KR20240021465A - 광 경로 제어 부재 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 - Google Patents
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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 수용부 및 격벽부를 포함하고, 상기 수용부의 내부에는 분산액 및 상기 분산액에 분산되는 광 변환 입자를 포함하는 광 변환 물질이 배치되고, 상기 격벽부는 상기 격벽부의 장폭인 제 1 폭 및 상기 격벽부의 단폭인 제 2 폭이 정의되고, 상기 수용부는 상기 수용부의 장폭인 제 3 폭 및 상기 수용부의 단폭인 제 4 폭이 정의되고, 상기 제 3 폭은 상기 제 2 폭보다 크다.
Description
실시예는 광 경로 제어 부재 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 관한 것이다.
광 경로 제어 부재는 광원으로부터 출사되는 광의 경로 및 투과율을 변화하는 차광 필름이다. 광 경로 제어 부재는 휴대폰, 노트북, 태블릿 PC, 차량용 네비게이션, 차량용 터치 등에 사용되는 표시장치인 디스플레이 패널의 전면에 부착되어 사용될 수 있다. 즉, 상기 광 경로 제어 부재는 디스플레이 패널에 부착되고, 광의 출사 각도를 조절하여 프라이버시 용도로 사용될 수 있다.
또한, 상기 광 경로 제어 부재는 차량이나 건물의 창문 등에 사용되어 외부 광을 일부 차폐하여 눈부심을 방지하거나, 외부에서 내부가 보이지 않도록 하는데도 사용할 수 있다. 즉, 상기 광 경로 제어 부재는 차량이나 건물 창문의 외부에 부착되고, 광의 투과율을 조절하여 프라이버시 용도로 사용될 수 있다.
이러한 광 경로 제어 부재는 광 변환부 내부에 광 변환 입자를 포함하는 광 변환 물질을 충진하고, 광 변환 입자의 분산 및 응집에 의해 광 변환부가 광 투과부 및 광 차단부로 변화되면 동작될 수 있다.
즉, 상기 광 경로 제어 부재는 상기 광 변환 입자가 수용되는 수용부에서는 광의 투과율이 변화하고, 수용되지 않는 격벽부에서는 광이 투과한다.
따라서, 상기 광 경로 제어 부재는 수용부와 격벽부의 크기에 따라 광의 투과율이 변화한다.
한편, 상기 광 경로 제어 부재와 관련된 기술로서, 한국공개공보 KR10-2022-0032758이 개시되어 있다.
실시예는 향상된 광 변환 특성을 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 수용부 및 격벽부를 포함하고, 상기 수용부의 내부에는 분산액 및 상기 분산액에 분산되는 광 변환 입자를 포함하는 광 변환 물질이 배치되고, 상기 격벽부는 상기 격벽부의 장폭인 제 1 폭 및 상기 격벽부의 단폭인 제 2 폭이 정의되고, 상기 수용부는 상기 수용부의 장폭인 제 3 폭 및 상기 수용부의 단폭인 제 4 폭이 정의되고, 상기 제 3 폭은 상기 제 2 폭보다 크다.
실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 설정된 범위 및 대소 관계를 가지는 격벽부 및 수용부를 포함한다.
이에 따라, 상기 광 경로 제어 부재가 프라이버시 모드로 구동할 때, 상기 광 경로 제어 부재의 차광 특성을 향상시킬 수 있다. 즉, 상기 격벽부의 단폭을 작게 형성하여 상기 격벽부를 통해 투과되는 광량이 감소되므로, 광 경로 제어 부재의 프라이버시 모드에서 차광 특성이 향상될 수 있다.
또한, 상기 광 경로 제어 부재가 공개 모드로 구동할 때, 상기 광 경로 제어 부재의 투과 특성을 향상시킬 수 있다. 즉, 상기 격벽부의 장폭은 크게 형성하고, 수용부의 단폭은 작게 형성하여 상기 격벽부 및 상기 수용부를 통해 투과되는 광량이 증가되므로, 광 경로 제어 부재의 공개 모드에서 광 투과 특성이 향상될 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 사시도를 도시한 도면이다.
도 2 내지 도 4는 도 1의 A-A'를 절단한 단면도를 도시한 도면들이다.
도 5는 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 모드를 설명하기 위한 도면이다.
도 6 내지 도 8은 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 광 변환부의 다양한 형상을 설명하기 위한 도면들이다.
도 9 내지 도 13은 실시예에 따른 광 경로 제어 부재가 적용되는 디스플레이 장치의 일 실시예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 2 내지 도 4는 도 1의 A-A'를 절단한 단면도를 도시한 도면들이다.
도 5는 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 모드를 설명하기 위한 도면이다.
도 6 내지 도 8은 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 광 변환부의 다양한 형상을 설명하기 위한 도면들이다.
도 9 내지 도 13은 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 포함 할 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 경우 뿐만 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, 도면들을 참조하여 실시예에 따른 광 경로 제어 부재를 설명한다.
도 1 내지 도 5는 실시예에 따른 광 경로 제어 부재를 설명하기 위한 도면들이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재(1000)는 제 1 기판(110), 제 2 기판(120), 제 1 전극(210), 제 2 전극(220), 광 변환부(300)를 포함한다.
상기 제 1 기판(110)은 상기 제 1 전극(210)을 지지한다. 또한, 상기 제 2 기판(120)은 상기 제 2 전극(220)을 지지한다. 상기 제 1 기판(110) 및 상기 제 2 기판(120)은 리지드(rigid)하거나 또는 플렉서블(flexible)할 수 있다.
또한, 상기 제 1 기판(110) 및 상기 제 2 기판(120) 중 적어도 하나의 기판은 투명하다. 예를 들어, 상기 제 1 기판(110) 및 상기 제 2 기판(120) 중 적어도 하나의 기판은 광을 투과할 수 있는 투명 기판을 포함할 수 있다.
상기 제 1 기판(110) 및 상기 제 2 기판(120) 중 적어도 하나의 기판은 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) 및 상기 제 2 기판(120) 중 적어도 하나의 기판은 유연한 특성을 가지는 플렉서블(flexible) 기판일 수 있다.
또한, 상기 제 1 기판(110) 및 상기 제 2 기판(120) 중 적어도 하나의 기판은 커브드(curved) 또는 벤디드(bended) 기판일 수 있다. 즉, 상기 제 1 기판(110) 및 상기 제 2 기판(120) 중 적어도 하나의 기판을 포함하는 광 경로 제어 부재도 플렉서블, 커브드 또는 벤디드 특성을 가지도록 형성될 수 있다. 이로 인해, 실시예에 따른 광경로 제어 부재는 다양한 디자인으로 변경이 가능하다.
상기 제 1 기판(110) 및 상기 제 2 기판(120)은 제 1 방향(1D), 제 2 방향(2D) 및 제 3 방향(3D)으로 연장된다.
자세하게, 상기 제 1 기판(110) 및 상기 제 2 기판(120)은 상기 제 1 기판(110) 및 상기 제 2 기판(120)의 길이 또는 폭 방향과 대응하는 제 1 방향(1D), 상기 제 1 방향(1D)과 다른 방향으로 연장하고, 상기 제 1 기판(110) 및 상기 제 2 기판(120)의 길이 또는 폭 방향과 대응되는 제 2 방향(2D) 및 상기 제 1 방향(1D) 및 상기 제 2 방향(2D)과 다른 방향으로 연장하고, 상기 제 1 기판(110) 및 상기 제 2 기판(120)의 두께 방향과 대응되는 제 3 방향(3D)을 포함한다.
예를 들어, 상기 제 1 방향(1D)은 상기 제 1 기판(110) 및 상기 제 2 기판(120)의 길이 방향으로 정의될 수 있고, 상기 제 2 방향(2D)은 상기 제 1 방향(1D)과 수직한 제 1 기판(110) 및 상기 제 2 기판(120)의 폭 방향으로 정의될 수 있고, 상기 제 3 방향(3D)은 제 1 기판(110) 및 상기 제 2 기판(120)의 두께 방향으로 정의될 수 있다. 또는, 상기 제 1 방향(1D)은 상기 제 1 기판(110) 및 상기 제 2 기판(120)의 폭 방향으로 정의될 수 있고, 상기 제 2 방향(2D)은 상기 제 1 방향(1D)과 수직한 제 1 기판(110) 및 상기 제 2 기판(120)의 길이 방향으로 정의될 수 있고, 상기 제 3 방향(3D)은 제 1 기판(110) 및 상기 제 2 기판(120)의 두께 방향으로 정의될 수 있다.
이하에서는, 설명의 편의를 위해 상기 제 1 방향(1D)을 상기 제 1 기판(110) 및 상기 제 2 기판(120)의 길이 방향으로, 상기 제 2 방향(2D)을 상기 제 1 기판(110) 및 상기 제 2 기판(120)의 폭 방향으로, 상기 제 3 방향(3D)을 상기 제 1 기판(110) 및 상기 제 2 기판(120)의 두께 방향으로 설명한다.
상기 제 1 기판(110) 및 상기 제 2 기판(120)은 설정된 범위의 두께를 가진다. 예를 들어, 상기 제 1 기판(110) 및 상기 제 2 기판(120)은 각각 25㎛ 내지 150㎛의 두께를 가질 수 있다.
상기 제 1 전극(210)은 상기 제 1 기판(110)의 일면 상에 배치된다. 자세하게, 상기 제 1 전극(210)은 상기 제 1 기판(110)의 상면 상에 배치된다. 즉, 상기 제 1 전극(210)은 상기 제 1 기판(110)과 상기 제 2 기판(120) 사이에 배치된다.
또한, 상기 제 2 전극(220)은 상기 제 2 기판(120)의 일면 상에 배치된다. 자세하게, 상기 제 2 전극(220)은 상기 제 2 기판(120)의 하면 상에 배치된다. 즉, 상기 제 2 전극(220)은 상기 제 1 기판(110)과 상기 제 2 기판(120) 사이에 배치되고, 상기 제 1 전극(210)과 마주보며 배치된다.
상기 제 1 전극(210) 및 상기 제 2 전극(220) 중 적어도 하나의 전극은 투명한 전도성 물질을 포함한다. 예를 들어, 상기 제 1 전극(210) 및 상기 제 2 전극(220) 중 적어도 하나의 전극은 약 80% 이상의 광 투과율을 가지는 전도성 물질을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제 1 전극(210) 및 상기 제 2 전극(220) 중 적어도 하나의 전극은 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) 및 상기 제 2 전극(220)은 각각 약 10㎚ 내지 약 300㎚의 두께를 가질 수 있다.
또는, 상기 제 1 전극(210) 및 상기 제 2 전극(220) 중 적어도 하나의 전극은 저저항을 구현하기 위해 다양한 금속을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 전극(210) 및 상기 제 2 전극(220) 중 적어도 하나의 전극은 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.
또한, 상기 제 1 전극(210) 및 상기 제 2 전극(220) 중 적어도 하나의 전극은 메쉬 형상의 전극으로 형성될 수도 있다.
이에 따라, 상기 제 1 전극(210) 및 상기 제 2 전극(220) 중 적어도 하나의 전극이 금속을 포함하여도, 외부에서 전극이 시인되지 않아 시인성이 향상된다. 또한, 상기 개구부들에 의해 광 투과율이 증가되어, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 휘도가 향상된다.
상기 제 1 전극(210) 및 상기 제 2 전극(220)은 각각 상기 제 1 기판(110) 및 상기 제 2 기판(120)의 일면의 전면 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 전극(210) 및 상기 제 2 전극(220)은 각각 상기 제 1 기판(110) 및 상기 제 2 기판(120)의 일면 상에 면 전극으로 배치될 수 있다.
또는, 상기 제 1 전극(210) 및 상기 제 2 전극(220)은 각각 상기 제 1 기판(110) 및 상기 제 2 기판(120)의 일면 상에 패턴 전극으로 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 1 전극(210) 및 상기 제 2 전극(220)은 각각 상기 제 1 기판(110) 및 상기 제 2 기판(120)의 일면 상에 서로 이격하는 복수의 패턴 전극으로 배치될 수 있다.
상기 제 1 기판(110) 및 상기 제 2 기판(120)은 각각 돌출부를 포함한다. 상기 제 1 기판(110)의 제 1 돌출부 및 상기 제 2 기판(120)의 제 2 돌출부에는 각각 외부의 인쇄회로기판 또는 플렉서블 인쇄회로기판과 연결되는 연결 영역이 형성된다.
자세하게, 상기 제 1 돌출부에는 제 1 연결 영역(CA1)이 배치되고, 상기 제 2 돌출부에는 제 2 연결 영역(CA2)이 배치된다.
상기 제 1 연결 영역(CA1) 및 상기 제 2 연결 영역(CA2)의 상면에서는 각각 전도성 물질이 노출된다. 예를 들어, 상기 제 1 연결 영역(CA1)에는 제 1 전극(210)이 노출되고, 상기 제 2 연결 영역(CA2)에는 제 2 전극(220)이 노출된다.
이에 의해, 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 연결된다.
상기 광 변환부(300)는 상기 제 1 기판(110)과 상기 제 2 기판(120) 사이에 배치된다. 자세하게, 상기 광 변환부(300)는 상기 제 1 전극(210)과 상기 제 2 전극(220) 사이에 배치된다.
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 배치되고, 상기 접착층 및/또는 버퍼층에 의해 상기 제 1 기판(110), 상기 제 2 기판(120) 및 상기 광 변환부(300)가 접착된다.
예를 들어, 상기 제 1 전극(210)과 상기 광 변환부(300) 사이에는 버퍼층(410)이 배치되고, 이에 의해 서로 다른 이종의 물질을 포함하는 상기 제 1 전극(210)과 상기 광 변환부(300)의 밀착력을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 제 1 전극(210)과 상기 광 변환부(300) 사이에는 접착층(420)이 배치되고, 이에 의해 상기 제 2 기판(110)과 상기 광 변환부(300)가 접착될 수 있다.
상기 광 변환부(300)는 복수의 격벽부(310) 및 수용부(320)를 포함한다. 상기 수용부(320)에는 전압의 인가에 따라 이동하는 광 변환 입자 및 광 변환 입자를 분산하는 분산액을 포함하는 광 변환 물질(330)이 배치된다. 상기 광 경로 제어 부재는 상기 광 변환 입자에 의해 광 투과 특성이 변화된다. 자세하게, 상기 광 경로 제어 부재는 상기 광 변환 입자의 이동에 의해 광 투과율이 변화된다.
도 2 내지 도 4는 도 1의 A-A' 영역을 절단한 단면도를 도시한 도면들이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 광 변환부(300)는 격벽부(310) 및 수용부(320)를 포함한다.
상기 격벽부(310)는 수용부를 구획하는 격벽 영역으로 정의된다. 즉, 상기 격벽부(310)는 복수의 수용부를 구획하는 격벽 영역으로서 광을 투과한다. 즉, 상기 제 1 기판(110) 또는 상기 제 2 기판(120) 방향에서 출사되는 광은 상기 격벽부를 투과한다.
상기 격벽부(310)와 상기 수용부(320)는 서로 다른 폭으로 배치된다. 예를 들어, 상기 수용부(320)의 폭은 상기 격벽부(320)의 폭보다 크다.
또한, 상기 수용부(320)는 상기 제 2 전극(220)에서 상기 제 1 전극(210) 방향으로 연장하며 폭이 좁아진다.
상기 격벽부(310)와 상기 수용부(320)는 서로 교대로 배치된다. 자세하게, 상기 격벽부(310)와 상기 수용부(320)는 서로 번갈아가며 배치된다. 즉, 각각의 격벽부(310)는 서로 인접하는 상기 수용부(320)들 사이에 배치되고, 각각의 수용부(320)는 서로 인접하는 상기 격벽부(310)들 사이에 배치된다.
상기 격벽부(310)는 투명한 물질을 포함한다. 상기 격벽부(310)는 광을 투과할 수 있는 물질을 포함한다.
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 형성된다. 이에 따라, 상기 수용부(320)는 상기 접착층(410)과 접촉하며 배치되고, 상기 버퍼층(420)과는 이격하며 배치된다.
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 배치된다.
상기 분산액(330b)은 상기 광 변환 입자(330a)를 분산시킨다. 상기 분산액(330b)은 투명한 물질을 포함한다. 상기 분산액(330b)은 비극성 용매를 포함할 수 있다. 또한, 상기 분산액(330b)은 광을 투과할 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 분산액(330b)은 할로카본(Halocarbon)계 오일, 파라핀계 오일 및 이소프로필 알콜 중 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.
상기 광 변환 입자(330a)는 상기 분산액(330b) 내에 분산된다. 자세하게, 상기 복수의 광 변환 입자(330a)들은 상기 분산액(330b) 내에서 서로 이격하며 배치된다.
상기 광 변환 입자(330a)는 광을 흡수할 수 있는 물질을 포함한다. 즉, 상기 광 변환 입자(330a)는 광 흡수 입자이다, 상기 광 변환 입자(330a)는 색을 가진다. 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 가진다. 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 이동된다.
상기 수용부(320)는 상기 광 변환 입자(330a)에 의해 광 투과율이 변화된다. 자세하게, 상기 수용부(320)는 상기 광 변환 입자(330a)에 의해 광 투과율이 변화되어 광 차단부 및 광 투과부로 변화된다. 즉, 상기 수용부(330a)는 상기 광 변환 입자(330a)의 분산 및 응집에 의해 상기 수용부(320)를 통과하는 광의 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 변화된다.
자세하게, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 제 1 모드에서 광 차단부가 된다. 즉, 상기 제 1 기판(110)에서 상기 제 2 기판(120) 방향으로 광이 출사될 때, 상기 광의 투과율이 감소한다. 이에 의해, 상기 광 경로 제어 부재는 프라이버시 모드로 구동된다.
또한, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 제 2 모드에서 광 투과부가 된다. 즉, 상기 제 1 기판(110)에서 상기 제 2 기판(120) 방향으로 광이 출사될 때, 상기 광의 투과율이 증기한다. 이에 의해, 상기 광 경로 제어 부재는 공개 모드로 구동된다.
상기 제 1 모드에서 제 2 모드로의 전환 즉, 상기 수용부(320)가 광 차단부에서 광 투과부로의 변환되는 것은 상기 광 변환 입자(330a)의 이동에 의해 구현된다. 즉, 광 변환 입자(330a)는 표면에 전하를 가지고 있고, 전하의 특성에 따라 전압의 인가에 따라 양전압이 인가되는 제 1 전극 또는 제 2 전극 방향으로 이동될 수 있다.
예를 들어, 도 2와 같이 외부에서 광 경로 제어 부재에 전압이 인가되지 않는 경우, 상기 수용부(320)의 상기 광 변환 입자(330a)는 상기 분산액(330b) 내에 균일하게 분산된다. 이에 따라, 상기 광 경로 제어 부재는 상기 광이 투과될 수 있는 영역이 작아지고, 이에 의해 광 경로 제어 부재의 광 투과율이 감소된다. 이에 따라, 상기 광 경로 제어 부재는 도 5의 (a)와 같이 프라이버시 모드로 구동된다.
또한, 도 3과 같이 외부에서 광 경로 제어 부재에 전압이 인가되는 경우, 상기 수용부(320)의 상기 광 변환 입자(330a)는 이동한다. 예를 들어, 상기 제 1 전극(210)에는 음(-) 전극이 인가되고, 상기 제 2 전극(220)에는 양(+) 전극이 인가된다. 이에 따라, 상기 음전하를 가지는 상기 광 변환 입자(330a)는 상기 제 2 전극(220) 방향으로 이동한다. 이에 따라, 상기 광 경로 제어 부재는 상기 광이 투과될 수 있는 영역이 작아지고, 이에 의해 광 경로 제어 부재의 광 투과율이 감소된다. 이에 따라, 상기 광 경로 제어 부재는 도 5의 (a)와 같이 프라이버시 모드로 구동된다.
또는, 도 4와 같이 외부에서 광 경로 제어 부재에 전압이 인가되는 경우, 상기 수용부(320)의 상기 광 변환 입자(330a)는 이동한다. 예를 들어, 상기 제 1 전극(210)에는 양(+) 전극이 인가되고, 상기 제 2 전극(220)에는 음(-) 전극이 인가된다. 이에 따라, 상기 음전하를 가지는 상기 광 변환 입자(330a)는 상기 제 1 전극(210) 방향으로 이동한다. 이에 따라, 상기 광 경로 제어 부재는 상기 광이 투과될 수 있는 영역이 커지고, 이에 의해 광 경로 제어 부재의 광 투과율이 증가된다. 이에 따라, 상기 광 경로 제어 부재는 도 5의 (b)와 같이 공개 모드로 구동된다.
이에 따라, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는, 사용자의 주변 환경 등에 따라 2가지 모드로 구동된다. 따라서, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 사용자의 요구에 따라 두 가지 모드로 구현 가능하므로, 사용자의 환경 등에 따라 구애받지 않고, 다양한 환경에서 광 경로 부재를 사용할 수 있다.
실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 격벽부(310) 및 수용부(320)는 설정된 범위의 크기를 가진다.
상기 격벽부(310)는 제 1 폭(w1) 및 제 2 폭(w2)을 가진다. 상기 제 1 폭(w1)은 상기 격벽부(310)의 장폭이고, 상기 제 2 폭(w2)은 상기 격벽부(310)의 단폭이다. 상기 제 1 폭(w1)은 상기 제 1 전극(210)과 인접한 상기 격벽부(310)의 폭이고, 상기 제 2 폭(w2)은 상기 제 2 전극(220)과 인접한 상기 격벽부(310)의 폭이다.
또한, 상기 수용부(320)는 제 3 폭(w3) 및 제 4 폭(w4)을 가진다. 상기 제 3 폭(w3)은 상기 수용부(320)의 장폭이고, 상기 제 4 폭(w4)은 상기 수용부(320)의 단폭이다. 상기 제 3 폭(w3)은 상기 제 2 전극(220)과 인접한 상기 수용부(320)의 폭이고, 상기 제 4 폭(w4)은 상기 제 1 전극(210)과 인접한 상기 수용부(320)의 폭이다.
상기 제 3 폭(w3)은 상기 제 2 폭(w2)의 크기와 다르다. 자세하게, 상기 제 3 폭(w3)은 상기 제 2 폭(w2)보다 크다.
즉, 상기 제 2 전극(220)과 인접한 상기 수용부(320)의 제 3 폭(w3)은 상기 제 2 전극(220)과 인접한 상기 격벽부(310)의 제 2 폭(w2)보다 크다.
이에 따라, 상기 광 경로 제어 부재가 프라이버시 모드로 구동할 때, 상기 광 경로 제어 부재의 차광 특성을 향상시킬 수 있다. 즉, 상기 수용부(320)의 제 3 폭(w3)이 상기 격벽부(310)의 제 2 폭(w2)보다 크므로, 상기 제 2 전극 방향으로 이동하는 광 변환 입자(330a)의 폭이 커질 수 있다. 따라서, 상기 광 경로 제어 부재가 프라이버시 모드로 구동할 때 상기 제 1 기판(110)에서 상기 제 2 기판(120) 방향으로 투과되는 광 투과율을 효과적으로 감소시킬 수 있다.
또한, 상기 격벽부(310)의 제 1 폭(w1)과 제 2 폭(w2)은 설정된 범위의 비율을 가질 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 폭(w1)과 제 2 폭(w2)의 비율(w1:w2)는 9:1 이상일 수 있다.
이에 따라, 상기 광 경로 제어 부재가 프라이버시 모드로 구동할 때, 상기 광 경로 제어 부재의 차광 특성을 향상시킬 수 있다. 즉, 상기 격벽부(310)의 제 2 폭(w2)이 매우 작게 형성되므로, 상기 제 2 폭(w2)을 통해 투과되는 광량을 감소시킬 수 있다. 따라서, 상기 광 경로 제어 부재가 프라이버시 모드로 구동할 때 상기 제 1 기판(110)에서 상기 제 2 기판(120) 방향으로 투과되는 광 투과율을 효과적으로 감소시킬 수 있다.
또한, 상기 광 경로 제어 부재가 공개 모드로 구동할 때, 상기 광 경로 제어 부재의 투과 특성을 향상시킬 수 있다. 즉, 상기 격벽부(310)의 제 1 폭(w1)이 매우 크게 형성되므로, 상기 제 1 폭(w1)을 통해 투과되는 광량을 증가시킬 수 있다. 따라서, 상기 광 경로 제어 부재가 공개 모드로 구동할 때 상기 제 1 기판(110)에서 상기 제 2 기판(120) 방향으로 투과되는 광 투과율을 효과적으로 증가시킬 수 있다.
이하, 도 6 내지 도 8을 참조하여, 다양한 실시예에 따른 광 경로 제어 부재를 설명한다.
도 6을 참조하면, 상기 수용부(320)의 단폭은 매우 작게 형성될 수 있다. 자세하게, 상기 수용부(320)의 제 4 폭(w4)은 0에 가깝게 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 수용부(320)의 제 4 폭(w4)은 0일 수 있다. 또는, 상기 수용부(320)의 제 4 폭(w4)은 0 초과 내지 1㎛ 이하일 수 있다. 또한, 상기 제 4 폭(w4)은 상기 제 2 폭(w)보다 작을 수 있다.
상기 수용부(320)의 단폭 부분은 상기 광 경로 제어 부재가 공개 모드로 구동할 때, 광 변환 입자(330a)가 이동하는 영역이다. 이에 따라, 상기 수용부(320)의 단폭 부분이 커지면, 상기 광 경로 제어 부재의 공개 모드에서 광이 투과하는 영역이 감소하여 광 투과율이 감소할 수 있다.
따라서, 상기 수용부(320)의 제 4 폭(w4)을 0에 가깝게 형성하면, 상기 광 경로 제어 부재의 공개 모드에서 광이 투과하는 영역이 증가할 수 있다. 이에 따라, 상기 수용부(320)의 제 4 폭(w4)은 0 내지 1㎛ 이하일 수 있고, 이에 따라, 광 경로 제어 부재의 공개 모드에서 광 투과율을 향상시킬 수 있다.
도 7을 참조하면, 상기 격벽부(310)의 단폭은 매우 작게 형성될 수 있다. 자세하게, 상기 격벽부(310)의 제 2 폭(w2)은 1㎛ 내지 2㎛일 수 있다.
상기 격벽부(310)의 단폭 부분은 상기 광 경로 제어 부재가 프라이버시 모드로 구동할 때, 광이 투과되는 영역이다. 이에 따라, 상기 격벽부(310)의 단폭 부분이 커지면, 상기 광 경로 제어 부재의 프라이버시 모드에서 광이 투과하는 영역이 증가하여 광 투과율이 증가할 수 있다.
따라서, 상기 격벽부(310)의 제 2 폭(w2)을 설정된 범위로 형성하여 상기 광 경로 제어 부재가 프라이버시 모드로 구동할 때 광이 투과되는 영역을 감소할 수 있다. 자세하게, 상기 격벽부(310)의 제 2 폭(w2)이 2㎛을 초과하는 경우, 상기 격벽부(310)의 단폭 크기의 증가로 인해 상기 광 경로 제어 부재가 프라이버시 모드로 구동할 때 차광 특성이 감소할 수 있다. 또한, 상기 격벽부(310)의 제 2 폭(w2)이 1㎛ 미만인 경우, 상기 광 변환부(300)와 상기 접착층(420)의 접착 특성이 감소되어 광 경로 제어 부재의 신뢰성이 감소될 수 있다.
도 8을 참조하면, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 접착층(420)이 생략될 수 있다. 이에 따라, 상기 광 변환부(300)는 상기 제 2 전극(220)과 직접 접촉하며 배치된다.
자세하게, 상기 제 1 기판(110) 및 상기 제 2 기판(120)은 리지드한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 기판(110) 및 상기 제 2 기판(120)은 유리를 포함할 수 있다.
이에 따라, 상기 제 1 기판(110), 상기 제 1 전극(210), 상기 광 변환부(300), 상기 제 2 기판(120) 및 상기 제 2 전극(220)은 상기 광 경로 제어 부재의 외부에서 에지 영역을 실링하여 결합될 수 있다. 또는, 상기 제 1 기판(110), 상기 제 1 전극(210), 상기 광 변환부(300), 상기 제 2 기판(120) 및 상기 제 2 전극(220)은 상기 광 경로 제어 부재의 외부에서 결합 부재를 통해 결합될 수 있다.
이때, 상기 제 1 기판(110) 및 상기 제 2 기판(120)이 리지드한 물질로 형성되므로 에지 실링 또는 기구적 결합에 의해서도 상기 제 1 기판(110) 및 상기 제 2 기판(120)이 손상되지 않고, 안정적으로 결합될 수 있다.
이에 따라, 상기 광 경로 제어 부재는 접착층을 생략할 수 있으므로, 광 경로 제어 부재의 두께가 감소될 수 있다.
실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 설정된 범위 및 대소 관계를 가지는 격벽부 및 수용부를 포함한다.
이에 따라, 상기 광 경로 제어 부재가 프라이버시 모드로 구동할 때, 상기 광 경로 제어 부재의 차광 특성을 향상시킬 수 있다. 즉, 상기 격벽부의 단폭을 작게 형성하여 상기 격벽부를 통해 투과되는 광량이 감소되므로, 광 경로 제어 부재의 프라이버시 모드에서 차광 특성이 향상될 수 있다.
또한, 상기 광 경로 제어 부재가 공개 모드로 구동할 때, 상기 광 경로 제어 부재의 투과 특성을 향상시킬 수 있다. 즉, 상기 격벽부의 장폭은 크게 형성하고, 수용부의 단폭은 작게 형성하여 상기 격벽부 및 상기 수용부를 통해 투과되는 광량이 증가되므로, 광 경로 제어 부재의 공개 모드에서 광 투과 특성이 향상될 수 있다.
앞서 설명한 실시예에 따른 광 경로 제어 부재(1000)는 표시 패널 상에 또는 하부에 배치될 수 있다.
상기 표시 패널은 제 1 베이스 기판 및 제 2 베이스 기판을 포함할 수 있다. 상기 표시 패널은 박막트랜지스터(Thin Film Transistor,TFT)와 화소전극을 포함하는 제 1 배이스 기판과 컬러필터층들을 포함하는 제 2 베이스 기판이 액정층을 사이에 두고 합착된 구조로 형성될 수 있다.
또한, 상기 표시 패널은 박막트랜지스터, 칼라필터 및 블랙전해질이 제 1 베이스 기판에 형성되고, 제 2 베이스 기판이 액정층을 사이에 두고 상기 제 1 베이스 기판과 합착되는 COT(color filter on transistor)구조의 액정표시패널일 수도 있다. 즉, 상기 제 1 베이스 기판 상에 박막 트랜지스터를 형성하고, 상기 박막 트랜지스터 상에 보호막을 형성하고, 상기 보호막 상에 컬러필터층을 형성할 수 있다. 또한, 상기 제 1 베이스 기판에는 상기 박막 트랜지스터와 접촉하는 화소전극을 형성한다. 이때, 개구율을 향상하고 마스크 공정을 단순화하기 위해 블랙전해질을 생략하고, 공통 전극이 블랙전해질의 역할을 겸하도록 형성할 수도 있다.
상기 표시 패널이 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. 즉, 상기 광 경로 제어 부재는 상기 액정 패널의 하부 및 상기 백라이트 유닛의 상부에 배치되어, 상기 광 경로 제어 부재는 상기 백라이트 유닛과 상기 표시 패널 사이에 배치될 수 있다.
또는, 상기 표시 패널이 유기발광 표시패널인 경우, 상기 광 경로 제어 부재는 상기 유기발광 표시패널의 상부에 형성될 수 있다. 즉, 유기발광 표시패널에서 사용자가 바라보는 면이 상기 유기발광 표시패널의 상부로 정의할 때, 상기 광 경로 제어 부재는 상기 유기발광 표시패널의 상부에 배치될 수 있다. 상기 표시 패널은 별도의 광원이 필요하지 않은 자발광 소자를 포함할 수 있다. 상기 표시 패널은 제 1 베이스 기판 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 베이스 기판을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 광 경로 제어 부재와 상기 표시 패널 사이에는 편광판이 더 배치될 수 있다. 상기 편광판은 선 편광판 또는 외광 반사 방지 편광판 일 수 있다. 예를 들면, 상기 표시 패널이 액정표시패널인 경우, 상기 편광판은 선 편광판일 수 있다. 또한, 상기 표시 패널이 유기발광 다이오드 패널인 경우, 상기 편광판은 외광 반사 방지 편광판 일 수 있다.
또한, 상기 광 경로 제어 부재 상에는 반사 방지층 또는 안티글레어 등의 추가적인 기능층이 더 배치될 수 있다.
또한, 상기 표시 패널과 광 경로 제어 부재 사이에는 터치 패널이 더 배치될 수 있다.
도 9 내지 도 13을 참조하면, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 다양한 디스플레이 장치에 적용될 수 있다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 디스플레이를 표시하는 디스플레이 장치에 적용될 수 있다.
예를 들어, 도 9와 같이 광 경로 제어 부재가 공개 모드로 구동되면 디스플레이 장치는 공개 모드로 구동될 수 있고, 도 10와 같이 광 경로 제어 부재가 프라이버시 모드로 구동되면 디스플레이 장치는 프라이버시 모드로 구동될 수 있다.
이에 따라, 사용자는 전원의 인가에 따라 디스플레이 장치를 공개 모드 또는 프라이버시 모드로 용이하게 구동할 수 있다.
또한, 도 11 내지 도 13을 참조하면, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재가 적용되는 디스플레이 장치는 차량의 내부, 외부 및 건물의 창문에도 적용될 수 있다.
예를 들어, 도 11과 같이 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, 도 12와 같이 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 건물의 창문(10)에 적용될 수 있다. 이에 따라, 상기 창문(10)을 투과하는 광의 양을 제어할 수 있다.
또한, 도 13과 같이 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 차량의 썬루프(20), 전면유리(30) 또는 좌우 유리(40)에 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 (11)
- 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 수용부 및 격벽부를 포함하고,
상기 수용부의 내부에는 분산액 및 상기 분산액에 분산되는 광 변환 입자를 포함하는 광 변환 물질이 배치되고,
상기 격벽부는 상기 격벽부의 장폭인 제 1 폭 및 상기 격벽부의 단폭인 제 2 폭이 정의되고,
상기 수용부는 상기 수용부의 장폭인 제 3 폭 및 상기 수용부의 단폭인 제 4 폭이 정의되고,
상기 제 3 폭은 상기 제 2 폭보다 큰 광 경로 제어 부재. - 제 1항에 있어서,
상기 제 1 폭과 상기 제 2 폭의 비율(제1폭:제2폭)은 9:1 이상인 광 경로 제어 부재. - 제 1항에 있어서,
상기 제 4 폭은 상기 제 2 폭보다 작은 광 경로 제어 부재. - 제 1항에 있어서,
상기 제 4 폭은 0인 광 경로 제어 부재. - 제 1항에 있어서,
상기 제 4 폭은 0 초과 내지 1㎛ 이하인 광 경로 제어 부재. - 제 1항에 있어서,
상기 제 2 폭은 1㎛ 내지 2㎛ 이하인 광 경로 제어 부재. - 제 1항에 있어서,
상기 광 변환부와 상기 제 2 전극 사이에 배치되는 접착층을 더 포함하는 광 경로 제어 부재. - 제 1항에 있어서,
상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판은 유리를 포함하고,
상기 광 변환부와 상기 제 2 전극은 직접 접촉하는 광 경로 제어 부재. - 표시 패널 및 터치 패널 중 적어도 하나를 포함하는 패널; 및
상기 패널 상에 또는 하에 배치되는 제 1 항 또는 제 4항의 광 경로 제어 부재를 포함하는 디스플레이 장치. - 제 9항에 있어서,
상기 패널은 백라이트 유닛 및 액정 표시 패널을 포함하고,
상기 광 경로 제어 부재는 상기 백라이트 유닛과 상기 액정 표시 패널 사이에 배치되는 디스플레이 장치. - 제 9항에 있어서,
상기 패널은 유기발광 다이오드 패널을 포함하고,
상기 광 경로 제어 부재는 상기 유기발광 다이오드 패널 상에 배치되는 디스플레이 장치.
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