KR102079136B1 - Transmission Controllable Device - Google Patents

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Abstract

본 발명은 투과도 가변 장치에 관한 것이다. 본 발명의 투과도 가변 장치는 적어도 1장의 게스트호스트 액정셀 및 광학 부재를 이용하되, 상기 게스트호스트 액정셀의 기판에 고착화된 스페이서의 위치를 특정하여 차광 모드일 때 투과도가 최소화되고 투과도 균일성을 최적화할 수 있다.The present invention relates to a variable transmittance device. The variable transmittance device of the present invention uses at least one guest host liquid crystal cell and an optical member, and specifies the position of the spacer fixed to the substrate of the guest host liquid crystal cell, thereby minimizing transmittance and optimizing transmittance uniformity in the light shielding mode. can do.

Description

투과율 가변 장치{Transmission Controllable Device} Transmission controllable device

본 발명은 투과율 가변 장치 및 이의 용도에 관한 것이다. The present invention relates to a variable transmittance device and its use.

게스트호스트 액정셀(Guest Host Liquid Crystal Cell)은 호스트인 액정 내에 게스트인 이색성 염료를 첨가하여 원하는 파장의 흡광을 조절할 수 있다. 게스트호스트 액정셀이 기판에 평행하게 일축 배향 할 경우 이색성 염료에 의해 일축 방향의 빛만 흡수되어 편광판과 유사한 역할을 할 수 있다. The guest host liquid crystal cell may control absorption of a desired wavelength by adding a dichroic dye as a guest to a liquid crystal as a host. When the guest host liquid crystal cell is uniaxially oriented in parallel to the substrate, only the light in the uniaxial direction is absorbed by the dichroic dye and thus may play a role similar to that of the polarizer.

대한민국 특허공개공보 제2017-0004909호Republic of Korea Patent Publication No. 2017-0004909

게스트호스트 액정셀 2장을 중첩하여 더블 셀로 구현하거나 또는 게스트호스트 액정셀 1장과 편광 소자를 중첩하여 싱글 셀로 구현하는 경우 크로스 폴(Cross-pol.) 효과에 의해 낮은 투과율을 얻을 수 있으므로 투과율 가변 장치로 사용할 수 있다. 한편, 게스트호스트 액정 셀을 필름 셀로 구현하기 위해서는 기판에 고착화된 스페이서가 필요하다. When two guest host liquid crystal cells are superimposed and implemented as a double cell, or one guest host liquid crystal cell and one polarized device are implemented as a single cell, a low transmittance can be obtained due to the cross-pol. Can be used as a device. Meanwhile, in order to implement the guest host liquid crystal cell as a film cell, a spacer fixed to the substrate is required.

본 발명의 발명자는 게스트호스트 액정셀을 이용하여 투과율 가변 장치를 구현하는 경우, 기판에 고착화된 스페이서의 위치에 따라 낮은 투과율일 때의 특성이 달라진다는 점을 발견했다. 본 발명의 과제는 게스트호스트 액정셀을 이용하여, 차광 모드일 때 투과도가 최소화되고 투과도 균일성을 최적화할 수 있는 투과율 가변 장치 및 이의 용도를 제공하는 것이라고 할 수 있다.The inventors of the present invention have found that when the variable transmissivity device is implemented using a guest host liquid crystal cell, characteristics at low transmittance vary depending on the position of the spacer fixed to the substrate. An object of the present invention can be to provide a variable transmittance device and its use that can minimize the transmittance and optimize the uniformity in the light shielding mode, using a guest host liquid crystal cell.

본 발명은 투과율 가변 장치에 관한 것이다. 본 명세서에서 용어 투과율 가변 장치는 높은 투과율의 상태와 낮은 투과율의 상태의 사이를 스위칭할 수 있도록 설계된 장치를 의미할 수 있다. 후술하는 바와 같이 적어도 1장의 게스트호스트 액정층(Guest-Host Liquid Crystal Layer)을 포함하는 구조에서 상기 게스트호스트 액정층 내의 이색성 염료의 배향을 조절하는 것에 의해 상기 상태 간의 전환이 가능하게 될 수 있다.The present invention relates to a variable transmittance device. As used herein, the term variable transmittance device may refer to a device designed to switch between a high transmittance state and a low transmittance state. As described below, in the structure including at least one guest-host liquid crystal layer, switching between the states can be enabled by controlling the orientation of the dichroic dye in the guest-host liquid crystal layer. .

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 출원의 투과율 가변 장치는 제 1 기판 (101), 제 1 게스트호스트 액정층 (102) 및 제 2 기판 (103)을 순차로 포함하는 제 1 액정셀 및 상기 제 2 기판의 외측에 배치된 광학 부재 (20) 를 포함할 수 있다. 상기 제 1 액정셀은 상기 제 1 기판의 내측 표면에 고착되고, 상기 제 2 기판의 내측 표면에는 고착되지 않은 제 1 스페이서를 포함할 수 있다. 상기 광학 부재는 제 3 기판, 제 2 게스트호스트 액정층 및 제 4 기판을 순차로 포함하는 제 2 액정셀이거나 또는 편광 소자일 수 있다. 본 명세서에서 용어 “내측”은 게스트호스트 액정층이 존재하는 방향을 의미할 수 있다. As shown in FIG. 1, the variable transmittance device of the present application sequentially includes a first liquid crystal cell and a second liquid crystal cell including a first substrate 101, a first guest host liquid crystal layer 102, and a second substrate 103. It may include an optical member 20 disposed outside the substrate. The first liquid crystal cell may include a first spacer fixed to an inner surface of the first substrate and not fixed to an inner surface of the second substrate. The optical member may be a second liquid crystal cell or a polarizer that sequentially includes a third substrate, a second guest host liquid crystal layer, and a fourth substrate. As used herein, the term “inner” may mean a direction in which the guest host liquid crystal layer exists.

본 출원의 투과율 가변 장치는 적어도 1장의 게스트호스트 액정셀 및 광학 부재를 포함하되, 고착화된 스페이서가 게스트호스트 액정셀의 광학 부재가 존재하는 반대 측 기판의 내측 표면에 위치하도록 설계함으로써 차광 모드일 때 투과도를 최소화하고 투과도 균일성을 최적화할 수 있다.The variable transmittance device of the present application includes at least one guest host liquid crystal cell and an optical member, and when the fixed spacer is designed to be located on the inner surface of the substrate on the opposite side where the optical member of the guest host liquid crystal cell is present, Permeability can be minimized and permeability uniformity can be optimized.

상기 제 1 액정셀 및 광학 부재는 서로 중첩된 상태로 장치 내에 포함되어 있다. 이에 따라서 상기 제 1 액정셀을 투과한 광은 제 2 액정셀 또는 편광 소자로 입사될 수 있고, 반대로 제 2 액정셀 또는 편광 소자를 투과한 광도 제 1 액정셀로 입사될 수 있다.The first liquid crystal cell and the optical member are included in the device in a state where they overlap each other. Accordingly, the light transmitted through the first liquid crystal cell may be incident to the second liquid crystal cell or the polarizer, and the light transmitted through the second liquid crystal cell or the polarizer may be incident to the first liquid crystal cell.

이하, 본 출원의 투과율 가변 장치를 구체적으로 설명한다. Hereinafter, the variable transmittance device of the present application will be described in detail.

도 2는 본 출원의 제 1 실시예에 따른 투과율 가변 장치를 예시적으로 나타낸다. 본 출원의 제 1 실시예에 따르면, 상기 광학 부재는 제 2 액정셀일 수 있다. 상기 투과율 가변 장치는 제 1 기판 (101), 제 1 게스트호스트 액정층 (102) 및 제 2 기판을 순차로 포함하는 제 1 액정셀 및 상기 제 2 기판의 외측에 배치되고 제 3 기판 (201), 제 2 게스트호스트 액정층 (202) 및 제 4 기판 (204)을 순차로 포함하는 제 2 액정셀을 포함할 수 있다. 2 exemplarily shows a variable transmittance device according to a first embodiment of the present application. According to the first embodiment of the present application, the optical member may be a second liquid crystal cell. The variable transmittance device is disposed outside the first liquid crystal cell and the second substrate sequentially including a first substrate 101, a first guest host liquid crystal layer 102, and a second substrate, and a third substrate 201. And a second liquid crystal cell sequentially including the second guest host liquid crystal layer 202 and the fourth substrate 204.

상기 제 1 및 제 2 게스트호스트 액정층은 각각 액정 및 이색성 염료를 포함할 수 있다. 이하, 액정 및 이색성 염료를 기재하면서 특별한 언급이 없는 한 제 1 및 제 2 게스트호스트 액정층의 액정 및 이색성 염료에 공통적으로 적용될 수 있는 내용이다. The first and second guest host liquid crystal layers may each include a liquid crystal and a dichroic dye. Hereinafter, while describing the liquid crystal and the dichroic dye, the content can be commonly applied to the liquid crystal and the dichroic dye of the first and second guest host liquid crystal layers unless otherwise specified.

본 명세서에서 용어 「게스트호스트 액정층」은, 액정의 배열에 따라 이색성 염료가 함께 배열되어, 이색성 염료의 정렬 방향과 상기 정렬 방향의 수직한 방향에 대하여 각각 비등방성 광 흡수 특성을 나타내는 기능성 층을 의미할 수 있다. 예를 들어, 이색성 염료는 빛의 흡수율이 편광 방향에 따라서 달라지는 물질로서, 장축 방향으로 편광된 빛의 흡수율이 크면 p형 염료로 호칭할 수 있고 단축 방향으로 편광된 빛의 흡수율이 크면 n형 염료라고 호칭할 수 있다. 하나의 예시에서, p형 염료가 사용되는 경우, 염료의 장축 방향으로 진동하는 편광은 흡수되고 염료의 단축 방향으로 진동하는 편광은 흡수가 적어 투과시킬 수 있다. 이하 특별한 언급이 없는 한 이색성 염료는 p형 염료인 것으로 가정한다.As used herein, the term "guesthost liquid crystal layer" is a dichroic dye is arranged together in accordance with the arrangement of the liquid crystal, the functionality showing anisotropic light absorption characteristics, respectively, with respect to the alignment direction of the dichroic dye and the direction perpendicular to the alignment direction May mean a layer. For example, a dichroic dye is a substance whose light absorption rate varies depending on the polarization direction. If the absorption rate of light polarized in the long axis direction is large, it can be referred to as a p-type dye. It may be called dye. In one example, when a p-type dye is used, the polarized light vibrating in the long axis direction of the dye is absorbed and the polarized light vibrating in the short axis direction of the dye is less absorbed and thus can be transmitted. Unless otherwise specified, the dichroic dye is assumed to be a p-type dye.

게스트호스트 액정층을 포함하는 장치는 능동형 편광자(Active Polarizer)로 기능할 수 있다. 본 명세서에서 용어 「능동형 편광자(Active Polarizer)」는 외부 작용 인가에 따라 비등방성 광흡수를 조절할 수 있는 기능성 소자를 의미할 수 있다. 예를 들어 게스트호스트 액정층은 액정 및 이색성 염료의 배열을 조절함으로써 상기 이색성 염료의 배열 방향과 평행한 방향의 편광 및 수직한 방향의 편광에 대한 비등방성 광 흡수를 조절할 수 있다. 액정 및 이색성 염료의 배열은 자기장 또는 전기장과 같은 외부 작용의 인가에 의하여 조절될 수 있으므로, 게스트호스트 액정층은 외부 작용 인가에 따라 비등방성 광 흡수를 조절할 수 있다. The device including the guest host liquid crystal layer may function as an active polarizer. As used herein, the term "active polarizer" may refer to a functional device capable of adjusting anisotropic light absorption according to application of external action. For example, the guest host liquid crystal layer may control anisotropic light absorption for polarization in a direction parallel to the arrangement direction of the dichroic dye and polarization in a vertical direction by adjusting the arrangement of the liquid crystal and the dichroic dye. Since the arrangement of the liquid crystal and the dichroic dye can be controlled by the application of an external action such as a magnetic field or an electric field, the guest host liquid crystal layer can adjust the anisotropic light absorption according to the application of the external action.

상기 액정으로는 전압 인가에 따라 배열 상태를 스위칭할 수 있는 액정을 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 상기 액정으로는 예를 들어 네마틱 액정을 사용할 수 있다. 본 명세서에서 네마틱 액정은 막대 모양의 액정 분자가 위치에 대한 규칙성은 없으나 액정 분자의 장축 방향으로 평행하게 배열되어 있는 액정을 의미할 수 있다. As said liquid crystal, the liquid crystal which can switch an arrangement state according to voltage application can be selected suitably, and can be used. As said liquid crystal, a nematic liquid crystal can be used, for example. In the present specification, the nematic liquid crystal may refer to a liquid crystal in which rod-shaped liquid crystal molecules have no regularity of position but are arranged in parallel in the long axis direction of the liquid crystal molecules.

상기 액정의 유전율 이방성은 양수 또는 음수 일 수 있다. 본 명세서에서 용어 「유전율 이방성(△ε)」은 액정의 수평 유전율(ε//)과 수직 유전율(ε⊥)의 차이(ε// - ε⊥)를 의미할 수 있다. 본 명세서에서 용어「수평 유전율(ε//)」은 액정 분자의 방향자와 인가 전압에 의한 전기장의 방향이 실질적으로 수평하도록 전압을 인가한 상태에서 상기 전기장의 방향을 따라 측정한 유전율 값을 의미하고, 「수직 유전율(ε⊥)」은 액정 분자의 방향자와 인가 전압에 의한 전기장의 방향이 실질적으로 수직하도록 전압을 인가한 상태에서 상기 전기장의 방향을 따라 측정한 유전율 값을 의미한다. 상기 액정의 유전율 이방성의 값은 본 출원의 목적을 고려하여 적절히 선택될 수 있다. The dielectric anisotropy of the liquid crystal may be positive or negative. As used herein, the term "dielectric anisotropy (Δε)" may mean the difference (ε / /-ε ⊥) of the horizontal dielectric constant (ε / /) and the vertical dielectric constant (ε 의) of the liquid crystal. As used herein, the term "horizontal dielectric constant (ε //)" refers to a dielectric constant value measured along the direction of the electric field while a voltage is applied such that the direction of the electric field due to the director of the liquid crystal molecules and the applied voltage is substantially horizontal. In addition, the "vertical dielectric constant (ε⊥)" means a dielectric constant value measured along the direction of the electric field in the state where a voltage is applied so that the direction of the electric field by the director of the liquid crystal molecules and the applied voltage is substantially perpendicular. The value of the dielectric anisotropy of the liquid crystal may be appropriately selected in consideration of the purpose of the present application.

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 있고, 용어 「이색성 염료」는 상기 가시광 영역의 적어도 일부 또는 전체 범위에서 광의 이색성 흡수가 가능한 물질을 의미할 수 있다. As used herein, the term "dye" may mean a material capable of intensively absorbing and / or modifying light in at least part or the entire range within the visible light region, for example, in the 400 nm to 700 nm wavelength range, The term "dichroic dye" may refer to a material capable of dichroic absorption of light in at least part or the entire range of the visible light region.

상기 이색성 염료로는, 예를 들면, 액정의 정렬 상태에 따라 정렬될 수 있는 특성을 가지는 것으로 알려진 공지의 염료를 선택하여 사용할 수 있다. 이색성 염료로는, 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. As the dichroic dye, for example, a known dye known to have a property that can be aligned according to the alignment state of the liquid crystal can be selected and used. As a dichroic dye, black dye can be used, for example. Such dyes are known as, for example, azo dyes, anthraquinone dyes, and the like, but are not limited thereto.

상기 이색성 염료의 이색비(dichroic ratio)는 본 출원의 목적을 고려하여 적절히 선택될 수 있다. 예를 들어, 상기 이색성 염료는 이색비가 5 이상 내지 20 이하일 수 있다. 본 명세서에서 용어「이색비」는, 예를 들어, p형 염료인 경우, 염료의 장축 방향에 평행한 편광의 흡수를 상기 장축 방향에 수직하는 방향에 평행한 편광의 흡수로 나눈 값을 의미할 수 있다. 이색성 염료는 가시광 영역의 파장 범위 내, 예를 들면, 약 380 nm 내지 700 nm 또는 약 400 nm 내지 700 nm의 파장 범위 내에서 적어도 일부의 파장 또는 어느 한 파장에서 상기 이색비를 가질 수 있다. The dichroic ratio of the dichroic dye may be appropriately selected in consideration of the purpose of the present application. For example, the dichroic dye may have a dichroic ratio of 5 to 20 or less. In the present specification, the term “dichroic ratio”, for example, in the case of a p-type dye, may mean a value obtained by dividing absorption of polarized light parallel to the long axis direction of the dye by absorption of polarized light parallel to the direction perpendicular to the long axis direction. Can be. The dichroic dye may have the dichroic ratio at at least some of the wavelengths or at any wavelength within the wavelength range of the visible light region, for example, in the wavelength range of about 380 nm to 700 nm or about 400 nm to 700 nm.

제 1 및 제 2 게스트호스트 액정층의 이색성 염료의 함량은 본 출원의 목적을 고려하여 적절히 선택될 수 있다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 게스트호스트 액정층의 이색성 염료의 함량은 0.1 중량% 이상 내지 10 중량% 이하일 수 있다.The content of the dichroic dyes of the first and second guest host liquid crystal layers may be appropriately selected in consideration of the purpose of the present application. For example, the dichroic dye content of the first and second guest host liquid crystal layers may be 0.1 wt% or more and 10 wt% or less.

상기 제 1 기판, 제 2 기판, 제 3 기판 내지 제 4 기판은 각각 내측 방향으로 순차 배치된 기재층, 전극층 및 배향막을 포함할 수 있다. The first substrate, the second substrate, and the third to fourth substrates may each include a base layer, an electrode layer, and an alignment layer that are sequentially disposed in an inner direction.

즉, 상기 제 1 기판은 제 1 게스트호스트 액정층 측 방향으로 순차 배치된 제 1 기재층, 제 1 전극층 및 제 1 배향막을 포함할 수 있다. 상기 제 2 기판은 제 1 게스트호스트 액정층 측 방향으로 순차 배치된 제 2 기재층, 제 2 전극층 및 제 2 배향막을 포함할 수 있다. 상기 제 3 기판은 제2 게스트호스트 액정층 측 방향으로 순차 배치된 제 3 기재층, 제 3 전극층 및 제 3 배향막을 포함할 수 있다. 상기 제 4 기판은 제2 게스트호스트 액정층 측 방향으로 순차 배치된 제 4 기재층, 제 4 전극층 및 제 4 배향막을 포함할 수 있다. That is, the first substrate may include a first base layer, a first electrode layer, and a first alignment layer sequentially disposed in a side direction of the first guest host liquid crystal layer. The second substrate may include a second substrate layer, a second electrode layer, and a second alignment layer that are sequentially disposed in a side direction of the first guest host liquid crystal layer. The third substrate may include a third base layer, a third electrode layer, and a third alignment layer that are sequentially disposed in a side direction of the second guest host liquid crystal layer. The fourth substrate may include a fourth substrate layer, a fourth electrode layer, and a fourth alignment layer that are sequentially disposed in a side direction of the second guest host liquid crystal layer.

하나의 예시에서, 상기 제 2 기재층과 제 3 기재층은 각각 별개의 기재층일 수 있다. 이 경우 상기 제 2 기재층과 제 3 기재층은 임의의 점착제층을 매개로 부착되어 있을 수 있다. 다른 하나의 예시에서, 어느 하나의 기재층이 상기 제 2 기재층과 제 3 기재층의 기능을 수행할 수도 있다.이하, 기재층, 전극층 및 배향막을 기재하면서, 특별한 언급이 없는 한, 상기 제 1 기판, 제 2 기판, 제 3 기판 내지 제 4 기판에 각각 포함되는 기재층, 전극층 및 배향막에 공통적으로 적용될 수 있는 내용이다. In one example, each of the second substrate layer and the third substrate layer may be a separate substrate layer. In this case, the second base layer and the third base layer may be attached via any pressure-sensitive adhesive layer. In another example, any one of the base layers may perform the functions of the second base layer and the third base layer. Hereinafter, the base layer, the electrode layer, and the alignment layer are described, unless otherwise specified. It is the content which can be commonly applied to the base material layer, the electrode layer, and the alignment film included in the first substrate, the second substrate, and the third to fourth substrates, respectively.

상기 기재층으로는 특별한 제한 없이 공지의 소재가 사용될 수 있다. 예를 들면, 기재층으로는 유리 기재, 결정성 또는 비결정성 실리콘 기재, 석영 또는 ITO(Indium Tin Oxide) 기재 등의 무기 기재이나 플라스틱 기재 등을 사용할 수 있다.As the substrate layer, a known material may be used without particular limitation. For example, an inorganic substrate such as a glass substrate, a crystalline or amorphous silicon substrate, a quartz or an ITO (Indium Tin Oxide) substrate, a plastic substrate, or the like can be used.

상기 플라스틱 기재로는, TAC(triacetyl cellulose); 노르보르넨 유도체 등의 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) 또는 PAR(polyarylate) 또는 비정질 불소 수지 등을 포함하는 기재를 사용할 수 있지만 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 기재층의 두께는 특별히 제한되지 않고, 적절한 범위에서 선택될 수 있다.As the plastic substrate, triacetyl cellulose (TAC); Cyclo olefin copolymer (COP) such as norbornene derivatives; Poly (methyl methacrylate); PC (polycarbonate); PE (polyethylene); PP (polypropylene); PVA (polyvinyl alcohol); DAC (diacetyl cellulose); Pac (Polyacrylate); PES (poly ether sulfone); PEEK (polyetheretherketon Substrates including polyphenylsulfone (PPS), polyetherimide (PEI); polyethylenemaphthatlate (PEN); polyethyleneterephtalate (PET); polyimide (PI); polysulfone (PSF) or polyarylate (PAR) or amorphous fluorine resin The thickness of the base layer is not particularly limited and may be selected in an appropriate range.

하나의 예시에서, 상기 제1 및/또는 제4 기재층으로는 광학적으로 등방성인 기재 또는 광학적으로 이방성인 기재층을 사용할 수 있다. 상기 제 2 및/또는 제 3기재층으로는 광학적으로 등방성인 기재층, 예를 들어 PC(polycarbonate) 필름, COP(cyclo olefin copolymer) 필름 또는 PI(polyimide) 필름사용 할 수 있다. In one example, an optically isotropic substrate or an optically anisotropic substrate layer may be used as the first and / or fourth substrate layers. As the second and / or third base layer, an optically isotropic substrate layer, for example, a PC (polycarbonate) film, a COP (cyclo olefin copolymer) film, or a PI (polyimide) film may be used.

상기 전극층은 상기 기재층 상에 존재할 수 있다. 상기 전극층으로는 투명 전도성 층을 사용할 수 있다. 상기 투명 전도성 층으로는 전도성 고분자, 전도성 금속, 전도성 나노와이어 또는 ITO(Indium Tin Oxide) 등의 금속 산화물 등을 증착하여 형성한 것을 사용할 수 있다. 이외에도 투명 전도성 층을 형성할 수 있는 다양한 소재 및 형성 방법이 공지되어 있고, 이를 제한없이 적용할 수 있다. The electrode layer may be present on the base layer. As the electrode layer, a transparent conductive layer may be used. The transparent conductive layer may be formed by depositing a conductive polymer, a conductive metal, a conductive nanowire, or a metal oxide such as indium tin oxide (ITO). In addition, various materials and forming methods capable of forming a transparent conductive layer are known and may be applied without limitation.

상기 배향막은 상기 전극층 상에 존재할 수 있다. 상기 배향막으로는 수평 배향막 또는 수직 배향막을 사용할 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 배향막은 모두 수평 배향막이거나 또는 모두 수직 배향막일 수 있다. 상기 배향막으로는 러빙 배향막과 같은 접촉식 배향막이나 또는 광 배향막과 같은 비 접촉식 배향막을 사용할 수 있다.The alignment layer may be present on the electrode layer. As the alignment layer, a horizontal alignment layer or a vertical alignment layer may be used. In one example, all of the first, second, third and fourth alignment layers may be horizontal alignment layers or all vertical alignment layers. As the alignment layer, a contact alignment layer such as a rubbing alignment layer or a non-contact alignment layer such as a photo alignment layer may be used.

상기 제 1 액정셀 및 제 2 액정셀은 각각 스페이서를 포함할 수 있다. 상기 제 1 액정셀은 상기 제1 기판의 내측 표면에 고착된 제1 스페이서를 포함할 수 있다. 상기 제 2 액정셀은 상기 제 4 기판의 내측 표면에 고착된 제2 스페이서를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 스페이서가 기판에 고착되어 있다는 것은, 스페이서가 기판에 단순히 접하고 있는 것과는 상이한 의미이며, 스페이서가 기판의 일면에 굳게 붙어 있는 것을 의미할 수 있다. 스페이서가 기판에 고착되어 있는 지 여부는 예를 들어 장치를 분해 시 스페이서가 어느 기판에 남아 있는지로 확인이 가능하다. The first liquid crystal cell and the second liquid crystal cell may each include a spacer. The first liquid crystal cell may include a first spacer fixed to an inner surface of the first substrate. The second liquid crystal cell may include a second spacer fixed to an inner surface of the fourth substrate. In the present specification, the spacer is fixed to the substrate, which means that the spacer is simply in contact with the substrate, and may mean that the spacer is firmly attached to one surface of the substrate. Whether the spacer is fixed to the substrate can be confirmed, for example, on which substrate the spacer remains when the device is disassembled.

하나의 예시에서, 상기 제 1 스페이서는 제 1 기판에 포함되는 제 1 배향막의 내측 표면에 고착될 수 있다. 상기 제 1 스페이서는 제1 기판과 제2 기판 사이의 간격을 유지하는 역할을 할 수 있다.In one example, the first spacer may be fixed to the inner surface of the first alignment layer included in the first substrate. The first spacer may serve to maintain a gap between the first substrate and the second substrate.

하나의 예시에서, 상기 제 2 스페이서는 제 4 기판에 포함되는 제 4 배향막의 내측 표면에 고착될 수 있다. 상기 제 2 스페이서는 제 3 기판과 제 4 기판 사이의 간격을 유지하는 역할을 할 수 있다. In one example, the second spacer may be fixed to the inner surface of the fourth alignment layer included in the fourth substrate. The second spacer may serve to maintain a gap between the third substrate and the fourth substrate.

상기 제 1 스페이서는 상기 제 2 기판의 내측 표면에 고착되지 않을 수 있다. 즉, 상기 제 1 스페이서는 상기 제 2 배향막의 내측 표면에 고착되지 않을 수 있다. 상기 제 2 스페이서는 상기 제 3 기판의 내측 표면에 고착되지 않을 수 있다. 즉, 상기 제 2 스페이서는 상기 제 3 배향막의 내측 표면에 고착되지 않을 수 있다. 본 출원과 같이 적어도 1장의 게스트호스트 액정셀 및 광학 부재를 중첩하여 투과도 가변 장치를 구현하는 경우 상기 게스트호스트 액정셀 및 광학 부재가 만나는 제 2 기판 내지 제 3 기판에서 편광 성분이 결정되고, 크로스 폴 효과에 의하여 낮은 투과율을 구현할 수 있다. 기판 간의 간격을 유지하기 위해 기판에 고착화된 스페이서를 사용하는 경우, 스페이서가 고착된 영역의 주변은 배향막 테일 등에 의해 극소부의 배향 불량 영역이 발생하게 된다. 따라서, 고착화 스페이서가 게스트호스트 액정셀 및 광학 부재가 만나는 제2 기판 내지 제 3 기판의 표면에 위치하는 경우 배향 불량 영역에 의해 편광 효과가 감소될 수 있다. 이로 인해, 투과율 가변 장치로 차광 모드를 구현하고자 하는 경우 투과도가 증가하고 투과도 균일성이 저하될 수 있다. The first spacer may not be fixed to an inner surface of the second substrate. That is, the first spacer may not be fixed to the inner surface of the second alignment layer. The second spacer may not be fixed to an inner surface of the third substrate. That is, the second spacer may not be fixed to the inner surface of the third alignment layer. When the variable transmittance device is implemented by overlapping at least one guest host liquid crystal cell and the optical member as in the present application, a polarization component is determined in the second to third substrates where the guest host liquid crystal cell and the optical member meet, and the cross pole By the effect, low transmittance can be achieved. In the case of using the spacer fixed to the substrate in order to maintain the gap between the substrates, the area of the defective portion where the spacers are fixed is generated by the alignment film tail or the like. Therefore, when the fixation spacer is positioned on the surfaces of the second to third substrates where the guest host liquid crystal cell and the optical member meet, the polarization effect may be reduced by the misalignment region. For this reason, when the light blocking mode is to be implemented by the variable transmittance device, transmittance may increase and transmittance uniformity may decrease.

본 출원에 의하면, 고착화 스페이서가 전술한 바와 같이, 게스트호스트 액정셀의 광학 부재가 존재하는 측의 반대 측 기판의 표면에 위치하고, 게스트호스트 액정셀의 광학 부재가 존재하는 측의 기판의 표면에는 위치하지 않도록 함으로써 투과율 가변 장치로 차광 모드를 구현하고자 하는 경우 투과도를 최소화하고 투과도 균일성을 최적화할 수 있다. According to the present application, as described above, the fixation spacer is positioned on the surface of the substrate on the opposite side to the side where the optical member of the guest host liquid crystal cell exists, and is located on the surface of the substrate on the side where the optical member of the guest host liquid crystal cell exists. In order to implement the light blocking mode with the variable transmittance device, the transmittance may be minimized and the uniformity of transmittance may be optimized.

상기 제 1 스페이서 및 제 2 스페이서는 공지의 스페이서 고착 방법에 의해, 제 1 기판 내지 제4 기판에 각각 고착되어 있을 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 제 1 스페이서 및 제 2 스페이서는 각각 경화물을 매개로 제 1 기판 내지 제 4 기판의 내측 표면에 고착된 상태로 존재할 수 있다. 구체적으로, 제 1 기판 상에 제 1 스페이서, 경화성 물질 및 용매를 포함하는 조성물을 코팅, 건조 및 경화함으로써 제 1 기판의 일면에 제 1 스페이서를 고착시킬 수 있다. 또한, 제 4 기판 상에 제 2 스페이서, 경화성 물질 및 용매를 포함하는 조성물을 코팅, 건조 및 경화함으로써 제 4 기판의 일면에 제 2 스페이서를 고착시킬 수 있다. The first spacer and the second spacer may be fixed to the first to fourth substrates, respectively, by a known spacer fixing method. In one example, the first spacer and the second spacer may each be present in a state of being fixed to the inner surface of the first to fourth substrate via the cured product. Specifically, the first spacer may be adhered to one surface of the first substrate by coating, drying, and curing the composition including the first spacer, the curable material, and the solvent on the first substrate. In addition, the second spacer may be adhered to one surface of the fourth substrate by coating, drying, and curing the composition including the second spacer, the curable material, and the solvent on the fourth substrate.

상기 경화물은 경화성 물질을 포함할 수 있다. 상기 경화성 물질로는 열 경화성 물질 또는 광 경화성 물질을 사용할 수 있다. 상기 광 경화성 물질로는 자외선 경화성 물질을 사용할 수 있다. 상기 열 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. The cured product may include a curable material. As the curable material, a thermosetting material or a photocurable material may be used. As the photocurable material, an ultraviolet curable material may be used. As said thermosetting material, a silicone resin, a silicon resin, a frans resin, a polyurethane resin, an epoxy resin, an amino resin, a phenol resin, a urea resin, a polyester resin, a melamine resin, etc. can be used, for example. Such ultraviolet curable materials are typically acrylic polymers such as polyester acrylate polymers, polystyrene acrylate polymers, epoxy acrylate polymers, polyurethane acrylate polymers or polybutadiene acrylate polymers, silicone acrylate polymers or alkyl acrylics. Late polymer and the like can be used.

상기 경화성 물질로는 배향성 물질을 사용할 수 있다. 상기 배향성 물질로는 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리비닐알코올, 폴리아믹산 또는 폴리 신나메이트 등을 사용할 수 있다. As the curable material, an orientation material may be used. As the oriented material, polyamide, polyimide, polyvinyl alcohol, polyamic acid or poly cinnamate may be used.

상기 제 1 및 제 2 스페이서의 형상은 본 출원의 목적을 고려하여 적절히 선택될 수 있다. 상기 상기 제 1 및 제 2 스페이서로는 각각 볼 스페이서 또는 칼럼 스페이서를 사용할 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 스페이서의 크기는 제 1 기판 및 제 2 기판 사이의 간격 및 제3 기판 및 제4 기판 사이의 간격을 고려하여 적절히 선택될 수 있다. 상기 스페이서는 탄소계 물질, 금속계 물질, 산화물계 물질 및 이들의 복합 물질로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다. The shape of the first and second spacers may be appropriately selected in consideration of the purpose of the present application. Ball spacers or column spacers may be used as the first and second spacers, respectively. The size of the first and second spacers may be appropriately selected in consideration of the gap between the first substrate and the second substrate and the gap between the third substrate and the fourth substrate. The spacer may include one or more selected from the group consisting of carbon-based materials, metal-based materials, oxide-based materials, and composite materials thereof.

본 출원의 제 2 실시예에 따르면, 상기 광학 부재는 편광 소자일 수 있다. 상기 투과율 가변 장치는 제 1 기판, 제 1 게스트호스트 액정층 및 제 2 기판을 순차로 포함하는 제 1 액정셀 및 상기 제 2 기판의 외측에 배치된 편광 소자를 포함할 수 있다. According to the second embodiment of the present application, the optical member may be a polarizing element. The variable transmittance device may include a first liquid crystal cell sequentially including a first substrate, a first guest host liquid crystal layer, and a second substrate, and a polarizer disposed outside the second substrate.

상기 제 2 실시예의 투과도 가변 장치에 있어서, 상기 제 1 액정셀에 관한 내용은, 특별한 언급이 없는 한, 상기 제 1 실시예의 투과도 가변 장치의 항목에서 기술한 내용이 동일하게 적용될 수 있다.In the variable transmittance device of the second embodiment, the contents of the first liquid crystal cell may be equally applied to the contents of the variable transmittance device of the first embodiment unless otherwise specified.

상기 편광 소자는 액정셀이 아닐 수 있다. 상기 편광자는 선 편광자일 수 있다. 본 명세서에서 선편광자는 선택적으로 투과하는 광이 어느 하나의 방향으로 진동하는 선 편광이고 선택적으로 흡수 또는 반사하는 광이 상기 선편광의 진동 방향과 직교하는 방향으로 진동하는 선편광인 경우를 의미한다. 즉, 상기 선 편광자는 면 방향으로 직교하는 투과축 및 흡수축 내지 반사축을 가질 수 있다.The polarizer may not be a liquid crystal cell. The polarizer may be a linear polarizer. In the present specification, the linearly polarized light refers to a case in which the light selectively transmitting is linearly polarized in one direction and the light selectively absorbed or reflected is linearly polarized in the direction orthogonal to the vibration direction of the linearly polarized light. That is, the linear polarizer may have a transmission axis orthogonal to the plane direction and an absorption axis or a reflection axis.

상기 편광 소자는 흡수형 편광자 또는 반사형 편광자일 수 있다. 상기 흡수형 편광자로는, 예를 들어, PVA 연신 필름 등과 같은 고분자 연신 필름에 요오드를 염착한 편광자 또는 배향된 상태로 중합된 액정을 호스트로 하고, 상기 액정의 배향에 따라 배열된 이방성 염료를 게스트로 하는 게스트-호스트형 편광자를 사용할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 반사형 편광자로는, 예를 들면, 소위 DBEF(Dual Brightness Enhancement Film)으로 공지되어 있는 반사형 편광자나 LLC(Lyotropic liquid crystal)과 같은 액정 화합물을 코팅하여 형성되는 반사형 편광자를 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The polarizer may be an absorbing polarizer or a reflective polarizer. As the absorption type polarizer, for example, a polymer polarized film, such as a PVA stretched film or the like, is used as a polarizer or a liquid crystal polymerized in an oriented state as a host, and anisotropic dyes arranged according to the alignment of the liquid crystal are used as a host. A guest-host polarizer may be used, but is not limited thereto. As the reflective polarizer, for example, a reflective polarizer known as a dual brightness enhancement film (DBEF) or a reflective polarizer formed by coating a liquid crystal compound such as LLC (Lyotropic liquid crystal) may be used. It is not limited to this.

본 출원의 투과도 가변 장치는 적어도 1장의 게스트호스트 액정셀에 전압 인가 여부에 따라 액정 및 이색성 염료의 배향 방향을 조절함으로써 투과도를 조절할 수 있다. 상기 배향 방향은 상기 게스트호스트 액정셀에 포함되는 배향막의 프리틸트 각 및 프리틸트 방향을 조절함으로써 조절할 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 투과율 가변 장치는 적어도 1장의 게스트호스트 액정셀에 전압 인가 여부에 따라 투명 모드와 차광 모드를 스위칭할 수 있다. 상기 투명 모드는 상대적으로 높은 투과율을 나타내는 상태를 의미할 수 있고, 차광 모드는 상대적으로 낮은 투과율을 나타내는 상태를 의미할 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 투과율 가변 장치에서 적어도 1장의 게스트호스트 액정셀은 전압 비인가 시 수직 배향 상태 또는 수평 배향 상태로 존재할 수 있고, 전압 인가 시 수평 배향 상태 또는 수직 배향 상태로 전환될 수 있다. The variable transmittance device of the present application can adjust the transmittance by adjusting the alignment direction of the liquid crystal and the dichroic dye depending on whether a voltage is applied to at least one guest host liquid crystal cell. The alignment direction may be adjusted by adjusting the pretilt angle and the pretilt direction of the alignment layer included in the guest host liquid crystal cell. In one example, the variable transmittance device may switch the transparent mode and the light blocking mode according to whether or not a voltage is applied to at least one guest host liquid crystal cell. The transparent mode may mean a state showing a relatively high transmittance, and the light blocking mode may mean a state showing a relatively low transmittance. In one example, at least one guest host liquid crystal cell in the variable transmittance device may exist in a vertical alignment state or a horizontal alignment state when no voltage is applied, and may be switched to a horizontal alignment state or a vertical alignment state when voltage is applied.

본 명세서에서 수직 배향 상태는 액정 분자의 방향자가 액정층의 평면에 대하여 수직하게 배열된 상태, 예를 들어, 60도 내지 90도, 바람직하게는 약 80도 내지 90도의 프리틸트 각을 이루는 배열 상태를 의미할 수 있다.In the present specification, the vertical alignment state is a state in which the directors of the liquid crystal molecules are vertically arranged with respect to the plane of the liquid crystal layer, for example, an arrangement state in which a pretilt angle of 60 degrees to 90 degrees, and preferably about 80 degrees to 90 degrees is achieved. It may mean.

본 명세서에서 수평 배향 상태는 액정 분자의 방향자가 액정 층의 평면에 대하여 평행으로 배열된 상태, 예를 들어, 0도 내지 30도, 바람직하게는 0도 내지 10도의 프리틸트 각을 이루는 배열 상태를 의미할 수 있다. In the present specification, the horizontal alignment state is a state in which the directors of the liquid crystal molecules are arranged in parallel with respect to the plane of the liquid crystal layer, for example, an arrangement state in which a pretilt angle of 0 degrees to 30 degrees, preferably 0 degrees to 10 degrees is formed. Can mean.

상기 제1 및 제2 게스트호스트 액정층의 배열 상태는 상기 수직 배향 상태 및 수평 배향 상태에만 제한된 것은 아니고, 프리틸트 각도를 상기 수직 배향과 수평 배향 사이의 각도로 조절함으로써 투명 모드와 차광 모드의 중간 상태의 투과율을 나타낼 수도 있다. The arrangement state of the first and second guest host liquid crystal layers is not limited to the vertical alignment state and the horizontal alignment state, and the intermediate state between the transparent mode and the light blocking mode is adjusted by adjusting the pretilt angle to an angle between the vertical alignment and the horizontal alignment. The transmittance of the state may also be shown.

제 1 실시예의 투과율 가변 장치에 따르면, 상기 광학 부재는 제 2 액정셀이고, 상기 제 1 및 제 2 게스트호스트 액정층에 각각 전압 인가 여부에 따라 투명 모드와 차광 모드를 스위칭할 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 게스트호스트 액정층은 각각 전압 비인가 시 수직 배향 상태 또는 수평 배향 상태로 존재할 수 있다.According to the transmittance variable device of the first embodiment, the optical member is a second liquid crystal cell, and the transparent mode and the light blocking mode may be switched depending on whether voltage is applied to the first and second guest host liquid crystal layers, respectively. The first and second guest host liquid crystal layers may exist in a vertical alignment state or a horizontal alignment state, respectively, when no voltage is applied.

상기 투명 모드 시 제1 게스트호스트 액정층 및 제2 게스트호스트 액정층은 각각 수직 배향 상태로 존재할 수 있다. 상기 차광 모드 시 제1 게스트호스트 액정층 및 제2 게스트호스트 액정층은 배향 방향이 서로 직교하는 수평 배향 상태로 존재할 수 있다. In the transparent mode, the first guest host liquid crystal layer and the second guest host liquid crystal layer may each exist in a vertical alignment state. In the light blocking mode, the first guest host liquid crystal layer and the second guest host liquid crystal layer may exist in a horizontal alignment state where the alignment directions are perpendicular to each other.

이하, 본 출원의 제 1 실시예의 투과도 가변 장치의 투과도 조절 원리를 구체적으로 설명한다. 본 출원의 투과도 가변 장치에서 제 1 및 제 2 게스트호스트 액정층이 수직 배향 상태로 존재하는 경우, 이색성 염료의 단축 방향의 투과를 통해 투명 모드를 구현할 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 투과도 가변 장치는 투명 모드에서 약 50% 이상의 투과율을 나타낼 수 있다. 본 출원의 투과도 가변 장치에서 제 1 및 제 2 게스트호스트 액정층이 배향 방향이 서로 직교하는 수평 배향 상태로 존재하는 경우, 제 1 게스트호스트 액정층의 흡수축과 제 2 게스트호스트 액정층의 흡수축이 직교를 이룰 수 있으므로, 크로스 폴 효과에 의하여 투과율을 낮추어 차광 모드를 구현할 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 투과도 가변 장치는 차광 모드에서 약 10% 이하의 투과율을 나타낼 수 있다.Hereinafter, the principle of adjusting the transmittance of the variable transmittance device of the first embodiment of the present application will be described in detail. When the first and second guest host liquid crystal layers exist in a vertical alignment state in the variable transmittance device of the present application, the transparent mode may be implemented through the transmission in the uniaxial direction of the dichroic dye. In one example, the variable transmittance device may exhibit a transmittance of about 50% or more in the transparent mode. In the variable transmittance device of the present application, when the first and second guest host liquid crystal layers exist in a horizontal alignment state where the alignment directions are perpendicular to each other, the absorption axis of the first guest host liquid crystal layer and the absorption axis of the second guest host liquid crystal layer Since this orthogonality can be achieved, the light-shielding mode can be realized by lowering the transmittance by the cross pole effect. In one example, the variable transmittance device may exhibit a transmittance of about 10% or less in the light blocking mode.

본 출원의 투과도 가변 장치는 액정의 종류 및 배향막의 선택을 통해 전압 인가 시에 투과 모드를 구현할 지 차광 모드를 구현할 지를 조절할 수 있다. 하나의 예시에서, 음의 유전율 이방성을 갖는 액정을 사용하고, 제1, 제2, 제3 및 제4 배향막으로 수직 배향막을 사용하는 경우, 전압 비 인가 시 수직 배향 상태를 통해 투명 모드를 구현할 수 있고, 전압 인가 시 수평 배향 상태를 통해 차광 모드를 구현할 수 있다. 다른 하나의 예시에서, 양의 유전율 이방성을 갖는 액정을 사용하고, 제1, 제2, 제3 및 제4 배향막으로 수평 배향막을 사용하는 경우, 전압 비 인가 시 수평 배향 상태를 통해 차광 모드를 구현할 수 있고, 전압 인가 시 수직 배향 상태를 통해 투명 모드를 구현할 수 있다.The variable transmittance device of the present application may control whether to implement a transmission mode or a light shielding mode when a voltage is applied through selection of a type of liquid crystal and an alignment layer. In one example, when a liquid crystal having negative dielectric anisotropy is used and a vertical alignment layer is used as the first, second, third and fourth alignment layers, a transparent mode may be realized through a vertical alignment state when no voltage is applied. When the voltage is applied, the light blocking mode may be realized through the horizontal alignment state. In another example, when a liquid crystal having positive dielectric anisotropy is used and a horizontal alignment layer is used as the first, second, third and fourth alignment layers, a light blocking mode may be realized through a horizontal alignment state when no voltage is applied. The transparent mode may be realized through a vertical alignment state when a voltage is applied.

제 2 실시예의 투과율 가변 장치에 따르면, 상기 광학 부재는 편광 소자이고, 상기 제 1 게스트호스트 액정층에 전압 인가 여부에 따라 투명 모드와 차광 모드를 스위칭할 수 있다. 상기 제 1 게스트호스트 액정층은 전압 비인가 시 수직 배향 상태 또는 수평 배향 상태로 존재할 수 있다. According to the transmittance variable device of the second embodiment, the optical member is a polarizing element, and the transparent mode and the light blocking mode may be switched depending on whether a voltage is applied to the first guest host liquid crystal layer. The first guest host liquid crystal layer may exist in a vertical alignment state or a horizontal alignment state when no voltage is applied.

상기 투명 모드 시 제1 게스트호스트층은 수직 배향 상태로 존재할 수 있다. 상기 차광 모드 시, 제 1 게스트호스트 액정층의 배향 방향이 편광 소자의 투과축과 평행을 이루도록 수평 배향 상태로 존재할 수 있다.In the transparent mode, the first guest host layer may exist in a vertical alignment state. In the light blocking mode, the alignment direction of the first guest host liquid crystal layer may exist in a horizontal alignment state to be parallel to the transmission axis of the polarizer.

이하, 본 출원의 제 2 실시예의 투과도 가변 장치의 투과도 조절 원리를 구체적으로 설명한다. 본 출원의 투과도 가변 장치에서 제 1 게스트호스트 액정층이 수직 배향 상태로 존재하는 경우, 이색성 염료의 단축 방향의 투과를 통해 투명 모드를 구현할 수 있다. 본 출원의 투과도 가변 장치에서 제 1 게스트호스트 액정층의 배향 방향이 편광 소자의 투과축과 평행을 이루도록 수평 배향 상태로 존재하는 경우, 제 1 게스트호스트 액정층의 흡수축과 편광 소자의 흡수축 내지 반사축이 직교를 이룰 수 있으므로, 크로스 폴 효과에 의하여 투과율을 낮추어 차광 모드를 구현할 수 있다. Hereinafter, the principle of adjusting the transmittance of the variable transmittance device of the second embodiment of the present application will be described in detail. When the first guest host liquid crystal layer is present in the vertical alignment state in the variable transmittance device of the present application, the transparent mode may be implemented through transmission in the uniaxial direction of the dichroic dye. When the orientation direction of the first guest host liquid crystal layer is present in the horizontal alignment state in parallel with the transmission axis of the polarizing element in the variable transmittance device of the present application, the absorption axis of the first guest host liquid crystal layer and the absorption axis of the polarizing element to Since the reflection axis may be orthogonal, the light blocking mode may be realized by reducing the transmittance due to the cross pole effect.

상기와 같은 투과율 가변 장치는 다양한 용도에 적용될 수 있다. 투과율 가변 장치가 적용될 수 있는 용도에는, 원도우 또는 선루프 등과 같은 건물, 용기 또는 차량 등을 포함하는 밀폐된 공간의 개구부나 아이웨어(eyewear) 등이 예시될 수 있다. 상기에서 아이웨어의 범위에는, 일반적인 안경, 선글라스, 스포츠용 고글 내지는 헬멧 또는 증강 현실 체험용 기기 등과 같이 관찰자가 렌즈를 통하여 외부를 관찰할 수 있도록 형성된 모든 아이 웨어가 포함될 수 있다.Such a variable transmittance device can be applied to various applications. Examples of applications to which the variable transmittance device may be applied include openings, eyewear, and the like in enclosed spaces including buildings, containers, vehicles, etc., such as windows or sunroofs. The eyewear may include all eyewear configured to allow the observer to observe the outside through a lens, such as general glasses, sunglasses, sports goggles or a helmet, or an augmented reality experience device.

본 출원의 투과율 가변 장치가 적용될 수 있는 대표적인 용도에는 아이웨어가 있다. 최근 선글라스, 스포츠용 고글이나 증강 현실 체험용 기기 등은 관찰자의 정면 시선과는 경사지도록 렌즈가 장착되는 형태의 아이웨어가 시판되고 있다. 본 출원의 투과율 가변 장치의 경우, 전술한 바와 같이, 차광 모드에서 투과도를 최소화하고 투과도 균일성을 확보할 수 있으므로, 상기와 같은 구조의 아이웨어에도 효과적으로 적용될 수 있다. 이러한 아이웨어로는, 스포츠용 고글이나 증강 현실 체험용 기기 등이 예시될 수 있다.Eyewear is a representative application to which the variable transmittance device of the present application may be applied. Recently, sunglasses, sports goggles and augmented reality experience devices, such as eyewear in the form of a lens is mounted on the market so as to be inclined with the observer's frontal view. In the case of the variable transmittance device of the present application, as described above, it is possible to minimize the transmittance in the light-shielding mode and ensure the uniformity of the transmission, it can be effectively applied to the eyewear having the above structure. As such eyewear, sports goggles or augmented reality experience devices may be exemplified.

본 발명의 투과도 가변 장치는 게스트호스트 더블 셀을 이용하되, 기판에 고착화된 스페이서의 위치를 특정하여 차광 모드일 때 투과도가 최소화되고 투과도 균일성을 최적화할 수 있다.The variable transmittance device of the present invention uses a guest host double cell, and specifies the location of the spacer fixed to the substrate to minimize the transmittance and optimize the uniformity of the transmittance in the light shielding mode.

도 1 및 2는 본 출원의 투과도 가변 장치의 모식도이다.
도 3은 실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2의 투과도 균일성 관찰 이미지이다.
도 4는 실시예 2 및 비교예 3의 투과도 균일성 관찰 이미지이다.
도 5는 실시예 2 및 비교예 3의 투과도 균일성 관찰 이미지이다.
1 and 2 are schematic diagrams of a variable transmittance device of the present application.
3 is a transmission uniformity observation image of Example 1, Comparative Example 1 and Comparative Example 2.
4 is a transmission uniformity observation image of Example 2 and Comparative Example 3.
5 is a transmission uniformity observation image of Example 2 and Comparative Example 3.

이하 실시예를 통하여 본 출원을 구체적으로 설명하지만, 본 출원의 범위가 하기 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present application will be described in detail with reference to Examples, but the scope of the present application is not limited by the following Examples.

실시예Example 1 One

수직 배향막과 용매 혼합액(고형분 1wt%)에 크기가 12 ㎛인 스페이서 1%(전체 용액 대비)를 혼합한 후, PC-ITO 필름 상에 코팅 후 130℃에서 10분 동안 건조하여 스페이서가 고착된 기판을 제조하였다. 스페이서를 포함하지 않은 것을 제외하고는 상기 기판과 동일한 방법으로 스페이서가 고착되지 않은 기판을 제조하였다. 상기 2장의 기판의 배향막 코팅면을 러빙 후 그 사이에 액정 및 염료의 혼합물을 위치시키고 셀을 합착하여 제 1 액정셀을 제조하였다. 상기 제 1 액정셀과 동일한 방법으로 제 2 액정셀을 제조하였다. 이때, 스페이서가 고착되지 않은 기판들이 접하도록, OCA를 이용하여, 제 1 액정셀과 제 2 액정셀을 합착하여 투과율 가변 가변 장치를 제조하였다. 이하, 제 1 액정셀 및 제 2 액정셀의 외측 기판을 각각 제 1 기판 및 제 4 기판으로 호칭하고, 제 1 액정셀 및 제 2 액정셀의 내측 기판을 각각 제 2 기판 및 제 3 기판으로 호칭한다.The substrate having the spacers fixed by mixing the vertical alignment layer and the solvent mixture (solid content 1wt%) with a spacer having a size of 12 μm (compared to the total solution) of 12 μm, followed by coating on a PC-ITO film and drying at 130 ° C. for 10 minutes. Was prepared. A substrate in which no spacer was fixed was manufactured in the same manner as the substrate except that no spacer was included. After rubbing the alignment layer coating surfaces of the two substrates, a mixture of the liquid crystal and the dye was placed therebetween, and the cells were bonded to prepare a first liquid crystal cell. A second liquid crystal cell was manufactured in the same manner as the first liquid crystal cell. At this time, the first liquid crystal cell and the second liquid crystal cell were bonded together using an OCA so that the substrates to which the spacers were not fixed were bonded to each other to manufacture a variable transmittance variable device. Hereinafter, the outer substrates of the first liquid crystal cell and the second liquid crystal cell are referred to as the first substrate and the fourth substrate, respectively, and the inner substrates of the first liquid crystal cell and the second liquid crystal cell are referred to as the second substrate and the third substrate, respectively. do.

도 3의 (A)는 실시예 1의 투과도 균일성을 현미경 및 육안으로 관찰한 이미지이다.3A is an image of the uniformity of the transmission of Example 1 observed with a microscope and the naked eye.

실시예Example 2 2

실시예 1의 제 1 액정셀과 동일한 방법으로 액정셀을 제조하였다. 스페이서가 고착되지 않은 기판에 흡수형 편광판(PVA계 편광판)을 그 투과축과 액정셀의 러빙축이 일치하도록 합지하여 실시예 2의 투과율 가변 장치를 제조하였다. The liquid crystal cell was manufactured by the same method as the 1st liquid crystal cell of Example 1. An absorption type polarizing plate (PVA-based polarizing plate) was laminated on a substrate on which a spacer was not fixed so that its transmission axis coincided with the rubbing axis of the liquid crystal cell, thereby manufacturing a variable transmittance device of Example 2.

도 4의 (A)는 실시예 2의 투과도 균일성을 현미경으로 관찰한 이미지이다.4A is an image of the transmission uniformity of Example 2 observed with a microscope.

실시예Example 3 3

실시예 2에서 흡수형 편광판을 반사형 편광판(DBEF 필름)으로 변경한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 투과율 가변 장치를 제조하였다. A variable transmittance device was manufactured in the same manner as in Example 2, except that the absorption type polarizing plate was changed to a reflective polarizing plate (DBEF film).

도 5의 (A)는 실시예 3의 투과도 균일성을 현미경으로 관찰한 이미지이다.FIG. 5A is an image of the transmission uniformity of Example 3 observed with a microscope. FIG.

비교예Comparative example 1 One

고착형 스페이서가 제1 기판 및 제3 기판에 위치하도록 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 투과율 가변 장치를 제조하였다. A variable transmittance device was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the fixed spacer was changed to be positioned on the first and third substrates.

도 3의 (B) 는 비교예 1의 투과도 균일성을 현미경 및 육안으로 관찰한 이미지이다.3B is an image in which the transmission uniformity of Comparative Example 1 was observed with a microscope and the naked eye.

비교예Comparative example 2 2

고착형 스페이서가 제2 기판 및 제3 기판에 위치하도록 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 투과율 가변 장치를 제조하였다. A variable transmittance device was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the fixed spacer was changed to be positioned on the second and third substrates.

도 3의 (C)는 비교예 2의 투과도 균일성을 현미경 및 육안으로 관찰한 이미지이다.3C is an image in which the transmission uniformity of Comparative Example 2 was observed with a microscope and the naked eye.

비교예Comparative example 3 3

실시예 2에 있어서, 흡수형 편광판을 스페이서가 고착된 기판에 합지한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 투과율 가변 장치를 제조하였다.In Example 2, a variable transmittance device was manufactured in the same manner as in Example 2, except that the absorbing polarizing plate was laminated on the substrate to which the spacer was fixed.

도 4의 (B)는 비교예 3의 투과도 균일성을 현미경으로 관찰한 이미지이다.4B is an image of the transmission uniformity of Comparative Example 3 observed with a microscope.

비교예Comparative example 4 4

실시예 3에 있어서, 반사형 편광판을 스페이서가 고착된 기판에 합지한 것을 제외하고는 실시예 3과 동일한 방법으로 투과율 가변 장치를 제조하였다.In Example 3, a variable transmittance device was manufactured in the same manner as in Example 3, except that the reflective polarizing plate was laminated on the substrate to which the spacer was fixed.

도 5의 (B)는 비교예 3의 투과도 균일성을 현미경으로 관찰한 이미지이다.5B is an image of the transmission uniformity of Comparative Example 3 observed with a microscope.

실험예Experimental Example 1 One

실시예 1 및 비교예 1 내지 2에 대하여 헤이즈미터(Hazemeter, NDH-5000SP) 장비를 이용하여 전압 인가 여부에 따른 투과도를 측정하고 그 결과를 하기 표 1에 기재하였다. For Example 1 and Comparative Examples 1 to 2 using a hazemeter (Hazemeter, NDH-5000SP) equipment was measured the transmittance according to whether the voltage is applied and the results are shown in Table 1 below.

0V 투과율(%)0V transmittance (%) 10V 투과율(%)10V transmittance (%) 실시예 1Example 1 51.751.7 5.95.9 실시예 2Example 2 28.828.8 3.33.3 실시예 3Example 3 36.436.4 5.55.5 비교예 1Comparative Example 1 51.451.4 6.36.3 비교예 2Comparative Example 2 51.851.8 7.07.0 비교예 3Comparative Example 3 28.128.1 4.54.5 비교예 4Comparative Example 4 36.236.2 6.16.1

101: 제 1 기판, 102: 제 1 게스트호스트 액정층, 103: 제 2 기판, 20: 광학 부재, 201: 제 3 기판, 202: 제 2 게스트호스트 액정층, 203: 제 4 기판101: first substrate, 102: first guest host liquid crystal layer, 103: second substrate, 20: optical member, 201: third substrate, 202: second guest host liquid crystal layer, 203: fourth substrate

Claims (15)

제 1 기판, 제 1 게스트호스트 액정층 및 제 2 기판을 순차로 포함하는 제 1 액정셀 및 상기 제 2 기판의 외측에 배치되고, 제 3 기판, 제 2 게스트호스트 액정층 및 제 4 기판을 순차로 포함하는 제 2 액정셀을 포함하고, 상기 제 1 액정셀은 상기 제 1 기판의 내측 표면에 고착되고, 상기 제 2 기판의 내측 표면에는 고착되지 않은 제 1 스페이서를 포함하며, 상기 제 2 액정셀은 상기 제 4 기판의 내측 표면에 고착되고, 상기 제 3 기판의 내측 표면에는 고착되지 않은 제 2 스페이서를 포함하는 투과도 가변 장치.A first liquid crystal cell including a first substrate, a first guest host liquid crystal layer, and a second substrate in order, and disposed outside the second substrate, and sequentially forming a third substrate, a second guest host liquid crystal layer, and a fourth substrate; And a second liquid crystal cell, wherein the first liquid crystal cell is fixed to an inner surface of the first substrate, and includes a first spacer which is not fixed to an inner surface of the second substrate. And the cell is secured to the inner surface of the fourth substrate, and the second spacer is not secured to the inner surface of the third substrate. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 게스트호스트 액정층은 각각 액정 및 이색성 염료를 포함하는 투과도 가변 장치. The device of claim 1, wherein the first and second guest host liquid crystal layers each include a liquid crystal and a dichroic dye. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 스페이서는 제 1 기판의 내측 표면에 경화물에 의해 고착되고, 제 1 기판과 제 2 기판 사이의 간격을 유지하는 투과도 가변 장치.The device of claim 1, wherein the first spacer is fixed to the inner surface of the first substrate by a cured product, and maintains a gap between the first substrate and the second substrate. 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 스페이서는 제 4 기판의 내측 표면에 경화물에 의해 고착되고, 제3 기판과 제4 기판 사이의 간격을 유지하는 투과도 가변 장치.The apparatus of claim 1, wherein the second spacer is fixed to the inner surface of the fourth substrate by a cured product, and maintains a gap between the third substrate and the fourth substrate. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 기판 내지 제 4 기판은 각각 내측 방향으로 순차 배치된 기재층, 전극층 및 배향막을 포함하는 투과도 가변 장치. The apparatus of claim 1, wherein the first to fourth substrates each include a base layer, an electrode layer, and an alignment layer that are sequentially disposed in an inward direction. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 게스트호스트 액정층에 각각 전압 인가 여부에 따라 투명 모드와 차광 모드를 스위칭하는 투과도 가변 장치.The device of claim 1, wherein the transparent mode and the light blocking mode are switched according to whether voltage is applied to the first and second guest host liquid crystal layers, respectively. 제 7 항에 있어서, 상기 제 1 또는 제 2 게스트호스트 액정층은 각각 전압 비인가 시 수직 배향 상태 또는 수평 배향 상태로 존재하는 투과도 가변 장치. 8. The variable transmittance device of claim 7, wherein the first or second guest host liquid crystal layer is in a vertical alignment state or a horizontal alignment state, respectively, when no voltage is applied. 제 7 항에 있어서, 상기 투명 모드 시 제 1 게스트호스트 액정층 및 제2 게스트호스트 액정층은 각각 수직 배향 상태로 존재하는 투과도 가변 장치.The apparatus of claim 7, wherein the first guest host liquid crystal layer and the second guest host liquid crystal layer are each in a vertical alignment state in the transparent mode. 제 7 항에 있어서, 상기 차광 모드 시 제 1 게스트호스트 액정층 및 제 2 게스트호스트 액정층은 배향 방향이 서로 직교하는 수평 배향 상태로 존재하는 투과도 가변 장치. The apparatus of claim 7, wherein in the light blocking mode, the first guest host liquid crystal layer and the second guest host liquid crystal layer are in a horizontal alignment state in which the alignment directions are perpendicular to each other. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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