KR20220006683A - 표시 장치 - Google Patents

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이정훈
박성언
이지화
최길재
한지원
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Abstract

일 실시예의 표시 장치는 전자 모듈, 전자 모듈과 중첩하는 관통홀이 정의된 지지 부재, 지지 부재 상측에 배치되고, 관통홀과 중첩하는 제1 영역 및 관통홀과 비중첩하며 제1 영역과 이웃하는 제2 영역을 포함하는 표시 모듈, 표시 모듈 상측에 배치되고, 제1 방향과 나란한 투과축을 갖는 편광판, 및 편광판 상측에 배치되고, 제1 광축을 갖는 복수 개의 제1 위상 지연부들 및 제1 광축과 직교하는 제2 광축을 갖는 복수 개의 제2 위상 지연부들을 포함하는 패턴 광학층을 포함하여, 전자 장치 촬영시에도 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 기능층 및 촬상 대상이 되는 전자 장치의 광학 기능층들에 의해 발생하는 화질 저하 현상을 개선한 표시 장치를 제공하는 것이다.
일 실시예는 전자 모듈; 상기 전자 모듈과 중첩하는 관통홀이 정의된 지지 부재; 상기 지지 부재 상측에 배치되고, 상기 관통홀과 중첩하는 제1 영역 및 상기 관통홀과 비중첩하며 상기 제1 영역과 이웃하는 제2 영역을 포함하는 표시 모듈; 상기 표시 모듈 상측에 배치되고, 일 방향과 나란한 투과축을 갖는 편광판; 및 상기 편광판 상측에 배치되고, 제1 광축을 갖는 복수 개의 제1 위상 지연부들 및 상기 제1 광축과 직교하는 제2 광축을 갖는 복수 개의 제2 위상 지연부들을 포함하는 패턴 광학층; 을 포함하는 표시 장치를 제공한다.
상기 제1 광축은 상기 투과축에 대하여 양의 방향으로 45±5°의 사이각을 가지고, 상기 제2 광축은 상기 투과축에 대하여 음의 방향으로 45±5°의 사이각을 갖는 것일 수 있다.
상기 패턴 광학층은 λ/4 위상 지연자일 수 있다.
상기 패턴 광학층은 상기 제1 영역에 중첩하고, 상기 제2 영역과 비중첩하는 것일 수 있다.
상기 패턴 광학층은 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역 전체와 중첩하는 것일 수 있다.
상기 제1 위상 지연부들과 상기 제2 위상 지연부들은 교대로 반복되어 배열될수 있다.
평면 상에서, 상기 제1 위상 지연부들의 전체 면적과 상기 제2 위상 지연부들의 전체 면적은 동일할 수 있다.
상기 제1 위상 지연부들 및 상기 제2 위상 지연부들 각각은 스트라이프 형태로 배열될 수 있다.
상기 제1 위상 지연부들 및 상기 제2 위상 지연부들 각각은 상기 일 방향과 나란하거나 또는 상기 일 방향과 직교하도록 배열될 수 있다.
상기 제1 위상 지연부들 및 상기 제2 위상 지연부들 각각은 평면상에서 사각형 형상을 가지며, 상기 제1 위상 지연부들 및 상기 제2 위상 지연부들은 모자이크 형태로 배열될 수 있다.
상기 편광판은 선편광층, 상기 선편광층 하측에 배치된 제1 위상 지연층, 및 상기 제1 위상 지연층과 상기 선편광층 사이에 배치된 제2 위상 지연층을 더 포함하고, 상기 제1 위상 지연층은 λ/4 위상 지연자이고, 상기 제2 위상 지연층은 λ/2 위상 지연자일 수 있다.
커버층, 및 상기 커버층 상에 배치되며 위상차가 5000nm 이상인 보호층을 포함하는 윈도우를 더 포함할 수 있다.
상기 패턴 광학층 상측에 배치되고, 위상차가 5000nm 이상인 충격 흡수층을 더 포함할 수 있다.
상기 편광판은 상기 표시 모듈 상에 직접 배치될 수 있다.
상기 패턴 광학층은 상기 편광판 상에 직접 배치될 수 있다.
일 실시예는 표시 모듈; 상기 표시 모듈 하측에 배치되고, 상기 표시 모듈의 전면 방향의 이미지를 촬영하는 카메라 모듈; 상기 표시 모듈 상측에 배치되고, 일 방향의 투과축을 갖는 선편광층을 포함하는 편광판; 및 상기 카메라 모듈과 중첩하여 상기 편광판 상측에 배치되고, 제1 광축을 갖는 복수 개의 제1 위상 지연부들 및 상기 제1 광축과 직교하는 제2 광축을 갖는 복수 개의 제2 위상 지연부들을 포함하는 패턴 광학층; 을 포함하는 표시 장치를 제공한다.
상기 제1 광축은 상기 투과축에 대하여 양의 방향으로 45±5도의 사이각을 가지고, 상기 제2 광축은 상기 투과축에 대하여 음의 방향으로 45±5도의 사이각을 가질 수 있다.
상기 패턴 광학층은 λ/4 위상 지연자일 수 있다.
상기 제1 위상 지연부들과 상기 제2 위상 지연부들은 교대로 반복되어 배열될 수 있다.
평면 상에서, 상기 제1 위상 지연부들의 전체 면적과 상기 제2 위상 지연부들의 전체 면적은 동일할 수 있다.
일 실시예는 편광판 상에 배치되고 광축이 서로 직교하는 두 개의 위상 지연부들을 포함하는 패턴 광학층을 포함하여, 카메라 모듈로 촬영된 영상의 화질을 개선한 표시 장치를 제공할 수 있다.
일 실시예의 표시 장치는 전자 모듈 상측에 배치된 편광 부재에 편광판, 및 서로 다른 방향으로 원편광시키는 두 개의 위상 지연부들을 갖는 패턴 광학층을 포함하여 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 편광 부재를 나타낸 평면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 편광 부재의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 표시 장치에서의 광축들의 관계를 나타낸 이미지이다.
도 8은 일 실시예에 따른 편광 부재의 일부를 나타낸 분해사시도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 표시 장치에서의 광 변환 관계를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 패턴 광학층을 나타낸 평면도이다.
도 11은 일 실시예에 따른 패턴 광학층을 나타낸 평면도이다.
도 12는 일 실시예에 따른 패턴 광학층을 나타낸 평면도이다.
도 13은 일 실시예의 표시 장치의 일부에 대한 단면도이다.
도 14는 일 실시예에 따른 편광 부재를 나타낸 평면도이다.
도 15는 일 실시예의 표시 장치의 일부에 대한 단면도이다.
도 16은 일 실시예의 표시 장치의 일부에 대한 단면도이다.
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 것이다. 도 1은 사용자가 전자 장치(ED) 앞에서 일 실시예의 표시 장치(DD)를 이용하여 영상을 촬영하는 사용예를 나타낸 것이며, 특히 일 실시예의 표시 장치(DD)의 상부면(FS)이 전자 장치(ED) 측으로 향하도록 이미지를 촬영하는 사용예를 나타낸 것이다. 구체적으로, 도 1에서는 표시 장치(DD)를 사용하여 자가 촬영 모드로 영상을 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 현상 등에 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 현상, 또는 원하는 색이 완벽하게 구현되지 않는 색 변이(color shift) 문제 등이 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(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(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.
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.
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 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 전자 모듈(EM), 전자 모듈(EM) 상에 배치된 표시 모듈(DM), 표시 모듈(DM) 상에 배치된 편광 부재(PM)를 포함할 수 있다. 또한, 편광 부재(PM)는 편광판(POL) 및 편광판(POL) 상에 배치된 패턴 광학층(FPR)을 포함하는 것일 수 있다. 전자 모듈(EM)과 표시 모듈(DM) 사이에는 지지 부재(SP)가 배치되고, 지지 부재(SP)에는 전자 모듈(EM)과 중첩하는 관통홀(HH)이 정의될 수 있다. 한편, 일 실시예의 표시 장치(DD)는 표시 모듈(DM) 상에 배치된 윈도우(WM)를 더 포함하는 것일 수 있다. 또한, 일 실시예의 표시 장치(DD)는 패널 지지부(OP) 및 하우징(HU)을 포함할 수 있다. 도 2 및 도 3에 도시된 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)에서, 윈도우(WM)와 하우징(HU)은 결합되어 표시 장치(DD)의 외관을 구성할 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치(DD)에서 윈도우(WM)는 편광 부재(PM) 상에 배치되는 것일 수 있다. 윈도우(WM)는 표시 모듈(DM) 상에 배치되어 표시 모듈(DM)의 전면(IS)을 커버한다. 윈도우(WM)는 커버층(WP) 및 커버층(WP) 상측에 배치된 보호층(PL)을 포함할 수 있다.
커버층(WP)은 광학적으로 투명한 절연 물질을 포함하는 기판일 수 있다. 커버층(WP)은 연성을 가질 수 있다. 예를 들어, 커버층(WP)은 고분자 필름, 고분자 재료를 포함하는 기판, 또는 박막의 유리 기판을 포함하는 것일 수 있다. 커버층(WP)은 위상차가 없거나 위상차가 아주 낮은 기재에 해당하는 것일 수 있다.
보호층(PL)은 커버층(WP) 상측에 배치되어 외부 환경으로부터 커버층(WP)을 보호할 수 있다. 한편, 도면에 도시되지는 않았으나 커버층(WP)과 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(WM)는 외부에 노출되는 상부면(FS)을 포함한다. 표시 장치(DD)의 상부면(FS)은 실질적으로 윈도우(WM)의 상부면(FS)에 의해 정의될 수 있다. 윈도우(WM)의 상부면(FS)에서 투과 영역(TA)은 광학적으로 투명한 영역일 수 있다. 투과 영역(TA)은 표시 모듈(DM)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 모듈(DM)의 액티브 영역(AA)에 표시되는 영상(IM)은 투과 영역(TA)을 통해 외부에서 시인될 수 있다.
윈도우(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. 커버층(WP)이 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 모듈(DM)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(WM)에 있어서, 베젤 영역(BZA)은 생략될 수도 있다.
홀 영역(HA)은 윈도우(WM)의 투과 영역(TA)에 정의될 수 있다. 윈도우의 홀 영역(HA)은 표시 장치(DD)의 홀 영역(HA)으로 정의될 수 있다.
커버층(WP) 상에 배치된 보호층(PL)은 위상차가 5000nm 이상인 층일 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서 보호층(PL)의 위상차는 8000nm 이상일 수 있다. 일 실시예에서 보호층(PL)의 위상차를 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 광축으로 정의할 수 있다. 보호층(PL)의 광축은 후술하는 편광판의 투과축(PP-TX, 도 7)과 45±5°의 각을 이루는 것일 수 있다.
보호층(PL)은 위상차가 5000nm 이상의 연신된 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 필름을 포함하는 것이 수 있다. 하지만 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 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 실시예의 표시 장치(DD)는 지지 부재(SP)에 정의된 관통홀(HH)과 중첩하는 홀 영역(HA)을 포함할 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 표시 장치의 상부면(FS) 쪽으로 향하도록 배치된 카메라 모듈일 수 있다.
일 실시예의 표시 장치(DD)는 윈도우(WM) 하측에 배치된 표시 모듈(DM)을 포함한다. 표시 모듈(DM)은 표시 패널(EP) 및 센서층(ISU)을 포함하는 것일 수 있다. 표시 모듈(DM)은 영상(IM)이 표시되는 액티브 영역(AA) 및 액티브 영역(AA)에 이웃하는 주변 영역(NAA)을 포함할 수 있다. 즉, 표시 모듈(DM)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.
표시 모듈(DM)은 제1 영역(HA-EP) 및 제2 영역(NHA-EP)을 포함하는 것일 수 있다. 제1 영역(HA-EP)은 관통홀(HH)과 중첩하는 영역이고, 제2 영역(NHA-EP)은 관통홀(HH)과 비중첩하고 제1 영역(HA-EP)에 인접한 영역일 수 있다. 제1 영역(HA-EP)은 홀 영역(HA)에 대응하는 것이 수 있다.
제2 영역(NHA-EP)은 제1 영역(HA-EP)의 적어도 일부를 감싸는 것일 수 있다. 제1 영역(HA-EP)은 주변 영역(NAA)으로부터 이격되어 액티브 영역(AA) 내에 정의되는 부분일 수 있다.
제1 영역(HA-EP)은 전자 모듈(EM)에 중첩하는 부분일 수 있다. 또한, 제1 영역(HA-EP)은 관통홀(HH)에 대응하는 영역이고, 관통홀(HH)은 액티브 영역(AA)에 중첩하고, 평면 상에서 주변 영역(NAA)으로부터 이격된 것일 수 있다.
표시 모듈(DM)의 액티브 영역(AA)은 제1 영역(HA-EP) 및 제2 영역(NHA-EP)을 포함하는 것일 수 있다. 표시 모듈(DM)은 제1 영역(HA-EP) 및 제2 영역(NHA-EP) 전체에서 영상(IM)을 표시할 수 있다.
표시 장치(DD)는 표시 모듈(DM)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 모듈(DM)을 전기적으로 연결한다.
일 실시예에서, 연성 기판(CF)은 휘어진 상태로 조립될 수 있다. 이에 따라, 메인 기판(MB)은 표시 모듈(DM)의 배면에 배치되어 하우징(HU)이 제공하는 공간 내에 안정적으로 수용될 수 있다. 예를 들어, 메인 기판(MB)은 표시 모듈(DM)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 모듈(DM)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 모듈(DM)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.
표시 모듈(DM)에서 표시 패널(EP)은 유기 발광 소자, 퀀텀닷 발광 소자, 마이크로 엘이디 발광 소자, 또는 나노 엘이디 발광 소자 등을 포함하는 표시 소자층을 포함하는 것일 수 있다. 예를 들어, 표시 패널(EP)은 표시 소자층 및 표시 소자층 상에 배치된 봉지층을 포함하는 것일 수 있다. 한편, 봉지층은 적어도 하나의 무기층 및 적어도 하나의 유기층을 포함하는 것일 수 있다.
센서층(ISU)은 표시 패널(EP) 상에 배치될 수 있다. 센서층(ISU)은 외부에서 인가되는 외부 입력을 감지할 수 있다. 외부 입력은 사용자의 입력일 수 있다. 사용자의 입력은 사용자 신체의 일부, 광, 열, 펜, 또는 압력 등 다양한 형태의 외부 입력들을 포함할 수 있다.
센서층(ISU)은 연속된 공정을 통해 표시 패널(EP) 상에 형성될 수 있다. 이 경우, 센서층(ISU)은 표시 패널(EP) 상에 직접 배치된다고 표현될 수 있다. 직접 배치된다는 것은 센서층(ISU)과 표시 패널(EP) 사이에 제3 의 구성요소가 배치되지 않는 것을 의미할 수 있다. 즉, 센서층(ISU)과 표시 패널(EP) 사이에는 별도의 접착부재가 배치되지 않을 수 있다. 예를 들어, 센서층(ISU)은 표시 패널(EP)의 봉지층(미도시) 상에 직접 배치될 수 있다. 한편, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 센서층(ISU)과 표시 패널(EP) 사이에 접착부재(미도시)가 더 배치될 수 있다.
일 실시예의 표시 장치(DD)에서 편광 부재(PM)는 표시 모듈(DM) 상에 배치될 수 있다. 편광 부재(PM)는 표시 모듈(DM)과 윈도우(WM) 사이에 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 편광 부재(PM)는 편광판(POL) 및 패턴 광학층(FPR)을 포함하는 것일 수 있다. 또한, 편광 부재(PM)는 편광판(POL) 및 패턴 광학층(FPR) 사이에 배치된 접착층(AP2)을 더 포함할 수 있다. 접착층(AP2)은 광학투명접착층일 수 있으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 한편, 일 실시예에서 접착층(AP2)이 생략되고 패턴 광학층(FPR)이 편광판(POL) 상에 직접 배치될 수도 있다.
일 실시예에서, 편광 부재(PM)와 윈도우(WM) 사이 및 표시 모듈(DM)과 편광 부재(PM) 사이에도 접착층(AP1, AP3)이 더 배치될 수 있다. 접착층(AP1, AP3)은 편광 부재(PM)의 패턴 광학층(FPR) 및 윈도우(WM)의 커버층(WP) 사이 및 편광판(POL)과 표시 모듈(DM) 사이 등에 배치될 수 있다.
도 5는 일 실시예의 표시 장치에 포함된 편광 부재에 대한 평면도이고, 도 6은 일 실시예의 표시 장치에 포함된 편광 부재에 대한 단면도이다. 도 7은 일 실시예의 표시 장치에 포함된 편광 부재에서의 광축의 관계를 나타낸 도면이다. 또한, 도 8은 일 실시예에 따른 편광 부재의 일부에 대한 분해 사시도이다. 도 6 및 도 8은 각각 도 4의 "SA"영역을 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 5 등을 참조하면, 일 실시예의 표시 장치(DD)에 포함된 편광 부재(PM)는 제3 방향축(DR3) 방향으로 적층된 편광판(POL) 및 패턴 광학층(FPR)을 포함하는 것일 수 있다. 일 실시예의 표시 장치(DD)에서 패턴 광학층(FPR)은 표시 모듈(DM)의 제1 영역(HA-EP)에 중첩하는 것일 수 있다. 일 실시예에서 패턴 광학층(FPR)은 제1 영역(HA-EP)에 중첩하고 제2 영역(NHA-EP)에 비중첩하는 것일 수 있다. 즉, 패턴 광학층(FPR)은 지지 부재(SP)에 정의된 관통홀(HH) 전체와 중첩하는 것일 수 있다. 또한, 패턴 광학층(FPR)은 관통홀(HH)에 적어도 일부가 삽입된 전자 모듈(EM)과 중첩하는 것일 수 있다.
제1 방향축(DR1)과 제2 방향축(DR2)이 정의하는 평면 상에서 볼 때, 편광 부재(PM)는 편광 홀영역(HA-P) 및 편광 주변영역(NHA-P)을 포함하는 것일 수 있다. 편광 홀영역(HA-P)은 표시 모듈(DM)의 제1 영역(HA-EP)에 대응하고, 편광 주변영역(NHA-P)은 표시 모듈(DM)의 제2 영역(NHA-EP)에 대응하는 부분이다.
일 실시예에 따른 편광 부재(PM)는 편광 홀영역(HA-P)에서 편광판(POL)과 패턴 광학층(FPR)이 적층된 구조를 가지며, 편광 주변영역(NHA-P)에서는 패턴 광학층(FPR)이 없는 편광판(POL)으로 구성된 구조를 갖는 것일 수 있다.
도 4 내지 도 8 등을 참조하면, 일 실시예의 표시 장치(DD)에 포함된 편광판(POL)은 일 방향으로 연장되는 투과축(PP-TX)을 갖는 것일 수 있다. 편광판(POL)은 선편광층(PP)을 포함하는 것일 수 있다. 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. 일 실시예에서 편광판(POL)의 투과축(PP-TX)은 선편광층(PP)의 투과축으로 정의될 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 편광판(POL)에 포함된 다른 광학 기능층들에 의해 편광 방향이 변경될 수 있으며 이 경우 선편광자(PP)의 투과축이 편광판(POL)의 투과축(PP-TX)과 일치되지 않을 수 있다.
또한, 편광판(POL)은 선편광층(PP) 하부에 배치된 제1 위상 지연층(RL1) 및 제2 위상 지연층(RL2)을 포함할 수 있다. 제2 위상 지연층(RL2)은 제1 위상 지연층(RL1)과 선편광층(PP) 사이에 배치되는 것일 수 있다. 제1 위상 지연층(RL1) 및 제2 위상 지연층(RL2)은 각각 제공된 광의 위상을 지연시키는 광학층일 수 있다. 제1 위상 지연층(RL1)은 λ/4 위상 지연자이고, 제2 위상 지연층(RL2)은 λ/2 위상 지연자일 수 있다.
제1 위상 지연층(RL1)은 광학적 이방성을 가지며, 제1 위상 지연층(RL1)으로 입사되는 광의 편광 상태를 변화시킬 수 있다. 즉, 선편광층(PP)을 투과하여 제1 위상 지연층(RL1)으로 제공된 광은 선편광 상태에서 원편광 상태로 바뀔 수 있다. 또한, 원편광 상태로 제1 위상 지연층(RL1)으로 제공된 광은 선편광 상태로 바뀔 수 있다. 예를 들어, 선편광층(PP)을 투과하여 제1 위상 지연층(RL1)으로 제공된 광의 파장이 550nm인 경우, 제1 위상 지연층(RL1)을 통과한 광은 137.5nm의 위상 지연값을 갖는 것일 수 있다.
또한, 제2 위상 지연층(RL2)은 제공된 광의 위상을 λ/2만큼 지연시키는 광학층일 수 있다. 예를 들어, 선편광층(PP)을 투과하여 제2 위상 지연층(RL2)으로 제공된 광의 파장이 550nm인 경우, 제2 위상 지연층(RL2)을 통과한 광은 275nm의 위상지연 값을 갖는 것일 수 있다. 또한, 제2 위상 지연층(RL2)은 입사되는 광의 편광 상태를 변화시킬 수 있다. 선편광층(PP)으로부터 제2 위상 지연층(RL2)으로 입사된 선편광된 광의 편광 방향이 변경될 수 있다.
일 실시예의 편광판(POL)에서 제1 위상 지연층(RL1) 및 제2 위상 지연층(RL2)은 각각 액정 코팅층의 형태일 수 있다. 제1 위상 지연층(RL1) 및 제2 위상 지연층(RL2)은 반응성 액정 단량체를 사용하여 만들어진 액정 코팅층일 수 있다. 제1 위상 지연층(RL1) 및 제2 위상 지연층(RL2)은 반응성 액정 단량체를 코팅하여 정렬한 후 중합하는 공정을 거쳐 제조되는 것일 수 있다.
또한, 제1 위상 지연층(RL1) 및 제2 위상 지연층(RL2)은 각각 연신된 필름 형태일 수 있다. 제1 위상 지연층(RL1) 및 제2 위상 지연층(RL2)은 필름을 이축 연신하여 형성된 것일 수 있다.
일 실시예의 표시 장치(DD)는 편광판(POL) 상부에 배치된 패턴 광학층(FPR)을 포함하는 것일 수 있다. 패턴 광학층(FPR)은 제1 광축(PT1-RX)을 갖는 복수 개의 제1 위상 지연부들(PT1) 및 제2 광축(PT2-RX)을 갖는 복수 개의 제2 위상 지연부들(PT2)을 포함하는 것일 수 있다. 제1 광축(PT1-RX)과 제2 광축(PT2-RX)은 서로 직교하는 것일 수 있다.
제1 광축(PT1-RX)은 편광판(POL)의 투과축(PP-TX)에 대하여 양의 방향으로 45±5°의 사이각(θ1)을 가지며, 제2 광축(PT2-RX)은 편광판(POL)의 투과축(PP-TX)에 대하여 음의 방향으로 45±5°의 사이각(θ2)을 갖는 것일 수 있다. 도 7에서는 편광판의 투과축(PP-TX), 제1 위상 지연부의 제1 광축(PT1-RX) 및 제2 위상 지연부의 제2 광축(PT2-RX)의 관계를 도시하였으며, X축(X)과 Y축(Y(+), Y(-))이 정의하는 평면 상에서 도시하였다. X축(X)과 Y축(Y(+), Y(-))은 서로 직교하며, "Y(+)"는 X축(X)으로부터 양의 방향으로 변화되는 방향이고, "Y(-)"는 X축(X)으로부터 음의 방향으로 변환되는 방향을 지칭한다. 도 7에서 X축(X)과 Y축(Y(+), Y(-))이 정의하는 평면은 본 명세서에서 제1 방향축(DR1)과 제2 방향축(DR2)이 정의하는 평면과 나란한 것일 수 있다. 예를 들어, X축(X)은 제1 방향축(DR1) 또는 제2 방향축(DR2) 중 어느 하나와 나란한 것일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 X축(X)은 제1 방향축(DR1) 및 제2 방향축(DR2)과 나란하지 않으며 임의의 일 방향을 나타내는 것일 수 있다.
즉, 일 실시예에서 제1 광축(PT1-RX)이 편광판의 투과축(PP-TX)에 대하여 양의 방향으로 45±5°의 사이각(θ1)을 갖는 것은 X축(X)을 기준으로 Y(+) 방향으로 기울어진 것을 의미한다. 또한, 제2 광축(PT2-RX)이 편광판의 투과축(PP-TX)에 대하여 음의 방향으로 45±5°의 사이각(θ2)을 갖는 것은 X축(X)을 기준으로 Y(-) 방향으로 기울어진 것을 의미한다.
일 실시예에서 패턴 광학층(FPR)은 λ/4 위상 지연자일 수 있다. 즉, 일 실시예에서 패턴 광학층(FPR)은 서로 다른 방향의 광축을 갖도록 패터닝된 λ/4 위상 지연자일 수 있다. 한편, 제1 위상 지연부의 제1 광축(PT1-RX)과 제2 위상 지연부의 제2 광축(PT2-RX)은 각각 λ/4 위상 지연자의 슬로우 축(slow axis)을 나타내는 것일 수 있다.
도 6 및 도 8은 각각 도 4에서의 "SA" 영역에 대응하는 부분을 나타낸 단면도 및 분해사시도이다. 도 6 및 도 8을 참조하면, 일 실시예에 따른 편광 부재(PM)에 포함된 패턴 광학층(FPR)은 교대로 반복되어 배열된 제1 위상 지연부(PT1) 및 제2 위상 지연부(PT2)를 포함하는 것일 수 있다. 일 실시예에서 패턴 광학층(FPR)은 일 방향으로 연장되는 스트라이프 형상으로 패터닝된 제1 위상 지연부(PT1) 및 제2 위상 지연부(PT2)를 포함하는 것일 수 있다. 스트라이프 형상으로 패터닝된 복수 개의 제1 위상 지연부들 및 제2 위상 지연부들 각각은 편광판의 투과축(PP-TX) 방향인 일 방향과 나란하거나 또는 편광판의 투과축(PP-TX) 방향인 일 방향과 직교하도록 배열된 것일 수 있다.
도 8에서는 편광판의 투과축(PP-TX)과 직교하는 방향으로 연장되도록 패터닝된 제1 위상 지연부(PT1) 및 제2 위상 지연부(PT2)를 도시하였다. 도 8에서는 편광판의 투과축(PP-TX)이 제1 방향축(DR1)과 평행한 것으로 도시하였으나, 이는 예시적인 것으로 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
도 8에서 도시된 일 실시예에서, 제1 위상 지연부들(PT1) 및 제2 위상 지연부들(PT2) 각각은 제2 방향축(DR2)과 나란한 방향으로 패터닝된 스트라이프 형상이고, 제1 위상 지연부들(PT1) 및 제2 위상 지연부들(PT2)은 제1 방향축(DR1) 방향으로 교대로 배열된 것일 수 있다.
일 실시예에서, 서로 다른 광축을 갖도록 패터닝된 제1 위상 지연부(PT1)의 폭(WPT1)과 제2 위상 지연부(PT2)의 폭(WPT2)은 실질적으로 동일한 것일 수 있다. 또한, 평면 상에서 패턴 광학층(FPR) 전체에서의 제1 위상 지연부들(PT1)의 전체 면적과 제2 위상 지연부들(PT2)의 전체 면적은 실질적으로 동일한 것일 수 있다.
도 9는 일 실시예에 따른 표시 장치에서의 광 변환 관계를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 9를 참조하면, 표시 모듈(DM)에서 방출된 광(ARL)은 필터링되지 않고 전 방향으로 확산되는 광으로 편광판(POL)에 제공된다. 편광판(POL)을 통과한 광(LPL)은 일 방향의 투과축과 평행한 방향으로 편광되어 선편광된 광으로 패턴 광학층(FPR)으로 입광된다. 이후 패턴 광학층(FPR)의 제1 위상 지연부(PT1)를 통과한 광은 좌원편광된 광(FPR-L)으로 방출되고, 제2 위상 지연부(PT2)를 통과한 광은 우원편광된 광(FPR-R)으로 방출되게 된다.
즉, 일 실시예의 표시 장치의 경우 서로 직교하는 광축을 갖는 제1 위상 지연부(PT1) 및 제2 위상 지연부(PT2)를 포함하여, 서로 다른 방향으로 원편광된 광을 제1 위상 지연부(PT1) 및 제2 위상 지연부(PT2)를 통하여 동시에 방출하거나, 서로 다른 방향으로 편광되는 광을 제1 위상 지연부(PT1) 및 제2 위상 지연부(PT2)를 통해 동시에 제공받음으로써, 제1 위상 지연부(PT1) 및 제2 위상 지연부(PT2) 각각에서 왜곡된 광을 서로 상쇄시킬 수 있다. 이에 따라, 패턴닝되어 배열된 제1 위상 지연부(PT1) 및 제2 위상 지연부(PT2)를 갖는 패턴 광학층을 포함한 일 실시예의 표시 장치는 개선된 화질의 이미지를 제공하거나, 또는 화질의 저하 및 왜곡이 없는 이미지를 촬상할 수 있다.
또한, 일 실시예의 표시 장치는 전면(FS, 도 1) 방향을 촬영하는 전자 모듈과 중첩하는 부분에 서로 직교하는 광축을 갖는 제1 위상 지연부(PT1) 및 제2 위상 지연부(PT2)를 포함하는 패턴 광학층(FPR)을 배치하여 전자 모듈로 촬상되는 화질을 개선할 수 있다. 특히, 도 1에 도시된 것과 같이 전면에 편광판을 포함하는 전자 장치(ED) 앞에서 일 실시예의 표시 장치(DD)를 사용할 경우, 전면(FS, 도 1) 방향을 촬영하는 전자 모듈과 중첩하는 부분에 서로 직교하는 광축을 갖는 제1 위상 지연부(PT1) 및 제2 위상 지연부(PT2)를 포함하는 패턴 광학층(FPR)을 배치하여 전자 모듈로 촬상되는 이미지의 레인보우 무라, 또는 색 변이 등의 문제를 개선할 수 있다. 즉, 일 실시예의 표시 장치는 서로 직교하는 방향의 광축을 갖도록 패터닝된 두 개의 위상 지연부들을 갖는 패턴 광학층을 포함하여 개선된 화질 특성 및 우수한 촬영 품질을 나타낼 수 있다.
한편, 일 실시예의 표시 장치에서 제1 위상 지연부 및 제2 위상 지연부의 평면 상에서의 면적이 실질적으로 동일한 경우에 있어서, 제1 위상 지연부 및 제2 위상 지연부 중 어느 하나에서 발생하는 화질 왜곡 현상이 제1 위상 지연부 및 제2 위상 지연부 중 나머지 하나에서 반대의 왜곡 현상으로 서로 상쇄되어 보다 우수한 화질 특성을 나타낼 수 있다.
도 10 내지 도 12는 각각 일 실시예에 따른 패턴 광학층을 나타낸 평면도이다. 도 10 내지 도 12에서는 패턴 광학층의 패턴 형태를 예시적으로 도시하였으며, 실시예가 본 명세서에서 도시된 예시들에 한정되는 것은 아니다.
도 10에서는 스트라이프 형태로 배열된 제1 위상 지연부들(PT1) 및 제2 위상 지연부들(PT2)을 포함하는 패턴 광학층(FPR-a)을 도시하였다. 일 실시예에서, 제1 위상 지연부들(PT1) 및 제2 위상 지연부들(PT2) 각각은 제1 방향축(DR1)과 나란한 방향으로 연장되고 제2 방향축(DR2) 방향으로 서로 교대로 반복되어 배열된 것일 수 있다. 하나의 제1 위상 지연부(PT1)와 하나의 제2 위상 지연부(PT2)는 하나의 패턴그룹(PTG)으로 구분될 수 있으며, 각각의 패턴그룹(PTG) 안에서, 제1 위상 지연부(PT1)와 제2 위상 지연부(PT2)의 평면 상에서의 면적은 동일할 수 있다. 또한, 도시된 것과 복수 개의 패턴그룹(PTG)들 중에서 선택된 서로 다른 패턴그룹(PTG)에 포함된 제1 위상 지연부들(PT1)의 면적 및 제2 위상 지연부들(PT2)의 면적은 서로 상이할 수 있다. 다만, 이 경우에서도 패턴 광학층(FPR-a) 전체에서의 제1 위상 지연부들(PT1)의 전체 면적과 제2 위상 지연부들(PT2)의 전체 면적은 동일한 것일 수 있다.
도 11에서는 제1 방향축(DR1)과 제2 방향축(DR2)이 정의하는 평면 상에서 대각선 방향으로 연장되는 형태로 패터닝된 제1 위상 지연부들(PT1) 및 제2 위상 지연부들(PT2)을 포함하는 패턴 광학층(FPR-b)을 도시하였다.
또한, 도 12에서는 모자이크 패턴으로 배열된 제1 위상 지연부들(PT1) 및 제2 위상 지연부들(PT2)을 포함하는 패턴 광학층(FPR-c)을 도시하였다. 일 실시예에서 제1 위상 지연부들(PT1) 및 제2 위상 지연부들(PT2) 각각은 평면 상에서 사각형 형상일 수 있다. 제1 위상 지연부들(PT1) 및 제2 위상 지연부들(PT2) 각각은 직사각형 또는 정사각형 형상일 수 있다. 모자이크 패턴 형태로 배열된 위상 지연부들(PT1, PT2)을 포함하는 일 실시예에 따른 패턴 광학층(FPR-c)에서 제1 위상 지연부(PT1)와 이웃한 부분에는 제2 위상 지연부(PT2)가 배치되고, 동일한 방향의 광축을 갖는 제1 위상 지연부들(PT1)은 서로 이격되어 배치된 것일 수 있다.
한편, 도 11 및 도 12에서 도시한 일 실시예에 따른 패턴 광학층(FPR-b, FPR-c) 각각에서도 제1 위상 지연부들(PT1)의 전체 면적과 제2 위상 지연부들(PT2)의 전체 면적은 동일한 것일 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치는 상술한 일 실시예에 따른 패턴 광학층을 포함하여, 편광 부재 하측에 배치된 전자 모듈을 이용한 영상 촬영 시 광학 간섭을 최소화하고 색 변이를 보정하여 우수한 촬영 품질을 얻을 수 있다.
도 3 및 도 4 등을 다시 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)는 표시 모듈(DM) 하측에 배치된 패널 지지부(OP)를 포함하는 것일 수 있다. 패널 지지부(OP)는 고분자 필름(PF)을 포함하는 것일 수 있다. 고분자 필름(PF)은 광학적으로 투명한 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름일 수 있다.
또한, 패널 지지부(OP)는 표시 모듈(DM)과 고분자 필름(PF) 사이에 배치된 접착층(AP4)을 더 포함할 수 있다. 접착층(AP4)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 패널 지지부(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(AP5, AP6)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(AP5, AP6)을 관통하여 동일하게 정의될 수 있다.
관통홀(HH)은 표시 모듈(DM)의 액티브 영역(AA)에 배치되도록 정의된 것일 수 있다. 표시 장치(DD)에서, 관통홀(HH)에 대응하여 표시 모듈(DM)의 액티브 영역(AA) 내에 제1 영역(HA-EP)이 배치되는 것일 수 있다. 또한, 패널 지지부(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 모듈(DM) 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 모듈(DM) 및 전자 모듈(EM) 등을 보호하고 관통홀(HH)이 정의되도록 하기 위한 강도가 확보된 것일 수 있다.
쿠션층(CM) 상측에는 접착층(AP5)이 더 배치될 수 있다. 접착층(AP5)은 쿠션층(CM)과 패널 지지부(OP)를 결합시키는 것일 수 있다.
금속 지지층(MP)은 표시 모듈(DM) 등의 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 모듈(DM)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(WM), 편광 부재(PM), 표시 모듈(DM), 및 패널 지지부(OP)가 배치된 것일 수 있다. 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)는 전자 모듈(EM) 상에 배치된 편광판(POL)과 패턴 광학층(FPR)의 위상차 값과 광축 사이의 관계 등을 최적화하여 전자 모듈(EM) 사용시 윈도우(WM), 편광 부재(PM), 표시 모듈(DM), 및 패널 지지부(OP) 등에 의해 야기되는 광학 간섭 및 광의 왜곡을 최소화할 수 있다.
또한, 일 실시예의 표시 장치(DD)는 윈도우(WM)의 보호층(PL)의 위상차가 초고위상차가 되도록하고, 편광판(POL)과 패턴 광학층(FPR)의 위상차 값과 광축 사이의 관계를 최적화하여 전자 모듈(EM) 사용시 윈도우(WM), 편광 부재(PM), 표시 모듈(DM), 및 패널 지지부(OP) 등에 의해 야기되는 광의 왜곡 및 색 변이를 최소화할 수 있다. 예를 들어, 일 실시예의 표시 장치(DD)는 보호층(PL)의 위상차가 초고위상차가 되도록 하고, 서로 직교하는 광축을 갖고 λ/4 위상 지연값을 갖는 두 개의 위상 지연부들을 포함하는 패턴 광학층을 포함함으로써 레인보우 무라 현상 및 색 변이가 개선된 촬영 품질을 나타낼 수 있다.
이하 도 13 내지 도 16을 참조하여, 일 실시예의 표시 장치에 대하여 설명한다. 도 13 내지 도 16에 대한 설명에 있어서 상술한 도 1 내지 도 12 등에서 설명한 내용과 중복되는 내용은 다시 설명하지 않으며 차이점을 위주로 설명한다.
도 13은 일 실시예의 표시 장치를 나타낸 단면도이다. 도 14는 일 실시예에 따른 편광 부재를 나타낸 평면도이다.
일 실시예의 표시 장치(DD-1)는 표시 모듈(DM), 표시 모듈(DM) 상측에 배치된 편광 부재(PM-1) 및 윈도우(WM), 표시 모듈(DM) 하측에 배치된 패널 지지부(OP) 및 지지 부재(SP)를 포함하는 것일 수 있다. 지지 부재(SP)에 정의된 관통홀(HH)에 전자 모듈(EM)의 적어도 일부가 배치될 수 있다.
도 13에 도시된 일 실시예의 표시 장치(DD-1)는 편광 부재(PM-1)의 구성에 있어서 도 4 및 도 5 등에서 설명한 일 실시예의 표시 장치와 차이가 있다. 일 실시예의 표시 장치(DD-1)에서 편광 부재(PM-1)는 편광판(POL) 및 패턴 광학층(FPR)을 포함한다. 패턴 광학층(FPR)은 표시 모듈(DM)의 제1 영역(HA-EP) 및 제2 영역(NHA-EP) 전체와 중첩하는 것일 수 있다. 즉, 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한 일 실시예의 표시 장치(DD)와 달리 패턴 광학층(FPR)이 제1 영역(HA-EP)에만 중첩하는 것이 아닌 표시 모듈(DM) 전체와 중첩하도록 제공되는 것일 수 있다. 즉, 일 실시예에 따른 편광 부재(PM-1)는 편광판(POL) 및 편광판(POL) 전체와 중첩하는 패턴 광학층(FPR)을 포함하는 것일 수 있다.
한편, 도 13 및 도 14 등에서 설명한 일 실시예에서 패턴 광학층(FPR)에 대하여는 도 6 내지 도 12를 참조하여 설명한 패턴 광학층에 대한 내용이 동일하게 적용될 수 있다. 즉, 일 실시예에 따른 편광 부재(PM-1)에서 패턴 광학층(FPR)은 서로 직교하는 광축을 갖는 제1 위상 지연부들 및 제2 위상 지연부들을 포함하고, 제1 위상 지연부들 및 제2 위상 지연부들은 평면 상에서 교대로 반복되어 배열된 것일 수 있다. 또한, 제1 위상 지연부들 및 제2 위상 지연부들 각각은 λ/4 위상 지연자일 수 있다.
도 15에 도시된 일 실시예의 표시 장치(DD-2)는 도 13에서 도시된 일 실시예의 표시 장치(DD-1)와 비교하여 충격 흡수층(BPL)을 더 포함하는 것일 수 있다. 충격 흡수층(BPL)은 편광 부재(PM-1)와 윈도우(WM) 사이에 배치된 것일 수 있다.
충격 흡수층(BPL)은 위상차가 5000nm 이상인 층일 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서 충격 흡수층(BPL)의 위상차는 8000nm 이상일 수 있다. 일 실시예에서 충격 흡수층(BPL)은 고위상차 값을 갖는 고분자 필름을 포함하는 것일 수 있다. 일 실시예에서 충격 흡수층(BPL)의 위상차를 5000nm 이상으로 하여, 표시 장치의 기능층들에 의해 야기되는 레인보우 무라 현상 등을 보다 개선할 수 있다.
일 실시예의 표시 장치(DD-2)는 충격 흡수층(BPL)과 윈도우(WM) 사이에 배치되어 충격 흡수층(BPL)과 윈도우(WM)를 결합시키는 접착층(AP7)을 더 포함하는 것일 수 있다.
한편, 도 15에서는 패턴 광학층(FPR)이 표시 모듈(DM)의 제1 영역(HA-EP) 및 제2 영역(NHA-EP) 모두와 중첩하는 것으로 도시하였으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 일 실시예의 표시 장치(DD-2)에서 패턴 광학층(FPR)은 제1 영역(HA-EP)과 중첩하고 제2 영역(NHA-EP)과 비중첩하는 것일 수 있다.
도 16에 도시된 일 실시예의 표시 장치(DD-3)는 도 13에서 도시된 일 실시예의 표시 장치(DD-1)와 비교하여 접착층들(AP2, AP3)이 생략된 것에 있어서 차이가 있다. 일 실시예의 표시 장치(DD-3)에서 편광판(POL)은 표시 모듈(DM) 상에 직접 배치될 수 있다. 또한, 패턴 광학층(FPR)은 편광판(POL) 상에 직접 배치될 수 있다. 한편, 도면에 도시된 것과 달리 편광판(POL)과 표시 모듈(DM) 사이 및 패턴 광학층(FPR)은 편광판(POL) 사이에 배치된 접착층들 중 어느 하나만 생략될 수도 있다.
편광판(POL)이 표시 모듈(DM) 상에 직접 배치되는 경우 편광판(POL)은 표시 모듈(DM) 상에 직접 코팅되는 코팅층의 형태로 제공될 수 있다. 또한, 패턴 광학층(FPR)이 편광판(POL) 상에 직접 배치되는 경우에 패턴 광학층(FPR)은 편광판(POL) 상에 직접 코팅되는 코팅층의 형태로 제공될 수 있다.
한편, 도 16에서는 패턴 광학층(FPR)이 표시 모듈(DM)의 제1 영역(HA-EP) 및 제2 영역(NHA-EP) 모두와 중첩하는 것으로 도시하였으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 일 실시예의 표시 장치(DD-3)에서 패턴 광학층(FPR)은 제1 영역(HA-EP)과 중첩하고 제2 영역(NHA-EP)과 비중첩하는 것일 수 있다.
도 15 및 도 16 등에서 설명한 일 실시예에서 패턴 광학층(FPR)에 대하여는 도 6 내지 도 12를 참조하여 설명한 패턴 광학층에 대한 내용이 동일하게 적용될 수 있다. 즉, 일 실시예에 따른 편광 부재(PM-1, PM-2)에서 패턴 광학층(FPR)은 서로 직교하는 광축을 갖는 제1 위상 지연부들 및 제2 위상 지연부들을 포함하고, 제1 위상 지연부들 및 제2 위상 지연부들은 평면 상에서 교대로 반복되어 배열된 것일 수 있다. 또한, 제1 위상 지연부들 및 제2 위상 지연부들 각각은 λ/4 위상 지연자일 수 있다.
일 실시예의 표시 장치는 전자 모듈 상에 배치된 편광 부재에 서로 직교하는 광축을 갖도록 패터닝된 두 개의 위상 지연부들을 포함하여 전자 모듈 상에 배치된 부재들에서 야기되는 광 간섭 및 광 왜곡 현상을 최소화할 수 있다. 또한, 일 실시예의 표시 장치는 전자 모듈 상에 배치되고, 서로 다른 방향으로 원편광 변환하는 두 개의 위상 지연부들이 패터닝된 패턴 광학층을 포함하여 광 왜곡 현상에 따른 색 변이를 서로 상쇄하여 우수한 화질 및 양호한 촬영 품질을 나타낼 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 DM : 표시 모듈
WP : 윈도우 PM, PM-1, PM-2 : 편광 부재
POL : 편광판 FPR : 패턴 광학층
EM : 전자 모듈 HH : 관통홀

Claims (20)

  1. 전자 모듈;
    상기 전자 모듈과 중첩하는 관통홀이 정의된 지지 부재;
    상기 지지 부재 상측에 배치되고, 상기 관통홀과 중첩하는 제1 영역 및 상기 관통홀과 비중첩하며 상기 제1 영역과 이웃하는 제2 영역을 포함하는 표시 모듈;
    상기 표시 모듈 상측에 배치되고, 일 방향과 나란한 투과축을 갖는 편광판; 및
    상기 편광판 상측에 배치되고, 제1 광축을 갖는 복수 개의 제1 위상 지연부들 및 상기 제1 광축과 직교하는 제2 광축을 갖는 복수 개의 제2 위상 지연부들을 포함하는 패턴 광학층; 을 포함하는 표시 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 광축은 상기 투과축에 대하여 양의 방향으로 45±5°의 사이각을 가지고,
    상기 제2 광축은 상기 투과축에 대하여 음의 방향으로 45±5°의 사이각을 갖는 표시 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 패턴 광학층은 λ/4 위상 지연자인 표시 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 패턴 광학층은 상기 제1 영역에 중첩하고, 상기 제2 영역과 비중첩하는 표시 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 패턴 광학층은 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역 전체와 중첩하는 표시 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 위상 지연부들과 상기 제2 위상 지연부들은 교대로 반복되어 배열된 표시 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    평면 상에서, 상기 제1 위상 지연부들의 전체 면적과 상기 제2 위상 지연부들의 전체 면적은 동일한 표시 장치.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 제1 위상 지연부들 및 상기 제2 위상 지연부들 각각은 스트라이프 형태로 배열된 표시 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 제1 위상 지연부들 및 상기 제2 위상 지연부들 각각은 상기 일 방향과 나란하거나 또는 상기 일 방향과 직교하도록 배열된 표시 장치.
  10. 제 6항에 있어서,
    상기 제1 위상 지연부들 및 상기 제2 위상 지연부들 각각은 평면상에서 사각형 형상을 가지며, 상기 제1 위상 지연부들 및 상기 제2 위상 지연부들은 모자이크 형태로 배열된 표시 장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 편광판은 선편광층, 상기 선편광층 하측에 배치된 제1 위상 지연층, 및 상기 제1 위상 지연층과 상기 선편광층 사이에 배치된 제2 위상 지연층을 더 포함하고,
    상기 제1 위상 지연층은 λ/4 위상 지연자이고, 상기 제2 위상 지연층은 λ/2 위상 지연자인 표시 장치.
  12. 제 1항에 있어서,
    커버층, 및 상기 커버층 상에 배치되며 위상차가 5000nm 이상인 보호층을 포함하는 윈도우를 더 포함하는 표시 장치.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 패턴 광학층 상측에 배치되고, 위상차가 5000nm 이상인 충격 흡수층을 더 포함하는 표시 장치.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 편광판은 상기 표시 모듈 상에 직접 배치된 표시 장치.
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 패턴 광학층은 상기 편광판 상에 직접 배치된 표시 장치.
  16. 표시 모듈;
    상기 표시 모듈 하측에 배치되고, 상기 표시 모듈의 전면 방향의 이미지를 촬영하는 카메라 모듈;
    상기 표시 모듈 상측에 배치되고, 일 방향의 투과축을 갖는 선편광층을 포함하는 편광판; 및
    상기 카메라 모듈과 중첩하여 상기 편광판 상측에 배치되고, 제1 광축을 갖는 복수 개의 제1 위상 지연부들 및 상기 제1 광축과 직교하는 제2 광축을 갖는 복수 개의 제2 위상 지연부들을 포함하는 패턴 광학층; 을 포함하는 표시 장치.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 제1 광축은 상기 투과축에 대하여 양의 방향으로 45±5도의 사이각을 가지고,
    상기 제2 광축은 상기 투과축에 대하여 음의 방향으로 45±5도의 사이각을 갖는 표시 장치.
  18. 제 16항에 있어서,
    상기 패턴 광학층은 λ/4 위상 지연자인 표시 장치.
  19. 제 16항에 있어서,
    상기 제1 위상 지연부들과 상기 제2 위상 지연부들은 교대로 반복되어 배열된 표시 장치.
  20. 제 16항에 있어서,
    평면 상에서, 상기 제1 위상 지연부들의 전체 면적과 상기 제2 위상 지연부들의 전체 면적은 동일한 표시 장치.
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