KR20220012458A - 표시 장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

일 실시예의 표시 장치는 표시 패널, 표시 패널 상에 배치된 광학층, 광학층 상에 배치된 윈도우, 및 광 제어층을 포함할 수 있다. 광 제어층은 표시 패널과 광학층 사이, 또는 광학층과 윈도우 사이에 배치될 수 있다. 광 제어층은 서로 이격된 복수개의 투과부들 및 투과부들 사이를 충전하는 차광부를 포함할 수 있다. 일 실시예의 표시 장치는 두께가 감소된 투과부 및 폭이 감소된 차광부를 포함하여, 투과율이 개선된 특성을 나타낼 수 있다.

Description

표시 장치 및 이의 제조 방법{DISPLAY DEVICE AND MANUFACTURING METHOD FOR THE SAME}
본 발명은 표시 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광 제어층을 포함하는 표시 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
기술이 발달됨에 따라, 단순 이동 수단을 넘어서는 자동차는 다양한 표시 장치를 포함할 수 있다. 표시 장치를 통해 실시간 교통 정보는 물론, 차량의 현재 상태 등 각종 정보를 얻을 수 있다.
하지만, 표시 장치로부터 방출된 광이 자동차의 전면 유리에 반사될 경우, 운전자의 시야를 방해할 수 있다. 이를 방지하기 위해 표시 장치로부터 방출된 광의 출사각을 제한할 수 있는 광 제어 필름(Light Control Film)이 사용되고 있다.
본 발명의 목적은 투과부의 두께 및 차광부의 폭이 감소된 광 제어층을 포함하는 표시 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 투과부의 두께 및 차광부의 폭이 감소된 광 제어층을 형성하는 단계가 포함된 표시 장치 제조 방법을 제공하는 것이다.
일 실시예는 표시 패널; 상기 표시 패널 상측에 배치된 광학층; 상기 광학층 상측에 배치된 윈도우; 및 상기 표시 패널과 상기 광학층 사이, 또는 상기 광학층과 상기 윈도우 사이에 배치된 광 제어층; 을 포함하고, 상기 광 제어층은 서로 이격된 복수 개의 투과부들 및 상기 투과부들 사이를 충전하는 차광부를 포함하고, 단면 상에서 상기 투과부들 각각의 두께(T0)와 상기 차광부로 구분되는 상기 투과부들 각각의 폭(S0)은 하기 식 1을 만족하는 표시 장치를 제공한다.
[식 1]
Figure pat00001
상기 식 1에서, n은 상기 투과부의 굴절률이고, θ는 상기 표시 패널로부터 방출되어 상기 광 제어층을 통과한 광의 출사각이다.
상기 투과부들의 굴절률은 1.4 이상 1.7 이하일 수 있다.
상기 출사각은 30° 이상 50° 이하일 수 있다.
상기 표시 패널 상측에 배치된 입력 감지층을 더 포함하고, 상기 표시 패널, 상기 입력 감지층, 상기 광 제어층, 상기 광학층, 및 상기 윈도우가 순차적으로 적층될 수 있다.
상기 광 제어층 상측에 배치된 제1 점착층을 더 포함하고, 상기 광 제어층과 상기 광학층은 상기 제1 점착층을 사이에 두고 이격될 수 있다.
상기 광 제어층 상측 또는 상기 광 제어층 하측에 배치된 보조층을 더 포함하고, 상기 보조층은 폴리이미드 수지, 또는 유리를 포함할 수 있다.
상기 광학층 상측에 배치된 제2 점착층을 더 포함하고, 상기 보조층과 상기 광학층은 상기 제2 점착층을 사이에 두고 이격될 수 있다.
상기 광 제어층은 상기 표시 패널과 상기 광학층 사이에 배치되고, 상기 보조층은 유리를 포함하며, 상기 유리는 광학적 등방성을 갖는 것일 수 있다.
상기 광 제어층은 상기 광학층과 상기 윈도우 사이에 배치되고, 상기 보조층은 폴리이미드 수지를 포함하며, 상기 폴리이미드 수지는 광학적 이방성을 갖는 것일 수 있다.
시클로올레핀폴리머를 포함하는 필름층을 더 포함하고, 상기 필름층, 상기 보조층, 및 상기 광 제어층이 순차적으로 적층될 수 있다.
상기 단면 상에서 상기 투과부의 두께는 0 um 초과 30 um 이하일 수 있다.
상기 단면 상에서 상기 차광부의 폭은 0 um 초과 2 um 이하일 수 있다.
상기 표시 패널은 유기 발광 표시 패널, 또는 양자점 발광 표시 패널일 수 있다.
일 실시예는 표시 패널 상측에 광학층을 제공하는 단계; 상기 광학층 상측에 윈도우를 제공하는 단계; 및 상기 표시 패널과 상기 광학층 사이, 또는 상기 광학층과 상기 윈도우 사이에 광 제어층을 제공하는 단계; 를 포함하고, 상기 광 제어층을 제공하는 단계는 예비 투과부 상측에 무기물을 코팅하는 단계; 상기 무기물을 식각하여 마스크를 형성하는 단계; 상기 예비 투과부를 식각하여 서로 이격된 복수 개의 투과부들을 형성하는 단계; 상기 투과부들 사이를 충전하며 상기 마스크 상측에 예비 차광부를 형성하는 단계; 및 상기 마스크를 제거하여 차광부를 형성하는 단계; 를 포함하고, 단면 상에서 상기 투과부들 각각의 두께(T0)와 상기 차광부로 구분되는 상기 투과부들 각각의 폭(S0)은 상기 식 1을 만족하는 표시 장치 제조 방법을 제공한다.
상기 예비 투과부는 보조층 또는 입력 감지층 상측에 제공되고, 상기 보조층은 상기 광 제어층 하측 또는 상기 광 제어층 상측에 배치되고, 상기 입력 감지층은 상기 표시 패널 상측에 배치될 수 있다.
상기 보조층은 폴리이미드 수지, 또는 유리를 포함할 수 있다.
상기 예비 투과부가 상기 입력 감지층 상측에 제공되는 경우, 상기 광 제어층은 상기 표시 패널과 상기 광학층 사이에 형성되는 것일 수 있다.
상기 예비 투과부가 상기 보조층 상측에 제공되는 경우, 상기 광 제어층은 상기 표시 패널과 상기 광학층 사이, 또는 상기 광학층과 상기 윈도우 사이에 배치되는 것일 수 있다.
상기 마스크를 제거하는 단계는 건식 식각 방법으로 상기 마스크를 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예는 투과부의 두께 및 차광부의 폭이 감소된 광 제어층을 포함하여, 두께가 얇고 개선된 광 투과율을 나타내는 표시 장치를 제공할 수 있다.
일 실시예의 표시 장치 제조 방법은 투과부의 두께 및 차광부의 폭이 감소된 광 제어층의 형성 단계를 포함하여, 개선된 광 투과율을 나타내는 표시 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시예의 표시 장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 I-I'선에 대응하는 부분을 나타낸 단면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 광 제어층을 나타낸 단면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 표시 장치 일부를 나타낸 단면도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 표시 장치 일부를 나타낸 단면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 표시 장치 일부를 나타낸 단면도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 표시 장치 일부를 나타낸 단면도이다.
도 8은 일 실시예의 표시 장치 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 9는 일 실시예의 표시 장치 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 10은 일 실시예에 따른 표시 장치 제조 방법의 단계를 나타낸 단면도이다.
도 11은 일 실시예에 따른 표시 장치 제조 방법의 단계를 나타낸 단면도이다.
도 12는 일 실시예에 따른 표시 장치 제조 방법의 단계를 나타낸 단면도이다.
도 13은 일 실시예에 따른 표시 장치 제조 방법의 단계를 나타낸 단면도이다.
도 14는 일 실시예에 따른 표시 장치 제조 방법의 단계를 나타낸 단면도이다.
도 15a는 광의 투과율 측정 구역을 나타낸 그래프이다.
도 15b는 광의 투과율 측정 구역을 나타낸 그래프이다.
도 15c는 광의 투과율 측정 구역을 나타낸 그래프이다.
도 16은 시야각에 따른 광의 투과율을 나타낸 그래프이다.
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.
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.
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 정의된다.
"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.
이하에서는 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 및 표시 장치 제조 방법에 대하여 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타낸 것이다. 도 1에 도시된 표시 장치(DD)는 차량용 정보 안내 디스플레이(CID, Center Information Display)일 수 있다. 표시 장치(DD)는 전기적 신호에 따라 활성화되는 장치일 수 있다. 표시 장치(DD)는 다양한 실시예들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 표시 장치는 자동차, 자전거, 오토바이, 배, 비행기 등의 운송 수단에 제공될 수 있다. 하지만, 이는 예시적인 것이며, 본 발명의 개념에서 벗어나지 않은 이상 다른 표시 장치로도 채용될 수 있다.
표시 장치(DD)에는 표시 영역(DA)과 비표시 영역(NDA)이 정의될 수 있다. 표시 영역(DA)은 이미지(IM)가 표시되는 영역일 수 있다. 도 1에서는 이미지(IM)의 예시로 교통 상황이 도시되었다. 비표시 영역(NDA)은 이미지(IM)가 표시되지 않는 영역일 수 있다. 표시 영역(DA)은 제1 방향축(DR1), 및 제1 방향축(DR1)과 교차하는 제2 방향축(DR2)이 정의하는 면과 평행한 것일 수 있다.
본 명세서에서는 이미지(IM)가 표시되는 방향을 기준으로 각 부재들의 상부면(또는 전면)과 하부면(또는 배면)이 정의된다. 상부면과 하부면은 제3 방향축(DR3)을 기준으로 서로 마주하고, 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.
도 2는 도 1의 I-I'선에 대응하는 부분을 나타낸 단면도이다. 도 3은 일 실시예의 광 제어층을 나타낸 단면도이다. 도 4 내지 도 7은 각각 본 발명 표시 장치의 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.
일 실시예의 표시 장치(DD)는 표시 패널(DP, DP-a), 표시 패널(DP, DP-a) 상에 배치된 광학층(POL), 광학층(POL) 상에 배치된 윈도우(WM), 및 광 제어층(LCR)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른, 광 제어층(LCR)은 서로 이격된 복수 개의 투과부들(TA) 및 투과부들(TA) 사이를 충전하는 차광부(BM)를 포함할 수 있다. 단면 상에서 투과부(TA)의 폭(S0)과 투과부(TA)의 두께(T0)는 하기 식 1의 관계를 만족하는 것일 수 있다. 투과부(TA)의 폭(S0)은 차광부(BM)에 의해 구분되는 것일 수 있다. 단면 상에서 투과부(TA)의 폭(S0)과 투과부(TA)의 두께(T0)는 서로 수직한 것일 수 있다. 제2 방향축(DR2) 및 제3 방향축(DR3)이 정의하는 단면 상에서, 투과부(TA)의 폭(S0)은 제2 방향축(DR2)과 나란한 것일 수 있고, 투과부(TA)의 두께(T0)는 제3 방향축(DR3)과 나란한 것일 수 있다.
[식 1]
Figure pat00002
식 1에서, n은 투과부(TA)의 굴절률이고, θ는 표시 패널(DP, DP-a)로부터 방출되어 광 제어층(LCR)으로 입사된 광의 출사각을 나타낸 것이다. 식 1 및 광 제어층(LCR)에 대해서는 이후 보다 자세히 설명한다.
도 2를 참조하면, 표시 패널(DP)은 베이스층(SUB), 회로층(CL), 표시 소자층(OEL), 및 봉지층(TFE)을 포함할 수 있다. 도 4에서는 봉지층(TFE) 대신 캡핑층(CAP)을 포함하는 표시 패널(DP-a)을 도시하였다. 도 5 내지 도 7에서는 도 4의 표시 패널(DP-a)과 동일한 구성을 포함하는 표시 패널(DP-a)을 포함하는 표시 장치(DD-b, DD-c, DD-d)를 도시하였다. 본 발명의 일 실시예에서 표시 패널(DP, DP-a)은 유기 발광 표시 패널, 또는 양자점 표시 패널일 수 있다. 유기 발광 표시 패널의 발광층은 유기 발광 물질을 포함할 수 있다. 양자점 발광 표시 패널의 발광층은 양자점 등을 포함할 수 있다. 하지만, 이는 예시적인 것이며, 표시 패널(DP, DP-a)의 종류는 이에 한정되지 않는다.
베이스층(SUB)은 폴리머 기판, 플라스틱 기판, 유리 기판, 또는 석영 기판 등일 수 있다. 베이스층(SUB)은 투명한 절연 기판일 수 있다. 베이스층(SUB)은 리지드한 것일 수 있다. 베이스층(SUB)은 플렉서블한 것일 수 있다.
회로층(CL)은 베이스층(SUB) 상에 배치되고, 회로층(CL)은 복수의 트랜지스터들(미도시)을 포함하는 것일 수 있다. 트랜지스터들(미도시)은 각각 제어 전극, 입력 전극, 및 출력 전극을 포함하는 것일 수 있다. 예를 들어, 회로층(CL)은 표시 소자층(OEL)의 발광 소자(OD)를 구동하기 위한 스위칭 트랜지스터 및 구동 트랜지스터를 포함하는 것일 수 있다.
표시 소자층(OEL)은 복수의 발광 소자들(OD)을 포함하는 것일 수 있다. 발광 소자들(OD)은 각각 순차적으로 적층된 제1 전극(EL1), 기능층(LD), 제2 전극(EL2)을 포함할 수 있다. 기능층(LD)은 순차적으로 적층된 정공 수송 영역, 발광층, 및 전자 수송 영역을 포함할 수 있다. 복수의 발광 소자들(OD)은 각각 다른 파장 영역의 광을 발광하는 것일 수 있다. 이와 달리, 복수의 발광 소자들(OD)은 동일한 파장 영역의 광을 발광하는 것일 수 있다.
표시 소자층(OEL)에는 화소 정의막(PDL)이 정의될 수 있다. 예를 들어, 화소 정의막(PDL)은 폴리아크릴레이트(Polyacrylate)계 수지 또는 폴리이미드(Polyimide)계 수지를 포함하여 형성될 수 있다. 이와 달리, 화소 정의막(PDL)은 무기물로 형성될 수 있다. 예를 들어, 화소 정의막(PDL)은 질화규소(silicon nitride), 산화규소(silicon oxide), 질산화규소(silicon oxynitride) 등을 포함하여 형성되는 것일 수 있다. 표시 소자층(OEL)에서 발광 소자들(OD)은 화소 정의막(PDL)에 의해 구분되는 것일 수 있다.
봉지층(TFE)은 표시 소자층(OEL) 상에 배치되어 표시 소자층(OEL)을 밀봉할 수 있다. 봉지층(TFE)은 수분/산소로부터 표시 소자층(OEL)을 보호하고, 먼지 입자와 같은 이물질로부터 표시 소자층(OEL)을 보호하는 역할을 할 수 있다. 봉지층(TFE)은 적어도 하나의 무기층 및 적어도 하나의 유기층을 포함하는 것일 수 있다. 봉지층(TFE)은 유기층 및 무기층이 교대로 반복하여 적층된 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 봉지층(TFE)은 무기층, 유기층, 및 무기층이 순차적으로 적층된 구조일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 표시 장치(DD)는 표시 패널(DP) 상에 배치된 입력 감지층(ISU)을 더 포함할 수 있다. 입력 감지층(ISU)은 외부에서 인가되는 입력을 감지한다. 외부에서 인가되는 입력은 다양한 형태로 제공될 수 있다. 예를 들어, 외부 입력은 사용자 신체의 일부, 스타일러스 펜, 광, 열, 또는 압력 등 다양한 형태의 외부 입력들을 포함한다. 또한, 사용자의 손 등 신체의 일부가 접촉하는 입력은 물론, 근접하거나 인접하는 공간 터치(예를 들어, 호버링)도 입력의 일 형태일 수 있다.
입력 감지층(ISU)은 봉지층(TFE) 상에 직접 배치될 수 있다. 입력 감지층(ISU) 상에는 광 제어층(LCR), 광학층(POL), 및 윈도우(WM)가 배치될 수 있다. 일 실시예의 표시 장치(DD)는 순차적으로 적층된 표시 패널(DP), 입력 감지층(ISU), 광 제어층(LCR), 광학층(POL), 및 윈도우(WM)를 포함할 수 있다. 광 제어층(LCR)은 입력 감지층(ISU) 상에 직접 배치될 수 있다. 광 제어층(LCR)이 입력 감지층(ISU) 상에 직접 배치된 경우, 광 제어층(LCR)은 표시 패널(DP)과 광학층(POL) 사이에 배치된 것일 수 있다. 후술하는 일 실시예의 표시 장치 제조 방법에서 광 제어층(LCR)은 입력 감지층(ISU) 상에 직접 형성되는 것일 수 있다. 광 제어층(LCR)은 입력 감지층(ISU) 상에 연속 공정으로 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 제어층(LCR)은 표시 패널(DP, DP-a)과 광학층(POL) 사이, 또는 광학층(POL)과 윈도우(WM) 사이에 배치될 수 있다. 광 제어층(LCR)은 복수 개의 투과부(TA) 및 차광부(BM)를 포함하는 것일 수 있다. 제2 방향축(DR2), 및 제2 방향축(DR2)과 교차하는 제3 방향축(DR3)이 정의하는 단면 상에서 투과부들(TA)은 제2 방향축(DR2)이 연장되는 방향과 나란하게 서로 이격된 것일 수 있다. 이격된 투과부들(TA)의 사이의 공간은 차광부(BM)에 의해 충전되는 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제2 방향축(DR2) 및 제3 방향축(DR3)이 정의하는 단면 상에서 제3 방향축(DR3)과 나란한 투과부(TA)의 두께(T0)는 0um 초과 30um 이하일 수 있다. 제2 방향축(DR2)과 나란한 차광부(BM)의 폭(W0)은 0um 초과 2um 이하일 수 있다. 차광부의 폭이 2um 를 초과하는 경우, 광 제어층의 광 투과율이 감소될 수 있다. 차광부의 폭이 0um 인 경우, 즉 차광부가 존재하지 않는 경우, 광 제어층은 출사각을 제한 기능이 없는 것일 수 있다. 예를 들어, 투과부(TA)의 두께(T0)는 10um 이상 30um 이하일 수 있다. 차광부(BM)의 폭(W0)은 1um 이상 2um 이하일 수 있다. 하지만, 이는 예시적인 것이며, 실시예가 이에 한정되지 않는다.
광 제어층(LCR)에 포함된 투과부(TA)의 두께(T0) 및 투과부(TA)의 폭(S0)은 하기 식 1의 관계를 만족하는 것일 수 있다.
[식 1]
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식 1에서 n은 투과부(TA)의 굴절률이고, θ는 표시 패널로부터 방출되어 상기 광 제어층을 통과한 광의 출사각이다. 투과부(TA)의 굴절률은 1.4 이상 1.7 이하일 수 있다. 광 제어층을 통과한 광의 출사각(θ)은 30° 이상 50° 이하일 수 있다. 즉, n은 1.4 이상 1.7 이하일 수 있고, θ는 30° 이상 50° 이하일 수 있다. 예를 들어, 광의 출사각(θ)은 40° 이상 50° 이하일 수 있다. 하지만, 이는 예시적인 것이며, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
투과부(TA)의 두께(T0) 및 투과부(TA)의 폭(S0)이 식 1의 관계를 만족하는 경우, 투과부(TA)의 두께(T0)는 감소된 값을 나타낼 수 있다. 또한, 투과부(TA)의 두께(T0) 및 투과부(TA)의 폭(S0)이 식 1의 관계를 만족하는 경우, 투과부(TA) 사이를 충전하는 차광부(BM)의 폭(W0)은 감소된 값을 나타낼 수 있다.
일 실시예의 광 제어층(LCR)은 차광부(BM)의 폭(W0)이 감소되어, 광 제어층(LCR)의 광 투과율이 개선된 특성을 나타낼 수 있다. 차광부(BM)의 폭이 감소됨에 따라, 광이 흡수되는 영역이 감소되고, 광의 투과율이 개선될 수 있다. 이에 따라, 일 실시예의 광 제어층(LCR)을 포함하는 표시 장치(DD, DD-a, DD-b, DD-c, DD-d)는 광 투과율이 개선된 특성을 나타낼 수 있다.
광 제어층(LCR)은 표시 패널(DP)으로부터 방출된 광을 투과 또는 흡수하는 것일 수 있다. 광 제어층(LCR)에 포함된 차광부(BM)는 표시 소자층(OEL)으로부터 방출된 광을 흡수하는 것일 수 있다. 광 제어층(LCR)에 포함된 투과부들(TA)은 표시 소자층(OEL)으로부터 방출된 광을 투과 시키는 것일 수 있다. 투과부들(TA)은 광학적으로 투명한 것일 수 있다. 예를 들어, 투과부들(TA)은 400 nm 이상 800 nm 이하의 파장 영역에서 투과도가 80% 이상일 수 있다. 투과부들(TA)은 아크릴계 수지를 포함하는 것일 수 있다. 차광부(BM)는 블랙 카본을 포함하는 것일 수 있다. 하지만, 이는 예시적인 것이며, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
광 제어층(LCR)은 표시 소자층(OEL)으로부터 방출된 광을 투과 또는 흡수하여 광의 출사각(θ)을 제한하는 것일 수 있다. 도 3을 참조하면, 광 제어층(LCR)으로 입사된 광(LT1, LT2)이 차광부(BM)와 투과부(TA)의 경계면(IF)으로 진행될 경우, 광(LT1, LT2)의 경로가 제한되어 광의 출사각(θ)이 제한되는 것일 수 있다. 광의 출사각(θ)은 광 제어층(LCR)으로 입사된 광(LT1, LT2)과 법선(VC)이 이루는 각도(θ1, θ2)일 수 있다. 법선(VC)은 가상의 선으로, 제3 방향축(DR3)이 연장되는 방향과 나란한 것일 수 있다. 또한, 법선(VC)은 광 제어층(LCR)의 상면(UF) 및 하면(DF)에 수직한 것일 수 있다. 광 제어층(LCR)의 상면(UF) 및 하면(DF)은 제3 방향축(DR3)이 연장되는 방향으로 이격된 것일 수 있다. 광 제어층(LCR)에서 광의 출사각(θ)이 제한됨에 따라, 표시 장치가 적용된 자동차의 전면 유리에 표시 장치의 이미지가 반사되는 것을 방지할 수 있다. 자동차의 전면 유리에 표시 장치의 이미지가 반사되지 않음에 따라, 반사 이미지로 인한 운전자의 시야 방해를 방지할 수 있다.
종래에는 차광부의 폭으로 인해 광 제어층에서 광의 투과율이 저하되었다. 일 실시예의 광 제어층(LCR)은 전술한 식 1을 만족하는 투과부(TA)를 포함하는 것으로, 투과부(TA)의 폭(S0) 및 두께(T0)가 설정됨에 따라, 차광부(BM)의 폭(W0)이 결정되는 것일 수 있다. 일 실시예의 광 제어층(LCR)을 포함하는 표시 장치(DD, DD-a, DD-b, DD-c, DD-d)는 차광부(BM)의 폭(W0)이 0um 초과 2um 이하이며, 이에 따라 개선된 광 투과율 특성을 나타낼 수 있다. 다시 도 2를 참조하면, 광 제어층(LCR)과 광학층(POL) 사이에는 제1 점착층(AL1)이 배치될 수 있다. 광 제어층(LCR)과 광학층(POL)은 제1 점착층(AL1)을 사이에 두고 이격된 것일 수 있다. 광 제어층(LCR)과 광학층(POL)은 제1 점착층(AL1)에 의해 결합되는 것일 수 있다. 광학층(POL) 상에는 윈도우(WM)가 배치될 수 있다. 광학층(POL)과 윈도우(WM)는 제2 점착층(AL2)에 의해 결합되는 것일 수 있다. 광학층(POL)의 하측 및 상측에는 각각 제1 점착층(AL1) 및 제2 점착층(AL2)이 배치될 수 있다. 제1 점착층(AL1)은 광학층(POL)의 하측에 배치된 구성과 광학층(POL)을 결합하는 것일 수 있다. 제2 점착층(AL2)은 광학층(POL)의 상측에 배치된 구성과 광학층(POL)을 결합하는 것일 수 있다. 제1 점착층(AL1), 및 제2 점착층(AL2)은 각각 감압성 점착제(PSA, pressure sensitive adhesive)를 포함할 수 있다. 하지만, 이는 예시적인 것이며, 제1 점착층(AL1) 및 제2 점착층(AL2)은 광학적으로 투명한 다른 점착제를 포함할 수 있다.
도 4를 참조하면, 표시 패널(DP-a)은 순차적으로 적층된 베이스층(SUB), 회로층(CL), 표시 소자층(OEL), 및 캡핑층(CAP)을 포함할 수 있다. 캡핑층(CAP)은 표시 소자층(OEL) 상에 배치될 수 있다. 캡핑층(CAP)은 평탄화층 또는 버퍼층일 수 있다. 하지만, 이는 예시적인 것이며, 일 실시예의 표시 장치에서 캡핑층은 생략될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 제어층(LCR) 하측 또는 광 제어층(LCR) 상측에는 보조층(UL-a, UL-b, UL-c, UL-d)이 배치될 수 있다. 보조층(UL-a, UL-b, UL-c, UL-d)은 폴리이미드 수지, 또는 유리를 포함할 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 보조층(UL-a, UL-b, UL-c, UL-d)은 폴리카보네이트(polycarbonate)를 제외한 고분자 수지를 포함할 수 있다.
도 4를 참조하면, 광 제어층(LCR) 하측에는 보조층(UL-a)이 배치될 수 있다. 일 실시예의 표시 장치(DD-a)는 순차적으로 적층된 표시 패널(DP-a), 보조층(UL-a), 광 제어층(LCR), 광학층(POL), 및 윈도우(WM)를 포함할 수 있다. 도 4에서는 보조층(UL-a)이 광 제어층(LCR) 하측에 직접 배치된 것으로 도시하였다. 이와 달리, 일 실시예의 표시 장치에서 보조층(UL-a)은 광 제어층(LCR) 상측에 직접 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 보조층(UL-a)은 유리를 포함하는 것일 수 있고, 유리는 광학적 등방성을 갖는 것일 수 있다. 즉, 보조층(UL-a)은 복굴절 특성을 나타내지 않는 것일 수 있다. 보조층(UL-a)이 복굴절 특성을 나타내지 않는 유리를 포함하는 경우, 광 제어층(LCR)은 표시 패널(DP-a)과 광학층(POL) 사이에 배치되는 것일 수 있다. 보조층(UL-a)이 복굴절 특성을 나타내지 않는 유리를 포함하는 경우, 보조층(UL-a)은 광 제어층(LCR)의 상측 또는 하측에 직접 배치될 수 있다.
도 5를 참조하면, 일 실시예의 광 제어층(LCR)은 광학층(POL)과 윈도우(WM) 사이에 배치될 수 있다. 광 제어층(LCR) 하측에는 보조층(UL-b)이 배치될 수 있다. 보조층(UL-b)은 폴리이미드 수지를 포함하는 것일 수 있고, 폴리이미드 수지는 광학적 이방성을 나타내는 것일 수 있다. 즉, 보조층(UL-b)은 복굴절 특성을 나타내는 것일 수 있다. 광 제어층(LCR) 하측에 배치된 보조층(UL-b)이 복굴절 특성을 나타냄에 따라, 광 제어층(LCR)은 광학층(POL) 상측에 배치되는 것일 수 있다. 도 5에서는 보조층(UL-b)이 광 제어층(LCR) 하측에 직접 배치된 것으로 도시하였으나, 보조층(UL-b)은 광 제어층(LCR) 상측에 직접 배치될 수 있다.
한편, 폴리이미드 수지는 광학적으로 투명한 것일 수 있다. 폴리이미드 수지의 광투과도는 95% 이상이고, 황색화도는 1 이상 10 이하일 수 있다. 이때, 폴리이미드 수지의 광투과도는 가시광선 영역에서의 광투과도를 나타내는 것일 수 있다.
도 5에서는 일 실시예의 표시 장치(DD-b)가 순차적으로 적층된 표시 패널(DP-a), 광학층(POL), 보조층(UL-b), 광 제어층(LCR), 및 윈도우(WM)를 포함하는 것을 도시하였다. 광학층(POL)과 보조층(UL-b) 사이, 및 광 제어층(LCR)과 윈도우(WM) 사이에는 각각 점착층(AL1, AL2, AL3)이 배치될 수 있다. 광학층(POL)과 보조층(UL-b)은 제2 점착층(AL2)에 의해 결합될 수 있다. 광 제어층(LCR)과 윈도우(WM)는 제3 점착층(AL3)에 의해 결합될 수 있다. 제1 내지 제3 점착층(AL1, AL2, AL3)은 각각 감압성 점착제를 포함하는 것일 수 있다.
도 6을 참조하면, 광 제어층(LCR)은 광학층(POL)과 표시 패널(DP-a) 사이에 배치되고, 광 제어층(LCR) 하측에는 보조층(UL-c), 및 필름층(COP)이 배치될 수 있다. 일 실시예의 표시 장치(DD-c)는 순차적으로 적층된 표시 패널(DP-a), 필름층(COP), 보조층(UL-c), 광 제어층(LCR), 광학층(POL), 및 윈도우(WM)를 포함할 수 있다. 보조층(UL-c)과 필름층(COP) 사이에는 보조 점착층(AL-c)이 배치될 수 있다. 보조 점착층(AL-c)에 의해 보조층(UL-c)과 필름층(COP)이 결합될 수 있다. 보조 점착층(AL-c)은 자외선에 의해 경화되는 점착층일 수 있다.
보조층(UL-c) 하측에는 필름층(COP)이 배치될 수 있다. 필름층(COP)은 시클로올레핀폴리머(Cycl Olefin Polymer)를 포함하는 것일 수 있다. 시클로올레핀폴리머는 광학적 등방성을 갖는 것으로, 복굴절 특성을 나타내지 않는 것일 수 있다. 즉, 필름층(COP)은 복굴절 특성을 나타내지 않는 것일 수 있다. 광 제어층(LCR) 하측에 배치된 필름층(COP)이 복굴절 특성을 나타내지 않는 경우, 광 제어층(LCR)은 표시 패널(DP-a)과 광학층(POL) 사이에 배치될 수 있다. 광 제어층(LCR)은 광학층(POL) 하측에 배치될 수 있다.
도 7을 참조하면, 광 제어층(LCR) 하측에 보조층(UL-c)이 배치되고, 광 제어층(LCR) 상측에 광학층(POL)이 배치될 수 있다. 도 6과 달리, 도 7에서는 보조층(UL-c) 하측에 필름층(COP)이 배치되지 않은 표시 장치(DD-d)를 도시하였다. 일 실시예의 표시 장치(DD-d)는 순차적으로 적층된 표시 패널(DP-a), 보조층(UL-c), 광 제어층(LCR), 광학층(POL), 및 윈도우(WM)를 포함할 수 있다. 광학층(POL) 하측 및 상측에는 제1 점착층(AL1) 및 제2 점착층(AL2)이 배치되고, 윈도우(WM) 하측에 제2 점착층(AL2)이 배치될 수 있다. 제1 점착층(AL1)은 광 제어층(LCR)과 광학층(POL)을 결합하는 것일 수 있다. 제2 점착층(AL2)은 광학층(POL)과 윈도우(WM)를 결합하는 것일 수 있다. 제4 점착층(AL4)은 표시 패널(DP-a)과 보조층(UL-c)을 결합하는 것일 수 있다.
한편, 도 6 및 도 7에 도시된 보조층(UL-c)은 후술하는 일 실시예의 표시 패널 제조 방법에서 탈착이 용이한 특성을 나타내는 것일 수 있다. 도 6 및 도 7에 도시된 보조층(UL-c)은 폴리카보네이트를 제외한 고분자 수지를 포함하는 것일 수 있다.
일 실시예의 광 제어층(LCR)은 서로 이격된 복수 개의 투과부들(TA) 및 투과부들(TA) 사이를 충전하는 차광부(BM)를 포함할 수 있다. 투과부들(TA)의 두께(T0, 도 2)와 투과부들(TA)의 폭(S0, 도 2)은 상술한 식 1을 만족하는 것일 수 있고, 투과부들(TA)의 두께(T0), 및 폭(S0)에 따라 결정되는 차광부(BM)의 폭(W0, 도 2)이 감소될 수 있다. 광 제어층(LCR)은 차광부(BM)의 폭(W0)이 감소되어, 광의 투과율이 개선된 특성을 나타낼 수 있다. 일 실시예에 따른 표시 장치(DD, DD-a, DD-b, DD-c, DD-d)는 차광부(BM)의 폭(W0)이 감소된 광 제어층(LCR)을 포함하여, 광의 투과율이 개선된 특성을 나타낼 수 있다.
도 9 및 도 10은 각각 일 실시예의 표시 장치 제조 방법을 나타낸 순서도이다. 도 11 내지 도 14는 각각 일 실시예의 표시 장치 제조 방법의 단계를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 2 내지 도 8을 참조하여 설명한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 병기하고 이에 대해 자세한 설명을 생략한다.
일 실시예의 표시 장치 제조 방법은 광학층을 제공하는 단계(S100), 광학층 상에 윈도우를 제공하는 단계(S200), 및 광 제어층을 제공하는 단계(S300)를 포함할 수 있다. 광 제어층을 제공하는 단계(S300)는 무기물을 코팅하는 단계(S310), 마스크를 형성하는 단계(S320), 투과부들을 형성하는 단계(S330), 예비 차광부를 형성하는 단계(S340), 차광부를 형성하는 단계(S350)를 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이, 광 제어층(LCR)은 표시 패널(DP, DP-a)과 광학층(POL) 사이, 또는 광학층(POL)과 윈도우(WM) 사이에 제공되는 것일 수 있다.
도 10 및 도 11에서는 예비 투과부(TA-P) 상에 무기물(MK-P)을 코팅하는 단계(S310)를 도시하였다. 예비 투과부(TA-P)는 광학적으로 투명한 유기물을 포함하는 것일 수 있다. 예비 투과부(TA-P)는 기판(DU) 상에 유기물을 코팅하여 형성된 것일 수 있다. 기판(DU)은 전술한 입력 감지층(ISU), 또는 보조층(UL-a, UL-b, UL-c)일 수 있다. 예비 투과부(TA-P)가 입력 감지층(ISU) 상에 형성되는 경우, 예비 투과부(TA-P)는 연속 공정으로 형성된 것일 수 있다. 표시 패널(DP, 도 2) 상에 입력 감지층(ISU)이 형성된 이후, 연속 공정으로 예비 투과부(TA-P)가 형성된 것일 수 있다.
이와 달리, 예비 투과부(TA-P)가 보조층(UL-a, UL-b, UL-c) 상에 형성되는 경우, 예비 투과부(TA-P)는 별도의 공정으로 형성된 것일 수 있다. 표시 패널(DP-a)의 제조 공정과 광 제어층(LCR)의 제조 공정이 별도로 공정으로 진행되는 것일 수 있다. 예비 투과부(TA-P)로부터 투과부(TA)가 형성되고, 투과부(TA)를 포함하는 광 제어층(LCR)이 형성된 후 광 제어층(LCR)과 표시 패널(DP-a)이 합착되는 것일 수 있다. 또한, 예비 투과부(TA-P)가 보조층(UL-c, 도 6, 및 도 7) 상에 형성되는 경우, 유리 기판 상에 배치된 보조층(UL-c) 상에 예비 투과부(TA-P)가 형성되는 것일 수 있다.
예비 투과부(TA-P) 상에 재료(CA1)가 제공되어 무기물(MK-P)이 코팅되는 것일 수 있다. 예를 들어, 무기물은 ITO, SnO2, ZnO, IZO, 또는 SiO2일 수 있다. 하지만, 이는 예시적인 것이며, 무기물(MK-P)을 코팅하기 위한 재료는 이에 한정되지 않는다. 마스크 기능이 가능한 재료라면 본 발명의 무기물 코팅 재료로 적용될 수 있다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 무기물(MK-P)이 코팅되고, 코팅된 무기물(MK-P)이 식각되어 예비 투과부(TA-P) 상에 마스크(MK)가 형성되는 것일 수 있다. 마스크(MK)는 광의 일부만 투과시키고 일부는 차단하는 제1 부분(M1)과 조사된 광을 모두 차단시키는 제2 부분(M2)을 포함하도록 패턴닝된 것일 수 있다. 기판(DU)과 예비 투과부(TA-P)는 제1 부분(M1)에 대응하는 제1 영역(R1)과 제2 부분(M2)에 대응하는 제2 영역(R2)으로 나누어질 수 있다.
예비 투과부(TA-P)가 식각되어 투과부(TA)가 형성되는 것일 수 있다. 예비 투과부(TA-P)를 식각하는 단계는 건식 식각 공정을 포함할 수 있다. 마스크(MK)를 통해 예비 투과부(TA-P)를 식각하면, 도 12에 도시된 것과 같이, 마스크(MK)에 의해 차광되어 광이 제공되지 않은 제2 영역(R2)이 남아있게 될 수 있다. 남아있는 제2 영역(R2)은 투과부(TA)에 대응되는 것일 수 있다. 도 11 및 도 12에 대한 설명에서는 노광된 부분의 포토레지스트가 제거되도록 포지티브 포토레지스트를 사용한 경우를 예시로 설명하였으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 일 실시예의 투과부(TA) 형성 시, 노광되지 않은 부분의 포토레지스트가 제거되는 네거티브 포토레지스트가 사용될 수도 있다.
일 실시예예 따르면, 투과부(TA)의 두께(T0, 도 2), 및 투과부(TA)의 폭(S0, 도 2)은 상술한 식 1을 만족하도록 형성되는 것일 수 있다. 식 1에 포함된 투과부(TA)의 굴절률 n과 광의 출사각 θ을 설정하고, 식 1의 결과값인 투과부(TA)의 폭(S0) 대비 투과부(TA)의 두께(T0)를 만족하도록 투과부(TA)가 형성되는 것일 수 있다.
이어서, 투과부들(TA) 상에 예비 차광부(BM-P)를 형성하기 위한 물질(CA2)이 제공될 수 있다. 예를 들어, 예비 차광부(BM-P)를 형성하기 위한 물질(CA2)은 블랙 카본을 포함하는 것일 수 있다. 예비 차광부(BM-P)는 마스크(MK)의 일면을 커버하고, 투과부들(TA) 사이를 충전하는 것일 수 있다. 예비 차광부(BM-P)가 형성된 이후, 마스크(MK)를 제거하기 위한 공정이 진행되고, 차광부(BM)가 형성될 수 있다. 마스크(MK)를 제거하는 단계는 건식 식각 공정을 포함할 수 있다. 하지만, 이는 예시적인 것이며, 마스크(MK)의 제거 공정은 이에 한정되지 않는다.
한편, 전술한 바와 같이, 예비 투과부(TA-P)가 유리 기판 상에 배치된 보조층(UL-c, 도 6, 및 도 7) 상에 형성된 경우, 마스크(MK)의 제거 공정 이후에 광 제어층(LCR) 상에 캐리어 필름이 부착될 수 있다. 캐리어 필름은 광 제어층(LCR)이 표시 패널(DP-a)과 합착되기 전에 제거되는 것일 수 있다.
캐리어 필름이 부착된 광 제어층(LCR) 및 보조층(UL-c)은 유리 기판으로부터 탈착되고, 보조층(UL-c) 하측에는 필름층(COP, 도 6)이 제공될 수 있다. 필름층(COP)은 보조 점착층(AL-c)에 의해 보조층(UL-c)과 결합되는 것일 수 있다. 이와 달리, 일 실시예의 표시 장치 제조 방법에 따라 제조된 표시 장치(DD-d, 도 7)에서, 보조 점착층(AL-c) 및 필름층(COP)은 생략될 수 있다.
일 실시예의 표시 장치 제조 방법은 광 제어층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 광 제어층의 형성 단계는 예비 투과부로부터 투과부가 형성되는 단계, 및 예비 차광부로부터 차광부가 형성되는 단계를 포함하며, 투과부의 폭 및 두께는 상술한 식 1의 값을 만족하도록 형성되는 것일 수 있다. 따라서, 광 제어층은 투과부의 폭 및 두께를 기준으로 결정되는 차광부의 폭이 감소된 특성을 나타낼 수 있다. 일 실시예의 표시 장치 제조 방법에 따라 제조된 표시 장치는 차광부의 폭이 감소되어, 광의 투과율이 개선된 특성을 나타낼 수 있다.
도 15a 내지 도 15c는 각각 광의 투과율을 측정한 구역을 나타낸 것이다. 도 15a 내지 도 15c에 도시된 각각의 구역에 대해서는 x,y,z 좌표계를 기준으로 설명한다. 제1 방향축(DR1)은 x축, 제2 방향축(DR2)은 y축, 및 제3 방향축(DR3)은 z축과 대응되며, 제3 방향축(DR3)은 제1 방향축(DR1) 및 제2 방향축(DR2)이 정의하는 평면에 대해서 수직이다.
도 15a에서 A+ 구역(A+ zone)은 z축의 좌표가 -4°부터 8°이며, x축의 좌표는 -10°이고, y축의 좌표는 10° 이다. C 구역은 z축의 좌표가 -2°부터 -14°이며, x축의 좌표는 -10°이고, y축은 10° 이다. 도 15b에서 A 구역은 z축의 좌표가 -10°부터 20°이며, x축의 좌표는 -40°이고, y축의 좌표는 40° 이다. D 구역은 z축의 좌표가 10°부터 -20°이며, x축의 좌표는 -40°이고, y축의 좌표는 40° 이다. 도 15c에서 B 구역은 z축의 좌표가 20°부터 -10°이며, x축의 좌표는 -50°이고, y축의 좌표는 50° 이다. E 구역은 z축의 좌표가 10°부터 -20°이며, x축의 좌표는 -50°이고, y축의 좌표는 50° 이다.
표 1은 A+ 구역, 및 A 구역 내지 E 구역 각각에서 광의 투과율을 평가하여 나타낸 것이다. 도 15a 내지 도 15c에 도시된 구역에서 측정한 광의 투과율을 표 1에 나타낸 것이다. 실시예 1은 차광부(BM)의 폭(W0, 도 2)이 1um 인 경우를 나타낸 것이다. 실시예 2는 차광부(BM)의 폭(W0)이 1.5um 인 경우를 나타낸 것이다. 실시예 3은 차광부(BM)의 폭(W0)이 2um 인 경우를 나타낸 것이다. 실시예 1 내지 실시예 3에서 투과부(TA)의 두께(T0)는 15um 이다. "정면"은 표시 장치의 중심부에서 측정한 광의 투과율을 나타낸 것이다. "A+, C"는 A+ 구역과 C 구역에서 측정된 광의 투과율이 동일한 것이다. "A, D"는 A 구역과 D 구역에서 광의 투과율이 동일한 것이다. 또한, "B, E"는 B 구역과 E 구역에서 광의 투과율이 동일한 것이다.
구 분 정면 A+ A+, C A, D B, E
실시예 1 86.5 70.0 66.6 49.3 54.3
실시예 2 81.5 65.9 62.7 46.4 51.1
실시예 3 77.0 62.2 59.2 43.8 48.3
표 1을 참조하면, 실시예 3에 비해 실시예 2의 광 투과율이 큰 값을 나타내는 것을 알 수 있다. 또한, 실시예 2에 비해 실시예 1의 광 투과율이 큰 값을 나타내는 것을 알 수 있다. 실시예 1 내지 실시예 3의 광 투과율을 비교하면, 차광부의 폭이 감소할수록 광 투과율이 개선된 값을 나타내는 것을 알 수 있다. 따라서, 일 실시예의 광 제어층을 포함하는 표시 장치는 개선된 광 투과율을 나타낼 것으로 판단된다.
도 16은 시야각에 따른 광의 투과율을 나타낸 그래프이다. 실시예는 일 실시예에 따른 광 제어층을 포함하는 표시 장치에서의 광 투과율을 나타낸 것이다. 시야각 0°에서의 투과율은 표시 장치 정면에서의 광의 투과율을 나타낸 것이며, 시야각의 절대값이 증가한 것은 표시 장치의 정면에서 측면으로 이동한 것을 나타낸 것이다. 도 16의 그래프는 표시 장치의 정면에서 측면으로 이동하며 측정한 광의 투과율을 나타낸 것이다.
도 16을 참조하면, 실시예 1 내지 3의 표시 장치에서는 차광부(BM)의 폭이 감소됨에 따라, 광의 투과율이 향상되는 것을 확인할 수 있다. 또한, 시야각 0°를 기준으로, 실시예 1 내지 3의 그래프는 좌우 대칭인 것을 알 수 있다. 실시예 1 내지 3의 그래프는 시야각의 절대값이 동일한 경우, 광의 투과율이 동일한 것을 알 수 있다. 이에 따라, 실시예 1 내지 3의 표시 장치는 시야각 0°인 표시 장치의 정면을 기준으로 대칭되는 위치에서 광의 투과율이 균일한 특성을 나타내는 것을 알 수 있다.일 실시예의 표시 장치는 순차적으로 적층된 표시 패널, 광학층, 및 윈도우를 포함하며, 표시 패널과 광학층 사이 또는 광학층과 윈도우 사이에 배치된 광 제어층을 포함할 수 있다. 광 제어층은 광을 투과하는 투과부 및 광을 흡수하는 차광부를 포함할 수 있다. 광 제어층은 폭이 감소된 차광부를 포함하여, 광의 투과율이 개선된 특성을 나타낼 수 있다. 일 실시예에 따른 광 제어층을 포함하는 표시 장치는 광의 투과율이 개선된 특성을 나타낼 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치 제조 방법은 광 제어층을 형성하는 단계를 포함하며, 광 제어층을 형성하는 단계는 투과부 및 차광부를 형성하는 단계를 포함하는 것일 수 있다. 포토리소그래피 공정 및 식각 공정을 통해 차광부를 형성하여, 두께가 감소된 차광부를 제공할 수 있다. 일 실시예의 표시 장치 제조 방법에 따라 제조된 표시 장치는 차광부의 두께가 감소될 수 있고, 이에 따라 광의 투과율이 개선된 특성을 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.
DP, DP-a: 표시 패널 POL: 광학층
WM: 윈도우 LCR: 광 제어층
TA: 투과부 BM: 차광부

Claims (20)

  1. 표시 패널;
    상기 표시 패널 상측에 배치된 광학층;
    상기 광학층 상측에 배치된 윈도우; 및
    상기 표시 패널과 상기 광학층 사이, 또는 상기 광학층과 상기 윈도우 사이에 배치된 광 제어층; 을 포함하고,
    상기 광 제어층은 서로 이격된 복수 개의 투과부들 및 상기 투과부들 사이를 충전하는 차광부를 포함하고,
    단면 상에서 상기 투과부들 각각의 두께(T0)와 상기 차광부로 구분되는 상기 투과부들 각각의 폭(S0)은 하기 식 1을 만족하는 표시 장치:
    [식 1]
    Figure pat00004

    상기 식 1에서,
    n은 상기 투과부의 굴절률이고, θ는 상기 표시 패널로부터 방출되어 상기 광 제어층을 통과한 광의 출사각이다.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 투과부들의 굴절률은 1.4 이상 1.7 이하인 표시 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 출사각은 30° 이상 50° 이하인 표시 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 표시 패널 상측에 배치된 입력 감지층을 더 포함하고,
    상기 표시 패널, 상기 입력 감지층, 상기 광 제어층, 상기 광학층, 및 상기 윈도우가 순차적으로 적층된 표시 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 광 제어층 상측에 배치된 제1 점착층을 더 포함하고,
    상기 광 제어층과 상기 광학층은 상기 제1 점착층을 사이에 두고 이격된 표시 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 광 제어층 상측 또는 상기 광 제어층 하측에 배치된 보조층을 더 포함하고,
    상기 보조층은 폴리이미드 수지, 또는 유리를 포함하는 표시 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 광학층 상측에 배치된 제2 점착층을 더 포함하고,
    상기 보조층과 상기 광학층은 상기 제2 점착층을 사이에 두고 이격된 표시 장치.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 광 제어층은 상기 표시 패널과 상기 광학층 사이에 배치되고,
    상기 보조층은 유리를 포함하며, 상기 유리는 광학적 등방성을 갖는 표시 장치.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 광 제어층은 상기 광학층과 상기 윈도우 사이에 배치되고,
    상기 보조층은 폴리이미드 수지를 포함하며,
    상기 폴리이미드 수지는 광학적 이방성을 갖는 표시 장치.
  10. 제 6항에 있어서,
    시클로올레핀폴리머를 포함하는 필름층을 더 포함하고,
    상기 필름층, 상기 보조층, 및 상기 광 제어층이 순차적으로 적층된 표시 장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 단면 상에서 상기 투과부의 두께는 0 um 초과 30 um 이하인 표시 장치.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 단면 상에서 상기 차광부의 폭은 0 um 초과 2 um 이하인 표시 장치.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 표시 패널은 유기 발광 표시 패널, 또는 양자점 발광 표시 패널인 표시 장치.
  14. 표시 패널 상측에 광학층을 제공하는 단계;
    상기 광학층 상측에 윈도우를 제공하는 단계; 및
    상기 표시 패널과 상기 광학층 사이, 또는 상기 광학층과 상기 윈도우 사이에 광 제어층을 제공하는 단계; 를 포함하고,
    상기 광 제어층을 제공하는 단계는
    예비 투과부 상측에 무기물을 코팅하는 단계;
    상기 무기물을 식각하여 마스크를 형성하는 단계;
    상기 예비 투과부를 식각하여 서로 이격된 복수 개의 투과부들을 형성하는 단계;
    상기 투과부들 사이를 충전하며 상기 마스크 상측에 예비 차광부를 형성하는 단계; 및
    상기 마스크를 제거하여 차광부를 형성하는 단계; 를 포함하고
    단면 상에서 상기 투과부들 각각의 두께(T0)와 상기 차광부로 구분되는 상기 투과부들 각각의 폭(S0)은 하기 식 1을 만족하는 표시 장치 제조 방법:
    [식 1]
    Figure pat00005

    상기 식 1에서,
    n은 상기 투과부의 굴절률이고, θ는 상기 표시 패널로부터 방출되어 상기 광 제어층을 통과한 광의 출사각이다.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 투과부들의 굴절률은 1.4 이상 1.7 이하이고, 상기 출사각은 30° 이상 50° 이하인 표시 장치 제조 방법.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 예비 투과부는 보조층 또는 입력 감지층 상측에 제공되고,
    상기 보조층은 상기 광 제어층 하측 또는 상기 광 제어층 상측에 배치되고,
    상기 입력 감지층은 상기 표시 패널 상측에 배치되는 표시 장치 제조 방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 보조층은 폴리이미드 수지, 또는 유리를 포함하는 표시 장치 제조 방법.
  18. 제 16항에 있어서,
    상기 예비 투과부가 상기 입력 감지층 상측에 제공되는 경우,
    상기 광 제어층은 상기 표시 패널과 상기 광학층 사이에 형성되는 표시 장치 제조 방법.
  19. 제 16항에 있어서,
    상기 예비 투과부가 상기 보조층 상측에 제공되는 경우,
    상기 광 제어층은 상기 표시 패널과 상기 광학층 사이, 또는 상기 광학층과 상기 윈도우 사이에 배치되는 표시 장치 제조 방법.
  20. 제 14항에 있어서,
    상기 마스크를 제거하는 단계는 건식 식각 방법으로 상기 마스크를 제거하는 단계를 포함하는 표시 장치 제조 방법.
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