KR101749260B1 - Stacking structure for smart glass - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자외선 영역과 적외선 영역의 광투과를 제거 또는 최소화할 수 있는 스마트 글라스용 적층 구조체에 관한 것으로서, 광 스위치로 사용되는 고분자 분산형 액정(PDLC)층; 자외선에 의한 상기 고분자 분산형 액정층의 손상을 감소시키기 위하여 상기 고분자 분산형 액정층으로 광이 입사되는 면 상에 배치되어 자외선의 적어도 일부를 차단하는 아연산질화물(ZnON)을 포함하는 자외선 필터층; 및 적외선의 투과를 감소시키기 위하여 상기 고분자 분산형 액정층의 적어도 어느 한 면 상에 배치되되, 갈륨도핑 아연산화물(Ga-doped ZnO)을 포함하는 적외선 필터층;을 구비하는 스마트 글라스용 적층 구조체를 제공한다. The present invention relates to a laminated structure for a smart glass capable of eliminating or minimizing light transmission in an ultraviolet region and an infrared region, including a polymer dispersed liquid crystal (PDLC) layer used as an optical switch; An ultraviolet filter layer disposed on a surface of the polymer dispersed liquid crystal layer on which light is incident to reduce at least a part of ultraviolet rays to reduce damage to the polymer dispersed liquid crystal layer by ultraviolet rays; And an infrared filter layer disposed on at least one side of the polymer dispersed liquid crystal layer to reduce transmission of infrared rays, the infrared filter layer including gallium-doped ZnO. do.

Description

스마트 글라스용 적층 구조체{Stacking structure for smart glass}[0001] Stacking structure for smart glass [0002]

본 발명은 적층 구조체에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 스마트 글라스용 적층 구조체에 관한 것이다.The present invention relates to a laminated structure, and more particularly, to a laminated structure for a smart glass.

스마트 윈도우(smart window)는 태양광의 투과율을 자유롭게 조절할 수 있도록 제작된 윈도우를 말하는 것으로, 전자 커튼, 투과도 가변 유리, 조광 유리 등으로도 불린다. 종래에는 유리를 통해 실내로 유입되는 태양광의 투과율을 조절하기 위해, 유리 조성에 착색 산화물을 첨가하여 착색 유리를 만들거나, 유리 표면에 특정 투과율을 가지는 필름지를 부착하는 방식 등이 사용되어 왔다. A smart window is a window that is designed to freely control the transmittance of sunlight. It is also called an electronic curtain, a variable-transmittance glass, or a dimmer glass. Conventionally, in order to control the transmittance of sunlight flowing into a room through glass, a method of adding a colored oxide to a glass composition to form colored glass or attaching a film having a specific transmittance to a glass surface has been used.

그러나 이러한 종래 방법들은 태양광에 대한 능동적인 조절 기능이 없고, 단지 일정한 광 파장 영역에 한해 선택적으로 차폐 또는 투과를 수행하는 수동적인 방식이었다. 스마트 윈도우는 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 광 투과율과 색상 등을 인위적으로 조절할 수 있는 능동형 제품으로, 현재 유리 분야의 차세대 제품 중 하나로 인식되고 있다.However, these conventional methods are passive methods that do not have an active control function for sunlight and selectively shield or transmit only in a certain light wavelength range. Smart window is an active type product that can artificially control light transmittance and color, and is recognized as one of the next generation products in the glass field in order to solve such a conventional problem.

관련 선행기술로는 대한민국 공개공보 2012-0045543호(2012.05.09. 공개, 발명의 명칭 : 스마트 윈도우 장치)가 있다. A related prior art is Korean Patent Laid-Open Publication No. 2012-0045543 (published May 30, 2012, entitled Smart Window Device).

본 발명은 자외선 영역과 적외선 영역의 광투과를 제거 또는 최소화할 수 있는 스마트 글라스용 적층 구조체를 제공하는데 그 목적이 있다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.An object of the present invention is to provide a laminated structure for a smart glass capable of eliminating or minimizing light transmission in an ultraviolet region and an infrared region. However, these problems are exemplary and do not limit the scope of the present invention.

본 발명의 일 관점에 의한 스마트 글라스용 적층 구조체가 제공된다. 상기 스마트 글라스용 적층 구조체는 광 스위치로 사용되는 고분자 분산형 액정(PDLC)층; 자외선에 의한 상기 고분자 분산형 액정층의 손상을 감소시키기 위하여 상기 고분자 분산형 액정층으로 광이 입사되는 면 상에 배치되어 자외선의 적어도 일부를 차단하는 아연산질화물(ZnON)을 포함하는 자외선 필터층; 및 적외선의 투과를 감소시키기 위하여 상기 고분자 분산형 액정층의 적어도 어느 한 면 상에 배치되되, 갈륨도핑 아연산화물(Ga-doped ZnO)을 포함하는 적외선 필터층;을 구비한다. A laminated structure for a smart glass according to one aspect of the present invention is provided. The laminated structure for a smart glass includes a polymer dispersed liquid crystal (PDLC) layer used as an optical switch; An ultraviolet filter layer disposed on a surface of the polymer dispersed liquid crystal layer on which light is incident to reduce at least a part of ultraviolet rays to reduce damage to the polymer dispersed liquid crystal layer by ultraviolet rays; And an infrared filter layer disposed on at least one side of the polymer dispersed liquid crystal layer to reduce transmission of infrared rays, the infrared filter layer including gallium-doped ZnO.

상기 스마트 글라스용 적층 구조체는, 상기 고분자 분산형 액정층의 입사면 상에 배치되는 상부 전극; 및 상기 고분자 분산형 액정층의 투과면 상에 배치되는 하부 전극;을 구비하되, 상기 상부 전극은 상기 자외선 필터층 및 상기 적외선 필터층이 적층되어 구성되며, 상기 하부 전극은 상기 적외선 필터층으로 구성될 수 있다. Wherein the laminated structure for smart glass comprises: an upper electrode disposed on an incident surface of the polymer dispersed liquid crystal layer; And a lower electrode disposed on the transmission surface of the polymer dispersed liquid crystal layer, wherein the upper electrode is formed by stacking the ultraviolet filter layer and the infrared filter layer, and the lower electrode comprises the infrared filter layer .

상기 스마트 글라스용 적층 구조체는, 상기 고분자 분산형 액정층의 입사면 상에 배치되는 상부 전극; 및 상기 고분자 분산형 액정층의 투과면 상에 배치되는 하부 전극;을 구비하되, 상기 상부 전극은 상기 자외선 필터층으로 구성되며, 상기 하부 전극은 상기 적외선 필터층으로 구성될 수 있다. Wherein the laminated structure for smart glass comprises: an upper electrode disposed on an incident surface of the polymer dispersed liquid crystal layer; And a lower electrode disposed on the transmission surface of the polymer dispersed liquid crystal layer, wherein the upper electrode comprises the ultraviolet filter layer, and the lower electrode comprises the infrared filter layer.

상기 스마트 글라스용 적층 구조체는, 상기 고분자 분산형 액정층의 입사면 상에 배치되는 상부 전극; 및 상기 고분자 분산형 액정층의 투과면 상에 배치되는 하부 전극;을 구비하되, 상기 상부 전극은 상기 자외선 필터층 및 상기 적외선 필터층이 적층되어 구성되며, 상기 하부 전극은 상기 자외선 필터층 및 상기 적외선 필터층이 적층되어 구성될 수 있다. Wherein the laminated structure for smart glass comprises: an upper electrode disposed on an incident surface of the polymer dispersed liquid crystal layer; And a lower electrode disposed on the transmission surface of the polymer dispersed liquid crystal layer, wherein the upper electrode is formed by stacking the ultraviolet filter layer and the infrared filter layer, and the lower electrode is formed by stacking the ultraviolet filter layer and the infrared filter layer May be stacked.

상기 스마트 글라스용 적층 구조체는, 상기 고분자 분산형 액정층의 입사면 상에 배치되는 상부 전극; 및 상기 고분자 분산형 액정층의 투과면 상에 배치되는 하부 전극;을 구비하되, 상기 상부 전극은 상기 자외선 필터층 및 상기 적외선 필터층이 적층되어 구성되며, 상기 하부 전극은 ITO층 및 AZO층으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. Wherein the laminated structure for smart glass comprises: an upper electrode disposed on an incident surface of the polymer dispersed liquid crystal layer; And a lower electrode disposed on the transmission surface of the polymer dispersed liquid crystal layer, wherein the upper electrode is formed by stacking the ultraviolet filter layer and the infrared filter layer, and the lower electrode comprises an ITO layer and an AZO layer And the like.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 자외선 영역과 적외선 영역의 광투과를 제거 또는 최소화할 수 있는 스마트 글라스용 적층 구조체를 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.According to some embodiments of the present invention as described above, it is possible to realize a laminated structure for a smart glass which can eliminate or minimize light transmission in an ultraviolet region and an infrared region. Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.

도 1 내지 도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 스마트 글라스용 적층 구조체를 도해하는 단면도들이다. 1 to 4 are sectional views illustrating a laminated structure for a smart glass according to various embodiments of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.The embodiments of the present invention are described in order to more fully explain the present invention to those skilled in the art, and the following embodiments may be modified into various other forms, It is not limited to the embodiment. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be more thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. In the drawings, the thickness and size of each layer are exaggerated for convenience and clarity of explanation.

명세서 전체에 걸쳐서, 막, 영역 또는 기판과 같은 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "상에", "연결되어", "적층되어" 또는 "커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 상기 하나의 구성요소가 직접적으로 다른 구성요소 "상에", "연결되어", "적층되어" 또는 "커플링되어" 접합하거나, 그 사이에 개재되는 또 다른 구성요소들이 존재할 수 있다고 해석될 수 있다. 반면에, 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "직접적으로 상에", "직접 연결되어", 또는 "직접 커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 그 사이에 개재되는 다른 구성요소들이 존재하지 않는다고 해석된다. 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.It is to be understood that throughout the specification, when an element such as a film, region or substrate is referred to as being "on", "connected to", "laminated" or "coupled to" another element, It is to be understood that elements may be directly "on", "connected", "laminated" or "coupled" to another element, or there may be other elements intervening therebetween. On the other hand, when one element is referred to as being "directly on", "directly connected", or "directly coupled" to another element, it is interpreted that there are no other components intervening therebetween do. Like numbers refer to like elements. As used herein, the term "and / or" includes any and all combinations of one or more of the listed items.

본 명세서에서 제 1, 제 2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제 1 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제 2 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.Although the terms first, second, etc. are used herein to describe various elements, components, regions, layers and / or portions, these members, components, regions, layers and / It is obvious that no. These terms are only used to distinguish one member, component, region, layer or section from another region, layer or section. Thus, a first member, component, region, layer or section described below may refer to a second member, component, region, layer or section without departing from the teachings of the present invention.

또한, "상의" 또는 "위의" 및 "하의" 또는 "아래의"와 같은 상대적인 용어들은 도면들에서 도해되는 것처럼 다른 요소들에 대한 어떤 요소들의 관계를 기술하기 위해 여기에서 사용될 수 있다. 상대적 용어들은 도면들에서 묘사되는 방향에 추가하여 소자의 다른 방향들을 포함하는 것을 의도한다고 이해될 수 있다. 예를 들어, 도면들에서 소자가 뒤집어 진다면(turned over), 다른 요소들의 상부의 면 상에 존재하는 것으로 묘사되는 요소들은 상기 다른 요소들의 하부의 면 상에 방향을 가지게 된다. 그러므로, 예로써 든 "상의"라는 용어는, 도면의 특정한 방향에 의존하여 "하의" 및 "상의" 방향 모두를 포함할 수 있다. 소자가 다른 방향으로 향한다면(다른 방향에 대하여 90도 회전), 본 명세서에 사용되는 상대적인 설명들은 이에 따라 해석될 수 있다.Also, relative terms such as "top" or "above" and "under" or "below" can be used herein to describe the relationship of certain elements to other elements as illustrated in the Figures. Relative terms are intended to include different orientations of the device in addition to those depicted in the Figures. For example, in the figures the elements are turned over so that the elements depicted as being on the top surface of the other elements are oriented on the bottom surface of the other elements. Thus, the example "top" may include both "under" and "top" directions depending on the particular orientation of the figure. If the elements are oriented in different directions (rotated 90 degrees with respect to the other direction), the relative descriptions used herein can be interpreted accordingly.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. As used herein, the singular forms "a," "an," and "the" include singular forms unless the context clearly dictates otherwise. Also, " comprise "and / or" comprising "when used herein should be interpreted as specifying the presence of stated shapes, numbers, steps, operations, elements, elements, and / And does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, operations, elements, elements, and / or groups.

이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings schematically showing ideal embodiments of the present invention. In the figures, for example, variations in the shape shown may be expected, depending on manufacturing techniques and / or tolerances. Accordingly, the embodiments of the present invention should not be construed as limited to the particular shapes of the regions shown herein, but should include, for example, changes in shape resulting from manufacturing.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 글라스용 적층 구조체를 도해하는 단면도이다. 1 is a cross-sectional view illustrating a laminated structure for a smart glass according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 글라스용 적층 구조체(100)는 광 스위치로 사용되는 고분자 분산형 액정층(32); 자외선에 의한 고분자 분산형 액정층(32)의 손상을 감소시키기 위하여 고분자 분산형 액정층(32)으로 광이 입사되는 면 상에 배치되어 자외선의 적어도 일부를 차단하는 아연산질화물(ZnON)을 포함하는 자외선 필터층(26); 및 적외선의 투과를 감소시키기 위하여 고분자 분산형 액정층(32)의 적어도 어느 한 면 상에 배치되되, 갈륨도핑 아연산화물(Ga-doped ZnO)을 포함하는 적외선 필터층(22, 24);을 구비한다. 도면에 도시된 기판(12, 14)은 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트), PEN(폴리에틸렌 2,6-나프탈레이트) 과 같은 폴리머 계열의 물질을 포함하는 기판이거나 유리(glass) 계열의 물질을 포함하는 기판일 수 있다. Referring to FIG. 1, a laminated structure 100 for a smart glass according to an embodiment of the present invention includes a polymer dispersed liquid crystal layer 32 used as an optical switch; (ZnON) disposed on the surface of the polymer dispersed liquid crystal layer 32 on which light is incident to block at least a part of ultraviolet rays to reduce damage to the polymer dispersed liquid crystal layer 32 by ultraviolet rays An ultraviolet filter layer 26; And an infrared filter layer (22, 24) disposed on at least one side of the polymer dispersed liquid crystal layer (32) to reduce transmission of infrared rays, the infrared filter layer including Ga-doped ZnO . The substrates 12 and 14 shown in the figures may be substrates comprising polymeric materials such as PET (polyethylene terephthalate), PEN (polyethylene 2,6-naphthalate), or glass substrates, Lt; / RTI >

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 글라스용 적층 구조체(100)는 고분자 분산형 액정층(32)의 입사면(32a) 상에 배치되는 상부 전극; 및 고분자 분산형 액정층(32)의 투과면(32b) 상에 배치되는 하부 전극;을 구비하되, 상기 상부 전극은 자외선 필터층(26) 및 적외선 필터층(24)이 적층되어 구성되며, 상기 하부 전극은 적외선 필터층(22)으로 구성될 수 있다. Specifically, the laminated structure 100 for a smart glass according to an embodiment of the present invention includes an upper electrode disposed on an incident surface 32a of a polymer dispersed liquid crystal layer 32; And a lower electrode disposed on the transmissive surface 32b of the polymer dispersed liquid crystal layer 32. The upper electrode is formed by stacking an ultraviolet filter layer 26 and an infrared filter layer 24, An infrared filter layer 22 may be used.

고분자 분산형 액정층(32)은 서로 나란하게 배치되는 입사면(32a)과 투과면(32b)을 구비하되, 광(light)이 진행하는 방향(도면에서 화살표 방향)으로 입사면(32a)이 먼저 배치되고 투과면(32b)이 나중에 배치된다. The polymer dispersed liquid crystal layer 32 has an incident surface 32a and a transmissive surface 32b arranged in parallel to each other and has an incident surface 32a in a direction in which light travels And the transmitting surface 32b is disposed later.

한편, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 상부 전극을 구성하는 적외선 필터층(24)이 고분자 분산형 액정층(32)의 입사면(32a)과 직접 맞닿고 자외선 필터층(26)은 적외선 필터층(24) 상에 적층되는 구성으로 배치될 수 있으나, 본 발명의 변형된 실시예에 의하면, 상기 상부 전극을 구성하는 자외선 필터층(26)이 고분자 분산형 액정층(32)의 입사면(32a)과 직접 맞닿고 적외선 필터층(24)이 자외선 필터층(26) 상에 적층되는 구성으로 배치될 수도 있다. According to an embodiment of the present invention, the infrared filter layer 24 constituting the upper electrode is in direct contact with the incident surface 32a of the polymer dispersed liquid crystal layer 32 and the ultraviolet filter layer 26 is formed of an infrared filter layer According to a modified embodiment of the present invention, the ultraviolet filter layer 26 constituting the upper electrode may be disposed on the incident surface 32a of the polymer dispersed liquid crystal layer 32 and the incident surface 32a of the polymer dispersed liquid crystal layer 32, And the infrared filter layer 24 may be disposed on the ultraviolet filter layer 26 in direct contact with each other.

고분자 분산형 액정(Polymer dispersed liquid crystal, PDLC)를 광 스위치로 사용하는 스마트 글라스에서 고분자 분산형 액정층에 전압을 인가하기 위해 설치되어 있는 전/후면 전극은 ITO 혹은 AZO 투명전극 소재로 구성될 수 있다. 고가의 ITO 소재를 투명전극으로 사용하는 이유는, 투과율을 극대화하기 위하여 얇은 층의 투명전극을 사용해야 할 뿐만 아니라, 전극 횡방향의 전압강하 손실을 최소화하기 위하여 낮은 면저항을 가져야 하기 때문이다. ITO 혹은 AZO 박막은 통상 3.2eV 정도의 높은 밴드갭에너지로 인해 가시광선을 포함하여 그 이상의 파장 영역에서 높은 투과율을 가질 뿐만 아니라, 380nm 이하의 파장을 가진 자외선 또한 통과시킨다. In the smart glass using a polymer dispersed liquid crystal (PDLC) as an optical switch, the front / rear electrodes provided for applying voltage to the polymer dispersed liquid crystal layer may be composed of ITO or AZO transparent electrode material have. The reason why the expensive ITO material is used as a transparent electrode is that a thin layer of transparent electrode is required not only to maximize transmittance but also to have a low sheet resistance in order to minimize the voltage drop loss in the transverse direction of the electrode. The ITO or AZO thin film not only has a high transmittance in a wavelength region including visible light due to a high band gap energy of about 3.2 eV but also passes ultraviolet rays having a wavelength of 380 nm or less.

이러한 자외선은 고분자 분산형 액정층을 구성하는 액정 뿐만 아니라 고분자 물질을 열화시켜 종국에는 고분자 분산형 액정층이 더 이상 광 스위칭 기능을 할 수 없게 만드는 문제점의 원인이 될 수 있다. Such ultraviolet rays deteriorate not only the liquid crystal constituting the polymer dispersed liquid crystal layer but also the polymer substance, which ultimately causes the problem that the polymer dispersed liquid crystal layer can no longer function as a light switching function.

또 다른 문제점 중의 하나는, 스마트 글라스가 투과 상태일 때, 가시광선과 함께 적외선이 실내로 유입되므로, 실내 온도를 높인다는 것이다. 이는 스마트 글라스가 냉난방 에너지를 절감할 수 있다는 장점을 약화시키는 요인으로서 작용하며, 적외선 투과가 가능한 물질 조합으로 구성되므로 현재로서는 피할 수 없다.Another problem is that when the smart glass is in the transmissive state, the infrared rays are introduced into the room along with the visible light, so that the room temperature is raised. This can be inevitable because smart glass acts as a factor that weakens the advantage of saving cooling and heating energy and is composed of a combination of materials that can transmit infrared rays.

ITO 혹은 AZO의 자외선 및 적외선 영역 광투과를 제거 혹은 최소화 해야하며, 그 방법으로 이들 전극물질보다 1) 밴드갭이 더 작은 물질을 채택 혹은 추가하고, 2) 적외선 영역의 장파장 투과율이 낮은 물질을 채택하는 것이 바람직하다. 자외선 및 적외선 투과율이 낮은 물질을 동시에 사용하여 밴드패스(bandpass) 기능을 할 수 있는 투명전극 구조를 채택함으로써, 상술한 두 가지 문제를 모두 해결할 수 있다. It is necessary to remove or minimize the ultraviolet and infrared light transmissivity of ITO or AZO and to adopt or add materials with 1) a smaller bandgap than these electrode materials, and 2) adopt materials with lower long wavelength transmittance in the infrared region . The above-described two problems can be solved by adopting a transparent electrode structure capable of performing a bandpass function by simultaneously using a substance having a low ultraviolet ray and an infrared ray transmittance.

본 발명의 기술적 사상에 따르면, 400nm 이하의 자외선을 컷오프(cut-off)할 수 있는 물질로서 아연산질화물(ZnON)을 사용하고, 800nm 이상의 적외선 투과율이 낮은 갈륨도핑 아연산화물(Ga-doped ZnO; GZO)를 사용하는 구성을 채용함으로써 이러한 문제점들을 해결하는 것이다. According to the technical idea of the present invention, GaN doped ZnO having a low infrared transmittance of 800 nm or more is used as a material capable of cut-off ultraviolet rays of 400 nm or less. GZO) is used to solve these problems.

도 1과 같이, 자외선 흡수 물질과 적외선 흡수 물질을 순차적으로 가지는 상부전극을 상부 유리에 배치하면, 입사된 태양광 중 가시광선 영역만 통과하여, 고분자 분산형 액정 구성물질에 대한 자외선 손상이 제거되거나 혹은 최소화될 수 있으므로 고분자 분산형 액정층을 채택한 스마트 글라스의 제품수명을 증가시킨다. 또한, 적외선이 실내로 유입되는 것을 막아주므로, 여름철 실내 냉방에너지 절감 효과를 기대할 수 있다. 이러한 냉방에너지 절감효과는 하부전극에 설치된 적외선 흡수 물질에 의해 배가될 수 있다. As shown in FIG. 1, when the upper electrode having the ultraviolet absorbing material and the infrared absorbing material sequentially disposed on the upper glass is irradiated through the visible ray region of the incident sunlight to remove the ultraviolet ray damage to the polymer dispersed liquid crystal constituent material Or may be minimized, thereby increasing the product life of the smart glass adopting the polymer dispersed liquid crystal layer. In addition, since the inflow of infrared rays into the room is prevented, it is possible to expect an indoor cooling energy saving effect in summer. This cooling energy saving effect can be multiplied by the infrared absorbing material installed on the lower electrode.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스마트 글라스용 적층 구조체를 도해하는 단면도이다. 2 is a cross-sectional view illustrating a laminated structure for a smart glass according to another embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 스마트 글라스용 적층 구조체(100)는 광 스위치로 사용되는 고분자 분산형 액정층(32); 자외선에 의한 고분자 분산형 액정층(32)의 손상을 감소시키기 위하여 고분자 분산형 액정층(32)으로 광이 입사되는 면 상에 배치되어 자외선의 적어도 일부를 차단하는 아연산질화물(ZnON)을 포함하는 자외선 필터층(26); 및 적외선의 투과를 감소시키기 위하여 고분자 분산형 액정층(32)의 적어도 어느 한 면 상에 배치되되, 갈륨도핑 아연산화물(Ga-doped ZnO)을 포함하는 적외선 필터층(22);을 구비한다. 도면에 도시된 기판(12, 14)은 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트), PEN(폴리에틸렌 2,6-나프탈레이트) 과 같은 폴리머 계열의 물질을 포함하는 기판이거나 유리(glass) 계열의 물질을 포함하는 기판일 수 있다. Referring to FIG. 2, the laminated structure 100 for a smart glass according to another embodiment of the present invention includes a polymer dispersed liquid crystal layer 32 used as an optical switch; (ZnON) disposed on the surface of the polymer dispersed liquid crystal layer 32 on which light is incident to block at least a part of ultraviolet rays to reduce damage to the polymer dispersed liquid crystal layer 32 by ultraviolet rays An ultraviolet filter layer 26; And an infrared filter layer 22 disposed on at least one side of the polymer dispersed liquid crystal layer 32 to reduce transmission of infrared rays and including Ga-doped ZnO. The substrates 12 and 14 shown in the figures may be substrates comprising polymeric materials such as PET (polyethylene terephthalate), PEN (polyethylene 2,6-naphthalate), or glass substrates, Lt; / RTI >

구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 스마트 글라스용 적층 구조체(100)는 고분자 분산형 액정층(32)의 입사면(32a) 상에 배치되는 상부 전극; 및 고분자 분산형 액정층(32)의 투과면(32b) 상에 배치되는 하부 전극;을 구비하되, 상기 상부 전극은 자외선 필터층(26)으로 구성되며, 상기 하부 전극은 적외선 필터층(22)으로 구성될 수 있다. Specifically, a laminated structure 100 for a smart glass according to an embodiment of the present invention includes an upper electrode disposed on an incident surface 32a of a polymer dispersed liquid crystal layer 32; And a lower electrode disposed on the transmissive surface 32b of the polymer dispersed liquid crystal layer 32. The upper electrode is composed of an ultraviolet filter layer 26 and the lower electrode is composed of an infrared filter layer 22 .

즉, 도 1과 달리, 적외선 필터층(22)은 고분자 분산형 액정층(32)의 입사면(32a) 상에는 배치되지 않고 고분자 분산형 액정층(32)의 투과면(32b) 상에만 배치될 수 있다. 적외선 필터층(22)의 두께만 조절함으로써 도 1의 구성과 동일한 적외선 필터링 효과를 기대할 수 있다. 이에 따르면, 공정 단순화를 확보하면서도 동일한 효과를 구현할 수 있다. 1, the infrared filter layer 22 may not be disposed on the incident surface 32a of the polymer dispersed liquid crystal layer 32 but may be disposed only on the transmissive surface 32b of the polymer dispersed liquid crystal layer 32 have. By controlling only the thickness of the infrared filter layer 22, the same infrared filtering effect as the configuration of FIG. 1 can be expected. According to this, the same effect can be realized while ensuring process simplification.

400nm 이하의 자외선을 컷오프(cut-off)할 수 있는 물질로서 아연산질화물(ZnON)을 사용하고, 800nm 이상의 적외선 투과율이 낮은 갈륨도핑 아연산화물(Ga-doped ZnO; GZO)를 사용하는 구성을 채용함으로써 구현되는 효과에 대해서는 도 1에서 이미 설명하였으므로 여기에서는 생략한다. GaN-doped ZnO (GZO) with a low infrared transmittance of 800 nm or more is used, and ZnO is used as a material capable of cutting off ultraviolet rays of 400 nm or less. The effect realized by the above-described embodiment is already described with reference to FIG. 1 and will not be described here.

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스마트 글라스용 적층 구조체를 도해하는 단면도이다. 3 is a cross-sectional view illustrating a laminated structure for a smart glass according to another embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스마트 글라스용 적층 구조체(100)는 광 스위치로 사용되는 고분자 분산형 액정층(32); 자외선에 의한 고분자 분산형 액정층(32)의 손상을 감소시키기 위하여 고분자 분산형 액정층(32)으로 광이 입사되는 면 상에 배치되어 자외선의 적어도 일부를 차단하는 아연산질화물(ZnON)을 포함하는 자외선 필터층(26); 및 적외선의 투과를 감소시키기 위하여 고분자 분산형 액정층(32)의 적어도 어느 한 면 상에 배치되되, 갈륨도핑 아연산화물(Ga-doped ZnO)을 포함하는 적외선 필터층(22, 24);을 구비한다. 나아가, 고분자 분산형 액정층(32)로부터 광이 투과하는 면 상에 배치되는 아연산질화물(ZnON)을 포함하는 자외선 필터층(23)을 더 구비한다. 도면에 도시된 기판(12, 14)은 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트), PEN(폴리에틸렌 2,6-나프탈레이트) 과 같은 폴리머 계열의 물질을 포함하는 기판이거나 유리(glass) 계열의 물질을 포함하는 기판일 수 있다. Referring to FIG. 3, the laminated structure 100 for a smart glass according to another embodiment of the present invention includes a polymer dispersed liquid crystal layer 32 used as an optical switch; (ZnON) disposed on the surface of the polymer dispersed liquid crystal layer 32 on which light is incident to block at least a part of ultraviolet rays to reduce damage to the polymer dispersed liquid crystal layer 32 by ultraviolet rays An ultraviolet filter layer 26; And an infrared filter layer (22, 24) disposed on at least one side of the polymer dispersed liquid crystal layer (32) to reduce transmission of infrared rays, the infrared filter layer including Ga-doped ZnO . Further, the liquid crystal display device further includes an ultraviolet filter layer 23 including a sub-calculus nitride (ZnON) disposed on a surface through which light is transmitted from the polymer dispersed liquid crystal layer 32. The substrates 12 and 14 shown in the figures may be substrates comprising polymeric materials such as PET (polyethylene terephthalate), PEN (polyethylene 2,6-naphthalate), or glass substrates, Lt; / RTI >

구체적으로, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스마트 글라스용 적층 구조체(100)는 고분자 분산형 액정층(32)의 입사면(32a) 상에 배치되는 상부 전극; 및 고분자 분산형 액정층(32)의 투과면(32b) 상에 배치되는 하부 전극;을 구비하되, 상기 상부 전극은 자외선 필터층(26) 및 적외선 필터층(24)이 적층되어 구성되며, 상기 하부 전극은 자외선 필터층(23) 및 적외선 필터층(22)이 적층되어 구성될 수 있다. Specifically, the laminated structure 100 for a smart glass according to another embodiment of the present invention includes an upper electrode disposed on an incident surface 32a of a polymer dispersed liquid crystal layer 32; And a lower electrode disposed on the transmissive surface 32b of the polymer dispersed liquid crystal layer 32. The upper electrode is formed by stacking an ultraviolet filter layer 26 and an infrared filter layer 24, The ultraviolet filter layer 23 and the infrared filter layer 22 may be laminated.

상기 하부 전극을 구성하는 자외선 필터층(23)은 고분자 분산형 액정층(32)을 투과한 후 하부 기지층에서 반사되어 되돌아오는 자외선에 의한 고분자 분산형 액정층(32)의 손상을 방지하는 효과를 기대할 수 있으며, 고분자 분산형 액정층(32)을 투과하되 반사되지 않고 그대로 인체에 조사되는 자외선을 차단하는 효과도 기대할 수 있다. The ultraviolet filter layer 23 constituting the lower electrode has an effect of preventing damage to the polymer dispersed liquid crystal layer 32 due to ultraviolet rays reflected after being transmitted through the polymer dispersed liquid crystal layer 32 and reflected from the lower known layer It is anticipated that an effect of shielding the ultraviolet rays irradiated to the human body as it is without being reflected while being transmitted through the polymer dispersed liquid crystal layer 32 can be expected.

한편, 본 발명의 실시예에 의하면, 상기 상부 전극을 구성하는 적외선 필터층(24)이 고분자 분산형 액정층(32)의 입사면(32a)과 직접 맞닿고 자외선 필터층(26)은 적외선 필터층(24) 상에 적층되는 구성으로 배치될 수 있으나, 본 발명의 변형된 실시예에 의하면, 상기 상부 전극을 구성하는 자외선 필터층(26)이 고분자 분산형 액정층(32)의 입사면(32a)과 직접 맞닿고 적외선 필터층(24)이 자외선 필터층(26) 상에 적층되는 구성으로 배치될 수도 있다. According to the embodiment of the present invention, the infrared filter layer 24 constituting the upper electrode is in direct contact with the incident surface 32a of the polymer dispersed liquid crystal layer 32 and the ultraviolet filter layer 26 is formed of the infrared filter layer 24 The ultraviolet filter layer 26 constituting the upper electrode may be disposed directly on the incident surface 32a of the polymer dispersed liquid crystal layer 32. In this case, And the infrared filter layer 24 is laminated on the ultraviolet filter layer 26. In this case,

마찬가지로, 본 발명의 실시예에 의하면, 상기 하부 전극을 구성하는 자외선 필터층(23)이 고분자 분산형 액정층(32)의 투과면(32b)과 직접 맞닿고 적외선 필터층(22)은 자외선 필터층(23) 상에 적층되는 구성으로 배치될 수 있으나, 본 발명의 변형된 실시예에 의하면, 상기 하부 전극을 구성하는 적외선 필터층(22)이 고분자 분산형 액정층(32)의 투과면(32b)과 직접 맞닿고 자외선 필터층(23)이 적외선 필터층(22) 상에 적층되는 구성으로 배치될 수도 있다.Similarly, in the embodiment of the present invention, the ultraviolet filter layer 23 constituting the lower electrode is in direct contact with the transmissive surface 32b of the polymer dispersed liquid crystal layer 32 and the infrared filter layer 22 is in contact with the ultraviolet filter layer 23 According to a modified embodiment of the present invention, the infrared filter layer 22 constituting the lower electrode is directly connected to the transmission surface 32b of the polymer dispersed liquid crystal layer 32, And the ultraviolet filter layer 23 is laminated on the infrared filter layer 22. [

400nm 이하의 자외선을 컷오프(cut-off)할 수 있는 물질로서 아연산질화물(ZnON)을 사용하고, 800nm 이상의 적외선 투과율이 낮은 갈륨도핑 아연산화물(Ga-doped ZnO; GZO)를 사용하는 구성을 채용함으로써 구현되는 효과에 대해서는 도 1에서 이미 설명하였으므로 여기에서는 생략한다. GaN-doped ZnO (GZO) with a low infrared transmittance of 800 nm or more is used, and ZnO is used as a material capable of cutting off ultraviolet rays of 400 nm or less. The effect realized by the above-described embodiment is already described with reference to FIG. 1 and will not be described here.

도 4는 본 발명의 그 밖에 또 다른 실시예에 따른 스마트 글라스용 적층 구조체를 도해하는 단면도이다. 4 is a cross-sectional view illustrating a laminated structure for a smart glass according to still another embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 그 밖에 또 다른 실시예에 따른 스마트 글라스용 적층 구조체(100)는 광 스위치로 사용되는 고분자 분산형 액정층(32); 자외선에 의한 고분자 분산형 액정층(32)의 손상을 감소시키기 위하여 고분자 분산형 액정층(32)으로 광이 입사되는 면 상에 배치되어 자외선의 적어도 일부를 차단하는 아연산질화물(ZnON)을 포함하는 자외선 필터층(26); 및 적외선의 투과를 감소시키기 위하여 고분자 분산형 액정층(32)의 적어도 어느 한 면 상에 배치되되, 갈륨도핑 아연산화물(Ga-doped ZnO)을 포함하는 적외선 필터층(24);을 구비한다. 도면에 도시된 기판(12, 14)은 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트), PEN(폴리에틸렌 2,6-나프탈레이트) 과 같은 폴리머 계열의 물질을 포함하는 기판이거나 유리(glass) 계열의 물질을 포함하는 기판일 수 있다. Referring to FIG. 4, the laminated structure 100 for a smart glass according to another embodiment of the present invention includes a polymer dispersed liquid crystal layer 32 used as an optical switch; (ZnON) disposed on the surface of the polymer dispersed liquid crystal layer 32 on which light is incident to block at least a part of ultraviolet rays to reduce damage to the polymer dispersed liquid crystal layer 32 by ultraviolet rays An ultraviolet filter layer 26; And an infrared filter layer 24 disposed on at least one side of the polymer dispersed liquid crystal layer 32 to reduce transmission of infrared rays, the infrared filter layer 24 including Ga-doped ZnO. The substrates 12 and 14 shown in the figures may be substrates comprising polymeric materials such as PET (polyethylene terephthalate), PEN (polyethylene 2,6-naphthalate), or glass substrates, Lt; / RTI >

구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 스마트 글라스용 적층 구조체(100)는 고분자 분산형 액정층(32)의 입사면(32a) 상에 배치되는 상부 전극; 및 고분자 분산형 액정층(32)의 투과면(32b) 상에 배치되는 하부 전극;을 구비하되, 상기 상부 전극은 자외선 필터층(26) 및 적외선 필터층(24)이 적층되어 구성되며, 상기 하부 전극은 인듐산화주석(ITO, Indium Tin Oxide)층 및 알루미늄도핑 산화아연(AZO, Al-doped ZnO)층으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나(42)를 포함할 수 있다. Specifically, a laminated structure 100 for a smart glass according to an embodiment of the present invention includes an upper electrode disposed on an incident surface 32a of a polymer dispersed liquid crystal layer 32; And a lower electrode disposed on the transmissive surface 32b of the polymer dispersed liquid crystal layer 32. The upper electrode is formed by stacking an ultraviolet filter layer 26 and an infrared filter layer 24, May include at least one selected from the group consisting of an indium tin oxide (ITO) layer and an aluminum-doped zinc oxide (AZO) layer.

상기 하부 전극은 ITO층 및 AZO층으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나(42)를 포함하므로, 투과율 측면에서 유리하며 전극 횡방향의 전압강하 손실을 최소화할 수 있다. Since the lower electrode includes at least one selected from the group consisting of an ITO layer and an AZO layer, the transmittance is advantageous and the voltage drop loss in the transverse direction of the electrode can be minimized.

한편, 본 발명의 실시예에 의하면, 상기 상부 전극을 구성하는 적외선 필터층(24)이 고분자 분산형 액정층(32)의 입사면(32a)과 직접 맞닿고 자외선 필터층(26)은 적외선 필터층(24) 상에 적층되는 구성으로 배치될 수 있으나, 본 발명의 변형된 실시예에 의하면, 상기 상부 전극을 구성하는 자외선 필터층(26)이 고분자 분산형 액정층(32)의 입사면(32a)과 직접 맞닿고 적외선 필터층(24)이 자외선 필터층(26) 상에 적층되는 구성으로 배치될 수도 있다. According to the embodiment of the present invention, the infrared filter layer 24 constituting the upper electrode is in direct contact with the incident surface 32a of the polymer dispersed liquid crystal layer 32 and the ultraviolet filter layer 26 is formed of the infrared filter layer 24 The ultraviolet filter layer 26 constituting the upper electrode may be disposed directly on the incident surface 32a of the polymer dispersed liquid crystal layer 32. In this case, And the infrared filter layer 24 is laminated on the ultraviolet filter layer 26. In this case,

400nm 이하의 자외선을 컷오프(cut-off)할 수 있는 물질로서 아연산질화물(ZnON)을 사용하고, 800nm 이상의 적외선 투과율이 낮은 갈륨도핑 아연산화물(Ga-doped ZnO; GZO)를 사용하는 구성을 채용함으로써 구현되는 효과에 대해서는 도 1에서 이미 설명하였으므로 여기에서는 생략한다. GaN-doped ZnO (GZO) with a low infrared transmittance of 800 nm or more is used, and ZnO is used as a material capable of cutting off ultraviolet rays of 400 nm or less. The effect realized by the above-described embodiment is already described with reference to FIG. 1 and will not be described here.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

Claims (5)

광 스위치로 사용되는 고분자 분산형 액정(PDLC)층;
상기 고분자 분산형 액정층에 전압을 인가하기 위한 전극이되, 자외선에 의한 상기 고분자 분산형 액정층의 손상을 감소시키기 위하여 상기 고분자 분산형 액정층으로 광이 입사되는 면 상에 배치되어 자외선의 적어도 일부를 차단하는 아연산질화물(ZnON)을 포함하는 자외선 필터층; 및
상기 고분자 분산형 액정층에 전압을 인가하기 위한 전극이되, 적외선의 투과를 감소시키기 위하여 상기 고분자 분산형 액정층의 적어도 어느 한 면 상에 배치되되, 갈륨도핑 아연산화물(Ga-doped ZnO)을 포함하는 적외선 필터층;
을 구비하는, 스마트 글라스용 적층 구조체. A polymer dispersed liquid crystal (PDLC) layer used as an optical switch;
The polymer dispersed liquid crystal layer is disposed on a surface of the polymer dispersed liquid crystal layer, on which light is incident, for reducing the damage of the polymer dispersed liquid crystal layer due to ultraviolet rays. An ultraviolet filter layer including a sub-noble metal nitride (ZnON) blocking part thereof; And
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the polymer dispersed liquid crystal layer is an electrode for applying a voltage to the polymer dispersed liquid crystal layer and is formed on at least one surface of the polymer dispersed liquid crystal layer in order to reduce transmission of infrared rays, An infrared filter layer comprising;
Wherein the laminated structure for smart glass comprises: 제 1 항에 있어서,
상기 고분자 분산형 액정층의 입사면 상에 배치되는 상부 전극; 및 상기 고분자 분산형 액정층의 투과면 상에 배치되는 하부 전극;을 구비하되,
상기 상부 전극은 상기 자외선 필터층 및 상기 적외선 필터층이 적층되어 구성되며, 상기 하부 전극은 상기 적외선 필터층으로 구성되는, 스마트 글라스용 적층 구조체.The method according to claim 1,
An upper electrode disposed on an incident surface of the polymer dispersed liquid crystal layer; And a lower electrode disposed on the transmission surface of the polymer dispersed liquid crystal layer,
Wherein the upper electrode is formed by stacking the ultraviolet filter layer and the infrared filter layer, and the lower electrode is formed by the infrared filter layer. 제 1 항에 있어서,
상기 고분자 분산형 액정층의 입사면 상에 배치되는 상부 전극; 및 상기 고분자 분산형 액정층의 투과면 상에 배치되는 하부 전극;을 구비하되,
상기 상부 전극은 상기 자외선 필터층으로 구성되며, 상기 하부 전극은 상기 적외선 필터층으로 구성되는, 스마트 글라스용 적층 구조체.The method according to claim 1,
An upper electrode disposed on an incident surface of the polymer dispersed liquid crystal layer; And a lower electrode disposed on the transmission surface of the polymer dispersed liquid crystal layer,
Wherein the upper electrode comprises the ultraviolet filter layer and the lower electrode comprises the infrared filter layer. 제 1 항에 있어서,
상기 고분자 분산형 액정층의 입사면 상에 배치되는 상부 전극; 및 상기 고분자 분산형 액정층의 투과면 상에 배치되는 하부 전극;을 구비하되,
상기 상부 전극은 상기 자외선 필터층 및 상기 적외선 필터층이 적층되어 구성되며, 상기 하부 전극은 상기 자외선 필터층 및 상기 적외선 필터층이 적층되어 구성되는, 스마트 글라스용 적층 구조체.The method according to claim 1,
An upper electrode disposed on an incident surface of the polymer dispersed liquid crystal layer; And a lower electrode disposed on the transmission surface of the polymer dispersed liquid crystal layer,
Wherein the upper electrode is formed by stacking the ultraviolet filter layer and the infrared filter layer, and the lower electrode is formed by laminating the ultraviolet filter layer and the infrared filter layer. 제 1 항에 있어서,
상기 고분자 분산형 액정층의 입사면 상에 배치되는 상부 전극; 및 상기 고분자 분산형 액정층의 투과면 상에 배치되는 하부 전극;을 구비하되,
상기 상부 전극은 상기 자외선 필터층 및 상기 적외선 필터층이 적층되어 구성되며, 상기 하부 전극은 ITO층 및 AZO층으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는, 스마트 글라스용 적층 구조체.The method according to claim 1,
An upper electrode disposed on an incident surface of the polymer dispersed liquid crystal layer; And a lower electrode disposed on the transmission surface of the polymer dispersed liquid crystal layer,
Wherein the upper electrode comprises at least one selected from the group consisting of an ITO layer and an AZO layer, the ultraviolet filter layer and the infrared filter layer being laminated.
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