KR20150126515A - 광 투과율 가변 필름 및 이를 포함한 표시 장치 - Google Patents

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김동응
이민희
김지연
임지원
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(주)엘지하우시스
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Abstract

상부 전극; 선형 패턴으로 형성된 도전성 물질층을 포함하고, 상기 상부 전극에 대향하여 이격하여 위치한 하부 전극; 및 격벽으로 구분된 마이크로 공간을 포함하고, 상기 마이크로 공간 내부에 유색 대전 입자가 포함된 잉크를 수용하며, 상기 상부 전극 및 상기 하부 전극 사이에 위치한 잉크 수용층;을 포함하고, 상기 선형 패턴은 복수 개의 선이 서로 평행하게 배열된 패턴이거나, 또는 복수 개의 선이 직각 방향으로 배열된 패턴인 광 투과율 가변 필름을 제공한다.

Description

광 투과율 가변 필름 및 이를 포함한 표시 장치{TRANSMISSIVITY CHANGEABLE FILM AND DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME}
광 투과율 가변 필름 및 이를 포함한 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 디지털 페이퍼 디스플레이(digital paper display)는 액정표시장치(liquid crystal display), 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel), 유기 발광 소자(organic luminescence display)를 뒤이을 차세대 표시소자로 각광받고 있으며, 반사형 디스플레이 소자로서 최적의 이상적인 소자로 평가되고 있다.
이러한 디스플레이 장치에 있어서, 광투과도를 조절하는 방법으로서 Electrochromic 방법, PDLC(Polymer disperized LC) 방법 등이 있다.
본 발명의 일 구현예는 우수한 최대 투과도를 빠른 속도로 구현하는 광 투과율 가변 필름을 제공한다.
본 발명의 다른 구현예는 상기 광 투과율 가변 필름을 포함한 표시 장치를 제공한다.
본 발명의 일 구현예에서, 상부 전극; 선형 패턴으로 형성된 도전성 물질층을 포함하고, 상기 상부 전극에 대향하여 이격하여 위치한 하부 전극; 및 격벽으로 구분된 마이크로 공간을 포함하고, 상기 마이크로 공간 내부에 유색 대전 입자가 포함된 잉크를 수용하며, 상기 상부 전극 및 상기 하부 전극 사이에 위치한 잉크 수용층; 을 포함하고, 상기 선형 패턴은 복수 개의 선이 서로 평행하게 배열된 패턴이거나, 또는 복수 개의 선이 직각 방향으로 배열된 패턴인 광 투과율 가변 필름을 제공한다.
상기 하부 전극은 투명 기재; 및 상기 투명 기재 상부에 선형 패턴으로 형성된 도전성 물질층을 포함할 수 있다.
상기 복수 개의 선이 직각 방향으로 배열된 패턴은 연속적인 격자 형상이거나, 또는 격자 형상 내에 부분적으로 불연속 패턴을 포함하는 격자 형상의 메쉬(mesh) 패턴일 수 있다.
상기 선형 패턴은 선폭이 약 2㎛ 내지 약 20㎛인 선으로써 형성될 수 있다.
상기 선형 패턴은 선 간의 간격이 약 40㎛ 내지 약 1000㎛로 형성될 수 있다.
상기 도전성 물질층은 두께가 약 0.01㎛ 내지 약 2.0㎛일 수 있다.
상기 잉크 수용층 중 상기 마이크로 공간의 바닥면을 조성하는 골격재에 의해 상기 마이크로 공간에 수용된 잉크가 상기 하부 전극과 격리될 수 있다.
상기 잉크 수용층 중 상기 마이크로 공간의 바닥면을 조성하는 골격재의 두께가 약 0.1㎛ 내지 약 10㎛일 수 있다.
상기 상부 전극은 투명 기재; 및 상기 투명 기재 하부에 형성된 도전성 물질층을 포함하고, 상기 도전성 물질층은 상기 투명 기재의 전면에 형성된 면상이거나, 또는 선형 패턴으로 형성될 수 있다.
상기 도전성 물질층은 산화인듐주석(Indium Tin Oxide, ITO), 산화아연(ZnO), 아연산화주석(Zinc Tin Oxide, ZTO), 그라핀, 탄소나노튜브(CNT), 불소도핑 산화주석(Fluorine-doped Tin Oxide, FTO), 은 나노와이어, 메탈, 전도성 폴리머 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 잉크 수용층의 중 상기 마이크로 공간의 측면과 바닥면을 조성하는 골격재가 투명한 광경화성 수지, 투명한 열경화성 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 상부 전극, 상기 하부 전극 또는 이들 모두가 상기 도전성 물질층 상에 보호층을 더 포함할 수 있다.
상기 보호층은 상기 잉크 수용층 중 상기 마이크로 공간의 측면과 바닥면을 조성하는 골격재과 동일한 재질일 수 있다.
전압 인가시 상기 하부 전극의 도전성 물질층이 전하를 띠고, 상기 유색 대전 입자는 상기 도전성 물질층의 전하와 반대 부호의 전하를 가질 수 있다.
상기 유색 대전 입자는 금속 입자, 무기질 입자, 폴리머 입자 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 잉크가 절연성 매질을 더 포함할 수 있다.
상기 절연성 매질은 저유전율을 갖는 물질, 분극지수(polarity index)가 1 보다 높은 물질일 수 있다.
상기 잉크 수용층은 상기 격벽 상부에 실링 필름이 더 형성되어 포함되고, 상기 실링 필름을 매개로 상기 잉크 수용층의 격벽과 상기 상부 전극이 부착될 수 있다.
상기 실링 필름은 상기 잉크 수용층의 측면 바깥 쪽의 최외각 격벽 상부에만 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 구현예에서, 상기 광 투과율 가변 필름; 및 상기 광 투과율 가변 필름에 전기적으로 연결된 전압 인가 수단을 포함하는 표시 장치를 제공한다.
상기 광 투과율 가변 필름은 투과도를 빠른 속도로 변화시킬 수 있고, 우수한 최대 투과도를 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 광 투과율 가변 필름의 단면을 모식적으로 나타낸다.
도 2는 전압을 인가한 경우 본 발명의 다른 구현예에 광 투과율 가변 필름의 단면에 대한 모식도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 구현예에 따른 상기 광 투과율 가변 필름의 단면을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 또 다른 구현예에 따른 상기 광 투과율 가변 필름의 단면을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 또 다른 구현예에 따른 광 투과율 가변 필름에 포함된 하부 전극의 도전성 물질층의 선형 패턴을 나타낸 개략도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 구현예에 따른 광 투과율 가변 필름에 포함된 하부 전극의 도전성 물질층의 다른 선형 패턴을 나타낸 개략도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 구현예에 따른 광 투과율 가변 필름에 포함된 하부 전극의 도전성 물질층의 또 다른 선형 패턴을 나타낸 개략도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
이하에서 기재의 “상부 (또는 하부)” 또는 기재의 “상 (또는 하)”에 임의의 구성이 형성된다는 것은, 임의의 구성이 상기 기재의 상면 (또는 하면)에 접하여 형성되는 것을 의미할 뿐만 아니라, 상기 기재와 기재 상에 (또는 하에) 형성된 임의의 구성 사이에 다른 구성을 포함하지 않는 것으로 한정하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 광 투과율 가변 필름(100)의 단면을 모식적으로 나타낸다. 도 1에서, 광 투과율 가변 필름(100)은 상부 전극(110); 선형 패턴으로 형성된 도전성 물질층(122)을 포함하고, 상기 상부 전극(110)에 대향하여 이격하여 위치한 하부 전극(120); 및 격벽(131)으로 구분된 마이크로 공간(132)을 포함하고, 상기 마이크로 공간(132) 내부에 유색 대전 입자(134)가 포함된 잉크를 수용하며, 상기 상부 전극(110) 및 상기 하부 전극(120) 사이에 위치한 잉크 수용층(130);을 포함하고, 상기 선형 패턴은 복수 개의 선이 서로 평행하게 배열된 패턴이거나, 또는 복수 개의 선이 직각 방향으로 배열된 패턴이다..
상기 광 투과율 가변 필름(100)은 전압 인가 여부에 따라 광투과도가 변화될 수 있는 필름이다.
상기 잉크는 전술한 마와 같이 상기 마이크로 공간(132) 내에 수용되어 있다.
상기 마이크로 공간(132)은 예를 들어, 상부가 개방된 마이크로 컵 또는 폐쇄 공간으로서 마이크로 캡슐 구조로써 형성될 수 있고, 이에 한정되는 것은 아니다. 도 1에서는 상기 마이크로 공간(132)은 측면은 바닥면으로 컵 형상으로 형성되고 상부가 개방된 구조의 마이크로 컵의 구조로 형성되어 있다. 상기 개별 마이크로 공간(132)의 측면은 상기 잉크 수용층(130)의 격벽(131)에 의해 형성된다.
상기 마이크로 공간(132) 등에서 마이크로의 의미는 수 내지 수천 마이크로 크기 규모임을 의미한다.
상기 잉크는 절연성 매질을 추가로 포함할 수 있고, 상기 광 투과율 가변 필름에 전압을 인가하지 않은 경우 상기 마이크로 공간 내부에 수용된 유색 대전 입자(134)는 상기 절연성 매질에 무질서하게 분산된 상태로 존재할 수 있다. 상기 유색 대전 입자(134)는 광의 투과를 차단하는 역할을 할 수 있고, 전압을 인가하지 않은 경우 상기 유색 대전 입자(134)가 상기 절연성 매질에 고르게 분산된 상태로 존재하여 광의 투과를 차단하므로 상기 광 투과율 가변 필름(100)의 광투과도는 예를 들어, 0 % 내지 약 10 %일 수 있고, 따라서 이 때의 광 투과율 가변 필름(100)은 거의 불투명 상태의 필름이다.
이러한 상기 광 투과율 가변 필름(100)에 전압을 인가하면 전기장이 발생되면서 상기 하부 전극(120)의 선형 패턴으로 형성된 도전성 물질층(122)이 전하를 띠게 된다. 상기 유색 대전 입자(134)는 상기 전압 인가시 형성되는 상기 하부 전극(120)의 도전성 물질층(122)의 전하와 반대 부호의 전하를 갖도록 하여 전압 인가시 상기 유색 대전 입자(134) 및 상기 하부 전극에 포함된 도전성 물질층(122) 간에 전기적 상호 작용에 의한 전기적 인력이 작용하게 된다.
이와 같이, 상기 광 투과율 가변 필름(100)에 전압 인가시 발생하는 전기적 상호 작용에 의해 상기 유색 대전 입자(134)가 전기 영동되어 상기 하부 전극(120)의 선형 패턴의 도전성 물질층(122) 상부로 모이게 되면서, 상기 유색 대전 입자(134)들 역시 상기 선형 패턴에 대응되도록 배열하게 된다.
도 2는 전압을 인가한 경우 광 투과율 가변 필름(200)의 단면에 대한 모식도이다.
상기 유색 대전 입자들(134)이 이와 같이 배열되면 각 유색 대전 입자들(134) 간의 거리가 좁아지게 되고, 그에 따라 동일 부호의 전하를 띠는 유색 대전 입자(134)들 서로 간에 작용하는 전기적 척력이 점차 증가하게 되므로 상기 유색 대전 입자들(134) 간의 간격이 무한정 좁아지는 것은 아니고, 인가된 전압에 의한 전기영동 힘 및 상기 유색 대전 입자(134)들 간에 작용하는 전기적 반발력이 힘의 균형을 이루게 되는 시점에서 그 간격이 더 이상 좁아지지 않고, 입자간 특정 거리를 유지할 수 있다.
이와 같이, 전압 인가시 전기적 인력에 의해 상기 유색 대전 입자(134)가 상기 하부 전극(120)의 선형 패턴의 도전성 물질층(122) 상부로 모여짐에 따라, 광 투과율 가변 필름(200)으로 입사되는 광 방향에 수직한 단면에서 상기 유색 대전 입자(134)가 차지하는 면적이 점차 감소되고 상기 유색 대전 입자(134)가 존재하지 않는 면적은 점차 증가될 수 있다. 그 결과, 상기 광 투과율 가변 필름(200)의 광이 입사되는 방향에 수직한 단면에서 상기 유색 대전 입자(134)에 의한 광의 차단이 일어나지 않아 광이 투과되는 면적이 점차 증가하므로 상기 광 투과율 가변 필름(200)의 광투과도가 점차 증가하게 되고, 상기 전기 영동 힘 및 상기 유색 대전 입자들(134) 사이 간의 전기적 반발력이 균형을 이루는 시점에 도달할 때 최대 투과도를 구현할 수 있다.
즉, 상기 광 투과율 가변 필름(100, 200)의 광투과도를 전기장 유무에 따라 발생하거나 소멸되는 상기 유색 대전 입자(134)와 상기 하부 전극(120)의 선형 패턴의 도전성 물질층(122) 간의 전기적 상호작용에 의해 조절할 수 있으므로 상기 광 투과율 가변 필름(100, 200)의 광투과도를 빠른 속도로 용이하게 변화시킬 수 있고, 그에 따라 투과도를 조절할 수 있다.
상기 광 투과율 가변 필름(200)의 최대 투과도는 예를 들어 약 40% 이상일 수 있고, 구체적으로 약 49% 내지 약 70%일 수 있어, 우수한 최대 투과도를 구현할 수 있다. 이 때의 광 투과율 가변 필름(200)은 고 투과율을 갖는 투명 필름으로 구현될 수 있다.
상기 광 투과율 가변 필름(100, 200)은 이와 같이 전압 미인가시 광 투과율 약 0 내지 약 10%의 거의 불투명 상태에서 전압 인가시 광 투과율 약 40% 내지 약 70%의 고투과율을 갖는 투명 필름 상태로 변할 수 있는 가변 필름이다.
상기 마이크로 공간(132)은 상기 격벽(131)에 의해 구분되어서 전술한 전압 인가에 따른 투과율 조절이 보다 효율적으로 이루어질 수 있다.
상기 하부 전극(120)은 투명 기재(121); 및 상기 투명 기재(121) 상에 선형 패턴으로 형성된 도전성 물질층(122)을 포함할 수 있다.
상기 선형 패턴은 예를 들어, 복수 개의 선이 서로 평행하게 배열된 패턴이거나, 또는 복수 개의 선이 직각 방향으로 배열된 패턴일 수 있다.
상기 선형 패턴은 예를 들어, 복수 개의 선이 서로 평행하게 배열되어 줄무늬를 형성하는 줄무늬 형상일 수 있고, 이와 같은 줄무늬 형상은 예를 들어, 가로 방향, 세로 방향, 사선 방향 또는 이들의 조합으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 선형 패턴은 예를 들어, 복수 개의 선이 직각 방향으로 배열되어 교차됨으로써 격자 무늬를 형성하는 격자 형상일 수 있고, 그에 따라 상기 복수 개의 선이 직각 방향으로 배열된 패턴은 예를 들어, 연속적인 격자 형상이거나, 또는 격자 형상 내에 부분적으로 불연속 패턴을 포함하는 격자 형상의 메쉬(mesh) 패턴일 수 있다.
상기 선형 패턴은 선폭이 예를 들어, 약 2㎛ 내지 약 20㎛인 선으로써 형성될 수 있다. 상기 범위 내의 선폭을 가짐으로써 전압 인가시 전기적 인력이 충분히 형성되어 상기 유색 대전 입자(134)가 상기 하부 전극(120)의 선형 패턴의 도전성 물질층(122) 상부로 효과적으로 모일 수 있으면서도 상기 도전성 물질층(122)의 상부에 모인 유색 대전 입자(134)를 육안으로 인지하기 어려워 상기 광 투과율 가변 필름(200)이 우수한 최대 투과도를 구현할 수 있다.
상기 선형 패턴을 형성하는 개개의 선폭은 상기 범위 내에서 동일할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 선형 패턴은 선 간의 간격이 예를 들어, 약 40㎛ 내지 약 1000㎛로 형성될 수 있다. 상기 선으로써 형성된 도전성 물질층(122) 각각이 상기 범위 내의 간격으로 이격됨으로써 전압 인가시 전기적 인력이 상기 유색 대전 입자(134)에 충분히 작용하여, 상기 하부 전극(120)의 선형 패턴의 도전성 물질층(122) 상부로 효과적으로 모일 수 있으면서도 상기 도전성 물질층(122)의 상부에 모인 유색 대전 입자(134)를 육안으로 인지하기 어려워 상기 광 투과율 가변 필름(200)이 우수한 최대 투과도를 구현할 수 있다.
상기 투명 기재(121)는 예를 들어, 투명 필름일 수 있다.
상기 투명 필름은 투명성과 강도가 우수한 필름이 이용될 수 있고, 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylenenaphthalate, PEN), 폴리에터설폰(polyethersulfone, PES), 폴리카보네이트(poly carbonate, PC), 폴리프로필렌(poly propylene, PP), 폴리이미드(polyimide, PI), 시클로-올레핀 공중합체(cyclo-olefin copolymer), 노보르넨계 수지 및 이들의 조합을 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 수지의 투명 필름으로 형성될 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
상기 투명 필름은 예를 들어, 두께가 약 50㎛ 내지 약 500㎛ 일 수 있다. 상기 두께 범위의 투명 필름을 포함함으로써 상기 광 투과율 가변 필름(100, 200)의 총 두께를 지나치게 증가시키지 않으면서 내구성 및 유연성을 적절히 조절하여 필요한 기계적 물성을 효과적으로 구현할 수 있다
상기 하부 전극(120)의 도전성 물질층(122)은 예를 들어, 도전성 물질을 상기 투명 필름의 일면 상에 적층 또는 코팅하여 형성할 수 있다. 예를 들어, 상기 도전성 물질층(122)은 스퍼터링, CVD나 PECVD를 이용한 증착, 스프레이 코팅, 에어젯 코팅, 그라비어 오프셋 코팅, 로터리 스크린 코팅, 실크 스크린 코팅 등 중에서 어느 하나의 방법으로 수행될 수 있고, 상기 방법 중에서 도전성 물질층(122)의 재료로 사용 되는 도전성 물질의 종류에 따라 적절히 선택하여 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다
상기 도전성 물질은 예를 들어, 산화인듐주석(Indium Tin Oxide, ITO), 산화아연(ZnO), 아연산화주석(Zinc Tin Oxide, ZTO), 그라핀, 탄소나노튜브(CNT), 불소도핑 산화주석(Fluorine-doped Tin Oxide, FTO), 은 나노와이어, 메탈, 전도성 폴리머(conductive polymer) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 하부 전극(120)에 포함된 도전성 물질층(122)의 두께는 예를 들어, 약 0.01㎛ 내지 약 2.0㎛일 수 있다. 상기 두께 범위의 도전성 물질층(122)을 포함함으로써 전압 인가시 충분한 전기장을 형성하면서도 비용을 절감할 수 있다. 상기 도전성 물질층(122)은 선형 패턴으로 형성되므로 상기 도전성 물질층(122)의 두께는 선으로써 형성된 도전성 물질층(122)의 두께 즉, 상기 선형 패턴을 형성하는 선의 두께를 의미한다.
전술한 바와 같이 상기 도전성 물질층(122)이 선형 패턴으로 형성됨에 따라 전기장에 의해 상기 유색 대전 입자(134)의 배열을 조절하여 광투과도의 조절이 가능하다.
이러한 전기장을 형성하기 위해 인가되는 전압의 세기는, 예를 들어, 약 5 V 내지 약 50 V 일 수 있다. 상기 세기 범위의 전압을 인가함으로써 비용을 절감하면서 상기 유색 대전 입자(134) 전부를 상기 선형 패턴의 도전성 물질층(122) 상부로 충분히 조밀하게 모이게 하여 우수한 투과도를 구현할 수 있다.
상기 상부 전극(110)은 투명 기재(111); 및 상기 투명 기재(111) 하부에 형성된 도전성 물질층(112);을 포함할 수 있다.
또한, 상기 도전성 물질층(112)은 상기 투명 기재(111)의 전면에 형성된 면상이거나, 또는 전술한 하부 전극(120)의 상기 도전성 물질층(122)에서와 같이 선형 패턴으로 형성될 수 있다.
도 1에서, 상기 상부 전극(110)은 상기 투명 기재(111) 하부 일면 상에 전면으로 형성된 면상의 도전성 물질층(112)을 포함하는 경우이다.
상기 도전성 물질층(112)이 면상으로 형성되는 경우 전압 인가시 전기장을 강하게 형성할 수 있어, 상기 유색 대전 입자(134) 및 상기 하부 전극(120)에 포함된 선형 패턴의 도전성 물질층(122) 간에 발생하는 전기적 인력을 더욱 증가시킬 수 있다.
상기 유색 대전 입자(134) 및 상기 하부 전극(120)에 포함된 선형 패턴의 도전성 물질층(122) 간에 발생하는 전기적 인력이 증가되면, 상기 유색 대전 입자(134)가 상기 하부 전극(120)의 선형 패턴의 도전성 물질층(122) 상부에 더욱 조밀하게 모일 수 있어, 상기 광 투과율 가변 필름(100, 200)의 광이 입사되는 방향에 수직한 단면에서 상기 유색 대전 입자(134)가 존재하지 않는 면적을 더욱 넓힐 수 있게 되어 광투과도를 더욱 높일 수 있다.
상기 투명 기재(111)는 상기 하부 전극(120)에서와 같이, 투명 필름일 수 있다. 상기 투명 필름의 구체적인 예는 전술한 바와 같다.
상기 투명 필름은 예를 들어, 두께가 약 50㎛ 내지 약 500㎛일 수 있다. 상기 두께 범위의 투명 필름을 포함함으로써 상기 광 투과율 가변 필름(100, 200)의 총 두께를 지나치게 증가시키지 않으면서 내구성 및 유연성을 적절히 조절하여 필요한 기계적 물성을 효과적으로 구현할 수 있다
상기 상부 전극(110)의 상기 도전성 물질층(112)은 예를 들어, 도전성 물질을 상기 투명 필름의 일면 상에 적층 또는 코팅하여 형성할 수 있다. 구체적인 제조 공정은 상기 하부 전극(120)의 도전성 물질층(122)에서와 같고, 이와 같이 공지된 방법에 따라 면상 또는 선형 패턴으로 형성할 수 있다.
상기 상부 전극(110)의 도전성 물질층(112)의 재료로 사용될 수 있는 도전성 물질의 예시는 상기 하부 전극(120)의 도전성 물질층(122)의 재료로 사용될 수 있는 도전성 물질에 관한 설명과 같다.
상기 상부 전극(110)의 도전성 물질층(112)의 두께는 예를 들어, 약 0.01㎛ 내지 약 2.0㎛일 수 있다. 상기 두께 범위의 도전성 물질층(112)을 포함함으로써 전압 인가시 충분한 전기장을 형성하면서도 비용을 절감할 수 있다.
상기 상부 전극(110)은 도전성 물질층(112) 상에 보호층을 더 형성하여 추가로 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 구현예에 따른 상기 광 투과율 가변 필름(300)의 단면을 나타내고, 도 3에서, 상기 상부 전극(110)의 도전성 물질층(112) 하부에 보호층(113)이 더 형성되어 있다.
상기 보호층(113)은 상기 잉크 수용층(130)에서 상기 마이크로 공간(132)의 측면과 바닥면을 조성하는 골격재과 동일한 재질로 형성될 수 있고, 예를 들어, 상기 골격재는 투명한 광경화성 수지, 투명한 열경화성 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 유색 대전 입자(134)는 상기 마이크로 공간(132) 내부에서 자유롭게 이동할 수 있고, 그 과정에서 상기 상부 전극(110)에 포함된 도전성 물질층(112)과 반복적 충돌에 의한 물리적 접촉 등이 발생하여 상기 도전성 물질층(112)이 점차 손상될 수 있으므로 상기 도전성 물질층(112) 하부에 보호층(113)을 포함하여 상기 도전성 물질층(112)과 상기 유색 대전 입자(134) 간의 직접적인 물리적 접촉을 차단함으로써 상기 도전성 물질층(112)의 손상을 방지하여 상기 광 투과율 가변 필름(300)의 내구성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 하부 전극(110)은 도전성 물질층(122) 상에 보호층(123)을 더 형성하여 추가로 포함할 수 있다.
도 3에서, 상기 하부 전극(120)의 도전성 물질층(122) 상부에 보호층(123)이 더 형성되어 있다.
마찬가지로, 상기 보호층(123)은 상기 잉크 수용층(130)에서 상기 마이크로 공간(132)의 측면과 바닥면을 조성하는 골격재과 동일한 재질로 형성될 수 있고, 예를 들어, 상기 골격재는 투명한 광경화성 수지, 투명한 열경화성 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 유색 대전 입자(134)는 마이크로 공간(132)의 바닥면 쪽의 골격재로 격리되어 있으나, 상기 하부 전극(120)에 보호층(123)을 더 형성하여, 상기 하부 전극(120)의 도전성 물질층(122)과 상기 유색 대전 입자(134) 간의 직접적인 물리적 접촉을 보다 안정적으로 차단함으로써 상기 도전성 물질층(122)의 손상을 방지하여 상기 광 투과율 가변 필름(300)의 내구성을 향상시킬 수 있다.
상기 잉크 수용층(130)은 격벽(131)에 의해 수평적으로 구분된 마이크로 공간(132)을 포함하여, 상기 잉크 수용층(130)은 상기 마이크로 공간(132)을 조성하는 골격재와 상기 마이크로 공간(132), 그리고, 상기 마이크로 공간(132) 내에 수용된 잉크로 구분될 수 있다.
상기 잉크 수용층(130)은 상기 상부 전극(110) 및 상기 하부 전극(120) 사이에 위치한다.
상기 마이크로 공간(132)은 대략 직육면체 형상일 수 있고, 이를 형성하는 격벽(131)은 수평 단면에서 격자형으로 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 잉크 수용층(130)에 상기 마이크로 공간(132)은 상기 격벽(131)에 의해 수평적으로 구분되어 배열될 수 있고, 상기 격벽(131)은 상기 상부 전극(110) 및 상기 하부 전극(120) 간의 간격을 일정하게 유지하는 스페이서 역할을 할 수 있으며, 그에 따라 상기 광 투과율 가변 필름(100, 200, 300)의 내구성을 향상시키는데 기여할 수 있다.
상기 마이크로 공간(132) 내부에 상기 유색 대전 입자(134)가 포함된 잉크가 수용될 수 있고, 상기 잉크는 절연성 매질을 추가로 포함할 수 있으며, 전압을 인가하지 않은 상태에서 상기 유색 대전 입자(134)는 상기 절연성 매질에 분산된 상태로 존재하여 광의 투과를 차단하고, 전압 인가시 재배열하여 광 투과율도를 높인다. 따라서, 상기 광 투과율 가변 필름(100, 200, 300)은 자유로이 광투과도가 변화될 수 있고, 예를 들어, 광투과도가 0% 내지 약 70%일 수 있고, 최대 투과도를 40% 이상 구현할 수 있다는 점에 의미가 있다.
상기 잉크 수용층(130)은, 예를 들어, 스크린 프린팅 또는 임프린팅 방법 등에 의해 격벽(131) 및 마이크로 공간(132)을 형성하여 제조될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 구체적으로, 광경화성 수지, 투명한 열경화성 수지, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 수지를 골격재 재료로서 포함하는 잉크 수용층 형성용 코팅 조성물을 준비한 후, 이를 도포하여 층을 형성한 뒤 임프린팅 등의 방법에 의해 격벽(131), 마이크로 공간(132) 등의 형상을 형성하고, 이어서, 광경화 또는 열경화시켜 골격재가 일체화되어 형성될 수 있다.
상기 마이크로 공간(132)은 높이가 예를 들어, 약 5㎛ 내지 약 50㎛ 일 수 있고, 길이와 폭이 각각 예를 들어, 약 1㎛ 내지 약 20㎛로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 발명의 목적 및 기능에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 상기 범위의 높이로 형성됨으로써 상기 광 투과율 가변 필름(100, 200, 300)의 총 두께를 지나치게 증가시키지 않을 수 있고, 상기 범위의 길이와 폭으로 형성됨으로써 상기 유색 대전 입자(134)가 차지하는 광이 입사되는 방향에 수직한 광 투과율 가변 필름(100, 200, 300)의 단면적을 크게 유지하여 투과도를 전압 인가 여부에 따라 적절히 변화시키면서도 일정 크기의 광 투과율 가변 필름(100, 200, 300) 내에서 상기 마이크로 공간(132)을 수평적으로 구분시키는 격벽(131)이 형성될 공간을 적절히 확보하여 우수한 내구성을 구현할 수 있다.
상기 격벽(131)의 폭, 즉, 상기 마이크로 공간(132) 간의 수평 이격거리가 예를 들어, 약 100㎛ 내지 약 2000㎛로 형성될 수 있고, 상기 마이크로 공간(132) 바닥면을 조성하는 골격재 두께가 약 0.1㎛ 내지 약 10㎛로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 발명의 목적 및 기능에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 상기 수치 범위의 형상으로 형성됨으로써 상기 광 투과율 가변 필름(100, 200, 300)의 총 두께를 지나치게 증가시키지 않을 수 있고, 상기 범위의 길이와 폭으로 형성됨으로써 일정 크기의 광 투과율 가변 필름(100, 200, 300) 내에서 상기 마이크로 공간(132)이 형성될 공간을 적절히 확보하여 투과도를 전압 인가 여부에 따라 적절히 변화시키면서도 상기 상부 전극(110) 및 상기 하부 전극(120) 간의 간격을 더욱 일정하게 유지할 수 있다.
상기 골격재는 예를 들어, 투명한 광경화성 수지, 투명한 열경화성 수지 또는 이들 모두를 포함할 수 있다.
상기 투명한 광경화성 수지는, 예를 들어, 우레탄 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트, 등의 투명 아크릴계 수지 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 수지 조성물에 포함되는 상기 투명한 열경화성 수지는 예를 들어, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 실리콘 수지, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 등일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 잉크 수용층 형성용 코팅 조성물은 예를 들어, 광경화제, 열경화제 또는 이들 모두를 더 포함할 수 있다. 상기 광경화제 및 상기 열경화제는 특별한 제한없이 이 분야에서 공지된 종류를 발명의 목적 및 성질에 따라 다양하게 사용할 수 있다.
상기 유색 대전 입자(134)는 색을 나타내는 대전 입자를 의미하고, 상기 색은 유채색 또는 무채색 등을 나타낼 수 있고, 예를 들어 검정색일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니고 발명의 목적 및 성질에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
상기 유색 대전 입자(134)는 예를 들어, 금속 입자, 폴리머 입자, 무기질 입자, 반도체 입자 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 유색 대전 입자(134)는 알루미늄, 구리, 은, 실리콘, 탄소, 철, 니켈, 금, 티타늄, 아연, 지르코늄, 텅스텐 등의 원소 및 이들의 조합을 포함하는 금속 입자, 폴리스티렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐 클로라이드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리머 입자, 카본 블랙 등과 같은 무기질 입자로 형성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 예를 들어, 상기 유색 대전 입자(134)는 전술한 입자를 코어로 하여, 부분적으로 전하를 띠는 물질이 흡착되어 형성된 쉘을 포함할 수 있다. 상기 코어는 입자 또는 입자들의 클러스터(cluster)로써 형성될 수 있다. 상기 클러스터는 입자 또는 입자들의 클러스터가 모여서 하나의 덩어리를 이루어 그 전체가 하나의 입자와 같이 거동하는 물질을 의미할 수 있다.
즉, 상기 유색 대전 입자는 전하를 갖지 않는 코어; 및 상기 코어의 표면에 코팅되고 전압 인가시 전하를 갖는 쉘;을 포함할 수 있고, 상기 코어가 금속 입자, 폴리머 입자, 무기질 입자, 반도체 입자 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 전하를 가질 수 있는 물질은, 예를 들어, 탄화수소기를 포함하는 유기화합물; 할로겐 원소를 포함하는 착화합물; 아민기, 티올기, 포스핀기 또는 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 배위화합물; 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 물질에 라디칼을 형성함으로써 전하가 부여된 물질일 수 있다.
상기 탄화수소기는 예를 들어, 카르복실산, 에스테르, 아실 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 관능기를 포함할 수 있다.
상기 잉크 수용층(130)에 수용되는 잉크는 절연성 매질을 더 포함할 수 있고, 상기 절연성 매질은 상기 유색 대전 입자(134)가 잘 혼합될 수 있도록 상기 유색 대전 입자(134)와 동일 또는 유사한 비중을 갖는 물질, 상기 유색 대전 입자(134)의 전기 영동성, 쌍안정성(bistability)를 확보하는데 적합한 물질 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 절연성 매질은 저유전율을 갖는 물질일 수 있고, 구체적으로, 할로겐 카본계 오일, 디메틸 실리콘계 오일 등과 같은 알킬 실리콘계 오일 등을 포함할 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 절연성 매질은 분극 지수(polarity index)가 약 1 보다 높은 물질일 수 있고, 구체적으로, 트리클로로에틸렌(Trichloroethylene), 카본 테트라클로라이드(Carbon Tetrachloride), 디-이소-프로필에테르(Di-Iso-Propyl Ether), 톨루엔(Toluene), 메틸-t-부틸 에테르(Methyl-t-Buytyl Ether), 크실렌(Xylene), 벤젠(Benzene), 디에틸에테르(DiEthyl Ether), 디클로로메탄(Dichloromethane), 1,2-디크로로에탄(1,2-Dichloroethane), 부틸 아세테이트(Butyl Acetate), 이소-프로판(Iso-Propanol), n-부탄올(n-Butanol), 테트라히드로퓨란(Tetrahydrofuran), n-프로판올(n-Propanol), 클로로폼(Chloroform), 에틸 아세테이트(Ethyl Acetate), 2-부타논(2-Butanone), 디옥산(Dioxane), 아세톤(Acetone), 메탄올(Metanol), 에탄올(Ethanol), 아세톤니트릴(Acetonitrile), 아세트산(Acetic Acid), 디메틸포름아미드(Dimethylformamide), 디메틸술폭사이드(Dimethyl Sulfoxide), 프로필렌 카보네이트(Propylene carbonate), N,N-디메틸포름아미드(N,N-Dimethylformamide), 디메틸아세트아미드(Dimethyl Acetamide), N-메틸피롤로돈(N-Methylpyrrolodone) 등과 같이 분극지수가 1보다 높은 물질을 포함할 수 있다.
상기 절연성 매질은 예를 들어, 투명한 물질일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니고, 발명의 목적 및 기능에 따라 상기 유색 대전 입자(134)가 포함되어 특정 파장의 빛을 반사시킴으로서 특정 색을 구현하도록 할 수 있다.
상기 광 투과율 가변 필름은 실링 필름을 매개로 상기 상부 전극(110)과 상기 잉크 수용층(130)을 부착하여 형성될 수 있다.
도 4은 본 발명의 또 다른 구현예에 따른 상기 광 투과율 가변 필름(400)의 단면을 나타내고, 도 4에서, 상기 광 투과율 가변 필름(400)은 실링 필름(135)을 더 포함한다.
도 4에서 나타난 바와 같이 상기 실링 필름(135)은 상기 격벽(131) 상부면 상에 모두 개재되거나, 또는 상기 잉크 수용층(130)의 측면 바깥 쪽으로 최외곽에 위치한 격벽(131a) 상부면에만 개재될 수 있다.
상기 실링 필름(135)은 상기 잉크 수용층(130)에 수용된 잉크가 상기 광 투과율 가변 필름(400)의 측면 쪽 외부로 새는 것을 차단할 수 있다.
도 4에서는, 상기 잉크 수용층(130)의 최외각 격벽(131a)과 상기 상부 전극(110)의 도전성 물질층(112) 사이에 실링 필름(135)이 개재되어 있다. 이와 같이, 상기 실링 필름(135)을 상기 광 투과율 가변 필름(400)의 최외각 격벽(131a) 상부에만 부분적으로 형성함으로써 비용을 절감하면서도 상기 마이크로 공간(132) 내부에 수용된 잉크가 상기 광 투과율 가변 필름(400)의 측면 바깥 쪽 외부로 새는 것을 효과적으로 차단할 수 있다.
예를 들어, 최외각 격벽(131a)으로 상기 광 투과율 가변 필름(400)의 모서리 4면을 따라서만 상기 실링 필름(135)이 최외각 격벽(131a) 상부면에 형성될 수 있다.
상기 실링 필름(135)은 예를 들어, 광경화성 수지, 열경화성 수지 및 이들 모두를 포함할 수 있고, 또한 공지된 접착 가능한 물질이 제한 없이 사용될 수 있다.
상기 실링 필름(150)의 두께는 예를 들어, 약 1㎛ 내지 약 20㎛일 수 있다.
본 발명의 다른 구현예에서, 상기 광 투과율 가변 필름; 및 상기 광 투과율 가변 필름에 전기적으로 연결된 전압 인가 수단을 포함하는 표시장치를 제공한다.
상기 표시 장치는 예를 들어, TV, 스마트폰, 컴퓨터, 노트북 등 전자 기기의 표시장치일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 발명의 목적 및 성질에 따라 다양한 종류의 표시 장치에 상기 광 투과율 가변 필름을 포함할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 구현예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구 범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.
이하 본 발명의 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러한 하기한 실시예는 본 발명의 일 실시예일뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
( 실시예 )
실시예 1
125㎛ 두께의 투명한 PET필름의 하부 전면에 산화인듐주석(ITO)를 30nm의 두께로 적층하여 상부 전극을 준비하였다. 100㎛ 두께의 투명한 PET 필름의 상부에 메탈로서 Ag을 복수 개의 선이 직각 방향으로 배열된 패턴을 형성하도록 적층하여 선형 패턴으로 형성된 도전성 물질층을 포함하는 하부 전극을 준비하였다. 구체적으로, 상기 선형 패턴으로 형성된 도전성 물질층은 도 5에 나타난 바와 같이, 복수 개의 선이 직각 방향으로 배열된 연속적인 격자 형상으로서 메쉬 패턴을 형성하도록 적층하였고, 선으로서 형성된 상기 도전성 물질층의 선폭은 7㎛, 선 간의 간격은 70㎛, 선의 두께는 0.1㎛였다.
이어서, 우레탄 아크릴레이트 수지, 에폭시 아크릴레이트 수지, 경화제(Irgacure 184)를 포함한 수지 조성물을 상기 하부 전극의 상부에 도포하여 소정의 두께로 층을 형성한 뒤 임프린팅 방법에 따라 금형 몰드 및 라미네이터(GMP, EXCELAM-PLUS355R)을 사용하여 격벽, 마이크로컵 등의 형상을 형성한 이후 500~1000 mJ/cm2로 10초 동안 UV 조사하여 잉크수용층의 골격재를 일체로 형성하였다.
또한 상기 잉크 수용층의 최외각에 위치한 격벽의 상부면 일부에 아크릴계 수지 및 경화제(Irgacure 184)를 포함한 수지 조성물을 도포한 후 상기 상부 전극의 도전성 물질층이 상기 하부 전극의 도전성 물질층과 대향하도록 상기 상부 전극을 상기 잉크 수용층의 상부에 적층시키고, 이어서 상기 최외각에 위치한 격벽의 상부면 일부에 도포된 수지 조성물에 500~1000 mJ/cm2로 10초 동안 UV를 조사하여 실링 필름을 형성하고, 이어서 n-dodecane을 포함한 탄화수소 계열의 분산용액에 카본 블랙이 분산되어 있는 잉크를 모세관 원리에 의해 인젝터(injector)를 이용하여 상기 마이크로컵 내부로 주입한 후, 주입한 입구 부분에 에폭시 아크릴레이트 수지 및 Irgacure 184를 포함한 수지 조성물을 도포하고 500~1000 mJ/cm2로 10초 동안 UV 조사하여 상기 주입한 입구 부분을 실링함으로써 광 투과율 가변 필름을 제조하였다.
상기 제조된 광 투과율 가변 필름에서, 상기 잉크 수용층에 포함된 상기 마이크로 컵은 높이가 20㎛, 길이와 폭이 2000㎛, 바닥면을 조성하는 골격재의 두께가 1㎛였고, 상기 격벽의 폭은 약 30㎛였다.
실시예 2
하부 전극에 포함된 선형 패턴으로 형성된 도전성 물질층의 연속적인 격자 형상에서, 선폭을 7㎛, 선 간의 간격을 100㎛, 선의 두께를 1㎛로 형성한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건 및 방법으로 광 투과율 가변 필름을 제조하였다.
실시예 3
하부 전극에 포함된 선형 패턴으로 형성된 도전성 물질층을 구체적으로, 도 6에 나타난 바와 같이, 복수 개의 선이 직각 방향으로 배열된 격자 형상 내에 부분적으로 불연속 패턴을 포함하는 격자 형상으로서 메쉬 패턴을 형성하도록 적층한 것을 제외하고는 실시예 2과 동일한 방법 및 조건으로 광 투과율 가변 필름을 제조하였다.
상기 불연속된 패턴에서 선으로서 형성된 도전성 물질층이 절단되어 불연속된 절단 간격(d)은 50㎛가 되도록 형성하였다.
실시예 4
하부 전극에 포함된 선형 패턴으로 형성된 도전성 물질층을 구체적으로, 도 7에 나타난 바와 같이, 복수 개의 선이 직각 방향으로 배열된 연속적인 격자 형상으로서 메쉬 패턴을 형성하도록 적층하였고, 상기 격자 형상에서 종방향 선으로서 형성된 도전성 물질층의 선 간의 간격은 100㎛가 되고, 횡방향 선으로서 형성된 도전성 물질층의 선 간의 간격은 1,000㎛가 되도록 적층한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건 및 방법에 의해 광 투과율 가변 필름을 제조하였다.
실시예 5
하부 전극에 포함된 선형 패턴으로 형성된 도전성 물질층의 연속적인 격자 형상에서, 종방향 선으로서 형성된 도전성 물질층의 선 간의 간격은 70㎛가 되고, 횡방향 선으로서 형성된 도전성 물질층의 선 간의 간격은 1,000㎛가 되도록 적층한 것을 제외하고는 실시예 4와 동일한 조건 및 방법에 의해 광 투과율 가변 필름을 제조하였다.
비교예 1
하부 전극을 선형 패턴으로 형성하지 않고, 100㎛ 두께의 투명한 PET 필름의 상부 전면에 ITO를 30nm로 적층하여 하부 전극을 준비한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법 및 조건으로 광 투과율 가변 필름을 제조하였다.
평가
실시예 1 내지 6 및 비교예 1에서 제조된 광 투과율 가변 필름에 대하여 전압 인가 전의 광투과도를 측정하고, 20V의 전압 인가 후 연속적으로 광투과도를 측정하여, 전압 인가 전의 광투과도, 전압 인가 후의 최대 광투과도 및 최대 광투과도에 도달할 때까지 걸린 시간을 하기 표 1에 기재하였다.
광투과도 측정방법: 투과도 측정기(Ocean-Optics 社, USB2000+)를 사용하여 광투과도를 측정하였고, bipolar DC power supply(KIKUSUI 社, PBZ40-10)를 사용하여 전압을 인가하였다.

전압 인가 전 광투과도(%) 전압 인가 후 최대 광투과도(%) 전압 인가 전후의 광투과도 차이 최대 광투과도에 도달할 때까지의 시간
실시예 1 11.0 35.0 24.0 < 1 초
실시예 2 16.9 49.3 32.4 < 1 초
실시예 3 13.9 54.8 40.9 < 1 초
실시예 4 11.7 60.2 48.5 < 1 초
실시예 5 10.0 54.4 44.4 < 1 초
비교예 1 10.0 10 0 -
실시예 1 내지 5에 따라 제조된 광 투과율 가변 필름은 전압 인가에 의해 광투과도가 빠른 속도로 변화되어 1초 이내에 최대 광투과도에 도달하였고, 빠른 속도로 우수한 최대 광투과도를 구현함을 확인할 수 있다. 특히, 실시예 3-5에 따라 제조된 광 투과율 가변 필름은 최대 광투과도가 모두 54% 이상으로 더욱 우수한 최대 광투과도를 구현함을 확인할 수 있다. 상기 실시예 1 내지 5의 결과로부터 필름에 광 투과율 가변성이 성공적으로 부여되었음을 명확히 확인하였다.
반면, 종래 기술과 동일하게 비교예 1에 따라 제조된 광학 필름은 전압 인가에 따라 광투과도가 달라지지 않으므로 광 투과율 가변성이 전혀 부여되지 못하였음을 확인할 수 있다.
100, 200, 300, 400: 광 투과율 가변 필름
110: 상부 전극
120: 하부 전극
111, 121: 투명 필름
112: 상부 전극의 도전성 물질층
122: 하부 전극의 도전성 물질층
113, 123: 보호층
130: 잉크 수용층
131: 격벽
131a: 최외각 격벽
132: 마이크로 공간
134: 유색 대전 입자
135: 실링 필름
d: 절단 간격

Claims (20)

  1. 상부 전극;
    선형 패턴으로 형성된 도전성 물질층을 포함하고, 상기 상부 전극에 대향하여 이격하여 위치한 하부 전극; 및
    격벽으로 구분된 마이크로 공간을 포함하고, 상기 마이크로 공간 내부에 유색 대전 입자가 포함된 잉크를 수용하며, 상기 상부 전극 및 상기 하부 전극 사이에 위치한 잉크 수용층;
    을 포함하고,
    상기 선형 패턴은 복수 개의 선이 서로 평행하게 배열된 패턴이거나, 또는 복수 개의 선이 직각 방향으로 배열된 패턴인
    광 투과율 가변 필름.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하부 전극은 투명 기재; 및 상기 투명 기재 상부에 선형 패턴으로 형성된 도전성 물질층을 포함하는
    광 투과율 가변 필름.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 선이 직각 방향으로 배열된 패턴은 연속적인 격자 형상이거나, 또는 격자 형상 내에 부분적으로 불연속 패턴을 포함하는 격자 형상의 메쉬(mesh) 패턴인
    광 투과율 가변 필름.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 선형 패턴은 선폭이 2㎛ 내지 20㎛인 선으로써 형성된
    광 투과율 가변 필름.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 선형 패턴은 선 간의 간격이 40㎛ 내지 1000㎛로 형성된
    광 투과율 가변 필름.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 도전성 물질층은 두께가 0.01㎛ 내지 2.0㎛인
    광 투과율 가변 필름.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 잉크 수용층 중 상기 마이크로 공간의 바닥면을 조성하는 골격재에 의해 상기 마이크로 공간에 수용된 잉크가 상기 하부 전극과 격리된
    광 투과율 가변 필름.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 잉크 수용층 중 상기 마이크로 공간의 바닥면을 조성하는 골격재의 두께가 0.1㎛ 내지 10㎛인
    광 투과율 가변 필름.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 상부 전극은 투명 기재; 및 상기 투명 기재 하부에 형성된 도전성 물질층을 포함하고,
    상기 도전성 물질층은 상기 투명 기재의 전면에 형성된 면상이거나, 또는 선형 패턴으로 형성된
    광 투과율 가변 필름.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 도전성 물질층은 산화인듐주석(Indium Tin Oxide, ITO), 산화아연(ZnO), 아연산화주석(Zinc Tin Oxide, ZTO), 그라핀, 탄소나노튜브(CNT), 불소도핑 산화주석(Fluorine-doped Tin Oxide, FTO), 은 나노와이어, 메탈, 전도성 폴리머 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는
    광 투과율 가변 필름.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 잉크 수용층 중 상기 마이크로 공간의 측면과 바닥면을 조성하는 골격재가 투명한 광경화성 수지, 투명한 열경화성 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는
    광 투과율 가변 필름.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 상부 전극, 상기 하부 전극 또는 이들 모두가 상기 도전성 물질층 상에 보호층을 더 포함하는
    광 투과율 가변 필름.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 보호층은 상기 잉크 수용층 중 상기 마이크로 공간의 측면과 바닥면을 조성하는 골격재과 동일한 재질인
    광 투과율 가변 필름.
  14. 제1항에 있어서,
    전압 인가시 상기 하부 전극의 도전성 물질층이 전하를 띠고, 상기 유색 대전 입자는 상기 도전성 물질층의 전하와 반대 부호의 전하를 갖는
    광 투과율 가변 필름.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 유색 대전 입자는 금속 입자, 무기질 입자, 폴리머 입자 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는
    광 투과율 가변 필름.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 잉크가 절연성 매질을 더 포함하는
    광 투과율 가변 필름.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 절연성 매질은 저유전율을 갖는 물질, 분극지수(polarity index)가 1 보다 높은 물질인
    광 투과율 가변 필름.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 잉크 수용층은 상기 격벽 상부에 실링 필름이 더 형성되어 포함되고, 상기 실링 필름을 매개로 상기 잉크 수용층의 격벽과 상기 상부 전극이 부착된
    광 투과율 가변 필름.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 실링 필름은 상기 잉크 수용층의 측면 바깥 쪽의 최외각 격벽 상부에만 형성된
    광 투과율 가변 필름.
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 따른 광 투과율 가변 필름; 및
    상기 광 투과율 가변 필름에 전기적으로 연결된 전압 인가 수단을 포함하는 표시 장치.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190034832A (ko) * 2017-09-25 2019-04-03 주식회사 엘지화학 투명 전극 기판 및 이의 제조방법
JP2019066821A (ja) * 2017-10-04 2019-04-25 Ｔｉａｎｍａ Ｊａｐａｎ株式会社 光線方向制御素子、表示デバイス、及び光線方向制御素子の製造方法
CN109690396A (zh) * 2016-09-09 2019-04-26 株式会社Lg化学 透射率可变元件
CN110933204A (zh) * 2019-11-22 2020-03-27 Oppo广东移动通信有限公司 装饰件、盖板组件以及电子设备
KR102194012B1 (ko) * 2020-04-10 2020-12-22 숭실대학교산학협력단 탄소나노튜브 박막을 이용한 커패시터형 펠리클 및 이의 제조 방법
WO2021066368A1 (ko) * 2019-09-30 2021-04-08 엘지이노텍 주식회사 광 경로 제어 부재 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
WO2022146132A1 (ko) * 2021-01-04 2022-07-07 엘지이노텍 주식회사 광 경로 제어 부재 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
CN116360174A (zh) * 2023-03-14 2023-06-30 重庆惠科金渝光电科技有限公司 显示面板、显示面板的制作方法及显示装置
WO2023140560A1 (ko) * 2022-01-19 2023-07-27 엘지이노텍 주식회사 광 경로 제어 부재 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
WO2024005361A1 (ko) * 2022-06-27 2024-01-04 엘지이노텍 주식회사 광 경로 제어 부재 및 이를 포함하는 디스플레이 장치

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109690396A (zh) * 2016-09-09 2019-04-26 株式会社Lg化学 透射率可变元件
JP2019529980A (ja) * 2016-09-09 2019-10-17 エルジー・ケム・リミテッド 透過度可変素子
US10996459B2 (en) 2016-09-09 2021-05-04 Lg Chem, Ltd. Transmittance-variable element
KR20190034832A (ko) * 2017-09-25 2019-04-03 주식회사 엘지화학 투명 전극 기판 및 이의 제조방법
JP2019066821A (ja) * 2017-10-04 2019-04-25 Ｔｉａｎｍａ Ｊａｐａｎ株式会社 光線方向制御素子、表示デバイス、及び光線方向制御素子の製造方法
WO2021066368A1 (ko) * 2019-09-30 2021-04-08 엘지이노텍 주식회사 광 경로 제어 부재 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
CN114450627A (zh) * 2019-09-30 2022-05-06 Lg伊诺特有限公司 光路控制构件及具有其的显示器
CN114450627B (zh) * 2019-09-30 2023-09-29 Lg伊诺特有限公司 光路控制构件及具有其的显示器
CN110933204A (zh) * 2019-11-22 2020-03-27 Oppo广东移动通信有限公司 装饰件、盖板组件以及电子设备
KR102194012B1 (ko) * 2020-04-10 2020-12-22 숭실대학교산학협력단 탄소나노튜브 박막을 이용한 커패시터형 펠리클 및 이의 제조 방법
WO2022146132A1 (ko) * 2021-01-04 2022-07-07 엘지이노텍 주식회사 광 경로 제어 부재 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
US20240061304A1 (en) * 2021-01-04 2024-02-22 Lg Innotek Co., Ltd. Light path control member, and display device comprising same
WO2023140560A1 (ko) * 2022-01-19 2023-07-27 엘지이노텍 주식회사 광 경로 제어 부재 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
WO2024005361A1 (ko) * 2022-06-27 2024-01-04 엘지이노텍 주식회사 광 경로 제어 부재 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
CN116360174A (zh) * 2023-03-14 2023-06-30 重庆惠科金渝光电科技有限公司 显示面板、显示面板的制作方法及显示装置

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