KR20210076033A - 광학 부재 및 화상 표시 장치 - Google Patents
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Abstract
광학 부재(28)는 화상 표시 패널(50)의 시인 측에 배치된다. 광학 부재(28)는 제1 주면 및 제2 주면을 포함하는 원편광판(20)과, 원편광판의 제1 주면 측에 배치된 패턴 형상의 광 반사층(25)을 구비한다. 원편광판(20)은 제2 주면 측으로부터 입사하는 광을 원편광으로 하여 제1 주면 측으로 사출되도록 구성되어 있다. 광 반사층(25)은 광 차폐성이고, 또한 원편광판(20) 측으로부터의 광을 고정단 반사한다. 광 반사층은 금속층을 포함하고 있어도 된다.
Description
본 발명은 화상 표시 장치의 전면에 배치되는 광학 부재에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 당해 광학 부재를 구비하는 화상 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치나 유기 EL 표시 장치 등의 화상 표시 장치에서는, 표시부의 외주에 배치된 구동 소자나 터치 패널의 인출 배선이 외부로부터 시인되지 않도록, 테두리 형상의 패턴 가식(加飾)층이 마련되어 있다. 예컨대, 화상 표시 장치의 전면에 배치되는 커버 윈도우에 가식 패턴을 인쇄하는 방법이나, 가식 패턴을 인쇄한 투명 필름을 첩합(貼合)함으로써 패턴 가식층이 배치되어 있다.
가식층은 화상 표시 패널 측으로부터의 광을 차폐하는 것에 더하여, 시인 측으로부터의 광을 반사하지 않는 것이 요구된다. 투과율 및 반사율을 작게 하기 위하여, 가식층은 일반적으로 흑색 잉크를 수㎛∼수십㎛의 두께로 인쇄함으로서 형성되고 있다(예컨대, 특허문헌 1). 특허문헌 2에는, 금속 박막과 잉크층을 적층한 가식층이 개시되어 있다.
패턴 가식층이 마련된 커버 윈도우나 가식 필름을, 점착제를 개재하여 다른 부재와 첩합하면, 인쇄 단차 부분에 점착제가 충전되기 어렵고, 기포의 혼입에 기인하는 시인성의 저하나 박리 등의 문제가 생기는 경우가 있다. 따라서, 점착제층의 두께를 크게 하여 단차 흡수성을 갖게 할 필요가 있어, 표시 장치의 박형화를 방해하는 요인이 되고 있다. 또한, 가식 인쇄의 두께가 큰 경우에는, 가식층의 내굴곡성이나 내절곡성이 충분하지 않고, 플렉서블 디스플레이나 폴더블 디스플레이로의 적용이 곤란하다.
금속 박막은 광 차폐성이 높기 때문에, 작은 두께로도 화상 표시 패널 측으로부터의 광을 차폐할 수 있다. 그러나, 금속 박막만으로 패턴 가식층을 형성하면, 시인 측으로부터의 광(외광)이 패턴 형성부의 금속 박막에서 반사하여 시인되기 때문에, 의장성이 뒤떨어진다. 시인 측으로부터의 광의 반사를 저감하기 위해서는, 금속 박막의 시인 측에 인쇄 잉크층을 적층하여 금속 박막에 의한 광의 반사를 저감할 필요가 있고, 패턴 형성부의 두께를 충분히 작게 하는 것은 곤란하다.
상기를 감안하여, 본 발명은 패턴 형성부의 두께가 작은 경우에도 광의 차폐성이 높고, 또한 패턴 형성부에서의 반사광이 외부로부터 시인되기 어려운 광학 부재의 제공을 목적으로 한다.
본 발명의 광학 부재는, 원편광판의 제1 주면 측에 패턴 형상의 광 반사층이 배치된 구성을 갖는다. 광 반사층은 예컨대 평면에서 볼 때 테두리 형상의 패턴을 포함한다. 광 반사층의 원편광판 측과 반대측에는, 터치 패널이 배치되어 있어도 된다.
원편광판은 제2 주면 측으로부터 입사하는 광을 원편광으로 하여 제1 주면 측으로 사출되도록 구성되어 있다. 광 반사층은 광 차폐성이다. 광 반사층은 원편광판 측으로부터의 광을 고정단 반사한다. 광을 고정단 반사하는 재료로서는, 금속 재료 및 고굴절 재료를 들 수 있다.
광 반사층은 바람직하게는 금속층을 포함한다. 광 반사층의 두께는 3㎛ 이하가 바람직하다. 광 반사층은 직접 또는 다른 층을 개재하여, 원편광판과 적층 일체화되어 있어도 된다.
또한, 본 발명은 화상 표시 패널의 시인 측 표면에 상기의 광학 부재가 배치된 화상 표시 장치에 관한 것이다. 상기의 광학 부재의 시인 측 표면에는 커버 윈도우가 마련되어 있어도 된다. 화상 표시 패널은 예컨대 유기 EL 패널이다. 화상 표시 장치는 절곡 및/또는 접을 수 있도록 구성되어 있어도 된다.
상기의 구성으로는, 가식 패턴 부분에 광 반사층이 마련되어 있기 때문에 화상 표시 패널 측으로부터의 광의 차폐성이 우수하고, 구동 소자나 인출 배선 등이 외부로부터 시인되지 않도록 할 수 있다. 또한, 광 반사층보다도 시인 측에 원편광판이 배치되어 있음으로써, 광 반사층에서 반사된 외광은 원편광판에 의해 흡수되고, 외부로부터는 반사광이 시인되기 어렵기 때문에 의장성이 우수하다. 당해 구성으로는 가식 패턴 부분의 두께를 작게 할 수 있기 때문에, 플렉서블 디스플레이나 폴더블 디스플레이 등으로의 적용도 용이하다.
도 1은, 원편광판 위에 패턴 형상의 반사층을 구비하는 광학 부재의 구성 단면도이다.
도 2는, 도 1의 광학 부재의 평면도이다.
도 3은, 화상 표시 장치의 구성예를 나타내는 모식 단면도이다.
도 4는, 화상 표시 장치의 구성예를 나타내는 모식 단면도이다.
도 5는, 화상 표시 장치의 구성예를 나타내는 모식 단면도이다.
도 2는, 도 1의 광학 부재의 평면도이다.
도 3은, 화상 표시 장치의 구성예를 나타내는 모식 단면도이다.
도 4는, 화상 표시 장치의 구성예를 나타내는 모식 단면도이다.
도 5는, 화상 표시 장치의 구성예를 나타내는 모식 단면도이다.
도 1은, 본 발명의 광학 부재의 한 형태인 광 반사층 부착 원편광판의 구성 단면도이다. 도 2는, 도 1의 광 반사층 부착 원편광판(28)을 광 반사층(25) 측으로부터 본 평면도이다. 도 3은, 유기 EL 패널(50) 위에 광 반사층 부착 원편광판(28)을 배치하고, 그 위에 커버 윈도우(30)를 배치한 화상 표시 장치(103)의 구성 단면도이다.
원편광판은 한쪽 면으로부터의 입사광을 원편광으로 변환하여 다른 쪽 면으로 사출된다. 도 1에 나타내는 형태에서는, 편광자(21)의 제1 주면에 1/4 파장판(22)이 적층되어 있다. 편광자(21)의 흡수축 방향과, 1/4 파장판(22)의 지상축 방향이 대략 45°의 각도를 이루도록 배치되어 있음으로써, 편광자(21)와 1/4 파장판(22)이 원편광판(20)을 구성하고 있다. 이 원편광판(20)에, 제2 주면 측(도의 상측)으로부터 입사한 광은, 편광자(21)에 의해 흡수축 방향의 광이 흡수되어 직선 편광이 된다. 편광자(21)로부터 사출된 직선 편광은, 1/4 파장판(22)에 의해 원편광으로 변환된다.
1/4 파장판(22)의 제1 주면에는, 테두리 형상 패턴의 광 반사층(25)이 마련되어 있고, 광 반사층(25)의 제2 주면이 1/4 파장판(22)의 제1 주면(원편광판(20)의 제1 주면)과 대향하고 있다. 광 반사층(25)은 광 차폐성이다. 광 반사층(25)의 제2 주면(1/4 파장판(22)과의 대향면)은 광 반사성을 갖고, 1/4 파장판(22) 측으로부터의 광을 고정단 반사한다.
도 3에 나타내는 화상 표시 장치(103)에서는, 유기 EL 패널(50)의 단부에 플렉서블 프린트 배선판(FPC)(55)이 접속되어 있다. FPC(55)는 유기 EL 패널(50)의 이면 측으로 돌아 들어가도록 구부려져 있다. 이 화상 표시 장치(103)에서는 유기 EL 패널(50)의 시인 측에 광 차폐성의 광 반사층(25)이 마련되어 있기 때문에, 화상 표시 장치의 시인자에는 FPC(55)가 시인되지 않는다. 유기 EL 패널(50)로부터의 광(화상 광)은 일반적으로 무편광이고, 원편광판(20)을 구성하는 1/4 파장판(22)을 투과한 후, 편광자(21)에 의해 흡수축 방향으로 진동하는 광이 흡수된다. 편광자(21)의 투과축 방향으로 진동하는 광은 편광자(21)에서는 흡수되지 않고, 커버 윈도우(30)로부터 시인자에 도달한다.
화상 표시 장치(103)의 시인 측(커버 윈도우(30))으로부터 외광이 입사하면, 원편광판(20)의 제2 주면 측으로부터 편광자(21) 및 1/4 파장판(22)을 순서대로 투과한 광은, 원편광으로서 제1 주면 측(도의 하측)으로 사출된다. 광 반사층(25)의 제2 주면은 광 반사성이기 때문에 원편광판(20)으로부터 사출된 원편광은 광 반사층(25)에 의해 원편광판(20) 측으로 반사된다. 광 반사층(25)에서의 광 반사는 고정단 반사이기 때문에, 반사할 때에 위상이 π 어긋나, 역 회전의 원편광이 된다. 이 역 회전의 원편광은, 1/4 파장판(22)에 재입사하여 직선 편광으로 변환된다. 이 직선 편광의 진동 방향은, 편광자(21)의 투과축 방향과 직교하는 방향(편광자(21)의 흡수축 방향과 평행)이기 때문에 편광자(21)에 의해 흡수된다. 즉, 광 반사층(25)의 제2 주면에서 반사된 외광은, 편광자(21)에서 흡수되고 시인 측에는 반사광이 도달하지 않기 때문에 반사율은 대략 제로가 된다. 따라서, 원편광판(20)을 개재하여 시인하면, 광 반사층(25)은 흑색으로 보인다.
이와 같이, 광 차폐성의 광 반사층(25)을 배치함으로써, 광 반사층(25)의 아래에 배치된 FPC(55) 등은 외부로부터 시인되지 않는다. 또한, 광 반사층(25)의 시인 측에 원편광판(20)이 배치되어 있고, 광 반사층(25)의 제2 주면에서는 광이 고정단 반사되기 때문에, 광 반사층(25)으로부터의 반사광은 편광자(21)에 의해 흡수되고, 광 반사층(25)은 흑색으로 시인된다. 이와 같은 광 반사성 재료(전형적으로는 금속)는 안료 등을 배합한 흑색 잉크 등의 흑색 재료보다도 작은 두께로 높은 광 차폐성을 갖고 있기 때문에, 광 반사층(25)의 두께를 작게 할 수 있다.
유기 EL 표시 장치에서는, 발광층의 두께가 10nm 정도로 극히 얇기 때문에, 외광이 발광층을 투과하여 금속 전극(이면 전극)에 도달하고, 금속 전극에서 반사된 외광이 시인 측으로 재출사하기 위하여, 외부로부터 시인하였을 때, 화면이 경면과 같이 보여져 버린다. 유기 EL 패널의 시인 측에 원편광판을 배치함으로써, 금속 전극에서의 반사광을 차폐하여 화면의 시인성이나 의장성을 향상할 수 있다. 광 반사층(25)의 시인 측에 배치되는 원편광판(20)으로서, 유기 EL 패널의 금속 전극에서의 반사광을 차폐하기 위한 원편광판을 그대로 적용할 수 있다. 따라서, 유기 EL 패널(50)의 시인 측 표면에 원편광판(20)을 구비하는 화상 표시 장치에서는, 유기 EL 패널(50)과 원편광판(20)의 사이에 광 반사층(25)을 추가하는 것만으로, 상기의 작용을 실현할 수 있다.
원편광판(20)은 제2 주면 측으로부터 입사하는 광을 원편광으로 하여 제1 주면 측에 출사하는 것이면, 그 구성은 특별히 한정되지 않는다. 원편광판은 전형적으로는 도 1에 나타내는 바와 같이, 편광자(21)의 제1 주면에 1/4 파장판(22)이 적층된 것이다.
편광자(21)로서는, 예컨대 폴리비닐알코올계 필름, 부분 포르말화 폴리비닐알코올계 필름, 에틸렌·초산비닐 공중합체계 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름에 요오드나 이색성 염료 등의 이색성 물질을 흡착시켜 1축 연신한 것, 폴리비닐알코올의 탈수 처리물이나 폴리염화비닐의 탈염산 처리물 등의 폴리엔계 배향 필름 등을 들 수 있다.
편광자(21)의 한쪽 면 또는 양면에는 편광자 보호 필름으로서 투명 필름(도시하지 않음)이 첩합되어 있어도 된다. 투명 필름의 재료로서는, 셀룰로오스계 수지, 환상 폴리올레핀계 수지, 아크릴계 수지, 페닐말레이미드계 수지, 폴리카보네이트계 수지 등의 투명성, 기계적 강도, 열 안정성, 수분 차단성 및 광학 등방성이 우수한 것이 바람직하게 이용된다.
편광자(21)의 제1 주면으로의 1/4 파장판(22)의 적층 형태는 특별히 한정되지 않는다. 편광자(21)의 표면에 편광자 보호 필름이 첩합되고, 편광자 보호 필름을 개재하여 1/4 파장판이 적층되어 있어도 된다. 또한, 편광자 보호 필름으로서의 기능을 겸한 1/4 파장판(22)이 편광자(21)에 직접 첩합되어도 된다. 편광자(21)와 1/4 파장판(22)은 반드시 적층 일체화되어있을 필요는 없고, 이간(離間)하여 배치되어 있어도 된다.
1/4 파장판의 리터데이션(retardation), 및 편광자의 흡수축 방향과 1/4 파장판의 지상축 방향이 이루는 각은, 편광자로부터 사출된 직선 편광을 대략 원편광으로 변환하는 범위이면 된다. '대략 원편광'이란, 완전한 원편광뿐만 아니라 완전한 원편광에 가까운, 즉 타원율이 1에 가까운 타원편광을 포함할 수 있다. 예컨대, 파장 λ= 550nm에서의 리터데이션이 137.5±30nm의 범위인 것도 '1/4 파장'에 포함된다. 1/4 파장판의 파장 550nm에서의 리터데이션은 바람직하게는 137.5±20nm이고, 보다 바람직하게는 137.5±10nm이다. 편광자의 흡수축 방향과 1/4 파장판의 지상축 방향이 이루는 각도가 대략 45°인 것은, 대개 35°∼55°의 범위를 가리키고, 바람직하게는 40°∼50°, 보다 바람직하게는 43°∼47°, 더욱 바람직하게는 44°∼46°이다.
1/4 파장판(22)은 2 이상의 필름의 적층체로서 구성되어 있어도 된다. 예컨대, 리터데이션의 파장 분산이 상이한 복수의 필름을 적층함으로써, 1/4 파장판의 리터데이션의 파장 분산을 조정하여 원편광판을 광대역화할 수 있다. 또한, 복수의 필름을 적층하여 3차원의 굴절률 이방성(굴절률 타원체)을 조정함으로써, 시야각 의존성을 저감할 수도 있다.
원편광판(20)의 제1 주면 측에 마련되는 광 반사층(25)의 가시광 투과율은 1% 이하가 바람직하고, 0.5% 이하가 보다 바람직하며, 0.1% 이하가 더욱 바람직하다. 광 반사층(25)의 가시광 투과율이 낮고 광 차폐성이 높음으로써, 광 반사층(25)이 '가리개층'으로서 기능하고, 광 반사층(25)의 아래에 마련된 배선 등이 외부로부터 시인되는 것을 방지할 수 있다.
광 반사층(25)의 가시광 반사율은 30% 이상이 바람직하고, 40% 이상이 보다 바람직하며, 50% 이상이 더욱 바람직하다. 광 반사층(25)의 가시광 반사율이 높을수록 원편광판(20)을 개재하여 시인하였을 때에는 반사율이 낮아지는 경향이 있고, 의장성이 우수하다.
전술한 바와 같이, 원편광판(20)으로부터의 원편광이 광 반사층(25)에서 반사된 후에 원편광판(20)의 편광자(21)에서 흡수되기 위해서는 광 반사층(25)의 제2 주면에서의 광 반사가 고정단 반사이고, 반사할 때에 위상이 π 어긋나 역회전의 원편광이 될 필요가 있다. 광 반사층(25)이 금속 광택을 갖고 있는 경우에는, 광 반사층(25)에서의 반사는 고정단 반사이기 때문에 반사광은 역회전의 원편광이 된다.
금속 광택을 갖는 재료의 전형예로서는, Au, Ag, Cu, Al, Pt, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Zn, Ga, Ge, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, In, Sn, Sb, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Ti, Bi 등의 금속을 들 수 있다. 금속 재료는 복수의 금속 원소의 합금이어도 된다.
광 반사층(25)의 재료로서 수지 바인더 중에 금속 미립자를 포함하는 페이스트 재료를 이용하여도 된다. 광 반사층(25)은 다층 구성이어도 된다. 예컨대, 종류가 상이한 금속층이 적층되어 있어도 된다. 또한, 광 반사층(25)은 금속층과 다른 층이 적층된 것이어도 된다. 예컨대, 금속층과 수지 필름과의 밀착성을 높이기 위하여, 금속 산화물, 금속 질화물, 금속 탄화물, 금속 황화물 등의 금속 화합물이나 수지 재료 등을 포함하는 프라이머층이 마련되어 있어도 된다. 금속층과 1/4 파장판과의 사이에 프라이머층이 마련되는 경우에는, 금속층에서의 광 반사(고정단 반사)를 방해하지 않도록, 광학적인 영향을 무시할 수 있는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 금속층과 1/4 파장판과의 사이에 마련되는 프라이머층은 광 투과성 재료를 포함하는 것이 바람직하다. 프라이머층이 광 차폐성(광 흡수성)인 경우에는, 광학적인 영향을 주지않는 정도로 두께가 작은 것이 바람직하고, 예컨대, 두께가 500nm 이하, 300nm 이하, 100nm 이하, 50nm 이하 또는 30nm 이하인 것이 이용된다.
금속 광택을 갖지 않는 재료이어도 상대적으로 저 굴절률의 매질로부터의 광이 고 굴절률의 매질(광 반사층)에서 반사되는 경우에는 고정단 반사가 된다. 예컨대, 1/4 파장판(22)의 제1 주면에 접하여 광 반사층(25)이 마련되어 있는 경우, 광 반사층(25)의 굴절률이 1/4 파장판(22)의 굴절률보다도 큰 경우에는, 광 반사층(25)의 제2 주면에서의 광 반사는 고정단 반사가 된다. 광 반사층(25)이 금속 재료를 포함하지 않는 경우, 계면에서의 반사율을 높이기 위해서는, 광 반사층(25)의 굴절률은 클수록 바람직하다. 금속 재료를 포함하지 않는 광 반사층은 제2 주면의 굴절률이 1.8 이상인 것이 바람직하고, 2.2 이상인 것이 보다 바람직하며, 2.5 이상인 것이 더욱 바람직하다.
광 반사성을 갖는 재료이어도, 광 반사가 고정단 반사가 아닌 것은 광 반사층(25)의 재료로서는 적합하지 않다. 예컨대, 백색 종이는 높은 가시광 반사율을 갖지만, 광 반사가 고정단 반사가 아니기 때문에, 본 발명의 광학 부재에서의 광 반사층의 재료로서는 적합하지 않다.
화상 표시 장치의 박형화나, 플렉서블 디스플레이 및 폴더블 디스플레이에 적용하는 경우의 내굴곡성 등을 고려하면, 광 반사층(25)의 두께는 3㎛ 이하가 바람직하고, 1㎛ 이하가 보다 바람직하며, 500nm 이하가 더욱 바람직하다. 충분한 광 차폐성을 갖게 하는 관점에서 광 반사층(25)의 두께는 10nm 이상이 바람직하고, 30nm 이상이 보다 바람직하며, 50nm 이상이 더욱 바람직하다.
작은 두께에서도 반사율이 높고 광 차폐성이 우수한 점에서, 광 반사층(25)은 금속 박막인 것이 바람직하다. 금속 박막은 스퍼터법, 진공 증착법, CVD법, 전자선 증착법 등의 드라이 프로세스에 의해 형성할 수 있다. 전해 도금 또는 무전해 도금에 의해 금속 박막을 형성하여도 된다. 상술한 바와 같이, 밀착성 향상 등을 목적으로 하여, 금속 박막의 표면에 프라이머층 등을 마련하여도 된다.
광 반사층(25)은 도 2에 나타내는 바와 같이, 평면에서 볼 때 테두리 형상으로 패터닝되어 있다. 카메라나 센서 등의 설치 부분에는 광 반사층에 개구가 마련되어 있어도 된다. 화상 표시 장치에서는, 테두리 형상의 광 반사층에 둘러싸인 영역이 화상 표시 영역(화면)이 된다. 터치 패널 센서를 구비하는 화상 표시 장치에서는, 테두리 형상의 광 반사층에 둘러싸인 영역이 화상 표시 영역이고, 또한 위치 검출 영역이 된다. 또한, 광 반사층의 패턴 형상은 테두리 형상으로 한정되지 않고, 화상 표시 장치의 형상이나 가식(또는 배선 등의 가리개)이 필요한 영역의 형상 등에 따라서 적절히 설계하면 된다.
도 1 및 도 3에서는, 원편광판(20)의 제1 주면에 접하여 광 반사층(25)을 마련한 예를 나타내고 있지만, 광 반사층은 화상 표시 패널과 원편광판의 사이에 배치되어 있으면 되고, 원편광판에 접하여 마련되어 있을 필요는 없다. 예컨대, 도 4에 나타내는 화상 표시 장치(104)와 같이, 투명 기판(10) 위에 패턴 형상의 광 반사층(25)을 구비하는 가식 필름이, 점착제층(72)을 개재하여 원편광판(20)과 적층 일체화되어 있어도 된다. 투명 기판(10)의 유기 EL 패널(50) 측의 면에 광 반사층이 마련되어 있어도 된다. 또한, 유기 EL 패널의 시인 측 표면의 기판에 광 반사층을 마련하여도 된다.
원편광판(20)의 시인 측 표면에는 커버 윈도우(30)가 배치되어 있어도 된다. 커버 윈도우(30)는 외표면으로부터의 충격에 의한 화상 표시 패널의 파손 방지나, 외부로부터의 풍우·진애 등의 침입을 방지하는 역할을 한다. 커버 윈도우(30)의 재료로서는 적절한 기계 강도 및 두께를 갖는 투명 부재가 이용된다. 커버 윈도우를 구성하는 투명 부재로서는, 예컨대 아크릴계 수지나 폴리카보네이트계 수지와 같은 투명 수지 기판, 또는 유리 기판 등이 이용된다. 플렉서블 디스플레이나 폴더블 디스플레이에서는 투명 폴리이미드 등의 가요성의 투명 수지 기판이 이용된다. 커버 윈도우로서 절곡 가능한 박(薄)유리 기판을 이용하여도 된다. 커버 윈도우(30)의 시인 측 표면에는, 반사 방지층이나 하드 코트층 등이 마련되어 있어도 된다.
커버 윈도우(30)는 점착제층(71)을 개재하여 원편광판(20)과 적층 일체화되어 있어도 된다. 원편광판(20)의 제1 주면 측에 마련된 광 반사층이 광 차폐성을 갖고 있고, 배선 등이 외부로부터 시인되지 않도록 구성되어 있기 때문에, 커버 윈도우(30)는 가식층을 포함하고 있지 않아도 된다. 커버 윈도우(30)가 가식층을 포함하고 있지 않은 경우에는 커버 윈도우(30)의 첩합에 이용되는 점착제층(71)에 단차 흡수성을 갖게 할 필요가 없기 때문에, 점착제층(71)의 두께를 작게 하는 것이 가능하고, 표시 장치의 박형화에 유리하다.
유기 EL 패널(50)은 한 쌍의 전극 사이에 유기 발광층이 협지된 적층 구성을 갖는다. 한 쌍의 전극 사이에는 발광층 외에 전하 수송층 등의 유기층을 구비하고 있어도 된다. 이들 적층체는 기판 위에 형성되어 있다. 기판 측으로부터 광을 취출하는 보톰 에미션형의 유기 EL 패널에서는, 유리나 투명 필름 등의 투명 기판이 이용된다. 톱 에미션형의 유기 EL 패널의 기판은 투명이어도 불투명이어도 된다. 유기 EL 패널은 일반적으로 이면 측에 TFT 등의 구동 소자를 탑재한 백 플레인이 마련되어 있다. 그 외에, 배리어층이나 쿠션재 등이 배치되어 있어도 된다.
화상 표시 패널은 유기 EL 패널에 한정되지 않고 액정 패널이나 플라즈마 패널 등이어도 된다. 화상 표시 패널이 액정 패널인 경우, 액정 셀의 시인 측에는 편광판이 마련된다. 액정 셀의 시인 측 표면의 편광판을 생략하여, 시인 측의 원편광판(20)의 편광자(21)를 이용하여도 된다. 예컨대, 액정 셀과 광 반사층(25)과의 사이에 위상차판을 배치하고, 당해 위상차판과 원편광판(20)을 구성하는 1/4 파장판의 조합에 의해 적절한 광학 보상을 실시하여도 된다.
화상 표시 장치는 터치 패널을 구비하고 있어도 된다. 도 5에 나타내는 화상 표시 장치(105)는 원편광판(20)의 제1 주면 측에 광 반사층(25)을 구비하고, 유기 EL 패널(50)과 광 반사층(25)의 사이에, 터치 패널(40)이 배치되어 있다.
터치 패널(40)은 투명 기판(41) 위에 투명 도전층(42)을 구비하고, 외주에 금속의 인출 배선(43)이 마련되어 있다. 투명 도전층(42)의 재료로서는, 산화 인듐 주석(ITO) 등의 도전성 산화물이나, 금속 나노 와이어 등을 들 수 있다. 투명 도전층(42)은 다양한 형상으로 패터닝되어 있어도 된다. 예컨대, 투영형 정전 용량 방식의 터치 패널에서는, 투명 도전층은 스트라이프 형상이나 스퀘어 형상으로 패터닝되어 있다. 또한, 도 5에서는 1장의 투명 기판(41)의 편면에 투명 도전층(42)이 마련된 형태를 나타내고 있지만, 투영형 정전 용량 방식의 터치 패널은 일반적으로 2층의 투명 도전층을 포함하고, 각각의 투명 도전층에서 X 방향 및 Y 방향의 위치를 검출하고 있다.
인출 배선(43)은 금속 페이스트 전극이나 스퍼터 금속막에 의해 형성된 배선이고, 인출 배선(43)에 FPC(45)가 접속되어 있다. 인출 배선(43) 및 FPC(45)가 마련되어 있는 영역에 광 반사층(25)이 마련되어 있으면, 화상 표시 장치의 시인자에 인출 배선(43)이나 FPC(45)는 시인되지 않는다.
도 5에 나타내는 화상 표시 장치(105)에서는, 원편광판(20)과 유기 EL 패널(50)과의 사이에 터치 패널(40)이 마련되어 있다. 이 구성으로는 투명 도전층(42)으로부터의 반사광도 시인되기 어렵기 때문에, 패터닝된 투명 도전층의 패턴 경계가 외부로부터 시인되기 어렵다는 이점을 갖고 있다.
원편광판(20)과 가식 필름이나 터치 패널 등과의 적층에는 적절한 점착제층이 적합하게 이용된다. 화상 표시 패널과 광학 부재와의 적층에도 적절한 점착제층이 바람직하게 이용된다. 점착제층으로서는 가시광선 투과율이 높은 것이 적합하게 이용된다. 예컨대, 아크릴계의 점착제는 광학적 투명성이 우수하고 적당한 젖음성과 응집성과 접착성을 나타내며, 내후성이나 내열성 등이 우수하다. 점착제층(71, 72, 73)의 두께는 일반적으로 5∼300㎛ 정도이고, 10∼200㎛ 정도가 바람직하다.
화상 표시 장치의 형성 순서는 특별히 한정되지 않고, 화상 표시 패널 위에 터치 패널, 가식 필름, 원편광판, 커버 윈도우 등을 순차적으로 적층하여도 된다. 원편광판(20)과 광 반사층(25)을 구비하는 광학 부재(28, 29)를 사전에 형성하여 두고, 이 광학 부재를 화상 표시 패널 위에 배치하여도 된다. 또한, 광학 부재는 터치 패널이 적층 일체화된 것이어도 된다. 전술한 바와 같이, 터치 패널을 배치하는 경우에는 시인 측으로부터 원편광판(20), 광 반사층(25) 및 터치 패널(40)의 순으로 적층하면 된다.
흑색 잉크에 의해 가식층을 형성하는 경우에는, 가식층의 두께가 크기 때문에 가식층에 접하여 마련하는 점착제층을 부드럽게 하고, 또한 그의 두께를 크게 함으로써 점착제층이 단차 흡수성을 갖게 할 필요가 있다. 본 발명의 구성에서는 광 반사층(25)에 의해 가식 패턴을 형성함으로써, 가식 패턴 형성부의 두께를 작게 할 수 있기 때문에, 점착제층이 단차 흡수성을 갖고 있지 않아도 된다. 따라서, 광 반사층(25)에 접하는 점착제층의 두께를 작게 할 수 있고, 화상 표시 장치의 박형화에 유리하다. 또한, 가식 패턴을 형성하는 광 반사층(25)의 두께가 작음으로써, 굴곡이나 절곡을 반복하는 경우에도 광 반사층의 깨짐이나 박리가 생기기 어렵다. 따라서, 본 발명의 구성은 플렉서블 디스플레이나 폴더블 디스플레이로의 적용에도 적합하다.
[실시예]
이하에 각종의 필름 및 광 반사성 재료의 평가 결과를 나타내어, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 하기의 예로 한정되는 것은 아니다.
[평가용 필름의 준비]
실시예 1∼3에서는 두께 40㎛의 광학 등방성 필름(니혼제온 제조 '제오노아 필름 ZF-16') 위에 마그네트론 스퍼터에 의해 가식층으로서 두께 120nm의 금속 박막(Al, Nb, Ag)을 형성하였다. 비교예 1에서는, 광학 등방성 필름 위에 금속 박막 대신 실리콘 박막을 형성하였다. 비교예 2에서는 광학 등방성 필름 위에 두께 6㎛의 흑색 잉크층이 인쇄된 가식 필름을 이용하였다. 비교예 3에서는 광학 등방성 필름 위에 두께 12㎛의 흑색 잉크층이 인쇄된 가식 필름을 이용하였다. 비교예 4에서는 표면이 광택 처리된 백색의 판지(380㎛)를 이용하였다.
[원편광판과 평가용 필름과의 적층체의 제작]
요오드가 함침된 두께 25㎛의 연신 폴리비닐알코올 필름을 포함하는 편광자의 양 면에 투명 보호 필름을 구비하는 편광판의 편면에, 폴리머의 연신 필름을 포함하는 1/4 파장판을, 아크릴계 점착제층을 개재하여 적층하여 원편광판을 제작하였다. 편광자의 흡수축 방향과 1/4 파장판의 지상축 방향이 45°가 되도록 배치하였다. 이 원편광판의 1/4 파장판 측의 면에 상기의 평가용 필름의 가식층 형성면(비교예 4에서는 판지의 표면)을 아크릴계 점착제를 개재하여 첩합하여 적층체를 제작하였다.
[가시광의 투과 및 반사 스펙트럼의 측정]
분광광도계(히타치하이테크 제조 'U-4100')를 이용하여 상기의 평가용 필름 및 적층체의 가시광의 투과 스펙트럼 및 반사 스펙트럼을 측정하였다. 반사광은 가식층 측(원편광판과의 적층체에 대해서는 원편광판 측)으로부터 입사각 5°에서 광을 입사하고, 5°반사광의 절대 반사율을 측정하였다. 얻어진 투과 스펙트럼 및 반사 스펙트럼으로부터 시감 투과율(또는 시감 반사율) Y, 및 L*a*b* 표색계의 색상 a* 및 b*를 산출하였다.
실시예 및 비교예의 평가용 필름에서의 가식층의 구성, 및 평가용 필름(단체) 및 원편광판과의 적층체의 투과광 및 반사광의 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
[표 1]
가식층으로서 두께 6㎛의 흑색 잉크층을 형성한 비교예 2에서는, 가식층에 의한 광 차폐성이 불충분하기 때문에 투과율 Y가 높고, 원편광판과의 적층체에서도 광 투과율은 0.5%를 상회하고 있었다. 흑색 잉크에 의한 가식층으로 충분한 광 차폐성을 실현하기 위해서는, 비교예 3에 나타낸 바와 같이 가식층의 두께를 10㎛ 이상으로 할 필요가 있었다.
가식층으로서 금속 박막(광 반사층)을 마련한 실시예 1∼3에서는 가식층의 두께가 120nm로 작음에도 불구하고, 높은 광 차폐성을 갖고 있었다. 실시예 1∼3의 필름은 단체에서는 금속 박막에 의한 광 반사에 의해 반사율 Y가 높은 값을 나타내었지만, 원편광판과의 적층체에서의 반사율은 흑색 잉크에 의해 가식층을 형성한 비교예 1, 2와 동등하였다. 또한, 원편광판과 적층함으로써 반사광의 a* 및 b*가 0에 가까워져 있고, 반사광의 색상이 뉴트럴화되어 있는 것을 알 수 있다.
가식층으로서 두께 120nm의 실리콘층을 마련한 비교예 1에서는 실리콘이 고 굴절률 재료이고 광을 고정단 반사하기 때문에, 원편광판 적층체의 반사율은 작아져 있었지만, 실리콘은 금속에 비하여 광 차폐성이 작기 때문에 원편광판 적층체에서도 투과율이 10%를 초과하고 있었다.
비교예 4에서는 백색 종이가 금속층과 동등한 높은 반사율을 갖고 있었지만, 백색 종이의 표면에서의 광 반사는 고정단 반사가 아니기 때문에 원편광판 적층체의 반사율이 높고, 흑색의 외관을 실현할 수 없었다.
이상의 결과로부터, 원편광판과 광을 고정단 반사하는 광 반사층을 적층함으로써, 가식 패턴 형성부의 두께가 작고, 또한 높은 광 차폐성과 우수한 외관을 실현할 수 있는 것을 알 수 있다.
20: 원편광판
21: 편광자
22: 1/4 파장판
25: 광 반사층
28, 29: 광 반사층 부착 원편광판
30: 커버 윈도우
40: 터치 패널
41: 투명 기판
42: 투명 도전층
43: 인출 배선
45, 55: 플렉서블 프린트 배선판
71, 72, 73: 점착제층
103, 104, 105: 화상 표시 장치
21: 편광자
22: 1/4 파장판
25: 광 반사층
28, 29: 광 반사층 부착 원편광판
30: 커버 윈도우
40: 터치 패널
41: 투명 기판
42: 투명 도전층
43: 인출 배선
45, 55: 플렉서블 프린트 배선판
71, 72, 73: 점착제층
103, 104, 105: 화상 표시 장치
Claims (10)
- 제1 주면 및 제2 주면을 포함하는 원편광판과, 제1 주면 및 제2 주면을 포함하는 패턴 형상의 광 반사층을 구비하고,
상기 원편광판의 제1 주면과 상기 광 반사층의 제2 주면이 대향하도록 배치되어 있으며,
상기 원편광판은 제2 주면 측으로부터 입사하는 광을 원편광으로 하여 제1 주면 측으로 사출되도록 구성되어 있고,
상기 광 반사층은 광 차폐성이며, 또한 상기 광 반사층의 제2 주면이 상기 원편광판 측으로부터의 광을 고정단 반사하는, 광학 부재. - 제1항에 있어서,
상기 광 반사층이 금속층을 포함하는, 광학 부재. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 광 반사층의 두께가 3㎛ 이하인, 광학 부재. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광 반사층이 직접 또는 다른 층을 개재하여, 상기 원편광판과 적층 일체화되어 있는, 광학 부재. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광학 반사층의 제1 주면 측에 터치 패널이 배치되어 있는, 광학 부재. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광 반사층이 테두리 형상의 패턴을 갖는, 광학 부재. - 제1 주면 및 제2 주면을 포함하는 원편광판과, 제1 주면 및 제2 주면을 포함하는 패턴 형상의 광 반사층과, 화상 표시 패널을 구비하고,
상기 원편광판의 제1 주면과 상기 광 반사층의 제2 주면이 대향하도록 배치되어 있으며, 상기 화상 표시 패널은 상기 광 반사층의 제1 주면 측에 배치되어 있고,
상기 원편광판은 제2 주면 측으로부터 입사하는 광을 원편광으로 하여 제1 주면 측으로 사출되도록 구성되어 있으며,
상기 광 반사층은 광 차폐성이고, 또한 상기 광 반사층의 제2 주면이 상기 원편광판 측으로부터의 광을 고정단 반사하는, 화상 표시 장치. - 제7항에 있어서,
상기 광 반사층과 상기 화상 표시 패널과의 사이에 터치 패널을 구비하는, 화상 표시 장치. - 제7항 또는 제8항에 있어서,
상기 원편광판의 제2 주면 측에, 투명 수지 기판 또는 유리 기판을 포함하는 커버 윈도를 구비하는, 화상 표시 장치. - 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 화상 표시 패널이 유기 EL 패널인, 화상 표시 장치.
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