WO2021054686A1 - 전기영동 입자 및 이를 포함하는 광 경로 제어 부재 - Google Patents

전기영동 입자 및 이를 포함하는 광 경로 제어 부재 Download PDF

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WO2021054686A1
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Definitions

  • the embodiment relates to electrophoretic particles having improved dispersion stability and driving speed, and a light path control member including the same.
  • the shading film blocks the transmission of light from the light source, and is attached to the front of the display panel, which is a display device used for mobile phones, notebook computers, tablet PCs, vehicle navigation, and vehicle touch, and the incident angle of light when the display transmits the screen. It is used for the purpose of expressing clear image quality at the viewing angle required by the user by adjusting the viewing angle of light according to the method.
  • the shading film may be used for windows of vehicles or buildings to partially shield external light to prevent glare or to prevent the interior from being seen from the outside.
  • the light shielding film may be a light path control member that blocks light in a specific direction and transmits light in a specific direction by controlling a movement path of light. Accordingly, by controlling the transmission angle of light by the light shielding film, it is possible to control the viewing angle of the user.
  • such a light-shielding film is a light-shielding film that can always control the viewing angle regardless of the surrounding environment or the user's environment, and a switchable light-shielding film that allows the user to turn on-off the viewing angle control according to the surrounding environment or the user's environment. Can be distinguished.
  • the light absorption rate and the moving speed of the electrophoretic particles included in the light-shielding pattern are also related to the characteristics of the light-shielding film.
  • the driving characteristics of the switchable light-shielding film are changed, and the thickness of the switchable light-shielding film can be controlled according to the light absorption rate of the electrophoretic particles.
  • the embodiment is to provide an electrophoretic particle having an improved moving speed and light absorption rate and a light path control member including the same by increasing the surface roughness of the core in the electrophoretic particle formed in a core and shell structure.
  • the electrophoretic particles according to the embodiment include carbon black, and the electrophoretic particles include a core portion; And a shell portion disposed surrounding the outer surface of the core portion, wherein a protrusion portion is formed on the surface of the core portion, the core portion has a chromaticity index of 2 or less, and the core portion has a light absorption rate of 90% to 99%,
  • the particle diameter of the electrophoretic particles is 50 nm to 800 nm.
  • At least one of a groove and a protrusion is formed on a surface of a core portion constituting the electrophoretic particle, thereby increasing a surface roughness of the core portion. Accordingly, it is possible to increase the specific surface area of the core portion without reducing the particle size of the core portion.
  • FIG. 1 is a view showing a cross-sectional view of an electrophoretic particle according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a view showing a perspective view of the core of the electrophoretic particle according to the embodiment.
  • 3 to 5 are views showing a scanning electron micrograph (SEM) of carbon black particles according to Examples and Comparative Examples.
  • FIG. 6 is a view showing a perspective view of a light path control member to which electrophoretic particles according to an embodiment are applied.
  • FIG. 7 and 8 are views respectively showing perspective views of a first substrate and a first electrode, and a second substrate and a second electrode of an optical path control member according to an exemplary embodiment.
  • 9 to 14 are views illustrating various cross-sectional views of an optical path control member according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 15 are views illustrating a perspective view of a first substrate of an optical path control member according to another exemplary embodiment.
  • FIG. 16 are views illustrating a perspective view of a second substrate of an optical path control member according to another exemplary embodiment.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view taken along area A-A' of FIG. 15, illustrating a cross-sectional view in which a first electrode is disposed on a first substrate.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view taken along area B-B' of FIG. 16, illustrating a cross-sectional view in which a second electrode is disposed on a second substrate according to the first embodiment.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view taken along area A-A' of FIG. 15, illustrating another cross-sectional view in which a first electrode is disposed on a first substrate.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view taken along area B-B' of FIG. 16, illustrating another cross-sectional view in which a second electrode is disposed on a second substrate.
  • 21 and 28 are views illustrating various cross-sectional views of an optical path control member according to another exemplary embodiment.
  • 29 is a diagram illustrating a cross-sectional view of a display device to which an optical path control member according to an exemplary embodiment is applied.
  • FIGS. 30 and 31 are diagrams for describing an embodiment of a display device to which an optical path control member according to the embodiment is applied.
  • first, second, A, B, (a), and (b) may be used in describing the constituent elements of the embodiment of the present invention. These terms are only for distinguishing the constituent element from other constituent elements, and are not limited to the nature, order, or order of the constituent element by the term.
  • a component when a component is described as being'connected','coupled' or'connected' to another component, the component is not only directly connected, coupled, or connected to the other component, but also the component and It may also include a case of being'connected','coupled' or'connected' due to another component between the other components.
  • top (top) or bottom (bottom) is one as well as when the two components are in direct contact with each other. It also includes the case where the above other component is formed or disposed between the two components.
  • optical path control member described below is for a switchable optical path control member that drives in various modes according to the movement of electrophoretic particles by application of a voltage.
  • the electrophoretic particles may be formed in a multilayer structure.
  • the electrophoretic particles 10 may be formed in a core-shell structure. That is, the electrophoretic particles may include a core portion 11 and a shell portion 12 disposed surrounding the core portion 11.
  • the core part 11 may include a black material.
  • the core part 11 may include a material that absorbs light.
  • the core part 11 may include at least one of carbon black, copper oxide, zinc oxide, aniline black, and activated carbon.
  • the core part 11 may include carbon black.
  • a pattern may be formed on the surface of the core part 11.
  • a plurality of patterns for increasing the surface roughness of the core portion 11 may be formed on the surface of the core portion 11.
  • These patterns may be defined as at least one of a groove and a protrusion formed on the surface of the core part 11. That is, the surface of the core portion 11 is not formed smoothly, and the surface may be formed to have a constant roughness by grooves and/or protrusions. That is, a plurality of grooves may be formed on the surface of the core portion 11, a plurality of protrusions may be formed, or a plurality of grooves and a plurality of protrusions may be formed.
  • the grooves and/or protrusions formed on the surface of the core portion 11 may be formed on the surface of the core portion 11 with irregular intervals, non-uniform sizes and shapes. That is, the surface of the core portion 11 may be formed in an uneven shape, an uneven pattern shape, or the like by the grooves and/or protrusions.
  • the grooves and/or protrusions formed on the surface of the core portion 11 may be formed in various ways.
  • a spherical surface shape may be formed on the core part 11 by chemical etching the surface of the core part 11 using an alkali solution or the like.
  • a plurality of nanoparticles for example, a plurality of nano-sized carbon black particles are aggregated to form the core part 11, thereby forming the core part 11
  • the shape may be formed as a whole uneven shape.
  • the grooves and/or protrusions formed on the surface of the core portion 11 may increase the surface roughness of the core portion 11.
  • the specific surface area of the core portion 11 may be increased by grooves and/or protrusions formed on the surface of the core portion 11. That is, while maintaining the particle diameter of the core portion 11, the specific surface area of the core portion 11 can be increased. That is, compared to a core portion having the same size of particle diameter, the core portion 11 may have a larger specific surface area of the core portion by the pattern.
  • the specific surface area of the core portion 11 may be about 200 m2/g to 650 m2/g.
  • the particle diameter of the core portion 11 is 50 nm to 800 nm, and in this case, the specific surface area of the core portion 11 may be about 200 m 2 /g to 650 m 2 /g.
  • the particle diameter of the core part 11 may be 200 nm to 300 nm.
  • This increase in the specific surface area increases the coating area of the shell portion to be described below, thereby improving dispersion safety and moving speed of the electrophoretic particles.
  • the core portion 11 may increase the light absorption rate of the core portion and decrease the light reflectance by a plurality of grooves and/or protrusions formed on the surface of the core portion.
  • the light reflectance may be reduced while increasing the absorption rate of light incident on the electrophoretic particle by the plurality of grooves and/or protrusions formed in the core part 11.
  • the core portion 11 may improve the chromaticity index (L*) of the core portion by grooves and/or protrusions formed on the surface of the core portion.
  • the surface of the core part 11 may be modified by a surface treatment process.
  • the surface of the core part 11 is modified before shell coating, so that it can be divided into a core 11a and a surface treatment layer 11b.
  • the shell portion 12 described above is formed on the outer surface of the core portion 11. That is, a polymer material constituting the shell part 12 may be coated on the outer surface of the core part 11.
  • the shell part 12 may be formed through a silane coating, and the surface of the core part 11 may be substituted with a hydroxyl group (-OH) or a carboxyl group (-COOH) that is easily reactive with a sealant coupling agent. .
  • the surface of the core part 11 is modified by being substituted with a hydroxyl group (-OH) or a carboxyl group (-COOH), and the shell part 12 is formed through a silane coating on the surface of the core part 11.
  • the surface of the core part 11 may be modified by various methods. For example, by putting the core portion 11 containing the carbon black in an acidic solution such as acetic acid, and reacting the acidic solution and the surface of the core portion, the surface of the core portion 11 is converted into a hydroxyl group (-OH). Can be substituted.
  • an acidic solution such as acetic acid
  • the core portion 11 whose surface is substituted with the hydroxyl group (-OH) is put in oleic acid, and the core portion is subjected to an esterification reaction of the core portion and the oleic acid.
  • the surface of the part 11 may be substituted with a carboxyl group (-COOH).
  • the shell portion 12 is coated on the surface of the core portion 11 to impart a surface charge to the electrophoretic particles.
  • a silane coupling agent is coated on the surface of the core portion whose surface is substituted with a hydroxyl group or a carboxyl group
  • the shell portion 12 may be coated on the surface of the core portion 11 due to a reaction between a silane and a hydroxyl group or a silane and a carboxyl group.
  • the electrophoretic particles can have dispersion stability in the dispersion, and can be moved in a specific polarity direction in the dispersion when a voltage is applied by the surface charge.
  • the silane coating on which the shell portion is formed may be related to a specific surface area of the core portion 11. That is, as the specific surface area of the core part 11 increases, the area in which the silane can be coated may increase in proportion thereto.
  • the electrophoretic particles according to the embodiment may increase the specific surface area of the core part 11, and accordingly, increase the coating area of the shell part 12 coated on the surface of the core part 11. Accordingly, by increasing the area of the shell portion 12 coated on the surface of the core portion 11, it is possible to increase dispersibility and surface charge characteristics by the shell portion.
  • the carbon black particles were etched on the surface of the carbon black particles using an alkali solution.
  • FIG. 3 is a view showing a scanning electron micrograph of carbon black particles whose surface is etched by a chemical etching method.
  • the surface of the carbon black particles was modified.
  • the carbon black particles were reacted with an acidic solution such as acetic acid, and the surface of the carbon black particles was substituted with a hydroxyl group (-OH).
  • the carbon black particles were reacted with a silane coupling agent to form a charge coating layer on the surface of the carbon black particles to prepare electrophoretic particles.
  • a plurality of nano carbon black particles were aggregated to form carbon black.
  • FIG. 4 is a view showing a scanning electron micrograph of carbon black particles formed by agglomerating nano carbon black particles.
  • the surface of the carbon black particles was modified in the same manner as in Example 1, and then a charge coating layer was formed on the surface of the carbon black particles to prepare electrophoretic particles.
  • Spherical carbon black particles having no pattern formed on the surface were prepared.
  • FIG. 5 is a view showing a scanning electron micrograph of spherical carbon black particles in which a surface pattern is not formed.
  • the surface of the carbon black particles was modified in the same manner as in Example 1, and then a charge coating layer was formed on the surface of the carbon black particles to prepare electrophoretic particles.
  • the electrophoretic particles according to Examples 1 and 2 have a light absorption rate of 90% or more, that is, 90% to 99%, and a light reflectance of 10% or less in the visible light wavelength range of 400 nm to 700 nm. Able to know.
  • the electrophoretic particles according to Example 1 and Example 2 have a smaller chromaticity index (L) value than the electrophoretic particles according to the comparative example, that is, Example 1 and implementation. It can be seen that the electrophoretic particles according to Example 2 are close to black compared to the electrophoretic particles according to the Comparative Example. That is, it can be seen that the electrophoretic particles according to the embodiment have a chromaticity index of 2 or less. In detail, it can be seen that the electrophoretic particles according to the embodiment have a chromaticity index of 2 or less. In more detail, it can be seen that the electrophoretic particles have a chromaticity index of 0 to 2.
  • the same light-shielding effect can be realized while reducing the amount of electrophoretic particles added to the dispersion.
  • the electrophoretic particles according to Examples 1 and 2 are improved in optical density and chromaticity index, only a smaller amount of electrophoretic particles is required, so the light conversion unit of the optical path control member to which the electrophoretic particles are applied By reducing the thickness, it is possible to reduce the overall thickness of the light path control member.
  • the optical path control member includes a first substrate 110, a second substrate 120, a first electrode 210, a second electrode 220, and a light conversion unit. It may include (300).
  • the first substrate 110 may support the first electrode 210.
  • the first substrate 110 may be rigid or flexible.
  • the first substrate 110 may be transparent.
  • the first substrate 110 may include a transparent substrate capable of transmitting light.
  • the first substrate 110 may include glass, plastic, or a flexible polymer film.
  • flexible polymer films include polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (PC), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS), and polymethylmethacrylic.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PC polycarbonate
  • ABS acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer
  • PMMA Polymethyl Methacrylate
  • PEN Polyethylene Naphthalate
  • PES Polyether Sulfone
  • COC Cyclic Olefin Copolymer
  • Triacetylcellulose (TAC) film polyvinyl alcohol
  • Polyvinyl alcohol, PVA polyimide
  • PI polyimide
  • PS polystyrene
  • the first substrate 110 may be a flexible substrate having a flexible characteristic.
  • the first substrate 110 may be a curved or bent substrate. That is, the optical path control member including the first substrate 110 may also be formed to have a flexible, curved or bent characteristic. For this reason, the optical path control member according to the embodiment may be changed into various designs.
  • the first substrate 110 may have a thickness of about 1 mm or less.
  • the first electrode 210 may be disposed on one surface of the first substrate 110.
  • the first electrode 210 may be disposed on the upper surface of the first substrate 110. That is, the first electrode 210 may be disposed between the first substrate 110 and the second substrate 120.
  • the first electrode 210 may include a transparent conductive material.
  • the first electrode 210 may include indium tin oxide, indium zinc oxide, copper oxide, tin oxide, and zinc oxide.
  • It may include a metal oxide such as titanium oxide (titanium oxide).
  • the first electrode 210 may be disposed on the first substrate 110 in a film shape.
  • the light transmittance of the first electrode 210 may be about 80% or more.
  • the first electrode 210 may have a thickness of about 10 nm to about 50 nm.
  • the first electrode 210 may include various metals to implement low resistance.
  • the first electrode 210 is chromium (Cr), nickel (Ni), copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag), molybdenum (Mo). It may include at least one metal of gold (Au), titanium (Ti), and alloys thereof.
  • the first electrode 210 may include a plurality of conductive patterns.
  • the first electrode 210 may include a plurality of mesh lines crossing each other and a plurality of mesh openings formed by the mesh lines.
  • the first electrode 210 includes a metal
  • visibility may be improved because the first electrode is not visually recognized from the outside.
  • the luminance of the light path control member according to the embodiment may be improved.
  • the second substrate 120 may be disposed on the first substrate 110.
  • the second substrate 120 may be disposed on the first electrode 210 on the first substrate 110.
  • the second substrate 120 may include a material capable of transmitting light.
  • the second substrate 120 may include a transparent material.
  • the second substrate 120 may include the same material as or similar to the first substrate 110 described above.
  • the second substrate 120 may include glass, plastic, or a flexible polymer film.
  • flexible polymer films include polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (PC), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS), and polymethylmethacrylic.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PC polycarbonate
  • ABS acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer
  • PMMA Polymethyl Methacrylate
  • PEN Polyethylene Naphthalate
  • PES Polyether Sulfone
  • COC Cyclic Olefin Copolymer
  • Triacetylcellulose (TAC) film polyvinyl alcohol
  • Polyvinyl alcohol, PVA polyimide
  • PI polyimide
  • PS polystyrene
  • the second substrate 120 may be a flexible substrate having flexible characteristics.
  • the second substrate 120 may be a curved or bent substrate. That is, the optical path control member including the second substrate 120 may also be formed to have a flexible, curved or bent characteristic. For this reason, the optical path control member according to the embodiment may be changed into various designs.
  • the second substrate 120 may have a thickness of about 1 mm or less.
  • the second electrode 220 may be disposed on one surface of the second substrate 120.
  • the second electrode 220 may be disposed on the lower surface of the second substrate 120. That is, the second electrode 220 may be disposed on a surface of the second substrate 120 facing the first substrate 110. That is, the second electrode 220 may be disposed facing the first electrode 210 on the first substrate 110. That is, the second electrode 220 may be disposed between the first electrode 210 and the second substrate 120.
  • the second electrode 220 may include a transparent conductive material.
  • the second electrode 220 may include indium tin oxide, indium zinc oxide, copper oxide, tin oxide, and zinc oxide. , It may include a metal oxide such as titanium oxide (titanium oxide).
  • the second electrode 220 may be disposed on the first substrate 110 in a film shape.
  • the light transmittance of the second electrode 220 may be about 80% or more.
  • the second electrode 220 may have a thickness of about 10 nm to about 50 nm.
  • the second electrode 220 may include various metals to implement low resistance.
  • the first electrode 120 is chromium (Cr), nickel (Ni), copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag), molybdenum (Mo). It may include at least one metal of gold (Au), titanium (Ti), and alloys thereof.
  • the second electrode 220 may include a plurality of conductive patterns.
  • the second electrode 220 may include a plurality of mesh lines crossing each other and a plurality of mesh openings formed by the mesh lines.
  • the second electrode 220 includes a metal
  • visibility may be improved because the second electrode is not visually recognized from the outside.
  • the luminance of the light path control member according to the embodiment may be improved.
  • the light conversion unit 300 may be disposed between the first substrate 110 and the second substrate 120. In detail, the light conversion unit 300 may be disposed between the first electrode 210 and the second electrode 220.
  • the light conversion unit 300 may include a partition wall portion 310 and an accommodating portion 320.
  • the partition wall part 310 may be defined as a partition wall area that divides the plurality of receiving parts 320, and the receiving part 320 is defined as an area that changes into a light blocking part and a light transmitting part according to the application of a voltage. Can be.
  • the partition wall portion 310 and the receiving portion 320 may be alternately disposed with each other.
  • the partition wall portion 310 and the receiving portion 320 may be disposed to have different widths.
  • the width of the partition wall portion 310 may be greater than the width of the receiving portion 320.
  • the partition wall portion 310 and the receiving portion 320 may be alternately disposed with each other.
  • the partition wall portion 310 and the receiving portion 320 may be alternately disposed with each other. That is, each partition wall portion 310 may be disposed between the receiving portions 320 adjacent to each other, and each receiving portion 320 may be disposed between the partition wall portions 310 adjacent to each other.
  • the partition 310 may include a transparent material.
  • the partition 310 may include a material capable of transmitting light.
  • the partition wall portion 310 may include a resin material.
  • the partition 310 may include a photo-curable resin material.
  • the partition 310 may include a UV resin or a transparent photoresist resin.
  • the partition wall portion 310 may include a urethane resin or an acrylic resin.
  • the partition wall portion 310 may transmit light incident on one of the first substrate 110 or the second substrate 120 toward another substrate.
  • light may be emitted from a lower direction of the first substrate 110 and light may be incident on the first substrate 110. Transmitted and transmitted light may be moved toward the second substrate 120.
  • the receiving part 320 may include a dispersion liquid 320a and the electrophoretic particles 10 described above. Specifically, the dispersion liquid 320a is filled in the receiving part 320, and in the dispersion liquid 320a A plurality of electrophoretic particles 10 may be dispersed.
  • the dispersion liquid 320a may be a material that disperses the electrophoretic particles 10.
  • the dispersion liquid 320a may include a transparent material.
  • the dispersion liquid 320a may contain a non-polar solvent.
  • the dispersion liquid 320a may include a material capable of transmitting light.
  • the dispersion 320a may include at least one of halocarbon oil, paraffin oil, and isopropyl alcohol.
  • the electrophoretic particles 10 may be dispersed and disposed in the dispersion liquid 320a.
  • the plurality of electrophoretic particles 10 may be disposed to be spaced apart from each other in the dispersion liquid 320a.
  • the electrophoretic particles 10 may have a particle diameter of about 50 nm to about 800 nm. Preferably, the electrophoretic particles 10 may have a particle diameter of about 200 nm to about 300 nm. When the particle diameter of the electrophoretic particles 10 is less than about 50 nm, the electrophoretic particles 10 may be aggregated to reduce dispersion safety, and the particle diameter of the electrophoretic particles 10 may exceed about 800 nm. In this case, the moving speed in the dispersion may decrease due to an increase in the mass of the electrophoretic particles.
  • the electrophoretic particles 10 increase the specific surface area of the core portion, thereby increasing the coating area of the polymer charge coating layer coated on the core portion, thereby maintaining the particle diameter of the electrophoretic particles 10, while dispersing It is possible to realize safety and increased movement speed.
  • the driving speed of the optical path member may be defined by Equation 1 below
  • the moving speed of the electrophoretic particles in the dispersion may be defined by Equation 2 below.
  • the driving speed of the optical path control member increases as the moving speed of the electrophoretic particles increases, and the moving speed of the electrophoretic particles is proportional to the amount of surface charge.
  • the electrophoretic particles may increase the surface charge amount of the electrophoretic particles by increasing the coating area of the polymer charge coating layer which is related to the surface charge amount due to the increase in the specific surface area of the core.
  • the moving speed of the electrophoretic particles is increased, and the driving speed of the optical path control member to which the electrophoretic particles are applied can be shortened.
  • Light transmittance of the receiving part 320 may be changed by the electrophoretic particles 10.
  • the light transmittance of the receiving part 320 is changed by the electrophoretic particles 10 to be changed into a light blocking part and a light transmitting part.
  • the optical path member according to the embodiment is changed from a first mode to a second mode or from a second mode to a first mode by a voltage applied to the first electrode 210 and the second electrode 220 Can be.
  • the receiving unit 320 in the first mode, may be a light blocking unit, and light of a specific angle may be blocked by the receiving unit 320. That is, the viewing angle of the user as viewed from the outside may be narrowed.
  • the receiving unit 320 in the second mode, the receiving unit 320 becomes a light transmitting unit, and the light path control member according to the embodiment is in the partition 310 and the receiving unit 320. All of them can be transmitted through light. That is, the viewing angle of the user as viewed from the outside may be widened.
  • the conversion from the first mode to the second mode that is, the conversion of the receiving part 320 from the light blocking part to the light transmitting part, will be implemented by the movement of the electrophoretic particles 10 of the receiving part 320. I can.
  • the receiving part 320 may be electrically connected to the first electrode 210 and the second electrode 220.
  • the electrophoretic particles 10 of the receiving part 320 are uniformly dispersed in the dispersion liquid 320a, and accordingly, the receiving part is subjected to the electrophoresis. Light may be blocked by the particles 10. Accordingly, in the first mode, the accommodating part 320 may be driven as a light blocking part.
  • the electrophoretic particles 10 may be moved.
  • the electrophoretic particles 10 may be moved in the direction of one end or the other end of the receiving part 320 by the voltage transmitted through the first electrode 210 and the second electrode 220. I can. That is, the electrophoretic particles 10 may move toward the first electrode or the second electrode.
  • the electrophoretic particles 10 in a charged state may be moved in the direction of the (+) electrode of the first electrode 210 and the second electrode 220 using the dispersion 320a as a medium.
  • the electrophoretic particles 10 are the dispersion ( It is uniformly distributed in 320a) so that the receiving part 320 may be driven as a light blocking part.
  • the electrophoretic particle 10 is the dispersion solution 320a.
  • the light absorbing particles 320b may be moved in one direction, and the receiving part 320 may be driven as a light transmitting part.
  • the optical path control member according to the embodiment may be driven in two modes depending on the user's surrounding environment. That is, when the user desires light transmission only at a specific viewing angle, the receiving unit is driven as a light blocking unit, or in an environment where the user requires a wide viewing angle and high luminance, the receiving unit may be driven as a light transmitting unit by applying voltage. I can.
  • the optical path control member according to the embodiment can be implemented in two modes according to the user's request, the optical path member can be applied regardless of the user's environment.
  • the receiving part 320 may be formed in various shapes.
  • the receiving part 320 extends from one end of the receiving part 310 to the other end, and the width of the receiving part 320 may be changed.
  • the receiving part 320 may be formed in a trapezoidal shape.
  • the accommodating part 320 may extend from the first electrode 210 to the second electrode 220 and may be formed to have a wider width of the accommodating part 320.
  • the width of the accommodating part 320 may be narrowed while extending from the viewing surface of the user in the opposite direction.
  • the light absorbing particles of the receiving part 320 may move in a direction in which the width of the receiving part is narrowed.
  • the width of the accommodating part 320 may be widened while extending from the light incidence part to which light is incident in the direction of the light output part from which light is emitted.
  • the light absorbing particles move in a direction opposite to the viewing surface, not the viewing surface, it is possible to prevent blocking of light emitted in the viewing surface direction, thereby improving the luminance of the light path member.
  • the light absorbing particles move from a wide area to a narrow area, the light absorbing particles can be easily moved.
  • the light absorbing particles move to a narrow area of the accommodating portion, the amount of light transmitted in the direction of the user's viewing surface may be increased, thereby improving front luminance.
  • the accommodating part 320 may extend from the first electrode 210 to the second electrode 220 and may be formed to have a narrow width of the accommodating part 320.
  • the width of the accommodating part 320 may increase while extending from the user's viewing surface in the opposite direction.
  • the light absorbing particles of the receiving part 320 may move in a direction in which the width of the receiving part is widened.
  • the width of the accommodating part 320 may be narrowed while extending from the light incidence part to which light is incident to the light-exiting part direction from which light is emitted.
  • a contact area between one surface of the receiving portion and the first electrode through which the light absorbing particles move is increased, so that the moving speed of the light absorbing particles, that is, the driving speed, may be increased.
  • the receiving part 320 may be disposed to be spaced apart from the first electrode 210 or the second electrode 220. That is, the receiving part 320 may be disposed in contact with only one of the first electrode 210 and the second electrode 220.
  • the receiving part 320 may be spaced apart from the first electrode 210.
  • the same or similar material as the partition 310 may be disposed in a region where the receiving part 320 and the second electrode 220 are spaced apart from each other.
  • the accommodating part 320 may be disposed while having a constant inclination angle ⁇ .
  • the receiving part 320 may be disposed with an inclination angle ⁇ of greater than 0° to less than 90° with respect to the first electrode 210. That is, the receiving part 320 may extend in the upper direction of the first electrode 210 while having an inclination angle ⁇ of greater than 0° to less than 90° with respect to one surface of the first electrode 210. have.
  • the display panel may include pixel patterns extending in one direction. Accordingly, the pixel pattern and the pattern of the receiving portion 320 of the light path member may overlap to prevent a moire phenomenon, but by tilting and arranging the receiving portion pattern at a predetermined angle, such a moire phenomenon can be prevented. .
  • the receiving part pattern and the pixel pattern may be disposed to cross each other, and in this case, the receiving part pattern and the pixel pattern may be disposed to intersect at an angle greater than 0° to less than 90°.
  • a plurality of accommodating portions partitioned by a partition wall portion between the first and second electrodes are formed to form an optical path control member. Formed.
  • the receiving portion included the paraffinic oil and the electrophoretic particles of Example 1 dispersed in the paraffinic oil.
  • Example 3 After the light path control member was formed in the same manner as in Example 3, except that the electrophoretic particles of Example 2 were dispersed in the receiving portion, a phenomenon in which the transmittance of the receiving portion was changed was observed.
  • Example 3 Comparative Example 2 Driving time(s) 11 3.5 14 Transmittance variable rate (%) 14.68 15.25 13.05 Driving speed (%/s) 1.33 4.36 0.93
  • optical path control members of Examples 3 and 4 have higher driving speed and improved transmittance variability than the optical path control member of Comparative Example 2.
  • the light path control members of Examples 3 and 4 include electrophoretic particles having an improved specific surface area, so that the transmittance variability can be increased by improving the absorption rate of the electrophoretic particles and decreasing the reflectance. have.
  • optical path control members of Examples 3 and 4 include electrophoretic particles having an improved specific surface area, the moving speed of the electrophoretic particles is improved, thereby improving the driving speed of the optical path control member. I can see that.
  • optical path control member according to another exemplary embodiment will be described with reference to FIGS. 15 to 28.
  • descriptions of the same contents as those of the above-described embodiment are omitted, and the same reference numerals are assigned to the same components.
  • the optical path control member according to another embodiment may be combined with the optical path control member according to the above-described embodiment.
  • a plurality of patterns may be formed on a substrate.
  • a plurality of patterns may be formed on the first substrate 110.
  • a plurality of first protruding patterns P1 may be formed on any one surface of the first substrate 110.
  • the first protruding patterns P1 may include the same material as the first substrate 110.
  • the first protruding pattern P1 may be integrally formed with the first substrate 110.
  • the first protruding patterns P1 may extend and be disposed on the first substrate 110 in one direction. Referring to FIG. 2, the first protruding patterns P1 may be disposed to extend in a short width direction of the first substrate 11 in an arrow direction.
  • the first substrate 110 may include a first region 1A in which the first protruding pattern P1 is disposed and a second region 2A in which the first protruding pattern P1 is not disposed.
  • the first protruding pattern P1 may be disposed only in a region overlapping with the receiving portion of the light conversion unit 300 described below. That is, the first area 1A may overlap an area in which the accommodating part is disposed, and the second area may overlap an area disposed in the partition wall part of the light conversion part 300.
  • a plurality of patterns may be formed on the second substrate 120.
  • a plurality of second protruding patterns P2 may be formed on any one surface of the second substrate 120.
  • the second protruding patterns P2 may include the same material as the second substrate 120.
  • the second protruding pattern P2 may be integrally formed with the second substrate 120.
  • the second protruding patterns P2 may extend and be disposed on the second substrate 120 in one direction. Referring to FIG. 3, the second protruding patterns P2 may be disposed to extend in a long width direction of the second substrate 120 in a direction of an arrow. That is, the first protruding pattern P1 and the second protruding pattern P2 may be disposed to extend in different directions.
  • the second substrate 120 may include a third area 3A in which the second protruding pattern P2 is disposed and a fourth area 4A in which the second protruding pattern P2 is not disposed.
  • the second protruding pattern P2 may be disposed only in a region overlapping with the receiving portion of the light conversion unit 300 to be described below. That is, the third area 3A may overlap an area in which the accommodating part is disposed, and the fourth area may overlap an area in which the partition wall part of the light conversion part 300 is disposed.
  • first region 1A of the first substrate 110 and the third region 3A of the second substrate 120 overlap each other, and the second region of the first substrate 110 (2A) and the fourth region 4A of the second substrate 120 may overlap each other.
  • the first electrode 210 may be disposed on the same surface as the first protruding pattern P1. That is, the first electrode 210 and the first protruding pattern P1 may be disposed on the same surface of the first substrate 110.
  • the first protruding pattern P1 is disposed on the first area of the first substrate 110, and the first electrode 210 is disposed on the second area of the first substrate 110.
  • the first electrode 210 may be disposed on a region of the light conversion unit 300 that overlaps the receiving portion. That is, the first electrode 210 may be disposed as a plurality of pattern electrodes on one surface of the first substrate.
  • the second electrode 220 may be disposed on the same surface as the second protruding pattern P2. That is, the second electrode 220 and the second protruding pattern P2 may be disposed on the same surface of the second substrate 120.
  • the second protruding pattern P2 is disposed on the third area of the second substrate 120, and the second electrode 220 is disposed on the fourth area of the second substrate 120.
  • the second electrode 220 may be disposed on a region of the light conversion unit 300 that overlaps the receiving portion. That is, the second electrode 220 may be disposed as a plurality of pattern electrodes on one surface of the second substrate.
  • a first electrode 210 may be disposed on one surface of the first substrate 110.
  • the first electrode 210 may be disposed on a surface different from that of the first protruding pattern P1. That is, the first electrode 210 and the first protruding pattern P1 may be disposed on opposite surfaces of the first substrate 110, respectively.
  • the first protruding pattern P1 is disposed on one surface of the first substrate 110, and the first electrode 210 is disposed on the other surface opposite to the first substrate 110. I can.
  • the first electrode 210 may be disposed as a surface electrode on the other surface of the first substrate 110. That is, the first electrode 210 may be disposed on both the first and second regions of the first substrate 110 on the other surface of the first substrate 110.
  • a process of separately patterning the first electrode 210 may be omitted.
  • a second electrode 220 may be disposed on one surface of the second substrate 120.
  • the second electrode 220 may be disposed on a surface different from that of the second protruding pattern P2. That is, the second electrode 220 and the second protruding pattern P2 may be disposed on opposite surfaces of the second substrate 120, respectively.
  • the second protruding pattern P2 is disposed on one surface of the second substrate 120, and the second electrode 220 is disposed on the other surface opposite to one surface of the second substrate 120. I can.
  • the second electrode 220 may be disposed as a surface electrode on the other surface of the second substrate 120. That is, the second electrode 220 may be disposed on both the third and fourth regions of the second substrate 120 on the other surface of the second substrate 120.
  • a process of separately patterning the second electrode 220 may be omitted.
  • Each of the first and second substrates 110 and 120 may include the first protruding patterns P1 and the second protruding patterns P2 described above.
  • the patterns may be disposed at various positions in relation to the first substrate 110, the second substrate 120, and the light conversion unit 300.
  • the first protruding pattern P1 and the second protruding pattern P2 may be disposed to face each other. That is, the first protrusion pattern P1 is disposed between the light conversion unit 300 and the first substrate 110, and the second protrusion pattern P2 is formed between the light conversion unit 300 and the first substrate 110. 2 It may be disposed between the substrates 120.
  • a first electrode 210 and the first protruding pattern P1 may be disposed on the first substrate 110.
  • the first electrode 210 may be disposed between the first protruding pattern P1, and the first protruding pattern P1 may be disposed between the first electrode 210.
  • the first protruding pattern P1 may be disposed in an area overlapping the partition 310.
  • the first electrode 210 may be disposed in a region overlapping with the accommodating part 320.
  • the first electrode 210 may be disposed on an area overlapping the receiving portion to apply a voltage to the receiving portion.
  • the first protruding pattern P1 may collect light moving in the direction of the partition 310. In detail, it may be emitted from the lower direction of the first substrate 110 and incident to the light conversion unit 300.
  • the first protruding pattern P1 may serve to increase straightness of light by condensing light moving to the light conversion unit. That is, the first protruding pattern may play the same role as the first prism substrate of the backlight module.
  • a second electrode 220 and the second protruding pattern P2 may be disposed on the second substrate 120.
  • the second electrode 220 may be disposed between the second protruding pattern P1, and the second protruding pattern P2 may be disposed between the second electrode 220.
  • the second protruding pattern P2 may be disposed in an area overlapping the partition part 320.
  • the second electrode 220 may be disposed in an area overlapping the receiving part 320.
  • the second electrode 220 may be disposed on an area overlapping the receiving portion to apply a voltage to the receiving portion.
  • the second protruding pattern P2 may collect light moving in the direction of the partition 310. In detail, it may be emitted from the lower direction of the second substrate 120 and incident to the light conversion unit 300.
  • the second protruding pattern P2 may serve to increase straightness of light by condensing light moving to the light conversion unit. That is, the second protruding pattern may play the same role as the second prism substrate of the backlight module.
  • the first and second protruding patterns may serve as a prism substrate of the backlight module. Accordingly, when the light path control member is combined with another member and applied to a display device, the prism substrate of the backlight module that supplies the light source may be omitted.
  • the light path control member when the light path control member is applied to the display device, some of the components included in the display device may be omitted, so that the thickness of the display device may be reduced, and the light transmittance may be increased as the thickness decreases.
  • adhesion between the light conversion unit on the first substrate 110 and the adhesive layer on the light conversion unit may be improved by the first and second protrusion patterns. That is, the surface roughness of the first and second substrates may be increased by the first and second protruding patterns, and accordingly, the contact area in contact with the light conversion unit and the adhesive layer is increased, so that the first and second substrates And it is possible to improve the adhesion of the light conversion unit and the adhesive layer.
  • the first protruding pattern P1 is disposed on one surface of the first substrate 110, and the second protruding pattern P2 is disposed on one surface of the second substrate 120. Can be placed on
  • the first protruding pattern P1 may be disposed on a surface different from the first electrode 210.
  • the first electrode 210 may be disposed on an upper surface of the first substrate 110, and the first protruding pattern P1 may be disposed on a lower surface of the first substrate 110.
  • the second protruding pattern P2 may be disposed on a surface different from the second electrode 220.
  • the second electrode 220 may be disposed on a lower surface of the second substrate 120, and the second protruding pattern P2 may be disposed on an upper surface of the second substrate 120.
  • the first electrode 210 and the second electrode 220 may be disposed as surface electrodes on one surface of the first substrate and the second substrate, respectively. That is, the first electrode 210 and the second electrode 220 may be disposed in a region overlapping with the partition wall portion 310 and the receiving portion 320 of the light conversion unit. As the electrode and the protruding pattern are disposed on different surfaces of the substrate, a process of separately patterning the first and second electrodes may be omitted.
  • the first protrusion pattern P1 is disposed on one surface of the first substrate 110, and the second protrusion pattern P2 is formed on one surface of the second substrate 120. Can be placed on
  • the first protruding pattern P1 may be disposed on a surface different from the first electrode 210.
  • the first electrode 210 may be disposed on an upper surface of the first substrate 110, and the first protruding pattern P1 may be disposed on a lower surface of the first substrate 110.
  • the second protruding pattern P2 may be disposed on the same surface as the second electrode 220.
  • the second electrode 220 and the second protruding pattern P2 may be disposed on the lower surface of the second substrate 120.
  • the first electrode 210 may be disposed to face the second electrode 220 and the second protruding pattern P2.
  • the first electrode 210 may be disposed as a surface electrode on one surface of the first substrate.
  • the second electrode 220 may be disposed as a plurality of pattern electrodes on one surface of the second substrate. That is, the first electrode 210 is disposed on a region overlapping the partition wall portion 310 and the receiving unit 320 of the light conversion unit, and the second electrode 220 is the receiving unit 320 of the light conversion unit. ) Can only be placed in the overlapping area.
  • the first protrusion pattern P1 is disposed on one surface of the first substrate 110, and the second protrusion pattern P2 is formed on one surface of the second substrate 120. Can be placed on
  • the first protruding pattern P1 may be disposed on the same surface as the first electrode 210.
  • the first electrode 210 and the first protruding pattern P1 may be disposed on an upper surface of the first substrate 110.
  • the second protruding pattern P2 may be disposed on a surface different from the second electrode 220.
  • the second electrode 220 may be disposed on a lower surface of the second substrate 120, and the second protruding pattern P2 may be disposed on an upper surface of the second substrate 120.
  • the second electrode 220 may be disposed to face the first electrode 210 and the first protruding pattern P1.
  • the second electrode 220 may be disposed as a surface electrode on one surface of the second substrate.
  • the first electrode 210 may be disposed as a plurality of pattern electrodes on one surface of the first substrate. That is, the second electrode 220 is disposed on a region overlapping the partition wall portion 310 and the receiving unit 320 of the light conversion unit, and the first electrode 210 is the receiving unit 320 of the light conversion unit. ) Can only be placed in the overlapping area.
  • the optical path control member may include a plurality of protruding patterns protruding on any one surface of the first substrate and the second substrate on which the electrode is disposed.
  • a first protruding pattern may be disposed on the first substrate, and the second protruding pattern may be disposed on the second substrate.
  • the first and second protruding patterns are disposed to extend in different directions, and may serve to condense light moving from the first substrate to the second substrate.
  • the plurality of protruding patterns formed on the first and second substrates may perform the same function as the prism sheet of the backlight module.
  • a prism substrate for condensing light from the backlight module may be omitted. Accordingly, the thickness of the display device can be reduced, and light loss occurring while passing through the prism substrate can be generated.
  • first and second protruding members increase the surface roughness of the first and second substrates, thereby increasing the contact area between the light conversion unit and the adhesive layer in close contact with the first and second substrates, thereby improving adhesion.
  • the optical path control member and the display device including the same may have a thin thickness, and may have improved front brightness and reliability.
  • the light path control member 1000 may be disposed on the display panel 2000.
  • the display panel 2000 and the light path control member 1000 may be adhered to each other and disposed.
  • the display panel 2000 and the light path control member 1000 may be adhered to each other through an adhesive member 1500.
  • the adhesive member 1500 may be transparent.
  • the adhesive member 1500 may include an adhesive or an adhesive layer including an optically transparent adhesive material.
  • the adhesive member 1500 may include a release film.
  • the light path control member and the display panel may be adhered.
  • the display panel 2000 may include a first' substrate 2100 and a second' substrate 2200.
  • the light path control member may be formed under the liquid crystal panel. That is, when the surface viewed by the user from the liquid crystal panel is defined as the upper portion of the liquid crystal panel, the light path control member may be disposed under the liquid crystal panel.
  • a first' substrate 2100 including a thin film transistor (TFT) and a pixel electrode and a second' substrate 2200 including color filter layers are bonded with a liquid crystal layer therebetween. It can be formed in a structured structure.
  • TFT thin film transistor
  • a thin film transistor, a color filter, and a black electrolyte are formed on the first' substrate 2100, and the second' substrate 2200 is the first' substrate 2100 with a liquid crystal layer interposed therebetween.
  • the black electrolyte may be omitted, and the common electrode may be formed to also serve as the black electrolyte.
  • the display device may further include a backlight unit that provides light from a rear surface of the display panel 2000.
  • the backlight unit may be disposed under the light path control member.
  • the light path control member may be disposed under the liquid crystal panel.
  • the light path control member may be formed on the organic light emitting diode panel. That is, when the surface viewed by the user of the organic light emitting diode panel is defined as the upper portion of the organic light emitting diode panel, the light path control member may be disposed on the organic light emitting diode panel.
  • the display panel 2000 may include a self-luminous device that does not require a separate light source.
  • a thin film transistor may be formed on a first ′ substrate 2100, and an organic light emitting device in contact with the thin film transistor may be formed.
  • the organic light-emitting device may include an anode, a cathode, and an organic light-emitting layer formed between the anode and the cathode.
  • a second' substrate 2200 serving as an encapsulation substrate for encapsulation on the organic light emitting device may be further included.
  • a polarizing plate may be further disposed between the light path control member 1000 and the display panel 2000.
  • the polarizing plate may be a linear polarizing plate or an anti-reflection polarizing plate.
  • the polarizing plate may be a linear polarizing plate.
  • the polarizing plate may be a polarizing plate for preventing reflection of external light.
  • an additional functional layer 1300 such as an anti-reflection layer or anti-glare may be further disposed on the light path control member 1000.
  • the functional layer 1300 may be adhered to one surface of the first substrate 110 of the light path control member.
  • the functional layer 1300 may be adhered to each other through the first substrate 110 of the optical path control member and an adhesive layer.
  • a release film for protecting the functional layer may be further disposed on the functional layer 1300.
  • a touch panel may be further disposed between the display panel and the light path control member.
  • the light path control member is disposed above the display panel, but embodiments are not limited thereto, and the light control member is a position at which light can be adjusted, that is, a lower portion of the display panel or the display panel. It may be disposed in various positions, such as between the second substrate and the first substrate.
  • the optical path control member according to the embodiment may be applied to a vehicle.
  • the light path control member according to the embodiment may be applied to a display device displaying a display.
  • the receiving part when power is not applied to the light path control member as shown in FIG. 30, the receiving part functions as a light blocking unit, so that the display device is driven in a light-shielding mode, and power is applied to the light path control member as shown in FIG.
  • the receiving portion functions as a light transmitting portion, so that the display device can be driven in the open mode.
  • the user can easily drive the display device in the privacy mode or the normal mode according to the application of power.
  • the display device to which the light path control member according to the embodiment is applied may also be applied to the interior of a vehicle.
  • the display device including the light path control member may display vehicle information and an image confirming the movement path of the vehicle.
  • the display device may be disposed between a driver's seat and a passenger seat of a vehicle.
  • optical path control member may be applied to an instrument panel that displays a vehicle speed, an engine, and a warning signal.
  • the light path control member according to the embodiment may be applied to the windshield (FG) or left and right window glass of a vehicle.

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Abstract

실시예에 따른 전기영동 입자는, 카본 블랙을 포함하고, 상기 전기영동 입자는 코어부; 및 상기 코어부의 외면을 둘러싸며 배치되는 쉘부를 포함하고, 상기 코어부의 표면에는 돌출부가 형성되고, 상기 코어부는 2 이하의 색도지수를 가지고, 상기 코어부는 90% 내지 99%의 광 흡수율을 가지고, 상기 전기영동 입자의 입경은 50㎚ 내지 800㎚이다.

Description

전기영동 입자 및 이를 포함하는 광 경로 제어 부재
실시예는 향상된 분산 안정성 및 구동속도를 가지는 전기영동 입자 및 이를 포함하는 광 경로 제어 부재에 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.
한편, 이러한 온-오프 기능을 가지는 스위쳐블 차광 필름의 특성을 제어하는 여러가지 요인이 있으며, 일 예로, 차광 패턴에 포함되는 전기영동 입자의 광 흡수율 및 이동 속도도 차광 필름의 특성과 관련된다.
즉, 전기영동 입자의 분산 안전성, 전기영동 입자의 이동 속도에 따라, 스위쳐블 차광 필름의 구동 특성이 변화되며, 전기영동 입자의 광 흡수율에 따라 스위쳐블 차광 필름의 두께를 제어할 수 있다.
따라서, 향상된 이동속도 및 광 흡수율을 가지는 전기영동 입자 및 이를 포함하는 광 경로 제어 부재가 요구된다.
실시예는 코어 및 쉘 구조로 형성되는 전기영동 입자에서 코어의 표면 조도를 증가시켜, 향상된 이동속도 및 광 흡수율을 가지는 전기영동 입자 및 이를 포함하는 광 경로 제어 부재를 제공하고자 한다.
실시예에 따른 전기영동 입자는, 카본 블랙을 포함하고, 상기 전기영동 입자는 코어부; 및 상기 코어부의 외면을 둘러싸며 배치되는 쉘부를 포함하고, 상기 코어부의 표면에는 돌출부가 형성되고, 상기 코어부는 2 이하의 색도지수를 가지고, 상기 코어부는 90% 내지 99%의 광 흡수율을 가지고, 상기 전기영동 입자의 입경은 50㎚ 내지 800㎚이다
실시예에 따른 전기영동 입자는 전기영동 입자를 구성하는 코어부의 표면에 홈 및 돌출부 중 적어도 하나가 형성되고 이에 의해 코어부의 표면 조도가 증가될 수 있다. 이에 따라, 코어부의 입경 크기를 감소시키지 않아도, 코어부의 비표면적을 증가시킬 수 있다.
따라서, 코어부의 외면에 코팅되는 쉘부의 코팅 면적을 증가시킬 수 있어, 대전 특성을 향상시킬 수 있고, 이에 의해 전기영동 입자의 이동 속도를 향상시킬 수 있다.
또한, 전기영동 입자의 크기를 감소시키지 않아도 되므로, 작은 입경 크기를 가지는 전기영동 입자가 전해질 내에 다수 분포되어 응집되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 전기영동 입자의 광 반사율을 감소시켜, 수용부의 높이를 감소시킬 수 있다.
따라서, 전기영동 입자의 이동 속도를 향상시켜, 전기영동 입자가 적용되는 스위쳐블 디바이스의 구동 특성을 향상시킬 수 있고, 수용부의 높이를 감소시켜, 전기영동 입자가 적용되는 스위쳐블 디바이스의 두께를 감소시킬 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 전기영동 입자의 단면도를 도시한 도면이다.
도 2는 실시예에 따른 전기영동 입자의 코어의 사시도를 도시한 도면이다.
도 3 내지 도 5는 실시예 및 비교예에 따른 카본블랙 입자의 주사전자현미경 사진(SEM)을 도시한 도면들이다.
도 6은 실시예에 따른 전기영동 입자가 적용되는 광 경로 제어 부재의 사시도를 도시한 도면이다.
도 7 및 도 8은 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 9 내지 도 14는 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 다양한 단면도를 도시한 도면들이다.
도 15는 다른 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 제 1 기판의 사시도를 도시한 도면들이다.
도 16은 다른 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 제 2 기판의 사시도를 도시한 도면들이다.
도 17은 도 15의 A-A' 영역을 절단한 단면도로서, 제 1 기판 상에 제 1 전극이 배치된 단면도를 도시한 도면이다.
도 18은 도 16의 B-B' 영역을 절단한 단면도로서, 제 1 실시예에 따른 제 2 기판 상에 제 2 전극이 배치된 단면도를 도시한 도면이다.
도 19는도 15의 A-A' 영역을 절단한 단면도로서, 제 1 기판 상에 제 1 전극이 배치된 다른 단면도를 도시한 도면이다.
도 20은 도 16의 B-B' 영역을 절단한 단면도로서, 제 2 기판 상에 제 2 전극이 배치된 다른 단면도를 도시한 도면이다.
도 21 및 내지 28은 다른 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 다양한 단면도를 도시한 도면들이다.
도 29는 실시예에 따른 광 경로 제어 부재가 적용되는 표시 장치의 단면도를 도시한 도면이다.
도 30 및 도 31은 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, 도면을 참조하여, 실시예에 따른 전기영동 입자 및 이를 포함하는 광 경로 제어 부재를 설명한다. 이하에서 설명하는 광 경로 제어 부재는 전압의 인가에 의한 전기영동 입자의 이동에 따라 다양한 모드로 구동하는 스위쳐블 광 경로 제어 부재에 대한 것이다.
먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여, 실시예에 따른 전기영동 입자를 설명한다.
도 1을 참조하면, 상기 전기영동 입자는 다층 구조로 형성될 수 있다. 자세하게, 상기 전기영동 입자(10)는 코어-쉘 구조로 형성될 수 있다. 즉, 상기 전기영동 입자는 코어부(11) 및 상기 코어부(11)를 둘러싸며 배치되는 쉘부(12)를 포함할 수 있다.
상기 코어부(11)는 흑색의 물질을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 코어부(11)는 광을 흡수하는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 코어부(11)는 카본 블랙, 산화구리, 산화아연, 아닐린 블랙 및 활성탄 중 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 코어부(11)는 카본 블랙을 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 코어부(11)의 표면에는 패턴이 형성될 수 있다. 자세하게, 상기 코어부(11)의 표면에는 상기 코어부(11)의 표면 조도를 증가시키기 위한 복수의 패턴들이 형성될 수 있다. 이러한 패턴들은 상기 코어부(11)의 표면에 형성되는 홈 및 돌출부 중 적어도 하나의 패턴으로 정의될 수 있다. 즉, 상기 코어부(11)의 표면은 매끄럽게 형성되지 않고, 홈 및/또는 돌출부에 의해 표면이 일정한 러프니스를 가지도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 코어부(11)의 표면에는 복수의 홈이 형성되거나, 복수의 돌출부가 형성되거나 또는 복수의 홈 및 복수의 돌출부가 형성될 수 있다.
상기 코어부(11)의 표면에 형성되는 홈 및/또는 돌출부는 불규칙한 간격, 불균일한 크기 및 형상으로 상기 코어부(11)의 표면에 형성될 수 있다. 즉, 상기 코어부(11)의 표면은 상기 홈 및/또는 돌출부에 의해 울퉁불퉁한 형상, 요철 패턴 형상 등으로 형성될 수 있다.
상기 코어부(11)의 표면에 형성되는 홈 및/또는 돌출부는 다양한 방법으로 형성될 수 있다. 일례로, 상기 코어부(11)의 표면을 알칼리 용액 등에 의한 화학적 식각 방법에 의해 상기 코어부(11)에 구 형상의 표면 형상을 형성할 수 있다.
또는, 상기 코어부(11)를 제조할 때 복수의 나노 입자, 일례로, 복수의 나노 크기의 카본 블랙 입자를 응집하여 코어부(11)를 형성하고, 이에 의해 상기 코어부(11)의 표면 형상은 전체적으로 울퉁불퉁한 형상으로 형성될 수 있다.
상기 코어부(11)의 표면에 형성되는 홈 및/또는 돌출부는 상기 코어부(11)의 표면 조도를 증가시킬 수 있다. 또한, 상기 코어부(11)의 표면에 형성되는 홈 및/또는 돌출부에 의해 상기 코어부(11)의 비표면적이 증가될 수 있다. 즉, 상기 코어부(11)의 입경을 유지하면서도 상기 코어부(11)의 비표면적을 증가될 수 있다. 즉, 동일 크기의 입경을 가지는 코어부와 대비하여, 상기 코어부(11)는 상기 패턴에 의해 상기 코어부의 비표면적이 더 클 수 있다.
일례로, 상기 코어부(11)의 비표면적은 약 200㎡/g 내지 650㎡/g일 수 있다. 자세하게, 상기 코어부(11)의 입경은 50㎚ 내지 800㎚ 이고, 이때, 상기 코어부(11)의 비표면적은 약 200㎡/g 내지 650㎡/g일 수 있다. 바람직하게는, 상기 코어부(11)의 입경은 200㎚ 내지 300㎚일 수 있다.
이러한 비표면적의 증가는 이하에서 설명하는 쉘부의 코팅 면적을 증가시켜, 전기영동입자의 분산안전성 및 이동 속도를 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 코어부(11)는 상기 코어부의 표면에 형성되는 복수의 홈 및/또는 돌출부에 의해 상기 코어부의 광 흡수율을 증가시키고, 광 반사율을 감소시킬 수 있다.
자세하게, 상기 코어부(11)에 형성되는 복수의 홈들 및/또는 돌출부들에 의해 상기 전기영동입자로 입사되는 광 흡수율을 증가시키면서, 광 반사율을 감소시킬 수 있다.
또한, 상기 코어부(11)는 상기 코어부의 표면에 형성되는 홈 및/또는 돌출부에 의해 상기 코어부의 색도지수(L*)를 향상시킬 수 있다.
한편, 상기 코어부(11)의 표면은 표면처리 공정에 의해 상기 코어부(11)의 표면이 개질될 수 있다. 자세하게, 상기 코어부(11)는 쉘 코팅을 하기 전에 표면이 개질되어 코어(11a) 및 표면처리층(11b)으로 구분될 수 있다.
자세하게, 상기 코어부(11)의 외면에는 앞서 설명한 쉘부(12)가 형성된다. 즉, 상기 코어부(11)의 외면에는 상기 쉘부(12)를 구성하는 고분자 물질이 코팅될 수 있다. 자세하게, 상기 쉘부(12)는 실란 코팅을 통해 형성될 수 있으며, 상기 코어부(11)의 표면은 실랑 커플링제와 반응성이 용이한 수산화기(-OH) 또는 카르복실기(-COOH)로 치환될 수 있다.
이에 따라, 상기 코어부(11)의 표면은 수산화기(-OH) 또는 카르복실기(-COOH)로 치환되어 개질되고, 상기 코어부(11)의 표면에 실란 코팅을 통해 상기 쉘부(12)를 형성할 수 있다.
상기 코어부(11)는 다양한 방법에 의해 표면이 개질 될 수 있다. 예를 들어, 상기 카본블랙을 포함하는 상기 코어부(11)를 아세트산 등의 산성 용액에 넣어, 산성용액과 코어부의 표면이 반응함으로써, 상기 코어부(11)의 표면을 수산화기(-OH)로 치환할 수 있다.
또는, 상기 수산화기(-OH)로 표면이 치환된 상기 코어부(11)를 적어도 6개의 탄소 사슬을 가지는 산성 용액 일례로, 올레산에 넣고, 상기 코어부와 상기 올레산의 에스터화 반응에 의해 상기 코어부(11)의 표면을 카르복실기(-COOH)로 치환할 수 있다.
상기 쉘부(12)는 상기 코어부(11)의 표면에 코팅되어, 상기 전기영동 입자에 표면 전하를 부여할 수 있다.
자세하게, 표면이 수산화기 또는 카르복실기로 치환된 코어부의 표면에 실란 커플링제를 코팅하고, 실란과 수산화기 또는 실란과 카르복실기의 반응으로 인해 상기 코어부(11)의 표면에 상기 쉘부(12)가 코팅될 수 있다.
이에 의해, 상기 전기영동 입자는 분산액 내에서 분산 안정성을 가질 수 있고, 표면 전하에 의해 전압의 인가될 때 분산액 내에서 특정 극성 방향으로 이동될 수 있다.
상기 쉘부가 형성되는 상기 실란 코팅은 상기 코어부(11)의 비표면적과 관련될 수 있다. 즉, 상기 코어부(11)의 비표면적이 커질수록 이에 비례하여, 상기 실란이 코팅될 수 있는 면적이 커질 수 있다.
이에 따라, 실시예에 따른 전기영동 입자는 코어부(11)의 비표면적을 증가시키고, 이에 따라, 코어부(11)의 표면에 코팅되는 쉘부(12)의 코팅 면적을 증가시킬 수 있다. 따라서, 상기 코어부(11)의 표면에 코팅되는 쉘부(12)의 면적을 증가시켜, 쉘부에 의한 분산성 및 표면 전하 특성을 증가시킬 수 있다.
이하, 실시예들 및 비교예들에 따른 전기영동 입자를 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.
실시예 1
카본 블랙 입자를 알칼리 용액을 이용하여 카본 블랙 입자의 표면을 식각하였다.
도 3은 화학적 식각 방법에 의해 표면이 식각된 카본 블랙입자의 주사전자현미경 사진을 도시한 도면이다.
이어서, 상기 카본 블랙 입자의 비표면적을 측정한 후, 상기 카본 불랙 입자의 표면을 개질 하였다. 자세하게, 상기 카본 블랙 입자를 아세트산 등의 산성 용액과 반응시켜, 상기 카본 블랙 입자의 표면을 수산화기(-OH)로 치환하였다.
이어서, 상기 카본 블랙 입자를 실란 커플링제와 반응시켜, 상기 카본블랙 입자의 표면에 전하 코팅층을 형성하여 전기영동 입자를 제조하였다.
이어서, 가시광 영역의 파장대에서 상기 전기영동 입자의 광 흡수율, 광 반사율, 색도지수(L*), 광학밀도를 측정하였다.
실시예 2
복수의 나노 카본 블랙 입자를 응집하여 카본 블랙을 형성하였다.
도 4는 나노 카본 블랙 입자를 응집하여 형성한 카본 블랙입자의 주사전자현미경 사진을 도시한 도면이다.
이어서, 상기 카본 블랙 입자의 비표면적을 측정한 후, 실시예 1과 동일하게 카본 블랙 입자의 표면을 개질 한 후, 카본 블랙 입자의 표면에 전하 코팅층을 형성하여 전기영동 입자를 제조하였다.
이어서, 가시광 영역의 파장대에서 상기 전기영동 입자의 광 흡수율, 광 반사율, 색도지수(L*), 광학밀도를 측정하였다.
비교예 1
표면에 패턴이 형성되지 않는 구형의 카본 블랙 입자를 준비하였다.
도 5는 표면 패턴이 형성되지 않은 구형의 카본 블랙 입자의 주사전자현미경 사진을 도시한 도면이다.
이어서, 상기 카본 블랙 입자의 비표면적을 측정한 후, 실시예 1과 동일하게 카본 블랙 입자의 표면을 개질 한 후, 카본 블랙 입자의 표면에 전하 코팅층을 형성하여 전기영동 입자를 제조하였다.
이어서, 가시광 영역의 파장대에서 상기 전기영동 입자의 광 흡수율, 광 반사율, 색도지수(L*), 광학밀도를 측정하였다.
파장(㎚) 광 흡수율(%)
비교예1 실시예1 실시예2
400 85.1444 90.7189 93.5032
450 85.7984 91.3222 93.9255
500 86.0666 91.8091 94.2664
550 86.0224 92.0515 94.4361
600 85.8172 92.1161 94.4813
650 85.5165 92.0489 94.4342
700 85.2250 91.9083 94.3358
파장(㎚) 광 반사율(%)
비교예1 실시예1 실시예2
400 14.8556 9.2810 6.4967
450 14.2016 8.6777 6.0744
500 13.9334 8.1908 5.7335
550 13.9776 7.9484 5.5639
600 14.1828 7.8838 5.5186
650 14.4835 7.9510 5.5657
700 14.7750 8.0916 5.6641
파장(㎚) 색도지수(L)
비교예1 실시예1 실시예2
550 12 1.60 0.92
비교예1 실시예1 실시예2
비표면적(m 2/g) 60 266 611
카본함량(중량%) 광학밀도
비교예1 실시예1 실시예2
0.30 0.2 0.23 0.26
0.40 0.25 0.3 0.34
0.50 0.32 0.36 0.43
표 4를 참조하면, 실시예 1 및 실시예 2에 따른 전기영동 입자의 카본 블랙 입자의 비표면적은 비교예 1에 따른 전기영동 입자의 카본 블랙 입자의 비표면적보다 더 큰 것을 알 수 있다.
이에 따라, 앞서 설명하였듯이, 코어를 구성하는 카본 블랙 입자의 비표면적이 증가되어, 상기 카본 블랙 입자의 외면에 코팅되는 전하 코팅층의 코팅 면적이 증가되는 것을 알 수 있다.
따라서, 전기영동 입자가 분산액 내에서 전하에 따른 분산성 및 분산액 내에서의 이동속도가 향상되는 것을 알 수 있다.
또한, 표 1 및 표 2를 참조하면, 실시예 1 및 실시예 2에 따른 전기영동 입자는 비교예 1에 따른 전기영동 입자에 비해 광 반사율이 작고 광 흡수율이 큰 것을 알 수 있다.
즉, 실시예 1 및 실시예 2에 따른 전기영동 입자는 400㎚ 내지 700㎚의 가시광 파장 영역에서 90% 이상 즉, 90% 내지 99%의 광 흡수율을 가지고, 10% 이하의 광 반사율을 가지는 것을 알 수 있다.
또한, 표 3을 참조하면, 실시예 1 및 실시예 2에 따른 전기영동 입자는 비교예에 따른 전기영동 입자에 비해 색도지수(L) 값이 작은 것을 알 수 있다, 즉, 실시예 1 및 실시예 2에 따른 전기영동 입자는 비교예에 따른 전기영동 입자에 비해 흑색에 가까운 것을 알 수 있다. 즉, 실시예에 따른 전기영동 입자는 2 이하의 색도지수를 가지는 것을 알 수 있다. 자세하게, 실시예에 따른 전기영동 입자는 2 이하의 색도지수를 가지는 것을 알 수 있다. 더 자세하게, 상기 전기 영동 입자는 0 내지 2의 색도지수를 가지는 것을 알 수 있다.
또한, 표 5를 참조하면, 실시예 1 및 실시예 2에 따른 전기영동 입자는 비교예 1에 따른 전기영동 입자에 비해 광학 밀도가 큰 것을 알 수 있다.
따라서, 광 흡수율이 증가하고 광 반사율이 감소하므로, 분산액 내에 첨가되는 전기영동 입자의 양을 감소시키면서도 동일한 차광효과를 구현할 수 있다.
이에 따라, 전기영동 입자가 분산액 내에서 응집되는 현상을 방지할 수 있어 분산 안정성을 향상시킬 수 있고, 이동속도를 증가시켜, 전기영동 입자가 적용되는 디스플레이 장치의 구동 속도를 향상시킬 수 있다.
또한, 실시예 1 및 실시예 2에 따른 전기영동 입자는 광학 밀도 및 색도 지수가 향상됨에 따라, 보다 적은 양의 전기영동 입자만 요구되므로, 전기영동 입자가 적용되는 광 경로 제어 부재의 광 변환부의 두께를 감소시켜, 광 경로 제어 부재의 전체적인 두께를 감소시킬 수 있다.
이하, 도 6 내지 도 14를 참조하여, 앞서 설명한 전기영동 입자를 포함하는 스위쳐블 디바이스를 설명한다.
도 6 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 약 1㎜ 이하의 두께를 가질 수 있다.
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 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 필름 형상으로 상기 제 1 기판(110) 상에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제 1 전극(210)의 광 투과율은 약 80% 이상일 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.
또는 상기 제 1 전극(210)은 복수 개의 전도성 패턴을 포함할 수 있다. 예를 들어, 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)은 약 1㎜ 이하의 두께를 가질 수 있다.
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)이 상기 제 1 기판(110)과 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 투명한 전도성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 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 필름 형상으로 상기 제 1 기판(110) 상에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제 2 전극(220)의 광 투과율은 약 80% 이상일 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 1 전극(120)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.
또는 상기 제 2 전극(220)은 복수 개의 전도성 패턴을 포함할 수 있다. 예를 들어, 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 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.
도 9 내지 도 14를 참조하면, 상기 광 변환부(300)는 격벽부(310)와 수용부(320)를 포함할 수 있다.
상기 격벽부(310)는 상기 복수의 수용부(320)들을 구획하는 격벽 영역으로 정의될 수 있고, 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 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 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.
예를 들어, 도 9 내지 도 14에서는 상기 제 1 기판(110)의 하부 방향에서 광이 출사되어 상기 제 1 기판(110)으로 광이 입사될 수 있다, 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 앞서 설명한 전기영동 입자(10)를 포함할 수 있다, 자세하게, 상기 수용부(320)에는 상기 분산액(320a)이 충진되고, 상기 분산액(320a) 내에는 복수의 전기영동 입자(10)들이 분산될 수 있다.
상기 분산액(320a)은 상기 전기영동 입자(10)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 전기영동 입자(10)는 상기 분산액(320a) 내에 분산되어 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 복수의 전기영동 입자(10)들은 상기 분산액(320a) 내에서 서로 이격하며 배치될 수 있다.
상기 전기영동 입자(10)는 약 50㎚ 내지 약 800㎚의 입경으로 형성될 수 있다. 바람직하게, 상기 전기영동 입자(10)는 약 200㎚ 내지 약 300㎚의 입경으로 형성될 수 있다. 상기 전기영동 입자(10)의 입경이 약 50㎚ 미만인 경우, 상기 전기영동 입자(10)가 응집되어 분산 안전성이 저하될 수 있고, 상기 전기영동 입자(10)의 입경이 약 800㎚을 초과하는 경우, 상기 전기영동입자의 질량 증가로 인해 분산액 내에서 이동속도가 감소될 수 있다.
한편, 앞서 설명하였듯이, 상기 전기영동 입자(10)는 코어부의 비표면적을 증가시켜, 코어부에 코팅되는 고분자 전하 코팅층의 코팅 면적을 증가시켜, 전기영동 입자(10)의 입경을 유지하면서도, 분산 안전성 및 이동속도 증가를 구현할 수 있다.
자세하게, 상기 광 경로 부재의 구동속도는 하기 수식 1로 정의되고, 상기 분산액 내에서의 전기영동 입자의 이동속도는 하기 수식 2로 정의될 수 있다.
[수식 1]
Figure PCTKR2020012350-appb-img-000001
[수식 2]
Figure PCTKR2020012350-appb-img-000002
수식 1 및 수식 2를 참조하면, 상기 광 경로 제어 부재의 구동 속도는 상기 전기영동 입자의 이동속도가 커질수록 향상되고, 상기 전기영동 입자의 이동속도는 표면 전하량과 비례하는 것을 알 수 있다.
즉, 상기 전기영동 입자는 코어의 비표면적 증가로 인해 표면 전하량과 관계되는 고분자 전하 코팅층의 코팅 면적을 증가시켜, 전기영동 입자의 표면 전하량을 증가시킬 수 있다.
이에 따라, 전기영동 입자의 이동속도가 증가되고, 상기 전기영동 입자가 적용되는 광 경로 제어 부재의 구동 속도도 단축시킬 수 있다.
상기 수용부(320)는 상기 전기영동 입자(10)에 의해 광 투과율이 변화될 수 있다. 자세하게, 상기 수용부(320)는 상기 전기영동 입자(10)에 의해 광 투과율이 변화되어 광 차단부 및 광 투과부로 변화될 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 좁아질 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 넓어질 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 전기영동 입자(10)의 이동에 의해 구현될 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 전기영동 입자(10)는 상기 분산액(320a) 내에 균일하게 분산되고 이에 따라, 상기 수용부는 상기 전기영동 입자(10)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 전기영동 입자(10)가 이동될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 전극(210) 및 상기 제 2 전극(220)을 통해 전달되는 전압에 의해 상기 전기영동 입자(10)가 상기 수용부(320)의 일 끝단 또는 타 끝단 방향으로 이동될 수 있다. 즉, 상기 전기영동 입자(10)는 상기 제 1 전극 또는 상기 제 2 전극 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, 대전된 상태인 전기영동 입자(10)는 분산액(320a)을 매질로 하여 제 1 전극(210) 및 상기 제 2 전극(220) 중 (+)극의 전극 방향으로 이동될 수 있다.
즉, 상기 제 1 전극(210) 및/또는 제 2 전극(220)에 전압이 인가되지 않는 경우, 도 10, 도 12 및 도 14에 도시되어 있듯이, 상기 전기영동 입자(10)는 상기 분산액(320a) 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 9, 도 11 및 도 13에 도시되어 있듯이, 상기 전기영동 입자(10)는 상기 분산액(320a) 내에서 제 1 전극(210) 방향으로 이동될 수 있다, 즉, 상기 광 흡수 입자(320b)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 각도에서만의 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.
한편, 상기 수용부(320)는 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
또는, 도 9 및 도 10을 참조하면, 상기 수용부(320)는 상기 수용부(310)의 일 끝단에서 타 끝단으로 연장하며 상기 수용부(320)의 폭이 변화될 수 있다.
예를 들어, 도 9 및 도 10을 참조하면, 상기 수용부(320)는 사다리꼴 형상으로 형성될 수 있다. 자세하게, 상기 수용부(320)는 상기 제 1 전극(210)에서 상기 제 2 전극(220) 방향으로 연장하며 상기 수용부(320)의 폭이 넓어지도록 형성될 수 있다.
즉, 상기 수용부(320)의 폭은 사용자의 시야면에서 그 반대면 방향으로 연장하면서 폭이 좁아질 수 있다. 또한, 상기 광투과부에 전압이 인가되는 경우, 상기 수용부(320)의 광 흡수 입자들은 상기 수용부의 폭이 좁아지는 방향으로 이동될 수 있다.
즉, 상기 수용부(320)의 폭은 광이 입사되는 광 입사부에서 광이 출사되는 광 출사부 방향으로 연장하면서 폭이 넓어질 수 있다.
이에 따라, 상기 광 흡수 입자들은 상기 시야면이 아닌 시야면의 반대면 방향으로 이동되므로, 시야면 방향으로 출사되는 광의 차단을 방지할 수 있어, 광 경로 부재의 휘도를 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 광 흡수 입자들이 폭이 넓은 영역에서 좁은 영역 방향으로 이동되므로, 광 흡수 입자들이 용이하게 이동될 수 있다.
또한, 상기 광 흡수 입자가 상기 수용부의 좁은 영역으로 이동하므로, 사용자의 시야면 방향으로 투과되는 광량을 증가시켜, 정면 휘도를 향상시킬 수 있다.
또는, 이와 반대로 상기 수용부(320)는 상기 제 1 전극(210)에서 상기 제 2 전극(220) 방향으로 연장하며 상기 수용부(320)의 폭이 좁아지도록 형성될 수 있다.
즉, 상기 수용부(320)의 폭은 사용자의 시야면에서 그 반대면 방향으로 연장하면서 폭이 넓어질 수 있다. 또한, 상기 광투과부에 전압이 인가되는 경우, 상기 수용부(320)의 광 흡수 입자들은 상기 수용부의 폭이 넓어지는 방향으로 이동될 수 있다.
즉, 상기 수용부(320)의 폭은 광이 입사되는 광 입사부에서 광이 출사되는 광 출사부 방향으로 연장하면서 폭이 좁아질 수 있다.
이에 따라, 상기 광 흡수 입자들이 이동하는 수용부의 일면과 제 1 전극의 접촉 영역이 증가되어 광 흡수 입자의 이동 속도 즉, 구동 속도를 증가시킬 수 있다.
한편, 상기 수용부(320)는 상기 제 1 전극(210) 또는 상기 제 2 전극(220)과 이격하여 배치될 수 있다. 즉, 상기 수용부(320)는 상기 제 1 전극(210) 및 상기 제 2 전극(220) 중 어느 하나의 전극과만 접촉하며 배치될 수 있다.
예를 들어, 도 11 및 도 12를 참조하면, 상기 수용부(320)는 상기 제 1 전극(210)과는 이격할 수 있다.
상기 수용부(320)와 상기 제 2 전극(220)이 서로 이격되는 영역에는 상기 격벽부(310)와 동일 또는 유사한 물질이 배치될 수 있다.
또한, 상기 수용부(320)는 일정한 경사각도(θ)를 가지면서 배치될 수 있다. 자세하게, 도 13 및 도 14를 참조하면, 상기 수용부(320)는 상기 제 1 전극(210)에 대해 0° 초과 내지 90°미만의 경사각도(θ)를 가지면서 배치될 수 있다. 즉, 상기 수용부(320)는 상기 제 1 전극(210)의 일면에 대해 0° 초과 내지 90°미만의 경사각도(θ)를 가지면서 상기 제 1 전극(210)의 상부 방향으로 연장할 수 있다.
이에 따라, 상기 광 경로 부재가 표시 패널과 함께 사용될 때, 표시 패널의 패턴과 광 경로 부재의 수용부(320)의 중첩 현상에 따른 무아레를 방지하여, 사용자의 시인성을 향상시킬 수 있다.
자세하게, 상기 표시 패널의 경우, 일 방향으로 연장하는 화소 패턴들을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 화소 패턴과 광 경로 부재의 수용부(320)의 패턴이 중첩되어 무아레 현상을 방지할 수 있으나, 상기 수용부 패턴을 일정 각도로 틸팅하여 배치함으로써, 이러한 무아레 현상을 방지할 수 있다.
즉, 상기 수용부 패턴과 상기 화소 패턴은 서로 교차하여 배치될 수 있고, 이때, 상기 수용부 패턴과 상기 화소 패턴은 0° 초과 내지 90°미만의 각도로 교차하며 배치될 수 있다.
이하, 실시예들 및 비교예들에 따른 전기영동 입자가 적용되는 광 경로 제어 부재를 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.
실시예 3
제 1 기판 상에 제 1 전극을 형성하고, 제 2 기판의 하부에 제 2 전극을 형성한 후, 제 1, 2 전극 사이에 격벽부에 의해 구획되는 복수의 수용부를 형성하여 광 경로 제어 부재를 형성하였다.
이때, 상기 수용부는 파라핀계 오일 및 파라핀계 오일에 분산되는 실시예 1의 전기영동 입자를 포함하였다.
이어서, 광 경로 제어 부재에 직류 5V 전압을 인가하고, 수용부의 투과율이 가변되는 현상을 관찰하였다.
실시예 4
수용부에 실시예 2의 전기영동 입자를 분산하였다는 점을 제외하고는 실시예 3과 동일하게 광 경로 제어 부재를 형성한 후, 수용부의 투과율이 가변되는 현상을 관찰하였다.
비교예 2
수용부에 비교예 1의 전기영동 입자를 분산하였다는 점을 제외하고는 실시예 3과 동일하게 광 경로 제어 부재를 형성한 후, 수용부의 투과율이 가변되는 현상을 관찰하였다.
실시예3 실시예4 비교예2
구동시간(s) 11 3.5 14
투과율가변율(%) 14.68 15.25 13.05
구동속도(%/s) 1.33 4.36 0.93
표 6을 참조하면, 실시예 3 및 실시예 4의 광 경로 제어 부재는 비교예 2의 광 경로 제어부재에 비해, 구동속도가 빠르고, 투과율 가변율이 향상되는 것을 알 수 있다.
즉, 실시예 3 및 실시예 4의 광 경로 제어 부재는 비표면적이 개선된 전기영동 입자를 포함함에 따라, 전기영동 입자의 흡수율 향상 및 반사율 감소에 의해 투과율 가변율이 증가할 수 있는 것을 알 수 있다.
또한, 실시예 3 및 실시예 4의 광 경로 제어 부재는 비표면적이 개선된 전기영동 입자를 포함함에 따라, 전기영동 입자의 이동속도를 향상시켜, 광 경로 제어 부재의 구동 속도를 향상시킬 수 있는 것을 알 수 있다.
이하, 도 15 내지 도 28을 참조하여 다른 실시예에 따른 광 경로 제어 부재를 설명한다. 다른 실시예에 따른 광 경로 제어 부재에 대한 설명에서는 앞서 설명한 실시예와 동일한 내용에 대해서는 설명을 생략하며 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 부여한다. 또한, 다른 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 앞서 설명한 실시예에 따른 광 경로 제어 부재와 결합될 수 있다.
다른 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 기판에 복수의 패턴들이 형성될 수 있다.
도 15를 참조하면, 상기 제 1 기판(110)에는 복수의 패턴들이 형성될 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 기판(110)의 어느 일면 상에는 복수의 제 1 돌출 패턴(P1)이 형성될 수 있다.
상기 제 1 돌출 패턴(P1)들은 상기 제 1 기판(110)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 1 돌출 패턴(P1)은 상기 제 1 기판(110)과 일체로 형성될 수 있다.
상기 제 1 돌출 패턴(P1)들은 상기 제 1 기판(110) 상에서 일 방향으로 연장하며 배치될 수 있다. 도 2를 참조하면, 상기 제 1 돌출 패턴(P1)들은 화살표 방향으로 상기 제 1 기판(11)의 단폭 방향으로 연장하며 배치될 수 있다.
상기 제 1 기판(110) 상에는 상기 제 1 돌출 패턴(P1)이 배치되는 제 1 영역(1A)과 상기 제 1 돌출 패턴(P1)이 배치되지 않는 제 2 영역(2A)을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 돌출 패턴(P1)은 이하에서 설명하는 상기 광 변환부(300)의 수용부와 중첩되는 영역에만 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 1 영역(1A)은 상기 수용부가 배치되는 영역과 중첩되고, 상기 제 2 영역은 상기 광 변환부(300)의 격벽부와 배치되는 영역과 중첩될 수 있다.
또한, 도 16을 참조하면, 상기 제 2 기판(120)에는 복수의 패턴들이 형성될 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 기판(120)의 어느 일면 상에는 복수의 제 2 돌출 패턴(P2)이 형성될 수 있다.
상기 제 2 돌출 패턴(P2)들은 상기 제 2 기판(120)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 2 돌출 패턴(P2)은 상기 제 2 기판(120)과 일체로 형성될 수 있다.
상기 제 2 돌출 패턴(P2)들은 상기 제 2 기판(120) 상에서 일 방향으로 연장하며 배치될 수 있다. 도 3을 참조하면, 상기 제 2 돌출 패턴(P2)들은 화살표 방향으로 상기 제 2 기판(120)의 장폭 방향으로 연장하며 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 1 돌출 패턴(P1)과 상기 제 2 돌출 패턴(P2)은 서로 다른 방향으로 연장하며 배치될 수 있다.
상기 제 2 기판(120) 상에는 상기 제 2 돌출 패턴(P2)이 배치되는 제 3 영역(3A)과 상기 제 2 돌출 패턴(P2)이 배치되지 않는 제 4 영역(4A)을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 돌출 패턴(P2)은 이하에서 설명하는 상기 광 변환부(300)의 수용부와 중첩되는 영역에만 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 3 영역(3A)은 상기 수용부가 배치되는 영역과 중첩되고, 상기 제 4 영역은 상기 광 변환부(300)의 격벽부와 배치되는 영역과 중첩될 수 있다.
즉, 상기 제 1 기판(110)의 상기 제 1 영역(1A) 및 상기 제 2 기판(120)의 상기 제 3 영역(3A)은 서로 중첩되고, 상기 제 1 기판(110)의 상기 제 2 영역(2A) 및 상기 제 2 기판(120)의 상기 제 4 영역(4A)은 서로 중첩될 수 있다.
도 17을 참조하면, 상기 제 1 전극(210)은 상기 제 1 돌출 패턴(P1)과 동일면 상에 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 1 전극(210) 및 상기 제 1 돌출 패턴(P1)은 상기 제 1 기판(110)의 동일면 상에 배치될 수 있다.
자세하게, 상기 제 1 돌출 패턴(P1)은 상기 제 1 기판(110)의 제 1 영역 상에 배치되고, 상기 제 1 전극(210)은 상기 제 1 기판(110)의 제 2 영역 상에 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 1 전극(210)은 상기 광 변환부(300)의 상기 수용부와 중첩되는 영역 상에 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 1 전극(210)은 상기 제 1 기판의 일면 상에서 복수의 패턴 전극으로 배치될 수 있다.
또한, 도 18을 참조하면, 상기 제 2 전극(220)은 상기 제 2 돌출 패턴(P2)과 동일면 상에 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 2 전극(220) 및 상기 제 2 돌출 패턴(P2)은 상기 제 2 기판(120)의 동일면 상에 배치될 수 있다.
자세하게, 상기 제 2 돌출 패턴(P2)은 상기 제 2 기판(120)의 제 3 영역 상에 배치되고, 상기 제 2 전극(220)은 상기 제 2 기판(120)의 제 4 영역 상에 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 2 전극(220)은 상기 광 변환부(300)의 상기 수용부와 중첩되는 영역 상에 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 2 전극(220)은 상기 제 2 기판의 일면 상에서 복수의 패턴 전극으로 배치될 수 있다.
또는, 도 19를 참조하면, 상기 제 1 기판(110)의 일면 상에는 제 1 전극(210)이 배치될 수 있다.
상기 제 1 전극(210)은 상기 제 1 돌출 패턴(P1)과 서로 다른 면 상에 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 1 전극(210) 및 상기 제 1 돌출 패턴(P1)은 상기 제 1 기판(110)의 반대되는 면 상에 각각 배치될 수 있다.
자세하게, 상기 제 1 돌출 패턴(P1)은 상기 제 1 기판(110)의 일면 상에 배치되고, 상기 제 1 전극(210)은 상기 제 1 기판(110)의 일면과 반대되는 타면 상에 배치될 수 있다.
또한, 상기 제 1 전극(210)은 상기 제 1 기판(110)의 타면에서 면전극으로 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 1 전극(210)은 상기 제 1 기판(110)의 타면 상에서 상기 제 1 기판(110)의 제 1, 2 영역 상에 모두 배치될 수 있다.
이에 따라, 상기 제 1 전극(210)을 별도로 패터닝하는 공정을 생략할 수 있다.
또한, 도 20을 참조하면, 상기 제 2 기판(120)의 일면 상에는 제 2 전극(220)이 배치될 수 있다.
상기 제 2 전극(220)은 상기 제 2 돌출 패턴(P2)과 서로 다른 면 상에 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 2 전극(220) 및 상기 제 2 돌출 패턴(P2)은 상기 제 2 기판(120)의 반대되는 면 상에 각각 배치될 수 있다.
자세하게, 상기 제 2 돌출 패턴(P2)은 상기 제 2 기판(120)의 일면 상에 배치되고, 상기 제 2 전극(220)은 상기 제 2 기판(120)의 일면과 반대되는 타면 상에 배치될 수 있다.
또한, 상기 제 2 전극(220)은 상기 제 2 기판(120)의 타면에서 면전극으로 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 2 전극(220)은 상기 제 2 기판(120)의 타면 상에서 상기 제 2 기판(120)의 제 3, 4 영역 상에 모두 배치될 수 있다.
이에 따라, 상기 제 2 전극(220)을 별도로 패터닝하는 공정을 생략할 수 있다.
상기 1 기판(110) 및 상기 제 2 기판(120)에는 각각 앞서 설명한 상기 제 1 돌출 패턴(P1)들과 상기 제 2 돌출 패턴(P2)을 포함할 수 있다.
도 21 내지 도 28을 참조하면, 상기 패턴들은 상기 제 1 기판(110), 상기 제 2 기판(120) 및 상기 광 변환부(300) 등과의 관계에 있어서 다양한 위치에 배치될 수 있다.
도 21 및 도 22를 참조하면, 상기 제 1 돌출 패턴(P1) 및 상기 제 2 돌출 패턴(P2)은 서로 마주보며 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 1 돌출 패턴(P1)은 상기 광 변환부(300)와 상기 제 1 기판(110) 사이에 배치되고, 상기 제 2 돌출 패턴(P2)은 상기 광 변환부(300)와 상기 제 2 기판(120) 사이에 배치될 수 있다.
상기 제 1 기판(110) 상에는 제 1 전극(210) 및 상기 제 1 돌출 패턴(P1)이 배치될 수 있다. 상기 제 1 전극(210)은 상기 제 1 돌출 패턴(P1) 사이에 배치되고, 상기 제 1 돌출 패턴(P1)은 상기 제 1 전극(210) 사이에 배치될 수 있다.
상기 제 1 돌출 패턴(P1)은 상기 격벽부(310)와 중첩되는 영역에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제 1 전극(210)은 상기 수용부(320)와 중첩되는 영역에 배치될 수 있다.
상기 제 1 전극(210)은 상기 수용부와 중첩되는 영역 상에 배치되어, 상기 수용부에 전압을 인가할 수 있다.
상기 제 1 돌출 패턴(P1)은 상기 격벽부(310) 방향으로 이동하는 광을 집광할 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 기판(110)의 하부 방향에서 출사되어 상기 광 변환부(300) 방향으로 입사될 수 있다. 상기 제 1 돌출 패턴(P1)은 상기 광 변환부로 이동하는 광을 집광하여 광의 직진성을 높이는 역할을 할 수 있다. 즉, 상기 제 1 돌출 패턴은 백라이트 모듈의 제 1 프리즘 기판 역할과 동일한 역할을 할 수 있다.
상기 제 2 기판(120) 상에는 제 2 전극(220) 및 상기 제 2 돌출 패턴(P2)이 배치될 수 있다. 상기 제 2 전극(220)은 상기 제 2 돌출 패턴(P1) 사이에 배치되고, 상기 제 2 돌출 패턴(P2)은 상기 제 2 전극(220) 사이에 배치될 수 있다.
상기 제 2 돌출 패턴(P2)은 상기 격벽부(320)와 중첩되는 영역에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제 2 전극(220)은 상기 수용부(320)와 중첩되는 영역에 배치될 수 있다.
상기 제 2 전극(220)은 상기 수용부와 중첩되는 영역 상에 배치되어, 상기 수용부에 전압을 인가할 수 있다.
상기 제 2 돌출 패턴(P2)은 상기 격벽부(310) 방향으로 이동하는 광을 집광할 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 기판(120)의 하부 방향에서 출사되어 상기 광 변환부(300) 방향으로 입사될 수 있다. 상기 제 2 돌출 패턴(P2)은 상기 광 변환부로 이동하는 광을 집광하여 광의 직진성을 높이는 역할을 할 수 있다. 즉, 상기 제 2 돌출 패턴은 백라이트 모듈의 제 2 프리즘 기판 역할과 동일한 역할을 할 수 있다.
즉, 상기 제 1, 2 돌출 패턴들은 백라이트 모듈의 프리즘 기판 역할을 할 수 있다. 이에 따라, 상기 광 경로 제어 부재를 다른 부재와 결합하여 디스플레이 장치에 적용할 때, 광원을 공급하는 백라이트 모듈의 프리즘 기판을 생략할 수 있다.
따라서, 광 경로 제어 부재를 디스플레이 장치에 적용할 때, 디스플레이 장치에 포함되는 구성을 일부 생략할 수 있어, 디스플레이 장치의 두께를 감소시킬 수 있고, 두께 감소에 따라, 광 투과율을 증가시킬 수 있다.
또한, 상기 제 1, 2 돌출 패턴에 의해 상기 제 1 기판(110) 상의 광 변환부와 상기 광 변환부 상의 접착층의 밀착력을 향상시킬 수 있다. 즉, 상기 제 1, 2 돌출 패턴에 의해 상기 제 1, 2 기판의 표면 조도가 증가될 수 있고, 이에 따라, 상기 광 변환부 및 접착층과 접촉하는 접촉 면적이 증가되어, 상기 제 1, 2 기판과 상기 광 변환부 및 접착층의 밀착력을 향상시킬 수 있다.
또는. 도 23 및 도 24를 참조하면, 상기 제 1 돌출 패턴(P1)은 상기 제 1 기판(110)의 일면 상에 배치되고, 상기 제 2 돌출 패턴(P2) 상기 제 2 기판(120)의 일면 상에 배치될 수 있다.
상기 제 1 돌출 패턴(P1)은 상기 제 1 전극(210)과 다른 면 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 전극(210)은 상기 제 1 기판(110)의 상부면에 배치되고, 상기 제 1 돌출 패턴(P1)은 상기 제 1 기판(110)의 하부면에 배치될 수 있다.
또한, 상기 제 2 돌출 패턴(P2)은 상기 제 2 전극(220)과 다른 면 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 전극(220)은 상기 제 2 기판(120)의 하부면에 배치되고, 상기 제 2 돌출 패턴(P2)은 상기 제 2 기판(120)의 상부면에 배치될 수 있다.
상기 제 1 전극(210) 및 상기 제 2 전극(220)은 각각 상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판의 일면 상에서 면전극으로 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 1 전극(210) 및 상기 제 2 전극(220)은 상기 광 변환부의 격벽부(310) 및 수용부(320)와 중첩되는 영역에 배치될 수 있다. 상기 전극과 돌출 패턴을 기판의 서로 다른 면 상에 배치함에 따라, 상기 제 1, 2 전극을 별도로 패터닝 하는 공정을 생략할 수 있다.
또는. 도 25 및 도 26을 참조하면, 상기 제 1 돌출 패턴(P1)은 상기 제 1 기판(110)의 일면 상에 배치되고, 상기 제 2 돌출 패턴(P2) 상기 제 2 기판(120)의 일면 상에 배치될 수 있다.
상기 제 1 돌출 패턴(P1)은 상기 제 1 전극(210)과 다른 면 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 전극(210)은 상기 제 1 기판(110)의 상부면에 배치되고, 상기 제 1 돌출 패턴(P1)은 상기 제 1 기판(110)의 하부면에 배치될 수 있다.
또한, 상기 제 2 돌출 패턴(P2)은 상기 제 2 전극(220)과 동일면 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 전극(220) 및 상기 제 2 돌출 패턴(P2)은 상기 제 2 기판(120)의 하부면에 배치될 수 있다.
즉, 상기 제 1 전극(210)은 상기 제 2 전극(220) 및 상기 제 2 돌출 패턴(P2)과 서로 마주보며 배치될 수 있다.
상기 제 1 전극(210)은 상기 제 1 기판의 일면 상에서 면전극으로 배치될 수 있다. 또한, 상기 제 2 전극(220)은 상기 제 2 기판의 일면 상에서 복수의 패턴 전극으로 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 1 전극(210)은 상기 광 변환부의 격벽부(310) 및 수용부(320)와 중첩되는 영역 상에 배치되고, 상기 제 2 전극(220)은 상기 광 변환부의 수용부(320)와 중첩되는 영역에만 배치될 수 있다.
또는. 도 27 및 도 28을 참조하면, 상기 제 1 돌출 패턴(P1)은 상기 제 1 기판(110)의 일면 상에 배치되고, 상기 제 2 돌출 패턴(P2) 상기 제 2 기판(120)의 일면 상에 배치될 수 있다.
상기 제 1 돌출 패턴(P1)은 상기 제 1 전극(210)과 동일면 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 전극(210) 및 상기 제 1 돌출 패턴(P1)은 상기 제 1 기판(110)의 상부면에 배치될 수 있다.
또한, 상기 제 2 돌출 패턴(P2)은 상기 제 2 전극(220)과 다른 면 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 전극(220)은 상기 제 2 기판(120)의 하부면에 배치되고, 상기 제 2 돌출 패턴(P2)은 상기 제 2 기판(120)의 상부면에 배치될 수 있다.
즉, 상기 제 2 전극(220)은 상기 제 1 전극(210) 및 상기 제 1 돌출 패턴(P1)과 서로 마주보며 배치될 수 있다.
상기 제 2 전극(220)은 상기 제 2 기판의 일면 상에서 면전극으로 배치될 수 있다. 또한, 상기 제 1 전극(210)은 상기 제 1 기판의 일면 상에서 복수의 패턴 전극으로 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 2 전극(220)은 상기 광 변환부의 격벽부(310) 및 수용부(320)와 중첩되는 영역 상에 배치되고, 상기 제 1 전극(210)은 상기 광 변환부의 수용부(320)와 중첩되는 영역에만 배치될 수 있다.
다른 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 전극이 배치되는 제 1 기판 및 제 2 기판의 어느 일면 상에 돌출되어 형성되는 복수의 돌출 패턴들을 포함할 수 있다.
자세하게, 상기 제 1 기판에는 제 1 돌출 패턴이 배치되고, 상기 제 2 기판에는 상기 제 2 돌출 패턴이 배치될 수 있다. 상기 제 1, 2 돌출 패턴은 서로 다른 방향으로 연장하며 배치되고, 상기 제 1 기판에서 상기 제 2 기판 방향으로 이동하는 광을 집광하는 역할을 할 수 있다.
즉, 상기 제 1, 2 기판에 형성되는 복수의 돌출 패턴은 백라이트 모듈의 프리즘 시트와 동일한 기능을 할 수 있다.
따라서, 상기 광 경로 제어 부재를 백라이트 모듈과 결합하여 사용할 때, 상기 백라이트 모듈에서 광을 집광하는 프리즘 기판을 생략할 수 있다. 따라서, 디스플레이 장치의 두께를 감소시킬 수 있고, 프리즘 기판을 통과하면서 발생하는 광손실을 발생할 수 있다.
또한, 상기 제 1, 2 돌출 부재에 의해, 제 1, 2 기판의 표면 조도를 증가시켜, 1, 2 기판과 밀착되는 광 변환부 및 접착층과의 접촉 면적을 증가시켜, 향상된 밀착력을 가질 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재 및 이를 포함하는 디스플레이 장치는 얇은 두께를 구현할 수 있고, 향상된 정면 휘도 및 신뢰성을 가질 수 있다.
이하. 도 29 내지 도 31을 참조하여, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재가 적용되는 표시 장치 및 디스플레이 장치를 설명한다.
도 29를 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 접착부재(1500)를 통해 서로 접착될 수 있다. 상기 접착부재(1500)는 투명할 수 있다. 예를 들어, 상기 접착부재(1500)는 광학용 투명 접착 물질을 포함하는 접착제 또는 접착층을 포함할 수 있다.
상기 접착부재(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 블랙전해질이 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. 상기 백라이트 유닛은 상기 광 경로 제어 부재의 하부에 배치될 수 있다.
즉, 도 29와 같이 상기 광 경로 제어 부재는 상기 액정 패널의 하부에 배치될 수 있다.
또는, 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.
도 30 및 도 31을 참조하면, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 차량에 적용될 수 있다.
도 30 및 도 31을 참조하면, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 디스플레이를 표시하는 디스플레이 장치에 적용될 수 있다.
예를 들어, 도 30과 같이 광 경로 제어 부재에 전원이 인가되지 않는 경우에는 상기 수용부가 광 차단부로 기능하여, 디스플레이 장치가 차광 모드로 구동되고, 도 31과 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, 도면에는 도시되지 않았지만. 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. 카본 블랙을 포함하는 전기영동 입자로서,
    상기 전기영동 입자는 코어부; 및
    상기 코어부의 외면을 둘러싸며 배치되는 쉘부를 포함하고,
    상기 코어부의 표면에는 돌출부가 형성되고,
    상기 코어부는 2 이하의 색도지수를 가지고,
    상기 코어부는 90% 내지 99%의 광 흡수율을 가지고,
    상기 전기영동 입자의 입경은 50㎚ 내지 800㎚인 전기영동 입자.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 코어부의 표면에는 홈부가 더 형성되고,
    상기 코어부의 비표면적은 200㎡/g 내지 650㎡/g인 전기영동 입자.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 코어부는 복수의 나노 카본 블랙 입자가 응집되어 형성되는 전기영동 입자.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 코어부의 표면에는 수산화기 또는 카르복실기로 치환되는 표면 처리층이 형성되고,
    상기 쉘부는 상기 표면 처리층 상에 코팅되는 전기영동 입자.
  5. 제 1 기판;
    상기 제 1 기판의 상부면 상에 배치되는 제 1 전극;
    상기 제 1 기판의 상부에 배치되는 제 2 기판;
    상기 제 2 기판의 하부면에 배치되는 제 2 전극;
    상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 배치되는 광 변환부를 포함하고,
    상기 광 변환부는 교대로 배치되는 격벽부 및 수용부를 포함하고,
    상기 수용부는 분산액 및 상기 분산액 내에 분산되는 복수의 전기영동 입자를 포함하고,
    상기 전기영동 입자는,
    카본 블랙을 포함하는 코어부; 및
    상기 코어부의 외면을 둘러싸며 배치되는 쉘부를 포함하고,
    상기 코어부의 표면에는 돌출부가 형성되고,
    상기 전기영동 입자는 2 이하의 색도지수를 가지고,
    상기 전기영동 입자는 90% 내지 99%의 광 흡수율을 가지고,
    상기 전기영동 입자의 입경은 50㎚ 내지 800㎚인 광 경로 제어 부재.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 코어부의 표면에는 홈부가 더 형성되고,
    상기 코어부의 비표면적은 200㎡/g 내지 650㎡/g인 전기영동 입자.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 코어부는 복수의 나노 카본 블랙 입자가 응집되어 형성되는 광 경로 제어 부재.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 수용부는,
    상기 전압이 인가되는 경우 광 차단부로 구동하고,
    상기 전압이 인가되지 않는 경우 광 투과부로 구동하는 광 경로 제어 부재.
  9. 표시 패널; 및
    상기 표시 패널 상부 또는 하부에 배치되는 광 경로 제어 부재를 포함하고,
    상기 광 경로 제어 부재는,
    제 1 기판;
    상기 제 1 기판의 상부면 상에 배치되는 제 1 전극;
    상기 제 1 기판의 상부에 배치되는 제 2 기판;
    상기 제 2 기판의 하부면에 배치되는 제 2 전극;
    상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 배치되는 광 변환부를 포함하고,
    상기 광 변환부는 교대로 배치되는 격벽부 및 수용부를 포함하고,
    상기 수용부는 분산액 및 상기 분산액 내에 분산되는 복수의 전기영동 입자를 포함하고,
    상기 전기영동 입자는,
    카본 블랙을 포함하는 코어부; 및
    상기 코어부의 외면을 둘러싸며 배치되는 쉘부를 포함하고,
    상기 코어부의 표면에는 돌출부가 형성되고,
    상기 전기영동 입자는 2 이하의 색도지수를 가지고,
    상기 전기영동 입자는 90% 내지 99%의 광 흡수율을 가지고,
    상기 전기영동 입자의 입경은 50㎚ 내지 800㎚인 디스플레이 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 패널은 액정 표시 패널 또는 유기발광 다이오드 패널을 포함하는 디스플레이 장치.
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