光学装置

阅读:75发布:2020-05-11

专利汇可以提供光学装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 申请 涉及光学装置。本申请提供了能够改变透射率的光学装置,并且这样的光学装置可以用于各种应用,例如眼部佩戴物如太阳镜或AR( 增强现实 )或VR( 虚拟现实 )眼部佩戴物、 建筑物 外墙、或车辆 天窗 。,下面是光学装置专利的具体信息内容。

1.一种光学装置,包括具有有源液晶层的有源液晶元件,所述有源液晶层包含液晶化合物并且能够在第一取向状态与第二取向状态之间切换,
其中所述有源液晶元件包括彼此相对设置的两个基础层,并且所述有源液晶层存在于所述两个基础层之间,以及
在所述基础层的至少一侧上形成有厚度为2μm或更大的硬涂层。
2.根据权利要求1所述的光学装置,还包括彼此相对设置的两个外基底;起偏振器和粘合剂膜,其中所述有源液晶层和所述起偏振器顺序设置在所述两个外基底之间,所述粘合剂膜存在于所述外基底与所述有源液晶层之间、所述有源液晶层与所述起偏振器之间、所述起偏振器与所述外基底之间、以及所述有源液晶层和所述起偏振器的侧面上,以及
所述有源液晶元件和所述起偏振器被所述粘合剂膜封装在所述两个外基底之间。
3.根据权利要求1所述的光学装置,其中所述硬涂层的硬度为0.7GPa或更小。
4.根据权利要求1所述的光学装置,其中所述硬涂层的弹性模量为7.5GPa或更小。
5.根据权利要求1所述的光学装置,其中所述硬涂层形成在所述基础层的面向所述有源液晶层的表面上。
6.根据权利要求1所述的光学装置,其中所述硬涂层包含多官能(甲基)丙烯酸酯的聚合单元。
7.根据权利要求2所述的光学装置,其中所述有源液晶元件和所述起偏振器被设置成使得由所述有源液晶层的所述第一取向状态的平均光轴与所述起偏振器的光吸收轴形成的度在80度至100度或35度至55度的范围内。
8.根据权利要求1所述的光学装置,其中所述基础层的前相位差为100nm或更小。
9.根据权利要求1所述的光学装置,其中所述基础层的厚度方向相位差的绝对值为
200nm或更小。
10.根据权利要求1所述的光学装置,其中所述基础层的热膨胀系数为100ppm/K或更小。
11.根据权利要求1所述的光学装置,其中所述基础层的断裂伸长率为100%或更大。
12.根据权利要求1所述的光学装置,还包括存在于所述基础层的面向所述有源液晶层的表面上的配向膜。
13.根据权利要求12所述的光学装置,其中由所述两个基础层的所述配向膜的对准方向形成的角度在-10度至10度的范围内或在80度至90度的范围内。
14.根据权利要求12所述的光学装置,其中由形成在所述两个基础层中的靠近所述起偏振器的基础层上的所述配向膜的对准方向与所述起偏振器的光吸收轴形成的角度在80度至90度的范围内。
15.根据权利要求2所述的光学装置,其中所述外基底的前相位差为100nm或更小。
16.根据权利要求2所述的光学装置,其中所述外基底的厚度方向相位差的绝对值为
200nm或更小。
17.根据权利要求2所述的光学装置,其中所述外基底的热膨胀系数为100ppm/K或更小。
18.根据权利要求2所述的光学装置,其中所述粘合剂膜的厚度方向相位差的绝对值为
200nm或更小。
19.一种车辆,包括其上形成有一个或更多个开口的车体;以及安装在所述开口上的根据权利要求1所述的光学装置。

说明书全文

光学装置

技术领域

[0001] 本申请要求基于2017年11月28日提交的韩国专利申请第10-2017-0160762号的优先权权益,其公开内容通过引用整体并入本文。
[0002] 本申请涉及光学装置。

背景技术

[0003] 各种各样的光学装置是已知的,所述光学装置被设计成使得可以使用液晶化合物来改变透射率。
[0004] 例如,使用应用了主体材料和二色性染料客体的混合物的所谓的GH单元(guest host cell,宾主单元)的可变透射率装置是已知的。液晶化合物主要用作装置的主体材料。
[0005] 这样的可变透射率装置被应用于各种各样的应用,包括眼部佩戴物如太阳镜和眼镜、建筑物的外墙、或车辆的天窗等。发明内容
[0006] 技术问题
[0007] 本申请提供了光学装置。本申请的一个目的是提供这样的光学装置:其具有能够防止具有其中光学调制层例如有源液晶元件或起偏振器通过粘合剂膜封装的结构的光学装置中的诸如漏光和裂纹的缺陷的结构。
[0008] 技术方案
[0009] 本申请是能够调节透射率的光学装置,其涉及例如能够至少在透明模式与黑色模式之间切换的光学装置。
[0010] 透明模式是其中光学装置表现出相对较高的透射率的状态,黑色模式是其中光学装置表现出相对较低的透射率的状态。
[0011] 在一个实例中,光学装置在透明模式下的透射率可以为约30%或更大、约35%或更大、约40%或更大、约45%或更大、或者约50%或更大。此外,光学装置在黑色模式下的透射率可以为约20%或更小、约15%或更小、或者约10%或更小。
[0012] 在透明模式下的透射率越高越有利,在黑色模式下的透射率越低越有利,使得上限和下限中的每一个没有特别限制。在一个实例中,在透明模式下的透射率的上限可以为约100%、约95%、约90%、约85%、约80%、约75%、约70%、约65%、或约60%。在黑色模式下的透射率的下限可以为约0%、约1%、约2%、约3%、约4%、约5%、约6%、约7%、约8%、约9%、或约10%。
[0013] 透射率可以为线性透光率。术语线性透光率可以为相对于沿预定方向入射在光学装置上的光,沿与入射方向相同的方向透过光学装置的光(线性光)的比率。在一个实例中,透射率可以为相对于沿平行于光学装置的表面法线的方向入射的光的测量结果(法线透光率)。
[0014] 在本申请的光学装置中,其透射率被控制的光可以为UV-A区域紫外光、可见光或近红外光。根据常用的定义,UV-A区域紫外光用于意指波长在320nm至380nm范围内的辐射,可见光用于意指波长在380nm至780nm范围内的辐射,近红外光用于意指波长在780nm至2000nm范围内的辐射。
[0015] 本申请的光学装置被设计为能够至少在透明模式与黑色模式之间切换。如果需要,光学装置还可以被设计为能够实现除透明模式和黑色模式之外的另一模式,例如第三模式,所述第三模式可以表示在透明模式的透射率与黑色模式的透射率之间的任何透射率。
[0016] 由于光学装置包括有源液晶元件,因此可以实现这样的模式之间的切换。在此,有源液晶元件是包括能够在光轴的至少两个或更多个取向状态(例如,第一取向状态和第二取向状态)之间切换的有源液晶层的液晶元件,其中有源液晶层包含能够在取向状态下切换的液晶化合物。在此,光轴可以意指当包含在液晶元件中的液晶化合物为棒型时的长轴方向,以及可以意指当包含在液晶元件中的液晶化合物为盘型(discotic)时圆盘平面的法线方向。例如,在液晶元件包含其光轴的方向在任何取向状态下彼此不同的复数种液晶化合物的情况下,液晶元件的光轴可以定义为平均光轴(average optical axis),并且在这种情况下,平均光轴可以意指液晶化合物的光轴的矢量和。
[0017] 可以通过施加能量,例如通过施加电压来改变这样的液晶元件中的取向状态。例如,液晶元件在没有电压施加的状态下可以具有第一取向状态和第二取向状态中的任一者,并且可以在施加电压时切换至另一种取向状态。
[0018] 可以在第一取向状态和第二取向状态中的任一者下实现黑色模式,并且可以在另一种取向状态下实现透明模式。为方便起见,本文中描述在第一状态下实现黑色模式。
[0019] 液晶元件可以包括至少包含液晶化合物的有源液晶层。在一个实例中,液晶层是所谓的宾主液晶层,其可以为包含有源液晶化合物和二色性染料客体的液晶层。术语有源液晶层意指被设计成使得可以改变所包含的液晶化合物的光轴的取向的液晶层。
[0020] 液晶层是使用所谓的宾主效应的液晶层,其为其中二色性染料客体根据液晶化合物(下文中,可以称为液晶主体)的对准方向对准的液晶层。液晶主体的对准方向可以根据是否施加外部能量来调节。
[0021] 用于液晶层中的液晶主体的类型没有特别限制,并且可以使用应用于实现宾主效应的一般类型的液晶化合物。
[0022] 例如,作为液晶主体,可以使用近晶型液晶化合物、向列型液晶化合物、或胆甾型液晶化合物。通常,可以使用向列型液晶化合物。术语向列型液晶化合物意指相对于液晶分子的位置不具有规则性但能够使它们全部在分子轴方向上排列的液晶化合物,并且这样的液晶化合物可以呈棒形式或可以呈盘形式。
[0023] 作为这样的向列型液晶化合物,可以选择具有例如约40℃或更高、约50℃或更高、约60℃或更高、约70℃或更高、约80℃或更高、约90℃或更高、约100℃或更高、或者约110℃或更高的清亮点,或者具有在上述范围内的相变点(即在向列相上到各向同性相的相变点)的液晶化合物。在一个实例中,清亮点或相变点可以为约160℃或更低、约150℃或更低、或者约140℃或更低。
[0024] 液晶化合物可以具有负数或正数的介电常数各向异性。考虑到该目的,可以适当地选择介电常数各向异性的绝对值。例如,介电常数各向异性可以大于3或大于7,或者可以小于-2或小于-3。
[0025] 液晶化合物还可以具有约0.01或更大、或者约0.04或更大的光学各向异性(n)。在另一个实例中,液晶化合物的光学各向异性可以为约0.3或更小、或者约0.27或更小。
[0026] 可以用作宾主液晶层的液晶主体的液晶化合物是本领域技术人员公知的,由此可以从其中自由选择液晶化合物。
[0027] 液晶层包含与液晶主体一起的二色性染料客体。术语“染料”可以意指能够在可见光区域(例如,380nm至780nm的波长范围)中的至少一部分或整个范围内强烈吸收光和/或改变光的材料,术语“二色性染料客体”可以意指能够在可见光区域的至少一部分或整个范围内吸收光的材料。
[0028] 作为二色性染料客体,例如,可以选择和使用已知具有可以根据液晶主体的取向状态而对准的特性的已知染料。例如,可以使用偶氮染料或蒽醌染料等作为二色性染料客体,并且液晶层还可以包含一种或两种或更多种染料以实现宽波长范围内的光吸收。
[0029] 考虑到使用二色性染料客体的目的,可以适当地选择二色性染料客体的二色性比。例如,二色性染料客体的二色性比可以为5或更大至20或更小。例如,在p型染料的情况下,术语“二色性比”可以意指通过将平行于染料的长轴方向的偏振光的吸收除以平行于与该长轴方向垂直的方向的偏振光的吸收而获得的值。二色性染料客体可以在可见光区域的波长范围内的至少任一波长、一定范围的波长、或全部范围的波长内,例如在约380nm至780nm或约400nm至700nm的波长范围内具有二色性比。
[0030] 考虑到使用二色性染料客体的目的,可以适当地选择液晶层中的二色性染料客体的含量。例如,基于液晶主体和二色性染料客体的总重量,二色性染料客体的含量可以在约0.1重量%至约10重量%的范围内选择。考虑到液晶元件的透射率和二色性染料在液晶主体中的溶解度等,可以改变二色性染料客体的比率。
[0031] 液晶层基本上包含液晶主体和二色性染料客体,并且如有必要,还可以包含根据已知形式的其他任选的添加剂。作为添加剂的实例,可以例示手性掺杂剂或稳定剂,但不限于此。
[0032] 液晶层的各向异性度(R)可以为约0.5或更大。各向异性度(R)由平行于液晶主体的对准方向偏振的光束的吸光度(E(p))和垂直于液晶主体的对准方向偏振的光束的吸光度(E(s))根据以下方程式确定。
[0033] <各向异性度方程式>
[0034] 各向异性度(R)=[E(P)-E(s)]/[E(P)+2*E(s)]
[0035] 以上使用的参照是在液晶层中不包含染料的另一相同设备。
[0036] 具体地,各向异性度(R)可以由其中染料分子平取向的液晶层的吸光度值(E(p))和其中染料分子垂直取向的相同液晶层的吸光度值(E(s))确定。与根本不包含任何染料但具有相同构造的液晶层相比,测量吸光度。在一个振动面的情况下,可以使用沿平行于对准方向的方向振动的偏振光束(E(p))和在后续测量中沿垂直于对准方向的方向振动的偏振光束(E(s))进行该测量。在测量期间不切换或旋转液晶层,因此可以通过使偏振入射光的振动面旋转来进行E(p)和E(s)的测量。
[0037] 详细工序的一个实例如下所述。可以使用光谱仪(例如来自Perkin Elmer Co的Lambda 1050UV光谱仪)记录E(p)和E(s)的测量光谱。光谱仪配备有用于测量光束和参考光束二者中250nm至2500nm的波长范围的Glan-Thompson起偏振器。两个起偏振器由步进达控制,并且沿相同的方向取向。起偏振器的起偏振器方向的变化,例如0度至90度的转换,总是同步地且在相对于测量光束和参考光束的相同方向上进行。可以使用T.Karstens 1973年在维尔茨堡大学(University of Wurzburg)的论文中描述的方法来测量各个起偏振器的取向。
[0038] 在该方法中,使起偏振器相对于取向的二色性样品逐步旋转5度,并且例如在最大吸收区域中的固定波长处记录吸光度。对于每个起偏振器位置执行新的零线。对于两个二色性光谱E(p)和E(s)的测量,涂覆有来自JSR的聚酰亚胺AL-1054的反平行摩擦测试单元位于测量光束和参考光束中。可以选择具有相同层厚度的两个测试单元。将包含纯主体(液晶化合物)的测试单元放在参照光束中。将包含染料在液晶中的溶液的测试单元放在测量光束中。用于测量光束和参考光束的两个测试单元沿相同的对准方向安装在光程中。为了确保光谱仪的最大可能精确度,E(p)可以处于其最大吸收波长范围,例如约0.5至约1.5的波长范围。这对应于30%至5%的透射率。这通过相应地调节层厚度和/或染料浓度来设定。
[0039] 各向异性度(R)可以根据以上方程式由E(p)和E(s)的测量值计算,如参考文献[参见:“Polarized Light in Optics and Spectroscopy,”D.S.Kliger等,Academic Press,1990]所示。
[0040] 在另一个实例中,各向异性度(R)可以为约0.55或更大、0.6或更大、或者约0.65或更大。各向异性度(R)可以为例如约0.9或更小、约0.85或更小、约0.8或更小、约0.75或更小、或者约0.7或更小。
[0041] 这样的各向异性度(R)可以通过控制液晶层的种类,例如,液晶化合物(主体)的种类、二色性染料客体的种类和比率,或液晶层的厚度等来实现。
[0042] 可以经由在通过上述范围内的各向异性度(R)使用较低的能量的同时增加透明状态与黑色状态之间的透射率差来提供具有高对比度的光学装置。
[0043] 考虑到例如期望的各向异性度等,可以适当地选择液晶层的厚度。在一个实例中,液晶层的厚度可以为约0.01μm或更大、0.05μm或更大、0.1μm或更大、0.5μm或更大、1μm或更大、1.5μm或更大、2μm或更大、2.5μm或更大、3μm或更大、3.5μm或更大、4μm或更大、4.5μm或更大、5μm或更大、5.5μm或更大、6μm或更大、6.5μm或更大、7μm或更大、7.5μm或更大、8μm或更大、8.5μm或更大、9μm或更大、或者约9.5μm或更大。通过以这种方式控制厚度,可以实现具有透明状态与黑色状态之间的大的透射率差的光学装置,即具有大的对比度的装置。厚度越厚,可以实现的对比度越高,因此厚度没有特别限制,但其通常可以为约30μm或更小、25μm或更小、20μm或更小、或者约15μm或更小。
[0044] 在一个实例中,第一取向状态和第二取向状态可以各自选自水平取向、垂直取向、扭曲向列取向、或胆甾取向状态。例如,在黑色模式下,液晶元件或液晶层可以至少处于水平取向、扭曲向列取向或胆甾取向,在透明模式下,液晶元件或液晶层可以处于垂直取向状态、或具有不同于黑色模式的水平取向的方向的光轴的水平取向状态。液晶元件可以为常黑模式(normally black mode)的元件,其中黑色模式在不施加电压的状态下实现,或者可以实现常透明模式(normally transparent mode),其中透明模式在不施加电压的状态下实现。
[0045] 确定在液晶层的取向状态下形成液晶层的光轴的方向的方法是已知的。例如,液晶层的光轴的方向可以通过使用其光轴方向已知的另一偏光板来测量,所述液晶层的光轴的方向可以使用已知的测量仪器,例如偏光计如来自Jasco的Pascal 2000测量。
[0046] 通过调节液晶主体的介电常数各向异性、用于使液晶主体取向的对准膜的对准方向等来实现常透明模式或常黑模式的液晶元件的方法是已知的。
[0047] 液晶元件可以包括彼此相对设置的两个基础层和存在于两个基础层之间的有源液晶层。
[0048] 液晶元件还可以包括用于保持两个基础层在两个基础层之间的间距的间隔件和/或用于在保持彼此相对设置的两个基础层的间距的状态下附接基础层的密封剂。作为间隔件和/或密封剂,可以使用已知材料而没有任何特别限制。
[0049] 作为基础层,例如,可以使用由玻璃等制成的无机膜、或塑料膜。作为塑料膜,可以使用TAC(三乙酰纤维素)膜;COP(环烯共聚物)膜,例如降片烯衍生物丙烯酸类膜,例如PMMA(聚(甲基丙烯酸甲酯));PC(聚酸酯)膜;PE(聚乙烯)膜;PP(聚丙烯)膜;PVA(聚乙烯醇)膜;DAC(二乙酰纤维素)膜;Pac(聚丙烯酸酯)膜;PES(聚醚砜)膜;PEEK(聚醚醚)膜;PPS(聚苯砜)膜;PEI(聚醚酰亚胺)膜;PEN(聚甲酸乙二醇酯)膜;PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)膜;PI(聚酰亚胺)膜;PSF(聚砜)膜;PAR(聚芳酯)膜;或氟树脂膜等,但不限于此。如有必要,基础层上还可以存在金、化合物(例如化硅或一氧化硅)的涂层,或诸如抗反射层的功能层。
[0050] 作为基础层,可以使用具有预定范围内的相位差的膜。在一个实例中,基础层的前相位差可以为100nm或更小。在另一个实例中,前相位差可以为约95nm或更小、90nm或更小、85nm或更小、80nm或更小、75nm或更小、70nm或更小、65nm或更小、60nm或更小、55nm或更小、
50nm或更小、45nm或更小、40nm或更小、35nm或更小、30nm或更小、25nm或更小、20nm或更小、
15nm或更小、10nm或更小、5nm或更小、4nm或更小、3nm或更小、2nm或更小、1nm或更小、或者约0.5nm或更小。在另一个实例中,前相位差可以为约0nm或更大、1nm或更大、2nm或更大、
3nm或更大、4nm或更大、5nm或更大、6nm或更大、7nm或更大、8nm或更大、9nm或更大、或者约
9.5nm或更大。
[0051] 基础层的厚度方向相位差的绝对值可以为例如约200nm或更小。厚度方向相位差的绝对值可以为约190nm或更小、180nm或更小、170nm或更小、160nm或更小、150nm或更小、140nm或更小、130nm或更小、120nm或更小、110nm或更小、100nm或更小、90nm或更小、85nm或更小、80nm或更小、70nm或更小、60nm或更小、50nm或更小、40nm或更小、30nm或更小、20nm或更小、10nm或更小、5nm或更小、4nm或更小、3nm或更小、2nm或更小、1nm或更小、或者约0.5nm或更小,并且可以为约0nm或更大、10nm或更大、20nm或更大、30nm或更大、40nm或更大、50nm或更大、60nm或更大、70nm或更大、或者约75nm或更大。如果绝对值在上述范围内,则厚度方向相位差可以为负的,或者可以为正的,例如,可以为负的。
[0052] 在本说明书中,前相位差(Rin)为通过以下方程式1计算的数值,厚度方向相位差(Rth)为通过以下方程式2计算的数值。除非另有说明,否则前相位差和厚度方向相位差的参考波长为约550nm。
[0053] [方程式1]
[0054] 前相位差(Rin)=d×(nx-ny)
[0055] [方程式2]
[0056] 厚度方向相位差(Rth)=d×(nz-ny)
[0057] 在方程式1和2中,d为基础层的厚度,nx为在基础层的慢轴方向上的折射率,ny为在基础层的快轴方向上的折射率,nz为在基础层的厚度方向上的折射率。
[0058] 当基础层为光学各向异性时,由彼此相对设置的基础层的慢轴形成的度可以例如在约-10度至约10度的范围内、在约-7度至约7度的范围内、在约-5度至约5度的范围内、或在约-3度至约3度的范围内,或者可以为大致平行的。
[0059] 此外,由基础层的慢轴和以下将描述的起偏振器的光吸收轴形成的角度可以例如在约-10度至约10度的范围内、在约-7度至约7度的范围内、在约-5度至约5度的范围内、或在约-3度至约3度的范围内,或者可以为大致平行的,或者可以在约80度至约100度的范围内、在约83度至约97度的范围内、在约85度至约95度的范围内、或在约87度至约92度的范围内,或者可以为大致垂直的。
[0060] 可以通过相位差调节或慢轴的布置来实现光学上优异且均匀的透明模式和黑色模式。
[0061] 基础层的热膨胀系数可以为约100ppm/K或更小。在另一个实例中,热膨胀系数可以为约95ppm/K或更小、90ppm/K或更小、85ppm/K或更小、80ppm/K或更小、75ppm/K或更小、70ppm/K或更小、或者约65ppm/K或更小,或者可以为约10ppm/K或更大、20ppm/K或更大、
30ppm/K或更大、40ppm/K或更大、50ppm/K或更大、或者约55ppm/K或更大。例如,基础层的热膨胀系数可以根据ASTM D696的规定测量,可以通过以相关标准中提供的形式裁剪膜并测量每单位温度的长度变化来计算,或者可以通过已知方法例如TMA(热机械分析)来测量。
[0062] 作为基础层,可以使用断裂伸长率为约90%或更大的基础层。断裂伸长率可以为95%或更大、100%或更大、105%或更大、110%或更大、115%或更大、120%或更大、125%或更大、130%或更大、135%或更大、140%或更大、145%或更大、150%或更大、155%或更大、160%或更大、165%或更大、170%或更大、或者约175%或更大,并且可以为约1,000%或更小、900%或更小、800%或更小、700%或更小、600%或更小、500%或更小、400%或更小、300%或更小、或者约200%或更小。基础层的断裂伸长率可以根据ASTM D882标准测量,以及可以通过以由相应标准提供的形式裁剪膜并使用能够测量应-应变曲线(能够同时测量力和长度)的仪器来测量。
[0063] 通过选择基础层以具有这样的热膨胀系数和/或断裂伸长率,可以提供具有优异的耐久性的光学装置。
[0064] 如上的基础层的厚度没有特别限制,例如,可以在约50μm至约200μm左右的范围内。
[0065] 在本说明书中提及的物理特性中,当测量温度影响结果时,除非另有说明,否则相关的物理特性为在室温下测量的物理特性。术语室温是没有升温或冷却的自然温度,其通常为约10℃至30℃、约23℃或约25℃左右的温度。此外,除非本文另有说明,否则温度的单位为℃。
[0066] 在本说明书中提及的物理特性中,当测量压力影响结果时,除非另有说明,否则相关物理特性为在常压下测量的物理特性。术语常压是没有加压或减压的自然温度,通常将约1atm左右称为常压。
[0067] 在本申请中,在这样的有源液晶元件的基础层的至少一侧上形成特定的硬涂层。硬涂层具有一定的厚度范围,并且如有必要,可以将其硬度和/或弹性模量调节至预定范围。由于存在这样的硬涂层,因此即使当使用粘合剂膜封装有源液晶元件和/或起偏振器时,本申请的光学装置也不引起诸如漏光或裂纹的缺陷。
[0068] 这样的硬涂层可以形成在有源液晶元件中的两个基础层中的任一个基础层上或两个基础层二者上,并且基于一个基础层,硬涂层可以形成在两侧上,或者也可以形成在仅一侧上。
[0069] 在一个实例中,硬涂层可以至少形成在基础层的面向有源液晶层的表面上。
[0070] 术语硬涂层是如本领域通常已知的具有预定硬度的层,并且在本申请中其具体种类没有特别限制。
[0071] 在一个实例中,厚度为约2μm或更大的层可以用作硬涂层。可以通过控制这样的硬涂层的厚度来实现期望的效果。硬涂层的厚度越厚,可以确保期望的缓和或缓冲效果,其中上限没有特别限制,并且例如,硬涂层的厚度可以为约20μm或更小、18μm或更小、16μm或更小、14μm或更小、12μm或更小、10μm或更小、8μm或更小、6μm或更小、5μm或更小、或者约4μm或更小,并且在一些情况下,也可以为约3μm或更大。
[0072] 这样的硬涂层可以被设计成具有低硬度和/或弹性模量,并且通过这种设计,可以使期望的缓和或缓冲效果最大化。
[0073] 在一个实例中,硬涂层的硬度可以为约0.7GPa或更小。硬涂层的硬度测量方法遵循以下将描述的实施例的方法。在另一个实例中,硬度可以为约0.663GPa或更小、0.65GPa或更小、0.6GPa或更小、0.55GPa或更小、或者约0.5GPa或更小。硬度的下限没有特别限制,但是考虑到硬涂层的功能,可以为约0.01GPa或更大、0.05GPa或更大、0.1GPa或更大、0.15GPa或更大、0.2GPa或更大、或者约0.25GPa或更大。
[0074] 硬度是使用MTS Nano Indenter XP仪器在约10nm/秒的尖端速度和约1000nm的压痕深度的条件下测量的结果。
[0075] 在一个实例中,硬涂层的弹性模量可以为约7.5GPa或更小。硬涂层的弹性模量测量方法遵循以下将描述的实施例的方法。在另一个实例中,弹性模量可以为约7.005GPa或更小、7GPa或更小、6.5GPa或更小、6GPa或更小、5.5GPa或更小、或者约5.330GPa或更小。弹性模量的下限没有特别限制,但是考虑到硬涂层的功能,可以为约1GPa或更大、1.5GPa或更大、2GPa或更大、2.5GPa或更大、3GPa或更大、或者约3.5GPa或更大。
[0076] 弹性模量是使用MTS Nano Indenter XP仪器在约10nm/秒的尖端速度和约1000nm的压痕深度的条件下测量的弹性模量。
[0077] 可以通过控制如上的硬度和/或弹性模量来进一步增强期望的效果。
[0078] 这样的硬涂层的材料没有特别限制,并且其可以通过如下来制备:应用本领域已知的一般材料但调节材料的组成使得厚度以及如果必要的话硬度和/或弹性模量落在以上范围内。
[0079] 例如,硬涂层可以包含多官能(甲基)丙烯酸酯的聚合单元。在此,多官能(甲基)丙烯酸酯是具有至少两个或更多个(甲基)丙烯酸酯的化合物,其为被认为是用于硬涂层的材料的材料。通常,硬涂层中的多官能(甲基)丙烯酸酯的比率越高,层的硬度和弹性模量趋向于越高。在本申请中,术语(甲基)丙烯酸酯意指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
[0080] 作为多官能(甲基)丙烯酸酯,例如,可以使用二官能丙烯酸酯,例如1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇己二酸酯二(甲基)丙烯酸酯、羟基新戊酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、二环戊基二(甲基)丙烯酸酯、己内酯改性的二环戊烯基二(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷改性的二(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酰氧基乙基异氰脲酸酯、烯丙基化的环己基二(甲基)丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇(甲基)丙烯酸酯、二羟甲基二环戊烷二(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷改性的六氢邻苯二甲酸二(甲基)丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇改性的三甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、金刚烷二(甲基)丙烯酸酯或9,9-双[4-(2-丙烯酰氧基乙氧基)苯基]芴;三官能丙烯酸酯,例如三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、丙酸改性的二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、环氧丙烷改性的三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三官能基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯或三(甲基)丙烯酰氧基乙基异氰脲酸酯;四官能丙烯酸酯,例如二甘油四(甲基)丙烯酸酯或季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯;五官能丙烯酸酯,例如丙酸改性的二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯;或者六官能丙烯酸酯,例如二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己内酯改性的二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯或氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(例如异氰酸酯单体与三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯的反应物)等,但不限于此。
[0081] 除以上组分之外,硬涂层还可以包含被称为所谓的氨基甲酸酯丙烯酸酯的可聚合化合物的聚合单元。通过适当地使用这些单元,可以设计期望的硬度和/或弹性模量。
[0082] 作为氨基甲酸酯丙烯酸酯,可以使用作为多官能丙烯酸酯的种类提及的那些,或者可以包括被称为所谓的光固化低聚物并且在本领域中用于生产光固化类型(例如UV固化类型)的压敏粘合剂组合物的所有低聚物组分。例如,作为低聚物,可以使用通过使分子中具有两个或更多个异氰酸酯基的多异氰酸酯与(甲基)丙烯酸羟烷基酯反应而获得的氨基甲酸酯丙烯酸酯;通过聚酯多元醇与(甲基)丙烯酸的脱水缩合反应而获得的基于酯的丙烯酸酯;通过使经由使聚酯多元醇与多异氰酸酯反应而获得的基于酯的氨基甲酸酯树脂与丙烯酸羟烷基酯反应而获得的基于酯的氨基甲酸酯丙烯酸酯;通过使经由使聚醚多元醇与多异氰酸酯反应而获得的基于醚的氨基甲酸酯树脂与(甲基)丙烯酸羟烷基酯反应而获得的基于醚的氨基甲酸酯丙烯酸酯;等等,但不限于此。
[0083] 可以考虑到期望的硬度和/或弹性模量来选择氨基甲酸酯丙烯酸酯的比率,该比率没有特别限制,例如,基于100重量份的多官能丙烯酸酯,可以在约5重量份至约50重量份的范围内适当地选择。
[0084] 除以上组分之外,硬涂层还可以包含其他添加剂。其他添加剂没有特别限制并且可以为已知的添加剂。在一个实例中,其他添加剂可以为填料,例如二氧化硅颗粒。
[0085] 用于形成硬涂层的方法没有特别限制,并且可以通过已知方法形成硬涂层。例如,期望的硬涂层可以通过如下来形成:将多官能(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯丙烯酸酯、引发剂和/或其他添加剂在溶剂中混合,将混合的硬涂覆组合物施加在上述基础层上并使其固化。
[0086] 溶剂没有特别限制,并且可以使用能够形成硬涂层的已知溶剂。在一个实例中,作为溶剂,可以使用甲苯、环己酮、环戊酮、甲基乙基酮、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲苯、丁基溶纤剂或丙二醇甲醚,但不限于此。
[0087] 另一方面,相对于100重量份的硬涂覆组合物,溶剂可以以约60重量份至约90重量份的范围内的比率包含在内。在另一个实例中,相对于100重量份的硬涂覆组合物,溶剂可以为约65重量份或更多、约70重量份或更多、或者约75重量份或更多,并且溶剂可以以约85重量份或更少、或者约80重量份或更少的范围内的比率包含在内。
[0088] 在液晶元件中,功能层例如导电层和/或配向膜还可以存在于基础层的一侧上,例如,存在于面向有源液晶层的一侧上。
[0089] 存在于基础层的所述侧上的导电层是用于向有源液晶层施加电压的结构,可以向有源液晶层施加已知的导电层而没有任何特别限制。作为导电层,例如,可以应用导电聚合物、导电金属、导电纳米线、或金属氧化物如ITO(氧化铟)。可以应用于本申请的导电层的实例不限于上述物质,并且可以使用本领域中已知可应用于液晶元件的已知的导电层。
[0090] 在一个实例中,配向膜存在于基础层的所述侧上。例如,可以首先在基础层的一侧上形成导电层,并且可以在其上部上形成配向膜。
[0091] 配向膜是用于控制包含在有源液晶层中的液晶主体的取向的结构,并且可以应用已知的配向膜而没有特别限制。作为工业中已知的配向膜,存在摩擦配向膜或光配向膜等,并且可以用于本申请中的配向膜是已知的配向膜,其没有特别限制。
[0092] 可以控制配向膜的对准方向以实现上述光轴的取向。例如,形成在彼此相对设置的两个基础层的每一侧上的两个配向膜的对准方向可以彼此形成在约-10度至约10度范围内的角度、在约-7度至约7度范围内的角度、在约-5度至约5度范围内的角度、或在约-3度至约3度范围内的角度,或者可以为彼此大致平行。在另一个实例中,两个配向膜的对准方向可以形成在约80度至约100度范围内的角度、在约83度至约97度范围内的角度、在约85度至约95度范围内的角度、或在约87度至约92度范围内的角度,或者可以为彼此大致垂直。
[0093] 由于有源液晶层的光轴的方向是根据这样的对准方向确定的,因此可以通过检查有源液晶层的光轴的方向来确定对准方向。
[0094] 具有这样的结构的液晶元件的形状没有特别限制,其可以根据光学装置的应用来确定,并且通常为膜或片的形式。
[0095] 光学装置还可以包括起偏振器和有源液晶元件。作为起偏振器,例如,可以使用吸收型或反射型线性起偏振器,即具有沿一个方向形成的光吸收轴或光反射层和与所述方向大致垂直而形成的光透射轴的起偏振器。
[0096] 假设在有源液晶层的第一取向状态下实现阻挡状态,可以将起偏振器设置在光学装置中使得由第一取向状态的平均光轴(光轴的矢量和)和起偏振器的光吸收轴形成的角度为80度至100度、或85度至95度,或者其为大致垂直的,或者可以将起偏振器设置在光学装置中使得该角度为35度至55度、或40度至50度、或约45度。
[0097] 当配向膜的对准方向用作参考时,如上所述形成在彼此相对设置的液晶元件的两个基础层的每侧上的配向膜的对准方向可以彼此形成在约-10度至约10度范围内的角度、在约-7度至约7度范围内的角度、在约-5度至约5度范围内的角度、或在约-3度至约3度范围内的角度,或者在彼此大致平行的情况下,由两个配向膜中的任一者的对准方向和起偏振器的光吸收轴形成的角度可以为约80度至约100度、或约85度至约95度,或者可以为大致垂直的。
[0098] 在另一个实例中,两个配向膜的对准方向可以形成在约80度至约100度范围内的角度、在约83度至约97度范围内的角度、在约85度至约95度范围内的角度、或在约87度至约92度范围内的角度,或者在彼此大致垂直的情况下,由两个配向膜中的更靠近起偏振器设置的配向膜的对准方向和起偏振器的光吸收轴形成的角度可以为约80度至约100度、或约
85度至约95度,或者可以为大致垂直的。
[0099] 例如,如图1所示,液晶元件10和起偏振器20可以以这样的状态设置:层合在彼此之上使得液晶元件10中第一对准方向的光轴(平均光轴)和起偏振器20的光吸收轴成为上述关系。
[0100] 在一个实例中,当起偏振器20为以下将描述的偏振涂层时,可以实现其中偏振涂层存在于液晶元件内部的结构。例如,如图2所示,可以实现其中偏振涂层201存在于液晶元件的基础层110中的任一个基础层110与有源液晶层120之间的结构。例如,如上所述的导电层(未示出)、偏振涂层201和配向膜(未示出)可以顺序形成在基础层110上。
[0101] 可以应用于本申请的光学装置的起偏振器的种类没有特别限制。例如,作为起偏振器,可以使用用于常规LCD等的常规材料,例如PVA(聚(乙烯醇))起偏振器,或者通过涂覆方法实现的起偏振器,例如包含溶致液晶(lyotropic liquid crystal,LLC)或反应性液晶元(reactive mesogen,RM)和二色性染料的偏振涂层。在本说明书中,如上所述通过涂覆方法实现的起偏振器可以称为偏振涂层。作为溶致液晶,可以使用已知的液晶而没有任何特别限制,例如,可以使用能够形成二色性比为约30至40左右的溶致液晶层的溶致液晶。另一方面,当偏振涂层包含反应性液晶元(RM)和二色性染料时,作为二色性染料,可以使用线性染料,或者还可以使用盘形染料。
[0102] 本申请的光学装置可以仅包括如上所述的有源液晶元件和起偏振器中的每一者。因此,光学装置可以仅包括一个有源液晶元件,并且可以仅包括一个起偏振器。
[0103] 光学装置还可以包括彼此相对设置的两个外基底。例如,如图3所示,有源液晶元件10和起偏振器20可以存在于彼此相对设置的两个基底30之间。
[0104] 作为外基底,例如,可以使用由玻璃等制成的无机膜、或塑料膜。作为塑料膜,可以使用TAC(三乙酰纤维素)膜;COP(环烯烃共聚物)膜,例如降冰片烯衍生物;丙烯酸类膜,例如PMMA(聚(甲基丙烯酸甲酯));PC(聚碳酸酯)膜;PE(聚乙烯)膜;PP(聚丙烯)膜;PVA(聚乙烯醇)膜;DAC(二乙酰纤维素)膜;Pac(聚丙烯酸酯)膜;PES(聚醚砜)膜;PEEK(聚醚醚酮)膜;PPS(聚苯砜)膜;PEI(聚醚酰亚胺)膜;PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)膜;PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)膜;PI(聚酰亚胺)膜;PSF(聚砜)膜;PAR(聚芳酯)膜;或氟树脂膜等,但不限于此。如有必要,外基底上还可以存在金、银或硅化合物(例如二氧化硅或一氧化硅)的涂层,或诸如抗反射层的功能层。
[0105] 作为外基底,可以使用具有预定范围内的相位差的膜。在一个实例中,外基底的前相位差可以为约100nm或更小。在另一个实例中,前相位差可以为约95nm或更小、90nm或更小、85nm或更小、80nm或更小、75nm或更小、70nm或更小、65nm或更小、60nm或更小、55nm或更小、50nm或更小、45nm或更小、40nm或更小、35nm或更小、30nm或更小、25nm或更小、20nm或更小、15nm或更小、10nm或更小、9nm或更小、8nm或更小、7nm或更小、6nm或更小、5nm或更小、4nm或更小、3nm或更小、2nm或更小、或者约1nm或更小。在另一个实例中,前相位差可以为约
0nm或更大、1nm或更大、2nm或更大、3nm或更大、4nm或更大、5nm或更大、6nm或更大、7nm或更大、8nm或更大、9nm或更大、或者约9.5nm或更大。
[0106] 外基底的厚度方向相位差的绝对值可以为例如约200nm或更小。厚度方向相位差的绝对值可以为约190nm或更小、180nm或更小、170nm或更小、160nm或更小、150nm或更小、140nm或更小、130nm或更小、120nm或更小、110nm或更小、100nm或更小、90nm或更小、85nm或更小、80nm或更小、70nm或更小、60nm或更小、50nm或更小、40nm或更小、30nm或更小、20nm或更小、15nm或更小、10nm或更小、9nm或更小、8nm或更小、7nm或更小、6nm或更小、5nm或更小、
4nm或更小、3nm或更小、2nm或更小、或者约1nm或更小,并且可以为约0nm或更大、5nm或更大、10nm或更大、20nm或更大、30nm或更大、40nm或更大、50nm或更大、60nm或更大、70nm或更大、或者约75nm或更大。如果绝对值在上述范围内,则厚度方向相位差可以为负的,或者可以为正的,例如,可以为负的。
[0107] 可以以相同的方式计算外基底的前相位差(Rin)和厚度方向相位差(Rth),不同之处在于在以上方程式1和2中,用外基底的厚度(d)、在慢轴方向上的折射率(nx)、在快轴方向上的折射率(ny)和在厚度方向上的折射率(nz)分别代替基础层的厚度(d)、在慢轴方向上的折射率(nx)、在快轴方向上的折射率(ny)和在厚度方向上的折射率(nz)以计算它们。
[0108] 当外基底为光学各向异性时,由彼此相对设置的外基底的慢轴形成的角度可以例如在约-10度至约10度的范围内、在约-7度至约7度的范围内、在约-5度至约5度的范围内、或在约-3度至约3度的范围内,或者可以为大致平行的。
[0109] 此外,在上述基础层为光学各向异性的情况下,由外基底的慢轴和基础层的慢轴形成的角度可以例如在约-10度至约10度的范围内、在约-7度至约7度的范围内、在约-5度至约5度的范围内、或在约-3度至约3度的范围内,或者可以为大致平行的,或者可以在约80度至约100度的范围内、在约83度至约97度的范围内、在约85度至约95度的范围内、或在约87度至约92度的范围内,或者可以为大致垂直的。
[0110] 可以通过相位差调节或慢轴的布置来实现光学上优异且均匀的透明模式和黑色模式。
[0111] 作为外基底,可以使用热膨胀系数为约100ppm/K或更小的基底。在另一个实例中,热膨胀系数可以为约95ppm/K或更小、90ppm/K或更小、85ppm/K或更小、80ppm/K或更小、75ppm/K或更小、70ppm/K或更小、65ppm/K或更小、60ppm/K或更小、50ppm/K或更小、40ppm/K或更小、30ppm/K或更小、20ppm/K或更小、或者约15ppm/K或更小,或者可以为约1ppm/K或更大、2ppm/K或更大、3ppm/K或更大、4ppm/K或更大、5ppm/K或更大、6ppm/K或更大、7ppm/K或更大、8ppm/K或更大、9ppm/K或更大、或者约10ppm/K或更大。
[0112] 测量外基底的热膨胀系数的方法与如上所述测量基础层的热膨胀系数的方法相同。
[0113] 通过选择外基底以具有这样的热膨胀系数,可以提供具有优异的耐久性的光学装置。
[0114] 如上的外基底的厚度没有特别限制,例如,可以为约0.3mm或更大。在另一个实例中,厚度可以为约0.5mm或更大、1mm或更大、1.5mm或更大、或者约2mm或更大左右,并且还可以为约10mm或更小、9mm或更小、8mm或更小、7mm或更小、6mm或更小、5mm或更小、4mm或更小、或者约3mm或更小左右。
[0115] 光学装置还可以包括将有源液晶元件和/或起偏振器封装在外基底中的粘合剂膜。例如,如图4所示,粘合剂膜40可以存在于外基底30与有源液晶元件10之间,有源液晶元件10与起偏振器20之间,以及起偏振器20与外基底30之间。此外,粘合剂膜还可以存在于有源液晶元件和/或起偏振器的侧面上用于有源液晶元件和/或起偏振器的封装。
[0116] 粘合剂膜可以在将外基底30和有源液晶元件10、有源液晶元件10和起偏振器20、以及起偏振器20和外基底30彼此附接的同时封装有源液晶元件10和起偏振器20。
[0117] 例如,在根据期望的结构层合外基底、有源液晶元件、起偏振器和粘合剂膜之后,可以通过在真空状态下压制它们的方法来实现以上结构。
[0118] 作为粘合剂膜,可以使用已知的材料而没有任何特别限制,例如,在已知的热塑性聚氨酯粘合剂膜(TPU)、聚酰胺粘合剂膜、聚酯粘合剂膜、EVA(乙烯乙酸乙烯酯)粘合剂膜、聚烯烃粘合剂膜例如聚乙烯或聚丙烯等中,可以选择满足以下将描述的物理特性的粘合剂膜。
[0119] 作为粘合剂膜,可以使用具有预定范围内的相位差的膜。在一个实例中,粘合剂膜的前相位差可以为约100nm或更小。在另一个实例中,前相位差可以为约95nm或更小、90nm或更小、85nm或更小、80nm或更小、75nm或更小、70nm或更小、65nm或更小、60nm或更小、55nm或更小、50nm或更小、45nm或更小、40nm或更小、35nm或更小、30nm或更小、25nm或更小、20nm或更小、15nm或更小、10nm或更小、9nm或更小、8nm或更小、7nm或更小、6nm或更小、5nm或更小、4nm或更小、3nm或更小、2nm或更小、或者约1nm或更小。前相位差可以为约0nm或更大、1nm或更大、2nm或更大、3nm或更大、4nm或更大、5nm或更大、6nm或更大、7nm或更大、8nm或更大、9nm或更大、或者约9.5nm或更大。
[0120] 粘合剂膜的厚度方向相位差的绝对值可以为例如约200nm或更小。在另一个实例中,绝对值可以为约190nm或更小、180nm或更小、170nm或更小、160nm或更小、150nm或更小、140nm或更小、130nm或更小、120nm或更小、或者115nm或更小,或者可以为0nm或更大、10nm或更大、20nm或更大、30nm或更大、40nm或更大、50nm或更大、60nm或更大、70nm或更大、80nm或更大、或者约90nm或更大。如果绝对值在以上范围内,则厚度方向相位差可以为负数或正数,例如,可以为负数。
[0121] 可以以相同的方式计算粘合剂膜的前相位差(Rin)和厚度方向相位差(Rth),不同之处在于在以上方程式1和2中,用粘合剂膜的厚度(d)、在慢轴方向上的折射率(nx)、在快轴方向上的折射率(ny)和在厚度方向上的折射率(nz)分别代替基础层的厚度(d)、在慢轴方向上的折射率(nx)、在快轴方向上的折射率(ny)和在厚度方向上的折射率(nz)以计算它们。
[0122] 在此,粘合剂膜的厚度可以为外基底(30)与液晶元件(10)之间的粘合剂膜的厚度(例如两者之间的间距),液晶元件(10)与起偏振器(20)之间的粘合剂膜的厚度(例如两者之间的间距),以及起偏振器(20)与外基底(30)之间的粘合剂膜的厚度(例如两者之间的间距)。
[0123] 作为粘合剂膜,可以使用杨氏模量在约0.1MPa至约100MPa范围内的粘合剂膜。杨氏模量可以根据ASTM D882标准测量,并且可以通过以由相应标准提供的形式裁剪膜并使用能够测量应力-应变曲线(能够同时测量力和长度)的仪器来测量。
[0124] 通过选择粘合剂膜以具有这样的杨氏模量,可以提供具有优异的耐久性的光学装置。
[0125] 这样的粘合剂膜的厚度没有特别限制,其可以例如在约200μm至约600μm左右的范围内。在此,粘合剂膜的厚度可以为外基底30与液晶元件10之间的粘合剂膜的厚度(例如两者之间的间距),液晶元件10与起偏振器20之间的粘合剂膜的厚度(例如两者之间的间距),以及起偏振器20与外基底30之间的粘合剂膜的厚度(例如两者之间的间距)。
[0126] 除以上配置之外,光学装置还可以包括任何必需的配置,例如,可以在适当的位置包括已知的配置,例如延迟层、光学补偿层、抗反射层和硬涂层。
[0127] 这样的光学元件可以用于各种应用,例如,可以用于眼部佩戴物如太阳镜或AR(增强现实)或VR(虚拟现实)眼部佩戴物、建筑物的外墙、或车辆天窗等。
[0128] 在一个实例中,光学装置本身可以为车辆天窗。
[0129] 例如,在包括其上形成有至少一个或更多个开口的车体的车辆中,可以安装和使用安装在所述开口上的光学装置或车辆天窗。
[0130] 有益效果
[0131] 本申请提供了能够改变透射率的光学装置,并且这样的光学装置可以用于各种应用,例如眼部佩戴物如太阳镜或AR(增强现实)或VR(虚拟现实)眼部佩戴物、建筑物的外墙、或车辆天窗。附图说明
[0132] 图1至图4是用于说明本申请的光学装置的说明性图。
[0133] 图5是示出根据系列测试漏光评估(测试C)发生漏光的情况的示例性SEM图像。

具体实施方式

[0134] 在下文中,将通过根据本申请的实施例和比较例详细描述本申请的内容,但是本申请的内容不受以下实施例和比较例的限制。
[0135] 1.硬度和弹性模量的测量
[0136] 使用MTS Nano Indenter XP仪器在约10nm/秒的尖端速度和约1,000nm的压痕深度的条件下在室温(约23℃)下测量硬涂层的硬度和弹性模量。
[0137] 2.120℃和3小时储存评估(测试A)
[0138] 在将实施例中生产的有源液晶元件在120的烘箱中保持约3小时之后,将其取出以目视评估裂纹等的出现。作为评估的结果,在下表1中,当不出现诸如裂纹的缺陷时,将其用P标记,而当观察到缺陷时,将其用NG标记。
[0139] 3.系列测试裂纹评估(测试B)
[0140] 使用实施例中生产的有源液晶元件生产层合体,其中顺序地层合玻璃基底(5T玻璃基底)、氨基甲酸酯粘合剂膜、PVA(聚乙烯醇)起偏振器、氨基甲酸酯粘合剂膜、有源液晶元件、氨基甲酸酯粘合剂膜和玻璃基底(5T玻璃基底),并设定为一个循环以将其在120℃下保持1小时、在100℃下保持7天和在-40℃下保持90小时,并且在进行10次循环之后,目视评估裂纹的出现。作为评估的结果,在下表1中,当没有出现诸如裂纹的缺陷时,将其用P标记,而当观察到缺陷时,将其用NG标记。
[0141] 4.系列测试漏光评估(测试C)
[0142] 对于经受与系列测试裂纹评估相同的循环的样品,评估漏光的发生。通过用电子显微镜(Nikon Corporation,LV100ND-POL)观察样品来确定漏光的发生,并且在下表1中,当没有发生漏光时,将其用P标记,而当如图5产生漏光时,将其用NG标记。
[0143] 实施例1.
[0144] A.硬涂覆组合物
[0145] 通过将溶剂(PGME,丙二醇甲醚)、多官能丙烯酸酯(BP302,由Hannong Chemical Inc.制造;MIRAMER M340,由Miwon Specialty Chemical Co.,Ltd.制造)、氨基甲酸酯丙烯酸酯(SU530,由Soltech Ltd.制造)和光引发剂(Irgacure 907,由BASF制造)以79:8:2:10:1(PGME:M340:BP302:SU530:Irgacure 907)的重量比混合来制备硬涂覆组合物。
[0146] B.有源液晶元件
[0147] 硬涂层形成:使用PC(聚碳酸酯)膜作为基础层并将硬涂覆组合物施加在两个PC(聚碳酸酯)膜中的每一者的一侧上,使得最终厚度如下表1所示,在约80℃的温度下干燥约3分钟,然后以约500mJ/cm2的曝光量用紫外线照射并固化以形成硬涂层。
[0148] 其上形成有配向膜的第一基础层:使用mayer棒(#10)将通过将溶剂(环己酮)、光取向材料(5-降冰片烯-2-甲基-4-甲氧基肉桂酸酯)和球形间隔件(KBN-510,由SEKISUI制造,平均颗粒直径(10μm))以98:1:1(溶剂:光取向材料:间隔件)的重量比混合而制备的球形间隔件配向膜组合物施加在形成在一个基础层的一侧上的硬涂层上至约60nm的厚度,在100℃下干燥约2分钟,然后以200mW/cm2的强度用偏振紫外线照射约10秒以制造间隔件被固定在一侧上并且配向膜形成在硬涂层上的第一基础层。
[0149] 其上形成有配向膜的第二基础层:使用mayer棒(#4)将通过将溶剂(环己酮)和光取向材料(5-降冰片烯-2-甲基-4-甲氧基肉桂酸酯)以约97:3(溶剂:光取向材料)的重量比混合而制备的配向膜组合物施加至形成在另一个基础层的一侧上的硬涂层至约300nm的厚度,在80℃下干燥2分钟,然后以200mW/cm2的强度用偏振紫外线照射约10秒以制造配向膜形成在硬涂层上的第二基础层。
[0150] 有源液晶元件:在将光调制材料(MDA-14-4145,Merck)施加在第一基础层的配向膜上之后,将第一基础层的配向膜和第二基础层的配向膜层合以彼此面对,然后用密封剂固定以制造有源液晶元件。
[0151] 实施例2.
[0152] 以与实施例1中相同的方式形成硬涂层,不同之处在于通过将溶剂(PGME,丙二醇甲醚)、多官能丙烯酸酯(BP302,由Hannong Chemical Inc.制造;MIRAMER M340,由Miwon Specialty Chemical Co.,Ltd.制造)、氨基甲酸酯丙烯酸酯(SU530,由Soltech Ltd.制造)、光引发剂(Irgacure907,由BASF制造)和二氧化硅颗粒(SEKISUI,38nm颗粒直径)以79:8:2:1:10(PGME:M340:BP302:SU530:Irgacure 907:二氧化硅颗粒)的重量比混合制备硬涂覆组合物,并且以与实施例1中相同的方式制造第一基础层、第二基础层和有源液晶元件。
[0153] 实施例3.
[0154] 以与实施例1中相同的方式形成硬涂层,不同之处在于通过将溶剂(PGME,丙二醇甲醚)、多官能丙烯酸酯(BP302,由Hannong Chemical Inc.制造;MIRAMER M340,由Miwon Specialty Chemical Co.,Ltd.制造)、氨基甲酸酯丙烯酸酯(SU530,由Soltech Ltd.制造)、光引发剂(Irgacure907,由BASF制造)和二氧化硅颗粒(SEKISUI,38nm颗粒直径)以79:12:3:5:1:10(PGME:M340:BP302:SU530:Irgacure 907:二氧化硅颗粒)的重量比混合来制备硬涂覆组合物,并且以与实施例1中相同的方式制造第一基础层、第二基础层和有源液晶元件。
[0155] 实施例4.
[0156] 以与实施例1中相同的方式形成硬涂层,不同之处在于通过将溶剂(PGME,丙二醇甲醚)、多官能丙烯酸酯(BP302,由Hannong Chemical Inc.制造;MIRAMER M340,由Miwon Specialty Chemical Co.,Ltd.制造)、氨基甲酸酯丙烯酸酯(SU530,由Soltech Ltd.制造)、光引发剂(Irgacure907,由BASF制造)和二氧化硅颗粒(SEKISUI,38nm颗粒直径)以79:12:3:5:1:20(PGME:M340:BP302:SU530:Irgacure 907:二氧化硅颗粒)的重量比混合来制备硬涂覆组合物,并且以与实施例1中相同的方式制造第一基础层、第二基础层和有源液晶元件。
[0157] 所制造的硬涂层等的物理特性和测试结果总结于下表1中。
[0158] [表1]
[0159]
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