TWI734342B - 光學裝置以及汽車 - Google Patents

Abstract

本申請案是有關於一種光學裝置以及汽車。本申請案提供 一種即使當已以包封結構連接外部電源時亦能夠防止例如短路等缺陷的光學裝置。

Description

光學裝置以及汽車

本申請案是有關於一種光學裝置以及汽車。

本申請案基於2019年2月25日提出申請的韓國專利申請案第10-2019-0021757號主張優先權權益，所述韓國專利申請案的揭露內容全文併入本案供參考。

被設計成能夠使用液晶化合物改變透射率的各種光學裝置是已知的。

舉例而言，使用所謂的客主(guset host，GH)方式的透射率可變裝置是已知的，透射率可變裝置被施加主體材料(主要是液晶化合物)與二色性染料客體的混合物，且在所述裝置中，液晶化合物主要用作主體材料。此種透射率可變裝置應用於包括例如太陽鏡及眼鏡等眼部穿戴物、建築物外牆或車輛天窗等以及例如電視或監視器等一般顯示裝置在內的各種應用。

為擴展光學裝置的應用，可考慮一種藉由包封體或類似物來包封光學膜的結構。在此種結構的情形中，可藉由利用包封體進行包封來向光學膜施加一定水準的壓力。在光學膜具有包括彼此面對的電極層的結構的情形中，必須彼此間隔開的電極層可能由於壓力而至少部分地彼此接觸，此可能在驅動光學裝置時引起問題。因此，本申請案的一個目的是提供一種可解決此種問題的光學裝置。

在下文中，將參照附圖等詳細闡述本申請案。附圖示出本申請案的示例性實施例，提供示例性實施例是為幫助理解本申請案。在附圖中，可放大厚度，以便清楚地表示相應的層及區域，且本申請案的範圍不受圖式中所示厚度、大小及比率等所限制。

在本說明書中提及的物理性質中，當量測溫度或壓力影響結果時，除非另有規定，否則相關物理性質是在常溫及常壓下量測。

在本說明書中，用語「常溫」是未升溫或冷卻的自然溫度，其可一般為在約10℃至30℃範圍內的任何溫度，或者為約23℃或約25℃左右的溫度。

在本說明書中，用語「常壓」是未特別減小或增加的自然壓力，其一般意指約1個大氣壓的壓力，例如大氣壓壓力。

本申請案是有關於一種光學裝置。所述光學裝置可包括光學膜。圖1是示出本申請案的示例性光學膜的圖。參照圖1，本 申請案的光學膜可包括：第一基膜110與第二基膜150，被設置成彼此面對；以及光調變層130，存在於第一基膜110與第二基膜150之間。此處，在彼此面對的第一基膜110與第二基膜150的表面上可分別形成有第一電極層120及第二電極層140。

作為基膜，舉例而言，可使用由玻璃或類似物製成的無機膜或者塑膠膜。作為塑膠膜，可使用以下材料，但不限於此：三乙醯纖維素(triacetyl cellulose，TAC)膜；環烯烴共聚物(cycloolefin copolymer，COP)膜，例如降冰片烯衍生物；丙烯酸膜，例如聚(甲基丙烯酸甲酯)(poly(methyl methacrylate)，PMMA)；聚碳酸酯(polycarbonate，PC)膜；聚乙烯(polyethylene，PE)膜；聚丙烯(polypropylene，PP)膜；聚乙烯醇(polyvinyl alcohol，PVA)膜；雙乙醯纖維素(diacetyl cellulose，DAC)膜；聚丙烯酸酯(polyacrylate，PAC)膜；聚醚碸(polyether sulfone，PES)膜；聚醚醚酮(polyetheretherketone，PEEK)膜；聚苯碸(polyphenylsulfone，PPS)膜；聚醚醯亞胺(polyetherimide，PEI)膜；聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylenenaphthatate，PEN)膜；聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，PET)膜；聚醯亞胺(polyimide，PI)膜；聚碸(polysulfone，PSF)膜；聚芳酯(polyarylate，PAR)膜；或者氟樹脂膜等。若需要，則金、銀或矽化合物(例如二氧化矽或一氧化矽)塗層或者例如減反射層等塗層亦可存在於基膜上。

作為基膜，可使用具有在預定範圍內的相位差的膜。在 一個實例中，基膜可具有100奈米(nm)或小於100奈米的前相位差(front phase difference)。在另一實例中，前相位差可為約95奈米或小於95奈米、約90奈米或小於90奈米、約85奈米或小於85奈米、約80奈米或小於80奈米、約75奈米或小於75奈米、約70奈米或小於70奈米、約65奈米或小於65奈米、約60奈米或小於60奈米、約55奈米或小於55奈米、約50奈米或小於50奈米、約45奈米或小於45奈米、約40奈米或小於40奈米、約35奈米或小於35奈米、約30奈米或小於30奈米、約25奈米或小於25奈米、約20奈米或小於20奈米、約15奈米或小於15奈米、約10奈米或小於10奈米、約5奈米或小於5奈米、約4奈米或小於4奈米、約3奈米或小於3奈米、約2奈米或小於2奈米、約1奈米或小於1奈米或者約0.5奈米或小於0.5奈米。在另一實例中，前相位差可為約0奈米或大於0奈米、約1奈米或大於1奈米、約2奈米或大於2奈米、約3奈米或大於3奈米、約4奈米或大於4奈米、約5奈米或大於5奈米、約6奈米或大於6奈米、約7奈米或大於7奈米、約8奈米或大於8奈米、約9奈米或大於9奈米或者約9.5奈米或大於9.5奈米。

基膜的厚度方向相位差的絕對值可為例如200奈米或小於200奈米。厚度方向相位差的絕對值可為190奈米或小於190奈米、180奈米或小於180奈米、170奈米或小於170奈米、160奈米或小於160奈米、150奈米或小於150奈米、140奈米或小於140奈米、130奈米或小於130奈米、120奈米或小於120奈米、 110奈米或小於110奈米、100奈米或小於100奈米、90奈米或小於90奈米、85奈米或小於85奈米、80奈米或小於80奈米、70奈米或小於70奈米、60奈米或小於60奈米、50奈米或小於50奈米、40奈米或小於40奈米、30奈米或小於30奈米、20奈米或小於20奈米、10奈米或小於10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、1奈米或小於1奈米或者0.5奈米或小於0.5奈米，且可為0奈米或大於0奈米、10奈米或大於10奈米、20奈米或大於20奈米、30奈米或大於30奈米、40奈米或大於40奈米、50奈米或大於50奈米、60奈米或大於60奈米、70奈米或大於70奈米或者75奈米或大於75奈米。若絕對值在以上範圍內，則厚度方向相位差可為負的，或者可為正的，且例如可為負的。

除非另有規定，否則如本文中所使用的用語「前相位差(Rin)」是由以下方程式1計算的數值，且用語「厚度方向相位差(Rth)」是由以下方程式2計算的數值。前延遲及厚度延遲的參考波長為約550奈米。

[方程式1]前相位差(Rin)=d×(nx-ny)

[方程式2]厚度方向相位差(Rth)=d×(nz-ny)

在方程式1及方程式2中，d是基膜的厚度，nx是基膜的慢軸方向上的折射率，ny是基膜的快軸方向上的折射率，且nz 是基膜的厚度方向上的折射率。

當基膜為光學各向異性時，由設置成彼此相對的基膜的慢軸形成的角度可在例如約-10度至10度範圍內、-7度至7度範圍內、-5度至5度範圍內或者-3度至3度範圍內，或者可近似平行。另外，由基膜的慢軸與以下欲闡述的偏振層的光吸收軸形成的角度可在例如約-10度至10度範圍內、-7度至7度範圍內、-5度至5度範圍內或者-3度至3度範圍內，或者可近似平行，或者可在約80度至100度範圍內、約83度至97度範圍內、約85度至95度範圍內或者約87度至92度範圍內，或者可近似垂直。

藉由相位差調節或慢軸的排列，可達成光學上優異且均勻的透明模式及黑色模式。

基膜可具有100百萬分率/開(ppm/K)或小於100百萬分率/開的熱膨脹係數。在另一實例中，熱膨脹係數可為95百萬分率/開或小於95百萬分率/開、90百萬分率/開或小於90百萬分率/開、85百萬分率/開或小於85百萬分率/開、80百萬分率/開或小於80百萬分率/開、75百萬分率/開或小於75百萬分率/開、70百萬分率/開或小於70百萬分率/開或者65百萬分率/開或小於65百萬分率/開，或者可為10百萬分率/開或大於10百萬分率/開、20百萬分率/開或大於20百萬分率/開、30百萬分率/開或大於30百萬分率/開、40百萬分率/開或大於40百萬分率/開、50百萬分率/開或大於50百萬分率/開或者55百萬分率/開或大於55百萬分率/開。舉例而言，基膜的熱膨脹係數可根據美國材料試驗協會 (American Society for Testing Materials，ASTM)D696的規定來量測，可藉由以相關標準中提供的形式裁剪膜並量測每單位溫度的長度變化來計算，或者可藉由例如熱機械分析(thermomechanic analysis，TMA)等已知方法來量測。

作為基膜，可使用斷裂伸長率(elongation at break)為90%或大於90%的基膜。斷裂伸長率可為95%或大於95%、100%或大於100%、105%或大於105%、110%或大於110%、115%或大於115%、120%或大於120%、125%或大於125%、130%或大於130%、135%或大於135%、140%或大於140%、145%或大於145%、150%或大於150%、155%或大於155%、160%或大於160%、165%或大於165%、170%或大於170%或者175%或大於175%，且可為1,000%或小於1,000%、900%或小於900%、800%或小於800%、700%或小於700%、600%或小於600%、500%或小於500%、400%或小於400%、300%或小於300%或者200%或小於200%。基膜的斷裂伸長率可根據ASTM D882標準來量測，且可藉由以對應標準提供的形式裁剪膜並使用能夠量測應力-應變曲線(能夠同時量測力與長度)的裝備來量測。

藉由對基膜進行選擇以具有所述熱膨脹係數及/或斷裂伸長率，可提供具有優異耐久性的光學裝置。

光學膜中的基膜的厚度無特別限制，且可通常在約50微米(μm)至200微米左右範圍內。

在本說明書中，上面形成有第一電極層的第一基膜可稱 為第一電極基膜，且上面形成有第二電極層的第二基膜可稱為第二電極基膜。

電極基膜可例如在可見光區域中具有半透明性(translucency)。在一個實例中，對於在可見光區域中具有任意一種波長(例如約400奈米至700奈米的範圍，或550奈米的波長)的光，電極基膜可具有80%或大於80%、85%或大於85%或者90%或大於90%的透射率。透射率的數值越高，則其越有利，由此上限無特別限制，且舉例而言，透射率亦可為約100%或小於100%或者小於100%左右。

形成於電極基膜上的電極層的材料無特別限制，只要其為應用於在光學裝置領域中形成電極層的材料，便可無特別限制地加以使用。

舉例而言，作為電極層，可應用使用以下材料形成的電極層：金屬氧化物；金屬配線；金屬奈米管；金屬網格；碳奈米管；石墨烯；或者導電聚合物或其複合材料等。

在一個實例中，作為電極層，可使用金屬氧化物層，所述金屬氧化物層包含選自由以下組成的群組的一或多種金屬：銻(Sb)、鋇(Ba)、鎵(Ga)、鍺(Ge)、鉿(Hf)、銦(In)、鑭(La)、鎂(Mg)、硒(Se)、鋁(Al)、矽(Si)、鉭(Ta)、鈦(Ti)、釩(V)、釔(Y)、鋅(Zn)及鋯(Zr)。

電極層的厚度可在不損及本申請案目的的範圍內適當選擇。通常，電極層的厚度可在50奈米至300奈米範圍內或者在 70奈米至200奈米範圍內，但不限於此。電極層可為由上述材料製成的單層結構或層壓結構，且在層壓結構的情形中，構成相應層的材料可相同或不同。

電極基膜可藉由在第一基膜及第二基膜上形成電極層來獲得。

在本申請案中，電極層可包括用於向光調變層施加與外部能量對應的電場的部分(在下文中，可稱為第一區域)及用於將電極層與外部電源連接以便能夠施加電場的部分(在下文中，可稱為第二區域)。所述兩個部分可為物理上彼此分離的部分或物理上連續的部分，或者亦可為實質上彼此重疊的部分。通常，在光學裝置的結構中，當沿表面的法線方向觀察光學裝置時，第一區域可近似是與光調變層重疊的區域，且第二區域可為其中形成有外部端子或類似物的區域。

在本申請案的一個實例中，第一基膜110上的電極層120的第二區域與第二基膜150上的電極層140的第二區域可被設置成不彼此面對，由此第一基膜110與第二基膜150可包括在光學膜中以彼此交替。此種情形可稱為本申請案的第一態樣。

圖2是處於此種狀態的光學膜的示意性側視圖。藉由如圖2中所示將基膜110、150設置成彼此交替，分別形成於其表面上的電極層120、140亦彼此交替，第二區域是藉由在一側上的電極層(例如，圖3中由200指示的區域中的電極層120)的表面上形成端子及類似物而形成，第二區域的第一基膜110上的電極層 120不面對第二基膜150上的電極層140，且第二區域是藉由在一側上的電極層(例如，圖3中由200指示的區域中的電極層140的表面)上形成端子及類似物而同等地形成，第二區域的第二基膜150上的電極層140不面對第一基膜110上的電極層120，由此可得到所述結構。圖2所示結構是用於形成不彼此面對的第二區域的基膜排列方式的一個實例，且若達成相同的目的，則除圖2及圖3所示結構以外，可應用各種結構。此外，在圖2及圖3所示結構的情形中，彼此交替設置基膜的程度(例如，圖3中由200指示的區域的長度)無特別限制，其中慮及光調變層130所需的面積或用於形成端子及類似物的面積，可採用彼此適當交替的排列方式。

光學膜可更包括將第一基膜110與第二基膜150彼此貼合的密封劑160，其中密封劑160可在以下狀態下對第一基膜與第二基膜進行貼合：在所述狀態中，如圖式中所示，密封劑160存在於第一基膜110上的第一區域100與第二區域200的邊界處以及第一基膜110的至少一個表面的最外部分處，且亦存在於第二基膜150上的第一區域與第二區域的邊界處以及第二基膜150的至少一個表面的最外側處。

在另一實例中，電極層可被圖案化。舉例而言，在本申請案中，每一電極層的第二區域可被圖案化成電性連接至第一區域的區域A及不電性連接至第一區域的區域B。即，當區域A連接至外部電源時，電流流向第一區域，但是當區域B連接至外部 電源時，電流不流向第一區域。在此種情形中，形成於第一基膜上的區域A與形成於第二基膜上的區域A可被設置成彼此不面對。此種情形可稱為本申請案的第二態樣。

此外，在此種情形中，第二區域可被形成為環繞第一區域。

此外，在此種情形中，將第一基膜與第二基膜彼此貼合的密封劑可在存在於第一基膜及第二基膜的第一區域與第二區域之間的邊界處的同時對所述基膜進行貼合。

在下文中，將參照圖式例示性地闡述如上所述的電極層的形狀。圖4及圖5是分別形成於第一基膜及第二基膜上的電極層的實例。然而，在本申請案中，所形成的電極層的形狀不限於圖4及圖5中所示的結構。

圖4可為分別形成於第一基膜及第二基膜上的電極層中的任意一個電極層的實例，且圖5可為另一電極層的實例。為具體闡釋本申請案的光學膜中的電極層的排列方式，圖4是自上面形成有電極層的表面一側觀察的形成於基膜上的電極層，且圖5是自其中未形成基膜的電極層的表面觀察的形成於基膜上的電極層的立體圖。

如上所述，已示出圖4及圖5，以闡釋當電極層相對設置時，所述電極層是如何設置的。

如圖4及圖5中所示，電極層可包括多個隔室結構及至少一個通道結構。在本申請案中，電極層的隔室結構可意指形成於 基膜上的電極單元，且除非存在以下欲闡述的通道結構，否則所述隔室結構與其他隔室結構可指代不彼此電性連接的單元。舉例而言，其可包括圖4及圖5中所示的隔室結構121、122、141、142。在本申請案中，電極層的「通道結構」可指代在上述隔室結構中使兩個隔室結構彼此電性連接的元件。通道結構可指代例如圖4及圖5中所示通道結構123、143。因此，當外部電源連接至電極層時，直接連接至外部電源的隔室結構可首先被充電，且藉由連接至外部電源的隔室結構以及通道結構電性連接的隔室結構可隨後被充電。此處，隨後被充電的隔室結構可為如上所述的第一區域，且首先被充電的隔室結構可為如上所述的區域A。舉例而言，當外部電源連接至隔室結構121、122、141、142中不藉由通道結構123、143電性連接至其他隔室的隔室結構122、142時，僅所述結構122、142被充電，其他隔室結構121、141不被充電。此種隔室結構122、142可為如上所述的區域B。在另一實例中，當外部電源連接至所述隔室結構中藉由通道結構電性連接至其他隔室的隔室結構121、141時，不僅直接連接至外部電源的隔室結構121、141被充電，而且藉由通道結構電性連接的其他隔室結構122、142亦被充電。

如圖4及圖5中所示，本申請案的電極層120、140中的所述多個隔室結構121、122、125、141、142、145可包括中心隔室124、144，其中光調變層130位於中心隔室124、144的上部部分或下部部分上。此種中央隔室可為第一區域。光調變層130位於中心隔室124、144結構的上部部分或下部部分上的事實可意味 著，如圖1中所示，光調變層130位於第一電極層120及第二電極層140的上部部分或下部部分上，且具體而言，光調變層130位於第一電極層120及第二電極層140中的中心隔室124、144的上部部分或下部部分上。

圖6是構成本申請案的示例性光學裝置的組件的圖，所述組件被疊加地繪製，以便闡釋為方便起見已藉由穿透或疊加一些組件而繪示的中心隔室124、144、周邊隔室121、122、125、141、142、145及光調變層130的位置關係。

如圖6中所示，光調變層130可位於第一電極層120及第二電極層140中的中心隔室124、144的上部部分或下部部分上。

本申請案的第一電極層及第二電極層可包括其中光調變層不位於上部部分或下部部分上的周邊隔室。如圖6中所示，周邊隔室121、125、141、145可意指第一透明電極層及第二透明電極層的其中光調變層130不位於上部部分或下部部分上的隔室結構。

本申請案的第一電極層及第二電極層的通道結構可將中心隔室與至少一個周邊隔室電性連接。當通道結構將其中光調變層存在於上部部分或下部部分處的中心隔室與周邊隔室電性連接時，可藉由將外部電源連接至周邊隔室來向光調變層施加電場。

第一電極層及第二電極層可形成為使得當光調變層已投影於任意一個電極層的帶電區域上時，不與所投影光調變層的面積重疊的帶電區域不會與另一電極層的帶電區域重疊。

在一個實例中，第一電極層120及第二電極層140可分別如圖4及圖5中所示般形成。為使圖4及圖5中所示的第一電極層120及第二電極層140的帶電區域滿足上述條件，舉例而言，電極層120、140應以與圖6中所示方式相同的方式進行層壓。

如上所述，圖6是用於示出以下情形的圖：第一電極層120及第二電極層140被形成為使得當光調變層130已投影於任意一個電極層120、140的帶電區域上時，不與所投影光調變層130的面積重疊的帶電區域不會與另一電極層120、140的帶電區域重疊。圖6是自圖1中所示光學裝置的第二基膜150觀察的光學裝置的圖，為方便說明，其被示出為使得一些組件被穿透而彼此重疊。

在實例中，外部電源可連接至圖6中所示的第一電極層120及第二電極層140，且舉例而言，外部電源可連接至隔室結構121、141。參照圖4及圖5中所示的隔室結構及通道結構，當外部電源如上所述連接至第一電極層120及第二電極層140時，第一電極層120的隔室結構121、124、125及第二電極層140的隔室結構141、144、145被充電以形成帶電區域。因此，參照圖6，在實例中，當光調變層130已投影於第一電極層120的帶電區域121、124、125上時，不與所投影光調變層130的面積重疊的帶電區域121、125不會與第二電極層140的帶電區域141、144、145在第一電極層120上投影的面積重疊。由於如上所述般形成電極層，因此當外部電源已連接至電極層時，即使當電極層彼此接觸 時，亦不會發生短路現象。

圖7是用於闡釋本申請案的光學裝置防止短路現象的原理的圖。圖7是自圖6中所示隔室結構121、141的一側觀看的圖。在上述實例中，如圖7中所示，當外部電源已連接至隔室結構121、141時，構成帶電區域的隔室結構121、141被形成為即使在向半透明電極基膜110、150施加壓力的情形中亦不彼此接觸，且因此即使當第一電極層120與第二電極層140彼此接觸時，本申請案的光學裝置亦不會引起短路現象。在實例中，原因在於：如圖5中所示，可與構成帶電區域的隔室結構121接觸的隔室結構142不電性連接至帶電區域，且如圖4中所示，可與構成帶電區域的另一隔室結構141接觸的隔室結構122不電性連接至帶電區域。

在如上所述的電極層的實例中，前述中心隔室是第一區域，且周邊隔室是第二區域，其中周邊隔室中電性連接至中心隔室的隔室可為區域A，且不電性連接至中心隔室的隔室可為區域B。

藉由如圖6及圖7中所示的排列方式，可實施一種裝置，所述裝置被設置成使得第一基膜上的區域A與第二基膜上的區域A不彼此面對。

然而，圖4至圖7中所示結構是可實施本申請案的光學膜的一個實例。

此種電極層的圖案可藉由圖案化電極層或者藉由一次形成電極層且接著藉由應用適當的手段(例如，雷射圖案化方法或類似方法)圖案化電極層來形成。

在另一實例中，電極層的第一區域與第二區域在如本申請案的第一態樣中般形成的同時亦可被形成為彼此面對。即，在此種情形中，第一基膜上的第二區域與第二基膜上的第二區域可被設置成彼此面對，其中可存在絕緣層。此種情形可稱為本申請案的第三態樣。

圖8示例性地示出以下情形：在所述情形中，如圖8中所示，相應電極層140、120的第二區域之間存在絕緣層170。圖8是示例性形式，其中若需要，則可在每一電極層中形成多個第二區域，且在所述多個第二區域被設置成彼此面對的狀態下，所述多個第二區域之間亦可存在絕緣層。

即，舉例而言，在基膜的表面上，第二區域亦可被形成為環繞第一區域，其中絕緣層可存在於相應的第二區域之間。另外，此種結構更包括將第一基膜與第二基膜彼此貼合的密封劑(圖8中的160)，其中密封劑可在存在於第一基膜及第二基膜的第一區域與第二區域之間的邊界處的同時對所述基膜進行貼合。

在此種結構中，可用作絕緣層材料的材料的種類無特別限制。即，已知在工業中一般可用作絕緣層的各種無機、有機或有機-無機複合材料可用作絕緣層。此外，在本申請案中，形成此種絕緣層的方式亦遵循已知內容。

作為絕緣材料，使用如根據ASTM D149量測的絕緣崩潰電壓為約3千伏特/毫米或大於3千伏特/毫米、約5千伏特/毫米或大於5千伏特/毫米、約7千伏特/毫米或大於7千伏特/毫米、 10千伏特/毫米或大於10千伏特/毫米、15千伏特/毫米或大於15千伏特/毫米或者20千伏特/毫米或大於20千伏特/毫米的材料。由於絕緣崩潰電壓具有較高的數值，因此其顯示出更優異的絕緣性質，其無特別限制，但是絕緣崩潰電壓可為約50千伏特/毫米或小於50千伏特/毫米、45千伏特/毫米或小於45千伏特/毫米、40千伏特/毫米或小於40千伏特/毫米、35千伏特/毫米或小於35千伏特/毫米或者30千伏特/毫米或小於30千伏特/毫米。

舉例而言，例如玻璃、氧化鋁、ZnO、氮化鋁(AlN)、氮化硼(BN)、氮化矽、SiC或BeO等陶瓷材料、例如聚烯烴、聚氯乙烯、各種橡膠系聚合物、聚酯、丙烯酸樹脂或環氧樹脂等聚合物材料或者類似物可用作絕緣層。

本申請案可提供一種光學裝置的結構，當外部電源已藉由此種配置連接時，所述結構可防止短路。

本申請案的光學膜可包括位於第一基膜與第二基膜之間(即，至少位於電極層的第一區域之間)的光調變層，電極層分別以此種形式形成於第一基膜及第二基膜中。在一個實例中，此種光調變層可為具有至少一種液晶化合物的主動液晶層。用語主動液晶層是包含液晶化合物的層，其可意指能夠藉由外部能量改變液晶化合物的定向狀態的層。藉由使用主動液晶層，光學裝置可選擇性地在包括透明模式及黑色模式在內的各種模式之間切換，由此主動液晶層可為光調變層。

在本說明書中，用語透明模式可意指透射率為約10%或 大於10%、約15%或大於15%、約20%或大於20%、約25%或大於25%、約30%或大於30%、約35%或大於35%、約40%或大於40%、約45%或大於45%或者約50%或大於50%的狀態。另外，黑色模式可意指透射率為約20%或小於20%、約15%或小於15%、約10%或小於10%或者約5%或小於5%左右的狀態。透明模式中的透射率越高，則其越有利，且黑色模式中的透射率越低，則其越有利，因而上限及下限中的每一者無特別限制。在一個實例中，透明模式中的透射率的上限可為約100%、約95%、約90%、約85%、約80%、約75%、約70%、約65%或約60%。黑色模式中的透射率的下限可為約0%、約1%、約2%、約3%、約4%、約5%、約6%、約7%、約8%、約9%或約10%。

透射率可為線性透光率(linear light transmittance)。用語線性透光率可為相對於在預定方向上入射於光學裝置上的光，在與入射方向相同的方向上經由光學裝置透射的光(線性光)的比率。在一個實例中，透射率可為相對於在平行於光學裝置的表面法線的方向上入射的光的量測結果(法線透光率(normal light transmittance))。

在光學裝置中，透射率受控的光可為A類紫外線(ultra violet-A，UV-A)區域紫外光、可見光或近紅外光。根據常用定義，UV-A區域紫外光用於指具有處於320奈米至380奈米範圍內的波長的輻射，可見光用於指具有處於380奈米至780奈米範圍內的波長的輻射，且近紅外光用於指具有處於780奈米至2000奈米範 圍內的波長的輻射。

在本說明書中，用語「外部能量」意指自外部施加至可改變包含在主動液晶層中的液晶化合物的定向的水準的能量。在一個實例中，外部能量可為由藉由電極層引發的外部電壓產生的電場。

舉例而言，主動液晶層可如上所述在透明模式與黑色模式之間切換，或者在其他模式之間切換，同時液晶化合物的定向狀態依據是否施加外部能量、外部能量的大小及/或施加位置而改變。

在一個實例中，主動液晶層可為被稱為所謂的客主液晶層(guest host liquid crystal layer)的液晶層，其中主動液晶層可更包括各向異性染料以及液晶化合物。客主液晶層是使用所謂的客主效應(guest host effect)的液晶層，其是各向異性染料根據液晶化合物的定向方向進行配向的液晶層(下文中，可稱為液晶主體)。液晶主體的定向方向可使用配向膜及/或上述外部能量來調節。

液晶層中所使用的液晶主體的類型無特別限制，且可使用用於達成客主效應的一般種類的液晶化合物。

舉例而言，作為液晶主體，可使用層列型液晶化合物(smectic liquid crystal compound)、向列型液晶化合物(nematic liquid crystal compound)或膽固醇型液晶化合物(cholesteric liquid crystal compound)。一般而言，可使用向列型液晶化合物。用語向列型液晶化合物意指相對於液晶分子的位置不具有規律性但能夠將液晶分子中的所有者排列於分子軸方向上的液晶化合物，且此 種液晶化合物可呈棒形式或可呈盤形式。

作為此種向列型液晶化合物，可選擇具有例如約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℃的澄清點(chearing point)或具有處於以上範圍內的相變點(phase transition point)(即向列相向各向同性相轉變的相變點)的向列型液晶化合物。在一個實例中，澄清點或相變點可為約160℃或小於160℃、約150℃或小於150℃或者約140℃或小於140℃。

液晶化合物可具有為負數或正數的介電常數各向異性。介電常數各向異性的絕對值可慮及對象來適當地選擇。舉例而言，介電常數各向異性可大於3或大於7，或者可小於-2或小於-3。

液晶化合物亦可具有約0.01或大於0.01或者約0.04或大於0.04的光學各向異性(△n)。在另一實例中，液晶化合物的光學各向異性可為約0.3或小於0.3或者約0.27或小於0.27。

作為客主液晶層的液晶主體的可用液晶化合物是此項技術中已知的。

當液晶層是客主液晶層時，液晶層可包括各向異性染料以及液晶主體。用語「染料」可意指能夠強烈吸收及/或修改處於可見光區域中的至少部分或整個範圍(例如，380奈米至780奈米的波長範圍)內的光的材料，且用語「各向異性染料」可意指能夠對處於可見光區域的至少部分或整個範圍內的光進行各向異性吸 收的材料。

作為各向異性染料，舉例而言，可選擇及使用已知具有可根據液晶主體的配向狀態進行配向的性質的已知染料。舉例而言，偶氮染料或蒽醌染料等可用作各向異性染料，且液晶層亦可包含一或兩種染料或者更多種染料，以便達成寬波長範圍內的光吸收。

各向異性染料的二色性比(dichroic ratio)可慮及目的來適當地選擇。舉例而言，各向異性染料可具有處於5至20範圍內的二色性比。舉例而言，在p型染料的情形中，用語「二色性比」可意指藉由將平行於染料長軸方向的偏振光的吸收率除以平行於與長軸方向垂直的方向的偏振光的吸收率而獲得的值。各向異性染料可至少在一些波長處或在處於可見區域的波長範圍內的任意一種波長或全範圍內(例如，在約380奈米至780奈米或約400奈米至700奈米的波長範圍內)具有二色性比。

液晶層中的各向異性染料的含量可慮及目的來適當地選擇。舉例而言，以液晶主體及各向異性染料的總重量計，各向異性染料的含量可在0.1重量%(wt%)至10重量%範圍內進行選擇。各向異性染料的比例可慮及液晶主體中的各向異性染料的所期望透射率及溶解度等來改變。

液晶層基本上包括液晶主體及各向異性染料，且若需要，則可根據已知的形式而進一步包括其他可選的添加劑。作為添加劑的實例，可以手性摻雜劑或穩定劑來舉例說明，而不限於此。

舉例而言，液晶層的厚度可被適當地選擇成適合於實施所期望的模式。在一個實例中，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、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。

此種主動液晶層或包括主動液晶層的光學膜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。舉例而言，所述切換可藉由施加外部能量(例如電壓)來控制。舉例而言，第一定向狀態及第二定向狀態中的任一者可維持在不施加電壓的狀態，且接著藉由施加電壓切換至另一定向狀態。

在一個實例中，第一定向狀態及第二定向狀態可各自選自水平定向狀態、垂直定向狀態、噴射定向狀態、傾斜定向狀態、扭曲向列(twisted nematic，TN)定向狀態或膽固醇定向狀態。舉例而言，在黑色模式下，液晶層或光學膜可至少處於水平定向、扭曲向列定向或膽固醇定向，且在透明模式下，液晶層或光學膜可處 於垂直定向狀態或者處於光軸的方向與黑色模式的水平定向不同的水平定向狀態。液晶元件可為其中在未施加電壓的狀態下實施黑色模式的正常黑色模式元件，或者可實施其中在未施加電壓的狀態下實施透明模式的正常透明模式。

如上所述的主動液晶層可具有各種模式。主動液晶層可例如以電控雙折射(electrically controlled birefringence，ECB)模式、扭曲向列(TN)模式或超扭曲向列(super twisted nematic，STN)模式驅動，但不限於此，且主動液晶層中的液晶化合物的配向特性可根據主動液晶層的驅動模式而變化。

在一個實例中，處於主動液晶層的一種定向狀態下的液晶化合物可：以定向狀態存在，以與如下所述的偏振層的吸收軸形成任意一種角度；以定向狀態存在，以與偏振層的吸收軸形成水平狀態或垂直狀態；或者以扭曲定向狀態存在。

在本說明書中，用語「扭曲定向狀態」可意指以下一種狀態：在所述狀態中，主動液晶層的光軸水平定向，同時相對於主動液晶層的平面具有處於約0度至15度、約0度至10度或約0度至5度範圍內的傾斜角，但是包含在主動液晶層中的相鄰液晶化合物的長軸方向上的角度以其稍微改變及扭曲的方式排列。

如上所述，主動液晶層中的液晶化合物的配向性質可藉由施加外部作用來改變。

在一個實例中，當主動液晶層在無外部作用的情況下處於水平定向時，可透過藉由施加外部作用將主動液晶層切換至垂 直定向狀態來增加透射率。

在另一實例中，當主動液晶層在無外部作用的情況下處於垂直定向時，可透過藉由施加外部作用將主動液晶層切換至水平配向狀態來降低透射率。另外，在將主動液晶層自初始垂直定向狀態切換至水平定向狀態時，可能需要預定方向上的預傾角(pretilt)來確定液晶化合物的定向方向。此處，賦予預傾角的方式無特別限制，且舉例而言，可藉由設置適當的配向膜來執行，以使得可賦予所預期的預傾角。

此外，此處，在主動液晶層更包含各向異性染料且液晶化合物垂直定向的狀態下，各向異性染料的配向方向垂直於下面存在的偏振層的平面，且因此透射過偏振層的光可在不被主動液晶層的各向異性染料吸收的條件下進行透射，藉此增加光學裝置的透射率。另一方面，在主動液晶層的液晶化合物水平定向的狀態下，各向異性染料的配向方向平行於下面存在的偏振層的平面，且因此當主動液晶層的光軸被設置成相對於偏振層的吸收軸具有預定角度時，透射過偏振層的光的一部分可被各向異性染料吸收，藉此降低光學裝置的透射率。

在一個實例中，光學裝置可在存在外部作用的情況下在可見區域中實施透射率為15%或大於15%的透明模式，且可在不存在外部作用的情況下在可見區域中實施透射率為3%或小於3%的黑色模式。

當主動液晶層在TN模式或STN模式下被驅動時，主動 液晶層可更包含手性劑。手性劑可引發液晶化合物及/或各向異性染料的分子排列具有螺旋結構。可使用手性劑而無特別限制，只要其可引發所期望的螺旋結構而不損及液晶性(例如，向列規律性)即可。用於在液晶中引發螺旋結構的手性劑需要在分子結構中至少包括手性。舉例而言，手性劑可藉由以下來舉例說明：具有一或兩個不對稱碳或者更多個不對稱碳的化合物；在雜原子上具有不對稱點的化合物，例如手性胺或手性亞碸；或者具有軸向不對稱且光學主動的位點的化合物，例如疊烯類(cumulene)或聯萘酚。手性劑可為例如具有1,500或小於1,500的分子量的低分子量化合物。作為手性劑，亦可使用例如可自默克有限公司(Merck Co.,Ltd.)購得的手性摻雜劑液晶S-811或可自巴斯夫(BASF)購得的LC756等可商業購得的手性向列型液晶。

已知一種確認液晶層的光軸在液晶層的定向狀態下形成哪種方向的方法。舉例而言，可使用光軸方向已知的另一偏振板來量測液晶層的光軸方向，所述光軸方向可使用例如偏振計(比如來自佳司科(Jasco)的帕斯卡爾(Pascal)2000)等已知的量測儀器來量測。

一種藉由調節液晶主體的介電常數各向異性、用於使液晶主體定向的配向膜的定向方向及類似操作來達成正常透明模式液晶元件或正常黑色模式液晶元件的方法是已知的。

光學膜可更包括用於在所述兩個基膜之間維持所述兩個基膜的間隔的間隔壁及/或用於在維持被設置成彼此相對的兩個 基膜的間隔的狀態下附合基膜的密封劑等。作為間隔壁及/或密封劑，可使用已知的材料，而無任何特別限制。

在光學膜中，配向膜可存在於基膜的一側(例如，面對光調變層(例如，主動液晶層)的一側)上。舉例而言，配向膜可存在於電極層上。

配向膜是用於控制包含在光調變層(例如主動液晶層)中的液晶主體的定向的構造，且可應用已知的配向膜而無特別限制。作為工業上已知的配向膜，有摩擦配向膜(rubbing alignment film)或光配向膜(photo alignment film)等。

可控制配向膜的定向方向以達成上述光軸的定向。舉例而言，形成於被設置成彼此相對的兩個基膜的每一側上的兩個配向膜的定向方向可彼此形成處於約-10度至10度範圍內的角度、處於-7度至7度範圍內的角度、處於-5度至5度範圍內的角度或處於-3度至3度範圍內的角度，或者可彼此近似平行。在另一實例中，所述兩個配向膜的定向方向可形成處於約80度至100度範圍內的角度、處於約83度至97度範圍內的角度、處於約85度至95度範圍內的角度或處於約87度至92度範圍內的角度，或者可彼此近似垂直。

由於主動液晶層的光軸的方向是根據此種定向方向而確定，因此可藉由檢查主動液晶層的光軸的方向來確認定向方向。

光學裝置可更包括偏振層以及光學膜。作為偏振層，舉例而言，可使用吸收型偏振層，即，具有在一個方向上形成的光吸 收軸及與光吸收軸實質上垂直地形成的光透射軸的偏振層。

假定在光學膜的第一定向狀態下實施阻擋狀態，偏振層可被設置成使得在第一定向狀態下由平均光軸(光軸的向量和)與偏振層的光吸收軸形成的角度為80度至100度或85度至95度，或者其近似垂直，或者可被設置成使得其為35度至55度或約40度至50度或者近似45度。

當配向膜的定向方向用作參考時，如上所述在被設置成彼此相對的光學膜的所述兩個基膜的每一側上形成的配向膜的定向方向可彼此形成處於約-10度至10度範圍內的角度、處於-7度至7度範圍內的角度、處於-5度至5度範圍內的角度或處於-3度至3度範圍內的角度，或者在彼此近似平行的情形中，由所述兩個配向膜中的任一者的定向方向與偏振層的光吸收軸形成的角度可為80度至100度或者85度至95度，或者可近似垂直。

在另一實例中，所述兩個配向膜的定向方向可形成處於約80度至100度範圍內的角度、處於約83度至97度範圍內的角度、處於約85度至95度範圍內的角度或處於約87度至92度範圍內的角度，或者在彼此近似垂直的情形中，由所述兩個配向膜中被設置成與偏振層更靠近的配向膜的定向方向與偏振層的光吸收軸形成的角度可為80度至100度或85度至95度，或者可近似垂直。

舉例而言，光學膜與偏振層可處於彼此層壓的狀態。另外，光學膜與偏振層可被設置成處於使得光學膜的第一定向方向 上的光軸(平均光軸)與偏振層的光吸收軸成為以上關係的狀態。

在一個實例中，當偏振層是以下欲闡述的偏振塗層時，可實施偏振塗層存在於光學膜內部的結構。舉例而言，可實施偏振塗層存在於光學膜的基膜中的任一者與光調變層之間的結構。舉例而言，電極層、偏振塗層及配向膜可依序形成於光學膜的所述兩個基膜中的至少一者上。

可應用於光學裝置中的偏振層的種類無特別限制。舉例而言，作為偏振層，可使用例如聚(乙烯醇)(poly(vinyl alcohol)，PVA)偏振層等在傳統液晶顯示器(liquid crystal display，LCD)或類似物中使用的傳統材料，或者例如包含溶致液晶(lyotropic liquid crystal，LLC)或反應性介晶(reactive mesogen，RM)以及二色性染料的偏振塗層等藉由塗佈方法實施的偏振層。在本說明書中，藉由如上所述的塗佈方法實施的偏振層可稱為偏振塗層。作為溶致液晶，可使用已知的液晶而無任何特別限制，且舉例而言，可使用能夠形成具有30至40左右的二色性比的溶致液晶層的溶致液晶。另一方面，當偏振塗層包含反應性介晶(RM)及二色性染料時，作為二色性染料，可使用線性染料，或者亦可使用盤狀染料。

本申請案的光學裝置可包括如上所述的僅一個光學膜及一個偏振層，或者可包括二或更多個所述一個光學膜及所述一個偏振層中的任一者。因此，在一個實例中，光學裝置可包括僅一個光學膜及僅一個偏振層，但不限於此。

舉例而言，本申請案的光學裝置可包括兩個相對的偏振層，且亦可具有其中光調變層存在於所述兩個偏振層之間的結構。在此種情形中，所述兩個相對的偏振層(第一偏振層與第二偏振層)的吸收軸可彼此垂直或彼此水平。此處，垂直及水平分別是實質上垂直及實質上水平，其可被理解為包括處於±5度、±4度、±3度或±2度內的誤差。

光學裝置可更包括被設置成彼此相對的兩個外基板。在本說明書中，為方便起見，所述兩個外基板中的一者可稱為第一外基板，且另一者可稱為第二外基板，但是第一及第二的表示方式並不定義外基板的次序或垂直關係。

在一個實例中，光學膜或者光學膜及偏振層可包封於所述兩個外基板之間。此種包封可使用黏合膜來執行。舉例而言，如圖9中所示，光學膜10及偏振層20可存在於被設置成彼此相對的所述兩個基板30之間。

作為外基板，舉例而言，可使用由玻璃或類似物製成的無機基板或者塑膠基板。作為塑膠基板，可使用以下材料，但不限於此：三乙醯纖維素(TAC)膜；環烯烴共聚物(COP)膜，例如降冰片烯衍生物；丙烯酸膜，例如聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)；聚碳酸酯(PC)膜；聚乙烯(PE)膜；聚丙烯(PP)膜；聚乙烯醇(PVA)膜；雙乙醯纖維素(DAC)膜；聚丙烯酸酯(PAC)膜；聚醚碸(PES)膜；聚醚醚酮(PEEK)膜；聚苯碸(PPS)膜；聚醚醯亞胺(PEI)膜；聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)膜；聚對苯二 甲酸乙二醇酯(PET)膜；聚醯亞胺(PI)膜；聚碸(PSF)膜；聚芳酯(PAR)膜；或者氟樹脂膜等。若需要，則金、銀或矽化合物(例如二氧化矽或一氧化矽)塗層或者例如減反射層等塗層亦可存在於外基板上。

外基板的厚度無特別限制，且舉例而言，可為約0.3毫米或大於0.3毫米。在另一實例中，厚度可為約0.5毫米或大於0.5毫米、約1毫米或大於1毫米、約1.5毫米或大於1.5毫米或者約2毫米或大於2毫米左右，且亦可為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3毫米或小於3毫米左右。

外基板可為平的基板，或者可為具有曲面形狀的基板。舉例而言，所述兩個外基板可同時為平的基板，同時具有曲面形狀，或者任一者可為平的基板且另一者可為具有曲面形狀的基板。

另外，此處，在同時具有曲面形狀的情形中，相應的曲率或曲率半徑可為相同或不同。

在本說明書中，曲率或曲率半徑可以行業中已知的方式來量測，且舉例而言，可使用例如二維(2-dimensional，2D)輪廓雷射感測器(2D profile laser sensor)、色散共焦線感測器(chromatic confocal line sensor)或三維(3-dimensional，3D)量測共焦顯微鏡(3D measuring confocal microscopy)等無觸點設備來量測。使用此種設備量測曲率或曲率半徑的方法是已知的。

此外，就基板而言，例如，當前表面及背表面上的曲率或曲率半徑不同時，相對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以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)可作為參考。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、或最小曲率或曲率半徑、或平均曲率或平均曲率半徑可作為參考。

所述基板兩者的曲率或曲率半徑差可在10%內、9%內、8%內、7%內、6%內、5%內、4%內、3%內、2%內或1%內。當大的曲率或曲率半徑為CL且小的曲率或曲率半徑為CS時，曲率或曲率半徑差為由100×(CL-CS)/CS計算的值。另外，曲率或曲率半徑差的下限無特別限制。由於兩個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0%或大於0%，或者大於0%。

如在本申請案的光學裝置中，控制此種曲率或曲率半徑在光學膜及/或偏振層被黏合膜包封的結構中是有用的。

當第一外基板與第二外基板兩者均為曲面時，兩個曲率可具有相同的符號。換言之，所述兩個外基板可在相同方向上彎折。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兩者均存在於第一外基板與第二外基板的上部部分及下部部分的相同部分中。

圖10是側視圖，其示出在第一外基板與第二外基板30之間存在構成光學膜的包封部分400，其中第一外基板與第二外基 板30兩者中的曲率中心存在於圖式中的下部部分處。

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無特別限制。在一個實例中，每一基板的曲率半徑可為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900R或大於900R，或者可為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1,050R或小於1,050R。此處，R表示半徑為1毫米的圓的彎曲梯度(curved gradient)。因此，此處，舉例而言，100R是半徑為100毫米的圓的曲率度(degree of curvature)或此種圓的曲率半徑。當然，在平的表面的情形中，曲率為零，且曲率半徑為無窮大。

在以上範圍內，第一外基板與第二外基板可具有相同或不同的曲率半徑。在一個實例中，當第一外基板的曲率與第二外基板的曲率彼此不同時，第一外基板及第二外基板中具有大的曲率的基板的曲率半徑可處於以上範圍內。

在一個實例中，當第一外基板的曲率與第二外基板的曲 率彼此不同時，第一外基板及第二外基板中具有大的曲率的基板可為在使用光學裝置時在重力方向上設置的基板。

在一個實例中，在第一外基板及第二外基板中，下部基板可具有較上部基板的曲率大的曲率。在此種情形中，第一外基板與第二外基板的曲率差可處於上述範圍內。此外，此處，當第一外基板與第二外基板兩者均為彎曲基板時，或者當第一外基板及第二外基板中的任一者為彎曲基板且另一者為平的基板時，上部部分是沿朝向曲面的上凸部分的方向確定的位置關係。舉例而言，在圖10所示情形中，自圖式的下部部分至上部部分形成上凸方向，以使得上部外基板成為上部基板，且下部外基板成為下部基板。在此種結構中，藉由利用黏合膜400彼此貼合的外基板中的彎曲基板的回復力，對光學裝置的中心產生一定水準的壓力，由此可抑制、減少、減輕及/或防止內部出現例如氣泡等缺陷。

如下所述，對於包封，可執行使用黏合膜的高壓釜製程(autoclave process)，且在此製程中，通常應用高溫及高壓。然而，在一些情形中，例如當應用於包封的黏合膜在此種高壓釜製程之後在高溫下長時間儲存時，會發生一些重新熔化或類似現象，因而可能存在外基板加寬的問題。若發生此種現象，則力可能作用於所包封的主動液晶元件及/或偏振層上，且內部可能形成氣泡。

然而，當如上所述控制基板之間的曲率或曲率半徑時，作為回復力與重力之和的淨力(net force)可起到防止加寬的作用，且在即使由黏合膜提供的黏合力降低的情況下，亦可承受與高壓 釜相同的製程壓力。另外，作為回復力與重力之和的淨力作用於光學裝置的中心處，以使得可更有效地抑制、減少、減輕及/或防止在控制實際透射率及類似參數的區域中出現例如氣泡等缺陷。

光學裝置可更包括將光學膜及/或偏振層包封於外基板中的黏合膜。舉例而言，如圖11中所示，黏合膜40可存在於外基板30與光學膜10之間、光學膜10與偏振層20之間及/或偏振層20與外基板30之間，且可存在於光學膜10及偏振層20的一側上，合適地，存在於所有側上。

黏合膜可包封光學膜10及偏振層20，同時將外基板30與光學膜10、光學膜10與偏振層20及偏振層20與外基板30彼此貼合。

舉例而言，在根據所期望結構層壓外基板、光學膜、偏振層及黏合膜之後，可藉由在真空狀態下對其進行按壓的方法來達成以上結構。

作為黏合膜，可使用已知的材料，且舉例而言，可在已知的熱塑性聚胺基甲酸酯(thermoplastic polyurethane，TPU)黏合膜(TPU：熱塑性聚胺基甲酸酯)、熱塑性澱粉(thermoplastic starch，TPS)、聚醯胺黏合膜、聚酯黏合膜、乙烯乙酸乙烯酯(ethylene vinyl acetate，EVA)黏合膜、聚烯烴黏合膜(例如聚乙烯或聚丙烯)或者聚烯烴彈性體(polyolefin elastomer，POE)膜(POE膜)等中選擇滿足以下所述物理性質的材料。

作為黏合膜，可使用相位差處於預定範圍內的膜。在一 個實例中，黏合膜可具有100奈米或小於100奈米的前相位差。在另一實例中，前相位差可為約95奈米或小於95奈米、約90奈米或小於90奈米、約85奈米或小於85奈米、約80奈米或小於80奈米、約75奈米或小於75奈米、約70奈米或小於70奈米、約65奈米或小於65奈米、約60奈米或小於60奈米、約55奈米或小於55奈米、約50奈米或小於50奈米、約45奈米或小於45奈米、約40奈米或小於40奈米、約35奈米或小於35奈米、約30奈米或小於30奈米、約25奈米或小於25奈米、約20奈米或小於20奈米、約15奈米或小於15奈米、約10奈米或小於10奈米、約9奈米或小於9奈米、約8奈米或小於8奈米、約7奈米或小於7奈米、約6奈米或小於6奈米、約5奈米或小於5奈米、約4奈米或小於4奈米、約3奈米或小於3奈米、約2奈米或小於2奈米或者約1奈米或小於1奈米。前相位差可為約0奈米或大於0奈米、約1奈米或大於1奈米、約2奈米或大於2奈米、約3奈米或大於3奈米、約4奈米或大於4奈米、約5奈米或大於5奈米、約6奈米或大於6奈米、約7奈米或大於7奈米、約8奈米或大於8奈米、約9奈米或大於9奈米或者約9.5奈米或大於9.5奈米。

黏合膜的厚度方向相位差的絕對值可為例如200奈米或小於200奈米。在另一實例中，絕對值可為約190奈米或小於190奈米、180奈米或小於180奈米、170奈米或小於170奈米、160奈米或小於160奈米、150奈米或小於150奈米、140奈米或小於 140奈米、130奈米或小於130奈米、120奈米或小於120奈米或者115奈米或小於115奈米，或者可為0奈米或大於0奈米、10奈米或大於10奈米、20奈米或大於20奈米、30奈米或大於30奈米、40奈米或大於40奈米、50奈米或大於50奈米、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。厚度方向相位差可為負的，或者可為正的，只要其具有處於所述範圍內的絕對值即可。

除在以上方程式1及方程式2中厚度(d)、慢軸方向上的折射率(nx)、快軸方向上的折射率(ny)及厚度方向上的折射率(nz)分別被黏合膜的厚度(d)、慢軸方向上的折射率(nx)、快軸方向上的折射率(ny)及厚度方向上的折射率(nz)代替以進行計算以外，黏合膜的前相位差(Rin)及厚度方向相位差(Rth)可以相同的方式計算。

黏合膜的厚度可為外基板30與主動液晶層10之間的黏合膜的厚度(例如所述兩者之間的間隔)、光學膜10與偏振層20之間的黏合膜的厚度(例如所述兩者之間的間隔)以及偏振層20與外基板30之間的黏合膜的厚度(例如所述兩者之間的間隔)。

黏合膜的厚度無特別限制，其可例如處於約200微米至600微米左右的範圍內。此處，黏合膜的厚度可為外基板30與光學膜10之間的黏合膜的厚度(例如所述兩者之間的間隔)、光學膜10與偏振層20之間的黏合膜的厚度(例如所述兩者之間的間隔)以及偏振層20與外基板30之間的黏合膜的厚度(例如所述 兩者之間的間隔)。

光學裝置可更包括除以上配置以外的任何必要配置，且例如包括例如位於恰當位置中的延遲層、光學補償層、減反射層及硬塗層等已知配置。

製造本申請案的光學裝置的方法無特別限制。在一個實例中，光學裝置可藉由用於上述包封的高壓釜製程來製造。

舉例而言，用於製造光學裝置的方法可包括使用黏合膜藉由高壓釜製程將光學膜及/或偏振層包封於被設置成彼此面對的第一外基板與第二外基板之間的步驟。在此製程中，包括第一外基板與第二外基板的曲率差的細節如上所述。

高壓釜製程可藉由根據所期望的包封結構在外基板之間設置黏合膜及主動液晶元件及/或偏振層並對其進行加熱/加壓來執行。

舉例而言，如圖11中所示的光學裝置可藉由以下步驟形成：將外基板30、黏合膜40、主動液晶層10、黏合膜40、偏振層20、黏合膜40及外基板30以此次序進行設置，並藉由高壓釜製程對層壓體進行加熱/加壓，其中黏合膜40亦設置於主動液晶層10及偏振層20的側上。

高壓釜製程的條件無特別限制，且其可例如視所應用的黏合膜的類型而定在適當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。

此種光學裝置可用於各種應用，且舉例而言，可用於眼部穿戴物(例如太陽鏡或者增強實境(augmented reality，AR)或虛擬實境(virtual reality，VR)眼部穿戴物)、建築物外牆或車輛天窗等。

在一個實例中，光學裝置本身可為車輛天窗。

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，可安裝並使用貼合至所述至少一個開口的光學裝置或車輛天窗。

此時，當外基板的曲率或曲率半徑彼此不同時，具有較小的曲率半徑的基板(即，具有較大的曲率的基板)可在重力方向上進行排列。

天窗是車輛天花板上的固定或操作(通風或滑動)開口，其可籠統地意指一種可起到使得光或新鮮空氣能夠進入車輛內部的作用的裝置。在本申請案中，操作天窗的方法無特別限制，且舉例而言，其可手動操作或由電機驅動，其中天窗的形狀、大小或樣式可根據預期用途適當地選擇。舉例而言，根據操作方法，天窗可由彈出型天窗、擾流器(瓦片及滑動)型天窗、內嵌型天窗、折疊 型天窗、頂部安裝型天窗、全景天窗系統型天窗、可移除天窗面板(t型頂(t-top)或德佳車頂(targa roof))型天窗或太陽能型天窗等來舉例說明，但不限於此。

本申請案的示例性天窗可包括本申請案的光學裝置，且在此種情形中，對於光學裝置的細節，在光學裝置的物項中闡述的內容可同等地適用。

本申請案提供一種即使當已以包封結構連接外部電源時亦能夠防止例如短路等缺陷的光學裝置。

10:光學膜/主動液晶層

20:偏振層

30:基板/第一外基板與第二外基板/外基板

40:黏合膜

100:第一區域

110:基膜/第一基膜/半透明電極基膜/聚碳酸酯(PC)膜

120:電極層/第一電極層/氧化銦錫(ITO)電極層

121、125、141、145:隔室結構/周邊隔室/帶電區域

122、142:結構/隔室結構/周邊隔室

123、143:通道結構

124、144:中心隔室/隔室結構/帶電區域

130:光調變層

140:電極層/第二電極層/氧化銦錫(ITO)電極層

150:基膜/第二基膜/半透明電極基膜/聚碳酸酯(PC)膜

160:密封劑

170:絕緣層

200:區域/第二區域

400:包封部分/黏合膜

圖1是示例性光學膜的側視圖。

圖2至圖8是用於闡釋電極層的形成形式的圖。

圖9至圖11是示例性光學元件的側視圖。

在下文中，將參照實例更詳細地闡述本申請案，但是本申請案的範圍不限於以下實例。

實例1.

生產出了一種具有客主(GH)液晶層作為光調變層的光學膜。在兩個聚碳酸酯(PC)膜(圖1中的110與150)(其中在 一側上依序形成氧化銦錫(indium tin oxide，ITO)電極層(圖1中的120及140)及液晶配向膜(圖1中未示出))被設置成彼此面對以使得維持約12微米左右的胞元間隙(cell gap)的狀態下，藉由在其間注入液晶主體(默克的MAT-16-969液晶)與二色性染料客體(巴斯夫，X12)的混合物並用密封劑對邊緣進行密封而製造出了所述光學膜。在PC膜的相反排列中，上面形成有配向膜的表面被設置成彼此面對。

另一方面，基於相反的排列而如圖8中所示形成了密封劑，且當稱由光調變層(GH液晶層)130形成的部分為密封劑160的內部時，在形成於外部上的電極層140、120中形成了端子，且接著在其間形成了絕緣層。絕緣層是藉由將聚乙烯(PE)膜切削至適當的大小並將其設置於第二區域之間而形成。

利用熱塑性聚胺基甲酸酯黏合膜(厚度：約0.38毫米，製造商：亞格科技(Argotec)，產品名稱：亞格撓性膜(ArgoFlex))將光學膜及聚乙烯醇(PVA)系偏振層包封於兩個外基板之間，以生產光學元件。此處，作為外基板，使用了厚度為約3毫米左右的玻璃基板，其中使用了曲率半徑為約1030R的基板(第一外基板)及曲率半徑為1000R的基板(第二外基板)。藉由將第一外基板、黏合膜、光學膜、黏合膜、偏振層、黏合膜及第二外基板以此次序進行了層壓且亦將黏合膜設置於光學膜的所有側上(相較於第一外基板，第二外基板設置於重力方向上)而生產出了層壓體。此後，在約100℃的溫度及約2個大氣壓左右的壓力下執行了高壓釜處 理，以生產光學元件。

當外部電源連接至以此種方式形成的光學裝置的第二區域(即，形成端子的電極層的區域)以驅動光學裝置時，透明模式與黑色模式之間的切換被有效地執行，且過程中未發生短路現象。

10:光學膜/主動液晶層

20:偏振層

30:基板/第一外基板與第二外基板/外基板

Claims (11)

1. 一種具有光學膜的光學裝置，所述光學膜包括：第一基膜與第二基膜，被設置成彼此面對；以及光調變層，存在於所述第一基膜與所述第二基膜之間，其中在彼此面對的所述第一基膜與所述第二基膜的表面上分別形成有電極層，所述電極層包括第一區域及第二區域，所述第一區域被形成為能夠向所述光調變層施加電場，所述第二區域將所述電極層連接至外部電源，以使得所述第一區域能夠施加所述電場，所述第一基膜上的所述第二區域與所述第二基膜上的所述第二區域被設置成彼此面對，在所述第一基膜及所述第二基膜的相對設置的所述第二區域之間存在絕緣層，以及其中所述的光學裝置更包括被設置成彼此面對的兩個外基板，且所述光學膜的整個表面被所述兩個外基板之間的包封體包封。
2. 如請求項1所述的光學裝置，其中所述第二區域形成於所述第一基膜或所述第二基膜的所述表面上以環繞所述第一區域。
3. 如請求項1所述的光學裝置，更包括將所述第一基膜與所述第二基膜彼此貼合的密封劑，其中所述密封劑在存在於所述第一基膜及所述第二基膜的所述第一區域與所述第二區域的邊界處的同時對所述第一基膜及所述第二基膜進行貼合。
4. 如請求項1所述的光學裝置，其中所述光調變層是包括液晶主體及各向異性染料客體且能夠在至少兩種不同定向狀態之間切換的光調變層。
5. 如請求項4所述的光學裝置，其中所述至少兩種不同定向狀態包括垂直定向狀態及水平定向狀態。
6. 如請求項1所述的光學裝置，更包括線性偏振器。
7. 如請求項5所述的光學裝置，更包括線性偏振器，其中所述線性偏振器被設置成使得由處於所述水平定向狀態的所述光調變層的平均光軸與所述線性偏振器的光吸收軸形成的角度在80度至100度或35度至55度範圍內。
8. 如請求項1所述的光學裝置，更包括存在於所述第一基膜及所述第二基膜的朝向所述光調變層的表面上的配向膜。
9. 如請求項8所述的光學裝置，其中由所述第一基膜及所述第二基膜上的所述配向膜的定向方向形成的角度在-10度至10度範圍內或者在80度至90度範圍內。
10. 如請求項1所述的光學裝置，更包括設置於所述光學膜的至少一側上的線性偏振器，其中所述光學膜更包括存在於所述第一基膜及所述第二基膜的朝向所述光調變層的表面上的配向膜，且由形成於所述第一基膜及所述第二基膜中靠近所述線性偏振器的基膜上的所述配向膜的定向方向與所述線性偏振器的光吸收軸形成的角度在80度至90度範圍內。
11. 一種汽車，包括：車身，其中形成有一或多個開口； 以及如請求項1所述的光學裝置，安裝至所述開口。

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