KR102470374B1 - 투과도 가변 패널 및 이를 이용한 투명표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 투명표시장치에 관한 것으로서, 특히, 격벽들에 의해 감싸여진 공간에 액상 재료가 주입되어 있는, 투과도 가변 패널 및 이를 이용한 투명표시장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다. 이를 위해 본 발명에 따른 투과도 가변 패널은, 하부기판, 상부기판 및 액상 재료를 포함한다. 상기 하부기판은 하부베이스기판, 상기 하부베이스기판에 구비된 하부전극 및 상기 하부전극에 형성되어 있는 격벽들을 포함한다. 상기 상부기판은 상부베이스기판 및 상기 상부베이스기판에 구비된 상부전극을 포함한다. 상기 액상재료는 상기 하부기판과 상기 상부기판 사이에서 상기 격벽들 사이에 주입된다. 상기 격벽들은, 상기 하부기판에 스트라이프 형태로 배치되어 있는 스트라이프 격벽들 및 상기 하부기판의 외곽에서 상기 스트라이프 격벽들을 감싸고 있는 외곽 격벽들을 포함한다.

Description

투과도 가변 패널 및 이를 이용한 투명표시장치{PANEL FOR ADJUSTING TRANSMITTANCE AND TRANSPARENT DISPLAY APPARATUS USING THE SAME}

본 발명은 광의 투과도를 변경시킬 수 있는, 투과도 가변 패널 및 이를 이용한 투명표시장치에 관한 것이다.

휴대전화, 테블릿PC, 노트북, 모니터 등을 포함한 다양한 종류의 전자제품에는 표시장치가 이용되고 있다. 표시장치에는, 액정표시장치(LCD : Liquid Crystal Display APPARATUS), 유기발광표시장치(OLED : Organic Light Emitting Display APPARATUS) 등이 있다.

표시장치들 중에서, 액정표시장치는 양산화 기술, 구동 수단의 용이성, 고화질의 구현이라는 장점으로 인하여 현재 가장 널리 상용화되고 있다. 표시장치들 중에서, 유기발광표시장치는, 고속의 응답속도를 가지며, 소비 전력이 낮기 때문에, 차세대 표시장치로 주목받고 있다.

최근에는, 다양한 기능 및 다양한 디자인을 선호하는 사용자들의 욕구를 충족시키기 위한 목적으로, 광을 투과시킬 수 있는 투명표시장치가 개발되고 있다.

사용자가 상기 투명표시장치를 통해 영상을 볼 때, 상기 투명표시장치의 배면이 상기 투명표시장치를 통해 보여질 수 있다.

상기 투명표시장치는, 영상을 출력하는 투명패널 및 상기 투명패널의 배면에 부착되어 상기 광으로부터 발생된 광의 투과도를 가변시킬 수 있는 투과도 가변 패널을 포함한다.

도 1은 종래의 투과도 가변 패널의 제조에 이용되는 원장기판을 나타낸 예시도이며, 특히, 하부기판과 상부기판을 포함하는 원장기판(10)을 나타낸 예시도이다.

투과도 가변 패널의 제조에 이용되는 원장기판(10)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 격벽(11)들이 구비된 하부원장기판, 상부원장기판 및 상기 하부원장기판과 상기 상부원장기판 사이에 주입되는 액정(13)을 포함한다.

상기 하부원장기판은, 하부베이스기판, 상기 하부베이스기판에 형성되어 있는 하부전극 및 상기 하부전극에 형성되어 있는 격벽(11)들을 포함한다.

상기 상부원장기판은, 상부베이스기판 및 상기 상부베이스기판에 형성되어 있는 상부전극을 포함한다.

상기 액정(13)은 상기 격벽(11)들 사이에 주입된다. 상기 하부베이스기판 및 상기 상부베이스기판은 폴리이미드와 같은 고분자 화합물을 이용한 필름으로 제조될 수 있다.

우선, 상기 하부베이스기판의 평면 전체에 상기 하부전극이 증착된다.

다음, 몰드를 이용하여, 상기 하부전극 위에 스트라이프 타입의 상기 격벽(11)들이 구비된다. 이에 따라, 상기 하부원장기판이 제조된다.

다음, 상기 상부베이스기판의 평면 전체에 상기 상부전극이 증착된다. 이에 따라, 상기 상부원장기판이 제조된다.

다음, 상기 격벽(11)들이 구비된 상기 하부원장기판과 상기 상부원장기판이 롤투롤 방식을 이용하여 합착된다. 이 경우, 상기 하부원장기판과 상기 상부원장기판의 합착면에 액정(13)이 주입된다.

다음, 상기 하부원장기판과 상기 상부원장기판의 측면들이 씰링물질(12)에 의해 씰링된다. 이에 따라, 상기 원장기판(10)이 제조된다.

마지막으로, 펀칭라인(14)을 따라 상기 원장기판(10)이 절단되어, 하나의 투과도 가변 패널이 제조된다.

상기한 바와 같은 과정을 통해 제조된 종래의 투과도 가변 패널에는 얼라인 키가 구비되기 어렵다. 따라서, 상기 투명표시장치를 구성하는 패널과 상기 투과도 가변 패널이 정렬되기 어렵다.

종래의 투과도 가변 패널에서는, 스트라이프 타입의 상기 격벽(11)들로부터 액정이 빠져나갈 수 있다. 이에 따라, 투과도 가변 패널들 사이에서, 액정의 주입량이 균일하지 않을 수 있다.

이를 방지하기 위해, 상기 원장기판(10)으로부터 절단된 투과도 가변 패널의 측면들이 씰링재를 이용하여 씰링될 수 있다. 그러나, 이 경우, 제조 공정이 복잡해 질 수 있으며, 제조 비용이 증가될 수 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 격벽들에 의해 감싸여진 공간에 액상 재료가 주입되어 있는, 투과도 가변 패널 및 이를 이용한 투명표시장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 투과도 가변 패널은, 하부기판, 상부기판 및 액상 재료를 포함한다. 상기 하부기판은 하부베이스기판, 상기 하부베이스기판에 구비된 하부전극 및 상기 하부전극에 형성되어 있는 격벽들을 포함한다. 상기 상부기판은 상부베이스기판 및 상기 상부베이스기판에 구비된 상부전극을 포함한다. 상기 액상재료는 상기 하부기판과 상기 상부기판 사이에서 상기 격벽들 사이에 주입된다. 상기 격벽들은, 상기 하부기판에 스트라이프 형태로 배치되어 있는 스트라이프 격벽들 및 상기 하부기판의 외곽에서 상기 스트라이프 격벽들을 감싸고 있는 외곽 격벽들을 포함한다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 투명표시장치는, 투명패널 및 투과도 가변 패널을 포함한다. 상기 투명패널은 영상을 출력하며, 투명하게 제조된다. 상기 투과도 가변 패널은 상기 투명패널의 배면에 부착되며, 광의 투과도를 가변시킨다. 상기 투과도 가변 패널은 상기 하부기판, 상기 상부기판 및 상기 액상 재료를 포함한다.

본 발명에 의하면, 원장기판으로부터 분리된 투과도 가변 패널로부터 액정이 유출되지 않기 때문에, 투과도 가변 패널들 사이에서, 액정의 주입량이 균일해 질 수 있다. 이에 따라, 액정의 소비량이 감소될 수 있다.

본 발명에 의하면, 각각의 투과도 가변 패널에 대한, 씰링 공정이 요구되지 않기 때문에, 투명표시장치의 제조 공정이 단순화될 수 있으며, 제조 비용이 절감될 수 있다.

본 발명에 의하면, 얼라인키가, 투과도 가변 패널의 모서리에 형성될 수 있으며, 이에 따라, 투과도 가변 패널과, 투명패널의 정렬이 가능하다.

본 발명에 의하면, 전극부에 격벽이 구비되지 않기 때문에, 전극부에 전선이 용이하게 장착될 수 있다.

도 1은 종래의 투과도 가변 패널의 제조에 이용되는 원장기판을 나타낸 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 투명표시장치의 구성을 나타낸 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 투과도 가변 패널의 단면을 나타낸 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 투과도 가변 패널의 제조에 이용되는 원장기판을 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 투과도 가변 패널의 하부기판 및 상부기판을 나타낸 예시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.

본 발명의 실시 예를 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 명세서 상에서 언급한 '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.

‘적어도 하나’의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, ‘제1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나’의 의미는 제1 항목, 제 2 항목 또는 제 3 항목 각각 뿐만 아니라 제1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.

제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.

본 발명의 여러 실시 예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시 예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.

도 2는 본 발명에 따른 투명표시장치의 구성을 나타낸 예시도이다.

본 발명에 따른 투명표시장치는, 도 2에 도시된 바와 같이, 영상을 출력하며, 투명한 투명패널(200) 및 상기 투명패널(200)의 배면에 부착되며, 광의 투과도를 가변시키는 투과도 가변 패널(100)을 포함한다.

첫째, 상기 투명패널(200)은, 유기발광표시패널로 구성될 수 있다.

상기 투명패널(200)에는 게이트 라인들과 데이터 라인들이 구비되어 있으며, 상기 게이트 라인들로 공급되는 게이트 펄스와, 상기 데이터 라인들을 통해 공급되는 데이터 전압들에 의해, 상기 투명패널(200)에 구비된 각 픽셀들로부터 영상이 출력된다.

상기 투명패널(200)이 상기 유기발광표시패널로 구성된 경우, 상기 유기발광표시패널은, 탑 에미션 방식을 이용하여 제조될 수 있다.

탑 에미션 방식을 이용하는 상기 투명패널(200)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 사용자가 위치한 정면 방향으로 영상을 출력한다.

상기 투명패널(200)에서, 영상이 출력되는 영역은 비투과부라 하며, 상기 비투과부의 주변에 배치되어 상기 투명패널의 외부로부터 전달된 광을 투과시키는 영역은 투과부라 한다. 즉, 상기 투명패널(200)에서 유기발광소자들에 의해 영상이 출력되는 발광부가 비투과부이며, 상기 비투과부 주변에 배치되어 상기 투명패널의 외부로부터 전달된 광을 투과시키는 영역이 투과부이다.

부연하여 설명하면, 상기 투명패널(200)이 상기 유기발광표시패널인 경우, 상기 비투과부를 통해, 적색, 녹색, 청색 등의 광이 출력된다. 상기 투과부는 투명한 물질로 구성될 수 있으며, 또는 투명한 유리기판으로만 구성될 수도 있다.

둘째, 상기 투과도 가변 패널(100)은, 상기 투명패널(200)의 배면에 배치된다. 상기 투과도 가변 패널(100)은, 상기 투명표시장치의 배면 방향에서 전송된 광의 투과도를 가변시켜, 상기 투명패널(200)로 전송한다.

상기 투명패널로 제조된 투명표시장치는, 영상 출력과 동시에, 상기 투명표시장치의 뒷 배경이 보여질 수 있다는 장점을 가지고 있기 때문에, 이용되고 있다.

그러나, 상기 투명표시장치의 뒷 배경이 보이는 것을 원하지 않는 사용자가 있을 수 있다. 또한, 상기 투명표시장치의 뒷 배경에 의해, 표시장치로부터 출력되는 영상이 불명료해질 수도 있다.

이 경우, 사용자는 상기 투과도 가변 패널(100)의 투과도를 변경할 수 있다.

상기 투과도 가변 패널(100)의 구체적인 구성, 기능 및 제조 방법은, 이하에서, 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명된다.

도 3은 본 발명에 따른 투과도 가변 패널의 단면을 나타낸 예시도이다. 도 4는 본 발명에 따른 투과도 가변 패널의 제조에 이용되는 원장기판을 나타낸 예시도이며, 특히, 하부기판과 상부기판을 포함하는 원장기판(10)을 나타낸 예시도이다. 도 5는 본 발명에 따른 투과도 가변 패널의 하부기판 및 상부기판을 나타낸 예시도이다.

본 발명에 따른 투과도 가변 패널(100)은, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 하부기판(110), 상부기판(120) 및 액상 재료(130)를 포함한다. 여기서, 상기 격벽들은, 상기 하부기판(110)에 스트라이프 형태로 배치되어 있는 스트라이프 격벽(113)들 및 상기 하부기판(110)의 외곽에서 상기 스트라이프 격벽(113)들을 감싸고 있는 외곽 격벽(116)들을 포함한다. 예를 들어, 도 3에 도시된 격벽들은, 상기 스트라이프 격벽(113)들을 나타낸다.

우선, 상기 하부기판(110)은 하부베이스기판(111), 상기 하부베이스기판(111)에 구비된 하부전극(112) 및 상기 하부전극(112)에 형성되어 있는 격벽들(113, 116)을 포함한다. 또한, 상기 하부전극(112) 및 상기 격벽들(113, 116)의 상단면에는 하부배향막이 도포된다.

첫째, 상기 하부베이스기판(111)은, 폴리이미드(PI)와 같은 플렉서블 고분자 화합물로 형성된 필름이 될 수 있다. 이 경우, 상기 하부베이스기판(111)으로는, 폴리이미드(PI) 이외에도, 폴리에테르술폰(Polyethersulphone; PES), 폴리아크릴레이트(Polyacrylate; PAR), 폴리에테르 이미드(Polyetherimide; PEI), 폴리에틸렌 나프탈레이트(Polyethyelenen Napthalate; PEN), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(Polyethyelene Terepthalate; PET), 폴리페닐렌 설파이드(Polyphenylene Sulfide; PPS), 폴리아릴 레이트(Polyallylate), 폴리이미드(Polyimide), 폴리카보네이트(PC), 셀룰로오스 트리 아세테이트(TAC), 및 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(Cellulose Acetate Propionate: CAP) 등이 이용될 수 있다.

둘째, 상기 하부전극(112)으로는, ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명전극이 이용될 수 있다. 상기 하부전극(112)은, 상기 하부베이스기판(111)의 평면 전체에 증착된다.

셋째, 상기 격벽들은 상기에서 설명된 바와 같이, 상기 하부기판(110)에 스트라이프 형태로 배치되어 있는 스트라이프 격벽(113)들 및 상기 하부기판(110)의 외곽에서 상기 스트라이프 격벽(113)들을 감싸고 있는 외곽 격벽(116)들을 포함한다.

상기 스트라이프 격벽(113)들은, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 나란하게 배치되어 있으며, 서로 일정한 간격으로 이격되어 있다.

상기 스트라이프 격벽(113)들 각각의 폭은 10㎛ 내지 200㎛가 될 수 있다. 상기 스트라이프 격벽(113)의 폭은, 상기 비투과부를 구성하는 영역의 폭보다 작거나 같을 수 있다. 예를 들어, 상기 비투과부가 적색픽셀, 녹색픽셀, 청색픽셀 및 백색픽셀로 구성된 단위픽셀인 경우, 상기 스트라이프 격벽(113)의 폭은, 상기 단위픽셀의 폭보다 작거나 같을 수 있다. 상기 스트라이프 격벽(113)의 폭이 상기 비투과부보다 클 수도 있으나, 이 경우, 상기 투과부가 상기 스트라이프 격벽(113)에 의해 커버되므로, 투과부의 면적이 줄어든다.

상기 스트라이프 격벽(113)들 각각의 높이는 5㎛ 내지 20㎛가 될 수 있다. 상기 스트라이프 격벽(113)의 높이는, 상기 투과도 가변 패널(100)의 면적, 상기 스트라이프 격벽(113)들 사이의 거리 및 상기 스트라이프 격벽(113)의 폭의 크기에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

상기 스트라이프 격벽(113)들 사이의 거리는 50㎛ 내지 1000㎛가 될 수 있다. 상기 스트라이프 격벽(113)들 사이의 거리는, 상기 투명패널(200)에 하나의 열로 배치된 투과부들의 폭에 대응될 수 있으며, 또는 상기 투명패널(200)에 두 개 이상의 열로 배치된 투과부들의 폭에 대응될 수도 있다.

예를 들어, 상기 투명패널(200)에는 상기 단위픽셀들을 구성하는 픽셀들이 투과부들을 사이에 두고 상기 투명패널(200)의 상하방향으로 일열로 배치될 수 있다. 따라서, 상기 투명패널(200)에는 복수의 픽셀열들(비투과부열들) 및 복수의 투과부열들이 상기 투명패널(200)의 상하방향으로 구비된다.

이 경우, 상기 스트라이프 격벽(113)들이, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 투과도 가변 패널(100)의 상하 방향으로 나란하게 배치된 경우, 서로 인접된 두 개의 상기 스트라이프 격벽(113)들 사이에는, 상기 투명패널(200)의 상하 방향으로 구비된 1열의 투과부가 배치될 수 있고, 2열의 투과부들이 배치될 수 있으며, 3열의 투과부들이 배치될 수 있다. 또한, 4열 이상의 투과부들이 배치될 수도 있다.

상기 스트라이프 격벽(113)들 사이에, 상기 투명패널(200)의 상하 방향으로 구비된 1열의 투과부들이 배치되는 경우, 상기 스트라이프 격벽(113)들 사이의 거리는, 상기 투과영역의 좌우 폭보다 크거나 같을 수 있다. 이 경우, 상기 스트라이프 격벽(113)들 사이의 거리는, 상기 픽셀의 상기 투과영역의 좌우 폭보다 작을 수 있으나, 이 경우, 상기 픽셀의 상기 투과영역이 좁아질 수 있다.

상기 스트라이프 격벽(113)들 사이에, 상기 투명패널(200)의 상하 방향으로 구비된 2열의 투과부들이 배치되는 경우, 상기 스트라이프 격벽(113)들 사이의 거리는, 상기 투명패널(200)의 좌우 방향으로 인접되어 있는 두 개의 투과부들의 폭들 및 상기 두 개의 투과부들 사이에 배치되는 하나의 비투과부의 폭을 합한 거리보다 크거나 같을 수 있다.

상기 스트라이프 격벽(113)들 사이에는, 상기 투명패널(200)의 상하방향으로 구비된 3열 이상의 투과부들이 배치될 수 있다. 상기 스트라이프 격벽(113)들 사이의 간격이 길어지면, 상기 스트라이프 격벽(113)들 사이에 주입된 액상 재료에 인가되는 전계의 크기가 작아질 수 있다. 이 경우, 상기 투과도 가변 패널(100)의 투과도의 변화가 정상적으로 이루어지지 않을 수도 있다. 따라서, 상기 스트라이프 격벽(113)들 사이의 간격은, 상기 투명패널(200)에 배치된 픽셀들의 크기 또는 상기 투과도 가변 패널(100)의 크기에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

상기 외곽 격벽(116)들은, 상기 하부기판(110)의 외곽에서 상기 스트라이프 격벽(113)들을 감싸고 있다.

상기 외곽 격벽(116)들은 서로 연결되어 있다. 따라서, 상기 외곽 격벽(116)들은, 상기 하부기판(110)의 외곽을 따라 연속적으로 배치되어 있다.

상기 스트라이프 격벽(113)들 각각은, 상기 외곽 격벽(116)들 중 서로 마주 보고 있는 두 개의 외곽 격벽들에 연결되어 있다.

예를 들어, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 스트라이프 격벽(113)들이 상기 투과도 가변 패널(100)의 상하 방향으로 나란하게 배치된 경우, 상기 스트라이프 격벽(113)들의 일단은, 상기 투과도 가변 패널(110)의 상단의 외곽에 구비된 외곽 격벽에 연결되며, 타단은, 상기 투과도 가변 패널(110)의 하단의 외곽에 구비된 외곽 격벽에 연결된다.

상기 외곽 격벽(116)들 및 상기 스트라이프 격벽(113)들에 의해 둘러쌓인 공간에는 상기 액상 재료(130)가 주입된다.

상기 외곽 격벽(116)들에 의해 형성되는 모서리들 중 적어도 두 개의 모서리들에는 얼라인키(114)가 구비된다.

상기 얼라인키(114)는 상기 외곽 격벽(116)의 모양을 변경하는 것에 의해 상기 모서리들에 구비된다. 부연하여 설명하면, 상기 얼라인키(114)는 상기 외곽 격벽(116)이 형성될 때, 상기 외곽 격벽(116)과 일체로 형성될 수 있다.

예를 들어, 상기 스트라이프 격벽(113)들 및 상기 외곽 격벽(116)들은, 몰드 공정을 이용한 임프린팅(Imprinting) 공정에 의해 제조될 수 있으며, 또는, 포토레지스터를 이용한 UV 노광 공정을 이용하여 제조될 수도 있다.

상기 몰드 공정을 이용하여 상기 외곽 격벽(116)들이 제조되는 경우, 상기 외곽 격벽(116)을 형성하는 몰드에는, 상기 얼라인키(114)의 모양에 대응되는 형상이 구비될 수 있다. 따라서, 상기 외곽 격벽(116)들이 형성될 때, 상기 외곽 격벽(116)들의 모서리에, 상기 얼라인키(114)가 형성될 수 있다.

또한, 상기 UV 노광 공정을 이용하여 상기 외곽 격벽(116)들이 제조되는 경우, 상기 UV 노광 공정에 이용되는 마스크에는 상기 얼라인키(114)에 대응되는 모양이 형성될 수 있으며, 노광 공정 방법 및 노광량 등에 따라, 다양한 형태의 상기 얼라인키(114)가 상기 외곽 격벽(116)에 형성될 수 있다.

따라서, 상기 얼라인키(114)의 형성을 위해 별도의 공정이 요구되지 않으며, 이에 따라, 상기 얼라인키(114)가 간편하게 형성될 수 있다.

상기 얼라인키(114)는, 상기 외곽 격벽(116)의 상단면과 하단면을 관통하도록 형성될 수 있다. 상기 얼라인키(114)는 상기 투명패널(200)과 상기 투과도 가변 패널(100)의 합착시, 상기 투명패널(200)과 상기 투과도 가변 패널(100)의 정렬을 위해 이용된다.

예를 들어, 상기 얼라인키(114)가 상기 외곽 격벽(116)의 상단면과 하단면을 관통하도록 형성된 경우, 상기 투명패널(200)의 배면에 상기 투과도 가변 패널(100)이 배치된다. 이 경우, 상기 외곽 격벽(116)의 상단면에서 광을 상기 얼라인키(114)에 조사한 후, 상기 외곽 격벽(116)의 하단면 및 상기 투명패널(200)에 구비된 패널 얼라인키를 통해 광이 전달되면, 상기 투명패널(200)과 상기 투과도 가변 패널(100)이 정렬되었음을 알 수 있다.

상기 투명패널(200)에 구비된 패널얼라인키(미도시)와, 상기 얼라인키(114)가 정렬됨에 따라, 상기 투명패널(200) 및 상기 투과도 가변 패널(100)이 정렬될 수 있다.

상기 투명패널(200) 및 상기 투과도 가변 패널(100)이 정렬된다는 것은, 상기 스트라이프 격벽(113)들 사이에 상기 픽셀들의 투과영역이 배치되는 것을 의미한다. 이 경우, 상기 스트라이프 격벽(113)들은 상기 투명패널(200)의 상기 비투과영역과 중첩된다.

넷째, 상기 하부기판(110)에는, 상기 외곽 격벽(116)의 외곽으로 돌출된 하부전극부(115)가 구비되고, 상기 하부전극부(115)에는 상기 하부전극(112)이 노출된다.

상기 하부기판(110)의 상기 하부베이스기판(111)의 평면 전체에는, 상기 하부전극(112)이 배치된다. 상기 하부전극부(115)는 상기 하부베이스기판(111) 중 특히 상기 외곽 격벽(116)의 외곽으로 돌출된 영역을 의미한다. 따라서, 상기 하부전극부(115)에는 상기 하부전극(112)이 노출된다.

다음, 상기 상부기판(120)은 상부베이스기판(121) 및 상기 상부베이스기판(121)에 구비된 상부전극(122)을 포함한다. 또한, 상기 상부전극(122)의 상단면에는 상부배향막이 도포된다.

첫째, 상기 상부베이스기판(121)은, 상기 하부베이스기판(111)과 동일한 물질로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 상부베이스기판(121)은, 폴리이미드(PI), 폴리에테르술폰(Polyethersulphone; PES), 폴리아크릴레이트(Polyacrylate; PAR), 폴리에테르 이미드(Polyetherimide; PEI), 폴리에틸렌 나프탈레이트(Polyethyelenen Napthalate; PEN), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(Polyethyelene Terepthalate; PET), 폴리페닐렌 설파이드(Polyphenylene Sulfide; PPS), 폴리아릴 레이트(Polyallylate), 폴리이미드(Polyimide), 폴리카보네이트(PC), 셀룰로오스 트리 아세테이트(TAC), 및 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(Cellulose Acetate Propionate: CAP) 등으로 형성될 수 있다.

둘째, 상기 상부전극(122)으로는, ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명전극이 이용될 수 있다. 상기 상부전극(122)은, 상기 상부베이스기판(121)의 평면 전체에 증착된다.

셋째, 상기 상부기판(120)에는, 상기 상부기판(120)의 외곽으로 돌출된 상부전극부(125)가 구비되고, 상기 상부전극부(125)에는 상기 상부전극(122)이 노출된다.

상기 상부기판(120)의 상기 상부베이스기판(121)의 평면 전체에는, 상기 상부전극(122)이 배치된다. 상기 상부전극부(125)는 상기 상부베이스기판(121) 중 특히 상기 상부기판(120)의 외곽으로 돌출된 영역을 의미한다. 따라서, 상기 상부전극부(125)에는 상기 상부전극(122)이 노출된다.

마지막으로, 상기 액상 재료(130)는 상기 하부기판(110)과 상기 상부기판(120) 사이에서 상기 격벽들(113, 116) 사이에 주입된다.

상기 액상 재료(130)는 액정이 될 수 있다.

상기 하부전극부(115)에 연결되는 제1전원(미도시)과 상기 상부전극부(125)에 연결되는 제2전원(미도시)에 의해, 상기 투과도 가변 패널(100)의 투과도가 변경된다.

예를 들어, 상기 하부전극부(115)에 연결되는 상기 제1전원의 전압과, 상기 상부전극부(125)에 연결되는 상기 제2전원의 전압에 의해, 상기 액상 재료(130)에 전계가 인가된다.

상기 액상 재료(130)로 상기 액정이 이용되는 경우, 상기 전계에 의해, 상기 액정의 굴절률이 변경되며, 이에 따라, 상기 액정을 투과하는 광의 투과도가 변경될 수 있다. 이에 따라, 상기 투과도 가변 패널(100)의 투과도가 변경될 수 있다.

이하에서는, 도 3 내지 도 5를 참조하여, 본 발명에 따른 투과도 가변 패널(100)의 제조 방법이 설명된다.

본 발명에 따른 투과도 가변 패널의 제조에 이용되는 원장기판(10)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 스트라이프 격벽(113)들과 상기 외곽 격벽(116)들과 상기 하부전극(112)이 구비된 하부원장기판(미도시), 상기 상부전극(122)이 구비된 상부원장기판(미도시) 및 상기 하부원장기판과 상기 상부원장기판 사이에 주입되는 액정을 포함한다.

우선, 상기 하부원장기판의 평면 전체에 상기 하부전극(112)이 증착된다.

다음, 몰드를 이용하여, 상기 하부전극(112) 위에 스트라이프 타입의 상기 격벽들이 구비된다. 상기 격벽들은 상기 스트라이프 격벽(113)들 및 상기 외곽 격벽(116)들을 포함한다.

상기 스트라이프 격벽(113)들을 감싸고 있으며, 서로 연결되어 있는 상기 외곽 격벽(116)들에 의해, 하나의 투과도 가변 패널(100)을 구성하는 상기 하부기판(110)이 구성된다. 예를 들어, 도 3에 도시된 상기 원장기판(10)에는 상기 스트라이프 격벽(113)들 및 상기 스트라이프 격벽(113)들과 서로 연결되어 상기 스트라이프 격벽(113)들을 감싸고 있는 상기 외곽 격벽(116)들로 구성된 그룹이, 10개 배치되어 있다. 10개의 상기 그룹에 의해 10개의 투과도 가변 패널(100)들이 제조될 수 있다.

다음, 상기 상부베이스기판의 평면 전체에 상기 상부전극(122)이 증착된다.

다음, 상기 격벽들(113, 116)들이 구비된 상기 하부원장기판과 상기 상부원장기판이 롤투롤 방식을 이용하여 합착된다. 이 경우, 상기 하부원장기판과 상기 상부원장기판의 합착면에 상기 액상 재료(130)가 주입된다.

마지막으로, 도 3에 도시된 바와 같은 펀칭라인(X)을 따라 상기 원장기판(10)이 절단되어, 하나의 투과도 가변 패널이 제조된다. 상기한 바와 같이, 도 3에 도시된 원장기판(10)으로부터, 10개의 투과도 가변 패널(100)들이 제조될 수 있다.

이 경우, 상기 원장기판(10)이 펀칭 공정에 의해 절달되어 상기 투과도 가변 패널이 제조될 수 있다. 그러나, 상기 펀칭라인(X)을 따라, 레이저를 조사하는 공정에 의해, 하나의 상기 투과도 가변 패널(100)이 상기 원장기판(10) 기판으로부터 분리될 수 있다.

상기 과정에 의해 제조된 상기 투과도 가변 패널(100)은, 별도의 공정을 통해 제조된 상기 투명패널(200)의 배면에 배치된다.

본 발명에 따른 투명표시장치는, 영상을 출력하며, 투명한 투명패널(200) 및 상기에서 설명된 바와 같은 과정을 통해 제조된 후, 상기 투명패널의 배면에 부착되며, 광의 투과도를 가변시키는 투과도 가변 패널(100)을 포함한다.

이 경우, 상기 투과도 가변 패널(100)의 상기 하부기판(110)에는, 상기 외곽 격벽(116)으로부터 돌출된 상기 하부전극부(115)가 구비되고, 상기 하부전극부(115)에는 상기 하부전극(112)이 노출된다. 또한, 상기 상부기판(120)에는, 상기 외곽 격벽(116)으로부터 돌출된 상기 상부전극부(125)가 구비되고, 상기 상부전극부(125)에는 상기 상부전극(122)이 노출된다.

상기 하부전극부(115)에는 제1전원(미도시)이 연결되며, 상기 상부전극부(125)에는 제2전원(미도시)이 연결된다. 상기 제1전원과 상기 제2전원을 제어하는 것에 의해, 상기 투과도 가변 패널(100)의 투과도가 변경된다.

예를 들어, 상기 하부전극부(115)에 연결되는 상기 제1전원의 전압과, 상기 상부전극부(125)에 연결되는 상기 제2전원의 전압에 의해, 상기 액상 재료(130)에 전계가 인가된다.

상기 액상 재료(130)로 상기 액정이 이용되는 경우, 상기 전계에 의해, 상기 액정의 굴절률이 변경되며, 이에 따라, 상기 액정을 투과하는 광의 투과도가 변경될 수 있다. 이에 따라, 상기 투과도 가변 패널(100)의 투과도가 변경될 수 있다.

상기 투명패널(200)에는, 상기 투명패널(200)에 구비된 게이트 라인을 구동하기 위한 게이트 드라이버(미도시) 및 상기 투명패널(200)에 구비된 데이터 라인을 구동하기 위한 데이터 드라이버(미도시)가 구비된다.

상기 게이트 드라이버 및 상기 데이터 드라이버는, 상기 투명패널(200)에 직접 내장될 수도 있다. 그러나, 상기 게이트 드라이버 및 상기 데이터 드라이버는, 집적회로(IC)로 제조된 후, 상기 투명패널(200)에 장착될 수 있다. 이 경우, 상기 게이트 드라이버 및 상기 데이터 드라이버는 상기 투명패널(200)에 직접 장착될 수도 있으며, 또는 플렉서블 인쇄회로기판에 장착된 후 상기 플렉서블 인쇄회로기판을 통해 상기 투명패널(200)에 전기적으로 연결될 수 있다.

상기 투명패널(200)에 또는 상기 투명패널(200)과 전기적으로 연결되어 있는 플렉서블 인쇄회로기판 또는 상기 투명패널(200)과 전기적으로 연결되어 있는 인쇄회로기판에는 상기 게이트 드라이버 및 상기 데이터 드라이버를 제어하기 위한 제어부가 장착될 수 있다. 또한, 상기 투명패널(200) 또는 상기 플렉서블 인쇄회로기판 또는 상기 인쇄회로기판에는, 상기 투명패널(200)을 구동시키기 위한 각종 전기소자들이 장착될 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명을 간단히 정리하면 다음과 같다.

본 발명은 상기 투명패널(200)과의 얼라인이 용이한 상기 투과도 가변 필름(100)에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 상기 투명패널(200)과 상기 투과도 가변 필름(100)의 얼라인이 용이해 지기 때문에, 상기 투명표시장치의 광학 특성이 개선될 수 있다.

본 발명에 따른 투명표시장치에 적용되는 상기 투명패널(200)로는 유기발광표시패널이 이용될 수 있다. 상기 유기발광표시패널은 탑 에미션 구조를 이용한다.

일반적으로, 투명패널, 특히, 투명 유기발광표시패널은, 투과도 향상을 위해 탑 에미션 구조를 이용한다. 상기 투명패널로 제조된 투명표시장치는, 영상 출력과 동시에, 투명표시장치의 뒷 배경이 보여질 수 있다는 장점을 가지고 있다. 그러나, 투명표시장치의 뒷 배경이 잘 보이기 때문에 투명표시장치의 화질에서는 문제가 발생될 수 있다. 따라서, 사용자의 요구에 맞게 투명패널의 투과도를 가변하는 기술이 필요하다. 이에 따라, 투과도 가변 패널을 투명패널의 배면에 부착함으로써, 시청 모드에서의 명암비 개선을 도모하는 연구가 계속되고 있다. 투과도 가변 패널은, 소비전력의 이슈로 인하여, NT 모드(Normally Transmittance mode)를 이용한다. 특히, 투과도 가변 패널로는, 액정을 이용한 NT-PDLC(Normally Transmittance-Polymer Dispersed liquid crystal)가 이용될 수 있다. 그러나, NT-PDLC 특성 상, 셀 갭 유지를 위한 격벽이 반드시 필요하며, 격벽에 의해 광학 손실을 개선하기 위해, 상기 투명패널의 비투과부, 즉, 상기 투명패널에서 영상이 출력되는 발광부와 상기 투과도 가변 패널의 격벽이 정렬되어야 한다.

본 발명에 의하면, 상기 외곽 격벽(114)들에 형성된 적어도 두 개의 얼라인키(114)들에 의해, 상기 투명패널(200)과 상기 투과도 가변 패널(100)이 용이하게 정렬될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 의하면, 상기 얼라인키(114)가, 상기 외곽 격벽(116)들에 의해 형성되는 모서리에 구비될 수 있으며, 이에 따라, 상기 투과도 가변 패널(100)과, 상기 투명패널(200)의 정렬이 가능하다.

본 발명에 의하면, 상기 원장기판(10)으로부터 분리된 상기 투과도 가변 패널(100)로부터 액상 재료, 예를 들어, 액정이 유출되지 않기 때문에, 상기 투과도 가변 패널(100)들 사이에서, 액정의 주입량이 균일해 질 수 있다. 이에 따라, 액정의 소비량이 감소될 수 있다. 예를 들어, 롤투롤(Roll to Roll) 공정에 의한 상기 하부원장기판과 상기 상부원장기판의 합착시, 외부와 격리된 상기 외곽 격벽(116)들 및 상기 스트라이프 격벽(113)들에 의해 형성되는 공간에 상기 액상재료(130)가 담겨지기 때문에, 상기 액상 재료(130)의 유출이 방지될 수 있고, 각 투과도 가변 패널(100)의 액상 재료의 주입량이 균일해 질 수 있으며, 따라서, 액상 재료의 소비량이 감소될 수 있다.

본 발명에 의하면, 각각의 투과도 가변 패널(100)에 대한, 씰링 공정이 요구되지 않기 때문에, 투명표시장치의 제조 공정이 단순화될 수 있으며, 제조 비용이 절감될 수 있다.

본 발명에 의하면, 상기 전극부들(115, 125)에 격벽이 구비되지 않기 때문에, 상기 전극부들(115, 125)에 전선이 용이하게 장착될 수 있다.

상기 격벽은, 몰드 공정을 이용한 임프린팅(Imprinting) 공정에 의해 제조될 수 있으며, 또는, 포토레지스터 및 UV 노광 공정을 이용하여 제조될 수도 있다.

상기 격벽의 폭은 10㎛ 내지 200㎛가 될 수 있으며, 상기 격벽의 높이는 5㎛ 내지 20㎛가 될 수 있다. 또한, 상기 격벽과 격벽 사이의 거리(pitch)는 50㎛ 내지 1000㎛가 될 수 있다. 그러나, 상기 격벽의 폭, 높이 및 격벽들 사이의 거리는, 상기 투명패널의 크기, 상기 투명패널에 형성되는 픽셀들의 크기 및 간격들에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.　 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 투과도 가변 패널 200 : 투명패널

Claims (10)

1. 하부베이스기판, 상기 하부베이스기판에 구비된 하부전극 및 상기 하부전극에 형성되어 있는 격벽들을 포함하는 하부기판;
   상부베이스기판 및 상기 상부베이스기판에 구비된 상부전극을 포함하는 상부기판; 및
   상기 하부기판과 상기 상부기판 사이에서 상기 격벽들 사이에 주입되는 액상 재료를 포함하고,
   상기 격벽들은,
   상기 하부기판에 스트라이프 형태로 배치되어 있는 스트라이프 격벽들; 및
   상기 하부기판의 외곽에서 상기 스트라이프 격벽들을 감싸고 있는 외곽 격벽들을 포함하며,
   상기 외곽 격벽들에 의해 형성되는 모서리들 중 적어도 두 개의 모서리들에는 얼라인키가 구비되는 투과도 가변 패널.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 외곽 격벽들은 서로 연결되어 있으며, 상기 스트라이프 격벽들 각각은, 상기 외곽 격벽들 중 서로 마주 보고 있는 두 개의 외곽 격벽들에 연결되어 있는 투과도 가변 패널.
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 얼라인키는 상기 외곽 격벽의 모양을 변경하는 것에 의해 상기 모서리들에 구비되는 투과도 가변 패널.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 얼라인키는, 상기 외곽 격벽의 상단면과 하단면을 관통하는 투과도 가변 패널.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 하부기판에는, 상기 외곽 격벽의 외곽으로 돌출된 하부전극부가 구비되고, 상기 하부전극부에는 상기 하부전극이 노출되며,
   상기 상부기판에는, 상기 상부기판의 외곽으로 돌출된 상부전극부가 구비되고, 상기 상부전극부에는 상기 상부전극이 노출되는 투과도 가변 패널.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 하부전극부에 연결되는 제1전원과 상기 상부전극부에 연결되는 제2전원에 의해, 상기 투과도 가변 패널의 투과도가 변경되는 투과도 가변 패널.
8. 영상을 출력하며, 투명한 투명패널; 및
   상기 투명패널의 배면에 부착되며, 광의 투과도를 가변시키는 투과도 가변 패널을 포함하고,
   상기 투과도 가변 패널은,
   하부베이스기판, 상기 하부베이스기판에 구비된 하부전극 및 상기 하부전극에 형성되어 있는 격벽들을 포함하는 하부기판;
   상부베이스기판 및 상기 상부베이스기판에 구비된 상부전극을 포함하는 상부기판; 및
   상기 하부기판과 상기 상부기판 사이에서 상기 격벽들 사이에 주입되는 액상 재료를 포함하고,
   상기 격벽들은,
   상기 하부기판에 스트라이프 형태로 배치되어 있는 스트라이프 격벽들; 및
   상기 하부기판의 외곽에서 상기 스트라이프 격벽들을 감싸고 있는 외곽 격벽들을 포함하며,
   상기 외곽 격벽들에 의해 형성되는 모서리들 중 적어도 두 개의 모서리들에는 얼라인키가 구비되는 투명표시장치.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 하부기판에는, 상기 외곽 격벽으로부터 돌출된 하부전극부가 구비되고, 상기 하부전극부에는 상기 하부전극이 노출되며,
   상기 상부기판에는, 상기 외곽 격벽으로부터 돌출된 상부전극부가 구비되고, 상기 상부전극부에는 상기 상부전극이 노출되는 투명표시장치.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 하부전극부에 연결되는 제1전원과 상기 상부전극부에 연결되는 제2전원에 의해, 상기 투과도 가변 패널의 투과도가 변경되는 투명표시장치.

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