KR20180041300A - 전기 변색 패널 및 그것을 포함하는 표시 장치 - Google Patents
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Abstract
전기 변색 패널은 서로 마주보는 제1 기판 및 제2 기판을 포함하고, 상기 제1 기판은 상기 제2 기판과 마주보는 바닥부, 상기 바닥부보다 높게 배치되고, 상기 바닥부에 평행한 평면에서 봤을 때 상기 바닥부와 이격되어 상기 바닥부를 둘러싸는 상면부, 및 상기 바닥부와 상기 상면부 사이에 배치되고 상기 바닥부의 경계 및 상기 바닥부의 상기 경계에 인접한 상기 상면부의 내측 경계를 연결하는 경사부를 포함하고, 상기 제1 기판의 제1 전극은 상기 바닥부 및 상기 바닥부의 일측에 연결된 경사부의 소정의 부분 상에 배치되고, 상기 제2 기판의 제2 전극은 상기 바닥부 및 상기 바닥부의 다른 측들에 연결된 경사부와 오버랩하도록 배치되고, 상기 전기 변색 소자는 상기 바닥부 및 상기 경사부의 의해 정의된 제1 홈에서 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 배치된다.
Description
본 발명은 전기 변색 패널 및 그것을 포함하는 표시 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 전기 변색 소자가 배치되기 위한 공간을 효과적으로 확보하기 위한 전기 변색 패널 및 그것을 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
전기 변색 패널(Electrochromic panel)은 전기 신호에 따라서 변색되는 전기 변색 소자(Electrochromic device)를 포함한다. 전기 변색 소자는 제1 기판상에 배치된 제1 전극 및 제1 전극과 마주보도록 제2 기판의 하부에 배치된 제2 전극 사이에 배치된다. 전기 변색 소자는 이온 저장층, 전해질층, 및 전기 변색층을 포함할 수 있다.
제1 전극 및 제2 전극에 제공된 전압들의 전압차에 의해 제1 전극 및 제2 전극에 전위차가 발생하면, 전해질층의 이온들이나 전자들이 전기 변색층으로 이동한다. 이온이나 전자가 전해질층 내부로 이동하면서, 전기 변색층에서 산화/환원 반응이 발생하고, 그 결과 전기 변색 소자의 색깔이 변할 수 있다.
전기 변색층에서 이온 저장층으로 전류가 흐르면 전기 변색층이 착색되고, 반대 방향으로 전류가 흐르면 전기 변색층에서 탈색 현상이 발생될 수 있다. 그러나, 전기 변색층의 물질에 따라서 반대 방향의 전류 흐름에서 착색 및 탈색 반응이 발생될 수도 있다. 전기 변색층이 착색될 경우, 전기 변색 패널은 광을 반사하는 반사 모드로 동작할 수 있고, 전기 변색층이 탈색될 경우, 전기 변색 패널은 광을 투과시키는 투과 모드로 동작할 수 있다.
전기 변색 패널은 광 투과 특성을 이용하는 스마트 윈도우(smart window), 자동차용 룸미러, 및 표시 소자 등에 광범위하게 이용되고 있다. 전기 변색 패널의 경우, 전기 변색 소자가 배치되기 위한 공간이 확보되어야 한다.
본 발명의 목적은 전기 변색 소자가 배치되기 위한 공간을 효과적으로 확보하기 위한 전기 변색 패널 및 그것을 포함하는 표시 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 전기 변색 패널은 제1 기판, 상기 제1 기판 상에 배치된 제1 전극, 상기 제1 기판과 마주보는 제2 기판, 상기 제1 전극과 마주보도록 상기 제2 기판의 하부에 배치된 제2 전극, 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 배치된 전기 변색 소자를 포함하고, 상기 제1 기판은, 상기 제2 기판과 마주보는 바닥부, 상기 바닥부보다 높게 배치되고, 상기 바닥부에 평행한 평면에서 봤을 때 상기 바닥부와 이격되어 상기 바닥부를 둘러싸는 상면부, 및 상기 바닥부와 상기 상면부 사이에 배치되고 상기 바닥부의 경계 및 상기 바닥부의 상기 경계에 인접한 상기 상면부의 내측 경계를 연결하는 경사부를 포함하고, 상기 제1 전극은 상기 바닥부 및 상기 바닥부의 일측에 연결된 경사부의 소정의 부분 상에 배치되고, 상기 제2 전극은 상기 바닥부 및 상기 바닥부의 다른 측들에 연결된 경사부와 오버랩하도록 배치되고, 상기 전기 변색 소자는 상기 바닥부 및 상기 경사부의 의해 정의된 제1 홈에서 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 배치된다.
상기 바닥부는 제1 방향으로 장변을 갖고, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 단변을 갖는 직사각형의 형상을 갖는다.
상기 경사부는, 상기 제1 방향으로 상기 바닥부의 상기 일측에 연결된 제1 경사부 및 상기 바닥부의 상기 나머지 측들에 연결된 제2 경사부들을 포함하고, 상기 제1 및 제2 경사부들은 서로 연결되어 상기 바닥부를 둘러싸고, 상기 제1 및 제2 경사부들 각각의 폭은 상기 바닥부에서 상기 상면부로 갈수록 커지고, 상기 제1 경사부는, 상기 제1 방향으로 상기 바닥부의 상기 일측에 연결되고, 상기 제2 방향으로 상기 바닥부와 동일한 폭을 갖고, 상기 제1 방향으로 연장하는 제1 서브 경사부를 포함한다.
상기 제1 전극은 상기 바닥부, 상기 제1 서브 경사부, 및 상기 제1 서브 경사부에 연결된 상기 상면부의 소정의 부분 상에 배치된다.
상기 제2 전극은 상기 바닥부, 상기 제2 경사부들, 및 상기 제2 경사부들에 연결된 상기 상면부의 소정의 부분과 오버랩하도록 배치된다.
상기 경사부는 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 평행한 평면과 수직한 제3 방향에 대해 2.8도 내지 89.4도의 경사각을 갖는다.
상기 제1 홈에서 상기 제3 방향으로 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 간격은 100 마이크로미터 내지 1000마이크로미터로 설정된다.
전기 변색 패널은 상기 제1 홈을 둘러싸고 상기 상면부의 소정의 부분에 제공된 제2 홈에 배치된 실링 부재를 더 포함한다.
상기 제2 홈의 깊이는 상기 제1 홈의 깊이보다 작으며, 상기 제2 홈은 상기 상면부에서 상기 제1 전극이 배치된 영역을 경유하여 연장되고, 상기 제1 전극과 오버랩하는 상기 제2 홈의 부분에서 상기 실링 부재는 상기 제1 전극 상에 배치된다.
본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치는 영상을 표시하는 표시 패널 및 상기 표시 패널 상에 배치된 전기 변색 패널을 포함하고, 상기 전기 변색 패널은, 제1 기판, 상기 제1 기판 상에 배치된 제1 전극, 상기 제1 기판과 마주보는 제2 기판, 상기 제1 전극과 마주보도록 상기 제2 기판의 하부에 배치된 제2 전극 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 배치된 전기 변색 소자를 포함하고, 상기 제1 기판은, 상기 제2 기판과 마주보는 바닥부, 상기 바닥부보다 높게 배치되고, 상기 바닥부에 평행한 평면에서 봤을 때 상기 바닥부와 이격되어 상기 바닥부를 둘러싸는 상면부, 및 상기 바닥부와 상기 상면부 사이에 배치되고 상기 바닥부의 경계 및 상기 바닥부의 상기 경계에 인접한 상기 상면부의 내측 경계를 연결하는 경사부를 포함하고, 상기 제1 전극은 상기 바닥부 및 상기 바닥부의 일측에 연결된 경사부의 소정의 부분 상에 배치되고, 상기 제2 전극은 상기 바닥부 및 상기 바닥부의 다른 측들에 연결된 경사부와 오버랩하도록 배치되고, 상기 전기 변색 소자는 상기 바닥부 및 상기 경사부의 의해 정의된 제1 홈에서 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 배치된다.
본 발명의 실시 예에 따른 전기 변색 패널 및 그것을 포함하는 표시 장치는 제1 기판에 소정의 깊이의 홈을 형성하고, 홈에 전기 변색 소자를 배치함으로써 전기 변색 소자가 배치되기 위한 공간을 효과적으로 확보하고, 전기 변색 패널의 두께를 줄일 수 있으며, 소비 전류를 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전기 변색 패널의 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 I-I'선의 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 Ⅱ-Ⅱ'선의 단면도이다.
도 4는 제1 전극과 제2 전극 사이의 간격에 따른 소비 전류를 보여주는 그래프이다.
도 5a 및 도 5b는 도 1에 도시된 전기 변색 패널을 포함하는 표시 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 전기 변색 패널의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 전기 변색 패널의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 전기 변색 패널의 단면도이다.
도 9는 도 8에 도시된 제1 전극의 A1 영역의 평면도이다.
도 10은 본 발명의 제5 실시 예에 따른 전기 변색 패널의 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 I-I'선의 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 Ⅱ-Ⅱ'선의 단면도이다.
도 4는 제1 전극과 제2 전극 사이의 간격에 따른 소비 전류를 보여주는 그래프이다.
도 5a 및 도 5b는 도 1에 도시된 전기 변색 패널을 포함하는 표시 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 전기 변색 패널의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 전기 변색 패널의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 전기 변색 패널의 단면도이다.
도 9는 도 8에 도시된 제1 전극의 A1 영역의 평면도이다.
도 10은 본 발명의 제5 실시 예에 따른 전기 변색 패널의 단면도이다.
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. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 개략도인 평면도 및 단면도를 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이고, 발명의 범주를 제한하기 위한 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전기 변색 패널의 평면도이다. 도 2는 도 1에 도시된 I-I'선의 단면도이다. 도 3은 도 1에 도시된 Ⅱ-Ⅱ'선의 단면도이다.
도 1, 도 2, 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전기 변색 패널(ECP1)은 제1 방향(DR1)으로 장변을 갖고, 제1 방향(DR1)과 교차하는 제2 방향(DR2)으로 단변을 갖는 직사각형의 형상을 가질 수 있다.
전기 변색 패널(ECP1)은 제1 기판(SUB1), 제1 기판(SUB1)과 마주보는 제2 기판(SUB2), 제1 기판(SUB1) 상에 배치된 제1 전극(E1), 제1 전극(E1)과 마주보도록 제2 기판(SUB2)의 하부에 배치된 제2 전극(E2), 및 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2) 사이에 배치된 전기 변색 소자(ECD)를 포함한다.
도시하지 않았으나, 전기 변색 소자(ECD)는 제1 전극(E1) 상에 순차적으로 적층된 이온 저장층, 전해질층, 및 전기 변색층을 포함할 수 있다. 제1 전극(E1) 및 제2 전극(E2)에 서로 다른 전압 레벨들을 갖는 전압들이 제공되고, 제1 전극(E1) 및 제2 전극(E2)에 전위차가 발생할 수 있다. 전해질층의 이온들이나 전자들이 전기 변색층으로 이동함으로써, 전기 변색층에서 산화/환원 반응이 발생한다.
전기 변색층에서 이온 저장층으로 전류가 흐르면 전기 변색층이 착색되고, 반대 방향으로 전류가 흐르면 전기 변색층에서 탈색 현상이 발생될 수 있다. 전기 변색층이 착색될 경우, 전기 변색 소자(ECD)는 광을 반사하는 반사 모드로 동작할 수 있고, 전기 변색층이 탈색될 경우, 전기 변색 소자(ECD)는 광을 투과시키는 투과 모드로 동작할 수 있다.
제1 기판(SUB1)은 바닥부(FP), 바닥부(FP)를 둘러싸는 경사부(SP1,SP2), 및 경사부(SP1,SP2)에 의해 바닥부(FP)에 연결된 상면부(TS)를 포함한다. 바닥부(FP)는 제2 기판(SUB2)의 하면과 마주보도록 배치되며, 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)에 평행한 평면을 갖는다. 바닥부(FP)는 제1 방향(DR1)으로 장변을 갖고, 제2 방향(DR2)으로 단변을 갖는 직사각형의 형상을 가질 수 있다.
상면부(TS)는 바닥부(FP)보다 높게 배치되고, 바닥부(FP)에 평행한 평면에서 봤을 때 바닥부(FP)와 이격되어 바닥부(FP)를 둘러싸도록 배치된다. 즉, 상면부(TS)는 바닥부(FP)를 둘러싸는 틀 형상을 가질 수 있다. 상면부(TS)는 제2 기판(SUB2)의 하면과 마주보도록 배치되며, 바닥부(FP)에 평행한 평면을 가질 수 있다.
경사부(SP1,SP2)는 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)에 평행한 평면에서 봤을 때 바닥부(FP) 및 상면부(TS) 사이에 배치된다. 상면부(TS)는 틀 형상으로서 바닥부(FP)에 인접한 내측 경계 및 내측 경계의 반대측인 외측 경계를 포함한다. 경사부(SP1,SP2)는 바닥부(FP)의 평면에 대해 소정의 경사각을 갖고, 바닥부(FP)의 경계 및 상면부(TS)의 내측 경계를 연결한다. 구체적으로, 경사부(SP1,SP2)는 제1 및 제2 방향들(DR1,DR2)에 평행한 평면에 수직한 제3 방향(DR3)에 대해 2.8도 내지 89.4도의 경사각(θ)을 갖고, 바닥부(FP)의 경계 및 상면부(TS)의 내측 경계를 연결할 수 있다.
경사부(SP1,SP2)는 제1 방향(DR1)으로 바닥부(FP)의 일측에 연결된 제1 경사부(SP1) 및 바닥부(FP)의 나머지 측들에 연결된 제2 경사부들(SP2)을 포함한다. 바닥부(FP)의 나머지 측들은 제2 방향(DR2)으로 바닥부(FP)의 양측과 제1 방향(DR1)으로 바닥부(FP)의 타측으로 정의될 수 있다. 제1 및 제2 경사부들(SP1,SP2) 각각의 폭은 바닥부(FP)에서 상면부(TS)로 갈수록 커질 수 있다. 제1 및 제2 경사부들(SP1,SP2)은 서로 연결되어 바닥부(FP)를 둘러쌀 수 있다.
제1 경사부(SP1)는 제1 방향(DR1)으로 바닥부(FP)의 일측에 연결되고, 제2 방향(DR2)으로 바닥부(FP)와 동일한 폭을 갖고, 제1 방향(DR1)으로 연장하는 제1 서브 경사부(SP1_1) 및 제2 방향(DR2)으로 제1 서브 경사부(SP1_1)의 양측에서 연장되는 제2 서부 경사부들(SP1_2)을 포함할 수 있다. 제2 서부 경사부들(SP1_2)은 인접한 제2 경사부들(SP2)의 경계에 연결된다.
제1 기판(SUB1)에는 제1 홈(G1)이 제공되며, 제1 홈(G1)은 제1 기판(SUB1)의 바닥부(FP) 및 경사부(SP1,SP2)에 의해 정의된다. 제1 홈(G1)에는 전기 변색 소자(ECD)가 배치될 수 있다. 제1 홈(G1)은 제1 깊이(DT1)를 가지며, 제1 깊이(DT1)는 제3 방향(DR3)으로 바닥부(FP) 및 상면부(TS)의 높이차로 정의될 수 있다.
제1 전극(E1)은 제1 기판(SUB1)의 바닥부(FP) 및 바닥부(FP)의 일측에 연결된 제1 경사부(SP1)의 소정의 부분인 제1 서브 경사부(SP1_1) 상에 배치될 수 있다. 또한, 바닥부(FP) 및 제1 서브 경사부(SP1_1) 상에 배치된 제1 전극(E1)은 연장되어 제1 서브 경사부(SP1_1)에 연결된 상면부(TS)의 소정의 부분 상에 배치될 수 있다. 도 1에는 설명의 편의를 위해 제1 전극(E1)이 점선으로 도시되었다.
제2 전극(E2)은 바닥부(FP), 제1 방향(DR1)으로 바닥부(FP)의 타측에 연결된 제2 경사부(SP2), 제2 방향(DR2)으로 바닥부(FP)의 양측에 연결된 제2 경사부들(SP2) 각각의 소정의 부분, 및 제2 경사부들(SP2)에 연결된 상면부(TS)의 소정의 부분과 오버랩하도록 배치될 수 있다. 따라서, 제2 전극(E2)은 바닥부(FP)에 배치된 제1 전극(E1)과 마주보도록 배치되고, 제1 전극(E1)과 제2 전극(E2)은 서로 접촉하지 않도록 배치될 수 있다.
제2 전극(E2)의 배치는 제1 전극(E1)과 접촉하지 않는다면, 도 1에 도시된 구성에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제2 전극(E2)은 제2 경사부들(SP2)에 전체적으로 오버랩하고, 바닥부(FP) 및 제2 경사부들(SP2)에 연결된 상면부(TS)의 소정의 부분과 오버랩하도록 배치될 수 있다.
제2 방향(DR2)으로 바닥부(FP)의 양측에 연결된 제2 경사부들(SP2) 각각의 소정의 부분은 제2 서브 경사부들(SP1_2) 각각의 경계에 인접한 제2 경사부들(SP) 각각의 소정의 영역을 제외한 영역일 수 있다. 도 1에는 설명의 편의을 위해 제2 전극(E2)이 일점 쇄선으로 도시되었다.
제1 기판(SUB1) 상에 제1 전극(E1)이 전체적으로 배치되고 제2 기판(SUB2)의 하부에 제2 전극(E2)이 전체적으로 배치될 경우, 제1 전극(E1) 및 제2 전극(E2)이 접촉되어 쇼트될 수 있다. 또한, 제1 전극(E1)이 바닥부(FP) 및 제1 및 제2 경사부들(SP1,SP2)에 배치될 경우, 제1 전극(E1) 및 제2 전극(E2)이 접촉되어 쇼트될 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시 예에서, 제1 전극(E1)과 제2 전극(E2)은 서로 접촉하지 않도록 배치됨으로써 제1 전극(E1) 및 제2 전극(E2)이 쇼트되지 않는다.
전기 변색 소자(ECD)는 제1 홈(G1)에서 제1 전극(E1) 및 제2 전극(E2) 사이에 배치될 수 있다. 제1 홈(G1)에 의해 제1 전극(E1)과 제2 전극(E2) 사이에 소정의 공간이 정의되고, 전기 변색 소자(ECD)가 이러한 공간에 배치됨으로써 전기 변색 패널(ECP1)의 두께가 작아질 수 있다. 제1 홈(G1)에서 제3 방향(DR3)으로 제1 전극(E1)과 제2 전극(E2) 사이의 간격(GP)이 100 마이크로미터 내지 1000 마이크로미터가 되도록 제1 홈(G1)의 깊이가 설정될 수 있다.
전기 변색 패널(ECP1)은 제1 홈(G1)을 둘러싸고 상면부(TS)의 소정의 영역에 제공된 제2 홈(G2)에 배치되는 실링 부재(SL)를 포함한다. 제2 홈(G2)은 제1 홈(G1)을 둘러싸는 상면부(TS)의 소정의 부분에서 하부로 함몰되어 형성될 수 있다. 제2 홈(G2)의 깊이는 제1 홈(G1)의 깊이보다 작을 수 있다.
제2 홈(G2)은 상면부(TS)에서 제1 전극(E1)이 배치된 영역 및 제2 전극(E2)이 배치된 영역을 경유하여 연장될 수 있다. 제1 전극(E1)과 오버랩하는 제2 홈(G2)의 부분에서 제1 전극(E1) 상에 실링 부재(SL)가 배치된다. 즉, 제1 전극(E1)과 오버랩하는 제2 홈(G2)의 부분에 제1 전극(E1)이 배치된 후, 제1 전극(E1) 상에 실링 부재(SL)가 배치된다.
제2 전극(E2)과 오버랩하는 제2 홈(G2)의 부분에서 실링 부재(SL)를 덮도록 제2 전극(E2)이 배치될 수 있다. 실링 부재(SL)는 경화되어 제1 기판(SUB1) 및 제2 기판(SUB2)을 합착할 수 있다. 실링 부재(SL)는 유기 물질 또는 무기 물질을 포함할 수 있다.
도 4는 제1 전극과 제2 전극 사이의 간격에 따른 소비 전류를 보여주는 그래프이다.
도 4에 표시된 간격(Gap)은 전기 변색 소자(ECD)가 배치된 부분에서 제1 전극(E1)과 제2 전극(E2) 사이의 간격(GP)으로 정의된다. 도 4에 도시된 전류는 1cm2당 포화 전류로서, 실질적으로 소비 전류로 정의될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제1 전극(E1)과 제2 전극(E2) 사이의 간격이 커질수록 소비 전류가 낮아질 수 있다. 따라서, 제1 홈(G1)의 깊이를 깊게 형성할수록 소비 전류가 낮아질 수 있다. 그러나, 제1 기판(SUB1)의 두께가 소정의 두께를 갖도록 설정되어 있으므로, 제1 홈(G1)의 깊이를 깊게 형성하는 데는 한계가 있다.
또한, 제1 홈(G1)의 깊이를 깊게 형성하기 위해 제1 기판(SUB1)의 두께를 보다 더 두껍게 할 경우, 전기 변색 패널(ECP1)의 두께가 두꺼워질 수 있다. 소비 전류 및 전기 변색 패널(ECP1)의 두께를 감안하여, 본 발명의 실시 예에서, 제1 전극(E1)과 제2 전극(E2) 사이의 간격이 100 마이크로미터 내지 1000 마이크로미터가 되도록 제1 홈(G1)의 깊이가 형성될 수 있다.
결과적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 전기 변색 패널(ECP1)은 제1 기판(SUB1)에 제1 홈(G1)을 형성하고, 제1 홈(G1)에 전기 변색 소자(ECD)를 배치함으로써 전기 변색 소자(ECD)를 배치되기 위한 공간을 효과적으로 확보하고, 전기 변색 패널(ECP1)의 두께를 줄일 수 있으며, 소비 전류를 감소시킬 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 도 1에 도시된 전기 변색 패널을 포함하는 표시 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5a는 전기 변색 패널(ECP1)이 투과 모드로 동작한 경우를 도시한 도면이다. 도 5b는 전기 변색 패널(ECP1)이 반사 모드로 동작한 경우를 도시한 도면이다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 표시 장치(100)는 영상을 표시하는 표시 패널(DP), 표시 패널(DP) 상에 배치된 전기 변색 패널(ECP1)을 포함한다. 표시 패널(DP)로서 액정층을 포함하는 액정 표시 패널(liquid crystal display panel), 유기 발광 소자를 포함하는 유기 발광 표시 패널(organic light emitting display panel), 전기 습윤층을 포함하는 전기 습윤 표시 패널(electro Wetting display panel), 및 전기 영동층을 포함하는 전기 영동 표시 패널(Electrophoretic Display panel) 등 다양한 표시 패널들이 사용될 수 있다.
표시 패널(DP)은 표시 영역(DA) 및 표시 영역(DA) 주변의 비표시 영역(NDA)을 포함한다. 표시 영역(DA)은 영상을 표시하고, 비표시 영역(NDA)은 영상을 표시하지 않으며, 비표시 영역(NDA)에 표시 영역(DA)을 구동하기 위한 구동부가 배치될 수 있다. 도시하지 않았으나, 제1 홈(G1)은 표시 영역(DA)에 대응될 수 있다.
표시 패널(DP)이 영상을 생성할 경우, 전기 변색 패널(ECP1)은 투과 모드로 동작하고, 표시 영역(DA)에서 생성된 영상은 전기 변색 패널(ECP1)을 투과하여 사용자에게 제공될 수 있다. 표시 패널(DP)이 영상을 생성하지 않고, 전기 변색 패널(ECP1)이 반사 모드로 동작할 경우, 외부 광은 전기 변색 패널(ECP1)에서 반사될 수 있다. 따라서, 반사 모드에서 전기 변색 패널(ECP1)은 거울과 같은 효과를 가질 수 있다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 전기 변색 패널의 단면도이다.
설명의 편의를 위해, 도 6은 도 2에 도시된 단면도에 대응하는 단면도로 도시하였다. 봉지 부재(SL1)의 배치 구성을 제외하면, 도 6에 도시된 전기 변색 패널(ECP2)은 실질적으로, 도 1에 도시된 전기 변색 패널(ECP1)과 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 이하, 도 1에 도시된 전기 변색 패널(ECP1)과 다른 구성을 위주로 전기 변색 패널(ECP2)의 구성이 설명될 것이며, 동일한 구성은 동일한 부호를 사용하여 도시하였다.
도 6을 참조하면, 전기 변색 패널(ECP2)은 제1 기판(SUB1)의 상면부(TS)의 소정의 부분 상에 배치되어 제1 홈(G1)을 둘러싸는 실링 부재(SL1)를 포함한다. 실링 부재(SL1)에 의해 제1 기판(SUB1) 및 제2 기판(SUB2)이 합착될 수 있다. 전기 변색 패널(ECP1)과 달리 전기 변색 패널(ECP2)의 제1 기판(SUB2)에는 제2 홈(G2)이 제공되지 않는다. 소정의 두께를 갖는 실링 부재(SL1)에 의해 제1 기판(SUB1) 및 제2 기판(SUB2)이 소정의 간격을 두고 배치될 수 있으며, 실링 부재(SL1)에 의해 제1 기판(SUB1) 및 제2 기판(SUB2) 사이의 간격이 유지될 수 있다.
제1 전극(E1)과 제2 전극(E2) 사이의 간격은 100 마이크로미터 내지 1000 마이크로미터로 설정될 수 있다. 즉, 전기 변색 패널(ECP1)의 제1 전극(E1)과 제2 전극(E2) 사이의 간격(GP)과 전기 변색 패널(ECP2)의 제1 전극(E1)과 제2 전극(E2) 사이의 간격(GP)은 동일하다.
제1 전극(E1)과 제2 전극(E2) 사이의 간격(GP)은 봉지 부재(SL1)의 두께와 제1 홈(G1')의 깊이에 따라서 결정될 수 있다. 따라서, 봉지 부재(SL1)의 두께로 인해 전기 변색 패널(ECP2)의 제1 홈(G1')의 제2 깊이(DT2)는 전기 변색 패널(ECP1)의 제1 홈(G1)의 제1 깊이(DT1)보다 작게 형성될 수 있다.
전기 변색 부재(ECD)는 제1 홈(G1') 및 실링 부재(SL1)에 의해 폐쇄된 제1 기판(SUB1) 및 제2 기판(SUB2) 사이의 영역에 배치될 수 있다.
도 7은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 전기 변색 패널의 단면도이다.
설명의 편의를 위해, 도 7은 도 2에 도시된 단면도에 대응하는 단면도로 도시하였다. 봉지 부재(SL2)의 구성을 제외하면, 도 7에 도시된 전기 변색 패널(ECP3)은 실질적으로, 도 6에 도시된 전기 변색 패널(ECP2)과 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 이하, 도 6에 도시된 전기 변색 패널(ECP2)과 다른 구성을 위주로 전기 변색 패널(ECP3)의 구성이 설명될 것이며, 동일한 구성은 동일한 부호를 사용하여 도시하였다.
도 7을 참조하면, 전기 변색 패널(ECP3)은 제1 기판(SUB1)의 상면부(TS)의 소정의 부분 상에 배치되어 제1 홈(G1)을 둘러싸는 실링 부재(SL2)를 포함한다. 실링 부재(SL2)에 의해 제1 기판(SUB1) 및 제2 기판(SUB2)이 합착될 수 있다.
실링 부재(SL2)는 복수 개의 스페이서들(10)을 포함하고, 스페이서들(10) 각각은 무기 물질을 포함할 수 있다. 무기 물질은 유기 물질보다 단단한 경도를 가질 수 있다. 따라서, 스페이서들(10)을 포함하는 실링 부재(SL2)에 의해 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2) 사이의 간격이 보다 견고하게 유지될 수 있다.
도 8은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 전기 변색 패널의 단면도이다. 도 9는 도 8에 도시된 제1 전극의 A1 영역의 평면도이다.
설명의 편의를 위해, 도 8은 도 2에 도시된 단면도에 대응하는 단면도로 도시하였다. 제1 전극(E1')의 구성을 제외하면, 도 8에 도시된 전기 변색 패널(ECP4)은 실질적으로, 도 6에 도시된 전기 변색 패널(ECP2)과 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 이하, 도 6에 도시된 전기 변색 패널(ECP2)과 다른 구성을 위주로 전기 변색 패널(ECP4)의 구성이 설명될 것이며, 동일한 구성은 동일한 부호를 사용하여 도시하였다.
도 8을 참조하면, 실링 부재(SL1)는 제1 기판(SUB1)의 상면부(TS)의 소정의 부분 상에 배치되어 제1 홈(G1)을 둘러싸고, 제1 기판(SUB1) 및 제2 기판(SUB2)을 합착한다. 실링 부재(SL1)는 상면부(TS)의 제1 전극(E1')이 배치된 영역을 경유하여 연장된다. 실링 부재(SL1)와 오버랩하는 제1 전극(E1')의 부분은 복수 개의 오픈부들(OP)을 포함한다. 오픈부들(OP)은 실질적으로 제1 전극(E1')이 제거된 부분으로 정의될 수 있다.
실링 부재(SL1)의 경화시 실링 부재(SL1)와 제1 전극(E1')이 접촉된 부분을 통해 제1 전극(E1')에 스트레스가 인가될 수 있다. 스트레스가 커질수록 제1 기판(SUB1)의 상면부(TS)에 상에 접촉되어 배치된 제1 전극(E1')이 제1 기판(SUB1)에서 떨어질 수 있다. 실링 부재(SL1)와 제1 전극(E1')의 접촉 영역이 클수록 스트레스는 커질 수 있다.
본 발명의 실시 예에서, 실링 부재(SL1)와 오버랩하는 제1 전극(E1')은 제1 전극(E1')이 제거된 오픈부들(OP)을 포함하므로, 실링 부재(SL1)와 제1 전극(E1')의 접촉 영역이 보다 작아질 수 있다. 그 결과, 실링 부재(SL1)의 경화시, 실링 부재(SL1)와 제1 전극(E1')이 접촉된 부분을 통해 제1 전극(E1')에 인가되는 스트레스가 작아질 수 있으므로, 제1 전극(E1')이 제1 기판(SUB1)에서 떨어지는 현상이 방지될 수 있다.
도 10은 본 발명의 제5 실시 예에 따른 전기 변색 패널의 단면도이다.
설명의 편의를 위해, 도 10은 도 2에 도시된 단면도에 대응하는 단면도로 도시하였다. 제1 기판(SUB1)의 상면부(TS1,TS2) 및 실링 부재(SL3)의 구성을 제외하면, 도 10에 도시된 전기 변색 패널(ECP5)은 실질적으로, 도 6에 도시된 전기 변색 패널(ECP2)과 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 이하, 도 6에 도시된 전기 변색 패널(ECP2)과 다른 구성을 위주로 전기 변색 패널(ECP5)의 구성이 설명될 것이며, 동일한 구성은 동일한 부호를 사용하여 도시하였다.
도 10을 참조하면, 상면부(TS1,TS2)는 제1 경사부(SP1)에 연결된 제1 상면부(TS1) 및 제2 경사부(SP2)에 연결된 제2 상면부(TS2)를 포함한다. 제3 방향(DR3)으로 제1 기판(SUB1)의 하면에서 제1 상면부(TS1)까지의 높이로 정의되는 제1 상면부(TS1)의 제1 높이(H1)는 제3 방향(DR3)으로 제1 기판(SUB1)의 하면에서 제2 상면부(TS2)까지의 높이로 정의되는 제2 상면부(TS2)의 제2 높이(H2)보다 낮을 수 있다. 즉, 제1 상면부(TS1)와 제2 기판(SUB2) 사이의 간격은 제2 상면부(TS2)와 제2 기판(SUB2) 사이의 간격보다 크다.
실링 부재(SL3)는 제1 기판(SUB1)의 제1 및 제2 상면부들(TS1,TS2)의 소정의 부분 상에 배치되어 제1 홈(G1'')을 둘러싸고, 제1 기판(SUB1) 및 제2 기판(SUB2)을 합착한다. 제1 상면부(TS1)와 제2 기판(SUB2) 사이의 간격은 제2 상면부(TS2)와 제2 기판(SUB2) 사이의 간격보다 크므로, 제1 상면부(TS1) 상에 배치된 실링 부재(SL3)의 두께는 제2 상면부(TS1) 상에 배치된 실링 부재(SL3)의 두께보다 클 수 있다.
제1 상면부(TS1)와 제2 기판(SUB2) 사이의 간격은 제2 상면부(TS2)와 제2 기판(SUB2) 사이의 간격보다 크므로, 제1 상면부(TS1)와 제2 기판(SUB2) 사이의 간격을 보다 견고하게 유지하기 위해, 제1 상면부(TS1) 상에 배치된 실링 부재(SL3)는 복수 개의 스페이서들(10)을 포함할 수 있다.
이상 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 또한 본 발명에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니고, 하기의 특허 청구의 범위 및 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 표시 장치
DP: 표시 패널
ECP1,ECP2,ECP3,ECP4,ECP5: 전기 변색 패널
E1,E2: 제1 및 제2 전극 FP: 바닥부
SP1,SP2: 제1 및 제2 경사부 TS: 상면부
G1: 제1 홈 G2: 제2 홈
SL: 실링 부재 ECD: 전기 변색 소자
TS1,TS2: 제1 및 제2 상면부
ECP1,ECP2,ECP3,ECP4,ECP5: 전기 변색 패널
E1,E2: 제1 및 제2 전극 FP: 바닥부
SP1,SP2: 제1 및 제2 경사부 TS: 상면부
G1: 제1 홈 G2: 제2 홈
SL: 실링 부재 ECD: 전기 변색 소자
TS1,TS2: 제1 및 제2 상면부
Claims (20)
- 제1 기판;
상기 제1 기판 상에 배치된 제1 전극;
상기 제1 기판과 마주보는 제2 기판;
상기 제1 전극과 마주보도록 상기 제2 기판의 하부에 배치된 제2 전극; 및
상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 배치된 전기 변색 소자를 포함하고,
상기 제1 기판은,
상기 제2 기판과 마주보는 바닥부;
상기 바닥부보다 높게 배치되고, 상기 바닥부에 평행한 평면에서 봤을 때 상기 바닥부와 이격되어 상기 바닥부를 둘러싸는 상면부; 및
상기 바닥부와 상기 상면부 사이에 배치되고 상기 바닥부의 경계 및 상기 바닥부의 상기 경계에 인접한 상기 상면부의 내측 경계를 연결하는 경사부를 포함하고,
상기 제1 전극은 상기 바닥부 및 상기 바닥부의 일측에 연결된 경사부의 소정의 부분 상에 배치되고, 상기 제2 전극은 상기 바닥부 및 상기 바닥부의 다른 측들에 연결된 경사부와 오버랩하도록 배치되고, 상기 전기 변색 소자는 상기 바닥부 및 상기 경사부의 의해 정의된 제1 홈에서 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 배치되는 전기 변색 패널. - 제 1 항에 있어서,
상기 바닥부는 제1 방향으로 장변을 갖고, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 단변을 갖는 직사각형의 형상을 갖는 전기 변색 패널. - 제 2 항에 있어서,
상기 경사부는,
상기 제1 방향으로 상기 바닥부의 상기 일측에 연결된 제1 경사부; 및
상기 바닥부의 상기 다른 측들에 연결된 제2 경사부들을 포함하고,
상기 제1 및 제2 경사부들은 서로 연결되어 상기 바닥부를 둘러싸고, 상기 제1 및 제2 경사부들 각각의 폭은 상기 바닥부에서 상기 상면부로 갈수록 커지고,
상기 제1 경사부는, 상기 제1 방향으로 상기 바닥부의 상기 일측에 연결되고, 상기 제2 방향으로 상기 바닥부와 동일한 폭을 갖고, 상기 제1 방향으로 연장하는 제1 서브 경사부를 포함하는 전기 변색 패널. - 제 3 항에 있어서,
상기 제1 전극은 상기 바닥부, 상기 제1 서브 경사부, 및 상기 제1 서브 경사부에 연결된 상기 상면부의 소정의 부분 상에 배치되는 전기 변색 패널; - 제 3 항에 있어서,
상기 제2 전극은 상기 바닥부, 상기 제2 경사부들, 및 상기 제2 경사부들에 연결된 상기 상면부의 소정의 부분과 오버랩하도록 배치되는 전기 변색 패널. - 제 3 항에 있어서,
상기 경사부는 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 평행한 평면과 수직한 제3 방향에 대해 2.8도 내지 89.4도의 경사각을 갖는 전기 변색 패널. - 제 6 항에 있어서,
상기 제1 홈에서 상기 제3 방향으로 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 간격은 100 마이크로미터 내지 1000마이크로미터로 설정되는 전기 변색 패널. - 제 1 항에 있어서,
상기 제1 홈을 둘러싸고 상기 상면부의 소정의 부분에 제공된 제2 홈에 배치된 실링 부재를 더 포함하는 전기 변색 패널. - 제 8 항에 있어서,
상기 제2 홈의 깊이는 상기 제1 홈의 깊이보다 작은 전기 변색 패널. - 제 8 항에 있어서,
상기 제2 홈은 상기 상면부에서 상기 제1 전극이 배치된 영역을 경유하여 연장되는 전기 변색 패널. - 제 10 항에 있어서,
상기 제1 전극과 오버랩하는 상기 제2 홈의 부분에서 상기 실링 부재는 상기 제1 전극 상에 배치되는 전기 변색 패널. - 제 8 항에 있어서,
상기 실링 부재는 유기 물질 또는 무기 물질을 포함하는 전기 변색 패널. - 제 1 항에 있어서,
상기 상면부의 소정의 부분 상에 배치되어 상기 제1 홈을 둘러싸고, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판을 합착하는 실링 부재를 더 포함하는 전기 변색 패널. - 제 13 항에 있어서,
상기 전기 변색 소자는 상기 실링 부재에 의해 폐쇄된 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이의 영역에 배치되는 전기 변색 패널. - 제 13 항에 있어서,
상기 실링 부재는 무기 물질을 갖는 복수 개의 스페이서들을 포함하는 전기 변색 패널. - 제 13 항에 있어서,
상기 실링 부재는 상기 상면부에서 상기 제1 전극이 배치된 영역을 경유하여 연장되고, 상기 실링 부재와 오버랩하는 상기 제1 전극의 부분은 복수 개의 오픈부들을 포함하는 전기 변색 패널. - 제 1 항에 있어서,
상기 상면부는,
상기 바닥부의 상기 일측에 연결된 상기 경사부에 연결된 제1 상면부; 및
상기 바닥부의 상기 다른 측들에 연결된 상기 경사부에 연결된 제2 상면부를 포함하고,
상기 제1 상면부의 높이는 상기 제2 상면부의 높이보다 낮은 전기 변색 패널. - 제 17 항에 있어서,
상기 상면부의 소정의 부분 상에 제공되어 상기 제1 홈을 둘러싸고, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판을 합착하는 실링 부재를 더 포함하고,
상기 제1 상면부 상에 배치된 실링 부재의 두께는 상기 제2 상면부에 배치된 실링 부재의 두께보다 큰 전기 변색 패널. - 제 18 항에 있어서,
상기 제1 상면부 상에 배치된 상기 실링 부재는 무기 물질을 갖는 복수 개의 스페이서들을 포함하는 전기 변색 패널. - 영상을 표시하는 표시 패널; 및
상기 표시 패널 상에 배치된 전기 변색 패널을 포함하고,
상기 전기 변색 패널은,
제1 기판;
상기 제1 기판 상에 배치된 제1 전극;
상기 제1 기판과 마주보는 제2 기판;
상기 제1 전극과 마주보도록 상기 제2 기판의 하부에 배치된 제2 전극; 및
상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 배치된 전기 변색 소자를 포함하고,
상기 제1 기판은,
상기 제2 기판과 마주보는 바닥부;
상기 바닥부보다 높게 배치되고, 상기 바닥부에 평행한 평면에서 봤을 때 상기 바닥부와 이격되어 상기 바닥부를 둘러싸는 상면부; 및
상기 바닥부와 상기 상면부 사이에 배치되고 상기 바닥부의 경계 및 상기 바닥부의 상기 경계에 인접한 상기 상면부의 내측 경계를 연결하는 경사부를 포함하고,
상기 제1 전극은 상기 바닥부 및 상기 바닥부의 일측에 연결된 경사부의 소정의 부분 상에 배치되고, 상기 제2 전극은 상기 바닥부 및 상기 바닥부의 다른 측들에 연결된 경사부와 오버랩하도록 배치되고, 상기 전기 변색 소자는 상기 바닥부 및 상기 경사부의 의해 정의된 제1 홈에서 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 배치되는 표시 장치.
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