KR20190037956A - 광학 디바이스용 기판의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 출원은 광학 디바이스용 기판의 제조 방법에 대한 것이다. 본 출원에서는, 표면에 스페이서가 존재하는 기판으로서, 상기 스페이서가 상기 기판상에 형성된 배향막 상에 균일하게 분산된 상태로 고착화되어 있는 기판을 효과적으로 제조하는 방법을 제공할 수 있다.

Description

광학 디바이스용 기판의 제조 방법{Preparation Method for Substrate used in Optical Device}

본 출원은 광학 디바이스용 기판의 제조 방법에 관한 것이다.

기판의 사이에 광변조층을 배치시켜서 광의 투과율 또는 색상 등을 조절할 수 있는 광학 디바이스는 공지이다. 예를 들면, 특허 문헌 1은 액정 호스트(liqid crystal host)와 이색성 염료 게스트(dichroic dye guest)의 혼합물을 적용한 소위 GH셀(Guest host cell)을 기재하고 있다.

이러한 광학 디바이스는 일반적으로 대향 배치된 2층의 기판과 그 기판의 사이에 존재하는 상기 광변조층을 포함하고, 상기 기판의 사이의 간격을 유지하는 스페이서를 또한 포함한다.

스페이서에는 대표적으로 소위 컬럼 스페이서와 볼 스페이서가 존재한다.

본 출원은 광학 디바이스용 기판의 제조 방법에 대한 것이다. 본 출원에서는, 표면에 스페이서가 존재하는 기판으로서, 상기 스페이서가 상기 기판상에 균일하게 분산되어 있으면서 고착화되어 있는 기판을 효과적으로 제조하는 방법을 제공하는 것을 하나의 목적으로 한다.

본 출원은 광학 디바이스 또는 그 디바이스용 기판의 제조 방법에 관한 것이다. 본 출원의 예시적인 제조 방법에 의하면, 기재층상에 스페이서가 균일하게 분산 및 고착화된 배향막을 효과적으로 형성할 수 있다. 본 출원의 상기 제조 방법은 다른 예시에서 배향성 기판의 제조 방법일 수 있다. 상기 배향성 기판은, 액정 물질을 소정 방향으로 배향시킬 수 있는 기능이 부여된 기판을 의미할 수 있다.

본 출원에서 용어 광학 디바이스의 범주에는, 서로 다른 2가지 이상의 광학 상태, 예를 들면, 고투과율 및 저투과율 상태, 고투과율, 중간 투과율 및 저투과율 상태, 서로 다른 색상이 구현되는 상태 등의 사이를 스위칭할 수 있도록 형성된 모든 종류의 디바이스가 포함될 수 있다.

본 출원의 상기 제조방법은 기재층상에 배향막을 형성하는 공정을 포함할 수 있다. 상기 배향막은, 일 예시에서 스페이서가 도입되어 있는 배향막일 수 있다. 상기 제조 방법은, 예를 들면, 배향막 형성 물질과 용매를 포함하는 배향막 형성재와 스페이서를 포함하는 코팅재는 상기 기재층상에 코팅하는 공정을 포함할 수 있다.

상기 코팅재는, 상기 배향막 형성재와 스페이서의 혼합물일 수 있다. 상기 배향막 형성재는, 점도가 약 5 cP 내지 25cP의 범위 내일 수 있다. 상기 점도는, 예를 들면, 약 20 cP 이하, 18 cP 이하, 16 cP 이하, 14 cP 이하 또는 13 cP 이하일 수 있다. 이와 같은 점도를 가지는 배향막 형성재에 스페이서를 혼합한 코팅재를 적용하는 것에 의해 스페이서가 균일하게 분산된 상태로 고착화되어 있는 배향막을 기재층상에 효과적으로 형성할 수 있다.

상기 점도는, 공지의 점도 측정계를 사용하여 측정할 수 있다. 상기 점도는, 예를 들면, ?Brookfield社의 Viscometer(모델명: DV3) 및 CPA40Z 스핀들(spindle)을 사용하여 토크(viscometer torque) 100%의 조건에서 측정한 것일 수 있다.

본 출원에서 언급하는 물성 중에서 측정 온도가 그 물성에 영향을 미치는 경우, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 해당 물성은 상온에서 측정한 물성일 수 있다. 용어 상온은, 가온되거나, 감온되지 않은 자연 그대로의 온도로서, 예를 들면, 약 10℃ 내지 30℃의 범위 내의 어느 한 온도, 약 23℃ 또는 약 25℃ 정도일 수 있다.

또한, 본 출원에서 언급하는 물성 중에서 측정 압력이 그 물성에 영향을 미치는 경우, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 해당 물성은 상압에서 측정한 물성일 수 있다. 용어 상압은, 자연 그대로의 압력으로서, 일반적으로 대기압과 같은 대략 1 기압 정도의 압력이다.

상기 배향막 형성재 내에서 배향막 형성 물질의 비율은, 약 0.1 내지 10 중량%의 범위 내일 수 있지만, 상기 비율은, 적용된 용매 및 배향막 형성 물질의 종류에 따라서 상기 언급된 점도가 달성될 수 있는 범위에서 제어될 수 있다.

상기 배향막 형성재는, 적어도 배향막 형성 물질과 용매를 포함한다.

배향막 형성 물질로는, 적절한 처리에 의해 액정에 대한 수직 또는 수평 배향능과 같은 배향능을 나타낼 수 있는 것으로 공지되어 있는 모든 종류의 물질을 사용할 수 있다. 이러한 물질로는, 폴리이미드(polyimide) 화합물, 폴리비닐알코올(poly(vinyl alcohol)) 화합물, 폴리아믹산(poly(amic acid)) 화합물, 폴리스티렌(polystylene) 화합물, 폴리아미드(polyamide) 화합물 및 폴리옥시에틸렌(polyoxyethylene) 화합물 등과 같이 러빙 배향에 의해 배향능을 나타내는 것으로 공지된 물질이나, 폴리이미드(polyimide) 화합물, 폴리아믹산(polyamic acid) 화합물, 폴리노르보넨(polynorbornene) 화합물, 페닐말레이미드 공중합체(phenylmaleimide copolymer) 화합물, 폴리비닐신나메이트(polyvinylcinamate) 화합물, 폴리아조벤젠(polyazobenzene) 화합물, 폴리에틸렌이민(polyethyleneimide) 화합물, 폴리비닐알콜(polyvinylalcohol) 화합물, 폴리아미드(polyimide) 화합물, 폴리에틸렌(polyethylene) 화합물, 폴리스티렌(polystylene) 화합물, 폴리페닐렌프탈아미드(polyphenylenephthalamide) 화합물, 폴리에스테르(polyester) 화합물, CMPI(chloromethylated polyimide) 화합물, PVCI(polyvinylcinnamate) 화합물 및 폴리메틸 메타크릴레이트(polymethyl methacrylate) 화합물 등과 같이 광조사에 의해 배향능을 나타낼 수 있는 것으로 공지된 물질 등이 예시될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.

배향막 형성재는 상기와 같은 배향막 형성 물질을 상기 용매에 희석, 분산 및/또는 용해시켜 제조할 수 있다. 이 때 적용될 수 있는 용매는 기본적으로 특별하게 제한되지는 않는다. 예를 들면, 용매로는, 사이클로헥산(cyclohexane) 등의 탄소수 3 내지 12 또는 탄소수 3 내지 8의 사이클로알칸, DMSO(dimethyl sulfoxide), THF(tetrahydrofuran), DMF(dimethylformamide), NMP(N-Methyl-pyrrolidone), 클로로포름(CHCl3), 사이클로헥사논(cyclohexanon) 또는 사이클로펜타논 등의 탄소수 1 내지 12 또는 탄소수 3 내지 8의 케톤, 2-부톡시에탄올 또는 부탄올 등의 탄소수 1 내지 12 또는 탄소수 1 내지 8의 알코올 또는 에틸렌글리콜이나 부틸렌글리콜 등의 탄소수 1 내지 12 또는 탄소수 1 내지 8의 글리콜 중에서 선택된 어느 하나 또는 상기 중에서 선택된 2종 이상의 혼합 용매를 적용할 수 있다.

적절한 배향막의 형성을 위해서 상기 용매로서 혼합 용매가 적용될 수 있다. 일 예시에서 상기 용매로는, 서로 상이한 점도 및/또는 비점을 가지는 제 1 용매와 제 2 용매를 포함하는 혼합 용매가 적용될 수 있다.

하나의 예시에서 상기 제 1 및 제 2 용매는, 서로의 점도의 차이의 절대값이 약 2 내지 20 cP의 범위 내가 되도록 선택될 수 있다. 상기 점도의 차이의 절대값은 다른 예시에서 약 2.5 cP 이상, 약 3 cP 이상 또는 약 3.5 cP 이상이거나, 약 19 cP 이하, 18 cP 이하, 17 cP 이하, 16 cP 이하 또는 15 cP 이하 정도일 수 있다. 상기와 같은 점도의 차이가 만족되면, 각 용매의 점도의 절대적인 수치는 특별히 제한되지 않고, 전술한 배향막 형성재의 점도가 달성될 수 있도록 조절될 수 있다. 일 예시에서 상기 제 1 및 제 2 용매 중에서 높은 점도를 가지는 용매의 점도는 약 5 내지 20 cP의 범위 내일 수 있다. 이러한 경우 점도의 측정 방법은 전술한 바와 같다.

하나의 예시에서 상기 제 1 및 제 2 용매는, 서로의 비점(Boiling Point)의 차이의 절대값이 약 0℃ 내지 20℃의 범위 내가 되도록 선택될 수 있다. 상기 비점의 차이의 절대값은 다른 예시에서 약 0.5℃ 이상, 약 1℃ 이상, 약 1.5℃ 이상, 약 2℃ 이상, 약 2.5℃ 이상, 약 3℃ 이상, 약 3.5℃ 이상, 약 4℃ 이상 또는 약 4.5℃ 이상이거나, 약 19℃ 이하, 18℃ 이하, 17℃ 이하 또는 16℃ 이하 정도일 수 있다. 상기와 같은 비점의 차이가 만족되면, 각 용매의 비점의 절대적인 수치는 특별히 제한되지 않는다. 일 예시에서 일 예시에서 상기 제 1 및 제 2 용매 중에서 높은 비점을 가지는 용매의 비점은, 약 160℃ 내지 300℃ 정도의 범위 내일 수 있다. 상기 용매의 비점은 다른 예시에서 약 280℃ 이하, 260℃ 이하, 240℃ 이하, 220℃ 이하 또는 200℃ 이하 정도일 수도 있다.

상기 제 1 및 제 2 용매의 비율은 특별히 제한되지 않지만, 제 1 및 제 2 용매의 합계 중량에 대해서 어느 한 용매가 약 50중량% 내지 99 중량%, 약 60 중량% 내지 90 중량% 또는 약 60 중량% 내지 80 중량% 정도의 중량 비율을 가지도록 혼합될 수 있다.

코팅재는 상기 배향막 형성재와 함께 스페이서를 포함한다. 이 때 적용되는 스페이서의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 일 예시에서 상기 스페이서로는, 공지의 볼 스페이서가 사용될 수 있다. 상기 스페이서는, 크기는 특별한 제한 없이, 예를 들면, 목적하느 셀갭을 고려하여 적정 크기의 스페이서가 사용될 수 있다. 하나의 예시에서 상기 볼 스페이서의 직경은 약 1㎛ 이상일 수 있다. 다른 예시에서 상기 볼 스페이서의 직경은, 약 2㎛ 이상, 약 3㎛ 이상, 약 4㎛ 이상, 약 5㎛ 이상, 6㎛ 이상, 7㎛ 이상, 8㎛ 이상, 9㎛ 이상, 10㎛ 이상, 11㎛ 이상, 12㎛ 이상, 13㎛ 이상, 14㎛ 이상 또는 14.5㎛ 이상일 수 있으며, 30㎛ 이하, 29㎛ 이하, 28㎛ 이하, 27㎛ 이하, 26㎛ 이하, 25㎛ 이하, 24㎛ 이하, 23㎛ 이하, 22㎛ 이하, 21㎛ 이하, 20㎛ 이하, 19㎛ 이하, 18㎛ 이하, 17㎛ 이하, 16㎛ 이하 또는 16.5㎛ 이하일 수 있다.

상기 스페이서의 코팅재 내에서의 비율은 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들면, 상기 배향막 형성재 100 중량부 대비 약 0.05 내지 약 10 중량부의 비율로 포함될 수 있다.

이러한 비율은 목적하는 분산성 등을 고려하여 적정하게 제어될 수 있다.

상기 코팅재는, 상기 배향막 형성재와 스페이서를 기본적으로 포함하며, 필요한 경우에 공지의 다른 성분도 첨가제로서 적절하게 포함될 수 있다.

본 출원에서 상기와 같은 코팅재가 코팅되는 기재층의 종류에는 특별한 제한이 없다. 예를 들면, 기재층으로는, LCD(Liquid Crystal Display)와 같은 공지의 광학 디바이스의 구성에서 기판으로 사용되는 임의의 기재층이 적용될 수 있다. 예를 들면, 기재층은 무기 기재층이거나 유기 기재층일 수 있다. 무기 기재층으로는 글라스(glass) 기재층 등이 예시될 수 있고, 유기 기재층으로는, 다양한 플라스틱 필름 등이 예시될 수 있다. 플라스틱 필름으로는 TAC(triacetyl cellulose) 필름; 노르보르넨 유도체 등의 COP(cyclo olefin copolymer) 필름; PMMA(poly(methyl methacrylate) 등의 아크릴 필름; PC(polycarbonate) 필름; PE(polyethylene) 또는 PP(polypropylene) 등의 폴리올레핀 필름; PVA(polyvinyl alcohol) 필름; DAC(diacetyl cellulose) 필름; Pac(Polyacrylate) 필름; PES(poly ether sulfone) 필름; PEEK(polyetheretherketon) 필름; PPS(polyphenylsulfone) 필름, PEI(polyetherimide) 필름; PEN(polyethylenemaphthatlate) 필름; PET(polyethyleneterephtalate) 필름; PI(polyimide) 필름; PSF(polysulfone) 필름 또는 PAR(polyarylate) 필름 등이 예시될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 출원에서 상기 기재층의 두께도 특별히 제한되지 않고, 용도에 따라서 적정 범위가 선택될 수 있다.

본 출원의 제조 방법에서는 상기 코팅재가 상기 기재층상에 직접 코팅될 수도 있고, 상기 기재층상에 다른 층 내지는 구성이 존재하는 상태에서 그 다른 층 내지는 구성상에 코팅될 수도 있다.

상기에서 다른 층 내지 구성의 예는, 특별히 제한되지 않고, 광학 디바이스의 구동 및 구성에 필요한 공지의 층 내지 구성이 모두 포함된다. 이러한 층 내지 구성의 예로는, 전극층 등이 있다.

전극층은, 공지의 소재를 사용하여 형성할 수 있으며, 예를 들면, 상기 전극층은, 전도성 고분자, 전도성 금속, 전도성 나노와이어 또는 ITO(Indium Tin Oxide) 등의 금속 산화물 등을 포함할 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, 기판의 표면에 형성되는 전극층은, 적절하게 패턴화되어 있을 수도 있다.

본 출원에서 상기 기재층상에 코팅재를 코팅하는 코팅 두께는 목적하는 배향막의 두께에 따라서 결정되는 것으로 그 구체적인 범위는 특별히 제한되지 않는다.

일 예시에서 상기 코팅 두께는 약 30 nm 내지 1,000 nm의 범위 내일 수 있다.

본 출원의 제조 방법에서는, 상기 코팅재를 코팅한 후에 코팅된 층을 열처리하는 단계를 추가로 수행할 수도 있다. 이러한 경우에 열처리 조건은, 코팅재에 포함되는 용매를 제거할 수 있는 적정 범위에서 선택될 수 있다. 일 예시에서 상기 공정은, 약 90℃ 내지 200℃의 범위 내에서 약 1분 내지 1 시간 동안 수행될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 출원의 제조 방법에서는 상기 코팅 공정 후에 코팅재에 배항 처리를 수행하는 단계를 추가로 수행할 수 있다. 이 경우 그 배향 처리 방법은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 상기 배향막 형성 물질이 러빙 배향막 형성 물질인 경우에는 적정한 러빙 공정으로 광배향막 형성 물질인 경우에는 적절한 광배향 처리를 수행하면 된다. 상기 각 처리를 수행하는 구체적인 방식은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 러빙 공정은, 코튼, 레이온 또는 나일론과 같은 소재로 제조된 러빙 천을 사용한 러빙 방식을 적용할 수 있으며, 광조사 공정은 적절한 직선 편광을 조사하는 방식 등을 적용할 수 있다.

본 출원은 또한 광학 디바이스의 제조 방법에 대한 것이다. 상기 제조 방법은, 예를 들면, 상기와 같이 형성된 기판의 배향막상에 액정 화합물을 포함하는 광변조 물질을 닷팅하는 단계와 대향 기판을 상기 광변조 물질이 닷팅된 배향막을 가지는 기재층과 대향 배치한 상태로 압력을 가하여 상기 닷팅된 광변조 물질이 상기 기재층과 대향 기판의 사이의 간격을 충전하도록 하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

상기 과정은 예를 들면, 일반적인 닷팅 공정의 진행 방식에 따라 수행될 수 있으며, 그 구체적인 진행 방식은 특별히 제한되지 않는다.

또한, 적용되는 액정 화합물 등의 재료도 특별한 제한 없이 필요에 따라서 공지의 적정 재료가 선택된다.

또한, 상기에서 기재층과 대향 배치되는 대향 기판의 종류도 특별히 제한되지 않고, 공지의 기판이 적용될 수 있다. 예를 들면, 상기 기판도 기재층과 그 일면에 형성된 배향막을 포함할 수 있으며, 필요한 경우에 전극층과 같은 기타 다른 구성도 포함할 수 있다. 상기 대향 기판의 기재층상에 형성되는 배향막의 형성 방식도 특별히 제한되지 않고, 공지의 방식을 따를 수 있다.

상기 과정에서 상기 기재층과 대향 기판의 사이의 간격, 즉 소위 셀갭은 상기 언급된 스페이서의 크기에 따라 정해지는 것으로 특별한 제한은 없다.

필요한 경우에 상기 광변조 물질은 이색성 염료(dkchroic dye)를 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 이색성 염료는 두 가지로 구분할 수 있는데, 특정한 방향으로 다른 방향보다 더 많은 빛을 흡수하는 분자로 분자의 장축 방향의 편광을 흡수하는 색소를 양(positive) 이색성 염료 또는 p형 염료, 수직인 방향의 빛을 흡수하는 것을 음(negative) 이색성 염료 또는 n형 염료를 의미할 수 있다. 일반적으로 상기와 같은 염료는 최대의 흡수를 일으키는 파장을 중심으로 좁은 영역의 흡수 스펙트럼을 가질 수 있다. 또한, 게스트 호스트 액정디스플레이(Guest Host LCD)에 쓰이는 염료는 화학적?광학적 안정성, 색상과 흡수 스펙트럼의 폭, 이색성 비율, 색소의 질서도, 호스트(Host)에 대한 용해도, 비이온화 정도, 소광(extinction) 계수 및 순도와 높은 비저항과 같은 특성으로 평가할 수 있다. 이하 특별한 언급이 없는 한 이색성 염료는 양의 염료인 것으로 가정한다.

본 명세서에서 용어 「염료」는, 가시광 영역, 예를 들면, 400 nm 내지 700 nm 파장 범위 내에서 적어도 일부 또는 전체 범위 내의 광을 집중적으로 흡수 및/또는 변형시킬 수 있는 물질을 의미할 수 있고, 용어 「이색성 염료」는 상기 가시광 영역의 적어도 일부 또는 전체 범위에서 광의 이색성 흡수가 가능한 물질을 의미할 수 있다.

이색성 염료로는, 예를 들면, 액정의 정렬 상태에 따라 정렬될 수 있는 특성을 가지는 것으로 알려진 공지의 염료를 선택하여 사용할 수 있다. 이색성 염료로는, 예를 들면, 흑색 염료(black dye)를 사용할 수 있다. 이러한 염료로는, 예를 들면, 아조 염료 또는 안트라퀴논 염료 등으로 공지되어 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

이색성 염료의 이색비(dichroic ratio)는 본 출원의 목적을 고려하여 적절히 선택될 수 있다. 예를 들어, 상기 이색성 염료는 이색비가 5 이상 내지 20 이하일 수 있다. 본 명세서에서 용어「이색비」는, 예를 들어, p형 염료인 경우, 염료의 장축 방향에 평행한 편광의 흡수를 상기 장축 방향에 수직하는 방향에 평행한 편광의 흡수로 나눈 값을 의미할 수 있다. 이방성 염료는 가시광 영역의 파장 범위 내, 예를 들면, 약 380 nm 내지 700 nm 또는 약 400 nm 내지 700 nm의 파장 범위 내에서 적어도 일부의 파장 또는 어느 한 파장에서 상기 이색비를 가질 수 있다.

본 출원에서는, 표면에 스페이서가 존재하는 기판으로서, 상기 스페이서가 상기 기판상에 형성된 배향막 상에 균일하게 분산된 상태로 고착화되어 있는 기판을 효과적으로 제조하는 방법을 제공할 수 있다.

도 1 및 2는, 실시예에서 제조된 기판의 사진이다.
도 3 내지 5는 비교예에서 제조된 기판의 사진이다.

이하, 본 출원에 따른 실시예 및 본 출원에 따르지 않는 비교예를 통하여 본 출원을 구체적으로 설명하지만, 본 출원의 범위가 하기 제시된 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.

1. 점도의 측정

점도는 상온(25℃) 상압(대기압)에서 측정 기기(Brookfield社 Viscometer, 모델명: DV3, Spindle: CPA40Z, viscometer torque: 100%)를 사용하여 측정하였다.

실시예 1.

배향막 형성 물질로서, 러빙 배향막 형성 물질인 폴리이미드(Nissan社 SE-5661)를 혼합 용매로서, 부틸렌 글리콜(점도: 약 16.10cP, 비점: 약 197℃)과 NMP(N-Methyl-pyrrolidone) (점도: 약 1.67cP, 비점: 약 202℃)의 혼합 용매에 약 1 중량%의 농도로 희석시켜서 배향막 형성재를 제조하였다. 상기에서 부틸렌글리콜과 NMP의 중량 비율은 약 7:3(부틸렌 글리콜:NMP) 정도였다.

상기와 같은 방식으로 형성한 배향막 형성재의 점도는, 약 12.47 cP 정도였다.

이어서 공지의 볼 스페이서(Carbon black 포함 Divinylbenzene계 polymer)로서, 직경이 약 12㎛ 정도인 볼 스페이서를 전체 코팅재 내에 농도가 약 1 중량% 정도가 되도록 상기 배향막 형성재와 혼합하여 코팅재를 제조하였다.

일면에 ITO(Indium Tin Oxide) 전극층이 형성되어 있는 PET(poly(ethylene terephthalate)) 필름상에 상기 코팅재를 약 100 nm 정도의 두께로 코팅하고, 약 130℃의 온도에서 약 10분 동안 열처리한 후에 공지의 방식으로 상기 코팅층을 러빙 배향 처리하여 배향막을 형성하였다. 도 1은, 상기와 같은 방식으로 형성된 배향막의 사진이며, 도면과 같이 스페이서가 균일하게 분산 및 고착화된 기판을 제조할 수 있었다.

실시예 2.

부톡시 에탄올(점도: 약 6.40cP, 비점: 약 171℃)과 사이클로헥사논(점도: 약 2.02cP, 비점: 약 155.65℃)을 7:3의 중량 비율(부톡시에탄올:사이클로헥사논)로 혼합한 혼합 용매를 사용하여 제조한 점도가 약 5.79 cP인 배향막 형성재를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 기판을 제조하였다. 도 2는, 상기와 같은 방식으로 형성된 배향막의 사진이며, 도면과 같이 스페이서가 균일하게 분산 및 고착화된 기판을 제조할 수 있었다.

비교예 1.

부톡시 에탄올(점도: 약 6.40cP, 비점: 약 171℃)과 사이클로헥사논(점도: 약 2.02cP, 비점: 약 155.65℃)을 3:7의 중량 비율(부톡시에탄올:사이클로헥사논)로 혼합한 혼합 용매를 사용하여 제조한 점도가 약 4.03 cP인 배향막 형성재를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 기판을 제조하였다. 도 3은, 상기와 같은 방식으로 형성된 배향막의 사진이며, 도면과 같이 스페이서의 응집이 심하게 발생하여 균일한 분산이 확보되지 않았다.

비교예 2.

1-부탄올(점도: 약 2.54cP, 비점: 약 117.70℃)과 사이클로펜타논(점도: 약 1.29cP, 비점: 약 130.60℃)을 1:1의 중량 비율(1-부탄올:사이클로펜타논)로 혼합한 혼합 용매를 사용하여 제조한 점도가 약 2.62 cP인 배향막 형성재를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 기판을 제조하였다. 도 4는, 상기와 같은 방식으로 형성된 배향막의 사진이며, 도면과 같이 스페이서의 응집이 심하게 발생하여 균일한 분산이 확보되지 않았다.

비교예 3.

사이클로헥사논(점도: 약 57.50cP, 비점: 약 161.84℃)과 NMP(점도: 약 1.67cP, 비점: 약 202℃)을 1:1의 중량 비율(1-부탄올:사이클로펜타논)로 혼합한 혼합 용매를 사용하여 제조한 점도가 약 30.29 cP인 배향막 형성재를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 기판을 제조하였다. 도 5는, 상기와 같은 방식으로 형성된 배향막의 사진이며, 도면과 같이 스페이서의 응집이 심하게 발생하여 균일한 분산이 확보되지 않았다.

Claims (11)

1. 상온 점도가 5 내지 25 cP의 범위 내이고, 배향막 형성 물질 및 용매를 포함하는 배향막 형성재 및 스페이서를 포함하는 코팅재를 기재상에 코팅하는 단계를 포함하는 광학 디바이스용 기판의 제조 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 배향막 형성재 내의 배향막 형성 물질의 비율은 0.1 내지 10 중량%의 범위 내인 광학 디바이스용 기판의 제조 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 배향막 형성 물질은, 폴리이미드(polyimide) 화합물, 폴리비닐알코올(poly(vinyl alcohol)) 화합물, 폴리아믹산(poly(amic acid)) 화합물, 폴리스티렌(polystylene) 화합물, 폴리아미드(polyamide) 화합물, 폴리옥시에틸렌(polyoxyethylene) 화합물, 폴리노르보넨(polynorbornene) 화합물, 페닐말레이미드 공중합체(phenylmaleimide copolymer) 화합물, 폴리비닐신나메이트(polyvinylcinamate) 화합물, 폴리아조벤젠(polyazobenzene) 화합물, 폴리에틸렌이민(polyethyleneimide) 화합물, 폴리에틸렌(polyethylene) 화합물, 폴리페닐렌프탈아미드(polyphenylenephthalamide) 화합물, 폴리에스테르(polyester) 화합물, CMPI(chloromethylated polyimide) 화합물, PVCI(polyvinylcinnamate) 화합물 및 폴리메틸 메타크릴레이트(polymethyl methacrylate) 화합물로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 광학 디바이스용 기판의 제조 방법.
4. 제 1 항에 있어서, 용매는, 사이클로알칸, DMSO(dimethyl sulfoxide), THF(tetrahydrofuran), DMF(dimethylformamide), NMP(N-Methyl-pyrrolidone), 클로로포름(CHCl₃), 케톤, 알코올 및 글리콜로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 광학 디바이스용 기판의 제조 방법.
5. 제 1 항에 있어서, 용매는, 서로 비점 또는 점도가 상이한 제 1 및 제 2 용매를 포함하는 혼합 용매인 광학 디바이스용 기판의 제조 방법.
6. 제 5 항에 있어서, 제 1 및 제 2 용매의 점도의 차이의 절대값이 2 내지 20 cP의 범위내인 광학 디바이스용 기판의 제조 방법.
7. 제 5 항에 있어서, 제 1 및 제 2 용매의 비점의 차이의 절대값이 0℃ 내지 20℃의 범위내인 광학 디바이스용 기판의 제조 방법.
8. 제 1 항에 있어서, 스페이서는 볼 스페이서인 광학 디바이스용 기판의 제조 방법.
9. 제 1 항에 있어서, 코팅재는, 배향막 형성재 100 중량부 대비 0.05 내지 약 10 중량부의 스페이서를 포함하는 광학 디바이스용 기판의 제조 방법.
10. 제 1 항에 있어서, 코팅된 기재층을 열처리하는 단계를 추가로 수행하는 광학 디바이스용 기판의 제조 방법.
11. 제 10 항에 있어서, 열처리는, 90℃ 내지 200℃의 범위 내의 온도에서 1분 내지 1 시간 동안 수행하는 광학 디바이스용 기판의 제조 방법.

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