TWI792398B - 光學元件以及汽車 - Google Patents
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Abstract
本申請案是關於一種光學元件以及汽車。本申請案的光學
元件可藉由恰當地維持液晶元件膜的單元間隙、具有上部基底與下部基底之間的極佳附接力且最小化諸如外部基底的黏結製程中的按壓或擁擠的缺陷來確保結構穩定性及良好品質均一性。
Description
本申請案主張基於2020年7月9日申請的韓國專利申請案第10-2020-0084734號及2020年10月29日申請的韓國專利申請案第10-2020-0142095號的優先權權益,所述申請案的揭露內容以全文引用的方式併入本文中。
本申請案是關於一種光學元件(device)以及汽車。
對於使用可撓性基底的液晶膜單元的長期穩定性及大面積可擴展性,重要的是維持第一基礎層(或稱作『上部基礎層』)與第二基礎層(或稱作『下部基礎層』)之間的單元間隙且賦予第一基礎層與第二基礎層之間的黏著力。
非專利文獻1揭露用於在一個基礎層上形成呈具有單元間隙高度的行或壁形式的有機膜圖案且使用黏著劑將其固定至相對基礎層的技術。然而,在此類技術中,黏著劑必須僅定位於行表面或壁表面上,但將黏著劑微觀壓印在行表面或壁表面上的技術具有較高處理難度;難以控制黏著劑的厚度及面積;當層壓上部及下部基礎層時,黏著劑極有可能經推出;且存在黏著劑可污染至配向膜或液晶中的風險。
「用於可撓性LCD的兩種塑膠基底的嚴密黏結(Tight Bonding of Two Plastic Substrates for Flexible LCDs)」SID會議摘要(SID Symposium Digest),38,第653至656頁(2007)
為了維持液晶單元的單元間隙且確保第一基礎層與第二基礎層之間的附接力,可考慮間隔件及配向膜形成於第二基礎層上,具有液晶定向力及附接力兩者的壓敏性黏著劑形成於第一基礎層上,且隨後基礎層經層壓。然而,此類結構由於壓敏性黏著層的極低模數而易受外部壓力影響,藉此難以在升高溫度及壓力下的高壓釜製程中獲得良好外觀品質。具體而言,當在高壓釜製程中並未確保液晶單元的結構穩定性時,諸如單元間隙崩塌或液晶流動/擁擠的缺陷出現,其導致液晶單元的電光屬性及外觀均一性劣化。
本申請案的目標是提供能夠藉由恰當地維持液晶單元的單元間隙、維持第一基礎層及第二基礎層中的極佳附接力以及最小化諸如按壓或擁擠的缺陷來確保結構穩定性及良好品質均一性的光學元件。
在本說明書中提及的實體屬性當中,當所量測溫度影響結果時,除非另外規定,否則相關實體屬性是在室溫下量測的實體屬性。術語室溫是在不加熱或冷卻的情況下的自然溫度,其通常是
約10℃至30℃或約23℃或約25℃左右的範圍內的溫度。此外,除非說明書中另外規定,否則溫度的單位為℃。
在本說明書中所提及的實體屬性中,當所量測壓力影響結果時,除非另外規定,否則相關實體屬性是在常壓下量測的實體屬性。術語常壓是在不增壓或降壓的情況下的自然壓力,其中通常約1大氣壓左右稱為常壓。
本申請案是關於一種光學元件。所述光學元件包括液晶元件(element)膜。
圖1是包含於本申請案的光學元件中的例示性液晶元件膜的橫截面圖。如圖1中所繪示,包含於光學元件中的液晶元件膜10包括第一基礎層(或稱作『上部基礎層』)11a、與第一基礎層相對安置的第二基礎層(或稱作『下部基礎層』)11b以及定位於第一基礎層與第二基礎層之間的液晶層16。
作為第一基礎層11a及第二基礎層11b中的每一者,例如,可使用由玻璃或類似者製成的無機膜或塑膠膜。作為塑膠膜,可使用萘二甲酸聚乙二酯(polyethylene-naphthalate;PEN)、聚醯亞胺(polyimide;PI)、環烯烴聚合物(cyclo-olefin polymer;COP)、三乙醯基-纖維素(tri-acetyl-cellulose;TAC)、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephtalate;PET)或聚碳酸酯(polycarbonate;PC)膜以及類似者,但不限於此。視需要,基礎層中亦可存在塗佈層或諸如抗反射層的功能層,所述塗佈層具有金;銀;或矽化合物,諸如二氧化矽或一氧化矽。
作為一個實例,第一及第二基礎層中的每一者可具有約10微米至約1,000微米的厚度。作為另一實例,基礎層可各自具
有約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微米或約180微米或大於180微米的厚度,且可以是約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微米或約400微米或小於400微米。當基礎層的厚度滿足以上範圍時,有可能在藉由層壓待在下文描述的包括具有外部基底的基礎層的液晶元件膜來製造光學元件時減少諸如褶皺的外觀缺陷。
液晶元件膜包括液晶層,所述液晶層包括至少液晶化合物。
作為液晶化合物,可使用其定向方向可由外部動作的施加改變的液晶化合物。在本說明書中,術語「外部動作」可意謂可影響包含於液晶層中的材料的行為的任何外部因素,例如,外部電壓或類似者。因此,其中不存在外部動作的狀態可意謂其中不存在外部電壓或類似者的施加的狀態。
液晶化合物的類型及實體屬性可考慮到本申請案的目的而適當地加以選擇。在一個實例中,液晶化合物可為向列液晶或近晶相液晶。向列液晶可意謂在液晶分子的長軸方向上平行配置的桿形液晶分子的液晶,但其位置不存在規律性。近晶相液晶可意謂桿形液晶分子有規律地經配置以形成層狀結構且在長軸方向上有規律地平行配置的液晶。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℃或約110℃或大於110℃的澄清點或具有在以上範圍內的相變點(亦即,向列相上的等向性相位的相變點)的一種向列液晶化合物。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謂不具有可聚合基團的液晶化合物。可聚合基團可藉由以下例示: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、乙烯基或環氧基以及類似者,但不限於此,且可包含已知為可聚合基團的官能基。
液晶化合物可具有正數或負數的介電常數非等向性。液晶化合物的介電常數非等向性的絕對值可考慮到本申請案的目的而適當地加以選擇。術語「介電常數非等向性(△ε)」可意謂液晶的水平介電電容率(ε//)與豎直電容率(ε⊥)之間的差(ε//-ε⊥)。在本說明書中,術語水平電容率(ε//)意謂在施加電壓使得液晶的指向矢與所施加電壓的電場的方向實質上水平的狀態下沿著電場的方向量測的介電常數值,且豎直電容率(ε⊥)意謂在施加電壓使得液晶的指向矢與所施加電壓的電場的方向實質上垂直的狀態下沿著電場的方向量測的介電常數值。液晶分子的介電常數非等向性可在5至25的範圍內。
液晶化合物的折射率非等向性可考慮到本申請案的目的而適當地加以選擇。在本說明書中,術語「折射率非等向性」可意謂液晶化合物的異常折射率與普通折射率之間的差。液晶化合物
的折射率非等向性可為例如0.01至0.3。折射率非等向性可為0.01或大於0.01、0.05或大於0.05或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0.13或小於0.13。
液晶層可更包括二向色染料(dichroic dye)。當液晶層包括二向色染料時,即使液晶元件膜包括壓敏性黏著層,單元間隙波動在外部基底的層壓製程後亦較少受影響,使得存在以下優點:中間層的厚度可形成為相對薄以用於確保液晶元件膜的結構穩定性及品質均一性。
二向色染料可控制液晶層的光透射率可變屬性。在本說明書中,術語「染料」可意謂能夠在可見光區中的至少部分或整個範圍內(例如400奈米至700奈米的波長範圍內)強烈吸收光及/或使光變形的材料,且術語「二向色染料」可意謂能夠在可見光區的至少部分或整個範圍內對光進行非等向性吸收的材料。
包括液晶化合物及二向色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)」可意謂二向色染料取決於液晶化合物的配置而一起配置以分別相對於二向色染料的配向方向及垂直於配向方向的方向呈現非等向性光吸收特性的功能層。舉例而言,二向色染料為光的吸收速率隨著偏振方向改變的物質,其中若在長軸方向上偏振的光的吸收速率大,則其可稱為p型染料,且若在短軸方向上的偏振光的吸收速率大,則其可稱為n型染料。在一個實例中,當使用p型染料時,可吸收在染料的長軸方向上振動的偏振光,且可較少吸收並因此透射在染料的短軸方向上振動的偏振光。在下文中,除非另外規定,否則假定二向色染料為p型
染料。
作為二向色染料,例如,可選擇及使用已知具有能夠根據液晶化合物的配向狀態藉由所謂的客體主體效應來配向的屬性的已知染料。此類二向色染料的實例包含偶氮染料、蒽醌(anthraquinone)染料、次甲基染料、甲亞胺染料、部花青素染料、萘醌(naphthoquinone)染料、四嗪(tetrazine)染料、伸苯基染料、聯四苪(quarterrylene)染料、苯并噻二唑染料、二酮基吡咯并吡咯(diketopyrrolopyrrole)染料、方酸染料或吡咯亞甲基(pyromethene)染料以及類似者,但本申請案中適用的染料不限於此。
作為二向色染料,可使用具有5或大於5、6或大於6或7或大於7的二向色比率的染料,所述二向色比率為藉由使平行於二向色染料的長軸方向的偏振光的吸收率除以平行於垂直於長軸方向的方向的偏振光的吸收率而獲得的值。染料可在可見光區的波長範圍內(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)的波長的至少一部分或任一波長中滿足二向色比率。二向色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14或小於14左右。
液晶層中的二向色染料的含量可考慮到本申請案的目的而適當地加以選擇。舉例而言,液晶層中的二向色染料的含量可為0.2重量%或大於0.2重量%。二向色染料的含量可具體而言為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3重量%或大於3重量%。二向色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5重量%或小於5重量%。若液晶層中的二向色染料的含量過小,則可能難以表現所要透射率可變特性,且可能不足以減小中間層的厚度以用於減少可在外部基底的黏結製程後出現的單元間隙波動。同時,若液晶層中的二向色染料的含量過大,則存在沈澱的風險。因此,二向色染料的含量在以上範圍內可為有利的。
液晶層的厚度不受特定限制,且例如,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9.5微米或大於9.5微米。液晶層的厚度的上限不受特定限制,所述上限可一般為約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。切換可例如藉由施加諸如電壓的外部能量來調整。舉例而言,液晶層可在其中不施加電壓的狀態下維持第一及第二定向狀態中的任一者,且可藉由電壓施加來切換至另一定向狀態。
在一個實例中,第一定向狀態可為扭轉定向狀態。亦即,
液晶層可藉由施加外部能量來在扭轉定向與不同於扭轉定向的定向狀態之間切換。
在一個實例中,液晶層可在扭轉定向與豎直定向狀態之間切換。在一個實例中,液晶層可在其中不施加電壓的狀態下處於豎直定向狀態中,且可在其中施加電壓的狀態下處於扭轉定向狀態中。
在本說明書中,「豎直定向狀態」是其中液晶層中的液晶化合物的指向矢大致垂直於液晶層的平面而配置的狀態,其中例如,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為例如在約80度至100度或85度至95度的範圍內,或其可形成大致約90度。
在本說明書中,「扭轉定向狀態」可意謂螺旋結構,其中液晶層中的液晶化合物的指向矢形成層,同時沿著虛擬螺旋軸扭曲及定向。扭轉定向狀態可在豎直、水平或傾斜定向狀態下實施。亦即,豎直扭轉定向模式是其中個別液晶化合物在豎直定向狀態下沿著螺旋軸扭曲的同時形成層的狀態;水平扭轉定向模式是其中個別液晶化合物在水平定向狀態下沿著螺旋軸扭曲的同時形成層的狀態;且傾斜扭轉定向模式是其中個別液晶化合物在傾斜定向狀態下沿著螺旋軸扭曲的同時形成層的狀態。根據本申請案,扭轉定向狀態可為水平定向狀態的扭轉定向狀態。
在扭轉定向狀態中,液晶層的厚度(d)與間距(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。當扭轉定向狀態下的厚度(d)與間距(p)的比率(d/p)在以上範圍內時,光學元件可甚至在不具有任何偏振器的狀態下呈現極佳光透
射率可變特性。大體而言,當比率d/p是0.7或大於0.7且小於2.5時,其可稱為超扭轉向列(super twisted nematic;STN)模式,且當比率d/p是2.5或大於2.5時,其可稱為高度扭轉向列(highly twisted nematic;HTN)驅動模式。
液晶層的間距(p)可由量測方法使用劈尖(wedge)單元來量測,且具體而言,可由D.波多爾斯基(D.Podolskyy)等人的用於使用「條紋劈尖格朗德讓-坎諾單元來準確量測膽固醇間距的簡單方法(Simple method for accurate measurements of the cholesteric pitch using a "stripe-wedge Grandjean-Cano cell")(液晶(Liquid Crystals),第35卷,第7期,2008年7月,789-791)中所描述的方法量測。比率(d/p)可藉由將適當量的對掌性摻雜劑引入至液晶層中來達成。
可使用可包含於光晶體層中的對掌性試劑(或對掌性摻雜劑)而不受特定限制,只要其可在不降低液體結晶度(例如向列型規則度)的情況下誘發所要旋轉(扭曲)即可。用於誘發液晶化合物中的旋轉的對掌性劑需要包含至少分子結構中的對掌性。對掌性試劑可例如由具有一個或兩個或大於兩個不對稱碳的化合物、在雜原子上具有不對稱點的化合物(諸如對掌性胺或對掌性亞碸)或具有軸向不對稱及光活性位點的化合物(諸如疊烯或聯萘酚(binaphthol))例示。對掌性試劑可為例如具有1,500或小於1,500的分子量的低分子量化合物。作為對掌性試劑,亦可使用可商購的對掌性向列液晶,例如自默克公司(Merck Co.,Ltd.)獲得的對掌性摻雜劑液晶S811或巴斯夫(BASF)的LC756。
選擇對掌性摻雜劑的施加比率,使得可實現所要比率
(d/p)。大體而言,對掌性摻雜劑的含量(重量%)可由100/HTP(螺旋扭轉力)×間距(p)(奈米)的等式計算。HTP表示對掌性摻雜劑的扭轉的強度,其中對掌性摻雜劑的含量可參考以上方法考慮到所要間距而判定。
液晶元件膜10可包括用於維持第一基礎層與第二基礎層之間的距離的間隔件14。第一基礎層與第二基礎層之間的距離可由間隔件14維持。液晶層可存在於其中間隔件並不存在於第一基礎層與第二基礎層之間的區中。
間隔件可為圖案化間隔件。間隔件可具有行形狀或分隔壁形狀。分隔壁可將第二基礎層與第一基礎層之間的空間分隔成兩個或大於兩個空間。在其中並不存在間隔件的區中,可暴露存在於第二基礎層中的其他膜或其他層。舉例而言,導電層可暴露於其中並不存在間隔件的區中。配向膜可覆蓋間隔件及在其中並不存在間隔件的區中暴露的導電層。在其中第一基礎層及第二基礎層黏結在一起的液晶元件膜中,存在於第二基礎層的間隔件上的配向膜及第一基礎層的壓敏性黏著層可彼此接觸。
液晶化合物及上文所描述的例如二向色染料、對掌性試劑以及類似者的的添加劑可存在於第一基礎層與第二基礎層之間的其中並不存在間隔件的區中。間隔件的形狀不受特定限制,其可不受限制地經應用以便具有例如圓形、橢圓形或其他多邊形形狀的多面體。
間隔件可包括可固化樹脂。可固化樹脂的類型不受特定限制,其中可使用例如熱固性樹脂或光可固化樹脂,例如,紫外可固化樹脂。作為熱固性樹脂,可使用例如矽酮樹脂、矽樹脂、弗蘭
(fran)樹脂、聚胺酯樹脂、環氧樹脂、胺基樹脂、苯酚樹脂、尿素樹脂、聚酯樹脂或蜜胺(melamine)樹脂以及類似者,但不限於此。作為紫外可固化樹脂,典型地,可使用丙烯酸聚合物,例如,丙烯酸聚酯聚合物、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丙烯酸烷酯聚合物以及類似者,但不限於此。
間隔件可由圖案化製程形成。舉例而言,間隔件可由光微影製程形成。光微影製程可包括將可固化樹脂組成物塗覆在基礎層或導電層上且隨後經由圖案遮罩用紫外線對其進行照射的製程。圖案遮罩可圖案化成紫外透射區及紫外阻擋區。光微影製程可更包括洗滌用紫外線照射的可固化樹脂組成物的製程。用紫外線照射的區經固化,且不用紫外線照射的區保持呈液相,使得其藉由洗滌製程移除,藉此其可圖案化成分隔壁形狀。在光微影製程中,剝離處理可執行於圖案遮罩上以便在紫外線照射之後容易地分離樹脂組成物及圖案遮罩,或剝離型紙亦可置放於樹脂組成物的層與圖案遮罩之間。
可在不損害本申請案的目的的情況下在範圍內適當地選擇間隔件的寬度(線寬)、間隔(間距)、厚度以及面積。舉例而言,間隔件的寬度(線寬)可在10微米至500微米的範圍內或在10微米至50微米的範圍內。間隔件的間隔(間距)可在10微米至1000微米的範圍內或在100微米至1000微米的範圍內。相對於第二基礎層的總面積的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,可能有利的是確保極佳電光屬性,同時充分地確保第一基礎層與第二基礎層之
間的附接力。間隔件的厚度可在例如1微米至30微米或3微米至20微米的範圍內。
間隔件可為其光學密度經量測為在1.1至4的範圍內的間隔件。光學密度可藉由量測間隔件的透射率(單位:%)且接著將透射率代入至光學密度的等式(光學密度=-log10(T),其中T為透射率)中來獲得。同時,用於量測間隔件的透射率的方法不受特定限制,其中所述透射率可由已知方法量測。舉例而言,間隔件的透射率可使用愛色麗(x-rite)的341C來量測。
在能夠調整光的透射率、顏色及/或反射率的光學元件中,其中存在間隔件的區變為光學非作用區,但在本申請案中,藉由應用具有上文所提及的光學密度的間隔件可在驅動所述元件後防止光洩漏或類似者的出現,且可確保均一光學效能。
作為一個實例,液晶元件膜10可更包括導電層12。導電層可分別形成於第一基礎層11a及第二基礎層11b上。此外,導電層可形成於面向液晶層16的基礎層的表面上。
導電層12是用於將電壓施加至液晶層的構造,其中已知導電層可不受特定限制地經應用。作為導電層,例如,可應用導電聚合物、導電金屬、導電奈米線、諸如氧化銦錫(indium tin oxide;ITO)的金屬氧化物、碳奈米管或石墨烯以及類似者。可在本申請案中應用的導電層的實例不限於前述內容,且可使用已知適用於本領域中的液晶元件膜的所有種類的導電層。
作為一個實例,液晶元件膜可更包括定位於導電層12與液晶層16之間的壓敏性黏著層,所述導電層定位於面向液晶層的第一基礎層11a的表面上。
壓敏性黏著層可為光學透明的。壓敏性黏著層可具有針對可見光區(例如,380奈米至780奈米的波長)的約80%或大於80%、85%或大於85%、90%或大於90%或95%或大於95%的平均透射率。
壓敏性黏著層可為液晶定向壓敏性黏著層。壓敏性黏著層可為例如豎直定向壓敏性黏著層或水平定向壓敏性黏著層。在本說明書中,「豎直定向壓敏性黏著劑」可意謂在將豎直定向力賦予至鄰近液晶化合物的同時具有能夠黏結第一基礎層及第二基礎層的附接力的壓敏性黏著劑。在本說明書中,「水平定向壓敏性黏著劑」可意謂在將水平定向力賦予至鄰近液晶化合物的同時具有能夠黏結第一基礎層及第二基礎層的附接力的壓敏性黏著劑。鄰近液晶化合物相對於豎直定向壓敏性黏著劑的預傾斜角可在80度至90度、85度至90度或約87度至90度的範圍內,且鄰近液晶化合物相對於水平定向壓敏性黏著劑的預傾斜角可在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,預傾斜角可意謂在其中不施加電壓的狀態下由液晶化合物相對於與液晶定向壓敏性黏著劑或配向膜平行的平面的指向矢形成的角度。在本說明書中,液晶化合物的指向矢可意謂液晶層的光軸或慢軸。替代地,液晶化合物的指向矢可意謂當液晶化合物具有桿形狀時的長軸方向,且可意謂當液晶化合物具有圓盤型形狀時平行於盤平面的法線方向的軸。
壓敏性黏著層的厚度可例如在3微米至15微米的範圍內。當壓敏性黏著層的厚度在以上範圍內時,可能有利的是最小化諸如壓敏性黏著劑在用於製造液晶元件膜時的按壓或擁擠的缺
陷,同時確保第一基礎層與第二基礎層之間的附接力。
作為壓敏性黏著層,可適當地使用在行業中稱為所謂的光學澄清黏著劑(optically clear adhesive;OCA)的各種類型的壓敏性黏著劑。壓敏性黏著劑可不同於在待附接的物件經黏結之後固化的光學澄清樹脂(optically clear resin;OCR)型黏著劑,原因在於所述壓敏性黏著劑在待附接物件經黏結之前固化。作為壓敏性黏著劑,例如可應用丙烯酸、矽酮類、環氧類或胺基甲酸酯類壓敏性黏著劑。
壓敏性黏著層可包括壓敏性黏著樹脂的固化產物。在一個實例中,壓敏性黏著層可包括基於矽酮的壓敏性黏著劑。矽酮壓敏性黏著劑可包括可固化矽酮化合物的固化產物作為壓敏性黏著樹脂。
可固化矽酮化合物的類型不受特定限制,且例如,可使用熱可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稱作壓敏性黏著樹脂。
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藉由以下例示:(1)在分子中含有兩個或大於兩個烯基的有機聚矽氧烷及(2)在分子中含有兩個或大於兩個矽鍵結氫原子的有機聚矽氧烷,但不限於此。此類矽酮化合物可例如在存在下文待描述的催化劑的情況下藉由加成反應形成固化產物。
可用於本申請案中的(1)有機聚矽氧烷的更具體實例可包含在分子鏈的兩個末端處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、在分子鏈的兩個末端處用三甲基矽氧烷基團封端的甲基乙烯基聚矽氧烷、在分子鏈的兩個末端處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、在分子鏈的兩個末端處用二甲基乙烯矽氧烷基團封端的二甲基聚矽氧烷、在分子鏈的兩個末端處用二甲基乙烯矽氧烷基團封端的甲基乙烯聚矽氧烷、在分子鏈的兩個末端處用二甲基乙烯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、在分子鏈的兩個末端處用二甲基乙烯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、包括由R12SiO2/2表示的矽氧烷單元及由R12R2SiO1/2表示的矽氧烷單元以及由SiO4/2表示的矽氧烷單元的有機聚矽氧烷共聚物、包括由R12R2SiO1/2表示的矽氧烷單元及由SiO4/2表示的矽氧烷單元的有機聚矽氧烷共聚物、包括由R1R2SiO2/2表示的矽氧烷單元及由R1SiO3/2表示的矽氧烷單元或由R2SiO3/2表示的矽氧烷單元的有機聚矽氧烷共聚物,以及前述中的兩者或大於兩者的混合物,但限於此。此處,R1為除烯基以外的烴基,具體而言,烷基,諸如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基或庚基;芳基,諸如苯基、甲苯基、二甲苯基或萘基(naphthyl group);芳烷基,諸如苄基或低苯基(phenentyl group);經鹵素取代的烷基,諸如氯甲基、3-氯丙基或3,3,3-三氟丙基,以及類似者。此外,此處,R2為烯基,其可為(具體而言)乙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基、己烯基或庚烯基,以及類似者。
可用於本申請案中的(2)有機聚矽氧烷的更具體實例可包含在分子鏈的兩個末端處用三甲基矽氧烷基團封端的甲基氫聚
矽氧烷、在分子鏈的兩個末端處用三甲基矽氧烷基團封端的二甲基矽氧烷-甲基氫共聚物、在分子鏈的兩個末端處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、在分子鏈的兩個末端處用二甲基氫矽氧烷基團封端的二甲基聚矽氧烷、在分子鏈的兩個末端處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、在分子鏈的兩個末端處用二甲基氫矽氧烷基團封端的甲基苯基聚矽氧烷、包括由R13SiO1/2表示的矽氧烷單元、由R12HSiO1/2表示的矽氧烷單元以及由SiO4/2表示的矽氧烷單元的有機聚矽氧烷共聚物、包括由R12HSiO1/2表示的矽氧烷單元及由SiO4/2表示的矽氧烷單元的有機聚矽氧烷共聚物、包括由R1HSiO2/2表示的矽氧烷單元及由R1SiO3/2表示的矽氧烷單元或由HSiO3/2表示的矽氧烷單元的有機聚矽氧烷共聚物,以及前述中的兩者或大於兩者的混合物,但不限於此。此處,R1為除烯基以外的烴基,其可為(具體而言)烷基,諸如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基或庚基;芳基,諸如苯基、甲苯基、二甲苯基或萘基;芳烷基,諸如苄基或低苯基;經鹵素取代的烷基,諸如氯甲基、3-氯丙基或3,3,3-三氟丙基,以及類似者。
當壓敏性黏著層為豎直定向壓敏性黏著層時,壓敏性黏著劑可具有16毫牛/米或小於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。當壓敏性黏著層為水平定向壓敏性黏著層時,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器(克呂士(KRUSS)的DSA100產品)來量測。具體而言,具有已知表面張力的去離子水滴落在壓敏性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,具有已知表面張力的二碘甲烷滴落在所述壓敏性黏著劑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。隨後,表面能藉由利用歐文斯-萬特-拉貝爾-凱爾布勒(Owens-Wendt-Rabel-Kaelble)方法使用去離子水及二碘甲烷的接觸角的所獲得平均值取代溶劑的表面張力的數值(斯特羅姆(Strom)值)來獲得。樣本的表面能(γsurface)可藉由考慮到非極化分子之間的分散力及極化分子之間的相互作用力來計算(γsurface=γdispersion+γpolar),其中表面能γsurface中的極化術語(γpolar)的比率可定義為表面的極性。
液晶元件膜的第一基礎層及第二基礎層可藉由壓敏性黏著層彼此附接。具體而言,第一基礎層的壓敏性黏著層及第二基礎層的間隔件可彼此附接。當配向膜形成於第二基礎層的間隔件上時,對應於配向膜的間隔件的區可附接至第一基礎層的壓敏性黏著層。
作為一個實例,壓敏性黏著層可具有10兆帕(MPa)或小於10兆帕的儲存模數。在另一實例中,其可為約9.5兆帕或小於9.5兆帕、9兆帕或小於9兆帕、8.5兆帕或小於8.5兆帕或約2兆帕或小於2兆帕,且可為約0.005兆帕或大於0.005兆帕、0.006兆帕或大於0.006兆帕、0.007兆帕或大於0.007兆帕、0.008兆帕或大於0.008兆帕、0.009兆帕或大於0.009兆帕、0.01兆帕或大於0.01兆帕、0.05兆帕或大於0.05兆帕或約0.1兆帕或大於0.1兆帕。為了克服液晶元件膜的實體限制,外部基底可經由液晶元件膜的兩側上的中間層黏結在一起,但由於壓敏性黏著層的低模數,
其易受外部壓力影響,藉此諸如單元間隙塌陷或液晶流動或擁擠的缺陷可出現。根據本發明,如下文所描述,包含於光學元件中的中間層的厚度受控制,藉此缺陷可最小化且光學元件的結構穩定性及品質均一性可經確保。
作為一個實例,液晶元件膜可更包括配向膜15。配向膜可為豎直配向膜或水平配向膜。在本說明書中,「水平配向膜」可意謂包括將水平定向力賦予至存在於鄰近液晶層中的液晶化合物的定向材料的層。在本說明書中,「豎直配向膜」可意謂包括將豎直定向力賦予至存在於鄰近液晶層中的液晶化合物的定向材料的層。鄰近液晶化合物可具有在80度至90度、85度至90度或約87度至90度的範圍內的相對於豎直配向膜的預傾斜角,且鄰近液晶化合物可具有在0度至10度、0度至5度或0度至3度的範圍內的相對於水平配向膜的預傾斜角。不同於壓敏性黏著層,配向膜可不具有用於黏結第一基礎層及第二基礎層的黏著力。在一個實例中,配向膜可具有在圖1的液晶元件膜的狀態下關於第一基礎層的接近零的剝離力。
配向膜可為摩擦配向膜或光配向膜。配向膜的定向方向可為在摩擦配向膜的情況下的摩擦方向及在光配向膜的情況下待照射的偏振光的方向,其中此類定向方向可藉由偵測方法使用吸收型線性偏振器來確認。具體而言,定向方向可藉由以下來確認:在其中包含於液晶層中的液晶化合物水平地經定向的狀態下將吸收型線性偏振器安置在液晶層的一側上,且在360度下旋轉偏振器的同時量測透射率。當液晶層或吸收型線性偏振器的側面在以上狀態下經光照射且同時亮度(透射率)自另一側經量測時,若吸
收軸或透射軸與液晶配向膜的定向方向一致,則透射率往往為低,其中定向方向可藉由反映所應用液晶化合物或類似者的折射率非等向性的模擬來確認。根據液晶層的模式來確認定向方向的方法為已知的,且在本申請案中,配向膜的定向方向可藉由此類已知方法確認。
配向膜可包括自以下所組成的群組中選出的一或多者:已知藉由摩擦定向呈現定向能力的材料,諸如聚醯亞胺化合物、聚(乙烯醇)化合物、聚(醯胺酸)化合物、聚苯乙烯化合物、聚醯胺化合物以及聚氧化乙烯化合物,諸如(聚氧化乙烯)化合物,或聚醯亞胺化合物、聚醯胺酸化合物以及聚降冰片烯(polynorbornene)化合物;或已知藉由光照射呈現定向能力的材料,諸如苯基順丁烯二醯亞胺(phenylmaleimide)共聚物化合物、聚桂皮酸乙烯酯(polyvinyl cinnamate)化合物、聚偶氮苯化合物、聚乙烯醯亞胺化合物、聚乙烯醇化合物、聚醯胺化合物、聚乙烯化合物、聚苯乙烯化合物、聚鄰苯二甲醯苯二胺化合物、聚酯化合物、氯甲基化聚醯亞胺(chloromethylated polyimide;CMPI)化合物、聚桂皮酸乙烯酯(polyvinylcinnamate;PVCI)化合物以及聚甲基丙烯酸甲酯化合物,但不限於此。
作為一個實例,配向膜15可定位於導電層12上,所述導電層定位於面向液晶層的第二基礎層11b的表面上。具體而言,當壓敏性黏著層13定位於定位於第一基礎層11a的表面上的導電層12與液晶層之間時,配向膜可定位於定位於第二基礎層11b的表面上的導電層12上。此時,前述間隔件14可形成於導電層12上的圖案化結構中,所述導電層定位於第二基礎層11b的表面上,
且配向膜可定位於圖案化間隔件形成於其上的導電層上。具有圖1中繪示的結構的液晶元件膜10可藉由層壓其中壓敏性黏著層形成於導電層上的基礎層及其中間隔件及配向膜形成於導電層上的基礎層來製造。同時,由於定位於定位於第一基礎層11a的表面上的導電層12與液晶層之間的壓敏性黏著層可具有液晶定向特性,故配向膜可不包含於面向液晶層的第一基礎層的表面上。
其中形成於第一基礎層上的導電層經由如上文所描述的壓敏性黏著層與形成於第二基礎層上的間隔件接觸的結構可改良構成液晶元件膜的元件之間的黏著力,且因此可藉由防止構成液晶元件膜的元件之間的剝離來改良結構穩定性。
作為一個實例,其可更包括能夠在其中第一基礎層與第二基礎層之間的距離經維持的狀態下附接第一基礎層及第二基礎層的密封劑17。作為密封劑的材料,可使用已知材料而無特定限制。
本申請案的光學元件包括上文所描述的液晶元件膜。圖2為根據本申請案的一個實例的光學元件的橫截面圖。如圖2中所繪示,本申請案的例示性光學元件100包括第一外部基底20a、安置成面向第一外部基底的第二外部基底20b、定位於第一外部基底與第二外部基底之間的液晶元件膜10以及分別定位於第一外部基底與液晶元件膜之間及液晶元件膜與第二外部基底之間的中間層30。第一及第二表述並不規定外部基底的前後或上下關係。
在一個實例中,作為第一及第二外部基底,例如,可各自獨立地使用無機基底或塑膠基底。
作為無機基底,可使用已知無機基底而無特定限制。作為
一個實例,具有極佳光透射率的玻璃基底可用作無機基底。作為玻璃基底,例如,可使用鹼石灰玻璃基底、普通強化玻璃基底、硼矽酸鹽玻璃基底或無鹼玻璃基底以及類似者,但不限於此。
作為塑膠基底,可使用纖維素膜,諸如三乙醯纖維素(triacetyl cellulose;TAC)或丁二酮纖維素(diacetyl cellulose;DAC);環烯共聚物(cycloolefin copolymer;COP)膜,諸如降冰片烯衍生物;丙烯醯基膜,諸如聚丙烯酸酯(polyacrylate;PAR)或聚(甲基丙烯酸甲酯)(poly(methyl methacrylate);PMMA);聚碳酸酯(PC)膜;聚烯烴膜,諸如聚乙烯(polyethylene;PE)或聚丙烯(polypropylene;PP);聚乙烯醇(polyvinyl alcohol;PVA)膜;聚醯亞胺(PI)膜;聚碸(polysulfone;PSF)膜;聚苯碸(polyphenylsulfone;PPS)膜;聚醚碸(polyether sulfone;PES)膜;聚醚醚酮(polyetheretherketone;PEEK)膜;聚醚醯亞胺(polyetherimide;PEI)膜;聚萘二甲酸伸乙酯(polyethylenenaphthalate;PEN)膜;聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜;或氟樹脂膜以及類似者,但不限於此。
在第一外部基底20a及第二外部基底20b中,亦可視需要呈現塗佈層或諸如抗反射層的功能層,所述塗佈層具有金;銀;或矽化合物,諸如二氧化矽或一氧化矽。
第一外部基底20a及第二外部基底20b的厚度不受特定限制,其可分別為例如約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、1毫米或大於1毫米、1.5毫米或大於1.5毫米或約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毫米或約3毫米或小於3毫米。
作為一個實例,第一外部基底20a及第二外部基底20b可為平坦基底或可為具有彎曲表面形狀的基底。舉例而言,第一及第二外部基底可同時為平坦基底,同時具有彎曲表面形狀,或任一者可為平坦基底且另一者可為具有彎曲表面形狀的基底。
此外,此處,在同時具有彎曲表面形狀的情況下,相應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行業中已知的方式來量測,且例如可使用諸如2D輪廓雷射感測器、彩色共焦線感測器或3D量測共焦顯微鏡的非接觸式裝置來量測。使用此類裝置來量測曲率或曲率半徑的方法為已知的。
此外,關於第一及第二外部基底,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,亦即,在第一外部基底的情況下面向第二外部基底的表面的曲率或曲率半徑及在第二外部基底的情況下面向第一外部基底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,或最小曲率或曲率半徑可為參考,或平均曲率或平均曲率半徑可為參考。
第一外部基底20a及第二外部基底20b兩者可具有在約10%內、在9%內、在8%內、在7%內、在6%內、在5%內、在4%內、在3%內、在2%內或在約1%內的曲率差或曲率半徑差。當大曲率或曲率半徑為CL且小曲率或曲率半徑為CS時,曲率差或曲率半徑差為藉由100×(CL-CS)/CS計算的值。此外,曲率差或曲率半
徑差的下限不受特定限制。由於第一及第二外部基底的曲率差或曲率半徑差可相同,故曲率差或曲率半徑差可為約0%或大於0%,或大於約0%。
對此類曲率或曲率半徑的控制適用於其中液晶元件膜及/或下文待描述的偏振器與如本申請案的光學元件中的中間層接觸的結構。亦即,當曲率或曲率半徑超出10%時,其中所黏結外部基底由於黏結力的降低而擴散的問題可在外部基底及液晶元件膜及/或偏振器與下文待描述的中間層接觸時出現。然而,若其控制在10%內,則有可能有效地防止所黏結外部基底由於黏結力的降低而擴散的問題。
第一及第二外部基底兩者可具有相同曲率符號。換言之,第一及第二外部基底可在相同方向上彎曲。亦即,在以上情況下,第一外部基底的曲率的中心及第二外部基底的曲率的中心兩者存在於第一及第二外部基底的上部部分及下部部分的相同部分中。
當第一及第二外部基底在相同方向上彎曲時,第一及第二外部基底可由中間層更有效地黏結,且在黏結之後,可更有效地防止第一及第二外部基底以及液晶元件膜及/或偏振器的黏結力降低。
第一外部基底20a及第二外部基底20b的每一曲率或曲率半徑的具體範圍不受特定限制。在一個實例中,第一及第二外部基底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或約900R或大於900R,或可為約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或約1,050R或小於1,050R。此處,R意謂具有1毫米的半徑的圓形的曲度。因此,此處,例如,100R為具有100毫米的半徑的圓形的曲度或此類圓形的曲率半徑。
第一及第二外部基底可具有在以上範圍內的相同或不同曲率半徑。在一個實例中,當第一及第二外部基底的曲率彼此不同時,其中具有大曲率的基底的曲率半徑可在以上範圍內。
在一個實例中,當第一及第二外部基底的曲率彼此不同時,其中具有大曲率的基底可為在使用光學元件時以重力方向安置的基底。
當如上控制第一及第二基底的曲率或曲率半徑時,即使藉由下文待描述的中間層引起的黏結力減小,作為復原力及重力的總和的淨力亦可起作用以防止擴寬。
在根據本申請案的一個實例的光學元件中,液晶元件膜10定位於第一外部基底20a與第二外部基底20b之間,且中間層30分別包含於第一外部基底與液晶元件膜之間及液晶元件膜與第二外部基底之間。
作為一個實例,中間層具有1,600微米或大於1,600微米的總厚度的總和。作為另一實例,中間層的總厚度的總和可為約
1,650微米或大於1,650、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微米或約2,200微米或大於2,200微米,且可為約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、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微米或約5,000微米或小於5,000微米。
中間層可各自具有一個中間層的單層結構或可為兩個或大於兩個子中間層的層壓物。子中間層的厚度及數目可考慮到中間層的所要厚度而加以控制。
中間層的總厚度的總和意謂存在於第一外部基底與液晶元件膜之間及第二外部基底與液晶元件膜之間的中間層的厚度的總和。
作為一個實施例,如圖2中所繪示,定位於第一外部基底與液晶元件膜之間的子中間層層壓物的厚度及定位於第二外部基底與液晶元件膜之間的子中間層層壓物的厚度的總和為總共1,600微米或大於1,600微米。作為另一實施例,作為第一外部基底與液晶元件膜之間的單層的中間層的厚度及作為第二外部基底與液晶元件膜之間的單層的中間層的厚度的總和為總共1,600微米或大於1,600微米。
為了克服液晶元件膜的實體限制,外部基底可經由液晶元件膜的兩側上的中間層黏結在一起,但由於壓敏性黏著層的低模數,其易受外部壓力影響,藉此諸如單元間隙塌陷或液晶流動或擁擠的缺陷可出現。藉由將包含於光學元件中的中間層的厚度控制在以上範圍內,可最小化缺陷,且可確保光學元件的結構穩定性及均一外觀特性。
當中間層的總厚度的總和小於1,600微米時,在光學元件的液晶元件膜中,如圖3中所繪示的按壓缺陷出現,如圖4中所繪示的弱擁擠缺陷出現或如圖5中所繪示的強擁擠缺陷出現,且因此外觀缺陷出現,藉此光學元件的品質可降低。同時,當中間層的總厚度的總和超出6,000微米時,光學元件的諸如透射率屬性的電光屬性可劣化。
作為一個實例,定位於第一外部基底與液晶元件膜之間的中間層的總厚度(Ta)及定位於第二外部基底與液晶元件膜之間的中間層的總厚度(Tb)可各自在200微米至3,000微米的範圍內。在另一實例中,Ta及Tb中的每一者可為約210微米或大於210微米、220微米或大於220微米、230微米或大於230微米、240微米或大於240微米、250微米或大於250微米、260微米或大於260微米、270微米或大於270微米、280微米或大於280微米、290微米或大於290微米、300微米或大於300微米、310微米或大於310微米、320微米或大於320微米、330微米或大於330微米、340微米或大於340微米、350微米或大於350微米或約300微米或大於300微米,且可為約2,950微米或小於2,950微米、2,900微米或小於2,900微米、2,850微米或小於2,850微米、
2,800微米或小於2,800微米、2,750微米或小於2,750微米、2,700微米或小於2,700微米、2,650微米或小於2,650微米或約2,600微米或小於2,600微米。
定位於第一外部基底與液晶元件膜之間的中間層的總厚度(Ta)的總和意謂存在於第一外部基底與液晶元件膜之間的所有中間層的厚度的總和。此外,定位於第二外部基底與液晶元件膜之間的中間層的總厚度(Tb)的總和意謂存在於第二外部基底與液晶元件膜之間的所有中間層的厚度的總和。因此,當包含在下文描述的定位於第一外部基底與液晶元件膜之間的第一偏振器及定位於第二外部基底與液晶元件膜之間的第二偏振器且包含第一偏振器與液晶元件膜之間及第二偏振器與液晶元件膜之間的中間層時,定位於第一外部基底與液晶元件膜之間的中間層的總厚度(Ta)的總和意謂定位於第一外部基底與第一偏振器之間的中間層及定位於第一偏振器與液晶元件膜之間的中間層的厚度的總和,且定位於第二外部基底與液晶元件膜之間的中間層的總厚度(Tb)的總和意謂定位於第二外部基底與第二偏振器以及第二偏振器與液晶元件膜之間的中間層的厚度的總和。
定位於第一外部基底與液晶元件膜之間的中間層的總厚度(Ta)及定位於第二外部基底與液晶元件膜之間的中間層的總厚度(Tb)各自滿足200微米至3,000微米的範圍,其可更有利於改良液晶元件膜的外觀缺陷。
作為一個實例,定位於第一外部基底20a與液晶元件膜10之間的中間層30的總厚度(Ta)與定位於第二外部基底20b與液晶元件膜10之間的中間層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或約7.0或小於7.0。當厚度比率在0.1至10的範圍內時,有可能更有效地改良液晶元件膜的外觀缺陷。
作為一個實例,中間層30可具有在0.1兆帕至100兆帕的範圍內的楊氏(Young's)模數(E)。作為另一實例,中間層的楊氏模數(E)可為約0.2兆帕或大於0.2兆帕、0.4兆帕或大於0.4兆帕、0.6兆帕或大於0.6兆帕、0.8兆帕或大於0.8兆帕、1兆帕或大於1兆帕、5兆帕或大於5兆帕或約10兆帕或大於10兆帕,且可為約95兆帕或小於95兆帕、80兆帕或小於80兆帕、75兆帕或小於75兆帕、70兆帕或小於70兆帕、65兆帕或小於65兆帕、60兆帕或小於60兆帕、55兆帕或小於55兆帕或約50兆帕或小於50兆帕。
楊氏模數(E)例如可以ASTM D882中指定的方式量測,且可使用例如萬能試驗機(universal testing machine;UTM)的設備來量測,所述設備可切割呈由相關標準提供的形式的膜且量測應力應變曲線(可同時量測力及長度)。藉由選擇具有如上楊氏模數的中間層,可提供具有極佳耐久性的光學元件。
作為一個實例,在本申請案中,中間層30可具有2,000ppm/K或小於2,000ppm/K的熱膨脹係數。在另一實例中,熱膨脹係數可為約1,900ppm/K或小於1,900ppm/K、1,700ppm/K或小於1,700ppm/K、1,600ppm/K或小於1,600ppm/K或約1.500ppm/K或小於1.500ppm/K,或可為約10ppm/K或大於10ppm/K、20
ppm/K或大於20ppm/K、30ppm/K或大於30ppm/K、40ppm/K或大於40ppm/K、50ppm/K或大於50ppm/K、60ppm/K或大於60ppm/K、70ppm/K或大於70ppm/K、80ppm/K或大於80ppm/K、90ppm/K或大於90ppm/K、100ppm/K或大於100ppm/K、200ppm/K或大於200ppm/K、300ppm/K或大於300ppm/K、400ppm/K或大於400ppm/K、500ppm/K或大於500ppm/K、600ppm/K或大於600ppm/K、700ppm/K或大於700ppm/K或約800ppm/K或大於800ppm/K。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切割呈由相關標準提供的形式的所述中間層且量測每單位溫度的長度改變來計算,且可藉由諸如熱機械分析(thermo-mechanic analysis;TMA)的已知方法來量測。藉由選擇具有如上熱膨脹係數的中間層,可提供具有極佳耐久性的光學元件。
中間層不受特定限制,且可使用滿足上文所描述的例如楊氏模數及熱膨脹係數以及類似者的實體屬性的已知黏著層。舉例而言,中間層為熱塑性聚胺酯(polyurethane)黏著層、聚醯胺黏著層、聚酯黏著層、乙烯乙酸乙烯酯(ethylene vinyl acetate;EVA)黏著層、丙烯酸黏著層、矽酮黏著層或聚烯烴黏著層,其中可選擇及使用滿足上文所描述的實體屬性的黏著層。
作為一個實例,根據本申請案的光學元件可包括定位於第一外部基底與液晶元件膜之間的第一偏振器;以及定位於第二外部基底與液晶元件膜之間的第二偏振器。在本說明書中,術語偏振器意謂具有偏振功能的膜、薄片或元件。偏振器為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元件。
第一偏振器及第二偏振器可各自為吸收型偏振器或反射型偏振器。在本說明書中,吸收型偏振器意謂顯示相對於入射光的選擇性透射及吸收特性的元件。偏振器可自在多個方向上振動的入射光透射例如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,反射型偏振器意謂顯示相對於入射光的選擇性透射及反射特性的元件。偏振器可自在多個方向上振動的入射光透射例如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。
第一偏振器及第二偏振器中的每一者可為線性偏振器。在本說明書中,線性偏振器意謂其中選擇性透射光為在任一方向上振動的線性偏振光且選擇性吸收或反射光為在與線性偏振光的振動方向垂直的方向上振動的線性偏振光的情況。在吸收型線性偏振器的情況下,光透射軸及光吸收軸可彼此垂直。在反射型線性偏振器的情況下,光透射軸及光反射軸可彼此垂直。
在一個實例中,第一偏振器及第二偏振器中的每一者可為用碘或非等向性染料染色的拉伸聚合物膜。作為拉伸聚合物膜,可例示聚(乙烯醇)(PVA)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,其中在定向狀態下聚合的液晶為主體,且根據液晶的定向而配置的非等向性染料為客體。在另一實例中,第一偏振器及第二偏振器可各自為向熱性液晶膜或向液性液晶膜。
保護膜、抗反射膜、延遲膜、壓敏性黏著層、黏著層、表面處理層以及類似者可分別額外地形成於第一偏振器及第二偏振器的一側或兩側上。延遲膜可為例如1/4波片或1/2波片。1/4波
片可具有在約100奈米至180奈米、100奈米或150奈米的範圍內的具有550奈米的波長的光的平面內延遲值。1/2波片可具有在約200奈米至300奈米或250奈米至300奈米的範圍內的具有550奈米的波長的光的平面內延遲值。延遲膜可為例如拉伸聚合物膜或液晶聚合膜。
用於具有550奈米的波長的光的第一偏振器及第二偏振器中的每一者的透射率可在40%至50%的範圍內。透射率可意謂用於具有550奈米的波長的光的偏振器的單一透射率。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,在空氣在其中偏振器樣本(不包含上部及下部保護膜)置放於裝置上的狀態下經設置為基線且每一透射率在其中偏振器樣本的軸線與參考偏振器的軸線豎直地及水平地對準的狀態下經量測之後,單一透射率可經計算。
第一偏振器的光透射軸及第二偏振器的光透射軸可彼此垂直。具體而言,由第一偏振器的光透射軸及第二偏振器的光透射軸形成的角度可在80度至100度或85度至95度的範圍內。當第一偏振器的光透射軸及第二偏振器的光透射軸彼此垂直時,光洩漏以及類似者可取決於第一偏振器與第二偏振器之間的分隔距離而出現。
根據本申請案,中間層分別定位於第一偏振器與液晶元件膜之間及第二偏振器與液晶元件膜之間,其中可包含具有380微米或小於380微米的厚度的中間層。亦即,第一偏振器與液晶元件膜之間的中間層及第二偏振器與液晶元件膜之間的中間層的厚度可各自為380微米或小於380微米。藉由此,藉由最小化第一
偏振器與第二偏振器之間的分隔距離,有可能確保液晶元件膜的結構安全性,同時減少光洩漏。存在於第一偏振器與液晶元件膜之間的中間層及存在於第二偏振器與液晶元件膜之間的中間層的厚度的下限可各自為10微米或大於10微米。
在一個實例中,定位於第一外部基底與第一偏振器之間的中間層及定位於第二外部基底與第二偏振器之間的中間層的厚度可各自在400微米至3,000微米的範圍內。作為另一實例,在一個實例中,定位於第一外部基底與第一偏振器之間的中間層及定位於第二外部基底與第二偏振器之間的中間層的厚度可各自為約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1100微米或大於1100微米,且可各自為約3,000微米或小於3,000微米、2,800微米或小於2,800微米、2,600微米或小於2,600微米、2,400微米或小於2,400微米、約2200微米或小於2200微米、約2,000微米或小於2,000微米、約1,800微米或小於1,800微米、約1,600微米或小於1,600微米或約1,400微米或小於1,400微米。當定位於第一外部基底與第一偏振器之間的中間層及定位於第二外部基底與第二偏振器之間的中間層的厚度各自在以上範圍內時,可能有利的是在外部基底的黏結製程中確保結構穩定性及均一外觀特性而無外觀缺陷,同時不對光學元件的電光屬性造成損害。
根據本申請案的另一實例的光學元件可包括:第一外部基底;第二外部基底,安置成面向第一外部基底;液晶元件膜,定
位於第一外部基底與第二外部基底之間;以及中間層,分別定位於第一外部基底與液晶元件膜之間、液晶元件膜與第二外部基底之間以及液晶元件膜的外部部分處,其中定位於第一外部基底與液晶元件膜之間及液晶元件膜與第二外部基底之間的中間層的總厚度的總和為1,600微米或大於1,600微米,且可具有其中液晶元件膜藉由分別定位於第一外部基底與液晶元件膜之間、液晶元件膜與第二外部基底之間以及液晶元件膜的外部部分處的中間層囊封於第一外部基底與第二外部基底之間的結構。
根據本申請案的另一實例的光學元件可包括:第一外部基底;第二外部基底,安置成面向第一外部基底;液晶元件膜,定位於第一外部基底與第二外部基底之間;第一偏振器,定位於第一外部基底與液晶元件膜之間;第二偏振器,定位於第二外部基底與液晶元件膜之間;以及中間層,分別定位於第一外部基底與第一偏振器之間、第一偏振器與液晶元件膜之間、液晶元件膜與第二偏振器之間、第二偏振器與第二外部基底之間以及液晶元件膜的外部部分處,其中定位於第一外部基底與第一偏振器之間、第一偏振器與液晶元件膜之間、液晶元件膜與第二偏振器之間以及第二偏振器與第二外部基底之間的中間層的總厚度的總和為1,600微米或大於1,600微米,且可具有其中液晶元件膜藉由分別定位於第一外部基底與第一偏振器之間、第一偏振器與液晶元件膜之間、液晶元件膜與第二偏振器之間、第二偏振器與第二外部基底之間以及液晶元件膜的外部部分處的中間層囊封於第一外部基底與第二外部基底之間的結構。
在本申請案中,術語液晶元件膜的外部部分可意謂包圍
液晶元件膜的側面部份。此外,在本申請案中術語囊封可意謂液晶元件膜及/或偏振器的頂部表面覆蓋有中間層。舉例而言,結構可藉由以下實施:根據所要結構來層壓外部基底、中間層、液晶元件膜、中間層以及外部基底,亦將中間層置放在液晶元件膜的外部部分處,且隨後在真空狀態下將其壓縮。光學元件的耐久性及耐候性可藉由此類囊封結構極大地改良,且因此,其亦可穩定地應用於室外應用,諸如天窗。
用於製造本申請案的光學元件的方法不受特定限制。在一個實例中,光學元件可藉由用於上文所描述的囊封的高壓釜製程來製造。
舉例而言,用於製造光學元件的方法可包括藉由高壓釜製程使用中間層來將液晶元件膜及/或偏振器囊封於第一外部基底與第二基底之間的步驟。
高壓釜製程可藉由根據所要囊封結構將中間層、液晶元件膜及/或偏振器安置於外部基底之間且將其加熱/加壓來執行。
作為一個實例,當第一外部基底20a、中間層30、液晶元件膜10、中間層30以及第二外部基底20b按以上次序安置且中間層30亦安置於液晶元件膜的外部部分上的層壓物藉由高壓釜製程經受加熱/加壓時,可形成如圖2中所繪示的光學元件。作為另一實例,當第一外部基底20a、中間層30、第一偏振器40、中間層30、液晶元件膜10、中間層30、第二偏振器40、中間層30以及第二外部基底20b按以上次序安置且中間層30亦安置於液晶元件膜及偏振器的外部部分上的層壓物藉由高壓釜製程經受加熱/加壓時,可形成如圖6、圖7或圖8中所繪示的光學元件。
高壓釜製程的條件不受特定限制,且其可例如取決於所應用中間層的類型而在適當溫度及壓力下執行。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大氣壓或大於2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170℃或小於170℃左右,且製程壓力的上限可為約10大氣壓或小於10大氣壓、9大氣壓或小於9大氣壓、8大氣壓或小於8大氣壓、7大氣壓或小於7大氣壓或6大氣壓或小於6大氣壓左右。
此類光學元件可用於各種應用,且例如可用於眼用佩戴品,諸如太陽鏡或擴增實境(augmented reality;AR)或虛擬實境(virtual reality;VR)眼用佩戴品、建築物的外牆或車輛的天窗以及類似者。
在一個實例中,光學元件自身可為車輛的天窗。
舉例而言,在包含其中形成至少一個開口的車身的汽車中,可安裝及使用附接至開口的光學元件或車輛的天窗。
本申請案的光學元件可藉由恰當地維持液晶元件膜的單元間隙、具有上部基底與下部基底之間的極佳附接力且最小化諸如外部基底的黏結製程中的按壓或擁擠的缺陷來確保結構穩定性及良好品質均一性。
10:液晶元件膜
11a:第一基礎層
11b:第二基礎層
12:導電層
13:壓敏性黏著層
14:間隔件
15:配向膜
16:液晶層
17:密封劑
20a:第一外部基底
20b:第二外部基底
30:中間層
40:第一偏振器/第二偏振器
100:光學元件
圖1是本申請案的例示性液晶元件膜的橫截面圖。
圖2為本申請案的例示性光學元件的橫截面圖。
圖3為藉由拍攝其中按壓缺陷由外部壓力產生於液晶元件膜中的光學元件所獲得的影像。
圖4為藉由拍攝其中弱擁擠缺陷由外部壓力產生於液晶元件膜中的光學元件所獲得的影像。
圖5為藉由拍攝其中強擁擠缺陷由外部壓力產生於液晶元件膜中的光學元件所獲得的影像。
圖6為本申請案的實例1中製造的光學元件的橫截面圖。
圖7為本申請案的實例2中製造的光學元件的橫截面圖。
圖8為本申請案的實例3中製造的光學元件的橫截面圖。
圖9為本申請案的比較例1或比較例2中製造的光學元件的橫截面圖。
圖10為藉由拍攝實例1及實例2中製造的光學元件所獲得的影像。
圖11為量測實例1及實例2中製造的光學元件的透射率的結果。
在下文中,將藉由實例更詳細地描述本申請案,但本申請案的範疇不限於以下實例。
量測實例1.量測儲存模數
使用TA的DMA Q800來量測儲存模數。具體而言,在多頻應力模式下在25℃的溫度、0.01N的力以及3°/min的緩變率的
條件下記錄儲存模數值。
液晶元件膜製造
製備具有約100微米的厚度及600毫米×300毫米的寬度×高度面積的聚碳酸酯膜(慧和(Keiwa))作為第一基礎層。氧化銦錫(indium-tin-oxide;ITO)在第一基礎層上沈積至50奈米的厚度以形成導電層。壓敏性黏著劑組成物(KR-3700,信越(Shin-Etsu))棒塗在導電層上,且隨後在約150℃下乾燥約5分鐘以形成具有約10微米的厚度的壓敏性黏著層。黏著層的儲存模數為約0.1兆帕。第一基礎層、導電層以及壓敏性黏著層的組合稱為上部層壓物。
作為第二基礎層,製備具有約100微米的厚度及600毫米×300毫米的寬度×高度面積的聚碳酸酯膜(慧和)。在第二基礎層上,氧化銦錫(ITO)沈積至50奈米的厚度以形成導電層。丙烯酸樹脂組成物(KAD-03,萬壽菊科技(Minuta Tech))塗佈在導電層上,且隨後蜂巢型間隔件由光微影法形成。構成蜂巢的規則六邊形(閉合圖形)的間距為約450微米,高度為約12微米,且線寬為約30微米。由間隔件形成的閉合圖形(規則六邊形)的面積為大致2.14平方毫米。豎直配向膜(尼桑(Nissan),Se-5661)在間隔件上塗佈至約300奈米的厚度,且隨後在一個方向上摩擦。第二基礎層、導電層、間隔件以及水平配向膜的組合稱為下部層壓物。
液晶組成物塗佈在下部層壓物的豎直配向膜上以形成液晶層,且隨後上部層壓物的壓敏性黏著層經層壓以面向液晶組成物的經塗佈表面以製備液晶元件膜。液晶組成物包括液晶化合物
(默克(Merck),MAT-16-568)及對掌性摻雜劑(HCCH,S811),且因此形成的液晶層的間距(p)為約20微米。
光學元件製造
實例1
依序包含第一外部基底、第一中間層、第一偏振器、第二中間層、所製備的液晶元件膜、第三中間層、第二偏振器、第四中間層以及第二外部基底,且中間層亦安置於所有外部部分處以製備層壓物。相較於第一外部基底,第二外部基底安置於重力方向上。
第一偏振器及第二偏振器各自為PVA類偏振器,其經安置以使得第一偏振器的光透射軸與第二偏振器的光透射軸形成約90度。作為第一外部基底,使用具有約3毫米的厚度、寬度×長度=300毫米×300毫米的面積以及約2,470R的曲率半徑的玻璃基底。作為第二外部基底,使用具有約3毫米的厚度、寬度×長度=300毫米×300毫米的面積以及約2,400R的曲率半徑的玻璃基底。
第二中間層及第三中間層各自為具有約380微米的厚度的TPU層(阿古泰克(Argotec))的單層。第一中間層及第四中間層各自為三個TPU層(阿古泰克)的層壓物,其中的一個層具有約380微米的厚度。TPU層(阿古泰克)具有307ppm/K的熱膨脹係數及8兆帕至15兆帕的儲存模數。安置於液晶元件膜的外部部分上的中間層亦由與第一至第四中間層的材料相同的材料形成。
高壓釜製程在約110℃的溫度及約2大氣壓的壓力下在
層壓物上執行以製造具有圖6的結構的光學元件。在實例1的光學元件中,第二中間層及第三中間層的厚度各自為約380微米,且中間層的總厚度為約3,040微米。
實例2
具有圖7的結構的光學元件藉由以與實例1中相同的方式執行製程來製造,不同之處在於第一中間層及第四中間層各自變為具有約380微米的厚度的TPU層(阿古泰克)的單層,且第二中間層及第三中間層各自變為三個TPU層(阿古泰克)的層壓物,其中的一個層具有約380微米的厚度。在實例2的光學元件中,中間層的總厚度為約3,040微米。
實例3
具有圖8的結構的光學元件藉由以與實例1中相同的方式執行製程來製造,不同之處在於第一中間層及第四中間層各自變為具有約380微米的厚度的TPU層(阿古泰克)的單層,且第二中間層及第三中間層各自變為兩個TPU層(阿古泰克)的層壓物,其中的一個層具有約380微米的厚度。在實例3的光學元件中,中間層的總厚度為約2,280微米。
比較例1
具有圖9的結構的光學元件藉由以與實例1中相同的方式執行製程來製造,不同之處在於第一中間層、第二中間層、第三中間層以及第四中間層各自變為具有約380微米的厚度的TPU層(阿古泰克)的單層。在比較例1的光學元件中,中間層的總厚度為約1,520微米。
比較例2
具有圖9的結構的光學元件藉由以與實例1中相同的方式執行製程來製造,不同之處在於第一中間層及第四中間層各自變為具有約150微米的厚度的TPU層(阿古泰克)的單層,且第二中間層及第三中間層各自變為TPU層(阿古泰克)的單層,其中的一個層具有約380微米的厚度。在比較例2的光學元件中,中間層的總厚度為約1,060微米。
評估實例1:外觀缺陷評估方法
相對於外觀缺陷,其使用光學顯微鏡(奧林巴斯(Olympus),BX51-N33MB)來量測是否在實例及比較例中製造的光學元件中觀測到如圖3至圖5中所繪示的外觀缺陷。在根據實例1、實例2以及實例3製造的光學元件中,未觀測到諸如按壓缺陷、弱擁擠缺陷以及強擁擠缺陷的如圖3至圖5中所繪示的外觀缺陷。相比而言,觀測到根據比較例1及比較例2製造的光學元件在液晶元件膜上具有藉由外部壓力引起的諸如按壓缺陷、弱擁擠缺陷或強擁擠缺陷的外觀缺陷。因此,其可確認相較於其中中間層的厚度的總和並未達到1,600微米的根據比較例1及比較例2製造的光學元件,即使當藉由高壓釜製程在高溫及高壓下製造時,其中中間層的厚度的總和滿足1,600微米或大於1,600微米的根據實例1、實例2以及實例3製造的光學元件亦具有極佳外觀。
評估實例2:光洩漏觀測
圖10為藉由在其中不施加電壓的狀態下拍攝實例1及實例2中製造的光學元件所獲得的相片(奧林巴斯,BX51-N33MB)。在圖10中,(a)及(b)分別為在其中不施加電壓的狀態下的實例1及實例2的影像,且在圖10中,(c)及(d)分別為在其中施加
50V的電壓的狀態下的實例1及實例2的影像。自圖10的(a)及(b),其可觀測到相較於實例2,實例1在其中不施加電壓的狀態下具有較少光洩漏。
評估實例3.電光特性評估
對於實例1及實例2中製造的光學元件,在60°的偏轉角(極角)下量測所有方向(方位角0°至360°)上的透射率,且結果繪示於圖11中。在其中無電壓施加至光學元件的狀態下使用混濁度儀(CA-2500,由柯尼卡美能達(Konica Minolta)製造)來量測透射率。所述透射率為具有380奈米至780奈米的波長的光的平均透射率,且其意謂透射率愈低,光洩漏愈少。在圖11中,相對透射率意謂當背光數量已設置為100%時的相對透射率。0°的方位角平行於液晶元件膜的配向膜的摩擦軸。實例1及實例2各自顯示在110°的方位角下的最大透射率,其中實例1具有在110°的方位角下的5.51%的透射率,且實例2具有在110°的方位角下的6.03%的透射率。此外,實例1及實例2顯示在60°的方位角下的最大透射率差,其中實例1具有在60°的方位角下的3.17%的透射率,且實例2具有在60°的方位角下的4.04%的透射率。
10:液晶元件膜
20a:第一外部基底
20b:第二外部基底
30:中間層
100:光學元件
Claims (18)
- 一種光學元件,包括:第一外部基底;第二外部基底,安置成面向所述第一外部基底;液晶元件膜,定位於所述第一外部基底與所述第二外部基底之間;以及中間層,分別定位於所述第一外部基底與所述液晶元件膜之間及所述液晶元件膜與所述第二外部基底之間;其中所述中間層具有1,600微米或大於1,600微米的總厚度的總和,且其中所述液晶元件膜包括:第一基礎層;第二基礎層,安置成面向所述第一基礎層;液晶層,定位於所述第一基礎層與所述第二基礎層之間;以及圖案化間隔件,用以維持所述第一基礎層與所述第二基礎層之間的距離。
- 如請求項1所述的光學元件,其中在所述液晶元件膜中,所述第一基礎層及所述第二基礎層各自獨立地為聚萘二甲酸乙二酯(PEN)膜、聚醯亞胺(PI)膜、環烯烴聚合物(COP)膜、三乙醯基-纖維素(TAC)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜或聚碳酸酯(PC)膜。
- 如請求項1所述的光學元件,其中所述液晶元件膜更包括導電層,所述導電層定位於面向所述液晶層的所述第一基礎層及所述第二基礎層的表面上。
- 如請求項3所述的光學元件,其中所述液晶元件膜更包括壓敏性黏著層,所述壓敏性黏著層定位於所述導電層與所 述液晶層之間,所述導電層定位於面向所述液晶層的所述第一基礎層的所述表面上。
- 如請求項4所述的光學元件,其中所述壓敏性黏著層具有10兆帕或小於10兆帕的儲存模數。
- 如請求項3所述的光學元件,其中所述液晶元件膜更包括定位於所述導電層上的配向膜,所述導電層定位於面向所述液晶層的所述第二基礎層的所述表面上。
- 如請求項6所述的光學元件,其中所述圖案化間隔件形成於所述導電層上,且所述配向膜定位於所述圖案化間隔件形成於其上的所述導電層上。
- 如請求項1所述的光學元件,其中在所述液晶元件膜中,所述液晶層包括二向色染料客體。
- 如請求項1所述的光學元件,其中所述液晶元件膜能夠切換第一定向狀態及第二定向狀態。
- 如請求項1所述的光學元件,其中所述第一外部基底及所述第二外部基底是玻璃基底。
- 如請求項1所述的光學元件,其中定位於所述第一外部基底與所述液晶元件膜之間的所述中間層的總厚度(Ta)及定位於所述第二外部基底與所述液晶元件膜之間的所述中間層的總厚度(Tb)各自在200微米到3,000微米的範圍內。
- 如請求項1所述的光學元件,其中定位於所述第一外部基底與所述液晶元件膜之間的所述中間層的總厚度(Ta)與定位於所述第二外部基底與所述液晶元件膜之間的所述中間層的總厚度(Tb)的厚度比率(Ta/Tb)在0.1至10的範圍內。
- 如請求項1所述的光學元件,其中所述中間層為熱塑性聚胺酯黏著層、聚醯胺黏著層、聚酯黏著層、乙烯乙酸乙烯酯(EVA)黏著層、丙烯酸黏著層、矽酮黏著層或聚烯烴黏著層。
- 如請求項1所述的光學元件,更包括:第一偏振器,定位於所述第一外部基底與所述液晶元件膜之間;以及第二偏振器,定位於所述第二外部基底與所述液晶元件膜之間,其中所述中間層包括分別定位於所述第一偏振器與所述液晶元件膜之間及所述第二偏振器與所述液晶元件膜之間且各自具有380微米或小於380微米的厚度的中間層。
- 如請求項14所述的光學元件,其中所述第一偏振器的光透射軸及所述第二偏振器的光透射軸彼此垂直。
- 一種光學元件,包括:第一外部基底;第二外部基底,安置成面向所述第一外部基底;液晶元件膜,定位於所述第一外部基底與所述第二外部基底之間;以及中間層,分別定位於所述第一外部基底與所述液晶元件膜之間及所述液晶元件膜與所述第二外部基底之間;其中所述中間層具有1,600微米或大於1,600微米的總厚度的總和,且其中所述中間層具有在0.1兆帕至100兆帕的範圍內的楊氏(Young's)模數。
- 一種光學元件,包括:第一外部基底; 第二外部基底,安置成面向所述第一外部基底;液晶元件膜,定位於所述第一外部基底與所述第二外部基底之間;以及中間層,分別定位於所述第一外部基底與所述液晶元件膜之間及所述液晶元件膜與所述第二外部基底之間;其中所述中間層具有1,600微米或大於1,600微米的總厚度的總和,且其中所述中間層具有2,000ppm/K或小於2,000ppm/K的熱膨脹係數。
- 一種汽車,包括:車身,其中形成一或多個開口;以及如請求項1至17中任一項所述的光學元件,安裝於所述開口中。
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW200839325A (en) * | 2007-02-27 | 2008-10-01 | Nitto Denko Corp | Liquid crystal panel and liquid crystal display |
CN103838050A (zh) * | 2006-03-03 | 2014-06-04 | 金泰克斯公司 | 改进的薄膜涂层、光电元件和包含这些元件的组件 |
CN106796366A (zh) * | 2015-06-16 | 2017-05-31 | 株式会社藤仓 | 光学元件封装、光开关以及光学元件封装的制造方法 |
US20200019008A1 (en) * | 2017-04-25 | 2020-01-16 | Lg Chem, Ltd. | Optical Device |
TW202009524A (zh) * | 2018-08-14 | 2020-03-01 | 南韓商Lg化學股份有限公司 | 光學元件及汽車 |
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Family Cites Families (11)
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KR102255379B1 (ko) * | 2014-08-12 | 2021-05-26 | 삼성디스플레이 주식회사 | 표시 장치 및 이를 제조하는 방법 |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103838050A (zh) * | 2006-03-03 | 2014-06-04 | 金泰克斯公司 | 改进的薄膜涂层、光电元件和包含这些元件的组件 |
TW200839325A (en) * | 2007-02-27 | 2008-10-01 | Nitto Denko Corp | Liquid crystal panel and liquid crystal display |
CN106796366A (zh) * | 2015-06-16 | 2017-05-31 | 株式会社藤仓 | 光学元件封装、光开关以及光学元件封装的制造方法 |
US20200019008A1 (en) * | 2017-04-25 | 2020-01-16 | Lg Chem, Ltd. | Optical Device |
EP3617770A1 (en) * | 2017-04-25 | 2020-03-04 | LG Chem, Ltd. | Optical device |
TW202009524A (zh) * | 2018-08-14 | 2020-03-01 | 南韓商Lg化學股份有限公司 | 光學元件及汽車 |
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