KR20150136651A - See through display apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 투과형 표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 콜레스테릭 액정(cholesteric liquid crystal)을 이용하여 외부 광을 반사하거나 색을 표시할 수 있는 투과형 표시장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a transmissive display device, and more particularly, to a transmissive display device capable of reflecting external light or displaying colors using a cholesteric liquid crystal.
종래의 액정표시장치에 사용되는 액정으로는 트위스티드 네마틱 액정(twisted nematic liquid crystal), 스메틱 액정(semetic liquid crystal), 콜레스테릭 액정(cholesteric liquid crystal) 등이 있다. The liquid crystal used in the conventional liquid crystal display device includes a twisted nematic liquid crystal, a semetic liquid crystal, and a cholesteric liquid crystal.
이중 콜레스테릭 액정은 반사형 표시장치에 이용되어 왔다. 보다 구체적으로 콜레스테릭 액정은 두 개의 안정한 상태인 플래너 상(planar state)과 포컬 코닉 상(focal conic state) 그리고 이외의 호메오트로픽 상(homeotropic state)으로 이루어지는 세 가지 상(state)으로 변화할 수 있다.Double cholesteric liquid crystals have been used in reflective display devices. More specifically, the cholesteric liquid crystal changes into three states consisting of two stable states, a planar state, a focal conic state, and a homeotropic state other than the planar state and the focal conic state. .
또한 콜레스테릭 액정은 외부 광에 대해 파장별로 선택적으로 반사할 수 있으며 특히 콜레스테릭 액정의 상 변화(state transition) 중 외부 광을 산란하는 포컬 코닉 상과 외부 광을 반사하는 플래너 상을 반사형 표시장치에 이용해 왔다. In addition, the cholesteric liquid crystal can selectively reflect the light with respect to the external light, and in particular, the focal conic phase that scatters external light during the state transition of the cholesteric liquid crystal, and the planar image that reflects external light, Display devices.
특히 종래의 콜레스테릭 액정에 있어서 플래너 상에서 포컬 코닉 상으로 변할 때 또는 포컬 코닉 상에서 플래너 상으로 상(state) 변화가 일어날 때에는 콜레스테릭 액정에 전압을 인가하거나 또는 인가된 전압을 조절하여 호메오트로픽 상을 거친 후 다른 상으로 변해 왔다.Particularly, in a conventional cholesteric liquid crystal, when the state changes to a focal conic state on the planar or a state changes to a planar state on a focal conic state, a voltage is applied to the cholesteric liquid crystal, After going through the tropic phase, it has turned into another phase.
그리고 앞서 언급한 바와 같이 콜레스테릭 액정의 포컬 코닉 상은 외부 광을 산란시키고 플래너 상은 외부 광을 반사하기 때문에 포컬 코닉 상 및 플래너 상은 외부의 광을 투과시키지 못하는 특성이 있는 반면 호메오트로픽 상은 외부의 광을 투과시키는 특성이 있다. As mentioned above, since the focal conic phase of the cholesteric liquid crystal scatters the external light and the planar image reflects the external light, the focal conic phase and the planar phase do not transmit external light, while the homeotropic phase has external There is a characteristic of transmitting light.
종합하면 종래의 콜레스테릭 액정을 이용하는 반사형 표시장치는 전압이 인가되지 않는 상태에서는 외부 광을 투과시킬 수 있는 호메오트로픽 상을 유지할 수 없는 문제점이 있다. As a result, the conventional reflective display device using a cholesteric liquid crystal has a problem in that it can not maintain a homeotropic phase capable of transmitting external light in a state in which no voltage is applied.
따라서 표시장치를 투명 상태로 유지하기 위해서는 외부의 광을 투과시킬 수 있는 상(state) 구조인 호메오트로픽 상으로 상 변화해야 하는데 이때 콜레스테릭 액정으로는 전압이 계속 인가되어야 한다.Therefore, in order to keep the display device in a transparent state, the phase should be changed to a homeotropic phase, which is a state structure capable of transmitting external light, and the voltage should be continuously applied to the cholesteric liquid crystal.
이에 따라서 표시장치의 소비전력이 증가하는 문제점이 있다.
As a result, the power consumption of the display device increases.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 전압이 인가되지 않은 초기 상태가 외부 광을 투과시킬 수 있는 호메오트로픽 상으로 이루어진 콜레스테릭 액정을 이용하는 투과형 표시장치를 제공하기 위한 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device using a cholesteric liquid crystal, And to provide a display device.
그리고 본 발명의 다른 목적은 전압의 인가 없이도 구동 초기에는 투명인 상태에서 외부의 압력 또는 열에 의해 콜레스테릭 액정의 상이 변화함에 따라 외부 광을 산란시키거나 또는 반사하여 색을 표시함으로써 투과성 창을 이용하는 스마트 윈도우(smart window), 투명 전자칠판 또는 투명 전자노트 등에 적용될 수 있는 투과형 표시장치를 제공하기 위한 것이다. Another object of the present invention is to provide a liquid crystal display device capable of displaying a color by scattering or reflecting external light as an image of a cholesteric liquid crystal is changed by external pressure or heat in a transparent state at the initial stage of driving without applying a voltage, A transparent window, a transparent window, a smart window, a transparent electronic board, or a transparent electronic note.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other matters not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 투과형 표시장치는 서로 마주보는 제1 기판 및 제2 기판, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판에 형성되는 전극부 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 형성된 액정부를 포함하고, 상기 액정부는 전압의 인가 없이도 외부 광을 투과시키는 호메오트로픽 상(homeotropic state)을 가지는 콜레스테릭 액정(cholesteric liquid crystal)으로 이루어진다.According to an aspect of the present invention, there is provided a transmissive display device including a first substrate and a second substrate facing each other, an electrode portion formed on the first substrate and the second substrate, 2 substrate, and the liquid crystal unit is formed of a cholesteric liquid crystal having a homeotropic state for transmitting external light without applying a voltage.
또한 상기 액정부에 압력이 작용하면, 압력이 가해진 상기 콜레스테릭 액정 영역은 포컬 코닉 상(focal conic state) 또는 플래너 상(planar state)으로 변할 수 있다. In addition, when pressure is applied to the liquid portion, the pressure-applied cholesteric liquid crystal region may be changed into a focal conic state or a planar state.
또한 상기 액정부에 열이 가해지면, 열이 가해진 상기 콜레스테릭 액정 영역은 포컬 코닉 상(focal conic state) 또는 플래너 상(planar state)으로 변할 수 있다. Also, when heat is applied to the liquid crystal, the cholesteric liquid crystal region to which heat is applied may be changed into a focal conic state or a planar state.
또한 포컬 코닉 상으로 변한 상기 영역은 외부 광을 산란(light scattering)하여 화이트 컬러(white color)를 표시할 수 있다. In addition, the region changed into the focal-conic state can display white color by scattering external light.
또한 플래너 상으로 변한 상기 영역은 상기 콜레스테릭 액정의 피치(pitch)에 따라 반사되는 파장의 색을 표시할 수 있다. In addition, the region changed into the planar surface can display the color of the wavelength reflected according to the pitch of the cholesteric liquid crystal.
또한 상기 전극부에 전압차를 형성하면, 상 변화한 상기 영역은 호메오트로픽 상으로 변화할 수 있다.When the voltage difference is formed in the electrode portion, the phase-changed region may be changed into a homeotropic phase.
또한 상기 제1 기판에 형성되는 전극부 또는 상기 제2 기판에 형성되는 전극부 중 적어도 하나는 패턴 전극으로 이루어질 수 있다.At least one of the electrode portions formed on the first substrate or the electrode portions formed on the second substrate may be a patterned electrode.
또한 상기 콜레스테릭 액정에 전기장을 형성하면, 상기 콜레스테릭 액정은 호메오트로픽 상에서 포컬 코닉 상 또는 플래너 상으로 변화할 수 있다.Further, when an electric field is formed in the cholesteric liquid crystal, the cholesteric liquid crystal may change from a homeotropic state to a focal conic phase or a planar phase.
또한 투과형 표시장치는 상기 전극부에 형성되는 배향부를 더 포함하고, 상기 배향부는 상기 콜레스테릭 액정을 호메오트로픽 상으로 배열할 수 있다. Further, the transmissive display device may further include an alignment portion formed in the electrode portion, and the alignment portion may arrange the cholesteric liquid crystal in a homeotropic manner.
또한 투과형 표시장치는 상기 콜레스테릭 액정과 혼합되며 상기 콜레스테릭 액정의 상을 호메오트로픽 상으로 배열하는 배향물질을 더 포함할 수 있다. The transmissive display device may further include an alignment material which is mixed with the cholesteric liquid crystal and arranges the phase of the cholesteric liquid crystal in a homeotropic phase.
또한 상기 액정부는 서로 다른 피치로 이루어진 콜레스테릭 액정들의 혼합으로 이루어질 수 있다.
The liquid crystal unit may be formed by mixing cholesteric liquid crystals having different pitches.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 투과형 표시장치는 콜레스테릭 액정으로 이루어진 복수 개의 표시부를 포함하고, 상기 콜레스테릭 액정은 전압의 인가 없이도 외부 광을 투과시키는 호메오트로픽 상을 가진다.According to another aspect of the present invention, there is provided a transmissive display device including a plurality of display portions made of cholesteric liquid crystal, wherein the cholesteric liquid crystal has a homeotropic phase which transmits external light without applying a voltage, .
또한 상기 복수 개의 표시부를 구성하는 콜레스테릭 액정의 피치는 서로 다르거나 또는 동일하게 이루어질 수 있다.The pitches of the cholesteric liquid crystals constituting the plurality of display portions may be different or the same.
또한 상기 복수 개의 표시부는 서로 다른 계열의 색을 표시하거나 또는 같은 계열의 색을 표시할 수 있다.The plurality of display units may display different series of colors or may display the same series of colors.
또한 상기 표시부는 서로 대향되는 제1 기판 및 제2 기판 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판에 형성되는 전극부를 포함하고, 상기 콜레스테릭 액정은 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 형성될 수 있다.
The display unit includes a first substrate and a second substrate facing each other, and an electrode unit formed on the first substrate and the second substrate. The cholesteric liquid crystal is formed between the first substrate and the second substrate .
본 발명의 실시예에 따라 전압의 인가 없이도 외부 광을 투과시킬 수 있는 호메오트로픽 상을 갖는 콜레스테릭 액정을 제공하는 효과가 있다. There is an effect of providing a cholesteric liquid crystal having a homeotropic phase capable of transmitting external light without applying a voltage according to an embodiment of the present invention.
이에 따라서 전압의 인가 없이도 일반적인 환경에서의 기본 상태는 항상 투명 상태를 유지하는 투과형 표시장치를 제공할 수 있는 효과가 있다. Accordingly, it is possible to provide a transmissive display device in which a basic state in a general environment is always maintained in a transparent state without applying a voltage.
또한 전압의 인가 없이 투명 상태를 유지할 수 있기 때문에 소비전력을 감소시킬 수 있는 효과가 있다. Further, since the transparent state can be maintained without applying a voltage, the power consumption can be reduced.
그리고 외부의 압력 또는 열에 의해 콜레스테릭 액정의 상이 변화함에 따라 외부 광을 산란시키거나 또는 반사하여 색을 표시할 수 있는 효과가 있다. As the image of the cholesteric liquid crystal is changed by external pressure or heat, the external light is scattered or reflected to display the color.
이로써 스마트 윈도우, 투명 전자칠판 또는 투명 전자노트 등에 적용될 수 있는 투과형 표시장치를 제공할 수 있는 효과가 있다.
Thereby, it is possible to provide a transmissive display device which can be applied to a smart window, a transparent electronic whiteboard, a transparent electronic note, or the like.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 투과형 표시장치의 단면도.
도 2는 호메오트로픽 상(homeotropic state)에서 초기 투명 상태를 나타내는 투과형 표시장치의 단면도.
도 3a 내지 도 3d는 전극부의 다양한 실시예를 도시한 단면도.
도 4는 콜레스테릭 액정의 피치와 피치에 따라 반사되는 파장대를 나타낸 개념도.
도 5는 외부 압력을 받아 포컬 코닉 상(focal conic state)으로 변화하여 외부 광을 산란하는 상태를 나타내는 투과형 표시장치의 단면도.
도 6은 외부 압력을 받아 플래너 상(planar state)으로 변화하여 외부 광을 반사함에 따라 색을 표시하는 상태를 나타내는 투과형 표시장치의 단면도.
도 7은 외부로부터 열을 받아 포컬 코닉 상(focal conic state)으로 변화하여 외부 광을 산란하는 상태를 나타내는 투과형 표시장치의 단면도.
도 8은 외부로부터 열을 받아 플래너 상(planar state)으로 변화하여 외부 광을 반사함에 따라 색을 표시하는 상태를 나타내는 투과형 표시장치의 단면도.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 투과형 표시장치의 단면도.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 투과형 표시장치의 단면도. 1 is a cross-sectional view of a transmissive display device according to an embodiment of the present invention;
2 is a cross-sectional view of a transmissive display device showing an initial transparent state in a homeotropic state;
3A to 3D are sectional views showing various embodiments of the electrode portion.
4 is a conceptual view showing a wavelength band reflected according to a pitch and a pitch of a cholesteric liquid crystal.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a transmissive display device in which external light is changed to a focal conic state to scatter external light. FIG.
6 is a cross-sectional view of a transmissive display device showing a state of displaying a color as external light is reflected by a planar state under external pressure.
7 is a cross-sectional view of a transmissive display device that receives heat from the outside and changes state to a focal conic state to scatter external light.
8 is a cross-sectional view of a transmissive display device showing a state in which colors are displayed by receiving heat from the outside and changing into a planar state and reflecting external light.
9 is a sectional view of a transmissive display device according to another embodiment of the present invention.
10 is a sectional view of a transmissive display device according to another embodiment of the present invention.
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 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to a person skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims.
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. The shapes, sizes, ratios, angles, numbers, and the like disclosed in the drawings for describing the embodiments of the present invention are illustrative, and thus the present invention is not limited thereto. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.
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. Where the terms "comprises," "having," "consisting of," and the like are used in this specification, other portions may be added as long as "only" is not used. Unless the context clearly dictates otherwise, including the plural unless the context clearly dictates otherwise.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.In interpreting the constituent elements, it is construed to include the error range even if there is no separate description.
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.In the case of a description of the positional relationship, for example, if the positional relationship between two parts is described as 'on', 'on top', 'under', and 'next to' Or " direct " is not used, one or more other portions may be located between the two portions.
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.In the case of a description of a temporal relationship, for example, if the temporal relationship is described by 'after', 'after', 'after', 'before', etc., May not be continuous unless they are not used.
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.The first, second, etc. are used to describe various components, but these components are not limited by these terms. These terms are used only to distinguish one component from another. Therefore, the first component mentioned below may be the second component within the technical spirit of the present invention.
"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. The terms "X-axis direction "," Y-axis direction ", and "Z-axis direction" should not be construed solely by the geometric relationship in which the relationship between them is vertical, It may mean having directionality.
"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. It should be understood that the term "at least one" includes all possible combinations from one or more related items. For example, the meaning of "at least one of the first item, the second item and the third item" means not only the first item, the second item or the third item, but also the second item and the second item among the first item, May refer to any combination of items that may be presented from more than one.
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.
It is to be understood that each of the features of the various embodiments of the present invention may be combined or combined with each other, partially or wholly, technically various interlocking and driving, and that the embodiments may be practiced independently of each other, It is possible.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 투과형 표시장치의 단면도이고 도 2는 호메오트로픽 상(homeotropic state)에서 초기 투명 상태를 나타내는 투과형 표시장치의 단면도이다.FIG. 1 is a cross-sectional view of a transmissive display device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of a transmissive display device showing an initial transparent state in a homeotropic state.
도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 투과형 표시장치(100)는 서로 마주보는 제1 기판(110) 및 제2 기판(120), 전극부(130), 액정부(140) 및 배향부(150)를 포함하고 액정부(140)는 콜레스테릭 액정으로 이루어진다.The
도 2를 참조로 콜레스테릭 액정은 제1 기판(110)과 제2 기판(120) 사이에 주입 후 UV(자외선) 경화 공정을 거치게 되면 후술하게 될 수직 배향막으로 이루어지는 배향부(150)에 의해 호메오트로픽 상(homeotropic state)을 가질 수 있다. Referring to FIG. 2, when a UV (ultraviolet) curing process is performed between the
이로써 액정부(140)를 구성하는 콜레스테릭 액정은 외부로부터 인가되는 전압이 없이도 외부 광을 투과시키는 호메오트로픽 상을 유지한다. Thus, the cholesteric liquid crystal constituting the liquid crystal unit 140 maintains a homeotropic phase that transmits external light without a voltage applied from the outside.
다시 말하면 콜레스테릭 액정에 전기장이 형성되지 않아도 액정부(140)를 구성하는 콜레스테릭 액정은 앞서 언급한 제조 공정에 의해 초기 상태에서는 항상 호메오트로픽 상을 유지할 수 있다. In other words, even if an electric field is not formed in the cholesteric liquid crystal, the cholesteric liquid crystal constituting the liquid crystal unit 140 can always maintain the homeotropic phase in the initial state by the aforementioned manufacturing process.
따라서 본 발명의 실시예에 따른 액정부(140)의 초기 상태는 외부 광이 투과되는 투명 상태이다.
Therefore, the initial state of the liquid crystal 140 according to the embodiment of the present invention is a transparent state in which external light is transmitted.
그리고 제1 기판(110)과 제2 기판(120)은 일반적인 디스플레이 장치 또는 플렉서블 디스플레이 장치의 제조에 사용되는 기판을 제한 없이 사용할 수 있다. The
보다 구체적으로 제1 기판(110)과 제2 기판(120)에 사용되는 재질은 투명한 유리 계열 또는 투명한 플라스틱 계열일 수 있다. More specifically, the material used for the
예를 들면 TAC(triacetyl cellulose) 또는 DAC(diacetyl cellulose) 등과 같은 셀룰로오스 수지, 노르보르넨 유도체 등의 COP(cyclic olefin polymer), COC(cyclic olefin copolymer), PMMA(poly(methylmethacrylate) 등의 아크릴 수지, PC(polycarbonate), PE(polyethylene) 또는 PP(polypropylene) 등의 폴리올레핀, PVA(polyvinyl alcohol), PES(poly ether sulfone), PEEK(polyetheretherketone), PEI(polyetherimide), PEN(polyethylenenaphthalate), PET(polyethyleneterephthalate) 등의 폴리에스테르, PI(polyimide), PSF(polysulfone), 또는 불소 수지 등을 포함하는 시트 또는 필름이 사용될 수 있으며 이에 한정되는 것은 아니다.
For example, a cellulose resin such as TAC (triacetyl cellulose) or DAC (diacetyl cellulose), a cyclic olefin polymer (COP) such as a norbornene derivative, a cyclic olefin copolymer (COC), an acrylic resin such as poly (methylmethacrylate) Polyether sulfone (PES), polyetheretherketone (PEEK), polyetherimide (PEI), polyethylenenaphthalate (PEN), polyethyleneterephthalate (PET), polyolefin such as polycarbonate, PC (polyethylene) (Polyimide), polysulfone (PSF), or a fluororesin or the like may be used, but the present invention is not limited thereto.
또한 전극부(130)는 제1 기판(110)에 형성되는 제1 전극(131)과 제2 기판(120)에 형성되는 제2 전극(132)으로 이루어질 수 있다. The
보다 구체적으로 전극부(130)는 전도성을 가지는 동시에 외부 광을 투과시킬 수 있는 투명한 도전물질로 이루어질 수 있다. More specifically, the
예를 들어 투명 도전물질로서는 은 산화물(예; AgO), 알루미늄 산화물(예; Al2O3), 텅스텐 산화물(예; WO2 또는 WO3), 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 징크 옥사이드(Indium Zinc Oxide, IZO), 알루미늄 도핑된 징크 옥사이드(Aluminium doped Zinc Oxide, ZAO), 알루미늄 도핑된 아연 산화물(예; AZO) 및 안티몬 주석 산화물(예; ATO) 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 물질로 이루어질 수 있으며 이들에만 한정되는 것은 아니다.
For example, the transparent conductive material may be a silver oxide (e.g., AgO), an aluminum oxide (e.g. Al2O3), a tungsten oxide (e.g. WO2 or WO3), a magnesium oxide (e.g. MgO), a molybdenum oxide (e.g. MoO3) (Eg ZnO), tin oxide (eg SnO2), indium oxide (eg In2O3), chromium oxide (eg CrO3 or Cr2O3), antimony oxide (eg Sb2O3 or Sb2O5), titanium oxide (eg TiO2) , Nickel oxides such as NiO, copper oxides such as CuO or Cu2O, vanadium oxides such as V2O3 or V2O5, cobalt oxides such as CoO, iron oxides such as Fe2O3 or Fe3O4, (Eg, Nb2O5), indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), aluminum-doped zinc oxide (ZAO), aluminum-doped zinc oxide ; AZO), antimony tin oxide (e.g., ATO), and the like. The only are not limited.
이에 따라서 외부로부터 전압을 인가받은 제1 전극(131)과 제2 전극(132)은 액정부(140)를 구성하는 콜레스테릭 액정의 상 배열을 변화시킬 수 있는 전기장을 생성할 수 있다. Accordingly, the
또한 본 발명의 실시예에 다른 전극부의 다양한 실시예를 도시한 단면도인 도 3a 내지 도 3d를 참조하면, 제1 전극(131) 또는 제2 전극(132) 중 어느 하나는 패턴 전극으로 이루어질 수 있다.3A to 3D, which are cross-sectional views illustrating various embodiments of the electrode unit according to the embodiment of the present invention, any one of the
이로써 패턴 전극으로 이루어질 수 있는 제1 전극(131) 또는 제2 전극(132) 상에 전압을 인가하여 전기장을 생성하면 액정부(140)를 구성하는 콜레스테릭 액정은 호메오트로픽 상에서 포컬 코닉 상 또는 플래너 상으로 변화할 수 있다.When a voltage is applied to the
예를 들어 도 3a에 도시된 바와 같이 제1 기판(110) 상에 형성되는 제1 전극(131a)은 패턴 전극으로 이루어질 수 있으며, 도 3b에 도시된 바와 같이 제2 기판(120) 상에 형성되는 제2 전극(132b)은 패턴 전극으로 이루어질 수 있다. For example, as shown in FIG. 3A, the
또한 도 3c에 도시된 바와 같이 제1 기판(110) 상에 형성된 제1 전극(131c)과 제2 기판(120) 상에 형성된 제2 전극(132c)은 각각 패턴 전극으로도 이루어질 수 있다. As shown in FIG. 3C, the
이때 도 3c에 도시된 바와 같이 제1 전극(131c)과 제2 전극(132c)이 모두 패턴 전극으로 이루어질 경우에는 양 방향에서 콜레스테릭 액정을 상 변화시킬 수 있는 전기장이 생성되기 때문에 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 패턴 전극이 한쪽에만 형성될 때 보다 작은 전압을 인가하여도 호메오트로픽 상에 포컬 코닉 상 또는 플래너 상으로 쉽게 상 변화시킬 수 있다. When the
이에 따라서 제1 전극(131)과 제2 전극(132)이 모두 패턴 전극으로 이루어질 경우 저 전압으로 구동이 가능하며 상 변화가 보다 쉽게 일어나는 동시에 상 변화 시간을 단축할 수 있다.Accordingly, when both the
이외에도 도 3d에 도시된 바와 같이 제1 전극(131d)은 제1 기판(110)의 전체에 형성되고 제1 기판(110)과 마주보는 제2 기판(120)의 하부에는 (-) 전압이 인가되는 공통전극(common electrode, 133d)이 형성되고 제2 기판(120)의 상부에는 (+) 전압이 인가되며 패턴 전극으로 이루어지는 제2 전극(132d)이 배치될 수 있다.The
이때 공통전극(133d)은 제3 기판(121)의 상부에 형성되어 제2 기판(120)과 제3 기판(121) 사이에 배치된다. At this time, the
이를 바탕으로 제1 전극(131)과 제2 전극(132)를 패턴 전극으로 형성함으로써 콜레스테릭 액정 전체를 포컬 코닉 상 또는 플래너 상으로 상 변화하던지 또는 선택적으로 콜레스테릭 액정의 일부 영역만을 포컬 코닉 상 또는 플래너 상으로 상 변화시킬 수 있다. The
이에 따라서 투과형 표시장치(100)의 전체 영역이 외부 광을 산란(light scattering)하여 화이트 컬러(white color)를 표시하거나 또는 일부 영역만이 외부 광을 산란하여 화이트 컬러(white color)를 표시할 수 있다.Accordingly, the entire area of the
또한 투과형 표시장치(100)의 전체 영역이 외부 광을 반사하여 색을 표시하거나 또는 일부 영역만이 외부 광을 반사하여 색을 표시할 수 있다.In addition, the entire area of the
그리고 본 발명의 실시예에 따라 액정부(140)는 제1 기판(110)과 제2 기판 (120) 사이에 형성되며 콜레스테릭 액정(cholesteric liquid crystal)으로 이루어진다.According to an embodiment of the present invention, the liquid crystal 140 is formed between the
또한 콜레스테릭 액정은 네마틱 액정(nematic liquid crystal)에 주기적인 나선구조를 유도하는 카이랄 도펀트(chiral dopant) 또는 감광성 카이랄 도펀트(photo-sensitive chiral dopant)을 더해 형성될 수 있으며 형성 공정상 광개시제와 같은 첨가제가 추가로 포함될 수 있다.Cholesteric liquid crystals can also be formed by adding a chiral dopant or a photo-sensitive chiral dopant to the nematic liquid crystal to induce a periodic helix structure, Additives such as photoinitiators may be further included.
그리고 본 발명의 실시예에서 언급하는 호메오트로픽 상(homeotropic state)은 콜레스테릭 액정이 전극부(130) 또는 제1 및 제2 기판(110, 120)에 대해서 수직 방향으로 배열되는 상태를 의미한다.The homeotropic state referred to in the embodiment of the present invention means a state in which the cholesteric liquid crystal is arranged in a direction perpendicular to the
또한 포컬 코닉 상(focal conic state)은 콜레스테릭 액정의 나선 축(herical axis)이 전극부(130) 또는 제1 및 제2 기판(110, 120)에 대해서 랜덤하게 배열되는 상태를 말한다.The focal conic state refers to a state in which the helical axis of the cholesteric liquid crystal is randomly arranged with respect to the
그리고 플래너 상(planar state)은 콜레스테릭 액정의 나선 축(herical axis)이 전극부(130) 또는 제1 및 제2 기판(110, 120)에 수직 방향으로 배열되는 상태를 말한다. And a planar state refers to a state in which the helix axis of the cholesteric liquid crystal is arranged in the direction perpendicular to the
특히 본 발명의 실시예에 따른 액정부(140)를 구성하는 콜레스테릭 액정은 전기장이 인가되지 않아도 호메오트로픽 상을 유지할 수 있다.Particularly, the cholesteric liquid crystal constituting the liquid crystal part 140 according to the embodiment of the present invention can maintain the homeotropic phase even when no electric field is applied.
보다 구체적으로 콜레스테릭 액정은 제1 기판(110)과 제2 기판(120) 사이에 주입되어 UV 경화 공정을 거칠 때 후술하게 될 수직 배향막으로 이루어지는 배향부(150) 또는 배향물질(250)에 의해 호메오트로픽 상인 상태로 경화되기 때문에 액정부(140)를 구성하는 콜레스테릭 액정은 전기장이 없어도 호메오트로픽 상을 항상 유지할 수 있다. More specifically, the cholesteric liquid crystal is injected between the
이에 따라서 제1 전극(131) 및 제2 전극(132)에 전압이 인가되지 않거나 또는 액정부(140)에 압력 또는 열이 가해지지 않은 평상시 상태의 투과형 표시장치(100)의 액정부(140)는 외부 광을 투과시켜 투명한 상태를 유지하기 때문에 투과형 표시장치(100)를 투과성 창을 이용하는 스마트 윈도우(smart window), 투명 전자칠판 또는 투명 전자노트 등에 적용할 수 있다.The liquid crystal unit 140 of the
또한 콜레스테릭 액정의 피치(pitch)에 따라 외부 광 중 특정 파장대를 선택적으로 반사하여 색을 표시할 수 있다.In addition, according to the pitch of the cholesteric liquid crystal, a specific wavelength band of external light can be selectively reflected to display a color.
이때 반사되는 외부 광의 파장은 액정의 평균 굴절률과 콜레스테릭 액정의 피치의 곱으로 표현된다.The wavelength of the reflected external light is expressed by the product of the average refractive index of the liquid crystal and the pitch of the cholesteric liquid crystal.
따라서 콜레스테릭 액정의 피치를 조절하면 반사되는 색을 다양하게 조절할 수 있다. Therefore, by adjusting the pitch of the cholesteric liquid crystals, it is possible to control the reflection color variously.
이때 콜레스테릭 액정의 피치를 다양하게 형성하기 위하여 일반적으로 알려진 바와 같이 콜레스테릭 액정에 조사하는 UV의 광량을 조절하여 액정의 피치를 제어하는 방법 또는 콜레스테릭 액정의 온도를 조절하여 액정의 피치를 제어하는 방법 또는 카이럴 도펀트의 농도를 조절하여 액정의 피치를 제어하는 방법 등을 이용할 수 있다. In order to variously form the pitch of the cholesteric liquid crystal, a method of controlling the pitch of the liquid crystal by controlling the light amount of the UV light irradiating the cholesteric liquid crystal or controlling the temperature of the cholesteric liquid crystal, A method of controlling the pitch or a method of controlling the pitch of the liquid crystal by controlling the concentration of the chiral dopant can be used.
즉 UV 노광을 이용하여 콜레스테릭 액정을 경화시킬 때에는, 노광 강도의 차이(광량의 차이), 노광 온도의 차이, 중합 속도의 차이 등을 통해 콜레스테릭 액정의 피치를 조절할 수 있다.That is, when the cholesteric liquid crystal is cured by using the UV exposure, the pitch of the cholesteric liquid crystal can be controlled by a difference in exposure intensity (difference in light amount), a difference in exposure temperature, a difference in polymerization rate, and the like.
따라서 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서 콜레스테릭 액정을 경화하는 제조공정에 대한 자세한 설명은 생략하도록 하겠다. Therefore, in explaining the embodiment of the present invention, a detailed description of the manufacturing process for curing the cholesteric liquid crystal will be omitted.
그리고 콜레스테릭 액정의 피치와 피치에 따라 반사되는 파장대를 나타낸 개념도인 도 4를 참조로 설명하면 콜레스테릭 액정의 피치(pitch)가 길수록 긴 파장 영역 대의 색인 레드(red) 계열의 색을 반사하고 콜레스테릭 액정의 피치가 짧을수록 단 파장 영역 대의 색인 블루(blue) 계열의 색을 반사하여 표시할 수 있다. Referring to FIG. 4, which is a conceptual diagram illustrating the wavelength band reflected by the pitch and pitch of the cholesteric liquid crystal, the color of the red color of the long wavelength region band is reflected as the pitch of the cholesteric liquid crystal becomes longer And as the pitch of the cholesteric liquid crystal becomes shorter, the blue color of the color of the short wavelength band can be reflected and displayed.
즉 콜레스테릭 액정의 피치가 길수록 가시광선 중 760nm의 근처 파장대인 레드 계열의 색을 반사할 수 있다.That is, the longer the pitch of the cholesteric liquid crystals is, the more the color of the red series which is the near wavelength band of 760 nm in the visible light can be reflected.
또한 콜레스테릭 액정의 피치가 짧을수록 가시광선 중 380nm의 근처 파장대인 블루 계열의 색을 반사할 수 있다. Further, as the pitch of the cholesteric liquid crystal is short, the blue color of the near-wavelength band of 380 nm in the visible light can be reflected.
그리고 콜레스테릭 액정의 피치를 조절하여 가시광선 중 550nm의 근처 파장대인 그린 계열의 색을 반사할 수 있다.By adjusting the pitch of the cholesteric liquid crystal, it is possible to reflect the color of the green series near the wavelength of 550 nm in visible light.
이를 통해 액정부(140)를 구성하는 콜레스테릭 액정의 피치를 다양하게 조절함으로써 다양한 색을 표시할 수 있다. Accordingly, various colors can be displayed by variously controlling the pitch of the cholesteric liquid crystal constituting the liquid crystal part 140. [
예를 들어 콜레스테릭 액정의 피치를 모두 동일하게 구성할 경우 액정부(140)는 액정 피치에 대응하는 파장대의 색만을 표시할 수 있다. For example, when the pitches of the cholesteric liquid crystals are all made the same, the liquid crystal unit 140 can display only the color of the wavelength band corresponding to the liquid crystal pitch.
이외에도 서로 다른 피치 값을 갖는 콜레스테릭 액정들을 혼합하여 액정부(140)를 구성할 경우 액정부(140)는 레드 계열의 색과 블루 계열의 색이 혼합된 색을 표시하거나 레드 계열의 색과 그린 계열의 색이 혼합된 색을 표시하거나, 그린 계열의 색과 블루 계열의 색이 혼합된 색을 표시하거나 레드 계열의 색, 그린 계열의 색 및 블루 계열의 색이 혼합된 색을 표시할 수 있다.
In addition, when the liquid crystal part 140 is formed by mixing cholesteric liquid crystals having different pitch values, the liquid crystal part 140 may display a mixed color of a red-based color and a blue-based color, or may display a red- You can display a mixed color of green-based colors, a mixed color of green-based colors and blue-based colors, or a mixture of red-based colors, green-based colors, and blue-based colors have.
그리고 배향부(150)는 UV 경화될 콜레스테릭 액정을 수직 배향하기 위한 것으로서 제1 전극(131)에 형성되는 제1 배향막(151)과 제2 전극(132)에 형성되는 제2 배향막(152)으로 이루어질 수 있다.The
또한 본 발명의 실시예에 따른 배향부(150)는 폴리이미드(polyimide) 계열, 포스파티딜콜린(phosphatidylcholine, PPC) 계열 중 어느 하나로 이루어져 콜레스테릭 액정을 수직 배열시킬 수 있다. Also, the
이외에도 배향부(150)는 수직배향 물질인 HTAB(hexadecyltrimethylammonium Bromide) 혹은 CTAB(cetyl trimethyl ammonium bromide)를 이소프로필알코올(isopropyl alchol, IPA)과 같은 솔벤트(solvent)에 섞어서 제1 전극(131) 및 제2 전극(132)에 코팅 후 솔벤트를 증발시킴으로써 형성될 수 있다.
In addition, the
또한 본 발명의 실시예에 따른 투과성 표시장치(100)는 제1 기판(110)과 제2 기판(120) 사이의 공간을 유지하기 위하여 스페이서(160)를 더 포함할 수 있다. The
그리고 스페이서(160)는 공간과 공간 사이를 구분할 수 있는 격벽 기능을 할 수 있으며 이를 통해 각 공간 마다 피치가 서로 다른 콜레스테릭 액정을 주입할 수 있다.The
본 발명의 실시예에 따른 투과형 표시장치(100)는 액정부(140)를 구성하는 콜레스테릭 액정의 상 변화를 통해 외부 광을 산란시켜 흰색(white color)을 표시하거나 외부 광을 반사하여 색을 표시할 수 있다. The
보다 구체적으로 외부 압력을 받아 포컬 코닉 상(focal conic state)으로 변화하여 외부 광을 산란하는 상태를 나타내는 투과형 표시장치의 단면도인 도 5를 참조로 투과형 표시장치(100)의 액정부(140)에 압력(pressure, P)이 작용하면, 압력이 가해진 콜레스테릭 액정 영역(a1)은 호메오트로픽 상에서 포컬 코닉 상(focal conic state)으로 변화할 수 있다. 5, which is a cross-sectional view of a transmissive display device showing a state of receiving external pressure and changing into a focal conic state and scattering external light, is applied to the liquid crystal part 140 of the
이로써 포컬 코닉 상으로 변한 콜레스테릭 액정의 영역(a1)은 외부 광을 산란(light scattering)시켜 화이트 컬러(white color, W)를 표시한다. As a result, the region a1 of the cholesteric liquid crystal changed into the focal-conic state displays white color (W) by scattering external light.
이후 전극부(130)를 구성하는 제1 전극(131)과 제2 전극(132)에 전위차를 형성하여 콜레스테릭 액정에 전기장을 형성하면 포컬 코닉 상을 이루고 있는 콜레스테릭 액정의 나선 구조가 풀리면서 호메오트로픽 상으로 변하게 된다.
When a potential difference is formed between the
이를 바탕으로 스마트 윈도우(smart window), 투명 전자칠판 또는 투명 전자노트 등에 텍스트(text) 등을 표시할 수 있다.Based on this, texts and the like can be displayed on a smart window, a transparent electronic board, or a transparent electronic note.
이외에도 투과형 표시장치(100)의 배면에 EC(electro chromic) 또는 PDLC(polymer dispersed liquid crystal) 등을 이용한 차광판이 결합할 경우, 차광판이 블랙을 표시한 상태에서 외부의 광을 차단하면서 투과형 표시장치(100)에서는 화이트(white) 색으로 텍스트를 표시할 경우 사용자에게 높은 시인성을 제공할 수 있다.
In addition, when a light shielding plate using electrochromic (EC) or polymer dispersed liquid crystal (PDLC) is coupled to the back surface of the
그리고 외부 압력을 받아 플래너 상(planar state)으로 변화하여 외부 광을 반사함에 따라 색을 표시하는 상태를 나타내는 투과형 표시장치의 단면도인 도 6을 참조로 투과형 표시장치(100)의 액정부(140)에 콜레스테릭 액정의 상을 호메오트로픽 상에서 포컬 코닉 상으로 변화시키는 압력보다 높은 압력이 작용하게 되면 콜레스테릭 액정은 초기 상인 호메오트로픽 상에서 플래너 상(planar state)으로 변화할 수 있다. 6, which is a cross-sectional view of the transmissive display device showing a state of displaying a color according to external light while being reflected by the planar state by receiving external pressure and reflecting external light, the liquid crystal part 140 of the
또한 이 과정에서 콜레스테릭 액정은 매우 짧은 순간이지만 호메오트로픽 상에서 포컬 코닉 상으로 변화하였다가 플래서 상으로 변화할 수 있다. In this process, the cholesteric liquid crystals change from a homeotropic phase to a focal conic phase and then to a frac- tional phase, although at a very short time.
이로써 플래너 상으로 변한 영역(a2)은 콜레스테릭 액정의 피치와 대응하는 외부 광의 파장대를 반사하여 색을 표시할 수 있다.Thus, the region a2 turned into a planar image can display the color by reflecting the wavelength band of the external light corresponding to the pitch of the cholesteric liquid crystal.
즉 플래너 상으로 변화한 영역(a2)은 레드 계열의 색 또는 그린 계열의 색 또는 블루 계열의 색을 표시하거나 이들의 혼합 색을 표시할 수 있다. That is, the area a2 changed to the planar can display red-based color, green-based color, or blue-based color, or display mixed colors thereof.
이후 전극부(130)를 구성하는 제1 전극(131)과 제2 전극(132)에 전위차를 형성하여 콜레스테릭 액정에 전기장을 형성하면 플래너 상은 호메오트로픽 상으로 변하게 되어 해당 영역(a2)은 다시 투명한 상태를 유지하게 된다. When a potential difference is formed between the
이를 바탕으로 스마트 윈도우(smart window), 투명 전자칠판 또는 투명 전자노트 등에 색을 가지는 텍스트(text) 등을 표시할 수 있다.Based on this, it is possible to display text having colors such as a smart window, a transparent electronic blackboard, or a transparent electronic note.
이외에도 투과형 표시장치(100)의 배면에 EC(electro chromic) 또는 PDLC(polymer dispersed liquid crystal) 등을 이용한 차광판이 결합할 경우, 차광판이 블랙을 표시한 상태에서 외부의 광을 차단하면서 투과형 표시장치(100)에서는 블랙 이외의 색으로 텍스트를 표시할 경우 사용자에게 높은 시인성을 제공할 수 있다. In addition, when a light shielding plate using electrochromic (EC) or polymer dispersed liquid crystal (PDLC) is coupled to the back surface of the
도 7은 외부로부터 열을 받아 포컬 코닉 상(focal conic state)으로 변화하여 외부 광을 산란하는 상태를 나타내는 투과형 표시장치의 단면도이고 도 8은 외부로부터 열을 받아 플래너 상(planar state)으로 변화하여 외부 광을 반사함에 따라 색을 표시하는 상태를 나타내는 투과형 표시장치의 단면도이다. FIG. 7 is a cross-sectional view of a transmissive display device that receives heat from the outside and changes state to a focal conic state to scatter external light. FIG. 8 shows a planar state by receiving heat from the outside Sectional view of a transmissive display device showing a state in which colors are displayed upon reflection of external light.
앞서, 도 5 및 도 6을 참조로 투과형 표시장치(100)의 액정부(140)에 압력이 가해졌을 경우와 유사하게 액정부(140)에 열(heat, H)이 가해졌을 경우 액정부(140)를 구성하는 콜레스테릭 액정은 포컬 코닉 상(focal conic state) 또는 플래너 상(planar state)으로 변화할 수 있다. Referring to FIGS. 5 and 6, when heat (heat) H is applied to the liquid crystal unit 140 similarly to the case where pressure is applied to the liquid crystal unit 140 of the
보다 구체적으로 액정부(140)에 30℃ 이상의 온도를 가지는 열원이 가해지면 열(H)이 가해진 영역(a3)은 포컬 코닉 상으로 변화할 수 있다. More specifically, when a heat source having a temperature of 30 占 폚 or more is applied to the liquid portion 140, the region a3 to which the heat H is applied may change to a focal conic state.
이로써 포컬 코닉 상으로 변한 영역(a3)은 외부 광을 산란(light scattering)시켜 화이트 컬러(white color, W)를 표시한다. Thus, the area a3 changed into the focal-conic shape displays light of a white color (W) by scattering external light.
이후 전극부(130)를 구성하는 제1 전극(131)과 제2 전극(132)에 전위차를 형성하여 콜레스테릭 액정에 전기장을 형성하면 포컬 코닉 상을 이루고 있는 콜레스테릭 액정의 나선 구조가 풀리면서 호메오트로픽 상으로 변하게 된다.When a potential difference is formed between the
이를 바탕으로 스마트 윈도우(smart window), 투명 전자칠판 또는 투명 전자노트 등에 텍스트(text) 등을 표시할 수 있다.Based on this, texts and the like can be displayed on a smart window, a transparent electronic board, or a transparent electronic note.
이외에도 투과형 표시장치(100)의 배면에 EC(electro chromic) 또는 PDLC(polymer dispersed liquid crystal) 등을 이용한 차광판이 결합할 경우, 차광판이 블랙을 표시한 상태에서 외부의 광을 차단하면서 투과형 표시장치(100)에서는 화이트(white) 색으로 텍스트를 표시할 경우 사용자에게 높은 시인성을 제공할 수 있다.
In addition, when a light shielding plate using electrochromic (EC) or polymer dispersed liquid crystal (PDLC) is coupled to the back surface of the
그리고 도 8을 참조로 투과형 표시장치(100)의 액정부(140)에 콜레스테릭 액정의 상을 호메오트로픽 상에서 포컬 코닉 상으로 변화시키는 온도보다 높은 온도가 작용하게 되면 열(H)이 가해진 영역(a4)은 초기 상인 호메오트로픽 상에서 플래너 상(planar state)으로 변화할 수 있다. Referring to FIG. 8, when a temperature higher than a temperature for changing the phase of the cholesteric liquid crystal from the homeotropic phase to the focal conic phase is applied to the liquid crystal 140 of the
예를 들어, 38℃ 이상의 온도를 가지는 열원이 액정부(140)에 가해질 경우 콜레스테릭 액정은 호메오트로픽 상에서 플래서 상으로 변화할 수 있다.For example, when a heat source having a temperature of 38 DEG C or higher is applied to the liquid level portion 140, the cholesteric liquid crystal may change from homeotropic to flaser.
또한 이 과정에서 콜레스테릭 액정은 매우 짧은 순간이지만 호메오트로픽 상에서 포컬 코닉 상으로 변화하였다가 플래서 상으로 변화할 수 있다. In this process, the cholesteric liquid crystals change from a homeotropic phase to a focal conic phase and then to a frac- tional phase, although at a very short time.
이로써 플래너 상으로 변한 영역(a4)은 콜레스테릭 액정의 피치와 대응하는 외부 광의 파장대를 반사하여 색을 표시할 수 있다.Thus, the area a4 turned into a planar image can display the color by reflecting the wavelength range of the external light corresponding to the pitch of the cholesteric liquid crystal.
즉, 플래너 상으로 변화한 영역(a4)은 레드 계열의 색 또는 그린 계열의 색 또는 블루 계열의 색을 표시하거나 이들의 혼합 색을 표시할 수 있다.That is, the area (a4) changed to the planar surface can display a red-based color, a green-based color, a blue-based color, or a mixed color thereof.
이후 전극부(130)에 전압을 인가하여 콜레스테릭 액정에 전기장을 형성하면 플래너 상을 이루고 있는 콜레스테릭 액정의 상은 호메오트로픽 상으로 변하게 되어 액정부(140)는 투명한 상태를 유지하게 된다. When a voltage is applied to the
이를 바탕으로 스마트 윈도우(smart window), 투명 전자칠판 또는 투명 전자노트 등에 색을 가지는 텍스트(text) 등을 표시할 수 있다.Based on this, it is possible to display text having colors such as a smart window, a transparent electronic blackboard, or a transparent electronic note.
이외에도 투과형 표시장치(100)의 배면에 EC(electro chromic) 또는 PDLC(polymer dispersed liquid crystal) 등을 이용한 차광판이 결합할 경우, 차광판이 블랙을 표시한 상태에서 외부의 광을 차단하면서 투과형 표시장치(100)에서는 블랙 이외의 색으로 텍스트를 표시할 경우 사용자에게 높은 시인성을 제공할 수 있다. In addition, when a light shielding plate using electrochromic (EC) or polymer dispersed liquid crystal (PDLC) is coupled to the back surface of the
이외에도 압력과 열을 동시에 이용하여 투과형 표시장치(100)를 구성하는 콜레스테릭 액정의 상을 변화시킬 수 있다.In addition, the phase of the cholesteric liquid crystal constituting the
즉, 압력과 열을 동시에 콜레스테릭 액정에 가할 경우 콜레스테릭 액정의 초기 상인 호메오트로픽 상에서 포컬 코닉 상으로 변화하거나 또는 호메오트로픽 상에서 플래너 상으로 변화하는 시간을 단축할 수 있다. That is, when pressure and heat are simultaneously applied to the cholesteric liquid crystal, it is possible to shorten the time from the homeotropic to the focal-conic phase or from the homeotropic phase to the planar phase, which is the initial phase of the cholesteric liquid crystal.
앞서 도 5 내지 도 8을 통해 설명한 바를 토대로 본 발명의 실시예에 따른 투과형 표시장치에 압력 또는 열을 인가할 수 있는 입력장치는 사람의 인체 또는 펜 형상의 입력 도구가 될 수 있다. 5 to 8, the input device capable of applying pressure or heat to the transmissive display device according to the embodiment of the present invention can be a human body or a pen-shaped input tool.
즉 사람의 인체 중 손가락을 이용할 경우 손가락의 끝으로 액정부(140)에 압력을 가하는 방식을 이용할 수 있다.That is, when a finger of a human being is used, a method of applying pressure to the liquid portion 140 with the tip of the finger can be used.
그리고 손가락 또는 다른 인체부위로부터 발생하는 생체 열과 압력을 통해 액정부(140)에 열 입력 방식과 압력 입력 방식을 이용할 수 있다.And a heat input method and a pressure input method can be used for the liquid portion 140 through the body heat and the pressure generated from a finger or other human body part.
이외에도 펜 형상으로서 끝단은 일정한 곡률을 가지는 라운드(round) 형상의 펜을 이용하여 액정부(140)에 압력을 가하는 방식을 이용할 수 있다. In addition, a method of applying a pressure to the liquid level portion 140 using a pen having a pen shape and a round shape having a predetermined curvature may be used.
또한 펜 형상이되 내부에 중공홀이 형성되어 LED와 같이 열을 발생할 수 있는 광원이 내부에 포함된 펜을 이용하여 압력 입력 방식 또는 열 입력 방식을 모두 이용할 수 있다.
In addition, it is possible to use both the pressure input method and the heat input method by using a pen having a hollow shape and a hollow hole formed therein to allow a light source such as an LED to generate heat.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 투과형 표시장치의 단면도이다. 본 실시예를 설명함에 있어 이전 실시예와 동일 또는 대응되는 구성요소에 대한 설명은 생략하기로 한다. 이하, 이를 참조하여 본 실시예에 따른 투과형 표시장치에 대해 설명하기로 한다.9 is a cross-sectional view of a transmissive display device according to another embodiment of the present invention. In describing the present embodiment, description of the same or corresponding elements to those of the previous embodiment will be omitted. Hereinafter, the transmissive display device according to the present embodiment will be described with reference to the drawings.
도 9에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 투과형 표시장치(200)는 서로 마주보는 제1 기판(210) 및 제2 기판(220), 전극부(230), 액정부(240)를 포함하고 액정부(240)는 콜레스테릭 액정으로 이루어진다.9, a
또한, 제1 기판(210), 제2 기판(220), 전극부(230)는 앞서 도 1을 참조로 설명한 제11 기판(110) 및 제2 기판(120), 전극부(130)와 동일한다. The
그리고 본 실시예에 따른 액정부(240)는 콜레스테릭 액정과 UV 경화 후 콜레스테릭 액정을 호메오트로픽 상으로 유지할 수 있는 배향물질(250)의 혼합으로 이루어질 수 있다. The
보다 구체적으로 배향물질(250)은 콜레스테릭 액정을 제1 기판(210) 및 제2 기판(220)에 대해 수직으로 배열하는 물질로서 HTAB(hexadecyltrimethylammonium bromide), CTAB(cetyl trimethyl ammonium bromide), POSS(polyhedral oligomeric silsesquioxane), 덴드로나이즈드 폴리머(dendronized polymer), 덴드리머(dendrimer) 또는 이들의 혼합물 중 어느 하나로 이루어질 수 있으며 이에 대해 한정되는 것은 아니다. More specifically, the
또한 본 실시예에 따른 투과성 표시장치(200)는 제1 기판(210)과 제2 기판(220) 사이의 공간을 유지하기 위하여 스페이서(260)를 더 포함할 수 있다. The
그리고 스페이서(260)는 공간과 공간 사이를 구분할 수 있는 격벽 기능을 할 수 있으며 이를 통해 각 공간 마다 액정의 피치가 서로 다른 콜레스테릭 액정을 주입할 수 있다.
The spacers 260 may function as barrier ribs for separating the spaces from each other. The spacers 260 may inject cholesteric liquid crystals having different pitches of liquid crystal in the respective spaces.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 투과형 표시장치의 단면도이다. 본 실시예를 설명함에 있어 이전 실시예와 동일 또는 대응되는 구성요소에 대한 설명은 생략하기로 한다. 이하, 이를 참조하여 본 실시예에 따른 투과형 표시장치에 대해 설명하기로 한다.10 is a cross-sectional view of a transmissive display device according to another embodiment of the present invention. In describing the present embodiment, description of the same or corresponding elements to those of the previous embodiment will be omitted. Hereinafter, the transmissive display device according to the present embodiment will be described with reference to the drawings.
도 10에 도시된 바와 같이 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 투과형 표시장치(300)는 콜레스테릭 액정으로 이루어진 복수 개의 표시부로 이루어질 수 있으며 각 표시부를 구성하는 콜레스테릭 액정은 전압의 인가 없이도 외부 광을 투과시키는 호메오트로픽 상을 가질 수 있다. 10, the
예를 들어 도 10에 도시된 바와 같이 투과형 표시장치(300)가 3개의 표시부(340a, 340b, 340c)로 이루어질 경우 각 표시부(340a, 340b, 340c)는 서로 대향되는 제1 기판(310)과 제2 기판(320) 그리고 제1 기판과 제2 기판에 형성되는 전극부(330)를 포함하고, 콜레스테릭 액정((370a, 370b, 370c)은 제1 기판(310)과 제2 기판(320) 사이에 형성된다. For example, when the
또한 각 표시부(340a, 340b, 340c)는 제1 기판(310)과 제2 기판(320) 사이에 형성되는 배향부 또는 콜레스테릭 액정에 혼합될 수 있는 배향물질 중 어느 하나를 선택적으로 더 포함할 수 있으며 이는 앞서 도 2를 참조로 설명한 수직 배향막으로 이루어지는 배향부(150)와 도 9를 참조로 설명한 배향물질(250)과 각각 동일하다. Each of the
이에 따라서 도 10에서는 제1 기판(310)과 제2 기판(320) 사이에 형성되는 배향부(330)를 포함하는 투과형 표시장치(300)를 나타내었다. 10, a
또한 앞서 도 2 및 도 9를 참조로 설명한 콜레스테릭 액정(140, 240)과 동일하게 본 실시예에 따른 콜레스테릭 액정(370a, 370b, 370c)은 외부로부터 인가되는 전압 없이도 호메오트로픽 상(homeotropic state)을 유지할 수 있다. Similar to the cholesteric
따라서 본 실시예에 따른 투과형 표시장치(300)의 각 표시부(340a, 340b, 340c)의 초기 상태는 전압의 인가 없이도 외부 광이 투과되는 투명 상태이다. Therefore, the initial state of each of the
그리고 본 실시예에 있어서는 복수 개의 표시부(340a, 340b, 340c)에서 서로 다른 색을 표시하기 위하여 각 표시부(340a, 340b, 340c)마다 콜레스테릭 액정(370a, 370b, 370c)의 피치를 서로 다르게 할 수 있다. In this embodiment, the pitches of the cholesteric
이외에도 일부 선택된 표시부에서 서로 같은 색을 표시하기 위하여 콜레스테릭 액정의 피치를 선택적으로 같게 할 수 있다. In addition, the pitch of the cholesteric liquid crystals can be selectively equalized to display the same color in some selected display portions.
즉 본 발명의 실시예에 따라 제1 표시부(340a)의 콜레스테릭 액정(370a)의 피치는 제2 표시부(340b)의 콜레스테릭 액정(370b)의 피치와 제3 표시부(340c)의 콜레스테릭 액정(370c)의 피치와 서로 다르거나 같을 수 있다. The pitch of the
그 예로서 제1 표시부(340a)의 콜레스테릭 액정(370a)의 피치는 제2 표시부(340b)의 콜레스테릭 액정(370b)의 피치보다 크게 하고, 제2 표시부(340b)의 콜레스테릭 액정(370b)의 피치는 제3 표시부(340c)의 콜레스테릭 액정(370c)의 피치보다 작게하고 제1 표시부(340a)의 피치를 제3 표시부(340c)의 피치보다 크게 할 수 있다.The pitch of the
이로써 외부로부터 압력 또는 열이 가해지면 제1 표시부(340a)에서는 레드(red) 계열의 색을 표시할 수 있고, 제2 표시부(340b)에서는 블루(blue) 계열의 색을 표시할 수 있고, 제3 표시부(340c)에서는 그린(green) 계열의 색을 표시할 수 있다. Accordingly, when pressure or heat is applied from the outside, the
또 다른 예로서 제1 표시부(340a)의 콜레스테릭 액정(370a)의 피치를 제2 표시부(340b)의 콜레스테릭 액정(370b)의 피치와 같게 하고 제3 표시부(340c)의 콜레스테릭 액정(370c)의 피치와는 다르게 한다면 제1 표시부(340a)와 제2 표시부(340b)는 동일한 색을 표시하는 반면 제3 표시부(340c)는 제1 표시부(340a)와 제2 표시부(340b)와는 다른 색을 표시할 수 있다.
As another example, when the pitch of the
이외에도 제1 표시부(340a)의 콜레스테릭 액정(370a) 내의 피치를 서로 다르게 구성하면 레드 계열의 색과 블루 계열의 색이 혼합된 색 또는 레드 계열의 색과 그린 계열의 색이 혼합된 색, 블루 계열의 색과 그린 계열의 색이 혼합된 색, 레드 계열의 색과 그린 계열의 색 및 블루 계열의 색이 혼합된 색을 다양하게 표시할 수 있다. In addition, if the pitches in the
앞서 설명한 색의 혼합에 있어서는 제1 표시부(340a)를 예를 들어 설명하였지만, 제1 표시부(340a) 이외에도 다른 표시부에 있어서도 콜레스테릭 액정 내의 피치를 서로 다르게 구성하면 다양한 색을 표시할 수 있다. In the above-described mixing of colors, the
이를 바탕으로 본 실시예에 따른 투과형 표시장치(300)가 스마트 윈도우(smat window), 투명 전자칠판 또는 투명 전자노트 등에 적용될 경우 다양한 색으로 텍스트(text) 등을 표시할 수 있다. Based on this, when the
이외에도 투과형 표시장치(300)의 배면에 EC(electro chromic) 또는 PDLC(polymer dispersed liquid crystal) 등을 이용한 차광판이 결합할 경우, 차광판이 블랙을 표시한 상태에서 외부의 광을 차단하면서 투과형 표시장치(300)에서는 색을 가지는 텍스트를 표시할 경우 사용자에게 높은 시인성을 제공할 수 있다.
In addition, when a light shielding plate using electrochromic (EC) or polymer dispersed liquid crystal (PDLC) is coupled to the back surface of the
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 투과형 표시장치는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the present invention is not to be limited to the details of the foregoing disclosure, It will be apparent that modifications and improvements can be made by those skilled in the art.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
100: 투과형 표시장치
110: 제1 기판
120: 제2 기판
130: 전극부
140: 액정부
150: 배향부
160: 스페이서100: transmissive display device 110: first substrate
120: second substrate 130: electrode part
140: Liquid supply unit 150:
160: Spacer
Claims (15)
상기 제1 기판과 상기 제2 기판에 형성되는 전극부; 및
상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 형성된 액정부를 포함하고,
상기 액정부는 전압의 인가 없이도 외부 광을 투과시키는 호메오트로픽 상(homeotropic state)을 가지는 콜레스테릭 액정(cholesteric liquid crystal)으로 이루어지는 투과형 표시장치.
A first substrate and a second substrate facing each other;
An electrode unit formed on the first substrate and the second substrate; And
And a liquid crystal portion formed between the first substrate and the second substrate,
Wherein the liquid crystal unit comprises a cholesteric liquid crystal having a homeotropic state for transmitting external light without applying a voltage.
상기 액정부에 압력이 작용하면, 압력이 가해진 상기 콜레스테릭 액정 영역은 포컬 코닉 상(focal conic state) 또는 플래너 상(planar state)으로 변하는 투과형 표시장치.
The method according to claim 1,
Wherein the pressure-applied cholesteric liquid crystal region is changed into a focal conic state or a planar state when a pressure is applied to the liquid portion.
상기 액정부에 열이 가해지면, 열이 가해진 상기 콜레스테릭 액정 영역은 포컬 코닉 상(focal conic state) 또는 플래너 상(planar state)으로 변하는 투과형 표시장치.The method according to claim 1,
Wherein when the liquid is heated, the cholesteric liquid crystal region where heat is applied is changed into a focal conic state or a planar state.
포컬 코닉 상으로 변한 상기 영역은
외부 광을 산란(light scattering)하여 화이트 컬러(white color)를 표시하는 투과형 표시장치.
The method according to claim 2 or 3,
The region, which has changed into a focal conic state,
A light-scattering display device which displays white color by scattering external light.
플래너 상으로 변한 상기 영역은
상기 콜레스테릭 액정의 피치(pitch)에 따라 반사되는 파장의 색을 표시하는 투과형 표시장치.
The method according to claim 2 or 3,
The area turned into a planar
And a color of a wavelength reflected according to a pitch of the cholesteric liquid crystal.
상기 전극부에 전압차를 형성하면, 상 변화한 상기 영역은 호메오트로픽 상으로 변화하는 투과형 표시장치.
The method according to claim 2 or 3,
Wherein when the voltage difference is formed in the electrode portion, the phase-changed region changes to a homeotropic phase.
상기 제1 기판에 형성되는 전극부 또는 상기 제2 기판에 형성되는 전극부 중 적어도 하나는 패턴 전극으로 이루어지는 투과형 표시장치.
The method according to claim 1,
Wherein at least one of the electrode portions formed on the first substrate or the electrode portions formed on the second substrate is a patterned electrode.
상기 콜레스테릭 액정에 전기장을 형성하면, 상기 콜레스테릭 액정은 호메오트로픽 상에서 포컬 코닉 상 또는 플래너 상으로 변화하는 투과형 표시장치.
The method of claim 7,
Wherein when the electric field is formed in the cholesteric liquid crystal, the cholesteric liquid crystal changes from a homeotropic state to a focal conic state or a planar state.
상기 전극부에 형성되는 배향부를 더 포함하고,
상기 배향부는 상기 콜레스테릭 액정을 호메오트로픽 상으로 배열하는 투과형 표시장치.
The method according to claim 1,
Further comprising an orientation portion formed in the electrode portion,
Wherein the alignment unit arranges the cholesteric liquid crystal in a homeotropic manner.
상기 콜레스테릭 액정과 혼합되며 상기 콜레스테릭 액정의 상을 호메오트로픽 상으로 배열하는 배향물질을 더 포함하는 투과형 표시장치.
The method according to claim 1,
And an alignment material which is mixed with the cholesteric liquid crystal and arranges a phase of the cholesteric liquid crystal in a homeotropic phase.
상기 액정부는
서로 다른 피치로 이루어진 콜레스테릭 액정들의 혼합으로 이루어진 투과형 표시장치.
The method according to claim 1,
The liquid crystal unit
And a mixture of cholesteric liquid crystals having different pitches.
상기 콜레스테릭 액정은 전압의 인가 없이도 외부 광을 투과시키는 호메오트로픽 상을 가지는 투과형 표시장치.
And a plurality of display portions made of cholesteric liquid crystal,
Wherein the cholesteric liquid crystal has a homeotropic phase that transmits external light without applying a voltage.
상기 복수 개의 표시부를 구성하는 콜레스테릭 액정의 피치는 서로 다르거나 또는 동일하게 이루어진 투과형 표시장치.
The method of claim 12,
Wherein pitches of the cholesteric liquid crystals constituting the plurality of display portions are different or equal to each other.
상기 복수 개의 표시부는
서로 다른 계열의 색을 표시하거나 또는 같은 계열의 색을 표시하는 투과형 표시장치.
14. The method of claim 13,
The plurality of display units
Wherein the color of the different series is displayed or the color of the same series is displayed.
상기 표시부는
서로 대향되는 제1 기판 및 제2 기판; 및
상기 제1 기판과 상기 제2 기판에 형성되는 전극부를 포함하고,
상기 콜레스테릭 액정은 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 형성되는 투과형 표시장치.The method of claim 12,
The display unit
A first substrate and a second substrate facing each other; And
And an electrode portion formed on the first substrate and the second substrate,
Wherein the cholesteric liquid crystal is formed between the first substrate and the second substrate.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
X091 | Application refused [patent] | ||
AMND | Amendment | ||
X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
GRNT | Written decision to grant |