WO2022019683A1 - 광변조 디바이스 및 자동차 - Google Patents

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light modulation
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김민준
오동현
유정선
김진홍
김정운
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    • G02F2413/00—Indexing scheme related to G02F1/13363, i.e. to birefringent elements, e.g. for optical compensation, characterised by the number, position, orientation or value of the compensation plates
    • G02F2413/02—Number of plates being 2

Definitions

  • the present application relates to an optical modulation device and an automobile.
  • the light modulation device may be included in a sunroof or glass of a vehicle.
  • a large amount of sunlight enters the vehicle through a sunroof or glass mounted on a vehicle in a season with a large amount of sunlight or in a region with a large amount of sunlight such as a tropical area. Such sunlight causes the temperature of the vehicle to rise.
  • This application relates to an optical modulation device and an automobile.
  • an optical modulation device used as a sunroof, front or rear glass or side glass of a vehicle, or included in the sunroof, front or rear glass or side glass, or the light modulation device is used as the sunroof, front or rear
  • An object of the present invention is to provide an automobile including a light modulation device and a vehicle including the same as a vehicle included in a glass or a side glass, which is applied to the vehicle to enable uniform transmittance regardless of the field of view of an occupant of the vehicle.
  • vertical, parallel, perpendicular, or horizontal among terms defining an angle means substantially vertical, parallel, orthogonal or horizontal in a range that does not impair the intended effect, and the range of the vertical, parallel, orthogonal or horizontal is to include errors such as manufacturing errors or variations.
  • the physical properties mentioned in the present specification when the measurement temperature affects the physical properties, unless otherwise specified, the physical properties are those measured at room temperature.
  • room temperature is a temperature in a state in which it is not particularly heated or reduced, and any one temperature within the 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 at least °C.
  • the unit of temperature referred to in the present specification is °C.
  • the retardation and refractive index referred to in the present specification means a refractive index for light having a wavelength of about 550 nm unless otherwise specified.
  • angles formed by any two directions mentioned herein may be an acute angle among acute to obtuse angles formed by the two directions, or a smaller angle among angles measured in a clockwise direction and a counterclockwise direction.
  • angles referred to herein are positive numbers.
  • any one of the angle measured in the clockwise direction and the angle measured in the counterclockwise direction is expressed as a positive number, and the other The angle can also be expressed as a negative number.
  • the present application relates to an optical modulation device applied to or included in a sunroof or glass of a vehicle.
  • the present application also relates to an automobile comprising a light modulation device in a sunroof or glass.
  • the glass may be the front glass 100 , the side glass 200 , or the rear glass 300 of the vehicle.
  • the sunroof or glass may be entirely composed of the light modulating device, or at least a part thereof may be composed of the light modulating device.
  • the term light modulation device may refer to a device capable of switching between at least two or more different states of light.
  • the different states of light may mean different states of at least transmittance, color, and/or haze.
  • Examples of states that the light modulation device may implement include, but are not limited to, transmission, blocking, high reflection, low reflection, and/or a color mode state representing a specific color.
  • the light modulation device may be a device capable of switching between at least the transmission and blocking mode states, or a device capable of switching between the high reflection and low reflection mode states.
  • the transmittance of the light modulation device in the transmission mode state is at least 20% or more, 25% or more, 30% or more, 35% or more, 40% or more, 45% or more, 50% or more, 55% or more, 60% or more, 65 % or more, 70% or more, 75% or more, or 80% or more.
  • the transmittance of the optical modulation device in the blocking mode state 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, 5% or less, 1% or less, or 0.5% or less.
  • the upper limit of the transmittance may be about 100%, and the lower limit of the transmittance in the blocking mode state may be about 0%.
  • the difference between the transmittance in the transmission mode state and the transmittance in the blocking 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.
  • the transmittance may be a straight light transmittance.
  • the straight light transmittance is a percentage of the ratio of the light transmitted in the same direction as the incident direction to the 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 incident light in a direction parallel to a normal direction of the film or sheet surface may be defined as the transmittance. .
  • the transmittance is, for example, a transmittance for any one wavelength within the range of about 400 to 700 nm or about 380 to 780 nm, a transmittance for the entire visible light region, or a maximum of transmittance for the entire visible light region Alternatively, it may be a minimum transmittance, or an average value of transmittance within the visible light region.
  • the light modulation device of the present application may be designed to be able to switch between at least two or more states of any one state selected from the transmission mode, the blocking mode, and the color mode state and the other state. If necessary, a third state or more state other than the above state may also be implemented.
  • the switching of the optical modulation device may be controlled according to application of an external signal, for example, whether a voltage signal is applied.
  • the optical modulation device may maintain any one of the states described above in a state in which an external signal such as a voltage is not applied, and may be switched to another state when a voltage is applied.
  • the state of the mode may be changed, or the third other mode state may be implemented.
  • the vehicle of the present application may further include a control circuit capable of switching the optical modulation device, an external signal application means, and the like.
  • a method of configuring such additional means is not particularly limited, and known means may be appropriately applied.
  • the light modulation device may include, as a basic unit, a light modulation film layer having two substrates facing each other and a light modulation layer positioned between the substrates.
  • 2 is a view showing an example of the light modulation film layer.
  • the light modulation film layer may include a first substrate 100 and a second substrate 200 disposed to face each other.
  • the first substrate 100 and the second substrate 200 are attached by a sealant 300 .
  • a functional layer 1001 is formed on one surface (hereinafter, may be referred to as a first surface) of the first substrate 100, and one surface (hereinafter, referred to as a first surface) of the other second substrate 200 .
  • a liquid crystal alignment layer 2001 is formed on the first and second substrates 100 and 200, and a light modulation layer is positioned between the first and second substrates 200 and 100 facing each other.
  • the light modulation layer is a liquid crystal layer
  • a liquid crystal alignment layer is typically formed on both surfaces of the first and second substrates 100 and 200 .
  • the functional layer 1001 formed on the first surface of the first substrate 100 may also be a liquid crystal alignment layer.
  • the functional layer 1001 may be an adhesive layer or an adhesive layer.
  • the present inventors have confirmed that, as the functional layer 1001 of the first substrate 100, even when an appropriate pressure-sensitive adhesive layer or adhesive layer, not a liquid crystal aligning film, is formed, liquid crystal alignment suitable for vehicles is achieved.
  • a spacer for maintaining a cell gap between the first and second substrates may be present on any one of the first and second substrates of the light modulation film layer.
  • the functional layer 1001 on 100 in the case of forming an adhesive layer or an adhesive layer, the adhesive layer or the adhesive layer 1001 is attached to the spacer to greatly improve the bonding force between the first and second substrates. have.
  • the first surface of the substrate means any one surface of the main surface of the substrate and the opposite surface
  • the second surface means the other surface of the main surface and the opposite surface of the substrate.
  • a known substrate material may be used without particular limitation.
  • an isotropic substrate or an anisotropic substrate may be used as the substrate.
  • the term isotropic substrate means a substrate whose refractive index does not depend on the polarization direction of a wave
  • anisotropic substrate means a substrate whose refractive index varies depending on the polarization state of light.
  • an inorganic substrate such as a glass substrate, a crystalline or amorphous silicon substrate, or a quartz substrate, or a plastic substrate can be used.
  • plastic substrate examples include a triacetyl cellulose (TAC) substrate; COP (cyclo olefin copolymer) substrates such as norbornene derivative substrates; PMMA(poly(methyl methacrylate) substrate; PC(polycarbonate) substrate; PE(polyethylene) substrate; PP(polypropylene) substrate; PVA(polyvinyl alcohol) substrate; DAC(diacetyl cellulose) substrate; Pac(Polyacrylate) substrate; PES(polypropylene) substrate ether sulfone) substrate; PEEK (polyetheretherketon) substrate; PPS (polyphenylsulfone), PEI (polyetherimide) substrate; PEN (polyethylenemaphthatlate) substrate; PET (polyethyleneterephtalate) polyester substrate such as; PI (polyimide) substrate; PSF (polysulfone) substrate ; A PAR (polyarylate) substrate or a substrate including an amorphous fluor
  • an anisotropic substrate may be applied in terms of securing mechanical properties, flexibility, and optical properties suitable for vehicles, and specifically, an anisotropic plastic substrate may be applied.
  • Such a substrate can provide mechanical properties, flexibility, and optical properties suitable for a light modulation device for a vehicle due to its inherent properties.
  • a substrate having optical anisotropy of a certain level or more may exhibit mechanical properties and flexibility particularly suitable for vehicles.
  • a plastic substrate having an in-plane retardation of at least 400 nm or more may be applied as the substrate.
  • the in-plane retardation (Rin) means a value calculated by Equation 1 below.
  • Rin d ⁇ (nx - ny)
  • Rin is the in-plane retardation
  • d is the thickness of the substrate
  • nx is the refractive index in the slow axis direction of the substrate
  • ny is the refractive index in the fast axis direction of the substrate
  • the in-plane retardation is, in another example, 450 nm or more, 550 nm or more, 600 nm or more, 650 nm or more, 700 nm or more, 750 nm or more, 800 nm or more, 850 nm or more, 900 nm or more, 950 nm or more, 1000 nm or more or more, 2000 nm or more, 3000 nm or more, 4,000 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, It can be as high as 14,000 m or more or on the order of 15,000 m or more.
  • the in-plane retardation of each of the substrates 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.
  • a polyester film substrate such as a poly(ethylene terephthalate) (PET) substrate is typically known, but the type of substrate that can be applied in the present application is not limited thereto. All of the various types of substrates can be applied as long as they have In addition, at least two substrates applied to the light modulation film layer may all have the above in-plane retardation, but at least one substrate may have the above in-plane retardation.
  • PET poly(ethylene terephthalate)
  • the substrate having the above anisotropy shows suitable mechanical properties, flexibility, and optical properties for vehicles, but due to the inherent optical anisotropy of the substrate, when applied to a vehicle, it can provide optical non-uniformity depending on the viewing angle of the occupant. have.
  • the light modulation device designed according to the present application can improve or eliminate the disadvantages while taking advantage of the substrate.
  • the slow axis of the first and/or second anisotropic substrate is formed to be parallel to the width direction of the vehicle.
  • the fact that the slow axis is formed to be parallel to the width direction of the vehicle means that, for example, when the light modulation device has a fastening means or a fastening portion that can be mounted on a sunroof position of the vehicle.
  • the fastening means or fastening part exists so that the slow axis of the substrate is arranged parallel to the width direction of the vehicle. can do.
  • the shape of the optical modulation device is configured to have the same shape as that of the sunroof of the vehicle, and the optical modulation device is mounted on the sunroof of the vehicle according to the shape, the slow axis of the substrate is the vehicle It may mean that the shape of the optical modulation device is manufactured so as to be arranged parallel to the width direction of the .
  • the light modulation device has a fastening means or a fastening portion that can be mounted to the sunroof of the vehicle, or the light modulating device has the same shape as the sunroof, and the fastening means, fastening portion or shape Accordingly, when the light modulation device is mounted on the sunroof of the vehicle, the fastening means, fastening portion, or shape may be determined such that the slow axis of the first or second anisotropic substrate is disposed parallel to the width direction of the car. .
  • a method of forming the fastening means or fastening portion as described above in the light modulating device or configuring the light modulating device to have the above shape is not particularly limited, and a known method may be applied.
  • the slow axis of the first and/or second anisotropic substrate is the slow axis of the vehicle. It may be formed to be disposed parallel to the longitudinal direction.
  • the fact that the slow axis is formed to be disposed parallel to the longitudinal direction of the vehicle means, for example, a fastening means or a fastening portion that can be mounted to the light modulation device at a position on the front, rear, or side glass of the vehicle.
  • the fastening means such that the slow axis of the substrate is arranged parallel to the longitudinal direction of the vehicle.
  • the shape of the light modulation device is configured to have the same shape as that of the front or rear or side glass of the vehicle, and depending on the shape, if the light modulation device is mounted as the front, rear or side glass of the vehicle, , may mean that the shape of the optical modulation device is manufactured so that the slow axis of the substrate is parallel to the longitudinal direction of the vehicle.
  • the light modulation device has a fastening means or a fastening portion that can be mounted on the front, rear or side glass of a vehicle, or the light modulation device has the same shape as the front, rear or side glass,
  • the fastening means, fastening portion or shape When the light modulation device is mounted to the front, rear or side glass of the vehicle according to the fastening means, fastening portion or shape, the slow axis of the first or second anisotropic substrate is arranged parallel to the longitudinal direction of the vehicle.
  • a fastening means, a fastening part, or a shape may be determined.
  • a method of forming the fastening means or fastening portion as described above in the light modulating device or configuring the light modulating device to have the above shape is not particularly limited, and a known method may be applied.
  • both anisotropic substrates are applied as two substrates (eg, the first and second substrates 100 and 200 in FIG. 2 ) in the light modulation film layer of the present application
  • the two substrates are suitably arranged so that their optical axes are parallel to each other.
  • the optical axis of the anisotropic substrate is. Unless otherwise specified, it means the slow axis of the anisotropic substrate, and the optical axis of the polarizing layer means the absorption axis of the polarizing layer unless otherwise specified.
  • the light modulation layer present between the substrates determines the transmittance, reflectivity, haze and/or color of the light of the light modulation device, alone or in conjunction with other components, depending on whether an external signal is applied. It is a functional layer that can be changed. Such a light modulation layer may be referred to as an active light modulation layer in the present specification.
  • an external signal may mean an external factor that may affect the behavior of a material included in the light modulation layer, for example, an optical modulation material, for example, an external voltage. Accordingly, the state in which there is no external signal may mean a state in which there is no application of an external voltage or the like.
  • the type of the light modulation layer is not particularly limited as long as it has the above-described function, and a known light modulation layer may be applied.
  • the light modulation layer may be, for example, a liquid crystal layer, an electrochromic material layer, a photochromic material layer, an electrophoretic material layer, or a dispersed particle alignment layer.
  • the liquid crystal layer may be applied as the light modulation layer.
  • a liquid crystal layer is a layer containing a liquid crystal compound.
  • the scope of the term liquid crystal layer includes all layers containing a liquid crystal compound, for example, a so-called guest host layer or a chiral dopant containing a liquid crystal compound (liquid crystal host) and a dichroic dye, as will be described later.
  • a layer including an additive together with a liquid crystal compound is also a kind of a liquid crystal layer defined in this specification.
  • the liquid crystal layer may be an active liquid crystal layer, and thus the liquid crystal compound may be present in the liquid crystal layer so that the alignment direction changes depending on whether an external signal is applied.
  • liquid crystal compound any kind of liquid crystal compound may be used as long as its alignment direction can be changed by application of an external signal.
  • a smectic liquid crystal compound, a nematic liquid crystal compound, or a cholesteric liquid crystal compound may be used.
  • the liquid crystal compound may be, for example, a compound having no polymerizable group or crosslinkable group so that the alignment direction can be changed by application of an external signal.
  • the liquid crystal layer may include a liquid crystal compound having a positive or negative dielectric anisotropy.
  • the absolute value of the dielectric anisotropy of the liquid crystal may be appropriately selected in consideration of the purpose of the present application.
  • the term “dielectric anisotropy ( ⁇ )” may mean a difference ( ⁇ // - ⁇ ) between a horizontal dielectric constant ( ⁇ //) and a vertical dielectric constant ( ⁇ ) of a liquid crystal.
  • the term horizontal permittivity ( ⁇ //) refers to 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 applied voltage and the director of liquid crystal molecules is substantially horizontal
  • the perpendicular permittivity ⁇ refers to 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 applied voltage is substantially perpendicular to the direction of the liquid crystal molecules.
  • 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 Switching) mode, OCB (Optially Compensated Bend) mode.
  • VA Vertical Alignment
  • MVA Multi-domain Vertical Alignment
  • PVA Powerned Vertical Alignment
  • HAN Hybrid Aligned Nematic
  • TN Transmission Nematic
  • STN Super Twisted Nematic
  • R-TN Reversed Twisted Nematic
  • the light modulation layer which is a liquid crystal layer, may further include a dichroic dye in terms of controlling light transmittance variable characteristics together with the liquid crystal compound, if necessary.
  • the light modulation layer which is the liquid crystal layer, may further include the dichroic dye.
  • the term “dye” may mean a material capable of intensively absorbing and/or transforming light within the visible light region, for example, at least a portion or the entire range within the wavelength range of 400 nm to 700 nm
  • the term “dichroic dye” may refer to a material capable of anisotropic absorption of light in at least a part or the entire range of the visible light region. Such dyes are, for example, known as azo dyes or anthraquinone dyes, but are not limited thereto.
  • the light modulation layer is a liquid crystal layer including a liquid crystal compound and a dichroic dye, for example, when the light modulation device includes a polarization layer of one layer, a so-called guest host liquid crystal layer (Guest host liquid crystal layer) liquid crystal cell).
  • the term "GHLC layer” refers to a functional layer in which dichroic dyes are arranged together according to the arrangement of liquid crystals, and each exhibits anisotropic light absorption characteristics with respect to the alignment direction of the dichroic dye and the direction perpendicular to the alignment direction. have.
  • a dichroic dye is a material whose absorption rate of light varies depending on the polarization direction.
  • the absorption rate of light polarized in the long-axis direction is large, it is called a p-type dye, and if the absorption rate of light polarized in the short-axis direction is large, it is called an n-type dye.
  • a p-type dye polarized light vibrating in the long axis direction of the dye is absorbed, and polarized light vibrating in the short axis direction of the dye is absorbed and transmitted therethrough.
  • the dichroic dye is a p-type dye, unless otherwise specified.
  • the light modulation film layer including the guest host liquid crystal layer as the light modulation layer may function as an active polarizer.
  • active polarizer may refer to a functional device capable of controlling anisotropic light absorption according to application of an external signal. Such an active polarization layer may be distinguished from a passive polarization layer, 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 control anisotropic light absorption with respect to polarization in a direction parallel to the arrangement direction of the dichroic dye and polarization in a direction perpendicular to the arrangement direction of the dichroic dye by adjusting the arrangement of the liquid crystal and the dichroic dye. Since the arrangement of the liquid crystal and the dichroic dye can be controlled by 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.
  • the liquid crystal layer as the light modulation layer may include a so-called chiral dopant together with the liquid crystal compound. Such a chiral dopant may induce the alignment of the helical structure in the liquid crystal compound.
  • the chiral dopant is not particularly limited and may be used as long as it can induce a desired twisting without impairing liquid crystallinity such as nematic regularity.
  • the chiral dopant for inducing rotation in the liquid crystal molecules needs to include at least chirality in the molecular structure.
  • a chiral dopant is, 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 cumulene ) or a compound having an axially asymmetric, optically active site having an axial agent such as binaphthol may be exemplified.
  • the chiral dopant may be, for example, a low molecular weight compound having a molecular weight of 1,500 or less.
  • a commercially available chiral nematic liquid crystal or the like may be applied.
  • the ratio of the chiral dopant is 0.05 More than, 0.1 or more, 0.15 or more, 0.2 or more, 0.25 or more, 0.3 or more, 0.35 or more, 0.4 or more, 0.45 or more, 0.5 or more, 0.55 or more, 0.6 or more, 0.65 or more, 0.7 or more, 0.75 or more
  • the chiral dopant may be included in a ratio that may be on the order of 0.8 or more.
  • Such a ratio (d/p) may be linked with the alignment of the liquid crystal compound induced by the pressure-sensitive adhesive layer or the adhesive layer and the liquid crystal alignment layer to derive an alignment state suitable for the application purpose.
  • the ratio (d/p) is higher, the light modulation device can more efficiently implement transmission and blocking states, and in particular, a device in which transmittance is effectively suppressed in the blocking state can be implemented.
  • an excessive amount of a chiral dopant is added to increase the ratio (d/p), there is a problem in that orientation stability, particularly orientation stability according to temperature change, and orientation stability at high temperature is reduced.
  • the ratio (d/p) may be 2 or less, 1.5 or less, 1 or less, less than 1, 0.95 or less, 0.9 or less, or 0.85 or less.
  • the pitch (p) of the optical modulation layer (liquid crystal layer) in the so-called twisted or cholesteric alignment mode to which the chiral dopant is applied can be measured by a measurement method using a wedge cell, and a Simple method for accurate measurements of D.Podolskyy et al. It can be measured by the method described in the cholesteric pitch using a stripe-wedge Grandjean-Cano cell (Liquid Crystals, Vol. 35, No. 7, July 8 ⁇ 2008, 789-791).
  • the content (wt%) of the chiral dopant is calculated by the formula of 100/(Helixcal Twisting power (HTP) ⁇ pitch (nm)), and may be selected at an appropriate ratio in consideration of the desired pitch (p).
  • the type of the above additional components (eg, dichroic dye or chiral dopant, etc.) included in the light modulation layer together with the liquid crystal compound is not particularly limited, and well-known components may be used. It may further include a required known component.
  • liquid crystal alignment layer that may be formed on the first surface of the first and/or second substrate in the light modulation film layer.
  • a known vertical or horizontal alignment layer or other alignment layer may be applied in consideration of a desired initial alignment.
  • a contact alignment layer such as a rubbing alignment layer or a non-contact alignment layer such as a photo alignment layer may be applied.
  • the type of the pressure-sensitive adhesive layer or the adhesive layer that can be applied as a functional layer to the surface of the first substrate there is no particular limitation on the type of the pressure-sensitive adhesive layer or the adhesive layer that can be applied as a functional layer to the surface of the first substrate.
  • various types of pressure-sensitive adhesives or adhesives known in the industry as so-called Optically Clear Adhesive (OCA) or Optical Clear Resin (OCR) can be combined with a liquid crystal alignment layer to induce a suitable alignment of the liquid crystal compound.
  • OCA Optically Clear Adhesive
  • OCR Optical Clear Resin
  • the pressure-sensitive adhesive or adhesive for example, an acryl-based, silicone-based, epoxy-based, or urethane-based pressure-sensitive adhesive or adhesive may be applied.
  • a silicone-based pressure-sensitive adhesive or adhesive can be exemplified.
  • the unique surface properties of the silicone pressure-sensitive adhesive or adhesive can be combined with a liquid crystal alignment layer (especially, a vertical alignment layer) to induce an alignment state of the liquid crystal compound suitable for the purpose.
  • a cured product of a curable silicone adhesive or a pressure-sensitive adhesive composition (hereinafter, may simply be referred to as a curable silicone composition) may be used.
  • the type of the curable silicone composition is not particularly limited, and, for example, a heat-curable silicone composition or an ultraviolet-curable silicone composition may be used.
  • the curable silicone composition is an addition-curable silicone composition, (1) an organopolysiloxane containing two or more alkenyl groups in a molecule and (2) an organopolysiloxane containing two or more silicon-bonded hydrogen atoms in a molecule may include
  • the silicone compound as described above can form a cured product by addition reaction in the presence of a catalyst such as a platinum catalyst.
  • the (1) organopolysiloxane contains at least two alkenyl groups in one molecule as a main component constituting the cured silicone product.
  • specific examples of the alkenyl group include a vinyl group, an allyl group, a butenyl group, a pentenyl group, a hexenyl group, or a heptenyl group, among which a vinyl group is usually applied, but is not limited thereto.
  • the bonding position of the above-described alkenyl group is not particularly limited.
  • the alkenyl group may be bonded to the end of the molecular chain and/or to the side chain of the molecular chain.
  • the types of substituents that may be included in addition to the above-described alkenyl include an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, or a heptyl group; Aryl groups, such as a phenyl group, a tolyl group, a xylyl group, or a naphthyl group; an aralkyl group such as a benzyl group or a phenentyl group; and a halogen-substituted alkyl group such as a chloromethyl group, a 3-chloropropyl group, or a 3,3,3-trifluoropropyl group, and among these, a methyl group or a phenyl group is usually applied, but is not limited thereto.
  • the molecular structure of the (1) organopolysiloxane is not particularly limited, and for example, it may have any shape, such as linear, branched, cyclic, networked, or partially branched linear. In general, those having a linear molecular structure among the molecular structures described above are generally applied, but the present invention is not limited thereto.
  • organopolysiloxane examples include dimethylsiloxane-methylvinylsiloxane copolymer blocking trimethylsiloxane groups at both ends of the molecular chain, methylvinylpolysiloxane blocking both ends of the molecular chain, and trimethylsiloxane group blocking at both ends of the molecular chain Dimethylsiloxane-methylvinylsiloxane-methylphenylsiloxane copolymer, blocking dimethylvinylsiloxane groups at both ends of the molecular chain dimethylpolysiloxane, blocking dimethylvinylsiloxane groups at both ends of the molecular chain Methylvinylpolysiloxane, blocking dimethylvinylsiloxane groups at both ends of the molecular chain dimethylsiloxane-methyl Vinylsiloxane copolymer, blockade of dimethylvinylsiloxane groups at both ends
  • R 1 is a hydrocarbon group other than the alkenyl group, specifically, an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, or a heptyl group; an aryl group such as a phenyl group, a tolyl group, a xylyl group or a naphthyl group; an aralkyl group such as a benzyl group or a phenentyl group; It may be a halogen-substituted alkyl group such as a chloromethyl group, a 3-chloropropyl group, or a 3,3,3-trifluoropropyl group.
  • an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group
  • R 2 is an alkenyl group, and specifically, may be a vinyl group, an allyl group, a butenyl group, a pentenyl group, a hexenyl group, or a heptenyl group.
  • the organopolysiloxane may serve to crosslink the (1) organopolysiloxane.
  • the bonding position of the hydrogen atom is not particularly limited, and, for example, may be bonded to the terminal and/or side chain of the molecular chain.
  • the types of substituents that may be included in addition to the silicon-bonded hydrogen atoms are not particularly limited, and for example, as mentioned in (1) organopolysiloxane, an alkyl group, an aryl group, and an aralkyl group or a halogen-substituted alkyl group, and among these, a methyl group or a phenyl group is usually applied, but is not limited thereto.
  • the molecular structure of the (2) organopolysiloxane is not particularly limited, and for example, may have any shape, such as linear, branched, cyclic, network, or partially branched linear. Among the molecular structures described above, those having a linear molecular structure are usually applied, but the present invention is not limited thereto.
  • organopolysiloxane More specific examples of the (2) organopolysiloxane include methylhydrogenpolysiloxane blocking trimethylsiloxane groups at both ends of the molecular chain, dimethylsiloxane-methylhydrogen copolymer blocking trimethylsiloxane groups at both ends of the molecular chain, and trimethylsiloxane groups at both ends of the molecular chain Blocking dimethylsiloxane-methylhydrogensiloxane-methylphenylsiloxane copolymer, blocking dimethylhydrogensiloxane groups at both ends of the molecular chain Dimethylpolysiloxane, blocking dimethylhydrogensiloxane groups at both ends of the molecular chain Dimethylsiloxane-methylphenylsiloxane copolymer, dimethyl at both ends of the molecular chain
  • R 1 is a hydrocarbon group other than the alkenyl group, specifically, an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, or a heptyl group; an aryl group such as a phenyl group, a tolyl group, a xylyl group or a naphthyl group; an aralkyl group such as a benzyl group or a phenentyl group; It may be a halogen-substituted alkyl group such as a chloromethyl group, a 3-chloropropyl group, or a 3,3,3-trifluoropropyl group.
  • an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group
  • the content of the (2) organopolysiloxane is not particularly limited as long as it is included to the extent that appropriate curing can be achieved.
  • the (2) organopolysiloxane may be contained in an amount such that the number of silicon-bonded hydrogen atoms is 0.5 to 10 with respect to one alkenyl group included in the aforementioned (1) organopolysiloxane. In this range, curing can be sufficiently advanced and heat resistance can be secured.
  • the addition-curable silicone composition may further include platinum or a platinum compound as a catalyst for curing.
  • platinum or a platinum compound as a catalyst for curing.
  • the specific kind of platinum or the platinum compound is not particularly limited.
  • the ratio of the catalyst may also be adjusted to a level at which proper curing can be achieved.
  • the addition-curable silicone composition may also contain an appropriate additive required from the viewpoint of storage stability, handleability and workability improvement in an appropriate ratio.
  • the silicone composition is a condensation-curable silicone composition, for example, (a) an alkoxy group-containing siloxane polymer; and (b) a hydroxyl group-containing siloxane polymer.
  • the (a) siloxane polymer may be, for example, a compound represented by the following formula (1).
  • R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group
  • R 3 represents an alkyl group
  • a and b each independently represent a number greater than or equal to 0 and less than 1
  • a+b represents a number greater than 0 and less than 2
  • c represents a number greater than 0 and less than 2
  • d represents a number greater than 0 and less than 4
  • a+b+c ⁇ 2+d is 4.
  • the monovalent hydrocarbon may be, for example, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a phenyl group, a benzyl group or a tolyl group, and in this case, the alkyl group having 1 to 8 carbon atoms includes a methyl group, an ethyl group, a propyl group, It may be an isopropyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, or an octyl group.
  • the monovalent hydrocarbon group may be substituted with a known substituent such as, for example, a halogen, an amino group, a mercapto group, an isocyanate group, a glycidyl group, a glycidoxy group, or a ureido group.
  • a known substituent such as, for example, a halogen, an amino group, a mercapto group, an isocyanate group, a glycidyl group, a glycidoxy group, or a ureido group.
  • examples of the alkyl group of R 3 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, or a butyl group.
  • examples of the alkyl groups include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, or a butyl group.
  • a methyl group or an ethyl group is usually applied, but is not limited thereto.
  • a branched or tertiarily crosslinked siloxane polymer among the polymers of Formula 1 may be used.
  • the hydroxyl group may remain
  • the siloxane polymer (a) can be produced, for example, by hydrolyzing and condensing polyfunctional alkoxysilane or polyfunctional chlorosilane.
  • An average person skilled in the art can easily select an appropriate polyfunctional alkoxysilane or chlorosilane according to the desired (a) siloxane polymer, and the conditions of hydrolysis and condensation reaction using the same can also be easily controlled.
  • an appropriate monofunctional alkoxysilane may be used in combination according to the purpose.
  • siloxane polymer (a) commercially available organosiloxanes such as X40-9220 or X40-9225 from Shin-Etsu Silicone, XR31-B1410, XR31-B0270 or XR31-B2733 from GE Toray Silicone, etc. Polymers may be used.
  • (b) hydroxyl group-containing siloxane polymer contained in the condensation-curable silicone composition for example, a compound represented by the following formula (2) can be used.
  • R 4 and R 5 each independently represent a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group, and when a plurality of R 4 and R 5 are present, they may be the same as or different from each other. and n represents an integer of 5 to 2,000.
  • specific types of the monovalent hydrocarbon group include, for example, the same hydrocarbon group as in the case of the formula (1).
  • the siloxane polymer (b) can be produced, for example, by hydrolyzing and condensing dialkoxysilane and/or dichlorosilane.
  • a person skilled in the art can easily select an appropriate dialkoxy silane or dichloro silane according to the desired (b) siloxane polymer, and the conditions of hydrolysis and condensation reaction using the same can also be easily controlled.
  • the siloxane polymer (b) as described above for example, a commercially available bifunctional organosiloxane polymer such as XC96-723, YF-3800, YF-3804 manufactured by GE Toray Silicones can be used.
  • the addition curing type or condensation curing type silicone composition described above is one example of a material for forming the silicone pressure-sensitive adhesive or adhesive applied in the present application. That is, basically any silicon adhesive or adhesive known as OCA or OCR in the industry may be applied in the present application.
  • the type of the pressure-sensitive adhesive or adhesive or the curable composition forming the same is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended use.
  • a solid, semi-solid or liquid pressure-sensitive adhesive or adhesive or curable composition may be used.
  • the solid or semi-solid pressure-sensitive adhesive or adhesive or curable composition may be cured before the bonding object is bonded.
  • the liquid pressure-sensitive adhesive or adhesive or curable composition is so-called optical clear resin (OCR), and may be cured after the bonding object is bonded.
  • a so-called polydimethyl siloxane-based pressure-sensitive adhesive or adhesive or curable composition or polymethylvinyl siloxane-based pressure-sensitive adhesive or adhesive or curable composition or alkoxy Alkoxy silicone-based adhesive or adhesive or curable composition may be used, but is not limited thereto.
  • the thickness of the pressure-sensitive adhesive layer or the adhesive layer is not particularly limited, and may be selected within an appropriate range for securing a desired adhesive strength or adhesive strength.
  • the thickness may be in the range of approximately 1 ⁇ m to 50 ⁇ m.
  • the thickness is 2 ⁇ m or more, 3 ⁇ m or more, 4 ⁇ m or more, 5 ⁇ m or more, 6 ⁇ m or more, 7 ⁇ m or more, 8 ⁇ m or more, 9 ⁇ m or more, or 10 ⁇ m or more, or 45 ⁇ m or less, 40 ⁇ m or less in another example. , 35 ⁇ m or less, 30 ⁇ m or less, 25 ⁇ m or less, 20 ⁇ m or less, 15 ⁇ m or less, or 10 ⁇ m or less.
  • the initial alignment of the liquid crystal compound which is formed by the pressure-sensitive adhesive layer or the adhesive layer and/or the liquid crystal alignment layer in the liquid crystal layer as the light modulation layer, may be a vertical alignment, a horizontal alignment, an inclined alignment, or a spray alignment.
  • the liquid crystal compound in the vertical alignment, horizontal alignment, oblique alignment state, or spray alignment state, may be twisted to exist in a twisting alignment or a cholesteric alignment state, or it may not.
  • the initial alignment refers to an alignment in a state in which an external signal such as a voltage is not applied to the light modulation layer including the liquid crystal compound.
  • the meaning of the horizontal orientation, oblique orientation, vertical orientation or spray orientation is as known in the art.
  • the liquid crystal compound of the light modulation layer maintains the horizontal alignment, the inclined alignment, the vertical alignment, or the spray alignment in the initial state, and may be changed to a different alignment state according to an external signal.
  • the initial alignment of the liquid crystal compound in the light modulation layer may be a vertical alignment or an alignment state similar to the vertical alignment.
  • Such an alignment state is obtained by applying a vertical alignment film as the liquid crystal alignment film.
  • Such an orientation is useful in a device implementing a so-called R-TN (Reversed Twisted Nematic) orientation.
  • the in-plane retardation (based on a wavelength of 550 nm) of the optical modulation layer in the vertical alignment or in an alignment state similar to the vertical alignment is, for example, about 30 nm or less, 25 nm or less, 20 nm or less, 15 nm or less, 10 nm or less, or 5 nm or less, 0 nm or more, or more than 0 nm.
  • the in-plane retardation may be obtained according to Equation 1 above.
  • the light modulation film layer may further include a spacer for maintaining a spacer between the first and second substrates.
  • a spacer for maintaining a spacer between the first and second substrates.
  • a spacer as a commonly applied spacer, a ball spacer, a column spacer, or a barrier rib spacer may be applied.
  • the barrier rib spacer may be used as the spacer, and in particular, the barrier rib spacer in which the barrier ribs form at least one closed shape may be applied.
  • a hexagon eg, a regular hexagon
  • a quadrangle eg, a square or a rectangle
  • the partition wall spacer in which the closed shape is a hexagon, particularly a regular hexagon is also called a so-called honeycomb type spacer.
  • a honeycomb or quadrangular barrier rib spacer is a case in which the shape formed by the barrier rib spacer is a honeycomb or quadrangle when the shape of the barrier rib spacer formed on the substrate is observed in the normal direction of the substrate. it means.
  • the honeycomb type is usually a combination of a regular hexagon, and in the case of a quadrangle, there may be a square, a rectangle, or a combination of a square and a rectangle.
  • a barrier rib spacer may be used as the spacer in consideration of the adhesion between the first and second substrates, but is not limited thereto.
  • the pitch of the spacers may also be appropriately selected in consideration of a desired adhesion force or cell gap maintenance efficiency.
  • the pitch of the barrier rib spacer when the barrier rib spacer is applied, the pitch of the barrier rib spacer may be in the range of 50 ⁇ m to 2,000 ⁇ m.
  • a method of obtaining the pitch in the partition wall spacer is known.
  • the pitch is obtained through the spacing between the sides facing in the hexagon constituting the honeycomb, and in the case of the rectangular spacer, the pitch is obtained through the length of the side of the rectangle.
  • the average value thereof may be defined as the pitch.
  • the area of the closed figure ie, an area of, for example, a hexagon or a square
  • the area is an arithmetic mean.
  • a line width of the barrier rib spacer for example, a width of each hexagonal or quadrangular wall constituting the honeycomb may be, for example, in a range of about 5 ⁇ m to 50 ⁇ m. In another example, the line width may be about 10 ⁇ m or more or 15 ⁇ m or more, or 45 ⁇ m or less, 40 ⁇ m or less, 35 ⁇ m or less, 30 ⁇ m or less, 25 ⁇ m or less, or 20 ⁇ m or less.
  • the cell gap is properly maintained, and the adhesion between the substrates can be maintained excellently.
  • a method of forming the ball spacer, column spacer, or barrier rib spacer as described above between substrates is known.
  • An electrode layer may be formed on each substrate of the light modulation film layer as a component for applying an external signal to the light modulation layer.
  • an electrode layer may be present between the first surface and the pressure-sensitive adhesive or adhesive layer in the first substrate (between 100 and 1001 in FIG. 2) and/or between the first surface and the alignment layer in the second substrate (200 and 2001 in FIG. 2) (between the spacer, between the spacer and the alignment layer).
  • the electrode layer is formed between the first surface of the second substrate and the spacer and alignment film. can be located between
  • a known transparent electrode layer may be applied.
  • a so-called conductive polymer layer, a conductive metal layer, a conductive nanowire layer, or a metal oxide layer such as ITO (Indium Tin Oxide) may be used as the electrode layer.
  • ITO Indium Tin Oxide
  • various materials and methods for forming the transparent electrode layer are known and can be applied without limitation.
  • the light modulation device basically includes the light modulation film layer, and may include additional other components as necessary. That is, depending on the driving mode, the above-described transmission, blocking, high reflection and/or low reflection modes can be implemented and switched between them even with the light modulation film layer alone, but in order to facilitate the implementation or switching of these modes It is also possible to include additional components.
  • the device may further include a polarization layer (passive polarization layer) disposed on one side or both sides of the light modulation film layer.
  • a polarization layer passive polarization layer
  • 3 is an example of the structure
  • the polarization layer 400 is disposed on only one surface of the light modulation film layer
  • FIG. 4 is a polarization layer on both sides of the light modulation film layer in the structure of FIG. 2 ( 400) is placed.
  • the partition wall spacer is applied as a spacer and has a rectangular shape (square or rectangular), it is appropriate that the sides of the rectangle and the absorption axis of the polarizing layer are substantially perpendicular or horizontal to each other.
  • the term polarization layer may refer to a device that converts natural light or unpolarized light into polarized light.
  • the polarization layer may be a linear polarization layer.
  • the linear polarization layer refers to a case in which selectively transmitted light is linearly polarized light vibrating in one direction, and selectively absorbed or reflected light is linearly polarized light vibrating in a direction orthogonal to the vibration direction of the linearly polarized light. That is, the linear polarization layer may have a transmission axis and an absorption axis or a reflection axis orthogonal to each other in a plane direction.
  • the polarization layer may be an absorption type polarization layer or a reflection type polarization layer.
  • absorption-type polarizing layer for example, a polarizing layer in which iodine is dyed on a polymer stretched film, such as a PVA (poly(vinyl alcohol)) stretched film, or a liquid crystal polymerized in an aligned state as a host, and the liquid crystal
  • a guest-host type polarizing layer having a dichroic dye arranged according to orientation as a guest may be used, but is not limited thereto.
  • a reflective polarizing layer for example, a reflective polarizing layer known as a so-called DBEF (Dual Brightness Enhancement Film) or a reflective polarizing layer formed by coating a liquid crystal compound such as LLC (Lyotropic liquid crystal) may be used.
  • DBEF Double Brightness Enhancement Film
  • LLC Lithotropic liquid crystal
  • the polarizing layer may be disposed on both sides of the light modulation film layer.
  • the angle formed by the transmission axes of the polarizing layers disposed on both sides may be within the range of 85 degrees to 95 degrees or approximately vertical.
  • the light modulation device may include other necessary components in addition to the above components.
  • Any other components necessary for driving or using an optical modulation device, such as an -infrared cut layer, may be added.
  • a method of manufacturing the light modulation device is not particularly limited, and the device may be manufactured through a known method except that the above element is applied as each component.
  • the present application also relates to an automobile including the light modulation device.
  • the optical modulation device as described above is included in a sunroof or glass.
  • the glass may be the front glass 100 , the side glass 200 , or the rear glass 300 of the vehicle.
  • the sunroof 400 formed only in a partial area on the ceiling of the vehicle is illustrated in FIG. 1
  • the shape of the sunroof of the present application is not limited to that illustrated in FIG. 1 , and for example, a so-called panoramic sunroof.
  • a design in which a significant part of the vehicle's ceiling is made up of a sunroof is also included.
  • the light modulation device of the present application may constitute the sunroof or vehicle glass as a whole, or may form a part thereof.
  • the optical axis of the substrate in the width direction of the automobile (that is, the direction indicated by the dotted line).
  • the optical axis of the substrate is in the direction of the ground (ie, as indicated by the dotted line in FIG. 1 , in a state in which the vehicle is in contact with four wheels on the ground, in a direction parallel to the ground or in the longitudinal direction of the vehicle) can be parallel to
  • the method of configuring the vehicle as described above is not particularly limited, and a method of constructing a sunroof or glass of a vehicle is generally adopted, but the above-described arrangement is achieved in consideration of the optical axis direction of the light modulation device during the construction. You have to go through the process to make it happen.
  • the present application provides an optical modulation device including an anisotropic plastic substrate and an automobile in which the optical modulation device is applied to a sunroof and/or glass, and while taking advantage of the optical modulation device, disadvantages due to the application of the anisotropic plastic substrate It is possible to provide a vehicle that can be eliminated or improved.
  • FIG. 1 is a view showing the exterior of an exemplary automobile.
  • FIGS. 2 to 4 are schematic diagrams of an exemplary light modulation device of the present application.
  • 5 to 16 are photographs showing results of evaluating the uniformity of optical properties assuming that the light modulation device is applied to a vehicle sunroof or glass.
  • a polyester film with a thickness of about 145 ⁇ m in which an indium tin oxide (ITO) layer is deposited on each first surface (SKC, high stretch PET, in-plane retardation (based on a wavelength of 550 nm): about 10,000 nm).
  • a horizontal photo-alignment film (AMP21, LG Chem, norbornene series) was formed on the surface of the ITO layer of the first and second substrates, respectively.
  • the alignment film when the alignment film is formed on the surface of the ITO layer of the second substrate, ball spacers having an average diameter (D50 diameter) of about 12 ⁇ m are dispersed in the alignment film material so that the thickness of the liquid crystal layer in the final product (cell gap) is the ball was held by a spacer.
  • the alignment of the photo-alignment layer was performed by irradiation of linearly polarized ultraviolet light, and the alignment of the liquid crystal compound by the photo-alignment layer was made to be approximately horizontal with the slow axis of the substrate.
  • a liquid crystal composition (MDA-14-1235, manufactured by Merck) containing a dichroic dye is coated on the alignment layer of the second substrate, and the surface on which the alignment layer of the first substrate is formed faces the coated side of the liquid crystal composition It was laminated to make a light modulation film layer.
  • an optical modulation device was manufactured by attaching a poly(vinyl alcohol) (PVA)-based absorption-type linear polarization layer to one surface of the optical modulation film layer. At the time of the attachment, the absorption axis of the linear polarization layer and the slow axis of the substrate were horizontal to each other.
  • PVA poly(vinyl alcohol)
  • the non-uniformity of light transmittance was evaluated by applying the light modulation device (A) of Preparation Example 1 to a sunroof of an automobile.
  • a surface light source is disposed on the rear surface of the light modulation device, and the light modulation device is mounted on a sunroof position of the vehicle so that the slow axis of the substrate of the device is parallel to the width of the vehicle and then observed from the front. , the non-uniformity in the case of moving the gaze to the left and right was evaluated (Test 1).
  • a surface light source is disposed on the rear side of the light modulation device, and the light modulation device is mounted on a sunroof position of the vehicle so that the slow axis of the substrate of the device is perpendicular to the width of the vehicle.
  • the non-uniformity in the case of moving to was evaluated (Test 2).
  • Test 1 corresponds to Example 1
  • Test 2 corresponds to Comparative Example 1.
  • FIGS. 8 to 10 are the front, left, and right observations of Test 2, respectively.
  • a polyester film (SKC, high-stretch PET, in-plane retardation (550 nm wavelength): about 10,000 nm) having a thickness of about 145 ⁇ m in which an ITO (Indium Tin Oxide) layer is deposited on the first surface.
  • a pressure-sensitive adhesive layer was formed on the first surface of the first substrate.
  • the pressure-sensitive adhesive layer was formed by coating a bar with a silicone pressure-sensitive adhesive composition (Shinetsu, KR3700) and drying it at about 150° C. for 5 minutes to have a thickness of about 10 ⁇ m.
  • the same substrate as the first substrate was applied.
  • the pitch of regular hexagons (closed shape) constituting the honeycomb is about 350 ⁇ m
  • the height (cell gap) is about 6 ⁇ m
  • the line width is about
  • a barrier rib spacer of about 10 ⁇ m was formed in an area ratio of about 9%
  • a vertical alignment layer (5661LB3, Nissan Corporation) was formed on the formed spacer.
  • the vertical alignment layer was formed by rubbing in one direction.
  • a liquid crystal composition was coated on the surface of the vertical alignment film of the second substrate, and the pressure-sensitive adhesive layer of the first substrate was laminated to face the coated surface of the liquid crystal composition to prepare a light modulation film layer.
  • liquid crystal composition a composition prepared by mixing a liquid crystal compound (MAT-19-1261, manufactured by Merck) with a chiral dopant (S811, manufactured by Merck) to achieve a pitch of about 20 ⁇ m was used. Then, two layers of a PVA (poly(vinyl alcohol))-based absorption-type linear polarization layer were attached to both sides of the light modulation film layer to fabricate a light modulation device. At the time of the attachment, the absorption axis of the linear polarization layer and the slow axis of the substrate were perpendicular or horizontal to each other, and the absorption axis between the two polarization layers was perpendicular to each other.
  • a liquid crystal compound MAT-19-1261, manufactured by Merck
  • S811, manufactured by Merck chiral dopant
  • the non-uniformity of light transmittance was evaluated by applying the light modulation device (A) of Preparation Example 2 to a sunroof of an automobile.
  • a surface light source is disposed on the rear surface of the light modulation device, and the light modulation device is mounted on a sunroof position of the vehicle so that the slow axis of the substrate of the device is parallel to the width of the vehicle and then observed from the front. , the non-uniformity in the case of moving the gaze to the left and right was evaluated (Test 3).
  • a surface light source is disposed on the rear side of the light modulation device, and the light modulation device is mounted on a sunroof position of the vehicle so that the slow axis of the substrate of the device is perpendicular to the width of the vehicle.
  • the non-uniformity in the case of moving to was evaluated (Test 4).
  • Test 3 corresponds to Example 2
  • Test 4 corresponds to Comparative Example 2.
  • FIGS. 14 to 16 are the front, left, and right observations of Test 4, respectively.

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Abstract

본 출원은 이방성 플라스틱 기판을 포함하는 광변조 디바이스 및 그 광변조 디바이스가 선루프 및/또는 유리에 적용된 자동차를 제공하고, 상기 광변조 디바이스의 장점을 취하면서도 상기 이방성 플라스틱 기판의 적용으로 인한 단점을 해소 내지 개선할 수 있는 자동차를 제공할 수 있다.

Description

광변조 디바이스 및 자동차
본 출원은 2020년 7월 24일자로 제출된 대한민국 특허출원 제10-2020-0092400호에 기초하여 우선권을 주장하며, 해당 대한민국 특허출원 문헌에 개시된 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본 출원은, 광변조 디바이스 및 자동차에 대한 것이다. 상기 광변조 디바이스는 자동차의 선루프 또는 유리에 포함될 수 있다.
태양광의 조사량이 많은 계절이나, 열대 지역 등 태양광의 조사량이 많은 지역에서는 자동차에 장착된 선루프나 유리 등을 통해 많은 양의 태양광이 차량으로 들어오게 된다. 이러한 태양광은 차량의 온도 상승 등을 유발한다.
이에 따라서 태양광의 조사량이 많은 시기에는 선루프나 유리에 태양광의 차단할 수 있는 수단을 물리적으로 설치하는 경우가 있다.
그렇지만, 위와 같은 광변조 디바이스를 적용하는 경우에 차량에 탑승한 사람의 시야각에 따라 광투과도의 불균일이 일어나고, 이에 따라서 관측 방향에 따라서 검은 띠 등의 불균일이 발생하는 문제가 있다.
본 출원은 광변조 디바이스 및 자동차에 관한 것이다. 구체적으로는, 자동차의 선루프, 전면 또는 후방 유리 또는 측면 유리로 사용되거나, 상기 선루프, 전면 또는 후방 유리 또는 측면 유리에 포함되는 광변조 디바이스 또는 상기 광변조 디바이스를 상기 선루프, 전면 또는 후방 유리 또는 측면 유리에 포함하는 자동차로서, 상기 자동차에 적용되어 자동차의 탑승자의 시야와 무관하게 균일한 투과율의 구현이 가능하게 설계된 광변조 디바이스 및 그를 포함하는 자동차를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 명세서에서 각도를 정의하는 용어 중 수직, 평행, 직교 또는 수평 등은, 목적 효과를 손상시키지 않는 범위에서의 실질적인 수직, 평행, 직교 또는 수평을 의미하고, 상기 수직, 평행, 직교 또는 수평의 범위는 제조 오차(error) 또는 편차(variation) 등의 오차를 포함하는 것이다. 예를 들면, 상기 각각의 경우는, 약 ±15도 이내의 오차, 약 ±14도 이내의 오차, 약 ±13도 이내의 오차, 약 ±12도 이내의 오차, 약 ±11도 이내의 오차, 약 ±10도 이내의 오차, 약 ±9도 이내의 오차, 약 ±8도 이내의 오차, 약 ±7도 이내의 오차, 약 ±6도 이내의 오차, 약 ±5도 이내의 오차, 약 ±4도 이내의 오차, 약 ±3도 이내의 오차, 약 ±2도 이내의 오차, 약 ±1도 이내의 오차 또는 약 ±0.5도 이내의 오차를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 언급하는 물성 중에서 측정 온도가 해당 물성에 영향을 미치는 경우에 특별히 달리 규정하지 않는 한, 상기 물성은 상온에서 측정한 물성이다.
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.
본 명세서에서 언급하는 위상차 및 굴절률은, 특별히 달리 규정하지 않는 한 약 550 nm 파장의 광에 대한 굴절률을 의미한다.
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 각도 및 반시계 방향으로 측정된 각도 중에서 어느 하나의 각도를 양수로 표기하고, 다른 하나의 각도를 음수로 표기할 수도 있다.
본 출원은 자동차의 선루프 또는 유리에 적용되거나, 상기 선루프 또는 유리에 포함되는 광변조 디바이스에 대한 것이다. 본 출원은 또한 광변조 디바이스를 선루프 또는 유리에 포함하는 자동차에 대한 것이다.
상기에서 유리는 도 1에 나타난 바와 같이 차량의 전면 유리(100), 측면 유리(200) 또는 후면 유리(300)일 수 있다. 상기 선루프 또는 유리는 전면적으로 상기 광변조 디바이스로 구성되거나, 혹은 적어도 일부가 상기 광변조 디바이스로 구성될 수 있다.
본 명세서에서 용어 광변조 디바이스는, 적어도 2개 이상의 다른 광의 상태의 사이를 스위칭할 수 있는 디바이스를 의미할 수 있다. 상기에서 다른 광의 상태는, 적어도 투과율, 색상 및/또는 헤이즈이 다른 상태를 의미할 수 있다.
광변조 디바이스가 구현할 수 있는 상태의 예로는, 투과, 차단, 고반사, 저반사 및/또는 특정 색상을 나타내는 색상 모드 상태 등이 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
일 예시에서 상기 광변조 디바이스는 적어도 상기 투과 및 차단 모드 상태의 사이를 스위칭할 수 있는 디바이스이거나, 혹은 상기 고반사 및 저반사 모드 상태의 사이를 스위칭할 수 있는 디바이스일 수 있다.
상기 투과 모드 상태에서의 광변조 디바이스의 투과율이 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.
상기 차단 모드 상태에서 광변조 디바이스의 투과율은 60% 이하, 55% 이하, 50% 이하, 45% 이하, 40% 이하, 35% 이하, 30% 이하, 25% 이하, 20% 이하, 15% 이하, 10% 이하, 5% 이하, 1% 이하 또는 0.5% 이하일 수 있다. 투과 모드에서 투과율은 높을수록 유리하며, 차단 모드에서는 투과율이 낮을수록 유리하기 때문에, 상기 투과 모드 상태의 투과율의 상한과 차단 모드 상태의 투과율의 하한은 특별히 제한되지 않고, 일 예시에서 상기 투과 모드 상태의 투과율의 상한은 약 100%이고, 차단 모드 상태에서의 투과율의 하한은 약 0%일 수 있다.
일 예시에서 상기 투과 모드 상태와 차단 모드 상태의 사이를 스위칭할 수 있는 광변조 디바이스에서 상기 투과 모드 상태에서의 투과율과 차단 모드 상태에서의 투과율의 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.
상기 투과율은, 직진광 투과율일 수 있다. 직진광 투과율은, 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 방향의 입사광 중에서 역시 상기 법선 방향과 나란한 방향으로 상기 디바이스를 투과한 광의 백분율을 상기 투과율로 정의할 수 있다.
상기 투과율은, 가시광 영역, 예를 들면, 약 400 내지 700 nm 또는 약 380 내지 780 nm 범위 내의 어느 한 파장에 대한 투과율이거나, 상기 가시광 영역 전체에 대한 투과율이거나, 상기 가시광 영역 전체에 대한 투과율 중에서 최대 또는 최소 투과율이거나, 상기 가시광 영역 내의 투과율의 평균치일 수 있다.
본 출원의 광변조 디바이스는, 상기 투과 모드, 차단 모드 및 색상 모드(color mode) 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 기타 제 3의 상태 또는 그 이상의 상태도 구현될 수 있다.
상기 광변조 디바이스의 스위칭은, 외부 신호의 인가, 예를 들면, 전압 신호의 인가 여부에 따라 조절할 수 있다. 예를 들면, 전압과 같은 외부 신호의 인가가 없는 상태에서 광변조 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.
따라서, 본 출원의 자동차는, 상기 광변조 디바이스의 스위칭이 가능한 제어 회로나 외부 신호 인가 수단 등을 추가로 포함할 수 있다. 이러한 추가 수단을 구성하는 방식은 특별히 제한되지 않으며, 공지의 수단이 적절하게 적용될 수 있다.
상기 광변조 디바이스는, 대향 배치된 2개의 기판과 상기 기판의 사이에 위치한 광변조층을 가지는 광변조 필름층을 기본 단위로 포함할 수 있다. 도 2는 상기 광변조 필름층의 일 예시를 나타내는 도면이다. 도면과 같이 광변조 필름층은, 대향 배치된 제 1 기판(100)과 제 2 기판(200)을 포함할 수 있다. 통상 상기 제 1 기판(100)과 제 2 기판(200)은 실런트(300)에 의해 부착된다.
상기 제 1 기판(100)의 하나의 표면(이하, 제 1 표면이라 칭할 수 있다)상에는 기능성층(1001)이 형성되고, 다른 제 2 기판(200)의 하나의 표면(이하, 제 1 표면이라 칭할 수 있다.)에는 액정 배향막(2001)이 형성되며, 상기 대향 배치된 제 1 기판(100)과 제 2 기판(200)의 사이에 광변조층이 위치한다. 광변조층이 액정층인 경우에 통상적으로 제 1 및 제 2 기판(100, 200)의 양쪽 표면 모두에 액정 배향막이 형성된다. 따라서, 상기 제 1 기판(100)의 제 1 표면에 형성되는 기능성층(1001)도, 액정 배향막일 수 있다. 다른 예시에서 상기 기능성층(1001)은, 점착제층 또는 접착제층일 수 있다. 본 발명자들은, 상기 제 1 기판(100)의 기능성층(1001)으로서, 액정 배향막이 아닌 적절한 점착제층 또는 접착제층을 형성하는 경우에도, 차량용으로 적합한 액정 배향이 달성되는 것을 확인하였다. 또한, 도면에는 도시되어 있지 않지만, 광변조 필름층의 제 1 및 제 2 기판 중 어느 한 기판에는 제 1 및 제 2 기판의 간격(cell gap)을 유지하는 스페이서가 존재할 수 있는데, 제 1 기판(100)상에 기능성층(1001)으로서, 점착제층 또는 접착제층을 형성하는 경우에 상기 스페이서에 상기 점착제층 또는 접착제층(1001)이 부착되어 제 1 및 제 2 기판간의 합착력을 크게 개선할 수 있다.
본 명세서에서 기판의 제 1 표면은 기판의 주표면과 그 반대측 표면 중에서 어느 하나의 표면을 의미하고, 제 2 표면은 기판의 주표면과 그 반대측 표면 중에서 다른 하나의 표면을 의미한다.
상기 기판으로는, 특별한 제한 없이 공지의 기판 소재가 사용될 수 있다. 예를 들면, 기판으로는 등방성 기판 또는 이방성 기판이 사용될 수 있다. 용어 등방성 기판은, 굴절률이 파동의 편광 방향에 의존하지 않는 기판을 의미하고, 이방성 기판은, 굴절률이 빛의 편광 상태에 따라서 달라지는 기판을 의미한다. 기판으로는, 유리 기판, 결정성 또는 비결정성 실리콘 기판 또는 석영 기판 등의 무기 기판이나 플라스틱 기판 등을 사용할 수 있다. 플라스틱 기판으로는, TAC(triacetyl cellulose) 기판; 노르보르넨 유도체 기판 등의 COP(cyclo olefin copolymer) 기판; PMMA(poly(methyl methacrylate) 기판; PC(polycarbonate) 기판; PE(polyethylene) 기판; PP(polypropylene) 기판; PVA(polyvinyl alcohol) 기판; DAC(diacetyl cellulose) 기판; Pac(Polyacrylate) 기판; PES(poly ether sulfone) 기판; PEEK(polyetheretherketon) 기판; PPS(polyphenylsulfone), PEI(polyetherimide) 기판; PEN(polyethylenemaphthatlate) 기판; PET(polyethyleneterephtalate) 기판 등의 폴리에스테르 기판; PI(polyimide) 기판; PSF(polysulfone) 기판; PAR(polyarylate) 기판 또는 비정질 불소 수지 등을 포함하는 기판을 사용할 수 있지만 이에 제한되는 것은 아니다. 이러한 기판의 두께는 특별히 제한되지 않고, 적절한 범위에서 선택될 수 있다.
본 출원에서는 위와 같은 기판 중에서 차량용으로 적합한 기계적 특성, 유연성 및 광학적 특성의 확보 측면에서 이방성 기판을 적용할 수 있고, 구체적으로는 이방성 플라스틱 기판을 적용할 수 있다. 이러한 기판은, 고유의 속성상 차량용 광변조 디바이스에 적합한 기계적 특성, 유연성 및 광학적 특성을 제공할 수 있다.
이방성 플라스틱 기판 중에서 일정 수준 이상의 광학적 비등방성을 가지는 기판은, 특히 차량용으로 적합한 기계적 특성과 유연성을 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 출원에서는 상기 기판으로서, 면내 위상차가 적어도 400 nm 이상인 플라스틱 기판이 적용될 수 있다.
본 명세서에서 면내 위상차(Rin)는 하기 수식 1로 계산된 값을 의미한다.
[수식 1]
Rin = d × (nx - ny)
수식 1에서 Rin은 면내 위상차이고, d는 기판의 두께이며, nx는 기판의 지상축 방향의 굴절률이고, ny는 기판의 진상축 방향의 굴절률로서, 상기 지상축 방향과 직교하는 면내 방향의 굴절률이다.
상기 면내 위상차는, 다른 예시에서 450 nm 이상, 550 nm 이상, 600 nm 이상, 650 nm 이상, 700 nm 이상, 750 nm 이상, 800 nm 이상, 850 nm 이상, 900 nm 이상, 950 nm 이상, 1000 nm 이상, 2000 nm 이상, 3000 nm 이상, 4,000 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 기판 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.
상기 위상차를 가지는 플라스틱 기판으로는, 대표적으로 PET(poly(ethylene terephthalate)) 기판 등과 같은 폴리에스테르 필름 기판이 알려져 있지만, 본 출원에서 적용될 수 있는 기판의 종류가 이에 제한되는 것은 아니며, 위와 같은 면내 위상차를 가지는 한 다양한 종류의 기판이 모두 적용될 수 있다. 또한, 광변조 필름층에 적용되는 적어도 2개의 기판이 모두 위와 같은 면내 위상차를 가질 수도 있지만, 적어도 하나의 기판이 위와 같은 면내 위상차를 가질 수 있다.
위와 같은 이방성을 가지는 기판은, 차량용으로 적합한 기계적 특성 내지 유연성과 광학적 특성을 나타내지만, 해당 기판이 가지는 고유의 광학적 이방성에 기인하여, 차량에 적용되었을 때에 탑승자의 시야각에 따라서 광학적 불균일을 제공할 수 있다. 그렇지만, 본 출원에 따라 설계된 광변조 디바이스는 상기 기판의 장점을 취하면서, 그 단점을 개선 내지 해소할 수 있다.
예를 들어, 상기 광변조 디바이스가 자동차의 선루프로 적용되거나, 혹은 상기 선루프에 포함되는 경우에 상기 제 1 및/또는 제 2 이방성 기판의 지상축은 상기 자동차의 폭 방향과 평행하게 배치되도록 형성되어 있을 수 있다. 이 때 상기 지상축이 상기 자동차의 폭 방향과 평행하게 배치되도록 형성되어 있다는 것은, 예를 들면, 상기 광변조 디바이스에 상기 자동차의 선루프 위치에 장착될 수 있는 체결 수단 또는 체결 부위가 존재하는 경우에 그 체결 수단 또는 체결 부위를 사용하여 상기 광변조 디바이스를 상기 선루프 위치에 장착하면, 상기 기판의 지상축이 상기 자동차의 폭 방향과 평행하게 배치되도록 상기 체결 수단 또는 체결 부위가 존재하는 것을 의미할 수 있다. 다른 예시에서는, 상기 광변조 디바이스의 형태가 상기 자동차의 선루프의 형태와 같은 형태로 구성되어 있고, 그 형태에 따라서 상기 광변조 디바이스를 자동차의 선루프로 장착하면, 상기 기판의 지상축이 상기 자동차의 폭 방향과 평행하게 배치되도록 상기 광변조 디바이스의 형태가 제조되어 있는 것을 의미할 수 있다.
따라서, 일 예시에서 상기 광변조 디바이스에는 상기 자동차의 선루프로 장착될 수 있는 체결 수단 또는 체결 부위가 존재하거나, 상기 광변조 디바이스가 상기 선루프와 같은 형상을 가지고, 상기 체결 수단, 체결 부위 또는 형상에 따라서 상기 광변조 디바이스를 상기 자동차의 선루프로 장착하면, 제 1 또는 제 2 이방성 기판의 지상축이 상기 자동차의 폭 방향과 평행하게 배치되도록 상기 체결 수단, 체결 부위 또는 형상이 결정되어 있을 수 있다.
광변조 디바이스에 상기와 같은 체결 수단 내지 체결 부위를 형성하거나, 상기 형상을 가지도록 광변조 디바이스를 구성하는 방법은 특별히 제한되지 않고, 공지의 방식이 적용될 수 있다.
예를 들어, 상기 광변조 디바이스가 자동차의 전면, 후방 또는 측면 유리로 적용되거나, 혹은 상기 전면, 후방 또는 측면 유리에 포함되는 경우에 상기 제 1 및/또는 제 2 이방성 기판의 지상축은 상기 자동차의 길이 방향과 평행하게 배치되도록 형성되어 있을 수 있다. 이 때 상기 지상축이 상기 자동차의 길이 방향과 평행하게 배치되도록 형성되어 있다는 것은, 예를 들면, 상기 광변조 디바이스에 상기 자동차의 전면 또는 후방 또는 측면 유리 위치에 장착될 수 있는 체결 수단 또는 체결 부위가 존재하는 경우에 그 체결 수단 또는 체결 부위를 사용하여 상기 광변조 디바이스를 상기 전면 또는 후방 또는 측면 유리 위치에 장착하면, 상기 기판의 지상축이 상기 자동차의 길이 방향과 평행하게 배치되도록 상기 체결 수단 또는 체결 부위가 존재하는 것을 의미할 수 있다. 다른 예시에서는, 상기 광변조 디바이스의 형태가 상기 자동차의 전면 또는 후방 또는 측면 유리의 형태와 같은 형태로 구성되어 있고, 그 형태에 따라서 상기 광변조 디바이스를 자동차의 전면 또는 후방 또는 측면 유리로서 장착하면, 상기 기판의 지상축이 상기 자동차의 길이 방향과 평행하게 배치되도록 상기 광변조 디바이스의 형태가 제조되어 있는 것을 의미할 수 있다.
따라서, 일 예시에서 상기 광변조 디바이스에는 자동차의 전면, 후방 또는 측면 유리로 장착될 수 있는 체결 수단 또는 체결 부위가 존재하거나, 상기 광변조 디바이스가 상기 전면, 후방 또는 측면 유리와 같은 형상을 가지고, 상기 체결 수단, 체결 부위 또는 형상에 따라서 상기 광변조 디바이스를 상기 자동차의 전면, 후방 또는 측면 유리로 장착하면, 제 1 또는 제 2 이방성 기판의 지상축이 상기 자동차의 길이 방향과 평행하게 배치되도록 상기 체결 수단, 체결 부위 또는 형상이 결정되어 있을 수 있다.
광변조 디바이스에 상기와 같은 체결 수단 내지 체결 부위를 형성하거나, 상기 형상을 가지도록 광변조 디바이스를 구성하는 방법은 특별히 제한되지 않고, 공지의 방식이 적용될 수 있다.
예를 들어, 본 출원의 광변조 필름층에서 2개의 기판(예를 들면, 도 2에서 제 1 및 제 2 기판(100, 200))으로서 모두 이방성 기판이 적용되는 경우에는, 상기 2개의 기판(제 1 및 제 2 기판)은, 서로의 광학축이 서로 평행하도록 배치되는 것이 적절하다. 본 명세서에서 이방성 기판의 광학축은. 특별히 달리 규정하지 않는 한, 해당 이방성 기판의 지상축을 의미하고, 편광층의 광학축은, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 해당 편광층의 흡수축을 의미한다.
광변조 필름층에서 상기 기판의 사이에 존재하는 광변조층은 외부 신호의 인가 여부에 따라, 단독으로 혹은 다른 구성 요소와 연계하여, 광변조 디바이스의 광의 투과도, 반사도, 헤이즈 및/또는 색상 등을 변경할 수 있는 기능성 층이다. 이와 같은 광변조층은, 본 명세서에서 능동 광변조층으로 호칭될 수 있다.
본 명세서에서 외부 신호란, 광변조층 내에 포함되는 물질, 예를 들어 광변조 물질의 거동에 영향을 줄 수 있는 외부에 요인, 예를 들면 외부 전압 등을 의미할 수 있다. 따라서, 외부 신호가 없는 상태란, 외부 전압 등의 인가가 없는 상태를 의미할 수 있다.
본 출원에서 광변조층의 종류는 상기 기술한 기능을 가지는 것이라면 특별히 제한되지 않고, 공지의 광변조층이 적용될 수 있다. 상기 광변조층은, 예를 들면, 액정층, 전기 변색 물질층, 광 변색 물질층, 전기 영동 물질층 또는 분산 입자 배향층일 수 있다.
하나의 예시에서 광변조층으로는 상기 액정층이 적용될 수 있다. 액정층은, 액정 화합물을 포함하는 층이다. 본 명세서에서 용어 액정층의 범위에는 액정 화합물을 포함하고 있는 층이 모두 포함되며, 예를 들어 후술하는 바와 같이 액정 화합물(액정 호스트)과 이색성 염료를 포함하는 소위 게스트 호스트층이나 키랄 도펀트 등 기타 첨가제를 액정 화합물과 함께 포함하는 층도 본 명세서에서 규정하는 액정층의 일종이다. 상기 액정층은 능동 액정층일 수 있고, 따라서 상기 액정 화합물은 외부 신호의 인가 여부에 따라 배향 방향이 변하도록 액정층 내에 존재할 수 있다. 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.
액정층은 유전율 이방성이 양수 또는 음수인 액정 화합물을 포함할 수 있다. 액정의 유전율 이방성의 절대값은 본 출원의 목적을 고려하여 적절히 선택될 수 있다. 용어 「유전율 이방성(△ε)」은 액정의 수평 유전율(ε//)과 수직 유전율(ε⊥)의 차이(ε// - ε⊥)를 의미할 수 있다. 본 명세서에서 용어 수평 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.
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 또는 R-TN(Reversed Twisted Nematic) 모드 등을 예시할 수 있다.
액정층인 광변조층은, 필요한 경우에 상기 액정 화합물과 함께 광투과도 가변 특성을 조절한다는 측면에서, 이색성 염료를 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 광변조 디바이스가 1층의 편광층을 포함하는 경우에 상기 액정층인 광변조층은 상기 이색성 염료를 추가로 포함할 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.
하나의 예시에서, 상기 광변조층은, 예를 들어 광변조 디바이스가 1층의 편광층을 포함하는 경우에, 액정 화합물 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.
게스트호스트 액정층을 광변조층으로 포함하는 광변조 필름층은 능동형 편광층(Active Polarizer)로 기능할 수 있다. 본 명세서에서 용어 「능동형 편광층(Active Polarizer)」는 외부 신호 인가에 따라 비등방성 광흡수를 조절할 수 있는 기능성 소자를 의미할 수 있다. 이러한 능동형 편광층은 후술하는 수동형 편광층이 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.
광변조층인 액정층은 액정 화합물과 함께 소위 키랄 도펀트(chiral dopant)를 포함할 수도 있다. 이러한 키랄 도펀트는 액정 화합물에 나선 구조의 배향을 유도할 수 있다.
키랄 도펀트(Chiral dopant)로는, 네마틱 규칙성과 같은 액정성을 손상시키지 않고 목적하는 회전(twisting)을 유도할 수 있는 것이라면, 특별히 제한되지 않고 사용될 수 있다. 액정 분자에 회전을 유도하기 위한 키랄 도펀트는 분자 구조 중에 키랄리티(chirality)를 적어도 포함할 필요가 있다. 키랄 도펀트는, 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. 키랄 도펀트는 예를 들면, 분자량이 1,500 이하인 저분자 화합물일 수 있다. 키랄 도펀트로는, 시판되는 키랄 네마틱 액정 등이 적용될 수 있다.
키랄 도펀트의 비율에도 특별한 제한은 없으나, 광변조층의 두께(d, cell gap)와 상기 키랄 도펀트의 첨가에 의해 발생하는 액정 화합물의 나선 구조의 피치(p)의 비율(d/p)이 0.05 이상, 0.1 이상, 0.15 이상, 0.2 이상, 0.25 이상, 0.3 이상, 0.35 이상, 0.4 이상 정도, 0.45 이상 정도, 0.5 이상 정도, 0.55 이상 정도, 0.6 이상 정도, 0.65 이상 정도, 0.7 이상 정도, 0.75 이상 정도 또는 0.8 이상 정도가 될 수 있는 비율로 상기 키랄 도펀트가 포함될 수 있다. 이와 같은 비율(d/p)은 점착제층 또는 접착제층과 액정 배향막에 의해 유도되는 액정 화합물의 배향과 연계되어 적용 용도에 적합한 배향 상태를 도출할 수 있다. 또한, 상기 비율(d/p)이 높을수록, 광변조 디바이스는 보다 효율적으로 투과 및 차단 상태를 구현할 수 있고, 특히 차단 상태에서 투과율이 효과적으로 억제되는 디바이스가 구현될 수 있다. 그렇지만, 상기 비율(d/p)을 높이기 위해서 키랄 도펀트를 과량으로 첨가하게 되면, 배향 안정성, 특히 온도 변화에 따른 배향 안정성이나, 고온에서의 배향 안정성이 저하되는 문제점이 있다. 그렇지만, 본 출원에 따라서 후술하는 바와 같이 2종의 키랄 도펀트를 적용하게 되면, 상기 비율(d/p)을 높게 유지한 상태에서도 우수한 배향 안정성을 확보할 수 있다. 상기 비율(d/p)은 다른 예시에서 2 이하, 1.5 이하, 1 이하, 1 미만, 0.95 이하, 0.9 이하 또는 0.85 이하일 수 있다.
키랄 도펀트가 적용된 소위 트위스트 또는 콜레스테릭 배향모드의 광변조층(액정층)의 피치(p)는, Wedge cell을 이용한 계측 방법으로 측정할 수 있고, 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 8\2008, 789-791)에 기재된 방식으로 측정할 수 있다. 또한, 키랄 도펀트의 함량(중량%)은, 100/(HTP(Helixcal Twisting power) × 피치(nm))의 수식으로 계산되며, 목적하는 피치(p)를 고려하여 적정 비율로 선택될 수 있다.
광변조층에 액정 화합물과 함께 포함되는 위와 같은 추가 성분(예를 들면, 이색성 염료나 키랄 도펀트 등)의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 공지의 성분이 사용될 수 있으며, 광변조층은 위 성분 외에도 필요한 공지의 성분을 추가로 포함할 수 있다.
광변조 필름층에서 제 1 및/또는 제 2 기판의 제 1 표면상에 형성될 수 있는 액정 배향막의 종류에도 특별한 제한은 없다. 액정 배향막으로는 목적하는 초기 배향을 고려하여 공지의 수직 혹은 수평 배향막이나 기타 배향막이 적용될 수 있다. 배향막의 유형도 러빙 배향막과 같은 접촉식 배향막이나, 광배향막과 같은 비접촉식 배향막이 적용될 수 있다.
제 1 기판의 표면에 기능성층으로 적용될 수 있는 점착제층 또는 접착제층의 종류에도 특별한 제한은 없다. 예를 들어, 업계에서 소위 OCA(Optically Clear Adhesive) 또는 OCR(Opticall Clear Resin)로 공지된 다양한 유형의 점착제 또는 접착제들은 액정 배향막과 조합되어 액정 화합물의 적합한 배향을 유도할 수 있다는 점을 확인하였다. 상기 점착제 또는 접착제로는, 예를 들면, 아크릴계, 실리콘계, 에폭시계 또는 우레탄계의 점착제 또는 접착제가 적용될 수 있다.
적절한 점착제 또는 접착제로서, 실리콘계 점착제 또는 접착제가 예시될 수 있다. 실리콘계 점착제 또는 접착제가 가지는 특유의 표면 특성은 액정 배향막(특히, 수직 배향막)과 조합되어 목적에 적합한 액정 화합물의 배향 상태를 유도할 수 있다.
상기 실리콘계 점착제 또는 접착제는, 경화성 실리콘 접착제 또는 점착제 조성물(이하, 단순히 경화성 실리콘 조성물이라 호칭할 수 있다.)의 경화물을 사용할 수 있다. 경화성 실리콘 조성물의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 가열 경화성 실리콘 조성물 또는 자외선 경화성 실리콘 조성물을 사용할 수 있다.
하나의 예시에서 상기 경화성 실리콘 조성물은 부가 경화성 실리콘 조성물로서, (1) 분자 중에 2개 이상의 알케닐기를 함유하는 오르가노폴리실록산 및 (2) 분자 중에 2개 이상의 규소결합 수소원자를 함유하는 오르가노폴리실록산을 포함할 수 있다. 상기와 같은 실리콘 화합물은, 예를 들면, 백금 촉매 등의 촉매의 존재 하에서, 부가 반응에 의하여 경화물을 형성할 수 있다.
상기 (1) 오르가노폴리실록산은, 실리콘 경화물을 구성하는 주성분으로서, 1 분자 중 적어도 2개의 알케닐기를 포함한다. 이 때, 알케닐기의 구체적인 예에는, 비닐기, 알릴기, 부테닐기, 펜테닐기, 헥세닐기 또는 헵테닐기 등이 포함되고, 이 중 비닐기가 통상 적용되지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 (1) 오르가노폴리실록산에서, 전술한 알케닐기의 결합 위치는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 상기 알케닐기는 분자쇄의 말단 및/또는 분자쇄의 측쇄에 결합되어 있을 수 있다. 또한, 상기 (1) 오르가노폴리실록산에서, 전술한 알케닐 외에 포함될 수 있는 치환기의 종류로는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기 또는 헵틸기 등의 알킬기; 페닐기, 톨릴기, 크실릴기 또는 나프틸기 등의 아릴기; 벤질기 또는 페넨틸기 등의 아랄킬기; 클로로메틸기, 3-클로로프로필기 또는 3,3,3-트리플루오로프로필기 등의 할로겐 치환 알킬기 등을 들 수 있고, 이 중 메틸기 또는 페닐기가 통상 적용되지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 (1) 오르가노폴리실록산의 분자 구조는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 직쇄상, 분지상, 고리상, 망상 또는 일부가 분지상을 이루는 직쇄상 등과 같이, 어떠한 형상이라도 가질 수 있다. 통상 상기와 같은 분자 구조 중 특히 직쇄상의 분자 구조를 가지는 것이 적용되지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 (1) 오르가노폴리실록산의 보다 구체적인 예로는, 분자쇄 양말단 트리메틸실록산기 봉쇄 디메틸실록산-메틸비닐실록산 공중합체, 분자쇄 양말단 트리메틸실록산기 봉쇄 메틸비닐폴리실록산, 분자쇄 양말단 트리메틸실록산기 봉쇄 디메틸실록산-메틸비닐실록산-메틸페닐실록산 공중합체, 분자쇄 양말단 디메틸비닐실록산기 봉쇄 디메틸폴리실록산, 분자쇄 양말단 디메틸비닐실록산기 봉쇄 메틸비닐폴리실록산, 분자쇄 양말단 디메틸비닐실록산기 봉쇄 디메틸실록산-메틸비닐실록산 공중합체, 분자쇄 양말단 디메틸비닐실록산기 봉쇄 디메틸실록산-메틸비닐실록산-메틸페닐실록산 공중합체, R1 2SiO2/2로 표시되는 실록산 단위와 R1 2R2SiO1/2로 표시되는 실록산 단위와 SiO4/2로 표시되는 실록산 단위를 포함하는 오르가노폴리실록산 공중합체, R1 2R2SiO1/2로 표시되는 실록산 단위와 SiO4/2로 표시되는 실록산 단위를 포함하는 오르가노폴리실록산 공중합체, R1R2SiO2/2로 표시되는 실록산 단위와 R1SiO3/2로 표시되는 실록산 단위 또는 R2SiO3/2로 표시되는 실록산 단위를 포함하는 오르가노폴리실록산 공중합체 및 상기 중 2 이상의 혼합물을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기에서, R1은 알케닐기 외의 탄화수소기로서, 구체적으로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기 또는 헵틸기 등의 알킬기; 페닐기, 톨릴기, 크실릴기 또는 나프틸기 등의 아릴기; 벤질기 또는 페넨틸기 등의 아랄킬기; 클로로메틸기, 3-클로로프로필기 또는 3,3,3-트리플루오로프로필기 등의 할로겐 치환 알킬기 등일 수 있다. 또한, 상기에서 R2는 알케닐기로서, 구체적으로는 비닐기, 알릴기, 부테닐기, 펜테닐기, 헥세닐기 또는 헵테닐기 등일 수 있다.
상기 부가경화성 실리콘 조성물에서, (2) 오르가노폴리실록산은 상기 (1) 오르가노폴리실록산을 가교시키는 역할을 수행할 수 있다. 상기 (2) 오르가노폴리실록산에서, 수소원자의 결합 위치는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 분자쇄의 말단 및/또는 측쇄에 결합되어 있을 수 있다. 또한, 상기 (2) 오르가노폴리실록산에서, 상기 규소결합 수소원자 외에 포함될 수 있는 치환기의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, (1) 오르가노폴리실록산에서 언급한 바와 같은, 알킬기, 아릴기, 아랄킬기 또는 할로겐 치환 알킬기 등을 들 수 있고, 이 중 통상 메틸기 또는 페닐기가 적용되지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 (2) 오르가노폴리실록산의 분자 구조는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 직쇄상, 분지상, 고리상, 망상 또는 일부가 분지상을 이루는 직쇄상 등과 같이, 어떠한 형상이라도 가질 수 있다. 상기와 같은 분자 구조 중 통상 직쇄상의 분자 구조를 가지는 것이 적용되지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 (2) 오르가노폴리실록산의 보다 구체적인 예로는, 분자쇄 양말단 트리메틸실록산기 봉쇄 메틸하이드로젠폴리실록산, 분자쇄 양말단 트리메틸실록산기 봉쇄 디메틸실록산-메틸하이드로젠 공중합체, 분자쇄 양말단 트리메틸실록산기 봉쇄 디메틸실록산-메틸하이드로젠실록산-메틸페닐실록산 공중합체, 분자쇄 양말단 디메틸하이드로젠실록산기 봉쇄 디메틸폴리실록산, 분자쇄 양말단 디메틸하이드로젠실록산기 봉쇄 디메틸실록산-메틸페닐실록산 공중합체, 분자쇄 양말단 디메틸하이드로젠실록산기 봉쇄 메틸페닐폴리실록산, R1 3SiO1/2로 표시되는 실록산 단위와 R1 2HSiO1/2로 표시되는 실록산 단위와 SiO4/2로 표시되는 실록산 단위를 포함하는 오르가노폴리실록산 공중합체, R1 2HSiO1/2로 표시되는 실록산 단위와 SiO4/2로 표시되는 실록산 단위를 포함하는 오르가노폴리실록산 공중합체, R1HSiO2/2로 표시되는 실록산 단위와 R1SiO3/2로 표시되는 실록산 단위 또는 HSiO3/2로 표시되는 실록산 단위를 포함하는 오르가노폴리실록산 공중합체 및 상기 중 2 이상의 혼합물을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기에서, R1은 알케닐기 외의 탄화수소기로서, 구체적으로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기 또는 헵틸기 등의 알킬기; 페닐기, 톨릴기, 크실릴기 또는 나프틸기 등의 아릴기; 벤질기 또는 페넨틸기 등의 아랄킬기; 클로로메틸기, 3-클로로프로필기 또는 3,3,3-트리플루오로프로필기 등의 할로겐 치환 알킬기 등일 수 있다.
상기 (2) 오르가노폴리실록산의 함량은, 적절한 경화가 이루어질 수 있을 정도로 포함된다면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 상기 (2) 오르가노폴리실록산은, 전술한 (1) 오르가노폴리실록산에 포함되는 알케닐기 하나에 대하여, 규소결합 수소원자가 0.5 내지 10개가 되는 양으로 포함될 수 있다. 이러한 범위에서 경화를 충분하게 진행시키고, 내열성을 확보할 수 있다.
상기 부가경화성 실리콘 조성물은, 경화를 위한 촉매로서, 백금 또는 백금 화합물을 추가로 포함할 수 있다. 이와 같은, 백금 또는 백금 화합물의 구체적인 종류는 특별한 제한은 없다. 촉매의 비율도 적절한 경화가 이루어질 수 있는 수준으로 조절되면 된다.
상기 부가경화성 실리콘 조성물은, 저장 안정성, 취급성 및 작업성 향상의 관점에서 필요한 적절한 첨가제를 적정 비율로 또한 포함할 수도 있다.
다른 예시에서 상기 실리콘 조성물은, 축합경화성 실리콘 조성물로서, 예를 들면 (a) 알콕시기 함유 실록산 폴리머; 및 (b) 수산기 함유 실록산 폴리머를 포함할 수 있다.
상기 (a) 실록산 폴리머는, 예를 들면, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물일 수 있다.
[화학식 1]
R1 aR2 bSiOc(OR3)d
화학식 1에서 R1 및 R2는, 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 치환 또는 비치환된 1가 탄화수소기를 나타내고, R3은 알킬기를 나타내며, R1, R2 및 R3가 각각 복수개 존재하는 경우에는 서로 동일하거나 상이할 수 있고, a 및 b는 각각 독립적으로 0 이상, 1 미만의 수를 나타내고, a+b는 0 초과, 2 미만의 수를 나타내며, c는 0 초과, 2 미만의 수를 나타내고, d는 0 초과, 4 미만의 수를 나타내며, a+b+c×2+d는 4이다.
화학식 1의 정의에서, 1가 탄화수소는, 예를 들면, 탄소수 1 내지 8의 알킬기, 페닐기, 벤질기 또는 톨릴기 등일 수 있고, 이 때 탄소수 1 내지 8의 알킬기로서는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기 또는 옥틸기 등일 수 있다. 또한, 화학식 1의 정의에서, 1가 탄화수소기는, 예를 들면, 할로겐, 아미노기, 머캅토기, 이소시아네이트기, 글리시딜기, 글리시독시기 또는 우레이도기 등의 공지의 치환기로 치환되어 있을 수 있다.
화학식 1의 정의에서, R3의 알킬기의 예로는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기 또는 부틸기 등을 들 수 있다. 알킬기 중에서, 메틸기 또는 에틸기 등이 통상 적용되지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
화학식 1의 폴리머 중 분지상 또는 3차 가교된 실록산 폴리머를 사용할 수 있다. 또한, 이 (a) 실록산 폴리머에는, 목적을 손상시키지 않는 범위 내에서, 구체적으로는 탈알코올 반응을 저해하지 않는 범위 내에서 수산기가 잔존하고 있을 수 있다.
상기 (a) 실록산 폴리머는, 예를 들면, 다관능의 알콕시실란 또는 다관능 클로로 실란 등을 가수분해 및 축합시킴으로써 제조할 수 있다. 이 분야의 평균적 기술자는, 목적하는 (a) 실록산 폴리머에 따라 적절한 다관능 알콕시실란 또는 클로로 실란을 용이하게 선택할 수 있으며, 그를 사용한 가수분해 및 축합 반응의 조건 또한 용이하게 제어할 수 있다. 한편, 상기 (a) 실록산 폴리머의 제조 시에는, 목적에 따라서, 적절한 1관능의 알콕시 실란을 병용 사용할 수도 있다.
상기 (a) 실록산 폴리머로는, 예를 들면, 신에쯔 실리콘사의 X40-9220 또는 X40-9225, GE 토레이 실리콘사의 XR31-B1410, XR31-B0270 또는 XR31-B2733 등과 같은, 시판되고 있는 오르가노실록산 폴리머를 사용할 수 있다.
상기 축합경화성 실리콘 조성물에 포함되는, (b) 수산기 함유 실록산 폴리머로는, 예를 들면, 하기 화학식 2으로 나타나는 화합물을 사용할 수 있다.
[화학식 2]
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화학식 2에서, R4 및 R5은 각각 독립적으로, 수소원자 또는 치환 또는 비치환된 1가의 탄화수소기를 나타내고, R4 및 R5가 각각 복수 존재하는 경우에는, 상기는 서로 동일하거나, 상이할 수 있으며, n은 5 내지 2,000의 정수를 나타낸다.
화학식 2의 정의에서, 1가 탄화수소기의 구체적인 종류로는, 예를 들면, 상기 화학식 1의 경우와 동일한 탄화수소기를 들 수 있다.
상기 (b) 실록산 폴리머는, 예를 들면, 디알콕시실란 및/또는 디클로로 실란 등을 가수분해 및 축합시킴으로써 제조할 수 있다. 이 분야의 평균적 기술자는, 목적하는 (b) 실록산 폴리머에 따라 적절한 디알콕시 실란 또는 디클로로 실란을 용이하게 선택할 수 있으며, 그를 사용한 가수분해 및 축합 반응의 조건 또한 용이하게 제어할 수 있다. 상기와 같은 (b) 실록산 폴리머로는, 예를 들면, GE 토레이 실리콘사의 XC96-723, YF-3800, YF-3804 등과 같은, 시판되고 있는 2관능 오르가노실록산 폴리머를 사용할 수 있다.
위에 기술한 부가 경화형 혹은 축합 경화형 실리콘 조성물은 본 출원에서 적용되는 실리콘 점착제 또는 접착제를 형성하기 위한 재료의 하나의 예시이다. 즉, 기본적으로 업계에서 OCA 또는 OCR 등으로 알려진 시릴콘 점착제 또는 접착제가 모두 본 출원에서 적용될 수 있다.
상기 점착제 또는 접착제 혹은 그를 형성하는 경화성 조성물의 유형은 특별히 제한되지 않고, 목적하는 용도에 따라 적절히 선택될 수 있다. 예를 들면, 고상, 반고상 또는 액상의 점착제 또는 접착제 또는 경화성 조성물이 사용될 수 있다. 고상 또는 반고상의 점착제 또는 접착제 또는 경화성 조성물은 접착 대상이 합착되기 전에 경화될 수 있다. 액상의 점착제 또는 접착제 또는 경화성 조성물은, 소위 광학 투명 레진(OCR; Optical Clear Resin)으로 호칭되고, 접착 대상이 합착된 후에 경화될 수 있다. 일 예시에 따르면 상기 점착제 또는 접착제 또는 경화성 조성물로서는, 소위 폴리디메틸실록산계(Polydimethyl siloxane-based) 점착제 또는 접착제 또는 경화성 조성물 또는 폴리메틸비닐실록산계(Polymethylvinyl siloxane-based) 점착제 또는 접착제 또는 경화성 조성물 또는 알콕시실리콘계(Alkoxy silicone-based) 점착제 또는 접착제 또는 경화성 조성물 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 점착제층 또는 접착제층의 두께는 특별히 제한되지 않고, 목적하는 접착력 또는 점착력의 확보를 위한 적정 범위로 선택될 수 있다. 상기 두께는 대략 1㎛ 내지 50㎛의 범위 내일 수 있다. 상기 두께는 다른 예시에서 2㎛ 이상, 3㎛ 이상, 4㎛ 이상, 5㎛ 이상, 6㎛ 이상, 7㎛ 이상, 8㎛ 이상, 9㎛ 이상 또는 10㎛ 이상이거나, 45㎛ 이하, 40㎛ 이하, 35㎛ 이하, 30㎛ 이하, 25㎛ 이하, 20㎛ 이하, 15㎛ 이하 또는 10㎛ 이하 정도일 수도 있다.
광변조층인 액정층에서 상기 점착제층 또는 접착제층 및/또는 액정 배향막에 의해 형성되는, 액정 화합물의 초기 배향은, 수직 배향, 수평 배향, 경사 배향 또는 스프레이 배향일 수 있다. 또한, 상기 수직 배향, 수평 배향, 경사 배향 상태 또는 스프레이 배향 상태에서 액정 화합물은 트위스팅되어 트위시팅 배향 또는 콜레스테릭 배향 상태로 존재하거나, 그렇지 않을 수도 있다. 상기에서 초기 배향은, 액정 화합물을 포함하는 광변조층에 전압과 같은 외부 신호가 인가되지 않은 상태에서의 배향을 의미한다.
상기 수평 배향, 경사 배향, 수직 배향 또는 스프레이 배향의 의미는 업계에서 공지된 바와 같다. 광변조층의 액정 화합물은 초기 상태에서 상기 수평 배향, 경사 배향, 수직 배향 또는 스프레이 배향의 상태를 유지하다가, 외부 신호에 따라서 그와는 다른 배향 상태로 변경될 수 있다.
하나의 예시에서 상기 광변조층에서의 액정 화합물의 초기 배향은 수직 배향이거나, 혹은 수직 배향과 유사한 배향 상태일 수 있다. 이러한 배향 상태는 상기 액정 배향막으로서 수직 배향막을 적용함으로써 얻어진다. 이와 같은 배향은 소위 R-TN(Reversed Twisted Nematic) 배향을 구현하는 소자에서 유용하다.
상기 수직 배향 또는 수직 배향과 유사한 배향 상태에서 광변조층의 면내 위상차(550 nm 파장 기준)는, 예를 들면, 약 30 nm 이하, 25 nm 이하, 20 nm 이하, 15 nm 이하, 10 nm 이하 또는 5 nm 이하이거나, 0 nm 이상 또는 0 nm 초과일 수 있다.
상기 면내 위상차는 상기 수식 1에 따라서 구해질 수 있다.
광변조 필름층은, 상기 제 1 및 제 2 기판의 간격(spacer)을 유지하는 스페이서를 추가로 포함할 수 있다. 스페이서로는 통상적으로 적용되는 스페이서로서, 볼 스페이서나 컬럼 스페이서 또는 격벽형 스페이서가 적용될 수 있다. 적절한 예시에서 상기 스페이서로는 상기 격벽형 스페이서가 사용될 수 있으며, 특히 상기 격벽들이 적어도 하나의 폐도형을 형성하고 있는 격벽형 스페이서가 적용될 수 있다. 격벽형 스페이서가 형성하는 폐도형으로는 육각형(예를 들면, 정육각형 등)이나 사각형(예를 들면, 정사각형 또는 직사각형)이 예시될 수 있다. 상기 폐도형이 육각형, 특히 정육각형인 격벽형 스페이서는 소위 허니컴(honeycomb)형 스페이서로도 불리운다. 이와 같은 허니컴형 또는 사각형의 격벽형 스페이서는 공지된 바와 같이 기판상에 형성된 격벽형 스페이서의 형태를 기판의 법선 방향에서 관찰한 때에 상기 격벽형 스페이서에 의해 형성되는 도형이 허니컴형 또는 사각형인 경우를 의미한다. 상기 허니컴형은 통상 정육각형의 조합으로 되고, 사각형의 경우, 정사각형, 직사각형 또는 정사각형과 직사각형의 조합 등이 있을 수 있다. 제 1 및 제 2 기판간의 부착력을 고려하여 스페이서로는 격벽형 스페이서를 적용할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
스페이서의 피치 등도 목적하는 부착력이나 셀갭의 유지 효율 등을 고려하여 적절하게 선택될 수 있다. 예를 들어, 격벽형 스페이서가 적용되는 경우, 상기 격벽형 스페이서의 피치가 50μm 내지 2,000μm의 범위 내일 수 있다. 격벽형 스페이서에서 피치를 구하는 방식은 공지이다. 예를 들어, 격벽형 스페이서가 허니컴형이라면, 상기 허니컴을 이루는 육각형에서 마주보는 변들의 간격을 통해 피치를 구하고, 사각형인 경우에 사각형의 변의 길이를 통해 피치를 구한다. 상기 허니컴을 이루는 육각형에서 마주보는 변들의 간격이나, 사각형의 변의 길이가 일정하지 않은 경우에는 그들의 평균치를 피치로 규정할 수 있다.
상기 격벽형 스페이서가 폐도형을 구성하는 경우에, 예를 들면, 상기 폐도형의 면적(즉, 예를 들면, 육각형이나 사각형의 면적)은, 예를 들면, 약 1 내지 200 mm2의 범위 내일 수 있다. 격벽형 스페이서에 의해서 복수의 폐도형이 형성되고, 그 폐도형들의 면적이 각기 상이한 경우에는 상기 면적은 산술 평균치이다.
상기 격벽형 스페이서의 선폭, 예를 들면, 상기 허니컴을 이루는 육각형이나 사각형의 각 벽의 폭은, 예를 들면, 약 5μm 내지 50μm의 범위 내에 있을 수 있다. 상기 선폭은 다른 예시에서 약 10 μm 이상 또는 15 μm 이상이거나, 45 μm 이하, 40 μm 이하, 35 μm 이하, 30 μm 이하, 25 μm 이하 또는 20 μm 이하 정도일 수도 있다.
위와 같은 범위에서 셀갭이 적절하게 유지되고, 기판간의 부착력도 우수하게 유지할 수 있다.
기판들의 사이에 상기와 같은 볼 스페이서, 컬럼 스페이서 또는 격벽형 스페이서를 형성하는 방식은 공지이다.
상기 광변조 필름층의 각 기판에는 광변조층에 외부 신호를 인가하기 위한 구성요소로서, 전극층이 형성되어 있을 수 있다. 예를 들면, 제 1 기판에서 제 1 표면과 상기 점착제 또는 접착제층의 사이(도 2에서 100과 1001의 사이) 및/또는 제 2 기판에서 제 1 표면과 배향막의 사이(도 2에서 200과 2001의 사이)(스페이서가 존재하는 경우, 스페이서 및 배향막의 사이)에는 전극층이 존재할 수 있다. 제 2 기판의 경우, 제 1 표면에 우선 전극층을 형성하고, 그 상부에 스페이서 및 배향막을 순차 형성하는 것이 일반적이기 때문에 스페이서가 존재하는 경우, 전극층은 제 2 기판의 제 1 표면과 스페이서 및 배향막의 사이에 위치할 수 있다.
상기 전극층으로는, 공지의 투명 전극층이 적용될 수 있는데, 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.
광변조 디바이스는 상기 광변조 필름층을 기본적으로 포함하면서, 필요에 따라서 추가의 다른 구성을 포함할 수도 있다. 즉, 구동 모드에 따라서는 상기 광변조 필름층 단독으로도 전술한 투과, 차단, 고반사 및/또는 저반사 모드의 구현 및 그들간의 스위칭이 가능하지만, 이러한 모드의 구현 내지 스위칭을 용이하게 하기 위해서 추가적인 구성의 포함도 가능하다.
예를 들면, 상기 디바이스는, 상기 광변조 필름층의 일측 또는 양측에 배치된 편광층(수동 편광층)를 추가로 포함할 수 있다. 도 3은 상기 구조의 예시로서, 도 2의 구조에서 광변조 필름층의 일면에만 편광층(400)이 배치된 경우이고, 도 4는 도 2의 구조에서 광변조 필름층의 양면에 편광층(400)이 배치된 경우이다. 또한, 스페이서로서 상기 격벽형 스페이서가 적용되고, 그 형태가 사각형(정사각형 또는 직사각형)인 경우에 상기 사각형의 변과 상기 편광층의 흡수축은 서로 실질적으로 수직 또는 수평을 이루도록 배치되는 것이 적절하다.
용어 편광층은 자연광 내지 비편광을 편광으로 변화시키는 소자를 의미할 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 편광층은 선 편광층일 수 있다. 선편광층은 선택적으로 투과하는 광이 어느 하나의 방향으로 진동하는 선 편광이고 선택적으로 흡수 또는 반사하는 광이 상기 선편광의 진동 방향과 직교하는 방향으로 진동하는 선편광인 경우를 의미한다. 즉, 상기 선 편광층은 면 방향으로 서로 직교하는 투과축 및 흡수축 내지 반사축을 가질 수 있다.
상기 편광층은 흡수형 편광층 또는 반사형 편광층일 수 있다. 상기 흡수형 편광층으로는, 예를 들어, PVA(poly(vinyl alcohol)) 연신 필름 등과 같은 고분자 연신 필름에 요오드를 염착한 편광층 또는 배향된 상태로 중합된 액정을 호스트로 하고, 상기 액정의 배향에 따라 배열된 이색성 염료를 게스트로 하는 게스트-호스트형 편광층을 사용할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 반사형 편광층으로는, 예를 들면, 소위 DBEF(Dual Brightness Enhancement Film)으로 공지되어 있는 반사형 편광층이나 LLC(Lyotropic liquid crystal)과 같은 액정 화합물을 코팅하여 형성되는 반사형 편광층을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 4와 같이 광변조 필름층의 양측 모두에 상기 편광층이 배치된 구조일 수도 있다. 이러한 경우에 상기 양측에 배치된 편광층의 투과축이 이루는 각도는 85도 내지 95도의 범위 내 또는 대략 수직일 수 있다.
광변조 디바이스는 상기 구성에 추가로 필요한 다른 구성을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제 1 기판의 제 1 표면상에 형성될 수 있는 점착제층 또는 접착제층 외에 다른 구성 요소를 부착시키기 위한 점착제층이나 접착제층, 하드코팅 필름, 반사 방지 필름 및/또는 NIR(Near-Infrared) 차단(cut)층 등과 같이 광변조 디바이스의 구동 내지 사용에 필요한 임의의 다른 구성이 추가될 수 있다.
상기 광변조 디바이스를 제조하는 방식은 특별히 제한되지 않으며, 각 구성 요소로서 상기 요소가 적용되는 것 외에는 공지의 방식을 통해 상기 디바이스를 제조할 수 있다.
본 출원은 또한 상기 광변조 디바이스를 포함하는 자동차에 대한 것이다. 본 출원의 자동차에서는 상기와 같은 광변조 디바이스가 선루프 또는 유리에 포함된다. 상기에서 유리는 도 1에 나타난 바와 같이 차량의 전면 유리(100), 측면 유리(200) 또는 후면 유리(300)일 수 있다. 또한, 도 1에서는 차량의 천정부에 일부 영역에만 형성된 선루프(400)가 예시되었지만, 본 출원의 선루프의 형태가 도 1에 예시적 것에 한정되지 않으며, 예를 들면, 소위 파노라마 선루프와 같이 차량 천정의 상당 부분이 선루푸로 구성된 디자인도 포함된다. 또한, 본 출원의 광변조 디바이스는, 상기 선루프나 차량용 유리를 전체적으로 구성할 수도 있고, 그 일부를 형성할 수도 있다.
본 출원의 자동차에서는 상기와 같은 구조에서 광변조 디바이스가 전술한 기판으로서 이방성 기판을 포함하는 경우에, 선루프의 경우에 그 기판의 광학축이 상기 자동차의 폭 방향(즉, 도 1에서 예시적으로 표시된 점선 방향)과 평행할 수 있다. 또한, 차량용 유리인 경우에, 상기 기판의 광학축이 지면 방향(즉, 도 1에서 점선으로 표시된 바와 같이, 자동차가 지면에 네 바퀴를 접촉한 상태에서 지면과 평행한 방향 또는 자동차의 길이 방향)과 평행할 수 있다.
이러한 구조에 의하면, 탑승자의 시선의 정면 또는 이동 방향과 광변조 디바이스의 기판 등의 광학축 방향을 일치시켜서 상기 이방성 기판의 장점을 취하면서도 그 기판의 적용을 통해서 나타날 수 있는 광학적 불균일을 개선 내지 해소할 수 있다.
위와 같은 자동차를 구성하는 방식은 특별히 제한되지 않고, 통상적으로 자동차의 선루프 내지 유리를 시공하는 방식을 채용하되, 상기 시공 시에 광변조 디바이스의 광학축 방향을 고려하여, 상기 기술한 배치가 달성될 수 있도록 공정을 진행하면 된다.
기타 본 출원의 자동차를 구현하는 방식에도 특별한 제한은 없고, 공지의 방식이 적용될 수 있다.
본 출원은 이방성 플라스틱 기판을 포함하는 광변조 디바이스 및 그 광변조 디바이스가 선루프 및/또는 유리에 적용된 자동차를 제공하고, 상기 광변조 디바이스의 장점을 취하면서도 상기 이방성 플라스틱 기판의 적용으로 인한 단점을 해소 내지 개선할 수 있는 자동차를 제공할 수 있다.
도 1은, 예시적인 자동차의 외관을 보여주는 도면이다.
도 2 내지 4는 본 출원의 예시적인 광변조 디바이스의 모식도이다.
도 5 내지 16은 광변조 디바이스가 차량의 선루프 또는 유리로 적용된 경우를 가정하여 광학 특성의 균일성을 평가한 결과를 보여주는 사진이다.
이하 실시예를 통하여 본 출원을 구체적으로 설명하지만, 본 출원의 범위가 하기 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
제조예 1. 광변조 디바이스(A)의 제작
제 1 및 제 2 기판으로서, 각각의 제 1 표면에 ITO(Indium Tin Oxide)층이 두께로 증착된 두께 145 μm 정도의 폴리에스테르 필름(SKC, 고연신 PET, 면내 위상차(550 nm 파장 기준): 약 10,000 nm)을 사용하였다. 상기 제 1 및 제 2 기판의 ITO층의 표면에 수평 광배향막(AMP21, LG화학, norbornene 계열)을 각각 형성하였다. 이 때 제 2 기판의 ITO층의 표면에 배향막을 형성할 때에는 배향막 재료에 평균 직경(D50 직경)이 약 12μm 수준인 볼 스페이서를 분산시켜서 최종 제품에서의 액정층의 두께(cell gap)가 상기 볼 스페이서에 의해 유지되도록 하였다. 상기 광배향막의 배향은 직선 편광된 자외선의 조사에 의해 수행하였고, 상기 광배향막에 의한 액정 화합물의 배항이 기판의 지상축과 대략 수평이 되도록 하였다. 이어서 상기 제 2 기판의 배향막상에 이색성 염료를 포함하는 액정 조성물(MDA-14-1235, Merck사제)을 코팅하고, 상기 제 1 기판의 배향막이 형성된 표면을 상기 액정 조성물의 코팅된 면과 마주보도록 하여 합지하여 광변조 필름층을 제작하였다. 이어서 상기 광변조 필름층의 일면에 PVA(poly(vinyl alcohol)) 계열의 흡수형 선형 편광층을 부착하여 광변조 디바이스를 제작하였다. 상기 부착 시에 상기 선형 편광층의 흡수축과 기판의 지상축은 서로 수평이 되도록 하였다.
실시예 1 및 비교예 1
제조예 1의 광변조 디바이스(A)를 자동차의 선루프에 적용하여 광투과도의 불균일성을 평가하였다.
상기 광변조 디바이스의 후면에 면광원을 배치하고, 광변조 디바이스를 차량의 선루프 위치에 상기 광변조 디바이스를 상기 디바이스의 기판의 지상축이 상기 차량의 폭과 수평하게 장착한 후에 정면에서 관찰하면서, 시선을 좌측 및 우측으로 이동시킨 경우에 있어서의 불균일성을 평가(시험 1)하였다.
상기 광변조 디바이스의 후면에 면광원을 배치하고, 광변조 디바이스를 차량의 선루프 위치에 상기 디바이스의 기판의 지상축이 상기 차량의 폭과 수직하도록 장착한 후에 정면에서 관찰하면서 시선을 좌측 및 우측으로 이동시킨 경우에 있어서의 불균일성을 평가(시험 2)하였다.
상기 시험 1은, 실시예 1에 해당하고, 시험 2는, 비교예 1에 해당한다.
도 5 내지 7은 각각 상기 시험 1의 정면, 좌측 및 우측 관찰의 경우이고, 도 8 내지 10은, 각각 상기 시험 2의 정면, 좌측 및 우측 관찰의 경우이다.
도면과 같이 시험 1의 경우, 관찰자의 시선이 이동하여도 정면 관찰 시와 균일한 투과율이 유지되었으나, 시험 2의 경우, 관찰자의 시선의 이동에 따라서 영역별 투과율 편차가 발생하여 광변조 디바이스의 광학적 균일성이 확보되지 않았다.
제조예 2. 광변조 디바이스(B)의 제작
제 1 기판으로서, 제 1 표면에 ITO(Indium Tin Oxide)층이 두께로 증착된 두께 145 μm 정도의 폴리에스테르 필름(SKC, 고연신 PET, 면내 위상차(550 nm 파장 기준): 약 10,000 nm)을 사용하였다. 상기 제 1 기판의 제 1 표면상에 점착제층을 형성하였다. 점착제층은 실리콘 점착제 조성물(Shinetsu社, KR3700)을 바 코팅하고, 약 150℃ 정도에서 5분 동안 건조하여 10 μm 정도의 두께로 형성하였다. 제 2 기판으로서, 상기 제 1 기판과 동일한 기판을 적용하였다. 상기 제 2 기판의 ITO층상에 우선 허니콤형 격벽형 스페이서로서, 허니콤을 구성하는 정육각형(폐도형)의 피치가 약 350 μm 정도이고, 높이(cell gap)가 약 6 μm 정도이며, 선폭이 약 10 μm 정도인 격벽형 스페이서를 약 9%의 면적비로 형성하고, 상기 형성된 스페이서상에 수직 배향막(5661LB3, Nissan社)을 형성하였다. 상기 수직 배향막은 일 방향으로 러빙 처리하여 형성하였다. 이어서 상기 제 2 기판의 수직 배향막의 표면에 액정 조성물을 코팅하고, 상기 제 1 기판의 점착제층을 상기 액정 조성물의 코팅된 면과 마주보도록 하여 합지하여 광변조 필름층을 제작하였다. 상기 액정 조성물로는, 액정 화합물(MAT-19-1261, Merck사제)에 키랄 도펀트(S811, Merck사제)를 혼합하여, 대략 20 μm 정도의 피치가 구현되도록 조성한 조성물을 사용하였다. 이어서 상기 광변조 필름층의 양면에 PVA(poly(vinyl alcohol)) 계열의 흡수형 선형 편광층을 2층 부착하여 광변조 디바이스를 제작하였다. 상기 부착 시에 상기 선형 편광층의 흡수축과 기판의 지상축은 서로 수직 또는 수평이 되도록 하였고, 2층의 편광층간의 흡수축은 서로 수직하도록 하였다.
실시예 2 및 비교예 2
제조예 2의 광변조 디바이스(A)를 자동차의 선루프에 적용하여 광투과도의 불균일성을 평가하였다.
상기 광변조 디바이스의 후면에 면광원을 배치하고, 광변조 디바이스를 차량의 선루프 위치에 상기 광변조 디바이스를 상기 디바이스의 기판의 지상축이 상기 차량의 폭과 수평하게 장착한 후에 정면에서 관찰하면서, 시선을 좌측 및 우측으로 이동시킨 경우에 있어서의 불균일성을 평가(시험 3)하였다.
상기 광변조 디바이스의 후면에 면광원을 배치하고, 광변조 디바이스를 차량의 선루프 위치에 상기 디바이스의 기판의 지상축이 상기 차량의 폭과 수직하도록 장착한 후에 정면에서 관찰하면서 시선을 좌측 및 우측으로 이동시킨 경우에 있어서의 불균일성을 평가(시험 4)하였다.
상기 시험 3은, 실시예 2에 해당하고, 시험 4는, 비교예 2에 해당한다.
도 11 내지 13은 각각 상기 시험 3의 정면, 좌측 및 우측 관찰의 경우이고, 도 14 내지 16은, 각각 상기 시험 4의 정면, 좌측 및 우측 관찰의 경우이다.
도면과 같이 시험 3의 경우, 관찰자의 시선이 이동하여도 정면 관찰 시와 균일한 투과율이 유지되었으나, 시험 4의 경우, 관찰자의 시선의 이동에 따라서 영역별 투과율 편차가 발생하여 광변조 디바이스의 광학적 균일성이 확보되지 않았다.

Claims (14)

  1. 자동차의 선루프에 포함되는 광변조 디바이스로서,
    각각 제 1 표면을 가지며, 서로의 제 1 표면이 대향 배치되어 있는 제 1 및 제 2 이방성 기판; 및 상기 제 1 및 제 2 이방성 기판의 제 1 표면의 사이에 배치되는 액정층을 포함하는 광변조 필름층을 포함하고,
    상기 제 1 또는 제 2 이방성 기판의 지상축은 상기 자동차의 폭 방향과 평행하게 배치되도록 형성되어 있는 광변조 디바이스.
  2. 자동차의 전면, 후방 또는 측면 유리에 포함되어 있는 광변조 디바이스로서,
    각각 제 1 표면을 가지며, 서로의 제 1 표면이 대향 배치되어 있는 제 1 및 제 2 이방성 기판; 및 상기 제 1 및 제 2 이방성 기판의 제 1 표면의 사이에 배치되는 액정층을 포함하는 광변조 필름층을 포함하고,
    상기 제 1 또는 제 2 이방성 기판의 지상축이 상기 자동차의 길이 방향과 평행하도록 배치되도록 형성되어 있는 광변조 디바이스.
  3. 제 1 항에 있어서, 광변조 디바이스에는 자동차의 선루프로 장착될 수 있는 체결 수단 또는 체결 부위가 존재하거나, 또는 상기 광변조 디바이스가 상기 선루프와 같은 형상을 가지고, 상기 체결 수단, 체결 부위 또는 형상에 따라서 상기 광변조 디바이스를 상기 자동차의 선루프로 장착하면, 제 1 또는 제 2 이방성 기판의 지상축이 상기 자동차의 폭 방향과 평행하게 배치되도록 상기 체결 수단, 체결 부위 또는 형상이 결정되어 있는 광변조 디바이스.
  4. 제 2 항에 있어서, 광변조 디바이스에는 자동차의 전면, 후방 또는 측면 유리로 장착될 수 있는 체결 수단 또는 체결 부위가 존재하거나, 또는 상기 광변조 디바이스가 상기 전면, 후방 또는 측면 유리와 같은 형상을 가지고, 상기 체결 수단, 체결 부위 또는 형상에 따라서 상기 광변조 디바이스를 상기 자동차의 전면, 후방 또는 측면 유리로 장착하면, 제 1 또는 제 2 이방성 기판의 지상축이 상기 자동차의 길이 방향과 평행하게 배치되도록 상기 체결 수단, 체결 부위 또는 형상이 결정되어 있는 광변조 디바이스.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 제 1 및 제 2 이방성 기판의 지상축이 서로 평행한 광변조 디바이스.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 제 1 및 제 2 이방성 기판은 각각 면내 위상차가 400 nm 이상인 광변조 디바이스.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 제 1 이방성 기판의 제 1 표면과 제 2 이방성 기판의 제 1 표면에 각각 액정 배향막이 존재하는 광변조 디바이스.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 제 1 이방성 기판의 제 1 표면에는 점착제층 또는 접착제층이 존재하고, 제 2 이방성 기판의 제 1 표면에는 액정 배향막이 존재하는 광변조 디바이스.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 광변조 필름층의 일측에만 배치된 편광층을 추가로 포함하고, 액정층은, 액정 화합물과 이색성 염료를 포함하는 광변조 디바이스.
  10. 제 9 항에 있어서, 편광층의 흡수축과 제 1 또는 제 2 이방성 기판의 지상축은 서로 수직 또는 수평한 광변조 디바이스.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 광변조 필름층의 양측에 배치된 편광층을 추가로 포함하고, 액정층은, 액정 화합물과 키랄 도펀트를 포함하는 광변조 디바이스.
  12. 제 11 항에 있어서, 편광층의 흡수축과 제 1 또는 제 2 이방성 기판의 지상축은 서로 수직 또는 수평한 광변조 디바이스.
  13. 광변조 디바이스가 선루프에 포함되어 있는 자동차로서,
    상기 광변조 디바이스는, 광변조 필름층을 포함하고,
    상기 광변조 필름층은, 각각 제 1 표면을 가지며, 서로의 제 1 표면이 대향 배치되어 있는 제 1 및 제 2 이방성 기판; 및 상기 제 1 및 제 2 이방성 기판의 제 1 표면의 사이에 배치되는 액정층을 포함하며,
    상기 제 1 또는 제 2 이방성 기판의 지상축이 자동차의 폭 방향과 평행하도록 배치되어 있는 자동차.
  14. 광변조 디바이스가 전면, 후방 또는 측면 유리에 포함되어 있는 자동차로서,
    상기 광변조 디바이스는, 광변조 필름층을 포함하고,
    상기 광변조 필름층은, 각각 제 1 표면을 가지며, 서로의 제 1 표면이 대향 배치되어 있는 제 1 및 제 2 이방성 기판; 및 상기 제 1 및 제 2 이방성 기판의 제 1 표면의 사이에 배치되는 액정층을 포함하며,
    상기 제 1 또는 제 2 이방성 기판의 지상축이 자동차의 길이 방향과 평행하도록 배치되어 있는 자동차.
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