KR102296087B1 - Variable display apparatus and color variable packaging - Google Patents

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Abstract

The invention relates to a variable display device and a color-changeable packaging material. According to the present invention, the variable display device includes a substrate; a photonic crystal coating layer formed on the substrate and including a first component layer and a second component layer above the first component layer; and a protective layer which is formed on the photonic crystal coating layer and through which at least one of external humidity, temperature, light, and pH can pass, wherein at least one of refractive index, volume, penetrability and reflectivity of at least one of the first component layer and the second component layer varies as at least one of humidity, temperature, light and pH of the outside varies.

Description

가변 표시 소자 및 색 가변 포장재 {VARIABLE DISPLAY APPARATUS AND COLOR VARIABLE PACKAGING}Variable display element and color variable packaging material {VARIABLE DISPLAY APPARATUS AND COLOR VARIABLE PACKAGING}

본 발명은 가변 표시 소자 및 색 가변 포장재에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 제품이 외부 환경에 노출된 상태를 표시할 수 있는 가변 표시 소자 및 색 가변 포장재에 관한 것이다.The present invention relates to a variable display device and a color variable packaging material. More particularly, it relates to a variable display device capable of displaying a state in which a product is exposed to an external environment, and a color variable packaging material.

광결정이란 입사되는 광 중 특정한 파장의 광만을 반사하고 나머지 파장의 광은 통과시킴으로써 특정한 파장에 해당하는 색을 띠는 성질을 갖는 물질 혹은 결정을 의미한다. 광결정의 대표적인 예로는 나비의 날개, 딱정벌레의 등껍질 등이 있다. 이들은 색소를 포함하고 있지는 않지만 특유의 광결정 구조를 포함하고 있기 때문에 특유의 색을 낼 수 있다.A photonic crystal refers to a material or crystal having a property of having a color corresponding to a specific wavelength by reflecting only light of a specific wavelength among incident light and passing light of the other wavelengths. Representative examples of photonic crystals are the wings of butterflies and the shells of beetles. They do not contain pigments, but because they contain a unique photonic crystal structure, they can produce a distinctive color.

최근 광결정에 관한 연구에 따르면, 자연계에 존재하는 기존의 광결정의 경우에 특정 파장의 광만을 반사하던 것에 비하여, 소정의 물질을 포함하여 인공적으로 합성된 광결정의 경우에는 다양한 외부 자극에 의하여 광결정의 결정 구조를 임의로 변화시킬 수 있고 그 결과 가시광선 영역뿐만 아니라 자외선 또는 적외선 영역까지 반사되는 광의 파장을 자유롭게 조절할 수 있는 것으로 밝혀졌다.According to a recent study on photonic crystals, in the case of photonic crystals artificially synthesized including a predetermined material, the photonic crystals are determined by various external stimuli, compared to the case of the existing photonic crystals existing in nature that only reflect light of a specific wavelength. It was found that the structure can be arbitrarily changed, and as a result, the wavelength of light reflected not only in the visible region but also in the ultraviolet or infrared region can be freely adjusted.

기존에는 이러한 광결정을 이용하여 디스플레이 장치에서 자기장, 전기장을 이용하여 다양한 컬러를 구현한 기술이 제안된 바 있다. 본 발명자는 광결정이 다양한 파장의 광을 반사하는 특성을 이용하여 가변 표시 소자 및 색 가변 포장재를 구현할 수 있을 것이라는 점을 착안하여 본 발명에 이르게 되었다.In the past, a technique for realizing various colors by using a magnetic field or an electric field in a display device using such a photonic crystal has been proposed. The present inventors came to the present invention by focusing on the fact that a tunable display device and a tunable color packaging material can be implemented by using the property that the photonic crystal reflects light of various wavelengths.

한편, 제품은 포장재(Packaging materials)에 포장되어 유통될 수 있다. 제품들에는 제조 날짜, 유통 기한 등이 표시되어 유통되는 것이 일반적이다. 하지만, 제조 날짜, 유통 기한은 외부 환경과 관계없이 특정 날짜를 인쇄하여 표시하는 것이기에 사용자는 제품의 실제 상태, 외부 환경에 노출된 상태, 부패 정도 등은 알기 어려운 문제점이 있다.Meanwhile, the product may be packaged and distributed in packaging materials. It is common for products to be distributed with the date of manufacture and expiration date marked. However, since the manufacturing date and expiration date are printed and displayed on a specific date regardless of the external environment, it is difficult for the user to know the actual state of the product, the state exposed to the external environment, the degree of corruption, and the like.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 광결정 특성을 이용하여 다양한 컬러를 통해 외부 환경에 노출된 상태를 표시할 수 있는 가변 표시 소자 및 색 가변 포장재를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Accordingly, the present invention has been devised to solve the problems of the prior art as described above, and provides a variable display device and a color variable packaging material capable of displaying a state exposed to the external environment through various colors using photonic crystal properties. to do that for that purpose.

또한, 본 발명은, 간단한 구조와 방법으로 제품의 실제 상태, 부패 정도 등을 확인할 수 있는 색 가변 포장재를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a color-variable packaging material that can check the actual state of the product, the degree of spoilage, etc. with a simple structure and method.

본 발명의 상기의 목적은, 기재; 기재 상에 형성되고 제1 구성층 및 제1 구성층 상부의 제2 구성층을 포함하는 광결정 도막층; 광결정 도막층 상에 형성되고 외부의 습도, 온도, 광, pH 중 적어도 하나가 통과 할 수 있는 보호층을 포함하고, 외부의 습도, 온도, 광, pH 중 적어도 하나가 변화함에 따라, 제1 구성층과 제2 구성층 중 적어도 하나의 굴절률, 부피, 투과도, 반사도 중 적어도 하나가 변화되는, 가변 표시 소자에 의해 달성된다.The above object of the present invention, the substrate; a photonic crystal coating layer formed on a substrate and including a first constituent layer and a second constituent layer on the first constituent layer; It is formed on the photonic crystal film layer and includes a protective layer through which at least one of external humidity, temperature, light, and pH can pass, and as at least one of external humidity, temperature, light, and pH changes, the first configuration This is achieved by the variable display element in which at least one of refractive index, volume, transmittance, and reflectivity of at least one of the layer and the second constituent layer is changed.

광결정 도막층의 제1 구성층과 제2 구성층이 적층된 층상 구조에서 특정 파장이 반사되거나 투과될 수 있다.In the layered structure in which the first and second constituent layers of the photonic crystal coating layer are stacked, a specific wavelength may be reflected or transmitted.

광결정 도막층에서 반사되거나 투과되는 광의 변화 정도에 따라 외부 환경의 상태 및 외부 환경에 노출된 시간, 세기 중 적어도 어느 하나를 측정할 수 있다.At least one of the state of the external environment and the time and intensity of exposure to the external environment may be measured according to the degree of change in light reflected or transmitted from the photonic crystal coating layer.

복수의 제1 구성층과 복수의 제2 구성층이 반복 적층되어 광결정 도막층을 구성할 수 있다.A plurality of first constituent layers and a plurality of second constituent layers may be repeatedly laminated to constitute a photonic crystal coating layer.

보호층은 광결정 도막층을 보호함과 동시에, 외부의 습도, 온도, 광, pH 중 적어도 하나를 광결정 도막층에 전달할 수 있다.The protective layer may protect the photonic crystal coating layer and, at the same time, transmit at least one of external humidity, temperature, light, and pH to the photonic crystal coating layer.

기재와 광결정 도막층 사이에 광흡수층을 더 포함하며, 광흡수층은 기재에서 반사되는 광을 감축시킬 수 있다.A light absorption layer may be further included between the substrate and the photonic crystal coating layer, and the light absorption layer may reduce light reflected from the substrate.

제1 구성층, 제2 구성층 중 적어도 하나는 블록 공중합체(block copolymer)를 포함할 수 있다.At least one of the first constituent layer and the second constituent layer may include a block copolymer.

제1 구성층, 제2 구성층 중 적어도 하나는 균일한 크기의 미세입자가 규칙적으로 배열된 소재를 포함할 수 있다.At least one of the first constituent layer and the second constituent layer may include a material in which fine particles of a uniform size are regularly arranged.

제1 구성층, 제2 구성층 중 적어도 하나는 균일한 크기의 미세홀이 규칙적으로 배열된 소재를 포함할 수 있다.At least one of the first constituent layer and the second constituent layer may include a material in which microholes of uniform size are regularly arranged.

제1 구성층, 제2 구성층 중 적어도 하나는 외부 환경에 노출시 증발되거나 기화되는 성분을 포함하고, 외부 환경에 증발되거나 기화됨에 따라 광결정 도막층의 반사되거나 투과되는 광의 컬러가 변화될 수 있다.At least one of the first component layer and the second component layer includes a component that is evaporated or vaporized when exposed to an external environment, and the color of the reflected or transmitted light of the photonic crystal coating layer may change as it evaporates or vaporizes in the external environment. .

제1 구성층, 제2 구성층 중 적어도 하나는 향균 성분, 방향 성분, 탈취 성분 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.At least one of the first component layer and the second component layer may include at least one of an antibacterial component, a fragrance component, and a deodorizing component.

제1 구성층, 제2 구성층 중 적어도 하나에 이미지, 패턴, 문자, 도형, 바코드, QR 코드 중 어느 하나의 정보가 포함되도록 형성될 수 있다.At least one of the first component layer and the second component layer may be formed to include any one information of an image, a pattern, a character, a figure, a barcode, and a QR code.

그리고, 본 발명의 상기의 목적은, 포장재의 적어도 일부에 가변 표시 소자가 부착되고, 가변 표시소자는, 기재; 기재 상에 형성되고 제1 구성층 및 제1 구성층 상부의 제2 구성층을 포함하는 광결정 도막층; 광결정 도막층 상에 형성되고 외부의 습도, 온도, 광, pH 중 적어도 하나가 통과되는 보호층을 포함하며, 외부의 습도, 온도, 광, pH 중 적어도 하나가 변화함에 따라, 제1 구성층과 제2 구성층 중 적어도 하나의 굴절률, 부피, 투과도, 반사도 중 적어도 하나가 변화되는, 색 가변 포장재에 의해 달성된다.In addition, the above object of the present invention, the variable display element is attached to at least a part of the packaging material, the variable display element, the substrate; a photonic crystal coating layer formed on a substrate and including a first constituent layer and a second constituent layer on the first constituent layer; It is formed on the photonic crystal coating layer and includes a protective layer through which at least one of external humidity, temperature, light, and pH passes, and as at least one of external humidity, temperature, light, and pH changes, the first constituent layer and at least one of refractive index, volume, transmittance, and reflectivity of at least one of the second constituent layers is varied.

가변 표시 소자는 포장재의 외부 표면, 내부 표면, 또는 포장재 내부에 배치될 수 있다.The variable display element may be disposed on an outer surface, an inner surface of, or inside the packaging material.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 광결정 특성을 이용하여 다양한 컬러를 통해 외부 환경에 노출된 상태를 표시할 수 있는 효과가 있다. 동일한 소자로도 다양한 컬러를 표시할 수 있게 되므로, 정품 인증/위조 방지 소자 등에 활용할 수 있다.According to the present invention configured as described above, it is possible to display the state exposed to the external environment through various colors using the photonic crystal properties. Since it is possible to display various colors even with the same device, it can be used for product authentication/counterfeiting prevention devices.

또한, 본 발명에 따르면, 간단한 구조와 방법으로 제품의 실제 상태, 부패 정도 등을 확인할 수 있는 효과가 있다. 이에 따라, 외부 노출환경에 따른 컬러의 변화를 통해 제품의 유통/유효기간이나 숙성도/부패도 등을 시각적으로 표시할 수 있게 된다.In addition, according to the present invention, there is an effect that can confirm the actual state of the product, the degree of decay, etc. with a simple structure and method. Accordingly, it is possible to visually display the product's distribution/expiration period or maturity/decay level through color change according to the external exposure environment.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 광결정 입자를 포함하는 용액으로부터 반사되는 광을 파장을 조절하는 원리를 예시적으로 나타내는 도면이다,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 표시 소자의 광결정 도막층 및 광결정 도막층의 컬러가 변화하는 과정을 나타내는 개략도이다.
도 3은 본 발명의 여러 실시예에 따른 가변 표시 소자를 나타내는 개략도이다.
도 4는 본 발명의 여러 실시예에 따른 색 가변 포장재를 나타내는 개략도이다.1 is a view exemplarily showing the principle of adjusting the wavelength of light reflected from a solution containing photonic crystal particles according to an embodiment of the present invention;
2 is a schematic diagram illustrating a process of changing a photonic crystal coating layer and a color of a photonic crystal coating layer of a variable display device according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic diagram illustrating a variable display device according to various embodiments of the present disclosure.
4 is a schematic diagram illustrating a color-variable packaging material according to various embodiments of the present invention.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭하며, 길이 및 면적, 두께 등과 그 형태는 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [0010] DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [0010] DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [0023] Reference is made to the accompanying drawings, which show by way of illustration specific embodiments in which the present invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the present invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different but need not be mutually exclusive. For example, certain shapes, structures, and characteristics described herein with respect to one embodiment may be embodied in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention. In addition, it should be understood that the location or arrangement of individual components within each disclosed embodiment may be changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Accordingly, the detailed description set forth below is not intended to be taken in a limiting sense, and the scope of the invention, if properly described, is limited only by the appended claims, along with all scope equivalents to those claimed. In the drawings, like reference numerals refer to the same or similar functions in various aspects, and the length, area, thickness, and the like may be exaggerated for convenience.

본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설명된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In this specification, the singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. As used herein, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that the described feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof exists, and includes one or more other features or numbers, It should be understood that the possibility of the presence or addition of steps, operations, components, parts or combinations thereof is not precluded in advance.

이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings in order to enable those of ordinary skill in the art to easily practice the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 광결정 입자를 포함하는 용액으로부터 반사되는 광을 파장을 조절하는 원리를 예시적으로 나타내는 도면이다,1 is a view exemplarily showing the principle of adjusting the wavelength of light reflected from a solution containing photonic crystal particles according to an embodiment of the present invention;

도 1과 같이 용매(20)에 분산된 균일한 크기의 광결정 입자(10)는 자기정렬(Self-Assembling) 혹은 외부의 자기/전기/광/화학/기계/열/광학 에너지 등을 통한 정렬을 통해 특정 컬러를 발현할 수 있게 된다. 각 입자(10)들은 입자를 구성하는 소재들의 고유의 자기적/전기적/광학적/화학적/물리적 특성, 입자표면에 코팅된 물질들의 전기적/자기적/광학적/화학적/물리적 특성, 입자가 분산된 매질의 자기적/전기적/광학적/화학적/물리적 특성, 외부에서 인가되는 자기적/전기적/화학적/물리적/열적/광학적 에너지 등에 의해, 입자간의 인력과 척력의 상대적인 세기가 조절되어 입자간의 간격이 결정될 수 있으며, 이에 따라 소정의 간격을 두고 배열된 입자(10)들은 특정반사광을 반사시키는 광결정의 기능을 할 수 있게 된다. 즉, Bragg 법칙에 의하면 입자(10)들로부터 반사되는 광의 파장은 입자(10)들의 간격에 의해 결정되기 때문에, 입자(10)들의 간격을 제어함에 따라 입자(10)들로부터 반사되는 광의 파장이 조절될 수 있는 것이다.As shown in FIG. 1, the photonic crystal particles 10 of a uniform size dispersed in the solvent 20 are aligned through self-assembly or external magnetic/electrical/optical/chemical/mechanical/thermal/optical energy. Through this, it is possible to express a specific color. Each particle 10 has the inherent magnetic/electrical/optical/chemical/physical properties of the materials constituting the particle, the electrical/magnetic/optical/chemical/physical properties of the materials coated on the particle surface, and the medium in which the particles are dispersed. According to the magnetic/electrical/optical/chemical/physical properties of Accordingly, the particles 10 arranged at a predetermined interval can function as a photonic crystal that reflects a specific reflected light. That is, according to Bragg's law, since the wavelength of the light reflected from the particles 10 is determined by the spacing of the particles 10, the wavelength of the light reflected from the particles 10 is determined by controlling the spacing of the particles 10. that can be regulated.

여기서, 반사되는 광의 파장의 패턴은 입자의 크기 및 형태, 입자 사이의 간격, 입자 및 용매의 굴절률, 용매 내의 분산된 입자의 농도 등의 요인에 의하여 다양하게 나타날 수 있다.Here, the pattern of the wavelength of the reflected light may vary depending on factors such as the size and shape of the particles, the spacing between the particles, the refractive index of the particles and the solvent, and the concentration of the dispersed particles in the solvent.

도 1 (a)를 참조하면, 초기에 용매(20)에 분산된 광결정 입자(10)는 불규칙하게 배열되어 있을 수 있으며, 이러한 경우에는 입자(10)로부터 별다른 색이 표출되지 않게 된다. 다음으로, 도 1 (b)를 참조하면, 광결정 입자(10)들이 고유한 특성에 의해 자기 정렬(Self-Assembling)이 일어나거나, 외부에서 특정한 에너지가 인가되면 입자(10)들은 인력과 척력이 평형을 이루면서 소정의 간격을 두고 규칙적으로 배열될 수 있으며, 이에 따라 간격이 제어된 복수의 입자(10)로부터 특정 파장의 광이 반사될 수 있게 된다. 도 1 (c), (d)를 참조하면, 입자간의 간격이 더 가까워지도록 외부의 인가 에너지가 변화되면, 이에 따라 입자(10)로부터 반사되는 광의 파장은 더 짧아지게 된다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 입자(10)의 고유의 자기적/전기적/화학적/물리적 특성, 외부에서 인가되는 자기적/전기적/화학적/물리적/열적/광학적 에너지의 세기를 조절함으로써 입자(10)로부터 반사되는 광의 파장을 조절할 수 있게 된다. 인쇄물, 센서 등에 적용할 수 있도록, 이러한 광결정 반사광의 파장은 약 360nm ~ 760nm의 가시광선 대역인 것이 바람직하다. 하지만, 이에 제한되는 것은 아니며 적용 범위에 따라 적외선, 자외선 대역의 파장을 반사하도록 입자(10)의 간격을 조절할 수도 있다.Referring to FIG. 1 ( a ), the photonic crystal particles 10 initially dispersed in the solvent 20 may be irregularly arranged, and in this case, no particular color is expressed from the particles 10 . Next, referring to FIG. 1 (b), when the photonic crystal particles 10 are self-assembled due to their unique characteristics, or when a specific energy is applied from the outside, the particles 10 have attractive and repulsive forces. It may be regularly arranged at a predetermined interval while achieving equilibrium, and accordingly, light of a specific wavelength may be reflected from the plurality of particles 10 of which the interval is controlled. Referring to FIGS. 1 ( c ) and 1 ( d ), when the externally applied energy is changed so that the distance between the particles becomes closer, the wavelength of light reflected from the particles 10 becomes shorter accordingly. That is, according to an embodiment of the present invention, by adjusting the intrinsic magnetic/electrical/chemical/physical properties of the particle 10, and the intensity of magnetic/electrical/chemical/physical/thermal/optical energy applied from the outside It is possible to adjust the wavelength of the light reflected from the particles (10). In order to be applied to printed matter, sensors, etc., the wavelength of the reflected light from the photonic crystal is preferably in the visible light band of about 360 nm to 760 nm. However, the present invention is not limited thereto, and the spacing of the particles 10 may be adjusted to reflect the wavelengths of infrared and ultraviolet bands according to the application range.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 표시 소자의 광결정 도막층 및 광결정 도막층의 컬러가 변화하는 과정을 나타내는 개략도이다.2 is a schematic diagram illustrating a process of changing a photonic crystal coating layer and a color of a photonic crystal coating layer of a variable display device according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 광결정 도막층(110)은 제1 물질로 구성된 제1 구성층(111)과 제1 구성층(111)의 상부에 형성되는 제1 물질과 광학적 특성이 상이한 제2 물질로 구성된 제2 구성층(115)을 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the photonic crystal coating film layer 110 is a first constituent layer 111 composed of a first material and a first material having different optical properties from the first material formed on the first constituent layer 111 . A second constituent layer 115 made of two materials may be included.

일 실시예에 따르면, 제1 구성층(111)과 제2 구성층(115)은 각각 독자적으로 광결정 특성을 나타낼 수 있다.According to an embodiment, the first constituent layer 111 and the second constituent layer 115 may each independently exhibit photonic crystal characteristics.

다른 실시예에 따르면, 제1 구성층(111) 또는 제2 구성층(115)은 광결정 특성을 나타내지 않으나, 두층간 광학적 특성(굴절율, 반사도, 투과도 등) 차이로 인해 상호 광학적 반응을 통해 광결정 특성을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 각각 다른 블록 공중합체(block copolymer)인 제1 구성층(111), 제2 구성층(115)이 적층되면, 제1, 2 구성층(111, 115) 각각은 광결정 특성을 나타내지 않지만, 제1, 2 구성층(111, 115)을 규칙적으로 적층하면 각 층의 굴절률 차이에 의해 층상 구조에서 특정 파장이 반사될 수 있다. 즉, 제1, 2 구성층(111, 115)의 적층체[또는, 광결정 도착층(110)]가 전체로 광결정 특성을 나타낼 수 있다.According to another embodiment, the first constituent layer 111 or the second constituent layer 115 does not exhibit photonic crystal properties, but due to the difference in optical properties (refractive index, reflectivity, transmittance, etc.) between the two layers, photonic crystal properties through mutual optical reaction can represent For example, when the first constituent layer 111 and the second constituent layer 115, which are different block copolymers, are laminated, each of the first and second constituent layers 111 and 115 does not exhibit photonic crystal properties. However, when the first and second constituent layers 111 and 115 are regularly stacked, a specific wavelength may be reflected in the layered structure due to a difference in refractive index of each layer. That is, the laminate (or the photonic crystal arrival layer 110 ) of the first and second constituent layers 111 and 115 may exhibit photonic crystal characteristics as a whole.

제1 구성층(111)과 제2 구성층(115)은 하나 또는 복수가 반복 적층될 수 있다. 도 2에서는 2개의 제1 구성층(111)과 제2 구성층(115)이 번갈아 적층된 것을 상정하여 설명한다.One or a plurality of the first constituent layer 111 and the second constituent layer 115 may be repeatedly stacked. In FIG. 2 , it is assumed that the two first constituent layers 111 and the second constituent layers 115 are alternately stacked.

광결정 도막층(110)은 기재(120) 상에 배치된 상태일 수 있다. 기재(120) 상에 제1 구성층(111)을 형성하는 물질을 도포, 증착 등을 수행하고 건조, 경화 과정을 거쳐 제1 구성층(111)을 형성할 수 있다. 이어서, 제1 구성층(111) 상에 제2 구성층(115)을 형성하는 물질을 도포, 증착 등을 수행하고 건조, 경화 과정을 거쳐 제2 구성층(115)을 형성할 수 있다. 위 공정을 연속적으로 진행하여 제1, 2 구성층(115)을 번갈아 적층할 수 있다.The photonic crystal coating layer 110 may be disposed on the substrate 120 . The first constituent layer 111 may be formed by applying a material forming the first constituent layer 111 on the substrate 120 , performing deposition, drying, and curing processes. Subsequently, a material forming the second constituent layer 115 may be applied on the first constituent layer 111 , vapor deposition may be performed, and the second constituent layer 115 may be formed through drying and curing processes. The first and second constituent layers 115 may be alternately stacked by continuously performing the above process.

제1 구성층(111) 또는 제2 구성층(115)은 광결정 특성을 가질 수 있다. 즉, 소정의 간격을 두고 배열된 입자나 공극(void)에 의해 특정 반사광을 반사시키는 광결정의 특성을 가질 수 있으며, 상기 입자나 공극은 외부의 전기적/자기적/물리적/화학적/열적/광학적 자극에 따라 간격이 변화되며 광결정 특성이 변화될 수 있다.The first constituent layer 111 or the second constituent layer 115 may have photonic crystal properties. That is, it may have a characteristic of a photonic crystal that reflects a specific reflected light by particles or voids arranged at predetermined intervals, and the particles or voids are external electrical/magnetic/physical/chemical/thermal/optical stimulation. In accordance with this, the spacing is changed and the photonic crystal characteristics may be changed.

일 실시예에 따르면, 제1 구성층(111), 제2 구성층(115) 중 적어도 하나는 블록 공중합체(block copolymer)를 포함할 수 있다. 블록 공중합체는 두가지 이상의 모노머가 공유결합으로 연결된 것으로 외부의 전기적/자기적/물리적/화학적/열적/광학적 자극에 따라 굴절률 등의 광결정 특성이 변화될 수 있으며, 결과적으로 제1 구성층(111)과 제2 구성층(115)과의 광학적 반응에 따라 광결정 특성을 나타날 수 있다. According to an embodiment, at least one of the first constituent layer 111 and the second constituent layer 115 may include a block copolymer. In the block copolymer, two or more monomers are covalently linked, and photonic crystal properties such as refractive index may be changed according to external electrical/magnetic/physical/chemical/thermal/optical stimuli, and as a result, the first constituent layer 111 A photonic crystal characteristic may be exhibited according to an optical reaction between the second constituent layer 115 and the second constituent layer 115 .

또한, 일 실시예에 따르면, 제1 구성층(111), 제2 구성층(115) 중 적어도 하나는 균일한 크기의 미세입자를 포함된 소재를 사용할 수 있다. 예를 들어, 실리카 구가 규칙적으로 배열된 구조를 가지는 오팔(opal)이 포함된 소재를 사용할 수 있다. 제1 구성층(111), 제2 구성층(115) 내의 미세입자들은 외부의 전기적/자기적/물리적/화학적/열적/광학적 자극에 따라 간격이 일정하게 배열되거나 변화되어 광결정 특성이 변화될 수 있으며, 결과적으로 제1 구성층(111)과 제2 구성층(115) 자체적 또는 상호적 광학적 반응에 따라 광결정 특성이 나타날 수 있다.In addition, according to an embodiment, at least one of the first constituent layer 111 and the second constituent layer 115 may use a material containing fine particles of a uniform size. For example, a material containing opal having a structure in which silica spheres are regularly arranged may be used. The first constituent layer 111 and the second constituent layer 115 of the microparticles are arranged or changed at regular intervals according to external electrical/magnetic/physical/chemical/thermal/optical stimuli, so that the photonic crystal characteristics can be changed. As a result, the photonic crystal properties may appear according to the first constituent layer 111 and the second constituent layer 115 themselves or according to the mutual optical reaction.

또한, 일 실시예에 따르면, 제1 구성층(111), 제2 구성층(115) 중 적어도 하나는 미세홀이 포함된 소재를 포함할 수 있다. 예를 들어, 나노입자를 오팔의 나노구조와 반대로 배열한 역 오팔(inversed opal)이 포함된 소재를 사용할 수 있다. 제1 구성층(111), 제2 구성층(115)내의 미세홀들은 외부의 전기적/자기적/ 물리적/화학적/열적/광학적 자극에 따라 간격이 일정하게 배열되거나 변화되어 광결정 특성이 변화될 수 있으며, 결과적으로 제1 구성층(111)과 제2 구성층(115) 자체적 또는 상호적 광학적 반응에 따라 광결정 특성이 나타날 수 있다.Also, according to an embodiment, at least one of the first constituent layer 111 and the second constituent layer 115 may include a material including microholes. For example, a material containing an inversed opal in which nanoparticles are arranged opposite to the nanostructure of the opal may be used. The microholes in the first constituent layer 111 and the second constituent layer 115 are arranged or changed at regular intervals according to external electrical/magnetic/physical/chemical/thermal/optical stimuli, so that the photonic crystal characteristics can be changed. As a result, the photonic crystal properties may appear according to the first constituent layer 111 and the second constituent layer 115 themselves or according to the mutual optical reaction.

또한, 일 실시예에 따르면, 제1 구성층(111), 제2 구성층(115) 중 적어도 하나는 polystyrene, PMMA(Poly methyl methacrylate), SiOx 중 어느 하나를 포함할 수 있다.In addition, according to an embodiment, at least one of the first constituent layer 111 and the second constituent layer 115 may include any one of polystyrene, poly methyl methacrylate (PMMA), and SiO x .

또한, 일 실시예에 따르면, 제1 구성층(111), 제2 구성층(115) 중 적어도 하나는 외부 환경에 노출시 증발되거나 기화되는 성분을 포함할 수 있다. 이 성분이 외부 환경에 증발되거나 기화됨에 따라 광결정 도막층(110)의 반사되거나 투과되는 광의 컬러가 변화될 수 있다. 예를 들어, 성분이 증발, 기화됨에 따라 제1, 2 구성층(111, 115)의 부피가 줄어들어 입자간의 간격이 좁아짐에 따라 색을 변화시킬 수 있다.Also, according to an embodiment, at least one of the first constituent layer 111 and the second constituent layer 115 may include a component that is evaporated or vaporized when exposed to an external environment. As this component is evaporated or vaporized in the external environment, the color of the reflected or transmitted light of the photonic crystal coating layer 110 may be changed. For example, as the component evaporates and evaporates, the volume of the first and second constituent layers 111 and 115 is reduced, and thus the color may be changed as the space between the particles is narrowed.

또한, 일 실시예에 따르면, 제1 구성층(111), 제2 구성층(115) 중 적어도 하나는 향균 성분을 포함할 수 있다. 이 성분이 외부 환경에 전달됨에 따라 주변 영역을 향균 처리할 수 있는 효과가 있다. 또한, 이 향균 성분이 외부 환경에 노출시 증발되거나 기화되는 것이라면 주변 영역을 향균 처리함과 동시에, 광결정 도막층(110)의 반사되거나 투과되는 광의 컬러를 변화시킬 수도 있다. Also, according to an embodiment, at least one of the first constituent layer 111 and the second constituent layer 115 may include an antibacterial component. As this ingredient is delivered to the external environment, there is an effect of antibacterial treatment of the surrounding area. In addition, if the antibacterial component is evaporated or vaporized when exposed to an external environment, the surrounding area may be subjected to antibacterial treatment and the color of the reflected or transmitted light of the photonic crystal coating layer 110 may be changed.

또한, 일 실시예에 따르면, 제1 구성층(111), 제2 구성층(115) 중 적어도 하나는 방향효과나 탈취효과를 나타내는 성분을 더 포함할 수 있다. 이 성분이 외부 환경에 전달됨에 따라 광결정 도막층(110)이 방향제, 탈취제로 사용되도록 할 수도 있다.In addition, according to an embodiment, at least one of the first constituent layer 111 and the second constituent layer 115 may further include a component exhibiting a fragrance effect or a deodorizing effect. As this component is transferred to the external environment, the photonic crystal coating layer 110 may be used as a fragrance and a deodorant.

또한, 일 실시예에 따르면, 제1 구성층(111), 제2 구성층(115) 중 적어도 하나에 이미지, 패턴, 문자, 도형, 바코드, QR 코드 중 어느 하나가 형성될 수 있다. 이는 제1 구성층(111), 제2 구성층(115) 자체가 이미지, 패턴, 문자, 도형, 바코드, QR 코드 등의 형태로 형성된 것을 포함한다. 제1 구성층(111), 제2 구성층(115)에 광, 열, 압력, 화학반응 등의 외부 에너지를 인가하여 이미지, 패턴, 문자, 도형, 바코드, QR 코드 등을 가공하여 형성할 수 있다. 이에 따라, 사용자에게 색 변화 정보 외에 이미지, 패턴 등의 특정 정보를 더 제공할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to an embodiment, any one of an image, a pattern, a character, a figure, a barcode, and a QR code may be formed on at least one of the first component layer 111 and the second component layer 115 . This includes the first component layer 111 and the second component layer 115 itself formed in the form of images, patterns, characters, figures, barcodes, QR codes, and the like. By applying external energy such as light, heat, pressure, chemical reaction, etc. to the first component layer 111 and the second component layer 115, it can be formed by processing an image, pattern, character, figure, barcode, QR code, etc. have. Accordingly, there is an effect that specific information such as an image and a pattern can be further provided to the user in addition to the color change information.

제1 구성층(111), 제2 구성층(115)은 외부의 습도, 온도, 광, pH 중 적어도 하나가 변화함에 따라 굴절률, 부피, 투과도, 반사도 중 적어도 하나가 변화할 수 있다. 굴절률, 투과도, 반사도가 변화하여 반사되거나 투과되는 광을 변화, 즉 색을 변화시킬 수 있다. 또한, 부피가 변화하여 입자간의 간격이나 배열이 변함에 따라 색을 변화시킬 수 있다.The first constituent layer 111 and the second constituent layer 115 may change at least one of refractive index, volume, transmittance, and reflectivity as at least one of external humidity, temperature, light, and pH changes. The refractive index, transmittance, and reflectance can be changed to change the reflected or transmitted light, ie, change the color. In addition, the color can be changed according to the change in the space or arrangement between the particles due to the change in volume.

외부 환경은 가변 표시 소자(100)[또는, 광결정 도막층(110)]가 놓여지는 주변의 습도, 온도, 광, pH 등을 의미할 수 있다. 외부 환경 요소로는 에틸렌(Ethylene), 아세트산(Acetic acid), CO2, O2, 박테리아(Bacteria), 화학 배열(Chemical Array) 등의 농도가 더 고려될 수 있다. The external environment may mean humidity, temperature, light, pH, etc. around the variable display device 100 (or the photonic crystal coating layer 110 ). Concentrations of ethylene, acetic acid, CO 2 , O 2 , bacteria, chemical array, etc. may be further considered as external environmental factors.

다시 도 2를 참조하면, 광결정 도막층(110)의 제1 구성층(111), 제2 구성층(115) 중 적어도 어느 하나는 외부 환경에 영향을 받아 광 특성이 변화될 수 있다. 일 예로, 제1 구성층(111)은 외부의 습도, 온도, 광, pH 등의 변화에 의하여 부피가 변화(111 -> 111')할 수 있다. 제1 구성층(111)의 부피가 변화(111 -> 111')하여 입자간의 간격이 커질 수 있고 이에 따라 반사되거나 투과되는 광이 변화할 수 있다. 또는, 제1 구성층(111)의 부피가 변화(111 -> 111')하여 굴절률이 변화하고 이에 따라 제2 구성층(115)과의 상호 광학적 반응을 통해 반사되거나 투과되는 광이 변화할 수 있다.Referring back to FIG. 2 , at least one of the first constituent layer 111 and the second constituent layer 115 of the photonic crystal coating layer 110 may be influenced by an external environment to change optical properties. For example, the volume of the first constituent layer 111 may change (111 -> 111') by changes in external humidity, temperature, light, pH, and the like. As the volume of the first constituent layer 111 changes (111 -> 111'), the distance between particles may increase, and thus reflected or transmitted light may change. Alternatively, the volume of the first constituent layer 111 is changed (111 -> 111 ') so that the refractive index changes, and accordingly, the light reflected or transmitted through a mutual optical reaction with the second constituent layer 115 may change. have.

광결정 도막층(110)의 색 변화를 통해, 외부 환경의 상태 및 광결정 도막층(110)이 외부 환경에 노출된 정도(시간, 세기 등)을 측정할 수 있다. 예를 들어, 제1 구성층(111)이 온도 상승에 따라 부피가 변화(111 -> 111')하는 물질이라면, 제1 구성층(111)의 색변화에 따라 광결정 도막층(110)이 위치하는 곳의 온도가 변화됨을 확인할 수 있다. 거기에, 제1 구성층(111)의 부피가 변화하는 정도가 클수록 입자간의 간격이 더 커져 반사광의 파장이 길어지게 되어, 점차 보라색, 파란색, 초록색, 노란색, 빨간색 순으로 변하게 될 수 있다. 이에 따라, 제1 구성층(111)의 온도 상승의 정도(시간, 세기 등)까지 확인할 수 있다.Through the color change of the photonic crystal coating layer 110, the state of the external environment and the degree (time, intensity, etc.) of the photonic crystal coating layer 110 exposed to the external environment can be measured. For example, if the first constituent layer 111 is a material whose volume changes (111 -> 111') as the temperature rises, the photonic crystal coating layer 110 is positioned according to the color change of the first constituent layer 111 . It can be seen that the temperature of the place is changed. There, the greater the degree of change in the volume of the first constituent layer 111 is, the greater the distance between the particles becomes, and the wavelength of the reflected light becomes longer, and may be gradually changed in the order of purple, blue, green, yellow, and red. Accordingly, it is possible to confirm the degree of temperature increase (time, intensity, etc.) of the first constituent layer 111 .

도 3은 본 발명의 여러 실시예에 따른 가변 표시 소자(100, 200)를 나타내는 개략도이다.3 is a schematic diagram illustrating variable display devices 100 and 200 according to various embodiments of the present invention.

도 3의 (a)를 참조하면, 가변 표시 소자(100)는 광결정 도막층(110), 기재(120), 보호층(130)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3A , the variable display device 100 may include a photonic crystal coating layer 110 , a substrate 120 , and a protective layer 130 .

기재(120)는 대략 평판 형태로 형성될 수 있다. 기재(120)는 가변 표시 소자(100)가 제품에 부착되거나 내장되는 목적의 범위 내에서 다양한 형태로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 판, 카드, 필름, 태그, 스티커, 직물 등의 형태로 이루어질 수 있다. 기재(120)는 단단한 재질 또는 플렉서블(flexible) 재질을 사용할 수 있고, 투명 재질, 반투명 재질, 불투명 재질을 사용할 수 있다. 기재(120)의 표면은 평평할 수도 있고 소정의 곡률이나 요철을 가질 수도 있으나, 명세서에서는 설명의 편의상 평평한 기재(120)의 형태를 상정하여 설명한다.The substrate 120 may be formed in a substantially flat plate shape. The substrate 120 may be formed in various shapes within the scope of the purpose for which the variable display device 100 is attached to or embedded in a product. For example, it may be made in the form of a plate, a card, a film, a tag, a sticker, a fabric, and the like. The substrate 120 may use a hard material or a flexible material, and may use a transparent material, a translucent material, or an opaque material. The surface of the substrate 120 may be flat or may have a predetermined curvature or unevenness, but in the specification, the shape of the flat substrate 120 will be assumed for convenience of description.

광결정 도막층(110)은 기재(120) 상에 형성되고, 기재(120)는 광결정 도막층(110)의 하부를 보호하는 역할을 할 수 있다.The photonic crystal coating layer 110 is formed on the substrate 120 , and the substrate 120 may serve to protect the lower portion of the photonic crystal coating layer 110 .

보호층(130)은 광결정 도막층(110) 상에 형성되어 광결정 도막층(110)의 상부를 기계적으로 보호하는 역할을 할 수 있다. 또한, 보호층(130)은 광결정 도막층(110)을 보호함과 동시에, 외부의 습도, 온도, 광, pH 중 적어도 하나를 광결정 도막층(110)에 전달할 수 있다. 예를 들어, 보호층(130)은 투명 필름 형태로서 외부의 온도, 광을 광결정 도막층(110)에 전달할 수 있다. 다른 예로, 보호층(130)은 미세통로를 포함한 필름이나 겔(gel) 형태로서 외부의 습도, pH를 광결정 도막층(110)에 전달할 수 있다.The protective layer 130 may be formed on the photonic crystal coating layer 110 to mechanically protect the upper portion of the photonic crystal coating layer 110 . In addition, the protective layer 130 may protect the photonic crystal coating layer 110 and transmit at least one of external humidity, temperature, light, and pH to the photonic crystal coating layer 110 . For example, the protective layer 130 may transmit external temperature and light to the photonic crystal coating layer 110 in the form of a transparent film. As another example, the protective layer 130 may transmit external humidity and pH to the photonic crystal coating layer 110 in the form of a film or gel including micro-channels.

한편, 기재(120)와 광결정 도막층(110) 사이에는 광흡수층(미도시) 또는 블랙층(미도시)을 더 포함할 수 있다. 광흡수층은 기재(120)에서 반사되거나 투과되는 파장을 상쇄시켜, 반사되는 광이 최소화 되도록 감축함에 따라 광결정 도막층(110)에서 발현되는 컬러의 특성을 더 향상시킬 수 있다.Meanwhile, a light absorption layer (not shown) or a black layer (not shown) may be further included between the substrate 120 and the photonic crystal coating layer 110 . The light absorption layer offsets the wavelength reflected or transmitted from the substrate 120 , thereby reducing the reflected light to be minimized, thereby further improving the characteristics of the color expressed in the photonic crystal coating layer 110 .

도 3의 (b)를 참조하면, 가변 표시 소자(200)는 광결정 도막층(210), 기재(220), 보호층(230)을 포함할 수 있다. 도 3의 (a) 실시예와 동일한 구성은 설명을 생략하고 차이점에 대해서만 설명한다.Referring to FIG. 3B , the variable display device 200 may include a photonic crystal coating layer 210 , a substrate 220 , and a protective layer 230 . The same configuration as in the embodiment (a) of FIG. 3 will be omitted and only differences will be described.

기재(220)는 대략 원기둥 형태로 형성되어 가변 표시 소자(200)의 중심층을 구성할 수 있다. 기재(220)는 원기둥 형태로 도시하지만, 구 형태일 수도 있다.The substrate 220 may be formed in a substantially cylindrical shape to constitute a central layer of the variable display device 200 . Although the substrate 220 is shown in a cylindrical shape, it may also have a spherical shape.

기재(220)의 원주 바깥으로 광결정 도막층(210)이 형성되고, 최외곽층에 보호층(230)이 형성되어 내측의 광결정 도막층(210)을 보호할 수 있다.The photonic crystal coating layer 210 is formed outside the circumference of the substrate 220 , and the protective layer 230 is formed in the outermost layer to protect the inner photonic crystal coating layer 210 .

도 3의 (b)의 가변 표시 소자(200)는 광결정 도막층(210)의 색변화를 일면뿐만 아니라 모든 방향에서 식별 가능한 이점이 있다. 또한, 가변 표시 소자(200)는 와이어 형태로도 형성 가능하고, 와이어를 기반으로 다양한 형태로 가공 가능한 이점이 있다.The variable display device 200 of FIG. 3B has an advantage in that the color change of the photonic crystal film layer 210 can be identified in all directions as well as one surface. In addition, the variable display device 200 can be formed in a wire shape, and there is an advantage that it can be processed into various shapes based on the wire.

도 4는 본 발명의 여러 실시예에 따른 색 가변 포장재(300)를 나타내는 개략도이다.4 is a schematic diagram illustrating a color-variable packaging material 300 according to various embodiments of the present invention.

도 4의 (a)는 포장재(300)의 외부 표면에 가변 표시 소자(100)가 배치된 형태, 도 4의 (b)는 포장재(300) 내부에 가변 표시 소자(100)가 배치된 형태, 도 4의 (c)는 포장재(300)의 내부 표면에 가변 표시 소자(100)가 배치된 형태를 나타낸다.4 (a) is a form in which the variable display element 100 is disposed on the outer surface of the packaging material 300, FIG. 4 (b) is a form in which the variable display element 100 is arranged inside the packaging material 300; 4C illustrates a form in which the variable display device 100 is disposed on the inner surface of the packaging material 300 .

색 가변 포장재(300)는 상술한 가변 표시 소자(100, 200)가 부착, 배치된 포장재(packaging materials)로서, 포장재의 형태. 재질은 제품을 포장하는 목적의 범위 내라면 제한되지 않는다. 일 예로, 식료품, 의약품, 화장품, 전자기기, 소품, 가구, 의복 등의 제품을 포장하는 포장재로서, 종이, 플라스틱, 비닐 등을 사용할 수 있다.The color variable packaging material 300 is a packaging material to which the above-described variable display elements 100 and 200 are attached and disposed, and has the form of a packaging material. The material is not limited as long as it is within the scope of the purpose of packaging the product. For example, as a packaging material for packaging products such as foodstuffs, pharmaceuticals, cosmetics, electronic devices, accessories, furniture, and clothes, paper, plastic, vinyl, or the like may be used.

도 4의 (b)를 참조하면, 포장재(300)의 내부에 가변 표시 소자(100)가 배치되고, 가변 표시 소자(100)에 대응하는 외부 표면 영역에 외부 환경 전달층(310)이 형성될 수 있다. 외부 환경 전달층(310)은 가변 표시 소자(100)로 외부의 습도, 온도, 광, pH 중 적어도 하나를 전달할 수 있다. 외부 환경 전달층(310)은 보호층(130)과 마찬가지로 가변 표시 소자(100), 포장재(300)를 보호함과 동시에, 외부의 습도, 온도, 광, pH 중 적어도 하나를 가변 표시 소자(100)의 광결정 도막층(110)에 전달할 수 있다.Referring to FIG. 4B , the variable display device 100 is disposed inside the packaging material 300 , and the external environment transfer layer 310 is formed on the outer surface area corresponding to the variable display device 100 . can The external environment transfer layer 310 may transfer at least one of external humidity, temperature, light, and pH to the variable display device 100 . The external environment transfer layer 310 protects the variable display element 100 and the packaging material 300 like the protective layer 130 , and simultaneously controls at least one of external humidity, temperature, light, and pH to the variable display element 100 . ) can be transferred to the photonic crystal coating layer 110 .

도 4의 (c)를 참조하면, 포장재(300)의 내부 표면에 가변 표시 소자(100)가 배치되고, 가변 표시 소자(100)를 감싸도록 외부 환경 전달층(320)이 형성될 수 있다. 외부 환결 전달층(320)은 가변 표시 소자(100)로 외부의 습도, 온도, 광, pH 중 적어도 하나를 전달할 수 있고, 여기에서 외부는 포장재(300) 내부 환경을 의미할 수 있다. 따라서, 가변 표시 소자(100)가 포장재(300) 내부에 포함된 제품의 습도, 온도, 광, pH 상태를 직접적으로 반영하여 나타낼 수 있는 이점이 있다.Referring to FIG. 4C , the variable display device 100 may be disposed on the inner surface of the packaging material 300 , and an external environment transfer layer 320 may be formed to surround the variable display device 100 . The external environment transfer layer 320 may transmit at least one of external humidity, temperature, light, and pH to the variable display device 100 , wherein the external may mean the internal environment of the packaging material 300 . Accordingly, there is an advantage that the variable display device 100 can directly reflect the humidity, temperature, light, and pH conditions of the product included in the packaging material 300 .

위와 같은 색 가변 포장재(300)를 음식물 포장재에 적용할 경우, 음식물의 유통기한, 부패 정도를 측정하기 용이하다. 음식물의 유통기한은 제조 날짜를 기준으로 설정되며, 반드시 기준 환경, 기준 온도 하에서 음식물이 관리되는 것은 아니므로, 가변 표시 소자(100)의 표시 상태에 따라서 제품이 어떤 조건에서 보관, 유통되었는지 직관적으로 확인할 수 있는 효과가 있다.When the color variable packaging material 300 as described above is applied to the food packaging material, it is easy to measure the shelf life of the food and the degree of spoilage. The shelf life of food is set based on the date of manufacture, and food is not necessarily managed under the reference environment and reference temperature, so it is intuitively under what conditions the product is stored and distributed according to the display state of the variable display device 100 . It has a verifiable effect.

또한, 정품과 위조품의 경우는 제품의 보관 과정, 유통 과정이 상이할 수 있으므로, 가변 표시 소자(100)의 표시 상태에 따라서 위조 여부를 감지할 수 있는 효과가 있다.In addition, since the storage process and distribution process of the product may be different in the case of the genuine product and the counterfeit product, it is possible to detect whether the product is counterfeit according to the display state of the variable display device 100 .

본 발명은 상술한 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형과 변경이 가능하다. 그러한 변형예 및 변경예는 본 발명과 첨부된 특허청구범위의 범위 내에 속하는 것으로 보아야 한다.Although the present invention has been illustrated and described with reference to preferred embodiments as described above, it is not limited to the above-described embodiments and is not limited to the above-described embodiments, and various methods can be obtained by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains within the scope of the present invention. Transformation and change are possible. Such modifications and variations are intended to fall within the scope of the present invention and the appended claims.

100, 200: 가변 표시 소자
110, 210: 광결정 도막층
120, 220: 기재
130, 230: 보호층
300: 포장재
310, 320: 외부 환경 전달층100, 200: variable display element
110, 210: photonic crystal coating layer
120, 220: substrate
130, 230: protective layer
300: packaging material
310, 320: external environment transmission layer

Claims (13)

기재;
기재 상에 형성되고 제1 구성층 및 제1 구성층 상부에 배치되며 제1 구성층과 상이한 물질로 구성된 제2 구성층을 포함하는 광결정 도막층;
광결정 도막층 상에 형성되는 보호층
을 포함하고,
외부의 습도, 온도, 광, pH 중 적어도 하나가 변화함에 따라 보호층을 통해 외부의 습도, 온도, 광, pH 중 적어도 하나가 광결정 도막층에 전달되고, 제1 구성층과 제2 구성층 중 적어도 하나의 부피, 투과도, 반사도 중 적어도 하나가 변화되어, 광결정 도막층의 제1 구성층과 제2 구성층이 적층된 층상 구조가 전체로 광결정 특성을 나타내며 각 층의 굴절률 차이에 의해 특정 파장이 반사되거나 투과되는, 가변 표시 소자.write;
a photonic crystal coating layer formed on a substrate and disposed over the first constituent layer and comprising a second constituent layer composed of a material different from the first constituent layer;
A protective layer formed on the photonic crystal coating layer
including,
As at least one of external humidity, temperature, light, and pH changes, at least one of external humidity, temperature, light, and pH is transmitted to the photonic crystal coating layer through the protective layer, and among the first and second constituent layers, At least one of the volume, transmittance, and reflectance is changed, so that the layered structure in which the first and second constituent layers of the photonic crystal coating layer are laminated exhibits photonic crystal properties as a whole, and a specific wavelength is A reflective or transmissive, variable display element. 삭제delete 제1항에 있어서,
광결정 도막층에서 반사되거나 투과되는 광의 변화 정도에 따라 외부 환경의 상태 및 외부 환경에 노출된 시간, 세기 중 적어도 어느 하나를 측정하는, 가변 표시 소자.According to claim 1,
A variable display device configured to measure at least one of a state of an external environment and a time and intensity of exposure to the external environment according to a change degree of light reflected or transmitted from the photonic crystal coating layer. 제1항에 있어서,
복수의 제1 구성층과 복수의 제2 구성층이 반복 적층되어 광결정 도막층을 구성하는, 가변 표시 소자.According to claim 1,
A variable display element comprising: a plurality of first constituent layers and a plurality of second constituent layers repeatedly stacked to form a photonic crystal coating layer. 제1항에 있어서,
기재와 광결정 도막층 사이에 광흡수층을 더 포함하며, 광흡수층은 기재에서 반사되는 광을 감축시키는, 가변 표시 소자.According to claim 1,
A variable display device, comprising: a light absorbing layer between the substrate and the photonic crystal coating layer, wherein the light absorbing layer reduces light reflected from the substrate. 제1항에 있어서,
제1 구성층, 제2 구성층 중 적어도 하나는 블록 공중합체(block copolymer)를 포함하는, 가변 표시 소자.According to claim 1,
At least one of the first constituent layer and the second constituent layer includes a block copolymer. 제1항에 있어서,
제1 구성층, 제2 구성층 중 적어도 하나는 균일한 크기의 미세입자가 규칙적으로 배열된 소재를 포함하는, 가변 표시 소자.According to claim 1,
At least one of the first constituent layer and the second constituent layer includes a material in which fine particles of uniform size are regularly arranged. 제1항에 있어서,
제1 구성층, 제2 구성층 중 적어도 하나는 균일한 크기의 미세홀이 규칙적으로 배열된 소재를 포함하는, 가변 표시 소자.According to claim 1,
At least one of the first and second constituent layers includes a material in which microholes of uniform size are regularly arranged. 제1항에 있어서,
제1 구성층, 제2 구성층 중 적어도 하나는 외부 환경에 노출시 증발되거나 기화되는 성분을 포함하고,
외부 환경에 증발되거나 기화됨에 따라 광결정 도막층의 반사되거나 투과되는 광의 컬러가 변화되는, 가변 표시 소자.According to claim 1,
At least one of the first constituent layer and the second constituent layer comprises a component that evaporates or vaporizes upon exposure to an external environment,
A variable display device in which a color of light reflected or transmitted through a photonic crystal film layer is changed as it is evaporated or vaporized in an external environment. 제1항에 있어서,
제1 구성층, 제2 구성층 중 적어도 하나는 향균 성분, 방향 성분, 탈취 성분 중 적어도 하나를 포함하는, 가변 표시 소자.According to claim 1,
At least one of the first component layer and the second component layer includes at least one of an antibacterial component, a fragrance component, and a deodorizing component. 제1항에 있어서,
제1 구성층, 제2 구성층 중 적어도 하나에 이미지, 패턴, 문자, 도형, 바코드, QR 코드 중 어느 하나의 정보가 포함되도록 형성된, 가변 표시 소자.According to claim 1,
A variable display element formed to include any one information of an image, a pattern, a character, a figure, a barcode, and a QR code in at least one of the first component layer and the second component layer. 포장재의 적어도 일부에 가변 표시 소자가 부착되고,
가변 표시소자는,
기재;
기재 상에 형성되고 제1 구성층 및 제1 구성층 상부에 배치되며 제1 구성층과 상이한 물질로 구성된 제2 구성층을 포함하는 광결정 도막층;
광결정 도막층 상에 형성되는 보호층
을 포함하며,
외부의 습도, 온도, 광, pH 중 적어도 하나가 변화함에 따라 보호층을 통해 외부의 습도, 온도, 광, pH 중 적어도 하나가 광결정 도착층에 전달되고, 제1 구성층과 제2 구성층 중 적어도 하나의 굴절률, 부피, 투과도, 반사도 중 적어도 하나가 변화되어, 광결정 도막층의 제1 구성층과 제2 구성층이 적층된 층상 구조가 전체로 광결정 특성을 나타내며 각 층의 굴절률 차이에 의해 특정 파장이 반사되거나 투과되는, 색 가변 포장재.A variable display element is attached to at least a part of the packaging material,
The variable display element is
write;
a photonic crystal coating layer formed on a substrate and disposed over the first constituent layer and comprising a second constituent layer composed of a material different from the first constituent layer;
A protective layer formed on the photonic crystal coating layer
includes,
As at least one of external humidity, temperature, light, and pH changes, at least one of external humidity, temperature, light, and pH is transmitted to the photonic crystal arrival layer through the protective layer, and among the first and second constituent layers, At least one of refractive index, volume, transmittance, and reflectance is changed, so that the layered structure in which the first and second constituent layers of the photonic crystal coating layer are laminated exhibits photonic crystal properties as a whole, and is specified by the difference in the refractive index of each layer A tunable packaging material that reflects or transmits wavelengths. 제12항에 있어서,
가변 표시 소자는 포장재의 외부 표면, 내부 표면, 또는 포장재 내부에 배치되는, 색 가변 포장재.13. The method of claim 12,
The variable display element is disposed on an outer surface, an inner surface, or inside of the packaging material, the color variable packaging material.
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