WO2021020854A1 - 광 경로 제어 부재 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

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이권진
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    • G02F1/1681—Gaskets; Spacers; Sealing of cells; Filling or closing of cells having two or more microcells partitioned by walls, e.g. of microcup type
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    • G02F2202/00—Materials and properties
    • G02F2202/28—Adhesive materials or arrangements

Definitions

  • Embodiments relate to a light path control member capable of improving improved front luminance and capable of switching, and a display device including the same.
  • the shading film blocks the transmission of light from a light source, and is attached to the front of the display panel, which is a display device used for mobile phones, notebook computers, tablet PCs, vehicle navigation, and vehicle touch, and the incident angle of light when the display transmits the screen. It is used for the purpose of expressing clear image quality at the viewing angle required by the user by adjusting the viewing angle of light according to the method.
  • the light-shielding film can control the movement path of light to block light in a specific direction and transmit light in a specific direction.
  • such a light blocking film may be applied to a display device such as a navigation device or an instrument panel for a vehicle in a moving means such as a vehicle. That is, the shading film can be applied to various fields according to various purposes.
  • the light-shielding film can be used in various environments of users. For example, it may be used during the day or at night, and may be applied in various environments, such as when a user requires a specific viewing angle or when an improved visibility is required.
  • An embodiment is to provide an optical path control member that drives in different modes according to application of a voltage and has an improved front luminance, and a display device including the same.
  • the optical path control member includes: a first substrate to which light is incident from an external area; A first electrode disposed on an upper surface of the first substrate; A second substrate disposed on the first substrate; A second electrode disposed on the lower surface of the second substrate; A light conversion unit disposed between the first electrode and the second electrode, the light conversion unit includes a partition wall portion and a receiving unit alternately disposed, and the receiving unit changes light transmittance according to application of a voltage, and the The refractive index of the partition wall portion is greater than the refractive index of the outer region, and the difference between the refractive index of the partition wall portion and the outer region is 0.3 or more.
  • the light path control member may include a light conversion unit whose light transmittance is changed according to the application of a voltage.
  • the light conversion unit of the light path control member may be driven as a light blocking unit when a voltage is not applied, and may be driven as a light transmitting unit when a voltage is applied.
  • optical path control member according to the embodiment may be variously applied according to the user's use environment.
  • the light conversion unit of the light path control member may extend from the light incidence unit to the light output unit and may have a wider width. Further, when a voltage is applied, since the light absorbing particles move in a direction in which the width becomes narrower, it is possible to facilitate the movement of the light absorbing particles and improve the efficiency of the light path control member.
  • the light conversion unit apart from the electrode in the direction of the viewing surface or the electrode in the direction opposite to the direction of the viewing surface, the reduction in light transmission due to the light transmitting unit can be reduced, so that the luminance can be improved, thereby controlling the light path.
  • the visibility of the member can be improved.
  • the optical path control member may control the refractive index of the partition wall portion.
  • the refractive index of the receiving unit may be controlled so that the light transmittance in the lateral direction is reduced.
  • the scattering angle of the light scattered from the partition wall portion can be controlled.
  • the light passes through the barrier portion at a sufficient distance, thereby minimizing the transmittance of light emitted in the lateral direction in the first mode, thereby improving the efficiency of the shading mode. Can be improved.
  • FIG. 1 is a view showing a perspective view of an optical path control member according to an embodiment.
  • FIGS. 2 and 3 are views respectively showing perspective views of a first substrate and a first electrode, and a second substrate and a second electrode of an optical path control member according to an exemplary embodiment.
  • FIGS. 4 to 7 are views illustrating various cross-sectional views of an optical path control member according to an exemplary embodiment.
  • FIGS. 8 and 9 are cross-sectional views illustrating an optical path when an optical path control member according to an embodiment is driven in a first mode.
  • 10 to 17 are diagrams for explaining a method of manufacturing an optical path control member according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating a cross-sectional view of a display device to which an optical path control member according to an exemplary embodiment is applied.
  • 19 and 20 are diagrams for describing an embodiment of a display device to which an optical path control member according to the embodiment is applied.
  • first, second, A, B, (a), and (b) may be used in describing the constituent elements of the embodiment of the present invention. These terms are only for distinguishing the component from other components, and are not limited to the nature, order, or order of the component by the term.
  • top (top) or bottom (bottom) is one as well as when the two components are in direct contact with each other. It also includes a case in which the above other component is formed or disposed between the two components.
  • optical path control member for a switchable optical path control member that drives in various modes according to application of a voltage.
  • the optical path control member includes a first substrate 110, a second substrate 120, a first electrode 210, a second electrode 220, and a light conversion unit. It may include (300).
  • the first substrate 110 may support the first electrode 210.
  • the first substrate 110 may be rigid or flexible.
  • the first substrate 110 may be transparent.
  • the first substrate 110 may include a transparent substrate capable of transmitting light.
  • the first substrate 110 may include glass, plastic, or a flexible polymer film.
  • flexible polymer films include polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (PC), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS), and polymethylmethacrylic.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PC polycarbonate
  • ABS acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer
  • PMMA Polymethyl Methacrylate
  • PEN Polyethylene Naphthalate
  • PES Polyether Sulfone
  • COC Cyclic Olefin Copolymer
  • Triacetylcellulose (TAC) film polyvinyl alcohol
  • Polyvinyl alcohol, PVA polyimide
  • PI polyimide
  • PS polystyrene
  • the first substrate 110 may be a flexible substrate having flexible characteristics.
  • the first substrate 110 may be a curved or bent substrate. That is, the optical path control member including the first substrate 110 may also be formed to have a flexible, curved, or bent characteristic. For this reason, the optical path control member according to the embodiment may be changed into various designs.
  • the first substrate 110 may have a thickness of about 1 mm or less.
  • the first electrode 210 may be disposed on one surface of the first substrate 110.
  • the first electrode 210 may be disposed on the upper surface of the first substrate 110. That is, the first electrode 210 may be disposed between the first substrate 110 and the second substrate 120.
  • the first electrode 210 may include a transparent conductive material.
  • the first electrode 210 is indium tin oxide, indium zinc oxide, copper oxide, tin oxide, zinc oxide , It may include a metal oxide such as titanium oxide (titanium oxide).
  • the first electrode 210 may be disposed on the first substrate 110 in a film shape.
  • the light transmittance of the first electrode 210 may be about 80% or more.
  • the first electrode 210 may have a thickness of about 10 nm to about 50 nm.
  • the first electrode 210 may include various metals to implement low resistance.
  • the first electrode 210 is chromium (Cr), nickel (Ni), copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag), molybdenum (Mo). It may include at least one metal of gold (Au), titanium (Ti), and alloys thereof.
  • the first electrode 210 may include a plurality of conductive patterns.
  • the first electrode 210 may include a plurality of mesh lines crossing each other and a plurality of mesh openings formed by the mesh lines.
  • the first electrode 210 includes a metal
  • visibility may be improved because the first electrode is not visually recognized from the outside.
  • the luminance of the light path control member according to the embodiment may be improved.
  • the second substrate 120 may be disposed on the first substrate 110.
  • the second substrate 120 may be disposed on the first electrode 210 on the first substrate 110.
  • the second substrate 120 may include a material capable of transmitting light.
  • the second substrate 120 may include a transparent material.
  • the second substrate 120 may include the same material as or similar to the first substrate 110 described above.
  • the second substrate 120 may include glass, plastic, or a flexible polymer film.
  • flexible polymer films include polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (PC), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS), and polymethylmethacrylic.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PC polycarbonate
  • ABS acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer
  • PMMA Polymethyl Methacrylate
  • PEN Polyethylene Naphthalate
  • PES Polyether Sulfone
  • COC Cyclic Olefin Copolymer
  • Triacetylcellulose (TAC) film polyvinyl alcohol
  • Polyvinyl alcohol, PVA polyimide
  • PI polyimide
  • PS polystyrene
  • the second substrate 120 may be a flexible substrate having a flexible characteristic.
  • the second substrate 120 may be a curved or bent substrate. That is, the optical path control member including the second substrate 120 may also be formed to have a flexible, curved, or bent characteristic. For this reason, the optical path control member according to the embodiment may be changed into various designs.
  • the second substrate 120 may have a thickness of about 1 mm or less.
  • the second electrode 220 may be disposed on one surface of the second substrate 120.
  • the second electrode 220 may be disposed on the lower surface of the second substrate 120. That is, the second electrode 220 may be disposed on a surface of the second substrate 120 facing the first substrate 110. That is, the second electrode 220 may be disposed facing the first electrode 210 on the first substrate 110. That is, the second electrode 220 may be disposed between the first electrode 210 and the second substrate 120.
  • the second electrode 220 may include a transparent conductive material.
  • the second electrode 220 may be indium tin oxide, indium zinc oxide, copper oxide, tin oxide, and zinc oxide. , It may include a metal oxide such as titanium oxide (titanium oxide).
  • the second electrode 220 may be disposed on the first substrate 110 in a film shape.
  • the light transmittance of the second electrode 220 may be about 80% or more.
  • the second electrode 220 may have a thickness of about 10 nm to about 50 nm.
  • the second electrode 220 may include various metals to implement low resistance.
  • the first electrode 210 is chromium (Cr), nickel (Ni), copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag), molybdenum (Mo). It may include at least one metal of gold (Au), titanium (Ti), and alloys thereof.
  • the second electrode 220 may include a plurality of conductive patterns.
  • the second electrode 220 may include a plurality of mesh lines crossing each other and a plurality of mesh openings formed by the mesh lines.
  • the second electrode 220 includes a metal
  • visibility may be improved because the second electrode is not visible from the outside.
  • the luminance of the light path control member according to the embodiment may be improved.
  • the light conversion unit 300 may be disposed between the first substrate 110 and the second substrate 120. In detail, the light conversion unit 300 may be disposed between the first electrode 210 and the second electrode 220.
  • the light conversion unit 300 may include a partition wall portion 310 and an accommodating portion 320.
  • the partition wall part 320 may be defined as a partition wall region that partitions the light conversion part, and the receiving part 320 may be defined as a region that changes into a light blocking part and a light transmitting part according to application of a voltage.
  • the partition wall portion 310 and the receiving portion 320 may be alternately disposed with each other.
  • the partition wall portion 310 and the receiving portion 320 may be disposed in different widths.
  • the width of the partition wall portion 310 may be greater than the width of the receiving portion 320.
  • the partition wall portion 310 and the receiving portion 320 may be disposed in direct or indirect contact with at least one of the first electrode 210 and the second electrode 220.
  • the partition wall portion 310 and the receiving portion 320 may be disposed in direct contact with the first electrode 210 and may be disposed in indirect contact with the second electrode 220. That is, an adhesive layer 400 for bonding the first substrate 110 and the second substrate 120 to each other is disposed on the light transmitting part 300, and the partition wall part 310 and the receiving part 320 The second electrode 220 may indirectly contact and be disposed.
  • a buffer layer for improving adhesion between the light conversion unit and the first electrode 210 is disposed between the light conversion unit and the first electrode 210, and the receiving unit 310 ) And the first electrode 210 may be disposed to be spaced apart from each other.
  • the partition wall portion 310 and the receiving portion 320 may be alternately disposed with each other.
  • the partition wall portion 310 and the receiving portion 320 may be alternately disposed with each other. That is, each of the partition wall portions 310 may be disposed between the receiving portions 320 adjacent to each other, and each receiving portion 320 may be disposed between the partition wall portions 310 adjacent to each other.
  • the partition 310 may include a transparent material.
  • the partition 310 may include a material that can transmit light.
  • the partition 310 may include a resin material.
  • the partition 310 may include a photocurable resin material.
  • the partition 310 may include a UV resin or a transparent photoresist resin.
  • the receiving part 310 may include a urethane resin or an acrylic resin.
  • the partition wall portion 310 may transmit light incident on one of the first substrate 110 or the second substrate 120 toward another substrate.
  • light may be emitted from the direction of the first substrate 110 so that light may be incident on the first substrate 110.
  • the partition 310 transmits the light and , The transmitted light may move toward the second substrate 120.
  • the partition 310 may have a constant refractive index.
  • the partition 310 may be controlled to have a refractive index within a specific range in order to improve the light blocking effect.
  • the partition 310 may further include an additive for controlling the refractive index.
  • the refractive index of the partition 310 will be described in detail below.
  • the receiving part 320 may include a photo-conversion material including an electrolyte 320a and light absorbing particles 320b. Specifically, the receiving part 320 is filled with the electrolyte 320a, and the electrolyte A plurality of light absorbing particles 320b may be dispersed in 320a.
  • the electrolyte 320a may be a material that disperses the light absorbing particles 320b.
  • the electrolyte 320a may include a transparent material.
  • the electrolyte 320a may include a paraffinic solvent.
  • the electrolyte 320a may include a material capable of transmitting light.
  • the light absorbing particles 320b may be dispersed and disposed in the electrolyte 320a.
  • the plurality of light absorbing particles 320b may be disposed to be spaced apart from each other in the electrolyte 320a.
  • the light absorbing particles 320b may have a color.
  • the light absorbing particles 320b may include black light absorbing particles.
  • the light absorbing particles 320b may include carbon black. That is, the light absorbing particles 320b may be carbon black particles.
  • the light absorbing particles 320b may be formed in a spherical or circular shape.
  • the light absorbing particles 320b may have a diameter of several nanometers (nm).
  • the accommodating part 320 may have a light transmittance changed by the light absorbing particles 320b.
  • the light transmittance of the receiving part 320 to the light blocking part and the light transmitting part may be changed by the light absorbing particles 320b.
  • the optical path member according to the embodiment is changed from a first mode to a second mode or from a second mode to a first mode by a voltage applied to the first electrode 210 and the second electrode 220 Can be.
  • the receiving unit 320 in the first mode, may be a light blocking unit, and light of a specific angle may be blocked by the receiving unit 320. That is, the viewing angle of the user as viewed from the outside may be narrowed.
  • the receiving unit 320 in the second mode, the receiving unit 320 becomes a light transmitting unit, and the light path control member according to the embodiment is in the partition 310 and the receiving unit 320. All can be transmitted through light. That is, the viewing angle of the user as viewed from the outside may be widened.
  • the conversion from the first mode to the second mode that is, the conversion of the receiving part 320 from the light blocking part to the light transmitting part, will be implemented by the movement of the light absorbing particles 320b of the receiving part 320. I can.
  • the receiving portion 320 may be electrically connected to the first electrode 210 and the second electrode 220.
  • the receiving unit 320 may be driven as a light blocking unit.
  • the light absorbing particles 320b may be moved.
  • the light absorbing particles 320b may be moved in the direction of one end or the other end of the receiving part 320 by the voltage transmitted through the first electrode 210 and the second electrode 220. I can. That is, the light absorbing particles 320b may move toward the first electrode or the second electrode.
  • the light absorbing particles including the carbon black may be charged.
  • the carbon black light absorbing particles themselves are charged with a negative charge, or a functional group similar to a surfactant is chemically introduced on the surface of the carbon black light absorbing particles to form micelles, thereby creating a charging effect.
  • the absorbing particles can be charged.
  • the charged carbon black that is, the light absorbing particles, may be moved in the direction of the (+) electrode of the first electrode 210 and the second electrode 220 using the electrolyte 320a as a medium.
  • the receiving part 320 may be driven as a light blocking part.
  • the light absorbing particles 320b are in the electrolyte 320a. It may be moved in the direction of the second electrode 220, that is, the light absorbing particles 320b may be moved in one direction, and the receiving part 320 may be driven as a light transmitting part.
  • the optical path control member according to the embodiment may be driven in two modes according to the user's surrounding environment. That is, when the user desires light transmission only from a specific viewing angle, the receiving unit is driven as a light blocking unit, or in an environment where the user requires a wide viewing angle and high luminance, the receiving unit is driven as a light transmitting unit by applying a voltage. I can.
  • the optical path control member according to the embodiment can be implemented in two modes according to the user's request, the optical path member can be applied regardless of the user's environment.
  • the receiving part 320 may be formed in various shapes.
  • the receiving part 320 extends from one end of the receiving part 310 to the other end, and the width of the receiving part 320 may be changed.
  • the receiving part 320 may be formed in a trapezoidal shape.
  • the accommodating portion 320 may extend from the first electrode 210 to the second electrode 220 and may be formed to have a wider width of the accommodating portion 320.
  • the width of the accommodating part 320 may be narrowed while extending from the viewing surface of the user in the opposite direction.
  • the light absorbing particles of the receiving part 320 may move in a direction in which the width of the receiving part is narrowed.
  • the width of the accommodating part 320 may be widened while extending from the light incidence part to which light is incident to the light output part direction from which light is emitted.
  • the light absorbing particles of the receiving part 320 may move in the direction of the first electrode 210.
  • the light absorbing particles move in a direction opposite to the viewing surface, not the viewing surface, it is possible to prevent blocking of light emitted in the viewing surface direction, thereby improving the luminance of the optical path member.
  • the light absorbing particles move from a wide area to a narrow area, the light absorbing particles can be easily moved.
  • the light absorbing particles move to a narrow area of the accommodating portion, the amount of light transmitted in the direction of the user's viewing surface may be increased, thereby improving front brightness.
  • the accommodating portion 320 may extend from the first electrode 210 to the second electrode 220 and may be formed to have a narrow width of the accommodating portion 320.
  • the width of the accommodating part 320 may increase while extending from the viewing surface of the user in the opposite direction.
  • the light absorbing particles of the receiving part 320 may move in a direction in which the width of the receiving part is widened.
  • the width of the accommodating part 320 may be narrowed while extending from the light incidence part to which light is incident to the light-emitting part direction.
  • the light absorbing particles of the receiving part 320 may move in the direction of the first electrode 210.
  • the contact area between the first electrode and the surface of the receiving portion through which the light absorbing particles move is increased, so that the moving speed of the light absorbing particles, that is, the driving speed, may be increased.
  • the receiving part 320 may be disposed to be spaced apart from the first electrode 210 or the second electrode 220. That is, the accommodating part 320 may be disposed in contact with only one of the first electrode 210 and the second electrode 220.
  • the accommodating part 320 may be spaced apart from the first electrode 210 and may contact the second electrode 220. That is, the receiving part 320 may indirectly contact the second electrode 220 through the adhesive layer 400.
  • the same or similar material as the partition 310 may be disposed in a region where the receiving part 320 and the first electrode 210 are spaced apart from each other.
  • the brightness of the light path control member may be improved, thereby improving visibility.
  • the refractive index of the partition 310 may be controlled.
  • the refractive index of the partition 310 may be controlled to narrow the viewing angle in the left and right directions.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a path of light when the light path control member according to the embodiment is in a first mode, that is, when the receiving portion serves as a light blocking portion.
  • light incident on the light path control member from an external area may be incident at a first angle ⁇ 1.
  • Light incident at the first angle ⁇ 1 may be defined as an incident angle.
  • light incident on the light path control member and incident on the partition 310 may be incident at a second angle ⁇ 2.
  • the second angle ⁇ 2 may be defined as a scattering angle.
  • the light emitted in the direction of the second substrate may vary according to the size of a scattering angle of light incident in the direction of the partition 310.
  • the scattering angle of light incident into the partition 310 decreases, the light incident into the partition 310 does not pass through the receiving part 320 at all or passes through the receiving part 320 at all. Since the passing distance is reduced, the side light shielding effect of the light path control member can be reduced.
  • the scattering angle of the light incident to the partition 310 is related to the refractive index of the partition 310, and accordingly, the optical path control member according to the embodiment determines the scattering angle of the light incident on the partition 310 To control, the refractive index of the partition 310 may be controlled within a specific range.
  • the scattering angle of the partition wall portion may be changed due to a difference between the external refractive index and the refractive index of the partition wall 310 for light incident from the outside to the partition wall portion 310 of the optical path control member.
  • the transmittance of light transmitted upward of the partition wall portion 310 increases, and as the scattering angle increases, the transmittance of light transmitted upward of the receiving part 310 decreases. I can.
  • the shading mode when the light transmittance exceeds about 1%, the viewing angle of the user is increased, so that the shading effect may be reduced.
  • the light path control member according to the embodiment may control the scattering angle within the partition 310 so that the light transmittance is less than about 1% in the first mode. That is, the light path control member according to the embodiment may control the refractive index of the partition 310 so that the light transmittance is less than about 1% in the first mode.
  • the refractive index of the external region A in which light is incident in the direction of the optical path control member is defined as a first refractive index
  • the refractive index of the partition 310 of the optical path control member is defined as a second refractive index
  • the second refractive index may be greater than the first refractive index
  • a difference between the second refractive index and the first refractive index may be 0.3 or more.
  • a difference between the second refractive index and the first refractive index may be 0.4 or more.
  • a difference between the second refractive index and the first refractive index may be 0.45 or more.
  • a difference between the second refractive index and the first refractive index may be 0.3 to 0.9.
  • the difference between the second refractive index and the first refractive index may be 0.4 to 0.8.
  • the difference between the second refractive index and the first refractive index may be 0.45 to 0.5.
  • the refractive index of the partition 310 may be 1.3 or more.
  • the refractive index of the partition wall portion may be 1.4 or more.
  • the refractive index of the partition wall portion may be 1.45 or higher.
  • the refractive index of the partition wall portion may be 1.5 or more.
  • the difference between the second refractive index and the first refractive index is less than about 0.3, the distance of light passing through the receiving portion is reduced, and thus, the light transmittance is increased, so that the light blocking effect may be reduced.
  • the difference between the second refractive index and the first refractive index exceeds about 0.9, the distance of light passing through the receiving unit is reduced, or the light does not pass through the receiving unit, and thus the light transmittance is increased and thus the light blocking effect Can be reduced.
  • the optical path control member according to the embodiment may satisfy the following equation by controlling the refractive index of the receiving portion.
  • Width of receiving part * 0.9 ⁇ Distance of light passing through receiving part ⁇ Width of receiving part * 1.7
  • the second refractive index of the partition wall portion was greater than the second refractive index of the air region, and while changing the second refractive index of the partition wall portion from 1.3 to 1.9, the scattering angle and incident light inside the partition wall portion Including the distance (D) passing through the receiving portion serving as a light-shielding portion, optical density and light transmittance were measured.
  • the maximum width of the partition wall portion and the receiving portion was set to 30 ⁇ m, and the maximum height of the partition wall portion and the receiving portion was set to 100 ⁇ m.
  • the second refractive index of the partition wall portion was greater than the first refractive index of the air region, and the scattering angle inside the partition wall portion was the same as in Example 1, except that the second refractive index of the partition wall portion was changed from 2.0 to 2.6. , The distance (D) through which incident light passes through the receiving portion including the black light absorbing particles, optical density and light transmittance were measured.
  • Air area Bulkhead area Optical properties First refractive index Incidence angle ( ⁇ 1) Second refractive index Scattering angle ( ⁇ 2) D( ⁇ m) Optical density Light transmittance (%) One 45° 1.3 26.48° 39.88 3.97 0.011 One 45° 1.4 27.98° 44.30 4.38 0.009 One 45° 1.45 28.15° 49.03 4.24 0.002 One 45° 1.5 28.13° 49.75 4.48 0.003 One 45° 1.6 26.23° 43.60 3.92 0.012 One 45° 1.7 24.58° 37.84 3.41 0.039 One 45° 1.8 23.13° 32.37 2.91 0.122 One 45° 1.9 21.85° 27.13 2.44 0.362 One 45° 2.0 20.70° 22.05 1.98 1.036 One 45° 2.1 19.68° 17.11 1.54 2.887 One 45° 2.2 18.75° 12.27 1.10 7.873 One 45° 2.3 17.90° 7.51 0.68 21.096 One 45° 2.4 17.14° 2.82
  • the light path control member according to the embodiment has a longer distance through which light incident into the partition wall portion passes through the partition wall portion compared to the optical path control member according to the comparative example.
  • the refractive index of the partition wall portion is 1.3 to 1.9, that is, the difference in refractive index between the outer region and the partition wall portion is 0.3 to 0.9, the path through which the light incident to the partition wall portion passes through the receiving portion increases, thereby reducing the light transmittance.
  • the light path control member according to the comparative example has a shorter distance through the partition wall portion than the light path control member according to the embodiment.
  • the refractive index of the partition wall portion is less than 1.3, that is, the difference in refractive index between the outer region and the partition wall portion is less than 0.3, the path through which the light incident to the partition wall portion passes through the receiving portion decreases, thereby increasing the light transmittance transmitted toward the user. Can be seen.
  • the refractive index of the partition wall portion exceeds 1.9, that is, the difference in refractive index between the outer region and the partition wall portion exceeds 0.9, the path through which the light incident to the partition wall portion passes through the receiving portion is reduced, or the light does not pass through the partition wall portion. As the result, it can be seen that the transmittance of light transmitted toward the user is increased.
  • the light path control member may include a light conversion unit whose light transmittance is changed according to the application of a voltage.
  • the light conversion unit of the light path control member may be driven as a light blocking unit when a voltage is not applied, and may be driven as a light transmitting unit when a voltage is applied.
  • optical path control member according to the embodiment may be variously applied according to the user's use environment.
  • the light transmitting part of the light path control member may extend from the light incidence part to the light output part and may have a wider width. Further, when a voltage is applied, since the light absorbing particles move in a direction in which the width becomes narrower, it is possible to facilitate the movement of the light absorbing particles and improve the efficiency of the light path control member.
  • the reduction in light transmission due to the light-transmitting portion can be reduced, so that the luminance can be improved, thereby controlling the light path.
  • the visibility of the member can be improved.
  • the optical path control member may control the refractive index of the partition wall portion.
  • the refractive index of the accommodating portion may be controlled so that the light transmittance in the lateral direction is reduced.
  • the scattering angle of the light scattered from the partition wall portion can be controlled.
  • the light passes through the barrier portion at a sufficient distance, thereby minimizing the transmittance of light emitted in the lateral direction in the first mode, thereby improving the efficiency of the shading mode. Can be improved.
  • an electrode material forming the first substrate 110 and the first electrode is prepared. Subsequently, the electrode material may be formed on one surface of the first substrate 110 by a coating or deposition process. In detail, the electrode material may be formed on the entire surface of the first substrate 110. Accordingly, a first electrode 210 formed as a surface electrode may be formed on the first substrate 110.
  • a resin layer may be formed by applying a resin material on the first electrode 210.
  • a resin layer may be formed by applying a urethane resin or an acrylic resin on the first electrode 210.
  • a pattern part may be formed on the resin layer using a mold.
  • a mold by imprinting the mold, holes or grooves are formed in the resin layer, and a partition wall portion may be formed by the remaining resin layer. That is, the partition wall portion 310 and the accommodation portion 320 described above may be formed on the resin layer.
  • an electrode material forming the second substrate 120 and the second electrode is prepared.
  • the electrode material may be formed on one surface of the second substrate 120 by a coating or deposition process.
  • the electrode material may be formed on the entire surface of the second substrate 120.
  • a second electrode 220 formed as a surface electrode may be formed on the second substrate 120.
  • an adhesive layer 400 may be formed by applying an adhesive material on the second electrode 220.
  • the adhesive layer 400 may be formed on a partial region of the second electrode 220.
  • the first substrate 110 and the second substrate 120 prepared above may be adhered.
  • the first substrate 110 and the second substrate 120 may be bonded to each other through the adhesive layer 400 on the second substrate 120.
  • first substrate 110 and the second substrate 120 may be adhered in different directions.
  • first substrate 110 and the second substrate 120 may be bonded to each other so that the long side direction of the first substrate 110 and the short side direction of the second substrate 120 overlap each other.
  • a dam part 600 may be formed on the first substrate 110.
  • the dam part 600 may be disposed above and below the receiving part 320 disposed on the first substrate 110. That is, the dam part 600 may be disposed so that the receiving part 320 is disposed between the blocking films 600.
  • a light conversion material may be injected between the receiving portion 320, that is, the partition wall portions 310.
  • a photoconversion material in which light absorbing particles such as carbon black are dispersed may be injected into an electrolyte solvent including a paraffinic solvent or the like between the receiving portions 320, that is, between the partition walls. Accordingly, the partition wall portion 310 described above may be formed between the accommodating portions 320.
  • a sealing part 500 in the lateral direction of the receiving part 320 by forming a sealing part 500 in the lateral direction of the receiving part 320, the light conversion material inside the receiving part may be sealed from the outside. Subsequently, by cutting the first substrate 110, a final optical path control member may be formed.
  • FIGS. 18 to 20 A display device and a display device to which a light path control member according to an exemplary embodiment is applied will be described with reference to FIGS. 18 to 20.
  • the optical path control member 1000 may be disposed on the display panel 2000.
  • the display panel 2000 and the light path control member 1000 may be adhered to each other and disposed.
  • the display panel 2000 and the light path control member 1000 may be adhered to each other through an adhesive member 1500.
  • the adhesive member 1500 may be transparent.
  • the adhesive member 1500 may include an adhesive or an adhesive layer including an optically transparent adhesive material.
  • the adhesive member 1500 may include a release film.
  • the light path control member and the display panel may be adhered.
  • the display panel 2000 may include a first substrate 2100 and a second substrate 2200.
  • the display panel 2000 is a liquid crystal display panel
  • the display panel 2000 includes a first substrate 2100 including a thin film transistor (TFT) and a pixel electrode, and a second substrate including color filter layers.
  • 2200 may be formed in a structure bonded with a liquid crystal layer therebetween.
  • TFT thin film transistor
  • a thin film transistor, a color filter, and a black electrolyte 320a are formed on the first substrate 2100, and the second substrate 2200 is the first substrate 2100 with a liquid crystal layer interposed therebetween.
  • the black electrolyte may be omitted, and the common electrode may be formed to serve as the black electrolyte.
  • the display device may further include a backlight unit that provides light from a rear surface of the display panel 2000.
  • the display panel 2000 when the display panel 2000 is an organic light emitting display 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 the first substrate 2100, and an organic light emitting device may be formed in contact with the thin film transistor.
  • the organic light-emitting device may include an anode, a cathode, and an organic light-emitting layer formed between the anode and the cathode.
  • a second substrate 2200 serving as an encapsulation substrate for encapsulation on the organic light emitting device may be further included.
  • a polarizing plate may be further disposed between the light path control member 1000 and the display panel 2000.
  • the polarizing plate may be a linear polarizing plate or an anti-reflection polarizing plate.
  • the polarizing plate may be a linear polarizing plate.
  • the polarizing plate may be a polarizing plate for preventing reflection of external light.
  • an additional functional layer 1300 such as an anti-reflection layer or anti-glare may be further disposed on the light path control member 1000.
  • the functional layer 1300 may be adhered to one surface of the base substrate 100 of the light path control member.
  • the functional layer 1300 may be adhered to each other through the base substrate 100 and the adhesive layer of the light path control member.
  • a release film for protecting the functional layer may be further disposed on the functional layer 1300.
  • a touch panel may be further disposed between the display panel and the light path control member.
  • the light path control member is disposed on the display panel, but embodiments are not limited thereto, and the light control member is a position at which light can be adjusted, that is, a lower portion of the display panel or the display panel It may be disposed in various positions, such as between the upper and lower substrates of the.
  • the optical path control member according to the embodiment may be applied to a vehicle.
  • the optical path control member according to the embodiment may be applied to a display device displaying a display.
  • the receiving part when power is not applied to the light path control member as shown in FIG. 19, the receiving part functions as a light blocking unit, so that the display device is driven in a light blocking mode, and power is applied to the light path control member as shown in FIG. If so, the receiving portion functions as a light transmitting portion, so that the display device can be driven in the open mode.
  • the user can easily drive the display device in the privacy mode or the normal mode according to the application of power.
  • the display device to which the light path control member according to the embodiment is applied may also be applied to the interior of a vehicle.
  • the display device including the light path control member may display vehicle information and an image confirming the movement path of the vehicle.
  • the display device may be disposed between a driver's seat and a passenger seat of a vehicle.
  • optical path control member may be applied to an instrument panel that displays a vehicle speed, an engine, and a warning signal.
  • the light path control member according to the embodiment may be applied to the windshield (FG) or left and right window glass of a vehicle.

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Abstract

실시예에 따른 광 경로 제어 부재는, 외부 영역에서 광이 입사되는 제 1 기판; 상기 제 1 기판의 상부면 상에 배치되는 제 1 전극; 상기 제 1 기판의 상부에 배치되는 제 2 기판; 상기 제 2 기판의 하부면에 배치되는 제 2 전극; 상기 제 2 전극과 상기 제 2 전극 사이에 배치되는 광 변환부를 포함하고, 상기 광 변환부는 교대로 배치되는 격벽부 및 수용부를 포함하고, 상기 수용부는 전압의 인가에 따라 광 투과율이 변화되고, 상기 격벽부의 굴절율은 상기 외부 영역의 굴절율보다 크고, 상기 격벽부의 굴절율과 상기 외부 영역의 굴절율 차이는 0.3 이상이다.

Description

광 경로 제어 부재 및 이를 포함하는 표시 장치
실시예는 향상된 정면 휘도를 향상시킬 수 있고, 스위칭이 가능한 광 경로 제어 부재 및 이를 포함하는 표시 장치에 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, 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 정면 휘도를 가지는 광 경로 제어 부재 및 이를 포함하는 표시 장치를 제공하고자 한다.
실시예에 따른 광 경로 제어 부재는, 외부 영역에서 광이 입사되는 제 1 기판; 상기 제 1 기판의 상부면 상에 배치되는 제 1 전극; 상기 제 1 기판의 상부에 배치되는 제 2 기판; 상기 제 2 기판의 하부면에 배치되는 제 2 전극; 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 배치되는 광 변환부를 포함하고, 상기 광 변환부는 교대로 배치되는 격벽부 및 수용부를 포함하고, 상기 수용부는 전압의 인가에 따라 광 투과율이 변화되고, 상기 격벽부의 굴절율은 상기 외부 영역의 굴절율보다 크고, 상기 격벽부의 굴절율과 상기 외부 영역의 굴절율 차이는 0.3 이상이다.
실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 전압의 인가에 따라 광 투과율이 변화되는 광 변환부를 포함할 수 있다.
즉, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 광 변환부는 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 변환부는 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 변환부를 시야면 방향의 전극 또는 시야면 방향과 반대면 방향의 전극과 이격하여 배치하여, 광 투과부에 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, 격벽부의 굴절율을 제어할 수 있다. 자세하게, 상기 광 경로 제어 부재가 제 1 모드 즉, 상기 수용부가 차광역할을 하여 협시아각으로 구동할 때, 측면 방향으로의 광 투과율이 감소되도록 상기 수용부의 굴절율을 제어할 수 있다.
즉, 상기 격벽부의 굴절율을 외부 영역과의 굴절율보다 크게 하면서 일정 범위로 제어함으로써, 상기 격벽부에서 산란되는 광의 산란 각도를 제어할 수 있다.
이에 따라, 상기 격벽부에서 산란되는 광의 산란 각도를 제어하여, 상기 광이 격벽부 내부를 충분한 거리로 통과하게 함으로써, 제 1 모드에서 측면 방향으로 출사되는 광 투과율을 최소화하여, 차광 모드의 효율을 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 제 1 기판 및 제 1 전극과 제 2 기판 및 제 2 전극의 사시도를 도시한 도면들이다.
도 4 내지 도 7은 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 다양한 단면도를 도시한 도면들이다.
도 8 및 도 9는 실시예에 따른 광 경로 제어 부재가 제 1 모드로 구동할 때의 광 경로를 설명하기 위한 단면도를 도시한 도면들이다.
도 10 내지 도 17은 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 제조방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 18은 실시예에 따른 광 경로 제어 부재가 적용되는 표시 장치의 단면도를 도시한 도면이다.
도 19 및 도 20은 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 스위쳐블 광 경로 제어 부재에 대한 것이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는, 제 1 기판(110), 제 2 기판(120), 제 1 전극(210), 제 2 전극(220), 광 변환부(300)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 기판(110)은 상기 제 1 전극(210)을 지지할 수 있다. 상기 제 1 기판(110)은 리지드(rigid)하거나 또는 플렉서블(flexible)할 수 있다.
또한, 상기 제 1 기판(110)은 투명할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 기판(110)은 광을 투과할 수 있는 투명 기판을 포함할 수 있다.
상기 제 1 기판(110)은 유리, 플라스틱 또는 연성의 고분자 필름을 포함할 수 있다. 예를 들어, 연성의 고분자 필름은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate, PET), 폴리카보네이트(Polycabonate, PC), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 수지(acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, ABS), 폴리메틸메타아크릴레이트(Polymethyl Methacrylate, PMMA), 폴리에틸렌나프탈레이트(Polyethylene Naphthalate, PEN), 폴리에테르술폰(Polyether Sulfone, PES), 고리형 올레핀 고분자(Cyclic Olefin Copolymer, COC), TAC(Triacetylcellulose) 필름, 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol, PVA) 필름, 폴리이미드(Polyimide, PI) 필름, 폴리스틸렌(Polystyrene, PS) 중 어느 하나로 이루어질 수 있으며, 이는 하나의 예시일 뿐 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 제 1 기판(110)은 유연한 특성을 가지는 플렉서블(flexible) 기판일 수 있다.
또한, 상기 제 1 기판(110)은 커브드(curved) 또는 벤디드(bended) 기판일 수 있다. 즉, 상기 제 1 기판(110)을 포함하는 광 경로 제어 부재도 플렉서블, 커브드 또는 벤디드 특성을 가지도록 형성될 수 있다. 이로 인해, 실시예에 따른 광경로 제어 부재는 다양한 디자인으로 변경이 가능할 수 있다.
상기 제 1 기판(110)은 약 1㎜ 이하의 두께를 가질 수 있다.
상기 제 1 전극(210)은 상기 제 1 기판(110)의 일면 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 전극(210)은 상기 제 1 기판(110)의 상면 상에 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 1 전극(210)은 상기 제 1 기판(110)과 상기 제 2 기판(120) 사이에 배치될 수 있다.
상기 제 1 전극(210)은 투명한 전도성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 전극(210)은 인듐 주석 산화물(indium tin oxide), 인듐 아연 산화물(indium zinc oxide), 구리 산화물(copper oxide), 주석 산화물(tin oxide), 아연 산화물(zinc oxide), 티타늄 산화물(titanium oxide) 등의 금속 산화물을 포함할 수 있다.
상기 제 1 전극(210)은 필름 형상으로 상기 제 1 기판(110) 상에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제 1 전극(210)의 광 투과율은 약 80% 이상일 수 있다
상기 제 1 전극(210)은 약 10㎚ 내지 약 50㎚의 두께를 가질 수 있다.
또는, 상기 제 1 전극(210)은 저저항을 구현하기 위해 다양한 금속을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 전극(210)은 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 몰리브덴(Mo). 금(Au), 티타튬(Ti) 및 이들의 합금 중 적어도 하나의 금속을 포함할 수 있다.
또는 상기 제 1 전극(210)은 복수 개의 전도성 패턴을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 전극(210)은 서로 교차하는 복수 개의 메쉬선들 및 상기 메쉬선들에 의해 형성되는 복수 개의 메쉬 개구부들을 포함할 수 있다.
이에 따라, 상기 제 1 전극(210)이 금속을 포함하여도, 외부에서 상기 제 1 전극이 시인되지 않아 시인성이 향상될 수 있다. 또한, 상기 개구부들에 의해 광 투과율이 증가되어, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 휘도가 향상될 수 있다.
상기 제 2 기판(120)은 상기 제 1 기판(110) 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 기판(120)은 상기 제 1 기판(110) 상의 제 1 전극(210) 상에 배치될 수 있다.
상기 제 2 기판(120)은 광을 투과할 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 2 기판(120)은 투명한 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 2 기판(120)은 앞서 설명한 상기 제 1 기판(110)과 동일 또는 유사한 물질을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제 2 기판(120)은 유리, 플라스틱 또는 연성의 고분자 필름을 포함할 수 있다. 예를 들어, 연성의 고분자 필름은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate, PET), 폴리카보네이트(Polycabonate, PC), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 수지(acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, ABS), 폴리메틸메타아크릴레이트(Polymethyl Methacrylate, PMMA), 폴리에틸렌나프탈레이트(Polyethylene Naphthalate, PEN), 폴리에테르술폰(Polyether Sulfone, PES), 고리형 올레핀 고분자(Cyclic Olefin Copolymer, COC), TAC(Triacetylcellulose) 필름, 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol, PVA) 필름, 폴리이미드(Polyimide, PI) 필름, 폴리스틸렌(Polystyrene, PS) 중 어느 하나로 이루어질 수 있으며, 이는 하나의 예시일 뿐 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 제 2 기판(120)은 유연한 특성을 가지는 플렉서블(flexible) 기판일 수 있다.
또한, 상기 제 2 기판(120)은 커브드(curved) 또는 벤디드(bended) 기판일 수 있다. 즉, 상기 제 2 기판(120)을 포함하는 광 경로 제어 부재도 플렉서블, 커브드 또는 벤디드 특성을 가지도록 형성될 수 있다. 이로 인해, 실시예에 따른 광경로 제어 부재는 다양한 디자인으로 변경이 가능할 수 있다.
상기 제 2 기판(120)은 약 1㎜ 이하의 두께를 가질 수 있다.
상기 제 2 전극(220)은 상기 제 2 기판(120)의 일면 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 전극(220)은 상기 제 2 기판(120)의 하부면 상에 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 2 전극(220)은 상기 제 2 기판(120)이 상기 제 1 기판(110)과 마주보는 면 상에 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 2 전극(220)은 상기 제 1 기판(110) 상의 상기 제 1 전극(210)과 마주보며 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 2 전극(220)은 상기 제 1 전극(210)과 상기 제 2 기판(120) 사이에 배치될 수 있다.
상기 제 2 전극(220)은 투명한 전도성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 전극(220)은 인듐 주석 산화물(indium tin oxide), 인듐 아연 산화물(indium zinc oxide), 구리 산화물(copper oxide), 주석 산화물(tin oxide), 아연 산화물(zinc oxide), 티타늄 산화물(titanium oxide) 등의 금속 산화물을 포함할 수 있다.
상기 제 2 전극(220)은 필름 형상으로 상기 제 1 기판(110) 상에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제 2 전극(220)의 광 투과율은 약 80% 이상일 수 있다
상기 제 2 전극(220)은 약 10㎚ 내지 약 50㎚의 두께를 가질 수 있다.
또는, 상기 제 2 전극(220)은 저저항을 구현하기 위해 다양한 금속을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 전극(210)은 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 몰리브덴(Mo). 금(Au), 티타튬(Ti) 및 이들의 합금 중 적어도 하나의 금속을 포함할 수 있다.
또는 상기 제 2 전극(220)은 복수 개의 전도성 패턴을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 전극(220)은 서로 교차하는 복수 개의 메쉬선들 및 상기 메쉬선들에 의해 형성되는 복수 개의 메쉬 개구부들을 포함할 수 있다.
이에 따라, 상기 제 2 전극(220)이 금속을 포함하여도, 외부에서 상기 제 2 전극이 시인되지 않아 시인성이 향상될 수 있다. 또한, 상기 개구부들에 의해 광 투과율이 증가되어, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 휘도가 향상될 수 있다.
상기 광 변환부(300)는 상기 제 1 기판(110)과 상기 제 2 기판(120) 사이에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 광 변환부(300)는 상기 제 1 전극(210)과 상기 제 2 전극(220) 사이에 배치될 수 있다.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 상기 광 변환부(300)는 격벽부(310)와 수용부(320)를 포함할 수 있다.
상기 격벽부(320)는 광 변환부를 구획하는 격벽 영역으로 정의될 수 있고, 상기 수용부(320)는 전압의 인가에 따라 광 차단부 및 광 투과부로 가변되는 영역으로 정의될 수 있다.
상기 격벽부(310)와 상기 수용부(320)는 서로 교대로 배치될 수 있다. 상기 격벽부(310)와 상기 수용부(320)는 서로 다른 폭으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 격벽부(310)의 폭은 상기 수용부(320)의 폭보다 클 수 있다.
상기 격벽부(310) 및 상기 수용부(320)는 상기 제 1 전극(210) 및 상기 제 2 전극(220) 중 적어도 하나의 전극과 직접 또는 간접적으로 접촉하며 배치될 수 있다.
예를 들어, 상기 격벽부(310) 및 상기 수용부(320)는 상기 제 1 전극(210)과 직접 접촉하며 배치되고, 상기 제 2 전극(220)과 간접적으로 접촉하며 배치될 수 있다. 즉, 상기 광 투과부(300) 상에는 상기 제 1 기판(110)과 상기 제 2 기판(120)을 접착하기 위한 접착층(400)이 배치되어, 상기 격벽부(310) 및 상기 수용부(320)와 상기 제 2 전극(220)은 간접적으로 접촉하며 배치될 수 있다.
또는, 도면에는 도시되지 않앗지만, 상기 광 변환부와 상기 제 1 전극(210) 사이에 상기 광 변환부와 상기 제 1 전극(210)의 밀착력을 향상시키는 버퍼층이 배치되고, 상기 수용부(310)와 상기 제 1 전극(210)은 서로 이격하여 배치될 수 있다.
상기 격벽부(310)와 상기 수용부(320)는 서로 교대로 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 격벽부(310)와 상기 수용부(320)는 서로 번갈아가며 배치될 수 있다. 즉, 각각의 격벽부(310)는 서로 인접하는 상기 수용부(320)들 사이에 배치되고, 각각의 수용부(320)는 서로 인접하는 상기 격벽부(310)들 사이에 배치될 수 있다.
상기 격벽부(310)는 투명한 물질을 포함할 수 있다. 상기 격벽부(310)는 광을 투과할 수 있는 물질을 포함할 수 있다.
상기 격벽부(310)는 수지 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 격벽부(310)는 광 경화성 수지 물질을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 격벽부(310)는 UV 수지 또는 투명한 포토레지스트 수지를 포함할 수 있다. 또는 상기 수용부(310)는 우레탄 수지 또는 아크릴 수지 등을 포함할 수 있다.
상기 격벽부(310)는 상기 제 1 기판(110) 또는 상기 제 2 기판(120) 중 어느 하나의 기판으로 입사되는 광을 다른 기판 방향으로 투과시킬 수 있다.
예를 들어, 도 4 내지 도 7에서는 상기 제 1 기판(110) 방향에서 광이 출사되어 상기 제 1 기판(110)으로 광이 입사될 수 있다, 상기 격벽부(310)는 상기 광을 투과하고, 투과된 광은 상기 제 2 기판(120) 방향으로 이동될 수 있다.
상기 격벽부(310)는 일정한 굴절율을 가질 수 있다. 자세하게, 상기 격벽부(310)는 광 차단 효과를 향상시키기 위해, 특정 범위의 굴절율로 제어될 수 있다. 이를 위해, 상기 격벽부(310)에는 굴절율을 제어하기 위한 첨가제가 더 포함될 수 있다.
상기 격벽부(310)의 굴절율에 대해서는 이하에서 상세하게 설명한다.
상기 수용부(320)는 전해질(320a) 및 광 흡수 입자(320b)를 포함하는 광 변환 물질을 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. 즉, 상기 광 흡수 입자(320b)는 카본 블랙 입자일 수 있다.
상기 광 흡수 입자(320b)는 구형 또는 원형의 형상으로 형성될 수 있다. 상기 광 흡수 입자(320b)는 수 나노(㎚)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.
또한, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 제 2 모드에서는 상기 수용부(320)가 광 투과부가 되고, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 상기 격벽부(310) 및 상기 수용부(320)에서 모두 광이 투과될 수 있다. 즉, 외부에서 바라보는 사용자의 시야각이 넓어질 수 있다.
상기 제 1 모드에서 제 2 모드로의 전환 즉, 상기 수용부(320)가 광 차단부에서 광 투과부로의 변환되는 것은 상기 수용부(320)의 광 흡수 입자(320b)의 이동에 의해 구현될 수 있다.
자세하게, 상기 수용부(320)는 상기 제 1 전극(210) 및 상기 제 2 전극(220)과 전기적으로 연결될 수 있다.
이때, 외부에서 광 경로 제어 부재에 전압이 인가되지 않는 경우, 상기 수용부(320)의 상기 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 제 1 전극(210) 및 상기 제 2 전극(220)을 통해 전달되는 전압에 의해 상기 광 흡수 입자(320b)가 상기 수용부(320)의 일 끝단 또는 타 끝단 방향으로 이동될 수 있다. 즉, 상기 광 흡수 입자(320b)는 상기 제 1 전극 또는 상기 제 2 전극 방향으로 이동될 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, 제 1 전극(210) 및/또는 제 2 전극(220)에 전압을 인가하는 경우, 상기 제 1 전극(210) 및 상기 제 2 전극(220) 사이에서 전계(Eletric Field)가 형성되고, 대전된 카본 블랙 즉, 광 흡수 입자는 전해질(320a)를 매질로 하여 제 1 전극(210) 및 상기 제 2 전극(220) 중 (+)극의 전극 방향으로 이동될 수 있다.
즉, 상기 제 1 전극(210) 및/또는 제 2 전극(220)에 전압을 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 제 1 전극(210) 및/또는 제 2 전극(220)에 전압이 인가되는 경우, 도 4 및 도 6에 도시되어 있듯이, 상기 광 흡수 입자(320b)는 상기 전해질(320a) 내에서 제 2 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.
또는, 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 제 1 전극(210)에서 상기 제 2 전극(220) 방향으로 연장하며 상기 수용부(320)의 폭이 넓어지도록 형성될 수 있다.
즉, 상기 수용부(320)의 폭은 사용자의 시야면에서 그 반대면 방향으로 연장하면서 폭이 좁아질 수 있다. 또한, 상기 광투과부에 전압이 인가되는 경우, 상기 수용부(320)의 광 흡수 입자들은 상기 수용부의 폭이 좁아지는 방향으로 이동될 수 있다.
즉, 상기 수용부(320)의 폭은 광이 입사되는 광 입사부에서 광이 출사되는 광 출사부 방향으로 연장하면서 폭이 넓어질 수 있다.
즉, 상기 수용부(320)의 광 흡수 입자들은 상기 제 1 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 제 1 전극(210)에서 상기 제 2 전극(220) 방향으로 연장하며 상기 수용부(320)의 폭이 좁아지도록 형성될 수 있다.
즉, 상기 수용부(320)의 폭은 사용자의 시야면에서 그 반대면 방향으로 연장하면서 폭이 넓어질 수 있다. 또한, 상기 광투과부에 전압이 인가되는 경우, 상기 수용부(320)의 광 흡수 입자들은 상기 수용부의 폭이 넓어지는 방향으로 이동될 수 있다.
즉, 상기 수용부(320)의 폭은 광이 입사되는 광 입사부에서 광이 출사되는 광 출사부 방향으로 연장하면서 폭이 좁아질 수 있다.
즉, 상기 수용부(320)의 광 흡수 입자들은 상기 제 1 전극(210) 방향으로 이동될 수 있다.
이에 따라, 상기 광 흡수 입자들이 이동하는 수용부의 일면과 제 1 전극의 접촉 영역이 증가되어 광 흡수 입자의 이동 속도 즉, 구동 속도를 증가시킬 수 있다.
한편, 상기 수용부(320)는 상기 제 1 전극(210) 또는 상기 제 2 전극(220)과 이격하여 배치될 수 있다. 즉, 상기 수용부(320)는 상기 제 1 전극(210) 및 상기 제 2 전극(220) 중 어느 하나의 전극과만 접촉하며 배치될 수 있다.
예를 들어, 도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 수용부(320)는 상기 제 1 전극(210)과는 이격하고, 상기 제 2 전극(220)과는 서로 접촉할 수 있다. 즉, 상기 수용부(320)는 상기 제 2 전극(220)과 상기 접착층(400)을 통해 간접적으로 접촉할 수 있다.
상기 수용부(320)와 상기 제 1 전극(210)이 서로 이격되는 영역에는 상기 격벽부(310)와 동일 또는 유사한 물질이 배치될 수 있다.
이에 따라, 상기 시야면 방향으로 출사되는 광의 투과율을 증가시켜, 광 경로 제어 부재의 휘도를 향상시켜 시인성을 향상시킬 수 있다.
앞서 설명하였듯이, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 광의 차단 효과를 증가시키기 위해, 상기 격벽부(310)의 굴절율이 제어될 수 있다. 자세하게, 상기 광 경로 제어 부재가 제 1 모드로 구동될 때, 좌우 방향의 시아각도를 좁히기 위하여 상기 격벽부(310)의 굴절율이 제어될 수 있다.
도 8은 실시예에 따른 광 경로 제어 부재가 제 1 모드 즉, 상기 수용부가 차광 역할을 하는 경우, 광의 경로를 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 외부 영역에서 상기 광 경로 제어 부재로 입사되는 광은 제 1 각도(θ1)로 입사될 수 있다. 상기 제 1 각도(θ1)로 입사되는 광은 입사 각도로 정의될 수 있다. 또한, 상기 광 경로 제어 부재로 입사되어 상기 격벽부(310)로 입사되는 광은 제 2 각도(θ2)로 입사될 수 있다. 상기 제 2 각도(θ2)는 산란 각도로 정의될 수 있다.
도 8을 참조하면, 상기 제 2 기판 방향으로 출사되는 광은 상기 격벽부(310) 방향으로 입사되는 광의 산란각의 크기에 따라 변화될 수 있다. 자세하게, 상기 격벽부(310) 내부로 입사되는 광의 산란 각도가 작아질수록 차단되는 광보다 투과되는 광의 양이 증가되어 광 차단 효과가 감소하는 것을 알 수 있다.
즉, 상기 격벽부(310) 내부로 입사되는 광의 산란 각도가 작아지는 경우, 상기 격벽부(310) 내부로 입사되는 광은 수용부(320)를 전혀 통과하지 않거나, 상기 수용부(320)를 통과하는 거리가 감소되므로, 광 경로 제어 부재의 측면 광 차폐 효과가 감소할 수 있다.
상기 격벽부(310)로 입사되는 광의 산란 각도는 상기 격벽부(310)의 굴절율과 관계되며, 이에 따라, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 상기 격벽부(310)로 입사되는 광의 산란각도를 제어하기 위해, 상기 격벽부(310)의 굴절율을 특정 범위로 제어될 수 있다.
자세하게, 스넬의 법칙에 의해, 외부에서 광 경로 제어 부재의 격벽부(310)로 입사되는 광은 외부의 굴절율과 상기 격벽부(310)의 굴절율의 차이에 의해 상기 격벽부의 산란 각도가 변화될 수 있다.
자세하게, 상기 산란 각도가 작아질수록 상기 격벽부(310)의 상부 방향으로 투과되는 광 투과율이 증가되고, 상기 산란 각도가 커질수록 상기 수용부(310)의 상부 방향으로 투과되는 광 투과율이 감소될 수 있다.
이때, 상기 제 1 모드 즉, 차광 모드에서는 상기 광 투과율이 약 1%를 초과하게 되는 경우, 사용자의 시야각도가 증가되게 되어, 차광 효과가 감소할 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 상기 제 1 모드에서 상기 광 투과율이 약 1% 이하가 되도록 상기 격벽부(310) 내에서의 산란 각도를 제어할 수 있다. 즉, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 상기 제 1 모드에서 상기 광 투과율이 약 1% 이하가 되도록 상기 격벽부(310)의 굴절율을 제어할 수 있다.
자세하게, 상기 광 경로 제어 부재 방향으로 광이 입사되는 외부 영역(A)의 굴절율을 제 1 굴절율로 정의하고, 상기 광 경로 제어 부재의 격벽부(310)의 굴절율을 제 2 굴절율로 정의할 때, 상기 제 2 굴절율은 상기 제 1 굴절율보다 크고, 상기 제 2 굴절율과 상기 제 1 굴절율의 차이는 0.3 이상 일 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 굴절율과 상기 제 1 굴절율의 차이는 0.4 이상 일 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 2 굴절율과 상기 제 1 굴절율의 차이는 0.45 이상 일 수 있다.
일례로, 상기 제 2 굴절율과 상기 제 1 굴절율의 차이는 0.3 내지 0.9일 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 굴절율과 상기 제 1 굴절율의 차이는 0.4 내지 0.8일 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 2 굴절율과 상기 제 1 굴절율의 차이는 0.45 내지 0.5일 수 있다.
예를 들어, 외부 영역을 굴절률 값이 1인 공기로 정의할 때, 상기 격벽부(310)의 굴절율은 1.3 이상일 수 있다. 자세하게, 상기 격벽부의 굴절율은 1.4 이상일 수 있다. 더 자세하게, 상기 격벽부의 굴절율은 1.45 이상일 수 있다. 더 자세하게, 상기 격벽부의 굴절율은 1.5 이상일 수 있다.
상기 제 2 굴절율과 상기 제 1 굴절율의 차이가 약 0.3 미만인 경우, 수용부를 통과하는 광의 거리가 감소되고, 이에 따라 광 투과율이 증가되어 광 차단 효과가 감소될 수 있다. 또한, 상기 제 2 굴절율과 상기 제 1 굴절율의 차이가 약 0.9를 초과하는 경우, 수용부를 통과하는 광의 거리가 감소되거나, 광이 수용부를 통과하지 않게되고, 이에 따라 광 투과율이 증가되어 광 차단 효과가 감소될 수 있다.
즉, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 상기 수용부의 굴절율을 제어하여 하기 수식을 만족할 수 있다.
[수식]
수용부의 폭 * 0.9 < 수용부를 통과하는 광의 거리 < 수용부의 폭 * 1.7
이하, 실시예들 및 비교예들에 따른 광 경로 제어 부재의 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
굴절률이 1인 공기 영역에서 광이 입사되어, 제 1 기판, 제 1 전극을 통해 격벽부 내부로 광이 입사되었다.
이때, 상기 격벽부의 제 2 굴절률은 상기 공기 영역의 제 2 굴절률보다 컸으며, 상기 격벽부의 제 2 굴절률을 1.3에서 1.9까지 변화시키면서, 상기 격벽부 내부에서의 산란각도, 입사광이 블랙 광 흡수 입자를 포함하여 차광 역할을 하는 수용부를 통과하는 거리(D), 광학 밀도 및 광 투과율을 측정하였다.
이때, 상기 격벽부 및 상기 수용부의 최대 폭은 30㎛으로 설정하였고, 상기 격벽부 및 상기 수용부의 최대 높이는 100㎛으로 설정하였다.
비교예
상기 격벽부의 제 2 굴절률은 상기 공기 영역의 제 1 굴절률보다 컸으며, 상기 격벽부의 제 2 굴절률을 2.0에서 2.6까지 변화시켰다는 점을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 상기 격벽부 내부에서의 산란각도, 입사광이 블랙 광 흡수 입자를 포함하는 수용부를 통과하는 거리(D), 광학 밀도 및 광 투과율을 측정하였다.
공기영역 격벽부 영역 광 특성
제1굴절률 입사각(θ1) 제2굴절률 산란각(θ2) D(㎛) 광학밀도 광투과율(%)
1 45° 1.3 26.48° 39.88 3.97 0.011
1 45° 1.4 27.98° 44.30 4.38 0.009
1 45° 1.45 28.15° 49.03 4.24 0.002
1 45° 1.5 28.13° 49.75 4.48 0.003
1 45° 1.6 26.23° 43.60 3.92 0.012
1 45° 1.7 24.58° 37.84 3.41 0.039
1 45° 1.8 23.13° 32.37 2.91 0.122
1 45° 1.9 21.85° 27.13 2.44 0.362
1 45° 2.0 20.70° 22.05 1.98 1.036
1 45° 2.1 19.68° 17.11 1.54 2.887
1 45° 2.2 18.75° 12.27 1.10 7.873
1 45° 2.3 17.90° 7.51 0.68 21.096
1 45° 2.4 17.14° 2.82 0.25 55.726
1 45° 2.5 16.43° - - -
1 45° 2.6 15.78° - - -
표 1 및 도 9를 참조하면, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 비교예에 따른 광 경로 제어부재에 비해 격벽부 내부로 입사된 광이 격벽부를 통과하는 거리가 긴 것을 알 수 있다.
즉, 상기 격벽부의 굴절율이 1.3 내지 1.9 즉, 외부 영역과 격벽부의 굴절율 차이가 0.3 내지 0.9인 경우, 상기 격벽부로 입사된 광이 상기 수용부를 통과하는 경로가 증가됨으로써, 광 투과율을 감소시킬 수 있다.
반면에, 비교예에 따른 광 경로 제어부재는 실시예에 따른 광 경로 제어부재에 비해 격벽부 내부로 입사된 광이 격벽부를 통과하는 거리가 짧은 것을 알 수 있다.
자세하게, 상기 격벽부의 굴절율이 1.3 미만 즉, 외부 영역과 격벽부의 굴절율 차이가 0.3 미만인 경우, 상기 격벽부로 입사된 광이 상기 수용부를 통과하는 경로가 감소되어, 사용자 방향으로 투과되는 광 투과율이 증가되는 것을 알 수 있다.
또한, 상기 격벽부의 굴절율이 1.9 초과 즉, 외부 영역과 격벽부의 굴절율 차이가 0.9를 초과하는 경우, 상기 격벽부로 입사된 광이 상기 수용부를 통과하는 경로가 감소되거나, 상기 광이 격벽부를 통과하지 않게되면서, 사용자 방향으로 투과되는 광 투과율 증가되는 것을 알 수 있다.
실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 전압의 인가에 따라 광 투과율이 변화되는 광 변환부를 포함할 수 있다.
즉, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 광 변환부는 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, 광 투과부에 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, 격벽부의 굴절율을 제어할 수 있다. 자세하게, 상기 광 경로 제어 부재가 제 1 모드 즉, 상기 수용부가 차광역할을 하여 협시아갹으로 구동할 때, 측면 방향으로의 광 투과율이 감소되도록 상기 수용부의 굴절율을 제어할 수 있다.
즉, 상기 격벽부의 굴절율을 외부 영역과의 굴절율보다 크게 하면서 일정 범위로 제어함으로써, 상기 격벽부에서 산란되는 광의 산란 각도를 제어할 수 있다.
이에 따라, 상기 격벽부에서 산란되는 광의 산란 각도를 제어하여, 상기 광이 격벽부 내부를 충분한 거리로 통과하게 함으로써, 제 1 모드에서 측면 방향으로 출사되는 광 투과율을 최소화하여, 차광 모드의 효율을 향상시킬 수 있다.
이하, 도 10 내지 도 17을 참조하여, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 제조방법을 설명한다.
먼저, 도 10을 참조하면, 제 1 기판(110) 및 제 1 전극을 형성하는 전극 물질을 준비한다. 이어서, 상기 제 1 기판(110)의 일면 상에 상기 전극 물질을 코팅 또는 증착 공정에 의해 형성할 수 있다. 자세하게, 상기 전극 물질은 상기 제 1 기판(110)의 전면 상에 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 제 1 기판(110) 상에 면전극으로 형성되는 제 1 전극(210)이 형성될 수 있다.
이어서, 도 11을 참조하면, 상기 제 1 전극(210) 상에 수지 물질을 도포하여 수지층을 형성할 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 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 12를 참조하면, 제 2 기판(120) 및 제 2 전극을 형성하는 전극 물질을 준비한다. 이어서, 상기 제 2 기판(120)의 일면 상에 상기 전극 물질을 코팅 또는 증착 공정에 의해 형성할 수 있다. 자세하게, 상기 전극 물질은 상기 제 2 기판(120)의 전면 상에 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 제 2 기판(120) 상에 면전극으로 형성되는 제 2 전극(220)이 형성될 수 있다.
이어서, 도 13을 참조하면, 상기 제 2 전극(220) 상에 접착 물질을 도포하여 접착층(400)을 형성할 수 있다. 상기 접착층(400)은 상기 제 2 전극(220)의 일부 영역 상에 형성될 수 있다.
이어서, 도 14를 참조하면, 앞서 제조한 상기 제 1 기판(110)과 상기 제 2 기판(120)을 접착할 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 기판(120) 상의 접착층(400)을 통해 상기 제 1 기판(110)과 상기 제 2 기판(120)을 접착할 수 있다.
이때, 상기 제 1 기판(110)과 상기 제 2 기판(120)은 서로 다른 방향으로 접착될 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 기판(110)과 상기 제 2 기판(120)은 상기 제 1 기판(110)의 장변 방향과 상기 제 2 기판(120)의 단변 방향이 서로 겹쳐지도록 서로 접착될 수 있다.
이어서, 도 15를 참조하면, 상기 제 1 기판(110) 상에 댐부(600)를 형성할 수 있다. 자세하게, 상기 댐부(600)는 상기 제 1 기판(110) 상에 배치되는 상기 수용부(320)의 상부 및 하부 상에 배치될 수 있다. 즉, 상기 댐부(600)는 상기 수용부(320)가 상기 차단막(600)들 사이에 배치되도록 배치될 수 있다.
이어서, 도 16을 참조하면, 상기 수용부(320) 즉, 상기 격벽부(310)들 사이에 광 변환 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 광변환 물질을 주입할 수 있다. 이에 따라, 상기 수용부(320) 사이사이에 앞서 설명한 격벽부(310)가 형성될 수 있다.
이어서, 도 17을 참조하면, 상기 수용부(320)의 측면 방향으로 밀봉부(500)를 형성하여, 상기 수용부 내부의 광 변환 물질을 외부로부터 밀봉할 수 있다. 이어서, 상기 제 1 기판(110)을 절단함으로써, 최종적인 광 경로 제어 부재가 형성될 수 있다.
이하. 도 18 내지 도 20을 참조하여, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재가 적용되는 표시 장치 및 디스플레이 장치를 설명한다.
도 18을 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 블랙전해질를 생략하고, 공통 전극이 블랙전해질의 역할을 겸하도록 형성할 수도 있다.
또한, 상기 표시 패널(2000)이 액정표시패널인 경우, 상기 표시 장치는 상기 표시 패널(2000) 배면에서 광을 제공하는 백라이트 유닛을 더 포함할 수 있다.
또는, 상기 표시 패널(2000)이 유기발광표시패널인 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 유기발광표시패널인 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 19 및 도 20을 참조하면, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 차량에 적용될 수 있다.
도 19 및 도 20을 참조하면, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 디스플레이를 표시하는 디스플레이 장치에 적용될 수 있다.
예를 들어, 도 19와 같이 광 경로 제어 부재에 전원이 인가되지 않는 경우에는 상기 수용부가 광 차단부로 기능하여, 디스플레이 장치가 차광 모드로 구동되고, 도 20과 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. 외부 영역에서 광이 입사되는 제 1 기판;
    상기 제 1 기판의 상부면 상에 배치되는 제 1 전극;
    상기 제 1 기판의 상부에 배치되는 제 2 기판;
    상기 제 2 기판의 하부면에 배치되는 제 2 전극;
    상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 배치되는 광 변환부를 포함하고,
    상기 광 변환부는 교대로 배치되는 격벽부 및 수용부를 포함하고,
    상기 수용부는 전압의 인가에 따라 광 투과율이 변화되고,
    상기 격벽부의 굴절율은 상기 외부 영역의 굴절율보다 크고,
    상기 격벽부의 굴절율과 상기 외부 영역의 굴절율 차이는 0.3 이상인 광 경로 제어 부재.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 격벽부의 굴절율과 상기 외부 영역의 굴절율 차이는 0.3 내지 0.9인 광 경로 제어 부재.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 수용부는,
    상기 전압이 인가되는 경우 광 차단부로 구동하고,
    상기 전압이 인가되지 않는 경우 광 투과부로 구동하는 광 경로 제어 부재.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 격벽부로 입사되는 광은 상기 수용부를 통과하고,
    상기 수용부를 통과하는 광은 하기 수식을 만족하는 광 경로 제어 부재.
    [수식]
    수용부의 폭 * 0.9 < 수용부를 통과하는 광의 거리 < 수용부의 폭 * 1.7
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 전압이 인가되지 않는 경우, 상기 격벽부로 입사되어 상기 제 2 전극 방향으로 출사되는 광 투과율은 1% 미만인 광 경로 제어 부재.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 수용부는,
    전해질; 및
    상기 전해질 내에 분산되는 복수의 광 흡수 입자들을 포함하는 광 경로 제어 부재.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 수용부에 전압이 인가되면, 상기 광 흡수 입자들은 상기 수용부 내에서 상기 제 1 전극 또는 상기 제 2 전극 방향으로 이동하는 광 경로 제어 부재.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 수용부의 일 끝단 및 타 끝단 중 적어도 하나의 끝단은 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극과 이격하여 배치되는 광 경로 제어 부재.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 광 변환부와 상기 제 2 전극 사이에 배치되는 접착층을 더 포함하는 광 경로 제어 부재.
  10. 표시 패널; 및
    상기 표시 패널 상에 배치되는 광 경로 제어 부재를 포함하고,
    상기 광 경로 제어 부재는,
    외부 영역에서 광이 입사되는 제 1 기판;
    상기 제 1 기판의 상부면 상에 배치되는 제 1 전극;
    상기 제 1 기판의 상부에 배치되는 제 2 기판;
    상기 제 2 기판의 하부면에 배치되는 제 2 전극;
    상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 배치되는 광 변환부를 포함하고,
    상기 광 변환부는 교대로 배치되는 격벽부 및 수용부를 포함하고,
    상기 수용부는 전압의 인가에 따라 광 투과율이 변화되고,
    상기 격벽부의 굴절율은 상기 외부 영역의 굴절율보다 크고,
    상기 격벽부의 굴절율과 상기 외부 영역의 굴절율 차이는 0.3 이상인 디스플레이 장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114236897A (zh) * 2021-12-14 2022-03-25 武汉华星光电技术有限公司 显示装置
US12147139B2 (en) 2021-12-14 2024-11-19 Wuhan China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. Display device having wide viewing angle in sharing mode

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112133734B (zh) * 2020-09-29 2022-08-30 湖北长江新型显示产业创新中心有限公司 显示面板及显示装置
CN117835736B (zh) * 2023-12-19 2024-11-01 惠科股份有限公司 显示面板及显示装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020091754A (ko) * 2001-05-31 2002-12-06 후지츠 히다찌 플라즈마 디스플레이 리미티드 표시 장치용 격벽 구조 및 그 제조 방법
US20030016905A1 (en) * 2001-03-21 2003-01-23 Hitoshi Kondoh Optical path element, optical switching element, spatial light modulator and image display apparatus
KR100673041B1 (ko) * 2006-05-16 2007-01-22 주식회사 세코닉스 디스플레이에 적용되는 외부광차단용 광학소자
KR20140033399A (ko) * 2011-05-13 2014-03-18 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 가변 굴절률 광 추출 층을 갖는 후방 조명 투과형 디스플레이
KR20150125051A (ko) * 2014-04-29 2015-11-09 (주)엘지하우시스 광 투과율 가변 필름 및 이를 포함한 표시 장치

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3999206B2 (ja) * 2004-02-05 2007-10-31 シャープ株式会社 視野角制御素子およびそれを用いた映像表示装置
JP5114853B2 (ja) * 2006-03-09 2013-01-09 ソニー株式会社 表示装置
JP4952415B2 (ja) * 2007-07-11 2012-06-13 旭硝子株式会社 透過光量可変素子および投射型表示装置
BRPI0816641A2 (pt) * 2007-10-16 2015-03-10 3M Innovative Properties Co "filme de controle de luz, conjunto de iluminação colimada e tela de cristal líquido"
EP2697684B1 (en) * 2011-04-15 2015-05-20 3M Innovative Properties Company Transparent electrode for electronic displays
EP2761360A4 (en) * 2011-09-30 2015-06-10 3M Innovative Properties Co ELECTRONICALLY SWITCHED PRIVACY FILMS AND DISPLAY DEVICE THEREFOR
CN105074543B (zh) * 2013-03-13 2018-10-23 3M创新有限公司 电子可切换的保密装置
CN106462025B (zh) * 2014-02-17 2019-08-06 Nlt科技股份有限公司 光学元件及其制造方法、包括该光学元件的显示装置、电子设备和照明装置
KR102314707B1 (ko) * 2014-06-27 2021-10-20 엘지디스플레이 주식회사 광 제어 장치, 상기 광 제어 장치의 제조방법, 및 상기 광 제어 장치를 포함한 투명표시장치
KR102362126B1 (ko) * 2015-08-31 2022-02-10 엘지디스플레이 주식회사 투명표시장치
US20180120580A1 (en) * 2016-10-28 2018-05-03 3M Innovative Properties Company Light control film with varied viewing angle
KR102431686B1 (ko) * 2017-12-05 2022-08-10 엘지디스플레이 주식회사 전계발광 표시장치
CN108375858A (zh) * 2018-04-26 2018-08-07 京东方科技集团股份有限公司 防窥结构、显示装置及其显示方法
US11435606B2 (en) * 2018-08-10 2022-09-06 E Ink California, Llc Driving waveforms for switchable light-collimating layer including bistable electrophoretic fluid
EP3850524A4 (en) * 2018-09-12 2022-04-27 Hewlett-Packard Development Company, L.P. PRIVACY FILMS FOR ELECTRONIC DISPLAYS

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030016905A1 (en) * 2001-03-21 2003-01-23 Hitoshi Kondoh Optical path element, optical switching element, spatial light modulator and image display apparatus
KR20020091754A (ko) * 2001-05-31 2002-12-06 후지츠 히다찌 플라즈마 디스플레이 리미티드 표시 장치용 격벽 구조 및 그 제조 방법
KR100673041B1 (ko) * 2006-05-16 2007-01-22 주식회사 세코닉스 디스플레이에 적용되는 외부광차단용 광학소자
KR20140033399A (ko) * 2011-05-13 2014-03-18 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 가변 굴절률 광 추출 층을 갖는 후방 조명 투과형 디스플레이
KR20150125051A (ko) * 2014-04-29 2015-11-09 (주)엘지하우시스 광 투과율 가변 필름 및 이를 포함한 표시 장치

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP4006620A4 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114236897A (zh) * 2021-12-14 2022-03-25 武汉华星光电技术有限公司 显示装置
CN114236897B (zh) * 2021-12-14 2022-10-04 武汉华星光电技术有限公司 显示装置
US12147139B2 (en) 2021-12-14 2024-11-19 Wuhan China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. Display device having wide viewing angle in sharing mode

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