KR20210066374A - 편광자, 편광자 제조방법 및 이를 구비한 표시장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 편광자는 화학식1의 디스코틱 액정분자 및 화학식2의 플로오레논 유도체를 포함하는 초분자구조체로 구성되며, 상기 초분자구조체는 복수의 디스코틱 액정분자와 플로오레논 유도체가 제1방향을 따라 서로 교대로 배열되어 장축을 형성하는 것을 특징으로 한다.
[화학식 1]
여기서, R은 C6H11, C6H13 및 C8H17.
[화학식 2]
여기서, 치환기 M과 N이 모두 NO2, M은 H이고 N은 HO2,또는 M과 M이 모두 H.
[화학식 1]
여기서, R은 C6H11, C6H13 및 C8H17.
[화학식 2]
여기서, 치환기 M과 N이 모두 NO2, M은 H이고 N은 HO2,또는 M과 M이 모두 H.
Description
본 발명은 편광자, 편광자 제조방법 및 이를 구비한 표시장치에 관한 것으로, 특히 넓은 가시광선 영역의 흡수가 가능하고 습기에 강한 코팅형 편광자, 편광자 제조방법 및 이를 구비한 표시장치에 관한 것이다.
편광판은 일측방향으로 진동하는 광성분을 흡수하여 타축방향으로만 진동하는 광을 투과시킴으로써, 자연광을 한방향으로만 진동하도록 한다.
이러한 편광판은 액정표시장치 및 유기전계발광 표시장치와 같은 표시장치에 적용되어 표시장치를 투과하는 광의 투과율을 조절하여 화상을 구현하거나(액정표시장치) 외부로부터 입력되는 외부광의 반사를 차단하여 표시장치의 시인성을 향상시킨다(유기전계발광 표시장치).
이러한 편광판은 표시패널과는 별도의 구조물로 제작되어 표시패널의 양면 또는 전면(front surface)에 부착되어야 하므로, 표시장치의 제작시 표시장치의 부피가 증가하고 무게가 증가하는 주요한 원인이 된다.
또한, 이러한 편광판은 고가의 부품일 뿐만 아니라, 표시패널의 제조공정과는 별개의 모듈공정에서 표시패널에 양면 또는 전면에 편광판을 부착해야만 하므로 제조공정이 복잡해지는 문제가 있었다.
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 가시광선 전체 대역에서 편광특성이 좋고 수분과 온도에 강한 편광자 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 다른 목적은 상기 편광자를 포함하는 표시장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 편광자는 화학식1의 디스코틱 액정분자 및 화학식2의 플로오레논 유도체를 포함하는 초분자구조체로 구성되며, 상기 초분자구조체는 복수의 디스코틱 액정분자와 플로오레논 유도체가 제1방향을 따라 서로 교대로 배열되어 장축을 형성하는 것을 특징으로 한다.
[화학식 1]
여기서, R은 C6H11, C6H13 및 C8H17
[화학식 2]
여기서, 치환기 M과 N이 모두 NO2, M은 H이고 N은 HO2,또는 M과 M이 모두 H이다.
치환기 M과 N이 모두 NO2일 경우 플루오레논 유도체는 2,4,7-Trinitro-9-Fluorenone이고, M은 H이고 N이 HO2일 경우 플루오레논 유도체는 2,4-Dinitro-9-Fluorenone이며, M과 M이 모두 H일 경우 플루오레논 유도체는 2-Nitro-9-Fluorenone이다.
상기 초분자구조체는 장축과 평행한 방향으로 진동하는 광을 흡수한다.
편광자는 초분자구조체가 도포되는 지지체를 포함하며, 지지체에는 알킬기가 치환되어 상기 디스코틱 액정분자와 상기 플로오레논 유도체를 제1방향을 따라 교대로 배열한다.
또한, 본 발명에 따른 편광자 제조방법은 화학식1의 디스코틱 액정분자 및 화학식2의 플로오레논 유도체를 혼합하여 초분자구조체를 형성하는 단계; 상기 디스코틱 액정분자와 상기 플로오레논 유도체의 혼합물을 알키기가 치환된 지지체에 일정 영역에 적하하는 단계; 및 액상전단법에 따라 블레이드를 제2방향을 따라 이동하여 상기 디스코틱 액정분자와 상기 플로오레논 유도체의 혼합물을 상기 지지체에 도포하여 제2방향과 수직인 제1방향을 따라 상기 디스코틱 액정분자와 상기 플로오레논 유도체의 혼합물을 교대로 배열하는 단계로 구성된다.
여기서, R은 C6H11, C6H13 및 C8H17.
여기서, 치환기 M과 N이 모두 NO2, M은 H이고 N은 HO2,또는 M과 M이 모두 H.
상기 디스코틱 액정분자와 상기 플로오레논 유도체를 혼합하는 단계는, 상기 디스코틱 액정분자와 상기 플로오레논 유도체를 1:1 몰비율로 혼합하는 단계; 및 혼합된 디스코틱 액정분자와 플로오레논 유도체를 60℃의 온도에서 2시간 동안 교반하는 단계를 포함하며, 디스코틱 액정분자와 상기 플로오레논 유도체의 혼합물을 상기 지지체에 도포하는 단계는 70℃의 상기 블레이드를 제2방향을 따라 10-20㎛/s의 전단속도로 이동하여 디스코틱 액정분자와 상기 플로오레논 유도체의 혼합물을 상기 지지체에 도포하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 표시장치는 화상을 구현하는 표시패널 및 상기 표시패널에 적어도 일측에 형성된 편광층으로 구성된다. 이때, 표시장치는 유기전계발광 표시패널 및 액정표시패널을 포함할 수 있다.
본 발명에서는 초분자구조체를 만든 후 코팅공정에 의해 표시장치에 상기 초분자구조를 도포함으로써, 편광자를 형성할 수 있게 되므로, 편광자의 제조공정 시간을 단축할 수 있으며, 제조비용을 절감할 수 있게 된다.
또한, 초분자구조체는 표시장치의 제조공정과 인라인(in-line)으로 구성하여, 연속적인 일련의 공정에 의해 표시패널과 편광자를 형성할 수 있게 되므로, 제조공정을 대폭 단순화하고 표시장치의 제조시간을 단축할 수 있게 되어, 표시장치의 제조단가를 대폭 감축하고 수율을 향상시킬 수 있게 된다.
더욱이, 표시장치에 적용되는 편광층은 박막형태로 매우 얇게 형성할 수 있으므로, 박형의 표시장치의 제작이 가능하게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 유기전계발광 표시장치의 하나의 화소를 개념적으로 나타내는 회로도이다.
도 2는 본 발명에 따른 유기전계발광 표시장치의 하나의 화소를 구체적으로 나타내는 단면도이다.
도 3은 초분자구조체의 배열을 나타내는 도면이다.
도 4는 초분자구조체가 배열된 편광자를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 초분자구조체의 파장별 광흡수율을 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명에 따른 편광자의 제조방법을 나타내는 플로우챠트이다.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명에 따른 편광자의 실제 제조방법을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 편광자의 전체 투과도(Total Transmitance) 및 편광정도(Degree Of Polarization)를 나타내는 그래프이다.
도 9는 본 발명에 따른 표시장치의 제조방법을 나타내는 플로우챠트이다.
도 10a 및 도 10b는 각각 본 발명에 따른 액정표시장치의 하나의 화소를 구체적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 유기전계발광 표시장치의 하나의 화소를 구체적으로 나타내는 단면도이다.
도 3은 초분자구조체의 배열을 나타내는 도면이다.
도 4는 초분자구조체가 배열된 편광자를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 초분자구조체의 파장별 광흡수율을 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명에 따른 편광자의 제조방법을 나타내는 플로우챠트이다.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명에 따른 편광자의 실제 제조방법을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 편광자의 전체 투과도(Total Transmitance) 및 편광정도(Degree Of Polarization)를 나타내는 그래프이다.
도 9는 본 발명에 따른 표시장치의 제조방법을 나타내는 플로우챠트이다.
도 10a 및 도 10b는 각각 본 발명에 따른 액정표시장치의 하나의 화소를 구체적으로 나타내는 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 권리의 범위는 첨부된 청구항에 의해 결정되어야만 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
본 발명에서는 코팅형 편광자를 제공한다. 코팅형 편광자는 표시장치의 전면(front surface)나 내측의 기판에 직접 도포하여 형성되므로, 폴리비닐알콜(PVA)계 수지필름과 세틸셀룰로오스(TAC)로 대표되는 아세트산 셀룰로오스계의 편광자 보호필름으로 구성된 필름형태로 구성되어 표시장치에 부착하는 일반적인 편광판에 비해 제작이 용이할 뿐만 아니라 두께로 감소시킬 수 있게 된다. 또한, 별도의 연신공정이나 염색 공정 등이 필요없게 되므로, 공정시간이 단축되고 제조비용이 절감된다.
특히, 본 발명에서는 열에 강하고 넓은 파장대역, 즉 가시광선 파장대역의 광을 흡수함으로써 표시장치에 훌룡하게 적용할 수 있는 코팅형 편광자를 제공한다.
이하에서는 이러한 코팅형 편광자가 구비된 표시장치를 자세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 유기전계발광 표시장치의 하나의 화소를 개념적으로 나타내는 회로도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 유기전계발광 표시장치는 서로 교차하여 화소(P)를 정의하는 게이트배선(GL), 데이터배선(DL) 및 파워배선(PL)을 포함하며, 화소(P)에는 스위칭박막트랜지스터(Ts), 구동박막트랜지스터(Td), 스토리지캐패시터(Cst) 및 유기발광소자(D)가 배치된다.
상기 스위칭박막트랜지스터(Ts)는 게이트배선(GL) 및 데이터배선(DL)에 연결되고 상기 구동박막트랜지스터(Td) 및 스토리지 캐패시터(Cst)는 스위칭 박막트랜지스터(Ts)와 파워배선(PL) 사이에 연결되며, 상기 유기발광소자(D)는 구동박막트랜지스터(Td)에 연결된다.
이러한 구조의 유기전계발광 표시패널에서, 게이트배선(GL)에 인가된 게이트신호에 따라 스위칭박막트랜지스터(Ts)가 턴-온(turn-on) 되면, 데이터배선(DL)에 인가된 데이터신호가 스위칭박막트랜지스터(Ts)를 통해 구동박막트랜지스터(Td)의 게이트전극과 스토리지 캐패시터(Cst)의 일전극에 인가된다.
상기 구동박막트랜지스터(Td)는 게이트전극에 인가된 데이터신호에 따라 턴-온 되며, 그 결과 데이터신호에 비례하는 전류가 파워배선(PL)으로부터 구동박막트랜지스터(Td)를 통하여 유기발광소자(D)로 흐르게 되고, 유기발광소자(D)는 구동박막트랜지스터(Td)를 통하여 흐르는 전류에 비례하는 휘도로 발광한다.
이때, 스토리지캐패시터(Cst)에는 데이터신호에 비례하는 전압으로 충전되어, 일프레임(frame) 동안 구동박막트랜지스터(Td)의 게이트전극의 전압이 일정하게 유지되도록 한다.
도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 유기전계발광 표시패널의 한 화소의 실제 구조를 나타내는 단면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제1기판(110) 위에는 버퍼층(112)이 형성되며, 그 위에 구동박막트랜지스터가 배치된다. 상기 기판(110)은 유리와 같은 투명한 물질로 구성될 수도 있고 폴리이미드(polyimide)와 같이 투명하고 플렉서블(flexible)한 플라스틱으로 구성될 수도 있다. 또한, 버퍼층(112)은 SiOx나 SiNx와 같은 무기물질로 이루어진 단일층 또는 복수의 층으로 구성될 수 있다.
구동박막트랜지스터는 복수의 화소에 각각 형성된다. 상기 구동박막트랜지스터는 상기 버퍼층(112) 위의 화소에 형성된 반도체층(122)과, 상기 반도체층(122)의 일부 영역에 형성된 게이트절연층(123)과, 상기 게이트절연층(123) 위에 형성된 게이트전극(125)과, 상기 게이트전극(125)을 덮도록 기판(110) 전체에 걸쳐 형성된 층간절연층(114)과, 상기 층간절연층(114)에 형성된 제1컨택홀(114a)을 통해 반도체층(122)과 접촉하는 소스전극(127) 및 드레인전극(128)으로 구성된다.
또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 제1기판(110) 위에는 스위칭박막트랜지스터가 배치되며, 이때 상기 스위칭박막트랜지스터는 상기 구동박막트랜지스터와 동일한 구조로 이루어질 수 있다.
상기 반도체층(122)은 결정질 실리콘, 또는 IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide)와 같은 산화물반도체로 형성할 수 있으며, 중앙영역의 채널층과 양측면의 도핑층으로 이루어져 소스전극(127) 및 드레인전극(128)이 상기 도핑층과 접촉한다.
상기 게이트전극(125)은 Cr, Mo, Ta, Cu, Ti, Al 또는 Al합금 등의 금속으로 형성될 수 있으며, 게이트절연층(123) 및 층간절연층(114)은 SiOx나 SiNx와 같은 무기절연물질로 이루어진 단일층 또는 SiOx과 SiNx의 2층 구조의 무기층으로 이루어질 수 있다. 그리고, 소스전극(127) 및 드레인전극(128)은 Cr, Mo, Ta, Cu, Ti, Al 또는 Al합금으로 형성할 수 있다.
그리고, 도면 및 상술한 설명에서는 구동 박막트랜지스터가 특정 구조로 구성되지만, 본 발명의 구동 박막트랜지스터가 도시된 구조에 한정되는 것이 아니라, 모든 구조의 구동 박막트랜지스터가 적용될 수 있다.
상기 구동박막트랜지스터가 형성된 기판(110)에는 보호층(116)이 형성된다. 보호층(116)은 포토아크릴과 같은 유기물질로 형성될 수 있지만, 무기층 및 유기층으로 이루어진 복수의 층으로 구성될 수도 있다. 상기 보호층(116)에는 제2컨택홀(116a)이 형성된다.
상기 보호층(116) 위에는 제2컨택홀(116a)을 통해 구동박막트랜지스터의 드레인전극(128)과 전기적으로 접속되는 제1전극(130)이 형성된다. 그리고, 상기 제1전극(130)은 Ca, Ba, Mg, Al, Ag 등과 같은 금속이나 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 복수의 층으로 이루어져 구동박막트랜지스터의 드레인전극(128)과 접속되어 외부로부터 화상신호가 인가된다.
상기 보호층(116) 위의 각 화소(P)의 경계에는 제1뱅크층(142) 및 제2뱅크층(144)이 형성된다. 상기 제1뱅크층(142) 및 제2뱅크층(144)은 일종의 격벽으로서, 각 화소(P)를 구획하여 인접하는 화소에서 출력되는 특정 컬러의 광이 혼합되어 출력되는 것을 방지할 수 있다. 도면에서는 상기 제1뱅크층(142)이 보호층(116) 위에 형성되고 제2뱅크층(144)이 제1뱅크층(142) 위에 형성되지만, 상기 제1뱅크층(142)이 제1전극(130) 위에 형성될 수도 있다. 또한, 상기 제1전극(130)이 제1뱅크층(142) 및 제2뱅크층(144)의 측면으로 연장될 수 있다.
상기 제1전극(130) 및 뱅크층(142,144) 위에는 유기발광층(132)이 형성된다. 상기 유기발광층(132)은 R,G,B화소에 형성되어 적색광을 발광하는 R-유기발광층, 녹색광을 발광하는 G-유기발광층, 청색광을 발광하는 B-유기발광층일 수 있다.
상기 유기발광층(132)에는 발광층뿐만 아니라 발광층에 전자 및 정공을 각각 주입하는 전자주입층 및 정공주입층과 주입된 전자 및 정공을 유기층으로 각각 수송하는 전자수송층 및 정공수송층 등이 형성될 수도 있다.
상기 유기발광층(132)은 유기발광물질을 열증착에 의해 형성할 수도 있고 용액상태의 유기발광물질을 제1전극(130) 위에 도포한 후 건조함으로써 형성할 수 있다.
상기 유기발광층(132) 위에는 제2전극(134)이 형성된다. 상기 제2전극(134)은 ITO(Indium Tin Oxide)나 IZO(Indium Zinc Oixde)와 같은 투명한 도전물질 또는 가시광선이 투과되는 얇은 두께의 금속으로 이루어질 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제2전극(134) 위에는 접착층(162)이 도포되고 접착층(162) 위에 제2기판(160)이 배치되어 상기 제2기판(160)이 표시패널에 부착된다. 상기 접착층으로는 부착력이 좋고 내열성 및 내수성이 좋은 물질이라면 어떠한 물질을 사용할 수 있지만, 본 발명에서는 에폭시계 화합물, 아크릴레이트계 화합물 또는 아크릴계 러버과 같은 열경화성 수지를 사용할 수 있다. 그리고, 상기 접착제로서 광경화성 수지를 사용할 수도 있으며, 이 경우 접착층에 자외선과 같은 광을 조사함으로써 접착층(162)을 경화시킨다.
상기 접착층(162)은 제1기판(110) 및 제2기판(160)을 합착할 뿐만 아니라 상기 전계발광 표시패널 내부로 수분이 침투하는 것을 방지하기 위한 봉지제의 역할도 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 상세한 설명에서 도면부호 162의 용어를 접착제라고 표현하고 있지만, 이는 편의를 위한 것이며, 이 접착층을 봉지제라고 할 수도 있다.
상기 제2기판(160)은 전계발광 표시패널을 봉지하기 위한 봉지캡(encapsulation cap)으로서, PS(Polystyrene)필름, PE(Polyethylene)필름, PEN(Polyethylene Naphthalate)필름 또는 PI(Polyimide)필름 등과 같은 보호필름을 사용할 수 있고 유리를 사용할 수도 있다.
도면에는 도시하지 않았지만, 상기 제2전극(134)과 접착층(162) 사이에는 평탄화층이 형성될 수 있다. 이때, 상기 평탄화층은 유기층으로 구성될 수 있고 무기층 및 유기층으로 이루어진 복수의 층으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 무기층으로는 SiOx와 SiNx 등이 사용될 수 있고 유기층으로는 포토아크릴 등이 사용될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 제2전극(134)과 접착층(162) 사이에는 별도의 봉지층이 형성될 수 있다. 이때, 상기 봉지층은 적어도 하나의 무기층 및 적어도 하나의 유기층으로 구성될 수 있다.
상기 제1전극(130) 및 유기발광층(132) 및 제2전극(134)은 유기발광소자를 형성한다.
상기 제1전극(130)이 유기전계발광소자의 음극(cathode)이고 제2전극(134)이 양극(anode)으로서, 제1전극(130)과 제2전극(134)에 전압이 인가되면, 상기 제1전극(130)으로부터 전자가 유기발광층(132)으로 주입되고 제2전극(134)으로부터 정공이 유기발광층(132)으로 주입되어, 유기발광층(132)내에는 여기자(exciton)가 생성되며, 이 여기자가 소멸(decay)함에 따라 발광층의 LUMO(Lowest Unoccupied Molecular Orbital)와 HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital)의 에너지 차이에 해당하는 광이 발생하게 되어 외부(제2기판(160)측)으로 발산하게 된다.
또한, 상기 유기발광소자는 제1전극(130)이 ITO나 IZO와 같은 투명 도전물질이나 가시광선이 투과되는 얇은 두께의 금속으로 이루어지고 제2전극(134)이 Ca, Ba, Mg, Al, Ag 등과 같은 금속이나 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 복수의 층으로 이루어져 유기발광층(132)에서 발생한 광이 하부방향(제1기판(110)측)으로 발산할 수 있다.
또한, 상기 유기발광소자는 제1전극(130)이 금속으로 이루어지고 제2전극(134)이 투명 도전물질이나 가시광선이 투과되는 얇은 두께의 금속으로 이루어져, 유기발광층(132)에서 발생한 광이 상부방향(제2기판(160)측)으로 발산할 수도 있다.
본 발명의 유기전계발광 표시패널에서는 상기와 같은 구조는 유기발광소자 뿐만 아니라 현재 알려진 다양한 유기발광소자가 적용될 수 있을 것이다.
이러한 구조의 유기전계발광 표시패널에서는 각각의 화소가 뱅크층에 의해 구획되며, 각각의 화소에는 R-유기발광층, G-유기발광층, B-유기발광층을 포함하는 유기발광소자가 배치된다.
또한, 본 발명에서는 화소를 구획하는 뱅크층이 제1뱅크층(142) 및 그 상부의 제2뱅크층(144)의 이중의 층으로 구성된다. 이때, 상기 제1뱅크층(142)은 친수성물질로 구성되고 제2뱅크층(144)은 소수성 물질로 구성될 수 있다. 상기 제1뱅크층(142)의 폭은 제2뱅크층(144)의 폭보다 크게 형성되어 제2뱅크층(144)의 양측으로 제1뱅크층(142)이 노출되어, 유기발광층(132)이 제1전극(130) 및 노출된 제1뱅크층(142) 위에 형성된다.
또한, 상기 제1뱅크층(142)의 폭은 제2뱅크층(144)의 폭과 동일하게 구성되어, 상기 제1뱅크층(142) 및 제2뱅크층(144)이 정렬되어 형성되며, 유기발광층(132)은 제1전극(130) 위에만 형성될 수도 있다.
상기 제1기판(110)의 하면에는 위상지연층(166) 및 편광층(170)이 형성된다. 상기 편광층(170)의 외부로부터 입력되는 외부광을 특정 방향으로 선형 편광된 광으로 변경시키며, 상기 위상지연층(166)은 상기 편광층(170)에서 선형 편광된 광을 λ/4 위상지연시켜 원편광된 광으로 변환시킨다.
유기발광층(132)에서 발광된 광이 상부방향, 즉 제2기판(160)측으로 출사되는 경우 상기 위상지연층(166) 및 편광층(170)은 제2기판(160)의 상면에 형성된다.
외부로부터 입력되어 편광층(170) 및 위상지연층(166)에 의해, 예를 들어, 좌원편광된 광으로 변환된 광은 제2기판(160)이나 그 하부의 구조물에서 반사되어 우원편광된 광으로 변환되며, 상기 우원편광된 광이 상기 편광층(170) 및 위상지연층(166)을 투과하지 않고 차단되므로 표시패널에서의 반사광을 차단할 수 있게 된다.
또한, 유기발광층(132)에서 발광되는 외부로 출력되는 광은 상기 위상지연층(166) 및 편광층(170)을 투과하면서 선형 편광되어 출력된다.
상기 위상지연층(166)은 제1기판(110) 또는 제2기판(160)에 도포되어 형성할 수도 있고, 필름형태로 형성되어 부착될 수도 있다. 이때, 상기 위상지연층(166)으로는 폴리에테르 술폰(polyether sulfone,PES), 트리-아세틸 셀룰로오스(tri-acetyl cellulose:TAC), 폴리카보네이 트(polycarbonate:PC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate:PET), 싸이클로 올레핀 폴리머(cyclo olefin polymer:COP)를 사용할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 편광층(170)은 상기 위상지연층(166))에 도포됨으로써 형성될 수 있다. 상기 편광층(170)은 코팅형 편광물질로 구성되며, 상기 위상지연층(166)에 도포됨으로써 형성되는데, 이하에서는 상기 편광층(170)을 형성하는 코팅형 편광자에 대해 좀더 자세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 편광자(270)의 전하이동착물에 의해 형성된 초분자구조체(272)를 나타내는 도면이고, 도 4는 전하이동착물이 정렬된 편광자(270)를 나타내는 도면이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 편광자(270)는 일방향을 따라 디스코틱(discotic) 액정분자(272a)와 플루오레논(9-Fluorenone) 유도체(272b)가 교대로 배열된 초분자구조체(272)으로 구성된다.
디스코틱 액정분자(272a)는 다음의 화학식1로 표현될 수 있다.
[화학식 1]
화학식 1에 나타낸 바와 같이, 디스코틱 액정분자(272a)는 트리페닐린(Triphenylene) 중심분자에 6개의 알콕시기가 치환된 형태이며, 알콕시기에는 R이 치환된다. 이때, 전하이동착물에 의해 형성된 초분자구조체에서의 흡수파장에 따라 치환기 R은 C6H11, C6H13 및 C8H17일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 플루오레논 유도체(272b)는 다음의 화학식2로 표현될 수 있다.
[화학식 2]
여기서, 치환기 M과 N이 모두 NO2일 수 있고 M은 H이고 N은 HO2일 수 있으며, M과 M이 모두 H일 수 있다.
화학식 2에 나타낸 바와 같이, 플루오레논 유도체(272b)는 플루오레논 분자체에 1 내지 3개의 니트로(nitro)기가 치환된다. 치환기 M과 N이 모두 NO2일 경우 플루오레논 유도체(272b)는 2,4,7-Trinitro-9-Fluorenone이고, M은 H이고 N이 HO2일 경우 플루오레논 유도체(272b)는 2,4-Dinitro-9-Fluorenone이며, M과 M이 모두 H일 경우 플루오레논 유도체(272b)는 2-Nitro-9-Fluorenone이다.
이러한 치환기를 조절함에 따라 전하이동착물에 의해 형성된 초분자구조체(272)의 파장을 조절할 수 있게 된다.
상기 디스코틱 액정분자(272a)와 플루오레논 유도체(272b)는 전하이동착물을 형성한다. 상기 디스코틱 액정분자(272a)와 플루오레논 유도체(272b)를 설정된 온도에서 설정된 시간동안 혼합하면, 디스코틱 액정분자(272a)의 도너(doner)인 6개의 알콕시기가 트리페닐린기에 전자를 전달하여 디스코틱 액정분자(272a)의 분자 중심부가 상대적으로 높은 전자밀도를 형성한다.
반면에, 플루오레논 유도체(272b)에서는 플로오레논 분자체의 전자가 어셉터(acceptor)인 1 내지 3개의 니트로기로 전달되어 플루오레논 유도체(272b)의 분자 중심부에 상대적으로 낮은 전자밀도가 형성된다.
따라서, 전자가 풍부한 디스코틱 액정분자(272a)는 전자도너의 역할을 하고 플루오레논 유도체(272b)는 전자어셉터의 역할을 하여, 이러한 전자밀도차이로 인해 전하의 이동이 발생하고 이러한 전하의 이동에 의한 정전기적 인력에 의해 디스코틱 액정분자(272a)와 플루오레논 유도체(272b)가 전자이동착물을 형성한다.
본 발명에서는 상기와 같이 디스코틱 액정분자(272a)와 플루오레논 유도체(272b)의 정전기적 인력에 의한 전자이동착물에 의해 초분자구조체(272)가 형성하며, 이러한 초분자구조체(272)는 디스코틱 액정분자(272a)와 플루오레논 유도체(272b) 사이에 전자이동 경로를 형성하며, 이 전자이동경로에서 전자가 여기할 때 광에너지를 흡수한다. 특히, 본 발명에 따른 초분자구조체(272)에서는 전자이동 경로에서 전자가 여기될 때, 약 400-700nm 파장대의 가시광선 영역의 광을 흡수한다.
도 5는 본 발명에 따른 초분자구조체(272)의 파장별 광흡수율을 나타내는 도면으로, 일점쇄선은 플루오레논 유도체(272b)의 광흡수율을 나타내고 이점쇄선은 디스코틱 액정분자(272a)의 광흡수율을 나타내며, 실선은 초분자구조체(272)의 광흡수율을 나타낸다.
도 5에 도시된 바와 같이, 약 400-700nm의 파장대의 가시광선 영역에서 디스코틱 액정분자(272a)는 약 0.1 이하의 광흡수율을 가지고 플루오레논 유도체(272b)는 약 0.6-0.65의 광흡수율을 가지지만, 초분자구조체(272)는 약 0.4-1.2의 광흡수율을 가진다. 따라서, 전자이동착물에 의해 형성된 초분자구조체(272)의 광흡수율은 디스코틱 액정분자(272a) 및 플루오레논 유도체(272b)의 광흡수율에 비해 훨씬 큼을 알 수 있다.
특히, 초분자구조체(272)의 광 흡수율은 약 690-700nm의 파장대를 제외한 가시광선 영역 전체에 걸쳐서 플루오레논 유도체(272b)의 광흡수율에 비해 훨씬 크다. 더욱이, R,G,B 컬러의 파장대를 포함하는 약 470-630nm의 파장대에서는 초분자구조체(272)의 광흡수율이 플루오레논 유도체(272b)의 광흡수율에 비해 2배 가깝게 크다.
한편, 화학식 2에 기재된 플루오레논 유도체(272b)는 플로오레논 분자체에 1 내지 3개의 치환기에 따라 각각 광흡수율이 서로 다른 2,4,7-Trinitro-9-Fluorenone, 2,4-Dinitro-9-Fluorenone, 및 2-Nitro-9-Fluorenone가 되며, 플루오레논 유도체(272b)의 광흡수율의 변화에 따라 초분자구조체(272)의 광흡수율도 변하게 된다.
따라서, 본 발명에서는 플루오레논 유도체(272b)의 치환기에 따라 초분자구조체(272)의 광흡수율을 조절할 수 있을 뿐만 아니라 치환기의 종류를 달리함에 따라 파장대별 광흡수율도 조절할 있게 된다.
이와 같이, 본 발명에서는 디스코틱 액정분자(272a)와 플루오레논 유도체(272b)의 전자이동착물에 의해 형성된 초분자구조체(272)가 가시광선 영역의 광을 흡수하므로, 상기 초분자구조체(272)에 의해 가사광선을 특정 방향의 광성분을 흡수하고 다른 방향의 광성분은 투과시키는 편광자를 형성할 수 있게 된다.
특히, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에서는 디스코틱 액정분자(272a)와 플루오레논 유도체(272b)를 특정방향을 따라 교대로 배열하여 초분자구조체(272)를 형성함으로써, 디스코틱 액정분자(272a)와 플루오레논 유도체(272b)의 배열방향, 즉 초분자구조체(272)의 장축방향과 평행한 광성분(즉, 초분자구조체(272)의 장축방향으로 진동하는 광)은 흡수하고 초분자구조체(272)의 장축방향과 수직한 광성분(초분자구조체(272)의 장축방향과 수직방향으로 진동하는 광)은 투과함으로써, 초분자구조체(272)를 광을 편광시키는 편광자로서 형성할 수 있게 된다.
이하에서는 상기와 같은 초분자구조체(272)에 의한 편광자 제조방법을 상세히 설명한다.
도 6은 본 발명에 따른 편광자를 제조하는 방법을 나타내는 플로우챠트이고 도 7a 내지 도7d는 본 발명에 따른 편광자를 실제 제조하는 방법을 구체적으로 나타내는 도면이다.
우선, 도 6에 도시된 바와 같이, 디스코틱 액정분자(272a)와 플루오레논 유도체(272b)를 1,2-디클로로벤젠에 1:1의 몰비로 첨가하고 혼합하여 초분자구조체(272)를 형성한다(S101). 이때, 상기 디스코틱 액정분자(272a)와 플루오레논 유도체(272b)는 약 60℃의 온도에서 약 2시간 동안 교반하지만, 이에 한정되는 것이 아니라 플루오레논 유도체(272b)의 치환기 등과 같은 다양한 조건에 따라 교반온도 및 교반시간을 조절할 수 있다.
이와 같이, 설정된 온도 및 시간으로 디스코틱 액정분자(272a)와 플루오레논 유도체(272b)를 교반함에 따라 상기 디스코틱 액정분자(272a)와 플루오레논 유도체(272b)가 전하이동에 따른 정전기력에 의해 전하이동착물을 형성하여 초분자구조체(272)를 형성한다.
이어서, 도 7a에 도시된 바와 같이, 지지체(274)를 준비한 후, 상기 지지체(274) 표면을 처리하여 지지체(274)의 표면에 알킬기(276)를 치환시킨다(S102). 지지체(274) 표면으로의 알킬기(276)의 치환은 다양한 방법에 의해 이루어질 수 있다. 예를 들어, 지지체(274)의 처리는 알킬기(276)를 가진 중합체를 지지체(274) 표면에 도포함으로써 형성할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 지지체(274)는 유리로 구성될 수도 있고 투명한 필름으로 구성될 수도 있다, 투명한 필름으로는 폴리비닐알코올(PVA)계 수지를 주성분으로 하는 고분자필름을 사용할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
그 후, 용액전단법(sheer coating process)에 의해 상기 지지체(274)에 용액상태의 초분자구조체(272c)를 도포한 후(S103), 상기 용액상태의 초분자구조체(272c)를 경화함으로써 편광자를 형성한다.
즉, 도 7b에 도시된 바와 같이, 지지체(274)의 특정 영역에 용액상태의 초분자구조체(272c)를 적하 또는 도포하고 블레이드(277)를 도포된 초분자구조체(272c) 위에 배치한 후, 설정된 온도에서 상기 블레이드(277)를 제1방향의 전단방향(sheer direction)을 따라 설정된 속도로 이동시키면, 초분자구조체(272)가 지지체(274)에 치환된 알킬기와 결합하여 초분자구조체(272)에 형성된 쌍극자모멘트(δ+,δ-)가 일방향을 따라 배치된다. 따라서, 디스코틱 액정분자(272a)와 플루오레논 유도체(272b)가 일방향을 따라 교대로 배치되어 상기 초분자구조체(272)가 특정 방향을 따라 배열된다.
이때, 용액전단법은 지지체(274) 및 블레이드(277)를 약 70℃로 가열한 상태에서 상기 블레이드(277)를 전단방향(제1방향)을 따라 약 10-20㎛/s의 속도로 이동시킴으로써, 지지체(274) 전체에 걸쳐 초분자구조체(272)가 도포된다.
도 7c 및 도 7d에 도시된 바와 같이, 이러한 용액전단법에 의해 지지체(274)에 도포된 초분자구조체(272)는 전단방향인 제1방향과 수직인 제2방향을 따라 배열된다. 상기와 같은 용액상태의 초분자구조체(272c)를 경화하여 솔벤트를 제거함으로써 편광자를 형성한다.
상기 제1방향을 따라 배열된 초분자구조체(272)를 광이 투과할 때, 제1방향과 수평인 광성분은 흡수하고 수직인 광은 투과하므로, 제작된 편광자의 광흡수축은 제1방향을 따라 형성되고 광투과축은 제2방향을 따라 형성된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 편광자는 디스코틱 액정분자(272a)와 플루오레논 유도체(272b)를 교반하여 초분자구조체(272)를 형성한 후, 이를 도포함으로써 형성된다.
도 8은 본 발명에 따른 편광자의 전체 투과도(Total Transmitance) 및 편광정도(Degree Of Polarization)를 나타내는 그래프이다. 이때, 실선은 편광정도(DOP)를 나타내고 점선은 전체 투과도(TT)를 나타낸다.
도 8에 도시된 바와 같이, 제작된 편광자는 가시광선 영역인 약 400-700nm파장 대역에서 평균투과율이 전체적으로 약 40% 이하, 특히 600nm 이하의 파장대역에서는 평균투과율이 약 20%로 된다. 따라서 이러한 편광자를 표시장치에 사용하는 경우 영상이 상기 편광자를 투과하여 사용자에게 도달하게 된다.
또한, 제작된 편광자는 초분자구조체(272)의 배열방향, 즉 장축방향으로 진동하는 광성분에 대해서는 470nm 근처에서는 약 90.3%의 편광효율을 나타내고 400-700nm의 가시광선 대역에서는 약 85%의 편광효율을 나타낸다.
따라서, 본 발명에 따른 편광자는 편광정도가 좋을 뿐만 아니라, 특히 가사광선 대역 전체의 넓은 파장대에 걸쳐서도 좋은 편광특성을 나타내므로, 표시장치의 편광판으로 유용하게 적용할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 편광자는 수분에 강하여 대기중의 수증기에 의해 변형이 발생하지 않으며, 150℃ 이상의 고온에서도 구조가 변형되지 않는다.
한편, 본 발명에 따른 편광자는 표시장치의 공정 중 표시장치의 전면(front surface)나 내측의 기판에 직접 상기 초분자구조체(272)를 도포함으로써 형성할 수 있게 되므로, 일반적인 편광판에 비해 제작이 용이하게 된다. 또한, 별도의 연신공정이나 염색 공정 등이 필요없게 되므로, 공정시간이 단축되고 제조비용이 절감된다.
특히, 본 발명에서는 열에 강하고 넓은 파장대역, 즉 가시광선 파장대역의 광을 흡수함으로써 표시장치에 훌룡하게 적용할 수 있는 코팅형 편광자를 제공한다.
그리고, 본 발명에서는 초분자구조체(272)를 얇은 박막형태로 도포함으로써 편광자를 제작할 수 있으므로, 표시장치를 두께를 감축시킬 수 있게 된다.
도 9는 본 발명에 따른 유기전계발광 표시장치의 제조방법을 간략하게 나타내는 플로우챠트로서, 이를 참조하여 본 발명의 편광자가 구비된 유기전계발광 표시장치의 제조방법을 간략하게 설명한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 우선 유기전계발광 표시패널을 제작한다(S201). 이때, 상기 유기전계발광 표시패널은 도 2에 도시된 구조로서, 제1기판(110) 위에 구동 박막트랜지스터와 유기발광소자가 배치되고 그 위에 제2기판(160)이 구비된다. 이때, 상기 유기전계발광 표시패널은 하부발광 유기전계발광 표시패널로서, 유기발광소자에서 발광된 광이 제1기판(110)을 통해 외부로 출력되어 영상을 표시한다. 물론, 본 발명의 유기전계발광 표시패널이 이러한 구조에 한정되는 것이 아니라 현재 알려진 다양한 구조의 표시패널에 적용될 수 있을 것이다.
이후, 디스코틱 액정분자(272a)와 플루오레논 유도체(272b)를 1,2-디클로로벤젠에 혼합한 후, 설정된 온도(예를 들어, 약 60℃의 온도)에서 설정된 시간 동안(예를 들어, 약 2시간 동안) 교반하여 용액 상태의 초분자구조체(272)를 형성한다(S202).
이어서, 제작된 유기전계발광 표시패널의 제1기판(110)의 배면, 즉 영상이 표시되는 제1기판(110)의 외면을 알킬기를 포함하는 중합체 등을 도포하여 제1기판(110)의 표면을 알킬기로 치환한다(S203).
그 후, 용액 상태의 초분자구조체(272)를 용액전단법에 의해 제1기판(110)의 배면에 도포한 후, 건조하면 상기 제1기판(110)의 배면에는 특정 방향을 따라 디스코틱 액정분자(272a)와 플루오레논 유도체(272b)가 교대로 배열되어 상기 방향을 따라 초분자구조체(272)의 장축이 배열되어 유기전계발광 표시장치의 영상 표시면에 편광층(170)이 형성된다(S204).
이와 같이, 본 발명에서는 초분자구조체(272)를 만든 후, 코팅공정에 의해 표시장치에 상기 초분자구조(272)를 도포함으로써, 편광자를 형성할 수 있게 되므로, 표시장치의 제조공정을 단순화할 수 있게 된다.
더욱이, 초분자구조체(272)는 표시장치의 제조공정과 인라인(in-line)으로 구성하여, 연속적인 일련의 공정에 의해 표시패널과 편광자를 형성할 수 있게 되므로, 제조공정을 대폭 단순화하고 표시장치의 제조시간을 단축할 수 있게 되어, 표시장치의 제조단가를 대폭 감축하고 수율을 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 상기 초분자구조체(272)는 유기전계발광 표시패널의 제1기판(110)의 배면에 도포되어 형성되지만, 본 발명에 따른 초분자구조체(272)가 제1기판(110)의 배면에만 도포되는 것이 아니다. 표시장치가 상부발광형 유기전계발광 표시패널의 경우, 상기 초분자구조체(272)가 제2기판(160)의 상면에 도포되어 편광층(170)이 제2기판(160)의 상면에 형성될 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 초분자구조체(272)는 필요에 따른 원하는 영역에 도포함으로써 해당 영역에 원하는 형상의 편광자를 신속하고 단순한 방법에 의해 형성할 수 있게 된다.
또한, 상술한 설명에서는 본 발명의 편광자가 적용되는 표시장치로서 유기전계발광 표시장치를 예를 들어 설명했지만, 본 발명에 따른 편광자가 적용되는 표시장치가 유기전계발광 표시장치에만 한정되는 것은 아니다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명에 따른 편광자가 적용된 액정표시장치를 각각 나타내는 도면이다.
도 10 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 제1기판(310) 위에는 게이트전극(325)이 형성되어 있으며, 상기 제1기판(325) 전체에 걸쳐 게이트절연층(312)이 적층되어 있다. 상기 게이트절연층(312) 위에는 반도체층(332)이 형성되어 있으며, 그 위에 소스전극(327) 및 드레인전극(328)이 형성되어 있다. 또한, 상기 제1기판(310) 전체에 걸쳐 보호층(passivation layer;314)이 형성되어 있다.
상기 게이트절연층(312) 위에는 복수의 공통전극(330)이 형성되어 있고 보호층(314) 위에는 화소전극(333)이 형성되며, 상기 화소전극(333)이 보호층(314)에 형성된 컨택홀을 통해 화소전극(333)과 전기적으로 연결되어 상기 화소전극(333)에 신호가 인가됨에 따라 상기 공통전극(330)과 화소전극(333) 사이에 전계(E)가 발생한다.
이때, 공통전극(330)은 더미(dummy)형태로 화소의 전체 영역에 걸쳐 형성되며, 화소전극(330)은 일정 간격을 두고 복수개 형성된다. 또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 공통전극(330)은 제1기판(310) 또는 보호층(314) 위에 형성될 수도 있으며, 상기 화소전극(330)은 제1기판(310) 또는 게이트절연층(312) 위에 형성될 수도 있다.
또한, 공통전극(330)과 화소전극(330)이 모두 일정 폭의 띠형상으로 형성되어 교대로 배치될 수도 있다.
제2기판(360)에는 블랙매트릭스(363)와 컬러필터층(365)이 형성되어 있다. 상기 블랙매트릭스(363)는 액정분자가 동작하지 않는 영역으로 광이 누설되는 것을 방지하기 위한 것으로, 도면에 도시한 바와 같이 박막트랜지스터 영역 및 화소와 화소 사이(즉, 게이트라인 및 데이터라인 영역)에 주로 형성된다. 컬러필터층(365)은 R(Red), B(Blue), G(Green)로 구성되어 실제 컬러를 구현하기 위한 것이다. 컬러필터층(365) 위에는 상기 컬러필터층(365)을 보호하고 기판의 평탄성을 향상시키기 위한 오버코트층(overcoat layer)이 형성될 수 있다.
상기 제1기판(310) 및 제2기판(360) 사이에는 액정층(368)이 형성된다.
상기한 바와 같이, 액정표시패널에서는 공통전극(330)과 화소전극(333)에 의해 액정층(368) 내부에 전계가 발생하며, 이 전계에 의해 액정층(368) 내부의 액정분자를 평면상에서 회전하게 되므로, 액정분자의 굴절율 이방성에 의해 액정층(368)을 투과하는 광투과율을 조절함으로써 영상을 표시할 수 있게 된다.
도 10a에 도시된 바와 같이, 액정표시패널의 상면 및 하면, 즉 제1기판(310)의 배면 및 제2기판(360)의 상면에는 각각 제1 및 제2편광층(370a,370b)이 형성되어 액정층(368)을 투과하는 광을 선편광시킴으로써, 광의 투과율을 조절하여 화상을 구현할 수 있게 된다.
또한, 도 10b에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2편광층(370a,370b)은 액정표시장치의 내측의 제1기판(310) 및 제2기판(360)에 형성될 수도 있다. 이때, 제1편광층(370a)과 게이트절연층(312) 사이 및 제2편광층(370b)과 컬러필터층(365) 사이에는 각각 제1 및 제2버퍼층(374a,374b)이 형성될 수도 있다. 상기 제1 및 제2버퍼층(374a,374b)은 무기물질 및/또는 유기물질로 형성될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1 및 제2편광층(370a,370b)은 일방향을 따라 디스코틱 액정분자와 플루오레논이 교대로 배열된 초분자구조체로 구성된다.
이때, 액정표시장치가 노멀리블랙모드(Normally Black Mode)인 경우, 상기 제1 및 제2편광층(370a,370b)의 디스코틱 액정분자와 플루오레논의 배열방향, 즉 초분자구조체의 장축은 서로 수직으로 되며, 액정표시장치가 노멀리화이트모드(Normally White Mode)인 경우, 상기제1 및 제2편광층(370a,370b)의 초분자구조체의 장축은 서로 평행하게 형성된다.
예를 들어, 노멀리블랙모드에서는, 제1편광층(370a)을 투과한 광이 x-축방향으로 선형편광되어 액정층(368)로 입력된다. 상기 구조의 액정표시장치의 액정층(368) 전체 영역에서 액정분자가 서로 평행한 방향으로 배열되는 경우, 액정표시장치에 신호가 인가되지 않았을 때, 상기 액정분자는 x-축방향을 따라 배열되므로, 상기 액정층(368)로 입사된 광은 x축방향을 따라 선편광된 상태로 액정층(368)을 그대로 투과한다.
제2편광층(140)의 초분자구조체의 단축, 즉 광투과축은 액정층(368)을 투과한 광의 편광방향과는 수직이므로, 액정층(368)을 투과한 광이 상기 제2편광층(370b)에 의해 모두 흡수되어 상기 제2편광층(370b)의 외부로 광이 출력되지 않게 되어 화면이 블랙으로 표시된다.
상기 제1 및 제2편광층(370a,370b)는 각각 제1 및 제2기판(310,360)의 제1 및 또는 제2면에 초분자구조체를 도포함으로써 형성될 수 있으므로, 편광판을 제작하기 위한 별도의 제조공정이나 편광판을 부착하기 위한 별도의 부착공정이 필요없게 되므로, 제조시간이 단축되고 제조비용을 절감할 수 있게 된다.
또한, 제1 및 제2편광층(370a,370b)은 박막형태로 매우 얇게 형성할 수 있으므로, 박형의 액정표시장치의 제작이 가능하게 된다.
본 발명의 다양한 변형예나 본 발명을 기초로 용이하게 창안할 수 있는 구조 등도 본 발명의 범위에 포함되어야만 할 것이다. 따라서, 본 발명의 권리범위는 상술한 상세한 설명에 의해 결정되는 것이 아니라 첨부한 특허청구범위에 의해 결정되어야만 할 것이다.
110,160: 기판
130,133: 전극
132: 유기발광층 142,144: 뱅크층
170 : 편광층 272: 초분자구조체
272a : 디스코틱 액정분자 272b: 플루오레논 유도체
132: 유기발광층 142,144: 뱅크층
170 : 편광층 272: 초분자구조체
272a : 디스코틱 액정분자 272b: 플루오레논 유도체
Claims (14)
- 화학식1의 디스코틱 액정분자 및 화학식2의 플로오레논 유도체를 포함하는 초분자구조체로 구성되며,
상기 초분자구조체는 복수의 디스코틱 액정분자와 플로오레논 유도체가 제1방향을 따라 서로 교대로 배열되어 장축을 형성하는 것을 특징으로 하는 편광자.
[화학식 1]
여기서, R은 C6H11, C6H13 및 C8H17
[화학식 2]
여기서, 치환기 M과 N이 모두 NO2, M은 H이고 N은 HO2,또는 M과 M이 모두 H.
- 제1항에 있어서, 상기 디스코틱 액정분자와 상기 플로오레논 유도체는 전하이동착물을 형성하는 것을 특징으로 하는 편광자.
- 제1항에 있어서, 치환기 M과 N이 모두 NO2일 경우 플루오레논 유도체는 2,4,7-Trinitro-9-Fluorenone이고, M은 H이고 N이 HO2일 경우 플루오레논 유도체는 2,4-Dinitro-9-Fluorenone이며, M과 M이 모두 H일 경우 플루오레논 유도체는 2-Nitro-9-Fluorenone인 것을 특징으로 하는 편광자.
- 제1항에 있어서, 상기 초분자구조체는 장축과 평행한 방향으로 진동하는 광을 흡수하는 것을 특징으로 하는 편광자.
- 제1항에 있어서, 상기 초분자구조체가 도포되는 지지체를 더 포함하며,
상기 지지체에는 알킬기가 치환되어 상기 디스코틱 액정분자와 상기 플로오레논 유도체를 제1방향을 따라 교대로 배열하는 것을 특징으로 하는 편광자.
- 화학식1의 디스코틱 액정분자 및 화학식2의 플로오레논 유도체를 혼합하여 초분자구조체를 형성하는 단계;
상기 디스코틱 액정분자와 상기 플로오레논 유도체의 혼합물을 알킬기가 치환된 지지체에 일정 영역에 적하하는 단계; 및
액상전단법에 따라 블레이드를 제2방향을 따라 이동하여 상기 디스코틱 액정분자와 상기 플로오레논 유도체의 혼합물을 상기 지지체에 도포하여 제2방향과 수직인 제1방향을 따라 상기 디스코틱 액정분자와 상기 플로오레논 유도체의 혼합물을 교대로 배열하는 단계로 구성된 편광자 제조방법.
[화학식 1]
여기서, R은 C6H11, C6H13 및 C8H17
[화학식 2]
여기서, 치환기 M과 N이 모두 NO2, M은 H이고 N은 HO2,또는 M과 M이 모두 H.
- 제6항에 있어서, 상기 디스코틱 액정분자와 상기 플로오레논 유도체를 혼합하는 단계는,
상기 디스코틱 액정분자와 상기 플로오레논 유도체를 1:1 몰비율로 혼합하는 단계; 및
혼합된 디스코틱 액정분자와 플로오레논 유도체를 60℃의 온도에서 2시간 동안 교반하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광자 제조방법.
- 제6항에 있어서, 상기 디스코틱 액정분자와 상기 플로오레논 유도체의 혼합물을 상기 지지체에 도포하는 단계는 70℃의 상기 블레이드를 제2방향을 따라 10-20㎛/s의 전단속도로 이동하여 디스코틱 액정분자와 상기 플로오레논 유도체의 혼합물을 상기 지지체에 도포하는 단계를 포함하는 편광자 제조방법.
- 화상을 구현하는 표시패널;
상기 표시패널에 적어도 일측에 형성된 제1항 내지 제5항에 기재된 편광층으로 구성된 표시장치. - 제9항에 있어서, 상기 표시패널은 유기전계발광 표시패널인 것을 특징으로 하는 표시장치.
- 제10항에 있어서, 상기 편광층은 상기 유기전계발광 표시패널의 상면 또는 배면에 형성되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
- 제9항에 있어서, 상기 표시패널은 액정표시패널인 것을 특징으로 하는 표시장치.
- 제12항에 있어서, 상기 편광층은 액정표시패널의 상하면에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
- 제12항에 있어서, 상기 편광층은 액정표시패널의 상하 기판의 내측면에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
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