KR102501021B1 - Light controlling device and transparent display device including the same - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예는 패터닝된 하부 보조 전극들 각각에 서로 다른 전압을 인가함으로써 균일한 광 차단율을 가질 수 있는 광 제어 장치 및 그를 포함한 투명표시장치를 제공한다. 본 발명의 실시예에 따른 광 제어 장치는 제2 베이스 필름과 마주보는 제1 베이스 필름의 일면 상에 마련된 하부 전극, 제1 베이스 필름과 마주보는 제2 베이스 필름의 일면 상에 마련된 상부 전극, 및 하부 전극과 상부 전극 사이에 마련되며, 액정들과 이온 물질들을 포함하는 액정셀을 포함한다. 하부 전극은 소정의 간격으로 패터닝된 복수의 하부 보조 전극들을 구비한다. An embodiment of the present invention provides a light control device that can have a uniform light blocking rate by applying different voltages to each of the patterned lower auxiliary electrodes and a transparent display device including the same. A light control device according to an embodiment of the present invention includes a lower electrode provided on one surface of a first base film facing the second base film, an upper electrode provided on one surface of the second base film facing the first base film, and It is provided between the lower electrode and the upper electrode, and includes a liquid crystal cell including liquid crystals and ionic materials. The lower electrode includes a plurality of lower auxiliary electrodes patterned at predetermined intervals.
Description
본 발명의 실시예는 광 제어 장치 및 그를 포함한 투명표시장치에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to a light control device and a transparent display device including the same.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있다. 이에 따라, 최근에는 액정 표시장치(LCD: Liquid Crystal Display), 플라즈마 표시장치(PDP: Plasma Display Panel), 유기발광 표시장치(OLED: Organic Light Emitting Display)와 같은 여러가지 표시장치가 활용되고 있다.As the information society develops, demands for display devices for displaying images are increasing in various forms. Accordingly, various display devices such as a liquid crystal display (LCD), a plasma display panel (PDP), and an organic light emitting display (OLED) have recently been utilized.
표시장치는 박형화, 경량화, 및 저소비전력화되고 있으며, 이로 인해 표시장치의 적용 분야가 계속 증가하고 있다. 특히, 표시장치는 대부분의 전자 장치나 모바일 기기에서 사용자 인터페이스의 하나로 사용되고 있다.Display devices are becoming thinner, lighter, and lower in power consumption, and as a result, application fields of display devices are continuously increasing. In particular, the display device is used as one of the user interfaces in most electronic devices or mobile devices.
또한, 최근에는 특성상 사용자가 표시장치의 배면(背面)에 위치한 사물 또는 배경을 볼 수 있는 투명표시장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 투명표시장치는 공간 활용성, 인테리어 및 디자인의 장점을 가지며, 다양한 응용분야를 가질 수 있다. 투명표시장치는 정보인식, 정보처리 및 정보표시의 기능을 투명한 전자기기로 구현함으로써 기존 전자기기의 공간적 및 시각적 제약을 해소할 수 있다. 예를 들어, 투명표시장치는 건물이나 자동차의 창문(window)에 적용되어 배경을 보이거나 화상을 표시하는 스마트 창(smart window)으로 구현될 수 있다.In addition, recently, research on a transparent display device that allows a user to see an object or a background located on the rear side of the display device has been actively researched. A transparent display device has advantages in space utilization, interior design, and design, and may have various application fields. The transparent display device can solve the spatial and visual limitations of existing electronic devices by implementing functions of information recognition, information processing, and information display with transparent electronic devices. For example, the transparent display device may be applied to a window of a building or a vehicle to be implemented as a smart window that shows a background or displays an image.
투명표시장치는 유기발광 표시장치로 구현될 수 있으며, 이 경우 전력 소비가 적은 장점이 있으나, 어두운 환경에서는 명암비(contrast ratio)에 문제가 없지만 빛이 있는 환경에서는 명암비가 저하되는 단점이 있다. 어두운 환경의 명암비는 암실 명암비, 빛이 있는 환경의 명암비는 명실 명암비로 정의될 수 있다. 즉, 투명표시장치는 배면(背面)에 위치한 사물 또는 배경을 볼 수 있도록 하기 위해 투과 영역이 존재하므로, 이로 인해 명실 명암비가 저하되는 문제가 있다. 그러므로, 투명표시장치가 유기발광 표시장치로 구현되는 경우 명실 명암비가 저하되는 것을 방지하기 위해 빛을 차단하는 차광 모드와 빛을 투과시키는 투과 모드를 구현할 수 있는 광 제어 장치가 필요하다. The transparent display device may be implemented as an organic light emitting display device, and in this case, has an advantage of low power consumption, but has a disadvantage in that the contrast ratio is lowered in a light environment, although there is no problem in the contrast ratio in a dark environment. A contrast ratio in a dark environment may be defined as a dark room contrast ratio and a contrast ratio in a light environment may be defined as a bright room contrast ratio. That is, since the transparent display device has a transmissive area to allow viewing of objects or backgrounds located on the rear side, there is a problem in that the bright-room contrast ratio is lowered. Therefore, when a transparent display device is implemented as an organic light emitting display device, a light control device capable of implementing a light-blocking mode for blocking light and a transmission mode for transmitting light is required in order to prevent the bright-room contrast ratio from deteriorating.
본 발명의 실시예는 패터닝된 하부 보조 전극들 각각에 서로 다른 전압을 인가함으로써 균일한 광 차단율을 가질 수 있는 광 제어 장치 및 그를 포함한 투명표시장치를 제공한다. An embodiment of the present invention provides a light control device that can have a uniform light blocking rate by applying different voltages to each of the patterned lower auxiliary electrodes and a transparent display device including the same.
본 발명의 실시예에 따른 광 제어 장치는 서로 마주보는 제1 베이스 필름과 제2 베이스 필름, 상기 제2 베이스 필름과 마주보는 상기 제1 베이스 필름의 일면 상에 마련된 하부 전극, 상기 제1 베이스 필름과 마주보는 상기 제2 베이스 필름의 일면 상에 마련된 상부 전극, 및 상기 하부 전극과 상기 상부 전극 사이에 마련되며, 액정들과 이온 물질들을 포함하는 액정셀을 포함한다. 상기 하부 전극은 소정의 간격으로 패터닝된 복수의 하부 보조 전극들을 구비한다. A light control device according to an embodiment of the present invention includes a first base film and a second base film facing each other, a lower electrode provided on one surface of the first base film facing the second base film, and the first base film. An upper electrode provided on one surface of the second base film facing the second base film, and a liquid crystal cell provided between the lower electrode and the upper electrode and including liquid crystals and ionic materials. The lower electrode includes a plurality of lower auxiliary electrodes patterned at predetermined intervals.
본 발명의 실시예에 따른 투명표시장치는 빛을 투과시키고 화상을 표시하는 투명표시패널, 및 상기 투명표시패널의 적어도 일면에 배치된 광 제어 장치를 구비한다. 상기 광 제어 장치는 서로 마주보는 제1 베이스 필름과 제2 베이스 필름, 상기 제2 베이스 필름과 마주보는 상기 제1 베이스 필름의 일면 상에 마련된 하부 전극, 상기 제1 베이스 필름과 마주보는 상기 제2 베이스 필름의 일면 상에 마련된 상부 전극, 및 상기 하부 전극과 상기 상부 전극 사이에 마련되며, 액정들과 이온 물질들을 포함하는 액정셀을 포함한다. 상기 하부 전극은 소정의 간격으로 패터닝된 복수의 하부 보조 전극들을 구비한다. A transparent display device according to an embodiment of the present invention includes a transparent display panel that transmits light and displays an image, and a light control device disposed on at least one surface of the transparent display panel. The light control device includes a first base film and a second base film facing each other, a lower electrode provided on one surface of the first base film facing the second base film, and the second base film facing the first base film. It includes an upper electrode provided on one surface of the base film, and a liquid crystal cell provided between the lower electrode and the upper electrode and including liquid crystals and ionic materials. The lower electrode includes a plurality of lower auxiliary electrodes patterned at predetermined intervals.
본 발명의 실시예는 패터닝된 복수의 하부 보조 전극들을 구비하고, 복수의 하부 보조 전극들 각각에 서로 다른 전압들을 인가한다. 이에 따라, 본 발명의 실시예는 중력에 의한 액정셀의 이동에 의해, 광 제어 장치의 상측과 하측의 셀 갭(cell gap)이 달라지는 경우, 광 제어 장치의 구동 전압을 조절함으로써 균일한 광 차단율을 가질 수 있다. An embodiment of the present invention includes a plurality of patterned lower auxiliary electrodes, and applies different voltages to each of the plurality of lower auxiliary electrodes. Accordingly, in the embodiment of the present invention, when the cell gap between the upper and lower sides of the light control device is different due to the movement of the liquid crystal cell by gravity, uniform light blocking rate is obtained by adjusting the driving voltage of the light control device. can have
위에서 언급된 본 발명의 효과 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.In addition to the effects of the present invention mentioned above, other features and advantages of the present invention will be described below, or will be clearly understood by those skilled in the art from such description and description.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 투명표시장치를 보여주는 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 투명표시장치의 투명표시패널, 게이트 구동부, 소스 드라이브 IC, 연성필름, 회로보드, 및 타이밍 제어부를 보여주는 평면도.
도 3은 도 2의 표시 영역의 화소를 보여주는 일 예시도면.
도 4는 도 3의 I-I'의 단면도.
도 5는 본 발명의 일 예에 따른 광 제어 장치를 보여주는 사시도.
도 6은 도 5의 하부 전극을 보여주는 평면도.
도 7은 본 발명의 일 예에 따른 광 제어 장치를 보여주는 단면도.
도 8은 본 발명의 다른 예에 따른 광 제어 장치를 보여주는 사시도.
도 9는 도 8의 상부 전극을 보여주는 평면도.
도 10 본 발명의 다른 예에 따른 광 제어 장치를 보여주는 단면도.1 is a perspective view showing a transparent display device according to an embodiment of the present invention;
2 is a plan view illustrating a transparent display panel, a gate driver, a source drive IC, a flexible film, a circuit board, and a timing controller of a transparent display device according to an embodiment of the present invention;
3 is an exemplary view showing pixels of the display area of FIG. 2;
4 is a cross-sectional view taken along line II′ of FIG. 3;
5 is a perspective view showing a light control device according to an embodiment of the present invention;
6 is a plan view showing the lower electrode of FIG. 5;
7 is a cross-sectional view showing a light control device according to an example of the present invention.
8 is a perspective view showing a light control device according to another example of the present invention;
9 is a plan view showing an upper electrode of FIG. 8;
10 is a cross-sectional view showing a light control device according to another example of the present invention.
본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다. The meaning of terms described in this specification should be understood as follows.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. "적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1 항목, 제2 항목 및 제3 항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1 항목, 제2 항목 또는 제3 항목 각각 뿐만 아니라 제1 항목, 제2 항목 및 제3 항목 중에서 두 개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다. "상에"라는 용어는 어떤 구성이 다른 구성의 바로 상면에 형성되는 경우 뿐만 아니라 이들 구성들 사이에 제3의 구성이 개재되는 경우까지 포함하는 것을 의미한다.Singular expressions should be understood to include plural expressions unless the context clearly defines otherwise, and terms such as “first” and “second” are used to distinguish one component from another, The scope of rights should not be limited by these terms. It should be understood that terms such as "comprise" or "having" do not preclude the presence or addition of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof. The term “at least one” should be understood to include all possible combinations from one or more related items. For example, "at least one of the first item, the second item, and the third item" means not only each of the first item, the second item, and the third item, but also two of the first item, the second item, and the third item. It means a combination of all items that can be presented from one or more. The term "on" is meant to include not only a case in which a component is formed directly on top of another component, but also a case in which a third component is interposed between these components.
이하에서는 본 발명에 따른 광 제어 장치 및 그를 포함한 투명표시장치의 바람직한 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.Hereinafter, preferred examples of a light control device and a transparent display device including the light control device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In adding reference numerals to components of each drawing, the same components may have the same numerals as much as possible even if they are displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description may be omitted.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 투명표시장치를 보여주는 사시도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 투명표시장치의 투명표시패널, 게이트 구동부, 소스 드라이브 IC, 연성필름, 회로보드, 및 타이밍 제어부를 보여주는 평면도이다. 도 3은 도 2의 표시 영역의 화소를 보여주는 일 예시도면이다. 도 4는 도 3의 I-I'의 단면도이다. 1 is a perspective view showing a transparent display device according to an exemplary embodiment of the present invention. 2 is a plan view illustrating a transparent display panel, a gate driver, a source drive IC, a flexible film, a circuit board, and a timing controller of a transparent display device according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 3 is an exemplary diagram showing pixels of the display area of FIG. 2 . FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line II′ of FIG. 3 .
이하에서는 도 1 내지 도 4를 결부하여 본 발명의 실시예에 따른 투명표시장치를 상세히 설명한다. 도 1 내지 도 4에서 X축은 게이트 라인과 나란한 방향을 나타내고, Y축은 데이터 라인과 나란한 방향을 나타내며, Z축은 투명 표시 장치의 높이 방향을 나타낸다.Hereinafter, a transparent display device according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 4 . 1 to 4 , the X axis represents a direction parallel to the gate line, the Y axis represents a direction parallel to the data line, and the Z axis represents the height direction of the transparent display device.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 투명표시장치는 투명표시패널(100), 게이트 구동부(120), 소스 드라이브 집적회로(integrated circuit, 이하 "IC"라 칭함)(130), 연성필름(140), 회로보드(150), 타이밍 제어부(160), 광 제어 장치(200) 및 접착층(300)을 포함한다.1 to 4, a transparent display device according to an embodiment of the present invention includes a
본 발명의 실시예에 따른 투명표시장치는 유기발광 표시장치(Organic Light Emitting Display)로 구현된 것을 중심으로 설명하였으나, 액정표시장치(Liquid Crystal Display) 또는 전기영동 표시장치(Electrophoresis display)로도 구현될 수 있다.The transparent display device according to the embodiment of the present invention has been described mainly as being implemented as an organic light emitting display (OLED), but may also be implemented as a liquid crystal display (LCD) or an electrophoresis display (ELD). can
투명표시패널(100)은 하부 기판(111)과 상부 기판(112)을 포함한다. 상부 기판(112)은 봉지 기판일 수 있다. 하부 기판(111)은 상부 기판(112)보다 크게 형성되며, 이로 인해 하부 기판(111)의 일부는 상부 기판(112)에 의해 덮이지 않고 노출될 수 있다.The
투명표시패널(100)의 표시 영역(DA)에는 게이트 라인들과 데이터 라인들이 형성되며, 게이트 라인들과 데이터 라인들의 교차 영역들에는 발광부들이 형성될 수 있다. 표시 영역(DA)의 발광부들은 화상을 표시할 수 있다.Gate lines and data lines may be formed in the display area DA of the
표시 영역(DA)은 도 3과 같이 투과 영역(TA)와 발광 영역(EA)을 포함한다. 투명표시패널(100)은 투과 영역(TA)들로 인해 투명 표시 패널(100)의 배면(背面)에 위치한 사물 또는 배경을 볼 수 있으며, 발광 영역(EA)들로 인해 화상을 표시할 수 있다. 도 3에서는 투과 영역(TA)과 발광 영역(EA)이 게이트 라인 방향(X축 방향)으로 길게 형성된 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 투과 영역(TA)과 발광 영역(EA)은 데이터 라인 방향(Y축 방향)으로 길게 형성될 수도 있다.As shown in FIG. 3 , the display area DA includes a transmission area TA and an emission area EA. In the
투과 영역(TA)은 입사되는 빛을 거의 그대로 통과시키는 영역이다. 발광 영역(EA)은 빛을 발광하는 영역이다. 발광 영역(EA)은 복수의 화소(P)들을 포함할 수 있으며, 화소(P)들 각각은 도 3과 같이 적색 발광부(RE), 녹색 발광부(GE), 및 청색 발광부(BE)를 포함하는 것을 예시하였지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 화소(P)들 각각은 적색 발광부(RE), 녹색 발광부(GE) 및 청색 발광부(BE) 외에 흰색 발광부를 더 포함할 수도 있다. 또는, 화소(P)들 각각은 적색 발광부(RE), 녹색 발광부(GE), 청색 발광부(BE), 옐로우(yellow) 발광부, 자홍색(magenta) 발광부, 및 청록색(cyan) 발광부 중에 적어도 두 개 이상의 발광부들을 포함할 수 있다.The transmission area TA is an area through which incident light passes almost as it is. The light emitting area EA is an area that emits light. The light emitting area EA may include a plurality of pixels P, and each of the pixels P may include a red light emitting part RE, a green light emitting part GE, and a blue light emitting part BE, as shown in FIG. 3 . It has been exemplified to include, but is not limited thereto. For example, each of the pixels P may further include a white light emitting part in addition to the red light emitting part RE, the green light emitting part GE, and the blue light emitting part BE. Alternatively, each of the pixels P may be a red light emitting part RE, a green light emitting part GE, a blue light emitting part BE, a yellow light emitting part, a magenta light emitting part, and a cyan light emitting part. Among the parts, at least two or more light emitting parts may be included.
적색 발광부(RE)는 적색광을 발광하는 영역이고, 녹색 발광부(GE)는 녹색광을 발광하는 영역이며, 청색 발광부(BE)는 청색광을 발광하는 영역이다. 발광 영역(EA)의 적색 발광부(RE), 녹색 발광부(GE), 및 청색 발광부(BE)는 소정의 빛을 발광하며, 입사되는 빛을 투과시키지 않는 비투과 영역에 해당한다.The red light emitting part RE is an area emitting red light, the green light emitting part GE is an area emitting green light, and the blue light emitting part BE is an area emitting blue light. The red light emitting part RE, the green light emitting part GE, and the blue light emitting part BE of the light emitting area EA emit predetermined light and correspond to non-transmitting areas that do not transmit incident light.
적색 발광부(RE), 녹색 발광부(GE), 및 청색 발광부(BE) 각각에는 도 4와 같이 트랜지스터(T), 애노드 전극(AND), 유기층(EL), 캐소드 전극(CAT)이 마련될 수 있다.A transistor T, an anode electrode AND, an organic layer EL, and a cathode electrode CAT are provided in each of the red light emitting part RE, the green light emitting part GE, and the blue light emitting part BE, as shown in FIG. 4 . It can be.
트랜지스터(T)는 하부 기판(111)상에 마련된 액티브층(ACT), 액티브층(ACT)상에 마련된 제1 절연막(I1), 제1 절연막(I1)상에 마련된 게이트 전극(GE), 게이트 전극(GE)상에 마련된 제2 절연막(I2), 제2 절연막(I2)상에 마련되고 제1 및 제2 콘택홀들(CNT1, CNT2)을 통해 액티브층(ACT)에 접속되는 소스 전극(SE)과 드레인 전극(DE)을 포함한다. 도 4에서는 트랜지스터(T)가 탑 게이트 방식으로 형성된 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않으며, 게이트 전극(GE)이 액티브층(ACT)아래 배치되는 보텀 게이트 방식으로 형성될 수도 있다.The transistor T includes an active layer ACT formed on the
애노드 전극(AND)은 소스 전극(SE)과 드레인 전극(DE)상에 마련된 층간 절연막(ILD)을 관통하는 제3 콘택홀(CNT3)을 통해 트랜지스터(T)의 드레인 전극(DE)에 접속된다. 서로 인접한 애노드 전극(AND)들 사이에는 뱅크(B)가 마련되며, 이로 인해 서로 인접한 애노드 전극(AND)들은 전기적으로 절연될 수 있다.The anode electrode AND is connected to the drain electrode DE of the transistor T through the third contact hole CNT3 penetrating the interlayer insulating film ILD provided on the source electrode SE and the drain electrode DE. . A bank B is provided between adjacent anode electrodes AND, so that the adjacent anode electrodes AND can be electrically insulated from each other.
애노드 전극(AND)상에는 유기층(EL)이 마련된다. 유기층(EL)은 정공 수송층(hole transporting layer), 유기발광층(organic light emitting layer), 전자 수송층(electron transporting layer)을 포함할 수 있다. 유기층(EL)과 격벽(B) 상에는 캐소드 전극(CAT)이 마련된다. 애노드 전극(AND)과 캐소드 전극(CAT)에 전압이 인가되면 정공과 전자가 각각 정공 수송층과 전자 수송층을 통해 유기발광층으로 이동되며, 유기발광층에서 서로 결합하여 발광하게 된다.An organic layer EL is provided on the anode electrode AND. The organic layer EL may include a hole transporting layer, an organic light emitting layer, and an electron transporting layer. A cathode electrode CAT is provided on the organic layer EL and the barrier rib B. When voltage is applied to the anode electrode AND and the cathode electrode CAT, holes and electrons move to the organic light emitting layer through the hole transport layer and the electron transport layer, respectively, and combine with each other in the organic light emitting layer to emit light.
도 4에서는 투명표시패널(100)이 전면(前面) 발광(top emission) 방식으로 구현된 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않으며, 배면(背面) 발광(bottom emission) 방식으로 구현될 수도 있다. 전면 발광 방식에서는 유기층(EL)의 빛이 상부 기판 방향으로 발광하므로, 트랜지스터(T)가 뱅크(B)와 애노드 전극(AND) 아래에 넓게 마련될 수 있다. 따라서, 전면 발광 방식은 배면 발광 방식에 비해 트랜지스터(T)의 설계 영역이 넓다는 장점이 있다. 전면 발광 방식에서는 애노드 전극(AND)이 알루미늄, 알루미늄과 ITO의 적층 구조와 같은 반사율이 높은 금속물질로 형성되고, 캐소드 전극(CAT)이 ITO, IZO와 같은 투명한 금속물질로 형성되는 것이 바람직하다.In FIG. 4 , the
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 투명표시장치의 화소(P)들 각각은 입사되는 빛을 거의 그대로 통과시키는 투과 영역(TA)과 빛을 발광하는 발광 영역(EA)을 포함한다. 그 결과, 본 발명의 실시예는 투명표시장치의 투과 영역(TA)들을 통해 투명표시장치의 배면에 위치한 사물 또는 배경을 볼 수 있다.As described above, each of the pixels P of the transparent display device according to the exemplary embodiment of the present invention includes a transmission area TA that passes incident light almost as it is and an emission area EA that emits light. . As a result, in the embodiment of the present invention, an object or a background located on the rear surface of the transparent display device can be viewed through the transparent areas TA of the transparent display device.
게이트 구동부(120)는 타이밍 제어부(160)로부터 입력되는 게이트 제어신호 에 따라 게이트 라인들에 게이트 신호들을 공급한다. 도 2에서는 게이트 구동부(120)가 투명표시패널(100)의 표시 영역(DA)의 일 측 바깥쪽에 GIP(gate driver in panel) 방식으로 형성된 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 게이트 구동부(120)는 투명표시패널(100)의 표시 영역(DA)의 양 측 바깥쪽에 GIP 방식으로 형성될 수도 있고, 또는 구동 칩으로 제작되어 연성필름에 실장되고 TAB(tape automated bonding) 방식으로 투명표시패널(100)에 부착될 수도 있다.The
소스 드라이브 IC(130)는 타이밍 제어부(160)로부터 디지털 비디오 데이터와 소스 제어신호를 입력받는다. 소스 드라이브 IC(130)는 소스 제어신호에 따라 디지털 비디오 데이터를 아날로그 데이터전압들로 변환하여 데이터 라인들에 공급한다. 소스 드라이브 IC(130)가 구동 칩으로 제작되는 경우, COF(chip on film) 또는 COP(chip on plastic) 방식으로 연성필름(140)에 실장될 수 있다.The source drive
하부 기판(111)의 크기는 상부 기판(112)의 크기보다 크기 때문에, 하부 기판(111)의 일부는 상부 기판(112)에 의해 덮이지 않고 노출될 수 있다. 상부 기판(112)에 의해 덮이지 않고 노출된 하부 기판(111)의 일부에는 데이터 패드들과 같은 패드들이 마련된다. 연성필름(140)에는 패드들과 소스 드라이브 IC(130)를 연결하는 배선들, 패드들과 회로보드(150)의 배선들을 연결하는 배선들이 형성될 수 있다. 연성필름(140)은 이방성 도전 필름(antisotropic conducting film)을 이용하여 패드들 상에 부착되며, 이로 인해 패드들과 연성필름(140)의 배선들이 연결될 수 있다.Since the size of the
회로보드(150)는 연성필름(140)들에 부착될 수 있다. 회로보드(150)는 구동 칩들로 구현된 다수의 회로들이 실장될 수 있다. 예를 들어, 회로보드(150)에는 타이밍 제어부(160)가 실장될 수 있다. 회로보드(150)는 인쇄회로보드(printed circuit board) 또는 연성 인쇄회로보드(flexible printed circuit board)일 수 있다.The
타이밍 제어부(160)는 외부의 시스템 보드(미도시)로부터 디지털 비디오 데이터와 타이밍 신호를 입력받는다. 타이밍 제어부(60)는 타이밍 신호에 기초하여 게이트 구동부(120)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 제어신호와 소스 드라이브 IC(130)들을 제어하기 위한 소스 제어신호를 발생한다. 타이밍 제어부(60)는 게이트 제어신호를 게이트 구동부(120)에 공급하고, 소스 제어신호를 소스 드라이브 IC(30)들에 공급한다.The
광 제어 장치(200)는 차광 모드에서 입사되는 빛을 차단하고, 투과 모드에서 입사되는 빛을 투과시킬 수 있다. 광 제어 장치(200)는 차광 모드에서 빛의 대부분을 차단하며, 예를 들어 입사 광 대비 출력 광의 비율(이하 "광 투과율"이라 칭함) α% 이하가 되도록 설계될 수 있다. 또한, 광 제어 장치(200)는 투과 모드에서 빛의 대부분을 투과시키며, 예를 들어 광 투과율이 β% 이상이 되도록 설계될 수 있다. 이때, β는 α보다 크다. 본 발명의 실시예에 따른 광 제어 장치(200)는 동적 산란(dynamic scattering) 모드가 적용된 액정층을 이용하여 차광 모드와 투과 모드를 구현할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 광 제어 장치(200)에 대한 자세한 설명은 도 5 내지 도 10을 결부하여 후술하기로 한다.The
접착층(300)은 투명표시패널(100)과 광 제어 장치(200)를 접착한다. 접착층(300)은 OCA(optically clear adhesive)와 같은 투명접착필름 또는 OCR(optically clear resin)과 같은 투명접착제일 수 있다. 이 경우 접착층(300)은 투명표시패널(100)과 광 제어 장치(200) 사이의 굴절률 매칭을 위해 1.4 내지 1.9 사이의 굴절률을 가질 수 있다. The adhesive layer 300 bonds the
도 5는 본 발명의 일 예에 따른 광 제어 장치를 보여주는 사시도이다. 도 6은 도 5의 하부 전극을 보여주는 평면도이다. 도 7은 본 발명의 일 예에 따른 광 제어 장치를 보여주는 단면도이다.5 is a perspective view showing a light control device according to an example of the present invention. FIG. 6 is a plan view showing the lower electrode of FIG. 5 . 7 is a cross-sectional view showing a light control device according to an embodiment of the present invention.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 광 제어 장치(200)는 제1 베이스 필름(210), 제2 베이스 필름(220), 하부 전극(230), 상부 전극(240), 액정층(250) 및 스페이서(252)를 포함한다.5 to 7 , the
제1 베이스 필름(210)과 제2 베이스 필름(220)은 플라스틱 필름(plastic film)일 수 있다. 예를 들어, 제1 베이스 필름(210)과 제2 베이스 필름(220)은 TAC(triacetyl cellulose) 또는 DAC(diacetyl cellulose) 등과 같은 셀룰로오스 수지, 노르보르넨 유도체(Norbornene derivatives) 등의 COP(cyclo olefin polymer), COC(cyclo olefin copolymer), PMMA(poly(methylmethacrylate) 등의 아크릴 수지, PC(polycarbonate), PE(polyethylene) 또는 PP(polypropylene) 등의 폴리올레핀(polyolefin), PVA(polyvinyl alcohol), PES(poly ether sulfone), PEEK(polyetheretherketone), PEI(polyetherimide), PEN(polyethylenenaphthalate), PET(polyethyleneterephthalate) 등의 폴리에스테르(polyester), PI(polyimide), PSF(polysulfone), 또는 불소 수지(fluoride resin) 등을 포함하는 시트 또는 필름일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. The
하부 전극(230)은 제2 베이스 필름(220)과 마주보는 제1 베이스 필름(210)의 일면 상에 마련된다. 하부 전극(230)은 복수의 하부 보조 전극들(231 내지 234)을 포함한다. 복수의 하부 보조 전극들(231 내지 234) 각각은 제1 베이스 필름(210) 상에 소정의 간격으로 패터닝된다. 복수의 하부 보조 전극들(231 내지 234) 각각은 Y축 방향으로 나란하게 배치될 수 있다. 복수의 하부 보조 전극들(231 내지 234) 각각으로는 서로 다른 전압들(V1 내지 V4)이 인가될 수 있다. 복수의 하부 보조 전극들(231 내지 234) 각각은 스트라이프(stripe) 형상을 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. The
구체적으로, 하부 전극(230)은 제1 내지 제4 하부 보조 전극들(231 내지 234)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제4 하부 보조 전극들(231 내지 234) 각각은 제1 베이스 필름(210) 상에 소정의 간격으로 패터닝된 투명 전극들일 수 있다. 광 제어 장치(200)가 수직(Y축 방향)으로 세워진 경우, 제1 내지 제4 하부 보조 전극들(231 내지 234)은 광 제어 장치(200)의 상측(200a)으로부터 하측(200b) 방향으로 순차적으로 배치될 수 있다. 즉, 광 제어 장치(200)의 상측(200a)에는 제1 하부 보조 전극(231)이 배치될 수 있으며, 하측(200b)에는 제4 하부 보조 전극(234)이 배치될 수 있다. Specifically, the
제1 내지 제4 하부 보조 전극들(231 내지 234) 각각으로는 제1 내지 제4 전압들(V1 내지 V4)이 인가될 수 있다. 제1 하부 보조 전극(231)에는 제1 전압(V1)이 인가될 수 있으며, 제2 하부 보조 전극(232)에는 제2 전압(V2)이 인가될 수 있다. 제3 하부 보조 전극(233)에는 제3 전압(V3)이 인가될 수 있으며, 제4 하부 보조 전극(234)에는 제4 전압(V4)이 인가될 수 있다. 이 경우, 제1 전압(V1)은 제2 전압(V2)보다 크고, 제2 전압(V2)은 제3 전압(V3)보다 크며, 제3 전압(V3)은 제4 전압(V4)보다 클 수 있다. (V1> V2> V3> V4) 즉, 광 제어 장치(200)가 수직(Y축 방향)으로 세워진 경우, 복수의 하부 보조 전극들(231 내지 234) 중 가장 높은 위치에 배치된 제1 하부 보조 전극(231)에는 가장 높은 제1 전압(V1)이 인가될 수 있다. 또한, 가장 낮은 위치에 배치된 제4 하부 보조 전극(234)에는 가장 낮은 제4 전압(V4)이 인가될 수 있다. First to fourth voltages V1 to V4 may be applied to each of the first to fourth lower
상부 전극(240)은 제1 베이스 필름(210)과 마주보는 제2 베이스 필름(220)의 일면 상에 마련된다. 상부 전극(240)은 투명한 전극일 수 있다. 이 경우, 상부 전극(240)에는 복수의 하부 보조 전극들(231 내지 234) 각각에 인가된 전압들(V1 내지 V4)과 서로 다른 전압이 인가될 수 있다. The
하부 전극(230) 및 상부 전극(240)은 예를 들어, 산화물(예; AgO 또는 Ag2O 또는 Ag2O3), 알루미늄 산화물(예; Al2O3), 텅스텐 산화물 (예; WO2 또는 WO3 또는 W2O3), 마그네슘 산화물(예; MgO), 몰리브덴 산화물(예; MoO3), 아연 산화물(예; ZnO), 주석 산화물(예; SnO2), 인듐 산화물(예; In2O3), 크롬 산화물(예; CrO3 또는 Cr2O3), 안티몬 산화물(예; Sb2O3 또는 Sb2O5), 티타늄 산화물(예; TiO2), 니켈 산화물(예;NiO), 구리 산화물(예; CuO 또는 Cu2O), 바나듐 산화물(예; V2O3 또는 V2O5), 코발트 산화물(예; CoO), 철 산화물(예; Fe2O3 또는 Fe3O4), 니오븀 산화물(예; Nb2O5), 인듐 주석 산화물(예; Indium Tin Oxide, ITO), 인듐 아연 산화물(예; Indium Zinc Oxide, IZO), 알루미늄 도핑된 아연 산화물(예; Aluminum doped Zinc Oxide, ZAO), 알루미늄 도핑된 주석 산화물(예; Aluminum Tin Oxide, TAO) 또는 안티몬 주석 산화물(예; Antimony Tin Oxide, ATO) 일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. The
종래의 광 제어 장치는 하부 전극을 패터닝하지 않고, 하부 전극과 상부 전극에 서로 다른 전압을 인가하여 차광 모드를 구현한다. 이러한, 종래의 광 제어 장치가 수직으로 세워진 상태에서 장시간 구동되는 경우, 액정셀(251)들이 중력에 의해 상측(200a)에서 하측(200b)으로 집중되는 중력 불량 현상이 발생될 수 있다. 액정셀(251)들이 하측(200b)에 집중되는 경우, 상측에서 하측으로 갈수록 광 제어 장치의 셀 갭(cell gap)이 증가될 수 있다. 이에 따라, 광 제어 장치는 불균일한 광 차단율을 가질 수 있다. A conventional light control device implements a light blocking mode by applying different voltages to the lower electrode and the upper electrode without patterning the lower electrode. When such a conventional light control device is driven for a long time in a vertical state, a gravity defect phenomenon in which the liquid crystal cells 251 are concentrated from the
그러나, 본 발명의 일 예는 하부 전극(230)을 패터닝하여 복수의 하부 보조 전극들(231 내지 234)을 구비하고, 복수의 하부 보조 전극들(231 내지 234) 각각에 서로 다른 전압들(V1 내지 V4)을 인가한다. 이에 따라, 광 제어 장치(200)가 수직으로 세워진 상태에서 장시간 구동되어 중력으로 인한 액정셀의 이동에 의해, 광 제어 장치(200)의 상측(200a)과 하측(200b)의 셀 갭(cell gap)이 달라지는 경우에도, 위치에 따라 광 제어 장치(200)의 구동 전압을 조절하여 균일한 광 차단율을 가질 수 있다. However, in one example of the present invention, the
구체적으로, 광 제어 장치(200)를 수직(Y축 방향)으로 세우는 경우, 중력의 의하여 액정셀(251)들이 하측(200b) 방향으로 집중될 수 있다. 이에 따라, 상측(200a)과 비교하여 하측(200b)으로 갈수록 셀 갭이 증가할 수 있다. Specifically, when the
본 발명의 일 예에서는 셀 갭이 상대적으로 작은 상측(200a)에 위치된 제1 하부 보조 전극(231)에 제1 전압(V1)을 인가한다. 그리고, 셀 갭이 상대적으로 큰 하측(200b)에 위치된 제4 하부 보조 전극(234)에는 제1 전압(V1) 보다 낮은 제4 전압(V4)을 인가한다. 이에 따라, 본 발명의 일 예는 위치 별로 균일한 광 차단율을 가질 수 있다. In an example of the present invention, the first voltage V1 is applied to the first lower
본 발명의 일 예에서는 네 개의 하부 보조 전극들을 일 예로 하여 본 발명이 설명되었으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 제1 베이스 필름(210) 상에는 적어도 두 개 이상의 하부 보조 전극들이 구비될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 예에서는 하부 전극만을 패터닝하는 것을 일 예로 하여 본 발명이 설명되었으나, 이에 한정되지 않으며, 상부 전극만을 패터닝하는 것도 가능하다. In one example of the present invention, the present invention has been described by taking four lower auxiliary electrodes as an example, but is not limited thereto. That is, at least two or more lower auxiliary electrodes may be provided on the
액정층(250)은 하부 전극(230) 및 상부 전극(240) 사이에 마련된다. 액정층(250)은 액정들(liquid crystals), 이색성 염료들(dichroic dyes), 및 이온 물질들을 포함하는 동적 산란 모드 액정층(dynamic scattering mode liquid cyrstal layer)일 수 있다. 동적 산란 모드의 경우, 하부 전극(230) 및 상부 전극(240)에 전압이 인가되면, 이온 물질들에 의해 액정들과 이색성 염료들이 랜덤하게 움직인다. 이 경우 액정층(250)에 입사되는 빛은 랜덤하게 움직이는 액정들에 의해 산란되거나 이색성 염료들에 의해 흡수될 수 있으므로, 차광 모드를 구현할 수 있다. The
구체적으로, 액정층(250)은 액정셀(251)들, 제1 배향막(253) 및 제2 배향막(254)을 포함할 수 있다. 액정셀(251)들은 하부 전극(230) 및 상부 전극(240) 사이에 마련된다. 액정셀(251)들은 액정(251a)들, 이색성 염료(251b)들 및 이온 물질(251c)들을 포함한다. Specifically, the
액정(251a)들의 장축 방향은 하부 및 상부 전극들(230, 240)에 전압이 인가되지 않더라도 제1 및 제2 배향막들(253, 254)에 의해 수직 방향(Z축 방향)으로 배열될 수 있다. 이색성 염료(251b)들의 장축 방향 역시 액정(251a)들처럼 하부 및 상부 전극들(230, 240)에 전압이 인가되지 않더라도 제1 및 제2 배향막들(253, 254)에 의해 수직 방향(Z축 방향)으로 배열될 수 있다. 그 결과, 액정(251a)들과 이색성 염료(251b)들이 빛이 입사되는 방향으로 배열되므로, 액정(251a)들과 이색성 염료(251b)들로 인한 빛의 산란 및 흡수는 최소화된다. 즉, 액정(251a)들의 장축이 수직 방향(Z축 방향)으로 배열되기 때문에, 광 제어 장치로 입사되는 빛은 액정(251a)들의 장축을 통과하게 된다. 이 경우, 액정(251a)들의 장축들이 모두 동일한 굴절률을 갖기 때문에, 액정(251a)들을 통과하는 빛의 산란이 최소화된다. 따라서, 광 제어 장치(200)에 입사되는 빛의 대부분은 액정셀(251)들을 통과할 수 있다. 따라서, 광 제어 장치(200)는 전압이 인가되지 않더라도 투과 모드로 동작할 수 있으므로, 전력 소비 없이 투과 모드를 구현할 수 있다는 장점이 있다.The long axis direction of the
이색성 염료(251b)들은 빛을 흡수하는 염료일 수 있다. 예를 들어, 이색성 염료(251b)들은 가시광선 파장대의 빛을 모두 흡수하는 블랙 염료(black dye) 또는 특정한 색(예를 들어 적색)의 파장대 이외의 빛을 흡수하고 특정한 색(예를 들어 적색)의 파장대의 빛을 반사하는 염료일 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 이색성 염료(251b)들이 블랙 염료(black dye)인 것을 중심으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 이색성 염료(251b)들은 레드(red), 그린(green), 블루(blue), 옐로우(yellow) 중 어느 하나의 색을 갖거나 또는 이들의 혼합으로 이루어진 색을 가지는 염료일 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예는 차광 모드시 다양한 색을 표현하면서 뒷 배경을 차광할 수 있다. 이로 인해, 본 발명의 실시예는 차광 모드시 다양한 색을 제공할 수 있기 때문에 사용자는 심미감을 느낄 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 따른 투명표시장치는 공공장소에 사용될 수 있으며, 투과 모드와 차광 모드가 필요한 스마트 윈도우 또는 퍼블릭 윈도우(public window)에 적용될 경우 시간 또는 장소에 따라 다양한 색을 표현하면서 차광할 수 있다.The
이온 물질(251c)들은 제1 및 제2 액정들(251a, 251d)과 이색성 염료(251b)들이 랜덤하게 움직일 수 있도록 하는 역할을 한다. 이온 물질(251c)들은 소정의 극성을 가질 수 있으며, 이로 인해 차광 모드에서 하부 전극(230)과 상부 전극(240)에 인가되는 전압의 극성에 따라 하부 전극(230) 또는 상부 전극(240)으로 이동할 수 있다. 예를 들어, 이온 물질(251c)들이 부극성을 갖는 경우, 하부 전극(230)에 정극성의 전압이 인가되고 상부 전극(240)에 부극성의 전압이 인가되면 이온 물질(251c)들은 하부 전극(230)으로 이동한다. 또한, 이온 물질(251c)들이 부극성을 갖는 경우, 상부 전극(240)에 정극성의 전압이 인가되고 하부 전극(230)에 부극성의 전압이 인가되면 이온 물질(251c)들은 상부 전극(240)으로 이동한다. 또한, 이온 물질(251c)들이 정극성을 갖는 경우, 하부 전극(230)에 정극성의 전압이 인가되고 상부 전극(240)에 부극성의 전압이 인가되면 이온 물질(251c)들은 상부 전극(240)으로 이동한다. 또한, 이온 물질(251c)들이 정극성을 갖는 경우, 상부 전극(240)에 정극성의 전압이 인가되고 하부 전극(230)에 부극성의 전압이 인가되면 이온 물질(251c)들은 하부 전극(230)으로 이동한다. 그러므로, 하부 및 상부 전극들(230, 240)에 전압이 인가되는 경우, 이온 물질(251c)들은 소정의 주기로 하부 전극(230)에서 상부 전극(240)으로 갔다가 다시 하부 전극(230)으로 되돌아오는 이동을 반복하게 된다. 이 경우, 이온 물질(251c)들이 이동하면서 액정(251a)들과 이색성 염료(251b)들에 부딪치게 되므로, 액정(251a)들과 이색성 염료(251b)들이 랜덤하게 움직이게 된다. 여기서, 하부 및 상부 전극들(230, 240)에 인가되는 전압은 교류 전압일 수 있다. The ionic materials 251c serve to randomly move the first and second
또는, 이온 물질(251c)들은 하부 전극(230)과 상부 전극(240)에 인가되는 전압의 극성에 따라 서로 전자들을 주고 받을 수 있다. 그러므로, 하부 및 상부 전극들(230, 240)에 소정의 주기를 갖는 교류 전압이 인가되는 경우, 이온 물질(251c)들은 소정의 주기로 전자들을 주고 받게 된다. 이 경우, 전자들이 이동하면서 액정(251a)들 및 이색성 염료(251b)들에 부딪치게 되므로, 액정(251a)들 및 이색성 염료(251b)들이 랜덤하게 움직일 수 있다. 또는, 전자들이 이동하면서 수직 전계를 변경 또는 왜곡시키므로, 액정(251a)들 및 이색성 염료(251b)들은 수직 전계의 변경 또는 왜곡으로 인해 랜덤하게 움직일 수 있다.Alternatively, the ionic materials 251c may exchange electrons with each other according to polarities of voltages applied to the
액정셀(251)은 액체 상태에 있으므로, 액정셀(251)의 셀 갭을 유지하기 위한 스페이서(252)들이 마련될 수 있다. 스페이서(252)들은 제2 베이스 필름(220)과 마주보는 하부 전극(230)의 일면 상에 배치될 수 있다. 스페이서(252)들은 소정의 간격으로 이격될 수 있다. Since the liquid crystal cell 251 is in a liquid state,
스페이서(252)들은 액정층(250)의 셀 갭(cell gap)을 유지하기 위한 것이다. 스페이서(252)들이 구비되기 때문에, 외부로부터 힘이 가해지는 경우, 액정층(250)의 내부를 보호할 수 있다. 스페이서(252)들은 투명한 재질로 형성될 수 있다. 이 경우, 스페이서(252)들은 포토 레지스트(photo resist), 광경화성 폴리머 및 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane) 중 어느 하나로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The
또는, 스페이서(252)들은 빛을 흡수할 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 스페이서(252)들 각각은 블랙으로 구현될 수 있다. 이 경우, 스페이서(252)들은 차광 모드에서 액정(251a)들에 의해 산란되는 빛을 흡수할 수 있으므로, 차광 모드의 차광율을 높일 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에서 스페이서(252)들은 투명표시패널(100)의 발광 영역(EA)에 대응되게 마련되므로, 스페이서(252)들 각각이 블랙으로 구현되더라도 투과 모드에서 투과율이 거의 손실되지 않는다.Alternatively, the
또는, 스페이서(252)들은 빛을 산란할 수 있는 산란 입자들을 포함할 수 있다. 산란 입자는 비즈(bids) 또는 실리카 볼(silica ball)일 수 있다. 이 경우, 스페이서 (252)들은 차광 모드에서 액정(251a)들에 의해 산란된 빛을 다시 산란시킬 수 있으므로, 광경로를 길게 만들 수 있다. 광경로가 길어지는 경우 빛이 이색성 염료(251b)들에 의해 흡수될 확률이 높아지므로, 차광 모드의 차광율을 높일 수 있다.Alternatively, the
한편, 스페이서(252)들은 액정셀(251)들과 같이 능동적으로 광을 통과시키거나 광을 차단하지 못한다. 즉, 스페이서(252)들이 투명한 물질로 형성되는 경우 광을 통과시킬 뿐이며, 빛을 차단하는 역할을 하지 못한다. 또한, 스페이서(252)들이 빛을 흡수하는 물질 또는 빛을 산란시키는 물질을 포함하는 경우 광을 산란시키거나 차단 할 뿐이며, 광을 통과시키지 못한다. 따라서, 투명표시장치의 투과 영역(TA)에 대응되는 영역에 스페이서(252)들이 형성되는 경우, 차광 모드에서 스페이서(252)들에서 빛샘이 발생하여 광 투과율이 높아지거나, 투과 모드에서 스페이서(252)들에서 빛을 차단하여 광 투과율이 낮아지는 문제가 있다. 따라서, 스페이서(252)들은 투명표시패널(100)의 발광 영역(EA)들에 대응되게 배치되며, 액정셀(251)들은 투명표시패널(100)의 투과 영역(TA)들에 대응되게 배치되는 것이 바람직하다. 스페이서(252)들은 볼(ball) 형상을 가질 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않는다. Meanwhile, the
제1 배향막(253)은 제2 베이스 필름(220)과 마주보는 하부 전극(230)의 일면 상에 마련된다. 제1 배향막(253)은 제1 내지 제4 하부 보조 전극들(231 내지 234)의 일면 상에 마련된다. 제1 배향막(253)은 스페이서(252)를 감싸며, 스페이서(252)의 일면 상에 마련된다. 제2 배향막(254)은 제1 베이스 필름(210)과 마주보는 상부 전극(240)의 일면 상에 마련된다. 제1 및 제2 배향막들(253, 254)은 하부 및 상부 전극들(230, 240)에 전압이 인가되지 않는 경우 액정(251a)들과 이색성 염료(251b)들의 장축 방향을 수직 방향(Z축 방향)으로 배열하기 위한 수직 배향막들일 수 있다.The
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 일 예에 따른 광 제어 장치(200)는 투과 모드에서 하부 및 상부 전극들(230, 240)에 전압을 인가하지 않으며, 이로 인해 제1 및 제2 배향막들(253, 254)에 의해 액정(251a)들과 이색성 염료(251b)들의 장축 방향을 수직 방향(Z축 방향)으로 배열시킬 수 있다. 그 결과, 액정(251a)과 이색성 염료(251b)들이 빛이 입사되는 방향으로 배열되므로, 액정(251a)들과 이색성 염료(251b)들로 인한 빛의 산란 및 흡수는 최소화된다. 따라서, 광 제어 장치(200)에 입사되는 빛의 대부분은 액정셀(251)들을 통과할 수 있다.As described above, the
또한, 본 발명의 일 예에 따른 광 제어 장치(200)는 차광 모드에서 하부 및 상부 전극들(230, 240)에 전압을 인가하며, 이 경우 이온 물질(251c)들에 의해 액정들(251a)과 이색성 염료(251b)들을 랜덤하게 움직이게 할 수 있다. 그 결과, 액정셀(251)들의 액정(251a)들에 의해 빛이 산란되거나 이색성 염료(251b)들에 의해 빛이 흡수되므로, 광 제어 장치(200)에 입사되는 빛의 대부분은 액정셀(251)들에서 차단될 수 있다.In addition, the
또한, 본 발명의 실시예에 따른 광 제어 장치(200)는 패터닝된 복수의 하부 보조 전극들(231~234)을 포함하고, 복수의 하부 보조 전극들(231~234) 각각에 서로 다른 전압이 인가된다. 그 결과, 중력에 의해 액정셀들이 이동하여, 하부 전극과 상부 전극 사이의 셀 갭에 차이가 발생되더라도 균일한 광 차단율을 가질 수 있다. In addition, the
도 8은 본 발명의 다른 예에 따른 광 제어 장치를 보여주는 사시도이다. 도 9는 도 8의 상부 전극만을 보여주는 평면도이다. 도 10 본 발명의 다른 예에 따른 광 제어 장치를 보여주는 단면도이다. 본 발명의 다른 예는 따른 상부 전극(240)이 패터닝된 복수의 상부 보조 전극들(241~244)을 포함하는 것을 제외하고는 도 5 내지 도 7을 참조로 설명한 본 발명의 일 예와 동일하다. 따라서, 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하였고, 각각의 구성의 재료 및 구조 등에 있어서 반복되는 부분에 대한 중복 설명은 생략된다. 8 is a perspective view showing a light control device according to another example of the present invention. FIG. 9 is a plan view showing only the upper electrode of FIG. 8 . 10 is a cross-sectional view showing a light control device according to another example of the present invention. Another example of the present invention is the same as the example of the present invention described with reference to FIGS. 5 to 7 except that the
도 8 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 다른 예에 따른 하부 전극(230)은 제1 내지 제4 하부 보조 전극들(231 내지 234)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제4 하부 보조 전극들(231 내지 234) 각각으로는 제1 내지 제4 전압들(V1 내지 V4)이 인가될 수 있다. 이 경우, 제1 전압(V1)은 제 2전압(V2)보다 크고, 제2 전압(V2)은 제3 전압(V3)보다 크며, 제3 전압(V3)은 제4 전압(V4)보다 클 수 있다. (V1> V2> V3> V4)Referring to FIGS. 8 to 10 , a
본 발명의 다른 예에 따른 상부 전극(240)은 제1 베이스 필름(210)과 마주보는 제2 베이스 필름(220)의 일면 상에 마련된다. 상부 전극(240)은 복수의 상부 보조 전극들(241 내지 244)을 포함한다. 복수의 상부 보조 전극들(241 내지 244) 각각은 제2 베이스 필름(220) 상에 소정의 간격으로 패터닝된다. 복수의 상부 보조 전극들(241 내지 244) 각각은 Y축 방향으로 나란하게 배치될 수 있다. 복수의 상부 보조 전극들(241 내지 244) 각각은 스트라이프(stripe) 형상을 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 복수의 상부 보조 전극들(241 내지 244) 각각은 복수의 하부 보조 전극들(231 내지 234) 각각과 대응되는 위치에 마련된다. 복수의 상부 보조 전극들(241 내지 244) 각각은 복수의 하부 보조 전극들(231 내지 234) 각각과 서로 마주 보도록 배치된다. 복수의 상부 보조 전극들(241 내지 244) 각각으로는 서로 다른 전압들(V6 내지 V9)이 인가될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않으며 동일한 전압들이 인가될 수도 있다. The
구체적으로, 상부 전극(240)은 제1 내지 제4 상부 보조 전극들(241 내지 244)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제4 상부 보조 전극들(241 내지 244) 각각은 제2 베이스 필름(240) 상에 소정의 간격으로 패터닝된 투명 전극들일 수 있다. 광 제어 장치(200)가 수직(Y축 방향)으로 세워진 경우, 제1 내지 제4 상부 보조 전극들(241 내지 244)은 제1 내지 제4 하부 보조 전극들(231 내지 234)과 마찬가지로, 광 제어 장치(200)의 상측(200a)으로부터 하측(200b) 방향으로 순차적으로 배치될 수 있다. 즉, 광 제어 장치(200)의 상측(200a)에는 제1 상부 보조 전극(241)이 배치될 수 있으며, 하측(200b)에는 제4 상부 보조 전극(244)이 배치될 수 있다. Specifically, the
제1 내지 제4 상부 보조 전극들(241 내지 244) 각각으로는 제6 내지 제9 전압들(V6 내지 V9)이 인가될 수 있다. 제1 상부 보조 전극(241)에는 제6 전압(V6)이 인가될 수 있으며, 제2 상부 보조 전극(242)에는 제7 전압(V7)이 인가될 수 있다. 제3 상부 보조 전극(243)에는 제8 전압(V8)이 인가될 수 있으며, 제4 상부 보조 전극(244)에는 제9 전압(V9)이 인가될 수 있다. 이 경우, 제6 전압(V6)은 제7 전압(V7)보다 작고, 제7 전압(V7)은 제8 전압(V8)보다 작으며, 제8 전압(V8)은 제9 전압(V9)보다 작을 수 있다. (V6 < V7 < V8 < V9) 즉, 광 제어 장치(200)가 수직(Y축 방향)으로 세워진 경우, 복수의 상부 보조 전극들(241 내지 244) 중 가장 높은 위치에 배치된 제1 상부 보조 전극(241)에는 제6 전압(V6)이 인가될 수 있다. 또한, 가장 낮은 위치에 배치된 제4 상부 보조 전극(244)에는 제6 전압(V6) 보다 높은 제9 전압(V9)이 인가될 수 있다. Sixth to ninth voltages V6 to V9 may be applied to the first to fourth upper
본 발명의 다른 예는 상측(200a)에 위치한 제1 하부 보조 전극(231) 및 제1 상부 보조 전극(241) 사이의 전압차를 높이고, 하측(200b)에 위치한 제4 하부 보조 전극(234) 및 제4 상부 보조 전극(244) 사이의 전압차를 낮춤으로써, 위치 별로 균일한 광 투과율을 가질 수 있다. Another example of the present invention increases the voltage difference between the first auxiliary
본 발명의 다른 예에서는 네 개의 상부 보조 전극들을 일 예로 하여 본 발명이 설명되었으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 제2 베이스 필름(220) 상에는 패터닝된 적어도 두 개 이상의 상부 보조 전극들이 구비될 수 있다.In another example of the present invention, the present invention has been described by taking four upper auxiliary electrodes as an example, but is not limited thereto. That is, at least two or more patterned auxiliary electrodes may be provided on the
본 발명의 다른 예에 따른 광 제어 장치(200)는 본 발명의 일 예와 동일한 효과를 제공한다. 즉, 본 발명의 다른 예는 하부 전극(230)을 패터닝하여 복수의 하부 보조 전극들(231 내지 234)을 구비하고, 복수의 하부 보조 전극들(231 내지 234) 각각에 서로 다른 전압들(V1 내지 V4)을 인가한다. 또한, 상부 전극(230)을 패터닝하여 복수의 하부 보조 전극들(231 내지 234)과 마주보는 복수의 상부 보조 전극들(241 내지 244)을 구비하고, 복수의 상부 보조 전극들(241 내지 244) 각각에 서로 다른 전압들(V6 내지 V9)을 인가한다. 이에 따라, 중력에 의한 액정셀의 이동에 의해, 광 제어 장치(200)의 상측(200a)과 하측(200b)의 셀 갭(cell gap)이 달라지는 경우에도, 위치에 따라 광 제어 장치(200)의 구동 전압을 조절하여 균일한 광 차단율을 가질 수 있다. The
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사항을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and it is common in the technical field to which the present invention belongs that various substitutions, modifications, and changes are possible without departing from the technical details of the present invention. It will be clear to those who have knowledge of Therefore, the scope of the present invention is indicated by the following claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention.
100: 투명표시패널
111: 하부 기판 112: 상부 기판
120: 게이트 구동부 130: 소스 드라이브 IC
140: 연성필름 150: 회로보드
160: 타이밍 제어부 200: 광 제어장치
210: 제1 베이스 필름 220: 제2 베이스 필름
230: 하부 전극 240: 상부 전극
250: 액정층 251: 액정셀
251a: 액정 251b: 이색성 염료
251c: 이온 물질 252: 스페이서
253: 제1 배향막 254: 제2 배향막
300: 접착층100: transparent display panel
111: lower substrate 112: upper substrate
120: gate driver 130: source drive IC
140: flexible film 150: circuit board
160: timing controller 200: light controller
210: first base film 220: second base film
230: lower electrode 240: upper electrode
250: liquid crystal layer 251: liquid crystal cell
251a:
251c: ionic material 252: spacer
253: first alignment layer 254: second alignment layer
300: adhesive layer
Claims (10)
상기 제2 베이스 필름과 마주보는 상기 제1 베이스 필름의 일면 상에 마련된 하부 전극;
상기 제1 베이스 필름과 마주보는 상기 제2 베이스 필름의 일면 상에 마련된 상부 전극;
상기 하부 전극과 상기 상부 전극 사이에 마련되며, 액정들과 이온 물질들을 포함하는 액정셀;
상기 액정셀의 셀갭을 유지하기 위한 스페이서들;
상기 액정셀에 의해 차광 모드 또는 투과 모드를 갖는 복수의 제1 영역; 및
상기 복수의 제1 영역 사이에 있고 상기 스페이서들을 갖는 제2 영역을 구비하고,
상기 하부 전극은 소정의 간격으로 패터닝된 복수의 하부 보조 전극들을 포함하는 광 제어 장치. a first base film and a second base film facing each other;
a lower electrode provided on one surface of the first base film facing the second base film;
an upper electrode provided on one surface of the second base film facing the first base film;
a liquid crystal cell provided between the lower electrode and the upper electrode and containing liquid crystals and ionic materials;
spacers for maintaining a cell gap of the liquid crystal cell;
a plurality of first regions having a light blocking mode or a transmission mode by the liquid crystal cell; and
a second region between the plurality of first regions and having the spacers;
The light control device of claim 1 , wherein the lower electrode includes a plurality of lower auxiliary electrodes patterned at predetermined intervals.
상기 복수의 하부 보조 전극들은 나란하게 배치된 제1 내지 제4 하부 보조 전극들로 이루어지고,
상기 제1 내지 제4 하부 보조 전극들 각각에는 서로 다른 전압들이 인가되는 광 제어 장치. According to claim 1,
The plurality of lower auxiliary electrodes are composed of first to fourth lower auxiliary electrodes disposed side by side,
The light control device of claim 1 , wherein different voltages are applied to each of the first to fourth auxiliary lower electrodes.
상기 제1 하부 보조 전극에 인가되는 전압은 상기 제2 하부 보조 전극에 인가되는 전압보다 크고, 상기 제2 하부 보조 전극에 인가되는 전압은 상기 제3 하부 보조 전극에 인가되는 전압보다 크며, 상기 제3 하부 보조 전극에 인가되는 전압은 상기 제4 하부 보조 전극에 인가되는 전압보다 큰 광 제어 장치.According to claim 2,
A voltage applied to the first auxiliary lower electrode is greater than a voltage applied to the second auxiliary lower electrode, a voltage applied to the second auxiliary lower electrode is greater than a voltage applied to the third auxiliary lower electrode, and 3 A light control device in which a voltage applied to the lower auxiliary electrode is greater than a voltage applied to the fourth auxiliary lower electrode.
상기 상부 전극에는 상기 복수의 하부 보조 전극들 각각에 인가되는 전압들과 서로 다른 전압이 인가되는 광 제어 장치. According to claim 1,
The light control device of claim 1 , wherein a voltage different from a voltage applied to each of the plurality of lower auxiliary electrodes is applied to the upper electrode.
상기 상부 전극은 소정의 간격으로 패터닝된 제1 내지 제4 상부 보조 전극들을 포함하고,
상기 제1 내지 제4 상부 보조 전극들 각각은 상기 제1 내지 제4 하부 보조 전극들 각각과 서로 대응되도록 배치된 광 제어 장치. According to claim 2,
The upper electrode includes first to fourth upper auxiliary electrodes patterned at predetermined intervals;
The light control device of claim 1 , wherein each of the first to fourth auxiliary upper electrodes is disposed to correspond to each of the first to fourth auxiliary lower electrodes.
상기 제1 내지 제4 상부 보조 전극들 각각에는 서로 다른 전압들이 인가되는 광 제어 장치. According to claim 5,
A light control device in which different voltages are applied to each of the first to fourth auxiliary upper electrodes.
상기 하부 전극의 일면 상에 마련되는 제1 배향막; 및
상기 하부 전극과 마주보는 상기 상부 전극의 일면 상에 마련되는 제2 배향막을 더 포함하고,
상기 제1 및 제2 배향막들은 상기 하부 및 상부 전극들에 전압이 인가되지 않는 경우, 상기 액정들을 수직 방향으로 배열시키는 광 제어 장치. According to claim 1,
a first alignment layer provided on one surface of the lower electrode; and
Further comprising a second alignment layer provided on one surface of the upper electrode facing the lower electrode,
The first and second alignment layers align the liquid crystals in a vertical direction when no voltage is applied to the lower and upper electrodes.
상기 액정셀들 각각은 빛을 흡수하는 이색성 염료들을 더 포함하고,
상기 이온 물질들은 상기 하부 및 상부 전극들에 전압들이 인가되는 경우 상기 액정들 및 이색성 염료들을 이동시키는 광 제어 장치.According to claim 1,
Each of the liquid crystal cells further includes dichroic dyes that absorb light,
The ionic materials move the liquid crystals and dichroic dyes when voltages are applied to the lower and upper electrodes.
상기 투명표시패널의 적어도 일면에 배치되며, 제1항 내지 제6항, 제8항 및 제9항 중 어느 한 항에 기재된 광 제어 장치를 포함하는 투명표시장치. a transparent display panel that transmits light and displays an image; and
A transparent display device comprising the light control device according to any one of claims 1 to 6, 8 and 9, disposed on at least one side of the transparent display panel.
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