KR102154513B1 - 투명도 및 시인성이 향상된 스마트 윈도우. - Google Patents

Abstract

본 발명은 투명도 및 시인성이 향상된 스마트 윈도우에 관한 것으로서, 기재부 및 상기 기재부의 배면에 적층되는 PDLC부로 이루어지며, 상기 기재부는 투명기재의 전면에 제1 편광필름이 적층되어 이루어지며, 상기 PDLC부는 폴리머 분산 액정(Polymer Dispersed Liquid Crystal: PDLC) 필름 및 상기 PDLC 필름의 양면에 적층되는 전도성 투명 필름으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

투명도 및 시인성이 향상된 스마트 윈도우.{SMART WINDOW WITH ENHANCED TRANSPARANCY AND VISIBILITY}

본 발명은 투명도 및 시인성이 향상된 스마트 윈도우에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폴리머 분산 액정 필름에 전원을 인가할 때의 투명도 및 차단할 때의 시인성을 향상시킨 스마트 윈도우에 관한 것이다.

PDLC 방식의 스마트 윈도우는 폴리머 분산 액정(Polymer Dispersed Liquid Crystal: PDLC) 필름이 유리와 같은 투명 기판에 적층된 구조로 이루어져 있다. 이러한 스마트 윈도우를 구성하는 PDLC 필름은 대한민국 등록특허공보 10-1944035호에 개시된 것과 같이 PDLC 필름의 양면에 편광 필름이 적층되어 있는데, 인가되는 전압에 의해 상기 필름에 함유된 나노입자가 투명 또는 흑색으로 가변되면서 빛을 투과시키거나 흡수 및 차광시킬 수 있도록 구성된다.

또한, 대한민국 공개특허공보 10-2003-0053567호에는 두 개의 기판 사이에 PDLC 필름을 개재하되 전류의 인가로 액정의 광투과량을 조절하여 시인성을 확보하고 있다. 즉, 전압이 인가되지 않은 상태에서는 액정 분자의 방향이 불규칙해져 산란을 일으킴으로써 불투명해지고 전압을 인가하면 액정 분자의 방향이 일치되어 투과 상태로 전환되도록 동작되고 있다. 이 경우, PDLC의 주요 특성 값인 흡수 및 반사 특성에 영향을 받는 물질을 통과하는 빛의 총량에 의한 투과도, 및 물질의 광 산란 특성의 헤이즈(haze) 값에 의해 PDLC, 즉 스마트 시선 차단 필름의 투명도가 낮게 전환되는 문제가 있다. 즉, PDLC의 투명 또는 불투명 전환 중 투명 전환 시에도 PDLC가 뿌옇게 보여 선명하지 못한 문제가 있다.

또한, 스마트 윈도우의 시인성을 확보하기 위하여 PDLC 필름에 편광필름 2매를 적층함으로써 광학적 효과를 구현할 수 있다. 편광필름은 비편광된 빛(unpolarized light)을 선편광된 빛(linearly polarized light)으로 변화시켜 주는 필름으로써 입사광중 한쪽 방향으로 진동하는 빛만 투과시키고, 다른 방향으로 진동하는 빛은 흡수하게 된다. 따라서 편광필름의 1면과 2면이 교차하는 상태에서는 빛이 투과하지 못하는 상태이나 전원을 인가하여 2면의 방향을 전환하면 1면과 2면이 일치하면서 빛이 투과할 수 있는 상태를 구현할 수 있다.

그러나 이러한 편광필름을 사용하는 경우 편광필름에 의한 광 차단이 발생하여 전원을 인가해도 높은 투명도를 구현할 수 없고 차단할 때에도 시인성이 불충분한 문제점이 있다.

대한민국 등록특허공보 10-1944035호 대한민국 공개특허공보 10-2003-0053567호

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 스마트 윈도우의 적층구조를 최적화함으로써 전원을 인가할 때의 투명도 및 차단할 때의 시인성을 향상시키는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 액정패널부에 패턴을 형성함으로써 스마트 윈도우의 선택적 투과율 조절이 가능하도록 구성된 스마트 윈도우를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 스마트 윈도우는 기재부 및 상기 기재부의 배면에 적층되는 PDLC부로 이루어지는 것이다.

제1 실시형태에서 상기 스마트 윈도우를 구성하는 상기 기재부는 투명기재의 전면에 제1 편광필름이 적층되어 이루어지며, 상기 PDLC부는 폴리머 분산 액정(Polymer Dispersed Liquid Crystal: PDLC) 필름 및 상기 PDLC 필름의 양면에 적층되는 전도성 투명 필름으로 이루어질 수 있다.

또한, 제2 실시형태에서는 상기 투명기재의 배면에 제2 편광필름이 추가적으로 적층되는 구조를 이룰 수 있다.

또한, 제3 실시형태에서는 상기 기재부의 전면에 액정패널부가 추가적으로 적층될 수 있는데, 상기 액정패널부는 액정패널 및 상기 액정패널의 전면에 적층된 제2 편광필름으로 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명의 스마트 윈도우는 상기 전도성 투명 필름 중 어느 하나의 표면에 패턴이 형성될 수 있다.

또한, 상기 PDLC부는 하나의 전도성 투명 필름의 표면에 액정 고분자를 코팅하여 액정층을 형성한 후, 상기 액정층의 표면에 다른 하나의 전도성 투명 필름을 접착시켜 제조될 수 있다.

본 발명에 따른 스마트 윈도우는 그 적층구조를 최적화함으로써 전원을 인가할 때의 투명도 및 차단할 때의 시인성을 향상시킬 수 있다.

또한, 액정패널부에 패턴을 형성함으로써 스마트 윈도우의 선택적 투과율 조절이 가능하도록 구성된다.

도 1은 제1 실시형태에 따른 스마트 윈도우의 단면 구조(a), 제2 실시형태에 따른 스마트 윈도우의 단면 구조(b), 제3 실시형태에 따른 스마트 윈도우의 단면 구조(c), 및 종래의 스마트 윈도우의 단면 구조(d)를 나타낸 개념도이다.
도 2는 2장의 편광필름이 불투명상태(a) 및 투명상태(b)를 구현하는 배향 상태를 도시한 개념도이다.
도 3은 제3 실시예에 따른 스마트 윈도우에서 PDLC부의 전원이 차단된 상태(a), 전원이 인가된 상태(b) 및 액정패널의 배면에 적층된 편광필름을 제거한 상태(c)를 관찰한 사진이다.
도 4는 패턴이 형성된 스마트 윈도우(a) 및 패턴이 없는 스마트 윈도우(b)의 선택적 투과율 조절 기능을 시험한 사진이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 될 것이며, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 스마트 윈도우는 도 1에 도시된 바와 같이 기재부 및 PDLC부가 적층되어 이루어지는 것으로써 기재부가 전면에 배치되고 PDLC부가 배면에 배치되는 구조로 이루어진다. 상기 기재부를 구성하는 투명기재는 일반적으로 유리 또는 투명 플라스틱과 같은 재질로 이루어지며, 건축물의 외벽, 내벽, 창문, 파티션 등을 구성할 수 있는 투명한 재질이라면 어떠한 것이라도 사용할 수 있다. 또한, 상기 PDLC부는 폴리머 분산 액정(Polymer Dispersed Liquid Crystal: PDLC) 필름의 양면에 전도성 투명 필름이 적층되는 구조로 이루어지는데, 상기 전도성 투명 필름은 상기 PDLC 필름에 전원을 인가하기 위한 전극으로서 기능하는 것으로서, 일반적인 PDLC 필름에서와 같이 전원이 인가되지 않은 때에는 불투명한 상태를 유지하다가 전원이 인가되면 투명한 상태로 가변되는 것이다.

즉, 상기 PDLC부를 구성하는 PDLC 필름의 양면에 적층되는 2매의 전도성 투명 필름은 전극으로서 기능하기 때문에 전원과 연결되어 상기 PDLC 필름의 액정 상태를 변화시키게 된다. 즉, 전원을 인가하지 않은 상태에서는 PDLC 필름의 액정이 불투명한 상태를 유지하다가 전원을 인가하면 투명한 상태로 변하게 된다. 이러한 액정과 편광필름의 효과를 이용하면 건축물의 외벽, 내벽, 창문, 파티션 등에 상기 스마트 윈도우를 적용할 수 있게 된다.

이러한 PDLC 필름을 구성하는 액정 분자는 투명한 상태로서 서로 용해되지 않는 굴절율이 다른 2종류의 액정 분자를 강제적으로 혼합하게 되면, 전체가 백색의 불투명한 크림상이 된다. 즉, 혼합된 상태의 각각의 액정이 불투명하게 되는 것뿐만 아니라, 두 액정 분자의 굴절율 차이로 인해 빛이 계면을 통과할 때 계면에서 빛이 산란된다. 이러한 액정 분자에 전원이 인가되면 액정 분자의 배향에 의해 광 투과율이 상승하면서 투명 상태가 될 수 있다. 이와 같은 PDLC의 특징과 함께 편광필름의 배향에 의한 투명 및 불투명 상태의 구현에 의해 전원을 인가했을 때와 인가하지 않았을 때의 투명도 및 시인성을 확보할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 스마트 윈도우는 세 가지 실시형태로 구현될 수 있는데, 제1 실시형태는 도 1(a)에서와 같이 상기 스마트 윈도우를 구성하는 상기 기재부는 투명기재의 전면에 제1 편광필름이 적층되어 이루어지며, 상기 PDLC부는 폴리머 분산 액정(Polymer Dispersed Liquid Crystal: PDLC) 필름 및 상기 PDLC 필름의 양면에 적층되는 전도성 투명 필름으로 이루어질 수 있고, 제2 실시형태에서는 도 1(b)에서와 같이 상기 투명기재의 배면에 제2 편광필름이 추가적으로 적층되는 구조를 이룰 수 있으며, 제3 실시형태에서는 도 1(c)에서와 같이 상기 기재부의 전면에 액정패널부가 추가적으로 적층될 수 있는데, 상기 액정패널부는 액정패널 및 상기 액정패널의 전면에 적층된 제2 편광필름으로 이루어지는 구조를 이룰 수 있다.

최근 스마트 윈도우를 형성하기 위한 상기 PDLC 필름에 편광필름(또는 편광판)을 적층함으로써 일사광의 입사각이 변함에 따라 빛이 투과 또는 차단되는 현상을 이용한 스마트 윈도우가 개발되고 있는데, 이러한 스마트 윈도우는 도 1(d)에서와 같이 2장의 편광필름이 PDLC 필름의 양면에 적층되어 이를 통하여 빛의 투과 또는 차단 효과를 구현한다.

도 2를 통해 편광필름에 따른 편광 효과를 설명하면 2장의 편광필름에 형성된 패턴이 도 2(a)에서와 같이 서로 교차하는 상태가 되면 빛이 통과하지 못하여 불투명한 차단상태가 되며, 빛의 입사각이 변하여 도 2(b)에서와 같이 2장의 편광필름이 일치된 패턴이 되는 각도가 되면 빛이 통과하는 투명상태가 된다. 즉, 2장의 편광필름의 패턴의 교차 또는 일치되는 상태는 외부에서 들어오는 빛의 입사각에 따라 달라지게 되는데, 상기 스마트 윈도우가 건축물의 창문에 설치되는 경우 채광이 들어오는 각도가 시간이 경과하면서 달라지는 현상에 의해 빛의 투과 및 차단 현상을 일으킬 수 있게 된다. 즉, PDLC 자체의 액정 상태 변화와 함께 편광필름의 편광 현상이 결합함으로써 스마트 윈도우의 투명 및 불투명 상태에서의 차이가 명확히 나타날 수 있고, 전원 인가 없이도 스마트 윈도우의 투명 및 불투명 상태를 구현할 수 있게 된다.

즉, 도 1(d)에서와 같이 PDLC 필름 양면에 편광필름(또는 편광판)이 적층되는 경우, 상기 PDLC 필름의 양면에 부착된 편광필름에 의해 빛이 없는 환경에서는 액정 분자들은 매우 짧은 나선 주기를 가지게 되고 빛이 있으면 긴 나선 주기를 가지게 된다. 나선 주기가 짧은 경우 전면 편광필름을 통해 들어온 빛의 편광상태가 변화되지 않고 배면 편광필름에 의해 차단된다. 나선 주기가 길어진 경우에는 빛의 편광 상태가 변화되는데 이렇게 들어온 빛은 아래 편광필름을 투과하게 된다.

스마트 윈도우에서는 전원이 인가될 때와 인가되지 않을 때의 투명도 차이가 크고 불투명 상태에서 광 차단 효과가 우수해야 시인성이 확보될 수 있다. 그러나 PDLC 필름의 양면에 편광필름을 각각 적층한 도 1(d)와 같은 종래의 스마트 윈도우에서는 2매의 편광필름이 PDLC 필름 양면에 적층되기 때문에 투명 상태를 구현하더라도 투명도가 5% 정도에 불과하며, 불투명 상태에서도 70% 정도의 빛을 차단할 뿐이므로 충분한 시인성과 투명도를 확보할 수 없어 다양한 환경에 범용으로 적용하기는 곤란한 문제점이 있다. 즉, 도 2(b)에서와 같이 빛이 투과할 수 있는 입사각인 경우에 도 1(d)에서와 같은 구조는 투명기재의 굴절율에 의해 입사광이 영향을 받기 때문에 투과율이 낮아지게 된다.

이와는 달리 본 발명의 제1 실시형태에서는 도 1(a)와 같이 기재부를 구성하는 투명기재의 전면에만 제1 편광필름이 적층된다. 이러한 스마트 윈도우 구조에서는 특정 입사각에서 투명기재를 통과한 빛이 액정 패널로 들어가기 때문에 투과할 수 있는 입사각이 일단 결정되면 빛의 투과도는 더 높아질 수 있게 된다. 또한, 빛이 투과할 수 없는 입사각에서도 도 1(d)의 스마트 윈도우 구조에서는 투명기재의 굴절율에 의한 빛의 투과가 발생하기 때문에 빛의 차단 효과도 도 1(a)의 스마트 윈도우 구조에서 더 향상되게 된다.

이러한 향상된 투명도 및 시인성을 확보할 수 있는 스마트 윈도우의 또 다른 적층 구조로는 도 1(b)에서와 같이 투명기재의 전면에 제1 편광필름이 적층되고 상기 투명기재의 배면에는 제2 편광필름이 추가적으로 적층되는 구조를 들 수 있다.

이러한 도 1(a) 또는 도 1(b)에서와 같은 스마트 윈도우는 편광필름을 액정패널부가 아닌 기재부에 부착하며, 편광필름을 1장만 적층하거나 2장을 적층하더라도 하나의 편광필름을 다른 하나의 편광필름에 비해 투과도가 더 높은 편광필름으로 적용함으로써 종래의 스마트 윈도우에 비해 높은 투명도와 투과도를 얻을 수 있게 된다.

즉, 상기 도 1(a)에서와 같은 스마트 윈도우 구조를 적용하면 투명도가 12%까지 상승하며, 불투명 상태에서는 76%의 빛을 차단하여 투명도와 시인성이 더 향상되는 것을 확인하였다. 또한, 도 1(b)에서와 같은 스마트 윈도우 구조에서도 투명도가 11%이며 불투명 상태에서 75%의 빛을 차단하여 종래의 스마트 윈도우 구조에 비해 투명도와 시인성이 더 향상되는 것으로 나타났다. 이 경우 상기 제2 편광필름은 상기 제1 편광필름보다 투과도가 높거나 같은 종류의 편광필름을 적용할 수 있는데, 투과도가 동일한 제1 편광필름과 제2 편광필름의 2장의 편광필름이 적용되더라도 투명기재에 적층되며, 이 경우 PDLC 필름의 양면에 2장의 편광필름이 적층되는 종래의 구조에 비해 투명도와 시인성이 향상되는 것으로 나타났다.

또한, 도 1(a), 도 1(b) 및 도 1(c)의 스마트 윈도우 구조에서 상기 기재부 및 상기 PDLC부를 접착하지 않고 약간 이격된 구조로도 형성할 수 있다. 즉, 도 1(c)에서 액정패널부와 기재부가 접착하지 않고 이격된 구조로도 형성할 수 있다. 이는 편광효과와 액정의 가변효과가 별개로 발생하기 때문에 상기 액정패널부, 기재부 및 PDLC부 각각이 접착되지 않더라도 프레임을 사용하여 외주연을 따라 고정하여도 스마트 윈도우를 형성할 수 있기 때문인데 접착이나 이격 구조에서 모두 높은 투명도 및 시인성을 확보할 수 있는 것으로 나타났다.

또한, 제3 실시형태에서는 도 1(a)의 스마트 윈도우를 구성하는 기재부의 전면에 액정패널부가 추가적으로 적층되는 구조를 가질 수 있다. 일반적으로 액정패널은 양면에 편광필름이 적층되는 구조로 이루어지는데, 투과율을 향상시키기 위하여 배면의 편광필름을 제거하면 디스플레이된 이미지가 나타나지 않게 된다.

이에 대하여, 상기 제3 실시형태에서는 상기 액정패널부로 액정패널 및 상기 액정패널의 전면에 적층된 제2 편광필름으로 이루어지는데, 도 1(a)의 스마트 윈도우 구조와 결합되면, 상기 액정패널의 양면에 편광필름이 적층된 것과 같은 효과를 구현하게 된다.

도 3에서는 제3 실시형태에 따른 스마트 윈도우의 구동 상태를 시연하고 있다. 제3 실시형태에 따른 스마트 윈도우는 전원이 차단된 상태에서는 PDLC부가 불투명 상태를 유지하며 백그라운드를 형성하기 때문에 전면의 액정패널에 디스플레이되는 이미지(당사 로고)에 대한 시인성이 향상되는 효과를 나타낸다(도 3(a)).

이 상태에서 전원을 인가하면 PDLC부가 투명 상태가 되므로 도 3(b)에서와 같이 스마트 윈도우가 투명해져 배면을 볼 수 있는 상태가 된다. 이 상태에서도 액정패널은 구동 중이므로 액정패널에서 디스플레이 되는 이미지(당사 로고)는 그대로 나타나게 된다.

이와는 달리 액정패널의 배면에 적층된 편광필름을 제거하고 전면 편광필름이 적층된 상태의 액정패널을 설치하면 도 3(c)에서와 같이 액정패널이 작동 중에도 디스플레이 되는 이미지가 보이지 않게 된다.

또한, 본 발명의 스마트 윈도우는 상기 전도성 투명 필름 중 어느 하나의 표면에 패턴을 형성함으로써 시인성을 향상시키며 선택적으로 투과율을 조절할 수 있게 된다. 상기 전도성 투명 필름으로 사용되는 ITO 필름을 예로 들면, 하나의 ITO 필름의 표면에 에칭을 통해 패턴을 형성하고, 상기 패턴이 형성된 ITO 필름 표면에 액정 고분자를 코팅하여 액정층을 형성한 후 추가적인 ITO 필름을 적층하여 PDLC부를 제조할 수 있다. 또한, 하나의 ITO 필름 표면에 액정 고분자를 코팅하여 액정층을 형성한 후 패턴이 형성된 ITO 필름을 상기 액정층의 표면에 추가로 적층하여 PDLC부를 형성할 수도 있다. 이와 같이 제조되는 PDLC부는 투과율이 78% 이상, 헤이즈 값이 6% 이하인 품질을 만족하도록 제조된다. 이를 위하여 상기 액정층은 5 내지 22㎛ 두께가 되도록 형성하는 것이 바람직하다.

이와 같이 전도성 투명 필름의 표면에 패턴을 형성하면 PDLC부에 전원을 인가할 때 전류가 흐르는 부분은 투명하게 되지만 전류가 흐르지 않는 패턴 부분은 불투명한 상태가 될 수 있다. 이를 백그라운드에 패턴이 형성된 상태를 구현할 수 있다. 도 4(a)에는 화면 중앙에 수직방향으로 일직선의 패턴을 형성하며 도 1(c)의 구조를 가진 스마트 윈도우의 구현 상태를 예시하고 있다. 이 경우, 화면 중앙에 형성된 패턴으로 인하여 화면의 좌측에는 전류가 흐르지 않고 우측에만 전류가 흐르도록 할 수 있으며, 이 경우 우측은 투명한 상태가 되어 스마트 윈도우를 통해 배면까지 투시할 수 있는 상태가 되며, 좌측은 PDLC부가 불투명한 상태로 남아 전면의 액정패널부에 의해 디스플레이 되는 이미지를 확인할 수 있게 된다. 또한, 패턴이 형성된 스마트 윈도우에서는 하나의 화면에 영역에 따라 대비되는 화상이 디스플레이 되기 때문에 도 4(b)와 같이 패턴이 형성되지 않은 스마트 윈도우의 이미지와 비교해도 시인성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 패턴의 형태에 따라 하나의 스마트 윈도우의 일정 영역과 또 다른 영역의 투명도 차이를 둘 수도 있으므로 다양한 콘트라스트 조절의 기능을 나타낼 수도 있어 선택적 투과율 조절 기능이 있는 스마트 윈도우를 제조할 수도 있다.

이와 같은 PDLC부를 제조하는 과정에서 헤이즈 값을 개선하는 것이 시인성 향상에 중요한 요소가 된다. 이를 위하여 액정고분자의 조성을 조절할 수도 있고, 또한, 액정고분자로 액정층을 형성하고 경화한 후 투명 전도성 필름을 적층할 때 사용하는 투명 접착제를 개선함으로써 이러한 효과를 구현할 수도 있다.

일 실시예에서 상기 접착제로는 시판되는 UV 경화형 에폭시 접착제(Norland사)를 사용할 수 있다. 상기 접착제에 실란 화합물을 5 내지 10 중량%의 범위에서 추가함으로써 액정층에 투명 전도성 필름을 적층하는 공정에서의 불량률을 낮출 수 있고 목적하는 헤이즈 값을 달성할 수도 있다. 상기 실란 화합물로는 하기 화학식 1로 표시되는 실란 화합물을 사용할 때 적층할 때 충분한 점도를 유지하며, 적층된 후에는 기공의 제거가 용이하게 되는 것으로 나타났다.

[화학식 1]

이때, 상기 화학식 1에서 n은 2 내지 5이며 R은 메틸기 또는 에틸기인 화합물로서, 이러한 예로는, 페닐 N-(3-트리에톡시실릴에틸)카바메이트, 페닐 N-(3-트리에톡시실릴프로필)카바메이트, 페닐 N-(3-트리에톡시실릴부틸)카바메이트, 페닐 N-(3-트리에톡시실릴펜틸)카바메이트, 페닐 N-(3-트리메톡시실릴에틸)카바메이트, 페닐 N-(3-트리메톡시실릴프로필)카바메이트, 페닐 N-(3-트리메톡시실릴부틸)카바메이트, 또는 페닐 N-(3-트리메톡시실릴펜틸)카바메이트를 들 수 있다.

상기 실란 화합물은 카바메이트기와 페닐기를 동시에 함유하는 구조이므로 에폭시계 접착제와 배합할 때 상용성이 높고, 초기 접착력이 낮아 접착제가 퍼지는 현상이 발생하기 않아 접착 후에도 헤이즈 값이 낮게 되는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 부착 후에는 고온 또는 고온고습 조건에서 시간이 경과하면서 접착력이 증가되도록 하여 내구성을 향상시킬 수 있는 것으로 나타났다. 특히, 상기 n이 2 내지 5인 알킬기가 결합될 때 상기 실란 화합물이 에폭시계 접착제 성분과 상용성을 나타낼 수 있다. 특히, n이 2 미만이거나 5를 초과하는 경우에는 분자의 크기가 상대적으로 너무 작거나 커서 에폭시계 접착제 내에서 상용성이 있더라도 초기 접착력을 너무 많이 낮추어 접착 시 불량이 발생하는 것으로 나타났다.

도 3(a)에서와 같이 상기 패턴을 형성한 스마트 윈도우의 특성을 평가하였는데, 이때 전도성 투명 필름을 접착하기 위한 접착제로 UV 경화형 에폭시 접착제(Norland사) 94 중량%와 (페닐 N-(3-트리에톡시실릴프로필)카바메이트를 6 중량% 혼합하여 사용하였다. 또한, 패턴을 형성하지 않은 도 2(b)에 따른 스마트 윈도우와 비교를 하였다. 스마트 윈도우의 투과율과 헤이즈(haze) 값을 HM-150을 사용하여 측정하였는데, 패턴이 형성된 스마트 윈도우의 경우 투과율 8%, 헤이즈 값 4%로 나타났으며, 패턴이 형성되지 않은 도 3(b)의 스마트 윈도우에서도 유사한 값을 얻었다. 이는 UV 경화형 에폭시 접착제 단독으로 사용했을 때 얻어지는 투과율 4%, 헤이즈 값 7%에 비해 스마트 윈도우의 향상된 시인성을 나타내는 결과이다.

또한, 전도성 투명 필름을 접착하기 위한 접착제에 (페닐 N-(3-트리에톡시실릴프로필)카바메이트를 혼합하여 사용하면 접착 공정에서 불량률이 UV 경화형 에폭시 접착제(Norland사)만 사용했을 때에 비해 최대 15%까지 감소하는 것으로 나타나 투명 접착제의 성능을 향상시킬 수 있는 것을 확인하였다.

따라서 본 발명에 따른 스마트 윈도우는 종래의 편광필름을 사용한 스마트 윈도우에 비해 시인성이나 투명도가 향상되었으며, 창문, 내벽, 외벽, 파티션 등에 적용함으로써 실내외에서 발생하는 빛을 목적에 맞게 차단 또는 투과시킬 수 있는 효과를 구현할 수 있는 것으로 나타났다.

비록 본 발명이 상기에 언급된 실시예로서 설명되었으나, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 또한, 첨부된 청구 범위는 본 발명의 요지에 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함한다.

Claims (5)

1. 기재부 및 상기 기재부의 배면에 적층되는 PDLC부로 이루어지는 스마트 윈도우로서,
   상기 기재부는 투명기재의 전면에 제1 편광필름이 적층되어 이루어지며,
   상기 PDLC부는 폴리머 분산 액정(Polymer Dispersed Liquid Crystal: PDLC) 필름 및 상기 PDLC 필름의 양면에 적층되는 전도성 투명 필름으로 이루어지며,
   상기 전도성 투명 필름은 투명 접착제를 사용하여 적층되며,
   상기 투명 접착제는 하기 화학식 1로 표시되는 실란 화합물을 5 내지 10 중량% 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 윈도우.
   
   [화학식 1]
   

   

   
   상기 화학식 1에서 n은 2 내지 5이며 R은 메틸기 또는 에틸기이다.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 투명기재의 배면에 제2 편광필름이 추가적으로 적층되는 것을 특징으로 하는 스마트 윈도우.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 기재부의 전면에 액정패널부가 추가적으로 적층되며,
   상기 액정패널부는 액정패널 및 상기 액정패널의 전면에 적층된 제2 편광필름으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스마트 윈도우.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 전도성 투명 필름 중 어느 하나의 표면에 패턴이 형성되는 것을 특징으로 하는 스마트 윈도우.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 PDLC부는 하나의 전도성 투명 필름의 표면에 액정 고분자를 코팅하여 액정층을 형성한 후, 상기 액정층의 표면에 다른 하나의 전도성 투명 필름을 접착시켜 제조되는 것을 특징으로 하는 스마트 윈도우.

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