KR102451692B1 - 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 발명의 실시예는 투과 모드에서 차광 모드로의 변경 또는 차광 모드에서 투과 모드로의 변경에 걸리는 시간을 줄일 수 있는 광 제어장치, 그를 포함한 투명표시장치, 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 광 제어장치는 서로 마주보는 제1 베이스 필름과 제2 베이스 필름, 상기 제1 베이스 필름 상에 마련된 제1 전극, 상기 제2 베이스 필름 상에 마련된 제2 전극, 상기 제2 전극 상에 배치된 전기변색층, 및 상기 전기변색층과 상기 제1 전극 사이에 배치된 전해질층을 구비하며, 상기 전기변색층은 소정의 간격으로 패터닝된다.

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 저소비전력화되고 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 공간활용성, 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.
최근에는 전기변색 장치(Electrochromic Device)를 광 제어장치로 활용하는 방안이 제안되고 있다. 전기변색 장치는 전압이 인가되지 않는 상태에서 빛을 투과시키는 투과 모드로 구현될 수 있으며, 낮은 구동 전압으로 투과 모드에서 차광 모드로 전환할 수 있는 장점이 있다. 하지만, 전기변색 장치가 TV와 같은 대화면 투명표시장치의 광 제어장치에 적용되는 경우, 전기변색 장치의 낮은 응답 속도로 인하여, 투과 모드에서 차광 모드로의 변경 또는 차광 모드에서 투과 모드로의 변경에 걸리는 시간이 길다는 단점이 있다.
본 발명의 실시예는 투과 모드에서 차광 모드로의 변경 또는 차광 모드에서 투과 모드로의 변경에 걸리는 시간을 줄일 수 있는 광 제어장치, 그를 포함한 투명표시장치, 및 그의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 광 제어장치는 서로 마주보는 제1 베이스 필름과 제2 베이스 필름, 상기 제1 베이스 필름 상에 마련된 제1 전극, 상기 제2 베이스 필름 상에 마련된 제2 전극, 상기 제2 전극 상에 배치된 전기변색층, 및 상기 전기변색층과 상기 제1 전극 사이에 배치된 전해질층을 구비하며, 상기 전기변색층은 소정의 간격으로 패터닝된다.
본 발명의 실시예에 따른 광 제어장치를 포함한 투명표시장치는 투명표시패널과 광 제어장치를 구비한다. 상기 투명표시패널은 입사되는 빛을 투과시키는 투과 영역들과 빛을 발광하는 발광 영역들을 포함한다. 상기 광 제어장치는 상기 투명표시패널의 배면에 배치되고, 입사되는 빛을 투과시키는 투과 모드와 입사되는 빛을 차광하는 차광 모드로 구현된다. 또한, 상기 광 제어장치는 서로 마주보는 제1 베이스 필름과 제2 베이스 필름, 상기 제1 베이스 필름 상에 마련된 제1 전극, 상기 제2 베이스 필름 상에 마련된 제2 전극, 상기 제2 전극 상에 배치된 전기변색층, 및 상기 전기변색층과 상기 제1 전극 사이에 배치된 전해질층을 구비하며, 상기 전기변색층은 소정의 간격으로 패터닝된다.
본 발명의 실시예에 따른 광 제어장치의 제조방법은 제1 베이스 필름 상에 제1 전극을 형성하고, 제2 베이스 필름 상에 제2 전극을 형성하는 단계, 상기 제1 전극 상에 카운터층을 형성하는 단계, 상기 제2 전극 상에 전기변색층을 패터닝하여 형성하는 단계, 및 상기 전기변색층과 상기 카운터층 사이에 전해질을 도포하고 경화하여 전해질층을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예는 투명표시장치의 투과 영역들에 대응되도록 전기변색층을 패터닝하며, 이로 인해 전기변색층의 전기변색 패턴들만 전기변색되며, 전기변색층의 코어 물질 패턴들은 전기변색되지 않는다. 즉, 본 발명의 실시예는 전기변색층의 구동 면적을 줄일 수 있으므로, 전기변색층이 변색되는 시간을 줄일 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예는 광 제어장치가 투과 모드에서 차광 모드로 변경하는데 걸리는 시간 또는 차광 모드에서 투과 모드로 변경하는데 걸리는 시간을 줄일 수 있다.
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 표시영역의 화소를 보여주는 일 예시도면.
도 4는 도 3의 I-I'의 단면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 광 제어장치를 상세히 보여주는 사시도.
도 6은 도 5의 Ⅱ-Ⅱ'의 일 예를 보여주는 단면도.
도 7은 도 6의 광 제어장치의 제조방법의 일 예를 보여주는 흐름도.
도 8a 내지 도 8e는 도 7의 제조방법을 설명하기 위한 광 제어장치의 단면도들.
도 9는 도 6의 광 제어장치의 제조방법의 또 다른 예를 보여주는 흐름도.
도 10a 및 도 10b는 도 9의 S204 단계를 설명하기 위한 광 제어장치의 단면도.
도 11은 도 5의 Ⅱ-Ⅱ'의 또 다른 예를 단면도.
도 12는 도 11의 광 제어장치의 제조방법의 일 예를 보여주는 흐름도.
도 13a 및 도 13b는 도 10의 S304 단계를 설명하기 위한 광 제어장치의 단면도들.
도 14는 도 11의 광 제어장치의 제조방법의 또 다른 예를 보여주는 흐름도.
도 15는 도 5의 Ⅱ-Ⅱ'의 또 다른 예를 단면도.
도 16은 도 15의 광 제어장치의 제조방법의 일 예를 보여주는 흐름도.
도 17a 및 도 17b는 도 16의 S503 단계를 설명하기 위한 광 제어장치의 단면도들.
도 18은 도 5의 Ⅱ-Ⅱ'의 또 다른 예를 단면도.
도 19는 도 18의 광 제어장치의 제조방법의 일 예를 보여주는 흐름도.
도 20a 및 도 20b는 도 19의 S605 단계를 설명하기 위한 광 제어장치의 단면도들.
도 21은 도 5의 Ⅱ-Ⅱ'의 또 다른 예를 단면도.
도 22는 도 21의 광 제어장치의 제조방법의 일 예를 보여주는 흐름도.
도 23a 및 도 23b는 도 22의 S702 및 S704 단계들을 설명하기 위한 광 제어장치의 단면도들.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 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. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 광 제어장치를 상세히 보여주는 사시도이다. 이하에서는 도 1 내지 도 5를 결부하여 본 발명의 실시예에 따른 투명표시장치를 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 5를 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.
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.
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)의 표시영역(DA)에는 게이트 라인들, 데이터 라인들, 게이트 라인들과 데이터 라인들의 교차 영역들에 배치되는 화소들이 형성된다. 표시영역(DA)의 화소들은 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(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.
광 제어장치(200)는 차광 모드에서 입사되는 빛을 차단하고, 투과 모드에서 입사되는 빛을 투과시킬 수 있다. 광 제어장치(200)는 도 5와 같이 제1 베이스 필름(210), 제2 베이스 필름(220), 제1 전극(230), 제2 전극(240), 전기변색층(250), 카운터층(260), 및 전해질층(270)을 포함한다.
제1 및 제2 베이스 필름들(210, 220) 각각은 플라스틱 필름(plastic film)일 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 베이스 필름들(210, 220) 각각은 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 베이스 필름(210) 상에는 제1 전극(230)이 마련되고, 제2 베이스 필름(220) 상에는 제2 전극(240)이 마련된다. 제1 전극(230)과 제2 전극(240) 각각은 투명한 전극일 수 있다. 또는, 도 6, 도 11, 도 15, 도 18 및 도 21과 같이 제1 전극(230)은 제1 투명 전극(231)과 제1 불투명 전극(232)들을 포함하고 제2 전극(240)은 제2 투명 전극(241)과 제2 불투명 전극(242)들을 포함할 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. 불투명 전극은 구리(Cu) 또는 알루미늄(Al)일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
전기변색층(250), 카운터층(260), 및 전해질층(270)은 제1 전극(230)과 제2 전극(240)에 전압이 인가되면 전기화학적 산화환원 반응이 일어나며, 이로 인해 전기변색층(250)의 색이 변하게 된다.
예를 들어, 제1 전극(230)에 네거티브 전압이 인가되고 제2 전극(240)에 포지티브 전압이 인가되면, 전기변색층(250)에서는 환원 반응이 일어나고, 카운터층(260)에서는 산화 반응이 일어난다. 전기변색층(250)은 환원 반응에 의해 블랙과 같은 소정의 색으로 변하게 되므로, 입사되는 빛을 차광할 수 있다. 즉, 광 제어장치(200)는 입사되는 빛을 차광하는 차광 모드를 구현할 수 있다.
또한, 제1 전극(230)에 포지티브 전압이 인가되고 제2 전극(240)에 네거티브 전압이 인가되면, 전기변색층(250)에서는 산화 반응이 일어나고, 카운터층(260)에서는 환원 반응이 일어난다. 전기변색층(250)은 산화 반응에 의해 투명하게 변하게 되므로, 입사되는 빛을 그대로 통과시킬 수 있다. 즉, 광 제어장치(200)는 입사되는 빛을 투과시키는 투과 모드를 구현할 수 있다.
전기변색층(250)은 투명 도전성 산화물(Transparent Conductive Oxides, TCO)과 같은 코어 물질과 코어 물질에 결합된 전기변색물질을 포함할 수 있다. 코어 물질은 TiO2, In2O3, SnO2, RuO2,또는 ITO에 TiO2를 표면처리한 물질일 수 있다. 전기변색물질은 환원 반응이 일어나는 경우 소정의 색을 흡수함으로써 소정의 색을 띠게 되며, 산화 반응이 일어나는 경우 투명하게 변하는 물질일 수 있다. 예를 들어, 전기변색물질은 비올로겐(1,1'-dibenzyl-4,4'-bipyridinium bistetrafluorborate)일 수 있다. 전기변색층(250)의 차광 기능을 높이기 위해 코어 물질에는 환원 반응에 의해 다양한 색을 띠게 되는 전기변색물질들이 결합되는 것이 바람직하다.
카운터층(260)은 전기변색층(250)이 산화 환원 반응을 원활하게 할 수 있도록 보조하는 층에 해당한다. 카운터층(260)은 산화 반응이 일어나는 경우 소정의 색을 흡수함으로써 소정의 색을 띠게 되며, 환원 반응에 의해 투명하게 변하는 카운터 물질을 포함할 수 있다. 카운터 물질은 TMPD(N,N,N',N'-tetramethyl-1,4-phenylenediamine), TMB(3,3',5,5'-Tetramethylbenzidine), NTMB(N,N,N',N'-Tetramethylbenzidine) 또는 DAB(3,3'-Diaminobenzidine)일 수 있다. 카운터층(260)은 생략될 수도 있다.
전해질층(270)은 전해질, 폴리머, 및 UV 개시제를 포함할 수 있다. 전해질은 Lithium perchlorate, t-butylammoinum perchlorate, t-butylammoinum-t-fluoroborate, 또는 tetrabutylammonium trifluoromethanesulfonate일 수 있다. 폴리머는 아크릴레이트계, 폴리에스테르계, 또는 에폭시계 폴리머일 수 있다. UV 개시제는 벤조인에테르류, 또는 아민류일 수 있다. 전해질층(270)은 점성을 갖는 액체 상태로 도포된 후 UV 경화하여 형성될 수 있다. 전해질층(270)은 전기변색층(250)과 카운터층(260)이 산화 환원 반응이 가능하도록 양이온과 음이온을 제공한다.
한편, 전기변색층(250)은 투명표시장치의 투과 영역(TA)들에 빛을 제공하거나 투과 영역(TA)들에 제공되는 빛을 차단하기 위한 것이므로, 도 6, 도 11, 도 15, 도 18 및 도 21과 같이 투명표시장치의 투과 영역(TA)들에 대응되도록 패터닝되어 형성된다. 또한, 카운터층(260)은 도 15 및 도 21과 같이 투명표시장치의 투과 영역(TA)들에 대응되도록 패터닝되어 형성될 수 있다. 또한, 전해질층(270)은 도 18 및 도 21과 같이 투명표시장치의 투과 영역(TA)들에 대응되도록 패터닝되어 형성될 수 있다. 그 결과, 본 발명의 실시예는 투명표시장치의 투과 영역(TA)들에 대응되도록 전기변색층(250)을 패터닝함으로써, 전기변색층(250)의 구동 면적을 줄일 수 있으므로, 전기변색층(250)의 변색시간을 줄일 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예는 광 제어장치(200)가 투과 모드에서 차광 모드로 변경하는데 걸리는 시간 또는 차광 모드에서 투과 모드로 변경하는데 걸리는 시간을 줄일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 광 제어장치(200)에 대한 자세한 설명은 도 6, 도 11, 도 15, 도 18 및 도 21을 결부하여 후술한다.
접착층(300)은 투명표시패널(100)과 광 제어장치(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 제어장치(200) 사이의 굴절률 매칭을 위해 1.4 내지 1.9 사이의 굴절률을 가질 수 있다.
광 제어장치(200)가 투명표시패널(100)의 빛이 출광하는 방향에 부착되는 경우, 투명표시패널(100)의 발광 영역(EA)들은 차광하지 않고 투과 영역(TA)들만을 차광하여야 하므로, 투명표시패널(1100)의 투과 영역(TA)들만을 차광하기 위해 광 제어장치(200)를 패터닝(Patterning)하여 차광 영역을 형성하여야 한다. 즉, 광 제어장치(200)의 차광 영역들은 투명표시패널(100)의 투과 영역(TA)들에 정렬되도록 패터닝되어야 한다.
광 제어장치(200)가 투명표시패널(100)이 발광하는 방향에 부착되면, 광 제어 장치(200)를 패터닝하여 차광 영역들을 형성하여야 하고, 차광 영역들을 투명표시패널(100)의 투과 영역(TA)들에 대응되도록 정렬하여야 하므로, 광 제어 장치(200)는 투명표시패널(100)이 발광하는 방향의 반대 방향에 부착되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 투명표시패널(100)이 전면 발광 방식인 경우 광 제어장치(200)는 투명표시패널(100)의 아래, 즉 하부 기판(111)의 아래에 배치되고, 투명표시패널(100)이 배면 발광 방식인 경우 투명표시패널(100)의 위, 즉 상부 기판(112)의 위에 배치되는 것이 바람직하다.
도 6은 도 5의 Ⅱ-Ⅱ'의 일 예를 보여주는 단면도이다. 도 6을 참조하면, 전기변색층(250)은 투명표시장치의 투과 영역(TA)들에 대응되도록 패터닝되어 형성된다. 이로 인해, 전기변색층(250)은 도 6과 같이 제1 전극(230)과 제2 전극(240)에 전압이 인가되는 경우 전기변색되는 전기변색 패턴(251)들과 전기변색 패턴(251)들 사이에 배치된 코어 물질 패턴(252)들을 포함할 수 있다.
전기변색 패턴(251)들은 소정의 간격으로 이격되며 투명표시패널(100)의 투과 영역(TA)들에 대응되도록 배치된다. 즉, 전기변색 패턴(251)들은 투명표시패널(100)의 투과 영역(TA)들에 정렬되도록 배치될 수 있다. 코어 물질 패턴(252)들은 전기변색 패턴(251)들 사이에 배치되므로, 투명표시패널(100)의 발광 영역(EA)들에 대응되도록 배치될 수 있다.
제1 전극(230)에 네거티브 전압이 인가되고 제2 전극에 포지티브 전압이 인가되는 경우 전기변색 패턴(251)들은 환원 반응에 의해 블랙과 같은 소정의 색으로 변하게 되므로, 입사되는 빛을 차광할 수 있다. 즉, 제1 전극(230)에 네거티브 전압이 인가되고 제2 전극에 포지티브 전압이 인가되는 경우 광 제어장치(200)는 입사되는 빛을 차광하는 차광 모드를 구현할 수 있다.
제1 전극(230)에 포지티브 전압이 인가되고 제2 전극(240)에 네거티브 전압이 인가되는 경우, 전기변색 패턴(251)들은 산화 반응에 의해 투명하게 변하게 되므로, 입사되는 빛을 그대로 통과시킬 수 있다. 즉, 제1 전극(230)에 포지티브 전압이 인가되고 제2 전극(240)에 네거티브 전압이 인가되는 경우, 광 제어장치(200)는 입사되는 빛을 투과시키는 투과 모드를 구현할 수 있다.
코어 물질 패턴(252)들은 제1 전극(230)과 제2 전극(240)에 전압이 인가되더라도 전기변색되지 않는다. 코어 물질 패턴(252)들은 투명 도전성 산화물(Transparent Conductive Oxides, TCO)로 형성될 수 있으며, 이 경우 입사되는 빛을 투과시킨다. 전기변색 패턴(251)들이 투명표시패널(100)의 투과 영역(TA)들에 대응되도록 배치되므로, 코어 물질 패턴(252)들은 투명표시패널(100)의 발광 영역(EA)들에 대응되도록 배치될 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예는 투명표시장치의 투과 영역(EA)들에 대응되도록 전기변색층(250)을 패터닝하며, 이로 인해 전기변색층(250)의 전기변색 패턴(251)들만 전기변색되며, 전기변색층(250)의 코어 물질 패턴(252)들은 전기변색되지 않는다. 즉, 본 발명의 실시예는 전기변색층(250)의 구동 면적을 줄일 수 있으므로, 전기변색층(250)이 변색되는 시간을 줄일 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예는 광 제어장치(200)가 투과 모드에서 차광 모드로 변경하는데 걸리는 시간 또는 차광 모드에서 투과 모드로 변경하는데 걸리는 시간을 줄일 수 있다.
도 7은 도 6의 광 제어장치의 제조방법의 일 예를 보여주는 흐름도이다. 도 8a 내지 도 8e는 도 7의 제조방법을 설명하기 위한 광 제어장치의 단면도들이다. 이하에서는, 도 7 및 도 8a 내지 도 8e를 결부하여 도 6의 광 제어장치의 제조방법의 일 예를 상세히 설명한다.
첫 번째로, 도 8a와 같이 제1 베이스 필름(210) 상에 제1 전극(230)을 형성하고, 제2 베이스 필름(220) 상에 제2 전극(240)을 형성한다.
제1 전극(230)은 도 8a와 같이 투명한 전극인 제1 투명 전극(231)과 불투명한 전극인 제1 불투명 전극(232)을 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 베이스 필름(210) 상에 제1 불투명 전극(232)을 형성하고, 제1 불투명 전극(232)을 덮도록 제1 투명 전극(231)을 형성할 수 있다. 제1 불투명 전극(232)의 단위 면적당 저항값은 제1 투명 전극(231)의 단위 면적당 저항값 보다 작으며, 제1 불투명 전극(232)을 형성함으로써 제1 투명 전극(231)이 형성되는 면적을 줄일 수 있으므로, 제1 전극(230)의 저항값을 낮출 수 있는 효과가 있다. 제1 전극(230)의 저항값을 낮춤으로써 제1 전극(230)에 전압이 인가되는 시간을 줄일 수 있으므로, 전기변색층(250)이 변색되는 시간을 줄일 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예는 광 제어장치(200)가 투과 모드에서 차광 모드로 변경하는데 걸리는 시간 또는 차광 모드에서 투과 모드로 변경하는데 걸리는 시간을 줄일 수 있다.
제2 전극(240)은 도 8a와 같이 투명한 전극인 제2 투명 전극(241)과 불투명한 전극인 제2 불투명 전극(242)을 포함할 수 있다. 이 경우, 제2 베이스 필름(220) 상에 제2 불투명 전극(242)을 형성하고, 제2 불투명 전극(242)을 덮도록 제2 투명 전극(241)을 형성할 수 있다. 제2 불투명 전극(242)의 단위 면적당 저항값은 제2 투명 전극(241)의 단위 면적당 저항값 보다 작으며, 제2 불투명 전극(242)을 형성함으로써 제2 투명 전극(241)이 형성되는 면적을 줄일 수 있으므로, 제2 전극(240)의 저항값을 낮출 수 있는 효과가 있다. 제2 전극(240)의 저항값을 낮춤으로써 제2 전극(240)에 전압이 인가되는 시간을 줄일 수 있으므로, 전기변색층(250)이 변색되는 시간을 줄일 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예는 광 제어장치(200)가 투과 모드에서 차광 모드로 변경하는데 걸리는 시간 또는 차광 모드에서 투과 모드로 변경하는데 걸리는 시간을 줄일 수 있다.
한편, 제1 및 제2 불투명 전극들(232, 242)은 입사되는 빛을 차단하기 때문에, 제1 및 제2 불투명 전극들(232, 242)로 인한 광 손실을 최소화하기 위해 투명표시장치의 발광 영역(EA)들에 대응되도록 형성되는 것이 바람직하다. (도 7의 S101)
두 번째로, 도 8b와 같이 제1 전극(230) 상에 카운터층(260)을 도포하거나 스프레이 분사하여 형성할 수 있다. 카운터층(260)은 전기변색층(250)이 산화 환원 반응을 원활하게 할 수 있도록 보조하는 층에 해당하며, 생략될 수도 있다. (도 7의 S102)
세 번째로, 도 8c와 같이 제2 전극(240) 상에 코어 물질층(252a)을 형성하고 코어 물질(252a)층 상에 마스크(MA1)들을 형성한다. 그리고 나서, 마스크(MA1)들이 형성된 코어 물질층(252a)을 전기변색물질(ECM)에 담근다. 마스크(MA1)들에 의해 가려지지 않는 코어 물질층(252a)의 코어 물질에는 전기변색물질이 결합되어 도 8d와 같이 전기변색 패턴(251)들이 형성되며, 마스크(MA1)들에 의해 가려지는 코어 물질층(252a)은 전기변색물질이 결합되지 않으므로 도 8d와 같이 코어 물질 패턴(252)들로 남게 된다. 전기변색물질(ECM)은 비올로겐(viologen)일 수 있다.
한편, 전기변색 패턴(251)들은 투명표시장치의 투과 영역(TA)들에 대응되도록 패터닝되고, 코어 물질 패턴(252)들은 투명표시장치의 발광 영역(EA)들에 대응되도록 패터닝되며, 마스크(MA1)들이 형성된 코어 물질층(252a)은 코어 물질 패턴(252)들로 남게 되므로, 마스크(MA1)들은 투명표시패널(100)의 발광 영역(EA)들에 대응되도록 배치되는 것이 바람직하다. 마스크(MA1)들은 공정이 끝난 후 제거된다. (도 7의 S103)
네 번째로, 도 8e와 같이 전기변색층(250)과 카운터층(260) 사이에 전해질층(270)을 형성한다. 구체적으로, 카운터층(260) 상에 액체 상태의 전해질, 폴리머, 및 UV 개시제를 포함하는 물질을 도포하고, 전기변색층(250)을 상기 액체 상태의 물질 상에 배치한 후 자외선(UV) 경화하여 전해질층(270)을 형성한다. 또한, 전해질층(270)의 폴리머는 경화되면서 전기변색층(250)과 카운터층(260)을 접착하는 역할을 할 수 있다. (도 7의 S104)
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예는 마스크(MA1)들이 형성되지 않은 코어 물질층(252a)에 전기변색 패턴(251)들을 형성하며, 마스크(MA1)들이 형성된 코어 물질층(252a)은 코어 물질 패턴(252)들로 남게 할 수 있다. 그 결과, 본 발명의 실시예는 전기변색층(250)의 구동 면적을 줄일 수 있으므로, 전기변색층(250)의 변색시간을 줄일 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예는 광 제어장치(200)가 투과 모드에서 차광 모드로 변경하는데 걸리는 시간 또는 차광 모드에서 투과 모드로 변경하는데 걸리는 시간을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 투명표시장치의 발광 영역(EA)들에 대응되도록 코어 물질층(252a) 상에 마스크(MA1)들을 형성한다. 그 결과, 본 발명의 실시예는 투명표시장치의 투과 영역(TA)들에 대응되도록 전기변색층(250)의 전기변색 패턴(251)들을 형성하고, 투명표시장치의 발광 영역(EA)들에 대응되도록 전기변색층(250)의 코어 물질 패턴(252)들을 형성할 수 있다. 이로 인해, 본 발명의 실시예는 전기변색 패턴(251)들을 제어하여 투명표시장치의 투과 영역(TA)들에 입사되는 빛을 차단하거나 투과시킬 수 있다.
도 9는 도 6의 광 제어장치의 제조방법의 또 다른 예를 보여주는 흐름도이다. 도 10a 및 도 10b는 도 9의 S204 단계를 설명하기 위한 광 제어장치의 단면도이다. 이하에서는 도 9 및 도 10a 내지 도 10b를 결부하여 도 6의 광 제어장치의 제조방법의 또 다른 예를 상세히 설명한다.
한편, 도 9의 S201, S202 및 S204 단계들(S201, S202, S204)은 도 7을 결부하여 설명한 바와 S101, S102, 및 S104 단계들(S101, S102, S104)과 실질적으로 동일하다. 따라서, 도 9의 S202, S202 및 S204 단계들(S201, S202, S204)에 대한 자세한 설명은 생략하고, 이하에서는 도 9의 S203 단계(S203)에 대하여만 상세히 설명한다.
도 10a와 같이 제2 전극(240) 상에 코어 물질층(252a)을 형성하고 코어 물질층(252a)층 상에 마스크(MA2)들을 형성한다. 그리고 나서, 스프레이(SPR)로 전기변색물질(ECM)을 코어 물질층(252a)에 분사한다. 이 경우, 마스크(MA2)들에 의해 가려지지 않는 코어 물질층(252a)의 코어 물질에는 전기변색물질(ECM)이 결합되어 도 10b와 같이 전기변색 패턴(251)들이 형성되며, 마스크(MA2)들에 의해 가려지는 코어 물질층(252a)은 도 10b와 같이 코어 물질 패턴(252)들로 남게 된다. 전기변색물질(ECM)은 비올로겐(viologen)일 수 있다.
한편, 전기변색 패턴(251)들은 투명표시장치의 투과 영역(TA)들에 대응되도록 패터닝되고, 코어 물질 패턴(252)들은 투명표시장치의 발광 영역(EA)들에 대응되도록 패터닝되며, 마스크(MA2)들이 형성된 코어 물질층(252a)은 코어 물질 패턴(252)들로 남게 되므로, 마스크(MA2)들은 투명표시패널(100)의 발광 영역(EA)들에 대응되도록 배치되는 것이 바람직하다. 마스크(MA2)들은 공정이 끝난 후 제거된다. (도 9의 S203)
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예는 마스크(MA2)들이 형성되지 않은 코어 물질층(252a)에 전기변색 패턴(251)들을 형성하며, 마스크(MA2)들이 형성된 코어 물질층(252a)은 코어 물질 패턴(252)들로 남게 할 수 있다. 그 결과, 본 발명의 실시예는 전기변색층(250)의 구동 면적을 줄일 수 있으므로, 전기변색층(250)의 변색시간을 줄일 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예는 광 제어장치(200)가 투과 모드에서 차광 모드로 변경하는데 걸리는 시간 또는 차광 모드에서 투과 모드로 변경하는데 걸리는 시간을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 투명표시장치의 발광 영역(EA)들에 대응되도록 코어 물질층(252a) 상에 마스크(MA2)들을 형성한다. 그 결과, 본 발명의 실시예는 투명표시장치의 투과 영역(TA)들에 대응되도록 전기변색층(250)의 전기변색 패턴(251)들을 형성하고, 투명표시장치의 발광 영역(EA)들에 대응되도록 전기변색층(250)의 코어 물질 패턴(252)들을 형성할 수 있다. 이로 인해, 본 발명의 실시예는 전기변색 패턴(251)들을 제어하여 투명표시장치의 투과 영역(TA)들에 입사되는 빛을 차단하거나 투과시킬 수 있다.
도 11은 도 5의 Ⅱ-Ⅱ'의 또 다른 예를 단면도이다. 도 11을 참조하면, 전기변색층(250)은 투명표시장치의 투과 영역(TA)들에 대응되도록 패터닝되어 형성된다. 이로 인해, 전기변색층(250)은 도 11과 같이 제1 전극(230)과 제2 전극(240)에 전압이 인가되는 경우 전기변색되는 전기변색 패턴(251)들을 포함할 수 있다. 이 경우, 전기변색 패턴(251)들 사이에는 전해질층(270)이 배치될 수 있다.
전기변색 패턴(251)들은 소정의 간격으로 이격되며 투명표시패널(100)의 투과 영역(TA)들에 대응되도록 배치된다. 즉, 전기변색 패턴(251)들은 투명표시패널(100)의 투과 영역(TA)들에 정렬되도록 배치될 수 있다.
제1 전극(230)에 네거티브 전압이 인가되고 제2 전극에 포지티브 전압이 인가되는 경우 전기변색 패턴(251)들은 환원 반응에 의해 블랙과 같은 소정의 색으로 변하게 되므로, 입사되는 빛을 차광할 수 있다. 즉, 제1 전극(230)에 네거티브 전압이 인가되고 제2 전극에 포지티브 전압이 인가되는 경우 광 제어장치(200)는 입사되는 빛을 차광하는 차광 모드를 구현할 수 있다.
제1 전극(230)에 포지티브 전압이 인가되고 제2 전극(240)에 네거티브 전압이 인가되는 경우, 전기변색 패턴(251)들은 산화 반응에 의해 투명하게 변하게 되므로, 입사되는 빛을 그대로 통과시킬 수 있다. 즉, 제1 전극(230)에 포지티브 전압이 인가되고 제2 전극(240)에 네거티브 전압이 인가되는 경우, 광 제어장치(200)는 입사되는 빛을 투과시키는 투과 모드를 구현할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예는 투명표시장치의 투과 영역(TA)들에 대응되도록 전기변색층(250)을 패터닝하며, 이로 인해 전기변색층(250)의 전기변색 패턴(251)들만 전기변색된다. 즉, 본 발명의 실시예는 전기변색층(250)의 구동 면적을 줄일 수 있으므로, 전기변색층(250)이 변색되는 시간을 줄일 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예는 광 제어장치(200)가 투과 모드에서 차광 모드로 변경하는데 걸리는 시간 또는 차광 모드에서 투과 모드로 변경하는데 걸리는 시간을 줄일 수 있다.
도 12는 도 11의 광 제어장치의 제조방법의 일 예를 보여주는 흐름도이다. 도 13a 및 도 13b는 도 10의 S304 단계를 설명하기 위한 광 제어장치의 단면도들이다. 이하에서는 도 12 및 도 13a 내지 도 13b를 결부하여 도 11의 광 제어장치의 제조방법의 일 예를 상세히 설명한다.
한편, 도 12의 S301, S302 및 S304 단계들(S301, S302, S304)은 도 7을 결부하여 설명한 바와 S101, S102, 및 S104 단계들(S101, S102, S104)과 실질적으로 동일하다. 따라서, 도 12의 S301, S302 및 S304 단계들(S301, S302, S304)에 대한 자세한 설명은 생략하고, 이하에서는 도 12의 S303 단계(S303)에 대하여만 상세히 설명한다.
도 13a와 같이 제2 전극(240) 상에 코어 물질층(252a)을 형성하고 코어 물질층(252a)층 상에 마스크(MA3)들을 형성한다. 그리고 나서, 마스크(MA3)들 상에 배치된 스프레이(SPR)로 메탄올(MeOH)을 코어 물질층(252a)에 분사한다. 이 경우, 마스크(MA3)들에 의해 가려지지 않는 코어 물질층(252a)의 코어 물질은 메탄올(MeOH)에 의해 식각된다. 따라서, 마스크(MA3)들에 의해 가려진 코어 물질층(252a)이 도 13b와 같이 코어 물질 패턴들로 남게 된다. 도 13b와 같이 코어 물질 패턴들을 전기변색물질(ECM)에 담그거나 스프레이로 전기변색물질(ECM)을 코어 물질 패턴들에 분사한다. 이 경우, 코어 물질 패턴들의 코어 물질에 전기변색물질(ECM)이 결합되므로, 도 13b와 같이 전기변색 패턴(251)들을 형성할 수 있다. 전기변색물질(ECM)은 비올로겐(viologen)일 수 있다.
한편, 전기변색 패턴(251)들은 투명표시장치의 투과 영역(TA)들에 대응되도록 패터닝되며, 마스크(MA3)들이 형성된 코어 물질층(252a)이 전기변색 패턴(251)로 남게 되므로, 마스크(MA3)들은 투명표시패널(100)의 투과 영역(TA)들에 대응되도록 배치되는 것이 바람직하다. 마스크(MA3)들은 공정이 끝난 후 제거된다. (도 12의 S303)
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예는 마스크(MA3)들이 형성되지 않은 코어 물질층(252a)을 식각함으로써 마스크(MA3)들이 형성된 코어 물질층(252a)에 전기변색 패턴(251)들을 형성할 수 있다. 그 결과, 본 발명의 실시예는 전기변색층(250)의 구동 면적을 줄일 수 있으므로, 전기변색층(250)의 변색시간을 줄일 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예는 광 제어장치(200)가 투과 모드에서 차광 모드로 변경하는데 걸리는 시간 또는 차광 모드에서 투과 모드로 변경하는데 걸리는 시간을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 투명표시장치의 투과 영역(TA)들에 대응되도록 코어 물질층(252a) 상에 마스크(MA3)들을 형성한다. 그 결과, 본 발명의 실시예는 투명표시장치의 투과 영역(TA)들에 대응되도록 전기변색층(250)의 전기변색 패턴(251)들을 형성할 수 있다. 이로 인해, 본 발명의 실시예는 전기변색 패턴(251)들을 제어하여 투명표시장치의 투과 영역(TA)들에 입사되는 빛을 차단하거나 투과시킬 수 있다.
도 14는 도 11의 광 제어장치의 제조방법의 또 다른 예를 보여주는 흐름도이다. 이하에서는 도 11 및 도 14를 결부하여 도 11의 광 제어장치의 제조방법의 또 다른 예를 상세히 설명한다.
한편, 도 14의 S401, S402 및 S404 단계들(S401, S402, S404)은 도 7을 결부하여 설명한 바와 S101, S102, 및 S104 단계들(S101, S102, S104)과 실질적으로 동일하다. 따라서, 도 12의 S401, S402 및 S404 단계들(S401, S402, S404)에 대한 자세한 설명은 생략하고, 이하에서는 도 12의 S403 단계(S403)에 대하여만 상세히 설명한다.
제2 전극(240) 상에 코어 물질층을 형성하고 코어 물질층을 전기변색물질에 담그거나 스프레이로 전기변색물질을 코어 물질층에 분사한다. 이 경우, 코어 물질층의 코어 물질은 전기변색물질이 결합되므로, 전기변색층(250)을 형성할 수 있다. 전기변색층(250)은 포토리소그래피 공정을 이용하여 전기변색 패턴(251)들로 패터닝될 수 있다. (도 14의 S403)
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예는 포토리소그래피 공정을 이용하여 전기변색층(250)을 패터닝하여 전기변색 패턴(251)들을 형성할 수 있다. 그 결과, 본 발명의 실시예는 전기변색층(250)의 구동 면적을 줄일 수 있으므로, 전기변색층(250)의 변색시간을 줄일 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예는 광 제어장치(200)가 투과 모드에서 차광 모드로 변경하는데 걸리는 시간 또는 차광 모드에서 투과 모드로 변경하는데 걸리는 시간을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 투명표시장치의 투과 영역(TA)들에 대응되도록 전기변색층(250)의 전기변색 패턴(251)들을 형성한다. 이로 인해, 본 발명의 실시예는 전기변색 패턴(251)들을 제어하여 투명표시장치의 투과 영역(TA)들에 입사되는 빛을 차단하거나 투과시킬 수 있다.
도 15는 도 5의 Ⅱ-Ⅱ'의 또 다른 예를 단면도이다. 도 15를 참조하면, 전기변색층(250)은 투명표시장치의 투과 영역(TA)들에 대응되도록 패터닝되어 형성된다. 이로 인해, 전기변색층(250)은 도 15와 같이 제1 전극(230)과 제2 전극(240)에 전압이 인가되는 경우 전기변색되는 전기변색 패턴(251)들을 포함할 수 있다. 이 경우, 전기변색 패턴(251)들 사이에는 전해질층(270)이 배치될 수 있다.
전기변색 패턴(251)들은 소정의 간격으로 이격되며 투명표시패널(100)의 투과 영역(TA)들에 대응되도록 배치된다. 즉, 전기변색 패턴(251)들은 투명표시패널(100)의 투과 영역(TA)들에 정렬되도록 배치될 수 있다.
또한, 카운터층(260)은 투명표시장치의 투과 영역(TA)들에 대응되도록 패터닝되어 형성된다. 이로 인해, 카운터층(260)은 도 15와 같이 제1 전극(230)과 제2 전극(240)에 전압이 인가되는 경우 산화 또는 환원 반응이 일어나는 카운터 패턴(261)들을 포함할 수 있다. 이 경우, 카운터 패턴(261)들 사이에는 전해질층(270)이 배치될 수 있다. 또는, 카운터 패턴(261)들 사이에는 도 17c와 같이 격벽(280)이 배치될 수도 있다.
카운터 패턴(261)들은 소정의 간격으로 이격되며 투명표시패널(100)의 투과 영역(TA)들에 대응되도록 배치된다. 즉, 카운터 패턴(261)들은 투명표시패널(100)의 투과 영역(TA)들에 정렬되도록 배치될 수 있다.
제1 전극(230)에 네거티브 전압이 인가되고 제2 전극에 포지티브 전압이 인가되는 경우 전기변색 패턴(251)들은 환원 반응에 의해 블랙과 같은 소정의 색으로 변하게 되므로 입사되는 빛을 차광할 수 있고, 카운터 패턴(261)들에는 산화 반응이 일어날 수 있다. 따라서, 제1 전극(230)에 네거티브 전압이 인가되고 제2 전극(240)에 포지티브 전압이 인가되는 경우 광 제어장치(200)는 입사되는 빛을 차광하는 차광 모드를 구현할 수 있다.
제1 전극(230)에 포지티브 전압이 인가되고 제2 전극(240)에 네거티브 전압이 인가되는 경우, 전기변색 패턴(251)들은 산화 반응에 의해 투명하게 변하게 되므로 입사되는 빛을 그대로 통과시킬 수 있고, 카운터 패턴(261)들에는 환원 반응이 일어날 수 있다. 따라서, 제1 전극(230)에 포지티브 전압이 인가되고 제2 전극(240)에 네거티브 전압이 인가되는 경우, 광 제어장치(200)는 입사되는 빛을 투과시키는 투과 모드를 구현할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예는 투명표시장치의 투과 영역(TA)들에 대응되도록 전기변색층(250)과 카운터층(260)을 패터닝하며, 이로 인해 전기변색층(250)의 전기변색 패턴(251)들과 카운터층(260)의 카운터 패턴(261)들에만 산화 환원 반응이 일어난다. 즉, 본 발명의 실시예는 전기변색층(250)과 카운터층(260)의 구동 면적을 줄일 수 있으므로, 전기변색층(250)이 변색되는 시간을 줄일 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예는 광 제어장치(200)가 투과 모드에서 차광 모드로 변경하는데 걸리는 시간 또는 차광 모드에서 투과 모드로 변경하는데 걸리는 시간을 줄일 수 있다.
도 16은 도 15의 광 제어장치의 제조방법의 일 예를 보여주는 흐름도이다. 도 17a 및 도 17b는 도 16의 S503 단계를 설명하기 위한 광 제어장치의 단면도들이다. 이하에서는 도 16 및 도 17a 내지 도 17b를 결부하여 도 15의 광 제어장치의 제조방법의 일 예를 상세히 설명한다.
한편, 도 16의 S501과 S504 단계들(S501, S504)은 도 7을 결부하여 설명한 바와 S101과 S104 단계들(S101, S104)과 실질적으로 동일하다. 따라서, 도 16의 S501과 S504 단계들(S501, S504)에 대한 자세한 설명은 생략하고, 이하에서는 도 16의 S502와 S503 단계(S502, S503)에 대하여만 상세히 설명한다.
도 17a와 같이 제1 전극(230) 상에 마스크(MA4)들을 배치하고, 마스크(MA4)들이 배치된 제1 전극(230) 상에 스프레이(SPR)로 카운터 물질(262)을 분사한다. 이 경우, 마스크(MA4)에 의해 가려지지 않는 영역에 카운터 패턴(261)들이 형성되고, 마스크(MA4)에 의해 가려진 영역에는 카운터 패턴(261)들이 형성되지 않는다. 따라서, 카운터층(260)은 제1 전극(230) 상에 패터닝되어 형성될 수 있다.
도 17a에서 카운터 패턴(261)들은 투명표시장치의 투과 영역(TA)들에 대응되도록 패터닝되며, 마스크(MA4)들에 의해 가려지지 않은 영역에 카운터 패턴(261)들이 형성되므로, 마스크(MA4)들은 투명표시패널(100)의 발광 영역(EA)들에 대응되도록 배치되는 것이 바람직하다.
또는, 도 17b와 같이 제1 전극(230) 상에 격벽(280)들을 형성하고, 도 17c와 같이 격벽(280)들 사이에 카운터 물질을 주입하여 카운터 패턴(261)들을 형성할 수 있다. 격벽(280)들은 카운터 패턴(261)들을 구획하는 역할을 하므로, 카운터층(260)은 제1 전극(230) 상에 패터닝되어 형성될 수 있다. 격벽(280)들은 투명한 재질의 포토 레지스트(photo resist), 광경화성 폴리머 및 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane) 중 어느 하나로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
도 17b 및 도 17c와 같이 카운터 패턴(261)들은 투명표시장치의 투과 영역(TA)들에 대응되도록 패터닝되며, 격벽(280)들 사이에 카운터 패턴(261)들이 형성되므로, 격벽(280)들은 투명표시패널(100)의 발광 영역(EA)들에 대응되도록 배치되는 것이 바람직하다. (도 16의 S502)
그리고 나서, 제2 전극(240) 상에 전기변색층(250)을 패터닝하여 형성한다. 전기변색층(250)은 도 7의 S103 단계, 도 9의 S203 단계, 도 12의 S303 단계, 도 14의 S403 단계 중 어느 하나의 단계와 같이 전기변색층(250)을 패터닝하여 전기변색 패턴(251)들을 형성할 수 있다. (도 12의 S303)
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예는 투명표시장치의 투과 영역(TA)들에 대응되도록 전기변색층(250)과 카운터층(260)을 패터닝하며, 이로 인해 전기변색층(250)의 전기변색 패턴(251)들과 카운터층(260)의 카운터 패턴(261)들에만 산화 환원 반응이 일어난다. 즉, 본 발명의 실시예는 전기변색층(250)과 카운터층(260)의 구동 면적을 줄일 수 있으므로, 전기변색층(250)이 변색되는 시간을 줄일 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예는 광 제어장치(200)가 투과 모드에서 차광 모드로 변경하는데 걸리는 시간 또는 차광 모드에서 투과 모드로 변경하는데 걸리는 시간을 줄일 수 있다.
도 18은 도 5의 Ⅱ-Ⅱ'의 또 다른 예를 단면도이다. 도 18을 참조하면, 전기변색층(250)은 투명표시장치의 투과 영역(TA)들에 대응되도록 패터닝되어 형성된다. 이로 인해, 전기변색층(250)은 도 15와 같이 제1 전극(230)과 제2 전극(240)에 전압이 인가되는 경우 전기변색되며, 격벽(280)들에 의해 구획되는 전기변색 패턴(251)들을 포함할 수 있다. 이 경우, 전기변색 패턴(251)들 사이에는 격벽(280)이 배치될 수 있다.
전기변색 패턴(251)들은 소정의 간격으로 이격되며 투명표시패널(100)의 투과 영역(TA)들에 대응되도록 배치된다. 즉, 전기변색 패턴(251)들은 투명표시패널(100)의 투과 영역(TA)들에 정렬되도록 배치될 수 있다.
또한, 전해질층(270)은 투명표시장치의 투과 영역(TA)들에 대응되도록 패터닝되어 형성된다. 전해질층(270)은 격벽(280)들에 의해 구획되는 전해질 패턴(271)들을 포함할 수 있으며, 전해질 패턴(271)들 사이에는 도 18과 같이 격벽(280)이 배치될 수도 있다.
전해질 패턴(271)들은 소정의 간격으로 이격되며 투명표시패널(100)의 투과 영역(TA)들에 대응되도록 배치된다. 즉, 전해질 패턴(271)들은 투명표시패널(100)의 투과 영역(TA)들에 정렬되도록 배치될 수 있다.
제1 전극(230)에 네거티브 전압이 인가되고 제2 전극에 포지티브 전압이 인가되는 경우 전기변색 패턴(251)들은 환원 반응에 의해 블랙과 같은 소정의 색으로 변하게 되므로 입사되는 빛을 차광할 수 있다. 따라서, 제1 전극(230)에 네거티브 전압이 인가되고 제2 전극(240)에 포지티브 전압이 인가되는 경우 광 제어장치(200)는 입사되는 빛을 차광하는 차광 모드를 구현할 수 있다.
제1 전극(230)에 포지티브 전압이 인가되고 제2 전극(240)에 네거티브 전압이 인가되는 경우, 전기변색 패턴(251)들은 산화 반응에 의해 투명하게 변하게 되므로 입사되는 빛을 그대로 통과시킬 수 있다. 따라서, 제1 전극(230)에 포지티브 전압이 인가되고 제2 전극(240)에 네거티브 전압이 인가되는 경우, 광 제어장치(200)는 입사되는 빛을 투과시키는 투과 모드를 구현할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예는 투명표시장치의 투과 영역(TA)들에 대응되도록 전기변색층(250)과 전해질층(270)을 패터닝하며, 이로 인해 전기변색층(250)의 전기변색 패턴(251)들에만 산화 환원 반응이 일어나며, 전해질층(270)의 전해질 패턴(271)들에서만 이온 공급이 일어난다. 즉, 본 발명의 실시예는 전기변색층(250)과 전해질층(270)의 구동 면적을 줄일 수 있으므로, 전기변색층(250)이 변색되는 시간을 줄일 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예는 광 제어장치(200)가 투과 모드에서 차광 모드로 변경하는데 걸리는 시간 또는 차광 모드에서 투과 모드로 변경하는데 걸리는 시간을 줄일 수 있다.
도 19는 도 18의 광 제어장치의 제조방법의 일 예를 보여주는 흐름도이다. 도 20a 및 도 20b는 도 19의 S605 단계를 설명하기 위한 광 제어장치의 단면도들이다. 이하에서는 도 19, 도 20a, 및 도 20b를 결부하여 도 18의 광 제어장치의 제조방법의 일 예를 상세히 설명한다.
한편, 도 19의 S601과 S602 단계들(S601, S602)은 도 7을 결부하여 설명한 바와 S101과 S102 단계들(S101, S102)과 실질적으로 동일하다. 따라서, 도 19의 S601과 S602 단계들(S601, S602)에 대한 자세한 설명은 생략한다. 또한, 도 19의 S603 단계(S603)는 도 12의 S303 단계(S303) 또는 도 14의 S403 단계(S403)와 실질적으로 동일하다. 이하에서는 도 19의 S604 단계(S604)에 대하여만 상세히 설명한다.
도 20a와 같이 카운터층(260) 상에 격벽(280)들을 형성하고, 격벽(280)들 사이에 전해질, 폴리머 및 UV 개시제를 포함하는 물질(271a)을 주입한다. 격벽(280)들은 투명한 재질의 포토 레지스트(photo resist), 광경화성 폴리머 및 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane) 중 어느 하나로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
도 20a에서 전해질 패턴(271)들은 투명표시장치의 발광 영역(EA)들에 대응되도록 패터닝되며, 격벽(280)들은 투명표시패널(100)의 투과 영역(TA)들에 대응되도록 배치되는 것이 바람직하다.
그리고 나서, 전해질, 폴리머 및 UV 개시제를 포함하는 물질(271a) 상에 전기변색 패턴(251)들을 배치한 후 전해질, 폴리머 및 UV 개시제를 포함하는 물질(271a)을 경화한다. 이로 인해, 전해질 패턴(271)들이 형성될 수 있다. 또한, 폴리머는 경화되면서 전기변색층(250)과 카운터층(260)에 접착될 수 있다. 한편, 격벽(280)들은 전기변색 패턴(251)들 사이에 배치되도록 형성되므로, 전기변색 패턴(251)들은 전해질, 폴리머 및 UV 개시제를 포함하는 물질(271a) 상에 정확하게 정렬될 필요가 있다. (도 19의 S604)
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예는 투명표시장치의 투과 영역(TA)들에 대응되도록 전기변색층(250), 카운터층(260), 및 전해질층(270)을 패터닝하며, 이로 인해 전기변색층(250)의 전기변색 패턴(251)들과 카운터층(260)의 카운터 패턴(261)들에만 산화 환원 반응이 일어나며, 전해질층(270)의 전해질 패턴(271)들에서만 이온 공급이 일어난다. 즉, 본 발명의 실시예는 전기변색층(250), 카운터층(260), 및 전해질층(270)의 구동 면적을 줄일 수 있으므로, 전기변색층(250)이 변색되는 시간을 줄일 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예는 광 제어장치(200)가 투과 모드에서 차광 모드로 변경하는데 걸리는 시간 또는 차광 모드에서 투과 모드로 변경하는데 걸리는 시간을 줄일 수 있다.
도 21은 도 5의 Ⅱ-Ⅱ'의 또 다른 예를 단면도이다. 도 21을 참조하면, 전기변색층(250)은 투명표시장치의 투과 영역(TA)들에 대응되도록 패터닝되어 형성된다. 이로 인해, 전기변색층(250)은 도 15와 같이 제1 전극(230)과 제2 전극(240)에 전압이 인가되는 경우 전기변색되는 전기변색 패턴(251)들을 포함할 수 있다. 이 경우, 전기변색 패턴(251)들 사이에는 격벽(280)이 배치될 수 있다.
전기변색 패턴(251)들은 소정의 간격으로 이격되며 투명표시패널(100)의 투과 영역(TA)들에 대응되도록 배치된다. 즉, 전기변색 패턴(251)들은 투명표시패널(100)의 투과 영역(TA)들에 정렬되도록 배치될 수 있다.
또한, 카운터층(260)은 투명표시장치의 투과 영역(TA)들에 대응되도록 패터닝되어 형성된다. 이로 인해, 카운터층(260)은 도 15와 같이 제1 전극(230)과 제2 전극(240)에 전압이 인가되는 경우 산화 또는 환원 반응이 일어나는 카운터 패턴(261)들을 포함할 수 있다. 이 경우, 카운터 패턴(261)들 사이에는 전해질층(270)이 배치될 수 있다. 또는, 카운터 패턴(261)들 사이에는 도 17c와 같이 격벽(280)이 배치될 수도 있다.
카운터 패턴(261)들은 소정의 간격으로 이격되며 투명표시패널(100)의 투과 영역(TA)들에 대응되도록 배치된다. 즉, 카운터 패턴(261)들은 투명표시패널(100)의 투과 영역(TA)들에 정렬되도록 배치될 수 있다.
또한, 전해질층(270)은 투명표시장치의 투과 영역(TA)들에 대응되도록 패터닝되어 형성된다. 전해질층(270)은 격벽(280)들에 의해 구획되는 전해질 패턴(271)들을 포함할 수 있으며, 전해질 패턴(271)들 사이에는 도 18과 같이 격벽(280)이 배치될 수도 있다.
전해질 패턴(271)들은 소정의 간격으로 이격되며 투명표시패널(100)의 투과 영역(TA)들에 대응되도록 배치된다. 즉, 전해질 패턴(271)들은 투명표시패널(100)의 투과 영역(TA)들에 정렬되도록 배치될 수 있다.
제1 전극(230)에 네거티브 전압이 인가되고 제2 전극에 포지티브 전압이 인가되는 경우 전기변색 패턴(251)들은 환원 반응에 의해 블랙과 같은 소정의 색으로 변하게 되므로 입사되는 빛을 차광할 수 있고, 카운터 패턴(261)들에는 산화 반응이 일어날 수 있다. 따라서, 제1 전극(230)에 네거티브 전압이 인가되고 제2 전극(240)에 포지티브 전압이 인가되는 경우 광 제어장치(200)는 입사되는 빛을 차광하는 차광 모드를 구현할 수 있다.
제1 전극(230)에 포지티브 전압이 인가되고 제2 전극(240)에 네거티브 전압이 인가되는 경우, 전기변색 패턴(251)들은 산화 반응에 의해 투명하게 변하게 되므로 입사되는 빛을 그대로 통과시킬 수 있고, 카운터 패턴(261)들에는 환원 반응이 일어날 수 있다. 따라서, 제1 전극(230)에 포지티브 전압이 인가되고 제2 전극(240)에 네거티브 전압이 인가되는 경우, 광 제어장치(200)는 입사되는 빛을 투과시키는 투과 모드를 구현할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예는 투명표시장치의 투과 영역(TA)들에 대응되도록 전기변색층(250)과 카운터층(260)을 패터닝하며, 이로 인해 전기변색층(250)의 전기변색 패턴(251)들과 카운터층(260)의 카운터 패턴(261)들에만 산화 환원 반응이 일어나며, 전해질층(270)의 전해질 패턴(271)들에서만 이온 공급이 일어난다. 즉, 본 발명의 실시예는 전기변색층(250), 카운터층(260), 및 전해질층(270)의 구동 면적을 줄일 수 있으므로, 전기변색층(250)이 변색되는 시간을 줄일 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예는 광 제어장치(200)가 투과 모드에서 차광 모드로 변경하는데 걸리는 시간 또는 차광 모드에서 투과 모드로 변경하는데 걸리는 시간을 줄일 수 있다.
도 22는 도 21의 광 제어장치의 제조방법의 일 예를 보여주는 흐름도이다. 도 23a 및 도 23b는 도 22의 S702 및 S704 단계들을 설명하기 위한 광 제어장치의 단면도들이다. 이하에서는 도 22, 도 23a, 및 도 23b를 결부하여 도 21의 광 제어장치의 제조방법의 일 예를 상세히 설명한다.
한편, 도 22의 S701 단계(S701)는 도 7을 결부하여 설명한 바와 S101 단계(S101)와 실질적으로 동일하다. 따라서, 도 22의 S701 단계(S701)에 대한 자세한 설명은 생략한다. 또한, 도 22의 S703 단계(S703)는 도 12의 S303 단계(S303) 또는 도 14의 S403 단계(S403)와 실질적으로 동일하다. 이하에서는 도 22의 S703 단계(S703)에 대하여만 상세히 설명한다.
도 23a와 같이 제1 전극(230) 상에 격벽(280)들을 형성하고, 격벽(280)들 사이에 카운터 물질을 주입하여 카운터 패턴(261)들을 형성할 수 있다. 따라서, 카운터층(260)은 제1 전극(230) 상에 패터닝되어 형성될 수 있다.
격벽(280)들은 카운터 패턴(261)들을 구획할 뿐만 아니라, 전해질 패턴(271)들과 전기변색 패턴(251)들을 구획할 수 있을 만큼 충분한 높이로 형성되는 것이 바람직하다. 격벽(280)들은 투명한 재질의 포토 레지스트(photo resist), 광경화성 폴리머 및 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane) 중 어느 하나로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
카운터 패턴(261)들은 투명표시장치의 투과 영역(TA)들에 대응되도록 패터닝되며, 격벽(280)들 사이에 카운터 패턴(261)들이 형성되므로, 격벽(280)들은 투명표시패널(100)의 발광 영역(EA)들에 대응되도록 배치되는 것이 바람직하다. (도 22의 S702)
그리고 나서, 격벽(280)들 사이에서 카운터 패턴(261)들 상에 전해질, 폴리머 및 UV 개시제를 포함하는 물질을 주입한다. 전해질, 폴리머 및 UV 개시제를 포함하는 물질 상에 전기변색 패턴(251)들을 배치한 후 전해질, 폴리머 및 UV 개시제를 포함하는 물질을 경화한다. 이로 인해, 전해질 패턴(271)들이 형성될 수 있다. 또한, 폴리머는 경화되면서 전기변색층(250)과 카운터층(260)에 접착될 수 있다. 한편, 격벽(280)들은 전해질 패턴(271)들과 전기변색 패턴(251)들 사이에 배치되도록 형성되므로, 전기변색 패턴(251)들은 격벽(280)들 사이에서 전해질, 폴리머 및 UV 개시제를 포함하는 물질 상에 정확하게 정렬될 필요가 있다. (도 22의 S704)
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예는 투명표시장치의 투과 영역(TA)들에 대응되도록 전기변색층(250), 카운터층(260), 및 전해질층(270)을 패터닝하며, 이로 인해 전기변색층(250)의 전기변색 패턴(251)들과 카운터층(260)의 카운터 패턴(261)들에만 산화 환원 반응이 일어나며, 전해질층(270)의 전해질 패턴(271)들에서만 이온 공급이 일어난다. 즉, 본 발명의 실시예는 전기변색층(250), 카운터층(260), 및 전해질층(270)의 구동 면적을 줄일 수 있으므로, 전기변색층(250)이 변색되는 시간을 줄일 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예는 광 제어장치(200)가 투과 모드에서 차광 모드로 변경하는데 걸리는 시간 또는 차광 모드에서 투과 모드로 변경하는데 걸리는 시간을 줄일 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: 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: 제1 전극 240: 제2 전극
250: 전기변색층 251: 전기변색 패턴
260: 카운터층 261: 카운터 패턴
270: 전해질층 271: 전해질 패턴
280: 격벽 300: 접착층

Claims (17)

  1. 서로 마주보는 제1 베이스 필름과 제2 베이스 필름;
    상기 제1 베이스 필름 상에 일정 간격으로 배열된 제1 불투명 전극들 및 상기 제1 불투명 전극들을 덮는 제1 투명 전극을 구비한 제1 전극;
    상기 제2 베이스 필름 상에 상기 일정 간격으로 배열된 제2 불투명 전극들 및 상기 제2 불투명 전극들을 덮는 제2 투명 전극을 구비한 제2 전극;
    상기 제2 전극 상에 상기 제2 불투명 전극들에 대응되어 배열된 코어 물질 패턴들 및 상기 코어 물질 패턴들 사이에 배치된 전기 변색 패턴들을 구비한 전기변색층; 및
    상기 전기변색층과 상기 제1 전극 사이에 배치된 전해질층을 구비하고,
    상기 제1 불투명 전극 및 상기 제2 불투명 전극은 상기 코어 물질 패턴에 대응하여 배치되는 광 제어장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기변색 패턴들은 상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 전압이 인가되는 경우 전기변색되고, 상기 코어 물질 패턴들은, 상기 전기변색 패턴들 사이에 배치되며 상기 상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 전압이 인가되더라도 전기변색되지 않는 광 제어장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기변색 패턴들은 상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 전압이 인가되는 경우 전기변색되며, 상기 코어 물질 패턴에 대응하는 간격으로 배열된 광 제어장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 전기변색 패턴들 사이에는 상기 전해질층이 존재하는 광 제어장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 전극 상에 배치되고, 상기 전기변색층이 환원 반응을 하는 경우 산화 반응을 하며, 상기 전기변색층이 산화 반응을 하는 경우 환원 반응을 하는 카운터층을 더 구비하는 광 제어장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 카운터층은 소정의 간격으로 패터닝되며, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 전압이 인가되는 경우 산화 또는 환원되는 카운터 패턴들을 포함하는 광 제어장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 카운터 패턴들 사이에 배치되는 격벽들을 더 구비하는 광 제어장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 카운터 패턴들 사이에는 상기 전해질층이 존재하는 광 제어장치.
  9. 제 3 항에 있어서,
    상기 전해질층은 상기 소정의 간격을 갖는 전해질 패턴들을 포함하고,
    상기 전해질 패턴들 사이에 배치되는 격벽들을 더 구비하는 광 제어장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 격벽들은 상기 전기변색 패턴들 사이에 배치되는 광 제어장치.
  11. 입사되는 빛을 투과시키는 투과 영역들과 빛을 발광하는 발광 영역들을 포함하는 투명표시패널; 및
    상기 투명표시패널의 배면에 배치되고, 입사되는 빛을 투과시키는 투과 모드와 입사되는 빛을 차광하는 차광 모드로 구현되는 광 제어장치를 구비하고,
    상기 광 제어장치는,
    서로 마주보는 제1 베이스 필름과 제2 베이스 필름;
    상기 제1 베이스 필름 상에 일정 간격으로 배열된 제1 불투명 전극들 및 상기 제1 불투명 전극들을 덮는 제1 투명 전극을 구비한 제1 전극;
    상기 제2 베이스 필름 상에 상기 일정 간격으로 배열된 제2 불투명 전극들 및 상기 제2 불투명 전극들을 덮는 제2 투명 전극을 구비한 제2 전극;
    상기 제2 전극 상에 상기 제2 불투명 전극들에 대응되어 배열된 코어 물질 패턴들 및 상기 코어 물질 패턴들 사이에 배치된 전기 변색 패턴들을 구비한 전기변색층; 및
    상기 전기변색층과 상기 제1 전극 사이에 배치된 전해질층을 포함하며,
    상기 전기 변색 패턴은 상기 투과 영역에 대응하고, 상기 코어 물질 패턴은상기 발광 영역에 대응하는 투명표시장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 전기변색 패턴들은 상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 전압이 인가되는 경우 전기변색되며, 상기 코어 물질 패턴에 대응하는 간격으로 배열되고,
    상기 전기변색 패턴들은 상기 투과 영역들에 대응되게 배치되는 투명표시장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 코어 물질 패턴들은 상기 전기변색 패턴들 사이에 배치되며 상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 전압이 인가되더라도 전기변색되지 않고,
    상기 코어 물질 패턴들은 상기 발광 영역들에 대응되게 배치되는 투명표시장치.
  14. 제1 베이스 필름 상에 제1 불투명 전극을 일정 간격으로 형성하고, 상기 제1 불투명 전극과 상기 제1 베이스 필름 상에 제1 투명 전극 물질을 도포하여, 제1 전극을 형성하는 단계;
    제2 베이스 필름 상에 제2 불투명 전극을 상기 일정 간격으로 형성하고, 상기 제2 불투명 전극과 상기 제2 베이스 필름 상에 제2 투명 전극 물질을 도포하여, 제2 전극을 형성하는 단계;
    상기 제1 전극 상에 카운터층을 형성하는 단계;
    상기 제2 전극 상에 코어 물질층을 형성하고, 상기 제2 불투명 전극에 대응하는 영역을 가리는 마스크를 형성한 후, 전기변색물질에 담그어, 코어 물질 패턴과 전기 변색 패턴을 포함하는 전기변색층을 형성하는 단계; 및
    상기 전기변색층과 상기 카운터층 사이에 전해질을 도포하고, 상기 제1 불투명 전극과 상기 제2 불투명 전극이 중첩하도록 합착한 후, 상기 전해질을 경화하여 전해질층을 형성하는 단계를 포함하는 광 제어장치의 제조방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제2 전극 상에 전기변색층을 형성하는 단계는,
    상기 제2 전극 상에 코어 물질층을 형성하는 단계;
    상기 코어 물질층 상에 소정의 간격으로 마스크들을 형성하는 단계; 및
    상기 마스크들이 형성된 상기 코어 물질층을 전기변색물질에 담가 상기 마스크들이 형성되지 않은 영역에 소정의 간격으로 상기 전기변색 패턴들을 형성하고, 상기 마스크들이 형성된 영역에 상기 코어 물질 패턴들이 남게되는 단계를 포함하는 광 제어장치의 제조방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 제2 전극 상에 전기변색층을 형성하는 단계는,
    상기 제2 전극 상에 코어 물질층을 형성하는 단계; 및
    상기 코어 물질층 상에 마스크들을 형성하고, 전기변색물질을 분사하여 상기 마스크들에 의해 가려지지 않은 영역에 상기 전기변색 패턴들을 형성하고, 상기 마스크들에 의해 가려진 영역에 상기 코어 물질 패턴들이 남게되는 단계를 포함하는 광 제어장치의 제조방법.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 제2 전극 상에 전기변색층을 형성하는 단계는,
    상기 제2 전극 상에 코어 물질층을 형성하는 단계; 및
    상기 코어 물질층을 패터닝하는 단계; 및
    패터닝된 상기 코어 물질층을 전기변색물질에 담그거나 패터닝된 상기 코어 물질층에 상기 전기변색물질을 분사하여 상기 전기변색 패턴들을 형성하는 단계를 포함하는 광 제어장치의 제조방법.
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