CN109891314A - 用于形成液晶变色装置的配线部分的方法和液晶变色装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于形成变色液晶装置的配线部分的方法和变色液晶装置，所述变色液晶装置包括基板、透明电极和取向层，所述方法的特征在于通过激光在所述取向层上形成均匀间隔的蚀刻线，以及用导电糊料涂覆所述蚀刻线的凹部部分，从而使受损透明电极的导电性恢复，并形成高度可靠的配线部分。

Description

用于形成液晶变色装置的配线部分的方法和液晶变色装置

技术领域

本说明书要求于2016年12月27日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2016-0180381号的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。

本说明书涉及用于形成液晶变色装置的配线部分的方法和液晶变色装置。

背景技术

随着柔性电子装置的快速发展，具有高生产率的大面积图案化过程的重要性已得以提高。此外，在柔性电子装置的实现中，不仅需要用于电极形成或布线的导电层的短路，而且还需要用于实现和构造导电膜的方法。

在开发基于液晶驱动的透射可变液晶单元膜在柔性电子装置(详细地，诸如显示器、智能窗、或天窗的产品)中的应用和制造时，基于透射液晶的柔性装置包括多层结构，其中在基板的顶部上引入有导电层，并且在导电层的上部和下部中设置有提供电功能或电光功能的介电膜。

在这种情况下，设置在液晶的上部和下部中并且包括功能膜层(例如光取向膜、间隙间隔物等)的电极中包括的膜通过相关技术中的基于R2R的连续过程来制造。在加工如此制造的并且根据产品的目的包括具有光学功能性的涂覆层的透明导电层膜基板的步骤中，上电极和下电极的布线过程与诸如电短路和切割的过程一样重要。

在这种情况下，需要一种用于选择性除去顶部上的光学功能层(例如取向膜)而不会由于形成在基板上的导电层(透明电极、氧化铟锡等)的物理损坏使导电性降低的技术。例如，在UV固化方案中，在整个导电膜基板上涂覆液晶取向层(例如反应性液晶原)，并且在这种情况下，无法通过使用溶剂或其他湿法除去配线部分。因此，在液晶原涂覆步骤中需要图案化过程(包括光刻、喷墨、狭缝涂布、丝网印刷等)，然后在后续的过程中需要叠加对准(over-lay aligning)过程。

同时，上述图案化过程是麻烦的，因为在该过程中需要确保基板上的上层(例如导电层和液晶取向层)的叠加精度，并且具有设备的成本由于尺寸增加而增加的缺点。

[现有技术文献]

[专利文献]

韩国专利登记号10-0297141

发明内容

技术问题

本发明致力于提供用于形成液晶变色装置的配线部分的方法和液晶变色装置。

然而，本发明要解决的目的不限于上述目的，并且根据以下描述，以上未提及的其他目的对本领域普通技术人员来说是显见的。

技术方案

本发明的一个实施方案提供了用于形成液晶变色装置的配线部分的方法，所述方法包括：a)准备液晶变色装置，所述液晶变色装置包括基板、形成在所述基板上的透明电极和形成在所述透明电极上的取向膜；b)通过将激光照射到取向层上形成以恒定间距间隔开的两条或更多条蚀刻线；以及c)将导电糊料施加至各条蚀刻线的凹部区域。

本发明的一个实施方案提供了根据所述方法的具有配线部分的液晶变色装置。

本发明的一个实施方案提供了液晶变色装置，其包括：基板；设置在基板上的透明电极；和设置在透明电极上的取向膜，其中液晶变色装置包括在取向膜上以恒定间距彼此间隔开的至少两条蚀刻线和在各条蚀刻线的凹部区域中的导电糊料。

有益效果

根据本发明的一个实施方案的形成液晶变色装置的配线部分的方法具有即使通过相对简单的方法也可以恢复受损透明电极的导电性的优点。

由于根据本发明的实施方案的形成液晶变色装置的配线部分的方法可以根据辊对辊的连续过程来进行，因此可以提高生产率。

在根据本发明的实施方案的形成液晶变色装置的配线部分的方法中，由于可以省略预先的掩模步骤或图案化步骤，并且可以在后处理中根据产品的尺寸形成适当的配线部分，因此简化了液晶变色装置制造过程。

在根据本发明的实施方案的形成液晶变色装置的配线部分的方法中，可以在使用低成本激光设备的同时使配线部分形成有高可靠性。

附图说明

图1是示出液晶变色装置的制造过程的示意图。

图2是在液晶变色装置的制造过程中使用的下膜的示意图。

图3是示出相关技术中用于形成液晶变色装置的配线部分的方法的示意图。

图4是根据本发明的一个实施方案的用于形成液晶变色装置的配线部分的方法的示意图。

图5是根据实施例1至10的蚀刻结果的照片。

图6是根据实施例1至10的导电糊料涂覆结果的照片。

图7a是根据实施例1和2的蚀刻结果的放大照片。

图7b是根据实施例3和4的蚀刻结果的放大照片。

图7c是根据实施例5和6的蚀刻结果的放大照片。

图7d是根据实施例7和8的蚀刻结果的放大照片。

图7e是根据实施例9和10的蚀刻结果的放大照片。

图8是在根据实施例3的蚀刻之后即刻状态的照片。

图9是根据实施例3的施加导电糊料和干燥导电糊料的状态的照片。

图10示出了根据比较例1的蚀刻结果。

图11a示出了根据实施例11至19以各激光照射间距用于激光蚀刻的图。

图11b是根据实施例11至19的蚀刻之后的样品被插在正交偏振器之间的状态的照片。

图12a示出了在实施例11至19中在施加银糊料中使用的丝网印刷掩模的图。

图12b是根据实施例11至19的在通过使用丝网印刷掩模将银糊料施加至蚀刻之后的样品并将其干燥之后的状态的照片。

图13是气候变化测试时温度和湿度条件的图。

图14是示出根据实施例11至19的样品在气候变化测试的评估之后的状态的照片。

图15是在实施例1至10中用于测量2点探测的方法的示意图。

图16a是在激光输出为平均功率的25％的情况下在实施例11至19的气候变化测试评估之前和之后的2点探测的条形图。

图16b是在激光输出为平均功率的30％的情况下在实施例11至19的气候变化测试评估之前和之后的2点探测的条形图。

图16c是在激光输出为平均功率的35％的情况下在实施例11至19的气候变化测试评估之前和之后的2点探测的条形图。

图16d是在激光输出为平均功率的40％的情况下在实施例11至19的气候变化测试评估之前和之后的2点探测的条形图。

图17是示出在实施例11至19中使用的导电糊料的气候变化测试之后粘合强度的评估结果的照片。

图18是示出用于测量根据实施例11至19的液晶变色装置的2点探测的方法的示意图。

具体实施方式

在本说明书中，应理解，当一个构件被称为在另一构件“上”时，它可以直接在另一构件上，或者还可以存在中间构件。

在本说明书中，除非明确地相反描述，否则任何部分“包括”任何组件的情况将被理解为暗示包括所述组件，但不排除任何其他组件。

在本说明书中，所使用的程度术语“(……的)步骤”或“……的步骤”不意指“用于……的步骤”。

在本说明书中，“A和/或B”意指“A和B、或者A或B”。

在基于辊对辊(R2R)连续过程实现用于形成大面积液晶单元型膜元件(光学可变膜-汽车天窗、头戴式显示器)的电线的薄膜透明电极中，当涂覆液晶取向膜(例如，光取向膜如反应性液晶原等或基于聚酰亚胺的摩擦培养膜等)时，需要通过不进行单独的印刷过程和叠加对准的后处理来选择性除去用于液晶取向的光学功能薄膜，而对下电极不造成损坏。

同时，由于液晶取向膜由UV或热固化制得以确保元件的可靠性，因此使用有机溶剂的湿法去除是不可能的，所以期望通过干法蚀刻除去液晶取向膜。

因此，在干法去除液晶取向膜时已考虑使用激光的激光烧蚀。然而，在这种情况下，难以通过除去设置在厚度为40nm或更小的透明电极上的厚度为数微米的用于液晶取向的聚合物膜来确保配线部分区域而不损坏透明电极(不降低导电性或不短路)。

此外，基于真空的等离子体干法蚀刻过程可以通过使用蚀刻气体(例如氧)容易且选择性地除去液晶取向聚合物膜而不损坏导电氧化物下膜，但是基于半导体的真空设备是昂贵的并且难以将基于真空的等离子体干法蚀刻过程应用于大面积液晶变色装置的制造过程，其限于尺寸为4英寸至12英寸的晶片上的基板。此外，在基于真空的等离子体干法蚀刻过程中，当增加等离子体密度以提高加工速度时，可能引起由热导致的塑料基板膜的变形，并且为这样的过程而制造的设备是昂贵的。

为了解决所述问题，在相关技术中，已经提出用于通过照射能够使热损坏最小化的昂贵的超短皮秒脉冲激光选择性除去透明电极上的基于反应性液晶原的取向膜的方法。

然而，这样的方法对透明电极的均匀性和/或基板膜的平坦度非常敏感。具体地，可以应用于柔性电子装置的透明电极的厚度形成为非常薄(30nm至70nm)以确保柔性电子装置的柔性。此外，当要除去的液晶取向膜的厚度大于透明电极的厚度时，难以选择性除去液晶取向层并且过程可重复性和过程可靠性非常差，因此难以确保加工性。

为了解决上述问题，本发明人已经开发了用于形成液晶变色装置的配线部分的方法，所述方法在使用现有的低价的加工IR激光的同时使对透明电极的损坏最小化。具体地，按照根据本发明的一个实施方案的用于形成液晶变色装置的配线部分的方法，在取向膜上以恒定间距形成蚀刻线，并且将导电糊料施加至蚀刻线区域以使受损透明电极的导电性完全恢复并且可靠地确保液晶变色装置的配线部分区域。

本发明涉及下述用于形成液晶变色装置的配线部分的方法。根据本发明中提供的用于形成液晶变色装置的配线部分的方法，可以形成配线部分，并且可以使用现有技术中的激光通过简单过程使对基板的损坏最小化，从而满足既提高过程速度又确保产品品质。

在下文中，将更详细地描述本说明书。

根据本发明的一个实施方案，提供了用于形成液晶变色装置的配线部分的方法，所述方法包括：a)准备液晶变色装置，所述液晶变色装置包括基板、形成在所述基板上的透明电极和形成在所述透明电极上的取向膜；b)通过将激光照射到所述取向膜上来形成以恒定间距间隔开的两条或更多条蚀刻线；以及c)将导电糊料施加至各条所述蚀刻线的凹部区域。

首先，将参照图1描述液晶变色装置的制造过程。参照图1，在使液晶变色装置层合有上膜和下膜时，通过喷嘴分配将密封剂施加至上膜和下膜的具有蚀刻线的取向膜和透明电极的蚀刻线区域(短路区域)，并且将液晶(LC)施加至未施加密封剂的区域。然后，将上膜和下膜彼此真空结合，其后通过紫外线照射使密封剂固化以制造液晶变色装置。

在这种情况下，为了形成电缆配线部分，需要从电缆配线部分区域除去除透明电极之外的剩余非导电区域(例如，取向膜)。在这种情况下，当形成单个取向膜(如图1的上膜)时，可以应用通过溶剂(例如甲苯、异丙醇(IPA)等)除去单个取向膜的湿法蚀刻过程。然而，当液晶变色装置还包括取向膜和设置在取向膜上的液晶取向膜(如下膜)，液晶取向膜的厚度为约1μm，并且液晶取向膜通过紫外线(UV)而交联时，难以选择性除去液晶取向膜和取向膜。

图2是液晶变色装置的制造过程中使用的下膜的示意图。如图2所示，在液晶变色装置的层合过程中，下膜可以包括设置在透明电极上的取向膜以及设置在取向膜上并包含反应性液晶原的液晶取向膜。同时，通过向液晶变色装置(例如下膜)照射激光来选择性除去透明电极、取向膜和液晶取向膜的过程可能伴随由构成每个层的材料的光学降解引起的材料的烧蚀机制以及根据激光照射由透明电极与基板之间的光吸收引起的热膨胀系数差异导致的层离机制。因此，当使用长波长的激光源例如红外(IR，1064nm波长)激光或光纤激光，在透明电极上形成有取向膜，并且在该取向膜上进一步设置有液晶取向膜时，难以从其中液晶取向膜的厚度远大于透明电极的厚度的下膜中选择性除去取向膜。

此外，在选择性除去形成在透明电极上的取向膜和形成在取向膜上的液晶取向膜的情况下，根据基板、透明电极、取向膜和液晶取向膜相对于激光波长的光吸收程度，可以确定该过程的困难程度。因此，照射相对于透明电极在基板和取向膜和/或液晶取向膜中具有高光吸收率的激光波长。然而，由于在大多数用于加工的市售激光波长下，基板、透明电极、取向膜和液晶取向膜具有相似的光吸收率，因此难以选择用于选择性除去取向膜和/或液晶取向膜的有效激光光源。同时，由于包含反应性液晶原的液晶取向膜的厚度是透明电极厚度的13倍至25倍或更大，因此使用激光通过自上而下方案过程对复数个取向膜进行选择性蚀刻是不可能的。

例如，使用脉冲宽度为10皮秒(10×10^-12秒)或更小的超短紫外激光以使由激光吸收引起的光学降解反应(其是对激光焦距距离非常敏感的过程)的影响最小化的用于选择性除去液晶取向膜的方法可能在成品率方面具有问题。

图3是示出相关技术中用于形成液晶变色装置的配线部分的方法的示意图。参照图3，可以看出，在相关技术中，当向依次包括基板10、透明电极20、取向膜30和液晶取向膜40的液晶变色装置照射超短紫外激光100时，可以看出，可以选择性除去透明电极、取向膜和液晶取向膜中的一个区域。

然而，在这样的方法(即，用于照射超短激光的方法)中，当基板的尺寸和平坦度轻微变化时或者当在连续过程中发生小的振动现象时，下膜的透明电极可能被损坏，并因此，工艺条件非常敏感，并且该方法不适用于大面积大规模生产过程的过程。此外，这样的超短激光具有来源的价格和操作成本昂贵的问题。

因此，本发明人发明了用于形成液晶变色装置的配线部分的方法，所述方法在使用相关技术中使用的IR激光或光纤激光源的同时可以使透明电极的损坏最小化并且补偿由透明电极的损坏导致的导电性的劣化。具体地，根据本发明的一个实施方案，可以在使用红外激光或光纤激光源(其为用于加工的一般激光源)的同时确保能够使对透明电极的损坏最小化的针对激光输出的处理要素并选择性除去复数个包含反应性液晶原的取向膜。在这种情况下，由于膜的尺寸变化和平坦度的差异可能不可避免地发生透明电极的损坏。然而，根据本发明的一个实施方案，当将导电糊料施加至其中取向膜被选择性除去的蚀刻线区域时，确认由透明电极的不可避免的损坏导致的导电性的劣化可以得到补偿，并且完成了本发明。

图4是根据本发明的一个实施方案的用于形成液晶变色装置的配线部分的方法的示意图。

参照图4，在根据本发明的实施方案的用于形成液晶变色装置的配线部分的方法中，可以通过向液晶变色装置照射激光来形成以恒定间距间隔开的两条或更多条蚀刻线，所述液晶变色装置包括基板10、形成在基板上的透明电极20、形成在透明电极上的取向膜30和形成在取向膜上的液晶取向膜40，可以将导电糊料50施加至各条蚀刻线的凹部区域，然后，可以干燥导电糊料。此外，在这种情况下，短路的透明电极区域在透明电极的受损部分中电连接以补偿由透明电极的损坏导致的导电性的劣化。

根据本发明的一个实施方案，用于形成液晶变色装置的配线部分的方法包括准备液晶变色装置的步骤(步骤a)，所述液晶变色装置包括基板、形成在基板上的透明电极和形成在透明电极上的取向膜。

根据本发明的一个实施方案，液晶变色装置可以包括在最底部的基板。此外，基板可以为透明聚合物基板，并且具体地，基板可以为透射光的透光板。

在本说明书中，术语“透明”可以意指在550nm波长下的透光率为70％或更大、或者80％或更大。

此外，透明聚合物基板可以为透明聚合物膜，例如聚碳酸酯(PC)膜、无色聚酰亚胺膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜或环烯烃聚合物(COP)膜，但不必限于此。

根据本发明的一个实施方案，基板的厚度可以为40μm或更大且200μm或更小，具体地70μm或更大且200μm或更小、40μm或更大且150μm或更小、或者70μm或更大且150μm或更小，更具体地，90μm或更大且150μm或更小、70μm或更大且110μm或更小、或者90μm或更大且110μm或更小。然而，本发明不限于此，并且可以根据基板的厚度适当地调整照射的激光的条件。

根据本发明的一个实施方案，液晶变色装置可以包括形成在基板上的透明电极。

根据本发明的一个实施方案，透明电极可以包含导电氧化物。此外，导电氧化物可以包含ZnO、Al掺杂的ZnO、Ga掺杂的ZnO、SnO₂、In₂O₃和氧化铟锡(ITO)中的至少一者，但不必限于此。

此外，透明电极可以为导电氧化物层，并且具体地，透明电极可以为氧化铟锡(ITO)层。

根据本发明的一个实施方案，透明电极的厚度可以为20nm或更大且100nm或更小，具体地30nm或更大且100nm或更小、20nm或更大且80nm或更小、或者30nm或更大且80nm或更小，并且更具体地，40nm或更大且80nm或更小、30nm或更大且70nm或更小、或者40nm或更大且70nm或更小。

即，由于透明电极的厚度相对薄，如在上述范围内那样，因此在选择性除去取向膜的一部分的过程中透明电极可能容易被损坏，然后如此损坏的透明电极可能引起液晶变色装置的导电性的劣化。

同时，根据本发明的一个实施方案，用于形成液晶变色装置的配线部分的方法可以使具有如在上述范围内的小厚度的透明电极的损坏最小化，并且根据所述用于形成液晶变色装置的配线部分的方法，可以补偿由对透明电极不可避免的损坏而导致的导电性的劣化。

根据本发明的一个实施方案，液晶变色装置可以包括形成在透明电极上的取向膜。

根据本发明的一个实施方案，取向膜可以包含光取向化合物。此外，光取向化合物可以意指这样的化合物：其通过摩擦过程或光照射在预定方向上定向排列，并且在取向状态下通过与相邻液晶化合物的分子间相互作用而引起液晶分子沿预定方向取向，以赋予光学各向异性相互作用。此外，光取向化合物可以以取向状态存在以在取向膜中定向。

根据本发明的一个实施方案，取向膜可以包含选自单分子化合物、单体化合物、低聚物化合物和聚合物化合物中的至少一种光取向化合物，但不必限于此。

根据本发明的一个实施方案，液晶变色装置还可以包括形成在取向膜上的液晶取向膜。此外，液晶取向膜可以包含反应性液晶原。

根据本发明的一个实施方案，作为本领域中常用的材料的反应性液晶原可以意指包含能够通过光或热引起聚合的反应物(reactor)的液晶原。此外，术语“液晶原”可以指中间相化合物，其在液晶化合物聚合形成层时可以使该层表现出液晶相的行为。

根据本发明的一个实施方案，用于形成液晶变色装置的配线部分的方法包括通过将激光照射到取向膜上来形成以恒定间距隔开的两条或更多条蚀刻线的步骤(步骤b)。即，以恒定间距形成在取向膜中的蚀刻线可以根据激光照射来形成。

根据本发明的一个实施方案，可以在从取向膜到透明电极的方向上照射激光。此外，照射激光的焦点不必受限制，并且可以根据液晶变色装置中包括的每个层的厚度和待蚀刻的构件的位置而适当地调节。

根据本发明的一个实施方案，激光的激光光源可以从本领域中已知的那些中任意选择，只要激光光源可以以光学降解反应蚀刻有机聚合物层即可。

当待照射的激光的输出低并且脉冲宽度长时，可能引起由取向膜的上表面上吸收的激光导致的取向膜的烧蚀，而当待照射的激光的输出高并且脉冲宽度短时，由于由透明电极吸收激光引起的瞬时体积膨胀，透明电极可能与基板层离。

根据本发明的一个实施方案，激光可以为用于加工的激光、波长为1064nm的激光、红外(IR)激光或光纤激光。优选的是，在选择性除去取向膜、或取向膜与设置在取向膜上的透明电极方面，根据本发明的实施方案的照射具有低激光输出和长脉冲宽度的激光可以比照射具有高输出和短脉冲宽度的激光更有利。

根据本发明的一个实施方案，激光的重复率可以为20kHz至200kHz。同时，激光的重复率不限于上述范围，并且可以根据构成照射激光的液晶变色装置的构件的类型、厚度等适当地调节。

根据本发明的一个实施方案，激光的平均输出可以为10W或更大且100W或更小，具体地30W或更大且80W或更小，并且更具体地40W或更大且60W或更小。

此外，根据本发明的一个实施方案，相对于激光的平均输出的输出，激光的输出比可以为20％或更大且70％或更小，并且具体地25％或更大且45％或更小。由于在激光的平均输出和其输出比的范围内透明电极与基板之间的热膨胀系数的差异，透明电极和取向膜可能与基板层离。

同时，激光的平均输出和输出比不限于上述范围，并且可以根据构成照射激光的液晶变色装置的构件的类型、厚度等适当地调节。

根据本发明的一个实施方案，可以照射激光使得蚀刻线之间的间距为30μm或更大且450μm或更小，并且具体地40μm或更大且450μm或更小。此外，蚀刻线可以在激光照射下同时形成。因此，激光的照射间距与相邻蚀刻线之间的间距可以彼此相等。即，根据本发明的一个实施方案，激光的照射间距可以为30μm或更大且450μm或更小，并且具体地40μm或更大且450μm或更小。

照射到液晶变色装置的激光束尺寸可以为20μm或更大且40μm或更小，并且具体地约35μm。

只有当照射激光使得蚀刻线之间的间距在上述范围内时，才可以确保激光束的重叠程度在适当范围内并且防止激光的过度照射，从而使对透明电极的损坏最小化。

此外，通过照射激光使得蚀刻线的间距在上述范围内可以减少加工时间，并且具有配线部分的液晶变色装置即使在高温和高湿度条件下也可以保持恒定水平的电导率。

在根据本发明的一个实施方案的用于形成液晶变色装置的配线部分的方法中，通过照射低价的加工激光(例如IR激光或脉冲激光)对取向膜和透明电极进行蚀刻并使其短路，其后，将导电糊料施加至作为短路区域的各条蚀刻线的凹部区域，以解决取决于透明电极的短路的问题。通过施加如上所述的导电糊料来恢复短路的导电性，以允许随后使用各向异性导电膜(ACF)的布线过程顺利地进行。

同时，当蚀刻线穿透电极膜并且基板因此暴露时，即使当将导电糊料施加至作为短路区域的各条蚀刻线的凹部区域时，短路的透明电极的导电性恢复也可能不充分。

因此，在根据本发明的一个实施方案的用于形成液晶变色装置的配线部分的方法中，通过将所照射的激光的输出和照射间距调节至上述范围，可以使对透明电极的损坏最小化。

在本说明书中，术语“蚀刻线”可以意指当激光照射至构件上时蚀刻的凹槽连续地连接。

在本说明书中，术语“蚀刻线之间的间距”可以意指相邻蚀刻线之间的距离。

根据本发明的一个实施方案，蚀刻线可以形成为穿透取向膜。在这种情况下，透明电极的一个区域可以根据激光照射而暴露。此外，当蚀刻线穿透取向膜时，蚀刻线可以是经蚀刻的透明电极的至少一部分。

根据本发明的一个实施方案，取决于激光照射条件，蚀刻线可以穿透取向膜和透明电极两者，并且在这种情况下，基板的一个区域被损坏并且因此局部电短路而被暴露，或者基板的一个区域可以在未受损的状态下暴露。

此外，当液晶变色装置还包括形成在取向膜上的液晶取向膜时，可以将激光照射至液晶取向膜上。

在这种情况下，蚀刻线可以在液晶取向膜上形成。此外，蚀刻线可以穿透液晶取向膜和取向膜，使得透明电极的至少一部分被蚀刻。

根据本发明的一个实施方案，在本发明的步骤b)中，当通过将激光照射至液晶变色装置来形成蚀刻线时，透明电极的一部分可以与取向膜一起被蚀刻。由于蚀刻而受损的透明电极可以通过下面描述的导电糊料施加而电连接，因此可以将短路的透明电极区域电连接。

根据本发明的一个实施方案，用于形成液晶变色装置的配线部分的方法包括将导电糊料施加至各条蚀刻线的凹部区域的步骤(步骤c)。通过将导电糊料施加至各条蚀刻线的凹部区域，可以补偿包括由于如上所述形成蚀刻线而被损坏的透明电极的液晶变色装置的导电性的降低。

具体地，将导电糊料施加至透明电极的经蚀刻区域，从而防止透明电极区域发生短路。

根据本发明的一个实施方案，各条蚀刻线的凹部区域可以指由蚀刻线蚀刻的区域。通过向各条蚀刻线的凹部区域施加导电糊料，可以将由于激光照射而短路的透明电极电连接。

此外，由于导电糊料填充蚀刻线的凹部并且被过度涂覆至高度高于未形成蚀刻线的区域(凸部)的高度，所以导电糊料可以用作物理缓冲层，当将根据本发明的一个实施方案的液晶变色装置电连接至外部时，所述物理缓冲层使得根据本发明的一个实施方案的液晶变色装置易于进行配线连接。具体地，当将物理缓冲层电连接至外部时，物理缓冲层可以比透明电极更容易进行配线连接。

根据本发明的一个实施方案，在本发明中，导电糊料可以包括银(Ag)糊料、Cu糊料、Ni糊料、碳糊料和铝(Al)糊料中的至少一者，并且可以具体地包括银糊料。

根据本发明的一个实施方案，导电糊料可以根据其固体分数和粘度使用刷子、辊等来施加，或者可以通过喷嘴分配法施加。

根据本发明的一个实施方案，用于形成液晶变色装置的配线部分的方法可以包括对施加有导电糊料的液晶变色装置进行热处理的步骤。通过热处理，施加的导电糊料被干燥以用作液晶变色装置的配线部分。

此外，热处理方法没有特别限制，并且可以使用已知的热处理方法。此外，热处理的条件没有特别限制，只要热处理的条件可以被调节至可以干燥导电糊料而不损坏构成液晶变色装置的层的这样的程度即可。

根据本发明的一个实施方案，用于形成液晶变色装置的配线部分的方法可以通过辊对辊的连续过程来进行。即，在用于形成液晶变色装置的配线部分的方法中，即使通过相对简单的方法也可以将液晶变色装置制成大尺寸，并且可以连续地制造液晶变色装置。

根据本发明的一个实施方案，在用于形成液晶变色装置的配线部分的方法中，由于大尺寸液晶变色装置可以应用于连续过程，因此用于形成液晶变色装置的配线部分的方法可以应用于制造用于汽车天窗、用于智能窗户、用于隐私窗户或用于传输变化的膜。

根据该方法，本发明的一个实施方案提供了具有配线部分的液晶变色装置。

本发明的一个实施方案提供了液晶变色装置，其包括：基板；设置在基板上的透明电极；和设置在透明电极上的取向膜，其中液晶变色装置包括在取向膜上以恒定间距彼此间隔开的至少两条蚀刻线和在各条蚀刻线的凹部区域中的导电糊料。

根据本发明的一个实施方案，基板、透明电极、取向膜和导电糊料的描述可以与上述的那些相同。

此外，根据本发明的一个实施方案，蚀刻线可以如上所述形成为穿透取向膜。此外，在这种情况下，透明电极的至少一部分被蚀刻。

根据本发明的一个实施方案，导电糊料可以填充在各条蚀刻线的凹部区域中。此外，根据本发明的一个实施方案，液晶变色装置可以包括在各条蚀刻线的凹部区域中的导电糊料的干燥材料。即，液晶变色装置可以包括导电糊料的干燥材料，并且导电糊料的干燥材料可以填充在各条蚀刻线的凹部区域中。

根据本发明的一个实施方案，液晶变色装置还可以包括形成在取向膜上的液晶取向膜。此外，液晶取向膜的描述可以与上述的那些相同。

根据本发明的一个实施方案，彼此相邻的蚀刻线之间的间距可以为30μm或更大且450μm或更小，并且具体地为40μm或更大且450μm或更小。

由于透明电极具有如上所述的小的厚度，所以当没有适当地控制激光照射条件时，透明电极被严重损坏，导致电短路加深的问题。此外，在这种情况下，即使在各条蚀刻线的凹部区域中设置有导电糊料，也可能出现无法充分形成在透明电极的厚度方向上的导电通道的问题。

因此，当将蚀刻线之间的间距调节在以上范围内时，可以防止透明电极的过度损坏，此外，通过使用导电糊料可以容易地恢复透明电极的导电性。

另外，可以将导电糊料过度涂覆在液晶变色装置的蚀刻线上以形成物理缓冲层，结果，当随后使用ACF膜结合柔性印刷电路板(FPCB)时，可以容易地确保导电性。

发明实施方式

在下文中，将基于实施例更详细地描述本发明，但是下面描述的本发明的实施方案仅是说明性的，并且本发明的范围不限于这些实施方案。本发明的范围由所附权利要求书表明，并且可以包括落在与权利要求书等同的含义和范围内的所有变化。

[实施例1至10]

依次设置厚度为约40μm的COP基板、厚度为约40nm的包含ITO的透明电极、厚度为约80nm的包含基于含有肉桂酸酯官能团的降冰片烯树脂的光取向化合物(LG CHEM)的取向膜和厚度为约1μm的包含反应性液晶原(RMM141C，MERCK)的液晶取向膜以制备液晶变色装置(1000mm×500mm)。

将平均输出为约50W且波长为1064nm的光纤激光(G4，SPI，F-θ透镜扫描仪)以100kHz的重复率、45％的输出比和2m/s的照射速度照射至液晶变色装置上，并且通过如下表1所示分别调节照射间距，将其照射在液晶取向膜上尺寸为10mm×10mm(宽度×长度)的区域中，以形成根据实施例1至10的液晶变色装置中的蚀刻线。

[表1]

图5是根据实施例1至10的蚀刻结果的照片。具体地，图5是在根据实施例1至10形成蚀刻线之后通过将液晶变色装置插入在正交偏振器之间并拍摄而获得的照片。

参照图5，由于随着激光的照射间距减小，照射至取向膜部分的激光的比重增加，因此在确认光插入正交偏振器之间并透射的情况下，可以确认由于通过除去液晶取向膜而引起的相位差的变化，光具有低的透射率，因此光相对较暗。

其后，使用辊将银糊料(由Faru,Co.,Ltd.制造的MicroPE(R)PG007-AP)涂覆至经激光照射的液晶变色装置，然后在烘箱中在约120℃的温度下干燥约10分钟。

图6是通过将根据实施例1至10的涂覆有银糊料的液晶变色装置插入在正交偏振器之间并拍摄而获得的照片。

[实施例11至19]

作为用于天窗用液晶变色装置的实例，依次设置厚度为约40μm的COP基板、厚度为约40nm的包含ITO的透明电极、厚度为约100nm的包含基于含有肉桂酸酯官能团的降冰片烯树脂的光取向化合物(LG CHEM)的取向膜和厚度为约1.2μm的包含反应性液晶原(RMM141C，MERCK)的液晶取向膜以制备液晶变色装置。

在液晶变色装置中，通过如下表2所示调节照射间距，针对80mm×5mm(宽度×长度)的激光照射区域，以100kHz的重复率和2.5m/s的照射速度将平均输出为约50W且波长为1064nm的基于Galvano扫描仪的红外激光照射在液晶取向膜上，以在液晶变色装置中形成蚀刻线。

[表2]

图11a示出了根据实施例11至19以各激光照射间距用于激光蚀刻的图。参照图11a，实施例11至19的样品尺寸为80mm×5mm(宽度×长度)，并且将样品从顶部到底部依次排列。

图11b示出了通过将输出比调节至平均输出的40％并且将根据实施例11至19的形成有蚀刻线的液晶变色装置插入在正交偏振器之间并拍摄而获得的照片。

参照图11b，发现其中照射间距最小的根据实施例11的样品如图11a中所预期的具有高比重的照射在取向膜部分上的激光。因此，当将根据实施例11的样品插入在正交偏振器之间以确认透射光时，可以确认由于通过除去取向膜而引起的相位差的变化，光具有低的透射率，因此，光相对较暗。

为了将导电糊料涂覆在其上布置有根据实施例11至19的经激光照射的液晶变色装置样品的板上，在布置有液晶变色装置样品的板上设置丝网印刷掩模。

图12a示出了在涂覆银糊料时使用的丝网印刷掩模的图。参照图12a，丝网印刷掩模以85.0mm×7.0mm(宽度×长度)的尺寸开口。

其后，使用辊将银糊料(由Faru,Co.,Ltd.制造的PG007-AP)涂覆在设置有丝网印刷掩模的板上，然后在烘箱中在约120℃的温度下干燥约10分钟以制备形成有配线部分的液晶变色装置。

图12b示出了通过拍摄经由如此涂覆导电糊料而在烘箱中干燥的液晶变色装置的外观而获得的照片。具体地，图12b示出了当激光照射期间的输出比分别均匀地保持为平均输出的25％、30％、35％和40％时，通过拍摄根据实施例11至19的样品的外观而获得的照片。

[比较例1]

依次设置厚度为约40μm的COP基板、厚度为约40nm的包含ITO的透明电极、厚度为约100nm的包含基于含有肉桂酸酯官能团的降冰片烯树脂的光取向化合物(LG CHEM)的取向膜和厚度为约1.2μm的包含反应性液晶原(RMM141C，MERCK)的液晶取向膜以制备液晶变色装置。

在液晶变色装置中，通过将输出比调节至13％、14％、15％和16％，以200kHz的重复率，700mm/s的照射速度和约60μm的照射间距，将输出为约15W、波长为343nm、最大脉冲能量为37.5μJ且脉冲宽度为10ps的皮秒超短激光(TruMicro 5050)照射在液晶取向膜上尺寸为20mm×20mm的区域中以在液晶变色装置中形成蚀刻线。

根据比较例1的蚀刻结果示于图10中。参照图10，在使用具有窄脉冲宽度的超短激光的比较例1中，可以看出取向膜可以被选择性地除去。

同时，参照图10，可以显示出电阻值根据透明电极的损坏而快速增加，并且观察到在激光的非照射区域中取向膜和/或透明电极从基板上剥离。同时，将在以下实验例2中更详细地描述测量电阻值的方法。因此，可以看出，在使用超短波激光的情况下，难以以恒定间距形成蚀刻线。

[实验例1]-形成有蚀刻线的液晶变色装置的外观的确认

图7a示出了通过将根据实施例1和2的蚀刻结果放大并拍摄而获得的照片，图7b示出了将根据实施例3和4的蚀刻结果放大的照片，图7c示出了将根据实施例5和6的蚀刻结果放大的照片，图7d示出了将根据实施例7和8蚀刻结果放大的照片，以及图7e示出了将根据实施例9和10的蚀刻结果放大的照片。

具体地，图7a至7e是在形成根据实施例1至10各自的蚀刻线之后通过将液晶变色装置分别插入正交偏振器中通过使用光学显微镜(Eclipse L300ND，Nikon)将液晶变色装置放大并拍摄而获得的照片。

根据图7a至7e中，通过相对亮的区域可以看出在通过照射激光除去取向膜的同时透明电极被损坏，并且通过相对暗的区域可以看出在未进行激光照射的区域中取向膜保留并且透明电极没有被损坏。

图8示出了通过在根据实施例3的蚀刻之后即刻拍摄外观而获得的照片。具体地，图8是通过将根据实施例3蚀刻的液晶变色装置插入正交偏振器中通过使用光学显微镜(Eclipse L300ND，Nikon)将根据实施例3蚀刻的液晶变色装置放大并拍摄而获得的照片。更具体地，图8的左侧照片是以反射模式拍摄的照片。

此外，图9示出了根据实施例3在蚀刻之后涂覆银(Ag)糊料之后的照片(左)和干燥之后的照片(右)。

参照图8和9所示，可以看出，其中ITO透明电极由于照射激光而被受损的损坏的ITO区域和其中未照射激光、取向膜R/M保留并且透明电极未受损的未损坏的ITO区域是彼此区分开的。此外，根据图8和9，可以看出银(Ag)糊料涂覆在形成有蚀刻线的区域中。

[实验例2]-涂覆导电糊料之前和之后的电阻值变化的测量

为了确认根据实施例1至10的形成有蚀刻线的液晶变色装置的ITO透明电极的损坏程度，以及是否补偿了形成有配线部分的液晶变色装置的受损电阻值，通过2点探测测量液晶变色装置的电阻值并且结果示于下表3中。

同时，由于不容易通过四探针来测量使用激光而具有各种蚀刻线间距的图案区域的表面电阻，因此测量2点探测以比较相对电阻值，而不是绝对值。

图15是示出在实施例1至10中的测量2点探测的方法的示意图。图15的左侧示出了用于测量形成有蚀刻线的液晶变色装置的2点探测的方法，图15的右侧示出了用于测量形成有配线部分的液晶变色装置的2点探测的方法。

如图15所示，为了测量2点探测，制备液晶变色装置，其中依次形成基板、透明电极和取向膜使得ITO透明电极在远离激光照射区域的中心约50mm的区域中暴露。此外，为了确保取向膜的激光过程条件的独立相关性，通过用高强度的激光照射使实施例1至10中各自的透明电极分别短路以将其分离成具有恒定尺寸的独立且电隔离的区域。

接下来，将在与实施例1至10中的那些相同的条件下的激光照射到液晶变色装置的样品侧，以在10×10mm²的区域中形成蚀刻线，并且如同图15的左侧，使用一般电阻测试设备(HiTester,Hioki Co.,Ltd.)测量形成有蚀刻线的液晶变色装置的电阻(蚀刻之后即刻的电阻)10次，并且所测量的电阻的平均值示于下表3中。

此外，将银糊料涂覆在形成有蚀刻线的液晶变色装置的样品侧，并且在干燥之后，如图15右侧所示使用一般电阻测试设备测量涂覆有导电糊料的区域的电阻(Ag涂覆之后的电阻)10次，并且所测量的电阻的平均值示于下表3中。

作为参照，在电阻测量中提及的参比电阻(Ω_参比＝200Ω/平方至300Ω/平方)是指制备成使得ITO透明电极被暴露的液晶变色装置的暴露的ITO透明电极的电阻。

[表3]

根据表3中所示的蚀刻之后即刻的电阻值，可以看出透明电极由于激光照射而损坏，并且每个样品的电阻值都显著增加。

此外，根据表3中所示的Ag涂覆之后的电阻值，可以看出，由激光照射对透明电极的损坏引起的每个样品的导电性的降低通过涂覆Ag糊料而得到补偿。

然而，如图10所示，可以看出，以与上述方法相同的方式测量的根据比较例1的液晶变色装置的电阻值是这样的：当相对于照射激光输出，输出比为13％时，由于未将取向膜去除至ITO透明电极，因此电阻无法测量；当输出比为14％时，电阻值为2000Ω/平方至5000Ω/平方；当输出比为15％时，电阻值为200Ω/平方至400Ω/平方；当输出比为16％时，电阻值为500Ω/平方至700Ω/平方。

即，如同比较例1，可以看出，当使用超短激光，控制其输出比并照射激光时，即使输出稍有变化也会引起电阻值的大的变化，因此，很难稳定地除去取向膜。

[实验例3]-气候变化测试

重复以下过程10次以进行气候评估：将根据实施例11至19的具有配线部分的液晶变色装置以约1℃/分钟的速度从-40℃的温度加热至约90℃的温度，保持4小时，然后将其以约1℃/分钟的速度从约90℃降至约-40℃，并保持4小时。这样的气候变化测试时的温度和湿度条件的图示于图13中。

图14示出了在对根据实施例11至19的具有配线部分的液晶变色装置的气候变化测试进行评估之后的外观照片，具体地，在将激光照射期间的激光的输出比分别调节至相对于平均输出的25％、30％、35％和40％并对具有配线部分的液晶变色装置的气候变化测试进行评估之后的外观的照片。根据图14，确认了即使在快速热变化下，形成有配线部分的液晶变色装置的耐候性也是足够的。

[实验例4]-气候变化测试之前/之后的2点探测的评估

为了确认在气候变化测试之前/之后是否稳定地保持对根据实施例11至19的形成有配线部分的液晶变色装置的受损电阻值的补偿，通过2点探测测量液晶变色装置的电阻值并且结果示于下表4(测试之前)和下表5(测试之后)中。

同时，由于不容易通过四探针来测量使用激光照射而具有各种蚀刻线间距的图案区域的表面电阻，因此测量2点探测以比较相对电阻值，而不是绝对值。

图18示出了说明测量根据实施例11至19的形成有配线部分的液晶变色装置的2点探测的方法的示意图。分别地，图18的左侧示出了形成有蚀刻线的液晶变色装置，图18的右侧示出了形成有配线部分的液晶变色装置，以及用于测量2点探测的方法。

如图18所示，为了测量2点探测，制备液晶变色装置，其中依次形成基板、透明电极和取向膜使得ITO透明电极在远离激光照射区域的一端约50mm的区域中暴露以准备液晶变色装置。此外，为了确保取向膜的激光过程条件的独立相关性，通过用高强度的激光照射使实施例11至19的区域中的透明电极分别短路以将其分离成具有恒定尺寸的独立且电隔离的区域。

此外，将在与实施例11至19中的那些相同的条件下的激光照射到液晶变色装置的样品侧，以在5×80mm²(宽度×长度)的区域中形成蚀刻线(左)，将银糊料涂覆在形成有蚀刻线的液晶变色装置的样品侧，在干燥之后，使用一般电阻测试仪(HiTester,Hioki Co.,Ltd.)测量涂覆有导电糊料的区域的电阻10次(右)，并且所测量的电阻的平均值示于下表3中。

作为参照，在电阻测量中提及的参比电阻(Ω_参比＝200Ω至300Ω)是指制备成使得ITO透明电极被暴露的液晶变色装置的暴露的ITO透明电极的电阻。

在以上测量的实施例11至19中气候测试之前和之后测量2点探测的结果示于下表4和下表5中。具体地，将激光照射时的激光输出比分别调节至相对于平均输出的25％、30％、35％和40％，并且在形成有配线部分的液晶变色装置的气候变化测试的评估之前(表4)和之后(表5)测量2点探测的结果示于下表4和下表5中。

[表4]

*单位：Ω

[表5]

*单位：Ω

此外，当所照射激光的相对于平均输出的输出比恒定时，图16示出了在其中激光照射间距被调节的根据实施例11至19的形成有配线部分的液晶变色装置的气候变化测试之前和之后测量的2点探测的条形图。

具体地，图16a是当激光输出是平均输出的25％时，在实施例11至19中的气候变化测试之前和之后测量的2点探测的条形图；图16b是当激光输出是平均输出的30％时，在实施例11至19中的气候变化测试之前和之后测量的2点探测的条形图；图16c是当激光输出是平均输出的35％时，在实施例11至19中的气候变化测试之前和之后测量的2点探测的条形图；以及图16d是当激光输出是平均输出的40％时，在实施例11至19中的气候变化测试之前和之后测量的2点探测的条形图。

根据图16a至16d，除了其中输出比是平均输出的25％的实施例18和其中输出比是平均输出的30％的实施例19之外，可以看出在气候变化测试之后的2点探测值没有大幅改变，而是略有增加。

此外，根据表4，可以看出，对于其中所照射激光的相对于平均功率的输出比和激光照射间距被调节的所有情况，气候测试之前的平均电阻为约181Ω。

此外，根据表5，可以看出，对于所照射的激光的相对于平均功率的输出比和激光照射间距被调节的所有情况，气候测试之后的平均电阻为约309Ω，并且除了其中输出比为平均输出的25％的实施例18和其中输出比为平均输出的30％的实施例19之外，平均电阻为约224Ω。

当汇总图16a至16d以及表4和5中的内容时，可以看出，当通过照射激光在取向膜上形成蚀刻线时，即使透明电极被损坏并且损失了导电性，将导电银(Ag)糊料涂覆在透明电极的损坏区域中，由此可以补偿损失的导电性。

而且，气候变化测试之后的2点探测略有增加，但其平均电阻值在气候变化测试之前和之后没有大的差异，因此，可以看出，通过与本发明相同的方法，可以看出即使外部温度发生快速变化，形成有配线部分的液晶变色装置也可以保持优异的耐久性。

[实验例5]-导电糊料的粘附性测试

对于实施例11至19中经涂覆并干燥的银糊料的粘附性测试，进行粘附性测试。

具体地，粘附性测试如下进行：用剃刀在气候变化测试之后的样品中形成尺寸为2.5×2.5mm²的方形凹槽，在形成有凹槽的区域上贴附测试胶带(Nichiban)，并除去测试胶带。

气候变化测试之后的粘附性测试的结果示于图17中。

根据图17，作为对由总共100个方形片形成的凹槽进行粘附性测试的结果，未观察到干燥的银糊料从液晶变色装置上剥离。因此，可以看出，即使在气候变化测试之后，本发明的导电糊料的粘附性也没有降低。

因此，可以看出银糊料充分填充在由激光照射形成的蚀刻线区域中，因此，可以确定银糊料与蚀刻线区域的接触面积增加，并且即使在气候测试之后也保持优异的粘附性。

[附图标记]

10：基板

20：透明电极

30：取向膜

40：液晶取向膜

50：导电糊料

100：超短紫外激光

Claims (20)

1.一种用于形成液晶变色装置的配线部分的方法，所述方法包括：

a)准备液晶变色装置，所述液晶变色装置包括基板、形成在所述基板上的透明电极和形成在所述透明电极上的取向膜；

b)通过将激光照射到所述取向膜上来形成以恒定间距间隔开的两条或更多条蚀刻线；以及

c)将导电糊料施加至各条所述蚀刻线的凹部区域。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述蚀刻线穿透所述取向膜使得所述透明电极的至少一部分被蚀刻。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述基板为透明聚合物基板。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述透明电极包含导电氧化物。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述取向膜包含选自单分子化合物、单体化合物、低聚物化合物和聚合物化合物中的至少一种光取向化合物。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述液晶变色装置还包括形成在所述取向膜上的液晶取向膜。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述液晶取向膜包含反应性液晶原。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述导电糊料包含银糊料、铜糊料、镍糊料、碳糊料和铝糊料中的至少一者。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述激光为IR激光或光纤激光。

10.根据权利要求1所述的方法，其中照射所述激光使得彼此相邻的蚀刻线之间的间距为30μm或更大且450μm或更小。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述用于形成液晶变色装置的配线部分的方法以辊对辊的连续过程进行。

12.一种液晶变色装置，包括：

基板；

设置在所述基板上的透明电极；和

设置在所述透明电极上的取向膜，

其中所述液晶变色装置包括在所述取向膜上以恒定间距间隔开的两条或更多条蚀刻线和在各条所述蚀刻线的凹部区域中的导电糊料。

13.根据权利要求12所述的液晶变色装置，其中所述蚀刻线穿透所述取向膜使得所述透明电极的至少一部分被蚀刻。

14.根据权利要求12所述的液晶变色装置，其中彼此相邻的蚀刻线之间的间距为30μm或更大且450μm或更小。

15.根据权利要求12所述的液晶变色装置，其中所述基板为透明聚合物基板。

16.根据权利要求12所述的液晶变色装置，其中所述透明电极包含导电氧化物。

17.根据权利要求12所述的液晶变色装置，其中所述取向膜包含选自单分子化合物、单体化合物、低聚物化合物和聚合物化合物中的至少一种光取向化合物。

18.根据权利要求12所述的液晶变色装置，还包括：

设置在所述取向膜上的液晶取向膜。

19.根据权利要求18所述的液晶变色装置，其中所述液晶取向膜包含反应性液晶原。

20.根据权利要求12所述的液晶变色装置，其中所述导电糊料包含银糊料、铜糊料、镍糊料、碳糊料和铝糊料中的至少一者。