TW202212940A - 光調節元件及窗戶及天窗 - Google Patents

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柳正善
金眞弘
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Abstract

本申請案是有關於一種光調節元件。本申請案可提供一種光調節元件，所述光調節元件藉由控制黑色模式中的全向光洩漏而適用於各種應用，同時具有例如透射率可變性質及機械性質等優異的光學性質。

Description

變速傳動裝置
本申請案主張基於2020年7月24日提出申請的韓國專利申請案第10-2020-0092376號的優先權，所述韓國專利申請案的揭露內容全文併入本案供參考。
本申請案是有關於一種光調節元件。
光調節元件是能夠在至少二或更多種不同狀態之間切換的元件。關於此種光調節元件，最近應用聚合物膜基底材料以相對便於實施可撓性組件及應用輥對輥製程（roll-to-roll process）等。
此時，在將各向同性膜基底材料用作聚合物膜時，存在例如由於熱而發生機械強度弱、出現裂紋或出現收縮等問題。
[技術問題]
然而，引入了各向異性膜基底材料的光調節元件存在以下問題：由於膜基底材料存在相位差，因此元件的驅動效能降低。舉例而言，在黑色模式下，存在例如光洩漏至光調節元件的一側等問題。
因此，本申請案的一個目的是提供一種光調節元件，所述光調節元件藉由控制黑色模式中的全向光洩漏而適用於各種應用，同時具有例如透射率可變性質及機械性質等優異的光學性質。 [技術解決方案]
在本文中定義的角度應慮及例如製造誤差或變化等誤差來理解。舉例而言，在本說明書中，術語垂直、水平、正交、平行或角度數值等表示在不損害目的及效果的範圍內實質上垂直、水平、正交、平行或角度數值，且舉例而言，每種情形可包括在約±15度以內的誤差、在約±14度以內的誤差、在約±13度以內的誤差、在約±12度以內的誤差、在約±11度以內的誤差、在約±10度以內的誤差、在約±9度以內的誤差、在約±8度以內的誤差、在約±7度以內的誤差、在約±6度以內的誤差、在約±5度以內的誤差、在約±4度以內的誤差、在約±3度以內的誤差、在約±2度以內的誤差、在約±1度以內的誤差或在約±0.5度以內的誤差。
在本說明書中提及的物理性質中，當量測溫度影響相關物理性質時，所述物理性質是在室溫下量測的物理性質，除非另有說明。
在本說明書中，術語室溫是在自然狀態下未經特別升溫或降低的溫度，其可指在約10℃至30℃的範圍內的任一溫度，例如約15℃或高於15℃、18℃或高於18℃、20℃或高於20℃、或者約23℃或高於23℃、以及約27℃或低於27℃的溫度。此外，除非另有說明，否則在本說明書中提及的溫度的單位是℃。
在本說明書中，面內相位差（in-plane phase difference，Rin）可指由以下方程式4計算的值，且厚度方向相位差（Rth）可指由以下方程式5計算的值。 [方程式4] Rin = d × (nx - ny) [方程式5] Rth = d × (nz - ny)
在方程式4及方程式5中，Rin可為面內相位差，Rth可為厚度方向相位差，d可為層的厚度，nx可為所述層在慢軸方向上的折射率，且ny可為作為所述層在快軸方向上的折射率的與慢軸方向正交的面內方向上的折射率，且nz可為所述層在厚度方向上的折射率。
此處，術語層是用於面內相位差及/或厚度方向相位差的量測對象的層。所述層可為例如偏振層、聚合物膜、延遲膜、光學各向異性層或光調節層。
除非另有說明，否則在本說明書中提及的術語傾斜角度定義如下。在圖3中，當由x軸及y軸形成的平面是參考平面（例如，所述參考平面可為光調節元件的偏振層、聚合物膜、延遲膜、光學各向異性層或光調節層的表面）時，如圖3中相對於z軸（其為參考平面的法線）形成的角度被定義為傾斜角度（在圖3中，點P處的傾斜角度是Θ）。在圖3中，當由x軸及y軸形成的平面是參考平面（例如，所述參考平面可為光調節元件中的偏振層、聚合物膜、延遲膜、光學各向異性層或光調節層等的表面）並且然後將參考平面的x軸設置為0度時，如圖3中相對於相關x軸形成的角度被定義為徑向角度（在圖3中，點P處的徑向角度是Φ）。此處，參考平面的x軸可指例如參考平面的水平方向上的軸。
除非另有說明，否則在本說明書中提及的相位差、折射率、折射率各向異性及透射率等是波長約為550奈米的光的物理量。
除非另有說明，否則本文中提及的由任何兩個方向形成的角度可為由所述兩個方向形成的銳角到鈍角中的銳角，或者可為來自在順時針方向及逆時針方向上量測的角度中的小角度。因此，除非另外指明，否則本文中提及的角度是正的。然而，為在必要時顯示在順時針方向或逆時針方向上量測的角度之間的量測方向，在順時針方向上量測的角度可表示為正數，而在逆時針方向上量測的角度可表示為負數。
本申請案是有關於例如一種光調節元件，所述光調節元件包括：第一基板及第二基板，各自具有第一表面及第二表面，並且相對設置，使得其第一表面彼此面向；以及光調節層，存在於第一基板與第二基板之間。可在第一基板或第二基板的第二表面上形成延遲膜，所述延遲膜對於波長為550奈米的光具有在100奈米至300奈米的範圍內的面內相位差。在本說明書中，例如，第一表面可指所述層的主表面及相對表面中的任一者，且第二表面可指所述層的主表面及相對表面中的另一表面。在本文中的另一實例中，第一表面可指各個層中朝向光調節層的方向，且第二表面可指與第一表面相反的方向。在本說明書中，所述層可為例如第一基板、第二基板、延遲膜、光學各向異性層、黏著劑層（或壓敏黏著劑層）、液晶配向膜及/或偏振層等。
本申請案的光調節元件可包括例如第一基板或第二基板的第二表面上的延遲膜。延遲膜可僅設置於第一基板的第二表面或第二基板的第二表面中的一者上。
延遲膜對於波長為550奈米的光可具有例如在100奈米至300奈米的範圍內的面內相位差。在另一實例中，面內相位差可為105奈米或大於105奈米、110奈米或大於110奈米、115奈米或大於115奈米、120奈米或大於120奈米、125奈米或大於125奈米、130奈米或大於130奈米、135奈米或大於135奈米、140奈米或大於140奈米、145奈米或大於145奈米、150奈米或大於150奈米、155奈米或大於155奈米、160奈米或大於160奈米、165奈米或大於165奈米、170奈米或大於170奈米、175奈米或大於175奈米、180奈米或大於180奈米、185奈米或大於185奈米、190奈米或大於190奈米、195奈米或大於195奈米、200奈米或大於200奈米、205奈米或大於205奈米、210奈米或大於210奈米、215奈米或大於215奈米、220奈米或大於220奈米、225奈米或大於225奈米、230奈米或大於230奈米、235奈米或大於235奈米、240奈米或大於240奈米、245奈米或大於245奈米、250奈米或大於250奈米、255奈米或大於255奈米、260奈米或大於260奈米、265奈米或大於265奈米、或270奈米或大於270奈米，或者可為295奈米或小於295奈米、290奈米或小於290奈米、285奈米或小於285奈米、或280奈米或小於280奈米。
在延遲膜中，例如，對於波長為550奈米的光的厚度方向相位差可近似為0奈米或者具有超過0奈米的值。在本說明書中，對於波長為550奈米的光的厚度方向延遲可近似為0奈米或具有超過0奈米的值此一事實可指：相對於0奈米或超過0奈米的值，包括具有±5奈米、±4奈米、±3奈米、±2奈米、±1奈米、±0.9奈米、±0.8奈米、±0.7奈米、±0.6奈米、±0.5奈米、±0.4奈米、±0.3奈米、±0.2奈米或±0.1奈米的誤差的值。
本申請案的光調節元件可藉由在適當的位置處引入具有此種面內相位差及/或具有以下將要描述的特性的延遲膜來控制黑色模式中的全向光洩漏。
延遲膜可為例如滿足以下方程式1或方程式2的膜。 [方程式1] nx ＞ ny ≈ nz [方程式2] nx ≈ nz ＞ ny
在方程式1及方程式2中，nx可為延遲膜對於波長為550奈米的光在慢軸方向上的折射率，ny可為延遲膜對於波長為550奈米的光在快軸方向上的折射率，且nz可為延遲膜在厚度方向上的折射率。
在本說明書中，≈可指實質上相同。
延遲膜可為例如半波板（half-wave plate，HWP）或四分之一波板（quarter-wave plate，QWP）。在本說明書中，術語HWP指具有半波相位延遲特性的波板，且術語QWP指具有四分之一波相位延遲特性的波板。在本說明書中，n波相位延遲特性是指能夠在至少部分波長範圍內將入射光延遲入射光波長的n倍的特性。因此，1/2波相位延遲特性可指能夠在至少部分波長範圍內將入射光延遲入射光波長的1/2倍的特性，而1/4波相位延遲特性可指能夠在至少部分波長範圍內將入射光延遲入射光波長的1/4倍的特性。
延遲膜可具有例如在20微米至70微米的範圍內的厚度，並且在另一實例中，其可為21微米或大於21微米、22微米或大於22微米、23微米或大於23微米、24微米或大於24微米、25微米或大於25微米、26微米或大於26微米、27微米或大於27微米、28微米或大於28微米、29微米或大於29微米、30微米或大於30微米、31微米或大於31微米、32微米或大於32微米、33微米或大於33微米、34微米或大於34微米、35微米或大於35微米、36微米或大於36微米、37微米或大於37微米、38微米或大於38微米、39微米或大於39微米、40微米或大於40微米、41微米或大於41微米、42微米或大於42微米、43微米或大於43微米、或44微米或大於44微米，或者可為69微米或小於69微米、68微米或小於68微米、67微米或小於67微米、66微米或小於66微米、65微米或小於65微米、64微米或小於64微米、63微米或小於63微米、62微米或小於62微米、61微米或小於61微米、60微米或小於60微米、59微米或小於59微米、58微米或小於58微米、57微米或小於57微米、56微米或小於56微米、55微米或小於55微米、54微米或小於54微米、53微米或小於53微米、52微米或小於52微米、51微米或小於51微米、50微米或小於50微米、49微米或小於49微米、48微米或小於48微米、47微米或小於47微米、或46微米或小於46微米，但並非僅限於此。
延遲膜可具有例如在0.1至1.5的範圍內的折射率各向異性（Δn）。本申請案的折射率各向異性（Δn）可為非尋常折射率（ne）與尋常折射率（no）之間的差（ne-no）。在本說明書中，ne可為例如nz，且no可為例如nx及/或ny。亦即，在本申請案中，折射率各向異性（Δn）可為例如nz-nx或nz-ny。在另一實例中，折射率各向異性（Δn）可為0.2或大於0.2、0.3或大於0.3、0.4或大於0.4、0.5或大於0.5、或者0.6或大於0.6，或者可為1.4或小於1.4、1.3或小於1.3、1.2或小於1.2、1.1或小於1.1、1.0或小於1.0、0.9或小於0.9、或者0.8或小於0.8。
延遲膜亦可具有例如在1.0至2.0的範圍內的平均折射率。本申請案的平均折射率可指非尋常折射率（ne）與尋常折射率（no）的平均值（（ne+no）/2）。在本說明書中，平均折射率可為例如（nx+nz）/2或（ny+nz）/2。在另一實例中，平均折射率可為1.1或大於1.1、1.2或大於1.2、1.3或大於1.3、1.4或大於1.4、或者1.5或大於1.5，或者可為1.9或小於1.9、1.8或小於1.8、1.7或小於1.7、或者1.6或小於1.6。
在本申請案中，非尋常折射率（ne）及尋常折射率（no）可使用阿貝折射儀來辨識，並且具體方法遵循在以下評估實例4中揭露的方法。
藉由在上述位置處適當引入具有在上述範圍內的面內相位差及/或滿足方程式1或方程式2等的延遲膜，本申請案可提供一種具有所需的光學補償效果（例如，在黑色模式下控制全向光洩漏的效果）同時具有優異的機械性質等的光調節元件。
本發明人已經證實，藉由將具有上述特性的延遲膜及具有以下將闡述的特性的光學各向異性層設置於適當的位置，可提供一種光調節元件，其中控制黑色模式等中的全向光洩漏以適用於各種應用，同時具有優異的光學性質，例如透射率可變特性及機械性質。
光學各向異性層可包括在例如光調節層與第一基板之間以及光調節層與第二基板之間的位置中的至少一者中。在本說明書中，其可包括在光調節層與第一基板之間以及光調節層與第二基板之間的位置中的至少一者中此一事實可指光學各向異性層各自設置於光調節層與第一基板之間以及光調節層與第二基板之間，或者光學各向異性層設置於光調節層與第一基板之間以及光調節層與第二基板之間的位置中的任一者中。
光學各向異性層可為例如滿足以下方程式3的-C板。 [方程式3] nz ＜ ny ≈ nx
在方程式3中，nx可為光學各向異性層對於波長為550奈米的光在慢軸方向上的折射率，ny可為光學各向異性層對於波長為550奈米的光在快軸方向上的折射率，且nz可為光學各向異性層在厚度方向上的折射率。
光學各向異性層可對於波長為550奈米的光具有例如在-100奈米至-350奈米的範圍內的厚度方向相位差。在另一實例中，厚度方向相位差可為-110奈米或小於-110奈米、-120奈米或小於-120奈米、-130奈米或小於-130奈米、-140奈米或小於-140奈米、-150奈米或小於-150奈米、-160奈米或小於-160奈米、-170奈米或小於-170奈米、-180奈米或小於-180奈米、-190奈米或小於-190奈米、-200奈米或小於-200奈米、或-210奈米或小於-210奈米，或者可為-340奈米或大於-340奈米、-330奈米或大於-330奈米、-320奈米或大於-320奈米、-310奈米或大於-310奈米、-300奈米或大於-300奈米、-290奈米或大於-290奈米、-280奈米或大於-280奈米、-270奈米或大於-270奈米、-260奈米或大於-260奈米、-250奈米或大於-250奈米、-240奈米或大於-240奈米、或-230奈米或大於-230奈米。
光學各向異性層可對於波長為550奈米的光具有例如在10奈米或小於10奈米的範圍內的面內相位差。在另一實例中，面內相位差可為9奈米或小於9奈米、8奈米或小於8奈米、7奈米或小於7奈米、6奈米或小於6奈米、5奈米或小於5奈米、4奈米或小於4奈米、3奈米或小於3奈米、2奈米或小於2奈米、或1奈米或小於1奈米、並且較佳地可為0奈米。
在本申請案中，若光學各向異性層表現出上述性質，則可不受限制地應用通常使用的液晶膜或聚合物膜。在一個實例中，光學各向異性層可藉由在溶劑中配製聚醯胺來形成。在一個實例中，聚醯胺可藉由將2,2’-雙(三氟甲基)-5,5’-聯苯二胺與間苯二甲酸及/或對苯二甲酸聚合而形成。此外，在一個實例中，溶劑可為二甲基乙醯胺。相對於溶劑，聚醯胺的含量可例如在近似4重量%至10重量%的範圍內，且在另一實例中，其含量可為4.5重量%或大於4.5重量%、或5重量%或大於5重量%、或9重量%或小於9重量%、8重量%或小於8重量%、7重量%或小於7重量%、6重量%或小於6重量%、或5.5重量%或小於5.5重量%。
在一個實例中，藉由在溶劑中配製聚醯胺而形成的溶液可被施加及塗佈在以下將闡述的聚合物膜或導電層上，此可例如藉由棒塗法、狹縫模具塗佈法、凹版塗佈法等來執行。
藉由塗佈形成的塗層可藉由熱固化或紫外線固化等來固化。在一個實例中，本申請案的光學各向異性層可為藉由在近似50℃至150℃的範圍內對塗層施加熱量達在近似5分鐘至30分鐘的範圍內的時間以使其固化而形成的層。在另一實例中，固化溫度可為60℃或高於60℃、70℃或高於70℃、80℃或高於80℃、或者90℃或高於90℃，或者可為140℃或低於140℃、130℃或低於130℃、120℃或低於120℃、或者110℃或低於110℃，並且固化時間可為6分鐘或大於6分鐘、7分鐘或大於7分鐘、8分鐘或大於8分鐘、或者9分鐘或大於9分鐘，或者可為25分鐘或小於25分鐘、20分鐘或小於20分鐘、或者15分鐘或小於15分鐘左右，但並非僅限於此。
光學各向異性層可具有例如在0.01至0.15的範圍內的折射率各向異性（Δn）。在另一實例中，折射率各向異性（Δn）可為0.02或大於0.02、0.03或大於0.03、0.04或大於0.04、0.05或大於0.05、0.06或大於0.06、0.07或大於0.07、0.08或大於0.08、或0.09或大於0.09，或者可為0.14或小於0.14、0.13或小於0.13、0.12或小於0.12、或0.11或小於0.11。
光學各向異性層亦可具有例如在1.0至2.0的範圍內的平均折射率。在另一實例中，平均折射率可為1.1或大於1.1、1.2或大於1.2、1.3或大於1.3、1.4或大於1.4、1.5或大於1.5、或1.6或大於1.6，或者可為1.9或小於1.9、1.8或小於1.8、或1.7或小於1.7。
在本申請案中，光學各向異性層的厚度可在例如0.1微米至10微米的範圍內。在另一實例中，厚度可為約0.2微米或大於0.2微米、約0.3微米或大於0.3微米、約0.4微米或大於0.4微米、約0.5微米或大於0.5微米、約0.6微米或大於0.6微米、約0.7微米或大於0.7微米、約0.8微米或大於0.8微米、約0.9微米或大於0.9微米、約1微米或大於1微米、約1.1微米或大於1.1微米、約1.2微米或大於1.2微米、約1.3微米或大於1.3微米、約1.4微米或大於1.4微米、約1.5微米或大於1.5微米、約1.6微米或大於1.6微米、約1.7微米或大於1.7微米、約1.8微米或大於1.8微米、或約1.9微米或大於1.9微米，或者可為約9微米或小於9微米、約8微米或小於8微米、約7微米或小於7微米、約6微米或小於6微米、約5微米或小於5微米、約4微米或小於4微米、或約3微米或小於3微米。
本申請案藉由在光調節元件的適當位置處佈置具有上述特性的延遲膜及/或光學各向異性層來控制在黑色模式中向一側的光洩漏，但其亦可藉由以下將要描述的聚合物膜基板的光學性質而解決其中補償效果畸變的問題。
在本申請案中，第一基板及/或第二基板可為聚合物膜。聚合物膜可為各向同性的或各向異性的，但自機械強度、裂紋產生控制或熱收縮控制等視角來看，其可較佳地為各向異性聚合物膜。
第一聚合物膜及/或第二聚合物膜可各自對於550奈米的波長具有例如為500奈米或大於500奈米的面內相位差。在另一實例中，面內相位差可為1000奈米或大於1000奈米、2000奈米或大於2000奈米、3000奈米或大於3000奈米、4000奈米或大於4000奈米、5000奈米或大於5000奈米、6000奈米或大於6000奈米、7000奈米或大於7000奈米、8000奈米或大於8000奈米、9000奈米或大於9000奈米、或10000奈米或大於10000奈米，或者可為50000奈米或小於50000奈米、40000奈米或小於40000奈米、30000奈米或小於30000奈米、20000奈米或小於20000奈米、或15000奈米或小於15000奈米，但並非僅限於此。
第一聚合物膜及/或第二聚合物膜可各自對於550奈米的波長具有例如為3000奈米或小於3000奈米的厚度方向相位差。在另一實例中，厚度方向相位差可為2900奈米或小於2900奈米、2800奈米或小於2800奈米、2700奈米或小於2700奈米、2600奈米或小於2600奈米、2500奈米或小於2500奈米、2400奈米或小於2400奈米、2300奈米或小於2300奈米、2200奈米或小於2200奈米、2100奈米或小於2100奈米、2000奈米或小於2000奈米、1900奈米或小於1900奈米、1800奈米或小於1800奈米、1700奈米或小於1700奈米、1600奈米或小於1600奈米、1500奈米或小於1500奈米、1400奈米或小於1400奈米、1300奈米或小於1300奈米、1200奈米或小於1200奈米、1100奈米或小於1100奈米、或1000奈米或小於1000奈米，或者可為100奈米或大於100奈米、200奈米或大於200奈米、300奈米或大於300奈米、400奈米或大於400奈米、或500奈米或小於500奈米左右。
如上所述的具有高相位差的膜在所述行業中是眾所習知的，並且由於製造製程中的高伸長率以及大的光學各向異性，此種膜在機械性質上表現出大的不對稱性。此項技術中已知的延遲膜可為例如聚對苯二甲酸乙二醇酯（polyethylene terephthalate，PET）膜、環烯烴聚合物（cyclo-olefin polymer，COP）膜、環烯烴共聚物（cyclo-olefin copolymer，COC）膜、聚碳酸酯（polycarbonate，PC）膜、聚丙烯（polypropylene，PP）膜、聚碸（polysulfone，PSF）膜或丙烯酸（聚甲基丙烯酸甲酯（polymethylmethacrylate，PMMA））膜等，但並非僅限於此。在本申請案中，第一聚合物膜及/或第二聚合物膜可相同或不同，其可慮及所需的效果等自已知的膜中適當選擇。
在本申請案中，可選擇第一聚合物膜及第二聚合物膜，使得在使例如對彩虹現象的控制等效果最大化方面，以下方程式6中的P的值滿足0.3或大於0.3。 [方程式6]
Figure 02_image001
在方程式6的P中，WA可指第一基板的厚度，WB可指第二基板的厚度，且min(WA,WB)可指WA或WB中的較小值。在另一實例中，方程式6的P值可小於1、小於0.95、小於0.9、小於0.85或小於0.8，或者可為0.35或大於0.35、0.4或大於0.4、0.45或大於0.45、0.5或大於0.5、0.55或大於0.55、0.6或大於0.6、0.65或大於0.65、或者0.7或大於0.7，但並非僅限於此。
在本申請案中，方程式6的P中的WA值可例如在50微米至100微米的範圍內。在另一實例中，WA值可為55微米或大於55微米、60微米或大於60微米、65微米或大於65微米、70微米或大於70微米、或75微米或大於75微米，或者可為95微米或小於95微米、90微米或小於90微米、或85微米或小於85微米。在本申請案中，方程式6的P中的WB值可例如在120微米至180微米的範圍內。在另一實例中，WB值可為125微米或大於125微米、130微米或大於130微米、或135微米或大於135微米、或140微米或大於140微米，或者可為175微米或小於175微米、170微米或小於170微米、165微米或小於165微米、160微米或小於160微米、155微米或小於155微米、或150微米或小於150微米。
藉由引入具有例如如上所述的面內相位差、厚度等的聚合物膜作為第一聚合物膜及/或第二聚合物膜、並且同時將具有上述特性的延遲膜及/或光學各向異性層設置於適當的位置處，本申請案可提供一種光調節元件，所述光調節元件藉由控制黑色模式中的全向光洩漏而適用於各種應用，同時具有優異的光學性質，例如透射率可變特性及機械性質。
本申請案可更包括例如形成於第一基板及/或第二基板的第二表面中的一或多者上的偏振層。在本申請案中，偏振層可僅形成於第一基板的第二表面上，僅形成於第二基板的第二表面上，或者形成於第一基板的第二表面及第二基板的第二表面兩者上，並且較佳地，其可形成於第一基板的第二表面及第二基板的第二表面中的每一者上。
在本說明書中，偏振層可指將自然光或非偏振光轉換成偏振光的組件。舉例而言，偏振層可為線性偏振層。在本說明書中，線性偏振層是指其中選擇性透射的光是在任一方向上振動的線性偏振光、而選擇性吸收或反射的光是在與線性偏振光的振動方向正交的方向上振動的線性偏振光的情形。亦即，線性偏振器可具有與平面方向正交的透射軸及吸收軸或反射軸。
偏振層可為吸收偏振層或反射偏振層。作為吸收偏振層，例如，可使用其中碘被染色在例如PVA（在本說明書中，PVA是指聚乙烯醇）拉伸膜等聚合物拉伸膜上的偏振層、或者其中以取向狀態聚合的液晶被設定為主體並且根據液晶的取向排列的各向異性染料被設定為客體的客體-主體型偏振層，但並非僅限於此。作為反射偏振層，例如，可使用被稱為雙亮度增強膜（dual brightness enhancement film，DBEF）的反射偏振層或藉由塗佈例如溶致液晶（lyotropic liquid crystal，LLC）等液晶化合物而形成的反射偏振層，但並非僅限於此。
在本申請案中，偏振層的厚度可在例如80微米至200微米的範圍內。在另一實例中，偏振層的厚度可為90微米或大於90微米、100微米或大於100微米、110微米或大於110微米、120微米或大於120微米、或130微米或大於130微米，或者可為190微米或小於190微米、180微米或小於180微米、170微米或小於170微米、160微米或小於160微米、或150微米或小於150微米。
在本申請案中，術語光調節元件可指能夠在至少二或更多種不同光狀態之間切換的元件。此處，光的不同狀態可指至少透射率、霧度及顏色中的任一特性彼此不同的狀態。如上所述，光調節層可存在於彼此相對設置的第一基板與第二基板之間。
在本申請案中，光調節層可指例如包含液晶化合物並且能夠藉由施加外部訊號等來控制液晶化合物的取向狀態的液晶層。作為液晶化合物，可使用任何種類的液晶化合物，只要其取向方向可藉由施加外部訊號改變即可。作為液晶化合物，例如，可使用向列型液晶化合物、近晶型液晶化合物或膽甾醇型液晶化合物等。此外，液晶化合物可為例如無任何可聚合基團或可交聯基團的化合物、或者即使其具有可聚合基團或可交聯基團但處於未聚合或非交聯狀態的化合物，使得可藉由施加外部訊號來改變取向方向。
光調節層可包含例如介電常數各向異性為負的液晶化合物，或者光調節層可表現出上述介電常數各向異性。可慮及本申請案的目的適當地選擇介電常數各向異性的絕對值。術語「介電常數各向異性（Δε）」可指水平介電常數（ε//）與垂直介電常數（εㅗ）之間的差（ε// - εㅗ）。在本說明書中，術語水平介電常數（ε//）指在施加電壓以使得液晶的指向矢（director）與所施加電壓產生的電場方向實質上水平的狀態下沿電場方向量測的介電常數值，且垂直介電常數（εㅗ）指在施加電壓以使得液晶的指向矢與所施加電壓產生的電場方向實質上垂直的狀態下沿電場方向量測的介電常數值。
光調節層可包含例如折射率各向異性（Δn）在約0.04至0.15的範圍內的液晶化合物，或者光調節層可表現出上述折射率各向異性。在另一實例中，折射率各向異性（Δn）可為約0.14或小於0.14、0.13或小於0.13、0.12或小於0.12、0.11或小於0.11、或者0.1或小於0.1，或者可為0.05或大於0.05、0.06或大於0.06、或者0.07或大於0.07。
光調節層亦可具有例如在1.0至2.0的範圍內的平均折射率。在另一實例中，平均折射率可為1.1或大於1.1、1.2或大於1.2、1.3或大於1.3、1.4或大於1.4、或1.5或大於1.5，或者可為1.9或小於1.9、1.8或小於1.8、1.7或小於1.7、或1.6或小於1.6。
光調節層的驅動模式可為例如反向扭轉向列（twisted nematic，TN）模式、反向超級扭轉向列（super twisted nematic，STN）模式、垂直配向（vertical alignment，VA）模式、多域垂直配向（multi-domain vertical alignment，MVA）模式、圖案化垂直配向（patterned vertical alignment，PVA）模式、混合配向向列（hybrid aligned nematic，HAN）模式等。
就調整透光率可變特性而言，本申請案的光調節層可更包含二色性染料及液晶化合物。在本說明書中，術語「染料」可指能夠強烈吸收在可見光區域的至少一部分或全部範圍內（例如在400奈米至700奈米的波長範圍內）的光及/或使所述光變形的材料，且術語「二色性染料」可指能夠各向異性吸收在可見光區域的至少一部分或全部範圍內的光的材料。此種染料例如被稱為偶氮染料或蒽醌染料等，但並非僅限於此。
在一個實例中，光調節層是包含液晶及二色性染料的液晶層，其可為所謂的客體主體液晶層（客體主體液晶胞元）。術語「客體主體液晶（guest host liquid crystal，GHLC）層」可指以下功能層：二色性染料依據液晶的排列而排列在一起，以分別相對於二色性染料的配向方向及垂直於配向方向的方向表現出各向異性光吸收特性。舉例而言，二色性染料是光的吸收率隨偏振方向變化的物質，其中若在長軸方向上偏振的光的吸收率大，則其可被稱為p型染料，而若在短軸方向上偏振的光的吸收率大，則其可被稱為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，而在染料的短軸方向上振動的偏振光可被較少吸收而透射。
客體主體液晶層中包含的二色性染料的比率不受特別限制，可慮及所需的透射率將其設定在適當的範圍內。一般而言，慮及二色性染料及液晶化合物的混溶性，二色性染料可以約0.1重量%至約4重量%的比率包含在光調節層中。
舉例而言，本申請案可有關於一種元件，所述元件被設計成使得藉由調整光調節層中液晶化合物的排列，初始取向為垂直取向，並且垂直取向狀態能夠藉由施加外部訊號而改變為水平取向狀態。此外，水平取向可為扭轉取向。此處，初始取向是當未向光調節層施加外部訊號時的取向狀態。在本說明書中，術語垂直取向是以下狀態：在所述狀態中，光調節層的指向矢或光調節層中的液晶化合物的指向矢被排列成實質上垂直於光調節層的平面，並且例如由z軸（其為光調節層的參考平面的法線）及指向矢形成的角度可在約80度至100度或85度至95度的範圍內，或者可為約90度左右。此外，術語水平取向可指以下狀態：在所述狀態中，光調節層的指向矢或光調節層中的液晶化合物的指向矢被排列成實質上平行於光調節層的參考平面，並且例如由指向矢及光調節層的參考平面形成的角度可在約0度至10度或者約0度至5度的範圍內，或者可為約0度左右。
在本說明書中，術語光調節層的指向矢或液晶化合物的指向矢可指光調節層的光軸或慢軸。舉例而言，光軸或慢軸在液晶分子為棒狀時可指長軸方向，而在液晶分子為碟狀時可指碟狀平面的法線方向上的軸，並且當光調節層中包含多個具有不同指向矢的液晶化合物時，其可指液晶化合物的指向矢的矢量和。
舉例而言，本申請案可有關於一種元件，所述元件被設計成使得藉由調整光調節層中液晶化合物的排列，初始取向為垂直取向，並且垂直取向狀態能夠藉由施加外部訊號而改變為水平取向狀態。
光調節層可被設計成實施例如扭轉取向模式。在本說明書中，術語扭轉取向模式可指螺旋結構，其中液晶化合物的指向矢沿著假想的螺旋軸扭轉並同時取向以形成層。
在一個實例中，扭轉取向模式可以至少水平取向模式實施，並且垂直取向模式可為光調節層的指向矢或光調節層中的液晶化合物的指向矢近似垂直於光調節層的平面排列而不扭轉的狀態。舉例而言，水平扭轉取向模式可指其中個別液晶化合物在水平取向狀態下沿著螺旋軸扭轉的分層狀態。
在水平扭轉取向模式中，光調節層的厚度（d，胞元間隙）對節距（p）的比率（d/p）可為例如1或小於1。若比率（d/p）超過1，則可能出現液晶化合物即使在初始垂直取向模式中亦沿著螺旋軸扭轉的現象，並且可能出現例如指形域（finger domain）等問題，且因此若可能，則可將所述範圍調整至上述範圍。在另一實例中，比率（d/p）可為約0.95或小於0.95、約0.9或小於0.9、約0.85或小於0.85、約0.8或小於0.8、約0.75或小於0.75、約0.7或小於0.7、約0.65或小於0.65、約0.6或小於0.6、約0.55或小於0.55、約0.5或小於0.5、或約0.45或小於0.45，或者亦可為約0.1或大於0.1、約0.15或大於0.15、約0.2或大於0.2、約0.25或大於0.25、或約0.3或大於0.3左右。此處，光調節層的厚度（d）可具有與光調節元件中的胞元間隙相同的含義。
水平扭轉取向模式中的光調節層的節距（p）可藉由使用楔形胞元的量測方法來量測，且具體而言，可藉由在D. Podolskyy等人的使用「條紋楔形格蘭讓-卡諾胞元」準確量測膽固醇節距的簡單方法（Simple method for accurate measurement of the cholesteric pitch using a “stripe-wedge Grandjean-Cano cell”）（液晶（Liquid Crystal），第35卷，第7期，2008年7月8日，789-791）中闡述的方法來量測。
光調節層可更包含所謂的手性摻雜劑，使得光調節層可實施水平扭轉模式。
可包含於光調節層中的手性摻雜劑可不受特別限制地使用，只要其可誘發所需的旋轉（扭轉）而不使例如向列規律性等液晶性劣化即可。用於誘發液晶分子旋轉的手性摻雜劑需要在分子結構中至少包括手性。手性摻雜劑可藉由例如以下來舉例說明：具有一或兩個或更多個非對稱碳的化合物；在雜原子上具有非對稱點的化合物，例如手性胺或手性亞碸；或者具有軸向非對稱光學活性位點的化合物，例如疊烯類（cumulene）或聯萘酚（binaphthol）。手性摻雜劑可為例如分子量為1,500或小於1,500的低分子量化合物。作為手性摻雜劑，可應用可商業購得的手性向列型液晶，例如可自默克有限公司（Merck Co., Ltd.）商業購得的手性摻雜劑液晶S811或巴斯夫（BASF）的LC756。
手性摻雜劑的應用比率不受特別限制，只要其能達成所需的比率（d/p）即可。通常，手性摻雜劑的含量（重量%）藉由方程式100/（螺旋扭轉功率（helical twisting power，HTP）×節距（奈米））計算，其可慮及所需的節距（p）以適當的比率來選擇。在一個實例中，可包含手性摻雜劑使得節距（p）在近似10微米至50米的範圍中。在另一實例中，可在適當的範圍內包含手性摻雜劑，使得節距近似為11微米或大於11微米、12微米或大於12微米、13微米或大於13微米、14微米或大於14微米、15微米或大於15微米、16微米或大於16微米、17微米或大於17微米、18微米或大於18微米、或19微米或大於19微米，或者為45微米或小於45微米、40微米或小於40微米、35微米或小於35微米、30微米或小於30微米、25微米或小於25微米、24微米或小於24微米、23微米或小於23微米、22微米或小於22微米、或21微米。
可慮及本申請案的目的適當地選擇本申請案的光調節層的厚度。在一個實例中，光調節層的厚度可為約15微米或小於15微米。藉由以此種方式控制厚度，可實施在透明模式與黑色模式下具有大透射率差異的元件，即具有優異的透射率可變特性的元件。在另一實例中，厚度可為約14微米或小於14微米、13微米或小於13微米、12微米或小於12微米、11微米或小於11微米、10微米或小於10微米、9微米或小於9微米、8微米或小於8微米、或7微米或小於7微米，或者可為1微米或大於1微米、2微米或大於2微米、3微米或大於3微米、4微米或大於4微米、或5微米或大於5微米，但並非僅限於此。
本申請案可提供一種光調節元件，其中藉由在適當的位置處引入如上所述的光調節層以及如上所述的延遲膜及/或光學各向異性層，黑色模式中的全向光洩漏得以控制，同時具有優異的透射率可變性質並且還具有優異的機械性質。
本申請案的光調節元件可包括例如位於第一基板的第一表面上的黏著劑層或壓敏黏著劑層。在一個實例中，黏著劑層或壓敏黏著劑層可包含具有垂直取向力的黏著劑或壓敏黏著劑。在本說明書中，術語具有垂直取向力的黏著劑或壓敏黏著劑可指對液晶分子具有黏著力（或壓敏黏著力）及垂直取向力兩者的材料。
在本申請案中，作為具有垂直取向力的黏著劑或壓敏黏著劑，例如，可使用聚矽氧黏著劑或聚矽氧壓敏黏著劑。作為聚矽氧黏著劑或聚矽氧壓敏黏著劑，可使用含有可固化聚矽氧化合物的組成物的固化產物。可固化聚矽氧化合物的類型不受特別限制，且例如，可使用可熱固化聚矽氧化合物或可紫外線固化聚矽氧化合物。
在一個實例中，可固化聚矽氧組成物是可加成固化聚矽氧組成物，其可包含（1）分子中含有二或更多個烯基的有機聚矽氧烷及（2）分子中含有二或更多個與矽鍵合的氫原子的有機聚矽氧烷。此種聚矽氧化合物可例如在存在例如鉑觸媒等觸媒的情況下藉由加成反應形成固化產物。
（1）有機聚矽氧烷在一個分子中包含至少兩個烯基作為構成聚矽氧固化產物的主要組分。此時，烯基的具體實例包括乙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基、己烯基或庚烯基等，且通常應用前述者中的乙烯基，但並非僅限於此。在（1）有機聚矽氧烷中，如上所述的烯基的鍵合位置並無特別限制。舉例而言，烯基可鍵合至分子鏈的末端及/或分子鏈的側鏈。另外，在（1）有機聚矽氧烷中，除上述烯基以外可包括的取代基的類型可包括：烷基，例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基或庚基；芳基，例如苯基、甲苯基、二甲苯基或萘基；芳烷基，例如苄基或苯乙基；經鹵素取代的烷基，例如氯甲基、3-氯丙基或3,3,3-三氟丙基等，且通常應用前述者中的甲基或苯基，但並非僅限於此。
（1）有機聚矽氧烷的分子結構並無特別限制，其亦可具有任何形狀，例如線性、支化、環狀、網狀或部分支化的線性。通常應用此種分子結構中具有線性分子結構的一者，但並非僅限於此。
（1）有機聚矽氧烷的更具體的實例可包括在分子鏈的兩個末端處利用三甲基矽氧烷基封端的二甲基矽氧烷-甲基乙烯基矽氧烷共聚物、在分子鏈的兩個末端處利用三甲基矽氧烷基封端的甲基乙烯基聚矽氧烷、在分子鏈的兩個末端處利用三甲基矽氧烷基封端的二甲基矽氧烷-甲基乙烯基矽氧烷-甲基苯基矽氧烷共聚物、在分子鏈的兩個末端處利用二甲基乙烯基矽氧烷基封端的二甲基聚矽氧烷、在分子鏈的兩個末端處利用二甲基乙烯基矽氧烷基封端的甲基乙烯基聚矽氧烷、在分子鏈的兩個末端處利用二甲基乙烯基矽氧烷基封端的二甲基矽氧烷-甲基乙烯基矽氧烷共聚物、在分子鏈的兩個末端處利用二甲基乙烯基矽氧烷基封端的二甲基矽氧烷-甲基乙烯基矽氧烷-甲基苯基矽氧烷共聚物、包含由R 1 2SiO 2/2表示的矽氧烷單元及由R 1 2R 2SiO 1/2表示的矽氧烷單元以及由SiO 4/2表示的矽氧烷單元的有機聚矽氧烷共聚物、包含由R 1 2R 2SiO 1/2表示的矽氧烷單元及由SiO 4/2表示的矽氧烷單元的有機聚矽氧烷共聚物、包含由R 1R 2SiO 2/2表示的矽氧烷單元及由R 1SiO 3/2表示的矽氧烷單元或由R 2SiO 3/2表示的矽氧烷單元的有機聚矽氧烷共聚物、以及前述者中的二或更多者的混合物，但並非僅限於此。此處，R 1是除烯基以外的烴基，具體而言是：烷基，例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基或庚基；芳基，例如苯基、甲苯基、二甲苯基或萘基；芳烷基，例如苄基或苯乙基；經鹵素取代的烷基，例如氯甲基、3-氯丙基或3,3,3-三氟丙基等。另外，此處，R 2是烯基，其具體而言可為乙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基、己烯基或庚烯基等。
在可加成固化聚矽氧組成物中，（2）有機聚矽氧烷可用於交聯（1）有機聚矽氧烷。在（2）有機聚矽氧烷中，氫原子的鍵合位置並無特別限制，其可例如鍵合至分子鏈的末端及/或側鏈。此外，在（2）有機聚矽氧烷中，除與矽鍵合的氫原子以外可包括的取代基的種類並無特別限制，其可包括例如在（1）有機聚矽氧烷中提及的烷基、芳基、芳烷基或經鹵素取代的烷基等，且在該些中，通常應用甲基或苯基，但並非僅限於此。
（2）有機聚矽氧烷的分子結構並無特別限制，且亦可具有任何形狀，例如線性、支化、環狀、網狀或部分支化的線性。通常應用此種分子結構中具有線性分子結構的一者，但並非僅限於此。
（2）有機聚矽氧烷的更具體的實例可包括在分子鏈的兩個末端處利用三甲基矽氧烷基封端的甲基氫聚矽氧烷、在分子鏈的兩個末端處利用三甲基矽氧烷基封端的二甲基矽氧烷-甲基氫共聚物、在分子鏈的兩個末端處利用三甲基矽氧烷基封端的二甲基矽氧烷-甲基氫矽氧烷-甲基苯基矽氧烷共聚物、在分子鏈的兩個末端處利用二甲基氫矽氧烷基封端的二甲基聚矽氧烷、在分子鏈的兩個末端處利用二甲基氫矽氧烷基封端的二甲基矽氧烷-甲基苯基矽氧烷共聚物、在分子鏈的兩個末端處利用二甲基氫矽氧烷基封端的甲基苯基聚矽氧烷、包含由R 1 3SiO 1/2表示的矽氧烷單元、由R 1 2HSiO 1/2表示的矽氧烷單元及由SiO 4/2表示的矽氧烷單元的有機聚矽氧烷共聚物、包含由R 1 2HSiO 1/2表示的矽氧烷單元及由SiO 4/2表示的矽氧烷單元的有機聚矽氧烷共聚物、包含由R 1HSiO 2/2表示的矽氧烷單元及由R 1SiO 3/2表示的矽氧烷單元或由HSiO 3/2表示的矽氧烷單元的有機聚矽氧烷共聚物、以及前述者中的二或更多者的混合物，但並非僅限於此。此處，R 1是除烯基以外的烴基，其具體而言可為：烷基，例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基或庚基；芳基，例如苯基、甲苯基、二甲苯基或萘基；芳烷基，例如苄基或苯乙基；經鹵素取代的烷基，例如氯甲基、3-氯丙基或3,3,3-三氟丙基等。
（2）有機聚矽氧烷的含量並無特別限制，只要其被包含的程度使得可實行適當的固化即可。舉例而言，如上所述，可以對於（1）有機聚矽氧烷中所含有的每一烯基有0.5至10個與矽鍵合的氫原子的量含有（2）有機聚矽氧烷。在此範圍內，可充分執行固化並且可確保耐熱性。
可加成固化聚矽氧組成物可更包含鉑或鉑化合物作為固化觸媒。此種鉑或鉑化合物的具體類型不受特別限制。觸媒的比率亦可調整至可執行適當固化的水準。
此外，可加成固化聚矽氧組成物還可包含自以適當比率改善儲存穩定性、處理性質及可加工性的視角來看所需的適當添加劑。
在另一實例中，聚矽氧組成物可包含例如（a）含烷氧基的矽氧烷聚合物；及（b）含羥基的矽氧烷聚合物作為可縮合固化的聚矽氧組成物。
（a）矽氧烷聚合物可為例如由下式1表示的化合物。 [式1] R 1 aR 2 bSiO c(OR 3) d
在式1中，R 1及R 2各自獨立地表示氫原子或經取代或未經取代的單價烴基，R 3表示烷基，其中當存在多個R 1、R 2及R 3時，其各自可彼此相同或彼此不同，且a及b各自獨立地表示0或大於0且小於1的數，a+b表示大於0且小於2的數，c表示大於0小於2的數，d表示大於0且小於4的數，且a+b+c×2+d為4。
在式1的定義中，單價烴可為例如具有1至8個碳原子的烷基、苯基、苄基或甲苯基等，其中具有1至8個碳原子的烷基可為甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、戊基、己基、庚基或辛基等。此外，在式1的定義中，單價烴基可被例如鹵素、胺基、巰基、異氰酸酯基、縮水甘油基、縮水甘油氧基或脲基等已知的取代基取代。
在式1的定義中，R 3的烷基的實例可包括甲基、乙基、丙基、異丙基或丁基等。在該些烷基中，通常應用甲基或乙基等，但並非僅限於此。
在式1的聚合物中，可使用支化或第三交聯矽氧烷聚合物。此外，在此（a）矽氧烷聚合物中，羥基可保持在不損害目的的範圍內，具體而言在不抑制脫醇反應（dealcoholization reaction）的範圍內。
（a）矽氧烷聚合物可例如藉由水解及縮聚多官能烷氧基矽烷或多官能氯矽烷等來生產。此領域中的普通技術人員可依據所需的（a）矽氧烷聚合物容易地選擇適當的多官能烷氧基矽烷或氯矽烷，且亦可使用所述多官能烷氧基矽烷或氯矽烷容易地控制水解及縮聚反應的條件。同時，在（a）矽氧烷聚合物的生產中，依據目的，亦可組合使用適當的單官能烷氧基矽烷。
作為（a）矽氧烷聚合物，舉例而言，可使用可商業購得的有機矽氧烷聚合物，例如信越聚矽氧（Shin-Etsu Silicone）的X40-9220或X40-9225，或通用電氣東麗聚矽氧（GE Toray Silicone）的XR31-B1410、XR31-B0270或XR31-B2733。
作為包含在可縮合固化聚矽氧組成物中的（b）含羥基的矽氧烷聚合物，舉例而言，可使用由下式（2）表示的化合物。 [式2]
Figure 02_image003
在式2中，R 4及R 5各自獨立地表示氫原子或經取代或未經取代的單價烴基，其中當存在多個R 4及R 5時，其可彼此相同或彼此不同，且n表示5至2,000的整數。
在式2的定義中，單價烴基的具體類型可包括例如與上式1的情形相同的烴基。
（b）矽氧烷聚合物可例如藉由水解及縮聚二烷氧基矽烷及/或二氯矽烷等來生產。此領域的普通技術人員可根據所需的（b）矽氧烷聚合物容易地選擇適當的二烷氧基矽烷或二氯矽烷，且亦可使用二烷氧基矽烷或二氯矽烷容易地控制水解及縮聚反應的條件。作為上述（b）矽氧烷聚合物，可使用可商業購得的雙官能有機矽氧烷聚合物，例如GE東麗聚矽氧的XC96-723、YF-3800或YF-3804等。
上述加成固化或縮合固化聚矽氧組成物是用於形成在本申請案中應用的聚矽氧壓敏黏著劑或黏著劑的材料的實例。亦即，基本上，在所述行業中被稱為OCA或OCR的所有聚矽氧壓敏黏著劑或黏著劑及類似物皆可應用於本申請案中。
壓敏黏著劑或黏著劑或形成所述壓敏黏著劑或黏著劑的可固化組成物的類型不受特別限制，所述類型可根據預期用途適當選擇。舉例而言，可使用固體、半固體或液體壓敏黏著劑或黏著劑或可固化組成物。固體或半固體壓敏黏著劑或黏著劑或可固化組成物可在結合黏合（或黏著）物體之前固化。液體壓敏黏著劑或黏著劑或可固化組成物被稱為所謂的光學透明樹脂（OCR），其可在結合黏合或黏著物體後固化。根據一個實例，作為壓敏黏著劑或黏著劑或可固化組成物，可使用所謂的聚二甲基矽氧烷系壓敏黏著劑或黏著劑或可固化組成物、或聚甲基乙烯基矽氧烷系壓敏黏著劑或黏著劑或可固化組成物、或烷氧基聚矽氧系壓敏黏著劑或黏著劑或可固化組成物，但並非僅限於此。
壓敏黏著劑層或黏著劑層的厚度不受特別限制，所述厚度可在合適的範圍內選擇，用於確保所需的黏合性或黏著性。厚度可在近似1微米至50微米的範圍中。在另一實例中，厚度可為2微米或大於2微米、3微米或大於3微米、4微米或大於4微米、5微米或大於5微米、6微米或大於6微米、7微米或大於7微米、8微米或大於8微米、或9微米或大於9微米，或者亦可為45微米或小於45微米、40微米或小於40微米、35微米或小於35微米、30微米或小於30微米、25微米或小於25微米、20微米或小於20微米、或15微米或小於15微米左右。
藉由在如上所述的佈置下包括如上所述的黏著劑層或壓敏黏著劑層，可應用輥對輥製程，且因此可提供一種光調節元件，其中可特別控制黑色模式中的光洩漏以表現出優異的光學性質，同時具有優異的可加工性並且還具有優異的黏著力（或壓敏黏著力）。
藉由組合由已知的垂直配向膜及本身具有垂直取向能力的黏著劑或壓敏黏著劑形成的液晶化合物的取向、如上所述的延遲膜及/或光學各向異性層等，在液晶化合物的垂直取向時可有效地抑制全向側面光洩漏，並且在水平取向時可最小化對正面光的吸收。
本申請案可有關於例如一種光調節元件，其中液晶配向膜形成於第二基板的第一表面上。液晶配向膜可用於確定光調節層的初始取向，所述光調節層可為例如垂直配向膜。此外，液晶配向膜的類型不受特別限制，其可為例如已知的摩擦配向膜或光配向膜。
在摩擦配向膜的情形中，液晶配向膜的取向方向可為摩擦方向，且在光配向膜的情形中，可為要照射的偏振光的方向，其中此種取向方向可藉由使用線性偏振器的偵測方法來確認。舉例而言，在光調節層處於扭轉取向模式（例如，反向扭轉向列（TN）模式）的情形中，由於線性偏振器設置於一側，並且在改變偏振器的吸收軸的同時量測透射率，因此當吸收軸或透射軸與液晶配向膜的取向方向一致時，透射率趨於低，其中取向方向可藉由反映所施加的液晶化合物的折射率各向異性的模擬等來確認。根據光調節層的模式確認液晶配向膜的取向方向的方法是已知的。此外，如上所述，已知的摩擦配向膜或光配向膜等可用作液晶配向膜，並且可根據所需模式施加的配向膜的類型是已知的。
在本申請案中，液晶配向膜的厚度可例如在50奈米至150奈米的範圍內。在另一實例中，液晶配向膜的厚度可為60奈米或大於60奈米、70奈米或大於70奈米、80奈米或大於80奈米、或者90奈米或大於90奈米，或者可為140奈米或小於140奈米、130奈米或小於130奈米、120奈米、或110奈米或小於110奈米。
在本申請案的一個實例中，當在第一基板的一側上形成如上所述具有垂直取向力的黏著劑層或壓敏黏著劑層時，在第一基板上亦可不形成液晶配向膜。藉由此種構造，其允許應用於輥對輥製程，由此可確保優異的可加工性等。
在本申請案中，彼此相對設置的第一基板與第二基板之間的間隙可由分隔壁形式的間隔件保持。在一個實例中，如圖1所示，第一偏振層（101）/第一基板（201）/光學各向異性層（700）/黏著劑層或壓敏黏著劑層（400）/光調節層（300）/液晶配向膜（500）/第二基板（202）/延遲膜（600）/第二偏振層（102）依序形成，或者如圖2所示，第一偏振層（101）/延遲膜（600）/第一基板（201）/光學各向異性層（700）/黏著劑層或壓敏黏著劑層（400）/光調節層（300）/液晶配向膜（500）/第二基板（202）/第二偏振層（102）依序形成，第一基板與第二基板之間的間隙（G）可由分隔壁形狀的間隔件（800）保持。此時，光調節層（300）可存在於不存在間隔件（800）的區域中，但並非僅限於此。
在本申請案中，間隔件的形狀及佈置可例如在能夠保持第二基板與第一基板之間的特定間隔的範圍內被適當地設計。
本申請案的間隔件可存在以便藉由分隔形狀形成多個部分，或者亦可存在使得二或更多個柱形狀間隔開，但並非僅限於此。在一個實例中，間隔件可具有四邊形、三角形或蜂巢分隔形狀。就有效控制黑色模式中的光洩露而言，四邊形分隔形狀可為恰當的，且正方形或矩形分隔形狀可為恰當的，但並非僅限於此。
在本申請案中，可在不損害本申請案的目的的範圍內恰當地選擇間隔件的佈置方式，例如節距、線寬、高度及上部或第二基板中的面積比率等。此處，面積比率是指其中形成間隔件的面積相對於第二基板的第一表面的總面積的百分比。
在本說明書中，術語節距是指當自頂部觀察間隔件時辨識出的彼此面向的邊之間的間隔、或者彼此面向的頂點與邊之間的間隔。在本說明書中，自頂部觀察間隔件指平行於形成有間隔件的聚合物膜基板的表面的法線方向觀察間隔件。在一個實例中，當間隔件具有三角形分隔形狀時，術語節距可指三角形的頂點與面向所述頂點的邊之間的垂直距離。在另一實例中，當其具有四邊形分隔形狀時，術語節距可指四邊形的每條邊的長度，並且當四邊形的各個邊的長度皆相同時（即，當四邊形是正方形時），可將邊的相同長度定義為節距，並且當各個邊的長度不相同時（例如，當四邊形是矩形時），可將所有邊的長度的算術平均值定義為節距。在另一實例中，當間隔件具有蜂巢的分隔形狀時（在六邊形的情形中），術語節距可指六邊形的面向邊的間隔，並且當面向邊的間隔皆相同時，可將邊的相同間隔的長度定義為節距，並且當邊的各間隔不相同時，可將邊的所有間隔的長度的算術平均值定義為節距。
在本申請案中，間隔件的節距可為例如50微米至500微米，並且在另一實例中，其可為100微米或大於100微米、150微米或大於150微米、200微米或大於200微米、250微米或大於250微米、或300微米或大於300微米，或者可為450微米或小於450微米、或400微米或小於400微米。
在本說明書中，術語線寬是指當自頂部觀察間隔件時，在垂直於分隔的縱向方向的方向上辨識出的尺寸。間隔件的線寬可為例如1微米至50微米，並且在另一實例中，其可為2微米或大於2微米、3微米或大於3微米、4微米或大於4微米、5微米或大於5微米、6微米或大於6微米、7微米或大於7微米、8微米或大於8微米、或9微米或大於9微米，或者可為45微米或小於45微米、40微米或小於40微米、35微米或小於35微米、30微米或小於30微米、25微米或小於25微米、20微米或小於20微米、19微米或小於19微米、18微米或小於18微米、17微米或小於17微米、16微米或小於16微米、15微米或小於15微米、14微米或小於14微米、13微米或小於13微米、12微米或小於12微米、或11微米或小於11微米。
此外，一般而言，術語間隔件的高度近似匹配光調節層的厚度（胞元間隙），並且是指如上所述在聚合物膜基板的表面的法線方向上量測的間隔件的尺寸。在本申請案中，可慮及第一基板與第二基板之間的間隔來調整間隔件的高度。舉例而言，間隔件的高度可為1微米至20微米，並且在另一實例中，其可為2微米或大於2微米、3微米或大於3微米、4微米或大於4微米、或者5微米或大於5微米，或者可為19微米或小於19微米、18微米或小於18微米、17微米或小於17微米、16微米或小於16微米、15微米或小於15微米、14微米或小於14微米、13微米或小於13微米、12微米或小於12微米、11微米或小於11微米、10微米或小於10微米、9微米或小於9微米、8微米或小於8微米、或7微米或小於7微米。在一個實例中，間隔件的高度可與光調節層的厚度近似相同。
在本說明書中，當聚合物膜基板的面積為A並且形成有間隔件的面積為B時，術語面積比率是指藉由將聚合物膜基板的面積（A）中形成有間隔件的面積（B）的比率相乘而獲得的值，即100×B/A。在本申請案中，間隔件的面積比率可相對於第一聚合物膜基板或第二聚合物膜基板為約0.1%至50%。在本申請案中，隨著間隔件的面積比率增加，第一聚合物膜基板及第二聚合物膜基板的黏著力（或壓敏黏著力）可增加。在另一實例中，其可為1%或大於1%、2%或大於2%、3%或大於3%、4%或大於4%、5%或大於5%、6%或大於6%、7%或大於7%、或8%或大於8%，或者可為45%或小於45%、40%或小於40%、35%或小於35%、30%或小於30%、25%或小於25%、20%或小於20%、15%或小於15%、或10%或小於10%。
在本申請案中，間隔件可包含例如可固化樹脂。可固化樹脂可為例如可熱固化樹脂或可光固化樹脂（例如，可紫外線固化樹脂），但並非僅限於此。可熱固化樹脂可為例如聚矽氧樹脂、矽樹脂、呋喃樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、環氧樹脂、胺基樹脂、苯酚樹脂、脲樹脂、聚酯樹脂或三聚氰胺樹脂等，但並非僅限於此。作為可紫外線固化樹脂，通常可使用丙烯酸類聚合物，例如聚酯丙烯酸酯聚合物、聚苯乙烯丙烯酸酯聚合物、環氧丙烯酸酯聚合物、聚胺基甲酸酯丙烯酸酯聚合物、聚丁二烯丙烯酸酯聚合物、聚矽氧丙烯酸酯聚合物或烷基丙烯酸酯聚合物等，但並非僅限於此。在一個實例中，間隔件可使用丙烯酸類聚合物、更具體而言聚酯系丙烯酸酯聚合物形成，但並非僅限於此，且在另一實例中，其亦可使用聚矽氧聚合物形成。當使用聚矽氧聚合物形成間隔件時，保留在間隔件的凹入區域中的聚矽氧聚合物可充當垂直配向膜，使得如上所述，在存在間隔件的基板上亦可不使用額外的液晶配向膜。作為聚矽氧聚合物，可使用具有矽及氧的鍵（Si-O-Si）作為主軸的已知聚合物，例如可使用聚二甲基矽氧烷（polydimethylsiloxane，PDMS），但並非僅限於此。
藉由如上所述控制間隔件的形狀及/或佈置方式，本申請案可提供一種光調節元件，其中胞元間隙被適當地保持，上部膜基板與下部膜基板的黏著力（或壓敏黏著力）優異，並且黑色模式中的光洩漏亦得以適當控制。
本發明人已證實，藉由恰當地控制偏振層、聚合物膜、延遲膜及/或液晶配向膜以及上述內容的各自的軸之間的佈置關係，可特別有效地控制黑色模式中的全向光洩漏。在本說明書中，軸可指例如偏振層的吸收軸、聚合物膜或延遲膜的慢軸、或液晶配向膜的取向方向等。
本申請案的第一偏振層及第二偏振層可被設置成例如使得其吸收軸彼此垂直，及/或第一聚合物膜及第二聚合物膜可被設置成例如使得其慢軸彼此水平。
本申請案的第一偏振層及/或第二偏振層的吸收軸及第一聚合物膜及/或第二聚合物膜的慢軸亦可設置成彼此垂直或水平。在一個實例中，若第一偏振層及第二偏振層的吸收軸被設置成彼此垂直，並且第一聚合物膜及第二聚合物膜的慢軸被設置成彼此水平，則第一偏振層及第二偏振層的任一吸收軸與第一聚合物膜及第二聚合物膜的慢軸可彼此垂直，並且第一偏振層及第二偏振層的另一吸收軸與第一聚合物膜及第二聚合物膜的慢軸可設置成彼此水平。
本申請案的光調節元件可藉由如下所述設置延遲膜等同時如上所述設置偏振層及/或聚合物膜來有效地控制例如彩虹等光畸變現象。
本申請案的延遲膜可被設置成使得例如延遲膜的慢軸與第一聚合物膜及/或第二聚合物膜的慢軸彼此垂直。在一個實例中，若第一聚合物膜及/或第二聚合物膜的慢軸設置成彼此水平，則延遲膜的慢軸可設置成垂直於第一聚合物膜的慢軸及第二聚合物膜的慢軸中的每一者。
本申請案的延遲膜可設置成使得例如延遲膜的慢軸垂直於與延遲膜相鄰的偏振層的吸收軸。在本說明書中，與延遲膜相鄰的偏振層的含義還可為例如與延遲膜直接接觸形成的偏振層，並且還可指第一偏振層及第二偏振層中更靠近延遲膜設置的偏振層，所述第一偏振層及第二偏振層不與延遲膜直接接觸形成，而是被引入光調節元件的結構中。在一個實例中，在具有如圖1所示的結構的光調節元件的情形中，與延遲膜相鄰的偏振層可為第二偏振層。因此，在如圖1所示的光調節元件的情形中，延遲膜的慢軸可設置成垂直於第二偏振層的吸收軸。在另一實例中，在具有如圖2所示的結構的光調節元件的情形中，與延遲膜相鄰的偏振層可為第一偏振層。因此，在如圖2所示的光調節元件的情形中，延遲膜的慢軸可設置成垂直於第一偏振層的吸收軸。
本申請案的液晶配向膜可設置成使得例如其取向方向水平或垂直於第一聚合物膜及/或第二聚合物膜的慢軸。液晶配向膜的取向方向可例如為摩擦配向膜情形中的摩擦方向、或者是光配向膜情形中要照射的偏振光的方向。在一個實例中，若第一聚合物膜的慢軸與第二聚合物膜的慢軸被設置成彼此水平，則液晶配向膜可被設置成使得其取向方向水平或垂直於第一聚合物膜的慢軸及第二聚合物膜的慢軸中的每一者。然而，儘管第一聚合物膜的慢軸與第二聚合物膜的慢軸被設置成彼此水平，但就光學性質而言，可能更佳的是將液晶配向膜設置成使得其取向方向垂直於第一聚合物膜的慢軸及第二聚合物膜的慢軸中的每一者，但並非僅限於此。
藉由將具有上述特性的偏振層、聚合物膜、延遲膜、光學各向異性層、光調節層及/或液晶配向膜設置於適當的位置處並如上所述控制各層的軸之間的關係，本申請案的光調節元件可特別控制黑色模式中的全向光洩漏，同時具有優異的透射率可變特性。
在一個實例中，本申請案的光調節元件在黑色模式中的透射率可為60%或小於60%、55%或小於55%、50%或小於50%、45%或小於45%、40%或小於40%、35%或小於35%、30%或小於30%、25%或小於25%、20%或小於20%、15%或小於15%、10%或小於10%、5%或小於5%、4%或小於4%、3%或小於3%、2%或小於2%、1%或小於1%、0.9%或小於0.9%、0.8%或小於0.8%、0.7%或小於0.7%、0.6%或小於0.6%、0.5%或小於0.5%、0.4%或小於0.4%、或0.3%或小於0.3%。在黑色模式中，透射率越低越有利，使得在黑色模式狀態下的透射率的下限不受特別限制，並且在一個實例中，黑色模式狀態下的透射率的下限可為約0%。
在一個實例中，本申請案的光調節元件在透明模式中的透射率可為20%或大於20%，並且在另一實例中，其可為21%或大於21%、22%或大於22%、23%或大於23%、或者24%或大於24%左右。在透明模式狀態下的透射率的上限不受特別限制，但在一個實例中，透明模式狀態下的透射率的上限可為60%，並且在另一實例中，其可為55%或小於55%、50%或小於50%、45%或小於45%、40%或小於40%、35%或小於35%、或者30%或小於30%左右。
在一個實例中，本申請案的光調節元件在透明模式中的透射率可為20%或大於20%，在一個實例中，透明模式及黑色模式狀態下的透射率差可為15%或大於15%、16%或大於16%、17%或大於17%、18%或大於18%、19%或大於19%、20%或大於20%、21%或大於21%、22%或大於22%、23%或大於23%、或24%或大於24%，或者可為90%或小於90%、85%或小於85%、80%或小於80%、75%或小於75%、70%或小於70%、65%或小於65%、60%或小於60%、55%或小於55%、50%或小於50%、45%或小於45%、40%或小於40%、35%或小於35%、30%或小於30%、或25%或小於25%。
透射率可為例如線性透光率。線性透光率可為在與入射方向相同的方向上透射的光對入射至光調節元件上的光的比率的百分比。舉例而言，若元件呈膜或片材的形式，則在平行於z軸方向（其為膜或片材表面的法線方向）的方向上入射的光中，在平行於法線方向的方向上透過元件的光的百分比可被定義為透射率。
透射率可為可見光區域中任一波長（例如，在約400奈米至700奈米或約380奈米至780奈米的範圍內的任一波長）的每一透射率或反射率、或者整個可見光區域的透射率或反射率、整個可見光區域的透射率或反射率中的最大或最小透射率或反射率、或者可見區域中透射率的平均值或反射率的平均值。在另一實例中，透射率可為波長約為550奈米的光的透射率。
在一個實例中，本申請案的光調節元件在黑色模式中可具有為3%或小於3%的傾斜角度透射率。在本說明書中，傾斜角度透射率可指在改變徑向角度Φ的同時，量測平行於軸的方向透過量測對象的光的透射率的值，其中與z軸方向的傾斜角度是Θ，z軸方向是量測對象的參考平面的法線方向（例如，所述參考平面可為光調節元件中的偏振層、聚合物膜、延遲膜、光學各向異性層或光調節層等的表面）。在一個實例中，其可指在將圖3的徑向角度Φ改變為0度、45度、90度、135度、180度、225度、270度及315度的同時對於60度（圖3中的傾斜角度Θ）量測的透射率，其中z軸方向（其為量測對象的參考平面的法線方向）被設置成0度。在本申請案中，黑色模式中的傾斜角度透射率在另一實例中可為2.9%或小於2.9%、2.8%或小於2.8%、或2.7%或小於2.7%，或者可為0%或大於0%、0.5%或大於0.5%、1%或大於1%、1.5%或大於1.5%、或2%或大於2%，但並非僅限於此。
本申請案的光調節元件可更包括位於第一基板及第二基板的每一者的一側上的導電層。舉例而言，導電層可分別形成於黏著劑層或壓敏黏著劑層與第一基板之間以及液晶配向膜與第二基板之間。
當形成導電層時，光學各向異性層可設置於第一基板與導電層之間或導電層與壓敏黏著劑層或黏著劑層之間，及/或可設置於第二基板與導電層之間或導電層與液晶配向膜之間。
導電層可將適當的電場轉移至光調節層，以切換光調節層中液晶化合物的配向。電場的方向可為垂直或水平方向，例如光調節層的厚度方向或平面方向。
導電層可為例如透明導電層，並且透明導電層可藉由沈積例如導電聚合物、導電金屬、導電奈米線或例如氧化銦錫（indium tin oxide，ITO）等金屬氧化物及類似物來形成。此外，能夠形成透明導電層的各種材料及形成方法是已知的，其可不受限制地應用。
此種光調節元件可應用於各種應用。可應用光調節元件的應用可由以下舉例說明：包括建築物、容器或車輛在內的封閉空間中的開口，例如窗戶或天窗或眼鏡等；或者窗戶及門、有機發光元件（organic light emitting device，OLED）的遮光板等。此處，在眼鏡的範圍內，可包括被形成為使得觀察者可經由透鏡觀察外部的所有眼鏡（例如，普通眼鏡、太陽鏡、運動護目鏡或頭盔）或者可穿戴元件（例如，用於體驗虛擬實境或增強實境的儀器）。
能夠由本申請案的光調節元件應用的典型應用可包括車輛天窗。
在一個實例中，光調節元件本身可為車輛天窗。舉例而言，在包括其中形成有至少一或多個開口的車身的車輛中，可安裝及使用光調節元件或安裝在開口上的車輛天窗。
天窗是車輛天花板上的一個固定或操作（通風或滑動）開口，其可統指能夠發揮作用以允許光線或新鮮空氣進入車輛內部的元件。在本申請案中，操作天窗的方法不受特別限制，且例如，其可手動操作或由馬達驅動，其中天窗的形狀、尺寸或樣式可根據預期用途適當選擇。舉例而言，根據操作方法，天窗可由以下舉例說明：彈出型天窗、擾流板（瓦片&滑動）型天窗、內置型天窗、折疊型天窗、頂裝型天窗、全景車頂系統型天窗、可移除車頂面板（t-top或targa roofts）型天窗或太陽能型天窗等，但並非僅限於此。
本申請案的示例性天窗可包括本申請案的光調節元件，並且在此種情形中，關於光調節元件的細節，在光調節元件的項目中描述的內容可同等地應用。 [發明的效果]
本申請案是有關於一種光調節元件。本申請案可提供一種光調節元件，所述光調節元件藉由控制黑色模式中的全向光洩漏而適用於各種應用，同時具有例如透射率可變性質及機械性質等優異的光學性質。
在下文中，將藉由實例詳細描述本申請案，但本申請案的範圍不受以下實例的限制。 評估例 1. 量測黑色模式中的透射率
根據ASTM D1003標準，使用霧度計（NDH5000SP，西考斯（Sekos））量測了在黑色模式（未施加電壓，0伏特）中的透射率。
具體而言，當波長為380奈米至780奈米的光入射至積分球中的量測對象上時，入射光被量測對象分成漫射光（DT，整個漫射光及發射光的總和）及直射光（PT，自正面方向發射的光，不包括漫射光）。漫射光及直射光可各自藉由將其聚集在積分球中的光接收組件上來量測。亦即，藉由以上製程，總透射光（TT）可被定義為漫射光（DT）與直射光（PT）的總和（DT+PT）。總透射光指總透射率。
同時，在光調節元件的黑色模式（0伏特）中傾斜角度的透射率的最大值被設置為在未向光調節元件施加電壓的情況下藉由量測相對於60°傾斜角度的全向透射率而獲得的值中的最大值。儘管作為量測對象的參考平面（例如，所述參考平面可為光調節元件中的偏振層、聚合物膜、延遲膜、光學各向異性層或光調節層等的表面）的法線方向的z軸方向被設置為0度，並且圖3的徑向角度Φ關於60度（圖3中的傾斜角度Θ）被改變為0度、30度、60度、90度、120度、150度、180度、210度、240度、270度、300度及330度，量測結果的最大值示於表1中。 評估例 2. 面內相位差評估
使用安捷倫公司（Agilent）的紫外/可見（UV/VIS）分光鏡8453儀器（基於550奈米的波長）量測了聚合物膜、延遲膜等的面內相位差（Rin）。將兩片偏振器裝設於UV/VIS分光鏡中，使得其透射軸彼此正交，且將聚合物膜、延遲膜等放置於所述兩片偏振器之間，使得其慢軸分別與所述兩個偏振器的透射軸形成45度，且接著量測了隨波長變化的透射率。自隨波長變化的透射率曲線圖獲得了每一峰值的相位延遲次序。具體而言，隨波長變化的透射率曲線圖中的波形滿足以下方程式A，且正弦波形中的最大峰值（Tmax）條件滿足以下方程式B。在方程式A中的λmax的情形中，由於方程式A的T與方程式B的T相同，因此方程式展開。由於方程式亦展開為n+1、n+2及n+3，排列n及n+1方程式以消除R且排列n而得到λn及λn+1方程式，因此推導出以下方程式C。由於n及λ可基於方程式A的T與方程式B的T相同的事實而已知，因此獲得對於λn、λn+1、λn+2及λn+3中的每一者的R。獲得4個點的隨波長變化的R值的線性趨勢線，並計算波長為550奈米的光的R值。線性趨勢線的函數是Y=ax+b，其中a及b是常數。當以550奈米代入函數的x時，Y值是對於波長為550奈米的光的Rin值。 [方程式A] T = sin 2[(2πR/λ)] [方程式B] T = sin 2[((2n+1)π/2)] [方程式C] n = (λn - 3λn+1)/(2λn+1 + 1-2λn)
此處，R指面內相位差（Rin），λ指波長，且n指正弦波形的節點度。 評估例 3. 每層的厚度
光調節層的厚度與間隔件的高度一致，並且使用量測元件（光學輪廓儀（Optical Profiler）、奈諾（Nano）系統、Nano View-E1000）確認了間隔件的高度。此外，還使用上述量測儀器（光學輪廓儀、奈諾系統、Nano View-E1000）確認了光學各向異性層的厚度。
同時，使用數顯厚度量具（547，三豐公司（Mitutoyo））量測了偏振層、延遲膜及黏著劑層（或壓敏黏著劑層）的厚度。 評估例 4. 評估光調節層（液晶層）、延遲膜或光學各向異性層的折射率各向異性及平均折射率
使用阿貝折射儀以下列方式評估了光調節層、延遲膜或光學各向異性層的折射率各向異性（Δn）及平均折射率。若在阿貝折射儀的量測稜鏡及照明稜鏡的表面上塗佈垂直配向膜，則待量測物體被塗佈在量測稜鏡上，且然後被覆蓋以照明稜鏡，光調節層、延遲膜或光學各向異性層垂直取向。此時，在上述製程中施加至光調節層的液晶化合物僅為不與例如二色性染料等其他材料混合的液晶化合物。
接著，如圖4中所示，當線性偏振器被施加至目鏡側（接地）並用光照射以待觀察時，可獲得如圖8中所示的θ e及θ o，且可藉由量測稜鏡的折射率（n p）以及角度（θ e及θ o）獲得非尋常折射率（n e=n psinθ e）及尋常折射率（n o=n psinθ o）。此處，差（n e-n o）可被定義為折射率各向異性，且平均值（(n e+n o)/2）可被定義為平均折射率。量測時的參考波長為近似550奈米。 實例 1.
使用厚度分別為80微米及145微米的拉伸聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）膜（SKC）作為第一基板及第二基板而製造了元件。第一基板及第二基板對於波長為550奈米的光具有在約10,000奈米至15,000奈米的範圍內的面內相位差。
將-C板材料棒塗在第一基板的第一表面上，且然後在約130℃下固化了20分鐘，以形成厚度約為2微米的光學各向異性層，且隨後，在光學各向異性層上沈積氧化銦錫（ITO）膜（導電層）。光學各向異性層對於波長為550奈米的光的厚度方向相位差約為-220奈米左右，折射率各向異性近似為0.1，且平均折射率為1.65。此處，藉由混合聚醯胺而製備了-C板材料，其中對苯二甲酸、間苯二甲酸及2,2’-雙(三氟甲基)-4,4’-聯苯二胺以相對於二甲基乙醯胺溶液近似為5.3重量%的比率聚合。隨後，將具有垂直取向力的聚矽氧壓敏黏著劑（信越（Shinetsu），KR3700）棒塗在ITO膜上，且然後在約150℃下固化了10分鐘，以形成厚度約為10微米的壓敏黏著劑層（第一聚合物膜基板）。
首先，在第二基板的第一表面上沈積氧化銦錫（ITO）膜（導電層），並且在ITO膜上形成用於保持胞元間隙的呈正方形分隔形式的間隔件（節距：350微米，高度：6微米，線寬：10微米，面積比率：9%）。此後，形成厚度近似為100奈米的聚醯亞胺系垂直配向膜（SE-5661LB3，尼桑（Nissan）），用於光調節層（液晶層）的初始取向控制，且然後用摩擦布進行摩擦。此時，使摩擦方向垂直於第一基板及第二基板（第二聚合物膜基板）的慢軸。
隨後，將第一聚合物膜基板的壓敏黏著劑層與第二聚合物膜基板的垂直配向膜設置成彼此面向（胞元間隙：6微米），並且將液晶材料注入其中，且然後藉由層疊製程製造了元件。作為液晶材料，使用手性摻雜劑（S811，默克（Merck））與具有負介電常數各向異性的液晶化合物（MAT-19-1261，默克）混合的組成物，所述液晶化合物的折射率各向異性（Δn）近似為0.07，且平均折射率近似為1.58。此時，相對於100重量份的液晶化合物，混合約0.58重量份的手性摻雜劑，使得手性節距近似為20微米左右。
隨後，將第一偏振層貼附至第一聚合物膜的上面未形成光學各向異性層的第二表面，且將延遲膜貼附至第二聚合物膜的上面未形成ITO膜（導電層）的第二表面。此時，作為延遲膜，使用對於波長為550奈米的光具有275奈米的面內相位差並且對於波長為550奈米的光具有近似0奈米的厚度方向相位差的A板（LG化學公司（LG CHEM））。延遲膜的厚度近似為45微米，折射率各向異性為0.7，且平均折射率為1.55。
隨後，在延遲膜的第二表面上形成第二偏振層，所述第二表面是未貼附第二聚合物膜的表面。使用普通的PVA偏振層作為第一偏振層及第二偏振層，並且其厚度各自為140微米。
根據所述佈置，進行佈置使得第一基板的慢軸與第二基板的慢軸彼此水平，第一偏振層的吸收軸與第二偏振層的吸收軸彼此垂直，並且第一偏振層的吸收軸與第一基板及第二基板的慢軸水平。此外，進行佈置使得延遲膜的慢軸與作為與延遲膜相鄰的偏振層的第二偏振層的吸收軸彼此垂直。
因此，形成了具有第一偏振層/第一基板/-C板/ITO膜/壓敏黏著劑層/光調節層（液晶層）/垂直配向膜/ITO膜/第二基板/延遲膜/第二偏振層的結構的光調節元件。 實例 2.
使用厚度分別為80微米及145微米的拉伸聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）膜（SKC）作為第一基板及第二基板而製造了元件。第一基板及第二基板對於波長為550奈米的光具有在約10,000奈米至15,000奈米的範圍內的面內相位差。
將延遲膜貼附至第一基板的一側。此時，作為延遲膜，使用對於波長為550奈米的光具有275奈米的面內相位差並且對於波長為550奈米的光具有近似0奈米的厚度方向相位差的A板（LG化學公司）。延遲膜的厚度近似為45微米，折射率各向異性為0.7，且平均折射率為1.55。
隨後，將-C板材料棒塗在第一基板的第一表面上，所述第一表面為未貼附延遲膜的另一側，且然後在約130℃下固化了20分鐘，以形成厚度約為2微米的光學各向異性層，且隨後，在光學各向異性層的第一表面上沈積氧化銦錫（ITO）膜（導電層）。光學各向異性層對於波長為550奈米的光的厚度方向相位差約為-220奈米左右，折射率各向異性近似為0.1，且平均折射率為1.65。此處，藉由混合聚醯胺而製備了-C板材料，其中對苯二甲酸、間苯二甲酸及2,2’-雙(三氟甲基)-4,4’-聯苯二胺以相對於二甲基乙醯胺溶液近似為5.3重量%的比率聚合。隨後，將具有垂直取向力的聚矽氧壓敏黏著劑（信越，KR3700）棒塗在ITO膜的第一表面上，且然後在約150℃下固化了10分鐘，以形成厚度約為10微米的壓敏黏著劑層（第一聚合物膜基板）。首先，在第二基板的第一表面上沈積氧化銦錫（ITO）膜（導電層），並且在ITO膜上形成用於保持胞元間隙的呈正方形分隔形式的間隔件（節距：350微米，高度：6微米，線寬：10微米，面積比率：9%）。此後，形成厚度近似為100奈米的聚醯亞胺系垂直配向膜（SE-5661LB3，尼桑），用於光調節層（液晶層）的初始取向控制，且然後用摩擦布進行摩擦。此時，使摩擦方向垂直於第一基板及第二基板（第二聚合物膜基板）的慢軸。
隨後，將第一聚合物膜基板的壓敏黏著劑層與第二聚合物膜基板的垂直配向膜設置成彼此面向（胞元間隙：6微米），並且將液晶材料注入其中，且然後藉由層疊製程製造了元件。作為液晶材料，使用手性摻雜劑（S811，默克）與具有負介電常數各向異性的液晶化合物（MAT-19-1261，默克）混合的組成物，所述液晶化合物的折射率各向異性（Δn）近似為0.07，且平均折射率近似為1.58。此時，相對於100重量份的液晶化合物，混合約0.58重量份的手性摻雜劑，使得手性節距近似為20微米左右。
隨後，將延遲膜貼附至第一聚合物膜的第二表面，所述第二表面為未形成光學各向異性層的表面，並將第一偏振層貼附至延遲膜的第二表面。使用普通的PVA偏振層作為第一偏振層及第二偏振層，並且其厚度各自為140微米。
根據所述佈置，進行佈置使得第一基板的慢軸與第二基板的慢軸彼此水平，第一偏振層的吸收軸與第二偏振層的吸收軸彼此垂直，並且第一偏振層的吸收軸與第一聚合物膜及第二聚合物膜的慢軸垂直。此外，進行佈置使得延遲膜的慢軸與作為與延遲膜相鄰的偏振層的第一偏振層的吸收軸彼此垂直。
因此，形成了具有第一偏振層/延遲膜/第一基板/-C板/ITO膜/壓敏黏著劑層/光調節層（液晶層）/垂直配向膜/ITO膜/第二基板/第二偏振層的結構的光調節元件。 比較例 1.
除了藉由在不貼附延遲膜的情況下將第二偏振層貼附成與第二基板的第二表面（其為上面未形成ITO膜（導電層）的表面）直接接觸來製造具有第一偏振層/第一基板/-C板/ITO膜/壓敏黏著劑層/光調節層（液晶層）/垂直配向膜/ITO膜/第二基板/第二偏振層的結構的光調節元件之外，以與實例1中相同的方式製造了光調節元件。 [表1]
類別 Θ/Φ 實例1 實例2 比較例1
黑色模式（0 V）中的透射率 60°/0° 0.27 0.3 0.21
60°/45° 2.19 2.21 5.61
60°/90° 2.14 2.13 2.21
60°/135° 2.23 2.1 5.20
60°/180° 0.26 0.31 0.24
60°/225° 1.82 1.79 4.39
60°/270° 1.86 1.91 2.15
60°/315° 2.4 2.6 5.19
在上表1中，在黑色模式（0伏特）中的傾斜角度透射率表示在將圖3的徑向角度Φ改變為0度、45度、90度、135度、180度、225度、270度及315度的同時對於60度（圖3中的傾斜角度Θ）量測的透射率，其中在未向光調節元件施加電壓的狀態下，作為量測對象的參考平面（例如，所述參考平面可為光調節元件中的偏振層、聚合物膜、延遲膜、光學各向異性層或光調節層等的表面）的法線方向的z軸方向被設置成0度。
101:第一偏振層 102:第二偏振層 201:第一基板 202:第二基板 300:光調節層 400:黏著劑層或壓敏黏著劑層 500:液晶配向膜 600:延遲膜 700:光學各向異性層 800:間隔件 G:胞元間隙 P:點 n p:折射率 θ e、θ o:角度 Φ:徑向角度 Θ:傾斜角度 x、y、z:方向軸
圖1及圖2是本申請案的示例性光調節元件的示意圖。 圖3是用於解釋傾斜角度及徑向角度的示意圖。 圖4是示出用於評估折射率各向異性的方法的圖式。
101:第一偏振層
102:第二偏振層
201:第一基板
202:第二基板
300:光調節層
400:黏著劑層或壓敏黏著劑層
500:液晶配向膜
600:延遲膜
700:光學各向異性層
800:間隔件
G:胞元間隙

Claims (20)

  1. 一種光調節元件，包括： 第一基板及第二基板； 光調節層；以及 延遲膜， 其中所述第一基板及所述第二基板中的每一者具有第一表面及第二表面， 其中所述第一基板與所述第二基板彼此相對設置； 其中所述光調節層位於所述第一基板與所述第二基板之間； 其中所述延遲膜形成於所述第一基板或所述第二基板的所述第二表面上，並且 其中所述延遲膜對於波長為550奈米的光具有在100奈米至300奈米的範圍內的面內相位差。
  2. 如請求項1所述的光調節元件，其中所述延遲膜滿足以下方程式1或方程式2： [方程式1] nx ＞ ny ≈ nz [方程式2] nx ≈ nz ＞ ny 其中，nx是所述延遲膜對於波長為550奈米的光在慢軸方向上的折射率，ny是所述延遲膜對於波長為550奈米的光在快軸方向上的折射率，且nz是所述延遲膜在厚度方向上的折射率。
  3. 如請求項1所述的光調節元件，更包括位於所述光調節層與所述第一基板之間或所述光調節層與所述第二基板之間的位置中的至少一者滿足以下方程式3的光學各向異性層： [方程式3] nz ＜ ny ≈ nx 其中，nx是所述光學各向異性層對於波長為550奈米的光在所述慢軸方向上的折射率，ny是所述光學各向異性層對於波長為550奈米的光在所述快軸方向上的折射率，且nz是所述光學各向異性層在所述厚度方向上的折射率。
  4. 如請求項1所述的光調節元件，其中在所述第一基板的所述第一表面上形成黏著劑層或壓敏黏著劑層，在所述第二基板的所述第一表面上形成液晶配向膜，並且所述第一基板及所述第二基板被設置成使得其第一表面彼此面向。
  5. 如請求項1所述的光調節元件，更包括形成於所述第一基板的所述第二表面及所述第二基板的所述第二表面中的至少一者上的偏振層。
  6. 如請求項4所述的光調節元件，其中所述黏著劑層或所述壓敏黏著劑層是聚矽氧黏著劑層或聚矽氧壓敏黏著劑層。
  7. 如請求項4所述的光調節元件，其中在所述第一基板上未形成液晶配向膜。
  8. 如請求項4所述的光調節元件，其中所述液晶配向膜是垂直配向膜。
  9. 如請求項5所述的光調節元件，其中第一偏振層及第二偏振層的吸收軸彼此垂直。
  10. 如請求項5所述的光調節元件，其中所述延遲膜的慢軸與和所述延遲膜相鄰的所述偏振層的吸收軸彼此垂直。
  11. 如請求項1所述的光調節元件，其中所述第一基板的慢軸與所述第二基板的慢軸彼此水平。
  12. 如請求項1所述的光調節元件，其中所述延遲膜的慢軸與所述第一基板及所述第二基板的慢軸彼此垂直。
  13. 如請求項4所述的光調節元件，其中所述液晶配向膜的取向方向與所述第一基板及所述第二基板的慢軸彼此水平或垂直。
  14. 如請求項1所述的光調節元件，其中對於波長為550奈米的光，所述第一基板及所述第二基板各自具有為500奈米或大於500奈米的面內相位差。
  15. 如請求項1所述的光調節元件，其中所述第一基板與所述第二基板之間的距離由分隔壁形狀的間隔件保持。
  16. 如請求項1所述的光調節元件，其中所述光調節層包含液晶化合物。
  17. 如請求項1所述的光調節元件，其中所述光調節層被形成為能夠在垂直取向模式與水平扭轉模式之間切換。
  18. 如請求項17所述的光調節元件，其中所述光調節層的厚度d對所述扭轉模式的節距p的比率d/p為1或小於1。
  19. 一種窗戶，包括如請求項1所述的光調節元件。
  20. 一種天窗，包括如請求項1所述的光調節元件。
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