KR102398309B1 - 광 제어장치, 그를 포함한 투명표시장치, 및 그의 제조방법 - Google Patents

광 제어장치, 그를 포함한 투명표시장치, 및 그의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 투명 모드에서 광 투과율을 향상시키고, 빠른 응답 속도를 구현할 수 있으며, 이색성 염료의 석출을 감소시킬 수 있는 광 제어장치 및 그를 포함한 투명표시장치를 제공한다. 본 발명에 따른 광 제어장치는 서로 마주보는 제1 기판과 제2 기판, 제1 기판 및 제2 기판 사이에 배치되어 제1 기판과 제2 기판 사이의 갭을 유지하는 제1 격벽 및 제2 격벽, 제2 격벽과 마주보는 제1 격벽의 측면에 배치된 제1 전극, 제1 격벽과 마주보는 제2 격벽의 측면에 배치된 제2 전극, 및 제1 전극 및 제2 전극 사이에 배치되며, 액정들 및 이색성 염료들을 포함하여 제1 전극과 제2 전극에 인가되는 전압에 따라 광 투과도를 변화시키는 광 제어셀을 포함한다.

Description

광 제어장치, 그를 포함한 투명표시장치, 및 그의 제조방법{LIGHT CONTROLLING DEVICE, TRANSPARENT DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명의 실시예는 광 제어장치, 그를 포함한 투명표시장치, 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
최근 정보화 시대로 접어듦에 따라 대량의 정보를 처리 및 표시하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응하여 여러 가지 다양한 표시장치가 개발되어 각광받고 있다. 이와 같은 표시장치의 구체적인 예로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display device: LCD), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device: PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display device: FED), 전기발광표시장치(Electroluminescence Display device: ELD), 유기발광소자(Organic Light Emitting Diodes: OLED) 등을 들 수 있다.
최근에는 표시장치는 박형화, 경량화, 및 저소비 전력화되고 있으며, 이로 인해 표시장치의 적용 분야가 계속 증가하고 있다. 특히, 표시장치는 대부분의 전자 장치나 모바일 기기에서 사용자 인터페이스의 하나로 사용되고 있다.
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.
투명표시장치는 유기발광표시장치로 구현될 수 있으며, 이 경우 전력 소비가 적은 장점이 있으나, 어두운 환경에서는 명암비(contrast ratio)에 문제가 없지만 빛이 있는 일반 환경에서는 명암비가 저하되는 단점이 있다. 그러므로 투명표시장치가 유기발광표시장치로 구현되는 경우 명암비 저하를 방지하기 위해 빛을 차광하는 차광 모드와 빛을 투과시키는 투과 모드를 구현할 수 있는 광 제어장치가 필요하다.
광 제어장치는 전압이 인가되지 않는 상태에서 빛을 투과시키는 투과 모드로 구현될 수 있으며, 낮은 구동 전압으로 투과 모드에서 차광 모드로 전환할 수 있는 장점이 있다. 이때, 광 제어장치는 전압 인가를 위하여 인듐 주석 산화물(예; Indium Tin Oxide, ITO), 인듐 아연 산화물(예; Indium Zinc Oxide, IZO)과 같은 투명전극을 이용한다. 이러한 광 제어장치는 투과 모드에서 광이 투명전극을 투과하게 되어 투과율이 감소된다는 문제점이 있다.
또한, 광 제어장치는 투명전극의 높은 단위 면적 당 저항값으로 인하여 응답속도가 떨어지고, 투명전극에 의한 황변 현상(yellowish)이 발생하는 다른 문제점도 있다.
또한, 광 제어장치는 전압 인가 여부에 따라 투과도를 변화시키는 광 투과도 가변물질을 이용하여 투과 모드와 차광 모드를 구현할 수 있다. 이때, 광 투과도 가변 물질은 이색성 염료가 사용될 수 있다. 광 제어장치는 이색성 염료의 농도에 따라 이색성 염료가 석출되는 경우가 발생한다. 이러한 경우, 광 제어장치는 석출된 이색성 염료에 의하여 투과율이 감소된다는 또 다른 문제점이 있다.
본 발명의 실시예는 투명 모드에서 광 투과율을 향상시키고, 빠른 응답 속도를 구현할 수 있는 광 제어장치 및 그를 포함한 투명표시장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 실시예는 이색성 염료의 석출을 최소화시킬 수 있는 광 제어장치 및 그를 포함한 투명표시장치를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 광 제어장치는 서로 마주보는 제1 기판과 제2 기판, 제1 기판 및 제2 기판 사이에 배치되어 제1 기판과 제2 기판 사이의 갭을 유지하는 제1 격벽 및 제2 격벽, 제2 격벽과 마주보는 제1 격벽의 측면에 배치된 제1 전극, 제1 격벽과 마주보는 제2 격벽의 측면에 배치된 제2 전극, 및 제1 전극 및 제2 전극 사이에 배치되며, 액정들 및 이색성 염료들을 포함하여 제1 전극과 제2 전극에 인가되는 전압에 따라 광 투과도를 변화시키는 광 제어셀을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 투명표시장치는 입사되는 광을 투과시키는 투과 영역들과 광을 발광하는 발광 영역들을 포함하는 투명표시패널 및 투명표시패널의 일면에 배치되고, 입사되는 광을 투과시키는 투과 모드와 입사되는 광을 차단하는 차광 모드가 가능한 광 제어장치를 구비한다. 광 제어장치는 서로 마주보는 제1 기판과 제2 기판, 제1 기판 및 제2 기판 사이에 배치되어, 제1 기판과 제2 기판 사이의 갭을 유지하는 복수의 제1 격벽들, 제1 기판 및 제2 기판 사이에서 제1 격벽들과 교대로 배치되고, 제1 기판과 제2 기판 사이의 갭을 유지하는 복수의 제2 격벽들, 인접한 제2 격벽들과 마주보는 제1 격벽의 측면 상에 배치된 제1 전극, 인접한 제1 격벽들과 마주보는 제2 격벽의 측면 상에 배치된 제2 전극, 및 제1 전극 및 제2 전극 사이에 배치되며, 액정들 및 이색성 염료들을 포함하여 제1 전극과 제2 전극에 인가되는 전압에 따라 광 투과도를 변화시키는 광 제어셀을 포함한다.
본 발명에 따르면, 광 제어장치의 제1 전극 및 제2 전극을 투명표시패널의 발광 영역과 대응되도록 형성함에 따라 투명표시패널의 투과 영역으로 입사되는 광이 제1 전극 및 제2 전극에 의하여 손실되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 광 제어장치의 제1 전극 및 제2 전극이 투명표시패널의 투과 영역에 형성되지 않기 때문에 제1 전극 및 제2 전극을 단위 면적당 저항값이 낮은 불투명 전극을 사용할 수 있다. 이에 따라, 광 제어장치는 광 투과도 가변물질의 응답속도를 향상시킬 수 있어 투과 모드에서 차광 모드로 변경하는데 걸리는 시간 또는 차광 모드에서 투과 모드로 변경하는데 걸리는 시간을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명은 투명표시패널의 투과 영역에 광 제어장치의 제1 전극 및 제2 전극을 형성하고 제1 전극 및 제2 전극으로 투명전극을 형성함에 따라 나타날 수 있는 황변 현상(yellowish)이 발생하지 않는다.
또한, 본 발명은 제1 격벽 및 제2 격벽에 의하여 광 제어셀의 갭을 유지할 수 있으며, 광 제어셀의 갭을 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 광 제어셀 내에 분포되어 있는 이색성 염료의 농도를 감소시킬 수 있어 이색성 염료가 광 제어셀 내에서 석출되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 투명표시장치를 보여주는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 투명표시장치의 투명표시패널, 게이트 구동부, 소스 드라이브 집적회로, 연성필름, 회로보드, 및 타이밍 제어부를 보여주는 평면도이다.
도 3은 도 2의 표시영역의 화소를 보여주는 일 예시도면이다.
도 4는 도 3의 I-I'의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 광 제어장치를 보여주는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 광 제어장치를 보여주는 평면도이다.
도 7은 도 6의 I-I'의 제1 예를 보여주는 단면도이다.
도 8은 도 6의 Ⅱ-Ⅱ'의 단면도이다.
도 9는 도 6의 Ⅲ-Ⅲ'의 단면도이다.
도 10은 도 10은 도 7의 변형된 실시예를 보여주는 단면도이다.
도 11은 도 6의 I-I'의 제2 예를 보여주는 단면도이다.
도 12는 도 6의 I-I'의 제3 예를 보여주는 단면도이다.
도 13은 도 6의 I-I'의 제4 예를 보여주는 단면도이다.
도 14A는 격벽이 형성되지 않은 광 제어장치에 대한 시뮬레이션 결과를 보여주는 도면이다.
도 14B는 격벽이 형성된 광 제어장치에 대한 시뮬레이션 결과를 보여주는 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 광 제어장치의 제조방법을 보여주는 흐름도이다.
도 16A 내지 도 16F는 본 발명의 실시예에 따른 광 제어장치의 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
본 명세서에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
"X축 방향", "Y축 방향" 및 "Z축 방향"은 서로 간의 관계가 수직으로 이루어진 기하학적인 관계만으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 구성이 기능적으로 작용할 수 있는 범위 내에서보다 넓은 방향성을 가지는 것을 의미할 수 있다.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제 1 항목, 제 2 항목 또는 제 3 항목 각각 뿐만 아니라 제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미할 수 있다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 투명표시장치를 보여주는 사시도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 투명표시장치의 투명표시패널, 게이트 구동부, 소스 드라이브 집적회로, 연성필름, 회로보드, 및 타이밍 제어부를 보여주는 평면도이다. 도 3은 도 2의 표시영역의 화소를 보여주는 일 예시도면이다. 도 4는 도 3의 I-I'의 단면도이다.
이하에서는 도 1 내지 도 4를 결부하여 본 발명의 실시예에 따른 투명표시장치를 상세히 설명한다. 도 1 내지 도 4에서 설명의 편의를 위해 X축 방향은 게이트 라인과 나란한 방향이고, Y축 방향은 데이터 라인과 나란한 방향이며, Z축 방향은 투명표시장치의 높이 방향인 것을 중심으로 설명하였다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 투명표시장치는 투명표시패널(100) 및 광 제어장치(200)을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 투명표시장치는 유기발광 표시장치(Organic Light Emitting Display)로 구현된 것을 중심으로 설명하였으나, 액정표시장치(Liquid Crystal Display), 퀀텀닷발광표시장치(Quantum dot Lighting Emitting Diode) 또는 전기영동 표시장치(Electrophoresis display)로도 구현될 수 있다.
투명표시패널(100)은 하부 기판(111), 상부 기판(112), 게이트 구동부(120), 소스 드라이브 집적회로(integrated circuit, 이하 "IC"라 칭함)(130), 연성필름(140), 회로보드(150), 및 타이밍 제어부(160)를 포함한다.
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.
투명표시패널(100)은 입사되는 빛을 투과시키거나 화상을 표시한다. 투명표시패널(100)의 표시영역(DA)에는 게이트 라인들과 데이터 라인들이 형성되며, 게이트 라인들과 데이터 라인들의 교차 영역들에는 화소(P)들이 형성될 수 있다. 표시영역(DA)의 화소(P)들은 화상을 표시할 수 있다.
표시영역(DA)의 화소(P)들 각각은 도 3 및 도 4와 같이 투과 영역(TA)와 발광 영역(EA)을 포함한다. 발광 영역(EA)은 복수의 발광부들을 포함할 수 있다. 투명표시패널(100)은 투과 영역(TA)들로 인해 투명표시패널(100)의 배면(背面)에 위치한 사물 또는 배경을 볼 수 있으며, 발광 영역(EA)들로 인해 화상을 표시할 수 있다. 도 3 및 도 4에서는 발광 영역(EA)이 적색 발광부(RE), 녹색 발광부(GE) 및 청색 발광부(BE)를 포함하는 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다.
투과 영역(TA)은 입사되는 빛을 거의 그대로 통과시키는 영역이다. 발광 영역(EA)은 빛을 발광하는 영역으로, 적색 발광부(RE)는 적색광을 발광하는 영역이고, 녹색 발광부(GE)는 녹색광을 발광하는 영역이며, 청색 발광부(BE)는 청색광을 발광하는 영역이다. 발광 영역(EA)은 입사되는 빛이 차단되는 불투명한 영역에 해당한다.
적색 발광부(RE), 녹색 발광부(GE) 및 및 청색 발광부(BE) 각각에는 도 4와 같이 트랜지스터(T), 애노드 전극(AND), 유기층(EL), 캐소드 전극(CAT)이 마련될 수 있다.
트랜지스터(T)는 하부 기판(111)상에 마련되는 액티브층(ACT), 액티브층(ACT) 상에 마련되는 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, 보텀 게이트 방식으로 형성될 수도 있다.
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 격벽이 마련되며, 이로 인해 서로 인접한 애노드 전극(AND)들은 전기적으로 절연될 수 있다.
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(W) 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.
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. 광 제어장치(200)는 투명표시패널(100)이 발광하는 방향의 반대 방향에 배치되는 것이 바람직하다. 따라서, 광 제어장치(200)는 전면 발광 방식에서는 투명표시패널(100)의 아래, 즉 하부 기판(111)의 아래에 배치되고, 배면 발광 방식에서는 투명표시패널(100)의 위, 즉 상부 기판(112)의 위에 배치되는 것이 바람직하다.
전면 발광 방식에서는 유기층(EL)의 빛이 상부기판 방향으로 발광하므로, 트랜지스터(T)가 격벽(W)과 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.
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.
게이트 구동부(120)는 타이밍 제어부(160)로부터 입력되는 게이트 제어신호에 따라 게이트 라인들에 게이트 신호들을 공급한다. 도 2에서는 게이트 구동부(120)가 투명표시패널(100)의 표시영역(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 표시영역(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.
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.
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.
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.
타이밍 제어부(160)는 외부의 시스템 보드(미도시)로부터 디지털 비디오 데이터와 타이밍 신호를 입력받는다. 타이밍 제어부(160)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(160)는 게이트 제어신호를 게이트 구동부(120)에 공급하고, 소스 제어신호를 소스 드라이브 IC(130)들에 공급한다.
광 제어장치(200)는 차광 모드에서 입사되는 광을 차단하고, 투과 모드에서 입사되는 광을 투과시킬 수 있다. 이하에서는 도 5 내지 도 12를 참조하여 광 제어장치(200)에 대하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
제1 실시예
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 광 제어장치를 보여주는 사시도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 광 제어장치를 보여주는 평면도이다. 도 7은 도 6의 I-I'의 제1 예를 보여주는 단면도이고, 도 8은 도 6의 Ⅱ-Ⅱ'의 단면도이며, 도 9는 도 6의 Ⅲ-Ⅲ'의 단면도이다. 도 10은 도 7의 변형된 실시예를 보여주는 단면도이다.
도 5 내지 도 9를 참조하면, 광 제어장치(200)는 도 5와 같이 제1 기판(210), 제2 기판(220) 및 광 제어층(230)을 포함한다.
제1 및 제2 기판들(210, 220) 각각은 유리 기판(glass substrate) 또는 플라스틱 필름(plastic film)일 수 있다. 제1 및 제2 기판들(210, 220) 각각이 플라스틱 필름인 경우, TAC(triacetyl cellulose) 또는 DAC(diacetyl cellulose) 등과 같은 셀룰로오스 수지(Cellulose resin), 노르보르넨 유도체(Norbornene derivatives) 등의 COP(cyclo olefin polymer), COC(cyclo olefin copolymer), PMMA(poly(methylmethacrylate) 등의 아크릴 수지(acrylic resin), 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.
광 제어층(230)은 제1 기판(210)과 제2 기판(220) 사이에 배치되어 입사되는 광을 투과시키는 투과 모드와 입사되는 광을 차단하는 차광 모드로 구현될 수 있다. 본 발명의 실시예에서 차광 모드는 광 제어장치(200)의 광 투과율이 α% 보다 작은 경우를 나타내고, 투과 모드는 광 제어 장치(200)의 광 투과율이 β% 이상인 경우를 나타낸다고 가정할 수 있다. 광 제어 장치(200)의 광 투과율은 광 제어 장치(200)에 입사되는 광 대비 출력되는 광의 비율을 나타낸다.
구체적으로, 광 제어층(230)은 도 6 내지 도 9에 도시된 바와 같이 제1 격벽(242), 제2 격벽(244), 제1 전극(252), 제2 전극(254), 광 제어셀(260), 제1 배향막(282) 및 제2 배향막(284)을 포함한다.
제1 격벽(242) 및 제2 격벽(244)은 제1 기판(210)과 제2 기판(220) 사이에 배치되어 광 제어셀(260)의 갭을 유지시킨다. 제1 격벽(242) 및 제2 격벽(244)은 복수 개가 형성될 수 있으며, 광 제어셀(260)을 구획할 수 있다. 이때, 제1 격벽(242) 및 제2 격벽(244)은 교대로 배치되며, 소정의 간격으로 이격될 수 있다.
제1 격벽(242) 및 제2 격벽(244)은 투명한 재질로 형성될 수 있다. 이 경우, 격벽(252)들은 포토 레지스트(photo resist), 광경화성 폴리머 및 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane) 중 어느 하나로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
또는, 제1 격벽(242) 및 제2 격벽(244)은 광을 흡수할 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 격벽(242) 및 제2 격벽(244)은 각각은 블랙 격벽으로 구현될 수 있다.
또는, 격벽(252)들은 광을 산란할 수 있는 산란 입자들을 포함할 수 있다. 산란 입자는 비즈(bids) 또는 실리카 볼(silica ball)일 수 있다.
한편, 제1 격벽(242) 및 제2 격벽(244)은 능동적으로 광을 통과시키거나 광을 차단하지 못한다. 즉, 제1 격벽(242) 및 제2 격벽(244)은 투명한 물질로 형성되는 경우 광을 통과시킬 뿐이며, 광을 차단하는 역할을 하지 못한다. 또한, 제1 격벽(242) 및 제2 격벽(244)은 광을 흡수하는 물질 또는 광을 산란시키는 물질을 포함하는 경우 광을 산란시키거나 차단할 뿐이며, 광을 통과시키지 못한다. 따라서, 제1 격벽(242) 및 제2 격벽(244)이 투명표시장치의 투과 영역(TA)에 대응되는 영역에 형성되는 경우, 차광 모드에서 제1 격벽(242) 및 제2 격벽(244)에 의하여 빛샘이 발생하여 광 투과율이 높아지거나, 투과 모드에서 제1 격벽(242) 및 제2 격벽(244)에 의하여 광을 차단하여 광 투과율이 낮아지는 문제가 있다.
이러한 이유로, 제1 격벽(242) 및 제2 격벽(244)은 투명표시패널(100)의 발광 영역(EA)들에 대응되게 배치되는 것이 바람직하다. 제1 격벽(242) 및 제2 격벽(244)은 스트라이프(stripe) 형태로 배치될 수 있으나, 발광 영역(EA)에만 대응된다면 이에 한정되지 않는다. 이때, 제1 격벽(242) 및 제2 격벽(244) 각각의 너비(W2)는 발광 영역(EA)의 너비(W1) 보다 작은 것이 바람직하다.
제1 전극(252)은 제1 격벽(242) 상에 형성된다. 구체적으로, 제1 전극(252)은 제2 격벽(244)과 마주보는 제1 격벽(242)의 측면 및 제2 기판(220)과 마주보는 제1 격벽(242)의 상면에 형성된다. 제2 전극(254)은 제2 격벽(244) 상에 형성된다. 구체적으로, 제2 전극(254)은 제1 격벽(242)과 마주보는 제2 격벽(244)의 측면 및 제2 기판(220)과 마주보는 제2 격벽(244)의 상면에 형성된다.
제1 전극(252) 및 제2 전극(254)은 복수 개로 형성되고, 제1 격벽(242)과 제2 격벽(244)이 교대로 형성되어 있으므로, 제1 전극(252) 및 제2 전극(254) 역시 교대로 형성된다.
도 6에서는 제1 전극(252)이 제1 격벽(242)의 측면 및 상면에 형성되고, 제2 전극(254)이 제2 격벽(244)의 측면 및 상면에 형성되는 것을 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다른 실시예에 있어서, 제1 전극(252)은 도 10과 같이 제2 격벽(244)과 마주보는 제1 격벽(242)의 측면에만 형성되고, 제2 전극(254)은 제1 격벽(242)과 마주보는 제2 격벽(244)의 측면에만 형성될 수도 있다.
다만, 본 발명의 일 실시예는 제1 전극(252)을 제1 격벽(242)의 측면뿐만 아니라 상면에도 형성함으로써, 불투명 전극인 제1 전극(252)에 의하여 제1 격벽(242)의 상면으로 입사되는 광을 효과적으로 차단할 수 있다. 본 발명의 일 실시예는 제2 전극(254)을 제2 격벽(244)의 측면뿐만 아니라 상면에도 형성함으로써, 불투명 전극인 제2 전극(254)에 의하여 제2 격벽(244)의 상면으로 입사되는 광을 효과적으로 차단할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 다른 실시예와 비교하여 제1 전극(252) 및 제2 전극(254)의 형성면적이 증가되어 제1 전극(252) 및 제2 전극(254)의 저항을 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예는 투과 모드에서 차광 모드로 변경하는데 걸리는 시간 또는 차광 모드에서 투과 모드로 변경하는데 걸리는 시간, 즉, 응답시간을 더욱 효과적으로 줄일 수 있다.
제1 전극(252) 및 제2 전극(254)은 투명 전극과 비교하여 상대적으로 단위 면적 당 저항값이 낮은 불투명 전극일 수 있다. 불투명 전극은 구리(Cu) 또는 알루미늄(Al)일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 제1 전극(252) 및 제2 전극(254)은 제1 및 제2 격벽(242, 244)들 상에 배치되어 있으므로, 제1 및 제2 격벽(242, 244)들과 같이 투명표시패널(100)의 발광 영역(EA)들에 대응되게 배치된다. 이와 같이 제1 전극(252) 및 제2 전극(254)은 투명표시패널(100)의 발광 영역(EA)에 대응되게 마련되므로, 불투명 전극으로 형성되더라도 투과 모드에서 투과율 손실이 없다.
상술한 바와 같이 제1 전극(252) 및 제2 전극(254)은 불투명 전극으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다른 실시예에 있어서, 제1 전극(252) 및 제2 전극(254)은 투명 전극일 수 있다. 투명 전극은 은 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; Aluminium 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.
한편, 제1 전극(252) 및 제2 전극(254)은 서로 다른 전압이 인가될 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(252)에 부극성의 전압이 인가되고 제2 전극(254)에 정극성의 전압이 인가될 수 있다. 반대로, 제1 전극(252)에 정극성의 전압이 인가되고 제2 전극(254)에 부극성의 전압이 인가될 수 있다. 이에 따라, 제1 전극(252) 및 제2 전극(254)에 전압이 인가되는 경우, 제1 전극(252) 및 제2 전극(254) 사이의 전계 방향은 광이 투과하는 방향과 수직으로 형성될 수 있다.
제1 기판(210)의 크기는 제2 기판(220) 보다 크기 때문에, 제1 기판(210)의 일부는 제2 기판(220)에 의해 덮이지 않고 노출될 수 있다. 복수의 제1 격벽(242)들 각각에 형성된 제1 전극(252)들 각각은 연성필름(미도시)와 접속하기 위하여 제2 기판(220)에 의해 덮이지 않고 노출된 제1 기판(210)의 일부에까지 연장될 수 있다. 연성필름(미도시)에는 제1 전극(252)들과 회로보드(미도시)의 배선들을 연결하는 제1 배선들이 형성될 수 있다. 연성필름(미도시)은 이방성 도전 필름(antisotropic conducting film)을 이용하여 제1 전극(252)들 상에 부착되며, 이로 인해 제1 전극(252)들과 연성필름(미도시)의 제1 배선들이 연결될 수 있다.
또한, 복수의 제2 격벽(244)들 각각에 형성된 제2 전극(254)들 각각은 연성필름(미도시)와 접속하기 위하여 제2 기판(220)에 의해 덮이지 않고 노출된 제1 기판(210)의 일부에까지 연장될 수 있다. 연성필름(미도시)에는 제2 전극(254)들과 회로보드(미도시)의 배선들을 연결하는 제2 배선들이 형성될 수 있다. 연성필름(미도시)은 이방성 도전 필름(antisotropic conducting film)을 이용하여 제2 전극(254)들 상에 부착되며, 이로 인해 제2 전극(254)들과 연성필름(미도시)의 제2 배선들이 연결될 수 있다.
이때, 연성필름(미도시)의 제1 배선 및 제2 배선은 서로 다른 층에 형성될 수 있다. 연성필름의 제1 배선은 제1 전극(252)들을 서로 연결하는 배선을 포함한다. 연성필름의 제2 배선은 제2 전극(254)들을 서로 연결하는 배선을 포함한다. 제1 전극(252)들과 제2 전극(254)들은 제1 기판(210) 상에 교대로 배치되어 있기 때문에, 제1 배선과 제2 배선은 서로 교차하게 된다. 제1 전극(252)과 제2 전극(254)에는 서로 다른 전압이 인가되어야 하기 때문에 전기적으로 접속되지 않아야 한다. 이에 따라, 연성필름은 제1 배선과 제2 배선을 서로 다른 층에 형성하고, 제1 배선과 제2 배선 사이에 절연층이 형성될 수 있다.
광 제어셀(260)은 제1 전극(252) 및 제2 전극(254)에 인가되는 전압에 따라 광 투과도가 달라진다. 예를 들어, 제1 전극(252) 및 제2 전극(254)에 전압이 인가되지 않으면, 광 제어셀(260)은 광 투과도가 β% 이상일 수 있으며, 이에 따라, 투과 모드를 구현할 수 있다. 제1 전극(252) 및 제2 전극(254)에 전압이 인가되면, 광 제어셀(260)은 광 투과도가 α% 보다 작아질 수 있으며, 이에 따라, 차광 모드를 구현할 수 있다.
광 제어셀(260)은 제1 전극(252) 및 제2 전극(254)에 인가되는 전압에 따라 광 투과도를 변화시키는 광 투과도 가변물질을 포함한다.
광 투과도 가변물질은 액정(261)들 및 이색성 염료(262)들을 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 광 투과도 가변물질은 이온 물질(263)들을 더 포함할 수 있다. 광 투과도 가변물질은 제1 및 제2 전극(252, 254)에 전압이 인가되지 않으면 입사되는 광을 투과시키는 투과 모드를 구현하고, 제1 및 제2 전극(252, 254)에 전압이 인가되면 입사되는 광을 차단하는 차광 모드를 구현할 수 있다.
보다 구체적으로, 액정(261)들의 장축 방향은 제1 및 제2 전극들(252, 254)에 전압이 인가되지 않더라도 제1 및 제2 배향막들(282, 284)에 의해 수직 방향(Z축 방향)으로 배열되는 정극성의 액정들일 수 있다. 이색성 염료(262)들의 장축 방향 역시 액정(261)들처럼 제1 및 제2 전극들(252, 254)에 전압이 인가되지 않더라도 제1 및 제2 배향막들(282, 284)에 의해 수직 방향(Z축 방향)으로 배열될 수 있다. 이에 따라, 광 제어장치(200)는 전압이 인가되지 않더라도 투과 모드로 동작할 수 있다.
이색성 염료(262)들은 빛을 흡수하는 염료일 수 있다. 예를 들어, 이색성 염료(262)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(262)들이 블랙 염료(black dye)인 것을 중심으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 이색성 염료(262)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.
이온 물질(263)들은 액정(261)들과 이색성 염료(262)들이 랜덤하게 움직일 수 있도록 하는 역할을 한다. 이온 물질(263)들은 소정의 극성을 가질 수 있으며, 이로 인해 제1 전극(252)과 제2 전극(254)에 인가되는 전압의 극성에 따라 제1 전극(252) 또는 제2 전극(254)으로 이동할 수 있다. 예를 들어, 이온 물질(263)들이 부극성을 갖는 경우, 제1 전극(252)에 정극성의 전압이 인가되고 제2 전극(254)에 부극성의 전압이 인가되면 이온 물질(263)들은 제1 전극(252)으로 이동한다. 또한, 이온 물질(263)들이 부극성을 갖는 경우, 제2 전극(254)에 정극성의 전압이 인가되고 제1 전극(252)에 부극성의 전압이 인가되면 이온 물질(263)들은 제2 전극(254)으로 이동한다. 또한, 이온 물질(263)들이 정극성을 갖는 경우, 제1 전극(252)에 정극성의 전압이 인가되고 제2 전극(254)에 부극성의 전압이 인가되면 이온 물질(263)들은 제2 전극(254)으로 이동한다. 또한, 이온 물질(263)들이 정극성을 갖는 경우, 제2 전극(254)에 정극성의 전압이 인가되고 제1 전극(252)에 부극성의 전압이 인가되면 이온 물질(263)들은 제1 전극(252)으로 이동한다. 그러므로 제1 및 제2 전극들(252, 254)에 전압이 인가되는 경우, 이온 물질(263)들은 소정의 주기로 제1 전극(252)에서 제2 전극(254)으로 갔다가 다시 제1 전극(252)으로 되돌아오는 이동을 반복하게 된다. 이 경우, 이온 물질(263)들이 이동하면서 액정(261)들과 이색성 염료(262)들에 부딪치게 되므로, 액정(261)들과 이색성 염료(262)들이 랜덤하게 움직이게 된다. 이 경우, 광 제어셀(260)로 입사되는 광은 랜덤하게 움직이는 액정(261)들에 의해 산란되거나 이색성 염료(262)들에 의해 흡수될 수 있으므로, 차광 모드를 구현할 수 있다.
제1 배향막(282)은 제2 기판(220)과 마주보는 제1 기판(210)의 일면 상에 마련된다. 보다 구체적으로, 제1 배향막(282)은 제1 격벽(242), 제2 격벽(244) 및 광 제어셀(260) 아래에 배치된다. 제2 배향막(284)은 제1 기판(210)과 마주보는 제2 기판(220)의 일면 상에 마련된다. 이러한 제1 및 제2 배향막(282, 284)은 제1 및 제2 전극(252, 254)에 전압이 인가되지 않는 경우 액정(261)들과 이색성 염료(262)들의 장축 방향을 수직 방향(Z축 방향)으로 배열하기 위한 수직 배향막들일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광 제어장치(200)는 제1 전극(252) 및 제2 전극(254)을 투명표시패널(100)의 발광 영역(EA)과 대응되도록 형성함에 따라 제1 전극(252) 및 제2 전극(254)에 의하여 광 투과율이 손실되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 제어장치(200)는 제1 전극(252) 및 제2 전극(254)이 투과 영역(TA)에 형성되지 않기 때문에 제1 전극(252) 및 제2 전극(254)을 투명전극과 비교하여 면저항이 낮은 불투명 전극을 사용할 수 있다. 이에 따라, 광 제어장치(200)는 전기변색물질이 변색되는 시간을 줄일 수 있어 투과 모드에서 차광 모드로 변경하는데 걸리는 시간 또는 차광 모드에서 투과 모드로 변경하는데 걸리는 시간을 줄일 수 있다. 또한, 광 제어장치(200)는 투명전극에 의한 황변 현상(yellowish)이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 제어장치(200)는 제1 격벽(242) 및 제2 격벽(244)에 의하여 광 제어셀(260)의 갭이 유지될 수 있다. 이러한 광 제어장치(200)는 제1 격벽(242) 및 제2 격벽(244)이 형성되지 않은 종래의 광 제어장치보다 광 제어셀(260)의 갭을 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 광 제어장치(200)는 광 제어셀(260) 내에 분포되어 있는 이색성 염료(262)의 농도를 감소시킬 수 있어 이색성 염료(262)가 광 제어셀(260) 내에서 석출되는 것을 방지할 수 있다.
제2 실시예
도 11은 도 6의 I-I'의 제2 예를 보여주는 단면도이다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 광 제어장치는 제1 기판(210), 제2 기판(220), 제1 격벽(242), 제2 격벽(244), 제1 전극(252), 제2 전극(254), 광 제어셀(260), 제1 배향막(282) 및 제2 배향막(284)을 포함한다.
도 11에 도시된 광 제어장치는 도 6에 도시된 광 제어장치와 제1 배향막(282)에서만 차이가 있고, 나머지 구성들은 도 6에 도시된 광 제어장치와 실질적으로 동일하다. 이에 따라, 이하에서는 제1 기판(210), 제2 기판(220), 제1 격벽(242), 제2 격벽(244), 제1 전극(252), 제2 전극(254), 및 광 제어셀(260)에 대한 구체적인 설명을 생략하도록 한다.
제1 배향막(282)은 제2 기판(220)과 마주보는 제1 기판(210)의 일면 상에 마련된다. 보다 구체적으로, 제1 배향막(282)은 광 제어셀(260) 아래에 배치되고, 제1 격벽(242) 및 제2 격벽(244) 사이에 배치된다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 광 제어장치는 제1 배향막(282)을 형성한 후 제1 배향막(282) 상에 제1 격벽(242) 및 제2 격벽(244)을 형성함으로써 제1 배향막(282)이 제1 격벽(242) 및 제2 격벽(244) 아래에 형성된다. 이때, 제1 배향막(282)과 제1 및 제2 격벽(242, 244)들 사이에 접착력이 약하여 제1 및 제2 격벽(242, 244)들이 제1 배향막(282)으로부터 분리될 수 있다.
이를 방지하기 위하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 광 제어장치는 제1 격벽(242) 및 제2 격벽(244)을 형성한 후 제1 배향막(282)을 투명표시패널(100)의 투과 영역(TA)에만 형성함으로써 제1 배향막(282)을 제1 격벽(242) 및 제2 격벽(244) 사이에 형성시킬 수 있다.
제2 배향막(284)은 제1 기판(210)과 마주보는 제2 기판(220)의 일면 상에 마련된다. 이러한 제1 및 제2 배향막(282, 284)은 제1 및 제2 전극(252, 254)에 전압이 인가되지 않는 경우 액정(261)들과 이색성 염료(262)들의 장축 방향을 수직 방향(Z축 방향)으로 배열하기 위한 수직 배향막들일 수 있다.
이러한 본 발명의 제2 실시예에 따른 광 제어장치(200)는 제1 배향막(282)을 투명표시패널(100)의 투과 영역(TA)에만 형성하여 제1 격벽(242) 및 제2 격벽(244) 사이에 배치함으로써 제1 격벽(242) 및 제2 격벽(244)이 제1 기판(21)으로부터 분리되는 것을 방지할 수 있다.
제3 실시예
도 12는 도 6의 I-I'의 제3 예를 보여주는 단면도이다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 광 제어장치는 제1 기판(210), 제2 기판(220), 제1 격벽(242), 제2 격벽(244), 제1 전극(252), 제2 전극(254), 광 제어셀(260), 제1 배향막(282), 제2 배향막(284) 및 절연막(290)을 포함한다.
도 12에 도시된 광 제어장치는 도 11에 도시된 광 제어장치와 절연막(290)에만 차이가 있고, 나머지 구성들은 도 11에 도시된 광 제어장치와 실질적으로 동일하다. 이에 따라, 이하에서는 제1 기판(210), 제2 기판(220), 제1 격벽(242), 제2 격벽(244), 제1 전극(252), 제2 전극(254), 광 제어셀(260), 제1 배향막(282) 및 제2 배향막(284)에 대한 구체적인 설명을 생략하도록 한다.
광 제어장치(200)는 제조 공정 상에서 제1 전극(252)과 제2 전극(254) 사이에 배치된 광 제어셀(260) 내에 이물질이 유입될 수 있다. 이와 같은 경우, 광 제어셀(260)에 노출되어 광 제어셀(260)과 직접 접촉하고 제1 전극(252)과 제2 전극(254)은 광 제어셀(260) 내에 유입된 이물질에 의하여 쇼트가 발생할 수 있다.
이를 방지하기 위하여, 본 발명의 제3 실시예에 따른 광 제어장치(200)는 제1 전극(252) 및 제2 전극(254) 상에 절연막(290)을 형성할 수 있다.
절연막(290)은 제1 전극(252) 및 제2 전극(254) 상에 배치된다. 구체적으로, 절연막(290)은 제2 전극(254)과 마주보는 제1 전극(252)의 측면 및 제2 기판(220)과 마주보는 제1 전극(252)의 상면에 형성될 수 있다. 절연막(290)은 제1 전극(252)과 마주보는 제2 전극(254)의 측면 및 제2 기판(220)과 마주보는 제2 전극(254)의 상면에 형성될 수 있다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 광 제어장치(200)는 제1 전극(252)과 제2 전극(254) 상에 절연막(290)을 형성함으로써 제1 전극(252)과 제2 전극(254) 사이에 쇼트가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
제4 실시예
도 13은 도 6의 I-I'의 제4 예를 보여주는 단면도이다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 광 제어장치는 제1 기판(210), 제2 기판(220), 제1 격벽(242), 제2 격벽(244), 제1 전극(252), 제2 전극(254), 광 제어셀(260), 제1 배향막(282) 및 제2 배향막(284)을 포함한다.
도 13에 도시된 광 제어장치는 도 11에 도시된 광 제어장치와 제1 배향막(282)에만 차이가 있고, 나머지 구성들은 도 11에 도시된 광 제어장치와 실질적으로 동일하다. 이에 따라, 이하에서는 제1 기판(210), 제2 기판(220), 제1 격벽(242), 제2 격벽(244), 제1 전극(252), 제2 전극(254), 광 제어셀(260), 및 제2 배향막(284)에 대한 구체적인 설명을 생략하도록 한다.
제1 배향막(282)은 제2 기판(220)과 마주보는 제1 기판(210)의 일면 상에 마련된다. 보다 구체적으로, 제1 배향막(282)은 제1 격벽(242) 및 제2 격벽(244) 사이에 배치되고, 제1 전극(252) 및 제2 전극(254) 상에 배치된다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 광 제어장치는 제1 배향막(282)을 형성한 후 제1 배향막(282) 상에 제1 격벽(242) 및 제2 격벽(244)을 형성함으로써 제1 배향막(282)이 제1 격벽(242) 및 제2 격벽(244) 아래에 형성된다. 이때, 제1 배향막(282)과 제1 및 제2 격벽(242, 244)들 사이에 접착력이 약하여 제1 및 제2 격벽(242, 244)들이 제1 배향막(282)으로부터 분리될 수 있다.
이를 방지하기 위하여, 본 발명의 제4 실시예에 따른 광 제어장치는 제1 격벽(242) 및 제2 격벽(244)을 형성하고, 제1 격벽(242) 상에 제1 전극(252)을 형성하고 제2 격벽(244) 상에 제2 전극(254)을 형성할 수 있다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 광 제어장치는 제1 배향막(282)을 투명표시패널(100)의 투과 영역(TA)에 형성함으로써 제1 격벽(242) 및 제2 격벽(244) 사이에 형성시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 제4 실시예에 따른 광 제어장치는 제1 배향막(282)을 발광 영역(EA)에도 형성함으로써 제1 전극(252) 및 제2 전극(254) 상에 배치된다.
이러한 본 발명의 제4 실시예에 따른 광 제어장치(200)는 제1 배향막(282)을 제1 격벽(242) 및 제2 격벽(244) 사이에 형성함으로써 제1 격벽(242) 및 제2 격벽(244)이 제1 기판(21)으로부터 분리되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 제4 실시예에 따른 광 제어장치(200)는 제1 배향막(282)을 제1 전극(252) 및 제2 전극(254) 상에 형성함으로써 제1 전극(252)과 제2 전극(254) 사이에 쇼트가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 본 발명의 제4 실시예에 따른 광 제어장치(200)는 별도의 절연막(290)을 형성하지 않기 때문에 본 발명의 제3 실시예에 따른 광 제어장치(200) 보다 제조공정이 단순하고 용이하다. 또한, 본 발명의 제4 실시예에 따른 광 제어장치(200)는 제1 배향막(282)을 투명표시패널(100)의 투과 영역(TA)은 물론 발광 영역(EA)에도 형성하기 때문에 제1 배향막(282)을 패턴 형성하는 본 발명의 제2 실시예에 따른 광 제어장치(200) 보다 제조공정이 단순하고 용이하다.
도 14A는 격벽이 형성되지 않은 광 제어장치에 대한 시뮬레이션 결과를 보여주는 도면이다. 도 14B는 격벽이 형성된 광 제어장치에 대한 시뮬레이션 결과를 보여주는 도면이다.
앞서 설명하고 있듯이, 종래의 광 제어장치는 투명전극이 투명표시패널(100)의 발광 영역(EA)은 물론 투과 영역(TA)에도 배치됨에 따라 투과 모드에서 광이 투명전극을 투과하게 되어 투과율이 감소된다는 문제점이 있다.
또한, 종래의 광 제어장치는 투명전극의 높은 단위 면적 당 저항값으로 인하여 응답속도가 떨어지고, 투명전극에 의한 황변 현상(yellowish)이 발생하는 다른 문제점도 있다.
또한, 종래의 광 제어장치는 이색성 염료의 농도에 따라 이색성 염료가 석출되고, 석출된 이색성 염료에 의하여 투과율이 감소된다는 또 다른 문제점이 있다.
이러한 문제점들을 해결하기 위한 하나의 방법은 광 제어장치의 투명전극을 발광 영역(EA)에만 패턴 형성하는 것이다. 투명전극을 투명표시패널(100)의 발광 영역(EA)에만 패턴 형성하게 되면, 광 제어장치는 투명표시패널(100)의 투과 영역(TA)에 투명전극을 형성하지 않기 때문에 투과율이 감소되지 않을 수 있다.
그러나 격벽을 형성하지 않고 투명전극을 발광 영역(EA)에만 패턴 형성한 광 제어장치는 투명전극에 의한 황변 현상(yellowish)을 해결하지 못하고, 이색성 염료의 농도에 따라 이색성 염료가 석출되는 문제도 해결하지 못한다.
더욱이, 격벽을 형성하지 않고 투명전극을 발광 영역(EA)에만 패턴 형성한 광 제어장치는 광 제어셀(260) 내에서 정상적으로 구동하지 않는 영역(A)이 발생한다는 문제가 새롭게 발생한다.
도 14A를 참조하면, 도 14A에 도시된 광 제어장치는 격벽을 형성하지 않고 제1 전극(252)과 제2 전극(254)을 발광 영역(EA)에만 패턴 형성한다. 이때, 도 14A에 도시된 제1 전극(252)과 제2 전극(254)은 모두 제1 기판(210) 상에 형성한다.
격벽을 형성하지 않고 투명전극을 발광 영역(EA)에만 패턴 형성한 광 제어장치는 도 14A에 도시된 바와 같이 액정(261)들 및 이색성 염료(262)들이 수직 방향에서 움직이지 않는 영역(A)이 발생한다. 즉, 격벽을 형성하지 않고 투명전극을 발광 영역(EA)에만 패턴 형성한 광 제어장치는 제2 기판(220)과 가까워질수록 제1 전극(252)과 제2 전극(254) 사이의 전계가 형성되지 않는 영역(A)이 발생하게 된다. 이에 따라, 광 제어장치는 구동이 정상적으로 이루어지지 않는다.
제1 전극(252)을 제1 기판(210) 상에서 발광 영역(EA)에만 패턴 형성하고, 제2 전극(254)을 제2 기판(220) 상에서 발광 영역(EA)에만 패턴 형성하는 경우에도 마찬가지이다. 이와 같은 경우에도 투명표시패널(100)의 투과 영역(TA)에 배치된 액정(261)들 및 이색성 염료(262)들이 수직 방향에서 움직이지 않는 영역(A)이 발생한다. 즉, 광 제어장치는 구동이 정상적으로 이루어지지 않는다.
이러한 새로운 문제점들은 이색성 염료(262)의 농도를 낮추기 위하여 광 제어셀(260)의 갭을 증가시키는 경우 더욱 심각하게 발생할 수 있다.
상기 문제점들을 해결하기 위한 다른 방법은 본 발명의 실시예들에 따른 광 제어장치(200)와 같이 제1 기판(210) 상에 제1 및 제2 격벽(242, 244)들을 형성하고, 제1 격벽(242) 상에 제1 전극(252)을 형성하고 제2 격벽(244) 상에 제2 전극(254)을 형성하는 것이다.
본 발명의 실시예들에 따른 광 제어장치(200)는 제1 및 제2 전극(252, 254)들을 발광 영역(EA)에만 형성함으로써 투과율이 감소하는 문제를 해결할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 광 제어장치(200)는 제1 및 제2 전극(252, 254)들을 저저항 전극으로 형성함으로써 응답속도를 향상시키고, 투명전극에 의한 황변 현상(yellowish)이 발생하는 문제를 해결할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 광 제어장치(200)는 제1 기판(210) 상에 제1 및 제2 격벽(242, 244)들을 형성함으로써 광 제어셀(260)의 갭을 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시예들에 따른 광 제어장치(200)는 이색성 염료(262)의 농도를 감소시킬 수 있어 이색성 염료(262)가 석출되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 광 제어장치(200)는 제1 격벽(242)의 측면에 제1 전극(252)을 형성하고 제2 격벽(244)의 측면에 제2 전극(254)을 형성함으로써 도 14A에서와 같은 제1 전극(252)과 제2 전극(254) 사이의 전계가 형성되지 않는 영역(A)이 발생하지 않는다. 즉, 본 발명의 실시예들에 따른 광 제어장치(200)는 도 14B에 도시된 바와 같이 구동이 정상적으로 이루어지지 않는 영역(A)이 존재하지 않는다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 제어장치의 제조방법을 보여주는 흐름도이다. 도 16a 내지 도 16f는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 제어장치의 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다. 도 15 및 도 16a 내지 도 16f를 결부하여 본 발명의 일 실시예에 따른 광 제어장치의 제조방법을 상세히 살펴본다.
첫 번째로, 도 16a에 도시된 바와 같이, 제2 기판(220)과 마주보는 제1 기판(210)의 일면 상에 제1 격벽(252)들 및 제2 격벽(254)들을 형성한다(S1501).
제1 및 제2 기판들(210, 220) 각각은 유리 기판(glass substrate) 또는 플라스틱 필름(plastic film)일 수 있다. 제1 및 제2 기판들(210, 220) 각각이 플라스틱 필름인 경우, TAC(triacetyl cellulose) 또는 DAC(diacetyl cellulose) 등과 같은 셀룰로오스 수지(Cellulose resin), 노르보르넨 유도체(Norbornene derivatives) 등의 COP(cyclo olefin polymer), COC(cyclo olefin copolymer), PMMA(poly(methylmethacrylate) 등의 아크릴 수지(acrylic resin), 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.
제1 격벽(252)들 및 제2 격벽(254)들은 임프린팅(imprinting) 방식 또는 포토 리소그래피(photo lithography) 방식으로 형성될 수 있다.
제1 격벽(252)들 및 제2 격벽(254)들이 임프린팅 방식으로 형성되는 경우, 제1 격벽(252)들 및 제2 격벽(254)들을 형성할 물질을 제2 기판(220)과 마주보는 제1 기판(210)의 일면 상에 도포한 후, 실리콘, 석영 또는 고분자 물질로 이루어지는 몰드(mold)로 가압함으로써, 제1 격벽(252)들 및 제2 격벽(254)들을 형성할 수 있다. 몰드에는 제1 격벽(252)들 및 제2 격벽(254)들의 높이(height)와 폭(width) 등이 설계된 제1 격벽(252)들 및 제2 격벽(254)들의 패턴이 성형되어 있다. 예를 들어, 제1 격벽(252)들 및 제2 격벽(254)들의 높이는 대략 30um 내지 500um로 형성될 수 있다. 또한, 제1 격벽(252)들 및 제2 격벽(254)들은 투명표시패널(100)의 발광 영역(EA)들에 대응되게 배치되고, 제1 격벽(252)들 및 제2 격벽(254)들의 폭은 발광 영역(EA)들의 폭 이하로 형성되는 것이 바람직하다.
제1 격벽(252)들 및 제2 격벽(254)들이 포토 리소그래피(photo lithography) 방식으로 형성되는 경우, 제1 격벽(252)들 및 제2 격벽(254)들을 형성할 물질을 제2 기판(220)과 마주보는 제1 기판(210)의 일면 상에 도포한 후 포토 공정을 이용하여 노광함으로써, 제1 격벽(252)들 및 제2 격벽(254)들을 형성할 수 있다.
제1 격벽(252)들 및 제2 격벽(254)들은 투명한 재질로 형성되는 경우, 포토 레지스트(photo resist), 광경화성 폴리머 및 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane) 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 또는, 제1 격벽(252)들 및 제2 격벽(254)들은 빛을 흡수할 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 격벽(252)들 각각은 블랙 격벽으로 구현될 수 있다. 또는, 제1 격벽(252)들 및 제2 격벽(254)들은 빛을 산란할 수 있는 산란 입자들을 포함할 수 있다. 산란 입자는 비즈(bids) 또는 실리카 볼(silica ball)일 수 있다.
두 번째로, 도 16b와 같이, 제1 격벽(242)들 상에 제1 전극(252)을 패터닝하여 형성하고, 제2 격벽(244)들 상에 제2 전극(254)을 패터닝하여 형성한다(S1502).
구체적으로, 제2 격벽(244)과 마주보는 제1 격벽(242)의 측면 및 제2 기판(220)과 마주보는 제1 격벽(242)의 상면에 제1 전극(252)을 패터닝하여 형성하고, 제1 격벽(242)과 마주보는 제2 격벽(244)의 측면 및 제2 기판(220)과 마주보는 제2 격벽(244)의 상면에 제2 전극(254)을 패터닝하여 형성한다.
제1 전극(252) 및 제2 전극(254)은 투명 전극과 비교하여 상대적으로 단위 면적 당 저항값이 낮은 불투명 전극일 수 있으며, 불투명 전극은 구리(Cu) 또는 알루미늄(Al)일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제1 전극(252) 및 제2 전극(254)은 불투명 전극으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다른 실시예에 있어서, 제1 전극(252) 및 제2 전극(254)은 투명 전극일 수 있다. 투명 전극은 은 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; Aluminium 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.
제1 전극(252) 및 제2 전극(254)은 포토 리소그래피(photo lithography) 방식으로 형성될 수 있다. 제1 전극(252) 및 제2 전극(254)을 형성할 물질을 제2 기판(220)과 마주보는 제1 기판(210)의 일면 상에 도포한 후 포토 공정을 이용하여 노광함으로써, 제1 전극(252) 및 제2 전극(254)을 형성할 수 있다.
또는 제1 전극(252) 및 제2 전극(254)은 FMM(Fine Metal Mask)를 사용하여 화학 기상 증착(chemical vapor deposition: CVD) 공정, 플라즈마 증대 화학 기상 증착(plasma enhanced chemical vapor deposition: PECVD) 공정, 고밀도 플라즈마-화학 기상 증착(high density plasma-chemical vapor deposition: HDP-CVD) 공정, 열 증착 공정, 진공 증착 공정, 스핀 코팅(Spin Coating) 공정, 스퍼터링(sputtering) 공정, 원자층 증착(Atomic Layer Deposition: ALD) 공정 또는 프린팅(printing) 공정 중 적어도 하나의 공정을 통해 형성될 수 있다.
세 번째로, 도 16c와 같이, 제1 전극(252) 및 제2 전극(254) 상에 절연막(290)을 형성한다(S1503). 절연막(290)은 발광 영역(EA)에 배치된 제1 전극(252) 및 제2 전극(254)를 덮도록 형성될 수 있다. 절연막(290)은 무기막, 예를 들어 실리콘 산화막, 실리콘 질화막 또는 이들의 다중막으로 형성될 수 있다.
네 번째로, 도 16d와 같이, 제1 기판(220)과 마주보는 제1 기판(210)의 일면과 투명표시패널(100)의 투과 영역(TA)에 제1 배향막(282)을 형성한다(S1504). 제1 배향막(282)은 제1 격벽(242) 및 제2 격벽(244) 사이에 형성된다. 또한, 제1 기판(210)과 마주보는 제2 기판(220)의 일면 상에 제2 배향막(284)을 형성한다. 제1 및 제2 배향막들(253, 254)은 제1 및 제2 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.
다섯 번째로, 도 16e와 같이, 제1 전극(252)이 형성된 제1 격벽(242) 및 제2 전극(254)이 형성된 제2 격벽(244) 사이에 광 투과도 가변물질을 주입한다(S1505). 제1 전극(252)이 형성된 제1 격벽(242) 및 제2 전극(254)이 형성된 제2 격벽(244) 사이에 광 투과도 가변물질을 주입하는 공정은 잉크젯 방식으로 행해질 수 있다.
광 투과도 가변물질은 액정(261)들, 이색성 염료(262)들, 및 이온 물질(263)들을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예는 투과 모드에서 광 투과율이 72% 이상인 경우와 차광 모드에서 광 투과율이 35% 이하인 경우를 만족시키기 위해서, 광 제어셀(260)들의 셀갭(um)을 대략 30um 내지 500um로 형성하고, 이색성 염료(262)들이 광 제어셀(260)들 각각에 0.6 내지 2.0 wt% 포함되도록 할 수 있다.
여섯 번째로, 도 16f와 같이, 절연막(290)과 제2 배향막(284)를 접착함으로써 제1 기판(210)과 제2 기판(220)을 합착한다(S1506). 절연막(290)과 제2 배향막(284)은 접착막(미도시)들을 이용하여 접착될 수 있다. 접착막(미도시)들은 제1및 제2 격벽(242, 244)들 상에 배치된 절연막(290) 상에 배치될 수 있으며, 이 경우 접착막(미도시)들은 제1및 제2 격벽(242, 244)들 상에 배치된 절연막(290)과 제2 배향막(284)을 접착한다. 또는, 접착막(미도시)들은 제1 기판(210)과 마주보는 제2 배향막(284)의 일면 상에 배치될 수 있으며, 이 경우 접착막(미도시)은 제1및 제2 격벽(242, 244)들 뿐만 아니라 광 제어셀(260)들 상에도 배치될 수도 있다.
또는, 제2 배향막(284)은 접착물질을 포함할 수 있으며, 이 경우 제2 배향막(284)은 접착막(미도시)들 없이도 절연막(290)과 접착될 수 있다. 제2 배향막(284)에 포함된 접착물질은 실란 커플링제(silane coupling agent)일 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 표시패널 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 기판
220: 제2 기판 230: 광 제어층
242: 제1 격벽 244: 제2 격벽
252: 제1 전극 254: 제2 전극
260: 광 제어셀 261: 액정
262: 이색성 염료 263: 이온 물질
270: 접착층 282: 제1 배향막
284: 제2 배향막 290: 절연막

Claims (20)

  1. 서로 마주보는 제1 기판과 제2 기판;
    상기 제2 기판과 마주보는 상기 제1 기판의 일면에 배치된 제1 배향막;
    상기 제1 기판과 마주보는 상기 제2 기판의 일면에 배치된 제2 배향막;
    상기 제1 배향막 및 상기 제2 배향막 사이에 배치되어, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이의 갭을 유지하는 제1 격벽 및 제2 격벽;
    상기 제2 격벽과 마주보는 상기 제1 격벽의 측면 및 상면에 배치된 제1 전극;
    상기 제1 격벽과 마주보는 상기 제2 격벽의 측면 및 상면에 배치된 제2 전극; 및
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 배치되며, 액정들 및 이색성 염료들을 포함하여 상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 인가되는 전압에 따라 광 투과도를 변화시키는 광 제어셀을 포함하고,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 불투명 전극이고,
    상기 광 제어셀은 상기 제1 배향막과 접촉하는 광 제어장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 배향막들에 의해 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 전압이 인가되지 않는 경우 상기 액정들과 이색성 염료들의 장축 방향은 수직 방향으로 배열되는 광 제어장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 배향막은 상기 제1 격벽, 상기 제2 격벽, 및 상기 광 제어셀 아래에 배치되는 것을 특징으로 하는 광 제어장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 배향막은 상기 광 제어셀 아래에 배치되고, 상기 제1 격벽 및 상기 제2 격벽 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 광 제어장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 배향막은 상기 광 제어셀 아래에 배치되고, 상기 제1 격벽 및 상기 제2 격벽 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 광 제어장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 격벽과 상기 제2 격벽은 복수 개이며, 상기 제1 격벽과 상기 제2 격벽이 교대로 배치되는 것을 특징으로 하는 광 제어장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 전극은 인접한 제2 격벽들과 마주보는 상기 제1 격벽의 측면에 배치되고, 상기 제2 전극은 인접한 제1 격벽들과 마주보는 상기 제2 격벽의 측면에 배치되는 것을 특징으로 하는 광 제어장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 전극은 상기 제1 격벽을 덮고, 상기 제2 전극은 상기 제2 격벽을 덮는 것을 특징으로 하는 광 제어장치.
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 서로 다른 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 광 제어장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 상에 배치된 절연막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 제어장치.
  13. 입사되는 광을 투과시키는 투과 영역들과 광을 발광하는 발광 영역들을 포함하는 투명표시패널; 및
    상기 투명표시패널의 일면에 배치되고, 입사되는 광을 투과시키는 투과 모드와 입사되는 광을 차단하는 차광 모드가 가능한 광 제어장치를 구비하고,
    상기 광 제어장치는,
    서로 마주보는 제1 기판과 제2 기판;
    상기 제2 기판과 마주보는 상기 제1 기판의 일면에 배치된 제1 배향막;
    상기 제1 기판과 마주보는 상기 제2 기판의 일면에 배치된 제2 배향막;
    상기 제1 배향막 및 상기 제2 배향막 사이에 배치되어, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이의 갭을 유지하는 복수의 제1 격벽들;
    상기 제1 배향막 및 상기 제2 배향막 사이에서 상기 제1 격벽들과 교대로 배치되고, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이의 갭을 유지하는 복수의 제2 격벽들;
    인접한 제2 격벽들과 마주보는 상기 제1 격벽의 측면 및 상면에 배치된 제1 전극;
    인접한 제1 격벽들과 마주보는 상기 제2 격벽의 측면 및 상면에 배치된 제2 전극; 및
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 배치되며, 액정들 및 이색성 염료들을 포함하여 상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 인가되는 전압에 따라 광 투과도를 변화시키는 광 제어셀을 포함하고,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 상기 투명표시패널의 발광 영역에 대응되도록 배치되고 상기 투명표시패널의 투과 영역과 중첩되지 않으며,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 불투명 전극이고,
    상기 광 제어셀은 상기 제1 배향막과 접촉하는 투명표시장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 전극은 상기 제1 격벽을 덮고, 상기 제2 전극은 상기 제2 격벽을 덮는 것을 특징으로 하는 투명표시장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 제2 전극은 서로 다른 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 투명표시장치.
  16. 삭제
  17. 제13항에 있어서,
    상기 제1 격벽 및 상기 제2 격벽은 상기 발광 영역보다 너비가 작은 것을 특징으로 하는 투명표시장치.
  18. 삭제
  19. 제13항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 상에 배치된 절연막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명표시장치.
  20. 삭제
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