KR101975698B1 - 모트 절연체 패턴을 포함하는 시야각 제어 시트 및 그를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

모트 절연체 패턴을 포함하는 시야각 제어 시트 및 그를 포함하는 표시 장치 Download PDF

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김선경
문윤종
나진영
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경희대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 모트 절연체 패턴을 포함하는 시야각 제어 시트 및 그를 포함하는 표시 장치를 개시한다. 본 발명은 제1 투명 기판; 및 상기 제1 투명 기판 상에 형성되고, 외부 신호에 의해 절연체에서 금속으로 상전이(phase transition)가 발생하는 모트 절연체 패턴(Mott Metal- Insulator Pattern)을 포함하고, 상기 모트 절연체 패턴은 상기 제1 투명 기판 상에 수직의 각도로 투과되는 제1 광과 수직이 아닌 각도로 투과되는 제2 광의 투과량을 조절하여 시야각을 제어하는 것을 특징으로 한다.

Description

모트 절연체 패턴을 포함하는 시야각 제어 시트 및 그를 포함하는 표시 장{MOTT INSULATOR PATTERN INCLUDING VIEW-ANGLE CONTROL SHEET AND DISPLAY HAVING THE SAME}
본 발명의 실시예는 모트 절연체 패턴을 포함하는 시야각 제어 시트 및 그를 포함하는 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외부 신호에 의해 능동적으로 제어되는 모트 절연체 패턴을 포함하는 시야각 제어 시트 및 그를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
최근 정보화 사회가 도래함에 따라, 다양한 정보를 사용자에게 제공하는 전달매체로서 영상표시장치의 중요성이 날로 강조되고 있는 추세에 있다. 그 중에서 급속하게 발전하고 있는 반도체 기술을 중심으로 소형화 및 경량화 되면서 성능이 더욱 향상된 액정 표시(liquid crystal display, LCD) 패널을 구비한 표시 장치가 대표적인 표시 장치로 자리 잡고 있다.
액정 표시 패널을 구비한 표시 장치는 소형화, 경량화 및 저전력 소비화 등의 이점을 가지고 있어서 기존의 브라운관(cathode ray tube, CRT)의 단점을 극복할 수 있는 대체 수단으로서 점차 주목 받아왔다. 현재는 표시 장치를 필요로 하는 핸드폰, PDA(personal digital assistant), 및 PMP(portable multimedia player) 등과 같은 소형 제품뿐만 아니라 중대형 제품인 모니터 및 TV 등에도 장착되어 사용되는 등 표시 장치가 필요한 거의 모든 정보 처리 기기에 장착되어 사용되고 있다.
또한, 최근 노트북 PC, PDA, 화상전화, 태블릿 PC 등과 같이 휴대용 디스플레이의 증가에 따라, 개인의 사생활의 보호가 주요한 이슈로 등장하고 있다. 즉, 광시야각에 따라 패널에 표시되는 정보가 주변에 있는 제3자에게 노출될 가능성이 있어서 이에 대한 보호장치가 요구된다. 따라서, 광시야각 이외에 사용자의 필요에 따라 협시야각을 구현해야 할 필요성이 제기되고 있다.
하지만, 종래에는 협시야각을 구현하는 방법은 화면 상에 특정 문양의 그래픽을 출력하는 어플리케이션이 내장되는 기술 또는 필름 형태의 보호기를 사용자의 스크린에 부착하는 기술이 있다.
그러나, 협시야각을 구현하는 방법은 화면 상에 특정 문양의 그래픽을 출력하는 어플리케이션이 내장되는 기술은 수직방향의 투과율 자체를 크게 감소시키고, 도입되는 문양에 의하여 시야 방해를 일으키는 문제가 있다.
또한, 필름 형태의 보호기를 사용자의 스크린에 부착하는 기술은 협시야각에서 원래의 광시야각으로 변화시키기 위해서는 필름 형태의 보호기를 탈착해야 하는 문제점이 있었다. 더불어, 탈착을 여러 번 반복할 경우, 필름 형태의 보호기와 스크린의 부착면에 이물질이 부착되어 보호기를 재사용하기 힘든 문제점이 있었다.
한국등록특허 제10-1740889호, "보안 필름 및 이들의 제조방법" 한국등록특허 제10-1343116호, "디스플레이용 보안필름"
Hyun-Tak Kim, Extension of the Brinkman-Rice picture and the Mott transition, 2000
본 발명의 실시예의 목적은 표시 장치의 모트 절연체 패턴을 사용함으로써, 수직 방향에서의 투과율이 감소되는 현상을 방지하는 동시에 시약각을 제어할 수 있는 모트 절연체 패턴을 포함하는 시야각 제어 시트를 제조하기 위한 것이다.
본 발명의 실시예의 목적은 표시 장치의 모트 절연체 패턴을 사용함으로써, 외부 신호에 의해 능동적으로 시야각을 제어할 수 있는 모트 절연체 패턴을 포함하는 시야각 제어 시트를 제조하기 위한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 모트 절연체 패턴을 포함하는 시야각 제어 시트는 제1 투명 기판; 및 상기 제1 투명 기판 상에 형성되고, 외부 신호에 의해 절연체에서 금속으로 상전이(phase transition)가 발생하는 모트 절연체 패턴(Mott Insulator Pattern)을 포함하고, 상기 모트 절연체 패턴은 상기 제1 투명 기판 상에 수직의 각도로 투과되는 제1 광과 수직이 아닌 각도로 투과되는 제2 광의 투과량을 조절하여 시야각을 제어한다.
상기 시야각 제어 시트는 상기 외부 신호를 통하여 능동적으로 시야각이 제어될 수 있다.
상기 모트 절연체 패턴은 서로 다른 방향으로 형성되는 다수의 서브 패턴들을 포함하여 공간적인 굴절률을 제어할 수 있다.
상기 모트 절연체 패턴의 주기는 50 nm 내지 400 nm의 너비로 형성되고, 10 nm 내지 100 nm의 높이로 형성될 수 있다.
상기 모트 절연체 패턴은 도트, 스트라이프, 격자 및 다각형 중 적어도 어느 하나의 형상일 수 있다.
상기 외부 신호는 전기 또는 열일 수 있다.
상기 모트 절연체 패턴의 상전이 전압은 15V 내지 25V일 수 있다.
상기 모트 절연체 패턴의 상전이 온도는 50℃ 내지 70℃일 수 있다.
상기 시야각 제어 시트는 상기 모트 절연체 패턴(Mott Metal- Insulator Pattern)의 상전이에 의해 ±15°이하의 시야각을 가질 수 있다.
상기 시야각 제어 시트는 상기 모트 절연체 패턴 상에 제2 투명 기판을 더 포함할 수 있다.
상기 모트 금속-절연체는 상전이 금속 산화물을 포함할 수 있다.
상기 모트 금속-절연체는 바나듐 산화물 또는 니켈 산화물 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 광을 제공하는 광원; 상기 광원으로부터 입사된 광을 가이드하는 도광판;
상기 도광판 상에 형성되는 광학 시트; 상기 광학 시트 상에 형성되는 액정패널; 및 상기 액정패널의 상면 및 상기 액정 패턴의 하면 중 적어도 어느 하나의
면에 형성되는 시야각 제어 시트를 포함하고, 상기 시야각 제어 시트는 제1 투명 기판, 제2 투명 기판 및 상기 제1 투명 기판과 제2 투명 기판 사이에 형성되는 모트 절연체 패턴을 포함하고, 상기 모트 절연체 패턴은 상기 제1 투명 기판 상에 수직의 각도로 입사되는 제1 광과 수직이 아닌 각도로 입사되는 제2 광의 투과량을 조절하여 시야각을 제어한다.
상기 시야각 제어 시트는 상기 외부 신호를 통하여 능동적으로 시야각이 제어될 수 있다.
상기 광학 시트는 프리즘 시트, 편광 시트, 확산 시트 및 시야각 제어 시트 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 액정 표시 장치는 상기 도광판의 하부에 반사판을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자 표시 장치는 표면에 구동 트랜지스터를 포함하는 하부 기판; 상기 구동 트랜지스터와 연결되는 유기 발광 소자; 상기 유기 발광 소자 상에 형성되어 상기 유기 발광 소자를 봉지하는 상부 기판; 및 상기 상부 기판 상에 형성되는 시야각 제어 시트를 포함하고, 상기 시야각 제어 시트는 제1 투명 기판, 제2 투명 기판 및 상기 제1 투명 기판과 제2 투명 기판 사이에 형성되는 모트 절연체 패턴을 포함하고, 상기 모트 절연체 패턴은 상기 제1 투명 기판 상에 수직의 각도로 입사되는 제1 광과 수직이 아닌 각도로 입사되는 제2 광의 투과량을 조절하여 시야각을 제어한다.
상기 시야각 제어 시트는 상기 외부 신호를 통하여 능동적으로 시야각이 제어될 수 있다.
본 발명의 실시예에 표시 장치의 모트 절연체 패턴을 사용함으로써, 수직 방향에서의 투과율이 감소되는 현상을 방지하는 동시에 시약각을 제어할수 있는 모트 절연체 패턴을 포함하는 시야각 제어 시트를 제조할 수 있다.
본 발명의 실시예에 표시 장치의 모트 절연체 패턴을 사용함으로써, 외부 신호에 의해 능동적으로 시야각을 제어할 수 있는 모트 절연체 패턴을 포함하는 시야각 제어 시트를 제할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 모트 절연체의 상전이를 도시한 도면이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 실시예에 따른 모트 절연체 패턴을 포함하는 시야각 제어 시트를 도시한 단면도이다.
도 3은 서로 다른 방향으로 형성되는 다수의 서브 패턴을 포함하는 모트 절연체 패턴을 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 모트 절연체 패턴을 포함하는 시야각 제어 시트를 포함하는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 모트 절연체 패턴을 포함하는 시야각 제어 시트를 포함하는 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자 표시 장치를 도시한 단면도이다.
이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
본 명세서에서 사용되는 "실시예", "예", "측면", "예시" 등은 기술된 임의의 양상(aspect) 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되어야 하는 것은 아니다.
또한, '또는' 이라는 용어는 배타적 논리합 'exclusive or'이기보다는 포함적인 논리합 'inclusive or'를 의미한다. 즉, 달리 언급되지 않는 한 또는 문맥으로부터 명확하지 않는 한, 'x가 a 또는 b를 이용한다'라는 표현은 포함적인 자연 순열들(natural inclusive permutations) 중 어느 하나를 의미한다.
또한, 본 명세서 및 청구항들에서 사용되는 단수 표현("a" 또는 "an")은, 달리 언급하지 않는 한 또는 단수 형태에 관한 것이라고 문맥으로부터 명확하지 않는 한, 일반적으로 "하나 이상"을 의미하는 것으로 해석되어야 한다.
아래 설명에서 사용되는 용어는, 연관되는 기술 분야에서 일반적이고 보편적인 것으로 선택되었으나, 기술의 발달 및/또는 변화, 관례, 기술자의 선호 등에 따라 다른 용어가 있을 수 있다. 따라서, 아래 설명에서 사용되는 용어는 기술적 사상을 한정하는 것으로 이해되어서는 안 되며, 실시예를 설명하기 위한 예시적 용어로 이해되어야 한다.
또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 설명 부분에서 상세한 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 아래 설명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가지는 의미와 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 이해되어야 한다.
한편, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의하여 한정되지 않는다. 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
또한, 막, 층, 영역, 구성 요청 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 층, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
한편, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 실시예는 모트 절연체 패턴을 포함하는 시야각 제어 시트에 관한 것이다.
먼저, 도 1a 및 도 1b를 참조하여 모트 절연체에 대해 상세히 설명하기로 한다. 도 1a 및 도 1b는 모트 절연체의 상전이를 도시한 도면이다.
모트 절연체는 금속-절연체 전이(metal-insulator transition; MIT)가 가능한 물질로, 인가되는 외부 신호의 강도에 따라 도전체가 되기도 하고 절연체가 되기도 하는 물질이다.
보다 상세하게는, 도 1a를 참조하면, 어떤 원자에 2개의 전자들이 존재하고, 전자들 사이에 작용하는 반발 쿨롱 상호 작용의 세기(U)가 전자와 전자 사이의 최대 쿨룽 에너지(Uc)와 같게 되면, 원자에 2개의 전자가 존재하지 못하고 그 중 하나의 전자는 이웃 원자로 이동해가면서 속박된다. 따라서, 도 1a에서와 같이 속박되고 금속적인 전자 구조를 갖는 절연체를 모트 절연체라고 한다.
만약, 모트 절연체에 매우 적은 농도의 홀을 첨가하면, 전자들의 수가 원자들의 수보다 적어지게 되어, 모트 절연체는 쿨룽 상호 작용이 약해져서 급격히 금속으로 상전이 되어 금속상과 절연상을 함께 갖는 불균일 금속적 시스템으로 변경된다.
따라서, 도 1b에서와 같이, 쿨룽 상호 작용의 세기(U)가 최대 쿨룽 에너지(Uc)보다 작게되어, 부분적이지만 브링크만-라이스(Brinkman-Rice)의 강상관(strong correlation) 금속 이론을 따르는 강상관 금속(도 1b의 M으로 표시)이 된다. 강상관 금속은 한 개의 원자에 한 개의 전자를 갖는 전자 구조, 즉, s 에너지 띠(energy band)에 1개의 전자가 채워진 금속적 전자 구조와 전자의 운반자를 갖는다.
따라서, 본 발명은 도 1a 및 도 1b에서 전술한 바와 같은 모트 절연체로 이루어진 모트 절연체 패턴을 포함하는 시야각 제어 시트를 사용함으로써, 외부 신호를 통하여 능동적으로 시야각을 제어하여, 기기(예; 표시 장치)의 밝기를 저해하는 동시에 사용자가 원할 때에만 선택적으로 시야각을 제어할 수 있다.
이하에서는 도 2a 내지 도 2c를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 모트 절연체 패턴을 포함하는 시야각 제어 시트에 대해 설명하기로 한다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 실시예에 따른 모트 절연체 패턴을 포함하는 시야각 제어 시트를 도시한 단면도이다.
본 발명의 실시예에 따른 모트 절연체 패턴을 포함하는 시야각 제어 시트는 제1 투명 기판(110) 및 제1 투명 기판(110) 상에 형성되고, 외부 신호에 의해 절연체에서 금속으로 상전이(phase transition)가 발생하는 모트 절연체 패턴(Mott Insulator Pattern; 120)을 포함한다.
모트 절연체 패턴(120)은 제1 투명(110) 기판 상에 수직의 각도로 투과되는 제1 광과 수직이 아닌 각도로 투과되는 제2 광의 투과량을 조절하여 시야각을 제어한다.
일반적으로 어떤 박막(같은 굴절률로 이루어진 얇은 층)에 빛이 입사되면, 입사 각도에 따라 빛의 투과율이 달라지고, 입사 각도가 증가할수록(수직에서 멀어질수록) 투과율은 감소하는 경향을 나타낸다.
하지만, 박막을 이루는 물질이 유전체인 경우는 넓은 범위의 입사 각도에서 높은 투과율을 나타내고, 박막을 이루는 물질이 금속인 경우는 넓은 범위의 입사 각도에서 높은 반사율을 나타낸다.
따라서, 두 경우 모두 시야각 제어 시트로 쓰기에는 부적절하지만, 모트 절연체에 빛의 파장보다 작은 주기를 갖는 패턴을 도입하면, 박막은 금속과 유전체의 중간 정도에 해당하는 굴절률을 가지게 되어 수직 각도 근처에서는 높은 투과율을 나타내지만 입사 각도가 증가함에 따라 반사율이 늘어나며 투과율이 감소할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 모트 절연체 패턴을 포함하는 시야각 제어 시트에 포함되는 모트 절연체 패턴(120)은 입사하는 빛의 파장보다 작은 주기로 제작되어 빛의 입장에서 금속과 유전체의 중간 정도의 굴절률을 가지게 되어 빛의 간섭 현상에 의하여 제1 광과 수직이 아닌 각도로 투과되는 제2 광의 투과량을 조절함으로써, 시야각을 제어할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 모트 절연체 패턴을 포함하는 시야각 제어 시트는 외부 신호를 통하여 능동적으로 시야각을 제어하여, 기기의 밝기를 저해하지 않고, 사용자가 원할 때만 선택적으로 시야각을 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 모트 절연체 패턴을 포함하는 시야각 제어 시트는 기기 내에서 방출되는 광을 차단하거나, 원하지 않는 방향에서 기기로 유입되는 광을 차단하는 역할을 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 모트 절연체 패턴을 포함하는 시야각 제어 시트는 표시 장치, 카메라 또는 능동형 블라인드 창문에서 정보를 보호하는 정보 보호 필름으로 사용될 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 모트 절연체 패턴을 포함하는 시야각 제어 시트는 기기 내에서 방출되는 광을 차단하거나, 원하지 않는 방향에서 기기로 유입되는 광을 차단할 수 있다.
예를 들면, 본 발명의 실시예에 따른 모트 절연체 패턴을 포함하는 시야각 제어 시트는 기기(예; 표시 장치)를 구성하는 다층의 시트(또는 필름) 중간에 모트 절연체 패턴을 형성하여 시야각을 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 모트 절연체 패턴을 포함하는 시야각 제어 시트를 포함하는 표시 장치에 대해서는 도 4 및 도 5에서 상세히 설명하기로 한다.
예를 들면, 본 발명의 실시예에 따른 모트 절연체 패턴을 포함하는 시야각 제어 시트를 카메라에 사용하는 경우, 밝은 곳에서 촬영 시, 원하지 않는 광을 차단하는 역할을 할 수 있다.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 모트 절연체 패턴을 포함하는 시야각 제어 시트의 제1 투명 기판을 도시한 단면도이다.
제1 투명 기판(110)은 후속 공정에서 형성되는 모트 절연체 패턴을 지지하기 위한 지지체로 사용되고, 투명한 특성을 나타내는 기판이라면 제한 없이 사용될 수 있다.
또한, 제1 투명 기판(110)은 플렉서블한 특성을 갖는 물질이 사용될 수 있다.
바람직하게, 제1 투명 기판(110)은 실리콘, 유리, 석영, 폴리에스테르(Polyester), 폴리비닐(Polyvinyl), 폴리카보네이트(Polycarbonate), 폴리에틸렌(Polyethylene), 폴리아세테이트(Polyacetate), 폴리이미드(Polyimide), 폴리에테르술폰(Polyethersulphone; PES), 폴리아크릴레이트(Polyacrylate; PAR), 폴리에틸렌나프탈레이트(Polyethylenenaphthelate; PEN) 및 폴리에틸렌에테르프탈레이트(Polyethyleneterephehalate; PET) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 모트 절연체 패턴을 포함하는 시야각 제어 시트는 제1 투명 기판(110)을 별도로 구비하지 않고, 시야각 제어 시트가 배치 또는 부착되는 하부층(예; 광학 시트, 기판, 패시베이션 또는 창문) 상에 모트 금속-절연체 패턴을 직접적으로 형성하여, 하부층이 제1 투명 기판(110)으로 사용될 수 있다.
예를 들면, 액정 표시 장치의 액정 패널 상부에 시야각 제어 시트가 형성되는 경우, 시야각 제어 시트의 제1 투명 기판(110)으로 별도의 투명 기판을 사용하지 않고, 액정 패널의 상부 기판 또는 하부 기판에 직접적으로 모트 금속-절연체 패턴을 형성함으로써, 액정 패널의 상부 기판 또는 하부 기판이 제1 투명 기판(110)으로 사용될 수 있다.
도 2b는 제1 투명 기판 상에 형성된 모트 절연체 패턴을 도시한 단면도이다.
제1 투명 기판(110) 상에는 모트 금속-절연체 패턴(120)을 포함하고, 모트 절연체 패턴(120)은 금속-절연체 전이(metal-insulator transition; MIT) 물질을 포함할 수 있다.
앞서(도1a 및 도 1b)에서 설명한 바와 같이, 모트 절연체 패턴(120)의 금속-절연체 전이는 전자 사이에 서로 밀어내려는 쿨롱 에너지(반발 쿨롱 상호 작용; repulsive Coulomb interaction)가 너무 커 전기가 흐를 수 없는 모트 절연체에, 미세한 전압(또는 열)이 안정적으로 가해지면 전자 간의 균형이 무너져 전류가 흐르는 금속으로 바뀌는 것으로, 모트 절연체에 전압(또는 열)을 가하지 않을 경우 원래의 절연체로 돌아간다.
또한, 모트 절연체는 실리콘보다 수만 배 가량 전류가 잘 통하기 때문에, 차세대 디스플레이, 차세대 메모리 반도체 또는 광소자에 적용되어, 다양한 디지털 전자제품의 성능을 향상시키고, 크기를 획기적으로 줄일 수 있다.
즉, 모트 절연체 패턴(120)은 인가되는 외부 신호의 강도에 따라 도전체가 되기도 하고 절연체가 되기도 하는 물질로, 인가되는 외부 신호는 전기 또는 열일 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 모트 절연체 패턴을 포함하는 시야각 제어 시트에 외부 신호를 인가하지 않으면, 상전이되지 않은 모트 절연체 패턴(120)이 광의 투과량이 크기(대부분의 광을 투과)때문에, 투명한 제1 투명 기판(110) 및 상전이되지 않은 모트 절연체 패턴(120)에 의해 광시야각 모드가 될 수 있다.
그러나, 본 발명의 실시예에 따른 모트 절연체 패턴을 포함하는 시야각 제어 시트에 외부 신호를 인가하면, 모트 절연체 패턴(120)이 절연체에서 금속으로 상전이 되고, 금속으로 상전이된 모트 절연체 패턴(120)은 수직 각도 근처를 제외한 대부분의 각도에서 광의 투과량이 감소(대부분의 광을 비투과)하기 때문에, 시야각 제한효과가 나타나, 협시야각 모드가 될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 모트 절연체 패턴을 포함하는 시야각 제어 시트는 모트 절연체 패턴(120)의 크기를 조절하여 상전이 임계 전압을 제어할 수 있다. 모트 절연체 패턴(120)은 크기가 작을수록 상전이 임계 전압은 작아질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 모트 절연체 패턴을 포함하는 시야각 제어 시트는 급격한 금속-절연체 전이를 일으키는 특정 전압을 상전이 전압이라고 하고, 모트 절연체 패턴(120)의 상전이 전압은 15V 내지 25V일 수 있고, 모트 절연체 패턴(120)의 상전이 전압이 15V 미만에서는 높은 저항을 나타내어 절연체의 특성을 나타내고, 25V를 초과하면 저항이 급격하게 낮아져 금속의 성질을 나타낸다.
상전이 전압의 크기는 모트 절연체의 물질에 의해 결정되고, 모트 절연체 물질의 종류에 따라 유전체에서 금속으로 전이되는 임계 상전이 전압 값이 조절될 수 있다.
따라서, 상전이 전압은 모트 절연체 패턴(120)의 물질에 따라 달라질 수 있고, 또한, 동일한 물질이라도 증착된 물질의 결정 품질에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 상전이 전압은 앞서 전술한 범위에 제한되지 않고, 더 낮아질 수 있다.
다만, 시야각 제어 시트에 공급되는 전압은 임계 상전이 전압 값 이상이어야 하지만 너무 큰 전압을 가하게 되면 열 발생으로 인한 에너지 손실이 커지는 문제가 있다.
예를 들면, 모트 절연체 패턴(120)의 물질로 바나듐 옥사이드를 사용하게 되면, 상전이 전압은 약 21V일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 모트 절연체 패턴을 포함하는 시야각 제어 시트는 급격한 금속-절연체 전이를 일으키는 특정 온도를 상전이 온도라고 하고, 모트 절연체 패턴(120)의 상전이 온도는 50℃ 내지 70℃일 수 있고, 모트 절연체 패턴(120)의 상전이 온도가 50℃ 미만에서는 높은 저항을 나타내어 절연체의 특성을 나타내고, 70℃를 초과하면 저항이 급격하게 낮아져 금속의 성질을 나타낸다.
상전이 온도의 크기는 모트 절연체의 물질에 의해 결정되고, 모트 절연체 물질의 종류에 따라 유전체에서 금속으로 전이되는 임계 상전이 온도 값이 조절될 수 있다.
따라서, 상전이 온도는 모트 절연체 패턴(120)의 물질에 따라 달라질 수 있고, 또한, 동일한 물질이라도 증착된 물질의 결정 품질에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 상전이 온도는 앞서 전술한 범위에 제한되지 않고, 더 낮아질 수 있다.
다만, 시야각 제어 시트에 공급되는 온도는 임계 상전이 온도 값 이상이어야 하지만 너무 큰 온도를 가하게 되면 열 발생으로 인한 에너지 손실이 커지는 문제가 있다.
상전이 온도는 모트 절연체 패턴(120)의 물질에 따라 달라질 수 있고, 예를 들면, 모트 절연체 패턴(120)의 물질로 바나듐 옥사이드를 사용하게 되면, 상전이 온도는 약 65℃일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 모트 절연체 패턴을 포함하는 시야각 제어 시트는 모트 절연체 패턴(120)의 주기가 가시광 최단 파장(대략 400 nm)보다 작아야 한다.
첫 번째 이유는 모트 절연체 패턴(120)가 빛의 파장보다 작아야 빛의 회절 현상이 일어나지 않는다. 만약 모트 절연체 패턴(120)에 의한 빛의 회절 현상이 발생하면, 회절 무늬가 공간적으로 발생하여 사람의 시야를 어지럽게하는 문제가 발생한다.
두 번째 이유는 모트 절연체 패턴(120)의 주기가 빛의 파장보다 작게 되면, 빛의 입장에서 모트 절연체 패턴(120)을 하나의 굴절률로 이루어진 균질 매질로 인식하기 때문입니다. 본 발명의 실시예에 따른 모트 절연체 패턴을 포함하는 시야각 제어 시트는 금속과 유전체의 중간 정도의 굴절률 특성을 가진 물질을 사용하므로 모트 절연체 패턴(120)의 주기가 입사하는 빛의 파장보다 작아야 한다.
모트 절연체 패턴(120)의 주기는 모트 절연체 패턴(120)과 모트 절연체 패턴(120) 사이의 간격을 의미한다.
본 발명의 실시예에 따른 모트 절연체 패턴을 포함하는 시야각 제어 시트는 모트 절연체 패턴(120)의 높이가 빛의 터널링(박막의 물질이 금속이라도 두께가 충분히 얇은 경우 빛의 대부분이 투과되는 현상)을 고려하여 선택될 수 있다. 다만, 모트 절연체 패턴(120)의 높이가 지나치게 두꺼우면 모트 절연체 물질이 금속으로 상전이 되었을 때 대부분이 빛이 투과하지 못하고 반사하는 문제가 있다.
따라서 모트 절연체 패턴(120)의 높이는, 모트 절연체 패턴(120)을 균질 매질로 가정하였을 때 정의되는 단일 굴절률에 의해 도출되는 표피 깊이(skin depth)보다 작게 제작되어야 하고, 실제적으로 대략 100 nm 이하의 높이를 가져야 한다.
또한, 모트 절연체 패턴(120)의 높이가 지나치게 작으면 입사 각도에 대한 선택적 투과 특성이 사라지므로 실제적으로 대략 10 nm 이상의 높이를 가지는 것이 바람직하다.
따라서, 모트 절연체 패턴(120)은 400 nm 이하의 주기로 형성되고, 10 nm 내지 100 nm의 높이로 형성될 수 있다.
바람직하게는, 모트 절연체 패턴(120)의 주기는 50 nm 내지 400nm일 수 있고, 모트 절연체 패턴(120)의 주기가 50 nm 미만이면 모트 절연체 패턴(120) 간의 전기적 상호 작용이 발생하여 모트 절연체 특성이 저하되는 문제가 있고, 400 nm를 초과하면 빛의 회절 현상이 발생하여 회절 무늬가 공간적으로 발생하는 문제가 있다.
모트 절연체 패턴(120)의 높이가 10 nm 미만이면 빛의 입사 각도에 따라 투과율을 선택적으로 조절할 수 없는 문제가 있고, 100 nm를 초과하면 빛의 절대 투과율이 감소하는 문제가 있다.
모트 절연체 패턴(120)은 도트, 스트라이프, 격자 및 다각형 중 적어도 어느 하나의 형상일 수 있다.
또한, 모트 절연체 패턴(120)은 서로 다른 방향으로 형성되는 다수의 서브 패턴들을 포함하여 공간적인 굴절률을 제어할 수 있다.
빛이 수직 각도로 입사될 때 서로 직교하는 두 방향의 편광이 존재하는데, 모트 절연체 패턴(120)이 한 방향으로만 입사하면 두 편광에 대한 투과율이 달라지게 되므로, 시야각 제어 시트가 편광에 대한 무의존성을 가지기 위해서는 모트 절연체 패턴(120)이 양 방향(x 및 y 방향)에 대해 동일하게 제작되어야 한다.
따라서, 모트 절연체 패턴(120)은 격자 형상으로 형성하면 직교하는 빛의 두 편광에 대해 동일한 투과 특성을 가질 수 있다.
모트 절연체 패턴(120)이 서로 다른 방향으로 형성되는 기술은 도 3에서 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 모트 절연체 패턴을 포함하는 시야각 제어 시트는 모트 절연체 패턴(210)의 상전이에 의해 바람직하게 ±15° 이내의 시야각을 가질 수 있고, 바람직한 시야각의 범위는 이용하는 디스플레이의 크기 및 디스플레이와 사용자의 물리적 거리에 따라 조절될 수 있다.
일반적인 휴대용 디스플레이 화면의 크기 및 눈 사람의 거리를 거리를 생각하면 모트 절연체 패턴(210)에 의한 시야각 범위는 대략 ±15도의 시야각 범위를 가지는 것이 바람직하다.
모트 절연체 패턴(120)는 상전이 금속 산화물을 포함할 수 있다. 바람직하게, 모트 절연체 패턴(120)은 바나듐 산화물(V2O5, V3O5, VO2 또는 Cr 도핑된 V2O3), 티타늄 산화물(Ti3O5 또는 Ti2O3) 및 니켈 산화물(NiO, Ni3O4, Ni2O, NiO2 또는 Ni2O3) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
도 2c는 모트 절연체 패턴 상에 형성된 제2 투명 기판을 도시한 단면도이다.
실시예에 따라, 모트 절연체 패턴(120) 상에 제2 투명 기판(120)을 포함할 수 있다.
제2 투명 기판(120)은 외부 스트레스로부터 모트 절연체 패턴(120)를 보호하는 보호층으로 사용될 수 있다.
제2 투명 기판(120)은 투명한 특성을 나타내는 기판이라면 제한 없이 사용될 수 있고, 실시예에 따라, 제2 투명 기판(120)은 플렉서블한 특성을 갖는 물질이 사용될 수 있다.
바람직하게, 제2 투명 기판(120)은 실리콘, 유리, 석영, 폴리에스테르(Polyester), 폴리비닐(Polyvinyl), 폴리카보네이트(Polycarbonate), 폴리에틸렌(Polyethylene), 폴리아세테이트(Polyacetate), 폴리이미드(Polyimide), 폴리에테르술폰(Polyethersulphone; PES), 폴리아크릴레이트(Polyacrylate; PAR), 폴리에틸렌나프탈레이트(Polyethylenenaphthelate; PEN) 및 폴리에틸렌에테르프탈레이트(Polyethyleneterephehalate; PET) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
앞서 전술한 바와 같은, 본 발명의 실시예에 따른 모트 절연체 패턴을 포함하는 시야각 제어 시트는 외부 신호에 따라 시야각이 변하는 정보 보호 시트로 사용될 수 있다.
종래의 표시 장치는 전면 방향의 사용자의 시야각보다 넓은 광시야각 방향으로 빛을 출사하고, 표시 장치 전면 방향뿐만 아니라 측면 방향에서 출사되는 빛의 휘도가 높기 때문에 사용자의 시야각보다 넓은 광시야각 방향에서 표시 장치의 정보를 관찰할 수 있다는 문제점을 갖는다.
그러나, 본 발명의 실시예에 따른 모트 절연체 패턴을 포함하는 시야각 제어 시트는 광시야각을 원할 때는 외부 신호를 인가하지 않고, 정보 보호를 위해 협시야각을 요구할 때는 외부 신호를 인가하여, 본래의 표시 장치 밝기를 해치지 않고, 능동적으로 표시 장치의 시야각을 제어할 수 있다.
도 3은 서로 다른 방향으로 형성되는 다수의 서브 패턴을 포함하는 모트 절연체 패턴을 도시한 단면도이다.
도 3에서는 2개의 서로 다른 방향으로 형성된 서브 패턴을 포함하는 기술에 대해 도시하고 있으나, 이에 제한되지 않고, 더욱 다양한 방향으로 형성된 서브 패턴들을 포함할 수 있다.
시야각 제어 시트는 제1 방향(141)으로 형성된 제1 서브 패턴(121) 및 제1 방향과 다른 방향을 갖는 제2 방향(142)으로 형성된 제2 서브 패턴(122)를 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 모트 절연체 패턴을 포함하는 시야각 제어 시트는 서로 다른 방향(141, 142)으로 형성되는 다수의 서브 패턴들(121, 122)을 포함하는 모트 절연체 패턴(120)을 형성함으로써, 공간적인 굴절률을 제어할 수 있다.
따라서, 모트 절연체 패턴(120)은 격자 형상으로 형성될 수 있고, 따라서 직교하는 빛의 두 편광에 대해 동일한 투과 특성을 가질 수 있다.
이하에서는, 도 4 및 도 5를 참고하여, 본 발명의 실시예에 따른 모트 절연체 패턴을 포함하는 시야각 제어 시트를 포함하는 액정 표시 장치 및 유기 발광 소자 표시 장치에 대해 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 모트 절연체 패턴을 포함하는 시야각 제어 시트를 포함하는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치를 도시한 단면도이다.
본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 광을 제공하는 광원(210), 광원으로부터 입사된 광을 가이드하는 도광판(220), 도광판(220) 상에 형성되는 광학 시트(230), 광학 시트(230) 상에 형성되는 액정패널(240) 및 액정패널(240)의 상면 및 액정 패턴의 하면 중 적어도 어느 하나의 면에 형성되는 시야각 제어 시트(250)를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 광을 제공하는 광원(210)을 포함한다. 광원(210)은 냉음극 형광램프(CCFL, Cold Cathode Fluorescent Lamp), 외부전극 형광램프(EEFL, External Electrode Fluorescent Lamp) 또는 열음극 형광램프(HCFL, Hot Cathode Fluorescent Lamp)과 같은 형광 램프 및 발광 다이오드(LED) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 4에서는 광원(210)이 도광판(220)의 하부에 형성되어 있으나, 이에 한정되지 않고, 광원(210)은 도광판의 4면 중 적어도 어느 한 면에 형성될 수 있고, 광원(210)으로부터 출사된 광은 도광판(220) 내부로 직접 입사되거나, 광원(210)의 일부, 예를 들면, 광원(210)의 외주면을 감싸도록 형성된 반사판(260)에 반사된 후 도광판(220) 내부로 입사될 수 있다.
반사판(260)은 도광판(220)으로부터 출사되는 광을 전면으로 반사하는 역할을 하는 것으로, 반사율이 우수한 금속으로 이루어질 수 있다.
반사판(260)은 광원(210)을 감싸는 형태로 내면에 반사면을 갖도록 하여 광의 이용효율을 극대화 할 수 있다.
광원(210) 상에 형성되는 도광판(220)은 광원(210)으로부터 입사되는 광을 가이드하여, 선광원을 면광원으로 바꿔주는 역할을 하고, 도광판(220)은 전반사율이 우수한 PMMA(PoylMethylMethAcrylate)와 같은 물질로 이루질 수 있다.
도광판(220) 상에 형성되는 광학 시트(230)는 광원(210)으로부터 입사되는 광을 확산 또는 집광시키는 역할을 하고, 광학 시트(230)는 프리즘 시트(231), 편광 시트(232), 확산 시트(233) 및 시야각 제어(240) 시트 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
프리즘 시트(231)는 도광판(220)로부터 입사되는 광을 집광하여 상부로 투과되어 반사되는 광의 정면 휘도를 향상시키는 역할을 한다.
편광 시트(232)는 도광판(220)로부터 입사되는 광을 편광시켜, 균일한 휘도 분포를 제공하는 역할을 한다.
확산 시트(233)는 도광판(220)로부터 입사되는 광을 확산시키는 것으로, 광의 휘도를 균일하게 하는 역할을 한다.
광학 시트(230) 상에 형성되는 액정패널(240)은 박막트랜지스터가 형성되어 있는 박막트랜지스터 기판(241)과 박막트랜지스터 기판(241)과 대면하고 있는 컬러필터 기판(243) 및 박막트랜지스터 기판(241)과 컬러필터 기판(243) 사이에 위치하는 액정층(242)를 포함한다.
또한, 액정패널(240)는 박막트랜지스터 기판(241)과 컬러필터 기판(243)을 접합시키고 셀갭(cell gap)을 형성하는 실런트를 포함하며, 액정층(242)은 박막트랜지스터 기판(241), 컬러필터 기판(243) 및 실런트에 의해 밀봉될 수 있다.
또한, 박막트랜지스터 기판(241)과 컬러필터 기판(243)의 내측면에는 각각 화소전극 및 공통전극이 형성되어 액정층(242)에 전계를 인가하고, 화소전극 및 공통전극 사이에 인가되는 전압을 제어함으로써, 액정층(242)의 액정 분자들의 배열상태를 변화시켜 화소들의 광투과율을 개별적으로 조절할 수 있다.
액정패널(240) 상에는 본 발명의 실시예에 따른 모트 절연체 패턴을 포함하는 시야각 제어 시트(250)를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 모트 절연체 패턴을 포함하는 시야각 제어 시트(250)의 위치는 액정패널(240)의 상면, 액정패널(240)의 하면, 광학 시트(230)들 사이 및 광학 시트 하면 중 적어도 어느 한 부분에 형성될 수 있다.
실시예에 따라, 또한, 반대로, 시야각 제어 시트(250)의 제1 투명 기판(251)을 생략하고, 액정패널(240)의 박막트랜지스터 기판(241) 또는 컬러필터 기판(243)이 시야각 제어 시트(250)의 제1 투명 기판(251)의 역할을 할 수 도 있다.
시야각 제어 시트(250)는 제1 투명 기판(251), 제2 투명 기판(253) 및 제1 투명 기판(251)과 제2 투명 기판(253) 사이에 형성되는 모트 절연체 패턴(252)을 포함하고, 모트 절연체 패턴(252)은 제1 투명 기판(251) 상에 수직의 각도로 입사되는 제1 광과 수직이 아닌 각도로 입사되는 제2 광의 투과량을 조절하여 시야각을 제어한다.
시야각 제어 시트(250)는 외부 신호를 통하여 능동적으로 시야각이 제어될 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 모트 절연체 패턴을 포함하는 시야각 제어 시트(250)에 외부 신호를 인가하지 않으면, 상전이되지 않은 모트 절연체 패턴(252)이 대부분의 광을 투과하기 때문에, 제1 투명 기판(251) 및 상전이되지 않은 모트 절연체 패턴(252)에 의해 광시야각 모드가 될 수 있다.
그러나, 본 발명의 실시예에 따른 모트 절연체 패턴을 포함하는 시야각 제어 시트(250)에 외부 신호를 인가하면, 모트 절연체 패턴(252)이 절연체에서 금속으로 상전이 되어, 금속으로 상전이된 모트 절연체 패턴(252)은 대부분의 광을 비투과하기 때문에, 시야각 제한효과가 나타나, 협시야각 모드가 될 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 본 발명의 실시예에 따른 모트 절연체 패턴을 포함하는 시야각 제어 시트(250)을 포함함으로써, 액정 표시 장치 내에서 방출되는 광을 차단하거나, 원하지 않는 방향에서 기기로 유입되는 광을 차단할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 시야각 제어 시트(250)를 탈부착할 필요 없이 외부 신호에 따라 선택적으로 시야각 제어가 가능하므로, 탈부착 과정에 의해 액정패널(240) 또는 시야각 제어 시트(250)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 광시야각 모드에서는 시야각 제어 시트(250)가 대부분의 광을 투과시키는 투명한 상태이기 때문에, 특정 패턴이 형성된 시야각 제어 시트(250)에 의해 수직 방향에서의 투과율이 감소되는 현상을 방지할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 모트 절연체 패턴을 포함하는 시야각 제어 시트를 포함하는 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자 표시 장치를 도시한 단면도이다.
본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자 표시 장치는 표면에 구동 트랜지스터(TR)를 포함하는 하부 기판(310), 구동 트랜지스터(TR)와 연결되는 유기 발광 소자(320), 유기 발광 소자(320) 상에 형성되어 유기 발광 소자(320)를 봉지하는 상부 기판(330) 및 상부 기판(330) 상에 형성되는 시야각 제어 시트(340)를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자 표시 장치는 표면에 구동 트랜지스터(TR)를 포함하는 하부 기판(310)을 포함한다.
하부 기판(310)은 상부에 구동 트랜지스터(TR) 및 유기 발광 소자(320)으로 이루어지는 화소를 포함하고, 상부 기판(330)은 하부 기판(310)과 마주보도록 배열되고, 하부 기판(310) 및 상부 기판(330)는 결합 부재에 의해 결합된다.
구동 트랜지스터(TR)는 유기 발광 소자(320)에 전류를 공급하기 위한 복수의 트랜지스터를 포함할 수 있고, 구동 트랜지스터(TR)는 하부 기판(310) 상의 트랜지스터 영역에 형성되고, 유기 발광 소자(320)은 하부 기판(310) 상의 표시 영역에 형성된다.
구동 트랜지스터(TR)는 활성층, 소스, 드레인, 게이트 절연층 및 게이트를 포함할 수 있다.
구동 트랜지스터(TR) 상부에는 뱅크에 의해 정의된 표시 영역 내에는 구동 트랜지스터(TR)를 통해 인가된 구동 전류에 의해 발광하는 유기 발광 소자(320)가 형성된다.
유기 발광 소자(320)는 제1 전극(321), 제2 전극(323) 및 제1 전극(321)과 제2 전극(323) 사이에 형성되는 발광층(322)을 포함할 수 있다.
제1 전극(321) 및 제2 전극(323)은 양극 또는 음극일 수 있다.
실시예에 따라, 유기 발광 소자(320)는 제1 전극(321), 제2 전극(323) 및 발광층(322) 사이에 정공 전달층, 정공 주입층, 전자 전달층 및 전자 주입층 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
예를 들면, 유기 발광 소자(320)는 제1 전극(321)에서 발생된 정공 및 제2 전극(323)에서 발생된 전자가 발광층(122) 내부로 주입되면, 주입된 전자 및 정공이 결합하여 액시톤(exciton)이 생성된다. 생성된 액시톤이 여기상태(excited state)에서 기저상태(ground state)로 떨어지면서 고유의 색광을 발생시킴으로써 컬러 화상을 표시할 수 있다.
유기 발광 소자(320) 상에 형성되는 상부 기판(330)은 유기 발광 소자(320)를 습기와 같은 외부 요인으로부터 봉지하는 역할을 한다.
상부 기판(330) 상에는 본 발명의 실시예에 따른 모트 절연체 패턴을 포함하는 시야각 제어 시트(340)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 유기 발광 소자(320) 상에 형성되는 상부 기판(330)을 생략하고, 시야각 제어 시트(340)의 제1 투명 기판(341)이 상부 기판(330)의 역할을 할 수 도 있다.
또한, 반대로, 시야각 제어 시트(340)의 제1 투명 기판(341)을 생략하고, 상부 기판(330)이 시야각 제어 시트(340)의 제1 투명 기판(341)의 역할을 할 수 도 있다.
시야각 제어 시트(340)는 제1 투명 기판(341), 제2 투명 기판(343) 및 제1 투명 기판(341)과 제2 투명 기판(343) 사이에 형성되는 모트 절연체 패턴(42)을 포함하고, 모트 절연체 패턴(342)은 제1 투명 기판(341) 상에 수직의 각도로 입사되는 제1 광과 수직이 아닌 각도로 입사되는 제2 광의 투과량을 조절하여 시야각을 제어한다.
시야각 제어 시트(340)는 외부 신호를 통하여 능동적으로 시야각이 제어될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 모트 절연체 패턴을 포함하는 시야각 제어 시트(340)에 외부 신호를 인가하지 않으면, 상전이되지 않은 모트 절연체 패턴(342)이 대부분의 광을 투과하기 때문에, 제1 투명 기판(251) 및 상전이되지 않은 모트 절연체 패턴(342)에 의해 광시야각 모드가 될 수 있다.
그러나, 본 발명의 실시예에 따른 모트 절연체 패턴을 포함하는 시야각 제어 시트(340)에 외부 신호를 인가하면, 모트 절연체 패턴(342)이 절연체에서 금속으로 상전이 되어, 금속으로 상전이된 모트 절연체 패턴(342)은 대부분의 광을 비투과하기 때문에, 시야각 제한효과가 나타나, 협시야각 모드가 될 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자 표시 장치는 본 발명의 실시예에 따른 모트 절연체 패턴을 포함하는 시야각 제어 시트(340)을 포함함으로써, 액정 표시 장치 내에서 방출되는 광을 차단하거나, 원하지 않는 방향에서 기기로 유입되는 광을 차단할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자 표시 장치는 시야각 제어 시트(250)를 탈부착할 필요없이 외부 신호에 따라 선택적으로 시야각 제어가 가능함으로, 액정패널(240) 또는 시야각 제어 시트(340)가 탈부착 과정에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자 표시 장치는 광시야각 모드에서는 시야각 제어 시트(340)가 대부분의 광을 투과시키는 투명한 상태로 형성되기 때문에, 특정 패턴이 형성된 시야각 제어 시트(340)에 의해 수직 방향에서의 투과율이 감소되는 현상을 방지할 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
110: 제1 투명 기판 120: 모트 절연체 패턴
121: 제1 모트 절연체 패턴 122: 제2 모트 절연체 패턴
130: 제2 투명 기판 141: 제1 방향
142: 제2 방향 210: 광원
220: 도광판 230: 광학 시트
231: 프리즘 시트 232: 편광판
233: 확산 시트 240: 액정패널
241: 박막 트랜지스터 기판 242: 액정층
243: 컬러필터 기판 250: 시야각 제어 시트
251: 제1 투명 기판 252: 모트 절연층 패턴
253: 제2 투명 기판 260: 반사판
TR: 박막 트랜지스터 310: 하부 기판
320: 유기 발광 소자 321: 제1 전극
322: 발광층 333: 제2 전극
330: 상부 기판 340: 시야각 제어 시트
341: 제1 모트 절연체 패턴 342: 제1 투명 기판
343: 제2 투명 기판

Claims (18)

  1. 제1 투명 기판; 및
    상기 제1 투명 기판 상에 형성되고, 외부 신호에 의해 절연체에서 금속으로 상전이(phase transition)가 발생하는 모트 절연체 패턴(Mott Insulator Pattern)
    을 포함하고,
    상기 모트 절연체 패턴은 상기 외부 신호의 강도에 따라 도전체가 되거나 절연체가 되는 물질이며,
    상기 모트 절연체 패턴은 상기 제1 투명 기판 상에 수직의 각도로 투과되는 제1 광과 수직이 아닌 각도로 투과되는 제2 광의 투과량을 조절하여 시야각을 제어하는 것을 특징으로 하는 시야각 제어 시트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 시야각 제어 시트는 상기 외부 신호를 통하여 능동적으로 시야각이 제어되는 것을 특징으로 하는 시야각 제어 시트.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 모트 절연체 패턴은 서로 다른 방향으로 형성되는 다수의 서브 패턴들을 포함하여 공간적인 굴절률을 제어하는 것을 특징으로 하는 시야각 제어 시트.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 모트 절연체 패턴의 주기는 50 nm 내지 400 nm의 너비로 형성되고, 10 nm 내지 100 nm의 높이로 형성되는 것을 특징으로 하는 시야각 제어 시트.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 모트 절연체 패턴은 도트, 스트라이프, 격자 및 다각형 중 적어도 어느 하나의 형상인 것을 특징으로 하는 시야각 제어 시트.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 외부 신호는 전기 또는 열인 것을 특징으로 하는 시야각 제어 시트.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 모트 절연체 패턴의 상전이 전압은 15V 내지 25V인 것을 특징으로 하는 시야각 제어 시트
  8. 제6항에 있어서,
    상기 모트 절연체 패턴의 상전이 온도는 50℃ 내지 70℃인 것을 특징으로 하는 시야각 제어 시트
  9. 제1항에 있어서,
    상기 시야각 제어 시트는 상기 모트 절연체 패턴(Mott Metal- Insulator Pattern)의 상전이에 의해 ±15° 이하의 시야각을 갖는 것을 특징으로 하는 시야각 제어 시트.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 시야각 제어 시트는 상기 모트 절연체 패턴 상에 제2 투명 기판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시야각 제어 시트.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 모트 절연체 패턴은 상전이 금속 산화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 시야각 제어 시트.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 모트 절연체 패턴은 바나듐 산화물 또는 니켈 산화물 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 시야각 제어 시트
  13. 광을 제공하는 광원;
    상기 광원으로부터 입사된 광을 가이드하는 도광판;
    상기 도광판 상에 형성되는 광학 시트;
    상기 광학 시트 상에 형성되는 액정패널; 및
    상기 액정패널의 상면 및 상기 액정패널의 하면 중 적어도 어느 하나의
    면에 형성되는 시야각 제어 시트
    를 포함하고,
    상기 시야각 제어 시트는 제1 투명 기판, 제2 투명 기판 및 상기 제1 투명 기판과 제2 투명 기판 사이에 형성되는 모트 절연체 패턴을 포함하고,
    상기 모트 절연체 패턴은 외부 신호의 강도에 따라 도전체가 되거나 절연체가 되는 물질이며,
    상기 모트 절연체 패턴은 상기 제1 투명 기판 상에 수직의 각도로 입사되는 제1 광과 수직이 아닌 각도로 입사되는 제2 광의 투과량을 조절하여 시야각을 제어하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 시야각 제어 시트는 상기 외부 신호을 통하여 능동적으로 시야각이 제어되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 광학 시트는 프리즘 시트, 편광 시트, 확산 시트 및 시야각 제어 시트 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 액정 표시 장치는 상기 도광판의 하부에 반사판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  17. 표면에 구동 트랜지스터를 포함하는 하부 기판;
    상기 구동 트랜지스터와 연결되는 유기 발광 소자;
    상기 유기 발광 소자 상에 형성되어 상기 유기 발광 소자를 봉지하는 상부 기판; 및
    상기 상부 기판 상에 형성되는 시야각 제어 시트를 포함하고,
    상기 시야각 제어 시트는 제1 투명 기판, 제2 투명 기판 및 상기 제1 투명 기판과 제2 투명 기판 사이에 형성되는 모트 절연체 패턴을 포함하고,
    상기 모트 절연체 패턴은 외부 신호의 강도에 따라 도전체가 되거나 절연체가 되는 물질이며,
    상기 모트 절연체 패턴은 상기 제1 투명 기판 상에 수직의 각도로 입사되는 제1 광과 수직이 아닌 각도로 입사되는 제2 광의 투과량을 조절하여 시야각을 제어하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자 표시 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 시야각 제어 시트는 상기 외부 신호을 통하여 능동적으로 시야각이 제어되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자 표시 장치.
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