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KR20210014429A - 광 경로 제어 부재 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

광 경로 제어 부재 및 이를 포함하는 표시 장치 Download PDF

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KR20210014429A
KR20210014429A KR1020190092493A KR20190092493A KR20210014429A KR 20210014429 A KR20210014429 A KR 20210014429A KR 1020190092493 A KR1020190092493 A KR 1020190092493A KR 20190092493 A KR20190092493 A KR 20190092493A KR 20210014429 A KR20210014429 A KR 20210014429A
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KR
South Korea
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light
control member
disposed
adhesive layer
path control
Prior art date
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Pending
Application number
KR1020190092493A
Other languages
English (en)
Inventor
류수지
신준식
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지이노텍 주식회사 filed Critical 엘지이노텍 주식회사
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Priority to CN202080055245.8A priority patent/CN114207515A/zh
Priority to EP20847542.6A priority patent/EP4006618A4/en
Priority to US17/594,821 priority patent/US12019319B2/en
Priority to PCT/KR2020/009594 priority patent/WO2021020795A1/ko
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Abstract

실시예에 따른 광 경로 제어 부재는, 하부 기판; 상기 하부 기판의 상부면 상에 배치되는 하부 전극; 상기 하부 기판의 상부에 배치되는 상부 기판; 상기 상부 기판의 하부면에 배치되는 상부 전극; 상기 하부 전극과 상기 상부 전극 사이에 배치되는 패턴부; 및 상기 패턴부와 상기 상부 전극 사이의 접착층을 포함하고, 상기 패턴부는 교대로 배치되는 격벽부 및 수용부를 포함하고, 상기 격벽부는 광을 투과하고, 상기 수용부는 전압의 인가에 따라 광 투과율이 변화되고, 상기 수용부의 두께와 유전율의 비(두께/유전율)를 A라고 정의하고 상기 접착층의 두께와 유전율의 비(두께/유전율)을 B라고 정의하였을 때, 상기 A의 값은 상기 B의 값보다 더 크다.

Description

광 경로 제어 부재 및 이를 포함하는 표시 장치{LIGHT ROUTE CONTROL MEMBER AND DISPLAY DEVICE}
실시예는 패턴층과 전극층 사이의 접착층의 두께 및 유전율을 제어하여 향상된 구동특성을 가지는 광 경로 제어 부재를 제공하고자 한다.
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, 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 투과시킬 수 있다.
한편, 이러한 차광 필름은 차량 등의 이동 수단에서 네비게이션, 차량용 계기판 등의 표시 장치에 적용될 수 있다. 즉, 차광 필름은 다양한 목적 등에 맞추어 다양한 분야에 적용될 수 있다.
또한, 차광 필름은 사용자의 다양한 환경에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 낮 또는 밤에 사용될 수 있고, 사용자가 특정한 시야각도를 요구하는 경우 또는 향상된 시인성을 요구하는 경우 등 다양한 환경에서 적용될 수 있다.
그러나, 차광 필름의 차광 패턴의 광 투과율은 고정적이므로, 다양한 환경에서 사용자가 차광 필름을 사용하는데 제약이 있을 수 있다.
따라서, 다양한 사용환경에서 적용할 수 있는 새로운 구조의 광 경로 제어 부재가 요구된다.
실시예는 전압의 인가에 따라 다른 모드로 구동하고, 향상된 구동특성을 가지는 광 경로 제어 부재 및 이를 포함하는 표시 장치를 제공하고자 한다.
실시예에 따른 광 경로 제어 부재는, 하부 기판; 상기 하부 기판의 상부면 상에 배치되는 하부 전극; 상기 하부 기판의 상부에 배치되는 상부 기판; 상기 상부 기판의 하부면에 배치되는 상부 전극; 상기 하부 전극과 상기 상부 전극 사이에 배치되는 광 투과부; 및 상기 패턴부와 상기 상부 전극 사이의 접착층을 포함하고, 상기 광 투과부는 교대로 배치되는 격벽부 및 수용부를 포함하고, 상기 수용부는 전압의 인가에 따라 광 투과율이 변화되고, 상기 수용부의 두께와 유전율의 비(두께/유전율)를 A라고 정의하고 상기 접착층의 두께와 유전율의 비(두께/유전율)을 B라고 정의하였을 때, 상기 A의 값은 상기 B의 값보다 더 크다.
실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 전압의 인가에 따라 광 투과율이 변화되는 광 투과부를 포함할 수 있다.
즉, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 광 투과부는 전압이 인가되지 않는 경우, 광 차단부로 구동되고, 전압이 인가되는 경우 광 투과부로 구동될 수 있다.
이에 따라, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 사용자의 사용 환경에 따라 다양하게 적용될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 광 투과부는 광 입사부에서 광 출사부 방향으로 연장하며 폭이 넓어질 수 있다. 또한, 전압이 인가될 때, 광 흡수 입자가 폭이 좁아지는 방향으로 이동되므로, 광 흡수 입자의 이동을 용이하게 하여, 광 경로 제어 부재의 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 광 투과부를 시야면 방향의 전극 또는 시야면 방향과 반대면 방향의 전극과 이격하여 배치하여, 패턴부에 따른 광 투과 감소를 감소시켜, 휘도가 향상될 수 있고, 이에 따라, 광 경로 제어 부재의 시인성을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는, 가변 패턴부로 작용하는 수용부와 상부 전극 사이의 접착층의 특성을 제어할 수 있다.
자세하게, 상기 접착층이 유전체 특성을 가지는 경우, 상기 접착층의 유전을을 증가시키고, 두께를 감소시켜, 접착층의 전기용량을 크게 할 수 있다. 이에 따라, 상부 전극에서 전달되는 전압을 상기 수용부로 더 많이 인가되게 할 수 있고, 상기 수용부의 전압을 증가시켜, 상기 광 경로 제어 부재의 응답속도를 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 광 경로 제어 부재의 응답 속도를 감소시켜, 상기 광 경로 제어 부재의 구동 특성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 접착층이 저항체 특성을 가지는 경우, 상기 접착층의 체적 저항을 특정 범위로 제어함으로써, 상기 상부 전극에서 상기 수용부로의 전압 전달을 증가시켜 상기 광 경로 제어 부재의 응답속도를 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 광 경로 제어 부재의 응답 속도를 감소시켜, 상기 광 경로 제어 부재의 구동 특성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 사시도를 도시한 도면이다.
도 2 및 도 3은 각각 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 하부 기판 및 하부 전극과 상부 기판 및 상부 전극의 사시도를 도시한 도면들이다.
도 4 내지 도 7은 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 다양한 단면도를 도시한 도면들이다.
도 8은 실시예에 따른 광 경로 제어 부재에서 접착층의 두께에 따른 구동특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 9 및 도 10은 실시예에 따른 광 경로 제어 부재에서 전압의 전달을 설명하기 위한 도면들이다.
도 11 내지 도 18은 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 제조방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 19는 실시예에 따른 광 경로 제어 부재가 적용되는 표시 장치의 단면도를 도시한 도면이다.
도 20 및 도 21은 실시예에 따른 광 경로 제어 부재가 적용되는 디스플레이 장치의 일 실시예를 설명하기 위한 도면들이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, “A 및(와) B, C중 적어도 하나(또는 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 광 경로 제어 부재를 설명한다. 이하에서 설명하는 광 경로 제어부재는 전압의 인가에 따라 다양한 모드로 구동하는 스위칭 광 경로 제어 부재에 대한 것이다. 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 차광 필름으로 사용될 수 있다. 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 프라이버시 필름으로 사용될 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는, 하부 기판(110), 상부 기판(120), 하부 전극(210), 상부 전극(220) 및 광 투과부(300)를 포함할 수 있다.
상기 하부 기판(110)은 상기 하부 전극(210)을 지지할 수 있다. 상기 하부 기판(110)은 리지드(rigid)하거나 또는 플렉서블(flexible)할 수 있다.
또한, 상기 하부 기판(110)은 투명할 수 있다. 예를 들어, 상기 하부 기판(110)은 광을 투과할 수 있는 투명 기판을 포함할 수 있다.
상기 하부 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 하부 기판(110)은 유연한 특성을 가지는 플렉서블(flexible) 기판일 수 있다.
또한, 상기 하부 기판(110)은 커브드(curved) 또는 벤디드(bended) 기판일 수 있다. 즉, 상기 하부 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 하부 기판(110)은 약 1㎜ 이하의 두께를 가질 수 있다.
상기 하부 전극(210)은 상기 하부 기판(110)의 일면 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 하부 전극(210)은 상기 하부 기판(110)의 상면 상에 배치될 수 있다. 즉, 상기 하부 전극(210)은 상기 하부 기판(110)과 상기 상부 기판(120) 사이에 배치될 수 있다.
상기 하부 전극(210)은 투명한 전도성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 하부 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 하부 전극(210)은 필름 형상으로 상기 하부 기판(110) 상에 배치될 수 있다. 또한, 상기 하부 전극(210)의 광 투과율은 약 80% 이상일 수 있다
상기 하부 전극(210)은 약 10㎚ 내지 약 50㎚의 두께를 가질 수 있다.
또는, 상기 하부 전극(210)은 저저항을 구현하기 위해 다양한 금속을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 하부 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 하부 전극(210)은 복수 개의 전도성 패턴을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 하부 전극(210)은 서로 교차하는 복수 개의 메쉬선들 및 상기 메쉬선들에 의해 형성되는 복수 개의 메쉬 개구부들을 포함할 수 있다.
이에 따라, 상기 하부 전극(210)이 금속을 포함하여도, 외부에서 상기 하부 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 상부 기판(120)은 상기 하부 기판(110) 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 상부 기판(120)은 상기 하부 기판(110) 상의 하부 전극(210) 상에 배치될 수 있다.
상기 상부 기판(120)은 광을 투과할 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 상기 상부 기판(120)은 투명한 물질을 포함할 수 있다. 상기 상부 기판(120)은 앞서 설명한 상기 하부 기판(110)과 동일 또는 유사한 물질을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 상부 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 상부 기판(120)은 유연한 특성을 가지는 플렉서블(flexible) 기판일 수 있다.
또한, 상기 상부 기판(120)은 커브드(curved) 또는 벤디드(bended) 기판일 수 있다. 즉, 상기 상부 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 상부 기판(120)은 약 1㎜ 이하의 두께를 가질 수 있다.
상기 상부 전극(220)은 상기 상부 기판(120)의 일면 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 상부 전극(220)은 상기 상부 기판(120)의 하부면 상에 배치될 수 있다. 즉, 상기 상부 전극(220)은 상기 상부 기판(120)이 상기 하부 기판(110)과 마주보는 면 상에 배치될 수 있다. 즉, 상기 상부 전극(220)은 상기 하부 기판(110) 상의 상기 하부 전극(210)과 마주보며 배치될 수 있다. 즉, 상기 상부 전극(220)은 상기 하부 전극(210)과 상기 상부 기판(120) 사이에 배치될 수 있다.
상기 상부 전극(220)은 투명한 전도성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 상부 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 상부 전극(220)은 필름 형상으로 상기 하부 기판(110) 상에 배치될 수 있다. 또한, 상기 상부 전극(220)의 광 투과율은 약 80% 이상일 수 있다
상기 상부 전극(220)은 약 10㎚ 내지 약 50㎚의 두께를 가질 수 있다.
또는, 상기 상부 전극(220)은 저저항을 구현하기 위해 다양한 금속을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 하부 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 상부 전극(220)은 복수 개의 전도성 패턴을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 상부 전극(220)은 서로 교차하는 복수 개의 메쉬선들 및 상기 메쉬선들에 의해 형성되는 복수 개의 메쉬 개구부들을 포함할 수 있다.
이에 따라, 상기 상부 전극(220)이 금속을 포함하여도, 외부에서 상기 상부 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 투과부(300)는 상기 하부 기판(110)과 상기 상부 기판(120) 사이에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 광 투과부(300)는 상기 하부 전극(210)과 상기 상부 전극(220) 사이에 배치될 수 있다.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 상기 광 투과부(300)는 격벽부(310)와 수용부(320)를 포함할 수 있다.
상기 격벽부(320)는 광 투과부의 영역을 구획하는 격벽 영역으로 정의될 수 있고, 상기 수용부(320)는 전압의 인가에 따라 광 차단부 및 광 투과부로 가변되는 가변 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) 및 상기 수용부(320)는 상기 하부 전극(210) 및 상기 상부 전극(210) 중 적어도 하나의 전극과 접촉하며 배치될 수 있다.
예를 들어, 상기 격벽부(310) 및 상기 수용부(320)는 상기 하부 전극(210)과 직접 접촉하며 배치되고, 상기 상부 전극(220)과 간접적으로 접촉하며 배치될 수 있다. 즉, 상기 광 투과부(300) 상에는 상기 하부 기판(110)과 상기 상부 기판(120)을 접착하기 위한 접착층(400)이 배치되어, 상기 격벽부(310) 및 상기 수용부(320)와 상기 상부 전극(220)은 간접적으로 접촉하며 배치될 수 있다.
즉, 상기 접착층(400)은 상기 광 투과부(300)와 상기 상부 전극(220) 사이에 배치될 수 있다. 상기 접착층(400)은 유전체 특성을 가지거나 또는 저항체 특성을 가질 수 있다. 자세하게, 상기 접착층 상의 상부 전극(220)에서의 전압이 상기 광 투과부(300)의 수용부(320)에 용이하게 전달될 수 있도록 상기 접착층(400)은 유전체 또는 저항체의 특성을 가질 수 있다.
상기 접착층(400)에 대해서는 이하에서 상세하게 설명한다.
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 수용부(310)는 우레탄 수지 또는 아크릴 수지 등을 포함할 수 있다.
상기 격벽부(310)는 상기 하부 기판(110) 또는 상기 상부 기판(120) 중 어느 하나의 기판으로 입사되는 광을 다른 기판 방향으로 투과시킬 수 있다.
예를 들어, 도 4 내지 도 7에서는 상기 하부 기판(110) 방향에서 광이 입사되어 상기 하부 기판(110)으로 광이 출사될 수 있다, 상기 격벽부(310)는 상기 광을 투과하고, 투과된 광은 상기 상부 기판(120) 방향으로 이동될 수 있다.
상기 수용부(320)는 전해질(320a) 및 광 흡수 입자(320b)를 포함할 수 있다, 자세하게, 상기 수용부(320)에는 상기 전해질(320a)이 충진되고, 상기 전해질(320a) 내에는 복수의 광 흡수 입자(320b)들이 분산될 수 있다.
상기 전해질(320a)은 상기 광 흡수 입자(320b)를 분산시키는 물질일 수 있다. 상기 전해질(320a)은 투명한 물질을 포함할 수 있다. 상기 전해질(320a)은 파라핀계 용매를 포함할 수 있다. 또한, 상기 전해질(320a)은 광을 투과할 수 있는 물질을 포함할 수 있다.
상기 광 흡수 입자(320b)는 상기 전해질(320a) 내에 분산되어 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 복수의 광 흡수 입자(320b)들은 상기 전해질(320a) 내에서 서로 이격하며 배치될 수 있다.
상기 광 흡수 입자(320b)는 색을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 광 흡수 입자(320b)는 블랙 광 흡수 입자를 포함할 수 있다. 일례로, 상기 광 흡수 입자(320b)는 카본 블랙을 포함할 수 있다.
상기 광 흡수 입자(320b)는 구형의 형상으로 형성될 수 있다. 상기 광 흡수 입자(320b)는 수나노(㎚)의 직경을 가질 수 있다.
상기 수용부(320)는 상기 광 흡수 입자(320b)에 의해 광 투과율이 변화될 수 있다. 자세하게, 상기 수용부(320)는 상기 광 흡수 입자(320b)에 의해 광 차단부 및 광 투과부로 광 투과율이 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.
자세하게, 패턴부로 전압이 인가되지 않는 상기 제 1 모드에서는, 상기 광 흡수 입자(320b)가 상기 전해질(320a)에 고르게 분산되어 상기 수용부(320)는 상기 광 흡수 입자에 의해 광을 차단할 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.
자세하게, 패턴부로 전압이 인가되는 상기 제 2 모드에서는, 상기 광 흡수 입자(320b)가 상기 전해질(320a)의 일 영역으로 응집되어 상기 수용부(320)는 상기 전해질에 의해 광을 투과할 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 흡수 입자(320b)의 이동에 의해 구현될 수 있다.
자세하게, 상기 수용부(320)는 상기 하부 전극(120) 및 상기 상부 전극(220)과 전기적으로 연결될 수 있다.
이때, 외부에서 광 경로 제어 부재에 전압이 인가되지 않는 경우, 상기 수용부(320)의 상기 광 흡수 입자(320b)는 상기 전해질(320a) 내에 균일하게 분산되어, 상기 수용부(320)는 상기 광 흡수 입자에 의해 광이 차단될 수 있다. 이에 따라, 상기 제 1 모드에서는 상기 수용부(320)는 광 차단부로 구동될 수 있다.
또는, 외부에서 광 경로 제어 부재에 전압이 인가되는 경우, 상기 광 흡수 입자(320b)가 이동될 수 있다. 예를 들어, 상기 하부 전극(210) 및 상기 상부 전극(220)을 통해 전달되는 전압에 의해 상기 광 흡수 입자(320b)가 상기 수용부(320)의 일 끝단 또는 타 끝단 방향으로 이동하여 응집될 수 있다. 즉, 상기 광 흡수 입자(320b)는 상기 수용부(320)에서 상기 하부 전극 또는 상기 상부 전극 방향으로 이동하여 응집될 수 있다.
상기 광 흡수 입자를 이동시키는 방법은 먼저, 상기 카본 블랙을 포함하는 광 흡수 입자를 대전(帶電)시킬 수 있다. 예를 들어, 카본 블랙 광 흡수 입자 자체를 마이너스 전하로 대전하거나 또는 카본 블랙 광 흡수 입자의 표면에 계면활성제와 유사한 관능기(Functional Group)를 화학적으로 도입하여 미셀을 형성시켜 대전효과를 만들어, 상기 광 흡수 입자를 대전시킬 수 있다.
이어서, 하부 전극(210) 및/또는 상부 전극(220)에 전압을 인가하는 경우, 상기 하부 전극(210) 및 상기 상부 전극(220) 사이에서 전계(Eletric Field)가 형성되고, 대전된 카본 블랙 광 흡수 입자는 전해질(320a)를 매질로 하여 하부 전극(210) 및 상기 상부 전극(220) 중 (+)극의 전극 방향으로 이동될 수 있다.
즉, 상기 하부 전극(210) 및/또는 상부 전극(220)에 전압이 인가되지 않는 경우, 도 5 및 도 7에 도시되어 있듯이, 상기 광 흡수 입자(320b)는 상기 전해질(320a) 내에 균일하게 분산되어 상기 수용부(320)는 광 차단부로 구동될 수 있다.
또한, 상기 하부 전극(210) 및/또는 상부 전극(220)에 전압이 인가되는 경우, 도 4 및 도 6에 도시되어 있듯이, 상기 광 흡수 입자(320b)는 상기 전해질(320a) 내에서 상부 전극(220) 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.
도 4 및 도 5를 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 4 및 도 5를 참조하면, 상기 수용부(320)는 사다리꼴 형상으로 형성될 수 있다. 자세하게, 상기 수용부(320)는 상기 하부 전극(210)에서 상기 상부 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.
즉, 상기 수용부(320)의 광 흡수 입자들은 상기 하부 전극(210) 방향으로 이동될 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 하부 전극(210)에서 상기 상부 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.
즉, 상기 수용부(320)의 광 흡수 입자들은 상기 하부 전극(210) 방향으로 이동될 수 있다.
이에 따라, 상기 광 흡수 입자들이 이동하는 수용부의 일면과 하부 전극의 접촉 영역이 증가되어 광 흡수 입자의 이동 속도 즉, 구동 속도를 증가시킬 수 있다.
한편, 상기 수용부(320)는 상기 하부 전극(210) 또는 상기 상부 전극(220)과 이격하여 배치될 수 있다. 즉, 상기 수용부(320)는 상기 하부 전극(210) 및 상기 상부 전극(220) 중 어느 하나의 전극과만 접촉하며 배치될 수 있다.
예를 들어, 도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 수용부(320)는 상기 하부 전극(210)과는 접촉하고, 상기 상부 전극(220)과는 서로 이격할 수 있다.
상기 수용부(320)와 상기 상부 전극(220)이 서로 이격되는 영역에는 상기 격벽부(310)와 동일 또는 유사한 물질이 배치될 수 있다.
자세하게, 상기 수용부(320)는 상기 시야면 방향의 전극과 이격하여 배치될 수 있다. 즉, 상기 시야면 방향의 전극은 상기 수용부(320)와 접촉하지 않을 수 있다.
이에 따라, 상기 시야면 방향으로 출사되는 광의 투과율을 증가시켜, 광 경로 제어 부재의 휘도를 향상시켜 시인성을 향상시킬 수 있다.
앞서 설명하였듯이, 상기 광 경로 제어 부재는 상기 하부 기판(110) 상의 광 투과부(300)와 상기 상부 기판(120) 상의 상부 전극(220)을 서로 접착하기 위해, 상기 광 투과부(300)와 상기 상부 전극(220) 사이에 접착층(400)을 배치할 수 있다.
상기 접착층(400)은 상기 하부 기판(110)에서 상기 패턴부를 통과하는 광이 상기 상부 기판(120) 방향으로 출사되도록 하기 위해 광을 투과할 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 접착층(400)은 광 투과율이 약 85% 이상이고, 헤이즈가 약 1.0 이하이며, 색도지수(b*)가 약 0.2 이하의 값을 가질 수 있다.
또한, 상기 접착층(400)은 약 5㎛ 내지 100㎛의 두께로 형성될 수 있다. 자세하게, 상기 접착층(400)은 약 5㎛ 내지 30㎛의 두께로 형성될 수 있다.
상기 접착층(400)의 두께가 약 5㎛ 미만인 경우, 상기 광 투과부(300)와 상부 전극(220)의 접착력이 저하되어 광 경로 제어 부재의 신뢰성이 저하될 수 있다. 또한, 상기 접착층(400)의 두께가 약 150㎛을 초과하는 경우, 상기 광 경로 제어 부재의 두께가 증가할 수 있고, 상기 상부 전극(220)에서 상기 광 투과부(300) 방향으로 전압이 인가되는 경로가 증가되어 전압 손실이 증가될 수 있다.
한편, 상기 광 투과부(300)의 상기 수용부(320)에는 상부 전극(220)에서 전달되는 전압이 인가되어, 상기 수용부(320) 내부의 광 흡수 입자(320b)를 이동시킬 수 있다. 이때, 상기 상부 전극(220)에서 상기 수용부(320)로 전달되는 전압이 클수록 상기 수용부(320)에서 광 흡수 입자의 이동을 원활히할 수 있어, 상기 광 경로 제어 부재의 구동 특성을 향상시킬 수 있다.
예를 들어, 상기 접착층(400)은 유전체 특성을 가지거나 또는 저항체 특성을 가지고, 이에 의해, 상기 상부 전극(220)에서 상기 접착층(400)을 통해 상기 수용부(320)로 전압이 전달될 수 있다.
이때, 상기 수용부에서의 광 흡수 입자의 이동을 위한 구동속도는 하기의 수식으로 정의될 수 있다.
[수식 1]
Figure pat00001
[수식 2]
Figure pat00002
[수식 3]
Figure pat00003
즉, 상기 수용부에서의 광 흡수 입자의 이동을 위한 구동속도와 관계되는 응답시간(t)은 전기영동이동도가 크고, 전압이 크고, 전극간 거리가 작을수록 작아지는 것을 알 수 있다. 결론적으로, 상기 광 경로 제어 부재의 응답 속도를 작게 즉, 빠르게 하여 광 경로 제어 부재의 구동특성을 향상시키기 위해서는 상기 수용부에 걸리는 전압이 커져야 하는 것을 알 수 있다.
이를 위해, 상기 접착층(400)은 유전체 특성을 가지거나 또는 저항체 특성을 가질 수 있다.
일례로, 상기 접착층(400)은 유전체 특성을 가질 수 있다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 상기 접착층(400)이 유전체로 작용하는 경우, 상기 광 경로 제어 부재는 상기 접착층(400)과 상기 수용부(320)가 직렬로 연결되는 캐패시터가 되고, 상기 수용부(320)로 더 많은 전압이 인가되게 하기 위해서는 상기 접착층(400)의 전압이 높아야 되는 것을 알 수 있다.
이를 위해, 상기 접착층(400)은 유전체 특성을 가지면서, 상기 접착층(400)의 유전율 및 두께(T2)와 상기 수용부(320)의 유전율 및 두께(T1)가 제어될 수 있다.
도 9를 참조하면, 상기 접착층과 상기 수용부의 전기용량은 상기 유전율에 비례하고, 상기 두께에 반비례하며, 상기 접착층과 상기 수용부의 전압은 상기 유전율에 반비례하고, 상기 두께에 비례할 수 있다.
이때, 상기 수용부에 인가되는 전압을 크게하기 위해서는, 상기 수용부의 유전율은 작고, 두께는 커야하며, 상기 수용부로 인가되는 전압을 크게 하기 위해, 상기 접착층(400)의 전기용량은 커져야 한다. 즉, 상기 접착층의 경우, 유전율이 크고, 두께가 작아야 접착층의 전기용량을 크게 할 수 있다.
자세하게, 상기 수용부(320)의 두께와 유전율의 비(두께/유전율)을 A라고 정의하고 상기 접착층(400)의 두께와 유전율의 비(두께/유전율)을 B라고 정의하였을 때, 상기 A의 값은 상기 B의 값보다 더 클 수 있다. 자세하게, 상기 수용부(320)의 두께와 유전율의 비(A)는 상기 접착층(400)의 두께와 유전율의 비(B)에 대해 5배 이상만큼 클 수 있다. 더 자세하게, 상기 수용부(320)의 두께와 유전율의 비(A)는 상기 접착층(400)의 두께와 유전율의 비(B)에 대해 10배 이상만큼 클 수 있다.
자세하게, 상기 수용부(320)는 2 내지 4의 유전율(F/m)을 가지고, 약 40㎛ 내지 150㎛의 두께를 가질 수 있으며, 상기 수용부(320)의 두께와 유전율의 비(A)는 약 20 내지 40일 수 있다.
상기 접착층(400)은 2 내지 9의 유전율(F/m)을 가지고, 약 5㎛ 내지 100㎛의 두께를 가질 수 있으며, 상기 접착층(400)의 두께와 유전율의 비(B)는 1 내지 50일 수 있다.
상기 수용부(320)와 상기 접착층(400)의 각각의 구성의 두께 및 유전율의 범위 값을 제어하여, 상기 광 경로 제어 부재는 상기 수용부(320)의 두께와 유전율의 비(A)가 상기 접착층(400)의 두께와 유전율의 비(B)에 대해 5배 이상 바람직하는 10배 이상 되도록 설정할 수 있다.
이에 따라, 상기 접착층(400)의 두께는 얇고, 유전율은 크므로, 상기 접착층(400)의 전기용량을 크게하여, 상기 수용부(320)로 더 많은 전압이 인가되도록 할 수 있다. 또한, 상기 수용부(320)는 두께가 크고, 유전율이 작으므로, 상기 수용부(320)에 걸리는 전압을 크게함으로써, 상기 광 경로 제어 부재의 응답속도를 빠르게 할 수 있어, 상기 광 경로 부재의 구동 특성을 향상시킬 수 있다.
또는, 도 10을 참조하면, 상기 접착층(400)은 저항체 특성을 가질 수 있다.
자세하게, 도 10을 참조하면, 상기 광 경로 제어 부재는 상기 접착층(400)과 상기 수용부(320)이 직렬로 연결되는 RC 회로가 되고, 상기 RC 회로에서는 일정시간이 지나게되면 모든 기전력이 캐패시터에 걸릴 수 있다.
상기 접착층(400)은 약 107Ω㎝ 이상의 체적 저항을 가질 수 있다. 자세하게, 상기 접착층(400)은 약 107Ω㎝ 내지 1012Ω㎝의 체적 저항을 가질 수 있다.
상기 접착층(400)의 체적 저항이 107Ω㎝ 미만인 경우, 상기 접착층(400)의 전도성이 너무 증가되어, 상기 상부 전극(220)과 상기 접착층(400)이 통전되는 문제가 있고, 상기 접착층(400)의 체적 저항이 1012Ω㎝를 초과하는 경우, 상기 접착층(400)의 전도성이 너무 감소되어, 상기 상부 전극(220)에서 상기 수용부(320) 방향으로의 전압 전달 효율이 감소될 수 있다.
실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 전압의 인가에 따라 광 투과율이 변화되는 패턴부를 포함할 수 있다.
즉, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 패턴부는 전압이 인가되지 않는 경우, 광 차단부로 구동되고, 전압이 인가되는 경우 광 투과부로 구동될 수 있다.
이에 따라, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 사용자의 사용 환경에 따라 다양하게 적용될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 패턴부는 광 입사부에서 광 출사부 방향으로 연장하며 폭이 넓어질 수 있다. 또한, 전압이 인가될 때, 광 흡수 입자가 폭이 좁아지는 방향으로 이동되므로, 광 흡수 입자의 이동을 용이하게 하여, 광 경로 제어 부재의 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 패턴부를 시야면 방향의 전극 또는 시야면 방향과 반대면 방향의 전극과 이격하여 배치하여, 패턴부에 따른 광 투과 감소를 감소시켜, 휘도가 향상될 수 있고, 이에 따라, 광 경로 제어 부재의 시인성을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는, 가변 패턴부로 작용하는 수용부와 상부 전극 사이의 접착층의 특성을 제어할 수 있다.
자세하게, 상기 접착층이 유전체 특성을 가지는 경우, 상기 접착층의 유전을을 증가시키고, 두께를 감소시켜, 접착층의 전기용량을 크게 할 수 있다. 이에 따라, 상부 전극에서 전달되는 전압을 상기 수용부로 더 많이 인가되게 할 수 있고, 상기 수용부의 전압을 증가시켜, 상기 광 경로 제어 부재의 응답속도를 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 광 경로 제어 부재의 응답 속도를 감소시켜, 상기 광 경로 제어 부재의 구동 특성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 접착층이 저항체 특성을 가지는 경우, 상기 접착층의 체적 저항을 특정 범위로 제어함으로써, 상기 상부 전극에서 상기 수용부로의 전압 전달을 증가시켜 상기 광 경로 제어 부재의 응답속도를 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 광 경로 제어 부재의 응답 속도를 감소시켜, 상기 광 경로 제어 부재의 구동 특성을 향상시킬 수 있다.
이하, 도 11 내지 도 18을 참조하여, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 제조방법을 설명한다.
먼저, 도 11을 참조하면, 하부 기판(110) 및 하부 전극을 형성하는 전극 물질을 준비한다. 이어서, 상기 하부 기판(110)의 일면 상에 상기 전극 물질을 코팅 또는 증착 공정에 의해 형성할 수 있다. 자세하게, 상기 전극 물질은 상기 하부 기판(110)의 전면 상에 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 하부 기판(110) 상에 면전극으로 형성되는 하부 전극(210)이 형성될 수 있다.
이어서, 도 12를 참조하면, 상기 하부 전극(210) 상에 수지 물질을 도포하여 수지층을 형성할 수 있다. 자세하게, 상기 하부 전극(210) 상에 우레탄 수지 또는 아크릴 수지를 도포하여 수지층을 형성할 수 있다.
이어서, 몰드를 이용하여, 상기 수지층에 패턴부를 형성할 수 있다. 자세하게, 상기 몰드를 임프린팅하여, 상기 수지층에 홀 또는 홈을 형성하고, 이에 따라 잔류되는 수지층에 의해 격벽부가 형성될 수 있다. 즉, 상기 수지층에 앞서 설명한 격벽부(310)와 수용부(320)가 형성될 수 있다.
이어서, 도 13을 참조하면, 상부 기판(120) 및 상부 전극을 형성하는 전극 물질을 준비한다. 이어서, 상기 상부 기판(120)의 일면 상에 상기 전극 물질을 코팅 또는 증착 공정에 의해 형성할 수 있다. 자세하게, 상기 전극 물질은 상기 상부 기판(120)의 전면 상에 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 상부 기판(120) 상에 면전극으로 형성되는 상부 전극(220)이 형성될 수 있다.
이어서, 도 14를 참조하면, 상기 상부 전극(220) 상에 접착 물질을 도포하여 접착층(400)을 형성할 수 있다. 상기 접착층(400)은 상기 상부 전늑(220)의 일부 영역 상에 형성될 수 있다.
이어서, 도 15를 참조하면, 앞서 제조한 상기 하부 기판(110)과 상기 상부 기판(120)을 접착할 수 있다. 자세하게, 상기 상부 기판(120) 상의 접착층(400)dfm 통해 상기 하부 기판(110)과 상기 상부 기판(120)을 접착할 수 있다.
이때, 상기 하부 기판(110)과 상기 상부 기판(120)은 서로 다른 방향으로 접착될 수 있다. 자세하게, 상기 하부 기판(110)과 상기 상부 기판(120)은 상기 하부 기판(110)의 장변 방향과 상기 상부 기판(120)의 단변 방향이 서로 겹쳐지도록 서로 접착될 수 있다.
이어서, 도 16을 참조하면, 상기 하부 기판(110) 상에 차단막(600)을 형성할 수 있다. 자세하게, 상기 차단막(600)은 상기 하부 기판(110) 상에 배치되는 상기 수용부(320)의 상부 및 하부 상에 배치될 수 있다. 즉, 상기 차단막(600)은 상기 수용부(320)가 상기 차단막(600)들 사이에 배치되도록 배치될 수 있다.
이어서, 도 17을 참조하면, 상기 수용부(320) 즉, 상기 격벽부(310)들 사이에 광투과 가변 물질을 주입할 수 있다. 자세하게, 상기 수용부(320) 사이 즉, 격벽부들 사이에 파라핀계 용매 등을 포함하는 전해질 용매에 카본 블랙 등의 광 흡수 입자가 분산된 광투과 가변 물질을 주입할 수 있다. 이에 따라, 상기 수용부(320) 사이사이에 앞서 설명한 격벽부(310)가 형성될 수 있다.
이어서, 도 18을 참조하면, 상기 수용부(320)의 측면 방향으로 밀봉부(500)를 형성하여, 상기 수용부 내부의 광투과 가변 물질을 외부로부터 밀봉할 수 있다. 이어서, 상기 하부 기판(110)을 절단함으로써, 최종적인 광 경로 제어 부재가 형성될 수 있다.
이하. 도 19 내지 도 21을 참조하여, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재가 적용되는 표시 장치 및 디스플레이 장치를 설명한다.
도 19를 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 표시 패널(2000)은 박막트랜지스터(Thin Film Transistor,TFT)와 화소전극을 포함하는 제 1 기판(2100)과 컬러필터층들을 포함하는 제 2 기판(2200)이 액정층을 사이에 두고 합착된 구조로 형성될 수 있다.
또한, 상기 표시 패널(2000)은 박막트랜지스터, 칼라필터 및 블랙전해질(320a)가 제 1 기판(2100)에 형성되고, 제 2 기판(2200)이 액정층을 사이에 두고 상기 제 1 기판(2100)과 합착되는 COT(color filter on transistor)구조의 액정표시패널일 수도 있다. 즉, 상기 제 1 기판(2100) 상에 박막 트랜지스터를 형성하고, 상기 박막 트랜지스터 상에 보호막을 형성하고, 상기 보호막 상에 컬러필터층을 형성할 수 있다. 또한, 상기 제 1 기판(2100)에는 상기 박막 트랜지스터와 접촉하는 화소전극을 형성한다. 이때, 개구율을 향상하고 마스크 공정을 단순화하기 위해 블랙전해질(320a)를 생략하고, 공통 전극이 블랙전해질(320a)의 역할을 겸하도록 형성할 수도 있다.
또한, 상기 표시 패널(2000)이 액정표시패널인 경우, 상기 표시 장치는 상기 표시 패널(2000) 배면에서 광을 제공하는 백라이트 유닛을 더 포함할 수 있다.
또는, 상기 표시 패널(2000)이 유기전계발광표시패널인 경우, 상기 표시 패널(2000)은 별도의 광원이 필요하지 않은 자발광 소자를 포함할 수 있다. 상기 표시 패널(2000)은 제 1 기판(2100) 상에 박막트랜지스터가 형성되고, 상기 박막트랜지스터와 접촉하는 유기발광소자가 형성될 수 있다. 상기 유기발광소자는 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 형성된 유기발광층을 포함할 수 있다. 또한, 상기 유기발광소자 상에 인캡슐레이션을 위한 봉지 기판 역할을 하는 제 2 기판(2200)을 더 포함할 수 있다.
또한, 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 광 경로 제어 부재(1000)와 상기 표시 패널(2000) 사이에는 편광판이 더 배치될 수 있다. 상기 편광판은 선 편광판 또는 외광 반사 방지 편광판 일 수 있다. 예를 들면, 상기 표시 패널(2000)이 액정표시패널인 경우, 상기 편광판은 선 편광판일 수 있다. 또한, 상기 표시 패널(2000) 이 유기전계발광표시패널인 경우, 상기 편광판은 외광 반사 방지 편광판 일 수 있다.
또한, 상기 광 경로 제어 부재(1000) 상에는 반사 방지층 또는 안티글레어 등의 추가적인 기능층(1300)이 더 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 기능층(1300)은 상기 광 경로 제어 부재의 상기 베이스 기재(100)의 일면과 접착될 수 있다. 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 기능층(1300)은 상기 광 경로 제어 부재의 베이스 기재(100)와 접착층을 통해 서로 접착될 수 있다. 또한, 상기 기능층(1300) 상에는 상기 기능층을 보호하는 이형 필름이 더 배치될 수 있다.
또한, 상기 표시 패널과 광 경로 제어 부재 사이에는 터치 패널이 더 배치될 수 있다.
도면상에는 상기 광 경로 제어 부재가 상기 표시 패널의 상부에 배치되는 것에 대해 도시되었으나, 실시예는 이에 제한되지 않고, 상기 광 제어 부재는 광 조절이 가능한 위치 즉, 상기 표시 패널의 하부 또는 상기 표시 패널의 상부 기판 및 하부 기판 사이 등 다양한 위치에 배치될 수 있다.
도 20 및 도 21을 참조하면, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 차량에 적용될 수 있다.
도 20 및 도 21을 참조하면, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 디스플레이를 표시하는 디스플레이 장치에 적용될 수 있다.
예를 들어, 도 20과 같이 광 경로 제어 부재에 전원이 인가되지 않는 경우에는 상기 수용부가 광 차단부로 기능하여, 디스플레이 장치가 차광 모드로 구동되고, 도 21과 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. 하부 기판;
    상기 하부 기판의 상부면 상에 배치되는 하부 전극;
    상기 하부 기판의 상부에 배치되는 상부 기판;
    상기 상부 기판의 하부면에 배치되는 상부 전극;
    상기 하부 전극과 상기 상부 전극 사이에 배치되는 광 투과부; 및
    상기 광 투과부와 상기 상부 전극 사이의 접착층을 포함하고,
    상기 패턴부는 교대로 배치되는 격벽부 및 수용부를 포함하고,
    상기 수용부는 전압의 인가에 따라 광 투과율이 변화되고,
    상기 수용부의 두께와 유전율의 비(두께/유전율)를 A라고 정의하고 상기 접착층의 두께와 유전율의 비(두께/유전율)을 B라고 정의하였을 때,
    상기 A의 값은 상기 B의 값보다 더 큰 광 경로 제어부재.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 A의 값은 상기 B의 값에 대해 5배 이상 큰 광 경로 제어 부재.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 접착층의 두께는 상기 수용부의 두께보다 크고,
    상기 접착층의 유전율은 상기 수용부의 유전율보다 작은 광 경로 제어 부재.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 접착층의 유전율(F/m)은 2 내지 9이고,
    상기 수용부의 유전율(F/m)은 2 내지 4인 광 경로 제어 부재.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 접착층의 두께는 5㎛ 내지 100㎛이고,
    상기 수용부의 두께는 80㎛ 내지 120㎛인 광 경로 제어 부재.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 A는 20 내지 60의 값을 가지고,
    상기 B는 1 내지 50의 값을 가지며,
    상기 범위 내에서 상기 A의 값은 상기 B의 값에 대해 5배 이상인 광 경로 제어 부재.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 접착층의 투과율은 85% 이상이고, 헤이즈는 1.0 이하이고, 색도지수{b*)는 0.2 이하인 광 경로 제어 부재.
  8. 하부 기판;
    상기 하부 기판의 상부면 상에 배치되는 하부 전극;
    상기 하부 기판의 상부에 배치되는 상부 기판;
    상기 상부 기판의 하부면에 배치되는 상부 전극;
    상기 하부 전극과 상기 상부 전극 사이에 배치되는 광 투과부; 및
    상기 광 투과부와 상기 상부 전극 사이의 접착층을 포함하고,
    상기 광 투과부는 교대로 배치되는 격벽부 및 수용부를 포함하고,
    상기 수용부는 전압의 인가에 따라 광 투과율이 변화되고,
    상기 접착층의 체적 저항은 107Ω㎝ 내지 1012Ω㎝인 광 경로 제어 부재.
  9. 표시 패널; 및
    상기 표시 패널에 배치되는 광 경로 제어 부재를 포함하고,
    상기 광 경로 제어 부재는,
    하부 기판;
    상기 하부 기판의 상부면 상에 배치되는 하부 전극;
    상기 하부 기판의 상부에 배치되는 상부 기판;
    상기 상부 기판의 하부면에 배치되는 상부 전극;
    상기 하부 전극과 상기 상부 전극 사이에 배치되는 광 투과부; 및
    상기 광 투과부와 상기 상부 전극 사이의 접착층을 포함하고,
    상기 광 투과부는 교대로 배치되는 격벽부 및 수용부를 포함하고,
    상기 수용부는 전압의 인가에 따라 광 투과율이 변화되고,
    상기 수용부의 두께와 유전율의 비(두께/유전율)를 A라고 정의하고 상기 접착층의 두께와 유전율의 비(두께/유전율)을 B라고 정의하였을 때,
    상기 A의 값은 상기 B의 값에 대해 5배 이상인 디스플레이 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 A는 20 내지 60의 값을 가지고,
    상기 B는 1 내지 50의 값을 가지며,
    상기 범위 내에서 상기 A의 값은 상기 B의 값에 대해 5배 이상인 디스플레이 장치.
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