KR20210138302A - 광 경로 제어 부재 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 - Google Patents

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KR20210138302A
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손문영
김병숙
홍현지
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

실시예에 따른 광 경로 제어 부재는, 제 1 기판; 상기 제 1 기판 상에 배치되는 제 1 전극; 상기 제 1 전극 상에 배치되는 광 변환부; 상기 제 1 기판 상에 배치되는 제 2 기판; 상기 제 2 기판 하부에 배치되는 제 2 전극; 및 상기 광 변환부와 상기 제 2 전극 사이에 배치되는 접착층을 포함하고, 상기 광 변환부는 교대로 배치되는 격벽부 및 수용부를 포함하고, 상기 수용부는 전압의 인가에 따라 광 투과율이 변화되고, 상기 수용부는 광 변환 입자 및 분산액을 수용하고, 상기 광 변환 입자는 카본 블랙을 포함하고, 상기 분산액은 첨가제 및 분산제를 포함한다.

Description

광 경로 제어 부재 및 이를 포함하는 디스플레이 장치{LIGHT ROUTE CONTROL MEMBER AND DISPLAY HAVING THE SAME}
실시예는 광 경로 제어 부재 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 관한 것이다.
차광 필름은 광원으로부터의 광이 전달되는 것을 차단하는 것으로, 휴대폰, 노트북, 태블릿 PC, 차량용 네비게이션, 차량용 터치 등에 사용되는 표시장치인 디스플레이 패널의 전면에 부착되어 디스플레이가 화면을 송출할 때 광의 입사 각도에 따라 광의 시야각을 조절하여 사용자가 필요한 시야 각도에서 선명한 화질을 표현할 수 있는 목적으로 사용되고 있다.
또한, 차광 필름은 차량이나 건물의 창문 등에 사용되어 외부 광을 일부 차폐하여 눈부심을 방지하거나, 외부에서 내부가 보이지 않도록 하는데도 사용할 수 있다.
즉, 차광 필름은 광의 이동 경로를 제어하여, 특정 방향으로의 광은 차단하고, 특정 방향으로의 광은 투과시키는 광 경로 제어 부재일 수 있다. 이에 따라, 차광 필름에 의해 광의 투과 각도를 제어하여, 사용자의 시야각을 제어할 수 있다.
한편, 이러한 차광 필름은 주변 환경 또는 사용자의 환경에 관계없이 항상 시야각을 제어할 수 있는 차광 필름과, 주변 환경 또는 사용자의 환경에 따라 사용자가 시야각 제어를 온-오프 할 수 있는 스위쳐블 차광 필름으로 구분될 수 있다.
이러한 스위쳐블 차광 필름은 패턴부 내부에 전압의 인가에 따라 이동할 수 있는 입자 및 이를 분산하는 분산액을 충진하여 입자의 분산 및 응집에 의해 패턴부가 광 투과부 및 광 차단부로 변화되어 구현될 수 있다.
스위쳐블 차광 필름은 쉐어모드에서의 측면 투과율이 낮은 문제를 가진다.
따라서, 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있는 새로운 구조의 광 경로 제어 부재가 요구된다.
실시예는 광학 특성이 개선된 광 경로 제어 부재를 제공할 수 있다. 자세하게, 실시예는 쉐어모드에서의 측면 투과율이 향상된 광 경로 제어 부재를 제공할 수 있다. 이에 따라, 실시예는 광 경로 제어 부재 및 이를 포함하는 디스플레이 장치의 구동 성능이 향상될 수 있다.
실시예에 따른 광 경로 제어 부재는, 제 1 기판; 상기 제 1 기판 상에 배치되는 제 1 전극; 상기 제 1 전극 상에 배치되는 광 변환부; 상기 제 1 기판 상에 배치되는 제 2 기판; 상기 제 2 기판 하부에 배치되는 제 2 전극; 및 상기 광 변환부와 상기 제 2 전극 사이에 배치되는 접착층을 포함하고, 상기 광 변환부는 교대로 배치되는 격벽부 및 수용부를 포함하고, 상기 수용부는 전압의 인가에 따라 광 투과율이 변화되고, 상기 수용부는 광 변환 입자 및 분산액을 수용하고, 상기 광 변환 입자는 카본 블랙을 포함하고, 상기 분산액은 첨가제 및 분산제를 포함한다.
실시예에 따른 디스플레이 장치는, 표시 패널; 및 상기 표시 패널 상에 배치되는 광 경로 제어 부재를 포함하고, 광 경로 제어 부재는, 제 1 기판; 상기 제 1 기판 상에 배치되는 제 1 전극; 상기 제 1 전극 상에 배치되는 광 변환부; 상기 제 1 기판 상에 배치되는 제 2 기판; 상기 제 2 기판 하부에 배치되는 제 2 전극; 및 상기 광 변환부와 상기 제 2 전극 사이에 배치되는 접착층을 포함하고, 상기 광 변환부는 교대로 배치되는 격벽부 및 수용부를 포함하고, 상기 수용부는 전압의 인가에 따라 광 투과율이 변화되고, 상기 수용부는 광 변환 입자 및 분산액을 수용하고, 상기 광 변환 입자는 카본 블랙을 포함하고, 상기 분산액은 첨가제 및 분산제를 포함한다.
실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 수용부 내에는 광 변환 물질인 광 변환 입자 및 분산액이 채워지고, 분산액은 첨가제 및 분산제를 포함할 수 있다.
이때, 상기 첨가제 및 분산제는 마이쉘을 형성할 수 있으므로, 광 변환 물질 내에서 광 변환 입자의 분산력이 향상될 수 있다.
이에 따라, 광 경로 제어 부재 및 이를 포함하는 디스플레이 장치의 광학 특성 및 구동 속도가 개선될 수 있다.
도 1 및 도 2는 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 사시도를 도시한 도면이다.
도 3 및 도 4는 각각 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 제 1 기판 및 제 1 전극과 제 2 기판 및 제 2 전극의 사시도를 도시한 도면들이다.
도 5는 도 1의 A-A' 영역을 절단한 단면도를 도시한 도면이다.
도 6a는 분산액 내에서 첨가제가 격벽부의 표면에 붙는 원리의 일례를 나타낸 도면이다.
도 6b는 카본 블랙의 분산 및 마이쉘 형성의 모식도를 나타낸 것이다.
도 6c에서 a는 분산제의 종류에 따른 헤드와 테일의 부분을 나타낸 것이고, b는 분산제의 일례를 나타낸 것이다.
도 6d는 비이온성 분산제의 마이쉘 형태와 음이온성 분산제의 마이쉘 형태의 예를 나타낸 것이다.
도 7 내지 도 10은 실시예에 따른 광 경로 제어 부재에서 다양한 수용부 형상을 설명하기 위한 도 1의 A-A' 영역을 절단한 단면도를 도시한 도면들이다.
도 11 내지 도 17은 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 제조방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 18은 실시예에 따른 광 경로 제어 부재가 적용되는 표시 장치의 단면도를 도시한 도면이다.
도 19 내지 도 21은 실시예에 따른 광 경로 제어 부재가 적용되는 디스플레이 장치의 일 실시예를 설명하기 위한 도면들이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, “A 및(와) B, C중 적어도 하나(또는 한 개 이상)”로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속＇되는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다.
또한 “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재를 설명한다. 이하에서 설명하는 광 경로 제어 부재는 전압의 인가에 의해 이동하는 전기영동 입자에 따라 다양한 모드로 구동하는 스위쳐블 광 경로 제어 부재에 대한 것이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는, 제 1 기판(110), 제 2 기판(120), 제 1 전극(210), 제 2 전극(220), 광 변환부(300)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 기판(110)은 상기 제 1 전극(210)을 지지할 수 있다. 상기 제 1 기판(110)은 리지드(rigid)하거나 또는 플렉서블(flexible)할 수 있다.
또한, 상기 제 1 기판(110)은 투명할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 기판(110)은 광을 투과할 수 있는 투명 기판을 포함할 수 있다.
상기 제 1 기판(110)은 유리, 플라스틱 또는 연성의 고분자 필름을 포함할 수 있다. 예를 들어, 연성의 고분자 필름은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate, PET), 폴리카보네이트(Polycabonate, PC), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 수지(acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, ABS), 폴리메틸메타아크릴레이트(Polymethyl Methacrylate, PMMA), 폴리에틸렌나프탈레이트(Polyethylene Naphthalate, PEN), 폴리에테르술폰(Polyether Sulfone, PES), 고리형 올레핀 고분자(Cyclic Olefin Copolymer, COC), TAC(Triacetylcellulose) 필름, 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol, PVA) 필름, 폴리이미드(Polyimide, PI) 필름, 폴리스틸렌(Polystyrene, PS) 중 어느 하나로 이루어질 수 있으며, 이는 하나의 예시일 뿐 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 제 1 기판(110)은 유연한 특성을 가지는 플렉서블(flexible) 기판일 수 있다.
또한, 상기 제 1 기판(110)은 커브드(curved) 또는 벤디드(bended) 기판일 수 있다. 즉, 상기 제 1 기판(110)을 포함하는 광 경로 제어 부재도 플렉서블, 커브드 또는 벤디드 특성을 가지도록 형성될 수 있다. 이로 인해, 실시예에 따른 광경로 제어 부재는 다양한 디자인으로 변경이 가능할 수 있다.
상기 제 1 기판(110)은 제 1 방향(1A), 제 2 방향(2A) 및 제 3 방향(3A)으로 연장될 수 있다.
자세하게, 상기 제 1 기판(110)은 상기 제 1 기판(110)이 길이 또는 폭 방향과 대응하는 제 1 방향(1A), 상기 제 1 방향(1A)과 다른 방향으로 연장하고, 상기 제 1 기판(110)의 길이 또는 폭 방향과 대응되는 제 2 방향(2A) 및 상기 제 1 방향(1A) 및 상기 제 2 방향(2A)과 다른 방향으로 연장하고, 상기 제 1 기판(110)의 두께 방향과 대응되는 제 3 방향(3A)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제 1 방향(1A)은 상기 제 1 기판(110)의 길이 방향으로 정의될 수 있고, 상기 제 2 방향(2A)은 상기 제 1 방향(1A)과 수직한 제 1 기판(110)의 폭 방향으로 정의될 수 있고, 상기 제 3 방향(3A)은 제 1 기판(110)의 두께 방향으로 정의될 수 있다.또는, 상기 제 1 방향(1A)은 상기 제 1 기판(110)의 폭 방향으로 정의될 수 있고, 상기 제 2 방향(2A)은 상기 제 1 방향(1A)과 수직한 제 1 기판(110)의 길이 방향으로 정의될 수 있고, 상기 제 3 방향(3A)은 제 1 기판(110)의 두께 방향으로 정의될 수 있다.
이하에서는, 설명의 편의를 위해 상기 제 1 방향(1A)을 상기 제 1 기판(110)의 길이 방향으로, 상기 제 2 방향(2A)을 상기 제 1 기판(110)의 폭 방향으로, 상기 제 3 방향(3A)을 상기 제 1 기판(110)의 두께 방향으로 설명한다.
상기 제 1 전극(210)은 상기 제 1 기판(110)의 일면 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 전극(210)은 상기 제 1 기판(110)의 상면 상에 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 1 전극(210)은 상기 제 1 기판(110)과 상기 제 2 기판(120) 사이에 배치될 수 있다.
상기 제 1 전극(210)은 투명한 전도성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 전극(210)은 약 80% 이상의 광 투과율을 가지는 전도성 물질을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제 1 전극(210)은 인듐 주석 산화물(indium tin oxide), 인듐 아연 산화물(indium zinc oxide), 구리 산화물(copper oxide), 주석 산화물(tin oxide), 아연 산화물(zinc oxide), 티타늄 산화물(titanium oxide) 등의 금속 산화물을 포함할 수 있다.
상기 제 1 전극(210)은 약 10㎚ 내지 약 50㎚의 두께를 가질 수 있다.
또는, 상기 제 1 전극(210)은 저저항을 구현하기 위해 다양한 금속을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 전극(210)은 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 몰리브덴(Mo). 금(Au), 티타튬(Ti) 및 이들의 합금 중 적어도 하나의 금속을 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 제 1 전극(210)은 상기 제 1 기판(110)의 일면의 전면 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 전극(210)은 상기 제 1 기판(110)의 일면 상에 면 전극으로 배치될 수 있다. 그러나, 실시예는 이에 제한되지 않고, 상기 제 1 전극(210)은 메쉬 또는 스트라이프 형상 등의 일정한 패턴을 가지는 복수의 패턴 전극으로 형성될 수도 있다.
예를 들어, 상기 제 1 전극(210)은 복수 개의 전도성 패턴을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 전극(210)은 서로 교차하는 복수 개의 메쉬선들 및 상기 메쉬선들에 의해 형성되는 복수 개의 메쉬 개구부들을 포함할 수 있다.
이에 따라, 상기 제 1 전극(210)이 금속을 포함하여도, 외부에서 상기 제 1 전극이 시인되지 않아 시인성이 향상될 수 있다. 또한, 상기 개구부들에 의해 광 투과율이 증가되어, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 휘도가 향상될 수 있다.
상기 제 2 기판(120)은 상기 제 1 기판(110) 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 기판(120)은 상기 제 1 기판(110) 상의 제 1 전극(210) 상에 배치될 수 있다.
상기 제 2 기판(120)은 광을 투과할 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 2 기판(120)은 투명한 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 2 기판(120)은 앞서 설명한 상기 제 1 기판(110)과 동일 또는 유사한 물질을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제 2 기판(120)은 유리, 플라스틱 또는 연성의 고분자 필름을 포함할 수 있다. 예를 들어, 연성의 고분자 필름은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate, PET), 폴리카보네이트(Polycabonate, PC), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 수지(acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, ABS), 폴리메틸메타아크릴레이트(Polymethyl Methacrylate, PMMA), 폴리에틸렌나프탈레이트(Polyethylene Naphthalate, PEN), 폴리에테르술폰(Polyether Sulfone, PES), 고리형 올레핀 고분자(Cyclic Olefin Copolymer, COC), TAC(Triacetylcellulose) 필름, 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol, PVA) 필름, 폴리이미드(Polyimide, PI) 필름, 폴리스틸렌(Polystyrene, PS) 중 어느 하나로 이루어질 수 있으며, 이는 하나의 예시일 뿐 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 제 2 기판(120)은 유연한 특성을 가지는 플렉서블(flexible) 기판일 수 있다.
또한, 상기 제 2 기판(120)은 커브드(curved) 또는 벤디드(bended) 기판일 수 있다. 즉, 상기 제 2 기판(120)을 포함하는 광 경로 제어 부재도 플렉서블, 커브드 또는 벤디드 특성을 가지도록 형성될 수 있다. 이로 인해, 실시예에 따른 광경로 제어 부재는 다양한 디자인으로 변경이 가능할 수 있다.
상기 제 2 기판(120)도 앞서 설명한 상기 제 1 기판(110)과 동일하게 제 1 방향(1A), 제 2 방향(2A) 및 제 3 방향(3A)으로 연장될 수 있다.
자세하게, 상기 제 2 기판(120)은 상기 제 2 기판(120)의 길이 또는 폭 방향과 대응하는 제 1 방향(1A), 상기 제 1 방향(1A)과 다른 방향으로 연장하고, 상기 제 2 기판(120)의 길이 또는 폭 방향과 대응되는 제 2 방향(2A) 및 상기 제 1 방향(1A) 및 상기 제 2 방향(2A)과 다른 방향으로 연장하고, 상기 제 2 기판(120)의 두께 방향과 대응되는 제 3 방향(3A)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제 1 방향(1A)은 상기 제 2 기판(120)의 길이 방향으로 정의될 수 있고, 상기 제 2 방향(2A)은 상기 제 1 방향(1A)과 수직한 제 2 기판(120)의 폭 방향으로 정의될 수 있고, 상기 제 3 방향(3A)은 제 2 기판(120)의 두께 방향으로 정의될 수 있다.
또는, 상기 제 1 방향(1A)은 상기 제 2 기판(120)의 폭 방향으로 정의될 수 있고, 상기 제 2 방향(2A)은 상기 제 1 방향(1A)과 수직한 제 2 기판(120)의 길이 방향으로 정의될 수 있고, 상기 제 3 방향(3A)은 제 2 기판(120)의 두께 방향으로 정의될 수 있다.
이하에서는, 설명의 편의를 위해 상기 제 1 방향(1A)을 상기 제 2 기판(120)의 길이 방향으로, 상기 제 2 방향(2A)을 상기 제 2 기판(120)의 폭 방향으로, 상기 제 3 방향(3A)을 상기 제 2 기판(120)의 두께 방향으로 설명한다.
상기 제 2 전극(220)은 상기 제 2 기판(120)의 일면 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 전극(220)은 상기 제 2 기판(120)의 하부면 상에 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 2 전극(220)은 상기 제 2 기판(120)과 상기 제 1 기판(110)이 마주보는 면 상에 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 2 전극(220)은 상기 제 1 기판(110) 상의 상기 제 1 전극(210)과 마주보며 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 2 전극(220)은 상기 제 1 전극(210)과 상기 제 2 기판(120) 사이에 배치될 수 있다.
상기 제 2 전극(220)은 앞서 설명한 상기 제 1 전극(210)과 동일하거나 유사한 물질을 포함할 수 있다.
상기 제 2 전극(220)은 투명한 전도성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 전극(220)은 약 80% 이상의 광 투과율을 가지는 전도성 물질을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제 2 전극(220)은 인듐 주석 산화물(indium tin oxide), 인듐 아연 산화물(indium zinc oxide), 구리 산화물(copper oxide), 주석 산화물(tin oxide), 아연 산화물(zinc oxide), 티타늄 산화물(titanium oxide) 등의 금속 산화물을 포함할 수 있다.
상기 제 2 전극(220)은 약 10㎚ 내지 약 50㎚의 두께를 가질 수 있다.
또는, 상기 제 2 전극(220)은 저저항을 구현하기 위해 다양한 금속을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 전극(220)은 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 몰리브덴(Mo). 금(Au), 티타튬(Ti) 및 이들의 합금 중 적어도 하나의 금속을 포함할 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 제 2 전극(220)은 상기 제 2 기판(120)의 일면의 전면 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 전극(220)은 상기 제 2 기판(120)의 일면 상에 면 전극으로 배치될 수 있다. 그러나, 실시예는 이에 제한되지 않고, 상기 제 2 전극(220)은 메쉬 또는 스트라이프 형상 등의 일정한 패턴을 가지는 복수의 패턴 전극으로 형성될 수도 있다.
예를 들어, 상기 제 2 전극(220)은 복수 개의 전도성 패턴을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 전극(220)은 서로 교차하는 복수 개의 메쉬선들 및 상기 메쉬선들에 의해 형성되는 복수 개의 메쉬 개구부들을 포함할 수 있다.
이에 따라, 상기 제 2 전극(220)이 금속을 포함하여도, 외부에서 상기 제 2 전극이 시인되지 않아 시인성이 향상될 수 있다. 또한, 상기 개구부들에 의해 광 투과율이 증가되어, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 휘도가 향상될 수 있다.
상기 제 1 기판(110)과 상기 제 2 기판(120)은 서로 대응되는 크기를 가질 수 있다. 상기 제 1 기판(110)과 상기 제 2 기판(120)은 서로 동일하거나 유사한 크기를 가질 수 있다.
자세하게, 상기 제 1 기판(110)의 제 1 방향(1A)으로 연장하는 제 1 길이는 상기 제 2 기판(120)의 제 1 방향(1A)으로 연장하는 제 2 길이(L2)와 서로 동일하거나 유사한 크기를 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 제 1 길이와 상기 제 2 길이는 300㎜ 내지 400㎜의 크기를 가질 수 있다.
또한, 상기 제 1 기판(110)의 제 2 방향(2A)으로 연장하는 제 1 폭은 상기 제 2 기판(120)의 제 2 방향으로 연장하는 제 2 폭은 서로 동일하거나 유사한 크기를 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 제 1 폭과 상기 제 2 폭은 150㎜ 내지 200㎜의 크기를 가질 수 있다.
또한, 상기 제 1 기판(110)의 제 3 방향(3A)으로 연장하는 제 1 두께는 상기 제 2 기판(120)의 제 3 방향으로 연장하는 제 2 두께와 서로 동일하거나 유사한 크기를 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 제 1 두께와 상기 제 2 두께는 1㎜ 이하의 크기를 가질 수 있다.
도 1을 참조하면, 상기 제 1 기판(110)과 상기 제 2 기판(120)은 서로 엇갈려서 배치될 수 있다.
자세하게, 상기 제 1 기판(110)과 상기 제 2 기판(120)은 상기 제 1 방향(1A)으로 서로 엇갈리는 위치에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 기판(110)과 상기 제 2 기판(120)은 각각 기판의 측면이 서로 엇갈리도록 배치될 수 있다.
이에 따라, 상기 제 1 기판(110)은 상기 제 1 방향(1A)의 일 방향으로 돌출되어 배치될 수 있고, 상기 제 2 기판(120)은 상기 제 1 방향(1A)의 타 방향으로 돌출되어 배치될 수 있다.
즉, 상기 제 1 기판(110)은 상기 제 1 방향(1A)의 일 방향으로 돌출되는 제 1 돌출부를 포함할 수 있고, 상기 제 2 기판은 상기 제 1 방향(1A)의 타 방향으로 돌출되는 제 2 돌출부를 포함할 수 있다.
이에 따라, 상기 광 경로 제어 부재(1000)는 상기 제 1 기판(110) 상에서 제 1 전극(210)이 노출되는 영역과 상기 제 2 기판(120)의 하부에서 상기 제 2 전극(220)이 노출되는 영역을 포함할 수 있다.
즉, 상기 제 1 기판(110) 상에 배치되는 상기 제 1 전극(210)은 상기 제 1 돌출부에서 노출되고, 상기 제 2 기판(120)의 하부에 배치되는 상기 제 2 전극(220)은 상기 제 2 돌출부에서 노출될 수 있다.
상기 돌출부들에서 노출되는 상기 제 1 전극(210) 및 상기 제 2 전극(220)은 이하에서 설명하는 패드부 등을 통해 외부의 인쇄회로기판과 연결될 수 있다.
또는, 도 2를 참조하면, 상기 제 1 기판(110)과 상기 제 2 기판(120)은 서로 대응되는 위치에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 기판(110)과 상기 제 2 기판(120)은 각각의 측면이 서로 대응되도록 배치될 수 있다.
이에 따라, 상기 제 1 기판(110)은 상기 제 1 방향(1A)의 일 방향으로 돌출되어 배치될 수 있고, 상기 제 2 기판(120)도 상기 제 1 방향(1A)의 일 방향 즉, 상기 제 1 기판(110)과 동일한 방향으로 돌출되어 배치될 수 있다.
즉, 상기 제 1 기판(110)은 상기 제 1 방향(1A)의 일 방향으로 돌출되는 제 1 돌출부를 포함할 수 있고, 상기 제 2 기판도 상기 제 1 방향(1A)의 일 방향으로 돌출되는 제 2 돌출부를 포함할 수 있다.
즉, 상기 제 1 돌출부와 상기 제 2 돌출부는 동일한 방향으로 돌출될 수 있다.
이에 따라, 상기 광 경로 제어 부재(1000)는 상기 제 1 기판(110) 상에서 제 1 전극(210)이 노출되는 영역과 상기 제 2 기판(120)의 하부에서 상기 제 2 전극(220)이 노출되는 영역을 포함할 수 있다.
즉, 상기 제 1 기판(110) 상에 배치되는 상기 제 1 전극(210)은 상기 제 1 돌출부에서 노출되고, 상기 제 2 기판(120)의 하부에 배치되는 상기 제 2 전극(220)은 상기 제 2 돌출부에서 노출될 수 있다.
상기 돌출부들에서 노출되는 상기 제 1 전극(210) 및 상기 제 2 전극(220)은 이하에서 설명하는 연결부 등을 통해 외부의 인쇄회로기판과 연결될 수 있다.
상기 광 변환부(300)는 상기 제 1 기판(110)과 상기 제 2 기판(120) 사이에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 광 변환부(300)는 상기 제 1 전극(210)과 상기 제 2 전극(220) 사이에 배치될 수 있다.
상기 광 변환부(300)와 상기 제 1 기판(110) 사이 또는 상기 광 변환부(300)와 상기 제 2 기판(120) 사이 중 적어도 하나의 사이에는 접착층 또는 버퍼층이 배치될 수 있고, 상기 접착층 및/또는 버퍼층에 의해 상기 제 1 기판(110), 상기 제 2 기판(120) 및 상기 광 변환부(300)가 접착될 수 있다.
상기 광 변환부(300)는 복수의 격벽부 및 수용부를 포함할 수 있다. 상기 수용부에는 전압의 인가에 따라 이동하는 광 변환 입자가 배치될 수 있고, 상기 광 변환 입자에 의해 광 경로 제어 부재의 광 투과 특성이 변화될 수 있다.
상기 광 변환부(300)의 크기는 상기 제 1 기판(110) 및 상기 제 2 기판(120) 중 적어도 하나의 기판의 크기보다 작을 수 있다.
자세하게, 상기 광 변환부(300)의 제 1 방향의 길이는 상기 제 1 기판(110) 및 상기 제 2 기판(120) 중 적어도 하나의 기판의 제 1 방향의 길이보다 작을 수 있다.
또한, 상기 광 변환부(300)의 제 2 방향의 폭은 상기 제 1 기판(110) 및 상기 제 2 기판(120) 중 적어도 하나의 기판의 제 2 방향의 폭과 동일하거나 작을 수 있다.
또한, 상기 제 1 기판(110) 및 상기 제 2 기판(120)의 제 1 방향의 양 끝단 중 적어도 하나의 끝단은 상기 광 변환부(300)의 상기 제 1 방향의 양 끝단보다 외측에 배치될 수 있다.
이에 따라, 실링부(도면에는 도시하지 않음)를 용이하게 배치할 수 있고, 실링부의 접착 특성을 향상시킬 수 있다.
도 5를 참조하여, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 구동 속도 향상을 설명한다.
실시예에 따른 광 경로 제어 부재에는 광 변화 물질이 포함될 수 있다. 예를 들어, 광 변환 물질(320')은 EPD 잉크일 수 있다. 이와 같은 광 변환 물질(320')의 수용 및 넘침 방지를 위해서는 광 변환부(300)가 사용될 수 있다. 상기 광 변환부(300)는 광 변환 물질(320')을 수용하기 위한 수용부(320)와 광 변환 물질(320')의 넘침을 방지하기 위한 격벽부(310)를 포함할 수 있다.
상기 광 변환부(300)는 수지로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 광 변환부(300)는 광 경화성 수지로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 광 변환부(300)는 광 경화성 수지가 임프린팅 되어 형성될 수 있다. 즉, 상기 격벽부(310) 및 상기 수용부(320)는 광 경화성 수지로 형성될 수 있다.
상기 격벽부(310)는 수지 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 격벽부(310)는 열 경화성 수지를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 격벽부(310)는 광 경화성 수지 물질을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 격벽부(310)는 우레탄 수지 등을 포함할 수 있다.
상기 광 경화성 수지는 우레탄 아크릴레이트, 아크릴레이트 모노머, 이소보닐 아크릴레이트, 첨가제, 광개시제 및 아크릴로일몰포린(Acryloylmorpholine)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 광 개시제는 1-Hydroxycyclohexyl Phenylmethanone를 포함할 수 있다.
상기 광 경화성 수지는 올리고머, 모노머 및 광중합 개시제를 포함할 수 있다. 또는, 상기 광 경화성 수지는 올리고머, 모노머, 광중합 개시제 및 첨가제를 포함할 수 있다. 고분자 형태의 프리폴리머와 희석제인 다관능성 모노머 및 광중합 개시제의 반응에 의해 광 경화성 수지는 광 변환부를 구성할 수 있다. 여기에서, 상기 첨가제는 대전방지제, 첨가제 중 적어도 하나를 포함하는 다양한 물질을 의미할 수 있다.
상기 격벽부(310)를 형성하기 위해서 수지 내에 첨가제가 포함되는 경우에는, 첨가제가 수지의 표면 위로 이동할 수 있어, 시간의 흐름에 따라 수지의 광학 특성이 저하될 수 있고, 수지와 접착층 사이의 접착력이 저하되는 문제를 가질 수 있다.
따라서, 상기 격벽부(310)를 형성하기 위한 수지 조성물은 첨가제를 포함하지 않을 수 있다. 이에 따라, 상기 격벽부의 표면에 첨가제가 존재하지 않을 수 있어, 상기 격벽부와 접착층의 접착 성능이 향상될 수 있다. 또한, 상기 격벽부에는 첨가제가 포함되지 않을 수 있어, 광학 특성이 향상될 수 있다.
또는, 상기 격벽부(310)를 형성하기 위한 수지 조성물은 첨가제를 소량 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 격벽부(310)를 형성하기 위한 수지 조성물은 수지 조성물 전체가 100 중량 % 일 때, 첨가제를 3 중량 % 이하로 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 격벽부(310)를 형성하기 위한 수지 조성물은 수지 조성물 전체가 100 중량 % 일 때, 첨가제를 2 중량 % 이하로 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 격벽부(310)를 형성하기 위한 수지 조성물은 수지 조성물 전체가 100 중량 % 일 때, 첨가제를 1 중량 % 이하로 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 격벽부(310)를 형성하기 위한 수지 조성물은 수지 조성물 전체가 100 중량 % 일 때, 첨가제를 0.5 중량 % 이하로 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 격벽부 내에 첨가제가 포함된 경우에도 첨가제가 표면으로 이동함에 따른 접착력 저하의 문제 내지 광학 특성 저하의 문제를 최소화할 수 있다.
도 6을 참조하여, 실시예의 EPD 잉크에 비반응성 첨가제가 포함됨에 따른 디바이스의 측면 투과율 개선을 설명한다.
상기 광 변환 물질(320')은 광 변환 입자 및 분산액을 포함할 수 있다.
상기 광 변환 입자는 카본 블랙을 포함할 수 있다.
상기 분산액은 첨가제 및 분산제를 포함할 수 있다. 즉, 실시예는 비반응성 첨가제를 EPD 잉크에 포함시킴으로써, 디바이스의 구동 성능을 향상시킬 수 있다.
도 6a 내지 도 6d를 참조하여, EPD 잉크와 비반응성 첨가제의 혼합에 의한 효과를 이하 상세하게 설명한다.
도 6a는 분산액 내에서 첨가제가 격벽부의 표면에 붙는 원리의 일례를 나타낸 도면이다.
비반응성 첨가제는 -Si-의 결합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 비반응성 첨가제는 PDMS 백본을 포함할 수 있어, -Si-O-Si-의 반복 결합을 포함할 수 있다.
용매 내 소량의 물 분자 존재시, 실란 그룹이 Si-OH로 변화되며, 소수성 표면을 만들 수 있다. 예를 들어, 분산액 내에 포함된 비반응성 첨가제의 Si-X의 결합은 물 분자와 반응하여 Si-OH의 결합으로 변화할 수 있다.
Si-OH의 주변에는 폴리머 응집체, 다른 마이크로 구조체가 위치할 수 있다.
이 때, X는 도 6a에서 Cl로 도시하고 있으나, 실시예는 이에 제한되지 않고 다양한 작용기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 비반응성 첨가제에 포함되는 Si-X의 결합에서, X는 F, CH3 등 할로젠기, 알킬기, 알콕시기, 하이드록시기, 알케닐기, 아릴기 등을 비롯한 다양한 작용기를 포함할 수 있음은 물론이다.
한편, 비반응성 첨가제가 Si-OH의 결합을 포함할 수 있다. 예를 들어, PDMS에 관능기가 알콕시기 또는 하이드록시기가 결합된 경우, 비반응성 첨가제는 Si-OH의 결합을 포함할 수 있다.
예를 들어, 실란 그룹 간 가교(cross-linking) 및 표면 부착으로 실란 표면의 단일층이 격벽부 상에 형성될 수 있다. 즉, 마이쉘은 모노레이어로 형성될 수 있다. 용매 내 소량의 물 분자가 존재하는 경우, 실란 그룹은 Si-OH로 가수분해되며, 전체적으로 소수성 표면을 만들게 된다.
상기 마이쉘은 두께가 1㎚ 내지 500㎚ 일 수 있다. 예를 들어, 상기 마이쉘은 두께가 1㎚ 내지 300㎚ 일 수 있다. 예를 들어, 상기 마이쉘은 두께가 1㎚ 내지 500㎚ 일 수 있다. 코어-쉘과 달리, 마이쉘은 1㎛ 미만의 두께를 가질 수 있다.
일례로, 비반응성 첨가제는 -O-Si- 결합을 포함하며, -O-Si-의 결합 중 산소 원소는 격벽부의 성분과 화학 결합을 형성할 수 있다. 예를 들어, 비반응성 첨가제에 포함된 산소는 격벽부 상의 원소와 공유결합을 형성할 수 있다.
도 6b는 카본 블랙의 분산 및 마이쉘 형성의 모식도를 나타낸 것이다.
상기 광 변환 물질(320') 내에 분산제의 양이 많으면 카본 블랙의 주변에 더 많은 분산제들이 붙으면서 마이쉘을 형성할 수 있다. 이에 따라, 카본 블랙의 전하(charge)를 줄이게 만들고, 이동 속도의 저하가 발생하는 문제를 가진다.
따라서, 실시예는 EPD 잉크와 비반응성 첨가제를 혼합하여, 디바이스의 구동 성능을 향상시킬 수 있다. 자세하게, 비반응성 첨가제의 실란 성분이 격벽부의 표면으로 이동되면, EPD 잉크 내 분산제와 마이쉘을 형성하면서 용매 내 분포도가 줄어들 수 있다.
이에 따라, 상기 광 변환 물질 내 카본 블랙 입자들의 이동이 용이할 수 있다. 즉, 상기 광 변환 물질 내 카본 블랙 입자들이 분산제에 의하여 이동에 제한을 받지 않을 수 있어, 쉐어 모드에서의 측면 투과율이 향상될 수 있다.
상기 분산액은 상기 분산제와 상기 첨가제의 실란 성분이 반응하여 형성된 마이쉘을 포함할 수 있다.
실시예에서는 다양한 형태의 마이쉘을 포함할 수 있다. 여기에서, 제 1, 제 2, 제 3은 유형이 서로 다른 마이쉘을 구별하기 위한 것일 수 있다.
제 1 마이쉘은 분산액 내에서 카본블랙을 감쌀 수 있다. 예를 들어, 제 1 마이쉘은 분산액 내에서 카본 블랙 입자를 감싸는 형태일 수 있다. 자세하게, 제 1 마이쉘은 분산액 내에서 하나의 카본 블랙 입자를 감쌀 수 있다. 또는, 제 1 마이쉘은 분산액 내에서 둘 이상의 카본 블랙 입자를 감쌀 수 있다. 제 1 마이쉘의 표면에는 음이온성 물질이 위치할 수 있다.
이에 따라, 분산액 내에는 복수의 카본블랙 입자들이 포함되고, 각각의 복수의 카본블랙 입자들은 다시 제 1 마이쉘로 감싸질 수 있다. 따라서, 상기 분산액 내의 복수의 카본블랙 입자들은 제 1 마이쉘에 의해 분산될 수 있다.
제 2 마이쉘은 분산액 내에서 이온을 감쌀 수 있다. 예를 들어, 제 2 마이쉘은 분산액 내에 존재하는 양이온성 물질을 감싸는 것일 수 있다.
제 1 마이쉘은 음이온을 안정화시킬 수 있다. 한편, 제 2 마이쉘은 양이온을 안정화시킬 수 있다. 즉, 서로 다른 극성을 가지는 이온들은 서로 다른 마이쉘에 의해 분산액 내에서 안정화될 수 있다.
제 3 마이쉘은 분산액 내에서 격벽부의 표면에 붙는 것일 수 있다. 자세하게, EPD 잉크 내 비반응성 첨가제의 실란 성분은 격벽의 표면으로 이동할 수 있다. 이에 따라, 격벽부에 실란 표면 코팅과 같이 비반응성 첨가제의 -O-Si-의 성분이 결합할 수 있다. EPD 잉크 내 분산제는 비반응성 첨가제의 실란 성분과 마이쉘을 형성할 수 있다. 이에 따라, 쉐어 모드에서 카본 블랙 입자의 적층 밀도(stacking density)라 향상될 수 있어, 디바이스의 측면 투과율이 향상될 수 있다.
또한, EPD 잉크 내 과량으로 존재하는 분산제 분자들 간의 마이쉘이 형성하게 되고, 이런 분산제 분자들 간의 마이쉘은 실란과 마이쉘을 형성하기 때문에, EPD 잉크 내 분산제의 분포도가 줄어들 수 있다.
실시예의 비반응성 첨가제는 다양한 종류의 분산제와 마이쉘을 형성할 수 있다. 예를 들어, 실시예의 비반응성 첨가제의 -Si-의 원소 부분은 다양한 종류의 분산제와 마이쉘 형성이 가능할 수 있다. 자세하게, 분산제의 종류, 조성, 길이, 분자량, 작용기 등에 관계없이 분산제는 자체적으로 마이쉘을 형성할 수 있다. 분산제의 자체적인 마이쉘은 헤드 부분과 테일 부분을 가질 수 있다. 예를 들어, 마이쉘의 내부에 헤드 부분이 위치하는 경우에는 마이쉘의 외부에 테일 부분이 위치할 수 있다. 예를 들어, 마이쉘의 내부에 테일 부분이 위치하는 경우에는 마이쉘의 외부에 헤드 부분이 위치할 수 있다.
예를 들어, 분산제의 헤드 부분이 비반응성 첨가제의 -Si- 주변부에 붙음에 따라, 마이쉘을 형성할 수 있다. 예를 들어, 분산제의 헤드 부분이 비반응성 첨가제의 -Si-O-의 주변부에 붙음에 따라, 마이쉘을 형성할 수 있다. 예를 들어, 분산제의 헤드 부분이 비반응성 첨가제의 -Si-CH3의 주변부에 붙음에 따라, 마이쉘을 형성할 수 있다.
도 6c 및 도 6d를 참조하여, 분산제를 상세하게 설명한다.
도 6c를 참조하여, 분산제의 구조 및 종류를 설명한다.
실시예에서 분산제는 다양한 종류의 분산제를 의미할 수 있다. 예를 들어, 분산제는 비이온성 분산제, 양이온성 분산제 및 음이온성 분산제, 양쪽성이온(쯔비터이온)성 분산제 중 적어도 하나일 수 있다. 여기에서 분산제의 비이온성, 양이온성, 음이온성, 양쪽성의 구분은 헤드 부분의 극성을 통해 구별할 수 있다.
분산제를 구성하는 하나의 화합물은 친수성 부분과 소수성 부분을 모두 포함할 수 있다. 여기에서, 분산제의 헤드는 분산제의 친수성 부분을 의미할 수 있다. 여기에서, 분산제의 테일은 분산제의 소수성 부분을 의미할 수 있다.
예를 들어, 분산제는 Triton X-100, CTAB, AOT, 포스파티딜콜린 중 어느 하나일 수 있다. 실시예의 분산제는 이에 제한되지 않고, 다양한 종류의 물질일 수 있음은 물론이다.
도 6d는 분산제 자체의 마이쉘 형태를 나타낸 도면이다.
예를 들어, 비이온성 분산제는 테일부분이 마이쉘의 내부에 위치하고 헤드 부분이 마이쉘의 외부에 위치할 수 있다. 이때, 헤드 부분은 비이온성을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 음이온성 분산제는 테일부분이 마이쉘의 내부에 위치하고 헤드 부분이 마이쉘의 외부에 위치할 수 있다. 이때, 헤드 부분은 음이온성을 나타낼 수 있다.
실시예에서, EPD 잉크 내의 카본 블랙 입자는 분산제에 의하여 전하가 줄어드는 방해를 받지 않을 수 있어, 이동속도가 빠를 수 있다. 이에 따라, 실시예는 디바이스의 구송 속도를 향상시킬 수 있다.
표 1을 참조하여, EPD 잉크 내 비반응성 첨가제의 함량에 따른 구동특성 평가 결과를 설명한다.
여기에서, 비반응성 첨가제의 함량의 기준은 첨가제를 제외한 EPD 잉크의 중량이 100% 일때에 대비한 첨가제의 함량을 의미한다.
비반응성 첨가제의 종류는 유체(오일), 검, 레진, 엘라스토머를 포함할 수 있다.
상기 유체는 선형고분자일 수 있다. 예를 들어, 상기 유체는 폴리디메틸실록산(PDMS)과 같은 Si 함유 물질일 수 있다. 또는, 상기 유체는 관능성 유체일 수 있다. 여기에서, 관능성 유체는 폴리디메틸실록산에 관능기가 결합된 물질을 포함할 수 있다.
상기 비반응성 첨가제는 폴리디메틸실록산에 1개 이상의 관능기가 결합된 물질을 포함할 수 있다. 상기 비반응성 첨가제는 폴리디메틸실록산에 동일하거나 서로 다른 2개 이상의 관능기가 결합된 물질을 포함할 수 있다.
상기 비반응성 첨가제는 폴리디메틸실록산에 관능기가 결합된 형태의 기능성 유체일 수 있다. 자세하게, 폴리디메틸실록산의 백본에 결합되는 관능기는 알킬기, 아릴기, 알릴기, 알케닐기, 아미도기, 아미노기, 플루오로알킬기, 할라이드기, 에폭시기, 카복시기, 하이드록시기, 알콕시기, 메틸하이드로겐 등 다양한 물질을 포함할 수 있다. 또한, Si를 포함하는 코폴리머에는 실록산-우레탄 코폴리머, 실록산-폴리카포네이트 코폴리머, 실록산-폴리에스테르 코폴리머, 실록산-폴리이미드 코폴리머, 아크릴옥시메틸실록산, p-스티릴실록산(p- Styrylsiloxane), 실리콘과 알데히드와의 코폴리머, 폴리실포말(Polysilformal) 등을 포함할 수 있다.
폴리디메틸실록산에 관능기가 결합된 형태의 비반응성 첨가제는 직선형의 폴리디메틸실록산 백본이 유기적 변형(organic modification)된 것일 수 있다.
상기 검은 초고분자의 선형 고분자를 의미할 수 있다.
상기 레진은 3차원적 실록산 구조의 고분자로, 반응기가 3개인 것을 의미할 수 있다.
상기 엘라스토머는 실란/실록산이 가교되어 네트워크를 형성한 상태일 수 있다.
구분 비교예 실시예 1 실시예 2 실시예 3
샘플 A-1 A-2 A-3 B-1 B-2 C-1 C-2 C-3
비반응성 첨가제 - 0.3 0.5 1 0.3 0.5 0.3 0.5 1.5
디바이스 측면 투과율(쉐어모드) 4.4% 33.1% 42.3% 46.2% 36.0% 45.1% 39.2% 41.8% 45.9%
비교예는 비반응성 첨가제를 포함하지 않은 광 경화성 수지이다. 여기에서, 광 경화성 수지는 폴리우레탄계 물질을 사용하였다.
실시예 1은 알킬(alkyl)계열의 관능기가 결합된 PDMS이다.
실시예 2는 플루오로알카일(fluoroalkayl)계열의 관능기가 결합된 PDMS이다.
실시예 3은 실록산-우레탄 코폴리머이다.
실시예 1 내지 3에서는 분산액 100 중량 %를 기준으로 상기 비반응성 첨가제를 0.1 중량% 내지 20 중량% 포함함에 따라, 쉐어모드에서 측정된 디바이스의 측면 투과율이 30% 이상임을 확인할 수 있다.
예를 들어, 실시예는 분산액 100 중량 %를 기준으로 상기 비반응성 첨가제를 0.1 중량% 내지 10 중량 % 포함할 수 있어, 쉐어모드에서 측정된 디바이스의 측면 투과율이 30% 이상임을 확인할 수 있다.
예를 들어, 실시예는 분산액 100 중량 %를 기준으로 상기 비반응성 첨가제를 0.1 중량% 내지 5 중량 % 포함할 수 있어, 쉐어모드에서 측정된 디바이스의 측면 투과율이 30% 이상임을 확인할 수 있다.
디바이스의 측면 투과율 = (측면 휘도) * 100 / (측면 BLU 값) 으로 계산될 수 있다.
여기에서, 측면 투과율은 쉐어 모드에서 측정한 것으로, 디바이스가 45도 일 때 측정하는 휘도의 값을 의미할 수 있다. 즉, 측정기에서 45도 위치의 디아비스 휘도 값을 측정한 것이다.
즉, 본 발명은 디바이스의 구동 속도를 개선하기 위해서 EPD 잉크 내에 비반응성 첨가제가 함유될 수 있다. 이에 따라, EPD 잉크 내 카본 블랙 입자간의 분산성이 향상될 수 있다. 또한, EPD 잉크 내 카본 블랙의 이동의 용이성으로 인해 구동속도가 향상될 수 있다. 또한, 쉐어모드에서의 디바이스의 측면 투과율이 향상될 수 있다.
상기 광 변환부(300)의 상세한 내용에 대해서는 이하에서 상세하게 설명한다.
도 5, 내 7 내지 도 10을 참조하면, 상기 광 변환부(300)는 격벽부(310)와 수용부(320)를 포함할 수 있다.
상기 격벽부(310)는 수용부를 구획하는 격벽 영역으로 정의될 수 있다. 즉, 상기 격벽부(310)는 복수의 수용부를 구획하는 격벽 영역으로서 광을 투과할 수 있다. 또한, 상기 수용부(320)는 전압의 인가에 따라 광 차단부 및 광 투과부로 가변되는 영역으로 정의될 수 있다.
상기 격벽부(310)와 상기 수용부(320)는 서로 교대로 배치될 수 있다. 상기 격벽부(310)와 상기 수용부(320)는 서로 다른 폭으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 격벽부(310)의 폭은 상기 수용부(320)의 폭보다 클 수 있다.
상기 격벽부(310)와 상기 수용부(320)는 서로 교대로 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 격벽부(310)와 상기 수용부(320)는 서로 번갈아가며 배치될 수 있다. 즉, 각각의 격벽부(310)는 서로 인접하는 상기 수용부(320)들 사이에 배치되고, 각각의 수용부(320)는 서로 인접하는 상기 격벽부(310)들 사이에 배치될 수 있다.
상기 격벽부(310)는 투명한 물질을 포함할 수 있다. 상기 격벽부(310)는 광을 투과할 수 있는 물질을 포함할 수 있다.
상기 격벽부(310)는 상기 제 1 기판(110) 또는 상기 제 2 기판(120) 중 어느 하나의 기판으로 입사되는 광을 다른 기판 방향으로 투과시킬 수 있다.
실시예의 격벽부는 첨가제를 포함하지 않을 수 있다. 실시예의 비반응성 첨가제는 EPD 잉크 내에만 포함될 수 있다. 이에 따라, 실란 성분이 격벽부의 표면으로 이동함에 따른 격벽부와 접착층 사이의 접착력 저하를 방지할 수 있다. 이와 동시에, 실시예의 비반응성 첨가제는 EPD 잉크 내에서 카본 블랙의 전하를 줄어들게 하는 분산제와 마이쉘을 형성하여, 분산제의 양 및/또는 거동을 제어할 수 있어, 디바이스의 구동 성능이 향상될 수 있다. 또는, 실시예는 격벽부에 최소량의 첨가제를 포함하여, 첨가제의 이동에 따른 성능 저하를 개선할 수 있다.
예를 들어, 도 7 내지 도 10에서는 상기 제 1 기판(110)의 하부에 배치되는 광원에 의해 상기 제 1 기판(110)에서 광이 출사되어 상기 제 2 기판(120) 방향으로 광이 입사될 수 있다, 이때, 상기 격벽부(310)는 상기 광을 투과하고, 투과된 광은 상기 제 2 기판(120) 방향으로 이동될 수 있다.
상기 수용부(320)는 분산액(320a) 및 광 변환 입자(320b)를 포함할 수 있다, 자세하게, 상기 수용부(320)에는 상기 분산액(320a)이 주입되어 충진되고, 상기 분산액(320a) 내에는 복수의 광 변환 입자(320b)들이 분산될 수 있다.
상기 분산액(320a)은 상기 광 변환 입자(320b)를 분산시키는 물질일 수 있다. 상기 분산액(320a)은 투명한 물질을 포함할 수 있다. 상기 분산액(320a)은 비극성 용매를 포함할 수 있다. 또한, 상기 분산액(320a)은 광을 투과할 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 분산액(320a)은 할로카본(Halocarbon)계 오일, 파라핀계 오일 및 이소프로필 알콜 중 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.
상기 광 변환 입자(320b)는 상기 분산액(320a) 내에 분산되어 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 복수의 광 변환 입자(320b)들은 상기 분산액(320a) 내에서 서로 이격하며 배치될 수 있다.
상기 광 변환 입자(320b)는 광을 흡수할 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 즉, 상기 광 변환 입자(320b))는 광 흡수 입자일 수 있다, 상기 광 변환 입자(320b)는 색을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 광 변환 입자(320b)는 블랙 계열의 색을 가질 수 있다. 일례로, 상기 광 변환 입자(320b)는 카본블랙 입자를 포함할 수 있다.
상기 광 변환 입자(320b)는 표면이 대전되어 극성을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 광 변환 입자(320b)은 표면이 음(-)전하로 대전될 수 있다. 이에 따라, 전압의 인가에 따라, 광 변환 입자(320b)는 상기 제 1 전극(210) 또는 상기 제 2 전극(220) 방향으로 이동될 수 있다.
상기 수용부(320)는 상기 광 변환 입자(320b)에 의해 광 투과율이 변화될 수 있다. 자세하게, 상기 수용부(320)는 상기 광 변환 입자(320b)에 의해 광 투과율이 변화되어 광 차단부 및 광 투과부로 변화될 수 있다. 즉, 상기 수용부(320)는 상기 분산액(320a)에 내부에 배치되는 상기 광 변환 입자(320b)의 분산 및 응집에 의해 상기 수용부(320)를 통과하는 광 투과율을 변화시킬 수 있다.
예를 들어, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 상기 제 1 전극(210) 및 상기 제 2 전극(220)에 인가되는 전압에 의해 제 1 모드에서 제 2 모드 또는 제 2 모드에서 제 1 모드로 변화될 수 있다.
자세하게, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 제 1 모드에서는 상기 수용부(320)가 광 차단부가 되고, 상기 수용부(320)에 의해 특정 각도의 광이 차단될 수 있다. 즉, 외부에서 바라보는 사용자의 시야각이 좁아져서, 상기 광 경로 제어 부재는 프라이버시 모드로 구동될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 제 2 모드에서는 상기 수용부(320)가 광 투과부가 되고, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 상기 격벽부(310) 및 상기 수용부(320)에서 모두 광이 투과될 수 있다. 즉, 외부에서 바라보는 사용자의 시야각이 넓어져서 상기 광 경로 제어 부재는 공개 모드로 구동될 수 있다.
상기 제 1 모드에서 제 2 모드로의 전환 즉, 상기 수용부(320)가 광 차단부에서 광 투과부로의 변환되는 것은 상기 수용부(320)의 광 변환 입자(320b)의 이동에 의해 구현될 수 있다. 즉, 광 변환 입자(320b)는 표면에 전하를 가지고 있고, 전하의 특성에 따라 전압의 인가에 따라 제 1 전극 또는 제 2 전극 방향으로 이동될 수 있다. 즉, 상기 광 변환 입자(320b)는 전기영동 입자일 수 있다.
자세하게, 상기 수용부(320)는 상기 제 1 전극(210) 및 상기 제 2 전극(220)과 전기적으로 연결될 수 있다.
이때, 외부에서 광 경로 제어 부재에 전압이 인가되지 않는 경우, 상기 수용부(320)의 상기 광 변환 입자(10)는 상기 분산액(320a) 내에 균일하게 분산되고 이에 따라, 상기 수용부(320)는 상기 광 변환 입자(320b)에 의해 광이 차단될 수 있다. 이에 따라, 상기 제 1 모드에서는 상기 수용부(320)는 광 차단부로 구동될 수 있다.
또는, 외부에서 광 경로 제어 부재에 전압이 인가되는 경우, 상기 광 변환 입자(320b)가 이동될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 전극(210) 및 상기 제 2 전극(220)을 통해 전달되는 전압에 의해 상기 광 변환 입자(320b)가 상기 수용부(320)의 일 끝단 또는 타 끝단 방향으로 이동될 수 있다. 즉, 상기 광 변환 입자(10)는 상기 제 1 전극(210) 또는 상기 제 2 전극(220) 방향으로 이동될 수 있다.
자세하게, 제 1 전극(210) 및/또는 제 2 전극(220)에 전압을 인가하는 경우, 상기 제 1 전극(210) 및 상기 제 2 전극(220) 사이에서 전계(Eletric Field)가 형성되고, 음극으로 대전된 상태인 광 변환 입자(320b)는 분산액(320a)을 매질로 하여 제 1 전극(210) 및 상기 제 2 전극(220) 중 양극의 전극 방향으로 이동될 수 있다.
즉, 상기 제 1 전극(210) 및/또는 제 2 전극(220)에 전압이 인가되는 경우, 도 8에 도시되어 있듯이, 상기 광 변환 입자(10)는 상기 분산액(320a) 내에서 제 1 전극(210) 방향으로 이동될 수 있다, 즉, 상기 광 변환 입자(320b)가 한쪽 방향으로 이동되고, 상기 수용부(320)는 광 투과부로 구동될 수 있다.
또는, 상기 제 1 전극(210) 및/또는 제 2 전극(220)에 전압이 인가되지 않는 경우, 도 9에 도시되어 있듯이, 상기 광 변환 입자(320b)는 상기 분산액(320a) 내에 균일하게 분산되어 상기 수용부(320)는 광 차단부로 구동될 수 있다.
이에 따라, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는, 사용자의 주변 환경 등에 따라 2가지 모드로 구동될 수 있다. 즉, 사용자가 특정 시야 각도에서만 광 투과를 원하는 경우, 상기 수용부를 광 차단부로 구동하고, 또는, 사용자가 넓은 시야각 및 높은 휘도를 요구하는 환경에서는 전압을 인가하여 상기 수용부를 광 투과부로 구동할 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 사용자의 요구에 따라 두 가지 모드로 구현 가능하므로, 사용자의 환경 등에 따라 구애받지 않고, 광 경로 제어 부재를 적용할 수 있다.
한편, 상기 수용부는 구동 특성 등을 고려하여, 다른 형상으로 배치될 수 있다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 다른 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 도 5와 다르게 수용부(320)의 양 끝단이 버퍼층(410) 및 접착층(420)과 접촉하며 배치될 수 있다.
예를 들어, 상기 수용부(320) 하부는 상기 버퍼층(410)과 접촉하며 배치되고, 상기 수용부(320)의 상부는 상기 접착층(420)과 접촉하며 배치될 수 있다.
이에 따라, 상기 수용부(320)와 상기 제 1 전극(210) 사이의 거리를 감소하여, 상기 제 1 전극(210)에서 인가되는 전압이 상기 수용부(320)로 원활하게 전달될 수 있다.
이에 따라, 상기 수용부(320) 내부의 광 변환 입자(320b)의 이동 속도를 향상시킬 수 있어 광 경로 제어 부재의 구동 특성을 향상시킬 수 있다.
또한, 도 9 및 도 10을 참조하면, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 도 8 및 도 9와 다르게 수용부(320)가 일정한 경사각도(θ)를 가지면서 배치될 수 있다.
자세하게, 도 9 및 도 10을 참조하면, 상기 수용부(320)는 상기 제 1 기판(110)에 대해 0° 초과 내지 90°미만의 경사각도(θ)를 가지면서 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 수용부(320)는 상기 제 1 기판(110)의 일면에 대해 0° 초과 내지 90°미만의 경사각도(θ)를 가지면서 상부 방향으로 연장할 수 있다.
이에 따라, 상기 광 경로 제어 부재가 표시 패널과 함께 사용될 때, 표시 패널의 패턴과 광 경로 제어 부재의 수용부(320)의 중첩 현상에 따른 무아레를 완화하여, 사용자의 시인성을 향상시킬 수 있다.
이하, 도 11 내지 도 17을 참조하여, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 제조방법을 설명한다.
도 11을 참조하면, 제 1 기판(110) 및 제 1 전극을 형성하는 전극 물질을 준비한다. 이어서, 상기 제 1 기판의 일면 상에 상기 전극 물질을 코팅 또는 증착하여 제 1 전극을 형성할 수 있다. 자세하게, 상기 전극 물질은 상기 제 1 기판(110)의 전면 상에 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 제 1 기판(110) 상에 면 전극으로 형성되는 제 1 전극(210)이 형성될 수 있다.
이어서, 도 12를 참조하면, 상기 제 1 전극(210) 상에 수지 물질을 도포하여 수지층(350)을 형성할 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 전극(210) 상에 우레탄 수지 또는 아크릴 수지를 도포하여 수지층(350)을 형성할 수 있다.
이때, 상기 수지층(350)을 배치하기 전에 상기 제 1 전극(210) 상에 버퍼층(410)을 추가적으로 배치할 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 전극(210) 상에 상기 수지층(350)과 밀착력이 좋은 상기 버퍼층(410)을 배치한 후, 상기 버퍼층(410) 상에 수지층(350)을 배치함으로써, 상기 수지층(350)의 밀착력을 향상시킬 수 있다.
예를 들어, 상기 버퍼층(410)은 상기 전극과 밀착력이 좋은 -CH-, 알킬기 등의 친유성기와 상기 수지층(410)과 밀착력이 좋은 -NH, -OH, -COOH 등의 친수성기를 포함하는 유기 물질을 포함할 수 있다.
상기 수지층(350)은 상기 제 1 기판(110)의 일부 영역 상에 배치될 수 있다. 즉, 상기 수지층(350)은 상기 제 1 기판(110)보다 작은 면적으로 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 제 1 기판(110) 상에는 상기 수지층(350)이 배치되지 않아 상기 제 1 전극(210)이 노출되는 영역이 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 1 전극(210) 상에 상기 버퍼층(410)이 배치되는 경우, 상기 버퍼층(410)이 노출되는 영역이 형성될 수 있다.
자세하게, 상기 수지층(350)의 제 1 방향으로 연장하는 제 3 길이의 크기는 상기 제 1 기판(110)의 제 1 방향으로 연장하는 제 1 길이 크기 미만일 수 있고, 상기 수지층(350)의 제 2 방향으로 연장하는 제 3 폭의 크기는 상기 제 1 기판(110)의 제 2 방향으로 연장하는 제 1 폭의 크기 이하일 수 있다,
즉, 상기 수지층(350)의 길이는 상기 제 1 기판(110)의 길이보다는 작고, 상기 수지층(350)의 폭은 상기 제 1 기판(110)의 폭과 동일하거나 작을 수 있다.
이어서, 도 13을 참조하면, 상기 수지층(350)을 패터닝하여 상기 수지층(350)에 복수의 격벽부(310) 및 복수의 수용부(320)들을 형성할 수 있다. 자세하게, 상기 수지층(350)에 음각부를 형성하여 음각 형상의 수용부(320)와 상기 음각부들 사이의 양각 형상의 격벽부(310)를 형성할 수 있다.
이에 따라, 상기 제 1 기판(110) 상에는 상기 격벽부(310) 및 상기 수용부(320)를 포함하는 광 변환부(300)가 형성될 수 있다.
또한, 상기 제 1 전극(210) 상에서 노출되는 상기 버퍼층(410)을 제거하여, 상기 제 1 기판(110)이 돌출되는 영역에 상기 제 1 전극(210)을 노출시킬 수 있다.
이어서, 도 14를 참조하면, 제 2 기판(120) 및 제 2 전극을 형성하는 전극 물질을 준비한다. 이어서, 상기 제 2 기판의 일면 상에 상기 전극 물질을 코팅 또는 증착하여 제 2 전극을 형성할 수 있다. 자세하게, 상기 전극 물질은 상기 제 2 기판(120)의 전면 상에 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 제 2 기판(120) 상에 면 전극으로 형성되는 제 2 전극(220)이 형성될 수 있다.
상기 제 2 기판(120)은 상기 제 1 기판(110)의 크기보다 작을 수 있다. 또한, 상기 제 2 기판(120)은 상기 수지층(350)의 크기보다 작을 수 있다.
자세하게, 상기 제 2 기판(120)의 제 1 방향으로 연장하는 제 2 길이의 크기는 상기 수지층(350)의 제 1 방향으로 연장하는 제 3 길이보다 크고, 상기 제 2 기판(120)의 제 2 방향으로 연장하는 제 2 폭의 크기는 상기 수지층(350)의 제 2 방향으로 연장하는 제 3 폭의 크기보다 작을 수 있다.
이어서, 도 15를 참조하면, 상기 제 2 전극(220) 상에 접착 물질을 도포하여 접착층(420)을 형성할 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 전극(220) 상에 광을 투과할 수 있는 광 투과 접착층을 형성할 수 있다. 예를 들어, 상기 접착층(420)은 광학용 투명 접착층(OCA)을 포함할 수 있다.
상기 접착층(420)은 상기 광 변환부(300)의 일부 영역 상에 배치될 수 있다. 즉, 상기 접착층(420)은 상기 광 변환부(300)보다 작은 면적으로 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 광 변환부(300) 상에는 상기 접착층(410)이 배치되지 않아 상기 광 변환부(300)가 노출되는 영역이 형성될 수 있다.
자세하게, 상기 접착층(420)의 제 1 방향으로 연장하는 제 4 길이의 크기는 상기 광 변환부(300)의 제 1 방향으로 연장하는 제 3 길이 크기보다 크고, 상기 접착층(420)의 제 2 방향으로 연장하는 제 4 폭의 크기는 상기 광 변환부(300)의 제 2 방향으로 연장하는 제 3 폭 크기보다 작을 수 있다,
이어서, 도 16을 참조하면, 상기 제 1 기판(110)과 상기 제 2 기판(120)을 접착할 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 기판(120)이 상기 광 변환부(300) 상에 배치되고, 상기 제 2 기판(120)의 하부에 배치되는 상기 접착층(420)을 통해 상기 제 2 기판(120)과 상기 광 변환부(300)가 접착될 수 있다.
이에 따라, 상기 제 1 기판(110), 상기 광 변환부(300), 상기 제 2 기판(120)은 상기 제 1 기판(110), 상기 광 변환부(300), 상기 제 2 기판(120)의 두께 방향으로 순차적으로 적층될 수 있다.
이때, 상기 제 2 기판(120)은 상기 수지층(350)의 크기보다 작게 배치되므로, 상기 광 변환부(300)는 상기 제 2 기판(120)이 배치되지 않은 영역에서 복수의 격벽부(310) 및 수용부(320)가 노출될 수 있다.
자세하게, 상기 제 2 기판(120)의 제 2 방향으로 연장하는 제 2 폭의 크기는 상기 수지층(350)의 제 2 방향으로 연장하는 제 3 폭의 크기보다 작으므로, 상기 수지층(350)은 폭 방향으로 마주보는 일단 및 타단 중 적어도 하나의 끝단 영역에서 복수의 격벽부(310) 및 수용부(320)가 노출될 수 있다.
이어서, 상기 수용부(320) 즉, 상기 격벽부(310)들 사이에 광 변환 물질(380)을 주입할 수 있다. 자세하게, 상기 수용부(320) 즉, 격벽부들 사이에 파라핀계 용매 등을 포함하는 전해질 용매에 카본 블랙 등의 광 흡수 입자가 분산된 광 변환 물질을 주입할 수 있다.
예를 들어, 상기 제 2 기판(120)이 배치되지 않는 광 변환부(300)의 수용부 및 격벽부 상에 상기 광 변환부(300)의 길이 방향으로 연장하는 댐을 배치한 후, 상기 댐과 상기 광 변환부(300)의 측면 사이에서 모세관 주입 방법을 통해 전해질 용매를 상기 수용부(320) 내부로 주입할 수 있다.
이어서, 도 17을 참조하면, 상기 광 변환부(300)를 절단하여 하나의 광 경로 제어 부재를 제조할 수 있다. 자세하게, 상기 광 변환부(300)는 상기 광 변환부(300)의 길이방향으로 절단될 수 있다. 즉, 도 22에 도시된 점선을 따라 상기 광 변환부(300) 및 상기 광 변환부(300) 하부의 버퍼층(410), 제 1 전극(210) 및 제 1 기판(110)을 절단할 수 있다. 상기 절단 공정에 의해 복수의 광 경로 제어 부재(A, B)가 형성될 수 있으며, 도 23은 복수의 광 경로 제어 부재 중 하나의 광 경로 제어 부재를 도시한 도면이다.
자세하게, 상기 제 1 기판(110), 상기 제 2 기판(120) 및 상기 광 변환부(300)의 폭 방향의 측면들이 동일 평면 상에 배치될 수 있도록 상기 광 변환부(300)가 절단될 수 있다.
이에 따라, 상기 제 2 기판(120), 상기 제 2 전극(220) 또는 접착층(420)의 상기 제 2 방향의 양 끝단과 상기 광 변환부(300)의 상기 제 2 방향의 양 끝단은 동일 평면 상에 배치될 수 있다.
즉. 상기 접착층(420)의 상기 제 2 방향의 양 끝단과 상기 광 변환부(300)의 상기 제 2 방향의 양 끝단은 서로 연결될 수 있다.
또는, 공정 중 오차에 따라 상기 제 2 기판(120), 상기 제 2 전극(220) 또는 접착층(420)의 상기 제 2 방향의 양 끝단은 상기 광 변환부(300)의 상기 제 2 방향의 양 끝단보다 더 외측에 배치될 수도 있다.
이어서, 상기 제 1 기판(110)의 상부 및 상기 제 2 기판(120)의 하부에 배치되는 버퍼층(410) 및/또는 접착층(420)을 부분적으로 제거하여 전극이 노출되는 연결부를 형성할 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 기판(110)의 상부면에서, 상기 광 변환부(300)가 배치되지 않은 제 1 전극 상에 버퍼층(410)이 배치되는 경우 제 1 버퍼층(410)을 일부 제거하여, 제 1 전극(210)을 노출하거나, 상기 광 변환부(300)가 배치되지 않은 제 1 전극 상에는 처음부터 버퍼층(410)을 배치하지 않음으로써, 제 1 기판(110) 상에 제 1 연결부(211)을 형성할 수 있다. 또한, 상기 제 2 기판(120)의 하부면에서, 상기 광 변환부(300)가 배치되지 않은 제 2 전극 상에 접착층(420)이 배치되는 경우, 일부 접착층(420)을 제거하거나, 접착 공정 중 상기 광 변환부(300)가 배치되지 않은 제 2 전극 상에는 접착층을 배치하지 않음으로써, 제 2 기판(120) 하부에 제 2 연결부(221)을 형성할 수 있다.
상기 연결부들에는 이방전도성필름(ACF) 등을 통해 인쇄회로기판 또는 플렉서블 인쇄회로기판이 연결되고, 인쇄회로기판이 외부전원과 연결되어, 상기 광 경로 제어 부재에 전압이 인가될 수 있다.
이하, 도 18 내지 도 21을 참조하여, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재가 적용되는 표시 장치 및 디스플레이 장치를 설명한다.
도 18을 참조하면, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재(1000)는 표시 패널(2000) 상에 배치될 수 있다.
상기 표시 패널(2000)과 상기 광 경로 제어 부재(1000)는 서로 접착하며 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 표시 패널(2000)과 상기 광 경로 제어 부재(1000)는 접착 부재(1500)를 통해 서로 접착될 수 있다. 상기 접착 부재(1500)는 투명할 수 있다. 예를 들어, 상기 접착 부재(1500)는 광학용 투명 접착 물질을 포함하는 접착제 또는 접착층을 포함할 수 있다.
상기 접착 부재(1500)는 이형 필름을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 광 경로 제어 부재와 표시 패널을 접착할 때, 이형 필름을 제거한 후, 상기 광 경로 제어 부재 및 상기 표시 패널을 접착할 수 있다,
상기 표시 패널(2000)은 제 1 기판(2100) 및 제 2 기판(2200)을 포함할 수 있다. 상기 표시 패널(2000)이 액정표시패널인 경우, 상기 표시 패널(2000)은 박막트랜지스터(Thin Film Transistor,TFT)와 화소전극을 포함하는 제 1 기판(2100)과 컬러필터층들을 포함하는 제 2 기판(2200)이 액정층을 사이에 두고 합착된 구조로 형성될 수 있다.
또한, 상기 표시 패널(2000)은 박막트랜지스터, 칼라필터 및 블랙전해질(320a)가 제 1 기판(2100)에 형성되고, 제 2 기판(2200)이 액정층을 사이에 두고 상기 제 1 기판(2100)과 합착되는 COT(color filter on transistor)구조의 액정표시패널일 수도 있다. 즉, 상기 제 1 기판(2100) 상에 박막 트랜지스터를 형성하고, 상기 박막 트랜지스터 상에 보호막을 형성하고, 상기 보호막 상에 컬러필터층을 형성할 수 있다. 또한, 상기 제 1 기판(2100)에는 상기 박막 트랜지스터와 접촉하는 화소전극을 형성한다. 이때, 개구율을 향상하고 마스크 공정을 단순화하기 위해 블랙전해질을 생략하고, 공통 전극이 블랙전해질의 역할을 겸하도록 형성할 수도 있다.
또한, 상기 표시 패널(2000)이 액정표시패널인 경우, 상기 표시 장치는 상기 표시 패널(2000) 배면에서 광을 제공하는 백라이트 유닛을 더 포함할 수 있다.
또는, 상기 표시 패널(2000)이 유기전계발광표시패널인 경우, 상기 표시 패널(2000)은 별도의 광원이 필요하지 않은 자발광 소자를 포함할 수 있다. 상기 표시 패널(2000)은 제 1 기판(2100) 상에 박막트랜지스터가 형성되고, 상기 박막트랜지스터와 접촉하는 유기발광소자가 형성될 수 있다. 상기 유기발광소자는 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 형성된 유기발광층을 포함할 수 있다. 또한, 상기 유기발광소자 상에 인캡슐레이션을 위한 봉지 기판 역할을 하는 제 2 기판(2200)을 더 포함할 수 있다.
또한, 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 광 경로 제어 부재(1000)와 상기 표시 패널(2000) 사이에는 편광판이 더 배치될 수 있다. 상기 편광판은 선 편광판 또는 외광 반사 방지 편광판 일 수 있다. 예를 들면, 상기 표시 패널(2000)이 액정표시패널인 경우, 상기 편광판은 선 편광판일 수 있다. 또한, 상기 표시 패널(2000) 이 유기전계발광표시패널인 경우, 상기 편광판은 외광 반사 방지 편광판 일 수 있다.
또한, 상기 광 경로 제어 부재(1000) 상에는 반사 방지층 또는 안티글레어 등의 추가적인 기능층(1300)이 더 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 기능층(1300)은 상기 광 경로 제어 부재의 상기 베이스 기재(100)의 일면과 접착될 수 있다. 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 기능층(1300)은 상기 광 경로 제어 부재의 베이스 기재(100)와 접착층을 통해 서로 접착될 수 있다. 또한, 상기 기능층(1300) 상에는 상기 기능층을 보호하는 이형 필름이 더 배치될 수 있다.
또한, 상기 표시 패널과 광 경로 제어 부재 사이에는 터치 패널이 더 배치될 수 있다.
도면상에는 상기 광 경로 제어 부재가 상기 표시 패널의 상부에 배치되는 것에 대해 도시되었으나, 실시예는 이에 제한되지 않고, 상기 광 제어 부재는 광 조절이 가능한 위치 즉, 상기 표시 패널의 하부 또는 상기 표시 패널의 제 2 기판 및 제 1 기판 사이 등 다양한 위치에 배치될 수 있다.
도 19 및 도 20을 참조하면, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 차량에 적용될 수 있다.
도 19 및 도 20을 참조하면, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 디스플레이를 표시하는 디스플레이 장치에 적용될 수 있다.
예를 들어, 도 19와 같이 광 경로 제어 부재에 전원이 인가되지 않는 경우에는 상기 수용부가 광 차단부로 기능하여, 디스플레이 장치가 차광 모드로 구동되고, 도 20과 같이 광 경로 제어 부재에 전원이 인가되는 경우, 상기 수용부가 광 투과부로 기능하여, 디스플레이 장치가 공개 모드로 구동될 수 있다.
이에 따라, 사용자가 전원의 인가에 따라 디스플레이 장치를 프라이버시 모드 또는 일반 모드로 용이하게 구동할 수 있다.
또한, 도 21을 참조하면, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재가 적용되는 디스플레이 장치는 차량의 내부에도 적용될 수 있다.
예를 들어, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재를 포함하는 디스플레이 장치는 차량의 정보, 차량의 이동 경로를 확인하는 영상을 표현할 수 있다. 상기 디스플레이 장치는 차량의 운전석 및 조수석 사이에 배치될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 차량의 속도, 엔진 및 경고 신호 등을 표시하는 계기판에 적용될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 차량의 전면 유리(FG) 또는 좌우 창문 유리에 적용될 수 있다.
상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 제 1 기판;
    상기 제 1 기판 상에 배치되는 제 1 전극;
    상기 제 1 전극 상에 배치되는 광 변환부;
    상기 제 1 기판 상에 배치되는 제 2 기판;
    상기 제 2 기판 하에 배치되는 제 2 전극; 및
    상기 광 변환부와 상기 제 2 전극 사이에 배치되는 접착층을 포함하고,
    상기 광 변환부는 교대로 배치되는 격벽부 및 수용부를 포함하고,
    상기 수용부는 전압의 인가에 따라 광 투과율이 변화되고,
    상기 수용부는 광 변환 입자 및 분산액을 수용하고,
    상기 광 변환 입자는 카본 블랙을 포함하고,
    상기 분산액은 첨가제 및 분산제를 포함하는, 광 경로 제어 부재.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 첨가제는 비반응성 첨가제인 것을 포함하는, 광 경로 제어 부재.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 분산액 100 중량 %를 기준으로 상기 비반응성 첨가제를 0.1 중량% 내지 20 중량% 포함하는, 광 경로 제어 부재.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 비반응성 첨가제는 폴리디메틸실록산에 관능기가 결합된 물질을 포함하는, 광 경로 제어 부재.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 관능기는 알킬기, 아릴기, 알릴기, 알케닐기, 아미도기, 아미노기, 플루오로알카일, 할라이드, 에폭시, 카복시, 히드록시, 알콕시, 메틸하이드로젠 중 적어도 하나를 포함하는, 광 경로 제어 부재.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 관능기는 실록산-우레탄 코폴리머, 실록산-폴리카보네이트 코폴리머, 실록산-폴리에스테르 코폴리머, 실록산-폴리이미드 코폴리머, 아크릴옥시메틸실록산, p-스티릴실록산, 폴리실포말 중 적어도 하나를 포함하는, 광 경로 제어 부재.
  7. 제 1항에 있어서,
    측면 투과율이 30% 이상인, 광 경로 제어 부재.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 광 경화성 수지는 우레탄 아크릴레이트, 아크릴레이트 모노머, 이소보닐 아크릴레이트, 첨가제, 광개시제, 아크릴로일몰포린을 포함하는, 광 경로 제어부재
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 분산액은 상기 분산제와 상기 첨가제의 실란 성분이 반응하여 형성된 마이쉘을 포함하는, 광 경로 제어부재.
  10. 표시 패널; 및
    상기 표시 패널 상에 배치되는 광 경로 제어 부재를 포함하고,
    상기 광 경로 제어 부재는,
    제 1 기판;
    상기 제 1 기판 상에 배치되는 제 1 전극;
    상기 제 1 전극 상에 배치되는 광 변환부;
    상기 제 1 기판 상에 배치되는 제 2 기판;
    상기 제 2 기판 하에 배치되는 제 2 전극; 및
    상기 광 변환부와 상기 제 2 전극 사이에 배치되는 접착층을 포함하고,
    상기 광 변환부는 교대로 배치되는 격벽부 및 수용부를 포함하고,
    상기 수용부는 전압의 인가에 따라 광 투과율이 변화되고,
    상기 수용부는 광 변환 입자 및 분산액을 수용하고,
    상기 광 변환 입자는 카본 블랙을 포함하고,
    상기 분산액은 첨가제 및 분산제를 포함하는, 디스플레이 장치.
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