KR102317020B1 - 액정 소자, 액정 소자의 제조 방법, 및 액정 소자의 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정 소자, 액정 소자의 제조 방법, 및 액정 소자의 구동 방법을 제공한다. 본 발명에 따르면, 액정 소자의 제조방법은 모노머, 액정 분자들, 제1 염료, 제2 염료, 및 제3 염료를 포함하는 전구체 용액을 준비하는 것; 및 상기 전구체 용액 상에 중합 공정을 수행하여, 액정층을 형성하는 것을 포함하되, 상기 제1 염료, 상기 제2 염료, 및 상기 제3 염료는 서로 다른 파장의 빛을 반사할 수 있다.

Description

액정 소자, 액정 소자의 제조 방법, 및 액정 소자의 구동 방법{Liquid crystal device, Methods for manufacturing a liquid crystal device, and Methods for operating a liquid crystal device}
본 발명은 액정 소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액정 소자의 염료에 관한 것이다.
액정(liquid crystal)이란 결정과 액체의 중간 상태(mesophase)인 물질일 수 있다. 액정이라고 하는 명칭은 액체(Liquid)의 유동성과 결정(Crystal)의 이방성의 특징에서 유래되었다. 액정은 결정상태에서 입자의 위치와 방향에 질서를 가진다. 하지만 액정은 액체 상태에서 무질서한 위치 및 방향을 가진다.
액정은 고분자 분산형 액정(PDLC; polymer dispersed liquid crystal) 디스플레이 장치에 사용될 수 있다. 고분자 분산형 액정 디스플레이 장치는 고분자와 액정이 균일하게 혼합된 층에 전기장을 인가함으로써, 고분자와 액정의 굴절률을 변화시켜 빛을 산란 또는 투과시키는 장치이다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는 향상된 콘트라스트를 갖는 액정 소자 및 그 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 향상된 재연성 및 동작 속도를 나타내는 액정 소자 및 그 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
액정 소자, 액정 소자의 구동 방법, 및 액정 소자의 제조 방법이 제공된다. 본 발명의 개념에 따른 액정 소자 제조방법은 모노머, 액정 분자들, 제1 염료, 제2 염료, 및 제3 염료를 포함하는 전구체 용액을 준비하는 것; 및 상기 전구체 용액 상에 중합 공정을 수행하여, 액정층을 형성하는 것을 포함하되, 상기 제1 염료, 상기 제2 염료, 및 상기 제3 염료는 서로 다른 파장의 빛을 반사할 수 있다.
실시예들에 따르면, 제1 전극을 준비하는 것; 제2 전극을 준비하는 것; 및 상기 전구체 용액을 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 제공하는 것을 더 포함할 수 있다.
실시예들에 따르면, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 투명할 수 있다.
실시예들에 따르면, 상기 제1 염료는 청색 염료이고, 상기 제2 염료는 녹색 염료이고, 상기 제3 염료는 적색 염료일 수 있다.
실시예들에 따르면, 상기 제1 염료는 상기 제1 내지 제3 염료들의 25 wt% 내지 30 wt%이고, 상기 제2 염료는 상기 제1 내지 제3 염료들의 40 wt% 내지 50 wt%이고, 상기 제3 염료는 상기 제1 내지 제3 염료들의 25 wt% 내지 30 wt%일 수 있다.
실시예들에 따르면, 상기 전구체 용액은 개시제를 더 포함하고, 상기 중합 공정을 수행하는 것은 상기 전구체 용액 상에 열 또는 빛을 가하는 것을 포함할 수 있다.
실시예들에 따르면, 상기 액정층은 폴리머, 액정 그룹, 상기 제1 염료, 상기 제2 염료, 및 상기 제3 염료를 포함하고, 상기 액정 그룹은 상기 액정 분자들을 포함하며, 상기 제1 염료, 상기 제2 염료, 및 상기 제3 염료는 상기 액정 그룹과 이격되고, 상기 폴리머 내에 분산될 수 있다.
본 발명에 따른 액정 소자의 구동 방법은 기판 상에 차례로 적층된 제1 전극, 액정층, 및 제2 전극을 포함하는 액정 소자의 구동 방법에 있어서, 상기 액정층은 액정 그룹, 제1 염료, 제2 염료, 및 제3 염료를 포함하고, 상기 액정층 상에 상기 제1 염료, 상기 제2 염료, 및 상기 제3 염료의 혼합색을 구현하는 것; 및 상기 액정층 상에 투명한 색을 구현하는 것을 포함할 수 있다.
실시예들에 따르면, 상기 혼합색은 흑색일 수 있다.
실시예들에 따르면, 상기 제1 염료는 청색 염료이고, 상기 제2 염료는 녹색 염료이고, 상기 제3 염료는 적색 염료일 수 있다.
실시예들에 따르면, 상기 액정층 상에 투명한 색을 구현하는 것은 상기 제2 전극에 상기 제1 전극과 다른 전압을 인가하는 것을 포함할 수 있다.
실시예들에 따르면, 상기 액정층 상에 혼합색을 구현하는 것은 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 전압을 인가하지 않는 것을 포함할 수 있다.
실시예들에 따르면, 상기 액정층 상에 혼합색을 구현하는 것은 상기 제2 전극에 상기 제1 전극과 동일한 전압을 인가하는 것을 포함할 수 있다.
실시예들에 따르면, 상기 액정 그룹은 복수의 액정 분자들을 포함하고, 상기 제1 염료, 상기 제2 염료, 및 상기 제3 염료는 상기 액정 그룹과 이격되고, 상기 액정층 내에 분산될 수 있다.
본 발명에 따른 액정 소자는 제1 기판; 상기 제1 기판 상의 제1 전극; 제1 전극 상에 배치되고, 폴리머, 액정 그룹, 녹색 염료, 청색 염료, 및 적색 염료를 포함하는 액정층; 및 상기 액정층 상의 제2 전극을 포함하고, 상기 액정 그룹은 복수의 액정 분자들을 포함하고, 상기 녹색 염료, 상기 청색 염료, 및 상기 적색 염료는 상기 액정 그룹과 이격될 수 있다.
실시예들에 따르면, 상기 녹색 염료는 상기 녹색 염료, 상기 청색 염료, 및 상기 적색 염료의 합의 25 wt% 내지 30 wt%이고, 상기 청색 염료는 상기 녹색 염료, 상기 청색 염료, 및 상기 적색 염료의 합의 40 wt% 내지 50 wt%이고, 상기 적색 염료는 상기 녹색 염료, 상기 청색 염료, 및 상기 적색 염료의 합의 25 wt% 내지 30 wt%일 수 있다.
본 발명에 따르면, 액정층은 제1 염료, 제2 염료, 및 제3 염료를 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 염료들을 서로 다른 색을 나타낼 수 있다. 액정 소자의 제1 모드 상태에서, 액정층은 제1 염료, 제2 염료, 및 제3 염료의 혼합색을 나타낼 수 있다. 액정 소자의 제2 모드 상태에서, 액정층은 투명한 색을 나타낼 수 있다. 액정층이 제1 염료, 제2 염료, 및 제3 염료를 포함하여, 액정 소자는 보다 향상된 콘트라스트를 나타낼 수 있다. 제1 염료, 제2 염료, 및 제3 염료는 액정 분자의 움직임을 방해하지 않을 수 있다. 액정 소자는 향상된 재연성 및 빠른 동작 속도를 나타낼 수 있다.
도 1a는 일 실시예들에 따른 액정 소자의 제1 모드 상태를 도시한 단면도이다.
도 1b는 일 실시예들에 따른 액정 소자의 제2 모드 상태를 도시한 단면도이다.
도 2a 및 도 2b는 일 실시예에 따른 액정 소자의 제조 방법을 도시한 단면도들이다.
도 3은 일 실시예에 따른 표시 장치를 도시한 단면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 창문을 도시한 단면도이다.
본 발명의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 설명한다. 그러나 본 발명은, 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 여러 가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시예들의 설명을 통해 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 당해 기술분야에서 통상의 기술을 가진 자는 본 발명의 개념이 어떤 적합한 환경에서 수행될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 ‘포함한다(comprises)’ 및/또는 ‘포함하는(comprising)’은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
본 명세서에서 어떤 막(또는 층)이 다른 막(또는 층) 또는 기판 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 막(또는 층) 또는 기판 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 막(또는 층)이 개재될 수도 있다.
본 명세서의 다양한 실시 예들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 영역, 막들(또는 층들) 등을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 영역, 막들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 소정 영역 또는 막(또는 층)을 다른 영역 또는 막(또는 층)과 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에의 제1막질로 언급된 막질이 다른 실시 예에서는 제2막질로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 나타낸다
본 발명의 실시예들에서 사용되는 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다.
이하, 본 발명의 개념에 따른 액정 소자를 설명한다.
도 1a 및 도 1b는 일 실시예들에 따른 액정 소자를 도시한 단면도들이다. 도 1a는 액정 소자의 제1 모드 상태를 나타내고, 도 1b는 액정 소자의 제2 모드 상태를 나타낸다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 액정 소자(1)는 제1 기판(100), 제1 전극(110), 액정층(300), 제2 전극(210), 및 제2 기판(200)을 포함할 수 있다. 제1 기판(100)은 투명할 수 있다. 제1 기판(100)은 유리 또는 플라스틱을 포함할 수 있다. 제1 전극(110)이 제1 기판(100) 상에 배치될 수 있다. 제1 전극(110)은 인듐 주석 산화물 또는 인듐 아연 산화물과 같은 투명 전도성 산화물을 포함할 수 있다. 다른 예로, 제1 전극(110)은 실버나노와이어, 탄소나노튜브, 그래핀, 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜) 폴리스티렌술포네이트(poly(3,4-ethylenedioxythiophene) polystyrene sulfonate, PEDOT:PSS), 폴리아닐린, 또는 폴리티오펜을 포함할 수 있다. 제2 전극(210)이 제1 전극(110) 상에 배치될 수 있다. 제2 전극(210)은 제1 전극(110)과 수직적으로 이격될 수 있다. 제2 전극(210)은 제1 전극(110)의 예에서 설명한 물질 중에서 어느 하나를 포함할 수 있다. 제2 기판(200)이 제2 전극(210) 상에 배치될 수 있다. 제2 기판(200)은 제2 투명할 수 있다. 제2 기판(200)은 유리 또는 플라스틱을 포함할 수 있다.
액정층(300)이 제1 전극(110) 및 제2 전극(210) 사이에 개재될 수 있다. 액정층(300)은 폴리머(310), 액정 그룹들(320), 및 제1 내지 제3 염료들(331, 332, 333)을 포함할 수 있다. 폴리머(310)는 제1 전극(110) 및 제2 전극(210) 사이에 채워질 수 있다. 폴리머(310)는 네트워크와 같은 형상을 가질 수 있다. 액정 그룹들(320) 각각은 액정 분자들(321)을 포함할 수 있다. 염료들(331, 332, 333)은 제1 염료(331), 제2 염료(332), 및 제3 염료(333)를 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 염료들(331, 332, 333) 각각은 폴리머(310) 내에 분산될 수 있다. 염료들(331, 332, 333)은 액정 분자들(321)에 대해 낮은 용해도를 가져, 액정 그룹들(320) 내에 제공되지 않을 수 있다. 염료들(331, 332, 333)은 액정 그룹들(320)과 이격될 수 있다. 액정층(300)은 제1 내지 제3 염료들(331, 332, 333)의 혼합색을 나타낼 수 있다. 제1 내지 제3 염료들(331, 332, 333)은 이색성 염료들일 수 있다. 제1 염료(331)는 제1 파장의 빛을 반사할 수 있다. 제1 파장은 450nm 내지 495nm일 수 있다. 제1 염료(331)는 청색 염료를 포함할 수 있다. 일 예로, 제1 염료(331)는 아래의 화학식 1로 표시되는 그룹 중에서 어느 하나일 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112016112455818-pat00001
,
Figure 112016112455818-pat00002
여기에서, R1은 NC4H10, NC2H6, NHCH3, NH2, 및 NA2 중에서 어느 하나를 포함할 수 있다. A는 각각 독립적으로 탄소수 3 내지 10의 알킬기를 포함할 수 있다. R2는 H, OH, CH3, C2H5, 탄소수 3 내지 10의 선형 알킬(alkyl) 그룹, 탄소수 3 내지 10의 가지 달린 알킬(alkyl) 그룹, 탄소수 3 내지 10의 선형 알켄(alkene), 탄소수 3 내지 10의 가지 달린 알켄(alkene), 및 1개 내지 10개의 아로마틱 기 중에서 어느 하나를 포함할 수 있다. R5는 각각 독립적으로 SO3Na 및 SO3H 중에서 어느 하나를 포함할 수 있다. R6은 NH2, NHCH3, 및 NHC6H5 중에서 어느 하나를 포함할 수 있다.
제2 염료(332)는 제2 파장의 빛을 반사할 수 있다. 제2 파장은 제1 파장과 다를 수 있다. 제2 파장은 490nm 내지 570nm일 수 있다. 제2 염료(332)는 녹색 염료를 포함할 수 있다. 일 예로, 제2 염료(332)는 화학식 2로 표시될 수 있다.
[화학식 2]
Figure 112016112455818-pat00003
여기에서, R7 및 R8은 각각 독립적으로 하기 화학식 2a로 표시되는 그룹 중에서 어느 하나를 포함할 수 있다.
[화학식 2a]
Figure 112016112455818-pat00004
제3 염료(333)는 제3 파장의 빛을 반사할 수 있다. 제3 파장은 제1 파장 및 제2 파장과 다를 수 있다. 예를 들어, 제3 파장은 620nm 내지 780nm일 수 있다. 제3 염료(333)는 적색 염료를 포함할 수 있다. 제3 염료(333)는 아래의 화학식 3으로 표시된 그룹 중에서 어느 하나를 포함할 수 있다.
[화학식 3]
Figure 112016112455818-pat00005
,
Figure 112016112455818-pat00006
여기에서, R7은 Cr, Mo, W, Mn, V, Nb, 및 Ta 중에서 어느 하나를 포함할 수 있다. R8, R9, R10, 및 R11은 각각 독립적으로 NO2, NH3, NHCH3, NC4H10, NC2H6, NB2, 및 1개 내지 10개의 아로마틱기 중에서 어느 하나를 포함할 수 있다. R12은 SO3Na 및 SO3H 중에서 어느 하나를 포함할 수 있다. R13은 COOH, 및 COONa 중에서 어느 하나를 포함할 수 있다. R14 및 R15는 각각 독립적으로 H, CH3, C2H5, 탄소수 3 내지 10의 선형 알킬(alkyl) 그룹, 탄소수 3 내지 10의 가지 달린 알킬(branch alkyl) 그룹, 탄소수 3 내지 10의 선형 알켄(alkene), 탄소수 3 내지 10의 가지 달린 알켄(alkene), NC4H10, NC2H6, NHCH3, NH2, NB2, 및 1개 내지 10개의 아로마틱 기 중에서 어느 하나를 포함할 수 있다. R16은 H, OH, SO3H, 및 COOH 중에서 어느 하나를 포함할 수 있다. B는 각각 독립적으로 탄소수 3 내지 10의 알킬기를 포함할 수 있다.
이하, 액정 소자의 동작에 관하여 설명한다.
도 1a를 참조하면, 액정 소자(1)는 제1 모드 상태일 수 있다. 제1 전극(110) 및 제2 전극(210) 사이에 전압차가 발생하지 않을 수 있다. 일 예로, 제1 전극(110) 및 제2 전극(210)에 전압이 인가되지 않을 수 있다. 다른 예로, 제1 전극(110)에 제1 전압이 인가될 수 있다. 제2 전극(210)에 제2 전압이 인가될 수 있으며, 제2 전압은 제1 전압과 동일할 수 있다.
액정 분자들(321)은 방향성을 가지지 않고, 불규칙적으로 배열될 수 있다. 액정 분자들(321)은 폴리머(310)와 다른 굴절률을 가질 수 있다. 액정 분자들(321) 및 폴리머(310) 사이의 굴절률 차이로 인해, 빛이 액정층(300), 예를 들어, 제1 내지 제3 염료들(331, 332, 333)에 의해 산란/반사될 수 있다. 액정 소자(1)는 제1 내지 제3 염료들(331, 332, 333)의 혼합색을 구현할 수 있다. 예를 들어, 액정 소자(1), 상세하게 액정층(300)은 흑색을 나타낼 수 있다. 제1 염료(331), 제2 염료(332), 및 제3 염료(333)의 혼합비를 제어하여, 액정층(300)의 색이 조절될 수 있다. 예를 들어, 제1 염료(331)는 제1 내지 제3 염료들(331, 332, 333)의 25 wt% 내지 30 wt% 일 수 있다. 제2 염료(332)는 제1 내지 제3 염료들(331, 332, 333)의 40 wt% 내지 50 wt%일 수 있다. 제3 염료(333)는 제1 내지 제3 염료들(331, 332, 333)의 25 wt% 내지 30 wt% 일 수 있다. 제1 염료(331), 제2 염료(332), 및 제3 염료(333)가 상기 범위를 벗어나면, 액정층(300)이 흑색을 나타내지 않을 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 제1 내지 제3 염료들(331, 332, 333) 중에서 어느 하나는 생략될 수 있다. 예를 들어, 액정층(300)은 제1 및 제2 염료들(331, 332)을 포함할 수 있다. 이 경우, 액정층(300)은 제1 및 제2 염료들(331, 332)의 혼합색을 나타낼 수 있다. 또 다른 실시예들에 따르면, 액정층(300)은 제4 염료(미도시)를 더 포함할 수 있으며, 제1 염료(331), 제2 염료(332), 제3 염료(333), 및 제4 염료의 혼합색을 나타낼 수 있다.
도 1b와 같이, 액정 소자(1)는 제2 모드 상태일 수 있다. 제1 전극(110) 및 제2 전극(210) 사이에 전압차가 발생할 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(110)에 제1 전압이 인가될 수 있다. 제2 전극(210)에 제3 전압이 인가될 수 있다. 제3 전압은 제1 전압과 다를 수 있다. 액정 분자들(321)은 방향성을 가지고, 규칙적으로 배열될 수 있다. 예를 들어, 액정 분자들(321)의 축들이 정렬될 수 있다. 제2 모드 상태에서의 액정 분자들(321)은 제1 모드 상태에서보다 폴리머(310)와 유사한 굴절률을 가질 수 있다. 제1 내지 제3 염료들(331, 332, 333)은 입사되는 빛의 편광에 따라 다른 양의 빛을 반사하거나 다른 파장의 빛을 반사할 수 있다. 이에 따라, 빛이 액정층(300)을 투과하여, 액정 소자(1)는 투명할 수 있다.
흑색 염료는 액정 분자들(321)에 용이하게 혼합되므로, 액정 그룹들(320) 내에 제공될 수 있다. 액정 분자들(321)의 방향성이 변화하는 과정에서, 흑색 염료들이 액정 분자들(321)의 움직임을 방해할 수 있다. 실시예들에 따르면, 제1 내지 제3 염료들(331, 332, 333)은 액정 분자들(321)과 혼합되지 않고, 폴리머(310) 내에 분산될 수 있다. 액정 소자(1)의 동작 과정에서, 제1 내지 제3 염료들(331, 332, 333)은 액정 분자들(321)의 움직임을 방해하지 않을 수 있다. 이에 따라, 액정 소자(1)은 향상된 재연성을 나타내며, 빠른 응답 속도를 가질 수 있다. 액정 소자(1)는 향상된 콘트라스트(contrast)를 나타낼 수 있다.
앞서 설명한 바와 달리, 제1 모드 상태에서에서 제1 전극(110) 및 제2 전극(210) 사이에 전압차가 발생하고, 제2 모드 상태에서 제1 전극(110) 및 제2 전극(210) 사이에 전압차가 발생하지 않을 수 있다.
도 2a 및 도 2b는 일 실시예에 따른 액정 소자의 제조 방법을 도시한 단면도들이다.
도 2a를 참조하면, 제1 염료(331), 제2 염료(332), 제3 염료(333), 및 개시제가 모노머 용액(311) 내에 첨가될 수 있다. 제1 내지 제3 염료들(331, 332, 333)은 모노머 용액(311)에 용해될 수 있다. 예를 들어, 모노머 용액(311)은 트리에티로프로판 트라이아크릴레이트(Triethylopropane triacrylate, TMPTA), 트라이프로필렌 글라이콜 다이아크릴레이트(Tri(propylene glycol) Diacrylate, TPGDA), 펜타리스리톨 트라이아크릴레이트 (Penthaerithritol Triacrylate, PETA), 트라이메티롤프로판 에톡시레이트 트라이아크릴레이트(Trimethylolpropane Ethoxylate Triacrylate, TMPEOTA), 메틸메스아크릴레이트(Methyl methacrylate, MMA), 메스아크릴레이트 (Methacrylate, MA), 트라이프로필렌 글라이콜 글리세로레이트 다이아크릴레이트(Tri(propylene glycol) Glycerolate Diacrylate, TPGDA), 비닐 아크릴레이트(Vinylacrylate, VA), 에틸렌 글라이콜 다이메서아크릴레이트(Ethylene glycol dimethacrylate, EGDA, 에폭시 아크릴레이트 모노머 또는 올리고머(Epoxy acrylate monomer or oligomer)를 포함할 수 있다. 개시제는 열개시제 또는 광개시제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 광개시제는 1-하이드록시-사이크로헥실-펜틸-키톤(1-Hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone), 2-메틸-1[4-(메틸티오)페닐]-2-모포리노프로판-1-원(2-Methyl-1[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholinopropane-1-one), 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-원(1-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propane-1-one), 벤조페논 (Benzophenone), 2-하이드록시-1-[4-(2-하이드록시에톡시)페닐]-2-메틸-1-프로파논(2-Hydroxy-1-[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]-2-methyl-1propanone,), 메틸벤조일포메이트(Methylbenzoylformate), 알파, 알파-다이메톡시-알파-페닐아세토페논(Alpha, alpha-dimethoxy-alpha-phenylacetophenone), 2-벤질-2-(디메틸아미노)-1-[4-(4-모포리닐) 페닐]-1-부타논 (2-Benzyl-2-(dimethylamino)-1-[4-(morpholinyl) phenyl]-1-butanone), 다이페닐 (2,4,6-트리메틸벤조일)-포스핀 옥사이드 (Diphenyl (2,4,6-trimethylbenzoyl)-phosphine oxide), 포스핀 옥사이드, 페닐 비스(2,4,6,-트리메틸 벤조일)(Phosphine oxide, phenyl bis(2,4,6-trimethyl benzoyl), 비스 (에타5-2,4,-사이크로페타디엔-1-일) 비스[2,6-다이프루오르-3-(1H-피롤-1-일)페닐] 티타늄 (Bis(.eta.5-2,4-cyclopentadien-1-yl) bis[2,6-difluoro-3-(1H-pyrrol-1-yl)phenyl]titanium), 1-hydroxy-cyclohexylphenyl-ketone(CPA), 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 열개시제는 벤조일 퍼옥사이드(Benzoyl peroxide, BP), 아세틸 퍼옥사이드(Acetyl peroxide, AP), 다이아우릴 퍼옥사이드(Diauryl peroxide, DP), 다이-터셔리-뷰틸 퍼옥사이드(di-tert-butyl peroxide, t-BTP), 큐밀 하이드로퍼옥사이드(Cumyl hydroperoxide, CHP), 하이드로젼 퍼옥사이드(Hydrogen peroxide, HP), 포타슘 퍼옥사이드(Potassium peroxide, PP), 2,2'-아조비스아이소뷰틸로나이트릴(2,2'-Azobisisobutyronitrile, AIBN), 아조화합물 개시제(Azocompound), 알킬은(Silver alkyls), 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.
이 후, 액정 분자들(321)이 모노머(311) 용액에 첨가되어, 전구체 용액(301)이 제조될 수 있다. 액정 분자들(321)은 액정 그룹들(320)을 형성할 수 있다. 제1 내지 제3 염료들(331, 332, 333)은 액정 분자들(321)과 혼합되지 않을 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제3 염료들(331, 332, 333)은 액정 그룹들(320) 내에 제공되지 않으며, 액정 그룹들(320) 사이에 배치될 수 있다. 고주파 진동 또는 열이 전구체 용액(301)에 가해져, 제1 내지 제3 염료들(331, 332, 333) 및 액정 그룹들(320)이 전구체 용액(301) 내에 균일하게 분산될 수 있다.
도 2b를 참조하면, 제1 전극 구조체(150) 및 제2 전극 구조체(250)가 준비될 수 있다. 제1 전극 구조체(150)는 적층된 제1 기판(100) 및 제1 전극(110)을 포함할 수 있다. 제2 전극 구조체(250)는 적층된 제2 기판(200) 및 제2 전극(210)을 포함할 수 있다. 제2 전극 구조체(250)는 제1 전극 구조체(150)와 이격될 수 있다. 제2 전극(210)은 제1 전극(110)과 마주할 수 있다. 전구체 용액(301)이 제1 전극(110) 및 제2 전극(210) 사이에 제공될 수 있다.
도 2b를 도 1a와 함께 참조하면, 전구체 용액(301) 상에 열 또는 빛이 가해질 수 있다. 모노머(311)가 중합 반응하여, 폴리머(310)가 형성될 수 있다. 일 예로, 전구체 용액(301) 상에 열을 가하는 것은 90℃ 내지 120℃ 에서 수행될 수 있다. 이에 따라, 액정층(300)이 제조될 수 있다. 액정 분자들(320)이 방향성을 가지지 않고 배향되는 것으로 도시하였으나, 이와 달리, 액정 분자들(320)은 도 1b와 같이 방향성을 가질 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 표시 장치를 도시한 단면도이다. 이하, 앞서 설명한 바와 중복되는 내용은 생략한다.
도 3을 참조하면, 표시 장치(10)는 발광 소자(1000) 및 액정 소자(1)를 포함할 수 있다. 발광 소자(1000)는 액정표시(Liquid Crystal Display, LCD) 소자, 전계방출표시(Field Emission Display, FED) 소자, 플라즈마 표시패널(Plasma Display Panel, PDP) 소자, 또는 유기발광다이오드(Organic Light Emitting Diode) 소자를 포함할 수 있다. 발광 소자(1000)는 액정 소자(1)로 빛을 방출할 수 있다.
액정 소자(1)가 발광 소자(1000) 상에 제공될 수 있다. 액정 소자(1)는 앞서 도 1a 및 도 1b에서 설명한 바와 동일할 수 있다. 제1 전극(110) 및 제2 전극(210)의 전압차에 의해, 액정 소자(1)의 제1 모드 상태 및 제2 모드 상태가 조절될 수 있다. 빛은 제1 모드 상태의 액정 소자(1)를 투과하지 못하나, 제2 모드 상태의 액정 소자(1)를 투과할 수 있다. 이에 따라, 표시 장치(10)의 온 및 오프 상태가 제어될 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 창문을 도시한 단면도이다. 이하, 앞서 설명한 바와 중복되는 내용은 생략한다.
도4를 참조하면, 창문(11)은 유리층(1100) 및 액정 소자(1)를 포함할 수 있다. 유리층(1100)은 투명할 수 있다. 액정 소자(1)가 유리층(1100) 상에 제공될 수 있다. 빛은 유리층(1100)을 투과하여 액정 소자(1)에 입사될 수 있다. 빛은 제1 모드 상태의 액정 소자(1)를 투과하지 못하나, 제2 모드 상태의 액정 소자(1)를 투과할 수 있다. 이에 따라, 창문(11)의 온 및 오프 상태가 제어될 수 있다.
이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (16)

  1. 모노머, 액정 분자들, 청색 염료, 녹색 염료, 및 적색 염료를 포함하는 전구체 용액을 준비하는 것; 및
    상기 모노머의 중합 공정을 수행하여, 액정층을 형성하는 것을 포함하되,
    상기 청색 염료, 상기 녹색 염료, 및 상기 적색 염료는 서로 다른 파장의 빛을 반사하고,
    상기 청색 염료는 상기 청색 염료, 상기 녹색 염료, 상기 적색 염료의 합의 25 wt% 내지 30 wt%이고,
    상기 녹색 염료는 상기 청색 염료, 상기 녹색 염료, 상기 적색 염료의 합의 40 wt% 내지 50 wt%이고,
    상기 적색 염료는 상기 청색 염료, 상기 녹색 염료, 상기 적색 염료의 합의 25 wt% 내지 30 wt%이고,
    상기 액정층에서 상기 청색 염료, 상기 녹색 염료, 및 상기 적색 염료의 혼합색이 흑색으로 표시되는 액정 소자 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    제1 전극을 준비하는 것;
    제2 전극을 준비하는 것; 및
    상기 전구체 용액을 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 제공하는 것을 더 포함하는 액정 소자 제조 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 투명한 액정 소자 제조방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 전구체 용액은 개시제를 더 포함하고,
    상기 중합 공정을 수행하는 것은 상기 전구체 용액 상에 열 또는 빛을 가하는 것을 포함하는 액정 소자 제조방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 액정층은 폴리머, 액정 그룹, 상기 청색 염료, 상기 녹색 염료, 및 상기 적색 염료를 포함하고,
    상기 액정 그룹은 상기 액정 분자들을 포함하며,
    상기 청색 염료, 상기 녹색 염료, 및 상기 적색 염료는 상기 액정 그룹과 이격되고, 상기 폴리머 내에 분산되는 액정 소자 제조방법.
  8. 기판 상에 차례로 적층된 제1 전극, 액정층, 및 제2 전극을 포함하는 액정 소자의 구동 방법에 있어서, 상기 액정층은 폴리머, 액정 그룹, 청색 염료, 녹색 염료, 및 적색 염료를 포함하고, 상기 청색 염료, 상기 녹색 염료, 및 상기 적색 염료는 상기 폴리머 내에 혼합되어 있고, 상기 액정 그룹은 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 제공되고,
    상기 액정층 상에 상기 청색 염료, 상기 녹색 염료, 및 상기 적색 염료의 혼합색을 구현하는 것; 및
    상기 액정층 상에 투명한 색을 구현하는 것을 포함하고,
    상기 청색 염료는 상기 청색 염료, 상기 녹색 염료, 상기 적색 염료의 합의 25 wt% 내지 30 wt%이고,
    상기 녹색 염료는 상기 청색 염료, 상기 녹색 염료, 상기 적색 염료의 합의 40 wt% 내지 50 wt%이고,
    상기 적색 염료는 상기 청색 염료, 상기 녹색 염료, 상기 적색 염료의 합의 25 wt% 내지 30 wt%이고,
    상기 혼합색은 흑색으로 표시되는 액정 소자 구동 방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 액정층 상에 투명한 색을 구현하는 것은 상기 제2 전극에 상기 제1 전극과 다른 전압을 인가하는 것을 포함하는 액정 소자 구동 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 액정층 상에 상기 혼합색을 구현하는 것은 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 전압을 인가하지 않는 것을 포함하는 액정 소자 구동 방법.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 액정층 상에 상기 혼합색을 구현하는 것은 상기 제2 전극에 상기 제1 전극과 동일한 전압을 인가하는 것을 포함하는 액정 소자 구동 방법.
  14. 제 8항에 있어서,
    상기 액정 그룹은 복수의 액정 분자들을 포함하고,
    상기 청색 염료, 상기 녹색 염료, 및 상기 적색 염료는 상기 액정 그룹과 이격되고, 상기 액정층 내에 분산된 액정 소자 구동 방법.
  15. 제1 기판;
    상기 제1 기판 상의 제1 전극;
    제1 전극 상에 배치되고, 폴리머, 액정 그룹, 청색 염료, 녹색 염료, 및 적색 염료를 포함하는 액정층; 및
    상기 액정층 상의 제2 전극을 포함하고,
    상기 액정 그룹은 복수의 액정 분자들을 포함하고,
    상기 청색 염료, 상기 녹색 염료, 및 상기 적색 염료는 상기 액정 그룹과 이격되고, 상기 폴리머에 혼합되고,
    상기 청색 염료는 상기 청색 염료, 상기 녹색 염료, 및 상기 적색 염료의 합의 25 wt% 내지 30 wt%이고,
    상기 녹색 염료는 상기 청색 염료, 상기 녹색 염료, 및 상기 적색 염료의 합의 40 wt% 내지 50 wt%이고,
    상기 적색 염료는 상기 청색 염료, 상기 녹색 염료, 및 상기 적색 염료의 합의 25 wt% 내지 30 wt%이고,
    상기 액정층에서 상기 청색 염료, 상기 녹색 염료, 및 상기 적색 염료의 혼합색이 흑색으로 표시 가능한 액정 소자.
  16. 삭제
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