KR20130074622A - 광변색성 물질층을 포함하는 투명 디스플레이 패널 - Google Patents

광변색성 물질층을 포함하는 투명 디스플레이 패널 Download PDF

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Abstract

광변색성 물질층을 포함하는 투명 디스플레이 패널이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 디스플레이 패널은 투명기판 상에 적층되는 제1 전극 및 제2 전극과, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 구비되는 발광층을 포함하는 투명 디스플레이 패널에 있어서, 상기 제2 전극 상부에 도포되는 것으로, 포토크로믹(photochromic) 물질을 포함하는 광변색성 물질층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

광변색성 물질층을 포함하는 투명 디스플레이 패널{TRANSPARENT DISPLAY PANEL COMPRISING OPTICAL TRANSMITTANCE CONTROL LAYER}
본 발명은 투명 디스플레이 패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광변색성 물질층을 포함하는 투명 디스플레이 패널에 관한 것이다.
일반적으로, 평판 디스플레이에서 액정 디스플레이(LCD)는 전극이 있는 기판 사이에 액정 물질을 주입하고, 일정 전압을 걸어주어 분자 배열 방향을 변화시키는 방식을 이용하고 있으며, 발광 디스플레이(PDP, OLED 등)의 경우 전극을 형성한 기판 사이에 발광층을 포함하여 전계/전류를 통해 발광시키는 방식을 이용하고 있다.
이러한 평판 디스플레이는 두 가지 전극을 구비하고 있으며, 이 중 외부와 가까이 있는 전극(이하, 제1 전극)은 투명 전도성 박막으로 형성되고, 외부와 멀리 있는 전극(이하, 제2 전극)은 금속 박막으로 형성된다. 그런데, 제2 전극은 금속 박막으로 형성되는 바, 반사율이 매우 크므로 외부 광원(예를 들면, 태양)이 직접 입사하는 경우 시인성이 크게 저하되는 문제가 있었다.
상기 문제점을 해결하기 위해, 특허문헌 1(한국등록특허 제10-0490779호)에서는 디스플레이 전면의 제1 전극과 디스플레이 후면의 제2 전극 사이에 1개 이상의 발광층 및 1개 이상의 절연층을 포함하는 전계발광 디스플레이 소자에 있어서, 상기 발광층과 상기 제2 전극 사이의 임의의 위치에 광변색성 물질층을 도포하는 것을 기술적 특징으로 하는 내용을 개시한 바 있다.
그러나, 특허문헌 1과 같은 구조에서는 다음과 같은 문제점이 있었다.
첫째, 광변색성 물질층이 발광층 및 제2 전극 사이에 도포되고 있으므로, 상기 발광층과 광변색성 물질층의 패시베이션(passivation) 공정을 반드시 필요로 하며 그렇지 않을 경우 상기 발광층과 광변색성 물질층간 접합부위에 불필요한 화학작용이 발생할 여지가 있다. 둘째, OLED와 같은 전류구동 발광층의 경우에는 상기 광변색성 물질층으로 인해 상기 발광층에 전류를 통과시키지 못하므로, 별도의 전류가 흐르는 전극을 우회하여 설치하여야만 한다. 셋째, 액정 디스플레이에 대해 적용 가능한 구조를 개시하고 있지 않다.
따라서, 본 발명의 출원인은 상술한 문제점을 해결하기 위한 방안을 모색하게 되었다.
특허문헌 1: 한국등록특허 제10-0490779호 (2005.05.12 등록)
본 발명의 실시예들은 광변색 물질층을 도입하여 외광 존재시에 시인성 및 명암비를 향상시키는 투명 디스플레이 패널(액정 디스플레이 패널 및 발광 디스플레이 패널)을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 투명기판 상에 적층되는 제1 전극 및 제2 전극과, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 구비되는 발광층을 포함하는 투명 디스플레이 패널에 있어서, 상기 제2 전극 상부에 도포되는 것으로, 포토크로믹(photochromic) 물질을 포함하는 광변색성 물질층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 디스플레이 패널이 제공될 수 있다.
또한, 상기 광변색성 물질층 상부에 적층되는 무반사층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 투명기판 상에 적층되는 제1 전극 및 제2 전극과, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 구비되는 액정층을 포함하는 투명 디스플레이 패널에 있어서, 상기 제2 전극 상부에 도포되는 것으로, 포토크로믹(photochromic) 물질을 포함하는 광변색성 물질층을 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 디스플레이 패널이 제공될 수 있다.
또한, 상기 광변색성 물질층 상부에 적층되는 무반사층을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
한편, 상기 광변색성 물질층의 상기 포토크로믹 물질은 (S)-4-아미노-(2,2)파라시클로판, (R)-4-히드록시(2,2)파라시클로판, (R)-4-아미노-(2,2)파라시클로판, (S)-4,12-디히드록시(2,2)파라시클로판, (S)-4-히드록시(2,2)파라시클로판, (R)-4,12-디히드록시(2,2)파라시클로판, (S)-4-브로모(2,2)파라시클로판, (R)-4,12-디브로모(2,2)파라시클로판, (R)-4-브로모(2,2)파라시클로판, 1,6,20,25-테트라아자(6,1,6,1)파라시클로판, (S)-4,12-디브로모(2,2)파라시클로판, (2,2)파라시클로판(디-p-자일릴렌)(트리시클로(8,2,2,2(4,7))헥사데카-4,6,10,12,13,15-헥세인)으로 구성된 군에서 선택되는 제1 화합물을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
이 때, 상기 포토크로믹 물질은 상기 제1 화합물과 합성되는 제2 화합물을 더 포함하고, 상기 제2 화합물은 2-메틸이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 2-운데실이미다졸, 2-헵타데실이미다졸, 2-페닐이미다졸, 2-페닐-4-메틸이미다졸, 2-메틸이미다졸, 2-에틸이미다졸2-이소프로필이미다졸, 2-페닐-4-벤질이미다졸, 1-시아노에틸-2-메틸이미다졸, 1-시아노에틸-2-에틸-4-메틸이미다졸, 1-시아노에틸-2-운데실이미다졸, 1-시아노에틸-2-이소프로필이미다졸, 1-시아노에틸-2-페닐이미다졸, 2,4-디아미노-6-(2'-메틸이미다졸-(1')-에틸-S-트라아진, 2,4-디아미노-6-(2'-에틸-4-메틸이미다졸-(1')-에틸-S-트리아진, 2,4-디아미노-6-(2'-운데실이미다졸-(1')-에틸-S-트라아진, 2-메틸이미다졸-이소시아누르산 첨가물, 2-페실이미다졸-이소시아누르산 첨가물, 2,4-디아미노-6-(2'-메틸이미다졸-(1')-에틸-S-트리아진이소시아누르산 첨가물, 2-페실-4,5-디히드록시메틸이미다졸, 2-페실-4-메틸-5-히드록시메틸, 2-페실-4-벤질-5-히드록시메틸이미다졸, 4-4'-메틸렌-비스-(2-에틸-5-메틸이미다졸), 2-아미노에틸-2-메틸이미다졸, 1-시아노에틸-2-페닐-4,5-디(시아노에톡시메틸)이미다졸, 1-도데실-2-메틸-3-벤질이미다졸 클로라이드로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 발광층을 포함하는 투명 디스플레이 패널에 있어 제2 전극 상부에 광변색성 물질을 도포함으로써, 발광층 및 광변색성 물질층간의 패시베이션 공정 및 우회 전극 형성 공정을 생략 가능하다.
또한, 상기 발광층 및 광변색성 물질층간 접합부위에서 불필요한 화학작용이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 액정층을 포함하는 투명 디스플레이 패널, 전계 특성을 이용하는 패널, 전류구동 특성을 이용하는 패널 모두에 적용 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 디스플레이 패널의 개략적인 단면도이다.
도 2는 도 1에 무반사층을 형성한 도면이다.
도 3a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 투명 디스플레이 패널의 개략적인 단면도이다.
도 3b는 도 3a에 무반사층을 형성한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 구체적으로 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 디스플레이 패널(100)의 개략적인 단면도이다.
도 1을 참조하면, 투명 디스플레이 패널(100)은 투명기판(110) 상에 적층되는 제1 전극(120) 및 제2 전극(140)과, 제1 전극(120) 및 제2 전극(140) 사이에 구비되는 발광층(130), 그리고 제2 전극(140) 상부에 도포되는 광변색성 물질층(150)을 포함한다.
투명기판(110)은 통상의 투명 디스플레이 패널에서 사용되는 유리기판 또는 필름형일 수 있다. 다만, 설명의 편의를 위해서 본 명세서에서는 투명기판(110)이 유리기판인 경우를 중심으로 설명하도록 한다.
투명 디스플레이 패널(100)에서 제1 전극(120)은 디스플레이 전면에 배치되는 것이고, 제2 전극(140)은 상기 디스플레이 후면에 배치되는 것이다. 제1 전극(120) 및 제2 전극(140)은 발광층(130)을 사이에 두고 배치되어 각각 데이터 전극 및 주사 전극으로 기능하며, 서로 수직으로 교차되도록 형성되어 픽셀을 형성하게 된다.
제1 전극(120)은 투명 전도성 박막으로 형성되고, 예를 들면, 산화인듐주석(ITO, Indium Tin Oxide)을 비롯한 유기 또는 무기물로 형성될 수 있다. 제2 전극(140)은 알루미늄, 니켈, 몰리브덴, 리튬, 마그네슘 등과 같은 금속으로 형성되는 1층 이상의 불투명 박막으로 형성되거나, 산화인듐주석, 산화아연, 산화주석 등과 같은 투명성이 우수한 산화금속 박막을 비롯한 유기 또는 무기물로 이루어질 수 있다.
발광층(130)은 발광 디스플레이에서 통상적으로 구비되는 요소로, 플라즈마 투명 디스플레이 패널에서는 격벽을 구비하고 형광체가 도포된 방전셀(Red, Green, Blue)을 의미할 수 있고, 유기발광 투명 디스플레이 패널에서는 유기 발광 다이오드를 의미할 수 있다.
광변색성 물질층(150)은 제2 전극(140) 상부에 도포되는 것으로, 포토크로믹(photochromic) 물질을 포함한다. 본 발명의 제1 실시예에서는 광변색성 물질층(150)을 제1 전극(120) 및 제2 전극(140) 사이가 아니라, 제2 전극(140) 상부에 도포함으로써, 발광층(130) 및 광변색성 물질층(150)간의 패시베이션 공정을 생략 가능하고, 발광층(130)과 연결되는 우회전극(미도시)을 형성하는 공정을 생략 가능하다는 점에 기술적 특징이 있다. 또한, 발광층(130) 및 광변색성 물질층(150)간 접합이 존재하지 않으므로, 발광층(130) 및 광변색성 물질층(150)간 접합부위에서 불필요한 화학작용이 발생하는 것을 방지 가능하다.
상기 포토크로믹(photochromic) 물질은 통상적으로는 무색을 띠고 있으나, 빛에 의해 색이 가역적으로 변화 가능한 무기화합물 또는 유기화합물로 구성되는 물질을 의미한다.
광변색성 물질층(150)의 상기 포토크로믹 물질은 (S)-4-아미노-(2,2)파라시클로판, (R)-4-히드록시(2,2)파라시클로판, (R)-4-아미노-(2,2)파라시클로판, (S)-4,12-디히드록시(2,2)파라시클로판, (S)-4-히드록시(2,2)파라시클로판, (R)-4,12-디히드록시(2,2)파라시클로판, (S)-4-브로모(2,2)파라시클로판, (R)-4,12-디브로모(2,2)파라시클로판, (R)-4-브로모(2,2)파라시클로판, 1,6,20,25-테트라아자(6,1,6,1)파라시클로판, (S)-4,12-디브로모(2,2)파라시클로판, (2,2)파라시클로판(디-p-자일릴렌)(트리시클로(8,2,2,2(4,7))헥사데카-4,6,10,12,13,15-헥세인)으로 구성된 군에서 선택되는 제1 화합물을 포함한다.
상기 제1 화합물의 예시로 나열된 화합물들은 하기 화학식들의 구조식으로 이루어질 수 있다.
Figure pat00001
(S)-4-Amino-[2,2]paracyclophane, C16H17N
Figure pat00002
(R)-4-Hydroxy[2.2]paracyclophane, C16H16O
Figure pat00003
(R)-4-Amino-[2.2]paracyclophane, C16H17N
Figure pat00004
(S)-4,12-Dihydroxy[2.2]paracyclophane, C16H16O2
Figure pat00005
(S)-4-Hydroxy[2.2]paracyclophane, C16H16O
Figure pat00006
(R)-4,12-Dihydroxy[2.2]paracyclophane, C16H16O2
Figure pat00007
(S)-4-Bromo[2.2]paracyclophane,C16H15Br
Figure pat00008
(R)-4,12-Dibromo[2.2]paracyclophane, C16H14Br2
Figure pat00009
(R)-4-Bromo[2.2]paracyclophane, C16H15Br
Figure pat00010
1,6,20,25-Tetraaza[6.1.6.1]paracyclophane, C34H40N4
Figure pat00011
(S)-4,12-Dibromo[2.2]paracyclophane, C16H14Br2
Figure pat00012
[2.2]Paracyclophane(Di-p-xylylene)(Tricyclo[8.2.2.2(4,7)]hexadeca-4,6,10,12,13,15-hexaene),C16H16
한편, 광변색성 물질층(150)의 상기 포토크로믹 물질은 상기 제1 화합물과 합성되는 제2 화합물을 더 포함할 수 있다.
상기 제2 화합물은 2-메틸이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 2-운데실이미다졸, 2-헵타데실이미다졸, 2-페닐이미다졸, 2-페닐-4-메틸이미다졸, 2-메틸이미다졸, 2-에틸이미다졸2-이소프로필이미다졸, 2-페닐-4-벤질이미다졸, 1-시아노에틸-2-메틸이미다졸, 1-시아노에틸-2-에틸-4-메틸이미다졸, 1-시아노에틸-2-운데실이미다졸, 1-시아노에틸-2-이소프로필이미다졸, 1-시아노에틸-2-페닐이미다졸, 2,4-디아미노-6-(2'-메틸이미다졸-(1')-에틸-S-트라아진, 2,4-디아미노-6-(2'-에틸-4-메틸이미다졸-(1'-)-에틸-S-트리아진, 2,4-디아미노-6-(2'-운데실이미다졸-(1')-에틸-S-트라아진, 2-메틸이미다졸-이소시아누르산 첨가물, 2-페실이미다졸-이소시아누르산 첨가물, 2,4-디아미노-6-(2'-메틸이미다졸-(1')-에틸-S-트리아진이소시아누르산 첨가물, 2-페실-4,5-디히드록시메틸이미다졸, 2-페실-4-메틸-5-히드록시메틸, 2-페실-4-벤질-5-히드록시메틸이미다졸, 4-4'-메틸렌-비스-(2-에틸-5-메틸이미다졸), 2-아미노에틸-2-메틸이미다졸, 1-시아노에틸-2-페닐-4,5-디(시아노에톡시메틸)이미다졸, 1-도데실-2-메틸-3-벤질이미다졸 클로라이드로 구성된 군에서 선택될 수 있다.
상술한 것과 같이, 상기 포토크로믹 물질은 상기 제1 화합물을 단독적으로 사용하여 형성될 수 있고, 상기 제1 화합물 및 제2 화합물이 하기 반응식 1과 같이 합성되어 형성될 수 있다.
[반응식 1]
Figure pat00013
광변색성 물질층(150)의 두께는 한정되지 않으며, 예를 들면 0.15㎛ 내지 0.15mm의 두께를 가질 수 있다. 한편, 광변색성 물질층(150)을 도포하는 방법은 제한되지 않으며, 예를 들면 스핀 코팅, 딥 코팅, 스프레이 코팅 등의 공지된 방법을 이용 가능하다.
도 2는 도 1에 무반사층(160)을 형성한 도면이다. 도 2를 참조하면, 투명 디스플레이 패널(100)은 광변색성 물질층(150) 상부에 적층되는 무반사층(160)을 더 포함할 수 있다.
무반사층(160, Anti-reflective layer)은 전자파 차폐막의 역할을 수행하는 것으로, 통상적으로 이용되는 무반사층을 사용 가능하므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.
이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 투명 디스플레이 패널(300)에 대하여 설명하도록 한다.
도 3a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 투명 디스플레이 패널(300)의 개략적인 단면도이고, 도 3b는 도 3a에 무반사층(360)을 형성한 도면이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 투명 디스플레이 패널(300)은 투명기판(310) 상에 적층되는 제1 전극(320) 및 제2 전극(340)과, 제1 전극(320) 및 제2 전극(340) 사이에 구비되는 액정층(330), 그리고 제2 전극(340) 상부에 도포되는 광변색 물질층(350)을 포함한다. 또한, 투명 디스플레이 패널(300)은 광변색성 물질층(350) 상부에 적층되는 무반사층(360)을 더 포함할 수 있다.
투명기판(310), 광변색 물질층(350) 및 무반사층(360)은 전술한 실시예와 동일 또는 유사하므로, 상세한 설명은 생략하도록 한다.
제1 전극(320) 및 제2 전극(340)은 투명 전도성 박막으로 형성되고, 예를 들면 산화인듐주석(ITO)를 비롯한 유기 또는 무기물로 형성될 수 있다.
액정층(330)은 통상의 액정표시장치에 쓰이는 액정을 구비하는 것으로, 제1,2전극(320,340) 사이에 배치되어 전기장으로 액정분자의 배열방향을 변화시킴으로써 투과율 차이를 발생시키는 역할을 수행한다. 액정층(330)은 통상적 구성에 해당되는 바, 상세한 설명은 생략하도록 한다.
본 발명의 다른 실시예는 액정 디스플레이 패널 구조에 대해서도 전술한 광변색 물질층(350)을 적용시키는 것을 기술적 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들은 발광층을 포함하는 투명 디스플레이 패널에 있어 제2 전극 상부에 광변색성 물질을 도포함으로써, 발광층 및 광변색성 물질층간의 패시베이션 공정 및 우회 전극 형성 공정을 생략 가능하다. 또한, 상기 발광층 및 광변색성 물질층간 접합부위에서 불필요한 화학작용이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
100, 300: 투명 디스플레이 패널
110, 310: 투명 기판
120, 320: 제1 전극
130 : 발광층
330: 액정층
140, 340: 제2 전극
150, 350: 광변색성 물질층
160, 360: 무반사층

Claims (6)

  1. 투명기판 상에 적층되는 제1 전극 및 제2 전극과, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 구비되는 발광층을 포함하는 투명 디스플레이 패널에 있어서,
    상기 제2 전극 상부에 도포되는 것으로, 포토크로믹(photochromic) 물질을 포함하는 광변색성 물질층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 디스플레이 패널.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 광변색성 물질층 상부에 적층되는 무반사층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 디스플레이 패널.
  3. 투명기판 상에 적층되는 제1 전극 및 제2 전극과, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 구비되는 액정층을 포함하는 투명 디스플레이 패널에 있어서,
    상기 제2 전극 상부에 도포되는 것으로, 포토크로믹(photochromic) 물질을 포함하는 광변색성 물질층을 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 디스플레이 패널.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 광변색성 물질층 상부에 적층되는 무반사층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 디스플레이 패널.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광변색성 물질층의 상기 포토크로믹 물질은 (S)-4-아미노-(2,2)파라시클로판, (R)-4-히드록시(2,2)파라시클로판, (R)-4-아미노-(2,2)파라시클로판, (S)-4,12-디히드록시(2,2)파라시클로판, (S)-4-히드록시(2,2)파라시클로판, (R)-4,12-디히드록시(2,2)파라시클로판, (S)-4-브로모(2,2)파라시클로판, (R)-4,12-디브로모(2,2)파라시클로판, (R)-4-브로모(2,2)파라시클로판, 1,6,20,25-테트라아자(6,1,6,1)파라시클로판, (S)-4,12-디브로모(2,2)파라시클로판, (2,2)파라시클로판(디-p-자일릴렌)(트리시클로(8,2,2,2(4,7))헥사데카-4,6,10,12,13,15-헥세인)으로 구성된 군에서 선택되는 제1 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 디스플레이 패널.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 포토크로믹 물질은 상기 제1 화합물과 합성되는 제2 화합물을 더 포함하고,
    상기 제2 화합물은 2-메틸이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 2-운데실이미다졸, 2-헵타데실이미다졸, 2-페닐이미다졸, 2-페닐-4-메틸이미다졸, 2-메틸이미다졸, 2-에틸이미다졸2-이소프로필이미다졸, 2-페닐-4-벤질이미다졸, 1-시아노에틸-2-메틸이미다졸, 1-시아노에틸-2-에틸-4-메틸이미다졸, 1-시아노에틸-2-운데실이미다졸, 1-시아노에틸-2-이소프로필이미다졸, 1-시아노에틸-2-페닐이미다졸, 2,4-디아미노-6-(2'-메틸이미다졸-(1')-에틸-S-트라아진, 2,4-디아미노-6-(2'-에틸-4-메틸이미다졸-(1')-에틸-S-트리아진, 2,4-디아미노-6-(2'-운데실이미다졸-(1')-에틸-S-트라아진, 2-메틸이미다졸-이소시아누르산 첨가물, 2-페실이미다졸-이소시아누르산 첨가물, 2,4-디아미노-6-(2'-메틸이미다졸-(1')-에틸-S-트리아진이소시아누르산 첨가물, 2-페실-4,5-디히드록시메틸이미다졸, 2-페실-4-메틸-5-히드록시메틸, 2-페실-4-벤질-5-히드록시메틸이미다졸, 4-4'-메틸렌-비스-(2-에틸-5-메틸이미다졸), 2-아미노에틸-2-메틸이미다졸, 1-시아노에틸-2-페닐-4,5-디(시아노에톡시메틸)이미다졸, 1-도데실-2-메틸-3-벤질이미다졸 클로라이드로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 투명 디스플레이 패널.
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