KR101993429B1 - 전기변색필름 및 이를 포함하는 투명 디스플레이 - Google Patents

전기변색필름 및 이를 포함하는 투명 디스플레이 Download PDF

Info

Publication number
KR101993429B1
KR101993429B1 KR1020140154648A KR20140154648A KR101993429B1 KR 101993429 B1 KR101993429 B1 KR 101993429B1 KR 1020140154648 A KR1020140154648 A KR 1020140154648A KR 20140154648 A KR20140154648 A KR 20140154648A KR 101993429 B1 KR101993429 B1 KR 101993429B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
electrochromic
electrochromic film
transparent
substrate
Prior art date
Application number
KR1020140154648A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160055352A (ko
Inventor
엄성용
김진욱
김수연
이화열
김준환
이석호
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020140154648A priority Critical patent/KR101993429B1/ko
Publication of KR20160055352A publication Critical patent/KR20160055352A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101993429B1 publication Critical patent/KR101993429B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/15—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on an electrochromic effect
    • G02F1/153—Constructional details
    • G02F1/155—Electrodes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/32—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyolefins
    • B32B27/327—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyolefins comprising polyolefins obtained by a metallocene or single-site catalyst
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1347—Arrangement of liquid crystal layers or cells in which the final condition of one light beam is achieved by the addition of the effects of two or more layers or cells
    • G02F1/13471—Arrangement of liquid crystal layers or cells in which the final condition of one light beam is achieved by the addition of the effects of two or more layers or cells in which all the liquid crystal cells or layers remain transparent, e.g. FLC, ECB, DAP, HAN, TN, STN, SBE-LC cells

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 전기변색필름은 상부 기판, 하부 기판, 전기변색입자들 및 카운터 전극을 포함한다. 상부 기판은 상부 전극이 위치한다. 상부 기판은 상부 전극이 위치한다. 하부 기판은 상부 기판과 대향하며, 하부 전극이 위치한다. 전기변색입자들은 상부 기판과 하부 기판 사이에 개재된다. 카운터 전극은 상부 전극 상에 위치하며, 아크릴 공중합체로 이루어진다.

Description

전기변색필름 및 이를 포함하는 투명 디스플레이{ELECTRIC COLOR CHANGABLE FILM AND TRANSPARENT DISPLAY COMPRISING THE SAME}
본 발명은 전기변색필름 및 이를 포함하는 투명 디스플레이에 관한 것이다.
평판표시장치(FPD: Flat Panel Display)는 멀티미디어의 발달과 함께 그 중요성이 증대되고 있다. 이에, 액정표시장치(Liquid Crystal Display : LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display: FED), 유기발광표시장치(Organic Light Emitting Display Device) 등과 같은 여러 가지의 평면형 디스플레이가 실용화되고 있다. 이들 중, 액정표시장치는 음극선관에 비하여 시인성이 우수하고, 평균소비전력 및 발열량이 작으며, 또한, 유기발광표시장치는 응답속도가 1ms 이하로서 고속의 응답속도를 가지며, 소비 전력이 낮고, 자체 발광이므로 시야각에 문제가 없어서, 차세대 평판 표시 장치로 주목받고 있다.
최근에는 투명한 디스플레이의 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 이 중 유기발광표시장치는 최소한의 발광부를 구비하고 나머지 영역은 광이 그대로 투과할 수 있는 투명부를 구성하여 투명 디스플레이를 구현할 수 있다. 투명 디스플레이는 디스플레이의 후면에 투명하거나 불투명해지는 가변차광판을 구비하여 사용자의 선택에 따라 투명 디스플레이로 이용하거나 불투명 디스플레이로 사용할 수 있다.
종래 가편 차광판은 액정을 이용한 PDLC 또는 PNLC가 있고 블랙오일 또는 전기변색입자를 이용하는 전기변색 차광판 등이 있다. 상기 PDLC 또는 PNLC는 투명모드 시 전압이 인가되어 디스플레이 측면에서 소비전력이 높고 투과율과 차광율이 트레이드-오프 관계로 광학 특성이 낮다. 한편, 상기 전기변색 차광판은 투명모드 시 전압을 인가하지 않아도 되는 장점이 있으나, 블랙오일을 이용하는 경우, 내부 오일의 누수문제가 있고, 전기변색입자를 이용하는 경우, 차광모드 시 높은 구동전압이 요구되며, 다수의 반복 사용시 수명이 저하된다.
본 발명은 소비전력 및 광학 특성을 향상시키며, 수명이 증가된 전기변색필름 및 이를 포함하는 투명 디스플레이를 제공한다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기변색필름은 상부 기판, 하부 기판, 전기변색입자들 및 카운터 전극을 포함한다. 상부 기판은 상부 전극이 위치한다. 상부 기판은 상부 전극이 위치한다. 하부 기판은 상부 기판과 대향하며, 하부 전극이 위치한다. 전기변색입자들은 상부 기판과 하부 기판 사이에 개재된다. 카운터 전극은 상부 전극 상에 위치하며, 아크릴 공중합체로 이루어진다.
아크릴 공중합체는 메탈로센(Metallocene)을 포함한다.
카운터 전극은 트리아릴아민 염(triaylamine salt)을 포함한다.
아크릴 공중합체는 하기 화학식 1로 표시된다.
[화학식 1]
Figure 112019022682352-pat00015
화학식 1에서, l, m 및 n은 각각 1 이상의 자연수이고, Me는 Ti, V, Cr, Fe, Co, Ni, Ru, Os 및 Mn 중 선택된 어느 하나이며, R은 탄소수 1 내지 15의 알킬기이다.
카운터 전극은 상기 상부 전극과 상기 하부 전극 사이에서 상기 상부 전극의 일면에 위치한다.
카운터 전극의 두께는 200 내지 800nm이다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 디스플레이는 표시패널 및 전기변색필름을 포함한다. 표시패널은 화상을 구현한다. 전기변색필름은 상부 기판, 하부 기판, 전기변색입자들 및 카운터 전극을 포함한다. 상부 기판은 상부 전극이 위치한다. 상부 기판은 상부 전극이 위치한다. 하부 기판은 상부 기판과 대향하며, 하부 전극이 위치한다. 전기변색입자들은 상부 기판과 하부 기판 사이에 개재된다. 카운터 전극은 상부 전극 상에 위치하며, 아크릴 공중합체로 이루어진다.
아크릴 공중합체는 메탈로센(Metallocene)을 포함한다.
카운터 전극은 트리아릴아민 염(triaylamine salt)을 포함한다.
아크릴 공중합체는 하기 화학식 1로 표시된다.
[화학식 1]
Figure 112019022682352-pat00016
화학식 1에서, l, m 및 n은 각각 1 이상의 자연수이고, Me는 Ti, V, Cr, Fe, Co, Ni, Ru, Os 및 Mn 중 선택된 어느 하나이며, R은 탄소수 1 내지 15의 알킬기이다.
카운터 전극은 상기 상부 전극과 상기 하부 전극 사이에서 상기 상부 전극의 일면에 위치한다.
카운터 전극의 두께는 200 내지 800nm이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기변색필름 및 이를 포함하는 표시장치는 아크릴 공중합체를 포함하는 카운터 전극을 형성함으로써, 전기변색필름의 소비전력 및 광학 특성을 향상시킬 수 있고, 반복 구동 시 전기변색필름의 수명이 저하되지 않는 이점이 있다. 따라서, 전기변색필름을 포함하는 투명 디스플레이의 소비전력과 표시품질을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 디스플레이의 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기변색필름을 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기변색입자를 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기변색필름의 동작을 나타낸 도면.
도 5는 비교예 1, 2 및 실시예에 따라 제조된 전기변색필름의 구동전압에 대한 투과율을 나타낸 그래프.
도 6은 비교예 1, 2 및 실시예에 따라 제조된 전기변색필름에 흑색과 투명을 구동하여 나타낸 흑색과 투명의 색좌표.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 전기변색필름에 반복 구동의 싸이클 횟수에 따른 투과율을 나타낸 그래프.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 전기변색필름에 연속구동 시간에 따른 투과율을 나타낸 그래프.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 디스플레이의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기변색필름을 나타낸 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기변색입자를 나타낸 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기변색필름의 동작을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서 투명 디스플레이(100)의 예로 유기발광표시장치를 개시한다. 그러나, 본 발명의 투명 디스플레이(100)는 유기발광표시장치에 한정되지 않으며, 액정표시장치, 플라즈마 디스플레이, 전기영동 표시장치 등에도 적용가능하다.
유기발광표시장치(100)는 기판(105) 상에 버퍼층(110)이 위치하고, 버퍼층(110) 상에 액티브층(115)이 위치한다. 액티브층(115) 상에 게이트 절연막(120)이 위치한다. 게이트 절연막(120) 상에 게이트 전극(130)이 위치하며, 게이트 전극(130)은 액티브층(115)에 대응되도록 위치한다. 게이트 전극(130) 상에 층간 절연막(135)이 위치한다. 층간 절연막(135) 상에 콘택홀(140a, 140b)을 통해 액티브층(115)과 연결된 소스 전극(145a) 및 드레인 전극(145b)이 위치하여 박막 트랜지스터(TFT)가 구성된다.
그리고, 박막 트랜지스터(TFT) 상에 패시베이션막(150)이 위치하고, 비어홀(155)을 통해 드레인 전극(145b)에 연결된 제1 전극(160)이 위치한다. 제1 전극(160)을 노출시키는 개구부(163)를 포함하는 뱅크층(165)이 위치한다. 제1 전극(160) 상에 유기막층(170)이 위치하고, 유기막층(170) 상에 제2 전극(180)이 위치하여 유기발광표시장치(100)를 구성한다.
한편, 전술한 유기발광표시장치(100)의 기판(105) 일면에는 광의 투과도를 조절할 수 있는 전기변색필름(200)이 위치한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 전기변색필름(200)은 하부 전극(220)이 형성된 하부 기판(210)과, 상부 전극(240)이 형성된 상부 기판(230)과, 상부 기판(230)과 하부 기판(210) 사이에 형성된 셀 갭에 주입된 전기변색입자(260)를 포함한다.
하부 기판(210)과 상부 기판(230)은 투명하면서 유연한 플라스틱 기판으로 이루어되 예를 들어, 폴리에틸렌 나프탈레이트(Poly ethylene naphthalate; PEN), 폴리에틸렌테레프탈레이트(Ploy ethylene terephthalate; PET), 폴리에틸렌에테르프탈레이트(poly ethylene ether phthalate), 폴리카보네이트(poly carbonate; PC), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리에테르이미드(polyether imide), 폴리에테르술폰산(polyether sulfonate), 폴리이미드(polyimide) 또는 폴리아크릴레이트(polyacrylate) 중 선택된 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있다.
하부 기판(210)에 형성된 하부 전극(220)과 상부 기판(230)에 형성된 상부 전극(240)은 투명한 전극으로 예를 들어, ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 등의 투명도전물질로 이루어질 수 있다. 또한, 하부 전극(220)은 전술한 투명도전물질에 구리, 몰리브덴 등의 금속을 더 적층할 수도 있다. 상부 전극(240) 상에 카운터 전극(250)이 위치한다. 카운터 전극(250)은 전기변색필름(200) 내에서 전계에 의한 산화 환원 반응을 용이하게 하는 것으로, 아크릴 공중합체로 이루어진다. 카운터 전극(250)은 200 내지 800nm의 두께로 이루어진다. 여기서, 카운터 전극(250)의 두께가 200nm 미만이면 전기변색필름의 구동 특성이 저하되고 카운터 전극(250)의 두께가 800nm 초과이면 저항의 증가로 인하여 응답 속도가 저하된다. 한편, 본 발명의 카운터 전극(250)의 재료에 대해서는 하기에서 후술하기로 한다.
하부 기판(210)과 상부 기판(230) 사이에는 전해질(255)과 전계에 의해 색이 변하는 전기변색입자(260)가 주입되어 본 발명의 전기변색필름(200)을 구성한다. 이와 같이 구성된 전기변색필름(200)은 하부 전극(220) 및 상부 전극(240)에 전압이 인가되면 전기변색입자(260)가 흑색을 표시하여 광을 차단한다. 반면, 하부 전극(220) 및 상부 전극(240)에 전압이 인가되지 않으면 전기변색입자(260)가 투명하게 변하여 광을 투과한다. 따라서, 광을 투과 또는 차단할 수 있는 전기변색필름으로 작용하게 된다.
도 3을 참조하면, 상기 전기변색입자(260)는 코어(262) 및 상기 코어(262)를 둘러싸며, 빛을 투과시키는 투명 또는 빛을 차폐하는 흑색을 나타내는 전기변색물질로 이루어진 쉘(264)을 포함한다.
상기 코어(262)는 가시광에 대해 우수한 투과도를 보이는 물질로 이루어지며, 예를 들어 ITO(Indium Tin Oxide)를 사용할 수 있다. 코어(262)는 10nm에서 200nm, 더 바람직하게는 5nm에서 100nm의 크기로 구형 혹은 무정형 상태로 이루어진다. 코어(262)는 쉘(264)의 변색 특성을 향상시키기 위하여 다공성 물질을 사용하고, 전자의 이동도를 높이기 위해 전도성의 코어 물질을 사용할 수 있으며, 가시광에 대하여 높은 투과율을 보이며 전자의 흐름이 원활하고 비표면적이 클수록 유리하다.
쉘(264)은 전기변색물질이 이온 또는 전자에 의해 산화 또는 환원이 이루어지면서 가역적으로 색상이 변하는 원리를 이용한 것으로, 예를 들면, 무기 전기변색물질은 WO3, NiOxHy, Nb2O5, TiO2, MoO3, V2O5 등을 들 수 있으며, 전도성고분자 형태의 티오펜, 카르바졸, 페닐렌 비닐렌, 아세틸렌, 아닐린, 페닐렌디아민 및 피롤 단량체 등으로부터 유도된 반복 단위를 포함하는 중합체 및 비올로겐 유도체, 페노티아진, 테트라티아풀발렌 등이 사용될 수 있다. 그러나, 전기변색에 의해 입자 외부의 쉘층이 투명하게 되어 빛을 투과함에 있어서 방해가 되지 않는 물질이라면 어떠한 물질도 사용이 가능하다. 쉘(264)의 전기변색물질은 흑색의 차폐와 투명의 투과를 나타내기 때문에, 전기변색물질을 선정할 때 투명한 상태에서 흑색으로 변화하거나, 흑색에서 투명한 상태로 변화되는 물질이어야만 한다. 만약 1가지 색상으로 흑색의 구현이 어려울 경우 전기변색물질은 다음과 같은 조합의 유채색을 발할 수 있으며 청록(cyan), 노랑(yellow), 다홍색(magenta)의 조합 또는 적색, 녹색, 청색의 조합으로 흑색을 표현할 수도 있다.
상기 코어(262)를 둘러싸는 쉘(264)은 쉘(264)을 이루고 있는 전기변색물질이 링커(linker)에 의해 코어(262)와 화학적으로 결합된다. 링커는 코어(262)에 결합되어 쉘(264)과의 합성반응에서 쉘(264)의 전기변색물질과 결합될 수 있는 물질이라면 제한없이 사용가능하며, 예를 들어, 3-아미노프로필트리에톡시실란과 같은 물질을 사용할 수 있다. 본 발명에서 제조된 코어/쉘 형태의 전기변색입자는 투명한 전해질 유체에 분산하여 사용하거나 투명한 고체 전해질 또는 고분자/겔 전해질과 혼합하여, 코팅 또는 필름 형태로 형성된다. 이와 같이 이루어진 전기변색입자(260)는 전계의 형성 여부에 따라 전기변색물질인 쉘(264)이 코어(262)의 색을 차폐하거나 투과시켜 작동된다. 예를 들어, 쉘(264)이 흑색에서 투과 또는 투과에서 흑색으로 변할 경우, 쉘(264)이 흑색이면 외부 입사광이 차폐되어 흑색이 구현되고 쉘(264)이 투명하면 외부광이 투과되어 투명이 구현된다.
도 4를 참조하면, 전술한 전기변색필름(200)은 다음과 같이 작동하게 된다. 화상을 구현하는 투명 디스플레이인 유기발광표시장치(100)의 후면에 전기변색필름(200)이 위치한다. 전기변색필름(200)의 전기변색입자(260)는 전해질(255) 내에서 전계의 형성 여부에 따라 투명에서 흑색으로 변한다. 만약, 사용자가 불투명 디스플레이를 원하는 경우, 하부 전극(220)과 상부 전극(240) 사이에 전계를 형성하면 전기변색입자(260)가 흑색을 나타내어 광이 차단된다. 반면, 사용자가 투명 디스플레이를 원하는 경우, 하부 전극(220)과 상부 전극(240) 사이에 전계를 형성하지 않으면, 전기변색입자(260)가 투명을 나타내어 광이 투과된다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광표시장치는 전기변색필름(200)을 구비하여 투명 또는 불투명 디스플레이를 구현할 수 있다.
한편, 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 전기변색필름(200)의 카운터 전극(250)은 전기변색필름(200) 내에서 전계에 의한 산화 환원 반응을 용이하게 하는 역할을 한다. 이에 본 발명자들은 카운터 전극(250)의 특성을 향상시키기 위해, 아크릴 주쇄에 메탈로센 모이어티(Metallocene moiety)를 도입하고 트리아릴아민 염(triarylamine salt)을 포함하는 아크릴 공중합체를 도입하였다.
아크릴 주쇄에 도입된 메탈로센 모이어티는 전자의 주고 받음을 통한 산화-환원 반응으로 전해질 내의 이온들의 밸런스(balance)를 원활하게 한다. 아크릴 공중합체에 도입된 트리아릴아민은 염(salt) 형태로 도입되어 전기변색입자의 변색을 용이하게 한다. 상기 트리아릴아민은 염 형태로 도입되어 고체 전해질과 불용성으로 전해질 내로의 이동이 불가능하다. 또한, 아크릴 공중합체의 작용기로 도입된 탄소수 1 내지 15의 알킬기는 길이나 종류에 따라 코팅액의 용매 용해도를 증대시켜 코팅 특성을 향상시킨다.
보다 상세하게, 본 발명의 카운터 전극(250)은 하기 화학식 1로 표시되는 아크릴 공중합체를 사용한다.
[화학식 1]
Figure 112019022682352-pat00017
상기 화학식 1에서, l, m 및 n은 각각 1 이상의 자연수이고, Me는 Ti, V, Cr, Fe, Co, Ni, Ru, Os 및 Mn 중 선택된 어느 하나이며, R은 탄소수 1 내지 15의 알킬기이다.
본 발명은 카운터 전극(250)에 전술한 아크릴 공중합체를 사용함으로써, 전해질 내의 이온들의 밸런스를 원활하게 하고 코팅 특성을 향상시키며, 전기변색입자의 변색을 용이하게 하여 전기변색필름의 차광 특성을 향상시킨다.
이하, 본 발명의 아크릴 공중합체의 합성예에 관하여 하기 실시예에서 상술하기로 한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
화학식 1로 표시되는 아크릴 화합물의 합성
냉각관과 교반기가 구비된 플라스크에 테트라하이드로퓨란/톨루엔(THF/toluene)이 50:50으로 혼합된 용매 25g에 비닐페로센 철화합물 2.12g(0.01 mol), 아크릴산 0.36g(0.005 mol), 에틸헥실아크릴레이트 0.18g(0.001 mol)을 혼합한 후, wako사 V65(2, 2 아조비스-2,4-디메틸발레로니트릴)를 모노머 합의 10중량%로 첨가하여, 황색의 투명한 용액을 제조하였다.
이어, 질소분위기에서 반응용액을 75℃까지 서서히 승온시켜, 8시간동안 교반 반응을 진행하여 붉은색의 아크릴 공중합체를 제조하였고, 트리페닐아민을 과량 투입하여 중합체 염을 형성하였다. 이와 같이 제조된 공중합체를 에탄올에서 침전하여 정제한 후, 다시 클로로벤젠에 10중량%로 용해 및 필터를 진행한 후 코팅액을 제작하였다. 상기의 공중합체를 GPC를 통해 분자량을 측정한 결과 8000mW인 것을 확인하였다.
이하, 전술한 합성예에서 제조된 아크릴 공중합체의 코팅액을 이용하여 전기변색필름을 제작한 실시예를 개시한다. 하기 전기변색필름의 재료 등이 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.
<비교예 1>
두 매의 PET 필름에 각각 1500Å의 두께로 ITO를 적층하여 상부 전극과 하부 전극을 형성한 후, 이들 필름들을 실런트로 합착하였다. 그리고, 투명과 흑색을 나타내는 전기변색물질을 리듐 전해질에 혼합하여 주입하여 전기변색필름을 제조하였다.
<비교예 2>
전술한 비교예 1과 동일한 공정 조건 하에, 상부 전극에 200nm의 두께로 안티몬틴옥사이드(SbSnO)를 적층하여 카운터 전극을 형성한 것만을 달리하여, 전기변색필름을 제조하였다.
<실시예>
전술한 비교예 1과 동일한 공정 조건 하에, 상부 전극에 200nm의 두께로 하기 화학식 1로 표시되는 아크릴 공중합체를 코팅하여 카운터 전극을 형성한 것만을 달리하여, 전기변색필름을 제조하였다.
[화학식 1]
Figure 112019022682352-pat00018
전술한 비교예 1, 2 및 실시예에 따라 제조된 전기변색필름의 구동전압에 대한 투과율을 측정하여 도 5에 나타내었고, 흑색과 투명을 구동하여 그 색좌표를 도 6에 나타내었다.
도 5를 참조하면, 카운터 전극이 없는 비교예 1에 비해 카운터 전극이 있는 비교예 2가 구동전압이 감소되었으나, 본 발명의 카운터 전극을 구비한 실시예는 비교예 1 및 2에 비해 구동전압이 현저하게 감소되었음을 알 수 있다. 또한, 도 6을 참조하면, 전기변색필름의 투명 색좌표는 CIE_x가 0.328이고 CIE_y가 0.345로 나타났다. 그리고, 전기변색필름의 흑색 색좌표는 CIE_x가 0.299이고 CIE_y가 0.320으로 나타났다.
또한, 본 발명의 실시예에 따라 제조된 전기변색필름을 흑색과 투명으로 반복 구동하여 광 특성을 측정하여 하기 표 1에 나타내었고, 반복 구동의 싸이클 횟수에 따른 투과율을 측정하여 도 7에 나타내었으며, 연속구동 시간에 따른 투과율을 측정하여 도 8에 나타내었다.


 직진광 확산광
투과율
(%)		 색좌표 차광율
(%)		 색좌표 투과율
(%)		 차광율
(%)
CIE_x CIE_y CIE_x CIE_y
초기 82.1 0.328 0.345 91.2 0.294 0.321 87.3 92.1
20,000
cycle		 80.7 0.327 0.342 89.9 0.292 0.310 86.7 91.2
50,000
cycle		 79.9 0.328 0.340 89.2 0.290 0.314 85.9 90.4
상기 표 1 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따라 제조된 전기변색필름은 투명을 초기, 20,000, 및 50,000 싸이클로 구동한 후 직진광의 투과율과 색좌표를 살펴보면, 초기와 50,000 싸이클 구동 후의 색좌표가 동등 수준을 나타내며, 50,000 싸이클 구동 후의 투과율이 초기 투과율 대비 약 2.2% 정도 감소되었다. 또한, 흑색을 초기, 20,000, 및 50,000 싸이클로 구동한 후 직진광의 차광율과 색좌표를 살펴보면, 초기와 50,000 싸이클 구동 후의 색좌표가 동등 수준을 나타내며, 50,000 싸이클 구동 후의 차광율이 초기 차광율 대비 약 2% 정도 감소되었다. 또한, 투명과 흑색을 초기, 20,000, 및 50,000 싸이클로 구동한 후 확산광의 투과율과 차광율을 살펴보면, 50,000 싸이클 구동 후의 투과율이 초기 투과율 대비 약 1.4% 정도 감소되었고, 차광율이 초기 차광율 대비 약 1.7% 정도 감소되었다. 또한, 도 8을 참조하면, 1000 시간의 연속 구동시간에도 투과율이 약 80%를 유지하고 있고, 차광율이 약 91%를 유지하고 있는 것을 확인할 수 있었다.
상기 실시예를 통해, 본 발명의 실시예에 따라 제조된 전기변색필름은 1V 정도로 구동전압을 낮춰 소비전력이 향상된 것을 확인할 수 있었다. 또한, 전기변색필름의 투과율이 80%이고 차광율이 91% 정도로 우수한 광학 특성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 또한,
상기와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기변색필름 및 이를 포함하는 표시장치는 아크릴 공중합체를 포함하는 카운터 전극을 형성함으로써, 전기변색필름의 소비전력 및 광학 특성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 전기변색필름을 포함하는 투명 디스플레이의 소비전력과 표시품질을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
200 : 전기변색필름 210 : 하부 기판
220 : 하부 전극 230 : 상부 기판
240 : 상부 전극 250 : 카운터 전극
260 : 전기변색입자

Claims (12)

  1. 상부 전극이 위치하는 상부 기판;
    상기 상부 기판과 대향하며, 하부 전극이 위치하는 하부 기판;
    상기 상부 기판과 상기 하부 기판 사이에 개재된 전기변색입자들; 및
    상기 상부 전극 상에 위치하며, 트리아릴아민 염(triaylamine salt), 및 메탈로센(Metallocene)을 포함하는 아크릴 공중합체로 이루어진 카운터 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기변색필름.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 아크릴 공중합체는 하기 화학식 1로 표시되는 것을 특징으로 하는 전기변색필름.
    [화학식 1]
    Figure 112019022682352-pat00019

    상기 화학식 1에서, l, m 및 n은 각각 1 이상의 자연수이고, Me는 Ti, V, Cr, Fe, Co, Ni, Ru, Os 및 Mn 중 선택된 어느 하나이며, R은 탄소수 1 내지 15의 알킬기이다.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 카운터 전극은 상기 상부 전극과 상기 하부 전극 사이에서 상기 상부 전극의 일면에 위치하는 것을 특징으로 하는 전기변색필름.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 카운터 전극의 두께는 200 내지 800nm인 것을 특징으로 하는 전기변색필름.
  7. 화상을 구현하는 표시패널; 및
    상기 표시패널 일면에 위치하는 전기변색필름을 포함하며,
    상기 전기변색필름은,
    상부 전극이 위치하는 상부 기판;
    상기 상부 기판과 대향하며, 하부 전극이 위치하는 하부 기판;
    상기 상부 기판과 상기 하부 기판 사이에 개재된 전기변색입자들; 및
    상기 상부 전극 상에 위치하며, 트리아릴아민 염(triaylamine salt), 및 메탈로센(Metallocene)을 포함하는 아크릴 공중합체로 이루어진 카운터 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 디스플레이.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 아크릴 공중합체는 하기 화학식 1로 표시되는 것을 특징으로 하는 투명 디스플레이.
    [화학식 1]
    Figure 112019022682352-pat00020

    상기 화학식 1에서, l, m 및 n은 각각 1 이상의 자연수이고, Me는 Ti, V, Cr, Fe, Co, Ni, Ru, Os 및 Mn 중 선택된 어느 하나이며, R은 탄소수 1 내지 15의 알킬기이다.
  11. 제7 항에 있어서,
    상기 카운터 전극은 상기 상부 전극과 상기 하부 전극 사이에서 상기 상부 전극의 일면에 위치하는 것을 특징으로 하는 투명 디스플레이.
  12. 제7 항에 있어서,
    상기 카운터 전극의 두께는 200 내지 800nm인 것을 특징으로 하는 투명 디스플레이.
KR1020140154648A 2014-11-07 2014-11-07 전기변색필름 및 이를 포함하는 투명 디스플레이 KR101993429B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140154648A KR101993429B1 (ko) 2014-11-07 2014-11-07 전기변색필름 및 이를 포함하는 투명 디스플레이

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140154648A KR101993429B1 (ko) 2014-11-07 2014-11-07 전기변색필름 및 이를 포함하는 투명 디스플레이

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160055352A KR20160055352A (ko) 2016-05-18
KR101993429B1 true KR101993429B1 (ko) 2019-10-01

Family

ID=56113237

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140154648A KR101993429B1 (ko) 2014-11-07 2014-11-07 전기변색필름 및 이를 포함하는 투명 디스플레이

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101993429B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102666775B1 (ko) * 2016-12-29 2024-05-16 엘지디스플레이 주식회사 멀티 영상 모드를 구현할 수 있는 투과도 가변 패널 및 이를 포함하는 표시장치
KR102349592B1 (ko) * 2017-07-31 2022-01-10 엘지디스플레이 주식회사 박막트랜지스터, 어레이 기판 및 이를 포함하는 반사형 표시장치

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010055772A1 (ja) * 2008-11-11 2010-05-20 コニカミノルタホールディングス株式会社 表示素子

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100971921B1 (ko) * 2005-03-14 2010-07-22 가부시키가이샤 리코 다층 배선 구조 및 그 제조 방법
KR101127277B1 (ko) * 2006-12-05 2012-03-29 주식회사 엘지화학 전기변색소자용 전극 및 이를 구비한 전기변색소자
KR101178180B1 (ko) * 2010-05-07 2012-08-30 한국다이요잉크 주식회사 결정형 태양전지 후면 전극 제조용 조성물
KR102023942B1 (ko) * 2012-12-28 2019-11-04 엘지디스플레이 주식회사 가변 차광 패널을 갖는 투명 디스플레이 및 그 제조 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010055772A1 (ja) * 2008-11-11 2010-05-20 コニカミノルタホールディングス株式会社 表示素子

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160055352A (ko) 2016-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10196379B2 (en) Viologen compound, and electrolyte, light-transmittance-variable panel and display device including the viologen compound
CN107540708B (zh) 电致变色材料以及包含其的透射率可变面板和显示装置
US8736941B2 (en) Electrochromic display apparatus and method of manufacturing the same
US7746533B2 (en) Electrochromic devices utilizing very low band gap conjugated counter electrodes: preparation and use
US20160011441A1 (en) Electronically switchable privacy device
JP2012141584A (ja) イオン伝導体およびエレクトロクロミック表示装置
KR101993429B1 (ko) 전기변색필름 및 이를 포함하는 투명 디스플레이
KR101048800B1 (ko) 투과발광형 디스플레이 소자
KR102666775B1 (ko) 멀티 영상 모드를 구현할 수 있는 투과도 가변 패널 및 이를 포함하는 표시장치
US20230063383A1 (en) Electrochromic device and electrochromic method therefor
KR102167132B1 (ko) 가변 차광판 및 그 제조방법, 이를 포함하는 표시장치
KR102507759B1 (ko) 광투과 가변 패널과 이를 포함하는 표시장치
KR20130052457A (ko) 무기 전계발광층과 고분자 분산형 액정층을 포함하는 디스플레이 소자 및 그 제조방법
KR101948187B1 (ko) 전기변색 입자, 이를 포함하는 광투과 가변 패널 및 디스플레이장치
JP6794621B2 (ja) ゲル電解質、及びエレクトロクロミック素子
KR102533300B1 (ko) 전기변색 입자, 이를 포함하는 광투과 가변 패널 및 디스플레이장치
KR102620140B1 (ko) 반사형 표시장치
JP4569176B2 (ja) 表示素子
JP6798166B2 (ja) エレクトロクロミック表示素子
KR102438998B1 (ko) 전기 변색 장치 및 이를 포함하는 표시 장치
Ouyang et al. A new black to highly transmissive switching bilayer polymer composite films with electroactive pEA as a color buffer layer for improving electrochromic stability
KR20230133554A (ko) 전기변색소자 및 이의 제조방법
KR20090058284A (ko) 액정 표시 패널의 제조 방법
KR20230133553A (ko) 전기변색소자 및 이의 제조방법
KR20240030284A (ko) 이온젤, 이를 포함하는 전기 화학 소자 및 이의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant