WO2021091207A1 - 광변조 디바이스의 제조 방법 - Google Patents

광변조 디바이스의 제조 방법 Download PDF

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WO2021091207A1
WO2021091207A1 PCT/KR2020/015269 KR2020015269W WO2021091207A1 WO 2021091207 A1 WO2021091207 A1 WO 2021091207A1 KR 2020015269 W KR2020015269 W KR 2020015269W WO 2021091207 A1 WO2021091207 A1 WO 2021091207A1
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layer
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liquid crystal
adhesive layer
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유정선
오동현
윤철민
김진홍
김정운
김민준
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주식회사 엘지화학
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    • G02F2202/00—Materials and properties
    • G02F2202/28—Adhesive materials or arrangements

Definitions

  • the present application relates to a method of manufacturing an optical modulation device.
  • An optical modulation device in which an optical modulation layer including a liquid crystal compound or the like is positioned between substrates is used in various applications.
  • a device to which the liquid crystal compound is applied forms an alignment film on both surfaces of the two substrates facing each other.
  • a liquid crystal alignment layer is formed on only one of the two substrates and a predetermined pressure-sensitive adhesive layer or adhesive layer is formed on the other substrate instead of the alignment layer, the alignment layer and the pressure-sensitive adhesive layer or adhesive layer act on the surface of the smart window.
  • An alignment state of a liquid crystal compound suitable for use in (smart window) or eye wear can be obtained.
  • the main purpose of the present application is to remove defects such as alignment irregularities in a light modulation device having a structure in which a liquid crystal alignment layer is formed on only one of the two substrates and an adhesive layer or an adhesive layer is formed instead of the alignment layer on the other substrate. .
  • the present application provides a manufacturing method capable of improving the alignment state in a light modulation device having a structure in which a liquid crystal alignment layer is formed only on one of the two substrates and an adhesive layer or an adhesive layer is formed instead of the alignment layer on the other substrate. It is aimed at.
  • Vertical, parallel, orthogonal or horizontal among the terms defining an angle in the present specification means substantially vertical, parallel, orthogonal or horizontal within a range that does not impair the objective effect, and the vertical, parallel, orthogonal or horizontal range Is to include errors such as manufacturing errors or variations.
  • an error within about ⁇ 15 degrees, within about ⁇ 14 degrees, within about ⁇ 13 degrees, within about ⁇ 12 degrees, within about ⁇ 11 degrees, within about ⁇ 10 degrees, about ⁇ Within 9 degrees, within about ⁇ 8 degrees, within about ⁇ 7 degrees, within about ⁇ 6 degrees, within about ⁇ 5 degrees, within about ⁇ 4 degrees, within about ⁇ 3 degrees, within about ⁇ 2 degrees, or about ⁇ 1 degrees
  • the error within may be included.
  • a numerical value among terms defining an angle includes errors such as manufacturing errors or variations. Therefore, the numerical values used in defining the angle in this specification are within about ⁇ 15 degrees, within about ⁇ 14 degrees, within about ⁇ 13 degrees, within about ⁇ 12 degrees, within about ⁇ 11 degrees, and about ⁇ 10 degrees. Within, within about ⁇ 9 degrees, within about ⁇ 8 degrees, within about ⁇ 7 degrees, within about ⁇ 6 degrees, within about ⁇ 5 degrees, within about ⁇ 4 degrees, within about ⁇ 3 degrees, within about ⁇ 2 degrees, or It may include an error within about ⁇ 1 degree.
  • the above properties are properties measured at room temperature unless otherwise specified in the case where the measurement temperature affects the property.
  • room temperature is a temperature in a state that is not particularly warmed or reduced in temperature, and any one temperature within the range of about 10°C to 30°C, for example, about 15°C or more, 18°C or more, 20°C or more, or about 23 It may mean a temperature of about 27°C or less while being equal to or higher than °C.
  • the unit of temperature referred to in this specification is °C.
  • the retardation and refractive index referred to in the present specification means a refractive index for light having a wavelength of about 550 nm unless otherwise specified.
  • angles referred to in this specification are positive numbers.
  • one of the angles measured in the clockwise direction and the angle measured in the counterclockwise direction is indicated as a positive number, and the other The angle of can also be expressed as a negative number.
  • the term light modulation device may mean a device capable of switching between at least two or more different states of light.
  • the different light states may mean different states of at least transmittance, reflectance, color, and/or haze.
  • Examples of states that the optical modulation device can implement include, but are not limited to, transmission, blocking, high reflection, low reflection, and/or a color mode state indicating a specific color.
  • the optical modulation device may be a device capable of switching between at least the transmission and blocking mode states, or a device capable of switching between the high reflection and low reflection mode states.
  • the transmittance of the optical modulation device in the transmission mode state is at least 20% or more, 25% or more, 30% or more, 35% or more, 40% or more, 45% or more, 50% or more, 55% or more, 60% or more, 65 % Or more, 70% or more, 75% or more, or 80% or more.
  • the transmittance of the optical modulation device is 60% or less, 55% or less, 50% or less, 45% or less, 40% or less, 35% or less, 30% or less, 25% or less, 20% or less, 15% or less. , 10% or less or 5% or less.
  • the upper limit of the transmittance in the transmission mode state and the lower limit of the transmittance in the blocking mode state are not particularly limited, and in one example, the transmission mode state The upper limit of the transmittance of is about 100%, and the lower limit of the transmittance in the blocking mode state may be about 0%.
  • the difference between the transmittance in the transmission mode state and the transmittance in the cutoff mode state is 15% or more. , 20% or more, 25% or more, 30% or more, 35% or more, or 40% or more, or 90% or less, 85% or less, 80% or less, 75% or less, 70% or less, 65% or less, 60% or less , 55% or less, 50% or less, or 45% or less.
  • the transmittance may be, for example, a straight light transmittance.
  • the straight light transmittance is a percentage of the ratio of light transmitted in the same direction as the incident direction to the light incident on the device. For example, if the device is in the form of a film or sheet, the percentage of light that has transmitted through the device in a direction parallel to the normal direction among the light incident in a direction parallel to the normal direction of the film or sheet surface is defined as the transmittance. I can.
  • the reflectance of the optical modulation device in the high reflection mode state may be at least 10% or more, 15% or more, 20% or more, 25% or more, 30% or more, 35% or more, or 40% or more.
  • the reflectance of the optical modulation device in the low reflection mode state, may be 20% or less, 15% or less, 10% or less, or 5% or less.
  • the higher the reflectivity is, the more advantageous, and in the low reflection mode, the lower the reflectance is, the more advantageous, the upper limit of the reflectance in the high reflection mode state and the lower limit of the reflectance in the low reflection mode state are not particularly limited.
  • the reflectance in the high reflection mode state may be about 60% or less, 55% or less, or 50% or less, and the lower limit of the reflectance in the low reflection mode state may be about 0%.
  • the difference between the reflectance in the high reflection mode state and the reflectance in the low reflection mode state (high reflection mode-low reflection mode ) May be 5% or more, 10% or more, 15% or more, 20% or more, 25% or more, 30% or more, 35% or more, or 40% or more, or 90% or less, 85% or less, 80% or less, 75% It may be less than, 70% or less, 65% or less, 60% or less, 55% or less, 50% or less, or 45% or less.
  • the above-mentioned transmittance and reflectance are, respectively, the transmittance or reflectance for any one wavelength in the visible region, for example, about 400 to 700 nm or about 380 to 780 nm, or the transmittance or reflectance for the entire visible region, It may be a maximum or minimum transmittance or reflectance among transmittance or reflectance for the entire visible light region, or an average value of transmittance or an average reflectance in the visible light region.
  • the optical modulation device of the present application is capable of switching between at least two or more states selected from the transmission mode, the blocking mode, the high reflection mode, the low reflection mode, and the color mode state, and the other state. Can be designed to be If necessary, other third states or higher states other than the above states may be implemented.
  • Switching of the optical modulation device as described above can be adjusted depending on whether an external signal is applied, for example, a voltage signal is applied. For example, in a state in which an external signal such as a voltage is not applied, the optical modulation device may maintain one of the above-described states and then switch to another state when a voltage is applied. By changing the intensity, frequency and/or shape of the applied voltage, the state of the mode may be changed, or the third other mode state may be implemented.
  • the optical modulation device of the present application may include, as a basic unit, an optical modulation film layer having two substrates disposed opposite to each other and an optical modulation layer positioned between the substrates.
  • 1 is a diagram illustrating an example of the optical modulation film layer.
  • the optical modulation film layer includes a first substrate 100 and a second substrate 200 disposed opposite to each other.
  • a pressure-sensitive adhesive layer or an adhesive layer is formed on one surface of the first substrate 100 (hereinafter, may be referred to as a first surface), and the surface of the other second substrate 200 (hereinafter, referred to as a first surface).
  • a liquid crystal alignment layer 2001 is formed, and an optical modulation layer 600 is positioned between the oppositely disposed first substrate 100 and the second substrate 200.
  • the light modulation layer is a liquid crystal layer
  • a liquid crystal alignment layer is usually formed on both surfaces of the first and second substrates 100 and 200, but an adhesive layer or an adhesive layer is formed on the first substrate 100 instead of the liquid crystal alignment layer.
  • the liquid crystal alignment layer only on the second substrate 200, the alignment state of the liquid crystal compound, which is very useful in a specific application (eg, smart window or eye wear), can be obtained. Therefore, a liquid crystal alignment layer may not be formed on the first substrate of the light modulation film layer of the present application.
  • a spacer for maintaining a cell gap between the first and second substrates is present on one of the first and second substrates of the optical modulation film layer.
  • the pressure-sensitive adhesive layer or the adhesive layer 1001 is formed on the substrate 100, the pressure-sensitive adhesive layer or the adhesive layer 1001 is attached to the spacer, so that adhesion between the first and second substrates can be greatly improved.
  • the first surface of the substrate means any one of the main surface and the opposite surface of the substrate
  • the second surface means the other surface of the main surface and the opposite surface of the substrate.
  • a known substrate material may be used without particular limitation.
  • an inorganic substrate such as a glass substrate, a crystalline or amorphous silicon substrate, or a quartz substrate, or a plastic substrate may be used as the substrate.
  • a triacetyl cellulose (TAC) substrate As a plastic substrate, a triacetyl cellulose (TAC) substrate; COP (cycloolefin copolymer) substrates such as norbornene derivative substrates; PMMA (poly(methyl methacrylate)) substrate; PC (polycarbonate) substrate; PE (polyethylene) substrate; PP (polypropylene) substrate; PVA (polyvinyl alcohol) substrate; DAC (diacetyl cellulose) substrate; Pac (polyacrylate) substrate; PES (polyacrylate) substrate ether sulfone) substrate; PEEK (polyetheretherketon) substrate; PPS (polyphenylsulfone), PEI (polyetherimide) substrate; PEN (polyethylenemaphthatlate) substrate; PET (polyethyleneterephtalate) substrate, etc.
  • TAC triacetyl cellulose
  • COP cycloolefin copolymer substrates such as
  • polyester substrate ; PI (polyimide) substrate; PSF (polysulfone) substrate
  • PAR polyarylate substrate or a substrate including an amorphous fluororesin may be used, but is not limited thereto.
  • the thickness of such a substrate is not particularly limited and may be selected within an appropriate range.
  • the light modulation layer present between the substrates is a functional layer capable of changing light transmittance, reflectivity, haze and/or color, etc., alone or in connection with other components, depending on whether an external signal is applied.
  • Such an optical modulation layer may be referred to as an active optical modulation layer in the present specification.
  • the external signal may mean a material included in the optical modulation layer, for example, an external factor that may affect the behavior of the optical modulation material, for example, an external voltage. Accordingly, a state in which there is no external signal may mean a state in which there is no application of an external voltage or the like.
  • the type of the optical modulation layer is not particularly limited as long as it has the functions described above, and a known optical modulation layer may be applied.
  • the light modulation layer may be, for example, a liquid crystal layer, an electrochromic material layer, a photochromic material layer, an electrophoretic material layer, or a dispersed particle alignment layer.
  • the liquid crystal layer may be applied as the light modulation layer.
  • the liquid crystal layer is a layer containing a liquid crystal compound.
  • the range of the term liquid crystal layer includes all layers containing a liquid crystal compound, for example, a so-called guest host layer or chiral dopant including a liquid crystal compound (liquid crystal host) and a dichroic dye as described later, etc.
  • a layer including an additive together with a liquid crystal compound is also a kind of liquid crystal layer defined in the present specification.
  • the liquid crystal layer may be an active liquid crystal layer, and thus the liquid crystal compound may be present in the liquid crystal layer such that an alignment direction changes depending on whether an external signal is applied.
  • liquid crystal compound any kind of liquid crystal compound may be used as long as the orientation direction thereof can be changed by application of an external signal.
  • a smectic liquid crystal compound, a nematic liquid crystal compound, or a cholesteric liquid crystal compound may be used.
  • the liquid crystal compound may be, for example, a compound that does not have a polymerizable group or a crosslinkable group so that the orientation direction thereof can be changed by the application of an external signal.
  • the liquid crystal layer may include a liquid crystal compound having a positive or negative dielectric anisotropy.
  • the absolute value of the dielectric anisotropy of the liquid crystal may be appropriately selected in consideration of the purpose of the present application.
  • dielectric anisotropy ( ⁇ ) may mean the difference ( ⁇ //- ⁇ ) between the horizontal permittivity ( ⁇ //) and the vertical permittivity ( ⁇ ) of a liquid crystal.
  • the term horizontal permittivity ( ⁇ //) refers to a dielectric constant value measured along the direction of the electric field while applying a voltage so that the direction of the liquid crystal molecules and the direction of the electric field by the applied voltage are substantially horizontal
  • the vertical permittivity ( ⁇ ) refers to a dielectric constant value measured along the direction of the electric field in a state in which a voltage is applied so that the direction of the liquid crystal molecules and the direction of the electric field by the applied voltage are substantially perpendicular.
  • the driving mode of the liquid crystal layer is, for example, DS (Dynamic Scattering) mode, ECB (Electrically Controllable Birefringence) mode, IPS (In-Plane Switching) mode, FFS (Fringe-Field Wwitching) mode, OCB (Optially Compensated Bend) Mode, VA (Vertical Alignment) mode, MVA (Multi-domain Vertical Alignment) mode, PVA (Patterned Vertical Alignment) mode, HAN (Hybrid Aligned Nematic) mode, TN (Twisted Nematic) mode, STN (Super Twisted Nematic) mode or An R-TN (Reversed Twisted Nematic) mode, etc. may be exemplified.
  • DS Dynamic Scattering
  • ECB Electrically Controllable Birefringence
  • IPS In-Plane Switching
  • FFS Fe-Field Wwitching
  • OCB Optially Compensated Bend
  • VA Vertical Align
  • the light modulation layer which is a liquid crystal layer, may further include a dichroic dye in terms of controlling the variable transmittance characteristic together with the liquid crystal compound.
  • the term dye may refer to a material capable of intensively absorbing and/or modifying light in at least a part or the entire range in a visible light region, for example, in a wavelength range of 400 nm to 700 nm, and the term dichroic
  • the sexual dye may mean a material capable of anisotropic absorption of light in at least a part or the entire range of the visible light region.
  • Such dyes are known as, for example, azo dyes or anthraquinone dyes, but are not limited thereto.
  • the light modulation layer is a liquid crystal layer including a liquid crystal and a dichroic dye, and may be a so-called guest host liquid crystal cell.
  • the term GHLC layer may refer to a functional layer in which dichroic dyes are arranged together according to the arrangement of liquid crystals, and each exhibits anisotropic light absorption characteristics with respect to an alignment direction of the dichroic dye and a direction perpendicular to the alignment direction.
  • a dichroic dye is a material whose absorption rate of light varies depending on the polarization direction. If the absorption rate of light polarized in the long axis direction is large, it is called a p-type dye, and if the absorption rate of light polarized in the minor axis direction is large, 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 is less absorbed and thus can be transmitted. Unless otherwise specified, the dichroic dye is assumed to be a p-type dye.
  • An optical modulation film layer including a guest host liquid crystal layer as an optical modulation layer may function as an active polarizer.
  • the term active polarizer may mean a functional device capable of controlling anisotropic light absorption according to application of an external signal.
  • Such an active polarization layer can be distinguished from that of a passive polarization layer to be described later having a constant light absorption or light reflection characteristic regardless of the application of an external signal.
  • the guest host liquid crystal layer may control anisotropic light absorption for polarized light in a direction parallel to the alignment direction of the dichroic dye and polarized light in a vertical direction by adjusting the alignment of the liquid crystal and the dichroic dye. Since the arrangement of the liquid crystal and the dichroic dye can be adjusted by application of an external signal such as a magnetic field or an electric field, the guest host liquid crystal layer can control anisotropic light absorption according to the application of an external signal.
  • the liquid crystal layer which is a light modulation layer, may include a so-called chiral dopant together with a liquid crystal compound. Such a chiral dopant may induce alignment of a helical structure in the liquid crystal compound.
  • a chiral dopant may induce alignment of a helical structure in the liquid crystal compound.
  • an appropriate chiral dopant may be selected from known types as needed.
  • the ratio of the chiral dopant but the ratio (d/p) of the thickness (d, cell gap) of the optical modulation layer and the pitch (p) of the helical structure of the liquid crystal compound generated by the addition of the chiral dopant is 1 Chiral dopants may be included in a proportion that may be less than.
  • the ratio (d/p) is 0.95 or less, 0.9 or less, 0.85 or less, 0.8 or less, 0.75 or less, 0.7 or less, 0.65 or less, 0.6 or less, 0.55 or less, 0.5 or less, or 0.45 or less, or 0.05 or more, 0.1 or more , 0.15 or more, 0.2 or more, 0.25 or more, 0.3 or more, or 0.35 or more.
  • Such a ratio (d/p) is linked to the alignment of the liquid crystal compound induced by the pressure-sensitive adhesive layer or the adhesive layer and the liquid crystal alignment layer, so that an alignment state suitable for the application can be derived.
  • the thickness of the light modulation layer may be appropriately selected in consideration of the purpose of the present application.
  • the thickness of the optical modulation layer is 0.01 ⁇ m or more, 0.1 ⁇ m or more, 1 ⁇ m or more, 2 ⁇ m or more, 3 ⁇ m or more, 4 ⁇ m or more, 5 ⁇ m or more, 6 ⁇ m or more, 7 ⁇ m or more, 8 ⁇ m or more , 9 ⁇ m or more or 10 ⁇ m or more may be.
  • the type of the pressure-sensitive adhesive layer or the adhesive layer formed on the first surface of the first substrate is not particularly limited.
  • Various types of pressure-sensitive adhesives or adhesives known in the industry as so-called OCA (Optically Clear Adhesive) or OCR (Opticall Clear Resin) may be combined with a liquid crystal alignment layer to induce suitable alignment of the liquid crystal compound.
  • OCA Optically Clear Adhesive
  • OCR Opticall Clear Resin
  • the pressure-sensitive adhesive or adhesive for example, an acrylic, silicone, epoxy, or urethane-based pressure-sensitive adhesive or adhesive may be applied.
  • a silicone-based pressure-sensitive adhesive or adhesive may be exemplified.
  • the characteristic surface properties of the silicone pressure-sensitive adhesive or adhesive are combined with a liquid crystal alignment layer (especially, a vertical alignment layer) to induce an alignment state of a liquid crystal compound suitable for the purpose.
  • the silicone pressure-sensitive adhesive or adhesive may be a curable silicone adhesive or a cured product of a pressure-sensitive adhesive composition (hereinafter, simply referred to as a curable silicone composition).
  • a curable silicone composition The type of the curable silicone composition is not particularly limited, and for example, a heat curable silicone composition or an ultraviolet curable silicone composition may be used.
  • the curable silicone composition is an addition-curable silicone composition, wherein (1) an organopolysiloxane containing two or more alkenyl groups in a molecule, and (2) an organopolysiloxane containing two or more silicon-bonded hydrogen atoms in a molecule. It may include.
  • the silicone compound as described above can form a cured product by addition reaction in the presence of a catalyst such as a platinum catalyst.
  • the (1) organopolysiloxane contains at least two alkenyl groups in one molecule as a main component constituting the cured silicone product.
  • specific examples of the alkenyl group include vinyl group, allyl group, butenyl group, pentenyl group, hexenyl group or heptenyl group, of which vinyl group is usually applied, but is not limited thereto.
  • the bonding position of the alkenyl group described above is not particularly limited.
  • the alkenyl group may be bonded to the end of the molecular chain and/or to the side chain of the molecular chain.
  • examples of the substituents that may be included in addition to the above alkenyl include alkyl groups such as methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group or heptyl group; Aryl groups such as phenyl group, tolyl group, xylyl group or naphthyl group; Aralkyl groups such as a benzyl group or a phenentyl group; And halogen-substituted alkyl groups such as a chloromethyl group, a 3-chloropropyl group, or a 3,3,3-trifluoropropyl group, among which a methyl group or a phenyl group is usually applied, but is not limited thereto.
  • alkyl groups such as methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group or heptyl group
  • Aryl groups such as phen
  • the molecular structure of the (1) organopolysiloxane is not particularly limited, and may have any shape, such as straight chain, branched, cyclic, reticulated, or partially branched. In general, among the molecular structures described above, those having a particularly straight-chain molecular structure are applied, but are not limited thereto.
  • organopolysiloxane examples include trimethylsiloxane group blocking at both ends of the molecular chain, dimethylsiloxane-methylvinylsiloxane copolymer, blocking trimethylsiloxane groups at both ends of the molecular chain, methylvinylpolysiloxane, blocking trimethylsiloxane groups at both ends of the molecular chain Dimethylsiloxane-methylvinylsiloxane-methylphenylsiloxane copolymer, blockade of dimethylvinylsiloxane groups at both ends of the molecular chain dimethylpolysiloxane, blockade of dimethylvinylsiloxane groups at both ends of the molecular chain Methylvinylpolysiloxane, blockade of dimethylvinylsiloxane groups at both ends of the molecular chain dimethylsiloxane-methyl Vinylsiloxane copolymer
  • R 1 is a hydrocarbon group other than an alkenyl group, specifically, an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group or a heptyl group; Aryl groups such as phenyl group, tolyl group, xylyl group, or naphthyl group; Aralkyl groups such as a benzyl group or a phenentyl group; It may be a halogen-substituted alkyl group such as a chloromethyl group, a 3-chloropropyl group, or a 3,3,3-trifluoropropyl group.
  • R 2 is an alkenyl group, and specifically, may be a vinyl group, allyl group, butenyl group, pentenyl group, hexenyl group or heptenyl group.
  • (2) organopolysiloxane may serve to crosslink the (1) organopolysiloxane.
  • the bonding position of the hydrogen atom is not particularly limited, and may be, for example, bonded to the end and/or side chain of the molecular chain.
  • the kind of substituents that may be included in addition to the silicon-bonded hydrogen atom is not particularly limited, and, for example, as mentioned in (1) organopolysiloxane, an alkyl group, an aryl group, Aralkyl group or halogen-substituted alkyl group, and the like, among which a methyl group or a phenyl group is usually applied, but is not limited thereto.
  • the molecular structure of the (2) organopolysiloxane is not particularly limited, and may have any shape, such as straight chain, branched, cyclic, reticulated, or partially branched.
  • the molecular structures as described above those having a linear molecular structure are usually applied, but are not limited thereto.
  • organopolysiloxane More specific examples of the (2) organopolysiloxane include methylhydrogenpolysiloxane at both ends of the molecular chain, trimethylsiloxane group blocking at both ends of the molecular chain, dimethylsiloxane-methylhydrogen copolymer at both ends of the molecular chain, and trimethylsiloxane groups at both ends of the molecular chain.
  • R 1 is a hydrocarbon group other than an alkenyl group, specifically, an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group or a heptyl group; Aryl groups such as phenyl group, tolyl group, xylyl group, or naphthyl group; Aralkyl groups such as a benzyl group or a phenentyl group; It may be a halogen-substituted alkyl group such as a chloromethyl group, a 3-chloropropyl group, or a 3,3,3-trifluoropropyl group.
  • an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group or a heptyl group
  • the content of the (2) organopolysiloxane is not particularly limited as long as it is included to the extent that appropriate curing can be achieved.
  • the (2) organopolysiloxane may be contained in an amount of 0.5 to 10 silicon-bonded hydrogen atoms per one alkenyl group contained in the (1) organopolysiloxane described above. In this range, curing can be sufficiently advanced and heat resistance can be secured.
  • the addition-curable silicone composition may further include platinum or a platinum compound as a catalyst for curing.
  • platinum or a platinum compound as a catalyst for curing.
  • the ratio of the catalyst may also be adjusted to a level at which proper curing can be achieved.
  • the addition-curable silicone composition may further contain an appropriate additive required from the viewpoint of improving storage stability, handling properties, and workability in an appropriate proportion.
  • the silicone composition may be a condensation-curable silicone composition, for example (a) an alkoxy group-containing siloxane polymer; And (b) a hydroxyl group-containing siloxane polymer.
  • the (a) siloxane polymer may be, for example, a compound represented by Formula 1 below.
  • R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group
  • R 3 represents an alkyl group
  • a and b each independently represent a number greater than or equal to 0 and less than 1
  • a+b represents a number greater than 0 and less than 2
  • c represents a number greater than 0 and less than 2
  • d represents a number greater than 0 and less than 4
  • a+b+c ⁇ 2+d is 4.
  • the monovalent hydrocarbon may be, for example, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a phenyl group, a benzyl group, or a tolyl group, and in this case, the alkyl group having 1 to 8 carbon atoms includes a methyl group, an ethyl group, a propyl group, It may be an isopropyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, or an octyl group.
  • the monovalent hydrocarbon group may be substituted with a known substituent such as a halogen, amino group, mercapto group, isocyanate group, glycidyl group, glycidoxy group, or ureido group.
  • a known substituent such as a halogen, amino group, mercapto group, isocyanate group, glycidyl group, glycidoxy group, or ureido group.
  • examples of the alkyl group of R 3 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, or a butyl group.
  • examples of the alkyl groups include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, or a butyl group.
  • a methyl group or an ethyl group is usually applied, but is not limited thereto.
  • a branched or tertiary crosslinked siloxane polymer may be used. Further, in this (a) siloxane polymer, a hydroxyl group may remain within a range that does not impair the purpose, specifically within a range that does not inhibit the dealcoholization reaction.
  • the (a) siloxane polymer can be produced, for example, by hydrolyzing and condensing a polyfunctional alkoxysilane or a polyfunctional chlorosilane.
  • An average technician in this field can easily select an appropriate polyfunctional alkoxysilane or chlorosilane according to the desired (a) siloxane polymer, and can easily control the conditions of the hydrolysis and condensation reactions using the same.
  • an appropriate monofunctional alkoxy silane may be used in combination depending on the purpose.
  • Examples of the (a) siloxane polymer include commercially available organosiloxanes such as X40-9220 or X40-9225 from Shin-Etsu Silicon, XR31-B1410, XR31-B0270 or XR31-B2733 from GE Toray Silicon. Polymers can be used.
  • (b) hydroxyl group-containing siloxane polymer contained in the condensation-curable silicone composition for example, a compound represented by the following formula (2) may be used.
  • R 4 and R 5 each independently represent a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group, and when a plurality of R 5 and R 6 are each present, the above may be the same or different from each other.
  • n represents an integer of 5 to 2,000.
  • specific types of the monovalent hydrocarbon group include, for example, the same hydrocarbon group as in the case of Formula 1.
  • the (b) siloxane polymer can be produced, for example, by hydrolyzing and condensing dialkoxysilane and/or dichlorosilane.
  • An average person skilled in the art can easily select an appropriate dialkoxy silane or dichloro silane according to the desired (b) siloxane polymer, and can easily control the conditions of the hydrolysis and condensation reactions using the same.
  • a commercially available bifunctional organosiloxane polymer such as XC96-723, YF-3800, YF-3804, etc. from GE Toray Silicone can be used.
  • the addition-curable or condensation-curable silicone composition described above is an example of a material for forming the silicone pressure-sensitive adhesive or adhesive applied in the present application. That is, basically all of the silicone pressure-sensitive adhesives or adhesives known in the industry as OCA or OCR can be applied in the present application.
  • the type of the pressure-sensitive adhesive or adhesive or the curable composition forming the same is not particularly limited, and may be appropriately selected according to the intended use.
  • a solid, semi-solid or liquid pressure-sensitive adhesive or adhesive or curable composition may be used.
  • the solid or semi-solid pressure-sensitive adhesive or adhesive or curable composition may be cured before the object to be bonded is bonded.
  • the liquid pressure-sensitive adhesive or adhesive or curable composition is referred to as a so-called optical clear resin (OCR), and can be cured after the object to be bonded is bonded.
  • OCR optical clear resin
  • a so-called polydimethyl siloxane-based pressure-sensitive adhesive or adhesive or curable composition or polymethylvinyl siloxane-based pressure-sensitive adhesive or adhesive or curable composition or alkoxy A silicone-based (Alkoxy silicone-based) adhesive, an adhesive, or a curable composition may be used, but is not limited thereto.
  • the thickness of the pressure-sensitive adhesive layer or the adhesive layer is not particularly limited, and may be selected in an appropriate range for securing a desired adhesion or adhesion.
  • the thickness may be in the range of approximately 1 ⁇ m to 50 ⁇ m.
  • the thickness is 2 ⁇ m or more, 3 ⁇ m or more, 4 ⁇ m or more, 5 ⁇ m or more, 6 ⁇ m or more, 7 ⁇ m or more, 8 ⁇ m or more, 9 ⁇ m or more, 10 ⁇ m or more, 45 ⁇ m or less, 40 ⁇ m or less , 35 ⁇ m or less, 30 ⁇ m or less, 25 ⁇ m or less, 20 ⁇ m or less, 15 ⁇ m or less, or 10 ⁇ m or less.
  • the type of alignment film formed on the first surface of the second substrate there is no particular limitation on the type of alignment film formed on the first surface of the second substrate. That is, as the alignment layer, a known vertical or horizontal alignment layer or other alignment layer may be applied in consideration of a desired initial alignment. As for the type of the alignment layer, a contact alignment layer such as a rubbing alignment layer or a non-contact alignment layer such as a photo alignment layer may be applied. In one example, a vertical alignment layer may be used as the alignment layer. The combination of the vertical alignment layer and the pressure-sensitive adhesive layer or the adhesive layer can induce an alignment state of a liquid crystal compound suitable for various uses.
  • the initial alignment of the liquid crystal compound formed by the pressure-sensitive adhesive layer or the adhesive layer and the liquid crystal alignment layer in the liquid crystal layer, which is a light modulation layer may be vertical alignment, horizontal alignment, oblique alignment, or spray alignment.
  • the liquid crystal compound in the vertical alignment, horizontal alignment, oblique alignment, or spray alignment, may or may not be twisted to exist in a twisting alignment or a cholesteric alignment.
  • the initial alignment refers to an alignment in a state in which an external signal such as a voltage is not applied to the optical modulation layer including the liquid crystal compound.
  • the meaning of the horizontal orientation, oblique orientation, vertical orientation or spray orientation is as known in the art.
  • the liquid crystal compound of the light modulation layer may maintain the horizontal alignment, oblique alignment, vertical alignment, or spray alignment in an initial state, and then change to a different alignment state according to an external signal.
  • the initial alignment of the liquid crystal compound in the light modulation layer may be vertical alignment, or may be in an alignment state similar to the vertical alignment.
  • Such an alignment state is obtained by applying a vertical alignment layer as the liquid crystal alignment layer.
  • Such an orientation is useful in a device that implements a so-called R-TN (Reversed Twisted Nematic) orientation.
  • liquid crystal alignment layer is a horizontal alignment layer, it is useful in a device implementing a so-called ECB mode.
  • the plane phase retardation (based on the 550 nm wavelength) of the optical modulation layer in the vertical orientation or in an alignment state similar to the vertical orientation is, for example, about 30 nm or less, 25 nm or less, 20 nm or less, 15 nm or less, 10 nm It may be less than or equal to 5 nm, or greater than or equal to 0 nm or greater than or equal to 0 nm.
  • the in-plane phase difference (or in-plane phase difference) can be obtained according to Equation 1 below.
  • Rin d ⁇ (nx-ny)
  • Rin is an in-plane retardation or in-plane retardation
  • nx is a refractive index in the slow axis direction of the liquid crystal compound in the light modulation layer
  • ny is a refractive index in the fast axis direction of the liquid crystal compound in the light modulation layer
  • d is the thickness of the light modulation layer.
  • the light modulation film layer may further include a spacer maintaining a spacer between the first and second substrates.
  • a spacer that is commonly applied, a ball spacer, a column spacer, or a partition wall spacer may be applied.
  • a partition wall spacer a honeycomb type, a square partition wall spacer, or a random spacer may be applied.
  • honeycomb or square partition wall spacer when the shape of the partition wall spacer formed on the substrate is observed from the normal direction of the substrate, as is well known, it is assumed that the figure formed by the partition wall spacer is a honeycomb or square. it means.
  • the honeycomb type is usually a combination of a regular hexagon, and in the case of a square, there may be a square, a rectangle, or a combination of a square and a rectangle.
  • the random spacer refers to a case in which the partition walls are arranged at random, and when the partition walls do not form a figure, or even if formed, a figure is formed randomly rather than a standard figure.
  • the pitch of the spacers may also be appropriately selected in consideration of a desired adhesion force, cell gap maintenance efficiency, and the like.
  • the pitch of the partition wall spacer may be in the range of 300 ⁇ m to 900 ⁇ m.
  • the pitch is 350 ⁇ m or more, 400 ⁇ m or more, 450 ⁇ m or more, 500 ⁇ m or more, or 550 ⁇ m or more, 850 ⁇ m or less, 800 ⁇ m or less, 750 ⁇ m or less, 700 ⁇ m or less, 650 ⁇ m or less, or 600 ⁇ m or less It may be about.
  • the method of calculating the pitch in the partition wall spacer is known.
  • the pitch is obtained through the spacing of opposite sides in the hexagonal shape of the honeycomb, and in the case of a square, the pitch is obtained through the length of the sides of the square.
  • an average value of them may be defined as a pitch.
  • the line width of the partition wall spacer for example, the width of each wall of hexagonal or square forming the honeycomb may be in a range of, for example, about 5 ⁇ m to 50 ⁇ m. In another example, the line width may be about 10 ⁇ m or more or 15 ⁇ m or more, 45 ⁇ m or less, 40 ⁇ m or less, 35 ⁇ m or less, 30 ⁇ m or less, 25 ⁇ m or less, or 20 ⁇ m or less.
  • the cell gap is properly maintained, and adhesion between substrates can be maintained excellently.
  • a method of forming the above-described ball spacers, column spacers, or partition wall spacers between substrates is known.
  • Each substrate of the optical modulation film layer may have an electrode layer formed as a component for applying an external signal to the optical modulation layer.
  • an electrode layer may be present between the first surface and the pressure-sensitive adhesive or adhesive layer in the first substrate (between 100 and 1001 in Fig. 1) and/or between the first surface and the alignment film in Fig. 1 (200 and 2001 in Fig. 1).
  • an electrode layer may be present between the spacer and the alignment layer.
  • the electrode layer is formed between the first surface of the second substrate and the spacer and alignment layer. It can be located between.
  • a known transparent electrode layer may be applied.
  • a so-called conductive polymer layer, a conductive metal layer, a conductive nanowire layer, or a metal oxide layer such as ITO (Indium Tin Oxide) may be used as the electrode layer.
  • ITO Indium Tin Oxide
  • various materials and methods for forming a transparent electrode layer are known, and can be applied without limitation.
  • the optical modulation device basically includes the optical modulation film layer, and may include additional other configurations as necessary. That is, depending on the driving mode, the above-described transmission, blocking, high reflection and/or low reflection mode can be implemented and switching between them is possible even with the optical modulation film layer alone, but in order to facilitate the implementation or switching of these modes It is also possible to include additional components.
  • the device may further include polarizing layers (passive polarizing layers) disposed on one or both sides of the optical modulation film layer.
  • FIG. 2 is an example of the above structure, and in the structure of FIG. 1, the polarizing layer 400 is disposed only on one side of the light modulation film layer, and FIG. 3 is a polarizing layer ( 400) is deployed.
  • the partition wall spacer is applied as a spacer and the shape is a square (square or rectangular), it is appropriate that the side of the square and the absorption axis of the polarizing layer are disposed to be substantially vertical or horizontal to each other.
  • the term polarizing layer may mean a device that converts natural or non-polarized light into polarized light.
  • the polarizing layer may be a linear polarizing layer.
  • the linearly polarized layer refers to a case in which the selectively transmitted light is linearly polarized light vibrating in any one direction, and the selectively absorbed or reflected light is linearly polarized light that vibrates in a direction orthogonal to the vibration direction of the linearly polarized light. That is, the linear polarization layer may have a transmission axis and an absorption axis or a reflection axis orthogonal to each other in a plane direction.
  • the polarizing layer may be an absorption type polarizing layer or a reflective polarizing layer.
  • the absorption-type polarizing layer for example, a polarizing layer in which iodine is dyed on a polymer stretched film such as a PVA (poly(vinyl alcohol)) stretched film or a liquid crystal polymerized in an aligned state as a host, and A guest-host type polarizing layer using a dichroic dye arranged according to an orientation as a guest may be used, but is not limited thereto.
  • a reflective polarizing layer for example, a reflective polarizing layer known as DBEF (Dual Brightness Enhancement Film) or a reflective polarizing layer formed by coating a liquid crystal compound such as LLC (Lyotropic liquid crystal) may be used. However, it is not limited thereto.
  • the polarizing layer may be disposed on both sides of the optical modulation film layer.
  • an angle formed by the transmission axes of the polarizing layers disposed on both sides may be within a range of 85 degrees to 95 degrees or substantially vertical.
  • the optical modulation device may include other configurations required in addition to the above configuration.
  • Any other configuration necessary for driving or using the optical modulation device, such as a cut layer, may be added.
  • the optical modulation device of the present application can be applied to various applications.
  • applications to which the light modulation device can be applied include openings or eyewear in a closed space including buildings, containers, vehicles, etc., such as a window or a sunroof.
  • the range of eyewear may include all eyewear formed to allow an observer to observe the outside through a lens, such as general glasses, sunglasses, sports goggles, helmets, or devices for augmented reality experience.
  • the present application relates to a method of manufacturing a light modulation device as described above, and as described above, the surface properties of an adhesive or a pressure-sensitive adhesive in a type of optical modulation device that defines alignment using a liquid crystal alignment layer and an adhesive layer or an adhesive layer.
  • the main content is to provide an optical modulation device in which spots due to liquid crystal alignment abnormality are prevented from occurring due to surface damage caused by shear or the like applied in the manufacturing process, and alignment defects are removed.
  • the manufacturing method has a first surface and a second surface, the first substrate having a pressure-sensitive adhesive layer or an adhesive layer formed on the first surface, the first surface and the second surface, the spacer on the first surface And laminating the second substrates on which the liquid crystal alignment layer is formed so that their first surfaces face each other.
  • an appropriate heat treatment may be performed before or after the laminating step or during the laminating step.
  • Such heat treatment can remove defects such as spots occurring in the optical modulation device by controlling the surface properties of the adhesive layer or the pressure-sensitive adhesive layer and/or the liquid crystal alignment film.
  • the heat treatment may be performed in any one of the laminating steps, before and after the laminating step, in two of the above, or may be performed in all three of the above steps.
  • the heat treatment when the heat treatment is performed before the laminating step, the heat treatment may be performed on both the first and second substrates, or may be performed on at least the first substrate.
  • the heat treatment may be performed at an appropriate temperature for a predetermined time.
  • the heat treatment may be performed at a temperature of about 80° C. or higher.
  • the heat treatment is performed at about 85°C or more, about 90°C or more, about 95°C or more, or about 100°C or more, or about 200°C or less, 190°C or less, 180°C or less, 170°C or less, 160°C or less, It may be performed at 150°C or less, 140°C or less, 130°C or less, 120°C or less, or 110°C or less.
  • the heat treatment is performed for about 30 seconds or more, 60 seconds or more, 90 seconds or more, 120 seconds or more, 150 seconds or more, 180 seconds or more, 210 seconds or more, 240 seconds or more, 270 seconds or more, or 300 seconds or more, or 20 It can be performed for a time of about minutes or less, 18 minutes or less, 16 minutes or less, 14 minutes or less, 12 minutes or less, 10 minutes or less, 8 minutes or less, or 6 minutes or less.
  • the heat treatment may be performed by maintaining at least one of the first and second substrates for the time under the temperature condition.
  • heat treatment When heat treatment is performed during the laminating process, such heat treatment may be performed by performing the laminating process at a predetermined temperature.
  • the lamination process may be performed at a temperature of, for example, greater than about 50°C.
  • the laminating process is about 51°C or more, 52°C or more, 53°C or more, 54°C or more, 55°C or more, about 56°C or more, about 57°C or more, about 58°C or more, about 59°C or more, or about 60 Performed at or above, or less than about 90 °C, less than about 89 °C, 88 °C or less, 87 °C or less, 86 °C or less, 85 °C or less, 84 °C or less, 83 °C or less, 82 °C or less, 81 °C or less, or 80 °C It can also be carried out in the following degree.
  • heat treatment When the heat treatment is performed after the laminating step, such heat treatment may be performed by maintaining the laminated first and second substrates at a predetermined temperature for a predetermined time.
  • the heat treatment may be performed at an appropriate temperature for a predetermined time.
  • the heat treatment may be performed by maintaining the laminated first and second substrates at a temperature of about 60° C. or higher.
  • the temperature of the heat treatment is about 65°C or more, about 70°C or more, 75°C or more, 80°C or more, about 85°C or more, about 90°C or more, about 95°C or more, or about 100°C or more, or about 200°C
  • it may be about 190°C or less, 180°C or less, 170°C or less, 160°C or less, 150°C or less, 140°C or less, 130°C or less, 120°C or less, or 110°C or less.
  • the heat treatment is performed for about 30 seconds or more, 60 seconds or more, 90 seconds or more, 120 seconds or more, 150 seconds or more, 180 seconds or more, 210 seconds or more, 240 seconds or more, 270 seconds or more, 300 seconds or more, or 20 minutes or less , 18 minutes or less, 16 minutes or less, 14 minutes or less, 12 minutes or less, 10 minutes or less, 8 minutes or less, or 6 minutes or less.
  • the step of peeling the release film attached to the pressure-sensitive adhesive layer or the adhesive layer may also be performed before the lamination.
  • the heat treatment may be performed before or after peeling of the release film.
  • a step of manufacturing a laminate by attaching a release film to the surface may be performed.
  • the method of forming the pressure-sensitive adhesive layer or the adhesive layer is not particularly limited, and a known method may be applied.
  • the above-described curable composition is applied on the first surface of the first substrate (if the electrode layer is formed on the first surface, applied on the electrode layer) and cured to form a pressure-sensitive adhesive layer or an adhesive layer, or
  • a method of laminating it on the first surface may be applied.
  • the defect due to the misalignment may be removed.
  • the surface energy of the pressure-sensitive adhesive layer or the adhesive layer formed on the first surface of the first substrate may be 13 mN/m or less.
  • the surface energy is 12.5 mN/m or less, 12 mN/m or less, 11.5 mN/m or less, or 11 mN/m or less, or 4 mN/m or more, 4.5 mN/m or more, 5 mN/m or more, 5.5 mN/m or more, 6 mN/m or more, 6.5 mN/m or more, 7 mN/m or more, 7.5 mN/m or more, 8 mN/m or more, 8.5 mN/m or more, 9 mN/m or more, 9.5 mN It may be about /m or more or about 10 mN/m or more.
  • the surface energy can be obtained through a known method, for example, after obtaining the contact angle of deionized water and diiodomethane with respect to the pressure-sensitive adhesive layer or the adhesive layer, the Owens-Wendt method is used. Thus, the method of obtaining the surface energy can be applied.
  • the method of setting the surface energy of the pressure-sensitive adhesive layer or the adhesive layer as described above is not particularly limited. That is, in the present invention, the surface energy can be secured by selecting and applying an OCA or OCR that exhibits surface energy characteristics as described above among known OCA or OCR.
  • the surface energy of the pressure-sensitive adhesive layer or the adhesive layer may be surface energy before attaching the release film or surface energy after peeling the release film.
  • the applied pressure-sensitive adhesive layer or adhesive layer may be various OCA or OCR, and in one example, the pressure-sensitive adhesive layer or adhesive layer may be a silicone pressure-sensitive adhesive layer or an adhesive layer.
  • a method of controlling the peeling force of the release film in the laminate may be applied.
  • the peel force is the peel force with respect to the pressure-sensitive adhesive layer or the adhesive layer of the release film, and is a peel angle measured while peeling the release film from the pressure-sensitive adhesive layer or the adhesive layer at a peel angle of 90 degrees and a peel rate of 0.3 m/min.
  • the peeling force of the release film determined as described above may be, for example, about 0.025 N/cm or less, 0.02 N/cm or less, or 0.015 N/cm or less, or 0.005 N/cm or less, or about 0.01 N/cm or less.
  • the type of the release film to be applied is not particularly limited, and for example, a release film exhibiting the above-described peeling force may be selected from known release films in which a fluorine-based or silicon-based release layer is formed on one surface.
  • the method of peeling the release film from the pressure-sensitive adhesive layer or the adhesive layer in the above step is not particularly limited.
  • the release film may be peeled at a peeling angle within a range of approximately 0 degrees to 90 degrees.
  • the peeling angle is 5 degrees or more, 10 degrees or more, 15 degrees or more, 20 degrees or more, 25 degrees or more, 30 degrees or more, 35 degrees or more, 40 degrees or more, 45 degrees or more, 50 degrees or more, 55 degrees or more.
  • the release film may be peeled at a rate of, for example, about 0.5 m/min to 20 m/min.
  • a liquid crystal alignment layer may not be formed on the first substrate, and an electrode layer may be formed between the first surface of the first substrate and an adhesive layer or an adhesive layer.
  • a step of laminating the first surface of the first substrate and the second substrate from which the release film has been peeled off by opposing the first surface to each other may be performed.
  • heat treatment may be performed on the first and/or second substrate before the laminating step, or the lamination may be performed at a predetermined temperature, or the heat treatment may be performed after the laminating step.
  • the second substrate may have a first surface and a second surface, and a spacer and a liquid crystal alignment layer may be formed on the first surface.
  • the spacer may be a ball spacer, a column spacer, or a partition wall spacer (honeycomb type or square) as described above.
  • the liquid crystal alignment layer may be a horizontal alignment layer or a vertical alignment layer, and an electrode layer is formed between the first surface of the second substrate and the spacer and the alignment layer.
  • the method of laminating the first substrate and the second substrate is not particularly limited, and may be performed in a conventional manner.
  • the pressure-sensitive adhesive layer or the adhesive layer of the first substrate is applied to the spacer of the second substrate by applying an appropriate pressure. It can be done in a way of attaching.
  • a liquid crystal compound may be present between the first substrate and the second substrate to be laminated, and if necessary, the dichroic dye and/or chiral dopant may be present. That is, the method is a process of coating the liquid crystal compound or the like on the surface of the first or second substrate before laminating the first and second substrates and performing lamination, or injecting the liquid crystal compounds into the gaps of the substrates after lamination. This can be done.
  • the lamination may be performed in a state in which a liquid crystal compound or the like exists between the first and second substrates, or a liquid crystal compound or the like may be injected between the first and second substrates after the lamination.
  • the liquid crystal compound or the like means only a liquid crystal compound, or a mixture containing a liquid crystal compound and a dichroic dye, a mixture containing a liquid crystal compound and a chiral dopant, or a mixture containing a liquid crystal compound, a dichroic dye and a chiral dopant. I can.
  • the gap d between the first and second substrates and the chiral pitch p formed by the chiral dopant may be performed so that the ratio (d/p) is within the above-described range.
  • a polarizing layer is disposed on the second surface of the first substrate and/or on the second surface of the second substrate in order to implement the structure shown in FIG. 2 or 3. You can perform an additional step.
  • the polarizing layer may be attached to the second surface using an appropriate pressure-sensitive adhesive or adhesive.
  • the polarizing layer in the case of disposing two polarizing layers on the second surface of the first substrate and the second surface of the second substrate, the polarizing layer so that the absorption axes of the polarizing layers of the two layers are perpendicular or parallel to each other. They can be arranged, and when a square partition wall spacer such as a square and a rectangle is applied, a polarizing layer may be disposed such that each side of the square and an absorption axis of the polarizing layer are perpendicular or parallel to each other.
  • the present application provides a method of manufacturing a light modulation device capable of removing defects such as alignment irregularities in a light modulation device that adjusts the alignment of a liquid crystal compound with a liquid crystal alignment layer and an adhesive layer or an adhesive layer and further improves the alignment state.
  • a light modulation device capable of removing defects such as alignment irregularities in a light modulation device that adjusts the alignment of a liquid crystal compound with a liquid crystal alignment layer and an adhesive layer or an adhesive layer and further improves the alignment state.
  • 1 to 3 are schematic diagrams of exemplary optical modulation devices of the present application.
  • the surface energy was measured after forming the pressure-sensitive adhesive and before attaching the release film.
  • the surface energy was obtained using the Owens-Wendt method after obtaining the contact angle of deionized water and diiodomethane with respect to the pressure-sensitive adhesive layer, and at this time, a measuring instrument of KRUSS (DSA100) was used as a measuring instrument. Was used.
  • a Texture Analyzer manufactured by Stable Micro System was used.
  • a 145 ⁇ m-thick PET (ethylene terephthalate) (SKC) film (SKC) in which an ITO (Indium Tin Oxide) layer was deposited on the first surface to a thickness of about 30 nm was used.
  • a silicone adhesive was formed on the ITO layer of the PET film.
  • the pressure-sensitive adhesive was bar-coated with a silicone pressure-sensitive adhesive composition (Shinetsu, KR3700), dried at about 150° C. for 5 minutes, and formed to a thickness of about 10 ⁇ m.
  • a release film Nippa, FSC6 was attached. The peeling force of the release film measured with respect to the formed pressure-sensitive adhesive layer was about 0.29 to 0.33 N/cm.
  • a PET (ethylene terephthalate) (PET) film (SKC) having a thickness of about 145 ⁇ m in which an ITO (Indium Tin Oxide) layer was deposited on the first surface to a thickness of about 30 nm was used.
  • PET ethylene terephthalate
  • ITO Indium Tin Oxide
  • honeycomb-type spacer on the ITO layer of the PET film a regular hexagonal spacer constituting the honeycomb has a pitch of about 577 ⁇ m, a cell gap of about 8 ⁇ m, and a line width of about 20 ⁇ m.
  • a type spacer was formed, and a vertical alignment layer (5661LB3, Nissan) was formed on the formed spacer to a thickness of about 300 nm. The vertical alignment layer was formed by rubbing in one direction.
  • the liquid crystal composition was coated on the surface of the vertical alignment layer of the second substrate, and the pressure-sensitive adhesive layer obtained by peeling the release film from the first substrate was laminated to face the coated surface of the liquid crystal composition.
  • the laminated first and second substrates were heat treated.
  • the heat treatment was performed by placing the laminated first and second substrates in an oven, and was performed at about 60° C. for 10 minutes.
  • the release film was peeled at a peeling angle of about 45 degrees and a peeling speed of about 1 m/min.
  • liquid crystal composition in the above a composition including a liquid crystal compound (JNC, SHN-7002XXT12) and a chiral dopant (Merck, S811) was used, and the content of the chiral dopant was made to have a chiral pitch of about 20 ⁇ m. .
  • a PVA (poly(vinyl alchol)) polarizing layer was attached to the second surfaces of the first and second substrates, respectively.
  • the two polarizing layers were attached so that their absorption axes were perpendicular to each other, and the absorption axis of the polarizing layer attached to the second surface of the second substrate and the rubbing direction of the alignment layer were coincident.
  • the fabricated light modulation device was placed on the backlight, and defects such as spots were confirmed through photographing.
  • 4 is a photograph showing the results immediately after lamination of the first and second substrates and before heat treatment
  • FIG. 5 is a photograph showing the results after the heat treatment. It can be seen from the drawings that the uneven orientation and the like are improved by the heat treatment.
  • a light modulation device was manufactured in the same manner as in Example 1, except that heat treatment was performed at 80° C. for 5 minutes. After fabrication as described above, the fabricated light modulation device was placed on the backlight, and defects such as spots were confirmed through photographing. 6 is a photograph showing the result, and it can be seen that orientation irregularities and the like were greatly improved by the heat treatment.
  • An optical modulation device was manufactured in the same manner as in Example 1, except that heat treatment was performed at 100° C. for 5 minutes. After fabrication as described above, the fabricated light modulation device was placed on the backlight, and defects such as spots were confirmed through photographing. 7 is a photograph showing the result, and it can be seen that orientation irregularities and the like were greatly improved by the heat treatment.
  • a 145 ⁇ m-thick PET (ethylene terephthalate) (SKC) film (SKC) in which an ITO (Indium Tin Oxide) layer was deposited on the first surface to a thickness of about 30 nm was used.
  • a silicone adhesive was formed on the ITO layer of the PET film.
  • the pressure-sensitive adhesive was bar-coated with a silicone pressure-sensitive adhesive composition (Shinetsu, KR3700), dried at about 150° C. for 5 minutes, and formed to a thickness of about 10 ⁇ m.
  • a release film Nippa, FSC6 was attached. The peeling force of the release film measured with respect to the formed pressure-sensitive adhesive layer was about 0.29 to 0.33 N/cm.
  • a PET (ethylene terephthalate) (PET) film (SKC) having a thickness of about 145 ⁇ m in which an ITO (Indium Tin Oxide) layer was deposited on the first surface to a thickness of about 30 nm was used.
  • PET ethylene terephthalate
  • ITO Indium Tin Oxide
  • honeycomb-type spacer on the ITO layer of the PET film a regular hexagonal spacer constituting the honeycomb has a pitch of about 577 ⁇ m, a cell gap of about 8 ⁇ m, and a line width of about 20 ⁇ m.
  • a type spacer was formed, and a horizontal alignment layer (SE7492, Nissan Corporation) was formed on the formed spacer to a thickness of about 300 nm. The horizontal alignment layer was formed by rubbing treatment in one direction.
  • the liquid crystal composition was coated on the surface of the horizontal alignment layer of the second substrate, and the pressure-sensitive adhesive layer obtained by peeling the release film from the first substrate was laminated to face the coated surface of the liquid crystal composition.
  • the first and second substrates laminated were heat treated in the same manner as in Example 1.
  • peeling of the release film was performed in the same manner as in Example 1.
  • liquid crystal composition in the above a liquid crystal compound (Merck, MDA-16-1235) was used.
  • a poly(vinyl alchol) (PVA) polarizing layer was attached to the second surface of the second substrate.
  • the polarization layer was such that the absorption axis coincided with the rubbing direction of the alignment layer.
  • the fabricated light modulation device was placed on the backlight, and defects such as spots were confirmed through photographing.
  • 8 is a photograph showing the results immediately after lamination of the first and second substrates and before heat treatment
  • FIG. 9 is a photograph showing the results after the heat treatment. It can be seen from the drawings that the uneven orientation and the like are improved by the heat treatment.
  • a light modulation device was manufactured in the same manner as in Example 4, except that heat treatment was performed at 80° C. for 5 minutes. After fabrication as described above, the fabricated light modulation device was placed on the backlight, and defects such as spots were confirmed through photographing.
  • FIG. 10 is a photograph showing the result, and it can be seen that orientation irregularities and the like were greatly improved by the heat treatment.
  • a light modulation device was manufactured in the same manner as in Example 4, except that heat treatment was performed at 100°C for 5 minutes. After fabrication as described above, the fabricated light modulation device was placed on the backlight, and defects such as spots were confirmed through photographing.
  • FIG. 11 is a photograph showing the result, and it can be seen that orientation irregularities and the like were greatly improved by the heat treatment.
  • a 145 ⁇ m-thick PET (ethylene terephthalate) (SKC) film (SKC) in which an ITO (Indium Tin Oxide) layer was deposited on the first surface to a thickness of about 30 nm was used.
  • a silicone adhesive was formed on the ITO layer of the PET film.
  • the pressure-sensitive adhesive was bar-coated with a silicone pressure-sensitive adhesive composition (Shinetsu, KR3700), dried at about 150° C. for 5 minutes, and formed to a thickness of about 10 ⁇ m.
  • a release film Nippa, FSC6 was attached. The peeling force of the release film measured with respect to the formed pressure-sensitive adhesive layer was about 0.29 to 0.33 N/cm.
  • a PET (ethylene terephthalate) (PET) film (SKC) having a thickness of about 145 ⁇ m in which an ITO (Indium Tin Oxide) layer was deposited on the first surface to a thickness of about 30 nm was used.
  • PET ethylene terephthalate
  • ITO Indium Tin Oxide
  • honeycomb-type spacer on the ITO layer of the PET film a regular hexagonal spacer constituting the honeycomb has a pitch of about 577 ⁇ m, a cell gap of about 8 ⁇ m, and a line width of about 20 ⁇ m.
  • a type spacer was formed, and a vertical alignment layer (5661LB3, Nissan) was formed on the formed spacer to a thickness of about 300 nm. The vertical alignment layer was formed by rubbing in one direction.
  • the liquid crystal composition was coated on the surface of the vertical alignment layer of the second substrate, and the pressure-sensitive adhesive layer obtained by peeling the release film from the first substrate was laminated to face the coated surface of the liquid crystal composition.
  • the first substrate from which the release film was peeled was heat-treated.
  • the heat treatment was performed by placing the first substrate in an oven, and was performed at about 100° C. for 5 minutes.
  • the release film was peeled at a peeling angle of about 45 degrees and a peeling speed of about 1 m/min.
  • liquid crystal composition in the above a composition including a liquid crystal compound (JNC, SHN-7002XXT12) and a chiral dopant (Merck, S811) was used, and the content of the chiral dopant was made to have a chiral pitch of about 20 ⁇ m. .
  • a PVA (poly(vinyl alchol)) polarizing layer was attached to the second surfaces of the first and second substrates, respectively.
  • the two polarizing layers were attached so that their absorption axes were perpendicular to each other, and the absorption axis of the polarizing layer attached to the second surface of the second substrate and the rubbing direction of the alignment layer were coincident.
  • the fabricated light modulation device was placed on the backlight, and defects such as spots were confirmed through photographing. 12 is a photograph showing the result.
  • a light modulation device was manufactured in the same manner as in Example 7, except that TS-502S from TACS was used, and heat treatment was performed at the same temperature for 5 minutes.
  • the peel force of the release film to the pressure-sensitive adhesive layer was about 0.032 to 0.033 N/cm. After fabrication as described above, the fabricated light modulation device was placed on the backlight, and defects such as spots were confirmed through photographing. 13 is a photograph showing the result.
  • An optical modulation device was manufactured in the same manner as in Example 8, except that the heat treatment was not performed. After fabrication as described above, the fabricated light modulation device was placed on the backlight, and defects such as spots were confirmed through photographing. 14 is a photograph showing the result.
  • a 145 ⁇ m-thick PET (ethylene terephthalate) (SKC) film (SKC) in which an ITO (Indium Tin Oxide) layer was deposited on the first surface to a thickness of about 30 nm was used.
  • a silicone adhesive was formed on the ITO layer of the PET film.
  • the pressure-sensitive adhesive was bar-coated with a silicone pressure-sensitive adhesive composition (Shinetsu, KR3700), dried at about 150° C. for 5 minutes, and formed to a thickness of about 10 ⁇ m.
  • a release film Nippa, FSC6 was attached. The peeling force of the release film measured with respect to the formed pressure-sensitive adhesive layer was about 0.29 to 0.33 N/cm.
  • a PET (ethylene terephthalate) (PET) film (SKC) having a thickness of about 145 ⁇ m in which an ITO (Indium Tin Oxide) layer was deposited on the first surface to a thickness of about 30 nm was used.
  • PET ethylene terephthalate
  • ITO Indium Tin Oxide
  • honeycomb-type spacer on the ITO layer of the PET film a regular hexagonal spacer constituting the honeycomb has a pitch of about 577 ⁇ m, a cell gap of about 8 ⁇ m, and a line width of about 20 ⁇ m.
  • a type spacer was formed, and a horizontal alignment layer (SE7492, Nissan Corporation) was formed on the formed spacer to a thickness of about 300 nm. The horizontal alignment layer was formed by rubbing treatment in one direction.
  • the liquid crystal composition was coated on the surface of the horizontal alignment layer of the second substrate, and the pressure-sensitive adhesive layer obtained by peeling the release film from the first substrate was laminated to face the coated surface of the liquid crystal composition.
  • the first substrate from which the release film was peeled was heat-treated.
  • the heat treatment was performed by placing the first substrate in an oven, and was performed at about 100° C. for 5 minutes.
  • peeling of the release film was performed in the same manner as in Example 1.
  • liquid crystal composition in the above a liquid crystal compound (Merck, MDA-16-1235) was used.
  • a poly(vinyl alchol) (PVA) polarizing layer was attached to the second surface of the second substrate.
  • the polarization layer was such that the absorption axis coincided with the rubbing direction of the alignment layer.
  • a light modulation device was manufactured in the same manner as in Example 9, except that TS-502S of TACS Corporation was used, and heat treatment was performed for 5 minutes.
  • the peel force of the release film to the pressure-sensitive adhesive layer was about 0.032 to 0.033 N/cm. After fabrication as described above, the fabricated light modulation device was placed on the backlight, and defects such as spots were confirmed through photographing. 16 is a photograph showing the result.
  • a 145 ⁇ m-thick PET (ethylene terephthalate) (SKC) film (SKC) in which an ITO (Indium Tin Oxide) layer was deposited on the first surface to a thickness of about 30 nm was used.
  • a silicone adhesive was formed on the ITO layer of the PET film.
  • the pressure-sensitive adhesive was bar-coated with a silicone pressure-sensitive adhesive composition (Shinetsu, KR3700), dried at about 150° C. for 5 minutes, and formed to a thickness of about 10 ⁇ m.
  • a release film Nippa, FSC6 was attached. The peeling force of the release film measured with respect to the formed pressure-sensitive adhesive layer was about 0.29 to 0.33 N/cm.
  • a PET (ethylene terephthalate) (PET) film (SKC) having a thickness of about 145 ⁇ m in which an ITO (Indium Tin Oxide) layer was deposited on the first surface to a thickness of about 30 nm was used.
  • PET ethylene terephthalate
  • ITO Indium Tin Oxide
  • honeycomb-type spacer on the ITO layer of the PET film a regular hexagonal spacer constituting the honeycomb has a pitch of about 577 ⁇ m, a cell gap of about 8 ⁇ m, and a line width of about 20 ⁇ m.
  • a type spacer was formed, and a vertical alignment layer (5661LB3, Nissan) was formed on the formed spacer to a thickness of about 300 nm. The vertical alignment layer was formed by rubbing in one direction.
  • the liquid crystal composition was coated on the surface of the vertical alignment layer of the second substrate, and the pressure-sensitive adhesive layer obtained by peeling the release film from the first substrate was laminated to face the coated surface of the liquid crystal composition.
  • the lamination was performed at a temperature of about 60°C.
  • the release film was peeled at a peeling angle of about 45 degrees and a peeling speed of about 1 m/min.
  • liquid crystal composition in the above a composition including a liquid crystal compound (JNC, SHN-7002XXT12) and a chiral dopant (Merck, S811) was used, and the content of the chiral dopant was made to have a chiral pitch of about 20 ⁇ m. .
  • a PVA (poly(vinyl alchol)) polarizing layer was attached to the second surfaces of the first and second substrates, respectively.
  • the two polarizing layers were attached so that their absorption axes were perpendicular to each other, and the absorption axis of the polarizing layer attached to the second surface of the second substrate and the rubbing direction of the alignment layer were coincident.
  • the fabricated light modulation device was placed on the backlight, and defects such as spots were confirmed through photographing.
  • FIG. 17 is a photograph in an initial state (no voltage applied), and FIG. 18 is a photograph measured in a transmission state (40V voltage applied). It can be seen from the picture that no defects such as orientation irregularities were observed.
  • the transmittance in the initial state measured using a haze meter (NDH5000SP, Sekos) is about 0.25% level, and the transmittance in the transmission state is about 25.5%. I could confirm.
  • An optical modulation device was manufactured in the same manner as in Example 11, except that lamination was performed at about 80°C.
  • the fabricated light modulation device was placed on the backlight, and defects such as spots were confirmed through photographing.
  • FIG. 19 is a photograph in an initial state (no voltage applied)
  • FIG. 20 is a photograph measured in a transmission state (40V voltage applied). It can be seen from the picture that no defects such as orientation irregularities were observed.
  • the transmittance in the initial state measured using a haze meter (NDH5000SP, Sekos Corporation) is about 0.25% level, and the transmittance in the transmission state is about 24.5% level, which effectively implements both the transmission mode and the blocking. I could also confirm.

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Abstract

본 출원은 액정 배향막과 점착제층 또는 접착제층으로 액정 화합물 등의 배향을 조절하는 광변조 디바이스에서 배향 얼룩 등의 결함을 제거하고, 배향 상태를 보다 개선할 수 있는 광변조 디바이스의 제조 방법을 제공할 수 있다.

Description

광변조 디바이스의 제조 방법
본 출원은 2019년 11월 4일자로 제출된 대한민국 특허출원 제10-2019-0139591호에 기초하여 우선권을 주장하며, 해당 대한민국 특허출원 문헌에 개시된 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본 출원은 광변조 디바이스의 제조 방법에 관한 것이다.
기판들의 사이에 액정 화합물 등을 포함하는 광변조층을 위치시킨 광변조 디바이스는 다양한 용도에 사용되고 있다.
광변조 디바이스가 목적하는 용도에 적합한 성능을 나타내기 위해서는, 상기 기판 사이에서 상기 액정 화합물의 배향 상태를 정밀하게 제어하는 것이 중요하다. 통상 액정 화합물의 배향(특히 초기 배향)을 조절하기 위해서, 액정 화합물을 적용하는 디바이스는 대향하는 상기 두 개의 기판 표면에 모두 배향막을 형성한다.
상기와는 달리 두 개의 기판 중에서 한쪽 기판에만 액정 배향막을 형성하고, 다른 쪽 기판에는 배향막 대신 소정의 점착제층 또는 접착제층을 형성하면, 상기 배향막과 점착제층 또는 접착제층의 표면 작용에 의해서 특히 스마트 윈도우(smart window)나 아이웨어(eye wear) 용도에 적합한 액정 화합물의 배향 상태가 얻어질 수 있다.
상기 두 개의 기판 중에서 한쪽 기판에만 액정 배향막을 형성하고, 다른 쪽 기판에는 점착제층 또는 접착제층을 형성한 광변조 디바이스에서는 접착제 또는 점착제 특유의 표면 특성과 제조 공정에서 가해지는 전단련(shear) 등에 의한 표면 데미지에 의해 액정 배향 이상에 의한 얼룩이 발생한다.
본 출원은 두 개의 기판 중에서 한쪽의 기판에만 액정 배향막을 형성하고, 다른 쪽 기판에는 배향막 대신 점착제층 또는 접착제층을 형성한 구조의 광변조 디바이스에서 배향 얼룩 등의 결함을 제거하는 것을 주요한 목적으로 한다.
본 출원은 두 개의 기판 중에서 한쪽의 기판에만 액정 배향막을 형성하고, 다른 쪽 기판에는 배향막 대신 점착제층 또는 접착제층을 형성한 구조의 광변조 디바이스에서 배향 상태를 보다 개선할 수 있는 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 명세서에서 각도를 정의하는 용어 중 수직, 평행, 직교 또는 수평 등은, 목적 효과를 손상시키지 않는 범위에서의 실질적인 수직, 평행, 직교 또는 수평을 의미하고, 상기 수직, 평행, 직교 또는 수평의 범위는 제조 오차(error) 또는 편차(variation) 등의 오차를 포함하는 것이다. 예를 들면, 상기 각각의 경우는, 약 ±15도 이내의 오차, 약 ±14도 이내, 약 ±13도 이내, 약 ±12도 이내, 약 ±11도 이내, 약 ±10도 이내, 약 ±9도 이내, 약 ±8도 이내, 약 ±7도 이내, 약 ±6도 이내, 약 ±5도 이내, 약 ±4도 이내, 약 ±3도 이내, 약 ±2도 이내 또는 약 ±1도 이내의 오차를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 각도를 정의하는 용어 중 수치는 제조 오차(error) 또는 편차(variation) 등의 오차를 포함하는 것이다. 따라서, 본 명세서에서 각도를 정의하면서 사용하는 수치는, 약 ±15도 이내의 오차, 약 ±14도 이내, 약 ±13도 이내, 약 ±12도 이내, 약 ±11도 이내, 약 ±10도 이내, 약 ±9도 이내, 약 ±8도 이내, 약 ±7도 이내, 약 ±6도 이내, 약 ±5도 이내, 약 ±4도 이내, 약 ±3도 이내, 약 ±2도 이내 또는 약 ±1도 이내의 오차를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 언급하는 물성 중에서 측정 온도가 해당 물성에 영향을 미치는 경우에 특별히 달리 규정하지 않는 한, 상기 물성은 상온에서 측정한 물성이다.
본 명세서에서 용어 상온은 특별히 가온되거나 감온되지 않은 상태에서의 온도로서, 약 10℃ 내지 30℃의 범위 내의 어느 한 온도, 예를 들면, 약 15℃ 이상, 18℃ 이상, 20℃ 이상 또는 약 23℃ 이상이면서, 약 27℃ 이하의 온도를 의미할 수 있다. 또한, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 본 명세서에서 언급하는 온도의 단위는 ℃이다.
본 명세서에서 언급하는 위상차 및 굴절률은, 특별히 달리 규정하지 않는 한 약 550 nm 파장의 광에 대한 굴절률을 의미한다.
특별히 달리 규정하지 않는 한, 본 명세서에서 언급하는 어느 2개의 방향이 이루는 각도는 상기 두 개의 방향이 이루는 예각 내지 둔각 중 예각이거나, 또는 시계 방향 및 반시계 방향으로 측정된 각도 중에서 작은 각도일 수 있다. 따라서, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 본 명세서에서 언급하는 각도는 양수이다. 다만, 경우에 따라서 시계 방향 또는 반시계 방향으로 측정된 각도간의 측정 방향을 표시하기 위해서 상기 시계 방향으로 측정된 각도 및 반시계 방향으로 측정된 각도 중에서 어느 하나의 각도를 양수로 표기하고, 다른 하나의 각도를 음수로 표기할 수도 있다.
본 출원의 광변조 디바이스의 제조 방법에 관한 것이다. 용어 광변조 디바이스는, 적어도 2개 이상의 다른 광의 상태의 사이를 스위칭할 수 있는 디바이스를 의미할 수 있다. 상기 다른 광의 상태는, 적어도 투과율, 반사율, 색상 및/또는 헤이즈이 다른 상태를 의미할 수 있다.
광변조 디바이스가 구현할 수 있는 상태의 예로는, 투과, 차단, 고반사, 저반사 및/또는 특정 색상을 나타내는 색상 모드 상태 등이 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
일 예시에서 상기 광변조 디바이스는 적어도 상기 투과 및 차단 모드 상태의 사이를 스위칭할 수 있는 디바이스이거나, 혹은 상기 고반사 및 저반사 모드 상태의 사이를 스위칭할 수 있는 디바이스일 수 있다.
상기 투과 모드 상태에서의 광변조 디바이스의 투과율이 적어도 20% 이상, 25% 이상, 30% 이상, 35% 이상, 40% 이상, 45% 이상, 50% 이상, 55% 이상, 60% 이상, 65% 이상, 70% 이상, 75% 이상 또는 80% 이상 정도일 수 있다.
상기 차단 모드 상태에서 광변조 디바이스의 투과율은 60% 이하, 55% 이하, 50% 이하, 45% 이하, 40% 이하, 35% 이하, 30% 이하, 25% 이하, 20% 이하, 15% 이하, 10% 이하 또는 5% 이하일 수 있다. 투과 모드에서 투과율은 높을수록 유리하며, 차단 모드에서는 투과율이 낮을수록 유리하기 때문에, 상기 투과 모드 상태의 투과율의 상한과 차단 모드 상태의 투과율의 하한은 특별히 제한되지 않고, 일 예시에서 상기 투과 모드 상태의 투과율의 상한은 약 100%이고, 차단 모드 상태에서의 투과율의 하한은 약 0%일 수 있다.
일 예시에서 상기 투과 모드 상태와 차단 모드 상태의 사이를 스위칭할 수 있는 광변조 디바이스에서 상기 투과 모드 상태에서의 투과율과 차단 모드 상태에서의 투과율의 차이(투과 모드 - 차단 모드)는, 15% 이상, 20% 이상, 25% 이상, 30% 이상, 35% 이상 또는 40% 이상일 수 있거나, 90% 이하, 85% 이하, 80% 이하, 75% 이하, 70% 이하, 65% 이하, 60% 이하, 55% 이하, 50% 이하 또는 45% 이하일 수 있다.
상기 투과율은, 예를 들면, 직진광 투과율일 수 있다. 직진광 투과율은, 상기 디바이스로 입사한 광에 대한 상기 입사 방향과 동일 방향으로 투과된 광의 비율의 백분율이다. 예를 들어, 상기 디바이스가 필름 또는 시트 형태라면, 상기 필름 또는 시트 표면의 법선 방향과 나란한 방향으로 입사한 광 중에서 역시 상기 법선 방향과 나란한 방향으로 상기 디바이스를 투과한 광의 백분율을 상기 투과율로 정의할 수 있다.
상기 고반사 모드 상태에서의 광변조 디바이스의 반사율은 적어도 10% 이상, 15% 이상, 20% 이상, 25% 이상, 30% 이상, 35% 이상 또는 40% 이상 정도일 수 있다. 또한, 상기 저반사 모드 상태에서 광변조 디바이스의 반사율은 20% 이하, 15% 이하, 10% 이하 또는 5% 이하일 수 있다. 고반사 모드에서 반사율은 높을수록 유리하며, 저반사 모드에서는 반사율이 낮을수록 유리하기 때문에, 상기 고반사 모드 상태의 반사율의 상한과 저반사 모드 상태의 반사율의 하한은 특별히 제한되지 않고, 일 예시에서 상기 고반사 모드 상태에서의 반사율은 약 60% 이하, 55% 이하 또는 50% 이하일 수 있고, 저반사 모드 상태에서의 반사율의 하한은 약 0%일 수 있다.
일 예시에서 상기 저반사 모드 상태와 고반사 모드 상태의 사이를 스위칭할 수 있는 광변조 디바이스에서 상기 고반사 모드 상태에서의 반사율과 저반사 모드 상태에서의 반사율의 차이(고반사 모드 - 저반사 모드)는, 5% 이상, 10% 이상 15% 이상, 20% 이상, 25% 이상, 30% 이상, 35% 이상 또는 40% 이상일 수 있거나, 90% 이하, 85% 이하, 80% 이하, 75% 이하, 70% 이하, 65% 이하, 60% 이하, 55% 이하, 50% 이하 또는 45% 이하일 수 있다.
상기 언급된 투과율 및 반사율은, 각각 가시광 영역, 예를 들면, 약 400 내지 700 nm 또는 약 380 내지 780 nm 범위 내의 어느 한 파장에 대한 투과율 또는 반사율이거나, 상기 가시광 영역 전체에 대한 투과율 또는 반사율이거나, 상기 가시광 영역 전체에 대한 투과율 또는 반사율 중에서 최대 또는 최소 투과율 또는 반사율이거나, 상기 가시광 영역 내의 투과율의 평균치 또는 반사율의 평균치일 수 있다.
본 출원의 광변조 디바이스는, 상기 투과 모드, 차단 모드, 고반사 모드, 저반사 모드 및 색상 모드(color mode) 상태에서 선택된 어느 한 상태 및 다른 한 상태의 적어도 2개 이상의 상태의 사이를 스위칭할 수 있도록 설계될 수 있다. 필요하다면, 상기 상태 외에 다른 기타 제 3의 상태 또는 그 이상의 상태도 구현될 수 있다.
상기와 같은 광변조 디바이스의 스위칭은, 외부 신호의 인가, 예를 들면, 전압 신호의 인가 여부에 따라 조절할 수 있다. 예를 들면, 전압과 같은 외부 신호의 인가가 없는 상태에서 광변조 디바이스는 상기 기술한 상태 중에서 어느 한 상태를 유지하다가, 전압이 인가되면 다른 상태로 스위칭될 수 있다. 인가되는 전압의 세기, 주파수 및/또는 형태를 변경함으로써 또 모드의 상태를 변경하거나, 혹은 상기 제 3 의 다른 모드 상태를 구현할 수도 있다.
본 출원의 광변조 디바이스는, 대향 배치된 2개의 기판과 상기 기판의 사이에 위치한 광변조층을 가지는 광변조 필름층을 기본 단위로 포함할 수 있다. 도 1은 상기 광변조 필름층의 일 예시를 나타내는 도면이다. 도면과 같이 광변조 필름층은, 대향 배치된 제 1 기판(100)과 제 2 기판(200)을 포함한다. 도면과 같이 제 1 기판(100)의 하나의 표면(이하, 제 1 표면이라 칭할 수 있다)상에는 점착제층 또는 접착제층이 형성되고, 다른 제 2 기판(200)의 표면(이하, 제 1 표면이라 칭할 수 있다.)에는 액정 배향막(2001)이 형성되며, 상기 대향 배치된 제 1 기판(100)과 제 2 기판(200)의 사이에 광변조층(600)이 위치한다. 광변조층이 액정층인 경우에 통상적으로 제 1 및 제 2 기판(100, 200)의 양쪽 표면 모두에 액정 배향막이 형성되지만, 제 1 기판(100)상에 액정 배향막 대신 점착제층 또는 접착제층을 형성하고, 제 2 기판(200)에만 액정 배향막을 형성함으로써, 특정 용도(예를 들면, smart window나 eye wear)에서 매우 유용한 액정 화합물의 배향 상태가 얻어질 수 있다. 따라서, 본 출원의 광변조 필름층의 제 1 기판에는 액정 배향막이 형성되지 않을 수 있다. 또한, 도면에는 도시되어 있지 않지만, 광변조 필름층의 제 1 및 제 2 기판 중 어느 한 기판에는 제 1 및 제 2 기판의 간격(cell gap)을 유지하는 스페이서가 존재하는데, 도면과 같이 제 1 기판(100)상에 점착제층 또는 접착제층(1001)을 형성하는 경우에 상기 스페이서에 상기 점착제층 또는 접착제층(1001)이 부착되어 제 1 및 제 2 기판간의 합착력을 크게 개선할 수 있다.
본 명세서에서 기판의 제 1 표면은 기판의 주표면과 그 반대측 표면 중에서 어느 하나의 표면을 의미하고, 제 2 표면은 기판의 주표면과 그 반대측 표면 중에서 다른 하나의 표면을 의미한다.
상기 기판으로는, 특별한 제한 없이 공지의 기판 소재가 사용될 수 있다. 예를 들면, 기판으로는 유리 기판, 결정성 또는 비결정성 실리콘 기판 또는 석영 기판 등의 무기 기판이나 플라스틱 기판 등을 사용할 수 있다.
플라스틱 기판으로는, TAC(triacetyl cellulose) 기판; 노르보르넨 유도체 기판 등의 COP(cyclo olefin copolymer) 기판; PMMA(poly(methyl methacrylate) 기판; PC(polycarbonate) 기판; PE(polyethylene) 기판; PP(polypropylene) 기판; PVA(polyvinyl alcohol) 기판; DAC(diacetyl cellulose) 기판; Pac(Polyacrylate) 기판; PES(poly ether sulfone) 기판; PEEK(polyetheretherketon) 기판; PPS(polyphenylsulfone), PEI(polyetherimide) 기판; PEN(polyethylenemaphthatlate) 기판; PET(polyethyleneterephtalate) 기판 등의 폴리에스테르 기판; PI(polyimide) 기판; PSF(polysulfone) 기판; PAR(polyarylate) 기판 또는 비정질 불소 수지 등을 포함하는 기판을 사용할 수 있지만 이에 제한되는 것은 아니다. 이러한 기판의 두께는 특별히 제한되지 않고, 적절한 범위에서 선택될 수 있다.
상기 기판의 사이에 존재하는 광변조층은 외부 신호의 인가 여부에 따라, 단독으로 혹은 다른 구성 요소와 연계하여, 광의 투과도, 반사도, 헤이즈 및/또는 색상 등을 변경할 수 있는 기능성 층이다. 이와 같은 광변조층은, 본 명세서에서 능동 광변조층으로 호칭될 수 있다.
본 명세서에서 외부 신호란, 광변조층 내에 포함되는 물질, 예를 들어 광변조 물질의 거동에 영향을 줄 수 있는 외부에 요인, 예를 들면 외부 전압 등을 의미할 수 있다. 따라서, 외부 신호가 없는 상태란, 외부 전압 등의 인가가 없는 상태를 의미할 수 있다.
본 출원에서 광변조층의 종류는 상기 기술한 기능을 가지는 것이라면 특별히 제한되지 않고, 공지의 광변조층이 적용될 수 있다. 상기 광변조층은, 예를 들면, 액정층, 전기 변색 물질층, 광 변색 물질층, 전기 영동 물질층 또는 분산 입자 배향층일 수 있다.
하나의 예시에서 광변조층으로는 상기 액정층이 적용될 수 있다. 액정층은, 액정 화합물을 포함하는 층이다. 본 명세서에서 용어 액정층의 범위에는 액정 화합물을 포함하고 있는 층이 모두 포함되며, 예를 들어 후술하는 바와 같이 액정 화합물(액정 호스트)과 이색성 염료를 포함하는 소위 게스트 호스트층이나 키랄 도펀트 등 기타 첨가제를 액정 화합물과 함께 포함하는 층도 본 명세서에서 규정하는 액정층의 일종이다. 상기 액정층은 능동 액정층일 수 있고, 따라서 상기 액정 화합물은 외부 신호의 인가 여부에 따라 배향 방향이 변하도록 액정층 내에 존재할 수 있다. 액정 화합물로는 외부 신호의 인가에 의하여 그 배향 방향이 변경될 수 있는 것이라면 모든 종류의 액정 화합물을 사용할 수 있다. 예를 들며, 액정 화합물로는 스멕틱(smectic) 액정 화합물, 네마틱(nematic) 액정 화합물 또는 콜레스테릭(cholesteric) 액정 화합물 등을 사용할 수 있다. 또한, 외부 신호의 인가에 의하여 그 배향 방향이 변경될 수 있도록, 액정 화합물은 예를 들어 중합성기 또는 가교성기를 가지지 않는 화합물일 수 있다.
액정층은 유전율 이방성이 양수 또는 음수인 액정 화합물을 포함할 수 있다. 액정의 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 분자의 방향자와 인가 전압에 의한 전기장의 방향이 실질적으로 수평하도록 전압을 인가한 상태에서 상기 전기장의 방향을 따라 측정한 유전율 값을 의미하고, 수직 유전율(ε⊥)은 액정 분자의 방향자와 인가 전압에 의한 전기장의 방향이 실질적으로 수직하도록 전압을 인가한 상태에서 상기 전기장의 방향을 따라 측정한 유전율 값을 의미한다.
액정층의 구동 모드는, 예를 들어, DS(Dynamic Scattering) 모드, ECB(Electrically Controllable Birefringence) 모드, IPS(In-Plane Switching) 모드, FFS(Fringe-Field Wwitching)모드, OCB(Optially Compensated Bend) 모드, VA(Vertical Alignment) 모드, MVA(Multi-domain Vertical Alignment) 모드, PVA(Patterned Vertical Alignment) 모드, HAN(Hybrid Aligned Nematic) 모드, TN(Twisted Nematic) 모드, STN (Super Twisted Nematic) 모드 또는 R-TN(Reversed Twisted Nematic) 모드 등을 예시할 수 있다.
액정층인 광변조층은, 상기 액정 화합물과 함께 광투과도 가변 특성을 조절한다는 측면에서, 이색성 염료를 추가로 포함할 수 있다. 본 명세서에서 용어 염료는, 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 염료는 상기 가시광 영역의 적어도 일부 또는 전체 범위에서 광의 이방성 흡수가 가능한 물질을 의미할 수 있다. 이러한 염료로는, 예를 들면, 아조 염료 또는 안트라퀴논 염료 등으로 공지되어 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
하나의 예시에서, 상기 광변조층은 액정 및 이색성 염료를 포함하는 액정층으로서, 소위 게스트호스트 액정층(Guest host liquid crystal cell)일 수 있다. 용어 GHLC층은, 액정의 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.
게스트호스트 액정층을 광변조층으로 포함하는 광변조 필름층은 능동형 편광층(Active Polarizer)로 기능할 수 있다. 본 명세서에서 용어 능동형 편광층(Active Polarizer)는 외부 신호 인가에 따라 비등방성 광흡수를 조절할 수 있는 기능성 소자를 의미할 수 있다. 이러한 능동형 편광층은 후술하는 수동형 편광층이 외부 신호 인가와 무관하게 일정한 광흡수 내지 광반사 특성을 가지는 것과 구별될 수 있다. 상기 게스트호스트 액정층은 액정 및 이색성 염료의 배열을 조절함으로써 상기 이색성 염료의 배열 방향과 평행한 방향의 편광 및 수직한 방향의 편광에 대한 비등방성 광 흡수를 조절할 수 있다. 액정 및 이색성 염료의 배열은 자기장 또는 전기장과 같은 외부 신호의 인가에 의하여 조절될 수 있으므로, 게스트호스트 액정층은 외부 신호 인가에 따라 비등방성 광 흡수를 조절할 수 있다.
광변조층인 액정층은 액정 화합물과 함께 소위 키랄 도펀트(chiral dopant)를 포함할 수도 있다. 이러한 키랄 도펀트는 액정 화합물에 나선 구조의 배향을 유도할 수 있다. 포함될 수 있는 키랄 도펀트의 종류는 특별한 제한이 없으며, 필요에 따라서 공지된 종류 중에서 적절한 키랄 도펀트가 선택될 수 있다. 키랄 도펀트의 비율에도 특별한 제한은 없으나, 광변조층의 두께(d, cell gap)와 상기 키랄 도펀트의 첨가에 의해 발생하는 액정 화합물의 나선 구조의 피치(p)의 비율(d/p)이 1 미만이 될 수 있는 비율로 키랄 도펀트가 포함될 수 있다. 상기 비율(d/p)은 다른 예시에서 0.95 이하, 0.9 이하, 0.85 이하, 0.8 이하, 0.75 이하, 0.7 이하, 0.65 이하, 0.6 이하, 0.55 이하, 0.5 이하 또는 0.45 이하이거나, 0.05 이상, 0.1 이상, 0.15 이상, 0.2 이상, 0.25 이상, 0.3 이상 또는 0.35 이상일 수 있다. 이와 같은 비율(d/p)은 점착제층 또는 접착제층과 액정 배향막에 의해 유도되는 액정 화합물의 배향과 연계되어 적용 용도에 적합한 배향 상태를 도출할 수 있다.
광변조층(cell gap)의 두께는 본 출원의 목적을 고려하여 적절히 선택될 수 있다. 일 예시에서 상기 광변조층의 두께는, 0.01㎛ 이상, 0.1㎛ 이상, 1㎛ 이상, 2㎛ 이상, 3㎛이상, 4㎛이상, 5㎛ 이상, 6㎛ 이상, 7㎛ 이상, 8㎛ 이상, 9㎛ 이상 또는 10㎛ 이상일 수 있다. 이와 같이 두께에서 모드 상태에 따른 투과율, 반사율, 헤이즈 및/또는 색상의 차이가 큰 디바이스를 구현할 수 있다. 상기 두께는 두꺼울수록 상기 차이를 구현할 수 있어서 특별히 제한되는 것은 아니지만, 일반적으로 약 30㎛이하, 25㎛ 이하, 20㎛ 이하 또는 15㎛ 이하일 수 있다.
광변조 필름층에서 제 1 기판의 제 1 표면상에 형성되는 점착제층 또는 접착제층의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 업계에서 소위 OCA(Optically Clear Adhesive) 또는 OCR(Opticall Clear Resin)로 공지된 다양한 유형의 점착제 또는 접착제들은 액정 배향막과 조합되어 액정 화합물의 적합한 배향을 유도할 수 있다. 상기 점착제 또는 접착제로는, 예를 들면, 아크릴계, 실리콘계, 에폭시계 또는 우레탄계의 점착제 또는 접착제가 적용될 수 있다.
적절한 점착제 또는 접착제로서, 실리콘계 점착제 또는 접착제가 예시될 수 있다. 실리콘계 점착제 또는 접착제가 가지는 특유의 표면 특성은 액정 배향막(특히, 수직 배향막)과 조합되어 목적에 적합한 액정 화합물의 배향 상태를 유도할 수 있다.
상기 실리콘계 점착제 또는 접착제는, 경화성 실리콘 접착제 또는 점착제 조성물(이하, 단순히 경화성 실리콘 조성물이라 호칭할 수 있다.)의 경화물을 사용할 수 있다. 경화성 실리콘 조성물의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 가열 경화성 실리콘 조성물 또는 자외선 경화성 실리콘 조성물을 사용할 수 있다.
하나의 예시에서 상기 경화성 실리콘 조성물은 부가 경화성 실리콘 조성물로서, (1) 분자 중에 2개 이상의 알케닐기를 함유하는 오르가노폴리실록산 및 (2) 분자 중에 2개 이상의 규소결합 수소원자를 함유하는 오르가노폴리실록산을 포함할 수 있다. 상기와 같은 실리콘 화합물은, 예를 들면, 백금 촉매 등의 촉매의 존재 하에서, 부가 반응에 의하여 경화물을 형성할 수 있다.
상기 (1) 오르가노폴리실록산은, 실리콘 경화물을 구성하는 주성분으로서, 1 분자 중 적어도 2개의 알케닐기를 포함한다. 이 때, 알케닐기의 구체적인 예에는, 비닐기, 알릴기, 부테닐기, 펜테닐기, 헥세닐기 또는 헵테닐기 등이 포함되고, 이 중 비닐기가 통상 적용되지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 (1) 오르가노폴리실록산에서, 전술한 알케닐기의 결합 위치는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 상기 알케닐기는 분자쇄의 말단 및/또는 분자쇄의 측쇄에 결합되어 있을 수 있다. 또한, 상기 (1) 오르가노폴리실록산에서, 전술한 알케닐 외에 포함될 수 있는 치환기의 종류로는, 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 등을 들 수 있고, 이 중 메틸기 또는 페닐기가 통상 적용되지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 (1) 오르가노폴리실록산의 분자 구조는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 직쇄상, 분지상, 고리상, 망상 또는 일부가 분지상을 이루는 직쇄상 등과 같이, 어떠한 형상이라도 가질 수 있다. 통상 상기와 같은 분자 구조 중 특히 직쇄상의 분자 구조를 가지는 것이 적용되지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
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, R 1 2SiO 2/2로 표시되는 실록산 단위와 R 1 2R 2SiO1/2로 표시되는 실록산 단위와 SiO 4/2로 표시되는 실록산 단위를 포함하는 오르가노폴리실록산 공중합체, R 12R2SiO 1/2로 표시되는 실록산 단위와 SiO 4/2로 표시되는 실록산 단위를 포함하는 오르가노폴리실록산 공중합체, R 1R 2SiO 2/2로 표시되는 실록산 단위와 R 1SiO 3/2로 표시되는 실록산 단위 또는 R 2SiO 3/2로 표시되는 실록산 단위를 포함하는 오르가노폴리실록산 공중합체 및 상기 중 2 이상의 혼합물을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기에서, R 1은 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 R 2는 알케닐기로서, 구체적으로는 비닐기, 알릴기, 부테닐기, 펜테닐기, 헥세닐기 또는 헵테닐기 등일 수 있다.
상기 부가경화성 실리콘 조성물에서, (2) 오르가노폴리실록산은 상기 (1) 오르가노폴리실록산을 가교시키는 역할을 수행할 수 있다. 상기 (2) 오르가노폴리실록산에서, 수소원자의 결합 위치는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 분자쇄의 말단 및/또는 측쇄에 결합되어 있을 수 있다. 또한, 상기 (2) 오르가노폴리실록산에서, 상기 규소결합 수소원자 외에 포함될 수 있는 치환기의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, (1) 오르가노폴리실록산에서 언급한 바와 같은, 알킬기, 아릴기, 아랄킬기 또는 할로겐 치환 알킬기 등을 들 수 있고, 이 중 통상 메틸기 또는 페닐기가 적용되지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 (2) 오르가노폴리실록산의 분자 구조는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 직쇄상, 분지상, 고리상, 망상 또는 일부가 분지상을 이루는 직쇄상 등과 같이, 어떠한 형상이라도 가질 수 있다. 상기와 같은 분자 구조 중 통상 직쇄상의 분자 구조를 가지는 것이 적용되지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
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, R 1 3SiO 1/2로 표시되는 실록산 단위와 R 1 2HSiO 1/2로 표시되는 실록산 단위와 SiO 4/2로 표시되는 실록산 단위를 포함하는 오르가노폴리실록산 공중합체, R 1 2HSiO 1/2로 표시되는 실록산 단위와 SiO 4/2로 표시되는 실록산 단위를 포함하는 오르가노폴리실록산 공중합체, R 1HSiO 2/2로 표시되는 실록산 단위와 R 1SiO 3/2로 표시되는 실록산 단위 또는 HSiO 3/2로 표시되는 실록산 단위를 포함하는 오르가노폴리실록산 공중합체 및 상기 중 2 이상의 혼합물을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기에서, R 1은 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.
상기 (2) 오르가노폴리실록산의 함량은, 적절한 경화가 이루어질 수 있을 정도로 포함된다면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 상기 (2) 오르가노폴리실록산은, 전술한 (1) 오르가노폴리실록산에 포함되는 알케닐기 하나에 대하여, 규소결합 수소원자가 0.5 내지 10개가 되는 양으로 포함될 수 있다. 이러한 범위에서 경화를 충분하게 진행시키고, 내열성을 확보할 수 있다.
상기 부가경화성 실리콘 조성물은, 경화를 위한 촉매로서, 백금 또는 백금 화합물을 추가로 포함할 수 있다. 이와 같은, 백금 또는 백금 화합물의 구체적인 종류는 특별한 제한은 없다. 촉매의 비율도 적절한 경화가 이루어질 수 있는 수준으로 조절되면 된다.
상기 부가경화성 실리콘 조성물은, 저장 안정성, 취급성 및 작업성 향상의 관점에서 필요한 적절한 첨가제를 적정 비율로 또한 포함할 수도 있다.
다른 예시에서 상기 실리콘 조성물은, 축합경화성 실리콘 조성물로서, 예를 들면 (a) 알콕시기 함유 실록산 폴리머; 및 (b) 수산기 함유 실록산 폴리머를 포함할 수 있다.
상기 (a) 실록산 폴리머는, 예를 들면, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물일 수 있다.
[화학식 1]
R 1 aR 2 bSiO c(OR 3) d
화학식 1에서 R 1 및 R 2는, 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 치환 또는 비치환된 1가 탄화수소기를 나타내고, R 3은 알킬기를 나타내며, R 1, R 2 및 R 3가 각각 복수개 존재하는 경우에는 서로 동일하거나 상이할 수 있고, a 및 b는 각각 독립적으로 0 이상, 1 미만의 수를 나타내고, a+b는 0 초과, 2 미만의 수를 나타내며, c는 0 초과, 2 미만의 수를 나타내고, d는 0 초과, 4 미만의 수를 나타내며, a+b+cХ2+d는 4이다.
화학식 1의 정의에서, 1가 탄화수소는, 예를 들면, 탄소수 1 내지 8의 알킬기, 페닐기, 벤질기 또는 톨릴기 등일 수 있고, 이 때 탄소수 1 내지 8의 알킬기로서는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기 또는 옥틸기 등일 수 있다. 또한, 화학식 1의 정의에서, 1가 탄화수소기는, 예를 들면, 할로겐, 아미노기, 머캅토기, 이소시아네이트기, 글리시딜기, 글리시독시기 또는 우레이도기 등의 공지의 치환기로 치환되어 있을 수 있다.
화학식 1의 정의에서, R 3의 알킬기의 예로는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기 또는 부틸기 등을 들 수 있다. 알킬기 중에서, 메틸기 또는 에틸기 등이 통상 적용되지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
화학식 1의 폴리머 중 분지상 또는 3차 가교된 실록산 폴리머를 사용할 수 있다. 또한, 이 (a) 실록산 폴리머에는, 목적을 손상시키지 않는 범위 내에서, 구체적으로는 탈알코올 반응을 저해하지 않는 범위 내에서 수산기가 잔존하고 있을 수 있다.
상기 (a) 실록산 폴리머는, 예를 들면, 다관능의 알콕시실란 또는 다관능 클로로 실란 등을 가수분해 및 축합시킴으로써 제조할 수 있다. 이 분야의 평균적 기술자는, 목적하는 (a) 실록산 폴리머에 따라 적절한 다관능 알콕시실란 또는 클로로 실란을 용이하게 선택할 수 있으며, 그를 사용한 가수분해 및 축합 반응의 조건 또한 용이하게 제어할 수 있다. 한편, 상기 (a) 실록산 폴리머의 제조 시에는, 목적에 따라서, 적절한 1관능의 알콕시 실란을 병용 사용할 수도 있다.
상기 (a) 실록산 폴리머로는, 예를 들면, 신에쯔 실리콘사의 X40-9220 또는 X40-9225, GE 토레이 실리콘사의 XR31-B1410, XR31-B0270 또는 XR31-B2733 등과 같은, 시판되고 있는 오르가노실록산 폴리머를 사용할 수 있다.
상기 축합경화성 실리콘 조성물에 포함되는, (b) 수산기 함유 실록산 폴리머로는, 예를 들면, 하기 화학식 2으로 나타나는 화합물을 사용할 수 있다.
[화학식 2]
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화학식 2에서, R 4 및 R 5은 각각 독립적으로, 수소원자 또는 치환 또는 비치환된 1가의 탄화수소기를 나타내고, R 5 및 R 6이 각각 복수 존재하는 경우에는, 상기는 서로 동일하거나, 상이할 수 있으며, n은 5 내지 2,000의 정수를 나타낸다.
화학식 2의 정의에서, 1가 탄화수소기의 구체적인 종류로는, 예를 들면, 상기 화학식 1의 경우와 동일한 탄화수소기를 들 수 있다.
상기 (b) 실록산 폴리머는, 예를 들면, 디알콕시실란 및/또는 디클로로 실란 등을 가수분해 및 축합시킴으로써 제조할 수 있다. 이 분야의 평균적 기술자는, 목적하는 (b) 실록산 폴리머에 따라 적절한 디알콕시 실란 또는 디클로로 실란을 용이하게 선택할 수 있으며, 그를 사용한 가수분해 및 축합 반응의 조건 또한 용이하게 제어할 수 있다. 상기와 같은 (b) 실록산 폴리머로는, 예를 들면, GE 토레이 실리콘사의 XC96-723, YF-3800, YF-3804 등과 같은, 시판되고 있는 2관능 오르가노실록산 폴리머를 사용할 수 있다.
위에 기술한 부가 경화형 혹은 축합 경화형 실리콘 조성물은 본 출원에서 적용되는 실리콘 점착제 또는 접착제를 형성하기 위한 재료의 하나의 예시이다. 즉, 기본적으로 업계에서 OCA 또는 OCR 등으로 알려진 시릴콘 점착제 또는 접착제가 모두 본 출원에서 적용될 수 있다.
상기 점착제 또는 접착제 혹은 그를 형성하는 경화성 조성물의 유형은 특별히 제한되지 않고, 목적하는 용도에 따라 적절히 선택될 수 있다. 예를 들면, 고상, 반고상 또는 액상의 점착제 또는 접착제 또는 경화성 조성물이 사용될 수 있다. 고상 또는 반고상의 점착제 또는 접착제 또는 경화성 조성물은 접착 대상이 합착되기 전에 경화될 수 있다. 액상의 점착제 또는 접착제 또는 경화성 조성물은, 소위 광학 투명 레진(OCR; Optical Clear Resin)으로 호칭되고, 접착 대상이 합착된 후에 경화될 수 있다. 일 예시에 따르면 상기 점착제 또는 접착제 또는 경화성 조성물로서는, 소위 폴리디메틸실록산계(Polydimethyl siloxane-based) 점착제 또는 접착제 또는 경화성 조성물 또는 폴리메틸비닐실록산계(Polymethylvinyl siloxane-based) 점착제 또는 접착제 또는 경화성 조성물 또는 알콕시실리콘계(Alkoxy silicone-based) 점착제 또는 접착제 또는 경화성 조성물 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 점착제층 또는 접착제층의 두께는 특별히 제한되지 않고, 목적하는 접착력 또는 점착력의 확보를 위한 적정 범위로 선택될 수 있다. 상기 두께는 대략 1㎛ 내지 50㎛의 범위 내일 수 있다. 상기 두께는 다른 예시에서 2㎛ 이상, 3㎛ 이상, 4㎛ 이상, 5㎛ 이상, 6㎛ 이상, 7㎛ 이상, 8㎛ 이상, 9㎛ 이상 또는 10㎛ 이상이거나, 45㎛ 이하, 40㎛ 이하, 35㎛ 이하, 30㎛ 이하, 25㎛ 이하, 20㎛ 이하, 15㎛ 이하 또는 10㎛ 이하 정도일 수도 있다.
제 2 기판의 제 1 표면상에 형성되는 배향막의 종류도 특별한 제한은 없다. 즉, 상기 배향막으로는 목적하는 초기 배향을 고려하여 공지의 수직 혹은 수평 배향막이나 기타 배향막이 적용될 수 있다. 배향막의 유형도 러빙 배향막과 같은 접촉식 배향막이나, 광배향막과 같은 비접촉식 배향막이 적용될 수 있다. 하나의 예시에서 상기 배향막으로는 수직 배향막을 사용할 수 있다. 수직 배향막과 상기 점착제층 또는 접착제층의 조합은 다양한 용도에 적합한 액정 화합물의 배향 상태를 유도할 수 있다.
광변조층인 액정층에서 상기 점착제층 또는 접착제층과 액정 배향막에 의해 형성되는, 액정 화합물의 초기 배향은, 수직 배향, 수평 배향, 경사 배향 또는 스프레이 배향일 수 있다. 또한, 상기 수직 배향, 수평 배향, 경사 배향 상태 또는 스프레이 배향 상태에서 액정 화합물은 트위스팅되어 트위시팅 배향 또는 콜레스테릭 배향 상태로 존재하거나, 그렇지 않을 수도 있다. 상기에서 초기 배향은, 액정 화합물을 포함하는 광변조층에 전압과 같은 외부 신호가 인가되지 않은 상태에서의 배향을 의미한다.
상기 수평 배향, 경사 배향, 수직 배향 또는 스프레이 배향의 의미는 업계에서 공지된 바와 같다. 광변조층의 액정 화합물은 초기 상태에서 상기 수평 배향, 경사 배향, 수직 배향 또는 스프레이 배향의 상태를 유지하다가, 외부 신호에 따라서 그와는 다른 배향 상태로 변경될 수 있다.
하나의 예시에서 상기 광변조층에서의 액정 화합물의 초기 배향은 수직 배향이거나, 혹은 수직 배향과 유사한 배향 상태일 수 있다. 이러한 배향 상태는 상기 액정 배향막으로서 수직 배향막을 적용함으로써 얻어진다. 이와 같은 배향은 소위 R-TN(Reversed Twisted Nematic) 배향을 구현하는 소자에서 유용하다.
또한, 상기 액정 배향막이 수평 배향막인 경우에는 소위 ECB 모드를 구현하는 소자에서 유용하다.
따라서, 상기 수직 배향 또는 수직 배향과 유사한 배향 상태에서 광변조층의 면상 위상차(550 nm 파장 기준)는, 예를 들면, 약 30 nm 이하, 25 nm 이하, 20 nm 이하, 15 nm 이하, 10 nm 이하 또는 5 nm 이하이거나, 0 nm 이상 또는 0 nm 초과일 수 있다.
상기 면상 위상차(또는 면내 위상차)는 하기 수식 1에 따라서 구해질 수 있다.
[수식 1]
Rin = d × (nx - ny)
수식 1에서 Rin은 면상 위상차 또는 면내 위상차이고, nx는 광변조층 내의 액정 화합물의 지상축 방향 굴절률이며, ny는 광변조층 내의 액정 화합물의 진상축 방향 굴절률이고, d는 광변조층의 두께이다.
광변조 필름층은, 상기 제 1 및 제 2 기판의 간격(spacer)을 유지하는 스페이서를 추가로 포함할 수 있다. 스페이서로는 통상적으로 적용되는 스페이서로서, 볼 스페이서나 컬럼 스페이서 또는 격벽형 스페이서가 적용될 수 있다. 상기 격벽형 스페이서로는, 허니컴(honeycomb)형, 사각형의 격벽형 스페이서 또는 랜덤형 스페이서가 적용될 수 있다. 상기에서 허니콤형 또는 사각형의 격벽형 스페이서는 공지된 바와 같이 기판상에 형성된 격벽형 스페이서의 형태를 기판의 법선 방향에서 관찰한 때에 상기 격벽형 스페이서에 의해 형성되는 도형이 허니콤형 또는 사각형인 경우를 의미한다. 상기 허니콤형은 통상 정육각형의 조합으로 되고, 사각형의 경우, 정사각형, 직사각형 또는 정사각형과 직사각형의 조합 등이 있을 수 있다. 또한, 상기에서 랜덤형 스페이서는 격벽들이 랜덤하게 배치된 경우로서, 해당 격벽들이 도형을 형성하지 않거나, 형성하여도 정형화된 도형이 아닌 랜덤하게 도형을 형성하는 경우를 의미한다.
스페이서의 피치 등도 목적하는 부착력이나 셀갭의 유지 효율 등을 고려하여 적절하게 선택될 수 있다. 예를 들어, 격벽형 스페이서가 적용되는 경우, 상기 격벽형 스페이서의 피치가 300μm 내지 900μm의 범위 내일 수 있다. 상기 피치는 다른 예시에서 350 μm 이상, 400 μm 이상, 450 μm 이상, 500 μm 이상 또는 550 μm 이상이거나, 850 μm 이하, 800 μm 이하, 750 μm 이하, 700 μm 이하, 650 μm 이하 또는 600 μm 이하 정도일 수도 있다. 격벽형 스페이서에서 피치를 구하는 방식은 공지이다. 예를 들어, 격벽형 스페이서가 허니콤형이라면, 상기 허니콤을 이루는 육각형에서 마주보는 변들의 간격을 통해 피치를 구하고, 사각형인 경우에 사각형의 변의 길이를 통해 피치를 구한다. 상기 허니콤을 이루는 육각형에서 마주보는 변들의 간격이나, 사각형의 변의 길이가 일정하지 않은 경우에는 그들의 평균치를 피치로 규정할 수 있다.
한편, 상기 격벽형 스페이서의 선폭, 예를 들면, 상기 허니콤을 이루는 육각형이나 사각형의 각 벽의 폭은, 예를 들면, 약 5μm 내지 50μm의 범위 내에 있을 수 있다. 상기 선폭은 다른 예시에서 약 10 μm 이상 또는 15 μm 이상이거나, 45 μm 이하, 40 μm 이하, 35 μm 이하, 30 μm 이하, 25 μm 이하 또는 20 μm 이하 정도일 수도 있다.
위와 같은 범위에서 셀갭이 적절하게 유지되고, 기판간의 부착력도 우수하게 유지할 수 있다.
기판들의 사이에 상기와 같은 볼 스페이서, 컬럼 스페이서 또는 격벽형 스페이서를 형성하는 방식은 공지이다.
상기 광변조 필름층의 각 기판에는 광변조층에 외부 신호를 인가하기 위한 구성요소로서, 전극층이 형성되어 있을 수 있다. 예를 들면, 제 1 기판에서 제 1 표면과 상기 점착제 또는 접착제층의 사이(도 1에서 100과 1001의 사이) 및/또는 제 2 기판에서 제 1 표면과 배향막의 사이(도 1에서 200과 2001의 사이)(스페이서가 존재하는 경우, 스페이서 및 배향막의 사이)에는 전극층이 존재할 수 있다. 제 2 기판의 경우, 제 1 표면에 우선 전극층을 형성하고, 그 상부에 스페이서 및 배향막을 순차 형성하는 것이 일반적이기 때문에 스페이서가 존재하는 경우, 전극층은 제 2 기판의 제 1 표면과 스페이서 및 배향막의 사이에 위치할 수 있다.
상기 전극층으로는, 공지의 투명 전극층이 적용될 수 있는데, 예를 들면, 소위 전도성 고분자층, 전도성 금속층, 전도성 나노와이어층 또는 ITO(Indium Tin Oxide) 등의 금속 산화물층이 상기 전극층으로 사용될 수 있다. 이외에도 투명 전극층을 형성할 수 있는 다양한 소재 및 형성 방법이 공지되어 있고, 이를 제한없이 적용할 수 있다.
광변조 디바이스는 상기 광변조 필름층을 기본적으로 포함하면서, 필요에 따라서 추가의 다른 구성을 포함할 수도 있다. 즉, 구동 모드에 따라서는 상기 광변조 필름층 단독으로도 전술한 투과, 차단, 고반사 및/또는 저반사 모드의 구현 및 그들간의 스위칭이 가능하지만, 이러한 모드의 구현 내지 스위칭을 용이하게 하기 위해서 추가적인 구성의 포함도 가능하다.
예를 들면, 상기 디바이스는, 상기 광변조 필름층의 일측 또는 양측에 배치된 편광층(수동 편광층)를 추가로 포함할 수 있다. 도 2는 상기 구조의 예시로서, 도 1의 구조에서 광변조 필름층의 일면에만 편광층(400)이 배치된 경우이고, 도 3은 도 1의 구조에서 광변조 필름층의 양면에 편광층(400)이 배치된 경우이다. 또한, 스페이서로서 상기 격벽형 스페이서가 적용되고, 그 형태가 사각형(정사각형 또는 직사각형)인 경우에 상기 사각형의 변과 상기 편광층의 흡수축은 서로 실질적으로 수직 또는 수평을 이루도록 배치되는 것이 적절하다.
용어 편광층은 자연광 내지 비편광을 편광으로 변화시키는 소자를 의미할 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 편광층은 선 편광층일 수 있다. 선편광층은 선택적으로 투과하는 광이 어느 하나의 방향으로 진동하는 선 편광이고 선택적으로 흡수 또는 반사하는 광이 상기 선편광의 진동 방향과 직교하는 방향으로 진동하는 선편광인 경우를 의미한다. 즉, 상기 선 편광층은 면 방향으로 서로 직교하는 투과축 및 흡수축 내지 반사축을 가질 수 있다.
상기 편광층은 흡수형 편광층 또는 반사형 편광층일 수 있다. 상기 흡수형 편광층으로는, 예를 들어, PVA(poly(vinyl alcohol)) 연신 필름 등과 같은 고분자 연신 필름에 요오드를 염착한 편광층 또는 배향된 상태로 중합된 액정을 호스트로 하고, 상기 액정의 배향에 따라 배열된 이색성 염료를 게스트로 하는 게스트-호스트형 편광층을 사용할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 반사형 편광층으로는, 예를 들면, 소위 DBEF(Dual Brightness Enhancement Film)으로 공지되어 있는 반사형 편광층이나 LLC(Lyotropic liquid crystal)과 같은 액정 화합물을 코팅하여 형성되는 반사형 편광층을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 3과 같이 상기 광변조 필름층의 양측 모두에 상기 편광층이 배치된 구조일 수도 있다. 이러한 경우에 상기 양측에 배치된 편광층의 투과축이 이루는 각도는 85도 내지 95도의 범위 내 또는 대략 수직일 수 있다.
광변조 디바이스는 상기 구성에 추가로 필요한 다른 구성을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제 1 기판의 제 1 표면상에 형성되는 점착제층 또는 접착제층 외에 다른 구성 요소를 부착시키기 위한 점착제층이나 접착제층, 하드코팅 필름, 반사 방지 필름 및/또는 NIR(Near-Infrared) 차단(cut)층 등과 같이 광변조 디바이스의 구동 내지 사용에 필요한 임의의 다른 구성이 추가될 수 있다.
본 출원의 상기 광변조 디바이스는 다양한 용도에 적용될 수 있다. 광변조 디바이스가 적용될 수 있는 용도에는, 원도우 또는 선루프 등과 같은 건물, 용기 또는 차량 등을 포함하는 밀폐된 공간의 개구부나 아이웨어(eyewear) 등이 예시될 수 있다. 상기에서 아이웨어의 범위에는, 일반적인 안경, 선글라스, 스포츠용 고글 내지는 헬멧 또는 증강 현실 체험용 기기 등과 같이 관찰자가 렌즈를 통하여 외부를 관찰할 수 있도록 형성된 모든 아이 웨어가 포함될 수 있다.
본 출원은 상기와 같은 광변조 디바이스를 제조하는 방법에 대한 것이고, 전술한 바와 같이, 액정 배향막과 점착제층 또는 접착제층을 이용하여 배향을 규정하는 유형의 광변조 디바이스에서 접착제 또는 점착제의 표면 특성과 제조 공정에서 가해지는 전단련(shear) 등에 의한 표면 데미지에 의해 액정 배향 이상에 의한 얼룩이 발생하는 것을 방지하고, 배향 결함을 제거한 광변조 디바이스를 제공하는 것을 주요한 내용으로 한다.
상기 제조 방법은, 제 1 표면과 제 2 표면을 가지고, 상기 제 1 표면에 점착제층 또는 접착제층이 형성되어 있는 상기 제 1 기판과 제 1 표면과 제 2 표면을 가지고, 상기 제 1 표면에 스페이서 및 액정 배향막이 형성되어 있는 상기 제 2 기판을 서로의 제 1 표면이 대향하도록 합지하는 단계를 포함할 수 있다.
본 출원의 제조 방법에서는 상기 합지 단계 전 또는 후 또는 합지 단계 중에 적절한 열처리가 수행될 수 있다. 이러한 열처리는 접착제층 또는 점착제층 및/또는 액정 배향막 등의 표면 특성 등을 제어함으로써, 광변조 디바이스에서 발생하는 얼룩 등의 결함을 제거할 수 있다.
상기 열처리는 상기 합지 단계 중, 합지 단계 전 및 합지 단계 후의 단계 중에서 어느 한 단계에서 수행되거나, 상기 중 2개의 단계에서 수행되거나, 혹은 상기 3개의 단계 모두에서 수행될 수도 있다.
일 예시에서 상기 열처리가 상기 합지 단계 전에 수행되는 경우에는 상기 열처리는 상기 제 1 및 제 2 기판 모두에 대해서도 수행될 수 있고, 적어도 제 1 기판에 대해서 수행될 수도 있다.
이러한 경우에 상기 열처리는 적정한 온도에서 소정 시간 동안 수행할 수 있다. 예를 들면, 상기 열처리는 약 80℃ 이상의 온도에서 수행할 수 있다. 상기 열처리는 다른 예시에서 약 85℃ 이상, 약 90℃ 이상, 약 95℃ 이상 또는 약 100℃ 이상에서 수행되거나, 약 200℃ 이하, 190℃ 이하, 180℃ 이하, 170℃ 이하, 160℃ 이하, 150℃ 이하, 140℃ 이하, 130℃ 이하, 120℃ 이하 또는 110℃ 이하 정도에서 수행할 수도 있다.
또한, 상기 열처리는 약 30초 이상, 60초 이상, 90초 이상, 120초 이상, 150초 이상, 180초 이상, 210초 이상, 240초 이상, 270초 이상 또는 300초 이상 수행하거나, 혹은 20분 이하, 18분 이하, 16분 이하, 14분 이하, 12분 이하, 10분 이하, 8분 이하 또는 6분 이하 정도의 시간 동안 수행할 수 있다.
상기 온도 조건에서 상기 시간 동안 제 1 및 제 2 기판 중 적어도 하나의 기판을 유지함으로써 상기 열처리가 수행될 수 있다.
상기 합지 공정 중에서 열처리가 수행되는 경우에, 이러한 열처리는 상기 합지 공정을 소정 온도에서 수행함으로써 수행될 수 있다.
이러한 경우에 상기 합지 공정은, 예를 들면, 약 50℃ 초과의 온도에서 수행할 수 있다. 상기 합지 공정은 다른 예시에서 약 51℃ 이상, 52℃ 이상, 53℃ 이상, 54℃ 이상, 55℃ 이상, 약 56℃ 이상, 약 57℃ 이상, 약 58℃ 이상, 약 59℃ 이상 또는 약 60℃ 이상에서 수행되거나, 약 90℃ 미만, 약 89℃ 이하, 88℃ 이하, 87℃ 이하, 86℃ 이하, 85℃ 이하, 84℃ 이하, 83℃ 이하, 82℃ 이하, 81℃ 이하 또는 80℃ 이하 정도에서 수행할 수도 있다.
상기 합지 단계 후에 열처리가 수행되는 경우에 이러한 열처리는 상기 합지된 제 1 및 제 2 기판을 소정 온도에서 소정 시간 동안 유지함으로써 수행할 수 있다.
예를 들면, 상기 열처리는 적정한 온도에서 소정 시간 동안 수행할 수 있다. 예를 들면, 상기 열처리는 약 60℃ 이상의 온도에서 상기 합지된 제 1 및 제 2 기판을 유지함으로써 수행할 수 있다. 상기 열처리의 온도는 다른 예시에서 약 65℃ 이상, 약 70℃ 이상, 75℃ 이상, 80℃ 이상, 약 85℃ 이상, 약 90℃ 이상, 약 95℃ 이상 또는 약 100℃ 이상이거나, 약 200℃ 이하, 190℃ 이하, 180℃ 이하, 170℃ 이하, 160℃ 이하, 150℃ 이하, 140℃ 이하, 130℃ 이하, 120℃ 이하 또는 110℃ 이하 정도일 수도 있다. 상기 열처리는 약 30초 이상, 60초 이상, 90초 이상, 120초 이상, 150초 이상, 180초 이상, 210초 이상, 240초 이상, 270초 이상 또는 300초 이상 수행하거나, 혹은 20분 이하, 18분 이하, 16분 이하, 14분 이하, 12분 이하, 10분 이하, 8분 이하 또는 6분 이하 정도의 시간 동안 수행할 수 있다.
상기 제조 방법에서는 상기 합지 전에 상기 점착제층 또는 접착제층상에 부착되어 있는 이형 필름을 박리하는 단계를 또한 수행할 수 있다. 상기 열처리가 상기 합지 단계 전에 수행되는 경우에 상기 열처리는 상기 이형 필름의 박리 전 또는 후에 수행할 수 있다.
본 출원의 제조 방법에서는 우선 상기 제 1 기판의 제 1 표면상에 상기 점착제층 또는 접착제층을 형성한 후에 그 표면에 이형 필름을 부착하여 적층체를 제조하는 단계를 수행할 수 있다. 점착제층 또는 접착제층을 형성하는 방식은 특별히 제한되지 않고, 공지의 방식이 적용될 수 있다. 예를 들면, 전술한 경화성 조성물을 제 1 기판의 제 1 표면상에 도포하고(상기 제 1 표면에 전극층이 형성되어 있는 경우에는 전극층상에 도포), 경화시켜 점착제층 또는 접착제층을 형성하거나, 혹은 이형 필름상에서 상기 방식으로 점착제층 또는 접착제층을 형성한 후에 이를 상기 제 1 표면상에 합지하는 방법을 적용할 수 있다.
본 출원에서는 상기와 같이 형성된 적층체에서 상기 점착제층 또는 접착제층의 표면 에너지를 조절하거나, 혹은 상기 이형 필름의 박리력을 제어함으로써, 상기 배향 불량에 의한 결함을 제거할 수 있다.
예를 들면, 상기 방법에서, 상기 제 1 기판의 제 1 표면에 형성된 점착제층 또는 접착제층의 표면 에너지가 13 mN/m 이하일 수 있다. 상기 표면 에너지는 다른 예시에서 12.5 mN/m 이하, 12 mN/m 이하, 11.5 mN/m 이하 또는 11 mN/m 이하이거나, 4 mN/m 이상, 4.5 mN/m 이상, 5 mN/m 이상, 5.5 mN/m 이상, 6 mN/m 이상, 6.5 mN/m 이상, 7 mN/m 이상, 7.5 mN/m 이상, 8 mN/m 이상, 8.5 mN/m 이상, 9 mN/m 이상, 9.5 mN/m 이상 또는 10 mN/m 이상 정도일 수도 있다. 상기 표면 에너지는, 공지의 방법을 통해 구할 수 있으며, 예를 들면, 탈이온수(deionized water) 및 디아이오도 메탄(diiodomethane)의 상기 점착제층 또는 접착제층에 대한 접촉각을 구한 후에 Owens-Wendt method를 사용하여 표면 에너지를 구하는 방식을 적용할 수 있다.
점착제층 또는 접착제층의 표면 에너지를 상기와 같이 설정하는 방식은 특별히 제한되지 않는다. 즉, 본 발명에서는 공지된 OCA 또는 OCR 중에서 상기와 같은 표면 에너지 특성을 나타내는 OCA 또는 OCR 등을 선택하여 적용함으로써 상기 표면 에너지를 확보할 수 있다. 또한, 상기 점착제층 또는 접착제층의 표면 에너지는, 상기 이형 필름을 부착하기 전의 표면 에너지이거나, 혹은 이형 필름을 박리한 후의 표면 에너지일 수 있다.
전술한 바와 같이 상기 적용되는 점착제층 또는 접착제층은 다양한 OCA 또는 OCR 등일 수 있고, 일 예시에서 상기 점착제층 또는 접착제층은 실리콘 점착제층 또는 접착제층일 수 있다.
다른 방식으로서는 상기 적층체에서 이형 필름의 박리력을 제어하는 방식을 적용할 수도 있다. 상기에서 박리력은 상기 이형 필름의 점착제층 또는 접착제층에 대한 박리력이고, 90도의 박리 각도 및 0.3 m/min의 박리 속도로 점착제층 또는 접착제층으로부터 상기 이형 필름을 박리하면서 측정한 박리 각도일 수 있다. 상기와 같이 확인한 상기 이형 필름의 박리력은 예를 들면, 약 0.025 N/cm 이하, 0.02 N/cm 이하 또는 0.015 N/cm 이하이거나, 0.005 N/cm 이하 또는 0.01 N/cm 이하 정도일 수도 있다.
상기 박리력 및/또는 표면 에너지의 범위에서 본 출원에서 목적하는 적합한 광변조 디바이스의 제조가 가능하다.
상기에서 적용되는 이형 필름의 종류도 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 일면에 불소계 또는 실리콘계 이형층이 형성된 공지의 이형 필름 중에서 상기 기술한 박리력을 나타내는 이형 필름을 선택할 수 있다.
상기 단계에서 상기 점착제층 또는 접착제층으로부터 이형 필름을 박리하는 방식은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 상기 이형 필름을 대략 0도 내지 90도의 범위 내의 박리 각도로 박리할 수 있다. 상기 박리 각도는 다른 예시에서 5도 이상, 10도 이상, 15도 이상, 20도 이상, 25도 이상, 30도 이상, 35도 이상, 40도 이상, 45도 이상, 50도 이상, 55도 이상, 60도 이상, 65도 이상, 70도 이상, 75도 이상, 80도 이상 또는 85도 이상이거나, 85도 이하, 80도 이하, 75도 이하, 70도 이하, 65도 이하, 60도 이하, 55도 이하, 50도 이하, 45도 이하, 40도 이하, 35도 이하, 30, 25도 이하, 20도 이하, 15도 이하, 10도 이하 또는 5도 이하 정도일 수도 있다.
상기 이형 필름을 박리하는 박리 속도도 특별한 제한은 없지만, 예를 들면, 약 0.5m/min 내지 20 m/min 정도의 속도로 이형 필름을 박리할 수 있다.
상기 제 1 기판에는 전술한 바와 같이 액정 배향막이 형성되어 있지 않을 수 있으며, 상기 제 1 기판의 제 1 표면과 점착제층 또는 접착제층의 사이에는 전극층이 형성되어 있을 수도 있다.
본 출원의 제조 방법에서는 상기 단계에 이어서 이형 필름을 박리한 제 1 기판의 제 1 표면과 제 2 기판을 제 1 표면을 서로 대향시켜서 합지하는 단계가 수행될 수 있다. 전술한 바와 같이 상기 합지 단계 전에 제 1 및/또는 제 2 기판에 대해서 열처리가 수행되거나, 혹은 상기 합지를 소정 온도에서 수행하거나, 혹은 상기 합지 단계 후에 상기 열처리를 수행할 수 있다.
상기 제 2 기판은 전술한 바와 같이 제 1 표면과 제 2 표면을 가지고, 상기 제 1 표면에 스페이서 및 액정 배향막이 형성되어 있을 수 있다. 상기에서 스페이서는 전술한 바와 같은 볼 스페이서, 컬럼 스페이서 또는 격벽형 스페이서(허니콤형 또는 사각형 등)일 수 있다. 또한, 상기 액정 배향막은 수평 배향막 또는 수직 배향막일 수 있고, 제 2 기판의 제 1 표면과 스페이서 및 배향막의 사이에는 전극층이 형성되어 있다.
제 1 기판과 제 2 기판을 합지하는 방식은 특별히 제한되지 않고, 통상의 방식으로 수행될 수 있으며, 예를 들면, 적절한 압력을 가하여 제 1 기판의 점착제층 또는 접착제층을 제 2 기판의 스페이서에 부착하는 방식으로 진행될 수 있다.
광변조층의 형성을 위해서 상기 합지되는 제 1 기판과 제 2 기판의 사이에는 액정 화합물이 존재할 수 있고, 기타 필요한 경우 상기 이색성 염료 및/또는 키랄 도펀트가 존재할 수 있다. 즉, 상기 제 1 및 제 2 기판의 합지 전에 제 1 또는 제 2 기판의 표면에 상기 액정 화합물 등을 코팅하고 합지를 수행하거나, 혹은 합지 후 상기 액정 화합물들을 기판의 간격에 주입하는 과정으로 상기 방법이 진행될 수 있다.
예를 들어, 상기 합지가 제 1 및 제 2 기판의 사이에 액정 화합물 등이 존재하는 상태에서 수행되거나, 혹은 상기 합지 후에 제 1 및 제 2 기판의 사이에 액정 화합물 등이 주입될 수 있다. 이 때 액정 화합물 등은, 액정 화합물만을 의미하거나, 액정 화합물과 이색성 염료를 포함하는 혼합물, 액정 화합물과 키랄 도펀트를 포함하는 혼합물 또는 액정 화합물, 이색성 염료 및 키랄 도펀트를 포함하는 혼합물을 의미할 수 있다.
또한, 제 1 및 제 2 기판의 사이에 키랄 도펀트가 존재하도록 광변조 디바이스가 제조되는 경우에 상기 제 1 및 제 2 기판의 간격(d)과 상기 키랄 도펀트에 의해 형성되는 키랄 피치(p)의 비율(d/p)이 전술한 범위가 되도록 상기 합지 공정이 진행될 수 있다.
본 출원의 광변조 디바이스의 제조 방법은, 상기 합지 단계에 이어서 도 2나 3에 나타난 구조의 구현을 위해서 상기 제 1 기판의 제 2 표면 및/또는 제 2 기판의 제 2 표면에 편광층을 배치하는 단계를 추가로 수행할 수 있다. 예를 들면, 적절한 점착제나 접착제를 사용하여 상기 편광층을 상기 제 2 표면에 부착할 수 있다.
전술한 바와 같이 제 1 기판의 제 2 표면 및 제 2 기판의 제 2 표면에 2층의 편광층을 배치하는 경우에 상기 2층의 편광층들의 서로의 흡수축이 서로 수직하거나 평행하도록 상기 편광층들을 배치할 수 있으며, 정사각형과 직사각형과 같은 사각형의 격벽형 스페이서가 적용된 경우에는 상기 사각형의 각 변과 상기 편광층의 흡수축이 서로 수직하거나 평행하도록 편광층을 배치할 수 있다.
본 출원의 광변조 디바이스의 제조 방법에서는 상기 기술한 내용 외에 일반적으로 광변조 디바이스를 제조하는 공정에서 수행되는 다른 공정을 수행될 수도 있다.
본 출원은 액정 배향막과 점착제층 또는 접착제층으로 액정 화합물 등의 배향을 조절하는 광변조 디바이스에서 배향 얼룩 등의 결함을 제거하고, 배향 상태를 보다 개선할 수 있는 광변조 디바이스의 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1 내지 3은 본 출원의 예시적인 광변조 디바이스의 모식도이다.
도 4 내지 20은 실시예 또는 비교예의 광변조 디바이스의 결함을 평가한 결과이다.
이하 실시예를 통하여 본 출원을 구체적으로 설명하지만, 본 출원의 범위가 하기 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
1. 점착제층 또는 접착제층의 표면 에너지 평가
표면 에너지는 점착제를 형성한 후에 이형 필름을 부착하기 전에 측정하였다. 표면 에너지는, 탈이온수(deionized water) 및 디아이오도 메탄(diiodomethane)의 상기 점착제층에 대한 접촉각을 구한 후에 Owens-Wendt method를 사용하여 구하였으며, 이 때 측정 기기로는 KRUSS사의 측정기(DSA100)를 사용하였다.
2. 이형 필름의 박리력 평가
일면에 각 실리콘 점착제층이 형성된 가로 및 세로의 길이가 각각 20 mm 및 100 mm인 제 1 기판을 스테이지에 양면 테이프로 부착하여 고정하고, 상기 점착제층상에 이형 필름을 부착하였다. 그 후 이형 필름을 90도의 박리 각도 및 0.3 m/min의 박리 속도로 박리하면서 박리력을 측정하였다. 박리력 측정 시에는 Stable Micro System사의 Texture Analyzer를 사용하였다.
실시예 1.
제 1 기판으로서, 제 1 표면에 ITO(Indium Tin Oxide)층이 약 30 nm 정도의 두께로 증착된 두께 145 μm 정도의 PET(poly(ethylene terephthalate)) 필름(SKC)을 사용하였다. 상기 PET 필름의 상기 ITO층상에 실리콘 점착제을 형성하였다. 점착제는 실리콘 점착제 조성물(Shinetsu社, KR3700)을 바 코팅하고, 약 150℃ 정도에서 5분 동안 건조하여 10 μm 정도의 두께로 형성하였다. 상기 점착제층 형성 후에 이형 필름(Nippa社, FSC6)을 부착하였다. 상기 형성된 점착제층에 대해서 측정한 상기 이형 필름의 박리력은 약 0.29 내지 0.33 N/cm 정도였다.
제 2 기판으로서, 역시 제 1 표면에 ITO(Indium Tin Oxide)층이 약 30 nm 정도의 두께로 증착된 두께 145 μm 정도의 PET(poly(ethylene terephthalate)) 필름(SKC)을 사용하였다. 상기 PET 필름의 ITO층상에 우선 허니콤형 격벽형 스페이서로서, 허니콤을 구성하는 정육각형의 피치가 약 577 μm 정도이고, 높이(cell gap)가 약 8 μm 정도이며, 선폭이 약 20 μm 정도인 격벽형 스페이서를 형성하고, 상기 형성된 스페이서상에 수직 배향막(5661LB3, Nissan社)을 약 300 nm 정도의 두께로 형성하였다. 상기 수직 배향막은 일 방향으로 러빙 처리하여 형성하였다.
이어서 상기 제 2 기판의 수직 배향막의 표면에 액정 조성물을 코팅하고, 상기 제 1 기판에서 이형 필름을 박리하여 들어난 점착제층을 상기 액정 조성물의 코팅된 면과 마주보도록 하여 합지하였다.
상기 합지 후에 합지된 제 1 및 제 2 기판을 열처리하였다. 열처리는 합지된 제 1 및 제 2 기판을 오븐에 넣고 수행하였으며, 약 60℃에서 10분 동안 수행하였다.
또한, 상기 이형 필름은 약 45도의 박리 각도 및 1m/min 정도의 박리 속도로 박리하였다.
또한, 상기에서 액정 조성물로는, 액정 화합물(JNC, SHN-7002XXT12)과 키랄 도펀트(Merck, S811)를 포함하는 조성물을 사용하였고, 상기 키랄 도펀트의 함량은 키랄 피치가 약 20 μm 정도가 되도록 하였다.
그 후 상기 제 1 및 제 2 기판의 제 2 표면에 각각 PVA(poly(vinyl alchol)) 편광층을 부착하였다. 상기 2층의 편광층은 서로 흡수축이 수직하도록 부착하였으며, 제 2 기판의 제 2 표면에 부착되는 편광층의 흡수축과 배향막의 러빙 방향이 일치하도록 하였다. 위와 같이 제작한 후에 백라이트상에 상기 제작된 광변조 디바이스를 위치시키고 사진 촬영을 통해 얼룩 등의 결함을 확인하였다. 도 4는 제 1 및 제 2 기판의 합지 직후 열처리 전의 결과를 보여주는 사진이고, 도 5는 열처리 후를 보여주는 사진이다. 도면으로부터 열처리에 의해 배향 얼룩 등이 개선된 것을 확인할 수 있다.
실시예 2.
열치리를 80℃에서 5분 동안 수행한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 광변조 디바이스를 제조하였다. 위와 같이 제작한 후에 백라이트상에 상기 제작된 광변조 디바이스를 위치시키고 사진 촬영을 통해 얼룩 등의 결함을 확인하였다. 도 6은 그 결과를 보여주는 사진이고, 열처리에 의해서 배향 얼룩 등이 크게 개선된 것을 확인할 수 있다.
실시예 3.
열치리를 100℃에서 5분 동안 수행한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 광변조 디바이스를 제조하였다. 위와 같이 제작한 후에 백라이트상에 상기 제작된 광변조 디바이스를 위치시키고 사진 촬영을 통해 얼룩 등의 결함을 확인하였다. 도 7은 그 결과를 보여주는 사진이고, 열처리에 의해서 배향 얼룩 등이 크게 개선된 것을 확인할 수 있다.
실시예 4.
제 1 기판으로서, 제 1 표면에 ITO(Indium Tin Oxide)층이 약 30 nm 정도의 두께로 증착된 두께 145 μm 정도의 PET(poly(ethylene terephthalate)) 필름(SKC)을 사용하였다. 상기 PET 필름의 상기 ITO층상에 실리콘 점착제을 형성하였다. 점착제는 실리콘 점착제 조성물(Shinetsu社, KR3700)을 바 코팅하고, 약 150℃ 정도에서 5분 동안 건조하여 10 μm 정도의 두께로 형성하였다. 상기 점착제층 형성 후에 이형 필름(Nippa社, FSC6)을 부착하였다. 상기 형성된 점착제층에 대해서 측정한 상기 이형 필름의 박리력은 약 0.29 내지 0.33 N/cm 정도였다.
제 2 기판으로서, 역시 제 1 표면에 ITO(Indium Tin Oxide)층이 약 30 nm 정도의 두께로 증착된 두께 145 μm 정도의 PET(poly(ethylene terephthalate)) 필름(SKC)을 사용하였다. 상기 PET 필름의 ITO층상에 우선 허니콤형 격벽형 스페이서로서, 허니콤을 구성하는 정육각형의 피치가 약 577 μm 정도이고, 높이(cell gap)가 약 8 μm 정도이며, 선폭이 약 20 μm 정도인 격벽형 스페이서를 형성하고, 상기 형성된 스페이서상에 수평 배향막(SE7492, Nissan社)을 약 300 nm 정도의 두께로 형성하였다. 상기 수평 배향막은 일 방향으로 러빙 처리하여 형성하였다.
이어서 상기 제 2 기판의 수평 배향막의 표면에 액정 조성물을 코팅하고, 상기 제 1 기판에서 이형 필름을 박리하여 들어난 점착제층을 상기 액정 조성물의 코팅된 면과 마주보도록 하여 합지하였다.
상기 합지 후에 합지된 제 1 및 제 2 기판을 실시예 1과 동일하게 열처리하였다. 또한, 상기 이형 필름의 박리는 실시예 1과 동일하게 수행하였다.
또한, 상기에서 액정 조성물로는, 액정 화합물(Merck, MDA-16-1235)을 조성물을 사용하였다.
그 후 상기 제 2 기판의 제 2 표면에 PVA(poly(vinyl alchol)) 편광층을 부착하였다. 상기 편광층은 흡수축이 배향막의 러빙 방향이 일치하도록 하였다. 위와 같이 제작한 후에 백라이트상에 상기 제작된 광변조 디바이스를 위치시키고 사진 촬영을 통해 얼룩 등의 결함을 확인하였다. 도 8은 제 1 및 제 2 기판의 합지 직후 열처리 전의 결과를 보여주는 사진이고, 도 9는 열처리 후를 보여주는 사진이다. 도면으로부터 열처리에 의해 배향 얼룩 등이 개선된 것을 확인할 수 있다.
실시예 5.
열치리를 80℃에서 5분 동안 수행한 것을 제외하고는 실시예 4와 동일하게 광변조 디바이스를 제조하였다. 위와 같이 제작한 후에 백라이트상에 상기 제작된 광변조 디바이스를 위치시키고 사진 촬영을 통해 얼룩 등의 결함을 확인하였다. 도 10은 그 결과를 보여주는 사진이고, 열처리에 의해서 배향 얼룩 등이 크게 개선된 것을 확인할 수 있다.
실시예 6.
열치리를 100℃에서 5분 동안 수행한 것을 제외하고는 실시예 4와 동일하게 광변조 디바이스를 제조하였다. 위와 같이 제작한 후에 백라이트상에 상기 제작된 광변조 디바이스를 위치시키고 사진 촬영을 통해 얼룩 등의 결함을 확인하였다. 도 11은 그 결과를 보여주는 사진이고, 열처리에 의해서 배향 얼룩 등이 크게 개선된 것을 확인할 수 있다.
실시예 7.
제 1 기판으로서, 제 1 표면에 ITO(Indium Tin Oxide)층이 약 30 nm 정도의 두께로 증착된 두께 145 μm 정도의 PET(poly(ethylene terephthalate)) 필름(SKC)을 사용하였다. 상기 PET 필름의 상기 ITO층상에 실리콘 점착제을 형성하였다. 점착제는 실리콘 점착제 조성물(Shinetsu社, KR3700)을 바 코팅하고, 약 150℃ 정도에서 5분 동안 건조하여 10 μm 정도의 두께로 형성하였다. 상기 점착제층 형성 후에 이형 필름(Nippa社, FSC6)을 부착하였다. 상기 형성된 점착제층에 대해서 측정한 상기 이형 필름의 박리력은 약 0.29 내지 0.33 N/cm 정도였다.
제 2 기판으로서, 역시 제 1 표면에 ITO(Indium Tin Oxide)층이 약 30 nm 정도의 두께로 증착된 두께 145 μm 정도의 PET(poly(ethylene terephthalate)) 필름(SKC)을 사용하였다. 상기 PET 필름의 ITO층상에 우선 허니콤형 격벽형 스페이서로서, 허니콤을 구성하는 정육각형의 피치가 약 577 μm 정도이고, 높이(cell gap)가 약 8 μm 정도이며, 선폭이 약 20 μm 정도인 격벽형 스페이서를 형성하고, 상기 형성된 스페이서상에 수직 배향막(5661LB3, Nissan社)을 약 300 nm 정도의 두께로 형성하였다. 상기 수직 배향막은 일 방향으로 러빙 처리하여 형성하였다.
이어서 상기 제 2 기판의 수직 배향막의 표면에 액정 조성물을 코팅하고, 상기 제 1 기판에서 이형 필름을 박리하여 들어난 점착제층을 상기 액정 조성물의 코팅된 면과 마주보도록 하여 합지하였다.
상기 합지 전에 이형 필름을 박리한 제 1 기판을 열처리하였다. 열처리는 제 1 기판을 오븐에 넣고 수행하였으며, 약 100℃에서 5분 동안 수행하였다. 또한, 상기 이형 필름은 약 45도의 박리 각도 및 1m/min 정도의 박리 속도로 박리하였다.
또한, 상기에서 액정 조성물로는, 액정 화합물(JNC, SHN-7002XXT12)과 키랄 도펀트(Merck, S811)를 포함하는 조성물을 사용하였고, 상기 키랄 도펀트의 함량은 키랄 피치가 약 20 μm 정도가 되도록 하였다.
그 후 상기 제 1 및 제 2 기판의 제 2 표면에 각각 PVA(poly(vinyl alchol)) 편광층을 부착하였다. 상기 2층의 편광층은 서로 흡수축이 수직하도록 부착하였으며, 제 2 기판의 제 2 표면에 부착되는 편광층의 흡수축과 배향막의 러빙 방향이 일치하도록 하였다. 위와 같이 제작한 후에 백라이트상에 상기 제작된 광변조 디바이스를 위치시키고 사진 촬영을 통해 얼룩 등의 결함을 확인하였다. 도 12는 그 결과를 보여주는 사진이다.
실시예 8.
이형 필름으로서, TACS社의 TS-502S를 사용하고, 열처리를 동일 온도에서 5분 동안 수행한 것을 제외하고는 실시예 7과 동일하게 광변조 디바이스를 제조하였다. 상기 이형 필름의 점착제층에 대한 박리력은 약 0.032 내지 0.033 N/cm 정도였다. 위와 같이 제작한 후에 백라이트상에 상기 제작된 광변조 디바이스를 위치시키고 사진 촬영을 통해 얼룩 등의 결함을 확인하였다. 도 13은 그 결과를 보여주는 사진이다.
비교예 1.
열처리를 수행하지 않은 것을 제외하고는 실시예 8과 동일하게 광변조 디바이스를 제조하였다. 위와 같이 제작한 후에 백라이트상에 상기 제작된 광변조 디바이스를 위치시키고 사진 촬영을 통해 얼룩 등의 결함을 확인하였다. 도 14는 그 결과를 보여주는 사진이다.
실시예 9.
제 1 기판으로서, 제 1 표면에 ITO(Indium Tin Oxide)층이 약 30 nm 정도의 두께로 증착된 두께 145 μm 정도의 PET(poly(ethylene terephthalate)) 필름(SKC)을 사용하였다. 상기 PET 필름의 상기 ITO층상에 실리콘 점착제을 형성하였다. 점착제는 실리콘 점착제 조성물(Shinetsu社, KR3700)을 바 코팅하고, 약 150℃ 정도에서 5분 동안 건조하여 10 μm 정도의 두께로 형성하였다. 상기 점착제층 형성 후에 이형 필름(Nippa社, FSC6)을 부착하였다. 상기 형성된 점착제층에 대해서 측정한 상기 이형 필름의 박리력은 약 0.29 내지 0.33 N/cm 정도였다.
제 2 기판으로서, 역시 제 1 표면에 ITO(Indium Tin Oxide)층이 약 30 nm 정도의 두께로 증착된 두께 145 μm 정도의 PET(poly(ethylene terephthalate)) 필름(SKC)을 사용하였다. 상기 PET 필름의 ITO층상에 우선 허니콤형 격벽형 스페이서로서, 허니콤을 구성하는 정육각형의 피치가 약 577 μm 정도이고, 높이(cell gap)가 약 8 μm 정도이며, 선폭이 약 20 μm 정도인 격벽형 스페이서를 형성하고, 상기 형성된 스페이서상에 수평 배향막(SE7492, Nissan社)을 약 300 nm 정도의 두께로 형성하였다. 상기 수평 배향막은 일 방향으로 러빙 처리하여 형성하였다.
이어서 상기 제 2 기판의 수평 배향막의 표면에 액정 조성물을 코팅하고, 상기 제 1 기판에서 이형 필름을 박리하여 들어난 점착제층을 상기 액정 조성물의 코팅된 면과 마주보도록 하여 합지하였다.
상기 합지 전에 이형 필름을 박리한 제 1 기판을 열처리하였다. 열처리는 제 1 기판을 오븐에 넣고 수행하였으며, 약 100℃에서 5분 동안 수행하였다. 또한, 상기 이형 필름의 박리는 실시예 1과 동일하게 수행하였다.
또한, 상기에서 액정 조성물로는, 액정 화합물(Merck, MDA-16-1235)을 조성물을 사용하였다.
그 후 상기 제 2 기판의 제 2 표면에 PVA(poly(vinyl alchol)) 편광층을 부착하였다. 상기 편광층은 흡수축이 배향막의 러빙 방향이 일치하도록 하였다. 위와 같이 제작한 후에 백라이트상에 상기 제작된 광변조 디바이스를 위치시키고 사진 촬영을 통해 얼룩 등의 결함을 확인하였다. 도 15는 그 결과를 보여주는 사진이다.
실시예 10.
이형 필름으로서, TACS社의 TS-502S를 사용하고, 열처리를 5분 동안 수행한 것을 제외하고는 실시예 9와 동일하게 광변조 디바이스를 제조하였다. 상기 이형 필름의 점착제층에 대한 박리력은 약 0.032 내지 0.033 N/cm 정도였다. 위와 같이 제작한 후에 백라이트상에 상기 제작된 광변조 디바이스를 위치시키고 사진 촬영을 통해 얼룩 등의 결함을 확인하였다. 도 16은 그 결과를 보여주는 사진이다.
실시예 11.
제 1 기판으로서, 제 1 표면에 ITO(Indium Tin Oxide)층이 약 30 nm 정도의 두께로 증착된 두께 145 μm 정도의 PET(poly(ethylene terephthalate)) 필름(SKC)을 사용하였다. 상기 PET 필름의 상기 ITO층상에 실리콘 점착제을 형성하였다. 점착제는 실리콘 점착제 조성물(Shinetsu社, KR3700)을 바 코팅하고, 약 150℃ 정도에서 5분 동안 건조하여 10 μm 정도의 두께로 형성하였다. 상기 점착제층 형성 후에 이형 필름(Nippa社, FSC6)을 부착하였다. 상기 형성된 점착제층에 대해서 측정한 상기 이형 필름의 박리력은 약 0.29 내지 0.33 N/cm 정도였다.
제 2 기판으로서, 역시 제 1 표면에 ITO(Indium Tin Oxide)층이 약 30 nm 정도의 두께로 증착된 두께 145 μm 정도의 PET(poly(ethylene terephthalate)) 필름(SKC)을 사용하였다. 상기 PET 필름의 ITO층상에 우선 허니콤형 격벽형 스페이서로서, 허니콤을 구성하는 정육각형의 피치가 약 577 μm 정도이고, 높이(cell gap)가 약 8 μm 정도이며, 선폭이 약 20 μm 정도인 격벽형 스페이서를 형성하고, 상기 형성된 스페이서상에 수직 배향막(5661LB3, Nissan社)을 약 300 nm 정도의 두께로 형성하였다. 상기 수직 배향막은 일 방향으로 러빙 처리하여 형성하였다.
이어서 상기 제 2 기판의 수직 배향막의 표면에 액정 조성물을 코팅하고, 상기 제 1 기판에서 이형 필름을 박리하여 들어난 점착제층을 상기 액정 조성물의 코팅된 면과 마주보도록 하여 합지하였다. 상기 합지는 약 60℃ 정도의 온도에서 수행하였다.
또한, 상기 이형 필름은 약 45도의 박리 각도 및 1 m/min 정도의 박리 속도로 박리하였다.
또한, 상기에서 액정 조성물로는, 액정 화합물(JNC, SHN-7002XXT12)과 키랄 도펀트(Merck, S811)를 포함하는 조성물을 사용하였고, 상기 키랄 도펀트의 함량은 키랄 피치가 약 20 μm 정도가 되도록 하였다.
그 후 상기 제 1 및 제 2 기판의 제 2 표면에 각각 PVA(poly(vinyl alchol)) 편광층을 부착하였다. 상기 2층의 편광층은 서로 흡수축이 수직하도록 부착하였으며, 제 2 기판의 제 2 표면에 부착되는 편광층의 흡수축과 배향막의 러빙 방향이 일치하도록 하였다.
위와 같이 제작한 후에 백라이트상에 상기 제작된 광변조 디바이스를 위치시키고 사진 촬영을 통해 얼룩 등의 결함을 확인하였다.
도 17은 초기 상태(전압 무인가 상태)에서의 사진이고, 도 18은 투과 상태(40V 전압 인가)에서 측정한 사진이다. 사진으로부터 배향 얼룩 등의 결함이 관찰되지 않은 것을 확인할 수 있다. 또한, 헤이즈미터(NDH5000SP, 세코스社)를 사용하여 측정한 상기 초기 상태의 투과율은 약 0.25% 수준이고, 투과 상태에서의 투과율은 약 25.5%로서 투과 모드와 차단 모두의 사이를 효과적으로 구현하는 것도 확인할 수 있었다.
실시예 12.
합지를 약 80℃에서 수행한 것을 제외하고는 실시예 11과 동일하게 광변조 디바이스를 제조하였다.
위와 같이 제작한 후에 백라이트상에 상기 제작된 광변조 디바이스를 위치시키고 사진 촬영을 통해 얼룩 등의 결함을 확인하였다.
도 19는 초기 상태(전압 무인가 상태)에서의 사진이고, 도 20은 투과 상태(40V 전압 인가)에서 측정한 사진이다. 사진으로부터 배향 얼룩 등의 결함이 관찰되지 않은 것을 확인할 수 있다. 또한, 헤이즈미터(NDH5000SP, 세코스社)를 사용하여 측정한 상기 초기 상태의 투과율은 약 0.25% 수준이고, 투과 상태에서의 투과율은 약 24.5% 수준으로서 투과 모드와 차단 모두의 사이를 효과적으로 구현하는 것도 확인할 수 있었다.

Claims (15)

  1. 제 1 표면에 점착제층 또는 접착제층이 형성된 제 1 기판과 제 1 표면에 스페이서 및 액정 배향막이 형성되어 있는 제 2 기판을 서로의 제 1 표면이 대향하도록 합지하는 단계를 포함하고,
    상기 합지 단계 전 또는 합지 단계 후에 열처리를 수행하거나, 상기 합지 단계 중에 열처리를 수행하는 광변조 디바이스의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 열처리는 합지 전에 제 1 기판에 대해서 수행되는 광변조 디바이스의 제조 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 열처리는 80℃ 이상의 온도에서 30초 이상 수행하는 광변조 디바이스의 제조 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 제 1 기판과 제 2 기판을 합지하는 단계에서 열처리가 수행되는 광변조 디바이스의 제조 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 제 1 기판과 제 2 기판의 합지를 50℃ 초과, 90℃ 미만의 온도 범위 내에서 수행하는 광변조 디바이스의 제조 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 제 1 기판과 제 2 기판의 합지 후에 합지된 제 1 및 제 2 기판을 열처리하는 단계를 포함하는 광변조 디바이스의 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 열처리는 60℃ 이상의 온도에서 수행하는 광변조 디바이스의 제조 방법.
  8. 제 6 항에 있어서, 열처리는 30초 이상 수행하는 광변조 디바이스의 제조 방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 점착제층 또는 접착제층은 실리콘 점착제층 또는 접착제층인 광변조 디바이스의 제조 방법.
  10. 제 1 항에 있어서, 제 1 기판에는 액정 배향막이 형성되어 있지 않은 광변조 디바이스의 제조 방법.
  11. 제 1 항에 있어서, 합지되는 제 1 기판과 제 2 기판의 사이에는 액정 화합물이 존재하거나, 제 1 기판과 제 2 기판의 합지 후에 상기 제 1 기판과 제 2 기판의 사이에 액정 화합물을 주입하는 단계를 추가로 수행하는 광변조 디바이스의 제조 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 합지되는 제 1 기판과 제 2 기판의 사이에는 키랄 도펀트가 추가로 존재하거나, 제 1 기판과 제 2 기판의 합지 후에 상기 제 1 기판과 제 2 기판의 사이에 키랄 도펀트를 주입하는 단계를 추가로 수행하는 광변조 디바이스의 제조 방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 제 1 및 제 2 기판의 간격(d)과 키랄 도펀트에 의해 형성되는 키랄 피치(p)의 비율(d/p)이 1 미만이 되도록 제 1 및 제 2 기판을 합지하는 광변조 디바이스의 제조 방법.
  14. 제 1 항에 있어서, 제 1 기판의 제 2 표면 또는 제 2 기판의 제 2 표면에 편광층을 배치하는 단계를 추가로 수행하는 광변조 디바이스의 제조 방법.
  15. 제 1 항에 있어서, 제 1 기판의 제 2 표면 및 제 2 기판의 제 2 표면에 2층의 편광층을 배치하는 단계를 추가로 수행하고, 상기 편광층의 배치는, 상기 제 1 기판의 제 2 표면 및 제 2 기판의 제 2 표면의 편광층들의 흡수축이 서로 수직 또는 평행하도록 수행하는 광변조 디바이스의 제조 방법.
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