CN108780250A - 透射率可变膜、其制造方法和用途 - Google Patents

透射率可变膜、其制造方法和用途 Download PDF

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Abstract

本申请涉及透射率可变膜、用于生产其的方法及其用途。本申请的透射率可变膜可以通过调节固定有球状间隔物的取向膜的相对取向膜的预倾斜以使开关驱动时发生的反向倾斜最小化来解决驱动不均匀现象。本申请的透射率可变膜可以用作天窗。

Description

透射率可变膜、其制造方法和用途
技术领域
本申请涉及透射率可变膜、用于制造其的方法及其用途。
本申请要求基于2016年7月27日提交的韩国专利申请第10-2016-0095158号的优先权的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。
背景技术
透射率可变膜包括在其上形成有第一取向膜的第一基底与其上形成有第二取向膜的第二基底之间的液晶层，并且可以配备有球状间隔物作为用于在第一基底与第二基底之间保持恒定的单元间隙的单元间隙保持构件。
与柱状间隔物相比，球状间隔物具有工艺简单且成本低廉的优点，但是其与第一取向膜或第二取向膜的固定力不足，使得球状间隔物可能由于从透射率可变膜的外部施加的外力而移动。当球状间隔物移动时，在第一取向膜或第二取向膜上产生损坏，例如划痕。因此，在损坏的取向膜上发生液晶分子的不规则排列(misalignment)。液晶分子的这种不规则排列造成漏光缺陷。因此，需要一种用于将球状间隔物固定在透射率可变膜的场区中的技术(专利文件1：韩国特开专利公开第2008-0099412号)。
发明内容
技术问题
为了固定球状间隔物并改善可分散性，可以将包含球状间隔物的取向膜组合物施加至其中表面粗糙度受到控制的基础材料。然而，当基础材料的表面粗糙度增加时，取向膜的界面变得粗糙而具有无规预倾斜，并且引起反向倾斜的程度在开/关驱动时根据相对取向膜的预倾斜而变化。通常，由于取向膜的性质而几乎不存在预倾斜，因此存在由于肉眼识别的反向倾斜而出现驱动不均匀现象的问题。
本申请是为了解决上述问题，并提供能够通过使开关驱动时发生的反向倾斜最小化来解决驱动不均匀现象的透射率可变膜、用于生产其的方法及其用途。
技术方案
本申请涉及透射率可变膜。图1说明性地示出了根据本申请的一个实施方案的透射率可变膜。如图1所示，透射率可变膜可以包括：第一基底构件，所述第一基底构件包括第一电极膜(11)、形成在第一电极膜上的第一取向膜(12)和固定至第一取向膜的球状间隔物(13)；第二基底构件，所述第二基底构件包括第二电极膜(21)和形成在第二电极膜上并且预倾斜角为0.2度至89度的第二取向膜(22)；以及形成在第一取向膜与第二取向膜之间的液晶层(30)。
本申请的透射率可变膜可以通过如下来确保驱动均匀性：调节形成在第一取向膜的相对侧上的第二取向膜的预倾斜以尽可能地抑制反向倾斜，从而使由肉眼识别的反向倾斜域(reverse tilt domain)尺寸最小化。
下文中，将详细地描述本申请的透射率可变膜。
在本说明书中，预倾斜可以具有一定的角度和方向。预倾斜角可以称为极角，并且预倾斜方向也可以称为方位角。
在本说明书中，无规预倾斜可以意指其中预倾斜角或预倾斜方向不恒定的预倾斜。
预倾斜角可以意指液晶指向矢相对于取向膜的水平表面形成的角。预倾斜方向可以意指液晶指向矢投射在取向膜的水平表面上的方向。
本文的术语“液晶指向矢”可以意指液晶具有棒形状时的长轴和液晶具有盘形状时的盘平面的法线方向轴。
第一基底构件可以包括第一电极膜。第一电极膜可以依次包括第一基础膜和第一电极层。
作为第一基础膜，例如，可以使用具有光学透明度的那些。作为第一基础膜，可以使用光学透明的塑料膜或片，或者可以使用玻璃。作为塑料膜或片，可以例示：纤维素膜或片，例如DAC(二乙酰纤维素)或TAC(三乙酰纤维素)膜或片；COP(环烯烃共聚物)膜或片，例如降冰片烯衍生物树脂膜或片；丙烯酸类膜或片，例如PMMA(聚(甲基丙烯酸甲酯))膜或片；PC(聚碳酸酯)膜或片；烯烃膜或片，例如PE(聚乙烯)膜或PP(聚丙烯)膜或片；PVA(聚乙烯醇)膜或片；PES(聚醚砜)膜或片；PEEK(聚醚醚酮)膜或片；PEI(聚醚酰亚胺)膜或片；PEN(聚萘二甲酸乙二酯)膜或片；聚酯膜，例如PET(聚对苯二甲酸乙二酯)膜或片；PI(聚酰亚胺)膜或片；PSF(聚砜)膜或片；PAR(多芳基化合物)膜或片或者氟树脂膜或片等，并且通常可以使用纤维素膜或片、聚酯膜或片或者丙烯酸类膜或片等，并且优选地可以使用TAC膜或片，但不限于此。
作为第一电极层，可以使用透明导电层。例如，作为第一电极层，可以使用通过沉积导电聚合物、导电金属、导电纳米线或金属氧化物如ITO(氧化铟锡)等而形成的那些。此外，能够形成透明导电层的各种材料和形成方法是已知的，其可以没有限制地应用。
第一基底构件可以包括第一取向膜。第一取向膜可以形成在第一电极膜上。作为第一取向膜，可以适当地选择和使用对于相邻液晶具有取向能力的那些。作为第一取向膜，例如，可以使用接触型取向膜(例如摩擦取向膜)或者非接触型取向膜(例如光取向膜)。根据本发明的一个实施方案，第一取向膜可以为光取向膜。
光取向膜可以包含光取向膜材料。在本说明书中，取向膜材料可以意指能够引起相邻液晶取向的材料。在本说明书中，光取向膜材料可以意指通过光照射例如偏振紫外线的照射而显示出液晶取向的材料。光取向膜材料可以通过用光照射光取向材料以利用光异构化反应、光降解反应或光二聚反应使其取向来获得。可以根据偏振紫外线的照射角来调节光取向膜的预倾斜角，并且光取向膜的预倾斜方向可以根据偏振紫外线的照射方向形成。光取向膜的预倾斜角倾向于随着偏振紫外线的照射角增加而增加。
光取向膜材料可以为选自例如聚酰胺、聚酰亚胺、聚乙烯醇、聚酰胺酸和聚肉桂酸酯中的至少一者。根据本发明的一个实施方案，可以使用聚肉桂酸酯作为光取向膜材料。
可以考虑本申请的目的来适当地选择第一取向膜的厚度。例如，第一取向膜的厚度可以为50nm至1000nm。
第一基底构件可以包括固定至第一取向膜的球状间隔物。在本说明书中，球状间隔物固定至第一取向膜的事实意指球状间隔物牢固地粘附至第一取向膜。具体地，在本说明书中，球状间隔物固定至第一取向膜的事实与间隔物简单地接触取向膜的事实的含义不同，其可以意指间隔物固定至取向膜的一侧并且因此不因外力或压力而移动的状态。可以例如通过在液晶单元被拆解时间隔物是否保持在取向膜中来确认间隔物是否固定至取向膜。如图1所示，球状间隔物(13)的下部可以经由形成在第一取向膜(12)的上部上的固化产物(14)固定至第一取向膜。固化产物(14)可以存在于第一取向膜上的彼此分开的多个区域中。固化产物(14)的侧面可以具有倾斜表面。固化产物(14)的上表面可以具有与球状间隔物(13)的下表面的凸部对应的凹部。固化产物(14)的上表面的凹部与球状间隔物的下表面的凸部可以彼此紧密接触。
固化产物可以包含可固化材料。作为可固化材料，可以使用可热固化材料或可光固化材料。作为可光固化材料，可以使用可紫外线固化材料。作为可热固化材料，例如可以使用有机硅树脂、硅树脂、呋喃树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、氨基树脂、酚醛树脂、脲树脂、聚酯树脂或三聚氰胺树脂等。作为可紫外线固化材料，通常可以使用丙烯酸聚合物，例如聚酯丙烯酸酯聚合物、聚苯乙烯丙烯酸酯聚合物、环氧丙烯酸酯聚合物、聚氨酯丙烯酸酯聚合物或聚丁二烯丙烯酸酯聚合物、有机硅丙烯酸酯聚合物或丙烯酸烷基酯聚合物等。
根据本发明的一个实施方案，可以使用光取向材料作为可固化材料。作为光取向材料，可以使用聚酰胺、聚酰亚胺、聚乙烯醇、聚酰胺酸或聚肉桂酸酯等。
球状间隔物(13)的上部可以与第二取向膜(22)接触。球状间隔物(13)可以保持间隙，使得可以在第一取向膜(12)与第二取向膜(22)之间形成液晶层(30)。
可以考虑本申请的目的来适当地选择球状间隔物的直径。例如，球状间隔物的直径可以为2μm至100μm，更具体地8μm至30μm。当球状间隔物的直径在上述范围内时，可以保持适当的间隙使得可以在第一取向膜与第二取向膜之间形成液晶层。
可以考虑本申请的目的来适当地选择构成球状间隔物的材料。例如，球状间隔物可以包含选自以下的至少一者：基于碳的材料、基于金属的材料、基于氧化物的材料，及其复合材料。当球状间隔物由上述材料制成时，其适用于实现透射率可变膜。
可以考虑本申请的目的来适当地选择第一取向膜的表面粗糙度。例如，第一取向膜的表面粗糙度可以为3nm至100nm。当第一取向膜的表面粗糙度在上述范围内时，可以确保固定至第一取向膜的球状间隔物的可分散性。在图1中，第一取向膜(12)表面的突出部可以意指第一取向膜具有上述表面粗糙度。
如在本申请的技术问题中所述，当调节第一取向膜的表面粗糙度以确保球状间隔物的可分散性时，第一取向膜具有无规预倾斜，并且还可以由于开关驱动时的反向倾斜而出现驱动不均匀现象。本申请的透射率可变膜可以通过调节第二取向膜的预倾斜以使反向倾斜最小化来解决驱动不均匀现象。
第一取向膜的表面粗糙度可以通过如下来调节：在第一取向膜中包含纳米颗粒，用模具模制第一取向膜，用可部分侵蚀的溶剂对第一取向膜进行部分侵蚀或者向第一取向膜施加物理力。
根据本发明的一个实施方案，可以通过在第一取向膜中包含纳米颗粒来调节第一取向膜的表面粗糙度。在这种情况下，第一取向膜可以包含取向膜材料和纳米颗粒。根据本申请的一个实施方案，取向膜材料可以为光取向膜材料。纳米颗粒可以以分散在第一取向膜中的状态存在。纳米颗粒可以从取向膜材料的表面突出以引起表面粗糙度。
在本说明书中，纳米颗粒可以意指平均颗粒直径以纳米(nm)计的颗粒，例如平均颗粒直径为1nm至小于1000nm的颗粒。根据本发明的一个实施方案，纳米颗粒的平均颗粒直径可以为例如200nm至500nm。当纳米颗粒的平均颗粒直径在上述范围内时，可以通过赋予第一取向膜适当的表面粗糙度来确保球状间隔物的可分散性。
作为纳米颗粒，可以使用无机纳米颗粒或有机纳米颗粒。可以使用例如有机颗粒如PMMA(聚(甲基丙烯酸甲酯))作为纳米颗粒。
第二基底构件可以包括第二电极膜。第二电极膜可以依次包括第二基础膜和第二电极层。对于第二基础膜和第二电极层，可以等同地应用第一基础膜和第一电极层的内容。
第二基底构件可以包括形成在第二电极膜上并且预倾斜角为0.2度至89度的第二取向膜。更具体地，预倾斜角的上限可以为20度或更小、15度或更小、12.5度或更小、10度或更小、9.5度或更小、9度或更小、8.5度或更小、8度或更小、7.5度或更小、7度或更小、6.5度或更小、6度或更小、5.5度或更小、5度或更小、4.5度或更小、4度或更小、3.5度或更小、3度或更小、2.5度或更小、2度或更小、1.5度或更小、1度或更小、或者0.5度或更小。更具体地，预倾斜角的下限可以为0.2度或更大、0.25度或更大、0.3度或更大、0.35度或更大、0.4度或更大、或者0.45度或更大。当第二取向膜的预倾斜角在上述范围内时，可以通过尽可能地抑制反向倾斜以使由肉眼识别的反向倾斜域尺寸最小化来确保驱动均匀性。
可以考虑本申请的目的来适当地选择第二取向膜的厚度。例如，第二取向膜的厚度可以为50nm至1000nm。当第二取向膜的厚度在上述范围内时，可以更有利地通过尽可能地抑制反向倾斜以使由肉眼识别的反向倾斜域尺寸最小化来确保驱动均匀性。
作为第二取向膜，例如，可以使用接触型取向膜(例如摩擦取向膜)或者非接触型取向膜(例如光取向膜)。根据本发明的一个实施方案，第二取向膜可以为光取向膜。光取向膜可以包含光取向膜材料。光取向膜材料可以为选自例如聚酰胺、聚酰亚胺、聚乙烯醇、聚酰胺酸和聚肉桂酸酯中的至少一者。根据本发明的一个实施方案，可以使用聚肉桂酸酯作为光取向膜材料。第二取向膜可以不包含纳米颗粒。即，第二取向膜可以不具有有意引起的表面粗糙度，以像第一取向膜那样确保球状间隔物的可分散性。
可以通过调节取向膜的预倾斜角的已知方法来调节第二取向膜的预倾斜角。例如，当第二取向膜为光取向膜时，可以通过调节用于形成光取向膜的光照射角来获得预倾斜角。
如图1所示，透射率可变膜可以包括形成在第一取向膜(12)与第二取向膜(22)之间的液晶层(30)。液晶层可以存在于第一取向膜与第二取向膜之间不存在球状间隔物(13)的区域中。液晶层可以包含液晶化合物。图1说明性地示出了与第二取向膜(22)相邻的液晶化合物(31)的取向状态。没有电压施加时的液晶化合物的取向状态可以根据第二取向膜的预倾斜角来确定。
液晶化合物可以以其中液晶化合物的取向在液晶层内可切换的状态存在。在本说明书中，可进行切换的取向可以意指液晶化合物的取向方向可以通过外部作用例如施加电压来改变。作为液晶化合物，例如可以使用近晶型液晶化合物、向列型液晶化合物或胆甾醇型液晶化合物等。作为液晶化合物，可以使用无任何可聚合基团或可交联基团的液晶化合物，使得取向在外部作用例如来自外部的电压下改变。
液晶层还可以包含各向异性染料。在本说明书中，术语“染料”可以意指能够强烈地吸收和/或改变可见光区域内(例如400nm至700nm的波长范围)的光的材料，并且术语“各向异性染料”可以意指着能够各向异性地吸收可见光区域的至少一些范围或所有范围内的光的材料。
作为各向异性染料，例如，可以选择和使用已知具有可以根据液晶的取向状态而取向的特性的已知染料。作为各向异性染料，例如，可以使用黑色染料。这样的染料已知为例如偶氮染料或蒽醌染料，但不限于此。
可以考虑本申请的目的来适当地选择各向异性染料的二色性比。例如，各向异性染料的二色性比可以为5或更大至20或更小。在本说明书中，术语“二色性比”可以意指例如在p型染料的情况下，通过与染料的长轴方向平行的偏振光的吸收除以与垂直于长轴方向的方向平行的偏振光的吸收而获得的值。各向异性染料可以在可见光区域的波长范围内的至少一些波长下(例如，在约380nm至700nm或约400nm至700nm的波长范围内)或任何波长下具有所述二色性比。
可以考虑本申请的目的来适当地选择液晶层中的各向异性染料的含量。例如，液晶层中的各向异性染料的含量可以为0.1重量％或更大至10重量％或更小。当液晶层中的各向异性染料的含量在上述范围内时，其适合表现出透射率可变的特征。
本申请的透射率可变膜可以根据是否施加电压来调节透射率。例如，透射率可变膜可以通过调节在没有电压施加和电压施加时液晶层的取向来调节透射率。液晶和各向异性染料可以根据取向方向进行取向。
在本说明书中，水平取向可以意指液晶分子的指向矢相对于液晶层的平面水平取向的状态，例如形成0度至10度、0度至5度、优选约0度的取向状态。
在本说明书中，垂直取向状态可以意指液晶分子的指向矢相对于液晶层的平面垂直取向的状态，例如形成约80度至90度、约85度至90度、优选约90度的取向状态。
在一个实例中，第一取向膜和/或第二取向膜可以是水平取向膜。水平取向膜可以引起相对于相邻液晶分子的水平取向。在一个实例中，液晶层可以使用具有正介电各向异性的液晶。在这种情况下，液晶层在没有电压施加的状态下处于水平取向状态，并且可以在电压施加的状态下转变成垂直取向状态。当液晶层处于水平取向状态时，透射率可能由于各向异性染料的光吸收而降低。当液晶层处于垂直取向状态时，各向异性染料的光吸收减少，从而可以提高透射率。
本申请涉及用于制造透射率可变膜的方法。在下文中，虽然说明了制造方法，但是在透射率可变膜的项目中描述的内容可以等同地应用于与透射率可变膜重叠的事物中。
制造方法可以包括：在包括第一电极膜、形成在第一电极膜上的第一取向膜和固定至第一取向膜的球状间隔物的第一基底构件以及包括第二电极膜和形成在第二电极膜上并且预倾斜角为0.2度至89度的第二取向膜的第二基底构件中，在第一取向膜与第二取向膜之间形成液晶层的过程。
可以通过在第一电极膜上形成第一取向膜来制造第一基底构件。当形成第一取向膜时，可以进一步进行将其调节为具有约3nm至100nm的表面粗糙度的过程。如上所述，第一取向膜的表面粗糙度可以通过如下来调节：在第一取向膜中包含纳米颗粒，用模具模制第一取向膜，用可部分侵蚀的溶剂对第一取向膜进行部分侵蚀或者向第一取向膜施加物理力。
根据本发明的一个实施方案，可以通过在第一取向膜中包含纳米颗粒来调节第一取向膜的表面粗糙度。在这种情况下，可以通过在第一电极膜上涂覆、干燥并固化包含纳米颗粒和取向材料的第一取向膜组合物来形成第一取向膜。固化可以通过用偏振紫外线照射组合物来进行。
作为第一取向膜组合物，可以使用其中纳米颗粒和取向材料(例如光取向材料)分散在溶剂中的溶液。作为溶剂，可以使用有机溶剂，例如环己酮。
为了形成第一取向膜，可以将第一取向膜组合物涂覆成约20nm至约1000nm的厚度。可以将经涂覆的组合物在约80℃至100℃的温度下干燥约1分钟至约3分钟。可以用强度为约50mW/cm2至1000mW/cm2的偏振紫外线照射经干燥的组合物约5秒至60秒并使其固化。
可以通过在第一取向膜上涂覆、干燥并固化包含球状间隔物和可固化材料的球状间隔物组合物来固定球状间隔物。固化可以通过用偏振紫外线照射组合物来进行。
作为球状间隔物组合物，可以使用其中球状间隔物和可固化材料(例如光取向材料)分散在溶剂中的溶液。作为溶剂，可以使用有机溶剂，例如环己酮。
可以将球状间隔物组合物涂覆成约20nm至1000nm的厚度以将球状间隔物固定至第一取向膜。可以将经涂覆的组合物在约80℃至100℃的温度下干燥约1分钟至约3分钟。可以用强度为约50mW/cm2至1000mW/cm2的偏振紫外线照射经干燥的组合物约5秒至60秒并使其固化。
可以通过在第二电极膜上形成第二取向膜来制造第二基底构件。可以通过在第二电极膜上涂覆、干燥并固化包含取向材料的第二取向膜组合物来形成第二取向膜。可以通过用偏振紫外线照射该组合物来进行固化。
作为第二取向膜组合物，可以使用其中取向材料例如光取向材料分散在溶剂中的溶液。作为溶剂，可以使用有机溶剂，例如环己酮。
可以将第二取向膜组合物涂覆成约20nm至1000nm的厚度。可以将经涂覆的组合物在约80℃至100℃的温度下干燥约1分钟至约3分钟。可以用强度为约50mW/cm2至1000mW/cm2的偏振紫外线照射经干燥的组合物约5秒至60秒并使其固化。可以通过用偏振紫外线倾斜地照射组合物来进行第二取向膜组合物的固化，使得第二取向膜的预倾斜角为0.2度至89度。偏振紫外线的照射角可以为例如5度至85度。具体地，偏振紫外线的照射角可以为5度或更大、10度或更大、15度或更大、或者20度或更大，并且可以为85度或更小、80度或更小、75度或更小、或者70度或更小。更具体地，偏振紫外线的照射角可以为15度至25度、40度至50度、或者65度至75度。
在第一基底构件与第二基底构件之间形成液晶层可以例如通过这样的方法进行：在第一基底构件的第一取向膜上涂覆液晶组合物以形成液晶层，然后层合第二基底构件使得第二取向膜与球状间隔物接触。液晶组合物可以包含透射率可变膜中描述的液晶化合物或各向异性染料。
本申请涉及透射率可变膜的用途。本申请的透射率可变膜可以应用于可以应用透射率变化的所有装置。例如，本申请的透射率可变膜可以应用于天窗、护目镜、太阳镜或头盔等，以提供透射率可变装置。只要透射率可变装置包括本申请的透射率可变膜，则其他部件、结构等没有特别限制，并且可以适当地应用本领域已知的所有内容。
有益效果
本申请的透射率可变膜可以通过调节固定有球状间隔物的取向膜的相对取向膜的预倾斜以使在开关驱动时发生的反向倾斜最小化来解决驱动不均匀现象。本申请的透射率可变膜可以用于天窗、护目镜、太阳镜或头盔等。
附图说明
图1示出了本申请的实施例1的透射率可变膜。
图2示出了比较例1的透射率可变膜。
图3至图5分别为实施例1至3的驱动图像。
图6为比较例1的驱动图像。
图7示出了实施例1和比较例1的根据角度的雾度值。
具体实施方式
在下文中，将参照以下实施例详细地描述本申请，但本申请的范围不受以下实施例的限制。
实施例1
第一取向膜组合物的制备
将9.675g溶剂(环己酮)、0.325g光取向材料(5-降冰片烯-2-甲基-4-甲氧基肉桂酸酯)和0.01g纳米颗粒(PMMA，SEKISUI Co.，平均颗粒直径：370nm)添加至20ml的小瓶中并混合。
球状间隔物组合物的制备
将9.675g溶剂(环己酮)、0.065g光取向材料(5-降冰片烯-2-甲基-4-甲氧基肉桂酸酯)和0.1g球状间隔物(KBN-510，SEKISUI Co.，颗粒直径：10μm)添加至20ml的小瓶中并混合。
第二取向膜组合物的制备
将9.675g溶剂(环己酮)和0.325g光取向材料(5-降冰片烯-2-甲基-4-甲氧基肉桂酸酯)添加至20ml的小瓶中并混合。
第一基底构件的制造
使用#4Meyer棒将纳米颗粒组合物涂覆在第一电极膜(PC/ITO膜，宽×长＝100mm×100mm)的ITO层上至约300nm的厚度。将经涂覆的组合物在约80℃下干燥约2分钟。用强度为200mW/cm2的偏振紫外线垂直(0度)照射经干燥组合物10秒并使其固化以形成第一取向膜。使用#10Meyer棒将球状间隔物组合物涂覆在第一取向膜上至约60nm的厚度。将经涂覆的组合物在约100℃下干燥约2分钟。用强度为约200mW/cm2的偏振紫外线垂直(0度)照射经干燥的组合物10秒以将球状间隔物固定至第一取向膜，从而制造第一基底构件。
第二基底构件的制造
使用#4Meyer棒将第二取向膜组合物涂覆在第二电极膜(PC/ITO膜，宽×长＝100mm×100mm)的ITO层上至约300nm的厚度。将经涂覆的组合物在约80℃下干燥约2分钟。用强度为约200mW/cm2的偏振紫外线以约70度的倾斜角照射经干燥的组合物约10秒以制造第二基底构件。
单元层合
将1g包含液晶和基于偶氮的染料的液晶组合物(Merck，MDA-14-4145)施加在第一基底构件的第一取向膜上，然后层合第二基底构件，使得第二取向膜与球状间隔物接触，由此制造单元。
实施例2
以与实施例1相同的方式生产液晶单元，不同之处在于在制造第二基底构件时，将偏振紫外线照射条件变为倾斜角为约45度以制造取向膜。
实施例3
以与实施例1相同的方式生产液晶单元，不同之处在于在制造第二基底构件时，将偏振紫外线照射条件变为倾斜角为约20度以制造取向膜。
比较例1
以与实施例1相同的方式生产单元，不同之处在于在制造第二基底构件时，将用于形成第二取向膜的偏振紫外线的照射角变为垂直的(0度)。
测试例1-预倾斜角测量
测量实施例1至3和比较例1的上部板的第二取向膜的预倾斜角，并将结果示于下表1中。图1和图2分别说明性地示出了实施例1至3和比较例1的与第二取向膜相邻的液晶化合物的取向状态。通过使用Axoscan(Axometics,Inc.)设备测量并模拟由角度引起的相位差值来测量预倾斜角。具体地，将涂覆有第二取向膜的各向同性基础材料形成为反平行取向结构以制造单元间隙为3μm的装置，然后通过如下测量预倾斜角：从70度至-70度以0.1度的间隔测量相位差，然后使用2×2琼斯矩阵通过相同角度下的相位差的差异根据液晶层的分子排列进行模拟。
表1
预倾斜角(°)
实施例1 12.5
实施例2 5.5
实施例3 0.45
比较例1 0.06
评估例1-域尺寸评估(显微观察)
对于实施例1至3和比较例1，对是否进行均匀驱动进行评估。具体地，通过用显微镜测量低电压驱动(3V)下的液晶所表现出的反向倾斜域尺寸的方法进行评估。
图3至图5以及图6分别为实施例1至3和比较例1的驱动图像。图3至图5以及图6中的左图为3V(AC)下的单元照片，图3至图5以及图6中的右图为3V(AC)下的显微照片(放大率为4)。从图3至图5，观察到实施例1至3的反向倾斜域的尺寸为约10μm至30μm，从图6，观察到比较例1的反向倾斜域的尺寸为约200μm至500μm，由此可以看出实施例1相比于比较例1均匀地驱动。
评估例2-电光学特征的评估(雾度计测量)
对于实施例1和比较例1，对是否进行均匀驱动进行评估。具体地，通过在施加电压的同时使用雾度计(NDH-5000SP)设备测量根据角度(视角)的雾度值的方法对实施例1和比较例1的元件进行评估。
图7示出了实施例1和比较例1的根据角度的雾度值的测量结果。如图7所示，实施例1表现出在0度下为5.71％、在10度下为4.50％、在20度下为4.04％、以及在30度下为3.38％，并且比较例1表现出在0度下为9.48％、在10度下为9.38％、在20度下为8.40％、以及在30度下为6.79％，由此可以确认比较例1的根据角度的雾度值大于实施例1的根据角度的雾度值。该结果是由比较例1的反向倾斜域尺寸大于实施例1的反向倾斜域尺寸的事实引起的，由此可以看出与比较例1相比实施例1被更均匀地驱动。
[附图标记说明]
11：第一电极膜
12：第一取向膜
13：球状间隔物
14：固化产物
21：第二电极膜
22：第二取向膜
30：液晶层
31：液晶化合物

Claims (15)

1.一种透射率可变膜，包括：
第一基底构件，所述第一基底构件包括第一电极膜、形成在所述第一电极膜上的第一取向膜和固定至所述第一取向膜的球状间隔物，
第二基底构件，所述第二基底构件包括第二电极膜和形成在所述第二电极膜上并且预倾斜角为0.2度至89度的第二取向膜，以及
形成在所述第一取向膜与所述第二取向膜之间的液晶层。
2.根据权利要求1所述的透射率可变膜，
其中所述球状间隔物的下部通过形成在所述第一取向膜的上部上的固化产物固定至所述第一取向膜。
3.根据权利要求1所述的透射率可变膜，
其中所述球状间隔物的上部与所述第二取向膜接触以保持间隙，使得可以在所述第一取向膜与所述第二取向膜之间形成所述液晶层。
4.根据权利要求1所述的透射率可变膜，
其中所述球状间隔物具有2μm至100μm的直径并且包含选自以下的至少一者：基于碳的材料、基于金属的材料、基于氧化物的材料，及其复合材料。
5.根据权利要求1所述的透射率可变膜，
其中所述第一取向膜的表面粗糙度为3nm至100nm。
6.根据权利要求1所述的透射率可变膜，
其中所述第一取向膜具有无规预倾斜。
7.根据权利要求1所述的透射率可变膜，
其中所述第一取向膜包含取向膜材料和纳米颗粒。
8.根据权利要求1所述的透射率可变膜，
其中所述液晶层包含近晶型液晶化合物、向列型液晶化合物或胆甾醇型液晶化合物。
9.根据权利要求1所述的透射率可变膜，
其中所述液晶层还包含各向异性染料。
10.根据权利要求1所述的透射率可变膜，
其中所述第一取向膜和所述第二取向膜为光取向膜。
11.根据权利要求1所述的透射率可变膜，
其中所述第一取向膜和所述第二取向膜为水平取向膜，并且所述液晶层在没有电压施加的状态下处于水平取向状态，并且在电压施加的状态下转变成垂直取向状态。
12.一种用于制造透射率可变膜的方法，包括：在包括第一电极膜、形成在所述第一电极膜上的第一取向膜和固定至所述第一取向膜的球状间隔物的第一基底构件以及包括第二电极膜和形成在所述第二电极膜上并且预倾斜角为0.2度至89度的第二取向膜的第二基底构件中，在所述第一取向膜与所述第二取向膜之间形成液晶层的过程。
13.根据权利要求12所述的用于制造透射率可变膜的方法，
其中通过在所述第二电极膜上涂覆、干燥并固化包含取向材料的第二取向膜组合物来形成所述第二取向膜。
14.根据权利要求13所述的用于制造透射率可变膜的方法，
其中所述第二取向膜组合物的固化通过用偏振紫外线以5度至85度的倾斜角照射所述组合物来进行。
15.一种天窗，包括根据权利要求1所述的透射率可变膜。
CN201780016198.4A 2016-07-27 2017-07-27 透射率可变膜、其制造方法和用途 Active CN108780250B (zh)

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