KR20100029189A - 광조정 멤브레인 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광조정 멤브레인에 관한 것으로서, 표면 세정을 위한 앤티 스테인층과, 표면 보호를 위한 하드 코팅층, 및 앤티 스테인층과 하드 코팅층 사이에 샌드위치되며 번쩍임과 자외선을 감소시키는 앤티 반사층을 가진 표면 구조체와; 벗겨낸 후에도 전달 플레이트 상에 직접 그리고 각각 부착되는 접착층과; 하드 코팅층과 접착층 사이에 샌드위치된 2개의 폴리머 합성층; 및 2개의 전도층 사이에 샌드위치된 액정층과 2개의 전도층으로 구성된 2개의 폴리머 합성층 사이에 샌드위치된 PDLC(polymer dispersed liquid crystal) 필름으로 구성되며, 2개의 전도층은 전기 전원에 연결될 수 있고, 따라서 광조정 멤브레인의 투과성은 불투명에서 투명으로 또는 그 역으로 조정될 수 있는 한편 PDLC 필름의 전달은 전원에 의해서 조정되고, 광조정 멤브레인을 통과한 광원은 제어될 수 있다.
표면구조체,접착층,유리,광조정

Description

광조정 멤브레인{LIGHT-REGULATION MEMBRANE}
본 발명은 광조정 기술에 관한 것으로서, 보다 상세히는 광을 조정하도록 PDLC(polymer dispersed liquid crystal)를 지지하기 위한 2개의 폴리머 합성층과 광 전달 플레이트 예를들어 투명 유리 패널 등에 반복적인 고정을 위한 접착층을 사용하는 광조정 멤브레인에 관한 것이다.
종래에, 창문 또는 격자 유리가 태양의 복사열을 차단하기 위해서, 브라인드, 저방사 유리 또는 열절연 필름이 설치될 수 있다. 열절연 필름이 창유리에 카바될 때, 열절연 필름의 색채는 광차단 효과의 소정 범위를 생성한다. 그러나, 통상의 열절연 필름은 태양의 방사 섬광의 범위를 단순히 감소시킨다. 이것은 자외선광을 효과적으로 차단할 수 없다. 더욱이, 종래의 열절연 필름의 열절연 효과는 완벽하지 않다. 종래의 열절연 필름은 산화되는 경향이 있고, 오랜 사용으로 쉽게 주름이 지거나 낡게 된다. 더욱이, 유리 커튼 벽, 자동차 윈도우 그래스, 실내 파티션 벽 등을 어두운 색의 열절연 필름으로 카바할 때, 어두운 색채의 열절연 필름은 광을 차단하고 열을 분리하게 된다. 그러나, 어둡거나 비오는 상태 동안, 색채 열절연 필름은 광이 유리 패널을 통과하지 못하게 한다. 열절연 필름이 실내 또는 자동차에 사용될 때, 사람의 시각을 방해하게 된다. 더욱이, 열절연 필름이 유리 패널 상에 카바될 때, 사용자는 유리 패널의 투과도를 조정할 수 없게 된다. 더욱이, 브라인드가 사용될 때, 절연 절차는 더 복잡하게 된다. 더욱이, 윈도우 브라인드는 윈도우의 내측에 장착되어야 하기 때문에, 많은 실내 공간을 점유하게 된다. 더욱이, 윈도우 브라인드의 청소 작업은 더 복잡하게 된다.
최근에, 폴리비젼 프라이버시 유리(polyvision privacy glass)는 광조정용으로 널리 사용되고 있다. 폴리비젼 프라이버시 유리는 스위치 조작으로 희미한 흰색 반투명 격벽으로부터 시각적 투명 상태로 변형될 수 있다. 이것은 우리의 2개 층 사이에서 알키텍쳐 그레이드 PVB로써 폴리머 분산 액정 필름을 적층시킴으로써 생성된다. 파워가 오프될 때, 액정 분자는 랜덤하게 향하게 되어 입사광은 분산되고 폴리비젼 프라이버시 유리는 불투명하게 된다. 전기가 가해지면, 액정 분자는 일렬로 정렬하고, 입사광은 통과하고, 폴리비젼 프라이버시 유리는 선명하게 보이게 된다.
폴리비젼 프라이버시 유리가 전류의 작용으로 투명 상태가 변결될 수 있어도, 그 설치는 복잡하고, 원래의 실내 디자인은 파손될 수 있다. 더욱이, 폴리비젼 프라이버시 유리는 먼지를 뒤덮히는 경향이 있고, 정기적으로 청소해 주어야 한다. 자외선과 열차단에 대한 보호를 위하여, 추가적인 표면 처리가 필요하다. 그러므로, 폴리비젼 프라이버시 유리는 복잡한 구조, 과도한 비용, 복잡한 유지 및 소제 작업의 단점을 가진다.
더욱이, PDLC(polymer dispersed liquid crystal) 필름의 양대향측상에 PET(polyethylene terephthalate)를 적층시킴으로써 이루어진 유리 패널은 경량, 충격 저항, 높은 투과율 및 높은 기계가공성의 장점을 가진다. 이것은 여러 적용으로 실질적이다. 그러나, PET는 분해시키고, 태양의 방사에 노출될 때 빨리 노후된다. 더욱이, 이러한 종류의 유리 패널의 표면은 긁히기 싶고 용매에 의해 손상되기 싶다.
본 발명에 따른 광조정 멤브레인의 일예에 따르면, 표면 구조체와, 광 전달 플레이트 상에 부착되는 접착층과, 상기 표면 구조체의 하드 코팅층과 상기 접착층 사이에 샌드위치되는 2개의 폴리머 합성층, 및 상기 2개의 폴리머 합성층 사이에 샌드위치되는 PDLC(polymer dispersed liquid crystal) 필름으로 구성된다. PDLC(polymer dispersed liquid crystal) 필름은 2개의 전도층과 상기 2개의 전도층 사이에 샌드위치되는 액정층으로 구성된다. 접착층은 광전달 플레이트 예를들어 투명 유리 등에 부착된다. 광조정 멤브레인의 전달 상태는 제어되는 한편 PDLC(polymer dispersed liquid crystal) 필름은 전원에 연결되어, 전달 플레이트를 통하여 통과하는 광이 조정되고 제어된다. 반대로, 전원이 PDLC(polymer dispersed liquid crystal) 필름으로부터 차단되면, 광은 광조정 멤브레인에 의해서 신속히 차단된다.
본 발명의 다른 일예에 따르면, 접착층은 실리콘/아크릴레이트 베이스 압력성 접착물로 이루어지고, 투명 유리, PMMA(polymethyl methacrylate) 및 PC(polycarbonate) 패널과 같은 광전달 플레이트상에 직접 부착된다. 광조정 멤브레인의 설치 동안, 원래의 건축 또는 실내 설계를 변경할 필요가 없다. 접착층의 재사용 불가 특성으로 인하여, 광조정 멤브레인의 설치, 수리 및 교체가 쉽다.
본 발명의 다른 일면에 따르면, 표면 구조체는 콜로이드 규산과 가수분해-축합 트리알콕시실란(trialkoxysilane)으로 이루어진 열경화성 유기실록산(organosiloxane) 수지로부터 제조되는 앤티 스테인층과, 하드 코팅층, 및 앤티 스테인층과 하드 코팅층 사이에 샌드위치되는 반복사층으로 구성된다. 앤티 스테인층은 세정 작업을 쉽게 한다. 하드 코팅층은 크랙에 대해 투명 유리를 보호하고 마모와 용해에 대한 저항력을 가진다.
본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 폴리머 합성층은 플라스틱 화학 재료 예를들어 기능에 영향을 미치지 않고서 PDLC (polymer dispersed liquid crystal)필름을 지지하는 PET(polyethylene terephthalate), PMMA(polymethyl methacrylate)로부터 제조된다. 폴리머 합성층의 영향으로 인하여, 광조정 멤브레인은 유리 커튼벽, 자동차 슬라이딩 선루프, 실내 파티션 벽 등에 적용가능하다. 광조정 멤브레인이 비전달 상태에 있을 때, 광조정 멤브레인이 부착되는 유리는 후방 프로젝션 스크린으로써 사용된다. 통상적으로, 광조정 멤브레인은 탁월한 지지 효과 및 추가적 기능을 제공하고, 탁월한 적용성을 가진다.
본 발명의 다른 예에 따르면, 광조정 멤브레인은 앤티 자외선과 앤티 적외선 특성을 가지며 반복사층을 더 포함한다. 더욱이, 앤티 복사층은 여러가지 색채의 어떤 것으로 이루어질 수 있다. 광조정 멤브레인이 빌딩의 유리 패널에 부착될 때, 반복사층은 태양의 복사로부터 적외선을 차단하고, 열절연 효과를 생성하여 겨울에 실내 공간을 따뜻하게 하고, 전력 소모를 절감하게 한다. 그러므로, 본 발명은 환경친화적이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 광조정 멤브레인은 PDLC(polymer dispersed liquid crystal) 필름(1), 2개의 폴리머 합성층(2), 복수개의 PSA(pressure sensitive adhesive)층(3), 표면 구조체(4), 반복사층(5), 접착층(6) 및 2개의 보호필름(7)으로 구성된다.
PDLC 필름(1)은 액정층(11) 및 2개의 전도층(12)으로 구성된다. 액정층(11)은 2개의 전도층(12) 사이에 샌드위치된다. 액정층(11)은 폴리이소시아네이트 합성 가교제로써 경화된 네마틱(nematic) 액정과 하이드록실 폴리펑셔널 메타크릴산염(hydroxyl polyfunctional(meth) acrylates)으로 제조된다. 전도층(12)은 침전물을 흩트리면서 PET(polyethylene terephthalate)의 베이스층 상에 ITO(indium tin oxide)를 침전시킴으로써 이루어진다.
폴리머 합성층(2)은 2개의 전도층(12) 상에 각각 형성된다. 더욱이, 폴리머 합성층(2)은 플라스틱 화학 재료 예를들어 PET(polyethylene terephthalate), PMMA(polymethyl methacrylate), PC(polycarbonate), PP(polypropylene), PE(polyethylene), 또는 PVDC(polyvinylidene chloride)로부터 제조된다.
접착력으로서 PSA(pressure senstive adhesive)층(3)은 폴리머 합성층(2)과 전도층(12) 사이에 위치한다.
표면 구조체(4)는 PDLC 필름(1)과 PSA(pressure sensitive adhesive)층(3)에 대향하는 하나의 폴리머 합성층(2)의 표면상에 형성되고, 앤티 스테인층(41), 앤티 반사층(42) 및 하드 코팅층(43)으로 구성된다. 하드 코팅층(43)은 폴리머 합성층(2)에 본딩된다. 앤티 반사층(42)은 앤티 스테인층(41)과 하드 코팅층(43) 사이에 샌드위치된다. 앤티 스테인층(41)은 먼지와 얼룩으로부터 보호하기 위한 것으로 콜로이드 규산과 가수분해-축합 트리알콕시실란(trialkoxysilane) 으로 이루어진 열경화성 유기실록산(organosiloxane) 수지로부터 제조된다. 앤티 반사층(42)은 앤티 스테인층(41)과 하드 코팅층(43) 사이에 샌드위치된다. 하드 코팅층(43)은 앤티 반사층(42)과 폴리머 합성층(2) 사이에 샌드위치된다. 하드 코팅층(43)은 가교 결합 공중합체 아크릴레이트 및 자외선 흡수체로 이루어질 수 있고, 특정 반복 구조와 특정 양의 카르바메이트(carbamate) 본드를 가진다. 하드 코팅층(43)은 다기능 아크릴레이트, 슬립제로서 실리콘 아크릴레이트, 가교결합 접착 조촉매(promoter), 및 포토 개시제(photo-initiators)의 혼합, 또는 다기능 아크릴레이트, 슬립제로서 실리콘 아크릴레이트, (메스) 아크릴레이트 터미네이티드 강성제((meth) acrylate terminated toughener), 무기 필러로서 나노형 실리카, 시레인 결합제 및 포토 개시제의 혼합물로 제조되는 UV 경화성 유기 코팅일 수 있다.
반복사층(5)은 표면 구조체(4)에 대향하는 다른 폴리머 합성층(2)의 일측상에 형성되고, 반자외선 및 반적외선 특성을 가진다. 더욱이, 반복사층(5)은 여러 가지 색채 중 어떤 것으로 이루어질 수 있다.
접착층(6)은 투명 유리(9)에 각각 부착되기 위하여 폴리머 합성층(2)에 대향하는 반복사층(5)의 일측상에 형성된다. 접착층(6)은 유기 실리콘 및 아크릴 압력성 접착제의 혼합물로 이루어진다.
2개의 보호필름(7)은 표면 구조체(4)의 앤티 스테인층(41)과 접착층(6) 상에 각각 카바된다. 보호 필름(7)은 PET(polyethylene terephthalate)로 이루어진 분리형 필름이다. 광조정 멤브레인의 적용 전에, 2개의 보호 필름(7)은 표면 보호를 위하여 광조정 멤브레인의 2개의 대향측상에 각각 카바된다.
도 4 및 도 1 내지 도 3을 참조하면, 적용 동안, 보호 필름(7)은 접착층(6)으로부터 제거되고, 접착층(6)은 투명 유리(9)의 표면상에 접착되고, 다른 보호 필름(7)은 표면 구조체(4)의 앤티 스테인층(41)으로부터 제거되고, 전원(8)의 양 및 음 단자는 은전도 페이스트를 가진 2개의 전도층(12)에 각각 연결된다. 전원(8)이 스위치 오프될 때, PDLC 필름(1)의 액정층(11)은 오프되고, 분자는 정렬되지 않고, 액정층(11)의 굴절률은 외부 폴리머 보다 낮게 되고, 입사광은 광조정 멤브레인의 폴리머에 분산되어, 광조정 멤브레인이 광을 수용하지 않는 회색이 또는 흰색의 색채를 띠게 한다. 이 때, 액정층(11)의 굴절률은 외부 폴리머와 동일하고, 입사광이 통과하게 한다. 이 때, 유리(9)는 원래의 투명 상태로 보이게 된다.
더욱이, 본 발명에 따른 광조정 멤브레인은 여러 가지 다른 광 전달 플레이트 예를들어 PMMA(polymethyl methacrylate) 플레이트 또는 PC(polycarbonate) 플레이트의 어떤 것에 부착될 수 있다. 더욱이, 반복사층(5)은 어떤 원하는 광전달 색채로 이루어질 수 있어서 광조정 멤브레인은 비전달시 색채 효과를 나타낸다.
본 발명에 따른 광조정 멤브레인은 다음과 같은 특징 및 장점을 가진다;
1. PDLC 필름(1)의 2개의 전도층(12)은 전원(8)에 전기적으로 접속되어 전원(8)을 온/오프 스위칭하여 광조정 멤브레인의 전달을 변하게 하여 광을 차단하거나 광조정 멤브레인이 부착된 유리(9)를 광이 통과하도록 한다. 접착층(6)에 의해서, 광조정 멤브레인은 구조 변경없이 어떠한 윈도우 유리에 직접 부착할 수 있다. 더욱이, 접착층(6)은 광조정 멤브레인이 재생 사용할 수 있게 하여, 유지 작업을 단순화시키고 설치 비용을 절감하게 한다.
2. 표면 구조체(4)의 앤티 스테인층(41)은 콜로이드 규산과 가수분해-축합 트리알콕시실란(trialkoxysilane) 으로 이루어진 열경화성 유기실록산(organosiloxane) 수지로부터 제조된다. 표면 구조체(4)의 앤티 스테인층(41)은 세정 작업을 쉽게 한다. 광조정 멤브레인은 유리(9)에 부착되고, 세정 작업이 쉽게 된다. 그러므로, 본 발명의 광조정 멤브레인은 편리하고 사용에 실질적이다.
3. 표면 구조체(4)의 하드 코팅층(43)은 가교 결합 공중합체 아크릴레이트 및 자외선 흡수체로 이루어지고, 특정 양의 카르바메이트(carbamate) 본드를 가진다. 하드 코팅층(43)은 크랙에 대해서 유리(9)를 보호하고 마모 저항과 용해 저항 특성을 가진다.
4. PDLC (polymer dispersed liquid crystal)필름(1)은 폴리머 합성층(2) 사 이에 샌드위치되며, 폴리머 합성층(2)은 플라스틱 화학 재료 예를들어 PET(polyethylene terephthalate), PMMA(polymethyl methacrylate), PC(polycarbonate), PP(polypropylene), PE(polyethylene), 또는 PVDC(polyvinylidene chloride)로부터 제조된다. 그러므로, 폴리머 합성층(2)은 PDLC (polymer dispersed liquid crystal)필름(1)의 광조정 기능에 영향을 주지 않고서 PDLC (polymer dispersed liquid crystal)필름(1)을 탁월하게 지지한다. 따라서 광조정 멤브레인은 유리 커튼 벽, 자동차용 슬라이딩 선루프, 실내 파티션 벽 등에 적용가능하다. 광조정 멤브레인이 비전달 상태에 있을 때, 광조정 멤브레인이 부착되는 유리(9)는 후방 프로젝션 스크린과 같이 사용될 수 있다.
5. 반복사층(5)은 자외선 및 적외선 차단 특성을 가진다. 빌딩의 유리 커튼 벽에 적용될 때, 광조정 멤브레인은 태양 복사열로부터 자외선을 차단하여, 인체 피부 및 실내 가구에 태양 복사로 인한 손상을 방지한다. 반복사층(5)은 태양의 복사로부터 적외선을 방지하여, 열차단 효과를 발생시켜 겨울에는 실내를 따뜻하게 하고, 여름에는 시원하게 하여 전력 소모를 절감시킨다. 그러므로, 본 발명은 환경 친화적이다. 더욱이, 표면 구조체(4)의 앤티 반사층(42)으로 인하여, 광조정 멤브레인은 낮은 반사율과 높은 투과성을 가진다. 빌딩의 유리 커튼 벽에 적용될 때, 광조정 멤브레인은 좋은 조명 효과를 제공하고, 조명 전원 소모를 절감한다.
여기에서 설명한 것은 본 발명에 따른 광조정 멤브레인을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 본 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구의 범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명 이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims (17)

  1. 앤티 스테인층과 하드 코팅층으로 구성된 표면 구조체와,
    광 전달 플레이트 상에 부착되는 접착층과,
    상기 표면 구조체의 하드 코팅층과 상기 접착층 사이에 샌드위치되는 2개의 폴리머 합성층, 및
    상기 2개의 폴리머 합성층 사이에 샌드위치되며, 2개의 전도층과 상기 2개의 전도층 사이에 샌드위치되는 액정층으로 구성되는 PDLC(polymer dispersed liquid crystal) 필름
    으로 구성되는 것을 특징으로 하는 광조정 멤브레인.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 앤티 스테인층은 가교 결합 유기실록산(organosiloxane)으로 제조되는 것을 특징으로 하는 광조정 멤브레인.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 앤티 스테인층은 콜로이드 규산과 가수분해-축합 트리알콕시실란(trialkoxysilane) 으로 이루어진 열경화성 유기실록산(organosiloxane) 수지로부터 제조되는 것을 특징으로 하는 광조정 멤브레인.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 하드 코팅층은 가교 결합 공중합체 아크릴레이트 및 자외선 흡수체로 제조되는 합성물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광조정 멤브레인.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 하드 코팅층의 합성물은 특정 재상 구조체를 가지고 특정 양의 카르바메이트(carbamate) 본드를 가지는 것을 특징으로 하는 광조정 멤브레인.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 하드 코팅층은 다기능 아크릴레이트, 슬립제로서 실리콘 아크릴레이트, 가교결합 접착 조촉매(promoter), 및 포토 개시제(photo-initiators) 의 혼합으로 제조되는 UV 경화성 유기 코팅인 것을 특징으로 하는 광조정 멤브레인.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 하드 코팅층은 다기능 아크릴레이트, 슬립제로서 실리콘 아크릴레이트, 가교결합 접착 조촉매, (메스) 아크릴레이트 터미네이티드 강성제((meth) acrylate terminated toughener), 무기 필러로서 나노형 실리카, 시레인 결합제 및 포토 개시제의 혼합물로 제조되는 UV 경화성 유기 코팅인 것을 특징으로 하는 광조정 멤브레인.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 하드 코팅층은 다기능 아크릴레이트, 슬립제로서 실리콘 아크릴레이트, (메스) 아크릴레이트 터미네이티드 강성제((meth) acrylate terminated toughener), 무기 필러로서 나노형 실리카, 시레인 결합제 및 포토 개시제의 혼합물로 제조되는 UV 경화성 유기 코팅인 것을 특징으로 하는 광조정 멤브레인.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 폴리머 합성층은 플라스틱 화학 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는 광조정 멤브레인.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 플라스틱 화학 재료는 PET(polyethylene terephthalate), PMMA(polymethyl methacrylate), PC(polycarbonate), PP(polypropylene), PE(polyethylene), 또는 PVDC(polyvinylidene chloride)의 그룹 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 광조정 멤브레인.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 폴리머 합성층을 상기 PDLC(polymer dispersed liquid crystal) 필름의 2개의 전도층에 각각 본딩하는 2개의 압력 반응 접착층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광조정 멤브레인.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 액정층은 폴리이소시아네이트 합성 가교제로써 경화된 네마틱(nematic) 액정과 하이드록실 폴리펑셔널 메타크릴산염(hydroxyl polyfunctional(meth) acrylates)의 혼합으로 제조되는 것을 특징으로 하는 광조정 멤브레인.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 전도층은 PET(polyethylene terephthalate)의 베이스층과 침전물을 흩트리면서 PET(polyethylene terephthalate)의 베이스층 상에 침전되는 ITO(indium tin oxide) 층 으로 구성되는 것을 특징으로 하는 광조정 멤브레인.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 표면 구조체는 상기 앤티 스테인 층과 하드 코팅층 사이에 샌드위치된 앤티 반사층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광조정 멤브레인.
  15. 제1항에 있어서,
    접착층과 PDLC (polymer dispersed liquid crystal)필름 사이에 샌드위치되며 자외선과 적외선을 차단하기 위한 반복사층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광조정 멤브레인.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 접착층은 유기 실리콘 및 아크릴 압력성 접착제의 혼합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광조정 멤브레인.
  17. 제1항에 있어서,
    표면 구조체의 앤티 스테인층과 접착층 상에 각각 카바되고, PET(polyethylene terephthalate)로 이루어진 2개의 분리형 보호 필름을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광조정 멤브레인.
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