KR20240097444A

KR20240097444A - 표시장치

Info

Publication number: KR20240097444A
Application number: KR1020220179497A
Authority: KR
Inventors: 김경훈
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2022-12-20
Filing date: 2022-12-20
Publication date: 2024-06-27
Also published as: US20240206096A1

Abstract

본 개시물은 표시장치에 관한 것으로, 커버 윈도우와 시야각 제어층 사이에 배치되었던 접착층을 제거함으로써 두께를 줄일 수 있다. 본 표시장치는 차광부재와 접착층이 접촉하지 않음으로써 차광부재의 내측 단부에 형성될 수 있는 기포를 제거할 수 있고, 차광부재의 쓸림 현상을 방지할 수 있다.

Description

표시장치{DISPLAY APPARATUS}

본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 표시장치의 두께를 줄이고 커버 윈도우의 차광패턴에서 발생할 수 있는 기포 발생을 줄이며, 무아레 현상을 저감시킬 수 있는 표시장치에 관한 것이다.

최근 정보화 시대로 접어듦에 따라 전기적 정보신호를 시각적으로 표현하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응하여 박형화, 경량화, 저소비전력화의 우수한 성능을 지닌 여러 가지 다양한 표시장치(Display Apparatus)가 개발되고 있다.

표시장치의 구체적인 예로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display Apparatus: LCD), 유기발광 표시장치(Organic Light Emitting Display Apparatus: OLED), 양자점 표시장치(Quantum Dot Display Apparatus) 등을 들 수 있다.

이러한 표시장치는 최근에 자동차에도 광범위하게 탑재되고 있다. 특히, 자동차에 탑재되는 표시장치는 자동차가 이동함에 따라 진동이 발생하는 사용 환경에 기인하여, 특별한 견고함이 요구된다. 또한, 자동차의 실내 디자인적인 측면에서 심미적으로 특별하게 하기 위해 표시장치의 베젤 사이즈는 최대한으로 줄일 것이 요구된다. 또한, 최근 자율주행 자동차의 빠른 확산으로 인해 차량 내에서의 멀티미디어 시청이 늘어나고 있으며, 이에 따라 자동차에 탑재되는 표시장치도 높은 화상 품질이 요구되고 있다.

본 발명은 전술한 기술분야의 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 표시장치의 두께를 줄이고, 표시되는 화상의 품질을 향상시킬 수 있는 표시장치를 제공하는 데에 있다.

본 개시물에 따른 표시장치는 커버 윈도우; 상기 커버 윈도우의 상부에 배치되는 차광패턴; 상기 차광패턴의 상부에 배치되고 상기 커버 윈도우와 이격하여 배치되는 시야각 제어층; 상기 시야각 제어층의 상부에 배치되는 접착층; 및 상기 접착층의 상부에 배치되는 표시패널을 포함할 수 있다.

본 개시물에 따르면 커버 윈도우 및 시야각 제어층이 서로 이격하여 배치됨으로써 에어갭이 형성될 수 있다.

본 개시물에 따르면, 에어갭에 의해 광이 산란됨으로써 무아레 현상이 저감될 수 있다.

본 개시물에 따르면, 커버 윈도우 및 시야각 제어층 사이에 두꺼운 접착층에 배치되지 않고 얇은 차광패턴만 배치되므로 표시장치의 두께를 저감시킬 수 있다.

본 개시물에 따르면, 차광패턴의 내측 단부가 접착층과 접촉하지 않고 시야각 제어층과 접촉함으로써 기포 발생 현상을 저감할 수 있다.

본 개시물에 따르면, 차광패턴의 내측 단부가 접착층과 접촉하지 않고 시야각 제어층과 접촉함으로써 차광패턴의 쓸림 현상을 막을 수 있다.

도 1은 본 개시물의 실시예에 따른 표시장치의 전면을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 개시물의 실시예에 따른 표시패널의 발광소자의 단면을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 개시물의 실시예에 따른 표시장치의 분해 상태를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 개시물의 실시예에 따른 표시장치의 배면을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 개시물의 실시예에 따른 표시장치의 배면을 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 개시물의 실시예에 따른 표시장치의 단면도로서 도 4에서 B-B' 방향의 단면을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 개시물의 비교예에 따른 표시장치의 단면도로서 도 4에서 B-B' 방향의 단면을 나타내는 도면이다.
도 8은 도 6의 B 부분 확대도와 도 7의 C 부분 확대도를 비교하기 위한 도면이다.
도 9는 본 개시물의 실시예에 따라 무아레 현상이 저감되는 것을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 개시물의 실시예에 따라 무아레 현상이 저감되는 것을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 개시물의 다른 실시예에 따라 도 4에서 B-B' 방향의 단면을 나타내는 도면이다.
도 12는 본 개시물의 다른 실시예에 따라 무아레 현상이 저감되는 것을 나타내는 도면이다.
도 13 내지 도 14는 시야각 제어층(250)의 단면도로서, 도 13은 제1 모드에서의 시야각 제어 기능을 보여주고, 도 14는 제2 모드에서의 시야각 제어 기능을 보여준다.

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 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.

구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.

위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들면, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.

소자 또는 층이 다른 소자 또는 층 "위 (on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다.

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다.

본 개시에서 "표시장치"는 표시패널과 표시패널을 구동하기 위한 구동부를 포함하는 액정 모듈(Liquid Crystal Module; LCM), 유기발광 모듈(OLED Module), 양자점 모듈(Quantum Dot Module)과 같은 협의의 표시장치를 포함할 수 있다. 그리고, LCM, OLED 모듈, QD 모듈 등을 포함하는 완제품(complete product 또는 final product)인 노트북 컴퓨터, 텔레비전, 컴퓨터 모니터, 자동차용 장치(automotive display) 또는 차량(vehicle)의 다른 형태 등을 포함하는 전장장치(equipment display), 스마트폰 또는 전자패드 등의 모바일 전자장치(mobile electronic device) 등과 같은 세트 전자장치(set electronic device) 또는 세트 장치(set device 또는 set apparatus)도 포함할 수 있다.

따라서, 본 개시에서의 표시장치는 LCM, OLED 모듈, QD 모듈 등과 같은 협의의 디스플레이 장치 자체, 및 LCM, OLED 모듈, QD 모듈 등을 포함하는 응용제품 또는 최종소비자 장치인 세트 장치까지 포함할 수 있다.

그리고, 경우에 따라서는, 표시패널과 구동부 등으로 구성되는 LCM, OLED 모듈, QD 모듈을 협의의 "표시장치"로 표현하고, LCM, OLED 모듈, QD 모듈을 포함하는 완제품으로서의 전자장치를 "세트장치"로 구별하여 표현할 수도 있다. 예를 들면, 협의의 표시장치는 액정(LCD), 유기발광(OLED) 또는 양자점(Quantum Dot)의 표시패널과, 표시패널을 구동하기 위한 제어부인 소스 PCB를 포함하며, 세트장치는 소스 PCB에 전기적으로 연결되어 세트장치 전체를 제어하는 세트 제어부인 세트 PCB를 더 포함하는 개념일 수 있다.

본 실시예에 사용되는 표시패널은 액정표시패널, 유기전계발광(OLED: Organic Light Emitting Diode) 표시패널, 양자점(QD: Quantum Dot) 표시패널 및 전계발광 표시패널(electroluminescent display panel) 등의 모든 형태의 표시패널이 사용될 수 있으며, 본 실시예의 유기전계발광(OLED) 표시패널용 플렉서블 기판과 하부의 백플레이 지지구조로 베젤 벤딩을 할 수 있는 특정한 표시패널에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 본 개시의 실시예에 따른 표시장치에 사용되는 표시패널은 표시패널의 형태나 크기에 한정되지 않는다.

예를 들면, 표시패널이 유기전계발광(OLED) 표시패널인 경우에는, 다수의 게이트 라인과 데이터 라인, 및 게이트 라인과 데이터 라인의 교차 영역에 형성되는 픽셀(Pixel)을 포함할 수 있다. 그리고, 각 픽셀에 선택적으로

전압을 인가하기 위한 소자인 박막 트랜지스터를 포함하는 어레이와, 어레이 상의 유기 발광 소자(OLED)층, 및 유기 발광 소자층을 덮도록 어레이 상에 배치되는 봉지 기판 또는 봉지층(Encapsulation) 등을 포함하여 구성될 수 있다. 봉지층은 외부의 충격으로부터 박막 트랜지스터 및 유기 발광 소자층 등을 보호하고, 유기 발광 소자층으로 수분이나 산소가 침투하는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 어레이 상에 형성되는 층은 무기발광층(inorganic light emitting layer), 예를 들면 나노사이즈의 물질층(nano-sized material layer) 또는 양자점(quantum dot) 등을 포함할 수 있다.

본 개시에서 표시패널은 표시장치들 내에 통합될 수도 있는 예시적인 유기전계발광(OLED) 디스플레이 패널을 예시한다.

도 1은 본 개시물의 실시예에 따른 표시장치(100)를 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 표시장치(100)는 TV, 모니터, PC, 차량의 센터페시아 등에 적용될 수 있다. 도 1에는 대체로 직사각형의 표시패널(150)이 도시되어 있으나, 표시장치(100)의 형태는 반드시 이에 한정되지 않고, 정사각형, 다각형 또는 곡선형이 적용된 다양한 형태로 제작이 가능하다.

도 1을 참조하면, 표시장치(100)는 커버 윈도우(101) 및 표시패널(150)을 포함한다. 커버 윈도우(101)는 표시패널(150)을 외부의 충격으로부터 보호하기 위한 것으로서 글라스 또는 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.

표시패널(150)은 커버 윈도우(101)의 하부에 형성되며, 접착부재를 통해 커버 윈도우(101)와 서로 결합될 수 있다. 표시패널(150)은 편광판, 패널층, 터치패널을 포함할 수 있다. 특히, 표시패널(150)이 자동차에 탑재되는 표시패널인 경우에는, 운전자측으로 방출되는 광을 제어함으로써, 이른바 시야각을 제어하기 위한 시야각 제어 필름이 추가될 수 있다. 이와 같은 시야각 제어 필름은 자동차에 탑재되는 표시장치(100)의 특수한 형태이다. 특히, 최근의 차량에 탑재되는 표시장치(100)는 속도계 등을 표시하기 위해 운전석 전면에 배치되고, 네비게이션 등을 표시하기 위해 중앙에 배치되며, 보조석 탑승자에게 멀티미디어를 표시하기 위해 보조석 전면에 배치된다. 또한, 최근에는 운전석 전면에서 시작해 중앙부를 거쳐 보조석 전면에까지 일체로 표시장치(100)가 형성된다. 따라서, 시야각 제어 필름은 보조석에서 표시되는 영상을 운전자에게 전달하지 않기 위해서 필수적이다.

표시장치(100)는 전면에서 사용자가 영상이나 이미지를 시청할 수 있는 표시영역(AA)과 이미지가 표시되지 않는 비표시영역(NA)을 포함한다. 이와 같은 비표시영역(NA)은 베젤 영역으로도 지칭될 수 있다.

도 2는 본 개시물의 실시예에 따른 표시패널의 발광소자의 단면을 나타내는도면이다.

도 2를 참조하면, 표시패널(150)의 최하부에는 기판(111)이 배치된다. 기판(111)은 표시패널(150)의 다양한 구성요소들을 지지할 수 있다. 기판(111)은 투명한 절연물질, 예를 들면, 유리, 플라스틱 등과 같은 절연 물질로 형성될 수 있다. 기판(111)이 플라스틱으로 이루어진 경우, 플라스틱 필름 또는 플라스틱 기판일 수 있다. 예를 들면, 기판(111)은 폴리이미드계 고분자, 폴리에서터계 고분자, 실리콘계 고분자, 아크릴계 고분자, 폴리올레핀계 고분자 및 이들의 공중합체로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함하는 필름 형태일 수 있다. 이 물질 중에서, 폴리이미드는 고온의 공정에 적용될 수 있고, 코팅이 가능한 재료이기에 플라스틱 기판으로 주로 이용된다.

도시하지는 않았으나, 버퍼층(Buffer layer)이 기판(111)상에 위치할 수 있다. 버퍼층은 기판(111)의 하부에서 유출되는 알칼리 이온 등과 같은 불순물로부터 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor: TFT)를 보호하기 위한 기능 층이다. 버퍼층은 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx) 또는 이들의 다층으로 이루어질 수 있다.

버퍼층 상에는 박막 트랜지스터(130)가 배치될 수 있다. 게이트 전극(132), 게이트 절연막(112), 반도체층(134), 층간 절연막(114), 소스 및 드레인 전극(136, 138)이 순차적으로 배치되어 박막 트랜지스터(130)가 될 수 있다. 박막 트랜지스터(130)는 액티브 영역에 구비된 복수 개의 서브 화소에 적어도 하나 이상 배치될 수 있다.

도 2에서 도시한 박막 트랜지스터(130)는 바텀 게이트(Bottom Gate) 방식이지만 이에 한정되지 않고 반도체층(134)과 게이트 전극(132)의 순서가 바뀐 탑 게이트(Top Gate) 방식도 적용가능하다.

반도체층(134)은 기판(111) 또는 버퍼층 상의 특정 부분에 배치될 수 있다. 반도체층(134)은 폴리 실리콘(p-Si)으로 만들어질 수 있으며, 이 경우 반도체층(134)의 일부가 전극층이 되어야 될 영역이 불순물로 도핑될 수도 있다. 또한, 반도체층(134)은 아몰포스 실리콘(a-Si)으로 만들어질 수도 있고, 펜타센 등과 같은 다양한 유기 반도체 물질로 만들어질 수도 있다. 나아가 반도체층(134)은 산화물(oxide)로 만들어질 수도 있다. 게이트 절연막(112)은 실리콘 산화물(SiOx) 또는 실리콘 질화물(SiNx) 등과 같은 절연성 무기물로 형성될 수 있으며, 이외에도 절연성 유기물 등으로 형성될 수도 있다. 게이트 전극(132)은 다양한 도전성 물질, 예를 들면, 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 금(Au) 또는 이들의 합금 등으로 형성될 수 있다.

제1 층간 절연막(114)은 실리콘 산화물(SiOx) 또는 실리콘 질화물(SiNx) 등과 같은 절연성 물질로 형성될 수 있으며, 이외에도 절연성 유기물 등으로 형성될 수도 있다. 제 1 층간 절연막(114)의 선택적 제거로 소스 및 드레인 영역이 노출되는 컨택 홀(contact hole)이 형성될 수 있다.

소스 및 드레인 전극(136, 138)은 제 1 층간 절연막(114) 상에 전극용 물질로 단일층 또는 다층의 형상으로 형성된다.

소스 및 드레인 전극(136, 138)을 덮으며, 무기보호막(116) 및 평탄화층(118)이 박막 트랜지스터(130) 상에 위치할 수 있다. 무기보호막(116)과 평탄화층(118)은 박막 트랜지스터(130)를 보호하고 그 상부를 평탄화한다.

무기보호막(116)은 실리콘 질화막(SiNx), 실리콘 산화막(SiOx)과 같은 무기 절연막으로 형성될 수도 있으며, 평탄화층(118)은 BCB(Benzocyclobutene) 또는 아크릴(Acryl) 등 과 같은 유기 절연막으로 이루어진다. 무기보호막(116) 및 평탄화층(118)은 각각이 단층으로 형성되거나 이중 혹은 다중 층으로 구성될 수도 있으며, 경우에 따라, 두 층 중 어느 하나가 생략될 수도 있다.

박막 트랜지스터(130, TFT)와 접속되는 발광 소자(OLED)는 제1 전극(122), 유기발광층(124), 제2 전극(126)이 순차적으로 배치된 형태일 수 있다. 즉, 발광 소자(OLED)는 평탄화층(118) 및 무기보호막(116) 내에 구비되는 접속 홀(148)을 통해 드레인 전극(138)과 접속된 제1 전극(122), 제1 전극(122) 상에 위치한 유기발광층(124) 및 유기발광층(124) 상에 위치한 제2 전극(126)으로 구성될 수 있다.

표시패널(150)이 제2 전극(126) 상부로 출사가 이루어지는 상부발광(top emission) 방식인 경우, 제1 전극(122)은 반사율이 높은 불투명한 도전 물질을 포함할 수 있다. 이 때, 포함되는 반사성 도전 물질은, 예를 들면, 은(Ag), 알루미늄(Al), 금(Au), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 크롬(Cr) 또는 이들의 합금 등일 수 있다.

뱅크(128)는 발광 영역을 오픈시키며 발광 영역을 제외한 나머지 영역에 형성된다. 이에 따라, 뱅크(128)는 발광 영역과 대응되는 제1 전극(122)을 노출시키는 뱅크 홀을 가진다. 뱅크(128)는 실리콘 질화막(SiNx), 실리콘 산화막(SiOx)과 같은 무기 절연 물질 또는 BCB, 아크릴계 수지 또는 이미드계 수지와 같은 유기 절연물질로 만들어질 수 있다.

유기발광층(124)이 뱅크(128)에 의해 노출된 제1 전극(122) 상에 위치한다. 유기발광층(124)은 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자수송층, 및 전자 주입층 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 유기발광층(124)은 단일 스택 내에 하나의 빛을 발광하는 단일 발광층 구조로 구성될 수도 있고, 혹은 복수 스택을 포함하고 각 스택에 동일한 색의 단일 발광층을 포함하는 복수 스택 구조로 구성될 수 있다. 이러한 경우 다양한 색상의 표시를 위해 인접한 서브 화소들이 서로 다른 발광색을 발광하도록 배치를 가질 수 있다. 예를 들어, 적색, 녹색 및 청색의 발광층을 갖는 서브 화소들이 나란히 순서대로 배열되거나 혹은 서로 이격되어 배치되지만 특정 색상의 서브 화소들은 평행하고 다른 서브 화소는 대각선에 배치되어 삼각형 형상 또는 펜타일(Pentile) 구조 등으로 배치할 수 있다.

경우에 따라, 백색의 서브 화소들의 배치를 추가할 수 있다. 그 밖의 유기발광층(124)의 배치 구조로 서로 다른 색을 발광하는 발광층을 포함한 복수 스택을 적층하여 백색을 표현할 수 있다. 적층 구조로 백색을 표현할 경우에는 별도의 컬러 필터가 각 서브 화소에 더 부가될 수 있다.

제2 전극(126)이 유기발광층(124) 상에 위치한다. 표시패널(150)이 상부 발광(top emission) 방식인 경우, 제2 전극(126)은 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide; ITO) 또는 인듐 징크 옥사이드(Induim Zinc Oxide; IZO) 등과 같은 투명한 도전 물질로 형성되거나 혹은 MgAg 등과 같은 반투과성 금속 혹은 금속 합금으로 이루어져 유기발광층(124)에서 생성된 광을 제2 전극(126) 상부로 방출시킬 수 있다.

제2 전극(126)의 상부에 캡핑층(Capping layer, 미도시)까지 배치할 수 있다. 캡핑층은 발광 소자(OLED)를 보호할 수 있고, 굴절율이 좋은 물질로 적용하여 제2 전극(126)으로 나오는 광의 추출을 돕는다.

발광 소자(OLED) 상에는 봉지층(140)을 배치할 수 있다. 봉지층(140)은, 발광 재료와 전극 재료의 산화를 방지하기 위하여, 외부로부터의 산소 및 수분 침투를 막는다. 발광 소자(OLED)가 수분이나 산소에 노출되면, 발광영역이 축소되는 화소 수축(pixel shrinkage) 현상이 나타나거나, 발광 영역 내 흑점(dark spot)이 생길 수 있다. 봉지층(encapsulation layer, 140)은 유리, 금속, 산화 알루미늄(AlOx) 또는 실리콘(Si) 계열 물질로 이루어진 무기막(142, 146)과 표시 패널(도 1의 100)의 휘어짐에 따른 각 층들 간의 응력을 완화시키는 완충역할을 하며, 평탄화 성능을 강화하는 유기막(144)의 교번 구성으로 형성한다. 유기막(144)의 성분은 아크릴 수지, 에폭시 수지, 폴리이미드, 폴리에틸렌 또는 실리콘옥시카본(SiOC)과 같은 유기 절연 재질일 수 있다. 이때, 제1, 2 무기막(142, 146)은 수분이나 산소의 침투를 차단하는 역할을 하고, 유기막(144)은 제1 무기막(142)의 표면을 평탄화하는 역할을 한다. 봉지층(140)을 여러 겹의 박막 층으로 형성하는 이유는, 단일 층에 비해 수분이나 산소의 이동 경로를 길고 복잡하게 하여, 발광 소자(OLED)까지 수분/산소의 침투를 어렵게 하는 목적이다.

발광 소자(OLED)와 봉지층(140) 사이에 보호층(미도시)이 더 형성되어, 봉지층(140)의 제조공정 중에 봉지층(140)의 측면이 벗겨지거나 균일도에 영향을 주지 않도록 봉지층(140)을 보호하는 기능을 수행할 수 있다.

도 2을 참조하면, 봉지층(140) 상에 편광층(154)을 배치할 수 있다. 편광층(154)은 외부 광원으로부터 발생한 빛이 표시패널(150)의 내부로 들어가 반도체층(134)이나 유기발광층(124)에 미치는 영향을 최소화할 수 있다.

도 2를 참조하면, 편광층(154) 상에 터치 센서층(155)을 배치할 수 있다. 터치 센서층(155)은 제1 터치 전극(155a)과 제2 터치 전극(155c)이 서로 교차하여 배열되며 어느 한쪽에 전압 신호가 인가되고 다른 한쪽이 전압신호를 센싱하는 구조일 수 있다. 제1 터치 전극(155a)과 제2 터치 전극(155c)은 각각 터치 절연막(155b) 상에 다각형 또는 원형의 형상으로 패터닝되어 이격 배치될 수 있다.

터치 센서층(155) 상에는 전면커버부재(101)가 배치될 수 있다. 터치 센서층(155)과 전면커버부재(101) 사이에는 접착층이 더 배치되어 서로 합착될 수 있다.

도 3은 본 개시물의 실시예에 따른 표시장치의 분해 상태를 나타내는 도면이다. 도 4는 본 개시물의 실시예에 따른 표시장치의 배면을 나타내는 도면이다. 도 5는 본 개시물의 실시예에 따른 표시장치의 배면을 나타내는 사시도이다.

도 3은 커버 윈도우(101)가 최상부에 위치하는 것으로 도시하였고, 도 4 및 도 5는 커버 윈도우(101)가 최하부에 배치되는 것으로 도시하였다. 본 개시물에서는 하부 또는 하측은 커버 윈도우(101)가 배치되는 방향을 지칭하고, 상부 또는 상측은 그 반대 방향을 지칭하는 것으로 한다.

도 3은 가이드 홀더(160)가 제거된 것으로 도시하였다. 도 4 및 도 5는 가이드 홀더(160)가 커버 윈도우(101)를 덮는 것으로 표현하였다. 도 3 및 도 6의 단면도에서 도시되는 바와 같이, 커버 윈도우(101) 및 가이드 홀더(160) 사이에는 시야각 제어층(350), 접착부재(102), 편광필름(250), 표시패널(150), 백 플레이트(103), 방열 플레이트(104)와 같은 구성이 더 배치될 수 있다. 하지만, 이들은 수밀리미터의 얇은 두께를 가지므로 도 4의 배면도 및 도 5의 배면 사시도에서는 이들은 생략하였다.

또한, 도 6 등의 단면도에서 도시되는 바와 같이, 가이드 홀더(160)의 상부에는 백 커버(190)가 더 배치될 수도 있다. 표시장치(100)의 배면을 상세히 설명하기 위해 백 커버(190)는 제거된 상태로 도 4 및 도 5를 도시하였다. 도 3 내지 도 5를 설명하는데 있어서, 도 6 등의 단면도를 함께 참조할 수 있다.

본 개시물의 일 실시예에 따른 표시장치(100)는 커버 윈도우(101), 시야각 제어층(350), 접착부재(102), 편광필름(250), 표시패널(150), 백 플레이트(103), 방열 플레이트(104), 가이드 홀더(160), 소스 인쇄회로기판(170) 및 제어 인쇄회로기판(180)을 포함할 수 있다.

커버 윈도우(101)는 표시패널(150)의 전면에 배치될 수 있으며 강도가 높은 글라스 재질일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고 커버 윈도우(101)는 표시영역(AA; 도 1 참고)과 비표시영역(NA; 도 1 참고)을 포함할 수 있다. 표시영역(AA)은 표시패널(150)에 대응되는 영역일 수 있으며, 비표시영역(NA)은 베젤 영역에 대응될 수 있다. 베젤 영역에는 차광패턴이 형성될 수 있다. 따라서, 표시장치(100)는 전면에서 바라보았을 때, 상측, 하측, 좌측 및 우측의 네 테두리에 차광패턴이 형성될 수 있다.

차광패턴은 검은색 계열의 물질로서 잉크 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 차광패턴은 잉크 인쇄 방식으로 형성될 수 있다. 차광패턴은 1도 인쇄 방식으로 형성되는 단일층일 수 있고, 2도 인쇄 방식으로 형성되는 2중층일 수도 있다. 또한, 차광패턴은 3도 이상의 인쇄 방식으로 형성되는 3층 이상의 층일 수도 있다.

시야각 제어층(350)은 표시패널(150)에서 방출되는 광의 방향을 제어하는 역할을 하며, 표시패널(150)의 전단인 커버 윈도우(101) 측에 배치될 수 있다. 특히, 자동차에 탑재되는 표시장치(100)는 운전자에게 선택적으로 광을 방출하거나 광을 방출하지 않도록 제어될 필요가 있다. 시야각 제어층(350)은 이와 같이 표시패널(150)에서 방출되는 광의 경로를 선택적으로 제어할 수 있다. 시야각 제어층(350)을 상세히 설명하기 위해 도 13 및 도 14를 참조하여 후술하기로 한다.

접착부재(102)는 커버 윈도우(101) 및 시야각 제어층(350)을 서로 접착시키는 역할을 한다. 동시에 접착부재(102)는 편광필름(250)을 시야각 제어층(350)에 접착시키는 역할을 한다. 접착부재(102)는 예를 들어, OCA(Optical Clear Adhesive)나 PSA(Pressure Sensitive Adhseivs)와 같은 물질로서 투명한 재질일 수 있다.

접착부재(102)의 상부에는 편광필름(250)이 배치된다. 편광필름(250)은 외부광이 표시패널(150)에서 반사되는 것을 방지하는 역할을 한다.

편광필름(250)의 상부에는 표시패널(150)이 배치된다. 표시패널(150)은 영상이나 이미지를 표시하기 위한 광을 방출하며, 내부에는 복수개의 화소와 화소를 구동시키기 위한 트랜지스터들을 포함한다. 표시패널(150)의 상세한 구조는 도2를 참조하여 예시적으로 설명한 바와 같다.

표시패널(150)의 상부에는 백 플레이트(103)가 배치된다. 백 플레이트(103)는 단단한 구조체로서 표시패널(150)의 강성을 보강하는 역할을 할 수 있다. 백 플레이트(101)는 플라스틱 박막으로 형성될 수 있다.

백 플레이트(103)의 상부에는 방열 플레이트(104)가 배치된다. 방열 플레이트(104)는 표시패널(150)이나 인쇄회로기판(170, 180)에서 발생하는 열을 방출하는 역할을 할 수 있다. 방열 플레이트(101)는 알루미늄이나 마그네슘과 같은 금속 재질이나, 열 전도성이 뛰어난 플라스틱 재질일 수 있다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 방열 플레이트(104)의 상부에는 가이드 홀더(160)가 배치된다. 가이드 홀더(160)는 하부의 구성들을 보호하는 역할을 할 수 있고, 제어 인쇄회로기판(180)을 지지할 수 있다. 제어 인쇄회로기판(180)을 지지하기 위해 가이드 홀더(160)는 기판지지부재(161)를 포함할 수 있다. 가이드 홀더(160)는 금속이나 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.

가이드 홀더(160)의 상부에는 백 커버(190, 도 6 등 참조)가 배치될 수 있다. 백 커버(190)는 하부의 인쇄회로기판(170, 180) 등을 보호하는 역할을 할 수 있다. 백 커버(190)는 가이드 홀더(160)와 스크류 결합할 수 있다. 백 커버(190)는 금속이나 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.

가이드 홀더(160)는 표시 패널(150)의 상면에 배치될 수 있다. 본 개시물의 실시예에서 가이드 홀더(160)는 열전도가 우수한 알루미늄 재질일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 마그네슘을 포함한 합성금속 재질일 수 있다. 또한, 가이드 홀더(160)는 플라스틱 재질일 수 있다.

가이드 홀더(160)는 표시패널(150)의 배면에 합착될 수 있다. 이에 따라 가이드 홀더(160)는 방열판의 기능을 할 수 있으며, 표시패널(150)의 열을 방열하여 제거할 수 있다.

가이드 홀더(160)는 또한 소스 인쇄회로기판(170) 및 제어 인쇄회로기판(180)을 고정하는 기능을 함께 수행하도록 제작된다. 예를 들어, 가이드 홀더(160)는 기판지지블록(161)을 포함할 수 있고, 제어 인쇄회로기판(180)은 기판지지블록(161)의 상부에 배치될 수 있다. 이와 같은 기판지지블록(161)은 복수개가 배치될 수 있다.

소스 인쇄회로기판(170)은 가이드 홀더(160)의 배면에 배치될 수 있으며, 소스 인쇄회로기판(170)은 표시패널(150)과 연성회로기판(175)으로 연결될 수 있다. 연성회로기판(175)는 COF(Chip on Film)의 형태로서 내부에 소스 드라이버 IC를 포함하는 형태일 수 있다.

제어 인쇄회로기판(180)은 가이드 홀더(160)에 형성된 기판지지블록(161)에 배치될 수 있으며, 소스 인쇄회로기판(170)과 플랫 케이블(185)로 연결될 수 있다. 구체적으로 소스 인쇄회로기판(170)에 배치된 제1 커넥터(171)와 제어 인쇄회로기판(180)에 배치된 제2 커넥터(181)를 플랫 케이블(185)이 연결하며 제어 인쇄회로기판(180)이 소스 인쇄회로기판(170)을 제어할 수 있도록 한다.

백 커버(190)(도 6 참조)는 가이드 홀더(160)의 상면에 배치될 수 있으며, 가이드 홀더(160)에 예시적인 방식으로서 스크류를 통해 결합되며 소스 인쇄회로기판(170)과 제어 인쇄회로기판(180)을 감싸며 보호할 수 있다. 백 커버(190)는 마그네슘(Mg)을 포함하는 합성금속 재질이거나 또는 PC 재질일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 백 커버(190)는 플라스틱 재질일 수 있다.

도 6은 본 개시물의 실시예에 따른 표시장치의 단면도로서, 도 4에서 B-B' 방향의 단면을 나타내는 도면이다. 도 6을 참조하여, 본 개시물의 실시예에 따른 표시장치(100)를 설명하기로 한다.

표시장치(100)는 최하부에 커버 윈도우(101)가 배치된다. 커버 윈도우(101)의 상부의 외측에는 차광패턴(BM)이 배치된다. 차광패턴(BM)은 커버 윈도우(101)의 전체 면에 걸쳐 배치되는 것이 아니고, 커버 윈도우(101)의 베젤을 정의하기 위해 외측을 따라서 일정한 폭으로 형성된다. 차광패턴(BM)의 양 단부 중 하나의 단부는 표시장치의 외측에 배치되는 외측 단부(BMoe)로 정의하고, 다른 하나의 단부는 표시장치의 내측에 배치되는 내측 단부(BMie)로 정의할 수 있다.

차광패턴(BM)의 상부에는 시야각 제어층(350)이 배치된다. 시야각 제어층(350)은 그 일부가 차광패턴(BM)의 상부와 직접 접촉한다. 구체적으로, 시야각 제어층(350)은 차광패턴(BM)의 내측 단부(BMie)를 커버한다. 따라서, 시야각 제어층(350) 중에서 차광패턴(BM)과 직접 접촉하지 않는 부분에는 에어갭(AG)이 형성된다. 에어갭(AG)은 커버 윈도우(101) 및 시야각 제어층(350) 사이의 이격된 공간으로 정의할 수 있다.

차광패턴(BM)의 상부 및 시야각 제어층(350)을 덮도록 접착층(102)이 배치된다. 접착층(102)은 차광패턴(BM)의 상부의 일부와 직접 접촉하고, 시야각 제어층(350)의 측부 및 상부와 직접 접촉한다. 따라서, 접착층(102)은 커버 윈도우(101) 및 시야각 제어층(350)을 서로 결합시키는 역할을 한다. 동시에 접착층(102)은 시야각 제어층(350) 및 편광필름(250)을 서로 결합시키는 역할을 한다. 또한, 접착층(102)은 차광패턴(BM)의 내측 단부(BMie)와 접촉하지 않는다.

접착층(102)의 상부에는 편광필름(250), 표시패널(150), 백 플레이트(103) 및 방열 플레이트(104)가 차례대로 적층된다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며 일부 컴포넌트는 생략될 수 있고 다른 컴포넌트가 추가적으로 배치될 수 있으며, 컴포넌들의 적층 순서는 변경될 수도 있다.

방열 플레이트(104)의 상부에는 가이드 홀더(160)가 배치된다. 가이드 홀더(160)에는 기판지지블록(161)이 형성될 수 있으며 기판지지블록(161)의 상부에는 제어 인쇄회로기판(180)이 배치된다. 제어 인쇄회로기판(180)의 상부에는 백 커버(190)가 배치되며, 스크류를 이용해 백 커버(190), 제어 인쇄회로기판(180) 및 기판지지블록(161)은 서로 결합될 수 있다.

즉, 본 개시물의 실시예에 따르면, 차광패턴(BM)을 사이에 두고 커버 윈도우(101)와 시야각 제어층(350)이 서로 이격하여 배치되므로, 커버 윈도우(101) 및 시야각 제어층(350) 사이에 에어갭(AG)이 형성될 수 있다. 에어갭(AG)의 높이는 시야각 제어층(350) 및 커버 윈도우(101) 사이의 이격거리일 수 있다. 이격거리는 차광패턴(BM)의 높이에 대응할 수 있다. 예를 들어, 차광패턴(BM)의 높이는 8 um일 수 있고, 이에 따라 에어갭(AG)의 높이도 역시 8 um일 수 있다.

또한, 차광패턴(BM)의 내측 단부(BMie)는 접착층(102)과 접촉하지 않는다. 이와 반대로, 차광패턴(BM)의 내측 단부(BMie)가 접착층(102)과 접촉하는 경우에는 기포 발생이나 차광패턴 쓸림 현상과 같은 문제가 발생할 수 있었다. 예를 들어, 접착층(102)이 OCA 물질인 경우에 경화되는 과정에서 수축이 일어나는데, 이 때 내측 단부(BMie)와 접착층(102) 사이의 계단과 같은 부분에 기포가 발생하게 되는 문제가 있었다. 또한, 이와 같은 내측 단부(BMie)가 수축되는 과정에서 차광패턴이 쓸리는 문제가 있었다. 본 개시물의 실시예에 따르면, 차광패턴(BM)의 내측 단부(BMie)가 접착층(102)과 접촉하지 않음으로써 위와 같은 문제는 발생하지 않게 되었다. 이에 관한 상세한 설명은 도 8을 참조하여 후술하기로 한다.

도 7은 본 개시물의 비교예에 따른 표시장치의 단면도로서 도 4에서 B-B' 방향의 단면을 나타내는 도면이다.

표시장치(100)는 최하부에 커버 윈도우(101)가 배치된다. 커버 윈도우(101)의 상부의 외측에는 차광패턴(BM)이 형성된다. 차광패턴(BM)은 커버 윈도우(101)의 전체 면에 걸쳐 배치되는 것이 아니고, 커버 윈도우(101)의 베젤을 정의하기 위해 외측을 따라서 일정한 폭으로 형성된다. 차광패턴(BM)의 양 단부 중 하나의 단부는 표시장치의 외측에 배치되는 외측 단부(BMoe)로 정의하고, 다른 하나의 단부는 표시장치의 내측에 배치되는 내측 단부(BMie)로 정의할 수 있다.

차광패턴(BM)의 상부에는 제2 접착층(102')이 배치된다. 제2 접착층(102')은 커버 윈도우(101) 및 시야각 제어층(350)을 서로 결합시키는 역할을 한다. 제2 접착층(102')은 차광패턴(BM)의 내측 단부(BMie)를 커버하도록 형성된다. 또한, 제2 접착층(102')은 커버 윈도우(101)의 전체 면에 걸쳐 형성된다. 따라서, 커버 윈도우(101) 및 시야각 제어층(350) 사이에는 도 6에서와 같은 에어갭(AG)는 형성되지 않는다.

제2 접착층(102')의 상부에는 시야각 제어층(350)이 형성된다. 시야각 제어층(350)은 제2 접착층(102')을 통해 커버 윈도우(101)와 결합된다.

시야각 제어층(350)의 상부에는 접착층(102)이 형성된다. 접착층(102)는 시야각 제어층(350) 및 편광필름(250)을 서로 결합시키는 역할을 한다.

도 8은 도 6의 B 부분 확대도와 도 7의 C 부분 확대도를 비교하기 위한 도면이다.

본 개시물의 실시예에 따른 확대도(B)를 참조하면, 적층의 구조는 하부에서 상부 방향으로, 커버 윈도우(101), 차광패턴(BM), 시야각 제어층(350), 접착층(102), 편광필름(250), 표시패널(150), 백 플레이트(103) 및 방열 플레이트(104)이다. 따라서, 전체 높이(H1)는 약 2.368 mm이다.

본 개시물의 비교예에 따른 확대도(C)를 참조하면, 적층의 구조는 하부에서 상부 방향으로, 커버 윈도우(101), 차광패턴(BM), 제2 접착층(102'), 시야각 제어층(350), 접착층(102), 편광필름(250), 표시패널(150), 백 플레이트(103) 및 방열 플레이트(104)이다. 여기서, 제2 접착층(102')이 OCA인 경우에는 차광패턴(BM)의 높이는 전체 높이(H2)에 영향을 미치지 않는다. 따라서, 전체 높이(H2)는 약 2.56 mm이다.

본 개시물의 실시예에 따른 높이(H1)은 비교예에 따른 높이(H2)와 비교해 0.192 mm가 감소될 수 있다. 감소되는 높이는 전체 높이와 비교해 약 7.5%이다. 따라서, 본 개시물의 실시예에 따르면, 표시장치의 두께를 저감할 수 있고, 표시장치의 경량화 및 박형화가 가능해질 수 있다.

한편, 본 개시물의 실시예에 따른 확대도(B)를 참조하면, 차광패턴(BM)의 내측 단부(BMie)는 시야각 제어층(350)과 중첩되지만 접착층(102)과는 중첩되지 않는다. 이에 반해, 본 개시물의 비교예에 따른 확대도(C)를 참조하면, 차광패턴(BM)의 내측 단부(BMie)는 제2 접착층(102')과 중첩된다.

제2 접착층(102')은 OCA와 같은 물질로 형성되므로, 제2 접착층(102')이 경화된 이후에는 차광패턴(B)의 내측 단부(BMie)의 높이로 인해, 제2 접착층(102')의 하부면이 커버 윈도우(101)로부터 들뜨는 부분인 기포(ST)가 발생한다. 이는 사용자가 표시장치의 전면에서 시청할 때 기포(ST)가 시인되는 문제가 발생한다. 또한, OCA가 경화되는 과정에서 OCA의 부피가 수축되는 현상이 발생하는데 기포(ST) 부분에서 차광패턴(BM)이 쓸리는 문제도 발생하며 이와 같은 쓸림은 사용자가 전면에서 육안으로 확인되는 문제가 있다.

본 개시물의 실시예에 따르면, 차광패턴(BM)의 내측 단부(BMie)가 접착층(102)과 접촉하지 않는다. 대신, 차광패턴(BM)의 내측 단부(BMie)는 견고한 글라스 또는 플라스틱으로 형성되는 시야각 제어층(350)과 중첩한다. 따라서, 비교예에서 발생하는 기포(ST) 내지 쓸림 현상을 막는 것이 가능해질 수 있다.

한편, 본 개시물의 실시예에 따른 확대도(B)를 참조하면 에어갭(AG)이 형성된다. 이에 반해 본 개시물의 비교예에 따른 확대도(C)를 참조하면, 에어갭(AG)은 형성되지 않는다. 본 개시물의 실시예에 따라 형성되는 에어갭(AG)은 표시장치의 전체 면에 걸쳐서 형성된다. 에어갭(AG)은 사용자의 육안으로 관찰되는 무아레 현상을 저감할 수 있다. 무아레 현상을 저감하는 본 개시물에 따른 실시예의 효과는 도 9 및 도10을 참조하여 후술하기로 한다.

도 9는 본 개시물의 실시예에 따라 무아레 현상이 저감되는 것을 나타내는 도면이다.

무아레 현상이란 서로 이격되어 있는 2개의 층의 패턴에 중첩되는 것에 의해 사용자의 육안으로 선(line)이 관찰되는 현상을 지칭한다. 이러한 무아레 현상은 표시장치의 영상의 품질을 저하시키는 원인이다.

본 개시물의 실시예에 따른 표시장치는 시야각 제어층(350) 및 표시패널(150)을 포함한다. 시야각 제어층(350)의 단면 구조를 설명하는 도 13 내지 도 14를 참조하면 광 변환부(30)가 일정 간격으로 배치되어 있고, 이와 같은 광 변환부(30)는 루버(louver)라고 지칭된다. 표시패널(150)의 단면 구조를 설명하는 도 2를 참조하면 서브 픽셀들이 일정 간격으로 배치되어 있다. 따라서, 시야각 제어층(350)의 루버 패턴과 표시패널(150)의 픽셀 패턴이 중첩되는 것에 의해 무아레 현상이 쉽게 발생할 수 있다.

본 개시물의 실시예에 따르면, 커버 윈도우(101) 및 시야각 제어층(350) 사이에 에어갭(AG)이 형성된다. 에어갭(AG)에 의해서 굴절율이 다른 공기층이 추가로 배치되게 되었으며, 이에 따라 난반사로 인한 무아레 수준이 감소될 수 있다.

도 9를 참조하면, 비교예(ref)의 경우 255 그레이 패턴에서 얇은 사선(thin diagonal)이 45도 방향으로 3수준으로 관찰되었다. 본 개시물의 실시예(air gap)의 경우 동일 조건에서 2수준으로 관찰되어, 무아레 수준이 감소되었다.

또한, 비교예의 경우 127 그레이 패턴에서 얇은 사선이 45도 방향으로 3수준으로 관찰되나, 본 개시물의 실시예의 경우 동일 조건에서 2수준으로 관찰되었다. 또한, 굵은 사선(Thick diagonal)은 135도 방향으로 3수준으로 관찰되나, 본 개시물의 실시예의 경우 동일 조건에서 2 수준으로 관찰되었다.

또한, 비교예의 경우 63 그레이 패턴에서 얇은 사선이 45도 방향으로 3수준으로 관찰되나, 본 개시물의 실시예의 경우 동일 조건에서 2 수준으로 관찰되었다. 또한, 굵은 사선은 135도 방향으로 3수준으로 관찰되나, 본 개시물의 실시예의 경우 동일 조건에서 2수준으로 관찰되었다.

따라서, 본 개시물의 실시예에 따른 무아레 현상 저감의 효과를 확인할 수 있다.

도 10은 본 개시물의 실시예에 따라 무아레 현상이 저감되는 것을 나타내는 도면이다.

루버의 간격(louver pitch)이 38 um로 제작된 시야각 제어층의 경우, 바이어스 각도를 8도(8D)로 설정하면, 비교예에서는 35도 방향으로 5수준으로 무아레가 관찰되나, 본 개시물의 실시예에서는 4수준으로 무아레가 관찰되었다.

루버의 간격이 42 um로 제작된 시야각 제어층의 경우, 바이어스 각도를 5도(5D)로 설정하면, 비교예에서는 110도 방향으로 4수준으로 무아레가 관찰되나, 본 개시물의 실시예에서는 3수준으로 무아레가 관찰되었다.

도 11은 본 개시물의 다른 실시예에 따라 도 4에서 B-B' 방향의 단면을 나타내는 도면이다. 본 실시예에서는 도 6을 참조한 실시예와 비교하여 차광패턴(BM)의 하부에 추가로 제2 차광패턴(BM2)이 형성되는 차이가 있다. 이에 따라, 에어갭(AG2)가 상대적으로 더 크게 형성될 수 있다.

표시장치(100)는 최하부에 커버 윈도우(101)가 배치된다. 커버 윈도우(101)의 상부의 외측에는 차광패턴(BM) 및 제2 차광패턴(BM2)이 배치된다. 차광패턴(BM) 및 제2 차광패턴(BM2)은 커버 윈도우(101)의 전체 면에 걸쳐 배치되는 것이 아니고, 커버 윈도우(101)의 베젤을 정의하기 위해 외측을 따라서 일정한 폭으로 형성된다. 차광패턴(BM)의 양 단부 중 하나의 단부는 표시장치의 외측에 배치되는 외측 단부(BMoe)로 정의하고, 다른 하나의 단부는 표시장치의 내측에 배치되는 내측 단부(BMie)로 정의할 수 있다. 또한, 제2 차광패턴(BM2)의 양 단부 중 하나의 단부는 외측 단부(BM2oe)로 정의하고, 다른 하나의 단부는 내측 단부(BM2ie)로 정의할 수 있다.

차광패턴(BM) 및 제2 차광패턴(BM2)의 상부에는 시야각 제어층(350)이 배치된다. 시야각 제어층(350)은 그 일부가 차광패턴(BM)의 상부와 직접 접촉한다. 구체적으로, 시야각 제어층(350)은 차광패턴(BM)의 내측 단부(BMie)를 커버한다. 따라서, 시야각 제어층(350) 중에서 차광패턴(BM) 및 제2 차광패턴(BM2)과 직접 접촉하지 않는 부분에는 에어갭(AG2)이 형성된다. 에어갭(AG2)은 커버 윈도우(101) 및 시야각 제어층(350) 사이의 이격된 공간으로 정의할 수 있다. 이러한 에어갭(AG2)은 도 6을 참조하여 설명한 에어갭(AG)과 비교하여 상대적으로 더 크다. 이는 차광패턴이 이중층으로 형성되었기 문이다.

차광패턴(BM)의 상부 및 시야각 제어층(350)을 덮도록 접착층(102)이 배치된다. 접착층(102)은 차광패턴(BM)의 상부의 일부와 직접 접촉하고, 시야각 제어층(350)의 측부 및 상부와 직접 접촉한다. 따라서, 접착층(102)은 커버 윈도우(101) 및 시야각 제어층(350)을 서로 결합시키는 역할을 한다. 동시에 접착층(102)는 시야각 제어층(350) 및 편광필름(250)을 서로 결합시키는 역할을 한다. 또한, 접착층(102)은 차광패턴(BM)의 내측 단부(BMie) 및 제2 차광패턴(BM2)의 내측 단부(BM2ie)와 접촉하지 않는다.

즉, 본 개시물의 실시예에 따르면, 차광패턴(BM) 및 제2 차광패턴(BM2)을 사이에 두고 커버 윈도우(101)와 시야각 제어층(350)이 배치되므로, 커버 윈도우(101) 및 시야각 제어층(350) 사이에 에어갭(AG2)이 형성될 수 있다. 에어갭(AG2)의 높이는 시야각 제어층(350) 및 커버 윈도우(101) 사이의 이격거리일 수 있다. 이격거리는 차광패턴(BM) 및 제2 차광패턴(BM2)의 높이에 대응할 수 있다. 예를 들어, 차광패턴(BM)의 높이는 8 um일 수 있고, 제2 차광패턴(BM2)의 높이는 8 um일 수 있다. 이에 따라 에어갭(AG2)의 높이는 16 um일 수 있다.

또한, 차광패턴(BM)의 내측 단부(BMie)는 접착층(102)과 접촉하지 않는다. 또한, 제2 차광패턴(BM2)의 내측 단부(BM2ie)도 역시 접착층(102)과 접촉하지 않는다. 이에 따라, 차광패턴(BM) 및 제2 차광패턴(BM2)에 기포가 발생하는 문제와 쓸리는 문제가 발생하지 않을 수 있다.

한편, 도 11의 실시예에 따른 에어갭(AG2)의 두께가 도 6의 실시예에 따른 에어갭(AG2)의 두께보다 더 두꺼움으로 인해서, 무아레 현상이 더 크게 개선될 수 있다. 이하 도 12를 참조하여 설명하기로 한다.

도 12는 본 개시물의 다른 실시예에 따라 무아레 현상이 저감되는 것을 나타내는 도면이다.

도 12를 참조하면, 본 개시물의 실시예에 따라 차광패턴이 단일층인 경우(1 BM) 및 차광패턴이 이중층인 경우(2 BM)의 무아레 정도가 도시된다.

루버의 간격(louver pitch)이 38 um로 제작된 시야각 제어층의 경우, 바이어스 각도를 5도(5D)로 설정하면, 1 BM인 경우에서는 45도 방향으로 3수준으로 무아레가 관찰되나, 2 BM인 경우에서는 2수준으로 무아레가 관찰되었다. 바이어스 각도를 8도(8D)로 설정하면, 1 BM인 경우에는 35도 방향으로 4 수준으로 무아레가 관찰되나, 2 BM인 경우에서는 3 수준으로 무아레가 관찰되었다. 바이어스 각도를 11도(11D)로 설정하면, 1BM인 경우에는 20도 방향으로 5 수준으로 무아레가 관찰되나, 2BM인 경우에서는 3 수준으로 무아레가 관찰되었다.

루버의 간격이 42 um으로 제작된 시야각 제어층의 경우, 바이어스 각도를 5도(5D)로 설정하면, 1 BM인 경우에서는 110도 방향으로 3수준으로 무아레가 관찰되나, 2 BM인 경우에서는 2수준으로 무아레가 관찰되었다. 바이어스 각도를 8도(8D)로 설정하면, 1 BM인 경우에는 135도 방향으로 4 수준으로 무아레가 관찰되나, 2 BM인 경우에서는 3 수준으로 무아레가 관찰되었다. 바이어스 각도를 11도(11D)로 설정하면, 1BM인 경우에는 110도 방향으로 2 수준으로 무아레가 관찰되나, 2 BM인 경우에서는 무아레가 관찰되지 않았다.

도 13 내지 도 14는 시야각 제어층(350)의 단면도로서, 도 13은 제1 모드에서의 시야각 제어 기능을 보여주고, 도 14는 제2 모드에서의 시야각 제어 기능을 보여준다.

시야각 제어층(350)은 제1 기판(10), 제1 기판(10) 상의 제1 전극(20), 제1 전극(20) 상의 광 변환부(30), 광 변환부(30) 상의 제2 전극(40), 및 제2 전극(40) 상의 제2 기판(50)을 포함할 수 있다. 제1 전극(20)과 제2 전극(40) 사이에는 광 변환부(30)가 배치될 수 있다.

제1 기판(10)은 제1 전극(20)을 지지할 수 있다. 제1 기판(10)은 리지드(rigid)하거나 또는 플렉서블(flexible)할 수 있다. 또한, 제1 기판(10)은 투명할 수 있다. 예를 들어, 제1 기판(10)은 광을 투과할 수 있는 투명 기판을 포함할 수 있다. 제1 기판(10)은 유리, 플라스틱 또는 연성의 고분자 필름을 포함할 수 있다. 또한, 제1 기판(10)은 커브드(curved) 또는 벤디드(bended) 기판일 수 있다.

제1 전극(20)은 제1 기판(10)의 일면 상에 배치될 수 있다. 더욱 상세히 설명하면, 제1 전극(20)은 제1 기판(10)의 상면 상에 배치될 수 있다. 즉, 제1 전극(20)은 제1 기판(10)과 제2 기판(50) 사이에 배치될 수 있다. 제1 전극(20)은 투명한 전도성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(20)은 인듐 주석 산화물(indium tin oxide), 인듐 아연 산화물(indium zinc oxide), 구리 산화물(copper oxide), 주석 산화물(tin oxide), 아연 산화물(zinc oxide), 티타늄 산화물(titanium oxide) 등의 금속 산화물을 포함할 수 있다.

제2 기판(50)은 제1 기판(10) 상에 배치될 수 있다. 제2 기판(50)은 제1 기판(10)과 대향할 수 있다. 제2 기판(50)은 광을 투과할 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 제2 기판(50)은 투명한 물질을 포함할 수 있다. 제2 기판(50)은 앞서 설명한 제1 기판(10)과 동일 또는 유사한 물질을 포함할 수 있다. 또한, 제2 기판(50)은 유연한 특성을 가지는 플렉서블(flexible) 기판일 수 있다. 또한, 제2 기판(50)은 커브드(curved) 또는 벤디드(bended) 기판일 수 있다.

제2 전극(40)은 제2 기판(50)의 일면 상에 배치될 수 있다. 더욱 상세히 설명하면, 제2 전극(40)은 제2 기판(50)의 하부면 상에 배치될 수 있다. 즉, 제2 전극(40)은 제2 기판(50)이 제1 기판(10)과 마주보는 면 상에 배치될 수 있다. 즉, 제2 전극(40)은 제1 기판(10) 상의 제1 전극(20)과 마주보며 배치될 수 있다. 즉, 제2 전극(40)은 제1 전극(20)과 제2 기판(50) 사이에 배치될 수 있다. 제2 전극(40)은 투명한 전도성 물질을 포함할 수 있다.

광 변환부(30)는 제1 기판(10)과 제2 기판(50) 사이에 배치될 수 있다. 더욱 상세히 설명하면, 광 변환부(30)는 제1 전극(20)과 제2 전극(40) 사이에 배치될 수 있다.

광 변환부(30)는 광투과부(31), 광투과부(31) 주변의 고굴절부(32), 및 광투과부(31)와 고굴절부(32) 사이의 투과율 가변부(33)를 포함할 수 있다. 투과율 가변부(33)는 전압의 인가에 따라 광 투과율이 변화될 수 있다. 인접한 고굴절부(32)들 사이에는 광투과부(31)가 배치될 수 있다. 광투과부(31)들 사이에는 고굴절부(32)가 배치될 수 있다.

예를 들어, 고굴절부(32)의 단면 형상은 사다리꼴 형상일 수 있다. 즉, 고굴절부(32)의 상면의 폭은 하면의 폭보다 작을 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 고굴절부(32)의 단면 형상은 역사다리꼴 형상, 직사각형, 정사각형, 또는 기타 다각형 형상일 수 있다. 예를 들어, 투과율 가변부(33)의 단면 형상은 역사다꼴 형상일 수 있다. 즉, 투과율 가변부(33)의 상면의 폭은 하면의 폭보다 클 수 있다.

광투과부(31)는 개구(OP)를 포함할 수 있다. 개구(OP)의 단면 형상은 투과율 가변부(33)의 형상과 동일할 수 있다. 개구(OP)의 단면 형상은 이에 제한되지 않고, 사다리꼴 형상, 직사각형, 정사각형, 또는 기타 다각형 형상일 수 있다.

개구(OP)는 광투과부(31)의 표면으로부터 형성될 수 있다.

투과율 가변부(33)의 어느 하나의 측면은 인접한 고굴절부(32)에 접할 수 있고, 다른 하나의 측면은 인접한 광투과부(31)에 접할 수 있다. 투과율 가변부(33)의 하면은 광투과부(31)에 접할 수 있다. 투과율 가변부(33)의 상면은 제2 전극(40)과 접할 수 있다.

광투과부(31)는 하부에서 제공된 광을 상부로 투과할 수 있다. 광투과부(31)는 투명한 물질을 포함할 수 있다. 광투과부(31)는 광을 투과할 수 있는 물질을 포함할 수 있다.

광투과부(31)는 광배향 고분자 물질을 포함할 수 있다. 광투과부(31)는 상기 광배향 고분자 물질이 경화되어 형성되므로, 광투과부(31) 자체는 광배향 고분자 물질을 포함한다고 볼 수 있다.

광투과부(31)는 제1 기판(10) 또는 제2 기판(50) 중 어느 하나의 기판으로 입사되는 광을 다른 기판 방향으로 투과시킬 수 있다.

예를 들어, 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 광투과부(31)는 제1 기판(10)의 하부에서 제공된 제1 광(L1) 중 일부의 광(L1a)을 상부로 투과시킬 수 있다. 이하에서, 도 13에 도시된 측면 시야각이 제한된 모드를 제1 모드로 지칭하고, 도 14에 도시된 측면 시야각이 넓은 모드를 제2 모드로 지칭하기로 한다.

투과율 가변부(33)는 분산액(33a) 및 광 흡수 입자(33b)를 포함할 수 있다, 더욱 상세히 설명하면, 투과율 가변부(33)에는 분산액(33a)이 주입되어 충진되고, 분산액(33a) 내에는 복수의 광 흡수 입자(33b)들이 분산될 수 있다.

분산액(33a)은 광 흡수 입자(33b)를 분산시키는 물질일 수 있다. 분산액(33a)은 투명한 물질을 포함할 수 있다.

광 흡수 입자(33b)는 분산액(33a) 내에 분산되어 배치될 수 있다. 더욱 상세히 설명하면, 상기 복수의 광 흡수 입자(33b)들은 분산액(33a) 내에서 서로 이격하며 배치될 수 있다. 광 흡수 입자(33b)는 광을 흡수할 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 상기 광 흡수 입자는 색을 가질 수 있다.

투과율 가변부(33)는 광 흡수 입자(33b)에 의해 광 투과율이 변화될 수 있다. 더욱 상세히 설명하면, 투과율 가변부(33)는 광 흡수 입자(33b)에 의해 광 투과율이 변화되어 광 차단부 및 광 투과부로 변화될 수 있다. 즉, 투과율 가변부(33)는 분산액(33a)에 내부에 배치되는 광 흡수 입자(33b)의 분산 및 응집에 의해 투과율 가변부(33)를 통과하는 광 투과율을 변화시킬 수 있다.

예를 들어, 실시예에 따른 시야각 제어층(350)은 제1 전극(20) 및 제2 전극(40)에 인가되는 전압에 의해 제 1 모드에서 제 2 모드 또는 제 2 모드에서 제 1 모드로 변화될 수 있다.

더욱 상세히 설명하면, 실시예에 따른 시야각 제어층(350)은 제 1 모드에서는 투과율 가변부(33)가 광 차단부가 되고, 투과율 가변부(33)에 의해 특정 각도의 광이 차단될 수 있다. 즉, 외부에서 바라보는 사용자의 시야각(측면 시야각, 또는 좌우 시야각)이 좁아질 수 있다.

또한, 실시예에 따른 시야각 제어층(350)은 제 2 모드에서는 투과율 가변부(33)가 광 투과부가 되고, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재(1)는 광투과부(31) 및 투과율 가변부(33)에서 모두 광이 투과될 수 있다. 즉, 외부에서 바라보는 사용자의 시야각(측면 시야각, 또는 좌우 시야각)이 넓어질 수 있다.

상기 제 1 모드에서 제 2 모드로의 전환 즉, 투과율 가변부(33)가 광 차단부에서 광 투과부로의 변환되는 것은 투과율 가변부(33)의 광 흡수 입자(33b)의 이동에 의해 구현될 수 있다. 즉, 광 흡수 입자(33b)는 표면에 전하를 가지고 있고, 전하의 특성에 따라 전압의 인가에 따라 제1 전극 또는 제 2 전극 방향으로 이동될 수 있다. 즉, 광 흡수 입자(33b)는 전기영동 입자일 수 있다.

이상의 사항은 표시장치의 특정한 실시예를 나타낸 것에 불과하다.

따라서 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양한 형태로 치환, 변형될 수 있음을 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 파악할 수 있다는 점을 밝혀 두고자 한다.

본 개시물에서 개시한 표시장치는 커버 윈도우; 상기 커버 윈도우의 상부에 배치되는 차광패턴; 상기 차광패턴의 상부에 배치되고 상기 커버 윈도우와 이격하여 배치되는 시야각 제어층; 상기 시야각 제어층의 상부에 배치되는 접착층; 및 상기 접착층의 상부에 배치되는 표시패널을 포함한다.

상기 커버 윈도우 및 상기 시야각 제어층 사이에 에어갭이 형성될 수 있다.

상기 시야각 제어층은 상기 차광패턴의 내측 단부의 상부와 접촉할 수 있다.

상기 접착층은 상기 차광패턴의 외측 단부의 상부와 접촉할 수 있다.

상기 접착층은 상기 시야각 제어층의 측부와 접촉할 수 있다.

상기 접착층은 상기 차광패턴의 내측 단부와 비접촉할 수 있다.

상기 표시패널의 상부에 배치되는 가이드 홀더를 더 포함하고, 상기 가이드 홀더는 상기 접착층의 상부에 직접 접촉할 수 있다.

상기 접착층 및 상기 표시패널 사이에 배치되는 편광필름을 더 포함할 수 있다.

상기 표시패널의 상부에 배치되는 백 플레이트 및 방열 플레이트를 더 포함할 수 있다.

상기 커버 윈도우 및 상기 차광패턴 사이에 배치되는 제2 차광패턴을 더 포함할 수 있다.

상기 커버 윈도우 및 상기 시야각 제어층은 상기 차광패턴 및 상기 제2 차광패턴의 높이에 대응하여 서로 이격할 수 있다.

100:표시장치
101: 커버 윈도우 BM: 차광패턴
102: 접착부재 150: 표시패널
103: 백 플레이트 104: 방열 플레이트
160: 가이드 홀더 180: 제어 인쇄회로기판
190: 백커버 250: 편광필름
350: 시야각 제어층 AG: 에어갭
BM2: 제2 차광패턴 AG2: 에어갭

Claims

커버 윈도우;
상기 커버 윈도우의 상부에 배치되는 차광패턴;
상기 차광패턴의 상부에 배치되고 상기 커버 윈도우와 이격하여 배치되는 시야각 제어층;
상기 시야각 제어층의 상부에 배치되는 접착층; 및
상기 접착층의 상부에 배치되는 표시패널을 포함하는 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 커버 윈도우 및 상기 시야각 제어층 사이에 에어갭이 형성되는 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 시야각 제어층은 상기 차광패턴의 내측 단부의 상부와 접촉하는 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 접착층은 상기 차광패턴의 외측 단부의 상부와 접촉하는 표시장치.
제4 항에 있어서,
상기 접착층은 상기 시야각 제어층의 측부와 접촉하는 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 접착층은 상기 차광패턴의 내측 단부와 비접촉하는 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 표시패널의 상부에 배치되는 가이드 홀더를 더 포함하고,
상기 가이드 홀더는 상기 접착층의 상부에 직접 접촉하는 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 접착층 및 상기 표시패널 사이에 배치되는 편광필름을 더 포함하는 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 표시패널의 상부에 배치되는 백 플레이트 및 방열 플레이트를 더 포함하는 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 커버 윈도우 및 상기 차광패턴 사이에 배치되는 제2 차광패턴을 더 포함하는 표시장치.
제10 항에 있어서,
상기 커버 윈도우 및 상기 시야각 제어층은 상기 차광패턴 및 상기 제2 차광패턴의 높이에 대응하여 서로 이격하는 표시장치.
제10 항에 있어서,
상기 시야각 제어층은 상기 차광패턴의 내측 단부의 상부와 직접 접촉하는 표시장치.