KR20210140999A - High resolution transparent smart film - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 고해상도 투사형 스마트 필름에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 나노 입자 기반의 나노 구조를 이용하여, 다양한 색상을 구현하고, 이를 이용하여 다양한 특성을 가지는 고해상도 투사형 스마트 필름에 관한 것이다.The present invention relates to a high-resolution projection type smart film. More specifically, it relates to a high-resolution projection type smart film that implements various colors using a nanoparticle-based nanostructure and has various characteristics using the same.
나노 구조체 및 이를 이용한 광공학의 발달로 인해서, 고효율 및 고순도 특성을 가지는 디스플레이 및 칼라필터 등의 다양한 실용적인 필름이 개발되고 있다. 특히, 나노 구조로 인한 고 해상도 특성과, 투과-반사 조절 및 단파장 반사 등과 같은 새로운 광학적 특성들로 인해서, 기존에 없던 새로운 복합 특성을 가지는 스마트 필름이 주목을 받으며 개발 되고 있다. 하지만, 나노 구조를 만들기 위해서는 리소그래피 기반의 고비용 공정이 필요한 경우가 많아, 대면적 공정 및 양산화에 어려움을 겪고 있었다. 이에 전자-빔 리소그래피를 사용하지 않아 대면적 저비용 공정을 통해 균일한 광공학적 특성을 가지며, 투과-반사 및 반사 파장 조절과 같은 광학적 특성 조절이 가능한, 나노 구조 기반의 고 해상도, 고순도 스마트 필름의 연구 및 개발이 필요한 실정이다.Due to the development of nanostructures and optical engineering using the same, various practical films such as displays and color filters having high efficiency and high purity characteristics have been developed. In particular, due to the high resolution characteristics due to the nanostructure and new optical characteristics such as transmission-reflection control and short wavelength reflection, smart films with new complex characteristics that were not previously available are being developed with attention. However, there are many cases in which a lithography-based high-cost process is required to make a nanostructure, and thus it is difficult to process a large area and mass-produce it. Therefore, research on nanostructure-based high-resolution, high-purity smart film that does not use electron-beam lithography, has uniform optical engineering properties through a large-area, low-cost process, and can control optical properties such as transmission-reflection and reflection wavelength control and development is required.
본 발명과 관련한 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1911485호(2018.10.25. 공고, 발명의 명칭: HUD용 광학계 및 HUD 시스템)에 개시되어 있다.Background art related to the present invention is disclosed in Republic of Korea Patent Publication No. 10-1911485 (2018.10.25. Announcement, title of invention: HUD optical system and HUD system).
본 발명의 하나의 목적은 투과 및 반사 곡선의 파장 대역을 조절하는 효과가 우수하며, 선택적으로 특정 파장에서의 반사 및 투과 효율을 높일 수 있는 고해상도 투사형 스마트 필름을 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a high-resolution projection-type smart film that is excellent in the effect of adjusting the wavelength band of the transmission and reflection curves, and can selectively increase the reflection and transmission efficiency at a specific wavelength.
본 발명의 다른 목적은 광 공학적 구조를 제안하고, 광 간섭 및 플라즈몬 현상을 이용하여, 가시광 영역에서 광 반응성 효율을 높일 수 있는 고해상도 투사형 스마트 필름을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to propose an optical engineering structure, and to provide a high-resolution projection type smart film capable of increasing light reactivity efficiency in a visible light region by using optical interference and plasmon phenomenon.
본 발명의 또 다른 목적은 나노단위 크기의 극한-초소형 구조를 통하여, 고 해상도 및 고순도의 다양한 색상이 구현되는 고해상도 투사형 스마트 필름을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a high-resolution projection-type smart film in which various colors of high resolution and high purity are realized through the ultra-small structure of the nano-scale size.
본 발명의 또 다른 목적은 대면적, 양산화 및 실용화 응용을 구현할 수 있도록, 비용 효율성이 우수한 나노-패터닝 식각 기법을 도입하여, 웨이퍼-규모의 고해상도 투사형 스마트 필름을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a wafer-scale, high-resolution projection type smart film by introducing a cost-effective nano-patterning etching technique to realize large-area, mass-production and practical applications.
본 발명의 또 다른 목적은 고해상도 투사형 스마트 필름을 포함하는 투사-반사형 컬러필터를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a projection-reflection type color filter comprising a high-resolution projection type smart film.
본 발명의 또 다른 목적은 고해상도 투사형 스마트 필름을 포함하는 투사-반사형 전방표시장치 (Head-Up Display)를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a projection-reflection type head-up display including a high-resolution projection type smart film.
본 발명의 하나의 관점은 고해상도 투사형 스마트 필름에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 고해상도 투사형 스마트 필름은 투명기판; 상기 투명기판의 상면에 형성된 금속필름층; 상기 금속필름층의 상면에 하나 이상 형성되는 유전체 실린더; 상기 유전체 실린더의 상면에 형성된 금속디스크층; 및 상기 금속디스크층의 상면에 형성된 금속입자;를 포함한다.One aspect of the present invention relates to a high-resolution projection smart film. In one embodiment, the high-resolution projection type smart film is a transparent substrate; a metal film layer formed on the upper surface of the transparent substrate; one or more dielectric cylinders formed on the upper surface of the metal film layer; a metal disk layer formed on the upper surface of the dielectric cylinder; and metal particles formed on the upper surface of the metal disk layer.
한 구체예에서 상기 금속필름층 및 유전체 실린더는 횡단면적이 1:0.05~1:0.95의 비율로 형성될 수 있다.In one embodiment, the metal film layer and the dielectric cylinder may have a cross-sectional area in a ratio of 1:0.05 to 1:0.95.
한 구체예에서 상기 금속필름층은 두께가 5~100nm 이고, 상기 유전체 실린더의 높이는 5~1000nm 이며, 상기 금속디스크층의 높이는 5~100nm 이고, 그리고 상기 금속입자의 높이는 10~500nm일 수 있다.In one embodiment, the metal film layer may have a thickness of 5 to 100 nm, the height of the dielectric cylinder may be 5 to 1000 nm, the height of the metal disk layer may be 5 to 100 nm, and the height of the metal particles may be 10 to 500 nm.
한 구체예에서 상기 유전체 실린더 및 금속디스크층은 1:0.02 내지 1:0.5의 높이비로 형성될 수 있다.In one embodiment, the dielectric cylinder and the metal disk layer may be formed in a height ratio of 1:0.02 to 1:0.5.
한 구체예에서 상기 유전체 실린더의 폭과, 유전체 실린더 및 금속디스크층의 높이의 합은 1:1~3:1일 수 있다.In one embodiment, the sum of the width of the dielectric cylinder and the height of the dielectric cylinder and the metal disk layer may be 1:1 to 3:1.
한 구체예에서 상기 투명기판은 유리, 사파이어 및 폴리머 중 하나 이상을 포함할 수 있다.In one embodiment, the transparent substrate may include at least one of glass, sapphire, and a polymer.
한 구체예에서 상기 금속필름층은 알루미늄(Al), 은(Ag), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 금(Au), 백금(Pt), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 지르코늄(Zr), 철(Fe), 망간(Mn), 팔라듐(Pd) 및 크롬(Cr) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.In one embodiment, the metal film layer is aluminum (Al), silver (Ag), copper (Cu), molybdenum (Mo), gold (Au), platinum (Pt), titanium (Ti), nickel (Ni), zirconium It may include at least one of (Zr), iron (Fe), manganese (Mn), palladium (Pd), and chromium (Cr).
한 구체예에서 상기 유전체 실린더는 제1 금속산화물, 제1 금속불화물 및 제1 금속질화물 중 하나 이상을 포함하며, 상기 제1 금속은 실리콘(Si), 몰리브덴(Mo), 니켈(Ni), 바나듐(V), 리튬(Li), 텅스텐(W), 아연(Zn), 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 구리(Cu) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.In one embodiment, the dielectric cylinder includes at least one of a first metal oxide, a first metal fluoride, and a first metal nitride, wherein the first metal is silicon (Si), molybdenum (Mo), nickel (Ni), or vanadium. (V), lithium (Li), tungsten (W), zinc (Zn), aluminum (Al), magnesium (Mg), may include one or more of copper (Cu).
한 구체예에서 상기 금속디스크 및 금속입자는 각각 알루미늄(Al), 은(Ag), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 금(Au), 백금(Pt), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 지르코늄(Zr), 철(Fe), 망간(Mn), 팔라듐(Pd) 및 크롬(Cr) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.In one embodiment, the metal disk and the metal particles are aluminum (Al), silver (Ag), copper (Cu), molybdenum (Mo), gold (Au), platinum (Pt), titanium (Ti), nickel (Ni), respectively. ), zirconium (Zr), iron (Fe), manganese (Mn), palladium (Pd), and may include one or more of chromium (Cr).
한 구체예에서 상기 금속필름층은 화학기상증착(CVD), 증착(Evaporation), 플라즈마-증강 화학기상증착(PECVD), 스퍼터링(Sputtering) 및 스핀코팅(Spin-coating) 중 하나 이상의 방법으로 형성될 수 있다.In one embodiment, the metal film layer may be formed by at least one method of chemical vapor deposition (CVD), vapor deposition, plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD), sputtering and spin-coating. can
한 구체예에서 상기 유전체 실린더는 상기 금속필름층 상면에 화학기상증착(CVD), 증착(Evaporation), 플라즈마-증강 화학기상증착(PECVD), 스퍼터링(Sputtering) 및 스핀코팅(Spin-coating) 중 하나 이상의 방법으로 적층체를 형성한 다음, 상기 적층체를 습식에칭(wet etching), 화학에칭(chemical etching), 물리에칭(physical etching) 및 반응이온 에칭(reaction ion etching) 중 하나 이상의 방법으로 식각하여 형성될 수 있다.In one embodiment, the dielectric cylinder is one of chemical vapor deposition (CVD), vapor deposition, plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD), sputtering and spin-coating on the upper surface of the metal film layer. After forming the laminate by the above method, the laminate is etched by one or more methods of wet etching, chemical etching, physical etching, and reaction ion etching. can be formed.
한 구체예에서 상기 금속디스크층은 상기 유전체 실린더의 상면에 화학기상증착(CVD), 증착(Evaporation), 플라즈마-증강 화학기상증착(PECVD), 스퍼터링(Sputtering) 및 스핀코팅(Spin-coating) 중 하나 이상의 방법으로 적층체를 형성한 다음, 상기 적층체를 습식에칭(wet etching), 화학에칭(chemical etching), 물리에칭(physical etching) 및 반응이온 에칭(reactive ion etching) 중 하나 이상의 방법으로 식각하여 형성될 수 있다.In one embodiment, the metal disk layer is formed on the upper surface of the dielectric cylinder by chemical vapor deposition (CVD), evaporation, plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD), sputtering, and spin-coating. After forming the laminate by one or more methods, the laminate is etched by one or more of wet etching, chemical etching, physical etching, and reactive ion etching. can be formed by
한 구체예에서 상기 금속입자는 상기 금속디스크층의 상면에 열처리(Thermal treatment), 스핀코팅(Spin-coating) 및 드롭코팅(Drop-coating) 중 하나 이상의 방법으로 형성될 수 있다.In one embodiment, the metal particles may be formed on the upper surface of the metal disk layer by one or more methods of thermal treatment, spin-coating, and drop-coating.
한 구체예에서 상기 유전체 원기둥, 금속디스크 및 금속입자 중 하나 이상의 높이를 조절하여, 상기 고해상도 투사형 스마트 필름의 투과 및 반사 곡선의 파장대역을 조절하고, 선택적으로 특정 파장에서의 투과 및 반사 효율을 향상시킬 수 있다.In one embodiment, by adjusting the height of one or more of the dielectric cylinder, the metal disk and the metal particle, the wavelength band of the transmission and reflection curve of the high-resolution projection type smart film is adjusted, and the transmission and reflection efficiency at a specific wavelength is selectively improved can do it
본 발명의 다른 관점은 상기 고해상도 투사형 스마트 필름을 포함하는 칼라필터에 관한 것이다.Another aspect of the present invention relates to a color filter including the high-resolution projection type smart film.
본 발명의 또 다른 관점은 상기 고해상도 투사형 스마트 필름을 포함하는 전방표시장치에 관한 것이다.Another aspect of the present invention relates to a front display device including the high-resolution projection type smart film.
본 발명에 따른 고해상도 투사형 스마트 필름은 투과 및 반사 곡선의 파장 대역을 조절하는 효과가 우수하며, 선택적으로 특정 파장에서의 반사 및 투과 효율을 높일 수 있고, 광 간섭 및 플라즈몬 현상을 이용하여, 가시광 영역에서 광 반응성 효율을 높일 수 있으며, 나노단위 크기의 극한-초소형 구조를 통하여, 고 해상도 및 고순도의 다양한 색상이 구현될 수 있으며, 대면적, 양산화 및 실용화 응용을 구현할 수 있도록, 비용 효율성이 우수할 수 있다.The high-resolution projection smart film according to the present invention has an excellent effect of adjusting the wavelength band of transmission and reflection curves, and can selectively increase reflection and transmission efficiency at a specific wavelength, and uses optical interference and plasmon phenomenon, in the visible light region. can increase the photoreactivity efficiency in the nanoscale, and through the ultra-small structure of the nano-scale, high resolution and high purity various colors can be realized can
도 1은 고해상도 투사형 스마트 필름을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 고해상도 투사형 스마트 필름 표면의 주사전자현미경 사진이다.
도 3은 실시예 1~4의 광 파장에 따른 반사율 평가 결과를 나타낸 것이다.
도 4는 실시예 1~4의 광 파장에 따른 투과율 평가 결과를 나타낸 것이다.
도 5는 실시예 1~4의 CIE1931 반사색 평가 결과를 나타낸 것이다.
도 6(a)는 실시예 1의 입사파장 450nm의 전기장 분포도(Enorm) 평가 결과이며, 도 6(b)는 실시예 1의 입사파장 650 nm의 전기장 분포도(Enorm) 평가 결과이다.
도 7(a)는 실시예 1의 500㎛ 척도 기준의 고해상도 이미지 시연결과이며, 도 7(b)는 실시예 1의 100㎛ 척도 기준의 고해상도 이미지 시연결과이며, 도 7(c)는 실시예 1의 50㎛ 척도 기준의 고해상도 이미지 시연 결과를 나타낸 것이다.
도 8(a)은 실시예 1의 스마트 필름을 포함하는 투사-반사형 전방표시장치 (Head-up Display) 시연 결과이며, 도 8(b)는 실시예 2의 투사-반사형 전방표시장치 시연결과이며, 도 8(c)는 실시예 3의 투사-반사형 전방표시장치 시연결과이며, 도 8(d)는 실시예 4의 투사-반사형 전방표시장치 시연결과이다.1 shows a high-resolution projection type smart film.
2 is a scanning electron microscope photograph of the surface of the high-resolution projection type smart film of the present invention.
3 shows reflectance evaluation results according to light wavelengths of Examples 1-4.
4 shows the transmittance evaluation results according to the light wavelengths of Examples 1 to 4.
5 shows the CIE1931 reflection color evaluation results of Examples 1-4.
6(a) is an evaluation result of an electric field distribution (Enorm) of an incident wavelength of 450 nm of Example 1, and FIG. 6(b) is an evaluation result of an electric field distribution (Enorm) of an incident wavelength of 650 nm of Example 1.
Fig. 7 (a) is a high-resolution image synapse based on a 500 μm scale of Example 1, Fig. 7 (b) is a high-resolution image synapse based on a 100 μm scale of Example 1, and Fig. 7 (c) is an Example 1 shows the results of high-resolution image demonstration based on the 50 μm scale.
8(a) is a demonstration result of a head-up display including the smart film of Example 1, and FIG. 8(b) is a demonstration of a projection-reflection type front display device of Example 2 As a result, Fig. 8(c) is a visual connection diagram of the projection-reflection type front display device of Example 3, and Fig. 8(d) is a connection diagram of the projection-reflective type front display device of Example 4.
이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 이러한 실시예는 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 아래의 실시예는 본 발명의 내용을 이해하기 위해 제시된 것일 뿐이며, 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Since this embodiment can apply various transformations and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail. The following examples are only presented to understand the content of the present invention, and are not intended to be limited to specific embodiments, and should be understood to include all transformations, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. do. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
본 명세서에서 “상면”과 “하면”은 도면을 기준으로 정의한 것으로서, 보는 관점에 따라 “상면”이 “하면”으로 “하면”이 “상면"으로 변경될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 위(on)” 또는 “상(on)”으로 지칭되는 것은 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 구조를 개재한 경우도 포함할 수 있다.In this specification, "upper surface" and "lower surface" are defined with reference to the drawings, and "upper surface" may be changed to "lower surface" and "lower surface" to "upper surface" depending on the viewing point of view. In addition, in this specification, the above ( On)” or “on” may include a case in which other structures are interposed in the middle as well as immediately above.
고해상도 투사형 스마트 필름High-resolution projection type smart film
본 발명의 하나의 관점은 고해상도 투사형 스마트 필름에 관한 것이다. 도 1은 고해상도 투사형 스마트 필름을 나타낸 것이다. 상기 도 1을 참조하면, 고해상도 투사형 스마트 필름(1000)은 투명기판(110); 투명기판(110)의 상면에 형성된 금속필름층(120); 금속필름층(120)의 상면에 하나 이상 형성되는 유전체 실린더(130); 유전체 실린더(130)의 상면에 형성된 금속디스크층(140); 및 금속디스크층(140)의 상면에 형성된 금속입자(150);를 포함한다.One aspect of the present invention relates to a high-resolution projection smart film. 1 shows a high-resolution projection type smart film. Referring to FIG. 1 , the high-resolution projection type
외부로부터 고해상도 투사형 스마트 필름(1000)에 광입사시 금속입자(150), 금속디스크층(140), 유전체 실린더(130), 금속필름층(120) 및 투명기판(110)의 순서로 입사되면서 광학적 효과를 나타낸다.When light is incident on the high-resolution projection type
투명기판transparent substrate
한 구체예에서 투명기판(110)은 유리, 사파이어 및 폴리머 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 한 구체예에서 상기 폴리머는 폴리카보네이트, 폴리에틸렌 설파이드, 폴리아크릴레이트, 폴리에테르이미드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 및 폴리올레핀 중에서 하나 이상 포함할 수 있다.In one embodiment, the
한 구체예에서 투명기판(110)은 두께가 5nm~100mm 일 수 있다. 상기 조건에서 스마트 필름의 구조적 안정성이 우수할 수 있다.In one embodiment, the
금속필름층 metal film layer
상기 금속필름층(120)(또는 투과-반사율 조절 금속필름층)은 상기 투명기판의 상면에 형성된다. 한 구체예에서 금속필름층(120)은 알루미늄(Al), 은(Ag), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 금(Au), 백금(Pt), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 지르코늄(Zr), 철(Fe), 망간(Mn), 팔라듐(Pd) 및 크롬(Cr) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.The metal film layer 120 (or the transmittance-reflectance control metal film layer) is formed on the upper surface of the transparent substrate. In one embodiment, the
한 구체예에서 금속필름층(120)은 두께가 5~100nm일 수 있다. 상기 조건에서 광공학적으로 정해진 나노 구조의 공진 주파수에 해당하는 전자파 대역을 조절하여, 설계된 파장의 투과-반사 곡선의 대역폭 및 세기를 조절할 수 있다. 바람직하게는 10~50nm일 수 있다.In one embodiment, the
한 구체예에서 금속필름층(120)은 화학기상증착(CVD), 증착(Evaporation), 플라즈마-증강 화학기상증착(PECVD), 스퍼터링(Sputtering) 및 스핀코팅(Spin-coating) 중 하나 이상의 방법으로 형성될 수 있다.In one embodiment, the
유전체 실린더dielectric cylinder
상기 유전체 실린더(130)는 금속필름층(120)의 상면에 하나 이상 형성될 수 있다. 한 구체예에서 유전체 실린더(130)는 제1 금속산화물, 제1 금속불화물 및 제1 금속질화물 중 하나 이상을 포함하며, 상기 제1 금속은 실리콘(Si), 몰리브덴(Mo), 니켈(Ni), 바나듐(V), 리튬(Li), 텅스텐(W), 아연(Zn), 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 구리(Cu) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들면 상기 유전체 실린더는 산화실리콘(SiO2), 산화몰리브덴(MoO3), 니켈산화물(NiOX), 오산화바나듐(V2O5), 플루오로화리튬(LiF), 산화텅스텐(WO3), 산화아연(ZnO), 산화마그네슘(MgO), 산화구리(CuOX), 산화알루미늄(Al2O3) 및 플루오르화 마그네슘(MgF2) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들면 상기 유전체 실린더는 산화실리콘(SiO2), 질화실리콘(Si3N4), 산화알루미늄(Al2O3) 및 플루오르화 마그네슘(MgF2) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.One or more
한 구체예에서 유전체 실린더(130)의 하나 이상의 표면에는 코팅층이 더 형성되며, 상기 코팅층은 실리콘 질화물(SiN), 플루오르화 마그네슘(MgF2), 산화텔루륨(TeO2), 산화티타늄(TiO2), 폴리아크릴산(polyacrylic acid), 폴리메틸(메타)아크릴레이트(polymethyl (meth)acrylate) 및 폴리알릴아민 하이드로클로라이드(poly(allylamine hydrochloride)) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.In one embodiment, a coating layer is further formed on one or more surfaces of the
한 구체예에서 유전체 실린더(130)의 높이는 5~1000nm 일 수 있다. 상기 유전체 실린더의 높이는, 상기 금속필름층의 표면에서부터 측정된 것일 수 있다. 상기 높이 범위에서 가시광 대역 범위에서 설계된 파장의 투과-반사 곡선의 대역폭 및 세기를 용이하게 조절할 수 있다. 바람직하게는 10~500nm일 수 있다.In one embodiment, the height of the
한 구체예에서 상기 금속필름층 및 유전체 실린더는 횡단면적이 1:0.05~1:0.95의 비율로 형성될 수 있다. 상기 횡단면적비로 형성시 광공학적으로 정해진 나노 구조의 공진 주파수에 해당하는 전자파 대역을 용이하게 조절하여, 설계된 파장의 투과-반사 곡선의 대역폭 및 세기를 용이하게 조절할 수 있다.In one embodiment, the metal film layer and the dielectric cylinder may have a cross-sectional area in a ratio of 1:0.05 to 1:0.95. When forming with the cross-sectional area ratio, an electromagnetic wave band corresponding to the resonance frequency of the nanostructure determined optically can be easily adjusted, so that the bandwidth and intensity of the transmission-reflection curve of the designed wavelength can be easily adjusted.
한 구체예에서 상기 유전체 실린더는 상기 금속필름층 상면에 화학기상증착(CVD), 증착(Evaporation), 플라즈마-증강 화학기상증착(PECVD), 스퍼터링(Sputtering) 및 스핀코팅(Spin-coating) 중 하나 이상의 방법으로 적층체를 형성한 다음, 상기 적층체를 습식에칭(wet etching), 화학에칭(chemical etching), 물리에칭(physical etching) 및 반응이온 에칭(reaction ion etching) 중 하나 이상의 방법으로 식각하여 형성될 수 있다. 상기 조건으로 형성시, 생산성 및 경제성이 우수할 수 있다.In one embodiment, the dielectric cylinder is one of chemical vapor deposition (CVD), vapor deposition, plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD), sputtering and spin-coating on the upper surface of the metal film layer. After forming the laminate by the above method, the laminate is etched by one or more methods of wet etching, chemical etching, physical etching, and reaction ion etching. can be formed. When formed under the above conditions, productivity and economic efficiency may be excellent.
금속디스크층 metal disc layer
금속디스크층(140)은 상기 유전체 실린더의 상면에 형성된다. 한 구체예에서 금속디스크층(140)은 횡단면이 원형 또는 타원 형태를 가질 수 있다. The
한 구체예에서 상기 금속디스크는 각각 알루미늄(Al), 은(Ag), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 금(Au), 백금(Pt), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 지르코늄(Zr), 철(Fe), 망간(Mn), 팔라듐(Pd) 및 크롬(Cr) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.In one embodiment, each of the metal disks includes aluminum (Al), silver (Ag), copper (Cu), molybdenum (Mo), gold (Au), platinum (Pt), titanium (Ti), nickel (Ni), and zirconium. It may include at least one of (Zr), iron (Fe), manganese (Mn), palladium (Pd), and chromium (Cr).
한 구체예에서 상기 금속디스크층의 높이는 5~100nm 일 수 있다. 상기 금속디스크층의 높이는, 상기 유전체 실린더의 표면에서부터 측정된 것일 수 있다. 상기 높이 범위에서 가시광 대역 범위에서 설계된 파장의 투과-반사 곡선의 대역폭 및 세기를 용이하게 조절할 수 있다. 바람직하게는 10~50nm일 수 있다.In one embodiment, the height of the metal disk layer may be 5 to 100 nm. The height of the metal disk layer may be measured from the surface of the dielectric cylinder. In the height range, it is possible to easily adjust the bandwidth and intensity of the transmission-reflection curve of the designed wavelength in the visible light band range. Preferably, it may be 10-50 nm.
한 구체예에서 상기 유전체 실린더 및 금속디스크층은 1:0.02 내지 1:0.5의 높이비로 형성될 수 있다. 상기 조건에서 가시광 대역 범위에서 설계된 파장의 투과-반사 곡선의 대역폭 및 세기를 조절할 수 있으며, 구체적으로는, 고해상도 투사형 스마트 필름에 적합한 광대역의 투과 곡선(400-700nm)과 높은 반사 곡선(>50%)을 구현할 수 있다.In one embodiment, the dielectric cylinder and the metal disk layer may be formed in a height ratio of 1:0.02 to 1:0.5. Under the above conditions, the bandwidth and intensity of the transmission-reflection curve of the designed wavelength in the visible light band range can be adjusted. Specifically, a broadband transmission curve (400-700nm) and a high reflection curve (>50%) suitable for a high-resolution projection type smart film ) can be implemented.
상기 도 1을 참조하면, 유전체 실린더의 높이(H1) 및 금속디스크층의 높이(H2)의 합(H1+H2)과, 유전체 실린더 폭(W1)의 비는 0.1:1~3:1 일 수 있다. 상기 조건에서 가시광 대역 범위에서 설계된 파장의 투과-반사 곡선의 대역폭 및 세기를 조절할 수 있으며, 구체적으로는, 고해상도 투사형 스마트 필름에 적합한 광대역의 투과 곡선(400-700nm)과 높은 반사 곡선(>50%)을 구현할 수 있다. 바람직하게는 1:1~3:1 일 수 있다.Referring to FIG. 1 , the ratio of the sum (H 1 +H 2 ) of the height of the dielectric cylinder (H 1 ) and the height of the metal disk layer (H 2 ) to the width of the dielectric cylinder (W 1 ) is 0.1:1~ It can be 3:1. Under the above conditions, the bandwidth and intensity of the transmission-reflection curve of the designed wavelength in the visible light band range can be adjusted. Specifically, a broadband transmission curve (400-700nm) and a high reflection curve (>50%) suitable for a high-resolution projection type smart film ) can be implemented. Preferably, it may be 1:1 to 3:1.
한 구체예에서 상기 금속디스크층은 상기 유전체 실린더의 상면에 화학기상증착(CVD), 증착(Evaporation), 플라즈마-증강 화학기상증착(PECVD), 스퍼터링(Sputtering) 및 스핀코팅(Spin-coating) 중 하나 이상의 방법으로 적층체를 형성한 다음, 상기 적층체를 습식에칭(wet etching), 화학에칭(chemical etching), 물리에칭(physical etching) 및 반응이온 에칭(reactive ion etching) 중 하나 이상의 방법으로 식각하여 형성될 수 있다. 상기 금속디스크층은 유전체 실린더의 형태 및 폭에 대응하여 형성될 수 있다. 상기 조건으로 형성시, 생산성 및 경제성이 우수할 수 있다.In one embodiment, the metal disk layer is formed on the upper surface of the dielectric cylinder by chemical vapor deposition (CVD), evaporation, plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD), sputtering, and spin-coating. After forming the laminate by one or more methods, the laminate is etched by one or more of wet etching, chemical etching, physical etching, and reactive ion etching. can be formed by The metal disk layer may be formed to correspond to the shape and width of the dielectric cylinder. When formed under the above conditions, productivity and economic efficiency may be excellent.
금속입자metal particles
상기 금속입자는 상기 유전체 실린더의 상면에 형성된다.The metal particles are formed on the upper surface of the dielectric cylinder.
한 구체예에서 상기 금속입자는 알루미늄(Al), 은(Ag), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 금(Au), 백금(Pt), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 지르코늄(Zr), 철(Fe), 망간(Mn), 팔라듐(Pd) 및 크롬(Cr) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.In one embodiment, the metal particles are aluminum (Al), silver (Ag), copper (Cu), molybdenum (Mo), gold (Au), platinum (Pt), titanium (Ti), nickel (Ni), zirconium ( Zr), iron (Fe), manganese (Mn), palladium (Pd), and may include one or more of chromium (Cr).
한 구체예에서 상기 금속입자는 구형, 타원형, 막대형, 다면체형 또는 판상형 형태일 수 있다. 예를 들면, 구 형태일 수 있다.In one embodiment, the metal particles may have a spherical shape, an elliptical shape, a rod shape, a polyhedral shape, or a plate shape. For example, it may have a spherical shape.
한 구체예에서 상기 금속입자는 높이가 10~500nm일 수 있다. 상기 금속입자의 높이는, 상기 금속디스크층의 표면에서부터 측정된 것일 수 있다. 상기 높이 범위에서 가시광 대역 범위에서 설계된 파장의 투과-반사 곡선의 대역폭 및 세기를 용이하게 조절할 수 있다. 바람직하게는 20~300nm일 수 있다.In one embodiment, the metal particles may have a height of 10 to 500 nm. The height of the metal particles may be measured from the surface of the metal disk layer. In the height range, it is possible to easily adjust the bandwidth and intensity of the transmission-reflection curve of the designed wavelength in the visible light band range. Preferably, it may be 20 to 300 nm.
한 구체예에서 상기 금속입자는 크기가 10~500nm일 수 있다. 상기 크기는, 상기 금속입자의 최대길이를 의미할 수 있다. 또한 상기 금속입자가 구형태인 경우, 상기 크기는 직경을 의미할 수 있다. 상기 크기 범위에서 가시광 대역 범위에서 설계된 파장의 투과-반사 곡선의 대역폭 및 세기를 용이하게 조절할 수 있다. 바람직하게는 20~300nm일 수 있다.In one embodiment, the metal particles may have a size of 10 to 500 nm. The size may mean the maximum length of the metal particles. In addition, when the metal particles have a spherical shape, the size may mean a diameter. In the above size range, it is possible to easily adjust the bandwidth and intensity of the transmission-reflection curve of the designed wavelength in the visible light band range. Preferably, it may be 20 to 300 nm.
한 구체예에서 상기 금속입자는 상기 금속디스크층의 상면에 열처리(Thermal treatment), 스핀코팅(Spin-coating) 및 드롭코팅(Drop-coating) 중 하나 이상의 방법으로 형성될 수 있다.In one embodiment, the metal particles may be formed on the upper surface of the metal disk layer by one or more methods of thermal treatment, spin-coating, and drop-coating.
한 구체예에서 상기 유전체 원기둥, 금속디스크 및 금속입자 중 하나 이상의 높이를 조절하여, 상기 고해상도 투사형 스마트 필름의 투과 및 반사 곡선의 파장대역을 조절하고, 선택적으로 특정 파장에서의 투과 및 반사 효율을 향상시킬 수 있다.In one embodiment, by adjusting the height of one or more of the dielectric cylinder, the metal disk and the metal particle, the wavelength band of the transmission and reflection curve of the high-resolution projection type smart film is adjusted, and the transmission and reflection efficiency at a specific wavelength is selectively improved can do it
한 구체예에서 투명기판의 상면에 화학기상증착, 증착, 플라즈마-증강 화학기상증착, 스퍼터링 및 스핀코팅 중 하나 이상의 방법을 이용하여 금속필름층을 형성하고, 상기 금속필름층의 상면에 화학기상증착, 증착, 플라즈마-증강 화학기상증착, 스퍼터링 및 스핀코팅 중 하나 이상의 방법으로 적층체를 형성한 다음, 상기 적층체를 습식에칭, 화학에칭, 물리에칭 및 반응이온 에칭 중 하나 이상의 방법으로 식각하여 유전체 실린더를 형성하고, 상기 유전체 실린더의 상면에 화학기상증착, 증착, 플라즈마-증강 화학기상증착, 스퍼터링 및 스핀코팅 중 하나 이상의 방법으로 적층체를 형성한 다음, 상기 적층체를 습식에칭, 화학에칭, 물리에칭 및 반응이온 에칭 중 하나 이상의 방법으로 식각하여 금속디스크층을 형성한다. 그 다음에 상기 금속디스크의 상면에 드롭코팅을 이용하여 금속입자를 형성하여 고해상도 투사형 스마트 필름을 제조할 수 있다.In one embodiment, a metal film layer is formed on the upper surface of the transparent substrate by using one or more methods of chemical vapor deposition, vapor deposition, plasma-enhanced chemical vapor deposition, sputtering, and spin coating, and chemical vapor deposition on the upper surface of the metal film layer , vapor deposition, plasma-enhanced chemical vapor deposition, sputtering, and spin coating to form a laminate, and then etching the laminate by one or more of wet etching, chemical etching, physical etching, and reactive ion etching to form a dielectric A cylinder is formed, and a laminate is formed on the upper surface of the dielectric cylinder by one or more methods of chemical vapor deposition, vapor deposition, plasma-enhanced chemical vapor deposition, sputtering, and spin coating, and then the laminate is wet-etched, chemically etched, The metal disk layer is formed by etching by at least one of physical etching and reactive ion etching. Then, by using drop coating on the upper surface of the metal disk to form metal particles, it is possible to manufacture a high-resolution projection type smart film.
고해상도 투사형 스마트 필름을 포함하는 칼라필터Color filter with high-resolution projection type smart film
본 발명의 다른 관점은 상기 고해상도 투사형 스마트 필름을 포함하는 칼라필터에 관한 것이다. 본 발명의 고해상도 투사형 스마트 필름을 포함시, 나노단위 크기의 극한-초소형 구조를 통하여, 고 해상도, 고순도, 및 다양한 색상의 투사-반사형 칼라필터를 제조할 수 있다.Another aspect of the present invention relates to a color filter including the high-resolution projection type smart film. When the high-resolution projection type smart film of the present invention is included, it is possible to manufacture a projection-reflection type color filter of high resolution, high purity, and various colors through the ultra-small structure of the nano-scale size.
고해상도 투사형 스마트 필름을 포함하는 전방표시장치Front display device including high-resolution projection type smart film
본 발명의 또 다른 관점은 상기 고해상도 투사형 스마트 필름을 포함하는 전방표시장치에 관한 것이다. 본 발명의 고해상도 투사형 스마트 필름을 포함시, 가시광 대역 내 파장대역-선택적 반사 곡선과 광대역 투과 곡선 특성을 이용하여, 특정 이미지를 뚜렷하게 반사시키면서, 뒷 배경이 뚜렷하게 투사하는 투사-반사형 전방표시장치(Head-Up Display)를 제조할 수 있다.Another aspect of the present invention relates to a front display device including the high-resolution projection type smart film. When the high-resolution projection type smart film of the present invention is included, a projection-reflection type front display device ( Head-Up Display) can be manufactured.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통하여 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다. 여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described in more detail through preferred embodiments of the present invention. However, this is presented as a preferred example of the present invention and cannot be construed as limiting the present invention in any sense. Content not described here will be omitted because it can be technically inferred sufficiently by a person skilled in the art.
실시예 및 비교예Examples and Comparative Examples
실시예 1Example 1
도 1과 같은 형태의 고해상도 투사형 스마트 필름을 제조하였다. 구체적으로, 투명기판의 상면에 화학기상증착, 증착, 플라즈마-증강 화학기상증착, 스퍼터링 및 스핀코팅 중 하나 이상의 방법을 이용하여 두께 5nm의 금속필름층을 형성하였다. 그 다음에 상기 금속필름층의 상면에 화학기상증착, 증착, 플라즈마-증강 화학기상증착, 스퍼터링 및 스핀코팅 중 하나 이상의 방법으로 적층체를 형성한 다음, 상기 적층체를 습식에칭, 화학에칭, 물리에칭 및 반응이온 에칭 중 하나 이상의 방법으로 식각하여 두께: 80nm의 유전체 실린더를 형성하였다.A high-resolution projection-type smart film of the form shown in FIG. 1 was manufactured. Specifically, a metal film layer having a thickness of 5 nm was formed on the upper surface of the transparent substrate by using one or more methods of chemical vapor deposition, vapor deposition, plasma-enhanced chemical vapor deposition, sputtering, and spin coating. Then, a laminate is formed on the upper surface of the metal film layer by at least one method of chemical vapor deposition, vapor deposition, plasma-enhanced chemical vapor deposition, sputtering, and spin coating, and then the laminate is subjected to wet etching, chemical etching, physical A dielectric cylinder having a thickness of 80 nm was formed by etching by at least one of etching and reactive ion etching.
그 다음에 상기 유전체 실린더의 상면에 화학기상증착, 증착, 플라즈마-증강 화학기상증착, 스퍼터링 및 스핀코팅 중 하나 이상의 방법으로 적층체를 형성한 다음, 상기 적층체를 습식에칭, 화학에칭, 물리에칭 및 반응이온 에칭 중 하나 이상의 방법으로 식각하여, 상기 유전체 실린더의 폭과 형태와 대응하며, 두께 5nm의 금속디스크층을 형성하였다. 그 다음에 상기 금속디스크의 상면에 드롭코팅을 이용하여 직경 20~500nm의 구형태의 금속입자를 형성하여 고해상도 투사형 스마트 필름을 제조하였다.Then, a laminate is formed on the upper surface of the dielectric cylinder by one or more methods of chemical vapor deposition, vapor deposition, plasma-enhanced chemical vapor deposition, sputtering, and spin coating, and then the laminate is subjected to wet etching, chemical etching, and physical etching. and reactive ion etching, a metal disk layer having a thickness of 5 nm and corresponding to the width and shape of the dielectric cylinder was formed. Then, a high-resolution projection type smart film was manufactured by forming spherical metal particles having a diameter of 20 to 500 nm by using drop coating on the upper surface of the metal disk.
상기 금속필름층 및 유전체 실린더는 횡단면적이 1:0.3~1:0.6의 비율로 형성되었으며, 상기 유전체 실린더 및 금속디스크층의 높이의 합(H1+H2)과, 유전체 실린더 폭(W1)의 비는 1:1~3:1로 형성되었다.The metal film layer and the dielectric cylinder have a cross-sectional area in a ratio of 1:0.3 to 1:0.6, the sum of the heights of the dielectric cylinder and the metal disk layer (H 1 +H 2 ), and the width of the dielectric cylinder (W 1 ) ) was formed in a ratio of 1:1 to 3:1.
실시예 2Example 2
두께: 150nm의 유전체 실린더를 형성한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 고해상도 투사형 스마트 필름을 제조하였다.Thickness: A high-resolution projection type smart film was manufactured in the same manner as in Example 1, except that a dielectric cylinder of 150 nm was formed.
실시예 3Example 3
두께: 180nm의 유전체 실린더를 형성한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 고해상도 투사형 스마트 필름을 제조하였다.Thickness: A high-resolution projection-type smart film was manufactured in the same manner as in Example 1, except that a dielectric cylinder of 180 nm was formed.
실시예 4Example 4
두께: 230nm의 유전체 실린더를 형성한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 고해상도 투사형 스마트 필름을 제조하였다.Thickness: A high-resolution projection type smart film was manufactured in the same manner as in Example 1, except that a dielectric cylinder of 230 nm was formed.
실험예Experimental example
도 2(a) 및 도 2(b)는 실시예 1의 고해상도 투사형 스마트 필름 표면의 주사전자현미경 사진이다. 상기 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 스마트 필름은 전자-빔 리소그래피를 사용하지 않고 식각 기법만으로 유전체 실린더-금속디스크층-금속입자 나노 구조가 균일하게 형성된 것을 알 수 있었다.2 (a) and 2 (b) are scanning electron micrographs of the surface of the high-resolution projection type smart film of Example 1. Referring to FIG. 2, in the smart film according to the present invention, it was found that the dielectric cylinder-metal disk layer-metal particle nanostructure was uniformly formed only by etching technique without using electron-beam lithography.
도 3은 실시예 1~4의 광 파장에 따른 반사율 평가 결과를 나타낸 것이며, 도 4는 실시예 1~4의 광 파장에 따른 투과율 평가 결과를 나타낸 것이다. 상기 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 스마트 필름을 적용시 유전체 실린더 및 금속디스크층의 두께 변화에 따라서 가시광 영역 내의 반사 곡선의 세기, 대역폭, 공진 파장이 조절되었으며, 광대역의 투과 곡선이 구현 및 유지되는 것을 확인할 수 있었다.3 shows the reflectance evaluation results according to the light wavelengths of Examples 1 to 4, and FIG. 4 shows the transmittance evaluation results according to the light wavelengths of Examples 1-4. 3 and 4, when the smart film of the present invention is applied, the intensity, bandwidth, and resonance wavelength of the reflection curve in the visible region are adjusted according to the change in the thickness of the dielectric cylinder and the metal disk layer, and the broadband transmission curve is Implemented and maintained.
상기 실시예 1~4의 스마트 필름을 통해 평가된 반사 성능에 따라 CIE 1931 색평가를 하였으며, 그 결과를 도 5에 나타내었다. 하기 도 5는 실시예 1~4의 CIE1931 반사색 평가 결과를 나타낸 것이다.
상기 도 5를 참조하면, 유전체 실린더 및 금속디스크층의 두께 변화에 따라 반사 곡선이 조절되며, 이에 반사되는 색이 조절되는 것을 확인할 수 있다. 결과적으로, 제조한 고해상도 투사형 스마트 필름을 통해 시안(Cyan), 마젠타(Magenta) 및 옐로(Yellow, CYM) 등 다양한 색상을 반사시킬 수 있는 것을 확인할 수 있었다.Referring to FIG. 5 , it can be seen that the reflection curve is adjusted according to the change in the thickness of the dielectric cylinder and the metal disk layer, and the color reflected thereon is adjusted. As a result, it was confirmed that various colors such as cyan, magenta and yellow (CYM) could be reflected through the manufactured high-resolution projection type smart film.
상기 실시예 1의 고해상도 투사형 스마트 필름의 전기장 분포도(Enorm)를 확인하고 그 결과를 도 6에 나타내었다. 하기 도 6(a)는 실시예 1의 입사파장 450nm의 전기장 분포도(Enorm) 평가 결과이며, 도 6(b)는 실시예 1의 입사파장 650 nm의 전기장 분포도(Enorm) 평가 결과이다.The electric field distribution map (Enorm) of the high-resolution projection type smart film of Example 1 was confirmed, and the result is shown in FIG. 6 . 6(a) is an electric field distribution (Enorm) evaluation result of an incident wavelength of 450 nm in Example 1, and FIG. 6(b) is an electric field distribution (Enorm) evaluation result of an incident wavelength of 650 nm in Example 1.
상기 도 6을 참조하면, 파장 450nm과 650nm에서 각각 복합 플라즈모닉 모드에 의한 전자장이 집속되고, 이를 통해 설계한 특정 파장대역에서의 반사 효율이 증가됨을 확인할 수 있었다.Referring to FIG. 6 , it was confirmed that the electromagnetic field by the complex plasmonic mode was focused at wavelengths of 450 nm and 650 nm, respectively, and the reflection efficiency in a specific designed wavelength band was increased through this.
상기 실시예 1의 고해상도 투사형 스마트 필름의 투사된 이미지의 해상도를 평가하여 그 결과를 도 7에 나타내었다. 하기 도 7(a)는 실시예 1의 500㎛ 척도 기준의 고해상도 이미지 시연결과이며, 도 7(b)는 실시예 1의 100㎛ 척도 기준의 고해상도 이미지 시연결과이며, 도 7(c)는 실시예 1의 50㎛ 척도 기준의 고해상도 이미지 시연 결과를 나타낸 것이다.The resolution of the projected image of the high-resolution projection type smart film of Example 1 was evaluated, and the result is shown in FIG. 7 . 7(a) is a high-resolution image visual synapse based on a 500 μm scale of Example 1, FIG. The high-resolution image demonstration results based on the 50 μm scale of Example 1 are shown.
상기 도 7을 참조하면, 고해상도 투사형 스마트 필름에 투사된 이미지를 다양한 고배율의 대물렌즈를 통해 관측하였으며, 축척바에 의해 이미지의 수십 ㎛ 내지 수십 ㎛의 부분이 선명하게 투영되는 것을 확인할 수 있었다.Referring to FIG. 7, the image projected on the high-resolution projection type smart film was observed through various high magnification objective lenses, and it was confirmed that a portion of tens of μm to tens of μm of the image was clearly projected by the scale bar.
또한, 실시예 1~4의 고해상도 투사형 스마트 필름을 포함하는 전방표시장치(Head-up Display)의 성능을 평가하였으며, 그 결과를 도 8에 나타내었다. 도 8(a)은 실시예 1의 스마트 필름을 포함하는 투사-반사형 전방표시장치 (Head-up Display) 시연 결과이며, 도 8(b)는 실시예 2의 투사-반사형 전방표시장치 시연결과이며, 도 8(c)는 실시예 3의 투사-반사형 전방표시장치 시연결과이며, 도 8(d)는 실시예 4의 투사-반사형 전방표시장치 시연결과이다. 상기 도 8를 참조하면, 가시광 대역 내 파장대역-선택적 반사 곡선과 광대역 투과 곡선 특성을 이용하여, 특정 이미지를 뚜렷하게 반사시키면서, 뒷 배경이 뚜렷하게 투사하는 것을 확인할 수 있었다.In addition, the performance of the head-up display including the high-resolution projection type smart film of Examples 1 to 4 was evaluated, and the results are shown in FIG. 8 . 8(a) is a demonstration result of a head-up display including the smart film of Example 1, and FIG. 8(b) is a demonstration of a projection-reflection type front display device of Example 2 As a result, Fig. 8(c) is a visual connection diagram of the projection-reflection type front display device of Example 3, and Fig. 8(d) is a connection diagram of the projection-reflective type front display device of Example 4. Referring to FIG. 8 , it was confirmed that a specific image was clearly reflected while the background was clearly projected using the wavelength band-selective reflection curve and broadband transmission curve characteristics in the visible light band.
이제까지 본 발명에 대하여 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.Up to now, the present invention has been looked at mainly with respect to the embodiments. Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments are to be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is indicated in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the present invention.
110: 투명기판 120: 금속필름층
130: 유전체 실린더 140: 금속디스크층
150: 금속입자
1000: 고해상도 투사형 스마트 필름110: transparent substrate 120: metal film layer
130: dielectric cylinder 140: metal disk layer
150: metal particles
1000: high-resolution projection type smart film
Claims (16)
상기 투명기판의 상면에 형성된 금속필름층;
상기 금속필름층의 상면에 하나 이상 형성되는 유전체 실린더;
상기 유전체 실린더의 상면에 형성된 금속디스크층; 및
상기 금속디스크층의 상면에 형성된 금속입자;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고해상도 투사형 스마트 필름.
transparent substrate;
a metal film layer formed on the upper surface of the transparent substrate;
one or more dielectric cylinders formed on the upper surface of the metal film layer;
a metal disk layer formed on the upper surface of the dielectric cylinder; and
High-resolution projection type smart film comprising a; metal particles formed on the upper surface of the metal disk layer.
The high-resolution projection type smart film according to claim 1, wherein the metal film layer and the dielectric cylinder have a cross-sectional area in a ratio of 1:0.05 to 1:0.95.
상기 유전체 실린더의 높이는 5~1000nm 이며,
상기 금속디스크층의 높이는 5~100nm 이고, 그리고
상기 금속입자의 높이는 10~500nm인 것을 특징으로 하는 고해상도 투사형 스마트 필름.
According to claim 1, wherein the metal film layer has a thickness of 5 ~ 100nm,
The height of the dielectric cylinder is 5 to 1000 nm,
The height of the metal disk layer is 5 to 100 nm, and
The high-resolution projection type smart film, characterized in that the height of the metal particles is 10 ~ 500nm.
The high-resolution projection type smart film according to claim 1, wherein the dielectric cylinder and the metal disk layer have a height ratio of 1:0.02 to 1:0.5.
The high-resolution projection type smart film according to claim 1, wherein the ratio of the sum of the heights of the dielectric cylinder and the metal disk layer to the width of the dielectric cylinder is 1:1 to 3:1.
The high-resolution projection type smart film according to claim 1, wherein the transparent substrate comprises at least one of glass, sapphire, and a polymer.
According to claim 1, wherein the metal film layer is aluminum (Al), silver (Ag), copper (Cu), molybdenum (Mo), gold (Au), platinum (Pt), titanium (Ti), nickel (Ni) , zirconium (Zr), iron (Fe), manganese (Mn), palladium (Pd) and chromium (Cr), characterized in that it contains one or more of the high-resolution projection type smart film.
상기 제1 금속은 실리콘(Si), 몰리브덴(Mo), 니켈(Ni), 바나듐(V), 리튬(Li), 텅스텐(W), 아연(Zn), 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 구리(Cu) 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 고해상도 투사형 스마트 필름.
The method of claim 1 , wherein the dielectric cylinder comprises at least one of a first metal oxide, a first metal fluoride, and a first metal nitride,
The first metal is silicon (Si), molybdenum (Mo), nickel (Ni), vanadium (V), lithium (Li), tungsten (W), zinc (Zn), aluminum (Al), magnesium (Mg), High-resolution projection type smart film comprising at least one of copper (Cu).
According to claim 1, wherein the metal disk and the metal particles are aluminum (Al), silver (Ag), copper (Cu), molybdenum (Mo), gold (Au), platinum (Pt), titanium (Ti), nickel, respectively (Ni), zirconium (Zr), iron (Fe), manganese (Mn), palladium (Pd) and chromium (Cr), characterized in that it contains one or more of the high-resolution projection type smart film.
According to claim 1, wherein the metal film layer is chemical vapor deposition (CVD), deposition (Evaporation), plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD), sputtering (Sputtering) and spin-coating (Spin-coating) by at least one method High-resolution projection type smart film, characterized in that formed.
상기 적층체를 습식에칭(wet etching), 화학에칭(chemical etching), 물리에칭(physical etching) 및 반응이온 에칭(reaction ion etching) 중 하나 이상의 방법으로 식각하여 형성되는 것을 특징으로 하는 고해상도 투사형 스마트 필름.
The method of claim 1, wherein the dielectric cylinder is formed on the upper surface of the metal film layer by chemical vapor deposition (CVD), vapor deposition, plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD), sputtering, and spin-coating. After forming a laminate by one or more of the following methods:
High-resolution projection type smart film, characterized in that formed by etching the laminate by one or more methods of wet etching, chemical etching, physical etching, and reaction ion etching .
상기 적층체를 습식에칭(wet etching), 화학에칭(chemical etching), 물리에칭(physical etching) 및 반응이온 에칭(reactive ion etching) 중 하나 이상의 방법으로 식각하여 형성되는 것을 특징으로 하는 고해상도 투사형 스마트 필름.
The method of claim 1, wherein the metal disk layer is formed on the upper surface of the dielectric cylinder by chemical vapor deposition (CVD), vapor deposition, plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD), sputtering, and spin-coating. ) to form a laminate by at least one method of
High-resolution projection type smart film, characterized in that formed by etching the laminate by at least one of wet etching, chemical etching, physical etching, and reactive ion etching .
The high resolution of claim 1, wherein the metal particles are formed on the upper surface of the metal disk layer by one or more methods of thermal treatment, spin-coating, and drop-coating. Projection type smart film.
According to claim 1, By adjusting the height of one or more of the dielectric cylinder, metal disk, and metal particles, to adjust the wavelength band of the transmission and reflection curve of the high-resolution projection type smart film, and selectively transmission and reflection efficiency at a specific wavelength A high-resolution projection smart film that enhances the
A color filter comprising the high-resolution projection type smart film of claim 1.
A front display device comprising the high-resolution projection type smart film of claim 1.
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GRNT | Written decision to grant |