블랙 지주 스페이서를 포함하는 카본블랙을 이용한 광대역 광셔터
Broadband light shutter using carbon black containing black column spacer
특허 요약
본 발명의 일실시예는 낮은 구동전압으로도 넓은 온도 범위에서 동작이 가능하고, 자외선부터 적외선까지의 광대역 광셔터로 사용 가능하며, 변색의 문제를 해결할 수 있는 카본블랙을 이용한 광대역 광셔터에서 나아가, 일정한 성능 유지를 위하여 셀 갭(cell gap)이 유지되어야 하고 투과율이 저하 현상, 중력에 의해 액정이 흘러내려 패널 아래 부분에 얼룩진 것처럼 보이는 중력 무라 등의 단점을 해결할 수 있도록 블랙 지주 스페이서를 포함하는 광대역 광셔터를 제공한다.
청구항
번호청구항
1

서로 이격되어 마주보도록 배치된 상부 기판과 하부 기판;상기 상부 기판 하부에 부착된 상부 전극;상기 상부 전극 하부에 부착된 상부 절연막;상기 하부 기판 상부에 부착되고 하부 전극을 구성하는 상호 이격된 하부 제1전극 및 제2전극;상기 하부 제1전극 및 제2전극 상부에 부착된 하부 절연막;상기 상부 절연막과 상기 하부 절연막 사이에 위치한 유전성 유체; 상기 유전성 유체에 분산되어 음전하로 대전된 입자들; 및상기 유전성 유체에 위치하고, 양전압을 나타내어 투명상태 구현시 블랙으로 표시되는 상기 하부 제1전극의 상부에 중첩되어 위치하는 1개 이상의 블랙 지주 스페이서(black column spacer);를 포함하고,상기 블랙 지주 스페이서의 가로 길이는 상기 하부 제1전극의 가로 길이보다 작되 5 μm 이상인 것을 특징으로 하는, 블랙 지주 스페이서를 포함하는 광대역 광셔터.

2

제1항에 있어서,상기 블랙 지주 스페이서의 높이는 상기 상부 절연막과 상기 하부 절연막 사이의 높이인 셀 갭(cell gap) 이하인 것을 특징으로 하는, 블랙 지주 스페이서를 포함하는 광대역 광셔터.

3

제1항에 있어서,상기 블랙 지주 스페이서들 사이의 간격은 일정한 간격으로서 상기 하부 제1전극 사이의 간격 이상인 것을 특징으로 하는, 블랙 지주 스페이서를 포함하는 광대역 광셔터.

4

삭제

5

제1항에 있어서,상기 상부 전극은 플레인(plane) 형태인 것을 특징으로 하는, 블랙 지주 스페이서를 포함하는 광대역 광셔터.

6

제1항에 있어서,상기 하부 제1전극 및 제2전극은 깍지형(interdigitated)으로 구성된 형태인 것을 특징으로 하는, 블랙 지주 스페이서를 포함하는 광대역 광셔터.

7

제1항에 있어서,상기 입자들은 카본블랙 입자들인 것을 특징으로 하는, 블랙 지주 스페이서를 포함하는 광대역 광셔터.

8

제1항에 있어서,상기 입자들은 상기 유전성 유체 전체 함량 대비 3 내지 20wt% 인 것을 특징으로 하는, 블랙 지주 스페이서를 포함하는 광대역 광셔터.

9

제1항에 있어서,상기 상부 전극에 전압이 인가되지 않고, 상기 하부 제1전극에 양의 전압이 인가되며 상기 하부 제2전극에 음의 전압이 인가된 경우, 수평 전기장이 형성되어 상기 입자들은 상기 하부 제1전극에 위치하여 투명 상태를 나타내고 상기 블랙 지주 스페이서는 상기 하부 제1전극에 위치하는 것을 특징으로 하는, 블랙 지주 스페이서를 포함하는 광대역 광셔터.

10

제1항에 있어서,상기 상부 전극에 양의 전압이 인가되고 상기 하부 제1전극 및 제2전극에 음의 전압이 인가된 경우 수직 전기장이 형성되어 상기 입자들은 상기 상부 전극 쪽에 위치하여 어둠 상태를 나타내는 것을 특징으로 하는, 블랙 지주 스페이서를 포함하는 광대역 광셔터.

11

제1항에 있어서,상기 상부 전극에 음의 전압이 인가되고 상기 하부 제1전극에 양의 전압이 인가된 경우 수직 전기장이 형성되어 상기 입자들은 상기 하부 제1전극에 위치하여 투명 상태를 나타내고 상기 블랙 지주 스페이서는 상기 하부 제1전극에 위치하는 것을 특징으로 하는, 블랙 지주 스페이서를 포함하는 광대역 광셔터.

12

제1항에 있어서,상기 상부 전극에 양의 전압이 인가되고 상기 하부 제1전극에 음의 전압이 인가된 경우 수직 전기장이 형성되어 상기 입자들은 상기 상부 전극에 위치하여 어둠 상태를 나타내는 것을 특징으로 하는, 블랙 지주 스페이서를 포함하는 광대역 광셔터.

13

제1항에 있어서,상기 상부 전극과 상기 하부 제2전극에 음의 전압이 인가되고 상기 하부 제1전극에 양의 전압이 인가된 경우 복합 전기장이 형성되어 상기 입자들은 상기 하부 제1전극에 위치하여 투명 상태를 나타내고 상기 블랙 지주 스페이서는 상기 하부 제1전극에 위치하는 것을 특징으로 하는, 블랙 지주 스페이서를 포함하는 광대역 광셔터.

14

제1항에 있어서,상기 상부 절연막 및 하부 절연막은 상기 입자들의 상기 상부 전극과 상기 하부 제1전극 및 제2전극과의 직접적인 접촉 방지를 통해 응집현상을 저지하는 역할을 하도록 형성된 것을 특징으로 하는, 블랙 지주 스페이서를 포함하는 광대역 광셔터.

15

제1항에 있어서,상기 상부 절연막 및 하부 절연막은 유기절연막 또는 무기절연막인 것을 특징으로 하는, 블랙 지주 스페이서를 포함하는 광대역 광셔터.

16

제15항에 있어서,상기 유기절연막은 폴리비닐페놀, 폴리비닐알코올, 폴리이미드, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리스티렌, 벤조사이클로부텐, 또는 비결정성 불소수지(CYTOP)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 한 종인 것을 특징으로 하는, 블랙 지주 스페이서를 포함하는 광대역 광셔터.

17

제15항에 있어서,상기 무기절연막은 이산화규소, 질화규소, 산질화규소, 또는 산화알루미늄으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 한 종인 것을 특징으로 하는, 블랙 지주 스페이서를 포함하는 광대역 광셔터.