KR20170022047A - 자체발광 디스플레이 패널 및 이를 가지는 디스플레이 장치 - Google Patents

자체발광 디스플레이 패널 및 이를 가지는 디스플레이 장치 Download PDF

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KR20170022047A
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polarizing
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강영모
성준호
이주원
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 패널은, 기판과; 상기 기판에 서로 대향하도록 마련되는 제1전극층 및 제2전극층과; 상기 제1전극층 및 상기 제2전극층 사이에 마련되어, 상기 제1전극층 및 상기 제2전극층에 인가되는 전압에 의해 광을 출사하는 발광층과; 상기 발광층에 의해 출사된 제1편광성분의 광을 투과시키고, 상기 출사된 제2편광성분의 광을 반사시키는 선격자를 포함하는 편광층과; 상기 편광층에 의해 반사된 제2편광성분의 광의 위상을 지연시켜 출사하고, 상기 제1전극층 및 상기 제2전극층 중 적어도 어느 하나에 의해 반사된 광의 위상을 지연시켜 상기 제1편광성분의 광을 출사하는 위상지연층과; 상기 편광층의 상기 제1편광성분의 광이 출사되는 측에 마련되어, 외부로부터의 상기 제1편광성분의 광은 투과시키고, 외부로부터의 상기 제2편광성분의 광은 흡수하는 흡수층과, 상기 편광층의 상기 제1편광성분의 광이 출사되는 측에 마련되어, 상기 외부로부터의 제2편광성분의 광을 흡수하는 버퍼층을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

자체발광 디스플레이 패널 및 이를 가지는 디스플레이 장치 {SELF-LUMINOUS DISPLAY PANEL AND DISPLAY APPARATUS HAVING THE SAME}
본 발명은 자발광 구조에 의해 영상을 표시하는 디스플레이 패널 및 이를 가지는 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 상세하게는 소정의 편광을 필터링하는 선격자(linear-grid, wire-grid) 구조의 편광층, 흡수층 및 버퍼층을 포함하는 디스플레이 패널에 대해, 자체적으로 발광된 광 중 상기 선격자 구조의 편광층, 흡수층 및 버퍼층을 투과하지 못한 편광의 광을 재활용하여, 광효율을 높일 뿐만 아니라, 외부로부터의 광 중 상기 선격자 구조의 편광층, 흡수층 및 버퍼층을 투과하지 못한 편광의 광을 흡수하여, 반사로 인한 콘트라스트 저하를 방지할 수 있는 디스플레이 패널 및 이를 가지는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
디스플레이 장치는 디스플레이 패널을 구비하여 방송신호 또는 다양한 포맷의 영상신호/영상데이터를 표시할 수 있는 장치로서, TV 또는 모니터 등으로 구현된다. 디스플레이 패널은 입력되는 영상신호를 유효 영상표시면 상에 영상으로 표시하는 구성인 바, 그 특성에 따라서 액정 패널, 플라즈마 패널 등과 같은 다양한 구성 형식으로 구현되어 각종 디스플레이 장치에 적용되고 있다.
디스플레이 장치가 구비하는 디스플레이 패널은 영상을 표시하기 위한 광이 어떤 방식으로 생성되는가에 따라서, 수광 패널 구조 및 자발광 패널 구조로 분류할 수 있다. 수광 패널 구조는 디스플레이 패널이 자체적으로 발광하지 않는 비발광 구조이므로, 광을 생성하여 디스플레이 패널에 공급하는 별도의 백라이트(backlight)가 해당 디스플레이 패널의 후방에 배치될 필요가 있다. 예를 들면 액정 디스플레이 패널이 수광 패널 구조에 해당한다. 반면, 자발광 패널 구조는 패널이 자체적으로 발광하므로 별도의 백라이트를 필요로 하지 않는 바, 예를 들면 유기발광 다이오드(organic light emitting diode, OLED) 패널 또는 LED 사이니지(light emitting diode signage)가 자체발광 패널 구조에 해당한다.
유기발광 다이오드 패널은 애노드(anode), 유기 발광층 및 캐소드(cathode)를 포함하는데, 상기 애노드와 캐소드 간에 전압을 인가하게 되면, 애노드로부터 유기 발광층 내로 정공이 주입되고, 캐소드로부터 유기 발광층 내로 전자가 주입된다. 그리고, 이때 주입된 정공과 전자는 유기 발광층에서 재결합하여 엑시톤(exciton)을 생성하게 되고, 이러한 엑시톤이 여기상태(excited state)에서 기저상태(ground state)로 전이하면서 빛을 방출하게 된다.
그러나, 이러한 유기발광 다이오드 패널은, 상기 애노드와 캐소드와 같은 금속성 전극으로 인해 외부광이 반사되는 결과 콘트라스트가 감소되는 문제점이 발생하게 된다.
이를 해결하기 위한 해결책으로는, ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명전극을 사용하는 방법이 있으나, 이는 제조원가를 상승시키는 단점이 있다. 다른 해결책으로서, 소정 편광을 필터링하는 편광판과 외부광의 위상을 λ/4만큼 지연시키는 위상차 필름을 포함한 반사방지 필름을 이용하기도 하지만, 외부광의 반사로 인한 콘트라스트가 감소하는 문제점은 해결할 수 있더라도, 유기발광 다이오드의 광효율이 50% 미만으로 떨어지는 문제점이 추가적으로 발생한다.
이러한 추가적인 문제점은 유기발광 다이오드뿐만 아니라, 다수의 발광 다이오드(LED, Light Emitting Diode)를 매트릭스 형태로 배열하고, 매트리스 형태로 배열된 다수의 발광 다이오드가 영상을 표시하기 위한 픽셀을 형성하는 LED 사이니지에서도 발생되는 바, 외부광의 반사 방지를 위해 외부광의 흡수율을 향상시키는 동시에, 유기발광 다이오드 및 발광 다이오드에 의한 내부광의 광효율을 증가를 이룰 수 있다면, 유기발광 다이오드 및 발광 다이오드를 이용한 패널의 효용성은 더욱더 향상될 것이다.
따라서, 본 발명의 목적은 내부광의 광효율을 증가시킴과 동시에, 외부광의 반사 방지를 위해 외부광의 흡수율을 향상시킬 수 있는 디스플레이 패널 및 디스플레이 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 패널은, 기판과; 상기 기판에 서로 대향하도록 마련되는 제1전극층 및 제2전극층과; 상기 제1전극층 및 상기 제2전극층 사이에 마련되어, 상기 제1전극층 및 상기 제2전극층에 인가되는 전압에 의해 광을 출사하는 발광층과; 상기 발광층에 의해 출사된 제1편광성분의 광을 투과시키고, 상기 출사된 제2편광성분의 광을 반사시키는 선격자를 포함하는 편광층과; 상기 편광층에 의해 반사된 제2편광성분의 광의 위상을 지연시켜 출사하고, 상기 제1전극층 및 상기 제2전극층 중 적어도 어느 하나에 의해 반사된 광의 위상을 지연시켜 상기 제1편광성분의 광을 출사하는 위상지연층과; 상기 편광층의 상기 제1편광성분의 광이 출사되는 측에 마련되어, 외부로부터의 상기 제1편광성분의 광은 투과시키고, 외부로부터의 상기 제2편광성분의 광은 흡수하는 흡수층과, 상기 편광층의 상기 제1편광성분의 광이 출사되는 측에 마련되어, 상기 외부로부터의 제2편광성분의 광을 흡수하는 버퍼층을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이로써, 내부광 중 제2편광성분의 광을 재활용하여 광효율을 높일 수 있고, 외부광 중 제2편광성분의 광의 흡수율을 높여 외부광에 의한 반사를 방지할 수 있는 디스플레이 패널을 제공할 수 있다.
여기서, 상기 흡수층 및 상기 버퍼층 중 적어도 하나의 두께는, 외부로 출사되는 상기 제1편광성분의 광의 투과율이 제1하한값 이상이고, 외부로부터 입사되는 상기 제2편광성분의 광의 흡수율이 제2하한값 이상이 되도록 하는 값을 가질 수 있다. 이로써, 내부광의 광효율과 외부광의 흡수율에 최적화된 두께를 가지는 흡수층 및 버퍼층을 포함하는 디스플레이 패널을 제공할 수 있다.
여기서, 상기 흡수층의 두께는, 상기 광의 투과율의 제1하한값 이상에 대응하는 제1범위 이내의 값이고, 상기 버퍼층의 두께는 상기 광의 흡수율의 제2하한값 이상에 대응하는 제2범위 이내의 값을 가질 수 있다. 이로써, 내부광의 광효율과 외부광의 흡수율에 최적화된 두께 범위를 가지는 흡수층 및 버퍼층을 포함하는 디스플레이 패널을 제공할 수 있다.
여기서, 상기 버퍼층은 상기 흡수층 및 상기 편광층 사이에 개재될 수 있다. 이로써, 내부광의 광효율과 외부광의 흡수율에 최적화된 적층 구조를 가지는 디스플레이 패널을 제공할 수 있다.
또는, 상기 버퍼층은 상기 기판 및 상기 편광층 사이에 개재될 수 있다. 이로써, 내부광의 광효율과 외부광의 흡수율에 최적화된 적층 구조를 가지는 디스플레이 패널을 제공할 수 있다.
또는, 상기 버퍼층은 상기 흡수층 상에 적층될 수 있다. 이로써, 내부광의 광효율과 외부광의 흡수율에 최적화된 적층 구조를 가지는 디스플레이 패널을 제공할 수 있다.
여기서, 상기 편광층은, 상기 제1편광성분의 광을 투과시키도록 격자 형태로 배열되는 복수의 선격자를 포함할 수 있다. 이로써, 제1편광성분의 광을 투과시키는 동시에, 제2편광성분의 광을 반사하여 재활용할 수 있는 디스플레이 패널을 제공할 수 있다.
여기서, 상기 흡수층 및 상기 버퍼층 중 적어도 하나는, 상기 복수의 선격자 각각에 적층될 수 있다. 이로써, 얇은 두께를 가지는 디스플레이 패널을 제공할 수 있다.
여기서, 상기 흡수층 및 상기 버퍼층 중 적어도 하나는, 전기전도도가 소정 이하인 절연층일 수 있다. 이로써, 금속물질로 구성될 수 있는 선격자를 포함하는 편광층을 기판 또는 전극층으로부터 절연할 수 있다.
여기서, 상기 흡수층 및 상기 버퍼층 중 적어도 하나는, 강도가 소정 이상일 수 있다. 이로써, 선격자를 포함하는 편광층을 외부로부터 보호할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치는, 영상신호를 수신하는 신호수신부와; 상기 신호수신부에 수신되는 상기 영상신호를 처리하는 신호처리부와; 상기 신호처리부에서 처리되는 상기 영상신호를 표시하는 디스플레이 패널을 포함하며, 상기 디스플레이 패널은, 기판과; 상기 기판에 서로 대향하도록 마련되는 제1전극층 및 제2전극층과; 상기 제1전극층 및 상기 제2전극층 사이에 마련되어, 상기 제1전극층 및 상기 제2전극층에 인가되는 전압에 의해 광을 출사하는 발광층과; 상기 발광층에 의해 출사된 제1편광성분의 광을 투과시키고, 상기 출사된 제2편광성분의 광을 반사시키는 선격자를 포함하는 편광층과; 상기 편광층에 의해 반사된 제2편광성분의 광의 위상을 지연시켜 출사하고, 상기 제1전극층 및 상기 제2전극층 중 적어도 어느 하나에 의해 반사된 광의 위상을 지연시켜 상기 제1편광성분의 광을 출사하는 위상지연층과; 상기 편광층의 상기 제1편광성분의 광이 출사되는 측에 마련되어, 외부로부터의 상기 제1편광성분의 광은 투과시키고, 외부로부터의 상기 제2편광성분의 광은 흡수하는 흡수층과, 상기 편광층의 상기 제1편광성분의 광이 출사되는 측에 마련되어, 상기 외부로부터의 제2편광성분의 광을 흡수하는 버퍼층을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이로써, 내부광 중 제2편광성분의 광을 재활용하여 광효율을 높일 수 있고, 외부광 중 제2편광성분의 광의 흡수율을 높여 외부광에 의한 반사를 방지할 수 있는 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 흡수층 및 상기 버퍼층 중 적어도 하나의 두께는, 외부로 출사되는 상기 제1편광성분의 광의 투과율이 제1하한값 이상이고, 외부로부터 입사되는 상기 제2편광성분의 광의 흡수율이 제2하한값 이상이 되도록 하는 값을 가질 수 있다. 이로써, 내부광의 광효율과 외부광의 흡수율에 최적화된 두께를 가지는 흡수층 및 버퍼층을 포함하는 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 흡수층의 두께는, 상기 광의 투과율의 제1하한값 이상에 대응하는 제1범위 이내의 값이고, 상기 버퍼층의 두께는 상기 광의 흡수율의 제2하한값 이상에 대응하는 제2범위 이내의 값일 수 있다. 이로써, 내부광의 광효율과 외부광의 흡수율에 최적화된 두께 범위를 가지는 흡수층 및 버퍼층을 포함하는 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 버퍼층은 상기 흡수층 및 상기 편광층 사이에 개재될 수 있다. 이로써, 내부광의 광효율과 외부광의 흡수율에 최적화된 적층 구조를 가지는 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
또는, 상기 버퍼층은 상기 기판 및 상기 편광층 사이에 개재될 수 있다. 이로써, 내부광의 광효율과 외부광의 흡수율에 최적화된 적층 구조를 가지는 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
또는, 상기 버퍼층은 상기 흡수층 상에 적층될 수 있다. 이로써, 내부광의 광효율과 외부광의 흡수율에 최적화된 적층 구조를 가지는 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 편광층은, 상기 제1편광성분의 광을 투과시키도록 격자 형태로 배열되는 복수의 선격자를 포함할 수 있다. 이로써, 제1편광성분의 광을 투과시키는 동시에, 제2편광성분의 광을 반사하여 재활용할 수 있는 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 흡수층 및 상기 버퍼층 중 적어도 하나는, 상기 복수의 선격자 각각에 적층될 수 있다. 이로써, 얇은 두께를 가지는 디스플레이 패널을 제공할 수 있다.
여기서, 상기 흡수층 및 상기 버퍼층 중 적어도 하나는, 전기전도도가 소정 이하인 절연층일 수 있다. 이로써, 금속물질로 구성될 수 있는 선격자를 포함하는 편광층을 기판 또는 전극층으로부터 절연할 수 있다.
여기서, 상기 흡수층 및 상기 버퍼층 중 적어도 하나는, 강도가 소정 이상일 수 있다. 이로써, 선격자를 포함하는 편광층을 외부로부터 보호할 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 내부광의 광효율을 증가시킴과 동시에, 외부광의 반사 방지를 위해 외부광의 흡수율을 향상시킬 수 있는 디스플레이 패널 및 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 구성 블록도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널의 적층 구조를 개략적으로 나타내는 측단면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널의 적층 구조를 개략적으로 나타내는 측단면도,
도 4는 도 2의 디스플레이 패널로 입사된 외부광의 편광특성이 각 단계 별로 변환되는 과정을 설명하기 위한 예시도,
도 5는 도 2의 디스플레이 패널에서 발광된 광의 편광특성이 각 단계 별로 변환되는 과정을 설명하기 위한 예시도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널의 적층 구조를 개략적으로 나타내는 측단면도,
도 7은 도 6의 디스플레이 패널에서 편광층의 모습을 나타내는 요부 사시도,
도 8 및 도 9는 도 6의 디스플레이 패널에서 각 편광층의 구현 예시를 나타내는 측단면도,
도 10은 도 6의 디스플레이 패널에서 발광된 광의 편광특성이 각 단계 별로 변환되는 과정을 설명하기 위한 예시도,
도 11은 도 6의 디스플레이 패널에서 발광된 광의 편광특성이 각 단계 별로 변환되는 과정을 설명하기 위한 흐름도,
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널의 적층 구조를 개략적으로 나타내는 측단면도,
도 13은 도 12의 디스플레이 패널에서 발광된 광의 편광특성이 각 단계 별로 변환되는 과정을 설명하기 위한 예시도,
도 14는 도 12의 디스플레이 패널로 입사된 외부광의 편광특성이 각 단계 별로 변환되는 과정을 설명하기 위한 예시도,
도 15는 도 12의 디스플레이 패널로 입사된 외부광의 편광특성이 각 단계 별로 변환되는 과정을 설명하기 위한 흐름도,
도 16는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널의 적층 구조를 개략적으로 나타내는 측단면도,
도 17은 도 16의 디스플레이 패널에서 흡수편광층의 구현 예시를 나타내는 측단면도,
도 18은 도 16의 디스플레이 패널에서 발광된 광의 편광특성이 각 단계 별로 변환되는 과정을 설명하기 위한 예시도,
도 19는 도 16의 디스플레이 패널에서 발광된 광의 편광특성이 각 단계 별로 변환되는 과정을 설명하기 위한 흐름도,
도 20은 도 16의 디스플레이 패널로 입사된 외부광의 편광특성이 각 단계 별로 변환되는 과정을 설명하기 위한 예시도,
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널의 적층 구조를 개략적으로 나타내는 측단면도,
도 22는 도 21의 디스플레이 패널에서 편광층의 구현 예시를 나타내는 측단면도,
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널의 적층 구조를 개략적으로 나타내는 측단면도,
도 24의 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널의 적층 구조를 개략적으로 나타내는 측단면도,
도 25 및 도 26은 도 24의 디스플레이 패널에서 각 흡수편광층의 구현 예시를 나타내는 측단면도,
도 27은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널의 적층 구조를 개략적으로 나타내는 측단면도,
도 28은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널의 적층 구조를 개략적으로 나타내는 측단면도,
도 29는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널의 적층 구조를 개략적으로 나타내는 측단면도,
도 30은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널의 적층 구조를 개략적으로 나타내는 측단면도,
도 31은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널의 적층 구조를 개략적으로 나타내는 측단면도,
도 32는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널의 적층 구조를 개략적으로 나타내는 측단면도,
도 33은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널의 적층 구조를 개략적으로 나타내는 측단면도,
도 34는 본 발명의 일 실시예에 디스플레이 패널의 적층 구조를 개략적으로 나타내는 측단면도,
도 35는 도 34의 디스플레이 패널에서 버퍼편광층의 구현 예시를 나타내는 측단면도,
도 36는 도 34의 버퍼편광층의 흡수층 및 버퍼층의 두께 변화에 따른 제2편광성분의 광의 반사율을 나타내는 그래프,
도 37는 도 34의 버퍼편광층의 흡수층 및 버퍼층의 두께 변화에 따른 제1편광성분의 광의 투과율을 나타내는 그래프,
도 38은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널의 편광층을 나타내는 사시도,
도 39은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널의 구현 예시를 나타내는 사시도,
도 40은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널의 적층 구조를 개략적으로 나타내는 측단면도,
도 41는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널의 적층 구조를 개략적으로 나타내는 측단면도,
도 42는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널의 적층 구조를 개략적으로 나타내는 측단면도이다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들에 관해 상세히 설명한다. 이하 실시예들의 설명에서는 첨부된 도면들에 기재된 사항들을 참조하는 바, 각 도면에서 제시된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 구성요소를 나타낸다.
만일, 실시예에서 제1구성요소, 제2구성요소 등과 같이 서수를 포함하는 용어가 있다면, 이러한 용어는 다양한 구성요소들을 설명하기 위해 사용되는 것이며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용되는 바, 이들 구성요소는 용어에 의해 그 의미가 한정되지 않는다. 실시예에서 사용하는 용어는 해당 실시예를 설명하기 위해 적용되는 것으로서, 본 발명의 사상을 한정하지 않는다.
또한, 실시예에서는 본 발명의 사상과 직접적인 관련이 있는 구성들에 관해서만 설명하며, 그 외의 구성에 관해서는 설명을 생략한다. 그러나, 본 발명의 사상이 적용된 장치 또는 시스템을 구현함에 있어서, 이와 같이 설명이 생략된 구성이 불필요함을 의미하는 것이 아님을 밝힌다. 실시예에서 “포함하다” 또는 “가지다”와 같은 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소 또는 이들의 조합이 존재함을 지정하기 위한 것이며, 하나 이상의 다른 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소 또는 이들의 조합이 존재하거나 부가되는 가능성을 배제하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(100)의 구성 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치(100)는 영상신호를 수신하는 신호수신부(101)와, 신호수신부(101)에 수신되는 영상신호를 기 설정된 영상처리 프로세스에 따라서 처리하는 신호처리부(102)와, 신호처리부(102)에 의해 처리되는 영상신호를 영상으로 표시하는 디스플레이 패널(103)을 포함한다.
본 실시예에 따른 디스플레이 장치(100)는 TV로 구현되는 경우를 고려할 수 있으나, 본 발명의 사상을 구현하는 디스플레이 장치(100)는 TV에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상은 외부로부터 공급되거나 또는 자체 내장된 영상신호/영상데이터에 기초한 영상을 표시할 수 있는 형식의 장치, 예를 들면 모니터, 휴대용 멀티미디어 플레이어, 모바일 폰 등 다양한 방식의 디스플레이 장치(100)에 적용될 수 있다.
신호수신부(101)는 영상신호/영상데이터를 수신하여 신호처리부(102)에 전달한다. 신호수신부(101)는 수신하는 영상신호의 규격 및 디스플레이 장치(100)의 구현 형태에 대응하여 다양한 방식으로 마련될 수 있다. 예를 들면, 신호수신부(101)는 방송국(미도시)으로부터 송출되는 RF(radio frequency)신호를 무선으로 수신하거나, 컴포지트(composite) 비디오, 컴포넌트(component) 비디오, 슈퍼 비디오(super video), SCART, HDMI(high definition multimedia interface), 디스플레이포트(DisplayPort), UDI(unified display interface), 또는 와이어리스(wireless) HD 규격 등에 의한 영상신호를 유선으로 수신할 수 있다. 신호수신부(101)는 영상신호가 방송신호인 경우, 이 방송신호를 채널 별로 튜닝하는 튜너(tuner)를 포함한다. 또는 신호수신부(101)는 네트워크를 통해 서버(미도시)로부터 영상데이터 패킷을 수신할 수도 있다.
신호처리부(102)는 신호수신부(101)에 수신되는 영상신호에 대해 다양한 영상처리 프로세스를 수행한다. 신호처리부(102)는 이러한 프로세스를 수행한 영상신호를 디스플레이 패널(103)에 출력함으로써, 디스플레이 패널(103)에 해당 영상신호에 기초하는 영상이 표시되게 한다.
신호처리부(102)가 수행하는 영상처리 프로세스의 종류는 한정되지 않는 바, 예를 들면 영상데이터의 영상 포맷에 대응하는 디코딩(decoding), 인터레이스(interlace) 방식의 영상데이터를 프로그레시브(progressive) 방식으로 변환하는 디인터레이싱(de-interlacing), 영상데이터를 기 설정된 해상도로 조정하는 스케일링(scaling), 영상 화질 개선을 위한 노이즈 감소(noise reduction), 디테일 강화(detail enhancement), 프레임 리프레시 레이트(frame refresh rate) 변환 등을 포함할 수 있다.
신호처리부(102)는 이러한 여러 기능을 통합시킨 SOC(system-on-chip), 또는 이러한 각 프로세스를 독자적으로 수행할 수 있는 개별적인 구성들이 인쇄회로기판 상에 장착됨으로써 영상처리보드(미도시)로 구현되어 디스플레이 장치(100)에 내장된다.
디스플레이 패널(103)은 신호처리부(102)로부터 출력되는 영상신호에 기초하여 영상을 표시한다. 본 실시예에 따른 디스플레이 패널(103)은 액정 패널과 같은 비발광 패널 구조가 아닌, 자체 발광하는 패널 구조를 포함한다. 예를 들면, 디스플레이 패널(103)은 유기발광 다이오드(organic light emitting diode, OLED) 패널 또는 발광 다이오드(light emitting diode, LED) 패널로 구현될 수 있다.
이하 설명에서 상면/상측 및 하면/하측의 표현은, 디스플레이 패널(103)에서 출사되는 출사광의 진행방향을 따라서 구성요소들 간의 상대적인 배치 또는 적층 관계를 나타내기 위한 것이다.
이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널(200)의 구조에 대해 설명한다.
도 2는 본 발명의 디스플레이 패널(200)의 적층 구조를 개략적으로 나타내는 측단면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 디스플레이 패널(200)은 제1기판(201)과, 제1기판(201)과 마주하게 배치된 제2기판(202)과, 제1전극층(203)과, 제1전극층(203)에 마주하게 배치된 제2전극층(204)과, 제1전극층(203) 및 제2전극층(204)의 사이에 개재된 발광층(205)과, 제1전극층(203) 및 발광층(205)의 사이에 개재된 전자수송층(206)과, 발광층(205) 및 제2전극층(204)의 사이에 개재된 정공수송층(207)과, 제2기판(202) 및 제2전극층(204)의 사이에 개재된 위상지연층(208)과, 제2기판(202) 및 위상지연층(208)의 사이에 개재된 흡수층(210)을 포함한다.
이하, 도 2의 디스플레이 패널(200)에서 광이 생성되는 구조 및 원리에 관해 설명한다.
제1전극층(203) 및 제2전극층(204)는 각각 캐소드(cathode) 및 애노드(anode)로 구현된다. 제1전극층(203) 및 제2전극층(204)에 각각 (-) 및 (+)의 전압이 인가되면, 캐소드인 제1전극층(203)에서 전자가 발생하고 애노드인 제2전극층(204)에서 정공이 발생한다. 전자수송층(206)은 제1전극층(203)에서 발생된 전자를 발광층(205)으로 전달하며, 정공수송층(207)은 제2전극층(204)에서 발생된 정공을 발광층(205)로 전달한다.
이와 같이 발광층(205)으로 각각 전달된 전자 및 정공은, 발광층(205)에서 엑시톤(exiton)을 형성한다. 엑시톤은 비금속 결정 내를 하나의 단위가 되어 자유롭게 이동 가능한 전자 및 정공의 결합체인 중성입자를 지칭한다. 발광층(205)은 엑시톤이 여기상태(excited state)에서 기저상태(ground state)로 바뀔 때에 광을 발생하는데, 애노드인 제2전극층(204)에서 캐소드인 제1전극층(203)으로 흐르는 전류에 비례하여 광을 발생한다.
OLED 패널 구조에서 발광층이 광을 생성하는 방식은 크게 두 가지로 분류할 수 있다. 하나는 발광층에서 백색광을 생성하는 경우로서, 이 경우에는 발광층 상측에 백색광을 RGB 컬러의 광으로 변환시키기 위한 컬러필터층을 필요로 한다.
다른 하나는 발광층이 RGB 컬러를 각기 생성하는 서브픽셀 단위로 구분되는 경우로서, 이 경우에는 발광층에서 각 컬러 별 광이 출사되므로 별도의 컬러필터층을 필요로 하지 않는다. 본 실시예에 따른 발광층(205)은 RGB 컬러의 광을 생성하는 구성인 바, 디스플레이 패널(200)에 별도의 컬러필터층이 적용되지 않는다.
발광층(205)의 발광 효율을 향상시키기 위해서는 정공 및 전자의 발생량 또는 전송량을 향상시킴으로써 달성할 수 있다. 이에, 디스플레이 패널(200)은 설계 방식에 따라서 제1전극층(203) 및 전자수송층(206) 사이에 개재된 전자주입층(electron injection layer)(미도시)과, 정공수송층(207) 및 제2전극층(204) 사이에 개재된 정공주입층(hole injection layer)(미도시)을 더 포함할 수도 있다.
흡수층(210)은 디스플레이 패널(200)에 입사하는 외부광 중 제1편광성분의 광은 투과하는 반면에, 제2편광성분의 광은 흡수하고, 위상지연층(208)은 흡수층을 투과한 제1편광성분의 광을 제2편광성분의 광으로 변환하여 흡수층(210)에 의해 흡수되도록 한다.
이로써, 디스플레이 패널(200)에 입사하는 외부광의 반사로 인한 콘트라스트 저하를 방지할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널(300)로서, 디스플레이 패널(300)의 제2기판(302)의 상면에 위상지연층(308) 및 흡수층(310)을 순차적으로 적층한 것이며, 이 외에 구조는 도 2의 디스플레이 패널(200)과 동일하며, 디스플레이 패널(300)도 흡수층(310) 및 위상지연층(308)을 포함하고 있으므로, 디스플레이 패널(200)과 마찬가지의 이유로 외부광의 반사를 방지할 수 있다.
이하, 도 4를 참조하여 도 2 및 도 3의 디스플레이 패널(200, 300)로 입사된 외부광의 편광특성이 각 단계 별로 변환되는 과정을 자세히 설명한다.
도 2 및 도 3의 디스플레이 패널(200, 300)의 흡수층(210, 310)은 무편광인 외부광 중, 소정 편광의 광은 투과하고(이하 "제1편광성분의 광"이라 지칭), 다른 소정 편광의 광은 흡수한다(이하 "제2편광성분의 광"이라 지칭)(S400). 흡수층(210, 310)을 통과한 제1편광성분의 광은 1/λ("λ" 는 파장을 의미한다.)만큼 위상을 지연시키는 위상지연층(208, 308)을 통과하면서, 원편광의 광으로 변환된다(S401).
제1전극층(203, 303) 및 제2전극층(204, 304)은 금속 물질로 구성되므로, 원편광의 광은 제1전극층(203, 303) 및 제2전극층(204, 304) 중 적어도 하나에 의해 반사된다(S402). 반사된 원편광의 광은 위상지연층(208, 308)을 통과하면서 제2편광성분의 광으로 변환된다(S403).
그리고, 제2편광성분의 광은 흡수층(210, 310)에 의해 흡수되므로, 흡수층(210, 310) 및 위상지연층(208, 308)을 포함하는 디스플레이 패널(200, 300)은 외부광의 반사를 방지할 수 있고, 이로써 콘트라스트의 저하를 줄일 수 있게 되는 것이다.
그러나, 흡수층(210, 310)은 제2편광성분의 광을 흡수하기 때문에, 외부광의 반사로 인한 콘트라스트의 저하를 줄임과 동시에, 발광층(205, 305)의 발광에 의한 광(이하 "내부광"이라 지칭) 중 제2편광성분의 광도 흡수하게 되는 결과를 초래하게 되어, 디스플레이 패널(200, 300)의 내부광에 의한 광효율이 함께 저하되는 문제점이 발생한다.
이하, 도 5를 참조하여 흡수층(210, 310)으로 인한 디스플레이 패널(200, 300)의 내부광의 광효율이 저하되는 과정을 자세히 설명한다.
도 5는 도 2의 디스플레이 패널(200)의 내부광의 편광특성이 각 단계 별로 변환되는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
디스플레이 패널(200)의 발광층(205)은 무편광의 광을 발광한다(S500). 무편광의 광은 위상지연층(208)을 통과하더라도 편광특성이 변하지 않는다(S501). 흡수층(210)은 위상지연층(208)을 통과한 무편광의 광 중 제1편광성분의 광은 투과하고, 제2편광성분의 광은 흡수하게 된다(S502). 따라서, 흡수되는 제2편광성분의 광만큼 발광층(205)의 광효율이 약 50% 정도 저하되는 문제점이 발생한다.
즉, 외부광의 반사에 의한 콘트라스트 저하를 방지하기 위한 흡수층(210)의 사용이 오히려, 내부광의 광효율을 저하시키는 문제점을 발생시킨 것이다. 이에 도 6에 도시된 디스플레이 패널(600)을 제안될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널(600)의 적층 구조를 개략적으로 나타내는 측단면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 디스플레이 패널(600)은 제1기판(601)과, 제1기판(601)과 마주하게 배치된 제2기판(602)과, 제1전극층(603)과, 제1전극층(603)에 마주하게 배치된 제2전극층(604)과, 제1전극층(603) 및 제2전극층(604)의 사이에 개재된 발광층(605)과, 제1전극층(603) 및 발광층(605)의 사이에 개재된 전자수송층(606)과, 발광층(605) 및 제2전극층(604)의 사이에 개재된 정공수송층(607)을 포함하며, 이상의 구성요소들은 도 2에 도시된 디스플레이 패널(200)에 포함된 동명의 구성요소들과 동일한 기능을 수행한다.
추가적으로, 디스플레이 패널(600)은 제2기판(602) 및 위상지연층(608)의 사이에 개재된 편광층(609)을 더 포함한다.
편광층(609)은 제2기판(602)의 하면에 일 방향으로 평행하게 연장된 복수의 선격자를 포함한다. 여기서, 제2기판(602)의 하면은 제2기판(602)에서 제2전극층(604)과 마주하는 판면을 의미한다. 편광층(609)의 각 선격자는 제2전극층(604)을 향해 기 설정된 두께(height), 폭(width) 및 간격의 피치(pitch)를 가지고 상호 평행하게 배열된다.
이하, 도 7을 참조하여, 디스플레이 패널(600)의 편광층(609)에 대해 구체적으로 설명한다.
도 7은 디스플레이 패널(600)에서 편광층(609)의 모습을 나타내는 요부 사시도이다. 도 7은 편광층(609)의 모습이 명확하게 나타나도록 제2기판(602)의 하면에 적층된 편광층(609)의 상하를 반전시켜 표현하였다.
도 7에 도시된 바와 같이, 편광층(609)은 특정한 방향으로 연장된 바(bar) 형상을 가지 선격자(613)가 제2기판(602) 상에 평행하게 배열됨으로써 구현된다. 선격자(613)는 기 설정된 두께(H), 폭(W) 및 피치(P)를 가진다.
선격자(613)의 피치(P)를 입사광의 파장의 1/2로 조절하면 회절파가 형성되지 않고 투과광(제1편광성분의 광) 및 반사광(제2편광성분의 광)만이 존재한다. 인접한 두 선격자(613) 사이에는 슬릿(slit)이 형성되며, 입사광이 이 슬릿을 통과하면서 선격자(613)의 연장방향에 수직한 제1편광방향에 따른 제1편광성분은 편광층(609)을 통과한다. 반면, 선격자(613)의 연장방향에 평행한 제2편광방향에 따른 제2편광성분은 다시 반사된다. 즉, 이러한 선격자(613) 구조에 의해 편광층(609)을 통과하는 광은 제1편광방향으로 편광 필터링된다.
다시 말해, 선격자(613)의 연장방향은 편광층(609)이 투과하는 광의 편광방향에 따라서 결정된다.
편광층(609)의 선격자(613)는 광을 반사시킬 수 있는 금속 물질을 포함한다. 따라서, 발광층에 의한 내부광 중에서 편광층(609)을 통과하지 못하는 제2편광성분의 광은 선격자(613)에 의해 디스플레이 패널(600) 내로 반사되며, 제1전극층(603) 또는 제2전극층(604)에 의해 재반사되어, 다시 편광층(609)으로 전달된다.
즉, 편광층(609)은, 도 2의 디스플레이 패널(200)의 흡수층(210이 제2편광성분의 광을 흡수하는 것과는 달리, 편광층(609)를 투과하지 못하는 제2편광성분의 광을 흡수하지 않고 재반사하여, 내부광의 리사이클링(recycling)을 구현할 수 있다.
편광층(609)의 제조공정은, 제2기판(602) 상에 금속층(613)을 증착시키고, 나노 임프린트 리소그라피(nano imprint lithograpy, NIL)와 같은 공정으로 선격자(613)를 패터닝(patterning)함으로써 형성될 수 있다.
도 8 및 도 9는 각 선격자의 구현 예시를 나타내는 측단면도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 하나의 선격자(815)는 제2기판(602)의 하면에 디스플레이 패널(600) 내측을 향하도록 적층된 금속층(816)을 포함한다.
금속층(816)은 광반사가 용이한 Au, Al, Cu, Ag 등의 금속 재질을 포함하며, 제2편광성분의 광을 투과하지 않고 디스플레이 패널(600)의 내측으로 반사시킬 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 하나의 선격자(915)는 제2기판(602)의 하면에 디스플레이 패널(600) 내측을 향하도록 순차적으로 적층된 금속층(916) 및 절연층(917)을 포함할 수 있다. 도 9에는 절연층(917)이 금속층(916)의 하면에 적층된 것으로 도시되어 있으나, 제2기판(602) 및 금속층(916)의 사이에 개재될 수 있으며, 금속층(916)의 상하면에 적층될 수도 있다.
절연층(917)은 SiO2를 포함한 다양한 재질로 구성될 수 있으며, 외부로부터 손상될 수 있는 금속층(916)을 보호하기 위하여 소정 강도 이상일 것이 요구될 수 있으며, 절연층(917)은 제2기판(602) 또는 제2전극층(604)로부터 금속층(613)을 절연하기 위해 전기전도도가 소정 이하일 것이 요구될 수 있다.
도 8 및 도 9의 구현 예시에서도 알 수 있듯이, 각 예시 별 선격자(815, 915)는 광을 반사하기 위한 금속층(816, 916)을 포함하기 때문에, 투과시키지 않는 제2편광성분의 광을 흡수하지 않고 반사시킬 수 있다.
도 10은, 도 6에 도시된 디스플레이 패널(600)의 내부광의 편광특성이 각 단계 별로 변환되는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 발광층(605)에서 발광된 내부광(S1000)은 무편광의 광으로서, 위상지연층(608)을 통과하더라도 편광특성이 변하지 않는다. 편광층(609)는 위상지연층(608)을 통과한 무편광의 광 중 제1편광성분의 광은 투과시키고, 편광층(609)을 투과하지 못한 제2편광성분의 광은 디스플레이 패널(600)의 내부로 반사한다(S1001). 디스플레이 패널(600)의 내부로 반사된 제2편광성분의 광은 위상지연층(608)을 통과하면서 원편광의 광으로 변환되고(S1002), 제1전극층(603) 및 제2전극층(604) 중 어느 하나에 의해 재차 반사된다(S1003). 원편광의 광이 위상지연층(608)을 통과하게 되면, 원편광의 광은 제1편광성분의 광으로 변환되고(S1004), 변환된 제1편광성분의 광은 편광층(609)을 투과할 수 있다(S1005).
즉, 발광층(605)에 의해 발광된 내부광 중, 편광층(609)를 투과하지 못한 제2편광성분의 광을 제1편광성분의 광으로 변환하여 재사용할 수 있으므로, 디스플레이 패널(600)의 광효율을 높일 수 있게 되는 것이다.
도 11은 도 6의 디스플레이 패널(600)의 발광층(605)이 발광한 내부광의 편광특성이 각 단계 별로 변환되는 과정을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 11의 각 단계 S1100 내지 S1105는 도 10의 각 단계 S1000 내지 S1005에 대응되며, 구체적인 설명은 도 10에 대한 설명과 동일하므로 생략한다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널(1200)의 적층 구조를 개략적으로 나타내는 측단면도이다.
본 실시예에 따른 디스플레이 패널(1200)은 제1기판(1201)과, 제1기판(1201)과 마주하게 배치된 제2기판(1202)과, 제1전극층(1203)과, 제1전극층(1203)에 마주하게 배치된 제2전극층(1204)과, 제1전극층(1203) 및 제2전극층(1204)의 사이에 개재된 발광층(1205)과, 제1전극층(1203) 및 발광층(1205)의 사이에 개재된 전자수송층(1206)과, 발광층(1205) 및 제2전극층(1204)의 사이에 개재된 정공수송층(1207)과, 제2기판(1202) 및 제2전극층(1204)의 사이에 개재된 편광층(1209)과, 편광층(1209) 및 제2전극층(1204)의 사이에 개재된 위상지연층(1208)을 포함하며, 이상의 구성요소들은 도 6에 도시된 디스플레이 패널(600)에 포함된 동명의 구성요소들과 동일한 기능을 수행한다.
추가적으로, 디스플레이 패널(1200)은, 제2기판(1202) 및 편광층(1209)의 사이에 흡수층(1210)을 개재한다. 즉, 제2기판(1202) 및 제2전극층(1204)의 사이에 흡수층(1210), 편광층(1209) 및 위상지연층(1208)을 순차적으로 개재한다.
흡수층(1210)은 편광필름으로 구현될 수 있다. 즉, 이색성 물질을 염착시킨 PVA(Poly Vinyl Alcohol) 필름으로 구현된 편광소자를 중심으로, TAC(tri-acetate cellulose) 필름으로 구현될 수 있으며, 편광소자의 보호체 역할을 하는 보호층들이 편광소자의 양면에 접합된 형태를 가진다. 이러한 형태를 TAC-PVA-TAC의 3층 구조라고 지칭하는 바, 편광필름의 가장 기본적인 형태이다. 보호층 역할을 수행하는 TAC 필름의 표면에는 요구되는 특성에 따라서 산란, 경도강화, 무반사, 저반사 등의 특성을 가지는 표면코팅 처리가 추가될 수 있다.
도 13 및 도 14를 참조하여, 이하 흡수층(1210), 편광층(1209) 및 위상지연층(1208)을 포함하는 디스플레이 패널(1200)에서, 내부광의 편광특성이 각 단계 별로 변환되는 과정에 대해 설명한다.
도 13은 본 실시예에 따른 디스플레이 패널(1200)의 발광층(1205)에서 발광한 내부광의 편광특성이 각 단계 별로 변환되는 과정을 설명하는 예시도이다.
디스플레이 패널(1200)의 발광층(1205)은 무편광의 광을 발광한다(S1300). 무편광의 광은 위상지연층(1208)을 통과하더라도 위상이 지연되지 않으며, 무편광의 광에 대해 편광층(1209)은 제1편광성분의 광은 투과하지만, 제2편광성분의 광은 디스플레이 패널(1300)의 내부로 반사한다(S1301). 편광층(1209)을 투과한 제1편광성분의 광은 흡수층(1210)에 의해 흡수되지 않고 디스플레이 패널(1200)의 외부로 출사된다(S1302). 한편, 디스플레이 패널(1200)의 내부로 반사된 제2편광성분의 광은 위상지연층(1208)을 통과하면서, 원편광의 광으로 변환되고(S1303), 원편광의 광은 제1전극층(1203) 및 제2전극층(1204)에 의해 재차 반사된다(S1304). 원편광의 광이 위상지연층(1208)을 통과하면, 제1편광성분의 광으로 변환되고(S1305), 제1편광성분의 광은 편광층(1209)을 통과한 후(S1306), 흡수층(1210)에 의해 차단되지 않고, 디스플레이 패널(1200)의 외부로 출사된다(S1307). 이로써, 본 실시예에 의한 디스플레이 패널(1200)은, 발광층(1205)에서 발광된 내부광을 오롯이 사용할 수 있으므로, 내부광의 광효율을 향상시킬 수 있다.
도 14는 디스플레이 패널(1200)에 입사되는 외부광의 편광특성이 각 단계 별로 변환되는 과정을 나타내는 예시도이다.
외부광은 무편광의 광으로서, 디스플레이 패널(1200)의 흡수층(1210)에 입사하면, 흡수층(1210)은 제2편광성분의 광은 흡수하는 반면에, 제1편광성분의 광은 디스플레이 패널(1200)의 내부로 투과한다(S1400). 제1편광성분의 광은 편광층(1209)을 투과할 수 있으므로, 위상지연층(1208)을 지나면서 원편광의 광으로 변환된다(S1402). 원편광의 광은 제1전극층(1203) 및 제2전극층(1204)에 의해 반사되고(S1403), 위상지연층(1208)에 의해 제2편광성분의 광으로 변환된다(S1404). 제2편광성분의 광은 편광층(1209)에 의해 디스플레이 패널(1200) 내부로 재차 반사된다(S1405). 즉, 본 실시예에 의한 디스플레이 패널(1200)은, 외부광 반사를 방지할 수 있으므로 외부광으로 인한 콘트라스트 저하를 방지할 수 있다.
도 2에 도시된 흡수층(210)만 포함하는 디스플레이 패널(200)과 흡수층(1210) 및 편광층(1209)를 포함하는 디스플레이 패널(1200)의 광효율 및 외부광에 의한 반사율를 비교해 보면 다음과 같다.
흡수층(210, 1210) 및 편광층(1209)의 제1편광성분의 광 투과율을 TTM, 편광층(1209)의 제2편광성분의 광 반사율을 RWGP, 흡수층(210, 1210)의 제2편광성분의 광 반사율을 RAR, 발광층(205, 1205)의 투과율을 TOLED, 제1전극층(203, 1203) 또는 제2전극층(204, 1204)의 반사율을 RMETAL, 위상지연층(208, 1208)의 투과율을 TRTD라고 가정할 때, 광효율(T) 및 외부광에 의한 반사율(R)를 산출하는 식은 다음과 같다.
T = TRTD·( ½·TTM + ½·RWGP·C·TTM ) = ½·TTM·TRTD·( 1 + C·RWGP )
R = ½·RAR + ½·TTM·C·RWGP·C·TTM = ½·( RAR + C2·RWGP·TTM 2 )
이 때, C는 위상지연층(208, 1208), 발광층(205, 1205) 및 제1전극층(203, 1203) 또는 제2전극층(204, 1204)을 왕복한 Cycle을 나타내며, C를 산출하는 식은 다음과 같다.
C = TRTD·TLED·RMETAL·TOLED·TRTD = RMETAL·TOLED 2·TRTD 2
예를 들어, 흡수층(210, 1210) 및 편광층(1209)의 제1편광성분의 광 투과율인 TTM을 90%, 편광층(1209)의 제2편광성분의 광 반사율인 RWGP은 90%, 흡수층(210, 1210)의 제2편광성분의 광 반사율인 RAR을 5%, 발광층(205, 1205)의 투과율인 TOLED을 70%, 제1전극층(203, 1203) 또는 제2전극층(204, 1204)의 반사율인 RMETAL을 90%, 위상지연층(208, 1208)의 투과율인 TRTD을 90%라 가정할 때, 디스플레이 패널(1200)의 광효율(T) 및 외부광에 의한 반사율(R)은 각각 다음과 같이 산출된다.
T = TRTD·( ½·TTM + ½·RWGP·C·TTM ) = ½·TTM·TRTD·( 1 + C·RWGP ) = 53.5%
R = ½·RAR + ½·TTM·C·RWGP·C·TTM = ½·( RAR + C2·RWGP·TTM 2 ) = 7.2%
한편, 제2편광성분의 광을 반사하는 편광층(1209)을 사용하지 않는 디스플레이 패널(200)은, 제2편광성분의 광 반사율인 RWGP값이 0이므로, 디스플레이 패널(200)의 광효율(T) = 40.5%이며, 외부광에 의한 반사율(R) = 2.5%가 된다. 즉, 흡수층(1210)뿐만 아니라 편광층(1209)을 포함하는 디스플레이 패널(1200)은 흡수층(210)만을 포함하는 디스플레이 패널(200)보다 광효율(T)이 13% 향상됨을 알 수 있다.
도 15는 도 12의 디스플레이 패널(1200)에 입사되는 외부광의 편광특성이 각 단계 별로 변환되는 과정을 설명하기 위한 흐름도이며, 도 15의 각 단계 S1500 내지 S1505는 도 14의 각 단계 S1400 내지 S1405에 대응되므로, 구체적인 설명은 생략한다.
도 16는 본 발명의 일 실시예에 따라 흡수편광층(1611)을 포함하는 디스플레이 패널(1600)의 적층 구조를 개략적으로 나타내는 측단면도이며, 도 17은 도 16에 따른 디스플레이 패널(1600)의 흡수편광층(1611)의 선격자(1715)의 측단면도이다.
이하, 도 16 및 도 17을 참조하여, 선격자(1715)로 구성된 흡수편광층(1611) 및 흡수편광층(1611)을 포함하는 디스플레이 패널(1600)에 대해 설명한다.
흡수편광층(1611)을 구성하는 선격자(1715)는 제2기판(1602)의 하면에 적층된 금속층(1717)과, 제2기판(1602) 및 금속층(1716)의 사이에 개재된 흡수층(1718)과, 흡수층(1718)과 마주하도록 금속층(1717)의 하면에 적층된 절연층(1717)을 포함한다.
디스플레이 패널(1600)의 흡수층(1718)은 디스플레이 패널(200, 1200)의 흡수층(210, 1210)과 달리, AlAs, GaAs, InGaAs, GaP, GaN, InN, CdTe, Ni-P, 카본나노튜브(carbon nano tube), Ag2S, Cr2O3, FeSi2 또는 검은 페인트 등 다양한 재질을 포함한다.
특히, 디스플레이 패널(1600)의 흡수층(1718)은 디스플레이 패널(1200)의 흡수층(1210)과 동일한 기능을 수행하지만, 디스플레이 패널(1200)의 흡수층(1210)은 편광층(1209)과 별개의 구성으로써 편광층(1209)에 적층되는 반면에, 디스플레이 패널(1600)의 흡수층(1718)은 선격자(1715)에 GLAD(glancing angle deposition) 방식으로 도포되어, 하나의 흡수편광층(1611)을 형성하는 점에서 차이가 있다.
디스플레이 패널(1200)의 흡수층(1210) 및 편광층(1209)의 두께가 약 100μm인 반면에, 디스플레이 패널(1600)의 흡수편광층(1611)의 두께는 1μm로 구성할 수 있기 때문에, 디스플레이 패널(1200)의 두께를 획기적으로 줄일 수 있다.
따라서, 흡수편광층(1611)을 포함하는 디스플레이 패널(1600)은 흡수층(1210) 및 편광층(1209)를 포함하는 디스플레이 패널(1200)보다 얇은 두께를 가지면서, 내부광에 대한 광효율 증가 및 외부광에 의한 콘트라스트 저하 방지를 이룰 수 있다.
즉, 선격자(1715)를 포함하는 흡수편광층(1611)은 발광층(1605)이 발광한 내부광 중, 제1편광성분의 광을 디스플레이 패널(1600)의 외부로 투과하는 반면에, 제2편광성분의 광을 디스플레이 패널(1600)의 내부로 반사시킴으로써, 반사된 제2편광성분의 광을 재활용한다. 또한, 흡수편광층(1611)은 외부광 중 제1편광성분의 광은 투과시키고, 제2편광성분의 광은 흡수하여, 외부광 반사로 인한 콘트라스트 저하를 방지한다.
이하, 도 18 및 도 19를 참조하여, 흡수편광층(1611)을 포함하는 디스플레이 패널(1600)에서 발광층(1605)에 의해 발광된 내부광의 편광특성이 각 단계 별로 변환되는 과정을 설명한다.
디스플레이 패널(1600)의 발광층(1605)는 무편광의 광을 발광하고(S1800), 흡수편광층(1611)은 제1편광성분의 광을 디스플레이 패널(1611)의 외부로 투과하는 반면에, 제2편광성분의 광은 디스플레이 패널(1611)의 내부로 반사한다(S1801). 내부로 반사된 제2편광성분의 광은 위상지연층(1608)에 의해 원편광의 광으로 변환되고(S1802), 제1전극층(1603) 및 제2전극층(1604) 중 적어도 하나에 반사된다(S1803). 반사된 원편광의 광은 위상지연층(1608)에 의해 제1편광성분의 광으로 변환되고(S1804), 제1편광성분의 광은 디스플레이 패널(1600)의 외부로 출사된다(S1805). 즉, 제2편광성분의 광을 재활용함으로써 디스플레이 패널(1600)의 광효율을 증가시킬 수 있다.
도 19의 각 단계 S1900 내지 S1905는 도 18의 각 단계 S1800 내지 S1805에 대응하므로, 구체적인 설명은 생략한다.
도 20은 흡수편광층(1611)을 포함하는 디스플레이 패널(1600)에 입사하는 외부광의 편광특성이 각 단계 별로 변환되는 과정을 설명하는 예시도이다.
무편광의 외부광이 디스플레이 패널(1600)에 입사하면, 흡수편광층(1611)는 제1편광성분의 광은 투과하는 반면에, 제2편광성분의 광은 흡수한다(S2000). 투과된 제1편광성분의 광은 위상지연층(1608)에 의해 원편광의 광으로 변환되고(S2001), 원편광의 광은 제1전극층(1603) 및 제2전극층(1604) 중 적어도 하나에 의해 반사된다(S2002). 반사된 원편광의 광은 위상지연층(1608)에 의해 제2편광성분의 광으로 변환되고(S2003), 제2편광성분의 광은 흡수편광층(1611)에 의해 디스플레이 패널(1600)의 내부로 반사되므로, 외부광의 반사로 인한 콘트라스트 저하를 방지할 수 있다.
이와 같이, 선격자(1715)로 구성된 흡수편광층(1611)을 포함하는 디스플레이 패널(1600)은 디스플레이 패널(1200)보다 얇은 두께로써, 내부광의 광효율을 향상시킬 수 있고, 외부광에 의한 콘트라스트 저하를 방지할 수 있다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널(2100)의 적층 구조를 개략적으로 나타내는 측단면도이다.
디스플레이 패널(2100)은 제2기판(2102)의 상면에 순차적으로 적층된 위상지연층(2108) 및 편광층(2109)을 포함한다. 디스플레이 패널(2100)의 발광층(2105)에서 발광된 내부광의 편광특성이 각 단계 별로 변환하는 것은 앞서 설명한 바와 같다. 따라서, 디스플레이 패널(2100)에 의해서도 내부광의 광효율을 증가시킬 수 있다.
다만, 도 22는 디스플레이 패널(2100)의 편광층(2109)을 구성하는 선격자(2215)를 나타내고 있는데, 선격자(2215)는 금속층(2216)을 포함하고 있기 때문에, 디스플레이 패널(2100)에 입사되는 외부광을 반사시켜 디스플레이 패널(2100)의 콘트라스트를 저하시킨다.
이를 방지하기 위해서, 도 23의 디스플레이 패널(2300)과 같이, 편광층(2309)의 상면에 흡수층(2310)을 적층하여, 디스플레이 패널(2300)에 입사되는 외부광 중 제1편광성분의 광만을 투과시키고, 제2성분의 광은 흡수함으로써, 디스플레이 패널(2300)의 콘트라스트의 저하를 방지할 수 있다.
도 23의 디스플레이 패널(2300)이 흡수층(2310)을 편광층(2309)의 상면에 적층한 것과 달리, 도24의 디스플레이 패널(2400)은, 도 25에 도시한 바와 같이, 금속층(2516)의 상면에 흡수층(2517)을 도포한 선격자(2515)로 구성된 흡수편광층(2411)를 포함하여, 도 23의 디스플레이 패널(2300)보다 얇은 두께를 가지면서, 내부광의 광효율을 증가시키고 외부광에 의한 콘트라스트 저하를 방지할 수 있다.
또한, 디스플레이 패널(2400)의 흡수편광층(2411)은, 도 26에 도시된 바와 같이, 금속층(2616)의 상면에 흡수층(2617)을 도포하고, 제2기판(2402) 및 금속층(2616)의 사이에 절연층(2618)을 도포한 선격자(2615)로 구성될 수 있다. 이 때, 흡수층(2615)은 금속층(2616)을 외부로부터 보호하기 위해 소정 강도 이상일 수 있으며, 절연층(2618)은 금속층(2616)의 절연을 위해 전기전도도가 소정 이하일 수 있다.
도 27은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널(2700)의 적층 구조를 개략적으로 나타내는 측단면도이다.
디스플레이 패널(2700)은 제2기판(2702) 및 제2전극층(2704)의 사이에 위상지연층(2708)을 개재하고, 제2기판(2702)의 상면에 편광층(2709)을 적층함으로써 구현될 수 있다. 디스플레이 패널(2700)은 발광층(2705)에 의해 발광된 내부광 중 편광층(2709)를 투과하지 못하고 반사된 광을 재활용할 수 있으므로, 디스플레이 패널(2700)의 광효율을 높일 수 있다.
도 28은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널(2800)의 적층 구조를 개략적으로 나타내는 측단면도이다.
디스플레이 패널(2800)은, 도 27의 디스플레이 패널(2700)의 편광층(2709)의 상면에 흡수층(2810)을 적층함으로써 구현될 수 있다. 디스플레이 패널(2800)은 발광층(2805)에 의해 발광된 내부광 중 편광층(2809)를 투과하지 못하고 반사된 광을 재활용하여, 디스플레이 패널(2800)의 광효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 외부광에 의한 반사를 방지할 수 있다.
도 29는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널(2900)을 적층 구조를 개략적으로 나타내는 측단면도이며, 디스플레이 패널(2900)은, 도 28의 디스플레이 패널(2800)이 흡수층(2810) 및 편광층(2809)를 별개로 구성한 것과 달리, 하나의 흡수편광층(2911)을 포함함으로써 구현될 수 있다. 이로써, 디스플레이 패널(2900)은 얇은 두께를 가지면서, 내부광의 광효율을 높일 수 있고, 외부광에 의한 반사를 방지할 수 있다.
도 30은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널(3000)의 적층 구조를 개략적으로 나타내는 측단면도이다.
디스플레이 패널(3000)의 편광층(3009)의 선격자는 전도성이 높은 금속 물질을 포함할 수 있으므로, 편광층(3009)의 선격자에 (+) 전압이 인가되면, 정공을 발생시키는 애노드가 될 수 있다. 즉, 디스플레이 패널(3000)의 제1전극층(3003) 및 편광층(3009)에 각각 (-) 및 (+)의 전압이 인가되면, 캐소드인 제1전극층(3003)에서 전자가 발생하고 애노드인 편광층(3009)에서 정공이 발생한다.
전자수송층(3006)은 제1전극층(3003)에서 발생된 전자를 발광층(3005)으로 전달하며, 정공수송층(3007)은 편광층(3009)에서 발생된 정공을 발광층(3005)로 전달한다. 발광층(3005)는 애노드인 편광층(3009)에서 캐소드인 제1전극층(3003)으로 흐르는 전류에 비례하여 광을 발생한다.
즉, 디스플레이 패널(3000)은 편광층(3009)이 제2전극층을 대체하도록 구성함으로써, 디스플레이 패널(3000)의 두께를 얇게 제조할 수 있게 할 뿐만 아니라, 제조공정을 단순화한다.
또한, 편광층(3009)은 발광층(3005)에서 발광한 내부광 중 편광층(3009)를 투과하지 못한 제2편광성분의 광을 반사시켜 재활용할 수 있으므로, 편광층(3009)은 디스플레이 패널(3000)의 광효율을 높일 수 있다.
도 31은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널(3100)의 적층 구조를 개략적으로 나타내는 측단면도이다.
디스플레이 패널(3100)은 제2전극층을 대체하는 편광층(3109)의 상면에 적층된 흡수층(3110)을 포함한다. 흡수층(3110)은 디스플레이 패널(3100)에 입사되는 입사광의 반사로 인한 콘트라스트 저하를 방지할 수 있다.
도 32은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널(3200)의 적층 구조를 개략적으로 나타내는 측단면도이다.
디스플레이 패널(3200)은 디스플레이 패널(3100)의 제2전극층을 대체하는 편광층(3109)의 상면에 흡수층(3110)을 GLAD방식으로 도포한 흡수편광층(3211)을 포함한다.
이로써, 디스플레이 패널(3200)은 도 31의 디스플레이 패널(3100)보다 얇은 두께를 가질 수 있다.
도 33은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널(3300)의 적층 구조를 개략적으로 나타내는 측단면도이다.
디스플레이 패널(3300)은 제1기판(3301)과, 제1기판(3301)과 마주하게 배치된 제2기판(3302)과, 제1전극층(3303)과, 제1전극층(3303)에 마주하게 배치된 제2전극층(3304)과, 제1전극층(3303) 및 제2전극층(3304)의 사이에 개재된 발광층(3305)과, 제1전극층(3303) 및 발광층(3305)의 사이에 개재된 전자수송층(3306)과, 발광층(3305) 및 제2전극층(3304)의 사이에 개재된 정공수송층(3307)과, 제2기판(3302) 및 제2전극층(3304)의 사이에 개재된 편광층(3309)과, 편광층(3309) 및 제2전극층(3304)의 사이에 개재된 위상지연층(3308)과, 제2기판(3302) 및 편광층(3309)의 사이에 흡수층(3310)을 포함하며, 이상의 구성요소들은 도12에 도시된 디스플레이 패널(1200)에 포함된 동명의 구성요소들과 동일한 기능을 수행한다.
추가적으로, 디스플레이 패널(3300)은 흡수층(3310) 및 편광층(3309)의 사이에 개재된 버퍼층(3312)을 포함할 수 있다. 도 33에는 버퍼층(3312)이 흡수층(3310) 및 편광층(3309)의 사이에 개재된 것으로 도시되어 있으나, 버퍼층(3312)은 제2기판(3302) 및 흡수층(3310)의 사이에 개재될 수 있다.
버퍼층(3312)은 필름형태로 구현될 수 있으며, 버퍼층(3312)의 두께(H)에 따라 흡수층(3310)의 제2편광성분의 광의 흡수율 및 제1편광성분의 광의 투과율이 결정될 수 있다.
따라서, 버퍼층(3312)의 두께를 조절함으로써, 디스플레이 패널(3300)의 제2편광성분의 광에 대한 흡수율 및 제1편광성분의 광에 대한 투과율을 최적화할 수 있게 된다.
도 33의 디스플레이 패널(3300)이 흡수층(3310), 버퍼층(3312) 및 편광층(3309)을 순차적으로 적층한 것과 달리, 도 34의 디스플레이 패널(3400)은, 도 35과 같이 금속층(3516)의 상면에 버퍼층(3519) 및 흡수층(3518)을 순차적으로 도포한 선격자(3515)로 구성된 버퍼편광층(3413)을 포함한다.
이하, 도 34 및 35를 참조하여, 버퍼편광층(3413)을 포함하는 디스플레이 패널(3400)에 대해 설명한다.
버퍼편광층(3413)은 SiO2, Si3N4, WO3, TiO2 등으로 구성될 수 있는 버퍼층(3519)을 금속층(3516)의 상면에 도포하고, FeSi2, TaSi2 등으로 구성될 수 있는 흡수층(3518)을 버퍼층(3519)의 상면에 GLAD 방식으로 도포함으로써 형성될 수 있는 선격자(3515)를 포함한다.
또는, 선격자(3515)는 제2기판(3402) 상에 흡수층(3518), 버퍼층(3519) 및 금속층(3516)을 순차적으로 증착시키고, 나노 임프린트 리소그라피(NIL)와 같은 공정으로 선격자(3515)를 패터닝함으로써 형성될 수도 있다.
각 선격자(3515)는 기 설정된 두께(H), 폭(W) 및 간격의 피치(P)를 가지고 상호 평행하게 배열되며, 흡수층(3518), 버퍼층(3519) 및 금속층(3516)은 각각 Habs, Hgap, Hmetal의 두께로 각 선격자(3515)를 형성한다.
도 36은 도 34의 버퍼편광층(3413)의 흡수층(3518), 버퍼층(3519) 및 금속층(3516)의 굴절률(n)과 소멸계수(k)를 nabs = 2, kabs = 0.75, ngap = 1.5, kgap = 0, nmetal = 0.771, kmetal = 6.09로 각각 가정하였을 때, 흡수층(3518) 및 버퍼층(3519)의 두께 변화에 따른 제2편광성분의 광의 반사율 변화(%)를 나타내는 시뮬레이션 결과에 대한 그래프이며, X축은 버퍼층(3519)의 두께(Hgap), Y축은 버퍼편광층(3413)에 흡수되는 제2편광성분의 광의 반사율(%)을 나타낸다. 굴절률(n)과 소멸계수(k)는 고정된 값이 아니며 실시예에 따라 달라질 수 있다.
도 37은 도 34의 버퍼편광층(3413)의 흡수층(3518) 및 버퍼층(3519)의 두께 변화에 따른 제1편광성분의 광의 투과율 변화(%)를 나타내는 시뮬레이션 결과에 대한 그래프이며, X축은 버퍼층(3519)의 두께(Hgap), Y축은 버퍼편광층(3413)을 투과하는 제1편광성분의 광의 투과율(%)을 나타낸다.
도 37의 그래프는 흡수층(3518)의 두께(Habs)를 70nm부터 120nm까지 10nm의 단위로 가변했을 때, 제1편광성분의 광의 투과율을 나타내며, 버퍼층(3519)의 유무와 상관없이 흡수층(3518)의 두께(Habs)가 두꺼울수록 제1편광성분의 광의 투과율이 낮아짐을 나타낸다.
따라서, 버퍼편광층(3413)이 제1편광성분의 광의 투과율을 극대화하면서, 제2편광성분의 광의 반사율을 2%이하로 제한할 수 있는, 다시 말해, 제2편광성분의 흡수율을 98%이상으로 제한할 수 있는 흡수층(3518)의 두께(Habs) 및 버퍼층의 두께(Hgap)는 Habs = 70nm, Hgap = 30nm 또는 Habs = 80nm, Hgap = 10nm가 되며, 이 때의 제1편광성분의 광의 투과율은 59. 5%가 된다.
즉, 흡수층(3518)의 두께(Habs)는 70nm 내지 80nm이고, 버퍼층의 두께(Hgap)는 30nm 내지 10nm로 설정되었을 때, 제1편광성분의 광의 투과율 및 제2편광성분의 흡수율이 최적화 될 수 있으므로, 버퍼편광층(3413)을 포함하는 디스플레이 패널(3400)은, 버퍼층(3519)의 두께 범위를 조절함으로써, 제2편광성분의 광의 흡수율을 소정 하한값 이상으로, 제1편광성분의 광의 투과율을 소정 하한값 이상으로 높일 수 있다.
만일, 버퍼편광층(3413)을 형성하는 선격자(3515)가 버퍼층(3519)을 포함하지 않는다면, 도 36의 그래프에서 X축의 값이 0일 때, 반사율이 2%이하인 흡수층(3518)의 두께(Habs)는 90nm이상이므로, 도 37에서 X축의 값이 0일 때, Habs = 90nm이상에 대응하는 제1편광성분의 광의 투과율은 59.5%이하가 된다.
도 38은 본 발명의 일 실시예에 따른 대형 사이즈 편광층(3809)을 나타내는 사시도이다.
도 38에 도시된 바와 같이, 편광층(3809)은 제2기판(3802) 상에 금속층을 증착시키고, 나노 임프린트 리소그라피(NIL)와 같은 공정으로 선격자(3813)를 패터닝함으로써 형성되며, 이에 의하여 입사광의 편광방향 이 격자에 평행할 경우에는 반사되는 반면, 격자에 수직할 경우에는 투과됨은 앞서 설명한 바와 같다. 그러나, 하나의 단위 격자패턴(3813)은 최대 제조 크기가 한정되어 있어, 대형 디스플레이 패널을 제조하는 경우에는 이러한 공정이 복수 회 수행되어야 한다. 즉, 대형 디스플레이 패널에 사용하기 위한 대형 사이즈 편광층(3809)을 제조하기 위해서는, 먼저 제2기판(3802)의 일부 영역에 단위 격자패턴(3813)을 형성하고, 이후에 나머지 영역에 재차 단위 격자패턴을 형성하는 공정을 여러 번 수행함으로써, 대형 사이즈 편광층(3809)을 형성할 수 있다.
대형 사이즈 편광층(3809)은 격자패턴(3813)에 흡수층 및 버퍼층을 필름형태로 적층할 수 있으며, 격자패턴(3813)에 흡수층 및 버퍼층을 순차적으로 도포한 버퍼편광층으로 구성할 수도 있다.
도 39은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널(3900)의 구현 예시를 나타내는 사시도이다.
디스플레이 패널(3900)은 LED 전광판(LED Signage)으로 사용될 수 있으며, MⅹN개의 LED 모듈(3901)을 전극층(3902)에 형성한 복수의 LED 패널(3903)을 포함할 수 있다. 디스플레이 패널(3900)은 전극층(3902)에 전압을 공급하여 LED 모듈(3901)이 그림, 문자 및 숫자를 표시하는 방식을 통해 원하는 내용을 표시 또는 광고할 수 있다.
LED 모듈(3901)은 화면의 최소 단위를 구성하는 픽셀로서, 하나의 픽셀은 적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED을 포함할 수 있다.
도 40는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널(4000)의 적층 구조를 개략적으로 나타내는 측단면도이다. 디스플레이 패널(4000)은 도 39의 디스플레이 패널(3900)의 광 출사방향으로 위상지연층(4008), 편광층(4009) 및 흡수층(4010)이 순차적으로 적층함으로써 형성된다.
이하, 디스플레이 패널(4000)의 내부광 및 디스플레이 패널(4000)로 입사하는 외부광의 편광특성이 각 단계 별로 변환하는 과정을 설명한다.
LED 패널(4003)에 의해 발광되는 내부광은 무편광의 광이기 때문에, 위상지연층(4008)을 통과하더라도 편광특성이 변하지 않는다. 편광층(4009)는 위상지연층(4008)을 통과한 무편광의 광 중 제1편광성분의 광은 투과하는 반면에, 제2편광성분의 광은 디스플레이 패널(4000)의 내부로 반사한다. 반사된 제2편광성분의 광은 위상지연층(4008)을 통과하면서 원편광의 광으로 변환되고, LED 패널(4003)에 의해 재차 반사된다. 반사된 원편광의 광은 위상지연층(4008)에 의해 제1편광성분의 광으로 변환되고, 편광층(4009)은 제1편광성분의 광을 투과시킨다. 따라서, 디스플레이 패널(4000)의 광효율은 증가된다.
또한, 외부광 중 흡수층(4010) 및 편광층(4009)을 통과한 제1편광성분의 광은 위상지연층(4008)에 의해 원편광의 광으로 변환되고, LED 패널(4003)에 의해 반사된 후, 위상지연층(4008)에 의해 제2편광성분의 광으로 변환된다. 제2편광성분의 광은 편광층(4009)에 의해 디스플레이 패널(4000)의 내부로 재반사되기 때문에, 디스플레이 패널(4000)은 외부광 반사로 인한 콘트라스트 저하를 방지할 수 있다.
도 41은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널(4100)의 적층 구조를 개략적으로 나타내는 측단면도이다.
디스플레이 패널(4100)은 흡수층(4110) 및 편광층(4109)의 사이에 버퍼층(4112)을 개재한다. 다만, 버퍼층(4112)는 흡수층(4110)의 상면에 적층할 수도 있다.
버퍼층(4112)은 흡수층(4110)이 제1편광성분의 광의 투과율을 증가시키고 제2편광성분의 광의 흡수율을 증가시킬 수 있음을 상기에 설명한 바와 같다.
도 42은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널(4200)의 적층 구조를 개략적으로 나타내는 측단면도이다.
디스플레이 패널(4200)은 도 41의 디스플레이 패널(4100)에 흡수층(4110) 및 버퍼층(4112)을 편광층(4109)을 구성하는 선격자의 상면에 도포하여 형성한 버퍼편광층(4013)을 포함할 수 있으며, 도포 순서에는 제한이 없다.
디스플레이 패널(4200)은 버퍼편광층(4213)로 인하여, 디스플레이 패널(4100)보다 얇은 두께를 가지면서 제1편광성분의 광의 투과율 및 제2편광성분의 광의 흡수율을 높일 수 있다.
상기한 실시예는 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
600, 1200, 1600, 3300: 디스플레이 패널
601, 1201, 1601, 3301: 제1기판
602, 1202, 1602, 3302: 제2기판
603, 1203, 1603, 3303: 제1전극층
604, 1204, 1604, 3304: 제2전극층
605, 1205, 1605, 3305: 발광층
606, 1206, 1606, 3306: 전자수송층
607, 1207, 1607, 3307: 정공수송층
608, 1208, 1608, 3308: 위상지연층
609, 1209, 3309: 편광층
1210, 3310: 흡수층
1611: 흡수편광층
3312: 버퍼층
3313: 버퍼편광층

Claims (20)

  1. 디스플레이 패널에 있어서,
    기판과;
    상기 기판에 서로 대향하도록 마련되는 제1전극층 및 제2전극층과;
    상기 제1전극층 및 상기 제2전극층 사이에 마련되어, 상기 제1전극층 및 상기 제2전극층에 인가되는 전압에 의해 광을 출사하는 발광층과;
    상기 발광층에 의해 출사된 제1편광성분의 광을 투과시키고, 상기 출사된 제2편광성분의 광을 반사시키는 선격자를 포함하는 편광층과;
    상기 편광층에 의해 반사된 제2편광성분의 광의 위상을 지연시켜 출사하고, 상기 제1전극층 및 상기 제2전극층 중 적어도 어느 하나에 의해 반사된 광의 위상을 지연시켜 상기 제1편광성분의 광을 출사하는 위상지연층과;
    상기 편광층의 상기 제1편광성분의 광이 출사되는 측에 마련되어, 외부로부터의 상기 제1편광성분의 광은 투과시키고, 외부로부터의 상기 제2편광성분의 광은 흡수하는 흡수층과,
    상기 편광층의 상기 제1편광성분의 광이 출사되는 측에 마련되어, 상기 외부로부터의 제2편광성분의 광을 흡수하는 버퍼층을 포함하는 디스플레이 패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 흡수층 및 상기 버퍼층 중 적어도 하나의 두께는, 외부로 출사되는 상기 제1편광성분의 광의 투과율이 제1하한값 이상이고, 외부로부터 입사되는 상기 제2편광성분의 광의 흡수율이 제2하한값 이상이 되도록 하는 값을 가지는 디스플레이 패널.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 흡수층의 두께는, 상기 광의 투과율의 제1하한값 이상에 대응하는 제1범위 이내의 값이고, 상기 버퍼층의 두께는 상기 광의 흡수율의 제2하한값 이상에 대응하는 제2범위 이내의 값인 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 버퍼층은 상기 흡수층 및 상기 편광층 사이에 개재되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 버퍼층은 상기 기판 및 상기 편광층 사이에 개재되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 버퍼층은 상기 흡수층 상에 적층되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 편광층은, 상기 제1편광성분의 광을 투과시키도록 격자 형태로 배열되는 복수의 선격자를 포함하는 디스플레이 패널.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 흡수층 및 상기 버퍼층 중 적어도 하나는, 상기 복수의 선격자 각각에 적층되는 디스플레이 패널.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 흡수층 및 상기 버퍼층 중 적어도 하나는, 전기전도도가 소정 이하인 절연층인 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 흡수층 및 상기 버퍼층 중 적어도 하나는, 강도가 소정 이상인 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널.
  11. 디스플레이 장치에 있어서,
    영상신호를 수신하는 신호수신부와;
    상기 신호수신부에 수신되는 상기 영상신호를 처리하는 신호처리부와;
    상기 신호처리부에서 처리되는 상기 영상신호를 표시하는 디스플레이 패널을 포함하며,
    상기 디스플레이 패널은,
    기판과;
    상기 기판에 서로 대향하도록 마련되는 제1전극층 및 제2전극층과;
    상기 제1전극층 및 상기 제2전극층 사이에 마련되어, 상기 제1전극층 및 상기 제2전극층에 인가되는 전압에 의해 광을 출사하는 발광층과;
    상기 발광층에 의해 출사된 제1편광성분의 광을 투과시키고, 상기 출사된 제2편광성분의 광을 반사시키는 선격자를 포함하는 편광층과;
    상기 편광층에 의해 반사된 제2편광성분의 광의 위상을 지연시켜 출사하고, 상기 제1전극층 및 상기 제2전극층 중 적어도 어느 하나에 의해 반사된 광의 위상을 지연시켜 상기 제1편광성분의 광을 출사하는 위상지연층과;
    상기 편광층의 상기 제1편광성분의 광이 출사되는 측에 마련되어, 외부로부터의 상기 제1편광성분의 광은 투과시키고, 외부로부터의 상기 제2편광성분의 광은 흡수하는 흡수층과,
    상기 편광층의 상기 제1편광성분의 광이 출사되는 측에 마련되어, 상기 외부로부터의 제2편광성분의 광을 흡수하는 버퍼층을 포함하는 디스플레이 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 흡수층 및 상기 버퍼층 중 적어도 하나의 두께는, 외부로 출사되는 상기 제1편광성분의 광의 투과율이 제1하한값 이상이고, 외부로부터 입사되는 상기 제2편광성분의 광의 흡수율이 제2하한값 이상이 되도록 하는 값을 가지는 디스플레이 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 흡수층의 두께는, 상기 광의 투과율의 제1하한값 이상에 대응하는 제1범위 이내의 값이고, 상기 버퍼층의 두께는 상기 광의 흡수율의 제2하한값 이상에 대응하는 제2범위 이내의 값인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 버퍼층은 상기 흡수층 및 상기 편광층 사이에 개재되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 버퍼층은 상기 기판 및 상기 편광층 사이에 개재되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 버퍼층은 상기 흡수층 상에 적층되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 편광층은, 상기 제1편광성분의 광을 투과시키도록 격자 형태로 배열되는 복수의 선격자를 포함하는 디스플레이 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 흡수층 및 상기 버퍼층 중 적어도 하나는, 상기 복수의 선격자 각각에 적층되는 디스플레이 장치.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 흡수층 및 상기 버퍼층 중 적어도 하나는, 전기전도도가 소정 이하인 절연층인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  20. 제11항에 있어서,
    상기 흡수층 및 상기 버퍼층 중 적어도 하나는, 강도가 소정 이상인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
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