KR960014118B1 - 광편광현탁액이 고분자수지내에 분산된 투과도 가변창용 필름 및 그 제조방법 - Google Patents

광편광현탁액이 고분자수지내에 분산된 투과도 가변창용 필름 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

내용없음.

Description

광현탁액이 고분자수지내에 분산된 투과도 가변창용 필름 및 그 제조방법
제1도는 종래 투과도 가변창의 단면구조 개략도.
제2도는 제1도의 투과도 가변창에 전계가 인가되지 않은 경우, 현탁액내에 들어있는 광편광 입자의 배열상태 설명도.
제3도는 제1도의 투과도 가변창에 전계가 인가되었을 경우, 현탁액내에 들어있는 광편광 입자의 배열상태 설명도.
제4도는 본 발명에 의한 투과도 가변창의 단면구조 개략도.
제5도는 제4도의 투과도 가변창에 전계가 인가되지 않은 경우, 현탁액내에 들어있는 광편광 입자의 배열상태 설명도.
제6도는 제4도의 투과도 가변창에 전계가 인가되었을 경우, 현탁액내에 들어있는 광편광 입자의 배열상태 설명도.
제7도는 본 발명의 다른 실시 형태에 의한 투과도 가변창의 단면구조 개략도.
제8도는 제7도의 투과도 가변창에 전계가 인가되지 않은 경우, 현탁액내에 들어있는 광편광 입자의 배열상태 설명도.
제9도는 제7도의 투과도 가변창에 전계가 인가되었을 경우, 현탁액내에 들어있는 광편광 입자의 배열상태 설명도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1,11,21 : 전도성 박막 2,12,22 : 기판
3,13,23 : 광편광 현탁액 4 : 간격
5 : 밀봉재 6,14,24 ; 전원
7,15,25 : 전원스위치 8,19,29 : 광편광입자
9,17,27 : 현탁재 10,20,30 : 입사광
16,26 : 고분자수지 18 : 액적
28 : 액적연결체
본 발명은 액체상태의 광편광 현탁액이 특정 고분자 수지내에 분산되어 있는 필름 및 그러한 필름을 제조하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광편광 현탁액이 미세한 액적으로 또는 액적들이 불규칙하게 연결되어 있는 액적연결체 형태, 또는 액적 및 액적 연결체가 공존하는 형태로 분산되어 있는 필름 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
투과도 가변창(Light Valve)은 1934년 미국의 E. H 랜드(E. H. Land)의 미국 특허 1, 951, 664호와 1,955,923호에 의해 최초로 발명된 것으로, 그 형태는 좁은 간격으로 이루어진 두장의 투명전도성 기판 사이에 액체 상태의 광편광 현탁액이 주입된 구조이다. E. H 랜드의 발명에 의하면 두장의 투명전도성 기판 사이에 주입되어 있는 액상의 광평광 현탁액은 전계가 인가되지 않은 상태에서는 현탁액중에 분산되어 있는 작은 광편광 입자들의 브라운운동으로 인하여 입사광중의 대부분이 광평광 입자에 의해 반사, 산란 또는 흡수되고 극히 일부만이 투과된다. 즉, 현탁액에 분산되어 있는 광평광 입자의 모양, 성질, 농도 그리고 조사되는 광에너지의 양에 따라 투과, 산란 및 흡수의 정도가 결정된다.
상기 구조의 투과도 가변창에 전계를 인가하면 상·하 두장의 투명전도성 기판을 통하여 현탁액에 전장이 형성되며, 광편광 기능을 나타내는 입자들이 분극을 일으켜 전장에 따라 평행하게 배열되기 때문에 입자와 입자 사이 혹은 입자의 장축을 통하여 빛이 투과되어 궁극적으로는 투과도 가변창이 투명하게 된다.
그러나 이와같은 초기의 투과도 가변창은 실용상의 여러 가지 문제점, 즉, 현탁액 내에서의 광편광 입자의 응집, 자중에 의한 침강, 열에 의한 색상변화, 광학밀도의 변화, 자외선 조사에 의한 특성저하, 상·하 기판의 간격유지 와 그 각격내에의 현탁액주입 등의 어려움등으로 인하여 실용화되지 못했다.
최근 미국의 R.L. 삭스(R.L. Saxe)의 미국특허 3, 756, 700호, 4, 247, 175호, 4, 273, 422호, 4, 407, 565호, 4, 422, 963호와 로웰(F.C.Lowell)이 미국특허 3, 912, 365호 그리고 톰슨(R.I. Thompson et all)의 미국특허 4, 078,856호는 투과도 가변창의 초기 문제점들 즉, 광편광입자의 응집 및 침강, 광학밀도의 변화 등을 보완한 투과도 가변창을 개시하고 있다. R.L. 삭스 등에게 허여된 상기 특허들에서는 침상의 광편강 결정입자, 결정입자 분산용 현탁재, 분산조제 그리고 안정제 등으로 이루어진 액체상태의 현탁액을 사용하고, 광편광 입자와 현탁재의 밀도를 거의 비슷하게 맞추어 광편광 입자의 침강을 방지하였고, 분산조제를 첨가하여 광편광 입자의 분산성을 높여줌으로써, 입자의 응집을 방지하여 초기 특허의 문제점을 해결하고 있다.
그러나 , 이들 투과도 가변창 역시 종래의 투과도 가변창과 같이, 두장의 투명 전도성 기판의 간격내에 액상의 광편광 현탁액을 주입한 구조로 되어 있기 때문에 대형 제품제조시, 두장의 투명전도성 기판의 간격내에 액상의 현탁액을 주입하기 어려우며, 제품, 상, 하간의 수압차에 의한 하부의 부풀림 현상이 발생하거나, 외부환경, 예를 들면 풍압에 의해 기판의 간격이 변화됨에 따라 그 결과 광학밀도가 변화되어 색상이 불균질해지며, 투명전도성 기판 사이에 액체를 거두기 위한 주변 밀봉재가 파괴되어 광편광 재료가 누출되는 문제가 발생한다. 또한 자외선에 대한 내구성이 약하기 때문에 변색되거나 가변능력이 소멸되는 문제점이 발생하기도 하고, 더욱이 투명전도성 기판의 가장자리와 중앙부위간의 전압강하로 인하여 감응시간의 차이가 발생하기 때문에 장기간 가변시 부위별로 광학밀도가 변화되는 문제점이 발생하였다.
또, 광편광 기능물질로 액정을 이용한 투과도 가변창이, J. 퍼가슨 (J. Fergason )의 미국특허 4, 435, 047호, 4, 579, 423호, 4, 616, 903호와 J. L 웨스트(J. L West )의 미국특허 4, 685, 771호에 의해 개시되었다.
상기 특허를 참조하면 투과도 가변창은 미세한 액정캡슐이 분산되어 있는 필름이 두 장의 투명전도성 기판 사이에 삽입되어 있는 형태이다. 이들 투과도 가변창에 전계가 인가되지 않은 경우에는 분산된 구형 캠슐내에 들어 있는 네마틱액정(nematic liquid crystal)이 캡슐의 계면을 따라 배향되기 때문에 액정의 귤절율과 이를 둘러싸고 있는 고분자 수지와의 굴절율이 일치하지 않으므로 입사광은 캡슐의 계면에서 복굴절된다.
굴절된 광은 다른 캡슐의 계면에서 계속 서로 다른 방향으로 굴절, 산란되므로 반투명한 유백색 상태가 된다. 그러나 전계가 인가되면 네마틱 액정의 봉상분자들이 전장에 따라 평행하게 배열되므로 액정의 굴절율과 필름매질인 고분자 수지의 굴절율이 일치되기 때문에 복굴절이 일어나지 않고 빛이 통과된다. 상기 투과도 가변창에 사용되는 필름 제조하는 방법은, 액정을 수용성 고분자 물질이 용해되고 있는 수용액에 적당량 혼합하고 기계적 교반 또는 초음파 교반에 의해 에멀젼상태(고분자 수용액내에 액체가 캡슐화된 상태)로 만든후 투명전도성 기판위에 일정한 두꼐로 코팅한 다음 ① 상온 또는 적절한 온도에서 수분을 증발시켜 필름을 만드는 방법. ②상분리에 의해 필름을 만드는 방법등이 있다.
그러나 이러한 액정을 이용한 투과도 가변창의 광가변 효과는 복굴절에 의한 산란을 이용한 것이기 때문에 수직 입사광(또는 평행광선)의 투과율만을 조절할 뿐 전체 입사광량의 조절은 미약하므로 표시소자로 사용하는 것은 불가능하다. 다시 말하면, 이와 같은 투과도 가변창의 경우 전계가 인가되지 않은 상태에서는 유백색의 반투명한 상태를 나타내고, 전계가 인가되어도 광산란 현상이 발생하여 완전하게는 선명하지 않고 유탁상태가 잔존해 있는 투명한 상태가되므로 기존의 액정표시 소자에서 동작원리로 이용되고 있는 빛의 차단 및 투과에 의한 표시기능이 불가능하다. 그리고 액정은 필름화되는 과정에서 고분자 수지에 대하여 그 일부가 가소제로 작용하고, 또한 통상의 경우에는 복합계의 액정이 사용되므로 액정의 굴절율과 고분자 수지의 굴절율을 일치시키기 어렵기 때문에 전계가 인가된 경우에도 광산란 현상이 발생하여 완전히는 선명하지 않고 유탁상태가 잔존하는 투명한 상태가 된다. 이외에도 액정과 고분자 수지는 자외선 내구성이 약하기 때문에 자외선 차단필름을 덧붙이거나 또는 자외선 흡수제를 섞는 등의 복잡한 처리가 필요하며, 또한 네마틱액정의 열적특성 때문에 사용온도 범위도 제한된다.
본 발명자들은, 두장의 투명 전도성 기판의 간격내에 주입되는 액상의 광편광 현탁액을 필름화 함으로써 종래기술의 문제점을 해결할 수 있다는 것에 착안하여 본 발명을 완성하였다. 즉, 액상의 광편광 현탁액을 특정의 고분자 수지내에 미세한 액적, 또는 액적이 불규칙하게 연결되어 있는 액적연결체, 혹은 액적 및 액적 연결체의 공존형태로 분산시키고, 이를 필름화함으로써 문제점을 해결하였다. 이 경우, 필름 매질인 고분자 수지의 굴절율과 유사한 굴절율은 갖는 현탁재(본 발명에서는 가소제로서 광편광입자를 부유시킨 것)를 사용한다. 이와 같은 투과도 가변창에 전계를 인가하면, 수지내에 분산되어 있는 광편광 현탁액의 액적, 또는 액적 연결체중에 부유되어 있는 광편광 입자가 전계에 편행하게 배열됨으로써 무색 투명한 상태로 전환되며, 시야각도에 따른 산란 및 투명성 저하가 거의 없는 상태로 입사광을 투과시킨다. 이와 같이 필름화 하는 것에 따라 종래 기술에 의한 투과도 가변창의 문제점 즉, 두장의 투명전도성 기판 사이에의 액상의 현탁액의 주입의 어려움, 제품 상·하간의 수압차에 의한 하부 부풀림 현상의 발생, 외부환경(예를 들면 풍압)에 의한 기판 간격의 변화에 따른 국부적인 색상차이, 투명전도성 기판 사이에 액체를 가두기 위한 주변 밀봉재의 파괴에 따른 광편광 재료의 누출문제가 해결된다. 또 자외선 노출시 변색 및 가변능력이 소멸되는 문제점과 함께, 대형제품 제조시 투명전도성 기판의 가장자리와 중앙부위간의 전압강하로 인하여 감응시간 차이가 발생하기 때문에 장기간 가변시 부위별로 광학밀도가 변화되는 문제점도 해결할 수 있다.
그러나 상기 삭스 등의 특허에 개시되어 있는 광편광 현탁액을 그대로 사용하여 필름을 제조할 경우, 즉, 액상의 광편광 현탁액을 고분자 수지용액과 혼합하고 중합에 의한 상분리법, 용매휘발에 의한 상분리법 또는 온도에 의한 상분리 법등을 이용하여 필름을 제조하는 경우에는, 종래의 광편광 현탁액이 플루오르의 중합체, 아크릴계의 혼성 중합체, 안정제, 분산제 및 자외선 흡수제 등 다성분의 물질이 복합적으로 혼합된 것이므로 상분리가 일어나는 과정에서 액상 광편광 현탁액 속에 들어있는 광편광 입자가 상분리된 액적내로 합입되지 못하고 경화되는 고분자 수지내에 잔존하기 때문에 전장에 따라 가변되지 못하는 문제점이 발생된다. 또, 일반적으로는 광편광 입자를 합성하는 과정에서 균일한 크기의 입자를 형성시키고 특정한 현탁액내에서 광편광 입자의 분산성을 향상시키기 위해서 니트로셀룰로스와 같은 고분자 물질을 사용하나, 니트로셀룰로스가 필름매질인 고분자 수지와 친화성이 있기 때문에 상분리시 니크로 셀룰로스로 처리한 광편광 입자가, 분리된 액적내로 함입되지 못하고 고분자 수지내에 잔존하게 되어 전장에 따른 가변능력을 갖추지 않게되는 문제점이 발생되었다.
본 발명의 목적은 광편광 현탁액이 고분자 수지내에 액적(micro droplet)형태로 분산되어 있거나 또는 액적들이 불규칙하게 서로 연결되어 있는 구조 또는 그들이 공존형태로 분산되어 있는 투과도 가변창용 필름 및 그의 제조방법을 제공하는데 있다. 본 발명의 다른 목적은 광편광 현탁액이 고분자 수지내에 액적형태로 분산되어 있거나 또는 액적들이 불규칙하게 서로 연결되어 있는 구조 또는 그들이 공존형태로 분산되어 있는 투과도 가변창용 필름으로서 전계의 유, 무에 따라 광투과도가 변화되는 필름과 그의 제조방법을 제공하는 데 있다. 본 발명의 또 다른 목적은 광편광 현탁액이 고분자 수지내에 액적형태로 분산되어 있거나 또는 액적들이 불규칙하게 서로 연결되어 있는 구조 또는 그들이 공존형태로 분산되어 있는 투과도 가변창용 필름으로서 자외선에 대한 내구성이 우수하며 또한 열적 안정성이 우수한 필름과 그의 제조방법을 제공하는데 있다.
이러한 본 발명의 목적은 0.1~1μm크기의 광편광입자, 상기 광편광 입자의 분산성을 높여주고 고분자수지(필름매질)와 상용성이 없거나 부분적인 상용성을 나타내며 고분자수지와의 굴절율의 차이가 0.02이내인 가소제, 그리고 입자의 응집 및 침적을 방지하고 상분리시 미세한 액적 또는 액적연결체내로 광편광 입자가 분산, 함입되게 하는 분산조제로 이루어진 액상 광편광 현탁액이 고분자수지내에 구형의 미세한 액적형태로 분산되어 있거나 또는 액적이 서로 연결되어 있는 구조 또는 그들이 공존형태로 분산되어 있는 투과도 가변창용 필름에 의해 달성된다.
본 발명에 의한 필름에서 광편광 현탁액은 필름내에 실질적으로 미세한 액적형태로 분산되어 있거나 또는 액적이 서로 불규칙하게 연결되어 있는 구조 또는 그들이 공존형태로 분산되어 있는 구조를 갖는다.
본 발명에서 사용되는 광평광현탁액은 광편광 입자 1~20중량%, 필름매질인 고분자수지와 비상용성 또는 부분적인 상용성을 나타내며, 고분자 수지와의 굴절율 차이가 0.02 이내의 가소제인 현탁재 80~99중량%로 이루어졌다. 광편광입자는 필름매질이 될 고분자수지와 친화력이 없으며 광편광 입자의 분산성을 높여주는 고분자 분산제의 존재하에서, 광편광 입자의 기초형성물질인 피라진 2,3-디카복실산, 피라진 2,5-디카복실산, 피리딘 2,5-디카복실산, 하이드록시퀴놀린, 디하이드로신초나이딘설페이트 그리고 2-하이드록시피리딘 중에서 선택된 한가지의 물질과 요오드화합물을 반응시켜 만들어진 폴리요오드 화합물이다.
종래의 투과도 가변창용 광편광 현탁액에 사용되는 광편광 입자(결정)는 미국특허 2, 041, 138호(E. H. Land), 2, 306, 108호(Land et al), 2, 375, 963호(Thomas), 4, 270, 841호(R. L. Saxe)와 영국특허 433,455호에 개시되어 있다. 상기 특허에 의해 공지된 폴리요오드화물 결정은 이황산퀴닌이 요오드 또는 HI 등과 반응하여 생성된 헤라파타이트 결정이며, 퀴닌알칼로이드 계열의 디하이드로신초나이딘설페이트와 같은 다른 종류의 염도 요오드 또는 HI와 함께 반응시키면 폴리요오드화물을 형성한다.
또한 요오드화물, 염화물, 브롬화물 중의 한 가지와 알칼리 또는 알칼리토류 금속의 할로겐화물 및/또는 할로겐화 수소산 중의 한가지 또는 피라진 카르복실산 중의 한가지를 선택하여 이들을 함께 반응시키면 폴리요오드화물, 폴리염화물 그리고 폴리브롬화물 등의 폴리할로겐화물이 합성된다. 이들 폴리할로겐화물은 할로겐원자가 무기질 및 유기질과 반응된 착화합물이며, 이의 상세한 제조방법은 삭스의 미국특허 4, 422, 963호에 개시되어 있다. 삭스는 광편광 결정입자를 합성하는 과정에서 균일한 크기의 입자형성 및 특정한 현탁매체내에서의 입자의 분산성을 향상시키기 위하여 니트로셀룰로스와 같은 고분자 물질을 사용하였다. 그러나 니트로셀룰로스는 필름매질인 고분자 수지와 친화성이 있기 때문에 상분리시 니트로셀룰로스로 처리한 광편광 입자는 분리되는 액적내로 함입되지 못하고 고분자 수지 내에 잔존하게 되므로 가변능력을 잃게 된다. 따라서 본 발명에서는 광편광 입자를 합성할 때에 필름매질인 고분자 수지와 친화성이 없는 폴리하이드록시에틸 메타크릴레이트 또는 아크릴산 등의 물질을 사용하여 광편광 입자의 과성장을 방지하고, 필름제조시 광편광 입자가 상분리에 의해 형성된 미세한 액적내로 또는 액적이 연결된 연결체 내로 용이하게 분산, 함입되게 한 것으로서 우수한 가변능력이 얻어진다. 본 발명에 있어서 사용할 수 있는 광편광 입자의 크기는 1μm이하, 특히 0.1~0.3μm크기의 것이 바람직하다. 광편광 입자의 크기가 1μm이상일 경우에는 고분자 수지내에 잔존하는 입자의 이색성 효과(dichroism)로 인하여 전계가 인가된 경우에도 투명성(clarity)이 저하되는 문제가 발생한다.
본 발명에서 사용할 수 있는 분산조제로는 특정 현탁재내에서 분산제의 역할을 해내며, 또 광편광 결정에 선택적으로 부착, 피복되어 상분리시 광편광 입자가 상분리된 액적내로 원활히 함입되도록 작용하며 또한 현탁액에는 선택적으로 용해되면서 전기전도성이 없고, 점도가 너무 높지 않으면서 필름매질과는 친화성이 없는 A-B형 블록코폴리머를 사용한다.
이와 같은 혼성 중합체를 사용하면 A 또는 B단편중 어느 한 단편은 광편광 입자의 표면에 피복되고, 나머지 단편은 현탁액에 용해됨에 따라 현탁액내에서 광편광 입자가 균질하게 분산되고, 또한 상분리시 광편광 입자가 상분리되는 액적내로 함입되도록 유도한다. 이와 같은 A-B형 블록코폴리머로서는 폴리(네오펜틸메타크릴레이트-블록-하이드록시 에틸메타크릴레이트), 아크릴로니트릴-스티렌 또는 폴리(네오펜틸메타크릴레이트-블록 -스틸렌)블록코폴리머 등이 바람직하다. 이와 같은 혼성 중합체에 관한 상세한 내용은 A. Noshay J. E. Mc Grath, Block copolymers-overview critical survey, Academic Press, 1977.
P 83~163과 R. J. Ceresa, Block and Graft Copolymer, Butterworths, Co., 1962. 에 상술되어 있다. 본 발명에서 광편광 현탁액내에의 A-B형 블록코폴리머의 함유량은 10중량%이하, 효과적으로는 2~5중량%가 바람직하다. 블록코폴리머의 함유량이 10중량%를 초과한 경우에는 감응속도가 늦어지며, 또한 전계강도가 낮은 경우에는 가변되지 않는 문제가 발생한다. 이 밖에도 인산염계의 계면활성제를 분산조제로 사용하여도 가변특성이 있는 제품을 제조할 수 있다.
미국특허 제1, 961, 664호, 2, 290, 582호, 3, 625, 869호, 4, 442, 019호에는 현탁재로서 에스테르, 오일, 방향족 알콜, 방향족 에스테르를 사용하는 기술이 개시되어 있다. 이같은 액상 현탁재는 전기절연성이 있고, 비활성이며, 저점도의 것이 요구된다. 본 발명에 의한 필름을 사용하여 투과도 가변창을 제조할 때에는 피름매질인 고분자 수지와 비상용성이거나 혹은 부분적인 상용성을 가지며, 고분자수지의 굴절율과의 굴절율 차이가 0.02이내인 가소제의 선택이 필요하다. 본 발명에서는 프탈레이트계(디옥틸프탈레이트, 디이소옥틸프탈레이트, 디부틸프탈레이트, 부틸옥틸프탈레이트 등), 이소프탈레이트계(디옥틸이소프탈레이트), 올리에이트계(부틸올리에이트, n-프로필올리에이트 등), 아디페이트계(디옥틸아디페이트 등), 벤조에이트계(디에틸렌글리콜디벤조에이트 등)등의 가소제를 사용한다. 이들 가소제와 고분자 수지와의 상용성에 관한 상세한 정보는 J. K. Sears et al, The technology of plasticizer, John Wiley sons, N. Y. (1982) P966-1077에 상술되어 있으며, 본 발명의 따른 필름을 제조하는데 사용할 수 있는 가소제와 고분자 수지와의 상용성은 표1과 같다.
C : 상용성(compatible) P : 부분적 상용성(partially compatible) I : 비상용 성(incompatible)
특정 액체가 고분자수지내에 미세한 액적의 형태로 분산되어 있는 구조 또는 액적이 서로 연결된 구조 또는 그들이 공존형태로 분산되어 있는 구조의 필름을 제조하는 방법에는 첫째, 물과는 친화성이 전혀 없는 현탁재를 수용성 고분자 물질이 용해되어 있는 수용액과 기계적으로 혼합하여 에멀젼상태(고분자 수용액내에 현탁재가 캡슐화 된 상태)로 만든 다음 일정한 두께로 코팅한 후 수분을 증발시켜 필름을 만드는 방법, 둘째, 중합에 의한 상분리법, 셋째, 온도에 의한 상분리법, 넷째, 용매휘발에 의한 상분리법 등이 있다. 이와 같은 방법들은 액정을 이용한 투과도가변창 제조에 일부 이용되고 있는 기술이나, 선행기술에 의한 광편광현탁액을 그대로 이용하여 필름을 제조할 경우에는 광편광 현탁액을 고분자수지내에 액적형태로 분산시키거나 또는 고분자수지와 분리시키는 것이 어려울뿐만 아니라 고분자수지내에 분산된 액적 또는 분리된 현탁액내로 광편광 입자의 함입도 어렵기 때문이다.
본 발명에서는 액상의 광편광 현탁액이 특정 고분자 수지내에 미세한 액적형태로 분산되어 있는 필름 또는 액적이 불규칙하게 서로 연결되어 있는 구조, 또는 그들이 공존형태로 분산되어 있는 구조의 필름을 제조하기 위하여 용매휘발에 의한 상분리법, 중합에 의한 상분리법 그리고 온도에 의한 상분리법등을 사용할 수 있다.
그러나 액정을 사용한 투과도 가변필름의 제조에 사용되는 방법인 에멀젼에 의한 방법을 사용한 경우에는 현탁액이 수분과 반응하여 광편광 특성을 상실하기 때문에 동일한 필름을 제조하기 위한 어려운 문제가 있다.
본 발명에서는 액정 대신에 광편광입자가 현탁액내에 분산되어 있는 액상의 광편광 현탁액을 사용하였기 때문에 액정을 이용한 필름형태의 투과도가변창과는 달리 전계가 인가되지 않은 경우에도 빛이 산란되지 않아 선명도가 우수하고 시야각의 제한이 없는 암청색의 착색상태를 나타낸다. 그리고 광편광 입자의 함량을 조절하거나 또는 전계강도를 조절함으로써 광 가변도를 임의대로 조절할 수 있을뿐만 아니라 사용온도 범위도 -20~120℃로서 액정을 이용한 가별필름 보다도 넓으며, 또 자외선 흡수제를 첨가하지 않아도 자외선에 대한 내구성이 우수한 투과도가변창을 제조할 수가 있다.
본 발명에 의한 필름의 첫 번째 제조방법에서는 고분자 수지를 특정한 용매로 용해시켜 균질한 고분자수지 용액을 만드는 과정과 액상의 광편광 현탁액을 상기 고분자 수지 용액과 균질하게 혼합하는 과정, 그리고 혼합용액을 투명전도막이 코팅된 유리 또는 고분자 필름의 편면 위에 10~300미크론의 두께로 도포하고 상온 또는 일정한 온도에서 용매를 휘발시키는 과정을 포함하는 용매휘발에 의한 상분리법을 이용한다.
고분자수지가 경화되면 그 위에 또 다른 투명전도성 유리 또는 투명전도성 기판을 가열접착시켜 투과도 가변창을 제조한다.
이같은 용매휘발에 의한 상분리법에서 사용할 수 있는 고분자 수지로서는 굴절율이 1.46~1.50범위에 있고 현탁재와는 비상용성이거나 부분적인 상용성을 나타내는 폴리비밀부티랄, 폴리비닐아세테이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 셀룰로스아세테이트 등의 열가소성 수지가 있다. 광편광 현탁액을 고분자수지와 혼합하기 위해서는 우선 고분자수지를 특정 용매로 용해시켜 고분자수지 용액을 만들어야 한다. 표2는 고분자 수지의 특성 및 그들의 용매를 나타내고 있다. 본 발명에서 사용할 수 있는 수지용매로서 광편광 입자가 반응하여도 고분자 수지의 특성에 영향을 미치지 않는 이소아밀아세테이트, 벤질아세테이트, 에틸아세테이트, 메틸아세테이트 등의 에스테르계의 용매와 톨루엔, 크실렌 등의 반향족 탄화수소계의 용매가 유용하다. 이들 고분자 수지의 특성 및 용매에 관한 정보는 J. Brandrup et al, 'Polymer handbook′3rd ed., John Wiley sons, 1989 Ⅶ379-403에 기술되어 있다.
본 발명에서 용매휘발법에 의한 필름을 제조할때에는 필름매질인 고분자수지에 대하여 비상용성이거나 혹은 부분적인 상용성을 나타내며, 굴절율이 비슷한 가소제가 들어있는 액상 광편광 현탁액과 광편광 입자의 광학적 특성에 영향을 미치지 않는 용매로 용해시킨 고분자수지 용액을 균질하게 혼합한다. 이 혼합용액을 투명전도성 기판 위에 일정한 두께로 코팅한 후 상온 또는 일정한 온도에서 용매를 휘발시키면 고분자수지가 고화되면서 상분리가 일어나 액상 광편광현탁액이 고분자 수지내에 분산되어 있는 필름이 만들어 진다. 고분자수지와 액상 광편광현탁액의 혼합비율을 변화시킴으로써 액상 광편광현탁액은 고분자 수지내에 미세한 액적형태 또는 액적이 불규칙하게 서로 연결되어 있는 형태 또는, 그들이 공존형태로 분산된다. 이와 같이 만들어진 필름 위에 또 다른 투명전도성 기판을 부착하여 필름형 투과도 가변창을 완성시킨다. 이 경우 분산된 액적의 크기는 1~30μm가 바람직하다. 액적의 크기, 액적의 형태 그리고 액적이 불규칙하게 상호 연결되어 있는 형태등의 특성 용매 휘발속도, 광편광 현탁액을 구성하고 있는 각 성분의 농도, 사용된 광편광 현탁애액과 고분자수지 용액의 점도 그리고 현탁액내의 현탁매체인 가소제의 고분자수지에 대한 상용성 등에 따라 결정된다.
본 발명에 의한 필름의 두 번째 제조방법에서는 액상 광편광 현탁액을 고분자수지의 모노머 또는 프레폴리머와 균질하에 혼합한 후, 이 혼합용액을 투명전도막이 코팅된 유리 또는 기타 투명전도성 기판 위에 10~100미크론 두께로 도포하고 또 투명전도막이 코팅된 다른 기판을 포갠 후 중합시키는, 중합에 의한 상분리법이 채용된다. 이 방법에서는 고분자수지로서 열가소성수지인 메틸메타크릴레이트, 비닐부티랄 등의 모노머 또는 열경화성 수지인 에폭시, 실리콘, 우레탄 등의 수지가 바람직하다. 본 발명의 두 번째 제조방법에서도 상기한 용매휘발법에서 사용한 액상 광편광 현탁액은 그대로 사용할 수 있다. 필름매질인 고분자 수지가 사용 에폭시수지등의 열경화성 수지인 경우 축합반응에 의해 필름을 제조한다. 그러나, 필름 매질이 메틸메타크릴레이트 등의 열가소성 수지인 경우에는 중합개시제인 과산화벤조일을 첨가하여 유리기(라디칼) 반응에 의해 필름을 제조한다. 중합이 진행됨에 따라 고분자 수지의 체인 길이가 길어지고 이에 따라 광편광 현탁액의 용해도는 점차로 감소되므로 중합진행정도에 따라 상분리가 일어나며, 액상 광편광 현탁액은 고분자 수지내에 미세한 액적 또는 액적 연결체의 형태로 분산된다. 이 경우 액적의 크기는 중합속도, 각 성분의 농도, 사용된 광편광 현탁액과 고분자 수지의 점도 및 확산속도 그리고 광편광 현탁액내에 들어있는 가소제의 고분자 수지에 대한 상용성등에 따라 조절된다.
본 발명에 의한 필름의 세 번째 제조방법인 온도에 의한 상분리법에서는 필름매질인 열가소성 수지를 그 용융온도 이상으로 가열하여 용액화시킨 다음 여기에 액상 광편광 현탁액을 균질하게 혼합한 후, 이 혼합액을 다시 서서히 냉각시키면 일정한 온도에서부터 상분리가 일어나 액상 광편광 현탁액이 고분자 수지내에 분산되어 있는 필름을 만들 수 있다. 고분자 수지와 액상 광편광 현탁액의 혼합비율을 변화시킴에 따라 액상 광편광 현탁액은 미세한 액적형태 또는 액적이 불규칙하게 서로 연결되어 있는 연결체의 형태로 분산된다. 이 경우 액적의 크기, 액적의 형태 그리고 액적이 연결되어 있는 형태를 결정하는 요인은 냉각속도, 점도 등과 같은 물리적 변수이다. 본 제조방법에서는 고분자수지의 용융온도를 낮추기 위하여 고분자 수지와 상용성이 있는 가소제를 첨가해도 좋다. 용융된 고분자수지 용액에 이 고분자 수지와는 상용성이 없거나 또는 부분적 상용성만을 나타내는 가소제가 들어 있는 액상 광편광 현탁액을 첨가하여 혼합하고, 이 혼합물을 미리 100℃ 정도로 가열된 투명전도성 기판위에 일정한 두께로 도포하여 5~10℃/분의 속도로 냉각시켜 필름을 제조한다.
필름 제조후의 공정은 상기 첫 번째, 두전째 제조방법과 동일하다. 그러나 코팅액을 냉각시키기전, 도포층위에 투명전도성 기판을 부착한 후 코팅액을 냉각시켜도 좋다.
본 발명에 의하면 전장의 형성에 의해 인위적으로 광투과율을 조절 할 수 있는 필름형 투과도 가변창이 제공된다. 이 투과도 가변창은 전장이 형성되어 있지 않은 경우에도 빛의 산란이 없는 선명한 암청색의 착색상태를 유지하고, 전장이 형성되면 무색, 투명한 상태로 전환된다.
이 능력은 20만회 이상의 가역적 반복특성을 나타낸다. 무색, 투명한 상태에서의 투과율 증진과 착색된 상태에서의 선명도 증진은 액상 광편광 현탁액 중에 들어 있는 가소제의 굴절율과 필름매질인 고분자 수지의 굴절율을 일치시키고 적당량의 분산조제를 첨가함으로써 달성된다.
사용하는 전원은 주기성 신호(교류)이며, 30~300볼트(실효값)와 30Hz~10k Hz의 주파수 범위에서 작동이 가능하다. 전계에 대한 감응시간은 소색(消色)시에는 수백밀리초(mili-second)이내이고, 착색시는 수십 밀리초(mili-second)이내이다. 자외선 내구성은 750W의 자외선 등을 이용하여 자외선으로 조사 시험한 결과 1,000시간 경과 후에도 안정된 가변특성을 나타냈으며, 120℃에서 장시간 방치한 경우에도 초기의 가변특성을 유지하였다.
본 발명에 의한 필름을 이용하여 투과도 가변창을 제조할 때 사용되는 투명전도성 기판은 일반적인 투명전도막이 코팅되어 있는 유리 또는 고분자필름을 사용하지만, 상, 하 기판의 간격이 좁아 이물질의 혼입등으로 인하여 발생되는 단락현상을 방지하기 위하여 투명전도층 위에 200~1000Å 정도의 투명절연층이 형성되어 있는 기판을 사용해도 좋다. 또한, 반사형의 투과도 가변창의 경우(예로서 자동차용 후사경등)는 반사체인 알루미늄, 금 또는 은과 같은 전도성 금속박막을 적극으로 직접 이용해도 좋다.
본 발명에 의한 필름을 이용하여 만들어진 투과도가변창에 전계가 인가되지 않을때는 현탁재내의 광편광 입자들의 브라운 운동으로 인하여 광편광 입자의 이색성효과(dichroism)에 의한 선명한 착색상태를 나타낸다.
그러나, 전계가 인가되면, 액적 또는 액적연결체내의 광편광 입자들이 전장에 평행하게 배열되고, 또 고분자 수지와 굴절율이 유사한 현탁재를 사용하였기 때문에 무색투명한 상태로 전환되며, 시야 각도에 의한 산란 및 투명성 저하는 없다. 또 필름형태로 되어 있기 때문에 액상 광편광 현탁액을 그대로 사용하는 종래 기술에 의한 투과도 가변창의 경우에서 대두되었던 문제점들 즉, 두장의 투명 전도성 기판 사이에의 액상 현탁액의 주입시의 어려움, 제품 상·하간의 수압차에 의한 하부의 부풀림 현상의 발생, 외부 환경(풍압)에 의하여 기판 간격이 변하여 발생하는 국부적인 색상차이, 투명전도성 기판 사이에 액체를 가두기 위한 주변 밀봉재의 파괴에 따른 광편광 재료의 누출문제, 자외선 노출시의 변색 및 가변현상의 소멸문제 등과 함께, 대형 제품제조시, 투명전도성 기판의 가장자리와 중앙부위간의 전압강하에 의한 감응시간 차이에 따른 장시간 가변시 부위간에서의 광학밀도의 변화 문제등이 해결된다. 또한 액정을 이용한 종래기술에 의한 투과도 가변창의 경우에는 액정이 자외선에 쉽게 열화되고, 네마틱 액정의 열적 특성으로 인하여 그 사용온도 범위도 좁으며, 광학특성면에서 볼 때 전계가 인가되지 않은 경우 광산란에 의한 유백색의 반투명한 상태를 나타내고, 전계가 인가되는 경우에도 완전히는 선명하지 못하고 유탁상태가 잔존하는 문제점이 있기 때문에 기존의 액적표시소자에서 동작원리로 이용되고 있는 빛의 차단 및 투과에 의한 표시기능이 불가능하나, 본 발명에 의한 필름을 사용하면 이러한 문제점들을 간단히 해결할 수 있다.
본 발명에 의한 필름을 이용한 투과도 가변창은 실내외 칸막이 및 건축용 창유리, 전자산업 및 영상기기에서 사용되는 각종 평면표시조사, 각종 계기판과 기존의 액정표시소자의 대체품, 광셔터, 각종옥내외 광고 및 안내 표시판, 자동차의 창유리, 후사경 그리고 지붕창유리(sun roof)등에 사용될 수 있으며, 안경 선글라스 및 보안경 등에도 적용할 수 있다.
본 발명에 의한 투과도 차변창의 구조 및 동작을 도면에 의해 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
제1도는 종래기술에 의한 투과도 가변창의 구조 개략도로서, 투명전도성 박막(1)이 코팅된 두장의 유리기판(2) 사이에 액상의 광편광 현탁액(3)이 주입되어 있다. 유리기판(2)은 각견유지재 (3)에 의해 분리되어 있으며, 액상 광편광 현탁액(3)의 누출을 막기 위하여 밀봉재(5)로 주변이 밀봉되어 있다. 전원(6)은 교류전원이며 스위치(7)의 연결에 의해 투명전도막(1)을 통하여 액상 광편광 현탁액(3)에 전계를 인가한다.
제2도는 제1도에 나타낸 투과도 가변창에 주입되어 있는 광편광 현탁액 내의 광편광 입자의 동작을 설명하기 위한 도면으로서, 스위치(7)를 단락시켜 전계를 인가하지 않는 경우, 두장의 투명전도성 기판(2) 사이에 갇혀 있는 액상 광편광 현탁액(3)에 들어 있는 광편광 입자(8)의 현탁재(9)내에서의 입자끼리의 브라운운동으로 인하여 입사광(10)은 광편광 입자(8)에 흡수, 산란, 또는 반사되어 투과되지 못한다.
그러나 스위치(7)를 접속시켜 전계를 인가하면, 투명전극(1)을 통해 액상 광편광 현탁액(3)에 전장이 형성되고 현탁재(9)내에 들어 있는 광편광 입자(8)는 인가된 전계에 의해 형성된 전장과 평행하게 배열되기 때문에(제3도참조) 입사광(10)은 배열된 광편광 입자(8)들 사이를 통과하게 된다.
제4도는 본 발명에 의한 투과도 가변창의 구조 개략도로서, 필름매질인 고분자수지(16)내에 액상의 광편광 현탁액이 액적(18) 형태로 분산수용되어 있는 필름(13)이, 투명전도성 박막(11)이 코팅되어 있는 두장의 투명기판(12)사이에 끼워져 있다. 이 구조에서는 주변의 밀봉처리 및 간격 유지재의 사용이 불필요하게 된다.
제5도는 제4도에 나타낸 본 발명에 따른 투과도 가변창에 전계가 인가되지 않은 경우, 현탁액내에 들어있는 광편광 입자(19)의 배열상태를 설명하기 위한 도면으로서, 제4도의 스위치(15)가 개방되어 전계가 인가되지 않은 경우를 나타낸다. 이 경우에는 필름매질인 고분자수지(16)에 분산되어 있는 액상 광편광 현탁액의 액적(18)을 구성하고 있는 현탁재(17)내에 들어 있는 광편광 입자(19)들이 브라운(임의 배향)운동을 함으로 인하여 입사광(20)은 광편광 입자(19)에 의해 흡수, 산란 및 반사되어 투과되지 못한다.
그러나 제4도의 스위치(15)가 접속되어 전계가 인가된 경우 광편광 입자(19)들이 인가된 전계에 의해 형성되는 전장과 평행하게 배열되기 때문에(제6도 참조) 입사광(20)은 배열된 광편광 입자(19)와 (19) 사이를 통과하게 된다. 이때 고분자 수지의 굴절율과 현탁재인 가소제의 굴절율을 일치시키면 시약각도에 따른 산란 및 투명성의 저하가 없는 광투과 기능이 부여되는 것이다.
제7도는 본 발명에 의한 투과도 가변창의 다른 실시형태를 나타낸 도면으로서, 광편광 현탁액의 액적이 불규칙하게 서로 연결되어 있는 구조로 되어 있다.
본 실시형태의 투과도 가변창에서도 전계가 인가되지 않은 경우는 필름매질인 고분자수지(26)에 분산되어 있는 액적연결체(28)를 구성하고 있는 현탁재(또는 가소제)(27)내에 들어 있는 광편광 입자(29)의 무질서한 브라운운동 때문에 입사광(30)이 광편광 입자(29)에 흡수, 산란 및 반사되어 투과되지 못한다(제8도 참조).
그러나 전계를 인가하면 액상 광편광 현탁액의 액적 연결체(28)내에 포함되어 있는 광편광 입자(29)들이 전계의 인가에 따라 분극되어 형성된 전장과 평행하게 배열되기 때문에 입사광(30)은 평행 배열된 광편광 입자(29)와 (29)사이를 통과하게 된다.
이하 본 발명의 실시예를 기술하나, 본 발명은 동 실시예에서만 한정되는 것은 아니다.
실시예 1 광편광 입자의 제조
투과도 가변창용 필름제조에 적합한 광편광 입자를 제조하기 위하여, 고분자 분산제로서 폴리하이드록시 에틸 메타크릴레이트 10g을 취하여 100g의 아밀아세테이트로 녹인다. 이 폴리하이드록시 에틸메타크릴레이트 용액에 광편광 입자의 기초형성 물질인 디하이드로신초나이딘설페이트 5g, 무수요오드화 칼슘 0.5g, 요오드 3g과 적당량의 무수 에탄올을 첨가하고 30분간 기계적으로 혼합한 후, 초음파 혼합기를 사용하여 5시간 반응시켰다. 이때 혼합액의 색상은 암청색으로 변하였다. 다시 5시간 이상 혼합을 계속하여 반응을 종료시킨 후 원심분리기를 사용하여 입자를 분리시켰다. 이때 일정한 크기의 광편광 입자를 추출하기 위하여 반응용액을 15,000rpm의 속도로 30분간 원심분리하여 침전물을 취하고, 이 침전물 1g 당 10g의 에스테르 용액을 첨가하여 20시간 초음파 분산시킨후, 다시 4,000rpm으로 5분간 제2차 원심분리하여 그 부유물만을 취하였다. 그 부유물을 10,000rpm으로 30분간 제3차 원심분리하여 침전물을 취하고, 부유물은 또 다시 15,000rpm으로 1시간 제4차 원심분리 하였다. 제3차 원심분리 후의 침전물 입자크기는 0.2~0.5μm이며, 제4차 원심 분리후의 침전물 입자 크기는 0.1~0.3μm이었다.이들 입자를 건조시켜 목적하는 광편광 입자를 얻는다.
실시예 2 광편광 현탁액의 제조
상기 실시예 1에서 얻은 광편광 입자를 분산조제로서의 아크릴로니트릴스티렌 A-B블록코폴리머 10중량%가 부틸옥틸프탈레이트(굴절율 1.485)에 용해되어 현탁액에 혼입하여 기계적으로 30분간 혼합한 후, 계속해서 2시간 이상 초음파 혼합하여 입자 침감 및 응집 현상이 없는 안정된 액상의 광편광 현탁액을 제조하였다. 이 현탁액의 광학적 특성을 분석한 결과, 광편광 입자의 함량, 전극간격 또는 분산조제의 함량에 따라 측정치에 다소 차이는 있으나 100Vrms, 60Hz의 조건에서 소색시간(rise time)은 수십밀리초 내외; 착색시간은 수십밀리초~수초; 소색시의 광투과율은 50~80%; 착색시의 광투과율은 0.5~20%의 특성을 나타냈다.
실시예 3
10g 폴리메틸메타크릴레이트를 40g의 톨루엔으로 용해하여 고분자 수지의 용액을 만든 후, 여기에 상기 실시예 2에서 얻은 액상 광편광 현탁액 5g을 첨가하고 30분간 기계적으로 혼합한 후 약2시간 초음파 혼합하였다. 이러한 혼합공정을 2회 반복한 후 탈포시키고 탈포된 혼합물을 투명전도막이 코팅된 유리기판 위에 200μm두께로 도포하였다. 이후 80℃로 조절된 가열장치를 사용하여 용매를 휘발시켜 광편광 현탁액이 구형의 액적으로서 고분자 수지내에 분산형성된, 건조 두께가 50μm의 필름을 제조하였다. 이 필름위에 다른 투명 전도성기판을 포개고 전극을 연결하여 투과도 가변창을 제조하였다.
실시예 4
액상의 광편광 현탁액의 첨가량을 5g에서 10g으로 변환시킨 것을 제외하고는 실시예 3과 동일하게 처리하여 투과도 가변창을 제조하였다. 이경우 고분자 수지내의 광편광 현탁액은 구형의 액적이 서로 연결된 연결체구조로 되었다.
실시예 5 내지 7
실시예 1에서 얻은 광편광 입자 대신에 크기가 0.1~1.0μm 이내이고 전기 전도성이 높고, 자외선내구성과 열적안정성이 우수한 디하이드로신초나이딘 설페이트과옥화물(실시예5), 헤라파타이트(실시예6), 또는 피라진 다카복실산 폴리요오드화 칼슘(실시예7)이 광편광 입자를 사용한 것을 제외하고는 실시예3과 동일하게 처리하여 투과도 가변창을 제조하였다.
실시예 8 내지 9
상기 실시예2에서, 분산조제인 아클릴로니트릴-스티렌 A-B블록 코폴리머 대신에 네오펜틸메타크릴레이트-블록-하이드록시 에틸 메타 크릴레이트 코폴리머(실시예8) 또는 네오펜틸메타크릴레이트-스티렌의 A-B 블록 코폴리머(실시예9)를 사용하여 얻은 광편광 현탁액을 사용한 것을 제외하고는, 실시예3과 동일하게 처리하여 투과도 가변창을 제조하였다.
실시예10 내지 12
현탁재인 부틸 옥틸 프탈레이트 대신에 디프릴프타라레이트(실시예10), 디이소데실프탈레이트(실시예11), 디옥틸이소프탈레이트(실시예12)등의 프탈레이트계 가소제를 이용하여 얻은 광편광 현탁액을 사용한 것을 제외하고는, 실시예3과 동일하게 처리하여 투과도 가변창을 제조하였다.
실시예 13 내지 15
폴리메틸메타크렐레이트의 용매인 톨루엔 대신에 크실렌(실시예13), 이소아밀아세테이트(실시예14), 에틸아세테이트(실시예15)를 사용한 것을 제외하고는, 실시예3과 동일하게 처리하여 투과도 가변창을 제조하였다.
실시예 16
고분자 수지로서의 폴리메틸메타 크릴레이트 대신에 폴리비닐 부티랄을, 또 현탁액 제조용의 현탁재로서의 부틸 옥틸 프탈레이트 대신에 트리옥틸 트리멜리테이트를 사용한 것을 제외하고는 실시예3과 동일하게 처리하여 투과도 가변창을 제조하였다.
실시예 17 내지 20
현탁재로서의 부틸옥틸프탈레이트 대신에 디옥틸프탈레이트(실시예17), 부틸옥틸프탈레이트(실시예18)등의 프탈레이트계 가소제, 또는 아디페이트(실시예19), 올리에이트(실시예20)계 가소제를 사용한 것을 제외하고는 실시예16과 동일하게 처리하여 투과도 가변창을 제조하였다.
실시예 21 내지 22
고분자 수지의 용매로서의 톨루엔 대신에 메틸벤조에이트(실시예21), 또는 크실렌(실시예22)을 사용한 것을 제외하고는 실시예16과 동일하게 처리하여 투과도 가변창을 제조하였다.
실시예 23
고분자 수지로서의 폴리메틸메타크릴레이트 대신에 폴리비닐아세테이트를 사용하고, 또 아디페이트계 가소제를 사용한 것을 제외하고는 실시예3과 동일하게 처리하여 투과도 가변창을 제조하였다.
실시예 24 내지 25
아디페이트계 가소제 대신에 프탈레이트계(실시예24), 세바케이트계 가소제(실시예25)를 사용한 것을 제외하고는 실시예23과 동일하게 처리하여 투과도 가변창을 제조하였다.
실시예 26
고분자 수지의 용매로서의 톨루엔 대신에 크실렌을 사용한 것을 제외하고는 실시예23과 동일하게 처리하여 투과도 가변창을 제조하였다.
실시예 27
고분자 수지로서의 에폭시 수지를 실시예2에서 얻은 액상 광편광 현탁액과 균질하게 혼합한 후, 경화제를 첨가하여 투명전도막이 코팅된 유리기판 위에 150μm두께로 도포하였다.
이 도포층 위에 다른 투명전도성 기판을 포갠후 100℃의 온도에서 중합시켰다. 그 결과 광편광 현탁액이 구형의 액적형태로 필름상태의 고분자 수지 내에 분산수용된 투과도 가변창이 제조되었다.
실시예 28
에폭시 수지 대신에 실시콘 수지를 사용한 것을 제외하고는 실시예28과 동일하게 처리하여 투과도 가변창을 제조하였다.
실시예 29
폴리비닐부티랄 100g에, 이 고분자 수지와 상용성이 있는 가소제인 디이소부틸프탈레이트 40g을 첨가하고 80℃정도로 가열하여 용액을 만든 후 여기에 상기 실시예 2에서 얻은 액상 광편광 현탁액 50g을 첨가하여 균질한 혼합물을 제조하였다. 이 혼합물을 100℃로 가열한 후 투명전도성 기판위에 도포하고 5~10℃/분의 속도로 냉각시켜 필름을 제조하였다. 이때 광편광 현탁액은 구형의 액적으로 고분자 수지내에 분산되었다. 이 필름위에 다른 투명전도성 기판을 포개고 전극을 부착하여 투과도 가변창을 제조하였다.
실시예 30
액상 광편광 현탁액의 첨가량을 100g으로 변화시킨 것을 제외하고는 실시예29와 동일하게 처리하여 투과도 가변창을 제조하였다. 이 경우 액상 광편광 현탁액은 구형의 액적으로 분산되지 않고 액적이 서로 연결된 구조로 되어 고분자 수지내에 존재하였다.
실시예 331 내지 33
실시예 2에서 현탁재로서의 부틸옥틸프탈레이트 대신에 디옥틸프탈레이트(실시예 31), 디이소옥틸프탈레이트(실시예 32), 부틸옥틸프탈레이트(실시예 33)를 사용한 것을 제외하고는 실시29와 동일하게 처리하여 투과도 가변창을 제조하였다.

Claims (8)

  1. 필름매질로 되는 고분자 수지의 굴절율과의 굴절율차가 0.02 이내인 가소제 및 분산조제로 된 현탁재중에 광편과 입자가 부유되어 이루어진 액상의 광편광 현탁액이 고체상의 고분자 수지내에 미세한 액적의 형태로 분산되어 있는 구조로 되어 있는 것을 특징으로 하는 투과도 가변창용 필름.
  2. 제1항에 있어서, 상기 광편광 현탁액은 고분자 수지내에 액적이 서로 연결되어 있는 구조로 되어 있는 것을 특징으로 하는 투과도 가변창용 필름.
  3. 제1항에 있어서, 상기의 광편광 현탁액은 고분자 수지내에 미세한 액적 및 액적이 서로 연결된 액적 연결체의 공존구조로 구조로 되어 있는 것을 특징으로 하는 투과도 가변창용 필름.
  4. 균질의 고분자 수지용액에, 0.1 내지 1μm크기의 광편광 입자가 상기 수지와는 비상용이거나 부분상용성을 가지며, 상기 수지의 굴절율과의 굴절율 차이가 0.02이내인 가소제 및 분산조제로 된 현탁재내에 부유되어 이루어진 광편광 현탁액을 혼합하고 이 혼합용액을 투명기판 위에 10 내지 300μm의 두께로 코팅한 후 고분자 수지를 경화시키는 것을 특징으로 하는 투과도 가변창용 필름.
  5. 제4항에 있어서, 상기 고분자 수지의 경화는 상분리법으로 이루어진 것을 특징으로 하는 투과도 가변창용 필름의 제조방법.
  6. 제1항의 필름으로 제조된 것을 특징으로 하는 투과도 가변창.
  7. 제2항의 필름으로 제조된 것을 특징으로 하는 투과도 가변창.
  8. 제3항의 필름으로 제조된 것을 특징으로 하는 투과도 가변창
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