JP2021521491A - 光変調素子 - Google Patents

Abstract

本出願は、光変調素子及びその用途に関するもので、本出願は、スペーサーにより誘発される基材フィルムの表面屈曲を改善することで表面反射視感観察時の表面屈曲（ｗａｖｉｎｅｓｓ）現象を抑制することができる。このような光変調素子は、多様なフレキシブル表示装置に適用されて製品の品質を向上させることができる。

Description

関連出願との相互引用
本出願は、２０１８年０７月０２日に提出された大韓民国特許出願第１０−２０１８−００７６４８１号及び２０１９年０７月０２日に提出された大韓民国特許出願第１０−２０１９−００７９５５５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込まれる。

技術分野
本出願は、光変調素子及びその用途に関する。

特許文献１（大韓民国登録特許公報第１７７５３３２号）で、液晶セル（Ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｃｅｌｌ）のような光変調素子は、一般的に上部基材フィルムと下部基材フィルムのセルギャップを維持するためにスペーサーを含むことができる。また、光変調素子をアイウェア（Ｅｙｅｗｅａｒ）などのようにバンディングされているフレキシブル表示装置に適用しようとする場合、上部基材フィルム及び下部基材フィルムでフレキシブル（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）基材フィルムが必要なことがある。

しかし、フレキシブル基材フィルムを適用して光変調素子を製作する場合、スペーサーが存在する部分と存在しない部分の押される程度差によって上部基材フィルムと下部基材フィルムの表面に屈曲が発生する問題が発生できる。このような表面屈曲によって光変調素子の表面を反射視感で観察すると、表面屈曲が確認されて製品の品質が低下される問題が発生できる。したがって、スペーサーにより誘発される基材フィルムの表面屈曲を改善することができる光変調素子が要求される。

本出願の課題は、スペーサーにより誘発される基材フィルムの表面屈曲を改善することで表面反射視感観察時の表面屈曲（ｗａｖｉｎｅｓｓ）現象を抑制することができる光変調素子を提供することである。

本出願は、光変調素子に関する。前記光変調素子は、対向配置された第１基材フィルムと第２基材フィルムを含むことができる。前記光変調素子は、第１基材フィルムと第２基材フィルムの間に配置された光変調層を含むことができる。前記光変調層は、スペーサーを含むことができる。前記光変調素子は、前記第１基材フィルムと第２基材フィルムのうち一つ以上の基材フィルムの外側に配置されたバッファー層をさらに有することができる。前記バッファー層は、第１基材フィルムの外側に形成されるか、第２基材フィルムの外側に形成されるか、又は第１基材フィルム及び第２基材フィルムのそれぞれの外側に形成されてもよい。

本明細書で「光変調層」は、外部エネルギーの印加有無によって光の透過率、反射率又はヘイズなどを変化させることができる機能性層を意味することができる。

本明細書で「バッファー層」は、スペーサーにより誘発される基材フィルムの表面屈曲を緩和することができる機能性層を意味することができる。

本明細書で用語「内側」は、光変調素子で光変調層に向ける側を意味し、「外側」は、光変調素子で光変調層に向ける側の反対側を意味する。

図１は、本出願の光変調素子を例示的に示す。図１の光変調素子は、対向配置された第１基材フィルム１０と第２基材フィルム２０、前記第１基材フィルム１０と第２基材フィルム２０の間に配置されたスペーサー３１を含む光変調層３０及び、前記第１基材フィルム１０と第２基材フィルム２０のそれぞれの外側に配置されたバッファー層４０を含む光変調素子を例示的に示す。

前記光変調層は、スペーサーを含むことができる。前記スペーサーは、第１基材フィルムと第２基材フィルムの間の間隔を維持するセルギャップ維持部材として機能することができる。前記スペーサーは、ボールスペーサー（Ｂａｌｌ Ｓｐａｃｅｒ）又はコラムスペーサー（Ｃｏｌｕｍｎ Ｓｐａｃｅｒ）であってもよい。前記スペーサーは、高分子系物質、炭素系物質、酸化物系物質及びこれらの複合物質から選択される１種以上を含むことができる。ボールスペーサーの材料は、具体的に、シリカ、ポリシロキサンポリマー又はジビニルベンゼンコポリマーであってもよい。コラムスペーサーの材料は、具体的に、ＵＶ硬化性アクリレート又はエポキシであってもよい。一つの例示で、前記スペーサーは、ブラックスペーサーであってもよい。ブラックボールスペーサーは、カーボンブラックを含むことができ、ブラックコラムスペーサーもカーボンブラックを含むことができる。

前記スペーサーのサイズは、第１基材フィルムと第２基材フィルムの間隔（セルギャップ）を考慮して適切に調節され得る。スペーサーのサイズは、ボールスペーサーの場合、粒径を意味することができ、コラムスペーサーである場合、高さを意味することができる。スペーサーのサイズは、例えば、１μｍ〜５０μｍであってもよい。スペーサーのサイズは、具体的に、１μｍ以上、２μｍ以上又は３μｍ以上であってもよく、５０μｍ以下、４０μｍ以下、３０μｍ以下又は２０μｍ以下であってもよい。

前記光変調層は、スペーサーを複数個含むことができる。このとき、前記複数個のスペーサーは、光変調層内で互いに離隔された状態で存在することができる。本明細書で「離隔された状態」は、所定間隔を置いて離れた状態で存在することを意味することができる。

前記光変調層で、スペーサーが存在する領域とスペーサーが存在しない領域の押される程度の差によって第１基材フィルム及び／又は第２基材フィルムは表面屈曲を有することができる。本出願の光変調素子は、第１基材フィルム及び／又は第２基材フィルムの外側にバッファー層を形成することで、前記表面屈曲が認知される程度を改善することができ、これによって、表面反射視感観察時に表面屈曲が観察される現象を抑制することができる。

以下、バッファー層に対して詳しく説明する。図１に示したように、前記バッファー層４０は、バッファーフィルム４２及び粘着層４１を順次に含むことができる。

前記バッファーフィルムは、両表面が平坦であってもよい。前記バッファーフィルムとしては、光学的透明性を有するフレキシブルフィルムを用いることができる。例えば、バッファーフィルムとしては、光学的に透明なプラスチックフィルムを用いることができる。具体的に、前記プラスチックフィルムとしては、ＤＡＣ（ｄｉａｃｅｔｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）又はＴＡＣ（ｔｒｉａｃｅｔｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）フィルムのようなセルロースフィルム；ノルボルネン誘導体樹脂フィルムなどのＣＯＰ（ｃｙｃｌｏ ｏｌｅｆｉｎ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）フィルム；ＰＭＭＡ（ｐｏｌｙ（ｍｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）フィルムなどのアクリルフィルム；ＰＣ（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）フィルム；ＰＥ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）又はＰＰ（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）フィルムなどのようなオレフィンフィルム；ＰＶＡ（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ）フィルム；ＰＥＳ（ｐｏｌｙ ｅｔｈｅｒ ｓｕｌｆｏｎｅ）フィルム；ＰＥＥＫ（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅ）フィルム；ＰＥＩ（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｉｍｉｄｅ）フィルム；ＰＥＮ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｎａｐｈｔｈａｔｌａｔｅ）フィルム；ＰＥＴ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔａｌａｔｅ）フィルムなどのようなポリエステルフィルム；ＰＩ（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）フィルム；ＰＳＦ（ｐｏｌｙｓｕｌｆｏｎｅ）フィルム；ＰＡＲ（ｐｏｌｙａｒｙｌａｔｅ）フィルム又はフッ素樹脂フィルムなどが例示され得、一般的には、セルロースフィルム、ポリエステルフィルム又はアクリルフィルムなどが用いられ得、好ましくは、ＴＡＣフィルム又はＰＣフィルムが用いられ得るが、本出願の目的を考慮して適切に選択され得る。

前記バッファーフィルムの厚さは、５０μｍ以上であってもよい。このような厚さ範囲は、基材フィルムの表面屈曲を改善するのに一層有利である。前記バッファーフィルムの厚さの上限は、例えば、１０００μｍ以下であってもよい。バッファーフィルムの厚さは、具体的に、５０μｍ以上、１００μｍ以上又は１５０μｍ以上であってもよく、１０００μｍ以下、９００μｍ以下、８００μｍ以下、７００μｍ以下、６００μｍ以下又は５５０μｍ以下であってもよい。バッファーフィルムの材料によって厚さ範囲も適切に選択され得る。一つの例示で、バッファーフィルムでＰＣフィルムを用いる場合、厚さ範囲は、２００μｍ〜８００μｍ又は４００μｍ〜６００μｍであってもよい。他の一つの例示で、バッファーフィルムでＴＡＣフィルムを用いる場合、厚さ範囲は、５０μｍ〜３５０μｍ又は１５０μｍ〜２５０μｍであってもよい。

前記粘着層は、バッファーフィルムに向ける表面が平坦であり、光変調層に向ける表面は、表面屈曲を有することができる。具体的に、前記粘着層は、光変調素子の第１基材フィルム及び／又は第２基材フィルムの表面に発生する屈曲に付着され、前記第１基材フィルム及び／又は第２基材フィルムの表面屈曲に対応する面は、表面屈曲を有し、その反対側面は、平坦に形成され得る。これによって、前記バッファーフィルムは、前記粘着層の平坦な面に形成されて両表面が平坦である。

前記粘着層は、ＯＣＡ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｌｅａｒ Ａｄｈｅｓｉｖｅ）粘着剤を含むことができる。前記ＯＣＡ粘着剤は、感圧式粘着剤であってもよく、例えば、アクリル系粘着剤、シリコン系粘着剤、ゴム系粘着剤、ウレタン粘着剤などの公知の粘着剤を特な制限なしに用いることができる。ＯＣＡ粘着剤は、液状で提供されるＯＣＲ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｌｅａｒ Ｒｅｓｉｎ）粘着剤と区分される概念であって、主に固相、半固相又は弾性を有する状態で提供され得る。前記感圧式粘着剤は、接着剤の一種であって、水、溶剤、熱などを使用せず、接着剤の一部分に加える少しの圧力のみでも被着剤に粘着する機能を有する物質を意味することができる。

適合な表面特性の確保のために、前記粘着層の厚さが制御され得る。例えば、前記粘着層の厚さ（Ｔ１）と前記基材フィルム（すなわち、前記粘着層が付着される基材フィルム）の厚さ（Ｔ２）の割合（Ｔ１／Ｔ２）が約０．１〜４の範囲内であってもよい。上記割合（Ｔ１／Ｔ２）は、他の例示で、約０．２以上、約０．３以上又は約０．４以上であるか、約３．５以下、約３以下、約２．５以下、約２以下、約１．９以下、１．８以下、１．７以下、１．６以下、１．５以下、１．４以下、１．３以下、１．２以下、１．１以下又は１以下程度であってもよい。

一方、粘着層の厚さ（Ｔ１）と前記バッファーフィルムの厚さ（Ｔ３）の割合（Ｔ３／Ｔ１）が約０．２５〜５０の範囲内であってもよい。上記割合（Ｔ３／Ｔ１）は、他の例示で、約０．５以上、約０．７５以上、約１以上、約１．２５以上、約１．５以上、約１．７５以上、約２以上、約２．２５以上又は約２．５以上であるか、約４０以下、約３０以下、約２０以下、約１０以下、約９以下、約８以下、約７以下、約６以下又は約５以下程度であってもよい。

このような範囲で光変調素子、特に薄い基材フィルムが適用されると共にセルギャップが適正レベルに確保された光変調素子の表面屈曲問題を効率的に解消することができる。

図２は、スペーサーにより誘発される表面屈曲を説明するための光変調素子の一部拡大図である。上述したように、前記第１基材フィルム１０及び第２基材フィルム２０のうち一つ以上の基材フィルムは、スペーサー３１により誘発される表面屈曲を有することができる。前記表面屈曲を有する基材フィルムは、両表面が全て表面屈曲を有することができる。

前記表面屈曲は、スペーサーが存在する領域に対応する基材フィルムの領域で凸部を有し、スペーサーが存在しない領域に対応する基材フィルムの領域で凹部を有することができる。

一つの例示で、前記基材フィルムの表面屈曲で最も凸な領域と最も凹な領域の高さ差（図２のＢ）は、０．１μｍ〜１μｍであってもよい。前記高さ差Ｂは、具体的に、０．２μｍ〜０．８μｍ又は０．４μｍ〜０．６μｍであってもよい。このような高さ差は、スペーサーのサイズ乃至基材フィルムの柔軟性に依存できる。

図２に示したように、スペーサーにより誘発される基材フィルムの表面屈曲によって光変調層３０も表面屈曲を有することができる。基材フィルムと同様に、光変調層もスペーサーが存在する領域で凸部を有し、スペーサーが存在しない領域で凹部を有することができる。

一つの例示で、前記光変調層の表面屈曲で最も凸な領域と最も凹な領域の高さ差（図２のＡ）は、０．１μｍ〜１μｍであってもよい。前記高さ差Ａは、具体的に、０．２μｍ〜０．８μｍ又は０．４μｍ〜０．６μｍであってもよい。

図２に示したように、粘着層が表面屈曲を有する基材フィルムに適用された状態では、スペーサーにより誘発される基材フィルムの表面屈曲によって粘着層４１の一面も表面屈曲を有することができる。粘着層は、スペーサーが存在する領域に対応する領域で凹部を有し、スペーサーが存在しない領域に対応する領域で凸部を有することができる。

一つの例示で、粘着層の厚さは、２０μｍ以上であってもよい。このような厚さ範囲は、基材フィルムの表面屈曲を改善するのに一層有利である。前記粘着層の厚さは、具体的に、２０μｍ以上、５０μｍ以上又は８０μｍ以上であってもよく、２００μｍ以下、１５０μｍ以下又は１２０μｍ以下であってもよい。前記粘着層の厚さは、粘着層が表面屈曲を有する基材フィルムに適用される前の粘着層自体の厚さを意味することができる。

一つの例示で、粘着層が表面屈曲を有する基材フィルムに適用された状態で、粘着層の厚さの最大値と最小値の差（図２のＣ−Ｄ）は、前記基材フィルムの表面屈曲で最も凸な領域と最も凹な領域の高さ差Ｂと同一な値を有することができる。したがって、前記粘着層の厚さの最大値と最小値の差Ｃ−Ｄは、０．１μｍ〜１μｍ、０．２μｍ〜０．８μｍ又は０．４μｍ〜０．６μｍであってもよい。上記で粘着層の厚さの最大値Ｃと最小値Ｄは、それぞれ粘着層が表面屈曲を有する基材フィルムに適用された状態で、平坦な面を有する外側表面を基準で測定した厚さの最大値と最小値を意味することができる。

粘着層が表面屈曲を有する基材フィルムに適用された状態で、粘着層の厚さの最大値Ｃは、粘着層自体の厚さで表面屈曲による高さ差を合わせた値であってもよい。一つの例示で、粘着層自体の厚さが２０μｍである場合、粘着層の厚さの最大値Ｃは、約２０μｍ〜２１μｍであってもよい。

粘着層が表面屈曲を有する基材フィルムに適用された状態で、粘着層の厚さの最小値Ｄは、粘着層自体の厚さで表面屈曲による高さ差を引いた値であってもよい。一つの例示で、粘着層自体の厚さが２０μｍである場合、粘着層の厚さの最大値Ｃは、約１９μｍ〜２０μｍであってもよい。

前記粘着層は、硬化された状態で第１基材フィルム及び第２基材フィルムのうち一つ以上の基材フィルムに付着され得る。前記粘着層の硬化は、適切なエネルギーの印加、例えば、熱及び／又は光の照射を通じて行われ得る。一つの例示で、前記粘着層は、両面にそれぞれ離型フィルムが存在する形態で準備され得る。前記粘着層の一面の離型フィルムを除去して粘着層を基材フィルムの外側に積層した後、粘着層の他の一面の離型フィルムを除去して粘着層にバッファーフィルムを積層することで、バッファー層を形成することができる。

前記第１基材フィルム及び第２基材フィルムのうち一つ以上の基材フィルムは、フレキシブルフィルムであってもよい。具体的に、前記第１基材フィルム及び第２基材フィルムのうちいずれか一つがフレキシブルフィルムであるか、又は二つが全てフレキシブルフィルムであってもよい。

本明細書で、前記フレキシブルフィルムは、柔軟性を有するフィルムを意味することができる。前記フレキシブルフィルムとしては、光学的透明性を有するフレキシブルフィルムを用いることができる。例えば、前記第１基材フィルム及び／又は第２基材フィルムとしては、光学的に透明なプラスチックフィルムを用いることができる。具体的に、前記プラスチックフィルムとしては、ＤＡＣ（ｄｉａｃｅｔｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）又はＴＡＣ（ｔｒｉａｃｅｔｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）フィルム又はシートのようなセルロースフィルム又はシート；ノルボルネン誘導体樹脂フィルム又はシートなどのＣＯＰ（ｃｙｃｌｏ ｏｌｅｆｉｎ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）フィルム又はシート；ＰＭＭＡ（ｐｏｌｙ（ｍｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）フィルム又はシートなどのアクリルフィルム又はシート；ＰＣ（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）フィルム又はシート；ＰＥ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）又はＰＰ（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）フィルム又はシートなどのようなオレフィンフィルム又はシート；ＰＶＡ（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ）フィルム又はシート；ＰＥＳ（ｐｏｌｙ ｅｔｈｅｒ ｓｕｌｆｏｎｅ）フィルム又はシート；ＰＥＥＫ（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅ）フィルム又はシート；ＰＥＩ（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｉｍｉｄｅ）フィルム又はシート；ＰＥＮ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｎａｐｈｔｈａｔｌａｔｅ）フィルム又はシート；ＰＥＴ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔａｌａｔｅ）フィルム又はシートなどのようなポリエステルフィルム又はシート；ＰＩ（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）フィルム又はシート；ＰＳＦ（ｐｏｌｙｓｕｌｆｏｎｅ）フィルム又はシート；ＰＡＲ（ｐｏｌｙａｒｙｌａｔｅ）フィルム又はシート又はフッ素樹脂フィルム又はシートなどが例示され得、一般的には、セルロースフィルム又はシート、ポリエステルフィルム又はシート又はアクリルフィルム又はシートなどが用いられ得、好ましくは、ＰＥＴフィルム又はシートが用いられ得るが、本出願の目的を考慮して適切に選択され得る。

フレキシブルフィルムは、曲率半径（ｒａｄｉｕｓ ｏｆ ｃｕｒｖａｔｕｒｅ）が小さいほど柔軟性の側面で有利である。一つの例示で、前記フレキシブルフィルムの曲率半径は、必要な場合、１ｍｍ〜１０ｍｍ程度のレベルに調節され得る。このようなフレキシブルフィルムを適用した光変調素子の曲率半径は、約４０ｍｍ〜５０ｍｍ程度であってもよい。光変調素子の曲率半径が多少大きくなる理由は、電極層のクラック又はセルギャップを維持するシーラントの付着力などが考慮されるからである。このような光変調素子が適用されるフレキシブル表示装置の曲率半径は、５０ｍｍ〜２００ｍｍ程度であってもよい。フレキシブルフィルム、光変調素子乃至フレキシブル表示装置の曲率半径は、最終製品の形状を考慮して適切に変更され得る。

上記のような第１及び／又は第２基材フィルムの厚さ（Ｔ４）と前記対向配置された第１及び第２基材フィルムの間の間隔（すなわち、セルギャップ）（Ｔ５）の割合（Ｔ４／Ｔ５）は、約１〜１００の範囲内であってもよい。上記割合（Ｔ４／Ｔ５）は、他の例示で、約１、約２以上又は約３以上程度であるか、約９０以下、約８０以下、約７０以下、約６０以下、約５０以下又は約４０以下程度であってもよい。

上記のような状態で前記基材フィルムの厚さ（Ｔ４）は、一つの例示で、約２０μｍ〜２００μｍの範囲内であってもよい。前記厚さは、他の例示で、約３０μｍ以上、約４０μｍ以上又は約５０μｍ以上であるか、約１９０μｍ以下、約１８０μｍ以下、約１７０μｍ以下、約１６０μｍ以下又は約１５０μｍ以下程度であってもよい。

前記基材フィルムの厚さ（Ｔ４）は、少なくともその内側に前記電極層が付着された基材フィルムの厚さであってもよい。

このような基材フィルムの厚さ制御を通じて、薄いと共に柔軟性に優れ、目的とする光学性能が確保された光変調素子を提供することができ、その状態で上述したバッファー層の存在を通じて表面屈曲などによる性能低下も防止することができる。

前記第１電極層及び／又は第２電極層としては、透明伝導性層を用いることができる。例えば、前記第１電極層及び／又は第２電極層としては、伝導性高分子、伝導性金属、伝導性ナノワイヤ又はＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）などの金属酸化物などを終着して形成したものを用いることができる。第１電極層及び／又は第２電極層の厚さは、それぞれ１５ｎｍ〜２５ｎｍであってもよい。

一つの例示で、前記光変調素子は、前記第１基材フィルム及び／又は第２基材フィルムの内側に配向膜（図示せず）をさらに含むことができる。具体的に、前記配向膜は、第１電極層及び／又は第２電極層の内側に存在できる。

前記配向膜は、後述するように光変調層が光変調物質として液晶化合物を含む場合に液晶化合物の初期整列状態を制御することができる配向力を有することができる。前記配向膜は、垂直配向膜又は水平配向膜であってもよい。光変調素子が第１基材フィルムの内側に第１配向膜を含み、第２基材フィルムの内側に第２配向膜を含む場合に、第１配向膜及び第２配向膜は、全て垂直配向膜であるか、全て水平配向膜であるか、又はいずれか一つは垂直配向膜であり、他の一つは水平配向膜であってもよい。前記配向膜としては、ラビング配向膜のように接触式配向膜又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、公知された配向膜を用いることができる。

本出願の光変調素子は、光変調層に外部エネルギー、例えば、電圧印加の有無によって透過率、反射率又はヘイズなどを変化させることができる。前記変化される透過率、反射率又はヘイズなどの範囲は、光変調素子の用途によって適切に制御され得る。

前記光変調層は、光変調物質を含むことができる。前記光変調物質は、前記光変調層内でスペーサーが存在しない領域に含まれ得る。前記光変調物質としては、液晶化合物を例示することができる。前記液晶化合物としては、外部電圧の印加によってその配向方向が変更され得る液晶化合物を特な制限なしに用いることができる。前記液晶としては、例えば、スメクチック（ｓｍｅｃｔｉｃ）液晶、ネマチック（ｎｅｍａｔｉｃ）液晶又はコレステリック（ｃｈｏｌｅｓｔｅｒｉｃ） 液晶などを用いることができる。また、外部電圧の印加によってその配向方向が変更されるように、前記液晶は、例えば、重合性基又は架橋性基を有しない化合物であってもよい。

前記光変調層は、異方性染料をさらに含むことができる。前記異方性染料は、光変調素子の遮光率を改善して透過率変化に寄与することができる。本明細書で用語「染料」は、可視光領域、例えば、４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長範囲内で少なくとも一部又は全体範囲内の光を集中的に吸収及び／又は変形させることができる物質を意味することができる。また、本明細書で用語「異方性染料」は、前記可視光領域の少なくとも一部又は全体範囲で光の異方性吸収が可能な物質を意味することができる。前記異方性染料としては、例えば、液晶の整列状態によって整列される特性を有するもので、知られた公知の染料を選択して用いることができ、例えば、黒色染料（ｂｌａｃｋ ｄｙｅ）を用いることができる。このような黒色染料としては、例えば、アゾ染料又はアントラキノン染料などで公知されているが、これに制限されるものではない。

本出願の光変調素子は、機能性層をさらに含むことができる。前記機能性層は、前記バッファー層の外側に配置され得る。図３は、バッファー層４０、例えば、バッファーフィルム４２の外側に機能性層５０が配置された光変調素子を例示的に示す。本出願の光変調素子は、バッファー層の外側に機能性層をさらに配置することで多様な機能を補強することができる。

前記機能性層の種類は、光変調素子に補強しようとする機能を考慮して適切に選択され得る。一つの例示で、前記機能性層は、アンチフォグ層（ａｎｔｉ−ｆｏｇ ｌａｙｅｒ）、セルフヒーリング層（ｓｅｌｆ−ｈｅａｌｉｎｇ ｌａｙｅｒ）、アンチリフレッション層（ａｎｔｉ−ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ）、アンチフィンガー層（ａｎｔｉ−ｆｉｎｇｅｒ ｌａｙｅｒ）、アンチファウリング層（ａｎｔｉ−ｆｏｕｌｉｎｇ ｌａｙｅｒ）、アンチグレア層（ａｎｔｉ−ｇｌａｒｅ ｌａｙｅｒ）、ミラー層（ｍｉｒｒｏｒ ｌａｙｅｒ）又は硬度向上層を含むことができる。前記硬度向上層は、当業界で通常的に「ハードコーティング層」と呼称される。

前記機能性層を形成する材料及び形成方法は、当業界に公知されたことを適切に選択して用いることができる。例えば、前記機能性層は、機能性層を別に製造した後に前記バッファー層の外側に接着させるか、機能性層組成物を前記バッファー層の外側にコーティングするか、又はバッファー層に機能性層材料を蒸着して形成することができる。

また、本出願は、前記光変調素子の用途に関する。例示的な光変調素子は、スペーサーにより誘発される基材フィルムの表面屈曲を抑制することで反射視感を低下させて製品の品質を高めることができる。

一つの例示で、光変調素子は、フレキシブル表示装置に適用され得る。このようなフレキシブル装置としては、カーブド、ベンダブル、フォルダブル、ローラーブル表示装置を例示することができる。

前記フレキシブル表示装置は、サングラス、ＡＲ（Ａｒｇｕｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ）又はＶＲ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ）などのアイウェア（ｅｙｅｗｅａｒ）；建物の外壁用スマートウィンドウ（ｓｍａｒｔ ｗｉｎｄｏｗ）；又は車両用サンルーフ、フロントドアウィンドウ（ｆｒｏｎｔ ｄｏｏｒ ｗｉｎｄｏｗ）、リアドアウィンドウ（ｒｅａｒ ｄｏｏｒ ｗｉｎｄｏｗ）、バックライト（ｂａｃｋｌｉｇｈｔ）、 ウィンドシールド（ｗｉｎｄｓｈｉｅｌｄ）などが例示され得る。

前記フレキシブル表示装置がアイウェアである場合、前記アイウェアの構造は特に制限されない。すなわち、公知のアイウェア構造の左眼用及び／又は右眼用レンズ内に前記光変調素子が含まれて適用され得る。

例えば、前記アイウェアは、左眼用レンズと右眼用レンズ；及び前記左眼用レンズと右眼用レンズを支持するフレームを含むことができる。前記アイウェアで左眼用レンズ及び右眼用レンズは、それぞれ前記光変調素子を含むことができる。このようなレンズは、前記光変調素子のみを含むか、その他構成を含んでもよい。

本出願は、スペーサーにより誘発される基材フィルムの表面屈曲を改善することで表面反射視感観察時の表面屈曲（ｗａｖｉｎｅｓｓ）現象を抑制することができる。このような光変調素子は、多様なフレキシブル表示装置に適用されて製品の品質を向上させることができる。

本出願の光変調素子を例示的に示す。 表面屈曲を説明するための光変調素子の一部拡大図である。 本出願の光変調素子を例示的に示す。 比較例１の光変調素子を例示的に示す。 比較例１の表面屈曲評価イメージである。 実施例１の表面屈曲評価イメージである。 実施例２の表面屈曲評価イメージである。 実施例３の表面屈曲評価イメージである。 比較例２の表面屈曲評価イメージである。

以下、実施例を通じて本出願を具体的に説明するが、本出願の範囲が下記実施例によって限定されるものではない。

＜実施例１＞
実施例１の光変調素子として、アイウェアのレンズ形状を有する光変調素子を製造した。具体的に、第１及び第２基材フィルム上にそれぞれ電極層が形成されたフィルムとして、ＰＣフィルム上にＩＴＯ層が蒸着された、総厚さが１００μｍであるＰＣ−ＩＴＯフィルム（Ｔｅｉｊｉｎ社）を準備した。第１基材フィルムの電極層上に液晶化合物（ＭＤＡ−１６−１２３５、Ｍｅｒｃｋ社）及び１２μｍの粒径を有するボールスペーサー（ＫＢＮ−５１２、Ｓｅｋｉｓｕｉ社）を含む組成物を塗布して、光変調層を形成した。このとき、前記組成物は、ＰＣ−ＩＴＯフィルム上にアイウェアのレンズのわく形状で塗布された外部シーラントの内部領域に塗布した。第２基材フィルムの電極層が光変調層に接するように第２基材フィルムを合紙した後、スペーサーが存在する領域とスペーサーが存在しない領域の間の基材フィルムが押される力の差によって第１基材フィルムと第２基材フィルムの両表面に表面屈曲が形成された。このとき、基材フィルムの表面屈曲で最も凸な領域と最も凹な領域の高さ差は、０．４μｍであった。前記高さ差は、レーザー顕微鏡（ＯＬＳ４０００、オリンパス）を用いて粗さ測定方式で確認した。第２基材フィルムの外側に厚さ１００μｍのＯＣＡ粘着剤（Ｖ３１０、ＬＧ化学社）を積層した。第２基材フィルム上にＯＣＡ粘着剤を媒介として一面にアンチフォグ層（機能性層）がコーティングされた厚さ１９０μｍのＴＡＣフィルム（ＳＡＦ−ＲＴ１９０、ＵＧＡＭ社）を第２基材フィルムに積層して光変調素子を製造した。前記光変調素子でアンチフォグ層が最外側に存在する。

＜実施例２＞
一面にアンチフォグ層の代わりにハードコーティング層が形成された厚さ１９０μｍのＴＡＣフィルム（ＳＨＣ４０Ｔ１９０Ｍ、ＤＡＩＣＥＬ社）を用いたこと以外は、実施例１と同一の方法で光変調素子を製造した。

＜実施例３＞
一面にアンチフォグ層がコーティングされた厚さ１９０μｍのＴＡＣフィルムの代わりに、一面にハードコーティング層がコーティングされた厚さ５００μｍのＰＣフィルム（ＯＭ８１−５、Ｐｏｌｙｏｐｔ社）を用いたこと以外は、実施例１と同一の方法で光変調素子を製造した。

＜比較例１＞
第２基材フィルム外側に粘着層, バッファー層及びアンチフォグ層を形成しないこと以外は、実施例１と同一の方法で図４に示した光変調素子を製造した。

＜比較例２＞
第２基材フィルムの外側にＵＶ硬化アクリレート樹脂（ＬＧＣ）をバーコーティングし、３ＪでＵＶ硬化して３μｍのコーティング層を形成したこと以外は、比較例１と同一の方式で光変調素子を製造した。

＜評価例１．表面屈曲（ｗａｖｉｎｅｓｓ）の評価＞
表面屈曲を評価するために、実施例及び比較例の光変調素子に対して表面反射視感を観察し、その結果を図５〜図９に示した。具体的に、下部反射を防止するために光変調素子の下部（第１基材フィルム側）に黒色フィルムを位置させ、光変調素子の上部（機能性層側）に蛍光灯スタンドを位置させた。光変調素子の上部に正面を基準で約４５°の角度でデジタルカメラを固定させた後に撮影して、表面反射視感を観察した。

図５及び図９に示したように、比較例１及び比較例２は、光変調素子の内部の明るい領域と暗い領域の間に表面が滑らかに見えないで高低が異なる領域があることが観察された。一方、図６〜図８に示したように、実施例１〜実施例３は、光変調素子の内部の明るい領域と暗い領域の間に高低が異なる領域が観察されず、表面屈曲がないことで評価された。このような実験結果から、バッファー層を具備した実施例１〜３は、バッファー層を具備しない比較例１及び比較例２に比べて表面屈曲現象を解消したことが分かる。

＜符号の説明＞
１０：第１基材フィルム
２０：第２基材フィルム
３０：光変調層
３１：スペーサー
４０：バッファー層
４１：粘着層
４２：バッファーフィルム
５０：機能性層

Claims (20)

1. 対向配置された第１及び第２基材フィルム及び、前記第１及び第２基材フィルムの間に配置されており、スペーサーを含む光変調層を有し、
   前記第１及び第２基材フィルムのうち一つ以上の基材フィルムの外側に配置されたバッファー層をさらに有する、光変調素子。
2. 前記第１又は第２基材フィルムの厚さ（Ｔ４）と対向配置された前記第１及び第２基材フィルムの間の間隔（Ｔ５）の割合（Ｔ４／Ｔ５）は、１〜３０の範囲内である、請求項１に記載の光変調素子。
3. 前記スペーサーは、前記光変調層内に互いに離隔されて複数存在する、請求項１または２に記載の光変調素子。
4. 前記バッファー層は、バッファーフィルム及び粘着層を順次に含む、請求項１から３の何れか一項に記載の光変調素子。
5. 前記バッファーフィルムは、前記粘着層を媒介として前記第１基材フィルム及び第２基材フィルムのうち一つ以上の基材フィルムの外側に付着されている、請求項４に記載の光変調素子。
6. 前記バッファーフィルムは、両表面が平坦である、請求項４または５に記載の光変調素子。
7. 前記粘着層は、前記バッファーフィルムに向ける表面は平坦であり、前記光変調層に向ける表面は表面屈曲を有する、請求項４または５に記載の光変調素子。
8. 前記粘着層は、ＯＣＡ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｌｅａｒ Ａｄｈｅｓｉｖｅ）粘着剤を含む、請求項４から７の何れか一項に記載の光変調素子。
9. 前記粘着層の厚さ（Ｔ１）と前記第１又は第２基材フィルムの厚さ（Ｔ２）の割合（Ｔ１／Ｔ２）が０．１〜４の範囲内である、請求項４から８の何れか一項に記載の光変調素子。
10. 前記粘着層の厚さ（Ｔ１）と前記バッファーフィルムの厚さ（Ｔ３）の割合（Ｔ３／Ｔ１）が０．２５〜５０の範囲内である、請求項９に記載の光変調素子。
11. 前記第１基材フィルム及び第２基材フィルムのうち一つ以上の基材フィルムは、前記スペーサーにより表面屈曲を有する、請求項１から１０の何れか一項に記載の光変調素子。
12. 前記表面屈曲は、前記スペーサーが存在する領域に対応する基材フィルムの領域で凸部を有し、前記スペーサーが存在しない領域に対応する基材フィルムの領域で凹部を有する、請求項１１に記載の光変調素子。
13. 前記表面屈曲で最も凸な領域と最も凹な領域の高さ差が０．１μｍ〜１μｍである、請求項１１または１２に記載の光変調素子。
14. 前記第１基材フィルム及び第２基材フィルムのうち一つ以上の基材フィルムは、フレキシブルフィルムである、請求項１から１３の何れか一項に記載の光変調素子。
15. 前記第１基材フィルムの内側に第１電極層を含み、前記第２基材フィルムの内側に第２電極層をさらに含む、請求項１から１４の何れか一項に記載の光変調素子。
16. 前記光変調層に対する電圧印加の有無によって透過率を変化させる、請求項１から１５の何れか一項に記載の光変調素子。
17. 前記光変調層は、光変調物質として液晶化合物を含む、請求項１から１６の何れか一項に記載の光変調素子。
18. 前記バッファー層の外側に配置された機能性層をさらに含み、前記機能性層は、アンチフォグ層（ａｎｔｉ−ｆｏｇ ｌａｙｅｒ）、セルフヒーリング層（ｓｅｌｆ−ｈｅａｌｉｎｇ ｌａｙｅｒ）、アンチリフレッション層（ａｎｔｉ−ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ）、アンチフィンガー層（ａｎｔｉ−ｆｉｎｇｅｒ ｌａｙｅｒ）、アンチファウリング層（ａｎｔｉ−ｆｏｕｌｉｎｇ ｌａｙｅｒ）、アンチグレア層（ａｎｔｉ−ｇｌａｒｅ ｌａｙｅｒ）、ミラー層（ｍｉｒｒｏｒ ｌａｙｅｒ）又は硬度向上層を含む、請求項１から１７の何れか一項に記載の光変調素子。
19. 請求項１から１８の何れか一項に記載の光変調素子を含むフレキシブル表示装置。
20. 前記フレキシブル表示装置は、アイウェアであり、
    前記アイウェアは、それぞれ前記光変調素子を含む左眼用レンズと右眼用レンズ；及び前記左眼用レンズと右眼用レンズを支持するフレームを含む、請求項１９に記載のフレキシブル表示装置。

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