KR101520396B1 - 전자 블라인드의 제조 방법 - Google Patents

전자 블라인드의 제조 방법 Download PDF

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KR101520396B1
KR101520396B1 KR1020140180924A KR20140180924A KR101520396B1 KR 101520396 B1 KR101520396 B1 KR 101520396B1 KR 1020140180924 A KR1020140180924 A KR 1020140180924A KR 20140180924 A KR20140180924 A KR 20140180924A KR 101520396 B1 KR101520396 B1 KR 101520396B1
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transparent conductive
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infrared
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손영호
정명효
김성수
김창영
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(주)넥스트글라스
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Abstract

전자 블라인드의 제조 방법이 개시된다.
일 실시예에 따른 전자 블라인드의 제조 방법은 제1 투명전도성 필름, 고분자분산액정 복합막, 블라인드 모양을 나타내기 위한 미세패턴이 패터닝된 제2 투명전도성 필름을 차례로 적층한 후, 자외선으로 경화처리하여 고분자분산액정 디스플레이 소자를 만드는 단계; 상기 제1 투명전도성 필름 위에 제1 접합 필름을 적층하고, 상기 제2 투명전도성 필름 위에 제2 접합 필름을 적층하는 단계; 상기 제1 접합 필름 위에 자외선 차단 필름과 제3 접합 필름을 차례로 적층하는 단계; 상기 제3 접합 필름 위에 제1 글라스를 적층하고, 상기 제2 접합 필름 위에 제2 글라스를 적층한 후, 라미네이션을 하는 단계; 및 상기 제2 글라스의 제1 위치와, 상기 제1 위치의 반대쪽인 제2 위치에 적외선 터치센서의 적외선 송신부와 적외선 수신부를 각각 배치하는 단계를 포함한다.

Description

전자 블라인드의 제조 방법{Mnaufacturing method of electronic blind}
본 발명은 전자 블라인드의 제조 방법에 관한 것이다.
통상적으로 블라인드(Blind)는 투명한 창으로 들어오는 빛을 차단하여, 창의 외부에서 창의 내부가 보이지 않게끔 함으로써, 사생활을 보호할 수 있는 장치를 말한다. 우리 주변에 널리 있는 블라인드는 사용자가 손으로 직접 제어하고 있다.
한편, 고분자분산액정(Polymer Dispersed Liquid Crystal, PDLC) 디스플레이 소자는 고분자분산액정 복합막과, 고분자분산액정 복합막의 양면에 각각 배치된 투명전도성 박막을 포함한다.
고분자분산액정 복합막은 고분자 매트릭스(Matrix)에 액정이 마이크로 크기의 방울 형태(microdroplet)로 분산되어 있는 것으로, 이런 형태의 고분자분산액정은 1974년에 Press와 Arrot 에 의해 연구된 기술이다.
투명전도성 박막은 전기적으로 온(On) 상태에서는 투명 상태로 되고, 전기적으로 오프(Off) 상태에서는 불투명 상태로 된다. 구체적으로, 전기적으로 온 상태에서, 액정은 투명전도성 박막의 수직방향으로 배열되고, 그 결과 빛이 투과되면서 투명전도성 박막은 투명한 상태가 된다. 반대로, 전기적으로 오프 상태에서, 액정의 배열은 불규칙한 상태를 유지하며, 그 결과 빛이 액정에 의해 난반사되어, 투명전도성 박막은 불투명한 상태가 된다.
상술한 바와 같은 고분자분산액정 디스플레이 소자의 양면에 접합 필름을 이용하여 각각 글라스를 붙이면, 스마트 글라스(Smart glass) 혹은 지능적 글라스(Intelligent glass)를 만들 수 있다.
스마트 글라스는 다양한 크기로 제작될 수 있다. 스마트 글라스에 전압이 인가되면, 스마트 글라스는 전기적으로 온 상태가 되어, 스마트 글라스 전체가 투명한 상태가 된다. 반대로, 스마트 글라스에 전압이 인가되지 않으면, 스마트 글라스는 전기적으로 오프 상태가 되어, 스마트 글라스 전체가 불투명한 상태가 된다.
한편, 고분자분산액정 복합막의 양면에 각각 배치되는 투명전도성 박막들 중 하나를 레이저를 이용하여 에칭하면, 투명전도성 박막 상에 블라인드 모양의 패턴을 만들 수 있다. 에칭이 완료되면, 투명전도성 박막은 이 패턴에 의해 복수의 분할 영역으로 분할된다. 각 분할 영역은 전기적으로 절연 상태가 되므로, 각 분할 영역을 독립적으로 제어할 수 있게 된다. 이처럼 각 분할 영역을 독립적으로 제어하면, 스마트 글라스를 부분적으로 투명하게 만들거나, 부분적으로 불투명하게 만들 수 있다. 즉, 전기적으로 제어가 가능한 전자 블라인드를 만들 수 있는 것이다.
그런데 종래의 스마트 글라스는 단순히 스위치를 이용하여 온/오프 상태를 제어하기 때문에 스마트 글라스를 제어하는데 있어 한계가 있다. 또한, 투명전도성 박막으로는 대부분 상대적으로 가격이 높은 ITO 투명전도막을 사용하고 있기에 제조비용이 높다는 문제가 있다. 또한, 레이저를 이용하여 투명전도성 박막을 에칭할 때, 패턴의 선폭이 30㎛(미크론) 이상이 되어, 패턴이 눈에 보인다는 단점이 있다.
한국공개특허 제10-2004-0014385호 (발명의 명칭: 액정소자를 이용한 블라인드, 공개일: 2004년 2월 14일)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 스마트 글라스의 온/오프 상태를 편리하게 제어할 수 있는 전자 블라인드의 제조 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 제조 단가를 낮출 수 있는 전자 블라인드의 제조 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 눈에 보이지 않도록 미세한 선폭을 갖는 패턴이 형성된 스마트 글라스를 포함하는 전자 블라인드의 제조 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 스마트 글라스의 수명을 연장시킬 수 있는 전자 블라인드의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 일 실시예에 따른 전자 블라인드는 제1 투명전도성 필름, 고분자분산액정 복합막, 블라인드 모양을 나타내기 위한 미세패턴이 패터닝된 제2 투명전도성 필름을 차례로 적층한 후, 자외선으로 경화처리하여 고분자분산액정 디스플레이 소자를 만드는 단계; 상기 제1 투명전도성 필름 위에 제1 접합 필름을 적층하고, 상기 제2 투명전도성 필름 위에 제2 접합 필름을 적층하는 단계; 상기 제1 접합 필름 위에 자외선 차단 필름과 제3 접합 필름을 차례로 적층하는 단계; 상기 제3 접합 필름 위에 제1 글라스를 적층하고, 상기 제2 접합 필름 위에 제2 글라스를 적층한 후, 라미네이션을 하는 단계; 및 상기 제2 글라스의 제1 위치와, 상기 제1 위치와 반대쪽인 제2 위치에 적외선 터치센서의 적외선 송신부와 적외선 수신부를 각각 배치하는 단계를 포함한다.
상기 제1 글라스 및 상기 제2 글라스 중 적어도 하나는 소다라임유리, 저철분유리, 무알카리유리, 또는 강화유리를 포함한다.
상기 소다라임유리, 저철분유리, 무알카리유리, 또는 강화유리는 고굴절산화물과 저굴절산화물이 1회 이상 순차적으로 코팅된다.
상기 고굴절산화물은 Nb2O5, Ti2O3, Ta2O5, 또는 ZrO2를 포함한다.
상기 저굴절산화물은 SiO2, MgF2, BaF2, 또는 AlF3를 포함한다.
상기 제1 투명전도성 필름 및 상기 제2 투명전도성 필름의 투명전도성 박막 중 적어도 하나의 투명전도성 박막에 포함된 전도성 산화물은 인듐-주석-산화물(ITO) 또는 아연-산화물(ZnO)을 포함하되, 상기 아연-산화물(ZnO)에는 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 인듐(In) 및 붕소(B)로 이루어진 군에서 선택된 물질이 도핑된다.
상기 제1 투명전도성 필름 및 상기 제2 투명전도성 필름 중 적어도 하나의 베이스 필름은 180~200㎛ 이하의 두께를 가지는 PET 필름, COP 필름, COC 필름, PEN 필름, 또는 PES 필름을 포함한다.
상기 베이스 필름의 양면 중 적어도 하나의 면은 50㎛ 이하의 두께로 하드코팅된다.
상기 제1 글라스 및 상기 제2 글라스 중 적어도 하나는 1mm 이상의 두께를 가지는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 판, 폴리카보네이트(Polycarbonate) 판, PMMA/Polycarbonate 2중 합지판, PMMA/Polycarbonate/PMMA 3중 합지판, 및 Polycarbonate/PMMA/Polycarbonate 3중 합지판 중 하나로 대체될 수 있다.
상기 판 또는 상기 합지판의 양면 중 적어도 하나의 면은 50㎛ 이하의 두께로 하드코팅된다.
상기 미세패턴의 선폭은 30㎛ 이하이고, 상기 미세패턴은 적외선(IR) 레이저 에칭방법에 의해 형성된다.
상기 제2 투명전도성 필름은 상기 미세패턴에 의해 복수의 분할 영역으로 분할되고, 상기 적외선 터치센서는 상기 복수의 분할 영역마다 배치되며, 상기 고분자분산액정 디스플레이 소자의 전기적인 온 상태 또는 오프 상태는 제어신호에 기초하여 상기 복수의 분할 영역 별로 제어된다.
상기 제어신호는 적외선 터치센서에 의해 터치가 감지된 경우에 생성된다.
상기 고분자분산액정 디스플레이 소자가 온 상태일 때, 상기 적외선 터치센서에 의해 터치가 감지된 경우, 상기 고분자분산액정 디스플레이 소자는 상기 제어신호에 의해 오프 상태로 변하고, 상기 고분자분산액정 디스플레이 소자가 온 상태일 때, 상기 적외선 터치센서에 의해 터치가 감지된 경우, 상기 고분자분산액정 디스플레이 소자는 상기 제어신호에 의해 오프 상태로 변한다.
상기 제어신호는 무선 통신 방식에 따라 외부 기기로부터 수신된다.
본 발명의 제조 방법에 따르면, 사용자의 터치를 감지하여 스마트 글라스의 온/오프 상태를 제어하거나, 휴대폰이나 테블릿 등의 외부 기기를 이용하여 스마트 글라스의 온/오프 상태를 제어할 수 있으므로, 사용자의 편의를 향상시킬 수 있다.
또한, 투명전도성 필름의 투명전도성 박막으로, 아연-산화물(ZnO)을 사용함으로써, 제조 단가를 낮출 수 있다.
또한, 투명전도성 필름의 투명전도성 박막을 레이저로 에칭하여 패턴을 형성할 때, 미세한 선폭을 갖는 패턴을 형성할 수 있으므로, 사용자의 눈에 패턴이 보이지 않도록 전자 블라인드를 만들 수 있으며, 이로써 제품에 대한 사용자의 만족도를 향상시킬 수 있다.
또한, 실외측에 배치되는 투명전도성 필름 위에 자외선 차단 필름을 적층하여 스마트 글라스를 만들므로, 햇빛에 의해 투명전도성 필름의 수명이 단축되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 전자 블라인드의 단면도이다.
도 2a는 베이스 필름 위의 투명전도성 박막을 레이저로 에칭하기 전, 투명전도성 필름의 단면도이다.
도 2b는 베이스 필름 위의 투명전도성 박막을 레이저로 에칭한 후, 투명전도성 필름의 단면도이다.
도 2c는 도 2b에 도시된 PET 필름의 평면도이다.
도 3a, 도 3b, 및 도 3c는 손가락이 적외선 터치센서의 적외선 송신부와 적외선 수신부 사이를 상에서 하방향으로 지나가는 경우, 손가락의 위치에 따른 고분자분산액정 디스플레이 소자의 상태를 도시한 도면이고, 도 3d, 도 3e, 및 도 3f는 손가락이 적외선 터치센서의 적외선 송신부와 적외선 발신부 사이를 하에서 상방향으로 지나가는 경우, 손가락의 위치에 따른 고분자분산액정 디스플레이 소자의 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 적외선 레이저로 투명전도성 박막을 에칭하여 패턴을 만든 다음, 해당 패턴을 광학적으로 200배 확대시킨 도면이다.
도 5a는 수직 방향의 패턴이 형성된 스마트 글라스를 포함하는 전자 블라인드의 외형을 예시한 도면이다.
도 5b는 수평 방향의 패턴이 형성된 스마트 글라스를 포함하는 전자 블라인드의 의 외형을 예시한 도면이다.
도 6a는 도 5a에 도시된 수직형 전자 블라인드의 온/오프 동작 모습을 도시한 도면이다.
도 6b는 도 5b에 도시된 수평형 전자 블라인드의 온/오프 동작 모습을 도시한 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 스마트 글라스를 포함하는 전자 블라인드의 온 상태 및 오프 상태의 광학적 특성을 나타낸 표이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
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.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 출입문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 나타낸다.
도 1은 일 실시예에 따른 전자 블라인드의 단면도이다. 도 2a는 베이스 필름(200b) 위의 투명전도성 박막(201)을 레이저로 에칭하기 전, 투명전도성 필름(200b, 201)의 단면도이다. 도 2b는 베이스 필름(200b) 위의 투명전도성 박막(201)을 레이저로 에칭한 후, 투명전도성 필름(200b, 201b)의 단면도이다. 도 2c는 도 2b에 도시된 투명전도성 필름(200b, 201b)의 평면도이다.
도 1 내지 도 2c를 참조하여 일 실시예에 따른 전자 블라인드의 제조 방법을 설명하면, 다음과 같다.
먼저, 제1 투명전도성 필름(200a, 201a) 위에 고분자분산액정(Polymer Dispersed Liquid Crystal, PDLC)을 균일하게 코팅하여 고분자분산액정 복합막(100)을 형성하고, 고분자분산액정 복합막(100) 위에 블라인드 모양을 표현할 수 있도록 패터닝된 제2 투명전도성 필름(200b, 201b)을 적층한 후, 자외선(UV)으로 경화처리하면, 고분자분산액정 디스플레이 소자(100, 200a, 200b, 201a, 201b)가 만들어진다. 고분자분산액정 복합막(100)은 0V~120V까지의 교류 전압(AC)을 인가할 수 있도록 20㎛의 두께를 가질 수 있다. 그러나 고분자분산액정 복합막(100)의 두께가 반드시 이것으로 한정되는 것은 아니며, 고분자분산액정 복합막(100)의 두께는 고분자분산액정에 인가되는 교류 전압의 크기를 고려하여 결정될 수도 있다.
이 후, 고분자분산액정 디스플레이 소자(100, 200a, 200b, 201a, 201b)의 양면 즉, 제1 투명전도성 필름(200a, 201a)과 제2 투명전도성 필름(200b, 201b)의 위에 각각 제1 접합 필름(300a)과 제2 접합 필름(300b)을 적층한다. 그 다음, 햇빛이 들어오는 방향(실외)에 배치되는 접합 필름 즉, 제1 접합 필름(300a)의 위에는 자외선(UV) 차단 필름(400)과 제3 접합 필름(300c)을 차례로 적층한다.
그 다음, 제1 투명전도성 필름(200a, 201a)과, 패터닝된 제2 투명전도성 필름(200b, 201b)의 여러 곳에 각각 전기를 인가할 수 있도록 전기단자 작업을 한다. 이 후, 제3 접합 필름(300c) 및 제2 접합 필름(300b)의 위에 제1 글라스(500a)와 제2 글라스(500b)를 각각 배치한 후, 라미네이션을 마치면 자외선 차단 필름(400)을 포함하는 스마트 글라스가 만들어 진다.
전기단자에 전압이 인가되면, 스마트 글라스는 전기적으로 온 상태가 되어 투명 상태가 된다. 반대로, 전기단자에 전압이 인가되지 않으면, 스마트 글라스는 전기적으로 오프 상태가 되어, 불투명 상태가 된다.
그리고 햇빛이 들어오는 반대방향(실내)에 위치한 글라스 즉, 제2 글라스(500b)의 제1 위치에 적외선 터치센서(601, 602)의 적외선 송신부(601)를 배치하고, 제1 위치와 반대쪽인 제2 위치에 적외선 터치센서(601, 602)의 적외선 수신부(602)를 배치한다. 적외선 송신부(601)와 적외선 수신부(602) 사이로 손가락이나 물체가 지나가면, 적외선 송신부(601)에서 나와 적외선 수신부(602)로 들어가는 적외선이 손가락이나 물체에 의해 차단된다. 그 결과, 적외선 터치센서(601, 602)는 터치를 감지할 수 있다.
적외선 터치센서(601, 602)에서 감지된 감지 결과는, 고분자분산액정 디스플레이 소자(100, 200a, 200b, 201a, 201b)의 온 상태(투명 상태)나 오프 상태(불투명 상태)를 제어하기 위한 제어신호를 생성하는데 사용될 수 있다. 또한, 적외선 터치센서(601, 602)는 패터닝된 영역마다 배치될 수 있으므로, 적외선 터치센서(601, 602)를 이용하면, 전자 블라인드를 부분적으로 투명 상태로 만들거나, 부분적으로 불투명 상태로 만들 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 고분자분산액정 디스플레이 소자(100, 200a, 200b, 201a, 201b)는 고분자분산액정 복합막(100)과, 고분자분산액정 복합막(100)의 양면에 각각 배치된 제1 투명전도성 필름(200a, 201a)과 제2 투명전도성 필름(200b, 201b)을 포함한다.
실시예에 따르면, 고분자분산액정 복합막(100)은 고분자 매트릭스(Matrix)에 액정이 마이크로 크기의 방울 형태(microdroplet)로 분산되어 있는 것으로, 고분자분산액정 복합막(100)의 두께는 예를 들어, 20㎛으로 제작될 수 있다.
제1 투명전도성 필름(200a, 201a)은 제1 베이스 필름(200a)과 제1 투명전도성 박막(201a)을 포함한다. 마찬가지로, 제2 투명전도성 필름(200b, 201b)는 제2 베이스 필름(200b)과 제2 투명전도성 박막(201b)을 포함한다.
실시예에 따르면, 제1 베이스 필름(200a)과 제2 베이스 필름(200b)으로는, 두께가 188㎛, 폭이 1,800mm, 길이가 500m인 PET 필름이 사용될 수 있다.
실시예에 따르면, PET 필름을 대신하여, 180~200um 이하의 두께를 가지는 COP 필름, COC 필름, PEN 필름, 또는 PES 필름이 사용될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, PET 필름, COP 필름, COC 필름, PEN 필름, 또는 PES 필름의 양면 중 적어도 하나의 면은 50㎛ 이하의 두께로 하드코팅될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 필름의 양면은 하드코팅되지 않을 수도 있다.
한편, 제1 투명전도성 박막(201a)과 제2 투명전도성 박막(201b)으로는 면저항이 150 Ohm/sq인 인듐-주석-산화물(ITO) 박막이 사용될 수 있다. ITO 박막은 ITO의 두께를 변화시켜서 다양한 면저항 값을 가지도록 할 수 있다.
다른 예로, 제1 투명 전도성 박막(201a)과 제2 투명전도성 박막(201b)으로는 ITO의 대체 물질로 고려되고 있는 아연-산화물(ZnO) 박막이 사용될 수도 있다. 실시예에 따르면, ZnO 박막에는 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 인듐(In) 및 붕소(B)로 이루어진 군에서 선택된 물질이 도핑될 수 있다. 이 때, 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 인듐(In) 또는 붕소(B)는 ZnO 박막의 전기적 특성의 향상을 위하여 2~15 중량%의 함량으로 도핑될 수 있다.
한편, 고분자분산액정 디스플레이 소자(100, 200a, 200b, 201a, 201b)의 일면에는 자외선 차단 필름(400)과 제1 글라스(500a)를 차례로 적층하고, 타면에는 제2 글라스(500b)를 적층한 후, 라미네이션을 하게 된다. 이 때, 라미네이션은 박스 형태의 오븐에서 실행된다. 구체적으로, 약 100℃의 분위기 온도에서, 10~20분의 시간 동안 실행될 수 있다.
제1 글라스(500a) 및 제2 글라스(500b)는 1~12mm의 두께를 가지는 소다라임유리, 저철분유리, 무알카리유리 또는 강화유리를 포함할 수 있다.
상기 소다라임유리, 저철분유리, 무알카리유리, 또는 강화유리에는 고굴절산화물과 저굴절산화물이 1회 이상 순차적으로 코팅될 수 있다. 예를 들면, 고굴절산화물과 저굴절산화물이 4회 이상 순차적으로 코딩될 수 있다. 이처럼 고굴절산화물과 저굴절산화물을 순차적으로 코팅하면, 고굴절산화물과 저굴절산화물을 코팅하지 않은 경우에 비하여, 빛의 반사율은 낮추고, 빛의 투과율은 높일 수 있다.
실시예에 따르면, 고굴절산화물은 Nb2O5, Ti2O3, Ta2O5 또는 ZrO2를 포함할 수 있지만, 반드시 이것으로 한정되는 것은 아니다.
실시예에 따르면, 저굴절산화물은 SiO2, MgF2, BaF2 또는 AlF3를 포함할 수 있지만, 반드시 이것으로 한정되는 것은 아니다.
실시예에 따르면, 제2 투명전도성 박막(201b)에는 블라인드 모양을 나타내기 위한 미세패턴이 형성된다. 상기 패턴은 적외선 레이저 에칭방법에 의해 형성될 수 있다. 구체적으로, 1,064nm 파장의 적외선 레이저(700)를 이용하여, 3.3W 전력크기와, 2,000mm/sec 이송속도로 제2 투명전도성 박막(201)을 에칭하면, 선폭이 30㎛ 이하인 미세패턴을 형성할 수 있다. 이처럼 패턴의 선폭이 30㎛ 이하인 경우, 사람의 눈에는 패턴이 보이지 않는다.
도 3a 내지 도 3f는 손가락의 위치에 따른 고분자분산액정 디스플레이 소자(100, 200a, 200b, 201a, 201b)의 상태를 도시한 도면이다.
구체적으로, 도 3a 내지 도 3c는 고분자분산액정 디스플레이 소자(100, 200a, 200b, 201a, 201b)가 오프 상태일 때, 적외선 터치센서(601, 602)에 의해 터치가 감지되는 경우, 고분자분산액정 디스플레이 소자(100, 200a, 200b, 201a, 201b)의 상태가 오프 상태에서 온 상태로 변하는 모습을 도시한 도면이다. 그리고 도 3d 내지 도 3f는 고분자분산액정 디스플레이 소자(100, 200a, 200b, 201a, 201b)가 온 상태일 때, 적외선 터치센서(601, 602)에 의해 터치가 감지되는 경우, 고분자분산액정 디스플레이 소자(100, 200a, 200b, 201a, 201b)의 상태가 온 상태에서 오프 상태로 변하는 모습을 도시한 도면이다.
도 3a는 고분자분산액정 디스플레이 소자(100, 200a, 200b, 201a, 201b)가 오프 상태이고, 손가락이 적외선 터치센서(601, 602)의 적외선 송신부(601)와 적외선 수신부(602) 사이를 상에서 하방향으로 지나기 전인 경우, 고분자분산액정 디스플레이 소자(100, 200a, 200b, 201a, 201b)의 상태를 도시한 도면이다. 도 3a를 참조하면, 고분자분산액정 디스플레이 소자(100, 200a, 200b, 201a, 201b)가 오프 상태 즉, 불투명한 상태인 것을 알 수 있다. 이는 적외선 터치센서(601, 602)에서 터치가 감지되지 않았음을 의미한다.
도 3b는 고분자분산액정 디스플레이 소자(100, 200a, 200b, 201a, 201b)가 오프 상태이고, 손가락이 적외선 터치센서(601, 602)의 적외선 송신부(601)와 적외선 수신부(602) 사이를 상에서 하방향으로 지나는 도중인 경우, 고분자분산액정 디스플레이 소자(100, 200a, 200b, 201a, 201b)의 상태를 도시한 도면이다. 도 3b를 참조하면, 고분자분산액정 디스플레이 소자(100, 200a, 200b, 201a, 201b)가 오프 상태 즉, 불투명한 상태인 것을 알 수 있다. 이는 적외선 터치센서(601, 602)에서 터치가 아직 감지되지 않았음을 의미한다.
도 3c는 고분자분산액정 디스플레이 소자(100, 200a, 200b, 201a, 201b)가 오프 상태이고, 손가락이 적외선 터치센서(601, 602)의 적외선 송신부(601)와 적외선 수신부(602) 사이를 상에서 하방향으로 완전히 지나온 경우, 고분자분산액정 디스플레이 소자(100, 200a, 200b, 201a, 201b)의 상태를 도시한 도면이다. 도 3c를 참조하면, 고분자분산액정 디스플레이 소자(100, 200a, 200b, 201a, 201b)가 온 상태 즉, 투명한 상태인 것을 알 수 있다. 이는 적외선 터치센서(601, 602)에서 터치가 감지되었음을 의미한다. 도 3c와 같이, 고분자분산액정 디스플레이 소자(100, 200a, 200b, 201a, 201b)의 온 상태는, 적외선 터치센서(601, 602)에 의해 또 다른 터치가 감지될 때까지 유지된다.
도 3d는 고분자분산액정 디스플레이 소자(100, 200a, 200b, 201a, 201b)가 온 상태이고, 손가락이 적외선 터치센서(601, 602)의 적외선 송신부(601)와 적외선 수신부(602) 사이를 하에서 상방향으로 지나기 전인 경우, 고분자분산액정 디스플레이 소자(100, 200a, 200b, 201a, 201b)의 상태를 도시한 도면이다. 도 3d를 참조하면, 고분자분산액정 디스플레이 소자(100, 200a, 200b, 201a, 201b)가 온 상태로, 투명한 상태인 것을 알 수 있다. 이는 적외선 터치센서(601, 602)에서 터치가 아직 감지되지 않았음을 의미한다.
도 3e는 고분자분산액정 디스플레이 소자(100, 200a, 200b, 201a, 201b)가 온 상태이고, 손가락이 적외선 터치센서(601, 602)의 적외선 송신부(601)와 적외선 수신부(602) 사이를 하에서 상방향으로 지나는 도중인 경우, 고분자분산액정 디스플레이 소자(100, 200a, 200b, 201a, 201b)의 상태를 도시한 도면이다. 도 3e를 참조하면, 고분자분산액정 디스플레이 소자(100, 200a, 200b, 201a, 201b)가 온 상태 즉, 투명한 상태인 것을 알 수 있다. 이는 적외선 터치센서(601, 602)에서 터치가 아직 감지되지 않았음을 의미한다.
도 3f는 고분자분산액정 디스플레이 소자(100, 200a, 200b, 201a, 201b)가 온 상태이고, 손가락이 적외선 터치센서(601, 602)의 적외선 송신부(601)와 적외선 수신부(602) 사이를 하에서 상방향으로 완전히 지나온 경우, 고분자분산액정 디스플레이 소자(100, 200a, 200b, 201a, 201b)의 상태를 도시한 도면이다. 도 3f를 참조하면, 고분자분산액정 디스플레이 소자(100, 200a, 200b, 201a, 201b)가 오프 상태 즉, 불투명한 상태인 것을 알 수 있다. 이는 적외선 터치센서(601, 602)에서 터치가 감지되었음을 의미한다.
도 3a 내지 도 3f에서 살펴본 바와 같이, 손가락이나 물체가 적외선 터치센서(601, 602)의 적외선 송신부(601)와 적외선 수신부(602) 사이를 지나게 되면, 적외선 송신부(601)에서 조사된 적외선이 손가락이나 물체에 의해 차단되어, 적외선 수신부(602)로 수신되는 적외선의 양의 감소되어, 터치가 감지된다. 그 결과, 고분자분산액정 디스플레이 소자(100, 200a, 200b, 201a, 201b)의 상태가 오프 상태에서 온 상태로 변하거나, 오프 상태에서 온상태로 변한다. 구체적으로, 고분자분산액정 디스플레이 소자(100, 200a, 200b, 201a, 201b)가 오프 상태일 때 터치가 감지되면, 온 상태로 변하도록 제어된다. 반대로, 고분자분산액정 디스플레이 소자(100, 200a, 200b, 201a, 201b)가 온 상태일 때 터치가 감지되면, 오프 상태로 변하도록 제어된다.
실시예에 따르면, 적외선 터치센서(601, 602)는 1.3-1.7V, 50mA 전원에서 950nm 파장의 적외선을 조사할 수 있다.
도 4는 적외선 레이저(700)로 제2 투명전도성 박막(201b)을 에칭하여 패턴을 만든 다음, 해당 패턴을 광학적으로 200배 확대시킨 도면이다.
도 4를 참고하면, 적외선 레이저(700)로 제2 투명전도성 박막(201b)을 에칭하여 만든 패턴의 선폭이 29㎛인 것을 알 수 있다. 이처럼 패턴의 선폭이 30㎛ 이하인 경우, 사람의 눈에는 해당 패턴이 보이지 않는다.
또한, 제2 투명전도성 박막(201b)에 패턴을 형성하면, 제2 투명전도성 박막(201b)는 패턴에 의해 다수의 분할 영역으로 분할되며, 각 분할 영역은 절연 상태가 된다. 따라서, 각 분할 영역의 온 상태 또는 오프 상태를 독립적으로 제어할 수 있게 된다.
도 5a는 수직 방향의 패턴이 형성된 스마트 글라스를 포함하는 전자 블라인드의 외형을 예시한 도면이다. 그리고, 도 5b는 수평 방향의 패턴이 형성된 스마트 글라스를 포함하는 전자 블라인드의 외형을 예시한 도면이다.
도 5a를 참조하면, 전자 블라인드의 스마트 글라스는 패턴에 의해 복수의 수직 분할 영역으로 분할된다. 그리고 각 분할 영역의 상단에는 적외선 터치센서(601, 602)의 적외선 송신부(601)가 배치되고, 각 분할 영역의 하단에는 적외선 터치센서(601, 602)의 적외선 수신부(602)가 배치된다. 도면에 도시되지는 않았지만, 각 분할 영역의 하단에 적외선 송신부(601)가 배치되고, 각 분할 영역의 상단에 적외선 수신부(602)가 배치될 수도 있다. 이처럼 각 분할 영역별로 적외선 터치센서(601, 602)를 배치하면, 도 6a에 도시된 바와 같이, 각 분할 영역 별로 온 상태 또는 오프 상태를 제어할 수 있다. 도 6a에서 도면부호 '800'은 전기적으로 온 상태 즉, 투명한 상태인 분할 영역을 나타내고, 도면부호 '900'은 전기적으로 오프 상태 즉, 불투명한 상태인 분할 영역을 나타낸다.
도 5b를 참조하면, 전자 블라인드의 스마트 글라스는 패턴에 의해 복수의 수평 분할 영역으로 분할된다. 그리고 각 분할 영역의 우측에는 적외선 터치센서(601, 602)의 적외선 송신부(601)가 배치되고, 각 분할 영역의 좌측에는 적외선 터치센서(601, 602)의 적외선 수신부(602)가 배치된다. 도면에 도시되지는 않았지만, 각 분할 영역의 좌측에 적외선 송신부(601)가 배치되고, 각 분할 영역의 우측에 적외선 수신부(602)가 배치될 수도 있다. 이처럼 각 분할 영역별로 적외선 터치센서(601, 602)를 배치하면, 도 6b에 도시된 바와 같이, 각 분할 영역 별로 온 상태 또는 오프 상태를 제어할 수 있다. 도 6b에서 도면부호 '800'은 전기적으로 온 상태 즉, 투명한 상태인 분할 영역을 나타내고, 도면부호 '900'은 전기적으로 오프 상태 즉, 불투명한 상태인 분할 영역을 나타낸다.
이상으로, 스마트 글라스의 각 분할 영역에 배치된 적외선 터치센서(601, 602)의 감지 결과에 기초하여 제어신호를 생성하고, 생성된 제어신호에 기초하여 각 분할 영역의 온/오프 상태를 제어하는 전자 블라인드를 설명하였다. 이를 위해 전자 블라인드는 적외선 터치센서(601, 602)의 감지 결과에 기초하여 제어신호를 생성하기 위한 제어부(도시되지 않음)를 포함할 수 있다.
한편, 다른 실시예에 따르면, 각 분할 영역의 온/오프 상태를 제어하기 위한 제어신호는 무선 통신 방식에 따라 외부 기기로부터 수신될 수도 있다. 여기서, 외부 기기는 휴대전화 및 테블릿 등의 단말기를 포함할 수 있다. 또한, 무선 통신 방식으로는 RFID (Radio-Frequency Identification), 근거리무선통신(Near Field Communication, NFC), 무선 유에스비(Wireless USB), 울트라와이드밴드(Ultra Wide Band, UWB), 와이파이(WiFi), 블루투스(Bluetooth), 지그비(ZIGBEE), 및 적외선 통신(Infrared Data Association, IrDA)을 예로 들 수 있다. 이 경우, 전자 블라인드는 무선 통신 방식에 따라 외부 기기로부터 제어신호를 수신하고, 제어 결과를 외부 기기로 전송하는 통신부(도시되지 않음)를 더 포함할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전자 블라인드의 온 상태에서의 광학적 특성과 오프 상태에서의 광학적 특성을 나타낸 표이다.
도 7을 참조하면, 온 상태일 때, 자외선 파장 영역에서는 광투과율이 1.0%이고, 가시광선 파장 영역에서는 광투과율이 73.3%이며, 적외선 파장 영역에서는 광투과율이 83.0%인 것을 알 수 있다. 즉, 가시광선 파장 영역과, 적외선 파장 영역에서는 투명한 상태로 되는 것을 알 수 있다. 이에 비하여, 오프 상태일 때, 자외선 파장 영역에서는 광투과율이 0%이고, 가시광선 파장 영역에서는 광투과율이 21.8%이며, 적외선 파장 영역에서는 광투과율이 31.6% 인 것을 알 수 있다. 즉, 모든 파장 영역에서 불투명한 상태임을 알 수 있다.
이상과 같이 예시된 도면을 참조로 하여, 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 고분자분산액정 복합막
200a: 제1 베이스 필름
200b: 제2 베이스 필름
201a: 제1 투명전도성 박막
201: 에칭 전의 제2 투명전도성 박막
201b: 에칭 후의 제2 투명전도성 박막
300a: 제1 접합 필름
300b: 제2 접합 필름
300c: 제3 접합 필름
400: 자외선 차단 필름
500a: 제1 글라스
500b: 제2 글라스
601: 적외선 터치센서의 적외선 송신부
602: 적외선 터치센서의 적외선 수신부
700: 적외선 레이저
800: 온 상태(투명한 상태)의 분할 영역
900: 오프 상태(불투명한 상태)의 분할 영역

Claims (15)

  1. 제1 투명전도성 필름, 고분자분산액정 복합막, 블라인드 모양을 나타내기 위한 미세패턴이 패터닝된 제2 투명전도성 필름을 차례로 적층한 후, 자외선으로 경화처리하여 고분자분산액정 디스플레이 소자를 만드는 단계;
    상기 제1 투명전도성 필름 위에 제1 접합 필름을 적층하고, 상기 제2 투명전도성 필름 위에 제2 접합 필름을 적층하는 단계;
    상기 제1 접합 필름 위에 자외선 차단 필름과 제3 접합 필름을 차례로 적층하는 단계;
    상기 제3 접합 필름 위에 제1 글라스를 적층하고, 상기 제2 접합 필름 위에 제2 글라스를 적층한 후, 라미네이션을 하는 단계; 및
    상기 제2 글라스의 제1 위치와, 상기 제1 위치의 반대쪽인 제2 위치에 적외선 터치센서의 적외선 송신부와 적외선 수신부를 각각 배치하는 단계;
    를 포함하는, 전자 블라인드의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 글라스 및 상기 제2 글라스 중 적어도 하나는
    소다라임유리, 저철분유리, 무알카리유리, 또는 강화유리를 포함하는, 전자 블라인드의 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 소다라임유리, 상기 저철분유리, 상기 무알카리유리, 또는 상기 강화유리는
    고굴절산화물과 저굴절산화물이 1회 이상 순차적으로 코팅되는, 전자 블라인드의 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 고굴절산화물은
    Nb2O5, Ti2O3, Ta2O5, 또는 ZrO2를 포함하는, 전자 블라인드의 제조 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 저굴절산화물은
    SiO2, MgF2, BaF2, 또는 AlF3를 포함하는, 전자 블라인드의 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 투명전도성 필름 및 상기 제2 투명전도성 필름의 투명전도성 박막 중 적어도 하나의 투명전도성 박막에 포함된 전도성 산화물은 인듐-주석-산화물(ITO) 또는 아연-산화물(ZnO)을 포함하되,
    상기 아연-산화물(ZnO)에는 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 인듐(In) 및 붕소(B)로 이루어진 군에서 선택된 물질이 도핑되는, 전자 블라인드의 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 투명전도성 필름 및 상기 제2 투명전도성 필름 중 적어도 하나의 베이스 필름은 180~200㎛ 이하의 두께를 가지는 PET 필름, COP 필름, COC 필름, PEN 필름, 또는 PES 필름을 포함하는, 전자 블라인드의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 베이스 필름의 양면 중 적어도 하나의 면은 50㎛ 이하의 두께로 하드코팅되는, 전자 블라인드의 제조 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 글라스 및 상기 제2 글라스 중 적어도 하나는
    1mm 이상의 두께를 가지는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 판, 폴리카보네이트(Polycarbonate) 판, PMMA/Polycarbonate 2중 합지판, PMMA/Polycarbonate/PMMA 3중 합지판, 및 Polycarbonate/PMMA/Polycarbonate 3중 합지판 중 하나로 대체되는, 전자 블라인드의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 판 또는 상기 합지판의 양면 중 적어도 하나의 면은 50㎛ 이하의 두께로 하드코팅되는, 전자 블라인드의 제조 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 미세패턴의 선폭은 30㎛ 이하이고,
    상기 미세패턴은 적외선(IR) 레이저 에칭방법에 의해 형성되는, 전자 블라인드의 제조 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제2 투명전도성 필름은 상기 미세패턴에 의해 복수의 분할 영역으로 분할되고,
    상기 적외선 터치센서는 상기 복수의 분할 영역마다 배치되며,
    상기 고분자분산액정 디스플레이 소자의 전기적인 온 상태 또는 오프 상태는 제어신호에 기초하여 상기 복수의 분할 영역 별로 제어되는, 전자 블라인드의 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제어신호는
    상기 적외선 터치센서에 의해 터치가 감지된 경우에 생성되는, 전자 블라인드의 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 고분자분산액정 디스플레이 소자가 온 상태일 때, 상기 적외선 터치센서에 의해 터치가 감지된 경우, 상기 고분자분산액정 디스플레이 소자는 상기 제어신호에 의해 오프 상태로 변하고,
    상기 고분자분산액정 디스플레이 소자가 온 상태일 때, 상기 적외선 터치센서에 의해 터치가 감지된 경우, 상기 고분자분산액정 디스플레이 소자는 상기 제어신호에 의해 오프 상태로 변하는, 전자 블라인드의 제조 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 제어신호는
    무선 통신 방식에 따라 외부 기기로부터 수신되는, 전자 블라인드의 제조 방법.
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