KR20220014189A - 광 경로 제어 부재 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 - Google Patents

광 경로 제어 부재 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 Download PDF

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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 기판 상에 배치되는 제 2 기판; 상기 제 2 기판 하에 배치되는 제 2 전극; 및 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 사이에 배치되는 광 변환부를 포함하고, 상기 광 변환부는 교대로 배치되는 복수의 격벽부 및 복수의 수용부를 포함하고, 상기 수용부에는 분산액 및 상기 분산액 내부에 분산되는 복수의 광 변환 입자를 포함하는 광 변환 물질이 배치되고, 상기 분산액은 2 내지 13의 탄소수를 가지는 물질을 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 수용부 내부에 전압의 인가에 따라 이동할 수 있는 입자 및 이를 분산하는 분산액을 포함하는 광 변환 물질을 충진하여 입자의 분산 및 응집에 의해 수용부가 광 투과부 및 광 차단부로 변화되어 구현될 수 있다.
한편, 상기 스위쳐블 차광 필름에서 광 투과부에서 광 차단부 또는 광 차단부에서 광 투과부로의 변환은 상기 분산액 내부에 분산되는 입자의 이동에 따라 구현될 수 있다.
이때, 분산액 내부의 입자의 이동속도가 감소되는 경우, 스위쳐블 차광 필름에서 광 투과부에서 광 차단부 또는 광 차단부에서 광 투과부로의 변환 속도가 길어지게 되므로 스위쳐블 차광 필름의 구동 시간이 증가되어 구동 특성이 저하될 수 있다.
따라서, 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있는 새로운 구조의 광 경로 제어 부재가 요구된다.
실시예는 향상된 구동 속도를 가지는 광 경로 제어 부재를 제공하고자 한다.
실시예에 따른 광 경로 제어 부재는, 제 1 기판; 상기 제 1 기판 상에 배치되는 제 1 전극; 상기 제 1 기판 상에 배치되는 제 2 기판; 상기 제 2 기판 하에 배치되는 제 2 전극; 및 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 사이에 배치되는 광 변환부를 포함하고, 상기 광 변환부는 교대로 배치되는 복수의 격벽부 및 복수의 수용부를 포함하고, 상기 수용부에는 분산액 및 상기 분산액 내부에 분산되는 복수의 광 변환 입자를 포함하는 광 변환 물질이 배치되고, 상기 분산액은 2 내지 13의 탄소수를 가지는 물질을 포함한다.
실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 전압의 인가에 따라 이동하는 광 변환 입자 및 상기 광 변환 입자를 분산하고 저점도를 가지는 분산액을 포함한다.
즉, 상기 분산액은 특정 범위의 탄소수를 가지는 분산액을 포함하고, 이에 따라, 광 변환 입자의 점도를 감소할 수 있다.
이에 따라, 상기 분산액 내부에서 이동하는 광 변환 입자의 이동도를 향상시킬 수 있고, 광 변환 입자의 이동도 향상에 의해 광 경로 제어 부재의 구동 속도를 향상시킬 수 있다.
또한, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 분산액이 저점도로 구현되어 유동성이 향상되므로, 상기 분산액을 포함하는 광 변환 물질을 수용부 내부에 충진할 때 충진 속도를 향상시킬 수 있어 공정 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 사시도를 도시한 도면이다.
도 2는 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 제 1 기판의 상면도를 도시한 도면이다.
도 3은 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 2 기판의 상면도를 도시한 도면이다.
도 4는 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 제 1 기판 및 제 2 기판이 합지된 제 2 기판의 상면도를 도시한 도면이다.
도 5는 다른 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 제 1 기판 및 제 2 기판이 합지된 제 2 기판의 상면도를 도시한 도면이다.
도 6 및 도 7은 도 1의 A-A' 영역을 따라 절단한 단면도를 도시한 도면이다.
도 8은 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 분산액의 점도에 따른 구동 속도를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 분산액의 혼합에 따른 분산액의 점도를 설명하기 위한 도면이다.
도 10 및 도 11은 실시예에 따른 광 경로 제어 부재가 적용되는 표시 장치의 단면도를 도시한 도면이다.
도 12 내지 도 14는 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 한개이상)”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. 도 1 내지 도 8을 참조하여 실시예에 따른 광 경로 제어 부재를 설명한다.
도 1 내지 도 8을 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 300㎚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.
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 하면 상에 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 2 전극(220)은 상기 제 2 기판(120)에서 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 300㎚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.
상기 제 2 전극(220)은 상기 제 2 기판(120)의 일면의 전면 상에 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 동일하거나 다른 크기를 가질 수 있다. 즉, 상기 제 1 기판(110)과 상기 제 2 기판(120)은 서로 대응되는 길이를 가지면서 서로 다른 면적을 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 길이와 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 폭과 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.
상기 제 1 기판(110) 및 상기 제 2 기판(120)은 돌출부를 포함할 수 있다. 도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 제 1 기판(110)은 제 1 돌출부(PA1)를 포함할 수 있고, 상기 제 2 기판(120)은 제 2 돌출부(PA2)를 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 기판(110) 및 상기 제 2 기판(120)은 각각 서로 어긋나게 배치되는 제 1 돌출부(PA1) 및 제 2 돌출부(PA2)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 기판(110)의 제 1 돌출부(PA1) 및 상기 제 2 기판(120)의 제 2 돌출부(PA2)에는 각각 외부의 인쇄회로기판 또는 플렉서블 인쇄회로기판과 연결되는 연결 영역이 형성될 수 있다.
자세하게, 상기 제 1 돌출부(PA1)에는 제 1 연결 영역(CA1)이 배치되고, 상기 제 2 돌출부(PA2)에는 제 2 연결 영역(CA2)이 배치될 수 있다. 상기 제 1 돌출부(PA1)와 상기 제 2 돌출부(PA2)가 서로 어긋나는 위치에 배치되는 경우, 상기 제 1 연결 영역(CA1)과 상기 제 2 연결 영역(CA2)은 상기 제 3 방향(3A)으로 중첩되지 않도록 배치될 수 있다.
상기 제 1 연결 영역(CA1)과 상기 제 2 연결 영역(CA2)은 서로 동일면 상에 배치될 수 있다. 또는, 상기 제 1 연결 영역(CA1)과 상기 제 2 연결 영역(CA2)은 서로 다른면 상에 배치될 수 있다.
상기 제 1 연결 영역(CA1)과 상기 제 2 연결 영역(CA2)은 서로 동일면 상에 배치되는 경우, 상기 제 1 연결 영역(CA1)과 상기 제 2 연결 영역(CA2)과 인쇄회로기판 또는 플렉서블 인쇄회로기판과 연결할 때, 동일한 면에서 연결 가능하므로, 용이하게 연결할 수 있다.
상기 제 1 연결 영역(CA1) 및 상기 제 2 연결 영역(CA2)의 상면에는 각각 전도성 물질이 노출될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 연결 영역(CA1)에는 제 1 전극(210)이 노출되고, 상기 제 2 연결 영역(CA2)에는 제 2 기판(120)에 형성된 홀에 충진되는 전극 연결부(700)가 노출될 수 있다. 상기 제 1 연결 영역(CA1) 및 상기 제 2 연결 영역(CA2)을 통해 상기 광 경로 제어 부재는 외부의 인쇄회로기판 또는 플렉서블 인쇄회로기판과 전기적으로 연결될 수 있다.
예를 들어, 상기 제 1 연결 영역(CA1) 및 상기 제 2 연결 영역(CA2) 상에 패드부를 배치하고, 상기 패드부와 상기 인쇄회로기판 또는 플렉서블 인쇄회로기판 사이에 이방성 도전 필름(ACF) 및 이방성 도전성 페이스트(ACP) 중 적어도 하나를 포함하는 전도성 접착제를 배치하여 연결할 수 있다.
또는, 상기 제 1 연결 영역(CA1) 및 상기 제 2 연결 영역(CA2)과 상기 인쇄회로기판 또는 플렉서블 인쇄회로기판 사이에 이방성 도전 필름(ACF) 및 이방성 도전성 페이스트(ACP) 중 적어도 하나를 포함하는 전도성 접착제를 배치하여 패드보 없이 직접 연결할 수 있다.
상기 광 경로 제어 부재는 복수의 실링부를 포함할 수 있다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 상기 광 경로 제어 부재는 상기 광 경로 제어 부재의 제 1 방향으로 연장하는 제 1 실링부(510) 및 상기 광 경로 제어 부재의 제 2 방향으로 연장하는 제 2 실링부(520)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 실링부(510)는 상기 광 경로 제어 부재의 상기 제 2 방향의 양 끝단 영역에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 실링부(510는 상기 광 경로 제어 부재의 상기 제 2 방향의 일 끝단 및 타 끝단에 각각 배치될 수 있다.
또한, 상기 제 2 실링부(520)는 상기 광 경로 제어 부재의 상기 제 1 방향의 양 끝단 영역에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 실링부(520)는 상기 광 경로 제어 부재의 상기 제 1 방향의 일 끝단 및 타 끝단에 배치될 수 있다.
상기 제 1 실링부(510) 및 상기 제 2 실링부(520)는 상기 제 2 기판(120)에 형성되는 홀의 내부에 실링물질을 배치함으로써 형성될 수 있다.
한편, 상기 광 경로 제어 부재는 댐부(600)를 포함할 수 있다.
상기 댐부(600)는 상기 제 2 기판(120), 상기 제 2 전극(220), 상기 버퍼층(410), 상기 광 변환부(300)를 관통하는 홀에 댐을 형성하는 물질을 충진하여 형성할 수 있다.
상기 댐부(600)는 상기 수용부(320) 내부로 광 변환 물질(330)을 주입할 때, 상기 광 변환 물질의 주입 길이를 제어하는 물질로서, 상기 댐부(600)에 의해 상기 광 변환 물질(330)이 상기 댐의 외측 방향으로 넘치는 것을 방지할 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.
예를 들어, 상기 제 1 전극(210)과 상기 광 변환부(300) 사이에는 접착층(410)이 배치되고, 이에 의해 상기 제 1 기판(110)과 상기 광 변환부(300)가 접착될 수 있다.
또한, 상기 제 2 전극(220)과 상기 광 변환부(300) 사이에는 버퍼층(420)이 배치되고, 이에 의해 서로 다른 이종의 물질을 포함하는 상기 제 2 전극(220)과 상기 광 변환부(300)의 밀착력을 향상시킬 수 있다.
앞서 설명한 상기 홀들은 상기 버퍼층(420) 및 광 변환부(300)의 전부 또는 일부를 관통하며 형성될 수 있다. 즉, 상기 홀은 상기 제 3 방향으로 상기 제 2 기판(120), 상기 제 2 전극(220) 상기 버퍼층(420)을 관통하고, 상기 광 변환부(300)의 전부 또는 일부를 순차적으로 관통할 수 있다.
상기 광 변환부(300)는 복수의 격벽부(310) 및 수용부(320)를 포함할 수 있다. 상기 수용부(320)에는 전압의 인가에 따라 이동하는 광 변환 입자 및 광 변환 입자를 분산하는 분산액을 포함하는 광 변환 물질(330)이 배치될 수 있고, 상기 광 변환 입자에 의해 광 경로 제어 부재의 광 투과 특성이 변화될 수 있다.
또한, 상기 수용부(320)에는 상기 광 변환 물질(330)을 밀봉하는 실링부(500) 및 상기 광 변환 물질(330)을 용이하게 주입하기 위한 댐부(600)가 배치될 수 있다.
상기 수용부(320)는 일 방향으로 연장하며 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 수용부(320)는 상기 제 1 기판(110) 또는 상기 제 2 기판(120)의 제 2 방향(2A)과 대응되는 방향으로 연장할 수 있다. 즉, 상기 수용부(320)는 상기 제 1 기판(110) 또는 상기 제 2 기판(120)의 폭 방향과 대응되는 방향으로 연장하며 배치될 수 있다.
이에 따라, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 수용부(320)의 양 끝단은 각각 상기 제 1 기판(110) 또는 상기 제 2 기판(120)의 양 끝단과 마주보며 배치될 수 있다. 즉, 상기 수용부(320)의 일 끝단은 상기 제 1 기판(110) 또는 상기 제 2 기판(120)의 상기 제 2 방향(2A)의 일 끝단과 마주보며 배치되고, 상기 수용부(320)의 타 끝단은 상기 제 1 기판(110) 또는 상기 제 2 기판(120)의 상기 제 2 방향(2A)의 타 끝단과 마주보며 배치될 수 있다.
이에 따라, 상기 수용부(320)의 양 끝단은 상기 제 2 방향(2A)으로 마주보며 배치되는 상기 제 1 실링부(510)와 접촉하며 배치될 수 있고, 상기 제 2 실링부(520)와는 이격하여 배치될 수 있다.
한편, 상기 수용부(320)는 상기 제 2 돌출부까지 연장하여 배치될 수 있으며, 상기 제 2 돌출부 상의 상기 수용부(320)에는 광 변환 물질이 포함되지 않거나, 또는 광 변환 물질이 다른 수용부 영역에 비해 적게 포함될 수 있다.
한편, 도 5를 참조하면, 상기 수용부(320)는 상기 제 1 기판(110) 또는 상기 제 2 기판(120)의 제 2 방향에 대해 일정한 각도로 틸팅(tilting)되어 배치될 수 있다.
즉, 상기 수용부(320)는 상기 광 경로 제어 부재의 제 2 방향에 대해 일정한 각도로 경사지며 배치될 수 있다.
이에 따라, 상기 광 경로 제어 부재와 표시 패널이 결합하여 디스플레이 장치를 구성할 때, 광 경로 제어 부재의 수용부 패턴과 표시 패널의 화소 패턴이 중첩되어 무아레 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이에 따라, 사용자가 외부에서 디스플레이 장치를 시청할 때, 광 경로 제어 부재의 수용부 패턴 및 표시 패널의 화소 패턴의 중첩에 따른 무아레 현상에 의해 패턴이 시인되는 것을 방지할 수 있다.
이하에서는, 설명의 편의를 위해 상기 수용부가 상기 광 경로 제어 부재의 제 2 방향으로 따라 연장하며 배치되는 것을 줌심으로 설명한다.
도 6 및 도 7은 도 1의 A-A'를 따라 절단한 단면도를 도시한 도면들이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 광 변환부(300)는 격벽부(310) 및 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. 즉, 상기 제 1 기판(110) 또는 상기 제 2 기판(120) 방향에서 출사되는 광은 상기 격벽부를 투과할 수 있다.
상기 격벽부(310)와 상기 수용부(320)는 상기 제 1 기판(110) 및 상기 제 2 기판(120)의 제 2 방향(2A)으로 연장하며 배치될 수 있다. 즉, 상기 격벽부(310)와 상기 수용부(320)는 상기 제 1 기판(110) 및 상기 제 2 기판(120)의 폭 방향 또는 길이 방향으로 연장하며 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.
또한, 상기 수용부(320)는 상기 제 1 전극(210)에서 상기 제 2 전극(220) 방향으로 연장하며 폭이 좁아지는 형상으로 형성될 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 수지 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 격벽부(310)는 광 경화성 수지 물질을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 격벽부(310)는 UV 수지 또는 투명한 포토레지스트 수지를 포함할 수 있다. 또는 상기 격벽부(310)는 우레탄 수지 또는 아크릴 수지 등을 포함할 수 있다.
상기 수용부(320)는 상기 광 변환부(300)를 부분적으로 관통하여 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 수용부(320)는 상기 접착층(410)과 접촉하며 배치되고, 상기 버퍼층(420)과는 이격하며 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 수용부(320)과 상기 버퍼층(420) 사이에는 기저부(350)가 형성될 수 있다.
상기 수용부(320)에는 광 변환 입자(330a) 및 상기 광 변환 입자(330a)가 분산되는 분산액(330b)을 포함하는 광 변환 물질(330)이 배치될 수 있다.
상기 분산액(330b)은 상기 광 변환 입자(330a)를 분산시키는 물질일 수 있다. 상기 분산액(330b)은 투명한 물질을 포함할 수 있다. 상기 분산액(330b)은 비극성 용매를 포함할 수 있다. 또한, 상기 분산액(330b)은 광을 투과할 수 있는 물질을 포함할 수 있다.
상기 분산액(330b)은 저점도 물질을 포함할 수 있다. 또한, 상기 분산액(330b)은 저점도를 구현하기 위해 특정 범위의 탄소수를 가지는 물질을 포함할 수 있다.
상기 분산액(330b)에 대해서는 이하에서 상세하게 설명한다.
상기 광 변환 입자(330a)는 상기 분산액(330b) 내에 분산되어 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 복수의 광 변환 입자(330a)들은 상기 분산액(330b) 내에서 서로 이격하며 배치될 수 있다.
상기 광 변환 입자(330a)는 광을 흡수할 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 즉, 상기 광 변환 입자(330a)는 광 흡수 입자일 수 있다, 상기 광 변환 입자(330a)는 색을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 광 변환 입자(330a)는 블랙 계열의 색을 가질 수 있다. 일례로, 상기 광 변환 입자(330a)는 카본블랙 입자를 포함할 수 있다.
상기 광 변환 입자(330a)는 표면이 대전되어 극성을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 광 변환 입자(330a)은 표면이 음(-)전하로 대전될 수 있다. 이에 따라, 전압의 인가에 따라, 광 변환 입자(330a)는 상기 제 1 전극(210) 또는 상기 제 2 전극(220) 방향으로 이동될 수 있다.
상기 수용부(320)는 상기 광 변환 입자(330a)에 의해 광 투과율이 변화될 수 있다. 자세하게, 상기 수용부(320)는 상기 광 변환 입자(330a)에 의해 광 투과율이 변화되어 광 차단부 및 광 투과부로 변화될 수 있다. 즉, 상기 수용부(330a)는 상기 분산액(330b)에 내부에 배치되는 상기 광 변환 입자(330a)의 분산 및 응집에 의해 상기 수용부(320)를 통과하는 광 투과율을 변화시킬 수 있다.
예를 들어, 실시예에 따른 광 경로 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(330a)의 이동에 의해 구현될 수 있다. 즉, 광 변환 입자(330a)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(330a)는 전기영동 입자일 수 있다.
예를 들어, 외부에서 광 경로 제어 부재에 전압이 인가되지 않는 경우, 상기 수용부(320)의 상기 광 변환 입자(330a)는 상기 분산액(330b) 내에 균일하게 분산되고 이에 따라, 상기 수용부(320)는 상기 광 변환 입자(330a)에 의해 광이 차단될 수 있다. 이에 따라, 상기 제 1 모드에서는 상기 수용부(320)는 광 차단부로 구동될 수 있다.
또한, 외부에서 광 경로 제어 부재에 전압이 인가되는 경우, 상기 광 변환 입자(330a)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(330a)가 상기 수용부(320)의 일 끝단 또는 타 끝단 방향으로 이동될 수 있다. 즉, 상기 광 변환 입자(330a)는 상기 제 1 전극(210) 또는 상기 제 2 전극(220) 방향으로 이동될 수 있다.
예를 들어, 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(330a)는 분산액(330b)을 매질로 하여 제 1 전극(210) 및 상기 제 2 전극(220) 중 양극의 전극 방향으로 이동될 수 있다.
일례로, 초기 모드 또는 상기 제 1 전극(210) 및/또는 제 2 전극(220)에 전압이 인가되지 않는 경우에는 도 6에 도시되어 있듯이, 상기 광 변환 입자(330a)는 상기 분산액(330b) 내에 균일하게 분산되어 상기 수용부(320)는 광 차단부로 구동될 수 있다.
또한, 상기 제 1 전극(210) 및/또는 제 2 전극(220)에 전압이 인가되는 경우, 도 7에 도시되어 있듯이, 상기 광 변환 입자(330a)는 상기 분산액(330b) 내에서 제 2 전극(220) 방향으로 이동될 수 있다, 즉, 상기 광 변환 입자(330a)가 한쪽 방향으로 이동되고, 상기 수용부(320)는 광 투과부로 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 부재를 적용할 수 있다.
상기 광 경로 제어 부재의 최외측에는 앞서 설명한 제 2 실링부(520)가 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 광 경로 제어 부재의 제 1 방향(1A)의 최외측에는 상기 제 2 방향(2A)으로 연장하고, 서로 마주보며 배치되는 제 2 실링부(520)가 배치될 수 있다.
상기 제 2 실링부(520)는 상기 제 2 기판(120)에 형성되는 홀들의 내부에 배치될 수 있다.
예를 들어, 상기 제 2 기판(120) 상에는 상기 제 2 기판(120), 상기 제 2 전극(220), 상기 버퍼층(420) 및 상기 기저부(350) 및 상기 격벽부(310)를 포함하는 상기 광 변환부(300)를 순차적으로 관통하며 형성되는 홀이 형성되고, 상기 홀의 내부에 실링 물질을 배치하여 상기 제 2 실링부(520)를 형성할 수 있다.
이에 따라, 상기 제 2 실링부(520)는 상기 제 2 기판(120)의 측면과 접촉하며 배치될 수 있다. 또한, 상기 제 2 실링부(520)는 상기 제 2 전극(220)의 측면과 접촉하며 배치될 수 있다. 또한, 상기 제 2 실링부(520)는 상기 버퍼층(420)의 측면과 접촉하며 배치될 수 있다. 또한, 상기 제 2 실링부(520)는 상기 기저부(350)의 측면과 접촉하며 배치될 수 있다. 또한, 상기 제 2 실링부(520)는 상기 격벽부(310)의 측면과 접촉하며 배치될 수 있다.
상기 제 2 실링부(520)는 상기 광 경로 제어 부재의 측면 즉, 제 2 방향(2A)의 측면에 배치되어, 외부로부터 침투될 수 있는 불순물들이 광 변환부(300) 내부즉, 상기 광 변환 물질(330)이 배치되는 상기 수용부(320) 내부로 침투되는 것을 방지할 수 있다.
앞서 설명한 광 경로 제어 부재의 제 1 모드 및 제 2 모드로의 변환은 상기 분산액(330b) 내부에 분산되는 광 변환 입자(330a)의 이동으로 구현될 수 있다. 또한, 상기 광 변환 입자(330a)의 이동속도가 증가하면 상기 제 1 모드 및 상기 제 2 모드로의 변환 속도도 증가되어 광 경로 제어 부재의 구동 속도가 향상될 수 잇다.
상기 수용부 내부에서 상기 광 변환 입자(330a)의 이동속도는 전기영동이동도(μE) 및 응답속도(tswitching)로 계산될 수 있다.
상기 수용부에서의 광 변환 입자(330a)의 이동에 따른 전기영동이동도(μE) 및 응답속도(tswitching)은 하기의 수식들로 정의될 수 있다.
[수식 1]
Figure pat00001
[수식 2]
Figure pat00002
[수식 3]
Figure pat00003
여기서 응답시간(tswitching)이 커질수록 광 경로 제어 부재의 구동속도가 감소하고, 응답시간(tswitching)이 작아질수록 광 경로 제어 부재의 구동속도가 증가될 수 있다.
상기 수식들을 참조하면, 상기 전기영동이동도(μE)는 유전율(ε)에 비례하고, 점도(η)에 반비례하는 것을 알 수 있다.
즉, 상기 광 경로 제어 부재는 유전율이 커질수록 광 변환 입자(330a)의 이동도가 증가하고, 점도가 작아질수록 광 변환 입자(330a)의 이동도가 증가한다.
또한, 광 경로 제어 부재의 구동 속도와 관계되는 응답 시간(tswitching)은 전기영동이동도가 크고, 전압이 크고, 전극간 거리가 작을수록 작아지는 것을 알 수 있다.
결론적으로, 상기 광 경로 제어 부재의 구동 속도와 관계되는 응답 시간(tswitching)은 상기 분산액(330b)의 점도가 작고, 유전율이 커질수록 작아지고, 응답시간이 작아짐에 따라, 광 경로 제어 부재의 구송 속도는 향상될 수 있다.
즉, 광 경로 제어 부재의 구동 속도는 광 변환 물질(330)의 점도(μ) 즉, 분산액(330b)의 점도(μ)와 반비례하는 것을 알 수 있다.
즉, 분산액(330b)의 점도(μ)가 커지면, 응답시간이 증가되어 광 경로 제어 부재의 구동속도가 감소되고, 분산액(330b)의 점도(μ)가 작아지면, 응답시간이 감소되어 광 경로 제어 부재의 구동속도가 증가될 수 있다.
이에 따라, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 광 경로 제어 부재의 구동속도를 증가시키기 위해 분산액의 물질을 제어할 수 있다.
자세하게, 상기 분산액(330b)은 특정 범위의 탄소수를 가지는 물질을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 분산액(330b)은 탄소수가 2 내지 13인 물질을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 분산액(330b)은 Isopar C, Isopar E, Isopar G, Isopar H, Isopar K 및 Isopar L 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 분산액(330b)의 탄소수가 2 미만인 경우 상기 분산액(330b)이 액상으로 유지하기 어려워 광 경로 제어 부재의 광 변환 물질로 사용하기 어려울 수 있다. 또한, 상기 분산액(330b)의 탄소수가 13을 초과하는 경우, 상기 분산액(330b)의 점도가 증가되고, 이에 따라, 응답시간의 증가로 광 경로 제어 부재의 구동 속도가 저하될 수 있다.
자세하게, 상기 분산액(330b)은 상기 탄소수가 2 내지 13인 범위에서 0.5 cP 내지 3 cP 범위의 저점도를 가질 수 있다.
이에 따라, 상기 분산액(330b)을 포함하는 광 경로 제어 부재는 저점도의 분산액을 포함함에 따라, 상기 광 경로 제어 부재의 전기영동 이동도를 증가시키고, 응답시간을 감소시켜, 전체적인 구동속도를 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 분산액(330b)이 저점도를 가지므로, 상기 분산액의 유동성이 증가되므로, 상기 수용부(320) 내부에 상기 분산액(330b)을 포함하는 분산액을 충진할 때 충진속도를 향상시킬 수 있으므로 공정 효율을 향상시킬 수 있다.
한편, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 2 이상의 물질을 포함하는 분산액을 포함할 수 있다.
자세하게, 상기 광 경로 제어 부재는 앞서 설명한 2 내지 13 범위의 탄소수를 가지는 제 1 용매 및 유전율(F/m)이 5 내지 10인 제 2 용매를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 용매와 상기 제 2 용매는 서로 다른 점도를 가질 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 용매의 점도는 상기 제 2 용매의 점도보다 작을 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 1 용매의 점도는 0.5cP 내지 5cP 일 수 있다. 또한, 상기 제 2 용매의 점도는 1cP 내지 30cP 일 수 있다.
상기 범위 내에서 상기 제 1 용매와 상기 제 2 용매의 점도 차이는 0.5cP 내지 29cP일 수 있다.
자세하게, 상기 제 2 용매는 분산액 전체에 대해 1 중량% 내지 10 중량%만큼 포함될 수 있다. 상기 제 2 용매가 상기 분산액 전체에 대해 1 중량% 미만으로 포함되는 경우, 고유전에 따른 전기영동이동도의 증가를 구현하기 어렵고, 상기 제 2 용매가 상기 분산액 전체에 대해 10 중량%를 초과하는 경우, 상기 분산액의 점도가 증가되어 응답시간이 증가되어 광 경로 제어 부재의 구동 속도가 저하될 수 있다.
이하, 실시예들 및 비교예들에 따른 광 경로 제어 부재의 분산액의 점도에 따른 전기영동이동도의 측정을 통하여 본 발명을 좀더 상세하게 설명한다. 이러한 실시예는 본 발명을 좀더 상세하게 설명하기 위하여 예시로 제시한 것에 불과하다. 따라서 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다
여이서, 상기 전기영동이동도의 측정은 상기 광 경로 제어 부재에 전압을 인가한 후, 수용부의 광 투과율이 10%에서 35%까지 걸리는 시간으로 측정하였다.
실시예 1
앞서 설명한 광 경로 제어 부재를 제조하였다.
이때, 상기 수용부 내부에 배치되는 광 변환 물질의 분산액의 점도는 1.4 였다.
이어서, 상기 광 경로 제어 부재에 전압을 인가한 후, 수용부의 광 투과율이 10%에서 35%까지 걸리는 시간을 측정하였다.
실시예 2
상기 분산액의 점도를 2.4로 하였다는 점을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 광 경로 제어 부재를 제조하였다.
이어서, 상기 광 경로 제어 부재에 전압을 인가한 후, 수용부의 광 투과율이 10%에서 35%까지 걸리는 시간을 측정하였다.
비교예 1
상기 분산액의 점도를 3.2로 하였다는 점을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 광 경로 제어 부재를 제조하였다.
이어서, 상기 광 경로 제어 부재에 전압을 인가한 후, 수용부의 광 투과율이 10%에서 35%까지 걸리는 시간을 측정하였다.
실시예1 실시예2 비교예1
도달시간(s) 1.9 3.7 6
표 1 및 도 8을 참조하면, 실시예 1 및 실시예 2에 따른 광 경로 제어 부재는 비교예1에 따른 광 경로 제어 부재에 비해 수용부의 광 투과율이 10%에서 35%까지 걸리는 시간이 작은 것을 알 수 있다.
즉, 실시예 1 및 실시예 2에 따른 광 경로 제어 부재는 비교예 1에 따른 광 경로 제어 부재에 비해 분산액의 점도가 작으므로 전기영동이동도가 커져서 광 변환 입자의 이동 속도가 증가하고, 이에 따라 광 투과율의 변환속도가 빨라지는 것을 알 수 있다.
탄소수에 따른 분산액의 점도 측정
앞서 설명한 광 경로 제어 부재를 제조하기 위한 분산액을 준비하였다.
이어서, 상기 분산액 물질의 탄소수에 따른 분산액의 점도를 측정하였다.
탄소수 평균 탄소수 점도
실시예 3 7~10 9 0.69
실시예 4 7~10 9 0.82
실시예 5 10~12 11 1.47
실시예 6 11~12 12 1.80
실시예 7 11~13 12 1.86
실시예 8 11~13 12 2.11
비교예 2 14~19 17 13.26
표 2를 참조하면, 실시예 3 내지 실시예 8의 분산액은 비교예 2의 분산액에 비해 탄소수사 적은 물질을 포함한다.
또한, 실시예 3 내지 실시예 8의 분산액은 비교예 2의 분산액에 비해 점도가 낮은 것을 알 수 있다.
즉, 실시예 3 내지 실시예 8의 분산액을 포함하는 광 경로 제어 부재는 비교예 2의 분산액을 포함하는 광 경로 제어 부재에 비해 점도가 낮으므로, 광 경로 제어 부재의 구동속도를 향상시킬 수 있는 것을 알 수 있다.
실시예 9
앞서 설명한 광 경로 제어 부재를 제조하였다.
이때, 상기 수용부 내부에 배치되는 광 변환 물질의 분산액은 1 용매 및 제 2 용매를 포함하였다.
이때, 상기 제 1 용매는 점도는 0.5cP 내지 5cp인 물질을 포함하였고, 제 2 용매는 상기 제 1 용매보다 점도가 높은 물질을 포함하였다.
자세하게, 상기 제 2 용매는 상기 제 1 용매의 점도보다 0.5cP 내지 29cP 만큼 높은 점도를 가지는 물질을 포함하였다.
이때, 상기 제 2 용매는 상기 분산액 전체에 대해 3중량% 포함하였다.
이어서, 상기 분산액의 점도를 측정하였다.
실시예 10
상기 제 2 용매를 상기 분산액 전체에 대해 5중량% 포함하였다는 점을 제외하고는 실시예 9와 동일하게 광 경로 제어 부재를 제조하였다.
이어서, 상기 분산액의 점도를 측정하였다.
실시예 11
상기 제 2 용매를 상기 분산액 전체에 대해 9중량% 포함하였다는 점을 제외하고는 실시예 9와 동일하게 광 경로 제어 부재를 제조하였다.
이어서, 상기 분산액의 점도를 측정하였다.
비교예 3
상기 제 2 용매를 상기 분산액 전체에 대해 20중량% 포함하였다는 점을 제외하고는 실시예 9와 동일하게 광 경로 제어 부재를 제조하였다.
이어서, 상기 분산액의 점도를 측정하였다.
비교예 4
상기 제 2 용매를 상기 분산액 전체에 대해 80중량% 포함하였다는 점을 제외하고는 실시예 9와 동일하게 광 경로 제어 부재를 제조하였다.
이어서, 상기 분산액의 점도를 측정하였다.
비교예 5
상기 제 2 용매를 상기 분산액 전체에 대해 100중량% 포함 즉, 상기 분산액이 제 2 용매만을 포함하였다는 점을 제외하고는 실시예 9와 동일하게 광 경로 제어 부재를 제조하였다.
이어서, 상기 분산액의 점도를 측정하였다.
도 9를 참조하면, 실시예 9 내지 실시예 11에 따른 광 경로 제어 부재의 분산액은 비교예 3 내지 비교예 5에 따른 광 경로 제어 부재의 분산액에 비해 점도가 낮은 것을 알 수 있다.
즉, 실시예 9 내지 실시예 11에 따른 광 경로 제어 부재의 분산액은 비교예 5 즉, 고유전율 용매만을 포함하는 제 2 용매만을 분산액으로 사용하는 경우에 비해 점도가 낮은 것을 알 수 있다.
이에 따라, 실시예 9 내지 실시예 11에 따른 광 경로 제어 부재는 분산액의 유전율이 높아지면서, 점도도 함께 감소할 수 있으므로, 광 경로 제어 부재의 수용부 내부에서 전기영동이동도를 증가시키고, 이에 따라 광 경로 제어 부재의 전체적인 구동 속도를 향상시킬 수 있다.
이하. 도 10 내지 도 14를 참조하여, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재가 적용되는 표시 장치 및 디스플레이 장치를 설명한다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재(1000)는 표시 패널(2000) 상에 또는 하부에 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 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 광 경로 제어 부재는 상기 액정 패널의 하부에 형성될 수 있다. 즉, 액정 패널에서 사용자가 바라보는 면이 상기 액정 패널의 상부로 정의할 때, 상기 광 경로 제어 부재는 상기 액정 패널의 하부에 배치될 수 있다. 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 블랙전해질가 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 유닛(3000)을 더 포함할 수 있다.
즉, 도 10과 같이 상기 광 경로 제어 부재는 상기 액정 패널의 하부 및 상기 백라이트 유닛(3000)의 상부에 배치되어, 상기 광 경로 제어 부재는 상기 백라이트 유닛(3000)과 상기 표시 패널(2000) 사이에 배치될 수 있다.
또는, 도 11과 같이 상기 표시 패널(2000)이 유기발광 다이오드 패널인 경우, 상기 광 경로 제어 부재는 상기 유기발광 다이오드 패널의 상부에 형성될 수 있다. 즉, 유기발광 다이오드 패널에서 사용자가 바라보는 면이 상기 유기발광 다이오드 패널의 상부로 정의할 때, 상기 광 경로 제어 부재는 상기 유기발광 다이오드 패널의 상부에 배치될 수 있다. 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 유기발광 다이오드 패널인 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 제 1 기판(110)의 일면과 접착될 수 있다. 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 기능층(1300)은 상기 광 경로 제어 부재의 제 1 기판(110)과 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.
또한, 도면에서는 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 광 변환부가 상기 제 2 기판의 외측면과 평행 또는 수직한 방향으로 도시 되었으나, 상기 광 변환부는 상기 제 2 기판의 외측면과 일정 각도 경사지게 형성할 수도 있다. 이를 통해 상기 표시 패널과 상기 광 경로 제어 부재 사이에 발생하는 무아레 현상을 줄일 수 있다.
도 12 내지 도 14를 참조하면, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 다양한 디스플레이 장치에 적용될 수 있다.
도 12 내지 도 14를 참조하면, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 디스플레이를 표시하는 디스플레이 장치에 적용될 수 있다.
예를 들어, 도 12와 같이 광 경로 제어 부재에 전원이 인가되는 경우, 상기 수용부가 광 투과부로 기능하여, 디스플레이 장치가 공개 모드로 구동될 수 있고, 도 13과 같이 광 경로 제어 부재에 전원이 인가되지 않는 경우에는 상기 수용부가 광 차단부로 기능하여, 디스플레이 장치가 차광 모드로 구동될 수 있다.
이에 따라, 사용자가 전원의 인가에 따라 디스플레이 장치를 프라이버시 모드 또는 일반 모드로 용이하게 구동할 수 있다.
상기 백라이트 유닛 또는 자발광 소자에서 출사되는 광은 상기 제 1 기판에서 상기 제 2 기판 방향으로 이동할 수 있다. 또는, 상기 백라이트 유닛 또는 자발광 소자에서 출사되는 광은 상기 제 2 기판에서 상기 제 1 기판 방향으로도 이동할 수 있다.
또한, 도 14를 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 (9)

  1. 제 1 기판;
    상기 제 1 기판 상에 배치되는 제 1 전극;
    상기 제 1 기판 상에 배치되는 제 2 기판;
    상기 제 2 기판 하에 배치되는 제 2 전극; 및
    상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 사이에 배치되는 광 변환부를 포함하고,
    상기 광 변환부는 교대로 배치되는 복수의 격벽부 및 복수의 수용부를 포함하고,
    상기 수용부에는 분산액 및 상기 분산액 내부에 분산되는 복수의 광 변환 입자를 포함하는 광 변환 물질이 배치되고,
    상기 분산액은 2 내지 13의 탄소수를 가지는 물질을 포함하는 광 경로 제어 부재.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 분산액의 점도는 0.5 cP 내지 3 cP인 광 경로 제어 부재.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 분산액은 제 1 용매 및 제 2 용매를 포함하고,
    상기 제 1 용매는 2 내지 13의 탄소수를 가지는 물질을 포함하고,
    상기 제 2 용매는 5 내지 10의 유전율(F/m)을 가지고,
    상기 제 1 용매는 상기 제 2 용매보다 많은 중량%로 포함되는 광 경로 제어 부재.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제 2 용매는 상기 분산액 전체에 대해 1 중량% 내지 10 중량%로 포함되는 광 경로 제어 부재.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 제 1 용매의 점도는 상기 제 2 용매의 점도보다 작고,
    상기 제 1 용매와 상기 제 2 용매의 점도 차이는 0.5 내지 29 cP인 광 경로 제어 부재.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판은 제 1 방향 및 상기 제 1 방향과 다른 방향인 제 2 방향을 포함하고,
    상기 수용부는 상기 제 2 방향에 대해 틸팅되어 배치되는 광 경로 제어 부재.
  7. 표시 패널 및 터치 패널 중 적어도 하나의 패널을 포함하는 패널; 및
    상기 패널 상에 또는 하에 배치되는 제 1 항 내지 제 5항 중 어느 한 항의 광 경로 제어 부재를 포함하는 디스플레이 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 패널은 백라이트 유닛 및 액정 표시 패널을 포함하고,
    상기 광 경로 제어 부재는 상기 백라이트 유닛과 상기 액정 표시 패널 사이에 배치되고,
    상기 백라이트 유닛에서 출사되는 광은 상기 제 1 기판에서 상기 제 2 기판 방향으로 이동하는 디스플레이 장치.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 패널은 유기발광 다이오드 패널을 포함하고,
    상기 광 경로 제어 부재는 상기 유기발광 다이오드 패널 상에 배치되고,
    상기 패널에서 출사되는 광은 상기 제 1 기판에서 상기 제 2 기판 방향으로 이동하는 디스플레이 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2024005361A1 (ko) * 2022-06-27 2024-01-04 엘지이노텍 주식회사 광 경로 제어 부재 및 이를 포함하는 디스플레이 장치

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WO2024005361A1 (ko) * 2022-06-27 2024-01-04 엘지이노텍 주식회사 광 경로 제어 부재 및 이를 포함하는 디스플레이 장치

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