Journal of the Microelectronics and Packaging Society (마이크로전자및패키징학회지)

The Korean Microelectronics and Packaging Society (한국마이크로전자및패키징학회)
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Fabrication of Visible Light Transmittance-variable Smart Windows Using Phase Retardation Films

위상지연 필름을 이용한 가시광 투과율 가변형 스마트윈도우 제작

  • Kim, Il-Gu (Smart Electronics Research Center, Korea Electronics Technology Institute) ;
  • Yang, Ho-Chang (Smart Electronics Research Center, Korea Electronics Technology Institute) ;
  • Park, Young-Min (Smart Electronics Research Center, Korea Electronics Technology Institute) ;
  • Hong, Young Kyu (Smart Electronics Research Center, Korea Electronics Technology Institute) ;
  • Lee, Seung Hyun (Smart Electronics Research Center, Korea Electronics Technology Institute)
  • 김일구 (한국전자기술연구원 스마트전자부품연구센터) ;
  • 양호창 (한국전자기술연구원 스마트전자부품연구센터) ;
  • 박영민 (한국전자기술연구원 스마트전자부품연구센터) ;
  • 홍영규 (한국전자기술연구원 스마트전자부품연구센터) ;
  • 이승현 (한국전자기술연구원 스마트전자부품연구센터)
  • Received : 2022.12.01
  • Accepted : 2022.12.08
  • Published : 2022.12.30
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Abstract

A fabrication process of smart windows with controllable visible light transmittance by using retardation films is proposed. The 𝛌/4-phase retardation films that can convert a linearly polarized light into circularly polarized light are achieved through photo-alignment layers and reactive mesogen (RM) coating process. Two sheets of the fabricated retardation films with different orientation angles induced to light transmission mode (45°/-45°) and light blocking mode (45°/45°) for visible wavelength. We evaluated retardation characteristics according to the thickness of the birefringent RM material and found out the optimal condition for the film with 𝚫n·d of 𝛌/4-phase. The proposed structure of the smart window exhibited the light blocking ratio improved by more than 20% in the visible wavelength (380 nm to 780 nm). Finally, it was confirmed that the feasibility of the window structure by applying to a prototype for a smart window with a size of 150 × 150 mm2.

위상지연 필름을 이용하여 가시광선 투과도 제어가 가능한 스마트윈도우 제작 기술을 제안한다. 위상지연 필름의 phase retardation(𝚪)이 𝛑/2(𝚫n·d = 𝛌/4)인 경우 선편광을 원편광으로 변환시켜줄 수 있으며, 서로 다른 배향각도를 갖는 두 장의 𝛌/4 위상지연 필름을 이용하여 광투과 모드(45°/-45°)와 광차단 모드(45°/45°) 제어가 가능한 스마트윈도우를 제작할 수 있다. 본 연구에서는 복굴절 물질인 reactive mesogen (RM)의 두께에 따른 retardation 특성(𝚫n·d)을 평가함으로써 𝚫n·d가 𝛌/4인 위상지연 필름을 제작하였다. 서로 다른 𝚫n·d 값을 갖는 위상지연 필름이 적용된 스마트윈도우의 광차단 특성을 평가한 결과, 𝛌/4 위상지연 필름 기반의 스마트윈도우에서 가장 높은 광차단율(≥20%)을 보였다. 이를 통해 𝚫n·d의 값이 𝛌/4 일 때 위상지연 효과가 가장 높다는 것을 확인하였으며, 𝛌/4 위상지연 필름을 적용하여 150×150 mm2 크기의 스마트윈도우를 구현하였다.

Keywords

Acknowledgement

이 논문은 2022년도 정부(산업통상자원부)의 재원으로 한국에너지기술평가원의 지원을 받아 수행된 연구임(20202020800030, 제로에너지건축물 구현을 위한 스마트 외장재·설비 융복합 기술개발 및 성능평가 체계 구축, 실증)

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