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基底实质审查 发明

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[0001] 本申请要求基于日期为2021年12月9日的韩国专利申请第10‑2021‑0175385号、第10‑2021‑0175386号、第10‑2021‑0175387号和第10‑2021‑0175389号的优先权的权益,其公开内容通过引用整体并入本文。
[0002] 本申请涉及基底及其用途。

相关背景技术

[0003] 已知通过在两个相对设置的基底之间设置光调制材料例如液晶化合物或液晶化合物和染料的混合物而被配置成能够调节光透射率、颜色和/或反射率等的光学装置。在这样的装置中,在基底之间设置所谓的间隔物以保持基底之间的间隙。
[0004] 作为间隔物,通常使用所谓的球状间隔物和分隔间隔物。
[0005] 间隔物的形状和放置影响光学装置的性能。例如,在一些光学装置中具有规则形状和布置的间隔物引起光学缺陷例如衍射现象,这使光学装置的光学性能例如可视性劣化。
[0006] 可以考虑通过不规则布置柱状间隔物等来解决光学缺陷的方法。然而,在这种情况下,难以均匀地保持光学装置中基底之间的间隙。基底之间的不均匀间隙也引起光学缺陷。
[0007] 此外,球状或柱状间隔物在光学装置的耐久性或机械特性等方面是不利的,并且在配置呈曲线形状的光学装置或配置柔性装置方面也是不利的。
[0008] 此外,球状或柱状间隔物在确保基底之间的粘合力等方面是不利的。

具体实施方式

[0213] 在下文中,通过实施例具体地描述本申请,但是本申请的范围不受以下实施例限制。
[0214] 1.基底的衍射图案分析(LED光的透射光分析)
[0215] 对实施例或比较例中制备的各基底(基础层/ITO(氧化铟锡)电极层/间隔物图案的结构)分析衍射图案。在水平长度和垂直长度各自为100mm的基底上进行衍射图案分析。
[0216] 进行该分析的过程如示意性地示于图20中。
[0217] 如图20所示,将圆形LED光源100和能够接收来自光源的光的相机200以约60cm的间隔设置。此后,将基底10设置在光源100与相机200之间。如图20所示,基底10被设置成与光源100和相机200中的每一者具有30cm的距离。
[0218] 光源100被设置成向基底10的中心(质心)照射光,以及相机200被设置在当基底10不存在时从光源100发射的光可以直接入射的位置。此外,基底10被设置成使得其上形成有间隔物的表面面向光源100的方向。
[0219] 光源100为照射波长为约550nm的光的LED(发光二极管)光源100,其具有直径为约3mm左右的圆形形状。作为相机200,使用Nikon的产品(产品名称:COOLPIX S8200)。
[0220] 在这种状态下,从光源100朝向基底10照射光,并在相机200中记录透过基底10的光的图像。此时,相机200的拍摄模式被设定为风景模式。
[0221] 使用Image J程序(ImageJ bundled with 64‑bit Java 1.8.0_172)将记录的图像(分析目标图像)改变成黑白图像。
[0222] 为了分析接收的光,使用Image J程序的阈值函数。在不存在基底的情况下,用图20的LED光源100照射光,并将由相机200接收的图像改变成黑白图像,其中使用白色图像作为参照图像。当参照图像改变时,通过Image J程序的阈值函数自动指定的阈值在分析其他图像时也以相同的方式输入。
[0223] 如图21所示,对于获得的图像(其中分析目标图像被改变成黑白图像的图像),指定水平线L1和垂直线L2、以及在由水平线L1和垂直线L2所形成的角度(90度)被二等分的方向上的两条对角线L3和L4,并沿着各条线获得白色图像的像素长度,并还获得白色图像的面积。
[0224] 图21示意性地示出了黑白图像,在图21中,由B指示的部分为黑白图像的黑色区域,以及由W指示的部分为白色区域(白色图像)。
[0225] 白色图像的像素长度为存在白色图像的部分中的像素数量,其是无量纲的。即,在此,水平线L1、垂直线L2、以及对角线L3、对角线L4的像素长度分别为由水平线L1、垂直线L2、以及对角线L3、对角线L4所占的区域的像素数量。
[0226] 水平线L1的长度为在黑白图像的垂直方向上穿过白色图像的中心的线的长度,以及垂直线L2的长度为在黑白图像的水平方向上穿过白色图像的中心的线的长度。水平线L1和垂直线L2交叉的点(中心点)已被设定成由水平线L1和垂直线L2划分的白色图像的四个区域可以具有基本上彼此相同的面积的位置。此外,左对角线L3和右对角线L4在穿过白色图像的中心点的同时,分别具有与垂直线L2和水平线L1成45度的方向。即,水平线L1、垂直线L2、以及对角线L3、对角线L4的方向各自彼此形成45度的角度。
[0227] 这意味着在以以上方式获得的分析目标图像的黑白图像中的白色图像的面积与参照图像的白色图像的面积之间的偏差越小,衍射现象越小。
[0228] 如上所述,参照图像是通过在不存在基底10的情况下用LED光源100照射光并将由相机200接收的图像改变成黑白图像而获得的白色图像,使得在本说明书中,图像的面积为LED光的黑白图像中的白色图像的面积(A2)。
[0229] 在下表中,描述了当作为参照图像的白色图像的面积(A2)被视为100%时的分析目标图像(即,通过使LED光透过基底而获得的黑白图像中的白色图像)的面积(A1)(相对于光源面积的面积比(单位:%)),并且还描述了它们的比率(A1/A2)。
[0230] 当针对以以上方式获得的分析目标图像的黑白图像中的白色图像获得的四条线(L1至L4)的长度的标准偏差为50或更小时,可以评估衍射现象小。
[0231] 2.光密度的评估
[0232] 光密度为以以下方式测量的结果。在其中透明PET(聚(对苯二甲酸乙二醇酯))基础膜上形成有透明层(ITO(氧化铟锡)层)的层合体中,在透明层上施加用于间隔物图案产
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生的可固化组合物,并用紫外线(波长:约365nm,紫外线照射水平:2,200mJ/cm至4,400mJ/
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cm)照射以使其固化,从而形成厚度为6μm左右的层。在本说明书中,厚度为使用光学轮廓仪测量设备(制造商:Nano System,商品名:Nano View‑E1000)测量的值。随后,使用测量装置(制造商:x‑rite,商品名:341C)测量所形成的层的透射率和光密度。测量装置是测量对可见光波长范围(400nm至700nm)内的光的透射率(单位:%)(T)并且通过透射率获得光密度(D)的装置,并且相关厚度(6μm)的光密度通过将测量的透射率(T)代入公式(光密度(OD)=‑log10(T),T为透射率)来获得。
[0233] 3.分隔壁高度和线宽的测量
[0234] 在下文中,使用测量装置(光学轮廓仪,Nano System Co.,Nano View‑E1000)确定如所述的间隔物的高度。使用光学显微镜(Olympus BX 51)确定间隔物的线宽。
[0235] 实施例1.
[0236] 间隔物图案的设计
[0237] 以以下方式设计如图17所示的线间隔物图案。图17为用光学显微镜拍摄的间隔物图案的照片(放大倍数:x10)。对于间隔物图案的设计,如图3的(a)所示,设计其中正六边形规则布置的所谓的蜂窝形状。此时,正六边形的一条边的长度被设定为约350μm左右。随后,如图3的(b)所示,通过从正六边形除去边来形成线间隔物图案。
[0238] 此后,以90%的不规则度使所形成的线间隔物的相应点移动(由图3的(c)中的虚线箭头示出的移动,对于其他间隔物同样应用),并还以约80%的不规则度赋予连接点中的相邻点的线曲率,以将它们改变成曲线(由图3的(c)中的实线箭头例示的曲线形成)。在此,以90%的不规则度使点移动的事实意指当连接一个线间隔物中的相邻点的直线的长度为P时,形成直线长度P的两个点各自为圆的中心,设定相对于0.5P(其为长度P的0.5倍)具有
90%(0.45P)的半径的圆形区域,然后使点移动到设定的圆内的区域中的任意点。
[0239] 在此,以80%的不规则度赋予曲率的事实意指曲率的下限为0R,以及曲率的上限为100R,然后使直线形成为具有在0R至80R范围内的任何值的曲率的曲线。
[0240] 使用Minitab作为随机数坐标程序进行间隔物的设计,并且在以下所有实施例中使用相同的程序。
[0241] 作为设计的结果,连接图17的非直线型线间隔物的两端的直线的长度L1(对应于图1的L1)在约18mm至22mm左右的范围内,以及平均值在约20mm的水平。
[0242] 此外,作为与连接各非直线型线间隔物的两端的直线平行的两条直线,接触间隔物的左方向和右方向上的最突出部分的两条直线之间的间隔(对应于图1中的X的间隔)在约58μm至65μm的水平,其中平均值为约61μm,以及标准偏差为约2左右。
[0243] 此外,连接复数个非直线型线间隔物中的每一者的两端的直线之间的间距(对应于图2中的P)在约350μm的水平。
[0244] 基底等的制造
[0245] 以以下方式制备用于产生间隔物图案的可固化组合物。组合物通过将球状间隔物与作为通常用于制造柱状间隔物的粘结剂的粘结剂混合来制备,所述粘结剂包含可紫外线固化丙烯酸酯化合物、聚合引发剂和分散剂。此时,作为球状间隔物,使用平均粒径为6μm左右的黑色球状间隔物。相对于100重量份的粘结剂重量(丙烯酸酯化合物、引发剂、分散剂等的总重量),以约2.5重量份的量配制球状间隔物。球状间隔物为黑色球状间隔物,并在可固化组合物中以约3.5重量%的比率配制作为暗化材料的炭黑。作为以上述方式确定所制备的组合物的光密度(optical density,OD)的结果,基于约6μm的厚度,其为约0.9左右。在其中表面上形成有无定形ITO(氧化铟锡)膜的单轴拉伸PET(聚(对苯二甲酸乙二醇酯))膜中,在电极层上以约2mL至3mL左右的量滴组合物,并经由掩模用紫外线照射以使可固化组合物2
层固化(紫外线照射水平:14,400mJ/cm)。作为掩模,使用常规光掩模,其中在其上形成有具有与设计的间隔物图案相同的形状的开口。
[0246] 在紫外线照射之后,将未固化的可固化组合物除去(显影)以形成如图17所示的间隔物图案。所形成的间隔物图案具有与设计相同的形状,其中线宽为约15μm左右,以及高度为约6μm左右。此外,开口率(由间隔物图案所占的面积相对于基底的总面积的百分比)为约8%左右。使用制造的基底以已知的方式制造光学装置。具体地,光学装置通过将液晶材料引入到所述基底的间隔物图案中,并将第二基底附接至所述基底的间隔物图案以面向所述基底来制造。在这样的光学装置中,稳定地保持两个基底之间的间隙,并且没有观察到由于基底间隙的不均匀性而导致的外观缺陷等。
[0247] 比较例1
[0248] 以与实施例1中相同的方式制造基底,不同之处在于形成如图22中的呈其中直线型线间隔物以约350μm左右的间隔规则地布置的形状的间隔物图案。线间隔物的线宽、高度和开口率与实施例1中相同。使用比较例1的基底以与实施例1中相同的方式制造光学装置。
在制造的光学装置中,稳定地保持两个基底之间的间隙,并且没有观察到由于基底间隙的不均匀性而导致的外观缺陷等。
[0249] 实施例2.
[0250] 间隔物图案的设计
[0251] 以以下方式设计如图5所示的线间隔物图案。首先,以与实施例1中相同的方式设计包括非直线型线间隔物的间隔物图案。随后,在复数个形成的非直线型线间隔物中,将相邻间隔物通过桥连接。此时,基于连接各线间隔物的两端的直线的长度(设计的平均值为约20mm),针对各个长度为4mm的区域,任意形成一个桥。此时,以80%左右的不规则度赋予桥曲率(即,在将曲率的下限设定为0R并将其上限设定为100R之后,直线的曲线形成为任选地具有在0R至80R范围内的任何值的曲率)。
[0252] 作为结果,在相邻非直线型线间隔物的间隔内平均形成约5个桥。此外,在相邻非直线型线间隔物的间隔内的相邻桥之间的间隙在大于约0mm至7mm的范围内。此外,每30个线间隔物形成约55个桥。
[0253] 基底等的制造
[0254] 以与实施例1中相同的方式形成间隔物图案,不同之处在于使用其中形成有具有与设计的间隔物图案相同的形状的开口的掩模作为光掩模。所形成的间隔物图案具有与设计相同的形状,其中线宽为约15μm左右,以及高度为约6μm左右。此外,开口率(由间隔物图案所占的面积相对于基底的总面积的百分比)为约8%左右。使用制造的基底以与实施例1中相同的方式制造光学装置。在制造的光学装置中,稳定地保持两个基底之间的间隙,并且没有观察到由于基底间隙的不均匀性而导致的外观缺陷等。
[0255] 实施例3.
[0256] 间隔物图案的设计
[0257] 以以下方式设计图6所示的线间隔物图案。首先,以与实施例1中相同的方式设计包括非直线型线间隔物的间隔物图案。随后,使包括非直线型线间隔物的设计图案以约90度的角度交叉以形成如图7所示的形状的图案。随后,在图7的图案中在垂直方向上形成的非直线型线间隔物中,除去存在于相邻非直线型线间隔物的间隔处的间隔物线以形成期望的图案。
[0258] 进行除去使得基于连接在垂直方向上形成的各线间隔物的两端的直线的长度(设计的平均值为约20mm),针对每个长度为1mm的区域保留1至4个桥。
[0259] 作为结果,在相邻非直线型线间隔物的间隔内形成桥。此外,在相邻非直线型线间隔物的间隔内相邻桥之间的间隙在约250μm至1000μm的范围内,并且每20个线间隔物形成约140个桥。
[0260] 基底等的制造
[0261] 以与实施例1中相同的方式形成间隔物图案,不同之处在于使用其中形成有具有与设计的间隔物图案相同的形状的开口的掩模作为光掩模。所形成的间隔物图案具有与设计相同的形状,其中线宽为约15μm左右,以及高度为约6μm左右。此外,开口率(由间隔物图案所占的面积相对于基底的总面积的百分比)为约10%左右。使用制造的基底以与实施例1中相同的方式制造光学装置。在制造的光学装置中,稳定地保持两个基底之间的间隙,并且没有观察到由于基底间隙的不均匀性而导致的外观缺陷等。
[0262] 实施例4.
[0263] 间隔物图案的设计
[0264] 以与实施例1中相同的方式设计包括非直线型线间隔物的间隔物图案,并使包括非直线型线间隔物的设计图案以约90度的角度交叉以形成如图7所示的网状形状的图案。
当以这种方式形成时,网状形状中存在的闭合图形的数量为约10,000个,并且当从它们中
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选择100个闭合图形并计算面积时,面积的平均值为约0.195mm 左右,以及标准偏差为约
0.031左右。在此,将100个闭合图形选择成具有四边形形状,其中水平上10个闭合图形且垂直上10个闭合图形(参见图14)。此外,以与图14中相同的方式对形成的闭合图形进行编号,并且作为通过选择闭合图形1、2、3、11、12、13、21、22和23,闭合图形4、5、6、14、15、16、25、26和27,或闭合图形8、9、10、18、19、20、28、29和30的方法选择全部9个闭合图形以确定面积的
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结果,平均值为约0.191mm左右,以及标准偏差为约0.040左右。
[0265] 基底等的制造
[0266] 以与实施例1中相同的方式形成间隔物图案,不同之处在于使用其中形成有具有与设计的间隔物图案相同的形状的开口的掩模作为光掩模。所形成的间隔物图案具有与设计相同的形状,其中线宽为约15μm左右,以及高度为约6μm左右。此外,开口率(由间隔物图案所占的面积相对于基底的总面积的百分比)为约8%左右。使用制造的基底以与实施例1中相同的方式制造光学装置。在制造的光学装置中,稳定地保持两个基底之间的间隙,并且没有观察到由于基底间隙的不均匀性而导致的外观缺陷等。
[0267] 比较例2
[0268] 以与实施例2中相同的方式制造基底,不同之处在于形成如图23中的呈其中直线型线间隔物以约350μm左右的间隔规则地布置并且相邻线间隔物的间隔连接有直线桥的形状的间隔物图案。线间隔物的线宽、高度和开口率与实施例2中相同。在图22的图案中,每20个线间隔物存在约140个桥,并且桥之间的间隔为约700μm左右,这是相同的。使用制造的基底以与实施例1中相同的方式制造光学装置。在制造的光学装置中,稳定地保持两个基底之间的间隙,并且没有观察到由于基底间隙的不均匀性而导致的外观缺陷等。
[0269] 比较例3
[0270] 以与实施例1中相同的方式形成基底,不同之处在于应用图15的网状间隔物图案。图15中的图案的形状为通过使以规则间隔布置的直线图案交叉而形成的图案,其为正方形图案,其中作为各单个闭合图形的四边形具有约350μm的边长。使用制造的基底以与实施例
1中相同的方式制造光学装置。在制造的光学装置中,稳定地保持两个基底之间的间隙,并且没有观察到由于基底间隙的不均匀性而导致的外观缺陷等。
[0271] 实施例和比较例的衍射图案的分析结果总结并描述于下表1中。
[0272] [表1]
[0273]
[0274] 图24至图27分别为实施例1至4的图像,以及图28至图30分别为比较例1至3的图像。在各图中,左侧的图像为在黑白转换之前的图像,以及右侧的图像为在黑白转换之后的图像。

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