CN109581722B

CN109581722B - 相机模组用光学快门

Info

Publication number: CN109581722B
Application number: CN201811123928.3A
Authority: CN
Inventors: 水崎真伸; 箕浦洁
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2017-09-28
Filing date: 2018-09-26
Publication date: 2021-11-09
Anticipated expiration: 2038-09-26
Also published as: CN109581722A; US10989950B2; US20190094578A1; JP2019066532A

Abstract

本发明提供一种防止在散射状态的聚合物网络液晶层中产生条纹状透明部、可靠性卓越的相机模组用光学快门。本发明的相机模组用光学快门包括：通过密封件贴合的一对基板、和封装在上述一对基板间的聚合物网络液晶层；上述一对基板所包含的至少一片基板具有：由氧化物导电膜构成的透明电极、和覆盖上述透明电极的氧化硅层；上述氧化硅层的和上述聚合物网络液晶层接触的表面键合有硅烷偶联剂。

Description

相机模组用光学快门

技术领域

本发明涉及一种相机模组用光学快门及其制造方法。更具体涉及利用聚合物网络液晶层的相机模组用光学快门及其制造方法。

背景技术

在以前的相机中，虽然通常设置如用弹簧力高速开关隔离板的机械控制式的光学快门，但由于小型化-薄型化、耐冲击性、制造成本、高速化等的各种原因，近年来，电子控制式光学快门的开发取得进展。作为电子控制式光学快门的例子，在专利文献1中记载了由分散型液晶元件构成快门。

现有技术文献

专利文献

[专利文献1]日本专利特开2007-208587号公报

发明内容

本发明要解决的课题

换而言之，本发明人等注重于制作利用如下性质的相机模组用光学快门：聚合物网络液晶(PNLC：polymer network LC)层在未施加电压时将光散射，在施加电压时将光透射。然而，实际试制在用密封件贴合的一对基板间设置PNLC层的相机模组用光学快门用的PNLC单元，可知在散射状态的PNLC层中产生了条纹状透明部(以下也称为“裂缝状缺陷”)。图3是表示在以前的相机模组用光学快门中所产生的裂缝状缺陷的平面示意图。根据本发明人等的研究，裂缝状缺陷90在将PNLC层30封装的密封件40的附近产生，随着时间推移，发现向PNLC层30的整个面扩大的趋势。另外，当被投入到高温试验等老化试验时，发现该裂缝状缺陷90变得显著。

本发明鉴于上述现状而成，目的是提供一种防止在散射状态的聚合物网络液晶层中产生条纹状透明部、并且可靠性卓越的相机模组用光学快门及其制造方法。

解决问题的手段

本发明人等对裂缝状缺陷进行了各种研究，其结果，已预测原因是：构成PNLC层的聚合物网络从用于向PNLC层施加电压的透明电极表面剥离。以下，参照图4对基于本发明人等的预测的裂缝状缺陷的产生机制进行说明。图4是表示以前的相机模组用光学快门的截面构成的示意图，(a)表示正常的状态；(b)表示产生裂缝状缺陷时的状态。

如图4(a)所示，在正常状态的PNLC单元中，聚合物网络31 和透明电极12及22接触，PNLC层30中的液晶微滴32不和透明电极12及22接触。在透明电极12及透明电极22中通常使用如由氧化铟锡构成的ITO电极的氧化物导电膜。然而，ITO电极等的氧化物导电膜稍有亲水性，相对于此，聚合物网络31为疏水性，因此聚合物网络31容易从透明电极12及透明电极22表面剥离。如图4(b)所示，当聚合物网络31剥离时，PNLC层30中的液晶微滴32进入而和透明电极12及22表面接触，因此PNLC单元中的液晶界面部分地发生变化。其结果是液晶的配向状态发生变化，散射状态产生不均，由此识别出裂缝状缺陷。特别是在密封件40附近，由于具有环氧基、羟基等亲水性官能团的密封剂(硬化前的密封件)的成分溶出到PNLC层30，因此认为聚合物网络31的分布容易变得不均匀，从最初制造开始容易产生裂缝状。

根据以上预测，本发明人等对防止聚合物网络31剥离的方法进行了研究。并且发现，虽然在透明电极12及22表面未键合硅烷偶联剂，但如果在透明电极12及22上形成氧化硅层的基础上，使硅烷偶联剂在氧化硅层表面键合，则可防止聚合物网络31剥离。由此想到可巧妙地解决上述问题，从而完成了本发明。

即，本发明的一个实施方式是一种相机模组用光学快门，其包括：通过密封件贴合的一对基板、和封装在上述一对基板间的聚合物网络液晶层；上述一对基板所包含的至少一片基板具有：由氧化物导电膜构成的透明电极、和覆盖上述透明电极的氧化硅层；上述氧化硅层的和上述聚合物网络液晶层接触的表面键合有硅烷偶联剂。

本发明的另一个实施方式是一种相机模组用光学快门的制造方法，其包括如下步骤：在设置有由氧化物导电膜构成的透明电极、和覆盖上述透明电极的氧化硅层的第一基板的上述氧化硅层上，涂布硅烷偶联剂；在上述第一基板上框状配置未硬化的密封剂；在上述第一基板上，且由上述未硬化密封剂包围、涂布了上述硅烷偶联剂的区域内，滴加含有聚合物网络形成用单体的液晶材料；在上述第一基板上经由上述未硬化的密封剂重合第二基板；进行上述未硬化的密封剂的硬化、和上述液晶材料中的聚合物网络形成用单体的聚合。

发明效果

根据本发明，可提供一种防止在散射状态的聚合物网络液晶层中产生条纹状透明部、可靠性卓越的相机模组用光学快门及其制造方法。

附图说明

[图1]为表示实施方式的相机模组用光学快门的截面构成的示意图。 [图2]为表示实施方式的相机模组用光学快门的平面构成的例子的示意图，(a)～(c)中挡壁的配置形态不同。

[图3]为表示以前的相机模组用光学快门所产生的裂缝状缺陷的平面示意图。

[图4]为表示以前的相机模组用光学快门的截面构成的示意图，(a) 表示正常的状态；(b)表示产生裂缝状缺陷时的状态。

具体实施方式

以下揭示实施方式，参照附图对本发明进行更详细地说明，但本发明并不仅限于这些实施方式。

图1为表示实施方式的相机模组用光学快门的截面构成的示意图。本实施方式的相机模组用光学快门具有：在通过密封件40贴合的第一基板10和第二基板20之间具备聚合物网络液晶(PNLC)层30的构成，也称为“PNLC单元”。第一基板10具有在透明基板11 上层叠透明电极12、氧化硅层13及硅烷偶联处理层14的构成，硅烷偶联处理层14和PNLC层30接触。同样，第二基板20具有在透明基板21上层叠透明电极22、氧化硅层23及硅烷偶联处理层24的构成，硅烷偶联处理层24和PNLC层30接触。在PNLC层30和第一基板10之间、及PNLC层30和第二基板20之间，不形成聚酰亚胺膜等配向膜。另外，在第一基板10及第二基板20也可不设置TFT (薄膜晶体管)等主动元件。

透明基板11及21例如可使用玻璃基板、塑料基板等。透明电极12及22由氧化物导电膜构成。通过在透明电极12和透明电极22 之间施加电压，而可控制PNLC层30中的液晶的配向。设置在相机模组用光学快门中的透明电极12及22也可不像显示装置用液晶单元内设置的像素电极那样呈矩阵状大量配置，因此为了实现低电阻而加厚，与此相比，从提高透射状态的透明性的观点来看优选变薄。具体来说，透明电极12及22的厚度优选设为5～50nm。如果透明电极 12及22的厚度小于5nm，则有可能在基板上不会均匀地形成电极，而存在微小的电极未形成区域，此时，无法对PNLC层30施加充分的电压。另一方面，如果透明电极12及22的厚度超过50nm，则有可能由于因电极材料引起的透射率的降低变大，而无法充分获得透射状态的透射率。

可用于透明电极12及22的氧化物导电膜可列举：含有氧化铟锡、氧化锌或氧化锡的导电膜，其中优选使用含有氧化铟锡的ITO电极。

氧化硅层13及氧化硅层23是由以SiOx(x＝1、2)表示的氧化硅构成的层。在透明电极12及22上无法和硅烷偶联剂形成化学键，但通过利用氧化硅层13及23覆盖透明电极12及22，而可在第一基板10及第二基板20上设置硅烷偶联处理层14及24。氧化硅层13 及23所具有的、可适合用于硅烷偶联处理层14及24的基底的特性，为氧化硅层13及23所特有，例如即便设置氮化硅膜也无法获得本发明的效果。氧化硅层13及23的厚度优选为30～500nm。如果氧化硅层13及23的厚度小于30nm，则有可能会形成无法由氧化硅层13及 23覆盖透明电极12及22的区域。另一方面，如果氧化硅层13及23 的厚度超过500nm，则有可能由于因氧化硅层13及23引起的散射变大，而无法充分获得透射状态的透射率。

硅烷偶联处理层14及24只要使硅烷偶联剂键合在氧化硅层13 及23的和PNLC层30接触的表面即可，观察PNLC单元的截面时，虽然也可不作为一个层来理解，但为了说明的方便，在本申请的说明书及附图中，作为一个层进行操作。硅烷偶联剂只要具有能和无机物键合的官能团、与能和有机物键合的疏水性单元即可。通过能和无机物键合的官能团与氧化硅层13及23键合，疏水性单元排列在PNLC 层30侧与PNLC层30中的聚合物网络31相互作用。由此，可抑制聚合物网络31从与第一基板10及第二基板20的界面剥离。特别是在疏水性单元中具有乙烯基等聚合性基团时，可在聚合物网络31的形成时进行共聚合形成牢固的化学键，因此会进一步提高聚合物网络 31对基板表面的密接性，在防止裂缝状产生的方面获得显著的效果。即，优选硅烷偶联剂具有聚合性基团，该聚合性基团和聚合物网络31 形成键合。

另外，在PNLC单元中，可通过进行以下的步骤A1～A4，来验证硅烷偶联剂键合在氧化硅层13及23的和PNLC层30接触的表面。

(步骤A1)

首先，将用于验证的PNLC单元分解，分离第一基板10和第二基板20。洗掉附着在验证对象的基板表面的液晶，获得氧化硅层13 或氧化硅层23、硅烷偶联处理层14或硅烷偶联处理层24、及聚合物网络31所附着的基板。用以洗掉液晶的溶剂可使用己烷等。

(步骤A2)

接着，利用飞行时间-二次离子质谱法(TOF-SIMS：Time-of-Flight SecondaryIon Mass Spectrometry)，测定存在于上述基板表面的化学结构。为了确认SiO和硅烷偶联剂的键合，而进行-Si-O-结构的检测。

(步骤A3)

接着，在可使未反应的硅烷偶联剂及聚合物网络31溶解的溶剂中，浸渍验证对象的基板。作为溶剂可使用丙酮、甲苯、氯仿等。根据需要也可加热到约60℃。此时，SiO与硅烷偶联剂键合而得的产物不溶解。

(步骤A4)

接着，再次利用TOF-SIMS，对上述步骤A3处理后的基板测定存在于基板表面的化学结构。如果-Si-O-结构的检测结果和上述步骤 A2中的检测结果相同，则可判断硅烷偶联剂与氧化硅层13及23键合(化学吸附)。

而且，在PNLC单元中，可通过进行以下的步骤B1～B4，来验证具有聚合性基团的硅烷偶联剂与PNLC层30的聚合物网络31键合。

(步骤B1)

首先，将用于验证的PNLC单元分解，分离第一基板10和第二基板20。洗掉附着在验证对象的基板表面的液晶，获得氧化硅层13 或23、硅烷偶联处理层14或24、及聚合物网络31所附着的基板。用以洗掉液晶的溶剂可使用己烷等。

(步骤B2)

接着，利用傅立叶变换红外光谱法(FT-IR：Fourier Transform InfraredSpectroscopy)，测定存在于上述基板表面的化学结构。为了确认聚合物网络31和硅烷偶联剂的键合，而进行聚合物主链烷基结构 ((-C-C-)n)的检测。

(步骤B3)

接着，在可使未反应的硅烷偶联剂及聚合物网络31溶解的溶剂中，浸渍验证对象的基板。作为溶剂可使用丙酮、甲苯、氯仿等。根据需要可加热到约60℃。此时，聚合物网络31与硅烷偶联剂键合而得的产物不溶解。

(步骤B4)

接着，再次利用FT-IR，对上述步骤B3处理后的基板测定存在于基板表面的化学结构。如果烷基结构的检测结果和上述步骤B2中的检测结果相同，则可判断硅烷偶联剂与聚合物网络31键合(化学吸附)。

硅烷偶联处理层14及硅烷偶联处理层24中可使用的硅烷偶联剂，可列举下述式(1)～(3)所示的硅烷偶联剂。

(CH₃O)₃Si-Z (1)

(C₂H₅O)₃Si-Z (2)

Cl₃Si-Z (3)

上述式(1)～(3)中的Z可为以下所例示的聚合性基团的任一种。

-CH＝CH₂

-C₆H₄-CH＝CH₂

-C₃H₆OCOC(CH₃)＝CH₂

-C₃H₆OCOCH＝CH₂

上述式(1)～(3)中的Z可为以下所例示的、不含聚合性基团的疏水性基团的任一种。另外，下述化学式中的n为2～24的整数。

-(CH₂)_n-CH₃

-(CH₂)_n-CF₃

-(CH₂)_n-C₂F₅

-C₃H₆OCH₂CH-CH₃

-C₃H₆N＝C(C₄H₉)(CH₃)

-C₃H₆NHC₆H₅

-C₆H₅

-(CH₂)₆-Si(OCH₃)₃

-(CH₃)₃-SiNHSi-(CH₃)₃

聚合物网络液晶(PNLC)层30具有：在聚合物网络(也称为“聚合物基质”)31中存在液晶微滴32的构成。对溶解在液晶材料中的聚合物网络形成用单体照射紫外线，将该单体聚合，由此可形成聚合物网络31。聚合物网络形成用单体例如可使用丙烯酸系单体。液晶微滴32中的液晶分子在未施加电压时将光散射，但在经过PNLC 层30进行对向配置的透明电极12及透明电极22间施加电压时，根据电场朝一个方向排列，将光透射。即，根据有无对透明电极12及 22间施加电压，可切换散射状态和透射状态。

PNLC层30的厚度(单元厚度)优选为10～25μm。如果PNLC 层30的厚度小于10μm，则散射强度会降低，因此有无法获得相机模组用光学快门所要求的遮光性能的可能。如果PNLC层30的厚度超过25μm，则PNLC层30的切换的响应会变慢，因此有无法获得相机模组用光学快门所要求的响应速度的可能。另外，由于PNLC单元的单元厚度比针对显示装置的通常的液晶单元(5μm左右)厚，因此有制造时的聚合物网络31的形成或密封剂的硬化、及可靠性试验的冷热循环中产生的应力变大的倾向，并认为这也是产生裂缝状缺陷的因素之一。

密封件40是配置在第一基板10和第二基板20之间，在第一基板10和第二基板20之间隔开规定间隔的状态下，将两者接合的密封构件。密封件40沿着第一基板10及第二基板20的外缘呈框状配置，PNLC层30被密封在通过由第一基板10、第二基板20及密封件 40包围而形成的空间内。密封件40可通过利用分配器等涂布密封剂并使其硬化而形成。作为密封剂例如可使用含有丙烯酸系单体的粘接剂组合物。密封剂可为热硬化型，也可为紫外线硬化型，还可为通过紫外线及热进行硬化的类型。如果使用通过紫外线进行硬化的类型，则可通过紫外线照射同时进行密封剂的硬化和聚合物网络31的形成。

上述规定间隔(第一基板10和第二基板20的间隔)利用分隔件(省略图示)进行控制。分隔件例如可使用塑料珠、或光分隔件。塑料珠可混合在密封剂中。光分隔件可通过利用光刻将感光性树脂 (抗蚀剂)图案化而形成。

图1中虽然省略图示，但在第一基板10和第二基板20之间的由密封件40包围的区域内，可设置包围PNLC液晶层30的中央而配置的至少一个壁构件。该至少一个壁构件出于保护未硬化的密封剂不受液晶材料压力的影响的目的而设置，因此也称为“挡壁”。在利用滴加法(ODF)设置PNLC层30时，在利用分配器等涂布密封剂后，在第一基板10或第二基板20(一片基板)上，滴加添加了聚合物网络形成用单体的液晶材料，使第二基板20或第一基板10(另一片基板)贴合。在该贴合时，液晶材料被摊开，填充到由密封件40包围的区域内，但在使用通过紫外线照射同时进行密封剂的硬化和聚合物网络31的形成的方法时，在贴合时密封剂为未硬化状态，因此有由于被摊开的液晶材料的压力而密封剂的框状配置图案产生缺损部的可能。因此，通过在液晶材料的滴加位置和密封剂之间设置挡壁，而可保护未硬化的密封剂不受液晶材料压力的影响。挡壁优选设置在配置有透明电极12及22的区域(以下也称为“主动区域”)之外。挡壁的配置图案并无特别限定，例如可设置框状挡壁，也可呈框状配置多个直线状挡壁。挡壁的高度优选为PNLC单元的单元厚度的0.8倍以上、1倍以下，更优选为0.95倍以上、1倍以下。如果挡壁的高度小于单元厚度的0.8倍，则含有单体的液晶材料和未硬化的密封剂接触的可能性变高。另一方面，如果挡壁的高度超过单元厚度(PNLC液晶层30的厚度)的1倍，则有无法适当控制单元厚度的可能。

图2是表示实施方式的相机模组用光学快门的平面构成的例子的示意图，图2(a)～(c)中挡壁的配置形态不同。如图2(a)所示，在密封件40附近可配置挡壁51。挡壁51例如配置在远离密封件40的内侧边界0.1～0.5mm的位置。另外，如图2(b)所示，在主动区域(A.A.)附近可配置挡壁52。挡壁52例如配置在远离主动区域(A.A.)的外侧边界0.1～0.5mm的位置。而且如图2(c)所示，还可设置挡壁51和挡壁52这两种。即，挡壁可对PNLC层30的中央进行双层包围而配置，也可进行三层以上包围而配置。

图2所示的例子中，涂布密封剂的基板具有6mm×5mm的大小。在主动区域(A.A.)的周围呈框状设置有宽度为0.3～1mm的遮光区域，在遮光区域的周围以外形5mm×5mm、宽度0.3～1.2mm的尺寸呈框状形成密封件40。挡壁51及/或52以包围主动区域(A.A.) 的方式设置在遮光区域内。

挡壁51及52可使用感光性树脂(抗蚀剂)利用光刻形成在第一基板10或第二基板20上。另外，为了控制单元厚度，挡壁51及 52可与设置在第一基板10和第二基板20之间的光分隔件同时形成。

本实施方式的相机模组用光学快门的制造方法并无特别限定，优选使用包括下述步骤(1)～(5)的方法。

(1)在设置有由氧化物导电膜构成的透明电极12、和覆盖上述透明电极12的氧化硅层13的第一基板10的上述氧化硅层13上，涂布硅烷偶联剂的步骤

(2)在上述第一基板10上呈框状配置未硬化的密封剂的步骤

(3)在上述第一基板10上，且由上述未硬化的密封剂包围、涂布了上述硅烷偶联剂的区域内，滴加含有聚合物网络形成用单体的液晶材料的步骤

(4)在上述第一基板10上经由上述未硬化的密封剂重合第二基板20的步骤

(5)进行上述未硬化的密封剂的硬化、和上述液晶材料中的聚合物网络形成用单体的聚合的步骤

上述步骤(5)优选通过照射紫外线进行。由此，可通过容易的方法同时进行密封剂的硬化和聚合物网络31的形成。

上述步骤(1)中涂布的硅烷偶联剂具有聚合性基团时，在上述步骤(5)中将聚合物网络形成用单体聚合时，优选使硅烷偶联剂的聚合性基团和聚合物网络形成用单体的聚合性基团反应。由此，进一步提高聚合物网络31对基板表面的密接性，在防止裂缝状产生的方面获得显著的效果。

另外，本实施方式的相机模组用光学快门的制造方法可包括：在第一基板10上形成至少一个壁构件(挡壁51和/或52)的步骤(6)。上述步骤(6)优选在上述步骤(1)之前实施。至少一个壁构件优选在由未硬化的密封剂包围的区域内，包围液晶材料的滴加位置而配置。由此，可保护未硬化的密封剂不受上述步骤(4)中被摊开的液晶材料压力的影响。另外，至少一个壁构件还可在由未硬化的密封剂包围的区域内，对液晶材料的滴加位置进行多层包围而配置。

另外，本实施方式的相机模组用光学快门被组装进相机模组进行使用，但也可为配置在投光侧的光学快门，还可为配置在受光侧的光学快门。在为配置在投光侧的光学快门时，用于控制光源所发出的光的透射及阻断。在为配置在受光侧的光学快门时，用于控制入射到受光元件等受光部的光的透射及阻断。相机模组中可设置多个本实施方式的相机模组用光学快门，也可在本实施方式的相机模组用光学快门中设置多个主动区域。另外，利用光学快门的控制的对象并不限定于可见光，也可为红外线或紫外线。相机模组例如可用于数码相机、智能手机、平板PC等中。

以下，列举实施例及比较例对本发明进行更详细地说明，但本发明并不限定于这些实施例。

(实施例1)

准备两片在其中一个面上设有厚度为30nm的ITO电极的无色透明的玻璃基板，分别对两片基板进行以下处理。此处，两片玻璃基板的其中一片基板在形成有ITO电极的面侧形成高度为15μm的柱状光分隔件、及图2(a)所示的高度为15μm的挡壁。

首先，在ITO电极表面上通过蒸镀制作SiO₂膜，形成厚度为 300nm的SiO₂膜。接着，涂布下述式(1)的结构式所示的硅烷偶联剂的溶液，在60℃的烘箱中放置40分钟，使该硅烷偶联剂和SiO₂膜键合，形成硅烷偶联剂处理层。接着，用乙醇清洗硅烷偶联剂处理层表面，接着再用丙酮清洗，除去未反应的硅烷偶联剂。

(C₂H₅O)₃SiCH＝CH₂(1)

接着，在两片基板的仅其中一片基板的表面上，利用分配器刻写通过紫外线及热进行硬化的密封剂(积水化学工业公司制造、“Photolec S”)。刻写后，在该基板上滴加PNLC用液晶材料(DIC公司制造)。该PNLC用液晶材料是在液晶中混合具有聚合性官能团(多个乙烯基)的单体的液晶材料。另外，PNLC用液晶材料的特性如以下所述。

主体液晶的Tni(相变温度)＝70℃

Δn(折射率各向异性)＝0.2

Δε(介电常数各向异性)＝8

接着，使另一片基板贴合后，在18℃的环境下照射2.5J/cm²的波长为365nm的紫外线，同时进行密封剂的硬化和PNLC用液晶材料中的单体的聚合。此时，随着单体的聚合，不仅形成聚合物网络，而且在硅烷偶联剂处理层中的聚合性基团(乙烯基)和聚合物网络之间也形成键合。接着，在130℃的烘箱中进行1小时加热处理，由此使密封剂完全硬化。

根据以上所述，完成了PNLC单元，该PNLC单元在通过经硬化的密封剂(密封件)贴合的一对基板间具备PNLC液晶层。该PNLC 单元可通过设置在两片基板上的ITO电极对PNLC液晶层施加电压，发挥出作为光学快门的如下功能：在电压关时表现出散射状态，在电压开时表现出透射状态。

(比较例1)

除了不形成SiO₂膜及硅烷偶联剂处理层以外，以与实施例1相同的方式，制作PNLC单元。

(比较例2)

除了不形成SiO₂膜以外，以与实施例1相同的方式，制作PNLC 单元。

(比较例3)

除了利用CVD(chemical vapor deposition，化学气相沉积)法在 ITO电极表面上形成厚度为300nm的SiN膜来代替SiO₂膜以外，以与实施例1相同的方式，制作PNLC单元。

＜评价方法＞

对实施例1及比较例1～3中制作的PNLC单元进行以下评价试验，并将所得的结果表示于下述表1。

(裂缝状有无的观察)

通过使用显微镜的目视，来确认电压关时的PNLC单元是否产生条纹状透明部(裂缝状)。

(雾度)

使用日本电色工业公司制造的“NDH7000”，在25℃下测定电压关时的PNLC单元的雾度。

(响应特性)

使用大塚电子公司制造的“Photal5200”，在25℃下测定0.5V和 20V之间的PNLC单元的响应特性，并确认了上升(0.5V→20V)的响应时间、及下降(20V→0.5V)的响应时间。

(老化试验)

在-20℃的烘箱内将PNLC单元保存500小时后，以与上述相同的方式，进行裂缝状有无的观察。

[表1]

根据上述表1可知，在ITO电极上形成SiO₂膜和硅烷偶联剂处理层的实施例1的PNLC单元，在初期状态及在-20℃环境下保存 500小时的老化试验后，均未见到产生在密封件附近的裂缝状(缺陷)。另一方面，未形成SiO₂膜和硅烷偶联剂处理层的比较例1的PNLC单元，从初期状态开始在密封件附近确认到裂缝状，在老化试验后裂缝状扩大。同样，未形成SiO₂膜而形成硅烷偶联剂处理层的比较例2 的PNLC单元、或代替SiO₂膜而在SiN膜上形成硅烷偶联剂处理层的比较例3的PNLC单元，从初期状态开始均确认到裂缝状。根据该结果认为，即便使用硅烷偶联剂，也无法通过化学键吸附在ITO电极或SiN膜的表面，在比较例2及3的PNLC单元中，实质上未形成硅烷偶联剂处理层。根据以上所述确认到，在将硅烷偶联剂涂布在SiO₂膜上时，可获得防止裂缝状缺陷的效果。另外，形成SiO₂膜和硅烷偶联剂处理层的实施例1的PNLC单元，表现出与未形成SiO₂膜和硅烷偶联剂层的比较例1的PNLC单元同等的雾度及响应特性。

(实施例2)

除了使用下述式(2)的结构式所示的化合物作为硅烷偶联剂以外，以与实施例1相同的方式，制作PNLC单元。

[化1]

(实施例3)

除了使用下述式(3)的结构式所示的化合物作为硅烷偶联剂以外，以与实施例1相同的方式，制作PNLC单元。

[化2]

＜评价方法＞

对实施例2及实施例3中制作的PNLC单元进行上述评价试验，并将所得的结果表示于下述表2。

[表2]

根据上述表2可知，即便是在将硅烷偶联剂的种类变更为式(2) 或式(3)的情况下，也未见到产生裂缝状。另外，雾度及响应特性也未降低。

(实施例4～8)

除了按以下方式变更光分隔件及挡壁的高度以外，以与实施例1 相同的方式，制作PNLC单元。

实施例4：5μm

实施例5：10μm

实施例1：15μm

实施例6：20μm

实施例7：25μm

实施例8：30μm

＜评价方法＞

对实施例4～8中制作的PNLC单元进行上述评价试验，并将所得的结果表示于下述表3。另外，表3中为了比较，也对实施例1中制作的PNLC单元的评价结果进行表示。

[表3]

根据上述表3可知，即便是在5～30μm的范围内变更光分隔件的高度(单元厚度)的情况下，也未见到产生裂缝状。但在单元厚度为5μm的实施例4的PNLC单元中，雾度小于90％，并不足以用作光学快门用途。另一方面，在单元厚度为30μm的实施例8的PNLC 单元中，响应特性大幅降低。因此，作为光学快门用途，可以说单元厚度适当的是10μm～25μm的范围。

(实施例9)

准备两片在其中一个面上设置有厚度为30nm的ITO电极的无色透明的玻璃基板，分别对两片基板进行以下处理。此处，两片玻璃基板的其中一片基板在形成有ITO电极的面侧形成高度为15μm的柱状光分隔件、及图2(c)所示的高度为15μm的挡壁。

首先，在ITO电极表面上通过蒸镀制作SiO₂膜，形成厚度为 200nm的SiO₂膜。接着，涂布下述式(4)的结构式所示的硅烷偶联剂的溶液，在60℃的烘箱中放置40分钟，使该硅烷偶联剂和SiO₂膜键合，形成硅烷偶联剂处理层。接着，用异丙醇清洗硅烷偶联剂处理层的表面，接着再用丙酮清洗，除去未反应的硅烷偶联剂。

(C₂H₅O)₃Si-(CH₂)₁₁-CH₃ (4)

主体液晶的Tni(相变温度)＝73℃

Δn(折射率各向异性)＝0.21

Δε(介电常数各向异性)＝7.5

接着，使另一片基板贴合后，在20℃的环境下照射3J/cm²的波长为365nm的紫外线，同时进行密封剂的硬化和PNLC用液晶材料中的单体的聚合。此时，随着单体的聚合，不仅形成聚合物网络，而且在硅烷偶联剂处理层中的聚合性基团(乙烯基)和聚合物网络之间也形成键合。接着，在130℃的烘箱中进行1小时加热处理，由此使密封剂完全硬化。

(实施例10)

除了使用下述式(5)的结构式所示的化合物作为硅烷偶联剂以外，以与实施例9相同的方式，制作PNLC单元。

(C₂H₅O)₃Si-(CH₂)₁₁-CF₃ (5)

(实施例11)

除了使用下述式(6)的结构式所示的化合物作为硅烷偶联剂以外，以与实施例9相同的方式，制作PNLC单元。

(C₂H₅O)₃Si-(CH₂)₁₁-C₂F₅ (6)

＜评价方法＞

对实施例9～11中制作的PNLC单元进行上述评价试验，并将所得的结果表示于下述表4。

[表4]

根据上述表4可知，即便是在使用不含聚合性基团而仅含疏水基团的硅烷偶联剂的情况下(实施例9～11)，也未见到产生裂缝状，关于响应特性，也获得和实施例1等同等水平的结果。关于雾度，比实施例1等稍低，其原因认为，在硅烷偶联剂不含聚合性基团时，硅烷偶联剂处理层的界面附近的聚合基团密度稍有降低，因此形成聚合物网络的聚合物的聚合度稍有降低。

[附记]

本发明的一个实施方式是一种相机模组用光学快门，其包括：通过密封件贴合的一对基板、和封装在上述一对基板间的聚合物网络液晶层；上述一对基板所包含的至少一片基板具有：由氧化物导电膜构成的透明电极、和覆盖上述透明电极的氧化硅层；上述氧化硅层的和上述聚合物网络液晶层接触的表面键合有硅烷偶联剂。

在上述实施方式中，上述硅烷偶联剂具有聚合性基团，可与上述聚合性基团和上述聚合物网络液晶层中的聚合物网络键合。

在上述实施方式中，上述聚合物网络液晶层的厚度也可为10～ 25μm。

在上述实施方式中，上述氧化物导电膜可含有氧化铟锡、氧化锌或氧化锡。另外，上述透明电极的厚度也可为5～50nm。

在上述实施方式中，在上述一对基板间的由上述密封件包围的区域内，可具有包围上述聚合物网络液晶层的中央而配置的至少一个壁构件。上述至少一个壁构件可对上述聚合物网络液晶层的中央进行多层包围而配置。

本发明的另外一个实施方式是一种相机模组用光学快门的制造方法，其包括如下步骤：在设置有由氧化物导电膜构成的透明电极、和覆盖上述透明电极的氧化硅层的第一基板的上述氧化硅层上，涂布硅烷偶联剂；在上述第一基板上呈框状配置未硬化的密封剂；在上述第一基板上，且由上述未硬化的密封剂包围、涂布了上述硅烷偶联剂的区域内，滴加含有聚合物网络形成用单体的液晶材料；在上述第一基板上经由上述未硬化的密封剂重合第二基板；进行上述未硬化的密封剂的硬化、和上述液晶材料中的聚合物网络形成用单体的聚合。

在上述另外一个实施方式中，上述硅烷偶联剂具有聚合性基团，在上述含有单体的液晶材料中的单体的聚合时，可使上述硅烷偶联剂的上述聚合性基团和上述单体的聚合性基团反应。

在上述另外一个实施方式中，包括在上述第一基板上形成至少一个壁构件的步骤；上述至少一个壁构件可在由上述未硬化的密封剂包围的区域内，包围上述含有单体的液晶材料的滴加位置而形成。上述至少一个壁构件也可在由上述未硬化的密封剂包围的区域内，对上述含有单体的液晶材料的滴加位置进行多层包围而配置。

标记说明

10：第一基板

11、21：透明基板

12、22：透明电极

13、23：氧化硅层

14、24：硅烷偶联处理层

20：第二基板

30：聚合物网络液晶层

31：聚合物网络

32：液晶微滴

40：密封件

51、52：挡壁

90：裂缝状缺陷

Claims

1.一种相机模组用光学快门，其特征在于，包括：

一对基板，其用于通过密封件贴合；聚合物网络液晶层，其用于封装在所述一对基板间，

所述一对基板所包含的至少一片基板，其具有：由氧化物导电膜构成的透明电极、和覆盖所述透明电极的氧化硅层；

所述氧化硅层的和所述聚合物网络液晶层接触的表面键合有硅烷偶联剂，

所述硅烷偶联剂具有聚合性基团，

所述聚合性基团和所述聚合物网络液晶层中的聚合物网络键合，

所述硅烷偶联剂由下式(1)、(2)、(3)、(5)或(6)表示，

(C₂H₅O)₃SiCH＝CH₂ (1)；

(C₂H₅O)₃Si-(CH₂)₁₁-CF₃ (5)；

(C₂H₅O)₃Si-(CH₂)₁₁-C₂F₅ (6)。

2.根据权利要求1所述的相机模组用光学快门，其特征在于，

所述聚合物网络液晶层的厚度为10～25μm。

3.根据权利要求1或2所述的相机模组用光学快门，其特征在于，

所述氧化物导电膜含有氧化铟锡、氧化锌或氧化锡。

4.根据权利要求1或2所述的相机模组用光学快门，其特征在于，

所述透明电极的厚度为5～50nm。

5.根据权利要求1或2所述的相机模组用光学快门，其特征在于，

在所述一对基板间的由所述密封件包围的区域内，具有包围所述聚合物网络液晶层的中央而配置的至少一个壁构件。

6.根据权利要求5所述的相机模组用光学快门，其特征在于，

所述至少一个壁构件对所述聚合物网络液晶层的中央进行多层包围而配置。