JP2018527613A - 光学素子の製造方法 - Google Patents

光学素子の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2018527613A
JP2018527613A JP2018506909A JP2018506909A JP2018527613A JP 2018527613 A JP2018527613 A JP 2018527613A JP 2018506909 A JP2018506909 A JP 2018506909A JP 2018506909 A JP2018506909 A JP 2018506909A JP 2018527613 A JP2018527613 A JP 2018527613A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
electrode layer
optical element
lower electrode
manufacturing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2018506909A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6572505B2 (ja
Inventor
スン ユ、ジュン
スン ユ、ジュン
ジュン ミン、スン
ジュン ミン、スン
ヒュン オ、ドン
ヒュン オ、ドン
ホン キム、ジン
ホン キム、ジン
ウン キム、ジュン
ウン キム、ジュン
ジュン リム、ウン
ジュン リム、ウン
Original Assignee
エルジー・ケム・リミテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by エルジー・ケム・リミテッド filed Critical エルジー・ケム・リミテッド
Publication of JP2018527613A publication Critical patent/JP2018527613A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6572505B2 publication Critical patent/JP6572505B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1339Gaskets; Spacers; Sealing of cells
    • G02F1/13394Gaskets; Spacers; Sealing of cells spacers regularly patterned on the cell subtrate, e.g. walls, pillars
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343Electrodes
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133345Insulating layers
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133377Cells with plural compartments or having plurality of liquid crystal microcells partitioned by walls, e.g. one microcell per pixel
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1339Gaskets; Spacers; Sealing of cells
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133305Flexible substrates, e.g. plastics, organic film
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133742Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers for homeotropic alignment
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343Electrodes
    • G02F1/13439Electrodes characterised by their electrical, optical, physical properties; materials therefor; method of making
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2202/00Materials and properties
    • G02F2202/28Adhesive materials or arrangements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

本発明は、光学素子の製造方法、光学素子及び光学素子の用途に関する。本発明の光学素子の製造方法は、パターン化されたモールド層を形成して上部及び下部基板の間に適切な間隔を維持することができ、モールド層をパターニングするにおいてインプリンティング工程を適用することができるので、希望する形状のモールドパターンを簡単に製作し得る。また、前記製造方法で製造された光学素子は、駆動電圧が低くショート現象がなく且つフレキシブル素子で具現され得る。このような光学素子は、LCDなどの多様な表示装置に適用され得る。

Description

[関連出願の相互参照]
本出願は、2015年09月08日に出願された大韓民国特許出願第10−2015−0126802号に基づく優先権の利益を主張し、該当韓国特許出願の文献に開示されたすべての内容は本明細書の一部として組み入れるものとする。
技術分野
本発明は、光学素子の製造方法、光学素子及び光学素子の用途に関する。
LCDなどの表示装置は、最近、軽量化、デザインの便宜性、破損防止などの理由によりフレキシブルデバイス(Flexible Device)へ発展中であり、低原価大量生産に有利なロールツーロール(roll−to−roll)工程への適用も検討中である。フレキシブルデバイスの具現及びロールツーロール工程への適用のためには、フィルム基盤のフレキシブル基板の使用が必須的であり、LCDなどの表示素子にフレキシブル基板を適用するためには、液晶の流動性を阻むことができるように上部及び下部基板のセルギャップ維持及び接着が重要な要素である。
非特許文献1(「Tight Bonding of Two PlasticSubstrates for Flexible LCDs」、SID Symposium Digest、38、pp.653−656(2007))は、一側基板にセルギャップの高さを有する柱状でパターン化された有機膜を形成し、接着剤を利用して反対側基板に固定させる技術を開示している。前記パターン化された有機膜を形成するとき、インプリンティング工程を適用する場合、希望する形状の柱パターンを簡単に形成し得る。また、LCDなどの表示素子の駆動のためには、電圧の印加が必要であり、これによって、ITOなどのような透明電極フィルムがコーティングされたフィルム基板を使用し得る。この場合、インプリンティング工程時の柱状以外の領域にも一定厚さ以上に残っている残膜によりフィルムセルの完成後の駆動電圧の上昇する問題点がある。通常的に、約10μm厚さの柱パターンを有するようにインプリンティングする場合、約3μm〜5μm厚さの残膜が残るようになる。前記問題点を解消するために、残膜を残さないためにインプリンティングではないフォトパターニング工程を適用する方法が提案されているが、フォトパターニング工程はインプリンティング工程に比べて工程が複雑であるという短所がある。
本発明は、光学素子の製造方法、光学素子及び光学素子の用途を提供する。
本発明は、光学素子の製造方法に関する。一つの例示で、本発明は、下部基材フィルム上に柱状でパターン化されたモールド層を形成する段階;前記パターン化されたモールド層上に下部電極層を形成する段階;前記下部電極層に絶縁特性を付与して下部基板を製造する段階;及び前記下部基板上に上部電極層及び上部基材フィルムを含む上部基板を積層する段階を含む光学素子の製造方法に関する。
前記製造方法で、下部基材フィルムとしては、特別な制限なしに公知の基材フィルムの素材を使用し得る。例えば、ガラスフィルム、結晶性または非結晶性シリコーンフィルム、石英またはITO(Indium Tin Oxide)フィルムなどの無機系フィルムやプラスチックフィルムなどを使用することができ、フレキシブル素子の具現側面でプラスチックフィルムを使用し得る。
プラスチックフィルムとしては、TAC(triacetyl cellulose);ノルボルネン誘導体などのCOP(cyclo olefin copolymer);PMMA(poly(methyl methacrylate);PC(polycarbonate);PE(polyethylene);PP(polypropylene);PVA(polyvinyl alcohol);DAC(diacetyl cellulose);Pac(Polyacrylate);PES(poly ether sulfone);PEEK(polyetheretherketon);PPS(polyphenylsulfone)、PEI(polyetherimide);PEN(polyethylenemaphthatlate):PET(polyethyleneterephtalate);PI(polyimide);PSF(polysulfone);PAR(polyarylate)または非晶質フッ素樹脂などを使用することができるが、これに制限されるものではない。
基材フィルムの一面には、必要に応じて、金、銀、二酸化ケイ素または一酸化ケイ素などのケイ素化合物のコーティング層や、反射防止層などのコーティング層が存在し得る。
前記製造方法において、前記パターン化されたモールド層は、硬化性樹脂を含むことができる。前記硬化性樹脂としては、特別な制限なしに公知の硬化性樹脂を使用し得る。例えば、硬化性樹脂としては、熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂を使用することができるが、これに制限されるものではない。光硬化性樹脂としては、例えば、紫外線硬化性樹脂を使用することができるが、これに制限されるものではない。熱硬化性樹脂としては、例えば、シリコーン樹脂、ケイ素樹脂、プラン樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アミノ樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、ポリエステル樹脂またはメラミン樹脂などを使用することができるが、これに制限されるものではない。紫外線硬化性樹脂としては、代表的にアクリル重合体、例えば、ポリエステルアクリレート重合体、ポリスチレンアクリレート重合体、エポキシアクリレート重合体、ポリウレタンアクリレート重合体またはポリブタジエンアクリレート重合体、シリコーンアクリレート重合体またはアルキルアクリレート重合体などを使用することができるが、これに制限されるものではない。
前記パターン化されたモールド層の柱状は、下部基材フィルムと上部基材フィルムとの間に存在し、上部基材フィルムと下部基材フィルムとの間隔を維持する役目を実行する。下部基材フィルムと上部基材フィルムとの間の適切な間隔を維持するように形成されている限り、前記パターン化されたモールド層の柱パターンの形状は特別に制限されない。
すなわち、前記パターン化されたモールド層の柱パターンの高さ、面積、間隔、形状、配列方式なども特別に制限されず、本発明の目的を損傷させない範囲内で適切に調節され得る。
一つの例示で、前記パターン化されたモールド層は、一つまたは二つ以上の柱状が離隔されて存在するようにパターン化されているかまたは隔壁形状の柱が区画を成すようにパターン化されていることができるが、これに制限されるものではない。
また、柱状の断面も特別に制限されず、例えば、円柱、楕円柱、またはその外の多角形の断面を有した柱状などを制限なしに適用し得る。また、隔壁形状の柱が成す区画の形状も円、楕円その外の多角形状の多面を有するように制限なしに適用され得る。
一つの例示で、前記パターン化されたモールド層の柱状の高さは、目的する上部基板と下部基板との間隔を考慮して前記間隔と類似な範囲内で適切に調節され得る。また、前記パターン化されたモールド層の柱状の面積の割合は、上部基板と下部基板の接着力に関連されたものであって、目的する上部基板と下部基板の接着力を考慮して適切に調節され得る。
本明細書において柱状でパターン化されたモールド層の各領域は、上面部、側面部及び底面部の用語で呼称され得る。図17は、下部基材フィルム101上に形成されたパターン化されたモールド層102(以下、モールドフィルム)の上面部H、側面部S及び底面部Lを示した模式図である。図17Aは、モールドフィルムの正面を示した図であり、図17Bは、モールドフィルムの上面を示した図であり、図17Cは、モールドフィルムの側面を示した図である。すなわち、柱状でパターン化されたモールド層の柱状は、上面部Hと側面部Sからなり、柱状以外の領域、例えば、パターン化されたモールド層の底面は、底面部Lと呼称され得る。
前記パターン化されたモールド層は、インプリンティング工程により柱状でパターン化され得る。具体的に、インプリンティング工程は、下部基材フィルムの上部に硬化性樹脂組成物の塗布層を形成し、前記塗布層上に柱状のパターンを伝写することができるパターンを有したインプリンティング用モールドを接触させた後に除去する方式により実行され得る。
インプリンティング用モールドとしては、当業界に公知されたインプリンティング用モールドを制限なしに使用することができ、例えば、ソフトモールドを使用し得る。ソフトモールドの材料としては、当業界に公知されたソフトモールドの材料を適用することができ、例えば、フレキシブル接着性レジン(flexible adhesive resin)またはPDMS(polydimethylsiloxane)などを使用することができるが、これに制限されるものではない。
インプリンティング方式において、硬化性樹脂組成物の硬化のための硬化工程が追加で実行されことができ、例えば、硬化性樹脂組成物の硬化のための適切なエネルギーの印加、例えば、熱及び/または光の照射を通じて実行され得る。硬化のためのエネルギーは、例えば、紫外線であり得る。硬化のためのエネルギーの印加条件は、前記硬化性樹脂組成物が適切に硬化されるように実行される限り、特別に制限されない。硬化のためのエネルギーの照射は、例えば、インプリンティング用モールドを硬化性樹脂組成物に接触する前、あるいは同時に、あるいはその後に実行され得る。また、前記インプリンティング方式においても、硬化性樹脂組成物の塗布層とインプリンティング用モールドを容易に分離するためにインプリンティング用モールドに離型処理を実行し得る。
前記モールド層をパターニングする工程において、前記インプリンティング工程を適用する場合、希望する柱状を簡単にパターニングすることができるという長所がある。しかし、インプリンティング工程を適用する場合、柱状以外の領域に一定厚さ以上の残膜が残ってあり得る。例えば、パターン化されたモールド層で柱状が存在しない領域の厚さ、すなわち、残膜の厚さまたは底面部の厚さは、柱状の厚さ対比約0%超過〜50%未満の範囲内であり得る。一つの例示で、約10μm厚さの柱状を有するようにモールド層をインプリンティングする場合、約3μm〜5μm厚さの残膜が残るようになり得る。
前記製造方法で、下部電極層は、パターン化されたモールド層の全面に形成され得る。例えば、前記下部電極層はパターン化されたモールド層の柱状の上面部、側面部及び柱状が存在しない領域(底面部)の上部に形成され得る。下部電極層は、公知の蒸着方法によってパターン化されたモールド層の上部に形成され得る。
前記下部電極層としては、例えば、伝導性高分子、伝導性金属、伝導性ナノワイヤまたはITO(Indium Tin Oxide)などの金属酸化物などを蒸着して形成し得る。下部電極層は、透明性を有するように形成し得る。この分野で、透明電極層を形成することができる多様な素材及び形成方法が公知されており、このような方法はいずれも適用され得る。必要な場合に、下部電極層は、適切にパターン化されていってもよい。
前記工程と異なり、基材フィルムの上部に下部電極層を先に形成し、下部電極層の上部にインプリンティングなどの工程によってパターン化されたモールド層を形成する場合、柱状以外の領域に一定厚さ以上に残膜が残って光学素子の駆動電圧が上昇する問題点がある。本発明の製造方法によれば、基材フィルムの上部にインプリンティング工程によってパターン化されたモールド層を先に形成し、パターン化されたモールド層の上部に下部電極層を形成するので、駆動電圧が上昇する問題点を解決し得る。
前記製造方法は、前記下部電極層に絶縁特性を付与して下部基板を製造する段階を含む。本明細書で絶縁特性を付与するということは、二つの導体間の電流が通じないように電気的に遮断させることを意味し得る。一つの例で、前記絶縁は、下部電極層と上部電極層との間の絶縁を意味し得る。
絶縁特性を付与する工程が実行されない場合、パターン化されたモールド層の上部に形成された下部電極層に上部電極層を積層する場合にショート(short)現象が発生する問題点がある。本発明の製造方法によれば、前記下部電極層に適切な絶縁特性を付与する工程を通じて下部電極層と上部電極層のショート(short)問題を解決し得る。
前記絶縁特性を付与する工程は、下記第1〜第3実施形態による工程によって実行され得る。図1〜図3は、各々第1〜第3実施形態による光学素子の製造方法の模式図である。
第1実施形態において、下部電極層に絶縁特性を付与する工程は、パターン化されたモールド層の柱状の側面部の下部電極層を除去する工程によって実行され得る。すなわち、図1に示したように、前記製造方法は、下部基材フィルム101上に柱状でパターン化されたモールド層102を形成する段階;前記パターン化されたモールド層102上に下部電極層103を形成する段階;パターン化されたモールド層102の柱状の側面部の下部電極層103を除去して下部基板を製造する段階;及び前記下部基板上に上部電極層104及び上部基材フィルム105を含む上部基板を積層する段階を含む。
第1実施形態において、絶縁領域は、パターン化されたモールド層の柱状の側面部に下部電極層が除去された領域を意味し得る。前記パターン化されたモールド層の柱状の側面部の下部電極層を除去する工程は、例えば、湿式蝕刻(Wet Etching)工程よって実行され得る。パターン化されたモールド層の上部に下部電極層を蒸着などの工程により形成する場合、柱状の側面部には、他の部分、例えば、柱状の上面部や柱状以外の領域に比べて相対的に薄い厚さの電極層が形成される。したがって、湿式蝕刻を通じて相対的に薄い厚さの側面部の電極層を先に除去し得る。
また、第1実施形態の絶縁特性付与工程を通じて電極層をパターニングすることもできる。図4は、第1実施形態の絶縁特性付与工程を通じてストライプ状でパターン化された電極層を形成する工程の模式図である。図4に示したように、ストライプ状でパターン化されたモールド層上の全面に電極層(点柄で表示)を形成し、第1実施形態のように湿式蝕刻を実行する場合、側面部の電極層を選別的に除去することができるので、ラインパターンを有するストライプ状でパターン化された電極層を形成し得る。
一方、第2実施形態において、下部電極層に絶縁特性を付与する工程は、パターン化されたモールド層の柱状の上面部の下部電極層を除去する工程によって実行され得る。第2実施形態において、絶縁領域は、パターン化されたモールド層の柱状の上面部に下部電極層が除去された領域を意味し得る。
前記パターン化されたモールド層の柱状の上面部の下部電極層を除去する工程は、粘着剤を利用した伝写工程によって実行され得る。具体的に、前記粘着剤を利用した伝写工程は、パターン化されたモールド層の柱状の上面部の下部電極層に粘着剤を付着した後に脱着する工程によって実行され得る。この場合、柱状の上面部の下部電極層が粘着剤に伝写されることによって除去され得る。前記で、柱状の上面部の下部電極層のみが選別的に除去されるか、前記上面部の下部電極層に連続された側面部の下部電極層の一部も除去され得る。
前記粘着剤としては、当業界に公知された粘着剤(Pressure Sensitive Adhesive、PSA)を使用し得る。例えば、前記粘着剤としてアクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ゴム系粘着剤、ウレタン粘着剤などの公知の粘着剤を特別な制限なしに使用し得る。本発明の一実施例によれば、アクリル系粘着剤を使用することができるが、これに制限されるものではない。また、粘着剤の厚さは、柱状の上面部の電極層を伝写して除去することができる範囲で適切に調節され得る。例えば、前記粘着剤は、柱状の厚さより薄い厚さを有することができる。粘着剤の厚さが柱状の厚さと類似な場合には、柱状の上面だけではなく柱以外の領域、すなわち、パターン化されたモールド層の底面の電極層も除去される恐れがある。一つの例示で、前記粘着剤は、柱状の厚さ対比約50%以下の厚さ範囲を有することができるが、これに制限されるものではない。
図2は、前記第2実施形態による光学素子の製造方法の模式図である。図2に示したように、前記製造方法は、下部基材フィルム101上に柱状でパターン化されたモールド層102を形成する段階;前記パターン化されたモールド層102上に下部電極層103を形成する段階;パターン化されたモールド層102の柱状の上面部の下部電極層103に粘着剤106を付着した後に脱着して下部基板を製造する段階;及び前記下部基板上に上部電極層104及び上部基材フィルム105を含む上部基板を積層する段階を含む。
また、第2実施形態の絶縁特性付与工程を通じて電極層をパターニングすることができる。図5は、第2実施形態の絶縁特性付与工程を通じてストライプ状でパターン化された電極層を形成する工程の模式図である。図5に示したように、ストライプ状でパターン化されたモールド層上の全面に電極層(点柄で表示)を形成し、第2実施形態のように電極層の上面部に粘着剤を付着した後に脱着する場合、上面部の電極層を選別的に除去することができるので、ラインパターンを有するストライプ状でパターン化された電極層を形成し得る。
一方、第3実施形態において、下部電極層に絶縁特性を付与する工程は、下部電極層上に絶縁層を形成する工程によって実行され得る。これに追加で、前記絶縁層は、前記上部電極層上に、すなわち、上部電極層の上部基材フィルムが形成された反対面にも形成されることができるが、必須ではない。
図3は、下部及び上部電極層上に絶縁層を形成する第3実施形態による光学素子の製造方法の模式図である。図3に示したように、前記製造方法は、下部基材フィルム101上に柱状でパターン化されたモールド層102を形成する段階;前記パターン化されたモールド層102上に下部電極層103を形成する段階;前記下部電極層103上に絶縁層107Aを形成して下部基板を製造する段階;及び前記下部基板上に絶縁層107B、上部電極層104及び上部記載フィルム105を含む上部基板を積層する段階を含む。
第3実施形態において、絶縁領域は、前記絶縁層を意味し得る。絶縁層の厚さは、本発明の目的を損傷させない範囲内で適切に選択され得る。例えば、前記絶縁層の厚さは、約0.3μm〜1.0μm範囲内であり得るが、これに制限されるものではない。
前記絶縁層としては、公知の絶縁素材を使用し得る。例えば、絶縁層としては、非伝導性物質を制限なしに使用し得る。具体的に、前記非伝導性物質としては、In、Sn、Pb、Au、Cu、Ag、Al、Ti及びNiなどの金属;TiO、TiO、Ti、Al、MgO、SiO、SiO、GeO、NiO、CaO、BaO、Fe、Y、ZrO、Nb及びCeOなどの金属酸化物;SiNなどの金属窒化物;SiONなどの金属酸窒化物;MgF、LiF、AlF及びCaFなどの金属フッ化物;ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート、ポリイミド、ポリウレア、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポルジクロロジフルオロエチレン、またはクロロトリフルオロエチレンとジクロロジフルオロエチレンの共重合体;少なくとも1種のコモノマーを含んだコモノマー混合物とテトラフルオロエチレンの共重合により獲得された共重合体;共重合主鎖に環状構造を有する含フッ素共重合体;吸収率1%以上の吸水性材料;及び吸収係数0.1%以下の防湿性材料を使用し得る。
他の一つの例示で、前記絶縁層としては、配向膜を使用し得る。前記配向膜としては、当業界に公知された配向膜を制限なしに適用し得る。例えば、ラビング配向膜のような接触式配向膜または光配向膜化合物を含んで直線偏光の照射などのような非接触式方式によって配向特性を示すことができるものであって、公知された配向膜を使用することができるが、これに制限されるものではない。また、配向膜としては、垂直配向膜または水平配向膜を使用し得る。配向膜は、隣接する液晶を配向させる機能を実行することができるので、後述のように、中問層が液晶を含む場合、目的する液晶の初期配向状態を考慮して、前記垂直配向膜または水平配向膜を適切に選択して使用し得る。一つの例示で、前記配向膜は、約0.5μm厚さで形成されることができるが、これに制限されるものではない。絶縁層で配向膜を使用する場合にも絶縁層は下部電極層上にのみ形成するか、必要に応じて、上部電極層上にも追加で形成し得る。
前記製造方法は、前記下部基板上に上部電極層及び上部基材フィルムを含む上部基板を積層する段階を含む。前記で上部基材フィルムに対する具体的な内容は、前記下部基材フィルムの項目で記述した内容が同一に適用され得る。また、前記で上部電極層の材料に対する具体的な内容は、前記下部電極層の項目で記述した内容が同一に適用され得る。
前記上部基板は、上部電極層がパターン化されたモールド層の柱状の上面部に向けるように積層され得る。この場合、前記下部電極層に絶縁特性を付与する第1〜第3実施形態によって、上部電極層の接する領域が異なっていることができる。例えば、第1実施形態の場合、図1に示したように、上部基板を積層する工程は、上部基板の上部電極層をパターン化されたモールド層の柱状の上面部の下部電極層に接するように積層することによって実行され得る。一方、第2実施形態の場合、図2に示したように、上部基板を積層する工程は、上部電極層をパターン化されたモールド層の柱状の上面部に接するように積層することによって実行され得る。一方、第3実施形態の場合、図3に示したように、上部基板を積層する工程は、上部電極層を下部基板のパターン化されたモールド層の柱状の上面部の絶縁層に接するように積層することによって実行され得る。
前記製造方法は、下部電極層に絶縁特性を付与する工程後にパターン化されたモールド層及び/または下部電極層の上部に配向膜を形成する工程をさらに含むことができる。また、前記製造方法は、上部電極層の上部に配向膜を形成する工程をさらに含むことができる。この場合、前記配向膜によって後述する中問層が液晶層である場合、液晶の初期配向状態を調整し得る。一方、絶縁特性を付与する工程の第3実施形態のように絶縁層が配向膜である場合、前記配向膜を形成する工程は追加で実行しないこともできる。
前記製造方法は、上部基板を積層する段階後に上部基板と下部基板との間に中問層を形成する段階をさらに含むことができる。上部基板と下部基板との間の空間は、パターン化されたモールド層の柱状以外の領域が成す空間を意味し得る。本明細書で用語「中問層」は、光学素子の上部及び下部基板の間に位置し、外部作用の印加有無によって光を透過または遮断させるか、または光を放出するように形成された層を意味し得る。
本明細書で用語「外部作用」とは、中問層内に含まれる物質、例えば、光変調物質または発光物質の挙動に影響を与えることができる外部のすべての要因、例えば外部電圧などを意味し得る。したがって、外部作用がない状態とは、外部電圧などの印加がない状態を意味し得る。
中問層及びこれに含まれる物質は、表示素子の駆動モード及び原理によってその具体的な種類が変わることができる。一つの例示で、中問層は、光変調物質を含む光変調層または発光物質を含む発光層であり得る。
一つの例示で、中問層は、光変調層であり得る。本発明で「光変調層」は、外部作用の印加有無によって光を透過または遮断することができる光変調物質を含む層を意味し得る。一つの例示で、光変調層は、液晶層、電気変色物質層、光変色物質層または電気泳動物質層または分散粒子配向層であり得るが、これに制限されるものではない。以下、前記例示した光変調層に対して具体的な例を挙げて説明するが、光変調層の構成が下記に制限されるものではなく、光変調層と関連されて当業界に公知された内容を本発明に制限なしに適用し得る。
液晶層は、液晶化合物を含む層である。液晶化合物は、外部作用の印加有無によって配向方向が変わるように液晶層内に存在し得る。液晶化合物としては、外部作用の印加によってその配向方向が変更されることができるものであれば、すべての種類の液晶化合物を使用し得る。例えば、液晶化合物としては、スメクチック(smectic)液晶化合物、ネマチック(nematic)液晶化合物またはコレステリック(cholesteric)液晶化合物などを使用し得る。また、外部作用の印加によってその配向方向が変更されるように、液晶化合物は、例えば、重合性基または架橋性基を有しない化合物であり得る。液晶層の駆動モードは、例えば、DS(Dynamic Scattering)モード、IPS(In−Plane Switching)モード、VA(Vertical Alignment)モード、TN(Twisted Nematic)モード、STN(Super Twisted Nematic)モードなどが適用されることができるが、これに制限されるものではなく、当業界に公知されたすべての液晶層の駆動モードが適用され得る。
一つの例示で、液晶層は、高分子ネットワーク液晶層(Polymer Network Liquid Crystal Layer)であり得る。前記高分子ネットワーク液晶層は、いわゆる高分子分散型液晶層(Polymer Dispersed Liquid Crystal Layer)や高分子安定化液晶層(Polymer Stablized Liquid Crystal Layer)などを含む上位概念である。高分子ネットワーク液晶層は、例えば、高分子ネットワーク及び前記高分子ネットワークと相分離された状態で分散されている液晶化合物を含む液晶領域を含み得る。前記で液晶化合物は、高分子ネットワーク内に配向がスイッチング可能に存在し得る。前記高分子ネットワークは、重合性または架橋性化合物を含む前駆物質のポリマーネットワークであることができ、前記重合性または架橋性化合物は、重合された状態または架橋された状態で高分子ネットワークを形成し得る。前記重合性または架橋性化合物としては、例えば、メタ)アクリロイル基を有する化合物を使用することができるが、これに制限されるものではない。
他の一つの例示で、液晶層は、画素孤立型液晶層(PILC)であり得る。画素孤立型液晶層は、画素別にセルのギャップを維持するための隔壁構造が導入された液晶層を意味する。画素孤立型液晶層は、外部により印加される信号によって整列方向が変換されることができる液晶化合物を含み得る。画素孤立型液晶層もこのような液晶化合物の整列状態を利用して光透過度を調節し得る。
電気変色物質層は、例えば、電気化学的酸化還元反応によって電気変色物質の光透過度が変わる現象を利用する。電気変色物質は、電気的信号が印加されない状態で色を帯びないで、電気的信号が印加された状態で色を帯びるようになるので、光透過度を調節し得る。
光変色物質層は、例えば、特定波長の光が照射される場合、光変色物質の結合状態が変わって色が(可逆的に)変わる現象を利用して光透過度を可変し得る。一般的に、光変色物質は、紫外線に露出されると、着色され、可視光線を照射するようになると、本来の淡い色を帯びるようになるが、これに制限されるものではない。
電気泳動物質層は、例えば、媒質液体と電気泳動物質の組み合わせによって光透過度を可変し得る。一つの例示で、電気泳動物質としては、陽(+)または陰(−)の電荷を 帯び、色を有する粒子を使用することができ、前記電気泳動物質層の上下部に存在する二つの電極に印加される電圧によって電気泳動粒子が回転するか極性が異なる電極近くに移動する方式で光透過度を調節して希望する色相を表現することができるが、これに制限されるものではない。
分散粒子配向層は、例えば、ナノサイズの棒状粒子の薄膜積層体が液晶に浮遊されている構造を含む。分散粒子配向層は、例えば、外部信号が印加されない状態で浮遊粒子が整列されない状態で存在して光を遮断及び吸収し、外部信号が印加された状態で浮遊粒子が整列して光を通過させることができるが、これに制限されるものではない。
光変調層は、光透過度可変特性を調節するという側面で、二色性染料を追加で含むことができる。本明細書で用語「染料」は、可視光領域、例えば、400nm〜700nm波長範囲内で少なくとも一部または全体範囲内の光を集中的に吸収及び/または変形させることができる物質を意味し、用語「二色性染料」は、前記可視光領域の少なくとも一部または全体範囲で光の異方性吸収が可能な物質を意味し得る。二色性染料としては、例えば、黒色染料(black dye)を使用し得る。このような染料としては、例えば、アゾ染料またはアントラキノン染料などが公知されているが、これに制限されるものではない。
また、本発明は、光学素子に関する。一つの例示で、本発明は、下部基材フィルムと、前記下部基材フィルム上に柱状でパターン化されたモールド層と、前記パターン化されたモールド層上に形成された下部電極層と、を含む下部基板;及び前記下部基板上に積層されており、上部電極層及び上部基材フィルムを含む上部基板を含み、前記下部電極層と前記上部電極層は、絶縁された状態で存在する光学素子に関する。前記光学素子は、前記製造方法によって製造され得る。
前記で下部電極層と上部電極層が絶縁された状態は、下部電極層と上部電極層を通じて所定の電圧を印加する場合ショート現象が発生しない状態を意味し得る。本発明の一実施例によれば、下部電極層と上部電極層を通じて約60V程度の電圧を印加する場合、ショート現象が発生する状態を絶縁されない状態で見られるが、電圧範囲が必ず前記に制限されるものではない。
前記光学素子において、下部基材フィルム、パターン化されたモールド層、下部電極層、上部電極層及び上部基材フィルムに対する具体的な内容は、前記光学素子の製造方法の項目で記述した内容が同一に適用され得る。また、前記構成以外の追加構成も前記光学素子の製造方法の項目で記述した内容が同一に適用され得る。
前記光学素子は、パターン化されたモールド層の上部に下部電極層が形成されるので、駆動電圧が上昇する問題点を解消し得る。また、前記光学素子は、下部電極層と上部電極層が電気的に絶縁された状態で存在するので、ショート(short)現象を発生させない。
前記光学素子において、下部電極層と上部電極層が電気的に絶縁された状態は、下記第1〜第3実施形態によって具現される。
第1実施形態であって、前記光学素子は、前記パターン化されたモールド層の柱状の側面部の下部電極層は除去された状態で存在し得る。これに対する具体的な内容は、前記光学素子の製造方法の第1実施形態の項目で記述した内容が同一に適用され得る。したがって、前記第1実施形態の光学素子は、図1の最下部に示される光学素子で例示され得る。
第2実施形態であって、前記光学素子は、パターン化されたモールド層の柱状の上面部の下部電極層は除去された状態で存在し得る。これに対する具体的な内容は、前記光学素子の製造方法の第2実施形態の項目で記述した内容が同一に適用され得る。したがって、前記第2実施形態の光学素子は、図2の最下部に示される光学素子で例示され得る。
第3実施形態であって、前記光学素子は、下部電極層の上部に形成された絶縁層をさらに含み得る。これに対する具体的な内容は、前記光学素子の製造方法の第3実施形態の項目で記述した内容が同一に適用され得る。したがって、前記第3実施形態の光学素子は、図3の最下部に示される光学素子で例示され得る。
前記光学素子は、上部基板と下部基板の間に存在する光変調層または発光層をさらに含み得る。これに対する具体的な内容は、前記光学素子の製造方法の中問層の光変調層または発光層の項目で記述した内容が同一に適用され得る。
また、本発明は、前記光学素子の用途に関する。本発明の光学素子は、パターン化されたモールド層を利用して上部基板と下部基板が適切な間隔を維持しながら互いに付着された状態で存在し得るので、フレキシブル素子で具現されることができ、製造後にロールツーロール工程に適用することも有利である。
このような光学素子は、多様な表示装置に含まれて使用され得る。前記表示装置は、例えば、電界発光表示装置(Electroluminescence Display;ELD)、液晶表示装置(Liquid Crystal Display Device;LCD)、電気変色表示装置(Electrochromic Display;ECD)、光変色表示装置(Photochromic Display;PCD)、電気泳動表示装置(Electro Phoretic image Display;EPD)、分散粒子配向型表示装置(Suspended Particle Display;SPD)などであり得る。前記表示装置を構成する方式は、特別に制限されず、前記光学素子が使われる限り、通常的な方式が適用され得る。
本発明の光学素子の製造方法は、パターン化されたモールド層を形成して上部及び下部基板の間に適切な間隔を維持することができ、モールド層をパターニングするにおいてインプリンティング工程を適用することができるので、希望する形状のモールドパターンを簡単に製作し得る。また、前記製造方法で製造された光学素子は、駆動電圧が低くショート現象がなく且つフレキシブル素子で具現され得る。このような光学素子は、LCDなどの多様な表示装置に適用され得る。
第1実施形態による光学素子の製造方法の模式図である。 第2実施形態による光学素子の製造方法の模式図である。 第3実施形態による光学素子の製造方法の模式図である。 第1実施形態によるパターン電極層の形成方法の模式図である。 第2実施形態によるパターン電極層の形成方法の模式図である。 実施例1の光学素子の模式図である。 実施例2の光学素子の模式図である。 実施例3の光学素子の模式図である。 比較例1の光学素子の模式図である。 比較例2の光学素子の模式図である。 実施例1〜実施例3及び比較例1〜比較例2の光学素子の電圧による総透過度評価結果を示した図である。 実施例1〜実施例3及び比較例1〜比較例2の光学素子の電圧によるヘイズ評価結果を示した図である。 実施例1〜実施例3及び比較例1〜比較例2の光学素子の駆動後OFF状態のイメージである。 比較例1の光学素子の駆動後OFF状態のイメージを拡大したイメージである。 比較例1の光学素子のショート現象の模式図である。 実施例及び比較例2の光学素子のセルギャップを比較する模式図である。 モールドフィルムの上面部H、側面部S、底面部Lを示した模式図である。
以下、本発明による実施例を通じて前記光学素子をより具体的に説明するが、本発明の範囲は、下記提示された実施例によって制限されるものではない。
実施例1
図1の工程模式図を適用して図6の構造を有する光学素子を製造した。まず、PET(Polyethylene terephthalate)フィルム101(横x縦=100mm x 100mm)(以下、下部基材フィルム)の上部に硬化性樹脂組成物を塗布した後、インプリンティング工程によって円柱状を有するようにパターン化されたモールド層102を形成した。硬化性樹脂としては、ポリエステル系アクリレート重合体を使用した。パターン化されたモールド層の円柱の高さは、10μmであり、円柱の直径は、15μmであり、円柱間の間隔は、150μmであり、円柱以外の領域の残膜の厚さは、約3μmであった。
次に、前記パターン化されたモールド層の上部に約70nmの厚さでITO(Indium Tin Oxide)層103を蒸着した。
次に、絶縁特性を付与するために、Oxalic acidを約1%で希釈した後、前記ITO層が蒸着されたパターン化されたモールド層のフィルムを約2分間浸して柱パターンの側面部のITO層を湿式蝕刻した後、洗浄及び乾燥工程を実行した。
次に、前記ITO層が蒸着されたパターン化されたモールド層のフィルムのITO層の上部に垂直配向膜(5661、Nissan Chemical社製)108Aを形成し(以下、下部基板)、別に用意したITO(Indium Tin Oxide)層104が蒸着されたPET(Polyethylene terephthalate)フィルム105のITO層の上部に垂直配向膜108B(5661、Nissan Chemical社製)を形成した(以下、上部基板)。
次に、前記下部基板と上部基板との間にDSM(Dynamic Scattering Mode)液晶組成物109をスクイージングラミネートすることで光学素子を製造した。DSM液晶組成物としては、液晶化合物(HCM009、HCCH製)、異方性染料(X12、BASF社製)及びMAT−13−1422(屈折率異方性:0.153、誘電率異方性:−5.0、Merck社製)をHCM009:X12:MAT−13−1422=10:1.0:90の重量割合で混合した染料−液晶組成物を使用した。
実施例2
図2の工程模式図を適用して図7の構造を有する光学素子を製造した。具体的に、絶縁特性を付与するための湿式蝕刻工程の代りに、前記ITO層が蒸着されたパターン化されたモールド層のフィルムの柱パターンの上面部のITO層を粘着剤(Acrylic PSA、LGC社製)を利用した伝写工程によって除去したこと以外は、実施例1と同一な方法で実施例2の光学素子を製造した。具体的に、前記粘着剤を利用した伝写工程は、ITO層が蒸着されたパターン化されたモールド層のフィルムの柱パターンの上面部に、厚さ約5μmである粘着剤を付着した後に脱着することによって実行した。
実施例3
図3の工程模式図を適用して図8の構造を有する光学素子を製造した。具体的に、絶縁特性を付与するための湿式蝕刻工程の代りに、前記ITO層が蒸着されたパターン化されたモールド層のフィルムのITO層の上部に、厚さ約500nmの垂直配向膜(5661、Nissan Chemical社製)を形成し、湿式蝕刻工程以後のITO層が蒸着されたパターン化されたモールド層のフィルムのITO層の上部に、垂直配向膜(5661、Nissan Chemical社製)を形成する工程を実行しないこと以外は、実施例1と同一な方法で実施例3の光学素子を製造した。
比較例1
図9の構造を有する光学素子を製造した。具体的に、絶縁特性を付与するための湿式蝕刻工程を実行しないこと以外は、実施例1と同一な方法で比較例1の光学素子を製造した。
比較例2
図10の構造を有する光学素子を製造した。具体的に、PET下部基材フィルムの上部にITO層を形成し、前記ITO層の上部にパターン化されたモールド層を形成し、前記パターン化されたモールド層の上部に垂直配向膜を形成して下部基板を製造したこと以外は、実施例1と同一な方法で比較例1の光学素子を製造した。
評価例1:電圧による総透過度及びヘイズ評価
実施例及び比較例で製造された光学素子に対して、電圧(Voltage)による総透過度(Total Transmittance)及びヘイズ(Haze)を評価し、その結果を各々図11及び図12に示した。具体的に、光学素子の上下ITO層にAC電源を連結して駆動させながら、印加された電圧による透過度及びヘイズをヘイズメートル(NDH−5000SP)を利用して測定した。また、図13は、実施例1〜実施例3及び比較例1、比較例2の光学素子の駆動後のOFF状態のイメージを示す。
評価結果、実施例1〜実施例3の光学素子は、類似な特性を示し、安定的に駆動された。
一方、比較例1の光学素子は、60Vの電圧の印加時にショートが発生してそれ以上は電圧が印加されなかった。図14は、比較例1の光学素子の駆動後のOFF状態のイメージを拡大した図であり、図15は、比較例1の光学素子のショート現状の模式図を示す。比較例1は、上下部ITO層間の絶縁が完璧に行われなくて、特定電圧以上が印加されると下部ショートが発生し、電流が流れながらモールド層が分裂(breakdown)される現象が発生する。
また、比較例2は、駆動電圧が上昇して100Vの電圧を印加しても飽和(Saturation)されなかった。図16は、実施例及び比較例2の光学素子のセルギャップを比較する模式図である。比較例2は、PET基材フィルムの上部にITO層を形成した後にモールド層のインプリンティング工程を進行したので、上下部ITO層の間に約3μm程度の残膜が存在するようになる。したがって、比較例2は、実施例1〜実施例3のセルギャップ(10μm)に比べて残膜の厚さである約3μm程度のセルギャップ上昇効果によって(比較例2のセルギャップ13μm)駆動電圧も上昇するようになる。
101:下部基材フィルム
102:パターン化されたモールド層
H:上面部
S:側面部
L:底面部
103:下部電極層
104:上部電極層
105:上部基材フィルム
106:粘着剤
107A、107B:絶縁層
108A、108B:配向膜
109:液晶組成物

Claims (22)

  1. 下部基材フィルム上に柱状でパターン化されたモールド層を形成する段階;
    前記パターン化されたモールド層上に下部電極層を形成する段階;
    前記下部電極層に絶縁特性を付与して下部基板を製造する段階;及び
    前記下部基板上に上部電極層及び上部基材フィルムを含む上部基板を積層する段階を含む
    光学素子の製造方法。
  2. 前記パターン化されたモールド層は、硬化性樹脂を含む
    請求項1に記載の光学素子の製造方法。
  3. 前記パターン化されたモールド層は、インプリンティング工程によって柱状でパターン化される
    請求項1または2に記載の光学素子の製造方法。
  4. 前記パターン化されたモールド層で柱状が存在しない領域の厚さは、柱状の厚さ対比0%超過〜50%未満の範囲内である
    請求項1から3のいずれか1項に記載の光学素子の製造方法。
  5. 前記下部電極層または前記上部電極層は、透明電極層である
    請求項1から4のいずれか1項に記載の光学素子の製造方法。
  6. 前記下部電極層に絶縁特性を付与する工程は、前記パターン化されたモールド層の柱状の側面部の前記下部電極層を除去する工程によって実行される
    請求項1から5のいずれか1項に記載の光学素子の製造方法。
  7. 前記パターン化されたモールド層の柱状の側面部の前記下部電極層を除去する工程は、湿式蝕刻工程によって実行される
    請求項6に記載の光学素子の製造方法。
  8. 前記上部基板を積層する工程は、前記上部電極層を前記パターン化されたモールド層の柱状の上面部の前記下部電極層に接するように積層することによって実行される
    請求項6または7に記載の光学素子の製造方法。
  9. 前記下部電極層に絶縁特性を付与する工程は、前記パターン化されたモールド層の柱状の上面部の前記下部電極層を除去する工程によって実行される
    請求項1から8のいずれか1項に記載の光学素子の製造方法。
  10. 前記パターン化されたモールド層の柱状の上面部の前記下部電極層を除去する工程は、粘着剤を利用した伝写工程によって実行される
    請求項9に記載の光学素子の製造方法。
  11. 前記粘着剤を利用した伝写工程は、前記パターン化されたモールド層の柱状の上面部の前記下部電極層に前記粘着剤を付着した後に脱着する工程によって実行される
    請求項10に記載の光学素子の製造方法。
  12. 前記上部基板を積層する工程は、前記上部電極層を前記パターン化されたモールド層の柱状の上面部に接するように積層することによって実行される
    請求項9から11のいずれか1項に記載の光学素子の製造方法。
  13. 前記下部電極層に絶縁特性を付与する工程は、下部電極層上に絶縁層を形成する工程によって実行される
    請求項1から12のいずれか1項に記載の光学素子の製造方法。
  14. 前記絶縁層は、配向膜を含む
    請求項13に記載の光学素子の製造方法。
  15. 前記上部基板を積層する工程は、前記上部電極層を前記パターン化されたモールド層の柱状の上面部の前記絶縁層に接するように積層することによって実行される
    請求項13または14に記載の光学素子の製造方法。
  16. 前記上部基板を積層する段階後に、上部基板と下部基板との間に光変調層または発光層を含む中問層を形成する段階をさらに含む
    請求項1から15のいずれか1項に記載の光学素子の製造方法。
  17. 下部基材フィルムと、前記下部基材フィルム上に柱状でパターン化されたモールド層と、前記パターン化されたモールド層上に形成された下部電極層と、を含む下部基板; 及び
    前記下部基板上に積層されており、上部電極層及び上部基材フィルムを含む上部基板を含み、
    前記下部電極層と前記上部電極層は、電気的に絶縁された状態で存在する
    光学素子。
  18. 前記パターン化されたモールド層の柱状の側面部の前記下部電極層は、除去された状態で存在する
    請求項17に記載の光学素子。
  19. 前記パターン化されたモールド層の柱状の上面部の前記下部電極層は、除去された状態で存在する
    請求項17または18に記載の光学素子。
  20. 前記下部電極層上に形成された絶縁層をさらに含む
    請求項17から19のいずれか1項に記載の光学素子。
  21. 前記上部基板と下部基板との間に存在する光変調層または発光層を含む中問層をさらに含む
    請求項17から20のいずれか1項に記載の光学素子。
  22. 請求項17から21のいずれか1項に記載の光学素子を含む
    表示装置。
JP2018506909A 2015-09-08 2016-09-08 光学素子の製造方法 Active JP6572505B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150126802A KR101959488B1 (ko) 2015-09-08 2015-09-08 광학 소자의 제조 방법
KR10-2015-0126802 2015-09-08
PCT/KR2016/010084 WO2017043882A1 (ko) 2015-09-08 2016-09-08 광학 소자의 제조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018527613A true JP2018527613A (ja) 2018-09-20
JP6572505B2 JP6572505B2 (ja) 2019-09-11

Family

ID=58240099

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018506909A Active JP6572505B2 (ja) 2015-09-08 2016-09-08 光学素子の製造方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11036093B2 (ja)
JP (1) JP6572505B2 (ja)
KR (1) KR101959488B1 (ja)
CN (1) CN107924096B (ja)
WO (1) WO2017043882A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020086177A (ja) * 2018-11-27 2020-06-04 大日本印刷株式会社 調光ユニット、該調光ユニットを備える調光部材及び該調光部材を備える移動体

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107577093B (zh) * 2017-09-20 2020-12-01 京东方科技集团股份有限公司 一种显示模组及光波导显示装置

Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61235814A (ja) * 1985-04-12 1986-10-21 Canon Inc 液晶素子の製法
JPH07507405A (ja) * 1993-01-26 1995-08-10 ヒューズ・エアクラフト・カンパニー 内部の固定されたスペーサーを用いる改良された液晶ライトバルブ及びそれを組立てる方法
JPH1197173A (ja) * 1997-09-24 1999-04-09 Chisso Corp 有機エレクトロルミネッセント素子の製造方法
JP2002014378A (ja) * 2000-04-26 2002-01-18 Fuji Xerox Co Ltd 画像表示媒体及び画像表示装置
JP2004251950A (ja) * 2003-02-18 2004-09-09 Fuji Xerox Co Ltd 画像表示媒体用リブ及びその製造方法、並びに、それを用いた画像表示媒体
JP2005208583A (ja) * 2003-12-26 2005-08-04 Sharp Corp カラーフィルタ基板及びそれを備えた液晶表示装置、並びにカラーフィルタ基板の製造方法
JP2006243472A (ja) * 2005-03-04 2006-09-14 Sharp Corp 反射型表示装置およびその製造方法
JP2009128462A (ja) * 2007-11-21 2009-06-11 Brother Ind Ltd 表示パネル用基板の製造方法
JP2009237434A (ja) * 2008-03-28 2009-10-15 Brother Ind Ltd 帯電粒子移動型表示パネルの製造方法、帯電粒子移動型表示パネル及び帯電粒子移動型表示装置
JP2010102002A (ja) * 2008-10-22 2010-05-06 Toppan Printing Co Ltd カラーフィルタ及びカラーフィルタの製造方法、これを用いた液晶表示装置
US20120008191A1 (en) * 2010-07-06 2012-01-12 Yu-Sok Lim Electrophoretic display device and method of fabrication thereof
WO2012108142A1 (ja) * 2011-02-07 2012-08-16 シャープ株式会社 有機el表示装置及びその製造方法
JP2013033125A (ja) * 2011-08-02 2013-02-14 Seiko Epson Corp 電気泳動表示シート、電気泳動表示装置及びその製造方法、並びに電子機器
US20130248868A1 (en) * 2012-03-21 2013-09-26 Samsung Display Co., Ltd. Display panel and method of manufacturing the same
JP2013235063A (ja) * 2012-05-07 2013-11-21 Seiko Epson Corp 表示シート、表示シートの製造方法、表示装置および電子機器
JP2014089427A (ja) * 2012-10-31 2014-05-15 Dainippon Printing Co Ltd 反射型表示装置
JP2015135530A (ja) * 2010-02-12 2015-07-27 株式会社半導体エネルギー研究所 液晶表示装置

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6294398B1 (en) * 1999-11-23 2001-09-25 The Trustees Of Princeton University Method for patterning devices
JP2002006297A (ja) * 2000-06-26 2002-01-09 Minolta Co Ltd 液晶光変調素子
JP4689900B2 (ja) * 2001-08-22 2011-05-25 Nec液晶テクノロジー株式会社 液晶表示装置
KR100919077B1 (ko) * 2001-09-06 2009-09-28 니폰샤신인사츠가부시키가이샤 고내구성을 갖는 터치패널
KR100560405B1 (ko) * 2003-11-04 2006-03-14 엘지.필립스 엘시디 주식회사 수평 전계 인가형 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법
WO2006008795A1 (ja) * 2004-07-16 2006-01-26 Shinko Electric Industries Co., Ltd. 半導体装置の製造方法
JP2007017825A (ja) * 2005-07-11 2007-01-25 Sanyo Epson Imaging Devices Corp 電気光学装置および電子機器
TWI491953B (zh) * 2006-07-18 2015-07-11 Sipix Imaging Inc 電泳顯示器
JP2008051881A (ja) * 2006-08-22 2008-03-06 Brother Ind Ltd 電気泳動表示媒体、電気泳動表示媒体の製造方法及び、電気泳動表示装置
KR101070920B1 (ko) * 2006-09-27 2011-10-06 삼성테크윈 주식회사 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 형성 방법
JP5134327B2 (ja) 2007-09-26 2013-01-30 株式会社ジャパンディスプレイイースト 表示装置
KR101460652B1 (ko) * 2008-05-14 2014-11-13 삼성디스플레이 주식회사 액정표시장치 및 이의 제조 방법
KR20100026234A (ko) * 2008-08-29 2010-03-10 주식회사 하이닉스반도체 수직 채널 트랜지스터 제조방법
KR20120018059A (ko) 2010-08-20 2012-02-29 미래나노텍(주) 터치 스크린 패널용 기판, 터치 스크린 패널 및 이들의 제조방법
US8941583B2 (en) * 2011-02-15 2015-01-27 Copytele, Inc. Dual particle electrophoretic display and method of manufacturing same
KR101978666B1 (ko) 2011-06-10 2019-05-15 미래나노텍(주) 터치 스크린 센서 기판, 터치 스크린 센서 및 이를 포함하는 패널
JP5539279B2 (ja) * 2011-08-30 2014-07-02 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶光学素子
JP5865088B2 (ja) * 2012-01-19 2016-02-17 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置およびその製造方法
JP5891952B2 (ja) * 2012-05-29 2016-03-23 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置の製造方法
KR20140001504A (ko) * 2012-06-27 2014-01-07 엘지이노텍 주식회사 터치 패널의 전극 기판 및 그 제조 방법
CN102969344B (zh) * 2012-11-08 2016-09-28 南通富士通微电子股份有限公司 半导体器件
KR102053408B1 (ko) 2013-07-11 2019-12-06 엘지이노텍 주식회사 발광 소자
JP6267894B2 (ja) * 2013-08-12 2018-01-24 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置

Patent Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61235814A (ja) * 1985-04-12 1986-10-21 Canon Inc 液晶素子の製法
JPH07507405A (ja) * 1993-01-26 1995-08-10 ヒューズ・エアクラフト・カンパニー 内部の固定されたスペーサーを用いる改良された液晶ライトバルブ及びそれを組立てる方法
JPH1197173A (ja) * 1997-09-24 1999-04-09 Chisso Corp 有機エレクトロルミネッセント素子の製造方法
JP2002014378A (ja) * 2000-04-26 2002-01-18 Fuji Xerox Co Ltd 画像表示媒体及び画像表示装置
JP2004251950A (ja) * 2003-02-18 2004-09-09 Fuji Xerox Co Ltd 画像表示媒体用リブ及びその製造方法、並びに、それを用いた画像表示媒体
JP2005208583A (ja) * 2003-12-26 2005-08-04 Sharp Corp カラーフィルタ基板及びそれを備えた液晶表示装置、並びにカラーフィルタ基板の製造方法
JP2006243472A (ja) * 2005-03-04 2006-09-14 Sharp Corp 反射型表示装置およびその製造方法
JP2009128462A (ja) * 2007-11-21 2009-06-11 Brother Ind Ltd 表示パネル用基板の製造方法
JP2009237434A (ja) * 2008-03-28 2009-10-15 Brother Ind Ltd 帯電粒子移動型表示パネルの製造方法、帯電粒子移動型表示パネル及び帯電粒子移動型表示装置
JP2010102002A (ja) * 2008-10-22 2010-05-06 Toppan Printing Co Ltd カラーフィルタ及びカラーフィルタの製造方法、これを用いた液晶表示装置
JP2015135530A (ja) * 2010-02-12 2015-07-27 株式会社半導体エネルギー研究所 液晶表示装置
US20120008191A1 (en) * 2010-07-06 2012-01-12 Yu-Sok Lim Electrophoretic display device and method of fabrication thereof
WO2012108142A1 (ja) * 2011-02-07 2012-08-16 シャープ株式会社 有機el表示装置及びその製造方法
JP2013033125A (ja) * 2011-08-02 2013-02-14 Seiko Epson Corp 電気泳動表示シート、電気泳動表示装置及びその製造方法、並びに電子機器
US20130248868A1 (en) * 2012-03-21 2013-09-26 Samsung Display Co., Ltd. Display panel and method of manufacturing the same
JP2013235063A (ja) * 2012-05-07 2013-11-21 Seiko Epson Corp 表示シート、表示シートの製造方法、表示装置および電子機器
JP2014089427A (ja) * 2012-10-31 2014-05-15 Dainippon Printing Co Ltd 反射型表示装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020086177A (ja) * 2018-11-27 2020-06-04 大日本印刷株式会社 調光ユニット、該調光ユニットを備える調光部材及び該調光部材を備える移動体

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170029783A (ko) 2017-03-16
WO2017043882A1 (ko) 2017-03-16
US20180246361A1 (en) 2018-08-30
KR101959488B1 (ko) 2019-03-18
CN107924096B (zh) 2020-10-27
CN107924096A (zh) 2018-04-17
US11036093B2 (en) 2021-06-15
JP6572505B2 (ja) 2019-09-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101999963B1 (ko) 표시 소자
US9442343B2 (en) Electronic paper display device
US9575356B2 (en) Polarizer, display substrate, display panel having the same and method of manufacturing the same
KR101705422B1 (ko) 액정 소자
JP2018511830A (ja) 色変換フィルム、および光学デバイス
KR101664981B1 (ko) 나노 액정층을 구비하는 표시 소자
WO2014183397A1 (zh) 显示装置
WO2013189162A1 (zh) 柔性透明液晶显示器及其制备方法
JP2002287135A (ja) 反射型液晶表示素子
US20070268446A1 (en) Liquid crystal device and method for forming the same
JP6572505B2 (ja) 光学素子の製造方法
CN114265228A (zh) 偏振基材和包括该偏振基材的可变透射率装置
KR102162886B1 (ko) 나노캡슐 액정층을 포함하는 액정표시장치
KR102040468B1 (ko) 광학 소자의 제조 방법
KR101941113B1 (ko) 광학 소자
US10824020B2 (en) Polarization independent optical phase modulator
KR100922688B1 (ko) 기공이 있는 구조체를 포함하는 전기영동 소자 및 그의제조방법
JP3105311B2 (ja) 液晶電気光学装置およびその作製方法
KR101801078B1 (ko) 나노 액정표시장치 및 그의 제조방법
JP3406855B2 (ja) 液晶表示装置及びその製造方法
KR102052175B1 (ko) 액정표시장치 및 그 제조방법
KR102039973B1 (ko) 액정셀
KR102150329B1 (ko) 나노 캡슐을 이용한 디스플레이
WO2023120496A1 (ja) 液晶素子及び液晶素子の製造方法
KR101856950B1 (ko) 나노 액정표시장치 및 그의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180220

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190128

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190205

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20190426

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190603

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190716

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190724

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6572505

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250