KR20150095185A - Liquid Crystal Device - Google Patents

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KR20150095185A
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Abstract

The present invention relates to a liquid crystal device, a method for manufacturing a liquid crystal device, and use of a liquid crystal device. According to the present invention, the liquid crystal device can be switched between various modes, and the switching can also be operated even through low driving voltage. Furthermore, the liquid crystal device can be applied to various light modulators such as a smart window, a window protective film, a flexible display device, an active retarder for 3D image display, a view angle control film, etc.

Description

액정 소자{Liquid Crystal Device}[0001] The present invention relates to a liquid crystal device,

본 출원은, 액정 소자, 액정 소자의 제조방법 및 액정 소자의 용도에 관한 것이다. The present application relates to a liquid crystal element, a method of manufacturing the liquid crystal element, and a use of the liquid crystal element.

LCD(Liquid Crystal Display)는, 액정 화합물을 배향시키고, 전압의 인가를 통해 배향을 스위칭시켜서 화상을 구현한다. LCD의 제조 공정은 고비용의 공정이고, 대형의 생산 라인 및 설비가 필요하다.An LCD (Liquid Crystal Display) realizes an image by orienting a liquid crystal compound and switching the orientation through application of a voltage. LCD manufacturing process is a high-cost process, and large-scale production lines and facilities are required.

폴리머 내에 액정 화합물을 분산시켜서 구현되는 소위 PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal, 본 명세서에서 용어 PDLC는 소위 PNLC(Polymer Network Liquid Crystal)나 PSLC(Polymer Stabilized Liquid Crystal) 등을 포함하는 상위 개념이다.)가 알려져 있다. PDLC는, LCD보다 간단한 공정으로 제조할 수 있다.Called Polymer Dispersed Liquid Crystal (PDLC), which is a so-called PDLC (Polymer Dispersed Liquid Crystal) which is realized by dispersing a liquid crystal compound in a polymer, is known as a superordinate concept including so-called Polymer Network Liquid Crystal (PNLC) or Polymer Stabilized Liquid Crystal have. PDLC can be manufactured with a simpler process than an LCD.

특허문헌 1 등에 기재된 바와 같이 PDLC 내에서 통상 액정 화합물은 배향되어 있지 않은 상태로 존재한다. 따라서 PDLC는 전압이 인가되지 않은 상태에서는 뿌연 불투명 상태이고, 이러한 상태는 소위 산란 모드로 호칭된다. PDLC에 전압이 인가되면, 액정 화합물이 그에 따라 정렬되어 투명한 상태가 되는데, 이를 이용하여 투과 모드와 산란 모드의 스위칭이 가능하다.As described in Patent Document 1, the liquid crystal compound usually exists in an undirected state in the PDLC. Therefore, the PDLC is in a cloudy opaque state when no voltage is applied, and this state is called a so-called scattering mode. When a voltage is applied to the PDLC, the liquid crystal compound is aligned to be transparent, and the transmission mode and the scattering mode can be switched using the PDLC.

한국공개특허 제1993-0013794호Korean Patent Publication No. 1993-0013794

본 출원은, 액정 소자, 액정 소자의 제조방법 및 액정 소자의 용도를 제공한다. The present application provides a liquid crystal element, a method of manufacturing the liquid crystal element, and uses of the liquid crystal element.

예시적인 액정 소자(liquid crystal device)는 제 1 층, 확산 방지층 및 제 2 층을 순차로 포함할 수 있다. 제 1 층은 폴리머 네트워크 및 제 1 액정 화합물을 포함할 수 있다. 제 1 액정 화합물은 폴리머 네트워크 내에 액정 영역을 형성하면서 폴리머 네트워크와는 상분리된 상태로 존재할 수 있다. 제 2 층은 제 2 액정 화합물 및 이방성 염료를 포함할 수 있다. 제 2 층은 격벽 또는 기둥을 포함할 수 있고, 제 2 액정 화합물 및 이방성 염료는 상기 격벽 또는 기둥이 존재하지 않는 영역 내에 존재할 수 있다. An exemplary liquid crystal device may include a first layer, a diffusion barrier layer, and a second layer sequentially. The first layer may comprise a polymer network and a first liquid crystal compound. The first liquid crystal compound may exist in a phase separated from the polymer network while forming a liquid crystal region in the polymer network. The second layer may comprise a second liquid crystal compound and an anisotropic dye. The second layer may include barrier ribs or pillars, and the second liquid crystal compound and the anisotropic dye may be present in the region where the barrier ribs or pillars are not present.

도 1은 폴리머 네트워크(1011) 및 상기 폴리머 네트워크(1011) 내에 분산되어 있는 제 1 액정 화합물(1012)를 포함하는 제 1 층(101); 확산 방지층(102) 및 격벽 또는 기둥(1031)을 가지고, 상기 격벽 또는 기둥(1031)이 존재하지 않는 영역(1032) 내에 존재하는 제 2 액정 화합물(1033)과 이방성 염료(1034)를 포함하는 제 2 층(103)을 포함하는 액정 소자를 예시적으로 나타낸다. 도 1에서, 제 1 액정 화합물은(1012) 폴리머 네트워크(1011) 내에 액정 영역(붉은색 원으로 도시)을 형성하면서 폴리머 네트워크와는 상 분리된 상태로 존재하고 있다. Figure 1 illustrates a first layer 101 comprising a polymer network 1011 and a first liquid crystal compound 1012 dispersed within the polymer network 1011; The first liquid crystal compound 1033 and the anisotropic dye 1034 which have the diffusion prevention layer 102 and the partition or column 1031 and are present in the region 1032 in which the partition or the column 1031 does not exist, 2 shows a liquid crystal device including a layer 103 as an example. In FIG. 1, the first liquid crystal compound exists in a phase separated state from the polymer network while forming a liquid crystal region (shown by a red circle) in the polymer network 1011 (1012).

제 1 액정 화합물은 폴리머 네트워크 내에 배향이 스위칭 가능하도록 분산되어 존재할 수 있다. 또한, 제 2 액정 화합물 및 이방성 염료도 격벽 또는 기둥이 존재하지 않는 제 2 층의 영역 내에 배향이 스위칭 가능하도록 존재할 수 있다. 본 출원에서 액정 화합물 또는 이방성 염료의 배향이 스위칭 가능하다는 것은 액정 화합물 또는 이방성 염료의 정렬 방향이 전압의 인가와 같은 외부 작용에 의해 변경될 수 있다는 것을 의미한다.The first liquid crystal compound may be dispersed so that the orientation is switchable in the polymer network. Also, the second liquid crystal compound and the anisotropic dye may be present so that the orientation is switchable in the region of the second layer where no barrier ribs or pillars are present. The fact that the orientation of the liquid crystal compound or anisotropic dye is switchable in the present application means that the alignment direction of the liquid crystal compound or anisotropic dye can be changed by an external action such as the application of a voltage.

폴리머 네트워크는 중합성 화합물을 포함하는 전구 물질의 폴리머 네트워크일 수 있고, 상기 중합성 화합물은 중합된 상태로 폴리머 네트워크를 형성할 수 있다. 중합성 화합물로는, 예를 들어, 소위 PDLC의 폴리머 네트워크를 형성할 수 있는 것으로 알려진 하나 이상의 중합성 관능기를 가지는 화합물을 사용할 수 있다. 중합성 관능기로는 예를 들어, 알케닐기, 에폭시기, 시아노기, 카복실기, (메타)아크릴로일기 또는 (메타)아크릴로일옥시기 등이 예시될 수 있고, 본 출원의 일 실시예에 따르면, (메타)아크릴로일기를 가지는 화합물을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다, The polymer network may be a polymer network of precursors comprising polymeric compounds, and the polymeric compounds may form a polymer network in a polymerized state. As the polymerizable compound, for example, a compound having at least one polymerizable functional group known to be capable of forming a polymer network of so-called PDLC can be used. Examples of the polymerizable functional group include an alkenyl group, an epoxy group, a cyano group, a carboxyl group, a (meth) acryloyl group or a (meth) acryloyloxy group. According to one embodiment of the present application, (Meth) acryloyl group may be used, but the present invention is not limited thereto,

폴리머 네트워크의 전구 물질은 상기 언급한 중합성 화합물에 추가로 필요한 경우에 용매, 라디칼 또는 양이온 개시제, 염기성 물질, 네트워크를 형성할 수 있는 기타 반응성 화합물, 액정 화합물 또는 계면 활성제 등의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. The precursors of the polymer network additionally include additives such as solvents, radicals or cationic initiators, basic substances, other reactive compounds capable of forming networks, liquid crystal compounds or surfactants, if necessary in addition to the polymeric compounds mentioned above can do.

제 1 액정 화합물로는, 폴리머 네트워크 내에서 배향이 스위칭될 수 있는 상태로 존재할 수 있고, 그 배향의 스위칭에 의해 제 1 층의 광변조 특성을 조절할 수 있는 것이라면 특별한 제한 없이 다양한 종류를 사용 가능하다. 예를 들면, 제 1 액정 화합물로는, 그 배향이 소정 방향으로 규칙적으로 정렬되어 있지 않고 랜덤하게 배치된 경우에 폴리머 네트워크와의 작용을 통해 광의 산란을 유도할 수 있고, 그 배향이 소정 방향으로 규칙적으로 정렬된 경우에는 그 배향 방향에 따라 투과 모드 또는 적절한 위상차를 나타내는 모드로 작용할 수 있는 화합물을 사용할 수 있다.The first liquid crystal compound can be present in a state in which the orientation can be switched in the polymer network, and various kinds can be used without particular limitation, as long as it can control the light modulation characteristics of the first layer by switching the orientation . For example, when the first liquid crystal compound is randomly arranged in a predetermined direction without being regularly aligned in the predetermined direction, scattering of light can be induced through the action of the polymer network, When aligned regularly, it is possible to use a compound which can act as a transmission mode or an appropriate phase difference depending on the alignment direction.

예를 들면, 액정 화합물로는 스멕틱(smectic) 액정 화합물, 네마틱(nematic) 액정 화합물 또는 콜레스테릭(cholesteric) 액정 화합물 등을 사용할 수 있다. 액정 화합물은, 폴리머 네트워크와는 결합되어 있지 않으며, 외부에서 전압이 인가될 경우에 그에 따라서 배향이 변경될 수 있는 형태일 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 액정 화합물은, 중합성기 또는 가교성기를 가지지 않는 액정 화합물을 사용할 수 있다. For example, as the liquid crystal compound, a smectic liquid crystal compound, a nematic liquid crystal compound, or a cholesteric liquid crystal compound can be used. The liquid crystal compound is not bonded to the polymer network, and may be a form in which the orientation can be changed accordingly when an external voltage is applied. For this purpose, for example, as the liquid crystal compound, a liquid crystal compound having no polymerizable group or a crosslinkable group can be used.

제 1 액정 화합물로는, 예를 들어 하기 수식 A를 만족하는 네마틱 액정 화합물을 사용할 수 있다.As the first liquid crystal compound, for example, a nematic liquid crystal compound satisfying the following formula A may be used.

[수식 A][Formula A]

(ne+no)/2 - b ≤ {(2no 2 + ne 2)/3}0.5 ≤ (ne+no)/2 + b (n e + n o) / 2 - b ≤ {(2n o 2 + n e 2) / 3} 0.5 ≤ (n e + n o) / 2 + b

수식 A에서 ne는 액정 화합물의 이상 굴절률이고, no는 액정 화합물의 정상 굴절률이며, b는 0.1 내지 1의 범위 내의 어느 한 수이다. 수식 A에서 b는 다른 예시에서는 0.1 내지 0.9, 0.1 내지 0.7, 0.1 내지 0.5 또는 0.1 내지 0.3일 수 있다.In the formula A, n e is the extraordinary refractive index of the liquid crystal compound, n o is the normal refractive index of the liquid crystal compound, and b is any number within the range of 0.1 to 1. In formula A, b may be 0.1 to 0.9, 0.1 to 0.7, 0.1 to 0.5, or 0.1 to 0.3 in another example.

제 1 액정 화합물로는, 예를 들어 양의 유전율 이방성 또는 음의 유전율 이방성을 가지는 액정 화합물을 사용할 수 있다. 본 출원에서 유전율 이방성은 이상 유전율(장축 방향의 유전율, εe, extraordinary dielectric anisotropy)과 정상 유전율(단축 방향의 유전율, εo, ordinary dielectric anisotropy)의 차이를 의미하고, 양의 유전율 이방성은 이상 유전율이 정상 유전율에 비해 큰 경우를 의미하며, 음의 유전율 이방성은 이상 유전율이 정상 유전율이 비해 작은 경우를 의미한다. As the first liquid crystal compound, for example, a liquid crystal compound having a positive dielectric anisotropy or negative dielectric anisotropy can be used. In the present application, the dielectric anisotropy means a difference between an ideal permittivity (ε e , extraordinary dielectric anisotropy) and a normal permittivity (ε o , ordinary dielectric anisotropy), and a positive permittivity anisotropy means an ideal permittivity Is larger than the normal permittivity, and negative permittivity anisotropy means a case where the ideal permittivity is smaller than the normal permittivity.

제 1 층 내에서 폴리머 네트워크 및 제 1 액정 화합물의 함량 비율을 목적하는 물성을 손상시키지 않는 범위 내에서 적절히 조절될 수 있다. 예를 들어, 제 1 층은 폴리머 네트워크 5 중량부 내지 70 중량부 및 제 1 액정 화합물 30 중량부 내지 95 중량부를 포함할 수 있다. 다른 예시에서 제 1 층은, 폴리머 네트워크 5 중량부 내지 65 중량부 및 제 1 액정 화합물 35 중량부 내지 95 중량부, 폴리머 네트워크 5 중량부 내지 60 중량부 및 제 1 액정 화합물 40 중량부 내지 95 중량부, 폴리머 네트워크 5 중량부 내지 55 중량부 및 제 1 액정 화합물 55 중량부 내지 95 중량부, 폴리머 네트워크 5 중량부 내지 50 중량부 및 제 1 액정 화합물 50 중량부 내지 95 중량부, 폴리머 네트워크 5 중량부 내지 45 중량부 및 제 1 액정 화합물 55 중량부 내지 95 중량부, 폴리머 네트워크 5 중량부 내지 40 중량부 및 제 1 액정 화합물 60 중량부 내지 95 중량부, 폴리머 네트워크 5 중량부 내지 35 중량부 및 제 1 액정 화합물 65 중량부 내지 95 중량부, 폴리머 네트워크 5 중량부 내지 30 중량부 및 제 1 액정 화합물 70 중량부 내지 95 중량부, 폴리머 네트워크 5 중량부 내지 25 중량부 및 제 1 액정 화합물 75 중량부 내지 95 중량부, 폴리머 네트워크 20 중량부 내지 50 중량부 및 제 1 액정 화합물 80 중량부 내지 95 중량부 또는 폴리머 네트워크 5 중량부 내지 15 중량부 및 제 1 액정 화합물 85 중량부 내지 95 중량부을 포함할 수 있다. 이러한 중량 비율의 범위 내에서 목적 물성, 예를 들면, 폴리머 네트워크의 배향성이 적절하게 유지될 수 있다.The proportion of the polymer network and the content of the first liquid crystal compound in the first layer can be appropriately controlled within a range that does not impair the desired physical properties. For example, the first layer may comprise from 5 parts by weight to 70 parts by weight of the polymer network and from 30 parts by weight to 95 parts by weight of the first liquid crystal compound. In another example, the first layer comprises 5 to 65 parts by weight of the polymer network and 35 to 95 parts by weight of the first liquid crystal compound, 5 to 60 parts by weight of the polymer network and 40 to 95 parts by weight of the first liquid crystal compound 5 to 55 parts by weight of a polymer network and 55 to 95 parts by weight of a first liquid crystal compound, 5 to 50 parts by weight of a polymer network and 50 to 95 parts by weight of a first liquid crystal compound, 5 parts by weight of a polymer network And 45 parts by weight of the first liquid crystal compound and 55 parts by weight to 95 parts by weight of the first liquid crystal compound, 5 to 40 parts by weight of the polymer network and 60 to 95 parts by weight of the first liquid crystal compound, 5 to 35 parts by weight of the polymer network, 65 to 95 parts by weight of the first liquid crystal compound, 5 to 30 parts by weight of the polymer network and 70 to 95 parts by weight of the first liquid crystal compound, 5 parts by weight of the polymer network 25 parts by weight of the first liquid crystal compound and 75 parts by weight to 95 parts by weight of the first liquid crystal compound, 20 to 50 parts by weight of the polymer network and 80 to 95 parts by weight of the first liquid crystal compound or 5 to 15 parts by weight of the polymer network, 1 to 95 parts by weight of a liquid crystal compound. Within this range of weight ratios, the desired properties, for example, the orientation of the polymer network, can be suitably maintained.

확산 방지층은 제 1 층과 제 2 층의 사이에 존재할 수 있다. 확산 방지층은 제 2 층 내에 존재하는 이방성 염료가 제 1 층으로 확산되는 것을 방지하는 기능을 수행할 수 있다. 확산 방지층은 이방성 염료의 확산 방지 기능에 더불어 접착력 또는 액정 배향능을 가질 수 있다. 이러한 확산 방지층은 예를 들어, UV 경화성 수지층, 접착제층 및 배향막 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 확산 방지층은 UV 경화성 수지층, 접착제층 또는 배향막 중 어느 하나이거나, 또는 UV 경화성 수지층 상에 접착제층 또는 배향막이 코팅된 구조이거나, 또는 접착력과 배향능을 동시에 가지는 단일층일 수도 있다. 도 2 및 도 3은 각각 UV 경화성 수지층(1021) 상에 접착제층(1022) 또는 배향막(1023)이 코팅된 구조의 확산 방지층을 포함하는 액정 소자를 예시적으로 나타낸다. A diffusion barrier layer may be present between the first layer and the second layer. The diffusion preventing layer can function to prevent diffusion of the anisotropic dye present in the second layer to the first layer. The diffusion preventing layer may have an adhesive force or a liquid crystal aligning ability in addition to the diffusion preventing function of the anisotropic dye. Such a diffusion preventive layer may include, for example, at least one of a UV curable resin layer, an adhesive layer and an orientation film. More specifically, the diffusion preventing layer may be either a UV curable resin layer, an adhesive layer, or an orientation film, or a structure in which an adhesive layer or an orientation film is coated on a UV curable resin layer, or a single layer having both an adhesive force and an orientation ability . 2 and 3 illustrate a liquid crystal device including a diffusion preventing layer having a structure in which an adhesive layer 1022 or an alignment film 1023 is coated on a UV curable resin layer 1021, respectively.

UV 경화성 수지층으로는 특별한 제한 없이 공지의 경화성 관능기를 가지는 모노머의 경화물을 선택하여 사용할 수 있고, 접착제층으로는 특별한 제한 없이 공지의 PSA(Pressure Sensitive Adhesvie), OCR(Optical Clear Resin) 또는 OCA(Optical Clear Adhesvie)를 적절히 선택하여 사용할 수 있으며, 배향막으로는 특별한 제한 없이 공지의 수직 또는 수평 배향막을 사용할 수 있다. 이러한 배향막은, 러빙 배향막과 같이 접촉식 배향막이나 또는 광배향성 화합물을 포함하여, 예를 들면 직선 편광의 조사 등과 같은 비접촉식 방식에 의해 배향 특성을 나타낼 수 있는 것으로 광 배향막을 사용할 수 있다. 또한, 접착력과 배향능을 동시에 가지는 단일층으로는 액정 배향능을 가지는 접착제를 사용할 수 있다. 액정 배향능을 가지는 접착제로는 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어, Si 함유 접착제를 사용할 수 있으며, Si 함유 접착제는 액정에 대한 수직 배향능을 가질 수 있다. As the UV curable resin layer, a cured product of a monomer having a known curable functional group can be selected and used without particular limitation. As the adhesive layer, known PSA (Pressure Sensitive Adhesive), OCR (Optical Clear Resin) (Optical Clear Adhesive) can be appropriately selected and used. As the alignment film, a known vertical or horizontal alignment film can be used without any particular limitation. Such an alignment film may be a contact alignment film such as a rubbing alignment film or a photo alignment film which can exhibit alignment characteristics by a noncontact system including irradiation of linearly polarized light including a photo aligning compound. An adhesive having a liquid crystal aligning ability can be used as a single layer having both an adhesive force and an aligning ability. The adhesive having a liquid crystal aligning ability is not particularly limited. For example, a Si-containing adhesive may be used, and a Si-containing adhesive may have a vertical alignment ability to a liquid crystal.

확산 방지층이 접착력을 가지는 경우, 예를 들어 확산 방지층이 접착제층을 포함하는 경우, 제 2 층의 격벽 또는 기둥에 대하여 접착력을 유지할 수 있다. 이로 인해, 액정 소자에 상·하부 필름 기판을 적용 시 상·하부 필름 기판의 분리를 방지할 수 있을 뿐만 아니라 외부 충격에 의한 제 2 층의 셀 갭의 변화를 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 제 2 층이 수직으로 배치되는 경우에 유체의 흐름 특성에 기인한 중력 불량, 예를 들어 제 2 층 내의 액정 화합물이 아래로 흐르면서, 상부의 액정 화합물은 빠지고 하부의 셀 갭이 증가하는 문제를 해소할 수 있다. 또한, 확산 방지층이 액정 배향능을 가지는 경우, 예를 들어 확산 방지층이 배향막을 포함하는 경우, 인접하는 액정 화합물 및 이방성 염료를 배향시키는 역할을 수행할 수 있다. When the diffusion preventive layer has an adhesive force, for example, when the diffusion preventive layer includes an adhesive layer, the adhesive force to the partition wall or the column of the second layer can be maintained. Therefore, when the upper and lower film substrates are applied to the liquid crystal device, separation of the upper and lower film substrates can be prevented, and change in the cell gap of the second layer due to an external impact can be effectively prevented. Further, when the second layer is disposed vertically, gravity defects due to the flow characteristics of the fluid, for example, the liquid crystal compound in the second layer flows downward, and the liquid crystal compound on the upper side is discharged and the cell gap on the lower side is increased Can be solved. When the diffusion preventing layer has a liquid crystal aligning ability, for example, when the diffusion preventing layer includes an alignment film, it can function to orient adjacent liquid crystal compounds and anisotropic dyes.

제 2 층은 격벽 또는 기둥을 가질 수 있다. 도 4는 제 2 층의 격벽의 배치를 예시적으로 나타내며 확산 방지층과 인접하는 제 2 층의 측면을 도식한 것이다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 제 2 층은 하나 또는 2개 이상의 격벽에 의하여 분할되어 있는 영역을 가질 수 있고, 제 2 액정 화합물 및 이방성 염료는 상기 분할되어 있는 영역 내에 존재할 수 있다. 다른 하나의 예시에서, 제 2 층은 하나 또는 2개 이상의 기둥이 제 2 층 내에 서로 이격되어 배치된 구조를 가질 수 있고, 제 2 액정 화합물 및 이방성 염료는 상기 기둥이 존재하지 않는 영역 내에 존재할 수 있다. The second layer may have a partition or a pillar. Fig. 4 exemplarily shows the arrangement of the partition walls of the second layer and schematically shows the side surface of the second layer adjacent to the diffusion preventing layer. As shown in Fig. 4, the second layer may have a region divided by one or more partition walls, and the second liquid crystal compound and the anisotropic dye may be present in the divided regions. In another example, the second layer may have a structure in which one or more pillars are spaced apart from each other in the second layer, and the second liquid crystal compound and the anisotropic dye may be present in a region where the pillars do not exist have.

격벽 또는 기둥은 셀 갭을 유지하는 역할을 수행하며, 전술한 바와 같이 확산 방지층과 접촉된 상태로 존재할 수 있다. 이러한 구조의 격벽 또는 기둥은 전술한 바와 같이 제 2 층의 셀 갭을 효과적으로 유지할 수 있고, 액정 화합물의 흐름 특성에 기인하는 중력 불량의 문제를 해소할 수 있다. The barrier ribs or pillars serve to maintain the cell gap, and may be in contact with the diffusion barrier layer as described above. The barrier rib or column having such a structure can effectively maintain the cell gap of the second layer as described above and can solve the problem of gravity deficiency due to the flow characteristics of the liquid crystal compound.

격벽 또는 기둥의 재료로는, 액정 화합물 및 이방성 염료를 포함하는 제 2 층 내에서, 셀 갭을 유지할 수 있고 또한 확산 방지층과 적절한 접착력을 유지할 수 있는 것이라면 특별히 제한하지 않고 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 격벽 또는 기둥은 예를 들어, 경화 가능한 중합성 화합물, 예를 들어 에폭시 화합물 또는 아크릴레이트 화합물을 사용할 수 있으며, 상기 경화 가능한 중합성 화합물을 격벽 또는 기둥 형상으로 중합시키는 것에 의하여 형성할 수 있다. The material of the barrier rib or column is not particularly limited and can be appropriately selected and used as long as it can maintain the cell gap and maintain proper adhesion with the diffusion preventing layer in the second layer including the liquid crystal compound and the anisotropic dye. For example, the partition or the column may be formed of a curable polymerizable compound, for example, an epoxy compound or an acrylate compound, and may be formed by polymerizing the curable polymerizable compound in the form of a partition wall or a column.

격벽 또는 기둥의 너비, 간격 및 제 2 액정층 내에서 격벽 또는 기둥의 면적 비율은 본 출원의 목적을 손상시키지 않는 범위 내에서 적절히 선택될 수 있다. 예를 들어, 격벽 또는 기둥의 너비는 1㎛ 내지 500㎛일 수 있고, 격벽 또는 기둥 간의 간격은 10㎛ 내지 5000㎛일 수 있으며, 제 2 층 내의 격벽 또는 기둥의 면적 비율은 제 2 층의 전체 면적 100%에 대하여 0.1% 내지 50%일 수 있다. 또한, 격벽 또는 기둥의 높이는 제 2 층 내에 존재하되 확산 방지층에 접촉된 상태로 존재할 수 있도록 제 2 층의 두께와 유사한 범위 내에서 조절될 수 있다. 격벽 또는 기둥의 배열 방식은 특별히 제한되지 않으며, 목적하는 배열 방식에 따라 규칙적으로 또는 불규칙적으로 배열될 수 있다. The width, spacing, and area ratio of the barrier ribs or pillars in the second liquid crystal layer can be appropriately selected within a range that does not impair the purpose of the present application. For example, the width of the partition or the column may be 1 to 500 mu m, the spacing between the partition or the column may be 10 to 5000 mu m, and the ratio of the area of the partition or the column in the second layer may be And may be 0.1% to 50% with respect to 100% of the area. In addition, the height of the partition or column may be adjusted within a range similar to the thickness of the second layer so that it may be present in the second layer but in contact with the diffusion barrier. The manner in which the barrier ribs or pillars are arranged is not particularly limited and may be regularly or irregularly arranged according to the desired arrangement method.

제 2 층의 격벽 또는 기둥이 존재하지 않는 영역에는 전술한 바와 같이 제 2 액정 화합물 및 이방성 염료가 존재할 수 있다. 제 2 액정 화합물로는, 예를 들면 제 1 액정 화합물의 항목에서 기술한 액정 화합물 중에서 적절한 종류를 선택할 수 있다. 제 1 액정 화합물과 제 2 액정 화합물은 서로 동일하거나 또는 상이한 종류일 수 있다. 제 1 액정 화합물은 이방성 염료 없이 폴리머 네트워크 내에서 배향이 스위칭 가능하도록 존재하는 것에 적절한 액정 화합물을 적절히 선택하여 사용할 수 있고, 제 2 액정 화합물은 폴리머 네트워크없이 이방성 염료와 함께 존재하는 것에 적절한 액정 화합물을 적절히 선택하여 사용할 수 있다. The second liquid crystal compound and the anisotropic dye may be present in the region of the second layer where no barrier ribs or pillars are present. As the second liquid crystal compound, for example, a suitable kind may be selected from the liquid crystal compounds described in the item of the first liquid crystal compound. The first liquid crystal compound and the second liquid crystal compound may be the same or different kinds. The first liquid crystal compound can be appropriately selected and used as appropriate for the orientation to be switchable in the polymer network without an anisotropic dye and the second liquid crystal compound can be used as a liquid crystal compound suitable for being present together with an anisotropic dye without a polymer network It can be selected and used properly.

제 2 층은 이방성 염료와 관련하여, 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 「이방성 염료」는 상기 가시광 영역의 적어도 일부 또는 전체 범위에서 광의 이방성 흡수가 가능한 물질을 의미할 수 있다. 상기와 같은 염료의 사용을 통해서 액정셀이 표시 장치에 적용되었을 경우에 장치의 색감을 조절할 수 있다. As used herein, the term " dye " relates to anisotropic dyes, and the term " dye " refers to a dye that intensively absorbs and / or transforms light in at least a partial or full range within the wavelength range of visible light, , And the term " anisotropic dye " may mean a material capable of anisotropic absorption of light in at least a part or the entire range of the visible light region. When the liquid crystal cell is applied to a display device through the use of such a dye, the color of the device can be controlled.

이방성 염료의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 상기와 같은 특성을 가지면서 액정 화합물의 배향에 따라 배향될 수 있는 특성을 가지는 것으로 공지된 모든 종류의 염료가 사용될 수 있다. 이방성 염료로는, 예를 들면 흑색 염료(black dye) 또는 컬러 염료(color dye)를 사용할 수 있다. 상기 이방성 염료는, 이색비(dichroic ratio), 즉 이방성 염료의 장축 방향에 평행한 편광의 흡수를 상기 장축 방향에 수직하는 방향에 평행한 편광의 흡수로 나눈 값이 5 이상, 6 이상 또는 7 이상인 염료를 사용할 수 있다. 상기 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 만족할 수 있다. 상기 이색비는 높을수록 차단율 개선 또는 컬러 구현에 효과적이므로 상한은 특별히 제한되지 않고 의도하는 컬러 구현의 정도를 고려하여 적절한 이색비를 가지는 이방성 염료를 선택하여 사용할 수 있다. The kind of the anisotropic dye is not particularly limited and, for example, all kinds of dyes known to have such characteristics and can be oriented according to the orientation of the liquid crystal compound can be used. As the anisotropic dye, for example, a black dye or a color dye can be used. The anisotropic dye has a dichroic ratio, that is, a value obtained by dividing the absorption of polarized light parallel to the long axis direction of the anisotropic dye by the absorption of polarized light parallel to the direction perpendicular to the major axis direction of 5 or more, 6 or more, or 7 or more Dyes can be used. The dye may satisfy the dichroic ratio at least at some wavelength or at any wavelength within the wavelength range of the visible light region, for example, within the wavelength range of about 380 nm to 700 nm or about 400 nm to 700 nm. Since the higher the dichroic ratio is, the upper limit is not particularly limited, and the anisotropic dye having an appropriate dichroic ratio can be selected and used in consideration of the degree of color intended.

이방성 염료의 제 2 층 내의 비율은 목적하는 물성을 손상시키지 않는 범위 내에서 적절히 선택될 수 있다. 예를 들어, 이방성 염료는 제 2 액정 화합물 100 중량부 대비 0.01 중량부 내지 5 중량부 정도의 비율로 포함될 수 있으나, 상기 비율은 필요에 따라 적정 범위로 변경될 수 있다. The ratio in the second layer of the anisotropic dye can be suitably selected within a range that does not impair the desired physical properties. For example, the anisotropic dye may be contained in a ratio of about 0.01 to about 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the second liquid crystal compound, but the ratio may be appropriately changed according to need.

본 출원의 액정 소자는 이방성 염료의 사용으로 인해 컬러 구현 또는 차단율 개선이 가능함과 동시에 확산 방지층의 존재로 인하여 제 2 층의 이방성 염료가 폴리머 네트워크 내로 유입되는 것을 방지 할 수 있다. 이로 인해, 액정 소자는 투과 모드에서 높은 투명성을 확보할 수 있고, 이방성 염료가 제 1 층의 폴리머 네트워크를 형성하기 위한 자외선을 차단하지 않으므로 경화 특성이 향상되어 접착력이 개선될 뿐만 아니라, 이방성 염료가 폴리머 네트워크 전구 물질 내의 개시제와 접촉하지 않으므로 공정 중에 이방성 염료가 개시제에 의하여 열화되어 컬러가 변색되는 문제점을 개선할 수 있다. The liquid crystal device of the present application can prevent the introduction of the anisotropic dye of the second layer into the polymer network due to the presence of the diffusion preventing layer while enabling the color implementation or the blocking rate to be improved due to the use of the anisotropic dye. Thus, the liquid crystal device can secure high transparency in the transmission mode, and the anisotropic dye does not block the ultraviolet rays for forming the polymer network of the first layer, so that the curing property is improved and the adhesive strength is improved, It is possible to improve the problem that the anisotropic dye is deteriorated by the initiator during the process so that the color is discolored because it does not contact the initiator in the polymer network precursor.

제 1 및 제 2 액정 화합물과 이방성 염료 중 적어도 하나는 초기 상태에서 정렬된 상태로 존재하거나, 또는 정렬되지 않은 상태로 존재할 수 있다. 초기 상태에서 정렬된 상태는, 예를 들면, 수직 배향 상태, 수평 배향 상태 또는 트위스트 배향 상태일 수 있다. 본 명세서에서 용어 「초기 상태」는, 외부 전압과 같이 액정 화합물의 배향에 영향을 미칠 수 있는 외부 작용이 존재하지 않는 상태를 의미할 수 있다.At least one of the first and second liquid crystal compounds and the anisotropic dye may be present in an aligned state in an initial state or in an unaligned state. The aligned state in the initial state may be, for example, a vertically oriented state, a horizontally oriented state, or a twisted oriented state. As used herein, the term " initial state " may refer to a state where there is no external action that may affect the orientation of the liquid crystal compound, such as an external voltage.

제 1 및 제 2 액정 화합물과 이방성 염료 등의 초기 정렬 상태의 조절하고, 전압의 인가와 같은 외부 작용을 인가 등을 통해 상기 액정 소자는 다양한 모드의 사이를 스위칭할 수 있다. 예를 들면, 액정 소자는, 화이트 모드와 컬러(예를 들면, 블랙) 모드의 사이를 스위칭하거나 또는 헤이즈 모드와 투과 모드의 사이를 스위칭할 수 있다. 상기에서 화이트 모드 또는 컬러 모드는 각각 헤이즈 모드이거나 투과 모드일 수 있다. 본 출원에서 용어 헤이즈 모드는, 액정 소자가 예정된 일정 수준 이상의 헤이즈를 나타내는 모드를 의미하고, 투과 모드는 광의 투과가 가능한 상태 또는 액정 소자가 화이트 모드 또는 컬러 모드인 상태에서 예정된 일정 수준 이하의 헤이즈를 나타내는 모드를 의미할 수 있다. 따라서, 예를 들어, 컬러 모드가 헤이즈 모드인 경우에는 액정 소자가 예정된 컬러를 나타내면서 일정 수준 이상의 헤이즈를 나타낼 수 있고, 투과 모드인 경우에는 액정 소자가 예정된 컬러를 나타내면서 일정 수준 이하의 헤이즈를 나타낼 수 있다. The liquid crystal device can switch between various modes by adjusting the initial alignment state of the first and second liquid crystal compounds and anisotropic dyes and applying an external action such as a voltage application. For example, the liquid crystal element can switch between the white mode and the color (for example, black) mode, or switch between the haze mode and the transmissive mode. In the above, the white mode or the color mode may be a haze mode or a transmission mode, respectively. The term haze mode in the present application means a mode in which a liquid crystal element exhibits a haze of a predetermined level or higher and a transmissive mode means a mode in which light is transmittable or a haze in a state in which the liquid crystal element is in a white mode or a color mode Quot; and " indicating " Thus, for example, when the color mode is the haze mode, the liquid crystal element can exhibit a predetermined color and exhibit a haze of more than a certain level. In the transmissive mode, the liquid crystal element exhibits a predetermined color, have.

예를 들어, 투과 모드에서 액정 소자의 헤이즈는 10% 이하, 8% 이하, 6% 이하 또는 5% 이하이다. 예를 들어, 헤이즈 모드에서는 액정 소자 는, 헤이즈가 10% 이상, 15% 이상, 20% 이상, 25% 이상, 30% 이상, 35% 이상, 40% 이상, 45% 이상, 50% 이상, 55% 이상, 60% 이상, 65% 이상, 70% 이상, 75% 이상, 80% 이상, 85% 이상, 90% 이상 또는 95% 이상일 수 있다. 상기 헤이즈는, 헤이즈는 측정 대상을 투과하는 전체 투과광의 투과율에 대한 확산광의 투과율의 백분율일 수 있다. 상기 헤이즈는, 헤이즈미터(hazemeter, NDH-5000SP)를 사용하여 평가할 수 있다. 헤이즈는 상기 헤이즈미터를 사용하여 다음의 방식으로 평가할 수 있다. 즉, 광을 측정 대상을 투과시켜 적분구 내로 입사시킨다. 이 과정에서 광은 측정 대상에 의하여 확산광(DT)과 평행광(PT)으로 분리되는데, 이 광들은 적분구 내에서 반사되어 수광 소자에 집광되고, 집광되는 광을 통해 상기 헤이즈의 측정이 가능하다. 즉, 상기 과정에 의한 전 투과광(TT)는 상기 확산광(DT)과 평행광(PT)의 총합(DT+PT)이고, 헤이즈는 상기 전체 투과광에 대한 확산광의 백분율(Haze(%) = 100×DT/TT)로 규정될 수 있다.For example, in the transmissive mode, the haze of the liquid crystal device is 10% or less, 8% or less, 6% or less, or 5% or less. For example, in the haze mode, the liquid crystal element has a haze of 10% or more, 15% or more, 20% or more, 25% or more, 30% or more, 35% or more, 40% or more, 45% or more, Or more, 60% or more, 65% or more, 70% or more, 75% or more, 80% or more, 85% or more, 90% or more or 95% or more. The haze may be a percentage of the transmittance of the diffused light with respect to the transmittance of the total transmitted light passing through the object to be measured. The haze can be evaluated using a hazemeter (NDH-5000SP). The haze can be evaluated in the following manner using the haze meter. That is, light is transmitted through the object to be measured and is incident into the integrating sphere. In this process, light is separated into diffused light (DT) and parallel light (PT) by the object to be measured. The light is reflected in the integrating sphere and condensed on the light receiving element, and the haze can be measured through the condensed light Do. That is, the total transmitted light TT according to the above procedure is the sum (DT + PT) of the diffused light DT and the parallel light PT and the haze is the percentage of diffused light with respect to the total transmitted light (Haze (%) = 100 X DT / TT).

하나의 예시에서, 제 1 액정 화합물은 초기 상태에서 정렬되어 있고, 제 2 액정 화합물과 이방성 염료는 초기 상태에서 정렬되어 있지 않은 상태일 수 있다. 초기 상태에서 정렬된 상태가, 예를 들면, 수직 정렬인 경우에, 구동 전압이 인가되지 않은 상태에서 제 1 층은 투과 모드를, 제 2 층은 블랙 모드를 나타낼 수 있고, 구동 전압이 인가된 상태에서 제 1 층은 산란 모드를, 제 2 층은 투과 모드를 나타낼 수 있다. In one example, the first liquid crystal compound may be aligned in an initial state, and the second liquid crystal compound and the anisotropic dye may be in an unaligned state in an initial state. In the case where the aligned state in the initial state is, for example, vertical alignment, the first layer may indicate the transmission mode and the second layer may represent the black mode in the state in which the driving voltage is not applied, State, the first layer may represent the scattering mode and the second layer may represent the transmission mode.

다른 하나의 예시에서, 제 1 액정 화합물은 초기 상태에서 정렬되어 있지 않고, 제 2 액정 화합물과 이방성 염료는 초기 상태에서 정렬되어 있을 수 있다. 초기 상태에서 정렬된 상태가, 예를 들면, 수직 정렬인 경우에, 구동 전압이 인가되지 않은 상태에서 제 1 층은 산란 모드를, 제 2 층은 투과 모드를 나타낼 수 있고, 구동 전압이 인가된 상태에서 제 1 층은 투과 모드를, 제 2 층은 블랙 모드를 나타낼 수 있다. In another example, the first liquid crystal compound is not aligned in the initial state, and the second liquid crystal compound and the anisotropic dye may be aligned in the initial state. In the case where the aligned state in the initial state is, for example, vertical alignment, the first layer may indicate a scattering mode and the second layer may indicate a transmission mode in a state in which no driving voltage is applied, The first layer may represent the transmission mode, and the second layer may represent the black mode.

다른 하나의 예시에서, 제 1 및 제 2 액정 화합물과 이방성 염료는 초기 상태에서 정렬되어 있을 수 있다. 초기 상태에서 정렬 상태가, 예를 들면, 수직 정렬인 경우에, 구동 전압이 인가되지 않은 상태에서 제 1 층은 투과 모드를, 제 2 층은 투과 모드를 나타낼 수 있고, 구동 전압이 인가된 상태에서 제 1 층은 산란 모드를, 제 2 층은 블랙 모드를 나타낼 수 있다. In another example, the first and second liquid crystal compounds and the anisotropic dye may be aligned in an initial state. In the initial state, for example, when the alignment state is vertical alignment, the first layer may represent the transmission mode and the second layer may represent the transmission mode in a state in which the driving voltage is not applied, The first layer may represent the scattering mode, and the second layer may represent the black mode.

예시적인 액정 소자는, 제 1 층과 제 2 층의 두께 비율을 적절하게 조절함으로써 소자의 구동 전압 특성을 개선할 수 있다. 예를 들어, 액정 소자는 제 1 층의 두께(T1)와 제 2 층의 두께(T2)의 비율(T1/T2)이 0.1 내지 10의 범위 내 일수 있다. 즉, 액정 소자는 높은 구동 전압이 요구되는 제 1 층의 두께는 작게 할 수 있고, 낮은 구동 전압이 요구되는 제 2 층이 감소된 제 1 층의 두께를 대신할 수 있다. 액정 소자는 제 1 층과 제 2 층의 분리로 인하여 폴리머 네트워크 내로 이방성 염료가 오염되는 것을 감소시킬 수 있으므로 이방성 염료의 효율을 증가시킬 수 있고, 이로 인해 이방성 염료를 포함하는 제 2 층의 두께를 감소시킬 수 있는 것이다. 따라서, 본 출원의 액정 소자는, 동일한 두께를 가지는 기존 PDLC 소자 대비 낮은 구동 전압으로도 구동이 가능하다. 상기에서, 제 1 층의 두께 및 제 2 층의 두께는 목적하는 물성을 손상시키지 않는 범위 내에서 적절히 조절될 수 있고, 예를 들어 제 1 층의 두께는 5㎛ 내지 30㎛ 범위 내일 수 있고, 제 2 층의 두께는 1㎛ 내지 30㎛ 범위 내일 수 있다. The exemplary liquid crystal device can improve the driving voltage characteristics of the device by appropriately adjusting the thickness ratio of the first layer and the second layer. For example, the liquid crystal device may have a ratio (T1 / T2) of the thickness (T1) of the first layer to a thickness (T2) of the second layer within the range of 0.1 to 10. That is, the thickness of the first layer in which a high driving voltage is required can be made small, and the thickness of the first layer in which the second layer is required to have a low driving voltage can be substituted for the thickness of the first layer. The liquid crystal device can reduce the contamination of the anisotropic dye into the polymer network due to the separation of the first layer and the second layer so that the efficiency of the anisotropic dye can be increased and thereby the thickness of the second layer including the anisotropic dye . Therefore, the liquid crystal device of the present application can be driven with a lower driving voltage than a conventional PDLC device having the same thickness. In the above, the thickness of the first layer and the thickness of the second layer may be appropriately adjusted within a range that does not impair the desired physical properties. For example, the thickness of the first layer may be in the range of 5 탆 to 30 탆, The thickness of the second layer may be in the range of 1 占 퐉 to 30 占 퐉.

전술한 바와 같이 제 2 층의 구동 전압은 제 1 층의 구동 전압보다 낮을 수 있다. 예를 들어, 제 2 층에서 제 2 액정 화합물의 배향이 최대가 되는 시점에서의 전압(V2)과 제 1 층에서 제 1 액정 화합물의 배향이 최대가 되는 시점에서의 전압(V1)의 비율(V2/V1)이 1/100 내지 1/1.5의 범위 내일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 액정 소자는, 예를 들면, 도 5에 나타낸 바와 같이 전압이 인가되지 않은 상태(Off State)와 제 1 층 및 제 2층의 투과율이 최대가 되는 상태 즉, 제 1 층 및 제 2 층의 액정 화합물이 최대로 배향된 상태(Full-on State)의 중간 상태(Half-on State)의 전압을 액정 소자에 인가하는 것에 의하여 제 2 층만 구동하고 제 1 층은 구동하지 않게 할 수 있다. As described above, the driving voltage of the second layer may be lower than the driving voltage of the first layer. For example, the ratio of the voltage (V2) at the time when the orientation of the second liquid crystal compound reaches the maximum in the second layer and the voltage (V1) at the time when the orientation of the first liquid crystal compound in the first layer is maximized V2 / V1) may be in the range of 1/100 to 1 / 1.5. As shown in Fig. 5, for example, a liquid crystal element satisfying the above range is in a state in which no voltage is applied (Off State) and a state in which the transmissivity of the first layer and the second layer is maximized, By applying a voltage in a half-on state in a state in which the liquid crystal compound of the second layer is maximally oriented (Full-on State) to the liquid crystal device, only the second layer is driven and the first layer is not driven .

이러한 구동 전압의 차이를 이용하는 경우, 예를 들면 도 6에 나타낸 바와 같이 다양한 모드의 액정 소자를 구현할 수 있다. 즉, 액정소자는 헤이즈가 50% 이상인 블랙 모드, 헤이즈가 50% 이상인 화이트 모드, 헤이즈가 50% 미만인 투과 모드, 헤이즈가 50% 미만인 블랙 모드 중 적어도 2개의 모드 사이를 스위칭 가능할 수 있다. When the difference in driving voltage is used, for example, as shown in Fig. 6, liquid crystal devices of various modes can be realized. That is, the liquid crystal device can be switched between at least two modes of a black mode with a haze of 50% or more, a white mode with a haze of 50% or more, a transmission mode with a haze of less than 50%, and a black mode with a haze of less than 50%.

보다 구체적으로, 도 6의 1)과 같이 제 1 액정 화합물, 제 2 액정 화합물 및 이방성 염료가 초기 상태에서 정렬되지 않은 경우, 예를 들어 액정 소자에 배향막이 존재하지 않는 경우, Off State에서는 제 1 층은 헤이즈 모드이고, 제 2 층은 흑색 모드이므로, 액정 소자는 헤이즈가 50% 이상인 흑색 모드를 구현할 수 있고, Half-on State에서는 제 1 층은 헤이즈 모드이고, 제 2 층은 투과 모드이므로, 액정 소자는 헤이즈가 50% 이상인 백색 모드를 구현할 수 있으며, Full-on State에서는 제 1 층 및 제 2 층의 액정 화합물이 모두 수직 배향 되어있으므로, 헤이즈가 50% 미만인 투과 모드가 구현될 수 있다. More specifically, when the first liquid crystal compound, the second liquid crystal compound, and the anisotropic dye are not aligned in the initial state as in 1) of FIG. 6, for example, when no alignment film exists in the liquid crystal device, Layer is a haze mode and the second layer is a black mode, the liquid crystal device can realize a black mode with a haze of 50% or more, and in the Half-on State, the first layer is a haze mode and the second layer is a transmissive mode, The liquid crystal device can realize a white mode with a haze of 50% or more. In the full-on state, the liquid crystal compounds of the first and second layers are all vertically aligned, so that a transmission mode with a haze of less than 50% can be realized.

다른 하나의 예시에서, 도 6의 2)와 같이 제 1 액정 화합물은 초기 상태에서 정렬되어 있지 않고, 제 2 액정 화합물 및 이방성 염료는 초기 상태에서 정렬되어 있는 경우, 예를 들어 액정 소자의 제 2 층에만 인접하는 수직 배향막이 존재하는 경우, Off State에서는 제 1 층은 헤이즈 모드이고, 제 2 층은 투과 모드이므로, 액정 소자는 헤이즈가 50% 이상인 백색 모드를 구현할 수 있고, Half-on State에서는 제 1 층은 헤이즈 모드이고, 제 2 층은 흑색 모드이므로, 액정 소자는 헤이즈가 50% 이상인 흑색 모드를 구현할 수 있으며, Full-on State에서는 제 1 층은 투과 모드이고 제 2 층은 흑색 모드이므로, 액정 소자는 헤이즈가 50% 미만인 흑색 모드를 구현할 수 있다.In another example, when the first liquid crystal compound is not aligned in the initial state and the second liquid crystal compound and the anisotropic dye are aligned in the initial state as shown in 2) of Fig. 6, for example, In the Off state, the first layer is in a haze mode and the second layer is in a transmissive mode. Therefore, a liquid crystal device can realize a white mode with a haze of 50% or more, and in a half-on state Since the first layer is in a haze mode and the second layer is in a black mode, a liquid crystal device can realize a black mode with a haze of 50% or more. In a full-on state, the first layer is a transmissive mode and the second layer is a black mode , The liquid crystal device can realize a black mode with a haze of less than 50%.

다른 하나의 예시에서, 도 6의 3)과 같이 제 1 및 제 2 액정 화합물과 이방성 염료가 초기 상태에서 정렬되어 있는 경우, 예를 들어 액정 소자의 제 1 층 및 제 2 층에 인접하는 수직 배향막이 존재하는 경우, Off State에서는 제 1 층 및 제 2 층의 액정 화합물이 모두 수직 배향되어 있으므로 액정 소자는 헤이즈가 50% 미만인 투과 모드가 구현될 수 있다. Half-on State에서는 제 1 층은 투과 모드 및 제 2 층은 흑색 모드이므로, 액정 소자는 헤이즈가 50% 미만인 흑색 모드를 구현할 수 있으며, Full-on State에서는 제 1 층은 헤이즈 모드이고 제 2 층은 흑색 모드이므로, 헤이즈가 50% 이상인 흑색 모드를 구현할 수 있다. In another example, when the first and second liquid crystal compounds and the anisotropic dye are aligned in the initial state as in 3) of Fig. 6, for example, the vertical alignment film adjacent to the first layer and the second layer of the liquid crystal device The liquid crystal devices of the first layer and the second layer are vertically aligned in the Off state, so that the liquid crystal device can realize a transmission mode with a haze of less than 50%. In the half-on state, since the first layer is in the transmissive mode and the second layer is in the black mode, the liquid crystal device can realize a black mode with a haze of less than 50%. In the full- on state, the first layer is in a haze mode, The black mode in which the haze is 50% or more can be realized.

액정 소자는, 하나 또는 2개 이상의 기재층을 포함할 수 있다. 통상적으로, 액정 소자의 제 1 및 제 2 층은 대향 배치된 2개의 기재층의 사이에 배치될 수 있다. 도 7은, 서로 소정 간격으로 이격되어 대향 배치되어 있는 기재층(701A, 701B)의 사이에 존재하는 제 1 층(101), 확산 방지층(102) 및 제 2층(103)을 순차로 포함하는 액정 소자를 예시적으로 나타낸다. The liquid crystal element may include one or two or more substrate layers. Typically, the first and second layers of the liquid crystal device can be disposed between two oppositely disposed substrate layers. 7 is a plan view showing a state in which the first layer 101, the diffusion prevention layer 102 and the second layer 103 which are present between the base layers 701A and 701B which are spaced apart from each other by a predetermined distance and opposed to each other A liquid crystal device is exemplarily shown.

기재층으로는, 특별한 제한 없이 공지의 소재를 사용할 수 있다. 예를 들면, 유리 필름, 결정성 또는 비결정성 실리콘 필름, 석영 또는 ITO(Indium Tin Oxide) 필름 등의 무기계 필름이나 플라스틱 필름 등을 사용할 수 있다. 기재층으로는, 광학적으로 등방성인 기재층이나, 위상차층과 같이 광학적으로 이방성인 기재층 또는 컬러 필터 기판 등을 사용할 수 있다. As the substrate layer, known materials can be used without any particular limitation. For example, inorganic films such as glass films, crystalline or amorphous silicon films, quartz or indium tin oxide (ITO) films, and plastic films can be used. As the substrate layer, an optically isotropic substrate layer, a optically anisotropic substrate layer such as a retardation layer, a color filter substrate, or the like can be used.

플라스틱 기재층으로는, 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); PAR(polyarylate) 또는 비정질 불소 수지 등을 포함하는 기재층을 사용할 수 있지만 이에 제한되는 것은 아니다. 기재층에는, 필요에 따라서 금, 은, 이산화 규소 또는 일산화 규소 등의 규소 화합물의 코팅층이나, 반사 방지층 등의 코팅층이 존재할 수도 있다.Examples of the plastic substrate layer include TAC (triacetyl cellulose); A cycloolefin copolymer (COP) such as a norbornene derivative; Poly (methyl methacrylate), PC (polycarbonate), polyethylene (PE), polypropylene (PVP), polyvinyl alcohol (PVA), diacetyl cellulose (DAC), polyacrylate (PAC), polyether sulfone (PES) (PPS), polyarylate (PAR), amorphous fluororesin or the like can be used as the base layer, but it is possible to use a base layer containing at least one selected from the group consisting of PPS (polyphenylsulfone), PEI (polyetherimide), PEN (polyethylenemaphthatate) A coating layer of a silicon compound such as gold, silver, silicon dioxide or silicon monoxide, or a coating layer such as an antireflection layer may be present on the base layer.

액정 소자는 액정 화합물 및/또는 이방성 염료 등의 초기 정렬을 조절하기 위하여 배향막을 추가로 포함할 수 있다. 배향막은, 예를 들면, 제 1 또는 제 2 층과 인접하여 배치되어 있을 수 있다. 본 출원에서 배향막이 제 1 또는 제 2 층과 인접하여 배치되어 있다는 것은, 배향막이 제 1 또는 제 2 층의 배향이 영향을 미칠 수 있도록 배치되어 있음을 의미할 수 있다. 전술한 바와 같이, 배향막은 확산 방지층 자체일 수 있고, 또는 UV 경화성 수지층 상에 배향막이 코팅된 구조로 확산 방지층을 구성할 수도 있다. 또는, 배향막은 액정 소자가 기재층을 포함하는 경우에 기재층의 내측 예를 들면, 제 1 층과 기재층의 사이 또는 제 2 층과 기재층의 사이에 상기 배향막이 배치될 수 있다. 도 8은 기재층(701A, 701B)의 내측에 존재하는 배향막(801A, 801B) 및 상기 배향막의 사이에 존재하는 제 1 층(101), 확산 방지층(102) 및 제 2 층(103)을 포함하는 액정 소자를 예시적으로 나타낸다. The liquid crystal device may further include an alignment layer for adjusting initial alignment of liquid crystal compounds and / or anisotropic dyes and the like. The alignment layer may be disposed adjacent to, for example, the first or second layer. The fact that the alignment film is disposed adjacent to the first or second layer in the present application may mean that the alignment film is arranged so that the orientation of the first or second layer can be influenced. As described above, the alignment film may be the diffusion preventing layer itself, or the diffusion preventing layer may be constituted by a structure in which the alignment film is coated on the UV curable resin layer. Alternatively, when the liquid crystal device includes a base layer, the alignment film may be disposed inside the base layer, for example, between the first layer and the base layer or between the second layer and the base layer. 8 shows an example in which the alignment layers 801A and 801B existing inside the base layers 701A and 701B and the first layer 101, the diffusion prevention layer 102 and the second layer 103 existing between the alignment layers are included As shown in Fig.

액정 소자는 전극층을 추가로 포함할 수 있다. 전극층은, 기재층의 표면, 예를 들면, 기재층의 제 1 및 제 2 층 측의 표면에 배치될 수 있다. 전극층은, 예를 들면, 전도성 고분자, 전도성 금속, 전도성 나노와이어 또는 ITO(Indium Tin Oxide) 등의 금속 산화물 등을 증착하여 형성할 수 있다. 전극층은, 투명성을 가지도록 형성될 수 있다. 이 분야에서는, 투명 전극층을 형성할 수 있는 다양한 소재 및 형성 방법이 공지되어 있고, 이러한 방법은 모두 적용될 수 있다. 필요한 경우에, 기재층의 표면에 형성되는 전극층은, 적절하게 패턴화되어 있을 수도 있다. The liquid crystal element may further include an electrode layer. The electrode layer may be disposed on the surface of the base layer, for example, on the first and second layer side surfaces of the base layer. The electrode layer can be formed by, for example, depositing a conductive polymer, a conductive metal, a conductive nanowire, or a metal oxide such as ITO (Indium Tin Oxide). The electrode layer may be formed to have transparency. In this field, various materials and forming methods capable of forming a transparent electrode layer are known, and all of these methods can be applied. If necessary, the electrode layer formed on the surface of the base layer may be appropriately patterned.

본 출원은 또한, 액정 소자의 제조 방법에 관한 것이다. 상기 제조 방법은 예를 들어, 전술한 액정 소자의 제조 방법일 수 있다. 예시적인 액정 소자의 제조 방법은 폴리머 네트워크 및 상기 폴리머 네트워크 내에 분산된 상태로 존재하는 제 1 액정 화합물을 포함하는 제 1 층; 확산 방지층; 및 격벽 또는 기둥을 포함하고, 상기 격벽 또는 기둥이 존재하지 않는 영역 내에 존재하는 제 2 액정 화합물 및 이방성 염료를 포함하는 제 2 층을 순차로 형성하는 것을 포함할 수 있다. The present application also relates to a method of manufacturing a liquid crystal device. The manufacturing method may be, for example, the manufacturing method of the liquid crystal element described above. An exemplary method of manufacturing a liquid crystal device includes a first layer comprising a polymer network and a first liquid crystal compound dispersed within the polymer network; A diffusion barrier layer; And forming a second layer including a second liquid crystal compound and an anisotropic dye, the second liquid crystal compound being present in the region where the barrier rib or the column is not present.

제 1 층은 제 1 층의 전구 조성물에 의하여 형성될 수 있다. 제 1 층의 전구 조성물은 폴리머 네트워크를 형성할 수 있도록 조성된 전구 물질, 예를 들면, 전술한 폴리머 네트워크의 전구 물질 및 제 1 액정 화합물을 포함할 수 있다. 따라서, 제 1 층의 전구 조성물 대한 구체적인 사항은 상기 액정 소자의 제 1 층의 항목에서 기술한 내용이 동일하게 적용될 수 있다. 제 1 층의 전구 조성물은 필요한 경우에 용매를 추가로 포함할 수 있다. 용매는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 톨루엔, 크실렌, 시클로펜타논 또는 시클로헥사논 등의 공지의 용매에서 적절한 종류가 선택될 수 있다.The first layer may be formed by the precursor composition of the first layer. The precursor composition of the first layer may comprise a precursor constituted to form a polymer network, for example a precursor of the above-mentioned polymer network and a first liquid crystal compound. Therefore, the details of the precursor composition of the first layer may be the same as those described in the item of the first layer of the liquid crystal element. The precursor composition of the first layer may further comprise a solvent if desired. The solvent is not particularly limited and a suitable solvent may be selected from known solvents such as toluene, xylene, cyclopentanone, or cyclohexanone.

하나의 예시에서, 확산 방지층은 제 1 층 상에 UV 경화성 수지층, 접착제층 및 배향막 중 하나 이상을 코팅하는 것에 의하여 형성할 수 있다. 상기 UV 경화성 수지층, 접착제층 및 배향막에 대한 구체적인 내용은 액정 소자의 항목에서 전술한 내용이 동일하게 적용될 수 있다.In one example, the diffusion preventing layer can be formed by coating at least one of a UV curable resin layer, an adhesive layer and an orientation film on the first layer. The details of the UV-curable resin layer, the adhesive layer, and the alignment layer may be applied to the liquid-crystal element in the same manner as described above.

다른 하나의 예시에서, 확산 방지층은 제 1 층의 상부를 하부에 비해 더 강하게 경화시키는 것에 의하여 형성할 수 있다. 보다 구체적으로, 제 1 층의 상부를 하부에 비해 더 강하게 경화시키는 경우 제 1 층의 상부에 하부 대비 폴리머의 함량 비율이 높아질 수 있다. 이로 인해, 제 1 층의 상부에 하부에 비하여 단단한 막을 형성하는 것이 가능하며, 상기 단단한 막이 확산 방지층의 기능을 수행할 수 있다. 상기에서 단단한 막은 물리적인 강도 측면에서 단단한 막을 의미할 뿐만 아니라 제 2 층 내에 존재하는 액정 화합물 및 이방성 염료가 제 1 층 내로 확산되는 것을 방지하는 측면에서 단단한 막을 의미할 수도 있다. 제 1 층의 상부를 하부에 비해 더 강하게 경화시키는 것은, 당 업계에 알려진 공지의 방법에 의하여 수행될 수 있으며, 예를 들어 Robust Flexible LCD's with Paintable Technology, Joost P.A. Vogels et al., SID 04 Digest, pp. 767-769에 개시된 바와 같이, 광의 조사를 위한 램프 포커스를 광의 세기가 두께 방향으로 갈수록 점점 약해지도록 세팅하는 것에 의하여 가능하다.  In another example, the diffusion barrier layer can be formed by hardening the upper portion of the first layer more strongly than the lower portion. More specifically, when the upper portion of the first layer is cured more strongly than the lower portion, the content ratio of the lower polymer to the upper portion of the first layer may be increased. Therefore, it is possible to form a hard film on the upper portion of the first layer as compared with the lower portion, and the hard film can perform the function of the diffusion preventing layer. The term " hard film " as used herein refers not only to a hard film in terms of physical strength but also to a hard film in terms of preventing the liquid crystal compound and the anisotropic dye present in the second layer from diffusing into the first layer. Curing the upper portion of the first layer more strongly than the lower portion may be performed by a known method known in the art, for example, Robust Flexible LCD's with Paintable Technology, Joost P.A. Vogels et al., SID 04 Digest, pp. 767-769, lamp focus for irradiation of light is possible by setting the intensity of the light to gradually decrease in the thickness direction.

제 2 층은 제 2 층의 전구 조성물에 의하여 형성될 수 있다. 제 2 층의 전구 조성물은 제 2 액정 화합물과 이방성 염료를 포함할 수 있다. 제 2 액정 화합물 및 이방성 염료에 대한 구체적인 사항은 액정 소자의 항목에서 전술한 내용이 동일하게 적용될 수 있다. 제 2 층의 전구 조성물은 필요한 경우에 용매를 추가로 포함할 수 있다. 용매는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 톨루엔, 크실렌, 시클로펜타논 또는 시클로헥사논 등의 공지의 용매에서 적절한 종류가 선택될 수 있다.The second layer may be formed by the precursor composition of the second layer. The precursor composition of the second layer may comprise a second liquid crystal compound and an anisotropic dye. The details of the second liquid crystal compound and the anisotropic dye are the same as those described above in the item of the liquid crystal device. The precursor composition of the second layer may further comprise a solvent if desired. The solvent is not particularly limited and a suitable solvent may be selected from known solvents such as toluene, xylene, cyclopentanone, or cyclohexanone.

상기 제조 방법의 제 1 구현예에 의하면, 확산 방지층 상에 제 2 층을 형성하는 것은, 격벽 또는 기둥을 포함하고, 상기 격벽 또는 기둥이 존재하지 않는 영역 내에 존재하는 제 2 액정 화합물 및 이방성 염료를 포함하는 제 2 층을 제조한 후 이를 확산 방지층 상에 적층하는 것에 의하여 수행될 수 있다. According to the first embodiment of the production method, the formation of the second layer on the diffusion preventing layer includes the step of forming the second liquid crystal compound and the anisotropic dye, which are contained in the region where the partition or the column is not present, And then laminating the second layer on the diffusion preventing layer.

또는, 상기 제조 방법의 제 2 구현 예에 의하면, 확산 방지층 상에 제 2 층을 형성하는 것은 확산 방지층 상에 제 2 층의 조성물의 층을 형성한 후 상기 층에 격벽 또는 기둥을 가지는 상부 기판을 적층하는 것에 의하여 수행될 수 있다. 도 9는 제 2 구현 예에 따른 제조 방법을 보다 구체적으로 나타낸다. 도 9에 나타낸 바와 같이, 제 1 층은 하부 기판(예를 들어 기재층 및 전극층을 포함) 상에 제 1 층의 전구 조성물을 코팅한 후에, 상기 코팅된 제 1 층의 전구 조성물을 경화시키는 것에 의하여 형성될 수 있다. 상기에서 경화는, 경화를 유도할 수 있는 적절한 에너지, 예를 들면 광을 조사하여 수행할 수 있다. 경화에 의하여 제 1 층에서 폴리머 네트워크의 전구 물질의 중합과 액정 화합물의 상 분리에 의해 폴리머 네트워크 및 액정 영역이 형성될 수 있다. 경화는, 예를 들어, 제 1 층의 전구 조성물이 용매 등을 포함하는 경우에는, 형성된 층을 적절한 조건에서 건조하여 용매를 휘발시킨 후에 수행할 수 있다. 다음으로, 제 1 층 상에 확산 방지층이 전술한 방법에 의하여 형성될 수 있으며, 제 2 층은 상기 확산 방지층 상에 제 2 층의 전구 조성물을 형성한 후에, 격벽 또는 기둥이 확산 방지층과 접촉하도록 상기 제 2 액정 전구 조성물의 층으로 격벽 또는 기둥을 가지는 상부 기판(예를 들어, 기재층 및 전극층을 포함)을 적층하는 것에 의하여 확산 방지층 상에 형성될 수 있다. Alternatively, according to a second embodiment of the method, forming the second layer on the diffusion barrier comprises forming a layer of the composition of the second layer on the diffusion barrier layer and then forming an upper substrate having a partition or pillar in the layer And then laminating them. Fig. 9 shows the manufacturing method according to the second embodiment more specifically. As shown in Fig. 9, the first layer may be formed by coating the precursor composition of the first layer on a lower substrate (including the base layer and the electrode layer), and then curing the precursor composition of the coated first layer . In this case, the curing can be performed by irradiating with appropriate energy to induce curing, for example, light. Polymer networks and liquid crystal regions can be formed by polymerization of precursors of the polymer network and phase separation of liquid crystal compounds in the first layer by curing. The curing can be performed, for example, when the precursor composition of the first layer contains a solvent or the like, and after the formed layer is dried under appropriate conditions to volatilize the solvent. Next, a diffusion preventing layer may be formed on the first layer by the above-described method, and the second layer may be formed on the diffusion preventing layer so that the partition or the pillar is in contact with the diffusion preventing layer (For example, including a base layer and an electrode layer) having a partition or a pillar as a layer of the second liquid crystal precursor composition may be formed on the diffusion preventing layer.

상기 격벽 또는 기둥에 대한 구체적인 내용은 액정 소자의 항목에서 전술한 내용이 동일하게 적용될 수 있다. 또한, 격벽 또는 기둥은 예를 들면, 임프린팅 방식에 의하여 형성될 수 있다. 상기 격벽 또는 기둥의 재료로는 예를 들면, 경화 가능한 중합성 화합물을 사용할 수 있다. 상기 경화 가능한 중합성 화합물로는, 예를 들면, 에폭시 화합물 또는 아크릴레이트 화합물 등을 사용할 수 있다. 보다 구체적으로 상기 격벽 또는 기둥은, 적절한 상부 기재 상에 경화 가능한 중합성 화합물을 포함하는 전구 조성물을 코팅한 후에 목적하는 격벽 또는 기둥의 형상을 전사시킬 수 있는 패턴을 가진 스탬프 또는 롤러를 접촉시킨 후 제거하는 방식에 의하여 형성될 수 있다. 또한, 상기 경화 가능한 중합성 화합물을 경화 또는 중합시키기 위한 에너지의 인기는 상기 임프린팅 공정의 전 후 또는 동시에 수행될 수 있다. 경화 또는 중합을 위한 에너지의 인가, 예를 들면, 광의 조사의 조건은, 상기 전구 조성물이 적절히 경화되어 격벽을 형성할 수 있도록 수행되는 한 특별히 제한되지 않는다. 필요한 경우에 중합을 촉진하기 위하여 상기 광의 조사 공정의 전 또는 후, 또는 그와 동시에 적절한 열의 인가 또는 노광 공정을 수행할 수 있다.The details of the partition or the column may be applied to the same items in the items of the liquid crystal device. Further, the partition or the column may be formed by, for example, an imprinting method. As the material of the partition or the column, for example, a curable polymerizable compound may be used. As the curable polymerizable compound, for example, an epoxy compound or an acrylate compound can be used. More specifically, the partition or the column may be formed by coating a precursor composition containing a curable polymerizable compound on an appropriate upper substrate and then contacting a stamp or roller having a pattern capable of transferring the shape of a desired partition or column Or the like. In addition, the popularity of energy for curing or polymerizing the curable polymerizable compound may be performed before or after the imprinting process. The conditions of application of energy for curing or polymerization, for example, irradiation of light, are not particularly limited as long as the precursor composition is properly cured to form a partition wall. If necessary, an appropriate heat application or exposure process may be carried out before or after the irradiation step of the light to promote polymerization, or at the same time.

상기 제조 방법의 제 3 구현예에 의하면, 제 1 층 상에 형성되어 있는 확산 방지층 상에 제 2 층을 형성하는 것은, 확산 방지층 상에 중합성 고분자 전구 물질, 제 2 액정 화합물 및 이방성 염료를 포함하는 제 2 층 전구 조성물을 형성한 후에 상기 중합성 고분자 전구 물질을 격벽 또는 기둥 형상으로 중합시켜 제 2 층의 격벽 또는 기둥은 형성하는 것에 의하여 수행될 수 있다. 상기 제 3 구현 예에서, 제 1 층 및 확산 방지층에 대한 구체적인 사항은 제 1 및 제 2 구현 예의 항목에서 전술한 내용이 동일하게 적용될 수 있다. 또한, 제 2 층의 전구 조성물에서 제 2 액정 화합물 및 이방성 염료에 대한 구체적인 사항도 제 1 및 제 2 구현 예의 항목에서 전술한 내용이 동일하게 적용될 수 있다. According to the third embodiment of the production method, the formation of the second layer on the diffusion preventing layer formed on the first layer includes the step of forming the second layer on the diffusion preventive layer by using the polymeric polymer precursor, the second liquid crystal compound and the anisotropic dye And then polymerizing the polymerizable polymer precursor in the form of a partition wall or a column to form a partition wall or a pillar of the second layer. In the third embodiment, the details of the first layer and the diffusion preventing layer can be applied to the same items as described in the items of the first and second embodiments. Further, in the precursor composition of the second layer, the details of the second liquid crystal compound and the anisotropic dye may be applied to the same items in the items of the first and second embodiments.

제 3 구현 예에서 중합성 고분자 전구 물질을 격벽 또는 기둥 형상으로 중합시키는 것은 예를 들면, 패턴 마스크를 매개로 광을 조사하는 것에 의하여 수행될 수 있다. 상기 중합성 고분자 전구 물질은 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, UV 경화에 의하여 중합 가능한 고분자 전구 물질을 사용할 수 있고, 예를 들어 아크릴레이트 화합물을 사용할 수 있다. In the third embodiment, polymerization of the polymerizable polymer precursor in the form of a partition wall or a column may be performed, for example, by irradiating light through a pattern mask. The polymeric polymer precursor is not particularly limited. For example, a polymer precursor polymerizable by UV curing can be used. For example, an acrylate compound can be used.

도 10은 제 3 구현예에 따른 액정 소자의 제조 방법을 예시적으로 나타낸다. 도 10에 나타낸 바와 같이, 제 1 층 상에 확산 방지층을 형성한 후, 상기 확산 방지층 상에 중합성 고분자 물질, 제 2 액정 화합물 및 이방성 염료를 포함하는 제 2 층의 전구 조성물을 코팅하고 상부 기재를 적층한 후 상부 기재 상에 목적하는 격벽 또는 기둥 형상이 패턴화되어 있는 패턴 마스크를 위치시키고 상기 패턴 마스크를 매개로 광을 조사하는 경우 패턴 마스크에 의하여 노출된 부분의 고분자 전구 물질만이 중합됨으로써 제 2 층 내에 격벽 또는 기둥을 형성할 수 있다. 10 illustrates an exemplary method of manufacturing a liquid crystal device according to the third embodiment. 10, after forming a diffusion preventing layer on the first layer, a precursor composition of a second layer including a polymerizable polymer material, a second liquid crystal compound, and an anisotropic dye is coated on the diffusion preventing layer, A pattern mask in which a desired partition wall or pillar shape is patterned is placed on an upper substrate and light is irradiated via the pattern mask, only the polymer precursor of the exposed portion by the pattern mask is polymerized A partition or a column may be formed in the second layer.

본 출원은 또한, 상기 액정 소자의 용도에 대한 것이다. 예시적인 액정 소자는, 액정 소자는 또한 플렉서블 소자로 구현될 수 있으며, 우수한 콘트라스트 비율을 확보할 수 있다.The present application also relates to the use of the liquid crystal device. In the exemplary liquid crystal element, the liquid crystal element can also be realized as a flexible element, and an excellent contrast ratio can be secured.

예를 들면, 본 출원은 상기 액정 소자를 포함하는 광변조 장치에 대한 것이다. 광변조 장치로는, 스마트 윈도우, 윈도우 보호막, 플렉서블 디스플레이 소자, 3D 영상 표시용 액티브 리타더(active retarder) 또는 시야각 조절 필름 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기와 같은 광 변조 장치를 구성하는 방식은 특별히 제한되지 않고, 상기 액정 소자가 사용되는 한 통상적인 방식이 적용될 수 있다.For example, the present application relates to a light modulation device including the liquid crystal device. Examples of the optical modulation device include, but are not limited to, a smart window, a window protective film, a flexible display device, an active retarder for 3D image display, or a viewing angle adjusting film. The method of forming the optical modulator as described above is not particularly limited, and a conventional method can be applied as long as the liquid crystal element is used.

본 출원의 액정 소자는 다양한 모드 사이에서 스위칭될 수 있고, 이러한 스위칭이 낮은 구동 전압을 통해서도 수행될 수 있다. 이러한 액정 소자는 스마트 윈도우, 윈도우 보호막, 플렉서블 디스플레이 소자, 3D 영상 표시용 액티브 리타더(active retarder) 또는 시야각 조절 필름 등과 같은 다양한 광변조 장치에 적용될 수 있다.The liquid crystal device of the present application can be switched between various modes, and such switching can also be performed through a low driving voltage. Such a liquid crystal device can be applied to various optical modulation devices such as a smart window, a window protective film, a flexible display device, an active retarder for 3D image display, or a viewing angle adjusting film.

도 1 내지 3은 액정 소자를 예시적으로 나타낸다.
도 4는 격벽의 배치를 예시적으로 나타낸다.
도 5는 제 1 층과 제 2 층의 구동전압을 예시적으로 나타낸다.
도 6은 액정 소자의 다양한 모드를 예시적으로 나타낸다.
도 7 내지 8은 액정 소자를 예시적으로 나타낸다.
도 9 및 도 10은 액정소자의 제조 방법을 예시적으로 나타낸다.
도 11 및 도 12는 실시예 1 및 비교예 1의 액정 소자의 구동 전압에 따른 전체 투과도 측정 결과를 나타낸다.
도 13은 실시예 1 및 비교예 1의 액정 소자의 구동 전압에 따른 구현 모드를 관찰한 이미지이다. Figs. 1 to 3 illustrate liquid crystal elements by way of example.
Fig. 4 exemplarily shows the arrangement of the partition walls.
Fig. 5 exemplarily shows driving voltages of the first layer and the second layer.
Fig. 6 exemplarily shows various modes of the liquid crystal element.
Figs. 7 to 8 illustrate a liquid crystal element by way of example.
9 and 10 illustrate a method of manufacturing a liquid crystal element by way of example.
Figs. 11 and 12 show the results of measurement of total transmittance according to the driving voltages of the liquid crystal devices of Example 1 and Comparative Example 1. Fig.
13 is an image observing the implementation mode according to the driving voltage of the liquid crystal device of Example 1 and Comparative Example 1. Fig.

실시예 및 비교예를 통하여 상기 기술한 내용을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 출원의 범위가 하기 제시된 내용에 의해 제한되는 것은 아니다.The above-mentioned contents will be explained in more detail through the examples and comparative examples, but the scope of the present application is not limited by the following contents.

실시예Example 1 One

ITO 투명 전극층이 증착된 PET 필름(100mm x 100mm) 상에 PDLC 조성물을 코팅한 후 30 mW의 고압 수은등 하에서 20초 동안 UV를 조사하여 경화시켜 두께 20um의 제 1 층(White-PDLC)을 형성하였다. 이어서, 상기 제 1 층 상에 확산 방지층으로서 두께 3~5um의 접착제층을 코팅하였다. 이어서, 상기 확산 방지층 상에 Dye-LC 조성물을 15um 두께로 코팅한 후 상기 Dye-LC 조성물의 코팅 층 상에 격벽(너비: 20um, 간격: 250um)이 임프린팅 된 ITO 투명 전극층이 증착된 PET 필름(100mm x 100mm)을 상기 격벽이 확산 방지층에 접촉하도록 적층하여 제 2 층(Dye-LC Cell)을 형성함으로써 액정 소자를 제조하였다. The PDLC composition was coated on a PET film (100 mm x 100 mm) on which an ITO transparent electrode layer was deposited, and cured by UV irradiation for 20 seconds under a high-pressure mercury lamp of 30 mW to form a first layer (White-PDLC) . Subsequently, an adhesive layer having a thickness of 3 to 5 um was coated on the first layer as a diffusion preventing layer. Then, a Dye-LC composition was coated on the diffusion preventive layer to a thickness of 15 μm, and a PET film (thickness: 20 μm, gap: 250 μm) imprinted with ITO transparent electrode layer was deposited on the coating layer of the Dye- (100 mm x 100 mm) was laminated so that the barrier ribs contacted the diffusion preventing layer to form a second layer (Dye-LC Cell).

PDLC 조성물로는 우레탄 아크릴레이트 다관능성 올리고머(SUS30, Mw: 5,000, 솔텍사社) 100 mg, 2 관능성 아크릴레이트(HDDA, aldrich社) 300mg, 3 관능성 아크릴레이트(PETA, aldrich社) 20mg, 일관능성 아크릴레이트(EHA, TCI社) 570mg, 광 개시제로서 Zs-539(fuji film社) 10mg 및 액정 화합물로서 HPC21600(HCCH社) 2.3g을 혼합한 것을 사용하였고, Dye-LC 조성물로는 액정 화합물(HPC21600, HCCH社) 2g 및 이방성 염료(X12, BASF社) 20 mg의 혼합물을 사용하였으며, 접착제층으로는 UV 경화성 접착제 LOCA(Liquid Optically Clear Adhesives) 3193HS (Henkel社)를 사용하였다.
100 mg of urethane acrylate polyfunctional oligomer (SUS30, Mw: 5,000, Soltec), 300 mg of bifunctional acrylate (HDDA, aldrich), 20 mg of trifunctional acrylate (PETA, aldrich) 570 mg of monofunctional acrylate (EHA, TCI), 10 mg of Zs-539 (fuji film) as a photoinitiator and 2.3 g of HPC21600 (HCCH) as a liquid crystal compound were used. As the Dye-LC composition, (HPC21600, HCCH) and 20 mg of an anisotropic dye (X12, BASF) were used. As the adhesive layer, a UV curable adhesive LOCA (Liquid Optically Clear Adhesives) 3193HS (Henkel) was used.

비교예Comparative Example 1 One

ITO 투명 전극층이 증착된 PET 필름(100mm x 100mm) 상에 PDLC 전구 조성물을 코팅한 후 30 mW의 고압 수은등 하에서 20초 동안 UV를 조사하여 경화시켜 제 1 층(white-PDLC층)을 형성하였고, 상기 제 1 층 상에 Dye-LC 조성물을 코팅하여 Dye-LC Cell을 형성한 후, ITO 투명 전극층이 증착된 PET 필름(100mm x 100mm)이 Dye-LC 조성물의 코팅층에 접하도록 적층하여 형성함으로써 액정 소자를 제조하였다. PDLC 전구 조성물 및 Dye-LC 조성물의 조성은 실시예 1과 동일하다.
A PDLC precursor composition was coated on a PET film (100 mm x 100 mm) on which an ITO transparent electrode layer was deposited and then cured by UV irradiation for 20 seconds under a high pressure mercury lamp of 30 mW to form a first layer (white-PDLC layer) A Dye-LC composition was coated on the first layer to form a Dye-LC cell, and then a PET film (100 mm x 100 mm) on which an ITO transparent electrode layer was deposited was laminated to be in contact with a coating layer of the Dye-LC composition, Device. The composition of the PDLC precursor composition and the Dye-LC composition is the same as in Example 1.

참조예Reference Example 1 One

ITO 투명 전극층이 증착된 PET 필름(100mm x 100mm) 상에 PDLC 전구 조성물을 코팅한 후 30 mW의 고압 수은등 하에서 20초 동안 UV를 조사하여 경화시켜 두께 20um의 White-PDLC층을 형성한 후 ITO 투명 전극층이 증착된 PET 필름(100mm x 100mm)을 적층하여 White-PDLC 소자를 제조하였다. PDLC 전구 조성물의 조성은 실시예 1과 동일하다.
The PDLC precursor composition was coated on a PET film (100 mm x 100 mm) on which an ITO transparent electrode layer was deposited, and then cured by UV irradiation for 20 seconds under a high pressure mercury lamp of 30 mW to form a 20-μm thick white- A PET film (100 mm x 100 mm) on which an electrode layer was deposited was laminated to prepare a white-PDLC device. The composition of the PDLC precursor composition is the same as in Example 1.

참조예Reference Example 2 2

ITO 투명 전극층이 증착된 PET 필름(100mm x 100mm) 상에 Dye-LC 조성물을 코팅하여 Dye-LC층을 형성한 후, ITO 투명 전극층이 증착된 PET 필름(100mm x 100mm)을 적층하여 Dye-LC Cell을 제조하였다.
The Dye-LC composition was coated on a PET film (100 mm x 100 mm) on which an ITO transparent electrode layer was deposited to form a Dye-LC layer, and then a PET film (100 mm x 100 mm) on which an ITO transparent electrode layer was deposited was laminated, Cells were prepared.

시험예Test Example 1: 전압에 따른 전체 투과도 측정 및 구현  1: Measurement and implementation of total transmittance according to voltage 모드mode 관찰 observe

참조예 1, 2 및 비교예 1의 소자에 대하여 상하 PET 필름의 ITO 투명층에 AC 전원을 연결하고 구동시키면서 전압에 따른 전체 투과도(T/T: Total Transmittance) 및 헤이즈를 측정하고 그 결과를 도 11 내지 도 12에 나타내었으며, 실시예 1 및 비교예 1에 대하여 전압에 따른 액정 소자의 구현 모드를 관찰하고 그 결과를 도 13에 나타내었다. 전체 투과도는 헤이즈 미터(NDH-5000SP)를 이용하여, ASTM 방식으로 측정하였다. The total transmittance (T / T: Total Transmittance) and haze of the devices of Reference Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 were measured by connecting an AC power source to the ITO transparent layer of the upper PET film and driving the device. To 12, and the mode of implementation of the liquid crystal device according to the voltage was observed for Example 1 and Comparative Example 1, and the results are shown in FIG. The total transmittance was measured by an ASTM method using a haze meter (NDH-5000SP).

실시예 1은 확산 방지층으로 인해 Dye-LC 셀의 액정 화합물 및 이방성 염료가 제 1 층으로 확산되는 현상이 관찰되지 않았으나, 비교예 1은 확산 방지층이 존재하지 않으므로 Dye-LC 셀의 액정 화합물 및 이방성 염료가 제 1 층으로 확산되는 현상(확산 PDLC)이 관찰되었다. In Example 1, the diffusion of the liquid crystal compound and the anisotropic dye in the Dye-LC cell into the first layer was not observed due to the diffusion preventing layer, but in Comparative Example 1, the diffusion preventing layer was not present. The phenomenon that the dye is diffused into the first layer (diffusion PDLC) was observed.

또한, 실시예 1은 전압에 따라 블랙-헤이즈, 화이트-헤이즈 및 클리어-투명 모드의 3 종류의 모드 사이를 스위칭할 수 있지만, 비교예 1은 블랙-헤이즈 및 클리어-투명 모드 사이만을 스위칭하는 것을 알 수 있다. In Example 1, it is possible to switch between three modes of black-haze, white-haze and clear-transparent modes depending on the voltage, but in Comparative Example 1, only switching between the black-haze and clear- Able to know.

참조예 1
White-PDLCReference Example 1
White-PDLC 참조예 2
Dye-LC CellReference Example 2
Dye-LC Cell 실시예 1Example 1 비교예 1Comparative Example 1 액정소자
구현모드Liquid crystal element
Implementation Mode 확산 PDLCDiffusion PDLC 액정소자
구현모드Liquid crystal element
Implementation Mode T/T(%)T / T (%) Haze(%)Haze (%) T/T(%)T / T (%) Haze(%)Haze (%) T/T(%)T / T (%) Haze(%)Haze (%) 0V0V 60.7060.70 92.8092.80 38.7238.72 6.466.46 블랙-
헤이즈black-
Hayes 36.1136.11 94.7994.79 블랙-
헤이즈black-
Hayes 25V25V 69.6469.64 89.1389.13 66.8166.81 2.172.17 화이트-
헤이즈White-
Hayes 40184018 85.4085.40 블랙-
헤이즈black-
Hayes 150V150V 85.4785.47 6.336.33 67.8967.89 1.011.01 클리어-
투명 clear-
Transparency 77.5877.58 4.194.19 클리어-
투명clear-
Transparency

시험예Test Example 2: 접착력 평가  2: Evaluation of adhesion

실시예 1 및 비교예 1에서 제조된 액정 소자에 대하여 Texture Analyzer를 이용하여 박리력을 측정함으로써 접착력을 평가하였고, 그 결과를 하기 표 2에 기재하였다. 구체적으로, 액정 소자의 상하 기판 중 하나를 스테이지에 양면 테이프로 고정한 후 나머지 기판을 상기 고정된 기판에 90도의 박리각도로 들어올리면서 박리될 때까지 필요한 힘을 측정하였다. 측정 결과, 실시예 1은 0.23 내지 0.24 N/cm의 박리력을 나타내고, 비교예 1은 측정 장비의 한계(0.01N/cm 이하)로 박리력 측정이 불가하였다(약 0 N/cm로 추정). The adhesion of the liquid crystal devices prepared in Example 1 and Comparative Example 1 was evaluated by measuring the peel force using a texture analyzer. The results are shown in Table 2 below. Specifically, one of the upper and lower substrates of the liquid crystal device was fixed to the stage with a double-sided tape, and the remaining substrates were lifted at a 90 DEG peeling angle to the fixed substrate, and the necessary force was measured until peeling. As a result of measurement, Example 1 exhibited a peeling force of 0.23 to 0.24 N / cm, and Comparative Example 1 failed to measure peeling force (estimated to be about 0 N / cm) at the limit of the measuring equipment (0.01 N / cm or less) .

실시예 1Example 1 비교예 1Comparative Example 1 박리력 (N/cm)Peel force (N / cm) 0.23 ~ 0.24 N/cm0.23 to 0.24 N / cm 약 0 N/cmAbout 0 N / cm

101: 제 1 층
1011: 폴리머 네트워크
1012: 제 1 액정 화합물
102: 확산 방지층
1021: UV 경화성 수지층
1022: 접착제층
1023: 배향막
103: 제 2 층
1031: 격벽 또는 기둥
1032: 격벽 또는 기둥이 존재하지 않는 영역
1033: 제 2 액정 화합물
1034: 이방성 염료
701A, 701B: 기재층
801A, 801B: 배향막101: 1st layer
1011: Polymer network
1012: First liquid crystal compound
102: diffusion prevention layer
1021: UV curable resin layer
1022: Adhesive layer
1023: Orientation film
103: Second layer
1031: bulkhead or pillar
1032: area where no partition or column exists
1033: Second liquid crystal compound
1034: Anisotropic dyes
701A and 701B:
801A, 801B: alignment film

Claims (22)

폴리머 네트워크 및 상기 폴리머 네트워크 내에 분산된 상태로 존재하는 제 1 액정 화합물을 포함하는 제 1 층; 확산 방지층; 및 격벽 또는 기둥을 가지고, 상기 격벽 또는 기둥이 존재하지 않는 영역 내에 존재하는 제 2 액정 화합물 및 이방성 염료를 포함하는 제 2 층을 순차로 포함하는 액정 소자.A first layer comprising a polymer network and a first liquid crystal compound dispersed within the polymer network; A diffusion barrier layer; And a second layer comprising a second liquid crystal compound and an anisotropic dye, the second liquid crystal compound being present in a region where the barrier rib or the column does not exist, and the second layer comprising an anisotropic dye. 제 1 항에 있어서,
제 1 액정 화합물은 폴리머 네트워크 내에 배향이 스위칭 가능하도록 분산되어 있는 액정 소자. The method according to claim 1,
Wherein the first liquid crystal compound is dispersed so as to be switchable in the polymer network. 제 1 항에 있어서,
확산 방지층은 UV 경화성 수지층, 접착제층 및 배향막 중 하나 이상을 포함하는 액정 소자. The method according to claim 1,
Wherein the diffusion preventing layer comprises at least one of a UV curable resin layer, an adhesive layer, and an alignment film. 제 1 항에 있어서,
제 2 액정 화합물은 격벽 또는 기둥이 존재하지 않는 영역 내에 배향이 스위칭 가능하도록 존재하는 액정 소자. The method according to claim 1,
And the second liquid crystal compound exists such that the orientation is switchable in a region where no barrier rib or column exists. 제 1 항에 있어서,
제 2 층의 격벽 또는 기둥은 확산 방지층과 접촉된 상태로 존재하는 액정 소자.The method according to claim 1,
And the partition walls or pillars of the second layer are in contact with the diffusion preventing layer. 제 1 항에 있어서,
이방성 염료는 흑색 염료 또는 컬러 염료인 액정 소자.The method according to claim 1,
Wherein the anisotropic dye is a black dye or a color dye. 제 1 항에 있어서,
제 1 및 제 2 액정 화합물과 이방성 염료 중 적어도 하나는 초기 상태에서 정렬된 상태로 존재하거나, 또는 정렬되지 않은 상태로 존재하는 액정 소자.The method according to claim 1,
Wherein at least one of the first and second liquid crystal compounds and the anisotropic dye is present in an aligned state in an initial state or in an unaligned state. 제 7 항에 있어서,
초기 상태에서 정렬된 상태는 수직 배향 상태, 수평 배향 상태 또는 트위스트 배향 상태인 액정 소자.8. The method of claim 7,
Wherein the aligned state in the initial state is a vertically oriented state, a horizontally oriented state, or a twisted oriented state. 제 1 항에 있어서,
제 1 액정 화합물은 초기 상태에서 정렬되어 있고, 제 2 액정 화합물과 이방성 염료는 초기 상태에서 정렬되어 있지 않은 액정 소자.The method according to claim 1,
Wherein the first liquid crystal compound is aligned in the initial state, and the second liquid crystal compound and the anisotropic dye are not aligned in the initial state. 제 1 항에 있어서,
제 1 액정 화합물은 초기 상태에서 정렬되어 있지 않고, 제 2 액정 화합물과 이방성 염료는 초기 상태에서 정렬되어 있는 액정 소자.The method according to claim 1,
The first liquid crystal compound is not aligned in the initial state, and the second liquid crystal compound and the anisotropic dye are aligned in the initial state. 제 1 항에 있어서,
제 1 및 제 2 액정 화합물과 이방성 염료는 초기 상태에서 정렬되어 있는 액정 소자.The method according to claim 1,
Wherein the first and second liquid crystal compounds and the anisotropic dye are aligned in an initial state. 제 1 항에 있어서,
제 1 층의 두께(T1)와 제 2 층의 두께(T2)의 비율(T1/T2)이 0.1 내지 10의 범위 내인 액정 소자.The method according to claim 1,
Wherein a ratio (T1 / T2) of a thickness (T1) of the first layer to a thickness (T2) of the second layer is within a range of 0.1 to 10. 제 1 항에 있어서,
제 2 층의 제 2 액정 화합물의 배향이 최대가 되는 시점에서의 전압(V2)과 제 1 층의 제 1 액정 화합물의 배향이 최대가 되는 시점에서의 전압(V1)의 비율(V2/V1)이 1/100 내지 1/1.15 범위 내인 액정 소자. The method according to claim 1,
The ratio (V2 / V1) of the voltage (V2) at the time when the orientation of the second liquid crystal compound in the second layer becomes maximum and the voltage (V1) at the time when the orientation of the first liquid crystal compound in the first layer becomes the maximum, Is in the range of 1/100 to 1 / 1.15. 제 1 항에 있어서,
헤이즈가 50% 이상인 블랙 모드, 헤이즈가 50% 이상인 화이트 모드, 헤이즈가 50% 미만인 투과 모드, 헤이즈가 50% 미만인 블랙 모드 중 적어도 2개의 모드 사이를 스위칭 가능하도록 형성된 액정 소자. The method according to claim 1,
And a black mode having a haze of 50% or more, a white mode having a haze of 50% or more, a transmission mode having a haze of less than 50%, and a black mode having a haze of less than 50%. 제 1 항에 있어서,
제 1 층 또는 제 2 층과 인접하고 있는 배향막을 추가로 포함하는 액정 소자. The method according to claim 1,
And further comprising an alignment film adjacent to the first layer or the second layer. 폴리머 네트워크 및 상기 폴리머 네트워크 내에 분산된 상태로 존재하는 제 1 액정 화합물을 포함하는 제 1 층; 확산 방지층; 및 격벽 또는 기둥을 가지고, 상기 격벽 또는 기둥이 존재하지 않는 영역 내에 존재하는 제 2 액정 화합물 및 이방성 염료를 포함하는 제 2 층을 순차로 형성하는 것을 포함하는 액정 소자의 제조 방법. A first layer comprising a polymer network and a first liquid crystal compound dispersed within the polymer network; A diffusion barrier layer; And forming a second layer containing the anisotropic dye and the second liquid crystal compound having the partition or the column and existing in the region where the partition or the column is not present. 제 16 항에 있어서,
확산 방지층은 제 1 층 상에 UV 경화성 수지층, 접착제층 및 배향막 중 하나 이상을 코팅하는 것에 의하여 형성되는 액정 소자의 제조 방법. 17. The method of claim 16,
Wherein the diffusion preventive layer is formed by coating at least one of a UV curable resin layer, an adhesive layer and an orientation film on the first layer. 제 16 항에 있어서,
확산 방지층은 제 1 층의 상부를 하부에 비해 더 강하게 경화시킴으로써, 제 1 층의 상부에 하부 대비 폴리머 네트워크의 함량 비율을 더 높여, 제 1 층의 상부에 하부에 비하여 단단한 막을 형성하는 것에 의하여 형성되는 액정 소자의 제조 방법.17. The method of claim 16,
The diffusion barrier layer is formed by hardening the upper portion of the first layer more strongly than the lower portion so that the ratio of the content of the lower polymer network to the upper portion of the first layer is further increased to form a hard film Wherein the liquid crystal layer is formed on the substrate. 제 16 항에 있어서,
제 2 층의 격벽 또는 기둥은 임프린팅 방식으로 형성하는 액정 소자의 제조 방법. 17. The method of claim 16,
And the partition wall or the column of the second layer is formed by an imprinting method. 제 16 항에 있어서,
제 2 층의 격벽 또는 기둥은 확산 방지층 상에 중합성 고분자 물질, 제 2 액정 화합물 및 이방성 염료를 포함하는 제 2 층 조성물의 층을 형성한 후에 상기 고분자 전구 물질을 격벽 또는 기둥 형상으로 중합시켜 형성하는 액정 소자의 제조 방법.17. The method of claim 16,
The partition or the column of the second layer may be formed by forming a layer of the second layer composition including the polymerizable polymer material, the second liquid crystal compound and the anisotropic dye on the diffusion preventing layer, and then polymerizing the polymer precursor in a bulkhead or column shape Wherein the liquid crystal layer is formed on the substrate. 제 20 항에 있어서,
격벽 또는 기둥 형상으로 중합시키는 것은 패턴 마스크를 매개로 광을 조사하는 것에 의하여 수행되는 액정 소자의 제조 방법. 21. The method of claim 20,
Wherein the polymer is polymerized in the form of a barrier rib or column by irradiating light through a pattern mask. 제 1 항의 액정 소자를 포함하는 광 변조 장치.A light modulating device comprising the liquid crystal device according to claim 1.
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