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KR102069477B1 - 투과도 가변 필름 - Google Patents

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KR102069477B1
KR102069477B1 KR1020190079128A KR20190079128A KR102069477B1 KR 102069477 B1 KR102069477 B1 KR 102069477B1 KR 1020190079128 A KR1020190079128 A KR 1020190079128A KR 20190079128 A KR20190079128 A KR 20190079128A KR 102069477 B1 KR102069477 B1 KR 102069477B1
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liquid crystal
film
layer
variable transmittance
alignment
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유수영
박문수
전병건
김신영
이지연
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주식회사 엘지화학
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Abstract

본 출원은 투과도 가변 필름 및 이의 용도에 관한 것으로, 본 출원의 투과도 가변 필름은 스플레이 배향된 액정 분자를 포함하는 액정 배향막을 적용함으로써 액정 계면의 프리틸트를 조절할 수 있으며, 상기 액정 배향막의 평균 경사각에 따라 액정층 또는 액정 계면의 수직 배향 및 수평 배향이 가능하여, 구동의 균일성 및 빠른 응답 속도를 확보할 수 있다. 또한, 본 출원의 투과도 가변 필름은 액정 배향막을 적용함으로써 기존의 러빙 방식을 이용한 프리틸트 제어 방식이 아닌 액정 분자의 배열을 조절함으로써 러빙 공정을 제외한 단순한 코팅-건조-경화 방법으로 다양한 모드로 구현 가능하다.

Description

투과도 가변 필름{TRANSMISSION CONTROLLABLE FILM}
본 출원은 투과도 가변 필름 및 이의 용도에 관한 것이다.
본 출원은 2016년 10월 28일자 한국 특허 출원 제10-2016-0141785에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
투과도 가변 필름은 태양광의 투과도를 조절할 수 있는 기능성 필름을 의미할 수 있다.
액정 분자는, 형태에 따라서 봉상 액정과 원반상 액정으로 나누어질 수 있다. 봉상 액정은 수평(homogeneous), 수직(homeotropic), 틸트(tilt), 스플레이(splay) 또는 콜레스테릭(cholesteric) 등을 포함한 다양한 배향 형태가 존재하므로, 연신 필름에서는 얻을 수 없는 광학 성질을 나타낼 수 있다. 예를 들면, 연신 필름에 중합성 액정 화합물을 도포하여 다양한 액정 배향 특성을 부여하는 경우, 보다 다양한 물성의 확보가 가능하다.
종래의 반응성 메조겐(Reaction mesogen, RM)을 이용한 액정 배향막은 주로 액정을 수평 배향시키기 위한 A plate 또는 액정을 수직 배향시키기 위한 C plate를 이용하여 액정을 수평 배향시키거나 수직 배향시킬 수 있어 다양한 액정 모드를 구현할 수 있는 장점이 있다.
그러나, 이러한 반응성 메조겐을 이용한 배향막은 액정의 프리틸트(pretilt) 제어가 어려워 구동 시에 특정 텍스쳐(texture)를 발현하여 헤이즈 증가나 불균일한 구동을 하게 되는 문제가 발생되었다.
종래에는 러빙 공정을 이용한 배향막을 통해 액정의 프리틸트를 제어하였으나, 러빙 공정을 이용하는 경우, 공정이 복잡하다는 단점이 있다.
한국공개특허공보 제2008-0099412호
본 출원의 과제는 스플레이 배향된 액정 분자를 포함하는 액정 배향막을 적용함으로써 액정 계면의 프리틸트를 조절할 수 있으며, 액정 배향막의 평균 경사각에 따라 액정층 또는 액정 계면의 수직 배향 및 수평 배향이 가능하여, 구동의 균일성 및 빠른 응답 속도를 확보할 수 있는 투과도 가변 필름 및 이의 용도를 제공하는 것이다.
또한, 본 출원의 과제는 기존의 러빙 방식을 이용한 프리틸트 제어 방식이 아닌 액정 배향막의 액정 분자의 배열을 조절함으로써 러빙 공정을 제외한 단순한 코팅-건조-경화 방법으로 다양한 모드로 구현 가능한 투과도 가변 필름 및 이의 용도를 제공하는 것이다.
본 출원은 투과도 가변 필름에 관한 것이다. 본 출원의 예시적인 투과도 가변 필름은 제 1 기판(100), 투과도 가변 액정층(300) 및 제 2 기판(200)을 순차로 포함할 수 있다. 상기 제 1 기판(100) 및 제 2 기판(200) 중 하나 이상은 스플레이 배향된 액정을 포함하는 액정 배향막(미도시)을 포함할 수 있다.
본 출원의 투과도 가변 필름은 스플레이 배향된 액정 분자를 포함하는 액정 배향막을 적용함으로써 기존의 러빙 공정에 의하지 않고서도 액정 계면의 프리틸트를 조절할 수 있으며, 액정 배향막의 평균 경사각에 따라 액정층 또는 액정 계면의 수직 배향 및 수평 배향이 가능하여, 구동의 균일성 및 빠른 응답 속도를 확보할 수 있다.
본 명세서에서 액정 배향막은 액정 분자를 포함하는 배향막을 의미하고, 비액정 배향막은 액정 분자를 포함하지 않는 배향막을 의미한다. 상기 비액정 배향막은 예를 들어, 후술하는 광배향막일 수 있다.
또한, 본 명세서에서 용어 「스플레이 배향된 액정」은 액정층 내에 존재하는 액정 분자의 경사각이 액정층의 두께 방향에 따라 점진적으로 변화하는 배향 상태로 존재하는 액정을 의미한다.
본 명세서에서 프리틸트는 각도(angle)와 방향(direction)을 가질 수 있다. 상기 프리틸트 각도는 극각(Polar angle)으로 호칭될 수 있고, 액정의 방향자가 배향막과 수평한 면에 대하여 이루는 각도를 의미할 수 있다. 상기 프리틸트 방향은 방위각(Azimuthal angle)으로 호칭될 수 있고, 액정의 방향자가 배향막의 수평한 면에 사영된 방향을 의미할 수 있다.
본 명세서에서 용어 「액정의 방향자」는 액정이 막대(rod) 모양인 경우 장축을 의미할 수 있고, 액정이 원판(discotic) 모양인 경우 원판 평면의 법선 방향의 축을 의미할 수 있다.
본 명세서에서 용어 「액정 분자의 경사각」은 배향된 액정 분자 중 하나가 액정층의 평면과 이루는 각을 의미한다. 또한, 본 명세서에서 용어 「프리틸트각」은 투과도 가변 액정층 내에 존재하는 액정 분자들의 경사각 중 가장 작은 경사각을 의미한다.
또한, 본 명세서에서 용어 「액정 배향막의 평균 경사각」은 액정 배향막에 포함된 스플레이 배향된 액정 분자들의 경사각의 평균을 의미하고, 용어 「액정 배향막의 최소 경사각」은 액정 배향막에 포함된 스플레이 배향된 액정 분자들의 경사각 중 가장 작은 경사각을 의미하며, 용어 「액정 배향막의 최대 경사각」은 액정 배향막에 포함된 스플레이 배향된 액정 분자들의 경사각 중 가장 큰 경사각을 의미한다.
상기 경사각은 위상차를 측정할 수 있는 기기인 Axometrics사의 Axoscan을 이용하여 제조사의 매뉴얼에 따라 각도별 위상차 값을 측정한 후, 측정된 위상차 값으로부터 계산하여 구할 수 있다.
본 명세서에서 각도를 정의하면서, 수직, 수평, 직교 또는 평행 등의 용어를 사용하는 경우, 이는 목적하는 효과를 손상시키지 않는 범위에서의 실질적인 수직, 수평, 직교 또는 평행을 의미하는 것으로, 예를 들면, 제조 오차(error) 또는 편차(variation) 등을 감안한 오차를 포함하는 것이다. 예를 들면, 상기 각각의 경우는, 약 ±15도 이내의 오차, 약 ±10도 이내의 오차 또는 약 ±5도 이내의 오차를 포함할 수 있다.
상기 제 1 기판 및 제 2 기판은 투과도 가변 액정층 내 액정 분자의 배열을 변경하기 위해 외부로부터 전압이 인가되는 부분이다.
상기 제 1 기판은 제 1 전극 필름 및 상기 제 1 전극 필름 상에 형성된 제 1 비액정 배향막을 포함할 수 있고, 상기 제 2 기판은 제 2 전극 필름 및 상기 제 2 전극 필름 상에 형성된 제 2 비액정 배향막을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 제 1 전극 필름은 제 1 기재 필름 상에 제 1 전극층이 형성될 수 있고, 상기 제 2 전극 필름은 제 2 기재 필름 상에 제 2 전극층이 형성될 수 있다.
또한, 상기 제 1 기판 및 제 2 기판 중 하나 이상은 액정 배향막을 가질 수 있고, 구체적으로, 제 1 기판의 제 1 비액정 배향막 및 제 2 기판의 제 2 비액정 배향막 중 어느 하나 이상에 액정 배향막이 형성될 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 액정 배향막은 상기 제 1 비액정 배향막 및 제 2 비액정 배향막 중 어느 하나에 형성될 수 있고, 일 실시예에서, 상기 액정 배향막은 제 2 비액정 배향막 상에 형성될 수 있다.
또 하나의 예시에서, 상기 액정 배향막은 상기 제 1 비액정 배향막 및 제 2 비액정 배향막 모두에 형성될 수 있다.
상기 제 1 기재 필름 및 제 2 기재 필름으로는 광학적 투명성을 가지는 것을 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 기재 필름 및 제 2 기재 필름으로는 광학적으로 투명한 플라스틱 필름 또는 시트를 사용하거나, 혹은 유리를 사용할 수 있다. 구체적으로, 상기 플라스틱 필름 또는 시트로는, DAC(diacetyl cellulose) 또는 TAC(triacetyl cellulose) 필름 또는 시트와 같은 셀룰로오스 필름 또는 시트; 노르보르넨 유도체 수지 필름 또는 시트 등의 COP(cyclo olefin copolymer) 필름 또는 시트; PMMA(poly(methyl methacrylate) 필름 또는 시트 등의 아크릴 필름 또는 시트; PC(polycarbonate) 필름 또는 시트; PE(polyethylene) 또는 PP(polypropylene) 필름 또는 시트 등과 같은 올레핀 필름 또는 시트; PVA(polyvinyl alcohol) 필름 또는 시트; PES(poly ether sulfone) 필름 또는 시트; PEEK(polyetheretherketone) 필름 또는 시트; PEI(polyetherimide) 필름 또는 시트; PEN(polyethylenenaphthatlate) 필름 또는 시트; PET(polyethyleneterephtalate) 필름 또는 시트 등과 같은 폴리에스테르 필름 또는 시트; PI(polyimide) 필름 또는 시트; PSF(polysulfone) 필름 또는 시트; PAR(polyarylate) 필름 또는 시트 또는 플루오르수지 필름 또는 시트 등이 예시될 수 있고, 일반적으로는 셀룰로오스 필름 또는 시트, 폴리에스테르 필름 또는 시트 또는 아크릴 필름 또는 시트 등이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 TAC 필름 또는 시트가 사용될 수 있으나, 본 출원의 목적을 고려하여 적절히 선택될 수 있다.
상기 제 1 전극층 및 제 2 전극층으로는 투명 전도성층을 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 전극층 및 제 2 전극층으로는 전도성 고분자, 전도성 금속, 전도성 나노와이어 또는 ITO(Indium Tin Oxide) 등의 금속 산화물 등을 증착하여 형성한 것을 사용할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제 1 전극층 및 제 2 전극층으로는 인듐 주석 산화물(ITO)을 사용할 수 있다.
본 명세서에서 용어 「투과도 가변 액정층」은 외부로부터 인가되는 전압에 의해 액정 분자의 배향 상태가 변하는 층을 의미한다.
상기 투과도 가변 액정층은 상기 액정 배향막에 포함된 스플레이 배향된 액정 분자의 경사각을 제어함으로써, 전압 미인가 시, 즉, 초기 상태에서 상기 투과도 가변 액정층에 포함된 액정 분자의 프리틸트를 제어하여 배향 상태를 조절할 수 있다. 상기 액정 배향막의 경사각은 하부에 존재하는 제 1 및/또는 제 2 비액정 배향막 제조 시 경화 온도에 따라 목적하는 크기로 제어될 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 액정 배향막의 평균 경사각이 0.2도 내지 20도인 경우, 상기 투과도 가변 액정층은 전압 미인가시 수평 배향을 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 투과도 가변 액정층이 전압 미인가시 수평 배향을 갖기 위한 액정 배향막의 평균 경사각은 0.6도 내지 18.3도, 1.0도 내지 16.6도, 1.4도 내지 14.9도 또는 1.8도 내지 13.2도일 수 있다. 상기 투과도 가변 액정층이 수평 배향을 가질 때, 액정 배향막의 평균 경사각이 전술한 범위 내를 만족함으로써, 상기 투과도 가변 액정층에 작은 리버스 틸트 도메인이 생성되어 구동 균일성을 확보할 수 있다.
이때, 상기 투과도 가변 액정층이 전압 미인가시 수평 배향을 갖기 위한 제 1 및/또는 제 2 비액정 배향막의 경화 온도는 20℃ 내지 70℃일 수 있고, 구체적으로, 30℃ 내지 65℃ 또는 40℃ 내지 60℃일 수 있다. 상기 비액정 배향막의 경화 온도를 전술한 범위 내로 조절함으로써, 상기 투과도 가변 액정층에 작은 리버스 틸트 도메인이 생성되어 구동 균일성을 확보할 수 있다.
또한, 상기 투과도 가변 액정층이 전압 미인가시 수평 배향을 갖기 위하여, 상기 액정 배향막의 최소 경사각은 0도 내지 0.4도일 수 있고, 상기 액정 배향막의 최대 경사각은 0.2도 내지 45도일 수 있으며, 구체적으로, 상기 액정 배향막의 최소 경사각은 0도 내지 0.3도, 0도 내지 0.2도 또는 0도 내지 0.1도일 수 있고, 상기 액정 배향막의 최대 경사각은 1도 내지 45도, 10도 내지 45도 또는 20도 내지 45도일 수 있다.
또 하나의 예시에서, 액정 배향막의 평균 경사각이 30도 내지 90도인 경우, 상기 투과도 가변 액정층은 전압 미인가시 수직 배향을 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 투과도 가변 액정층이 전압 미인가시 수직 배향을 갖기 위한 액정 배향막의 평균 경사각은 35도 내지 75도, 40도 내지 60도, 또는 44도 내지 45도일 수 있다. 상기 투과도 가변 액정층이 수직 배향을 가질 때, 액정 배향막의 평균 경사각이 전술한 범위 내를 만족함으로써, 상기 투과도 가변 액정층에 작은 리버스 틸트 도메인이 생성되어 구동 균일성을 확보할 수 있다.
이때, 상기 투과도 가변 액정층이 전압 미인가시 수직 배향을 갖기 위한 제 1 및/또는 제 2 비액정 배향막의 경화 온도는 70℃ 초과 내지 90℃일 수 있고, 구체적으로, 75℃ 내지 85℃ 또는 78℃ 내지 82℃일 수 있다. 상기 제 1 및/또는 제 2 비액정 배향막의 경화 온도를 전술한 범위 내로 조절함으로써, 상기 투과도 가변 액정층이 수직 배향을 가질 때, 작은 리버스 틸트 도메인이 생성되어 구동 균일성을 확보할 수 있다.
또한, 상기 투과도 가변 액정층이 전압 미인가시 수직 배향을 갖기 위하여, 상기 액정 배향막의 최소 경사각은 0도 내지 88도일 수 있고, 상기 액정 배향막의 최대 경사각은 0도 내지 90도일 수 있으며, 구체적으로, 상기 액정 배향막의 최소 경사각은 10도 내지 80도, 20도 내지 70도, 30도 내지 60도 또는 40도 내지 50도일 수 있고, 상기 액정 배향막의 최대 경사각은 10도 내지 80도, 20도 내지 70도, 30도 내지 60도 또는 40도 내지 50도일 수 있다.
상기 투과도 가변 액정층은 비 반응성 액정 및 이색성 염료를 포함할 수 있다. 상기 비반응성 액정은 중합성기를 가지지 않는 액정 화합물을 의미할 수 있다. 상기에서 중합성기로는, 아크릴로일기, 아크릴로일옥시기, 메타크릴로일기, 메타크릴로일옥시기, 카복실기, 히드록시기, 비닐기, 에폭시기 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되지 않고, 중합성기로서 알려진 공지의 관능기가 포함될 수 있다. 상기 비반응성 액정으로는 예를 들면, 스멕틱(smectic) 액정 화합물, 네마틱(nematic) 액정 화합물 또는 콜레스테릭(cholesteric) 액정 화합물 등을 사용할 수 있다.
상기 투과도 가변 액정층은 유전율 이방성이 음수 또는 양수인 비 반응성 액정을 포함할 수 있다. 상기 액정의 유전율 이방성은 후술하는 구동 모드에 따라 적절히 선택될 수 있다. 본 명세서에서 용어 「유전율 이방성(△ε)」은 액정의 수평 유전율(ε//)과 수직 유전율(εㅗ)의 차이(ε// - εㅗ)를 의미할 수 있다. 본 명세서에서 용어 「수평 유전율(ε//)」은 액정 분자의 방향자와 인가전압에 의한 전기장의 방향이 실질적으로 수평하도록 전압을 인가한 상태에서 상기 전기장의 방향을 따라 측정한 유전율 값을 의미하고, 「수직 유전율(εㅗ)」은 액정 분자의 방향자와 인가전압에 의한 전기장의 방향이 실질적으로 수직하도록 전압을 인가한 상태에서 상기 전기장의 방향을 따라 측정한 유전율 값을 의미한다.
상기 이색성 염료는 투과도 가변 필름의 차광율을 개선하여 투과도 가변에 기여할 수 있다. 본 명세서에서 용어 「염료」는 가시광 영역, 예를 들면, 400 nm 내지 700 nm 파장 범위 내에서 적어도 일부 또는 전체 범위 내의 광을 집중적으로 흡수 및/또는 변형시킬 수 있는 물질을 의미할 수 있다. 또한, 본 명세서에서, 용어 「이색성 염료」는 상기 가시광 영역의 적어도 일부 또는 전체 범위에서 광의 이방성 흡수가 가능한 물질을 의미할 수 있다. 상기 이색성 염료로는, 예를 들면, 액정의 정렬 상태에 따라 정렬될 수 있는 특성을 가지는 것으로 알려진 공지의 염료를 선택하여 사용할 수 있으며, 예를 들면, 흑색 염료(black dye)를 사용할 수 있다. 이러한 염료로는, 예를 들면, 아조 염료 또는 안트라퀴논 염료 등으로 공지되어 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 액정 배향막에 포함된 스플레이 배향 액정은 반응성 액정일 수 있다. 상기 반응성 액정은 중합성 관능기를 하나 이상 가지는 액정 화합물을 의미할 수 있다. 상기 반응성 액정으로는 상기 투과도 가변 액정층에서 전술한 중합성 관능기를 가지는 액정 화합물이면 이에 제한되는 것은 아니나, 예를 들어, 시아노 비페닐 아크릴레이트, 시아노 페닐 사이클로헥산 아크릴레이트, 시아노 페닐 에스테르 아크릴레이트, 안식향산 페닐 에스테르 아크릴레이트 또는 페닐 피리미딘 아크릴레이트 등의 일종 또는 이종 이상의 혼합물을 들 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 액정 배향막의 두께는 300 nm 내지 3000 nm일 수 있다. 구체적으로, 상기 액정 배향막의 두께는 400 nm 내지 2500 nm, 500 nm 내지 2000 nm, 600 nm 내지 1500 nm 또는 700 nm 내지 1000 nm일 수 있다. 상기 액정 배향막의 두께가 지나치게 얇을 경우 코팅성 및 면내 균일도 문제가 발생할 수 있고, 상기 액정 배향막의 두께가 지나치게 두꺼울 경우, 투과도 가변 액정층의 액정 분자가 상기 액정 배향막에 대한 영향력이 약해져 무질서한 배향 상태를 나타낼 수 있다.
상기 제 1 비액정 배향막 및 제 2 비액정 배향막 중 하나 이상에 포함된 액정 배향막 상에는 투과도 가변 액정층이 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 액정 배향막은 최대 경사각을 갖는 액정 분자가 최소 경사각을 갖는 액정 분자에 비하여 상기 투과도 가변 액정층에 가깝게 배치될 수 있고, 상기 최소 경사각을 갖는 액정 분자가 최대 경사각을 갖는 액정 분자에 비하여 상기 투과도 가변 액정층에 가깝게 배치될 수 있으며, 또한, 중간 경사각을 갖는 액정 분자가 최소 경사각 및 최대 경사각을 갖는 액정 분자에 비하여 상기 투과도 가변 액정층에 가깝게 배치될 수 있다. 상기 액정 배향막은 전술한 바와 같이 배치됨으로써, 상기 투과도 가변 액정층과의 액정 계면에서의 액정 프리틸트를 제어할 수 있고, 이로 인해, 투과도 가변 액정층의 액정 분자의 초기 배향 상태를 제어할 수 있다.
상기 제 1 비액정 배향막 및 제 2 비액정 배향막은 각각에 인접하는 액정 분자, 예를 들어, 액정 배향막 또는 투과도 가변 액정층에 포함된 액정 분자를 소정의 방향으로 배향하기 위한 필름이다. 상기 제 1 비액정 배향막 및 제 2 비액정 배향막은 각각 제 1 기판 및 제 2 기판에 포함되며, 구체적으로, 상기 제 1 비액정 배향막은 제 1 전극 필름 상에 형성될 수 있고, 상기 제 2 비액정 배향막은 제 2 전극 필름 상에 형성될 수 있다.
상기 제 1 비액정 배향막 및 제 2 비액정 배향막의 두께는 본 출원의 목적을 손상시키지 않는 범위 내에서 적절히 선택하여 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 비액정 배향막 및 제 2 비액정 배향막은 액정 배향막 및 투과도 가변 액정층에 포함된 액정 분자의 배향을 적절히 유도한다는 측면에서, 약 1 um 이하의 두께 범위로 코팅하여 사용할 수 있으며, 필요에 따라 적절히 조절될 수 있다.
상기 제 1 비액정 배향막 및 제 2 비액정 배향막으로는, 광 배향막과 같은 비 접촉식 배향막을 사용할 수 있다. 상기 광 배향막은 광배향성 물질을 포함할 수 있다. 본 출원에서 광배향성 물질은 광의 조사를 통하여 소정 방향으로 정렬(orientationally ordered)되고, 상기 정렬 상태에서 인접하는 액정 화합물 등을 역시 소정 방향으로 배향시킬 수 있는 물질을 의미할 수 있다. 광 배향성 물질로는 예를 들어, 편광된 자외선 조사에 의한 광이성화 반응, 광분해 반응 또는 광이합체 반응을 통하여 액정 배향성을 나타내는 광배향성 화합물을 사용할 수 있다.
광배향성 화합물은, 예를 들어, 광감응성 잔기(photosensitive moiety)를 포함하는 화합물일 수 있다. 액정 화합물의 배향에 사용될 수 있는 광배향성 화합물은 다양하게 공지되어 있다. 광배향성 화합물로는, 예를 들면, 트랜스-시스 광이성화(trans-cis photoisomerization)에 의해 정렬되는 화합물; 사슬 절단(chain scission) 또는 광산화(photo-oxidation) 등과 같은 광분해(photo-destruction)에 의해 정렬되는 화합물; [2+2] 첨가 환화([2+2] cycloaddition), [4+4] 첨가 환화 또는 광이량화(photodimerization) 등과 같은 광가교 또는 광중합에 의해 정렬되는 화합물; 광 프리즈 재배열(photo-Fries rearrangement)에 의해 정렬되는 화합물 또는 개환/폐환(ring opening/closure) 반응에 의해 정렬되는 화합물 등을 사용할 수 있다. 트랜스-시스 광이성화에 의해 정렬되는 화합물로는, 예를 들면, 술포화 디아조 염료(sulfonated diazo dye) 또는 아조고분자(azo polymer) 등의 아조 화합물이나 스틸벤 화합물(stilbenes) 등이 예시될 수 있고, 광분해에 의해 정렬되는 화합물로는, 시클로부탄 테트라카복실산 이무수물(cyclobutane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride), 방향족 폴리실란 또는 폴리에스테르, 폴리스티렌 또는 폴리이미드 등이 예시될 수 있다. 또한, 광가교 또는 광중합에 의해 정렬되는 화합물로는, 신나메이트(cinnamate) 화합물, 쿠마린(coumarin) 화합물, 신남아미드(cinnamamide) 화합물, 테트라히드로프탈이미드(tetrahydrophthalimide) 화합물, 말레이미드(maleimide) 화합물, 벤조페논 화합물 또는 디페닐아세틸렌(diphenylacetylene) 화합물이나 광감응성 잔기로서 찰코닐(chalconyl) 잔기를 가지는 화합물(이하, 찰콘 화합물) 또는 안트라세닐(anthracenyl) 잔기를 가지는 화합물(이하, 안트라세닐 화합물) 등이 예시될 수 있고, 광 프리즈 재배열에 의해 정렬되는 화합물로는 벤조에이트(benzoate) 화합물, 벤조아미드(benzoamide) 화합물, 메타아크릴아미도아릴 (메타)아크릴레이트(methacrylamidoaryl methacrylate) 화합물 등의 방향족 화합물이 예시될 수 있으며, 개환/폐환 반응에 의해 정렬하는 화합물로는 스피로피란 화합물 등과 같이 [4+2] π 전자 시스템([4+2] π electronic system)의 개환/폐환 반응에 의해 정렬하는 화합물 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
광배향성 화합물은 단분자 화합물, 단량체성 화합물, 올리고머성 화합물 또는 고분자성 화합물이거나, 상기 광배향성 화합물과 고분자의 블랜드(blend) 형태일 수 있다. 상기에서 올리고머성 또는 고분자성 화합물은, 상기 기술한 광배향성 물질로부터 유도된 잔기 또는 상기 기술한 광감응성 잔기를 주쇄 내 또는 측쇄에 가질 수 있다.
광배향성 화합물로부터 유도된 잔기 또는 광감응성 잔기를 가지거나, 상기 광배향성 화합물과 혼합될 수 있는 고분자로는, 폴리노르보넨, 폴리올레핀, 폴리아릴레이트, 폴라아크릴레이트, 폴리(메타)아크릴레이트, 폴리이미드, 폴리암산(poly(amic acid)), 폴리말레인이미드, 폴리아크릴아미드, 폴리메타크릴아미드, 폴리비닐에테르, 폴리비닐에스테르, 폴리스티렌, 폴리실록산, 폴리아크릴니트릴 또는 폴리메타크릴니트릴 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
광배향성 화합물에 포함될 수 있는 고분자로는, 대표적으로는 폴리노르보넨 신나메이트, 폴리노르보넨 알콕시 신나메이트, 폴리노르보넨 알릴로일옥시 신나메이트, 폴리노르보넨 불소화 신나메이트, 폴리노르보넨 염소화 신나메이트 또는 폴리노르보넨 디신나메이트 등이 예시될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 광 배향막은 후술하는 볼 스페이서의 균일한 도포 및 고착을 위하여 적절한 표면 거칠기를 가질 수 있다. 상기 표면 거칠기는 예를 들어 표면 거칠기(Ra)가 3 nm 내지 100 nm일 수 있다. 상기 표면 거칠기는 예를 들어 a) 기재 상에 나노 입자, 경화성 수지 및 용매를 포함하는 조성물을 코팅 후 건조 및 경화하는 공정; b) 기재를 몰드로 찍어내는 공정; c) 평탄한 기재를 부분 침식 가능한 용매를 이용하여 침식시키는 공정; 및 d) 평탄한 기재에 물리적인 힘을 가하는 공정에 의해 수행될 수 있다.
상기 투과도 가변 필름은 상기 제 1 기판과 제 2 기판의 셀 갭을 유지하기 위한 셀 갭 유지 부재로서, 볼 스페이서(Ball Spacer)를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 볼 스페이서는 상기 제 1 기판의 1 비액정 배향막에 고착된 상태로 포함될 수 있다. 본 명세서에서 볼 스페이서가 제 1 비액정 배향막에 고착되어 있다는 것은 볼 스페이서가 제 1 비액정 배향막에 굳게 들러붙어 있는 것을 의미한다. 구체적으로, 본 명세서에서 볼 스페이서가 제 1 비액정 배향막에 고착되어 있다는 것은, 상기 볼 스페이서가 배향막에 단순히 접하고 있는 것과는 상이한 의미이며, 상기 볼 스페이서가 배향막의 일면에 고정되어 있어 외부의 힘이나 압력에 의해서 움직임이 없는 상태를 의미할 수 있다. 스페이서가 배향막에 고착되어 있는지 여부는 예를 들어 액정셀을 분해 시 스페이서가 어느 배향막에 남아 있는지로 확인이 가능하다. 하나의 예시에서, 상기 볼 스페이서의 하부는 제 1 비액정 배향막의 상부에 형성된 경화물을 매개로 상기 제 1 비액정 배향막에 고착되어 있을 수 있을 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 경화물은 제 1 비액정 배향막 상의 복수의 영역에 이격되어 존재할 수 있다.
상기 경화물은 측면에 경사 면을 가질 수 있다. 상기 경화물의 상부 면은 상기 볼 스페이서의 하부 면의 볼록 부에 대응하는 오목 부를 가질 수 있다. 상기 경화물의 상부 면의 오목 부와 상기 볼 스페이서의 하부 면의 볼록 부는 서로 밀착되어 있을 수 있다.
상기 경화물은 경화성 물질을 포함할 수 있다. 상기 경화성 물질로는 가열 경화성 물질 또는 광 경화성 물질을 사용할 수 있다. 상기 광 경화성 물질로는 자외선 경화성 물질을 사용할 수 있다. 가열 경화성 물질로는, 예를 들어 실리콘 수지, 규소 수지, 프란 수지, 폴리우레탄 수지, 에폭시 수지, 아미노 수지, 페놀 수지, 요소 수지, 폴리에스테르 수지 또는 멜라민 수지 등을 사용할 수 있다. 상기 자외선 경화성 물질로는 대표적으로 아크릴 중합체, 예를 들어, 폴리에스테르 아크릴레이트 중합체, 폴리스티렌 아크릴레이트 중합체, 에폭시 아크릴레이트 중합체, 폴리우레탄 아크릴레이트 중합체 또는 폴리부타디엔 아크릴레이트 중합체, 실리콘 아크릴레이트 중합체 또는 알킬 아크릴레이트 중합체 등을 사용할 수 있다.
상기 볼 스페이서의 상부는 액정 배향막과 접하고 있을 수 있다. 상기 볼 스페이서는 상기 제 1 비액정 배향막과 상기 액정 배향막의 사이에 상기 투과도 가변 액정층이 형성될 수 있도록 간격을 유지할 수 있다.
상기 볼 스페이서의 직경은 본 출원의 목적을 고려하여 적절히 선택될 수 있다. 예를 들어, 상기 볼 스페이서의 직경은 2 ㎛ 내지 100 ㎛, 구체적으로 8 ㎛ 내지 30 ㎛일 수 있다. 볼 스페이서의 직경이 상기 범위인 경우 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 액정층이 형성될 수 있도록 적절한 간격을 유지할 수 있다.
상기 볼 스페이서를 이루는 물질은 본 출원의 목적을 고려하여 적절히 선택될 수 있다. 예를 들어, 상기 볼 스페이서(301)는 탄소계 물질, 금속계 물질, 산화물계 물질 및 이들의 복합 물질로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다. 상기 볼 스페이서(301)가 상기 재료로 이루어지는 경우 투과도 가변 필름을 구현하는데 적절할 수 있다.
상기 볼 스페이서의 형성 방법으로는, 하나의 예시에서, 기판 상에 투과도 가변 액정층용 조성물을 도포하기 전에 상기 볼 스페이서 조성물을 도포하여 형성할 수 있다. 이 경우 볼 스페이서 조성물에 경화성 화합물을 더 포함하는 경우 경화물을 매개로 제 1 기판에 볼 스페이서를 고착시킨 구조를 구현할 수 있다. 또 하나의 예시에서, 기판 상에 상기 볼 스페이서와 투과도 가변 액정층용 조성물을 혼합하여 동시에 도포함으로써, 형성할 수 있다. 도 2는 본 출원의 일 실시예에 따른 투과도 가변 필름을 예시적으로 나타낸다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 출원의 일 실시예에 따른 투과도 가변 필름은 제 1 기판(100)과 제 2 기판(200) 사이에 셀 갭 유지를 위한 볼 스페이서(301)를 매개로 하여 투과도 가변 액정층(300)을 형성한다.
상기 제 1 기판(100)은 제 1 전극 필름(110) 및 제 1 비액정 배향막(120)을 포함하고, 상기 제 2 기판(200)은 제 2 전극 필름(210), 제 2 비액정 배향막(220) 및 스플레이 배향된 액정을 포함하는 액정 배향막(230)을 포함한다.
본 출원의 일 실시예에 따른 투과도 가변 필름은 스플레이 배향된 액정을 포함하는 액정 배향막(230)을 하나 포함함으로써, 전압 미인가 시 투과도 가변 액정층(300)에 포함된 액정 분자(302)가 수평 배향을 나타낼 수 있다.
또한, 도 3은 본 출원의 다른 일 실시예에 따른 투과도 가변 필름을 예시적으로 나타낸다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 출원의 다른 일 실시예에 따른 투과도 가변 필름은 제 1 기판(100)과 제 2 기판(200) 사이에 셀 갭 유지를 위한 볼 스페이서(301)를 매개로 하여 투과도 가변 액정층(300)을 형성한다.
상기 제 1 기판(100)은 제 1 전극 필름(110), 제 1 비액정 배향막(120) 및 스플레이 배향된 액정을 포함하는 액정 배향막(130)을 포함하고, 상기 제 2 기판(200)은 제 2 전극 필름(210), 제 2 비액정 배향막(220) 및 스플레이 배향된 액정을 포함하는 액정 배향막(230)을 포함한다.
본 출원의 다른 일 실시예에 따른 투과도 가변 필름은 스플레이 배향된 액정을 포함하는 액정 배향막(230)을 둘을 포함함으로써, 전압 미인가 시 투과도 가변 액정층(300)에 포함된 액정 분자(302)가 수직 배향을 나타낼 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 투과도 가변 액정층(300)의 리버스 틸트 도메인 사이즈는 80 ㎛ 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 투과도 가변 액정층(300)의 리버스 틸트 도메인 사이즈의 상한은 60 ㎛ 이하 또는 40 ㎛ 이하일 수 있고, 상기 투과도 가변 액정층(300)의 리버스 틸트 도메인 사이즈의 하한은 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 10 ㎛ 이상일 수 있다. 상기 투과도 가변 액정층(300)이 전술한 범위 내의 작은 사이즈의 리버스 틸트 도메인을 가짐으로써, 구동 균일성을 확보할 수 있다.
본 출원의 투과도 가변 필름은 상기 투과도 가변 액정층에 전압 인가 여부에 따라 배향 방향을 제어하여 투과도를 가변할 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 투과도 가변 액정층은 전압 인가 여부에 따라 수직 배향과 수평 배향을 스위칭할 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 투과도 가변 필름은 수평 배향 시에 클리어 상태를 구현할 수 있고, 수직 배향 시에 다크 상태를 구현할 수 있다. 본 명세서에서 클리어 상태는 투과율이 높은 상태를 의미할 수 있고, 다크 상태는 투과율이 낮은 상태를 의미할 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 클리어 상태에서의 투과율은 40% 이상, 45% 이상 또는 50% 이상이고, 다크 상태에서의 투과율은 5% 이하, 4% 이하 또는 3% 이하일 수 있다.
상기 투과도 가변 필름은 액정 배향막에 의해 프리틸트를 제어함으로써 다양한 모드로 구동될 수 있다. 하나의 예시에서 상기 투과도 가변 필름은 VA(Vertically alignment)모드로 구현될 수 있다. 이 경우 상기 투과도 가변 액정층은 유전율 이방성이 음수인 액정을 포함할 수 있다. VA 모드로 구동되는 경우 상기 투과도 가변 액정층은 전압이 인가되지 않을 때 수직 배향 상태로 존재하고 전압 인가 시에 수평 배향 상태로 존재할 수 있다. 다른 하나의 예시에서 상기 투과도 가변 필름은 ECB(Electrically Controlled Birefringence)모드로 구현될 수 있다. 이 경우 상기 투과도 가변 액정층은 유전율 이방성이 양수인 액정을 포함할 수 있다. ECB 모드로 구동되는 경우 상기 투과도 가변 액정층은 전압이 인가되지 않을 때 수평 배향 상태로 존재하고 전압 인가 시에 수직 배향 상태로 존재할 수 있다. 본 출원에서는 스플레이 배향된 액정을 포함하는 액정 배향막을 이용해 투과도 가변 액정층과의 계면에 액정 프리틸트를 제어함으로써, 온-오프(On-Off) 구동 시 유전율 이방성이 음수 또는 양수인 액정의 배향 방향을 제어할 수 있으므로 구동 균일성을 확보할 수 있다. 상기 투과도 가변 필름은 그 밖에도 TN(Twisted Nematic) 모드로 구동될 수 있다.
본 출원은 또한, 상기 투과도 가변 필름의 용도에 관한 것이다. 본 출원의 투과도 가변 필름은 투과도 가변이 적용될 수 있는 모든 디바이스에 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 출원의 투과도 가변 필름은 선루프, 고글, 선글라스 또는 헬멧 등에 적용되어 투과도 가변 디바이스를 제공할 수 있다. 상기 투과도 가변 디바이스는 본 출원의 투과도 가변 필름을 포함하는 한, 다른 부품 내지 구조 등은 특별히 제한되지 않으며, 이 분야에서 공지되어 있는 모든 내용이 적절하게 적용될 수 있다.
본 출원의 상기 투과도 가변 필름은 스플레이 배향된 액정 분자를 포함하는 액정 배향막을 적용함으로써 액정 계면의 프리틸트를 조절할 수 있으며, 상기 액정 배향막의 평균 경사각에 따라 액정층 또는 액정 계면의 수직 배향 및 수평 배향이 가능하여, 구동의 균일성 및 빠른 응답 속도를 확보할 수 있다. 또한, 본 출원의 투과도 가변 필름은 액정 배향막을 적용함으로써 기존의 러빙 방식을 이용한 프리틸트 제어 방식이 아닌 액정 분자의 배열을 조절함으로써 러빙 공정을 제외한 단순한 코팅-건조-경화 방법으로 다양한 모드로 구현 가능하다.
도 1은 본 출원의 일 실시예에 따른 투과도 가변 필름을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 실시예 1 및 2의 투과도 가변 필름을 나타낸 도면이다.
도 3은 실시예 3의 투과도 가변 필름을 나타낸 도면이다.
도 4는 실시예 1의 구동 이미지이다.
도 5는 실시예 2의 구동 이미지이다.
도 6은 비교예 1의 구동 이미지이다.
도 7은 실시예 3의 구동 전압에 따른 투과율 평가 결과를 나타낸 그래프이다.
도 8은 실시예 3의 시야각에 따른 투과율 평가 결과를 나타낸 그래프이다.
이하 실시예를 통하여 본 출원을 구체적으로 설명하지만, 본 출원의 범위가 하기 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
실시예 1
제 1 비액정 배향막 조성물의 제조
20 ml의 바이알(vial)에 용매(사이클로헥사논) 9.675 g과 광 배향성 물질(5-노보넨-2-메틸-4-메톡시 신나메이트) 0.325 g 및 나노 입자(PMMA, SEKISUI 사, 평균 입경: 370 nm) 0.01 g을 첨가한 후 혼합하여 제 1 비액정 배향막 조성물을 제조하였다.
볼 스페이서 조성물의 제조
20 ml의 바이알(vial)에 용매(사이클로헥사논) 9.675 g과 광 배향성 물질(5-노보넨-2-메틸-4-메톡시 신나메이트) 0.065 g과 볼 스페이서(KBN-510, SEKISUI 사, 평균 입경: 10 ㎛) 0.1 g을 첨가한 후 혼합하여 볼 스페이서 조성물을 제조하였다.
제 1 기판의 제작
제 1 전극필름(PC/ITO 필름, 가로 x 세로=100 mm x 100 mm)의 ITO 층 상에 제 1 비액정 배향막 조성물을 mayer bar(#4)를 이용하여 약 300 nm 두께로 코팅하였다. 상기 코팅된 조성물을 약 80℃에서 약 2 분 동안 건조하였다. 상기 건조된 조성물을 상온(25 ± 5℃)에서 200 mW/cm2 세기의 편광 자외선을 10 초 동안 수직으로(0°) 조사하여 경화시켜 제 1 비액정 배향막을 형성하였다. 이후, 상기 제 1 비액정 배향막 상에 상기 볼 스페이서 조성물을 mayer bar(#10)를 이용하여 건조 후 약 60 nm 두께로 코팅하였다. 상기 코팅된 조성물은 약 100℃에서 약 2 분 동안 건조하였다. 상기 건조된 조성물에 약 200 mW/cm2 세기의 편광 자외선을 10 초 동안 수직으로(0°) 조사하여 상기 제 1 비액정 배향막 상에 볼 스페이서를 고착시켜 제 1 기판을 제작하였다.
제 2 비액정 배향막 조성물의 제조
20 ml의 바이알(vial)에 용매(사이클로헥사논) 9.675 g과 광 배향성 물질(5-노보넨-2-메틸-4-메톡시 신나메이트) 0.325 g을 첨가한 후 혼합하여 제 2 비액정 배향막 조성물을 제조하였다.
제 2 기판의 제작
제 2 전극 필름(PC/ITO 필름, 가로 x 세로=100 mm x 100 mm)의 ITO층 상에 상기 제 2 비액정 배향막 조성물을 4번 메이어 바(Mayer bar(#4))를 이용하여 건조 후 약 300 nm 두께로 코팅하였다. 상기 코팅된 조성물은 약 80℃에서 약 2분 동안 건조하였다. 상기 건조된 조성물을 상온(25 ± 5℃)에서 200 mW/cm2 세기의 편광 자외선을 10초 동안 수직으로(0°) 조사하여 경화시켜 제 2 비액정 배향막을 형성하였다. 이후, 상기 제 2 비액정 배향막 상에 톨루엔에 25 중량%로 용해된 스플레이 배향성 액정 혼합물(상품명: RMM667, 제조사: MERCK社)을 mayer bar(#4)를 이용하여 도포하여 액정 배향막을 형성하였다. 이 후, 상기 액정 배향막을 80℃의 오븐에서 2 분간 건조하였다. 건조 후 40℃에서 300 mW/cm2 세기의 자외선을 약 10초 동안 조사하여 경화시켜 1000 nm 두께로 액정 배향막이 형성된 제 2 기판을 제작하였다.
셀 합지
제 1 기판의 제 1 비액정 배향막 상에 positive 액정 및 아조계 염료를 포함하는 투과도 가변 액정층용 조성물(MDA-14-4145, Merck 社) 1 g을 도포한 후, 제 2 비액정 배향막이 상기 볼 스페이서에 접하도록 제 2 기판을 합지하여 도 2와 같이, 액정셀을 제작하였다.
실시예 2
제 2 비액정 배향막 조성물 코팅 시 건조 후 경화 온도를 60℃로 변경한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 액정셀을 제작하였다.
실시예 3
제 1 기판의 제작
제 2 비액정 배향막 조성물 코팅 시 건조 후 경화 온도를 80℃로 변경한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 제 1 기판을 제작하였다.
제 2 기판의 제작
제 2 비액정 배향막 조성물 코팅 시 건조 후 경화 온도를 80℃로 변경한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 제 2 기판을 제작하였다.
셀 제작
제 1 기판의 제 2 비액정 배향막 상에 아조계 염료(X12, Basf 社) 100 mg과 negative 액정 조성물(MAT-13-1422, Merck 社) 1 g을 혼합한 투과도 가변 액정층용 용액과 볼 스페이서(KBN-510, SEKISUI 社)를 도포한 후, 상기 제 1 기판을 제 2 기판과 합지하여 도 3과 같이, 액정셀을 제작하였다.
비교예
제 2 기판의 제작 시 스플레이 배향성 액정 혼합물 대신 수평 배향성 액정 혼합물(RMM1290, Merck 社)을 사용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 액정셀을 제작하였다.
측정예 1: 평균 경사각(Average tilt angle) 측정
실시예 1 내지 3 및 비교예의 제 2 기판의 제 2 비액정 배향막에 대하여 경사각(Tilt angle)을 측정하고 그 평균 값을 하기 표 1에 기재하였다. 상기 제 2 기판의 제 2 비액정 배향막의 경사각은 Axometics 社의 Axoscan 장비를 이용하여 각도 별 위상차 값을 측정하고 시뮬레이션함으로써 측정하고, 그 평균 값을 계산하였다. 구체적으로, 상기 제 2 기판의 제 2 비액정 배향막을 제작한 후 60°에서 - 60°까지 1° 간격으로 위상차를 측정한 후 Fitting 시뮬레이션을 통해 경사각을 측정하고, 그 평균 값을 계산하였다.
구분 평균 경사각(Average tilt angle) (단위: °)
실시예 1 5.8
실시예 2 13.2
실시예 3 44.5
비교예 0.1
평가예 1: 도메인 사이즈 평가 (현미경 관찰)
실시예 1, 2 및 비교예의 액정셀의 균일 구동 여부를 평가하였다. 구체적으로, 3 V의 저 전압 구동에서 액정이 발현되는 리버스 틸트 도메인(reverse tilt domain), 즉, 액정 분자가 틸트 시에 상이한 방향을 가지고 있는 영역의 사이즈를 현미경으로 측정하는 방식으로 평가하였다. 도 4 내지 도 6은 각각 실시예 1, 2 및 비교예의 액정셀을 3 V(AC)의 구동 전압에서 측정한 현미경 사진(50배율)이다. 도 4로부터 실시예 1은 약 30 ㎛ 내지 80 ㎛ 사이즈의 리버스 틸트 도메인이 관찰되었으며, 도 5로부터 실시예 2는 약 10 ㎛ 내지 30 ㎛ 사이즈의 리버스 틸트 도메인이 관찰되었고, 도 6으로부터 비교예는 약 150 ㎛ 내지 500 ㎛ 사이즈의 리버스 틸트 도메인이 관찰되었다. 즉, 상기 표 1에 나타낸 평균 경사각이 커질수록 작은 리버스 틸트 도메인이 생성되며, 실시예가 비교예에 비하여 균일하게 구동되고 있음을 알 수 있다.
평가예 2: 전압에 따른 투과율 평가
초기 수직 배향을 나타내는 실시예 3의 액정셀에 대하여 400 nm 내지 700 nm 파장에서 구동 전압 인가에 따른 평균 투과율을 측정하고, 그 결과를 하기 표 2 및 도 7에 나타내었다. 전압 비 인가 시(0 V) 약 26.6%의 투과율의 클리어 모드를 나타냈고, 약 20 V의 전압 인가 시 약 4.52%의 투과율의 다크 모드로 스위칭되었다. 이를 통해, 제 2 비액정 배향막의 평균 경사각을 45° 가량 높일 경우 수직 배향이 가능함을 알 수 있었다.
구동 전압 (V) 투과율 (%)
0 26.6
5 9.23
10 5.54
20 4.52
평가예 3: 시야각에 따른 투과율 평가
실시예 3의 액정셀에 대하여 400 nm 내지 700 nm 파장에서 시야각에 따른 평균 투과율을 측정하고, 그 결과를 도 8에 나타내었다. 구체적으로, 방위각 90°에서 전압 비인가(0V) 시의 시야각(Polar Angle)에 따른 투과율을 측정하였다. 측정 결과, 수직 배향이 잘 이루어짐을 확인할 수 있었다.
100: 제 1 기판
110: 제 1 전극 필름
120: 제 1 비액정 배향막
121: 경화물
130: 액정 배향막
200: 제 2 기판
210: 제 2 전극 필름
220: 제 2 비액정 배향막
230: 액정 배향막
300: 투과도 가변 액정층
301: 볼 스페이서
302: 액정 분자

Claims (10)

  1. 제 1 전극 필름 및 상기 제 1 전극 필름 상에 형성된 제 1 비액정 배향막을 포함하는 제 1 기판; 투과도 가변 액정층; 및 제 2 전극 필름 및 상기 제 2 전극 필름 상에 형성된 제 2 비액정 배향막을 포함하는 제 2 기판을 순차로 포함하고,
    상기 제 1 기판의 제 1 비액정 배향막 및 제 2 기판의 제 2 비액정 배향막 중 어느 하나 이상에 형성된 스플레이 배향된 액정을 포함하는 액정 배향막을 더 포함하며,
    상기 제 1 및 제 2 비액정 배향막은 각각 광 배향막이고,
    상기 액정 배향막의 하부에 존재하는 제 1 비액정 배향막 및/또는 제 2 비액정 배향막은 40℃ 내지 60℃의 온도에서 경화된 배향막이며, 상기 액정 배향막의 평균 경사각은 0.2도 내지 20도이고, 상기 투과도 가변 액정층은 전압 미인가시 수평 배향을 가지며,
    3 V의 저 전압 구동 시 상기 투과도 가변 액정층의 리버스 틸트 도메인 사이즈는 80 ㎛ 이하인 투과도 가변 필름.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 투과도 가변 액정층은 전압 인가 여부에 따라 수직 배향과 수평 배향을 스위칭하는 투과도 가변 필름.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 액정 배향막은 제 1 비액정 배향막 및 제 2 비액정 배향막 중 어느 하나에 형성되어 있는 투과도 가변 필름.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 액정 배향막은 제 1 비액정 배향막 및 제 2 비액정 배향막 모두에 형성되어 있는 투과도 가변 필름.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 투과도 가변 액정층은 비 반응성 액정 및 이색성 염료를 포함하는 투과도 가변 필름.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 스플레이 배향 액정은 반응성 액정인 투과도 가변 필름.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 액정 배향막의 두께는 300 nm 내지 3000 nm인 투과도 가변 필름.
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 볼 스페이서를 더 포함하는 투과도 가변 필름.
  10. 삭제
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