KR20180069428A - 광 제어장치 및 그의 제조방법 - Google Patents

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KR20180069428A
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안지영
박선영
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Abstract

본 발명의 실시예는 액정들과 이색성 염료들이 액정층에 균일하게 분포할 수 있고 상하기판의 접착력을 향상시킬 수 있는 광 제어장치 및 그의 제조방법을 제공한다. 본 발명의 실시예에 따른 광 제어장치는 서로 마주보는 제1 기판과 제2 기판, 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되며 액정들을 포함하는 액정셀, 및 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되며 액정셀을 구획하는 격벽을 포함한다. 격벽은 제1 영역에서 제1 피치를 가지도록 배치되는 제1 격벽 및 제1 영역을 둘러싸는 제2 영역에서 제2 피치를 가지도록 배치되는 제2 격벽을 포함한다.

Description

광 제어장치 및 그의 제조방법{LIGHT CONTROLLING DEVICE AND METHOD FOR FABRICATING THE SAME}
본 발명은 광 제어장치, 그를 포함한 투명표시장치, 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
최근 정보화 시대로 접어듦에 따라 대량의 정보를 처리 및 표시하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응하여 여러 가지 다양한 표시장치가 개발되어 각광받고 있다. 이와 같은 표시장치의 구체적인 예로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display device: LCD), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device: PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display device : FED), 전기발광표시장치(Electroluminescence Display device : ELD), 유기발광소자(Organic Light Emitting Diodes : OLED) 등을 들 수 있다.
최근에는 표시장치는 박형화, 경량화, 및 저소비전력화되고 있으며, 이로 인해 표시장치의 적용 분야가 계속 증가하고 있다. 특히, 표시장치는 대부분의 전자 장치나 모바일 기기에서 사용자 인터페이스의 하나로 사용되고 있다.
또한, 최근에는 특성상 사용자가 표시장치의 배면(背面)에 위치한 사물 또는 배경을 볼 수 있는 투명표시장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 투명표시장치는 공간활용성, 인테리어 및 디자인의 장점을 가지며, 다양한 응용분야를 가질 수 있다. 투명표시장치는 정보인식, 정보처리 및 정보표시의 기능을 투명한 전자기기로 구현함으로써 기존 전자기기의 공간적 및 시각적 제약을 해소할 수 있다. 예를 들어, 투명표시장치는 건물이나 자동차의 창문(window)에 적용되어 배경을 보이거나 화상을 표시하는 스마트 창(smart window)으로 구현될 수 있다.
투명표시장치는 유기발광표시장치로 구현될 수 있으며, 이 경우 전력 소비가 적은 장점이 있으나, 어두운 환경에서는 명암비(contrast ratio)에 문제가 없지만 빛이 있는 환경에서는 명암비가 저하되는 단점이 있다. 어두운 환경의 명암비는 암실 명암비, 빛이 있는 환경의 명암비는 명실 명암비로 정의될 수 있다. 즉, 투명표시장치는 배면(背面)에 위치한 사물 또는 배경을 볼 수 있도록 하기 위해 투과 영역이 존재하므로, 이로 인해 명실 명암비가 저하되는 문제가 있다. 그러므로 투명표시장치가 유기발광표시장치로 구현되는 경우 명실 명암비가 저하되는 것을 방지하기 위해 빛을 차단하는 차광 모드와 빛을 투과시키는 투과 모드를 구현할 수 있는 광 제어장치가 필요하다.
도 1은 종래의 광 제어장치를 개략적으로 보여주는 평면도이고, 도 2는 도 1의 I-I'의 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 광 제어장치는 제1 기판(10), 제2 기판(20), 제1 기판(10) 상에 배치된 제1 전극(30), 제2 기판(20) 상에 배치된 제2 전극(40), 및 제1 전극(30)과 제2 전극(40) 사이에 배치된 액정들과 이색성 염료들을 이용하여 광을 투과시키거나 차광하는 액정층(50), 및 액정층(50)의 갭을 일정하게 유지하기 위한 스페이서(60)들을 포함할 수 있다.
종래의 광 제어장치에 형성된 스페이서(60)들은 단순히 액정층(50)의 갭을 유지하는 역할만 수행할 뿐이고 액정층(50)을 서로 분리시키지는 못한다. 이에 따라, 광 제어장치는 액정층(50)의 액정들과 이색성 염료들이 중력에 의하여 아래로 몰리는 문제가 발생한다. 결과적으로, 액정들과 이색성 염료들이 광 제어장치의 액정층(50)에 불균일하게 분포하게 되고, 이로 인해 차광 모드에서 액정층(50)의 차광율이 일정하지 않아 차광을 제대로 구현하지 못하는 문제가 발생할 수 있다.
한편, 종래의 광 제어장치는 가장자리 영역에 형성된 실런트(sealant)(70)에 의하여 제1 기판(10)과 제2 기판(20)이 합착한다. 보다 구체적으로, 종래의 광 제어장치는 제1 기판(10) 상에 실런트(70)를 도포하고, 실런트(70)가 도포된 제1 기판(10)에 제2 기판(20)을 합착시킨다. 이때, 종래의 광 제어장치는 실런트(70)가 액체 상태이므로 실런트(70)가 내부 또는 외부로 흐르는 것을 방지하기 위하여 댐(80)을 더 구비한다.
상술한 바와 같이 종래의 광 제어장치는 가장자리 영역에만 실런트(70)를 도포하여 제1 기판(10)과 제2 기판(20)을 합착하기 때문에 제1 기판(10)과 제2 기판(20) 간의 접착력이 약하다는 문제가 있다. 더욱이, 투명표시장치를 대면적으로 구현하는 경우, 제1 기판(10)과 제2 기판(20) 간의 접착 불량이 발생할 가능성이 더욱 높아진다.
또한, 종래의 광 제어장치는 2개의 댐(80)들 사이에 실런트(70)를 도포하게 되는데, 실런트(70)가 2개의 댐(80)들 사이를 가득 채우지 못하여 단차가 발생할 수 있다. 이와 같은 경우, 제2 기판(20)이 실런트(70)와 접촉하지 못하므로, 제1 기판(10)과 제2 기판(20) 간의 접착 불량이 발생한다는 문제가 있다.
이와 반대로, 종래의 광 제어장치는 실런트(70)가 댐(80) 밖으로 흘러넘쳐 액정층(50)에 유입될 수 있다. 이와 같은 경우, 액정층(50)의 차광율 및 투과율이 떨어진다는 다른 문제가 발생할 수 있다.
또한, 종래의 광 제어장치는 가장자리에 댐(80)과 실런트(70)가 형성되어야 하므로 베젤(bezel) 두께를 줄이는데 한계가 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 액정들과 이색성 염료들이 액정층에 균일하게 분포할 수 있는 광 제어장치 및 그의 제조방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
또한, 본 발명은 상술한 다른 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 제1 기판과 제2 기판 간의 접착력을 향상시킬 수 있는 광 제어장치 및 그의 제조방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
또한, 본 발명은 상술한 또 다른 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 베젤 두께를 최소화시킬 수 있는 광 제어장치 및 그의 제조방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 광 제어장치는 서로 마주보는 제1 기판과 제2 기판, 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되며 액정들을 포함하는 액정셀들, 및 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되며 액정셀들을 구획하는 격벽을 포함한다. 격벽은 제1 영역에서 제1 피치를 가지도록 배치되는 제1 격벽 및 제1 영역을 둘러싸는 제2 영역에서 제2 피치를 가지도록 배치되는 제2 격벽을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 광 제어장치의 제조방법은 제1 기판의 일면 상에 액정 및 모노머를 포함하는 혼합 액정을 도포하는 단계, 혼합 액정 상에 제2 기판을 배치하는 단계, 및 혼합 액정에 첨가된 모노머를 폴리머로 경화하여 제1 영역에 제1 피치를 가지는 제1 격벽 및 상기 제1 영역을 둘러싸는 제2 영역에 제2 피치를 가지는 제2 격벽을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예는 격벽을 닫힌 구조로 형성함으로써 액정셀들을 분리시킬 수 있다. 이에 따라, 액정셀들에 포함된 액정과 이색성 염료가 한쪽으로 몰리는 것을 방지할 수 있고, 액정셀 마다 액정과 이색성 염료의 비율을 균일하게 유지할 수 있어 차광 모드에서 차광율이 균일하게 구현될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 광 경화성 모노머를 경화시켜 제1 격벽 및 제2 격벽을 형성함으로써 별도의 접착층을 형성하지 않고도 제1 기판과 제2 기판을 용이하게 합착시킬 수 있다. 그리고, 본 발명의 실시예는 광 경화성 모노머를 경화시켜 제1 격벽 및 제2 격벽을 형성함으로써 제1 격벽 및 제2 격벽의 폭(W)을 작게 형성하는 것이 가능하고, 이에 따라 차광율 손실을 최소화시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 제1 격벽 및 제2 격벽이 광 제어장치 전체 영역에 형성되어 있으므로 제1 기판 및 제2 기판과의 접촉 면적이 크다. 이에 따라, 제1 기판 및 제2 기판 사이의 접착력을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 제1 격벽의 피치를 크게 형성함으로써 제1 격벽에 의한 차광율 손실을 최소화시킬 수 있다. 한편, 본 발명의 실시예는 제2 격벽의 피치를 제1 격벽의 피치보다 작게 형성함으로써 컷팅 공정 또는 스크라이빙 공정시 장치 끝단에서 새어나가는 액정물질을 최소화시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 제2 격벽의 폭을 제1 격벽의 폭보다 작게 형성함으로써 제2 영역에서의 차광율 손실을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 단위면적당 제1 격벽의 형성면적과 단위면적당 제2 격벽의 형성면적을 동일하거나 근소한 차이가 나도록 함으로써 제2 영역에서도 제1 영역과 동일한 광 투과율을 가지도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 투명표시장치는 제1 영역은 물론 제2 영역까지 영상이 표시되는 표시영역이 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 가장자리 영역에 실런트가 아닌 제2 격벽을 형성하여 제1 기판과 제2 기판을 접착시킴으로써 베젤의 두께를 최소화시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 실런트를 도포하지 않은채 제1 기판 제2 기판을 합착시키기 때문에 롤 투 롤(Roll to Roll) 공정으로 제1 기판과 제2 기판을 합착시키는 것이 가능하다. 이에 따라, 투명표시장치가 대면적화되더라도 제1 기판과 제2 기판을 용이하게 합착시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 액정셀 내에 스페이서를 형성함으로써 제1 격벽의 피치를 크게 형성하여 일정 수준의 차광율을 확보하는 동시에 셀 갭을 균일하게 유지할 수 있다.
본 발명의 실시예는 가장자리를 둘러싸도록 형성된 제3 격벽에 의하여 컷팅 공정 또는 스크라이빙 공정시 광 제어장치의 끝단, 즉, 가장자리에서 액정물질이 새어나오는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시예는 광 제어장치의 가장자리에 액정물질이 새어나옴으로써 발생하는 공간에 이물질이 침투하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 광 제어장치의 가장자리에서 제1 기판과 제2 기판 간의 접착력을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래의 광 제어장치를 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 2는 도 1의 I-I'의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 투명표시장치를 보여주는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 투명표시장치의 투명표시패널, 소스 드라이브 IC, 연성필름, 회로보드, 및 타이밍 제어부를 보여주는 평면도이다.
도 5는 도 4의 표시영역의 투과부와 발광부를 보여주는 일 예시도면이다.
도 6은 도 5의 Ⅱ-Ⅱ'의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 광 제어장치를 상세히 보여주는 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 액정층의 제1 실시예를 보여주는 평면도이다.
도 9는 도 8의 Ⅲ-Ⅲ'의 단면도이다.
도 10a는 도 8의 A영역의 확대도이다.
도 10b는 도 8의 B영역의 확대도이다.
도 11은 도 7에 도시된 액정층의 제2 실시예를 보여주는 평면도이다.
도 12는 도 11의 Ⅳ-Ⅳ'의 단면도이다.
도 13a는 도 11의 A영역의 확대도이다.
도 13b는 도 11의 B영역의 확대도이다.
도 14는 도 11의 변형된 실시예를 보여주는 평면도이다.
도 15는 도 7에 도시된 액정층의 제3 실시예를 보여주는 평면도이다.
도 16은 도 15의 Ⅴ-Ⅴ'의 단면도이다.
도 17은 도 7에 도시된 액정층의 제4 실시예를 보여주는 평면도이다.
도 18은 도 17의 Ⅵ-Ⅵ'의 단면도이다.
도 19는 도 7에 도시된 액정층의 제5 실시예를 보여주는 평면도이다.
도 20은 본 발명의 제1 실시예에 따른 광 제어장치의 제조방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 21a 내지 도 21g는 본 발명의 제1 실시예에 따른 광 제어장치의 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 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.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
본 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.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
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.
"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.
"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.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 투명표시장치를 보여주는 사시도이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 투명표시장치의 투명표시패널, 소스 드라이브 IC, 연성필름, 회로보드, 및 타이밍 제어부를 보여주는 평면도이다. 도 5는 도 4의 표시영역의 투과부와 발광부를 보여주는 일 예시도면이다. 도 6은 도 5의 Ⅱ-Ⅱ'의 단면도이다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 광 제어장치를 상세히 보여주는 사시도이다.
이하에서는 도 3 내지 도 7을 결부하여 본 발명의 실시예에 따른 투명표시장치를 상세히 설명한다. 도 3 내지 도 7에서 설명의 편의를 위해 X축 방향은 게이트 라인과 나란한 방향이고, Y축 방향은 데이터 라인과 나란한 방향이며, Z축 방향은 투명표시장치의 높이 방향인 것을 중심으로 설명하였다.
도 3 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 투명표시장치는 투명표시패널(100), 게이트 구동부(미도시), 소스 드라이브 집적회로(integrated circuit, 이하 "IC"라 칭함)(130), 연성필름(140), 회로보드(150), 타이밍 제어부(160), 광 제어 장치(200), 및 접착층(300)을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 투명표시장치는 유기발광 표시장치(Organic Light Emitting Display)로 구현된 것을 중심으로 설명하였으나, 액정표시장치(Liquid Crystal Display) 또는 전기영동 표시장치(Electrophoresis display)로도 구현될 수 있다.
투명표시패널(100)은 하부 기판(111)과 상부 기판(112)을 포함한다. 상부 기판(112)은 봉지 기판일 수 있다. 하부 기판(111)은 상부 기판(112)보다 크게 형성되며, 이로 인해 하부 기판(111)의 일부는 상부 기판(112)에 의해 덮이지 않고 노출될 수 있다.
투명표시패널(100)은 입사되는 빛을 투과시키거나 화상을 표시한다. 투명표시패널(100)의 표시영역(DA)에는 게이트 라인들과 데이터 라인들이 형성되며, 게이트 라인들과 데이터 라인들의 교차 영역들에는 화소(P)들이 형성될 수 있다. 표시영역(DA)의 화소(P)들은 화상을 표시할 수 있다.
표시영역(DA)은 도 5와 같이 투과 영역(TA)와 발광 영역(EA)을 포함한다. 투명표시패널(100)은 투과 영역(TA)들로 인해 투명표시패널(100)의 배면(背面)에 위치한 사물 또는 배경을 볼 수 있으며, 발광 영역(EA)들로 인해 화상을 표시할 수 있다. 도 5에서는 투과 영역(TA)과 발광 영역(EA)이 게이트 라인 방향(X축 방향)으로 길게 형성된 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 투과 영역(TA)과 발광 영역(EA)은 데이터 라인 방향(Y축 방향)으로 길게 형성될 수도 있다.
투과 영역(TA)은 입사되는 빛을 거의 그대로 통과시키는 영역이다. 발광 영역(EA)은 빛을 발광하는 영역이다. 발광 영역(EA)은 복수의 화소(P)들을 포함할 수 있으며, 복수의 화소(P)들 각각은 도 5와 같이 적색 발광부(RE), 녹색 발광부(GE), 및 청색 발광부(BE)를 포함하는 것을 예시하였지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 화소(P)들 각각은 적색 발광부(RE), 녹색 발광부(GE) 및 청색 발광부(BE) 외에 흰색 발광부를 더 포함할 수도 있다. 또는, 화소(P)들 각각은 적색 발광부(RE), 녹색 발광부(GE), 청색 발광부(BE), 옐로우(yellow) 발광부, 자홍색(magenta) 발광부, 및 청록색(cyan) 발광부 중에 적어도 두 개 이상의 발광부들을 포함할 수 있다.
적색 발광부(RE)는 적색광을 발광하는 영역이고, 녹색 발광부(GE)는 녹색광을 발광하는 영역이며, 청색 발광부(BE)는 청색광을 발광하는 영역이다. 발광 영역(EA)의 적색 발광부(RE), 녹색 발광부(GE), 및 청색 발광부(BE)는 소정의 빛을 발광하며, 입사되는 빛을 투과시키지 않는 비투과 영역에 해당한다.
적색 발광부(RE), 녹색 발광부(GE), 및 청색 발광부(BE) 각각에는 도 6과 같이 트랜지스터(T), 애노드 전극(AND), 유기층(EL), 캐소드 전극(CAT)이 마련될 수 있다.
트랜지스터(T)는 하부 기판(111)상에 마련되는 액티브층(ACT), 액티브층(ACT)상에 마련되는 제1 절연막(I1), 제1 절연막(I1)상에 마련된 게이트 전극(GE), 게이트 전극(GT)상에 마련된 제2 절연막(I2), 제2 절연막(I2)상에 마련되고 제1 및 제2 콘택홀들(CNT1, CNT2)을 통해 액티브층(ACT)에 접속되는 소스 전극(SE)과 드레인 전극(DE)을 포함한다. 도 6에서는 트랜지스터(T)가 게이트 전극(GT)이 액티브층(ACT) 위에 배치되는 탑 게이트 방식으로 형성된 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않으며, 게이트 전극(GE)이 액티브층(ACT) 아래에 배치되는 보텀 게이트 방식으로 형성될 수도 있다.
애노드 전극(AND)은 소스 전극(SE)과 드레인 전극(DE)상에 마련된 층간 절연막(ILD)을 관통하는 제3 콘택홀(CNT3)을 통해 트랜지스터(T)의 드레인 전극(DE)에 접속된다. 서로 인접한 애노드 전극(AND)들 사이에는 뱅크가 마련되며, 이로 인해 서로 인접한 애노드 전극(AND)들은 전기적으로 절연될 수 있다.
애노드 전극(AND)상에는 유기층(EL)이 마련된다. 유기층(EL)은 정공 수송층(hole transporting layer), 유기발광층(organic light emitting layer), 전자 수송층(electron transporting layer)을 포함할 수 있다. 유기층(EL)과 뱅크(W)상에는 캐소드 전극(CAT)이 마련된다. 애노드 전극(AND)과 캐소드 전극(CAT)에 전압이 인가되면 정공과 전자가 각각 정공 수송층과 전자 수송층을 통해 유기발광층으로 이동되며, 유기발광층에서 서로 결합하여 발광하게 된다.
도 6에서는 투명표시패널(100)이 전면(前面) 발광(top emission) 방식으로 구현된 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않으며, 배면(背面) 발광(bottom emission) 방식으로 구현될 수도 있다. 전면 발광 방식에서는 유기층(EL)의 빛이 상부기판 방향으로 발광하므로, 트랜지스터(T)가 뱅크(W)과 애노드 전극(AND) 아래에 넓게 마련될 수 있다. 따라서, 전면 발광 방식은 배면 발광 방식에 비해 트랜지스터(T)의 설계 영역이 넓다는 장점이 있다. 전면 발광 방식에서는 애노드 전극(AND)이 알루미늄, 알루미늄과 ITO의 적층 구조와 같은 반사율이 높은 금속물질로 형성되고, 캐소드 전극(CAT)이 ITO, IZO와 같은 투명한 금속물질로 형성되는 것이 바람직하다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 투명표시장치의 화소(P)들 각각은 입사되는 빛을 거의 그대로 통과시키는 투과 영역(TA)과 빛을 발광하는 발광 영역(EA)을 포함한다. 그 결과, 본 발명의 실시예는 투명표시장치의 투과 영역(TA)들을 통해 투명표시장치의 배면에 위치한 사물 또는 배경을 볼 수 있다.
게이트 구동부(미도시)는 타이밍 제어부(160)로부터 입력되는 게이트 제어신호에 따라 게이트 라인들에 게이트 신호들을 공급한다. 게이트 구동부는 투명표시패널(100)의 표시영역(DA)의 일 측 바깥쪽에 GIP(gate driver in panel) 방식으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 게이트 구동부는 투명표시패널(100)의 표시영역(DA)의 양 측 바깥쪽에 GIP 방식으로 형성될 수도 있고, 또는 구동 칩으로 제작되어 연성필름에 실장되고 TAB(tape automated bonding) 방식으로 투명표시패널(100)에 부착될 수도 있다.
소스 드라이브 IC(130)는 타이밍 제어부(160)로부터 디지털 비디오 데이터와 소스 제어신호를 입력받는다. 소스 드라이브 IC(130)는 소스 제어신호에 따라 디지털 비디오 데이터를 아날로그 데이터전압들로 변환하여 데이터 라인들에 공급한다. 소스 드라이브 IC(130)가 구동 칩으로 제작되는 경우, COF(chip on film) 또는 COP(chip on plastic) 방식으로 연성필름(140)에 실장될 수 있다.
하부 기판(111)의 크기는 상부 기판(112)의 크기보다 크기 때문에, 하부 기판(111)의 일부는 상부 기판(112)에 의해 덮이지 않고 노출될 수 있다. 상부 기판(112)에 의해 덮이지 않고 노출된 하부 기판(111)의 일부에는 데이터 패드들과 같은 패드들이 마련된다. 연성필름(140)에는 패드들과 소스 드라이브 IC(130)를 연결하는 배선들, 패드들과 회로보드(150)의 배선들을 연결하는 배선들이 형성될 수 있다. 연성필름(140)은 이방성 도전 필름(antisotropic conducting film)을 이용하여 패드들 상에 부착되며, 이로 인해 패드들과 연성필름(140)의 배선들이 연결될 수 있다.
회로보드(150)는 연성필름(140)들에 부착될 수 있다. 회로보드(150)는 구동 칩들로 구현된 다수의 회로들이 실장될 수 있다. 예를 들어, 회로보드(150)에는 타이밍 제어부(160)가 실장될 수 있다. 회로보드(150)는 인쇄회로보드(printed circuit board) 또는 연성 인쇄회로보드(flexible printed circuit board)일 수 있다.
타이밍 제어부(160)는 외부의 시스템 보드(미도시)로부터 디지털 비디오 데이터와 타이밍 신호를 입력받는다. 타이밍 제어부(160)는 타이밍 신호에 기초하여 게이트 구동부(미도시)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 제어신호와 소스 드라이브 IC(130)들을 제어하기 위한 소스 제어신호를 발생한다. 타이밍 제어부(160)는 게이트 제어신호를 게이트 구동부(미도시)에 공급하고, 소스 제어신호를 소스 드라이브 IC(130)들에 공급한다.
광 제어장치(200)는 차광 모드에서 입사되는 빛을 차단하고, 투과 모드에서 입사되는 빛을 투과시킬 수 있다. 광 제어장치(200)는 도 7과 같이 제1 기판(210), 제2 기판(220), 제1 전극(230), 제2 전극(240), 및 액정층(250)을 포함한다.
제1 및 제2 기판들(210, 220) 각각은 유리 기판(glass substrate) 또는 플라스틱 필름(plastic film)일 수 있다. 제1 및 제2 기판들(210, 220) 각각이 플라스틱 필름인 경우, TAC(triacetyl cellulose) 또는 DAC(diacetyl cellulose) 등과 같은 셀룰로오스 수지(Cellulose resin), 노르보르넨 유도체(Norbornene derivatives) 등의 COP(cyclo olefin polymer), COC(cyclo olefin copolymer), PMMA(poly(methylmethacrylate) 등의 아크릴 수지(acrylic resin), PC(polycarbonate), PE(polyethylene) 또는 PP(polypropylene) 등의 폴리올레핀(polyolefin), PVA(polyvinyl alcohol), PES(poly ether sulfone), PEEK(polyetheretherketone), PEI(polyetherimide), PEN(polyethylenenaphthalate), PET(polyethyleneterephthalate) 등의 폴리에스테르(polyester), PI(polyimide), PSF(polysulfone), 또는 불소 수지(fluoride resin) 등을 포함하는 시트 또는 필름일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제2 기판(220)과 마주보는 제1 기판(210)의 일면 상에는 제1 전극(230)이 마련되고, 제1 기판(210)과 마주보는 제2 기판(220)의 일면 상에는 제2 전극(240)이 마련된다. 제1 및 제2 전극들(230, 240) 각각은 투명한 전극일 수 있다.
제1 및 제2 전극들(230, 240) 각각은 은 산화물(예; AgO 또는 Ag2O 또는 Ag2O3), 알루미늄 산화물(예; Al2O3), 텅스텐 산화물(예; WO2 또는 WO3 또는 W2O3), 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 아연 산화물(예; Indium Zinc Oxide, IZO), 알루미늄 도핑된 아연 산화물(예; Aluminium doped Zinc Oxide, ZAO), 알루미늄 도핑된 주석 산화물(예; Aluminum Tin Oxide, TAO) 또는 안티몬 주석 산화물(예; Antimony Tin Oxide, ATO)일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제1 배향막(253)은 제2 기판(220)과 마주보는 제1 전극(230)의 일면 상에 마련된다. 제2 배향막(254)은 제1 기판(210)과 마주보는 제2 전극(240)의 일면 상에 마련된다.
액정층(250)은 입사되는 빛을 투과시키는 투과 모드와 입사되는 빛을 차단하는 차광 모드로 구현될 수 있다. 본 발명의 실시예에서 차광 모드는 광 제어장치(200)의 광 투과율이 α% 보다 작은 경우를 나타내고, 투과 모드는 광 제어장치(200)의 광 투과율이 β% 이상인 경우를 나타낸다고 가정할 수 있다. 광 제어장치(200)의 광 투과율은 광 제어장치(200)에 입사되는 광 대비 출력되는 광의 비율을 나타낸다.
액정층(250)은 액정들과 이색성 염료들을 포함하는 게스트 호스트 액정층(guest host liquid crystal layer)일 수 있다. 이 경우, 액정들은 호스트 물질(host material)이고, 이색성 염료들은 게스트 물질(guest material)일 수 있다. 또는, 액정층(250)은 액정들, 이색성 염료들, 및 폴리머 네트워크(polymer network)를 포함하는 폴리머 네트워크 액정층(polymer network liquid crystal layer)일 수 있다. 이 경우, 액정층(250)은 폴리머 네트워크로 인해 입사되는 빛의 산란 효과를 높일 수 있다. 또는, 액정층(250)은 액정들, 이색성 염료들, 및 이온 물질들을 포함하는 동적 산란 모드 액정층(dynamic scattering mode liquid cyrstal layer)일 수 있다. 동적 산란 모드의 경우, 제1 및 제2 전극들(230, 240)에 교류 전압이 인가되면, 이온 물질들은 액정들과 이색성 염료들을 랜덤하게 움직이게 한다. 이 경우, 액정층(250)에 입사되는 빛은 랜덤하게 움직이는 액정들에 의해 산란되거나 이색성 염료들에 의해 흡수될 수 있으므로, 차광 모드를 구현할 수 있다.
접착층(300)은 투명표시패널(100)과 광 제어장치(200)를 접착한다. 접착층(300)은 OCA(optically clear adhesive)와 같은 투명접착필름 또는 OCR(optically clear resin)과 같은 투명접착제일 수 있다. 이 경우, 접착층(300)은 투명표시패널(100)과 광 제어장치(200) 사이의 굴절률 매칭을 위해 1.4 내지 1.9 사이의 굴절률을 가질 수 있다.
광 제어장치(200)가 투명표시패널(100)이 발광하는 방향에 부착되면, 광 제어 장치(200)를 패터닝하여 차광 영역들을 형성하여야 하고, 차광 영역들을 투명표시패널(100)의 투과 영역(TA)들에 대응되도록 정렬하여야 하는 번거로운 작업이 필요하므로, 광 제어 장치(200)는 투명표시패널(100)이 발광하는 방향의 반대 방향에 부착되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 투명표시패널(100)이 전면 발광 방식인 경우 광 제어장치(200)는 투명표시패널(100)의 아래, 즉 하부 기판(111)의 아래에 배치되고, 투명표시패널(100)이 배면 발광 방식인 경우 투명표시패널(100)의 위, 즉 상부 기판(112)의 위에 배치되는 것이 바람직하다.
이하에서는 도 8 내지 도 20을 참조하여 광 제어장치(200)의 액정층(250)에 대하여 보다 구체적으로 살펴보도록 한다.
제1 실시예
도 8은 도 7에 도시된 액정층의 제1 실시예를 보여주는 평면도이다. 도 9는 도 8의 Ⅲ-Ⅲ'의 단면도이고, 도 10a는 도 8의 A영역의 확대도이며, 도 10b는 도 8의 B영역의 확대도이다. 설명의 편의를 위해 액정층(250)이 동적 산란 모드 액정층으로 구현된 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않고, 게스트 호스트 액정층, 폴리머 네트워크 액정층 등과 같은 다양한 액정층으로 구현될 수도 있다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 액정층(250)은 액정셀(251)들, 격벽(252)들, 제1 배향막(253) 및 제2 배향막(254)을 포함할 수 있다.
액정셀(251)들은 액정(251a)들, 이색성 염료(251b)들, 이온 물질(251c)들, 모노머(251d)들 및 광 개시제(Photoinitiator)(미도시)를 포함한다.
액정(251a)들의 장축 방향은 제1 및 제2 전극들(230, 240)에 전압이 인가되지 않더라도 제1 및 제2 배향막들(253, 254)에 의해 수직 방향(Z축 방향)으로 배열되는 포지티브 액정들일 수 있다. 이색성 염료(251b)들의 장축 방향 역시 액정(251a)들처럼 제1 및 제2 전극들(230, 240)에 전압이 인가되지 않더라도 제1 및 제2 배향막들(253, 254)에 의해 수직 방향(Z축 방향)으로 배열될 수 있다. 따라서, 광 제어장치(200)는 전압이 인가되지 않더라도 투과 모드로 동작할 수 있으므로, 전력 소비 없이 투과 모드를 구현할 수 있다는 장점이 있다.
이색성 염료(251b)들은 빛을 흡수하는 염료일 수 있다. 예를 들어, 이색성 염료(251b)들은 가시광선 파장대의 빛을 모두 흡수하는 블랙 염료(black dye) 또는 특정한 색(예를 들어 적색)의 파장대 이외의 빛을 흡수하고 특정한 색(예를 들어 적색)의 파장대의 빛을 반사하는 염료일 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 이색성 염료(251b)들이 블랙 염료(black dye)인 것을 중심으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 이색성 염료(251b)들은 레드(red), 그린(green), 블루(blue), 옐로우(yellow) 중 어느 하나의 색을 갖거나 또는 이들의 혼합으로 이루어진 색을 가지는 염료일 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예는 차광 모드시 다양한 색을 표현하면서 뒷 배경을 차광할 수 있다. 이로 인해, 본 발명의 실시예는 차광 모드시 다양한 색을 제공할 수 있기 때문에 사용자는 심미감을 느낄 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 따른 투명표시장치는 공공장소에 사용될 수 있으며, 투과 모드와 차광 모드가 필요한 스마트 윈도우 또는 퍼블릭 윈도우(public window)에 적용될 경우 시간 또는 장소에 따라 다양한 색을 표현하면서 차광할 수 있다.
이온 물질(251c)들은 액정들과 이색성 염료들이 랜덤하게 움직일 수 있도록 하는 역할을 한다. 이온 물질(251c)들은 소정의 극성을 가질 수 있으며, 이로 인해 제1 전극(230)과 제2 전극(240)에 인가되는 전압의 극성에 따라 제1 전극(230) 또는 제2 전극(240)으로 이동할 수 있다. 예를 들어, 이온 물질(251c)들이 부극성을 갖는 경우, 제1 전극(230)에 정극성의 전압이 인가되고 제2 전극(240)에 부극성의 전압이 인가되면 이온 물질(251c)들은 제1 전극(230)으로 이동한다. 또한, 이온 물질(251c)들이 부극성을 갖는 경우, 제2 전극(240)에 정극성의 전압이 인가되고 제1 전극(230)에 부극성의 전압이 인가되면 이온 물질(251c)들은 제2 전극(240)으로 이동한다. 또한, 이온 물질(251c)들이 정극성을 갖는 경우, 제1 전극(230)에 정극성의 전압이 인가되고 제2 전극(240)에 부극성의 전압이 인가되면 이온 물질(251c)들은 제2 전극(240)으로 이동한다. 또한, 이온 물질(251c)들이 정극성을 갖는 경우, 제2 전극(240)에 정극성의 전압이 인가되고 제1 전극(230)에 부극성의 전압이 인가되면 이온 물질(251c)들은 제1 전극(230)으로 이동한다. 그러므로 제1 및 제2 전극들(230, 240)에 전압이 인가되는 경우, 이온 물질(251c)들은 소정의 주기로 제1 전극(230)에서 제2 전극(240)으로 갔다가 다시 제1 전극(230)으로 되돌아오는 이동을 반복하게 된다. 이 경우, 이온 물질(251c)들이 이동하면서 액정(251a)들과 이색성 염료(251b)들에 부딪치게 되므로, 액정(251a)들과 이색성 염료(251b)들이 랜덤하게 움직이게 된다. 제1 및 제2 전극들(230, 240)에 인가되는 전압은 교류 전압일 수 있다.
또는, 이온 물질(251c)들은 제1 전극(230)과 제2 전극(240)에 인가되는 전압의 극성에 따라 서로 전자들을 주고받을 수 있다. 그러므로 제1 및 제2 전극들(230, 240)에 소정의 주기를 갖는 교류 전압이 인가되는 경우, 이온 물질(251c)들은 소정의 주기로 전자들을 주고받게 된다. 이 경우, 전자들이 이동하면서 액정(251a)들과 이색성 염료(251b)들에 부딪치게 되므로, 액정(251a)들과 이색성 염료(251b)들이 랜덤하게 움직이게 된다. 제1 및 제2 전극들(230, 240)에 인가되는 전압은 교류 전압일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 광 제어장치(200)는 투과 모드에서 제1 및 제2 전극들(230, 240)에 전압을 인가하지 않으며, 이 경우 액정셀(251)들 각각의 액정(251a)들과 이색성 염료(251b)들은 제1 및 제2 배향막들(253, 254)에 의해 수직 방향(Z축 방향)으로 배열된다. 이로 인해, 액정(251a)들과 이색성 염료(251b)들이 빛이 입사되는 방향으로 배열되므로, 액정(251a)들과 이색성 염료(251b)들로 인한 빛의 산란 및 흡수는 최소화된다. 따라서, 광 제어장치(200)에 입사되는 빛의 대부분은 액정셀(251)들을 통과할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 광 제어장치(200)는 차광 모드에서 제1 및 제2 전극들(230, 240)에 소정의 주기를 갖는 교류 전압을 인가하며, 이 경우 이온 물질(251c)들의 이동에 의해 액정(251a)들과 이색성 염료(251b)들이 랜덤하게 움직이게 된다. 이로 인해, 액정(251a)들과 이색성 염료(251b)들은 랜덤하게 움직이므로, 액정(251a)들에 의해 빛이 산란되거나 이색성 염료(251b)들에 의해 빛이 흡수된다. 따라서, 광 제어장치(200)에 입사되는 빛의 대부분은 액정셀(251)들에서 차단될 수 있다.
격벽(252)은 제1 기판(210)과 제2 기판(220) 사이에 배치되어, 액정셀(251)들을 구획하는 역할을 수행한다. 보다 구체적으로, 격벽(252)은 닫힌 구조를 가짐으로써 액정셀(251)들을 구획한다. 격벽(252)은 평면 형태가 n(n는 3 이상의 양의 정수) 각형을 둘러싸는 닫힌 구조를 가질 수 있다. 예컨대, 격벽(252)은 도 8에 도시된 바와 같이 벌집(honeycomb) 형태 또는 6각형의 모든 변을 따라 형성될 수 있다. 이에 따라, 격벽(252)은 평면 형태가 6각형을 가지는 영역을 구획할 수 있다. 이때, 격벽(252)에 의하여 구획된 영역은 하나의 액정셀(251)과 대응될 수 있으며, 인접한 다른 액정셀(251)들과 연결되지 않는 닫힌 구조를 가진다.
이와 같이 본원발명은 격벽(252)을 스트라이프와 같은 개방된 구조가 아닌 닫힌 구조로 형성함으로써 하나의 액정셀(251)에 포함된 액정(251a)들과 이색성 염료(251b)들이 중력에 의하여 인접한 다른 액정셀(251)로 이동하는 것을 차단할 수 있다. 이에 따라, 액정(251a)들과 이색성 염료(251b)들이 한쪽으로 몰리지 않고 고루 분포될 수 있다.
결과적으로, 본원발명은 격벽(252)에 의하여 광 제어 장치(200) 내에서 액정(251a)들과 이색성 염료(251b)들의 비율을 고르게 유지할 수 있다. 예를 들어, 액정셀(251)들 사이에서 액정(251a)들과 이색성 염료(251b)들의 비율은 1% 이내로 차이가 날 수 있다. 액정셀(251)들 사이에서 액정(251a)들과 이색성 염료(251b)들의 비율이 1%보다 크게 차이가 나는 경우 액정셀(251)들 사이에서 투과 모드의 투과율과 차광 모드의 차광율에 차이가 발생할 수 있다.
이러한 격벽(252)은 제1 영역(IA)에 배치된 제1 격벽(252a) 및 제2 영역(EGA)에 배치된 제2 격벽(252b)을 포함한다.
제1 격벽(252a)은 제1 영역(IA)에 배치된다. 이때, 제1 영역(IA)은 도 8에 도시된 바와 같이 내부 영역을 나타낸다. 제1 격벽(252a)는 도 10a에 도시된 바와 같이 제1 피치(pitch)(P1)을 가지며, 제1 폭(W1)을 가진다. 여기서, 제1 피치(P1)는 일측 단면에서 인접한 제1 격벽(252a)들 간의 거리를 나타내는 것으로서, 평면에서 제1 격벽(252a)으로 둘러싸인 액정셀(251)의 너비와 대응될 수 있다. 제1 폭(W1)은 제1 격벽(252a)의 너비를 나타내는 것으로서, 평면에서 인접한 2개의 액정셀(251)들 간의 거리와 대응될 수 있다.
이러한 제1 격벽(252a)은 투명한 재질로 형성될 수 있다. 특히, 제1 격벽(252a)은 액정셀(251)에 포함된 모노머(251d)로부터 폴리머화된 폴리머로 이루어질 수 있다. 일 실시예에 있어서, 모노머(251d)는 광 경화성 모노머일 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 격벽(252a)은 UV광을 조사하여 액정셀(251)에 포함된 광 경화성 모노머(251d)들을 경화시킴으로써 형성될 수 있다. 이와 같이 형성된 제1 격벽(252a)은 제1 기판(210) 상에 형성된 제1 배향막(253)과 제2 기판(220) 상에 형성된 제2 배향막(254)에 각각 접하여 제1 기판(210)과 제2 기판(220)을 합착시킨다.
제2 격벽(252b)은 제1 영역(IA)을 둘러싸는 제2 영역(EGA)에 배치된다. 이때, 제2 영역(EGA)은 도 8에 도시된 바와 같이 가장자리 영역을 나타낸다. 제2 격벽(252b)은 도 10b에 도시된 바와 같이 제2 피치(P2)를 가지며, 제2 폭(W2)을 가진다. 여기서, 제2 피치(P2)는 일측 단면에서 인접한 제2 격벽(252b)들 간의 거리를 나타내는 것으로서, 평면에서 제2 격벽(252b)으로 둘러싸인 액정셀(251)의 너비와 대응될 수 있다. 제2 폭(W2)은 제2 격벽(252b)의 너비를 나타내는 것으로서, 평면에서 인접한 2개의 액정셀(251)들 간의 거리와 대응될 수 있다.
이때, 제2 피치(P2)는 제1 피치(P1)보다 작을 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 격벽(252)은 액정셀(251)을 구획하기 위하여 발광 영역(EA)뿐만 아니라 투과 영역(TA)에도 배치될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시예는 투과 영역(TA)에 배치된 격벽(252)에 의하여 차광율 손실이 발생할 수 있다. 이러한 차광율 손실은 격벽(252)이 차지하는 면적이 증가할수록 커진다. 격벽(252)의 형성면적은 피치 및 폭 중 적어도 하나에 의하여 결정될 수 있다. 격벽(252)의 피치가 커지면, 격벽(252)의 형성면적은 작아지고, 반대로, 격벽(252)의 피치가 작아지면, 격벽(252)의 형성면적은 커질 수 있다. 그리고 격벽(252)의 폭이 커지면, 격벽(252)의 형성면적은 커지고, 반대로, 격벽(252)의 폭이 작아지면, 격벽(252)의 형성면적은 작아질 수 있다. 본 발명의 실시예는 제1 격벽(252a)의 제1 피치(P1)를 크게 설계하여 제1 격벽(252a)에 의한 차광율 손실을 최소화시킬 수 있다.
반면, 제2 격벽(252b)은 컷팅 공정 또는 스크라이빙 공정시 광 제어장치(200) 끝단에서 열린 구조를 가지게 될 수 있다. 이에 따라, 광 제어장치(200) 끝단에 형성된 액정셀(251)에 포함된 액정(251a)들 및 이색성 염료(251b)들이 외부로 새어나올 수 있다. 제2 격벽(252b)의 제2 피치(P2)를 제1 격벽(252a)과 동일하게 설계하게 되면, 컷팅 공정 또는 스크라이빙 공정시 새어나오는 액정(251a)들 및 이색성 염료(251b)들의 양이 많아져서 광 제어장치(200)를 오염시킬 수 있다. 또한, 광 제어장치(200)가 광을 제어할 수 없는 영역이 커지므로, 이와 함께 영상을 표시할 수 없는 비표시 영역이 커질 수 있다. 이로 인해, 베젤의 두께가 커질 수 있다.
상술한 바와 같이, 제1 격벽(252a)은 차광율 손실을 최소화시키기 위하여 제1 피치(P1)를 크게, 예를 들어, 300㎛ 내지 1cm로 형성할 수 있다. 반면, 제2 격벽(252b)은 컷팅 공정 또는 스크라이빙 공정시 액정(251a)들 및 이색성 염료(251b)들이 새어나오는 것을 최소화시키기 위하여 제2 피치(P2)를 제1 피치(P1)보다 작게, 예를 들어, 50㎛ 내지 300㎛로 형성할 수 있다.
또한, 제2 폭(W2)은 제1 폭(W1)보다 작을 수 있다. 제2 격벽(252a)의 제2 피치(P2)를 제1 격벽(252a)의 제1 피치(P1)보다 작게 형성하게 되면, 단위면적당 제2 격벽(252b)의 형성면적이 증가하고 이에 따라 차광율 손실이 커질 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 제2 격벽(252b)은 제1 격벽(252a)의 제1 폭(W1)보다 작은 제2 폭(W2)을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 폭(W1)은 5㎛ 내지 50㎛일 수 있고, 제2 폭(W2)은 1㎛ 내지 10㎛일 수 있다.
한편, 제2 영역(EGA)에서 제2 격벽(252b)의 형성면적 비율 및 제1 영역(IA)에서 제1 격벽(252a)의 형성면적 비율은 각각 10% 미만일 수 있다. 또한, 제2 영역(EGA)에서 제2 격벽(252b)의 형성면적 비율은 제1 영역(IA)에서 제1 격벽(252a)의 형성면적 비율과 동일할 수 있다. 이때, 형성면적 비율이 동일하다는 것은 실질적으로 동일한 것뿐만 아니라 근소한 차이를 가지는 것도 포함할 수 있다. 예컨대, 제2 영역(EGA)에서 제2 격벽(252b)의 형성면적 비율과 제1 영역(IA)에서 제1 격벽(252a)의 형성면적 비율의 차이가 1% 미만일 수 있다.
이와 같이 단위면적당 제2 격벽(252b)의 형성면적과 단위면적당 제1 격벽(252a)의 형성면적을 동일 또는 그 차이를 작게 함으로써, 제1 영역(IA)과 제2 영역(EGA)은 차광율 손실이 동일하거나 근소한 차이를 가질 수 있다. 즉, 제1 영역(IA)과 제2 영역(EGA)은 차광 모드에서의 광 투과율이 동일하거나 근소한 차이를 가질 수 있고, 투과 모드에서의 광 투과율 역시 동일하거나 근소한 차이를 가질 수 있다.
이에 따라, 본원발명은 제1 영역(IA) 및 제2 영역(EGA)을 영상이 표시되는 표시영역(DA)과 중첩되도록 배치하더라도 시청자가 차광 모드 또는 투과 모드에서 제1 영역(IA) 및 제2 영역(EGA) 간에 차이를 인지할 수 없다.
이러한 제2 격벽(252b)은 투명한 재질로 형성될 수 있다. 특히, 제2 격벽(252b)은 액정셀(251)에 포함된 모노머(251d)로부터 폴리머화된 폴리머로 이루어질 수 있다. 일 실시예에 있어서, 모노머(251d)는 광 경화성 모노머일 수 있다. 보다 구체적으로, 제2 격벽(252b)은 UV광을 조사하여 액정셀(251)에 포함된 광 경화성 모노머(251d)들을 경화시킴으로써 형성될 수 있다. 이와 같이 형성된 제2 격벽(252b)은 제1 기판(210) 상에 형성된 제1 배향막(253)과 제2 기판(220) 상에 형성된 제2 배향막(254)에 각각 접하여 제1 기판(210)과 제2 기판(220)을 합착시킨다.
제1 배향막(253)은 제2 기판(220)과 마주보는 제1 전극(230)의 일면 상에 마련된다. 제2 배향막(254)은 제1 기판(210)과 마주보는 제2 전극(240)의 일면 상에 마련된다. 제1 및 제2 배향막들(253, 254)은 제1 및 제2 전극들(230, 240)에 전압이 인가되지 않는 경우 액정(251a)들과 이색성 염료(251b)들의 장축 방향을 수직 방향(Z축 방향)으로 배열하기 위한 수직 배향막들일 수 있다.
본 발명의 실시예는 격벽(252)을 닫힌 구조로 형성함으로써 액정셀(251)들을 분리시킬 수 있다. 이에 따라, 액정셀(251)들에 포함된 액정(251a)과 이색성 염료(251b)가 한쪽으로 몰리는 것을 방지할 수 있고, 액정셀(251) 마다 액정(251a)과 이색성 염료(251b)의 비율을 균일하게 유지할 수 있어 차광 모드에서 차광율이 균일하게 구현될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 광 경화성 모노머를 경화시켜 제1 격벽(252a) 및 제2 격벽(252b)을 형성함으로써 별도의 접착층을 형성하지 않고도 제1 기판(210)과 제2 기판(220)을 용이하게 합착시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 제1 격벽(252a) 및 제2 격벽(252b)이 광 제어장치(200) 전체 영역에 형성되어 있으므로 제1 기판(210) 및 제2 기판(220)과의 접촉 면적이 크다. 이에 따라, 제1 기판(210) 및 제2 기판(220) 사이의 접착력을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 제1 격벽(252a)의 피치를 크게 형성함으로써 제1 격벽(252a)에 의한 차광율 손실을 최소화시킬 수 있다. 한편, 본 발명의 실시예는 제2 격벽(252b)의 피치를 제1 격벽(252a)의 피치보다 작게 형성함으로써 컷팅 공정 또는 스크라이빙 공정시 장치 끝단에서 새어나가는 액정물질을 최소화시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 제2 격벽(252b)의 폭을 제1 격벽(252a)의 폭보다 작게 형성함으로써 제2 영역(EGA)에서의 차광율 손실을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 단위면적당 제1 격벽(252a)의 형성면적과 단위면적당 제2 격벽(252b)의 형성면적을 동일하거나 근소한 차이가 나도록 함으로써 제2 영역(EGA)에서도 제1 영역(IA)과 동일한 광 투과율을 가지도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 투명표시장치는 제1 영역(IA)은 물론 제2 영역(EGA)까지 영상이 표시되는 표시영역(DA)이 형성될수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 가장자리 영역에 실런트가 아닌 제2 격벽(252b)을 형성하여 제1 기판(210)과 제2 기판(220)을 접착시킴으로써 베젤의 두께를 최소화시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 실런트를 도포하지 않은채 제1 기판(210)과 제2 기판(220)을 합착시키기 때문에 롤 투 롤(Roll to Roll) 공정으로 제1 기판(210)과 제2 기판(220)을 합착시키는 것이 가능하다. 이에 따라, 투명표시장치가 대면적화되더라도 제1 기판(210)과 제2 기판(220)을 용이하게 합착시킬 수 있다.
제2 실시예
도 11은 도 7에 도시된 액정층의 제2 실시예를 보여주는 평면도이다. 도 12는 도 11의 Ⅳ-Ⅳ'의 단면도이고, 도 13a는 도 11의 A영역의 확대도이며, 도 13b는 도 11의 B영역의 확대도이다. 도 14는 도 11의 변형된 실시예를 보여주는 평면도이다. 설명의 편의를 위해 액정층(250)이 동적 산란 모드 액정층으로 구현된 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않고, 게스트 호스트 액정층, 폴리머 네트워크 액정층 등과 같은 다양한 액정층으로 구현될 수도 있다.
제2 실시예에 따른 액정층(250)은 스페이서(255)를 더 포함한다는 점에서 제1 실시예에 따른 액정층과 차이가 있다. 이하에서는 스페이서에 대하여 중점적으로 설명하고, 제1 실시예와 동일한 내용은 생략하도록 한다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 액정층(250)은 액정셀(251)들, 격벽(252)들, 제1 배향막(253), 제2 배향막(254), 및 스페이서(255)들을 포함할 수 있다.
액정셀(251)들은 액정(251a)들, 이색성 염료(251b)들, 이온 물질(251c)들, 모노머(251d)들 및 광 개시제(Photoinitiator)(미도시)를 포함한다.
격벽(252)은 제1 기판(210)과 제2 기판(220) 사이에 배치되어, 액정셀(251)들을 구획하는 역할을 수행한다. 보다 구체적으로, 격벽(252)은 닫힌 구조를 가짐으로써 액정셀(251)들을 구획한다. 격벽(252)은 평면 형태가 n(n는 3 이상의 양의 정수) 각형을 둘러싸는 닫힌 구조를 가질 수 있다.
이와 같이 본원발명은 격벽(252)을 스트라이프와 같은 개방된 구조가 아닌 닫힌 구조로 형성함으로써 하나의 액정셀(251)에 포함된 액정(251a)들과 이색성 염료(251b)들이 중력에 의하여 인접한 다른 액정셀(251)로 이동하는 것을 차단할 수 있다. 이에 따라, 액정(251a)들과 이색성 염료(251b)들이 한쪽으로 몰리지 않고 고루 분포될 수 있다. 결과적으로, 본원발명은 격벽(252)에 의하여 광 제어 장치(200) 내에서 액정(251a)들과 이색성 염료(251b)들의 비율을 고르게 유지할 수 있다.
이러한 격벽(252)은 제1 영역(IA)에 배치된 제1 격벽(252a) 및 제2 영역(EGA)에 배치된 제2 격벽(252b)을 포함한다.
제1 격벽(252a)은 제1 영역(IA)에 배치된다. 이때, 제1 영역(IA)은 도 11에 도시된 바와 같이 내부 영역을 나타낸다. 제1 격벽(252a)는 도 13a에 도시된 바와 같이 제1 피치(pitch)(P1)을 가지며, 제1 폭(W1)을 가진다.
이러한 제1 격벽(252a)은 투명한 재질로 형성될 수 있다. 특히, 제1 격벽(252a)은 액정셀(251)에 포함된 모노머(251d)로부터 폴리머화된 폴리머로 이루어질 수 있다. 일 실시예에 있어서, 모노머(251d)는 광 경화성 모노머일 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 격벽(252a)은 UV광을 조사하여 액정셀(251)에 포함된 광 경화성 모노머(251d)들을 경화시킴으로써 형성될 수 있다. 이와 같이 형성된 제1 격벽(252a)은 제1 기판(210) 상에 형성된 제1 배향막(253)과 제2 기판(220) 상에 형성된 제2 배향막(254)에 각각 접하여 제1 기판(210)과 제2 기판(220)을 합착시킨다.
제2 격벽(252b)은 제1 영역(IA)을 둘러싸는 제2 영역(EGA)에 배치된다. 이때, 제2 영역(EGA)은 도 11에 도시된 바와 같이 가장자리 영역을 나타낸다. 제2 격벽(252b)은 도 13b에 도시된 바와 같이 제2 피치(P2)를 가지며, 제2 폭(W2)을 가진다.
이때, 제2 피치(P2)는 제1 피치(P1)보다 작을 수 있다. 본 발명의 실시예는 제1 격벽(252a)의 제1 피치(P1)를 크게 설계하여 제1 격벽(252a)에 의한 차광율 손실을 최소화시킬 수 있다. 반면, 제2 격벽(252b)은 컷팅 공정 또는 스크라이빙 공정시 광 제어장치(200) 끝단에서 열린 구조를 가지게 될 수 있다. 이에 따라, 광 제어장치(200) 끝단에 형성된 액정셀(251)에 포함된 액정(251a)들 및 이색성 염료(251b)들이 외부로 새어나올 수 있다. 본 발명의 실시예는 컷팅 공정 또는 스크라이빙 공정시 액정(251a)들 및 이색성 염료(251b)들이 새어나오는 것을 최소화시키기 위하여 제2 격벽(252b)의 제2 피치(P2)를 제1 피치(P1)보다 작게 형성할 수 있다.
또한, 제2 폭(W2)은 제1 폭(W1)보다 작을 수 있다. 제2 격벽(252a)의 제2 피치(P2)를 제1 격벽(252a)의 제1 피치(P1)보다 작게 형성하게 되면, 단위면적당 제2 격벽(252b)의 형성면적이 증가하고 이에 따라 차광율 손실이 커질 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 제2 격벽(252b)은 제1 격벽(252a)의 제1 폭(W1)보다 작은 제2 폭(W2)을 가질 수 있다.
이러한 제2 격벽(252b)은 투명한 재질로 형성될 수 있다. 특히, 제2 격벽(252b)은 액정셀(251)에 포함된 모노머(251d)로부터 폴리머화된 폴리머로 이루어질 수 있다. 일 실시예에 있어서, 모노머(251d)는 광 경화성 모노머일 수 있다. 보다 구체적으로, 제2 격벽(252b)은 UV광을 조사하여 액정셀(251)에 포함된 광 경화성 모노머(251d)들을 경화시킴으로써 형성될 수 있다. 이와 같이 형성된 제2 격벽(252b)은 제1 기판(210) 상에 형성된 제1 배향막(253)과 제2 기판(220) 상에 형성된 제2 배향막(254)에 각각 접하여 제1 기판(210)과 제2 기판(220)을 합착시킨다.
스페이서(255)는 액정셀(251)들 내에 배치되어 액정셀(251)들의 셀 갭을 유지한다. 보다 구체적으로, 스페이서(255)들은 제1 격벽(252a)에 의하여 구획된 제1 액정셀(2511) 내에 배치되어 제1 액정셀(2511)의 셀 갭을 유지하거나 제2 격벽(252b)에 의하여 구획된 제2 액정셀(2512) 내에 배치되어 제2 액정셀(2512)의 셀 갭을 유지한다. 이러한 스페이서(255)들은 제2 기판(220)과 마주보는 제1 기판(210)의 일면 상에 배치되고, 제1 격벽(252a)들 사이에 배치되거나 제2 격벽(252b)들 사이에 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예는 제1 격벽(252a)에 의한 차광율 손실을 최소화시키기 위하여 제1 격벽(252a)의 제1 피치(P1)를 크게 형성할 수 있다. 이때, 제1 격벽(252a)의 제1 피치(P1)가 너무 크면, 액정셀(251)에 압력이 가해질 때 셀 갭을 유지하기 어려울 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 본 발명의 실시예는 제1 격벽(252a)들 사이에 스페이서(255)를 형성함으로써 제1 액정셀(2511)들의 셀 갭을 유지할 수 있다.
본 발명의 실시예는 컷팅 공정 또는 스크라이빙 공정시 새어나오는 액정물질을 최소화시키기 위하여 제2 격벽(252b)의 제2 피치(P2)를 작게 형성할 수 있다. 이때, 제2 격벽(252b)의 제2 피치(P2)가 작으면, 단위면적당 제2 격벽(252b)의 형성면적이 커질 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시예는 제1 액정셀(2511) 보다 제2 액정셀(2512) 내에 적은 개수의 스페이서(255)를 형성할 수 있다.
도 11에서는 제2 액정셀(2512) 내에도 스페이서(255)가 형성되는 것으로 도시하고 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 다른 일 실시예에 있어서, 스페이서(255)는 도 14에 도시된 바와 같이 제1 액정셀(2511) 내에만 형성되고 제2 액정셀(2512) 내에 형성되지 않을 수도 있다. 이에 따라, 제2 영역(EGA)에서 차광율 손실을 최소화시킬 수 있다.
이러한 스페이서(255)들은 투명한 재질로 형성될 수 있다. 이때, 스페이서(255)들은 포토 레지스트(photo resist)로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
한편, 제2 영역(EGA)에서 제2 격벽(252b) 및 스페이서(255)들의 형성면적 비율 및 제1 영역(IA)에서 제1 격벽(252a) 및 스페이서(255)들의 형성면적 비율은 각각 10%미만일 수 있다. 또한, 제2 영역(EGA)에서 제2 격벽(252b) 및 스페이서(255)들의 형성면적 비율은 제1 영역(IA)에서 제1 격벽(252a) 및 스페이서(255)들의 형성면적 비율과 동일할 수 있다. 이때, 단위면적당 형성면적이 동일하다는 것은 실질적으로 동일한 것뿐만 아니라 근소한 차이를 가지는 것도 포함할 수 있다. 예컨대, 제2 영역(EGA)에서 제2 격벽(252b) 및 스페이서(255)들의 형성면적 비율과 제1 영역(IA)에서 제1 격벽(252a) 및 스페이서(255)들의 형성면적 비율의 차이가 1% 미만일 수 있다.
이를 통해, 제1 영역(IA)과 제2 영역(EGA)은 차광율 손실이 동일하거나 근소한 차이를 가질 수 있다. 즉, 제1 영역(IA)과 제2 영역(EGA)은 차광 모드에서의 광 투과율이 동일하거나 근소한 차이를 가질 수 있고, 투과 모드에서의 광 투과율 역시 동일하거나 근소한 차이를 가질 수 있다.
이에 따라, 본원발명은 제1 영역(IA) 및 제2 영역(EGA)을 영상이 표시되는 표시영역(DA)과 중첩되도록 배치하더라도 시청자가 차광 모드 또는 투과 모드에서 제1 영역(IA) 및 제2 영역(EGA) 간에 차이를 인지할 수 없다.
제1 배향막(253)은 제2 기판(220)과 마주보는 제1 전극(230)의 일면 및 스페이서(255)들 상에 마련된다. 제2 배향막(254)은 제1 기판(210)과 마주보는 제2 전극(240)의 일면 상에 마련된다. 제1 및 제2 배향막들(253, 254)은 제1 및 제2 전극들(230, 240)에 전압이 인가되지 않는 경우 액정(251a)들과 이색성 염료(251b)들의 장축 방향을 수직 방향(Z축 방향)으로 배열하기 위한 수직 배향막들일 수 있다.
본 발명의 실시예는 액정셀(251) 내에 스페이서(255)를 형성함으로써 제1 격벽(252a)의 제1 피치를 크게 형성하여 일정 수준의 차광율을 확보하는 동시에 셀 갭을 균일하게 유지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 제2 액정셀(2512) 내에 제1 액정셀(2511) 보다 적은 개수의 스페이서(255)를 형성하여 제2 영역(EGA) 내에서의 차광율 손실을 최소화시킬 수 있다.
제3 실시예
도 15는 도 7에 도시된 액정층의 제3 실시예를 보여주는 평면도이다. 도 16은 도 15의 Ⅴ-Ⅴ'의 단면도이다. 설명의 편의를 위해 액정층(250)이 동적 산란 모드 액정층으로 구현된 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않고, 게스트 호스트 액정층, 폴리머 네트워크 액정층 등과 같은 다양한 액정층으로 구현될 수도 있다.
제3 실시예에 따른 액정층(250)은 격벽(252)이 제3 격벽(252c)을 더 포함한다는 점에서 제1 실시예에 따른 액정층과 차이가 있다. 이하에서는 격벽(252)에 대하여 중점적으로 설명하고, 제1 실시예와 동일한 내용은 생략하도록 한다.
도 15 및 도 16을 참조하면, 액정층(250)은 액정셀(251)들, 격벽(252)들, 제1 배향막(253), 및 제2 배향막(254)을 포함할 수 있다.
액정셀(251)들은 액정(251a)들, 이색성 염료(251b)들, 이온 물질(251c)들, 모노머(251d)들 및 광 개시제(Photoinitiator)(미도시)를 포함한다.
격벽(252)은 제1 기판(210)과 제2 기판(220) 사이에 배치되어, 액정셀(251)들을 구획하는 역할을 수행한다. 보다 구체적으로, 격벽(252)은 닫힌 구조를 가짐으로써 액정셀(251)들을 구획한다. 격벽(252)은 평면 형태가 n(n는 3 이상의 양의 정수) 각형을 둘러싸는 닫힌 구조를 가질 수 있다.
이와 같이 본원발명은 격벽(252)을 스트라이프와 같은 개방된 구조가 아닌 닫힌 구조로 형성함으로써 하나의 액정셀(251)에 포함된 액정(251a)들과 이색성 염료(251b)들이 중력에 의하여 인접한 다른 액정셀(251)로 이동하는 것을 차단할 수 있다. 이에 따라, 액정(251a)들과 이색성 염료(251b)들이 한쪽으로 몰리지 않고 고루 분포될 수 있다. 결과적으로, 본원발명은 격벽(252)에 의하여 광 제어 장치(200) 내에서 액정(251a)들과 이색성 염료(251b)들의 비율을 고르게 유지할 수 있다.
이러한 격벽(252)은 제1 영역(IA)에 배치된 제1 격벽(252a), 제2 영역(EGA)에 배치된 제2 격벽(252b), 및 가장자리에 배치된 제3 격벽(252c)을 포함한다.
제1 격벽(252a)은 제1 영역(IA)에 배치된다. 이때, 제1 영역(IA)은 도 15에 도시된 바와 같이 내부 영역을 나타낸다. 제1 격벽(252a)는 제1 피치(pitch)(P1)을 가지며, 제1 폭(W1)을 가진다.
이러한 제1 격벽(252a)은 투명한 재질로 형성될 수 있다. 특히, 제1 격벽(252a)은 액정셀(251)에 포함된 모노머(251d)로부터 폴리머화된 폴리머로 이루어질 수 있다. 일 실시예에 있어서, 모노머(251d)는 광 경화성 모노머일 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 격벽(252a)은 UV광을 조사하여 액정셀(251)에 포함된 광 경화성 모노머(251d)들을 경화시킴으로써 형성될 수 있다. 이와 같이 형성된 제1 격벽(252a)은 제1 기판(210) 상에 형성된 제1 배향막(253)과 제2 기판(220) 상에 형성된 제2 배향막(254)에 각각 접하여 제1 기판(210)과 제2 기판(220)을 합착시킨다.
제2 격벽(252b)은 제1 영역(IA)을 둘러싸는 제2 영역(EGA)에 배치된다. 이때, 제2 영역(EGA)은 도 15에 도시된 바와 같이 가장자리 영역을 나타낸다. 제2 격벽(252b)은 제2 피치(P2)를 가지며, 제2 폭(W2)을 가진다.
이때, 제2 피치(P2)는 제1 피치(P1)보다 작을 수 있다. 본 발명의 실시예는 제1 격벽(252a)의 제1 피치(P1)를 크게 설계하여 제1 격벽(252a)에 의한 차광율 손실을 최소화시킬 수 있다. 반면, 제2 격벽(252b)은 컷팅 공정 또는 스크라이빙 공정시 광 제어장치(200) 끝단에서 열린 구조를 가지게 될 수 있다. 이에 따라, 광 제어장치(200) 끝단에 형성된 액정셀(251)에 포함된 액정(251a)들 및 이색성 염료(251b)들이 외부로 새어나올 수 있다. 본 발명의 실시예는 컷팅 공정 또는 스크라이빙 공정시 액정(251a)들 및 이색성 염료(251b)들이 새어나오는 것을 최소화시키기 위하여 제2 격벽(252b)의 제2 피치(P2)를 제1 피치(P1)보다 작게 형성할 수 있다.
또한, 제2 폭(W2)은 제1 폭(W1)보다 작을 수 있다. 제2 격벽(252a)의 제2 피치(P2)를 제1 격벽(252a)의 제1 피치(P1)보다 작게 형성하게 되면, 단위면적당 제2 격벽(252b)의 형성면적이 증가하고 이에 따라 차광율 손실이 커질 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 제2 격벽(252b)은 제1 격벽(252a)의 제1 폭(W1)보다 작은 제2 폭(W2)을 가질 수 있다.
한편, 제2 영역(EGA)에서 제2 격벽(252b)의 형성면적 비율 및 제1 영역(IA)에서 제1 격벽(252a)의 형성면적 비율은 각각 10% 미만일 수 있다. 또한, 제2 영역(EGA)에서 제2 격벽(252b)의 형성면적 비율은 제1 영역(IA)에서 제1 격벽(252a)의 형성면적 비율과 동일할 수 있다. 이때, 형성면적 비율이 동일하다는 것은 실질적으로 동일한 것뿐만 아니라 근소한 차이를 가지는 것도 포함할 수 있다. 예컨대, 제2 영역(EGA)에서 제2 격벽(252b)의 형성면적 비율과 제1 영역(IA)에서 제1 격벽(252a)의 형성면적 비율의 차이가 1% 미만일 수 있다.
이에 따라, 제1 영역(IA)과 제2 영역(EGA)은 차광 모드에서의 광 투과율이 동일하거나 근소한 차이를 가질 수 있고, 투과 모드에서의 광 투과율 역시 동일하거나 근소한 차이를 가질 수 있다.
이에 따라, 본원발명은 제1 영역(IA) 및 제2 영역(EGA)을 영상이 표시되는 표시영역(DA)과 중첩되도록 배치하더라도 시청자가 차광 모드 또는 투과 모드에서 제1 영역(IA) 및 제2 영역(EGA) 간에 차이를 인지할 수 없다.
이러한 제2 격벽(252b)은 투명한 재질로 형성될 수 있다. 특히, 제2 격벽(252b)은 액정셀(251)에 포함된 모노머(251d)로부터 폴리머화된 폴리머로 이루어질 수 있다. 일 실시예에 있어서, 모노머(251d)는 광 경화성 모노머일 수 있다. 보다 구체적으로, 제2 격벽(252b)은 UV광을 조사하여 액정셀(251)에 포함된 광 경화성 모노머(251d)들을 경화시킴으로써 형성될 수 있다. 이와 같이 형성된 제2 격벽(252b)은 제1 기판(210) 상에 형성된 제1 배향막(253)과 제2 기판(220) 상에 형성된 제2 배향막(254)에 각각 접하여 제1 기판(210)과 제2 기판(220)을 합착시킨다.
제3 격벽(252c)은 가장자리에 배치된다. 이때, 가장자리는 도 15에 도시된 바와 같이 광 제어장치(200)의 테두리를 나타낸다. 제3 격벽(252c)은 제3 폭을 가지고 광 제어장치(200)의 가장자리를 둘러싼다. 이때, 제3 폭은 투명표시장치의 베젤 두께와 대응될 수 있으며, 제2 격벽(252b)의 제2 폭(W2)과 동일할 수도 있고, 다를 수도 있다.
이러한 제3 격벽(252c)은 투명한 재질로 형성될 수 있다. 특히, 제3 격벽(252c)은 액정셀(251)에 포함된 모노머(251d)로부터 폴리머화된 폴리머로 이루어질 수 있다. 일 실시예에 있어서, 모노머(251d)는 광 경화성 모노머일 수 있다. 보다 구체적으로, 제3 격벽(252c)은 UV광을 조사하여 액정셀(251)에 포함된 광 경화성 모노머(251d)들을 경화시킴으로써 형성될 수 있다. 이와 같이 형성된 제3 격벽(252c)은 제1 기판(210) 상에 형성된 제1 배향막(253)과 제2 기판(220) 상에 형성된 제2 배향막(254)에 각각 접하여 제1 기판(210)과 제2 기판(220)을 합착시킨다.
본 발명의 실시예는 가장자리를 둘러싸도록 형성된 제3 격벽(252c)에 의하여 컷팅 공정 또는 스크라이빙 공정시 광 제어장치(200)의 끝단, 즉, 가장자리에서 액정물질이 새어나오는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시예는 광 제어장치(200)의 가장자리에 액정물질이 새어나옴으로써 발생하는 공간에 이물질이 침투하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 광 제어장치(200)의 가장자리에서 제1 기판(210)과 제2 기판(220) 간의 접착력을 향상시킬 수있다.
제4 실시예
도 17은 도 7에 도시된 액정층의 제4 실시예를 보여주는 평면도이다. 도 18은 도 17의 Ⅵ-Ⅵ'의 단면도이다. 설명의 편의를 위해 액정층(250)이 동적 산란 모드 액정층으로 구현된 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않고, 게스트 호스트 액정층, 폴리머 네트워크 액정층 등과 같은 다양한 액정층으로 구현될 수도 있다.
제4 실시예에 따른 액정층(250)은 댐(260)을 더 포함한다는 점에서 제1 실시예에 따른 액정층과 차이가 있다. 이하에서는 격벽(252) 및 댐(260)에 대하여 중점적으로 설명하고, 제1 실시예와 동일한 내용은 생략하도록 한다.
도 17 및 도 18을 참조하면, 액정층(250)은 액정셀(251)들, 격벽(252)들, 제1 배향막(253), 제2 배향막(254), 및 댐(260)을 포함할 수 있다.
액정셀(251)들은 액정(251a)들, 이색성 염료(251b)들, 이온 물질(251c)들, 모노머(251d)들 및 광 개시제(Photoinitiator)(미도시)를 포함한다.
격벽(252)은 제1 기판(210)과 제2 기판(220) 사이에 배치되어, 액정셀(251)들을 구획하는 역할을 수행한다. 보다 구체적으로, 격벽(252)은 닫힌 구조를 가짐으로써 액정셀(251)들을 구획한다. 격벽(252)은 평면 형태가 n(n는 3 이상의 양의 정수) 각형을 둘러싸는 닫힌 구조를 가질 수 있다.
이와 같이 본원발명은 격벽(252)을 스트라이프와 같은 개방된 구조가 아닌 닫힌 구조로 형성함으로써 하나의 액정셀(251)에 포함된 액정(251a)들과 이색성 염료(251b)들이 중력에 의하여 인접한 다른 액정셀(251)로 이동하는 것을 차단할 수 있다. 이에 따라, 액정(251a)들과 이색성 염료(251b)들이 한쪽으로 몰리지 않고 고루 분포될 수 있다. 결과적으로, 본원발명은 격벽(252)에 의하여 광 제어 장치(200) 내에서 액정(251a)들과 이색성 염료(251b)들의 비율을 고르게 유지할 수 있다.
이러한 격벽(252)은 제1 영역(IA)에 배치된 제1 격벽(252a) 및 제2 영역(EGA)에 배치된 제2 격벽(252b)을 포함한다.
제1 격벽(252a)은 제1 영역(IA)에 배치된다. 이때, 제1 영역(IA)은 도 17에 도시된 바와 같이 내부 영역을 나타낸다. 제1 격벽(252a)는 제1 피치(pitch)(P1)을 가지며, 제1 폭(W1)을 가진다.
이러한 제1 격벽(252a)은 투명한 재질로 형성될 수 있다. 특히, 제1 격벽(252a)은 액정셀(251)에 포함된 모노머(251d)로부터 폴리머화된 폴리머로 이루어질 수 있다. 일 실시예에 있어서, 모노머(251d)는 광 경화성 모노머일 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 격벽(252a)은 UV광을 조사하여 액정셀(251)에 포함된 광 경화성 모노머(251d)들을 경화시킴으로써 형성될 수 있다. 이와 같이 형성된 제1 격벽(252a)은 제1 기판(210) 상에 형성된 제1 배향막(253)과 제2 기판(220) 상에 형성된 제2 배향막(254)에 각각 접하여 제1 기판(210)과 제2 기판(220)을 합착시킨다.
제2 격벽(252b)은 제1 영역(IA)을 둘러싸는 제2 영역(EGA)에 배치된다. 이때, 제2 영역(EGA)은 도 17에 도시된 바와 같이 가장자리 영역을 나타낸다. 제2 격벽(252b)은 제2 피치(P2)를 가지며, 제2 폭(W2)을 가진다.
이때, 제2 피치(P2)는 제1 피치(P1)보다 작을 수 있다. 본 발명의 실시예는 제1 격벽(252a)의 제1 피치(P1)를 크게 설계하여 제1 격벽(252a)에 의한 차광율 손실을 최소화시킬 수 있다. 반면, 제2 격벽(252b)은 컷팅 공정 또는 스크라이빙 공정시 광 제어장치(200) 끝단에서 열린 구조를 가지게 될 수 있다. 이에 따라, 광 제어장치(200) 끝단에 형성된 액정셀(251)에 포함된 액정(251a)들 및 이색성 염료(251b)들이 외부로 새어나올 수 있다. 본 발명의 실시예는 컷팅 공정 또는 스크라이빙 공정시 액정(251a)들 및 이색성 염료(251b)들이 새어나오는 것을 최소화시키기 위하여 제2 격벽(252b)의 제2 피치(P2)를 제1 피치(P1)보다 작게 형성할 수 있다.
또한, 제2 폭(W2)은 제1 폭(W1)보다 작을 수 있다. 제2 격벽(252a)의 제2 피치(P2)를 제1 격벽(252a)의 제1 피치(P1)보다 작게 형성하게 되면, 단위면적당 제2 격벽(252b)의 형성면적이 증가하고 이에 따라 차광율 손실이 커질 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 제2 격벽(252b)은 제1 격벽(252a)의 제1 폭(W1)보다 작은 제2 폭(W2)을 가질 수 있다.
한편, 한편, 제2 영역(EGA)에서 제2 격벽(252b)의 형성면적 비율 및 제1 영역(IA)에서 제1 격벽(252a)의 형성면적 비율은 각각 10% 미만일 수 있다. 또한, 제2 영역(EGA)에서 제2 격벽(252b)의 형성면적 비율은 제1 영역(IA)에서 제1 격벽(252a)의 형성면적 비율과 동일할 수 있다. 이때, 형성면적 비율이 동일하다는 것은 실질적으로 동일한 것뿐만 아니라 근소한 차이를 가지는 것도 포함할 수 있다. 예컨대, 제2 영역(EGA)에서 제2 격벽(252b)의 형성면적 비율과 제1 영역(IA)에서 제1 격벽(252a)의 형성면적 비율의 차이가 1% 미만일 수 있다.
이에 따라, 제1 영역(IA)과 제2 영역(EGA)은 차광 모드에서의 광 투과율이 동일하거나 근소한 차이를 가질 수 있고, 투과 모드에서의 광 투과율 역시 동일하거나 근소한 차이를 가질 수 있다.
이에 따라, 본원발명은 제1 영역(IA) 및 제2 영역(EGA)을 영상이 표시되는 표시영역(DA)과 중첩되도록 배치하더라도 시청자가 차광 모드 또는 투과 모드에서 제1 영역(IA) 및 제2 영역(EGA) 간에 차이를 인지할 수 없다.
이러한 제2 격벽(252b)은 투명한 재질로 형성될 수 있다. 특히, 제2 격벽(252b)은 액정셀(251)에 포함된 모노머(251d)로부터 폴리머화된 폴리머로 이루어질 수 있다. 일 실시예에 있어서, 모노머(251d)는 광 경화성 모노머일 수 있다. 보다 구체적으로, 제2 격벽(252b)은 UV광을 조사하여 액정셀(251)에 포함된 광 경화성 모노머(251d)들을 경화시킴으로써 형성될 수 있다. 이와 같이 형성된 제2 격벽(252b)은 제1 기판(210) 상에 형성된 제1 배향막(253)과 제2 기판(220) 상에 형성된 제2 배향막(254)에 각각 접하여 제1 기판(210)과 제2 기판(220)을 합착시킨다.
댐(260)은 가장자리에 배치되어 액정물질의 흐름을 차단한다. 이때, 가장자리는 도 17에 도시된 바와 같이 광 제어장치(200)의 테두리를 나타낸다. 댐(260)은 제3 폭을 가지고 광 제어장치(200)의 가장자리를 둘러싼다. 이때, 제3 폭은 투명표시장치의 베젤 두께와 대응될 수 있으며, 제2 격벽(252b)의 제2 폭(W2)과 동일할 수도 있고, 다를 수도 있다.
이러한 댐(260)은 투명한 재질로 형성될 수 있다. 이때, 댐(260)은 포토 레지스트(photo resist)로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 액정셀(251) 내에 스페이서(255)들을 형성하는 경우, 댐(260)은 스페이서(255)들과 동일한 물질로 형성될 수 있으며, 동일한 공정을 통해 형성될 수도 있다.
본 발명의 실시예는 가장자리를 둘러싸도록 댐(260)을 형성함으로써 제1 기판(210) 상에 혼합 액정을 도포하는 공정에서 액정 상태인 혼합 액정의 흐름을 차단하고 광 제어장치(200) 내에 혼합 액정이 고루 분포될 수 있도록 한다.
또한, 본 발명의 실시예는 댐(260)에 의하여 컷팅 공정 또는 스크라이빙 공정시 광 제어장치(200)의 끝단에서 액정물질이 새어나오는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시예는 광 제어장치(200)의 끝단에 액정물질이 새어나옴으로써 발생하는 공간에 이물질이 침투하는 것을 방지할 수 있다.
한편, 도 8 내지 도 18에서는 격벽(252)들에 의하여 구획된 액정셀(251)이 다각형인 것으로 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않는다. 격벽(252)들에 의하여 구획된 액정셀(251)은 도 19에 도시된 바와 같이 4각형일 수도 있다. 또한, 제1 영역(IA)에 형성된 제1 액정셀(2511)과 제2 영역(EGA)에 형성된 제2 액정셀(2512)이 동일한 형태일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 서로 다른 형태일 수도 있다. 이와 같이 격벽(252)이 닫힌 구조를 가진다면 액정셀(251)의 형태는 다양하게 변형되어 실시될 수 있다.
도 20은 본 발명의 제1 실시예에 따른 광 제어장치의 제조방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 21a 내지 도 21g는 본 발명의 제1 실시예에 따른 광 제어장치의 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
먼저, 제1 기판(210)의 일면 상에 제1 전극(230)을 형성하고, 제2 기판(220)의 일면 상에 제2 전극(240)을 형성한다(S2001).
보다 구체적으로, 도 21a와 같이 제2 기판(220)과 마주보는 제1 기판(210)의 일면 상에 제1 전극(230)을 형성하고, 제1 기판(210)과 마주보는 제2 기판(220)의 일면 상에 제2 전극(240)을 형성한다.
제1 및 제2 기판들(210, 220) 각각은 유리 기판(glass substrate) 또는 플라스틱 필름(plastic film)일 수 있다. 제1 및 제2 기판들(210, 220) 각각이 플라스틱 필름인 경우, TAC(triacetyl cellulose) 또는 DAC(diacetyl cellulose) 등과 같은 셀룰로오스 수지(Cellulose resin), 노르보르넨 유도체(Norbornene derivatives) 등의 COP(cyclo olefin polymer), COC(cyclo olefin copolymer), PMMA(poly(methylmethacrylate) 등의 아크릴 수지(acrylic resin), PC(polycarbonate), PE(polyethylene) 또는 PP(polypropylene) 등의 폴리올레핀(polyolefin), PVA(polyvinyl alcohol), PES(poly ether sulfone), PEEK(polyetheretherketone), PEI(polyetherimide), PEN(polyethylenenaphthalate), PET(polyethyleneterephthalate) 등의 폴리에스테르(polyester), PI(polyimide), PSF(polysulfone), 또는 불소 수지(fluoride resin) 등을 포함하는 시트 또는 필름일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제1 및 제2 전극들(230, 240) 각각은 은 산화물(예; AgO 또는 Ag2O 또는 Ag2O3), 알루미늄 산화물(예; Al2O3), 텅스텐 산화물(예; WO2 또는 WO3 또는 W2O3), 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 아연 산화물(예; Indium Zinc Oxide, IZO), 알루미늄 도핑된 아연 산화물(예; Aluminium doped Zinc Oxide, ZAO), 알루미늄 도핑된 주석 산화물(예; Aluminum Tin Oxide, TAO) 또는 안티몬 주석 산화물(예; Antimony Tin Oxide, ATO)일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
다음, 제1 전극(230) 상에 제1 배향막(253)을 형성하고, 제2 전극(240) 상에 제2 배향막(254)을 형성한다(S2002).
보다 구체적으로, 도 21b와 같이 제2 기판(220)과 마주보는 제1 전극(230)의 일면 상에 제1 배향막(253)을 형성한다. 또한, 제1 기판(210)과 마주보는 제2 전극(240)의 일면 상에 제2 배향막(254)을 형성한다. 제1 및 제2 배향막들(253, 254)은 제1 및 제2 전극들(230, 240)에 전압이 인가되지 않는 경우 액정(251a)들과 이색성 염료(251b)들의 장축 방향을 수직 방향(Z축 방향)으로 배열하기 위한 수직 배향막들일 수 있다.
다음, 제1 배향막(253) 상에 혼합 액정을 도포한다(S2003).
보다 구체적으로, 도 21c와 같이 제1 배향막(253) 상에 혼합 액정을 도포한다. 혼합 액정을 채우는 공정은 잉크젯 방식으로 행해질 수 있다.
혼합 액정은 액정(251a)들, 이색성 염료(251b)들, 이온 물질(251c)들, 광 경화성 모노머(251d) 및 광 개시제를 포함한다. 이색성 염료(251b)들은 UV 광을 흡수하기 때문에 UV 광 조사시 광 경화성 모노머(251d)의 일부가 폴리머로 경화되지 못할 수 있다. 이러한 특성에 의하여 이색성 염료(251b)의 양이 증가할수록 후속 공정에서 UV 광을 조사하여 제1 격벽(252a)을 형성한 후 액정셀(251)에 잔존하는 광 경화성 모노머(251d)의 양이 증가하게 된다. 이것은 투과 모드에서 액정셀(251)의 투과율을 낮아지는 문제로 이어질 수 있다. 이에 따라, 이색성 염료(251b)들은 혼합 액정에 5wt% 이하 포함될 수 있다.
다음, 혼합 액정 상에 제1 기판(210)과 마주보도록 제2 기판(220)을 배치한다(S2004). 보다 구체적으로, 도 21d와 같이 혼합 액정이 형성된 제1 기판(210) 상에 제2 기판(220)을 배치한다.
다음, 광 경화성 모노머(251d)를 폴리머로 경화하여 제1 격벽(252a) 및 제2 격벽(252b)을 형성한다(S2005).
보다 구체적으로, 도 21e와 같이 개구부(O)와 차단부(B)를 포함하는 마스크를 제2 기판(220)의 상부에 배치하고, UV 광을 조사하여 광 경화성 모노머(251d)들을 경화시킴으로써 제1 격벽(252a) 및 제2 격벽(252b)을 형성한다.
UV 광은 마스크의 개구부(O)에 대응되는 영역에 조사된다. 액정셀(251)에 분포된 광 경화성 모노머들(251d)은 UV 광에 의하여 경화되어 폴리머화되고, 결과적으로 제1 격벽(252a) 및 제2 격벽(252b)을 형성하게 된다. 이때, UV 광이 조사되는 영역에 분포된 광 경화성 모노머들(251d)은 물론 UV 광이 조사되지 않는 영역에 분포된 광 경화성 모노머들(251d) 또한 UV 광이 조사되는 영역으로 이동하여 경화되어 폴리머화될 수 있다.
다음, 스크라이빙 라인(SL)을 따라 절단한다(S2006).
보다 구체적으로, 하나의 원장 기판을 이용하여 복수의 광 제어장치를 동시에 제조하는 경우, 원장 기판 상에 형성된 복수의 광 제어장치들을 분리하기 위하여 스크라이빙 공정을 실시한다. 인접한 광 제어장치 사이에 스크라이빙 라인(SL)이 형성되고, 도 21f와 같이 스크라이빙 라인(SL)을 따라 절단함으로써 각 광 제어장치들이 분리된다. 이때, 스크라이빙 라인(SL) 상에 있던 액정셀(251)에 포함된 혼합 액정은 유실된다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 표시패널 111: 하부 기판
112: 상부 기판 120: 게이트 구동부
130: 소스 드라이브 IC 140: 연성필름
150: 회로보드 160: 타이밍 제어부
200: 광 제어장치 210: 제1 기판
220: 제2 기판 230: 제1 전극
240: 제2 전극 250: 액정층
251: 액정셀 251a: 액정
251b: 이색성 염료 251c: 이온 물질
251d: 광 경화성 모노머 252: 격벽
252a: 제1 격벽 252b: 제2 격벽
253: 제1 배향막 254: 제2 배향막
255: 스페이서 300: 접착층

Claims (19)

  1. 서로 마주보는 제1 기판과 제2 기판;
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 배치되며, 액정들을 포함하는 액정셀; 및
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 배치되며, 상기 액정셀을 구획하는 격벽을 포함하고,
    상기 격벽은 제1 영역에서 제1 피치를 가지도록 배치되는 제1 격벽 및 상기 제1 영역을 둘러싸는 제2 영역에서 제2 피치를 가지도록 배치되는 제2 격벽을 포함하는 광 제어장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 피치는 상기 제1 피치보다 작은 것을 특징으로 하는 광 제어장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 격벽의 폭은 상기 제1 격벽의 폭보다 작은 것을 특징으로 하는 광 제어장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 영역에서 상기 제1 격벽의 형성면적 비율은 상기 제2 영역에서 상기 제2 격벽의 형성면적 비율과 동일하거나 그 차이가 1% 미만인 것을 특징으로 하는 광 제어장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 격벽에 의하여 구획된 액정셀은 평면 형태가 다각형인 것을 특징으로 하는 광 제어장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 액정셀은 모노머를 더 포함하고,
    상기 제1 격벽 및 상기 제2 격벽은 상기 모노머로부터 폴리머화된 것을 특징으로 하는 광 제어장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 격벽은 가장자리에 상기 제2 영역을 둘러싸도록 배치된 제3 격벽을 더 포함하는 광 제어장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 액정셀은 모노머를 더 포함하고,
    상기 제1 격벽, 상기 제2 격벽 및 상기 제3 격벽은 상기 모노머로부터 폴리머화된 것을 특징으로 하는 광 제어장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 격벽은 가장자리에 상기 제2 영역을 둘러싸도록 배치된 댐을 더 포함하는 광 제어장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 액정셀 내에 배치된 스페이서를 더 포함하는 광 제어장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 액정셀은 상기 제1 격벽에 의하여 구획된 제1 액정셀 및 상기 제2 격벽에 의하여 구획된 제2 액정셀을 포함하고,
    상기 제2 액정셀 내에 배치된 스페이서의 개수가 상기 제1 액정셀 내에 배치된 스페이서의 개수보다 작은 것을 특징을 하는 광 제어장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 액정셀은 상기 제1 격벽에 의하여 구획된 제1 액정셀 및 상기 제2 격벽에 의하여 구획된 제2 액정셀을 포함하고,
    상기 스페이서는 상기 제1 액정셀 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 광 제어장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 영역 및 상기 제2 영역은 투명표시패널의 영상이 표시되는 표시영역과 중첩되는 것을 특징으로 하는 광 제어장치.
  14. 제1 기판의 일면 상에 액정 및 모노머를 포함하는 혼합 액정을 도포하는 단계;
    상기 혼합 액정 상에 제2 기판을 배치하는 단계; 및
    상기 혼합 액정에 첨가된 모노머를 폴리머로 경화하여 제1 영역에 제1 피치를 가지는 제1 격벽 및 상기 제1 영역을 둘러싸는 제2 영역에 제2 피치를 가지는 제2 격벽을 형성하는 단계를 포함하는 광 제어장치의 제조방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제2 피치는 상기 제1 피치보다 작은 것을 특징으로 하는 광 제어장치의 제조방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 제2 격벽을 형성하는 단계는,
    UV 광을 조사함으로써 상기 제1 격벽 및 상기 제2 격벽을 형성하는 것을 특징으로 하는 광 제어장치의 제조방법.
  17. 제14항에 있어서, 상기 제2 격벽을 형성하는 단계는,
    상기 혼합 액정에 첨가된 모노머를 폴리머로 경화하여 가장자리에 제3 격벽을 더 형성하는 것을 특징으로 하는 광 제어장치의 제조방법.
  18. 제14항에 있어서, 상기 제2 격벽을 형성하는 단계는,
    상기 제1 격벽에 의하여 제1 액정셀이 구획되고, 상기 제2 격벽에 의하여 제2 액정셀이 구획되며, 상기 제1 액정셀 및 제2 액정셀은 평면 형태가 다각형인 것을 특징으로 하는 광 제어장치의 제조방법.
  19. 제14항에 있어서, 상기 혼합 액정을 도포하는 단계는,
    상기 제1 기판 상에 스페이서들을 형성하는 단계; 및
    상기 스페이서들이 형성된 제1 기판 상에 상기 혼합 액정을 도포하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 제어장치의 제조방법.
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