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KR20180063586A - Switchable window using a dichroic dye mixture - Google Patents

Switchable window using a dichroic dye mixture Download PDF

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KR20180063586A
KR20180063586A KR1020160163507A KR20160163507A KR20180063586A KR 20180063586 A KR20180063586 A KR 20180063586A KR 1020160163507 A KR1020160163507 A KR 1020160163507A KR 20160163507 A KR20160163507 A KR 20160163507A KR 20180063586 A KR20180063586 A KR 20180063586A
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KR
South Korea
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substrates
dichroic dye
liquid crystal
coated
vertical alignment
Prior art date
Application number
KR1020160163507A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이승희
임영진
이재명
이창석
Original Assignee
전북대학교산학협력단
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Filing date
Publication date
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Abstract

The present invention relates to a switchable window and, more specifically, to a switchable window including a dichroic dye mixture in which nematic liquid crystals and dye are mixed. The switchable window comprises: at least one spacer; two substrates arranged at an arbitrary interval to face each other by the spacer; a transparent electrode coated on surfaces where the two substrates face each other; a vertical alignment layer coated on an upper portion of the transparent electrode; a dichroic dye mixture consisting of a mixed phase of dye and nematic liquid crystals or dual frequency liquid crystals inserted between the two substrates coated with the vertical alignment layer; and a sealant to seal the substrates and the spacer together. The switchable window including the dichroic dye mixture in which the dual frequency liquid crystals and the dye are mixed is capable of sunlight blocking control by the surrounding temperature and voltage.

Description

이색성 염료 혼합물을 이용한 스위처블 윈도우{Switchable window using a dichroic dye mixture}[0001] The present invention relates to a switchable window using a dichroic dye mixture,

본 발명은 이색성 염료 혼합물을 이용한 스위처블 윈도우에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는 온도나 전압에 의해 다이(dye)와 액정이 혼합된 이색성 염료 혼합물의 분자상태를 조절함으로써 투명상태나 어둠상태를 구현하는 이색성 염료 혼합물을 이용한 스위처블 윈도우에 관한 것이다.The present invention relates to a switchable window using a dichroic dye mixture, and more particularly, to a switchable window using a mixture of a dye and a liquid crystal by controlling the molecular state of a mixture of a dye and a liquid crystal by a temperature or a voltage, To a switchable window using a dichroic dye mixture.

최근 대두되고 있는 환경 문제와 효율적인 에너지사용에 대해 스마트윈도우는 낮은 에너지 소비와 외부 환경에 대응하여 수집 및 저장기술로 유한한 에너지 자원에 대한 경제적 가치를 높여 경제적 측면에서 기능적인 대안으로 주목 받고 있다. As for environmental issues and efficient energy use, Smart Window has attracted attention as a functional alternative in terms of economics by increasing the economic value of finite energy resources by collecting and storing technology in response to low energy consumption and external environment.

스마트 윈도우는 외부에서 유입되는 태양광의 투과율을 자유롭게 조절하여 에너지 손실을 줄임과 동시에 에너지 효율을 향상시켜 사용자에게는 쾌적한 환경을 제공하여 감성과 기능성을 동시에 만족시켜준다. 또한 자외선 차단특성, 가시광선 조절기능 및 적외선 반사 특성을 이용하여 자동차, 버스, 항공기, 기차 등 수송 분야뿐만 아니라, 최근엔 주택·인테리어 등 건축 분야, 디스플레이·반도체 등 정보표시 분야 등에 다양하게 응용되고 있다.Smart window freely adjusts the transmittance of sunlight coming from the outside to reduce energy loss and improve energy efficiency, thus providing a comfortable environment for users, thus satisfying sensibility and functionality at the same time. In addition, it has been widely applied not only to automobile, bus, airplane, train transportation such as the use of ultraviolet ray shielding property, visible ray control function and infrared ray reflection characteristic but also recently in the fields of architecture such as housing and interior, information display field such as display and semiconductor .

국내에서는 여러 가지 스마트 재료 중 액정을 사용한 필름에 대한 기초연구가 KAIST, 화학연구소를 비롯한 관련 연구기관에서 수행되었으며, EC유리에 대한 연구도 학교나 연구소에서 기초연구가 진행되고 있다.In Korea, basic researches on films using liquid crystal among various smart materials have been carried out by KAIST and related research institutes including the Chemical Research Institute, and basic researches on EC glass have been conducted in schools and research institutes.

하지만, 대부분의 연구기관에서는 종래에 발표된 문헌을 근거로 한 재현 실험과 기초적인 성능을 확인하는 수준에서 연구가 진행되고 있으며, 기능성을 나타내는 원료물질 및 대형화에 대한 연구는 거의 전무한 실정이다. 또한 기존의 스마트 윈도우 기술은 PDLC(Polymer dispersed liquid crystals)나 CLCRD(Cholesteric liquid crystal reflective display) 방식의 연구가 주를 이루고 포화상태에 있다. 이런 방법들은 전기적 신호를 통해 수동으로 조작이 되고 투명 상태를 유지하기 위해서는 전원을 계속 넣어 주어야 하기 때문에 소비전력이 높은 문제점이 있다. However, in most research institutes, researches are carried out at a level that confirms the reproducibility test and basic performance based on the literature disclosed in the past, and there is almost no research on the raw material and the enlargement showing the functionality. Also, existing smart window technology is mainly saturated with PDLC (Polymer Dispersed Liquid Crystals) or CLCRD (Cholesteric liquid crystal reflective display). These methods are manually operated through electrical signals and have a problem of high power consumption because the power must be continuously supplied to maintain transparency.

이에, 본 발명자들은 이러한 점에 착안하여 외부 온도에 의해 자율적인 능동제어가 가능한 스위처블 윈도우를 개발하고자 노력한 결과, 이색성 염료 혼합물을 포함시킴으로써, 능동적으로 외부 온도에 의해 태양광의 양을 조절할 뿐만 아니라 필요시에 전압에 의해 수동적으로 태양광을 조절하는 스마트 윈도우를 완성하게 되었다.Accordingly, the inventors of the present invention have made efforts to develop a switchable window capable of autonomous active control based on external temperature, and as a result, by including a dichroic dye mixture, it is possible to actively control the amount of sunlight by the external temperature When necessary, we have completed a smart window that manually adjusts the sunlight by voltage.

상기의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 온도나 전압에 의해 분자구조가 변하는 이색성 염료 혼합물을 포함하여, 외부 온도에 의해 가변적이고 능동적으로 실내로 유입되는 태양광의 양을 조절할 뿐만 아니라 필요시에 전압을 인가하여 수동적으로 태양광의 양을 조절하는, 스위처블 윈도우를 제공하는 것을 그 해결과제로 한다. In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a dichroic dye mixture containing a dichroic dye mixture whose molecular structure is changed by temperature or voltage, and can control the amount of sunlight that is variable and actively introduced into the room by an external temperature, A switchable window for manually adjusting the amount of sunlight by applying a voltage is provided.

상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 In order to solve the above problems,

적어도 하나의 스페이서 ; At least one spacer;

상기 스페이서에 의해 서로 마주보도록 임의의 간격으로 배치되어 있는 두 장의 기판; Two substrates arranged at an arbitrary interval so as to face each other by the spacers;

상기 두 장의 기판이 서로 마주보고 있는 면의 상부에 코팅되어있는 수직배향막; A vertical alignment film on which the two substrates are coated on a surface facing each other;

상기 수직배향막이 코팅되어 있는 두 장의 기판 사이에 삽입된 형태의 이색성 염료 혼합물; 및 A dichroic dye mixture in the form of being inserted between two substrates on which the vertical alignment film is coated; And

상기 기판과 스페이서를 함께 밀봉하는 실란트를 포함하는 스위처블 윈도우를 제공한다. And a sealant sealing the substrate and the spacer together.

또한 바람직하게는, 상기 기판은 투명하여 빛의 투과가 가능한 유리, 플라스틱 및 금속 중에서 선택되는 단일 또는 복합 재료인 것을 특징으로 한다. Preferably, the substrate is a single or composite material selected from glass, plastic, and metal that is transparent and capable of transmitting light.

또한 바람직하게는, 상기 기판은 투명전극이 코팅되어있는 것도 포함하는 것을 특징으로 한다. Preferably, the substrate further comprises a transparent electrode coated thereon.

또한 바람직하게는, 상기 이색성 염료 혼합물은 온도전이형 네마틱 액정과 다이가 혼합되어 있거나 주파수의 세기에 따라 액정의 유전율이방성이 부호가 바뀌는 듀얼 프린퀀시 액정과 다이가 혼합되어있는 것을 특징으로 한다.      Preferably, the dichroic dye mixture is a mixture of a temperature-transfer nematic liquid crystal and a die, or a dual-principle liquid crystal in which the permittivity anisotropy of the liquid crystal changes sign according to the intensity of a frequency and a die do.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 스위처블 윈도우는 이색성 염료 혼합물을 함유하고 있어, 주변 온도뿐만 아니라 전압에 의해서도 태양광 차단 조절이 가능한 효과가 있다. 또한, 외부 환경에 따라 태양광의 유입 정도를 자율적이고 능동적으로 조절하며, 때에 따라 수동적으로도 태양광의 세기를 조절할 수 있다.     As described above, since the switchable window according to the present invention contains a dichroic dye mixture, it is possible to control the sunlight blocking by not only the ambient temperature but also the voltage. In addition, the intensity of sunlight can be controlled autonomously and actively according to the external environment, and sometimes the intensity of the sunlight can be controlled manually.

따라서, 본 발명에 따른 스위처블 윈도우는 실내로 유입되는 태양광을 효율적이고 능동적으로 조절하므로, 실내에 온도의 상승을 억제하여 냉방 에너지 사용량을 절약하고, 쾌적한 실내 환경의 구현이 가능하다. Accordingly, the switchable window according to the present invention effectively and actively controls the sunlight flowing into the room, so that the rise of the room temperature is suppressed to save the cooling energy consumption and the comfortable indoor environment can be realized.

또한, 본 발명에 따른 스위처블 윈도우는 필요시에만 전압을 인가하여 수동적으로 태양광의 세기를 조절하기 때문에 소비전력을 현저히 감소시킬 수 있다.In addition, the switchable window according to the present invention can reduce the power consumption by manually adjusting the intensity of sunlight by applying a voltage only when necessary.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른, 이색성 염료 혼합물을 사용한 스위처블 윈도우의 투명상태를 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른, 온도에 의해 이색성 염료 혼합물의 분자배열이 바뀌어 어둠상태를 보여주는 스위처블 윈도우의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른, 제작된 셀의 온도변화에 대한 투명상태와 어둠상태를 보여주는 사진이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른, 제작된 셀의 외부 온도변화에 따른 투과도를 보여주는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른, 이색성 염료 혼합물을 사용한 스위처블 윈도우의 투명상태를 보여주는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른, 전압에 의해 이색성 염료 혼합물의 분자배열이 바뀌어 어둠상태를 보여주는 스위처블 윈도우의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른, 온도에 의해 이색성 염료 혼합물의 분자배열이 바뀌어 어둠상태를 보여주는 스위처블 윈도우의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 따른, 이색성 염료 혼합물을 사용한 스위처블 윈도우의 중력무라를 없애기 위해 고분자 벽을 적용한 단면도이다.
1 is a cross-sectional view showing a transparent state of a switchable window using a dichroic dye mixture according to a first embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of a switchable window showing a dark state in which the molecular arrangement of the dichroic dye mixture is changed by temperature, according to the first embodiment of the present invention.
3 is a photograph showing a transparent state and a dark state with respect to a temperature change of a fabricated cell according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a graph showing transmittance according to a change in external temperature of a fabricated cell according to the first embodiment of the present invention. FIG.
5 is a cross-sectional view showing a transparent state of a switchable window using a dichroic dye mixture according to a second embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view of a switchable window showing a dark state in which the molecular arrangement of the dichroic dye mixture is changed by voltage, according to a second embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view of a switchable window showing a dark state in which the molecular arrangement of the dichroic dye mixture is changed by temperature, according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view of a polymer wall for eliminating the gravity field of a switchable window using a dichroic dye mixture according to a third embodiment of the present invention. FIG.

본 발명은 하기의 설명에 의하여 모두 달성될 수 있다. 하기의 설명은 본 발명의 바람직한 실시예를 기술하는 것으로 이해되어야 하며, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. The present invention can be all accomplished by the following description. It is to be understood that the following description is of a preferred embodiment of the present invention, and the present invention is not limited thereto.

실시 예 1Example 1

이하, 도 1부터 도 4를 참조하여 본 발명의 실시 예 1를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 4. FIG.

도 1은 본 발명의 실시 예 1에 따른, 이색성 염료 혼합물을 사용한 스위처블 윈도우의 투명상태를 보여주는 단면도를 나타낸 것으로, 1 is a cross-sectional view showing a transparent state of a switchable window using a dichroic dye mixture according to Example 1 of the present invention,

도 1을 참고하면, 본 발명에 따른 스위처블 윈도우(100)는 적어도 하나의 스페이서(도시하지 않음)에 의해 서로 마주보도록 임의의 간격으로 배치된 수직배향막(102, 102’)이 코팅된 두 장의 기판(101, 101’) 사이에 삽입된 형태의 온도 전이형 네마틱 액정(11)과 다이(12)가 혼합된 이색성 염료 혼합물(10)로 구성되어 있다. Referring to FIG. 1, the switchable window 100 according to the present invention comprises two sheets of coated vertical alignment films 102 and 102 'arranged at arbitrary intervals so as to face each other with at least one spacer (not shown) And a dichroic dye mixture 10 in which a die 12 and a temperature-transferred nematic liquid crystal 11 inserted between the substrates 101 and 101 'are mixed.

상기 두 장의 기판(101, 101’)은 윈도우로서 사용되며, 투명하여 빛의 투과가 가능한 다양한 재료를 사용할 수 있다. 바람직하게 상기 기판은 유리, 플라스틱, 금속 등의 재료에서 단일 혹인 복합재료로 혼용하여 사용할 수 있다. The two substrates 101 and 101 'are used as windows, and various materials that are transparent and capable of transmitting light can be used. Preferably, the substrate can be used as a single or composite material in a material such as glass, plastic, or metal.

상기 이색성 염료 혼합물의 두께는 2μm 내지 100μm로 한다. The thickness of the dichroic dye mixture is from 2 탆 to 100 탆.

상기 이색성 염료 혼합물(10)에서 상기 다이(12)는 상기 액정(11)의 전체 중량 기준으로 0.1wt%내지 10wt%로 포함하는 것이 명암대비비 향상이나 스위칭 성능에 유리하다. In the dichroic dye mixture 10, the die 12 is contained in an amount of 0.1 wt% to 10 wt% based on the total weight of the liquid crystal 11, which is advantageous in terms of contrast ratio improvement and switching performance.

상기 다이(12)와 상기 액정(11) 분자들은 상기 수직배향막(102)에의해 수직하게 배열되어있어 투명한 상태를 나타낸다. The molecules of the die 12 and the molecules of the liquid crystal 11 are arranged vertically by the vertical alignment film 102 to show a transparent state.

도 2는 본 발명의 실시에 1에 따른, 온도에 의해 이색성 염료 혼합물의 분자배열이 바뀌어 어둠상태를 보여주는 스위처블 윈도우의 단면도를 나타낸 것으로, 2 is a cross-sectional view of a switchable window showing a dark state in which the molecular arrangement of the dichroic dye mixture is changed by temperature, according to Embodiment 1 of the present invention,

도 2를 참고하면, 외부 온도가 높아지면 상기 액정(11)의 상태가 네마틱에서 등방성상태로 변하게 되어 초기 수직배향막(201)에 의해 수직배열되어 있는 상기 액정(11)과 상기 다이(12)가 기판에 수평한 방향으로 랜덤 배열하게 되어 태양광을 다이가 흡수하게 되어 어둠상태가 된다. 2, when the external temperature increases, the state of the liquid crystal 11 changes from a nematic state to an isotropic state, and the liquid crystal 11 and the die 12, which are vertically aligned by the initial vertical alignment film 201, Is randomly arranged in a direction parallel to the substrate, so that the die absorbs the sunlight, resulting in a dark state.

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른, 제작된 셀의 온도변화에 대한 투명상태와 어둠상태를 보여주는 사진으로 상온에서는 빛이 투과하여 투명한 상태를 보여주고 130 ℃의 고온에서는 빛이 투과하지 못해 검은 이미지를 보여주고 있다. FIG. 3 is a photograph showing a transparent state and a dark state with respect to a temperature change of a fabricated cell according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 shows a state where light is transparent at a normal temperature and is transparent at a high temperature of 130 ° C. I can not see the black image.

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른, 제작된 셀의 외부 온도변화에 따른 투과도를 보여주는 그래프로 온도가 증가함에 따라 투과율이 점점 떨어지다가 액정이 네마틱 (nematic) 상에서 아이소트로픽 (isotropic) 상으로 변하는 TNI 온도 이상이 되면 액정 배열 상태가 수직 배열에서 랜덤 배열로 바뀌어 투과율이 급격히 떨어지는 것을 볼 수 있다.FIG. 4 is a graph showing transmittance according to a change in external temperature of a fabricated cell according to the first embodiment of the present invention. As the temperature increases, the transmittance gradually decreases and the liquid crystal is isotropic on a nematic. T NI changing to phase When the temperature is exceeded, the liquid crystal alignment state changes from a vertical arrangement to a random arrangement, so that the transmittance sharply drops.

실시 예 2Example 2

이하, 도 5부터 도 7를 참조하여 본 발명의 실시 예 2를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 5 to 7. FIG.

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른, 전압에 의해 이색성 염료 혼합물을 사용한 스위처블 윈도우의 투명상태를 보여주는 단면도를 나태는 것으로 5 is a cross-sectional view showing a transparent state of a switchable window using a dichroic dye mixture by a voltage according to a second embodiment of the present invention

도 5를 참고하면, 본 발명에 따른 스위처블 윈도우(200)는 적어도 하나의 스페이서(도시하지 않음)에 의해 서로 마주보도록 임의의 간격으로 배치된 수직배향막(202, 202’)이 코팅된 투명전극을 갖는(203, 203’)두 장의 기판(201, 201’) 사이에 삽입된 형태의 온도 전이형 듀얼 프리퀀시 네마틱 액정(11’)과 다이(12)가 혼합된 이색성 염료 혼합물(10)로 구성되어 있다. Referring to FIG. 5, the switchable window 200 according to the present invention includes a vertical alignment film 202, 202 'disposed at an arbitrary interval so as to face each other with at least one spacer (not shown) A dichroic dye mixture 10 in which a die 12 is mixed with a temperature-transferable dual-frequency nematic liquid crystal 11 'inserted between two substrates 201 and 201' .

상기 두 장의 기판(201, 201’)은 윈도우로서 사용되며, 투명하여 빛의 투과가 가능한 다양한 재료를 사용할 수 있다. 바람직하게 상기 기판은 유리, 플라스틱, 금속 등의 재료에서 단일 혹인 복합재료로 혼용하여 사용할 수 있다. The two substrates 201 and 201 'are used as windows, and various materials that are transparent and can transmit light can be used. Preferably, the substrate can be used as a single or composite material in a material such as glass, plastic, or metal.

상기 이색성 염료 혼합물의 두께는 2μm 내지 100μm로 한다. The thickness of the dichroic dye mixture is from 2 탆 to 100 탆.

상기 이색성 염료 혼합물(10)에서 상기 다이(12)는 상기 듀얼 프리퀀시 네마틱 액정(11’)의 전체 중량 기준으로 0.1wt%내지 10wt%로 포함하는 것이 명암대비비 향상이나 스위칭 성능에 유리하다. In the dichroic dye mixture 10, the die 12 is contained in an amount of 0.1 wt% to 10 wt% based on the total weight of the dual-frequency nematic liquid crystal 11 ', which is advantageous in contrast ratio improvement or switching performance .

상기 다이(12)와 상기 듀얼 프리퀀시 네마틱 액정(11’) 분자들은 상기 수직배향막(102)에의해 수직하게 배열되어있어 투명한 상태가 되지만 앵커링 어네지가 낮은 셀 중앙부분에서는 액정(11’)과 다이(12)가 완벽하게 수직배열되어 있지 않기 때문에 투명도가 떨어진다. 따라서 완벽한 투명상태를 만들기 위해 도 5에 도시한 바와 같이 전압을 인가하는 동시에 낮은 프리퀀시를 인가하여 액정(11’)의 유전율 이방성을 양으로 만들어 전압에의해 발생하는 전기장 (13)에 의해 수직으로 배열하지 않은 액정(11’)과 다이(12)를 모두 기판에 수직인 방향으로 배열시킨다. The molecules of the die 12 and the dual frequency nematic liquid crystals 11 'are arranged vertically by the vertical alignment layer 102 to be in a transparent state. However, in the central portion of the cell where the anchoring is low, the liquid crystal 11' Transparency is degraded because the die 12 is not completely vertically aligned. 5, a voltage is applied and a low frequency is applied to make the dielectric anisotropy of the liquid crystal 11 'positive so that the liquid crystal 11' is vertically arrayed by the electric field 13 generated by the voltage The liquid crystal 11 'and the die 12 are arranged in a direction perpendicular to the substrate.

도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른, 전압에 의해 이색성 염료 혼합물의 분자배열이 바뀌어 어둠상태를 보여주는 스위처블 윈도우의 단면도를 나타낸 것으로, FIG. 6 is a cross-sectional view of a switchable window according to a second embodiment of the present invention, in which the molecular arrangement of a dichroic dye mixture is changed by a voltage to show a dark state,

도 6을 참고하면, 상기 한 쌍의 전극(203, 203’)에 전압을 인가하는 동시에 높은 프리퀀시를 인가하여 액정의 유전율 이방성을 음으로 만들어 전압에의해 발생하는 전기장 (13)에 의해 액정(11’)과 다이(12)가 기판에 평행인 방향으로 배열하게 되면 태양광을 다이가 흡수하게 되어 어둠상태가 된다. Referring to FIG. 6, a voltage is applied to the pair of electrodes 203 and 203 ', and a high frequency is applied to make the dielectric anisotropy of the liquid crystal negative. By the electric field 13 generated by the voltage, 'And the die 12 are arranged in a direction parallel to the substrate, the die absorbs sunlight and becomes dark.

도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른, 온도에 의해 이색성 염료 혼합물의 분자배열이 바뀌어 어둠상태를 보여주는 스위처블 윈도우의 단면도를 나타낸 것으로, FIG. 7 is a cross-sectional view of a switchable window according to a second embodiment of the present invention, showing a dark state in which the molecular arrangement of the dichroic dye mixture is changed by temperature,

도 7을 참고하면, 외부 온도가 높아지면 상기 액정(11’)의 상태가 네마틱에서 등방성상태로 변하게 되어 초기 수직배향막(201)에 의해 수직배열되어 있는 상기 액정(11’)과 상기 다이(12)가 기판에 수평한 방향으로 랜덤 배열하게 되어 태양광을 다이가 흡수하게 되어 어둠상태가 된다. 7, when the external temperature is increased, the state of the liquid crystal 11 'changes from a nematic state to an isotropic state, and the liquid crystal 11' vertically aligned by the initial vertical alignment film 201 and the die 12 are randomly arranged in a direction parallel to the substrate, so that the die absorbs sunlight and becomes dark.

실시 예 3 Example 3

이하, 도 8을 참조하여 본 발명의 실시 예 3을 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, the third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 따른, 이색성 염료 혼합물을 사용한 스위처블 윈도우의 중력무라를 없애기 위해 고분자 벽(14)을 적용한 단면도를 나타낸 것으로 8 is a cross-sectional view of a polymer wall 14 for eliminating the gravity field of a switchable window using a dichroic dye mixture according to a third embodiment of the present invention

도 8을 참고하면, 본 발명에 따른 스위처블 윈도우(300)는 서로 마주보도록 임의의 간격으로 배치된 수직배향막(302, 302’)이 코팅된 투명전극을 갖는(303, 303’)두 장의 기판(301, 301’) 사이에 수직으로 세워진 고분자 벽(14) 사이에 삽입된 형태의 온도 전이형 듀얼 프리퀀시 네마틱 액정(11’)과 다이(12)가 혼합된 이색성 염료 혼합물(10)로 구성되어 있다. Referring to FIG. 8, the switchable window 300 according to the present invention includes two substrates 303 and 303 'having transparent electrodes coated with vertical alignment films 302 and 302' arranged at an arbitrary interval so as to face each other, Into a dichroic dye mixture 10 in which a die 12 is mixed with a thermally-transferable dual-frequency nematic liquid crystal 11 'in the form of being inserted between polymer walls 14 vertically erected between the first and second substrates 301 and 301' Consists of.

상기 두 장의 기판(301, 301’)은 윈도우로서 사용되며, 투명하여 빛의 투과가 가능한 다양한 재료를 사용할 수 있다. 바람직하게 상기 기판은 유리, 플라스틱, 금속 등의 재료에서 단일 혹인 복합재료로 혼용하여 사용할 수 있다. The two substrates 301 and 301 'are used as windows, and various materials that are transparent and capable of transmitting light can be used. Preferably, the substrate can be used as a single or composite material in a material such as glass, plastic, or metal.

상기 이색성 염료 혼합물의 두께는 2μm 내지 100μm로 한다. The thickness of the dichroic dye mixture is from 2 탆 to 100 탆.

상기 이색성 염료 혼합물(10)에서 상기 다이(12)는 상기 듀얼 프리퀀시 네마틱 액정(11’)의 전체 중량 기준으로 0.1wt%내지 10wt%로 포함하는 것이 명암대비비 향상이나 스위칭 성능에 유리하다. In the dichroic dye mixture 10, the die 12 is contained in an amount of 0.1 wt% to 10 wt% based on the total weight of the dual-frequency nematic liquid crystal 11 ', which is advantageous in terms of contrast ratio improvement and switching performance .

상기 고분자 벽(14)은 광경화성 모너머를 이색성 염료 혼합물(10)에 섞어 마스크 패턴을 하여 UV를 쪼여 줌으로써 형성한다. The polymer wall 14 is formed by mixing a photocurable monomer with a dichroic dye mixture 10 to form a mask pattern and UV-curing the polymeric wall 14.

또한, 상기 고분자벽(14)은 중력방향에 수직인 방향으로 형성되어 중력무라를 감소시키는 효과가 있다.In addition, the polymer walls 14 are formed in a direction perpendicular to the direction of gravity so as to reduce the gravitational force.

100, 200, 300 : 스위처블 윈도우
101, 101’, 201, 201’, 301, 301’: 한 쌍의 기판
102, 102’, 202, 202’, 302, 302’: 한쌍의 수직배향막
203, 203’303, 303’: 한쌍의 투명전극
10: 이색성 염료 혼합물
11, 11’: 네마틱 액정 또는 듀얼 프리퀀시 액정
12: 다이
13: 수직전기장
14: 고분자 벽
100, 200, 300: Switchable window
101, 101 ', 201, 201', 301, 301 ': a pair of substrates
102, 102 ', 202, 202', 302, 302 ': a pair of vertical alignment films
203, 203'303, 303 ': a pair of transparent electrodes
10: dichroic dye mixture
11, 11 ': Nematic liquid crystal or dual frequency liquid crystal
12: Die
13: Vertical electric field
14: Polymer wall

Claims (10)

적어도 하나의 스페이서 ;
상기 스페이서에 의해 서로 마주보도록 임의의 간격으로 배치되어 있는 두 장의 기판;
상기 두 장의 기판이 서로 마주보고 있는 면의에 코팅되어있는 수직배향막;
상기 수직배향막이 코팅되어 있는 두 장의 기판 사이에 삽입된 형태의 네마틱 액정과 다이의 혼합상으로 이루어진 이색성 염료 혼합물; 및
상기 기판과 스페이서를 함께 밀봉하는 실란트를 포함하는 스위처블 윈도우
At least one spacer;
Two substrates arranged at an arbitrary interval so as to face each other by the spacers;
A vertical alignment layer coated on a surface of the two sheets of the substrates facing each other;
A dichroic dye mixture composed of a nematic liquid crystal and a die in the form of being inserted between two substrates coated with the vertical alignment film; And
A switchable window including a sealant sealing the substrate and the spacer together
적어도 하나의 스페이서 ;
상기 스페이서에 의해 서로 마주보도록 임의의 간격으로 배치되어 있는 두 장의 기판;
상기 두 장의 기판이 서로 마주보고 있는 면의에 코팅되어있는 투명전극;
상기 투명전극 상부에 코팅되어있는 수직배향막;
상기 수직배향막이 코팅되어 있는 두 장의 기판 사이에 삽입된 형태의 듀얼 프리퀀시 액정과 다이의 혼합상으로 이루어진 이색성 염료 혼합물; 및
상기 기판과 스페이서를 함께 밀봉하는 실란트를 포함하는 스위처블 윈도우
At least one spacer;
Two substrates arranged at an arbitrary interval so as to face each other by the spacers;
A transparent electrode coated on a surface of the two substrates facing each other;
A vertical alignment layer coated on the transparent electrode;
A dichroic dye mixture consisting of a mixed phase of a dual frequency liquid crystal and a die inserted between two substrates on which the vertical alignment film is coated; And
A switchable window including a sealant sealing the substrate and the spacer together
서로 마주보도록 임의의 간격으로 배치되어 있는 두 장의 기판;
상기 두 장의 기판이 서로 마주보고 있는 면의에 코팅되어있는 투명전극;
상기 투명전극 상부에 코팅되어있는 수직배향막;
상기 수직배향막이 코팅되어 있는 두 장의 기판 사이에 수직으로 서있는 고분자 벽;
상기 고분자 벽과 수직배향막이 코팅되어 있는 두장의 기판 사이에 삽입된 형태의 네마틱 액정 또는 듀얼 프리퀀시 액정과 다이의 혼합상으로 이루어진 이색성 염료 혼합물; 및
상기 기판과 스페이서를 함께 밀봉하는 실란트를 포함하는 스위처블 윈도우
Two substrates arranged at an arbitrary interval so as to face each other;
A transparent electrode coated on a surface of the two substrates facing each other;
A vertical alignment layer coated on the transparent electrode;
A polymer wall vertically standing between two substrates on which the vertical alignment film is coated;
A dichroic dye mixture composed of a mixture of nematic liquid crystal or dual frequency liquid crystal and a die inserted between the polymer wall and two substrates coated with a vertical alignment film; And
A switchable window including a sealant sealing the substrate and the spacer together
제 1항 또는 2항 또는 3항에 있어서,
상기 기판은 투명하여 빛의 투과가 가능한 유리, 플라스틱 및 금속 중에서 선택되는 단일 또는 복합 재료인 것을 특징으로 하는 스위처블 윈도우
The method according to claim 1 or 2 or 3,
Wherein the substrate is a single or composite material selected from glass, plastic, and metal that is transparent and capable of transmitting light.
제 1항 또는 2항 또는 3항에 있어서,
상기 다이는 특성 파장의 빛을 흡수하는 이색성 다이인 것을 특징으로 하는 스위처블 윈도우
The method according to claim 1 or 2 or 3,
Wherein the die is a dichroic die that absorbs light of a characteristic wavelength.
제 1항 또는 2항 또는 3항에 있어서,
상기 이색성 염료혼합물의 두께는 2μm ~100μm인 것을 특징으로 하는 스위처블 윈도우
The method according to claim 1 or 2 or 3,
Wherein the thickness of the mixture of dichroic dyes is from 2 탆 to 100 탆.
제 1항 또는 2항 또는 3항에 있어서,
상기 다이는 상기 네마틱 액정 또는 상기 듀얼 프리퀀시 액정의 전체 중량 기준으로 0.1wt%~60wt%를 포함하는 것을 특징으로 하는 스위처블 윈도우
The method according to claim 1 or 2 or 3,
Wherein the die comprises 0.1 wt% to 60 wt% based on the total weight of the nematic liquid crystal or the dual-frequency liquid crystal.
제 3항에 있어서,
상기 고분자 벽은 광경화성 모노머를 중합한 고분자인 것을 특징으로 하는 스위처블 윈도우
The method of claim 3,
Wherein the polymer wall is a polymer obtained by polymerizing a photocurable monomer.
제 5항에 있어서,
상기 이색성 다이는 안트라퀴논계, 프탈로시아닌계, 아조계 중 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 스위처블 윈도우
6. The method of claim 5,
Wherein the dichroic dye comprises at least one selected from the group consisting of an anthraquinone series, a phthalocyanine series, and an azo series.
제 8항에 있어서,
상기 광경화성 모노머는 폴리에스트르계, 에폭시계, 우레탄계, 폴리에테르계, 실리콘계 등의 아크릴레이트 중 선택된하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 스위처블 윈도우
9. The method of claim 8,
Wherein the photocurable monomer comprises at least one selected from the group consisting of a polyesther, an epoxy, an urethane, a polyether, and a silicone.
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WO2023204632A1 (en) * 2022-04-21 2023-10-26 주식회사 뷰전 Reverse-mode pdlc assembly capable of realizing color and not requiring pi alignment film

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