KR20160129350A - 플렉서블 기판을 포함하는 만곡형 미러 - Google Patents

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Abstract

본 출원은 만곡형 미러에 관한 것이다.
본 출원의 만곡형 미러는 한 쌍의 기판 중 어느 한 기판을 플렉서블 기판으로 적용하여 시야각이 우수하고, 콘트라스트비를 향상시킬 수 있고 제품의 박형화 등을 도모할 수 있다.

Description

플렉서블 기판을 포함하는 만곡형 미러{Curved mirror comprising flexible substrate}
본 출원은 플렉서블 기판을 포함하는 만곡형 미러에 관한 것이다.
기존의 차량용 스마트 미러는 ECM(Electrochromic Mirror) 기술을 주로 사용하고 있으며, 이와 관련된 자료는 미국특허인 US4,902,108, US5,204,778, US5,278,693, US5,280,380, US5,282,077, US5,336,448, US5,448,397, US5,451,822, US6,512,624 등 많이 있으며, 현재 상품화되어 매년 수백만 대의 차량에 설치되어 사용되고 있다.
현재 생산되고 있는 ECM 미러는 반응속도가 3~6초로서 상당히 느린 편이며, 전력소모가 수백 mA로 비교적 커서 휴대형 1차 전지를 사용하지 못하고 차량의 전원을 이용하고 있으며, 따라서 그 설치가 용이하지 않은 단점이 있다.
또한, ECM 미러는 유리기판을 기반으로 제작되며, ECM 디바이스의 특성상 플렉서블한 기판을 적용하기에 어렵기 때문에 넓은 시야각을 확보하는데 어려움이 존재한다.
(특허 문헌 1) : 대한민국 등록 특허 KR 0646444 B1
본 출원은 만곡형 미러에 관한 것이다. 구체적으로, 본 출원은 플렉서블 기판을 적용하여 시야각이 우수한 반사율 가변 영역을 포함하는 만곡형 미러를 제공한다.
본 출원은 상기 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로써,
서로 대향하여 배치되어 있는 한 쌍의 기판; 및
상기 한 쌍의 기판 사이에 존재하는 반사율 가변 영역을 포함하고, 상기 한 쌍의 기판 중 적어도 어느 한 기판은 플렉서블 기판이며, 곡률 반경이 1,000 mm 내지 10,000 mm 범위 내에 있는 만곡형 미러에 관한 것이다.
본 출원의 반사율 가변 영역은, 예를 들면 호스트-게스트형 편광층; 광학 이방성층; 및 상기 호스트-게스트형 편광층 및 광학 이방성층 사이에 존재하고, 외부 작용이 없는 상태에서 상기 호스트-게스트형 편광층 및 광학 이방성층에 의해 배향된 액정 화합물을 포함하는 액정층을 가질 수 있다.
본 출원의 반사율 가변 영역은, 예를 들면 액정 화합물 및 이색성 염료를 포함하는 게스트-호스트 액정층을 포함할 수 있다. 상기 게스트-호스트 액정층은 3㎛ 내지 30㎛의 두께 범위를 가질 수 있다. 또한, 게스트-호스트 액정층은 액정 화합물 100 중량부 대비 0.3 내지 300 중량부의 이색성 염료를 포함할 수 있다.
본 출원의 반사율 가변 영역은 또한, 게스트-호스트 액정층의 양면에 위치하는 수평 배향막을 더 포함할 수 있다.
본 출원의 반사율 가변 영역은 또한, 게스트-호스트 액정층의 양면에 위치하고, 70°내지 90°의 범위 내에 프리틸트 각을 가지는 수직 배향막을 더 포함할 수 있다.
본 출원의 반사율 가변 영역은 또한, 한 쌍의 전극을 포함하고, 한 쌍의 전극 중 어느 하나의 전극은 투명 전극이고, 다른 하나의 전극은 반사 전극일 수 있다.
본 출원은 플렉서블 기판을 적용하여 시야각이 우수한 반사율 가변 영역을 포함하는 만곡형 미러를 제공할 수 있다.
도 1 및 2는 본 출원의 만곡형 미러에 대한 일 모식도이다.
이하 본 출원에 대해서 실시예 및 도면을 통해 보다 상세히 설명하겠지만, 본 출원의 요지에 국한된 실시예에 지나지 않는다. 한편 본 출원은 이하의 실시예에서 제시하는 공정조건에 제한되는 것이 아니며, 본 출원의 목적을 달성하기에 필요한 조건의 범위 안에서 임의로 선택할 수 있음은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.
본 출원은 플렉서블 기판을 적용한 만곡형 미러에 관한 것이다. 본 출원에 따른 만곡형 미러는 곡선형태가 적용되어 시야각이 넓어지는 장점을 가질 수 있다.
하나의 예시에서, 본 출원의 만곡형 미러는 서로 대향되어 배치되어 있는 한 쌍의 기판; 및 상기 한 쌍의 기판 사이에 존재하는 반사율 가변 영역을 포함한다. 또한, 상기 한 쌍의 기판 중 적어도 어느 한 기판은 플렉서블 기판이며, 만곡형 미러는 곡률 반경이 1,000 mm 내지 10,000 mm의 범위 내에 있는 것일 수 있다.
본 출원에서 용어 「만곡형 미러」는 미러 내 곡선을 포함하여, 소정의 곡률 반경을 가지는 미러를 의미할 수 있다.
본 출원의 만곡형 미러는 한 쌍의 기판 중 적어도 어느 한 기판에 플렉서블 기판을 포함 시킨다. 이처럼, 미러에 플렉서블 기판을 포함시킴으로써 미러 내 곡선형태가 적용되고, 시야각의 우수성을 확보할 수 있다.
하나의 예시에서, 본 출원은 기존에 ECM 미러가 가지고 있던 플렉서블 기판의 적용 곤란성을 극복한 반사율 가변 영역을 포함하는 만곡형 미러를 제공할 수 있다.
본 출원의 만곡형 미러에 포함되는 플렉서블 기판의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 플렉서블 기판으로서, 업계에서 통상 반사형 모듈의 기재층으로 사용되는 것, 구체적으로 0.05MPa 내지 5,000MPa 또는 0.5MPa 내지 2,500MPa 범위 내의 탄성계수를 가지는 플렉서블(Flexible)한 층일 수 있다.
이러한 플렉서블 기판의 대표적인 예로는 고분자 필름 등이 있을 수 있다. 상기 고분자 필름의 예로는, 트리아세틸셀룰로오스, 환상 올레핀 공중합체, 폴리메틸 (메타)아크릴레이트, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리이미드, 폴리스티렌, 폴리에테르설폰, 폴리아믹산, 폴리에틸렌나프탈레이트, 에틸렌비닐알코올, 폴리비닐리덴 클로라이드, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아마이드, 폴리아릴레이트, 폴리설폰 및 비정질 불소수지로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
플렉서블 기판에는, 필요에 따라서 금, 은, 이산화 규소 또는 일산화 규소 등의 규소 화합물의 코팅층이나, 반사 방지층 등의 코팅층이 존재할 수도 있다.
상기와 같이 플렉서블 기판을 포함하는 만곡형 미러는 곡률 반경이 1,000 mm 내지 10,000 mm 의 범위 내에 있어, 시야각을 보다 용이하게 확보할 수 있다. 다른 예시에서 만곡형 미러는 1,500 mm 내지 8,000 mm 또는 3,000 mm 내지 5,000 mm 범위 내의 곡률 반경을 가질 수 있다.
본 출원의 만곡형 미러는 반사율 가변 영역을 포함한다. 상기 용어 「반사율 가변 영역」은, 후술하는 소정의 액정층을 포함하여, 외부 빛의 양에 따라 전압의 인가가 달라지고, 이에 따라 반사율이 변화하는 영역을 의미할 수 있다.
하나의 예시에서, 반사율 가변 영역은 액정층을 포함할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 액정층은 외부 작용이 없는 상태에서 호스트-게스트형 편광층 및 광학 이방성층에 의해 배향되어 있는 액정 화합물을 포함할 수 있다.
본 출원에서 용어 「외부 작용」이란, 액정 화합물의 거동에 영향을 줄 수 있는 외부에 모든 요인, 예를 들면 외부 전압 등을 의미할 수 있다. 따라서, 외부 작용이 없는 상태란, 외부 전압 등의 인가가 없는 상태를 의미할 수 있다.
즉, 본 출원의 반사율 가변 영역은 , 예를 들면 호스트-게스트형 편광층; 광학 이방성층; 및 상기 호스트-게스트형 편광층과 광학 이방성층 사이에 존재하고, 상기 호스트-게스트형 편광층 및 광학 이방성층에 의해 배향된 액정 화합물을 포함하는 액정층을 가질 수 있다.
구체적으로, 본 출원의 만곡형 미러는 도 1에 도시된 바와 같이 한 쌍의 플렉서블 기판(100a,b) 사이에 위치하는 액정층(500), 상기 액정층(500)에 각 면에 형성된 호스트-게스트형 편광층(600) 및 광학 이방성층(400)을 포함할 수 있다. 또한, 본 출원의 만곡형 미러는 후술하는 배향막(300a,b) 및 전극(200a,b)을 더 포함할 수 있다.
본 출원의 액정층은 각 면에 형성된 호스트-게스트형 편광층 및 광학 이방성층에 의해 배향될 수 있다. 따라서, 별도의 배향막과 직접 접할 필요가 없으므로, 구동 신뢰성 등의 문제를 극복할 수 있다.
본 출원의 반사율 가변 영역에 포함되는 호스트-게스트형 편광층은, 액정층에 포함되어 있는 액정 화합물을 배향시켜, 전술한 구동 신뢰성 문제를 극복할 수 있도록 형성된 것이면 제한 없이 이용될 수 있다.
하나의 예시에서, 호스트-게스트형 편광층은 호스트 분자로서, 액정 화합물을 이용하고, 게스트 분자로서 이색성 염료를 이용하여 형성된 것일 수 있다.
호스트-게스트형 편광층은 예를 들면, 배향된 액정 화합물 및 상기 액정 화합물의 배향에 따라 배향된 이색성 염료를 포함할 수 있다.
하나의 예시에서, 호스트-게스트형 편광층에 포함되는 액정 화합물은 반응성 메조겐의 고분자 일 수 있다.
본 출원에서 용어 「반응성 메조겐」은 광 또는 열에 의해 중합을 유도할 수 있는 반응기, 예를 들면, 중합성 관능기를 포함하는 메조겐을 의미할 수 있다.
본 출원에서 용어 「메조겐」은 상기 반응성 메조겐이 중합되었을 때, 액정상의 거동을 나타내도록 할 수 있는 메조상(Meso phase)의 화합물을 의미할 수 있다.
본 출원에서 용어 「중합성 관능기」는 액정 화합물의 중합을 유도할 수 있는 열 또는 광에 대한 반응성을 가진 관능기를 의미할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 반응성 메조겐(Reactive Mesogen)은 중합성 관능기를 2개 이상 또는 3개 이상 가지는 메조겐 일 수 있으며, 예를 들면, 하기 식 1 또는 식 2의 구조를 가지는 것 일 수 있다.
[식 1]
P-Sp-A-Sp-P
[식 2]
P-A-Sp-A-P
상기 식 1 및 식 2에서, P는 중합성 관능기를 의미할 수 있고, A는 메조겐기를 의미하며, Sp는 연결기를 의미할 수 있다. 본 출원에서 용어 「연결기」는 상기 중합성 관능기와 상기 메조겐기를 연결시켜주는 역할을 하며, 액정 화합물이 중합되어 액정층을 형성할 때, 액정층의 유연성을 부여하는 역할을 하는 것을 의미할 수 있다.
상기 중합성 관능기의 일례는, (메타)아크릴레이트, (메타)아크릴아미드, 아크릴로니트릴, 스티렌, 알킬기, 시아노기, 알콕시기 또는 비닐기 등일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며, 액정 화합물의 중합을 유도할 수 있는 열 또는 광에 대한 반응성을 가진 관능기이면 제한 없이 이용 가능할 수 있다. 본 출원에서 용어 (메타)아크릴레이트는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 의미할 수 있으며, 본 출원에서 용어 (메타)아크릴아미드는 아크릴아미드 또는 메타크릴아미드를 의미할 수 있다.
상기 메조겐기는 칼라미틱(calamitic) 메조겐기 또는 디스코틱(discotic) 메조겐기 일 수 있다.
상기 칼라미틱(calamitic) 메조겐기는 한 방향으로 연결된 하나 또는 그 이상의 방향족 또는 지방족 고리를 포함하는 봉상모양으로써, 중합되어 봉상 액정구조를 형성할 수 있는 메조겐기를 의미할 수 있다. 또한, 칼라미틱(calamitic) 메조겐기는 상기 봉상모양의 말단 또는 측면에 하나 이상의 관능기가 포함될 수 있다.
상기 칼라미틱(calamitic) 메조겐기의 일례는 하기 식 3로 표현될 수 있다.
[식 3]
-(A2-Z)n-A3-
상기 식 3에서 A2 및 A3는 각각 독립적으로, 질소, 산소 또는 황 원자로부터 선택되는 헤테로 원자를 포함하거나 포함하지 않는 방향족 또는 지방족 고리기를 의미하며, 상기 Z는 -O-,-S-,-CO-,-COO-, OCO-, -S-CO-, -CO-S-, -O-COO-, -CO- NR0-, -NR0-CO-, -NR0-CO-NR00, -NR0-CO-O-, -O-CO-NR0, -OCH2-, -CH2O-, -SCH2-, -CH2S-, CF2O-, OCF2-, -CF2S-, -SCF2-, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -CF2CH2-, -CH2CHF2-, -CH=N-, -N=CH-, -N=N-, -CH=CR0-, -CY1=CY2, -C≡C-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH- 또는 단일 결합을 의미할 수 있고, 상기 R0 및 R00는 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 12의 알킬기를 의미할 수 있으며, 상기 Y1 및 Y2는 각각 독립적으로 수소, 플루오르, 염소 또는 시안일 수 있고, n은 1 내지 4의 수 일수 있다.
상기 디스코틱(discotic) 메조겐기는 하나 이상의 방향족 또는 지방족 고리를 포함하는 평면형태의 코어구조를 가지는 메조겐기로써, 중합되어 디스코틱 액정구조를 형성할 수 있는 메조겐기를 의미할 수 있으며, 예를 들면, 트리페닐렌 등이 있을 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
본 출원에서 상기 식 1 및 2에 포함되는 연결기는, 예를 들면, -(A4-B)m-의 형태일 수 있고, 상기 A4는 탄소수 1 내지 12의 선형 또는 분지형의 알킬렌기 일 수 있고, B는 산소 또는 황일 수 있으며, m는 1 내지 5의 수일 수 있다.
다른 예시에서, 액정 화합물은 고분자 수지로서 액정성을 나타내는 수지를 이용할 수도 있다.
상기 액정성 고분자 수지는, 예를 들면 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 아몰포스폴리에틸렌테레프탈레이트(APET), 폴리프로필렌테레프탈레이트(PPT), 폴리나프탈렌테레프탈레이트(PEN), 폴리에틸렌테레프탈레이트글리세롤(PETG), 폴리사이클로헥실렌디메틸렌테레프탈레이트(PCTG), 변성트리아세틸셀룰로스(TAC), 사이클로올레핀폴리머(COP), 사이클로올레핀코폴리머(COC), 디시클로펜타디엔폴리머(DCPD), 시클로펜타디엔폴리머(CPD), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리이미드(PI), 폴리아릴레이트(PAR), 폴리에테르설폰(PES), 폴리에테르이미드(PEI), 실리콘수지, 불소수지 및 변성 에폭시수지로 이루어진 군에서　선택되는 어느 하나 일 수 있다. 상기 고분자 수지는 단독 또는 2 종 이상이 혼합되어 호스트-게스트형 편광층에 포함될 수 있다.
본 출원의 호스트-게스트형 편광층에 포함되는 액정 화합물은 소정방향으로 배향되어 있을 수 있다. 상기 배향은 후술하는 호스트-게스트 편광층의 액정층 측의 반대측에 위치하는 배향막에 의해 유도되는 것일 수 있다.
본 출원의 호스트-게스트 편광층은 이색성 염료를 포함할 수 있다. 상기 이색성 염료는 액정 화합물의 배향에 따라 배향된 것일 수 있다.
본 출원에서 용어 「염료」는, 가시광 영역, 예를 들면, 400 nm 내지 800 nm 파장 범위 내에서 적어도 일부 또는 전체 범위 내의 광을 집중적으로 흡수 및/또는 변형시킬 수 있는 물질을 의미할 수 있고, 용어 「이색성 염료」는 상기 가시광 영역의 적어도 일부 또는 전체 범위에서 광의 이방성 흡수가 가능한 물질을 의미할 수 있다.
이색성 염료는, 예를 들면, 상기와 같은 특성을 가지면서 액정 화합물의 배향에 따라 배향될 수 있는 특성을 가지는 것으로 공지된 모든 종류의 염료가 사용될 수 있다.
하나의 예시에서 이색성 염료는 가시광 영역 예를 들면, 400 nm 내지 800 nm 내에서 최대 흡광도를 가지는 염료로써, 아조계 화합물, 안트라퀴논계 화합물, 프탈로시아닌계 화합물, 아조메틴(azomethine)계 화합물, 인디고이드(indigoid) 또는 티오인디고이드(thioindigoid)계 화합물, 메로시아닌 (merocyanine)계 화합물, 1,3-비스 다이시아노메틸렌 인단(1,3- bis(dicyanomethylene)indan)계 화합물, 아쥴렌(azulene)계 화합물, 퀴노프탈로닉(quinophthalonic)계 화합물, 트리페노다이옥사진(triphenodioxazine)계 화합물, 인돌로[2,3,b]퀴녹살린(indolo[2,3,b]quinoxaline)계 화합물, 이미다조[1,2-b]-1,2,4 트리아진(imidazo[1,2-b]-1,2,4 triazines)계 화합물, 테트라진(tetrazines)계 화합물, 벤조(benzo)계 화합물, 나프토퀴논 (naphtoquinones)계 화합물 또는 이들의 조합의 분자 골격을 가지는 화합물 등이 사용될 수 있다.
하나의 예시에서, 이색성 염료는 액정 화합물과 용해도 파라미터(solubility parameter) 차이가 약 7.4 미만인 화합물에서 선택될 수 있다. 상기 용해도 파라미터는 두 종류 이상의 화합물들의 상호작용(interaction) 정도를 나타내는 수치로, 화합물들 사이의 용해도 파라미터 차이가 적을수록 상호작용이 큰 것을 의미하고 화합물들 사이의 용해도 파라미터 차이가 클수록 상호작용이 적은 것을 의미한다.
상기 용해도 파라미터는 화합물의 구조와 관련되어 있으며, 상기 범위의 용해도 파라미터 차이를 가짐으로써 액정 화합물과 이색성 염료의 상호작용을 높여 용융 혼합성을 높일 수 있고, 이에 따라 액정 화합물 내에서 이색성 염료들끼리 뭉치는 것을 방지하고 우수한 분산성을 도모할 수 있다.
상기 이색성 염료는 이색 비(dichroic ratio)가 약 1.5 내지 약 14일 수 있다. 상기 범위 내에서 약 3 내지 12일 수 있고, 상기 범위 내에서 약 5 내지 10 일 수 있다. 여기서 이색비는 고분자의 축에 평행한 방향의 평면 편광 흡수를 그의 수직한 방향으로의 편광 흡수로 나눈 값으로, 상기 이색성 염료가 일 방향으로 나란히 배열되어 있는 정도를 나타낼 수 있다. 상기 범위의 이색 비를 가짐으로써 상기 이색성 염료가 액정 화합물과 충분한 친화성(compatibility)을 가질 수 있어서 용융 혼합이 가능하고 액정 화합물의 배향에 따른 이색성 염료의 배향을 유도할 수 있어서 편광 특성을 개선할 수 있다.
배향된 액정 화합물 및 상기 액정 화합물의 배향에 따라 배향된 이색성 염료를 포함하는 편광 코팅층은, 예를 들면 전술한 반응성 메조겐 또는 액정성 고분자 수지; 이색성 염료; 및 기타 첨가제를 적절히 혼합한 후, 후술하는 배향막 상에 공지의 코팅 공정을 이용하여 코팅 한 후, 경화시키는 공정에 의해 제조될 수 있다. 상기 경화시키는 공정은 공지의 경화 공정, 예를 들면 적절한 열 및/또는 광을 인가하여 경화시키는 방식을 포함할 수 있다.
상기 공정을 거쳐 호스트-게스트형 편광층을 제조하는 경우, 배향막의 배향 방향에 따라서 소정 방향으로 배향된 액정 화합물 및 이색성 염료를 포함하는 호스트-게스트형 편광층이 제조되고, 궁극적으로 액정층에 포함되어 있는 액정 화합물을 소정 방향으로 배향시킬 수 있다.
본 출원의 호스트-게스트형 편광층은, 편광 역할을 수행하는 이색성 염료의 함량에 따라, 편광 효율(%)이 달라질 수 있다.
하나의 예시에서, 본 출원의 호스트-게스트형 편광층은 하기 식 4로 표시되는 편광 효율(%)이 70 내지 99.5 %의 범위 내에 있을 수 있다.
[식 4]
Figure pat00001
상기 식 4에서, T||은 최대 흡수 파장에서 호스트-게스트형 편광층의 평형 투과도를 의미하고, T┴은 호스트-게스트형 편광층의 수직 투과도를 의미 한다.
상기와 같은 편광 효율(%) 범위 내에서, 호스트-게스트형 편광층을 포함하는 액정 소자의 목적하는 광 투과율 및 반사율을 달성할 수 있다.
호스트-게스트형 편광층에 이색성 염료의 함량은 상기 편광 효율(%) 범위를 고려하려 적절한 양이 포함될 수 있다.
하나의 예시에서, 이색성 염료는 액정 화합물 100 중량부 대비 0.3 중량부 내지 3 중량부의 범위로 포함될 수 있다. 상기 중량부는 달리 설명하지 않는 한 각 성분간의 중량 비율을 의미할 수 있다.
호스트-게스트형 편광층의 두께는 편광 특성 등을 고려하여 적정 범위가 설정될 수 있다. 예를 들면, 호스트-게스트형 편광층의 두께는 20 내지 400 ㎛ 범위 내에 있을 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
본 출원의 반사율 가변 영역은 광학 이방성층을 포함한다. 상기 광학 이방성층은 액정층의 액정 화합물을 배향시킬 수 있다.
광학 이방성층은 물질의 방향에 따라 광학적 성질, 예를 들면 굴절률 특성이 상이한 층으로서, 액정층 내 액정 화합물을 소정 방향으로 배향시킬 수 있는 역할을 수행할 수 있는 것이면 제한 없이 본 출원에서 이용될 수 있다.
하나의 예시에서, 본 출원의 광학 이방성층은 액정 화합물을 포함할 수 있다. 상기 액정 화합물은, 예를 들면 반응성 메조겐(Reactive Mesogen) 및 이의 중합체를 포함할 수 있다.
즉, 본 출원의 광학 이방성층은 반응성 메조겐(Reactive Mesogen)의 중합 단위를 포함할 수 있다. 상기 광학 이방성층에 중합 단위로 포함되는 반응성 메조겐(Reactive Mesogen)은 전술한 식 1 및 식 2의 구조를 포함할 수 있다.
광학 이방성층은, 예를 들면 선 편광된 빛을 좌원 편광 또는 우원 편광 시키거나, 좌원 편광 또는 우원 편광된 빛을 선 편광시키는 1/4파장판 일 수 있다.
하나의 예시에서, 본 출원의 광학 이방성층은 액정 화합물, 예를 들면 반응성 메조겐의 중합 단위를 포함하는 코팅층 일 수 있다.
광학 이방성층은, 예를 들면 반응성 메조겐(Reactive Mesogen), 개시제 및 기타 첨가제를 포함하는 혼합물을 후술하는 배향막 상에 공지의 코팅 방법을 이용하여 코팅한 후, 경화시키는 공정에 의해 제조될 수 있다.
상기 공정을 거쳐 광학 이방성층을 제조하는 경우, 배향막의 배향 방향에 따라서 소정 방향으로 배향된 광학 이방성층이 제조되고, 궁극적으로 액정층에 포함되어 있는 액정 화합물을 소정 방향으로 배향시킬 수 있다.
광학 이방성층은 광학 용도로의 적용 등을 고려하여 그 복굴절(△n, 기준 파장: 550 nm)의 범위가 조절될 수 있다. 예를 들면, 광학 이방성층의 복굴절은 0.01 내지 0.3의 범위 내에 있을 수 있다.
광학 이방성은 면상 위상차(Rin=d(nx-ny), 상기에서 d는 광학 이방성층의 두께, nx는 광학 이방성층의 지상축 방향 굴절률, ny는 광학 이방성층의 진상축 방향의 굴절률이다.)(기준 파장: 550 nm)가 소정 범위에 있을 수 있다.
상기 면상 위상차(Rin, 기준 파장: 550 nm)는 광학적 용도를 고려하여 적정 범위로 조절될 수 있다. 예를 들면 광학 이방성층의 면상 위상차는 100 내지 1,000 nm의 범위 내에 있을 수 있다.
상기와 같은 복굴절 범위 및 면상 위상차 범위를 만족할 때, 본 출원에서 목적하는 광학적 용도를 달성할 수 있다.
광학 이방성층의 두께는, 예를 들면 10 내지 100 ㎛의 범위 내에 있을 수 있다. 상기 두께 범위는 광학 이방성층의 복굴절 특성을 고려하여 적절히 조절될 수 있다.
상기와 같이 본 출원의 반사율 가변 영역에 포함되는 액정층은, 배향막에 의해 배향되지 않고, 호스트-게스트형 편광층 및 광학 이방성층에 의해 배향됨으로써, 구동 신뢰성을 확보할 수 있는 이점이 있을 수 있다. 즉, 본 출원의 액정 소자는 호스트-게스트형 편광층과 액정층 사이 및 광학 이방성층과 액정층 사이에 배향막이 존재하지 않을 수 있다.
한편, 본 출원의 호스트-게스트형 편광층 및 광학 이방성층은 배향막에 의해 배향될 수 있고, 상기 배향막은 호스트-게스트형 편광층 및 광학 이방성층의 액정층측 면의 반대측 면에 위치할 수 있다.
본 출원에서 용어 「특정측 면의 반대측 면에 위치한다」는 것은 대상이 되는 층의 특정측의 반대측과 직접 접하고 있는 경우는 물론이고, 직접 접하고 있지 않더라도, 특정측의 반대 부근에 위치하는 경우를 의미할 수 있다.
본 출원의 호스트-게스트형 편광층 및 광학 이방성층은 배향막에 의해 배향될 수 있고, 상기 배향막은 호스트-게스트형 편광층 및 광학 이방성층의 액정층과 접하는 면에 반대 면에 위치할 수 있다.
하나의 예시에서, 본 출원의 액정 소자는 호스트-게스트형 편광층의 액정층측 면의 반대측 면 및 광학 이방성층의 액정층측 면의 반대측 면에 위치하는 배향막을 더 포함할 수 있다.
즉, 본 출원의 액정 소자는 2개의 배향막을 더 포함하고, 상기 배향막은 호스트-게스트형 편광층 및 광학 이방성층의 액정층과 접하는 면의 반대면에 위치할 수 있다. 상기 배향막은 광 배향막 또는 러빙 배향막 일 수 있다.
하나의 예시에서, 액정 소자에 포함되는 배향막은 광 배향막으로서, 광 배향성 화합물을 포함할 수 있다. 본 출원에서 용어 광 배향성 화합물은, 광의 조사 등을 통하여 소정 방향으로 정렬(orientationally ordered)되고, 상기 정렬된 상태에서 이방성 상호 작용(anisotropic interaction) 등의 상호 작용을 통하여 인접하는 액정 화합물을 소정 방향으로 배향시킬 수 있는 화합물을 의미할 수 있다.
배향막에서 광 배향성 화합물은 방향성을 가지도록 정렬된 상태로 존재할 수 있다. 광 배향성 화합물은, 단분자 화합물, 단량체성 화합물, 올리고머성 화합물 또는 고분자성 화합물일 수 있다. 또한, 광 배향성 화합물은, 광감응성 잔기(photosensitive moiety)를 포함하는 화합물일 수 있다.
구체적으로 광 배향성 화합물은 트랜스-시스 광이성화(trans-cis photoisomerization)에 의해 정렬되는 화합물; 사슬 절단(chain scission) 또는 광산화(photo-oxidation) 등과 같은 광분해(photo-destruction)에 의해 정렬되는 화합물; [2+2] 첨가 환화([2+2] cycloaddition), [4+4] 첨가 환화 또는 광이량화(photodimerization) 등과 같은 광가교 또는 광중합에 의해 정렬되는 화합물; 광 프리즈 재배열(photo-Fries rearrangement)에 의해 정렬되는 화합물; 또는 개환/폐환(ring opening/closure) 반응에 의해 정렬되는 화합물; 등을 사용할 수 있다.
상기 트랜스-시스 광이성화에 의해 정렬되는 화합물로는, 예를 들면, 술포화 디아조 염료(sulfonated diazo dye) 또는 아조 고분자(azo polymer) 등의 아조 화합물이나 스틸벤 화합물(stilbenes) 등이 예시될 수 있다.
상기 광분해에 의해 정렬되는 화합물로는, 시클로부탄 테트라카복실산 이무수물(cyclobutane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride); 방향족 폴리실란 또는 폴리에스테르; 폴리스티렌; 또는 폴리이미드; 등이 예시될 수 있다.
상기 광가교 또는 광중합에 의해 정렬되는 화합물로는 신나메이트(cinnamate) 화합물, 쿠마린(coumarin) 화합물, 신남아미드(cinnamamide) 화합물, 테트라히드로프탈이미드(tetrahydrophthalimide) 화합물, 말레이미드(maleimide) 화합물, 벤조페논 화합물, 디페닐아세틸렌(diphenylacetylene) 화합물, 광감응성 잔기로서 찰코닐(chalconyl) 잔기를 가지는 화합물(이하, 찰콘 화합물) 또는 안트라세닐(anthracenyl) 잔기를 가지는 화합물(이하, 안트라세닐 화합물) 등이 예시될 수 있다.
광배향성 화합물은, 단분자 화합물, 단량체성 화합물, 올리고머성 화합물 또는 고분자성 화합물이거나, 상기 광배향성 화합물과 고분자의 블랜드(blend) 형태일 수 있다. 상기에서 올리고머성 또는 고분자성 화합물은, 상기 기술한 광배향성 화합물로부터 유도된 잔기 또는 상기 기술한 광감응성 잔기를 주쇄 내 또는 측쇄에 가질 수 있다.
광배향성 화합물로부터 유도된 잔기 또는 광감응성 잔기를 가지거나, 상기 광배향성 화합물과 혼합될 수 있는 고분자로는, 폴리노르보넨, 폴리올레핀, 폴리아릴레이트, 폴라아크릴레이트, 폴리(메타)아크릴레이트, 폴리이미드, 폴리암산(poly(amic acid)), 폴리말레인이미드, 폴리아크릴아미드, 폴리메타크릴아미드, 폴리비닐에테르, 폴리비닐에스테르, 폴리스티렌, 폴리실록산, 폴리아크릴니트릴 또는 폴리메타크릴니트릴 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
배향성 화합물에 포함될 수 있는 고분자로는, 대표적으로는 폴리노르보넨 신나메이트, 폴리노르보넨 알콕시 신나메이트, 폴리노르보넨 알릴로일옥시 신나메이트, 폴리노르보넨 불소화 신나메이트, 폴리노르보넨 염소화 신나메이트 또는 폴리노르보넨 디신나메이트 등이 예시될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
배향성 화합물이 고분자성 화합물인 경우에 상기 화합물은, 예를 들면, 약 10,000 g/mol 내지 500,000 g/mol 정도의 수평균분자량을 가질 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 광 배향막은 예를 들면, 상기 광 배향성 화합물에 광 개시제 등 필요한 첨가제를 배합하여 코팅한 후에 원하는 방향의 편광 자외선 등을 조사하여 형성할 수 있다.
상기 광 배향막의 배향은 배향하고자 하는 액정 화합물, 예를 들면 호스트-게스트형 편광층에 포함되는 액정 화합물이나 광학 이방성층에 포함되는 액정 화합물의 목적하는 배향 방향에 따라 그 특성이 달라질 수 있다.
상기와 같은 배향막에 의해 호스트-게스트형 편광층 및 광학 이방성층에 배향되고, 상기 호스트-게스트형 편광층 및 광학 이방성층 사이에 배향된 액정 화합물을 가지는 액정층을 포함시키게 되면, 예를 들면 소정 전압을 인가한 후 액정층의 헤이즈 값 변화를 최소화하는 등 장기 구동 신뢰성을 확보할 수 있다.
본 출원의 액정층에 포함되는 액정 화합물은, 예를 들면 트위스트 네마틱 액정 화합물 일 수 있다.
하나의 예시에서, 본 출원의 액정층에 포함되는 액정 화합물은 외부 작용이 없는 상태에서 트위스트 네마틱 배향되어 있는 것일 수 있다.
구체적으로, 트위스트 네마틱 배향된 액정 화합물의 트위스트 각은, 예를 들면 40° 내지 50°, 41°내지 49°또는 43°내지 47°의 범위 내에 있을 수 있다. 본 출원에서 용어 「트위스트 각」은 액정층이 호스트-게스트형 편광층과 접하고 있는 부분에 액정 화합물의 광축과 광학 이방성층이 접하고 있는 부분에 액정 화합물의 광축의 각도를 의미하는 것일 수 있다. 상기에서 액정 화합물의 광축은 액정 화합물의 장축 방향을 의미할 수 있다. 상기 네마틱 액정 화합물의 트위스트 각을 만족하기 위하여, 액정층의 상하에 배치되어 있는 호스트-게스트형 편광층 및 광학 이방성층의 배향 각도를 조절할 수 있다.
상기 네마틱 액정 화합물은, 예를 들면 550nm 파장에서 이상 굴절률(Ne: extraordinary refractive index)과 정상 굴절률(No: ordinay refractive index)의 차이(△n=Ne-No)가, 약 0.05 내지 3, 약 0.05 내지 2.5, 약 0.05 내지 2, 약 0.05 내지 1.5 또는 약 0.07 내지 1.5의 범위 내에 있을 수 있다.
또한, 네마틱 액정 화합물은 550nm 파장에서의 이상 유전율(εe, extraordinary dielectric anisotropy)과 정상 유전율(εo, ordinary dielectric anisotropy)의 차이(△ε=εe-εo)가 양의 값을 나타내는, 업계에서 소위 P형 액정이라 불리는 화합물일 수 있다.
하나의 예시에서, 네마틱 액정 화합물은 상기 이상 유전율(εe, extraordinary dielectric anisotropy)과 정상 유전율(εo, ordinary dielectric anisotropy)의 차이(△ε=εe-εo)가 3 이상, 3.5 이상, 4 이상, 6 이상, 8 이상, 10 이상 또는 15 이상일 수 있다. 이러한 유전율을 가지면 구동 전압 특성이 우수할 수 있다.
본 출원에서 상기 유전율의 차이(△ε=εe-εo)의 상한은 특별히 제한되지 않고, 상기 차이(△ε=εe-εo)는, 예를 들면, 약 40 이하, 약 35 이하, 약 30 이하 또는 약 25 이하일 수 있다.
네마틱 액정 화합물의 유전율의 범위는 상기와 같은 차이(△ε=εe-εo)를 나타낸다면 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 이상 유전율(εe, extraordinary dielectric anisotropy)이 6 내지 50 정도이고, 정상 유전율(εo, ordinary dielectric anisotropy)이 2.5 내지 7 정도의 범위 내에 있을 수 있다.
다른 예시에서, 액정층에 포함되는 액정 화합물을 반응성 메조겐의 고분자 일 수 있다. 상기 반응성 메조겐은 전술한 호스트-게스트형 편광층 및 광학 이방성층의 재료로 이용될 수 있는 반응성 메조겐 중 적절한 종류의 것이 선택될 수 있다.
액정층의 액정 화합물은 상부 및 하부에 위치하고 있는 호스트-게스트형 편광층 및 광학 이방성 층에 의해 트위스트 배향되어 있을 수 있다.
하나의 예시에서, 액정층은 호스트-게스트형 편광층과 가장 인접한 액정 화합물의 광축과 상기 편광층의 흡수축이 평행하고, 광학 이방성층과 가장 인접한 액정 화합물의 광축과 상기 광학 이방성층의 광축이 평행한 상태에서 트위스트 배향되어 있을 수 있다. 상기에서 광학 이방성층의 광축이란 진상축 또는 지상축을 의미할 수 있다. 또한, 상기 평행한 상태라는 것은 실질적 평행을 의미하는 것으로써, 약 ±10°이하, 약 ±9°이하, 약 ±8°이하, 약 ±7°이하, 약 ±6°이하 또는 약 ±5°이하의 오차를 포함하는 것으로 이해될 수 있다.
액정층의 두께는, 예를 들면 1㎛ 내지 50 ㎛의 범위 내에 있을 수 있다.
본 출원의 반사율 가변 영역은 한 쌍의 전극을 더 포함할 수 있다. 이때, 한 쌍의 전극은 모두 투명 전극이거나, 또는 어느 한 전극은 반사 전극일 수 있다.
하나의 예시에서, 본 출원의 반사율 가변 영역은 도 1에 도시된 바와 같이 한 쌍의 전극(200a,b)을 더 포함하고, 상기 한 쌍의 전극(200a,b) 중 어느 하나의 전극(200a)은 투명 전극이고, 다른 하나의 전극(200b)은 반사 전극일 수 있다. 상기와 같이, 한 쌍의 전극 중 어느 한 전극, 예를 들면 광학 이방성층에 근접한 전극(200b)이 반사 전극으로 구성될 경우, 후술하는 반사판의 구성 없이도 만곡형 미러의 반사모드를 구현할 수 있다. 이 경우, 반사판이 반사율 가변 영역의 내부로 포함됨에 따라 필름의 개수가 감소하여 광 손실을 줄일 수 있으며, 박형화를 도모할 수 있다.
다른 예시에서, 본 출원의 반사율 가변 영역은 한 쌍의 투명 전극을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 본 출원의 만곡형 미러는 일 측면에 반사판을 더 포함할 수 있다. 즉, 본 출원의 반사율 가변 영역에 포함되는 한 쌍의 전극이 모두 투명 전극일 경우, 만곡형 미러는 반사판을 더 포함할 수 있으며, 상기 반사판은 한 쌍의 기판 중 광학 이방성층이 가깝게 위치한 기판의 전극이 형성되어 있지 않은 면에 위치할 수 있다.
상기 투명 전극은, 예를 들면, 전도성 고분자, 전도성 금속, 전도성 나노와이어 또는 ITO(Indium Tin Oxide) 등의 금속 산화물 등을 증착하여 형성할 수 있다.
전극이 반사 전극일 경우, 상기 반사 전극을 형성할 수 있는 다양한 소재 및 형성 방법이 공지되어 있고, 이러한 방법은 모두 적용될 수 있다. 예를 들면 반사 전극은 알루미늄, 알루미늄 합금, 텅스텐, 구리, 크롬, 몰리브덴 및 몰리브덴 합금 등과 같은 불투명 도전 물질이 증착되어 있을 수 있다.
본 출원에 따른 액정 소자의 액정층 내 액정 화합물은 통상 상태, 예를 들면 전압의 인가와 같은 외부 작용이 없는 상태에서 40°내지 50° 트위스트된 네마틱 상을 나타낼 수 있고, 이러한 정렬 방향은 외부 작용, 예를 들면, 외부 전압의 인가에 의해 변화될 수 있다.
다른 예시에서, 본 출원의 반사율 가변 영역에 포함되는 액정층은 액정 화합물 및 이색성 염료를 포함하는 게스트-호스트 액정층 일 수 있다.
즉, 본 출원의 만곡형 미러의 반사율 가변 영역은 액정 화합물 및 이색성 염료를 포함하는 게스트-호스트 액정층을 포함할 수 있다.
상기 반사율 가변 영역에 게스트-호스트 액정층이 형성될 경우 별도의 편광판은 구비되지 않아도 된다. 액정층을 상기와 같이 게스트-호스트 액정층을 구성할 경우, 별도의 편광판은 구비되지 않으므로, 편광판으로 인한 빛의 손실이나 편광 및 흡수 등에 의한 차단율의 감소 등을 방지할 수 있다.
만곡형 미러에서 게스트-호스트 액정층을 포함시키는 경우, 기판의 두께와 게스트-호스트 액정층의 두께가 차이가 클수록 시야각에 의한 품위 저하가 발생할 수 있다. 한편, 두께 차이를 줄이기 위하여, 기판의 두께를 줄이거나 액정층의 두께를 늘리는 경우, 기판의 강도가 저하되거나 반사율이나 차단율 등의 변화를 가져오는 등 추가적인 문제가 발생할 수 있다. 상기 문제는 게스트-호스트 액정층의 두께를 소정 범위로 조절하고, 액정층에 포함되는 이색성 염료의 함량을 일정 범위로 조절함으로써, 극복할 수 있다.
하나의 예시에서, 만곡형 미러의 반사율 가변 영역에 액정층이 게스트-호스트 액정층일 경우, 만곡형 미러는 하기 수식 2를 만족할 수 있다.
[수식 2]
0.015 <b/a< 0.6
상기 수식 2에서, b는 게스트-호스트 액정층의 두께이고, a는 기판 및 전극 두께의 합이다.
상기 수식 2의 다른 수치 범위는, 예를 들면 상기 수식 2의 b/a가 0.02 내지 0.5 또는 0.04 내지 0.4의 범위 내에 있도록 기판과 전극의 두께 및 게스트-호스트 액정층의 두께범위가 조절될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 기판 및 전극의 두께는 본 출원에 따른 만곡형 미러에 포함되는 한 쌍의 기판 및 전극 중 어느 한 기판 및 전극의 두께를 의미할 수 있다.
본 출원의 반사율 가변 영역에 포함되는 게스트-호스트 액정층은 호스트 분자에 이색성 염료를 게스트 분자로서 혼합하고, 액정에 가해지는 전압에 의해 호스트 분자 및 게스트 분자의 배열을 변화시켜 액정의 투과 모드 또는 차단 모드를 구현하는 액정층을 의미할 수 있다.
하나의 예시에서, 본 출원의 게스트-호스트 액정층은 액정 화합물 및 이색성 염료를 포함한다. 즉, 본 출원의 게스트-호스트 액정층은 액정 화합물에 이색성 염료를 혼합하여 형성된 층일 수 있다.
구체적으로, 본 출원의 게스트-호스트 액정층은 일 방향으로 배향된 액정 화합물 및 상기 액정 화합물에 의해 배향되어 있는 이색성 염료를 포함할 수 있다.
본 출원의 게스트-호스트 액정층은 상기 액정 화합물에 의해 배향된 이색성 염료에 의해, 액정층으로 유입되는 광을 이방적으로 흡수할 수 있다.
하나의 예시에서, 본 출원의 게스트-호스트 액정층은 상기 게스트-호스트 액정층으로 입사되는 비편광된 광 중에서, 예를 들면 이색성 염료 분자의 배향 방향에 대해 평행한 광을 흡수하고, 이색성 염료 분자의 배향 방향에 대해 수직인 광은 통과하게 할 수 있다. 상기 과정에 의해 게스트-호스트 액정층을 통과한 광은 일 방향으로 편광된 광이 될 수 있다.
이 경우, 편광판이 없기 때문에, 탁월한 광 투과 효율을 나타낼 수 있고, 두께와 비용이 절감될 수 있다.
게스트-호스트 액정층에 포함될 수 있는 액정 화합물 및 이색성 염료의 종류는 전술한 액정층에 포함될 수 있는 액정 화합물 및 호스트-게스트형 편광층에 포함될 수 있는 이색성 염료에 대한 내용이 제한 없이 이용될 수 있다.
하나의 예시에서, 본 출원의 게스트-호스트 액정층에 포함되는 액정 화합물은 네마틱 액정 화합물 일 수 있다.
본 출원의 게스트-호스트 액정층은 전술한 액정 화합물을 호스트 분자로 이용하고, 이색성 염료를 게스트 분자로 혼합하여 후술하는 배향막 상에 형성함으로써, 소정 방향으로 배향된 액정 화합물 및 이색성 염료를 포함하는 게스트-호스트 액정층을 형성할 수 있다.
구체적으로, 본 출원의 게스트-호스트 액정층을 형성하는 방법은 예를 들면, 액정 화합물 및 상기 액정 화합물 대비 소정 함량으로 포함된 이색성 염료와 기타 첨가제를 적절히 혼합하여 액정층 형성용 조성물을 제조한 후, 서로 이격되어 배치되어 있고 배향막이 형성된 기판의 측면을 실링(sealing)한 상태에서, 상기 액정층 형성용 조성물을 주입하고, 열 또는 빛을 적절히 인가하는 방식이 이용될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 방법에 의해 형성된 게스트-호스트 액정층은 배향막에 의해 소정 방향으로 배향되어 있는 상태일 수 있다.
하나의 예시에서, 본 출원의 게스트-호스트 액정층은 수평 배향되어 있을 수 있다. 본 출원에서 용어 「수평 배향」은, 액정 화합물을 포함하는 액정층의 광축이 액정층의 평면에 대하여 약 0° 내지 약 25°, 약 0° 내지 약 15°, 약 0° 내지 약 10°, 약 0° 내지 약 5° 또는 약 0°의 경사각을 가지는 경우를 의미할 수 있다. 상기 액정층의 광축은 광 흡수축 또는 광 투과축을 의미할 수 있다.
게스트-호스트 액정층의 두께는, 예를 들면 3 ㎛ 내지 30㎛의 범위 내에 있을 수 있다. 상기와 같은 범위 내에서 액정 소자의 박형화 및 목적하는 광 차단율 및 반사율을 구현할 수 있으며, 시야각에 의한 품위 저하 문제를 극복할 수 있고, 콘트라스트비를 향상시킬 수 있다. 다른 예시에서, 상기 액정층은 5㎛ 내지 25㎛ 또는 8 ㎛ 내지 20 ㎛의 두께 범위를 가질 수 있다.
본 출원의 반사율 가변 영역의 액정층이 게스트-호스트 액정층 일 경우, 광학 이방성층을 포함할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 광학 이방성층은 1/4파장판 일 수 있다.
게스트-호스트 액정층을 포함하는 반사율 가변영역에 포함되는 광학 이방성층은 액정 화합물을 포함하는 코팅층, 광학 이방성을 가지는 고분자 필름, 또는 액정 화합물을 포함하는 코팅층과 고분자 필름의 적층 구조를 포함할 수 있다.
본 출원의 광학 이방성층이 고분자 필름일 경우, 상기 고분자 필름의 종류는 상기 고분자에 광학 이방성을 부여할 수 있는 것이면 제한이 없이 이용될 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 고분자 필름은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 노르보르넨계 폴리머 등의 폴리올레핀, 폴리비닐알코올, 폴리 메타크릴산 에스테르, 폴리아크릴산 에스테르 또는 셀룰로오스 에스테르 등이 예시될 수 있다. 또한, 고분자 필름은 이들 고분자의 공중합체 혹은 고분자의 혼합물을 이용할 수도 있다.
광학 이방성층이 고분자 필름일 경우, 고분자 필름의 광학 이방성은 연신에 의해 얻을 수 있다. 연신은 1축 또는 2축 연신 일 수 있다.
하나의 예시에서, 고분자 필름에 광학 이방성을 부여하기 위한 1축 연신은 2이상의 롤의 속도차를 이용한 세로 1축 연신 또는 고분자 필름의 양쪽를 잡아 당겨 폭 방향으로 연신하는 텐터 연신이 바람직하다.
본 출원의 반사율 가변 영역이 게스트-호스트 액정층을 포함하는 경우, 상기 액정층 내 액정 화합물 및 이색성 염료를 배향 시키기 위해 액정층의 양면에 배향막을 더 포함할 수 있다.
즉, 본 출원에 따른 만곡형 미러의 반사율 가변 영역은 도 2에 도시된 바와 같이, 게스트-호스트 액정층(500)의 양면에 위치하는 한 쌍의 배향막(300 a,b)을 더 포함할 수 있다. 상기 배향막은 광 배향막 또는 러빙 배향막 일 수 있고, 구체적인 배향막에 대한 내용은 전술한 바와 같다.
하나의 예시에서, 본 출원의 반사율 가변 영역에 게스트-호스트 액정층을 포함하는 경우, 상기 액정층 내 액정 화합물 및 이색성 염료의 수평 배향을 위해 수평 배향막을 이용할 수 있다.
즉, 반사율 가변 영역은 게스트-호스트 액정층의 양면에 위치하는 수평 배향막을 더 포함할 수 있다. 이 경우 전압의 비인가시 액정층 내 액정들은 수평 배향되어 있을 수 있다.
다른 예시에서, 본 출원의 반사율 가변 영역에 게스트-호스트 액정층을 포함하는 경우, 상기 액정층 내 액정 화합물 및 이색성 염료를 수직 배향시키되, 소정 방향으로 프리틸트 시키기 위하여, 70° 내지 90°의 범위 내 프리틸트 각을 가지는 수직 배향막을 상기 게스트-호스트 액정층의 양측에 포함시킬 수 있다. 즉, 반사율 가변 영역은 게스트-호스트 액정층의 양면에 위치하고, 70° 내지 90°의 범위 내 프리틸트 각을 가지는 수직 배향막을 더 포함할 수 있다. 이 경우 전압의 비인가시 액정층은 소정 각도, 예를 들면 70° 내지 90°의 범위로 프리틸트 수직 배향되어 있을 수 있다. 상기 액정층이 프리틸트 수직 배향되어 있다는 것은, 액정층의 면과 액정층 내 액정 화합물의 광축이 소정 각도, 예를 들면 70° 내지 90°를 이루도록 배향되어 있는 상태를 의미할 수 있다. 상기 광축은 지상축(slow axis) 또는 진상축(fast axis)를 의미할 수 있으나, 바람직하게는 지상축을 의미할 수 있다.
하나의 예시에서, 본 출원의 게스트-호스트 액정층은 프리틸트 각이 70° 내지 90°의 범위 내에 있을 수 있다.
상기와 같이 배향막의 배향 방향 및 그에 따른 액정 화합물의 배향 방향에 따라 반사율 가변 영역의 광 투과 모드가 달라질 수 있다.
상기와 같은 게스트-호스트 액정층을 포함하는 반사율 가변 영역은 한 쌍의 전극을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 한 쌍의 전극 중 어느 하나의 전극이 투명 전극이고, 다른 하나의 전극이 반사 전극일 수 있다.
하나의 예시에서, 한 쌍의 전극이 모두 투명 전극일 경우, 도 2에 도시된 바와 같이 광학 이방성층(400)은 기판(100b)의 전극(200b)이 형성되어 있는 면의 반대 면에 위치할 수 있다. 이 경우, 만곡형 미러는 반사판(미도시)을, 예를 들면 광학 이방성층의 기판이 형성되어 있는 면의 반대 면에 위치시킬 수 있다.
다른 예시에서, 한 쌍의 전극 중 어느 한 전극, 예를 들면 광학 이방성층에 가까운 측 전극이 반사 전극일 경우, 광학 이방성층은 반사 전극과 배향막의 사이에 위치할 수 있다.
본 출원의 만곡형 미러는, 전술한 바와 같이, 한 쌍의 기판 중 어느 한 기판을 플렉서블 기판으로 적용하고, 소정의 액정층을 포함하는 반사율 가변영역을 포함함으로써, 시야각이 우수하고, 콘트라스트비를 향상시킬 수 있고 제품의 박형화 등을 도모할 수 있는 만곡형 미러를 제공할 수 있다.
100 a,b : 플렉서블 기판
200 a,b : 전극
300 a,b : 배향막
400 : 광학 이방성층
500 : 액정층
600 : 호스트-게스트형 편광층

Claims (18)

  1. 서로 대향하여 배치되어 있는 한 쌍의 기판; 및
    상기 한 쌍의 기판 사이에 존재하는 반사율 가변 영역를 포함하고, 상기 한 쌍의 기판 중 적어도 어느 한 기판은 플렉서블 기판이며, 곡률 반경이 1,000mm 내지 10,000mm 범위 내에 있는 만곡형 미러.
  2. 제 1항에 있어서,
    플렉 서블 기판은 탄성계수가 0.05 MPa 내지 5,000 Mpa의 범위 내에 있는 만곡형 미러.
  3. 제 1항에 있어서,
    반사율 가변 영역은 호스트-게스트형 편광층;
    광학 이방성층; 및
    상기 호스트-게스트형 편광층과 광학 이방성층 사이에 존재하고, 외부 작용이 없는 상태에서 상기 호스트-게스트형 편광층 및 광학 이방성층에 의해 배향된 액정 화합물을 포함하는 액정층을 가지는 만곡형 미러.
  4. 제 3항에 있어서, 호스트-게스트형 편광층은 배향된 액정 화합물 및 상기 액정 화합물의 배향에 따라 배향된 이색성 염료를 포함하는 만곡형 미러.
  5. 제 3항에 있어서,
    광학 이방성층은 반응성 메조겐의 중합 단위를 포함하는 만곡형 미러.
  6. 제 3항에 있어서,
    광학 이방성층은 1/4파장판인 만곡형 미러.
  7. 제 3항에 있어서,
    호스트-게스트형 편광층과 액정층의 사이 및 광학 이방성층과 액정층의 사이에 배향막이 존재하지 않는 만곡형 미러.
  8. 제 3항에 있어서,
    호스트-게스트형 편광층의 액정층측 면과는 반대측 면 및 광학 이방성층의 액정층측 면과는 반대측 면에 위치하는 배향막을 더 포함하는 액정 소자.
  9. 제 3항에 있어서,
    액정 화합물은 외부 작용이 없는 상태에서 트위스트 네마틱 배향되어 있는 만곡형 미러.
  10. 제 3항에 있어서,
    반사율 가변 영역은 액정층에 액정 화합물의 배향을 변경할 수 있도록 형성된 한 쌍의 전극을 추가로 포함하는 만곡형 미러.
  11. 제 1 항에 있어서,
    반사판을 더 포함하고, 상기 반사판은 한 쌍의 기판 중 광학 이방성층이 가깝게 위치한 기판의 전극이 형성되어 있지 않은 면에 위치하는 만곡형 미러.
  12. 제 1항에 있어서,
    반사율 가변 영역은 액정 화합물 및 이색성 염료를 포함하는 게스트-호스트 액정층을 포함하는 만곡형 미러.
  13. 제 12항에 있어서,
    게스트-호스트 액정층은 3㎛ 내지 30㎛의 두께 범위를 가지는 만곡형 미러.
  14. 제 13항에 있어서,
    게스트-호스트 액정층은 액정 화합물 100 중량부 대비 0.3 내지 3 중량부의 이색성 염료를 포함하는 만곡형 미러.
  15. 제 12항에 있어서,
    반사율 가변 영역은 게스트-호스트 액정층의 양면에 위치하는 수평 배향막을 더 포함하는 만곡형 미러.
  16. 제 12항에 있어서,
    반사율 가변 영역은 게스트-호스트 액정층의 양면에 위치하고, 70° 내지 90° 범위 내의 프리틸트 각을 가지는 수직 배향막을 더 포함하는 만곡형 미러.
  17. 제 12항에 있어서,
    반사율 가변 영역은 한 쌍의 전극을 포함하고, 한 쌍의 전극 중 어느 하나의 전극은 투명 전극이고, 다른 하나의 전극은 반사 전극인 만곡형 미러.
  18. 제 17항에 있어서, 하기 수식 2를 만족하는 만곡형 미러:
    [수식 2]
    0.015 <b/a< 0.6
    상기 수식 2에서, b는 게스트-호스트 액정층의 두께이고, a는 기판및 전극 두께의 합이다.
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