KR20200027372A - Transmission Variable Device - Google Patents
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Abstract
Description
본 출원은 투과도 가변 디바이스에 관한 것이다.The present application relates to a variable transmission device.
액정 화합물 등을 투과도를 가변시킬 수 잇는 디바이스가 알려져 있다. 예를 들면, 특허문헌 1은, 액정 호스트 물질(Liquid Crystal Host material)과 이색성 염료 게스트(dichroic dye guest)를 적용한 소위 GH셀(Guest host cell)을 사용한 투과도 가변 디바이스가 알려져 있다. A device capable of varying the transmittance of a liquid crystal compound or the like is known. For example, Patent Document 1, a liquid crystal host material (Liquid Crystal Host material) and a dichroic dye guest (dichroic dye guest) is applied to the so-called GH cell (Guest host cell) variable transmittance device is known.
이러한 디바이스의 용도는 점차 확대되고 있으며, 예를 들면, 상기 디바이스는, 안경 또는 선글라스 등의 아이웨어(eyewear), 모바일 기기, 가상 현실(VR: Virtual Reality)용 기기나 증강 현실(AR: Augmented Reality)용 기기 또는 차량의 창문 등과 같은 웨어러블(wearable) 디바이스나 야외에서도 적용되는 기기에도 사용될 수 있다. The use of such devices is gradually expanding, for example, the devices are eyewear such as glasses or sunglasses, mobile devices, devices for virtual reality (VR) or augmented reality (AR). ), Or a wearable device such as a window of a vehicle or a device applied outdoors.
액정 화합물을 적용하여 투과도를 조절하는 기기의 경우 기본적으로 일정 수준 이상의 편광이 생성되게 되는데, 이러한 디바이스는 사용 환경에 따라서 노면 또는 구조물, 건물 등에 의한 반사광이 일부 편광성을 가지는 것에 의해서 크로스톡(crosstalk) 현상, 레인보우(rainbow) 현상 또는 미러링(mirroring) 현상 등과 같은 문제를 유발한다.In the case of a device that controls the transmittance by applying a liquid crystal compound, polarization of a certain level or higher is basically generated. In these devices, crosstalk is caused by reflection of light reflected by road surfaces, structures, buildings, etc., depending on the use environment. ), A rainbow phenomenon, or a mirroring phenomenon.
본 출원은 투과도 가변 디바이스에 대한 것이다. 본 출원에서는 크로스톡(crosstalk) 현상, 레인보우(rainbow) 현상 또는 미러링(mirroring) 현상 등과 같은 문제를 유발하지 않아 다양한 용도로의 적용이 가능한 투과도 가변 디바이스를 제공하는 것을 목적으로 한다.This application relates to a device with variable transmission. An object of the present application is to provide a variable transmittance device that can be applied to various uses without causing problems such as a crosstalk phenomenon, a rainbow phenomenon, or a mirroring phenomenon.
본 명세서에서 정의하는 각도는 제조 오차(error) 또는 편차(variation) 등의 오차를 감안하여 이해되어야 한다. 예를 들어, 본 명세서에서 용어 수직, 평행, 직교 또는 수평 등은, 목적 효과를 손상시키지 않는 범위에서의 실질적인 수직, 평행, 직교 또는 수평을 의미하고, 예를 들면, 상기 각각의 경우는, 약 ±10도 이내의 오차, 약 ±5도 이내의 오차, 약 ±3도 이내의 오차, 약 ±2도 이내의 오차, 약 ±1도 이내의 오차 또는 약 ±0.5도 이내의 오차를 포함할 수 있다.The angle defined in this specification should be understood in consideration of errors such as manufacturing error or variation. For example, in the present specification, the terms vertical, parallel, orthogonal or horizontal, etc., mean substantially vertical, parallel, orthogonal or horizontal in a range that does not impair the desired effect, for example, in each case, about It can include errors within ± 10 degrees, errors within approximately ± 5 degrees, errors within approximately ± 3 degrees, errors within approximately ± 2 degrees, errors within approximately ± 1 degrees, or errors within approximately ± 0.5 degrees. have.
본 명세서에서 언급하는 물성 중에서 측정 온도가 해당 물성에 영향을 미치는 경우에 특별히 달리 규정하지 않는 한, 상기 물성은 상온에서 측정한 물성이다. Among the properties mentioned in the present specification, the properties are properties measured at room temperature, unless otherwise specified, when the measurement temperature affects the properties.
본 명세서에서 용어 상온은 특별히 가온되거나 감온되지 않은 상태에서의 온도로서, 약 10℃ 내지 30℃의 범위 내의 어느 한 온도, 예를 들면, 약 15℃ 이상, 18℃ 이상, 20℃ 이상 또는 약 23℃ 이상이면서, 약 27℃ 이하의 온도를 의미할 수 있다. 또한, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 본 명세서에서 언급하는 온도의 단위는 ℃이다.As used herein, the term room temperature is a temperature in a state that is not particularly warmed or reduced, and any temperature within a range of about 10 ° C to 30 ° C, for example, about 15 ° C or more, 18 ° C or more, 20 ° C or more, or about 23 It may mean a temperature of about 27 ° C or lower while being more than ℃. In addition, unless otherwise specified, the temperature unit mentioned in this specification is ℃.
본 명세서에서 언급하는 위상차, 굴절률 및 굴절률 이방성 등은, 특별히 달리 규정하지 않는 한 약 550 nm 파장의 광에 대한 물리량이다.The phase difference, refractive index, refractive index anisotropy, etc. referred to in this specification are physical quantities for light having a wavelength of about 550 nm unless otherwise specified.
특별히 달리 규정하지 않는 한, 본 명세서에서 언급하는 어느 2개의 방향이 이루는 각도는 상기 두 개의 방향이 이루는 예각 내지 둔각 중 예각이거나, 또는 시계 방향 및 반시계 방향으로 측정된 각도 중에서 작은 각도일 수 있다. 따라서, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 본 명세서에서 언급하는 각도는 양수이다. 다만, 경우에 따라서 시계 방향 또는 반시계 방향으로 측정된 각도간의 측정 방향을 표시하기 위해서 상기 시계 방향으로 측정된 각도를 양수로 표시하고, 반시계 방향으로 측정된 각도를 음수로 표기할 수도 있다.Unless otherwise specified, an angle formed by any two directions referred to herein may be an acute angle from an acute angle to an obtuse angle formed by the two directions, or a small angle among angles measured in clockwise and counterclockwise directions. . Therefore, unless otherwise specified, the angle mentioned in this specification is a positive number. However, in some cases, in order to display a measurement direction between angles measured in a clockwise or counterclockwise direction, the angle measured in the clockwise direction may be displayed as a positive number, and the angle measured in the counterclockwise direction may be expressed as a negative number.
본 출원에서는 특정 위상차 필름을 특정 배치로 적용함으로써, 전술한 크로스톡(crosstalk) 현상, 레인보우(rainbow) 현상 또는 미러링(mirroring) 현상 등과 같은 문제를 유발하지 않는 투과도 가변 디바이스를 제공할 수 있다.In the present application, by applying a specific retardation film in a specific arrangement, it is possible to provide a variable transmittance device that does not cause problems such as the crosstalk phenomenon, the rainbow phenomenon, or the mirroring phenomenon.
본 출원에서 용어 투과도 가변 디바이스는, 적어도 2개 이상의 다른 광의 상태의 사이를 스위칭할 수 있는 디바이스를 의미할 수 있다. 상기에서 다른 광의 상태는, 적어도 투과도가 다른 상태를 의미할 수 있다. In the present application, the term variable transmission device may mean a device capable of switching between at least two or more different states of light. In the above, the state of the other light may mean a state in which transmittance is different.
상기 투과도 가변 디바이스가 구현할 수 있는 상태의 예로는, 투과 및 차단 모드 상태가 예시될 수 있다. 일 예시에서 본 출원의 투과도 가변 디바이스는 적어도 상기 투과 및 차단 모드 상태의 사이를 스위칭할 수 있는 디바이스일 수 있다.As an example of a state in which the variable transmittance device can be implemented, a state of transmission and blocking mode may be exemplified. In one example, the variable transmission device of the present application may be a device capable of switching between at least the transmission and blocking mode states.
상기 투과 모드 상태에서의 투과도 가변 디바이스의 투과도가 적어도 20% 이상, 25% 이상, 30% 이상, 35% 이상, 40% 이상, 45% 이상, 50% 이상, 55% 이상, 60% 이상, 65% 이상, 70% 이상, 75% 이상 또는 80% 이상 정도일 수 있다. 또한, 상기 차단 모드 상태에서 투과도 가변 디바이스의 투과도는 60% 이하, 55% 이하, 50% 이하, 45% 이하, 40% 이하, 35% 이하, 30% 이하, 25% 이하, 20% 이하, 15% 이하, 10% 이하 또는 5% 이하일 수 있다. 투과 모드에서 투과도는 높을수록 유리하며, 차단 모드에서는 투과도가 낮을수록 유리하기 때문에, 상기 투과 모드 상태의 투과도의 상한과 차단 모드 상태의 투과도의 하한은 특별히 제한되지 않고, 일 예시에서 상기 투과 모드 상태의 투과도의 상한은 약 100%이고, 차단 모드 상태에서의 투과도의 하한은 약 0%일 수 있다.The transmittance of the variable transmittance device in the transmission mode state is at least 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65 % Or more, 70% or more, 75% or more, or 80% or more. In addition, in the blocking mode, the transmittance of the variable transmittance device is 60% or less, 55% or less, 50% or less, 45% or less, 40% or less, 35% or less, 30% or less, 25% or less, 20% or less, 15 % Or less, 10% or less, or 5% or less. In the transmissive mode, the higher the transmittance is, the lower the transmittance in the blocking mode is advantageous. Therefore, the upper limit of the transmittance in the transmissive mode state and the lower limit of the transmittance in the blocking mode state are not particularly limited. The upper limit of the transmittance of about 100%, the lower limit of the transmittance in the blocking mode state may be about 0%.
일 예시에서 상기 투과 모드 상태와 차단 모드 상태의 사이를 스위칭할 수 있는 투과도 가변 디바이스에서 상기 투과 모드 상태에서의 투과도와 차단 모드 상태에서의 투과도의 차이(투과 모드 - 차단 모드)는, 15% 이상, 20% 이상, 25% 이상, 30% 이상, 35% 이상 또는 40% 이상일 수 있거나, 90% 이하, 85% 이하, 80% 이하, 75% 이하, 70% 이하, 65% 이하, 60% 이하, 55% 이하, 50% 이하 또는 45% 이하일 수 있다. In one example, the difference between the transmittance in the transmittance mode state and the transmittance in the cutoff mode state (transmission mode-cutoff mode) in a transmittance variable device capable of switching between the transmittance mode state and the cutoff mode state is 15% or more. , 20% or more, 25% or more, 30% or more, 35% or more, or 40% or more, or 90% or less, 85% or less, 80% or less, 75% or less, 70% or less, 65% or less, 60% or less , 55% or less, 50% or less, or 45% or less.
또한, 일 예시에서 상기 투과 모드 상태에서의 최대 투과도(Tmax)과 상기 차단 모드 상태에서의 최소 투과도(Tmin)의 비율(Tmax/Tmin)은, 약 1.5 내지 10의 범위 내일 수 있다. 상기 비율은 다른 예시에서 약 2 이상, 2.5 이상, 3 이상, 3.5 이상, 4 이상, 4.5 이상, 5 이상, 6 이상 또는 6.5 이상이거나, 약 9.5 이하, 약 9 이하, 약 8.5 이하, 약 8 이하, 약 7.5 이하, 약 7 이하, 약 6.5 이하, 약 6 이하, 약 5.5 이하, 약 5 이하, 약 4.5 이하, 약 4 이하, 약 3.5 이하, 약 3 이하, 약 2.5 이하 또는 약 2 이하일 수 있다.In addition, in one example, the ratio (Tmax / Tmin) of the maximum transmittance (Tmax) in the transmission mode state and the minimum transmittance (Tmin) in the blocking mode state may be in a range of about 1.5 to 10. In other examples, the ratio is about 2 or more, 2.5 or more, 3 or more, 3.5 or more, 4 or more, 4.5 or more, 5 or more, 6 or more, or 6.5 or more, or about 9.5 or less, about 9 or less, about 8.5 or less, or about 8 or less , About 7.5 or less, about 7 or less, about 6.5 or less, about 6 or less, about 5.5 or less, about 5 or less, about 4.5 or less, about 4 or less, about 3.5 or less, about 3 or less, about 2.5 or less or about 2 or less .
상기 투과도는, 예를 들면, 직진광 투과도일 수 있다. 직진광 투과도는, 상기 디바이스로 입사한 광에 대한 상기 입사 방향과 동일 방향으로 투과된 광의 비율의 백분율이다. 예를 들어, 상기 디바이스가 필름 또는 시트 형태라면, 상기 필름 또는 시트 표면의 법선 방향과 나란한 방향으로 입사한 광 중에서 역시 상기 법선 방향과 나란한 방향으로 상기 디바이스를 투과한 광의 백분율을 상기 투과도로 정의할 수 있다.The transmittance may be, for example, straight light transmittance. The linear light transmittance is a percentage of the ratio of light transmitted in the same direction as the incident direction to light incident on the device. For example, if the device is in the form of a film or sheet, the percentage of light transmitted through the device in a direction parallel to the normal direction among light incident in a direction parallel to the normal direction of the film or sheet surface is defined as the transmittance. You can.
상기 투과도는, 각각 가시광 영역, 예를 들면, 약 400 내지 700 nm 또는 약 380 내지 780 nm 범위 내의 어느 한 파장에 대한 투과도 또는 반사율이거나, 상기 가시광 영역 전체에 대한 투과도 또는 반사율이거나, 상기 가시광 영역 전체에 대한 투과도 또는 반사율 중에서 최대 또는 최소 투과도 또는 반사율이거나, 상기 가시광 영역 내의 투과도의 평균치 또는 반사율의 평균치일 수 있다. 또한, 다른 예시에서 상기 투과도는 약 550 nm 파장의 광에 대한 투과도일 수 있다.The transmittance may be a transmittance or reflectance of a visible light region, for example, a wavelength within a range of about 400 to 700 nm or about 380 to 780 nm, or a transmittance or reflectance of the entire visible light region, or the entire visible light region, respectively. It may be the maximum or minimum transmittance or reflectance among the transmittance or reflectance for, or may be an average value of transmittance in the visible light region or an average value of reflectance. Further, in another example, the transmittance may be transmittance for light having a wavelength of about 550 nm.
본 출원의 투과도 가변 디바이스는, 상기 투과 및 차단 모드 상태에서 선택된 어느 한 상태 및 다른 한 상태의 적어도 2개 이상의 상태의 사이를 스위칭할 수 있도록 설계될 수 있다. 필요하다면, 상기 상태 외에 다른 상태, 예를 들면, 상기 투과 모드 및 차단 모드 상태의 중간 투과도의 상태 등을 포함한 기타 제 3의 상태 또는 그 이상의 상태도 구현될 수 있다.The variable transmittance device of the present application may be designed to switch between at least two or more states of one state and the other state selected in the transmission and blocking mode states. If necessary, other third states or higher states may be implemented in addition to the above states, for example, states of intermediate transmittance of the transmission mode and the blocking mode state.
상기와 같은 투과도 가변 디바이스의 스위칭은, 외부 신호의 인가, 예를 들면, 전압 신호의 인가 여부에 따라 조절할 수 있다. 예를 들면, 전압과 같은 외부 신호의 인가가 없는 상태에서 투과도 가변 디바이스는 상기 기술한 상태 중에서 어느 한 상태를 유지하다가, 전압이 인가되면 다른 상태로 스위칭될 수 있다. 인가되는 전압의 세기, 주파수 및/또는 형태를 변경함으로써 또 모드의 상태를 변경하거나, 혹은 상기 제 3 의 다른 모드 상태를 구현할 수도 있다.Switching of the variable transmittance device as described above may be adjusted according to whether an external signal is applied, for example, a voltage signal is applied. For example, in the absence of the application of an external signal such as a voltage, the variable transmittance device may maintain one of the states described above, and then switch to another state when a voltage is applied. By changing the strength, frequency, and / or shape of the applied voltage, the mode state can also be changed, or the third other mode state can be implemented.
본 출원의 투과도 가변 디바이스는, 상기와 같은 스위칭을 위해서 적어도 투과도 가변층을 포함할 수 있다. 상기 투과도 가변층은, 일 예시에서 편광 성분을 생성하는 층일 수 있다. 이러한 투과도 가변층의 예로는, 능동 액정층이 있다. The variable transmittance device of the present application may include at least a variable transmittance layer for such switching. The variable transmittance layer may be a layer that generates a polarization component in one example. An example of such a variable transmittance layer is an active liquid crystal layer.
본 출원에서 용어 능동 액정층은, 액정 화합물을 적어도 포함하는 층으로서, 상기 액정 화합물의 배향 상태를 외부 신호 인기 등을 통해 제어할 수 있는 액정층을 의미할 수 있다. 다만, 능동 액정층의 적용은 본 출원의 하나의 예시이며, 필요하다면, 다른 공지의 투과도 가변층, 예를 들면, 전기 변색 물질층, 광 변색 물질층, 전기 영동 물질층 또는 분산 입자 배향층 등이 사용될 수도 있다.In the present application, the term active liquid crystal layer is a layer containing at least a liquid crystal compound, and may mean a liquid crystal layer capable of controlling the alignment state of the liquid crystal compound through popularity of external signals. However, the application of the active liquid crystal layer is one example of the present application, and if necessary, other known transmittance variable layers, for example, an electrochromic material layer, a photochromic material layer, an electrophoretic material layer, or a dispersed particle alignment layer, etc. This can also be used.
능동 액정층은 액정 화합물을 포함하는 층이다. 본 명세서에서 용어 능동 액정층의 범위에는, 외부 신호 인가 등을 통해 그 배향을 제어할 수 있는 액정 화합물을 포함하고 있는 층이 모드 포함되며, 예를 들어 후술하는 바와 같이 액정 화합물(액정 호스트)과 이색성 염료를 포함하는 소위 게스트 호스트층도 본 명세서에서 규정하는 액정층의 일종이다. 액정 화합물로는 외부 신호의 인가에 의하여 그 배향 방향이 변경될 수 있는 것이라면 모든 종류의 액정 화합물을 사용할 수 있다. 예를 들며, 액정 화합물로는 스멕틱(smectic) 액정 화합물, 네마틱(nematic) 액정 화합물 또는 콜레스테릭(cholesteric) 액정 화합물 등을 사용할 수 있다. 또한, 외부 신호의 인가에 의하여 그 배향 방향이 변경될 수 있도록, 액정 화합물은 예를 들어 중합성기 또는 가교성기를 가지지 않는 화합물일 수 있다. The active liquid crystal layer is a layer containing a liquid crystal compound. In this specification, the term active liquid crystal layer includes a layer including a liquid crystal compound capable of controlling its orientation through application of an external signal, etc., and includes, for example, a liquid crystal compound (liquid crystal host) as described below. The so-called guest host layer containing a dichroic dye is also a type of liquid crystal layer defined in this specification. As the liquid crystal compound, all kinds of liquid crystal compounds can be used as long as the orientation direction can be changed by the application of an external signal. For example, as a liquid crystal compound, a smectic liquid crystal compound, a nematic liquid crystal compound, or a cholesteric liquid crystal compound may be used. In addition, the liquid crystal compound may be, for example, a compound having no polymerizable group or a crosslinkable group so that the orientation direction can be changed by application of an external signal.
상기 액정층은 유전율 이방성이 양수 또는 음수인 액정 화합물을 포함하건, 혹은 상기 액정층은 상기 언급된 유전율 이방성을 나타낼 수 있다. 유전율 이방성의 절대값은 본 출원의 목적을 고려하여 적절히 선택될 수 있다. 용어 「유전율 이방성(△ε)」은 수평 유전율(ε//)과 수직 유전율(ε⊥)의 차이(ε// - ε⊥)를 의미할 수 있다. 본 명세서에서 용어수평 유전율(ε//)은 액정 분자의 방향자와 인가 전압에 의한 전기장의 방향이 실질적으로 수평하도록 전압을 인가한 상태에서 상기 전기장의 방향을 따라 측정한 유전율 값을 의미하고, 수직 유전율(ε⊥)은 액정 분자의 방향자와 인가 전압에 의한 전기장의 방향이 실질적으로 수직하도록 전압을 인가한 상태에서 상기 전기장의 방향을 따라 측정한 유전율 값을 의미한다.The liquid crystal layer may include a liquid crystal compound having a positive or negative dielectric anisotropy, or the liquid crystal layer may exhibit the aforementioned dielectric anisotropy. The absolute value of the dielectric anisotropy can be appropriately selected in consideration of the purpose of the present application. The term "dielectric constant anisotropy (△ ε)" may mean the difference (ε //-ε⊥) between the horizontal dielectric constant (ε //) and the vertical dielectric constant (ε⊥). In this specification, the term horizontal dielectric constant (ε //) means a dielectric constant value measured along the direction of the electric field in a state in which a voltage is applied so that the direction of the electric field by the direction of the liquid crystal molecule and the applied voltage are substantially horizontal, The vertical permittivity (ε⊥) means a dielectric constant value measured along the direction of the electric field in a state in which a voltage is applied such that the direction of the liquid crystal molecules and the direction of the electric field by the applied voltage are substantially perpendicular.
상기 액정층은 굴절률 이방성(n△)이 약 0.03 내지 0.2의 범위 내인 액정 화합물을 포함하거나, 상기 액정층이 상기 언급된 굴절률 이방성을 나타낼 수 있다. 본 출원에서 말하는 굴절률 이방성(n△)은 이상 굴절률(ne, extraordinary refractive index) 및 정상 굴절률(no, ordinary refractive index)의 차이(ne-no)이고, 이는 Abbe 굴절계를 이용하여 확인할 수 있는데, 그 구체적인 방식은 하기 실시예에 개시된 방법에 따른다.The liquid crystal layer may include a liquid crystal compound having a refractive index anisotropy (nΔ) in a range of about 0.03 to 0.2, or the liquid crystal layer may exhibit the aforementioned refractive index anisotropy. The refractive index anisotropy (nΔ) referred to in the present application is the difference between the abnormal refractive index (ne, extraordinary refractive index) and the normal refractive index (no-ne), which can be confirmed using an Abbe refractometer. The specific method follows the method disclosed in the following examples.
액정층의 구동 모드는, 예를 들어, DS(Dynamic Scattering) 모드, ECB(Electrically Controllable Birefringence) 모드, IPS(In-Plane Switching) 모드, FFS(Fringe-Field Wwitching)모드, OCB(Optially Compensated Bend) 모드, VA(Vertical Alignment) 모드, MVA(Multi-domain Vertical Alignment) 모드, PVA(Patterned Vertical Alignment) 모드, HAN(Hybrid Aligned Nematic) 모드, TN(Twisted Nematic) 모드, STN (Super Twisted Nematic) 모드 등을 예시할 수 있다. The driving mode of the liquid crystal layer is, for example, DS (Dynamic Scattering) mode, ECB (Electrically Controllable Birefringence) mode, IPS (In-Plane Switching) mode, FFS (Fringe-Field Wwitching) mode, OCB (Optially Compensated Bend) Mode, Vertical Alignment (VA) mode, Multi-domain Vertical Alignment (MVA) mode, Patterned Vertical Alignment (PVA) mode, Hybrid Aligned Nematic (HAN) mode, Twisted Nematic (TN) mode, Super Twisted Nematic (STN) mode, etc. Can be illustrated.
투과도 가변층인 능동 액정층은, 광투과도 가변 특성을 조절한다는 측면에서, 상기 액정 화합물과 함께 이색성 염료를 추가로 포함할 수 있다. 이러한 경우에 능동 액정층은, 후술하는 게스트호스트 액정층(Guest host liquid crystal cell)으로 불릴 수 있다. 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 이방성 흡수가 가능한 물질을 의미할 수 있다. 이러한 염료로는, 예를 들면, 아조 염료 또는 안트라퀴논 염료 등으로 공지되어 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The active liquid crystal layer, which is a variable transmittance layer, may further include a dichroic dye together with the liquid crystal compound in terms of controlling light transmittance variable characteristics. In this case, the active liquid crystal layer may be referred to as a guest host liquid crystal cell, which will be described later. In the present specification, the term "dye" may mean a material capable of intensively absorbing and / or modifying light in at least a part or the entire range of a visible light region, for example, within a wavelength range of 400 nm to 700 nm, The term "dichroic dye" may mean a material capable of anisotropic absorption of light in at least a portion or the entire range of the visible light region. Such dyes are known as, for example, azo dyes or anthraquinone dyes, but are not limited thereto.
하나의 예시에서, 상기 투과도 가변층은 액정 및 이색성 염료를 포함하는 액정층으로서, 소위 게스트호스트 액정층(Guest host liquid crystal cell)일 수 있다. 용어 「GHLC층」은, 액정의 배열에 따라 이색성 염료가 함께 배열되어, 이색성 염료의 정렬 방향과 상기 정렬 방향의 수직한 방향에 대하여 각각 비등방성 광 흡수 특성을 나타내는 기능성 층을 의미할 수 있다. 예를 들어, 이색성 염료는 빛의 흡수율이 편광 방향에 따라서 달라지는 물질로서, 장축 방향으로 편광된 빛의 흡수율이 크면 p형 염료로 호칭하고 단축 방향으로 편광된 빛의 흡수율이 크면 n형 염료라고 호칭할 수 있다. 하나의 예시에서, p형 염료가 사용되는 경우, 염료의 장축 방향으로 진동하는 편광은 흡수되고 염료의 단축 방향으로 진동하는 편광은 흡수가 적어 투과시킬 수 있다. 이하 특별한 언급이 없는 한 이색성 염료는 p형 염료인 것으로 가정한다.In one example, the variable transmittance layer is a liquid crystal layer including a liquid crystal and a dichroic dye, and may be a so-called guest host liquid crystal cell. The term "GHLC layer" may mean a functional layer in which dichroic dyes are arranged together according to the arrangement of liquid crystals, and exhibit anisotropic light absorption characteristics with respect to the alignment direction of the dichroic dye and the vertical direction of the alignment direction. have. For example, a dichroic dye is a material whose absorption rate of light varies depending on the polarization direction. If the absorption rate of light polarized in the long axis direction is large, it is called a p-type dye, and when the absorption rate of light polarized in the short axis direction is large, it is called an n-type dye. It can be called. In one example, when a p-type dye is used, polarization vibrating in the long axis direction of the dye is absorbed, and polarization vibrating in the short axis direction of the dye is less absorbed and can be transmitted. Hereinafter, unless otherwise specified, it is assumed that the dichroic dye is a p-type dye.
상기 게스트호스트 액정층 내에 포함되는 이색성 염료의 비율은 특별히 제한되지 않고, 목적하는 투과도를 고려하여 적정 범위로 설정될 수 있다. 통상 이색성 염료 및 액정 화합물의 혼화성 등을 고려하여 상기 이색성 염료는 약 0.1 중량% 내지 4 중량% 정도의 비율로 액정층 내에 포함될 수 있다.The ratio of the dichroic dye included in the guest host liquid crystal layer is not particularly limited, and may be set to an appropriate range in consideration of a desired transmittance. In general, considering the miscibility of the dichroic dye and the liquid crystal compound, the dichroic dye may be included in the liquid crystal layer at a ratio of about 0.1% to 4% by weight.
게스트호스트 액정층을 투과도 가변층으로 포함하는 광변조 필름층은 능동형 편광자(Active Polarizer)로 기능할 수 있다. 본 명세서에서 용어 「능동형 편광자(Active Polarizer)」는 외부 신호 인가에 따라 비등방성 광흡수를 조절할 수 있는 기능성 소자를 의미할 수 있다. 이러한 능동형 편광자는 후술하는 수동형 편광자가 외부 신호 인가와 무관하게 일정한 광흡수 내지 광반사 특성을 가지는 것과 구별될 수 있다. 상기 게스트호스트 액정층은 액정 및 이색성 염료의 배열을 조절함으로써 상기 이색성 염료의 배열 방향과 평행한 방향의 편광 및 수직한 방향의 편광에 대한 비등방성 광 흡수를 조절할 수 있다. 액정 및 이색성 염료의 배열은 자기장 또는 전기장과 같은 외부 신호의 인가에 의하여 조절될 수 있으므로, 게스트호스트 액정층은 외부 신호 인가에 따라 비등방성 광 흡수를 조절할 수 있다.The light modulating film layer including the guest host liquid crystal layer as a variable transmittance layer may function as an active polarizer. In this specification, the term "active polarizer (Active Polarizer)" may mean a functional element that can adjust the anisotropic light absorption according to the application of an external signal. Such an active polarizer may be distinguished from a passive polarizer, which will be described later, having constant light absorption or light reflection characteristics regardless of external signal application. The guest host liquid crystal layer may adjust the arrangement of the liquid crystal and the dichroic dye to control the anisotropic light absorption for polarization in the direction parallel to the alignment direction of the dichroic dye and polarization in the vertical direction. Since the arrangement of the liquid crystal and the dichroic dye can be controlled by the application of an external signal such as a magnetic field or an electric field, the guest host liquid crystal layer can control anisotropic light absorption according to the application of an external signal.
일 예시에서 상기 능동 액정층은, 적어도 수직 배향 모드, 수평 배향 모드 및 경사 배향 모드 중 어느 하나의 상태와 다른 상태의 사이를 스위칭할 수 있도록 구성될 수 있다. 상기 수직, 수평 및 경사 배향 모드의 의미는 공지된 내용에 따른다.In one example, the active liquid crystal layer may be configured to be able to switch between at least one of a vertical alignment mode, a horizontal alignment mode, and an inclination alignment mode. The meanings of the vertical, horizontal and inclined orientation modes are according to known content.
따라서, 예를 들어, 용어 수평 배향 상태는 투과도 가변층인 능동 액정층의 방향자 또는 상기 액정층 내의 액정 화합물의 방향자가 상기 가변층(액정층)에 대략 평행하게 배열된 상태를 의미할 수 있다. 이러한 경우에 상기 가변층(액정층)의 측면에서 상기 방향자와 상기 가변층이 이루는 각도는 대략 0도 내지 10도 또는 대략 0도 내지 5도의 범위 내이거나, 또는 약 0도일 수 있다.Thus, for example, the term horizontal alignment state may mean a state in which the direction of the active liquid crystal layer, which is a variable transmittance layer, or the direction of the liquid crystal compound in the liquid crystal layer is substantially parallel to the variable layer (liquid crystal layer). . In this case, the angle between the director and the variable layer on the side of the variable layer (liquid crystal layer) may be in a range of approximately 0 degrees to 10 degrees or approximately 0 degrees to 5 degrees, or may be approximately 0 degrees.
또한, 예를 들어, 용어 수직 배향 상태는 투과도 가변층인 능동 액정층의 방향자 또는 상기 액정층 내의 액정 화합물의 방향자가 상기 가변층(액정층)의 평면에 대하여 대략 수직하게 배열된 상태이고, 예를 들면, 상기 가변층(액정층)의 측면에서 상기 방향자와 상기 가변층(액정층)이 이루는 각도는, 예를 들어, 약 80도 내지 100도 또는 85도 내지 95도의 범위 내이거나, 대략 약 90도를 이룰 수 있다.Further, for example, the term vertical alignment state is a state in which the direction of the active liquid crystal layer, which is a variable transmittance layer, or the direction of the liquid crystal compound in the liquid crystal layer is arranged substantially perpendicular to the plane of the variable layer (liquid crystal layer), For example, the angle between the director and the variable layer (liquid crystal layer) on the side of the variable layer (liquid crystal layer) is, for example, in the range of about 80 degrees to 100 degrees or 85 degrees to 95 degrees, Approximately 90 degrees can be achieved.
또한, 예를 들어, 용어 경사 배향 상태는, 상기 수직 배향 상태 및 수평 배향 상태의 중간 상태의 배향 상태로서, 상기 가변층(액정층)의 측면에서 상기 가변층(액정층)의 방향자 또는 상기 액정층 내의 액정 화합물의 방향자가 상기 가변층(액정층)과 이루는 각도가 0도 초과이면서 90도 미만인 경우, 혹은 대략 10도 내지 80도의 범위 내인 경우를 의미할 수 있다.Further, for example, the term inclined alignment state is an alignment state of the intermediate state of the vertical alignment state and the horizontal alignment state, and the direction of the variable layer (liquid crystal layer) on the side of the variable layer (liquid crystal layer) or the It may mean a case in which the angle of the liquid crystal compound in the liquid crystal layer with the variable layer (liquid crystal layer) is more than 0 degrees and less than 90 degrees, or is within a range of approximately 10 degrees to 80 degrees.
본 명세서에서 액정 분자 또는 액정 화합물의 방향자는 능동 액정층의 광축(Optical axis) 또는 지상축(Slow axis)을 의미할 수 있다. 상기 액정 분자의 방향자는 액정 분자가 막대(rod) 모양인 경우 장축 방향을 의미할 수 있고, 액정 분자가 원판(discotic) 모양인 경우 원판 평면의 법선 방향의 축을 의미할 수 있다. 능동 액정층 내에 서로 방향자가 상이한 액정 화합물이 복수 존재하는 경우에 상기 방향자는 벡터합이다.In this specification, the direction of the liquid crystal molecule or the liquid crystal compound may mean an optical axis or a slow axis of the active liquid crystal layer. The director of the liquid crystal molecules may mean a long axis direction when the liquid crystal molecules are rod-shaped, and may mean an axis in a normal direction of the plane of the disc when the liquid crystal molecules are discotic. When a plurality of liquid crystal compounds having different orientations exist in the active liquid crystal layer, the orientation is a vector sum.
하나의 예시에서 상기 투과도 가변층인 능동 액정층은 적어도 트위스트 배향 모드를 구현할 수 있도록 설계될 수 있다. 용어 트위스트 배향 모드는 액정층 내에서 액정 화합물들의 방향자가 가상의 나선축을 따라서 꼬이면서 층을 이루며 배향한 나선형의 구조를 의미할 수 있다. 상기 트위스트 배향 모드는, 전술한 수직, 수평 또는 경사 배향 모드에서 구현될 수 있는데, 즉, 수직 트위스트 배향 모드는 개개의 액정 화합물이 수직 배향된 상태로 나선축을 따라 꼬이면서 층을 이루는 상태이고, 수평 트위스트 배향 모드는 개개의 액정 화합물이 수평 배향된 상태로 나선축을 따라 꼬이면서 층을 이루는 상태이며, 경사 트위스트 배향 모드는 개개의 액정 화합물이 경사 배향된 상태로 나선축을 따라 꼬이면서 층을 이루는 상태이다.In one example, the active liquid crystal layer that is the variable transmittance layer may be designed to implement at least a twist alignment mode. The term twist alignment mode may refer to a spiral structure in which liquid crystal compounds in a liquid crystal layer are aligned while being twisted along a virtual spiral axis. The twist alignment mode may be implemented in the above-described vertical, horizontal or inclined alignment mode, that is, the vertical twist alignment mode is a state in which individual liquid crystal compounds are layered while twisting along a spiral axis in a vertically aligned state, and horizontally. Twisted alignment mode is a state in which individual liquid crystal compounds are twisted along a spiral axis in a horizontally aligned state, and inclined twisted alignment mode is a state in which individual liquid crystal compounds are twisted along a spiral axis in a tilted state. .
상기 트위스트 배향 모드에서 액정층의 두께(d)와 피치(p)의 비율(d/p)은 1 이하일 수 있다. 상기 비율(d/p)이 1을 초과하면, 핑거 도메인(finger domain) 등이 발생하는 문제가 있을 수 있기 때문에 가급적 상기 범위로 조절될 수 있다. 상기 비율(d/p)의 하한은, 특별히 제한되지 않지만, 약 0.6 이상 또는 약 0.6 초과일 수 있다. 상기에서 액정층의 두께(d)는 액정셀의 셀 갭 (cell gap)과 같은 의미일 수 있다.In the twist alignment mode, the ratio (d / p) of the thickness (d) and the pitch (p) of the liquid crystal layer may be 1 or less. If the ratio (d / p) exceeds 1, there may be a problem in that a finger domain or the like may be generated, and thus it can be adjusted to the above range. The lower limit of the ratio (d / p) is not particularly limited, but may be about 0.6 or more or about 0.6 or more. In the above, the thickness (d) of the liquid crystal layer may mean the same as the cell gap of the liquid crystal cell.
트위스트 배향 모드의 액정층의 피치(p)는, Wedge cell을 이용한 계측 방법으로 측정할 수 있고, 구체적으로는 D. Podolskyy 등의 Simple method for accurate measurements of the cholesteric pitch using a stripe-wedge Grandjean-Cano cell (Liquid Crystals, Vol. 35, No. 7, July 2008, 789-791)에 기재된 방식으로 측정할 수 있다.The pitch (p) of the liquid crystal layer in the twist alignment mode can be measured by a measurement method using a Wedge cell, and specifically, Simple method for accurate measurements of the cholesteric pitch using a stripe-wedge Grandjean-Cano cell (Liquid Crystals, Vol. 35, No. 7, July 2008, 789-791).
상기 액정층이 트위스트 모드를 구현할 수 있도록 상기 액정층은 소위 키랄제를 추가로 포함할 수 있다. 즉, 상기 능동 액정층은, 액정 화합물과 키랄제를 적어도 포함하거나, 액정 화합물과 이색성 염료와 키랄제를 적어도 포함할 수 있다. 액정층에 포함될 수 있는 키랄제(chiral agent 혹은 chiral dopant)로는, 액정성, 예를 들면, 네마틱 규칙성을 손상시키지 않고, 목적하는 회전(twisting)을 유도할 수 있는 것이라면, 특별히 제한되지 않고 사용될 수 있다. 액정 분자에 회전을 유도하기 위한 키랄제는 분자 구조 중에 키랄리티(chirality)를 적어도 포함할 필요가 있다. 키랄제로는, 예를 들면, 1개 또는 2개 이상의 비대칭 탄소(asymmetric carbon)를 가지는 화합물, 키랄 아민 또는 키랄 술폭시드 등의 헤테로원자 상에 비대칭점(asymmetric point)이 있는 화합물 또는 크물렌(cumulene) 또는 비나프톨(binaphthol) 등의 축부제를 가지는 광학 활성인 부위(axially asymmetric, optically active site)를 가지는 화합물이 예시될 수 있다. 키랄제는 예를 들면 분자량이 1,500 이하인 저분자 화합물일 수 있다. 키랄제로는, 시판되는 키랄 네마틱 액정, 예를 들면, Merck사에서 시판되는 키랄 도판트 액정 S-811 또는 BASF사의 LC756 등을 사용할 수도 있다. The liquid crystal layer may further include a so-called chiral agent so that the liquid crystal layer can implement a twist mode. That is, the active liquid crystal layer may include at least a liquid crystal compound and a chiral agent, or at least a liquid crystal compound and a dichroic dye and a chiral agent. The chiral agent or chiral dopant that may be included in the liquid crystal layer is not particularly limited as long as it can induce desired rotation without impairing liquid crystal properties, for example, nematic regularity. Can be used. The chiral agent for inducing rotation in the liquid crystal molecule needs to contain at least chirality in the molecular structure. As a chiral agent, for example, a compound having one or two or more asymmetric carbons, a compound having an asymmetric point on a heteroatom such as a chiral amine or a chiral sulfoxide, or a cumulene ) Or a compound having an optically active site (axially asymmetric, optically active site) having an accumulator such as binaphthol. Chiral agents can be, for example, low molecular weight compounds having a molecular weight of 1,500 or less. As a chiral agent, a commercially available chiral nematic liquid crystal, for example, a chiral dopant liquid crystal S-811 commercially available from Merck or LC756 from BASF can be used.
키랄제의 적용 비율은, 목적하는 상기 비율(d/p)을 달성할 수 있도록 선택되는 것으로 특별히 제한되지 않는다. 일반적으로 키랄제의 함량(중량%)은, 100 / (HTP (Helixcal Twisting power) × 피치(nm)의 수식으로 계산되고, 이러한 방식을 참조하여 목적하는 피치를 고려하여 적정 비율이 선택될 수 있다.The application rate of the chiral agent is not particularly limited as it is selected so as to achieve the desired ratio (d / p). In general, the content (% by weight) of the chiral agent is calculated by the formula of 100 / (HTP (Helixcal Twisting power) × pitch (nm), and an appropriate ratio can be selected in consideration of the desired pitch by referring to this method. .
투과도 가변층의 두께는 각각 본 출원의 목적을 고려하여 적절히 선택될 수 있다. 일 예시에서 상기 투과도 가변층의 두께는, 약 0.01㎛ 이상, 0.1㎛ 이상, 1㎛ 이상, 2㎛ 이상, 3㎛이상, 4㎛이상, 5㎛ 이상, 6㎛ 이상, 7㎛ 이상, 8㎛ 이상, 9㎛ 이상 또는 10㎛ 이상일 수 있다. 이와 같이 두께를 제어함으로써, 모드 상태에 따른 투과도의 차이가 큰 디바이스를 구현할 수 있다. 상기 두께는 두꺼울수록 높은 투과도 및/또는 반사율의 차이를 구현할 수 있어서 특별히 제한되는 것은 아니지만, 일반적으로 약 30㎛이하, 25㎛ 이하, 20㎛ 이하 또는 15㎛ 이하일 수 있다.The thickness of the variable transmittance layer may be appropriately selected in consideration of the purpose of each application. In one example, the thickness of the variable transmittance layer is about 0.01 μm or more, 0.1 μm or more, 1 μm or more, 2 μm or more, 3 μm or more, 4 μm or more, 5 μm or more, 6 μm or more, 7 μm or more, and 8 μm. Or more, 9 μm or more, or 10 μm or more. By controlling the thickness in this way, a device having a large difference in transmittance according to the mode state can be implemented. The thicker the thickness is, the higher the transmittance and / or the reflectivity can be realized, so it is not particularly limited, but may be generally about 30 μm or less, 25 μm or less, 20 μm or less, or 15 μm or less.
본 출원의 디바이스는, 상기 언급된 투과도 가변층의 적어도 일면에 배치된 위상차 필름을 추가로 포함한다. 도 1은 본 출원의 일 예시에 따른 디바이스의 모식도로서 순치 배치된 상기 위상차 필름(100) 및 가변층(200)을 나타낸다.The device of the present application further includes a retardation film disposed on at least one surface of the above-mentioned variable transmittance layer. 1 is a schematic diagram of a device according to an example of the present application, and shows the
본 출원에서는 상기 위상차 필름으로서, 광학적으로 큰 비등방성을 가지는 필름을 특정 위치로 배치시킴으로써 소위 레인보우 현상이나, 미러링 현상 및 크로스토크 현상이 없는 디바이스를 제공할 수 있다. 부수적으로 상기 위상차 필름으로서, 기계적 물성 측면에서도 비등방성인 필름을 적용함으로써, 기계적 물성도 우수한 디바이스를 구성할 수 있다. In the present application, a device having no so-called rainbow phenomenon, mirroring phenomenon, and crosstalk phenomenon can be provided by arranging a film having an optically large anisotropy as a specific position as the retardation film. Incidentally, by applying an anisotropic film in terms of mechanical properties as the retardation film, a device having excellent mechanical properties can also be constructed.
본 명세서에서 상기 광학적 및 기계적 물성 측면에서 비등방성인 위상차 필름은 비대칭 기판 또는 비대칭 위상차 필름으로 호칭될 수 있다. 상기에서 위상차 필름이 광학적으로 비등방성이라는 것은 후술하는 면내 위상차를 가지는 경우이고, 기계적 물성 측면에서 비등방성이라는 것은 후술하는 물성을 가지는 경우이다.In the present specification, the retardation film that is anisotropic in terms of optical and mechanical properties may be referred to as an asymmetric substrate or an asymmetric retardation film. In the above, the retardation film is optically anisotropic in the case of having an in-plane retardation described later, and in terms of mechanical properties, the retardation film is in the case of having the properties described later.
이하 본 명세서에서 언급하는 위상차 필름의 물성은, 상기 위상차 필름 자체의 물성이거나, 혹은 상기 위상차 필름의 일면에 전극층이 형성된 상태에서의 물성일 수 있다. 이 때 상기 전극층은 상기 위상차 필름이 광학 디바이스에 포함되어 있는 상태에서 형성되어 있는 전극층일 수 있다.Hereinafter, the physical properties of the retardation film referred to in this specification may be physical properties of the retardation film itself or physical properties in a state where an electrode layer is formed on one surface of the retardation film. In this case, the electrode layer may be an electrode layer formed while the retardation film is included in the optical device.
본 명세서에서 언급하는 각 위상차 필름의 물성의 측정은, 본 명세서의 실시예 항목에 기술한 방식에 따라 측정한다.The physical properties of each retardation film referred to in this specification are measured according to the method described in the Examples section of this specification.
일 예시에서 상기 위상차 필름의 면내 위상차는, 약 4,000 nm 이상일 수 있다. 상기 면내 위상차는, 550 nm 파장의 광에 대한 값이다.In one example, the in-plane retardation of the retardation film may be about 4,000 nm or more. The in-plane retardation is a value for light having a wavelength of 550 nm.
본 명세서에서 면내 위상차(Rin)는 하기 수식 A로 계산된 값을 의미할 수 있다.In this specification, the in-plane phase difference (Rin) may mean a value calculated by Equation A below.
[수식 A][Formula A]
Rin = d × (nx - ny)Rin = d × (nx-ny)
수식 A에서 Rin은 면내 위상차이고, d는 위상차 필름의 두께이며, nx는 위상차 필름의 지상축 방향의 굴절률이고, ny는 진상축 방향의 굴절률로서, 상기 지상축 방향과 직교하는 면내 방향의 굴절률이다. In Equation A, Rin is the in-plane retardation, d is the thickness of the retardation film, nx is the refractive index in the slow axis direction of the retardation film, and ny is the refractive index in the fast axis direction, and is the refractive index in the in-plane direction orthogonal to the slow axis direction. .
상기 위상차 필름의 면내 위상차는, 각각 4,500 nm 이상, 5,000nm 이상, 6,000nm 이상, 7,000nm 이상, 8,000nm 이상, 9,000m 이상, 10,000m 이상, 11,000m 이상, 12,000m 이상, 13,000m 이상, 14,000m 이상 또는 15,000m 이상 정도일 수 있다. 또한, 상기 위상차 필름 각각의 면내 위상차는, 약 50,000 nm 이하, 약 40,000 nm 이하, 약 30,000 nm 이하, 20,000 nm이하, 18,000nm 이하, 16,000nm 이하, 15,000 nm이하 또는 12,000 nm이하 정도일 수 있다.The in-plane retardation of the retardation film is 4,500 nm or more, 5,000 nm or more, 6,000 nm or more, 7,000 nm or more, 8,000 nm or more, 9,000 m or more, 10,000 m or more, 11,000 m or more, 12,000 m or more, 13,000 m or more, 14,000, respectively. It may be more than m or more than 15,000 m. In addition, the in-plane retardation of each of the retardation films may be about 50,000 nm or less, about 40,000 nm or less, about 30,000 nm or less, 20,000 nm or less, 18,000 nm or less, 16,000 nm or less, 15,000 nm or less, or 12,000 nm or less.
상기와 같은 큰 위상차를 가지는 필름으로는, 소위 고연신 PET(poly(ethylene terephthalate)) 필름 또는 SRF(Super Retardation Film) 등으로 알려진 필름이 대표적으로 알려져 있다. 따라서, 본 출원에서 상기 위상차 필름은, 예를 들면, 폴리에스테르 필름일 수 있다.As the film having such a large phase difference, a film known as a so-called high-strength poly (ethylene terephthalate) (PET) film or a super retardation film (SRF) is typically known. Therefore, in the present application, the retardation film may be, for example, a polyester film.
상기와 같이 극히 높은 위상차를 가지는 필름은 업계에 공지이고, 이러한 필름은 광학적으로 큰 비등방성은 물론 제조 과정에서의 고연신 등에 의해 기계적 물성도 큰 비대칭성을 나타낸다. 업계에 공지된 상태 상기 위상차 필름의 대표적인 예로는, PET(poly(ethylene terephthalate)) 필름 등과 같은 폴리에스테르 필름이며, 예를 들면, Toyobo사에서 공급되는 상품명 SRF(Super Retardation Film) 계열의 필름이 있다.Films having an extremely high retardation as described above are well known in the industry, and such films exhibit great asymmetry as well as optically large anisotropy as well as mechanical properties due to high stretching in the manufacturing process. State known to the industry A typical example of the retardation film is a polyester film such as a PET (poly (ethylene terephthalate)) film, for example, a brand of SRF (Super Retardation Film) series supplied by Toyobo. .
일 예시에서 상기 위상차 필름은 면내의 임의의 제 1 방향에서의 연신율(E1)과 상기 제 1 방향과 수직을 이루는 제 2 방향에서의 연신율(E2)의 비율(E1/E2)이 3 이상일 수 있다. 상기 비율(E1/E2)은 다른 예시에서 약 3.5 이상, 4 이상, 4.5 이상, 5 이상, 5.5 이상, 6 이상 또는 6.5 이상일 수 있다. 상기 비율(E1/E2)은 다른 예시에서 약 20 이하, 18 이하, 16 이하, 14 이하, 12 이하, 10 이하, 8 이하 또는 7.5 이하일 수 있다.In one example, the retardation film may have a ratio (E1 / E2) of elongation (E1) in an arbitrary first direction in a plane and elongation (E2) in a second direction perpendicular to the first direction (3). . The ratio (E1 / E2) may be about 3.5 or more, 4 or more, 4.5 or more, 5 or more, 5.5 or more, 6 or more, or 6.5 or more in other examples. The ratio (E1 / E2) may be about 20 or less, 18 or less, 16 or less, 14 or less, 12 or less, 10 or less, 8 or less, or 7.5 or less in other examples.
본 명세서에서 용어 위상차 필름의 제 1 방향, 제 2 방향 및 제 3 방향은 상기 필름의 면내의 임의의 방향이다. 예를 들어, 위상차 필름이 연신 위상차 필름인 경우에 상기 면내의 방향은 상기 위상차 필름의 MD(Machine Direction) 및 TD(transverse direction) 방향에 의해 형성되는 면내의 방향일 수 있다. 하나의 예시에서 본 명세서에서 기술하는 제 1 방향은, 위상차 필름의 지상축 및 진상축 방향 중 어느 한 방향이고, 제 2 방향은 지상축 및 진상축 방향 중 다른 한 방향일 수 있다. 다른 예시에서 상기 제 1 방향은, 위상차 필름이 연신 위상차 필름인 경우에 MD(Machine Direction) 및 TD(transverse direction) 방향 중 어느 한 방향이고, 제 2 방향은 MD(Machine Direction) 및 TD(transverse direction) 방향 중 다른 한 방향일 수 있다. As used herein, the terms first, second, and third directions of the retardation film are any directions in the plane of the film. For example, when the retardation film is a stretched retardation film, the in-plane direction may be an in-plane direction formed by a machine direction (MD) and a transverse direction (TD) direction of the retardation film. In one example, the first direction described in this specification may be any one of a slow axis and a slow axis direction of the retardation film, and the second direction may be another direction of a slow axis and a slow axis direction. In another example, when the retardation film is a stretched retardation film, the first direction is any one of a MD (Machine Direction) and a TD (transverse direction) direction, and the second direction is a MD (Machine Direction) and a TD (transverse direction) ) May be the other of the directions.
하나의 예시에서 본 명세서에서 언급하는 위상차 필름의 제 1 방향은, 상기 TD 방향 또는 지상축 방향일 수 있다. In one example, the first direction of the retardation film referred to herein may be the TD direction or the slow axis direction.
상기 위상차 필름의 상기 제 1 방향(예를 들면, 전술한 지상축 방향 또는 TD 방향)에서의 연신율이 15% 이상 또는 20% 이상일 수 있다. 상기 연신율은 다른 예시에서 약 25% 이상, 30% 이상, 35% 이상 또는 40% 이상일 수 있거나, 약 60% 이하, 55% 이하, 50% 이하 또는 45% 이하일 수 있다.The elongation in the first direction (for example, the above-mentioned slow axis direction or TD direction) of the retardation film may be 15% or more or 20% or more. In another example, the elongation may be about 25% or more, 30% or more, 35% or more, or 40% or more, or about 60% or less, 55% or less, 50% or less, or 45% or less.
하나의 예시에서 상기 위상차 필름은 상기 제 1 및 제 2 방향과 각각 40도 내지 50도의 범위 내의 각도 또는 약 45도를 이루는 제 3 방향에서의 연신율(E3)이 상기 제 1 방향에서의 연신율(E1)에 비해서 크고, 상기 제 3 방향에서의 연신율(E3)과 상기 제 2 방향에서의 연신율(E2)의 비율(E3/E2)이 5 이상일 수 있다. In one example, the retardation film has an elongation (E1) in the first direction and an elongation (E3) in the third direction forming an angle or about 45 degrees in the range of 40 degrees to 50 degrees with the first and second directions, respectively. ), The ratio (E3 / E2) of the elongation (E3) in the third direction and the elongation (E2) in the second direction may be 5 or more.
상기 비율(E3/E2)은 다른 예시에서 5.5 이상, 6 이상, 6.5 이상, 7 이상, 7.5 이상, 8 이상 또는 8.5 이상일 수 있고, 약 20 이하, 18 이하, 16 이하, 14 이하, 12 이하 또는 10 이하일 수 있다. The ratio (E3 / E2) may be 5.5 or more, 6 or more, 6.5 or more, 7 or more, 7.5 or more, 8 or more, or 8.5 or more in other examples, about 20 or less, 18 or less, 16 or less, 14 or less, 12 or less, or It may be 10 or less.
위상차 필름의 상기 제 3 방향에서의 연신율이 30% 이상일 수 있다. 상기 연신율은 다른 예시에서 약 35% 이상, 40% 이상, 45% 이상, 50% 이상 또는 55% 이상일 수 있거나, 약 80% 이하, 75% 이하, 70% 이하 또는 65% 이하일 수 있다.The elongation in the third direction of the retardation film may be 30% or more. In another example, the elongation may be about 35% or more, 40% or more, 45% or more, 50% or more, or 55% or more, or about 80% or less, 75% or less, 70% or less, or 65% or less.
상기 위상차 필름은, 상기 제 2 방향에서의 열팽창 계수(CTE2)와 상기 제 1 방향에서의 열팽창 계수(CTE1)의 비율(CTE2/CTE1)이 1.5 이상일 수 있다. 상기 열팽창 계수(CTE1, CTE2)는 각각 40℃ 내지 80℃ 의 온도 범위 내에서 확인되는 값이다. 상기 비율(CTE2/CTE1)은, 다른 예시에서 약 2 이상, 약 2.5 이상, 3 이상 또는 3.5 이상이거나, 10 이하, 9 이하, 8 이하, 7 이하, 6 이하, 5 이하 또는 4 이하일 수 있다.In the retardation film, a ratio (CTE2 / CTE1) of a coefficient of thermal expansion (CTE2) in the second direction and a coefficient of thermal expansion (CTE1) in the first direction may be 1.5 or more. The coefficients of thermal expansion (CTE1, CTE2) are values identified within a temperature range of 40 ° C to 80 ° C, respectively. The ratio (CTE2 / CTE1) may be about 2 or more, about 2.5 or more, 3 or more, or 3.5 or more, or 10 or less, 9 or less, 8 or less, 7 or less, 6 or less, 5 or less, or 4 or less in other examples.
상기 제 2 방향에서의 열팽창 계수(CTE2)는 5 내지 150 ppm/℃의 범위 내일 수 있다. 상기 열팽창 계수는, 약 10 ppm/℃ 이상, 15 ppm/℃ 이상, 20 ppm/℃ 이상, 25 ppm/℃ 이상, 30 ppm/℃ 이상, 35 ppm/℃ 이상, 40 ppm/℃ 이상, 45 ppm/℃ 이상, 50 ppm/℃ 이상, 약 55ppm/℃ 이상, 60 ppm/℃ 이상, 65 ppm/℃ 이상, 70 ppm/℃ 이상, 75 ppm/℃ 이상 또는 80 ppm/℃ 이상이거나, 140 ppm/℃ 이하, 130 ppm/℃ 이하, 120 ppm/℃ 이하, 100 ppm/℃ 이하, 95 ppm/℃ 이하, 90 ppm/℃ 이하, 85 ppm/℃ 이하, 80 ppm/℃ 이하, 40 ppm/℃ 이하, 30 ppm/℃ 이하 또는 25 ppm/℃ 이하일 수 있다.The coefficient of thermal expansion (CTE2) in the second direction may be in the range of 5 to 150 ppm / ° C. The coefficient of thermal expansion is about 10 ppm / ℃ or higher, 15 ppm / ℃ or higher, 20 ppm / ℃ or higher, 25 ppm / ℃ or higher, 30 ppm / ℃ or higher, 35 ppm / ℃ or higher, 40 ppm / ℃ or higher, 45 ppm / ℃ or higher, 50 ppm / ℃ or higher, about 55 ppm / ℃ or higher, 60 ppm / ℃ or higher, 65 ppm / ℃ or higher, 70 ppm / ℃ or higher, 75 ppm / ℃ or higher, or 80 ppm / ℃ or higher, or 140 ppm / ℃ or less, 130 ppm / ° C or less, 120 ppm / ° C or less, 100 ppm / ° C or less, 95 ppm / ° C or less, 90 ppm / ° C or less, 85 ppm / ° C or less, 80 ppm / ° C or less, 40 ppm / ° C or less , 30 ppm / ℃ or less or 25 ppm / ℃ or less.
상기 위상차 필름은, 상기 제 2 방향에서의 탄성률(YM2)과 상기 제 1 방향에서의 탄성률(YM1)의 비율(YM1/YM2)이 1.5 이상일 수 있다. 상기 비율(YM1/YM2)은, 다른 예시에서 약 2 이상이거나, 10 이하, 9 이하, 8 이하, 7 이하, 6 이하, 5 이하, 4 이하, 3 이하 또는 2.5 이하일 수 있다.In the retardation film, a ratio (YM1 / YM2) of the elastic modulus YM2 in the second direction and the elastic modulus YM1 in the first direction may be 1.5 or more. The ratio (YM1 / YM2) may be about 2 or more, or 10 or less, 9 or less, 8 or less, 7 or less, 6 or less, 5 or less, 4 or less, 3 or less, or 2.5 or less in other examples.
상기 제 1 방향에서의 탄성률(YM1)은, 약 2 내지 10 GPa의 범위 내일 수 있다. 상기 탄성률(YM1)은, 다른 예시에서 약 2.5GPa 이상, 3GPa 이상, 3.5GPa 이상, 4GPa 이상, 4.5GPa 이상, 5GPa 이상 또는 5.5 GPa 이상이거나, 약 9.5GPa 이하, 9GPa 이하, 8.5GPa 이하, 8GPa 이하, 7.5GPa 이하, 7GPa 이하, 6.5GPa 이하 또는 6GPa 이하일 수도 있다.The elastic modulus YM1 in the first direction may be in a range of about 2 to 10 GPa. The elastic modulus (YM1) is, in another example, about 2.5 GPa or more, 3 GPa or more, 3.5 GPa or more, 4 GPa or more, 4.5 GPa or more, 5 GPa or more, or 5.5 GPa or more, or about 9.5 GPa or less, 9 GPa or less, 8.5 GPa or less, 8 GPa Hereinafter, it may be 7.5 GPa or less, 7 GPa or less, 6.5 GPa or less, or 6 GPa or less.
상기 탄성률은 소위 영률(Young's modulus)을 의미할 수 있다.The modulus of elasticity may mean a so-called Young's modulus.
상기 위상차 필름은, 상기 제 2 방향에서의 최대 응력(MS2)과 상기 제 1 방향에서의 최대 응력(MS1)의 비율(MS1/MS2)이 1.5 이상일 수 있다. 상기 비율(MS1/MS2)은, 다른 예시에서 약 2 이상이거나, 10 이하, 9 이하, 8 이하, 7 이하, 6 이하, 5 이하, 4 이하, 3 이하 또는 2.5 이하일 수 있다.In the retardation film, a ratio (MS1 / MS2) of a maximum stress (MS2) in the second direction and a maximum stress (MS1) in the first direction may be 1.5 or more. The ratio (MS1 / MS2) may be about 2 or more, or 10 or less, 9 or less, 8 or less, 7 or less, 6 or less, 5 or less, 4 or less, 3 or less, or 2.5 or less in other examples.
상기 제 1 방향(예를 들면, 전술한 지상축 방향 또는 TD 방향)에서의 최대 응력(MS1)은, 약 80 내지 300 MPa의 범위 내일 수 있다. 상기 최대 응력(MS1)은, 다른 예시에서 약 90 MPa 이상, 약 100 MPa 이상, 약 110 MPa 이상, 약 120 MPa 이상, 약 130 MPa 이상, 약 140 MPa 이상, 약 150 MPa 이상, 약 155MPa 이상, 160MPa 이상, 165MPa 이상, 170MPa 이상, 175MPa 이상 또는 180MPa 이상이거나, 약 300 MPa 이하, 약 290 MPa 이하, 약 280 MPa 이하, 약 270 MPa 이하, 약 260 MPa 이하, 약 250 MPa 이하, 약 245MPa 이하, 240MPa 이하, 235MPa 이하, 230MPa 이하, 225MPa 이하, 220MPa 이하, 215MPa 이하, 210MPa 이하, 205 MPa 이하, 200 MPa 이하, 195 MPa 이하 또는 190MPa 이하일 수도 있다.The maximum stress (MS1) in the first direction (for example, the above-described slow axis direction or TD direction) may be in a range of about 80 to 300 MPa. The maximum stress (MS1), in another example, about 90 MPa or more, about 100 MPa or more, about 110 MPa or more, about 120 MPa or more, about 130 MPa or more, about 140 MPa or more, about 150 MPa or more, about 155 MPa or more, 160 MPa or more, 165 MPa or more, 170 MPa or more, 175 MPa or more, or 180 MPa or more, or about 300 MPa or less, about 290 MPa or less, about 280 MPa or less, about 270 MPa or less, about 260 MPa or less, about 250 MPa or less, about 245 MPa or less, It may be 240 MPa or less, 235 MPa or less, 230 MPa or less, 225 MPa or less, 220 MPa or less, 215 MPa or less, 210 MPa or less, 205 MPa or less, 200 MPa or less, 195 MPa or less, or 190 MPa or less.
전술한 바와 같이 상기와 같은 큰 광학적 및 기계적 비대칭성을 가지는 고분자 필름의 대표적인 예는 소위 고연신 폴리에스테르 필름 등으로 알려진 연신 PET(polyethyleneterephtalate) 필름이고, 이러한 필름은 업계에서 쉽게 입수할 수 있다. A representative example of a polymer film having such large optical and mechanical asymmetry as described above is a stretched PET (polyethyleneterephtalate) film known as a so-called high-stretched polyester film, which is readily available in the industry.
통상 연신 PET 필름은 PET계 수지를 용융/압출로 제막하고, 연신하여 제조한 1층 이상의 일축 연신 필름 또는 제막 후 세로 및 가로 연신하여 제조한 1층 이상의 이축 연신 필름이다.Normally, a stretched PET film is a biaxially stretched film produced by forming a PET resin by melt / extrusion, stretching at least one uniaxially oriented film prepared by stretching, or vertically and transversely stretching after forming.
PET계 수지는 통상 반복 단위의 80 몰% 이상이 에틸렌테레프탈레이트로 되는 수지를 의미하고, 다른 디카르복실산 성분과 디올 성분을 포함할 수도 있다. 다른 디카르복실산 성분으로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 이소프탈산, p-베타-옥시에톡시벤조산, 4,4'-디카르복시디페닐, 4,4'-디카르복시벤조페논, 비스(4-카르복시페닐)에탄, 아디프산, 세박산 및/또는 1,4-디카르복시시클로헥산 등을 들 수 있다.PET-based resin usually means a resin in which 80 mol% or more of the repeating unit is ethylene terephthalate, and may include other dicarboxylic acid components and diol components. Although it does not specifically limit as another dicarboxylic acid component, For example, isophthalic acid, p-beta-oxyethoxybenzoic acid, 4,4'- dicarboxydiphenyl, 4,4'- dicarboxybenzophenone, bis (4-carboxyphenyl) ethane, adipic acid, sebacic acid and / or 1,4-dicarboxycyclohexane and the like.
다른 디올 성분으로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 프로필렌글리콜, 부탄디올, 네오펜틸글리콜, 디에틸렌글리콜, 시클로헥산디올, 비스페놀 A의 에틸렌옥사이드 부가물, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜 및/또는 폴리테트라메틸렌글리콜 등을 들 수 있다.The other diol component is not particularly limited, but propylene glycol, butanediol, neopentyl glycol, diethylene glycol, cyclohexanediol, ethylene oxide adduct of bisphenol A, polyethylene glycol, polypropylene glycol and / or polytetramethylene glycol, etc. Can be mentioned.
상기 디카르복실산 성분이나 디올 성분은 필요에 따라서 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 또한, p-옥시벤조산 등의 옥시카르복실산을 병용할 수도 있다. 또한, 다른 공중합 성분으로서, 소량의 아미드 결합, 우레탄 결합, 에테르 결합 및 카르보네이트 결합 등을 함유하는 디카르복실산 성분, 또는 디올 성분이 이용될 수도 있다. The dicarboxylic acid component or the diol component may be used in combination of two or more kinds as necessary. Moreover, oxycarboxylic acids, such as p-oxybenzoic acid, can also be used together. Further, as another copolymerization component, a dicarboxylic acid component containing a small amount of an amide bond, a urethane bond, an ether bond and a carbonate bond, or a diol component may be used.
PET계 수지의 제조 방법으로서는, 테레프탈산, 에틸렌글리콜 및/또는 필요에 따라서 다른 디카르복실산 또는 다른 디올을 직접 중축합시키는 방법, 테레프탈산의 디알킬에스테르 및 에틸렌글리콜 및/또는 필요에 따라서 다른 디카르복실산의 디알킬에스테르 또는 다른 디올을 에스테르 교환 반응시킨 후 중축합시키는 방법, 및 테레프탈산 및/또는 필요에 따라서 다른 디카르복실산의 에틸렌글리콜에스테르 및/또는 필요에 따라서 다른 디올에스테르를 중축합시키는 방법 등이 채용된다.As a method for producing the PET-based resin, a method of directly polycondensing terephthalic acid, ethylene glycol and / or other dicarboxylic acids or other diols as necessary, dialkyl esters of terephthalic acid and ethylene glycol and / or other dicars as necessary A method for polycondensation after transesterification of a dialkyl ester or other diol of a carboxylic acid, and for polycondensation of terephthalic acid and / or ethylene glycol ester of another dicarboxylic acid and / or other diol ester as necessary Method or the like is employed.
각각의 중합 반응에는, 안티몬계, 티탄계, 게르마늄계 또는 알루미늄계 화합물을 포함하는 중합 촉매, 또는 상기 복합 화합물을 포함하는 중합 촉매를 사용할 수 있다.For each polymerization reaction, a polymerization catalyst containing an antimony-based, titanium-based, germanium-based or aluminum-based compound, or a polymerization catalyst containing the complex compound can be used.
중합 반응 조건은 사용되는 단량체, 촉매, 반응 장치 및 목적으로 하는 수지 물성에 따라서 적절하게 선택할 수 있고, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면 반응 온도는 통상 약 150℃ 내지 약300℃, 약 200℃ 내지 약 300℃ 또는 약 260℃ 내지 약 300℃이다. 또한, 반응 압력은 통상 대기압 내지 약 2.7 Pa이고, 반응 후반에는 감압측일 수 있다.The polymerization reaction conditions can be appropriately selected depending on the monomers, catalysts, reaction devices and the desired resin properties, and are not particularly limited, for example, the reaction temperature is usually about 150 ° C to about 300 ° C, about 200 ° C To about 300 ° C or about 260 ° C to about 300 ° C. In addition, the reaction pressure is usually atmospheric pressure to about 2.7 Pa, and may be on the reduced pressure side in the second half of the reaction.
중합 반응은 디올, 알킬 화합물 또는 물 등의 이탈 반응물을 휘발시킴으로써 진행된다.The polymerization reaction proceeds by volatilizing a leaving reaction product such as a diol, an alkyl compound, or water.
중합 장치는 반응조가 하나로 완결되는 것일 수도 있고, 또는 복수의 반응조를 연결한 것일 수도 있다. 이 경우, 통상 중합도에 따라서 반응물은 반응조 사이를 이송되면서 중합된다. 또한, 중합 후반에 횡형 반응 장치를 구비하고, 가열/혼련하면서 휘발시키는 방법도 채용할 수 있다.The polymerization apparatus may be one in which the reaction tank is completed, or may be one in which a plurality of reaction tanks are connected. In this case, depending on the degree of polymerization, the reactants are polymerized while being transferred between the reactors. In addition, a horizontal reaction device is provided at the end of polymerization, and a method of volatilization while heating / kneading can also be adopted.
중합 종료 후의 수지는 용융 상태에서 반응조나 횡형 반응 장치로부터 방출된 후, 냉각 드럼이나 냉각 벨트 등에서 냉각ㆍ분쇄된 플레이크상의 형태로, 또는 압출기에 도입되어 끈 형상으로 압출된 후에 재단된 펠릿상의 형태로 얻어진다. 또한, 필요에 따라서 고상 중합을 행하여, 분자량을 향상시키거나 저분자량 성분을 감소시키거나 할 수도 있다. PET계 수지에 포함될 수 있는 저분자량 성분으로서는, 환상 3량체 성분을 들 수 있지만, 이러한 환상 3량체 성분의 수지 중에서의 함유량은 통상 5000 ppm 이하 또는 3000 ppm 이하로 조절된다. After the polymerization is finished, the resin is released from the reaction tank or the horizontal reaction device in a molten state, and then cooled or crushed in a cooling drum or cooling belt, or in the form of pellets after being introduced into an extruder and extruded into a string. Is obtained. Further, if necessary, solid phase polymerization may be performed to improve molecular weight or reduce low molecular weight components. Examples of the low molecular weight component that can be included in the PET-based resin include a cyclic trimer component, but the content of the cyclic trimer component in the resin is usually adjusted to 5000 ppm or less or 3000 ppm or less.
PET계 수지의 분자량은, 페놀/테트라클로로에탄=50/50(중량비)의 혼합 용매에 수지를 용해시키고, 30℃에서 측정한 극한 점도로 나타내었 때, 통상 0.45 내지 1.0 dL/g, 0.50 내지 10dL/g 또는 0.52 내지 0.80 dL/g의 범위이다.The molecular weight of the PET-based resin is usually 0.45 to 1.0 dL / g, 0.50 to 0.50, when the resin is dissolved in a mixed solvent of phenol / tetrachloroethane = 50/50 (weight ratio) and expressed at an extreme viscosity measured at 30 ° C. 10 dL / g or 0.52 to 0.80 dL / g.
또한, PET계 수지는 필요에 따라서 첨가제를 함유할 수 있다. 첨가제로서는, 예를 들면 윤활제, 블로킹 방지제, 열 안정제, 산화 방지제, 대전 방지제, 내광제 및 내충격성 개량제 등을 들 수 있다. 그의 첨가량은 광학 물성에 악영향을 미치지 않는 범위로 하는 것이 바람직하다.Further, the PET-based resin may contain additives as necessary. Examples of the additives include lubricants, anti-blocking agents, heat stabilizers, antioxidants, antistatic agents, light resistance agents and impact resistance improvers. It is preferable that the addition amount is within a range that does not adversely affect the optical properties.
PET계 수지는 이러한 첨가제의 배합을 위해서, 및 후술하는 필름 성형을 위해서, 통상 압출기에 의해 조립된 펠릿 형상으로 이용된다. 펠릿의 크기나 형상은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 통상 높이, 직경 모두 5 mm 이하인 원주상, 구상 또는 편평 구상이다. 이와 같이 하여 얻어지는 PET계 수지는 필름상으로 성형하고, 연신 처리함으로써, 투명하고 균질한 기계적 강도가 높은 PET 필름으로 할 수 있다. 그의 제조 방법으로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 다음에 기재하는 방법이 채용된다.PET-based resins are usually used in the form of pellets assembled by an extruder for the mixing of these additives and for the film forming described later. The size and shape of the pellets are not particularly limited, but are usually columnar, spherical, or flat spherical with a height and diameter of 5 mm or less. The PET-based resin thus obtained can be formed into a film and stretched to obtain a transparent and homogeneous PET film with high mechanical strength. Although it does not specifically limit as a manufacturing method, the method described next is employ | adopted, for example.
건조시킨 PET 수지로 이루어지는 펠릿을 용융 압출 장치에 공급하고, 융점 이상으로 가열하여 용융시킨다. 다음에, 용융된 수지를 다이로부터 압출, 회전 냉각 드럼 상에서 유리전이온도 이하의 온도가 되도록 급냉 고화시켜, 실질적으로 비결정 상태의 미연신 필름을 얻는다. 이 용융 온도는 사용되는 PET계 수지의 융점이나 압출기에 따라서 정해지는 것이고, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 통상 250℃ 내지 350℃이다. 또한, 필름의 평면성을 향상시키기 위해서는, 필름과 회전 냉각 드럼과의 밀착성을 높이는 것이 바람직하고, 정 전 인가 밀착법 또는 액체 도포 밀착법이 바람직하게 채용된다. 정전 인가 밀착법이란, 통상 필름의 상면측에 필름의 흐름과 직교하는 방향으로 선상 전극을 설치하고, 그 전극에 약 5 내지 10 kV의 직류 전압을 인가함으로써 필름에 정전하를 제공하여, 회전 냉각 드럼과 필름과의 밀착성을 향상시키는 방법이다. 또한, 액체 도포 밀착법이란, 회전 냉각 드럼 표면의 전체 또는 일부(예를 들면 필름 양단부와 접촉하는 부분만)에 액체를 균일하게 도포함으로써, 회전 냉각 드럼과 필름과의 밀착성을 향상시키는 방법이다. 필요에 따라서 양자를 병용할 수 도 있다. 사용되는 PET계 수지는 필요에 따라서 2종 이상의 수지, 구조나 조성이 다른 수지를 혼합할 수도 있다. 예를 들면, 블로킹 방지제로서의 입상 충전재, 자외선 흡수제 또는 대전 방지제 등이 배합된 펠릿과, 무배합의 펠릿을 혼합하여 이용하는 것 등을 들 수 있다.The pellet composed of the dried PET resin is supplied to a melt extrusion apparatus, and heated to a melting point or higher to melt. Next, the molten resin is extruded from the die and rapidly cooled and solidified to a temperature below the glass transition temperature on a rotary cooling drum, thereby obtaining an unstretched film in a substantially amorphous state. The melting temperature is determined depending on the melting point or extruder of the PET resin used, and is not particularly limited, but is usually 250 ° C to 350 ° C. Further, in order to improve the flatness of the film, it is preferable to increase the adhesion between the film and the rotary cooling drum, and an electrostatically applied adhesion method or a liquid coating adhesion method is preferably employed. With the electrostatic application adhesion method, a linear electrode is usually provided in a direction orthogonal to the flow of the film on the upper surface side of the film, and a DC voltage of about 5 to 10 kV is applied to the electrode to provide static charge to the film and to rotate cooling It is a method to improve the adhesion between the drum and the film. In addition, the liquid coating adhesion method is a method of improving the adhesion between the rotating cooling drum and the film by uniformly applying the liquid to all or part of the surface of the rotating cooling drum (for example, only the portion in contact with both ends of the film). Both can also be used together if necessary. The PET-based resin used may be mixed with two or more kinds of resins, resins having different structures or compositions, as necessary. For example, a pellet containing a granular filler as an antiblocking agent, an ultraviolet absorber or an antistatic agent, and a mixture of pellets without mixing may be used.
또한, 압출시키는 필름의 적층수는 필요에 따라서 2층 이상으로 할 수도 있다. 예를 들면, 블로킹 방지제로의 입상 충전재를 배합한 펠릿과 무배합의 펠릿을 준비하고, 다른 압출기로부터 동일한 다이로 공급하여 「충전재 배합/무배합/충전재 배합」의 2종 3층으로 이루어지는 필름을 압출시키는 것 등을 들 수 있다.In addition, the number of layers of the film to be extruded may be two or more layers if necessary. For example, a pellet composed of a granule filler as an anti-blocking agent and a non-blended pellet are prepared, and supplied from the other extruder to the same die to form a film composed of two or three layers of "filler blend / unblended / filler blend" And extrusion.
상기 미연신 필름은 유리 전이 온도 이상의 온도에서 통상, 우선 압출 방향으로 세로 연신된다. 연신 온도는 통상 70℃ 내지 150℃, 80 내지 130℃ 또는 90 내지 120℃이다. 또한, 연신 배율은 통상 1.1 내지 6배 또는 2 내지 5.5배이다. 연신은 1회로 끝낼 수도, 필요에 따라서 복수회로 나누어 행할수도 있다.The unstretched film is usually stretched longitudinally in the extrusion direction, usually at a temperature above the glass transition temperature. The stretching temperature is usually 70 ° C to 150 ° C, 80 to 130 ° C or 90 to 120 ° C. In addition, the draw ratio is usually 1.1 to 6 times or 2 to 5.5 times. Stretching may be completed once or divided into multiple times as necessary.
이렇게 하여 얻어지는 세로 연신 필름은, 이 후에 열 처리를 행할 수 있다. 이어서, 필요에 따라서 이완 처리를 행할 수도 있다. 이 열 처리 온도는 통상 150℃ 내지 250℃, 180 내지 245℃ 또는 200 내지 230℃이다. 또한, 열 처리 시간은 통상 1 내지 600 초간 또는 1 내지 300 초간 또는 1 내지 60 초간이다.The longitudinal stretched film obtained in this way can be heat-processed after this. Subsequently, a relaxation treatment may be performed as necessary. The heat treatment temperature is usually 150 ° C to 250 ° C, 180 to 245 ° C or 200 to 230 ° C. Further, the heat treatment time is usually 1 to 600 seconds or 1 to 300 seconds or 1 to 60 seconds.
이완 처리의 온도는 통상 90 내지 200℃ 또는 120 내지 180℃이다. 또한, 이완량은 통상 0.1내지 20% 또는 2 내지 5%이다. 이 이완 처리의 온도 및 이완량은, 이완 처리 후의 PET 필름의 150℃에서의 열수축률이 2 % 이하가 되도록, 이완량 및 이완 처리시의 온도를 설정할 수 있다.The temperature of the relaxation treatment is usually 90 to 200 ° C or 120 to 180 ° C. In addition, the amount of relaxation is usually 0.1 to 20% or 2 to 5%. As for the temperature and the amount of relaxation of the relaxation treatment, the relaxation amount and the temperature at the time of the relaxation treatment can be set so that the heat shrinkage rate at 150 ° C of the PET film after the relaxation treatment is 2% or less.
일축 연신 및 이축 연신 필름을 얻는 경우, 통상 세로 연신 처리 후에, 또는 필요에 따라서 열 처리 또는 이완처리를 거친 후에, 텐터에 의해서 가로 연신이 행해진다. 이 연신 온도는 통상 70℃ 내지 150℃, 80℃ 내지 130℃ 또는 90℃ 내지 120℃이다. 또한, 연신 배율은 통상 1.1 내지 6배 또는 2 내지 5.5배이다. 이 후, 열 처리 및 필요에 따라서 이완 처리를 행할 수 있다. 열 처리 온도는 통상 150℃ 내지 250℃ 또는 180℃ 내지 245℃ 또는 200 내지 230℃이다. 열 처리 시간은 통상 1 내지 600초간, 1 내지 300 초간 또는 1 내지 60 초간이다.In the case of obtaining a uniaxially stretched and biaxially stretched film, transverse stretching is usually performed by a tenter after a longitudinal stretching treatment or after heat treatment or relaxation treatment as necessary. The stretching temperature is usually 70 ° C to 150 ° C, 80 ° C to 130 ° C, or 90 ° C to 120 ° C. In addition, the draw ratio is usually 1.1 to 6 times or 2 to 5.5 times. Thereafter, heat treatment and relaxation treatment can be performed as necessary. The heat treatment temperature is usually 150 ° C to 250 ° C or 180 ° C to 245 ° C or 200 to 230 ° C. The heat treatment time is usually 1 to 600 seconds, 1 to 300 seconds, or 1 to 60 seconds.
이완 처리의 온도는 통상 100 내지 230℃, 110 내지 210℃ 또는 120 내지 180℃이다. 또한, 이완량은 통상 01 내지 20 %, 1 내지 10 % 또는 2 내지 5 %이다. 이 이완 처리의 온도 및 이완량은, 이완 처리 후의 PET필름의 150℃에서의 열수축률이 2 % 이하가 되도록, 그의 이완량 및 이완 처리시의 온도를 설정할 수 있다.The temperature of the relaxation treatment is usually 100 to 230 ° C, 110 to 210 ° C, or 120 to 180 ° C. In addition, the relaxation amount is usually 01 to 20%, 1 to 10%, or 2 to 5%. As for the temperature and the amount of relaxation of the relaxation treatment, the relaxation amount and the temperature at the time of the relaxation treatment can be set so that the heat shrinkage rate at 150 ° C of the PET film after the relaxation treatment is 2% or less.
일축 연신 및 이축 연신 처리에 있어서는, 가로 연신 후, 보잉으로 대표되는 것과 같은 배향 주축의 변형을 완화시키기 위해서, 재차 열 처리를 행하거나 연신 처리를 행하거나 할 수 있다. 보잉에 의한 배향 주축의연신 방향에 대한 변형의 최대값은 통상 45도 이내, 30도 이내 또는 15도 이내이다. 또한, 여기서 연신 방향이란, 세로 연신 또는 가로 연신에 있어서의 연신 큰 방향을 말한다. In the uniaxial stretching and biaxial stretching treatment, after transverse stretching, in order to alleviate the deformation of the oriented main axis as represented by Boeing, heat treatment or stretching treatment may be performed again. The maximum value of deformation with respect to the stretching direction of the orientation main axis by boeing is usually within 45 degrees, within 30 degrees, or within 15 degrees. In addition, the extending | stretching direction here means the extending | stretching large direction in longitudinal stretch or transverse stretch.
PET 필름의 이축 연신에서는, 통상 가로 연신 배율의 경우가 세로 연신 배율보다 약간 크게 행해지고, 이 경우, 연신 방향이란, 상기 필름의 긴 방향에 대하여 수직 방향을 말한다. 또한, 일축 연신에 서는, 통상 상기한 바와 같이 가로 방향으로 연신되며, 이 경우, 연신 방향이란, 동일하게 긴 방향에 대하여 수직 방향을 말한다.In the biaxial stretching of the PET film, the case of the transverse stretching magnification is usually slightly larger than the longitudinal stretching magnification, and in this case, the stretching direction refers to a direction perpendicular to the long direction of the film. In addition, in uniaxial stretching, it is usually stretched in the horizontal direction as described above, and in this case, the stretching direction means the vertical direction with respect to the same long direction.
또한, 배향 주축이란, 연신 PET 필름 상의 임의의 점에서의 분자 배향 방향을 말한다. 또한, 배향 주축의 연신 방향에 대한 변형이란, 배향 주축과 연신 방향과의 각도차를 말한다. 또한, 그의 최대값이란, 긴 방향에 대하여 수직 방향 상에서의 값의 최대값을 말한다.In addition, an orientation main axis means the molecular orientation direction at arbitrary points on a stretched PET film. In addition, the deformation | transformation with respect to the extending direction of an orientation main axis means the angle difference between an orientation main axis and an extending direction. In addition, the maximum value means the maximum value of the value in the vertical direction with respect to a long direction.
상기 배향 주축의 확인 방향은 공지이고, 예를 들면 위상차 필름ㆍ광학 재료 검사 장치 RETS(오오쯔까 덴시 가부시끼가이샤 제조) 또는 분자 배향계 MOA(오지 게이소꾸 기끼 가부시끼가이샤 제조)를 이용하여 측정할 수 있다.The orientation direction of the orientation main axis is known, and can be measured, for example, using a retardation film and optical material inspection device RETS (manufactured by Otsuka Denshi Co., Ltd.) or molecular orientation system MOA (manufactured by Oji Keisukki Co., Ltd.). You can.
상기 연신 PET 필름에는, 본 출원의 효과를 방해하지 않는 한, 상기 방현층 등 이외의 기능층을 한쪽면 또는 양면에 적층할 수 있다. 적층되는 기능층에는, 예를 들면 도전층, 하드코팅층, 평활화층, 이활화(易滑化)층, 블로킹 방지층 및 이접착(易接着)층 등을 들 수 있다.To the stretched PET film, functional layers other than the anti-glare layer or the like can be laminated on one side or both sides, as long as the effects of the present application are not impaired. Examples of the functional layer to be stacked include a conductive layer, a hard coating layer, a smoothing layer, an easily lubricating layer, an anti-blocking layer, and an easily adhesive layer.
상기 설명한 제조 방법은 본 출원의 위상차 필름을 얻기 위한 하나의 예시적인 방법이며, 본 출원에서 적용 가능한 위상차 필름은 상기 기술한 물성을 가진다면, 어떤 종류의 시판품도 사용될 수 있다.The above-described manufacturing method is one exemplary method for obtaining the retardation film of the present application, and the retardation film applicable in the present application may have any commercially available product if it has the above-described physical properties.
본 출원의 디바이스에서는 상기 위상차 필름은, 상기 필름의 지상축이 특정 위치 관계를 가지도록 디바이스 내에 포함된다.In the device of the present application, the retardation film is included in the device such that the slow axis of the film has a specific positional relationship.
하나의 예시에서 상기 디바이스는 후술하는 액정 배향막을 상기 위상차 필름과 상기 투과도 가변층의 사이에 포함할 수 있는데, 이러한 경우에 상기 위상차 필름의 지상축과 상기 액정 배향막의 배향 방향이 이루는 각도는 0도 내지 70도의 범위 내일 수 있다. 도 2는 상기 예시에 있어서 위상차 필름(100), 액정 배향막(300) 및 투과도 가변층(200)이 순차 배치된 경우의 모식도이다. 상기 각도는 상기 배향 방향과 지상축이 이루는 각도 중에서 작은 각도이며, 일 예시에서 0도 내지 360도 정도의 범위 내일 수 있다. 상기 각도는 다른 예시에서 0도 초과, 2도 이상, 4도 이상, 6도 이상, 8도 이상, 10도 이상, 12도 이상, 14도 이상, 16도 이상, 18도 이상, 20도 이상, 22도 이상, 24도 이상, 26도 이상, 28도 이상, 30도 이상, 32도 이상, 34도 이상, 36도 이상, 38도 이상, 40도 이상, 42도 이상, 44도 이상, 46도 이상, 48도 이상 또는 50도 이상이거나, 360도 미만, 350도 이하, 340도 이하, 330도 이하, 320도 이하, 310도 이하, 300도 이하, 290도 이하, 280도 이하, 270도 이하, 260도 이하, 250도 이하, 240도 이하, 230도 이하, 220도 이하, 210도 이하, 200도 이하, 190도 이하, 180도 이하, 170도 이하, 160도 이하, 150도 이하, 140도 이하, 130도 이하, 120도 이하, 110도 이하, 100도 이하, 90도 이하, 80도 이하, 70도 이하 또는 60도 이하 정도일 수도 있다. 상기 액정 배향막은, 상기 투과도 가변층이 능동 액정층인 경우에 상기 액정층 내의 액정의 초기 배향을 결정하기 위해서 사용될 수 있다. 이 때 적용되는 액정 배향막의 종류는 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 공지의 러빙 배향막 또는 광배향막일 수 있다. 후술하는 것과 같이 능동 액정층의 양측에 배향막이 존재하는 경우도 있는데, 이러한 경우에 위상차 필름의 지상축과 상기 각도의 배향 방향을 가지는 배향막은 상기 위상차 필름과 가깝게 위치한 배향막의 배향 방향이다. 배향 방향은 러빙 배향막의 경우는 러빙 방향, 광배향막인 경우는 조사되는 편광의 방향일 수 있는데, 이러한 배향 방향은, 선형 편광자를 사용한 검출 방식으로 확인할 수 있다. 예를 들어, 액정층(투과도 가변층)이 STN(Super Twisted Nematic) 모드 등과 같은 트위스트 배향 모드인 경우에 일면에 선형 편광자를 배치하고, 그 편광자의 흡수축을 변경하면서 투과율을 측정하면, 상기 흡수축 또는 투과축과 액정 배향막의 배향 방향이 일치하는 경우에 투과율이 낮게 되는 경향을 보이는데, 적용된 액정 화합물의 굴절률 이방성 등을 반영한 모사(simulation)를 통해 배향 방향을 확인할 수 있다. 액정층(투과율 가변층)의 모드에 따라서 배향 방향을 확인하는 방식은 공지이며, 본 출원에서는 이러한 공지의 방식으로 액정 배향막의 배향 방향과 지상축이 이루는 각도를 확인할 수 있다.In one example, the device may include a liquid crystal alignment layer, which will be described later, between the retardation film and the variable transmittance layer. In this case, an angle between the slow axis of the retardation film and the alignment direction of the liquid crystal alignment layer is 0 degrees. It may be in the range of 70 to 70 degrees. 2 is a schematic diagram of the case where the
다른 예시에서 상기 투과도 가변층이 전술한 트위스트 배향 모드를 구현할 수 있는 능동 액정층인 경우에 상기 위상차 필름의 지상축과 상기 액정 배향막의 배향 방향이 이루는 각도를 상기 액정 배향막의 배향 방향 에서 상기 트위스트 배향 모드의 트위스팅 방향을 따라서 측정한 경우에 0도 내지 360도의 범위 내가 되도록 상기 위상차 필름이 배치될 수 있다. 상기 각도는 다른 예시에서 0도 초과, 2도 이상, 4도 이상, 6도 이상, 8도 이상, 10도 이상, 12도 이상, 14도 이상, 16도 이상, 18도 이상, 20도 이상, 22도 이상, 24도 이상, 26도 이상, 28도 이상, 30도 이상, 32도 이상, 34도 이상, 36도 이상, 38도 이상, 40도 이상, 42도 이상, 44도 이상, 46도 이상, 48도 이상 또는 50도 이상이거나, 360도 미만, 350도 이하, 340도 이하, 330도 이하, 320도 이하, 310도 이하, 300도 이하, 290도 이하, 280도 이하, 270도 이하, 260도 이하, 250도 이하, 240도 이하, 230도 이하, 220도 이하, 210도 이하, 200도 이하, 190도 이하, 180도 이하, 170도 이하, 160도 이하, 150도 이하, 140도 이하, 130도 이하, 120도 이하, 110도 이하, 100도 이하, 90도 이하, 80도 이하, 70도 이하 또는 60도 이하 정도일 수도 있다. 상기에서 액정 배향막의 배향 방향의 의미 및 그를 결정하는 방식은 전술한 바와 같고, 트위스트 모드의 액정층에서 트위스팅 방향은 Exoscan 등의 계측 기기를 사용하여 투과도 가변층에서 출광하는 편광원의 회전 방향 해석을 통해서 측정할 수 있다. 상기와 같은 경우에 있어서 트위스팅 방향은 시계 방향일 수도 있고, 반시계 방향일 수도 있다.In another example, in the case where the variable transmittance is an active liquid crystal layer capable of implementing the above-described twist alignment mode, the twist alignment of the angle formed by the slow axis of the retardation film and the alignment direction of the liquid crystal alignment layer in the alignment direction of the liquid crystal alignment layer When measured along the twisting direction of the mode, the retardation film may be disposed to be within a range of 0 degrees to 360 degrees. In other examples, the angle is greater than 0 degrees, 2 degrees or more, 4 degrees or more, 6 degrees or more, 8 degrees or more, 10 degrees or more, 12 degrees or more, 14 degrees or more, 16 degrees or more, 18 degrees or more, 20 degrees or more, Above 22 degrees, above 24 degrees, above 26 degrees, above 28 degrees, above 30 degrees, above 32 degrees, above 34 degrees, above 36 degrees, above 38 degrees, above 40 degrees, above 42 degrees, above 44 degrees, above 46 degrees Above, above 48 degrees or above 50 degrees, below 360 degrees, below 350 degrees, below 340 degrees, below 330 degrees, below 320 degrees, below 310 degrees, below 300 degrees, below 290 degrees, below 280 degrees, below 270 degrees , 260 degrees or less, 250 degrees or less, 240 degrees or less, 230 degrees or less, 220 degrees or less, 210 degrees or less, 200 degrees or less, 190 degrees or less, 180 degrees or less, 170 degrees or less, 160 degrees or less, 150 degrees or less, 140 It may be less than or equal to, less than or equal to 130 degrees, less than or equal to 120 degrees, less than or equal to 110 degrees, less than or equal to 100 degrees, less than or equal to 90 degrees, less than or equal to 80 degrees, less than or equal to 70 degrees, or less than or equal to 60 degrees. In the above, the meaning of the alignment direction of the liquid crystal alignment film and a method for determining the same are as described above, and the twisting direction in the twist mode liquid crystal layer is analyzed using a measuring device such as Exoscan to analyze the rotation direction of the polarization source emitted from the variable transmittance layer It can be measured through. In the above case, the twisting direction may be clockwise or counterclockwise.
상기 위상차 필름의 배치는 다른 예시에서 상기 트위스트 배향 모드의 트위스팅 각도, 상기 투과도 가변층(능동 액정층)의 굴절률 이방성 및/또는 상기 가변층(능동 액정층)의 두께를 고려하여 제어될 수도 있다.The arrangement of the retardation film may be controlled in consideration of the twist angle of the twist alignment mode, the refractive anisotropy of the transmittance variable layer (active liquid crystal layer) and / or the thickness of the variable layer (active liquid crystal layer) in another example. .
예를 들면, 상기 가변층의 트위스트 배향 모드의 트위스트 각도가 50도 내지 180도 또는 80도 내지 180도의 범위 내인 경우에 상기 위상차 필름의 지상축과 상기 액정 배향막의 배향 방향이 이루는 각도 중에서 작은 각도 또는 상기 액정 배향막의 배향 방향에서 상기 트위스트 배향 모드의 트위스팅 방향을 따라서 측정한 상기 지상축과 상기 배향 방향이 이루는 각도는 하기 수식 1을 만족할 수 있다.For example, when the twist angle of the twist alignment mode of the variable layer is within a range of 50 degrees to 180 degrees or 80 degrees to 180 degrees, a smaller angle among the angles formed by the slow axis of the retardation film and the alignment direction of the liquid crystal alignment layer or The angle formed by the slow axis and the alignment direction measured along the twisting direction of the twist alignment mode in the alignment direction of the liquid crystal alignment layer may satisfy Equation 1 below.
[수식 1][Equation 1]
0.05×△nd×T/㎛ + 10 ≤ A ≤ 0.16 ×△nd×T/㎛ + 600.05 × △ nd × T / µm + 10 ≤ A ≤ 0.16 × △ nd × T / µm + 60
수식 1에서 A는, 상기 액정 배향막의 배향 방향이 이루는 각도 중에서 작은 각도 또는 상기 액정 배향막의 배향 방향에서 상기 트위스트 배향 모드의 트위스팅 방향을 따라서 측정한 상기 지상축과 상기 배향 방향이 이루는 각도(단위: 도)이며, △n은, 상기 가변층(능동 액정층)의 550 nm 파장의 광에 대한 굴절률 이방성이고, d는 상기 액정층의 두께(단위: ㎛)이며, T는 상기 트위스트 배향 모드의 트위스트 각도(단위: 도)이다.In Equation 1, A is a small angle among the angles formed by the alignment direction of the liquid crystal alignment layer or the angle between the slow axis and the alignment direction measured along the twisting direction of the twist alignment mode in the alignment direction of the liquid crystal alignment layer (unit : Degrees), Δn is the refractive index anisotropy of the variable layer (active liquid crystal layer) for light having a wavelength of 550 nm, d is the thickness of the liquid crystal layer (unit: μm), and T is the twist orientation mode. Twist angle (unit: degree).
상기 수식의 만족 여부의 확인을 위한 트위스트 배향 모드의 트위스팅 방향의 확인 방식은 상기 언급한 바와 같고, 트위스트 각도는 ~ 의 방식으로 확인할 수 있다.The method of confirming the twisting direction of the twist orientation mode for confirming whether the above formula is satisfied is as described above, and the twist angle can be confirmed by the method of ~.
상기 수식 1을 만족하는 경우에 상기 액정층의 550 nm 파장의 광에 대한 굴절률 이방성(△n)과 상기 액정층의 두께(d)의 곱(△nd)이 0.7㎛ 이하일 수 있다. 상기 굴절률 이방성(△n)과 상기 액정층의 두께(d)의 곱(△nd)은 다른 예시에서 약 0.2㎛ 이상, 0.25㎛ 이상, 0.3㎛ 이상, 0.35㎛ 이상, 0.4㎛ 이상 또는 0.45㎛ 이상일 수 있다.When Equation 1 is satisfied, the product (Δnd) of the refractive index anisotropy (Δn) for light having a wavelength of 550 nm of the liquid crystal layer and the thickness (d) of the liquid crystal layer may be 0.7 μm or less. The product (Δnd) of the refractive index anisotropy (Δn) and the thickness (d) of the liquid crystal layer is about 0.2 μm or more, 0.25 μm or more, 0.3 μm or more, 0.35 μm or more, 0.4 μm or more, or 0.45 μm or more in another example. You can.
또한, 상기 수식 1에서의 각도 A는 다른 예시에서 (0.05×△nd×T/㎛ + 11) 이상, (0.05×△nd×T/㎛+12) 이상, (0.05×△nd×T/㎛ + 13) 이상, (0.05×△nd×T/㎛ + 14) 이상, (0.05×△nd×T/㎛ + 15) 이상, (0.05×△nd×T/㎛ + 16) 이상, (0.05×△nd×T/㎛ + 17) 이상, (0.05×△nd×T/㎛ + 18) 이상, (0.05×△nd×T/㎛ + 19) 이상, (0.05×△nd×T/㎛ + 20) 이상 또는 (0.05×△nd×T/㎛ + 21) 이상일 수 있다.In addition, the angle A in Equation 1 above is (0.05 × Δnd × T / μm + 11) or higher, (0.05 × Δnd × T / μm + 12) or higher, (0.05 × Δnd × T / μm) in another example. + 13) or more, (0.05 × △ nd × T / µm + 14) or more, (0.05 × △ nd × T / µm + 15) or more, (0.05 × △ nd × T / µm + 16) or more, (0.05 × △ nd × T / µm + 17) or higher, (0.05 × △ nd × T / µm + 18) or higher, (0.05 × △ nd × T / µm + 19) or higher, (0.05 × △ nd × T / µm + 20) ) Or (0.05 × Δnd × T / µm + 21) or more.
상기 수식 1에서의 각도 A는, (0.16×△nd×T/㎛+55) 이하, (0.16×△nd×T/㎛ + 50) 이하, (0.16×△nd×T/㎛ + 45) 이하, (0.16×△nd×T/㎛ + 40) 이하, (0.16×△nd×T/㎛ + 35) 이하, (0.16×△nd×T/㎛ + 30) 이하, (0.16×△nd×T/㎛ + 25) 이하, (0.16×△nd×T/㎛ + 20) 이하, (0.16×△nd×T/㎛ + 15) 이하, (0.16×△nd×T/㎛ + 10) 이하, (0.16×△nd×T/㎛ + 5) 이하 또는 (0.16×△nd×T/㎛ + 1) 이하 정도일 수도 있다.The angle A in Equation 1 is (0.16 × Δnd × T / μm + 55) or less, (0.16 × Δnd × T / μm + 50) or less, and (0.16 × Δnd × T / μm + 45) or less , (0.16 × △ nd × T / μm + 40) or less, (0.16 × △ nd × T / μm + 35) or less, (0.16 × △ nd × T / μm + 30) or less, (0.16 × △ nd × T / Μm + 25) or less, (0.16 × △ nd × T / μm + 20) or less, (0.16 × △ nd × T / μm + 15) or less, (0.16 × △ nd × T / μm + 10) or less, ( It may be about 0.16 × Δnd × T / µm + 5) or less or (0.16 × Δnd × T / µm + 1) or less.
다른 예시에서 상기 가변층의 트위스트 배향 모드의 트위스트 각도가 50도 내지 180도 또는 80도 내지 180도의 범위 내인 경우에 상기 위상차 필름의 지상축과 상기 액정 배향막의 배향 방향이 이루는 각도 중에서 작은 각도 또는 상기 액정 배향막의 배향 방향에서 상기 트위스트 배향 모드의 트위스팅 방향을 따라서 측정한 상기 지상축과 상기 배향 방향이 이루는 각도는 하기 수식 2를 만족할 수도 있다.In another example, when the twist angle of the twist alignment mode of the variable layer is within a range of 50 degrees to 180 degrees or 80 degrees to 180 degrees, a smaller angle or an angle formed between the slow axis of the retardation film and the alignment direction of the liquid crystal alignment layer The angle between the slow axis and the alignment direction measured along the twisting direction of the twist alignment mode in the alignment direction of the liquid crystal alignment layer may satisfy Equation 2 below.
[수식 2][Equation 2]
0.16×△nd×T/㎛ - 10 ≤ A ≤ 0.16 ×△nd×T/㎛ + 200.16 × △ nd × T / µm-10 ≤ A ≤ 0.16 × △ nd × T / µm + 20
수식 2에서 A는, 상기 액정 배향막의 배향 방향이 이루는 각도 중에서 작은 각도 또는 상기 액정 배향막의 배향 방향에서 상기 트위스트 배향 모드의 트위스팅 방향을 따라서 측정한 상기 지상축과 상기 배향 방향이 이루는 각도(단위: 도)이며, △n은, 상기 가변층(능동 액정층)의 550 nm 파장의 광에 대한 굴절률 이방성이고, d는 상기 액정층의 두께(단위: ㎛)이며, T는 상기 트위스트 배향 모드의 트위스트 각도(단위: 도)이다.In Equation 2, A is a small angle among the angles formed by the alignment direction of the liquid crystal alignment layer or the angle formed by the slow axis and the alignment direction measured along the twisting direction of the twist alignment mode in the alignment direction of the liquid crystal alignment layer (unit : Degrees), Δn is the refractive index anisotropy of the variable layer (active liquid crystal layer) for light having a wavelength of 550 nm, d is the thickness of the liquid crystal layer (unit: μm), and T is the twist orientation mode. Twist angle (unit: degree).
상기 수식의 만족 여부의 확인을 위한 트위스트 배향 모드의 트위스팅 방향 및 트위스트 각도의 확인 방식은 상기 언급한 바와 같다.The twisting direction and the twisting method of the twist orientation mode for confirming whether the above formula is satisfied are as described above.
수식 2을 만족하는 경우에 상기 액정층의 550 nm 파장의 광에 대한 굴절률 이방성(△n)과 상기 액정층의 두께(d)의 곱(△nd)이 0.7㎛ 초과일 수 있다. 상기 굴절률 이방성(△n)과 상기 액정층의 두께(d)의 곱(△nd)은 다른 예시에서 약 2㎛ 이하, 1.5㎛ 이하 또는 약 1㎛ 이하일 수 있다.When Equation 2 is satisfied, the product (Δnd) of the refractive index anisotropy (Δn) for light having a wavelength of 550 nm of the liquid crystal layer and the thickness (d) of the liquid crystal layer may be greater than 0.7 μm. The product (Δnd) of the refractive index anisotropy (Δn) and the thickness (d) of the liquid crystal layer may be about 2 μm or less, 1.5 μm or less, or about 1 μm or less in another example.
또한, 상기 수식 2에서의 각도 A는 다른 예시에서 (0.16×△nd×T/㎛ -8) 이상, (0.16×△nd×T/㎛-6) 이상, (0.16×△nd×T/㎛-4) 이상, (0.16×△nd×T/㎛-2) 이상, (0.16×△nd×T/㎛) 이상, (0.16×△nd×T/㎛+2) 이상, (0.16×△nd×T/㎛+4) 이상 또는 (0.16×△nd×T/㎛ + 6) 이상일 수 있다.In addition, the angle A in Equation 2 above is (0.16 × Δnd × T / μm −8) or higher, (0.16 × Δnd × T / μm-6) or higher, and (0.16 × Δnd × T / μm) in another example. -4) or higher, (0.16 × △ nd × T / μm-2) or higher, (0.16 × △ nd × T / μm) or higher, (0.16 × △ nd × T / μm + 2) or higher, (0.16 × △ nd XT / µm + 4) or higher (0.16 × Δnd × T / µm + 6) or higher.
또한, 상기 수식 2에서의 각도 A는, (0.16×△nd×T/㎛+18) 이하, (0.16×△nd×T/㎛+16) 이하, (0.16×△nd×T/㎛+14) 이하, (0.16×△nd×T/㎛+12) 이하, (0.16×△nd×T/㎛+10) 이하, (0.16×△nd×T/㎛+8) 이하, (0.16×△nd×T/㎛+6) 이하, (0.16×△nd×T/㎛+4) 이하, (0.16×△nd×T/㎛+2) 이하 또는 (0.16×△nd×T/㎛) 이하 정도일 수도 있다.In addition, the angle A in Equation 2 above is (0.16 × Δnd × T / μm + 18) or less, (0.16 × Δnd × T / μm + 16) or less, (0.16 × Δnd × T / μm + 14) ) Or less, (0.16 × △ nd × T / μm + 12) or less, (0.16 × △ nd × T / μm + 10) or less, (0.16 × △ nd × T / μm + 8) or less, (0.16 × △ nd × T / µm + 6) or less, (0.16 × △ nd × T / µm + 4) or less, (0.16 × △ nd × T / µm + 2) or less, or (0.16 × △ nd × T / µm) or less have.
다른 예시에서 상기 가변층의 트위스트 배향 모드의 트위스트 각도가 180도 이상 또는 180도 초과인 경우에 상기 위상차 필름의 지상축과 상기 액정 배향막의 배향 방향이 이루는 각도 중에서 작은 각도 또는 상기 액정 배향막의 배향 방향에서 상기 트위스트 배향 모드의 트위스팅 방향을 따라서 측정한 상기 지상축과 상기 배향 방향이 이루는 각도가 하기 수식 3을 만족하거나, 혹은 상기 위상차 필름의 지상축과 상기 액정 배향막의 배향 방향이 이루는 각도 중에서 큰 각도 또는 상기 액정 배향막의 배향 방향에서 상기 트위스트 배향 모드의 트위스팅 방향의 역방향을 따라서 측정한 상기 지상축과 상기 배향 방향이 이루는 각도가 하기 수식 4를 만족할 수 있다.In another example, when the twist angle of the twist alignment mode of the variable layer is 180 degrees or more or more than 180 degrees, a small angle or an orientation direction of the liquid crystal alignment layer among the angles formed by the slow axis of the retardation film and the alignment direction of the liquid crystal alignment layer The angle between the slow axis and the alignment direction measured along the twisting direction of the twist alignment mode satisfies Equation 3 below, or is greater among the angles formed by the slow axis of the retardation film and the alignment direction of the liquid crystal alignment layer. The angle between the slow axis and the alignment direction measured along the reverse direction of the twisting direction of the twist alignment mode in the alignment direction of the liquid crystal alignment layer may satisfy Equation 4 below.
[수식 3][Equation 3]
A = (42±5) + (17±5)×sin(2△n×d×f)A = (42 ± 5) + (17 ± 5) × sin (2 △ n × d × f)
[수식 4][Equation 4]
A = (132±5) + (17±5)×sin(2△n×d×f)A = (132 ± 5) + (17 ± 5) × sin (2 △ n × d × f)
수식 3 및 4에서 △n은, 상기 액정층의 550 nm 파장의 광에 대한 굴절률 이방성이고, d는 상기 액정층의 두께(단위: ㎛)이며, f는 상기 트위스트 배향 모드의 트위스트 각도(단위: 도)이다.In Equations 3 and 4, Δn is the refractive index anisotropy of the liquid crystal layer for light having a wavelength of 550 nm, d is the thickness of the liquid crystal layer (unit: μm), and f is the twist angle (unit: Degrees).
또한, 수식 3에서 A는, 위상차 필름의 지상축과 상기 액정 배향막의 배향 방향이 이루는 각도 중에서 작은 각도 또는 상기 액정 배향막의 배향 방향에서 상기 트위스트 배향 모드의 트위스팅 방향을 따라서 측정한 상기 지상축과 상기 배향 방향이 이루는 각도(단위: 도)이며, 수식 4에서 A는, 상기 위상차 필름의 지상축과 상기 액정 배향막의 배향 방향이 이루는 각도 중에서 큰 각도 또는 상기 액정 배향막의 배향 방향에서 상기 트위스트 배향 모드의 트위스팅 방향과는 역방향을 따라서 측정한 상기 지상축과 상기 배향 방향이 이루는 각도(단위: 도)이다.In addition, in Equation 3, A is smaller than the angle formed by the slow axis of the retardation film and the alignment direction of the liquid crystal alignment layer or the slow axis measured along the twisting direction of the twist alignment mode in the alignment direction of the liquid crystal alignment layer. The angle (unit: degree) formed by the alignment direction, and in Equation 4, A is a larger angle among the angles formed by the slow axis of the retardation film and the alignment direction of the liquid crystal alignment layer or the twist alignment mode in the alignment direction of the liquid crystal alignment layer The angle (unit: degree) between the slow axis and the orientation direction measured along the reverse direction of the twisting direction of.
상기 수식의 만족 여부의 확인을 위한 트위스트 배향 모드의 트위스팅 방향 및 트위스트 각도의 확인 방식은 상기 언급한 바와 같다.The twisting direction and the twisting method of the twist orientation mode for confirming whether the above formula is satisfied are as described above.
수식 3 또는 4를 만족하는 경우에 상기 트위스트 각도는 약 600 도 이하, 550 도 이하, 500 도 이하, 450 도 이하, 400 도 이하, 350 도 이하, 300 도 이하, 250 도 이하 또는 200도 이하 정도일 수 있다.When the equations 3 or 4 are satisfied, the twist angle may be about 600 degrees or less, 550 degrees or less, 500 degrees or less, 450 degrees or less, 400 degrees or less, 350 degrees or less, 300 degrees or less, 250 degrees or less, or 200 degrees or less. You can.
수식 3 또는 4를 만족하는 경우에 상기 액정층의 550 nm 파장의 광에 대한 굴절률 이방성(△n)과 상기 액정층의 두께(d)의 곱(△nd)이 When Equation 3 or 4 is satisfied, the product (Δnd) of the refractive index anisotropy (Δn) for light having a wavelength of 550 nm of the liquid crystal layer and the thickness (d) of the liquid crystal layer is
상기 수식 1을 만족하는 경우에 상기 액정층의 550 nm 파장의 광에 대한 굴절률 이방성(△n)과 상기 액정층의 두께(d)의 곱(△nd)이 0.2㎛ 내지 2㎛의 범위 내일 수 있다. 상기 굴절률 이방성(△n)과 상기 액정층의 두께(d)의 곱(△nd)은 다른 예시에서 약 0.25㎛ 이상, 0.3㎛ 이상, 0.35㎛ 이상, 0.4㎛ 이상 또는 0.45㎛ 이상이거나, 약 1.5㎛ 이하 또는 약 1㎛ 이하 정도일 수 있다.When Equation 1 is satisfied, a product (Δnd) of refractive index anisotropy (Δn) for light having a wavelength of 550 nm of the liquid crystal layer and thickness (d) of the liquid crystal layer may be in a range of 0.2 μm to 2 μm. have. The product (Δnd) of the refractive index anisotropy (Δn) and the thickness (d) of the liquid crystal layer is about 0.25 μm or more, 0.3 μm or more, 0.35 μm or more, 0.4 μm or more, or 0.45 μm or more, or about 1.5 in another example. It may be less than or equal to about 1 μm or less.
또한, 수식 3에서의 각도 A는 다른 예시에서 (42±4) + (17±4)×sin(2△n×d×f), (42±3) + (17±3)×sin(2△n×d×f), (42±2) + (17±2)×sin(2△n×d×f), (42±1) + (17±1)×sin(2△n×d×f) 또는 (42 + 17×sin(2△n×d×f))일 수 있고, 수식 4에서 각도 A는 다른 예시에서 (132±4) + (17±4)×sin(2△n×d×f), (132±3) + (17±3)×sin(2△n×d×f), (132±2) + (17±2)×sin(2△n×d×f), (132±1) + (17±1)×sin(2△n×d×f) 또는 (132 + 17×sin(2△n×d×f))일 수 있다.In addition, the angle A in Equation 3 is (42 ± 4) + (17 ± 4) × sin (2Δn × d × f), (42 ± 3) + (17 ± 3) × sin (2) in another example. △ n × d × f), (42 ± 2) + (17 ± 2) × sin (2 △ n × d × f), (42 ± 1) + (17 ± 1) × sin (2 △ n × d × f) or (42 + 17 × sin (2Δn × d × f)), and the angle A in Equation 4 is (132 ± 4) + (17 ± 4) × sin (2 △ n) in another example. × d × f), (132 ± 3) + (17 ± 3) × sin (2 △ n × d × f), (132 ± 2) + (17 ± 2) × sin (2 △ n × d × f ), (132 ± 1) + (17 ± 1) × sin (2Δn × d × f) or (132 + 17 × sin (2Δn × d × f)).
전술한 큰 광학 이방성을 가지는 위상차 필름을 상기 위치 관계로 배치함으로써, 투과도 가변 특성이 우수하면서도, 레인보우 현상, 미러링 현상 및 크로스토크 현상이 없는 디바이스의 제공이 가능할 수 있다.By arranging the retardation film having the above-described large optical anisotropy in the above-described positional relationship, it is possible to provide a device having excellent transmittance variability and having no rainbow phenomenon, mirroring phenomenon, and crosstalk phenomenon.
이상 언급한 수식들에 적용되는 굴절률 이방성(△n)은 전술한 바와 같이, 실시예에 개시된 방식에 따라 Abbe 굴절계를 사용하여 측정한 것이며, 액정층의 두께(d), 즉 셀갭(cell gap)의 측정 방식도 실시예에 개시된 방식에 의한다.As described above, the refractive index anisotropy (Δn) applied to the above-mentioned formulas is measured using an Abbe refractometer according to the method disclosed in Examples, and the thickness (d) of the liquid crystal layer, that is, a cell gap The measurement method of is also according to the method disclosed in the Examples.
본 출원의 투과도 가변 디바이스는 상기 투과도 가변층과 위상차 필름을 포함하고, 그들간의 배치가 상기 언급된 바와 같이 제어되는 한 다양한 방식으로 구성될 수 있다.The variable transmittance device of the present application includes the variable transmittance layer and the retardation film, and can be configured in various ways as long as the arrangement between them is controlled as mentioned above.
예를 들면, 기본적으로 투과도 가변층, 특히 능동 액정층은 2개의 대향 배치된 기판들의 사이에 위치하게 되는데, 본 출원의 디바이스를 구현하기 위해서 상기 2개의 기판 중에 어느 하나의 기판을 전술한 위상차 필름으로 형성할 수도 있다(제 1 방식).For example, basically, a variable transmittance layer, particularly an active liquid crystal layer, is positioned between two opposingly disposed substrates, in order to implement the device of the present application, any one of the two substrates is the retardation film described above. It can also be formed (first method).
다른 방식으로는, 2개의 대향 배치된 기판들의 사이에 위치하는 투과도 가변층을 포함하는 소자의 외측에 상기 위상차 필름을 부착하는 방식으로 본 출원의 디바이스를 구현할 수도 있다(제 2 방식).Alternatively, the device of the present application may be implemented by attaching the retardation film to the outside of an element including a variable transmittance layer positioned between two opposingly disposed substrates (second method).
도 3은, 상기 제 1 방식에 따라서 디바이스를 구현한 예이고, 이러한 디바이스는, 순차 배치된 상기 위상차 필름(100), 전극층(400), 상기 배향막(300), 능동 액정층(200), 배향막(500), 전극층(400) 및 기판(600)을 포함할 수 있다. 3 is an example of implementing a device according to the first method, and such devices include the
또한, 도 4는 상기 제 2 방식에 따라서 디바이스를 구현한 예이고, 이러한 디바이스는, 순차 배치된 상기 위상차 필름(100), 기판(600), 전극층(400), 상기 배향막(300), 능동 액정층(200), 배향막(500), 전극층(400) 및 기판(600)을 포함할 수 있다.In addition, Figure 4 is an example of implementing a device according to the second method, such a device, the
즉, 제 1 방식으로 디바이스를 구현할 때에는 상기 위상차 필름이 기판으로 적용되며, 해당 위상차 필름의 표면에 전술한 액정 배향막이 형성되어 있을 수 있고, 제 2 방식으로 디바이스를 구현할 때에는 상기 디바이스는, 상기 액정 배향막이 그 표면에 형성된 기판을 추가로 포함하고, 상기 위상차 필름은 상기 기판의 상기 액정 배향막이 형성되어 있지 않은 표면에 부착되어 있을 수 있다.That is, when the device is implemented in the first method, the retardation film is applied as a substrate, and the above-described liquid crystal alignment layer may be formed on the surface of the retardation film. When the device is implemented in the second method, the device is the liquid crystal. The alignment layer may further include a substrate formed on the surface, and the retardation film may be attached to a surface on which the liquid crystal alignment layer of the substrate is not formed.
상기 디바이스에 포함될 수 있는 상기 전극층(400)은, 능동 액정층(200)에 전원을 외부 신호로서 인가하기 위한 구성이며, 이러한 전극층으로는, 공지의 투명 전극층이 적용될 수 있다. 예를 들면, 소위 전도성 고분자층, 전도성 금속층, 전도성 나노와이어층 또는 ITO(Indium Tin Oxide) 등의 금속 산화물층이 상기 전극층으로 사용될 수 있다. 이외에도 투명 전극층을 형성할 수 있는 다양한 소재 및 형성 방법이 공지되어 있고, 이를 제한없이 적용할 수 있다. The
상기 디바이스에 포함되는 액정 배향막은 전술한 바와 같이 공지의 러빙 배향막 또는 광 배향막 등이 적용될 수 있고, 원하는 모드에 따라서 적용될 수 있는 배향막의 종류는 공지이다.As described above, as the liquid crystal alignment layer included in the device, a known rubbing alignment layer or a photo alignment layer may be applied, and the type of alignment layer that can be applied according to a desired mode is known.
상기 디바이스에서 적용될 수 있는 기판(도 3 및 4에서의 부호 600)의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 상기 기판으로는 전술한 위상차 필름 자체를 고분자 필름 기판으로 적용할 수도 있고, 기타 다른 공지의 기판을 적용할 수도 있다.The type of the substrate (
예를 들면, 상기 기판으로는, 유리 필름, 결정성 또는 비결정성 실리콘 필름, 석영 또는 ITO(Indium Tin Oxide) 필름 등의 무기 필름이나 플라스틱 필름 등을 사용할 수 있다. 플라스틱 기판으로는, 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 기판을 사용할 수 있지만 이에 제한되는 것은 아니다.For example, an inorganic film such as a glass film, a crystalline or amorphous silicon film, quartz, or an indium tin oxide (ITO) film, a plastic film, or the like can be used as the substrate. As the plastic substrate, triacetyl cellulose (TAC); Cyclo olefin copolymer (COP) such as norbornene derivatives; 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) or an amorphous fluorine resin substrate may be used. It is not limited.
상기 디바이스는 전술한 위상차 필름, 액정 배향막 및 투과도 가변층을 기본적으로 포함하고, 그들의 위치 관계 등이 상기 언급한 바와 같이 설정되는 한 공지의 다양한 구성을 추가로 포함할 수도 있다.The device basically includes the above-described retardation film, liquid crystal alignment layer, and variable transmittance layer, and may further include various known configurations as long as their positional relationship is set as mentioned above.
예를 들면, 도면에는 도시되지 않았으나, 공지의 구성, 예를 들면, 전술한 기판, 투과도 가변층 등에 추가로 기판간의 간격을 유지하는 스페이서나 실런트 등도 포함할 수 있다.For example, although not shown in the drawings, well-known structures, for example, the above-described substrate, a variable transmittance layer, and the like, may also include spacers or sealants that maintain a gap between the substrates.
또한 기타 구성으로서 상기 위상차 필름을 기판에 부착하기 위한 용도 또는 다른 용도로 적용되는 점착제나 접착제, 하드 코팅층, 반사 방지층, NIR (Near-Infrared) 차단(cut) 기능의 염료를 포함하는 층 등의 공지 구성을 추가로 포함할 수 있다. 또한, 필요한 경우에 상기 디바이스는 소위 수동 편광층, 예를 들면, PVA(poly(vinyl alcohol))계열의 편광층과 같은 수동 편광층을 포함하거나, 포함하지 않을 수 있다.In addition, as other components, adhesives or adhesives applied for the purpose of attaching the retardation film to the substrate or other uses, a hard coating layer, an anti-reflection layer, a layer including a dye having a near-infrared (NIR) cut function, etc. Additional configurations may be included. In addition, if necessary, the device may or may not include a passive polarizing layer such as a so-called passive polarizing layer, for example, a polarizing layer of poly (vinyl alcohol) (PVA) series.
상기와 같은 투과도 가변 디바이스는 다양한 용도에 적용될 수 있다. 투과도 가변 디바이스가 적용될 수 있는 용도에는, 원도우 또는 선루프 등과 같은 건물, 용기 또는 차량 등을 포함하는 밀폐된 공간의 개구부나 아이웨어(eyewear) 등이나 창호용, OLED(organic light emitting deivce)의 차광판 등이 예시될 수 있다. 상기에서 아이웨어의 범위에는, 일반적인 안경, 선글라스, 스포츠용 고글 내지는 헬멧 또는 가상 현실 또는 증강 현실 체험용 기기 등과 같은 웨어러블 기기 등의 관찰자가 렌즈를 통하여 외부를 관찰할 수 있도록 형성된 모든 아이 웨어가 포함될 수 있다. The variable transmittance device as described above can be applied to various uses. Applications for which the variable transmittance device can be applied include openings in enclosed spaces, such as buildings or containers or vehicles, such as windows or sunroofs, or for eyewear or windows, and shading plates of organic light emitting deivce (OLED). And the like. The scope of the eyewear in the above includes all eyewear formed to allow an observer, such as general glasses, sunglasses, sports goggles or a wearable device such as a helmet or a device for virtual reality or augmented reality to observe the outside through the lens. You can.
본 출원의 투과도 가변 디바이스가 적용될 수 있는 대표적인 용도에는 아이웨어가 있다. 최근 선글라스, 스포츠용 고글이나 증강 현실 체험용 기기 등은 관찰자의 정면 시선과는 경사지도록 렌즈가 장착되는 형태의 아이웨어가 시판되고 있다. 본 출원의 투과도 가변 디바이스는, 전술한 아이웨어에도 효과적으로 적용될 수 있다.Eyewear is a typical application to which the variable transmittance device of the present application can be applied. Recently, sunglasses, sports goggles, or augmented reality experience devices such as eyewear in which lenses are mounted so as to be inclined from an observer's front gaze are commercially available. The variable transmittance device of the present application can be effectively applied to the aforementioned eyewear.
본 출원의 투과도 가변 디바이스가 아이웨어에 적용되는 경우에 그 아이웨어의 구조는 특별히 제한되지 않는다. 즉, 공지의 아이웨어 구조의 좌안용 및/또는 우안용 렌즈 내에 상기 투과도 가변 디바이스가 장착되어 적용될 수 있다.When the variable transmittance device of the present application is applied to eyewear, the structure of the eyewear is not particularly limited. That is, the transmittance variable device may be mounted and applied in a lens for a left eye and / or a right eye of a known eyewear structure.
예를 들면, 상기 아이웨어는, 좌안용 렌즈와 우안용 렌즈; 및 상기 좌안용 렌즈와 우안용 렌즈를 지지하는 프레임을 포함할 수 있다.For example, the eyewear may include a left eye lens and a right eye lens; And a frame supporting the lens for the left eye and the lens for the right eye.
도 5는, 상기 아이웨어의 예시적인 모식도로서, 상기 프레임(82) 및 좌안용과 우안용 렌즈(84)를 포함하는 아이웨어의 모식도이나, 본 출원의 투과도 가변 디바이스가 적용될 수 있는 아이웨어의 구조가 도 5에 제한되는 것은 아니다.5 is an exemplary schematic diagram of the eyewear, a schematic diagram of the eyewear including the
상기 아이웨어에서 좌안용 렌즈 및 우안용 렌즈는 각각 상기 투과도 가변 디바이스를 포함할 수 있다. 이러한 렌즈는, 상기 투과도 가변 디바이스만을 포함하거나, 기타 다른 구성을 포함할 수도 있다.In the eyewear, the left-eye lens and the right-eye lens may each include the variable transmittance device. Such a lens may include only the variable transmittance device, or may include other configurations.
상기 아이웨어는 기타 구성 내지 디자인은 특별히 제한되지 않고, 공지의 방식이 적용될 수 있다.Other configurations or designs of the eyewear are not particularly limited, and a known method may be applied.
본 출원에서는 투과도 가변 특성이 우수하면서, 크로스톡(crosstalk) 현상, 레인보우(rainbow) 현상 또는 미러링(mirroring) 현상 등과 같은 문제를 유발하지 않아 다양한 용도로의 적용이 가능한 투과도 가변 디바이스를 제공할 수 있다.In this application, it is possible to provide a variable transmittance device capable of being applied to various uses without causing problems such as a crosstalk phenomenon, a rainbow phenomenon, or a mirroring phenomenon, while having excellent transmittance characteristics. .
도 1 내지 4는 본 출원의 예시적인 투과도 가변 디바이스의 모식도이다.
도 5는 아이웨어를 예시적으로 나타낸다.
도 6은 투과도 가변 필름의 두께(cell gap)를 측정하는 방법을 설명하기 위한 모식적인 도면이다.
도 7은, 투과도 가변 필름의 두께(cell gap) 측정 과정에서 활용하기 위한 도면이다.
도 8은 굴절률 이방성을 평가하기 위한 방법을 보여주는 도면이다.
도 9 내지 12는 실시예 또는 비교예의 결과를 나타내는 도면이다.1-4 are schematic diagrams of an exemplary variable transmittance device of the present application.
5 exemplarily shows eyewear.
6 is a schematic view for explaining a method for measuring the thickness (cell gap) of the variable transmittance film.
7 is a view for use in the process of measuring the thickness (cell gap) of the variable transmittance film.
8 is a view showing a method for evaluating refractive index anisotropy.
9 to 12 are views showing the results of Examples or Comparative Examples.
이하 실시예를 통하여 본 출원을 구체적으로 설명하지만, 본 출원의 범위가 하기 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.Although the present application is specifically described through the following examples, the scope of the present application is not limited by the following examples.
1. 고분자 필름의 위상차 평가1. Evaluation of retardation of polymer film
고분자 필름의 면내 위상차 값(Rin)은 Agilent사의 UV/VIS spectroscope 8453 장비를 이용하여 550nm 파장의 광에 대하여 측정하였다. UV/VIS spectroscope에 2장의 편광자를 투과축이 서로 직교하도록 설치하고, 상기 2장의 편광자 사이에 고분자 필름의 지상축이 2장의 편광자의 투과축과 각각 45도를 이루도록 설치한 후, 파장에 따른 투과도를 측정하였다. 파장에 따른 투과도 그래프에서 각 피크(peak)들의 위상 지연 차수(Phase retardation order)를 구한다. 구체적으로, 파장에 따른 투과도 그래프에서 파형은 하기 수식 A를 만족하고, 사인(Sine) 파형에서 최대 피크(Tmax) 조건은 하기 수식 B을 만족한다. 수식 A에서 λmax인 경우, 수식 A의 T와 수식 B의 T는 동일하기 때문에 수식을 전개한다. n+1, n+2 및 n+3에 대해서도 수식을 전개하고, n과 n+1 수식을 정리해서 R을 소거하여 n을 λn 및 λn+1 수식으로 정리하면, 하기 수식 C가 도출된다. 수식 A의 T와 수식 B의 T가 동일함에 근거하여 n과 λ를 알 수 있으므로 각 λn, λn+1, λn+2 및 λn+3 대해 R을 구한다. 4 포인트에 대해 파장에 따른 R값의 직선 추세선을 구하고 수식 550 nm에 대한 R 값을 산정한다. 직선 추세선의 함수는 Y=ax+b이고, a 및 b는 상수이다. 상기 함수의 x에 550nm를 대입했을 때의 Y 값이 550 nm 파장의 광에 대한 Rin 값이다.The in-plane retardation value (Rin) of the polymer film was measured for light at a wavelength of 550 nm using Agilent's UV / VIS spectroscope 8453 equipment. After installing the two polarizers on the UV / VIS spectroscope so that the transmission axes are orthogonal to each other, and installing the polymer film between the two polarizers so that the slow axis of the polymer film is 45 degrees with the transmission axis of the two polarizers, then transmittance according to the wavelength. Was measured. The phase retardation order of each peak is obtained from the transmittance graph according to the wavelength. Specifically, in the transmittance graph according to the wavelength, the waveform satisfies Equation A below, and the maximum peak (Tmax) condition in the sine wave satisfies Equation B below. In the case of λmax in Equation A, T in Equation A and T in Equation B are the same, so Equation is developed. Formulas are also developed for n + 1, n + 2, and n + 3, and when n and n + 1 formulas are rearranged and R is eliminated, and n is divided into λn and λn + 1 formulas, the following formula C is derived. Since n and λ are known based on the same T in Equation A and T in Equation B, R is obtained for each of λn, λn + 1, λn + 2, and λn + 3. For 4 points, a straight trend line of the R value according to the wavelength is obtained, and the R value for the
[수식 A][Formula A]
T = sin2[(2πR/λ)]T = sin 2 [(2πR / λ)]
[수식 B][Formula B]
T = sin2[((2n+1)π/2)]T = sin 2 [((2n + 1) π / 2)]
[수식 C][Formula C]
n = (λn -3λn+1)/(2λn+1 +1-2λn)n = (λn -3λn + 1) / (2λn + 1 + 1-2λn)
상기에서 R은 면내 위상차(Rin)를 의미하고, λ는 파장을 의미하고, n은 사인파형의 꼭지 차수를 의미한다.In the above, R means an in-plane retardation (Rin), λ means a wavelength, and n means a vertex order of a sine wave.
2. 투과도 가변층(액정층)의 두께 평가2. Evaluation of the thickness of the variable transmittance layer (liquid crystal layer)
투과도 가변층의 두께, 즉 셀갭(cell gap)은 스펙트로미터를 사용하여 하기의 방식으로 측정하였다. 도 6에 나타난 바와 같이 셀갭(cell gap) d를 가지는 투과도 가변층의 일면에서 광(II)을 조사하고, 다른 면에서 투과된 광(IT)을 계측한다. 상기 광의 조사 시에는 조사 각도를 투과도 가변층의 가상의 표면 법선 방향과 평행하게 한다. 이러한 방식으로 파장별 투과율을 확인하여 보면, 보강 간섭 등에 의해 도 7에 나타난 바와 같은 투과율 그래프가 얻어질 수 있다. 도 7과 같이 얻어진 그래프는, 투과도 가변층의 두께인 셀갭(cell gap)(d)과 하기 수식 E의 관계를 가지게 되는데, 하기 수식 E에서 κ는 도 7에서 파장 λ1와 파장 λ2의 사이에 존재하는 피크(peak)의 수이다. 즉, 도 7과 같이 구해진 그래프로부터, 상기 κ인 파장 λ1와 파장 λ2의 사이의 피크의 수를 구하고, 또한 상기 파장 λ1 및 λ2를 수식 E에 대입하여 셀갭(d)을 구할 수 있다.The thickness of the variable transmittance layer, that is, the cell gap (cell gap) was measured in the following manner using a spectrometer. As shown in FIG. 6, light I I is irradiated from one surface of the variable transmittance layer having a cell gap d, and light I T transmitted from the other surface is measured. When irradiating the light, the irradiation angle is made parallel to the virtual surface normal direction of the variable transmittance layer. When the transmittance for each wavelength is checked in this way, a transmittance graph as shown in FIG. 7 may be obtained due to constructive interference. The graph obtained as shown in FIG. 7 has a relationship between the cell gap (d), which is the thickness of the variable transmittance layer, and Equation E below. In Equation E below, κ is between the wavelengths λ 1 and λ 2 in FIG. 7. It is the number of peaks present in. That is, from the graph obtained as shown in FIG. 7, the number of peaks between the wavelengths λ 1 and λ 2 , which is κ, is obtained, and the cell gaps (d) can be obtained by substituting the wavelengths λ 1 and λ 2 into E. have.
[수식 E][Formula E]
3. 투과도 가변층(액정층)의 굴절률 이방성 평가3. Evaluation of refractive index anisotropy of variable transmittance layer (liquid crystal layer)
투과도 가변층의 굴절률 이방성(△n)은 Abbe 굴절계를 사용하여 다음의 방식으로 평가한다. Abbe 굴절계의 Measuring Prism과 illumination Prism의 면에 수직배향막을 코팅하고, 측정하고자 하는 액정 화합물을 Measuring Prism에 도포한 후에 illumination Prism으로 덮어 주면, 두 계면의 수직배향력에 의해 액정 화합물은 수직으로 배향된다. 상기 과정에서 적용되는 액정 화합물은, 이색성 염료 등 다른 물질과 혼합되지 않은 투과도 가변층에 적용될 액정 화합물만이다.The refractive index anisotropy (Δn) of the variable transmittance layer was evaluated in the following manner using an Abbe refractometer. If a vertical alignment layer is coated on the surfaces of the measuring prisms and illumination prisms of the Abbe refractometer, and the liquid crystal compound to be measured is applied to the measuring prisms and then covered with the illumination prisms, the liquid crystal compound is vertically aligned by the vertical alignment of the two interfaces. . The liquid crystal compound applied in the above process is only a liquid crystal compound to be applied to a variable transmittance layer not mixed with other materials such as dichroic dye.
그 후, 도 8에 나타난 바와 같이 접안렌즈쪽에 선형 편광판을 적용하여, 광(Light)을 조사하여 관측하면, 도 8에 나타난 것과 같은 θe 및 θo를 구할 수 있고, Measuring prism의 굴절률(np)과 상기 각도(θe 및 θo)를 통해 이상 굴절율(ne=npsinθe)과 정상 굴절률(no=npsinθo)을 구할 수 있으며, 그 차이(ne-no)가 굴절률 이방성으로 규정될 수 있다. 상기 측정 시의 기준 파장은 대략 550 nm이다.Thereafter, as shown in FIG. 8, when a linear polarizing plate is applied to the eyepiece side and irradiated with light to observe, θe and θo as shown in FIG. 8 can be obtained, and the refractive index of the measuring prism (n p ) And the above angles θe and θo, the ideal refractive index (n e = n p sinθe) and the normal refractive index (n o = n p sinθo) can be obtained, and the difference (n e -n o ) is defined as the refractive anisotropy Can be. The reference wavelength at the time of the measurement is approximately 550 nm.
실시예 1.Example 1.
고분자 필름 기판으로서, Toyobo社의 고연신 PET(Polyethylene terephthalate) 필름 기판(SRF 기판, 두께: 80㎛, 제조사: Toyobo, 제품명: TA044)을 사용하여 디바이스를 제작하였다. 상기 SRF 기판의 일면에 우선 ITO(Indium Tin Oxide)막(전극층)을 증착하고, 배향막을 형성하였다. 상기에서 적용된 SRF 기판은 상기 ITO막이 증착된 후에 면내 위상차가 550 nm 파장을 기준으로 대략 11,000 nm 내지 14,000 nm 수준이다. 배향막으로는 대략 300 nm 두께의 폴리이미드계 수평 배향막(SE-7492, Nissan)을 러빙 포로 러빙 처리하여 형성하였으며, 이 때 러빙 방향(배향 방향)과 SRF 기판의 지상축 방향은 시계 방향으로 대략 12도가 되도록 하였다(상부 기판, 시인측 기판의 제작). 동일하게 하부 기판을 제작하였다. 상기 상부 기판과 하부 기판을 각각의 배향막이 대향하도록 배치하고(cell gap: 6μm), 그 내부에 액정 물질을 주입한 후에 밀봉하여 디바이스를 제작하였다. As a polymer film substrate, a device was manufactured using Toyobo's highly stretched PET (Polyethylene terephthalate) film substrate (SRF substrate, thickness: 80 μm, manufacturer: Toyobo, product name: TA044). An indium tin oxide (ITO) film (electrode layer) was first deposited on one surface of the SRF substrate to form an alignment film. The SRF substrate applied in the above has an in-plane retardation of about 11,000 nm to 14,000 nm based on the 550 nm wavelength after the ITO film is deposited. As the alignment film, a polyimide-based horizontal alignment film (SE-7492, Nissan) having a thickness of approximately 300 nm was formed by rubbing with a rubbing cloth, wherein the rubbing direction (orientation direction) and the slow axis direction of the SRF substrate were approximately 12 clockwise. It was made to become a figure (upper board | substrate, manufacture of a viewing side board | substrate). Similarly, a lower substrate was prepared. The device was fabricated by arranging the upper substrate and the lower substrate so that the respective alignment films faced each other (cell gap: 6 μm), and sealing the liquid crystal material after injecting it therein.
상기 배치 시에는 상부 기판의 하부 기판의 배향 방향이 서로 평행하도록 하되, 러빙 방향은 서로 역방향이 되도록 배치하였다. 또한 상기 액정 물질로는, 굴절률 이방성(△n)이 0.13인 양의 유전율 이방성을 갖는 액정 화합물 및 이색성 염료를 포함하는 GHLC 혼합물(MDA-16-1235, Merck)에 키랄 도펀트(S811, Merck)를 약 0.38 중량%의 농도로 배합한 조성물을 사용하였다. 얻어진 투과도 가변층(액정층)은 비틀림 각도(twisted angle)가 대략 90도인 트위스트 모드 액정층이고, 상기 트위스트 모드의 트위스팅 방향에 따라 측정한 상기 상부 기판(SRF 기판)의 지상축과 상기 액정 배향막의 배향 방향이 이루는 각도는 대략 12도가 된다.In the above arrangement, the orientation directions of the lower substrate of the upper substrate were parallel to each other, and the rubbing directions were arranged to be opposite to each other. In addition, as the liquid crystal material, a chiral dopant (S811, Merck) in a GHLC mixture (MDA-16-1235, Merck) comprising a liquid crystal compound having a dielectric constant anisotropy with a refractive index anisotropy (Δn) of 0.13 and a dichroic dye Was used at a concentration of about 0.38% by weight. The obtained variable transmittance layer (liquid crystal layer) is a twist mode liquid crystal layer having a twisted angle of approximately 90 degrees, and the slow axis of the upper substrate (SRF substrate) and the liquid crystal alignment layer measured according to the twisting direction of the twist mode. The angle formed by the orientation direction of is approximately 12 degrees.
비교예 1.Comparative Example 1.
고분자 필름 기판으로서, 등방성의 필름 기판인 PC(Polycarbonate) 필름 기판(PC 기판, 두께: 100㎛, 제조사: Teijin, 제품명: PFC100-D150)을 적용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 디바이스를 제작하였다. 이 경우, 적용된 필름 기판이 등방성 필름 기판이므로, 배향막의 배향 방향과 기판의 지상축의 관계는 고려되지 않는다.As a polymer film substrate, a device was manufactured in the same manner as in Example 1, except that a PC (Polycarbonate) film substrate (PC substrate, thickness: 100 μm, manufacturer: Teijin, product name: PFC100-D150), which is an isotropic film substrate, was applied. Did. In this case, since the applied film substrate is an isotropic film substrate, the relationship between the orientation direction of the alignment film and the slow axis of the substrate is not considered.
시험예Test Example
실시예 및 비교예에서 각각 제작된 디바이스의 상부 SRF 기판 또는 PC 기판 면에 흡수형 선형 PVA(poly(vinyl alcohol)) 편광자를 배치하고, 그 편광자의 흡수축을 0도에서 360도의 범위로 회전시키면서 출광되는 광의 색좌표(CIE La*b*) 변화를 측정하였다. 도 9는 상기와 같은 측정 결과로서, 실시예 1 및 비교예 1의 비교 도면이다. 도 9에서 SRF ITO_12도는 실시예 1, PC_ITO는 비교예 1이다. 도면으로부터 비교예 1의 경우에 비하여 실시예 1의 경우가 색좌표(a*-b* color coordinate)의 변화가 확연히 적은 것을 확인할 수 있다.In the examples and comparative examples, an absorption type linear PVA (poly (vinyl alcohol)) polarizer is disposed on the surface of the upper SRF substrate or PC substrate of each device, and light is emitted while rotating the absorption axis of the polarizer in a range of 0 degrees to 360 degrees. The change in the color coordinate (CIE La * b *) of the resulting light was measured. 9 is a comparison result of Example 1 and Comparative Example 1 as the measurement results as described above. In FIG. 9, SRF ITO_12 is Example 1 and PC_ITO is Comparative Example 1. It can be confirmed from the drawing that the change in the color coordinates (a * -b * color coordinates) in the case of Example 1 is significantly less than that of Comparative Example 1.
실시예 2.Example 2.
도 10은, 실시예 1과 동일한 방식으로 디바이스를 제작하되, 액정 물질로, 굴절률 이방성(△n)이 0.13인 양의 유전율 이방성을 갖는 액정 화합물 및 이색성 염료를 포함하는 GHLC 혼합물(MDA-16-1235, Merck)에 키랄 도펀트(S811, Merck)를 배합한 액정 물질을 사용하고, 액정층의 두께, 즉 셀갭(cell gap)을 6 μm로 한 경우에 있어서의 결과를 보여주는 도면이다. 도면에서 X축은 디바이스의 트위스트 각도(T)이며, Y축은 해당 트위스트 각도(T)에서 시험예 1과 같은 방식으로 색좌표 변화를 측정하였을 때에 최소 색좌표 변화를 보이는 SRF 기판의 지상축 각도이다. 상기 SRF 기판의 지상축 각도는, 상부 기판(SRF 기판)의 지상축과 상기 상부 기판에 형성된 액정 배향막의 배향 방향이 이루는 각도이고, 이는 디바이스 제작 시에 실시예 1에 나타난 방식처럼 배향막의 배향 방향을 제어하여 조절할 수 있다. 또한, 트위스트 각도(X축)는, 첨가되는 키랄 도펀트의 양을 통해 제어 가능하다. 도면에 나타난 세로 산포 바(bar)가 최적 지상축 각도를 보여준다. 도면으로부터 트위스트 각도가 180도 이하인 경우에 최적 각도가 하기 수식 1에 따르는 것을 알 수 있다.10 is a GHLC mixture (MDA-16) comprising a liquid crystal compound and a dichroic dye having a dielectric constant anisotropy with a positive refractive index anisotropy (Δn) of 0.13, in which a device is manufactured in the same manner as in Example 1 -1235, Merck) is a diagram showing the results in the case of using a liquid crystal material in which chiral dopants (S811, Merck) are blended, and the thickness of the liquid crystal layer, that is, a cell gap of 6 μm. In the drawing, the X-axis is the twist angle (T) of the device, and the Y-axis is the slow axis angle of the SRF substrate showing the smallest color coordinate change when the color coordinate change is measured in the same manner as in Test Example 1 at the twist angle (T). The slow axis angle of the SRF substrate is an angle formed by the slow axis of the upper substrate (SRF substrate) and the alignment direction of the liquid crystal alignment layer formed on the upper substrate, which is the alignment direction of the alignment layer as shown in Example 1 when manufacturing the device. You can adjust it by controlling. In addition, the twist angle (X-axis) can be controlled through the amount of chiral dopant added. The vertical scatter bar shown in the figure shows the optimal slow axis angle. It can be seen from the figure that the optimum angle is in accordance with the following Equation 1 when the twist angle is 180 degrees or less.
[수식 1][Equation 1]
0.16×△nd×T/㎛ - 10 ≤ A ≤ 0.16 ×△nd×T/㎛ + 200.16 × △ nd × T / µm-10 ≤ A ≤ 0.16 × △ nd × T / µm + 20
수식 1에서 △n은, 상기 액정층의 550 nm 파장의 광에 대한 굴절률 이방성으로서, 실시예 2의 경우 0.13이고, d는 상기 액정층의 두께(단위: ㎛)로서, 실시예 2의 경우, 6㎛이며, T는 상기 트위스트 배향 모드의 트위스트 각도(단위: 도)이다.In Formula 1, Δn is the refractive index anisotropy of the liquid crystal layer for light having a wavelength of 550 nm, and is 0.13 for Example 2, d is the thickness (unit: μm) of the liquid crystal layer, and for Example 2, 6 µm, and T is the twist angle (unit: degree) of the twist orientation mode.
실시예 3.Example 3.
도 11은, 실시예 1과 동일한 방식으로 디바이스를 제작하되, 액정 물질로, 굴절률 이방성(△n)이 0.076인 양의 유전율 이방성을 갖는 액정 화합물 및 이색성 염료를 포함하는 GHLC 혼합물(SHN-5011XX(JNC社)에 이색성 염료로서 LG 화학의 이색성 염료(JD 12, 영국 color systhesis solution상의 cyan, magenta, yellow color의 3종 dye를 혼합한 염료)를 대략 1.8 중량%의 농도로 배합한 혼합물)에 키랄 도펀트(S811, Merck)를 배합한 액정 물질을 사용하고, 액정층의 두께, 즉 셀갭(cell gap)을 11 μm로 한 경우에 있어서의 결과를 보여주는 도면이다. 도면에서 X축은 디바이스의 트위스트 각도(T)이며, Y축은 해당 트위스트 각도(T)에서 시험예 1과 같은 방식으로 색좌표 변화를 측정하였을 때에 최소 색좌표 변화를 보이는 SRF 기판의 지상축 각도이다. 상기 SRF 기판의 지상축 각도는, 상부 기판(SRF 기판)의 지상축과 상기 상부 기판에 형성된 액정 배향막의 배향 방향이 이루는 각도이고, 이는 디바이스 제작 시에 실시예 1에 나타난 방식처럼 배향막의 배향 방향을 제어하여 조절할 수 있다. 또한, 트위스트 각도(X축)는, 첨가되는 키랄 도펀트의 양을 통해 제어 가능하다. 도면에 나타난 세로 산포 바(bar)가 최적 지상축 각도를 보여준다. 도면으로부터 트위스트 각도가 180도 이하인 경우에 최적 각도가 실시예 2의 수식 1에 따르는 것을 알 수 있다.11 is a GHLC mixture (SHN-5011XX) including a liquid crystal compound and a dichroic dye having a dielectric constant anisotropy with a positive refractive index anisotropy (Δn) of 0.076, in which a device is manufactured in the same manner as in Example 1. (JNC) as a dichroic dye, a mixture of LG Chem's dichroic dye (JD 12, a dye mixed with three dyes of cyan, magenta, and yellow color on the UK color systhesis solution) at a concentration of approximately 1.8 wt% ) Is a diagram showing the results when a liquid crystal material containing chiral dopants (S811, Merck) is used, and the thickness of the liquid crystal layer, that is, a cell gap is set to 11 μm. In the drawing, the X-axis is the twist angle (T) of the device, and the Y-axis is the slow axis angle of the SRF substrate showing the smallest color coordinate change when the color coordinate change is measured in the same manner as in Test Example 1 at the twist angle (T). The slow axis angle of the SRF substrate is an angle formed by the slow axis of the upper substrate (SRF substrate) and the alignment direction of the liquid crystal alignment layer formed on the upper substrate, which is the alignment direction of the alignment layer as shown in Example 1 when manufacturing the device. You can adjust it by controlling. In addition, the twist angle (X-axis) can be controlled through the amount of chiral dopant added. The vertical scatter bar shown in the figure shows the optimal slow axis angle. It can be seen from the figure that the optimum angle is in accordance with Equation 1 of Example 2 when the twist angle is 180 degrees or less.
실시예 4.Example 4.
도 12는, 실시예 1과 동일한 방식으로 디바이스를 제작하되, 액정 물질로, 굴절률 이방성(△n)이 0.076인 양의 유전율 이방성을 갖는 액정 화합물 및 이색성 염료를 포함하는 GHLC 혼합물(SHN-5011XX(JNC社)에 이색성 염료로서 LG 화학의 이색성 염료(JD 12, 영국 color systhesis solution상의 cyan, magenta, yellow color의 3종 dye를 혼합한 염료)를 대략 1.8 중량%의 농도로 배합한 혼합물)에 키랄 도펀트(S811, Merck)를 배합한 액정 물질을 사용하고, 액정층의 두께, 즉 셀갭(cell gap)을 12 μm로 한 경우에 있어서의 결과를 보여주는 도면이다. 도면에서 X축은 디바이스의 트위스트 각도(T)이며, Y축은 해당 트위스트 각도(T)에서 시험예 1과 같은 방식으로 색좌표 변화를 측정하였을 때에 최소 색좌표 변화를 보이는 SRF 기판의 지상축 각도이다. 상기 SRF 기판의 지상축 각도는, 상부 기판(SRF 기판)의 지상축과 상기 상부 기판에 형성된 액정 배향막의 배향 방향이 이루는 각도이고, 이는 디바이스 제작 시에 실시예 1에 나타난 방식처럼 배향막의 배향 방향을 제어하여 조절할 수 있다. 또한, 트위스트 각도(X축)는, 첨가되는 키랄 도펀트의 양을 통해 제어 가능하다. 도면에 나타난 세로 산포 바(bar)가 최적 지상축 각도를 보여준다. 도면으로부터 트위스트 각도가 180도 이하인 경우에 최적 각도가 실시예 2의 수식 1에 따르는 것을 알 수 있다.12 is a GHLC mixture (SHN-5011XX) comprising a liquid crystal compound and a dichroic dye having a dielectric constant anisotropy with a positive refractive index anisotropy (Δn) of 0.076, wherein the device is manufactured in the same manner as in Example 1. (JNC) as a dichroic dye, a mixture of LG Chem's dichroic dye (JD 12, a dye mixed with three dyes of cyan, magenta, and yellow color on the UK color systhesis solution) at a concentration of approximately 1.8 wt% ) Is a diagram showing the results when a liquid crystal material containing chiral dopants (S811, Merck) is used, and the thickness of the liquid crystal layer, that is, a cell gap is set to 12 μm. In the drawing, the X-axis is the twist angle (T) of the device, and the Y-axis is the slow axis angle of the SRF substrate showing the smallest color coordinate change when the color coordinate change is measured in the same manner as in Test Example 1 at the twist angle (T). The slow axis angle of the SRF substrate is an angle formed by the slow axis of the upper substrate (SRF substrate) and the alignment direction of the liquid crystal alignment layer formed on the upper substrate, which is the alignment direction of the alignment layer as shown in Example 1 when manufacturing the device. You can adjust it by controlling. In addition, the twist angle (X-axis) can be controlled through the amount of chiral dopant added. The vertical scatter bar shown in the figure shows the optimal slow axis angle. It can be seen from the figure that the optimum angle is in accordance with Equation 1 of Example 2 when the twist angle is 180 degrees or less.
Claims (11)
상기 트위스트 배향 모드의 트위스트 각도는 50도 내지 180도의 범위 내이며,
상기 액정층의 550 nm 파장의 광에 대한 굴절률 이방성(△n)과 상기 액정층의 두께(d)의 곱(△nd)이 0.7 ㎛를 초과하고,
상기 위상차 필름의 지상축과 상기 액정 배향막의 배향 방향이 이루는 각도 중에서 작은 각도 A가 하기 수식 1을 만족하는 투과도 가변 디바이스:
[수식 1]
0.16×△nd×T/㎛ - 10 ≤ A ≤ 0.16 ×△nd×T/㎛ + 20
수식 1에서 △n은, 상기 액정층의 550 nm 파장의 광에 대한 굴절률 이방성이고, d는 상기 액정층의 두께(단위: ㎛)이며, T는 상기 트위스트 배향 모드의 트위스트 각도(단위: 도)이다.A retardation film having an in-plane retardation of 5,000 nm or more for light having a wavelength of 550 nm; Liquid crystal alignment film; And a liquid crystal layer capable of implementing a twist alignment mode in the above order,
The twist angle of the twist orientation mode is within a range of 50 degrees to 180 degrees,
The product (Δnd) of the refractive index anisotropy (Δn) for light at a wavelength of 550 nm of the liquid crystal layer and the thickness (d) of the liquid crystal layer exceeds 0.7 μm,
Among the angles formed by the slow axis of the retardation film and the alignment direction of the liquid crystal alignment layer, a small angle A satisfies Equation 1 below:
[Equation 1]
0.16 × △ nd × T / ㎛-10 ≤ A ≤ 0.16 × △ nd × T / ㎛ + 20
In Equation 1, Δn is the refractive index anisotropy of the liquid crystal layer for light having a wavelength of 550 nm, d is the thickness of the liquid crystal layer (unit: μm), and T is the twist angle of the twist alignment mode (unit: degree). to be.
상기 좌안용 렌즈 및 우안용 렌즈는 각각 제 1 항의 투과도 가변 디바이스를 포함하는 아이웨어.Left-eye and right-eye lenses; And a frame supporting the lens for the left eye and the lens for the right eye,
Each of the left-eye lens and the right-eye lens includes the variable transmittance device of claim 1.
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Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6322311B2 (en) | 1981-05-25 | 1988-05-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | |
JP2743464B2 (en) * | 1988-05-11 | 1998-04-22 | セイコーエプソン株式会社 | Electronic sunglasses |
JPH10177168A (en) * | 1996-12-17 | 1998-06-30 | Casio Comput Co Ltd | Color liquid display device |
JP2005157082A (en) * | 2003-11-27 | 2005-06-16 | Stanley Electric Co Ltd | Display device |
KR20120007911A (en) * | 2010-07-15 | 2012-01-25 | 주식회사 엘지화학 | Ecb-lcd having a excellent viewing angle and color property |
KR20120114183A (en) * | 2011-04-06 | 2012-10-16 | 주식회사 엘지화학 | Film for optical filter |
KR20150045563A (en) * | 2013-10-18 | 2015-04-29 | 제일모직주식회사 | Optical film, liquid crystal display including the same and method for preparing protective film applied to the same |
KR101839780B1 (en) * | 2015-03-31 | 2018-03-19 | 주식회사 엘지화학 | Liquid crystal device |
-
2018
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6322311B2 (en) | 1981-05-25 | 1988-05-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | |
JP2743464B2 (en) * | 1988-05-11 | 1998-04-22 | セイコーエプソン株式会社 | Electronic sunglasses |
JPH10177168A (en) * | 1996-12-17 | 1998-06-30 | Casio Comput Co Ltd | Color liquid display device |
JP2005157082A (en) * | 2003-11-27 | 2005-06-16 | Stanley Electric Co Ltd | Display device |
KR20120007911A (en) * | 2010-07-15 | 2012-01-25 | 주식회사 엘지화학 | Ecb-lcd having a excellent viewing angle and color property |
KR20120114183A (en) * | 2011-04-06 | 2012-10-16 | 주식회사 엘지화학 | Film for optical filter |
KR20150045563A (en) * | 2013-10-18 | 2015-04-29 | 제일모직주식회사 | Optical film, liquid crystal display including the same and method for preparing protective film applied to the same |
KR101839780B1 (en) * | 2015-03-31 | 2018-03-19 | 주식회사 엘지화학 | Liquid crystal device |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021177762A1 (en) | 2020-03-04 | 2021-09-10 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | Battery rack and power storage device comprising same |
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