WO2011132992A2 - 프라이버시 보호필터 및 그 제조방법 - Google Patents

프라이버시 보호필터 및 그 제조방법 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a privacy protection filter and a method of manufacturing the same. More particularly, by applying an electrochromic material of an inorganic material to a high-difference uneven pattern, the side transmittance is reduced without lowering the front transmittance, thereby improving the privacy mode function.
  • the present invention relates to a privacy protection filter and a method of manufacturing the same, which are capable of quickly converting a viewing angle mode and a narrow viewing angle mode and improving performance and driving stability.
  • a switchable privacy filter that can be used by selectively adjusting the viewing angle according to whether an electrical signal is applied without detachment of a film
  • a polymer dispersed liquid crystal (PDLC), a polymer network liquid crystal (PNLC), or a method using an additional separate LCD structure and electrochromic and (electro-chromic) materials As the light blocking material of the switchable privacy filter, a polymer dispersed liquid crystal (PDLC), a polymer network liquid crystal (PNLC), or a method using an additional separate LCD structure and electrochromic and (electro-chromic) materials.
  • the switchable privacy filters of these various methods have not only poor side transmittance in the privacy mode but also low wide-angle and narrow-view angle conversion speeds in which the front transmittance is too low, and performance and driving stability during continuous mode switching. There is a problem of falling dots. Therefore, research is ongoing to solve this problem. However, the desired level of privacy filter has not been developed yet.
  • the present invention is the front.
  • the present invention provides a privacy filter and a method for manufacturing the same, which have excellent side light transmission effect, fast conversion to wide viewing angle mode and narrow viewing angle mode, and excellent filter performance and driving stability during continuous mode conversion without a decrease in transmittance.
  • the present invention provides a first transparent substrate, a second transparent substrate disposed to face each other at a predetermined interval relative to the first transparent substrate, an electrolyte layered between the first transparent substrate and the second transparent substrate, and the electrolyte And a second transparent conductive film between the second transparent substrates,
  • An uneven pattern having a wire grid and a trench formed on the first transparent substrate
  • It provides a privacy protection filter comprising a.
  • the electrochromic layer may be further included on the first transparent conductive layer on the upper portion and the lower portion of the trench.
  • the electrochromic layer is preferably an inorganic material containing a Prussian blue or transition metal oxide.
  • step (d) placing a spacer between the substrate formed in the step (c) and the second transparent substrate using the second transparent substrate having the second transparent conductive film formed thereon, and injecting the electrolyte solution and then bonding and sealing the two substrates.
  • It provides a method of manufacturing a privacy protection filter comprising a.
  • the method of the present invention after the step of forming the electrochromic layer on the first transparent conductive film of the step (c), the dry etching the electrochromic layer formed on the low U transparent conductive film on the upper grid and the lower trench It may further comprise the step.
  • forming the electrochromic layer may include forming a Prussian blue or transition metal-containing compound using electro-deposit ion plating at a current density condition of about 30 to 60 ⁇ A / oi. Can be.
  • a current density condition of about 30 to 60 ⁇ A / oi. Can be.
  • the present invention relates to a switchable privacy filter usable for display.
  • the present invention provides a conformal or sidewall structure on a high-step uneven grating structure and trench. It is characterized by providing a privacy filter structure in which a light blocking layer is formed only on a portion.
  • the present invention uses an inorganic material as an electrochromic material that is a light blocking layer, and uses an electroplating method such as electrodeposition (electro-deposition) instead of the conventional sputtering method.
  • the wide viewing angle mode and the privacy mode can be switched within a short time after the electrical signal is applied, and in the privacy mode, light transmission of the side surface can be blocked with little decrease in front transmittance.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the structure of a privacy protection filter according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a schematic diagram showing the structure of a privacy protection filter according to another embodiment of the present invention.
  • the privacy protection filter of the present invention basically includes a first transparent substrate 10; A second transparent substrate 12 spaced apart from each other with respect to the first transparent substrate so as to face each other; And an electrolyte (50) layered between the two substrates; And a second transparent conductive film 32 between the electrolyte and the second transparent substrate.
  • the privacy protection filter also includes a spacer 60 positioned at both edges of the two substrates for fixing the first transparent substrate 10 and the second transparent substrate 12.
  • the first transparent substrate includes a high stepped uneven pattern 20 having wire grids and trenches, and whether the first transparent conductive film 30 formed on the wire grids and trenches of the uneven patterns is electrically applied.
  • the electrochromic layer 40 containing the electrochromic material that transmits or absorbs visible light is characterized in that it comprises a.
  • the concave-convex pattern 20 is preferably formed on the first transparent substrate 10 at a predetermined interval to have a high aspect ratio and a grid and a trench (trench).
  • the uneven pattern has a wire structure and a trench width of about 10 or less, and has a pattern structure having a trench aspect ratio of at least about 2 or more represented by Equation 1 below.
  • Trench aspect ratio trench depth / trench width
  • the grid width and the trench width are preferably about 10 ⁇ or less, and more preferably about 1. That is, when the trench width exceeds 10 ⁇ , the pattern is visible and scatters the display screen so that it is difficult to use as a privacy filter.
  • the trench aspect ratio represented by Equation 1 is 2 or less, the side surface may also be in the narrow viewing angle mode. The luminance may not fall down so much that it may cause a problem of not acting as a privacy filter.
  • the uneven pattern may be an insulating layer formed from a photosensitive agent.
  • the first transparent conductive layer 30 may be conformally formed on the wire grid and the trench of the uneven pattern 20 to show the uneven pattern structure.
  • the electrochromic layer 40 is preferably formed on the first transparent conductive film 30 along the sidewall of the wire grating.
  • the electrochromic layer 40 may be further included on the first transparent conductive film under the trench and the trench under the concave-convex pattern as necessary.
  • the privacy protection filter according to an exemplary embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1, is spaced apart from the first transparent substrate 10 at a predetermined interval with respect to the first transparent substrate 10.
  • a second transparent substrate 12 disposed to face each other; an electrolyte 50 layered between the first transparent substrate 10 and the second transparent substrate 12; and the electrolyte 50 and the second transparent substrate ( 12) a second transparent conductive film 32 therebetween.
  • the first transparent substrate 10 may have a concave-convex pattern 20 having a grating and a trench formed thereon, a first transparent conductive film 30 formed on the grating and the trench of the concave-convex pattern, and the grating.
  • the electrochromic layer 40 may be formed on the first transparent conductive film 30 along the wall surface of the substrate, and may include an electrochromic material that transmits or absorbs visible light depending on whether electricity is applied thereto.
  • a spacer 60 is included between the two substrates. Therefore, in the above structure, the electrochromic layer 40 is not formed on the upper portion (a) of the wire grid of the low U transparent conductive film of the uneven pattern and on the first transparent conductive film (b) under the trench. The electrochromic layer is formed only on both walls of the first transparent conductive film in the trench.
  • the first transparent substrate 10 and the second transparent substrate 12 spaced apart from each other at a predetermined interval with respect to the first transparent substrate 10 to face each other, and the first transparent substrate.
  • the conductive film 32 is included.
  • the first transparent substrate 10 may include an uneven pattern 20 having a grid and trench formed thereon, a first transparent conductive film 30 formed on the grid and trench of the uneven pattern, and the uneven pattern.
  • the electrochromic layer 40 may be formed on the first transparent conductive film 30 formed on the grid and the trench of FIG.
  • the structure has a structure in which both the electrochromic layer 40 is formed on the upper portion (a) of the grating of the uneven pattern and on the first transparent conductive film (b) below the trench.
  • FIG. 1 is most preferred, and as such a structure is formed, the present invention can effectively block side transmission of light without lowering front transmittance in the privacy mode.
  • 3 is a schematic diagram illustrating the principle of the wide viewing angle mode and the narrow viewing angle mode when the current is applied to the privacy protection filter of the present invention.
  • the switchable privacy filter when a current flows by connecting a negative electrode to a first transparent substrate including an uneven pattern and a positive electrode to a second transparent substrate, When the electrochromic layer is transferred, the electrochromic layer is discolored and converted into a wide field of view mode, and when the current is applied in the opposite direction, the electrochromic layer is caught and operated in the narrow field mode (privacy mode).
  • the front transmittance at the 650 nm wavelength may be at least about 60% or more, and the transmittance at the side surface 45 ° may be adjusted to be about 10% or less.
  • the front transmittance at a wavelength of 650 nm is about 80% or more, and the transmittance at the side surface 45 ° can be adjusted to be about 5% or less.
  • 4 to 7 is a schematic diagram showing a manufacturing process of the privacy protection filter according to an embodiment of the present invention.
  • the manufacturing method of the privacy protection filter of the present invention (a) forming an uneven pattern having wire grids and trenches on the first transparent substrate;
  • step (d) placing a spacer between the substrate formed in step (c) and the second transparent substrate using a second transparent organ having a second transparent conductive film formed thereon, and injecting an electrolyte solution, then bonding and sealing the two substrates. ) To complete the switchable privacy filter.
  • the step (a) may be performed by forming a high aspect ratio trench pattern on a transparent substrate or manufacturing a transparent substrate having a high stepped trench pattern.
  • the method of forming a high step uneven pattern in the present invention is not limited to the above method, all conventional methods can be used.
  • the forming of the high stepped trench pattern on the transparent substrate may use a photolithography method using an insulating layer forming material.
  • the manufacturing of the transparent substrate having the high step trench pattern may use a master mold method or a physical processing method.
  • the step (a) forming the uneven pattern may include the step of forming the uneven pattern on the C1 transparent substrate using a photolithography method, a master mold method, or a physical processing method.
  • the photolithography method may include forming a pattern by coating and mask-exposing a photosensitive agent or a high permeability photoresist on the first transparent substrate.
  • a photosensitive agent or a high permeability photoresist As the insulating layer forming material, a general photopermeable thick photoresist such as a photoresist or SU-8 may be used, and the type thereof is not particularly limited.
  • a method of forming a high step pattern may also be carried out by removing a high step master mold, replicating a polymer film using a thermal curing and UV curing polymer resin, in addition to a photolithography method, by using a laser or a first transparent substrate to have a high step. Direct mechanical processing to form uneven patterns Can be used.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing a method of forming an uneven pattern on the first transparent substrate in the manufacturing process of the privacy protection filter according to an embodiment of the present invention.
  • an uneven pattern having a high step difference grating and trenches is formed by coating a material for forming an insulating layer on a first transparent substrate 10 by using a photosensitive agent and then exposing the mask to photolithography. ) Can be formed.
  • the present invention in order to make a high step uneven pattern having a grid and a trench, it is preferable to adjust the width (A) of the grid pattern and the pitch of the grid pattern.
  • the trench width (B) is preferably adjusted to be about 10 or less, more preferably about 1, in an inconspicuous range.
  • the uneven pattern of the high step is advantageous to block the side light as the trench step height is higher, the trench aspect ratio represented by Equation 1 according to the trench width (B) is at least about 2 or more, more preferably 3 It is preferable to manufacture so that it has a pattern structure which is 4-4.
  • Trench Aspect Ratio Trench Depth (C) / Trench Width (B) '
  • the first transparent substrate may be a transparent glass, a polymer film or a transparent plastic substrate, and the like is not particularly limited.
  • FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a method of forming a first transparent conductive film on the concave-convex pattern formed in FIG. 4 in the process of manufacturing a privacy filter according to an embodiment of the present invention.
  • the present invention deposits the first transparent conductive film as conformally as possible at a predetermined thickness on the high step uneven pattern.
  • the uneven pattern The thickness and transparency of the first transparent conductive film deposition thickness and the transparency of the wall portion of the wire grid and the trench affect the permeability and the wide viewing angle mode and the privacy mode conversion speed of the switchable privacy filter. That is, if the thickness of the first transparent conductive film of the wire grid and the trench portion inside the trench is too thick, the lateral permeability decreases irrespective of the electrochromic material, and thus the deposition thickness of the first transparent conductive film of the wire grid and the trench inner trench portion is reduced. It is preferable that it is about 20 nm-200 nm.
  • the type of the first transparent conductive film is not particularly limited, and may be used as long as it is used in manufacturing a conventional device.
  • a conductive metal film, IT0, FT0 (Sn0 2 : F), ZnO, or the like may be used.
  • ⁇ can be used.
  • FIG. 6A is a schematic diagram illustrating a method of forming an electrochromic layer on the first transparent conductive film formed in FIG. 5 in the process of manufacturing a privacy filter according to an embodiment of the present invention.
  • Electrodeposition can be deposited at current densities of about 30-60 ⁇ A / cuf. Through the electrodeposition, the electrochromic layer 40 is entirely formed on the first transparent conductive film 30 of the uneven pattern formed on the first transparent substrate 10.
  • the electrochromic layer may have a thickness of about 10 nm to 1 ⁇ , more preferably 100 to 500 nm.
  • the electrochromic material is not limited to Prussian blue, but in terms of the price of the electrochromic material, organic electrochromic materials such as transition metal oxides such as W0 3 , Li x Ni y 0 2 or viologen Prussian blue is cheaper than the material.
  • the electrochromic layer can be conformally formed on the pattern by the electrodeposition method without the sputtering process, which is a costly process, and Prussian blue is the most electrochromic material. Suitable.
  • the electrochromic layer entirely deposited on the first transparent conductive film of the high step uneven pattern serves to reduce the front transmittance during coloring (that is, privacy mode). Therefore, in the present invention, it is more preferable to proceed with the process of dry etching a part of the electrochromic layer in the structure formed in FIG.
  • the electrochromic layer of the uneven pattern in the electrochromic layer of the uneven pattern, the electrochromic layer remains only on the wall portion inside the trench, and the method forms an electrochromic layer on the first transparent conductive film of step (c).
  • the step of dry etching the electrochromic layer 40 formed on the first transparent conductive film 30 on the upper and lower trench As a result, the electrochromic layer is removed from the upper portion (a) of the wire grid of the first transparent conductive film 30 of the uneven pattern and the upper surface of the first transparent conductive film (b) of the lower part of the trench.
  • the electrochromic layer 40 is present only on the wall surface.
  • the dry etching may use ICP RIE (inductively coupled lasma reactive ion etching) method, and the etching gas may be a conventional argon gas, etc., but the type is not particularly limited.
  • the structure when the dry etching step is performed, the structure may form the structure shown in FIG. 1. In addition, if the dry etching step is not performed, the structure of FIG. 2 may be formed. However, if the frontal permeability loss does not have a great relationship to the privacy filter purpose, the dry etching process can be omitted.
  • the conductive transparent substrate used in the step (d) is a general
  • IT0 glass or a ⁇ film can be used, The kind is not specifically limited.
  • FIG. 7 illustrates the first transparent conductive layer 30 and the electrochromic layer 40 formed on the concave-convex pattern 20 manufactured above to manufacture the privacy filter using the structure formed in FIG. 6B and the second transparent substrate.
  • First transparent including) The second transparent substrate 12 on which the substrate 10 and the second transparent conductive film 32 are formed is disposed to face each other at a predetermined interval, the spacer film 60 is positioned, and then the electrolyte 50 is injected.
  • a cross-sectional view of a privacy protection filter completed by bonding and sealing two substrates so that electrolyte does not come out.
  • the electrolyte has a concentration of about 0.2M to 2M, more preferably 0.5 to 2M.
  • any one or more selected from the group consisting of a 1.5M KC1 aqueous solution, a HC1 aqueous solution, and a LiC10 4 -propylene carbonate solution may be used.
  • the spacer serves to prevent direct contact between the upper and lower plates and to create a space in which the electrolyte is injected.
  • the type of the spacer is not limited, and for example, a polymer film, a thin plastic, or glass may be used.
  • the present invention forms an electrochromic layer made of inorganic material by electrodeposition only on the transparent conductive film portion of the uneven pattern or the wall surface of the transparent conductive film, and can effectively block the side surface transmission of light without losing the front transmittance in the privacy mode state. It is possible to quickly switch between wide-view and narrow-view modes, and to ensure filter performance and driving stability even in continuous mode switching.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the structure of a privacy protection filter according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a schematic diagram showing the structure of a privacy protection filter according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic diagram illustrating the principle of the wide viewing angle mode and the narrow viewing angle mode when the current is applied to the privacy protection filter of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing a method of forming an uneven pattern on the first transparent substrate in the manufacturing process of the privacy protection filter according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a method of forming a first transparent conductive film on the concave-convex pattern formed in FIG. 4 in the process of manufacturing a privacy filter according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6A is a schematic diagram illustrating a method of forming an electrochromic layer on a first transparent conductive film formed in FIG. 5 in the process of manufacturing a privacy filter according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6B is a schematic diagram illustrating a method of dry etching a portion of the electrochromic layer in the structure formed in FIG. 6A in the process of manufacturing the privacy filter according to the exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a method of manufacturing a privacy filter using the structure formed in FIG. 6B and the second transparent substrate in the process of manufacturing the privacy filter according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 8 shows a photograph of a privacy protection filter prepared according to Example 1 of the present invention.
  • a 0.63t glass substrate was spin coated with a AZ 4620 photoresist to a thickness of 8 / to mask exposure to form a high step uneven pattern having the structure of FIG. 4.
  • the uneven pattern of the high step formed is 2im grid pattern width, the pitch of the grid pattern is 4, the aspect ratio of the grid pattern and the trench is 4.
  • ITO was evenly deposited on the AZ 4620 high step and the concave-convex pattern at a thickness of 150 nm on the upper portion of the concave-convex structure and the wall portion inside the trench (FIG. 5).
  • the electrodeposited Prussian blue was dry etched with Ar gas (ICP RIE: inductive cou led plasma reactive ion etching) so that only Prussian blue remained on the wall portion as shown in FIG. 6B.
  • ICP RIE inductive cou led plasma reactive ion etching
  • ITO For the second transparent substrate, ITO was deposited with a thickness of 150 nm, and a spacer film having a thickness of 30 / im was placed between the first substrate and the second substrate, and an electrolyte solution (1M KC1 aqueous solution) was injected between the two substrates. Then, the two substrates were bonded and sealed to prevent the electrolyte from flowing out to prepare a privacy protection filter (FIG. 8).
  • a current was applied by connecting a negative electrode to the low U transparent substrate having the uneven structure and connecting a positive electrode to the second transparent substrate.
  • the Prussian blue was discolored and operated in the wide viewing angle mode.
  • the Prussian blue was colored when the current was applied in the opposite direction to operate in the narrow viewing angle mode (privacy mode).
  • A The grid width of the uneven pattern

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Abstract

본 발명은 프라이버시 보호 필터 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제1 투명 기판과, 상기 제1 투명 기판에 대하여 일정 간격을 두고 서로 마주보도록 배치되는 제2 투명 기판과, 상기 제1 투명 기판 및 제2 투명 기판 사이에 충전된 전해질과, 상기 전해질 및 제2 투명 기판 사이의 제2 투명 도전막을 포함하며, 상기 제1 투명 기판은 상기 제1 투명 기판 위에 형성된 선격자 및 트렌치를 갖는 요철 패턴, 상기 요철 패턴의 선격자 및 트렌치 상에 형성된 제1 투명 도전막, 상기 선격자의 벽면을 따라 제1 투명 도전막 위에 형성되며, 전기의 인가 여부에 따라 가시광선을 투과 또는 흡수하는 전기변색물질을 함유하는 전기 변색층을 포함하는 프라이버시 보호 필터와 그 제조방법을 제공한다. 본 발명의 프라이버시 보호 필터는 빛의 정면 투과율의 저하 없이 측면 투과율만을 효과적으로 차단할 수 있으며, 광시야각 모드 및 협시야각 모드의 전환이 빠르고, 필터의 성능과 구동안정성을 확보할 수 있다.

Description

【명세서】
【발명의 명칭】
프라이버시 보호필터 및 그 제조방법
【기술분야】
본 발명은 프라이버시 보호필터 및 그 제조방법에 관한 것으로， 더욱 상세하게는 고단차의 요철 패턴에 무기물의 전기 변색 물질을 적용함으로써 정면 투과율의 저하 없이 측면 투과도를 떨어뜨려 프라이버시 모드 기능을 향상시키고， 광시야각 모드와 협시야각 모드 변환이 빠르며 성능과 구동안정성을 향상시킬 수 있는 프라이버시 보호 필터 및 그 제조방법에 관한 것이다.
【배경기술】
개인의 사생활 보호에 대한 요구가 증가되면서 다양한 곳에 여러 관련 제품이 개발되고 있다. 개인의 프라이버시를 보장하는 제품 중 핸드폰, 컴퓨터 등의 모니터에 부착되어 빛의 측면 투과를 차단하고 시야각을 좁혀주는 프라이버시 필터에 대한 수요도 해마다 증가하고 있다. 그러나, 프라이버시 필터의 경우 필터 자체를 제거하지 않는 이상 시야각을 기존의 상태로 복구할 수 없어 프라이버시 기능이 불필요할 때는 필터를 제거해야 하는 불편함이 있었다.
최근 이러한 블편을 해소하기 위해， 필름의 탈 부착없이 시야각을 전기적 신호의 인가 여부에 따라 선택적으로 조절하여 사용할 수 있는 전환 가능한 (switchable) 프라이버시 필터가 개발되고 있다. 상기 전환 가능한 프라이버시 필터의 빛 차단 물질로는 고분자 분산형 액정 (PDLC, Polymer Dispersed Liquid Crystal), 고분자 네트워크 액정 (PNLC, Polymer Network Liquid Crystal)을 이용하거나 추가의 별도의 LCD 구조를 이용하는 방법 및 전기 변색 (electro-chromic) 물질을 이용하는 방법 등이 있다. 그러나 이러한 다양한 방법의 전환 가능한 프라이버시 필터에서는 공통적으로 프라이버시 모드 상태에서 측면 투과도가 불량할 뿐만 아니라 정면 투과도가 지나치게 떨어지는 광시야각 모드와 협시야각 모드 변환 속도가 느린 점， 계속적인 모드 변환시 성능 및 구동 안정성이 떨어지는 점 둥의 문제가 있다. 따라서， 이를 해결하기 위해 연구가 계속 진행 중이지만, 아직까지 원하는 수준의 프라이버시 보호필터는 개발되지 못하고 있다.
【발명의 내용】
【해결하려는 과제】
본 발명은 정면. 투과율의 저하 없이 빛의 측면 투과 효과가 매우 우수하고 광시야각 모드와 협시야각 모드로의 변환이 빠르고 , 계속적인 모드 변환시 필터의 성능과 구동 안정성이 우수한 프라이버시 필터 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.
【과제의 해결 수단】
본 발명은 제 1 투명 기판과， 상기 제 1 투명 기판에 대하여 일정 간격을 두고 서로 마주보도록 배치되는 제 2 투명 기판과, 상기 제 1 투명 기판 및 제 2 투명 기판 사이에 층전된 전해질과， 상기 전해질 및 제 2 투명 기판 사이의 제 2 투명 도전막을 포함하며,
상기 제 1 투명 기판은
상기 제 1 투명 기판 위에 형성된 선격자 및 트렌치를 갖는 요철 패턴,
상기 요철 패턴의 선격자 및 트렌치 상에 형성된 제 1 투명 도전막， 상기 선격자의 벽면을 따라 제 1 투명 도전막 위에 형성되며， 전기의 인가 여부에 따라 가시광선을 투과 또는 흡수하는 전기변색물질을 함유하는 전기 변색층
을 포함하는 프라이버시 보호 필터를 제공한다.
이때, 상기 전기 변색층은 요철 패턴의 요철 패턴꾀 선격자의 상부 및 트렌치 하부의 제 1 투명 도전막 위에 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 전기 변색층은 프러시안 블투 또는 전이금속 산화물을 포함하는 무기물인 것이 바람직하다.
또한， 본 발명은
(a) 제 1 투명 기판 위에 선격자 및 트렌치를 갖는 요철 패턴을 형성하는 단계 ;
(b) 상기 요철 패턴 상에 제 1 투명 도전막을 형성하는 단계;
(c) 상기 요철 패턴의 제 1 투명 도전막 위에 전기 변색층을 형성하는 단계; 및
(d) 제 2 투명 도전막이 형성된 제 2 투명 기판을 이용하여, 상기 (c)단계에서 형성된 기판과 제 2 투명 기판 사이에 스페이서를 위치시키고， 전해액을 주입한 후 두 기판을 합착 및 밀봉하는 단계
를 포함하는 프라이버시 보호 필터의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 본 발명의 방법은 상기 (c)단계의 제 1 투명 도전막에 전기 변색층을 형성하는 단계 이후에， 상기 선격자 상부 및 트렌치 하부의 저 U 투명 도전막 위에 형성된 전기 변색층올 건식 식각하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한， 상기 전기 변색층을 형성하는 단계는 약 30 내지 60 μΑ/oi의 전류 밀도 조건에서 전착 도금 (electro-deposit ion plating)을 사용하여 프러시안 블루 또는 전이금속 함유 화합물을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 이하에서 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명은 디스플레이에 사용할 수 있는 전환 가능한 프라이버시 필터 (switchable privacy filter)에 관한 것이다.
구조상 일반적인 프라이버시 필름의 빛 차단층이 단순한 선격자 구조 (grating)인 것과 달리， 본 발명은 고단차의 요철 형태의 선격자 구조 및 트렌치 위에 컨포멀 (conformal)하게 혹은 선격자 구조의 벽면 (sidewall) 부분에만 얇게 빛 차단층을 형성한 프라이버시 필터 구조를 제공하는 것을 특징으로 한다.
또한， 본 발명은 빛 차단층인 전기 변색 물질로 무기물질을 사용하고, 이를 기존의 스퍼터링 방법이 아닌 전착 (electro-deposition)과 같은 전기도금법을 이용한다.
따라서， 본 발명에 따르면 전기적 신호 인가 후 단 시간 내에 광시야각 모드와 프라이버시 모드 (협시야각 모드) 전환이 가능하고 프라이버시 모드에서 정면 투과율 저하가 거의 없이 빛의 측면 투과를 차단할 수 있다.
' 그러면， 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 프라이버시 필터 및 그 제조방법에 대하여 설명한다 .
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프라이버시 보호 필터의 구조를 간략히 나타낸 모식도이다. 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프라이버시 보호 필터의 구조를 간략히 나타낸 모식도이다.
도 1 및 2에 도시된 바와 같이， 본 발명의 프라이버시 보호 필터는 기본적으로 제 1 투명 기판 (10)과; 상기 제 1 투명 기판에 대하여 일정 간격을 두고 이격되어 서로 마주보도록 배치되는 제 2 투명 기판 (12)과; 및 상기 두 기판 사이를 층전한 전해질 (50)과; 상기 전해질 및 제 2 투명 기판 사이의 제 2 투명 도전막 (32)을 포함한다. 또한 상기 프라이버시 보호 필터는 제 1 투명 기판 (10)과 제 2 투명 기판 (12)을 고정하기 위한 상기 두 기판의 양 측 가장자리에 위치하는 스페이서 (60)를 포함한다.
이때, 상기 제 1 투명 기판은 선격자 및 트렌치를 갖는 고단차의 요철 패턴 (20)을 포함하고， 상기 요철 패턴의 선격자 및 트렌치 상에 형성된 제 1 투명 도전막 (30)과 전기의 인가 여부에 따라 가시광선을 투과 또는 흡수하는 전기변색물질을 함유하는 전기 변색층 (40)올 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 요철 패턴 (20)은 제 1 투명 기판 (10) 위에 높은 종횡비를 갖도록 일정 간격을 두고 선격자 및 트렌치 (trench)가 형성된 것이 바람직하다.
보다 바람직하게, 상기 요철 패턴은 선격자 및 트렌치 폭이 약 10 이하이고， 하기 수학식 1로 표시되는 트렌치 가로세로비 (aspect ratio)가 최소 약 2 이상인 패턴 구조를 가지는 것이 좋다.
[수학식 1]
트렌치 가로세로비 (aspect ratio) = 트렌치 깊이 / 트렌치 폭 상기 요철 패턴에서 선격자 패턴이 눈에 보이지 않으려면 선격자 및 트렌치 폭은 약 10 μιτι 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게 약 1 이어야 한다. 즉, 상기 트렌치 폭이 10 μιιι를 초과하면 패턴이 눈에 보여 디스플레이 화면을 산란시켜 프라이버시 필터로 쓰기 어려운 문제가 있으므로 상기 범위를 만족하는 것이 좋다. 또한， 상기 수학식 1로 표시되는 트렌치 가로세로비가 2 이하이면 협시야각 모드에서도 측면 휘도가 층분히 떨어지지 않아 프라이버시 필터 역할을 하지 못하는 문제를 초래할 수 있다. 이때， 상기 요철 패턴은 감광제로부터 형성된 절연층일 수 있다.
상기 제 1 투명 도전막 (30)은 요철 패턴 (20)의 선격자 및 트렌치 상에 컨포멀하게 형성되어 요철 패턴 구조를 나타낼 수 있다.
또한， 상기 전기 변색층 (40)은 선격자의 벽면 (sidewall)을 따라 제 1 투명 도전막 (30) 위에 형성되는 것이 바람직하다. 선택적으로, 본 발명에서 상기 전기 변색층 (40)은 필요에 따라 요철 패턴의 선격자의 상부 및 트렌치 하부의 제 1 투명 도전막 위에 더 포함될 수 있다.
따라서， 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 프라이버시 보호 필터는, 도 1에 도시된 바와 같이， 제 1 투명 기판 (10)과, 상기 제 1 투명 기판 (10)에 대하여 일정 간격을 두고 이격되어 서로 마주보도록 배치되는 제 2 투명 기판 (12)과， 상기 제 1 투명 기판 (10) 및 제 2 투명 기판 (12) 사이에 층전된 전해질 (50)과， 상기 전해질 (50) 및 제 2 투명 기판 (12) 사이의 제 2 투명 도전막 (32)을 포함한다. 또한， 상기 제 1 투명 기판 (10)은 그 위에 형성된 선격자 및 트렌치를 갖는 요철 패턴 (20), 상기 요철 패턴의 선격자 및 트렌치 상에 형성된 제 1 투명 도전막 (30)， 및 상기 선격자의 벽면을 따라 제 1 투명 도전막 (30) 위에 형성되며， 전기의 인가 여부에 따라 가시광선을 투과 또는 흡수하는 전기변색물질을 함유하는 전기 변색층 (40)을 포함할 수 있다. 또한， 상기 두 기판 사이에는 스페이서 (60)를 포함한다. 따라서 , 상기 구조의 경우 요철 패턴의 저 U 투명 도전막의 선격자의 상부 (a) 및 트렌치 하부의 제 1 투명 도전막 위 (b)에는 전기 변색층 (40)이 형성되어 있지 않으며， 선격자 및 트렌치 내부의 제 1 투명 도전막의 양 벽면에만 전기 변색층이 형성된 구조를 가진다.
또한， 본 발명의 다른 실시예에 따른 프라이버시 보호 필터는， 도
2에 도시된 바와 같이， 제 1 투명 기판 (10)과， 상기 제 1 투명 기판 (10)에 대하여 일정 간격을 두고 이격되어 서로 마주보도록 배치되는 제 2 투명 기판 (12)과， 상기 제 1 투명 기판 (10) 및 제 2 투명 기판 (12) 사이에 층전된 전해질 (50)과， 상기 전해질 (50) 및 제 2 투명 기판 (12) 사이의 제 2 투명 도전막 (32)을 포함한다. 또한， 상기 제 1 투명 기판 (10)은 그 위에 형성된 선격자 및 트렌치를 갖는 요철 패턴 (20), 상기 요철 패턴의 선격자 및 트렌치 상에 형성된 제 1 투명 도전막 (30)， 및 상기 요철 패턴의 선격자 및 트렌치 상에 형성된 제 1 투명 도전막 (30) 위에 형성되며， 전기의 인가 여부에 따라 가시광선을 투과 또는 흡수하는 전기변색물질을 함유하는 전기 변색층 (40)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 두 기판 사이에는 스페이서 (60)를 포함한다. 따라서， 상기 구조의 경우 요철 패턴의 선격자의 상부 (a) 및 트렌치 하부의 제 1 투명 도전막 위 (b)에 전기변색층 (40)이 모두 형성된 구조를 가진다.
상기 구조 중에서, 도 1의 구조가 가장 바람직하며, 이러한 구조를 형성함에 따라, 본 발명은 프라이버시 모드시 정면투과율의 저하 없이 빛의 측면 투과를 효과적으로 차단할 수 있다. 도 3은 본 발명의 프라이버시 보호 필터에 대하여 전류 인가시 광시야각 모드 및 협시야각 모드의 원리를 나타내기 위한 모식도이다.
도 3에 도시된 바와 같이， 전환 가능한 프라이버시 필터에 대하여， 요철 패턴을 포함하는 제 1 투명 기판에 (-)을 연결하고， 제 2 투명 기판에 (+)극을 연결하여 전류를 흘렸을 때, 빛이 전달되면 전기변색층이 탈색되어 광시야갹 모드로 변환되고， 반대 방향의 전류 인가시 전기변색층이 착책되어 협시야갹 모드 (프라이버시 모드)로 동작하게 된다. 이때， 본 발명의 구조는 프라이버시 모드일 경우 650nm 파장에서 정면 투과율은 적어도 약 60% 이상이 될 수 있고, 측면 45° 에서의 투과율은 약 10% 이하가 되도록 조절할 수 있다. 보다 바람직하게， 본 발명에 따르면， 650nm 파장에서 정면 투과율은 약 80% 이상이고, 측면 45° 에서의 투과율은 약 5% 이하가 되도록 조절할 수 있다. 그러면， 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 프라이버시 보호 필터의 제조방법에 '대하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 4 내지 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 프라이버시 보호 필터의 제조 과정을 나타내는 모식도이다.
먼저， 본 발명의 프라이버시 보호 필터의 제조방법은 (a) 제 1 투명 기판 위에 선격자 및 트렌치를 갖는 요철 패턴을 형성하는 단계;
(b) 상기 요철 패턴 상에제 1 투명 도전막을 형성하는 단계;
(c) 상기 요철 패턴의 제 1 투명 도전막 위에 전기 변색층을 형성하는 단계 ; 및
. (d) 제 2 투명 도전막이 형성된 제 2 투명 기관을 이용하여， 상기 (c)단계에서 형성된 기판과 제 2 투명 기판 사이에 스페이서를 위치시키고， 전해액을 주입한 후 두 기판을 합착 및 밀봉 (sealing)하여， 전환 가능한 프라이버시 필터를 완성하는 단계로 구성된다.
상기 (a)공정은 고단차 트렌치 패턴 (high aspect ratio trench pattern)을 투명 기판 위에 형성하거나 또는 고단차 트렌치 패턴을 갖는 투명 기판을 제작하는 단계로 수행할 수 있다. 하지만， 본 발명에서 고단차의 요철 패턴을 형성하는 방법이 상기 방법에 한정되는 것은 아니며, 통상의 방법이 모두 사용될 수 있다.
이때， 상기 고단차 트렌치 패턴을 투명 기판 위에 형성하는 단계는 절연층 형성용 물질을 이용하는 포토리소그래피법을 사용할 수 있다. 또한 상기 고단차 트렌치 패턴을 갖는 투명 기판을 제작하는 단계는 마스터 몰드 방법 또는 물리적 가공방법을 사용할 수 있다.
바람직하게， 상기 (a) 요철 패턴올 형성하는 단계는 포토리소그래피법, 마스터 몰드 방법 또는 물리적 가공방법을 사용하여 게 1 투명 기판에 요철 패턴을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 포토리소그래피법은 제 1 투명 기판 위에 감광제 또는 고투과 포토레지스트를 코팅하고 마스크 노광하여 패턴을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 절연층 형성용 물질은 감광제 또^ SU-8과 같은 일반적인 고투과의 두꺼운 포토레지스트 (thick photo-resist)를 사용할 수 있으며， 그 종류가 특별히 한정되지 않는다.
고단차 패턴을 형성하는 방법 또한 포토리소그래피 방법 이외에， 고단차 마스터 몰드를 제적한 후， 열 경화 및 UV 경화 고분자 수지를 이용하여 고분자 필름을 복제하는 방법， 제 1 투명 기판을 고단차를 갖도록 레이저 또는 기계적으로 직접 가공하여 요철 패턴을 형성하는 방법 등이 사용될 수 있다.
그러면, 상기 (a) 공정에 대하여 고단차의 요철 패턴을 투명 기판 위에 형성하는 방법을 예로서 설명한다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프라이버시 보호 필터의 제조 과정에 있어서， 제 1 투명 기판 위에 요철 패턴을 형성하는 방법을 나타내는 모식도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명은 제 1 투명 기판 (10) 위에 감광제를 이용하여 절연층 형성용 물질을 코팅하고， 마스크 노광하여 포토리소그래피법으로 고단차의 선격자와 트렌치를 갖는 요철 패턴 (20)을 형성할 수 있다.
이때， 본 발명은 선격자 및 트렌치를 갖는 고단차의 요철 패턴을 만들기 위해， 선격자 패턴의 폭 (A)과 격자 패턴의 피치를 조절하는 것이 바람직하다.
또한 상기 제 1 투명 기판 (10) 위에 형성된 요철 패턴 구조에서 선격자 폭 (A) 및. 트렌치 폭 (B)은 눈에 띄지 않는 범위인 약 10 이하, 보다 바람직하게 약 1 가 되도록 조절하는 것이 바람직하다. 또한， 상기 고단차의 요철 패턴은 트렌치 단차가 높을수록 측면 빛을 차단하기에 유리하므로， 트렌치 폭 (B)에 따론 하기 수학식 1로 표시되는 트렌치 가로세로비가 최소 약 2 이상， 보다 바람직하게 3 내지 4인 패턴 구조를 가지도록 제조하는 것이 바람직하다.
[수학식 1]
트렌치 가로세로비 = 트렌치 깊이 (C)/ 트렌치 폭 (B) '
상기 제 1 투명 기판은 투명 유리， 폴리머 필름 또는 투명 플라스틱 기판 등을 사용할 수 있으며， 그 종류가 특별히 한정되는 것은 아니다.
상기 (b)단계 공정은 도 5에 도시된 바와 같이 고단차의 요철 패턴 (20)의 선격자 및 트렌치 상에 게 1 투명 도전막 (30)을 형성하는 단계를 수행한다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 프라이버시 보호 필터의 제조 과정에 있어서， 상기 도 4에서 형성된 상기 요철 패턴 상에 제 1 투명 도전막을 형성하는 방법을 나타내는 모식도이다.
본 발명은 고단차 요철 패턴 위에 일정 두께로 가능한 컨포멀 (conformal)하게 제 1 투명 도전막을 증착한다. 이때， 요철 패턴의 선격자 및 트렌치의 벽면 부분의 제 1 투명도전막 증착 두께와 투명도는 전환 가능한 프라이버시 필터의 투과도 및 광시야각 모드와 프라이버시 모드 변환 속도에 영향을 주므로 두께 조절을 하는 것이 바람직하다. 즉， 선격자 및 트렌치 내부의 벽면 부분의 제 1 투명 도전막의 두께가 너무 두꺼우면 전기 변색 물질과 관계없이 측면 투과도가 떨어지므로， 상기 선격자 및 트렌치 내부 벽면 부분의 제 1 투명 도전막의 증착 두께는 약 20nm~200nm인 것이 바람직하다.
상기 제 1 투명 전도막의 종류는 특별히 한정되지 않고， 통상의 소자 제조시 사용되는 것이면 모두 사용 가능하고, 예를 들면 전도성 금속박막， IT0, FT0(Sn02:F), ZnO 등이 사용될 수 있으며, 바람직하게 ΠΌ를 사용할 수 있다.
상기 (c)단계 공정은 도 6a에 도시된 바와 같이, 상기 (b)공정에서 형성된 요철 패턴의 제 1 투명 도전막 (30) 위에 전기 변색층 (40)을 형성하는 공정이다. 도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 프라이버시 보호 필터의 제조 과정에 있어서, 상기 도 5에서 형성된 제 1 투명 도전막 위에 전기변색층올 형성하는 방법을 나타내는 모식도이다.
도 6a를 참조하여， 전기변색충, 프러시안 블루를 전착하는 과정은 본 K3[Fe(CN)6, FeCls - 6H20] , HC1 흔합용액에 , 백금 (Pt) 혹은 혹연 전극에 (+)극을 연결하고， 상기에서 형성된 제 1 투명 도전막을 갖는 기판에 (-)극올 연결하여 전기변색층인 프러시안 블루를 전착한다. 전착은 약 30 ~ 60 μΑ/cuf의 전류 밀도에서 증착할 수 있다. 상기 전착을 통해， 제 1 투명 기판 (10)에 형성된 요철 패턴의 제 1 투명 도전막 (30) 상에 전체적으로 전기 변색층 (40)이 일정 두께로 형성된다. 바람직하게， 상기 전기 변색층은 두께가 약 10nm 내지 1 η, 보다 바람직하게 100 내지 500 nm일 수 있다. 특히， 본 발명의 구조에서， 전기 변색 물질이 프러시안 블루로 한정되는 것은 아니나， 전기 변색 물질의 가격적인 측면에서 W03, LixNiy02와 같은 전이 금속 산화물이나 viologen과 같은 유기 전기 변색 물질보다 프러시안 블루가 저렴하다. 또한， 공정 측면에서도 고 비용 공정인 스퍼터링 공정 없이 전착 방법으로 전기 변색층을 패턴 상에 conformal 하게 형성할 수 있어서， 전기 변색 물질로는 프러시안 블루가 가장 적합하다. 즉， 본 발명에 따르면, 고단차 요철 패턴을 이용하므로 프러시안 블루 뿐만 아니라， 상기 W03, LixNiy02와 같은 전이금속 산화물도 사용 가능하나， 가격이나 공정측면에서 프러시안 블루가 바람직한 것이다. 이때， 상기 고단차의 요철 패턴의 제 1 투명 도전막 위에 전체적으로 전착된 전기변색층은 착색시 (즉 프라이버시 모드) 정면 투과도를 떨어뜨리는 역할을 한다. 따라서， 본 발명은 필요에 따라 정면 투과도 손실 없이 측면 투과도만을 떨어뜨리기 위해서, 도 6b에 나타낸 바와 같이 도 6a에서 형성된 구조에서 전기변색층의 일부를 건식 식각하는 공정올 진행하는 것이 보다 바람직하다.
즉, 도 6b를 참조하면， 상기 요철 패턴의 전기변색층에서 트렌치 내부의 벽면 부분에만 전기변색층이 남아 있도톡, 상기 방법은 상기 (c)단계의 제 1 투명 도전막에 전기 변색층을 형성하는 단계 이후에， 상기 선격자 상부 및 트렌치 하부의 제 1 투명 도전막 (30) 위에 형성된 전기 변색층 (40)을 건식 식각하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이로써， 요철 패턴의 제 1 투명 전도막 (30)의 선격자의 상부 (a)와 트렌치 하부의 제 1 투명 도전막 위 (b)에는 전기변색층이 제거되고, 요철 패턴의 선격자 및 트렌치 내부의 벽면에만 전기변색층 (40)이 존재하게 된다. 상기 건식 식각은 ICP RIE (inductive coupled lasma reactive ion etching, 유도결합 반웅성 이온 식각) 방법을 사용할 수 있으며， 식각시 사용 가스는 통상의 아르곤 가스 등을 사용할 수 있으나， 그 종류가 특별히 한정되지 않는다.
이와 같이， 건식 식각 단계를 수행하는 경우， 그 구조는 도 1에 도시된 구조를 형성할 수 있다. 또한, 건식 식각 단계를 수행하지 않으면 도 2의 구조를 형성할 수 있다. 다만， 정면 투과도 손실이 프라이버시 필터 목적에 큰 관계가 없다면， 건식 식각 공정은 생략 가능하다.
또한, 상기 (d)단계 공정에서 사용되는 전도성 투명 기판은 일반적인
IT0 글래스나 ΠΌ 필름을 사용할 수 있으며, 그 종류가 특별히 한정되는 것은 아니다.
도 7은 상기 도 6b에서 형성된 구조와제 2 투명 기판을 이용하여 프라이버시 보호 필터를 제조하기 위해， 상기에서 제조된 요철 패턴 (20) 위에 형성된 제 1 투명 도전막 (30)과 전기변색층 (40)을 포함하는 제 1 투명 기판 (10)과 제 2 투명 도전막 (32)이 형성된 제 2 투명 기판 (12)을 일정 간격을 두고 서로 마주보도록 배치하고， 스페이서 필름 (60)을 위치시킨 후， 전해액 (50)을 주입하고 전해액이 홀러나오지 않도톡 두 기판을 합착하고 밀봉하여 완성된 프라이버시 보호 필터의 단면도이다.
상기 전해질은 약 0.2M 내지 2M 농도， 보다 바람직하게 0.5 내지
1.5M 농도의 KC1 수용액， HC1 수용액 및 LiC104-프로필렌 카보네이트 용액으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 사용할 수 있다. 또한, 상기 스페이서는 상， 하판이 직접 닿는 것을 막고 전해액이 주입될 공간을 만들어 주는 역할을 하는데, 그 종류가 한정되지 않으며， 예를 들면 고분자 필름이나 얇은 플라스틱, 유리 등을 사용할 수 있다.
【발명의 효과】
본 발명은 요철 패턴의 투명 도전막 부분 또는 투명 도전막의 벽면 부분에만 전착법으로 무기물로 이루어진 전기 변색층을 형성하여， 프라이버시 모드 상태에서 정면 투과도의 손실 없이 빛의 측면 투과를 효과적으로 차단시킬 수 있고， 광시야각 모드와 협시야각 모드 변환을 신속하게 하며, 계속적인 모드 변환에도 필터 성능과 구동안정성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
【도면의 간단한 설명】
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프라이버시 보호 필터의 구조를 간략히 나타낸 모식도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프라이버시 보호 필터의 구조를 간략히 나타낸 모식도이다.
도 3은 본 발명의 프라이버시 보호 필터에 대하여 전류 인가시 광시야각 모드 및 협시야각 모드의 원리를 나타내기 위한 모식도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프라이버시 보호 필터의 제조 과정에 있어서， 제 1 투명 기판 위에 요철 패턴을 형성하는 방법을 나타내는 모식도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 프라이버시 보호 필터의 제조 과정에 있어서， 상기 도 4에서 형성된 상기 요철 패턴 상에 제 1 투명 도전막을 형성하는 방법을 나타내는 모식도이다. 도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 프라이버시 보호 필터의 제조 과정에 있어서， 상기 도 5에서 형성된 제 1 투명 도전막 위에 전기변색층을 형성하는 방법을 나타내는 모식도이다.
도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 프라이버시 보호 필터의 제조 과정에 있어서, 상기 도 6a에서 형성된 구조에서 전기변색층의 일부를 건식 식각하는 방법을 나타내는 모식도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 프라이버시 보호 필터의 제조 과정에 있어서， 상기 도 6b에서 형성된 구조와 제 2 투명 기판을 이용한 프라이버시 필터를 제조하는 방법을 나타내는 모식도이다.
도 8은 본 발명의 실시예 1에 따라 제조된 프라이버시 보호 필터의 사진을 나타낸 것이다.
【발명을 실시하기 위한 구체적인 내용】
이하， 발명의 구체적인 실시예를 통해, 발명의 작용 및 효과를 보다 상술하기로 한다. 다만， 이러한 실시예는 발명의 예시로 제시된 것에 불과하며， 이에 의해 발명의 권리범위가 정해지는 것은 아니다. 실시예 1
0.63t 유리 기판에 AZ 4620 감광제를 두께 8 / 로 스핀 코팅하고 마스크 노광하여 도 4의 구조를 갖는 고단차의 요철 패턴을 만들었다. 이렇게 형성된 고단차의 요철 패턴은 선격자 패턴 폭이 2im, 격자 패턴의 피치가 4 이며, 선격자 패턴 및 트렌치의 가로세로비는 4이다.
이후 AZ 4620 고단차와 요철 패턴 위에 두께 150nm로 요철 구조의 상부 및 트렌치 내부의 벽면 부분에 ITO가 고르게 증착되도록 하였다 (도 5).
이어서， 0.05M K3[Fe(CN)6] , FeCl3 - 6H20, 및 HC1 용액을 2:2:1의 부피 비율로 섞은 흔합 용액을 제조하였다. 그런 다음， 백금 (Pt) 전극에 (+)극을 연결하고, 상기 ITO가 증착된 패턴을 갖는 기판에 (-)극을 연결한 후, 상기 흔합 용액을 이용하여 프러시안 블루 (전기 변색층)를 전기 도금하였다 (도 6a). 이때， 50 yA/cui! 전류 밀도에서 프러시안 블루가 두께 lOOnm로 전착되도록 하였다. 그 다음으로, 도 6b와 같이 벽면 부분에만 프러시안 블루가 남아 있도록， 상기에서 전착된 프러시안 블루를 Ar 가스로 건식 식각 (ICP RIE: inductive cou led plasma reactive ion etching)하였다. 이로써, 상기 IT0 요철 패턴의 선격자의 상부 (a)와 트렌치 내부의 하부 (b)에는 프러시안 블루가 남아 있지 않고, 트렌치 내부의 벽면 부분에만 프러시안 블루가 형성되어 있는 요철 구조를 갖는 제 1 투명 기판의 제조를 완성하였다. 제 2 투명 기판은 두께 150nm로 ITO가 증착된 유리를 사용하였으며， 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 두께 30/im의 스페이서 필름을 위치시킨 후, 두 기판 사이에 전해액 (1M KC1 수용액)을 주입하고, 전해액이 흘런나오지 않도록 두 기판을 합착하여 밀봉하여 프라이버시 보호 필터를 제조하였다 (도 8).
이렇게 제조된 프라이버시 보호 필터에 대해， 상기 요철 구조의 저 U 투명 기판에 (-)극을 연결하고， 제 2 투명 기판에 (+)극을 연결하여 전류를 인가하였다. 그 결과， 프러시안 블루가 탈색되어 광시야각 모드로 동작하였다. 또한， 상기와 반대 방향으로 전류를 인가시 프러시안 블루가 착색되어 협시야각 모드 (프라이버시 모드)로 동작하였다.
또한, 프라이버시 모드의 경우 600nm 파장에서 정면 투과율이 50 % 이고, 측면 45° 에서의 투과율이 15 %가 되는 전환 가능한 프라이버시 필터를 제작하였다. 【부호의 설명】
10: 투명 기판
12： 제 2 투명 기판
20： 고단차의 요철 패턴
30： 제 1 투명 도전막
32： 제 2 투명 도전막
40： 전기 변색츠 ό
50: 전해질
60： 스페이서
Α: 요철 패턴의 선격자 폭
B: 요철 패턴의 트렌치 폭 C: 요철 패턴의 트렌치 깊이
a: 요철 패턴의 선격자의 제 1 투명 도전막의 상부 부분 b : 요철 패턴의 트렌치 하부의 제 1 투명 도전막 윗 부분

Claims

【특허청구범위】
【청구항 1]
제 1 투명 기판과, 상기 제 1 투명 기판에 대하여 일정 간격을 두고 서로 마주보도록 배치되는 제 2 투명 기판과 상기 제 1 투명 기판 및 제 2 투명 기판 사이에 층전된 전해질과， 상기 전해질 및 제 2 투명 기판 사이의 제 2 투명 도전막을 포함하며，
상기 제 1 투명 기판은
상기 제 1 투명 기판 위에 형성된 선격자 및 트렌치를 갖는 요철 패턴，
상기 요철 패턴와 선격자 및 트렌치 상에 형성된 제 1 투명 도전막, 상기 선격자의 벽면을 따라 제 1 투명 도전막 위에 형성되며, 전기의 인가 여부에 따라 가시광선을 투과 또는 흡수하는 전기변색물질을 함유하는 전기 변색층
을 포함하는 프라이버시 보호 필터.
【청구항 2】
제 1항에 있어서, 상기 전기 변색층은 요철 패턴의 선격자의 상부 및 트렌치 하부의 제 1 투명 도전막 위에 더 포함하는 프라이버시 보호 필터.
【청구항 3】
제 1항에 있어서， 상기 전기 변색층이 프러시안 블루 또는 전이금속 산화물을 포함하는 무기물인 프라이버시 보호 필터.
【청구항 4]
제 3항에 있어서， 상기 전기 변색층이 프러시안 블루인 프라이버시 보호 필터.
【청구항 5】
제 3항에 있어서， 상기 전기 변색층이 W03 또는 LiNi02인 전이금속 산화물로 이루어진 프라이버시 보호 필터.
【청구항 6]
제 1항에 있어서, 상기 요철 패턴은 선격자 및 트렌치 폭이 10 /朋 이하이고， 하기 수학식 1로 표시되는 트렌치 가로세로비가 최소 2 이상인 패턴 구조를 가지는 프라이버시 보호 필터 . [수학식 1]
트렌치 가로세로비 = 트렌치 깊이 / 트렌치 폭
[청구항 7】
제 1항에 있어서， 상기 요철 패턴은 감광제로부터 형성된 절연충인 프라이버시 보호 필터 .
【청구항 8】
제 1항에 있어서， 상기 전기 변색층은 두께가 10nm 내지 1 ^인 프라이버시 보호 필터 .
【청구항 9】
제 1항에 있어서， 상기 제 1 투명 도전막은 요철 패턴의 선격자 및 트렌치 내부에서 벽면 두께가 20nm 내지 200nm인 프라이버시 보호 필터.
【청구항 10】
제 1항에 있어서， 상기 제 1 투명 도전막 및 제 2 투명 도전막은 전도성 금속박막， FTO, FT0 및 ZnO로 이루어진 군에서 선택된 것인 프라이버시 보호 필터.
【청구항 11】
제 1항에 있어서, 상기 제 1 투명 기판 및 제 2 투명 기판은 투명 유리， 폴리머 필름 또는 투명 플라스틱 기판인 프라이버시 보호 필터.
【청구항 12】
제 1항에 있어서， 상기 보호 필터는 제 1 투명 기판과 제 2 투명기판을 고정하기 위한 스페이서를 더 포함하는 프라이버시 보호 필터 .
【청구항 13】
(a) 제 1 투명 기판 위에 선격자 및 트렌치를 갖는 요철 패턴을 형성하는 단계 ;
(b) 상기 요철 패턴 상에 제 1 투명 도전막을 형성하는 단계;
(c) 상기 요철 패턴의 제 1 투명 도전막 위에 전기 변색층을 형성하는 단계;
(d) 제 2 투명 도전막이 형성된 제 2 투명 기판을 이용하여， 상기 (c)단계에서 형성된 기판과 제 2 투명 기판 사이에 스페이서를 위치시키고, 전해액을 주입한 후 두 기판을 합착 및 밀봉하는 단계 를 포함하는 프라이버시 보호 필터의 제조방법.
【청구항 14]
제 13항에 있어서， 상기 방법은
상기 (C)단계의 제 1 투명 도전막에 전기 변색층을 형성하는 단계 이후에， 상기 선격자 상부 및 트렌치 하부의 제 1 투명 도전막 위에 형성된 전기 변색층을 건식 식각하는 단계를 더 포함하는 제조방법.
【청구항 15]
제 14항에 있어서， 상기 건식 식각은 유도결합 반응성 이온 식각을 사용하는 제조방법 .
【청구항 16】
제 13항에 있어서， 상기 (c) 전기 변색층을 형성하는 단계는
30 내지 60 μΑ/cuf의 전류 밀도 조건에서 전기 증착법을 사용하여 프러시안 블루 또는 전이금속 함유 화합물을 형성하는 단계를 포함하는 제조방법.
【청구항 17】
제 13항에 있어서， 상기 (a) 요철 패턴을 형성하는 단계에서， 포토리소그래피법， 마스터 몰드 방법 또는 물리적 가공방법을 사용하여 제 1 투명 기판에 요철 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 제조방법.
【청구항 18】
제 17항에 있어서, 상기 요철 패턴을 형성하는 단계에서， 포토리소그래피법은 제 1 투명 기판 위에 절연층 형성용 물질을 코팅하고 마스크 노광하여 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 제조방법.
【청구항 19]
제 17항에 있어서, 상기 요철 패턴을 형성하는 단계에서， 마스터 몰드를 이용하여 필름을 복제하여 요철패턴을 형성하는 제조방법.
【청구항 20]
제 17항에 있어서， 상기 요철 패턴을 형성하는 단계에서， 물리적 가공방법은 제 1 투명 기판을 레이저 또는 기계적으로 가공하여 요철 패턴을 형성하는 제조방법 .
【청구항 21】
제 13항에 있어서, 상기 전해질은 0.2M 내지 2M 농도의 KC1 수용액， HC1 수용액 및 LiC104-프로필렌 카보네이트 용액으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 사용하는 프라이버시 보호 필터 .
【청구항 22】
제 1 항의 프라이버시 보호 필터를 포함하는 디스플레이 소자.
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