WO2022045627A1 - 광 경로 제어 부재 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 - Google Patents

광 경로 제어 부재 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 Download PDF

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WO2022045627A1
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light
light conversion
dispersant
substrate
control member
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손문영
노진미
홍현지
김병숙
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엘지이노텍 주식회사
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    • G02F1/1675—Constructional details
    • G02F2001/1678—Constructional details characterised by the composition or particle type

Definitions

  • Embodiments relate to a light path control member and a display device including the same.
  • the light-shielding film blocks the transmission of light from the light source. It is attached to the front of the display panel, which is a display device used for mobile phones, laptops, tablet PCs, vehicle navigation, and vehicle touch, and the angle of incidence of light when the display transmits the screen. Accordingly, it is used for the purpose of expressing clear image quality at the required viewing angle by adjusting the viewing angle of the light.
  • the light-shielding film is used for a window of a vehicle or a building to partially block external light to prevent glare or to prevent the inside from being seen from the outside.
  • the light blocking film may be a light path control member that controls a movement path of light to block light in a specific direction and transmit light in a specific direction. Accordingly, by controlling the light transmission angle 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.
  • Such a switchable light blocking film is filled with a light conversion material including particles that can move according to the application of voltage and a dispersion liquid dispersing them inside the receiving unit, so that the receiving unit of the light converting unit blocks the light transmitting part and the light by dispersing and aggregating the particles It can be implemented by changing it to wealth.
  • the light conversion unit is formed by imprinting a photocurable resin, whereby the light conversion unit may be formed with a base portion, a partition wall portion and a receiving portion.
  • a light conversion material may be filled in the interior of the accommodating part.
  • dispersants may be added to the light conversion material to prevent aggregation of the light conversion particles.
  • the dispersing agent may prevent aggregation of the light conversion particles to increase the lifetime of the light path control member, but may interfere with the movement of the light conversion particles inside the accommodating part, so that the driving characteristics of the light path control member may be deteriorated.
  • An embodiment is to provide an optical path control member having improved driving characteristics.
  • An optical path control member includes: a first substrate; a first electrode disposed on the first substrate; a second substrate disposed on the first substrate; a second electrode disposed under the second substrate; and a light conversion unit disposed between the first electrode and the second electrode, wherein the light conversion unit includes a barrier rib, a receiving unit, and a base, and the receiving unit includes a dispersion liquid, light conversion particles, and a dispersant.
  • a conversion material is disposed and the dispersant comprises a nonionic dispersant.
  • the light path control member according to the embodiment may improve the moving speed of the light path particle, thereby improving the driving speed and driving characteristics of the light path controlling member.
  • the dispersant included in the light conversion material includes the non-ionic dispersant having no polarity, it is possible to prevent the formation of a bonding layer in which the light conversion particles and the dispersant are combined in the dispersion.
  • the light conversion particles can move immediately without removing the bonding layer, thereby improving the driving speed of the light path controlling member.
  • the resin composition forming the partition wall part and/or the base part includes a monomer having a bonding group having high electronegativity
  • the partition wall part and/or the base part may contain a plurality of negative charges, so that polarity may be increased.
  • the dispersants having a positive charge in the light conversion material are moved toward the partition wall portion and/or the base portion, thereby facilitating movement of the light conversion particles.
  • the dispersing agent having a positive charge is combined with the light conversion particles to prevent the negative charge intensity of the light conversion particles from being reduced, thereby improving the movement speed of the light conversion particles.
  • the light path control member according to the embodiment may have improved driving speed and driving characteristics.
  • FIG 1 and 2 are views illustrating a cross-sectional view of a light conversion unit of a light path control member according to an embodiment.
  • 3 to 5 are enlarged views illustrating a region of a light conversion unit of a light path control member according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 6 is a graph for explaining transmittance and driving speed of an optical path control member according to Examples and Comparative Examples.
  • FIG. 7 to 9 are views for explaining a manufacturing process of the light conversion unit of the light path control member according to another embodiment.
  • FIG. 10 is a view for explaining a curing process of a resin composition of a light conversion unit according to another embodiment
  • 11 and 12 are cross-sectional views illustrating a display device to which a light path control member according to an exemplary embodiment is applied.
  • 13 to 15 are diagrams for explaining an embodiment of a display device to which a light path control member according to an embodiment is applied.
  • the terminology used in the embodiments of the present invention is for describing the embodiments and is not intended to limit the present invention.
  • the singular form may also include the plural form unless otherwise specified in the phrase, and when it is described as "at least one (or one or more) of A and (and) B, C", it can be combined with A, B, and C. It may include one or more of all possible combinations.
  • a component when it is described that a component is 'connected', 'coupled' or 'connected' to another component, the component is not only directly connected, coupled or connected to the other component, but also with the component It may also include a case of 'connected', 'coupled' or 'connected' due to another element between the other elements.
  • top (above) or bottom (below) is one as well as when two components are in direct contact with each other. Also includes a case in which another component as described above is formed or disposed between two components.
  • the light conversion unit 300 may be disposed between the first substrate 110 and the second substrate 120 .
  • the light conversion unit 300 may be disposed between the first electrode 210 and the second electrode 220 .
  • the light conversion unit 300 may be disposed between the adhesive layer 410 and the buffer layer 420 .
  • the light conversion part may include a partition wall part 310 , a receiving part 320 , and a base part 350 .
  • a light conversion material 330 may be disposed in the receiving part 320 .
  • the accommodating part 320 may include a light conversion material 330 including a dispersion 330a and light conversion particles 330b.
  • the light conversion particles 330b dispersed in the dispersion 330a receive voltage from the first electrode 210 and/or the second electrode 220 to the first electrode 210 or the second electrode ( 220) direction.
  • the light conversion material 330 may further include a plurality of dispersants 11 and 12 .
  • the dispersants 11 and 12 may be dispersed in the dispersion 330a.
  • the dispersants 11 and 12 may serve to prevent the light conversion particles 330b from aggregating with each other. Accordingly, it is possible to prevent aggregation of the light conversion particles 330b in the dispersion liquid 330a, thereby improving the driving characteristics of the light path control member.
  • the dispersants 11 and 12 may be defined as various dispersants according to the presence or absence of polarity.
  • the dispersants 11 and 12 may include a cationic dispersant having a positive charge, an anionic dispersing agent having a negative charge, and a nonionic dispersing agent having no charge.
  • the dispersants 11 and 12 disposed together in the dispersion solution 330a are in the movement of the light conversion particles 330b. can affect
  • the light conversion particle 330b may have a negative charge. Accordingly, when a constant voltage is applied to the first electrode 210 and/or the second electrode 220 , the light conversion particle 330b moves toward the first electrode 210 or the second electrode 220 . can move to
  • the dispersant disposed in the dispersion liquid 330a cannot be used as a dispersant having the same charge as the light conversion particles. That is, when the light conversion particles and the dispersing agent have the same polarity of charge, they can be moved together by the voltage applied from the first electrode 210 and/or the second electrode 220, so that the dispersant They can move together to affect the movement of light-converting particles. Accordingly.
  • the light conversion particles and the dispersant may have different polarities of charge.
  • an anionic dispersant cannot be used.
  • the dispersants 11 and 12 may be a cationic dispersant or a nonionic dispersant.
  • the dispersants 11 and 12 when they have a polarity, they may be combined with the light conversion particles having a polarity.
  • a cationic dispersant having a cation as the dispersing agents 11 and 12 when disposed in the dispersion 330a, it may be combined with the light conversion particles disposed in the dispersion 330a and having an anion.
  • 3 and 4 are enlarged views of the inside of the receiving part when the cationic dispersant and the nonionic dispersant are disposed in the dispersion 330a, respectively.
  • the cationic dispersant 11 when the cationic dispersant 11 is disposed in the dispersion 330a, the cationic dispersant may be combined with the light conversion particles 330b having a negative charge.
  • the cationic dispersants may be combined with the light conversion particle 330b. Accordingly, the shell shape of the light conversion particle 330b having a core-shell structure by surface treatment to be negatively modified may be changed. That is, the light conversion particles 330b may be combined with the cationic dispersant to form a bonding layer. Accordingly, the light conversion particles 330b may include a plurality of light conversion particles having different shell shapes.
  • the movement speed of the light conversion particle may be reduced.
  • the nonionic dispersant 12 when the nonionic dispersant 12 is disposed in the dispersion 330a, the nonionic dispersant may be dispersed in various polarities. That is, the nonionic dispersant 12 may be disposed with a different polarity depending on the presence or absence of polarity. Specifically, the nonionic dispersant 12 may include a first dispersant 12a, a second dispersant 12b, a third dispersant 12c, and a fourth dispersant 12d.
  • the first dispersant 12a may be defined as a non-polar dispersant. That is, the first dispersant 12a may be defined as a non-polar dispersant having no positive or negative charges. That is, the first dispersant 12a may be a dispersant in which the nonionic dispersant is not modified by another material.
  • the second dispersant 12b may be defined as a non-polar dispersant.
  • the second dispersing agent 12b may be defined as a dispersing agent having a particle shape. That is, the second dispersant 12b may have a micelle shape formed by agglomeration of the first dispersant 12a.
  • the third dispersant 12c may be defined as a polar dispersant.
  • the third dispersant 12c may be defined as a polar dispersant having a positive or negative charge.
  • the third dispersant 12c may be defined as a dispersant having a polarity opposite to that of the light conversion particle.
  • the third dispersing agent 12c may be defined as a polar particle having a positive charge because the first dispersing agents 12a lose electrons by the light conversion particle 330a.
  • the fourth dispersant 12d may be defined as a polar dispersant.
  • the fourth dispersant 12d may be defined as a polar dispersant having a positive or negative charge.
  • the fourth dispersant 12d may be defined as a dispersant having a polarity opposite to that of the light conversion particle.
  • the first dispersant 12a loses electrons by the light conversion particle 330a and the third dispersant 12c changed into polar particles having a positive charge is the second dispersant It can be defined as a dispersant having a particle shape formed by combining with (12b). That is, the fourth dispersing agent 12d may have a micellar shape having a positive charge formed by agglomeration of the first dispersing agents 12a.
  • the first dispersant 12a, the second dispersant 12b, the third dispersant 12c, and the fourth dispersant 12d are interposed between the light conversion particles 330b in the dispersant 330a. It is disposed in, it is possible to prevent aggregation of the light conversion particles (330b).
  • the nonionic dispersant 12 is not combined with the light conversion particles 330b in the dispersion 330a. That is, since the nonionic dispersant 12 has no charge, it loses electrons by the light conversion particles 330b to have a positive charge, and is not coupled to the light conversion particles 330b.
  • the light conversion particles when a voltage is applied to the first electrode 210 and the second electrode 220 , the light conversion particles can move immediately, so that the movement speed of the light conversion particles is improved can do it
  • the light conversion material of the light path control member according to the embodiment may include a nonionic dispersant.
  • the lifespan and driving characteristics of the light path control member can be improved.
  • the dispersant may have a low Hydrophile-Lipophilie Balance (HLB) value.
  • HLB Hydrophile-Lipophilie Balance
  • the dispersant may have a low HLB value in consideration of the lipophilicity of the dispersion. Specifically, the dispersant may have an HLB value of 0 to 6. When the HLB value of the dispersant exceeds 6, layer separation from the dispersion may occur due to the hydrophilicity of the dispersant.
  • a portion of the dispersant in the dispersion may be changed to a polar dispersant having a positive charge.
  • the polar dispersant Since the polar dispersant has a polarity different from that of the light conversion particle, a negative charge characteristic of the light conversion particle may be reduced, thereby reducing the driving speed of the light conversion particle.
  • the partition wall part 310 and the base part 350 may include a resin composition including an oligomer, a monomer, a photoinitiator, and an additive.
  • the resin composition includes an oligomer, a monomer, a photopolymerization initiator, and an additive before curing, and a crosslinking structure network is formed by the reaction of the polymer, the monomer, and the photopolymerization initiator by ultraviolet light and may be cured.
  • the resin composition may include a urethine acrylate polymer.
  • the oligomer may include urethane acrylate.
  • the photoinitiator a known photoinitiator for UV curing may be applied.
  • the additive may include a material for improving releasability or electrical properties of the resin composition.
  • the additive may include a variety of materials including release additives and antistatic agents.
  • the monomer may include a plurality of bonding groups.
  • the monomer may include various bonding groups in order to impart polarity to the resin composition.
  • the monomer may include a first bonding group and a second bonding group.
  • the first bonding group may have a stronger polarity than the second bonding group.
  • the electronegativity of the first coupler may be greater than the electronegativity of the second coupler.
  • the first coupler may be defined as a coupler having an electronegativity of 0.3 to 2.
  • the second coupler may be defined as a coupler having an electronegativity of 0 to less than 0.3.
  • the monomer may include a first bonding group.
  • the monomer may include a monomer including a bonding group of at least one of C-O, C-S, C-N, O-H, N-H, C-Cl, C-Br, C-I, and Si-O-Si.
  • the monomer may further include a second bonding group.
  • the first bonding group may be greater than the second bonding group.
  • the monomer may include a monomer such as dipentaerythritol pentaacrylate or diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl) phosphine oxide, but embodiments are not limited thereto.
  • the resin composition including the monomer may have polarity. That is, the resin composition may have a negative charge.
  • the contact angle ( ⁇ ) between the resin composition including the monomer and water may be 60° or less. In more detail, the contact angle ( ⁇ ) between the resin composition including the monomer and water may be 10° to 60°.
  • the resin composition including the monomer may also have a polarity.
  • At least one of the partition wall part 310 and the base part 350 of the light conversion part formed of the resin composition may have a polarity.
  • At least one of the partition wall part 310 and the base part 350 may have a polarity opposite to that of the third dispersant 12c and the fourth dispersant 12d. That is, at least one of the partition wall part 310 and the base part 350 may have the same polarity as the light conversion particle 330b.
  • the partition wall part 310 , the base part 350 , and the light conversion particle 330b may contain negative charges, and the third dispersant 12c and the fourth dispersant 12d may contain positive charges.
  • the dispersants having a polarity among the dispersants dispersed in the dispersion liquid 330a in the accommodating part 320 may move in at least one direction of the partition wall part 310 and the base part 350 .
  • the partition wall portion 310 and the base portion 350 have an electrophilicity property, and thus have a property of binding to a positive charge, among the dispersants dispersed in the dispersion 330a.
  • the third dispersing agent 12c and the fourth dispersing agent 12d having a positive charge are moved in at least one of the partition wall 310 and the base 350 to move in the direction of the partition wall 310 and the base 350. ) can be combined with the negative charge of
  • the partition wall part 310 may be defined as a partition wall area dividing the accommodation part. That is, the barrier rib portion 310 may transmit light as a barrier rib region partitioning a plurality of accommodation units. That is, light emitted from the direction of the first substrate 110 or the second substrate 120 may pass through the barrier rib portion.
  • the receiving part 320 may be formed to partially penetrate the light converting part 300 . Accordingly, the receiving part 320 may be disposed to be in contact with the adhesive layer 410 and may be disposed to be spaced apart from the buffer layer 420 . Accordingly, the base part 350 may be formed between the accommodating part 320 and the buffer layer 420 .
  • the base part 350 may be disposed on the partition wall part 310 .
  • the base part 350 may be disposed in contact with the second electrode 220 , and the partition wall part 310 may be disposed under the base part 350 .
  • the thickness of the base part 350 and the thickness of the partition wall part 310 may be different from each other.
  • the thickness of the base part 350 may be smaller than the thickness of the partition wall part 310 .
  • the thickness of the base part 350 may be 10 ⁇ m or less.
  • the thickness of the base part 350 may be 1 ⁇ m to 10 ⁇ m.
  • the thickness of the base part 350 may be 3 ⁇ m to 8 ⁇ m.
  • the thickness of the base part 350 may be 5 ⁇ m to 7 ⁇ m.
  • the distance between the second electrode 220 and the accommodation part 320 may increase. That is, the distance between the accommodating part 320 including the light conversion material and the second electrode 220 may increase. Accordingly, due to the low resistance of the base part 350 and the second electrode 220 to the accommodating part 320 including the light conversion material, the transfer characteristic of the electric charge is reduced, so that the driving characteristic of the optical path control member is lowered. can be
  • the thickness of the base part 350 is less than 1 ⁇ m, it is difficult to implement in the imprinting process, and thus process efficiency may be reduced.
  • the partition wall part 310 and the accommodating part 320 may be disposed to extend in the second direction 2A of the first substrate 110 and the second substrate 120 . That is, the partition wall part 310 and the accommodating part 320 may be disposed to extend in a width direction or a length direction of the first substrate 110 and the second substrate 120 .
  • the partition wall part 310 and the accommodating part 320 may be disposed to have different widths.
  • the width of the partition wall portion 310 may be greater than the width of the accommodation portion 320 .
  • the accommodating part 320 may be formed in a shape extending from the first electrode 210 to the second electrode 220 and narrowing in width.
  • the partition wall part 310 and the accommodating part 320 may be alternately disposed with each other.
  • the partition wall part 310 and the accommodating part 320 may be alternately disposed with each other. That is, each of the partition wall portions 310 may be disposed between the accommodating portions 320 adjacent to each other, and each accommodating portion 320 may be disposed between the adjacent partition wall portions 310 .
  • the plurality of partition wall portions 310 may be formed to have a uniform thickness.
  • the thickness deviation of the plurality of partition wall portions 310 may be 10% or less.
  • the thickness deviation of the plurality of partition wall portions 310 may be 5% to 10%.
  • the thickness deviation of the plurality of partition wall portions 310 may be 7% to 9%.
  • the thickness deviation of the plurality of partition wall parts 310 exceeds 10%, a difference in cross-sectional area of the accommodating parts between the partition wall parts occurs, and the light conversion material is filled in the accommodating part due to the cross-sectional area difference , a deviation may occur as the filling characteristics of the light conversion material are different in the plurality of accommodating units, and thus the optical characteristics of the light path controlling member may be deteriorated.
  • the plurality of partition wall portions 310 may be formed to have a uniform width.
  • the width deviation of the plurality of partition wall portions 310 may be 10% or less.
  • the width deviation of the plurality of partition walls 310 may be 3% to 10%.
  • the width deviation of the plurality of partition wall portions 310 may be 5% to 8%.
  • the width deviation of the plurality of barrier rib portions 310 exceeds 10%, a difference in cross-sectional area of the accommodating portions between the barrier rib portions 310 occurs, and a light conversion material is filled in the accommodating portion due to the cross-sectional difference , a deviation may occur as the filling characteristics of the light conversion material are different in the plurality of accommodating units, and thus the optical characteristics of the light path controlling member may be deteriorated.
  • a light conversion material 330 including a light conversion particle 330a and a dispersion 330b in which the light conversion particle 330a is dispersed may be disposed in the receiving unit 320 .
  • the light conversion material 330 may include the above-described dispersant. That is, the light conversion material 330 may include a dispersant having an HLB of 0 to 6 while being nonionic.
  • the dispersion 330b may be a material for dispersing the light conversion particles 330a.
  • the dispersion 330b may include a transparent material.
  • the dispersion 330b may include a non-polar solvent.
  • the dispersion 330b may include a material capable of transmitting light.
  • the light conversion particles 330a may be dispersed in the dispersion 330b.
  • the plurality of light conversion particles 330a may be disposed to be spaced apart from each other in the dispersion 330b.
  • the light conversion particles 330a may include a material capable of absorbing light. That is, the light conversion particle 330a may be a light absorbing particle, and the light conversion particle 330a may have a color.
  • the light conversion particles 330a may have a black-based color.
  • the light conversion particles 330a may include carbon black particles.
  • the light conversion particle 330a may have a polarity due to its surface being charged.
  • the surface of the light conversion particle 330a may be negatively charged. Accordingly, according to the application of the voltage, the light conversion particles 330a may move in the direction of the first electrode 210 or the second electrode 220 .
  • the light transmittance of the receiving part 320 may be changed by the light conversion particles 330a.
  • the accommodating part 320 may be changed into a light blocking part and a light transmitting part by changing the light transmittance by the light conversion particles 330a. That is, the accommodating part 330a may change the transmittance of the light passing through the accommodating part 320 by dispersion and aggregation of the light conversion particles 330a disposed therein in the dispersion 330b.
  • the light path member according to the embodiment changes from the first mode to the second mode or from the second mode to the first mode by a voltage applied to the first electrode 210 and the second electrode 220 .
  • the accommodating part 320 in the first mode, the accommodating part 320 may become a light blocking part, and light at a specific angle may be blocked by the accommodating part 320 . That is, the viewing angle of the user viewing from the outside is narrowed, so that the light path control member may be driven in the privacy mode.
  • the accommodating part 320 in the second mode, becomes a light transmitting part, and in the light path controlling member according to the embodiment, the partition wall part 310 and the accommodating part 320 are separated from each other. All light can be transmitted. That is, the viewing angle of the user viewing from the outside is widened, so that the light path control member may be driven in the open mode.
  • the conversion from the first mode to the second mode may be implemented by the movement of the light conversion particles 330a of the accommodating part 320 .
  • the light conversion particle 330a has a charge on its surface, and may move in the direction of the first electrode or the second electrode according to the application of a voltage according to the characteristics of the charge. That is, the light conversion particles 330a may be electrophoretic particles.
  • the light conversion particles 330a of the accommodating part 320 are uniformly dispersed in the dispersion 330b, and accordingly, the accommodating part ( Light 320 may be blocked by the light conversion particles 330a. Accordingly, in the first mode, the receiving unit 320 may be driven as a light blocking unit.
  • the light conversion particles 330a may move.
  • the light conversion particle 330a may be moved toward one end or the other end of the receiving unit 320 by a voltage transmitted through the first electrode 210 and the second electrode 220 .
  • the light conversion particles 330a may move in the direction of the first electrode 210 or the second electrode 220 .
  • the negatively charged light conversion particles 330a may be moved toward the positive electrode of the first electrode 210 and the second electrode 220 using the dispersion 330b as a medium.
  • the light conversion particle 330a is the dispersion liquid 330b. It is uniformly dispersed in the accommodating part 320 may be driven as a light blocking part.
  • the light conversion particle 330a is a second electrode in the dispersion 330b. It may move in the (220) direction, that is, the light conversion particles 330a may be moved in one direction, and the receiving unit 320 may be driven as a light transmitting unit.
  • the light path control member according to the embodiment may be driven in two modes according to the user's surrounding environment. That is, when the user wants to transmit light only at a specific viewing angle, the receiving unit is driven as a light blocking unit, or in an environment in which the user requires a wide viewing angle and high luminance, a voltage is applied to drive the receiving unit as a light transmitting unit. there is.
  • the light path control member according to the embodiment can be implemented in two modes according to the user's request, the light path member can be applied regardless of the user's environment.
  • the light path control member according to the embodiment may improve the moving speed of the light path particle, thereby improving the driving speed and driving characteristics of the light path controlling member.
  • the dispersant included in the light conversion material includes the non-ionic dispersant having no polarity, it is possible to prevent the formation of a bonding layer in which the light conversion particles and the dispersant are combined in the dispersion.
  • the light conversion particles can move immediately without removing the bonding layer, thereby improving the driving speed of the light path controlling member.
  • the resin composition forming the partition wall part and/or the base part includes a monomer having a bonding group having high electronegativity
  • the partition wall part and/or the base part may contain a plurality of negative charges, so that polarity may be increased.
  • the dispersants having a positive charge in the light conversion material are moved toward the partition wall portion and/or the base portion, thereby facilitating movement of the light conversion particles.
  • the dispersing agent having a positive charge is combined with the light conversion particles to prevent the negative charge intensity of the light conversion particles from being reduced, thereby improving the movement speed of the light conversion particles.
  • the light path control member according to the embodiment may have improved driving speed and driving characteristics.
  • a resin composition was formed by mixing an oligomer including urethane acrylate, a monomer, a photoinitiator, and an antistatic agent.
  • the monomer included a first coupler having a size of 0.3 to 2 and a second coupler having a size of 0 to less than 0.3, and the number of first couplers was greater than the number of second couplers.
  • the resin composition was filled in the intaglio part of the mold member.
  • a first electrode including indium tin oxide was formed on a first substrate including polyethylene terephthalate (PET), and then the first electrode and the mold member were adhered to each other.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the mold member and the resin composition were released to form a base portion, an embossed partition wall portion, and an intaglio-shaped accommodation portion on the substrate, and a light conversion material was filled in the accommodation portion to form a light conversion portion.
  • the light conversion material included a nonionic dispersant.
  • a second electrode including indium tin oxide was formed on the lower portion of the second substrate including polyethylene terephthalate (PET), and then the second electrode and the light conversion part were adhered to form an optical path control member.
  • PET polyethylene terephthalate
  • a light path controlling member was formed in the same manner as in Example 1, except that the light conversion material contained an anionic dispersant.
  • a light path controlling member was formed in the same manner as in Example 1, except that the light conversion material contained a cationic dispersant.
  • FIG. 6 is a graph illustrating transmittance of a light path control member according to Examples and Comparative Examples.
  • the light path controlling member according to the embodiment has improved light transmittance than the light path controlling member according to the comparative examples.
  • the light path controlling member according to the embodiment has a shorter time to reach the transmittance having the same size as that of the light path controlling member according to the comparative examples. That is, it can be seen that the optical path control member according to the embodiment has a greater driving speed than the optical path control member according to the comparative examples.
  • the light path control member facilitates the movement of the light conversion particles because the light conversion material includes a nonionic dispersant, and moves the dispersants charged with positive charges in the direction of the partition wall portion or the base portion of the light conversion particles. By minimizing movement disturbance, it is possible to have improved driving characteristics.
  • FIG. 7 to 9 are views for explaining a process of manufacturing the light conversion unit of the light path control member according to another embodiment.
  • the resin composition 20 is filled in the intaglio part E1 of the mold member 10 . can do.
  • the resin composition 20 may include a urethane-based resin composition.
  • the resin composition 20 fills the intaglio portion E1 while filling the intaglio portion E1 and the embossed portion E2. It may be disposed on the top.
  • the mold member 10 filled with the resin composition 20 and the substrate 30 on which the light conversion unit is disposed may be adhered. That is, the mold member 10 and the substrate 30 may be adhered to each other through the resin composition 20 disposed on the mold member 10 .
  • the light conversion unit 300 including the resin composition on the substrate 30 and including the partition wall portion 310 and the receiving portion 320 . ) can be formed.
  • the light conversion unit 300 is formed on the substrate 30 , and the light conversion unit 300 includes the partition wall 310 , the receiving unit 320 and the It may include a base 350 .
  • the resin composition 20 and the substrate 30 may be completely or partially removed or lifted, thereby reducing the reliability and optical properties of the optical path control member.
  • the resin composition may include various additives of the resin composition.
  • an antistatic agent may be included for electrical properties of the resin composition.
  • Such an antistatic agent may form a movement path of electric charges in the partition wall portion and the base portion, thereby facilitating the movement of electric charges moving in the direction of the accommodating portion.
  • the light path control member attempts to solve the above problems by controlling the properties of the material forming the light conversion unit.
  • the light conversion unit according to the embodiment may include a resin composition.
  • the resin composition may include an oligomer, a monomer, and a photopolymerization initiator.
  • the resin composition may include an oligomer, a monomer, a photopolymerization initiator, and an additive.
  • the resin composition may constitute a light conversion part by the reaction of the polymer-type prepolymer with the polyfunctional monomer serving as the diluent and the photopolymerization initiator.
  • the resin composition includes an oligomer, a monomer, a photopolymerization initiator and an additive before curing, and a crosslinking structure network is formed by the reaction of the polymer, the monomer, and the photopolymerization initiator by ultraviolet light to be cured.
  • the resin composition may include a urethine acrylate polymer.
  • the oligomer may include urethane acrylate.
  • the oligomer may include an oligomer having a pi ( ⁇ ) bond.
  • the oligomer may include an oligomer including an aromatic ring.
  • the oligomer may include an oligomer including a benzene ring.
  • the oligomer may include an oligomer having at least two benzene rings.
  • the oligomer may include an oligomer such as an amine modified polyether acrylate or an aliphatic urethane acrylate.
  • the pi bond is a structure in which electrons are distributed below and above an axis between nuclei, and may facilitate the movement of charges.
  • the resin composition may not include a separate additive for facilitating charge transfer. That is, the resin composition does not contain additives such as antistatic agents. Accordingly, it is possible to prevent a phenomenon in which the light conversion part formed of the resin composition by the antistatic agent is removed from the film or is lifted.
  • the light path control member including the light conversion unit formed of the resin composition according to the embodiment may have improved reliability and optical properties.
  • the oligomer may include oligomers having different bonds.
  • the oligomer may include a first oligomer and a second oligomer having different bonds.
  • the oligomer may include a first oligomer having a pi ( ⁇ ) bond and a second oligomer having a sigma ( ⁇ ) bond.
  • the oligomer may include a first oligomer including an aromatic ring and a second oligomer not including an aromatic ring.
  • the oligomer may include a first oligomer including a benzene ring and a second oligomer not including a benzene ring.
  • the second oligomer having the sigma bond may have a structure in which electron density is concentrated between nuclei along a linear axis between nuclei.
  • the second oligomer may include an oligomer such as aromatic urethane acrylates and epoxy acrylates.
  • the first oligomer may serve to facilitate the transfer of charges in the light conversion unit formed by the resin composition.
  • the second oligomer may serve to improve the transmittance of the light conversion part formed of the resin composition.
  • the first oligomer and the second oligomer may be included in the same or different weight % ratios.
  • the first oligomer may be included in a proportion of 20 wt% to 99 wt% based on the total oligomer.
  • the second oligomer may be included in an amount of 1 wt% to 80 wt% based on the total weight of the oligomer.
  • the first oligomer When the first oligomer is included in an amount of less than 20% by weight based on the total amount of the oligomer, charge transfer characteristics of the light conversion unit may be deteriorated. In addition, when the first oligomer is included in an amount exceeding 99% by weight based on the total weight of the oligomer, the light transmittance of the light conversion unit may decrease.
  • the first oligomer and the second oligomer satisfy the above range, since an antistatic agent is not required in the optical path control member formed by the resin composition including the oligomers, the luminance in the open mode of the optical path control member is increased. can be improved
  • the first oligomer may be included in an amount of 1 wt% to 20 wt% with respect to the total oligomer.
  • the second oligomer may be included in an amount of 80 wt% to 99 wt% based on the total weight of the oligomer.
  • the light shielding rate of the light path control member in the privacy mode is improved can do it
  • the additive may include a material for improving releasability or electrical properties of the resin composition.
  • the additive may include a variety of materials including release additives and antistatic agents.
  • the monomer may include at least one monomer.
  • the monomer may include a single monomer or a plurality of monomers.
  • the oligomers, monomers, photoinitiators and additives included in the resin composition may be included in different weight %, respectively.
  • the oligomer may be included in an amount of 40% to 60% by weight based on the total weight of the resin composition.
  • the monomer may be included in an amount of 30% to 40% by weight based on the total weight of the resin composition.
  • the photoinitiator may be included in an amount of 0.1 wt% to 5 wt% based on the total weight of the resin composition.
  • a resin composition was formed by mixing an oligomer including urethane acrylate, a monomer, and a photoinitiator.
  • the oligomer included at least one pi bond.
  • the resin composition was filled in the intaglio part of the mold member.
  • a first electrode including indium tin oxide was formed on a first substrate including polyethylene terephthalate (PET), and then the first electrode and the mold member were adhered to each other.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the mold member and the resin composition were released to form a base portion, an embossed partition wall portion, and an intaglio-shaped accommodation portion on the substrate, and a light conversion material was filled in the accommodation portion to form a light conversion portion.
  • the second electrode and the light conversion unit were adhered.
  • An optical path control member was formed in the same manner as in Example 1, except that 80% of the oligomer having a pi bond was included in the oligomer and 20% of the oligomer having a sigma bond was included in the total oligomer.
  • An optical path controlling member was formed in the same manner as in Example 1, except that 20% of the oligomer having a pi bond was included in the total oligomer and 80% of the oligomer having a sigma bond was included in the total oligomer.
  • An optical path control member was formed in the same manner as in Example 1, except that the oligomer did not include a pi bond but a sigma bond.
  • the light transmittance of the light path controlling member according to Example 1 is increased when a voltage is applied to the light path controlling member. That is, it can be seen that the light transmittance is increased when the voltage is applied to drive the light path control member in the open mode.
  • the optical path control member according to Example 1 can improve the driving characteristics and luminance of the optical path control member by facilitating the transfer of charges by the oligomer of the resin composition without using a separate additive. there is.
  • the shielding effect can be improved by reducing the light transmittance in the privacy mode of the light path control member.
  • the light path control member 1000 may be disposed on or under the display panel 2000 .
  • the display panel 2000 and the light path control member 1000 may be disposed to adhere to each other.
  • the display panel 2000 and the light path control member 1000 may be bonded 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 after the release film is removed.
  • 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 user-viewed side of 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 to each other with a liquid crystal layer interposed 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 a first substrate 2100, and the second substrate 2200 has a liquid crystal layer interposed therebetween.
  • It may be a liquid crystal display panel having a color filter on transistor (COT) structure that is bonded to the liquid crystal display panel. That is, a thin film transistor may be formed on the first substrate 2100 , a protective film may be formed on the thin film transistor, and a color filter layer may be formed on the protective film.
  • a pixel electrode in contact with the thin film transistor is formed on the first substrate 2100 .
  • the black electrolyte may be omitted, and the common electrode may also serve as the black electrolyte.
  • the display device may further include a backlight unit 3000 that provides light from a rear surface of the display panel 2000 .
  • the light path control member is disposed below the liquid crystal panel and above the backlight unit 3000 , and the light path control member is disposed between the backlight unit 3000 and the display panel 2000 . can be placed in
  • 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 external light reflection preventing polarizing plate.
  • the polarizing plate may be a linear polarizing plate.
  • the polarizing plate may be an external light reflection preventing polarizing plate.
  • 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 bonded to the first substrate 110 of the light path control member through 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 embodiment is not limited thereto, and the light control member is positioned at a position where light can be controlled, that is, below 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 light conversion unit of the light path control member according to the embodiment is shown in a direction parallel or perpendicular to the outer surface of the second substrate, but the light conversion unit is formed to be inclined at a predetermined angle from the outer surface of the second substrate. may be Accordingly, a moire phenomenon occurring between the display panel and the light path control member may be reduced.
  • the light path control member according to the embodiment may be applied to various display devices.
  • the light path control member according to the embodiment may be applied to a display device displaying a display.
  • the receiving unit when power is applied to the light path controlling member as shown in FIG. 13 , the receiving unit functions as a light transmitting unit, so that the display device can be driven in the open mode, and power is supplied to the light path controlling member as shown in FIG. 14 .
  • the receiving unit When not applied, the receiving unit functions as a light blocking unit, so that the display device may be driven in a light blocking mode.
  • the user can easily drive the display device in the privacy mode or the normal mode according to the application of power.
  • the light emitted from the backlight unit or the self-luminous device may move from the first substrate to the second substrate.
  • the light emitted from the backlight unit or the self-luminous device may also move from the second substrate to the first substrate.
  • 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 a moving path of the vehicle.
  • the display device may be disposed between a driver's seat and a passenger seat of the vehicle.
  • the light path control member according to the embodiment 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 광 경로 제어 부재는, 제 1 기판; 상기 제 1 기판 상에 배치되는 제 1 전극; 상기 제 1 기판 상에 배치되는 제 2 기판; 상기 제 2 기판 하에 배치되는 제 2 전극; 및 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 사이에 배치되는 광 변환부를 포함하고, 상기 광 변환부는 격벽부, 수용부 및 기저부를 포함하고, 상기 수용부에는 분산액, 광 변환 입자 및 분산제를 포함하는 광 변환 물질이 배치되고, 상기 분산제는 비이온계 분산제를 포함한다.

Description

광 경로 제어 부재 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
실시예는 광 경로 제어 부재 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 관한 것이다.
차광 필름은 광원으로부터의 광이 전달되는 것을 차단하는 것으로, 휴대폰, 노트북, 태블릿 PC, 차량용 네비게이션, 차량용 터치 등에 사용되는 표시장치인 디스플레이 패널의 전면에 부착되어 디스플레이가 화면을 송출할 때 광의 입사 각도에 따라 광의 시야각을 조절하여 사용자가 필요한 시야 각도에서 선명한 화질을 표현할 수 있는 목적으로 사용되고 있다.
또한, 차광 필름은 차량이나 건물의 창문 등에 사용되어 외부 광을 일부 차폐하여 눈부심을 방지하거나, 외부에서 내부가 보이지 않도록 하는데도 사용할 수 있다.
즉, 차광 필름은 광의 이동 경로를 제어하여, 특정 방향으로의 광은 차단하고, 특정 방향으로의 광은 투과시키는 광 경로 제어 부재일 수 있다. 이에 따라, 차광 필름에 의해 광의 투과 각도를 제어하여, 사용자의 시야각을 제어할 수 있다.
한편, 이러한 차광 필름은 주변 환경 또는 사용자의 환경에 관계없이 항상 시야각을 제어할 수 있는 차광 필름과, 주변 환경 또는 사용자의 환경에 따라 사용자가 시야각 제어를 온-오프 할 수 있는 스위쳐블 차광 필름으로 구분될 수 있다.
이러한 스위쳐블 차광 필름은 수용부 내부에 전압의 인가에 따라 이동할 수 있는 입자 및 이를 분산하는 분산액을 포함하는 광 변환 물질을 충진하여 입자의 분산 및 응집에 의해 광 변환부의 수용부가 광 투과부 및 광 차단부로 변화되어 구현될 수 있다.
한편, 이러한 광 변환부는 광경화성 수지를 임프린팅 하여 형성되고, 이에 의해 광 변환부에는 기저부, 격벽부 및 수용부가 형성될 수 있다.
이러한 수용부의 내부에 광 변환 물질이 충진될 수 있다. 이때, 상기 광 변환 물질에는 광 변환 입자들의 응집을 방지하기 위해 분산제들이 첨가될 수 있다.
이러한, 상기 분산제는 광 변환 입자의 응집을 방지하여 광 경로 제어 부재의 수명을 증가시킬 수 있으나, 수용부 내부에서 광 변환 입자의 이동을 방해할 수 있어, 광 경로 제어 부재의 구동 특성이 저하될 수 있다.
따라서, 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있는 새로운 구조의 광 경로 제어 부재가 요구된다.
실시예는 향상된 구동 특성을 가지는 광 경로 제어 부재를 제공하고자 한다.
실시예에 따른 광 경로 제어 부재는, 제 1 기판; 상기 제 1 기판 상에 배치되는 제 1 전극; 상기 제 1 기판 상에 배치되는 제 2 기판; 상기 제 2 기판 하에 배치되는 제 2 전극; 및 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 사이에 배치되는 광 변환부를 포함하고, 상기 광 변환부는 격벽부, 수용부 및 기저부를 포함하고, 상기 수용부에는 분산액, 광 변환 입자 및 분산제를 포함하는 광 변환 물질이 배치되고, 상기 분산제는 비이온계 분산제를 포함한다.
실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 광 경로 입자의 이동 속도를 향상시켜 광 경로 제어 부재의 구동 속도 및 구동 특성을 향상시킬 수 있다.
즉, 광 변환 물질에 포함되는 분산제가 극성이 없는 비이온계 분산제를 포함함에 따라, 분산액 내부에서 광 변환 입자와 분산제가 결합되는 결합층을 형성하는 것을 방지할 수 있다.
이에 따라, 광 경로 제어 부재에 전압이 인가될 때, 결합층이 제거되는 과정 없이 바로 광 변환 입자가 이동될 수 있으므로, 광 경로 제어 부재의 구동 속도를 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 격벽부 및/또는 기저부의 음전하 특성을 향상시켜, 광 경로 제어 부재의 구동 특성을 향상시킬 수 있다.
즉, 상기 격벽부 및/또는 기저부를 형성하는 수지 조성물에 전기 음성도가 큰 결합기를 가지는 모노머를 포함하여 격벽부 및/또는 기저부는 음전하를 다수 포함할 수 있어 극성도가 증가할 수 있다.
이에 따라, 광 변환 물질 내에서 양전하를 가지는 분산제들을 격벽부 및/또는 기저부 방향으로 이동시켜, 광 변환 입자의 이동을 용이하게 할 수 있다. 또한, 양전하를 가지는 분산제가 광 변환 입자와 결합하여 광 변환 입자의 음전하 세기가 감소되는 것을 방지함으로써, 광 변환 입자의 이동 속도를 향상시킬 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 향상된 구동 속도 및 구동 특성을 가질 수 있다.
도 1 및 도 2는 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 광 변환부의 단면도를 도시한 도면이다.
도 3 내지 도 5는 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 광 변환부의 일 영역을 확대하여 도시한 도면이다.
도 6은 실시예 및 비교에에 따른 광 경로 제어 부재의 투과율 및 구동 속도를 설명하기 위한 그래프이다.
도 7 내지 도 9는 다른 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 광 변환부 제조공정을 설명하기 위한 도면들이다.
도 10은 다른 실시예에 따른 광 변환부의 수지 조성물의 경화과정을 설명하기 위한 도면이다
도 11 및 도 12는 실시예에 따른 광 경로 제어 부재가 적용되는 표시 장치의 단면도를 도시한 도면이다..
도 13 내지 도 15는 실시예에 따른 광 경로 제어 부재가 적용되는 디스플레이 장치의 일 실시예를 설명하기 위한 도면들이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, “A 및(와) B, C중 적어도 하나(또는 한개이상)”로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속＇되는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다.
또한 “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 실시예에 따른 광 경로 제어 부재를 설명한다.
먼저, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 광 변환부를 설명한다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 상기 광 변환부(300)는 제 1 기판(110) 및 제 2 기판(120) 사이에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 광 변환부(300)는 상기 제 1 전극(210) 및 제 2 전극(220) 사이에 배치될 수 있다. 또는, 상기 광 변환부(300)는 상기 접착층(410) 및 상기 버퍼층(420) 사이에 배치될 수 있다.
상기 광 변환부는 격벽부(310), 수용부(320) 및 기저부(350)를 포함할 수 있다.
상기 수용부(320)에는 광 변환 물질(330)이 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 수용부(320)에는 분산액(330a) 및 광 변환 입자(330b)를 포함하는 광 변환 물질(330)을 포함할 수 있다.
상기 분산액(330a) 내에 분산되어 있는 상기 광 변환 입자(330b)는 상기 제 1 전극(210) 및/또는 상기 제 2 전극(220)에서 전압을 인가받아 제 1 전극(210) 또는 제 2 전극(220) 방향으로 이동할 수 있다.
상기 광 변환 물질(330)은 복수의 분산제(11, 12)를 더 포함할 수 있다. 상기 분산제(11, 12)는 상기 분산액(330a) 내에서 분산되어 배치될 수 있다. 상기 분산제(11, 12)는 상기 광 변환 입자(330b)들이 서로 응집되는 현상을 방지하는 역할을 할 수 있다. 이에 따라, 상기 광 변환 입자(330b)들이 분산액(330a) 내에서 응집되는 것을 방지하여 광 경로 제어 부재의 구동 특성을 향상시킬 수 있다.
상기 분산제(11, 12)는 극성 유무 등에 따라 다양한 분산제로 정의될 수 잇다. 자세하게, 상기 분산제(11, 12)는 양전하를 가지는 양이온게 분산제, 음전하를 가지는 음이온계 분산제 및 전하를 가지지 않는 비이온계 분산제를 포함할 수 있다.
상기 분산액(330a) 내부에 배치되는 상기 광 변환 입자(330b)들이 전하를 가지고 있기 때문에, 상기 분산액(330a) 내부에 함께 배치되는 분산제(11, 12)는 상기 광변환 입자(330b)의 이동에 영향을 줄 수 있다.
예를 들어, 상기 광 변환 입자(330b)는 음전하를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 제 1 전극(210) 및/또는 상기 제 2 전극(220)에 정전압을 인가하면, 상기 광 변환 입자(330b)는 상기 제 1 전극(210) 또는 상기 제 2 전극(220) 방향으로 이동할 수 있다.
이에 따라, 상기 분산액(330a) 내에 배치되는 분산제는 상기 광 변환 입자와 동일한 전하를 가지는 분산제는 사용될 수 없다. 즉, 상기 광 변환 입자와 상기 분산제가 동일한 극성의 전하를 가지는 경우, 상기 제 1 전극(210) 및/또는 상기 제 2 전극(220)에서 인가되는 전압에 의해 함께 이동될 수 있으므로, 상기 분산제가 함께 이동되어 광 변환 입자의 이동에 영향을 줄 수 있다. 이에 따라. 상기 광 변환 입자와 분산제는 서로 다른 극성의 전하를 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 광 변환 입자(330b)가 음전하를 가지는 경우, 음이온계 분산제는 사용될 수 없다.
이에 따라, 상기 분산제(11, 12)는 양이온계 분산제 또는 비이온계 분산제가 적용될 수 있다.
한편, 상기 분산제(11, 12)가 극성을 가지는 경우, 극성을 가지는 상기 광 변환 입자와 결합될 수 있다.
예를 들어, 상기 분산제(11, 12)로서 양이온을 가지는 양이온계 분산제가 상기 분산액(330a) 내에 배치되는 경우, 상기 분산액(330a) 내에 배치되고 음이온을 가지는 상기 광 변환 입자와 결합될 수 있다.
도 3 및 도 4는 각각 분산액(330a) 내에 양이온계 분산제 및 비이온계 분산제가 배치될 때 수용부 내부를 확대한 도면이다.
도 3을 참조하면, 상기 분산액(330a) 내에 양이온계 분산제(11)가 배치되는 경우, 상기 양이온계 분산제는 음전하를 가지는 상기 광 변환 입자(330b)와 결합될 수 있다.
즉, 상기 양이온계 분산제들 중 일부의 분산제들은 상기 광 변환 입자(330b)와 결합될 수 있다. 이에 따라, 음전하로 개질되기 위해 표면처리되어 코어-쉘 구조를 가지는 광 변환 입자(330b)의 쉘 형상이 변화될 수 있다. 즉, 상기 광 변환 입자(330b)는 상기 양이온계 분산제와 결합되어 결합층을 형성할 수 있다. 이에 따라, 상기 광 변환 입자(330b)는 서로 다른 쉘 형상들을 가지는 복수의 광 변환 입자들을 포함할 수 있다.
한편, 도 3과 같이 양이온계 분산제가 배치되어 광 변환 입자와 결합하는 경우, 상기 제 1 전극(210) 및 상기 제 2 전극(220)에 전압을 인가할 때, 상기 광 변환 입자가 바로 이동되지 못하고, 상기 결합층들이 제거되면서 이동될 수 있다.
따라서, 상기 제 1 전극(210) 및 상기 제 2 전극(220)에 전압을 인가할 때 상기 광 변환 입자의 이동속도가 감소할 수 있다.
한편, 도 4를 참조하면, 상기 분산액(330a) 내에 비이온계 분산제(12)가 배치되는 경우, 상기 비이온계 분산제는 다양한 극성으로 분산되어 배치될 수 있다. 즉, 상기 비이온계 분산제(12)는 극성 유무 등에 따라 다른 극성으로 배치될 수 있다. 자세하게, 상게 비이온계 분산제(12)는 제 1 분산제(12a), 제 2 분산제(12b), 제 3 분산제(12c) 및 제 4 분산제(12d)를 포함할 수 잇다.
상기 제 1 분산제(12a)는 무극성 분산제로 정의될 수 있다. 즉, 상기 제 1 분산제(12a)는 양전하 또는 음전하를 가지지 않는 무극성 분산제로 정의될 수 있다. 즉, 상기 제 1 분산제(12a)는 비이온계 분산제가 다른 물질에 의해 개질되지 않은 분산제일 수 있다.
상기 제 2 분산제(12b)는 무극성 분산제로 정의될 수 있다. 또한, 상기 제 2 분산제(12b)는 입자 형상을 가지는 분산제로 정의될 수 있다. 즉, 상기 제 2 분산제(12b)는 제 1 분산제(12a)들이 응집되어 형성된 마이셀(micell) 형상을 가질 수 있다.
상기 제 3 분산제(12c)는 극성 분산제로 정의될 수 있다. 자세하게, 상기 제 3 분산제(12c)는 양전하 또는 음전하를 가지는 극성 분산제로 정의될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 3 분산제(12c)는 상기 광 변환 입자와 반대 전하의 극성을 가지는 분산제로 정의될 수 있다.
예를 들어, 상기 제 3 분산제(12c)는 상기 제 1 분산제(12a)들이 상기 광 변환 입자(330a)에 의해 전자를 잃어 양전하를 가지는 극성 입자로 정의될 수 있다.
또한, 상기 제 4 분산제(12d)는 극성 분산제로 정의될 수 있다. 자세하게, 상기 제 4 분산제(12d)는 양전하 또는 음전하를 가지는 극성 분산제로 정의될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 4 분산제(12d)는 상기 광 변환 입자와 반대 극성을 가지는 분산제로 정의될 수 있다.
예를 들어, 상기 제 4 분산제(12d)는 상기 제 1 분산제(12a)들이 상기 광 변환 입자(330a)에 의해 전자를 잃어 양전하를 가지는 극성 입자로 변화된 제 3 분산제(12c)가 상기 제 2 분산제(12b)와 결합하여 형성되는 입자 형상을 가지는 분산제로 정의될 수 있다. 즉, 상기 제 4 분산제(12d)는 제 1 분산제(12a)들이 응집되어 형성된 양전하를 가지는 마이셀(micell) 형상을 가질 수 있다.
상기 상기 제 1 분산제(12a), 상기 제 2 분산제(12b), 상기 제 3 분산제(12c) 및 상기 제 4 분산제(12d)는 상기 분산제(330a) 내부에서 상기 광 변환 입자(330b)들 사이사이에 배치되어, 상기 광 변환 입자(330b)의 응집을 방지할 수 있다.
상기 비이온계 분산제(12)는 상기 분산액(330a) 내부에서 상기 광 변환 입자(330b)와 결합되지 않는다. 즉, 상기 비이온계 분산제(12)는 전하를 가지지 않으므로, 상기 광 변환 입자(330b)에 의해 전자를 잃어 양전하를 가질 뿐, 상기 광 변환 입자(330b)와 결합되지 않는다.
이에 따라, 도 3의 구조와 다르게 상기 제 1 전극(210) 및 상기 제 2 전극(220)에 전압을 인가할 때, 상기 광 변환 입자가 바로 이동될 수 있으므로, 광 변환 입자의 이동속도를 향상시킬 수 있다.
즉, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 광 변환 물질은 비이온계 분산제를 포함할 수 있다.
이에 따라, 상기 분산액 내부에서 상기 광 변환 입자의 응집을 방지하면서, 상기 광 변환 입자의 이동을 방해하지 않으므로, 광 경로 제어 부재의 수명 및 구동 특성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 분산제는 낮은 HLB(Hydrophile-Lipophilie Balance) 값을 가질 수 있다. HLB는 친수성-친유성 평형 상태의 상대적 값으로서, 0에 가까울수록 친유성이고, 값이 커질수록 친수성을 가질 수 있다.
상기 분산제는 상기 분산액의 친유성을 고려하여 낮은 HLB 값을 가질 수 있다. 자세하게, 상기 분산제는 0 내지 6의 HLB 값을 가질 수 있다. 상기 분산제의 HLB 값이 6을 초과하는 경우, 상기 분산제의 친수성으로 인해 상기 분산액과 층분리가 발생될 수 있다.
한편, 앞서 설명한 바와 같이 상기 비이온계 분산제의 경우, 분산액 내부에서 일부의 분산제는 양전하를 가지는 극성 분산제로 변화될 수 있다.
이러한, 극성 분산제는 상기 광 변환 입자와 서로 다른 극성을 가지므로, 광변환 입자의 음전하 특성을 감소시켜, 광 변환 입자의 구동 속도가 감소될 수 있다.
따라서, 상기 격벽부(310) 및 상기 기저부(350)에 극성을 변화시켜, 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있다.
상기 격벽부(310) 및 상기 기저부(350)는 올리고머, 모노머, 광 개시제 및 첨가제를 포함하는 수지 조성물을 포함할 수 있다. 상기 수지 조성물은 경화 전 올리고머, 모노머, 광중합 개시제 및 첨가제를 포함하고, 자외선 광에 의해 폴리머, 모노머 및 광중합 개시제의 반응에 의해 크로스링킹 구조의 네트워크가 형성되며 경화될 수 있다.
상기 수지 조성물은 우레틴 아크릴레이트 폴리머를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 올리고머는 우레탄 아크릴레이트를 포함할 수 있다.
또한, 광 개시제는 UV 경화를 위한 공지의 광 개시제가 적용될 수 있다. 또한, 첨가제는 수지 조성물의 이형성 내지 전기적 특성을 개선하기 위한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 첨가제는 이형 첨가제 및 대전방지제를 비롯한 다양한 물질을 포함할 수 있다.
상기 모노머는 복수의 결합기를 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 모노머는 상기 수지 조성물에 극성을 부여하기 위해 다양한 결합기를 포함할 수 있다.
자세하게, 상기 모노머는 제 1 결합기 및 제 2 결합기를 포함할 수 있다. 상기 제 1 결합기는 상기 제 2 결합기보다 극성이 강할 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 결합기의 전기 음성도는 상기 제 2 결합기의 전기 음성도보다 클 수 있다.
상기 제 1 결합기는 0.3 내지 2의 전기 음성도를 가지는 결합기로 정의될 수 있다. 상기 제 2 결합기는 0 내지 0.3 미만의 전기 음성도를 가지는 결합기로 정의될 수 있다.
상기 모노머는 제 1 결합기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 모노머는 C-O, C-S, C-N, O-H, N-H, C-Cl, C-Br, C-I 및 Si-O-Si 중 적어도 하나의 결합기를 포함하는 모노머를 포함할 수 있다.
또한, 상기 모노머는 제 2 결합기를 더 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 모노머는 C-C, C=O 및 C-H 중 적어도 하나의 비극성 결합기를 더 포함할 수 있다.
상기 모노머는 상기 제 1 결합기가 상기 제 2 결합기보다 많을 수 있다. 예를 들어, 상기 모노머는 Dipentaerythritol pentaacrylate, Diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl) phosphine oxide 등의 모노머를 포함할 수 있으나 실시예가 이에 제한되지는 않는다.
이에 따라, 상기 모노머를 포함하는 수지 조성물은 극성을 가질 수 있다. 즉, 상기 수지 조성물은 음전하를 가질 수 있다. 자세하게, 상기 모노머를 포함하는 상기 수지 조성물과 물의 접촉각(θ)은 60° 이하일 수 있다. 더 자세하게, 상기 모노머를 포함하는 상기 수지 조성물과 물의 접촉각(θ)은 10° 내지 60°일 수 있다.
즉, 상기 수지 조성물은 극성이 높은 모노머를 포함함에 따라, 상기 모노머를 포함하는 상기 수지 조성물도 극성을 가질 수 있다.
이에 따라, 상기 수지 조성물에 의해 형성되는 상기 광 변환부의 상기 격벽부(310) 및 상기 기저부(350) 중 적어도 하나도 극성을 가질 수 있다.
자세하게, 상기 격벽부(310) 및 기저부(350) 중 적어도 하나는 상기 제 3 분산제(12c) 및 상기 제 4 분산제(12d)와 다른 반대의 극성을 가질 수 있다. 즉, 상기 격벽부(310) 및 기저부(350) 중 적어도 하나는 상기 광 변환 입자(330b)와 동일한 극성을 가질 수 있다.
즉, 상기 격벽부(310), 상기 기저부(350) 및 상기 광 변환 입자(330b)는 음전하를 포함할 수 있고, 상기 제 3 분산제(12c) 및 상기 제 4 분산제(12d)는 양전하를 포함할 수 있다.
이에 따라, 상기 수용부(320) 내부에서 분산액(330a)에 분산되는 상기 분산제들 중 극성을 가지는 분산제들은 상기 격벽부(310) 및 상기 기저부(350) 중 적어도 하나 방향으로 이동될 수 있다.
즉, 도 5를 참조하면, 도 4에 비해 상기 격벽부(310) 및 상기 기저부(350)의 음전하 특성이 더 큰 것을 알 수 있다.
이에 따라, 상기 격벽부(310) 및 상기 기저부(350)는 친전자성(Electrophilicity) 특성을 가지고, 이에 따라, 양전하와 결합하는 특성을 가지게 되므로, 상기 분산액(330a)에 분산되는 상기 분산제들 중 양전하를 가지는 상기 제 3 분산제(12c) 및 상기 제 4 분산제(12d)는 상기 격벽부(310) 및 상기 기저부(350) 중 적어도 하나 방향으로 이동되어, 상기 격벽부(310) 및 상기 기저부(350)의 음전하와 결합할 수 있다.
이에 따라, 상기 분산액(330a) 내부에서 극성을 가지는 분산제에 따른 광 변환 입자의 극성 저하를 방지할 수 있고, 광 변환 입자의 이동 방해를 방지할 수 있다.
이하, 앞서 설명한 광 변환부를 포함하는 광 경로 제어 부재를 상세하게 설명한다.
상기 격벽부(310)는 수용부를 구획하는 격벽 영역으로 정의될 수 있다. 즉, 상기 격벽부(310)는 복수의 수용부를 구획하는 격벽 영역으로서 광을 투과할 수 있다. 즉, 상기 제 1 기판(110) 또는 상기 제 2 기판(120) 방향에서 출사되는 광은 상기 격벽부를 투과할 수 있다.
상기 수용부(320)는 상기 광 변환부(300)를 부분적으로 관통하여 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 수용부(320)는 상기 접착층(410)과 접촉하며 배치되고, 상기 버퍼층(420)과는 이격하며 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 수용부(320)과 상기 버퍼층(420) 사이에는 기저부(350)가 형성될 수 있다.
상기 기저부(350)는 상기 격벽부(310) 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 기저부(350)는 상기 제 2 전극(220)과 접촉하며 배치되고, 상기 격벽부(310)는 상기 기저부(350)의 하부에 배치될 수 있다.
상기 기저부(350)의 두께와 상기 격벽부(310)의 두께는 서로 상이할 수 있다. 자세하게, 상기 기저부(350)의 두께는 상기 격벽부(310)의 두께보다 작을 수 있다.
예를 들어, 상기 기저부(350)의 두께는 10㎛ 이하일 수 잇다. 자세하게, 상기 기저부(350)의 두께는 1㎛ 내지 10㎛일 수 있다. 더 자세하게, 상기 기저부(350)의 두께는 3㎛ 내지 8㎛일 수 있다. 더 자세하게, 상기 기저부(350)의 두께는 5㎛ 내지 7㎛일 수 있다.
상기 기저부(350)의 두께가 10㎛을 초과하는 경우, 상기 제 2 전극(220)과 상기 수용부(320) 사이의 거리가 증가할 수 있다. 즉, 광 변환 물질을 포함하는 상기 수용부(320)와 상기 제 2 전극(220) 사이의 거리가 증가할 수 있다. 이이 따라, 저항이 높은 기저부(350)에 의해 상기 제 2 전극(220)을 통해 광 변환 물질을 포함하는 상기 수용부(320)로 전하의 이동 특성이 감소되어 광 경로 제어 부재의 구동 특성이 저하될 수 있다.
또한, 상기 기저부(350)의 두께를 1㎛ 미만으로 하는 것은 임프린팅 공정상 구현이 어려워 공정 효율이 저하될 수 있다.
상기 격벽부(310)와 상기 수용부(320)는 상기 제 1 기판(110) 및 상기 제 2 기판(120)의 제 2 방향(2A)으로 연장하며 배치될 수 있다. 즉, 상기 격벽부(310)와 상기 수용부(320)는 상기 제 1 기판(110) 및 상기 제 2 기판(120)의 폭 방향 또는 길이 방향으로 연장하며 배치될 수 있다.
상기 격벽부(310)와 상기 수용부(320)는 서로 다른 폭으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 격벽부(310)의 폭은 상기 수용부(320)의 폭보다 클 수 있다.
또한, 상기 수용부(320)는 상기 제 1 전극(210)에서 상기 제 2 전극(220) 방향으로 연장하며 폭이 좁아지는 형상으로 형성될 수 있다.
상기 격벽부(310)와 상기 수용부(320)는 서로 교대로 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 격벽부(310)와 상기 수용부(320)는 서로 번갈아가며 배치될 수 있다. 즉, 각각의 격벽부(310)는 서로 인접하는 상기 수용부(320)들 사이에 배치되고, 각각의 수용부(320)는 서로 인접하는 상기 격벽부(310)들 사이에 배치될 수 있다.
또한, 복수의 격벽부(310)들은 균일한 두께로 형성될 수 있다. 자세하게, 상기 복수의 격벽부(310)들의 두께 편차는 10% 이하일 수 있다. 더 자세하게, 상기 복수의 격벽부(310)들의 두께 편차는 5% 내지 10%일 수 있다. 더 자세하게, 상기 복수의 격벽부(310)들의 두께 편차는 7% 내지 9%일 수 있다.
상기 복수의 격벽부(310)들의 두께 편차가 10%를 초과하는 경우, 상기 격벽부들 사이의 수용부들의 단면적 차이가 발생하고, 이러한 단면적 차이에 의해 상기 수용부 내부에 광 변환 물질이 충진될 때, 복수의 수용부들에서 광 변환 물질의 충진 특성이 달라짐에 따라 편차가 발생할 수 있으므로 광 경로 제어 부재의 광학 특성이 저하될 수 있다.
또한, 복수의 격벽부(310)들은 균일한 폭으로 형성될 수 있다. 자세하게, 상기 복수의 격벽부(310)들의 폭 편차는 10% 이하일 수 있다. 자세하게, 상기 복수의 격벽부(310)들의 폭 편차는 3% 내지 10% 일 수 있다. 더 자세하게, 상기 복수의 격벽부(310)들의 폭 편차는 5% 내지 8% 일 수 있다.
상기 복수의 격벽부(310)들의 폭 편차가 10%를 초과하는 경우, 상기 격벽부들 사이의 수용부들의 단면적 차이가 발생하고, 이러한 단면적 차이에 의해 상기 수용부 내부에 광 변환 물질이 충진될 때, 복수의 수용부들에서 광 변환 물질의 충진 특성이 달라짐에 따라 편차가 발생할 수 있으므로 광 경로 제어 부재의 광학 특성이 저하될 수 있다.
상기 수용부(320)에는 광 변환 입자(330a) 및 상기 광 변환 입자(330a)가 분산되는 분산액(330b)을 포함하는 광 변환 물질(330)이 배치될 수 있다. 또한, 상기 광 변환 물질(330)은 앞서 설명한 분산제를 포함할 수 있다. 즉, 상기 광 변환 물질(330)은 비이온계 이면서 HLB가 0 내지 6인 분산제를 포함할 수 있다.
상기 분산액(330b)은 상기 광 변환 입자(330a)를 분산시키는 물질일 수 있다. 상기 분산액(330b)은 투명한 물질을 포함할 수 있다. 상기 분산액(330b)은 비극성 용매를 포함할 수 있다. 또한, 상기 분산액(330b)은 광을 투과할 수 있는 물질을 포함할 수 있다.
상기 광 변환 입자(330a)는 상기 분산액(330b) 내에 분산되어 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 복수의 광 변환 입자(330a)들은 상기 분산액(330b) 내에서 서로 이격하며 배치될 수 있다.
상기 광 변환 입자(330a)는 광을 흡수할 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 즉, 상기 광 변환 입자(330a)는 광 흡수 입자일 수 있다, 상기 광 변환 입자(330a)는 색을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 광 변환 입자(330a)는 블랙 계열의 색을 가질 수 있다. 일례로, 상기 광 변환 입자(330a)는 카본블랙 입자를 포함할 수 있다.
상기 광 변환 입자(330a)는 표면이 대전되어 극성을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 광 변환 입자(330a)은 표면이 음(-)전하로 대전될 수 있다. 이에 따라, 전압의 인가에 따라, 광 변환 입자(330a)는 상기 제 1 전극(210) 또는 상기 제 2 전극(220) 방향으로 이동될 수 있다.
상기 수용부(320)는 상기 광 변환 입자(330a)에 의해 광 투과율이 변화될 수 있다. 자세하게, 상기 수용부(320)는 상기 광 변환 입자(330a)에 의해 광 투과율이 변화되어 광 차단부 및 광 투과부로 변화될 수 있다. 즉, 상기 수용부(330a)는 상기 분산액(330b)에 내부에 배치되는 상기 광 변환 입자(330a)의 분산 및 응집에 의해 상기 수용부(320)를 통과하는 광 투과율을 변화시킬 수 있다.
예를 들어, 실시예에 따른 광 경로 부재는 상기 제 1 전극(210) 및 상기 제 2 전극(220)에 인가되는 전압에 의해 제 1 모드에서 제 2 모드 또는 제 2 모드에서 제 1 모드로 변화될 수 있다.
자세하게, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 제 1 모드에서는 상기 수용부(320)가 광 차단부가 되고, 상기 수용부(320)에 의해 특정 각도의 광이 차단될 수 있다. 즉, 외부에서 바라보는 사용자의 시야각이 좁아져서, 상기 광 경로 제어 부재는 프라이버시 모드로 구동될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 제 2 모드에서는 상기 수용부(320)가 광 투과부가 되고, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 상기 격벽부(310) 및 상기 수용부(320)에서 모두 광이 투과될 수 있다. 즉, 외부에서 바라보는 사용자의 시야각이 넓어져서 상기 광 경로 제어 부재는 공개 모드로 구동될 수 있다.
상기 제 1 모드에서 제 2 모드로의 전환 즉, 상기 수용부(320)가 광 차단부에서 광 투과부로의 변환되는 것은 상기 수용부(320)의 광 변환 입자(330a)의 이동에 의해 구현될 수 있다. 즉, 광 변환 입자(330a)는 표면에 전하를 가지고 있고, 전하의 특성에 따라 전압의 인가에 따라 제 1 전극 또는 제 2 전극 방향으로 이동될 수 있다. 즉, 상기 광 변환 입자(330a)는 전기영동 입자일 수 있다.
예를 들어, 외부에서 광 경로 제어 부재에 전압이 인가되지 않는 경우, 상기 수용부(320)의 상기 광 변환 입자(330a)는 상기 분산액(330b) 내에 균일하게 분산되고 이에 따라, 상기 수용부(320)는 상기 광 변환 입자(330a)에 의해 광이 차단될 수 있다. 이에 따라, 상기 제 1 모드에서는 상기 수용부(320)는 광 차단부로 구동될 수 있다.
또한, 외부에서 광 경로 제어 부재에 전압이 인가되는 경우, 상기 광 변환 입자(330a)가 이동될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 전극(210) 및 상기 제 2 전극(220)을 통해 전달되는 전압에 의해 상기 광 변환 입자(330a)가 상기 수용부(320)의 일 끝단 또는 타 끝단 방향으로 이동될 수 있다. 즉, 상기 광 변환 입자(330a)는 상기 제 1 전극(210) 또는 상기 제 2 전극(220) 방향으로 이동될 수 있다.
예를 들어, 제 1 전극(210) 및/또는 제 2 전극(220)에 전압을 인가하는 경우, 상기 제 1 전극(210) 및 상기 제 2 전극(220) 사이에서 전계(Eletric Field)가 형성되고, 음극으로 대전된 상태인 광 변환 입자(330a)는 분산액(330b)을 매질로 하여 제 1 전극(210) 및 상기 제 2 전극(220) 중 양극의 전극 방향으로 이동될 수 있다.
일례로, 초기 모드 또는 상기 제 1 전극(210) 및/또는 제 2 전극(220)에 전압이 인가되지 않는 경우에는 도 1에 도시되어 있듯이, 상기 광 변환 입자(330a)는 상기 분산액(330b) 내에 균일하게 분산되어 상기 수용부(320)는 광 차단부로 구동될 수 있다.
또한, 상기 제 1 전극(210) 및/또는 제 2 전극(220)에 전압이 인가되는 경우, 도 2에 도시되어 있듯이, 상기 광 변환 입자(330a)는 상기 분산액(330b) 내에서 제 2 전극(220) 방향으로 이동될 수 있다, 즉, 상기 광 변환 입자(330a)가 한쪽 방향으로 이동되고, 상기 수용부(320)는 광 투과부로 구동될 수 있다.
이에 따라, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는, 사용자의 주변 환경 등에 따라 2가지 모드로 구동될 수 있다. 즉, 사용자가 특정 시야 각도에서만 광 투과를 원하는 경우, 상기 수용부를 광 차단부로 구동하고, 또는, 사용자가 넓은 시야각 및 높은 휘도를 요구하는 환경에서는 전압을 인가하여 상기 수용부를 광 투과부로 구동할 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 사용자의 요구에 따라 두 가지 모드로 구현 가능하므로, 사용자의 환경 등에 따라 구애받지 않고, 광 경로 부재를 적용할 수 있다.
실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 광 경로 입자의 이동 속도를 향상시켜 광 경로 제어 부재의 구동 속도 및 구동 특성을 향상시킬 수 있다.
즉, 광 변환 물질에 포함되는 분산제가 극성이 없는 비이온계 분산제를 포함함에 따라, 분산액 내부에서 광 변환 입자와 분산제가 결합되는 결합층을 형성하는 것을 방지할 수 있다.
이에 따라, 광 경로 제어 부재에 전압이 인가될 때, 결합층이 제거되는 과정 없이 바로 광 변환 입자가 이동될 수 있으므로, 광 경로 제어 부재의 구동 속도를 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 격벽부 및/또는 기저부의 음전하 특성을 향상시켜, 광 경로 제어 부재의 구동 특성을 향상시킬 수 있다.
즉, 상기 격벽부 및/또는 기저부를 형성하는 수지 조성물에 전기 음성도가 큰 결합기를 가지는 모노머를 포함하여 격벽부 및/또는 기저부는 음전하를 다수 포함할 수 있어 극성도가 증가할 수 있다.
이에 따라, 광 변환 물질 내에서 양전하를 가지는 분산제들을 격벽부 및/또는 기저부 방향으로 이동시켜, 광 변환 입자의 이동을 용이하게 할 수 있다. 또한, 양전하를 가지는 분산제가 광 변환 입자와 결합하여 광 변환 입자의 음전하 세기가 감소되는 것을 방지함으로써, 광 변환 입자의 이동 속도를 향상시킬 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 향상된 구동 속도 및 구동 특성을 가질 수 있다.
이하, 실시예들 및 비교예들에 따른 광 경로 제어 부재의 광 변환부를 형성하는 수지 조성물의 극성에 따른 격벽부 및 기저부의 형성을 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
우레탄 아크릴레이트를 포함하는 올리고머, 모노머, 광 개시제 및 대전방지제를 혼합하여 수지 조성물을 형성하였다.
이때, 상기 모노머는 전기 음성도가 0.3 내지 2의 크기를 가지는 제 1 결합기 및 0 내지 0.3 미만의 크기를 가지는 제 2 결합기를 포함하였으며, 제 1 결합기의 수가 제 2 결합기의 수보다 많았다.
이어서, 음각부 및 양각부를 포함하는 몰드 부재를 준비한 후, 상기 수지 조성물을 상기 몰드 부재의 음각부에 충진하였다.
이이서, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)를 포함하는 제 1 기판 상에 인듐주석산화물을 포함하는 제 1 전극을 형성한 후, 상기 제 1 전극과 상기 몰드 부재를 접착하였다.
이어서, 상기 몰드 부재와 상기 수지 조성물을 이형하여 상기 기판 상에 기저부, 양각 형상의 격벽부 및 음각 형상의 수용부를 형성하고, 수용부에 광 변환 물질을 충진하여 광 변환부를 형성하였다.
이때, 상기 광 변환 물질은 비이온계 분산제를 포함하였다.
이어서, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)를 포함하는 제 2 기판의 하부에 인듐주석산화물을 포함하는 제 2 전극을 형성한 후, 제 2 전극과 상기 광 변환부를 접착하여 광 경로 제어 부재를 형성하였다.
이어서, 상기 광 경로 제어 부재에 전압을 인가한 후, 광 경로 제어 부재의 투과율을 측정하였다.
비교예1
상기 광 변환 물질이 음이온계 분산제를 포함하였다는 점을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 광 경로 제어 부재를 형성하였다.
이어서, 상기 광 경로 제어 부재에 전압을 인가한 후, 광 경로 제어 부재의 투과율을 측정하였다.
비교예2
상기 광 변환 물질이 양이온계 분산제를 포함하였다는 점을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 광 경로 제어 부재를 형성하였다.
이어서, 상기 광 경로 제어 부재에 전압을 인가한 후, 광 경로 제어 부재의 투과율을 측정하였다.
도 6은 실시예 및 비교예에 따른 광 경로 제어 부재의 투과율을 도시한 그래프이다.
도 6을 참조하면, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 비교예들에 따른 광 경로 제어 부재보다 향상된 광 투과율을 가지는 것을 알 수 있다.
또한, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 비교예들에 따른 광 경로 제어 부재보다 동일한 크기의 투과율에 도달하는 시간이 짧은 것을 알 수 있다. 즉, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 비교예들에 따른 광 경로 제어 부재보다 구동 속도가 큰 것을 알 수 있다.
즉, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 광 변환 물질이 비이온계 분산제를 포함하므로 광 변환 입자의 이동을 용이하게 하고, 양전하로 대전되는 분산제들을 격벽부 또는 기저부 방향으로 이동하여 광 변환 입자의 이동 방해를 최소화함으로써, 향상된 구동 특성을 가질 수 있다.
이하, 도 7 내지 도 10을 참조하여, 다른 실시예에 따른 광 경로 제어 부재를 설명한다.
도 7 내지 도 9는 다른 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 광 변환부를 제조하는 공정을 설명하기 위한 도면들이다.
도 7을 참조하면, 먼저 음각부(E1) 및 양각부(E2)를 포함하는 몰드 부재(10)를 준비한 후, 상기 몰드 부재(10)의 음각부(E1)에 수지 조성물(20)을 충진할 수 있다. 상기 수지 조성물(20)은 우레탄 계열의 수지 조성물을 포함할 수 있다.
상기 몰드 부재(10)의 음각부(E1)에 수지 조성물을 충진함에 따라, 상기 수지 조성물(20)은 상기 음각부(E1)를 모두 메우면서 상기 음각부(E1) 및 양각부(E2)의 상부 상에 배치될 수 있다.
이어서, 도 8을 참조하면, 상기 수지 조성물(20)이 충진된 몰드 부재(10)와 상기 광 변환부가 배치되는 기판(30)을 접착할 수 있다. 즉, 상기 몰드 부재(10)의 상부에 배치되는 수지 조성물(20)을 통해 상기 몰드 부재(10)와 상기 기판(30)이 서로 접착될 수 있다.
이어서, 도 9를 참조하면 상기 몰드 부재(10)를 이형함으로써, 상기 기판(30) 상에 상기 수지 조성물을 포함하고, 격벽부(310) 및 수용부(320)를 포함하는 광 변환부(300)가 형성될 수 있다.
즉, 상기 몰드 부재(10)가 이형됨에 따라, 상기 기판(30) 상에 광 변환부(300)가 형성되고, 상기 광 변환부(300)는 격벽부(310), 수용부(320) 및 기저부(350)를 포함할 수 있다.
상기 수지 조성물(20)의 접착 특성이 저하되는 경우, 상기 수지 조성물(20)과 기판(30)이 전체 또는 부분적으로 탈막되거나 들뜰 수 있어 광 경로 제어 부재의 신뢰성 및 광학 특성이 저하될 수 있다.
상기 수지 조성물은 상기 수지 조성물의 다양한 첨가제를 포함할 수 있다. 일례로, 수지 조성물의 전기적 특성을 위해 대전 방지제가 포함될 수 있다. 이러한 대전 방지제는 격벽부와 기저부에서 전하의 이동 경로를 형성하여 상기 수용부 방향으로 이동하는 전하의 이동을 용이하게 할 수 잇다.
그러나, 이러한 대전방지제가 기저부 방향으로 가라앉으면서 수지 조성물과 기판의 접착력이 저하되는 문제점이 있다.
이에 따라, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 광 변환부를 형성하는 물질의 특성을 제어하여 상기와 같은 문제점을 해결하고자 한다.
실시예에 따른 광 변환부는 수지 조성물을 포함할 수 있다. 상기 수지 조성물은 올리고머, 모노머 및 광중합 개시제를 포함할 수 있다. 또는, 상기 수지 조성물은 올리고머, 모노머, 광중합 개시제 및 첨가제를 포함할 수 있다. 고분자 형태의 프리폴리머와 희석제인 다관능성 모노머 및 광중합 개시제의 반응에 의해 상기 수지 조성물은 광 변환부를 구성할 수 있다.
즉, 도 10을 참조하면, 상기 수지 조성물은 경화 전 올리고머, 모노머, 광중합 개시제 및 첨가제를 포함하고, 자외선 광에 의해 폴리머, 모노머 및 광중합 개시제의 반응에 의해 크로스링킹 구조의 네트워크가 형성되며 경화될 수 있다.
상기 수지 조성물은 우레틴 아크릴레이트 폴리머를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 올리고머는 우레탄 아크릴레이트를 포함할 수 있다.
상기 올리고머는 파이(π)결합을 가지는 올리고머를 포함할 수 있다. 상기 올리고머는 방향족 고리를 포함하는 올리고머를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 올리고머는 벤젠 고리를 포함하는 올리고머를 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 올리고머는 적어도 2개의 벤젠 고리를 가지는 올리고머를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 올리고머는 변형성아민올리고에테르아크릴수지(Amine modified polyether acrylate), 지방족우레탄아크릴레이트(Aliphatic urethane acrylates) 등의 올리고머를 포함할 수 있다.
상기 파이 결합은 핵 사이의 축을 중심으로 아래와 위에 전자가 분포하는 구조로서, 전하의 이동을 용이하게 할 수 있다.
이에 따라, 상기 수지 조성물은 전하의 이동을 용이하게 하는 별도의 첨가제를 포함하지 않을 수 있다. 즉, 상기 수지 조성물은 대전 방지제와 같은 첨가제를 포함하지 않는다. 이에 따라, 상기 대전 방지제에 의해 수지 조성물에 의해 형성되는 광 변환부가 탈막되거나 들뜨는 현상을 방지할 수 있다.
또한, 상기 올리고머는 상기 모노머, 상기 광 개시젱에 의해 크로스 링크되어 결합되므로, 상기 올리고머가 가라앉는 현상은 발생하지 않을 수 있다.
이에 따라, 실시예에 따른 수지 조성물에 의해 형성되는 광 변환부를 포함하는 광 경로 제어 부재는 향상된 신뢰성 및 광학 특성을 가질 수 있다.
상기 올리고머는 서로 다른 결합을 가지는 올리고머를 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 올리고머는 서로 다른 결합을 가지는 제 1 올리고머 및 제 2 올리고머를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 올리고머는 파이(π)결합을 가지는 제 1 올리고머와 시그마(σ) 결합을 가지는 제 2 올리고머를 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 올리고머는 방향족 고리를 포함하는 제 1 올리고머와 방향족 고리를 포함하지 않는 제 2 올리고머를 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 올리고머는 벤젠 고리를 포함하는 제 1 올리고머와 벤젠 고리를 포함하지 않는 제 2 올리고머를 포함할 수 있다.
상기 시그마 결합을 가지는 제 2 올리고머는 핵간의 직선축을 따라 핵들 사이에 전자 밀도가 밀집하는 구조를 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 제 2 올리고머는 방향족우레탄아크릴레이트(Aromatic urethane acrylates), 에폭시아크릴레이트(Epoxy acrylates) 등의 올리고머를 포함할 수 있다.
상기 제 1 올리고머는 앞서 설명한 바와 같이 상기 수지 조성물에 의해 형성되는 광 변환부에서 전하의 이동을 용이하게 하는 역할을 할 수 있다.
상기 제 2 올리고머는 상기 수지 조성물에 의해 형성되는 광 변환부의 투과율을 향상시키는 역할을 할 수 있다.
상기 제 1 올리고머와 상기 제 2 올리고머는 서로 동일하거나 다른 다른 중량% 비율로 포함될 수 있다.
자세하게, 상기 제 1 올리고머는 상기 올리고머 전체에 대해 20 중량% 내지 99 중량%의 비율로 포함될 수 있다. 또한, 상기 제 2 올리고머는 상기 올리고머 전체에 대해 1 중량% 내지 80 중량%로 포함될 수 있다.
상기 제 1 올리고머가 상기 올리고머 전체에 대해 20 중량% 미만으로 포함되는 경우, 광 변환부의 전하 이동 특성이 저하될 수 있다. 또한, 상기 제 1 올리고머가 상기 올리고머 전체에 대해 99 중량% 초과하여 포함되는 경우, 상기 광 변환부의 광 투과율이 저하될 수 있다.
상기 제 1 올리고머와 상기 제 2 올리고머가 상기 범위을 만족함에 따라, 상기 올리고머들을 포함하는 수지 조성물에 의해 형성되는 광 경로 제어 부재에서 대전 방지제가 요구되지 않으므로, 광 경로 제어 부재의 공개 모드에서의 휘도를 향상시킬 수 있다.
또는, 상기 제 1 올리고머는 상기 올리고머 전체에 대해 1 중량% 내지 20 중량%의 비율로 포함될 수 있다. 또한, 상기 제 2 올리고머는 상기 올리고머 전체에 대해 80 중량% 내지 99 중량%로 포함될 수 있다.
이에 따라, 상기 제 1 올리고머와 상기 제 2 올리고머가 상기 범위을 만족함에 따라, 상기 올리고머들을 포함하는 수지 조성물에 의해 형성되는 광 경로 제어 부재에서 상기 광 경로 제어 부재의 프라이버시 모드에서의 광 차페율을 향상시킬 수 있다.
광 개시제는 UV 경화를 위한 공지의 광 개시제가 적용될 수 있다. 또한, 첨가제는 수지 조성물의 이형성 내지 전기적 특성을 개선하기 위한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 첨가제는 이형 첨가제 및 대전방지제를 비롯한 다양한 물질을 포함할 수 있다.
또한, 상기 모노머는 적어도 하나의 모노모를 포함할 수 있다. 자세하게 상기 모노머는 단독의 모노머 또는 복수의 모노머들을 포함할 수 있다. 상기 모노머들의 혼합에 의해 상기 수지 조성물의 점도를 변화시켜, 상기 수지 조성물과 상기 기판의 이형특성을 향상시킬 수 있다.
상기 수지 조성물에 포함되는 올리고머, 모노머, 광개시제 및 첨가제는 각각 서로 다른 중량%로 포함될 수 있다.
자세하게, 상기 올리고머는 상기 수지 조성물 전체에 대해 40 중량% 내지 60 중량%로 포함될수 있다.
또한, 상기 모노머는 상기 수지 조성물 전체에 대해 30 중량% 내지 40 중량%로 포함될수 있다.
또한, 상기 광개시제는 상기 수지 조성물 전체에 대해 0.1 중량% 내지 5 중량%로 포함될수 있다.
이하, 실시예들 및 비교예들에 따른 광 경로 제어 부재의 광 변환부를 형성하는 수지 조성물의 올리고머에 따른 광 투과율을 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
우레탄 아크릴레이트를 포함하는 올리고머, 모노머 및 광 개시제를 혼합하여 수지 조성물을 형성하였다.
이때, 상기 올리고머는 적어도 하나의 파이 결합을 포함하였다.
이어서, 음각부 및 양각부를 포함하는 몰드 부재를 준비한 후, 상기 수지 조성물을 상기 몰드 부재의 음각부에 충진하였다.
이이서, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)를 포함하는 제 1 기판 상에 인듐주석산화물을 포함하는 제 1 전극을 형성한 후, 상기 제 1 전극과 상기 몰드 부재를 접착하였다.
이어서, 상기 몰드 부재와 상기 수지 조성물을 이형하여 상기 기판 상에 기저부, 양각 형상의 격벽부 및 음각 형상의 수용부를 형성하고, 수용부에 광 변환 물질을 충진하여 광 변환부를 형성하였다.
이어서, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)를 포함하는 제 2 기판의 하부에 인듐주석산화물을 포함하는 제 2 전극을 형성한 후, 제 2 전극과 상기 광 변환부를 접착하였다.
이어서, 상기 제 1 기판에서 상기 제 2 기판 방향으로 광을 투과하여 전압의 인가에 따른 좌우 45°광 투과율을 측정하였다.
실시예 2
파이결합을 가지는 올리고머를 올리고머 전체에 대해 80% 포함하고, 시그마 결합을 가지는 올리고머를 올리고머 전체에 대해 20% 포함하였다는 점을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 광 경로 제어 부재를 형성하였다.
이어서, 상기 제 1 기판에서 상기 제 2 기판 방향으로 광을 투과하여 전압의 인가에 따른 좌우 45°광 투과율을 측정하였다.
실시예 3
파이결합을 가지는 올리고머를 올리고머 전체에 대해 20% 포함하고, 시그마 결합을 가지는 올리고머를 올리고머 전체에 대해 80% 포함하였다는 점을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 광 경로 제어 부재를 형성하였다.
이어서, 상기 제 1 기판에서 상기 제 2 기판 방향으로 광을 투과하여 전압의 인가에 따른 좌우 45°광 투과율을 측정하였다.
비교예 3
상기 올리고머가 파이 결합을 포함하지 않고 시그마 결합을 포함하였다는 점을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 광 경로 제어 부재를 형성하였다.
이어서, 상기 제 1 기판에서 상기 제 2 기판 방향으로 광을 투과하여 전압의 인가에 따른 좌우 45°광 투과율을 측정하였다.
미구동 광투과율(%) 전압인가 광투과율(%)
실시예1 6~9 40~43
비교예3 2~3 10~21
미구동 광투과율(%) 전압인가 광투과율(%)
실시예1 6~9 40~43
실시예2 5~6 38~40
실시예3 4~5 35~38
시그마결합 올리고머 파이결합 올리고머 전압인가 광투과율(%)
0 100 중량% 200%
20 중량% 80 중량% 190%
80 중량% 20 중량% 179%
100 중량% 0 100%
표 1을 참조하면, 실시예 1에 따른 광 경로 제어 부재는 광 경로 제어 부재에 전압을 인가할 때 광 투과율이 증가되는 것을 알 수 있다. 즉, 전압이 인가되어 상기 광 경로 제어 부재가 공개 모드로 구동될 때 광 투과율이 증가되는 것을 알 수 있다.
이에 따라, 실시예 1에 따른 광 경로 제어 부재는 별도의 첨가제를 사용하지 않아도 상기 수지 조성물의 올리고머에 의해 전하의 이동을 용이하게 하여 광 경로 제어 부재의 구동 특성 및 휘도을 향상시킬 수 있는 것을 알 수 있다.
또한, 표 2를 참조하면, 실시예 2 및 실시예 3에 따른 광 경로 제어 부재는 전압이 인가되지 않는 미구동 상태에서 광 투과율이 감소되는 것을 알 수 있다.
이에 따라, 광 경로 제어 부재의 프라이버시 모드에서 광 투과율을 감소하여 차폐 효과를 향상시킬 수 있는 것을 알 수 있다.
또한, 표 3을 참조하면, 파이 결합을 가지는 올리고머를 포함함에 따라, 시그마 결합을 가지는 올리고머만을 포함하는 수지조성물에 비해 광 경로 제어 부재의 상대적인 투과율이 증가되는 것을 알 수 있다.
이하. 도 11 내지 도 15를 참조하여, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재가 적용되는 표시 장치 및 디스플레이 장치를 설명한다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재(1000)는 표시 패널(2000) 상에 또는 하부에 배치될 수 있다.
상기 표시 패널(2000)과 상기 광 경로 제어 부재(1000)는 서로 접착하며 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 표시 패널(2000)과 상기 광 경로 제어 부재(1000)는 접착 부재(1500)를 통해 서로 접착될 수 있다. 상기 접착 부재(1500)는 투명할 수 있다. 예를 들어, 상기 접착 부재(1500)는 광학용 투명 접착 물질을 포함하는 접착제 또는 접착층을 포함할 수 있다.
상기 접착 부재(1500)는 이형 필름을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 광 경로 부재와 표시 패널을 접착할 때, 이형 필름을 제거한 후, 상기 광 경로 제어 부재 및 상기 표시 패널을 접착할 수 있다,
상기 표시 패널(2000)은 제 1' 기판(2100) 및 제 2' 기판(2200)을 포함할 수 있다. 상기 표시 패널(2000)이 액정표시패널인 경우, 상기 광 경로 제어 부재는 상기 액정 패널의 하부에 형성될 수 있다. 즉, 액정 패널에서 사용자가 바라보는 면이 상기 액정 패널의 상부로 정의할 때, 상기 광 경로 제어 부재는 상기 액정 패널의 하부에 배치될 수 있다. 상기 표시 패널(2000)은 박막트랜지스터(Thin Film Transistor,TFT)와 화소전극을 포함하는 제 1' 기판(2100)과 컬러필터층들을 포함하는 제 2' 기판(2200)이 액정층을 사이에 두고 합착된 구조로 형성될 수 있다.
또한, 상기 표시 패널(2000)은 박막트랜지스터, 칼라필터 및 블랙전해질가 제 1' 기판(2100)에 형성되고, 제 2' 기판(2200)이 액정층을 사이에 두고 상기 제 1' 기판(2100)과 합착되는 COT(color filter on transistor)구조의 액정표시패널일 수도 있다. 즉, 상기 제 1' 기판(2100) 상에 박막 트랜지스터를 형성하고, 상기 박막 트랜지스터 상에 보호막을 형성하고, 상기 보호막 상에 컬러필터층을 형성할 수 있다. 또한, 상기 제 1' 기판(2100)에는 상기 박막 트랜지스터와 접촉하는 화소전극을 형성한다. 이때, 개구율을 향상하고 마스크 공정을 단순화하기 위해 블랙전해질을 생략하고, 공통 전극이 블랙전해질의 역할을 겸하도록 형성할 수도 있다.
또한, 상기 표시 패널(2000)이 액정표시패널인 경우, 상기 표시 장치는 상기 표시 패널(2000) 배면에서 광을 제공하는 백라이트 유닛(3000)을 더 포함할 수 있다.
즉, 도 11과 같이 상기 광 경로 제어 부재는 상기 액정 패널의 하부 및 상기 백라이트 유닛(3000)의 상부에 배치되어, 상기 광 경로 제어 부재는 상기 백라이트 유닛(3000)과 상기 표시 패널(2000) 사이에 배치될 수 있다.
또는, 도 12와 같이 상기 표시 패널(2000)이 유기발광 다이오드 패널인 경우, 상기 광 경로 제어 부재는 상기 유기발광 다이오드 패널의 상부에 형성될 수 있다. 즉, 유기발광 다이오드 패널에서 사용자가 바라보는 면이 상기 유기발광 다이오드 패널의 상부로 정의할 때, 상기 광 경로 제어 부재는 상기 유기발광 다이오드 패널의 상부에 배치될 수 있다. 상기 표시 패널(2000)은 별도의 광원이 필요하지 않은 자발광 소자를 포함할 수 있다. 상기 표시 패널(2000)은 제 1' 기판(2100) 상에 박막트랜지스터가 형성되고, 상기 박막트랜지스터와 접촉하는 유기발광소자가 형성될 수 있다. 상기 유기발광소자는 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 형성된 유기발광층을 포함할 수 있다. 또한, 상기 유기발광소자 상에 인캡슐레이션을 위한 봉지 기판 역할을 하는 제 2' 기판(2200)을 더 포함할 수 있다.
또한, 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 광 경로 제어 부재(1000)와 상기 표시 패널(2000) 사이에는 편광판이 더 배치될 수 있다. 상기 편광판은 선 편광판 또는 외광 반사 방지 편광판 일 수 있다. 예를 들면, 상기 표시 패널(2000)이 액정표시패널인 경우, 상기 편광판은 선 편광판일 수 있다. 또한, 상기 표시 패널(2000) 이 유기발광 다이오드 패널인 경우, 상기 편광판은 외광 반사 방지 편광판 일 수 있다.
또한, 상기 광 경로 제어 부재(1000) 상에는 반사 방지층 또는 안티글레어 등의 추가적인 기능층(1300)이 더 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 기능층(1300)은 상기 광 경로 제어 부재의 상기 제 1 기판(110)의 일면과 접착될 수 있다. 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 기능층(1300)은 상기 광 경로 제어 부재의 제 1 기판(110)과 접착층을 통해 서로 접착될 수 있다. 또한, 상기 기능층(1300) 상에는 상기 기능층을 보호하는 이형 필름이 더 배치될 수 있다.
또한, 상기 표시 패널과 광 경로 제어 부재 사이에는 터치 패널이 더 배치될 수 있다.
도면상에는 상기 광 경로 제어 부재가 상기 표시 패널의 상부에 배치되는 것에 대해 도시되었으나, 실시예는 이에 제한되지 않고, 상기 광 제어 부재는 광 조절이 가능한 위치 즉, 상기 표시 패널의 하부 또는 상기 표시 패널의 제 2 기판 및 제 1 기판 사이 등 다양한 위치에 배치될 수 있다.
또한, 도면에서는 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 광 변환부가 상기 제 2 기판의 외측면과 평행 또는 수직한 방향으로 도시 되었으나, 상기 광 변환부는 상기 제 2 기판의 외측면과 일정 각도 경사지게 형성할 수도 있다. 이를 통해 상기 표시 패널과 상기 광 경로 제어 부재 사이에 발생하는 무아레 현상을 줄일 수 있다.
도 13 내지 도 15를 참조하면, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 다양한 디스플레이 장치에 적용될 수 있다.
도 13 내지 도 15를 참조하면, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 디스플레이를 표시하는 디스플레이 장치에 적용될 수 있다.
예를 들어, 도 13과 같이 광 경로 제어 부재에 전원이 인가되는 경우, 상기 수용부가 광 투과부로 기능하여, 디스플레이 장치가 공개 모드로 구동될 수 있고, 도 14와 같이 광 경로 제어 부재에 전원이 인가되지 않는 경우에는 상기 수용부가 광 차단부로 기능하여, 디스플레이 장치가 차광 모드로 구동될 수 있다.
이에 따라, 사용자가 전원의 인가에 따라 디스플레이 장치를 프라이버시 모드 또는 일반 모드로 용이하게 구동할 수 있다.
상기 백라이트 유닛 또는 자발광 소자에서 출사되는 광은 상기 제 1 기판에서 상기 제 2 기판 방향으로 이동할 수 있다. 또는, 상기 백라이트 유닛 또는 자발광 소자에서 출사되는 광은 상기 제 2 기판에서 상기 제 1 기판 방향으로도 이동할 수 있다.
또한, 도 15를 참조하면, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재가 적용되는 디스플레이 장치는 차량의 내부에도 적용될 수 있다.
예를 들어, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재를 포함하는 디스플레이 장치는 차량의 정보, 차량의 이동 경로를 확인하는 영상을 표현할 수 있다. 상기 디스플레이 장치는 차량의 운전석 및 조수석 사이에 배치될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 차량의 속도, 엔진 및 경고 신호 등을 표시하는 계기판에 적용될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 차량의 전면 유리(FG) 또는 좌우 창문 유리에 적용될 수 있다.
상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 제 1 기판;
    상기 제 1 기판 상에 배치되는 제 1 전극;
    상기 제 1 기판 상에 배치되는 제 2 기판;
    상기 제 2 기판 하에 배치되는 제 2 전극; 및
    상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 사이에 배치되는 광 변환부를 포함하고,
    상기 광 변환부는 격벽부, 수용부 및 기저부를 포함하고,
    상기 수용부에는 분산액, 광 변환 입자 및 분산제를 포함하는 광 변환 물질이 배치되고,
    상기 분산제는 비이온계 분산제를 포함하는 광 경로 제어 부재.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 분산제의 HLB 값은 0 내지 6인 광 경로 제어 부재.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 격벽부 및 상기 기저부는 수지 조성물을 포함하고,
    상기 수지 조성물은 올리고머, 모노머, 광개시제 및 첨가제를 포함하고,
    상기 모노머는 제 1 결합기 및 제 2 결합기를 포함하고,
    상기 제 1 결합기의 전기 음성도는 0.3 내지 2이고,
    상기 제 2 결합기의 전기 음성도는 0 내지 0.3이고,
    상기 모노머는 상기 제 1 결합기가 상기 제 2 결합기보다 많은 광 경로 제어 부재.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 수지 조성물은 물과의 접촉각이 10° 내지 60°인 광 경로 제어 부재.
  5. 제 3항에 잇어서,
    상기 모노머는 C-O, C-S, C-N, O-H, N-H, C-Cl, C-Br, C-I 및 Si-O-Si 중 적어도 하나의 결합기를 포함하는 광 경로 제어 부재.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 분산제는 상기 분산액 내에서 극성 분산제 및 무극성 분산제로 배치되는 광 경로 제어 부재.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 광 변환 입자 및 상기 극성 분산제는 서로 반대 전하의 극성을 가지는 광 경로 제어 부재.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 격벽부 및 기저부 중 적어도 하나는 상기 극성 분산제와 서로 반대 전하의 극성을 가지는 광 경로 제어 부재.
  9. 표시 패널 및 터치 패널 중 적어도 하나의 패널을 포함하는 패널; 및
    상기 패널 상에 또는 하에 배치되는 제 1 항 내지 제 8항 중 어느 한 항의 광 경로 제어 부재를 포함하는 디스플레이 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 패널은 백라이트 유닛 및 액정 표시 패널을 포함하고,
    상기 광 경로 제어 부재는 상기 백라이트 유닛과 상기 액정 표시 패널 사이에 배치되고,
    상기 백라이트 유닛에서 출사되는 광은 상기 제 1 기판에서 상기 제 2 기판 방향으로 이동하는 디스플레이 장치.
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