KR20150013033A - 액정용의 안정화된 광배향층 - Google Patents

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Abstract

중합체 안정화된 아조염료로 이루어지는 액정 광배향층이 제공되며, 여기에서 중합체 네트워크가 안정화를 위하여 상기 광배향층 내로 도입된다. 상기 광배향층은 2-단계의 조사에 기초하여 실현되어 먼저 분자 배향을 달성하여 상기 광배향층을 형성하고 그리고 계속해서 이 층을 안정화시킨다. 상기 광배향층을 실현시키기 위하여는, 기재의 소정의 표면이 먼저 혼합물의 필름으로 코팅된다. 상기 혼합물은 바람직하게는 0.67중량%의 최적의 농도로 혼합된 아조염료와 단량체를 포함한다. 상기 아조염료와 상기 단량체는 상기 아조염료의 분자들의 광배향 및 상기 단량체의 중합에 의한 상기 광배향층의 안정화가 상기 필름에의 2개의 별개의 노출들에 의하여 달성가능하도록 서로 다른 파장들에서 광흡수피크를 갖는다.

Description

액정용의 안정화된 광배향층{STABILIZED PHOTO-ALIGNMENT LAYER FOR LIQUID CRYSTAL}
연관된 출원의 교차 참조
본 출원은 2013년 7월 26일자로 출원된 미합중국 가특허출원 제61/958,358호의 우선권 및 2014년 3월 25일자로 출원된 미합중국 가특허출원 제61/969,838호의 우선권을 주장한다. 상기 언급된 미합중국 가특허출원 각각의 상세한 설명이 그 전체로 본 출원에서 참조로 포함된다.
발명의 분야
본 발명은 개괄적으로 기재(substrate) 상에 형성된 액정(liquid-crystal: LC) 광배향층(photo-alignment layer)에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 아조염료와 단량체를 포함하는 혼합물의 필름으로부터 상기 광배향층을 형성하고 그에 의하여 상기 필름에의 광의 2회의 별개의 노출들에 의하여 광배향 및 층안정화가 달성되는 것에 관한 것이다.
본 상세한 살명에서 종종 언급되는 참조문헌들의 목록이 이하에 제공된다. 이들 목록들의 상세들 각각은 그 전체로 본 출원에 참조로 포함된다.
참조문헌들의 목록
[1] V.G. Chigrinov, Liquid Crystal Devices : Physics and Applications (Artech-House, Boston-London, 1999), 357 pp.
[2] M.J. O'Callaghan, R. Ferguson, R. Vohra, W. Thurmes, A.W. Harant, C.S. Pecinovsky, Y. Zhang, S. Yang, M. O'Neill, M.A. Handshy, "Bistable FLCOS devices for doubled-brightness miro-projectors" J. SID 17, 369-375 (2009).
[3] F. Fan, T. Du, A.K. Srivastava, L. Wang, V.G. Chigrinov, H.S. Kwok, "Axially symmetric polarization converter made of patterned liquid crystal quarter wave plate" Opt. Express 20, 23036-23043 (2012).
[4] E. P. Pozhidaev, V.G. Chigrinov, X.H. Li, "Photoaligned Ferroelectric Liquid Crystal Passive Matrix Display with Memorized Gray Scale" Jpn. J. Appl. Phys. 45, 875-882 (2006).
[5] S.Y, Huang, H.Y. Zheng, K.Y. Yu, B.Y. Huang, H.R. Lin, C.R. Lee, C.T. Kuo, "Electrically tunable prism grating based on a liquid crystal film with a photoconductive layer" Opt. Mater. Express 2, 1791-1796 (2012).
[6] R. Kurihara, H. Furue, T. Takahashi, T. Yamashita, J. Xu, S. Kobayashi, "Fabrication of Defect-Free Ferroelectric Liquid Crystal Displays Using Photoalignment and Their Electrooptic Performance" Jpn. J. Appl. Phys. 40, 4622-4626 (2001).
[7] X. Zhao, A. Bermak, F. Boussaid, T. Du, V.G. Chigrinov, "High-resolution photoaligned liquid-crystal micropolarizer array for polarization imaging in visible spectrum" Opt. Letters 34, 3619-3621 (2009)
[8] A. Muravsky, A. Murauski, X. Li, V.G. Chigrinov, H.S. Kwok, "Optical rewritable liquid-crystal-alignment technology" J. SID 15, 267-273 (2007).
[9] A. K. Srivastava, W. Hu, V G. Chigrinov, A.D. Kiselev, Y.Q. Lu, "Fast switchable grating based on orthogonal photo alignments of ferroelectric liquid crystals" Appl. Phys. Lett. 101, 031112 (2012).
[10] H. Akiyama, T. Kawara, H. Takada, H. Takatsu, V.G. Chigrinov, E. Prudnikova, V. Kozenkov, H.S. Kwok, "Synthesis and properties of azo dye aligning layers for liquid crystal cells" Liq. Cryst. 29, 1321-1327 (2010).
[11] H. Takada, H. Akiyama, H. Takatsu, V.G. Chigrinov, E. Prudnikova, V. Kozenkov, H.S. Kwok, "Aligning Layers Using Azo Dye Derivatives for Liquid Crystal Devices" SID Int. Symp. Digest Tech. Papers 34, 620-623 (2003).
[12] O. Yaroshchuk, V. Kyrychenko, Du Tao, V. G.Chigrinov, H. S. Kwok, H. Hasebe, H. Takatsu, "Stabilization of liquid crystal photoaligning layers by reactive mesogens" Appl. Phys. Lett. 95, 021902 (2009).
[13] L.S. Yao, T. Du, V.G. Chigrinov, H.S. Kwok, L. Xuan, "A novel composite alignment layer for transflective liquid crystal display" J. Phys. D:Appl. Phys. 43, 415505 (2010).
[14] Q. Guo, A. K. Srivastava, E. P. Pozhidaev, V. G. Chigrinov, H. S. Kwok, "Optimization of Alignment Quality by Controllable Anchoring Energy for Ferroelectric Liquid Crystal" Appl. Phys. Express 7,021701, (2014).
[15] J. Sun, A. K. Srivastava, L. Wang, V. G. Chigrinov, H. S. Kwok, "Optically Tunable and Re-Writable Diffraction Grating with Photo-Aligned Liquid Crystals" Opt. Letters 38, 2342-2344 (2013).
[16] Y. Ma, J. Sun , A. K. Srivastava, Q. Guo, V. G. Chigrinov, H. S. Kwok, "Optically Rewritable Ferroelectric Liquid Crystal Grating" Eur. Phys. Lett. 102, 24005 (2013).
[17] V.G. Chigrinov, V.M. Kozenkov, H.S. Kwok, "Photoalignment of Liquid Crystalline Materials : Physics and Applications" (Wiley, 2008), 248 pp.
[18] M.I. Barnik, V.A. Baikalov, V.G. Chigrinov, E.P. Pozhidaev, "Electrooptics of a thin ferroelectric smectic C* liquid crystal layer" Mol. Cryst. Liq. Cryst. 143, 101-112, (1987).
[19] L.A. Beresnev, V.G. Chigrinov, D.I. Dergachev, E.P. Pozhidaev, J. Funfschilling, M. Schadt, "Deformed helix ferroelectric liquid crystal display: A new electrooptic mode in ferroelectric chiral smectic C liquid crystals" Liq. Cryst. 5, 1171-1177 (1989).
[20] E.A. Shteyner, A.K. Srivastava, V.G. Chigrinov, H.S Kwok, A.D. Afanasyev, "Submicron-scale liquid crystal photo-alignment" Soft Mat. 9, 5160 (2013).
[21] Q. Guo, Z. Brodzeli, L. Silvestri, A.K. Srivastava, E.P. Pozhidaev, V.G. Chigrinov, H.S. Kwok, "Voltage Sensor with wide Frequency Range using Deformed Helix Ferroelectric Liquid Crystal" Photon. Lett. Pol. 5, 2-4, (2013).
[22] E. Pozhidaev, V. Chigrinov, D. Huang, A. Zhukov, J. Ho and H.S. Kwok, "Photoalignment of Ferroelectric Liquid Crystals by Azodye Layers," Jpn. J. Appl. Phys., pp 5440-5446 (2004).
[23] M. Schadt, K. Schmitt, V. Kozinkov and V. Chigrinov, "Surface-Induced Parallel Alignment of Liquid Crystals by Linearly Polymerized Photopolymers," Jpn. J. Appl. Phys., pp 2155-2164 (1992).
[24] S. S. Bawa, A. M. Biradar, K. Saxena, and S. Chandra, "Novel alignment technique for surface stabilized ferroelectric liquid crystal," Appl. Phys. Lett., 57, 1398 (1990).
본 상세한 살명에서 종종 언급되는 특허들 및 특허출원들의 목록이 이하에 제공된다.
언급된 특허 및 특허출원들의 목록
[25] W. M. Gibbons et al., "Hybrid polymer materials for liquid crystal alignment layer" US Patent No. 6,919, 404 (2005).
[26] N. Sawatari, M. Okabe, and H. Hama "Liquid crystal display device," EP Patent No. 1,710,617 (2006).
[27] K. L. Marshall, "High tilt angle FLC mixture for TIR switching devices," US Patent No. 5,310,502 (1994).
[28] D. Jungbauer et al., "Electrical addressing of ferroelectric liquid-crystal displays" US Patent No. 5,859,680 (1999).
[29] M. D. Wand and R. T. Vohra, "High contrast distorted helix effect electro-optic devices and tight ferroelectric pitch ferroelectric pitch ferroelectric liquid crystal compositions useful therein," US Patent No. 5,753,139 (1998).
빠른 응답, 높은 해상도 및 콘트라스트(contrast)를 갖는 액정 디스플레이(LCD) 셀의 가장 중요한 적용들에는 또한 변조기(modulators), 필터, 감쇠기(attenuators) 등과 같은 포토닉스 소자(photonics devices) 및 피코-프로젝터(pico-projector), 3차원 디스플레이(3D display), 마이크로-디스플레이(micro-display), 고선명 텔레비젼(HDTV) 등과 같은 고해상도 요구 디스플레이들이 포함될 수 있다. 이러한 적용들에 대하여는, 액정 배향(LC alignment)이 절대적으로 중요하게 된다. 통상의 배향 기술, 즉 러빙(rubbing)은 여러 기계적인 손상들을 제공하고 그리고 고해상도 디스플레이의 산출에 대하여는 좋지 않다. 요즘에는, 광배향이 액정 소자들에서의 러빙을 대체하는 가장 유망한 후보들로 남아 있다. 배향층에 대한 기계적인 접촉을 피하는 광배향 기술은 기계적인 손상 및 강유전성 액정(ferroelectric liquid crystal: FLC) 소자에 특히 치명적인 전기적 하전(electric charging)을 최소화한다. 또한, 액정 배향이 만곡된 표면들 또는 미시적 규모(microscopic scale)의 표면들에 대하여 사용되는 경우, 다수의 신규한 개발점들이 고도로 요구된다. FLC 소자들에 대하여는, 아조-염료 물질들이 균일한 배향을 달성하기 위한 충분히 높은 극성 및 방위고정에너지(azimuthal anchoring energy), 전압보정율(voltage holding ratio: VHR) 및 적절한 선경사각(pretilt angles) 등과 같은 잇점들을 갖는다. 광배향 아조-염료들이 통상적인 폴리이미드 필름만큼 강한 고정에너지를 제공하고 그리고 광학적 재기록가능 액정 소자(optical rewritable liquid crystal devices)로서의 적용 및 FLC 소자를 위한 배향층들에 대한 가능성을 나타낸다는 것이 보고되었다. 상기 재기록가능 특성은 액정에 대한 배향의 조정가능한 제어를 나타내고 그리고 액정 디스플레이(LCD)의 디스플레이된 정보를 쉽게 더 변화시킬 수 있다. 따라서, 상기 광배향은 절대적으로 중요하게 되고, 상기 목적에 대하여 아조-염료들은 FLC들에 대해 특히 가장 적절한 배향층들이다. 그러나, 상기 광-분해(photo-degradation)가 실제 적용을 위하여 이들 시스템들을 사용하기 위한 실질적인 도전과제이다. 따라서, 안정화된 광배향층이 요구된다. 당해 기술분야에서, 이러한 안정한 배향층들을 제공하기 위한 연구들이 있었으나, 그러나 잔류 직류 하전(DC charge), VHR 및 고정에너지 등과 같은 다른 이슈(issues)들이 수용을 위한 기준들을 충족하지 못하고 있다.
안정한 배향층들을 제공하는 것에 관한 선행기술의 검토가 이하에서 제공된다.
특히 FLC들을 위한 광배향은 포토닉스 및 디스플레이 소자들에의 다양한 적용들에 대하여 큰 주목을 받고 있다. 배향되는 층에 대한 기계적인 접촉의 배제하는 상기 광배향 기술은 기계적인 손상 및 FLC 소자들에 대하여 심각한 이슈[4]인 원치않는 전기적 하전[1-3]을 최소화한다. 게다가, 액정 배향이 만곡된 표면들 또는 미시적 규모의 표면들에 대하여 사용되는 경우, 다수의 개발점들이 고도로 요구된다[5-7]. 청색광(blue light)의 추가의 노출에 의하여 그의 자화용이축(easy axes)들이 변경될 수 있는 광배향 아조염료들이 통상의 폴리이미드 필름에 필적하는 고정에너지를 제공하고 그리고 예를 들어 광학적 재기록가능 액정 소자로서의 적용 및 FLC 소자를 위한 배향층들에 대한 가능성을 갖는다는 것이 보고되었다[8].
아조염료들의 재정렬(reorientation) 공정에 기초하는 액정 광배향은 조사 에너지를 변화시키는 것에 의하여 배향층의 고정에너지에 대한 정밀한 제어를 제공한다. 이러한 접근법은 전기적으로 억제된 헬릭스 FLC들(electrically suppressed helix FLCs: ESHFLC)에 대한 양호한 광학적 품질을 달성하기 위한 우수한 도구가 될 것으로 입증되었다[9]. 그러나, 상기 재정렬 공정에 기초하는 이들 광배향층들은 안정하지 않고 그리고 광 또는 열에너지의 추가의 노출에 의하여 파괴될 수 있다. 더욱이, 이러한 아조염료들은 가시광, 특히 청색광에 대하여 고도로 민감하여 이러한 배향층들이 항상 강한 백라이트(backlight)에 노출되는 디스플레이 적용들에 대하여 보다 더 심각한 문제를 만든다. 이들 도전과제들을 고려하여, 현디 디스플레이 소자들에 이러한 광배향 기술을 적용함에 있어서 광 및 열 노출에 대하여 아조염료의 배향 안정성이 향상되어야 할 것이 요구된다[10].
상기 아조염료 광배향을 안정화시키는 것에 관한 여러 연구 노력들이 이루어졌다. 2003년도 초에, 상기 염료 분자 자체에 중합할 수 있는 반응기를 첨가하는 것이 제안되었으나, 그러나 이는 낮은 고정에너지의 결과를 가져왔다. 게다가, 하나의 공중합체 구조 내의 이중의 광-반응기(dual photo-reactive group)는 또한 광-가교화기(photo-crosslinking group)를 도입하는 것에 의하여 개척되었다[11]. 그러나, 이들 아이디어들은 시간이 많이 걸리고 그리고 합성의 비용이 높아지게 된다. 더욱이, 부가의 기들로 인하여 액정들의 배향 품질이 나빠졌다. 최근, 아조염료 필름의 상부에 퇴적하는 데 액정 중합체층(LCP layer: liquid crystal polymer layer)이 사용되었다. LCP의 층두께에 대하여 강한 제한을 갖는 대신, 상기 아조-염료 광배향층에 대한 충분한 안정화를 거의 제공할 수 없었다[12]. 다른 접근법에 있어서, 상기 아조-염료 물질에 가교화 물질이 첨가되었다[13]. 이러한 접근법은 상기 배향층에 양호한 안정성을 제공하나 그러나 복잡한 분자 구조로 인하여 그 결과의 광학적 품질, 특히 상기 FLC에 대하여 좋지 않았다.
당해 기술분야에서는 양호한 배향 품질 및 안정성과 마찬가지로 잔류 직류 하전, 전압보정율 및 고정에너지의 관점들에서 양호한 성능을 갖는 광배향층을 요구하고 있다.
본 발명에 있어서, LC 단량체의 아조-염료 물질과의 혼합에 기초하는 복합층(composite layer)이 LCD들에 대한 배향층으로서 기술된다. SD1 용액 중의 상기 단량체의 최적의 농도에 대하여, 이중의 기능성 배향필름(dual functional alignment film)이 2단계의 노출 공정으로 수득된다. 아조-염료로부터 유도된 정밀한 배향 품질이 유지되고 그리고 액정 중합체 네트워크를 안정화시키는 것에 의하여 양호한 광-안정성이 달성가능하다.
본 발명은 하기의 관점들에서 선행기술과는 상이하다.
문헌 [25]에 있어서, 액정 매질(liquid crystal medium)의 배향을 유도하기 위한 혼성 중합체(hybrid polymer) 광배향층들이 기술된다. 혼성 중합체들은 폴리이미드, 폴리아믹산(poly (amic acids)) 및 이들의 에스테르들의 부류(class) 내의 단량체, 대형 단량체(macro monomer) 및 중합체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 성분 및 부가 단량체(addition monomer) 및 관능화된 부가 중합체(addition polymer)들로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 성분으로부터 제조되되, 상기 두 성분들이 공유적으로 결합되어 공중합체를 형성한다. [25]의 상세한 설명은 상기 신규한 분지된 혼성 중합체 광배향층을 포함하는 액정 디스플레이를 더 기술하고 있다.
문헌 [26]에 있어서, 이 문헌은 지그재그 결함(zigzag defects), 헤어핀 결함(hairpin defects) 및 이중 도메인(double domains) 등과 같은 배향 결함(alignment defects)을 형성함이 없이 상기 FLC의 모노-도메인 배향(mono-domain alignment)을 제공할 수 있고 그리고 그의 배향이 심지어 상기 액정의 온도가 상전이점(phase transition point) 또는 그 이상으로 상승되는 경우에서 조차도 유지될 수 있는 배향 안정성에서 현저하게 양호한 FLC를 이용한 액정 디스플레이를 기술하고 있다. 상기 문헌 [26]의 상세한 설명은 2개의 기재들 사이에 개재된(sandwiched) FLC를 포함하는 LCD를 제공하는 것에 의하여 목적을 달성하며, 여기에서 전극과 광배향층들은 서로에 대하여 마주하는 2개의 기재들의 대향면들 상에 각각 연속적으로 형성되고, 개개 광배향층의 구성물질이 광반응을 일으켜 상기 광배향층에 비등방성(anisotropy)을 부여하는 광반응성 물질(photoreactive material)이고; 그리고 상기 개개 광배향층의 상기 구성물질이 그들 사이에 개재된 상기 FLC에 대하여 서로 다른 조성을 갖는다.
문헌 [27]에 있어서, 이는 넓은 경사각의 일련의 강유전성 스메틱 액정 화합물(ferroelectric smectic liquid crystal compounds) 및 이들로부터 조성되고 광방사(optical radiation)의 고속 변조 또는 스위칭(switching)에 유용한 혼합물들을 기술하고 있다. 이러한 FLC 혼합물들은 전반사(total internal reflection), 전반사 스위칭(TIR switching) 소자들에서 유용하다. 이러한 전반사 스위치들에 있어서, 적용된 직류 전압이 약 90°의 각도로 회전시키고, 이는 상기 FLC 층에서 인지된 굴절율을 변화시키고 그리고 빠른 광스위칭을 허용한다. FLC 결정 물질이 이러한 소자에서 유용하게 되기 위해서는, 이극 분자(dipole molecule)가 셀에의 직류 전계(DC field)의 적용에 의하여 약 2θ의 각도로 회전하기 때문에 반드시 대략 45°의 분자상 경사각(molecular tilt angle) θ의 값을 가져야 한다. 큰 분자상 경사각에 대한 이러한 요구점은 이러한 TIR 소자들에서 채용될 수 있는 상기 화합물 및 이들의 혼합물들을 크게 제한한다.
문헌 [28]에 있어서, 이는 FLC 스위칭 및/또는 디스플레이 소자 내의 스메틱 층(smectic layers)의 공간 배향(spatial alignment)의 안정화를 위한 공정을 기술하고 있으며, 여기에서 상기 스메틱 층의 원래 위치는 전장처리(electrical filed treatment)에 의해 변조되며, 이는 비-작동 동안 및/또는 작동 온도 영역을 포함하는 소정의 온도 범위 이하의 작동 온도를 포함하는 소정의 온도 범위 이상인 특정의 온도가 초과되는 경우에 상기 소자를 교호적으로 스위칭하는 것을 포함한다.
문헌 [29]에 있어서, 이는 강유전상(ferroelectric phase) 및 상기 강유전상이 제공되는 온도 이상의 온도에서 키랄성의 네마틱상(chiral nematic phase)을 나타내는 FLC들을 기술한다. 이들 물질의 상기 강유전상 내의 상기 FLC의 원래의 헬릭스 피치(helix pitch)는 표면-안정화되지 않을 정도로 상기 FLC 층의 두께 보다 충분히 더 빽빽하다. 상기 키랄성의 네마틱상은 고 콘트라스트를 달성하도록 상기 FLC 및 FLC 소자 내의 FLC의 배향을 용이하게 하도록 상기 셀 두께 보다 충분히 더 큰 원래의 헬릭스 피치를 갖는다.
액정 디스플레이, 광배향층들의 기술분야에는 또한 문헌 [22] 내지 [24] 등과 같은 다른 선행기술들이 존재한다.
본 발명의 상세한 설명에서는 신규하고 그리고 상기 선행기술에서 교시되고 그리고 제안되지 않은 2단계 노출 공정의 사용이 기술된다.
본 발명의 제1의 관점은 중합체-안정화 아조염료(polymer-stabilized azo dye)를 포함하는 액정 광배향층에 관한 것이다. 특히, 상기 광배향층은 기재를 아조염료 및 단량체로 균일하게 코팅하고 그리고 광배향 및 액정들에 대하여 양호하고 그리고 안정한 광배향이 달성되도록 안정화를 제공하기 위한 광에 노출시키는 것에 의해 형성되며, 여기에서 상기 광배향 및 상기 안정화는 2회의 별개의 광의 노출에 의해 달성된다. 상기 아조염료의 흡수 피크(absorption peak) 및 상기 단량체의 흡수 피크는 상이하다.
바람직하게는, 상기 중합체-안정화 아조염료 배향층은 상기 아조염료와 상기 단량체를 최적의 농도로 혼합하고 그리고 계속해서 용매 중에서 용해시키는 것에 의하여 실현된다. 광가교화(photo-cross-linking)에 의하거나 또는 열이미드화(thermal imidization)에 의하여 상기 아조염료의 자화용이축의 바람직한 배향(orientation)을 한정한 이후에 상기 단량체의 중합이 수행되는 것이 또한 바람직하다.
게다가, 극성 고정에너지(polar anchoring energy) 또는 방위고정에너지가 조사량(irradiance doses)들에 의해 상기 고정에너지가 최소값 내지 충분히 높은 값까지 얻어질 수 있도록 조절가능하다.
더욱이, 상기 단량체의 충분한 중합은 최소 및 수용가능한 잔류 직류전압의 값들을 제공하거나 및/또는 최대 및 수용가능한 전압보정율을 제공한다. 상기 단량체의 충분한 중합 이후의 광배향층은 고유의 아조염료층의 전기-광학적 매개변수들과 실질적으로 유사한 전기-광학적 매개변수들(electro-optical parameter)을 제공한다.
본 발명의 제2의 관점은 기재 상에 액정 광배향층을 형성하는 방법을 제공하는 것이다.
상기 방법은 상기 기재의 소정의 표면을 혼합물의 필름으로 코팅하는 것을 포함한다. 상기 혼합물은 아조염료와 단량체를 포함한다. 상기 아조염료는 제1 파장에서 광-흡수피크(light-absorption peak)를 가지고 그리고 상기 아조염료의 분자의 배향이 상기 필름 상에 조사되고 그리고 상기 필름에 의해 흡수된 편광된 광의 편광 배향(polarization orientation)에 따라 재배열된다. 상기 단량체는 제2 파장에서 광-흡수피크를 가지고 그리고 상기 필름에 조사된 광을 흡수하는 것에 의하여 중합될 수 있다. 상기 제1 파장은 아조염료 분자의 광배향과 상기 광배향층의 안정화가 상기 필름에의 광의 2회의 별개의 노출에 의하여 달성가능하도록 제2 파장으로부터 이격되어 있다.
바람직하게는, 상기 방법은 상기 필름을 편광되고 그리고 제1 파장을 포함하고 제2 파장을 배제하는 제1 스펙트럼을 갖는 제1 광속(first light beam)을 조사하고 그에 의하여 상기 아조-염료 분자의 광배향이 달성되어 상기 필름의 적어도 일부가 상기 기재 상에 상기 광배향층을 형성하는 것을 야기하는 것을 더 포함한다. 상기 방법은 부가적으로 상기 필름이 상기 제1 광속으로 조사된 이후에 상기 광배향층을 편광되고 그리고 제2 파장을 포함하는 제2 스펙트럼을 갖는 제2 광속으로 조사하고 그에 의하여 상기 단량체가 중합되어 기 형성된 상기 광배향층을 안정화시키는 것을 포함한다.
본 발명의 다른 관점들이 이하에서 구체예들로 나타낸 바와 같이 기술된다.
도 1은 2개의 스펙트럼들이 서로 다른 흡수 피크들을 갖는 것을 나타내는 광-감응 물질 SD1(photo-sensitive material SD1)(아조염료) 및 단량체 RMM257의 흡수 스펙트럼들을 나타내고 있다.
도 2는 순수한 SD1 층(SD1 layer)의 FLC 구조들의 조직(textures)의 현미경 사진들을 나타내고, 여기에서 삽도 (a)는 재-노출(re-exposure)가 없는 것이고, 삽도 (b)는 1회 재-노출된 것이고, 그리고 삽도 (c)는 2회 재-노출된 것이다.
도 3은 셀의 열처리 이전 및 이후의 실온에서의 광배향된 네마틱 액정 셀의 TVC 곡선들을 나타내고 있고, 여기에서 삽도 (a)는 순수한 SD1에 기초하는 광배향층을 사용하는 셀이고, 그리고 삽도 (b)는 안정화된 SD1에 기초하는 광배향층을 사용하는 셀이다.
도 4는 서로 다른 프레임 타임(frame time)을 갖는 RMM257/SD1 복합 광배향층에 대한 VHR의 농도 의존성(concentration dependence)을 나타내고 있다.
도 5는 광감응 중합체를 수반하는 복합층(composite layer)을 사용하는 SD1 안정화의 모식도를 나타내며, 여기에서 도 5a는 SD1 분자의 배향을 묘사하고 그리고 도 5b는 SD1 층 내에서 네트워크를 형성하는 광감응 중합체를 묘사하고 있다.
도 6은 순수한 SD1 및 안정화된 SD1으로 배향된 셀들에 대한 (a) 편광된 현미경 하의 1.5㎛ 두께의 FLC 질감; (b) 편광된 현미경 하의 역평행(anti-parallel) NLC 셀들의 명암 상태(bright and dark states); (c) 편광된 현미경 하의 트위스트 네마틱 셀(twist nematic cells)들의 명암 상태의 배향 비교와 관련된 결과들을 나타내며: 여기에서 화살표들은 편광자(polarizers) 및 검광자(analyzers)의 방향을 나타내고 있다.
도 7은 (a) 순수 SD1 배향층에 대한; 그리고 (b) 안정화된 배향층에 대한 상기 FLC 셀의 명암 상태를 묘사하고 있다.
도 8은 본 발명에서 본 출원에서 기술되는 방법을 예시적으로 설명하는 흐름도이다.
본 발명은 하기의 관측들에 기초하여 개발되었다. 최근, 고정에너지에 대한 양호한 제어가 디스플레이, 특히 ESHFFLC의 광학적 특성들을 최적화하는 기회를 제공한다는 것이 관측되었다[14-16]. 더욱이, 아조-염료 배향층의 고정에너지는 서로 다른 조사량들로 조정가능하다[14, 15]. 따라서, 양호한 광학적 품질을 달성하기 위해서는, 두 공정, 즉 배향 및 안정화를 개별적으로 수행하는 것이 절대적으로 중요하다. 간단히 말해서, 상기 광배향 아조염료 및 상기 안정화 물질에 대하여 구별된 흡수 대역들(absorption bands)을 갖는 것이 바람직하다. 여기에서, 상기 안정화 물질은 안정화 공정에서 중합체를 형성하는 단량체이다.
양호한 광학적 품질을 달성하기 위한 배향 및 안정화를 위하여 2개의 구별된 공정들을 사용하는 제안은 하기의 섹션 A에서 상술된 실험에 의해 입증되었다. 섹션 B는 실험 결과들을 제공한다. 첫 번째로 상기 배향을 위하여 그리고 두 번째로 광배향층의 안정화를 위하여 2단계 조사에 따르는 혼합물 중의 단량체와 아조염료의 최적의 농도로, 순수한 아조염료층의 고정에너지에 상당하는 고정에너지로 양호한 배향 품질을 제공하는 안정화된 광배향층을 수득한다는 것이 발견되었다. 이렇게 제조된 복합 배향층의 안정성이 또한 광, 자외선 및 열안정성들에 대한 시험에 의해 확인되었다. 더욱이, 상기 배향층에 대한 상기 디스플레이-연관 매개변수들, 즉 잔류 직류(residual DC: RDC) 및 VHR들이 측정되었고 그리고 수용가능한 범위 이내임이 발견되었다. 따라서, 이러한 복합 광배향층은 여러 현대적인 디스플레이들 및 포토닉 소자(photonic devices)들에의 적용들에 대하여 엄청난 가능성을 갖는다.
본 발명은 섹션 C에서 상술된다.
A. 실험
365㎚ 및 450㎚(도 1에 나타낸 바와 같이)에서 흡수피크를 갖는 상기 아조염료 물질 SD1(다이니폰 잉크 앤드 케미칼스사(Dainippon Ink and Chemicals ltd)로부터의)이 광배향층으로 사용되었다[10]. 300㎚(도 1에 나타낸 흡수 스펙트럼)에서 흡수피크를 갖는 상기 단량체 RMM257(머크사(Merck)로부터의)가 안정화제(stabilizer)로 선택되었다. 더욱이, 용액 내의 상기 단량체의 농도 최적화는 순수한 SD1 및 다른 접근 매개변수들(addressing parameters)의 배향 특성의 스크리닝(screening)을 최소화하는 데 필요하다. 따라서, 이러한 스크리닝을 피하기 위하여, 상기 혼합물 제조를 다음과 같이 수행하였다. 먼저, 디메틸포름아미드(DMF) 내의 1중량%(1% w/w)(즉 상기 FLC들에 대한 최적의 농도) 농도를 갖는 상기 광배향 물질 SD1의 용액을 제조하고 용액-A(Sol-A)로 명명하였다[10, 14].
그 후, 동일한 용매 DMF 내에 단량체 RMM257 및 광개시제 이르가큐어 651(Igracure 651)(RMM257의 1중량%)을 1중량% 농도로 용해시키는 것에 의하여 다른 용액을 제조하였다. 그 결과의 용액을 용액-B로 명명하였다. 그 후, 두 용액들을 용액-A 및 용액-B에 대하여 각각 1 : 9, 3 : 7, 4 : 6, 5 : 5 및 7 : 3의 용적비로 혼합하는 것에 의하여 5가지 혼합물들을 제조하였다. 상기 혼합물을 24시간 동안 교반(자석 교반기의 수단으로)시키는 것에 의하여 두 용액들의 적절한 혼합성(miscibility)을 확실하게 하였다. 그 후, 최종 용액들을 유리 기재 상에 코팅하고 후속하여 2단계의 조사 공정에 의하여 복합 배향막을 제조하였다. 320㎚의 광을 회피하도록 하기 위하여 광학 필터(optical filter)를 사용하여 고출력(90㎽/㎠)의 편광된 발광다이오드 광(LED light)(450㎚)으로 10분간의 노출시키고 그에 의하여 다른 FLC 물질에 대하여 다를 수 있는 최적의 고정에너지를 갖는 SD1 분자에 대하여 바람직한 자화용이축을 제공하는 것에 의하여 제1 조사를 수행하였다[14]. 배향을 위한 상기 제1 조사 직후, 동일한 가재를 365 내지 450㎚의 광을 회피하기 위하여 편광된 자외선 램프(λ = 320㎚ 및 3㎽/㎠의 세기)로 제2회에 노출시켰으며, 여기에서 편광의 면은 실질적으로 상기 제1 노출에서의 그것에 근접하였다. 상기 제2 노출은 상기 SD1 광배향층을 안정하시키기 위하여 중합체 네트워크를 생성하도록 하기 위하여 사용되었다. 편광된 자외광으로의 2분의 조사가 SD1의 수용가능한 배향 특성을 갖는 SD1 층에 대하여 양호한 안정성을 제공하는 데 충분하였다는 것이 관측되었다. 그 후, 서로 다른 시험들을 위하여 이들 기재들을 여러 셀 두께(d)들을 갖도록 셀로 조립하였다. d = 1.5㎛인 것이 상기 FLC 층의 광학적 안정성을 시험하는 데 사용된 반면에, d = 5㎛인 것이 상기 복합 배향층에 대한 전기-광학적 특성들, 즉 전압보정율(VHR), 투과도 대 전압응답곡선(transmittance versus voltage response curve: TVC), 고정에너지 등을 시험하는 데 사용되었다.
광배향층의 안정성을 시험하기 위해서, 샘플의 배향 품질을 광, 자외선 및 열에너지의 면에서 노출 전 및 후를 비교하였다. 먼저, 앞서 기술된 상기 배향층으로 상기 셀을 제조하였다. 그 후, 상기 셀을 등방 온도(isotropic temperature)(즉, 100℃)까지 가열시키고, 광에 상기 제조된 셀의 상기 자화용이축에 평행하게 영향을 주는 편광방위각(polarization azimuth)으로 편광된 가시/자외광에 노출시켰다. 이 조사는 상기 배향층의 상기 자화용이축을 수직방향으로 밀어낸다. 따라서, 상기 배향층이 안정하지 않은 경우, 상기 자화용이축은 회전하고 그리고 왜곡(distortion) 및 국소 결함(local defect)을 야기하고, 따라서 상기 FLC 셀의 콘트라스트비(contrast ratio)를 감소시킨다. 그러나, 상기 배향층이 안정한 경우, 상기 콘트라스트비는 이러한 노출들로 인한 명백한 영향을 거의 갖지 않는다.
상기 광안정성, 열안정성 및 광학 콘트라스트에 더하여, 상기 고정에너지 및 상기 VHR들이 액정 배향층에 대하여 동등하게 중요한 매개변수들이다. 전체 셋트(set)를 헬륨-네온 레이저(He-Ne laser)(632㎚)로 조사하는 동안 셀을 2개의 교차된 편광자들 사이에 위치시키는 것에 의하여 셀의 상기 언급한 특성들이 시험하였다. 그 후, 전기적으로 변조된 광신호(optical signals)들을 광-검출기로 기록하였다.
순수한 아조염료 배향층 및 중합체-안정화 아조염료 배향층으로 만들어진 네마틱 액정셀들(d = 5㎛)을 서로 다른 온도들에서 230℃까지 가열시킨 후, 이들의 TVC(투과도에 대한 적용된 전압 곡선) 곡선을 비교하는 것에 의하여 상기 광배향층의 열안정성을 확인하였다[17]. 동일한 실험에서 상기 VHR을 측정하기 위하여, 먼저 5V의 펄스(pulse)를 상기 셀에 60㎲ 동안 적용시키고 그 후, 시간에 대하여 투과도를 기록하였다[18, 19]. 콘트라스트-비 및 고정-에너지 측정들에 대하여도 또한 동일한 실험 배치를 사용하였다. 상세한 측정 절차는 문헌 [14, 18-19]에 주어졌다.
제조된 중합체 및 아조염료 복합 광배향층은 특히 ESHFLC 물질에 대하여 흥미로운 상기 고정에너지를 조정하는 기회를 제공한다. 따라서, d = 1.5㎛ 두께의 셀 및 FLC-595를 갖는 ESHFLC에 대하여 상기 시험들의 대부분, 즉 콘트라스트비, 고정에너지, 광안정성들이 시험되었다. 상기 FLC 595는 Ps = 40nC/㎠의 자발적 편광, 21.3°의 경사각, 0.022Paㆍs의 회전 점도(rotational viscosity), K 22 = 1.65 × 10-11N의 탄성 상수(elastic constant) 및 T = 22℃의 온도에서의 P 0 = 0.72㎛의 헬릭스 피치(helix pitch)로 특징지워진다. FLC-595의 상전이 순서(phase transition sequence)는 각각 22℃, 38℃ 및 72℃에서 Cr→SmC*→SmA→IsO로 주어질 수 있다. 반면에, 열안정성, VHR 및 RDC 측정들에 대한 시험들은 동일한 광배향층을 갖는 5㎛ 두께의 셀 네마틱 액정에 대하여 수행되었다. 이들 시험들을 위하여 네마틱 액정 MDA-01-4697(다이니폰 잉크 앤드 케미칼스사(DIC)로부터의)가 사용되었다. 이 물질의 상전이 순서는 각각 -20℃ 및 100℃에서 Cr→N→IsO로 주어졌다.
B. 실험 결과들
SD1 배향층의 자화용이축의 재-기록가능성(re-writeability)의 현상을 도 2에서 1.5㎛ 두께의 FLC 셀의 광학적 질감으로 설명하였다. 도 2의 (a)는 순수한 SD1 배향층에 대한 최적의 고정에너지를 갖는 초기 FLC 셀의 광학적 질감을 나타내고 있다. 2-도메인 구조(two-domain structure)는 최대 콘트라스트비를 수반하는 최량의 광학적 품질을 나타내고 있다[9, 16]. 상기 셀은 상기 FLC 물질의 등방 온도 보다 약간 더 높은 온도까지 가열되고 그리고 그 후 이는 상기 초리 배향의 상기 자화용이축에 대하여 평행한 편광방위각으로 편광된 청색광에 노출되었다. 이러한 조사는 초기 방향에 대하여 수직인 방향으로 상기 자화용이축을 조작하기 위하 시도이다. 그 후에, 상기 셀을 실온까지 냉각시키고 그리고 상기 광학적 질감을 도 2의 (b)에 나타내었다. 도 2의 (b)에서 상기 자화용이축이 상기 초기 자화용이축(도 2의 (a)에서의)에 대해 수직이라는 것은 상기 도면으로부터 명백하다. 이전의 단계에 대하여 수직의 편광방위각의 광의 노출로 전체 공정을 반복하였다. 상기 SD1 배향층의 상기 자화용이축은 다시 상대적으로 더 열악한 배향으로 따라서 더 열악한 광학적 품질로 조작되었다. 따라서 여기에서 순수한 SD1의 배향이 안정하지 않고 그리고 추가의 조사에 의하여 변경될 수 있다.
안정성을 시험하기 위하여 상기 중합체와 아조염료 복합 배향층에 대하여 동일한 시험이 또한 수행되었다. 상기 중합체와 아조염료 복합층의 광안정성은 순수한 그리고 복합 혼합물에 대한 SD1 분자의 배향을 재정렬시키는 데 필요한 노출 에너지에 의하여 평가되었고 따라서 안정계수(stability factor) α는
Figure pat00001
로 정의되고, 여기에서 E 복합층은 RMM257/SD1 복합층을 재기록하는 데 요구되는 노출 에너지이고, 그리고 E SD1은 순수한 SD1 층을 재기록하는 데 요구되는 노출 에너지이다. 안정성 매개변수(stability parameter)는 서로 다른 혼합물 농도들 및 d = 1.5㎛ 두께를 갖는 FLC-595의 개개 광학적 질감에 대하여 도표로 작성하였다(plotted). 4/6 혼합물(즉, 40% 용액-B 및 60% 용액-A)이 상기 순수 SD1의 배향 특성들의 최소 스크리닝을 나타내고 그리고 α 약 20으로 양호한 안정성을 제공하는 것으로 밝혀졌다. 혼합물 5/5 및 7/3들에 대한 상기 안정성 매개변수는 상기 혼합물 4/6에 비해 상대적으로 더 높았으나, 그러나 동시에 상기 용액-B의 보다 높은 농도에 대하여 상기 SD1의 배향특성(aligning characteristic)의 심각한 스크리닝이 관측되었다. 따라서, 보다 높은 용액-B의 농도들을 갖는 혼합물들은 본 연구의 관점에서 배재시켰다.
상기 혼합물 4/6이 수용가능한 배향 및 그에 따라 α = 20으로 더 나은 광학적 품질과 함께 양호한 안정성을 나타내기 때문에, 상기 혼합물 4/6 혼합물에 대해서만 추가의 실험 및 개량들이 수행되었다. 게다가, 상기 RMM257/SD1 복합 배향층을 공업적 환경(industrial environment)에서의 광-안정성 이슈에 대하여 시험하였다. 광 감응성 때문에 상기 안정화된 SD1 층의 광-안정성은 제조 이슈에 대하여 절대적으로 중요하다. 따라서, 서로 다른 노출원들, 즉 40㎽/㎠의 편광된 광세기를 갖는 청색 발광다이오드, 1W/㎠의 편광된 광세기를 갖는 청색광 레이저(blue laser) 및 50W/㎠의 세기의 전가시영역 스펙트럼(whole visible spectrum) 및 편광되지 않은 광을 갖는 백색램프(white lamp)을 사용하여 상기 제안된 배향층의 자외선-안정성 및 광-안정성을 시험하였다.
초기 배향 청색 LED
60분		 청색광 레이저
10초		 램프
30시간		 램프
3일
10V에서의 CR 1550 1346 1142 1465 1436
5V에서의 CR 1423 1236 1049 1345 1321
WQ(J/㎡) 5.42×10-4 4.70×10-4 3.99×10-4 5.12×10-4 5.02×10-4
광배향된 FLC 셀에 대한 안정화된 SD1의 콘트라스트비(CR)(2개의 서로 다른 작동전압들, 즉 5V 및 10V에서의) 및 고정에너지가 노출 처리 이전 및 이후에 측정되고 그리고 그 후, 표 1(FLC 셀들로 시험된 복합 4/6 SD1 층의 자외선-안정성 및 광-안정성)에 나타낸 바와 같이 비교하였다. 상기 RMM257/SD1 복합 배향층에 대한 콘트라스트비 및 고정에너지 계수(anchoring energy coefficient) WQ들은 광 처리 이전 및 이후에서 거의 동일하였고 그리고 수치들에서의 편차들은 실험적인 오차 한계들 이내이었다. 따라서, 표 1로부터, 재-노출 이후의 상기 RMM257/SD1 복합 배향층의 배향 품질이 동일한 수준으로 유지되고 그리고 양호한 광 및 자외선 안정성을 나타낸다는 것을 알 수 있다.
상기 광-안정성에 더하여, 생산라인에서의 여러 고온 제조 공정들로 인하여 제조에 대한 큰 문제인 온도 안정성이 또한 중요한 이슈이다. 제조된 중합체 아조염료 복합 광배향층의 열안정성을 시험하기 위하여, 순수한 그리고 복합의 SD1 배향층을 갖는 5㎛ 두께를 갖는 네마틱 액정 셀들을 제조하고, 그리고 그 후, 실온에서 열 노출 이전 및 이후에서의 TVC 곡선을 기록하였다. 도 3은 180℃ 및 230℃에서 2시간 동안의 열처리 이전 및 이후에서 순수한 그리고 RMM257/SD1 복합 광배향 네마틱 액정 셀들에 대한 TVC 곡선을 나타내고 있다. 순수한 SD1 배향층에 대하여는, 180℃에서의 2시간 동안의 열노출 이후의 상기 TVC 곡선이 그 자체로 반복되어 상기 배향층이 이러한 열노출 이후 영향을 받지 않는다는 것을 명백하게 암시하고 있다. 그에 비하여, 230℃에서의 열노출 이후, 상기 TVC 곡선은 전부 악화되어 230℃에서의 열노출이 상기 SD1 배향층을 파괴한다는 것을 나타내고 있다. 반면에, 상기 RMM257/SD1 복합층에 대한 열처리 이전 및 이후의 상기 TVC 플롯(plot)은 거의 동일하고, 그리고 높은 온도에서의 상기 액정 물질 분해가 특성들에서 작은 편차에 기열할 수 있다. 그러나, 상기 플롯의 속성은 동일하고, 따라서 상기 RMM257/SD1 복합층이 양호한 열안정성을 나타낸다는 것을 확증하고 있다.
상기 VHR은 능동 매트릭스 액정 디스플레이들(active matrix LCDs)에 대한 다른 중요한 이슈이다. 본 발명자들은 유사한 5㎛ 두께의 네마틱 셀에 대하여 VHR을 측정하였다. 널리 수용된 정의에 따르면, 상기 VHR은 디스플레이 프레임 타임 16.7㎳에서 평가하는 데 사용되었다. 이 프레임 타임에 대하여, 최적의 혼합물(즉, 상기 4/6 혼합물)에 대한 상기 RMM257/SD1 복합층의 VHR은 공업적 기준, 즉 약 99% 보다 약간 더 작은 약 97%이다. 그러나, 상기 제안된 RMM257/SD1 복합 광배향층에 대한 본 발명자들의 기준 목표(prime target)는 약 5㎳의 프레임 타임을 갖는 ESHFLC들에 기초하는 필드 순차형 컬러 디스플레이(field sequential color display)이다. 이 프레임 타임에 대하여 상기 4/6 혼합물 프레임 타임의 VHR은 도 4에 나타난 바와 같이 널리 수용되는 약 99%이다[20].
이들 이슈들 전부에 더하여 다른 가장 심각한 이슈는 디스플레이에서의 상기 배향층의 RDC에 연관되는 이미지 고정(image sticking)이다. 이는 심지어 특정 프레임이 장시간 동안 디스플레이되는 경우에 보다 더 심각해진다. 따라서, 양호한 배향층을 위하여는, 상기 RDC는 낮아야 한다. 본 발명자들의 경우와 같이, 혼합물로 만들어진 배향층에 대하여는, 혼합이 많은 불순물들 및 마찬가지로 종종 이온 등을 생성하여 RDC의 증가의 결과를 가져오는 것과 같이 RDC가 크게 연관된다. 상기 RMM257/SD1 복합 배향층의 RDC를 측정하기 위해서는, 먼저 5㎛-두께의 네마틱 셀을 1시간 동안 60℃에서 10V 직류 신호로 하전시키고, 즉 소킹(soak)시키고, 그 후, 상기 셀을 상기 직류 전원으로부터 차단시키고, 동시적으로 1초 동안 단락(shorted circuited)시켜 액정 커패시터(LC capacitor)를 방전시키고(방전(discharging)) 그 후에 셀의 잔류 전압을 10분 동안 측정하였다. RDC의 표준값은 10분 후의 잔류 전압의 크기로 정의되었다[21].
기대된 바와 같이, 혼합으로 인하여, 상기 중합체 네트워크에 의해 안정화된 SD1의 RDC가 이슈이고 그리고 상기 순수한 SD1에 비해 상당히 더 큰 것으로 밝혀졌다. 상기 RDC는 보다 높은 상기 단량체의 농도에서 감소되나 그러나 앞서의 결과들로부터 본 발명자들은 상기 4/6 혼합물이 최량의 전기-광학 특징들을 제공한다는 것을 발견하였다. 따라서, 혼합물 4/6 기반의 배향층에 대하여는, 제2 노출량, 즉, 상기 배향층의 안정화를 위한 노출량을 증가시켜 상기 배향층 내의 상기 중합체의 네트워크 밀도를 증가시키고 그리고 그 후, 5㎛ 두께의 동일한 네마틱 셀을 만든 후, 상기 RDC를 다시 측정하였다. 5.4J/㎠의 조사량으로 안정화된 SD1 층의 RDC는 통상의 PI의 그것에 필적하는 약 0.01V이다. 따라서, 결국, 상기 제2 노출 즉, 안정화의 노출량을 수용가능한 한계들까지 증가시키는 것이 권고된다. (본 발명자들의 경우, 이는 5.4J/㎠이다.) 더욱이, 안정화를 위한 증가된 조사량을 수반하는 상기 4/6 혼합물에 대한 안정성 매개변수는 α 약 24이고, 이는 이전의 측정보다 더 낫다.
C. 본 발명
본 발명의 제1의 관점은 그 위에 퇴적되는 액정용의 중합체 아조염료 복합 광배향층을 제공하는 것이다.
본 발명의 예시적인 구체예에 있어서, 중합체 안정화 아조염료로 이루어지는 액정 광배향층이 제공되고, 여기에서 상기 액정 배향 및 상기 배향층의 안정화가 2개의 서로 다른 단계들로 실현되고, 그리고 상기 배향층이 상기 액정에 대하여 양호하고 그리고 안정한 배향을 제공한다. SD1 아조염료와 혼합된 광경화가능 중합체는 최적의 농도(즉, 콘트라스트가 최대인 0.67중량%)로 혼합된다. 게다가, 상기 SD1 및 상기 광경화가능 단량체의 흡수 대역들이 서로 달라(도 1에 나타낸 바와 같이) 상기 배향과 안정화가 서로 다른 시간에서 수행된다. 도 5a 및 도 5b들은 본 발명의 예시적인 구체예에 따른 액정 광배향층을 나타내고 있다. 광배향층(500)은 유리 기판(520) 상에 위치되는 산화인듐주석층(ITO layer)(540)의 상부에 실현된다. 상기 광배향층(500)은 도 5a에 나타낸 바와 같은 배향으로 배열된 SD1 분자(510)를 포함한다. 특히, 상기 광배향층(500)은 SD1 분자(510)을 포함하는 중합체 네트워크(530)를 형성하는 것에 의해 안정화된다.
본 발명의 다른 구체예에 있어서, 상기 액정 광배향층은 다른 조사를 사용하는 것에 의해 FLC의 최적값에 대하여 고정에너지가 조정되도록 하고 그 후 다른 파장의 광속으로의 두 번째의 조사에 의하여 상기 배향층의 안정화가 수행되도록 추가로 구성된다.
본 발명의 또 다른 구체예에 있어서, 상기 액정 광배향층은 바람직하게는 최적의 농도(즉, 0.67중량%)에서 상기 배향층이 그 자체가 낮은 RDC를 나타내도록 구성된다. 상기 최적의 중합체 안정화 SD1 액정 배향층의 RDC 값은 20㎷ 이하이다. 본 구체예에 있어서, 안정화된 SD1 층으로 이루어지는 상기 액정 배향층이 상기 순수한 SD1 층에 대하여와 동일한 전기-광학적 특성들을 제공하고 그리고 ESHFLC 디스플레이 셀로 측정된 VHR이 실제 적용들에 대하여 수용가능한 99% 이상인 것이 또한 청구된다.
본 발명의 또 다른 구체예에 있어서, 상기 중합체 안정화 SD1 액정 배향층은 액정들에 대하여 양호한 배향을 더 제공한다. 도 6은 순수한 SD1 및 안정화된 SD1으로 배향된 세포들에 대한 배향 비교에 관한 결과들을 나타내고 있다. 액정들에 대한 배향 품질이 상기 순수한 SD1 광배향층 또는 임의의 다른 상용적으로 획득가능한 배향층의 배향 품질에 필적한다는 것이 나타났다. 명암 상태들에 대한 상기 네마틱 셀의 플레너(planar) 및 트위스티드(twisted) 배향이 도 6의 (a) 및 (b)의 삽도들에서 비교되었다. 게다가, 도 6의 삽도 (c)에 나타난 바와 같이 동일한 배향층이 또한 FLC들에 대하여 양호한 배향을 제공한다는 것이 또한 청구된다. 그 결과, 상기 안정화된 배향층으로 개발된 것과 같은 상기 FLC 셀은 도 7에서 입증된 바와 같이 상기 순수한 SD1 배향층으로 만들어진 것들에 필적하는 명암 상태들을 갖는다.
본 발명의 제2의 관점은 기재 상에 액정 광배향층을 형성하는 방법을 제공하는 것이며, 여기에서 상기 광배향층은 중합체 아조염료 복합 광배향층이다. 상기 기재는 유리의 조각일 수 있다. 상기 광배향층은 대개 상기 광배향층과 상기 기재 사이의 산화인듐주석층과 함께 상기 기재 상에 위치된다. 도 8은 본 발명의 예시적인 구체예에 따른상기 방법의 단계들을 나타내는 흐름도이다.
예시적으로, 상기 방법은 단계(810)으로 표시된 바와 같이, 상기 기재의 소정의 표면을 혼합물의 필름으로 코팅하는 것을 포함한다. 상기 소정의 표면은 그 위에 액정들이 기재 상에 퇴적되는 영역이다. 예를 들면, 액정 디스플레이가 제조되어야 하는 경우, 상기 소정의 영역은 상기 액정 디스플레이의 디스플레이 스크린(display screen)을 한정한다. 상기 혼합물은 아조염료와 단량체를 포함한다. 상기 아조염료는 제1 파장에서 광-흡수 피크를 갖는다. 더욱이, 상기 아조염료는 상기 아조염료의 분자들의 배향이 상기 필름 상에 조사되고 그리고 흡수된 편광된 광의 편광 배향에 따라 재배열되도록 구성된다. 상기 단량체는 제2 파장에서 광-흡수 피크를 갖고 그리고 상기 필름 상에 조사된 광을 흡수하는 것에 의하여 중합가능한 것이다. 유리하게도, 상기 제1 파장은 상기 아조염료 분자의 광-배향과 상기 광-배향층의 안정화가 상기 필름에의 2개의 구별된 광의 노출들에 의해 달성가능하도록 상기 제2 파장으로부터 이격된다. 예를 들면, 상기 제1 파장은 365㎚이고 그리고 상기 제2 파장은 300㎚이며, 두수치들은 섹션 A에서 설명된 상 실험에서 사용된 것들이다. 상기 아조염료 및 상기 단량체는 각각 SD1 및 RMM257이 되도록 선택될 수 있다.
실제의 바람직한 상기 방법의 구현에 있어서, 단계(820)으로 표시된 바와 같이, 상기 필름이 편광되고 그리고 상기 제1 파장을 포함하고 그리고 상기 제2 파장을 배제하는 제1 스펙트럼을 갖는 제1 광속으로 조사된다. 계속해서 상기 아조염료 분자의 광배향이 달성되어 상기 필름의 적어도 일부가 상기 기재 상에 광-배향층을 형성하도록 한다. 그 후, 단계(830)으로 표시된 바와 같이, 상기 광-배향층이 편광되고 그리고 제2 파장을 포함하는 제2 스펙트럼을 갖는 제2 광속으로 조사된다. 상기 단량체가 중합되어 상기 광-배향층을 안정화시키는 중합체 네트워크를 형성하는 것이 후속된다.
하나의 선택에 있어서, 상기 제1 광속은 2-단계 접근법으로 생성된다. 먼저, 편광되고 그리고 상기 제1 스펙트럼 및 상기 제2 파장을 포함하는 제3 스펙트럼을 갖는 제3 광속이 생성된다. 그 후, 상기 제3 광속이 적절한 광학 필터로 여과되어 제1 광속을 수득하고, 여기에서 상기 광학 필터는 적어도 상기 제2 파장을 포함하는 저지 대역(stop band)을 갖는다.
상기 아조염료와 상기 단량체는 상기 아조염료가 상기 제1 파장을 포함하는 제1 흡수 대역을 갖고 그리고 상기 단량체가 상기 제2 파장을 포함하는 제2 흡수 대역을 갖고, 여기에서, 상기 제2 흡수 대역은 실질적으로 상기 제1 흡수 대역과 상이하도록 선택될 수 있다.
상기 제1 광속의 조사량은 상기 광-배향층 상에 퇴적되는 액정의 극성 고정에너지 또는 방위각 고정에너지를 구성하기 위한 제1의 사전-선택된 값(first pre-selected value)으로 설정될 수 있다. 게다가, 상기 제2 광속의 조사량은 상기 단량체를 실질적으로 충분히 중합하도록 하고 그에 의하여 상기 광-배향층을 안정화시키기 위한 중합체 네트워크를 충분하게 형성하도록 하는 제2의 사전-선택된 값으로 설정될 수 있다.
상기 혼합물에 있어서, 바람직하게는 상기 단량체는 상기 아조염의 0.67중량%의 최적의 농도를 갖는다.
상기 단량체의 하나의 선택에 있어서, 상기 단량체는 상기 제2 광속으로 조사되는 경우에 상기 단량체의 분자들이 중합되고 그리고 가교-결합되도록 광-경화성이다.
본 발명은 그의 정신 또는 필수적인 특성들로부터 벗어남이 없이 다른 특정의 형태들로 실행될 수 있다. 따라서 본 구체예는 모든 점에서 설명으로서 그리고 제한이 아닌 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 관점은 앞서의 상세한 설명에 의하기 보다는 첨부된 특허청구범위들로 표시되고, 그리고 상기 특허청구범위들의 등가의 의미 및 범위 내에 속하는 모든 변화들은 따라서 본 출원에 포함되는 것으로 의도된다.

Claims (20)

  1. 중합체 안정화 아조염료를 포함하고, 광-배향층이 기재를 아조염료와 단량체로 균일하게 코팅하고 그리고 액정들에 대한 양호하고 그리고 안정한 광-배향이 달성되도록 광-배향 및 안정화를 제공하기 위하여 광에 노출시키는 것에 의해 형성되는 것을 포함하고, 여기에서 상기 광-배향 및 상기 안정화가 2개의 별개의 광의 노출들에 의해 달성되는 액정 광-배향층.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 중합체-안정화 아조염료 배향층이 상기 아조염료와 상기 단량체를 최적의 농도로 혼합하고 그리고 계속해서 용매 중에 용해시키는 것에 의해 실현되는 액정 광-배향층.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 단량체의 중합이 상기 아조염료의 자화용이축의 바람직한 배향을 한정한 이후에 수행되는 액정 광-배향층.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 단량체의 중합이 광-가교화에 의해 수행되는 액정 광-배향층.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 단량체의 중합이 열이미드화에 의해 수행되는 액정 광-배향층.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 아조염료의 흡수피크와 상기 단량체의 흡수피크가 서로 다른 것인 액정 광-배향층.
  7. 제 1 항에 있어서,
    극성의 고정에너지가 최소값으로부터 충분히 높은 값까지 수득가능하도록 상기 극성의 고정에너지가 조사량들에 의해 조정가능한 것인 액정 광-배향층.
  8. 제 1 항에 있어서,
    방위각 고정에너지가 최소값으로부터 충분히 높은 값까지 수득가능하도록 상기 방위각 고정에너지가 조사량들에 의해 조정가능한 것인 액정 광-배향층.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 단량체의 충분한 중합이 잔류 직류 전압의 최소 및 수용가능한 값들을 제공하는 액정 광-배향층.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 단량체의 충분한 중합이 전압보정율을 제공하는 액정 광-배향층.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 단량체의 충분한 중합 이후 상기 광-배향층이 고유의 아조염료층의 전기-광학적 매개변수들과 실질적으로 유사한 전기-광학적 매개변수들을 제공하는 액정 광-배향층.
  12. 상기 기재의 소정의 표면을 혼합물의 필름으로 코팅하는 단계를 포함하며, 상기 혼합물이 아조염료와 단량체를 포함하고, 상기 아조염료가 제1 파장에서 광흡수 피크를 갖고 그리고 상기 아조염료의 분자들의 배향이 상기 필름 상으로 조사되고 그리고 상기 필름에 의해 흡수되는 편광된 광의 편광 배향에 따라 재배열되도록 구성되는 것이고, 상기 단량체가 제2 파장에서 광흡수 피크를 갖고 그리고 상기 필름 상으로 조사된 광을 흡수하는 것에 의하여 중합가능한 것이고, 여기에서 상기 아조염료 분자들의 광배향 및 상기 광배향층의 안정화가 상기 필름에의 2개의 별구의 광의 노출들에 의해 달성가능하도록 상기 제1 파장이 상기 제2 파장으로부터 이격되는 것인 기재 상에 액정 광배향층을 형성하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 필름을 편광되고 그리고 제1 파장을 포함하고 그리고 제2 파장을 배제하는 제1 스펙트럼을 갖는 제1 광속으로 조사하고, 그에 의하여 상기 아조염료 분자들의 배향이 달성되어 상기 필름의 적어도 일부가 상기 기재 상에 광배향층을 형성하도록 하는 단계; 및
    상기 필름이 상기 제1 광속으로 조사된 이후, 상기 광배향층을 편광되고 그리고 제2 파장을 포함하는 제2 스펙트럼을 갖는 제2 광속으로 조사하고, 그에 의하여 상기 단량체가 중합되어 형성된 상기 광배향층을 안정화시키는 단계;
    를 더 포함하는 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    여기에서, 상기 아조염료가 제1 파장을 포함하는 제1 흡수 대역을 갖고; 그리고 상기 단량체가 제2 파장을 포함하는 제2 흡수 대역을 갖고, 상기 제2 흡수 대역이 상기 제1 흡수 대역과 실질적으로 다른 것인 방법.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 혼합물 중에서, 상기 단량체가 상기 아조염료의 0.67중량%의 농도를 갖는 것인 방법.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 아조염료가 SD1이고 그리고 상기 단량체가 RMM257인 방법.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 단량체가 광-경화가능하여 상기 제2 광속으로 조사되는 경우에 상기 단량체의 분자들이 중합되고 그리고 가교결합되는 것인 방법.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 제1 광속의 조사량을 상기 광배향층 상에 퇴적될 액정의 극성의 고정에너지 또는 방위각 고정에너지를 구성하도록 사전-선택된 값으로 설정하는 단계를 더 포함하는 방법.
  19. 제 13 항에 있어서,
    상기 제2 광속의 조사량을 상기 단량체를 실질적으로 충분히 중합시키도록 사전-선택된 값으로 설정하는 단계를 더 포함하는 방법.
  20. 제 13 항에 있어서,
    편광되고 그리고 상기 제1 스펙트럼 및 상기 제2 파장을 포함하는 제3 스펙트럼을 갖는 제3 광속을 생성하는 단계; 및 상기 제3 광속을 상기 제2 파장을 포함하는 저지 대역(stop band)을 포함하는 적절한 광학 필터로 여과하여 제1 광속을 수득하는 단계를 더 포함하는 방법.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160109760A1 (en) * 2014-09-05 2016-04-21 Valerie A. Finnemeyer Methods and apparatus for liquid crystal photoalignment
KR20160117788A (ko) * 2015-03-31 2016-10-11 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
CN105093701B (zh) * 2015-09-18 2019-03-15 京东方科技集团股份有限公司 液晶取向层的制作方法、液晶取向层和显示装置
US10151960B2 (en) * 2015-09-25 2018-12-11 Microsoft Technology Licensing, Llc Backlight assembly with tunable grating layer for local dimming
US10816855B2 (en) * 2015-10-29 2020-10-27 The Hong Kong University Of Science And Technology Composite photoalignment layer
CN107710058A (zh) * 2015-10-29 2018-02-16 香港科技大学 复合光配向层
CN105647548B (zh) 2016-02-23 2018-10-16 京东方科技集团股份有限公司 配向剂、配向膜的制作方法、显示面板及显示装置
CN110764314B (zh) * 2018-07-27 2022-07-05 香港科技大学 一种高光效低偏色的液晶光配向层的制备方法
US11543704B1 (en) 2019-10-31 2023-01-03 Beam Engineering For Advanced Measurements Co. Polymer networks stabilizing liquid crystal diffractive waveplates

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5539555A (en) 1990-07-20 1996-07-23 Displaytech, Inc. High contrast distorted helex effect electro-optic devices and tight ferroelectric pitch ferroelectric liquid crystal compositions useful therein
US5102924A (en) 1990-08-16 1992-04-07 Minnesota Mining And Manufacturing Company Polymeric mixtures and process therefor
US5310502A (en) 1991-06-27 1994-05-10 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force High tilt angle FLC mixture for TIR switching devices
DE4221784A1 (de) 1992-07-03 1994-01-05 Hoechst Ag Elektrische Adressierung von ferroelektrischen Flüssigkristalldisplays
GB9812636D0 (en) * 1998-06-11 1998-08-12 Rolic Ag Optical component orientation layer and layerable polymerisable mixture
US6582776B2 (en) * 2000-11-24 2003-06-24 Hong Kong University Of Science And Technology Method of manufacturing photo-alignment layer
JP2003270638A (ja) 2002-03-14 2003-09-25 Dainippon Ink & Chem Inc 光配向膜用組成物及びこれを用いた光配向膜の製造方法
US6919404B2 (en) 2002-05-31 2005-07-19 Elsicon, Inc. Hybrid polymer materials for liquid crystal alignment layers
JP4637839B2 (ja) * 2003-08-08 2011-02-23 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 反応性メソゲンを有する、液晶分子を配向させるための配向層
JP4537718B2 (ja) 2004-01-22 2010-09-08 大日本印刷株式会社 液晶表示素子
EP1593990B1 (en) * 2004-05-07 2007-12-05 ESSILOR INTERNATIONAL (Compagnie Générale d'Optique) Polarizing and abrasion-resistant optical film and process for manufacturing thereof
TWI406061B (zh) * 2005-11-10 2013-08-21 Dainippon Ink & Chemicals 光配向膜用組成物、光學異向體及其製法
KR100955762B1 (ko) * 2008-08-26 2010-04-30 주식회사 에이스 디지텍 코팅형 편광판의 제조방법 및 그로 인해 제조된 코팅형 편광판
KR101683269B1 (ko) * 2009-11-23 2016-12-06 삼성전자 주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법

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