WO2019088766A1 - 투과도 가변 필름 - Google Patents

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WO2019088766A1
WO2019088766A1 PCT/KR2018/013265 KR2018013265W WO2019088766A1 WO 2019088766 A1 WO2019088766 A1 WO 2019088766A1 KR 2018013265 W KR2018013265 W KR 2018013265W WO 2019088766 A1 WO2019088766 A1 WO 2019088766A1
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film
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insulating layer
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윤영식
권태균
박문수
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주식회사 엘지화학
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    • G02F2203/01—Function characteristic transmissive

Definitions

  • the present application relates to a transmissive variable film and its use.
  • the variable transmissivity film may include a first electrode substrate on which a front electrode layer is formed, an electrophoretic layer, and a second electrode substrate on which a pattern electrode layer is formed.
  • the electrophoretic layer may be electrophoretic by an external force externally applied thereto, Charged particles in the form of particles capable of exhibiting development.
  • Patent Document 1 Korean Patent Registration No. 10-12413066
  • a material having a negative charge is used as charged particles, and the charged particles exist in an initially dispersed state in the electrophoresis layer at an initial stage without an external force applied from the outside
  • a blocking mode for blocking the light is implemented.
  • a positive voltage is applied to the pattern electrode layer in the second electrode substrate
  • a negative voltage is applied to the front electrode layer in the first electrode substrate
  • the charged particles are moved on the pattern of the pattern electrode layer
  • a transmissive mode can be realized.
  • the charged particles are dispersed again to realize a blocking mode.
  • variable transmissive film using the electrophoresis phenomenon is reduced due to the repetition of the transmissive mode and the cut-off mode after the driving, and the charged particles are adsorbed on the pattern electrode layer, There arises a problem that the dispersibility of the charged particles is lowered and the shading rate is remarkably reduced as compared with the initial blocking mode. Therefore, a permeability variable film is required to solve such a problem.
  • the object of the present invention is to provide a light-transmissive variable film capable of maintaining a constant transmittance in a transmissive mode and exhibiting an excellent light-shielding ratio in a cut-off mode when driving repeatedly between a transmissive mode and a cut- And its use.
  • the present application relates to a variable transmissivity film.
  • Figure 1 illustrates, by way of example, a transmissive film according to one embodiment of the present application.
  • the variable transmissivity film 100 includes a first electrode substrate 110, an electrophoretic layer 120, and a second electrode substrate 130 sequentially, and the first electrode substrate 110 And electrode insulating layers 140A and 140B on the second electrode substrate 130.
  • the first electrode substrate 110 and the second electrode substrate 130 are portions to which a voltage is applied from the outside in order to realize electrophoresis of charged particles in the variable transmissivity film 100.
  • one of the first electrode substrate 110 and the second electrode substrate 130 may include a patterned electrode layer 112, and the other may include a front electrode layer 132.
  • the first electrode substrate 110 may include a pattern electrode layer 112 formed on the first base film 111 and the second electrode substrate 130 may be formed on the second base film 131 And a front electrode layer 132 formed thereon.
  • the pattern electrode layer 112 means that the electrodes are formed in a pattern shape, and the pattern shape can be appropriately selected in consideration of the object of the present application.
  • the pattern shape may be a mesh shape, a stripe shape, or a Voronoi shape.
  • the front electrode layer means that the electrode is formed on one entire surface of the base film.
  • the plastic film or sheet may be a cellulose film or sheet such as DAC (diacetyl cellulose) or TAC (triacetyl cellulose) film or sheet; A cycloolefin copolymer (COP) film or sheet such as a norbornene derivative resin film or sheet; An acrylic film or sheet such as PMMA (poly (methyl methacrylate) film or sheet; a polycarbonate film or sheet; an olefin film or sheet such as PE (polyethylene) or PP (polypropylene) film or sheet; A polyetheretherketone (PEEK) film or sheet, a polyetherimide (PEI) film or sheet, a polyethylenenaphthatate (PEN) film or sheet, a polyester film such as a PET (poly
  • a transparent conductive layer may be used as the patterned electrode layer 112 and the front electrode layer 132.
  • the patterned electrode layer 112 and the front electrode layer 132 may be formed by depositing a conductive polymer, a conductive metal, a conductive nanowire, or a metal oxide such as ITO (Indium Tin Oxide).
  • ITO Indium Tin Oxide
  • aluminum (Al) may be used for the patterned electrode layer 112
  • ITO indium tin oxide
  • the sizes of the pattern electrode layer 112 and the front electrode layer 132 can be appropriately selected within a range that does not impair the purpose of the present application.
  • the thickness of the patterned electrode layer may be in the range of, for example, 100 nm to 200 nm, specifically, 120 nm to 180 nm or 140 nm to 150 nm.
  • the line width of the pattern electrode layer may be in the range of 1 ⁇ to 10 ⁇ , specifically, 1 ⁇ to 5 ⁇ or 2 ⁇ to 4 ⁇ .
  • the average pitch of the patterns of the pattern electrode layers may be, for example, in the range of 10 ⁇ to 100 ⁇ , specifically, 30 ⁇ to 70 ⁇ and 40 ⁇ to 60 ⁇ .
  • the thickness of the front electrode layer may be in the range of, for example, 50 nm to 150 nm, specifically, 80 nm to 120 nm. When the size of the pattern electrode layer to the front electrode layer is within the above range, it may be appropriate to realize electrophoresis of charged particles in the electrophoretic layer 120 when an external voltage is applied.
  • the electrode insulating layers 140A and 140B may be nonconductive.
  • the electrode insulating layers 140A and 140B may be formed on the entire surface of the pattern electrode layer 112 and the front electrode layer 132.
  • the front surface of the pattern electrode layer may be an upper surface and a side surface excluding the lower surface in contact with the base film in a state where the pattern electrode layer is formed on the base film.
  • the electrode insulating layer 140A may be formed on the first base film 111 in a region where the pattern electrode layer 112 is not formed. Accordingly, the electrode insulating layer 140A may have a flat surface facing the electrophoretic layer.
  • the electrode insulating layers 140A and 140B are formed on the entire surface of the pattern electrode layer 112 and the front electrode layer 132 so that the charged particles are adsorbed to the electrode layers 112 and 132 during repetition of driving between the transmission mode and the blocking mode
  • the transmissibility of the variable transmissive film 100 according to the present invention can maintain a constant transmittance when the transmissive mode is implemented after driving and can exhibit an excellent light shielding rate when the intercept mode is implemented.
  • the electrophoretic layer 120 is a layer that changes light transmittance by charged particles. Specifically, an electrophoresis method in which charged particles are rotated according to a voltage applied to the patterned electrode layer 112 and the front electrode layer 132 existing in the upper and lower portions of the electrophoretic layer 120, The desired color can be expressed by adjusting the light transmittance.
  • the electrophoretic layer 120 may comprise a dispersion solvent and charged particles.
  • the charged particles particles having a positive (+) or negative (-) charge can be used.
  • the dispersion solvent for dispersing the charged particles a known solvent such as a hydrocarbon-based solvent may be used without limitation.
  • a common alkane solvent such as pentane, hexane, heptane, octane, nonane, decane, undecane, dodecane, isomer or mixture thereof may be used.
  • an isoparaffin-based solvent such as an alkane mixed material having 6 to 13 carbon atoms may be used.
  • Isopar C, Isopar G, Isopar E (Exxon), ISOL-C (SK Chem), or ISOL-G (Exxon) may be used as the isoparaffin solvent.
  • the content of the charged particles in the electrophoretic layer may be 0.5 wt% to 5 wt%.
  • the content of the charged particles is within the above range, it may be advantageous from the viewpoint of providing a variable transmissivity film having excellent transparency variable characteristics.
  • the charged particles are dispersed in a particle state when the blocking mode is implemented, and can move to the pattern electrode 112 when the transmission mode is implemented.
  • the variable transmissivity film 100 when the voltage is not applied to the front electrode 132 and the pattern electrode 112 existing in upper and lower portions of the electrophoretic layer 120 In the initial state, the charged particles 121 in the electrophoretic layer 120 are dispersed in a particle state and can be implemented in the blocking mode.
  • a positive voltage is applied to the patterned electrode layer 112 existing in the lower part of the electrophoretic layer 120 and the electrophoretic layer (not shown)
  • the negative voltage is applied to the front electrode layer 132 located on the upper part of the pattern electrode layer 120
  • the charged particles 121 act on the front electrode layer 132, 112) and the charged particles (121) move to the patterned electrode layer (112), so that the transmission mode can be realized.
  • the variable transmissivity film 100 is formed such that the charged particles 121 are electrically connected to the electrophoretic layer May be dispersed in the particle state in a similar manner to the initial state and implemented in the blocking mode.
  • the electrode insulating layers 140A and 140B physically move the charged particles 121 to the patterned electrode layer 112
  • the attraction force on the charged particles 121 from the electrode layers 112 and 132 can be reduced and the charged particles 121 can be prevented from being attracted to the patterned electrode layer 112.
  • the charged particles 121 may be in contact with the electrode insulating layers 140A and 104B, which are not adsorbed to the pattern electrode layer 112 and have low surface energy, when the charged particle is in a transmission mode. Accordingly, the charged particles 121 may not be adsorbed on the pattern electrode layer 132 but may exist in a spaced apart state.
  • variable transmissivity film 100 may be repeatedly driven between a transmissive mode and a cut-off mode according to the application of a voltage.
  • the voltage applied in the cut-off mode implementation may be -10 V to -30 V, but may be suitably selected within the above-mentioned ranges in light of the purposes of the present application.
  • the applied voltage may be -13 V to -27 V, -15 V to -25 V, or -18 V to -22 V.
  • a voltage within the above-described range is applied, thereby switching from the transmission mode to the cutoff mode.
  • the voltage applied in the transmission mode may be 10 V to 50 V.
  • the voltage applied to the variable transmissivity film 100 in the transmissive mode may be 15 V to 45 V, 20 V to 40 V, or 25 V to 35 V.
  • the transmissive mode when the voltage is applied to the variable transmissivity film 100 in the above-described range, the transmissive mode can be switched to the transmissive mode.
  • the average transmissivity of the interrupting mode may be 2% or less.
  • the lower limit of the transmittance may be, for example, more than 0% or 0.2% or more.
  • the transmittance variable film 100 may have an average transmittance of 20% or more, 30% or more, 35% or 40% or more, 80% or less, 70% or less, 60% or less, 50% Can be less than 45%.
  • Repeated driving of the transmission mode and the cutoff mode may mean repetitive driving of ON and OFF states of voltage. It can be seen that the ON and OFF states are included once in a single drive unit.
  • the intermittent mode when the transmissive mode and the interrupting mode are repeatedly driven, an average of the transmissivity of the interrupting mode satisfies the above-mentioned range, the intermittent mode can be realized with a blocking mode having an excellent light blocking ratio of 98% or more after the driving.
  • Each signal during the one-time driving may mean a voltage having a specific value of the voltage intensity, the application time and the frequency.
  • the electrode insulating layers 140A and 140B include a fluorine resin.
  • the fluororesin may be an acrylate resin containing fluorine.
  • the fluororesin may be poly (2,2,2-trifluoroethyl methacrylate) (PTFEMA), poly (2,2,3,3- (PTFPMA, poly (2,2,3,3-tetrafluoropropyl methacrylate)), poly (2,2,3,3,3-pentafluoropropyl methacrylate) (PPFPMA, poly (2,2,3,3,3-pentafluoropropyl methacrylate), poly (1,1,1,3,3,3-hexafluoroisopropyl methacrylate) (PHFIPMA, Poly (1,1,1,3,3- 3,3,3-hexafluoroisopropyl methacrylate), poly (2,2,3,4,4-hexafluorobutyl methacrylate) (PHFBMA, poly (2,2,3,4,4,4-hexafluorobut
  • the surface of the first electrode substrate 110 and the surface of the second electrode substrate 130 can be lowered by including the fluororesin of the above-described kind in the electrode insulating layers 140A and 140B,
  • the patterned electrode layer 121 can be prevented from being adsorbed on the patterned electrode layer 132.
  • the electrode insulating layers 140A and 140B may further include a fluorine-free acrylate resin in addition to the fluorine resin.
  • the fluorine-free acrylate resins include, for example, hexanediol diacrylate (HDDA), tripropylene glycol diacrylate (TPGDA), ethylene glycol diacrylate (EGDA), trimethyl (TMPTA), glycerin propoxylated triacrylate (GPTA), pentaerythritol tri (tetra) acrylate (PETA), or dipentaerythritol Polyfunctional acrylates having 2 or more carbon atoms such as hexaacrylate (DPHA); And poly (methyl methacrylate) (PMMA) can be used.
  • HDDA hexanediol diacrylate
  • TPGDA tripropylene glycol diacrylate
  • EGDA ethylene glycol diacrylate
  • TMPTA ethylene glycol diacrylate
  • TMPTA ethylene glycol di
  • the electrode insulating layer contains both the fluorine-based resin and the fluorine-free acrylic resin, the content ratio thereof can be appropriately adjusted within a range that does not inhibit the phase separation.
  • the electrode insulating layer may contain fluorine-free acrylic resin in an amount of 20 parts by weight to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the fluororesin.
  • the electrode insulating layers 140A and 140B include the fluorine resin on the surface adjacent to the electrophoretic layer 120 and the fluorine-free acrylate resin is applied to the first electrode substrate 110 and the second electrode substrate 140. [ And may be included in the lower portion adjacent to the electrode substrate 130. Specifically, in the process of coating a composition for an electrode insulating layer on the first electrode substrate 110 and the second electrode substrate 130 and then drying the fluororesin, the surface of the fluororesin is relatively thicker than the fluororesin- Due to the low energy and the property of being located on the outermost surface side of the air layer side, phase separation occurs.
  • the fluorine resin moves to the upper surface of the electrode insulating layers 140A and 140B, that is, to the surfaces of the electrode insulating layers 140A and 140B adjacent to the electrophoretic layer 120
  • the acrylate resin moves to the lower portions of the electrode insulating layers 140A and 140B, that is, the lower portions of the electrode insulating layers 140A and 140B adjacent to the first electrode substrate 110 and the second electrode substrate 130
  • the electrode insulating layers 140A and 140B can be formed.
  • the electrode insulating layers 140A and 140B may have a surface fluorine content of 15 atomic% or more. Specifically, the fluorine content of the surfaces of the electrode insulating layers 140A and 140B may be 18 at% or more and 20 at% or more, and the upper limit of the fluorine content of the surfaces of the electrode insulating layers 140A and 140B may be 35 at% 30 at% or less.
  • the thickness (H 1 -H E in FIG. 1) of the electrode insulating layer 140B formed on the pattern electrode layer 112 of the first electrode substrate 110 is, for example, 10 nm to 400 and more specifically, it may be 10 nm or more, 30 nm or more, or 50 nm or more, 400 nm or less, 380 nm or less, or 360 nm or less. According to one embodiment of the present application, the thickness (H 1 -H E in FIG. 1) may range from 30 nm to 70 nm, or from 330 nm to 370 nm.
  • the thickness of the electrode insulating layer 140B above the patterned electrode layer 112 is a value obtained by subtracting the thickness H E of the patterned electrode layer 112 from the total thickness H 1 of the electrode insulating layer on the first base film It can mean.
  • the surface energy of the first electrode substrate 110 can be lowered by satisfying the above-described range (H 1 -H E in FIG. 1) of the electrode insulating layer formed on the pattern electrode layer,
  • the patterned electrode layer 121 can be prevented from being adsorbed on the patterned electrode layer 112.
  • the thickness H 2 of the electrode insulating layer 140B formed on the front electrode layer 132 of the second electrode substrate 130 or the total thickness H 1 of the insulating layer 140B on the first electrode substrate 130 May independently be 150 nm to 600 nm, and may be 170 nm or more, or 190 nm or more, and 600 nm or less, 570 nm or less, or 540 nm or less, or 510 nm or less. According to one embodiment of the present application, the thickness (H 1 ) or thickness (H 2 ) may range from 180 nm to 220 nm or from 480 nm to 520 nm.
  • the surface energy of the second electrode substrate 130 is lowered by satisfying the thickness H 2 of the electrode insulating layer 140B formed on the front electrode layer 132 of the second electrode substrate 130 It is possible to prevent the charged particles 121 from being adsorbed to the pattern electrode layer 112 and to maintain a constant transmittance in the transmission mode after the driving, It is easy to return to the state and an excellent shading ratio can be exhibited.
  • the electrode insulating layer can be formed, for example, by applying a composition for forming an insulating layer on the first electrode substrate or the second electrode substrate and then drying the coated layer.
  • the composition for forming an insulating layer may include a fluororesin.
  • the composition for forming an insulating layer may include both a fluorine-based resin and an acrylic resin that does not contain fluorine. The specific types and content ratios of the fluorine resin and the fluorine-free acrylic resin are as described above.
  • the composition for forming an insulating layer may further include a solvent.
  • the solvent may be an organic solvent or a solvent.
  • the organic solvent may be a hydrocarbon-based, halogenated hydrocarbon-based or ether-based solvent.
  • the hydrocarbons include pentane, hexane, heptane, cyclohexane, n-decane, n-dodecane, benzene, toluene, xylene and methoxybenzene.
  • Examples of halogenated hydrocarbons include carbon tetrachloride, chloroform, 1,2-dichloroethane, dichloromethane and chlorobenzene.
  • the ether system include tetrahydrofuran, dioxane, propylene glycol monomethyl ether acetate and the like.
  • the method of applying the composition for forming an insulating layer is not particularly limited and may be performed by a known coating method such as spin coating, bar coating, roll coating, gravure coating, or blade coating.
  • the solvent can be removed by drying the composition for forming an insulating layer, and further phase separation of the fluorine resin and the fluorine-free acrylic resin may occur.
  • the drying can be carried out, for example, by applying heat.
  • drying of the composition for forming an insulating layer can be performed at a temperature of 50 to 120 DEG C for 5 to 60 minutes.
  • the drying temperature may be specifically in the range of 60 ° C to 110 ° C or 70 ° C to 100 ° C.
  • the drying time may be specifically in the range of 5 minutes to 40 minutes, 5 minutes to 20 minutes, or 5 minutes to 15 minutes.
  • the surface energy of the electrode insulating layers 140A and 140B may be 30 mN / m or less. Specifically, it may be 29 mN / m or less, and the lower limit of the surface energy may be 10 mN / m or more, 15 mN / m or more, or 20 mN / m or more.
  • the surface energy of the electrode insulating layers 140A and 140B was measured by preparing a mold substrate on which the electrode insulating layers 140A and 140B were formed as samples and measuring the surface energy of the electrode insulating layers 140A and 140B using a polar solvent or a non- Wendt-Rabel-Kaeble method through the contact angle analysis on the surface.
  • the surface energy of the electrode insulating layers 140A and 140B satisfies the above-described range, it is possible to prevent the charged particles 121 from being adsorbed to the pattern electrode layer 132, Transmittance can be maintained, and when the blocking mode is implemented, the charged particles can easily return to the initial dispersed state to exhibit an excellent shading ratio.
  • the contact angle of the electrode insulating layers 140A and 140B with respect to the polar solvent may be 90 ° to 120 °. Specifically, the contact angle of the electrode insulating layers 140A and 140B with respect to the polar solvent may be 100 ° to 115 °.
  • the polar solvent for example, water may be used.
  • the electrode insulating layers 140A and 140B can prevent the charged particles 121 from being attracted to the pattern electrode layer 132 when the contact angle with respect to the polar solvent satisfies the above range, It is possible to maintain a constant transmittance at the time of implementation and to exhibit an excellent shading ratio when the blocking mode is implemented.
  • the contact angle of the electrode insulating layers 140A and 140B with respect to the non-polar solvent may be 55 ° to 95 °. Specifically, the contact angle of the electrode insulating layers 140A and 140B with respect to the non-polar solvent may be 59 to 92 degrees.
  • the non-polar solvent for example, diiodomethane can be used.
  • the electrode insulating layers 140A and 140B can prevent the charged particles 121 from being adsorbed to the pattern electrode layer 132 when the contact angle with respect to the nonpolar solvent satisfies the above range, It is possible to maintain a constant transmittance at the time of implementation and to exhibit an excellent shading ratio when the blocking mode is implemented.
  • the present application also relates to the use of the variable transmissivity film.
  • the transmittance variable film of the present application can switch the transmission mode and the cutoff mode according to the voltage application, maintain the transmittance constant in the transmission mode when repeatedly driving the transmission mode and the cutoff mode, and exhibit an excellent shading rate in the cutoff mode .
  • Such a transmissive variable film can be applied, for example, to a smart window.
  • the term " Smart Window " as used herein means a window having a function of controlling incident light, for example, transmittance of sunlight, and is called a so-called smart blind, an electronic curtain, Functional device.
  • the method of constructing the smart window is not particularly limited, and a conventional method may be used as long as the transparent window includes the variable transmissivity film.
  • the transmissive film of the present application can maintain the transmittance constant in the transmissive mode and exhibit an excellent shading rate in the blocking mode upon repeated repetition of driving between the transmissive mode and the cut-off mode.
  • Such a transmissive variable film is useful for a smart window Can be used.
  • Figure 1 is a diagram illustrating an exemplary transmissivity film according to an embodiment of the present application.
  • Figure 2 is an illustration of an exemplary transmissivity film that implements an initial and post-excitation blocking mode according to one embodiment of the present application.
  • FIG. 3 is a view illustrating an example of a transmissivity-variable film implementing a transmissive mode after driving according to an embodiment of the present application.
  • FIG. 4 is a view showing an example of the transmissivity-variable film of Comparative Example 2 of the present application.
  • FIG. 5 is a graph showing transmittance according to voltage signal application of the transmittance variable film manufactured in Example 1 of the present application.
  • FIG. 6 is an optical microscope image of the variable transmissivity film prepared in Example 1 of the present application, measured in a cutoff mode after driving.
  • FIG. 8 is an optical microscope image of the variable transmissivity film prepared in Comparative Example 2 of the present application, measured in a cut-off mode after driving.
  • a composition for electrophoresis was prepared by dispersing 3.5 wt% of carbon black having a particle diameter of 200 nm in a non-polar hydrocarbon solvent (Isopar G, EXXONMOBIL CHEMICAL).
  • poly 2,2,3,3,3-pentafluoropropyl methacrylate (PPFPMA) resin represented by the following formula (1) was dissolved in polymethyl methacrylate (PMMA) resin with tetrahydrofuran as a solvent at a weight ratio of 1: 1 to prepare a composition for an electrode insulating layer.
  • PPFPMA poly 2,2,3,3,3-pentafluoropropyl methacrylate
  • the composition for the electrode insulating layer was applied to the surface of the first electrode substrate on which the Al metal mesh was formed and the surface of the second electrode substrate on which the ITO electrode was formed and then dried at 80 ° C for 10 minutes to form a 200 nm- Layer.
  • PPFPMA resin as the fluorine resin migrated to the surface of the electrode insulating layer, that is, the PMMA resin as the acrylate resin migrated to the lower part of the electrode insulating layer.
  • composition for electrophoretic layer is coated on the electrode insulating layer formed on the first electrode substrate, and then the second electrode substrate is laminated so that the electrode insulating layer of the second electrode substrate is in contact with the composition for electrophoretic layer, To prepare a variable film.
  • the transmittance variable film was prepared.
  • the ECBECRYL 8110 resin as a fluorine resin in the composition for the electrode insulating layer was coated on the surface of the electrode insulating layer, that is, And the phase separation of the TMPTA resin as the acrylate-based resin moving to the lower portion of the electrode insulating layer occurred.
  • the PPFPMA resin which is a fluorine resin, moves to the surface of the electrode insulating layer in the composition for the electrode insulating layer, Phase separation occurred in the resin TMPTA resin moving to the lower portion of the electrode insulating layer.
  • Example 2 Example 3 Example 4 Comparative Example 1 Raw material TMPTA + EBECRYL 8110 EBECRYL 8110 TMPTA + PPFPMA TMPTA Mixing ratio 1: 1 - 1: 1 - Thickness (nm) 200 200 500 250 TMPTA: trimethylolpropane triacrylate resin EBECRYL 8110: urethane acrylate resin containing fluorine (Allnex)
  • an electrode insulating layer was not formed on the patterned Al electrode of the first electrode substrate and the ITO electrode of the second electrode substrate, and electrophoresis was performed on the patterned Al electrode of the first electrode substrate
  • Layer composition was coated on the second electrode substrate, and then the second electrode substrate was joined so that the ITO electrode of the second electrode substrate was in contact with the composition for the electrophoretic layer, thereby preparing a variable transmissivity film.
  • the fluorine content on the surface of the electrode insulating layer in Examples and Comparative Examples was measured by X-ray irradiation using an XPS instrument (K-Alpha, Thermo Scientific) at an angle of 20 °, .
  • the first electrode substrate formed with or without the electrode insulating layer prepared in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 was prepared as a sheet of 5 cm ⁇ 7 cm in width, Distilled water and diiodomethane were dropped one by one on the specimen, and the average contact angle was measured five times by using a water drop type analyzer (DCA100, KRUSS) at room temperature to evaluate the average value
  • DCA100, KRUSS water drop type analyzer
  • the surface energy was calculated using the Owen-Wendt-Rabel-Kaeble method from the contact angle of the water droplet surface and the diiodomethane surface obtained therefrom. The results are shown in Table 2 below.
  • Example 1 Example 2 Example 3 Example 4 Comparative Example 1 Comparative Example 2 water) 105.8 112.1 113.1 104.0 84.4 86.6 Diiodomethane (°) 91.2 66.5 59.9 87.9 47.9 50.6 Surface energy (mN / m) 20.6 26.6 28.9 22.1 43.7 41.7 Fluorine content (at%) on the surface of the electrode insulating layer 20.6 26.6 28.9 22.1 - - -
  • (+) Voltage was applied to the patterned Al electrodes of the first electrode substrate of the transmissivity-variable film of the Examples and Comparative Examples, and a NF programmable AC / DC (negative) voltage was applied to the ITO electrode of the second electrode substrate as a power source
  • the power source EC1000S NFCorporation
  • the cutoff mode is implemented in the variable transmissivity film.
  • the transmissive mode was implemented by applying a voltage of 30 V to the electrophoretic layer at a frequency of 500 Hz for 15 seconds.
  • the transmittance in the cut-off mode and the transmittance mode was measured using an electro-optical measuring instrument (LCMS-200, Attention Optoelectronics Technology Co., Ltd.) Transmittance changes before and after voltage application to visible light were measured, and the results are shown in Table 3 below.
  • Example 1 Example 2 Example 3
  • Example 4 Comparative Example 1 Comparative Example 2 Blocking mode (%) Average 1.2 1.6 1.8 1.4 2.6 2.5 Transmission mode (%) Average 40 40 41 40 40 37
  • the transmittance variable film is repeatedly driven in the transmission mode and the cutoff mode in the same manner as the transmittance variable films of Examples 1 to 4 . It was confirmed that the average of the transmittance in the blocking mode was 2% or less. Specifically, in the case of the transmissibility film of Example 1, as shown in Fig. 5, when the transmissive mode and the interrupting mode are repeatedly driven, the average of the transmissivity of the interrupting mode from the 4th driving to the 11th driving is 1.2% As shown in Fig. 6, it can be confirmed that the blocking mode having an excellent shading ratio is exhibited.
  • the average transmittance of the cutoff mode measured in the above is the transmittance average measured in the cutoff mode from the 4th drive to the 11th drive.
  • the insulating layer containing the fluororesin is not used in the transmittance variable film.
  • the transmittance of the cutoff mode exceeded 2% when the transmissivity variable film was repeatedly driven in the transmission mode and the cutoff mode.
  • Mode showed an average of the transmittance of 2.5% and showed a blocking mode with a low light shielding ratio as shown in Fig.
  • 140A, 140B electrode insulating layer

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Abstract

본 출원은 투과도 가변 필름 및 이의 용도에 관한 것으로, 본 출원의 투과도 가변 필름은 투과 모드와 차단 모드 사이의 구동 반복 시, 투과 모드에서 투과율을 일정하게 유지할 수 있고, 차단 모드에서 우수한 차광율을 나타낼 수 있으며, 이러한 투과도 가변 필름은 스마트 윈도우에 유용하게 사용될 수 있다.

Description

투과도 가변 필름
본 출원은 투과도 가변 필름 및 이의 용도에 관한 것이다.
본 출원은 2017년 11월 03일자 한국 특허 출원 제10-2017-0145699에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
투과도 가변 필름은 전면 전극층이 형성된 제 1 전극 기판, 전기 영동층 및 패턴 전극층이 형성된 제 2 전극 기판을 순차로 포함할 수 있고, 상기 전기 영동층에는 외부로부터 가해지는 외력에 의해 전기 영동(electrophoretic) 현상을 나타낼 수 있는 입자 형태의 하전 입자를 구비할 수 있다.
특허문헌 1(한국등록특허공보 제10-1241306호)에서는 하전 입자로서 음 전하를 띄는 물질을 이용하여, 외부로부터 가해지는 외력이 없는 초기에 상기 하전 입자가 전기 영동층 내에 분산된 상태로 존재하여 제 2 전극 기판 내 패턴 전극층의 패턴 사이로 빛을 조사하는 경우, 상기 빛을 차단하는 차단 모드가 구현된다. 이때, 제 2 전극 기판 내 패턴 전극층에 양 전압을 인가하고, 제 1 전극 기판 내 전면 전극층에 음 전압을 인가하여 상기 하전 입자가 패턴 전극층의 패턴 상으로 이동되어 상기 패턴 전극층의 패턴 사이로 빛이 투과할 수 있는 투과 모드를 구현할 수 있다. 이후, 상기 패턴 전극층에 전압을 인가하지 않거나, 상기 패턴 전극층에 반대 전압인 음 전압을 인가하는 경우, 상기 하전 입자가 다시 분산되어 차단 모드를 구현할 수 있다.
그러나, 이러한 전기 영동 현상을 이용한 투과도 가변 필름은 구동 후, 투과 모드와 차단 모드의 반복으로 인해, 상기 하전 입자가 상기 패턴 전극층 상에 흡착되어 투과 모드 구현 시 투과율이 점점 감소하고, 차단 모드 구현 시 하전 입자의 분산성이 저하되어, 초기 차단 모드에 비해 차광율이 현저히 감소하는 문제가 발생되었다. 따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위한 투과도 가변 필름이 요구되고 있다.
본 출원의 과제는 전극 상에 전극 절연층을 포함함으로써, 투과 모드와 차단 모드 사이의 구동 반복 시, 투과 모드에서 투과율을 일정하게 유지할 수 있고, 차단 모드에서 우수한 차광율을 나타낼 수 있는 투과도 가변 필름 및 이의 용도를 제공하는 것이다.
본 출원은 투과도 가변 필름에 관한 것이다. 예시적인 본 출원의 투과도 가변 필름에 의하면, 전극 상에 전극 절연층을 포함함으로써, 투과 모드와 차단 모드 사이의 구동 반복 시, 투과 모드에서 투과율을 일정하게 유지할 수 있고, 차단 모드에서 우수한 차광율을 나타낼 수 있는 투과도 가변 필름 및 이의 용도를 제공할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 출원의 투과도 가변 필름을 설명하며, 첨부된 도면은 예시적인 것으로, 본 출원의 투과도 가변 필름이 첨부된 도면에 제한되는 것은 아니다.
도 1은 본 출원의 일 실시예에 따른 투과도 가변 필름을 예시적으로 나타낸다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 투과도 가변 필름(100)은 제 1 전극 기판(110), 전기 영동층(120) 및 제 2 전극 기판(130)을 순차로 포함하고, 상기 제 1 전극 기판(110) 및 제 2 전극 기판(130) 상에 전극 절연층(140A, 140B)을 포함한다.
상기 제 1 전극 기판(110) 및 제 2 전극 기판(130)은 투과도 가변 필름(100) 내 하전 입자의 전기 영동 현상을 구현하기 위해 외부로부터 전압이 인가되는 부분이다. 하나의 예시에서, 상기 제 1 전극 기판(110) 및 제 2 전극 기판(130) 중 어느 하나는 패턴 전극층(112)을 포함하고, 다른 하나는 전면 전극층(132)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 제 1 전극 기판(110)은 제 1 기재 필름(111) 상에 형성된 패턴 전극층(112)을 포함할 수 있고, 제 2 전극 기판(130)은 제 2 기재 필름(131) 상에 형성된 전면 전극층(132)을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 상기 패턴 전극층(112)은 전극이 패턴 형상으로 형성된 것을 의미하며, 상기 패턴 형상은 본 출원의 목적을 고려하여 적절히 선택될 수 있다. 예를 들어, 상기 패턴 형상은 매쉬 형상, 스트라이프 형상 또는 보로노이(Voronoi) 형상일 수 있다.
또한, 본 명세서에서 상기 전면 전극층은 전극이 기재 필름의 일 표면 전체에 형성된 것을 의미한다.
상기 제 1 및 제 2 기재 필름(111, 131)으로는 광학적 투명성을 가지는 것을 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 및 제 2 기재 필름(111, 131)으로는 광학적으로 투명한 플라스틱 필름 또는 시트를 사용하거나, 혹은 유리를 사용할 수 있다. 구체적으로, 상기 플라스틱 필름 또는 시트로는, DAC(diacetyl cellulose) 또는 TAC(triacetyl cellulose) 필름 또는 시트와 같은 셀룰로오스 필름 또는 시트; 노르보르넨 유도체 수지 필름 또는 시트 등의 COP(cyclo olefin copolymer) 필름 또는 시트; PMMA(poly(methyl methacrylate) 필름 또는 시트 등의 아크릴 필름 또는 시트; PC(polycarbonate) 필름 또는 시트; PE(polyethylene) 또는 PP(polypropylene) 필름 또는 시트 등과 같은 올레핀 필름 또는 시트; PVA(polyvinyl alcohol) 필름 또는 시트; PES(poly ether sulfone) 필름 또는 시트; PEEK(polyetheretherketone) 필름 또는 시트; PEI(polyetherimide) 필름 또는 시트; PEN(polyethylenenaphthatlate) 필름 또는 시트; PET(polyethyleneterephtalate) 필름 또는 시트 등과 같은 폴리에스테르 필름 또는 시트; PI(polyimide) 필름 또는 시트; PSF(polysulfone) 필름 또는 시트; PAR(polyarylate) 필름 또는 시트 또는 플루오로수지 필름 또는 시트 등이 예시될 수 있고, 일반적으로는 셀룰로오스 필름 또는 시트, 폴리에스테르 필름 또는 시트 또는 아크릴 필름 또는 시트 등이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 TAC 필름 또는 시트가 사용될 수 있으나, 본 출원의 목적을 고려하여 적절히 선택될 수 있다.
상기 패턴 전극층(112) 및 전면 전극층(132)으로는 투명 전도성층을 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 패턴 전극층(112) 및 전면 전극층(132)으로는 전도성 고분자, 전도성 금속, 전도성 나노와이어 또는 ITO(Indium Tin Oxide) 등의 금속 산화물 등을 증착하여 형성한 것을 사용할 수 있다. 구체적으로, 상기 패턴 전극층(112)으로는 알루미늄(Al)을 사용할 수 있고, 상기 전면 전극층(132)으로는 인듐 주석 산화물(ITO)을 사용할 수 있다.
패턴 전극층(112)과 전면 전극층(132)의 크기는 본 출원의 목적을 손상시키지 않는 범위 내에서 적절히 선택될 수 있다. 상기 패턴 전극층의 두께는 예를 들어 100 nm 내지 200 nm, 구체적으로, 120 nm 내지 180 nm 또는 140 nm 내지 150 nm 범위 내일 수 있다. 또한, 상기 패턴 전극층의 선폭은 1 ㎛ 내지 10 ㎛, 구체적으로, 1 ㎛ 내지 5 ㎛ 또는 2 ㎛ 내지 4 ㎛ 범위 내일 수 있다. 또한, 상기 패턴 전극층의 패턴의 평균 피치는 예를 들어 10 ㎛ 내지 100 ㎛, 구체적으로, 30 ㎛ 내지 70 ㎛, 40 ㎛ 내지 60 ㎛ 범위 내일 수 있다. 상기 전면 전극층의 두께는 예를 들어 50 nm 내지 150 nm, 구체적으로, 80 nm 내지 120 nm 범위 내일 수 있다. 패턴 전극층 내지 전면 전극층의 크기가 상기 범위 내인 경우, 출원의 외부 전압 인가 시 전기영동 층(120) 내 하전 입자의 전기 영동 현상을 구현하는데 적절할 수 있다.
상기 전극 절연층(140A, 140B)은 전기가 흐르지 않는 부도체를 의미할 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 전극 절연층(140A, 140B)은 상기 패턴 전극층(112) 및 전면 전극층(132)의 전면에 형성될 수 있다. 상기 패턴 전극층의 전면은 상기 패턴 전극층이 기재 필름 상에 형성된 상태에서, 상기 기재 필름과 접하는 하면을 제외한 상면 및 측면을 의미할 수 있다. 또한, 상기 전극 절연층(140A)은 제 1 기재 필름(111) 상에, 패턴 전극층(112)이 형성되어 있지 않은 영역에도 형성되어 있을 수 있다. 이에 따라, 상기 전극 절연층(140A)은 전기 영동 층을 향하는 표면이 평탄한 표면을 가질 수 있다. 상기 전극 절연층(140A, 140B)은 패턴 전극층(112) 및 전면 전극층(132)의 전면에 형성됨으로써, 투과 모드와 차단 모드 사이의 구동 반복 시 전극층(112, 132)에 하전 입자가 흡착되는 것은 방지할 수 있고, 이로 인해, 본 출원의 투과도 가변 필름(100)은 구동 후 투과 모드 구현 시 일정한 투과율을 유지할 수 있고, 차단 모드 구현 시 우수한 차광율을 나타낼 수 있다.
상기 전기 영동층(120)은 하전 입자에 의해 광 투과도를 가변하는 층이다. 구체적으로, 상기 전기 영동층(120)의 상 하부에 존재하는 패턴 전극층(112) 및 전면 전극층(132)에 인가되는 전압에 따라 하전 입자가 회전하거나 극성이 다른 전극 가까이로 이동하는 전기 영동 방식으로 광 투과도를 조절하여 원하는 색상을 표현할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 전기 영동층(120)은 분산 용매 및 하전 입자를 포함할 수 있다. 상기 하전 입자로는, 양(+) 또는 음(-)의 전하를 띄는 입자를 사용할 수 있으며, 예를 들어, 카본 블랙(carbon black), 산화철(ferric oxides), 크롬구리(CrCu) 및 아닐린 블랙(aniline black)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 하전 입자를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 카본 블랙 입자를 사용할 수 있다. 또한, 상기 하전 입자를 분산시키기 위한 분산 용매로는 탄화수소계 용매와 같이 공지된 용매를 제한 없이 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 탄화수소계 용매로는 펜탄, 헥산, 헵탄, 옥탄, 노난, 데칸, 운데칸, 도데칸, 이들의 이성질체 또는 혼합물과 같은 일반적인 알칸 용매를 사용할 수 있다. 또한, 상기 분산 용매로는 탄소수 6 내지 13의 알칸 혼합물질인 이소파라핀계 용매 등을 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 이소파라핀계 용매로는 Isopar C, Isopar G, Isopar E(Exxon), ISOL-C(SK Chem) 또는 ISOL-G(Exxon) 등을 사용할 수 있다.
상기 전기 영동층 내에서 상기 하전 입자의 함량은 0.5 중량% 내지 5 중량%일 수 있다. 상기 하전 입자의 함량이 상기 범위 내인 경우 투과도 가변 특성이 우수한 투과도 가변 필름을 제공한다는 측면에서 유리할 수 있다.
상기 하전 입자는 차단 모드 구현 시 입자 상태로 분산되어 존재하고, 투과 모드 구현 시 패턴 전극(112)으로 이동할 수 있다. 예를 들어, 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 투과도 가변 필름(100)은 상기 전기 영동층(120)의 상 하부에 존재하는 상기 전면 전극(132) 및 패턴 전극(112)에 전압이 인가되지 않은 초기 상태에서 상기 전기 영동층(120) 내 상기 하전 입자(121)가 입자 상태로 분산되어 존재함으로써, 차단 모드로 구현될 수 있다. 이후, 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 하전 입자(121)가 음 전하를 띄고, 상기 전기 영동층(120)의 하부에 존재하는 패턴 전극층(112)에 양 전압을 인가하고, 상기 전기 영동층(120)의 상부에 존재하는 전면 전극층(132)에 음 전압을 인가하는 경우, 상기 하전 입자(121)가 상기 전면 전극층(132)과 척력이 작용하고, 상기 하전 입자(121)가 상기 패턴 전극층(112)과 인력이 작용하여, 상기 하전 입자(121)가 패턴 전극층(112)으로 이동함으로써, 투과 모드를 구현할 수 있다. 이후, 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 패턴 전극층(112) 및 전면 전극층(132)에 다시 전압을 인가하지 않는 경우, 상기 투과도 가변 필름(100)은 상기 하전 입자(121)가 다시 상기 전기 영동층(120) 내에 입자 상태로 초기 상태와 유사하게 분산되어 차단 모드로 구현될 수 있다.
이때, 상기 하전 입자(121)는 투과 모드 구현 시 전술한 바와 같이, 패턴 전극층(112)으로 이동하는데, 상기 전극 절연층(140A, 140B)은 물리적으로 하전 입자(121)가 패턴 전극층(112)에 흡착되는 것을 방지할 뿐만 아니라, 전극층(112, 132)으로부터 하전 입자(121)에 미치는 인력을 감소시켜, 하전 입자(121)가 패턴 전극층(112)에 흡착되는 것을 방지할 수 있다. 구체적으로, 상기 하전 입자(121)는 투과 모드 구현 시, 상기 패턴 전극층(112)에는 흡착되지 않고, 낮은 표면 에너지를 가지는 상기 전극 절연층(140A, 104B)에는 접촉된 상태로 존재할 수 있다. 이에 따라, 상기 하전 입자(121)는 상기 패턴 전극층(132)에 흡착되지 않고, 이격된 상태로 존재할 수 있다.
상기 투과도 가변 필름(100)은 전압 인가에 따라 투과 모드와 차단 모드 사이를 반복 구동할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 차단 모드 구현 시 인가되는 전압은 -10 V 내지 -30 V일 수 있으나, 본 출원의 목적을 고려하여 전술한 범위 내에서 적절히 선택될 수 있다. 예를 들어, 상기 투과도 가변 필름(100)은 차단 모드로 구현될 때 인가되는 전압이 -13 V 내지 -27 V, -15 V 내지 -25 V 또는 -18 V 내지 -22 V일 수 있다. 상기 투과도 가변 필름(100)은 차단 모드로 구현될 때 전술한 범위 내의 전압이 인가됨으로써, 투과 모드에서 차단 모드로 스위칭할 수 있다.
또한, 상기 투과 모드 구현 시 인가되는 전압은 10 V 내지 50 V일 수 있다. 구체적으로, 투과 모드 구현 시 상기 투과도 가변 필름(100)에 인가되는 전압은 15 V 내지 45 V, 20 V 내지 40 V 또는 25 V 내지 35 V일 수 있다. 상기 투과도 가변 필름(100)은 투과 모드 구현 시 전술한 범위 내의 세기로 전압이 인가됨으로써, 차단 모드에서 투과 모드로 스위칭할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 투과도 가변 필름(100)은 투과 모드와 차단 모드의 반복 구동 시, 차단 모드의 투과율의 평균이 2% 이하일 수 있다. 상기 투과율의 하한은 예를 들어, 0% 초과 또는 0.2% 이상일 수 있다. 한편, 상기 투과도 가변 필름(100)은 투과 모드에서 평균 투과율이 20% 이상, 30% 이상, 35% 이상 또는 40% 이상일 수 있고, 80% 이하, 70% 이하, 60% 이하, 50% 이하 또는 45% 이하일 수 있다. 상기 투과 모드와 차단 모드의 반복 구동은 전압의 ON 상태와 OFF 상태의 반복 구동을 의미할 수 있다. ON 상태와 OFF 상태를 각각 1회 포함하는 것을 1회의 구동 단위로 볼 수 있다. 상기 투과도 가변 필름(100)은 투과 모드와 차단 모드의 반복 구동 시, 차단 모드의 투과율의 평균이 전술한 범위를 만족함으로써, 구동 후 98% 이상의 우수한 차광율을 가지는 차단 모드로 구현될 수 있다. 상기 1회 구동 시 각각의 신호는 전압의 세기, 인가 시간 및 주파수가 하나의 특정 값을 가지는 전압을 의미할 수 있다.
상기 전극 절연층(140A, 140B)은 불소계 수지를 포함한다. 하나의 예시에서, 상기 불소계 수지는, 불소를 포함하는 아크릴레이트계 수지일 수 있다. 예를 들어, 상기 불소계 수지는 폴리(2,2,2-트리플루오로에틸 메타크릴레이트)(PTFEMA, Poly(2,2,2-trifluoroethyl methacrylate)), 폴리(2,2,3,3-테트라플루오로프로필 메타크릴레이트)(PTFPMA, Poly(2,2,3,3-tetrafluoropropyl methacrylate)), 폴리(2,2,3,3,3-펜타플루오로프로필 메타크릴레이트)(PPFPMA, Poly(2,2,3,3,3-pentafluoropropyl methacrylate)), 폴리(1,1,1,3,3,3-헥사플로오로이소프로필 메타크릴레이트)(PHFIPMA, Poly(1,1,1,3,3,3-hexafluoroisopropyl methacrylate)), 폴리(2,2,3,4,4-헥사플루오로부틸 메타크릴레이트)(PHFBMA, Poly(2,2,3,4,4,4-hexafluorobutyl methacrylate)), 폴리(2,2,3,3,4,4,4-헵타플루오로부틸 메타크릴레이트)(PHFBMA, Poly(2,2,3,3,4,4,4-heptafluorobutyl methacrylate)), 폴리(1H,1H-퍼플루오로-n-옥틸 메타크릴레이트)(PPFOMA, Poly(1H,1H-Perfluoro-n-octyl methacrylate)) 및 불소를 함유하는 우레탄아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 수지를 포함할 수 있다. 상기 전극 절연층(140A, 140B)은 전술한 종류의 불소계 수지를 포함함으로써, 상기 제 1 전극 기판(110) 및 제 2 전극 기판(130)의 표면 에너지를 낮출 수 있고, 이로 인해, 상기 하전 입자(121)가 상기 패턴 전극층(132)에 흡착되는 것을 방지할 수 있어, 구동 후 투과 모드 구현 시 일정한 투과율을 유지할 수 있고, 차단 모드 구현 시 하전 입자가 초기 분산 상태로 쉽게 복귀하여 우수한 차광율을 나타낼 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 전극 절연층(140A, 140B)은 전술한 불소계 수지 이외에 불소를 포함하지 않는 아크릴레이트계 수지를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 불소를 포함하지 않는 아크릴레이트계 수지로는, 예를 들어, 헥산디올디아크릴레이트(HDDA), 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트(TPGDA), 에틸렌글리콜 디아크릴레이트(EGDA), 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(TMPTA), 트리메틸올프로판에톡시 트리아크릴레이트(TMPEOTA), 글리세린 프로폭실화 트리아크릴레이트(GPTA), 펜타에리트리톨 트리(테트라)아크릴레이트(PETA), 또는 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(DPHA)와 같은 탄소수 2 이상의 다관능성 아크릴레이트; 및 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA)와 같은 폴리(메트)아크릴레이트계 수지를 사용할 수 있다.
상기 전극 절연층이 불소계 수지와 불소를 포함하지 않는 아크릴계 수지를 모두 포함하는 경우에, 그 함량 비율은 상기 상분리를 저해하지 않는 범위 내에서 적절히 조절될 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 전극 절연층은 불소계 수지 100 중량부 대비 불소를 포함하지 않는 아크릴계 수지를 20 중량부 내지 100 중량부 비율로 포함할 수 있다.
상기 전극 절연층(140A, 140B)은 상기 불소계 수지를 상기 전기 영동층(120)과 인접하는 표면에 포함하고, 상기 불소를 포함하지 않는 아크릴레이트계 수지를 제 1 전극 기판(110) 및 제 2 전극 기판(130)과 인접하는 하부에 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 제 1 전극 기판(110) 및 제 2 전극 기판(130) 상에 전극 절연층용 조성물을 코팅 후 건조하는 과정에서, 불소계 수지가 불소를 포함하지 않는 아크릴레이트계 수지에 비해 상대적으로 표면에너지가 낮아 공기층쪽인 최외각 표면쪽에 위치하려는 성질에 의해 상분리가 발생된다. 이에 따라, 상기 불소계 수지는 전극 절연층(140A, 140B)의 상부, 즉, 상기 전기 영동층(120)과 인접하는 상기 전극 절연층(140A, 140B)의 표면으로 이동하고, 상기 불소를 포함하지 않는 아크릴레이트계 수지는 전극 절연층(140A, 140B)의 하부, 즉, 제 1 전극 기판(110) 및 제 2 전극 기판(130)과 인접하는 전극 절연층(140A, 140B)의 하부로 이동함으로써, 상기 전극 절연층(140A, 140B)을 형성할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 전극 절연층(140A, 140B)은 표면에 불소 함량이 15 at%(atomic%) 이상일 수 있다. 구체적으로, 상기 전극 절연층(140A, 140B) 표면의 불소 함량은 18 at% 이상 또는 20 at% 이상일 수 있고, 상기 전극 절연층(140A, 140B) 표면의 불소 함량의 상한은 35 at% 이하 또는 30 at% 이하일 수 있다. 상기 전극 절연층(140A, 140B)의 표면에 전술한 범위 내의 함량으로 불소를 포함함으로써, 고가의 불소계 수지의 비용을 절감할 수 있고, 상기 제 1 전극 기판(110) 또는 제 2 전극 기판(130)의 표면 에너지를 낮출 수 있으며, 이로 인해, 상기 하전 입자(121)가 상기 패턴 전극층(132)에 흡착되는 것을 방지할 수 있어, 구동 후 투과 모드 구현 시 일정한 투과율을 유지할 수 있고, 차단 모드 구현 시 하전 입자가 초기 분산 상태로 쉽게 복귀하여 우수한 차광율을 나타낼 수 있다. 또한, 상기 불소가 전극 절연층(140A, 140B)의 표면이 아닌 전체, 즉, 상분리가 일어나지 않은 상태로 포함되는 경우, 유전율 증가에 따라 구동특성이 저하되는 문제가 발생될 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 제 1 전극 기판(110)의 패턴 전극층(112) 상부에 형성된 전극 절연층(140B)의 두께(도 1의 H1-HE)는, 예를 들어, 10 nm 내지 400 nm일 수 있고, 구체적으로, 10 nm 이상, 30 nm 이상 또는 50 nm 이상일 수 있고, 400nm 이하, 380nm 이하 또는 360nm 이하일 수 있다. 본 출원의 일 실시예에 따르면, 상기 두께(도 1의 H1-HE)는 30nm 내지 70nm 범위 또는 330nm 내지 370nm 범위 내일 수 있다. 즉, 패턴 전극층(112) 상부의 전극 절연층(140B)의 두께는, 제 1 기재 필름 상의 전극 절연층의 전체 두께(H1)에서 패턴 전극층(112)의 두께(HE)를 뺀 값을 의미할 수 있다. 패턴 전극층 상에 형성된 전극 절연층의 두께(도 1의 H1-HE)가 전술한 범위를 만족함으로써, 상기 제 1 전극 기판(110)의 표면 에너지를 낮출 수 있고, 이로 인해, 상기 하전 입자(121)가 상기 패턴 전극층(112)에 흡착되는 것을 방지할 수 있어, 구동 후 투과 모드 구현 시 일정한 투과율을 유지할 수 있고, 차단 모드 구현 시 하전 입자가 초기 분산 상태로 쉽게 복귀하여 우수한 차광율을 나타낼 수 있다.
또한, 상기 제 2 전극 기판(130)의 전면 전극층(132) 상에 형성된 전극 절연층(140B)의 두께(H2) 또는 상기 제 1 전극 기판 상의 절연층(140B)의 전체 두께(H1)는 각각 독립적으로 150 nm 내지 600 nm일 수 있고, 구체적으로, 170 nm 이상 또는 190 nm 이상일 수 있고, 600 nm 이하, 570 nm 이하 540 nm 이하 또는 510nm 이하일 수 있다. 본 출원의 일 실시예에 따르면, 상기 두께(H1) 또는 두께(H2)는 180nm 내지 220nm 범위 또는 480nm 내지 520nm 범위 내일 수 있다.
상기 제 2 전극 기판(130)의 전면 전극층(132) 상에 형성된 전극 절연층(140B)의 두께(H2)가 전술한 범위를 만족함으로써, 상기 제 2 전극 기판(130)의 표면 에너지를 낮출 수 있고, 이로 인해, 상기 하전 입자(121)가 상기 패턴 전극층(112)에 흡착되는 것을 방지할 수 있어, 구동 후 투과 모드 구현 시 일정한 투과율을 유지할 수 있고, 차단 모드 구현 시 하전 입자가 초기 분산 상태로 쉽게 복귀하여 우수한 차광율을 나타낼 수 있다.
본 명세서에서, 전극 절연층(140A, 140B)의 두께(H1, H2, H1-HE)는 제 1 및 제 2 전극 기판(110, 130) 상에 전극 절연층(140A, 140B)용 조성물을 도포하고 건조한 후의 두께를 기준으로 한다.
상기 전극 절연층은 예를 들어, 제 1 전극 기판 또는 제 2 전극 기판 상에 절연층 형성용 조성물을 도포한 후 건조시킴으로써 형성할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 절연층 형성용 조성물은 불소계 수지를 포함할 수 있다. 다른 하나의 예시에서, 상기 절연층 형성용 조성물은 불소계 수지와 불소를 포함하지 않는 아크릴계 수지를 모두 포함할 수 있다. 불소계 수지와 불소를 포함하지 않는 아크릴계 수지의 구체적인 종류와 함량 비율에 대해서는 전술한 바와 같다.
상기 절연층 형성용 조성물은 용매를 더 포함할 수 있다. 상기 용매는 유기 용매일 수 있다. 상기 유기 용매로는 탄화수소계, 할로겐화 탄화수소계, 에테르계의 용매를 사용할 수 있다. 탄화수소계의 예로서는 펜탄, 헥산, 헵탄, 사이클로헥산, n-데칸, n-도데칸, 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 메톡시 벤젠 등을 들 수 있다. 할로겐화 탄화수소계의 예로서는 사염화탄소, 클로로포름, 1,2-디클로로에탄, 디클로로메탄, 클로로 벤젠 등을 들 수 있다. 에테르계의 예로서는 테트라하이드로퓨란, 디옥산, 프로필렌글리콜 모노 메틸에테르 아세테이트 등을 들 수 있다.
상기 절연층 형성용 조성물을 도포하는 방식은 특별히 제한되지 않고, 스핀 코팅, 바 코팅, 롤 코팅, 그라비아 코팅 또는 블레이드 코팅 등의 공지의 코팅 방법에 의해 수행될 수 있다.
상기 절연층 형성용 조성물을 건조하는 것에 의해 용매를 제거할 수 있으며, 나아가 전술한 불소계 수지와 불소를 포함하지 않는 아크릴계 수지의 상분리가 발생할 수 있다. 상기 건조는 예를 들어 열을 인가하는 것에 의해 수행될 수 있다. 하나의 예시에서, 절연층 형성용 조성물의 건조는 50℃ 내지 120℃의 온도에서 5 분 내지 60 분간 수행될 수 있다. 상기 건조 온도는 구체적으로, 60℃ 내지 110℃ 또는 70℃ 내지 100℃ 범위 내일 수 있다. 상기 건조 시간은 구체적으로, 5분 내지 40분, 5분 내지 20분 또는 5분 내지 15분 범위 내일 수 있다.
또 하나의 예시에서, 상기 전극 절연층(140A, 140B)의 표면 에너지는 30 mN/m 이하일 수 있다. 구체적으로, 29 mN/m 이하일 수 있고, 상기 표면 에너지의 하한은 10 mN/m 이상, 15 mN/m 이상 또는 20 mN/m 이상일 수 있다. 상기 전극 절연층(140A, 140B)의 표면 에너지는 상기 전극 절연층(140A, 140B)이 형성된 몰드 기판을 샘플로 준비하고, 물방울형 분석기(DSA 100, KRUSS社)를 이용하여 극성 용매 또는 비극성 용매에 대한 접촉각 분석을 통한 Owen-Wendt-Rabel-Kaeble 방법으로 측정할 수 있다. 상기 전극 절연층(140A, 140B)의 표면 에너지가 전술한 범위를 만족하는 경우, 상기 하전 입자(121)가 상기 패턴 전극층(132)에 흡착되는 것을 방지할 수 있어, 구동 후 투과 모드 구현 시 일정한 투과율을 유지할 수 있고, 차단 모드 구현 시 하전 입자가 초기 분산 상태로 쉽게 복귀하여 우수한 차광율을 나타낼 수 있다.
상기 전극 절연층(140A, 140B)은 극성 용매에 대한 접촉각이 90° 내지 120°일 수 있다. 구체적으로, 상기 전극 절연층(140A, 140B)의 극성 용매에 대한 접촉각은 100° 내지 115°일 수 있다. 상기 극성 용매로는 예를 들어, 물을 사용할 수 있다. 상기 전극 절연층(140A, 140B)은 극성 용매에 대한 접촉각이 전술한 범위를 만족하는 경우, 상기 하전 입자(121)가 상기 패턴 전극층(132)에 흡착되는 것을 방지할 수 있어, 구동 후 투과 모드 구현 시 일정한 투과율을 유지할 수 있고, 차단 모드 구현 시 우수한 차광율을 나타낼 수 있다.
또한, 상기 전극 절연층(140A, 140B)은 비극성 용매에 대한 접촉각이 55° 내지 95°일 수 있다. 구체적으로, 상기 전극 절연층(140A, 140B)의 비극성 용매에 대한 접촉각은 59° 내지 92°일 수 있다. 상기 비극성 용매로는 예를 들어, 다이아이오도메탄(diiodomethane)을 사용할 수 있다. 상기 전극 절연층(140A, 140B)은 비극성 용매에 대한 접촉각이 전술한 범위를 만족하는 경우, 상기 하전 입자(121)가 상기 패턴 전극층(132)에 흡착되는 것을 방지할 수 있어, 구동 후 투과 모드 구현 시 일정한 투과율을 유지할 수 있고, 차단 모드 구현 시 우수한 차광율을 나타낼 수 있다.
본 출원은 또한, 상기 투과도 가변 필름의 용도에 관한 것이다. 본 출원의 투과도 가변 필름은 전압 인가에 따라 투과 모드와 차단 모드를 스위칭할 수 있고, 투과 모드와 차단 모드의 반복 구동 시 투과 모드에서 투과율을 일정하게 유지할 수 있으며, 차단 모드에서 우수한 차광율을 나타낼 수 있다. 이러한 투과도 가변 필름은 예를 들어, 스마트 윈도우에 적용될 수 있다. 본 명세서에서 「스마트 윈도우(Smart Window)」는 입사 광, 예를 들어 태양 광의 투과율을 조절할 수 있는 기능을 가지는 윈도우를 의미하는 것으로서, 소위 스마트 블라인드, 전자 커튼, 투과도 가변 유리 또는 조광 유리 등으로 불리는 기능성 소자를 포괄하는 개념이다. 상기와 같은 스마트 윈도우를 구성하는 방식은 특별히 제한되지 않고, 상기 투과도 가변 필름을 포함하는 한 통상적인 방식이 적용될 수 있다.
본 출원의 투과도 가변 필름은 투과 모드와 차단 모드 사이의 구동 반복 시, 투과 모드에서 투과율을 일정하게 유지할 수 있고, 차단 모드에서 우수한 차광율을 나타낼 수 있으며, 이러한 투과도 가변 필름은 스마트 윈도우에 유용하게 사용될 수 있다.
도 1은 본 출원의 일 실시예에 따른 투과도 가변 필름을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 출원의 일 실시예에 따라 초기 및 구동 후 차단 모드를 구현한 투과도 가변 필름을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 출원의 일 실시예에 따라 구동 후 투과 모드를 구현한 투과도 가변 필름을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 출원의 비교예 2의 투과도 가변 필름을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 출원의 실시예 1에서 제조된 투과도 가변 필름의 전압 신호 인가에 따른 투과율을 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 출원의 실시예 1에서 제조된 투과도 가변 필름의 구동 후 차단 모드에서 측정한 광학 현미경이미지이다.
도 7은 본 출원의 비교예 2에서 제조된 투과도 가변 필름의 전압 신호 인가에 따른 투과율을 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 출원의 비교예 2에서 제조된 투과도 가변 필름의 구동 후 차단 모드에서 측정한 광학 현미경이미지이다.
이하 실시예를 통하여 본 출원을 구체적으로 설명하지만, 본 출원의 범위가 하기 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
실시예 1
전기 영동층용 조성물의 제조
비극성의 탄화수소 용매(Isopar G, EXXONMOBIL CHEMICAL 社)에 200 nm의 입경을 가지는 카본 블랙(carbon black)을 3.5 wt%로 분산시켜 전기 영동층용 조성물을 제조하였다.
제 1 전극 기판의 제조
폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(가로 x 세로=100 mm x 100 mm) 상에 리버스 오프셋 인쇄(reverse offset printing)를 통해 Al 메탈 메쉬(metal mesh)를 3 ㎛ 범위의 선폭, 50 ㎛의 평균 피치 및 145 nm의 두께로 형성하여 제 1 전극 기판을 제조하였다.
제 2 전극 기판의 제조
폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(가로 x 세로=100 mm x 100 mm) 상의 전체에 ITO 전극을 스퍼터링 방법을 이용하여 100 nm의 두께로 형성하여 제 2 전극 기판을 제조하였다.
전극 절연층용 조성물의 제조
불소계 수지로서, 하기 화학식 1로 나타낸 폴리 2,2,3,3,3- 펜타 플루오로 프로필 메타크릴레이트(Poly 2,2,3,3,3-pentafluoropropyl methacrylate, PPFPMA) 수지를 폴리메틸 메타크릴레이트(Poly methyl methacrylate, PMMA) 수지와 1:1 중량비로 용매로서 테트라히드로푸란(Tetrahydrofuran)과 혼합하여 전극 절연층용 조성물을 제조하였다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2018013265-appb-I000001
투과도 가변 필름의 제조
상기 제 1 전극 기판의 Al 메탈 메쉬가 형성된 표면 및 상기 제 2 전극 기판의 ITO 전극이 형성된 표면 각각에 상기 전극 절연층용 조성물을 도포한 후, 80℃에서 10 분 동안 건조하여 200 nm 두께의 전극 절연층을 형성하였다. 이때, 상기 전극 절연층용 조성물 내에서 불소계 수지인 PPFPMA 수지는 전극 절연층의 표면, 즉, 상부로 이동하고, 아크릴레이트계 수지인 PMMA 수지는 전극 절연층의 하부로 이동하는 상분리가 발생되었다. 이후, 상기 제 1 전극 기판에 형성된 전극 절연층 상에 상기 전기 영동층용 조성물을 도포한 후, 상기 제 2 전극 기판의 전극 절연층이 상기 전기 영동층용 조성물과 접하도록 제 2 전극 기판을 합지하여 투과도 가변 필름을 제조하였다.
실시예 2 내지 4 및 비교예 1
전극 절연층용 조성물 제조 시에 사용된 원료의 종류, 상기 원료의 혼합비 및 제 1 전극 기판과 제 2 전극 기판 상에 형성된 상기 전극 절연층의 두께를 하기 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 투과도 가변 필름을 제조하였다. 이때, 실시예 2에서 제조된 투과도 가변 필름의 제조 시, 전극 절연층용 조성물을 도포 후, 건조하는 과정에서, 상기 전극 절연층용 조성물 내에 불소계 수지인 ECBECRYL 8110 수지는 전극 절연층의 표면, 즉, 상부로 이동하고, 아크릴레이트계 수지인 TMPTA 수지는 전극 절연층의 하부로 이동하는 상분리가 발생되었다. 또한, 실시예 4에서 제조된 투과도 가변 필름 역시, 전극 절연층용 조성물을 도포 후, 건조하는 과정에서, 상기 전극 절연층용 조성물 내에 불소계 수지인 PPFPMA 수지는 전극 절연층의 표면으로 이동하고, 아크릴레이트계 수지인 TMPTA 수지는 전극 절연층의 하부로 이동하는 상분리가 발생되었다.
실시예 2 실시예 3 실시예 4 비교예 1
원료 TMPTA+EBECRYL 8110 EBECRYL 8110 TMPTA+PPFPMA TMPTA
혼합비 1:1 - 1:1 -
두께(nm) 200 200 500 250
TMPTA: 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 수지EBECRYL 8110: 불소를 함유하는 우레탄아크릴레이트 수지(Allnex 사 제품)
비교예 2
도 4에 나타낸 바와 같이, 제 1 전극 기판의 패턴화된 Al 전극 및 제 2 전극 기판의 ITO 전극 상에 전극 절연층을 형성하지 않고, 상기 제 1 전극 기판의 패턴화된 Al 전극 상에 전기 영동층용 조성물을 도포한 후, 상기 제 2 전극 기판의 ITO 전극이 상기 전기 영동층용 조성물과 접하도록 제 2 전극 기판을 합지한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 투과도 가변 필름을 제조하였다.
평가예 1. 전극 절연층 표면의 불소 함량 측정
실시예 및 비교예의 전극 절연층 표면의 불소 함량은 XPS 장비(K-Alpha, Thermo Scientific)를 이용하여 20˚의 각도로 X-ray를 조사하여 at% 함량을 측정하고, 그 결과를 하기 표 2에 기재하였다.
평가예 2. 표면에너지 평가
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 2에서 제조된 전극 절연층을 형성하거나 형성하지 않은 제 1 전극 기판을 시트 형태로 제조하기 위하여, 가로 5 cm X 세로 7 cm의 시편으로 제조한 후, 상기 시편 상에 각각 증류수 및 다이아이오도메탄(diiodomethane)을 스포이드로 1 방울씩 떨어뜨린 다음, 상온에서 물방울형 분석기(DCA100, KRUSS社)를 이용하여 측정한 접촉각을 5회 반복 실시하여 평균값을 평가하였고, 이로부터 구해진 물방울 면과 다이아이오도메탄(diiodomethane) 면의 접촉각으로부터 Owen-Wendt-Rabel-Kaeble 방법을 이용하여 표면에너지를 계산하여 그 결과를 하기 표 2에 기재하였다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 비교예 1 비교예 2
물(°) 105.8 112.1 113.1 104.0 84.4 86.6
다이아이오도메탄(°) 91.2 66.5 59.9 87.9 47.9 50.6
표면 에너지(mN/m) 20.6 26.6 28.9 22.1 43.7 41.7
전극 절연층 표면의 불소 함량(at%) 20.6 26.6 28.9 22.1 - -
평가예 3. 전압 구동에 따른 투과율 평가
상기 실시예 및 비교예의 투과도 가변 필름의 제 1 전극 기판의 패턴화된 Al 전극에 (+) 전압을, 제 2 전극 기판의 ITO 전극에 (-) 전압이 인가되도록 전력원으로 NF programmable AC/DC power source EC1000S(NFCorporation)를 연결하였다. 이후, 상기 투과도 가변 필름은 상기 전기 영동층에 전압 비 인가시, 차단 모드가 구현되었다. 이후, 상기 투과도 가변 필름은 상기 전기 영동층에 30 V의 전압을 500 Hz의 주파수로 15 초 동안 인가하여 투과 모드가 구현되었다. 이때, 투과 모드와 차단 모드의 반복 구동 시 시간에 따라 10회 반복 수행하며, 상기 차단 모드 및 투과 모드에서의 투과율을 전기광학측정장비(LCMS-200, 세심광전자기술(주))를 이용하여, 가시광에 대한 전압 인가 전과 후의 투과율 변화를 측정하고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 비교예 1 비교예 2
차단 모드(%) 평균 1.2 1.6 1.8 1.4 2.6 2.5
투과 모드(%) 평균 40 40 41 40 40 37
상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 투과도 가변 필름 내에 불소계 수지를 포함하는 전극 절연층을 사용하는 경우, 실시예 1 내지 4의 투과도 가변 필름과 같이, 상기 투과도 가변 필름을 투과 모드와 차단 모드의 반복 구동 시, 차단 모드의 투과율의 평균이 2% 이하인 것을 확인하였다. 구체적으로, 실시예 1의 투과도 가변 필름의 경우, 도 5에 나타낸 바와 같이, 투과 모드와 차단 모드의 반복 구동 시, 4회 구동에서 11회 구동까지의 차단 모드의 투과율의 평균이 1.2%이며, 도 6에 나타낸 바와 같이, 우수한 차광율을 가지는 차단 모드를 나타내는 것을 확인할 수 있다. 이때, 초기 1회 구동에서 3회 구동까지는 투과도 가변 특성을 찾아가기 직전의 상태로 에이징(aging) 구간을 의미한다. 즉, 상기에서 측정된 차단 모드의 투과율 평균은 4회 구동에서 11회 구동까지의 차단 모드에서 측정한 투과율 평균이다.반면, 투과도 가변 필름 내에 불소계 수지를 포함하는 절연층을 사용하지 않는 경우, 비교예 1 및 2의 투과도 가변 필름과 같이, 상기 투과도 가변 필름을 투과 모드와 차단 모드의 반복 구동 시, 차단 모드의 투과율의 평균이 2% 초과인 것을 확인하였다. 구체적으로, 투과도 가변 필름 내에 절연층을 사용하지 않은 비교예 2의 투과도 가변 필름의 경우, 도 7에 나타낸 바와 같이, 투과 모드와 차단 모드의 반복 구동 시, 4회 구동에서 11회 구동까지의 차단 모드의 투과율의 평균이 2.5%이며, 도 8에 나타낸 바와 같이, 낮은 차광율을 가지는 차단 모드를 나타내는 것을 확인하였다.
또한, 상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 투과도 가변 필름 내에 절연층을 사용하지 않은 비교예 2의 투과도 가변 필름의 경우, 상기 투과도 가변 필름을 투과 모드와 차단 모드의 반복 구동 시, 투과 모드의 투과율의 평균이 37%로 낮은 투과율을 나타내는 것을 확인하였다. 또한, 도 7 에 나타낸 바와 같이, 상기 비교예 2의 투과도 가변 필름을 투과 모드와 차단 모드의 반복 구동 시, 4회 구동에서 11회 구동까지의 투과 모드의 투과율이 일정하지 않은 것을 확인하였다.
따라서, 실시예 1 내지 5의 투과도 가변 필름을 사용하는 경우, 비교예 1 및 2의 투과도 가변 필름에 비해 구동 후 차단 모드에서 차광율이 우수하고, 투과 모드에서 시간 흐름에 따라 우수한 투과율을 가지는 것을 확인하였다.
<부호의 설명>
110: 제 1 전극 기판
111: 제 1 기재 필름
112: 패턴 전극층
120: 전기 영동층
121: 하전 입자
130: 제 2 전극 기판
131: 제 2 기재 필름
132: 전면 전극층
140A, 140B: 전극 절연층

Claims (20)

  1. 제 1 전극 기판, 전기 영동층 및 제 2 전극 기판을 순차로 포함하고, 상기 제 1 전극 기판 및 제 2 전극 기판 상에 불소계 수지를 포함하는 전극 절연층을 포함하는 투과도 가변 필름.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 전극 기판 및 제 2 전극 기판 중 어느 하나는 패턴 전극층을 포함하고, 다른 하나는 전면 전극층을 포함하는 투과도 가변 필름.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 전극 절연층은 상기 패턴 전극층 및 전면 전극층의 전면에 형성되는 투과도 가변 필름.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 전기 영동층은 분산 용매 및 하전 입자를 포함하는 투과도 가변 필름.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 하전 입자는 카본 블랙(carbon black), 산화철(ferric oxides), 크롬구리(CrCu) 및 아닐린 블랙(aniline black)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 입자를 포함하는 투과도 가변 필름.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 하전 입자는 차단 모드 구현 시 분산되어 존재하고, 투과 모드 구현 시 패턴 전극층으로 이동하는 투과도 가변 필름.
  7. 제 4 항에 있어서, 상기 하전 입자는 투과 모드 구현 시 패턴 전극층으로 이동하고, 상기 패턴 전극층에 흡착되지 않은 상태로 존재하는 투과도 가변 필름.
  8. 제 1 항에 있어서, 투과 모드와 차단 모드의 반복 구동 시, 차단 모드를 구현하기 위한 전압은 -10 V 내지 -30 V이고, 투과 모드를 구현하기 위한 전압은 10 V 내지 50 V인 투과도 가변 필름.
  9. 제 8 항에 있어서, 투과 모드와 차단 모드의 반복 구동 시, 차단 모드의 투과율의 평균은 2% 이하인 투과도 가변 필름.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 불소계 수지는 불소를 포함하는 아크릴레이트계 수지인 투과도 가변 필름.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 전극 절연층은 불소를 포함하지 않는 아크릴레이트계 수지를 더 포함하는 투과도 가변 필름.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 불소를 포함하지 않는 아크릴레이트계 수지는 헥산디올디아크릴레이트(HDDA), 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트(TPGDA), 에틸렌글리콜 디아크릴레이트(EGDA), 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(TMPTA), 트리메틸올프로판에톡시 트리아크릴레이트(TMPEOTA), 글리세린 프로폭실화 트리아크릴레이트(GPTA), 펜타에리트리톨 트리(테트라)아크릴레이트(PETA), 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(DPHA) 및 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 수지를 포함하는 투과도 가변 필름.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 전극 절연층은 상기 불소계 수지를 전기 영동층과 인접하는 표면에 포함하고, 상기 불소를 포함하지 않는 아크릴레이트계 수지를 제 1 전극 기판 및 제 2 전극 기판과 인접하는 하부에 포함하는 투과도 가변 필름.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 전극 절연층은 표면에 불소를 15 at% 이상 포함하는 투과도 가변 필름.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 패턴 전극층 상부에 형성된 전극 절연층의 두께는 10 nm 내지 400 nm 범위 내인 투과도 가변 필름.
  16. 제 3 항에 있어서, 상기 전면 전극층 상부에 형성된 전극 절연층의 두께는 150 nm 내지 600 nm 범위 내인 투과도 가변 필름.
  17. 제 1 항에 있어서, 상기 전극 절연층은 표면 에너지가 30 mN/m 이하인 투과도 가변 필름.
  18. 제 1 항에 있어서, 상기 전극 절연층은 극성 용매에 대한 접촉각이 90° 내지 120°인 투과도 가변 필름.
  19. 제 1 항에 있어서, 상기 전극 절연층은 비극성 용매에 대한 접촉각이 55° 내지 95°인 투과도 가변 필름.
  20. 제 1 항의 투과도 가변 필름을 포함하는 스마트 윈도우.
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