KR20210123461A - 표시 장치 - Google Patents

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KR20210123461A
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KR1020200040557A
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이정훈
박성언
김상혁
김중선
이지화
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

일 실시예의 표시 장치는 표시 패널, 표시 패널 상측에 배치되고, 선편광층 및 적어도 하나의 위상지연층을 포함하는 편광판, 편광판 상측에 배치되고, 윈도우 및 윈도우 상에 배치되며 위상차가 100nm 이하 또는 5000nm 이상인 보호층을 포함하는 윈도우 부재, 표시 패널 하측에 배치된 광학 부재, 광학 부재 하측에 배치되고, 관통홀이 정의된 지지 부재 및 관통홀에 대응하여 배치된 전자 모듈을 포함하여, 자가 촬영 모드에서도 우수한 촬영 품질을 나타낼 수 있다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 대한 것으로, 보다 상세하게는 카메라 모듈을 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
영상 정보를 제공하기 위하여 다양한 형태의 표시 장치가 사용되고 있으며, 표시 장치는 외부 신호를 수신하거나, 외부에 출력 신호를 제공하는 전자 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 모듈은 카메라 모듈 등을 포함할 수 있으며, 고화질의 촬영 이미지를 얻을 수 있는 표시 장치에 대한 요구가 늘어나고 있다.
한편, 표시 장치에서 영상이 표시되는 영역을 증가시키기 위해 카메라 모듈 등을 영상이 표시되는 영역에 배치하는 것을 고려하고 있으며, 이에 따른 촬영 영상의 화질 개선을 필요로 하고 있다.
본 발명의 목적은 표시 장치의 표시면 방향에서 카메라 모듈로 촬영되는 영상의 촬영 품질을 개선하기 위한 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 자가 촬영(셀피, selfie) 모드로 영상 촬영시 표시 장치에 포함된 기능층들에 의해 발생하는 화질 저하 현상을 개선한 표시 장치를 제공하는 것이다.
일 실시예는 표시 패널; 상기 표시 패널 상측에 배치되고, 선편광층 및 적어도 하나의 위상지연층을 포함하는 편광판; 상기 편광판 상측에 배치되고, 윈도우 및 상기 윈도우 상에 배치되며 위상차가 100nm 이하 또는 5000nm 이상인 보호층을 포함하는 윈도우 부재; 상기 표시 패널 하측에 배치된 광학 부재; 상기 광학 부재 하측에 배치되고, 관통홀이 정의된 지지 부재; 및 상기 관통홀에 대응하여 배치된 전자 모듈; 을 포함하는 표시 장치를 제공한다.
상기 보호층은 무연신 시클로올레핀 필름, 무연신 폴리에테르설폰 필름, 또는 위상차가 5000nm 이상의 연신된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 포함할 수 있다.
상기 선편광층의 투과축과 상기 보호층의 제1 광축이 이루는 사이각은 45±5°일 수 있다.
상기 편광판은 상기 선편광층 상측에 배치되고, 일방향으로의 연신율이 직교하는 타방향으로의 연신율보다 높은 베이스필름을 더 포함하며, 상기 적어도 하나의 위상지연층은 상기 선편광층의 하측 및 상기 베이스필름의 상측 중 적어도 하나에 배치될 수 있다.
상기 적어도 하나의 위상지연층은 λ/2 위상 지연층 및 λ/4 위상 지연층을 포함하고, 상기 λ/2 위상 지연층이 상기 λ/4 위상 지연층보다 상기 선편광층에 이웃하여 배치될 수 있다.
상기 선편광층의 투과축과 상기 λ/2 위상 지연층의 제2 광축 사이의 사이각은 15±5°이고, 상기 선편광층의 투과축과 상기 λ/4 위상 지연층의 제3 광축 사이의 사이각은 75±5°일 수 있다.
상기 λ/2 위상 지연층 및 상기 λ/4 위상 지연층은 각각 액정 코팅층일 수 있다.
상기 베이스필름은 연신된 아크릴필름, 연신된 시클로올레핀 필름, 또는 연신된 폴레에틸렌테레프탈레이트 필름일 수 있다.
상기 선편광층의 투과축과 상기 베이스필름의 제4 광축 사이의 사이각은 45±5°일 수 있다.
상기 광학 부재는 위상차가 600nm 이하 또는 5000nm 이상인 고분자 필름을 포함할 수 있다.
상기 고분자 필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름일 수 있다.
상기 편광판과 상기 윈도우 부재 사이에 배치된 충격 흡수층을 더 포함할 수 있다.
상기 충격 흡수층의 위상차는 100nm 이하일 수 있다.
상기 충격 흡수층은 무연신 시클로올레핀 필름, 또는 무연신 폴레에테르설폰 필름을 포함할 수 있다.
상기 윈도우 부재와 상기 편광판 사이, 상기 편광판과 상기 표시 패널 사이, 및 상기 표시 패널과 상기 광학 부재 중 적어도 하나에 배치된 접착층을 더 포함할 수 있다.
상기 전자 모듈의 적어도 일부는 상기 관통홀에 삽입된 것일 수 있다.
일 실시예는 표시 패널; 상기 표시 패널 상측에 배치되고, 선편광층을 포함하는 편광 부재; 상기 편광 부재 상측에 배치되고, 상기 선편광층의 투과축과의 사이각이 45±5°인 제1 광축을 가지며, 위상차가 100nm 이하 또는 5000nm 이상인 보호층을 포함하는 윈도우 부재; 상기 표시 패널 하측에 배치되고, 위상차가 600nm 이하 또는 5000nm 이상인 고분자 필름을 포함하는 광학 부재; 상기 광학 부재 하측에 배치되고, 관통홀이 정의된 지지 부재; 및 상기 관통홀에 대응하여 배치된 전자 모듈; 을 포함하는 표시 장치를 제공한다.
상기 편광 부재와 상기 윈도우 부재 사이에 배치된 충격 흡수층을 더 포함하고, 상기 충격 흡수층의 위상차는 100nm 이하일 수 있다.
상기 보호층은 무연신 시클로올레핀 필름, 무연신 폴리에테르설폰 필름, 또는 위상차가 5000nm 이상의 연신된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 포함할 수 있다.
상기 표시 패널은 액티브 영역 및 상기 액티브 영역에 이웃하는 주변 영역을 포함하고, 상기 관통홀은 상기 액티브 영역에 중첩하고, 평면상에서 상기 주변 영역으로부터 이격되어 정의된 것일 수 있다.
일 실시예는 표시 패널 상측에 배치된 편광판과 보호층의 광축 배치, 및 보호층의 위상차값을 최적화하여 카메라 모듈로 촬영된 영상의 화질을 개선한 표시 장치를 제공할 수 있다.
일 실시예의 표시 장치는 표시 패널의 상측 및 하측에 배치된 기능층들의 위상차값을 최적화하여 액티브 영역에 배치된 카메라 모듈을 이용하여 전자 장치 앞에서 자가 촬영 시에도 우수한 촬영 품질을 나타낼 수 있다.
도 1은 일 실시예의 표시 장치를 사용하는 일 사용예를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 일 실시예의 표시 장치의 사시도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 4는 일 실시예의 표시 장치의 일부에 대한 단면도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 편광판을 나타낸 단면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 편광판을 나타낸 단면도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 표시 장치에 대한 단면도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 표시 장치에서의 광축들의 관계를 나타낸 이미지이다.
도 9는 일 실시예에 따른 표시 장치의 사용예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 10a 및 도 10b는 각각 일 실시예에 따른 표시 장치를 사용하는 경우에서의 광축들의 관계를 나타낸 이미지이다.
도 11a 및 도 11b는 각각 일 실시예에 따른 표시 장치를 사용하는 경우를 모사한 시뮬레이션 결과를 나타낸 이미지이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 "상에 있다", "연결 된다", 또는 "결합된다"고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.
한편, 본 출원에서 "직접 배치"된다는 것은 층, 막, 영역, 판 등의 부분과 다른 부분 사이에 추가되는 층, 막, 영역, 판 등이 없는 것을 의미하는 것일 수 있다. 예를 들어, "직접 배치"된다는 것은 두 개의 층 또는 두 개의 부재들 사이에 접착 부재 등의 추가 부재를 사용하지 않고 배치하는 것을 의미하는 것일 수 있다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
"및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다. 본 명세서에서 "상에 배치되는" 것은 어느 하나의 부재의 상부뿐 아니라 하부에 배치되는 경우도 나타내는 것일 수 있다.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 이상적인 또는 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않는 한, 명시적으로 여기에서 정의된 것으로 해석된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치를 사용하는 일 사용예를 나타낸 도면이다.도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이고, 도 3은 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다. 도 4는 일 실시예의 표시 장치에 대한 단면도이다. 도 4는 도 3의 I-I'선에 대응하는 부분의 표시 장치 일부를 나타낸 단면도이다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)를 사용하는 사용예를 예시적으로 나타낸 것으로, 도 1에서는 표시 장치(DD)를 사용하여 자가 촬영 모드로 영상을 촬영하는 사용예를 나타낸 것이다. 도 1은 사용자가 전자 장치(ED) 앞에서 일 실시예의 표시 장치(DD)를 이용하여 영상을 촬영하는 사용예를 나타낸 것으로, 표시 장치(DD)의 상부면(FS)이 전자 장치(ED) 측으로 향하도록 이미지를 촬영하는 사용예를 나타낸 것이다.
도 1 등에서 도시된 사용예에서 전자 장치(ED)는 텔레비전, 모니터, 또는 외부 광고판과 같은 대형 전자 장치일 수 있다. 또한, 표시 장치(DD)는 스마트폰, 퍼스널 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 개인 디지털 단말기, 자동차 내비게이션, 게임기 등과 같은 중소형 전자 장치일 수 있다. 한편, 전자 장치(ED) 및 표시 장치(DD)의 예시로 나열된 것들은 단지 실시예로서 제시된 것들로서, 본 발명의 개념에서 벗어나지 않은 이상 다른 전자 장치로도 채용될 수 있다. 예를 들어, 스마트폰, 퍼스널 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 개인 디지털 단말기, 자동차 내비게이션, 게임기 등과 같은 중소형 전자 장치도 전자 장치(ED)로 사용될 수 있다.
도 1에서 도시된 바와 같이, 자가 촬영 모드로 영상을 촬영 시에는 전자 모듈(EM)의 전면에 배치되고 표시 장치(DD)에 포함된 기능층들(보호층, 편광판, 광학 부재 등) 및 전자 장치(ED)에 포함된 광학 기능층들(편광판 등)에서의 광학적 간섭 현상에 의해 촬영된 영상의 화질이 저하될 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(DD)에 포함된 기능층들 및 전자 장치(ED)에 포함된 광학 기능층들에서의 광학적 간섭 현상에 의해 레인보우 무라(Rainbow mura)로 지칭되는 화질 저하 현상이 나타날 수 있다.
일 실시예의 표시 장치(DD)는 투과 영역(TA) 및 베젤 영역(BZA)을 포함할 수에 있다. 표시 장치(DD)의 투과 영역(TA)에서 영상(IM)을 표시하는 것일 수 있다. 도 2에서 영상(IM)의 일 예로 시계와 복수의 아이콘들을 도시하였다. 한편, 도 2에서 표시된 표시 장치(DD)의 투과 영역(TA) 및 베젤 영역(BZA)은 윈도우 부재(WM)의 투과 영역(TA) 및 베젤 영역(BZA)에 대응하는 것일 수 있다.
표시 장치(DD)는 제1 방향축(DR1) 및 제2 방향축(DR2)이 정의하는 평면에 평행한 표시면에서 제3 방향축(DR3) 방향으로 영상(IM)을 표시할 수 있다. 영상(IM)이 표시되는 표시면은 표시 장치(DD)의 상부면(front surface)과 대응될 수 있으며, 윈도우 부재(WM)의 상부면(FS)과 대응될 수 있다. 또한, 표시 장치(DD)는 제1 방향축(DR1)과 제2 방향축(DR2)이 정의하는 평면에 수직한 방향인 제3 방향축(DR3) 방향으로 소정의 두께를 갖는 입체 형상을 가질 수 있다.
투과 영역(TA)은 제1 방향축(DR1) 및 제2 방향축(DR2)이 정의하는 평면에 평행한 사각 형상을 가질 수 있다. 다만, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 투과 영역(TA)은 다양한 형상을 가질 수 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.
베젤 영역(BZA)은 투과 영역(TA)에 인접한다. 베젤 영역(BZA)은 투과 영역(TA)을 에워쌀 수 있다. 다만, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 베젤 영역(BZA)은 투과 영역(TA)의 일 측에만 인접하여 배치될 수도 있으며, 도시된 바와 달리 베젤 영역(BZA)은 생략될 수도 있다.
일 실시예의 표시 장치(DD)에는 홀 영역(HA)이 정의될 수 있다. 홀 영역(HA)은 전자 모듈(EM)과 중첩하는 영역일 수 있다. 즉, 홀 영역(HA)은 외부 피사체를 촬영하기 위한 카메라 모듈 등이 배치되는 영역이거나, 광 감지를 위한 광 센서가 배치되는 영역일 수 있다. 즉, 일 실시예의 표시 장치(DD)에서 전자 모듈(EM)은 카메라 모듈일 수 있다. 예를 들어, 일 실시예의 표시 장치(DD)에서 전자 모듈(EM)은 자가 촬영 모드에서 영상을 촬영하기 위하여 렌즈가 상부면(FS) 쪽으로 향하도록 배치된 카메라 모듈일 수 있다. 일 실시예의 표시 장치(DD)에서 제공되는 영상(IM)은 홀 영역(HA)의 가장자리의 적어도 일부를 에워싸며 표시될 수 있다.
본 명세서에서는 영상(IM)이 표시되는 방향을 기준으로 각 부재들의 상부면(또는 전면)과 하부면(또는 배면)이 정의된다. 상부면과 하부면은 제3 방향축(DR3)을 기준으로 서로 대향(opposing)되고, 상부면과 하부면 각각의 법선 방향은 제3 방향축(DR3)과 평행할 수 있다. 한편, 제1 내지 제3 방향축들(DR1, DR2, DR3)이 지시하는 방향은 상대적인 개념으로서 다른 방향으로 변환될 수 있다. 이하, 제1 내지 제3 방향들은 제1 내지 제3 방향축들(DR1, DR2, DR3)이 각각 지시하는 방향으로 동일한 도면 부호를 참조한다.
일 실시예에서 표시 장치(DD)는 플렉서블(flexible)한 것일 수 있다. “플렉서블”이란 휘어질 수 있는 특성을 의미하며, 완전히 접히는 구조에서부터 수 나노미터 수준으로 휠 수 있는 구조까지 모두 포함하는 것일 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(DD)는 커브드(curved) 표시 장치 또는 폴더블(foldable) 표시 장치일 수 있다. 또한, 표시 장치(DD)는 리지드(rigid)한 것일 수 있다.
일 실시예의 표시 장치(DD)는 표시 패널(EP), 편광 부재(PM), 윈도우 부재(WM), 광학 부재(OP), 지지 부재(SP) 및 하우징(HU)을 포함할 수 있다. 도 2 및 도 3에 도시된 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)에서, 윈도우 부재(WM)와 하우징(HU)은 결합되어 표시 장치(DD)의 외관을 구성할 수 있다.
윈도우 부재(WM)는 표시 패널(EP) 상에 배치되어 표시 패널(EP)의 전면(IS)을 커버한다. 윈도우 부재(WM)는 윈도우(WP) 및 윈도우(WP) 상측에 배치된 보호층(PL)을 포함할 수 있다.
윈도우(WP)는 광학적으로 투명한 절연 물질을 포함하는 기판일 수 있다. 윈도우(WP)는 연성을 가질 수 있다. 예를 들어, 윈도우(WP)는 고분자 필름, 고분자 기판, 또는 박막의 유리 기판을 포함하는 것일 수 있다. 윈도우(WP)는 위상차가 없거나 아주 낮은 기재에 해당하는 것일 수 있다.
보호층(PL)은 윈도우(WP) 상측에 배치되어 외부 환경으로부터 윈도우(WP)를 보호할 수 있다. 한편, 도면에 도시되지는 않았으나 윈도우(WP)와 보호층(PL) 사이에는 접착층(미도시)이 더 배치될 수 있다. 접착층(미도시)은 광학투명접착층(optically clear adhesive layer)일 수 있다. 보호층(PL)은 표시 장치(DD)에서 외부로 노출되는 층일 수 있다.
윈도우 부재(WM)는 외부에 노출되는 상부면(FS)을 포함한다. 표시 장치(DD)의 상부면(FS)은 실질적으로 윈도우 부재(WM)의 상부면(FS)에 의해 정의될 수 있다. 윈도우 부재(WM)의 상부면(FS)에서 투과 영역(TA)은 광학적으로 투명한 영역일 수 있다. 투과 영역(TA)은 표시 패널(EP)의 액티브 영역(AA)과 대응되는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 투과 영역(TA)은 액티브 영역(AA)의 전면 또는 적어도 일부와 중첩한다. 표시 패널(EP)의 액티브 영역(AA)에 표시되는 영상(IM)은 투과 영역(TA)을 통해 외부에서 시인될 수 있다.
윈도우 부재(WM)의 상부면(FS)에서 베젤 영역(BZA)은 투과 영역(TA)에 비해 상대적으로 광 투과율이 낮은 영역일 수 있다. 베젤 영역(BZA)에 의해 투과 영역(TA)의 형상이 정의될 수 있다. 베젤 영역(BZA)은 투과 영역(TA)에 인접하며, 투과 영역(TA)을 에워쌀 수 있다.
베젤 영역(BZA)은 소정의 컬러를 가질 수 있다. 윈도우(WP)가 유리 또는 고분자 기판으로 제공되는 경우, 베젤 영역(BZA)은 유리 또는 고분자 기판의 일면 상에 인쇄된 컬러층이거나 증착된 컬러층일 수 있다. 또는, 베젤 영역(BZA)은 유리 또는 고분자 기판의 해당 영역을 착색하여 형성될 수도 있다.
베젤 영역(BZA)은 표시 패널(EP)의 주변 영역(NAA)을 커버하여 주변 영역(NAA)이 외부에서 시인되는 것을 차단할 수 있다. 한편, 이는 예시적으로 도시된 것이고, 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 부재(WM)에 있어서, 베젤 영역(BZA)은 생략될 수도 있다.
홀 영역(HA)은 윈도우 부재(WM)의 투과 영역(TA)에 정의될 수 있다. 윈도우부재의 홀 영역(HA)은 표시 장치(DD)의 홀 영역(HA)으로 정의될 수 있다.
윈도우(WP) 상에 배치된 보호층(PL)은 위상차가 100nm 이하이거나 또는 위상차가 5000nm 이상인 층일 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서 보호층(PL)의 위상차는 예를 들어 10nm 이하이거나 또는 8000nm 이상일 수 있다. 일 실시예에서 보호층(PL)의 위상차를 100nm 이하 또는 5000nm 이상으로 함으로써, 보호층(PL) 하측에 배치된 전자 모듈(EM)을 이용한 영상 촬영 시 보호층(PL)에 의한 광학 간섭을 최소화하여 우수한 촬영 품질을 얻을 수 있다.
한편, 본 명세서에서 위상차는 직교하는 세 개의 축에서의 굴절률 이방성을 나타내는 것으로 두께 방향 위상차(Rth)로 정의될 수 있으며, 위상차(Rth)는 아래의 식 1과 같이 정의될 수 있다.
[식 1]
위상차(Rth) = {(|nx-ny|/2)- nz} x d
식 1에서, nx는 층 또는 필름의 면내의 일축(x축) 방향의 굴절률이고, ny는 층 또는 필름의 면내에서 일축과 직교하는 타축(y축) 방향의 굴절률이며, nz는 두께 방향인 z축 방향의 굴절률이고, d는 층 또는 필름의 두께에 해당한다. 위상차 값은 특정 파장에서의 값을 나타낼 수 있으며, 예를 들어, 위상차 값은 550nm 파장에서의 값일 수 있다.
위상차를 갖는 보호층(PL)은 일축(x축) 또는 타축(y축) 중 어느 하나의 축 방향으로의 연신율과 다른 축 방향으로의 연신율의 차이가 있는 것일 수 있다. 상대적으로 연신율이 높은 방향을 보호층(PL)의 제1 광축으로 정의할 수 있다. 보호층(PL)의 제1 광축(PL-A, 도 8)은 후술하는 선편광층(PP)의 투과축(PP-TA, 도 8)과 45±5°의 각을 이루는 것일 수 있다.
보호층(PL)은 무연신 시클로올레핀(cyclo-olefin polymer, COP) 필름, 무연신 폴리에테르설폰(polyether sulfone, PES) 필름, 또는 위상차가 5000nm 이상의 연신된 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 필름을 포함하는 것이 수 있다. 즉, 보호층(PL)은 무연신 시클로올레핀(COP) 필름, 또는 무연신 폴리에테르설폰(PES) 필름을 포함하여 위상차가 100nm 이하를 갖는 것이거나, 또는 연신된 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름을 포함하여 위상차가 5000nm 이상의 초고위상차를 갖는 것일 수 있다.
일 실시예에서 보호층(PL)의 두께는 40㎛ 이상일 수 있다. 예를 들어, 보호층(PL) 80㎛ 이상의 두께를 가지며, 5000nm 이상의 위상차를 갖는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름일 수 있다.
일 실시예에서 윈도우 부재(WM)에 포함되는 보호층(PL)은 가시광 영역에서 90% 이상의 투과율을 갖고, 1% 미만의 헤이즈 값을 가지며, 1 미만의 황색도(yellow index)를 가져야 한다. 또한, 위상차가 100nm 이하이거나 5000nm 이상이어야 하며, 플렉서블 표시 장치에 사용되는 경우를 고려하여 유연성(flexibility)을 갖는 것을 필요로 한다. 유연성은 곡률 반경을 2mm로 벤딩하는 벤딩 테스트를 20만회 이상 수행하였을 때의 양호성을 검토하여 평가할 수 있다. 예를 들어, 무연신 폴리에테르설폰(PES) 필름은 상술한 보호층(PL)의 요건을 만족할 수 있다. 무연신 폴리에테르설폰(PES) 필름은 91%의 투과율을 갖고, 0.2% 미만의 헤이즈 값을 가지며, 0.1의 황색도(yellow index)를 갖는 것일 수 있다. 또한, 위상차가 10nm 미만이고, 벤딩 테스트를 20만회에서 양호한 특성을 나타내었다.
일 실시예의 표시 장치(DD)는 윈도우 부재(WM) 하측에 배치된 표시 패널(EP)을 포함한다. 표시 패널(EP)은 영상(IM)이 표시되는 액티브 영역(AA) 및 액티브 영역(AA)에 이웃하는 주변 영역(NAA)을 포함할 수 있다. 즉, 표시 패널(EP)의 전면(IS)은 액티브 영역(AA) 및 주변 영역(NAA)을 포함할 수 있다. 액티브 영역(AA)은 전기적 신호에 따라 활성화되는 영역일 수 있다.
주변 영역(NAA)은 액티브 영역(AA)에 인접한 것일 수 있다. 주변 영역(NAA)은 액티브 영역(AA)을 에워쌀 수 있다. 주변 영역(NAA)에는 액티브 영역(AA)을 구동하기 위한 구동 회로나 구동 배선 등이 배치될 수 있다.
주변 영역(NAA)에는 액티브 영역(AA)에 전기적 신호를 제공하는 각종 신호 라인들이나 패드들(PD), 또는 전자 소자 등이 배치될 수 있다. 주변 영역(NAA)은 베젤 영역(BZA)에 의해 커버되어 외부에서 시인되지 않을 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 일 실시예에서, 표시 패널(EP)은 액티브 영역(AA) 및 주변 영역(NAA)이 윈도우 부재(WM)를 향하는 평탄한 상태로 조립되는 것으로 도시되었다. 하지만, 이는 예시적으로 도시된 것이고, 표시 패널(EP) 중 주변 영역(NAA) 일부는 휘어질 수 있다. 이 때, 주변 영역(NAA) 중 일부는 표시 장치(DD)의 배면을 향하게 되어, 표시 장치(DD) 전면에서의 베젤 영역(BZA)이 감소될 수 있다. 또한, 일 실시예에서 표시 패널(EP)은 액티브 영역(AA)의 일부도 휘어진 상태로 조립될 수 있다. 또한, 일 실시예에서 표시 패널(EP)의 주변 영역(NAA)은 생략될 수도 있다.
표시 패널(EP)에는 패널 홀영역(HA-EP)이 정의될 수 있다. 패널 홀영역(HA-EP)은 액티브 영역(AA) 내에 위치하는 것일 수 있다. 패널 홀영역(HA-EP)은 주변 영역(NAA)으로부터 이격되어 액티브 영역(AA) 내에 정의되는 부분일 수 있다. 패널 홀영역(HA-EP)에서는 영상(IM)이 표시되지 않을 수 있다. 패널 홀영역(HA-EP)은 전자 모듈(EM)에 중첩하는 부분일 수 있다. 또한, 패널 홀영역(HA-EP)은 후술하는 관통홀(HH)에 대응하는 영역일 수 있다. 즉, 관통홀(HH)은 액티브 영역(AA)에 중첩하고, 평면상에서 주변 영역(NAA)으로부터 이격된 것일 수 있다.
표시 장치(DD)는 표시 패널(EP)에 연결된 회로 기판(DC)을 포함할 수 있다. 회로 기판(DC)은 연성 기판(CF) 및 메인 기판(MB)을 포함할 수 있다. 연성 기판(CF)은 절연 필름 및 절연 필름 상에 실장된 도전 배선들을 포함할 수 있다. 도전 배선들은 패드들(PD)에 접속되어 회로 기판(DC)과 표시 패널(EP)을 전기적으로 연결한다.
일 실시예에서, 연성 기판(CF)은 휘어진 상태로 조립될 수 있다. 이에 따라, 메인 기판(MB)은 표시 패널(EP)의 배면에 배치되어 하우징(HU)이 제공하는 공간 내에 안정적으로 수용될 수 있다. 예를 들어, 메인 기판(MB)은 표시 패널(EP)의 배면방향으로 휘어지며, 지지 부재(SP) 하측으로 배치될 수 있다. 한편, 일 실시예에서, 연성 기판(CF)은 생략될 수도 있으며, 이때 메인 기판(MB)은 표시 패널(EP)에 직접 접속될 수도 있다.
메인 기판(MB)은 미 도시된 신호 라인들 및 전자 소자들을 포함할 수 있다. 전자 소자들은 신호 라인들에 접속되어 표시 패널(EP)과 전기적으로 연결될 수 있다. 전자 소자들은 각종 전기적 신호들, 예를 들어 영상(IM)을 생성하기 위한 신호나 외부 입력을 감지하기 위한 신호를 생성하거나 감지된 신호를 처리한다. 한편, 메인 기판(MB)은 생성 및 처리하기 위한 전기적 신호들마다 대응되는 복수로 구비될 수도 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.
전자 패널(EP)과 윈도우 부재(WM) 사이에는 편광 부재(PM)가 배치될 수 있다. 편광 부재(PM)는 편광판(POL)을 포함하는 것일 수 있다. 또한, 편광 부재(PM)는 편광판(POL)의 상부면 및 하부면 중 적어도 하나에 배치된 접착층(AP1, AP2)을 더 포함할 수 있다. 접착층(AP1, AP2)은 광학투명접착층일 수 있으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 도 4를 참조하면 제1 접착층(AP1)은 편광판(POL)과 윈도우 부재(WM) 사이에 배치되고, 제2 접착층(AP2)은 표시 패널(EP)과 편광 부재(PM) 사이에 배치된 것일 수 있다.
도 5 및 도 6은 각각 일 실시예에 따른 편광 부재에 포함된 편광판을 나타낸 단면도이다. 일 실시예에 따른 편광판(POL, POL-1)은 선편광층(PP) 및 적어도 하나의 위상지연층(RL1, RL2)을 포함하는 것일 수 있다. 한편, 도 6은 도 5와 비교하여 위상지연층(RL1, RL2)을 더 포함하는 것에 있어서 차이가 있다.
편광판(POL, POL-1)에서 선편광층(PP)은 제공된 광을 일 방향으로 선 편광시키는 광학층일 수 있다. 선편광층(PP)은 연신된 고분자 필름을 포함하는 필름 타입의 선편광자일 수 있다. 예를 들어, 연신된 고분자 필름은 연신된 폴리비닐알코올(polyvinylalcohol)계 필름일 수 있다.
선편광층(PP)은 연신된 고분자 필름에 이색성 염료를 흡착하여 제조될 수 있다. 예를 들어, 선편광층(PP)은 연신된 폴리비닐알코올 필름에 요오드를 흡착하여 제조될 수 있다. 이때, 고분자 필름이 연신된 방향은 선편광층(PP)의 흡수축이 될 수 있으며, 연신된 방향과 수직하는 방향은 선편광층(PP)의 투과축이 될 수 있다.
도 5를 참조하면, 편광판(POL)은 선편광층(PP) 하부에 배치된 제1 위상지연층(RL1) 및 제2 위상지연층(RL2)을 포함할 수 있다. 제2 위상지연층(RL2)은 제1 위상지연층(RL1) 하부에 배치되는 것일 수 있다.
또한, 도 6을 참조하면 일 실시예에 따른 편광판(POL-1)은 도 5에 도시된 일 실시예에 따른 편광판(POL)과 비교하여 선편광층(PP) 상측에 배치된 위상지연층들(RL1, RL2)을 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 편광판(POL-1)은 선편광층(PP) 하측으로 순차적으로 배치된 제1 위상지연층(RL1)과 제2 위상지연층(RL2), 및 선편광층(PP) 상측으로 순차적으로 배치된 제1 위상지연층(RL1)과 제2 위상지연층(RL2)을 포함하는 것일 수 있다.
일 실시예에 따른 편광판(POL, POL-1)에서 제1 위상지연층(RL1)은 제2 위상지연층(RL2)보다 선편광층(PP)에 인접하여 배치되는 것일 수 있다.
제1 위상지연층(RL1) 및 제2 위상지연층(RL2)은 각각 제공된 광의 위상을 지연시키는 광학층일 수 있다. 제1 위상지연층(RL1)은 λ/2 위상지연층이고, 제2 위상지연층(RL2)은 λ/4 위상지연층일 수 있다.
제1 위상지연층(RL1)은 제공된 광의 위상을 λ/2만큼 지연시키는 광학층일 수 있다. 예를 들어, 선편광층(PP)을 투과하여 제1 위상지연층(RL1)으로 제공된 광의 파장이 550nm인 경우, 제1 위상지연층(RL1)을 통과한 광은 275nm의 위상지연값을 갖는 것일 수 있다. 또한, 제1 위상지연층(RL1)은 입사되는 광의 편광 상태를 변화시킬 수 있다. 선편광층(PP)으로부터 제1 위상지연층(RL1)으로 입사된 선편광된 광의 편광 방향이 변경될 수 있다.
또한, 제2 위상지연층(RL2)은 광학적 이방성을 가지며, 제2 위상지연층(RL2)으로 입사되는 광의 편광 상태를 변화시킬 수 있다. 즉, 선편광층(PP)을 투과하여 제2 위상지연층(RL2)으로 제공된 광은 선편광 상태에서 원편광 상태로 바뀔 수 있다. 또한, 원편광 상태로 제2 위상지연층(RL2)으로 제공된 광은 선편광 상태로 바뀔 수 있다. 예를 들어, 선편광층(PP)을 투과하여 제2 위상지연층(RL2)으로 제공된 광의 파장이 550nm인 경우, 제2 위상지연층(RL2)을 통과한 광은 137.5nm의 위상 지연값을 갖는 것일 수 있다.
선편광층(PP)의 투과축(PP-TA, 도 8)과 제1 위상지연층(RL1)의 제2 광축(RX-1, 도 8) 사이의 사이각(θRL1, 도 8)은 15±5°이고, 선편광층(PP)의 투과축(PP-TA, 도 8)과 제2 위상지연층(RL2)의 제3 광축(RX-2, 도 8) 사이의 사이각(θRL2, 도 8)은 75±5°일 수 있다.
일 실시예의 편광판(POL, POL-1)에서 제1 위상지연층(RL1) 및 제2 위상지연층(RL2)은 각각 액정 코팅층일 수 있다. 제1 위상지연층(RL1) 및 제2 위상지연층(RL2)은 반응성 액정 단량체를 사용하여 만들어진 액정 코팅층일 수 있다. 제1 위상지연층(RL1) 및 제2 위상지연층(RL2)은 반응성 액정 단량체를 코팅하여 정렬한 후 중합하는 공정을 거쳐 제조되는 것일 수 있다.
일 실시예에 따른 편광판(POL, POL-1)은 선편광층(PP) 상측에 배치된 베이스필름(BP)을 더 포함하는 것일 수 있다. 베이스필름(BP)은 일 방향으로의 연신율이 타 방향으로의 연신율 보다 높은 것일 수 있다.
편광판(POL, POL-1)에서 선편광층(PP)의 투과축(PP-TA, 도 8)과 베이스필름(BP)의 제4 광축 사이의 사이각은 45±5°일 수 있다. 베이스필름(BP)의 제4 광축은 연신율이 높은 방향에 해당한다.
베이스필름(BP)은 연신된 아크릴필름, 연신된 시클로올레핀(COP) 필름, 또는 연신된 폴레에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름일 수 있다. 베이스필름(BP)이 연신된 시클로올레핀(COP) 필름일 경우, 위상차는 130nm 내지 140nm일 수 있다. 또한, 베이스필름(BP)이 연신된 폴레에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름인 경우 위상차는 8000nm 이상일 수 있다.
도 1 내지 도 4에서 도시하여 설명한 일 실시예의 표시 장치(DD)는 도 5 또는 도 6에 도시된 일 실시예에 따른 편광판(POL, POL-1)을 포함하여 편광 부재(PM) 하측에 배치된 전자 모듈(EM)을 이용한 영상 촬영 시 편광 부재(PM)에 의한 광학 간섭을 최소화하여 우수한 촬영 품질을 얻을 수 있다.
또한, 도 1 내지 도 4에서 도시하여 설명한 일 실시예의 표시 장치(DD)는 도 5 또는 도 6에 도시된 일 실시예에 따른 편광판(POL, POL-1)과 같이 일 방향으로의 연신율이 일 방향과 교차하는 타 방향으로의 연신율 보다 높은 베이스필름(BP)을 포함하여 표시 장치(DD) 외부에서 편광 상태가 제공되는 경우에 있어서 발생할 수 있는 광 차단 문제(sunglass effect)가 개선될 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)는 표시 패널(EP) 하측에 배치된 광학 부재(OP)를 포함하는 것일 수 있다. 광학 부재(OP)는 면내 위상차가 600nm 이하 또는 5000nm 이상인 고분자 필름(PF)을 포함하는 것일 수 있다. 고분자 필름(PF)은 광학적으로 투명한 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름일 수 있다.
또한, 광학 부재(OP)는 표시 패널(EP)과 고분자 필름(PF) 사이에 배치된 접착층(AP3)을 더 포함할 수 있다. 접착층(AP3)은 광학투명접착층일 수 있다.
고분자 필름(PF)은 위상차가 아주 작은 값을 갖는 것이거나 초고위상차 값을 갖는 것일 수 있다. 고분자 필름(PF)은 두 개의 직교하는 축 방향으로의 굴절률 차이가 적은 무연신 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름이거나, 또는 일축 방향으로의 연신율이 직교하는 타축 방향으로의 연신율보다 현저하게 큰 연신된 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름일 수 있다.
일 실시예의 표시 장치(DD)는 광학 부재(OP) 하측에 배치된 지지 부재(SP)를 포함하는 것일 수 있다. 지지 부재(SP)는 쿠션층(CM) 및 금속 지지층(MP)을 포함하는 것일 수 있다. 또한, 지지 부재(SP)는 적어도 하나의 접착층들(AP4, AP5)을 더 포함할 수 있다.
지지 부재(SP)에는 관통홀(HH)이 정의될 수 있다. 관통홀(HH)은 쿠션층(CM) 및 금속 지지층(MP)을 통과하도록 정의된 것일 수 있다. 또한, 관통홀(HH)은 지지 부재(SP)에 포함된 접착층들(AP4, AP5)을 관통하여 동일하게 정의될 수 있다.
관통홀(HH)은 표시 패널(EP)의 액티브 영역(AA)에 배치되도록 정의된 것일 수 있다. 표시 장치(DD)에서, 관통홀(HH)에 대응하여 표시 패널(EP)의 액티브 영역(AA) 내에 패널 홀영역(HA-EP)이 배치되는 것일 수 있다. 또한, 광학 부재(OP)의 필름 홀영역(HA-OP) 및 편광 부재(PM) 편광 홀영역(HA-P)도 관통홀(HH)에 대응하는 부분일 수 있다.
쿠션층(CM)은 표시 장치(DD) 외부에서 가해지는 물리적 충격에 대하여 표시 패널(EP) 및 전자 모듈(EM) 등을 보호하기 위하여 제공되는 것일 수 있다. 또한, 쿠션층(CM)은 관통홀(HH)을 구현하기 위하여 소정의 두께 이상으로 제공되는 것일 수 있다. 쿠션층(CM)의 두께는 50㎛ 이상일 수 있다. 예를 들어, 쿠션층(CM)의 두께는 100㎛ 이상일 수 있다.
쿠션층(CM)은 아크릴계 고분자, 우레탄계 고분자, 실리콘계 고분자, 및 이미드계 고분자 중 적어도 하나를 포함하여 형성된 것일 수 있다. 쿠션층(CM)은 표시 패널(EP) 및 전자 모듈(EM) 등을 보호하고 관통홀(HH)이 정의되도록 하기 위한 강도가 확보된 것일 수 있다.
쿠션층(CM) 상측에는 제4 접착층(AP4)이 더 배치될 수 있다. 제4 접착층(AP4)은 쿠션층(CM)과 광학 부재(OP)를 결합시키는 것일 수 있다.
금속 지지층(MP)은 표시 패널(EP)을 포함하는 표시 장치(DD)에 포함된 부재들을 지지하는 지지기판일 수 있다. 금속 지지층(MP)은 박막의 금속 기판일 수 있다. 금속 지지층(MP)은 방열 또는 전자파 차폐 등의 기능을 가질 수도 있다.
한편, 도 4 등에서는 지지 부재(SP)에 포함된 금속 지지층(MP)이 하나의 층인 것으로 도시되었으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 지지 부재(SP)는 적층된 복수 개의 금속 지지층들을 포함할 수 있다. 또한 복수 개의 금속 지지층들 사이에는 접착층이 더 제공될 수 있다.
전자 모듈(EM)은 표시 패널(EP)의 하측에 배치된다. 전자 모듈(EM)은 관통홀(HH)에 중첩하는 것일 수 있다. 전자 모듈(EM)은 관통홀(HH)을 통해 전달되는 외부 입력을 수신하거나 관통홀(HH)을 통해 출력을 제공할 수 있다. 일 실시예에서 전자 모듈(EM)은 카메라 모듈일 수 있다.
전자 모듈(EM) 상에는 윈도우 부재(WM), 편광 부재(PM), 표시 패널(EP), 및 광학 부재(OP)가 배치된 것일 수 있다. 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)는 전자 모듈(EM) 상에 배치된 윈도우 부재(WM)의 보호층(PL), 편광판(POL), 및 광학 부재(OP)의 고분자 필름(PF)의 위상차 값과 광축 사이의 관계를 최적화하여 전자 모듈(EM) 사용시 윈도우 부재(WM), 편광 부재(PM), 표시 패널(EP), 및 광학 부재(OP)에 의해 야기되는 광학 간섭을 최소화할 수 있다. 예를 들어, 일 실시예의 표시 장치(DD)는 표시 패널(EP) 상측 및 하측에 배치된 기능층들 중 보호층(PL) 및 고분자 필름(PF)의 위상차를 현저하게 작게 하거나, 또는 보호층(PL) 및 고분자 필름(PF)의 위상차가 초고위상차가 되도록 함으로써 기능층들에 의해 야기되는 레인보우 무라 현상이 개선된 촬영 품질을 나타낼 수 있다.
일 실시예에서 전자 모듈(EM)은 액티브 영역(AA)에 중첩하여 배치됨으로써, 베젤 영역(BZA)의 증가를 방지할 수 있다. 전자 모듈(EM)은 지지 부재(SP)에 정의된 관통홀(HH) 내에 적어도 일부가 삽입되어 배치된 것일 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면을 나타낸 도면이다. 도 7에 대한 설명에 있어서 상술한 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한 내용과 중복되는 내용은 다시 설명하지 않으며 차이점을 위주로 설명한다.
일 실시예의 표시 장치(DD-1)는 표시 패널(EP), 표시 패널(EP) 상측에 배치된 편광 부재(PM) 및 윈도우 부재(WM), 표시 패널(EP) 하측에 배치된 광학 부재(OP) 및 지지 부재(SP)를 포함하는 것일 수 있다. 또한, 일 실시예의 표시 장치(DD-1)는 편광 부재(PM)와 윈도우 부재(WM) 사이에 배치된 충격 흡수층(BPL)을 더 포함할 수 있다. 충격 흡수층(BPL)은 편광판(POL)과 윈도우(WP) 사이에 배치된 것일 수 있다.
충격 흡수층(BPL)의 위상차는 100nm 이하일 수 있다. 예를 들어, 충격 흡수층(BPL)의 위상차는 10nm 이하일 수 있다. 충격 흡수층(BPL)은 무연신 시클로올레핀 필름, 또는 무연신 폴레에테르설폰 필름을 포함하는 것일 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치(DD-1)는 전자 모듈(EM) 상에 배치된 윈도우 부재(WM)의 보호층(PL), 편광판(POL), 광학 부재(OP)의 고분자 필름(PF), 및 충격 흡수층(BPL)의 위상차 값과 광축 사이의 관계를 최적화하여 전자 모듈(EM) 사용시 윈도우 부재(WM), 편광 부재(PM), 표시 패널(EP), 광학 부재(OP), 및 충격 흡수층(BPL)에 의해 야기되는 광학 간섭을 최소화할 수 있다. 예를 들어, 일 실시예의 표시 장치(DD-1)는 표시 패널(EP) 상측 및 하측에 배치된 기능층들 중 보호층(PL) 및 고분자 필름(PF)의 위상차를 현저하게 작게 하거나, 또는 초고위상차가 되도록 하고, 충격 흡수층(BPL)의 위상차를 현저하게 작게 함으로써 기능층들에 의해 야기되는 레인보우 무라 현상이 개선된 촬영 품질을 나타낼 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 표시 장치에서의 기능층들의 광축 관계를 개략적으로 도시한 것이다. 선편광층(PP)의 투과축(PP-TA)의 방향을 0°, 180° 방향으로 할 때, 선편광층(PP) 상부에 배치된 보호층(PL)의 제1 광축(PL-A)이 선편광층의 투과축(PP-TA)과 이루는 사이각(θPL)이 45±5°일 수 있다. 또한, 제1 위상지연층(RL1)의 제2 광축(RX-1)이 선편광층(PP)의 투과축(PP-TA)과 이루는 사이각(θRL1)은 15±5°이고, 제2 위상지연층(RL2)의 제3 광축(RX-2)이 선편광층(PP)의 투과축(PP-TA)과 이루는 사이각(θRL2)은 75±5°일 수 있다.
한편, 도 8에서 나타낸 선편광층(PP)의 투과축(PP-TA), 보호층(PL)의 제1 광축(PL-A), 제1 위상지연층(RL1)의 제2 광축(RX-1), 제2 위상지연층(RL2)의 제3 광축(RX-2)은 상대적인 광축의 배치관계를 나타낸 것으로 각각의 광축들의 방향이 도 8에 도시된 것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 선편광층(PP)의 투과축(PP-TA)은 표시 장치(DD, 도 2)의 상부면(FS)에서 보았을 때 제1 방향축(DR1)과 나란한 것이거나, 또는 제2 방향축(DR2)과 나란한 것일 수 있다. 즉, 선편광층(PP)의 투과축(PP-TA)은 0° 또는 90° 방향일 수 있다. 하지만. 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 선편광층(PP)의 투과축(PP-TA)은 45° 방향일 수 있다. 선편광층(PP)의 투과축(PP-TA)이 45° 방향인 경우에 있어서도 선편광층(PP)의 투과축(PP-TA)과 보호층(PL), 제1 위상지연층(RL1), 및 제2 위상지연층(RL2)의 광축들이 이루는 사이각은 상술한 바와 같이 정의될 수 있다.
도 9는 도 1에 도시된 것과 같이 전자 장치(ED) 앞에서 표시 장치(DD)를 사용하는 경우를 나타낸 것이다. 도 9는 표시 장치(DD)의 표시면인 상부면(FS)이 전자 장치(ED)의 표시면(ED-FS) 쪽으로 향하도록 사용되는 경우를 개략적으로 도시한 것이다.
도 10a 및 도 10b는 각각 도 9에서 도시된 사용예로 표시 장치(DD)를 사용하는 경우에 있어서, 전자 장치의 편광층(ED-PPa)과 표시 장치(DD)의 기능층들(PP, PL)의 광축 관계를 나타낸 것이다. 또한, 도 11a 및 도 11b는 각각 도 1 및 도 9를 참조하여 설명한 것과 같이 표시 장치(DD)를 전자 장치(ED) 전면에서 사용하는 경우를 모사하여 시뮬레이션한 결과를 나타낸 것이다.
도 10a에서 선편광층(PP)의 투과축(PP-TA)의 방향을 0°, 180° 방향으로 할 때, 선편광층(PP) 상부에 배치된 보호층(PL)의 제1 광축(PL-A)이 선편광층(PP)의 투과축(PP-TA)과 이루는 사이각(θPL)이 45±5°일 수 있다. 또한, 전자 장치(ED, 도 9)의 표시면(ED-FS)에 인접하여 배치된 전자 장치 편광층(ED-PPa)의 투과축(ED-TA)은 90°, 270° 방향으로 선편광층(PP)의 투과축(PP-TA)과 직교하는 것일 수 있다.
도 10b는 도 10a와 비교하여 전자 장치 편광층(ED-PPb)의 투과축(ED-TA)이0°, 180° 방향인 것으로 선편광층(PP)의 투과축(PP-TA)과 평행한 것일 수 있다.
도 11a 및 도 11b는 도 10a에 도시된 것과 같은 광축들의 관계를 갖는 경우에 있어서의 파장에 따른 투과광의 스펙트럼을 나타낸 것이다. 한편, 도 11a 및 도 11b에 도시된 파장에 따른 광투과율의 스펙트럼은 아래 식 2로 계산된 것일 수 있다.
[식 2]
Figure pat00001
식 2에서, I0는 입사광의 세기이고 I(λ)는 출광되는 광의 세기이며, θ는 보호층의 제1 광축(PL-A)과 선편광층의 투과축(PP-TA)이 이루는 사이각이고, λ는 파장이고, Re는 보호층(PL) 위상차이다.
도 11a는 보호층의 제1 광축(PL-A)과 선편광층의 투과축(PP-TA)이 이루는 사이각(θPL)이 45°이고, 보호층(PL)의 위상차가 8000nm인 경우에 있어서의 파장에 따른 광투과율을 나타낸 것이다. 도 11a에서 출광되는 광이 스펙트럼(TP-a)의 결과를 볼 때, 출광되는 광의 투과율은 R, G, B 파장 영역 전체적으로 고르게 나타나는 것을 확인할 수 있다. 즉, 일 실시예의 표시 장치의 경우 윈도우 부재에 5000nm 이상의 초고위상차를 갖는 보호층을 포함하여 가시광 영역의 파장 영역대에서 고르게 분포된 투과 스펙트럼을 나타냄으로써 편광층을 갖는 전자 장치 전면에서 표시 장치를 이용하여 자가 촬영 모드로 영상을 촬영하는 경우 발생할 수 있는 색품질 저하(color shift) 및 레인보우 무라 등의 문제가 개선될 수 있다.
도 11b는 보호층의 제1 광축(PL-A)과 선편광층의 투과축(PP-TA)이 이루는 사이각(θPL)이 45°이고, 선편광층의 투과축(PP-TA)과 전자 장치 편광층(ED-PPa)의 투과축(ED-TA)이 직교하며, 보호층(PL)의 위상차가 10nm인 경우에 있어서의 파장에 따른 광투과율을 나타낸 것이다. 도 11b에서 출광되는 광이 스펙트럼(TP-b)의 결과를 볼 때, 출광되는 광의 투과율은 R, G, B 파장 영역 전체적으로 거의 0에 가까운 값을 나타내는 것을 확인할 수 있다. 즉, 일 실시예의 표시 장치의 경우 윈도우 부재에 100nm 이하의 저 위상차 보호층을 포함하여 가시광 파장 영역대에서 전체적으로 낮은 투과광 스펙트럼을 나타냄으로써 편광층을 갖는 전자 장치 전면에서 표시 장치를 이용하여 자가 촬영 모드로 영상을 촬영할 때 발생하는 색품질 저하(color shift) 및 레인보우 무라 등의 문제가 개선될 수 있다. 다만, 이 경우 투과된 광량이 거의 0에 가까운 것으로 선글라스 효과가 나타나는 문제가 발생하게 된다.
한편, 도면에 도시되지는 않았으나 도 10b와 같이 전자 장치 편광층(ED-PPb)의 투과축(ED-TA)과 선편광층(PP)의 투과축(PP-TA)이 평행한 경우일 때는 보호층(PL)의 위상차가 5000nm 이상으로 현저하게 큰 경우 및 위상차가 100nm 이하로 현저하게 작은 경우에 있어서 모두 레인보우 무라가 개선된 촬영 품질을 얻을 수 있다. 또한, 전자 장치 편광층(ED-PPb)의 투과축(ED-TA)과 선편광층(PP)의 투과축(PP-TA)이 평행한 경우일 때는 도 11b에서 도시된 것과 같은 선글라스 효과도 나타나지 않아 일 실시예의 표시 장치를 이용하여 전자 장치 앞에서 촬영하는 경우에도 양호한 표시 품질을 나타낼 수 있다.
일 실시예의 표시 장치는 전자 모듈 상에 배치된 윈도우 부재 및 광학 부재에 낮은 위상차 값을 갖거나 초고위상차 값을 갖는 보호층 및 고분자 필름을 각각 포함하여 윈도우 부재 및 광학 부재에서 야기되는 광간섭 현상을 최소화할 수 있다. 또한, 일 실시예의 표시 장치는 전자 모듈 상에 배치된 윈도우 부재, 편광 부재, 및 광학 부재에 포함된 광 기능층들의 위상차값과 광축의 관계를 최적화하여 자가 촬영 모드로 영상 촬영 시 촬영 품질이 개선될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
DD : 표시 장치 EP : 표시 패널
WP : 윈도우 부재 PM : 편광 부재
OP : 광학 부재 SP : 지지 부재

Claims (20)

  1. 표시 패널;
    상기 표시 패널 상측에 배치되고, 선편광층 및 적어도 하나의 위상지연층을 포함하는 편광판;
    상기 편광판 상측에 배치되고, 윈도우 및 상기 윈도우 상에 배치되며 위상차가 100nm 이하 또는 5000nm 이상인 보호층을 포함하는 윈도우 부재;
    상기 표시 패널 하측에 배치된 광학 부재;
    상기 광학 부재 하측에 배치되고, 관통홀이 정의된 지지 부재; 및
    상기 관통홀에 대응하여 배치된 전자 모듈; 을 포함하는 표시 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 보호층은 무연신 시클로올레핀 필름, 무연신 폴리에테르설폰 필름, 또는 위상차가 5000nm 이상의 연신된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 포함하는 표시 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 선편광층의 투과축과 상기 보호층의 제1 광축이 이루는 사이각은 45±5°인 표시 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 편광판은 상기 선편광층 상측에 배치되고, 일방향으로의 연신율이 직교하는 타방향으로의 연신율보다 높은 베이스필름을 더 포함하며,
    상기 적어도 하나의 위상지연층은 상기 선편광층의 하측 및 상기 베이스필름의 상측 중 적어도 하나에 배치된 표시 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 위상지연층은 λ/2 위상 지연층 및 λ/4 위상 지연층을 포함하고, 상기 λ/2 위상 지연층이 상기 λ/4 위상 지연층보다 상기 선편광층에 이웃하여 배치된 표시 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 선편광층의 투과축과 상기 λ/2 위상 지연층의 제2 광축 사이의 사이각은 15±5°이고,
    상기 선편광층의 투과축과 상기 λ/4 위상 지연층의 제3 광축 사이의 사이각은 75±5°인 표시 장치.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 λ/2 위상 지연층 및 상기 λ/4 위상 지연층은 각각 액정 코팅층인 표시 장치.
  8. 제 4항에 있어서,
    상기 베이스필름은 연신된 아크릴필름, 연신된 시클로올레핀 필름, 또는 연신된 폴레에틸렌테레프탈레이트 필름인 표시 장치.
  9. 제 4항에 있어서,
    상기 선편광층의 투과축과 상기 베이스필름의 제4 광축 사이의 사이각은 45±5°인 표시 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 광학 부재는 위상차가 600nm 이하 또는 5000nm 이상인 고분자 필름을 포함하는 표시 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 고분자 필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름인 표시 장치.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 편광판과 상기 윈도우 부재 사이에 배치된 충격 흡수층을 더 포함하는 표시 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 충격 흡수층의 위상차는 100nm 이하인 표시 장치.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 충격 흡수층은 무연신 시클로올레핀 필름, 또는 무연신 폴레에테르설폰 필름을 포함하는 표시 장치.
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 윈도우 부재와 상기 편광판 사이, 상기 편광판과 상기 표시 패널 사이, 및 상기 표시 패널과 상기 광학 부재 중 적어도 하나에 배치된 접착층을 더 포함하는 표시 장치.
  16. 제 1항에 있어서,
    상기 전자 모듈의 적어도 일부는 상기 관통홀에 삽입된 표시 장치.
  17. 표시 패널;
    상기 표시 패널 상측에 배치되고, 선편광층을 포함하는 편광 부재;
    상기 편광 부재 상측에 배치되고, 상기 선편광층의 투과축과의 사이각이 45±5°인 제1 광축을 가지며, 위상차가 100nm 이하 또는 5000nm 이상인 보호층을 포함하는 윈도우 부재;
    상기 표시 패널 하측에 배치되고, 위상차가 600nm 이하 또는 5000nm 이상인 고분자 필름을 포함하는 광학 부재;
    상기 광학 부재 하측에 배치되고, 관통홀이 정의된 지지 부재; 및
    상기 관통홀에 대응하여 배치된 전자 모듈; 을 포함하는 표시 장치.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 편광 부재와 상기 윈도우 부재 사이에 배치된 충격 흡수층을 더 포함하고,
    상기 충격 흡수층의 위상차는 100nm 이하인 표시 장치.
  19. 제 17항에 있어서,
    상기 보호층은 무연신 시클로올레핀 필름, 무연신 폴리에테르설폰 필름, 또는 위상차가 5000nm 이상의 연신된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 포함하는 표시 장치.
  20. 제 17항에 있어서,
    상기 표시 패널은 액티브 영역 및 상기 액티브 영역에 이웃하는 주변 영역을 포함하고,
    상기 관통홀은 상기 액티브 영역에 중첩하고, 평면상에서 상기 주변 영역으로부터 이격되어 정의된 것인 표시 장치.
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