KR20020039787A - 네마틱 액정 파브리-페로 파장 가변 필터 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정 배향이 서로 수직하게 배향되는 네마틱 액정 파브리-페로 파장 가변 필터 및 그 제조방법에 관한 것으로, 두 유리기판 안쪽에 투명전극이 형성되고, 이 투명전극 위에 반사막과 제1,2배향막이 차례로 적층되며, 제1배향막은 수직배향막으로 되어 액정이 수직 배향되고, 제2배향막이 수직 또는 수평배향막으로 되어 액정 선경사 방향이 서로 수직하게 배향되는 2개의 도메인으로 이루어진 도메인 쌍이 적어도 1개 이상 교대로 배열되며, 배향막사이에 네마틱 액정이 주입되어 인가된 전압의 크기에 따라 투과되는 입사된 빛의 파장이 인가된 전압의 크기에 따라 입사된 빛의 파장이 동조되도록 구성되어 있는 한편, 광배향 기법으로 도메인 구조를 형성시킴으로써, 액정 배향 도메인의 띠의 폭이 빛의 폭에 대하여 작은 값을 갖기 때문에 광원의 형태가 대칭을 이루지 않더라도 복잡한 광학적 정열이 없어도 편광의존성을 완전히 제거할 수 있도록 한 것이다.

Description

네마틱 액정 파브리-페로 파장 가변 필터 및 그 제조방법{Nematic liquid crystal Fabry-Perot tunable filter and manufacturing method thereof}

본 발명은 네마틱 액정 파브리-페로 파장 가변 필터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액정 배향이 서로 수직하게 배향되는 2도메인 구조를 이용하여 편광의존성을 제거할 수 있도록 한 네마틱 액정 파브리-페로 파장 가변필터장치에 관한 것이다.

일반적으로 광통신에서 널리 사용되는 필터는 입사된 빛의 특정 파장 성분만을 통과 또는 차단시키는 소자를 의미하며, 필터중 파장 가변 필터는 이와 같은 특정 파장을 원하는 값으로 바꿀 수 있는 소자이다.

이러한 광소자들은 점차 멀티미디어 정보화시대로 나아가는 오늘날, 기하급수적으로 증가하는 정보통신 데이터를 처리하기 위하여 필수적으로 사용될 광통신 시스템, 특히 고밀도 파장분할 다중접속(HDWDM; high density wavelength division multiplexing)시스템의 핵심적인 소자들이다.

현재까지 널리 사용되고 있는 광통신용 파장 가변필터들에 적용되는 방식은 아쿠스터 옵틱 방식(acousto-optic type), 파브리-페로방식(Fabry-Perot type), 인터피어런스 방식(interference type) 등으로 나눌 수 있다.

이들 중 파브리-페로방식은 두 개의 평행하게 마주보는 유전체 거울(dielectric mirror)로 이루어진 광 공진기 구조로 매우 높은 파장 분해능과 뛰어난 광손실 특성 등을 지니고 있어서 매우 유용한 방식이다.

파브리-페로방식에서 파장가변은 두 유전체 거울사이의 거리(d)와 거울사이의 매질의 굴절률(n)의 곱인 nd값의 변화를 통해서 가능하다. 상술한 nd의 변화를 유발하는 방법은 두 유전체 거울 사이의 실제거리(d)를 조절하는 방식과 유전체 거울사이의 매질의 굴절률(n)을 조절하는 방식으로 나눌 수 있다.

전자의 유전체거울사이의 거리(d)를 조절하는 방식은 압전물질 (piezoelectric material: e.g. PZT)을 두 거울의 간격띄우게(spacer)로 사용하여 인가전압에 따라 물질의 두께를 변화시키는 방법과, 필터를 회전시켜 빛의 입사각의 변화를 유발하므로써 통과하는 빛의 경로를 조절하는 방법이 있는데, 압전물질의 사용시에는 높은 구동전압이 필요함과 동시에 파장의 가변영역이 제한되는 한계가 있고, 필터의 회전방식은 회전을 위한 기계적 구동소자로 인한 소자특성의 안정성 및 파장가변속도가 떨어지는 문제점이 존재한다.

반면에 후자의 매질의 굴절률(n)을 조절하는 방식은 상기한 단점들을 대다수 극복할 수 있는 방식으로 기존에는 무기 비선형 광학물질을 사용하여 고압의 전기장을 인가하여 굴절률의 변화를 유발하는 포겔(Pockel) 효과를 사용하여 왔으나, 오늘날 액정의 개발이후 매우 낮은 전압에서도 쉽게 구동이 가능하며 매질의 두께를 매우 얇게 하여도 큰 굴절률의 변화를 얻을 수 있다는 장점으로 액정 파브리-페로 필터에 대한 연구가 많이 이루어져 왔으며, 상용화된 시제품들도 나오고 있는 실정이다.

하지만 액정물질은 기본적으로 분자의 큰 광학이방성을 이용한 광학 특성의 변화를 기본으로 하고 있기 때문에 시편내의 배향구조에 따라서 입사빛의 편광방향에 따른 광학 특성의 변화가 매우 심한 특징을 가진다. 즉, 편광의존성이 극단적으로 큰 물질이다. 하지만 오늘날 광통신에 사용되는 광섬유는 근본적으로 내부를 진행하는 편광의 방향을 예측할 수가 없다. 따라서 광통신에 사용되는 광소자들을 기본적으로 편광의존성이 없거나, 아니면 편광조절소자 들을 함께 사용해야만 한다.

이와 같은 액정 파장가변필터에서 편광의존성을 제거하는 방법은 크게 두 가지로 나눌 수 있다.

첫 번째 방법은 입사빛의 편광을 조절하여 필터에 입사하는 빛의 편광상태가 항상 동일하게 하는 방법으로, 이 경우에는 추가적인 편광조절기와 같은 소자가 필요하기 때문에 제조비용이 상승한다는 문제점이 있다.

또 다른 방법은 필터 내부의 액정의 초기 배향상태를 조절하여 상호수직방향으로 배향된 두 개이상의 다중 도메인을 만들고, 이들 도메인을 통과하는 빛의 면적으로 동일하게 해줌으로써 입사빛의 편광이 배향축에 대하여 수직 및 수평성분으로 나눌 경우 각각의 편광성분의 광량과 위상변화량이 차이가 나는 것을 도메인간의 상호 보상하는 원리로 편광의존성을 제거하는 방법이다. 이와 같은 방법은 상호 직교하는 배향을 가지는 2도메인구조를 이용하는 방법과 원형 러빙을 통한 원형 대칭 배향구조를 이용하는 방법이 기존에 이미 보고되고 있다. 그러나 이들 방법은 실제 제품에 적용할 경우는 입사광원의 공간적인 분포형태가 2도메인인 경우는 좌우 대칭형이어야 하고, 원형 대칭구조의 경우는 원형 대칭형이어야 하며 반드시 광원의 대칭축과 액정배상구조상의 대칭축이 일치하도록 정렬해야만 올바른 편광의존성 제거효과가 나타나게 된다. 이와 같은 정렬과정은 제품개발에서 매우 정교한 기구설계와 광학계 설계를 수반하게 된다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 광학적 배향에 의한 2도메인 구조를 이용하여 복잡한 정렬을 하지 않고도 편광의존성을 제거할 수 있음과 더불어 제조공정상의 기구 및 광학계 설계를 간단하게 하여 제조비용을 절감할 수 있는 네마틱 액정 파브리-페로 파장 가변 필터를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 두 유리기판 안쪽에 제1,2투명전극이 형성되고, 제1,2투명전극 위에 제1,2전반사 유전체막과 제1,2배향막이 차례로 적층되며, 제1배향막은 수직배향막으로 되어 액정이 수직 배향되고, 제2배향막이 수직 또는 수평배향막으로 되어 액정 선경사 방향이 서로 수직하게 배향되는 2개의 도메인으로 이루어진 도메인 쌍이 적어도 1개 이상 교대로 배열되며, 배향막사이에 네마틱 액정이 주입되어 인가된 전압의 크기에 따라 입사된 빛의 파장이 인가된 전압의 크기에 따라 입사된 빛의 파장이 동조되도록 되어 있다.

여기서, 상기 제2배향막위에 띠형태의 광마스크를 배치한 후 배향조절용 광원을 통해 광을 조사한 다음 배향막을 띠폭만큼 선형 이동한 후 다른 조건의 광을 조사하거나, 2방향에서 입사되고 간섭현상을 일으키는 배향조절용 단색광원(21)을 조사하여 제2배향막의 도메인 쌍을 만들 수 있도록 되어 있다.

상기와 같이 이루어진 본 발명에 의하면, 액정 배향 도메인의 띠의 폭이 빛의 폭에 대하여 매우 작은 값을 갖기 때문에 광원의 형태가 대칭을 이루지 않더라도 복잡한 정렬을 하지 않아도 각각의 도메인이 지나가는 빛의 면적을 동일하게 하여 완전히 편광의존성을 제거할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 네마틱 액정 파브리-페로 파장 가변 필터를 나타낸 분리사시도,

도 2는 광마스크를 사용한 광학적 배향공정을 나타낸 개요도,

도 3은 빛의 간섭 현상을 이용한 광학적 배향공정을 나타낸 개요도,

도 4는 평행 배향된 2 도메인 기판면에 임의의 편광 빛이 입사될 경우 각 도메인에서의 배향방향과 편광방향의 상관관계도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1a,1b: 유리기판 2a,2b : 무반사 유전체막

3a,3b : 투명전극 4a,4b : 전반사 유전체막

5a,5b : 배향막 11 : 광마스크

12 : 배향조절용 광원 13, 14 : 편광방향

21 : 단일 파장의 광원 22, 23 : 편광방향

24 : 반사거울 25 : 광 세기 분포

S : 도메인 띠

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 네마틱 액정 파브리-페로 파장 가변 필터를 나타낸 분리사시도로서, 상하부 유리기판(1a,1b)의 한쪽면에는 본 장치를 사용하고자 하는 파장 영역대에서 무반사조건을 만족시키는 각각 무반사 유전체막(2a,2b)이 도포되어 있고, 다른 쪽면에는 각각 ITO(indium-tin-dioxide)와 같은 물질이 입혀진 제1,2투명전극(3a,3b)이 형성되어 있으며, 이 투명전극(3a,3b)에는 본 장치를 사용하고 하는 파장 영역대에서 높은 반사율을 가지는 전반사 제1,2유전체막(4a,4b)이 도포되어 있다.

또한, 상기 유리기판(1a,1b) 중 한 기판(1a)의 전반사 유전체막(4a)위에는 제1배향막(5a)이 도포되어 액정이 수직 배향되고, 다른 유리기판(2b)의 전반사 유전체막(4b)위에는 제2배향막(5b)이 도포되어 있다.

여기서, 상기 제1배향막(5a)은 액정배향 방향이 기판에 대하여 수직하게 배향되는 수직배향막이고, 상기 제2배향막(5b)은 액정배향이 서로 수직한 2개의 도메인을 도메인 쌍이라 정의할 때 적어도 1개이상의 도메인 쌍이 띠(stripe,S) 또는 격자(array)형태로 교대로 배열되도록 배향막처리가 되어 있다. 이때, 상기 제2배향막(5b)은 수평 또는 수직배향막으로 이루어져 있다.

그리고, 상기 제1,2배향막(5a,5b)사이에 양(+)의 유전이방성을 갖거나 또는 음(-)의 유전이방성을 갖는 네마틱액정이 주입되어 인가된 전압의 크기에 따라 입사된 빛의 파장이 동조(tuning)되게 되어 있다.

상기한 본 발명의 필터는, 수직배향막인 제1배향막(5a)의 선경사각을이라 할 때을 만족하도록 구성하고, 또한 수평 또는 수직배향막으로 이루어진 제2배향막(5b)의 기판면에 대한 선경사각을이라 하면, 수평배향막의 경우는 선경사각이이고, 수직배향막의 경우는, 선경사각이을 만족하도록 구성된다.

여기서, 카이랄 첨가제를 혼합한 액정이 두 기판 사이에 주입되어 사용될 때 양(+)의 유전 이방성을 갖거나 음(-)의 이방성을 갖는 경우 모두 시편간격을 d, 카이랄 첨가제에 의한 액정의 피치를 p 라 할 때, 시편간격과 피치의 비가를 만족하도록 구성한다. 여기서,은 카이랄 첨가제를 혼합하지 않은 경우이고,에서는 안정적이고 연속적인 전압계조 혹은 전압에 의한 연속적인 파장 동조가 쉽지 않고 배향 안정성을 컨트롤 할 수 없기 때문이다.

한편, 상기 상하부 유리기판(1a,1b)의 어느 한쪽 또는 모두에 편광판을 부착하여 구성할 수 있으며, 광보상 필름을 부착하여 구성할 수도 있다.

그리고, 상기한 제2배향막(5b) 표면의 띠(S)형태의 서로 직교하는 액정 배향 도메인의 경우 띠(S)의 폭을 w 이라 하고, 입사되는 공간상의 빛의 공간 분포상의 폭을 Φ라 할 때, w는 Φ에 비하여 1/4 이하, 또는 500㎛ 이하가 되도록 구성한다.

즉, 상기 한쌍의 도메인을 이루는 2개의 도메인의 띠(S)의 폭(w)은 동일하며, w와 Φ값의 비가의 조건을 만족하거나,를 만족하게 함이 바람직하다.

이와 같이 조건을 한정하는 것은이면 기존의 2도메인 구조에서 대칭입사와 다를 것이 없고,이면 적어도 4개의 도메인(2개의 도메인 쌍) 이상에 빛이 통과함을 의미하며 이 비율은 작으면 작을수록 좋다. 그리고 흔히 많이 사용되는 단일모드 광섬유용 광평행화 렌즈 (collimating lens)의 지름이 2mm 전후이며, 이 경우 상기한 1/4조건이 근사적으로 500㎛ 에 해당되기 때문이다.

또한, 띠 형태가 아닌 격자(array) 형태의 도메인 구조를 사용하는 경우 한 쌍의 도메인을 이루는 2 도메인의 격자의 크기는 동일하게 하며, 격자의 가로, 세로의 크기를라 하고, 입사되는 신호광의 공간 분포상의 가로 및 세로폭을라 하면,의 비율을 만족하게 함이 바람직하다.

기존의 2 도메인 구조에서는 좌우 대칭되는 빛의 공간분포의 경우 대칭축을 중심으로 좌, 우측의 빛이 각각 서로 다른 액정 배향 도메인을 통과하도록 구성되어 있다.

하지만 본 발명의 경우는 띠(S)의 폭(w)이 빛의 폭에 대하여 작은 값을 갖기 때문에 하나의 광원은 여러 개의 도메인 띠(S) 영역을 지나가게 된다. 이론적으로 띠(S)의 폭(w)가 무한히 작을 경우 광원의 형태가 대칭을 이루지 않더라도 서로 다른 배향의 액정 배향 도메인 영역을 지나가는 빛의 면적은 동일하게 되므로 복잡한정렬을 하지 않아도 완전한 편광 의존성을 제거할 수가 있는 것이다.

상술한 바와 같은 2 도메인 구조를 제작하기 위한 공정은 광학적 배향방법으로 이루어지는 바, 도 2와 도 3은 본 발명에서 실시하는 광학적 배향방법을 나타낸 것이다.

즉, 도 2는 광마스크를 사용한 광학적 배향공정을 나타낸 것으로, 띠(S) 형태의 광마스크(11)를 제작하여 배향조절용 광원(12)을 통해 광 조사후 이를 띠(S) 폭(w)만큼 화살표(←)방향으로 선형 이동시킨 후 다른 조건의 광을 다시 한번 조사한다.

이때 광배향의 원리에 따라 선형 편광된 빛에 대하여 광중합 방향의 이방성이 존재하는 고분자 물질을 배향제로 사용하는 경우, 또는 선형 편광된 빛에 대하여 광분해도의 이방성이 나타나는 고분자 물질을 배향제로 사용하는 경우 모두 적용이 가능하다.

한편, 배향 방향의 조절을 위해서 입사 빛의 입사각도를 조절하는 것이 바람직한 경우도 존재한다.

여기서, 미설명된 부호(13, 14)는 편광방향을 나타낸 것이다.

한편, 도 3은 빛의 간섭 현상을 이용한 광배향 배향공정을 나타낸 것으로, 광배향용 광원으로 결맞음이 높은 레이저와 같은 단일 파장의 광원(21)을 사용할 경우에는 광마스크(11)를 적용하지 않고 두 빛의 간섭현상의 이용하여 광원(21) 세기의 간섭 격자를 형성할 수 있으며, 이를 통하여 배향 도메인을 조절할 수 있다.

즉, 도면에서와 같이 단일 파장의 평행광원(21)의 밑부분을 반사거울(24)을이용하여 반사시키면 거울(24)에 의해 반사되지 않는 부분의 빛과 간섭을 일으키게 되어 간섭격자형태의 광세기 분포(25)를 얻을 수 있다.

이때, 간섭을 일으키는 두 빛의 입사각도를 거울면과 기판면이 이루는 각도를 바꿈으로써 조절하면 광간섭 격자의 주기를 조절할 수 있으며, 이 경우 매우 미세한 선폭까지 격자 주기를 줄일 수 있다.

이에 따라 소자가 사용될 파장 영역의 광원의 공간분포가 작을 경우에도 그 내부에 매우 많은 도메인 띠(S)를 도입할 수 있으므로 복잡한 정렬과정을 거치지 않아도 제품특성의 재현성(reproducibility)을 쉽게 얻을 수 있다.

여기서, 미설명부호 22,23은 광원의 편광방향을 나타낸 것이다.

상기한 바와 같은 광학적 배향방법은 기존의 액정 디스플레이에서의 다중 배향(multidomain) 공정의 경우 행해지는 멀티 러빙 방법 즉, 멀티러빙의 경우 원하는 영역외의 부분을 가리고 러빙한 후, 러빙된 부분을 다시 가리고 나머지 부분을 다른 방향으로 러빙하는 일련의 과정을 거치게 되는데, 여기서 러빙영역외의 부분을 가리는 작업은 감광성 고분자막을 사용하게 되므로 실제 배향막 표면과 접촉하게 되고, 이를 제거하는 과정에서도 배향 특성의 변질을 가져올 수 있는 결점을 해소할 수 있다.

상기한 공정들을 통하여 얻어진 상호 직교 방향으로 배향된 띠(S) 형태의 2 도메인 구조의 네마틱 액정 파브리-페로 파장 가변필터의 광투과 특성을 이론적으로 고찰하면 다음과 같다.

파브리-페로 공진기에서의 파장 투과 특성은 다음의 수학식 1과 같이 알려져있다.

수학식 1에서 τ과ρ는 전반사 유전체막의 투과율과 반사율을 의미하며, n과 d는 각각 두 기판 사이의 매질의 굴절률과 두께를 의미한다.

한편, 상술한 액정 배향 구조에서 임의의 한 도메인을 가정할 때 평행 배향제 면의 배향 방향과 수직한 방향으로 편광된 입사빛은 시편에 인가되는 전압의 세기에 관계없이 시편을 투과하며, 언제나 일정한 액정의 상굴절률의 값만을 느끼게 되므로 상기 수학식 1에서의 매질의 굴절율은가 되므로 인가전압에 무관한 파장 투과 특성을 보여주게 된다.

하지만 배향 방향과 수평으로 편광된 입사빛은 액정층을 지나가며 위치에 따라 다른 이상굴절율를 느끼게 되며, 시편을 통과한 빛은 다음과 같은 유효굴절률를 느끼게 되고 수학식 1에서의 굴절률의 관계를 갖게 된다.

또한, 인가전압에 따라서 액정 방향자의 배열이 변하게 되므로 유효굴절률역시 인가전압에 따라 변화하게 되어 결과적으로 수학식 1에 의하여 인가전압의 세기 변화에 따라 투과되는 빛의 파장이 변하게 됨을 알 수 있다. 이때는 다음의 수학식 2를 통하여 얻을 수 있으며, 액정의 방향자 분포 θ(z)는 탄성 연속체 이론을 통하여 수치적으로 계산할 수 있다.

한편, 도 4는 평행 배향된 2 도메인 기판면에 임의의 편광 빛이 입사될 경우 각 도메인에서의 액정 배향 방향과 편광 방향의 상관관계를 나타낸 도면으로, 도면 부호 31은 입사빛의 편광방향, 32와 33은 도메인 1, 2의 배향방향을 나타낸 것이다.

도시된 바와 같이 실험실 좌표계를 x-y 좌표계로 정의하고, 시편 전체에 걸쳐 x축에 대하여 phi의 각도로 선편광된 빛이 시편표면에 수직으로 입사될 경우 좌 측 도메인 1에서는 입사편광을 액정분자의 장축방향과 평행한 성분비및 수직인 성분비으로 나눌 수 있으며, 역시 마찬가지로 우측 도메인 2에서는및으로 나눌 수 있다. 그리고 각 도메인에서의 투과도는 두 성분의 투과 빛의 합으로 나타내게 되므로 다음의 수학식 3과 같다.

따라서, 전체 시편에 걸쳐서 두 도메인에 균일한 면적비로 투과되는 빛의 투과도는 각 도메인을 투과하는 투과도의 평균값으로 정의되며 다음의 수학식 4와 같다.

수학식 4는 두 도메인의 평행 배향면 상의 액정 방향자가 지시하는 방향()이나 입사빛의 편광 방향(phi)에 무관함을 알 수 있다. 이들 중는 인가전압의 변화에 무관하게 항상 일정한 파장에서 투과 특성을 보이게 되므로 실제 소자의 파장 가변 변위 범위를 결정하여 주며,는 인가 전압 변화에 따라 연속적인 투과 특성을 보여주는 모드로 작용한다. 상기 수학식 4는 기존에 알려진 원형 대칭성 배향을 이용한 네마틱 액정 파브리-페로 파장 가변 필터에서의 투과특성과 완전히 일치하는 결과식이다.

본 발명의 네마틱 액정 파브리-페로 파장 가변 필터는 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 네마틱 액정 파브리-페로 파장 가변필터 및 그 제조방법에 따르면, 제2배향막 표면의 액정 배향 도메인의 띠의 폭(w)이 빛의 폭에 대하여 작은 값을 갖기 때문에 하나의 광원은 여러 개의 도메인 띠 영역을 지나가고, 띠의 폭(w)이 무한히 작을 경우 광원의 형태가 대칭을 이루지 않더라도 서로 다른 배향의 액정 배향 도메인 영역을 지나가는 빛의 면적은 동일하게되므로 복잡한 정렬을 하지 않아도 편광 의존성을 완전히 제거할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (24)

1. 두 유리기판(2a,2b) 안쪽에 투명전극(3a,3b)과 제1,2반사막(4a,4b) 및 제1,2배향막(5a,5b)가 차례로 형성되고, 상기 제1,2배향막(5a,5b)사이에 액정이 주입되어 이루어진 네마틱 액정 파브리-페로 파장 가변 필터에 있어서,

   상기 제1배향막(5a)은 수직배향막으로 액정을 기판면에 대하여 수직 배향되게 하고, 상기 제2배향막(5b)은 수평 또는 수직배향막이 도포되며 액정의 배향 방향을 서로 수직하게 배향되게 하는 2개의 도메인으로 이루어진 도메인 쌍이 적어도 2개 이상 교대로 배열된 것을 특징으로 하는 네마틱 액정 파브리-페로 파장 가변 필터.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 도메인 쌍이 띠(S)형태로 교대로 배열된 것을 특징으로 하는 네마틱 액정 파브리-페로 파장 가변 필터.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 도메인 쌍이 2차원 격자형태로 교대로 배열된 것을 특징으로 하는 네마틱 액정 파브리-페로 파장 가변 필터.
4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1배향막(1a)의 기판면에 대한 선경사각()이인 것을 특징으로 하는 네마틱 액정 파브리-페로 파장 가변 필터.
5. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2배향막(5b)이 수평 또는 수직배향막으로 이루어지고, 수평 또는 수직배향막의 기판면에 대한 선경사각을이라 하면, 수평배향막의 경우 선경사각이이고, 수직배향막의 경우 선경사각이인 것을 특징으로 하는 네마틱 액정 파브리-페로 파장 가변 필터.
6. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 액정이 양(+)의 유전 이방성을 가지는 것을 특징으로 하는 네마틱 액정 파브리-페로 파장 가변 필터.
7. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 액정이 음(-)의 유전이방성을 가지는 것을 특징으로 하는 네마틱 액정 파브리-페로 파장 가변 필터.
8. 제 6 항에 있어서, 상기 액정에 카이랄 첨가제가 혼합되고, 상기 카이랄 첨가제에 의한 액정의 피치(p)에 대한 액정층 두께(d)의 비가인 것을 특징으로 하는 네마틱 액정 파브리-페로 파장 가변 필터.
9. 제 7 항에 있어서, 상기 액정에 카이랄 첨가제가 혼합되고, 상기 카이랄 첨가제에 의한 액정의 피치(p)에 대한 액정층 두께(d)의 비가인 것을 특징으로 하는 네마틱 액정 파브리-페로 파장 가변 필터.
10. 제 2 항에 있어서, 상기 한쌍의 도메인을 이루는 2개의 도메인의 띠(S)의 폭은(w)은 동일하며, 띠(S)의 폭(w)과 입사되는 신호광의 공간 분포상의 폭(Φ)의 비가의 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 네마틱 액정 파브리-페로 파장 가변 필터.
11. 제 2 항에 있어서, 상기 한쌍의 도메인을 이루는 2개의 도메인 띠(S)의 폭(w)은 동일하며, 띠(S)의 폭(w)이 w≤500㎛ 를 만족하는 것을 특징으로 하는 네마틱 액정 파브리-페로 파장 가변 필터.
12. 제 3 항에 있어서, 상기 한쌍의 도메인을 이루는 2개의 도메인 격자의 크기는 동일하며, 격자의 가로, 세로의 크기를,라 하고, 입사되는 신호광의 공간 분포상의 가로 및 세로폭을,라 하면,,의 비율을 만족하는 것을 특징으로 하는 네마틱 액정 파브리-페로 파장 가변 필터.
13. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2배향막(5b)이 광원에 대하여 배향 이방성을 나타내는 고분자 배향제인 것을 특징으로 하는 네마틱 액정 파브리-페로 파장 가변 필터.
14. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 유리기판(1a,1b)중 적어도 어느 한쪽에 광보상 필름을 부착한 것을 특징으로 하는 네마틱 액정 파브리-페로 파장 가변 필터.
15. 제 1 항 내지 제 3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 유리기판(1a,1b)중 적어도 어느 한쪽에 편광소자를 부착한 것을 특징으로 하는 네마틱 액정 파브리-페로 파장 가변 필터.
16. 두 유리기판(2a,2b) 안쪽에 투명전극(3a,3b)과 제1,2반사막(4a,4b)을 차례로 형성하고, 상기 제1,2반사막(4a,4b)위에 제1,2배향막(5a,5b)을 도포한 후, 상기 제1,2배향막(5a,5b)사이에 액정을 주입시켜 이루어지는 네마틱 액정 파브리-페로 파장 가변 필터 제조방법에 있어서,

    상기 제2배향막(5b)위에 띠(S)형태의 광마스크(11)를 배치한 후 배향조절용 광원(12)을 통해 광을 조사한 다음 배향막(5b)을 띠(S)폭만큼 선형 이동한 후 다른 조건의 광을 조사하여 제2배향막(5b)에 1개이상의 도메인 쌍을 형성하는 것을 특징으로 하는 네마틱 액정 파브리-페로 파장 가변 필터 제조방법.
17. 제 16 항에 있어서, 상기 제2배향막(5b)에 배향 이방성을 갖도록 하기 위하여 서로 다른 편광으로 빛을 조사하여 도메인 쌍을 형성하는 것을 특징으로 하는네마틱 액정 파브리-페로 파장 가변 필터 제조방법.
18. 제 16 항에 있어서, 상기 제2배향막(5b)에 배향 이방성을 갖도록 하기 위하여 배향조절용 광원(12)의 입사각도가 다른 빛을 조사하여 도메인 쌍을 형성하는 것을 특징으로 하는 네마틱 액정 파브리-페로 파장 가변 필터 제조방법.
19. 두 유리기판(2a,2b) 안쪽에 투명전극(3a,3b)과 제1,2반사막(4a,4b)을 차례로 형성하고, 상기 제1,2반사막(4a,4b)위에 제1,2배향막(5a,5b)을 도포한 후, 상기 제1,2배향막(5a,5b)사이에 액정을 주입시켜 이루어지는 네마틱 액정 파브리-페로 파장 가변 필터 제조방법에 있어서,

    상기 제2배향막(5b)에 빛이 2방향에서 입사되고 간섭현상을 일으키는 배향조절용 단색광원(21)을 조사하여 1개이상의 도메인 쌍을 형성하는 것을 특징으로 하는 네마틱 액정 파브리-페로 파장 가변 필터 제조방법.
20. 제 19 항에 있어서, 상기 제2배향막(5b)위에 광마스크(11)를 배치한 다음 빛을 조사하여 1개 이상의 도메인 쌍을 형성하는 것을 특징으로 하는 네마틱 액정 파브리-페로 파장 가변 필터 제조방법.
21. 제 19 항 또는 제 20 항에 있어서, 상기 제2배향막(5b)에 배향 이방성을 갖도록 하기 위하여 서로 다른 편광을 조사하여 도메인 쌍을 만드는 것을 특징으로하는 네마틱 액정 파브리-페로 파장 가변 필터 제조방법.
22. 제 19 항 또는 20 항에 있어서, 상기 제2배향막(5b)에 배향 이방성을 갖도록 하기 위하여 배향조절용 단색광원(21)의 입사각도를 달리하여 도메인 쌍을 만드는 것을 특징으로 하는 네마틱 액정 파브리-페로 파장 가변 필터 제조방법.
23. 제 19 항에 있어서, 2방향에서 입사되는 배향조절용 단색광원(21)들의 입사각을 조절하므로써 도메인의 크기를 조절할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 네마틱 액정 파브리-페로 파장 가변 필터 제조방법.
24. 제 19 항 또는 제 20 항에 있어서, 광마스크(11)와 2방향에서 입사되는 배향조절용 단색광원(21)들의 입사각을 조절하므로써 도메인의 크기를 조절할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 네마틱 액정 파브리-페로 파장 가변 필터 제조방법.