KR102467612B1

KR102467612B1 - 프라이버시 보호 필름 및 이를 포함하는 표시 장치

Info

Publication number: KR102467612B1
Application number: KR1020170180544A
Authority: KR
Inventors: 김학진; 김수연; 이화열
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2017-12-27
Filing date: 2017-12-27
Publication date: 2022-11-15
Anticipated expiration: 2037-12-27
Also published as: KR20190078831A

Abstract

본 발명은 프라이버시 보호 필름에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 프라이버시 보호 필름은 제1 투명 기재 및 제1 투명 기재에 대향하는 제2 투명 기재, 두께 방향과 수직한 일 방향으로 일정한 간격으로 이격되고, 두께 방향과 수직한 다른 방향으로 연장된 형상을 가지는, 제1 투명 기재 상의 복수의 투명 구조물, 복수의 투명 구조물 상의 제1 전극, 복수의 투명 구조물의 측면의 제1 전극 상에 배치되고, 전기의 인가 여부에 따라 가시광선을 투과 또는 흡수하는 전기 변색 물질을 함유하는 전기 변색층, 제2 투명 기재 하면에 배치된 제2 전극, 제1 투명 기재 및 제2 투명 기재 사이에 배치되고, 은이온을 함유하는 전해질층을 포함한다. 패턴화된 구조물, 전기 변색층 및 은이온을 이용함으로써, 보안 모드, 공유 모드 및 거울 모드를 필요에 따라 자유롭게 전환할 수 있다.

Description

프라이버시 보호 필름 및 이를 포함하는 표시 장치{PRIVACY PROTECTING FILM AND DISPLAY DEVICE COMRPISING THE SAME}

본 발명은 프라이버시 보호 필름 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 좁은 시야각을 제공하는 보안 모드, 넓은 시야각을 제공하는 공유 모드 및 광을 반사하는 거울 모드를 제공하는 프라이버시 보호 필름 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.

개인의 프라이버시 보호에 대한 요구가 증가되면서 다양한 곳에 여러 관련 제품이 개발되고 있다. 개인의 프라이버시를 보장하는 제품 중 핸드폰, 태블릿 PC, 모니터 등 각종 표시 장치에 부착되어 광의 측면 투과를 차단하고, 시야각을 좁혀주는 프라이버시 보호 장치에 대한 수요도 해마다 증가하고 있다.

이와 관련하여, 종래에는 광을 투과하는 광 투과 영역과 특정 방향의 광을 차단하는 광 차단 영역이 교번적으로 형성된 필름 형태의 프라이버시 보호 장치가 사용되었다. 이와 관련하여, 도 1을 참조하면, 프라이버시 보호 장치는 하부 필름(10), 상부 필름(20) 및 하부 필름(10)과 상부 필름(20) 사이에 배치되는 시야각 제어층(30)을 포함한다. 시야각 제어층(30)은 광 투과 영역(31) 및 광 투과 영역(31) 사이에 배치되어 광을 차단하거나 흡수하는 광 차단 영역(32)을 포함한다. 광 차단 영역(32)은 투과 영역(31)과 다른 물질로 이루어지거나, 흑색 염료를 포함한다. 하부로 입사되는 광 중 일정 각도 이상의 입사각을 갖는 광은 반복하여 형성된 광 차단 영역(32)에 의하여 흡수되거나 차단되므로, 시야각 제어층(30)을 통과하지 못한다. 이로 인해, 일정 각도 이상의 시야각에서는 광 투과율이 현저하게 줄어들게 되어 프라이버시 보호가 구현될 수 있다.

그러나, 도 1에 도시된 종래의 프라이버시 보호 장치의 경우 장치 자체를 제거하지 않는 이상 시야각을 기존의 상태로 복구할 수 없어 프라이버시 기능이 불필요할 때는 장치 자체를 제거해야 하는 불편함이 있었다.

또한, 종래의 프라이버시 보호 장치의 경우, 시야각을 제한함으로써 측면에서의 시야를 제한하는 프라이버시 보호를 구현하고 있을 뿐, 필요에 따라 모든 시야각에서의 광 투과율을 감소시켜 전면적으로 시야를 제한하는 프라이버시 보호를 동시에 구현하는 기능은 제공되지 않았다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 프라이버시 보호 장치 자체를 표시 패널로부터 제거하지 않고, 공유 모드와 보안 모드를 필요에 따라 선택적으로 전환할 수 있는 프라이버시 보호 필름을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 시야각을 제한하는 보안 모드뿐만 아니라 모든 시야각에서의 광 투과율을 감소시켜 전면적으로 시야를 제한하는 기능을 추가적으로 포함하는 프라이버시 보호 필름을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 공유 모드와 보안 모드뿐만 아니라, 외부로부터 광을 반사할 수 있는 거울 모드를 동시에 구현하는 프라이버시 보호 필름을 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 프라이버시 보호 필름은 제1 투명 기재 및 제1 투명 기재에 대향하는 제2 투명 기재, 두께 방향과 수직한 일 방향으로 일정한 간격으로 이격되고, 두께 방향과 수직한 다른 방향으로 연장된 형상을 가지는, 제1 투명 기재 상의 복수의 투명 구조물, 복수의 투명 구조물 상의 제1 전극, 복수의 투명 구조물의 측면의 제1 전극 상에 배치되고, 전기의 인가 여부에 따라 가시광선을 투과 또는 흡수하는 전기 변색 물질을 함유하는 전기 변색층, 제2 투명 기재 하면에 배치된 제2 전극, 제1 투명 기재 및 제2 투명 기재 사이에 배치되고, 은이온을 함유하는 전해질층을 포함한다. 패턴화된 구조물, 전기 변색층 및 은이온을 이용하여 전기적 산환 반응에 의한 전기 변색층의 변색과 은이온의 은입자 환원을 통해, 보안 모드, 공유 모드 및 거울 모드를 필요에 따라 자유롭게 전환할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널 및 표시 패널의 일면 상의 프라이버시 보호 필름을 포함한다. 프라이버시 보호 필름은 두께 방향과 수직한 일 방향으로 일정한 간격으로 이격되고, 두께 방향과 수직한 다른 방향으로 연장된 형상을 가지는, 복수의 투명 구조물, 복수의 투명 구조물 상의 제1 전극, 복수의 투명 구조물의 측면의 제1 전극 상에 배치되고, 전기의 인가 여부에 따라 가시광선을 투과 또는 흡수하는 전기 변색 물질을 함유하는 전기 변색층, 제1 전극에 대향하는 제2 전극, 및 제1 전극 및 제2 전극 사이에 배치되고, 은이온을 함유하는 전해질층을 포함한다.

기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명은 넓은 시야각을 제공하는 공유 모드와 좁은 시야각을 제공하는 보안 모드를 필요에 따라 자유롭게 전환할 수 있는 프라이버시 보호 필름을 제공할 수 있다.

본 발명은 모든 시야각에서의 광 투과율을 급격하게 감소시켜, 모든 시야각에서 화상을 볼 수 없는 기능을 추가적으로 포함하는 프라이버시 보호 필름을 제공할 수 있다.

본 발명은 공유 모드와 보안 모드뿐만 아니라, 외부로부터 광을 반사할 수 있는 거울 모드를 더 포함하는 프라이버시 보호 필름을 제공할 수 있다.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 발명 내에 포함되어 있다.

도 1은 종래의 프라이버시 보호 장치를 설명하기 위한 단면도 이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프라이버시 보호 필름을 설명하기 위한 단면도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 프라이버시 보호 필름을 구동하는 경우, 보안 모드, 공유 모드 및 거울 모드를 설명하기 위한 단면도이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 개략도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 제한되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 발명 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.

구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.

위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.

소자 또는 층이 다른 소자 또는 층 "위 (on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다.

또한, 제 1, 제 2 등이 다양한 구성 요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성 요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제 1 구성 요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제 2 구성 요소일 수도 있다.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.

본 명세서에서 보안 모드란 표시되는 화상이 사용자에게만 보일 수 있도록 좁은 시야각을 제공하는 모드를 의미한다. 보안 모드에서는 특정 시야각 내에서만 충분한 광 투과율을 만족할 수 있으며, 특정 시야각을 벗어난 측면에서는 광 투과율이 매우 낮아지게 되어 표시되는 화상을 인식할 수 없다.

공유 모드란 표시되는 화상이 사용자뿐만 아니라 주변에 있는 다른 사람들에게도 보일 수 있도록 넓은 시야각을 제공하는 모드를 의미한다. 공유 모드에서는 보안 모드와 비교하여 보다 넓은 시야각에서도 충분한 광 투과율을 만족할 수 있어, 보안 모드에서 화상을 인식할 수 없던 시야각에서도 화상을 인식할 수 있다.

거울 모드란 화상이 사용자에게 보이지 않고, 오히려 반사에 의하여 거울 형태로 활용되는 모드를 의미한다. 거울 모드에서는 모든 시야각에서의 낮은 광 투과율과 높은 반사율로 인하여, 내부의 화상이 인식되지 않고 외부의 거울상을 인식할 수 있다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 대해 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프라이버시 보호 필름을 설명하기 위한 단면도이다. 도 2를 참조하면, 본 일 실시예에 따른 프라이버시 보호 필름(100)은 제1 투명 기재(110), 투명 구조물(120), 제1 전극(130), 전기 변색층(140), 전해질층(150), 제2 전극(170) 및 제2 투명 기재(180)를 포함한다.

제1 투명 기재(110) 및 제2 투명 기재(180)는 프라이버시 보호 필름(100)의 여러 구성요소들을 지지 및 보호하기 위한 베이스 필름이다. 제1 투명 기재(110) 및 제2 투명 기재(180)는 일정 간격을 두고 이격되어 서로 마주보도록 배치된다. 제1 투명 기재(110) 및 제2 투명 기재(180)은 투명한 유리 또는 플라스틱 물질로 이루어질 수 있다. 제1 투명 기재(110) 및 제2 투명 기재(180)은 플렉서빌리티(flexibility)를 갖는 폴리이미드(polyimide; PI), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate; PET) 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylene naphthalate; PEN) 또는 폴리카보네이트(polycarbonate; PC)로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 도 2에서는 제1 투명 기재(110) 및 제2 투명 기재(180)이 도시되어 있으나, 필요에 따라 생략될 수 있다.

제1 투명 기재(110) 상에 복수의 투명 구조물(120)이 배치된다. 각각의 투명 구조물(120)은 두께 방향(z축 방향)과 수직한 일 방향(y축 방향)으로 길게 연장된 구조를 가진다. 예를 들어, 투명 구조물(120)은 일 방향(y축 방향)으로 연장된 직육면체 형상을 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 투명 구조물(120)은 단면도 기준으로 직사각형, 정사각형 또는 사다리꼴의 형상을 가질 수 있다.

각각의 투명 구조물(120)은 두께 방향(z축 방향)과 수직한 다른 방향(x축 방향)으로 서로 이격되어 평행하게 나열된다. 구체적으로, 투명 구조물(120)은 각각의 투명 구조물(120)이 연장된 일 방향(y축 방향)과 수직한 방향(x축 방향)으로 일정한 간격으로 이격되도록 배치된다. 일정한 간격으로 배열된 투명 구조물(120)은 선격자(grating) 구조를 이룰 수 있다.

각각의 투명 구조물(120)은 높이 “H”, 폭 “W”를 가지며, 특정한 간격(P)만큼 서로 떨어져 배치된다. 이로써 제한되는 것은 아니나, 투명 구조물(120)은 80㎛ 내지 150㎛의 높이, 10㎛ 내지 30㎛의 폭 및 20㎛ 내지 60㎛의 간격을 가지는 것이 바람직하다. 각각의 투명 구조물(120)의 형상이 상기 범위를 만족하는 경우, 30° 이상의 시야각에서 광 투과율이 현저하게 저하되어 보안 모드를 구현할 수 있다.

투명 구조물(120)은 광 투과율이 높은 물질로 이루어진다. 구체적으로, 투명 구조물(120)은 열가소성 수지, 열경화성 수지, UV경화 수지 등이 사용될 수 있는데, 이러한 수지로는, 셀룰로스, 폴리올레핀, 폴리에스테르 수지, 폴리스티렌, 폴리우레탄, 폴리비닐클로라이드, 폴리아크릴, 폴리카보네이트와 같은 투명한 물질로 형성될 수 있다. 또한, 투명 구조물(120)은 제1 투명 기재(110)와 동일한 물질로 형성될 수도 있다.

도 2에서는 투명 구조물(120)은 제1 투명 기재(110) 상에 별도로 배치된 구조가 도시되어 있으나, 투명 구조물(120)은 제1 투명 기재(110)와 일체화될 수도 있다. 예를 들어, 투명 구조물이 제1 투명 기재와 일체형으로 이루어진 경우, 투명 구조물은 볼록부와 오목부가 반복해서 배열된 요철 패턴일 수 있다. 즉, 도 2에서 제1 투명 기재(110) 상에 배치된 각각의 투명 구조물(120)들은 볼록부를 형성하고, 각각의 투명 구조물(120)들 사이 공간은 오목부를 형성한다.

투명 구조물(120)은 포토리소그래피 공정, 마스터 몰드 공정, 임프린팅 공정 및 기타 물리적 가공방법에 의해 제1 투명 기재(110) 상에 형성될 수 있으며, 각종 패턴 형성 방법이라면 자유롭게 이용될 수 있다.

제1 전극(130)은 제1 전기 변색층(140)에 전압을 인가하고, 전해질층(160)에 전계를 형성하기 위한 전극이다. 제1 전극(130)은 제1 투명 기재(110) 및 투명 구조물(120)에 형성된다. 구체적으로, 제1 전극(130)은 투명 구조물(120)의 상면 및 측면에 형성되며, 투명 구조물(120)이 형성되지 않고 노출된 제1 투명 기재(110)의 상면에도 형성된다. 즉, 제1 전극(130)은 투명 구조물(120)을 따라 투명 구조물(120)과 제1 투명 기재(110) 상에 컴포멀하게 형성되어, 요철 패턴 구조를 나타낼 수 있다.

도 2에서 제1 전극(130)은 제1 투명 기재(110)의 상면, 투명 구조물(120)의 상면 및 측면을 따라, 제1 투명 기재(110) 및 투명 구조물(120)이 노출된 영역을 모두 덮도록 형성된 구조가 도시되어 있으나, 이에 제한되지 않으며, 제1 투명 기재(110)이 노출된 영역을 덮지 않고 투명 구조물(120)의 상면 및 측면에만 형성될 수도 있다.

제1 전극(130)은 도전성 물질로 이루어진다. 또한, 프라이버시 보호 필름(100)의 투과율을 확보하기 위해, ITO(Indium Tin Oxide), AZO(Aluminium doped zinc oxide), FTO(Fluorine tin oxide), PEDOT:PSS, 은-나노와이어(AgNW) 등과 같은 투명 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 제1 전극(130)은 메탈 메쉬(metal mesh)로 구성될 수도 있다. 즉, 제1 전극(130)은 금속 물질이 그물 형태로 배치된 메탈 메쉬로 구성되어, 실질적으로 투명한 전극으로 가능할 수 있다. 다만, 제1 전극(130)의 구성 물질은 상술한 예에 제한되지 않고, 다양한 투명 도전성 물질이 구성 물질로 사용될 수 있다.

도 2를 참조하면, 제2 전극(170)은 제1 투명 기재(180)의 하면에 형성된다. 제2 전극은(170) 제1 전극(130)과 마주보도록 배치된다. 전압이 인가되어 은입자가 제2 전극(170) 상에 배치되는 경우, 제2 전극(170)을 모두 덮을 수 있도록, 제2 전극(170)은 제2 필름(180)의 하면에 단일 전극으로 배치될 수도 있다. 제2 전극(170)은 제1 전극(130)과 실질적으로 동일한 물질 및 방법으로 형성될 수 있으므로, 중복 설명은 생략한다.

전기 변색층(140)은 제1 전극(130) 및 제2 전극(170)에 전압이 인가되면 전기 화학적 산화-환원 반응에 의하여 색이 변하는 변색층이다. 전기 변색층(140)은 전압의 인가에 따라 색상이 변화될 수 있다. 즉, 전기 변색층(140)은 색상의 변화를 통해 전기 변색층(140)에 입사되는 광을 차단하거나 투과시킬 수 있다. 전기 변색층(140)이 변색되는 경우, 투명 구조물(120) 상에 배치된 전기 변색층(140)은 광차단 영역을 형성하게 된다.

전기 변색층(140)은 투명 구조물(120)에 형성된 제1 전극(130) 상에 배치된다. 구체적으로, 전기 변색층(140)은 투명 구조물(120)의 상면 및 측면에 형성된 제1 전극(130) 상에 배치된다. 이 경우, 전기 변색층(140)은 투명 구조물(120)의 상면과 측면을 따라 투명 구조물(120)을 감싸도록 배치된다.

도 2에는 전기 변색층(140)이 투명 구조물(120)의 상면 및 측면에 형성된 제1 전극(130) 상에 배치되어, 투명 구조물(130)을 감싸도록 배치된 구조가 도시되어 있으나, 이에 제한되지 않으며, 전기 변색층(140)이 투명 구조물(120)의 측면에 형성된 제1 전극(130) 상에만 배치될 수도 있다.

전기 변색층(140)은 전기 변색 특성을 갖는 물질로 이루어지며, 전기에 의하여 산화-환원 반응이 일어나고 이에 따라 광 투과율을 가역적으로 변화시킨다. 전기 변색층(140)은 전기 변색 물질로 이루어진다. 예를 들면, 전기 변색층(140)은 삼산화텅스텐(WO₃), 이산화타이타늄(TiO₂) 와 같은 무기 물질, 비올로겐(Viologen), 퀴논(Quinone), 안트라센(Anthracene), 트리아진 모노머(Triazine monomer)와 같은 유기 물질 및 PEDOT(Poly(3,4-ehtylenedioxythiophene)), 폴리아닐린(Polyaniline), 폴리피롤(Polypirrole), 폴리티오펜(Polythiophene), 폴리아세틸렌(Polyacetylene), 폴리(페닐렌비닐렌) (Poly(PhenyleneVinylene)), 폴리(페닐렌설파이드)(Poly(PhenyleneSulfide))와 같은 전기 변색 물질 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않고, 다양한 전기 변색 특성을 갖는 물질을 포함할 수 있다.

특히, 전기 변색층(140)은 환원 반응에 의해 투명한 색에서 흑색과 같은 색으로 변색되는 환원형 전기 변색 물질로 이루어질 수 있다. 구체적으로, 환원형 전기 변색 물질은 전자를 얻게 됨으로써 변색되는 물질로, 예를 들어, 비올로겐계 화합물 또는 퀴논계 화합물일 수 있다. 전기 변색층(140)이 환원형 전기 변색 물질로 이루어지는 경우, 은이온의 산화-환원 반응에 따라, 보안 모드, 공유 모드 및 거울 모드를 선택적으로 구현할 수 있는 프라이버시 보호 필름을 제조할 수 있다. 이와 관련된 보다 구체적인 설명은 도 3a 내지 3c에서 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

한편, 전기 변색층(140)은 전기 변색 물질로, 코어-쉘 구조를 갖는 복수의 전기 변색 입자를 포함할 수 있다. 전기 변색 입자는 코어를 형성하는 투명 도전 입자 및 투명 도전 입자를 둘러싸는 전기 변색막으로 이루어질 수 있다. 투명 도전 입자는 인듐-틴-옥사이드(indium-tin-oxide, ITO), 인듐-징크-옥사이드(indium-zinc-oxide, IZO), 산화 티타늄(titanium oxide, TiO₂), 산화 인듐 (Indium oxide, In₂O₃), 산화 주석(Tin oxide, SnO₂) 및 산화 아연(Zinc oxide, ZnO)와 같은 투명 도전성 산화물 (transparent conductive oxide; TCO)로 이루어질 수 있다. 또한, 전기 변색막은 전기 변색 물질로 이루어지며, 상술한 전기 변색층(140)을 구성하는 전기 변색 물질과 실질적으로 동일하므로, 중복 설명은 생략한다.

전기 변색층(140)이 코어-쉘 구조를 갖는 복수의 전기 변색 입자로 이루어지는 경우, 전기 변색 물질이 노출되는 표면적이 증가하고, 이에 전해질층(150)의 이온이 전기 변색 물질과 보다 효과적으로 결합할 수 있다.

전기 변색층(140)의 두께는 0.1㎛ 내지 7㎛일 수 있다. 전기 변색층(140)의 두께가 0.1㎛보다 작을 경우, 전기 변색층(140)은 광을 차단할 만큼의 흑색을 구현하기 어려울 수 있다. 또한, 전기 변색층(140)의 두께가 7.0㎛ 보다 클 경우, 전극에 인가되는 전압에 의한 산화-환원 반응이 충분히 일어나지 않을 수 있으며, 공유 모드에서의 광 투과율 저하를 가져올 수 있다.

전해질층(150)은 제1 투명 기재(110) 및 제2 투명 기재(180) 사이에 충진된다. 구체적으로, 전해질층(150)은 제1 투명 기재(110) 및 제2 투명 기재(180) 사이, 또는 제1 전극(130) 및 제2 전극(170) 사이에 배치된다. 전해질층(150)은 복수의 이온이 포함된 층으로서, 전하를 띤 이온들에 의하여 전류가 흐를 수 있는 층이다. 전해질층(150)에 존재하는 이온은 전해질층(150)에 형성되는 전계에 따라 제1 투명 기재(110) 및 제2 투명 기재(180) 사이를 이동할 수 있다.

전해질층(150)은 전기 변색 물질의 반응에 관여하는 금속 이온을 포함할 수 있다. 구체적으로, 전해질층(150)은 리튬(Li), 나트륨(Na) 또는 칼륨(K)의 알칼리 금속 이온을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전해질층(150)은 MClO₄, MPF₆, MBF₄, M(CF₃)₂PF₄, M(CF₃)₃PF₃, M(CF₃)₄PF₂, M(CF₃)₅PF, MAsF₆, MSbF₆, MCF₃SO₃, MCF₃CO₂, M₂C₂F₄(SO₃)₂, MN(CF₃SO₂)₂, MN(C₂F₅SO₂)₂, MC(CF₃SO₂)₃, MN(RfOSO₂)₂, MOH와 같은 금속염을 포함할 수 있다. 여기서 M은 알칼리 금속 이온이다.

한편, 전해질층(150)은 이온 전도체인 금속염, 고분자 바인더 및 카보네이트계 화합물을 포함하는 고체 전해질일 수 있다.

여기서, 고분자 바인더는 알카리 금속 이온을 잘 이동시키는 고분자 물질이 바람직하다. 예를 들어, 고분자 바인더는 폴리프로필렌 글리콜(polypropylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜(polyethylene glycol) 및 아닐린계 고분자(aniline-based polymer) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.

카보네이트계 화합물은 유전율이 높아 전해질층(150)의 이온 전도도를 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 카보네이트계 화합물은 디메틸 카보네이트(dimethyl carbonate), 디에틸 카보네이트(diethyl carbonate), 디프로필 카보네이트(dipropyl carbonate), 메틸프로필 카보네이트(methylpropyl carbonate), 에틸프로필 카보네이트(ethylpropyl carbonate), 메틸에틸 카보네이트 (methylethyl carbonate), 에틸 플루오로에틸 카보네이트(ethyl fluoroethyl carbonate), 에틸렌 카보네이트(ethylene carbonate), 프로필렌 카보네이트(propylene carbonate), 플루오로에틸렌 카보네이트(fluoroethylene carbonate) 및 부틸렌카보네이트(butylenes carbonate)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 일 실시예에 따른 프라이버시 보호 필름(100)의 전해질층(150)은 은이온(Ag+)(160)을 포함한다. 은이온(160)은 전기에 의하여 산화-환원 반응이 일어나고, 광을 투과하거나 반사시킬 수 있다. 보다 구체적으로, 은이온(160)은 환원 반응에 의해 제1 전극(130) 또는 제2 전극(170) 상에서 은입자로 형성될 수 있다. 특히, 은이온(160)이 제2 전극(170) 상에서 은입자로 형성되어 전면을 덮음으로써, 프라이버시 보호 필름(100)의 반사율이 향상될 수 있다. 반대로 은입자는 산화 반응에 의해 다시 은이온(160)으로 돌아감으로써, 프라이버시 보호 필름(100)의 광 투과율이 향상될 수 있다. 은이온이 거울 모드를 구현하는 과정에 대한 구체적인 설명은 후술하기로 한다.

은이온(160)은 은염의 형태로 제공될 수 있다. 예를 들어, 은염은 질산은(silver nitrate, AgNO₃), 아세트산은(silver acetate), 요오드화은(silver iodide) 및 황산은(silver sulfate)과 같은 물질일 수 있다.

은염의 농도는 전체 전해질층(150)에 대하여 0.1 중량% 내지 5.0 중량%일 수 있고, 0.5 중량% 내지 3.0 중량%인 것이 바람직하다. 은염의 농도가 상기 범위보다 작은 경우, 은이온(160)의 함량이 적어 거울 모드에서 광을 반사시킬 만큼 충분한 은입자를 형성하기 어려울 수 있으며, 은염의 농도가 상기 범위보다 큰 경우, 전해질층(150)의 광 투과율이 저하될 수 있다.

도 2에 도시되지 않았으나, 전해질층(150) 상에 카운터 전극이 추가적으로 배치될 수 있다. 카운터 전극은 인가되는 전압의 변화에 따라 전기 변색층(140)의 광학적 특성이 변화되는 현상을 촉진할 수 있다. 구체적으로, 전기 변색층(140)에 존재하는 전기 변색 물질은 전기 변색층(140)에 인가되는 전압의 변화에 따른 전계에 의하여 산화-환원 반응을 일으킬 수 있다. 이때, 카운터 전극은 전기 변색층(140)에 존재하는 전기 변색 물질의 산화-환원 반응을 촉진할 수 있다. 즉, 카운터 전극은 산화 반응을 함으로써, 전기 변색층(140)에 존재하는 전기 변색 물질의 환원을 촉진시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 프라이버시 보호 필름은 전기적 신호의 인가에 따라 시야각을 선택적으로 조절할 수 있는 전환 가능한(switchable) 프라이버시 보호 필름을 제공한다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 프라이버시 보호 필름은 표시 장치에 표시되는 화상이 사용자에게 보일 수 있도록 좁은 시야각을 제공함으로써 보안 모드를 제공할 수 있으며, 화상이 주변에 있는 다른 사람들에게도 보일 수 있도록 넓은 시야각을 제공하는 공유 모드를 제공할 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명의 일 실시예에 따른 프라이버시 보호 필름은 은이온의 산화-환원 반응을 이용하여, 상술한 공유 모드 및 보안 모드뿐만 아니라, 외부로부터 광을 반사할 수 있는 거울 모드를 제공할 수 있다. 거울 모드에서는, 모든 시야각에서 표시 장치에 표시되는 화상이 사용자에게 보이지 않게 할 수 있으며, 외부의 광을 반사함으로써 거울로서 기능을 할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 프라이버시 보호 필름은 패턴화된 구조물, 전기 변색층 및 은이온을 이용하여, 보안 모드, 공유 모드 및 거울 모드를 필요에 따라 자유롭게 전환할 수 있는 프라이버시 보호 필름을 제공할 수 있다.

도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 프라이버시 보호 필름을 구동하는 경우, 보안 모드, 공유 모드 및 거울 모드를 설명하기 위한 단면도이다. 구체적으로 도 3a는 공유 모드를 설명하기 위한 도면이며, 도 3b는 보안 모드를 설명하기 위한 도면이며, 도 3c는 거울 모드를 설명하기 위한 도면이다.

도 3a 내지 도 3c에 도시된 프라이버시 보호 필름(200a, 200b, 200c)은 환원형 전기 변색 물질을 포함하는 전기 변색층(240a, 240b, 240c)을 포함한다.

먼저, 도 3a를 참조하면, 프라이버시 보호 필름(200a)은 공유 모드로 작동된다. 도 3a에 도시된 프라이버시 보호 필름(200a)의 경우 제1 전극(130) 및 제2 전극(170)에 전압이 인가되지 않은 경우를 나타내었다. 제1 전극(130) 및 제2 전극(170)에 전압이 인가되지 않는 경우, 전기 변색층(240a)은 변색되지 않고 투명한 층을 유지한다. 동시에, 은이온(260a)은 이온 상태로 전해질층(150) 내에 존재하고, 특별한 색을 나타내지 않는다. 이로 인해, 프라이버시 보호 필름(200a)은 전체적으로 높은 광 투과율을 유지할 수 있고, 프라이버시 보호 필름(200a) 내부에서 방출되는 광(실선)은 프라이버시 보호 필름(200a)을 투과하여 외부로 방출될 수 있다.

예를 들어, 투명 구조물(120)의 높이는 150 ㎛ 이고, 폭은 20㎛이며, 간격은 30㎛일 수 있다. 이때, 45°의 시야각에서 프라이버시 보호 필름(200a)의 광 투과율은 60% 이상일 수 있다.

도 3b를 참조하면, 프라이버시 보호 필름(200b)은 보안 모드로 작동된다. 보안 모드에서는 전기 변색층(240b)이 변색된다. 제1 전극(130) 및 제2 전극(170)에 서로 다른 전위의 전류 전압이 인가된다. 구체적으로, 제1 전극(130)에 음의 전압이 인가되고, 제2 전극(170)에 양의 전압이 인가되는 경우, 환원성 전기 변색 물질을 포함하는 전기 변색층(240b)은 투명한 색에서 흑색과 같은 색으로 변색된다. 전기 변색층(240b)이 투명 구조물(120) 상에서 변색됨으로써, 시야각을 제한하는 광차단 영역이 형성된다. 이때, 은이온은 적어도 일부가 음의 전압이 인가되는 제1 전극(130)으로 이동하게 되어 환원될 수 있다. 즉, 전해질층(150)에 분산된 은이온은 제1 전극(130) 상에 배치된 전기 변색층(240b) 상에 배치되어, 제1 전극(130)을 통해 전달된 전자에 의해 환원되어 은입자(260b)를 형성할 수 있다. 비록, 도 3b에서는 전해질층(150) 내부의 은이온이 모두 전기 변색층(240b) 상에서 은입자(260b)로 환원된 구조를 도시하고 있으나, 일부는 전해질층(150)에 은이온 상태로 남아있고 나머지 일부만이 은입자로 환원될 수 있다. 이는, 전기 변색층(240b)이 제1 전극(130) 상에 배치되어 우선적으로 환원되므로, 전자가 제1 전극(130)으로부터 은이온으로 전달되기 어렵기 때문이다.

도 3b를 참조하면, 내부에서 방출되는 광 중 일정 각도 이상의 시야각으로 입사되는 광(L1b)은 환원 반응에 의해 변색된 전기 변색층(240b)에 의해 의해 차단되고, 일정 각도 미만의 시야각으로 입사되는 광(L1a)은 전기 변색층(240b)에 의해 차단되지 않고, 프라이버시 보호 필름(200a)을 투과하여 외부로 방출될 수 있다. 이때, 투명 구조물(120)의 높이 “H”, 폭 “W” 및 간격 “P”과 같은 기하학적 파라미터에 의하여 시야각이 결정될 수 있다.

예를 들어, 투명 구조물(120)의 높이는 150㎛ 이고, 폭은 20㎛이며, 간격은 30㎛일 수 있다. 이때, 45°의 시야각에서 프라이버시 보호 필름(200b)의 광 투과율은 10% 이하일 수 있고, 0°의 시야각에서 광 투과율은 50% 이상일 수 있다.

도 3c를 참조하면, 프라이버시 보호 필름(200c)은 거울 모드로 작동된다. 거울 모드에서는 은입자(260c)가 제2 전극(170)의 하면에 부착되도록 배치된다. 제1 전극(130) 및 제2 전극(170)에 도 3b에서 인가된 전압과 반대되는 전류 전압이 인가된다. 구체적으로, 제1 전극(130)에 양의 전압이 인가되고, 제2 전극(170)에 음의 전압이 인가되는 경우, 환원성 전기 변색 물질을 포함하는 전기 변색층(240c)은 산화되어 다시 투명한 층으로 변색된다. 이때, 은이온은 제2 투명 기재(180)의 하면에 배치된 제2 전극(170)으로 이동하여, 제2 전극(170)으로부터 전자를 전달받아 은입자(260c)로 환원된다. 즉, 제2 전극(170)의 하면에 은입자(260c)가 배치됨으로써, 전해질층(150)의 상부를 모두 덮는 구조로 배치될 수 있다.

은입자(260c)가 제2 전극(170)의 표면에 배치되면, 은입자(260c)의 높은 반사율에 의해, 내부에서 방출되는 광(L1)은 은입자(260c)에 의해 차단되고, 외부에서 입사되는 광(L2)은 은입자(260c)에 의해 반사된다. 즉, 전기 변색층(240c)이 투명한 층으로 변색됨으로써, 시야각 제한은 해제된다. 그러나, 환원 반응에 의하여 제2 전극(170) 상에 형성된 은입자(260c)는 높은 반사율을 가지므로, 외부광을 반사시키는 거울 모드가 제공된다.

예를 들어, 투명 구조물(120)의 높이는 150㎛ 이고, 폭은 20㎛이며, 간격은 30㎛일 수 있다. 이때, 전 시야각에서 프라이버시 보호 필름(200c)의 광 투과율은 1% 이하일 수 있고, 반사율은 60% 이상일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 프라이버시 보호 필름은 전기적 신호의 인가에 따라 시야각을 선택적으로 조절할 수 있는 전환 가능한 프라이버시 보호 필름을 제공할 수 있다. 구체적으로, 패턴화된 구조물, 전기 변색층 및 은이온을 이용하여, 광 차단 영역을 형성하거나 은입자를 형성함으로써, 보안 모드, 공유 모드 및 거울 모드가 필요에 따라 자유롭게 전환될 수 있다.

이하에서는 실시예를 통하여 상술한 본 발명의 효과를 보다 구체적으로 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 본 발명의 예시를 위한 것이며, 하기 실시예에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

실시예

PET로 이루어진 제1 투명 기재 상에 포토리소그래피 공정을 통해 포토 아크릴로 이루어진 투명 구조물을 형성하였다. 이때, 투명 구조물의 높이는 70㎛이고, 폭은 20㎛이며, 간격은 30㎛이다. 제1 투명 기재 및 투명 구조물 상에 전면을 덮도록 ITO 전극을 증착하였으며, 스핀코팅을 통해, 비올로겐으로 이루어진 전기 변색층을 형성하였다. 제1 투명 기재 상에 스페이서를 형성하였다.

폴리에틸렌 글리콜 모노아크릴레이트 및 폴리에틸렌 글리콜 디메틸크릴레이트를 질량비 6:3:1로 혼합한 용액에 LiTFSi, 프로필렌 카보네이트, TPO 계열의 광개시제를 혼합하여 전해질 용액을 형성한 다음, 전해질 용액을 제1 투명 기재 상에 주입하였다. ITO 전극이 전면에 증착된 제2 투명 기재를 제1 투명 상에 합착시킨 다음 UV 를 조사하여 전해질 용액을 경화시켜 전해질층을 형성함으로써, 프라이버시 보호 필름을 제조하였다.

실험예 1 - 시야각에 따른 광투과율 측정

실시예 1에 따른 프라이버시 보호 필름은 Autronics社의 DMS-803 장비를 사용하여, 공유 모드, 보안 모드 및 거울 모드 구동 시 0° 및 45°의 시야각에서의 광 투과율을 측정하였다. 또한, 0°의 시야각에서의 반사율을 측정하였다. 측정 결과는 표 1에 표시하였다.

		공유 모드	보안 모드	거울 모드
투과율	0°	61%	54%	0.5%
투과율	45°	56%	4.7%	0.5%
반사율		2.3%	2.3%	65%

표 1을 참조하면, 공유 모드에서는 0° 및 45°의 시야각에서 현저히 우수한 광 투과율을 나타내는 것을 확인할 수 있다. 그러나, 보안 모드에서는 측면 시야각인 45°의 시야각에서 광 투과율이 4.7%로 급격하게 낮아지는 것을 확인할 수 있었다. 즉, 특정 시야각을 벗어난 측면에서는 광 투과율이 매우 낮아지게 되어 주변 사람이 화상을 인식할 수 없는 보안 모드가 구현될 수 있음을 확인할 수 있었다. 한편, 거울 모드에서는 0° 및 45°의 시야각에서 투과율이 매우 낮아지고, 반사율이 현저하게 높아지는 것을 확인할 수 있었다. 이를 통해, 내부가 전혀 인식되지 않고, 오히려 외부 광이 반사되는 거울 모드가 구현될 수 있음을 확인할 수 있었다.

도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 개략도이다.

도 4a 내지 도 4c를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 프라이버시 보호 필름(400) 및 표시 패널을 포함할 수 있다. 이때, 프라이버시 보호 필름(400)은 도 2에 도시된 프라이버시 보호 필름(100)과 동일하므로, 프라이버시 보호 필름(400)에 대한 중복 설명은 생략한다.

표시 패널은 표시 장치에서 영상을 표시하기 위한 표시 소자가 배치된 패널을 의미한다. 표시 패널로서, 예를 들어, 유기 발광 표시 패널, 액정 표시 패널, 전기 영동 표시 패널 등과 같은 다양한 표시 패널이 사용될 수 있다.

표시 패널 상에는 프라이버시 보호 필름(400)이 배치된다. 프라이버시 보호 필름(400)은 하부에 배치되는 표시 패널로부터 방출되는 광의 시야각을 제한하는 기능을 한다. 도 4a 내지 도 4c를 참조하면, 표시 장치는 프라이버시 보호 필름(400)을 포함함에 따라, 공유 모드, 보안 모드 및 거울 모드를 구현할 수 있다.

먼저, 도 4a를 참조하면, 표시 장치의 프라이버시 보호 필름(400)의 전극에 그라운드 전압(접지 상태)이 인가되는 경우, 프라이버시 보호 필름(400)은 여러 시야각에서 높은 광 투과율을 가지므로 광을 투과할 수 있는 공유 모드를 제공할 수 있다. 즉, 프라이버시 보호 필름(400)은 표시 패널에서 표시되는 화상을 차단하지 않으므로, 표시 장치는 화상을 표시할 수 있고, 여러 시야각에서 화상이 인식될 수 있다.

도 4b를 참조하면, 표시 장치의 프라이버시 보호 필름(400)의 전극에 전압이 인가되는 경우, 보안 모드를 제공할 수 있다. 도 3b에서 설명한 바와 같이, 전기 변색층이 착색됨으로써, 일정 각도 이상의 시야각을 제한하는 광차단 영역이 형성된다. 이 경우, 정면 시야각에서는 표시 패널에서 표시되는 화상이 인식될 수 있으나, 일정 각도 이상의 시야각에서는 화상이 인식되지 않는다.

도 4c를 참조하면, 표시 장치의 프라이버시 보호 필름(400)의 전극에 반대 전압이 인가되는 경우, 거울 모드를 제공할 수 있다. 프라이버시 보호 필름(400) 내부의 은이온이 은입자를 형성하여 전면에 배치됨으로써 외부의 광이 프라이버시 보호 필름(400)을 통과하지 못하고 반사하게 된다. 이 경우, 표시 장치는 거울의 형태로 활용될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 전기적 신화의 인가에 따라 시야각을 선택적으로 조절할 수 있는 프라이버시 보호 필름(400)을 포함함으로써, 표시 패널의 필름을 직접 제거하지 않고도, 보안 모드와 공유 모드를 사용자의 필요에 따라 자유롭게 전환할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 포함된 프라이버시 보호 필름(400)은 모든 시야각에서의 광 투과율을 감소시켜 전면적으로 시야를 제한하고 외부로부터 광을 반사할 수 있는 거울 모드를 동시에 제공할 수 있다.

본 발명의 예시적인 실시예는 다음과 같이 설명될 수 있다.

전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 프라이버시 보호 필름은 제1 투명 기재 및 제1 투명 기재에 대향하는 제2 투명 기재, 두께 방향과 수직한 일 방향으로 일정한 간격으로 이격되고, 두께 방향과 수직한 다른 방향으로 연장된 형상을 가지는, 제1 투명 기재 상의 복수의 투명 구조물, 복수의 투명 구조물 상의 제1 전극, 복수의 투명 구조물의 측면의 제1 전극 상에 배치되고, 전기의 인가 여부에 따라 가시광선을 투과 또는 흡수하는 전기 변색 물질을 함유하는 전기 변색층, 제2 투명 기재 하면에 배치된 제2 전극, 제1 투명 기재 및 제2 투명 기재 사이에 배치되고, 은이온을 함유하는 전해질층을 포함한다.

전해질층은 알칼리 금속염, 고분자 바인더 및 카보네이트계 화합물을 더 포함할 수 있다.

은이온은 질산은(silver nitrate, AgNO3), 아세트산은(silver acetate), 요오드화은(silver iodide) 및 황산은(silver sulfate)으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 은염 형태일 수 있다.

은염의 농도는 전해질층에 대하여 0.1 중량% 내지 5.0 중량%일 수 있다.

은이온은 제1 전극 또는 제2 전극 상에서 환원될 수 있다.

제1 전극 또는 제2 전극 상에 배치된 은입자를 더 포함할 수 있다.

제1 전극 및 제2 전극에 제1 직류 전압이 인가되는 경우, 은입자는 제1 전극 상에 배치되어, 0°의 시야각에서의 프라이버시 보호 필름의 반사율은 5% 이하이고, 45°의 시야각에서의 프라이버시 보호 필름의 광 투과율은 10% 이하이며, 제1 전극 및 제2 전극에 제1 직류 전압과 반대되는 제2 직류 전압이 인가되는 경우, 은입자는 제2 전극 상에 배치되어, 0°의 시야각에서의 프라이버시 보호 필름의 반사율은 50% 이상일 수 있다.

복수의 투명 구조물은 다른 방향으로 연장된 직육면체 형상을 가질 수 있다.

복수의 투명 구조물은 80㎛ 내지 150㎛의 높이, 10㎛ 내지 30㎛의 폭 및 20㎛ 내지 60㎛의 간격을 가질 수 있다.

전기 변색층은 복수의 투명 구조물의 상면의 제1 전극 상에 더 배치될 수 있다.

전기 변색 물질은 환원 반응에 의해 변색되는 환원형 전기 변색 물질일 수 있다.

전기 변색 물질은 비올로겐일 수 있다.

전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널 및 표시 패널의 일면 상의 프라이버시 보호 필름을 포함한다. 프라이버시 보호 필름은 두께 방향과 수직한 일 방향으로 일정한 간격으로 이격되고, 두께 방향과 수직한 다른 방향으로 연장된 형상을 가지는, 복수의 투명 구조물, 복수의 투명 구조물 상의 제1 전극, 복수의 투명 구조물의 측면의 제1 전극 상에 배치되고, 전기의 인가 여부에 따라 가시광선을 투과 또는 흡수하는 전기 변색 물질을 함유하는 전기 변색층, 제1 전극에 대향하는 제2 전극, 및 제1 전극 및 제2 전극 사이에 배치되고, 은이온을 함유하는 전해질층을 포함한다.

복수의 투명 구조물은 다른 방향으로 연장된 직육면체 형상을 가지고, 80㎛ 내지 150㎛의 높이, 10㎛ 내지 30㎛의 폭 및 20㎛ 내지 60㎛의 간격을 가질 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 제한하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 제한되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 프라이버시 보호 필름
110: 제1 투명 기재
120: 투명 구조물
130: 제1 전극
140, 240a, 240b, 240c: 전기 변색층
150: 전해질층
170: 제2 전극
180: 제2 투명 기재

Claims

제1 투명 기재 및 상기 제1 투명 기재에 대향하는 제2 투명 기재;
두께 방향과 수직한 일 방향으로 일정한 간격으로 이격되고, 상기 두께 방향과 수직한 다른 방향으로 연장된 형상을 가지는, 상기 제1 투명 기재 상의 복수의 투명 구조물;
상기 복수의 투명 구조물 상에 배치된 제1 전극;
상기 복수의 투명 구조물의 측면의 제1 전극 상에 배치되고, 전기의 인가 여부에 따라 가시광선을 투과 또는 흡수하는 전기 변색 물질을 함유하는 전기 변색층;
상기 제2 투명 기재 하면에 배치된 제2 전극; 및
상기 제1 투명 기재 및 상기 제2 투명 기재 사이에 배치되고, 은이온을 함유하는 전해질층을 포함하고,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 전압이 인가되지 않을 때 공유 모드이고,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 제1 직류 전압이 인가될 때 상기 은이온으로부터 환원된 은입자가 상기 제1 전극 상에 배치되는 보안 모드이고,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 상기 제1 직류 전압과 반대되는 제2 직류 전압이 인가될 때, 상기 은입자가 상기 제2 전극 상에 배치되는 거울 모드인, 프라이버시 보호 필름.
제1항에 있어서,
상기 전해질층은 알칼리 금속염, 고분자 바인더 및 카보네이트계 화합물을 더 포함하는, 프라이버시 보호 필름.
제1항에 있어서,
상기 은이온은 질산은(silver nitrate, AgNO₃), 아세트산은(silver acetate), 요오드화은(silver iodide) 및 황산은(silver sulfate)으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 은염 형태인, 프라이버시 보호 필름.
제3항에 있어서,
상기 은염의 농도는 상기 전해질층에 대하여 0.1 중량% 내지 5.0 중량%인, 프라이버시 보호 필름
제1항에 있어서,
상기 은이온은 상기 제1 전극 또는 제2 전극 상에서 환원되는, 프라이버시 보호 필름.
제1항에 있어서,
상기 제1 전극 또는 상기 제2 전극 상에 배치된 은입자를 더 포함하는, 프라이버시 보호 필름.
제6항에 있어서,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 제1 직류 전압이 인가되는 경우, 상기 은입자는 상기 제1 전극 상에 배치되어, 0°의 시야각에서의 상기 프라이버시 보호 필름의 반사율은 5% 이하이고, 45°의 시야각에서의 상기 프라이버시 보호 필름의 광 투과율은 10% 이하이고,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 상기 제1 직류 전압과 반대되는 제2 직류 전압이 인가되는 경우, 상기 은입자는 상기 제2 전극 상에 배치되어, 0°의 시야각에서의 상기 프라이버시 보호 필름의 반사율은 50% 이상인, 프라이버시 보호 필름.
제1항에 있어서,
상기 복수의 투명 구조물은 상기 다른 방향으로 연장된 직육면체 형상을 가지는, 프라이버시 보호 필름.
제8항에 있어서,
상기 복수의 투명 구조물은 80㎛ 내지 150㎛의 높이, 10㎛ 내지 30㎛의 폭 및 20㎛ 내지 60㎛의 간격을 가지는, 프라이버시 보호 필름.
제1항에 있어서,
상기 전기 변색층은 상기 복수의 투명 구조물의 상면의 제1 전극 상에 더 배치된, 프라이버시 보호 필름.
제1항에 있어서,
상기 전기 변색 물질은 환원 반응에 의해 변색되는 환원형 전기 변색 물질인, 프라이버시 보호 필름.
제11항에 있어서,
상기 전기 변색 물질은 비올로겐인, 프라이버시 보호 필름.
표시 패널; 및
상기 표시 패널의 일면 상의 프라이버시 보호 필름을 포함하며,
상기 프라이버시 보호 필름은:
두께 방향과 수직한 일 방향으로 일정한 간격으로 이격되고, 상기 두께 방향과 수직한 다른 방향으로 연장된 형상을 가지는, 복수의 투명 구조물;
상기 복수의 투명 구조물 상의 제1 전극;
상기 복수의 투명 구조물의 측면의 제1 전극 상에 배치되고, 전기의 인가 여부에 따라 가시광선을 투과 또는 흡수하는 전기 변색 물질을 함유하는 전기 변색층;
상기 제1 전극에 대향하는 제2 전극; 및
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 배치되고, 은이온을 함유하는 전해질층을 포함하고,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 전압이 인가되지 않을 때 공유 모드이고,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 제1 직류 전압이 인가될 때 상기 은이온으로부터 환원된 은입자가 상기 제1 전극 상에 배치되는 보안 모드이고,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 상기 제1 직류 전압과 반대되는 제2 직류 전압이 인가될 때, 상기 은입자가 상기 제2 전극 상에 배치되는 거울 모드인, 표시 장치.
제13항에 있어서,
상기 은이온은 질산은(silver nitrate, AgNO₃), 아세트산은(silver acetate), 요오드화은(silver iodide) 및 황산은(silver sulfate)으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 은염 형태인, 표시 장치.
제13항에 있어서,
상기 제1 전극 또는 상기 제2 전극 상에 배치된 은입자를 더 포함하는, 표시 장치.
제13항에 있어서,
상기 복수의 투명 구조물은 상기 다른 방향으로 연장된 직육면체 형상을 가지고, 80㎛ 내지 150㎛의 높이, 10㎛ 내지 30㎛의 폭 및 20㎛ 내지 60㎛의 간격을 가지는, 표시 장치.