JP2022547688A - 電気泳動粒子およびこれを含む光経路制御部材 - Google Patents
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Abstract
実施例に係る電気泳動粒子は、カーボンブラックを含み、前記電気泳動粒子は、コア部と、前記コア部の外面を囲んで配置されるシェル部と、を含み、前記コア部の表面には突起部が形成され、前記コア部は、２以下の色度指数を有し、前記コア部は、９０％～９９％の光吸収率を有し、前記電気泳動粒子の粒径は、５０ｎｍ～８００ｎｍである。
Description
実施例は、向上した分散安定性および駆動速度を有する電気泳動粒子およびこれを含む光経路制御部材に関する。
遮光フィルムは、光源からの光の伝達を遮断するものであって、携帯電話、ノートパソコン、タブレットＰＣ、車両用ナビゲーション、車両用タッチなどに使用される表示装置であるディスプレイパネルの前面に付着されて、ディスプレイが画面を送出するときの光の入射角度に応じて光の視野角を調節して、ユーザーが必要な視野角度で鮮明な画質を表現できる目的で使用されている。
また、遮光フィルムは、車両や建物の窓などに使用されて、外部光を一部遮蔽して眩しさを防止したり、外部から内部が見えないようにするのにも使用することかできる。
即ち、遮光フィルムは、光の移動経路を制御して、特定の方向への光は遮断し、特定の方向への光は透過させる光経路制御部材であり得る。これにより、遮光フィルムによって光の透過角度を制御して、ユーザの視野角を制御することができる。
一方、このような遮光フィルムは、周囲環境またはユーザの環境にかかわらず常に視野角を制御できる遮光フィルムと、周辺環境またはユーザの環境に応じてユーザが視野角制御をオンオフできるスイッチャブル遮光フィルムに区分され得る。
一方、このようなオンオフ機能を有するスイッチャブル遮光フィルムの特性を制御する様々な要因があり、一例として、遮光パターンに含まれる電気泳動粒子の光吸収率および移動速度も遮光フィルムの特性と関連する。
即ち、電気泳動粒子の分散安全性、電気泳動粒子の移動速度に応じて、スイッチャブル遮光フィルムの駆動特性が変化し、電気泳動粒子の光吸収率に応じてスイッチャブル遮光フィルムの厚さを制御することができる。
したがって、向上した移動速度および光吸収率を有する電気泳動粒子およびこれを含む光経路制御部材が要求される。
実施例は、コアおよびシェル構造から形成される電気泳動粒子におけるコアの表面粗さを増加させて、向上した移動速度および光吸収率を有する電気泳動粒子およびこれを含む光経路制御部材を提供しようとする。
実施例に係る電気泳動粒子は、カーボンブラックを含み、前記電気泳動粒子は、コア部と、前記コア部の外面を囲んで配置されるシェル部と、を含み、前記コア部の表面には突起部が形成され、前記コア部は、２以下の色度指数を有し、前記コア部は、９０％～９９％の光吸収率を有し、前記電気泳動粒子の粒径は、５０ｎｍ～８００ｎｍである。
実施例に係る電気泳動粒子は、電気泳動粒子を構成するコア部の表面に溝および突出部のうち少なくとも一つが形成され、これによりコア部の表面粗さが増加し得る。これにより、コア部の粒径サイズを減少させなくても、コア部の比表面積を増加させることができる。
したがって、コア部の外面にコーティングされるシェル部のコーティング面積を増加させることができるので、帯電特性を向上させることができ、これにより、電気泳動粒子の移動速度を向上させることができる。
また、電気泳動粒子のサイズを減少させる必要がないので、小さい粒径サイズを有する電気泳動粒子が電解質内に多数分布して凝集されることを防止することができる。
また、電気泳動粒子の光反射率を減少させて、収容部の高さを減少させることができる。
したがって、電気泳動粒子の移動速度を向上させて、電気泳動粒子が適用されるスイッチャブルデバイスの駆動特性を向上させることができ、受け部の高さを減少させて、電気泳動粒子が適用されるスイッチャブルデバイスの厚さを減少させることができる。
以下、添付された図面を参照して、本発明の好ましい実施例を詳しく説明する。但し、本発明の技術思想は、説明される一部の実施例に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態で実現され、本発明の技術思想の範囲内であれば、実施例間のその構成要素のうち一つ以上を選択的に結合、置換して使用することができる。
また、本発明の実施例で使用される用語（技術および科学的用語を含む）は、明らかに特別に定義されて記述されない限り、本発明が属する技術分野において、通常の知識を有する者に一般的に理解される意味として解釈することができ、事前に定義された用語のように一般的に使用される用語は、関連技術の文脈上の意味を考慮して、その意味を解釈できるであろう。
また、本発明の実施例で使用される用語は、実施例を説明するためのものであり、本発明を制限するものではない。本明細書において、単数形は、フレーズで特に言及しない限り、複数形も含むことができ、「Ａおよび（と）Ｂ、Ｃのうち少なくとも一つ（または一つ以上）」に記載される場合、Ａ、Ｂ、Ｃに結合できるすべての組み合わせのうち一つ以上を含むことができる。
また、本発明の構成要素を説明するにあたって、第１、第２、Ａ、Ｂ、（ａ）、（ｂ）等の用語を用いることができる。このような用語は、その構成要素を他の構成要素と区別するためのものに過ぎず、その用語により当該構成要素の本質や順番または順序などに限定されない 。
そして、ある構成要素が他の構成要素に「連結」、「結合」または「接続」されると記載された場合、その構成要素は、その他の構成要素に直接的に連結、結合または接続される場合のみならず、その構成要素とその他の構成要素との間にある別の構成要素によって「接続」、「結合」または「接続」される場合も含むことができる。
また、各構成要素の「上（うえ）または下（した）」に形成または配置されることが記載される場合には、上（うえ）または下（した）は、二つの構成要素が互いに直接接触される場合のみならず、一つ以上の別の構成要素が二つの構成要素の間に形成または配置される場合も含む。
また、「上（うえ）または下（した）」で表現される場合、一つの構成要素を基準に上方向のみならず、下側方向の意味も含むことができる。
以下、図面を参照して、実施例に係る電気泳動粒子およびこれを含む光経路制御部材について説明する。 以下で説明する光経路制御部材は、電圧の印加による電気泳動粒子の移動に応じて多様なモードで駆動するスイッチャブルな光経路制御部材に関する。
先に、図１および図２を参照して、実施例に係る電気泳動粒子を説明する。
図１を参照すると、前記電気泳動粒子は、多層構造に形成され得る。詳しくは、前記電気泳動粒子１０は、コア－シェル構造に形成され得る。即ち、前記電気泳動粒子は、コア部１１および前記コア部１１を囲んで配置されるシェル部１２を含むことができる。
前記コア部１１は、黒色の物質を含むことができる。詳しくは、前記コア部１１は、光を吸収する物質を含むことができる。例えば、前記コア部１１は、カーボンブラック、酸化銅、酸化亜鉛、アニリンブラック、および活性炭のうち少なくとも１つの物質を含むことができる。詳しくは、前記コア部１１は、カーボンブラックを含むことができる。
図２を参照すると、前記コア部１１の表面にはパターンが形成され得る。詳しくは、前記コア部１１の表面には、前記コア部１１の表面粗さを増加させるための複数のパターンが形成され得る。このようなパターンは、前記コア部１１の表面に形成される溝および突出部のうち少なくとも１つのパターンとして定義され得る。即ち、前記コア部１１の表面は、滑らかに形成されず、溝および／または突出部によって表面が一定のラフネスを有するように形成され得る。即ち、前記コア部１１の表面には複数の溝が形成されたり、複数の突出部が形成されたり、または複数の溝および複数の突出部が形成され得る。
前記コア部１１の表面に形成される溝および／または突出部は、不規則な間隔、不均一な大きさおよび形状にコア部１１の表面に形成され得る。即ち、前記コア部１１の表面は、前記溝および／または突出部によって凹凸形状、凹凸パターン形状などに形成され得る。
前記コア部１１の表面に形成される溝および／または突出部は、多様な方法で形成され得る。一例として、前記コア部１１の表面をアルカリ溶液等による化学的エッチング方法により、前記コア部１１に球状の表面形状を形成することができる。
または、前記コア部１１を製造するとき、複数のナノ粒子、一例として、複数のナノサイズのカーボンブラック粒子を凝集してコア部１１を形成し、これにより前記コア部１１の表面形状は、全体的に凹凸形状に形成され得る。
前記コア部１１の表面に形成される溝および／または突出部は、前記コア部１１の表面粗さを増加させることができる。また、前記コア部１１の表面に形成される溝および／または突出部により、前記コア部１１の比表面積が増加し得る。即ち、前記コア部１１の粒径を維持しながらも、前記コア部１１の比表面積が増加し得る。即ち、同じサイズの粒径を有するコア部と対比して、前記コア部１１は、前記パターンによって前記コア部の比表面積がより大きいことがある。
一例として、前記コア部１１の比表面積は、約２００ｍ２／ｇ～６５０ｍ２／ｇであり得る。詳しくは、前記コア部１１の粒径は、５０ｎｍ～８００ｎｍであり、このとき、前記コア部１１の比表面積は、約２００ｍ２／ｇ～６５０ｍ２／ｇであり得る。好ましくは、前記コア部１１の粒径は、２００ｎｍ～３００ｎｍであり得る。
このような比表面積の増加は、以下で説明するシェル部のコーティング面積を増加させて、電気泳動粒子の分散安全性および移動速度を向上させることができる。
また、前記コア部１１は、前記コア部の表面に形成される複数の溝および／または突出部によって前記コア部の光吸収率を増加させ、光反射率を減少させることができる。
詳しくは、前記コア部１１に形成される複数の溝および／または突出部によって前記電気泳動粒子に入射する光吸収率を増加させながら、光反射率を減少させることができる。
また、前記コア部１１は、前記コア部の表面に形成される溝および／または突出部によって前記コア部の色度指数（Ｌ＊）を向上させることができる。
一方、前記コア部１１の表面は、表面処理工程によって前記コア部１１の表面を改質することができる。詳しくは、前記コア部１１は、シェルコーティングを行う前に表面が改質されてコア１１ａおよび表面処理層１１ｂに区分され得る。
詳しくは、前記コア部１１の外面には、前述したシェル部１２が形成される。即ち、前記コア部１１の外面には、前記シェル部１２を構成する高分子物質がコーティングされ得る。詳しくは、前記シェル部１２は、シランコーティングを通じて形成され得、前記コア部１１の表面は、シランカップリング剤と反応性が容易な水酸化基（－ＯＨ）またはカルボキシル基（－ＣＯＯＨ）に置換され得る。
これにより、前記コア部１１の表面は、水酸化基（－ＯＨ）またはカルボキシル基（－ＣＯＯＨ）に置換されて改質され、前記コア部１１の表面にシランコーティングを通じて前記シェル部１２を形成することができる。
前記コア部１１は、多様な方法によって表面が改質され得る。例えば、前記カーボンブラックを含む前記コア部１１を酢酸などの酸性溶液に入れて、酸性溶液とコア部の表面が反応することにより、前記コア部１１の表面を水酸化器（－ＯＨ）に置換することができる。
あるいは、前記水酸化基（－ＯＨ）に表面が置換された前記コア部１１を少なくとも６個の炭素鎖を有する酸性溶液、一例として、オレイン酸に入れ、前記コア部と前記オレイン酸のエステル化反応により前記コア部１１の表面をカルボキシル基（－ＣＯＯＨ）に置換することができる。
前記シェル部１２は、前記コア部１１の表面にコーティングされて、前記電気泳動粒子に表面電荷を付与することができる。
詳しくは、表面が水酸化基またはカルボキシル基に置換されたコア部の表面にシランカップリング剤をコーティングし、シランと水酸化基またはシランとカルボキシル基との反応により、前記コア部１１の表面に前記シェル部１２がコーティングされ得る。
これにより、前記電気泳動粒子は、分散液内で分散安定性を有することができ、表面電荷によって電圧が印加されるとき、分散液内で特定の極性方向に移動することができる。
前記シェル部分が形成される前記シランコーティングは、前記コア部１１の比表面積と関連することがある。即ち、前記コア部１１の比表面積が大きくなるほど、これに比例して前記シランがコーティングできる面積が大きくなり得る。
これにより、実施例に係る電気泳動粒子は、前記コア部１１の比表面積を増加させ、これにより、前記コア部１１の表面にコーティングされるシェル部１２のコーティング面積を増加させることができる。したがって、前記コア部１１の表面にコーティングされるシェル部１２の面積を増加させて、シェル部による分散性および表面電荷特性を増加させることができる。
以下、実施例および比較例に係る電気泳動粒子を通じて本発明をより詳しく説明する。このような実施例は、本発明をより詳しく説明するために例示として提示したものにすぎない。したがって、本発明は、このような実施例に限定されない。
実施例１
カーボンブラック粒子をアルカリ溶液を用いてカーボンブラック粒子の表面をエッチングした。
図３は、化学的エッチング方法により表面がエッチングされたカーボンブラック粒子の走査電子顕微鏡写真を示す図である。
次に、前記カーボンブラック粒子の比表面積を測定した後、前記カーボンブラック粒子の表面を改質した。詳しくは、前記カーボンブラック粒子を酢酸などの酸性溶液と反応させて、前記カーボンブラック粒子の表面を水酸化基（－ＯＨ）に置換した。
次いで、前記カーボンブラック粒子をシランカップリング剤と反応させて、前記カーボンブラック粒子の表面に電荷コーティング層を形成して電気泳動粒子を製造した。
次に、可視光領域の波長帯で前記電気泳動粒子の光吸収率、光反射率、色度指数（Ｌ＊）、光学密度を測定した。
実施例２
複数のナノカーボンブラック粒子を凝集してカーボンブラックを形成した。
図４は、ナノカーボンブラック粒子を凝集して形成したカーボンブラック粒子の走査電子顕微鏡写真を示す図である。
次いで、前記カーボンブラック粒子の比表面積を測定した後、実施例１と同様にカーボンブラック粒子の表面を改質した後、カーボンブラック粒子の表面に電荷コーティング層を形成して電気泳動粒子を製造した。
次に、可視光領域の波長帯で前記電気泳動粒子の光吸収率、光反射率、色度指数（Ｌ＊）、光学密度を測定した。
比較例１
表面にパターンが形成されない球状のカーボンブラック粒子を用意した。
図５は、表面パターンが形成されない球状のカーボンブラック粒子の走査電子顕微鏡写真を示す図である。
次いで、前記カーボンブラック粒子の比表面積を測定した後、実施例１と同様にカーボンブラック粒子の表面を改質した後、カーボンブラック粒子の表面に電荷コーティング層を形成して電気泳動粒子を製造した。
次に、可視光領域の波長帯で前記電気泳動粒子の光吸収率、光反射率、色度指数（Ｌ＊）、光学密度を測定した。
表４を参照すると、実施例１および実施例２に係る電気泳動粒子のカーボンブラック粒子の比表面積は、比較例１に係る電気泳動粒子のカーボンブラック粒子の比表面積よりもさらに大きいことが分かる。
これにより、前述したように、コアを構成するカーボンブラック粒子の比表面積が増加して、前記カーボンブラック粒子の外面にコーティングされる電荷コーティング層のコーティング面積が増加することが分かる。
したがって、電気泳動粒子が分散液内での電荷による分散性および分散液内における移動速度が向上することが分かる。
また、表１および表２を参照すると、実施例１および実施例２に係る電気泳動粒子は、比較例１に係る電気泳動粒子に比べて光反射率が小さく光吸収率が大きいことが分かる。
即ち、実施例１および実施例２に係る電気泳動粒子は、４００ｎｍ～７００ｎｍの可視光波長領域で９０％以上、即ち、９０％～９９％の光吸収率を有し、１０％以下の光反射率を有することが分かる。
また、表３を参照すると、実施例１および実施例２に係る電気泳動粒子は、比較例に係る電気泳動粒子に比べて色度指数（Ｌ）値が小さいことが分かる。即ち、実施例１および実施例２に係る電気泳動粒子は、比較例に係る電気泳動粒子に比べて黒色に近いことが分かる。即ち、実施例に係る電気泳動粒子は、２以下の色度指数を有することが分かる。詳しくは、 より詳しくは、前記電気泳動粒子は、０～２の色度指数を有することが分かる。
また、表５を参照すると、実施例１および実施例２に係る電気泳動粒子は、比較例１に係る電気泳動粒子に比べて光学密度が大きいことが分かる。
したがって、光吸収率が増加して光反射率が減少するので、分散液内に添加される電気泳動粒子の量を減少させながらも同様の遮光効果を実現することができる。
これにより、電気泳動粒子が分散液内で凝集される現象を防止することができるので、分散安定性を向上させることができ、移動速度を増加させて、電気泳動粒子が適用されるディスプレイ装置の駆動速度を向上させることができる。
また、実施例１および実施例２に係る電気泳動粒子は、光学密度および色度指数が向上することに伴い、より少ない量の電気泳動粒子のみが要求されるので、電気泳動粒子が適用される光経路制御部材の光変換部の厚さを減少させて、光経路制御部材の全体的な厚さを減少させることができる。
以下、図６～図１４を参照して、前述した電気泳動粒子を含むスイッチャブルデバイスについて説明する。
図６～図８を参照すると、実施例に係る光経路制御部材は、第１基板１１０と、第２基板１２０と、第１電極２１０と、第２電極２２０と、光変換部３００とを含むことができる。
前記第１基板１１０は、前記第１電極２１０を支持することができる。前記第１基板１１０は、リジッドまたはフレキシブルであり得る。
また、前記第１基板１１０は、透明であり得る。例えば、前記第１基板１１０は、光を透過できる透明基板を含むことができる。
前記第１基板１１０は、ガラス、プラスチック、または延性の高分子フィルムを含むことができる。例えば、延性の高分子フィルムは、ポリエチレンテレフタレート（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ、ＰＥＴ）、ポリカーボネート（Ｐｏｌｙｃａｂｏｎａｔｅ、ＰＣ）、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン樹脂（ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ－ｂｕｔａｄｉｅｎｅ－ｓｔｙｒｅｎｅ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ、ＡＢＳ）、ポリメチルメタアクリルレート（Ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌ Ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ、ＰＭＭＡ）、 ポリエチレンナフタレート（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ、ＰＥＮ）, ポリエーテルスルホン（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒ Ｓｕｌｆｏｎｅ、ＰＥＳ）、環状オレフィンポリマー（Ｃｙｃｌｉｃ Ｏｌｅｆｉｎ Ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ、ＣＯＣ）、ＴＡＣ（Ｔｒｉａｃｅｔｙｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）フィルム、ポリビニルアルコール（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ、ＰＶＡ）フィルム、ポリイミド（Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ、ＰＩ）フィルム、ポリスチレン（Ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ、ＰＳ）のいずれか一つからなることがあり、これは一例にすぎず、必ずしもこれに限定されるものではない。
また、前記第１基板１１０は、柔軟な特性を有するフレキシブル基板であり得る。
さらに、前記第１基板１１０は、カーブド（ｃｕｒｖｅｄ）またはベンデッド（ｂｅｎｄｅｄ）基板であり得る。即ち、前記第１基板１１０を含む光経路制御部材もフレキシブル、カーブドまたはベンデッド特性を有するように形成され得る。これにより、実施例に係る光経路制御部材は、多様なデザインに変更が可能である。
前記第１基板１１０は、約１ｍｍ以下の厚さを有することができる。
前記第１電極２１０は、前記第１基板１１０の一面上に配置され得る。詳しくは、前記第１電極２１０は、前記第１基板１１０の上面上に配置され得る。即ち、前記第１電極２１０は、前記第１基板１１０と前記第２基板１２０との間に配置され得る。
前記第１電極２１０は、透明な伝導性物質を含むことができる。例えば、前記第１電極２１０は、インジウム錫酸化物（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）、インジウム亜鉛酸化物（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、銅酸化物（ｃｏｐｐｅｒ ｏｘｉｄｅ）、錫酸化物（ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）、亜鉛酸化物（ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、チタン酸化物（ｔｉｔａｎｉｕｍ ｏｘｉｄｅ） などの金属酸化物を含むことができる。
前記第１電極２１０は、フィルム状に前記第１基板１１０上に配置され得る。また、前記第１電極２１０の光透過率は、約８０％以上であり得る。
前記第１電極２１０は、約１０ｎｍ～約５０ｎｍの厚さを有することができる。
あるいは、前記第１電極２１０は、低抵抗を実現するために多様な金属を含むことができる。例えば、前記第１電極２１０は、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、モリブデン（Ｍｏ）、金（Ａｕ）、チタチウム（Ｔｉ）およびこれらの合金のうち少なくとも１つの金属を含むことができる。
あるいは、前記第１電極２１０は、複数の伝導性パターンを含むことができる。例えば、前記第１電極２１０は、互いに交差する複数のメッシュ線および前記メッシュ線によって形成される複数のメッシュ開口部を含むことができる。
これにより、前記第１電極２１０が金属を含んでも、外部から前記第１電極が視認されず、視認性が向上し得る。また、前記開口部によって光透過率が増加して、実施例に係る光経路制御部材の輝度が向上し得る。
前記第２基板１２０は、前記第１基板１１０上に配置され得る。詳しくは、前記第２基板１２０は、前記第１基板１１０上の前記第１電極２１０上に配置され得る。
前記第２基板１２０は、光を透過することができる物質を含むことができる。前記第２基板１２０は、透明な物質を含むことができる。前記第２基板１２０は、前述した前記第１基板１１０と同一または類似の物質を含むことができる。
例えば、前記第２基板１２０は、ガラス、プラスチックまたは延性の高分子フィルムを含むことができる。例えば、延性の高分子フィルムは、ポリエチレンテレフタレート（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ、ＰＥＴ）、ポリカーボネート（Ｐｏｌｙｃａｂｏｎａｔｅ、ＰＣ）、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン樹脂（ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ－ｂｕｔａｄｉｅｎｅ－ｓｔｙｒｅｎｅ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ、ＡＢＳ）、ポリメチルメタアクリルレート（Ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌ Ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ、ＰＭＭＡ）、 ポリエチレンナフタレート（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ、ＰＥＮ）, ポリエーテルスルホン（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒ Ｓｕｌｆｏｎｅ、ＰＥＳ）、環状オレフィンポリマー（Ｃｙｃｌｉｃ Ｏｌｅｆｉｎ Ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ、ＣＯＣ）、ＴＡＣ（Ｔｒｉａｃｅｔｙｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）フィルム、ポリビニルアルコール（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ、ＰＶＡ）フィルム、ポリイミド（Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ、ＰＩ）フィルム、ポリスチレン（Ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ、ＰＳ）のいずれか一つからなることがあり、これは一例にすぎず、必ずしもこれに限定されるものではない。
また、前記第２基板１２０は、柔軟な特性を有するフレキシブル基板であり得る。
さらに、前記第２基板１２０は、カーブド（ｃｕｒｖｅｄ）またはベンデッド（ｂｅｎｄｅｄ）基板であり得る。即ち、前記第２基板１２０を含む光経路制御部材もフレキシブル、カーブドまたはベンデッド特性を有するように形成され得る。これにより、実施例に係る光経路制御部材は、多様なデザインに変更が可能である。
前記第２基板１２０は、約１ｍｍ以下の厚さを有することができる。
前記第２電極２２０は、前記第２基板１２０の一面上に配置され得る。詳しくは、前記第２電極２２０は、前記第２基板１２０の下部面上に配置され得る。即ち、前記第２電極２２０は、前記第２基板１２０が前記第１基板１１０と対向する面上に配置され得る。即ち、前記第２電極２２０は、前記第１基板１１０上の前記第１電極２１０と対向して配置され得る。即ち、前記第２電極２２０は、前記第１電極２１０と前記第２基板１２０との間に配置され得る。
前記第２電極２２０は、透明な伝導性物質を含むことができる。例えば、前記第２電極２２０は、インジウム錫酸化物（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）、インジウム亜鉛酸化物（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、銅酸化物（ｃｏｐｐｅｒ ｏｘｉｄｅ）、錫酸化物（ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）、亜鉛酸化物（ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、チタン酸化物（ｔｉｔａｎｉｕｍ ｏｘｉｄｅ）などの金属酸化物を含むことができる。
前記第２電極２２０は、フィルム状に前記第１基板１１０上に配置され得る。また、前記第２電極２２０の光透過率は、約８０％以上であり得る。
前記第２電極２２０は、約１０ｎｍ～約５０ｎｍの厚さを有することができる。
あるいは、前記第２電極２２０は、低抵抗を実現するために多様な金属を含むことができる。例えば、前記第１電極１２０は、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、モリブデン（Ｍｏ）、金（Ａｕ）、チタチウム（Ｔｉ）およびこれらの合金のうち少なくとも１つの金属を含むことができる。
あるいは、前記第２電極２２０は、複数の伝導性パターンを含むことができる。例えば、前記第２電極２２０は、互いに交差する複数のメッシュ線および前記メッシュ線によって形成される複数のメッシュ開口部を含むことができる。
これにより、前記第２電極２２０が金属を含んでも、外部から前記第２電極が視認されず、視認性が向上し得る。また、前記開口部によって光透過率が増加して、実施例に係る光経路制御部材の輝度が向上し得る。
前記光変換部３００は、前記第１基板１１０と前記第２基板１２０との間に配置され得る。詳しくは、前記光変換部３００は、前記第１電極２１０と前記第２電極２２０との間に配置され得る。
図９～図１４を参照すると、前記光変換部３００は、隔壁部３１０と収容部３２０とを含むことができる。
前記隔壁部３１０は、前記複数の収容部３２０を区画する隔壁領域と定義され得、前記収容部３２０は、電圧の印加に応じて光遮断部および光透過部に可変する領域と定義され得る。
前記隔壁部３１０と前記収容部３２０は、互いに交互に配置され得る。前記隔壁部３１０と前記収容部３２０は、互いに異なる幅に配置され得る。例えば、前記隔壁部３１０の幅は、前記収容部３２０の幅より大きいことがある。
前記隔壁部３１０と前記収容部３２０は、互いに交互に配置され得る。詳しくは、前記隔壁部３１０と前記収容部３２０は、互いに交互に配置され得る。即ち、それぞれの隔壁部３１０は、互いに隣接する前記収容部３２０の間に配置され、それぞれの収容部３２０は、互いに隣接する前記隔壁部３１０の間に配置され得る。
前記隔壁部３１０は、透明な物質を含むことができる。前記隔壁部３１０は、光を透過できる物質を含むことができる。
前記隔壁部３１０は、樹脂物質を含むことができる。例えば、前記隔壁部３１０は、光硬化性樹脂物質を含むことができる。一例として、前記隔壁部３１０は、ＵＶ樹脂または透明なフォトレジスト樹脂を含むことができる。あるいは、前記隔壁部３１０は、ウレタン樹脂またはアクリル樹脂などを含むことができる。
前記隔壁部３１０は、前記第１基板１１０または前記第２基板１２０のうちいずれか一つの基板に入射する光を他の基板方向に透過させることができる。
例えば、図９～図１４においては、前記第１基板１１０の下部方向から光が出射して、前記第１基板１１０に光が入射することができる。前記隔壁部３１０は、前記光を透過し、透過した光は、前記第２基板１２０方向に移動することができる。
前記収容部３２０は、分散液３２０ａおよび前述した電気泳動粒子１０を含むことができる。詳しくは、前記収容部３２０には分散液３２０ａが充填され、前記分散液３２０ａ内には複数の電気泳動粒子１０が分散され得る。
前記分散液３２０ａは、前記電気泳動粒子１０を分散させる物質であり得る。前記分散液３２０ａは、透明な物質を含むことができる。前記分散液３２０ａは、非極性溶媒を含むことができる。また、前記分散液３２０ａは、光を透過できる物質を含むことができる。例えば、前記分散液３２０ａは、ハロカーボン系オイル、パラフィン系オイルおよびイソプロピルアルコールのうち少なくとも１つの物質を含むことができる。
前記電気泳動粒子１０は、前記分散液３２０ａ内に分散して配置され得る。詳しくは、前記複数の電気泳動粒子１０は、前記分散液３２０ａ内で互いに離隔して配置され得る。
前記電気泳動粒子１０は、約５０ｎｍ～約８００ｎｍの粒径に形成され得る。好ましくは、電気泳動粒子１０は、約２００ｎｍから約３００ｎｍの粒径に形成され得る。前記電気泳動粒子１０の粒径が約５０ｎｍ未満の場合、前記電気泳動粒子１０が凝集されて分散安全性が低下することがあり、前記電気泳動粒子１０の粒径が約８００ｎｍを超える場合、前記電気泳動粒子の質量増加により、分散液内で移動速度が減少することがある。
一方、前述したように、前記電気泳動粒子１０は、コア部の比表面積を増加させ、コア部にコーティングされる高分子電荷コーティング層のコーティング面積を増加させて、電気泳動粒子１０の粒径を維持しながらも、分散安全性および移動速度の増加を実現することができる。
詳しくは、前記光経路部材の駆動速度は、下記数式１と定義され、前記分散液内における電気泳動粒子の移動速度は、下記数式２と定義され得る。
[数１]
[数２]
数式１および数式２を参照すると、前記光経路制御部材の駆動速度は、前記電気泳動粒子の移動速度が大きくなるほど向上し、前記電気泳動粒子の移動速度は、表面電荷量に比例することが分かる。
即ち、前記電気泳動粒子は、コアの比表面積増加により表面電荷量と関係する高分子電荷コーティング層のコーティング面積を増加させて、電気泳動粒子の表面電荷量を増加させることができる。
これにより、電気泳動粒子の移動速度が増加し、前記電気泳動粒子が適用される光経路制御部材の駆動速度も短縮させることができる。
前記受容部３２０は、前記電気泳動粒子１０によって光透過率が変化することができる。詳しくは、前記受容部３２０は、前記電気泳動粒子１０によって光透過率が変化して、光遮断部および光透過部に変化することができる。
例えば、実施例に係る光経路部材は、前記第１電極２１０および前記第２電極２２０に印加される電圧によって第１モードから第２モードまたは第２モードから第１モードに変化することができる。
詳しくは、実施例に係る光経路制御部材は、第１モードにおいては、前記収容部３２０が光遮断部となり、前記収容部３２０によって特定角度の光が遮断され得る。即ち、外部から眺めるユーザの視野角が狭くなることがある。
また、実施例に係る光経路制御部材は、第２モードにおいては、前記収容部３２０が光透過部となり、実施例に係る光経路制御部材は、前記隔壁部３１０および前記収容部３２０ですべて光が透過することがある。即ち、外部から眺めるユーザの視野角が広くなることがある。
前記第１モードから第２モードへの切り替え、即ち、前記受容部３２０が光遮断部から光透過部に変換されることは、前記収容部３２０の電気泳動粒子１０の移動によって実現され得る。
詳しくは、前記受容部３２０は、前記第１電極２１０および前記第２電極２２０と電気的に連結され得る。
このとき、外部から光経路制御部材に電圧が印加されない場合、前記収容部３２０の前記電気泳動粒子１０は、前記分散液３２０ａ内に均一に分散され、これにより、前記収容部は、前記電気泳動粒子１０によって光が遮断され得る。これにより、前記第１モードにおいては、前記収容部３２０は、遮光部として駆動され得る。
あるいは、外部から光経路制御部材に電圧が印加される場合、前記電気泳動粒子１０が移動され得る。例えば、前記第１電極２１０および前記第２電極２２０を通じて伝達される電圧によって、前記電気泳動粒子１０が前記受容部３２０の一端または他端方向に移動され得る。即ち、前記電気泳動粒子１０は、前記第１電極または前記第２電極方向に移動され得る。
詳しくは、第１電極２１０および／または第２電極２２０に電圧を印加する場合、前記第１電極２１０および前記第２電極２２０の間で電界（Ｅｌｅｔｒｉｃ Ｆｉｅｌｄ）が形成され、帯電した状態の電気泳動粒子１０は、分散液３２０ａを媒質として第１電極２１０および前記第２電極２２０のうち（＋）極の電極方向に移動され得る。
即ち、前記第１電極２１０および／または第２電極２２０に電圧が印加されない場合、図１０、図１２および図１４に示すように、前記電気泳動粒子１０は、前記分散液３２０ａ内に均一に分散されて、前記収容部３２０は、光遮断部として駆動され得る。
また、前記第１電極２１０および／または第２電極２２０に電圧が印加される場合、図９、図１１および図１３に示すように、前記電気泳動粒子１０は、前記分散液３２０ａ内で第１電極２１０方向に移動され得る、即ち、前記光吸収粒子３２０ｂが一方向に移動され、前記受容部３２０は、光透過部として駆動され得る。
これにより、実施例に係る光経路制御部材は、ユーザの周辺環境などに応じて２つのモードで駆動され得る。即ち、ユーザが特定の視野度のみでの光透過を望む場合、前記収容部を光遮断部として駆動し、または、ユーザが広い視野角および高い輝度を要求する環境では、電圧を印加して前記収容部を光透過部として駆動することができる。
したがって、実施例に係る光経路制御部材は、ユーザの要求に応じて２つのモードで実現可能であるので、ユーザの環境などに応じて拘束されず、光経路部材を適用することができる。
一方、前記受容部３２０は、多様な形状に形成され得る。
あるいは、図９および図１０を参照すると、前記収容部３２０は、前記収容部３２０の一端から他端に延びて前記収容部３２０の幅が変化することがある。
例えば、図９および図１０を参照すると、前記受容部３２０は、台形状に形成され得る。詳しくは、前記収容部３２０は、前記第１電極２１０から前記第２電極２２０方向に延びて前記収容部３２０の幅が広くなるように形成され得る。
即ち、前記収容部３２０の幅は、ユーザの視野面からその反対面方向に延びて幅が狭くなることがある。また、前記光透過部に電圧が印加される場合、前記収容部３２０の光吸収粒子は、前記収容部の幅が狭くなる方向に移動され得る。
即ち、前記受容部３２０の幅は、光が入射する光入射部から光が出射する光出射部方向に延びて幅が広くなることがある。
これにより、前記光吸収粒子は、前記視野面ではなく視野面の反対面方向に移動するので、視野面方向に出射する光の遮断を防止することができて、光経路部材の輝度を向上させることができる。
また、前記光吸収粒子が幅の広い領域から狭い領域方向に移動されるので、光吸収粒子が容易に移動され得る。
また、前記光吸収粒子が前記収容部の狭い領域に移動するので、ユーザの視野面方向に透過する光量を増加させて、正面輝度を向上させることができる。
あるいは、これに反して、前記収容部３２０は、前記第１電極２１０から前記第２電極２２０方向に延びて前記収容部３２０の幅が狭くなるように形成され得る。
即ち、前記収容部３２０の幅は、ユーザの視野面からその反対面方向に延びながら幅が広くなることがある。また、前記光透過部に電圧が印加される場合、前記収容部３２０の光吸収粒子は、前記収容部の幅が広がる方向に移動され得る。
即ち、前記受容部３２０の幅は、光が入射する光入射部から光が出射する光出射部方向に延びて幅が狭くなることがある。
これにより、前記光吸収粒子が移動する受容部の一面と第１電極との接触領域が増加して、光吸収粒子の移動速度、即ち、駆動速度を増加させることができる。
一方、前記受容部３２０は、前記第１電極２１０または前記第２電極２２０と離隔して配置され得る。即ち、前記受容部３２０は、前記第１電極２１０および前記第２電極２２０のいずれか一つの電極とのみ接触して配置され得る。
例えば、図１１および図１２を参照すると、前記受容部３２０は、前記第１電極２１０とは離隔することがある。
前記収容部３２０と前記第２電極２２０が互いに離隔される領域には、前記隔壁部３１０と同一または類似の物質が配置され得る。
また、前記収容部３２０は、一定の傾斜角度θを有して配置され得る。詳しくは、図１３および図１４を参照すると、前記受容部３２０は、前記第１電極２１０に対して０°超～９０°未満の傾斜角度θを有して配置され得る。即ち、前記受容部３２０は、前記第１電極２１０の一面に対して０°超～９０°未満の傾斜角度θを有し、前記第１電極２１０の上部方向に延びることができる。
これにより、前記光経路部材が表示パネルとともに使用されるとき、表示パネルのパターンと光経路部材の収容部３２０との重なり現象によるモアレを防止して、ユーザの視認性を向上させることができる。
詳しくは、前記表示パネルの場合、一方向に延びる画素パターンを含むことができる。これにより、前記画素パターンと光経路部材の収容部３２０のパターンが重なってモアレ現象を防止することができるが、前記収容部パターンを一定の角度で傾斜して配置することにより、このようなモアレ現象を防止することができる。
即ち、前記受容部パターンと前記画素パターンは、互いに交差して配置され得、このとき、前記受容部パターンと前記画素パターンは、０°超～９０°未満の角度で交差して配置され得る。
以下、実施例および比較例に係る電気泳動粒子が適用される光経路制御部材を通じて本発明をより詳しく説明する。このような実施例は、本発明をより詳しく説明するために例示として提示したものにすぎない。したがって、本発明がこのような実施例に限定されるものではない。
実施例３
第１基板上に第１電極を形成し、第２基板の下部に第２電極を形成した後、第１、２の電極の間に隔壁部によって区画される複数の受け部を形成して光経路制御部材を形成した。
このとき、前記受容部は、パラフィン系オイルおよびパラフィン系オイルに分散される実施例１の電気泳動粒子を含んでいた。
次いて、光経路制御部材に直流５Ｖ電圧を印加し、収容部の透過率が可変する現象を観察した。
実施例４
収容部に実施例２の電気泳動粒子を分散したことを除き、実施例３と同様に光経路制御部材を形成した後、収容部の透過率が可変する現象を観察した。
比較例２
収容部に比較例１の電気泳動粒子を分散したことを除き、実施例３と同様に光経路制御部材を形成した後、収容部の透過率が可変する現象を観察した。
表６を参照すると、実施例３および実施例４の光経路制御部材は、比較例２の光経路制御材に比べて、駆動速度が速く、透過率可変率が向上することが分かる。
即ち、実施例３および実施例４の光経路制御部材は、比表面積が改善された電気泳動粒子を含むことにより、電気泳動粒子の吸収率向上および反射率減少により透過率の可変率が増加できることが分かる。
また、実施例３および実施例４の光経路制御部材は、比表面積が改善された電気泳動粒子を含むことにより、電気泳動粒子の移動速度を向上させて、光経路制御部材の駆動速度を向上させることができることが分かる。
以下、図１５～図２８を参照して、他の実施例に係る光経路制御部材について説明する。他の実施例に係る光経路制御部材の説明においては、前述した実施例と同一の内容については説明を省略し、同一の構成については同一の図面符号を付与する。また、他の実施例に係る光経路制御部材は、前述した実施例に係る光経路制御部材と結合することができる。
他の実施例に係る光経路制御部材は、基板に複数のパターンが形成され得る。
図１５を参照すると、前記第１基板１１０には複数のパターンが形成され得る。詳しくは、前記第１基板１１０のある一面上には複数の第１突出パターンＰ１が形成され得る。
前記第１突出パターンＰ１は、前記第１基板１１０と同じ物質を含むことができる。前記第１突出パターンＰ１は、前記第１基板１１０と一体に形成され得る。
前記第１突出パターンＰ１は、前記第１基板１１０上で一方向に延びて配置され得る。図２を参照すると、前記第１突出パターンＰ１は、矢印方向に前記第１基板１１０の短幅方向に延びて配置され得る。
前記第１基板１１０上には、前記第１突出パターンＰ１が配置される第１領域１Ａと、前記第１突出パターンＰ１が配置されない第２領域２Ａとを含むことができる。詳しくは、前記第１突出パターンＰ１は、後述する前記光変換部３００の収容部と重なる領域にのみ配置され得る。即ち、前記第１領域１Ａは、前記収容部が配置される領域と重なり、前記第２領域は、前記光変換部３００の隔壁部と配置される領域と重なり得る。
また、図１６を参照すると、前記第２基板１２０には複数のパターンが形成され得る。詳しくは、前記第２基板１２０のある一面上には複数の第２突出パターンＰ２が形成され得る。
前記第２突出パターンＰ２は、前記第２基板１２０と同じ物質を含むことができる。前記第２突出パターンＰ２は、前記第２基板１２０と一体に形成され得る。
前記第２突出パターンＰ２は、前記第２基板１２０上で一方向に延びて配置され得る。図３を参照すると、前記第２突出パターンＰ２は、矢印方向に前記第２基板１２０の長幅方向に延びて配置され得る。即ち、前記第１突出パターンＰ１と前記第２突出パターンＰ２は、互いに異なる方向に延びて配置され得る。
前記第２基板１２０上には、前記第２突出パターンＰ２が配置される前記第３領域３Ａと、前記第２突出パターンＰ２が配置されない前記第４領域４Ａとを含むことができる。詳しくは、前記第２突出パターンＰ２は、後述する前記光変換部３００の収容部と重なる領域にのみ配置され得る。即ち、前記第３領域３Ａは、前記収容部が配置される領域と重なり、前記第４領域は、前記光変換部３００の隔壁部と配置される領域と重なり得る。
即ち、前記第１基板１１０の前記第１領域１Ａおよび前記第２基板１２０の前記第３領域３Ａは、互いに重なり、前記第１基板１１０の前記第２領域２Ａおよび前記第２基板１２０の前記第４領域４Ａは、互いに重なり得る。
図１７を参照すると、前記第１電極２１０は、前記第１突出パターンＰ１と同一面上に配置され得る。即ち、前記第１電極２１０および前記第１突出パターンＰ１は、前記第１基板１１０の同一面上に配置され得る。
詳しくは、前記第１突出パターンＰ１は、前記第１基板１１０の前記第１領域上に配置され、前記第１電極２１０は、前記第１基板１１０の前記第２領域上に配置され得る。即ち、前記第１電極２１０は、前記光変換部３００の前記受容部と重なる領域上に配置され得る。即ち、前記第１電極２１０は、前記第１基板の一面上で複数のパターン電極として配置され得る。
また、図１８を参照すると、前記第２電極２２０は、前記第２突出パターンＰ２と同一面上に配置され得る。即ち、前記第２電極２２０および前記第２突出パターンＰ２は、前記第２基板１２０の同一面上に配置され得る。
詳しくは、前記第２突出パターンＰ２は、前記第２基板１２０の前記第３領域上に配置され、前記第２電極２２０は、前記第２基板１２０の前記第４領域上に配置され得る。即ち、前記第２電極２２０は、前記光変換部３００の前記受容部と重なる領域上に配置され得る。即ち、前記第２電極２２０は、前記第２基板の一面上で複数のパターン電極として配置され得る。
あるいは、図１９を参照すると、前記第１基板１１０の一面上には第１電極２１０が配置され得る。
前記第１電極２１０は、前記第１突出パターンＰ１と互いに異なる面上に配置され得る。即ち、前記第１電極２１０および前記第１突出パターンＰ１は、前記第１基板１１０と反対となる面上にそれぞれ配置され得る。
詳しくは、前記第１突出パターンＰ１は、前記第１基板１１０の一面上に配置され、前記第１電極２１０は、前記第１基板１１０の一面と反対となる他面上に配置され得る。
また、前記第１電極２１０は、前記第１基板１１０の他面で面電極として配置され得る。即ち、前記第１電極２１０は、前記第１基板１１０の他面上で前記第１基板１１０の前記第１、２領域上にすべて配置され得る。
これにより、前記第１電極２１０を別にパターニングする工程を省略することができる。
また、図２０を参照すると、前記第２基板１２０の一面上には前記第２電極２２０が配置され得る。
前記第２電極２２０は、前記第２突出パターンＰ２と互いに異なる面上に配置され得る。即ち、前記第２電極２２０および前記第２突出パターンＰ２は、前記第２基板１２０と反対となる面上にそれぞれ配置され得る。
詳しくは、前記第２突出パターンＰ２は、前記第２基板１２０の一面上に配置され、前記第２電極２２０は、前記第２基板１２０の一面と反対となる他面上に配置され得る。
また、前記第２電極２２０は、前記第２基板１２０の他面で面電極として配置され得る。即ち、前記第２電極２２０は、前記第２基板１２０の他面上で前記第２基板１２０の前記第３、４領域上にすべて配置され得る。
これにより、前記第２電極２２０を別にパターニングする工程を省略することができる。
前記第１基板１１０および前記第２基板１２０には、それぞれ前述した前記第１突出パターンＰ１と第２突出パターンＰ２とを含むことができる。
図２１～図２８を参照すると、前記パターンは、前記第１基板１１０、前記第２基板１２０および前記光変換部３００などとの関係において多様な位置に配置され得る。
図２１および図２２を参照すると、前記第１突出パターンＰ１および前記第２突出パターンＰ２は、互いに対向して配置され得る。即ち、前記第１突出パターンＰ１は、前記光変換部３００と前記第１基板１１０との間に配置され、前記第２突出パターンＰ２は、前記光変換部３００と前記第２基板１２０との間に配置され得る。
前記第１基板１１０上には、前記第１電極２１０および前記第１突出パターンＰ１が配置され得る。前記第１電極２１０は、前記第１突出パターンＰ１の間に配置され、前記第１突出パターンＰ１は、前記第１電極２１０の間に配置され得る。
前記第１突出パターンＰ１は、前記隔壁部３１０と重なる領域に配置され得る。また、前記第１電極２１０は、前記収容部３２０と重なる領域に配置され得る。
前記第１電極２１０は、前記受容部と重なる領域上に配置され、前記受容部に電圧を印加することができる。
前記第１突出パターンＰ１は、前記隔壁部３１０方向に移動する光を集光することができる。詳しくは、前記第１基板１１０の下部方向から出射して、前記光変換部３００方向に入射することができる。前記第１突出パターンＰ１は、前記光変換部に移動する光を集光して光の直進性を高める役割をすることができる。即ち、前記第１突出パターンは、バックライトモジュールの第１プリズム基板の役割と同じ役割をすることができる。
前記第２基板１２０上には、前記第２電極２２０および前記第２突出パターンＰ２が配置され得る。前記第２電極２２０は、前記第２突出パターンＰ２の間に配置され、前記第２突出パターンＰ２は、前記第２電極２２０の間に配置され得る。
前記第２突出パターンＰ２は、前記隔壁部３１０と重なる領域に配置され得る。また、前記第２電極２２０は、前記収容部３２０と重なる領域に配置され得る。
前記第２電極２２０は、前記受容部と重なる領域上に配置され、前記受容部に電圧を印加することができる。
前記第２突出パターンＰ２は、前記隔壁部３１０方向に移動する光を集光することができる。詳しくは、前記第２基板１２０の下部方向から出射して、前記光変換部３００方向に入射することができる。前記第２突出パターンＰ２は、前記光変換部に移動する光を集光して光の直進性を高める役割をすることができる。即ち、前記第２突出パターンは、バックライトモジュールの第２プリズム基板の役割と同じ役割をすることができる。
即ち、前記第１、２の突出パターンは、バックライトモジュールのプリズム基板の役割をすることができる。これにより、前記光経路制御部材を他の部材と結合してディスプレイ装置に適用するとき、光源を供給するバックライトモジュールのプリズム基板を省略することができる。
したがって、光経路制御部材をディスプレイ装置に適用するとき、ディスプレイ装置に含まれる構成の一部を省略することができるので、ディスプレイ装置の厚さを減少させることができ、厚さの減少に応じて光透過率を増加させることができる。
また、前記第１、２突出パターンにより、前記第１基板１１０上の光変換部と前記光変換部上の接着層との密着力を向上させることができる。即ち、前記第１、２突出パターンによって前記第１、２基板の表面粗さが増加することができ、これにより、前記光変換部および接着層と接触する接触面積が増加して、前記第１、２基板と前記光変換部および接着層との密着力を向上させることができる。
または。図２３および図２４を参照すると、前記第１突出パターンＰ１は、前記第１基板１１０の一面上に配置され、前記第２突出パターンＰ２は、前記第２基板１２０の一面上に配置され得る。
前記第１突出パターンＰ１は、前記第１電極２１０と異なる面上に配置され得る。詳しくは、前記第１電極２１０は、前記第１基板１１０の上部面に配置され、前記第１突出パターンＰ１は、前記第１基板１１０の下部面に配置され得る。
また、前記第２突出パターンＰ２は、前記第２電極２２０と異なる面上に配置され得る。詳しくは、前記第２電極２２０は、前記第２基板１２０の下部面に配置され、前記第２突出パターンＰ２は、前記第２基板１２０の上部面に配置され得る。
前記第１電極２１０および前記第２電極２２０は、それぞれ前記第１基板および前記第２基板の一面上で面電極として配置され得る。即ち、前記第１電極２１０および前記第２電極２２０は、前記光変換部の隔壁部３１０および収容部３２０と重なる領域に配置され得る。前記電極と突出パターンを基板の互いに異なる面上に配置することによって、前記第１、２電極を別にパターニングする工程を省略することができる。
あるいは。図２５および図２６を参照すると、前記第１突出パターンＰ１は、前記第１基板１１０の一面上に配置され、前記第２突出パターンＰ２は、前記第２基板１２０の一面上に配置され得る。
前記第１突出パターンＰ１は、前記第１電極２１０と異なる面上に配置され得る。詳しくは、前記第１電極２１０は、前記第１基板１１０の上部面に配置され、前記第１突出パターンＰ１は、前記第１基板１１０の下部面に配置され得る。
また、前記第２突出パターンＰ２は、前記第２電極２２０と同一面上に配置され得る。詳しくは、前記第２電極２２０および前記第２突出パターンＰ２は、前記第２基板１２０の下部面に配置され得る。
即ち、前記第１電極２１０は、前記第２電極２２０および前記第２突出パターンＰ２と互いに対向して配置され得る。
前記第１電極２１０は、前記第１基板の一面上に面電極として配置され得る。また、前記第２電極２２０は、前記第２基板の一面上で複数のパターン電極として配置され得る。即ち、前記第１電極２１０は、前記光変換部の隔壁部３１０および収容部３２０と重なる領域上に配置され、前記第２電極２２０は、前記光変換部の収容部３２０と重なる領域にのみ配置され得る。
または。図２７および図２８を参照すると、前記第１突出パターンＰ１は、前記第１基板１１０の一面上に配置され、前記第２突出パターンＰ２は、前記第２基板１２０の一面上に配置され得る。
前記第１突出パターンＰ１は、前記第１電極２１０と同一面上に配置され得る。詳しくは、前記第１電極２１０および前記第１突出パターンＰ１は、前記第１基板１１０の上部面に配置され得る。
また、前記第２突出パターンＰ２は、前記第２電極２２０と異なる面上に配置され得る。詳しくは、前記第２電極２２０は、前記第２基板１２０の下部面に配置され、前記第２突出パターンＰ２は、前記第２基板１２０の上部面に配置され得る。
即ち、前記第２電極２２０は、前記第１電極２１０および前記第１突出パターンＰ１と互いに対向して配置され得る。
前記第２電極２２０は、前記第２基板の一面上に面電極として配置され得る。また、前記第１電極２１０は、前記第１基板の一面上で複数のパターン電極として配置され得る。即ち、前記第２電極２２０は、前記光変換部の隔壁部３１０および収容部３２０と重なる領域上に配置され、前記第１電極２１０は、前記光変換部の収容部３２０と重なる領域にのみ配置され得る。
他の実施例に係る光経路制御部材は、電極が配置される第１基板および第２基板のいずれか一面上に突出して形成される複数の突出パターンを含むことができる。
詳しくは、前記第１基板には第１突出パターンが配置され、前記第２基板には前記第２突出パターンが配置され得る。前記第１、２突出パターンは、互いに異なる方向に延びて配置され、前記第１基板から前記第２基板方向に移動する光を集光する役割をすることができる。
即ち、前記第１、２基板に形成される複数の突出パターンは、バックライトモジュールのプリズムシートと同様の機能をすることができる。
したがって、前記光経路制御部材をバックライトモジュールと結合して使用するとき、前記バックライトモジュールから光を集光するプリズム基板を省略することができる。したがって、ディスプレイ装置の厚さを減少させることができ、プリズム基板を通過しながら発生する光損失が発生し得る。
また、前記第１、２突出部材により、第１、２基板の表面粗さを増加させ、１、２基板と密着する光変換部および接着層との接触面積を増加させて、向上した密着力を有することができる。
したがって、実施例に係る光経路制御部材およびこれを含むディスプレイ装置は、薄い厚さを実現することができ、向上した正面輝度および信頼性を有することができる。
以下、図２９～図３１を参照して、実施例に係る光経路制御部材が適用される表示装置およびディスプレイ装置について説明する。
図２９を参照すると、実施例に係る光経路制御部材１０００は、表示パネル２０００上に配置され得る。
前記表示パネル２０００と前記光経路制御部材１０００は、互いに接着して配置され得る。例えば、前記表示パネル２０００と前記光経路制御部材１０００は、接着部材１５００を通じて互いに接着され得る。前記接着部材１５００は透明であり得る。例えば、前記接着部材１５００は、光学用透明接着物質を含む接着剤または接着層を含むことができる。
前記接着部材１５００は、離型フィルムを含むことができる。詳しくは、前記光経路部材と表示パネルを接着させるとき、離型フィルムを除去した後、前記光経路制御部材および表示パネルを接着させることができる。
前記表示パネル２０００は、第１’基板２１００および第２’基板２２００を含むことができる。前記表示パネル２０００が液晶表示パネルである場合、前記光経路制御部材は、前記液晶パネルの下部に形成され得る。即ち、液晶パネルでユーザが眺める面を液晶パネルの上部と定義するとき、前記光経路制御部材は、前記液晶パネルの下部に配置され得る。前記表示パネル２０００は、薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、ＴＦＴ）と画素電極を含む第１’基板２１００とカラーフィルタ層を含む第２’基板２２００が液晶層を挟んで合着した構造に形成され得る。
また、前記表示パネル２０００は、薄膜トランジスタ、カラーフィルタおよびブラック電解質が第１’基板２１００に形成され、第２’基板２２００が液晶層を挟んで前記第１’基板２１００と合着するＣＯＴ（ｃｏｌｏｒ ｆｉｌｔｅｒ ｏｎ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）構造の液晶表示パネルであり得る。即ち、前記第１’基板２１００上に薄膜トランジスタを形成し、前記薄膜トランジスタ上に保護膜を形成し、前記保護膜上にカラーフィルタ層を形成することができる。また、前記第１’基板２１００には、前記薄膜トランジスタと接触する画素電極を形成する。このとき、開口率を向上させ、マスク工程を簡略化するためにブラック電解質を省略し、共通電極がブラック電解質の役割を兼ねるように形成することもできる。
また、前記表示パネル２０００が液晶表示パネルである場合、前記表示装置は、前記表示パネル２０００の背面で光を提供するバックライトユニットをさらに含むことができる。前記バックライトユニットは、前記光経路制御部材の下部に配置され得る。
即ち、図２９のように、前記光経路制御部材は、前記液晶パネルの下部に配置され得る。
あるいは、前記表示パネル２０００が有機発光ダイオードパネルである場合、前記光経路制御部材は、前記有機発光ダイオードパネルの上部に形成され得る。即ち、有機発光ダイオードパネルでユーザが眺める面が前記有機発光ダイオードパネルの上部と定義されるとき、前記光経路制御部材は、前記有機発光ダイオードパネルの上部に配置され得る。前記表示パネル２０００は、別の光源を必要としない自発光素子を含むことができる。前記表示パネル２０００は、第１’基板２１００上に薄膜トランジスタが形成され、前記薄膜トランジスタと接触する有機発光素子が形成され得る。前記有機発光素子は、陽極、陰極、および前記陽極と陰極との間に形成された有機発光層を含むことができる。また、前記有機発光素子上にインカプセルのための封止基板 の役割をする第２基板２２００をさらに含むことができる。
また、図面には示されていないが、前記光経路制御部材１０００と前記表示パネル２０００との間に偏光板がさらに配置され得る。前記偏光板は、線偏光板または外光反射防止偏光板であり得る。例えば、前記表示パネル２０００が液晶表示パネルである場合、前記偏光板は、線偏光板であり得る。また、前記表示パネル２０００が有機発光ダイオードパネルである場合、前記偏光板は、外光反射防止偏光板であり得る。
また、光経路制御部材１０００上には、反射防止層またはアンチグレアなどの追加の機能層１３００がさらに配置され得る。詳しくは、前記機能層１３００は、前記光経路制御部材の前記第１基板１１０の一面と接着することができる。図面には示されていないが、前記機能層１３００は、前記光経路制御部材の第１基板１１０と接着層を通じて互いに接着され得る。また、前記機能層１３００上には、前記機能層を保護する離型フィルムがさらに配置され得る。
また、前記表示パネルと光経路制御部材との間にはタッチパネルがさらに配置され得る。
図面上には、前記光経路制御部材が前記表示パネルの上部に配置されることが示されているが、実施例はこれに限定されず、前記光制御部材は、光調節が可能な位置、即ち、前記表示パネルの下部または前記表示パネルの第２基板および第１基板の間など、多様な位置に配置され得る。
図３０および図３１を参照すると、実施例に係る光経路制御部材は、車両に適用され得る。
図３０および図３１を参照すると、実施例に係る光経路制御部材は、ディスプレイを表示するディスプレイ装置に適用され得る。
例えば、図３０のように光経路制御部材に電源が印加されない場合には、前記収容部が光遮断部として機能して、ディスプレイ装置が遮光モードで駆動され、図３１のように光経路制御部材に電源が印加される場合、前記受容部は、光透過部として機能して、ディスプレイ装置が公開モードで駆動され得る。
これにより、ユーザが電源の印加に応じてディスプレイ装置をプライバシーモードまたは一般モードで容易に駆動することができる。
また、図面には示されていないが。実施例に係る光経路制御部材が適用されるディスプレイ装置は、車両の内部にも適用され得る。
例えば、実施例に係る光経路制御部材を含むディスプレイ装置は、車両の情報、車両の移動経路を確認する映像を表現することができる。前記ディスプレイ装置は、車両の運転席および助手席の間に配置され得る。
また、実施例に係る光経路制御部材は、車両の速度、エンジン、および警告信号などを表示する計器盤に適用され得る。
また、実施例に係る光経路制御部材は、車両の前面ガラス（ＦＧ）または左右の窓ガラスに適用され得る。
上述した実施例に説明された特徴、構造、効果などは本発明の少なくとも一つの実施例に含まれ、必ずしも一つの実施例にのみ限定されるものではない。さらに、各実施例において例示された特徴、構造、効果などは実施例が属する分野の通常の知識を有する者によって他の実施例に対しても組合せまたは、変形して実施可能である。したがって、このような組合せと変形に関係した内容は、本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
また、以上、実施例を中心に説明したがこれは単なる例示に過ぎず、実施例を限定するものではなく、実施例が属する分野の通常の知識を有した者であれば本実施例の本質的な特性を逸脱しない範囲で、以上で例示されていない様々な変形と応用が可能であることが理解できるだろう。例えば、実施例に具体的に示された各構成要素は、変形して実施することができるものである。そして、このような変形と応用に係る差異点は、添付された請求の範囲で設定する実施例の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
Claims (10)
- カーボンブラックを含む電気泳動粒子であって、
電気泳動粒子は、コア部と、
前記コア部の外面を囲んで配置されるシェル部と、を含み、
前記コア部の表面には突出部が形成され、
前記コア部は、２以下の色度指数を有し、
前記コア部は、９０％～９９％の光吸収率を有し、
前記電気泳動粒子の粒径は、５０ｎｍ～８００ｎｍである、電気泳動粒子。 - 前記コア部の表面には溝部がさらに形成され、
前記コア部の比表面積は、２００ｍ２／ｇ～６５０ｍ２／ｇである、請求項１に記載の電気泳動粒子。 - 前記コア部は、複数のナノカーボンブラック粒子が凝集されて形成される、請求項１に記載の電気泳動粒子。
- 前記コア部の表面には、水酸化基またはカルボキシル基に置換される表面処理層が形成され、
前記シェル部は、前記表面処理層上にコーティングされる、請求項１に記載の電気泳動粒子。 - 前記第１基板と、
前記第１基板の上部面上に配置される第１電極と、
前記第１基板の上部に配置される第２基板と、
前記第２基板の下部面に配置される第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に配置される光変換部と、を含み、
前記光変換部は、交互に配置される隔壁部および収容部を含み、
前記収容部は、分散液および前記分散液内に分散される複数の電気泳動粒子を含み、
前記電気泳動粒子は、
カーボンブラックを含むコア部と、
前記コア部の外面を囲んで配置されるシェル部と、を含み、
前記コア部の表面には突出部が形成され、
前記電気泳動粒子は、２以下の色度指数を有し、
前記電気泳動粒子は、９０％～９９％の光吸収率を有し、
前記電気泳動粒子の粒径は、５０ｎｍ～８００ｎｍである、光経路制御部材。 - 前記コア部の表面には溝部がさらに形成され、
前記コア部の比表面積は、２００ｍ２／ｇ～６５０ｍ２／ｇ である、請求項５に記載の電気泳動粒子。 - 前記コア部は、複数のナノカーボンブラック粒子が凝集されて形成される、請求項５に記載の光経路制御部材。
- 前記収納部は、
前記電圧が印加される場合、光遮断部として駆動し、
前記電圧が印加されない場合、光透過部として駆動する、請求項５に記載の光経路制御部材 。 - 表示パネルと、
前記表示パネルの上部または下部に配置される光路制御部材と、を含み、
前記光路制御部材は、
第１基板と、
前記第１基板の上部面上に配置される第１電極と、
前記第１基板の上部に配置される第２基板と、
前記第２基板の下部面に配置される第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に配置される光変換部と、を含み、
前記光変換部は、交互に配置される隔壁部および収容部を含み、
前記収容部は、分散液および前記分散液内に分散される複数の電気泳動粒子を含み、
前記電気泳動粒子は、
カーボンブラックを含むコア部と、
前記コア部の外面を囲んで配置されるシェル部と、を含み、
前記コア部の表面には突出部が形成され、
前記電気泳動粒子は、２以下の色度指数を有し、
前記電気泳動粒子は、９０％～９９％の光吸収率を有し、
前記電気泳動粒子の粒径は、５０ｎｍ～８００ｎｍである、ディスプレイ装置。 - 前記パネルは、液晶表示パネルまたは有機発光ダイオードパネルを含む、請求項９に記載のディスプレイ装置。
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