KR20070001717A - 시야각 조절이 가능한 표시장치 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광시야각과 협시야각을 선택적으로 스위칭할 수 있는 표시장치에 관한 것으로, 영상을 표시하는 표시패널; 및 상기 표시패널에 부착되어, 전기신호의 인가 유무에 따라 광시야각모드와 협시야각모드를 선택적으로 구현하며, 전기변색물질에 의해 투광영역과 비투광영역으로 구분된 스위칭패널을 포함하여 구성된 표시장치를 제공한다.
광시야각, 협시야각, 표시장치, 전기변색물질

Description

시야각 조절이 가능한 표시장치 및 그 제조방법{DISPLAY DEVICE CAPABLE OF ADJUSTING VIEWING ANGLE AND FABRICATION METHOD THE SAME}
도 1은 본 발명에 의한 표시장치의 구성을 간략하게 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 의한 시야각 조절용 스위칭패널을 나타낸 도면.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 의한 실시예를 나타낸 도면으로, 도 3a는 평면도이고, 도 3b는 도 3a의 I-I'의 단면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 단면도.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 의한 다른 실시예를 나타낸 도면으로, 도 5a는 평면도이고, 도 5b는 도 5a의 II-II'의 단면도.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 의한 또 다른 실시예를 나타낸 도면으로, 도 6a는 평면도이고, 도 6b는 도 6a의 III-III'의 단면도.
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 의한 또 다른 실시예를 나타낸 도면으로, 도 7a는 평면도이고, 도 7b는 도 7a의 IV-IV'의 단면도.
도 8a 및 도 8b는 본 발명에 의한 또 다른 실시예를 나타낸 도면으로, 도 8a는 평면도이고, 도 8b는 도 8a의 V-V'의 단면도.
도 9a 및 도 9b는 본 발명에 의한 또 다른 실시예를 나타낸 도면으로, 도 9a는 평면도이고, 도 9b는 도 9a의 VI-VI'의 단면도.
*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***
201, 301, 401, 501, 601: 제1투명기판
202, 302, 402, 502, 602: 제2투명기판
220, 320, 420, 520, 620: 스위칭 패널
211, 311, 411, 511, 611: 투명전극 및 투명전극패턴
235, 335, 435, 535, 635a: 비투광패턴
본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 특히 광시야각모드와 협시야각모드를 선택적으로 스위칭할 수 있도록 한 표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
고화질, 저전력의 평판표시소자(flat panel display device)로서 주로 액정표시소자가 사용되고 있다. 액정표시소자는 박막트랜지스터 어레이기판과 컬러필터 기판이 대향하여 균일한 간격을 갖도록 합착되며, 그 박막트랜지스터 어레이기판과 컬러필터 기판 사이에 액정층이 형성된다.
박막트랜지스터 어레이기판은 화소들이 매트릭스 형태로 배열되며, 그 단위화소에는 박막트랜지스터, 화소전극 및 커패시터가 형성되고, 상기 컬러필터기판은 상기 화소전극과 함께 액정층에 전계를 인가하는 공통전극과 실제 컬러를 구현하는 RGB 컬러필터 및 블랙매트릭스가 형성되어 있다.
한편, 상기 박막트랜지스터 어레이기판과 컬러필터기판의 대향면에는 배향막 이 형성되고, 러빙이 실시되어 상기 액정층이 일정한 방향으로 배열되도록 한다. 이때, 액정은 박막트랜지스터 어레이기판의 단위 화소별로 형성된 화소전극과 컬러필터 기판의 전면에 형성된 공통전극 사이에 전계가 인가될 경우에 유전 이방성에 의해 회전함으로써, 단위화소별로 빛을 통과사키거나 차단시켜 문자나 화상을 표시하게 된다. 그러나, 상기와 같은 트위스트 네마틱 모드(twisted nematic mode) 액정표시소자(liquid crystal display device)는 시야각이 좁다는 단점이 있다.
따라서, 근래에는 시야각을 넓히기 위하여 IPS(in plane switching) 모드(mode), 수직 배향 모드(vertically aligned mode : VA mode), 역방향 러빙(reverse rubbing) 모드, DDTN(domain divided twisted nematic) 모드 등의 다양한 액정표시장치 모드들이 개발되어 왔고, 이를 통해 기존의 TN(twisted nematic) 모드보다 훨씬 넓은 시야각을 가지는 액정표시장치를 확보하였다. 그런데 노트북 PC(notebook personal computer) 등에 사용되는 액정표시장치에 있어서는 보안이나 사생활 보호의 측면에서 오히려 좁은 시야각이 요구되는 경우가 있다. 따라서, 하나의 액정표시장치에서 시야각을 넓게 또는 좁게 조절할 수 있는 방법이 강구될 필요성이 있다.
따라서, 본 발명은 광시야각모드와 협시야각모드를 선택적으로 스위칭할 수 있는 표시장치 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
기타 본 발명의 목적 및 특징은 이하의 발명의 구성 및 특허청구범위에서 상세히 기술될 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 표시장치는 영상을 표시하는 표시패널; 및 상기 표시패널에 부착되어, 전기신호의 인가 유무에 따라 광시야각모드와 협시야각모드를 선택적으로 구현하며, 전기변색물질에 의해 투광영역과 비투광영역으로 구분된 스위칭패널을 포함하여 구성된다.
상기 투광영역의 폭은 80~100㎛ 이며, 상기 비투광영역의 폭은 20㎛ 이하을 갖는다. 그리고, 상기 비투광영역의 높이에 의해 협시야각이 결정되며, 상기 표시패널은 LCD(Liquid Crystal Display) 패널수도 있다. 이때, 상기 표시패널에 광을 발생시키는 백라이트를 더 포함하여 구성된다.
또한, 상기 표시패널은, PDP(Plasma Display Panel)패널, FED(Field Emission Display)패널, EL(Electric Luminescence)패널 및 VFD(Vacuum Fluorescent Display)패널 중의 하나일 수도 있다.
또한, 상기 스위칭패널은, 제1투명기판; 상기 제1기판의 전면에 형성된 투명전극층; 상기 투명전극층 상부에 일정간격을 두고 반복적으로 형성되며, 전기변색물질로 이루어진 비투광패턴을 포함하여 구성되며, 상기 비투광패턴을 포함하는 제1기판과 합착되는 제2투명기판을 더 포함할 수도 있다. 그리고, 상기 비투광패턴들 사이에 형성된 투광패턴을 더 포함할 수도 있다. 한편, 상기 제1기판의 외곽에, 상기 비투광패턴들을 전기적으로 연결하여, 상기 비투광패턴에 전기신호를 인가하는 비투광패턴 연결라인을 더 포함할 수도 있으며, 상기 비투광패턴에 전도성물질이 도핑될 수도 있다.
그리고, 상기 제1 및 제2투명기판은 투명한 가요성(flexibe) 필름이거나 제1투명기판일 수도 있다.
또한, 상기 스위칭패널은, 서로 대향하는 제1투명기판; 상기 제1기판 상에 일정간격을 두고 반복적으로 형성된 투명전극패턴; 및 상기 투명전극패턴을 포함하는 기판 전면에 형성된 전기변색층을 포함하여 구성되며, 상기 전기변색층 상부에 부착된 제2투명기판을 더 포함할 수도 있다. 이때, 상기 투명전극패턴과 대응하는 전기변색층에 전도성물질이 도핑될 수도 있다.
또한, 상기 스위칭패널은, 제1투명기판; 상기 제1투명기판의 전면에 형성된 투명전극층; 상기 투명전극층 전면에 형성된 전기변색층; 및 상기 전기변색층 내에 일정거리를 두고 전도성물질이 반복적으로 도핑된 비투광패턴을 포함하여 구성되며, 상기 비투광패턴을 포함하는 제1기판 상부에 부착된 제2투명기판을 더 포함할 수도 있다. 또한, 상기 제1투명기판의 외곽에, 상기 비투광패턴들을 전기적으로 연결하여, 상기 비투광패턴에 전기신호를 인가하는 비투광패턴 연결라인을 더 포함하여 구성될 수도 있다.
또한, 상기 스위칭패널은, 제1투명기판; 상기 제1기판 상부의 전면에 형성된 전기변색층; 및 상기 전기변색층 내에 일정거리를 두고 전도성물질이 반복적으로 도핑된 비투광패턴을 포함하여 구성되며, 상기 비투광패턴을 포함하는 제1기판 상부에 부착된 제2투명기판을 더 포함할 수도 있다. 또한, 상기 제1기판의 외곽에, 상기 비투광패턴들을 전기적으로 연결하여, 상기 비투광패턴에 전기신호를 인가하는 비투광패턴 연결라인을 더 포함하여 구성될 수도 있다.
또한, 본 발명에 의한 표시장치의 제조방법은, 영상을 표시하는 표시패널을 준비하는 단계; 전기신호 인가 유무에 따라 광시야각모드와 협시야각모드를 선택적으로 구현하며, 전기변색물질에 의해 투광영역과 비투광영역으로 구분된 스위칭패널을 준비하는 단계; 및 상기 표시패널에 스위칭패널을 부착시키는 단계를 포함하여 이루어진다.
상기 스위칭패널을 준비하는 단계는, 제1투명기판을 준비하는 단계; 상기 제1투명기판 상부의 전면에 투명전극층을 형성하는 단계; 및 상기 투명전극층 상에 전극변색물질을 코팅한 후, 이를 패터닝하여 일정간격을 두고 반복적으로 배치되는 비투광패턴을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지며, 제2기판을 준비하는 단계, 상기 제2기판 상에 일정한 간격을 두고 반복적으로 배치되는 비투광패턴을 형성하는 단계; 및 상기 제1 및 제2투명기판에 형성된 비투광패턴이 일치되도록 합착하는 두 기판을 합착하는 단계를 더 포함하여 이루어질 수도 있다. 이때, 상기 비투광패턴들 사이에 투광패턴을 형성할 수도 있으며, 투광패턴은 포토아크릴을 사용하여 형성할 수 있다. 그리고, 상기 제1투명기판의 상기 비투광패턴들을 전기적으로 연결하고, 상기 비투광패턴에 전기신호를 인가하는 비투광패턴 연결라인을 형성하는 단계를 더 포함할 수도 있으며, 상기 비투광패턴에 전도성물질을 도핑하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
또한, 상기 스위칭패널을 준비하는 단계는, 제1투명기판을 준비하는 단계; 상기 제1투명기판 상에 투명한 전도성물질을 증착한 후, 이를 패터닝하여, 상기 제1투명기판 상부에 일정간격을 두고 반복적으로 배치되는 투명전극패턴을 형성하는 단계; 및 상기 투명전극패턴을 포함하는 기판 전면에 전기변색물질을 코팅하여, 전극변색층을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지며, 상기 전기변색층 상부에 제1투명기판과 대향하는 제2투명기판을 합착하는 단계를 더 포함할 수도 있다. 그리고, 상기 투명전극패턴과 대응하는 전기변색층에 전도성물질을 도핑하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
또한, 상기 스위칭패널을 준비하는 단계는, 제1투명기판을 준비하는 단계; 상기 제1투명기판 상부의 전면에 투명전극층을 형성하는 단계; 상기 투명전극층 상에 전기변색물질을 코팅하여 전기변색층을 형성하는 단계; 및 상기 전기변색층에 전도성물질을 도핑하여, 일정거리를 두고 반복적으로 배치되는 비투광패턴을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지며, 상기 전기변색층 상부에 제1투명기판과 대향하는 제2투명기판을 합착하는 단계를 더 포함할 수도 있다. 그리고, 상기 제1투명기판의 외곽에 상기 비투광패턴들을 전기적으로 연결하고, 상기 비투광패턴에 전기신호를 인가하는 비투광패턴 연결라인을 형성하는 단계를 더 포함하여 이루어질 수도 있다.
또한, 상기 스위칭패널을 준비하는 단계는, 투명한 제1투명기판을 준비하는 단계; 상기 제1투명기판 상부에 전기변색물질을 코팅하여, 전기변색층을 형성하는 단계; 및 상기 전기변색층에 전도성물질을 도핑하여, 일정거리를 두고 반복적으로 배치되는 비투광패턴을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지며, 상기 제2투명기판을 준비하는 단계; 상기 제1투명기판 상부에 전기변색물질을 코팅하여, 전기변색층을 형성하는 단계; 상기 전기변색층에 전도성물질을 도핑하여, 일정거리를 두고 반복 적으로 배치되는 비투광패턴을 형성하는 단계; 및 상기 비투광패턴이 일치되도록 제1 및 제2기판을 합착하는 단계를 더 포함하여 이루어질 수도 있다. 그리고, 상기 제1 및 제2기판의 외곽에 상기 비투광패턴들을 전기적으로 연결하고, 상기 비투광패턴에 전기신호를 인가하는 비투광패턴 연결라인을 형성하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명은 전기변색물질을 사용하여 광시야각모드와 협시야각모드를 구현하는 스위칭패널을 형성함으로써, 광시야각모드와 협시야각모드를 선택적으로 구현할 수 있는 표시장치를 제공한다. 즉, 본 발명의 스위칭패널은 전기신호가 인가되면, 상기 전기변색물질의 색이 변하여, 선택적으로 비투광영역을 형성하게 된다. 따라서, 상기 비투광영역에 의해 시야각이 제한되어 협시야각모드를 구현하며, 전기신호가 인가되지 않을 경우, 상기 스위칭패널은 전면이 투광영역을 형성하고, 표시패널의 원래 시야각을 구현하게 된다.
이하, 첨부한 도면을 통해 광시야각모드와 협시야각모드를 선택적으로 구현할 수 있는 표시장치 및 그 제조방법에 대하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 의한 표시장치의 구성을 간략하게 나타낸 것이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 표시장치(100)는 영상을 표시하는 표시패널(110)과 상기 표시패널(110)의 전방에 배치되어, 협시야각모드와 광시야각모드를 선택적으로 구현하는 스위칭패널(120)를 포함하여 구성된다.
상기 표시패널(110)은 LCD(Liquid Crystal Display)패널, PDP(Plasma Display Panel)패널, FED(Field Emission Display)패널, EL(Electric Luminescence)패널 및 VFD(Vacuum Fluorescent Display)패널 중의 하나로 선택될 수 있으며, 이밖에도, 모든 평판표시패널을 적용할 수 있다. 그리고, 상기 LCD(Liquid Crystal Display)패널과 같이 비발광 패널을 표시패널(110)로 사용되는 경우, 상기 표시패널(110)에 광을 발생시키는 백라이트(130)가 별도로 구성되어야 한다.
상기 스위칭패널(120)은 전기신호 인가유무에 따라 협시야각모드와 광시야각모드를 선택적으로 구현한다. 즉, 상기 스위칭패널(120)에 전기신호가 인가되지 않을 경우, 상기 스위칭패널(120)은 전영역이 투광영역을 형성하여, 광시야각모드를 구현하며, 전기신호가 인가될 경우, 투광영역과 비투광영역을 선택적으로 형성하여 협시야각모드를 구현하게 된다. 이때, 전기신호의 유무에 따라 투광영역과 비투광영역을 선택적으로 형성하는 것은 전기변색물질을 이용함으로써 가능해진다.
일반적으로, 전기변색물질(Electrochromic Materials)은 산화, 환원 반응에 따른 흡수 파장 또는 흡수율의 변화로 가시적으로 색깔, 색의 농담이 변하는 물질로써, 물질의 종류에 따라 무기 전기변색물질과 유기 전기변색물질로 구분된다.
무기 전기변색물질로는 WO3, NiOxHy, Nb2O5, V2O5, TiO2, MoO3등이 있으며, 상기 유기 전기변색물질로는 전기변색 전해질용액, 전기변색 고분자등이 있다.
본 발명에서 사용되는 전기변색물질은 전기신호가 인가됨에 따라, 비투광영역을 형성하는 것으로, 여기서, 비투광영역은 표시패널(110)에 나타낸 이미지를 관찰자가 보지 못하도록 차단되는 영역을 의미하며, 상기 투광영역은 상기 표시패널 (120)에 표시된 이미지를 그대로 볼 수 있도록 투명하게 이루어진 영역을 의미한다. 이때, 상기 비투광영역은 실제로 관찰자가 육안으로 인식하지 못할정도의 폭을 가지고 있으며, 단지, 시야각을 제한하는 역할을 한다.
도 2를 통해 본 발명에 따른 스위칭패널의 광시야각모드 및 협시야각모드의 구동원리를 더욱 상세하게 설명하면, 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 스위칭패널(120)은 제1 및 제2투명기판(131,133)과 상기 두기판(131,133) 사이에 일정한 간격을 두고 격벽형태로 형성된 비투광패턴(135)으로 구성되는데, 상기 비투광패턴(135)은 신호인가에 따라 투광모드 또는 비투광모드를 선택적으로 구현하며, 특히, 신호가 인가될때, 비투광모드를 구현하게 된다. 상기 비투광패턴(135)에 신호가 인가되어 비투광모드를 구현할 경우, 시야각이 좁아지게 된다. 즉, 상기 비투광패턴(135)은 관찰자에 의해서 실질적으로 보여지지는 않지만, 일정한 높이를 가지고 있기 때문에, 측면으로 투과되는 광을 차단하여 시야각을 줄이는 역할을 하게 된다. 반면에, 비투광패턴(135)이 투광모드를 구현할 경우, 상기 비투광패턴(135)은 더 이상 광을 차단하지 못하기 때문에, 시야각이 넓어지게 된다.
한편, 상기 비투광패턴(135)의 높이(H)를 조절함에 따라 협시야각을 제어할 수 있으며, H가 높을수록 협시야각모드에서 시야각이 좁어지게 된다. 예를들어, 상기 비투광패턴이 높이(H)는 150㎛ 이상으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 비투광패턴(135)은 80~100㎛ 간격마다에 형성될 수 있으며, 상기 비투광패턴(135)의 폭은 20㎛를 초과해선 안된다. 이것은, 협시야각모드에서 상기 비투광패턴(135)이 관찰자에 인지되지 못하도록 하기 위한 것이다.
이와 같이, 본 발명은 소정의 높이를 갖는 격벽형태로 마련되어, 신호인가에 따라 투광모드와 비투광모드를 선택적으로 구현하는 비투광패턴(135)을 적용함으로써, 협시야각과 광시야각을 선택적으로 스위칭한다. 이때, 상기 비투광패턴(135)은 전기변색물질로 형성되어 있으며, 전술한 바와 같이, 상기 전기변색물질은 전기신호를 인가함에 따라, 투광모드와 비투광모드를 선택적으로 구현하게 된다. 따라서, 본 발명에서는 전기변색물질의 이러한 특성을 적용하여 스위칭패널을 고안한 것이다.
한편, 상기 비투광패턴(235)은 전기변색물질을 코팅한 후, 패터닝함으로써, 형성할 수 있으며, 신호를 인가하기 위한 별도의 전극이 형성된다. 그리고, 상기 전극은 기판 전면에 걸쳐서 형성되거나, 상기 비투광패턴(235)이 위치하는 영역에만 선택적으로 형성될 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일실시예에 의한 스위칭패널을 개략적으로 나타낸 것으로, 도 3a는 평면도이고, 도 3b는 도 3a의 I-I'의 절단하여 나타낸 단면도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 의한 스위칭패널(220)은 제1투명기판(201)과, 상기 제1투명기판(201) 전면에 형성된 투명전극층(211)과, 상기 투명전극층(211) 상에 일정거리를 두고 소정의 높이를 가지고 형성된 비투광패턴(235)으로 구성된다.
상기 투명전극층(211)은 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)와 같은 투명한 전도성물질을 스퍼터링을 통해 상기 제1투명기판(201) 상에 증착하여 형성할 수 있으며, 상기 비투광패턴(235)은 상기 투명전극층(211) 상에 전기변색물질을 코팅한 후, 포토리소그래피방법을 통해 상기 전기변색물질층을 패터닝함으로써 형성할 수 있다.
상기 비투광패턴(215)들은 전기신호 인가에 의해 비투광영역(B)을 형성하고, 상기 비투광패턴(215)들 사이에 노출된 투명전극층(211)은 투광영역(T)을 형성하게 된다.
또한, 상기 비투광패턴(235)에 전기신호를 인가하기 위하여, 상기 제1투명기판(201)의 외곽에 상기 비투광패턴(235)을 하나로 연결하는 비투광패턴 연결라인(233)을 형성할 수도 있다. 한편, 상기 비투광패턴(235)에 전도성물질을 도핑함으로써, 전기신호에 의해 더욱 용이하게 변색시켜, 상대적으로 적은 전류로도 투광영역(T)을 형성할 수도 있다.
상기와 같이 구성된 스위칭패널(220)은, 상기 비투광패턴(235)에 전기신호가 인가되면, 전기변색물질의 특성에 의해 비투광영역(B)이 일정거리를 두고 소정높이로 형성되어, 측면으로 투과되는 광을 차단함으로써, 협시야각모드의 액정표시장치를 구현하게 된다. 반면에, 상기 비투광패턴(235)에 전기신호가 인가되지 않으면, 상기 비투광패턴(235)은 투광영역으로 전환되고, 표시패널의 상부로 투과된 모든광이 상기 스위칭패널(220)에 의해 방해받기 않기 때문에 광시야각모드를 구현하게 된다.
한편, 상기 비투광패턴(235)을 포함하는 제1투명기판(201) 상에 제2투명기판(202)이 추가로 구성될 수 있으며, 도 4에 도시된 바와 같이, 비투광패턴을 소정의 높이(150㎛)로 형성하기 위해 상기 제2투명기판(202) 상에 비투광패턴(235b)을 형성하고, 이를 제1투명기판(201) 상에 형성된 비투광패턴(235a)과 일치시켜 부착할 수도 있다.
또한, 비투광패턴들 사이 즉, 협시야각모드에서 투광영역(T)을 형성하는 영역에 투명패턴을 추가로 형성할 수도 있다.
도 5a 및 도 5b는 투광영역에 투명패턴이 추가로 형성된 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 것으로, 도 5a는 평면도이고, 도 5b는 도 5a의 II-II'의 단면도이다. 이때, 본 실시예는 투명패턴을 제외한 모든 구성요소가 이전실시예와 동일하며, 동일한 구성에 대한 상세한 설명을 생략하도록 한다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 의한 스위칭패널(320)은, 제1투명기판(301)과, 상기 제1투명기판(301) 전면에 형성된 투명전극층(311)과, 상기 투명전극층(311) 상에 일정거리를 두고 소정의 높이로 형성된 비투광패턴(335)으로 구성되며, 상기 비투광패턴(335)들 사이에는 투명패턴(337)이 형성된다. 이때, 상기 투명패턴(337)은 비투광패턴(335)이 형성된 제1투명기판(301) 상에 포토아크릴(photo acryl)과 같은 투명한 유기물질을 도포한 후, 이를 패터닝함으로써 형성할 수 있다. 이때에도, 상기 제1투명기판(301)의 외곽에 상기 비투광패턴(335)들을 하나로 연결하여 전기신호를 인가하는 비투광패턴 연결라인(333)을 추가로 구성할 수 있으며, 상기 비투광패턴(335)에 전도성물질을 추가로 도핑할 수도 있다.
그리고, 상기 투광패턴(337) 및 비투광패턴(335)을 보호하기 위해, 그 상부에 제2투명기판(302)을 추가로 구성할 수도 있다.
또한, 투명전극을 생략하고, 제1투명기판 상에 비투광패턴만을 형성할 수도 있다.
도 6a 및 도 6b는 투명전극이 생략된 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸 것으로, 도 6b는 도 6a의 III-III'의 단면도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 의한 스위칭패널(420)은 제1투명기판(401)과 상기 제1투명기판(401) 상에 일정거리를 두고 반복적으로 형성된 비투광패턴(435)으로 구성된다.
이전 실시예들에서와 마찬가지로, 상기 비투광패턴(435)들은 전기신호 인가에 의해 비투광영역(B)을 형성하고, 상기 비투광패턴(435)들 사이에 노출된 제1투명기판(401a)은 투광영역(T)을 형성하게 된다.
이때에도, 상기 비투광패턴(435)에 전기신호를 인가하기 위해, 상기 제1투명기판(401)의 외곽에 상기 비투광패턴(435)을 하나로 연결하는 비투광패턴 연결라인(433)을 구성할 수 있다. 그리고, 상기 비투광패턴(435)에 전도성물질을 도핑함으로써, 전기신호에 의해 더욱 민감하도록 하여, 상대적으로 적은 전류로도 원하는 비투광영역을 얻을 수가 있다. 그리고, 상기 비투광패턴(435)을 포함하는 제1투명기판(401) 상에 제2투명기판(402)을 추가로 구성할 수도 잇다.
또한, 상기 비투광패턴(435)들 사이 즉, 투광영역(T)에 투명한 투명패턴을 추가로 형성할 수도 있다.
도 7a 및 도 7b에 투과영역에 투명패턴이 형성된 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸 것으로, 도 7a는 평면도이고, 도 7b는 도 7a의 IV-IV'의 단면도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 의한 스위칭패널(520)은, 제1투명기판(501)과, 상기 기판 (501) 상에 일정거리를 두고 소정을 높이를 갖는 비투광패턴(535)으로 구성되며, 상기 비투광패턴(535)들 사이에는 투명패턴(537)이 형성된다. 이때, 상기 투명패턴(537)은 비투광패턴(535)이 형성된 기판 상에 포토아크릴(photo acryl)과 같은 투명한 유기물질을 도포한 후, 이를 패터닝함으로써, 형성할 수 있다. 이때에도, 상기 필름의 외곽에 상기 비투광패턴(535)들을 전기적으로 연결하여 전기신호를 인가하는 비투광패턴 연결라인(533)이 형성될 수도 있으며, 상기 비투광패턴(535)에 전도성물질을 도핑할도 수 있다.
그리고, 상기 투광패턴(537) 및 비투광패턴(535)을 포함하는 제1투명기판(501) 상에 제2투명기판(502)을 추가로 부착할 수도 있으며, 상기 투광패턴(537)을 비투광패턴과 동일한 전기변색물질로 형성할 수도 있다.
도 8a 및 도 8b는 비투광패턴이 전기변색물질로 형성된 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸 것으로, 도 8a는 평면도이고, 도 8b는 도 8a의 V-V'의 단면도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 의한 스위칭패널(520)은 투명한 제1투명기판(501)과 상기 제1투명기판(501)의 전면에 형성된 전기변색물질층으로 구성되며, 상기 전기변색물층에는 전도성물질이 일정거리를 두고 반복적으로 도핑된 비투광패턴(535a)들 사이(즉, 전도성물질의 도핑이 이루어지지 않은영역)는 투광패턴(535)으로 이루어진다. 본 실시예에서는, 상기 비투광패턴(535a) 및 투광패턴(535)이 동일한 전기변색물질로 형성되나, 상기 변색이 발생되는 전류값이 다르기 때문 에, 투광영역(T)과 비투광영역(B)을 동시에 형성할 수가 있다. 따라서, 본 실시예에서 비투광패턴(535a)에 전도성물질의 도핑은 반드시 이루어져야 한다.
한편, 전도성물질이 도핑되는 영역에 투명전극패턴을 추가로 형성될 수도 있다.
도 9a 및 도 9b는 전도성물질이 도핑된 비투광영역에 투명전극패턴이 추가된 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸 것으로, 도 9a는 평면도이고, 도 9b는 도 9a의 VI-VI'의 단면도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 의한 스위칭패널(620)은 투명한 제1투명기판(601)과 상기 제1투명기판(601) 상에 일정한 거리를 두고, 반복적으로 형성된 투명전극패턴(611), 상기 투명전극패턴(611) 상에 비투광영역(B)을 형성하는 비투광패턴(635a) 및 투광영역(T)을 형성하는 투광패턴(635)으로 구성된다.
상기 투명전극패턴(611)은 상기 제1투명기판(601) 상에 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)와 같은 투명한 전도성물질을 스퍼터링방법을 통해 증착함으로써, 형성할 수 있다. 그리고, 상기 비투광패턴(635a)은 상기 투명전극패턴(611)을 포함하는 제1투명기판(601) 전면에 전기변색물질을 코팅한 후, 상기 투명전극패턴(611)과 대응하는 영역에 전도성물질을 도핑함으로써, 코팅할 수 있다.
그리고, 상기 비투광패턴(635a)은 그 하부에 형성된 투명전극패턴(611)에 의해 전기신호를 인가 받게 되며, 상기 제1투명기판의 외곽에 상기 투명전극패턴(611)들을 전기적으로 연결하고, 전기신호를 인가하는 투명전극패턴 연결라인(633) 을 추가로 형성할 수도 있다. 이때에도, 상기 투광패턴(635) 및 비투광패턴(635a)을 포함하는 제1투명기판(601) 상에 제2투명기판(602)을 부착할 수도 있다.
상기한 바와 같이 구성된 스위칭패널(620)은 비투광영역을 형성하는 비투광패턴(635a)과 투광영역을 형성하는 투광패턴(635)이 모두 전기변색물질로 이루어져 있으나, 상기 비투광패턴(635a)에는 전도성물질이 도핑되어 있기 때문에, 상기 투광패턴(635)에 비해 전기신호에 대한 변색이 더욱 용이하게 발생한다. 즉, 비투광패턴(635a)을 변색시키기 위해 필요한 전류값이 상기 투광패턴(635)을 변색시키기 위해 필요한 전류값보다 적으며, 비록, 비투광패턴(635a) 및 투광패턴(635)이 동일한 전기변색물질로 형성되더라도, 변색이 발생되는 전류값이 다르기 때문에, 투광영역(T)과 비투광영역(B)을 동시에 형성할 수가 있다.
또한, 이전실시예(도 8a 및 도 8b)에 비해 비투광영역(B)을 발생시키는 전류값이 작아져, 소비전력 측면에서도 유리한 잇점이 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명은 전기변색물질을 시야각 조절판으로 이용한 표시장치를 제공하는 것으로, 상기 전기변색물질이 일정한 거리를 두고, 격벽형태의 비투광영역을 형성하도록 함으로써, 광시야각모드와 협시야각모드를 선택적으로 스위칭할 수 있도록 한다. 즉, 광시야각모드와 협시야각모드를 스위칭패널은 투광영역과 비투광영역으로 구분되는데, 본 발명에서는 상기 비투광영역을 전기변색물질로 형성함으로써, 신호인가 유무에 따라 시야각전환을 자유롭게 할 수 있도록 한다.
본 발명의 기본 개념은 전기변색물질을 이용하여 광시야각모드와 협시각모드 를 스위칭할 수 있는 표시장치에 관한것으로, 본 발명의 상세한 설명에 구체적으로 설명되어 있지 않더라도, 본 발명은 전기변색물질을 이용하여 시야각을 조절하는 모든 표시장치를 포함할 것이다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 전기변색물질을 이용함으로, 전기신호의 유무에 따라 자유롭게 시야각을 조절할 수 있는 표시장치를 제공한다.

Claims (36)

  1. 영상을 표시하는 표시패널; 및
    상기 표시패널에 부착되어, 전기신호의 유무에 따라 광시야각모드와 협시야각모드를 선택적으로 구현하며, 전기변색물질에 의해 투광영역과 비투광영역으로 구분된 스위칭패널을 포함하여 구성된 표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 투광영역의 폭은 80~100㎛ 인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 비투광영역의 폭은 20㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 비투광영역의 높이에 의해 협시야각이 결정되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 표시패널은 LCD(Liquid Crystal Display) 패널인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 표시패널에 광을 발생시키는 백라이트를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 표시장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 스위칭패널은,
    제1투명기판;
    상기 제1투명기판의 전면에 형성된 투명전극층;
    상기 투명전극층 상부에 일정간격을 두고 반복적으로 형성되며, 전기변색물질로 이루어진 비투광패턴을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 표시장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 비투광패턴을 포함하는 제1투명기판에 합착된 제2투명기판을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 비투광패턴들 사이에 형성된 투광패턴을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 표시장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제1기판의 외곽에, 상기 비투광패턴들을 전기적으로 연결하여, 상기 비투광패턴에 전기신호를 인가하는 비투광패턴 연결라인을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 표시장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 비투광패턴에 전도성물질이 도핑된 것을 특징으로 하는 표시장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 스위칭패널은,
    제1투명기판;
    상기 제1투명기판 상에 일정간격을 두고 반복적으로 형성된 투명전극패턴; 및
    상기 투명전극패턴을 포함하는 기판 전면에 형성된 전기변색층을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 표시장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 전기변색층을 포함하는 제1투명기판과 합착된 제2투명기판을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 표시장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 투명전극패턴과 대응하는 전기변색층에 전도성물질이 도핑된 것을 특징으로 하는 표시장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 스위칭패널은,
    제1투명기판;
    상기 제1투명기판의 전면에 형성된 투명전극층;
    상기 투명전극층 전면에 형성된 전기변색층; 및
    상기 전기변색층 내에 일정거리를 두고 전도성물질이 반복적으로 도핑된 비투광패턴을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 표시장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 비투광패턴을 포함하는 제1투명기판과 합착된 제2투명기판을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 표시장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 제1투명기판의 외곽에, 상기 비투광패턴들을 전기적으로 연결하여, 상기 비투광패턴에 전기신호를 인가하는 비투광패턴 연결라인을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 표시장치.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 스위칭패널은,
    제1투명기판;
    상기 제1기판 상부의 전면에 형성된 전기변색층; 및
    상기 전기변색층 내에 일정거리를 두고 전도성물질이 반복적으로 도핑된 비투광패턴을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 표시장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 비투광패턴을 포함하는 제1투명기판과 합착된 제2투명기판을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 표시장치.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 제1기판의 외곽에, 상기 비투광패턴들을 전기적으로 연결하여, 상기 비투광패턴에 전기신호를 인가하는 비투광패턴 연결라인을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 표시장치.
  21. 제1항에 있어서,
    상기 표시패널은, PDP(Plasma Display Panel)패널, FED(Field Emission Display)패널, EL(Electric Luminescence)패널 및 VFD(Vacuum Fluorescent Display)패널 중의 하나인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  22. 영상을 표시하는 표시패널을 준비하는 단계;
    전기신호 인가 유무에 따라 광시야각모드와 협시야각모드를 선택적으로 구현하며, 전기변색물질에 의해 투광영역과 비투광영역으로 구분된 스위칭패널을 준비하는 단계; 및
    상기 표시패널에 스위칭패널을 부착시키는 단계를 포함하여 이루어지는 표시장치의 제조방법.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 스위칭패널을 준비하는 단계는,
    제1투명기판을 준비하는 단계;
    상기 제1투명기판 상부의 전면에 투명전극층을 형성하는 단계; 및
    상기 투명전극층 상에 전극변색물질을 코팅한 후, 이를 패터닝하여 일정간격을 두고 반복적으로 배치되는 비투광패턴을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
  24. 제23항에 있어서,
    제2투명기판을 준비하는 단계;
    상기 제2투명기판 상에 전극변색물질을 코팅한 후, 이를 패터닝하여 일정간 격을 두고 반복적으로 배치되는 비투광패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 제1 및 제2투명기판에 형성된 비투광패턴이 일치되도록 합착하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
  25. 제23항 또는 제24항에 있어서,
    상기 비투광패턴들 사이에 투광패턴을 형성하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
  26. 제23항에 있어서,
    상기 제1투명기판의 상기 비투광패턴들을 전기적으로 연결하고, 상기 비투광패턴에 전기신호를 인가하는 비투광패턴 연결라인을 형성하는 단계를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
  27. 제23항에 있어서,
    상기 비투광패턴에 전도성물질을 도핑하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
  28. 제22항에 있어서,
    상기 스위칭패널을 준비하는 단계는,
    제1투명기판을 준비하는 단계;
    상기 제1투명기판 상에 투명한 전도성물질을 증착한 후, 이를 패터닝하여, 상기 제1투명기판 상부에 일정간격을 두고 반복적으로 배치되는 투명전극패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 투명전극패턴을 포함하는 기판 전면에 전기변색물질을 코팅하여, 전극변색층을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 표시장치의 제조방법.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 전기변색층 상부에 제1투명기판과 대향하는 제2투명기판을 합착하는 단계를 포함하여 이루지는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
  30. 제28항에 있어서,
    상기 투명전극패턴과 대응하는 전기변색층에 전도성물질을 도핑하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
  31. 제22항에 있어서,
    상기 스위칭패널을 준비하는 단계는,
    제1투명기판을 준비하는 단계;
    상기 제1투명기판 상부의 전면에 투명전극층을 형성하는 단계;
    상기 투명전극층 상에 전기변색물질을 코팅하여 전기변색층을 형성하는 단계;
    상기 전기변색층에 전도성물질을 도핑하여, 일정거리를 두고 반복적으로 배치되는 비투광패턴을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
  32. 제31항에 있어서,
    상기 전기변색층 상부에 제1투명기판과 대향하는 제2투명기판을 합착하는 단계를 포함하여 이루지는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
  33. 제31항에 있어서,
    상기 제1투명기판의 외곽에 상기 비투광패턴들을 전기적으로 연결하고, 상기 비투광패턴에 전기신호를 인가하는 비투광패턴 연결라인을 형성하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
  34. 제22항에 있어서,
    상기 스위칭패널을 준비하는 단계는,
    제1투명기판을 준비하는 단계;
    상기 제1투명기판 상부에 전기변색물질을 코팅하여, 전기변색층을 형성하는 단계; 및
    상기 전기변색층에 전도성물질을 도핑하여, 일정거리를 두고 반복적으로 배치되는 비투광패턴을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 표 시장차의 제조방법.
  35. 제34항에 있어서,
    제2투명기판을 준비하는 단계;
    상기 제2투명기판 상부에 전기변색물질을 코팅하여, 전기변색층을 형성하는 단계;
    상기 전기변색층에 전도성물질을 도핑하여, 일정거리를 두고 반복적으로 배치되는 비투광패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 제1 및 제2투명기판의 비투광패턴이 일치되도록 제1 및 제2기판을 합착하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
  36. 제34항에 있어서,
    상기 제1 및 제2기판의 외곽에 상기 비투광패턴들을 전기적으로 연결하고, 상기 비투광패턴에 전기신호를 인가하는 비투광패턴 연결라인을 형성하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치의 제조방법.
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