TW201837577A - 反射率可變的反射鏡 - Google Patents

Abstract

本申請案是有關於一種利用液晶單元的反射率可變的反射鏡。本申請案的反射率可變的反射鏡可依序包括：包括賓主型液晶層的第一液晶單元、第一反射偏振膜、包括延遲可變的液晶層的第二液晶單元、第二反射偏振膜、以及吸收板。本申請案的反射率可變的反射鏡可藉由降低防反射模式中的反射率而達成優異的反射率可變特性。

Description

變量反射的鏡

本申請案是有關於一種反射率可變的反射鏡。

本申請案主張基於在2016年12月23日提出申請的韓國專利申請案第10-2016-0177578號的優先權的權利，所述韓國專利申請案全文倂入本案供參考。

反射率可變的反射鏡是指被製造成能夠調整入射光的反射率的反射鏡，其可被稱作智慧型反射鏡。傳統電致變色反射率可變的反射鏡因響應速度低而具有缺點，且因此產生了對替代方法的需求（專利文獻1：韓國專利特開第2004-0098051號公報）。

可將賓主型液晶單元、1/4波板以及反射鏡視為電致變色反射率可變的反射鏡的替代選擇，但存在與傳統電致變色反射率可變的反射鏡相比反射率可變特性低的問題。

本申請案的一個目的是提供一種反射率可變的反射鏡，所述反射率可變的反射鏡利用液晶單元而具有優異的反射率可變特性。

本申請案是有關於一種反射率可變的反射鏡。所述反射率可變的反射鏡可依序包括：包括賓主型液晶層的第一液晶單元、第一反射偏振膜、包括延遲可變的層的第二液晶單元、第二反射偏振膜以及吸收板。在下文中，此外可將第一液晶單元稱為賓主型液晶單元，且可將第二液晶單元稱為延遲可變的液晶單元。

在本說明書中，當指定任意一個角度或在定義角度時使用例如垂直、平行、正交或水平等用語時，是指處於不影響所需效果的範圍內或實質上垂直、平行、正交或水平的特定角度，其包括例如將生產誤差或偏差（變化）等考量在內的誤差。舉例而言，上述每一情形可包括處於約±15度內的誤差、處於約±10度內的誤差或處於約±5度內的誤差。

賓主型液晶層可包含液晶及各向異性染料。在本說明書中，用語「賓主型液晶層」可指藉由根據液晶的排列將各向異性染料排列在一起而分別針對各向異性染料的配向方向以及與所述配向方向垂直的方向表現出各向異性光吸收特性的功能層。舉例而言，各向異性染料是對光的吸收率根據偏振方向而變化的物質，若對在長軸方向上偏振的光的吸收率大，則所述各向異性染料可被稱為p-型染料，且若對在短軸方向上偏振的光的吸收率大，則所述各向異性染料可被稱為n-型染料。在一個實例中，當使用p-型染料時，在染料的長軸方向上振動的偏振光可被吸收，且在染料的短軸方向上振動的偏振光可被較少的吸收並被傳輸。以下，除非另有規定，否則假定各向異性染料為p-型染料。

賓主型液晶層可充當主動偏振器。用語「主動偏振器」可指能夠根據外界作用的施加來控制各向異性光吸收的功能元件。舉例而言，賓主型液晶層中的液晶及各向異性染料的排列可藉由施加外部作用（例如，磁場或電場）而進行控制，且因此賓主型液晶層可根據外部作用的施加而控制各向異性光吸收。

賓主型液晶層可根據是否施加電壓而在垂直取向狀態與水平取向狀態之間切換。

在本說明書中，垂直取向狀態可指其中液晶分子的指向矢（director）被排列成垂直於液晶層的平面的狀態以及例如用以形成85度至90度、86度至90度、87度至90度且較佳地90度的排列狀態，且水平取向狀態可指其中液晶分子的指向矢被排列成平行於液晶層的平面的狀態以及例如用以形成0度至5度、0度至4度、0度至3度、0度至2度、0度至1度且較佳地0度的排列狀態。本文中的用語「液晶分子的指向矢」在液晶分子具有桿狀時可指液晶分子的長軸，且在液晶分子具有碟狀時可指垂直於碟平面的方向軸。

當賓主型液晶層處於垂直取向狀態中時，液晶及各向異性染料以垂直取向狀態存在。當非偏振光源穿過處於垂直取向狀態中的賓主型液晶層時，所述光源不被賦予偏振性質。當賓主型液晶層處於垂直取向狀態中時，反射率可變的反射鏡可達成反射鏡模式。

當賓主型液晶層處於水平取向狀態中時，液晶及各向異性染料以水平取向狀態存在。當非偏振光源穿過處於水平取向狀態中的賓主型液晶層時，與各向異性染料的吸收軸平行的振動分量被吸收，且與各向異性染料的吸收軸正交的振動分量被傳輸，使得光源可被賦予偏振性質。當賓主型液晶層處於水平取向狀態中時，反射率可變的反射鏡可達成防反射模式。

在一個實例中，在未施加電壓的情況下，賓主型液晶層可以垂直取向狀態存在。當施加電壓時，賓主型液晶層可以水平取向狀態存在。當第一液晶單元被實施為VA模式賓主型液晶單元時，此種取向狀態可為適當的。

可考量第一液晶單元的驅動模式而恰當地選擇液晶的類型及物理性質。

在一個實例中，賓主型液晶層的液晶可為向列型（nematic）液晶或層列型（smectic）液晶。向列型液晶可指其中桿狀液晶分子對於位置而言沒有規則性但平行於液晶分子的長軸方向排列的液晶，且層列型液晶可指其中桿狀液晶分子規則排列以形成分層結構且在長軸方向上平行規則排列的液晶。

賓主型液晶層的液晶可具有正的或負的介電各向異性。在本說明書中，用語「介電各向異性（Δε）」可指液晶的水平介電常數（ε//）與垂直介電常數（ε）之間的差異（ε// - ε）。本文中的用語「水平介電常數（ε//）」指在施加電壓以使得液晶分子的指向矢因所施加的電壓而實質上水平於電場的方向的狀態中沿電場的方向量測的介電常數值，且「垂直介電常數（ε）」指在施加電壓以使得液晶分子的指向矢因所施加的電壓而實質上垂直於電場的方向的狀態中沿電場的方向量測的介電常數值。

在一個實例中，當賓主型液晶層以ECB模式被驅動時，可使用具有正的介電各向異性的液晶。作為另一實例，當賓主型液晶層以VA模式被驅動時，可使用具有負的介電各向異性的液晶。

在一個實例中，賓主型液晶層的液晶可具有-20至20的介電各向異性。當賓主型液晶層中的液晶的介電各向異性滿足以上範圍時，可有利於達成具有高響應速度及優異的反射率可變特性的反射率可變的反射鏡。

在本說明書中，用語「染料」可指在可見光區（例如，400奈米至700奈米的波長範圍）內的至少一些範圍或所有範圍中能夠強烈地吸收及/或修改光的材料，且用語「各向異性染料」可指能夠在可見光區的至少一些範圍或所有範圍中各向異性地吸收光的材料。

舉例而言，可選擇並使用已注意到具有可根據液晶的配向狀態進行配向的性質的已知染料作為各向異性染料。舉例而言，可使用黑色染料作為各向異性染料。此種染料被稱為例如偶氮染料或蒽醌染料，但並非僅限於此。

各向異性染料的二向色性比可為例如5或大於5、6或大於6、或7或大於7。本文中的用語「二向色性比」可指例如藉由將對與染料的長軸方向平行的偏振光的吸收除以對與垂直於所述長軸方向的方向平行的偏振光的吸收而獲得的值。各向異性染料可在可見光區的波長範圍內的至少一些波長或任一波長中（例如，在約380奈米至700奈米或約400奈米至700奈米的波長範圍內）滿足所述二向色性比。二向色性比的上限可為例如20或小於20、18或小於18、16或小於16、或14或小於14等。若各向異性染料的二向色性比滿足上述範圍，則可有利於達成具有優異的反射率可變特性的反射率可變的反射鏡。

可考量本申請案的目的來適當地選擇賓主型液晶層中各向異性染料的含量。舉例而言，賓主型液晶層中各向異性染料的含量可為0.1重量%或大於0.1重量%、0.25重量%或大於0.25重量%、0.5重量%或大於0.5重量%、0.75重量%或大於0.75重量%、1重量%或大於1重量%、1.25重量%或大於1.25重量%、或1.5重量%或大於1.5重量%。賓主型液晶層中各向異性染料的含量的上限可為例如小於3.0重量%、2.75重量%或小於2.75重量%、2.5重量%或小於2.5重量%、2.25重量%或小於2.25重量%、2.0重量%或小於2.0重量%、1.75重量%或小於1.75重量%、或1.5重量%或小於1.5重量%。當賓主型液晶層中各向異性染料的含量滿足上述範圍時，其可有利於達成具有優異的反射率可變特性的反射率可變的反射鏡。

可考量本申請案的目的來恰當地選擇賓主型液晶層的厚度。賓主型液晶層可具有例如約3微米至20微米或3微米至15微米的厚度。當賓主型液晶層的厚度滿足上述範圍時，其可有利於提供具有優異的反射率可變特性的反射鏡元件。

圖3示例性地示出本申請案的反射率可變的反射鏡的結構。

如圖3所示，第一液晶單元可更包括配向膜。所述配向膜可被設置成鄰近賓主型液晶層。在一個實例中，第一液晶單元可包括被設置成與賓主型液晶層的兩側相對的兩個配向膜（在下文中被稱為第一配向膜及第二配向膜（圖3中的圖11A及11B））。

第一配向膜及第二配向膜可具有能夠控制液晶及各向異性染料的初始狀態的配向的取向力。在本說明書中，初始狀態可指未對其施加外部電壓的狀態。

可藉由配向膜的預傾來控制賓主型液晶層或延遲可變的液晶層的取向狀態。在本說明書中，預傾可具有角度及方向。預傾角度可被稱為極角，且預傾方向亦可被稱為方位角。

預傾角可指由液晶分子的光軸相對於與配向膜水平的平面而形成的角度。預傾方向可指液晶分子的光軸投射到配向膜的水平平面上的方向。

第一配向膜及第二配向膜可各自為水平配向膜或垂直配向膜。在一個實例中，第一配向膜及第二配向膜可各自為垂直配向膜。在此種情形中，液晶分子的指向矢可被排列成垂直於垂直配向膜平面。在另一實例中，第一配向膜及第二配向膜可各自為水平配向膜。在此種情形中，液晶分子的指向矢可被排列成水平於配向膜平面。

可恰當地選擇並使用此項技術中已知的針對液晶分子具有取向力的配向膜作為第一配向膜及第二配向膜。舉例而言，可使用接觸型配向膜（例如，摩擦配向膜）或光配向膜作為所述配向膜，其中所述光配向膜可藉由包含光配向膜化合物藉由非接觸型方法（例如，照射線性偏振光）而表現出取向特性。

如圖3所示，第一液晶單元可更包括透明電極基板。透明電極基板可包括基礎層及位於所述基礎層上的透明電極層。電極層可向賓主型液晶層施加恰當的電場使得液晶及各向異性染料的配向狀態可被切換。在一個實例中，第一液晶單元可包括被設置成與賓主型液晶層的兩側相對的兩個透明電極基板（以下稱為第一透明電極基板及第二透明電極基板（圖3中的12A及12B））。當第一液晶單元包括第一配向膜及第二配向膜時，第一透明電極基板及第二透明電極基板可設置成分別鄰近第一配向膜及第二配向膜的賓主型液晶層的相對側。

可使用透明電極層作為所述電極層。舉例而言，可使用藉由沈積導電聚合物、導電金屬、導電奈米線或金屬氧化物（例如，氧化銦錫（indium tin oxide，ITO））等而形成的物質作為透明電極層。此外，已知能夠形成透明電極的各種材料以及形成所述透明電極的方法，可應用所述材料及方法，對此並無限制。

可使用透明基礎層作為所述基礎層。舉例而言，可使用無機膜（例如，玻璃基板）、晶體矽膜或非晶矽膜、石英膜或氧化銦錫（ITO）膜、或塑膠膜作為基礎層。可使用光學各向同性基礎層或光學各向異性基礎層（例如，延遲層）作為基礎層。

塑膠膜的具體實例可由包含以下的膜進行例證：三乙醯纖維素（TAC）；環烯烴共聚物（COP）（例如，降冰片烯衍生物）；聚(甲基丙烯酸甲酯)（PMMA）；聚碳酸酯（PC）；聚乙烯（PE）；聚丙烯（PP）；聚乙烯醇（PVA）；二乙醯纖維素（DAC）；聚丙烯酸酯（Pac）；聚醚碸（PES）；聚醚醚酮（PEEK）；聚苯碸（PPS）；聚醚醯亞胺（PEI）；聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）；聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）；聚醯亞胺（PI）；聚碸（PSF）；聚芳酯（PAR）或非晶氟樹脂等，但並非僅限於此。

在本說明書中，反射偏振膜可相對於入射光具有選擇性傳輸及反射特性。舉例而言，反射偏振膜可具有傳輸光的橫波分量及縱波分量中的一個分量並反射其他分量的性質。當光入射在反射偏振膜上時，透過反射偏振膜傳輸的光以及自反射偏振膜反射的光可具有偏振特性。在一個實例中，被傳輸的光的偏振方向與被反射的光的偏振方向可彼此正交。亦即，反射偏振膜可具有與平面方向正交的傳輸軸及反射軸。由於反射偏振膜具有對光的橫波分量及縱波分量中的一個分量的大部分進行傳輸並對其他分量的大部分進行反射的性質，因此其可被達成為半反射鏡形式。舉例而言，可使用雙重增亮膜（dual brightness enhancement film，DBEF）作為反射偏振膜。關於反射偏振膜的事項可應用至以下將闡述的第一反射偏振膜及第二反射偏振膜。

第一反射偏振膜可設置在第一液晶層之下。第一反射偏振膜可具有在一個方向上形成的第一反射軸。在賓主型液晶層具有水平取向時，第一反射軸可與各向異性染料的吸收軸方向平行。第一反射偏振膜可具有與第一反射軸正交的第一傳輸軸。第一反射軸及第一傳輸軸可在水平方向（平面方向）上形成。

第二液晶單元可設置在第一反射偏振膜之下。第二液晶單元可包括在相位差模式與非相位差模式之間切換的延遲可變的液晶層。延遲可變的液晶層可包含液晶。可考量第二液晶單元的驅動模式而恰當地選擇液晶的類型及物理性質。

延遲可變的液晶層可根據是否施加電壓而在相位差模式與非相位差模式之間切換。

當延遲可變的液晶層是相位差模式時，其可相對於入射光具有相位延遲特性。延遲可變的液晶層可具有以下相位延遲特性：在相位差模式中入射的線性偏振光的振動方向被旋轉80度至100度、82度至98度、84度至96度、86度至94度、88度至92度，且較佳地90度。當延遲可變的液晶層是相位差模式時，反射率可變的反射鏡可達成反射鏡模式。

當延遲可變的液晶層是非相位差模式時，所述模式可指相對於入射光不具有相位延遲特性的模式。延遲可變的液晶層不改變在非相位差模式中入射的線性偏振光的振動方向。當延遲可變的液晶層是相位差模式時，反射率可變的反射鏡可達成防反射模式。

在一個實例中，延遲可變的液晶層可在無電壓施加的情況下達成相位差模式，且可在施加電壓的情況下達成非相位差模式。當第二液晶單元由90度TN液晶單元實施時，此種取向狀態可為適當的。

第二液晶單元可以恰當的模式被驅動以在相位差模式與非相位差模式之間進行切換。第二液晶單元可以其中延遲可變特性具有與1/2波板相同的功能的基於液晶的模式、或以具有上述功能及補償膜的層壓元件的基於液晶的模式進行實施。在一個實例中，第二液晶單元可為90度TN模式液晶單元、270度STN模式液晶單元、ECB模式液晶單元、或1/2波板與VA模式液晶單元的層壓體。

在扭曲向列性（twisted nematic，TN）模式液晶單元中，液晶層中的液晶分子在無電壓施加的情況下可以扭曲取向狀態以90度或小於90度的扭曲角存在，且在施加電壓的情況下可以垂直取向狀態存在。90度TN液晶單元可指具有90度的扭曲角的TN液晶單元。

在超扭曲向列型（super twisted nematic，STN）模式液晶單元中，液晶層中的液晶分子在無電壓施加的情況下可以扭曲取向狀態以大於90度的扭曲角存在，且在施加電壓的情況下可以垂直取向狀態存在。270度STN液晶單元可指具有270度的扭曲角的STN液晶單元。

在電性可控雙折射（electrically controllable birefringence，ECB）模式液晶單元中，液晶層中的液晶分子在無電壓施加的情況下可以水平取向狀態存在，且在施加電壓的情況下可以垂直取向狀態存在。

在垂直配向（vertical alignment，VA）模式液晶單元中，液晶層中的液晶分子在無電壓施加的情況下可以垂直取向狀態存在，且在施加電壓的情況下可以水平取向狀態存在。

扭曲角指由存在於扭曲取向液晶層的最下部處的液晶分子的光軸與存在於最上部處的液晶分子的光軸形成的角度。可以垂直於第三透明電極基板及第四透明電極基板的表面的方向應用對電壓的施加。

可考量本申請案的目的適當地選擇延遲可變的液晶層的厚度。延遲可變的液晶層可具有例如約3微米至20微米或3微米至15微米的厚度。當延遲可變的液晶層的厚度滿足以上範圍時，可有利於提供具有優異的反射率可變特性的反射鏡元件。

第二液晶單元可更包括配向膜。在一個實例中，第二液晶單元可更包括被設置成與延遲可變的液晶層的兩側相對的第三配向膜及第四配向膜（圖3中的31A及31B）。對於第三配向膜及第四配向膜，關於第一配向膜及第二配向膜所述的內容可同樣適用，且可應用適合於第二液晶單元的驅動模式的配向膜。

在一個實例中，當第二液晶單元是90度TN液晶單元或270度STN液晶單元時，第三配向膜及第四配向膜中被設置成更靠近第一反射偏振膜的第三配向膜的預傾方向可與第一反射偏振膜的反射軸正交，且第四配向膜的預傾方向可與第一反射偏振膜的反射軸平行。

在另一實例中，當第二液晶單元是ECB模式液晶單元時，第三配向膜及第四配向膜的預傾方向可與第一反射偏振膜的反射軸形成約45度。

在另一實例中，當第二液晶單元是1/2波板與VA模式液晶單元的層壓體時，1/2波板的慢軸與第一反射偏振膜的反射軸可形成約45度，且1/2波板的慢軸與VA模式液晶單元的水平取向的方向（VA模式液晶單元的配向膜的預傾方向）可形成約45度。在此種情形中，在未向VA液晶單元施加電壓的情況下可實施反射鏡模式，且在施加電壓的情況下可實施防反射模式。

第二液晶單元可更包括透明電極基板。在一個實例中，第二液晶單元可更包括位於延遲可變的液晶層的兩側上的第三透明電極基板及第四透明電極基板（圖3中的32A及32B）。對於第三透明電極基礎材料及第四透明電極基礎材料，關於第一透明電極基板及第二透明電極基板所述的內容可同樣適用，且可應用適合於第二液晶單元的驅動模式的透明電極基板。

第二反射偏振膜可設置在第二液晶單元之下。第二反射偏振膜可具有在平行於第一反射軸的方向上形成的第二反射軸。第二反射偏振膜可具有與第二反射軸正交的第二傳輸軸。第二反射軸及第二傳輸軸可在水平方向（平面方向）上形成。第二反射軸可與穿過第二液晶單元的延遲可變的液晶層的相位差模式的線性偏振光的振動方向平行。

吸收板可設置在第二反射偏振膜之下。吸收板可用以吸收透過第一液晶單元、第一反射偏振膜、第二液晶單元以及第二反射偏振膜傳輸的餘輝並消滅所述餘輝。吸收板可包含已知的吸光材料。所述吸光材料可包括例如墨水，所述墨水包含黑色無機顏料（例如，碳黑墨水、石墨或氧化鐵）或黑色有機顏料墨水（例如，偶氮系顏料或酞菁系顏料）。

吸收板可具有約90%或大於90%、95%或大於95%、或98%或大於98%的光吸收率。光吸收率可指對可見光區中的光（例如，波長為約380奈米至780奈米）的光吸收率。光吸收率可指在380奈米至780奈米波段或預定波段中的任一波長下的光吸收率，或可指在所述波段中的所有波長下的光吸收率，抑或可指在所述波段中的平均光吸收率。

反射率可變的反射鏡可根據是否施加電壓而在反射鏡模式與防反射模式之間切換。在本說明書中，反射鏡模式可指其中正面光反射率是約50%或大於50%的模式，且防反射模式可指其中正面光透射率是約10%或小於10%的模式。

圖1及圖2分別說明實施反射率可變的反射鏡的反射鏡模式及防反射模式的原理，其中第一液晶單元是VA模式賓主型液晶單元且第二液晶單元是90度TN模式液晶單元。如圖1及圖2所示，反射率可變的反射鏡可依序包括：賓主型液晶層（10），含有液晶（101）及各向異性染料（102）；第一反射偏振膜（20），具有第一反射軸（R1）；延遲可變的液晶層（30），含有液晶（301）；第二反射偏振膜（40），具有第二反射軸（R2）；以及吸收板（50）。

在圖1及圖2中，實線—指非偏振光，虛線- -指0度振動分量，且虛線– - -指90度振動分量。

示例性反射率可變的反射鏡在未向第一液晶單元及第二液晶單元中的每一者施加電壓的情況下可達成反射鏡模式。以下，將說明性地闡述實施反射鏡模式時的光學路徑。第一反射偏振膜的反射軸及第二反射偏振膜的反射軸分別被假定為0度。

（1）在未施加電壓的情況下，VA模式賓主型液晶單元以垂直取向狀態存在。入射在垂直取向賓主型液晶層上的非偏振光源部分地被賓主型液晶層吸收並在穿過賓主型液晶層時保持非偏振狀態。（2）在透過賓主型液晶層傳輸的光中，與第一反射偏振膜的第一反射軸0度平行地振盪的0度振盪光源被第一反射偏振膜反射並透過賓主型液晶層輸出。（3）在穿過賓主型液晶層的光中，與第一反射偏振膜的第一反射軸正交的90度振盪光源以及一些0度振盪光源透過第一反射偏振膜傳輸。（4）透過第一反射偏振膜傳輸的光穿過TN模式液晶單元的延遲可變的液晶層並被延遲90度。亦即，90度偏振光源經由延遲可變的液晶層而改變為0度振盪光源分量。（5）來自以上（4）的0度振盪光源是平行於第二反射偏振膜的第二反射軸的光源分量，且因此被反射。（6）如在以上（4）中產生的效應，在以上（5）中反射的0度振盪光源穿過延遲可變的液晶單元並藉由被延遲90度而改變為90度振盪光源。（7）由於第一反射偏振膜的傳輸軸是90度，因此在以上（6）中表達的所有90度振盪光源皆透過第一反射偏振膜傳輸。因此，入射光源的0度偏振分量及90度偏振分量中的大部分可被提取作為反射光源。

示例性反射率可變的反射鏡在向第一液晶單元及第二液晶單元中的每一者施加電壓的情況下可達成防反射模式。以下，將說明性地闡述實施圖2所示的反射鏡模式時的光學路徑。第一反射偏振膜的反射軸及第二反射偏振膜的反射軸分別被假定為0度。

（1）在施加電壓的情況下，VA模式賓主型液晶單元以水平取向狀態存在。在水平取向時的各向異性染料的吸收軸被假定為0度。在入射在垂直取向賓主型液晶層上的非偏振光源穿過其中各向異性染料的吸收軸是0度的水平取向賓主型液晶層時，0度振盪分量被吸收且產生90度振盪分量的偏振光。（2）在穿過賓主型液晶層的部分偏振的光源中，與第一反射偏振膜的第一反射軸0度平行地振盪的0度振盪光源分量藉由在穿過賓主型液晶層時產生被進一步吸收的光而被反射並輸出。（3）在穿過賓主型液晶層的部分偏振的光源中，與第一反射偏振膜的第一反射軸正交的90度振盪光源以及一些0度振盪光源透過第一反射偏振膜傳輸。（4）TN模式液晶單元在施加電壓的情況下以垂直取向狀態存在。因此，由於延遲可變的液晶層不具有相位差特性，因此透過第一反射偏振膜傳輸的光原樣穿過延遲可變的液晶層。亦即，90度振盪光源被保持作為90度振盪光源分量。（5）以上（4）中的90度振盪光源是與第二反射偏振膜的第二傳輸軸平行的光源分量，且因此其被原樣傳輸以在吸收板上被吸收並消滅。（6）在以上（5）中被部分反射的0度振盪光源及90度振盪光源原樣穿過延遲可變的液晶層。（7）由於第一反射偏振膜的傳輸軸是90度，因此在以上（6）中的剩餘光源的90度振盪光源藉由賓主型液晶層的短軸吸收而被吸收，且90度振盪光源在第一反射偏振膜中被另外反射並部分輸出，但由於其與賓主型液晶層的長軸的吸收軸平行，因此其被另外地吸收。因此，可防止入射光源的0度偏振分量及90度偏振分量的反射。

本申請案的反射率可變的反射鏡可根據反射鏡模式及防反射模式的實施原理在防反射模式中達成10%或小於10%的反射率。因此，反射率可變的反射鏡可具有優異的反射率可變特性。舉例而言，反射率可變的反射鏡的反射鏡模式與防反射模式之間的反射率差可為50%或大於50%。此外，由於本申請案的反射率可變的反射鏡是基於液晶單元，因此存在響應速度高的優點。

本申請案的反射率可變的反射鏡可應用至需要應用反射率可變的反射鏡的各種光學元件。只要其包括反射率可變的反射鏡即可，對其他組件、結構等無特別限制，且此項領域中眾所習知的所有內容皆可被恰當地應用。然而，本申請案的反射率可變的反射鏡可不包括影像顯示面板。亦即，本申請案的反射率可變的反射鏡不是影像顯示裝置。

本申請案的反射率可變的反射鏡可藉由降低防反射模式中的反射率而達成優異的反射率可變特性。

以下，將藉由實例來詳細闡述本申請案的反射率可變的反射鏡，但本申請案的範圍不受以下內容的限制。

生產例 1 ：生產 VA 模式 GHLC 單元

使其中ITO電極層及垂直配向膜依序形成在聚碳酸酯膜（寬度´長度=15公分´15公分）上的兩個單元基板彼此間隔開，使得垂直配向膜彼此面對且單元間隙是8微米，並藉由向其中注射液晶組成物並密封邊緣而生產VA模式GHLC單元。所述液晶組成物包含向列型液晶（來自HCCH公司的HNG7306，介電各向異性：-5.0）及各向異性染料（來自巴斯夫公司（BASF）的X12），其中所述各向異性染料的含量為1.4重量%。

生產例 2 ：生產 VA 模式 GHLC 單元

使其中ITO電極層及垂直配向膜依序形成在聚碳酸酯膜（寬度´長度=15公分´5公分）上的兩個單元基板彼此間隔開，使得垂直配向膜彼此面對且單元間隙是8微米，並藉由向其中注射液晶組成物並密封邊緣而生產VA模式GHLC單元。所述液晶組成物包含向列型液晶（來自HCCH公司的HNG7306，介電各向異性：-5.0）及各向異性染料（來自巴斯夫公司的X12），其中所述各向異性染料的含量為1.0重量%。

生產例 3 ：生產 ECB 模式 GHLC 單元

使其中ITO電極層及水平配向膜依序形成在玻璃（寬度´長度=15公分´5公分）上的兩個單元基板彼此間隔開，使得面對的水平配向膜的取向方向平行且單元間隙是11微米，然後藉由向其中注射液晶組成物並密封邊緣而生產ECB模式GHLC單元。所述液晶組成物包含向列型液晶（來自HCCH公司的HPC2160，介電各向異性：18.2）及各向異性染料（來自巴斯夫公司的X12），其中所述各向異性染料的含量為1.5重量%。

生產例 4 ：生產 VA 模式 GHLC 單元

使其中ITO電極層及垂直配向膜依序形成在聚碳酸酯膜（寬度´長度=15公分´5公分）上的兩個單元基板彼此間隔開，使得垂直配向膜彼此面對且單元間隙是12微米，並藉由向其中注射液晶組成物並密封邊緣而生產VA模式GHLC單元。所述液晶組成物包含向列型液晶（來自HCCH公司的HNG7306，介電各向異性：-5.0）及各向異性染料（來自巴斯夫公司的X12），其中所述各向異性染料的含量為1.4重量%。

生產例 5 ：生產 TN 模式液晶單元

使其中ITO電極層及水平配向膜依序形成在聚碳酸酯膜（寬度´長度=15公分´5公分）上的兩個單元基板彼此間隔開，使得面對的水平配向膜的取向方向正交且單元間隙是7微米，並藉由向其中注射液晶組成物並密封邊緣而生產90度TN模式GHLC單元。所述液晶組成物包含向列型液晶（來自默克公司（Merck）的MAT-16-970，介電各向異性：5.0）及手性劑（S811，HCC），其中所述手性劑的含量為0.08重量%。單元間隙´所生產的TN模式液晶單元的Δn（液晶的折射指數各向異性）值為約480奈米。

實例 1

製備針對非偏振入射光具有52%的反射率的每一雙重增亮膜（DBEF）（3M公司）作為第一反射偏振膜及第二反射偏振膜。製備具有98%或大於98%的吸收率的黑色片材（樂金化學公司（LG Chem））作為吸收板。

如圖3中所示將生產例1的VA模式GHLC單元（10）、第一反射偏振膜（20）、生產例5的TN模式液晶單元（30）、第二反射偏振膜（40）以及光吸收板（50）依序層壓以製造反射率可變的反射鏡。對第一反射偏振膜的反射軸（R1）與第二反射偏振膜的反射軸（R2）進行設置以使其彼此平行。第一反射偏振膜的反射軸在GHLC單元具有水平取向時被設置成平行於吸收軸方向，且第二反射偏振膜的反射軸被設置成與TN模式液晶單元的第二反射偏振膜的一側的取向方向正交。

實例 2

除使用生產例2的VA模式GHLC單元代替生產例1的VA模式GHLC單元以外，以與實例1相同的方式製造了反射率可變的反射鏡。

比較例 1

如圖4所示將生產例3的ECB模式GHLC單元（60）、1/4波板（70）以及反射率為90%的商業反射鏡（80）依序層壓以製造反射率可變的反射鏡。在GHLC單元具有水平取向時的吸收軸（a）以及1/4波板的光軸（o）被設置成形成約45度。

比較例 2

除使用生產例4的VA模式GHLC單元代替生產例3的ECB模式GHLC單元以外，以與比較例1相同的方式製造反射率可變的反射鏡。

比較例 3

在實例2中，以除第一液晶單元以外的結構製造反射率可變的反射鏡。

評估例 1 ：評估反射率可變特性

對於在製造實例1至實例2以及比較例1至比較例3的反射率可變的反射鏡時使用的GHLC單元，在以下表1中量測並闡述根據電壓施加的存在與否的每一透射率。對於實例1及實例2以及比較例1至比較例3所示的反射率可變的反射鏡，根據電壓施加的存在與否量測了每一反射率且在以下表1中進行闡述。

所述透射率是背面光透射率，且所述反射率是正面光反射率。正面光是自觀察者一側進入反射率可變的反射鏡的光，背面光是自觀察者側的相對側進入反射率可變的反射鏡的光，且背面光透射率及正面光反射率是在觀察者一側量測的值。

在實例1至實例2以及比較例1至比較例3中，觀察者側是GHLC單元側。反射率是藉由鏡面組件包括（specular component included，SCI）方法使用來自柯尼卡美能達公司（KONICA MINOLTA）的CM-2600d相對於波長為380奈米至780奈米的光量測的值。表2中的正面光反射率是在每一正面光入射光量被設定為100%時的數值。

[表1]

[表2]

10‧‧‧賓主型液晶層/賓主型液晶單元

11A‧‧‧第一配向膜

11B‧‧‧第二配向膜

12A‧‧‧第一透明電極基板

12B‧‧‧第二透明電極基板

20‧‧‧第一反射偏振膜

30‧‧‧延遲可變的液晶層/TN模式液晶單元

31A‧‧‧第三配向膜

31B‧‧‧第四配向膜

32A‧‧‧第三透明電極基板

32B‧‧‧第四透明電極基板

40‧‧‧第二反射偏振膜

50‧‧‧吸收板/光吸收板

60‧‧‧賓主型液晶層/單元

61A、61B‧‧‧配向膜

62A、62B‧‧‧透明電極層

63‧‧‧基礎層

70‧‧‧1/4波板

80‧‧‧反射鏡

101‧‧‧液晶

102‧‧‧各向異性染料

301‧‧‧液晶

601‧‧‧液晶

602‧‧‧各向異性染料

R1‧‧‧第一反射偏振膜的反射軸

R2‧‧‧第二反射偏振膜的反射軸

a‧‧‧賓主型液晶層（60）的吸收軸

o‧‧‧1/4波板（70）的光軸

圖1說明實施本申請案的反射率可變的反射鏡的反射鏡模式的原理。

圖2說明實施本申請案的反射率可變的反射鏡的防反射模式的原理。

圖3示例性地示出實例1的反射率可變的反射鏡。

圖4示例性地示出比較例1的反射率可變的反射鏡。

Claims (15)

1. 一種反射率可變的反射鏡，依序包括： 第一液晶單元，具有包含液晶及各向異性染料的賓主型液晶層， 第一反射偏振膜，具有在一個方向上形成的第一反射軸， 第二液晶單元，具有在相位差模式與非相位差模式之間切換的延遲可變的液晶層，在所述相位差模式中，線性偏振光的振動方向被旋轉90度， 第二反射偏振膜，具有與所述第一反射軸平行的第二反射軸，以及 吸收板。
2. 如申請專利範圍第1項所述的反射率可變的反射鏡， 其中所述賓主型液晶層根據是否施加電壓而在垂直取向狀態與水平取向狀態之間切換。
3. 如申請專利範圍第1項所述的反射率可變的反射鏡， 其中所述第一液晶單元更包括被設置成與所述賓主型液晶層的兩側相對的第一配向膜及第二配向膜。
4. 如申請專利範圍第1項所述的反射率可變的反射鏡， 其中所述第一液晶單元更包括被設置成與所述賓主型液晶層的兩側相對的第一透明電極基板及第二透明電極基板。
5. 如申請專利範圍第1項所述的反射率可變的反射鏡， 其中所述第一反射偏振膜具有與所述第一反射軸正交的第一傳輸軸，且所述第一反射軸及所述第一傳輸軸是在水平方向上形成。
6. 如申請專利範圍第1項所述的反射率可變的反射鏡， 其中在所述賓主型液晶層具有水平取向時，所述第一反射偏振膜的所述第一反射軸與所述各向異性染料的吸收軸方向平行。
7. 如申請專利範圍第1項所述的反射率可變的反射鏡， 其中所述延遲可變的液晶層根據是否施加電壓而在所述相位差模式與所述非相位差模式之間切換。
8. 如申請專利範圍第1項所述的反射率可變的反射鏡， 其中所述第二液晶單元更包括被設置成與所述延遲可變的液晶層的兩側相對的第三配向膜及第四配向膜。
9. 如申請專利範圍第1項所述的反射率可變的反射鏡， 其中所述第二液晶單元更包括被設置成與所述延遲可變的液晶層的兩側相對的第三透明電極基板及第四透明電極基板。
10. 如申請專利範圍第1項所述的反射率可變的反射鏡， 其中所述第二液晶單元是90度TN模式液晶單元、270度STN模式液晶單元、ECB模式液晶單元、或1/2波板與VA模式液晶單元的層壓體。
11. 如申請專利範圍第1項所述的反射率可變的反射鏡， 其中所述第二反射偏振膜具有與所述第二反射軸正交的第二傳輸軸，且所述第二反射軸及所述第二傳輸軸是在水平方向上形成。
12. 如申請專利範圍第1項所述的反射率可變的反射鏡， 其中所述第二反射偏振膜的所述第二反射軸與穿過所述延遲可變的液晶層的所述相位差模式的所述線性偏振光的所述振動方向平行。
13. 如申請專利範圍第1項所述的反射率可變的反射鏡， 其中當所述第一液晶單元處於垂直取向狀態中且所述第二液晶單元處於所述相位差模式中時，所述反射率可變的反射鏡達成反射鏡模式。
14. 如申請專利範圍第1項所述的反射率可變的反射鏡， 其中當所述第一液晶單元處於水平取向狀態中且所述第二液晶單元處於所述非相位差模式中時，所述反射率可變的反射鏡達成防反射模式。
15. 如申請專利範圍第1項所述的反射率可變的反射鏡， 其中所述反射率可變的反射鏡不包括影像顯示面板。