KR101920854B1 - 차량용 스마트 윈도우 - Google Patents

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KR101920854B1
KR101920854B1 KR1020180001760A KR20180001760A KR101920854B1 KR 101920854 B1 KR101920854 B1 KR 101920854B1 KR 1020180001760 A KR1020180001760 A KR 1020180001760A KR 20180001760 A KR20180001760 A KR 20180001760A KR 101920854 B1 KR101920854 B1 KR 101920854B1
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KR
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transmittance
smart window
electrode
incident
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KR1020180001760A
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권순범
이범영
유희상
윤다솜
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주식회사 엔디스
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    • E06B2009/2464—Screens or other constructions affording protection against light, especially against sunshine; Similar screens for privacy or appearance; Slat blinds featuring transparency control by applying voltage, e.g. LCD, electrochromic panels
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Abstract

본 발명은 사용자 편의성이 극대화된 스마트 윈도우, 슬라이딩 스마트 윈도우, 차량용 스마트 윈도우, 차량용 썬바이저, 스마트 윈도우 장치 및 헤드장착 스마트 윈도우 기기를 위하여, 투광성이며 상호 대향되도록 배치되는 실내 방향에 위치할 제1기판과 실외 방향에 위치할 제2기판과, 상기 제1기판의 상기 제2기판 방향의 면 상에 순차로 배치된 투광성인 제1전극과 제1방향으로 배향된 제1배향막과, 상기 제2기판의 상기 제1기판 방향의 면 상에 순차로 배치된 투광성인 제2전극과 상기 제1방향과 상이한 제2방향으로 배향된 제2배향막과, 상기 제1배향막과 상기 제2배향막 사이에 개재된 액정층을 구비하고, 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 인가되는 전위차를 V라 하고, 상기 제2기판에 수직인 제1입사방향에서 실외로부터 입사한 광의 실내로의 투과도를 수직투과도라 하며, 상기 제2기판에 수직이 아닌 제2입사방향에서 실외로부터 입사한 광의 실내로의 투과도를 제1경사투과도라 하면, V가 0이 아닐 시의 제1경사투과도는 수직투과도보다 작고, V가 0일 시의 수직투과도와 제1경사투과도의 차이보다 V가 0이 아닐 시의 수직투과도와 제1경사투과도의 차이가 더 큰, 스마트 윈도우, 슬라이딩 스마트 윈도우, 차량용 스마트 윈도우, 차량용 썬바이저, 스마트 윈도우 장치 및 헤드장착 스마트 윈도우 기기를 제공한다.

Description

스마트 윈도우, 슬라이딩 스마트 윈도우, 차량용 스마트 윈도우, 차량용 썬바이저, 스마트 윈도우 장치 및 헤드장착 스마트 윈도우 기기{Smart window, sliding smart window, smart window for vehicle, sun visor for vehicle, smart window device, and head mount smart window device}
본 발명의 실시예들은 스마트 윈도우, 슬라이딩 스마트 윈도우, 차량용 스마트 윈도우, 차량용 썬바이저, 스마트 윈도우 장치 및 헤드장착 스마트 윈도우 기기에 관한 것으로서, 더 상세하게는 사용자 편의성이 극대화된 스마트 윈도우, 슬라이딩 스마트 윈도우, 차량용 스마트 윈도우, 차량용 썬바이저, 스마트 윈도우 장치 및 헤드장착 스마트 윈도우 기기에 관한 것이다.
외부로부터 조사되는 직사광선 등의 투과도를 줄이기 위한 목적으로, 윈도우에 외광 차단 코팅을 하는 경우가 많다. 종래의 윈도우는 투과도가 고정되어 있으며, 외광 차단 코팅 역시 투과도가 고정되어 있다. 따라서, 종래의 경우, 윈도우와 외광 차단 코팅에 의해 전체적인 투과도가 고정되어 있다.
그러나 이러한 종래의 윈도우에는, 전체적인 투과도가 고정되어 있기에 환경에 따라 불편을 야기할 수 있다는 문제점이 있었다. 예컨대 전체적인 투과도가 낮게 설정되어 있다면, 주변에 광량이 충분한 대낮에는 문제가 없지만, 주변에 광량이 충분하지 않은 오전이나 야간 등의 경우에는 주변을 제대로 확인함에 있어서 어려움을 겪을 수밖에 없다는 문제점이 있었다. 또는 전체적인 투과도가 높게 설정되어 있다면, 주변에 광량이 충분한 대낮에는 눈부심을 야기할 수 있다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 사용자 편의성이 극대화된 스마트 윈도우, 슬라이딩 스마트 윈도우, 차량용 스마트 윈도우, 차량용 썬바이저, 스마트 윈도우 장치 및 헤드장착 스마트 윈도우 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 투광성이며 상호 대향되도록 배치되는 실내 방향에 위치할 제1기판과 실외 방향에 위치할 제2기판과, 상기 제1기판의 상기 제2기판 방향의 면 상에 순차로 배치된 투광성인 제1전극과 제1방향으로 배향된 제1배향막과, 상기 제2기판의 상기 제1기판 방향의 면 상에 순차로 배치된 투광성인 제2전극과 상기 제1방향과 상이한 제2방향으로 배향된 제2배향막과, 상기 제1배향막과 상기 제2배향막 사이에 개재된 액정층을 구비하고, 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 인가되는 전위차를 V라 하고, 상기 제2기판에 수직인 제1입사방향에서 실외로부터 입사한 광의 실내로의 투과도를 수직투과도라 하며, 상기 제2기판에 수직이 아닌 제2입사방향에서 실외로부터 입사한 광의 실내로의 투과도를 제1경사투과도라 하면, V가 0이 아닐 시의 제1경사투과도는 수직투과도보다 작고, V가 0일 시의 수직투과도와 제1경사투과도의 차이보다 V가 0이 아닐 시의 수직투과도와 제1경사투과도의 차이가 더 큰, 스마트 윈도우가 제공된다.
상기 제1입사방향과 상기 제2입사방향을 포함하는 가상의 평면 내에서 상기 제1입사방향을 중심으로 상기 제2입사방향에 대칭인 제3입사방향에서 실외로부터 입사한 광의 실내로의 투과도를 제2경사투과도라 하면, V가 0이 아닐 시의 제1경사투과도는 제2경사투과도보다 작을 수 있다. 나아가 제2경사투과도는 수직투과도보다 클 수 있다.
한편, 상기 제1기판의 상기 제2기판 방향의 반대방향 면 상에 배치된 제1편광판과, 상기 제2기판의 상기 제1기판 방향의 반대방향 면 상에 배치된 제2편광판을 더 구비하고, 상기 액정층은 ECB(electrically controlled birefringence)모드로 작동하며, 상기 제1방향과 상기 제2방향은 상기 제1입사방향과 상기 제2입사방향을 포함하는 가상의 평면과 상기 제2기판의 실외 방향의 면이 교차하는 가상의 직선과 평행하고, 상기 제1편광판의 투과축은 상기 가상의 직선과 45도 각도를 이루며, 상기 제2편광판의 투과축은 상기 제1편광판의 투과축에 수직일 수 있다.
이때, 상기 제2입사방향을 상기 제2기판에 수직인 제1서브방향과 상기 제2기판에 평행한 제2서브방향의 합으로 나타낼 시, 상기 제2방향은 상기 제2서브방향과 일치할 수 있다.
한편, 상기 제1기판의 상기 제2기판 방향의 반대방향 면 상에 배치된 제1편광판과, 상기 제2기판의 상기 제1기판 방향의 반대방향 면 상에 배치된 제2편광판과, 상기 제1기판의 상기 제2기판 방향의 반대방향 면 상에 또는 상기 제2기판의 상기 제1기판 방향의 반대방향 면 상에 배치된 위상차판을 더 구비하고, 상기 액정층은 VA(vertical alignment)모드로 작동하며, 상기 제1방향과 상기 제2방향은 상기 제1입사방향과 상기 제2입사방향을 포함하는 가상의 평면과 상기 제2기판의 실외 방향의 면이 교차하는 가상의 직선과 평행하고, 상기 제1편광판의 투과축은 상기 가상의 직선과 45도 각도를 이루며, 상기 제2편광판의 투과축은 상기 제1편광판의 투과축에 수직이고, 상기 위상차판의 위상지연축은 상기 가상의 직선과 평행할 수 있다.
나아가, 상기 제2입사방향을 상기 제2기판에 수직인 제1서브방향과 상기 제2기판에 평행한 제2서브방향의 합으로 나타낼 시, 상기 제2방향은 상기 제2서브방향과 일치할 수 있다.
한편, 상기 제1기판의 상기 제2기판 방향의 반대방향 면 상에 배치된 제1편광판과, 상기 제2기판의 상기 제1기판 방향의 반대방향 면 상에 배치된 제2편광판과, 상기 제1기판의 상기 제2기판 방향의 반대방향 면 상에 또는 상기 제2기판의 상기 제1기판 방향의 반대방향 면 상에 배치된 위상차판을 더 구비하고, 상기 액정층은 VA(vertical alignment)모드로 작동하며, 상기 제1방향과 상기 제2방향은 상기 제1입사방향과 상기 제2입사방향을 포함하는 가상의 평면과 상기 제2기판의 실외 방향의 면이 교차하는 가상의 직선과 평행하고, 상기 제1편광판의 투과축은 상기 가상의 직선과 45도 각도를 이루며, 상기 제2편광판의 투과축은 상기 제1편광판의 투과축에 수직이고, 상기 위상차판의 위상지연축은 상기 가상의 직선에 수직일 수 있다.
이때, 상기 제2입사방향을 상기 제2기판에 수직인 제1서브방향과 상기 제2기판에 평행한 제2서브방향의 합으로 나타낼 시, 상기 제2방향은 상기 제2서브방향의 반대방향과 일치할 수 있다.
한편, 상기 제1기판의 상기 제2기판 방향의 반대방향 면 상에 배치된 제1편광판과, 상기 제2기판의 상기 제1기판 방향의 반대방향 면 상에 배치된 제2편광판을 더 구비하고, 상기 액정층은 TN(twisted nematic)모드로 작동하며, 상기 제1방향은 상기 제2기판의 실외 방향의 면과 평행하고, 상기 제1입사방향과 상기 제2입사방향을 포함하는 가상의 평면과 상기 제2기판의 실외 방향의 면이 교차하는 가상의 직선과 45도 각도를 이루며, 상기 제1방향을 상기 가상의 직선과 평행한 제1보조방향과 상기 가상의 직선에 수직인 제2보조방향의 합으로 나타내고 상기 제2입사방향을 상기 제2기판에 수직인 제1서브방향과 상기 제2기판에 평행한 제2서브방향의 합으로 나타낼 시 상기 제1보조방향은 상기 제2서브방향의 반대 방향이고, 상기 제2보조방향은 상기 제1기판에서 상기 제2기판을 바라볼 시 상기 제1보조방향으로부터 시계방향으로 회전된 방향이며, 상기 제2방향은 상기 제1기판에서 상기 제2기판을 바라볼 시 상기 제1방향으로부터 시계방향으로 90도 회전된 방향이고, 상기 제1편광판의 투과축은 상기 제1방향과 평행하고, 상기 제2편광판의 투과축은 상기 제2방향과 평행할 수 있다.
본 발명의 다른 일 관점에 따르면, 상술한 것과 같은 스마트 윈도우들 중 어느 하나와, 태양광의 입사각도를 인식하는 입사각도 센싱부를 구비하고, 입사각에 따른 투과도에 있어서 상기 제1경사투과도가 최소가 되도록, 상기 입사각도 센싱부가 인식한 태양광의 입사각도에 따라 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 인가되는 전위차 V를 조절하여 상기 제1입사방향과 상기 제2입사방향 사이의 각도를 조절하는, 스마트 윈도우 장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 일 관점에 따르면, 상술한 것과 같은 스마트 윈도우들 중 어느 하나와, 상기 스마트 윈도우의 가장자리를 감싸는 프레임과, 상기 프레임의 상기 제2서브방향 외측에 배치된 롤러를 구비하는, 슬라이딩 스마트 윈도우가 제공된다.
본 발명의 또 다른 일 관점에 따르면, 상술한 것과 같은 스마트 윈도우들 중 어느 하나를 구비하며, 상기 제2서브방향의 제1가장자리의 길이가 상기 제2서브방향의 반대 방향의 제2가장자리의 길이보다 짧은, 차량용 스마트 윈도우가 제공된다.
이때, 상기 제1가장자리는 루프에 인접하여 위치하고, 상기 제2가장자리는 보닛 또는 트렁크에 인접하여 위치할 부분일 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 관점에 따르면, 상술한 것과 같은 스마트 윈도우들 중 어느 하나를 구비하는 차량용 썬바이저가 제공된다.
본 발명의 또 다른 일 관점에 따르면, 상술한 것과 같은 스마트 윈도우들 중 어느 하나와, 상기 스마트 윈도우에 연결된 장착부를 구비하는, 헤드장착 스마트 윈도우 기기가 제공된다.
상기 장착부는, 상기 스마트 윈도우에 연결된 프레임과, 상기 프레임에 연결되며 체결가능한 버클 또는 상기 프레임에 연결된 템플을 구비할 수 있다. 또는 상기 장착부는 헬멧본체를 포함할 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점은 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용, 청구범위 및 도면으로부터 명확해질 것이다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 사용자 편의성이 극대화된 스마트 윈도우, 슬라이딩 스마트 윈도우, 차량용 스마트 윈도우, 차량용 썬바이저, 스마트 윈도우 장치 및 헤드장착 스마트 윈도우 기기를 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 윈도우의 작동 원리를 개략적으로 도시하는 개념도들이다.
도 3은 도 1의 스마트 윈도우의 투과도 특성을 개략적으로 보여주는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 윈도우의 구성요소들 중 일부를 개략적으로 도시하는 분해사시도이고, 도 5 및 도 6은 도 4의 스마트 윈도우의 작동 원리를 개략적으로 도시하는 측단면도들이다.
도 7은 도 4 내지 도 6의 스마트 윈도우의 투과도 특성 변화를 보여주는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 스마트 윈도우의 구성요소들 중 일부를 개략적으로 도시하는 분해사시도이고, 도 9 및 도 10은 도 8의 스마트 윈도우의 작동 원리를 개략적으로 도시하는 측단면도들이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 스마트 윈도우의 구성요소들 중 일부를 개략적으로 도시하는 분해사시도이고, 도 12 및 도 13은 도 11의 스마트 윈도우의 작동 원리를 개략적으로 도시하는 측단면도들이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 스마트 윈도우의 구성요소들 중 일부를 개략적으로 도시하는 분해사시도이고, 도 15 및 도 16은 도 14의 스마트 윈도우의 작동 원리를 개략적으로 도시하는 측단면도들이다.
도 17은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 슬라이딩 스마트 윈도우를 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 18은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 차량용 스마트 윈도우를 구비하는 차량을 개략적으로 도시하는 측면도이다.
도 19는 도 18의 차량용 스마트 윈도우를 개략적으로 도시하는 정면도이다.
도 20은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 차량용 썬바이저를 개략적으로 도시하는 배면도이고, 도 21은 도 20의 차량용 썬바이저를 개략적으로 도시하는 측면도이다.
도 22 내지 도 24는 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 헤드장착 스마트 윈도우 기기들을 개략적으로 도시하는 도면들이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서 층, 막, 영역, 판 등의 각종 구성요소가 다른 구성요소 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 구성요소 "바로 상에" 있는 경우뿐 아니라 그 사이에 다른 구성요소가 개재된 경우도 포함한다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
이하의 실시예에서, x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 윈도우(SW)의 작동 원리를 개략적으로 도시하는 개념도들이다. 도 1은 스마트 윈도우(SW)가 제1상태인 경우를 도시하고, 도 2는 스마트 윈도우(SW)가 제2상태인 경우를 도시한다.
도 1에 도시된 것과 같이 제1상태의 스마트 윈도우(SW)는 통상적인 윈도우와 같은 기능을 가질 수 있다. 즉, (-x 방향의) 실외에서 스마트 윈도우(SW)를 향해 입사하는 광의 대부분이 스마트 윈도우(SW)를 통과하여 (+x 방향의) 실내로 진행하도록 할 수 있다. 물론 스마트 윈도우(SW)에 입사하는 광량보다 스마트 윈도우(SW)를 통과한 광량이 더 적을 수 있으나, 입사 조건에 따라 투과도가 현저하게 달라지지는 않는다.
도 1에 도시된 것과 같이 스마트 윈도우(SW)의 (-x 방향의) 실외에서 스마트 윈도우(SW)에 대략 수직인 제1입사방향(ID1)으로 입사한 광(L1)은 스마트 윈도우(SW)를 통과하여 (+x 방향의) 실내로 진입하는 투과광(L3)이 된다. 아울러 스마트 윈도우(SW)의 (-x 방향의) 실외에 태양(S)과 같은 밝은 광원이 존재할 경우, 그러한 광원으로부터의 직사광은 통상적으로 스마트 윈도우(SW)에 수직이 아닌 제2입사방향(ID2)으로 입사하는 광(L2)이 되며, 이러한 광(L2) 역시 스마트 윈도우(SW)를 통과하여 (+x 방향의) 실내로 진입하는 투과광(L4)이 된다. 제1상태의 스마트 윈도우(SW)의 경우, 입사광의 입사각도에 따른 투과도의 차이가 크지 않다. 따라서 제1입사방향(ID1)으로 입사한 광(L1)에 대한 투과광(L3)의 비율은, 제2입사방향(ID2)으로 입사한 광(L2)에 대한 투과광(L4)의 비율과 대략 비슷하게 된다. 따라서 이 경우 실내에 위치한 사람은 실외의 태양(S)과 같은 밝은 광원에 의해 눈부심을 겪게 된다.
도 2에 도시된 것과 같이 제2상태의 스마트 윈도우(SW)의 경우에도, 제1입사방향(ID1)으로 입사한 광(L1)에 대한 투과광(L3)의 비율은, 제1상태일 시 제1입사방향(ID1)으로 입사한 광(L1)에 대한 투과광(L3)의 비율과 대략 비슷하게 유지된다. 하지만 제2상태의 스마트 윈도우(SW)의 경우, 제2입사방향(ID2)으로 입사한 광(L2)에 대한 투과광(L4)의 비율은, 제1상태일 시 제2입사방향(ID2)으로 입사한 광(L2)에 대한 투과광(L4)의 비율보다 급격하게 줄어든다. 이에 따라 실내에 위치한 사람은 실외에 태양(S)과 같은 밝은 광원이 존재한다 하더라도, 그러한 광원에 의해 눈부심을 겪지 않게 된다. 물론 그러한 광원이 존재하지 않는 방향에서의 주변광이라 할 수 있는 광(L1)은 제2입사방향(ID2)이 아닌 제1입사방향(ID1)으로 입사하기에, 실내에 위치한 사람은 눈부심을 겪지 않으면서도 안정적으로 실외를 시인할 수 있게 된다.
따라서 본 실시예에 따른 스마트 윈도우(SW)의 경우, 실외에 태양(S)과 같은 밝은 광원이 존재하지 않는다면 제1상태를 유지하고, 실외에 태양과 같은 밝은 광원이 존재한다면 제2상태를 유지하도록 함으로써, 실내에 위치한 사람이 눈부심을 겪지 않게 하면서도 외부 시인성을 일정 수준으로 유지할 수 있다.
참고로 도 2에 도시된 것과 같이, 제1입사방향(ID1)과 제2입사방향(ID2)을 포함하는 가상의 평면 내에서 제1입사방향(ID1)을 중심으로 제2입사방향(ID2)에 대칭인 제3입사방향(ID3)에서 실외로부터 입사한 광의 경우에는, 스마트 윈도우(SW)가 제2상태일 시에도 제1입사방향(ID1)으로 입사한 광(L1)에 대한 투과광(L3)의 비율과 유사한 수준으로 또는 그보다 더 높은 비율로 스마트 윈도우(SW)를 투과하도록 할 수 있다.
도 3은 도 1의 스마트 윈도우(SW)가 제2상태일 시의 투과도 특성을 개략적으로 보여주는 그래프이다. 도 3에서 입사각도가 0도인 경우는 스마트 윈도우(SW)에 수직인 방향에 위치한 광원으로부터의 광이 스마트 윈도우(SW)로 입사하는 경우의 투과도를 나타내며, 입사각도가 양수인 경우는 스마트 윈도우(SW)에 수직인 방향보다 높이 위치한 광원으로부터의 광이 스마트 윈도우(SW)로 입사하는 경우의 투과도를 나타내며, 입사각도가 음수인 경우는 스마트 윈도우(SW)에 수직인 방향보다 낮게 위치한 광원으로부터의 광이 스마트 윈도우(SW)로 입사하는 경우의 투과도를 나타낸다.
도 3에 도시된 것과 같이 스마트 윈도우(SW)가 제2상태인 경우, 스마트 윈도우(SW)에 수직인 방향보다 높이 위치한 광원으로부터의 광이 스마트 윈도우(SW)로 입사하는 경우의 투과도를 낮춤으로써, 태양(S)과 같은 광원으로 인해 실내에 위치한 사람이 눈부심을 겪지 않도록 할 수 있다. 물론 스마트 윈도우(SW)에 수직인 방향이나 그보다 낮은 방향에는 밝은 광원이 존재하지 않을 가능성이 높기에, 그러한 방향으로부터의 광은 투과도가 상대적으로 높게 유지되도록 하여, 실내에 위치한 사람이 눈부심을 겪지 않게 하면서도 외부 시인성을 일정 수준으로 유지할 수 있다.
이와 같은 스마트 윈도우(SW)는 액정을 이용하여 구현할 수 있다. 구체적으로, 스마트 윈도우(SW)는 투광성이며 상호 대향되도록 배치되는 실내 방향에 위치할 제1기판과 실외 방향에 위치할 제2기판과, 이들 사이에 개재된 액정층을 구비할 수 있다. 물론 제1기판의 제2기판 방향의 면 상에 순차로 배치된, 투광성인 제1전극과, 제1방향으로 배향된 제1배향막도 구비하고, 제2기판의 제1기판 방향의 면 상에 순차로 배치된, 투광성인 제2전극과, 제1방향과 상이한 제2방향으로 배향된 제2배향막도 구비할 수 있다.
이러한 구조를 갖는 스마트 윈도우(SW)에 있어서, 제1전극과 제2전극 사이에 인가되는 전위차를 V라 하고, 제2기판에 수직인 제1입사방향(ID1)에서 실외로부터 입사한 광(L1)의 실내로의 투과도를 수직투과도라 하며, 제2기판에 수직이 아닌 제2입사방향(ID2)에서 실외로부터 입사한 광의 실내로의 투과도를 제1경사투과도라 하면, V가 0이 아닐 시(스마트 윈도우(SW)가 제2상태일 시)의 제1경사투과도는 수직투과도보다 작고, V가 0일 시(스마트 윈도우(SW)가 제1상태일 시)의 수직투과도와 제1경사투과도의 차이보다 V가 0이 아닐 시(스마트 윈도우(SW)가 제2상태일 시)의 수직투과도와 제1경사투과도의 차이가 더 크도록 할 수 있다.
그리고 전술한 것과 같이, 제1입사방향(ID1)과 제2입사방향(ID2)을 포함하는 가상의 평면 내에서 제1입사방향(ID1)을 중심으로 제2입사방향(ID2)에 대칭인 제3입사방향(ID3)에서 실외로부터 입사한 광의 실내로의 투과도를 제2경사투과도라 하면, V가 0이 아닐 시(스마트 윈도우(SW)가 제2상태일 시)의 제1경사투과도는 제2경사투과도보다 작도록 할 수 있다. 그리고 도 3을 참조하여 전술한 것과 같이 제2경사투과도는 수직투과도보다 클 수 있다.
이하에서는 도면들을 참조하여, 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 스마트 윈도우(SW)들을 더욱 자세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 윈도우(SW)의 구성요소들 중 일부를 개략적으로 도시하는 분해사시도이고, 도 5 및 도 6은 도 4의 스마트 윈도우(SW)의 작동 원리를 개략적으로 도시하는 측단면도들이다. 도 4에서는 도 5 및 도 6에 도시된 구성요소들 중 제1기판(S1), 제2기판(S2), 제1전극(E1) 및 제2전극(E2)을 편의상 생략하였다. 도 5는 스마트 윈도우(SW)가 제1상태인 경우를 도시하며, 도 6은 스마트 윈도우(SW)가 제2상태인 경우를 도시한다.
제1기판(S1)과 제2기판(S2)은 상호 대향된다. 이러한 제1기판(S1)과 제2기판(S2)은 다양한 물질을 포함할 수 있는데, 예컨대 글래스재를 포함할 수도 있고 투광성 고분자 물질을 포함할 수도 있다. 후자의 경우, 폴리에테르술폰(polyethersulphone, PES), 폴리아크릴레이트(polyacrylate, PAR), 폴리에테르 이미드(polyetherimide, PEI), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethyelenen napthalate, PEN), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(polyethylene terephthalate, PET), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide, PPS), 폴리아릴레이트(polyarylate, PAR), 폴리이미드(polyimide, PI), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 또는 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate, CAP)와 같은 고분자 수지를 포함할 수 있다. 이러한 고분자 수지의 경우 플렉서블한 특성을 갖기에, 다양한 용도에 맞춰 다양한 형상으로 스마트 윈도우(SW) 구현할 수 있다.
제1기판(S1)의 제2기판(S2) 방향(-x 방향)의 면 상에는 순차로 제1전극(E1)과 제1배향막(AL1)이 배치된다. 제1전극(E1)은 투광성이면서도 전도성인 물질을 포함할 수 있다. 예컨대 제1전극(E1)은 인듐틴옥사이드(ITO; indium tin oxide), 인듐징크옥사이드(IZO; indium zinc oxide), 징크옥사이드(ZnO; zinc oxide), 인듐옥사이드(In2O3 indium oxide), 인듐갈륨옥사이드(IGO; indium gallium oxide) 또는 알루미늄징크옥사이드(AZO; aluminium zinc oxide)를 포함할 수 있다. 이러한 제1전극(E1)은 제1기판(S1)의 대부분에 대응하는 공통전극일 수 있다. 제1배향막(AL1)은 폴리이미드, 폴리비닐알콜 또는 폴리아미드산 등을 포함할 수 있다. 제1배향막(AL1)은 제1방향(D1, +z 방향)으로 러빙되어 있다. 여기서 제1방향(D1)은 제1입사방향(ID1)과 제2입사방향(ID2)을 포함하는 가상의 평면과 제2기판(S2)의 실외 방향(-x 방향)의 면(yz 평면)이 교차하는 가상의 직선과 평행하다.
제2기판(S2)의 제1기판(S1) 방향(+x)의 면 상에도 순차로 제2전극(E2)과 제2배향막(AL2)이 배치된다. 제2전극(E2)과 제2배향막(AL2)이 포함할 수 있는 물질로는 제1전극(E1)과 제1배향막(AL1)에 대해 설명한 물질이 그대로 적용될 수 있다. 제2전극(E2)은 제2기판(S2)의 대부분에 대응하는 공통전극일 수 있다. 제2배향막(AL2)은 제1방향(D1)과 상이한 제2방향(D2, -z 방향)으로 러빙되어 있다. 제2방향(D2) 역시, 제1입사방향(ID1)과 제2입사방향(ID2)을 포함하는 가상의 평면과 제2기판(S2)의 실외 방향(-x 방향)의 면(yz 평면)이 교차하는 가상의 직선과 평행하다. 하지만 제1방향(D1)과 제2방향(D2)은 상이하기에, 결국 이들은 서로 반대방향이 된다. 제2입사방향(ID2)은 제2기판(S2)에 수직인 제1서브방향(+x 방향)과 제2기판(S2)에 평행한 제2서브방향(-z 방향)의 합으로 나타낼 수 있다. 이때 제2방향(D2)은 제2서브방향(-z 방향)과 일치한다.
액정층(LC1)은 이와 같은 제1배향막(AL1)과 제2배향막(AL2) 사이에 개재된다. 이러한 액정층(LC1)은 ECB(electrically controlled birefringence)모드로 작동하는 액정층이다. 그리고 제1편광판(P1)은 제1기판(S1)의 제2기판(S2) 방향의 반대 방향(+x 방향)의 면 상에 배치되고, 제2편광판(P2)은 제2기판(S2)의 제1기판(S1) 방향의 반대 방향(-x 방향)의 면 상에 배치된다. 제1편광판(P1)과 제2편광판(P2) 각각은 선편광판일 수 있다. 제1편광판(P1)의 투과축(TA1)은, 제1입사방향(ID1)과 제2입사방향(ID2)을 포함하는 가상의 평면과 제2기판(S2)의 실외 방향(-x 방향)의 면(yz 평면)이 교차하는 가상의 직선과 45도 각도를 이룬다. 그리고 제2편광판(P2)의 투과축(TA2)은 제1편광판(P1)의 투과축(TA1)에 수직이다. 여기서 수직이라 함은, 수학적으로 수직인 경우는 물론 실질적으로 대략 수직인 경우를 포함한다.
전술한 것과 같이 제1배향막(AL1)은 제1방향(D1, +z 방향)으로 러빙되어 있고 제2배향막(AL2)은 제2방향(D2, -z 방향)으로 러빙되어 있기에, 제1전극(E1)과 제2전극(E2)의 전위차가 0인 상태인 도 5에 도시된 것과 같이, 액정층(LC1)의 액정들은 제1기판(S1) 및 제2기판(S2)에 평행한 상태가 아닌, 살짝 기울어진 상태가 된다. 구체적으로, 제1배향막(AL1) 근방의 액정의 경우 제1방향(D1, +z 방향) 끝단과 제1배향막(AL1) 사이의 거리가 제1방향(D1, +z 방향)의 반대방향의 끝단과 제1배향막(AL1) 사이의 거리보다 먼 상태가 된다. 제2배향막(AL2) 근방의 액정의 경우 제2방향(D2, -z 방향) 끝단과 제2배향막(AL2) 사이의 거리가 제2방향(D2, -z 방향)의 반대방향의 끝단과 제2배향막(AL2) 사이의 거리보다 먼 상태가 된다.
그러한 상태에서 제1전극(E1)과 제2전극(E2)의 전위차가 0이 아니게 되면, 도 6에 도시된 것과 같이 액정층(LC1) 내의 액정들의 위치가 변하게 된다. 구체적으로, 제1배향막(AL1)이나 제2배향막(AL2) 근방의 액정들은 제1배향막(AL1)이나 제2배향막(AL2)에 의해 영향을 받기 때문에 그 방향이 제1전극(E1)과 제2전극(E2)의 전위차가 0인 경우와 크게 달라지지 않지만, 액정층(LC1)의 중앙에 위치한 액정들의 경우에는 제1전극(E1)과 제2전극(E2)의 전위차가 0이 아닐 시에는 전자기장에 의해 그 방향이 바뀌게 된다. 하지만 전술한 것과 같은 제1배향막(AL1)과 제2배향막(AL2) 각각의 러빙방향 때문에, 액정층(LC1)의 중앙에 위치한 액정들은 제1기판(S1)과 제2기판(S2)에 대략 수직인 상태로 그 방향이 바뀌지 않고, 도 6에 도시된 것과 같이 제2입사방향(ID2)으로 기울어지게 된다.
도 5에 도시된 것과 같이 스마트 윈도우(SW)가 제1상태일 경우, 제2편광판(P2)을 통과하면서 제2편광판(P2)의 투과축(TA2) 방향으로 선편광된 광만이 제2기판(S2)을 통과하여 액정층(LC1)을 지나 제1편광판(P1)에 입사하게 된다. 이때 액정층(LC1)이 ECB모드로 작동하는 액정층이므로, 제2편광판(P2)으로 입사하는 광의 파장을 λ라 하고 액정층(LC1)의 두께를 d라 하면, 액정층(LC1)의 굴절률 이방성인 Δn(V)는 제1전극(E1)과 제2전극(E2) 사이에 인가되는 전압 V의 함수로서 V가 0일 때 최대값 ne-no를 갖기에, 스마트 윈도우(SW)의 투과도는 대략 다음 수학식 1과 같이 나타난다. 참고로 ne는 액정층(LC1)의 이상광 굴절률이고, no는 액정층(LC1)의 정상광 굴절률이다.
Figure 112018001679848-pat00001
도 5에 도시된 것과 같은 제1상태의 스마트 윈도우(SW)의 경우, 이와 같은 투과도는 입사각이 변하더라도 대략 일정하게 유지된다.
그러나 도 6에 도시된 것과 같이 스마트 윈도우(SW)가 제2상태일 경우, 제1입사방향(ID1)에서 실외로부터 입사하는 광과 제2입사방향(ID2)에서 실외로부터 입사하는 광의 투과도는 달라지게 된다. 이는 전술한 것과 같이 제1배향막(AL1)과 제2배향막(AL2) 각각의 러빙방향 때문에, 액정층(LC1)의 중앙에 위치한 액정들이 제1기판(S1)과 제2기판(S2)에 대략 수직인 상태로 그 방향이 바뀌지 않고, 도 6에 도시된 것과 같이 제2입사방향(ID2)으로 기울어지게 되기 때문이다. 구체적으로, 제2편광판(P2)을 통과하면서 제2편광판(P2)의 투과축(TA2) 방향으로 선편광된 광만이 제2기판(S2)을 통과하여 액정층(LC1)에 진입하게 되는데, 액정층(LC1)의 중앙에 위치한 액정들이 제2입사방향(ID2)으로 기울어져 있기 때문에, 제2기판(S2)에 제2입사방향(ID2)에서 실외로부터 입사한 광의 경우 액정층(LC1)을 통과할 시 그 선편광 상태가 대략 그대로 유지되고, 이후 제1기판(S1)을 통과한 후 제1편광판(P1)에 진입하게 된다. 이때 제1편광판(P1)의 투과축(TA1)은 제2편광판(P2)의 투과축(TA2)과 수직이기에, 결과적으로 제2기판(S2)에 제2입사방향(ID2)에서 실외로부터 입사한 광의 스마트 윈도우(SW) 투과도가 급격하게 낮아지게 된다.
제2기판(S2)에 제1입사방향(ID1)에서 실외로부터 입사한 광의 경우에도 제2편광판(P2)의 투과축(TA2) 방향으로 선편광된 광만이 제2기판(S2)을 통과하여 액정층(LC1)에 진입하게 되는데, 이 광은 액정층(LC1)을 통과할 시 그 선편광 상태가 변경된다. 이에 따라 제1기판(S1)과 제1편광판(P1)을 통과할 시, 그 투과도는 제2기판(S2)에 제2입사방향(ID2)에서 실외로부터 입사한 광의 경우의 투과도보다 높게 된다.
참고로 도 4 내지 도 6에서는 스마트 윈도우(SW)가 위상차판을 구비하지 않는 것으로 도시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 제1기판(S1)의 제2기판(S2) 방향의 반대 방향의 면 상에 또는 제2기판(S2)의 제1기판(S1) 방향의 반대 방향의 면 상에 위상차판이 위치하도록 할 수 있다. 또는, 제1기판(S1)의 제2기판(S2) 방향의 반대 방향의 면 상에 제1위상차판이 위치하도록 하고, 아울러 제2기판(S2)의 제1기판(S1) 방향의 반대 방향의 면 상에 제2위상차판이 위치하도록 할 수도 있다. 이러한 위상차판의 위상지연량 또는 위상차판들의 총 위상지연량을 조절함으로써, 스마트 윈도우(SW)의 초기 투과도를 설정할 수 있다.
도 7은 도 4 내지 도 6의 스마트 윈도우의 투과도 특성 변화를 보여주는 그래프로서, 위상차판도 구비하는 경우이다. 도 7은 액정층(LC1)의 (ne-n0)d가 560nm이고, 총위상지연량이 117.6nm인 경우로서, 제1전극(E1)과 제2전극(E2) 사이의 전위차가 2.5V, 3V, 3.5V 및 4V인 경우의 입사각도에 따른 투과도 변화를 보여주고 있다. 어떤 경우이든 입사각도가 0도인 광의 투과도를 기준으로, 즉 제2기판(S2)에 대략 수직인 방향인 제1입사방향(ID1)으로 입사하는 광의 투과도를 기준으로, 일정 구간 내에서는 입사각도가 증가함에 따라 투과도가 낮아짐을 확인할 수 있다.
투과도가 낮아지는 정도 및 최소 투과도가 나타나는 각도는 제1전극(E1)과 제2전극(E2) 사이의 전위차에 따라 달라진다. 도 7을 참조하면 제1전극(E1)과 제2전극(E2) 사이의 전위차가 커짐에 따라, 최소 투과도가 나타나는 각도가 작아짐을 알 수 있다. 따라서 실외에 위치하는 태양과 같은 강한 광원의 위치에 따라 제1전극(E1)과 제2전극(E2) 사이의 전위차를 조절함으로써, 실내에서의 눈부심을 언제나 최소화할 수도 있다. 예컨대 정오에 이르기까지 오전 동안에는 태양의 고도가 높아지므로 시간이 지남에 따라 제1전극(E1)과 제2전극(E2) 사이의 전위차가 점점 작아지도록 하고, 오후에는 시간이 지남에 따라 태양의 고도가 낮아지므로 제1전극(E1)과 제2전극(E2) 사이의 전위차 역시 시간이 지남에 따라 점점 커지도록 할 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 스마트 윈도우(SW)의 구성요소들 중 일부를 개략적으로 도시하는 분해사시도이고, 도 9 및 도 10은 도 8의 스마트 윈도우(SW)의 작동 원리를 개략적으로 도시하는 측단면도들이다.
도 8에서는 도 9 및 도 10에 도시된 구성요소들 중 제1기판(S1), 제2기판(S2), 제1전극(E1) 및 제2전극(E2)을 편의상 생략하였다. 도 9는 스마트 윈도우(SW)가 제1상태인 경우를 도시하며, 도 10은 스마트 윈도우(SW)가 제2상태인 경우를 도시한다.
제1기판(S1), 제2기판(S2), 제1전극(E1), 제2전극(E2), 제1편광판(P1), 제1투과축(TA1), 제2편광판(P2), 제2투과축(TA2), 제1배향막(AL1), 제1방향(D1), 제2배향막(AL2) 및 제2방향(D2)에 대한 설명은 도 4 내지 도 6을 참조하여 전술한 실시예에 따른 스마트 윈도우에 대해 설명한 것과 동일하기에 생략한다. 본 실시예에 따른 스마트 윈도우(SW)가 도 4 내지 도 6을 참조하여 전술한 실시예에 따른 스마트 윈도우와 상이한 점은, 제1배향막(AL1)과 제2배향막(AL2) 사이에 개재된 액정(LC2)이 VA(vertical alignment)모드로 작동한다는 점이다. 그리고 본 실시예에 따른 스마트 윈도우(SW)는 위상차판(R11)을 구비할 수 있다.
위상차판(R1)은 도 9에 도시된 것과 같이 제1기판(S1)의 제2기판(S2) 방향의 반대 방향의 면 상에 위치할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 위상차판은 제2기판(S2)의 제1기판(S1) 방향의 반대 방향의 면 상에 위치할 수 있다. 또는, 제1기판(S1)의 제2기판(S2) 방향의 반대 방향의 면 상에 제1위상차판이 위치하도록 하고, 아울러 제2기판(S2)의 제1기판(S1) 방향의 반대 방향의 면 상에 제2위상차판이 위치하도록 할 수도 있다. 이러한 위상차판의 위상지연량 또는 위상차판들의 총 위상지연량은, 스마트 윈도우(SW)에 입사하는 광의 파장을 λ라 할시, 0보다 크고 λ/2이하가 되도록 할 수 있다. λ는 예컨대 녹색파장에 해당하는 550nm로 설정될 수 있다. 이러한 위상지연량을 조절함으로써, 스마트 윈도우(SW)의 초기 투과도를 설정할 수 있다.
도 8 내지 도 10에서는 편의상 제1기판(S1)의 제2기판(S2) 방향의 반대 방향의 면 상에, 즉 제1기판(S1)과 제1편광판(P1) 사이에 위상차판(R1)이 위치하는 것으로 도시하고 있다. 이하에서는 편의상 위상차판(R1)의 위상지연량이 λ/2보다 작은 경우에 대해 설명한다. 하지만 본 실시예에 따른 스마트 윈도우(SW)가 이에 한정되는 것은 아니며, 이는 후술하는 실시예들 및 그 변형예들에 따른 실시예들에서도 마찬가지이다. 이러한 위상차판(R1)의 위상지연축(RA)은 제1입사방향(ID1)과 제2입사방향(ID2)을 포함하는 가상의 평면과 제2기판(S2)의 실외 방향(-x 방향)의 면(yz 평면)이 교차하는 가상의 직선과 평행하다. 즉, 위상차판(R1)의 위상지연축(RA)은 z축과 평행하다.
액정층(LC2)은 제1배향막(AL1)과 제2배향막(AL2) 사이에 개재된다. 이러한 액정층(LC2)은 전술한 것과 같이 VA모드로 작동하는 액정층이다. 전술한 것과 같이 제1배향막(AL1)은 제1방향(D1, +z 방향)으로 러빙되어 있고 제2배향막(AL2)은 제2방향(D2, -z 방향)으로 러빙되어 있기에, 제1전극(E1)과 제2전극(E2)의 전위차가 0인 상태인 도 9에 도시된 것과 같이, 액정층(LC2)의 액정들은 제1기판(S1) 및 제2기판(S2)에 수직인 상태가 아닌, 살짝 기울어진 상태가 된다. 구체적으로, 액정의 제1배향막(AL1) 방향의 끝단이 제2배향막(AL2) 방향의 끝단보다 제1방향(D1, +z 방향)으로 치우친 상태가 된다.
그러한 상태에서 제1전극(E1)과 제2전극(E2)의 전위차가 0이 아니게 되면, 도 10에 도시된 것과 같이 전자기장에 의해 액정층(LC2) 내의 액정들의 위치가 변하게 된다. 전술한 것과 같이 제1전극(E1)과 제2전극(E2)의 전위차가 0인 상태일 시 액정의 제1배향막(AL1) 방향의 끝단이 제2배향막(AL2) 방향의 끝단보다 제1방향(D1, +z 방향)으로 치우친 상태이기에, 제1전극(E1)과 제2전극(E2)의 전위차가 0이 아니게 되면 액정이 제1기판(S1)과 제2기판(S2)에 평행한 상태가 아닌, 도 10에 도시된 것과 같이 제2기판(S1)에 수직인 x축을 기준으로 제2입사방향(ID2)의 반대 방향으로 기울어진 상태가 된다.
도 9에 도시된 것과 같이 스마트 윈도우(SW)가 제1상태일 경우, 제2편광판(P2)을 통과하면서 제2편광판(P2)의 투과축(TA2) 방향으로 선편광된 광만이 제2기판(S2)을 통과하여 액정층(LC2)과 위상차판(R1)을 지나 제1편광판(P1)에 입사하게 된다. 제2편광판(P2)의 투과축(TA2) 방향으로 선편광된 광은 액정층(LC2)을 통과할 시 그 위상이 거의 변하지 않기에, 제1입사방향(ID1)에서 실외로부터 입사하는 광의 경우 위상차판(R1)과 액정층(LC2)에서의 위상지연량의 합계는 위상차판(R1)만의 위상지연량(R0)이 되어 투과도는 하기 수학식 2와 같이 나타나게 된다.
Figure 112018001679848-pat00002
한편 제2입사방향(ID2)의 광은 액정층(LC2)의 위상지연량(Δnd = Δn X d)이 더해져서 투과도가 하기 수학식 3과 같이 나타나게 된다. 여기서 Δn은 전술한 것과 같이 전압 V의 함수로 나타난다. 이 때 위상차판(R1)과 액정층(LC2)에서의 위상지연량의 합계인 총 위상지연량(R0+Δnd)이 λ보다 충분히 작기 때문에, 제2입사방향(ID2)에서 실외로부터 입사하는 광의 투과도가 제1입사방향(ID1)에서 실외로부터 입사하는 광의 투과도보다 현저히 낮게 될 수 없다. 따라서 스마트 윈도우(SW)가 제1상태일 경우, 입사광의 투과도는 입사각에 따른 편차가 크지 않게 된다.
Figure 112018001679848-pat00003
그러나 도 10에 도시된 것과 같이 스마트 윈도우(SW)가 제2상태일 경우, 제1입사방향(ID1)에서 실외로부터 입사하는 광과 제2입사방향(ID2)에서 실외로부터 입사하는 광의 투과도는 달라지게 된다. 이는 전술한 것과 같이 제1배향막(AL1)과 제2배향막(AL2) 각각의 러빙방향 때문에, 액정층(LC2)의 액정들이 제1기판(S1)과 제2기판(S2)에 대략 평행한 상태로 그 방향이 바뀌지 않고, 도 10에 도시된 것과 같이 제2기판(S1)에 수직인 x축을 기준으로 제2입사방향(ID2)의 반대 방향으로 기울어지게 되기 때문이다.
구체적으로, 제2편광판(P2)을 통과하면서 제2편광판(P2)의 투과축(TA2) 방향으로 선편광된 광만이 제2기판(S2)을 통과하여 액정층(LC2)에 진입하게 되는데, 액정층(LC2)의 액정들이 제2기판(S1)에 수직인 x축을 기준으로 제2입사방향(ID2)의 반대 방향으로 기울어져 있기 때문에, 제2기판(S2)에 제2입사방향(ID2)에서 실외로부터 입사한 광의 경우 액정층(LC2)을 통과할 시 액정층(LC2)의 위상지연량(Δnd)이 충분히 커서, 위상차판(R1)과 액정층(LC2)에서의 위상지연량의 합계인 총 위상지연량(R0+Δnd)이 λ에 가까운 값을 갖게 된다. 따라서 상술한 수학식 3에 따르면, 제2기판(S2)에 제2입사방향(ID2)에서 실외로부터 입사한 광의 투과도인 제1경사투과도가 대략 0에 가까워지게 되어, 수직투과도보다 현저하게 낮은 값이 된다.
제2기판(S2)에 제1입사방향(ID1)에서 실외로부터 입사한 광의 경우에도 제2편광판(P2)의 투과축(TA2) 방향으로 선편광된 광만이 제2기판(S2)을 통과하여 액정층(LC2)에 진입하게 되는데, 이 광은 액정층(LC2)을 통과할 시 그 선편광 상태가 크게 변경되지 않게 된다. 따라서 제1입사방향(ID1)에서 실외로부터 입사하는 광의 경우에는 위상차판(R1)과 액정층(LC2)에서의 위상지연량의 합계는 위상차판(R1)만의 위상지연량(R0)이 되어 투과도는 전술한 수학식 2와 같이 나타나게 되어, 그 투과도는 제2기판(S2)에 제2입사방향(ID2)에서 실외로부터 입사한 광의 경우의 투과도보다 높게 된다.
도 11은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 스마트 윈도우(SW)의 구성요소들 중 일부를 개략적으로 도시하는 분해사시도이고, 도 12 및 도 13은 도 11의 스마트 윈도우(SW)의 작동 원리를 개략적으로 도시하는 측단면도들이다. 본 실시예에 따른 스마트 윈도우(SW)가 도 8 내지 도 10을 참조하여 전술한 스마트 윈도우와 상이한 점은, 제1배향막(AL1)의 러빙방향인 제1방향(D1)이 -z 방향이고 제2배향막(AL2)의 러빙방향인 제2방향(D2)이 +z 방향이며, 위상차판(R1)의 위상지연축(RA)이 제1입사방향(ID1)과 제2입사방향(ID2)을 포함하는 가상의 평면과 제2기판(S2)의 실외 방향(-x 방향)의 면(yz 평면)이 교차하는 가상의 직선에 수직이라는 점이다. 즉, 위상차판(R1)의 위상지연축(RA)은 y축과 평행하다. 따라서 스마트 윈도우(SW)의 투과도는 하기 수학식 4와 같이 된다.
Figure 112018001679848-pat00004
액정층(LC2)은 제1배향막(AL1)과 제2배향막(AL2) 사이에 개재된다. 이러한 액정층(LC2)은 전술한 것과 같이 VA모드로 작동하는 액정층이다. 전술한 것과 같이 제1배향막(AL1)은 제1방향(D1, -z 방향)으로 러빙되어 있고 제2배향막(AL2)은 제2방향(D2, +z 방향)으로 러빙되어 있기에, 제1전극(E1)과 제2전극(E2)의 전위차가 0인 상태인 도 12에 도시된 것과 같이, 액정층(LC2)의 액정들은 제1기판(S1) 및 제2기판(S2)에 수직인 상태가 아닌, 살짝 기울어진 상태가 된다. 구체적으로, 액정의 제1배향막(AL1) 방향의 끝단이 제2배향막(AL2) 방향의 끝단보다 제1방향(D1, -z 방향)으로 치우친 상태가 된다.
그러한 상태에서 제1전극(E1)과 제2전극(E2)의 전위차가 0이 아니게 되면, 도 13에 도시된 것과 같이 전자기장에 의해 액정층(LC2) 내의 액정들의 위치가 변하게 된다. 전술한 것과 같이 제1전극(E1)과 제2전극(E2)의 전위차가 0인 상태일 시 액정의 제1배향막(AL1) 방향의 끝단이 제2배향막(AL2) 방향의 끝단보다 제1방향(D1, -z 방향)으로 치우친 상태이기에, 제1전극(E1)과 제2전극(E2)의 전위차가 0이 아니게 되면 액정이 제1기판(S1)과 제2기판(S2)에 평행한 상태가 아닌, 도 10에 도시된 것과 같이 제2입사방향(ID2)으로 기울어진 상태가 된다.
도 12에 도시된 것과 같이 스마트 윈도우(SW)가 제1상태일 경우, 제2편광판(P2)을 통과하면서 제2편광판(P2)의 투과축(TA2) 방향으로 선편광된 광만이 제2기판(S2)을 통과하여 액정층(LC2)과 위상차판(R1)을 지나 제1편광판(P1)에 입사하게 된다. 제2편광판(P2)의 투과축(TA2) 방향으로 선편광된 광은 액정층(LC2)을 통과할 시 그 위상이 거의 변하지 않기에, 제1입사방향(ID1)에서 실외로부터 입사하는 광의 경우 위상차판(R1)과 액정층(LC2)에서의 위상지연량의 합계는 위상차판(R1)만의 위상지연량(-R0)이 되어 투과도는 하기 수학식 5와 같이 나타나게 된다.
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한편 제2입사방향(ID2)의 광은 액정층(LC2)의 위상지연량(Δnd)이 더해져서 투과도가 전술한 것처럼 수학식 4와 같이 나타나게 된다. 이 때 위상차판(R1)과 액정층(LC2)에서의 위상지연량의 합계인 총 위상지연량(-R0+Δnd)이 0보다 충분히 작기 때문에, 제2입사방향(ID2)에서 실외로부터 입사하는 광의 투과도가 제1입사방향(ID1)에서 실외로부터 입사하는 광의 투과도보다 현저히 낮게 될 수 없다.
그러나 도 13에 도시된 것과 같이 스마트 윈도우(SW)가 제2상태일 경우, 제1입사방향(ID1)에서 실외로부터 입사하는 광과 제2입사방향(ID2)에서 실외로부터 입사하는 광의 투과도는 달라지게 된다. 이는 전술한 것과 같이 제1배향막(AL1)과 제2배향막(AL2) 각각의 러빙방향 때문에, 액정층(LC2)의 액정들이 제1기판(S1)과 제2기판(S2)에 대략 평행한 상태로 그 방향이 바뀌지 않고, 도 13에 도시된 것과 같이 제2기판(S1)에 수직인 x축을 기준으로 제2입사방향(ID2)으로 기울어지게 되기 때문이다.
구체적으로, 제2기판(S2)에 제2입사방향(ID2)에서 실외로부터 입사한 광의 경우 액정층(LC2)을 통과할 시 액정층의 위상지연량(Δnd)이 위상차판의 위상지연량의 절대값(R0)과 대략 비슷하게 되어 총 위상지연량(-R0+Δnd)이 0에 가까운 값을 갖게 된다. 따라서 전술한 것과 같은 수학식 4를 통해 투과도가 0에 가깝게 된다.
제2기판(S2)에 제1입사방향(ID1)에서 실외로부터 입사한 광의 경우 액정층의 위상지연량(Δnd)이 위상차판의 위상지연량의 절대값(R0)보다 커서 총 위상지연량(-R0+Δnd)이 0보다 큰 값을 갖게 되고, 따라서 제2입사방향(ID2)에서 실외로부터 입사한 광의 경우와 달리 투과도가 0보다 큰 값을 갖게 된다.
도 14는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 스마트 윈도우(SW)의 구성요소들 중 일부를 개략적으로 도시하는 분해사시도이고, 도 15 및 도 16은 도 14의 스마트 윈도우(SW)의 작동 원리를 개략적으로 도시하는 측단면도들이다.
본 실시예에 따른 스마트 윈도우(SW)의 제1배향막(AL1)은 배향된 제1방향(D1)이 제2기판(S2)의 실외 방향(-x 방향)의 면(yz평면)과 평행하고, 제1입사방향(ID1)과 제2입사방향(ID2)을 포함하는 가상의 평면과 제2기판(S2)의 실외 방향의 면이 교차하는 가상의 직선과 45도 각도를 이룬다는 점에서, 도 4 내지 도 6을 참조하여 전술한 스마트 윈도우와 상이하다. 그리고 이 제1방향(D1)을 상기 가상의 직선과 평행한 (즉 z축과 평행한) 제1보조방향과 상기 가상의 직선에 수직인 (즉 y축과 평행한) 제2보조방향의 합으로 나타내고 제2입사방향(ID2)을 제2기판(S2)에 수직인 (즉 x축과 평행한) 제1서브방향과 제2기판(S2)에 평행한 (즉 z축과 평행한) 제2서브방향의 합으로 나타낼 시, 제1보조방향은 제2서브방향(-z 방향)의 반대 방향이다. 아울러 제2보조방향은 제1기판(S1)에서 제2기판(S2)을 바라볼 시 제1보조방향으로부터 시계방향으로 회전된 방향이다. 그리고 제2방향(D2)은 제1기판(S1)에서 제2기판(S2)을 바라볼 시 제1방향으로부터 시계방향으로 90도 회전된 방향이다. 나아가, 본 실시예에 따른 스마트 윈도우(SW)의 제1편광판(P1)의 투과축(TA1)은 제1방향(D1)과 평행하고, 제2편광판(P2)의 투과축(TA2)은 제2방향(D2)과 평행하다는 점에서, 도 4 내지 도 6을 참조하여 전술한 스마트 윈도우와 상이하다. 그리고 본 실시예에 따른 스마트 윈도우(SW)의 액정층(LC3)은 TN(twisted nematic)모드에서 작동하는 액정층이다. 그 외의 사항들은 도 4 내지 도 6을 참조하여 전술한 스마트 윈도우에서 설명한 사항이 본 실시예에 따른 스마트 윈도우(SW)에도 적용될 수 있다.
전술한 것과 같이 제1배향막(AL1)은 제1방향(D1)으로 러빙되어 있고 제2배향막(AL2)은 제1방향(D1)과 수직인 제2방향(D2)으로 러빙되어 있기에, 제1전극(E1)과 제2전극(E2)의 전위차가 0인 상태인 도 15에 도시된 것과 같이, 액정층(LC3)의 액정들은 제1기판(S1) 및 제2기판(S2)에 평행한 상태이지만 트위스트된 상태로 존재한다. 이 때 제1배향막(AL1)과 제2배향막(AL2) 근방에 위치하는 액정분자들에 있어서, 러빙방향쪽의 끝단에서의 배향막으로부터의 거리가 러빙방향의 반대방향쪽의 끝단에서의 배향막으로부터의 거리보다 멀어지는 현상이 발생한다. 이 기울어진 각도를 프리틸트 각이라고 한다.
그러한 상태에서 제1전극(E1)과 제2전극(E2)의 전위차가 0이 아니게 되면, 도 16에 도시된 것과 같이 액정층(LC3) 내의 액정들의 위치가 변하게 된다. 구체적으로, 제1배향막(AL1)이나 제2배향막(AL2) 근방의 액정들은 제1배향막(AL1)이나 제2배향막(AL2)에 의해 영향을 받기 때문에 그 방향이 제1전극(E1)과 제2전극(E2)의 전위차가 0인 경우와 크게 달라지지 않지만, 액정층(LC3)의 중앙에 위치한 액정들의 경우에는 제1전극(E1)과 제2전극(E2)의 전위차가 0이 아닐 시에는 전자기장에 의해 그 방향이 바뀌게 된다. 하지만 액정층(LC3)의 중앙에 위치한 액정들은 제1기판(S1)과 제2기판(S2)에 대략 수직인 상태로 그 방향이 바뀌지 않고, 도 16에 도시된 것과 같이 제2입사방향(ID2)으로 기울어지게 된다. 그 이유는 상술한 프리틸트 각의 영향으로 액정분자들의 자유에너지가 가장 작은 상태로 배열되기 때문이다.
도 15에 도시된 것과 같이 스마트 윈도우(SW)가 제1상태일 경우, 제2편광판(P2)을 통과하면서 제2편광판(P2)의 투과축(TA2) 방향으로 선편광된 광만이 제2기판(S2)을 통과하여 액정층(LC3)을 지나 제1편광판(P1)에 입사하게 된다. 이때 액정층(LC3)이 TN모드로 작동하는 액정층이며 트위스트된 상태이므로, 제2편광판(P2)의 투과축(TA2) 방향으로 선편광된 광은 액정층(LC3)을 통과하면서 선편광 방향이 대략 90도 회전된 후 제1편광판(P1)에 입사한다. 따라서 제1편광판(P1)에 입사하는 광의 선편광 방향이 제1편광판(P1)의 투과축(TA1)과 대략 일치하기에, 대부분 제1편광판(P1)을 통과하게 된다. 결국 도 15에 도시된 것과 같은 제1상태의 스마트 윈도우(SW)의 경우, 이와 같은 투과도는 입사각이 변하더라도 대략 일정하게 유지된다.
그러나 도 16에 도시된 것과 같이 스마트 윈도우(SW)가 제2상태일 경우, 제1입사방향(ID1)에서 실외로부터 입사하는 광과 제2입사방향(ID2)에서 실외로부터 입사하는 광의 투과도는 달라지게 된다. 이는 액정층(LC3)의 중앙에 위치한 액정들이 제1기판(S1)과 제2기판(S2)에 대략 평행한 상태에서 트위스트된 상태로 유지되지 않고, 액정층(LC3)의 중앙에 위치한 액정들이 도 16에 도시된 것과 같이 제2입사방향(ID2)으로 기울어지기 때문이다.
구체적으로, 제2편광판(P2)을 통과하면서 제2편광판(P2)의 투과축(TA2) 방향으로 선편광된 광만이 제2기판(S2)을 통과하여 액정층(LC3)에 진입하게 되는데, 액정층(LC3)의 중앙에 위치한 액정들이 제2입사방향(ID2)으로 기울어져 있기 때문에, 제2기판(S2)에 제2입사방향(ID2)에서 실외로부터 입사한 광의 경우 액정층(LC3)을 통과할 시 그 선편광 상태가 대략 그대로 유지되고, 이후 제1기판(S1)을 통과한 후 제1편광판(P1)에 진입하게 된다. 이때 제1편광판(P1)의 투과축(TA1)은 제2편광판(P2)의 투과축(TA2)과 수직이기에, 결과적으로 제2기판(S2)에 제2입사방향(ID2)에서 실외로부터 입사한 광의 스마트 윈도우(SW) 투과도가 급격하게 낮아지게 된다.
제2기판(S2)에 제1입사방향(ID1)에서 실외로부터 입사한 광의 경우에도 제2편광판(P2)의 투과축(TA2) 방향으로 선편광된 광만이 제2기판(S2)을 통과하여 액정층(LC3)에 진입하게 되는데, 이 광은 액정층(LC3)을 통과할 시 그 선편광 상태가 변경된다. 비록 액정층(LC3)의 중앙에 위치한 액정들이 제2입사방향(ID2)으로 기울어져 있지만, 제1입사방향(ID1)에서 바라볼 시에는 그 액정들은 여전히 트위스트된 상태이기 때문이다. 제2기판(S2)에 제1입사방향(ID1)에서 실외로부터 입사한 광의 경우 액정층(LC3)을 통과할 시 그 선편광 상태가 변경되기에, 제1편광판(P1)의 투과축(TA1)과 대략 평행하게 변경된다. 이에 따라 제1기판(S1)과 제1편광판(P1)을 통과할 시, 그 투과도는 제2기판(S2)에 제2입사방향(ID2)에서 실외로부터 입사한 광의 경우의 투과도보다 높게 된다.
지금까지 설명한 다양한 실시예들에 있어서, 스마트 윈도우(SW)는 제1상태와 제2상태를 갖는다. 제1상태의 스마트 윈도우(SW)는 통상적인 윈도우와 같은 기능을 가질 수 있다. 즉, (-x 방향의) 실외에서 스마트 윈도우(SW)를 향해 입사하는 광의 대부분이 스마트 윈도우(SW)를 통과하여 (+x 방향의) 실내로 진행하도록 할 수 있다. 물론 스마트 윈도우(SW)에 입사하는 광량보다 스마트 윈도우(SW)를 통과한 광량이 더 적을 수 있으나, 입사 조건에 따라 투과도가 현저하게 달라지지는 않는다.
제2상태의 스마트 윈도우(SW)의 경우에도, 제1입사방향(ID1)으로 입사한 광에 대한 투과광의 비율은, 제1상태일 시 제1입사방향(ID1)으로 입사한 광에 대한 투과광의 비율과 대략 비슷하게 유지된다. 하지만 제2상태의 스마트 윈도우(SW)의 경우, 제2입사방향(ID2)으로 입사한 광에 대한 투과광의 비율은, 제1상태일 시 제2입사방향으로 입사한 광에 대한 투과광의 비율보다 급격하게 줄어든다. 이에 따라 실내에 위치한 사람은 실외에 태양(S)과 같은 밝은 광원이 존재한다 하더라도, 그러한 광원에 의해 눈부심을 겪지 않게 된다. 물론 그러한 광원이 존재하지 않는 방향에서의 주변광이라 할 수 있는 광은 제2입사방향(ID2)이 아닌 제1입사방향(ID1)으로 입사하기에, 실내에 위치한 사람은 눈부심을 겪지 않으면서도 안정적으로 실외를 시인할 수 있게 된다.
따라서 본 실시예에 따른 스마트 윈도우(SW)의 경우, 실외에 태양(S)과 같은 밝은 광원이 존재하지 않는다면 제1상태를 유지하고, 실외에 태양과 같은 밝은 광원이 존재한다면 제2상태를 유지하도록 함으로써, 실내에 위치한 사람이 눈부심을 겪지 않게 하면서도 외부 시인성을 일정 수준으로 유지할 수 있다.
도 17은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 슬라이딩 스마트 윈도우를 개략적으로 도시하는 사시도이다. 도 17에 도시된 것과 같이, 본 실시예에 따른 슬라이딩 스마트 윈도우는 전술한 실시예들 중 어느 한 실시예에 따른 스마트 윈도우(SW)와, 이 스마트 윈도우(SW)의 가장자리를 감싸는 프레임(F)과, 프레임(F)의 (-z 방향) 외측에 배치된 롤러(R1, R2)를 구비한다. 전술한 것과 같이 제2입사방향(ID2)을 제2기판(S2)에 수직인 제1서브방향(+x 방향)과 제2기판(S2)에 평행한 제2서브방향(-z 방향)의 합으로 나타낼 시, 롤러(R1, R2)는 프레임(F)의 제2서브방향 외측에 배치되는 것으로 이해될 수 있다. 이러한 슬라이딩 스마트 윈도우는 건물의 샤시에 결합되어, 슬라이딩 방식으로 개폐되도록 할 수 있다.
이러한 슬라이딩 스마트 윈도우의 경우, 실외에 태양(S)과 같은 밝은 광원이 존재하지 않는다면 제1상태를 유지하고, 실외에 태양과 같은 밝은 광원이 존재한다면 제2상태를 유지하도록 함으로써, 실내에 위치한 사람이 눈부심을 겪지 않게 하면서도 외부 시인성을 일정 수준으로 유지할 수 있다.
한편, 슬라이딩 스마트 윈도우는 센싱부(SS)를 더 구비할 수 있다. 센싱부(SS)는 태양광의 입사각도를 인식하는 입사각도 센싱부이다. 물론 센싱부(SS)는 외부 광원의 위치를 센싱하여 슬라이딩 스마트 윈도우에 대한 외부 광원의 상대적인 위치나 각도 등에 대한 데이터를 생성하는 것일 수 있다. 이는 전술한 또는 후술하는 실시예들 및 그 변형예들에 있어서도 마찬가지이다.
도 7을 참조하여 전술한 것과 같이, 입사각도가 0도인 광의 투과도를 기준으로, 즉 제2기판(S2)에 대략 수직인 방향인 제1입사방향(ID1)으로 입사하는 광의 투과도를 기준으로, 일정 구간 내에서는 입사각도가 증가함에 따라 투과도가 낮아짐을 확인할 수 있다. 아울러 투과도가 낮아지는 정도 및 최소 투과도가 나타나는 각도는 제1전극(E1)과 제2전극(E2) 사이의 전위차에 따라 달라진다.
도 7을 참조하면 제1전극(E1)과 제2전극(E2) 사이의 전위차가 커짐에 따라, 최소 투과도가 나타나는 각도가 작아짐을 알 수 있다. 따라서 실외에 위치하는 태양과 같은 강한 광원의 위치에 따라 제1전극(E1)과 제2전극(E2) 사이의 전위차를 조절함으로써, 실내에서의 태양광에 의한 눈부심을 언제나 최소화할 수도 있다. 예컨대 정오에 이르기까지 오전 동안에는 태양의 고도가 높아지므로 시간이 지남에 따라 제1전극(E1)과 제2전극(E2) 사이의 전위차가 점점 작아지도록 하고, 오후에는 시간이 지남에 따라 태양의 고도가 낮아지므로 제1전극(E1)과 제2전극(E2) 사이의 전위차 역시 시간이 지남에 따라 점점 커지도록 할 수 있다.
센싱부(SS)는 태양광의 입사각도를 인식하는 입사각도 센싱부이다. 따라서 센싱부(SS)가 인식하는 태양광의 입사각도 정보를 수신한 제어부(미도시)가 스마트 윈도우(SW)의 제1전극(E1)과 제2전극(E2) 사이의 전위차를 조절하는 신호를 생성하고, 그러한 신호가 스마트 윈도우(SW)에 전달되도록 함으로써, 실내에서의 태양광에 의한 눈부심을 언제나 최소화할 수도 있다.
도 17에서는 슬라이딩 스마트 윈도우가 입사각도 센싱부(SS)를 구비하는 것으로 도시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 전술한 실시예들 중 어느 한 실시예에 따른 스마트 윈도우와, 태양광의 입사각도를 인식하는 입사각도 센싱부를 구비하는 스마트 윈도우 장치 역시 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다. 이러한 스마트 윈도우 장치의 경우, 입사각도 센싱부가 인식한 태양광의 입사각도 정보를 이용하여, 제어부가 입사각에 따른 투과도에 있어서 제1경사투과도가 최소가 되도록 하는 전위차 제어신호를 생성하며, 이 전위차 제어신호에 따라 스마트 윈도우의 제1전극과 제2전극 사이에 인가되는 전위차 V가 조절되도록 할 수 있다.
도 18은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 차량용 스마트 윈도우를 구비하는 차량을 개략적으로 도시하는 측면도이다. 도 18에 도시된 차량의 전면유리, 즉 프론트 윈드실드(SW1)는 본 실시예에 따른 차량용 스마트 윈도우일 수 있다. 도 19는 이러한 프론트 윈드실드(SW1)를 개략적으로 도시하는 정면도이다. 즉, 도 19는 차량 외부에서 바라본 차량의 프론트 윈드실드(SW1)를 도시하는 것으로 이해될 수 있다.
이러한 차량용 스마트 윈도우는 전술한 실시예들 중 어느 한 실시예에 따른 스마트 윈도우(SW)를 구비한다. 이때 프론트 윈드실드(SW1)는 루프(RF)에 인접한 가장자리(E1)의 길이가, 보닛(BN)에 인접한 가장자리(E2)의 길이보다 짧은 형상을 갖는다.
도 1 내지 도 16을 참조하여 전술한 스마트 윈도우(SW)의 경우, 스마트 윈도우(SW)의 제2기판(S2)의 외측면에 수직인 방향(-x 방향)인 제1입사방향(ID1)보다 상방에 위치한 광원에서 하방으로 비스듬하게 진행되는, 즉 제2입사방향(ID2)으로 입사하는 광의 투과도를 낮추는 효과를 가졌다. 하지만 본 실시예에 따른 차량용 스마트 윈도우의 경우, 프론트 윈드실드(SW1)의 외측면이 되는 제2기판(S2)의 외측면에 수직인 방향(-x 방향)인 제1입사방향(ID1)보다 하방에 위치한 광원에서 프론트 윈드실드(SW1)로 입사하는 방향이 제2입사방향(ID2)이 된다. 즉, 도 1 내지 도 16을 참조하여 전술한 스마트 윈도우(SW)를 제1입사방향(ID1)을 중심으로 180도 회전시킨 형상이 된다.
차량의 경우 운전자의 외부 시인성을 저하시키는 상황은 일출 직후 또는 일몰 직전과 같이, 운전자의 전면(前面) 시야 방향에 태양과 같은 밝은 광원이 위치하는 상황이다. 그러한 상황의 운전자의 전면 시야 방향은 프론트 윈드실드(SW1)의 표면에 수직인 제1입사방향(ID1)이 아닌, 제1입사방향(ID1)보다 하방 방향이다. 따라서 전술한 실시예들에서의 제2입사방향(ID2)이 제1입사방향(ID1)보다 하방이 되도록 함으로써, 운전자의 외부 시인성을 높일 수 있다.
전술한 것과 같이 제2입사방향(ID2)을 제2기판(S2)에 수직인 (즉 x축과 평행한) 제1서브방향(SUB1)과 제2기판(S2)에 평행한 (즉 z축과 평행한) 제2서브방향(SUB2)의 합으로 나타낼 수 있다. 따라서 전술한 실시예들에 따른 스마트 윈도우(SW)의 제2서브방향의 제1가장자리의 길이가 제2서브방향의 반대 방향의 제2가장자리의 길이보다 짧도록 하여, 제1가장자리가 차량의 루프(RF)에 인접하도록 하고 제2가장자리가 차량의 보닛(BN)에 인접하도록 하면 된다. 물론 이 경우 제2기판(S2)이 여전히 실외 방향이고 제1기판(S1)이 실내 방향이 되도록 해야 한다. 프론트 윈드실드(SW1)의 경우 루프(RF)에 인접한 부분이 레인센서(RS) 등이 위치하게 되는바, 전술한 실시예들에 따른 스마트 윈도우(SW)의 제2서브방향의 제1가장자리가 프론트 윈드실드(SW1)를 구현할 시의 레인센서(RS)에 인접한 가장자리가 되도록 하는 것으로 이해될 수 있다.
한편, 차량용 스마트 윈도우는 센싱부(SS)를 더 구비할 수 있다. 센싱부(SS)는 태양광의 입사각도를 인식하는 입사각도 센싱부이다. 도 7을 참조하여 전술한 것과 같이, 투과도가 낮아지는 정도 및 최소 투과도가 나타나는 입사각도는 제1전극(E1)과 제2전극(E2) 사이의 전위차에 따라 달라진다. 따라서 센싱부(SS)가 인식하는 태양광의 입사각도 정보를 수신한 제어부(미도시)가 차량용 스마트 윈도우인 프론트 윈드실드(SW1)의 제1전극(E1)과 제2전극(E2) 사이의 전위차를 조절하는 신호를 생성하고, 그러한 신호가 프론트 윈드실드(SW1)에 전달되도록 함으로써, 차량 실내에서의 태양광에 의한 눈부심을 언제나 최소화할 수도 있다.
예컨대, 도 7을 참조하면 제1전극(E1)과 제2전극(E2) 사이의 전위차가 커짐에 따라, 최소 투과도가 나타나는 각도가 작아짐을 알 수 있다. 도 7은 입사각도가 0도인 광의 투과도를 기준으로, 즉 제2기판(S2)에 대략 수직으로 입사하는 광의 투과도를 기준으로, 일정 구간 내에서는 입사각도가 증가함에 따라 투과도가 낮아짐을 보여준다. 도 7을 프론트 윈드실드(SW1)에 적용할 경우에는 프론트 윈드실드(SW1)에 수직으로 입사하는 광의 투과도가 입사각도가 0일 때의 투과도이고, 입사각도가 양수인 경우는 프론트 윈드실드(SW1)에 수직인 방향보다 낮게 위치한 광원으로부터의 광이 프론트 윈드실드(SW1)로 입사하는 경우의 투과도를 나타낸다.
도 7에서는 제1전극(E1)과 제2전극(E2) 사이의 전위차가 커짐에 따라, 최소 투과도가 나타나는 입사각도가 작아짐을 알 수 있다. 따라서 실외에 위치하는 태양과 같은 강한 광원의 위치에 따라 제1전극(E1)과 제2전극(E2) 사이의 전위차를 조절함으로써, 차량 내에서의 태양광에 의한 눈부심을 언제나 최소화할 수도 있다. 예컨대 일출 이후에는 시간이 지남에 따라 태양의 고도가 높아져서 어느 순간에는 태양으로부터의 광이 프론트 윈드실드(SW1)의 표면에 수직으로 입사하게 된다. 따라서 일출 이후에는 상기 어느 순간까지 최소 투과도가 나타나는 입사각도가 줄어들도록 할 수 있다. 즉, 일출 이후에는 상기 어느 순간까지는 시간이 지남에 따라 제1전극(E1)과 제2전극(E2) 사이의 전위차가 점점 커지도록 할 수 있다. 물론 오후에는 시간이 지남에 따라 태양의 고도가 낮아지므로 제1전극(E1)과 제2전극(E2) 사이의 전위차 역시 시간이 지남에 따라 점점 작아지도록 할 수 있다.
물론 입사각도 센싱부(SS)는 차량이 이동하는 지면의 경사에 따라서도 태양광의 입사각도가 변하는 것으로 센싱할 수도 있다. 즉, 입사각도 센싱부(SS)는 프론트 윈드실드(SW1)에 수직인 방향을 중심으로 태양광의 입사각도의 변화 정도를 센싱하는 것으로 이해될 수 있다.
입사각도 센싱부(SS)는 도 18에 도시된 것과 같이 차량의 프레임에 장착될 수도 있지만, 도 19에 도시된 프론트 윈드실드(SW1)의 경우 루프(RF)에 인접한 부분이 레인센서(RS) 등이 위치하기에 입사각도 센싱부(SS) 역시 레인센서(RS)와 중첩하여 위치하거나 그 근방에 위치할 수도 있다.
물론 차량의 프론트 윈드실드(SW1) 뿐만 아니라 차량의 리어 윈드실드(SW2)의 경우에도 차량용 스마트 윈도가 적용되도록 할 수 있음은 물론이다. 이 경우 제2가장자리(E2)가 트렁크(TK)에 인접하여 위치하는 것으로 이해될 수 있다. 그리고 이와 같이 프론트 윈드실드(SW1) 및/또는 리어 윈드실드(SW2)를 구비한 차량 역시 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다. 또한 도 1 내지 도 17을 참조하여 전술한 스마트 윈도우 또는 슬라이딩 스마트 윈도우를 구비한 건물 역시 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
도 18 및 도 19에서는 차량용 스마트 윈도우로서 프론트 윈드실드(SW1)와 리어 윈드실드(SW2)에 대해 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 도 1 내지 도 17을 참조하여 전술한 실시예들과 동일 및/또는 유사한 구성을 갖는 차량용 썬바이저 및 이를 구비한 차량 역시 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다. 도 20은 이러한 차량용 썬바이저(SV)를 개략적으로 도시하는 배면도이고, 도 21은 도 20의 차량용 썬바이저(SV)를 개략적으로 도시하는 측면도이다.
통상적인 차량용 썬바이저의 경우, 태양의 고도가 낮아 태양이 운전자의 전방에 위치할 시, 태양으로부터의 직사광선을 차단하는 용도로 사용된다. 하지만 통상적인 차량용 썬바이저의 경우 태양으로부터의 직사광선만을 차단하는 것이 아니라 모든 광을 차단하는 불투명재질로 만들어지기에, 운전자의 전방 시야를 좁힌다는 문제점을 가지고 있다. 하지만 도 1 내지 도 17을 참조하여 전술한 실시예들의 구성을 차량용 썬바이저에 적용한다면, 태양으로부터의 직사광선의 상당부분은 차폐하지만 직사광선과 상이한 각도로 입사하는 광에 대한 차폐율은 직사광선에 대한 차폐율보다 현저히 낮게 함으로써, 종래의 차량용 썬바이저와 달리 운전자의 전방 시야 제한 문제를 해결할 수 있다.
예컨대 도 21에 도시된 것과 같은 본 실시예에 따른 썬바이저(SV)는 도 1 및 도 2를 참조하여 전술한 것과 같은 제1상태 또는 제2상태일 수 있다. 도 21에 도시된 것과 같이 제2상태의 썬바이저(SV)의 경우, 제1입사방향(ID1)으로 입사한 광(L1)에 대한 투과광(L3)의 비율은, 제1상태일 시 제1입사방향(ID1)으로 입사한 광(L1)에 대한 투과광(L3)의 비율과 대략 비슷하게 유지된다. 하지만 제2상태의 썬바이저(SV)의 경우, 제2입사방향(ID2)으로 입사한 광(L2)에 대한 투과광(L4)의 비율은, 제1상태일 시 제2입사방향(ID2)으로 입사한 광(L2)에 대한 투과광(L4)의 비율보다 급격하게 줄어든다. 이에 따라 차량 내부에 위치한 사람은 실외에 태양(S)과 같은 밝은 광원이 존재한다 하더라도, 그러한 광원에 의해 눈부심을 겪지 않게 된다. 물론 그러한 광원이 존재하지 않는 방향에서의 주변광이라 할 수 있는 광(L1)은 제2입사방향(ID2)이 아닌 제1입사방향(ID1)으로 입사하기에, 차량 내부에 위치한 사람은 눈부심을 겪지 않으면서도 안정적으로 실외를 시인할 수 있게 된다.
따라서 본 실시예에 따른 차량용 썬바이저(SV)의 경우, 운전자의 전방에 태양(S)과 같은 밝은 광원이 존재하지 않는다면 제1상태를 유지하고, 운전자의 전방에 태양과 같은 밝은 광원이 존재한다면 제2상태를 유지하도록 함으로써, 차량 내부에 위치한 운전자 등이 눈부심을 겪지 않게 하면서도 외부 시인성을 일정 수준으로 유지할 수 있다.
이러한 차량용 썬바이저(SV)는 도 20에 도시된 것과 같이 썬바이저(SV)의 일단에 위치한 힌지(HG)를 통해 차량에 고정되되, 힌지(HG)를 중심으로 회동 가능하도록 차량에 고정될 수 있다. 물론 프론트 윈드실드(SW1)에 대한 썬바이저(SV)의 상대적인 각도 조절 역시 힌지(HG)를 통해 이루어질 수 있다. 그리고 클립(CL)을 통해 썬바이저(SV)의 타단이 차량에 착탈 가능하게 고정되도록 할 수도 있다. 썬바이저(SV)의 제1전극(E1, 도 5 등 참조)이나 제2전극(E2, 도 5 등 참조)에 인가될 전기적 신호는 힌지(HG) 내부를 통과하는 배선을 통해 제1전극(E1)과 제2전극(E2)에 전달될 수 있다.
물론 도 20과 도 21에 도시된 것과 같은 경우의 프론트 윈드실드(SW1)는 글라스 등의 통상적인 프론트 윈드실드(SW1)일 수 있고, 경우에 따라서는 도 18과 도 19를 참조하여 전술한 것과 같은 프론트 윈드실드(SW1)일 수도 있다.
도 20과 도 21에서는 썬바이저(SV)가 yz평면 상에 위치하는 것으로 도시하고 이를 참조하여 썬바이저(SV)의 기능에 대해 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 도 21에 도시된 것과 달리, 썬바이저(SV)는 사용자에 의해 프론트 윈드실드(SW1)와 대략 평행한 상태로 위치하게 될 수도 있다. 이 경우에는 제2상태에서 투과도가 낮아지는 제2입사방향(ID2)이, 도 18을 참조하여 프론트 윈드실드(SW1)에 대해 설명했던 것처럼, 썬바이저(SV)의 외측면에 수직인 방향인 제1입사방향(ID1)보다 하방에 위치한 광원에서의 입사방향이 된다.
도 22는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 헤드장착 스마트 윈도우 기기를 개략적으로 도시하는 측면도이다. 도 22에 도시된 것과 같이, 본 실시예에 따른 헤드장착 스마트 윈도우 기기는 전술한 것과 같은 다양한 실시예들 중 어느 한 실시예에 따른 스마트 윈도우(SW)와, 이 스마트 윈도우(SW)에 연결된 장착부를 포함하는 헬멧 형태일 수 있다. 도 22에서는 장착부가 헬멧본체(HB)를 포함하는 것으로 도시하고 있다. 이러한 헤드장착 스마트 윈도우 기기는 도 18 및 도 19를 참조하여 전술한 차량용 스마트 윈도우인 프론트 윈드실드(W1)와 동일한 방식으로 작동할 수 있다. 물론 본 실시예에 따른 헤드장착 스마트 윈도우 기기 역시 도 22에 도시된 것과 같이 입사각도 센싱부(SS)를 포함할 수도 있다.
물론 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 도 23 및 도 24에 도시된 것과 같이, 헤드장착 스마트 윈도우 기기는 헬멧 형태가 아닌 고글 형상을 가질 수 있다. 도 23에서는 스마트 윈도우(SW)에 프레임이 연결되고, 이 프레임에 템플(TP)이 연결된 것으로 도시하고 있고, 도 24에서는 템플(TP) 대신 스트립(ST)과 체결가능한 버클(BK)이 연결된 것으로 도시하고 있다.
이와 같이 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 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
S1: 제1기판 S2: 제2기판
P1: 제1편광판 P2: 제2편광판
E1: 제1전극 E2: 제2전극
AL1: 제1배향막 AL2: 제2배향막
LC1, LC2, LC3: 액정층

Claims (18)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 투광성이며 상호 대향되도록 배치되는, 실내 방향에 위치할 제1기판과 실외 방향에 위치할 제2기판;
    상기 제1기판의 상기 제2기판 방향의 면 상에 순차로 배치된, 투광성인 제1전극과, 제1방향으로 배향된 제1배향막;
    상기 제2기판의 상기 제1기판 방향의 면 상에 순차로 배치된, 투광성인 제2전극과, 상기 제1방향과 상이한 제2방향으로 배향된 제2배향막;
    상기 제1배향막과 상기 제2배향막 사이에 개재된 액정층;
    상기 제1기판의 상기 제2기판 방향의 반대방향 면 상에 배치된 제1편광판; 및
    상기 제2기판의 상기 제1기판 방향의 반대방향 면 상에 배치된 제2편광판;
    을 구비하고,
    상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 인가되는 전위차를 V라 하고, 상기 제2기판에 수직인 제1입사방향에서 실외로부터 입사한 광의 실내로의 투과도를 수직투과도라 하며, 상기 제2기판에 수직이 아닌 제2입사방향에서 실외로부터 입사한 광의 실내로의 투과도를 제1경사투과도라 하면, V가 0이 아닐 시의 제1경사투과도는 수직투과도보다 작고, V가 0일 시의 수직투과도와 제1경사투과도의 차이보다 V가 0이 아닐 시의 수직투과도와 제1경사투과도의 차이가 더 크고,
    상기 액정층은 ECB(electrically controlled birefringence)모드로 작동하며, 상기 제1방향과 상기 제2방향은 상기 제1입사방향과 상기 제2입사방향을 포함하는 가상의 평면과 상기 제2기판의 실외 방향의 면이 교차하는 가상의 직선과 평행하고, 상기 제1편광판의 투과축은 상기 가상의 직선과 45도 각도를 이루며, 상기 제2편광판의 투과축은 상기 제1편광판의 투과축에 수직이고,
    상기 제2입사방향을 상기 제2기판에 수직인 제1서브방향과 상기 제2기판에 평행한 제2서브방향의 합으로 나타낼 시, 상기 제2방향은 상기 제2서브방향과 일치하며,
    상기 제2서브방향의 제1가장자리의 길이가 상기 제2서브방향의 반대 방향의 제2가장자리의 길이보다 짧고, 상기 제1가장자리는 루프에 인접하여 위치하며, 상기 제2가장자리는 보닛 또는 트렁크에 인접하여 위치할 부분인, 차량용 스마트 윈도우.
  5. 삭제
  6. 투광성이며 상호 대향되도록 배치되는, 실내 방향에 위치할 제1기판과 실외 방향에 위치할 제2기판;
    상기 제1기판의 상기 제2기판 방향의 면 상에 순차로 배치된, 투광성인 제1전극과, 제1방향으로 배향된 제1배향막;
    상기 제2기판의 상기 제1기판 방향의 면 상에 순차로 배치된, 투광성인 제2전극과, 상기 제1방향과 상이한 제2방향으로 배향된 제2배향막;
    상기 제1배향막과 상기 제2배향막 사이에 개재된 액정층;
    상기 제1기판의 상기 제2기판 방향의 반대방향 면 상에 배치된 제1편광판;
    상기 제2기판의 상기 제1기판 방향의 반대방향 면 상에 배치된 제2편광판; 및
    상기 제1기판의 상기 제2기판 방향의 반대방향 면 상에 또는 상기 제2기판의 상기 제1기판 방향의 반대방향 면 상에 배치된 위상차판;
    을 구비하고,
    상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 인가되는 전위차를 V라 하고, 상기 제2기판에 수직인 제1입사방향에서 실외로부터 입사한 광의 실내로의 투과도를 수직투과도라 하며, 상기 제2기판에 수직이 아닌 제2입사방향에서 실외로부터 입사한 광의 실내로의 투과도를 제1경사투과도라 하면, V가 0이 아닐 시의 제1경사투과도는 수직투과도보다 작고, V가 0일 시의 수직투과도와 제1경사투과도의 차이보다 V가 0이 아닐 시의 수직투과도와 제1경사투과도의 차이가 더 크고,
    상기 액정층은 VA(vertical alignment)모드로 작동하며, 상기 제1방향과 상기 제2방향은 상기 제1입사방향과 상기 제2입사방향을 포함하는 가상의 평면과 상기 제2기판의 실외 방향의 면이 교차하는 가상의 직선과 평행하고, 상기 제1편광판의 투과축은 상기 가상의 직선과 45도 각도를 이루며, 상기 제2편광판의 투과축은 상기 제1편광판의 투과축에 수직이고, 상기 위상차판의 위상지연축은 상기 가상의 직선과 평행하고,
    상기 제2입사방향을 상기 제2기판에 수직인 제1서브방향과 상기 제2기판에 평행한 제2서브방향의 합으로 나타낼 시, 상기 제2방향은 상기 제2서브방향과 일치하며,
    상기 제2서브방향의 제1가장자리의 길이가 상기 제2서브방향의 반대 방향의 제2가장자리의 길이보다 짧고, 상기 제1가장자리는 루프에 인접하여 위치하며, 상기 제2가장자리는 보닛 또는 트렁크에 인접하여 위치할 부분인, 차량용 스마트 윈도우.
  7. 삭제
  8. 투광성이며 상호 대향되도록 배치되는, 실내 방향에 위치할 제1기판과 실외 방향에 위치할 제2기판;
    상기 제1기판의 상기 제2기판 방향의 면 상에 순차로 배치된, 투광성인 제1전극과, 제1방향으로 배향된 제1배향막;
    상기 제2기판의 상기 제1기판 방향의 면 상에 순차로 배치된, 투광성인 제2전극과, 상기 제1방향과 상이한 제2방향으로 배향된 제2배향막;
    상기 제1배향막과 상기 제2배향막 사이에 개재된 액정층;
    상기 제1기판의 상기 제2기판 방향의 반대방향 면 상에 배치된 제1편광판;
    상기 제2기판의 상기 제1기판 방향의 반대방향 면 상에 배치된 제2편광판; 및
    상기 제1기판의 상기 제2기판 방향의 반대방향 면 상에 또는 상기 제2기판의 상기 제1기판 방향의 반대방향 면 상에 배치된 위상차판;
    을 구비하고,
    상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 인가되는 전위차를 V라 하고, 상기 제2기판에 수직인 제1입사방향에서 실외로부터 입사한 광의 실내로의 투과도를 수직투과도라 하며, 상기 제2기판에 수직이 아닌 제2입사방향에서 실외로부터 입사한 광의 실내로의 투과도를 제1경사투과도라 하면, V가 0이 아닐 시의 제1경사투과도는 수직투과도보다 작고, V가 0일 시의 수직투과도와 제1경사투과도의 차이보다 V가 0이 아닐 시의 수직투과도와 제1경사투과도의 차이가 더 크고,
    상기 액정층은 VA(vertical alignment)모드로 작동하며, 상기 제1방향과 상기 제2방향은 상기 제1입사방향과 상기 제2입사방향을 포함하는 가상의 평면과 상기 제2기판의 실외 방향의 면이 교차하는 가상의 직선과 평행하고, 상기 제1편광판의 투과축은 상기 가상의 직선과 45도 각도를 이루며, 상기 제2편광판의 투과축은 상기 제1편광판의 투과축에 수직이고, 상기 위상차판의 위상지연축은 상기 가상의 직선에 수직이며,
    상기 제2입사방향을 상기 제2기판에 수직인 제1서브방향과 상기 제2기판에 평행한 제2서브방향의 합으로 나타낼 시, 상기 제2방향은 상기 제2서브방향의 반대방향과 일치하고,
    상기 제2서브방향의 제1가장자리의 길이가 상기 제2서브방향의 반대 방향의 제2가장자리의 길이보다 짧고, 상기 제1가장자리는 루프에 인접하여 위치하며, 상기 제2가장자리는 보닛 또는 트렁크에 인접하여 위치할 부분인, 차량용 스마트 윈도우.
  9. 삭제
  10. 투광성이며 상호 대향되도록 배치되는, 실내 방향에 위치할 제1기판과 실외 방향에 위치할 제2기판;
    상기 제1기판의 상기 제2기판 방향의 면 상에 순차로 배치된, 투광성인 제1전극과, 제1방향으로 배향된 제1배향막;
    상기 제2기판의 상기 제1기판 방향의 면 상에 순차로 배치된, 투광성인 제2전극과, 상기 제1방향과 상이한 제2방향으로 배향된 제2배향막;
    상기 제1배향막과 상기 제2배향막 사이에 개재된 액정층;
    상기 제1기판의 상기 제2기판 방향의 반대방향 면 상에 배치된 제1편광판; 및
    상기 제2기판의 상기 제1기판 방향의 반대방향 면 상에 배치된 제2편광판;
    을 구비하고,
    상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 인가되는 전위차를 V라 하고, 상기 제2기판에 수직인 제1입사방향에서 실외로부터 입사한 광의 실내로의 투과도를 수직투과도라 하며, 상기 제2기판에 수직이 아닌 제2입사방향에서 실외로부터 입사한 광의 실내로의 투과도를 제1경사투과도라 하면, V가 0이 아닐 시의 제1경사투과도는 수직투과도보다 작고, V가 0일 시의 수직투과도와 제1경사투과도의 차이보다 V가 0이 아닐 시의 수직투과도와 제1경사투과도의 차이가 더 크고,
    상기 액정층은 TN(twisted nematic)모드로 작동하며, 상기 제1방향은 상기 제2기판의 실외 방향의 면과 평행하고, 상기 제1입사방향과 상기 제2입사방향을 포함하는 가상의 평면과 상기 제2기판의 실외 방향의 면이 교차하는 가상의 직선과 45도 각도를 이루며, 상기 제1방향을 상기 가상의 직선과 평행한 제1보조방향과 상기 가상의 직선에 수직인 제2보조방향의 합으로 나타내고 상기 제2입사방향을 상기 제2기판에 수직인 제1서브방향과 상기 제2기판에 평행한 제2서브방향의 합으로 나타낼 시 상기 제1보조방향은 상기 제2서브방향의 반대 방향이고, 상기 제2보조방향은 상기 제1기판에서 상기 제2기판을 바라볼 시 상기 제1보조방향으로부터 시계방향으로 회전된 방향이며, 상기 제2방향은 상기 제1기판에서 상기 제2기판을 바라볼 시 상기 제1방향으로부터 시계방향으로 90도 회전된 방향이고,
    상기 제1편광판의 투과축은 상기 제1방향과 평행하고, 상기 제2편광판의 투과축은 상기 제2방향과 평행하며,
    상기 제2서브방향의 제1가장자리의 길이가 상기 제2서브방향의 반대 방향의 제2가장자리의 길이보다 짧고, 상기 제1가장자리는 루프에 인접하여 위치하며, 상기 제2가장자리는 보닛 또는 트렁크에 인접하여 위치할 부분인, 차량용 스마트 윈도우.
  11. 제4항, 제6항, 제8항 및 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    태양광의 입사각도를 인식하는 입사각도 센싱부;
    를 더 구비하고,
    입사각에 따른 투과도에 있어서 상기 제1경사투과도가 최소가 되도록, 상기 입사각도 센싱부가 인식한 태양광의 입사각도에 따라 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 인가되는 전위차 V를 조절하여 상기 제1입사방향과 상기 제2입사방향 사이의 각도를 조절하는, 차량용 스마트 윈도우.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제4항, 제6항, 제8항 및 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1입사방향과 상기 제2입사방향을 포함하는 가상의 평면 내에서 상기 제1입사방향을 중심으로 상기 제2입사방향에 대칭인 제3입사방향에서 실외로부터 입사한 광의 실내로의 투과도를 제2경사투과도라 하면, V가 0이 아닐 시의 제1경사투과도는 제2경사투과도보다 작은, 차량용 스마트 윈도우.
  16. 제15항에 있어서,
    V가 0이 아닐 시의 제2경사투과도는 수직투과도보다 큰, 차량용 스마트 윈도우.
  17. 삭제
  18. 삭제
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