KR20240001444A - Preparation Method for Substrate used in Optical Device - Google Patents
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Abstract
본 출원의 광학 디바이스용 기판의 제조 방법에 관한 것이다. 본 출원에 따라 제조된 광학 디바이스용 기판은 액정셀의 셀갭을 적절히 유지시키면서 상부 기판과 하부 기판 간의 우수한 부착력을 갖도록 할 수 있으며, 고온에서 액정의 배향 특성을 향상시킬 수 있다. The present application relates to a method of manufacturing a substrate for an optical device. The substrate for an optical device manufactured according to the present application can have excellent adhesion between the upper substrate and the lower substrate while appropriately maintaining the cell gap of the liquid crystal cell, and can improve the alignment characteristics of the liquid crystal at high temperatures.
Description
본 출원은 광학 디바디이스용 기판의 제조 방법에 관한 것이다. This application relates to a method of manufacturing a substrate for an optical device.
플렉서블 기판을 사용하는 액정필름셀의 장기 안정성, 대면적 확장성을 위해서는 상부 기판과 하부 기판 사이의 셀갭의 유지와 상부 기판과 하부 기판 간의 접착력을 부여하는 것이 중요하다. For long-term stability and large-area scalability of liquid crystal film cells using flexible substrates, it is important to maintain the cell gap between the upper and lower substrates and provide adhesion between the upper and lower substrates.
비특허문헌 1은 한쪽 기판에 셀 갭 높이의 기둥 또는 벽 형태의 유기막 패턴을 형성하고 접착제를 이용하여 반대편 기판에 고정시키는 기술을 개시하고 있다. 그러나, 이러한 기술은 접착제가 기둥면 또는 벽면에만 위치해야 하는데 기둥면 또는 벽면에 접착제를 마이크로 스탬핑(Micro Stamping)하는 기술은 공정 난이도가 높으며, 접착제의 두께 및 면적의 컨트롤이 어렵고, 상하 기판 합착 시 접착제가 밖으로 밀려나올 가능성이 높으며, 접착제가 배향막 또는 액정 내로 오염될 우려가 있다.Non-patent Document 1 discloses a technology for forming an organic film pattern in the form of a pillar or wall with a cell gap height on one substrate and fixing it to the opposite substrate using an adhesive. However, in this technology, the adhesive must be placed only on the pillar or wall, but the technology of micro stamping the adhesive on the pillar or wall has a high process difficulty, it is difficult to control the thickness and area of the adhesive, and the adhesive is not used when joining the upper and lower substrates. There is a high possibility that it will be pushed out, and there is a risk that the adhesive may be contaminated with the alignment film or liquid crystal.
액정셀의 셀갭을 유지하고, 상부 기판과 하부 기판의 부착력을 확보하기 위해, 하부 기판에 스페이서와 배향막을 형성하고, 상부 기판에 액정 배향력과 부착력을 갖는 점착제층을 형성한 후 합착하는 것을 고려할 수 있다. 예를 들어, 실리콘계 점착제를 사용하는 경우 액정과의 표면 에너지 차이로 인해 액정에 대해 수직 배향력을 가질 수 있다. 그러나, 고온(약 80℃ 내지 100℃)에서는 실리콘계 점착제의 표면에너지 변화 및 액정 분자의 진동에 의해 액정이 수평 배향되는 문제가 발생할 수 있다. 특히, reverse TN 모드의 경우 전압이 인가되지 않은 오프(off) 상태에서 액정셀의 상부 및 하부의 크로스 폴(cross pol.)에 의해 투과도를 1% 이하 얻을 수 있다는 것이 가장 큰 장점이지만, 고온에서 수직 배향 특성을 얻지 못하는 경우 오프 상태에서 투과도가 증가하여 차단 상태를 얻지 못하는 문제가 발생할 수 있다. In order to maintain the cell gap of the liquid crystal cell and secure the adhesion between the upper and lower substrates, consider forming a spacer and an alignment film on the lower substrate, forming an adhesive layer with liquid crystal alignment and adhesion on the upper substrate, and then bonding them. You can. For example, when a silicone-based adhesive is used, it may have a vertical alignment force with respect to the liquid crystal due to the surface energy difference with the liquid crystal. However, at high temperatures (about 80°C to 100°C), problems with horizontal alignment of the liquid crystal may occur due to changes in the surface energy of the silicone-based adhesive and vibration of the liquid crystal molecules. In particular, in the case of reverse TN mode, the biggest advantage is that transmittance of less than 1% can be obtained by cross poles at the top and bottom of the liquid crystal cell in an off state where no voltage is applied, but at high temperatures If the vertical alignment characteristic is not obtained, the transmittance may increase in the off state, which may cause a problem of not being able to obtain a blocking state.
본 출원의 과제는 액정셀의 셀갭이 적절히 유지되고, 상부 기판과 하부 기판의 우수한 부착력을 가지며, 고온에서 액정 배향 특성을 향상시킬 수 있는 광학 디바이스용 기판의 제조 방법을 제공하는 것이다. The object of the present application is to provide a method of manufacturing a substrate for an optical device that can properly maintain the cell gap of the liquid crystal cell, have excellent adhesion between the upper substrate and the lower substrate, and improve liquid crystal alignment characteristics at high temperatures.
본 출원은 기판의 제조 방법에 관한 것이다. 상기 기판은 광학 디바이스용 기판으로서, 광학 디바이스를 제조하기 위한 기판으로 사용될 수 있다. 상기 광학 디바이스는 액정셀일 수 있다. 도 1은 상기 액정셀의 구조를 예시적으로 나타낸다. 액정셀은 상부 기판, 하부 기판 및 상부 기판과 하부 기판 사이에 액정 화합물을 포함하는 액정층을 포함할 수 있다. 상부 기판은 제 1 기재층(10a) 및 제 1 기재층의 내측에 형성된 점착제층(10c)을 포함할 수 있다. 하부 기판은 제 2 기재층(20a) 및 제 2 기재층(20a)의 내측에 형성된 스페이서(20c)를 포함할 수 있다. 상부 기판과 하부 기판의 사이의 공간에는 상기 액정 화합물이 채워진 액정층(30)이 존재할수 있다. 상기 광학 디바이스용 기판은 상기 액정셀의 상부 기판으로 사용될 수 있다. This application relates to a method of manufacturing a substrate. The substrate is a substrate for an optical device and can be used as a substrate for manufacturing an optical device. The optical device may be a liquid crystal cell. Figure 1 exemplarily shows the structure of the liquid crystal cell. The liquid crystal cell may include an upper substrate, a lower substrate, and a liquid crystal layer containing a liquid crystal compound between the upper substrate and the lower substrate. The upper substrate may include a first base layer 10a and an adhesive layer 10c formed inside the first base layer. The lower substrate may include a second base layer 20a and a spacer 20c formed inside the second base layer 20a. A liquid crystal layer 30 filled with the liquid crystal compound may exist in the space between the upper substrate and the lower substrate. The optical device substrate may be used as an upper substrate of the liquid crystal cell.
본 출원의 광학 디바이스용 기판의 제조 방법은 제 1 기재층 및 상기 제 1 기재층의 일면에 존재하는 점착제층을 포함하는 기판의 상기 점착제층 상에 간접 플라즈마 처리를 수행하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 플라즈마 처리는 점착제층의 표면 전체에 수행될 수 있다. The method of manufacturing a substrate for an optical device of the present application may include performing indirect plasma treatment on the adhesive layer of a substrate including a first base layer and an adhesive layer present on one surface of the first base layer. . The plasma treatment may be performed on the entire surface of the adhesive layer.
본 출원에 따르면 점착제층 상에 간접 플라즈마 처리를 통해 고온에서 액정의 배향 특성 내지 구동 배향 특성을 향상시킬 수 있다. 구체적으로, 상기 기판의 점착제층에 간접 플라즈마 처리 시, 점착제층 표면의 거칠기가 증가하여 액정 분자의 수직 배향 특성이 향상될 수 있다. 상기 기판의 점착제층에 직접 플라즈마 처리 시 점착제층의 표면에 데미지가 발생하여 고온 배향 특성을 향상시킬 수 없고, 전압 인가 시의 배향 특성(구동 배향 특성), 예를 들어, 수평 배향, 수평 트위스트 배향 특성에도 문제가 발생할 수 있다.According to the present application, the alignment characteristics or driving orientation characteristics of liquid crystals can be improved at high temperatures through indirect plasma treatment on the adhesive layer. Specifically, when the adhesive layer of the substrate is indirectly plasma treated, the roughness of the surface of the adhesive layer increases, thereby improving the vertical alignment characteristics of the liquid crystal molecules. When directly plasma treating the adhesive layer of the substrate, damage occurs on the surface of the adhesive layer, making it impossible to improve the high-temperature orientation characteristics, and the orientation characteristics (driving orientation characteristics) when voltage is applied, such as horizontal orientation and horizontal twist orientation. Problems can also arise with characteristics.
본 명세서에서 『플라즈마』는 전기적으로 중성을 갖는 기체 분자에 전기에너지 및/또는 열에너지를 가함으로써, 이온, 전자 및 라디칼이 생성된 상태를 의미할 수 있다. 상기 라디칼은 전기적으로 중성일 수 있다. In this specification, “plasma” may mean a state in which ions, electrons, and radicals are generated by applying electrical energy and/or thermal energy to electrically neutral gas molecules. The radical may be electrically neutral.
본 명세서에서 『플라즈마 처리』는 플라즈마 상태의 입자를 처리 대상의 표면에 충돌시키는 표면처리를 의미할 수 있다. In this specification, “plasma treatment” may mean surface treatment in which particles in a plasma state collide with the surface of the treatment target.
본 명세서에서 『간접 플라즈마 처리』는 처리 대상에 플라즈마를 직접 조사하는 직접 플라즈마 처리와 달리, 처리 대상과 분리된 공간에서 플라즈마를 생성한 후 발생된 라디칼을 처리 대상으로 불어넣어주는 방식으로 수행되는 것을 의미할 수 있다. In this specification, “indirect plasma treatment” refers to the method of generating plasma in a space separate from the treatment target and then blowing the generated radicals into the treatment target, unlike direct plasma treatment in which plasma is directly irradiated to the treatment target. It can mean.
하나의 예시에서, 간접 플라즈마 처리는 플라즈마를 생성하기 위한 챔버(플라즈마 생성 챔버)와 플라즈마를 처리하기 위한 챔버(샘플 챔버)가 분리되어 있는 플라즈마 처리 장치에 의해 수행될 수 있다. 구체적으로 간접 플라즈마 처리는 플라즈마 생성 챔버에 기체를 주입하고 플라즈마를 발생시킨 후 상기 플라즈마를 샘플 챔버로 불어넣는 방식으로 수행될 수 있다. 상기 샘플 챔버로 불어넣는 플라즈마 입자는 라디칼 입자일 수 있다. 상기 샘플 챔버 내에 상기 기판이 위치하며, 구체적으로 상기 기판이 제 1 기재층이 지면에 가깝게 배치되고 점착제층이 상부에 노출되어 있을 수 있다. In one example, indirect plasma processing may be performed by a plasma processing device in which a chamber for generating plasma (plasma generation chamber) and a chamber for processing plasma (sample chamber) are separate. Specifically, indirect plasma processing may be performed by injecting gas into a plasma generation chamber, generating plasma, and then blowing the plasma into the sample chamber. Plasma particles blown into the sample chamber may be radical particles. The substrate is located in the sample chamber, and specifically, the substrate may have a first base layer disposed close to the ground and an adhesive layer exposed at the top.
간접 플라즈마의 처리 조건은 본 출원의 목적을 손상시키지 않는 범위 내에서 적절히 선택될 수 있다. The processing conditions of indirect plasma can be appropriately selected within a range that does not impair the purpose of the present application.
하나의 예시에서, 플라즈마를 생성하기 위한 기체로는 예를 들어, He, Ne, Ar, Kr, Xe 또는 N2 기체를 사용할 수 있다. 본 출원의 일 실시예에 따르면, N2 기체를 사용할 수 있다. In one example, the gas for generating plasma may be, for example, He, Ne, Ar, Kr, Xe, or N 2 gas. According to an embodiment of the present application, N 2 gas can be used.
하나의 예시에서, 플라즈마를 생성하기 위한 기체의 유량은 50 SLM 내지 400 SLM 범위 내일 수 있다. 상기 유량은 구체적으로 50 SLM 이상, 70 SLM 이상, 90 SLM 이상, 110 SLM 이상, 130 SLM 이상 또는 150 SLM 이상 이상일 수 있고, 400 SLM 이하, 360 SLM 이하, 320 SLM 이하, 280 SLM 이하, 240 SLM 이하 또는 200 SLM 이하일 수 있다. In one example, the flow rate of gas to generate plasma may range from 50 SLM to 400 SLM. The flow rate may specifically be 50 SLM or more, 70 SLM or more, 90 SLM or more, 110 SLM or more, 130 SLM or more, or 150 SLM or more, 400 SLM or less, 360 SLM or less, 320 SLM or less, 280 SLM or less, and 240 SLM. It may be less than or equal to 200 SLM.
하나의 예시에서, 플라즈마를 생성하기 위한 전기 에너지의 파워는 6 kV 내지 24 kV 범위 내일 수 있다. 상기 파워는 구체적으로 6 kV 이상, 8 kV 이상 또는 10 kV 이상일 수 있고, 24 kV 이하, 20 kV 이하, 16 kV 이하 또는 13 kV 이하일 수 있다. In one example, the power of electrical energy to generate the plasma may range from 6 kV to 24 kV. The power may specifically be 6 kV or more, 8 kV or more, or 10 kV or more, and may be 24 kV or less, 20 kV or less, 16 kV or less, or 13 kV or less.
상기 플라즈마 처리는 상압 및 상온에서 수행될 수 있다. 상압은 가압되거나 감압되지 않은 자연 그대로의 온도로서 통상 약 1 기압 정도를 상압으로 지칭할 수 있다. 상온은 가온되거나 감온되지 않은 자연 그대로의 온도로서 통상 약 10℃ 내지 30℃의 범위 내의 한 온도 또는 약 23℃ 또는 약 25℃ 정도이다.The plasma treatment can be performed at normal pressure and temperature. Normal pressure is the natural temperature that is not pressurized or decompressed, and usually about 1 atmosphere can be referred to as normal pressure. Room temperature is the natural temperature that is not heated or reduced, and is usually a temperature in the range of about 10°C to 30°C, or about 23°C or about 25°C.
하나의 예시에서, 상기 간접 플라즈마 처리는 60초 미만의 시간 동안 수행될 수 있다. 간접 플라즈마 처리 시간이 상기 범위 내인 경우 고온에서 액정의 배향 특성을 향상시키는데 유리할 수 있다. 상기 간접 플라즈마 처리 시간은 구체적으로 55초 이하, 50초 이하, 45초 이하, 40초 이하, 35초 이하, 30초 이하, 25초 이하, 20초 이하, 15초 이하, 10초 이하 또는 5초 이하일 수 있다. 상기 간접 플라즈마 처리 시간은 구체적으로 1초 이상, 1.5초 이상 또는 2초 이상일 수 있다. 간접 플라즈마 처리 시간이 지나치게 긴 경우 점착제층의 표면에 데미지가 발생하여 전압 인가 시의 배향 특성(구동 배향 특성), 예를 들어, 수평 배향 특성, 수평 트위스트 배향 특성에 문제를 발생시킬 수 있다. 간접 플라즈마 시간을 적절히 조절하는 경우 고온 배향 특성 구동 배향 특성을 모두 향상시킬 수 있다.In one example, the indirect plasma treatment may be performed for less than 60 seconds. If the indirect plasma treatment time is within the above range, it may be advantageous to improve the alignment characteristics of liquid crystal at high temperatures. The indirect plasma treatment time is specifically 55 seconds or less, 50 seconds or less, 45 seconds or less, 40 seconds or less, 35 seconds or less, 30 seconds or less, 25 seconds or less, 20 seconds or less, 15 seconds or less, 10 seconds or less, or 5 seconds. It may be below. The indirect plasma processing time may specifically be 1 second or longer, 1.5 seconds or longer, or 2 seconds or longer. If the indirect plasma treatment time is too long, damage may occur on the surface of the adhesive layer, causing problems with orientation characteristics (driving orientation characteristics) when voltage is applied, for example, horizontal orientation characteristics and horizontal twist orientation characteristics. If the indirect plasma time is appropriately adjusted, both the high temperature orientation characteristics and the driving orientation characteristics can be improved.
하나의 예시에서, 상기 간접 플라즈마 처리는 상기 기판의 위치를 고정한 상태로 수행할 수 있다. 다른 하나의 예시에서, 상기 간접 플라즈마 처리는 상기 기판을 스테이지 상에 놓고 이동시키면서 수행할 수 있다. 다른 하나의 예시에서, 상기 간접 플라즈마 처리는 롤투롤 공정으로 연속적으로 수행될 수도 있다. 상기 스테이지 이동 속도는 예를 들어 0.5 m/min 내지 10 m/min 범위 내일 수 있다. 상기 롤투롤 공정의 라인 속도는 예를 들어 0.15 m/min 내지 3 m/min 범위 내일 수 있다. 상기 방법 중 어느 방법이라도, 플라즈마 처리를 하고자 하는 영역에 플라즈마 처리 시간이 상기 범위 내가 되도록 하는 것이 바람직하다. In one example, the indirect plasma processing may be performed with the position of the substrate fixed. In another example, the indirect plasma processing may be performed while placing the substrate on a stage and moving it. In another example, the indirect plasma treatment may be performed continuously in a roll-to-roll process. The stage movement speed may range from 0.5 m/min to 10 m/min, for example. The line speed of the roll-to-roll process may be, for example, in the range of 0.15 m/min to 3 m/min. In any of the above methods, it is desirable to ensure that the plasma treatment time for the area to be plasma treated is within the above range.
제 1 기재층으로는 예를 들면, 유리 필름, 결정성 또는 비결정성 실리콘 필름, 석영 또는 ITO(Indium Tin Oxide) 필름 등의 무기계 필름이나 폴리머 필름 등을 사용할 수 있고, 플렉서블 소자 구현 측면에서 폴리머 필름을 사용할 수 있다.As the first base layer, for example, an inorganic film or polymer film such as glass film, crystalline or amorphous silicon film, quartz, or ITO (Indium Tin Oxide) film can be used. In terms of implementing a flexible device, the polymer film can be used. can be used.
하나의 예시에서, 제 1 기재층은 폴리머 필름일 수 있다. 폴리머 필름으로는, TAC(triacetyl cellulose); 노르보르넨 유도체 등의 COP(cyclo olefin copolymer); PMMA(poly(methyl methacrylate); PC(polycarbonate); PE(polyethylene); PP(polypropylene); PVA(polyvinyl alcohol); DAC(diacetyl cellulose); Pac(Polyacrylate); PES(poly ether sulfone); PEEK(polyetheretherketon); PPS(polyphenylsulfone), PEI(polyetherimide); PEN(polyethylenemaphthatlate); PET(polyethyleneterephtalate); PI(polyimide); PSF(polysulfone); PAR(polyarylate) 또는 비정질 불소 수지 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 제 1 기재층에는 필요에 따라서 금, 은, 이산화 규소 또는 일산화 규소 등의 규소 화합물의 코팅층이나, 반사 방지층 등의 코팅층이 존재할 수도 있다. In one example, the first substrate layer can be a polymer film. Polymer films include triacetyl cellulose (TAC); COP (cyclo olefin copolymer) such as norbornene derivatives; PMMA (poly(methyl methacrylate); PC(polycarbonate); PE(polyethylene); PP(polypropylene); PVA(polyvinyl alcohol); DAC(diacetyl cellulose); Pac(Polyacrylate); PES(poly ether sulfone); PEEK(polyetheretherketone) ); PPS (polyphenylsulfone), PEI (polyetherimide); PEN (polyethylenemaphthatlate); PET (polyethyleneterephtalate); PI (polyimide); PSF (polysulfone); PAR (polyarylate) or amorphous fluororesin can be used, but are limited to these. No. If necessary, the first base layer may include a coating layer of a silicon compound such as gold, silver, silicon dioxide, or silicon monoxide, or a coating layer such as an anti-reflection layer.
제 1 기재층은 두께는 본 출원의 목적을 손상시키지 않는 범위 내에서 적절히 선택될 수 있다. 하나의 예시에서, 제 1 기재층의 두께는 약 10 ㎛ 내지 약 1,000 ㎛ 일 수 있다. 다른 예로, 상기 기재층은 두께가 각각 약 20 ㎛ 이상, 40 ㎛ 이상, 60 ㎛ 이상, 80 ㎛ 이상, 100 ㎛ 이상, 120 ㎛ 이상, 140 ㎛ 이상, 160 ㎛ 이상 또는 약 180 ㎛ 이상일 수 있으며, 약 900 ㎛ 이하, 800 ㎛ 이하, 700 ㎛ 이하, 600 ㎛ 이하, 500 ㎛ 이하 또는 약 400 ㎛ 이하일 수 있다. The thickness of the first base layer may be appropriately selected within a range that does not impair the purpose of the present application. In one example, the thickness of the first base layer may be from about 10 μm to about 1,000 μm. As another example, the base layer may have a thickness of about 20 ㎛ or more, 40 ㎛ or more, 60 ㎛ or more, 80 ㎛ or more, 100 ㎛ or more, 120 ㎛ or more, 140 ㎛ or more, 160 ㎛ or more, or about 180 ㎛ or more, It may be about 900 μm or less, 800 μm or less, 700 μm or less, 600 μm or less, 500 μm or less, or about 400 μm or less.
점착제층은 제 1 기재층의 일면에 존재할 수 있다. 후술하는 바와 같이, 광학 디바이스용 기판이 액정셀의 제조에 사용될 경우, 상기 점착제층은 제 1 기재층의 내측면에 존재할 수 있다. 본 명세서에서, 액정셀에 포함되는 구성의 “내측면”은 액정층을 향하는 면을 의미할 수 있다. The adhesive layer may be present on one side of the first base layer. As will be described later, when a substrate for an optical device is used to manufacture a liquid crystal cell, the adhesive layer may be present on the inner surface of the first base layer. In this specification, the “inner surface” of a component included in a liquid crystal cell may refer to the surface facing the liquid crystal layer.
점착제층은 광학적으로 투명할 수 있다. 상기 점착제층은 가시광 영역, 예를 들어, 380 nm 내지 780 nm 파장에 대한 평균 투과도가 약 80% 이상, 85% 이상, 90% 이상 또는 95% 이상일 수 있다. The adhesive layer may be optically transparent. The adhesive layer may have an average transmittance of about 80% or more, 85% or more, 90% or more, or 95% or more in the visible light region, for example, a wavelength of 380 nm to 780 nm.
점착제층은 액정 배향성 점착제층일 수 있다. 점착제층은, 예를 들어, 수직 배향성 점착제층이거나 또는 수평 배향성 점착제층일 수 있다. 본 명세서에서 『수직 배향성 점착제』는 인접하는 액정 화합물에 대해 수직 배향력을 부여함과 동시에 상부 기판과 하부 기판을 접착시킬 수 있는 부착력을 갖는 점착제를 의미할 수 있다. 본 명세서에서 『수평 배향성 점착제』는 인접하는 액정 화합물에 대해 수평 배향력을 부여함과 동시에 상부 기판과 하부 기판을 접착시킬 수 있는 부착력을 가지고 있는 점착제를 의미할 수 있다. 수직 배향성 점착제에 대한 인접하는 액정 화합물의 프리틸트 각도는 80도 내지 90도, 85도 내지 90도 또는 약 87도 내지 90도 범위 내일 수 있다. 수평 배향성 점착제에 대한 인접하는 액정 화합물의 프리틸트 각도는 0도 내지 10도, 0도 내지 5도 또는 0도 내지 3도 범위 내일 수 있다. 본 출원의 일 실시예에 따르면, 점착제층은 수직 배향성 점착제일 수 있다. The adhesive layer may be a liquid crystal alignment adhesive layer. The adhesive layer may be, for example, a vertically oriented adhesive layer or a horizontally oriented adhesive layer. In this specification, “vertical alignment adhesive” may refer to an adhesive that provides vertical alignment force to an adjacent liquid crystal compound and at the same time has an adhesive force capable of adhering the upper substrate and the lower substrate. In this specification, “horizontal alignment adhesive” may refer to an adhesive that provides a horizontal alignment force to an adjacent liquid crystal compound and at the same time has an adhesive force capable of bonding the upper substrate and the lower substrate. The pretilt angle of the adjacent liquid crystal compound relative to the homeotropic adhesive may range from 80 degrees to 90 degrees, 85 degrees to 90 degrees, or about 87 degrees to 90 degrees. The pretilt angle of the adjacent liquid crystal compound relative to the horizontally oriented adhesive may range from 0 degrees to 10 degrees, 0 degrees to 5 degrees, or 0 degrees to 3 degrees. According to an embodiment of the present application, the adhesive layer may be a vertically oriented adhesive.
본 명세서에서 프리틸트 각도는 전압이 인가되지 않은 상태에서 액정 화합물의 방향자가 액정 배향성 점착제 또는 배향막과 수평한 면에 대하여 이루는 각도를 의미할 수 있다. 본 명세서에서 액정 화합물의 방향자는 액정층의 광축(Optical axis) 또는 지상축(Slow axis)을 의미할 수 있다. 액정 화합물의 방향자는 액정 화합물이 막대(rod) 모양인 경우 장축 방향을 의미할 수 있고, 액정 화합물이 원판(discotic) 모양인 경우 원판 평면의 법선 방향과 평행한 축을 의미할 수 있다. As used herein, the pretilt angle may refer to the angle formed by the director of the liquid crystal compound with respect to the liquid crystal alignment adhesive or the alignment film and the horizontal plane in a state in which no voltage is applied. In this specification, the director of the liquid crystal compound may refer to the optical axis or slow axis of the liquid crystal layer. The director of the liquid crystal compound may refer to the long axis direction if the liquid crystal compound is rod-shaped, and may refer to the axis parallel to the normal direction of the disk plane if the liquid crystal compound is disk-shaped.
점착제층의 두께는 예를 들어 3㎛ 내지 15㎛ 범위 내일 수 있다. 점착제층의 두께가 상기 범위 내인 경우 상부 기판과 하부 기판의 부착력을 확보하면서 액정셀의 제조에 사용될 때, 점착제의 눌림이나 몰림 등의 불량을 최소화하는데 유리할 수 있다.The thickness of the adhesive layer may be, for example, in the range of 3㎛ to 15㎛. If the thickness of the adhesive layer is within the above range, it can be advantageous to ensure adhesion between the upper substrate and the lower substrate and minimize defects such as pressing or crowding of the adhesive when used in the manufacture of a liquid crystal cell.
점착제층은 저장 탄성률(storage modulus)이 1 MPa 이하일 수 있다. 점착제층의 저장 탄성률의 하한은 예를 들어, 0.01 MPa 이상일 수 있다. 상기 점착제층의 저장 탄성률(G2)는 구체적으로, 0.02 MPa 이상, 0.04 MPa, 0.06 MPa, 0.08 MPa 또는 0.1 MPa 이상일 수 있고, 0.8 MPa 이하, 0.6 MPa 이하, 0.4 MPa 이하 또는 0.2 MPa 이하일 수 있다. 상기 저장 탄성률은 25℃온도 및 6 rad/sec 주파수에서 측정된 값일 수 있다. The adhesive layer may have a storage modulus of 1 MPa or less. The lower limit of the storage modulus of the adhesive layer may be, for example, 0.01 MPa or more. Specifically, the storage modulus (G2) of the adhesive layer may be 0.02 MPa or more, 0.04 MPa, 0.06 MPa, 0.08 MPa or 0.1 MPa or more, and may be 0.8 MPa or less, 0.6 MPa or less, 0.4 MPa or less, or 0.2 MPa or less. The storage modulus may be a value measured at a temperature of 25°C and a frequency of 6 rad/sec.
점착제층으로는 업계에서 소위 OCA(Optically Clear Adhesive)로 공지된 다양한 유형의 점착제를 적절히 사용할 수 있다. 상기 점착제는 부착 대상이 합착되기 전에 경화된다는 점에서 부착 대상이 합착된 후에 경화되는 OCR(Optically Clear Resin) 유형의 접착제와 다를 수 있다. 상기 점착제로는 예를 들면, 아크릴계, 실리콘계, 에폭시계 또는 우레탄계의 점착제가 적용될 수 있다.As the adhesive layer, various types of adhesives known in the industry as so-called OCA (Optically Clear Adhesive) can be appropriately used. The adhesive may be different from an OCR (Optically Clear Resin) type adhesive that hardens after the adhesive object is cemented in that it is cured before the adhesive object is cemented. The adhesive may be, for example, an acrylic, silicone, epoxy, or urethane adhesive.
점착제층은 점착성 수지의 경화물을 포함할 수 있다. 하나의 예시에서, 점착제층은 실리콘계 점착제를 포함할 수 있다. 실리콘계 점착제는 점착성 수지로서 경화성 실리콘 화합물의 경화물을 포함할 수 있다. The adhesive layer may include a cured product of an adhesive resin. In one example, the adhesive layer may include a silicone-based adhesive. The silicone-based adhesive may include a cured product of a curable silicone compound as an adhesive resin.
경화성 실리콘 화합물의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 가열 경화성 실리콘 화합물 또는 자외선 경화형 실리콘 화합물을 사용할 수 있다. 상기 경화성 실리콘 화합물은 점착성 수지로 호칭될 수 있다. The type of the curable silicone compound is not particularly limited, and for example, a heat-curable silicone compound or an ultraviolet curable silicone compound can be used. The curable silicone compound may be referred to as an adhesive resin.
하나의 예시에서, 경화성 실리콘 화합물은 부가 경화형 실리콘 화합물일 수 있다. In one example, the curable silicone compound may be an addition curable silicone compound.
구체적으로, 상기 부가 경화형 실리콘 화합물은 (1) 분자 중에 2개 이상의 알케닐기를 함유하는 오르가노폴리실록산 및 (2) 분자 중에 2개 이상의 규소결합 수소원자를 함유하는 오르가노폴리실록산 등이 예시될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 상기와 같은 실리콘 화합물은, 예를 들면, 후술하는 촉매의 존재 하에서, 부가 반응에 의하여 경화물을 형성할 수 있다.Specifically, the addition-curable silicone compound may include (1) organopolysiloxane containing two or more alkenyl groups in the molecule and (2) organopolysiloxane containing two or more silicon-bonded hydrogen atoms in the molecule. It is not limited to this. The above silicone compound can form a cured product through an addition reaction, for example, in the presence of a catalyst described later.
본 출원에서 사용할 수 있는 상기 (1) 오르가노폴리실록산의 보다 구체적인 예로는, 분자쇄 양말단 트리메틸실록산기 봉쇄 디메틸실록산-메틸비닐실록산 공중합체, 분자쇄 양말단 트리메틸실록산기 봉쇄 메틸비닐폴리실록산, 분자쇄 양말단 트리메틸실록산기 봉쇄 디메틸실록산-메틸비닐실록산-메틸페닐실록산 공중합체, 분자쇄 양말단 디메틸비닐실록산기 봉쇄 디메틸폴리실록산, 분자쇄 양말단 디메틸비닐실록산기 봉쇄 메틸비닐폴리실록산, 분자쇄 양말단 디메틸비닐실록산기 봉쇄 디메틸실록산-메틸비닐실록산 공중합체, 분자쇄 양말단 디메틸비닐실록산기 봉쇄 디메틸실록산-메틸비닐실록산-메틸페닐실록산 공중합체, R12SiO1/2로 표시되는 실록산 단위와 R12R2SiO1/2로 표시되는 실록산 단위와 SiO4/2로 표시되는 실록산 단위를 포함하는 오르가노폴리실록산 공중합체, R12R2SiO1/2로 표시되는 실록산 단위와 SiO4/2로 표시되는 실록산 단위를 포함하는 오르가노폴리실록산 공중합체, R1R2SiO2/2로 표시되는 실록산 단위와 R1SiO3/2로 표시되는 실록산 단위 또는 R2SiO3/2로 표시되는 실록산 단위를 포함하는 오르가노폴리실록산 공중합체 및 상기 중 2 이상의 혼합물을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기에서, R1 내지 R2는 알케닐기 외의 탄화수소기로서, 구체적으로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기 또는 헵틸기 등의 알킬기; 페닐기, 톨릴기, 크실릴기 또는 나프틸기 등의 아릴기; 벤질기 또는 페넨틸기 등의 아랄킬기; 클로로메틸기, 3-클로로프로필기 또는 3,3,3-트리플루오로프로필기 등의 할로겐 치환 알킬기 등일 수 있다. 또한, 상기에서 R2는 알케닐기로서, 구체적으로는 비닐기, 알릴기, 부테닐기, 펜테닐기, 헥세닐기 또는 헵테닐기 등일 수 있다.More specific examples of the organopolysiloxane (1) that can be used in the present application include dimethylsiloxane-methylvinylsiloxane copolymer with trimethylsiloxane groups blocked at both ends of the molecular chain, methylvinylpolysiloxane with blocked trimethylsiloxane groups at both ends of the molecular chain, and methylvinylpolysiloxane with blocked trimethylsiloxane groups at both ends of the molecular chain. Dimethylsiloxane-methylvinylsiloxane-methylphenylsiloxane copolymer, blocking dimethylvinylsiloxane groups at both ends of the molecular chain, dimethylpolysiloxane, blocking dimethylvinylsiloxane groups at both ends of the molecular chain, methylvinylpolysiloxane, dimethylvinylsiloxane at both ends of the molecular chain Acid group-blocked dimethylsiloxane-methylvinylsiloxane copolymer, dimethylvinylsiloxane group-blocked dimethylsiloxane-methylvinylsiloxane-methylphenylsiloxane copolymer at both ends of the molecular chain, siloxane unit expressed as R1 2 SiO 1/2 and R1 2 R2SiO 1/2 Organopolysiloxane copolymer comprising a siloxane unit represented by and a siloxane unit represented by SiO4/2, an organopolysiloxane comprising a siloxane unit represented by R2R2SiO 1/2 and a siloxane unit represented by SiO 4/2 Copolymers, organopolysiloxane copolymers containing a siloxane unit represented by R1R2SiO 2/2 and a siloxane unit represented by R1SiO 3/2 or a siloxane unit represented by R2SiO 3/2 , and mixtures of two or more of the above. , but is not limited to this. In the above, R1 to R2 are hydrocarbon groups other than alkenyl groups, and specifically, alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, or heptyl groups; Aryl groups such as phenyl group, tolyl group, xylyl group, or naphthyl group; Aralkyl groups such as benzyl group or penentyl group; It may be a halogen-substituted alkyl group such as a chloromethyl group, 3-chloropropyl group, or 3,3,3-trifluoropropyl group. In addition, in the above, R2 is an alkenyl group, and may specifically be a vinyl group, an allyl group, a butenyl group, a pentenyl group, a hexenyl group, or a heptenyl group.
본 출원에서 사용할 수 있는 상기 (2) 오르가노폴리실록산의 보다 구체적인 예로는, 분자쇄 양말단 트리메틸실록산기 봉쇄 메틸하이드로젠폴리실록산, 분자쇄 양말단 트리메틸실록산기 봉쇄 디메틸실록산-메틸하이드로젠 공중합체, 분자쇄 양말단 트리메틸실록산기 봉쇄 디메틸실록산-메틸하이드로젠실록산-메틸페닐실록산 공중합체, 분자쇄 양말단 디메틸하이드로젠실록산기 봉쇄 디메틸폴리실록산, 분자쇄 양말단 디메틸하이드로젠실록산기 봉쇄 디메틸실록산-메틸페닐실록산 공중합체, 분자쇄 양말단 디메틸하이드로젠실록산기 봉쇄 메틸페닐폴리실록산, R13SiO1/2로 표시되는 실록산 단위와 R12HSiO1/2로 표시되는 실록산 단위와 SiO4/2로 표시되는 실록산 단위를 포함하는 오르가노폴리실록산 공중합체, R12HSiO1/2로 표시되는 실록산 단위와 SiO4/2로 표시되는 실록산 단위를 포함하는 오르가노폴리실록산 공중합체, R1HSiO2/2로 표시되는 실록산 단위와 R1SiO3/2로 표시되는 실록산 단위 또는 HSiO3/2로 표시되는 실록산 단위를 포함하는 오르가노폴리실록산 공중합체 및 상기 중 2 이상의 혼합물을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기에서, R1 내지 R2는 알케닐기 외의 탄화수소기로서, 구체적으로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기 또는 헵틸기 등의 알킬기; 페닐기, 톨릴기, 크실릴기 또는 나프틸기 등의 아릴기; 벤질기 또는 페넨틸기 등의 아랄킬기; 클로로메틸기, 3-클로로프로필기 또는 3,3,3-트리플루오로프로필기 등의 할로겐 치환 알킬기 등일 수 있다.More specific examples of the (2) organopolysiloxane that can be used in the present application include methylhydrogenpolysiloxane with trimethylsiloxane groups blocked at both ends of the molecular chain, dimethylsiloxane-methylhydrogen copolymer with blocked trimethylsiloxane groups at both ends of the molecular chain, and molecular chain Dimethylsiloxane-methylhydrogensiloxane-methylphenylsiloxane copolymer with blocked trimethylsiloxane groups at both ends of the molecular chain, dimethylpolysiloxane with blocked dimethylhydrogensiloxane groups at both ends of the molecular chain, dimethylsiloxane-methylphenylsiloxane copolymer with blocked dimethylhydrogensiloxane groups at both ends of the molecular chain , methylphenylpolysiloxane with dimethylhydrogensiloxane groups blocked at both ends of the molecular chain, comprising a siloxane unit represented by R1 3 SiO 1/2 , a siloxane unit represented by R1 2 HSiO 1/2 , and a siloxane unit represented by SiO 4/2 . Organopolysiloxane copolymer, organopolysiloxane copolymer comprising siloxane units represented by R1 2 HSiO 1/2 and siloxane units represented by SiO 4/2 , siloxane units represented by R1HSiO 2/2 and R1SiO 3/2 An organopolysiloxane copolymer containing a siloxane unit represented by or a siloxane unit represented by HSiO 3/2 and a mixture of two or more of the above may be included, but is not limited thereto. In the above, R1 to R2 are hydrocarbon groups other than alkenyl groups, and specifically, alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, or heptyl groups; Aryl groups such as phenyl group, tolyl group, xylyl group, or naphthyl group; Aralkyl groups such as benzyl group or penentyl group; It may be a halogen-substituted alkyl group such as a chloromethyl group, 3-chloropropyl group, or 3,3,3-trifluoropropyl group.
점착제층이 수직 배향성 점착제층인 경우 표면 에너지는 16 mN/m 이하일 수 있다. 상기 표면 에너지의 하한은 예를 들어 5 mN/m 이상일 수 있다. 점착제층이 수평 배향성 점착제층인 경우 표면 에너지는 16 mN/m 초과일 수 있다. 상기 표면 에너지의 상한은 예를 들어 50 mN/m 이하일 수 있다. 표면 에너지는 물방울형 분석기(Drop Shape Analyzer, KRUSS사의 DSA100제품)를 사용하여 측정할 수 있다. 구체적으로 점착제의 표면에 표면 장력(surface tension)이 공지되어 있는 탈이온화수를 떨어뜨리고 그 접촉각을 구하는 과정을 5회 반복하여, 얻어진 5개의 접촉각 수치의 평균치를 구하고, 동일하게, 표면 장력이 공지되어 있는 디요오드메탄(diiodomethane)을 떨어뜨리고 그 접촉각을 구하는 과정을 5회 반복하여, 얻어진 5개의 접촉각 수치의 평균치를 구한다. 그 후, 구해진 탈이온화수와 디요오드메탄에 대한 접촉각의 평균치를 이용하여 Owens-Wendt-Rabel-Kaelble 방법에 의해 용매의 표면 장력에 관한 수치(Strom 값)를 대입하여 표면 에너지를 구하였다. 샘플의 표면 에너지(γsurface)는 무극성 분자간의 분산힘과 극성 분자간의 상호 작용힘이 고려되어(γsurface = γdispersion + γpolar)계산될 수 있는데, 상기 표면 에너지 γsurface에서 polar term(γpolar)의 비율을 그 표면의 극성도(polarity)로 정의할 수 있다.When the adhesive layer is a vertically oriented adhesive layer, the surface energy may be 16 mN/m or less. The lower limit of the surface energy may be, for example, 5 mN/m or more. If the adhesive layer is a horizontally oriented adhesive layer, the surface energy may be greater than 16 mN/m. The upper limit of the surface energy may be, for example, 50 mN/m or less. Surface energy can be measured using a drop shape analyzer (KRUSS DSA100 product). Specifically, the process of dropping deionized water whose surface tension is known on the surface of the adhesive and calculating the contact angle is repeated five times, the average of the five obtained contact angle values is calculated, and similarly, the surface tension is known. The process of dropping diiodomethane and finding the contact angle is repeated 5 times, and the average of the 5 contact angle values obtained is obtained. Afterwards, the surface energy was obtained by substituting the surface tension value (Strom value) of the solvent using the Owens-Wendt-Rabel-Kaelble method using the obtained average value of the contact angle for deionized water and diiodomethane. The surface energy (γ surface ) of the sample can be calculated by considering the dispersion force between non-polar molecules and the interaction force between polar molecules (γ surface = γ dispersion + γ polar ). The surface energy γ surface is expressed as a polar term (γ polar ) can be defined as the polarity of the surface.
본 명세서에서 언급하는 물성 중에서 측정 온도가 그 결과에 영향을 미치는 경우에는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 해당 물성은 상온에서 측정한 물성이다. 용어 상온은 가온되거나 감온되지 않은 자연 그대로의 온도로서 통상 약 10°C 내지 30°C의 범위 내의 한 온도 또는 약 23°C 또는 약 25°C 정도이다. 또한, 본 명세서에서 특별히 달리 언급하지 않는 한, 온도의 단위는 ℃이다. 본 명세서에서 언급하는 물성 중에서 측정 압력이 그 결과에 영향을 미치는 경우에는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 해당 물성은 상압에서 측정한 물성이다. 용어 상압은 가압되거나 감압되지 않은 자연 그대로의 온도로서 통상 약 1 기압 정도를 상압으로 지칭한다.Among the physical properties mentioned in this specification, in cases where the measurement temperature affects the results, the physical properties are those measured at room temperature, unless otherwise specified. The term room temperature refers to the natural temperature that is not heated or reduced, and is usually a temperature in the range of about 10°C to 30°C, or about 23°C or about 25°C. Additionally, unless specifically stated otherwise in the specification, the unit of temperature is °C. Among the physical properties mentioned in this specification, in cases where the measurement pressure affects the results, unless otherwise specified, the physical properties are those measured at normal pressure. The term normal pressure refers to the natural temperature that is not pressurized or decompressed, and usually about 1 atmosphere is referred to as atmospheric pressure.
상기 기판은 제 1 기재층과 점착제층 사이에 존재하는 제 1 전극층을 더 포함할 수 있다. 제 1 전극층은 후술하는 제 2 전극층과 함께, 액정층 내에 포함되어 있는 물질이 입사하는 광을 투과 또는 차단시키도록, 외부 작용, 예를 들어, 전계의 인가를 부여하는 역할을 수행할 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 제 1 전극층은 전도성 고분자, 전도성 금속, 전도성 나노 와이어 또는 ITO(Indium Tin Oxide) 등의 금속 산화물 등을 포함할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 제 1 전극층은 예를 들면 상기 전도성 고분자, 전도성 금속, 전도성 나노 와이어 또는 ITO(Indium Tin Oxide) 등의 금속 산화물을 증착하여 형성한 것일 수 있다.The substrate may further include a first electrode layer present between the first base layer and the adhesive layer. The first electrode layer, together with the second electrode layer described later, may perform an external action, for example, application of an electric field, so that the material included in the liquid crystal layer transmits or blocks incident light. In one example, the first electrode layer may include a conductive polymer, a conductive metal, a conductive nanowire, or a metal oxide such as ITO (Indium Tin Oxide), but is not limited thereto. For example, the first electrode layer may be formed by depositing the conductive polymer, conductive metal, conductive nanowire, or metal oxide such as ITO (Indium Tin Oxide).
상기 광학 디바이스용 기판은 배향막을 포함하지 않을 수 있다. 상기 배향막은 후술하는 하부 기판에 포함되는 배향막의 종류를 의미할 수 있다. 상기 광학 디바이스용 기판은 점착제층은 액정 배향성을 가질 수 있기 때문에, 제 1 전극층의 일면, 보다 구체적으로 후술하는 액정셀의 제조 방법에 적용 시에, 제 1 전극층의 내측면에 배향막을 포함하지 않을 수 있다.The substrate for the optical device may not include an alignment layer. The alignment layer may refer to a type of alignment layer included in the lower substrate, which will be described later. Since the adhesive layer of the substrate for an optical device may have liquid crystal alignment, it does not include an alignment film on one side of the first electrode layer, more specifically on the inner side of the first electrode layer when applied to the liquid crystal cell manufacturing method described later. You can.
본 출원은 또한 액정셀의 제조 방법에 관한 것이다. 상기 액정셀의 제조 방법은 상부 기판을 제조하기 위해 상기 광학 디바이스용 기판의 제조 방법을 적용할 수 있다.The present application also relates to a method of manufacturing a liquid crystal cell. The manufacturing method of the liquid crystal cell may apply the manufacturing method of the optical device substrate to manufacture the upper substrate.
구체적으로, 상기 액정셀의 제조 방법은, 상부 기판으로서, 상기 방법에 따라, 광학 디바이스용 기판을 제조하는 단계; 제 2 기재층 및 제 2 기재층의 일면에 존재하는 스페이서를 포함하는 하부 기판을 제조하는 단계 및 상부 기판과 하부 기판의 사이에 액정 화합물을 위치시키고 합착하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 광학 디바이스용 기판의 제조와 관련해서는 상기 기술한 내용이 동일하게 적용될 수 있다. Specifically, the method of manufacturing the liquid crystal cell includes manufacturing, as an upper substrate, a substrate for an optical device according to the method; It may include manufacturing a lower substrate including a second base layer and a spacer present on one surface of the second base layer, and placing and bonding a liquid crystal compound between the upper substrate and the lower substrate. The contents described above may be equally applied in relation to the manufacture of the substrate for the optical device.
액정셀의 상부 기판과 하부 기판은 상부 기판에 포함되는 점착제층에 의해 부착되어 있을 수 있다. 구체적으로, 상부 기판의 점착제층과 하부 기판의 스페이서가 부착되어 있을 수 있다. 하부 기판의 스페이서 상에 배향막이 형성되어 있는 경우, 배향막의 스페이서에 대응하는 영역이 상부 기판의 점착제층과 부착되어 있을 수 있다.The upper and lower substrates of the liquid crystal cell may be attached by an adhesive layer included in the upper substrate. Specifically, the adhesive layer of the upper substrate and the spacer of the lower substrate may be attached. When an alignment film is formed on a spacer of the lower substrate, a region of the alignment film corresponding to the spacer may be attached to the adhesive layer of the upper substrate.
액정 화합물은 전압의 인가에 의해 배향 상태를 스위칭 할 수 있다. 액정 화합물로는 외부 작용의 인가에 의하여 그 배향 방향이 변경될 수 있는 액정 화합물을 사용할 수 있다. 본 명세서에서 용어 『외부 작용』이란, 액정층 내 포함되는 물질의 거동에 영향을 줄 수 있는 외부에 모든 요인, 예를 들면 외부 전압 등을 의미할 수 있다. 따라서, 외부 작용이 없는 상태란, 외부 전압 등의 인가가 없는 상태를 의미할 수 있다.Liquid crystal compounds can switch their orientation state by applying voltage. As the liquid crystal compound, a liquid crystal compound whose orientation direction can be changed by the application of an external action can be used. In this specification, the term “external action” may mean any external factor that can affect the behavior of the material included in the liquid crystal layer, for example, external voltage. Therefore, a state in which there is no external action may mean a state in which there is no application of an external voltage, etc.
액정 화합물의 종류 및 물성은 본 출원의 목적을 고려하여 적절히 선택될 수 있다. 하나의 예시에서, 액정 화합물은 네마틱(nematic) 액정 또는 스멕틱(smectic) 액정일 수 있다. 네마틱 액정은 막대 모양의 액정 분자가 위치에 대한 규칙성은 없으나 액정 분자의 장축 방향으로 평행하게 배열되어 있는 액정을 의미할 수 있고, 스멕틱 액정은 막대 모양의 액정 분자가 규칙적으로 배열하여 층을 이룬 구조를 형성하며 장축 방향으로 규칙성을 가지고 평행하게 배열되어 있는 액정을 의미할 수 있다. 본 출원의 일 실시예에 의하면 상기 액정 화합물은 네마틱 액정 화합물일 수 있다. The type and physical properties of the liquid crystal compound may be appropriately selected in consideration of the purpose of the present application. In one example, the liquid crystal compound may be a nematic liquid crystal or a smectic liquid crystal. A nematic liquid crystal may refer to a liquid crystal in which rod-shaped liquid crystal molecules are arranged in parallel in the direction of the long axis of the liquid crystal molecules although there is no regularity in position, and a smectic liquid crystal refers to a liquid crystal in which rod-shaped liquid crystal molecules are arranged regularly to form a layer. It can refer to liquid crystals that form a structured structure and are arranged in parallel with regularity in the direction of the long axis. According to an embodiment of the present application, the liquid crystal compound may be a nematic liquid crystal compound.
네마틱 액정 화합물은 예를 들면, 40℃ 이상, 50℃ 이상, 60℃ 이상, 70℃ 이상, 80℃ 이상, 90℃ 이상, 100℃ 이상 또는 110℃이상의 등명점(clearing point)를 가지거나, 상기 범위의 상전이점, 즉 네마틱상에서 등방상으로의 상전이점을 가지는 것이 선택될 수 있다. 일 예시에서 상기 등명점 또는 상전이점은 160℃ 이하, 150℃ 이하 또는 140℃ 이하일 수 있다.The nematic liquid crystal compound has, for example, a clearing point of 40°C or higher, 50°C or higher, 60°C or higher, 70°C or higher, 80°C or higher, 90°C or higher, 100°C or higher, or 110°C or higher, One having a phase transition point in the above range, that is, a phase transition point from a nematic phase to an isotropic phase, may be selected. In one example, the clearing point or phase transition point may be 160°C or less, 150°C or less, or 140°C or less.
액정 화합물은 비반응성 액정 화합물일 수 있다. 비반응성 액정 화합물은, 중합성기를 갖지 않는 액정 화합물을 의미할 수 있다. 중합성기로는 아크릴로일기, 아크릴로일옥시기, 메타크릴로일기, 메타크릴로일옥시기, 카복실기, 히드록시기, 비닐기 또는 에폭시기 등이 예시될 수 있으나 이에 제한되지 않고, 중합성기로서 알려진 공지의 관능기가 포함될 수 있다.The liquid crystal compound may be a non-reactive liquid crystal compound. A non-reactive liquid crystal compound may mean a liquid crystal compound that does not have a polymerizable group. Examples of the polymerizable group include, but are not limited to, an acryloyl group, acryloyloxy group, methacryloyl group, methacryloyloxy group, carboxyl group, hydroxy group, vinyl group, or epoxy group, and are not limited to these, and are known as polymerizable groups. Functional groups may be included.
액정 화합물은 유전율 이방성이 양수 또는 음수일 수 있다. 액정 화합물의 유전율 이방성의 절대값은 본 출원의 목적을 고려하여 적절히 선택될 수 있다. 용어 「유전율 이방성(△ε)」은 액정의 수평 유전율(ε//)과 수직 유전율(ε⊥)의 차이(ε//- ε⊥)를 의미할 수 있다. 본 명세서에서 용어 수평 유전율(ε//)은 액정 화합물의 방향자와 인가 전압에 의한 전기장의 방향이 실질적으로 수평하도록 전압을 인가한 상태에서 상기 전기장의 방향을 따라 측정한 유전율 값을 의미하고, 수직 유전율(ε⊥)은 액정 화합물의 방향자와 인가 전압에 의한 전기장의 방향이 실질적으로 수직하도록 전압을 인가한 상태에서 상기 전기장의 방향을 따라 측정한 유전율 값을 의미한다. 액정 화합물의 유전율 이방성은 5 내지 25 범위 내일 수 있다.Liquid crystal compounds may have positive or negative dielectric anisotropy. The absolute value of the dielectric anisotropy of the liquid crystal compound may be appropriately selected in consideration of the purpose of the present application. The term “dielectric anisotropy (△ε)” may refer to the difference (ε//- ε⊥) between the horizontal dielectric constant (ε//) and the vertical dielectric constant (ε⊥) of the liquid crystal. In this specification, the term horizontal dielectric constant (ε//) refers to a dielectric constant value measured along the direction of the electric field while applying a voltage so that the direction of the electric field due to the director of the liquid crystal compound and the applied voltage is substantially horizontal, The vertical dielectric constant (ε⊥) refers to the dielectric constant value measured along the direction of the electric field while applying a voltage so that the direction of the electric field caused by the applied voltage is substantially perpendicular to the director of the liquid crystal compound. The dielectric anisotropy of the liquid crystal compound may be in the range of 5 to 25.
액정 화합물의 굴절률 이방성은 본 출원의 목적을 고려하여 적절히 선택될 수 있다. 본 명세서에서 용어 「굴절률 이방성」은 액정 화합물의 이상 굴절률(extraordinary refractive index)과 정상 굴절률(ordinary refractive index)의 차이를 의미할 수 있다. 액정 화합물의 굴절률 이방성은 예를 들어 0.01 내지 0.3일 수 있다. 상기 굴절률 이방성은 0.01 이상, 0.05 이상 또는 0.07 이상일 수 있고, 0.3 이하, 0.2 이하, 0.15 이하 또는 0.13 이하일 수 있다. The refractive index anisotropy of the liquid crystal compound may be appropriately selected in consideration of the purpose of the present application. As used herein, the term “refractive index anisotropy” may refer to the difference between the extraordinary refractive index and the normal refractive index of the liquid crystal compound. The refractive index anisotropy of the liquid crystal compound may be, for example, 0.01 to 0.3. The refractive index anisotropy may be 0.01 or more, 0.05 or more, or 0.07 or more, and may be 0.3 or less, 0.2 or less, 0.15 or less, or 0.13 or less.
액정 조성물 내지 액정층은 이색성 염료를 더 포함할 수 있다. 이색성 염료는 액정층의 광 투과도 가변 특성을 제어할 수 있다. 본 명세서에서 『염료』는, 가시광 영역, 예를 들면, 400 nm 내지 700 nm 파장 범위 내에서 적어도 일부 또는 전체 범위 내의 광을 집중적으로 흡수 및/또는 변형시킬 수 있는 물질을 의미할 수 있고, 용어 『이색성 염료』는 가시광 영역의 적어도 일부 또는 전체 범위에서 광의 이방성 흡수가 가능한 물질을 의미할 수 있다. The liquid crystal composition or liquid crystal layer may further include a dichroic dye. Dichroic dyes can control the variable light transmittance properties of the liquid crystal layer. In this specification, “dye” may refer to a material that can intensively absorb and/or modify light within at least part or the entire range of visible light, for example, within the 400 nm to 700 nm wavelength range, and the term “Dichroic dye” may refer to a material capable of anisotropic absorption of light in at least part or the entire range of the visible light region.
액정 화합물 및 이색성 염료를 포함하는 액정층은 GHLC층(Guest host liquid crystal layer)일 수 있다. 본 명세서에서 『GHLC층(Guest host liquid crystal layer)』은, 액정 화합물의 배열에 따라 이색성 염료가 함께 배열되어, 이색성 염료의 정렬 방향과 상기 정렬 방향의 수직한 방향에 대하여 각각 비등방성 광 흡수 특성을 나타내는 기능성 층을 의미할 수 있다. 예를 들어, 이색성 염료는 빛의 흡수율이 편광 방향에 따라서 달라지는 물질로서, 장축 방향으로 편광된 빛의 흡수율이 크면 p형 염료로 호칭하고 단축 방향으로 편광된 빛의 흡수율이 크면 n형 염료라고 호칭할 수 있다. 하나의 예시에서, p형 염료가 사용되는 경우, 염료의 장축 방향으로 진동하는 편광은 흡수되고 염료의 단축 방향으로 진동하는 편광은 흡수가 적어 투과시킬 수 있다. 이하 특별한 언급이 없는 한 이색성 염료는 p형 염료인 것으로 가정한다.The liquid crystal layer containing a liquid crystal compound and a dichroic dye may be a GHLC layer (Guest host liquid crystal layer). In this specification, the 『GHLC layer (Guest host liquid crystal layer)』 refers to dichroic dyes arranged together according to the arrangement of the liquid crystal compound, so that anisotropic light is generated with respect to the alignment direction of the dichroic dye and the direction perpendicular to the alignment direction. It may refer to a functional layer that exhibits absorption properties. For example, a dichroic dye is a material whose light absorption rate varies depending on the polarization direction. If the absorption rate of light polarized in the major axis direction is high, it is called a p-type dye. If the absorption rate of light polarized in the minor axis direction is high, it is called an n-type dye. It can be called. In one example, when a p-type dye is used, polarized light vibrating in the long axis direction of the dye is absorbed, and polarized light vibrating in the short axis direction of the dye has low absorption and can be transmitted. Hereinafter, unless otherwise specified, the dichroic dye is assumed to be a p-type dye.
이색성 염료로는 예를 들면, 소위 게스트 호스트 효과에 의해 액정 화합물의 정렬 상태에 따라 정렬될 수 있는 특성을 가지는 것으로 알려진 공지의 염료를 선택하여 사용할 수 있다. 이러한 이색성 염료의 예로는 아조 염료, 안트라퀴논 염료, 메틴 염료, 아조메틴 염료, 메로시아닌 염료, 나프토퀴논 염료, 테트라진 염료, 페닐렌 염료, 퀴터릴렌 염료, 벤조티아다이아졸 염료, 다이케토피롤로피롤 염료, 스쿠아레인 염료 또는 파이로메텐 염료 등이 있으나, 본 출원에서 적용 가능한 염료가 상기에 제한되는 것은 아니다.As the dichroic dye, for example, a known dye known to have the property of being aligned according to the alignment state of the liquid crystal compound by the so-called guest host effect can be selected and used. Examples of such dichroic dyes include azo dyes, anthraquinone dyes, methine dyes, azomethine dyes, merocyanine dyes, naphthoquinone dyes, tetrazine dyes, phenylene dyes, quitarylene dyes, benzothiadiazole dyes, etc. Examples include iketopyrrolopyrrole dye, squarane dye, or pyromethene dye, but the dyes applicable to the present application are not limited to the above.
이색성 염료는 이색비(dichroic ratio), 즉 이색성 염료의 장축 방향에 평행한 편광의 흡수를 상기 장축 방향에 수직하는 방향에 평행한 편광의 흡수로 나눈 값이 5 이상, 6 이상 또는 7 이상인 염료를 사용할 수 있다. 상기 염료는 가시광 영역의 파장 범위 내 예를 들면 약 380 nm 내지 700 nm 또는 약 400 nm 내지 700 nm의 파장 범위 내에서 적어도 일부의 파장 또는 어느 한 파장에서 상기 이색비를 만족할 수 있다. 상기 이색비의 상한은 예를 들면 20 이하, 18 이하, 16 이하 또는 14 이하 정도일 수 있다. Dichroic dyes have a dichroic ratio, that is, the absorption of polarized light parallel to the long axis direction of the dichroic dye divided by the absorption of polarized light parallel to the direction perpendicular to the long axis direction is 5 or more, 6 or more, or 7 or more. Dyes can be used. The dye may satisfy the dichroic ratio at at least some or any wavelength within the wavelength range of the visible light range, for example, about 380 nm to 700 nm or about 400 nm to 700 nm. The upper limit of the dichroic ratio may be, for example, 20 or less, 18 or less, 16 or less, or 14 or less.
액정 조성물 내지 액정층의 이색성 염료의 함량은 본 출원의 목적을 고려하여 적절히 선택될 수 있다. 예를 들어, 액정층의 이색성 염료의 함량은 0.2 중량% 이상일 수 있다. 상기 이색성 염료의 함량은 구체적으로 0.5 중량% 이상, 1 중량% 이상, 2 중량% 이상 또는 3 중량 이상일 수 있다. 상기 이색성 염료의 함량의 상한은 예를 들어 10 중량% 이하, 9 중량% 이하, 8 중량% 이하, 6 중량% 이하 또는 5 중량% 이하일 수 있다. 액정층의 이색성 염료의 함량이 지나치게 적은 경우 목적하는 투과도 가변 특성을 발현하기 어려울 수 있고, 액정층의 이색성 염료의 함량이 지나치게 많은 경우 석출의 우려가 있다. 따라서, 이색성 염료의 함량은 상기 범위 내인 것이 유리할 수 있다.The content of the dichroic dye in the liquid crystal composition or liquid crystal layer may be appropriately selected in consideration of the purpose of the present application. For example, the content of the dichroic dye in the liquid crystal layer may be 0.2% by weight or more. The content of the dichroic dye may specifically be 0.5% by weight or more, 1% by weight or more, 2% by weight or more, or 3% by weight or more. The upper limit of the content of the dichroic dye may be, for example, 10 wt% or less, 9 wt% or less, 8 wt% or less, 6 wt% or less, or 5 wt% or less. If the content of the dichroic dye in the liquid crystal layer is too small, it may be difficult to develop the desired transmittance variable characteristics, and if the content of the dichroic dye in the liquid crystal layer is too high, there is a risk of precipitation. Therefore, it may be advantageous for the content of the dichroic dye to be within the above range.
액정층의 두께는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 액정층의 두께는, 약 0.01㎛ 이상, 0.05㎛ 이상, 0.1㎛ 이상, 0.5㎛ 이상, 1㎛ 이상, 1.5㎛ 이상, 2㎛ 이상, 2.5㎛ 이상, 3㎛ 이상, 3.5㎛ 이상, 4㎛ 이상, 4.5㎛ 이상, 5㎛ 이상, 5.5㎛ 이상, 6㎛ 이상, 6.5㎛ 이상, 7㎛ 이상, 7.5㎛ 이상, 8㎛ 이상, 8.5㎛ 이상, 9㎛ 이상 또는 9.5㎛ 이상일 수 있다. 상기 액정층의 두께의 상한은 특별히 제한되는 것은 아니며, 일반적으로 약 30㎛ 이하, 25㎛ 이하, 20㎛ 이하 또는 15㎛ 이하일 수 있다.The thickness of the liquid crystal layer is not particularly limited, for example, the thickness of the liquid crystal layer is about 0.01 ㎛ or more, 0.05 ㎛ or more, 0.1 ㎛ or more, 0.5 ㎛ or more, 1 ㎛ or more, 1.5 ㎛ or more, 2 ㎛ or more, 2.5 ㎛ or more, 3㎛ or more, 3.5㎛ or more, 4㎛ or more, 4.5㎛ or more, 5㎛ or more, 5.5㎛ or more, 6㎛ or more, 6.5㎛ or more, 7㎛ or more, 7.5㎛ or more, 8㎛ or more, 8.5㎛ or more, It may be 9㎛ or more or 9.5㎛ or more. The upper limit of the thickness of the liquid crystal layer is not particularly limited, and may generally be about 30 μm or less, 25 μm or less, 20 μm or less, or 15 μm or less.
액정셀은 인가되는 전압에 따라 액정층의 배향 상태를 스위칭할 수 있다. 하나의 예시에서, 액정셀에 전압이 인가되지 않은 상태에서 액정층은 제 1 배향 상태를 가질 수 있고, 액정셀에 전압이 인가된 상태에서 액정층은 제 1 배향 상태와 다른 제 2 배향 상태를 가질 수 있다. 상기 제 1 배향 상태 및/또는 제 2 배향 상태로는 수평 배향 상태, 수직 배향 상태, 트위스트 배향 상태, 경사 배향 상태, 하이브리드 배향 상태 등을 예시할 수 있다. The liquid crystal cell can switch the orientation state of the liquid crystal layer depending on the applied voltage. In one example, when no voltage is applied to the liquid crystal cell, the liquid crystal layer may have a first alignment state, and when voltage is applied to the liquid crystal cell, the liquid crystal layer may have a second alignment state that is different from the first alignment state. You can have it. Examples of the first and/or second orientation states include a horizontal orientation state, a vertical orientation state, a twist orientation state, an inclined orientation state, and a hybrid orientation state.
본 명세서에서 『수평 배향 상태』는 액정층 내의 액정 화합물의 방향자가 상기 액정층의 평면에 대하여 대략 평행하게 배열된 상태이고, 예를 들면, 상기 액정층의 평면에 대하여 상기 방향자가 이루는 각도는, 예를 들어, 약 -10도 내지 10도 또는 -5도 내지 5도의 범위 내이거나, 대략 약 0도를 이룰 수 있다. In this specification, the “horizontal alignment state” is a state in which the director of the liquid crystal compound in the liquid crystal layer is arranged approximately parallel to the plane of the liquid crystal layer. For example, the angle formed by the director with respect to the plane of the liquid crystal layer is: For example, it may be in the range of about -10 degrees to 10 degrees or -5 degrees to 5 degrees, or it may be approximately about 0 degrees.
본 명세서에서 『수직 배향 상태』는 액정층 내의 액정 화합물의 방향자가 액정층의 평면에 대하여 대략 수직하게 배열된 상태이고, 예를 들면, 액정층의 평면에 대하여 상기 방향자가 이루는 각도는, 예를 들어, 약 80도 내지 100도 또는 85도 내지 95도의 범위 내이거나, 대략 약 90도를 이룰 수 있다.In this specification, the “vertical alignment state” is a state in which the director of the liquid crystal compound in the liquid crystal layer is arranged approximately perpendicular to the plane of the liquid crystal layer. For example, the angle formed by the director with respect to the plane of the liquid crystal layer is, for example, For example, it may be in the range of about 80 degrees to 100 degrees or 85 degrees to 95 degrees, or may be approximately about 90 degrees.
본 명세서에서 『트위스트 배향 상태』는 액정층 내에서 액정 화합물들의 방향자가 가상의 나선축을 따라서 꼬이면서 층을 이루며 배향한 나선형의 구조를 의미할 수 있다. 상기 트위스트 배향 상태는, 수직, 수평 또는 경사 배향 상태에서 구현될 수 있는데, 즉, 수직 트위스트 배향 모드는 개개의 액정 화합물이 수직 배향된 상태로 나선축을 따라 꼬이면서 층을 이루는 상태이고, 수평 트위스트 배향 모드는 개개의 액정 화합물이 수평 배향된 상태로 나선축을 따라 꼬이면서 층을 이루는 상태이며, 경사 트위스트 배향 모드는 개개의 액정 화합물이 경사 배향된 상태로 나선축을 따라 꼬이면서 층을 이루는 상태이다. In this specification, “twisted alignment state” may mean a helical structure in which the directors of liquid crystal compounds are oriented in layers while twisting along a virtual helical axis within the liquid crystal layer. The twist alignment state can be implemented in a vertical, horizontal, or inclined alignment state. That is, the vertical twist alignment mode is a state in which individual liquid crystal compounds are twisted along the helical axis in a vertically aligned state and form a layer, and the horizontal twist alignment mode is a state in which individual liquid crystal compounds are twisted along the spiral axis in a vertically aligned state. The mode is a state in which individual liquid crystal compounds are horizontally aligned and twisted along a spiral axis to form a layer, and the oblique twist orientation mode is a state in which individual liquid crystal compounds are tilted and aligned and twisted along a spiral axis to form a layer.
본 명세서에서 『하이브리드 배향 상태』는 액정층 내의 액정 화합물의 방향자가 액정층 평면에 대해 이루는 각도인 틸트각이 액정층의 두께 방향을 따라 점진적으로 증가하거나 또는 감소하는 배향 상태를 의미할 수 있다.In this specification, “hybrid alignment state” may mean an alignment state in which the tilt angle, which is the angle formed by the director of the liquid crystal compound in the liquid crystal layer with respect to the plane of the liquid crystal layer, gradually increases or decreases along the thickness direction of the liquid crystal layer.
하나의 예시에서, 제 1 배향 상태는 트위스트 배향 상태일 수 있다. 즉, 액정층은 외부 에너지 인가를 통해 트위스트 배향 및 상기 트위스트 배향과 다른 배향 상태의 사이를 스위칭할 수 있다. In one example, the first orientation state may be a twist orientation state. That is, the liquid crystal layer can switch between a twist orientation and an orientation state different from the twist orientation through application of external energy.
하나의 예시에서, 액정층은 트위스트 배향 및 수직 배향 상태의 사이를 스위칭할 수 있다. 하나의 예시에서, 액정층은 전압이 인가되지 않은 상태에서 수직 배향 상태일 수 있고, 전압이 인가된 상태에서 트위스트 배향 상태일 수 있다. 즉 상기 액정셀은 reverse TN 모드 액정셀일 수 있다. 이때, 액정셀은 고온(약 80℃ 내지 100℃)에서도 우수한 수직 배향 특성을 나타낼 수 있다. 이를 통해, 전압이 인가되지 않은 경우 액정셀의 상부 및 하부의 크로스 폴(cross pol.)에 의해 차광율이 우수한 차단 상태를 구현할 수 있다. In one example, the liquid crystal layer can switch between twisted and homeotropic states. In one example, the liquid crystal layer may be in a vertical alignment state when no voltage is applied, and may be in a twist alignment state when a voltage is applied. That is, the liquid crystal cell may be a reverse TN mode liquid crystal cell. At this time, the liquid crystal cell can exhibit excellent vertical alignment characteristics even at high temperatures (about 80°C to 100°C). Through this, when no voltage is applied, a blocking state with excellent light blocking rate can be implemented by cross poles at the top and bottom of the liquid crystal cell.
트위스트 배향 상태에서 액정층의 두께(d)와 피치(p)의 비율(d/p)은 20 이하일 수 있고, 하한은 0.5 이상일 수 있다. 트위스트 배향 상태에서 두께(d)와 피치(p)의 비율(d/p)이 상기 범위 내인 경우, 광학 디바이스는 편광자를 포함하지 않은 상태에서도 우수한 광 투과도 가변 특성을 나타낼 수 있다. 통상적으로 상기 비율 d/p가 0.7 이상이고, 2.5 미만인 경우, STN(Super Twisted Nematic) 모드로 호칭할 수 있고, 상기 비율 d/p가 2.5 이상인 경우, HTN(Highly Twisted Nematic) 구동 모드로 호칭할 수 있다. In the twist alignment state, the ratio (d/p) of the thickness (d) and pitch (p) of the liquid crystal layer may be 20 or less, and the lower limit may be 0.5 or more. When the ratio (d/p) of thickness (d) and pitch (p) in the twist orientation state is within the above range, the optical device can exhibit excellent light transmittance variable characteristics even without including a polarizer. Typically, when the ratio d/p is greater than 0.7 and less than 2.5, it can be called STN (Super Twisted Nematic) mode, and when the ratio d/p is greater than 2.5, it can be called HTN (Highly Twisted Nematic) driving mode. You can.
액정층의 피치(p)는 Wedge cell을 이용한 계측 방법으로 측정할 수 있고, 구체적으로는 D. Podolskyy 등의 Simple method for accurate measurements of the cholesteric pitch using a "stripe-wedge Grandjean-Cano cell (Liquid Crystals, Vol. 35, No. 7, July 2008, 789-791)에 기재된 방식으로 측정할 수 있다.상기 비율(d/p)은, 액정층 내에 키랄 도펀트(chiral dopant)를 적정량 도입함으로써 달성할 수 있다. The pitch (p) of the liquid crystal layer can be measured by a measurement method using a Wedge cell, and specifically, Simple method for accurate measurements of the cholesteric pitch using a "stripe-wedge Grandjean-Cano cell (Liquid Crystals) by D. Podolskyy et al. , Vol. 35, No. 7, July 2008, 789-791). The ratio (d/p) can be achieved by introducing an appropriate amount of chiral dopant into the liquid crystal layer. there is.
액정 조성물 내지 액정층은 키랄 도펀트를 더 포함할 수 있다. 액정층이 키랄제를 포함하는 경우 트위스트 배향 상태를 구현할 수 있다. 액정층에 포함될 수 있는 키랄제(chiral agent 혹은 chiral dopant)로는, 액정성, 예를 들면, 네마틱 규칙성을 손상시키지 않고, 목적하는 회전(twisting)을 유도할 수 있는 것이라면, 특별히 제한되지 않고 사용될 수 있다. 액정 화합물에 회전을 유도하기 위한 키랄제는 분자 구조 중에 키랄리티(chirality)를 적어도 포함할 필요가 있다. 키랄제로는, 예를 들면, 1개 또는 2개 이상의 비대칭 탄소(asymmetric carbon)를 가지는 화합물, 키랄 아민 또는 키랄 술폭시드 등의 헤테로원자 상에 비대칭점(asymmetric point)이 있는 화합물 또는 크물렌(cumulene) 또는 비나프톨(binaphthol) 등의 축부제를 가지는 광학 활성인 부위(axially asymmetric, optically active site)를 가지는 화합물이 예시될 수 있다. 키랄제는 예를 들면 분자량이 1,500 이하인 저분자 화합물일 수 있다. 키랄제로는, 시판되는 키랄 네마틱 액정, 예를 들면, Merck사에서 시판되는 키랄 도판트 액정 S-811 또는 BASF사의 LC756 등을 사용할 수도 있다.The liquid crystal composition or liquid crystal layer may further include a chiral dopant. When the liquid crystal layer contains a chiral agent, a twisted alignment state can be implemented. The chiral agent or chiral dopant that can be included in the liquid crystal layer is not particularly limited as long as it can induce the desired rotation without damaging the liquid crystallinity, for example, nematic regularity. can be used A chiral agent for inducing rotation in a liquid crystal compound must contain at least chirality in its molecular structure. Chiral agents include, for example, compounds having one or two or more asymmetric carbons, compounds having an asymmetric point on a heteroatom such as a chiral amine or chiral sulfoxide, or cumulene. ) or a compound having an optically active site (axially asymmetric, optically active site) with an axial agent such as binaphthol may be exemplified. For example, the chiral agent may be a low molecular weight compound with a molecular weight of 1,500 or less. As the chiral agent, commercially available chiral nematic liquid crystals, for example, chiral dopant liquid crystal S-811 available from Merck or LC756 from BASF, etc. may be used.
키랄 도펀트의 적용 비율은, 목적하는 상기 비율(d/p)을 달성할 수 있도록 선택된다. 일반적으로 키랄 도펀트의 함량(중량%)은 100/ HTP (Helixcal Twisting power) × 피치(p)(nm)의 수식으로 계산될 수 있다. 상기 HTP는 키랄 도펀트의 꼬임의 세기를 나타내며, 상기 방식을 참조하여 목적하는 피치를 고려하여 키랄 도펀트의 함량이 결정될 수 있다.The application rate of the chiral dopant is selected so as to achieve the desired ratio (d/p). In general, the content (% by weight) of chiral dopant can be calculated using the formula: 100/HTP (Helixcal Twisting power) × Pitch (p) (nm). The HTP represents the strength of the twist of the chiral dopant, and the content of the chiral dopant can be determined considering the desired pitch with reference to the above method.
전술한 바와 같이, 액정셀의 상부 기판(광학 디바이스용 기판)은 제 1 기재층(10a)의 내측면에 형성된 제 1 전극층(10b)을 추가로 포함할 수 있다. 이때, 점착제층(10c)은 제 1 전극층(10b)의 내측면에 존재할 수 있다. 즉, 제 1 전극층(10b)은 제 1 기재층(10a)과 점착제층(10c)의 사이에 존재할 수 있다. 액정셀의 하부 기판은은 제 2 기재층(20a)의 내측면에 형성된 제 2 전극층(20b)을 추가로 포함할 수 있다. 이때, 스페이서(20c)는 제 2 전극층(20b)의 내측면에 존재할 수 있다. 즉, 제 2 전극층(20c)은 제 2 기재층(20a)과 스페이서(20c) 사이에 존재할 수 있다. As described above, the upper substrate (substrate for optical devices) of the liquid crystal cell may further include a first electrode layer 10b formed on the inner surface of the first base layer 10a. At this time, the adhesive layer 10c may be present on the inner surface of the first electrode layer 10b. That is, the first electrode layer 10b may exist between the first base layer 10a and the adhesive layer 10c. The lower substrate of the liquid crystal cell may further include a second electrode layer 20b formed on the inner surface of the second base layer 20a. At this time, the spacer 20c may be present on the inner surface of the second electrode layer 20b. That is, the second electrode layer 20c may exist between the second base layer 20a and the spacer 20c.
하부 기판의 제 2 전극층은 전도성 고분자, 전도성 금속, 전도성 나노 와이어 또는 ITO(Indium Tin Oxide) 등의 금속 산화물 등을 포함할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 하부 기판의 제 2 전극층은, 예를 들면 상기 전도성 고분자, 전도성 금속, 전도성 나노 와이어 또는 ITO(Indium Tin Oxide) 등의 금속 산화물을 증착하여 형성한 것일 수 있다.The second electrode layer of the lower substrate may include, but is not limited to, a conductive polymer, a conductive metal, a conductive nanowire, or a metal oxide such as ITO (Indium Tin Oxide). The second electrode layer of the lower substrate may be formed, for example, by depositing the conductive polymer, conductive metal, conductive nanowire, or metal oxide such as ITO (Indium Tin Oxide).
액정셀의 하부 기판은 제 2 전극층(20b)의 내측면에 존재하는 배향막(20d)을 더 포함할 수 있다. 스페이서(20c)는 제 2 전극층(20b)과 배향막(20d)의 사이에 존재할 수 있다. 배향막은 스페이서 상에 형성될 수 있다. 즉, 스페이서의 상면부 및/또는 측면부는 배향막과 접할 수 있다. The lower substrate of the liquid crystal cell may further include an alignment film 20d present on the inner side of the second electrode layer 20b. The spacer 20c may exist between the second electrode layer 20b and the alignment layer 20d. An alignment film may be formed on the spacer. That is, the top surface and/or side surfaces of the spacer may be in contact with the alignment film.
본 명세서에서, 제 1 기재층, 제 1 전극층 및 점착제층의 조합을 상부 기판으로 호칭할 수 있고, 제 2 기재층, 제 2 전극층, 스페이서 및 배향막의 조합을 하부 기판으로 호칭할 수 있다. 액정셀에서 상부 기판은 점착제층 이외의 별도의 배향막은 포함하지 않고, 하부 기판은 배향막을 포함할 수 있다. In this specification, the combination of the first base layer, the first electrode layer, and the adhesive layer may be referred to as the upper substrate, and the combination of the second base layer, the second electrode layer, the spacer, and the alignment film may be referred to as the lower substrate. In a liquid crystal cell, the upper substrate may not include a separate alignment layer other than the adhesive layer, and the lower substrate may include an alignment layer.
배향막과 액정층은 접하고 있을 수 있다. 배향막은 수직 배향막 또는 수평 배향막일 수 있다. 본 명세서에서 『수평 배향막』은 인접하는 액정층 내에 존재하는 액정 화합물에 대한 수평 배향력을 부여하는 배향성 물질을 포함하는 층을 의미할 수 있다. 본 명세서에서 『수직 배향막』은 인접하는 액정층 내에 존재하는 액정 화합물에 대한 수직 배향력을 부여하는 배향성 물질을 포함하는 층을 의미할 수 있다. 수직 배향막에 대한 인접하는 액정 화합물의 프리틸트 각도는 80도 내지 90도, 85도 내지 90도 또는 약 87도 내지 90도 범위 내일 수 있고, 수평 배향막에 대한 인접하는 액정 화합물의 프리틸트 각도는 0도 내지 10도, 0도 내지 5도 또는 0도 내지 3도 범위 내일 수 있다. 본 출원의 일 실시예에 따르면, 상기 배향막은 수직 배향막일 수 있다. 상기 배향막은 점착제층과 달리 상부 기판과 하부 기판을 접착시키는 접착력을 갖지 않을 수 있다.The alignment film and the liquid crystal layer may be in contact with each other. The alignment layer may be a vertical alignment layer or a horizontal alignment layer. In this specification, “horizontal alignment layer” may refer to a layer containing an alignment material that provides a horizontal alignment force to a liquid crystal compound present in an adjacent liquid crystal layer. In this specification, “vertical alignment film” may refer to a layer containing an alignment material that provides a vertical alignment force to the liquid crystal compound present in the adjacent liquid crystal layer. The pretilt angle of the adjacent liquid crystal compound with respect to the vertical alignment layer may be in the range of 80 degrees to 90 degrees, 85 degrees to 90 degrees, or about 87 degrees to 90 degrees, and the pretilt angle of the adjacent liquid crystal compound with respect to the horizontal alignment layer is 0. It may range from 0 degrees to 10 degrees, 0 degrees to 5 degrees, or 0 degrees to 3 degrees. According to an embodiment of the present application, the alignment layer may be a vertical alignment layer. Unlike the adhesive layer, the alignment layer may not have adhesive force to bond the upper substrate and the lower substrate.
배향막은 러빙 배향막 또는 광배향막일 수 있다. 배향막의 배향 방향은 러빙 배향막의 경우는 러빙 방향, 광배향막인 경우는 조사되는 편광의 방향일 수 있는데, 이러한 배향 방향은, 흡수형 선형 편광자를 사용한 검출 방식으로 확인할 수 있다. 구체적으로 액정층에 포함되는 액정 화합물을 수평 배향시킨 상태에서 상기 액정층의 일면에 흡수형 선형 편광자를 배치하고, 상기 편광자를 360도 회전시키면서 투과율을 측정함으로써 배향 방향을 확인할 수 있다. 상기 상태에서 액정층 또는 흡수형 선형 편광자 측으로 광을 조사하면서 다른 측에서 휘도(투과율)를 측정하는 경우, 상기 흡수축 또는 투과축과 액정 배향막의 배향 방향이 일치하는 경우에 투과율이 낮게 되는 경향을 보이는데, 적용된 액정 화합물의 굴절률 이방성 등을 반영한 모사(simulation)를 통해 배향 방향을 확인할 수 있다. 액정층의 모드에 따라서 배향 방향을 확인하는 방식은 공지이며, 본 출원에서는 이러한 공지의 방식으로 배향막의 배향 방향을 확인할 수 있다.The alignment layer may be a rubbing alignment layer or a photo-alignment layer. The orientation direction of the alignment film may be the rubbing direction in the case of a rubbing alignment film, or the direction of irradiated polarized light in the case of a photo-alignment film. This orientation direction can be confirmed by a detection method using an absorption-type linear polarizer. Specifically, the alignment direction can be confirmed by placing an absorption-type linear polarizer on one side of the liquid crystal layer while the liquid crystal compound included in the liquid crystal layer is horizontally aligned, and measuring the transmittance while rotating the polarizer 360 degrees. In the above state, when light is irradiated to the liquid crystal layer or the absorption linear polarizer and the luminance (transmittance) is measured from the other side, the transmittance tends to be low when the absorption axis or transmission axis coincides with the orientation direction of the liquid crystal alignment layer. As you can see, the orientation direction can be confirmed through simulation that reflects the refractive index anisotropy of the applied liquid crystal compound. Methods for confirming the orientation direction according to the mode of the liquid crystal layer are known, and in the present application, the orientation direction of the alignment film can be confirmed using this known method.
배향막으로는 폴리이미드(polyimide) 화합물, 폴리비닐알코올(poly(vinyl alcohol)) 화합물, 폴리아믹산(poly(amic acid)) 화합물, 폴리스티렌(polystylene) 화합물, 폴리아미드(polyamide) 화합물 및 폴리옥시에틸렌(polyoxyethylene) 화합물 등과 같이 러빙 배향에 의해 배향능을 나타내는 것으로 공지된 물질이나, 폴리이미드(polyimide) 화합물, 폴리아믹산(polyamic acid) 화합물, 폴리노르보넨(polynorbornene) 화합물, 페닐말레이미드 공중합체(phenylmaleimide copolymer) 화합물, 폴리비닐신나메이트(polyvinylcinamate) 화합물, 폴리아조벤젠(polyazobenzene) 화합물, 폴리에틸렌이민(polyethyleneimide) 화합물, 폴리비닐알콜(polyvinylalcohol) 화합물, 폴리아미드(polyimide) 화합물, 폴리에틸렌(polyethylene) 화합물, 폴리스타일렌(polystylene) 화합물, 폴리페닐렌프탈아미드(polyphenylenephthalamide) 화합물, 폴리에스테르(polyester) 화합물, CMPI(chloromethylated polyimide) 화합물, PVCI(polyvinylcinnamate) 화합물 및 폴리메틸 메타크릴레이트(polymethyl methacrylate) 화합물 등과 같이 광조사에 의해 배향능을 나타낼 수 있는 것으로 공지된 물질로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.The alignment layer includes polyimide compounds, poly(vinyl alcohol) compounds, poly(amic acid) compounds, polystyrene compounds, polyamide compounds, and polyoxyethylene ( Materials known to exhibit orientation ability through rubbing orientation, such as polyoxyethylene compounds, polyimide compounds, polyamic acid compounds, polynorbornene compounds, and phenylmaleimide copolymer ) compound, polyvinylcinamate compound, polyazobenzene compound, polyethyleneimide compound, polyvinylalcohol compound, polyimide compound, polyethylene compound, polystyrene ( by light irradiation, such as polystylene compounds, polyphenylenephthalamide compounds, polyester compounds, CMPI (chloromethylated polyimide) compounds, PVCI (polyvinylcinnamate) compounds, and polymethyl methacrylate compounds. It may include, but is not limited to, one or more selected from the group consisting of materials known to exhibit orientation ability.
스페이서(20c)는 상부 기판과 하부 기판의 사이의 간격을 유지할 수 있다. 상부 기판과 하부 기판의 사이에 스페이서가 존재하지 않는 영역에 액정 화합물이 존재할 수 있다.The spacer 20c can maintain the gap between the upper substrate and the lower substrate. A liquid crystal compound may exist in a region where a spacer does not exist between the upper and lower substrates.
스페이서는 패턴화된 스페이서일 수 있다. 스페이서는 기둥(column)) 형상 또는 격벽(partition wall) 형상을 가질 수 있다. 격벽은 하부 기판과 상부 기판 사이의 공간을 2개 이상의 공간으로 구획할 수 있다. 하나의 예시에서, 스페이서는 격벽 형상을 가질 수 있다. 이를 통해 점착제층을 포함하는 액정셀에 있어서 액정 화합물의 유동을 방지하는데 유리할 수 있다. The spacer may be a patterned spacer. The spacer may have a column shape or a partition wall shape. The partition wall may divide the space between the lower substrate and the upper substrate into two or more spaces. In one example, the spacer may have a partition shape. This can be advantageous in preventing the flow of liquid crystal compounds in a liquid crystal cell including an adhesive layer.
스페이서가 존재하지 않는 영역에는 하부에 존재하는 다른 필름이나 다른 층이 노출되어 있을 수 있다. 예를 들어, 스페이서가 존재하지 않는 영역에는 제 2 전극층이 노출되어 있을 수 있다. 배향막은 스페이서 및 스페이서가 존재하지 않는 영역에 노출된 제 2 전극층을 덮고 있을 수 있다. 상부 기판과 하부 기판이 합착된 액정셀에 있어서, 하부 기판의 스페이서 상부에 존재하는 배향막과 상부 기판의 점착제층이 서로 접하고 있을 수 있다.In areas where spacers do not exist, another film or layer existing underneath may be exposed. For example, the second electrode layer may be exposed in an area where a spacer does not exist. The alignment film may cover the spacer and the second electrode layer exposed in the area where the spacer does not exist. In a liquid crystal cell in which an upper substrate and a lower substrate are bonded, an alignment film present on top of a spacer of the lower substrate and an adhesive layer of the upper substrate may be in contact with each other.
상부 기판과 하부 기판 사이의 스페이서가 존재하지 않는 영역에는 액정 화합물 및 전술한 첨가제, 예를 들어 이색성 염료, 키랄제 등이 존재할 수 있다. 스페이서의 형상은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 원, 타원 그 밖의 다각형 형상 다면을 가지도록 제한없이 적용될 수 있다. A liquid crystal compound and the above-mentioned additives, such as dichroic dyes and chiral agents, may be present in the area where the spacer does not exist between the upper and lower substrates. The shape of the spacer is not particularly limited, and can be applied without limitation, for example, to have a circle, ellipse, or other polygonal shape.
스페이서는 경화성 수지를 포함할 수 있다. 경화성 수지의 종류는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 열 경화성 수지 또는 광 경화성 수지, 예를 들어 자외선 경화성 수지를 사용할 수 있다. 열 경화성 수지로는, 예를 들어 실리콘 수지, 규소 수지, 프란 수지, 폴리우레탄 수지, 에폭시 수지, 아미노 수지, 페놀 수지, 요소 수지, 폴리에스테르 수지 또는 멜라민 수지 등을 사용할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 자외선 경화성 수지로는 대표적으로 아크릴 중합체, 예를 들어, 폴리에스테르 아크릴레이트 중합체, 폴리스티렌 아크릴레이트 중합체, 에폭시 아크릴레이트 중합체, 폴리우레탄 아크릴레이트 중합체 또는 폴리부타디엔 아크릴레이트 중합체, 실리콘 아크릴레이트 중합체 또는 알킬 아크릴레이트 중합체 등을 사용할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.The spacer may include a curable resin. The type of curable resin is not particularly limited, and for example, a thermosetting resin or a photo-curable resin, such as an ultraviolet curable resin, can be used. Thermosetting resins include, but are not limited to, silicone resin, silicon resin, phran resin, polyurethane resin, epoxy resin, amino resin, phenol resin, urea resin, polyester resin, or melamine resin. . UV-curable resins are typically acrylic polymers, such as polyester acrylate polymer, polystyrene acrylate polymer, epoxy acrylate polymer, polyurethane acrylate polymer or polybutadiene acrylate polymer, silicone acrylate polymer, or alkyl acrylate. Polymers, etc. may be used, but are not limited thereto.
스페이서는 패터닝 공정에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 스페이서는 포토리소그래피 공정에 의해 형성될 수 있다. 포토리소그래피 공정은 경화성 수지 조성물을 기재층 또는 전극층 상에 도포한 후 패턴 마스크를 매개로 자외선을 조사하는 공정을 포함할 수 있다. 패턴 마스크는 자외선 투과 영역과 자외선 차단 영역으로 패터닝되어 있을 수 있다. 포토리소그래피 공정은 자외선이 조사된 경화성 수지 조성물을 워싱(washing) 하는 공정을 더 포함할 수 있다. 자외선이 조사된 영역은 경화되고, 자외선이 조사되지 않은 영역은 액상으로 남아 있으므로 워싱 공정을 통하여 제거함으로써, 격벽 형상으로 패터닝할 수 있다. 포토리소그래피 공정에 있어서, 자외선 조사 후, 수지 조성물과 패턴 마스크를 용이하게 분리 하기 위하여 패턴 마스크에 이형 처리를 수행하거나 또는 이형지를 수지 조성물의 층과 패턴 마스크 사이에 위치시킬 수도 있다.The spacer may be formed by a patterning process. For example, the spacer may be formed by a photolithography process. The photolithography process may include applying a curable resin composition on a base layer or an electrode layer and then irradiating ultraviolet rays through a pattern mask. The pattern mask may be patterned into an ultraviolet ray transmitting area and an ultraviolet ray blocking area. The photolithography process may further include a process of washing the curable resin composition irradiated with ultraviolet rays. The area irradiated with ultraviolet rays is hardened, and the area not irradiated with ultraviolet rays remains in a liquid state, so it can be removed through a washing process and patterned into a partition shape. In the photolithography process, after irradiation with ultraviolet rays, a release treatment may be performed on the pattern mask to easily separate the resin composition and the pattern mask, or a release paper may be placed between the layer of the resin composition and the pattern mask.
스페이서의 너비(선폭), 간격(피치), 두께, 면적은 본 출원의 목적을 손상시키지 않는 범위 내에서 적절히 선택될 수 있다. 예를 들어, 스페이서의 너비(선폭)는 10㎛ 내지 500㎛ 범위 또는 10㎛ 내지 50㎛ 범위 내일 수 있다. 스페이서의 간격(피치)은 10㎛ 내지 1000㎛ 범위 또는 100㎛ 내지 1000㎛ 범위 내일 수 있다. 스페이서의 면적은 제 2 기재층의 전체 면적 100%에 대하여, 약 5% 이상일 수 있고, 50% 이하일 수 있다. 스페이서의 면적이 상기 범위 내인 경우, 상부 기판과 하부 기판의 부착력을 적절히 확보하면서 우수한 전기 광학 특성을 확보하는데 유리할 수 있다. 스페이서의 두께(높이)는 목적하는 액정층의 두께를 고려하여 적절히 선택될 수 있다. 스페이서의 두께(높이)는 예를 들어, 1㎛ 내지 30㎛ 또는 3㎛ 내지 20㎛ 범위일 수 있다.The width (line width), spacing (pitch), thickness, and area of the spacer may be appropriately selected within a range that does not impair the purpose of the present application. For example, the width (line width) of the spacer may be in the range of 10 μm to 500 μm or in the range of 10 μm to 50 μm. The spacing (pitch) of the spacers may be in the range of 10㎛ to 1000㎛ or 100㎛ to 1000㎛. The area of the spacer may be about 5% or more and 50% or less of 100% of the total area of the second base layer. When the area of the spacer is within the above range, it may be advantageous to secure excellent electro-optic properties while appropriately securing adhesion between the upper and lower substrates. The thickness (height) of the spacer may be appropriately selected in consideration of the thickness of the desired liquid crystal layer. The thickness (height) of the spacer may range, for example, from 1 μm to 30 μm or from 3 μm to 20 μm.
액정셀의 구동 모드는 필요에 따라 적절히 선택될 수 있다. 액정셀의 구동 모드로는 예를 들어, ECB(Electrically controlled birefringence) 모드, TN(Twisted Nematic) 모드, STN(Super Twisted Nematic) 모드, RTN(Reverse Twisted Nematic) 모드, RSTN(Reverse Super Twisted Nematic) 모드, HAN(Hybrid Aligned Nematic) 모드, Twisted HAN(Twisted Hybrid Aligned Nematic) 모드, Super twisted HAN(Super Twisted Hybrid Aligned Nematic) 모드, IPS(In-Plane Switching) 모드, VA(vertical alignment) 모드 등이 있다. 목적하는 액정셀의 구동 모드에 따라, 액정의 종류, 배향막의 종류, 첨가제의 종류 등이 적절히 선택될 수 있다. 본 출원의 일 실시예에 따르면, 액정셀은, RSTN(Reverse Super Twisted Nematic) 모드일 수 있다.The driving mode of the liquid crystal cell can be appropriately selected according to need. The driving modes of the liquid crystal cell include, for example, ECB (Electrically controlled birefringence) mode, TN (Twisted Nematic) mode, STN (Super Twisted Nematic) mode, RTN (Reverse Twisted Nematic) mode, and RSTN (Reverse Super Twisted Nematic) mode. , HAN (Hybrid Aligned Nematic) mode, Twisted HAN (Twisted Hybrid Aligned Nematic) mode, Super twisted HAN (Super Twisted Hybrid Aligned Nematic) mode, IPS (In-Plane Switching) mode, VA (vertical alignment) mode, etc. Depending on the driving mode of the desired liquid crystal cell, the type of liquid crystal, type of alignment layer, type of additive, etc. may be appropriately selected. According to an embodiment of the present application, the liquid crystal cell may be in RSTN (Reverse Super Twisted Nematic) mode.
본 출원에 따라 제조된 광학 디바이스용 기판 또는 액정셀은, 다양한 용도로 사용될 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 광학 디바이스용 기판 또는 액정셀은 투과도 가변 장치의 용도로 사용될 수 있다. The substrate or liquid crystal cell for an optical device manufactured according to the present application can be used for various purposes. In one example, the optical device substrate or liquid crystal cell may be used as a transmittance variable device.
본 출원은 투과도 가변 장치의 제조 방법에 관한 것이다. 상기 투과도 가변 장치는 상기 액정셀의 제조 방법을 사용할 수 있다. 구체적으로, 상기 투과도 가변 장치의 제조 방법은, 상기 액정셀의 일면에 제 1 편광자를 부착하고 액정셀의 다른 일면에 제 2 편광자를 부착하는 단계를 포함할 수 있다. 즉, 상기 방법에 따라 제조된 투과도 가변 장치는 제 1 편광자, 액정셀 및 제 2 편광자를 순차로 포함할 수 있다. This application relates to a method of manufacturing a variable permeability device. The transmittance variable device may use the liquid crystal cell manufacturing method. Specifically, the method of manufacturing the variable transmittance device may include attaching a first polarizer to one side of the liquid crystal cell and attaching a second polarizer to the other side of the liquid crystal cell. That is, the transmittance variable device manufactured according to the above method may sequentially include a first polarizer, a liquid crystal cell, and a second polarizer.
본 명세서에서 용어 편광자는 편광 기능을 가지는 필름, 시트 또는 소자를 의미한다. 편광자는 여러 방향으로 진동하는 입사광으로부터 한쪽 방향으로 진동하는 광을 추출할 수 있는 기능성 소자이다.As used herein, the term polarizer refers to a film, sheet, or device that has a polarizing function. A polarizer is a functional element that can extract light vibrating in one direction from incident light vibrating in multiple directions.
상기 편광자는 흡수형 편광자 또는 반사형 편광자일 수 있다. 본 명세서에서 흡수형 편광자는 입사 광에 대하여 선택적 투과 및 흡수 특성을 나타내는 소자를 의미한다. 편광자는 예를 들어, 여러 방향으로 진동하는 입사 광으로부터 어느 한쪽 방향으로 진동하는 광은 투과하고, 나머지 방향으로 진동하는 광은 흡수할 수 있다. 본 명세서에서 반사형 편광자는 입사 광에 대하여 선택적 투과 및 반사 특성을 나타내는 소자를 의미한다. 편광자는 예를 들어, 여러 방향으로 진동하는 입사 광으로부터 어느 한쪽 방향으로 진동하는 광은 투과하고, 나머지 방향으로 진동하는 광은 반사할 수 있다. 본 출원의 일 실시예에 따르면 상기 편광자는 흡수형 편광자일 수 있다. The polarizer may be an absorptive polarizer or a reflective polarizer. In this specification, an absorption-type polarizer refers to an element that exhibits selective transmission and absorption characteristics for incident light. For example, a polarizer may transmit light vibrating in one direction from incident light vibrating in various directions and absorb light vibrating in other directions. In this specification, a reflective polarizer refers to an element that exhibits selective transmission and reflection characteristics for incident light. For example, a polarizer may transmit light vibrating in one direction from incident light vibrating in several directions and reflect light vibrating in the other direction. According to an embodiment of the present application, the polarizer may be an absorption-type polarizer.
상기 편광자는 선 편광자일 수 있다. 본 명세서에서 선 편광자는 선택적으로 투과하는 광이 어느 하나의 방향으로 진동하는 선 편광이고 선택적으로 흡수 또는 반사하는 광이 상기 선편광의 진동 방향과 수직하는 방향으로 진동하는 선편광인 경우를 의미한다. 흡수형 선 편광자인 경우 광 투과축과 광 흡수축은 서로 수직할 수 있다. 반사형 선 편광자인 경우 광 투과축과 광 반사축은 서로 수직할 수 있다. The polarizer may be a linear polarizer. In this specification, a linear polarizer refers to a case where the selectively transmitted light is linearly polarized light that vibrates in a certain direction, and the light that is selectively absorbed or reflected is linearly polarized light that vibrates in a direction perpendicular to the vibration direction of the linearly polarized light. In the case of an absorption linear polarizer, the light transmission axis and the light absorption axis may be perpendicular to each other. In the case of a reflective linear polarizer, the light transmission axis and the light reflection axis may be perpendicular to each other.
하나의 예시에서, 상기 편광자는 각각 요오드 또는 이방성 염료를 염착한 고분자 연신 필름일 수 있다. 상기 고분자 연신 필름으로는 PVA(poly(vinyl alcohol)) 연신 필름을 예시할 수 있다. 다른 하나의 예시에서, 제 1 편광자 및 제 2 편광자는 각각 배향된 상태로 중합된 액정을 호스트로 하고, 상기 액정의 배향에 따라 배열된 이방성 염료를 게스트로 하는 게스트-호스트형 편광자일 수 있다. 다른 하나의 예시에서, 상기 편광자는 각각 열방성(Thermotropic) 액정 필름 또는 유방성(Lyotropic) 액정 필름일 수 있다. In one example, the polarizer may be a stretched polymer film dyed with iodine or an anisotropic dye, respectively. The polymer stretched film may be, for example, a PVA (poly(vinyl alcohol)) stretched film. In another example, the first polarizer and the second polarizer may each be a guest-host type polarizer in which a liquid crystal polymerized in an aligned state is used as a host, and an anisotropic dye arranged according to the orientation of the liquid crystal is used as a guest. In another example, the polarizer may be a thermotropic liquid crystal film or a lyotropic liquid crystal film, respectively.
상기 편광자의 일면 또는 양면에는 각각 보호필름, 반사방지필름, 위상차필름, 점착제층, 접착제층, 표면처리층 등이 추가로 형성되어 있을 수 있다. 위상차필름은 예를 들어 고분자 연신 필름 또는 액정 중합 필름일 수 있다. A protective film, an anti-reflection film, a retardation film, an adhesive layer, an adhesive layer, a surface treatment layer, etc. may be additionally formed on one or both sides of the polarizer, respectively. The retardation film may be, for example, a stretched polymer film or a liquid crystal polymer film.
상기 편광자의 550nm 파장의 광에 대한 투과율은 각각 40% 내지 50% 범위 내일 수 있다. 투과율은 550nm 파장의 광에 대한 편광자의 단체(Single) 투과율을 의미할 수 있다. 상기 편광자의 단체 투과율은, 예를 들면, 스펙트러미터(V7100, Jasco社제)를 사용하여 측정할 수 있다. 예를 들면, 편광자 시료(상부 및 하부 보호 필름 불포함)를 기기에 거치한 상태에서 air를 base line으로 설정하고, 편광자 시료의 축을 기준 편광자의 축과 수직 및 수평으로 정렬한 상태에서 각각의 투과율을 측정한 후에 단체 투과율을 계산할 수 있다.The transmittance of the polarizer to light of 550 nm wavelength may be in the range of 40% to 50%, respectively. Transmittance may refer to the single transmittance of the polarizer for light with a wavelength of 550 nm. The single transmittance of the polarizer can be measured using, for example, a spectrometer (V7100, manufactured by Jasco). For example, with the polarizer sample (without upper and lower protective films) mounted on the device, air is set as the base line, and the axis of the polarizer sample is aligned vertically and horizontally with the axis of the reference polarizer, and each transmittance is measured. After measurement, the group transmittance can be calculated.
상기 제 1 편광자와 제 2 편광자의 투과축이 이루는 각도는 약 80도 내지 약 100도 또는 약 85도 내지 약 95도를 이루거나, 대략 90도일 수 있다(직교 편광자). 본 출원에 따라 제조된 광학 디바이스용 기판을 통해 액정셀을 제조하는 경우 고온에서 우수한 수직 배향 특성을 얻을 수 있다. 따라서, 상기 액정셀과 직교 편광자를 사용하여 차단 상태를 구현하는 경우, 우수한 차단 상태를 얻을 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 액정셀과 직교 편광자를 사용하여 차단 상태를 구현하는 경우, 80℃ 내지 100℃ 범위 내의 어느 하나의 온도 또는 상기 온도 범위 전 구간에서 약 1% 이하의 투과도를 얻을 수 있다. 상기 투과도는 가시광 영역, 예를 들어, 380 nm 내지 780 nm 파장에 대한 평균 투과도일 수 있다. The angle between the transmission axes of the first polarizer and the second polarizer may be about 80 degrees to about 100 degrees, about 85 degrees to about 95 degrees, or about 90 degrees (orthogonal polarizer). When manufacturing a liquid crystal cell using a substrate for an optical device manufactured according to the present application, excellent vertical alignment characteristics can be obtained at high temperatures. Therefore, when a blocking state is implemented using the liquid crystal cell and an orthogonal polarizer, an excellent blocking state can be obtained. In one example, when a blocking state is implemented using the liquid crystal cell and an orthogonal polarizer, a transmittance of about 1% or less can be obtained at any temperature in the range of 80 ° C. to 100 ° C. or the entire temperature range. The transmittance may be an average transmittance in the visible light region, for example, a wavelength of 380 nm to 780 nm.
본 출원에 따라 제조된 광학 디바이스용 기판, 액정셀 내지 투과도 가변 장치는 예를 들면, 선글라스나 AR(Augmented Reality) 또는 VR(Virtual Reality)용 아이웨어(eyewear) 등의 아이웨어류, 건물의 외벽이나 차량용 선루프 등에 사용될 수 있다. 하나의 예시에서 상기 광학 디바이스는, 그 자체로서 차량용 선루프일 수 있다. 예를 들면, 적어도 하나 이상의 개구부가 형성되어 있는 차체를 포함하는 자동차에 있어서 상기 개구부에 장착된 상기 광학 디바이스 또는 차량용 선루프를 장착하여 사용될 수 있다.The optical device substrate, liquid crystal cell, or transmittance variable device manufactured according to the present application is, for example, eyewear such as sunglasses, eyewear for AR (Augmented Reality) or VR (Virtual Reality), and the exterior wall of a building. It can be used in car sunroofs, etc. In one example, the optical device itself may be a sunroof for a vehicle. For example, in an automobile including a car body in which at least one opening is formed, the optical device or a vehicle sunroof may be mounted on the opening.
본 출원에 따라 제조된 광학 디바이스용 기판은 액정셀의 셀갭을 적절히 유지시키면서 상부 기판과 하부 기판 간의 우수한 부착력을 갖도록 할 수 있으며, 고온에서 액정의 배향 특성을 향상시킬 수 있다. The substrate for an optical device manufactured according to the present application can have excellent adhesion between the upper substrate and the lower substrate while appropriately maintaining the cell gap of the liquid crystal cell, and can improve the alignment characteristics of the liquid crystal at high temperatures.
도 1은 액정셀을 예시적으로 나타낸다.
도 2는 고온 배향 특성 평가 결과를 나타낸다.
도 3은 구동 배향 특성 평가 결과를 나타낸다.Figure 1 exemplarily shows a liquid crystal cell.
Figure 2 shows the results of high temperature orientation characteristic evaluation.
Figure 3 shows the results of evaluation of drive orientation characteristics.
이하 실시예를 통하여 본 출원을 구체적으로 설명하지만, 본 출원의 범위가 하기 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.The present application will be described in detail through examples below, but the scope of the present application is not limited by the examples below.
실시예 1Example 1
상부 기판의 제작Fabrication of the upper substrate
OCA 타입의 점착성 수지 A(KR3700, ShinEtsu社)를 고형분의 농도가 25 wt%가 되도록 톨루엔 용매에 혼합하여 점착제 조성물을 제조하였다. 불소 이형 필름(FSC6, Nippa社) 상에 상기 점착제 조성물을 바코팅으로 코팅한 후 150℃ 온도에서 5분 동안 가열함으로써 최종 두께 약 10㎛의 점착제층을 형성하였다. 상기 점착제층을 PET-ITO 필름의 ITO층 상에 합지하여 상부 기판을 제조하였다. 상기 PET-ITO 필름은 고연신 PET(polyethyleneterephtalate) 필름 (OCF, SKC社) 상에 ITO(Indium Tin Oxide) 층이 약 30 nm 두께로 증착된 필름으로서 총 두께는 약 145㎛이다. 상기 제조된 상부 기판은 고연신 PET 필름/ITO 층/점착제층/이형 필름의 순으로 적층된 구조를 갖는다. An adhesive composition was prepared by mixing OCA type adhesive resin A (KR3700, ShinEtsu) with toluene solvent so that the solid concentration was 25 wt%. The adhesive composition was coated on a fluorine release film (FSC6, Nippa) by bar coating and then heated at 150°C for 5 minutes to form an adhesive layer with a final thickness of about 10㎛. The upper substrate was manufactured by laminating the adhesive layer on the ITO layer of the PET-ITO film. The PET-ITO film is a film in which an ITO (Indium Tin Oxide) layer is deposited to a thickness of approximately 30 nm on a highly stretched PET (polyethyleneterephtalate) film (OCF, SKC), and the total thickness is approximately 145㎛. The manufactured upper substrate has a structure in which high-stretch PET film/ITO layer/adhesive layer/release film are laminated in that order.
하부 기판의 제작Fabrication of the lower substrate
상부 기판에서 사용한 것과 동일한 PET-ITO 필름의 ITO 층 상에 아크릴계 수지 조성물(상품명: KAD-03, 제조사: 미뉴타텍)을 코팅한 후, 포토리소그래피 방식으로 사각형 형상으로 패터닝함으로써 격벽 형상의 스페이서를 형성하였다. 격벽 형상의 높이는 6㎛이고, 피치(사각형의 마주보는 2면의 간격)는 350㎛이며, 선폭은 15㎛이다. 이어서, 스페이서 상에 수직 배향막(5661LB3, Nissan社)을 약 300 nm로 코팅한 후 러빙 포로 러빙 처리하여 하부 기판을 제조하였다. An acrylic resin composition (Product name: KAD-03, Manufacturer: Minutatec) was coated on the ITO layer of the same PET-ITO film used in the upper substrate, and then patterned into a square shape using photolithography to create a partition-shaped spacer. formed. The height of the partition shape is 6㎛, the pitch (interval between two opposing sides of a square) is 350㎛, and the line width is 15㎛. Next, a vertical alignment film (5661LB3, Nissan) was coated on the spacer to a thickness of about 300 nm and then rubbed with a rubbing cloth to prepare a lower substrate.
간접 플라즈마 처리 및 액정셀의 합착Indirect plasma treatment and cementation of liquid crystal cells
상부 기판에서 불소 이형 필름을 박리한 후, 점착제층에 플라즈마 장치(다원시스社의 AP Plasma)를 이용하여 간접 플라즈마 처리를 하였다. 구체적으로, 점착제층을 플라즈마 장치의 샘플 챔버 내에 위치시키고, 플라즈마 생성 챔버에 기체를 주입하여 플라즈마를 발생시킨 후, 발생한 라디칼을 샘플 챔버 내로 불어넣는 방식으로 간접 플라즈마 처리를 수행하였다. 간접 플라즈마 처리의 조건은 CDA(Clean Dry Air): 0.4 SLM, N2: 170 SLM, Power: 12kV이며, 플라즈마 처리 시간은 2초로 하였다. 상기 SLM 단위는 체적 유량의 단위로서, Standard liter per minute(SLPM)를 의미하며, 표준 상태에서 기체가 1분당 몇 리터를 흐르는가를 나타낸다. 상기 표준 상태는 표준 온도 및 표준 압력을 의미하며, 0℃ 및 1 기압의 상태를 의미한다. 하부 기판의 배향막 상에 액정 조성물을 코팅한 후, 상부 기판으로 라미네이션하여 액정셀을 합착하였다. 상기 액정 조성물은 굴절률 이방성(△n)이 0.094이고 음의 유전율 이방성을 갖는 액정 화합물(SHN-7002XX T12, JNC社)과 카이랄 첨가제(S811, Merck)의 혼합물이다. 제조된 액정셀은 셀갭이 8㎛인 Reverse TN 모드 액정셀이며, 카이랄 피치는 20㎛이다. After peeling the fluorine release film from the upper substrate, the adhesive layer was subjected to indirect plasma treatment using a plasma device (AP Plasma, Dawonsys). Specifically, indirect plasma treatment was performed by placing the adhesive layer in the sample chamber of the plasma device, generating plasma by injecting gas into the plasma generation chamber, and then blowing the generated radicals into the sample chamber. The conditions for indirect plasma treatment were CDA (Clean Dry Air): 0.4 SLM, N 2 : 170 SLM, Power: 12kV, and the plasma treatment time was 2 seconds. The SLM unit is a unit of volumetric flow rate, meaning standard liter per minute (SLPM), and indicates how many liters of gas flows per minute under standard conditions. The standard state means standard temperature and standard pressure, and means a state of 0° C. and 1 atm. The liquid crystal composition was coated on the alignment layer of the lower substrate, and then laminated to the upper substrate to bond the liquid crystal cell. The liquid crystal composition is a mixture of a liquid crystal compound (SHN-7002XX T12, JNC) with a refractive index anisotropy (Δn) of 0.094 and negative dielectric anisotropy and a chiral additive (S811, Merck). The manufactured liquid crystal cell is a reverse TN mode liquid crystal cell with a cell gap of 8㎛ and a chiral pitch of 20㎛.
실시예 2Example 2
간접 플라즈마 처리 시간을 10초로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 액정셀을 제조하였다. A liquid crystal cell was manufactured in the same manner as Example 1, except that the indirect plasma treatment time was changed to 10 seconds.
실시예 3Example 3
간접 플라즈마 처리 시간을 30초로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 액정셀을 제조하였다. A liquid crystal cell was manufactured in the same manner as Example 1, except that the indirect plasma treatment time was changed to 30 seconds.
실시예 4Example 4
점착성 수지를 Dow-corning사의 Dowcorning 7657으로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 액정셀을 제조하였다. A liquid crystal cell was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the adhesive resin was changed to Dowcorning 7657 from Dow-corning.
실시예 5Example 5
점착성 수지를 Dow-paper사의 Daio Si-OCA로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 액정셀을 제조하였다. A liquid crystal cell was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the adhesive resin was changed to Daio Si-OCA from Dow-paper.
실시예 6Example 6
점착성 수지를 KCC사의 SS9064로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 액정셀을 제조하였다. A liquid crystal cell was manufactured in the same manner as Example 1, except that the adhesive resin was changed to KCC's SS9064.
실시예 7Example 7
간접 플라즈마 처리 시간을 40초로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 액정셀을 제조하였다. A liquid crystal cell was manufactured in the same manner as Example 1, except that the indirect plasma treatment time was changed to 40 seconds.
비교예 1Comparative Example 1
점착제층에 간접 플라즈마 처리 대신에, 직접 플라즈마 처리한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 액정셀을 제조하였다. 직접 플라즈마 처리는 간접 플라즈마 처리 시와 동일한 플라즈마 장치(다원시스社의 AP Plasma)를 사용하며, 다만 샘플이 위치하는 챔버 내에서 플라즈마를 생성으로써 플라즈마(이온, 전자 및 라디칼)가 샘플에 직접 조사되도록 함으로써 수행된다(즉, 샘플 챔버와 플라즈마 생성 챔버가 동일한 챔버임). 상기 직접 플라즈마 처리의 조건은 CDA(Clean Dry Air): 0.4 SLM, N2: 170 SLM, Power: 12kV이며, 플라즈마 처리 시간은 2초로 하였다. A liquid crystal cell was manufactured in the same manner as Example 1, except that instead of indirect plasma treatment, the adhesive layer was directly plasma treated. Direct plasma treatment uses the same plasma device (AP Plasma from Dawonsys) as indirect plasma treatment, but generates plasma within the chamber where the sample is located so that plasma (ions, electrons, and radicals) are directly irradiated to the sample. This is performed by (i.e., the sample chamber and the plasma generation chamber are the same chamber). The conditions for the direct plasma treatment were CDA (Clean Dry Air): 0.4 SLM, N 2 : 170 SLM, Power: 12kV, and the plasma treatment time was 2 seconds.
비교예 2Comparative Example 2
직접 플라즈마 처리 시간을 10초로 변경한 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방법으로 액정셀을 제조하였다.A liquid crystal cell was manufactured in the same manner as Comparative Example 1, except that the direct plasma treatment time was changed to 10 seconds.
비교예 3Comparative Example 3
점착제층에 플라즈마 처리를 수행하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 액정셀을 제조하였다. A liquid crystal cell was manufactured in the same manner as Example 1, except that the adhesive layer was not subjected to plasma treatment.
평가예 1. 고온 배향 특성 평가Evaluation Example 1. Evaluation of high temperature orientation characteristics
고온 배향 특성은 편광 현미경(POM: Polarized Optical Microscopes)을 이용하여 관찰하였다. 구체적으로, 편광 현미경에 구비된 2개의 편광자를 흡수축이 서로 직교하도록 놓고, 상기 2개의 직교 편광자 사이에 핫플레이트(Linkam社의 T96-S)와 액정셀을 위치시켰다. 이때, 액정셀의 하부 기판 측에 가까운 하부 편광자의 흡수축과 하부 기판의 기재층의 러빙축(배향축)이 서로 평행하도록 하였다. 핫플레이트의 온도를 90℃로 설정한 후, 액정셀에 전압을 인가하지 않은 상태에서 수직 배향된 상태에서 다크 상태를 유지하는지 여부를 관찰하고, 그 결과를 도 2 및 표 1에 나타내었다(도 2의 a~g: 실시예 1~7, 도 2의 h~j: 비교예 1~3). 평가 결과, 간접 플라즈마 처리한 실시예 1 내지 7은 블랙 상태를 유지하므로 고온 배향 특성이 우수한 것을 알 수 있다. 직교 편광자 사이에서 블랙 상태를 유지한다는 것은 액정의 수직 배향 상태가 양호하다는 것을 의미한다. 반면, 직접 플라즈마 처리한 비교예 1 내지 2는 화이트 빛샘 영역이 다수 존재하므로 고온 배향 특성이 우수하지 못하다는 것을 알 수 있다. 화이트 빛샘 영역은 액정이 수직 배향하지 못하고 수평하게 배향되어 있다는 것을 의미한다. 특히, 플라즈마 처리를 하지 않은 비교예 3의 경우 화이트 빛샘 영역이 비교예 1, 2보다 더 크게 나타났다. High-temperature orientation characteristics were observed using polarized optical microscopes (POM). Specifically, two polarizers provided in a polarizing microscope were placed so that their absorption axes were orthogonal to each other, and a hot plate (T96-S from Linkam) and a liquid crystal cell were placed between the two orthogonal polarizers. At this time, the absorption axis of the lower polarizer close to the lower substrate side of the liquid crystal cell and the rubbing axis (orientation axis) of the base layer of the lower substrate were parallel to each other. After setting the temperature of the hot plate to 90°C, it was observed whether the dark state was maintained in the vertically aligned state without applying voltage to the liquid crystal cell, and the results are shown in Figure 2 and Table 1 (Figure 2) 2 a to g: Examples 1 to 7, Figure 2 h to j: Comparative Examples 1 to 3). As a result of the evaluation, it can be seen that Examples 1 to 7 subjected to indirect plasma treatment maintained a black state and thus had excellent high-temperature alignment characteristics. Maintaining a black state between orthogonal polarizers means that the vertical alignment of the liquid crystal is good. On the other hand, it can be seen that Comparative Examples 1 and 2, which were directly treated with plasma, did not have excellent high-temperature alignment characteristics because there were many white light leakage areas. The white light leakage area means that the liquid crystal is not vertically aligned but is horizontally aligned. In particular, in the case of Comparative Example 3 without plasma treatment, the white light leakage area appeared larger than that of Comparative Examples 1 and 2.
평가예 2. 구동 배향 특성 평가 Evaluation Example 2. Evaluation of drive orientation characteristics
구동 배향 특성은 편광 현미경(POM: Polarized Optical Microscopes)을 이용하여 관찰하였다. 구체적으로, 편광 현미경에 구비된 2개의 편광자를 흡수축이 서로 직교하도록 놓고, 상기 2개의 편광자 사이에 액정셀을 위치시켰다. 이때, 액정셀의 하부 기판 측에 가까운 하부 편광자의 흡수축과 하부 기판의 기재층의 러빙축(배향축)이 서로 평행하도록 하였다. 다음으로, 액정셀에 40V의 전압을 인가한 후 TN 수평 배향에 이상이 있는지를 관찰하고, 그 결과를 도 3 및 표 1에 나타내었다(도 3의 a~g: 실시예 1~7, 도 3의 h~j: 비교예 1~3). 평가 결과 직접 플라즈마 처리한 비교예 1 내지 2는 실시예와 비교하여 상대적으로 투과도가 낮고 픽셀 내에 랜덤한 격자무늬가 관찰되어 구동 배향 특성이 양호하지 못했다. 이는 픽셀 내부에 액정의 일축 방향의 TN 배향을 방해하는 결함 포인트가 다수 존재하는 것을 의미한다. 이러한 결과는 직접 플라즈마 처리를 통해서 점착제층의 표면에 데미지가 발생하였기 때문인 것으로 볼 수 있다. 또한, 간접 플라즈마 처리를 하더라도 40초 이상 수행된 실시예 7의 경우 비교예 1 내지 2와 비교하여 상대적으로 약하기는 하지만, 유사한 랜덤한 격자 무늬가 관찰되었다. 이는 플라즈마 처리 시간 증가에 따른 점착제층의 표면의 데미지로 인한 것으로 볼 수 있다. 반면, 간접 플라즈마 처리를 30초 이하로 수행한 실시예 1 내지 6은 비교예와 비교하여 상대적으로 높은 투과도를 나타내며, 랜덤한 격자무늬도 관찰되지 않으므로, 구동 배향 특성이 우수한 것으로 볼 수 있다. The driving orientation characteristics were observed using polarized optical microscopes (POM). Specifically, two polarizers provided in a polarizing microscope were placed so that their absorption axes were perpendicular to each other, and a liquid crystal cell was placed between the two polarizers. At this time, the absorption axis of the lower polarizer close to the lower substrate side of the liquid crystal cell and the rubbing axis (orientation axis) of the base layer of the lower substrate were parallel to each other. Next, after applying a voltage of 40V to the liquid crystal cell, it was observed whether there was an abnormality in the TN horizontal orientation, and the results are shown in Figure 3 and Table 1 (a to g in Figure 3: Examples 1 to 7, Figures h~j of 3: Comparative Examples 1~3). As a result of the evaluation, Comparative Examples 1 and 2, which were directly treated with plasma, had relatively low transmittance and random grid patterns were observed within the pixels compared to the Example, so the drive orientation characteristics were not good. This means that there are many defect points inside the pixel that interfere with the uniaxial TN alignment of the liquid crystal. This result can be seen as being due to damage occurring on the surface of the adhesive layer through direct plasma treatment. In addition, even if indirect plasma treatment was performed for more than 40 seconds in Example 7, similar random lattice patterns were observed, although relatively weak, compared to Comparative Examples 1 and 2. This can be seen as due to damage to the surface of the adhesive layer as the plasma treatment time increases. On the other hand, Examples 1 to 6, in which the indirect plasma treatment was performed for 30 seconds or less, showed relatively high transmittance compared to the comparative example, and no random lattice pattern was observed, so it can be seen that the drive orientation characteristics are excellent.
배향특성High temperature
Orientation characteristics
배향특성Driving
Orientation characteristics
10a: 제 1 기재층, 10b: 제 1 전극층, 10c: 점착제층, 20a: 제 2 기재층, 20b: 제 2 전극층, 20c: 스페이서, 20d: 배향막, 30: 액정층10a: first base layer, 10b: first electrode layer, 10c: adhesive layer, 20a: second base layer, 20b: second electrode layer, 20c: spacer, 20d: alignment film, 30: liquid crystal layer
Claims (13)
제 2 기재층 및 제 2 기재층의 일면에 존재하는 스페이서를 포함하는 하부 기판을 제조하는 단계 및
상부 기판과 하부 기판의 사이에 액정 화합물을 포함하는 액정 조성물을 위치시키고 합착하는 단계를 포함하는 액정셀의 제조 방법. As an upper substrate, manufacturing a substrate for an optical device according to the method of claim 1;
manufacturing a lower substrate including a second base layer and a spacer present on one side of the second base layer; and
A method of manufacturing a liquid crystal cell comprising placing and bonding a liquid crystal composition containing a liquid crystal compound between an upper substrate and a lower substrate.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220078093A KR20240001444A (en) | 2022-06-27 | 2022-06-27 | Preparation Method for Substrate used in Optical Device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220078093A KR20240001444A (en) | 2022-06-27 | 2022-06-27 | Preparation Method for Substrate used in Optical Device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20240001444A true KR20240001444A (en) | 2024-01-03 |
Family
ID=89538848
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220078093A KR20240001444A (en) | 2022-06-27 | 2022-06-27 | Preparation Method for Substrate used in Optical Device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20240001444A (en) |
-
2022
- 2022-06-27 KR KR1020220078093A patent/KR20240001444A/en unknown
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| "Bonding of Two Plastic Substrates for Flexible LCDs" SID Symposium Digest, 38, pp. 653-656 (2007) |
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