KR20240070829A - 투명 구조체 및 이를 포함하는 빔 프로젝터용 스크린 - Google Patents

투명 구조체 및 이를 포함하는 빔 프로젝터용 스크린 Download PDF

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KR20240070829A
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 투명 구조체는 제1 패널 및 제2 패널을 포함하되, 상기 제1 패널은: 제1 전극; 상기 제1 전극과 이격하는 제2 전극; 및 상기 제1 전극 및 제2 전극 사이에 배치되는 고분자 분산 액정층을 포함하고, 상기 제2 패널은: 제3 전극; 상기 제3 전극과 이격하는 제4 전극; 및 상기 제3 전극 및 제4 전극 사이에 배치되는 콜로이드 층을 포함하고, 상기 제4 전극은 복수의 개구부들을 포함하고, 상기 콜로이드 층은 표면이 (+) 전하 또는 (-) 전하를 띄도록 대전된 대전 입자를 포함할 수 있다.

Description

투명 구조체 및 이를 포함하는 빔 프로젝터용 스크린{Transparent structure and screen for beam projector including same}
본 발명은 투명 구조체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고분자 액정 분산층 및 콜로이드층을 포함하는 투명 구조체와 이를 포함하는 빔 프로젝터용 스크린에 관한 것이다.
빔 프로젝터 및 빔 프로젝터용 스크린은 영상 혹은 사진을 투영할 수 있는 장치로서, 투사방식에 따라 LCD, CRT, DLP, 및 레이저 프로젝터로 분류되고, 광원에 따라서는 LED, 레이저, 일반램프, 하이브리드 프로젝터 등으로 분류된다. 빔 프로젝터는 빛을 스크린에 투사하는 방식으로 기존의 TV에 비해서 빔 프로젝터와 스크린 사이의 간격, 위치를 조절해 원하는 방향, 크기로 영상을 투영할 수 있고 가벼워 이동성이 용이하다는 장점이 있다.
최근 빔 프로젝터는 사무실에서 회의 화상을 공유하거나 옥외나 가정에서 고가의 대화면 TV를 대신하기 위해 많이 사용된다. 하지만 빔 프로젝터는 상대적으로 사용 환경 및 목적에 따라 이동 혹은 위치변화가 상대적으로 용이하나 스크린은 이동, 방향 전환이 제한적이어서 통상적으로는 벽면 한쪽에 위치를 고정한 후 일반적으로 사용한다. 이를 해결하기 위해 스크린 스탠드를 이용해 스크린의 이동 보조기구로 활용하는 경우도 있으나 공간 활용성이 떨어지고 이동 설치가 번거롭다는 단점이 있다. 또한 롤형 스크린도 상단에 고정하고 사용시 일시적으로 확장하는 것도 과정이 번거롭다는 단점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는 편의성이 향상된 투명 구조체를 포함하는 빔 프로젝터용 스크린을 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는 투과형 또는 반사형 스크린으로 빠르게 전환 가능한 투명 구조체를 포함하는 빔 프로젝터용 스크린을 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 투명 구조체는 제1 패널 및 제2 패널을 포함하되, 상기 제1 패널은: 제1 전극; 상기 제1 전극과 이격하는 제2 전극; 및 상기 제1 전극 및 제2 전극 사이에 배치되는 고분자 분산 액정층을 포함하고, 상기 제2 패널은: 제3 전극; 상기 제3 전극과 이격하는 제4 전극; 및 상기 제3 전극 및 제4 전극 사이에 배치되는 콜로이드 층을 포함하고, 상기 제4 전극은 복수의 개구부들을 포함하고, 상기 콜로이드 층은 표면이 (+) 전하 또는 (-) 전하를 띄도록 대전된 대전 입자를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 고분자 분산 액정층은 자외선 경화형 고분자 및 제1 액정을 포함하되, 상기 제1 액정은 상기 자외선 경화형 고분자를 기준으로 80wt% 내지 120wt%의 중량비를 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 자외선 경화형 고분자는 250nm 내지 400nm의 파장의 자외선 광, 및 50 내지 2000mJ의 에너지를 이용하여 경화될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 액정의 유동 점성은 15mm2/s 내지 100mm2/s이고, 상기 제1 액정의 굴절율 이방성은 0.10 내지 0.30 이며, 상기 제1 액정의 유전율 이방성은 +2.0 내지 +50.0일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 고분자 분산 액정층은 블랙 염료를 더 포함하되, 상기 블랙 염료는 제1 블랙 염료, 제2 블랙 염료, 및 제3 블랙 염료 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 제1 블랙 염료는 세 개의 나프탈렌 고리가 두 개의 아조기로 연결된 화합물이고, 상기 제2 블랙 염료는 두 개의 나프탈렌 고리와 한 개의 방향족이 2개의 아조기로 연결된 화합물이고, 상기 제3 블랙 염료는 세 개의 나프탈렌 고리와 한 개의 방향족이 3개의 아조기로 연결된 화합물일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 블랙 염료는 화학식 1, 화학식 2 또는 화학식 3으로 표시될 수 있다.
[화학식 1]
[화학식 2]
[화학식 3]
상기 화학식 1, 상기 화학식 2 및 상기 화학식 3에서 R1, R2, R3, R4, 및 R5는 각각 독립적으로, -H, -CH3, -C2H5, -C3H7, -C4H9, C5H11, 탄소수 6 이상 8 이하의 선형 알킬(alkyl) 그룹, 또는 탄소수 3이상 8이하의 브랜치(branch) 알킬(alkyl) 그룹일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제2 블랙 염료는 화학식 4, 화학식 5 또는 화학식 6으로 표시될 수 있다.
[화학식 4]
[화학식 5]
[화학식 6]
상기 화학식 4, 상기 화학식 5 및 상기 화학식 6에서 R6, R7, R8, R9, 및 R10은 각각 독립적으로, -H, -CH3, -C2H5, -C3H7, -C4H9, C5H11, 탄소수 6 이상 8 이하의 선형 알킬(alkyl) 그룹, 또는 탄소수 3이상 8이하의 브랜치(branch) 알킬(alkyl) 그룹일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제3 블랙 염료는 화학식 7 또는 화학식 8로 표시될 수 있다.
[화학식 7]
[화학식 8]
상기 화학식 7 및 상기 화학식 8에서 R11 및 R12은 각각 독립적으로, -H, -CH3, -C2H5, -C3H7, -C4H9, C5H11, 탄소수 6 이상 8 이하의 선형 알킬(alkyl) 그룹, 또는 탄소수 3이상 8이하의 브랜치(branch) 알킬(alkyl) 그룹일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 콜로이드 층은 소수성 유기 용매를 더 포함하고, 상기 소수성 유기 용매는 halocarbon oil, 및 Rhodiasolv IRIS oil 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 콜로이드 층은 제2 액정을 더 포함하고, 상기 제2 액정의 유동 점성은 20mm2/s 내지 100mm2/s이고, 상기 제2 액정의 굴절율 이방성은 0.05 내지 0.30 이며, 상기 제2 액정의 유전율 이방성은 +5.0 내지 +40.0일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 콜로이드 층은 옐로우 염료, 마젠타 염료, 및 시안 염료 중 적어도 하나를 더 포함하고, 상기 옐로우 염료, 마젠타 염료, 및 시안 염료는 상기 제2 액정을 기준으로 0.02wt% 내지 10wt%의 중량비를 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 옐로우 염료는 화학식 9로 표시될 수 있다.
[화학식 9]
상기 화학식 9에서 R13은 -N(CH3)2, -N(C2H5)2 또는 -N(X)2이다. 상기 X는 탄소수 3 이상 10 이하의 알킬(alkyl) 사슬이다. 상기 화학식 9에서 R14는 -H, -CH3, -C2H5, 탄소수 3 이상 10 이하의 선형 알킬(alkyl) 그룹, 탄소수 3 이상 10 이하의 브랜치(branch) 알킬(alkyl) 그룹, 탄소수 3 이상 10 이하의 선형 알켄(alkene), 탄소수 3 이상 10 이하의 브랜치(branch) 알켄(alkene) 또는 하나 이상의 아로마틱 기일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 마젠타 염료는 화학식 10으로 표시될 수 있다.
[화학식 10]
상기 화학식 10에서 R16 및 R17은 각각 독립적으로, -H, -CH3, -C2H5, 탄소수 3 이상 10 이하의 선형 알킬(alkyl) 그룹, 탄소수 3 이상 10 이하의 브랜치(branch) 알킬(alkyl) 그룹, 탄소수 3 이상 10 이하의 선형 알켄(alkene), 탄소수 3 이상 10 이하의 브랜치(branch) 알켄(alkene) 또는 하나 이상의 아로마틱 기일 수 있다.
상기 화학식 10에서 R15는 화학식 10-1, 화학식 10-2, 화학식 10-3, 또는 화학식 10-4일 수 있다.
[화학식 10-1]
상기 화학식 10-1에서 M1, M2, M3, 및 M4 중 하나는 -OH이고, 나머지는 -H일 수 있다.
[화학식 10-2]
상기 화학식 10-2에서 M5, M6, 및 M7 중 하나는 -OH이고, 나머지는 -H일 수 있다.
[화학식 10-3]
상기 화학식 10-3에서 M8, M9, M10, 및 M11 중 하나는 -OH이고, 나머지는 -H일 수 있다.
[화학식 10-4]
일 실시예에 따르면, 상기 시안 염료는 화학식 11로 표시될 수 있다.
[화학식 11]
상기 [화학식 11]에서 R18 및 R19은 각각 독립적으로, O, S, Se, CH2, NH, 또는 ester이다. 상기 [화학식 11]에서 Y 및 Z은 각각 독립적으로, -H, -CH3, -C2H5, 탄소수 3 이상 10 이하의 선형 알킬(alkyl) 그룹, 탄소수 3 이상 10 이하의 브랜치(branch) 알킬(alkyl) 그룹, 탄소수 3 이상 10 이하의 선형 알켄(alkene), 탄소수 3 이상 10 이하의 브랜치(branch) 알켄(alkene) 또는 하나 이상의 아로마틱 기일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 패널은 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극과 연결되는 제1 제어부를 포함하고, 상기 제2 패널은 상기 제3 전극 및 상기 제4 전극과 연결되는 제2 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 투명 구조체는 제1 패널; 및 상기 제1 패널 상의 제2 패널을 포함하되, 상기 제1 패널은: 제1 투명 기판; 상기 제1 투명 기판 상의 제1 투명 전극; 상기 제1 투명 전극에 이격하는 제2 투명 전극; 상기 제2 투명 전극 상의 제2 투명 기판; 상기 제1 투명 전극 및 상기 제2 투명 전극 사이에 배치되는 고분자 분산 액정층; 및 상기 제1 투명 전극 및 상기 제2 투명 전극에 연결되는 제1 제어부를 포함하고, 상기 제2 패널은: 제3 투명 기판; 상기 제3 투명 기판 상의 제3 투명 전극; 상기 제3 투명 전극에 이격하고 복수의 개구부들을 포함하는 제4 투명 전극; 상기 제4 투명 전극 상의 제4 투명 기판; 상기 제3 투명 전극 및 상기 제4 투명 전극 사이에 배치되는 콜로이드 층; 및 상기 제3 투명 전극 및 상기 제4 투명 전극에 연결되는 제2 제어부를 포함하고, 상기 고분자 분산 액정층은 자외선 경화형 고분자 및 제1 액정들을 포함하고, 상기 콜로이드 층은 표면이 (+) 전하 또는 (-) 전하를 띄도록 대전된 대전 입자를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 제어부를 통해 상기 제1 투명 전극, 및 상기 제2 투명 전극에 전압이 인가되면, 상기 제1 액정들이 서로 평행하도록 정렬될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제2 제어부를 통해 상기 제3 투명 전극, 및 상기 제4 투명 전극에 전압이 인가되면, 상기 대전 입자들은 상기 제3 투명 전극 또는 상기 제4 투명 전극으로 이동할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 투명 구조체는 구동 전압의 인가에 따라, 제1 패널 내의 고분자 분산 액정층 및 제2 패널 내의 콜로이드 층의 광 투과 여부를 조절할 수 있다. 이에 따라, 투명 구조체를 포함하는 빔 프로젝터용 스크린은 투과형 스크린 혹은 반사형 스크린으로 사용될 수 있다. 구동 전압 인가에 따른 전기장 변화를 이용하므로 투과형 또는 반사형으로의 전환이 빠르게 가능하다.
본 발명의 실시예들에 따른 투명 구조체를 포함하는 빔 프로젝터용 스크린은 빔 프로젝터 및 스크린의 위치 변화 없이 사용자에 위치에 따라 투과형 또는 반사형 스크린으로 전환할 수 있어, 편의성이 향상된 빔 프로젝터용 스크린을 제공할 수 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 실시 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 통상의 기술자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 구조체의 단면도이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 구조체를 설명하기 위한 확대도로, 도 1의 A영역을 확대 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 구조체를 설명하기 위한 확대도로, 도 1의 B영역을 확대 도시한 것이다.
도 4는 구동전압이 인가되지 않은 상태에서의 투명 구조체의 일부를 설명하기 위한 개념도로, 도 2의 C영역을 확대 도시한 확대도에 대응된다.
도 5는 구동전압이 인가된 상태에서의 투명 구조체의 일부를 설명하기 위한 개념도로, 도 2의 C 영역을 확대 도시한 확대도에 대응된다.
도 6는 구동전압이 인가된 상태에서의 투명 구조체의 일부를 설명하기 위한 개념도로, 도 1의 B영역을 확대 도시한 확대도에 대응된다.
도 7는 구동전압이 인가된 상태에서의 투명 구조체의 일부를 설명하기 위한 개념도로, 도 1의 B 영역을 확대 도시한 확대도에 대응된다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 투명 구조체를 포함하는 빔 프로젝터용 스크린을 나타낸 개념도이다.
본 발명의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 설명한다. 그러나 본 발명은, 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 여러가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시예들의 설명을 통해 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 당해 기술분야에서 통상의 기술을 가진 자는 본 발명의 개념이 어떤 적합한 환경에서 수행될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 ‘포함한다(comprises)’ 및/또는 ‘포함하는(comprising)’은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
본 명세서에서 어떤 막(또는 층)이 다른 막(또는 층) 또는 기판 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 막(또는 층) 또는 기판 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 막(또는 층)이 개재될 수도 있다.
본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 영역, 막들(또는 층들) 등을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 영역, 막들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 소정 영역 또는 막(또는 층)을 다른 영역 또는 막(또는 층)과 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에의 제1막질로 언급된 막질이 다른 실시 예에서는 제2막질로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시예도 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
본 발명의 실시예들에서 사용되는 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 구조체의 단면도이다. 도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 구조체를 설명하기 위한 확대도로, 도 1의 A영역을 확대 도시한 것이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 구조체를 설명하기 위한 확대도로, 도 1의 B영역을 확대 도시한 것이다. 도 4는 구동전압이 인가되지 않은 상태에서의 투명 구조체의 일부를 설명하기 위한 개념도로, 도 2의 C영역을 확대 도시한 확대도에 대응된다.
도 1내지 도 4를 참조하면, 투명 구조체(10)는 제1 패널(200) 및 제2 패널(300)을 포함할 수 있다. 제1 패널(200)은 제1 기판(210), 제1 전극(220), 제2 기판(230), 제2 전극(240), 고분자 분산 액정층(250) 및 제1 제어부(260)를 포함할 수 있다. 제2 패널(300)은 제3 기판(310), 제3 전극(320), 제4 기판(330), 제4 전극(340) 및 콜로이드 층(350)을 포함할 수 있다.
제1 기판(210) 상에 제1 전극(220)이 제공될 수 있다. 제1 기판(210)은 투명할 수 있다. 제1 기판(210)은 유리 또는 플라스틱을 포함할 수 있다. 제1 전극(220)은 투명할 수 있다. 제1 전극(220)은 전도성 재료를 포함할 수 있다. 일 예로, 제1 전극(220)은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), 실버 나노와이어, 탄소 나노튜브(CNT), 그래핀(graphene), PEDOT:PSS, 폴리아닐린(polyaniline), 및 폴리티오펜(Polythiophene) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 바람직하게는 제1 전극(220)은 ITO(indium tin oxide)일 수 있다. 제1 전극(220)은 별도의 패턴화 공정을 진행하지 않고 형성될 수 있다.
제2 전극(240)이 제1 전극(220)과 이격하여 마주보도록 제공될 수 있다. 제2 전극(240) 상에 제2 기판(230)이 제공될 수 있다. 제2 전극(240)은 제2 기판(230)의 제1 기판(210)과 마주보는 일 면 상에 제공될 수 있다. 제1 전극(220)은 제1 기판(210)의 제2 기판(230)과 마주보는 일면 상에 제공될 수 있다. 제2 기판(230)은 투명할 수 있다. 제2 기판(230)은 제1 기판(210)과 실질적으로 동일한 물질을 포함할 수 있다. 제2 전극(240)은 투명할 수 있다. 제2 전극(240)은 제1 전극(220)과 실질적으로 동일한 물질을 포함할 수 있다. 제2 전극(240)은 별도의 패턴화 공정을 진행하지 않고 형성될 수 있다.
제1 전극(220) 및 제2 전극(240) 사이에 고분자 분산 액정층(250)이 개재될 수 있다. 고분자 액정층(250)은 자외선 경화형 고분자(251) 및 복수의 액정 방울들(252)을 포함할 수 있다. 고분자 액정층(250)은 2.5um 내지 100um일 수 있다. 액정 방울들(252)은 자외선 경화형 고분자(251) 내에 분포될 수 있다. 자외선 경화형 고분자(251)는 자외선 광에 의해 경화되는 고분자 물질일 수 있다. 자외선 경화형 고분자(251)는 250nm 내지 400nm의 파장의 자외선 광, 및 50 ~ 2000 mJ의 에너지로서 경화되는 고분자 물질일 수 있다.
자외선 경화형 고분자(251)는 무정형, 세미결정성 모노머, 또는 올리고머 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 바람직하게는 자외선 경화형 고분자는 우레탄 아크릴레이트 올리고머 (분자량, 1000 ~ 4000), 2(2-에톡시에톡시) 에틸 아크릴레이트(2(2-ethoxyethoxy) ethyl acrylate, EOEOEA), 아이소보닐 아크릴레이트 (Isobornyl acrylate, IOBA), 트리에티로프로판 트라이아크릴레이트 (Triethylopropane triacrylate, TMPTA), 트라이프로필렌 글라이콜 다이아크릴레이트 (Tri(propylene glycol) Diacrylate, TPGDA), 펜타리스리톨 트라이아크릴레이트 (Penthaerithritol Triacrylate, PETA), 하이드록시에틸 아크릴레이트(hydroxyethyl acrylate, HEA), 트라이메티롤프로판 에톡시레이트 트라이아크릴레이트 (Trimethylolpropane Ethoxylate Triacrylate, TMPEOTA), 2-펜녹시에틸 아크릴레이트(2-phenoxyethyl acrylate, 2-PEA), 메틸메스아크릴레이트 (Methyl methacrylate, MMA), 메스아크릴레이트 (Methacrylate, MA), 테트라하이드로퍼퓨릴 아크릴레이트(tetrahydrofurfuryl acrylate), 트라이프로필렌 글라이콜 글리세로레이트 다이아크릴레이트 (Tri(propylene glycol) Glycerolate Diacrylate, TPGDA), 비닐 아크릴레이트 (Vinylacrylate, VA), 에틸렌 글라이콜 다이메서아크릴레이트 (Ethylene glycol dimethacrylate, EGDA, 에폭시 아크릴레이트 모노머 혹은 올리고머 (Epoxy acrylate monomer or oligomer), 헥산다이올 다이아크릴레이트 (1,6-hexandiol diacrylate, HAD), 2-하이드록시에틸 메스아크릴레이트(2-hydroxyethyl methacrylate, 2-HEMA), 2-에틸헥실 아크릴레이트(2-ethylheyxyl acrylate), 에틸렌 글라이콜 다이아크릴레이트 (ethylene glycol diacrylate), 트리메틸로프로판 다이아릴 이서(Trimethylolpropane dially ether), 우레탄 다이아크릴레이트 (urethane diacrylate), 2-페녹시에틸 아크릴레이트 (2-phenoxyethyl acrylate), 및 테트라하이드로퍼퓨릴 아크릴레이트 (Tetrahydrofurfuryl acrylate) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
액정 방울들(252) 각각은 구(sphere) 형상을 가질 수 있고 복수개의 제1 액정들(253)을 포함할 수 있다. 제1 액정들(253) 각각은 가늘고 긴 막대 형상을 가질 수 있다. 제1 액정들(253) 각각은 전기장이 인가되는 경우 전기장 방향과 평행한 방향으로 배열될 수 있다. 제1 액정들(253)은 음의 유전율을 가지는 네마틱(nematic) 액정일 수 있다. 제1 액정들(253)의 유동 점성은 15mm2/s 내지 100mm2/s일 수 있다. 제1 액정들(253)의 굴절율 이방성은 0.10 내지 0.30, 유전율 이방성(1.0kHz)은 (+)2.0 내지 (+)50.0 일 수 있다. 제1 액정들(253)은 자외선 경화형 고분자(251)를 기준으로 80wt% 내지 120wt%의 중량비를 가질 수 있다.
고분자 분산 액정층(250)은 분산제(미도시), 및 자외선 광 개시제(미도시) 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다. 자외선 경화형 고분자(251)가 경화될 때, 자외선 광 개시제에 의해서 경화율이 향상될 수 있다. 자외선 광 개시제는 자외선 경화형 고분자(251)를 기준으로 0.5wt% 내지 10wt%의 중량비를 가질 수 있다.
자외선 광 개시제는 일 예로 1-하이드록시-사이크로헥실-펜틸-키톤(1-Hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone, Irgacure 907), 2-메틸-1[4-(메틸티오)페닐]-2-모포리노프로판-1-원(2-Methyl-1[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholinopropane-1-one, Irgacure 184C), 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-원(1-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propane-1-one, Darocur 1173), 이라가큐어 184(Irgacure 184C) 50 wt%와 벤조페논 (Benzophenone) 50 wt%가 혼합된 개시제 (Irgacure 500), 이라가큐어 184가 20 wt%와 이라가큐어 1173이 80 wt% 혼합된 개시제 (Irgacure 1000), 2-하이드록시-1-[4-(2-하이드록시에톡시)페닐]-2-메틸-1-프로파논(2-Hydroxy-1-[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]-2-methyl-1propanone, Irgacure 2959), 메틸벤조일포메이트(Methylbenzoylformate, Darocur MBF), 알파, 알파-다이메톡시-알파-페닐아세토페논(Alpha, alpha-dimethoxy-alpha-phenylacetophenone, Irgacure 651), 2-벤질-2-(디메틸아미노)-1-[4-(4-모포리닐) 페닐]-1-부타논 (2-Benzyl-2-(dimethylamino)-1-[4-(morpholinyl) phenyl]-1-butanone, Irgacure 369), 이라가큐어 369가 30 wt%와 이라가큐어 651이 70 wt% 혼합된 개시제 (Irgacure 1300), 다이페닐 (2,4,6-트리메틸벤조일)-포스핀 옥사이드 (Diphenyl (2,4,6-trimethylbenzoyl)-phosphine oxide, Darocur TPO), 다로큐어 TPO 50 wt%와 다로큐어 1173이 50 wt% 혼합된 개시제 (Darocur 4265), 포스핀 옥사이드, 페닐 비스(2,4,6,-트리메틸 벤조일)(Phosphine oxide, phenyl bis(2,4,6-trimethyl benzoyl, Irgacure 819), 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-원 (2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propane-1-one) (Darocur 1173), 이라가큐어 819가 5 wt%와 다로큐어 1173이 95 wt% 혼합된 개시제 (Irgacure 2005), 이라가큐어 819가 10 wt%와 다로큐어 1173이 90 wt% 혼합된 개시제 (Irgacure 2010), 이라가큐어 819가 20 wt%와 다로큐어 1173이 80 wt% 혼합된 개시제 (Irgacure 2020), 비스 (에타5-2,4,-사이크로페타디엔-1-일) 비스[2,6-다이프루오르-3-(1H-피롤-1-일)페닐] 티타늄 (Bis(.eta.5-2,4-cyclopentadien-1-yl) bis[2,6-difluoro-3-(1H-pyrrol-1-yl)phenyl]titanium, Irgacure 784), 벤조페논이 함유된 혼합 개시제(HSP 188), 1-hydroxy-cyclohexylphenyl-ketone(CPA), 및 2,4,6,-트리메틸벤조일-디페닐-포스핀옥사이드(2,4,6,-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphineoxide) (Darocur TPO) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
고분자 분산 액정층(250)은 일 예로, 코팅 방법에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 고분자 분산 액정층(250)은 스핀 코팅, 바 코팅, 및 스크린 인쇄 방법 중 적어도 하나에 의해 형성될 수 있다. 고분자 분산 액정층(250)은 다른 예로, 모세관 주입, 또는 적하 방식에 의해 형성될 수 있다.
고분자 분산 액정층(250)은 블랙 염료를 더 포함할 수 있다. 상기 블랙 염료는 제1 블랙 염료, 제2 블랙 염료, 및 제3 블랙 염료 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제1 블랙 염료는 세 개의 나프탈렌(naphthalene) 고리가 두 개의 아조(azo)기로 연결된 화합물을 포함할 수 있다. 일 예로, 제1 블랙 염료는 하기 [화학식 1]로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
[화학식 1]
상기 [화학식 1]에서 R1은 -H, -CH3, -C2H5, -C3H7, -C4H9, C5H11, 탄소수 6 이상 8이하인 선형 알킬(alkyl) 그룹, 또는 탄소수 3이상 8 이하의 브랜치(branch) 알킬(alkyl) 그룹일 수 있다.
다른 예로, 제1 블랙 염료는 하기 [화학식 2]로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
[화학식 2]
상기 [화학식 2]에서 R2는 -H, -CH3, -C2H5, -C3H7, -C4H9, C5H11, 탄소수 6 이상 8이하인 선형 알킬(alkyl) 그룹, 또는 탄소수 3이상 8 이하의 브랜치(branch) 알킬(alkyl) 그룹일 수 있다.
다른 예로, 제1 블랙 염료는 하기 [화학식 3]으로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
[화학식 3]
상기 [화학식 3]에서 R3, R4 및 R5는 각각 독립적으로, -H, -CH3, -C2H5, -C3H7, -C4H9, C5H11, 탄소수 6 이상 8이하인 선형 알킬(alkyl) 그룹, 또는 탄소수 3이상 8 이하의 브랜치(branch) 알킬(alkyl) 그룹일 수 있다.
제2 블랙 염료는 두 개의 나프탈렌(naphthalene) 고리와 한 개의 방향족(aromatic group)이 두 개의 아조(azo)기로 연결된 화합물을 포함할 수 있다. 일 예로, 제2 블랙 염료는 하기 [화학식 4]로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
[화학식 4]
상기 [화학식 4]에서 R6, R7 및 R8은 각각 독립적으로, -H, -CH3, -C2H5, -C3H7, -C4H9, C5H11, 탄소수 6 이상 8이하인 선형 알킬(alkyl) 그룹, 또는 탄소수 3이상 8 이하의 브랜치(branch) 알킬(alkyl) 그룹일 수 있다.
다른 예로, 제2 블랙 염료는 하기 [화학식 5]로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
[화학식 5]
상기 [화학식 5]에서 R9는 -H, -CH3, -C2H5, -C3H7, -C4H9, C5H11, 탄소수 6 이상 8이하인 선형 알킬(alkyl) 그룹, 또는 탄소수 3이상 8 이하의 브랜치(branch) 알킬(alkyl) 그룹일 수 있다.
다른 예로, 제2 블랙 염료는 하기 [화학식 6]으로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
[화학식 6]
상기 [화학식 6]에서 R10는 각각 독립적으로, -H, -CH3, -C2H5, -C3H7, -C4H9, C5H11, 탄소수 6 이상 8이하인 선형 알킬(alkyl) 그룹, 또는 탄소수 3이상 8 이하의 브랜치(branch) 알킬(alkyl) 그룹일 수 있다.
제3 블랙 염료는 세 개의 나프탈렌(naphthalene) 고리와 한 개의 방향족(aromatic group)이 세 개의 아조(azo)기로 연결된 화합물을 포함할 수 있다. 일 예로, 제3 블랙 염료는 하기 [화학식 7]로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
[화학식 7]
상기 [화학식 7]에서 R11은 -H, -CH3, -C2H5, -C3H7, -C4H9, C5H11, 탄소수 6 이상 8이하인 선형 알킬(alkyl) 그룹, 또는 탄소수 3이상 8 이하의 브랜치(branch) 알킬(alkyl) 그룹일 수 있다.
다른 예로, 제3 블랙 염료는 하기 [화학식 8]로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
[화학식 8]
상기 [화학식 8]에서 R12는 -H, -CH3, -C2H5, -C3H7, -C4H9, C5H11, 탄소수 6 이상 8이하인 선형 알킬(alkyl) 그룹, 또는 탄소수 3이상 8 이하의 브랜치(branch) 알킬(alkyl) 그룹일 수 있다.
제1 제어부(260)가 제1 전극(220), 제2 전극(240) 및 고분자 분산 액정층(250) 상에 제공될 수 있다. 제1 제어부(260)는 제1 전극(220) 및 제2 전극(240)에 연결되어 구동전압을 인가할 수 있다. 이에 따라, 제1 제어부(260)는 고분자 분산 액정층(250)의 투광성을 제어할 수 있다.
제3 기판(310) 상에 제3 전극(320)이 제공될 수 있다. 제3 기판(310)은 투명할 수 있다. 제3 기판(310)은 유리 또는 플라스틱을 포함할 수 있다. 제3 전극(320)은 투명할 수 있다. 제3 전극(320)은 전도성 재료를 포함할 수 있다. 일 예로, 제3 전극(320)은 제1 전극(220)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 바람직하게는 제3 전극(320)은 ITO(indium tin oxide)일 수 있다. 제3 전극(320)은 별도의 패턴화 공정을 진행하지 않고 형성될 수 있다.
제4 전극(340)이 제3 전극(320)과 이격하여 마주보도록 제공될 수 있다. 제4 전극(340) 상에 제4 기판(330)이 제공될 수 있다. 제4 전극(340)은 제4 기판(330)의 제3 기판(310)과 마주보는 일 면 상에 제공될 수 있다. 제3 전극(320)은 제3 기판(310)의 제4 기판(330)과 마주보는 일면 상에 제공될 수 있다. 제4 기판(330)은 투명할 수 있다. 제4 기판(330)은 제3 기판(310)과 실질적으로 동일한 물질을 포함할 수 있다. 제4 전극(340)은 투명할 수 있다. 제4 전극(340)은 제3 전극(320)과 실질적으로 동일한 물질을 포함할 수 있다. 제4 전극(340)은 복수의 개구부들(OP)을 포함할 수 있다.
제3 전극(320) 및 제4 전극(320) 사이에 콜로이드 층(350)이 개재될 수 있다. 콜로이드 층(350)은 용매(351) 및 대전 입자들(352)을 포함할 수 있다. 대전 입자들(352)은 용매(351) 내에 분산되어 있을 수 있다.
용매(351)는 소수성 유기 용매 또는 제2 액정일 수 있다. 소수성 유기 용매는 halocarbon oil (저분자량의 chlorotrifluoroethylene(PCTFE) 고분자), 및 Rhodiasolv IRIS oil 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제2 액정은 가늘고 긴 막대 형상을 가질 수 있다. 제2 액정은 전기장이 인가되는 경우 전기장 방향과 평행한 방향으로 배열될 수 있다. 제2 액정은 흐름성을 부여하는 알킬 사슬(alkyl chain)로 이루어진 tail 영역, 아로마틱 그룹으로 이루어진 mesogenic group, 및 유전율 이방성을 결정하는 극성 말단 그룹을 포함할 수 있다. 극성 말단 그룹은 -F, -OCF3, -OCF2H, -CF3, -CF2H, -CFH2, -OCF2CF2H, -CN, -Cl, -SH, -OCH3, 및 -OH 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제2 액정의 유동 점성은 20mm2/s 내지 100mm2/s일 수 있다. 제2 액정의 유전율 이방성은 (+)값을 가질 수 있다. 제2 액정의 굴절율 이방성은 0.05 내지 0.30, 유전율 이방성은 (+)2.0 내지 (+)40.0 일 수 있다. 제2 액정의 cleaning temperature은 60℃ 내지 110℃일 수 있다.
대전 입자들(352)은 표면이 (+) 전하 또는 (-) 전하를 띄도록 대전될 수 있다. 바람직하게는, 대전 입자들(352)은 (-) 전하를 띄도록 대전될 수 있다. 대전 입자들(352)은 백색 입자일 수 있다. 다른 예로 대전 입자들(352)은 투명 또는 다른 색을 가지는 입자일 수 있다. 일 예로, 대전 입자들(352)은 TiO2를 포함할 수 있다.
표면이 (-)로 대전된 대전 입자들(352)이 (+)의 유전율 이방성을 가지는 제2 액정 내에 분산될 수 있다. 이때, 구동전압이 가해질 경우 제2 액정이 전기장 방향으로 재배향하면서, 전기장 방향으로의 점도가 낮아지고 대전 입자들(352)의 이동성이 증가될 수 있다.
콜로이드 층(350)은 제2 액정에 선택적 용해성을 갖는 염료를 더 포함할 수 있다. 염료는 시인성을 개선시킬 수 있다. 염료는 아로마틱(aromatic) 고리, 또는 축합 고리를 포함할 수 있다. 염료의 아로마틱 고리 또는 축합 고리는 제2 액정과의 상호작용을 증가시켜 용해성을 증가시킬 수 있다.
염료는 옐로우 염료, 마젠타 염료, 및 시안 염료 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 염료는 제2 액정을 기준으로 0.01wt% 내지 20wt%의 중량비를 가질 수 있다. 바람직하게는, 상기 염료는 제2 액정을 기준으로 0.02wt% 내지 10wt%의 중량비를 가질 수 있다.
옐로우 염료는 두 개의 아로마틱(aromatic) 고리가 아조(azo)기로 연결된 화합물을 포함할 수 있다. 일 예로, 옐로우 염료는 하기 [화학식 9]로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
[화학식 9]
상기 [화학식 9]에서 R13은 -N(CH3)2, -N(C2H5)2 또는 -N(X)2일 수 있다. 상기 X는 탄소수 3 이상 10 이하의 알킬(alkyl) 사슬일 수 있다. 상기 [화학식 9]에서 R14는 -H, -CH3, -C2H5, 탄소수 3 이상 10 이하의 선형 알킬(alkyl) 그룹, 탄소수 3 이상 10 이하의 브랜치(branch) 알킬(alkyl) 그룹, 탄소수 3 이상 10 이하의 선형 알켄(alkene), 탄소수 3 이상 10 이하의 브랜치(branch) 알켄(alkene) 또는 하나 이상의 아로마틱 기일 수 있다.
일 예로, 마젠타 염료는 하기 [화학식 10]으로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
[화학식 10]
상기 [화학식 10]에서 R16 및 R17은 각각 독립적으로, -H, -CH3, -C2H5, 탄소수 3 이상 10 이하의 선형 알킬(alkyl) 그룹, 탄소수 3 이상 10 이하의 브랜치(branch) 알킬(alkyl) 그룹, 탄소수 3 이상 10 이하의 선형 알켄(alkene), 탄소수 3 이상 10 이하의 브랜치(branch) 알켄(alkene) 또는 하나 이상의 아로마틱 기일 수 있다.
상기 [화학식 10]에서 R15는 하기 [화학식 10-1], [화학식 10-2], [화학식 10-3], 및 [화학식 10-4] 중 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 10-1]
상기 [화학식 10-1]에서 M1, M2, M3, 및 M4 중 하나는 -OH이고, 나머지는 -H일 수 있다.
[화학식 10-2]
상기 [화학식 10-2]에서 M5, M6, 및 M7 중 하나는 -OH이고, 나머지는 -H일 수 있다.
[화학식 10-3]
상기 [화학식 10-3]에서 M8, M9, M10 및 M11 중 하나는 -OH이고, 나머지는 -H일 수 있다.
[화학식 10-4]
일 예로, 시안 염료는 하기 [화학식 11]으로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
[화학식 11]
상기 [화학식 11]에서 R18 및 R19은 각각 독립적으로, O, S, Se, CH2, NH, 또는 ester일 수 있다. 상기 [화학식 11]에서 Y 및 Z은 각각 독립적으로, -H, -CH3, -C2H5, 탄소수 3 이상 10 이하의 선형 알킬(alkyl) 그룹, 탄소수 3 이상 10 이하의 브랜치(branch) 알킬(alkyl) 그룹, 탄소수 3 이상 10 이하의 선형 알켄(alkene), 탄소수 3 이상 10 이하의 브랜치(branch) 알켄(alkene) 또는 하나 이상의 아로마틱 기일 수 있다.
도 5는 구동전압이 인가된 상태에서의 투명 구조체의 일부를 설명하기 위한 개념도로, 도 2의 C 영역을 확대 도시한 확대도에 대응된다. 도 6는 구동전압이 인가된 상태에서의 투명 구조체의 일부를 설명하기 위한 개념도로, 도 1의 B영역을 확대 도시한 확대도에 대응된다. 도 7는 구동전압이 인가된 상태에서의 투명 구조체의 일부를 설명하기 위한 개념도로, 도 1의 B 영역을 확대 도시한 확대도에 대응된다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 액정 방울들(252) 내의 액정들(253)은 구동 전압이 인가되지 않은 상태에서는 액정들(253)이 산란될 수 있다. 따라서 제1 패널(200)은 산란 모드(C1)가 될 수 있다. 구동 전압이 인가되면, 제1 전극(220)과 제2 전극(240) 사이에 전기장이 형성될 수 있다. 상기 전기장의 방향은 제1 전극(220) 및 제2 전극(240)에 수직한 방향일 수 있다. 이 때, 액정들(253)은 전기장과 평행하게 정렬될 수 있다. 따라서 제1 패널(200)은 투명 모드(C2)가 될 수 있다.
도 6을 참조하면, 제3 전극(320)이 (+)전하를 띄도록 구동 전압이 인가될 수 있다. 이때, (-)전하로 표면이 대전된 대전 입자들(352)은 (+) 전하를 띄는 제3 전극(320) 쪽으로 이동할 수 있다. 대전 입자들(352)은 제3 전극(320) 상에 균일하게 배치될 수 있다. 따라서 제4 전극(340) 내의 개구부들(OP)을 통해 들어온 빔(BEAM)은 대전 입자들(352)에 의해 반사되어 다시 개구부들(OP)을 통해 나가게 된다. 따라서 제2 패널(300)은 반사 모드(B1)가 될 수 있다.
도 7을 참조하면, 제4 전극(340)이 (+)전하를 띄도록 구동 전압이 인가될 수 있다. 이때, (-) 전하로 표면이 대전된 대전 입자들(352)은 (+) 전하를 띄는 제4 전극(340) 쪽으로 이동할 수 있다. 대전 입자들(352)은 제4 전극(340) 상에 모일 수 있다. 제4 전극(340) 내의 개구부들(OP)을 통해 들어온 빔(BEAM)은 대전 입자들(352)과 부딪히지 않고 제3 전극(320) 및 제3 기판(310)을 통과할 수 있다. 따라서 제2 패널(300)은 투과 모드(B2)가 될 수 있다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 투명 구조체를 포함하는 빔 프로젝터용 스크린을 나타낸 개념도이다. 도 8및 도 9를 참조하면, 빔 프로젝터용 스크린(BS)은 지지대(100) 및 투명 구조체(10)를 포함할 수 있다.
빔 프로젝터용 스크린(BS)을 스크린으로 사용하지 않을 때는 투명한 상태로 할 수 있다. 투명 구조체(10)의 제1 패널(200)에 구동 전압을 인가하여, 제1 패널(200)은 도 5를 참조하여 설명한 투명 모드(C2)가 될 수 있다. 투명 구조체(10)의 제2 패널(200)은 제2 패널(300)에 구동 전압을 인가하여, 제2 패널(300)은 도 7을 참조하여 설명한 투과 모드(B2)가 될 수 있다. 따라서, 빔 프로젝터용 스크린(BS)은 투명할 수 있다.
도 8을 참조하면, 빔 프로젝터용 스크린(BS)은 투과형 스크린일 수 있다. 사용자(U)와 빔 프로젝터(BP)가 빔 프로젝터용 스크린(BS)을 사이에 두고 서로 다른 방향에 위치할 수 있다. 이때, 투명 구조체(10)의 제1 패널(200)에는 구동전압이 인가되지 않아, 제1 패널(200)은 도4를 참조하여 설명한 산란 모드(C1)일 수 있다. 투명 구조체(10)의 제2 패널(300)에는 구동 전압을 인가하여, 제2 패널(300)은 도 7을 참조하여 설명한 투과 모드(B2)가 될 수 있다. 따라서, 빔 프로젝터용 스크린(BS)은 투과형 스크린일 수 있다.
도 9를 참조하면, 빔 프로젝터용 스크린(BS)은 반사형 스크린일 수 있다. 사용자(U)와 빔 프로젝터(BP)가 빔 프로젝터용 스크린(BS)을 기준으로 서로 같은 방향에 위치할 수 있다. 이때, 투명 구조체(10)의 제1 패널(200)에는 구동전압이 인가되지 않아, 제1 패널(200)은 도4를 참조하여 설명한 산란 모드(C1)일 수 있다. 투명 구조체(10)의 제2 패널(300)에는 구동 전압을 인가하여, 제2 패널(300)은 도 6을 참조하여 설명한 반사 모드(B1)가 될 수 있다. 따라서, 빔 프로젝터용 스크린(BS)은 반사형 스크린일 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 투명 구조체는 구동 전압의 인가에 따라, 제1 패널 내의 고분자 분산 액정층 및 제2 패널 내의 콜로이드 층의 광 투과 여부를 조절할 수 있다. 이에 따라, 투명 구조체를 포함하는 빔 프로젝터용 스크린은 투과형 스크린 혹은 반사형 스크린으로 사용될 수 있다. 구동 전압 인가에 따른 전기장 변화를 이용하므로 투과형 또는 반사형으로의 변화가 빠르게 가능하다. 또한 전극을 영역별로 제어하는 방식을 적용하면, 사용자가 우너하는 영역만 스크린으로 전환하거나, 투명 구조체 스스로가 빔 프로젝터가 투영되는 영역을 감지하여 선별적으로 스크린으로 전환될 수 있다.
또한 본 발명의 실시예들에 따른 투명 구조체를 포함하는 빔 프로젝터용 스크린은 빔 프로젝터 및 스크린의 위치 변화 없이 사용자에 위치에 따라 투과형 또는 반사형 스크린으로 전환할 수 있어, 편의성이 향상된 빔 프로젝터용 스크린을 제공할 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 또한 본 발명에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니고, 하기의 특허 청구의 범위 및 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (18)

  1. 제1 패널 및 제2 패널을 포함하되,
    상기 제1 패널은:
    제1 전극;
    상기 제1 전극과 이격하는 제2 전극; 및
    상기 제1 전극 및 제2 전극 사이에 배치되는 고분자 분산 액정층을 포함하고,
    상기 제2 패널은:
    제3 전극;
    상기 제3 전극과 이격하는 제4 전극; 및
    상기 제3 전극 및 제4 전극 사이에 배치되는 콜로이드 층을 포함하고,
    상기 제4 전극은 복수의 개구부들을 포함하고,
    상기 콜로이드 층은 표면이 (+) 전하 또는 (-) 전하를 띄도록 대전된 대전 입자를 포함하는 투명 구조체.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 고분자 분산 액정층은 자외선 경화형 고분자 및 제1 액정을 포함하되,
    상기 제1 액정은 상기 자외선 경화형 고분자를 기준으로 80wt% 내지 120wt%의 중량비를 가지는 투명 구조체.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 자외선 경화형 고분자는 250nm 내지 400nm의 파장의 자외선 광, 및 50mJ 내지 2000mJ의 에너지를 이용하여 경화되는 투명 구조체.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 액정의 유동 점성은 15mm2/s 내지 100mm2/s이고,
    상기 제1 액정의 굴절율 이방성은 0.10 내지 0.30 이며,
    상기 제1 액정의 유전율 이방성은 +2.0 내지 +50.0인 투명 구조체.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 고분자 분산 액정층은 블랙 염료를 더 포함하되,
    상기 블랙 염료는 제1 블랙 염료, 제2 블랙 염료, 및 제3 블랙 염료 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 제1 블랙 염료는 세 개의 나프탈렌 고리가 두 개의 아조기로 연결된 화합물이고,
    상기 제2 블랙 염료는 두 개의 나프탈렌 고리와 한 개의 방향족이 2개의 아조기로 연결된 화합물이고,
    상기 제3 블랙 염료는 세 개의 나프탈렌 고리와 한 개의 방향족이 3개의 아조기로 연결된 화합물인 투명 구조체.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 블랙 염료는 화학식 1, 화학식 2 또는 화학식 3으로 표시되는 표시장치.
    [화학식 1]

    [화학식 2]

    [화학식 3]

    상기 화학식 1, 상기 화학식 2 및 상기 화학식 3에서 R1, R2, R3, R4, 및 R5는 각각 독립적으로, -H, -CH3, -C2H5, -C3H7, -C4H9, C5H11, 탄소수 6 이상 8 이하의 선형 알킬(alkyl) 그룹, 또는 탄소수 3이상 8이하의 브랜치(branch) 알킬(alkyl) 그룹이다.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 제2 블랙 염료는 화학식 4, 화학식 5 또는 화학식 6으로 표시되는 투명 구조체.
    [화학식 4]

    [화학식 5]

    [화학식 6]

    상기 화학식 4, 상기 화학식 5 및 상기 화학식 6에서 R6, R7, R8, R9, 및 R10은 각각 독립적으로, -H, -CH3, -C2H5, -C3H7, -C4H9, C5H11, 탄소수 6 이상 8 이하의 선형 알킬(alkyl) 그룹, 또는 탄소수 3이상 8이하의 브랜치(branch) 알킬(alkyl) 그룹이다.
  8. 제5 항에 있어서,
    상기 제3 블랙 염료는 화학식 7 또는 화학식 8로 표시되는 투명 구조체.
    [화학식 7]

    [화학식 8]

    상기 화학식 7 및 상기 화학식 8에서 R11 및 R12은 각각 독립적으로, -H, -CH3, -C2H5, -C3H7, -C4H9, C5H11, 탄소수 6 이상 8 이하의 선형 알킬(alkyl) 그룹, 또는 탄소수 3이상 8이하의 브랜치(branch) 알킬(alkyl) 그룹이다.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 콜로이드 층은 소수성 유기 용매를 더 포함하고,
    상기 소수성 유기 용매는 halocarbon oil, 및 Rhodiasolv IRIS oil 중 적어도 하나를 포함하는 투명 구조체.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 콜로이드 층은 제2 액정을 더 포함하고,
    상기 제2 액정의 유동 점성은 20mm2/s 내지 100mm2/s이고,
    상기 제2 액정의 굴절율 이방성은 0.05 내지 0.30 이며,
    상기 제2 액정의 유전율 이방성은 +5.0 내지 +40.0인 투명 구조체.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 콜로이드 층은 옐로우 염료, 마젠타 염료, 및 시안 염료 중 적어도 하나를 더 포함하고,
    상기 옐로우 염료, 마젠타 염료, 및 시안 염료는 상기 제2 액정을 기준으로 0.02wt% 내지 10wt%의 중량비를 가지는 투명 구조체.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 옐로우 염료는 화학식 9로 표시되는 투명 구조체.
    [화학식 9]

    상기 화학식 9에서 R13은 -N(CH3)2, -N(C2H5)2 또는 -N(X)2이다. 상기 X는 탄소수 3 이상 10 이하의 알킬(alkyl) 사슬이다. 상기 화학식 9에서 R14는 -H, -CH3, -C2H5, 탄소수 3 이상 10 이하의 선형 알킬(alkyl) 그룹, 탄소수 3 이상 10 이하의 브랜치(branch) 알킬(alkyl) 그룹, 탄소수 3 이상 10 이하의 선형 알켄(alkene), 탄소수 3 이상 10 이하의 브랜치(branch) 알켄(alkene) 또는 하나 이상의 아로마틱 기이다.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 마젠타 염료는 화학식 10으로 표시되는 투명 구조체.
    [화학식 10]

    상기 화학식 10에서 R16 및 R17은 각각 독립적으로, -H, -CH3, -C2H5, 탄소수 3 이상 10 이하의 선형 알킬(alkyl) 그룹, 탄소수 3 이상 10 이하의 브랜치(branch) 알킬(alkyl) 그룹, 탄소수 3 이상 10 이하의 선형 알켄(alkene), 탄소수 3 이상 10 이하의 브랜치(branch) 알켄(alkene) 또는 하나 이상의 아로마틱 기이다.
    상기 화학식 10에서 R15는 화학식 10-1, 화학식 10-2, 화학식 10-3, 또는 화학식 10-4이다.
    [화학식 10-1]

    상기 화학식 10-1에서 M1, M2, M3, 및 M4 중 하나는 -OH이고, 나머지는 -H이다.
    [화학식 10-2]

    상기 화학식 10-2에서 M5, M6, 및 M7 중 하나는 -OH이고, 나머지는 -H이다.
    [화학식 10-3]

    상기 화학식 10-3에서 M8, M9, M10, 및 M11 중 하나는 -OH이고, 나머지는 -H이다.
    [화학식 10-4]
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 시안 염료는 화학식 11로 표시되는 투명 구조체.
    [화학식 11]

    상기 [화학식 11]에서 R18 및 R19은 각각 독립적으로, O, S, Se, CH2, NH, 또는 ester이다. 상기 [화학식 11]에서 Y 및 Z은 각각 독립적으로, -H, -CH3, -C2H5, 탄소수 3 이상 10 이하의 선형 알킬(alkyl) 그룹, 탄소수 3 이상 10 이하의 브랜치(branch) 알킬(alkyl) 그룹, 탄소수 3 이상 10 이하의 선형 알켄(alkene), 탄소수 3 이상 10 이하의 브랜치(branch) 알켄(alkene) 또는 하나 이상의 아로마틱 기이다.
  15. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 패널은 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극과 연결되는 제1 제어부를 포함하고,
    상기 제2 패널은 상기 제3 전극 및 상기 제4 전극과 연결되는 제2 제어부를 포함하는 투명 구조체.
  16. 제1 패널; 및
    상기 제1 패널 상의 제2 패널을 포함하되,
    상기 제1 패널은:
    제1 투명 기판;
    상기 제1 투명 기판 상의 제1 투명 전극;
    상기 제1 투명 전극에 이격하는 제2 투명 전극;
    상기 제2 투명 전극 상의 제2 투명 기판;
    상기 제1 투명 전극 및 상기 제2 투명 전극 사이에 배치되는 고분자 분산 액정층; 및
    상기 제1 투명 전극 및 상기 제2 투명 전극에 연결되는 제1 제어부를 포함하고,
    상기 제2 패널은:
    제3 투명 기판;
    상기 제3 투명 기판 상의 제3 투명 전극;
    상기 제3 투명 전극에 이격하고 복수의 개구부들을 포함하는 제4 투명 전극;
    상기 제4 투명 전극 상의 제4 투명 기판;
    상기 제3 투명 전극 및 상기 제4 투명 전극 사이에 배치되는 콜로이드 층; 및
    상기 제3 투명 전극 및 상기 제4 투명 전극에 연결되는 제2 제어부를 포함하고,
    상기 고분자 분산 액정층은 자외선 경화형 고분자 및 제1 액정들을 포함하고,
    상기 콜로이드 층은 표면이 (+) 전하 또는 (-) 전하를 띄도록 대전된 대전 입자를 포함하는 투명 구조체.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 제1 제어부를 통해 상기 제1 투명 전극, 및 상기 제2 투명 전극에 전압이 인가되면,
    상기 제1 액정들이 서로 평행하도록 정렬되는 투명 구조체.
  18. 제 16항에 있어서,
    상기 제2 제어부를 통해 상기 제3 투명 전극, 및 상기 제4 투명 전극에 전압이 인가되면,
    상기 대전 입자들은 상기 제3 투명 전극 또는 상기 제4 투명 전극으로 이동하는 투명 구조체.
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