TW202219606A - 光學元件以及包含其的汽車 - Google Patents

Abstract

本申請案是有關於一種光學元件。本申請案的光學元件可藉由以下方式來確保結構穩定性及良好的品質均勻性：適當地維持液晶組件的胞間隙，在上部基板與下部基板之間具有極佳的貼附力，且最小化外基板的層疊製程中的例如擠壓或擁擠等缺陷。

Description

光學元件

本申請案是有關於一種光學元件。

本申請案主張基於日期為2020年10月29日的韓國專利申請案第10-2020-0142093號的優先權權益，所述韓國專利申請案的揭露內容全文併入本案供參考。

為達成使用撓性基板的液晶胞（liquid crystal cell）的長期穩定性及大面積可擴展性（large-area scalability），重要的是在上部基板與下部基板之間維持胞間隙（cell gap），且在上部基板與下部基板之間施加黏著力（adhesion force）。

在非專利文獻1（「用於撓性液晶顯示器（liquid crytal display，LCD）的兩個塑膠基板的緊密結合（Tight Bonding of Two Plastic Substrates for Flexible LCDs）」，資訊顯示協會（Society for Informaion Display，SID）討論會文摘（Symposium Digest），38，第653-656頁（pp.653-656）（2007））中揭露了一種技術，所述技術用於在一個基板上形成呈具有胞間隙高度的柱或壁形式的有機膜圖案，並使用黏著劑將其固定至相對的基板。然而，在此種技術中，黏著劑必須僅位於柱表面或壁表面上，但將黏著劑微壓印（micro stamping）於柱表面或壁表面上的技術具有高製程難度；控制黏著劑厚度及面積是困難的；當層疊上部基板及下部基板時，黏著劑將很有可能被推出；並且存在黏著劑可能污染至配向膜或液晶中的風險。

[技術問題]

為在上部基板與下部基板之間維持液晶胞的胞間隙並確保貼附力（attachment force），可考慮在下部基板上形成間隔件及配向膜，且在上部基板上形成具有液晶定向力與黏著力二者的壓敏黏著劑層，隨後進行層疊。然而，由於壓敏黏著劑層的模數非常低，因而此種結構容易受到外部壓力的影響，從而難以在高溫及高壓下的高壓釜製程（autoclave process）中獲得良好的外觀品質。具體而言，當在高壓釜製程中未確保液晶胞的結構穩定性時，會出現例如胞間隙塌陷或液晶流動/擁擠等缺陷，其導致液晶胞的電光性質及外觀均勻性降低。

本申請案提供一種光學元件，所述光學元件可藉由以下方式來確保結構穩定性及良好的品質均勻性：適當地維持液晶胞的胞間隙，在上部基板與下部基板之間具有極佳的貼附力，且最小化例如擠壓或擁擠等缺陷。 [技術解決方案]

在本說明書中所提及的物理性質之中，除非另外指明，否則當所量測溫度影響結果時，相關物理性質是在室溫下量測的物理性質。用語室溫是沒有加熱或冷卻的自然溫度，其通常是在約10℃至30℃範圍內、或者為約23℃或約25℃左右的溫度。另外，除非本說明書中另外指明，否則溫度的單位為℃。在本說明書中所提及的物理性質之中，除非另外指明，否則當所量測壓力影響結果時，相關物理性質是在正常壓力下量測的物理性質。用語正常壓力是沒有加壓或減壓的自然壓力，其中通常約1個大氣壓（atmosphere，atm）左右被稱為正常壓力。

本申請案是有關於一種光學元件。圖1示例性地示出本申請案的光學元件。如圖1中所示，光學元件可包括第一外基板（100a）、與第一外基板（100a）相對設置的第二外基板（100b）及定位於第一外基板與第二外基板之間的液晶組件（300）。光學元件可包括定位於第一外基板與液晶組件之間以及第二外基板與液晶組件之間的至少一或多個中間層。圖1示例性地示出一種光學元件，所述光學元件包括分別定位於第一外基板（100a）與液晶組件（300）之間以及第二外基板（100b）與液晶組件（300）之間的中間層（200a、200b）。

第一外基板及第二外基板可各自獨立地為無機基板或塑膠基板。眾所習知的無機基板可用作所述無機基板，而無任何特別限制。在一個實例中，具有極佳透光率的玻璃基板可用作所述無機基板。作為玻璃基板的實例，可使用鈉鈣玻璃基板、一般強化玻璃基板、硼矽酸鹽玻璃基板或無鹼玻璃基板及類似物，但不限於此。作為聚合物基板，可使用以下材料，但不限於此：纖維素膜，例如三乙醯纖維素（triacetyl cellulose，TAC）或二乙醯纖維素（diacetyl cellulose，DAC）；環烯烴共聚物（cyclo olefin copolymer，COP）膜，例如降冰片烯衍生物；丙烯酸膜，例如聚丙烯酸酯（polyacrylate，PAR）或聚(甲基丙烯酸甲酯)（poly(methyl methacrylate)，PMMA；聚碳酸酯（polycarbonate，PC）膜；聚烯烴膜，例如聚乙烯（polyethylene，PE）或聚丙烯（polypropylene，PP）；聚乙烯醇（polyvinyl alcohol，PVA）膜；聚醯亞胺（polyimide，PI）膜；碸系膜，例如聚碸（polysulfone，PSF）膜、聚苯碸（polyphenylsulfone，PPS）膜或聚醚碸（polyethersulfone，PES）膜；聚醚醚酮（polyetheretherketon，PEEK）膜；聚醚醯亞胺（polyetherimide，PEI）膜；聚酯系膜，例如聚萘二甲酸乙二醇酯（polyethylenenaphthatlate，PEN）膜或聚對苯二甲酸乙二醇酯（polyethyleneterephtalate，PET）膜；或者氟樹脂膜及類似物。在第一外基板及第二外基板中的每一者中，亦可根據需要存在由金、銀或矽化合物（例如二氧化矽或一氧化矽）構成的塗層或者例如抗反射層等功能層。

在一個實例中，第一外基板及/或第二外基板可為玻璃基板。為克服液晶組件的物理限制，在汽車或窗戶工業中，玻璃基板可層疊至液晶組件的兩側，或者玻璃基板可層疊至液晶組件的一側且膜基板可層疊至液晶組件的另一側。在其汽車工業中，需要一種藉由黏著劑層將玻璃基板層疊至液晶組件的兩側的製程。然而，由於壓敏黏著劑層的使用，液晶組件容易受到外部壓力的影響，因而在高溫及高壓下的玻璃基板層疊製程（例如高壓釜）中可能出現例如胞間隙塌陷或者液晶流動或擁擠等缺陷。根據本發明，如下所述，中間層的厚度被控制，由此缺陷可被最小化，且光學元件的結構穩定性及品質均勻性可得到確保。

第一外基板及第二外基板可各自具有為約0.3毫米（mm）或大於0.3毫米的厚度。在另一實例中，厚度可為約0.5毫米或大於0.5毫米、1毫米或大於1毫米、1.5毫米或大於1.5毫米、或者約2毫米或大於2毫米，且亦可為約10毫米或小於10毫米、9毫米或小於9毫米、8毫米或小於8毫米、7毫米或小於7毫米、6毫米或小於6毫米、5毫米或小於5毫米、4毫米或小於4毫米、或者約3毫米或小於3毫米。

第一外基板及第二外基板可為平的基板或者可為具有彎曲表面形狀的基板。舉例而言，第一外基板與第二外基板可同時為平的基板、同時具有彎曲表面形狀、或者任一者可為平的基板且另一者可為具有彎曲表面形狀的基板。另外，此處，在同時具有彎曲表面形狀的情形中，相應的曲率或曲率半徑可相同或不同。在本說明書中，曲率或曲率半徑可以工業上已知的方式來量測，且例如可使用例如二維輪廓雷射感測器（2D Profile Laser Sensor）、色象共焦線感測器（chromatic confocal line sensor）或三維量測共焦顯微鏡（3D Measuring Confocal Microscopy）等非接觸式裝置來量測。使用此種裝置量測曲率或曲率半徑的方法是已知的。

關於第一外基板及第二外基板，舉例而言，當前表面與背表面上的曲率或曲率半徑不同時，相對的表面的相應曲率或曲率半徑（即，在第一外基板的情形中面對第二外基板的表面的曲率或曲率半徑及在第二外基板的情形中面對第一外基板的表面的曲率或曲率半徑）可為參考。此外，當相關表面具有曲率或曲率半徑不恆定且不同的部分時，最大曲率或曲率半徑可為參考，或者最小曲率或曲率半徑可為參考，或者平均曲率或平均曲率半徑可為參考。

第一外基板及第二外基板可各自具有在約10%內、9%內、8%內、7%內、6%內、5%內、4%內、3%內、2%內或約1%內的曲率或曲率半徑差。當大曲率或曲率半徑為CL且小曲率或曲率半徑為CS時，曲率或曲率半徑差為藉由100×(CL-CS)/CS計算的值。另外，曲率或曲率半徑差的下限並無特別限制。由於第一外基板與第二外基板的曲率或曲率半徑差可相同，因此曲率或曲率半徑差可為約0%或大於0%，或者大於約0%。控制此種曲率或曲率半徑在如在本申請案的光學元件中的其中液晶組件接觸中間層的結構中是有用的。即，當曲率或曲率半徑超過10%時，在當外基板及液晶組件與以下欲闡述的中間層接觸時，可能會出現由於結合力的劣化而導致經結合的外基板散開的問題。然而，若將其控制在10%內，則可有效地防止由於結合力的劣化而導致經結合的外基板散開的問題。

第一外基板與第二外基板可具有相同的曲率符號。換言之，第一外基板與第二外基板可在相同的方向上彎折。即，在以上情形中，第一外基板的曲率中心與第二外基板的曲率中心二者存在於第一外基板及第二外基板的上部部分及下部部分的相同部分中。當第一外基板及第二外基板在相同的方向上彎折時，第一外基板與第二外基板可藉由中間層更高效地結合，且在結合之後，可更有效地防止第一外基板及第二外基板與液晶組件及/或偏振器的結合力劣化。

第一外基板及第二外基板的每一曲率或曲率半徑的具體範圍並無特別限制。在一個實例中，第一外基板及第二外基板中的每一者的曲率半徑可為約100R或大於100R、200R或大於200R、300R或大於300R、400R或大於400R、500R或大於500R、600R或大於600R、700R或大於700R、800R或大於800R、或者約900R或大於900R，或者可為約10,000R或小於10,000R、9,000R或小於9,000R、8,000R或小於8,000R、7,000R或小於7,000R、6,000R或小於6,000R、5,000R或小於5,000R、4,000R或小於4,000R、3,000R或小於3,000R、2,000R或小於2,000R、1,900R或小於1,900R、1,800R或小於1,800R、1,700R或小於1,700R、1,600R或小於1,600R、1,500R或小於1,500R、1,400R或小於1,400R、1,300R或小於1,300R、1,200R或小於1,200R、1,100R或小於1,100R、或者約1,050R或小於1,050R。此處，R意指具有為1毫米的半徑的圓的曲率度數。因此，此處，舉例而言，100R是具有為100毫米的半徑的圓的曲率度數或此種圓的曲率半徑。第一外基板與第二外基板可在以上範圍內具有相同或不同的曲率半徑。在一個實例中，當第一外基板與第二外基板的曲率彼此不同時，在其之中具有大曲率的基板的曲率半徑可在以上範圍內。在一個實例中，當第一外基板與第二外基板的曲率彼此不同時，在其之中具有大曲率的基板可為在使用光學元件時在重力方向上設置的基板。當如上所述控制第一基板及第二基板的曲率或曲率半徑時，即使由以下欲闡述的中間層帶來的結合力降低，作為回復力（restoring force）與重力之和的淨力（net force）亦可起到防止加寬的作用。

在一個實例中，光學元件可不在第一外基板與液晶組件之間以及第二外基板與液晶組件之間包括偏振器。在另一實例中，光學元件可更在第一外基板與液晶組件之間以及第二外基板與液晶組件之間的位置中的至少一者中包括偏振器。

在本說明書中，用語偏振器意指具有偏振功能的膜、片材或組件。偏振器是能夠自在多個方向上振動的入射光提取在一個方向上振動的光的功能組件。

偏振器可為吸收型偏振器或反射型偏振器。在本說明書中，吸收型偏振器意指相對於入射光顯示出選擇性透射及吸收特性的組件。偏振器可透射例如來自在多個方向上振動的入射光的在任一方向上振動的光，且可吸收在其他方向上振動的光。在本說明書中，反射型偏振器意指相對於入射光顯示出選擇性透射及反射特性的組件。偏振器可透射例如來自在多個方向上振動的入射光的在任一方向上振動的光，且可反射在其他方向上振動的光。根據本申請案的一個實例，偏振器可為吸收型偏振器。

偏振器可為線性偏振器。在本說明書中，線性偏振器意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且選擇性吸收或反射的光是在垂直於線性偏振光的振動方向的方向上振動的線性偏振光的情形。在吸收型線性偏振器的情形中，光透射軸與光吸收軸可彼此垂直。在反射型線性偏振器的情形中，光透射軸與光反射軸可彼此垂直。

在一個實例中，偏振器可各自為利用碘或各向異性染料染色的拉伸聚合物膜。作為拉伸聚合物膜，可例舉聚(乙烯醇)（PVA，poly(vinyl alcohol)）拉伸膜。在另一實例中，第一偏振器及第二偏振器中的每一者可為客體-主體型偏振器（guest-host type polarizer），其中以定向狀態聚合的液晶是主體，且根據液晶的定向排列的各向異性染料是客體。在另一實例中，偏振器可各自為熱致液晶膜（thermotropic liquid crystal film）或溶致液晶膜（lyotropic liquid crystal film）。

偏振器的一側或兩側上可分別附加地形成有保護膜、抗反射膜、延遲膜、壓敏黏著劑層、黏著劑層、表面處置層及類似物。延遲膜可為例如1/4波板（wave plate）或1/2波板。對於具有為550奈米的波長的光，1/4波板可具有在為約100奈米至180奈米、100奈米或150奈米的範圍內的面內延遲值。對於具有為550奈米的波長的光，1/2波板可具有在為約200奈米至300奈米或250奈米至300奈米的範圍內的面內延遲值。延遲膜可為例如拉伸聚合物膜或液晶聚合膜。

偏振器中的每一者對於具有為550奈米的波長的光的透射率可在為40%至50%的範圍內。透射率可意指偏振器對於具有為550奈米的波長的光的單一（single）透射率。偏振器的單一透射率可使用例如光譜儀（V7100，由佳司科（Jasco）製造）來量測。舉例而言，在其中偏振器樣品（不包括上部保護膜及下部保護膜）放置於所述裝置上的狀態下將空氣（air）設置至基線（base line）並且在其中偏振器樣品的軸與參考偏振器的軸垂直及水平對準的狀態下量測每一透射率之後，可計算單一透射率。

當假定在液晶組件的第一定向狀態中實施阻擋狀態時，偏振器可設置於光學元件中，使得由第一定向狀態的平均光軸（光軸的向量和）與偏振器的光吸收軸形成的角度為約80度至約100度或者約85度至約95度，或者近似垂直，或者可設置於光學元件中，使得其為35度至約55度或約40度至約50度，或者為近似45度。

圖2示例性地示出液晶組件。如圖2中所示，液晶組件可包括第一基層（10a）、形成於第一基層的內側上的壓敏黏著劑層（10c）、與第一基層（10a）相對設置的第二基層（20a）、形成於第二基層（20a）的內側上的間隔件（20c）、以及定位於第一基層（10a）與第二基層（10b）之間的液晶層（30）。

作為第一基層及第二基層，舉例而言，可使用例如玻璃膜、結晶或非晶矽膜或石英或氧化銦錫（indium tin oxide，ITO）膜等無機膜、或者聚合物膜，且在實施撓性組件方面，可使用聚合物膜。

在一個實例中，第一基層及第二基層中的每一者可為聚合物膜。作為聚合物膜，可使用以下材料，但不限於此：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（polyarylate，PAR）；或者非晶氟樹脂及類似物。在第一基層及第二基層中，亦可根據需要存在由金、銀或矽化合物（例如二氧化矽或一氧化矽）構成的塗層或者例如抗反射層等功能層。

第一基層及第二基層可各自具有為約10微米（µm）至約1,000微米的厚度。作為另一實例，基層可各自具有為約20微米或大於20微米、40微米或大於40微米、60微米或大於60微米、80微米或大於80微米、100微米或大於100微米、120微米或大於120微米、140微米或大於140微米、160微米或大於160微米、或者約180微米或大於180微米的厚度，且可為約900微米或小於900微米、800微米或小於800微米、700微米或小於700微米、600微米或小於600微米、500微米或小於500微米、或者約400微米或小於400微米。當第一基層及第二基層的厚度滿足以上範圍時，可藉由將液晶組件與外基板層疊來減少在製造光學元件時的外觀缺陷（例如褶皺）。

壓敏黏著劑層可存在於第一基層的內表面上。在本說明書中，液晶組件中所包括的構成的「內表面」可意指面對液晶層的表面。

壓敏黏著劑層可為光學透明的。對於可見光區（例如，為380奈米（nm）至780奈米的波長），壓敏黏著劑層可具有為約80%或大於80%、85%或大於85%、90%或大於90%、或者95%或大於95%的平均透射率。

壓敏黏著劑層可為液晶定向壓敏黏著劑層。壓敏黏著劑層可為例如垂直定向壓敏黏著劑層或水平定向壓敏黏著劑層。在本說明書中，「垂直定向壓敏黏著劑」可意指在對相鄰液晶化合物賦予垂直定向力的同時具有能夠結合上部基板與下部基板的貼附力的壓敏黏著劑。在本說明書中，「水平定向壓敏黏著劑」可意指在對相鄰液晶化合物賦予水平定向力的同時具有能夠結合上部基板與下部基板的貼附力的壓敏黏著劑。相鄰液晶化合物相對於垂直定向壓敏黏著劑的預傾角（pretilt angle）可在為80度至90度、85度至90度或約87度至90度的範圍內，且相鄰液晶化合物相對於水平定向壓敏黏著劑的預傾角可在為0度至10度、0度至5度或0度至3度的範圍內。

在本說明書中，預傾角可意指在未施加電壓的狀態下，由液晶化合物的指向矢（director）相對於與液晶定向壓敏黏著劑或配向膜水平的平面形成的角度。在本說明書中，液晶化合物的指向矢可意指液晶層的光軸（optical axis）或慢軸（slow axis）。作為另一選擇，當液晶化合物具有棒（rod）形狀時，液晶化合物的指向矢可意指長軸方向，且當液晶化合物具有盤（discortic）形狀時，可意指平行於盤平面的法線方向的軸。

壓敏黏著劑層的厚度可例如在為3微米至15微米的範圍內。當壓敏黏著劑層的厚度在以上範圍內時，以下情形可為有利的：在確保上部基板與下部基板之間的貼附力的同時，將當用於製造液晶組件時壓敏黏著劑的例如擠壓或擁擠等缺陷最小化。

作為壓敏黏著劑層，可適宜地使用在工業上被稱為所謂的光學透明黏著劑（optically clear adhesive，OCA）的各種類型的壓敏黏著劑。壓敏黏著劑可不同於在結合欲貼附物體之後固化的光學透明樹脂（optically clear resin，OCR）型黏著劑，乃因其在結合欲貼附物體之前固化。作為壓敏黏著劑，舉例而言，可應用丙烯酸類、矽酮系、環氧樹脂系或胺基甲酸酯系壓敏黏著劑。

壓敏黏著劑層可包含壓敏黏著劑樹脂的固化產物。在一個實例中，壓敏黏著劑層可包含矽酮系壓敏黏著劑。矽酮壓敏黏著劑可包含可固化矽酮化合物的固化產物作為壓敏黏著劑樹脂。

可固化矽酮化合物的類型並無特別限制，且舉例而言，可使用熱固化矽酮化合物或紫外固化矽酮化合物。可固化矽酮化合物可被稱為壓敏黏著劑樹脂。

在一個實例中，可固化矽酮化合物可為加成固化矽酮化合物。

具體而言，加成固化矽酮化合物可由（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矽鍵結氫原子的有機聚矽氧烷來例舉，但並不限於此。此種矽酮化合物可例如在存在以下欲闡述的觸媒的情況下藉由加成反應形成固化產物。

可用於本申請案的（1）有機聚矽氧烷的更具體的實例可包括在分子鏈兩端用三甲基矽氧烷基團封端的二甲基矽氧烷-甲基乙烯基矽氧烷共聚物、在分子鏈兩端用三甲基矽氧烷基團封端的甲基乙烯基聚矽氧烷、在分子鏈兩端用三甲基矽氧烷基團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、在分子鏈兩端用二甲基乙烯基矽氧烷基團封端的二甲基聚矽氧烷、在分子鏈兩端用二甲基乙烯基矽氧烷基團封端的甲基乙烯基聚矽氧烷、在分子鏈兩端用二甲基乙烯基矽氧烷基團封端的二甲基矽氧烷-甲基乙烯基矽氧烷共聚物、在分子鏈兩端用二甲基乙烯基矽氧烷基團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 _1/2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、以及前述材料中的二或更多者的混合物，但不限於此。此處，R ¹是除烯基以外的烴基，具體而言為：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；鹵素取代烷基，例如氯甲基、3-氯丙基或3,3,3-三氟丙基及類似物。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、己烯基或庚烯基及類似物。

可用於本申請案中的（2）有機聚矽氧烷的更具體的實例可包括在分子鏈兩端用三甲基矽氧烷基團封端的甲基氫聚矽氧烷、在分子鏈兩端用三甲基矽氧烷基團封端的二甲基矽氧烷-甲基氫共聚物、在分子鏈兩端用三甲基矽氧烷基團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、在分子鏈兩端用二甲基氫矽氧烷基團封端的二甲基聚矽氧烷、在分子鏈兩端用二甲基氫矽氧烷基團封端的二甲基矽氧烷-甲基苯基矽氧烷共聚物、在分子鏈兩端用二甲基氫矽氧烷基團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、以及前述材料中的二或更多者的混合物，但不限於此。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；鹵素取代烷基，例如氯甲基、3-氯丙基或3,3,3-三氟丙基及類似物。

當壓敏黏著劑層是垂直定向壓敏黏著劑層時，壓敏黏著劑層可具有為16毫牛/米（mN/m）或小於16毫牛/米的表面能。表面能的下限可為例如5毫牛/米或大於5毫牛/米。當壓敏黏著劑層是水平定向壓敏黏著劑層時，表面能可大於16毫牛/米。表面能的上限可為例如50毫牛/米或小於50毫牛/米。表面能可使用液滴形狀分析儀（Drop Shape Analyzer，克呂士（KRUSS）的DSA100產品）進行量測。具體而言，將具有已知表面張力（surface tension）的去離子水滴在壓敏黏著劑的表面上以獲得接觸角的製程重複5次，藉此獲得所得五個接觸角值的平均值，且同樣將具有已知表面張力的二碘甲烷滴在其上以獲得接觸角的製程重複5次，藉此獲得所得五個接觸角值的平均值。然後，藉由使用所獲得的去離子水及二碘甲烷（diiodomethane）的接觸角的平均值，藉由歐文斯-溫特-拉貝爾-卡爾貝爾方法（Owens-Wendt-Rabel-Kaelble method）用數值（斯特羅姆（Strom）值）取代溶劑的表面張力而獲得表面能。樣品的表面能（γ面（γsurface））可藉由考量非極性分子之間的分散力及極性分子之間的相互作用力（γ面=γ分散+γ極性（γsurface = γdispersion + γpolar））來計算，其中表面能γ面（γsurface）中極性項（γ極性（γpolar））的比率可被定義為表面的極性（polarity）。

液晶組件的上部基板及下部基板可藉由壓敏黏著劑層彼此貼附。具體而言，上部基板的壓敏黏著劑層與下部基板的間隔件可彼此貼附。當在下部基板的間隔件上形成配向膜時，對應於配向膜的間隔件的區可貼附至上部基板的壓敏黏著劑層。

壓敏黏著劑層可具有為1百萬帕（MPa）或小於1百萬帕的儲存彈性模數（storage modulus）。壓敏黏著劑層的儲存彈性模數的下限可為例如0.01百萬帕或大於0.01百萬帕。具體而言，壓敏黏著劑層的儲存彈性模數（G2）可為0.02百萬帕或大於0.02百萬帕、0.04百萬帕、0.06百萬帕、0.08百萬帕、或者0.1百萬帕或大於0.1百萬帕，且可為0.8百萬帕或小於0.8百萬帕、0.6百萬帕或小於0.6百萬帕、0.4百萬帕或小於0.4百萬帕、或者0.2百萬帕或小於0.2百萬帕。儲存彈性模數可為在25℃的溫度及6拉德/秒（rad/sec）的頻率下量測的值。為克服液晶組件的物理限制，外基板可藉由位於液晶組件的兩側上的中間層結合於一起，但由於壓敏黏著劑層的低模數，其容易受到外部壓力的影響，從而可能出現例如胞間隙塌陷或者液晶流動或擁擠等缺陷。根據本發明，如下所述，光學元件中所包括的中間層的厚度被控制，由此缺陷可被最小化，且光學元件的結構穩定性及品質均勻性可得到確保。

液晶層可包含液晶化合物。作為液晶化合物，可使用其定向方向可藉由施加外部作用而改變的液晶化合物。在本說明書中，用語「外部作用」可意指可能影響液晶層中所包含的材料的行為的任何外部因素，例如外部電壓或類似物。因此，不存在外部作用的狀態可意指未施加外部電壓或類似物的狀態。

可慮及本申請案的目的來適宜地選擇液晶化合物的類型及物理性質。在一個實例中，液晶化合物可為向列（nematic）液晶或層列（smectic）液晶。向列液晶可意指棒形狀液晶分子在液晶分子的長軸方向上平行排列（儘管其位置不存在規則性）的液晶。層列液晶可意指棒形狀液晶分子規則地排列以形成層狀結構且在長軸方向上規則地平行排列的液晶。根據本申請案的一個實例，液晶化合物可為向列液晶化合物。

作為向列液晶化合物，可選擇具有為例如約40℃或大於40℃、約50℃或大於50℃、約60℃或大於60℃、約70℃或大於70℃、約80℃或大於80℃、約90℃或大於90℃、約100℃或大於100℃、或者約110℃或大於110℃的清亮點（clearing point）者、或者具有在以上範圍內的相變點（phase transition point）（即，向列相上向各向同性相的相變點）者。在一個實例中，清亮點或相變點可為約160℃或小於160℃、約150℃或小於150℃、或者約140℃或小於140℃。

液晶化合物可為非反應性液晶化合物。非反應性液晶化合物可意指不具有可聚合基團的液晶化合物。可聚合基團可由丙烯醯基、丙烯醯氧基、甲基丙烯醯基、甲基丙烯醯氧基、羧基、羥基、乙烯基或環氧基及類似物來例舉，但不限於此，且可包括稱為可聚合基團的官能基。

液晶化合物可具有為正數或負數的介電常數各向異性。可慮及本申請案的目的來適宜地選擇液晶化合物的介電常數各向異性的絕對值。用語「介電常數各向異性（Δε）」可意指液晶的水平介電常數（ε//）與垂直介電常數（ε┴）之間的差（ε// - ε┴）。在本說明書中，用語水平介電常數（ε//）意指在施加電壓使得液晶的指向矢與由所施加電壓產生的電場的方向實質上水平的狀態下，沿電場的方向量測的介電常數值，且垂直介電常數（ε┴）意指在施加電壓使得液晶的指向矢與由所施加電壓產生的電場的方向實質上垂直的狀態下，沿電場的方向量測的介電常數值。液晶分子的介電常數各向異性可在5至25的範圍內。

可慮及本申請案的目的來適宜地選擇液晶化合物的折射率各向異性。在本說明書中，用語「折射率各向異性」可意指液晶化合物的超常折射率（extraordinary refractive index）與尋常折射率（ordinary refractive index）之間的差。液晶化合物的折射率各向異性可為例如0.01至0.3。折射率各向異性可為0.01或大於0.01、0.05或大於0.05、或者0.07或大於0.07，且可為0.3或小於0.3、0.2或小於0.2、0.15或小於0.15、或者0.13或小於0.13。

液晶層可更包含二色性染料。當液晶層包含二色性染料時，即使液晶組件包括壓敏黏著劑層，胞間隙波動在外基板的層疊製程中亦較少受到影響，使得存在中間層的厚度可被製得相對薄以確保液晶組件的結構穩定性及品質均勻性的優點。

二色性染料可控制液晶層的透光率可變性質。在本說明書中，用語「染料」可意指能夠在可見光區內的範圍中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）強烈地吸收光及/或使光變形的材料，且用語「二色性染料」可意指能夠在可見光區的範圍中的至少一部分或全部範圍內各向異性吸收光的材料。

包含液晶化合物及二色性染料的液晶層可為客體主體液晶層（guest host liquid crystal layer）（GHLC層）。在本說明書中，「客體主體液晶層（GHLC層）」可意指如下功能層：二色性染料依據液晶化合物的排列而排列於一起，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，且若在短軸方向上的偏振光的吸收率大，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能被吸收，且在染料的短軸方向上振動的偏振光可能較少被吸收而被透射。下文中，除非另外指明，否則二色性染料被假定為p型染料。

作為二色性染料，舉例而言，可選擇及使用已知具有能夠藉由所謂的客體主體效應根據液晶化合物的定向狀態而配向的性質的已知染料。此種二色性染料的實例包括偶氮染料、蒽醌染料、次甲基染料、偶氮次甲基染料、部花青染料、萘醌染料、四嗪染料、伸苯基染料、誇特銳烯染料（quaterrylene dye）、苯並噻二唑染料、二酮吡咯並吡咯染料、方酸菁染料（squaraine dye）或吡咯亞甲基染料及類似物，但可應用於本申請案中的染料不限於此。

作為二色性染料，可使用為5或大於5、6或大於6、或者7或大於7的二色性比率（dichroic ratio）的染料，所述二色性比率即藉由將平行於二色性染料的長軸方向的偏振光的吸收除以平行於與長軸方向垂直的方向的偏振光的吸收而獲得的值。染料可在處於可見光區的波長範圍內（例如，處於約380奈米至700奈米或約400奈米至700奈米的波長範圍內）的波長中的至少一部分或者任一波長中滿足二色性比率。二色性比率的上限可為例如20或小於20、18或小於18、16或小於16、或者14或小於14左右。

可慮及本申請案的目的來適宜地選擇液晶層中的二色性染料的含量。舉例而言，液晶層中的二色性染料的含量可為0.2重量%或大於0.2重量%。二色性染料的含量具體而言可為0.5重量%或大於0.5重量%、1重量%或大於1重量%、2重量%或大於2重量%、或者3重量%或大於3重量%。二色性染料的含量的上限可為例如10重量%或小於10重量%、9重量%或小於9重量%、8重量%或小於8重量%、6重量%或小於6重量%、或者5重量%或小於5重量%。當液晶層中的二色性染料的含量過小時，可能難以表達所期望的透射率可變特性，且可能不足以減小中間層的厚度以減小在外基板的層疊製程中可能出現的胞間隙波動。同時，當液晶層中的二色性染料的含量過大時，存在沈澱的風險。因此，二色性染料的含量在以上範圍內可為有利的。

液晶層的厚度並無特別限制，且舉例而言，液晶層的厚度可為約0.01微米或大於0.01微米、0.05微米或大於0.05微米、0.1微米或大於0.1微米、0.5微米或大於0.5微米、1微米或大於1微米、1.5微米或大於1.5微米、2微米或大於2微米、2.5微米或大於2.5微米、3微米或大於3微米、3.5微米或大於3.5微米、4微米或大於4微米、4.5微米或大於4.5微米、5微米或大於5微米、5.5微米或大於5.5微米、6微米或大於6微米、6.5微米或大於6.5微米、7微米或大於7微米、7.5微米或大於7.5微米、8微米或大於8微米、8.5微米或大於8.5微米、9微米或大於9微米、或者9.5微米或大於9.5微米。液晶層的厚度的上限並無特別限制，其可一般為約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、或者15微米或小於15微米。

液晶層可在第一定向狀態與不同於第一定向狀態的第二定向狀態之間切換。所述切換可例如藉由施加例如電壓等外部能量來調節。舉例而言，液晶層可在未施加電壓的狀態下維持第一定向狀態及第二定向狀態中的任一者，且可藉由電壓施加而切換至另一定向狀態。

在一個實例中，第一定向狀態可為扭曲定向狀態。即，液晶層可藉由施加外部能量而在扭曲定向與不同於扭曲定向的定向狀態之間切換。在此種情形中，光學元件可不在第一外基板與液晶組件之間以及第二外基板與液晶組件之間包括偏振器。在一個實例中，液晶層可在扭曲定向與垂直定向狀態之間切換。在一個實例中，液晶層可在未施加電壓的狀態下處於扭曲定向狀態，且可在施加電壓的狀態下處於垂直定向狀態。

在本說明書中，「垂直定向狀態」是如下狀態：在所述狀態中，液晶層中的液晶化合物的指向矢被排列成近似垂直於液晶層的平面，其中，舉例而言，由液晶化合物的指向矢相對於液晶層的平面形成的角度可例如在約80度至100度或者85度至95度的範圍內，或者其可形成近似約90度。

在本說明書中，「扭曲定向狀態」可意指如下螺旋結構：在所述螺旋結構中，液晶層中的液晶化合物的指向矢在沿假想的螺旋軸扭曲並定向的同時形成層。扭曲定向狀態可在垂直定向狀態、水平定向狀態或斜向定向狀態下實施。即，垂直扭曲定向模式是其中各別液晶化合物在垂直定向狀態下沿螺旋軸扭曲的同時形成層的狀態；水平扭曲定向模式是其中各別液晶化合物在水平定向狀態下沿螺旋軸扭曲的同時形成層的狀態；並且斜向扭曲定向模式是其中各別液晶化合物在斜向定向狀態下沿螺旋軸扭曲的同時形成層的狀態。根據本申請案，扭曲定向狀態可為水平定向狀態的扭曲定向狀態。

在扭曲定向狀態下，液晶層的厚度（d）對節距（p）的比率（d/p）可為20或小於20，且下限可為0.5或大於0.5。當在扭曲定向狀態下厚度（d）對節距（p）的比率（d/p）在以上範圍內時，即使在無任何偏振器的狀態下，光學元件亦可表現出極佳的透光率可變特性。一般而言，當比率d/p為0.7或大於0.7且小於2.5時，其可被稱為超扭曲向列（super twisted nematic，STN）模式，且當比率d/p為2.5或大於2.5時，其可被稱為高扭曲向列（highly twisted nematic，HTN）驅動模式。

液晶層的節距（p）可藉由使用楔形胞（wedge cell）的量測方法來量測，且具體而言，可藉由在D·波多斯基（D. Podolskyy）等人的「使用「條紋-楔形格朗讓-喀諾劈胞準確量測膽甾型節距的簡單方法（Simple method for accurate measurements of the cholesteric pitch using a “stripe-wedge Grandjean-Cano cell）」（液晶（Liquid Crystals），第35卷（Vol. 35），第7期（No. 7），2008年7月（July 2008），789-791）中闡述的方法來量測。比率（d/p）可藉由向液晶層中引入適宜量的手性摻雜劑（chiral dopant）來達成。

液晶層可更包含手性摻雜劑。當液晶層包含手性劑時，可實施扭曲定向狀態。光晶體層中所可包含的手性劑（chiral agent）（或手性摻雜劑（chiral dopant））可無特別限制地使用，只要其可誘導所期望的旋轉（扭曲（twisting））而不使液晶性（例如，向列規則性）劣化即可。用於在液晶化合物中誘導旋轉的手性劑需要在分子結構中至少包括手性（chirality）。手性劑可由例如以下來例舉：具有一個或者二或更多個不對稱碳（asymmetric carbon）的化合物；在雜原子上具有不對稱點（asymmetric point）的化合物，例如手性胺或手性亞碸；或者具有軸向不對稱（axially asymmetric）及光學活性位點（optically active site）的化合物，例如疊烯類（cumulene）或聯萘酚（binaphthol）。手性劑可為例如具有為1,500或小於1,500的分子量的低分子量化合物。作為手性劑，亦可使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或者巴斯夫（BASF）的LC756。

手性摻雜劑的施加比率被選擇成使得可達成所期望的比率（d/p）。一般而言，手性摻雜劑的含量（重量%）可藉由方程式100/螺旋扭曲力（helical twisting power，HTP）×節距（p）（奈米（nm））來計算。HTP表示手性摻雜劑的扭曲的強度，其中手性摻雜劑的含量可參照以上方法慮及所期望的節距來確定。

在另一實例中，第一定向狀態可為水平定向狀態。即，液晶層可藉由外部能量施加在水平定向與不同於水平定向的定向狀態之間切換。在一個實例中，液晶層可在水平配向與垂直定向狀態之間切換。在一個實例中，液晶層可在未施加電壓的狀態下處於水平定向狀態，且可在施加電壓的狀態下處於垂直定向狀態。在此種情形中，光學元件可更在第一外基板與液晶組件之間或者第二外基板與液晶組件之間包括一個偏振器。

在本說明書中，「水平定向狀態」是如下狀態：在所述狀態中，液晶層中的液晶化合物的指向矢被排列成近似平行於液晶層的平面，其中，舉例而言，由液晶化合物的指向矢相對於液晶層的平面形成的角度可例如在約0度至10度或者0度至5度的範圍內，或者其可形成近似約0度。

液晶組件可更包括形成於第一基層（10a）的內表面上的第一電極層（10b）。此時，壓敏黏著劑層（10c）可存在於第一電極層（10b）的內表面上。即，第一電極層（10b）可存在於第一基層（10a）與壓敏黏著劑層（10c）之間。液晶組件可更包括形成於第二基層（20a）的內表面上的第二電極層（20b）。此時，間隔件（20d）可存在於第二電極層（20b）的內表面上。即，第二電極層（20b）可存在於第二基層（20a）與間隔件（20d）之間。

第一電極層及第二電極層可用於提供外部作用（例如，電場）的施加，以使液晶層中所包含的材料透射或阻擋入射光。在一個實例中，第一電極層及/或第二電極層可包含導電聚合物、導電金屬、導電奈米線或例如氧化銦錫（ITO，indium tin oxide）等金屬氧化物以及類似物，但不限於此。上部第二電極層及/或下部第二電極層可藉由例如沈積導電聚合物、導電金屬、導電奈米線或例如氧化銦錫（ITO，indium tin oxide）等金屬氧化物來形成。

液晶組件可更包括位於第二電極層（20b）的內表面上的配向膜（20d）。間隔件（20c）可存在於第二電極層（20b）與配向膜（20d）之間。配向膜可形成於間隔件上。即，間隔件的頂表面部分及/或側表面部分可與配向膜接觸。間隔件的底表面可接觸第二電極層。由於壓敏黏著劑層可具有液晶定向性質，因此第一電極層的內表面上可不包括配向膜。

在本說明書中，第一基層、第一電極層及壓敏黏著劑層的組合可被稱為上部基板，且第二基層、第二電極層、間隔件及配向膜的組合可被稱為下部基板。在液晶組件中，上部基板可能除壓敏黏著劑層以外不包括單獨的配向膜，且下部基板可包括配向膜。

配向膜與液晶層可彼此接觸。配向膜可為垂直配向膜或水平配向膜。在本說明書中，「水平配向膜」可意指包含向存在於相鄰液晶層中的液晶化合物賦予水平定向力的定向材料的層。在本說明書中，「垂直配向膜」可意指包含向存在於相鄰液晶層中的液晶化合物賦予垂直定向力的定向材料的層。相鄰液晶化合物可相對於垂直配向膜具有在80度至90度、85度至90度或約87度至90度的範圍內的預傾角，且相鄰液晶化合物可相對於水平配向膜具有在0度至10度、0度至5度或0度至3度的範圍內的預傾角。與壓敏黏著劑層不同，配向膜可能不具有用於結合上部基板與下部基板的黏著力。在一個實例中，在圖2的液晶組件的狀態下，配向膜可相對於第一基層具有接近零的剝離力。

配向膜可為摩擦配向膜（rubbing alignment film）或光配向膜（photo-alignment film）。配向膜的定向方向在摩擦配向膜的情形中可為摩擦方向，且在光配向膜的情形中可為欲照射的偏振光的方向，其中此種配向方向可藉由使用吸收型線性偏振器的偵測方法來確認。具體而言，藉由在液晶層中所包含的液晶化合物水平定向的狀態下在液晶層的一側上設置吸收型線性偏振器並且在以360度旋轉偏振器的同時量測透射率，可確認定向方向。當在以上狀態下用光照射液晶層的所述一側或吸收型線性偏振器且同時自另一側量測亮度（透射率）時，若吸收軸或透射軸與液晶配向膜的定向方向一致，則透射率趨於低，其中定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或類似性質的模擬（simulation）來確認。根據液晶層的模式來確認定向方向的方法是已知的，且在本申請案中，可藉由此種已知方法來確認配向膜的定向方向。

配向膜可包含選自由例如以下已知藉由摩擦定向而表現出定向能力的材料組成的群組的一或多者：聚醯亞胺（polyimide）化合物、聚(乙烯醇)（poly(vinyl alcohol)）化合物、聚(醯胺酸)（poly(amic acid)）化合物、聚苯乙烯（polystylene）化合物、聚醯胺（polyamide）化合物及聚氧乙烯（polyoxyethylene）化合物、或者已知藉由光照射表現出定向能力的材料，例如聚醯亞胺（polyimide）化合物、聚醯胺酸（polyamic acid）化合物、聚降冰片烯（polynorbornene）化合物、苯基馬來醯亞胺共聚物（phenylmaleimide copolymer）化合物、聚乙烯基肉桂酸酯（polyvinylcinamate）化合物、聚偶氮苯（polyazobenzene）化合物、聚乙烯醯亞胺（polyethyleneimide）化合物、聚乙烯醇（polyvinylalcohol）化合物、聚醯胺（polyimide）化合物、聚乙烯（polyethylene）化合物、聚苯乙烯（polystylene）化合物、聚伸苯基鄰苯二甲醯胺（polyphenylenephthalamide）化合物、聚酯（polyester）化合物、氯甲基化聚醯亞胺（chloromethylated polyimide，CMPI）化合物、聚乙烯基肉桂酸酯（polyvinylcinnamate，PVCI）化合物及聚甲基丙烯酸甲酯（polymethyl methacrylate）化合物，但不限於此。

間隔件（20c）可維持上部基板與下部基板之間的間隙。液晶層可存在於其中上部基板與下部基板之間不存在間隔件的區中。

間隔件可為圖案化間隔件。間隔件可具有柱（column）形狀或分隔壁（partition wall）形狀。分隔壁可將下部基板與上部基板之間的空間分隔成二或更多個空間。在其中不存在間隔件的區中，存在於下部部分中的其他膜或其他層可被暴露出。舉例而言，第二電極層可暴露於其中不存在間隔件的區中。配向膜可覆蓋間隔件及在其中不存在間隔件的區中被暴露出的第二電極層。在其中上部基板與下部基板結合於一起的液晶組件中，存在於下部基板的間隔件上的配向膜與上部基板的壓敏黏著劑層可彼此接觸。

液晶化合物及上述添加劑（例如，二色性染料、手性劑及類似物）可存在於上部基板與下部基板之間的其中不存在間隔件的區中。間隔件的形狀並無特別限制，其可無限制地應用，以具有例如圓形狀、橢圓形狀或其他多邊形形狀的多面體。

間隔件可包含可固化樹脂。可固化樹脂的類型並無特別限制，其中舉例而言，可使用熱固性樹脂或例如可紫外固化樹脂（ultraviolet curable resin）等光固化樹脂。作為熱固性樹脂，可使用例如矽酮樹脂、矽樹脂、法蘭樹脂（fran resin）、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及類似物，但不限於此。作為可紫外固化樹脂，通常可使用丙烯酸聚合物，例如聚酯丙烯酸酯聚合物、聚苯乙烯丙烯酸酯聚合物、環氧丙烯酸酯聚合物、聚胺基甲酸酯丙烯酸酯聚合物或聚丁二烯丙烯酸酯聚合物、矽酮丙烯酸酯聚合物或烷基丙烯酸酯聚合物及類似物，但不限於此。

間隔件可藉由圖案化製程來形成。舉例而言，間隔件可藉由微影製程（photolithography process）來形成。微影製程可包括在基層或電極層上施加可固化樹脂組成物且然後藉由圖案遮罩用紫外射線對其進行照射的製程。圖案遮罩可被圖案化成紫外透射區及紫外阻擋區。微影製程可更包括清洗（washing）用紫外射線照射的可固化樹脂組成物的製程。用紫外射線照射的區被固化，且未用紫外射線照射的區保持處於液相，以使其藉由清洗過程被移除，由此其可被圖案化成分隔壁形狀。在微影製程中，可對圖案遮罩執行離型處置，以便在紫外照射之後容易地分離樹脂組成物與圖案遮罩，或者亦可在由樹脂組成物構成的層與圖案遮罩之間放置離型紙（release paper）。

間隔件的寬度（線寬）、間距（節距）、厚度及面積可在不損害本申請案的目的的範圍內適宜地選擇。舉例而言，間隔件的寬度（線寬）可在10微米至500微米的範圍內，或者在10微米至50微米的範圍內。間隔件的間距（節距）可在10微米至1000微米的範圍內，或者在100微米至1000微米的範圍內。相對於第二基層的總面積的100%，間隔件的面積可為約5%或大於5%，且可為50%或小於50%。當間隔件的面積在以上範圍內時，在充分確保上部基板與下部基板之間的貼附力的同時確保極佳的電光性質可為有利的。間隔件的厚度的範圍可例如介於1微米至30微米或3微米至20微米。

光學元件可包括定位於第一外基板與液晶組件之間的至少一或多個中間層，且可包括定位於第二外基板與液晶組件之間的至少一或多個中間層。因此，光學元件可包括至少兩個中間層。第一外基板及第二外基板中的每一者的一側可與相鄰的中間層接觸。液晶組件的兩側可分別與相鄰的中間層接觸。

除第一外基板、第二外基板及液晶組件以外，可根據光學元件是否更包括其他組件來確定光學元件的中間層的數目。其他組件可由偏振器或類似物來例舉。

在一個實例中，除液晶組件以外，光學元件可更在第一外基板與第二外基板之間包括其他組件，例如偏振器。在此種情形中，作為一個實施例，光學元件可具有其中第一外基板、中間層、液晶組件、中間層、偏振器、中間層及第二外基板以此次序層疊的結構。在另一實施例中，光學元件可具有其中第一外基板、中間層、偏振器、中間層、液晶組件、中間層及第二外基板以此次序層疊的結構。作為另一實例，光學元件可具有其中第一外基板、中間層、偏振器、中間層、液晶組件、中間層、偏振器、中間層及第二外基板以此次序層疊的結構。

在另一實例中，除液晶組件以外，光學元件可不在第一外基板與第二外基板之間包括其他組件，例如偏振器。在此種情形中，光學元件可具有其中第一外基板、中間層、液晶組件、中間層及第二外基板以此次序層疊的結構。

為克服液晶組件的物理限制，外基板可藉由位於液晶組件的兩側上的中間層結合於一起，但由於壓敏黏著劑層的低模數，其容易受到外部壓力的影響，由此可能出現例如胞間隙塌陷或液晶流動或擁擠等缺陷。光學元件中所包括的中間層的厚度被控制，由此缺陷可被最小化，且光學元件的結構穩定性及品質均勻性可得到確保。

作為一個實例，所述至少一或多個中間層的總厚度之和可為800微米或大於800微米。所述至少一或多個中間層的總厚度之和意指存在於第一外基板與液晶組件之間以及第二外基板與液晶組件之間的所有中間層的厚度之和。當中間層的總厚度在以上範圍內時，可藉由最小化外基板的層疊製程中的缺陷來確保光學元件的結構穩定性及均勻的外觀特性。具體而言，所述至少一或多個中間層的總厚度之和可為900微米或大於900微米、1,000微米或大於1,000微米、1,100微米或大於1,100微米、1200微米或大於1200微米、1,300微米或大於1,300微米、1,400微米或大於1,400微米、1,500微米或大於1,500微米、1,600微米或大於1,600微米、約1,650微米或大於1,650微米、1,700微米或大於1,700微米、1,750微米或大於1,750微米、1,800微米或大於1,800微米、1,850微米或大於1,850微米、1,900微米或大於1,900微米、1,950微米或大於1,950微米、2,000微米或大於2,000微米、2,100微米或大於2,100微米、2,150微米或大於2,150微米、或者約2,200微米或大於2,200微米。所述至少一或多個中間層的總厚度之和可為例如約6,000微米或小於6,000微米、5,900微米或小於5,900微米、5,800微米或小於5,800微米、5,700微米或小於5,700微米、5,600微米或小於5,600微米、5,500微米或小於5,500微米、5,400微米或小於5,400微米、5,300微米或小於5,300微米、5,200微米或小於5,200微米、5,100微米或小於5,100微米、或者約5,000微米或小於5,000微米。當所述至少一或多個中間層的總厚度之和過厚時，例如光學元件的透射率性質等電光性質可能劣化，因此在以上範圍內可為有利的。

所述至少一或多個中間層可各自具有由一個中間層構成的單層結構，或者可為由二或更多個子中間層構成的層疊體。可慮及中間層的所期望厚度來控制子中間層的厚度及數目。在一個實例中，子中間層的厚度可在100微米至500微米的範圍內或者在300微米至400微米的範圍內。

作為實例，定位於第一外基板與液晶組件之間的所述至少一或多個中間層的總厚度（Ta）及定位於第二外基板與液晶組件之間的所述至少一或多個中間層的總厚度（Tb）可各自為約400微米或大於400微米、500微米或大於500微米、600微米或大於600微米、700微米或大於700微米、800微米或大於800微米、900微米或大於900微米、1000微米或大於1000微米、或者1100微米或大於1100微米，且可為約3,000微米或小於3,000微米、2,900微米或小於2,900微米、2,800微米或小於2,800微米、2,700微米或小於2,700微米、約2,600微米或小於2,600微米、約2,500微米或小於2,500微米、約2,400微米或小於2,400微米、或者約2,300微米或小於2,300微米。當厚度Ta及Tb在以上範圍內時，在不損害光學元件的電光性質的情況下，確保結構穩定性及均勻的外觀特性而在外基板的層疊製程中無缺陷可為有利的。定位於第一外基板與液晶組件之間的所述至少一或多個中間層的總厚度（Ta）之和意指存在於第一外基板與液晶組件之間的所有中間層的厚度之和。另外，定位於第二外基板與液晶組件之間的所述至少一個中間層的總厚度（Tb）之和意指存在於第二外基板與液晶組件之間的所有中間層的厚度之和。

作為一個實例，定位於第一外基板（20a）與液晶組件（10）之間的所述至少一或多個中間層（30）的總厚度（Ta）對定位於第二外基板（20b）與液晶組件（10）之間的所述至少一或多個中間層（30）的總厚度（Tb）的厚度比率（Ta/Tb）可在0.1至10的範圍內。作為另一實例，厚度比率（Ta/Tb）可為約0.12或大於0.12、約0.13或大於0.13、或者約0.14或大於0.14，且可為約9.5或小於9.5、9.0或小於9.0、8.5或小於8.5、8.0或小於8.0、7.5或小於7.5、或者約7.0或小於7.0。當厚度比率在0.1至10的範圍內時，可更有效地改善液晶組件的外觀缺陷。

作為一個實例，所述至少一或多個中間層的儲存彈性模數（storage modulus）可各自為1百萬帕（MPa）或大於1百萬帕。當中間層的儲存彈性模數低時，液晶組件亦可能被損壞，此乃因基層可能無法承受高溫耐久性試驗或循環試驗以及類似試驗中的收縮及膨脹的應力。中間層的儲存彈性模數可為2百萬帕或大於2百萬帕、或者4百萬帕或大於4百萬帕，且可為100百萬帕或小於100百萬帕、80百萬帕或小於80百萬帕、60百萬帕或小於60百萬帕、40百萬帕或小於40百萬帕、20百萬帕或小於20百萬帕、10百萬帕或小於10百萬帕、或者5百萬帕或小於5百萬帕。儲存彈性模數可為在25℃的溫度及6拉德/秒（rad/sec）的頻率下量測的值。

作為一個實例，所述至少一或多個中間層可各自具有在0.1百萬帕至100百萬帕的範圍內的楊氏模數（Young’s modulus，E）。作為另一實例，中間層的楊氏模數（E）可為約0.2百萬帕或大於0.2百萬帕、0.4百萬帕或大於0.4百萬帕、0.6百萬帕或大於0.6百萬帕、0.8百萬帕或大於0.8百萬帕、1百萬帕或大於1百萬帕、5百萬帕或大於5百萬帕、或者約10百萬帕或大於10百萬帕，且可為約95百萬帕或小於95百萬帕、80百萬帕或小於80百萬帕、75百萬帕或小於75百萬帕、70百萬帕或小於70百萬帕、65百萬帕或小於65百萬帕、60百萬帕或小於60百萬帕、55百萬帕或小於55百萬帕、或者約50百萬帕或小於50百萬帕。舉例而言，楊氏模數（E）可以美國材料試驗協會（American Society for Testing Materials，ASTM）D882中所規定的方式進行量測，且可使用例如萬能試驗機（universal testing machine，UTM）等可以由相關標準提供的形式切割膜並量測應力-應變曲線（Stress-Strain curve）（可同時量測力與長度）的設備進行量測。當光學元件中所包括的中間層的楊氏模數在以上範圍內時，確保光學元件的極佳耐久性可為更有利的。當中間層是由至少二或更多個子中間層構成的層疊體時，子中間層中的每一者可滿足以上楊氏模數範圍。

作為一個實例，所述至少一或多個中間層可各自具有為2,000百萬分點/開（ppm/K）或小於2,000百萬分點/開的熱膨脹係數。在另一實例中，熱膨脹係數可為約1,900百萬分點/開或小於1,900百萬分點/開、1,700百萬分點/開或小於1,700百萬分點/開、1,600百萬分點/開或小於1,600百萬分點/開、或者約1.500百萬分點/開或小於1.500百萬分點/開，或可為約10百萬分點/開或大於10百萬分點/開、20百萬分點/開或大於20百萬分點/開、30百萬分點/開或大於30百萬分點/開、40百萬分點/開或大於40百萬分點/開、50百萬分點/開或大於50百萬分點/開、60百萬分點/開或大於60百萬分點/開、70百萬分點/開或大於70百萬分點/開、80百萬分點/開或大於80百萬分點/開、90百萬分點/開或大於90百萬分點/開、100百萬分點/開或大於100百萬分點/開、200百萬分點/開或大於200百萬分點/開、300百萬分點/開或大於300百萬分點/開、400百萬分點/開或大於400百萬分點/開、500百萬分點/開或大於500百萬分點/開、60百萬分點/開或大於60百萬分點/開、700百萬分點/開或大於700百萬分點/開、或者約800百萬分點/開或大於800百萬分點/開。中間層的熱膨脹係數可例如根據ASTM D696的規定來量測，其中熱膨脹係數可藉由以由相關標準提供的形式對其進行切割並量測每單位溫度的長度變化來計算，且可藉由例如熱機械分析（thermo-mechanic analysis，TMA）等已知方法來量測。當光學元件中所包括的中間層的熱膨脹係數在以上範圍內時，確保光學元件的極佳耐久性可為更有利的。當中間層是由至少二或更多個子中間層構成的層疊體時，子中間層中的每一者可滿足熱膨脹係數的範圍。

所述至少一或多個中間層可各自為熱塑性聚胺基甲酸酯（thermoplastic polyurethane，TPU）黏著劑層、聚醯胺黏著劑層、聚酯黏著劑層、乙烯乙酸乙烯酯（ethylene vinyl acetate，EVA）黏著劑層、丙烯酸黏著劑層、矽酮黏著劑層或聚烯烴黏著劑層。根據本申請案的一個實例，所述至少一或多個中間層可各自為熱塑性聚胺基甲酸酯。

光學元件可更包括環繞液晶組件的各側的外層。在光學元件中，液晶組件的頂部面積可小於第一外基板或第二外基板的頂部面積。此外，液晶組件的頂部面積可小於光學元件中所包括的至少一或多個中間層的頂部面積。在一個實例中，液晶組件可由定位於第一外基板與液晶組件之間的中間層、定位於第二外基板與液晶組件之間的中間層以及外層來包封。在本申請案中，用語包封（encapsulation）可意指用中間層及外層覆蓋液晶組件的頂表面。依據所期望的結構，舉例而言，包封結構可藉由壓縮層疊體的方法來實施，所述層疊體依序包括第一外基板、中間層、液晶組件、中間層及第二外基板，且包括在真空狀態下環繞液晶組件的各側的外層。藉由此種包封結構，光學元件的耐久性及耐候性大幅改善，且因此，其可穩定地應用至例如天窗等戶外應用。

外層可包含例如熱塑性聚胺基甲酸酯（thermoplastic polyurethane，TPU）黏著劑、聚醯胺黏著劑、聚酯黏著劑、乙烯乙酸乙烯酯（ethylene vinyl acetate，EVA）黏著劑、丙烯酸黏著劑、矽酮黏著劑或聚烯烴黏著劑。在一個實例中，外層可由與中間層的材料相同的材料形成。

本申請案亦是有關於一種用於製造光學元件的方法。光學元件的製造方法可包括以下步驟：製備依序包括第一外基板、至少一或多個中間層、液晶組件、至少一或多個中間層以及第二外基板的層疊體；以及對層疊體進行高壓釜處理。除非在光學元件的製造方法中另外指明，否則光學元件中所闡述的內容可同等適用。

層疊體可更包括環繞液晶組件的各側的外層。

當光學元件除液晶組件以外更包括其他組件（例如，偏振器）時，層疊體可除液晶組件以外更在所期望位置處包括其他組件。

高壓釜製程可藉由加熱及/或擠壓在層疊步驟之後形成的層疊體來執行。

高壓釜製程的條件並無特別限制，且其可例如依據所施加中間層的類型而在適宜的溫度及壓力下執行。典型高壓釜製程的溫度為約80℃或大於80℃、90℃或大於90℃、100℃或大於100℃，且壓力為2個大氣壓或大於2個大氣壓，但不限於此。製程溫度的上限可為約200℃或小於200℃、190℃或小於190℃、180℃或小於180℃、或者170℃或小於170℃左右，且製程壓力的上限可為約10個大氣壓或小於10個大氣壓、9個大氣壓或小於9個大氣壓、8個大氣壓或小於8個大氣壓、7個大氣壓或小於7個大氣壓、或者6個大氣壓或小於6個大氣壓左右。

此種光學元件可用於各種應用，且舉例而言，可用於例如太陽鏡或擴增實境（augmented reality，AR）或虛擬實境（virtual reality，VR）眼鏡等眼鏡（eyewear）、建築物的外牆或用於車輛的天窗以及類似物。在一個實例中，光學元件本身可為用於車輛的天窗。舉例而言，在包括其中形成有至少一個開口的車身的汽車中，可安裝及使用貼附至所述開口的光學元件或用於車輛的天窗。 [發明效果]

本申請案的光學元件可藉由以下方式來確保結構穩定性及良好的品質均勻性：適當地維持液晶組件的胞間隙，在上部基板與下部基板之間具有極佳的貼附力，且最小化外基板的層疊製程中的例如擠壓或擁擠等缺陷。

在下文中，將藉由實例詳細闡述本申請案，但本申請案的範圍不受以下實例所限制。 量測實例 1. 儲存彈性模數的量測

使用熱分析（Thermal Analysis，TA）的DMA Q800量測了儲存彈性模數。具體而言，在多頻率應變模式（Multi-Frequency-Strain mode）下，在25℃的溫度、6拉德/秒（rad/sec）的頻率、0.01牛（N）的力及3°/分鐘（°/min）的斜坡率（ramp rate）的條件下記錄了儲存彈性模數值。 實例 1 液晶組件製造

製備具有為約100微米的厚度及為900毫米×600毫米的寬度×高度面積的聚碳酸酯膜（惠和（Keiwa））作為第一基層。在第一基層上沈積氧化銦錫（indium tin oxide，ITO）至為50奈米的厚度以形成第一電極層。將壓敏黏著劑組成物（KR-3700，信越（Shin-Etsu））棒塗於第一電極層上，且然後在約150℃下乾燥達約5分鐘，以形成具有為約10微米的厚度的壓敏黏著劑層。黏著劑層的儲存模數為約0.1百萬帕。第一基層、第一電極層及壓敏黏著劑層的組合被稱為上部基板。

作為第二基層，製備具有為約100微米的厚度及為900毫米×600毫米的寬度×高度面積的聚碳酸酯膜（惠和（Keiwa））。在第二基層上沈積氧化銦錫（indium tin oxide，ITO）至為50奈米的厚度以形成第二電極層。將丙烯酸樹脂組成物（KAD-03，米紐塔科技（Minuta Tech））塗佈於第二電極層上，且然後藉由微影方法形成蜂巢型間隔件（分隔壁間隔件）。構成蜂巢的正六邊形（封閉圖形）的節距為約450微米，高度為約12微米，且線寬為約30微米。由間隔件形成的封閉圖形（正六邊形）的面積為近似2.14平方毫米。將水平配向膜（日產（Nissan），SE-7492K）塗佈於間隔件上至為約300奈米的厚度，且然後在一個方向上摩擦。第二基層、第二電極層、間隔件及水平配向膜的組合被稱為下部基板。

將液晶組成物塗佈於下部基板的水平配向膜上以形成液晶層，且然後將上部基板的壓敏黏著劑層層疊成面對液晶組成物的塗佈表面。液晶組成物包含液晶化合物（捷恩智（JNC），SHN-5011XX）、手性摻雜劑（和成化學（Hecheng Chemicals，HCCH），S811）及二色性染料（樂喜金星化學（LG Chem），黑色染料（black dye）組合），其中液晶組成物中手性摻雜劑的含量為3.7重量%，且二色性染料的含量為3重量%。如此形成的液晶層的節距（p）為約2.5微米，且胞間隙（d）對節距（p）的比率（d/p）為約4.8。液晶組件是當未施加電壓時具有為1720度的扭曲角的HTN模式液晶胞。 光學元件製造

製備出了層疊體，所述層疊體依序包括第一外基板、第一中間層、所製備的液晶組件、第二中間層及第二外基板，且包括環繞液晶組件的各側的外層。相較於第一外基板而言，第二外基板在重力方向上設置。

作為第一外基板，使用了具有為約3毫米的厚度、為寬度×長度=1100毫米×800毫米的面積及為約2,470R的曲率半徑的玻璃基板。作為第二外基板，使用了具有為約3毫米的厚度、為寬度×長度=300毫米×300毫米的面積及為約2,400R的曲率半徑的玻璃基板。第一中間層及第二中間層各自為由兩個TPU層（阿古泰克（Argotec））構成的層疊體，其中的一個層具有為約380微米的厚度。TPU層（阿古泰克（Argotec））具有為307百萬分點/開的熱膨脹係數及為2.18百萬帕的儲存彈性模數。外層由與中間層的材料相同的材料形成。

在為約110℃的溫度及為約2個大氣壓的壓力下，對層疊體執行了高壓釜製程，以製造具有圖1所示結構的光學元件。實例1的光學元件中的中間層的總厚度為約1,520微米。 實例 2

除將第一中間層改變成由TPU層（阿古泰克（Argotec））（其中的一個層具有為約380微米的厚度）構成的單層且將第二中間層改變成由兩個TPU層（阿古泰克（Argotec））（其中的一個層具有為約380微米的厚度）構成的層疊體以外，藉由以與實例1中相同的方式執行所述製程而製造出了光學元件。實例2的光學元件中的中間層的總厚度為約1,140微米。 實例 3

除將第一中間層改變成由兩個TPU層（阿古泰克（Argotec））（其中的一個層具有約380微米）構成的層疊體及將第二中間層改變成由TPU層（阿古泰克（Argotec））（其中的一個層具有為約380微米的厚度）構成的單層以外，藉由以與實例1中相同的方式執行所述製程而製造出了光學元件。實例2的光學元件中的中間層的總厚度為約1,140微米。 實例 4

除將第一中間層改變成由兩個TPU層（阿古泰克（Argotec））（其中的一個層具有約380微米）構成的層疊體且將第二中間層改變成由三個TPU層（阿古泰克（Argotec））（其中的一個層具有為約380微米的厚度）構成的層疊體以外，藉由以與實例1中相同的方式執行所述製程而製造出了光學元件。實例2的光學元件中的中間層的總厚度為約1,900微米。 實例 5

除將第一中間層改變成由三個TPU層（阿古泰克（Argotec））（其中的一個層具有約380微米）構成的層疊體且將第二中間層改變成由兩個TPU層（阿古泰克（Argotec））（其中的一個層具有為約380微米的厚度）構成的層疊體以外，藉由以與實例1中相同的方式執行所述製程而製造出了光學元件。實例2的光學元件中的中間層的總厚度為約1,900微米。 實例 6

除將第一中間層及第二中間層各自改變成由三個TPU層（阿古泰克（Argotec））（其中的一個層具有約380微米）構成的層疊體以外，藉由以與實例1中相同的方式執行所述製程而製造出了光學元件。實例2的光學元件中的中間層的總厚度為約2,280微米。 比較例 1

除將第一中間層及第二中間層各自改變成由TPU層（其中的一個層具有為約380微米的厚度）構成的單層以外，藉由以與實例1中相同的方式執行所述製程而製造出了光學元件。比較例1的光學元件中的中間層的總厚度為約760微米。 評價例 1. 擠壓及擁擠缺陷的評價

在實例1至6及比較例1中製造的光學元件中，觀察了在未施加電壓的狀態下是否出現擠壓及擁擠缺陷。在實例1中，未觀察到擠壓缺陷及擁擠缺陷，但在比較例1中，如圖3中所示，觀察到擠壓及擁擠缺陷。如圖3的(a)中所示，擁擠缺陷區看起來暗於周邊區，此乃因二色性染料的濃度高於周邊區的濃度，且如圖3的(b)中所示，擠壓缺陷區看起來亮於周邊區，此乃因二色性染料的濃度低於周邊區的濃度。

[表1]

	中間層的總厚度（微米）	擠壓及擁擠缺陷的評價
實例1	1,520	良好
實例2	1,140	良好
實例3	1,140	良好
實例4	1,900	良好
實例5	1,900	良好
實例6	2,280	良好
比較例1	760	故障

10a:第一基層 10b:第一電極層/第二基層 10c:壓敏黏著劑層 20a:第二基層/第一外基板 20b:第二電極層/第二外基板 20c:間隔件 20d:配向膜/間隔件 30:液晶層/中間層 100a:第一外基板 100b:第二外基板 200a、200b:中間層 10、300:液晶組件 400:外層

圖1是本申請案的示例性光學元件的剖視圖。 圖2是本申請案的示例性液晶組件的剖視圖。 圖3是比較例1的光學元件的相片。

100a:第一外基板

100b:第二外基板

200a、200b:中間層

300:液晶組件

400:外層

Claims (17)

1. 一種光學元件，包括： 第一外基板； 第二外基板，與所述第一外基板相對設置； 液晶組件，定位於所述第一外基板與所述第二外基板之間；以及 至少一或多個中間層，定位於所述第一外基板與所述液晶組件之間以及所述第二外基板與所述液晶組件之間，其中 所述液晶組件包括第一基層、形成於所述第一基層的內側上的壓敏黏著劑層、與所述第一基層相對設置的第二基層、形成於所述第二基層的內側上的間隔件、以及定位於所述第一基層與所述第二基層之間且包含液晶化合物及二色性染料的液晶層，且 所述至少一或多個中間層的總厚度之和為800微米或大於800微米。
2. 如請求項1所述的光學元件，其中所述第一外基板及所述第二外基板各自為玻璃基板。
3. 如請求項1所述的光學元件，其中所述光學元件在所述第一外基板與所述液晶組件之間以及在所述第二外基板與所述液晶組件之間不包括偏振器。
4. 如請求項1所述的光學元件，其中所述光學元件更在所述第一外基板與所述液晶組件之間以及所述第二外基板與所述液晶組件之間的位置中的至少一或多者中包括偏振器。
5. 如請求項1所述的光學元件，其中所述壓敏黏著劑層的儲存彈性模數在0.01百萬帕至1百萬帕的範圍內。
6. 如請求項1所述的光學元件，其中所述液晶層藉由外部能量施加而在第一定向狀態與不同於所述第一定向狀態的定向狀態之間切換。
7. 如請求項1所述的光學元件，其中所述液晶層中的所述二色性染料的含量在0.2重量%至10重量%的範圍內。
8. 如請求項1所述的光學元件，其中所述間隔件是在所述第一基板層與所述第二基板層之間維持間隙的圖案化間隔件。
9. 如請求項1所述的光學元件，其中所述間隔件的面積（B）對所述第二基層的面積（A）的比率（B/A）在5%至50%的範圍內。
10. 如請求項1所述的光學元件，其中所述液晶組件更包括形成於所述第一基層的內表面上的第一電極層及形成於所述第二基層的內表面上的第二電極層，其中所述壓敏黏著劑層存在於所述第一電極層的內表面上，且所述間隔件存在於所述第二電極層的內表面上。
11. 如請求項10所述的光學元件，其中所述液晶組件更包括存在於所述第二電極層的所述內表面上的配向膜，其中在所述第一基層的所述內表面上不包括配向膜。
12. 如請求項1所述的光學元件，其中所述至少一或多個中間層的厚度各自在400微米至3,000微米的範圍內。
13. 如請求項1所述的光學元件，其中所述至少一或多個中間層的儲存彈性模數各自在1百萬帕至100百萬帕的範圍內。
14. 如請求項1所述的光學元件，其中所述至少一或多個中間層的楊氏模數各自在0.1百萬帕至100百萬帕的範圍內。
15. 如請求項1所述的光學元件，其中所述至少一或多個中間層的熱膨脹係數各自為2,000百萬分點/開或小於2,000百萬分點/開。
16. 如請求項1所述的光學元件，其中所述至少一或多個中間層各自為熱塑性聚胺基甲酸酯黏著劑層、聚醯胺黏著劑層、聚酯黏著劑層、乙烯乙酸乙烯酯（EVA）黏著劑層、丙烯酸黏著劑層、矽酮黏著劑層或聚烯烴黏著劑層。
17. 一種汽車，包括：其中形成有一或多個開口的車身；以及安裝於所述開口中的如請求項1所述的光學元件。

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