光学装置的制作方法

1.本技术要求基于2020年7月9日提交的韩国专利申请第10-2020-0084734号和2020年10月29日提交的韩国专利申请第10-2020-0142095号的优先权的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。
2.本技术涉及光学装置。


背景技术：

3.对于使用柔性基底的液晶膜单元的长期稳定性和大面积可扩展性而言，保持第一基础层(或称为“上基础层”)与第二基础层(或称为“下基础层”)之间的单元间隙并且赋予第一基础层与第二基础层之间的粘合力是重要的。
4.非专利文献1公开了用于在一个基础层上形成具有单元间隙高度的呈柱或壁的形式的有机膜图案并且使用粘合剂将其固定在相对的基础层上的技术。然而，在这样的技术中，粘合剂必须仅位于柱表面或壁表面上，但在柱表面或壁表面上微压印粘合剂的技术工艺难度高；难以控制粘合剂的厚度和面积；当将上基础层和下基础层层合时，粘合剂极可能被推出；存在粘合剂可能污染到配向膜或液晶中的风险。
[0005]“tight bonding of two plastic substrates for flexible lcds”sid symposium digest,38,第653至656页(2007)


技术实现要素：

[0006]
技术问题
[0007]
为了保持液晶单元的单元间隙并且确保第一基础层与第二基础层之间的附接力，可以考虑在第二基础层上形成间隔物和配向膜，在第一基础层上形成具有液晶取向力和附接力二者的压敏粘合剂，然后将基础层层合。然而，由于压敏粘合剂层的模量非常低，因此，这样的结构容易受到外部压力的影响，由此难以在升高的温度和压力下的高压釜过程中获得良好的外观品质。具体地，当在高压釜过程中没有确保液晶单元的结构稳定性时，发生诸如单元间隙塌陷或液晶流动/集聚的缺陷，这导致液晶单元的电光特性和外观均匀性的劣化。
[0008]
本技术的目的是提供光学装置，所述光学装置能够通过适当地保持液晶单元的单元间隙，保持第一基础层和第二基础层中的优异附接力，并使诸如挤压或集聚的缺陷最小化来确保结构稳定性和良好的品质均匀性。
[0009]
技术方案
[0010]
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，否则相关物理特性是在室温下测量的物理特性。术语室温是没有加热或冷却的自然温度，其通常为在约10℃至30℃的范围内的温度，或者约23℃或约25℃左右。此外，除非在本说明书中另有说明，否则温度的单位为℃。
[0011]
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
关物理特性是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压力，其中通常约1个大气压左右被称为常压。
[0012]
本技术涉及光学装置。光学装置包括液晶元件膜。
[0013]
图1是本技术的光学装置中包括的示例性液晶元件膜的截面图。如图1所示，包括在光学装置中的液晶元件膜10包括第一基础层(或称为“上基础层”)11a、与第一基础层相对设置的第二基础层(或称为“下基础层”)11b、和定位在第一基础层与第二基础层之间的液晶层16。
[0014]
作为第一基础层11a和第二基础层11b中的每一者，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pen(聚萘二甲酸乙二醇酯)、pi(聚酰亚胺)、cop(环烯烃聚合物)、tac(三乙酰纤维素)、pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)或pc(聚碳酸酯)膜等，但不限于此。根据需要，还可以在基础层上存在金、银、或硅化合物(例如二氧化硅或一氧化硅)的涂层，或诸如防反射层的功能层。
[0015]
作为一个实例，第一基础层和第二基础层各自可以具有约10μm至约1,000μm的厚度。作为另一个实例，基础层可以各自具有约20μm或更大、40μm或更大、60μm或更大、80μm或更大、100μm或更大、120μm或更大、140μm或更大、160μm或更大、或者约180μm或更大，并且可以为约900μm或更小、800μm或更小、700μm或更小、600μm或更小、500μm或更小、或者约400μm或更小的厚度。当基础层的厚度满足以上范围时，可以通过将包括基础层的液晶元件膜与以下将描述的外基底层合来减少在制造光学装置时的外观缺陷例如褶皱。
[0016]
液晶元件膜包括包含至少液晶化合物的液晶层。
[0017]
作为液晶化合物，可以使用可以通过施加外部作用改变其取向方向的液晶化合物。在本说明书中，术语“外部作用”可以意指可能影响液晶层中包含的材料的行为的任何外部因素，例如外部电压等。因此，没有外部作用的状态可以意指未施加外部电压等的状态。
[0018]
液晶化合物的类型和物理特性可以考虑本技术的目的适当地选择。在一个实例中，液晶化合物可以为向列型液晶或近晶型液晶。向列型液晶可以意指尽管液晶分子的位置没有规则性，但棒状液晶分子在液晶分子的长轴方向上平行排列的液晶。近晶型液晶可以意指棒状液晶分子规则地排列以形成层状结构并且在长轴方向上规则地平行排列的液晶。根据本技术的一个实例，液晶化合物可以为向列型液晶化合物。
[0019]
作为向列型液晶化合物，可以选择这样的液晶化合物：其具有例如约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，或者具有在以上范围内的相变点(即，在向列相下到各向同性相的相变点)。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。
[0020]
液晶化合物可以为非反应性液晶化合物。非反应性液晶化合物可以意指不具有可聚合基团的液晶化合物。可聚合基团可以例示为丙烯酰基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰基、甲基丙烯酰氧基、羧基、羟基、乙烯基或环氧基等，但不限于此，并且可以包括已知为可聚合基团的官能团。
[0021]
液晶化合物的介电常数各向异性可以为正数或负数。液晶化合物的介电常数各向异性的绝对值可以考虑本技术的目的适当地选择。术语“介电常数各向异性(δε)”可以意
指液晶的水平介电常数(ε//)与垂直介电常数(ε
⊥
)之差(ε//-ε
⊥
)。在本说明书中，术语水平介电常数(ε//)意指在施加电压使得液晶的指向矢和由所施加的电压产生的电场的方向基本上水平的状态下沿电场方向测量的介电常数值，以及垂直介电常数(ε
⊥
)意指在施加电压使得液晶的指向矢和由所施加的电压产生的电场的方向基本上垂直的状态下沿电场方向测量的介电常数值。液晶分子的介电常数各向异性可以在5至25的范围内。
[0022]
液晶化合物的折射率各向异性可以考虑本技术的目的适当地选择。在本说明书中，术语“折射率各向异性”可以意指液晶化合物的非寻常折射率与寻常折射率之差。液晶化合物的折射率各向异性可以为例如0.01至0.3。折射率各向异性可以为0.01或更大、0.05或更大、或者0.07或更大，并且可以为0.3或更小、0.2或更小、0.15或更小、或者0.13或更小。
[0023]
液晶层还可以包含二色性染料。当液晶层包含二色性染料时，即使液晶元件膜包括压敏粘合剂层，在外基底的层合过程时单元间隙波动也较小受到影响，因此存在可以使中间层的厚度相对薄用以确保液晶元件膜的结构稳定性和品质均匀性的优点。
[0024]
二色性染料可以控制液晶层的透光率可变特性。在本说明书中，术语“染料”可以意指能够强烈吸收在可见光区域内(例如，在400nm至700nm的波长范围内)的至少部分或全部范围内的光和/或使其变形的材料，术语“二色性染料”可以意指能够各向异性吸收在可见光区域的至少部分或全部范围内的光的材料。
[0025]
包含液晶化合物和二色性染料的液晶层可以为ghlc层(宾主液晶层)。在本说明书中，“ghlc层(宾主液晶层)”可以意指二色性染料根据液晶化合物的排列而排列在一起从而分别相对于二色性染料的配向方向和垂直于配向方向的方向表现出各向异性的光吸收特性的功能层。例如，二色性染料是光的吸收率随偏振方向而变化的物质，其中如果在长轴方向上偏振的光的吸收率大，则可以将其称为p型染料，如果在短轴方向上的偏振光的吸收率大，则可以将其称为n型染料。在一个实例中，当使用p型染料时，在染料的长轴方向上振动的偏振光可以被吸收，以及在染料的短轴方向上振动的偏振光可以被较少吸收而被透射。在下文中，除非另有说明，否则将二色性染料假定为p型染料。
[0026]
作为二色性染料，例如，可以选择和使用已知具有能够通过所谓的宾主效应根据液晶化合物的配向状态而取向的特性的已知染料。这样的二色性染料的实例包括偶氮染料、蒽醌染料、次甲基染料、偶氮甲碱染料、部花青染料、萘醌染料、四嗪染料、亚苯基染料、四萘嵌三苯染料、苯并噻二唑染料、二酮吡咯并吡咯染料、方酸菁染料或吡咯甲川染料等，但是可适用于本技术的染料不限于此。
[0027]
作为二色性染料，可以使用二色比(即，通过将与二色性染料的长轴方向平行的偏振光的吸收除以与垂直于该长轴方向的方向平行的偏振光的吸收而获得的值)为5或更大、6或更大、或者7或更大的染料。染料可以在可见光区域的波长范围内(例如，在约380nm至700nm、或约400nm至700nm的波长范围内)的至少部分波长或任一波长下满足所述二色比。二色比的上限可以为例如20或更小、18或更小、16或更小、或者14或更小左右。
[0028]
液晶层中二色性染料的含量可以考虑本技术的目的适当地选择。例如，液晶层中二色性染料的含量可以为0.2重量％或更多。二色性染料的含量可以具体地为0.5重量％或更多、1重量％或更多、2重量％或更多、或者3重量％或更多。二色性染料的含量的上限可以为例如10重量％或更少、9重量％或更少、8重量％或更少、6重量％或更少、或者5重量％或
更少。如果液晶层中二色性染料的含量太少，则可能难以表现出期望的透射率可变特性，并且可能不足以减小中间层的厚度，以减少在外基底的粘合过程时可能发生的单元间隙波动。同时，如果液晶层中二色性染料的含量太多，则存在析出的风险。因此，二色性染料的含量在以上范围内可以是有利的。
[0029]
液晶层的厚度没有特别限制，并且例如，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9.5μm或更大。液晶层的厚度的上限没有特别限制，其通常可以为约30μm或更小、25μm或更小、20μm或更小、或者15μm或更小。
[0030]
液晶层可以在第一取向状态和不同于第一取向状态的第二取向状态之间切换。可以例如通过施加外部能量例如电压来调节切换。例如，液晶层可以在未施加电压的状态下保持第一取向状态和第二取向状态中的任一者，并且可以通过电压施加切换至另一取向状态。
[0031]
在一个实例中，第一取向状态可以为扭曲取向状态。即，液晶层可以通过施加外部能量在扭曲取向和不同于扭曲取向的取向状态之间切换。
[0032]
在一个实例中，液晶层可以在扭曲取向状态与垂直取向状态之间切换。在一个实例中，在未施加电压的状态下，液晶层可以处于垂直取向状态，在施加电压的状态下，可以处于扭曲取向状态。
[0033]
在本说明书中，“垂直取向状态”是液晶层中的液晶化合物的指向矢与液晶层的平面大约垂直排列的状态，其中例如，由液晶化合物的指向矢相对于液晶层的平面而形成的角度可以例如在约80度至100度或85度至95度的范围内，或者其可以形成近似约90度。
[0034]
在本说明书中，“扭曲取向状态”可以意指其中液晶层中的液晶化合物的指向矢在沿假想的螺旋轴扭曲并取向的同时形成层的螺旋结构。扭曲取向状态可以在垂直取向状态、水平取向状态或倾斜取向状态下实现。即，垂直扭曲取向模式是各个液晶化合物在垂直取向状态下沿螺旋轴扭曲的同时形成层的状态；水平扭曲取向模式是各个液晶化合物在水平取向状态下沿螺旋轴扭曲的同时形成层的状态；以及倾斜扭曲取向模式是各个液晶化合物在倾斜取向状态下沿螺旋轴扭曲的同时形成层的状态。根据本技术，扭曲取向状态可以为水平取向状态的扭曲取向状态。
[0035]
在扭曲取向状态下，液晶层的厚度(d)与节距(p)的比率(d/p)可以为20或更小，并且下限可以为0.5或更大。当扭曲取向状态下的厚度(d)与节距(p)的比率(d/p)在以上范围内时，光学装置即使在没有任何偏振器的状态下也可以表现出优异的透光率可变特性。通常，当比率d/p为0.7或更大且小于2.5时，其可以称为stn(超扭曲向列)模式，当比率d/p为2.5或更大时，其可以称为htn(高度扭曲向列)驱动模式。
[0036]
液晶层的节距(p)可以通过使用楔形单元的测量法来测量，具体地，可以通过d.podolskyy等的simple method for accurate measurements of the cholesteric pitch using a“stripe-wedge grandjean-cano cell”(liquid crystals，第35卷，第7期，2008年7月，第789-791页)的中描述的方法来测量。比率(d/p)可以通过将适当量的手性掺杂剂引入到液晶层中来实现。
[0037]
可以没有特别限制地使用可以包含在液晶层中的手性剂(或手性掺杂剂)，只要其在不使液晶性例如向列规则性劣化的情况下可以引起期望的旋转(扭曲)即可。用于在液晶化合物中引起旋转的手性剂需要在分子结构中包括至少手性。手性剂可以例示为例如具有一个或两个或更多个不对称碳的化合物；在杂原子上具有不对称点的化合物，例如手性胺或手性亚砜；或者具有轴向不对称和光学活性位点的化合物，例如累积多烯或联萘酚。手性剂可以例如为分子量为1,500或更小的低分子量化合物。作为手性剂，还可以使用可商购的手性向列型液晶，例如，可商购自merck co.,ltd.的手性掺杂剂液晶s811或者basf的lc756。
[0038]
选择手性掺杂剂的施加比使得可以实现期望的比率(d/p)。通常，手性掺杂剂的含量(重量％)可以通过公式100/htp(螺旋扭曲力)
×
节距(p)(nm)来计算。htp表示手性掺杂剂的扭曲的强度，其中手性掺杂剂的含量可以参照以上方法考虑期望的节距来确定。
[0039]
液晶元件膜10可以包括用于保持第一基础层与第二基础层之间的距离的间隔物14。第一基础层与第二基础层之间的距离可以通过间隔物14来保持。液晶层可以存在于在第一基础层与第二基础层之间的不存在间隔物的区域中。
[0040]
间隔物可以为图案化间隔物。间隔物可以具有柱形状或分隔壁形状。分隔壁可以将第二基础层与第一基础层之间的空间分隔成两个或更多个空间。在不存在间隔物的区域中，第二基础层中存在的其他膜或其他层可能暴露。例如，导电层可能暴露于不存在间隔物的区域中。配向膜可以覆盖间隔物和暴露于不存在间隔物的区域中的导电层。在第一基础层和第二基础层粘合在一起的液晶元件膜中，存在于第二基础层的间隔物上的配向膜和第一基础层的压敏粘合剂层可以彼此接触。
[0041]
液晶化合物和上述添加剂，例如二色性染料、手性剂等，可以存在于第一基础层与第二基础层之间的不存在间隔物的区域中。间隔物的形状没有特别限制，其可以没有限制地应用以便具有例如圆形、椭圆或其他多边形形状的多面体。
[0042]
间隔物可以包含可固化树脂。可固化树脂的类型没有特别限制，其中例如，可以使用热固性树脂或可光固化树脂例如可紫外线固化树脂。作为热固性树脂，例如，可以使用有机硅树脂、硅树脂、呋喃树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、氨基树脂、酚树脂、尿素树脂、聚酯树脂、或三聚氰胺树脂等，但不限于此。作为可紫外线固化树脂，通常可以使用丙烯酸类聚合物，例如聚酯丙烯酸酯聚合物、聚苯乙烯丙烯酸酯聚合物、环氧丙烯酸酯聚合物、聚氨酯丙烯酸酯聚合物或聚丁二烯丙烯酸酯聚合物、有机硅丙烯酸酯聚合物或丙烯酸烷基酯聚合物等，但不限于此。
[0043]
间隔物可以通过图案化工艺形成。例如，间隔物可以通过光刻工艺形成。光刻工艺可以包括在基础层或导电层上施加可固化树脂组合物，然后经由图案掩膜用紫外线对其进行照射的过程。图案掩模可以图案化为紫外线透射区域和紫外线阻挡区域。光刻工艺还可以包括洗涤经紫外线照射的可固化树脂组合物的过程。使经紫外线照射的区域固化，而使未经紫外线照射的区域保持为液相，使得通过洗涤过程将其除去，由此可以将可固化树脂组合物图案化为分隔壁形状。在光刻工艺中，在紫外线照射之后，可以对图案掩膜进行离型处理以使树脂组合物和图案掩膜容易分离，或者也可以在树脂组合物的层与图案掩膜之间放置离型纸。
[0044]
可以在不损害本技术的目的的范围内适当地选择间隔物的宽度(线宽)、间隔(间
距)、厚度和面积。例如，间隔物的宽度(线宽)可以在10μm至500μm的范围内或10μm至50μm的范围内。间隔物的间隔(间距)可以在10μm至1000μm的范围内或100μm至1000μm的范围内。相对于第二基础层的100％的总面积，间隔物的面积可以为约5％或更大，并且可以为50％或更小。当间隔物的面积在以上范围内时，可以在充分确保第一基础层与第二基础层之间的附接力的同时有利地确保优异的电光特性。间隔物的厚度范围可以例如为1μm至30μm或3μm至20μm。
[0045]
间隔物可以为测得其光密度在1.1至4的范围内的间隔物。光密度可以通过测量对间隔物的透射率(单位：％)，然后将其代入光密度的公式(光密度＝-log10(t)，其中t为透射率)中来获得。同时，用于测量对间隔物的透射率的方法没有特别限制，其中其可以通过已知方法来测量。例如，间隔物的透射率可以使用x-rite的341c来测量。
[0046]
在能够调节光的透射率、颜色和/或反射率的光学装置中，存在间隔物的区域变为光学上不活跃的区域，但在本技术中，可以通过应用具有上述光密度的间隔物，在对装置进行驱动时防止光泄漏的发生等，并且可以确保均匀的光学性能。
[0047]
作为一个实例，液晶元件膜10还可以包括导电层12。导电层分别可以形成在第一基础层11a和第二基础层11b上。此外，导电层可以形成在基础层的面向液晶层16的表面上。
[0048]
导电层12为用于向液晶层施加电压的结构，其中可以没有特别限制地应用已知的导电层。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、金属氧化物例如ito(氧化铟锡)、碳纳米管或石墨烯等。可以应用于本技术的导电层的实例不限于前述，并且可以使用本领域中已知可适用于液晶元件膜的所有种类的导电层。
[0049]
作为一个实例，液晶元件膜还可以包括定位在位于第一基础层11a的面向液晶层的表面上的导电层12与液晶层16之间的压敏粘合剂层。
[0050]
压敏粘合剂层可以为光学透明的。压敏粘合剂层对于可见光区域(例如，380nm至780nm的波长)的平均透射率可以为约80％或更大、85％或更大、90％或更大、或者95％或更大。
[0051]
压敏粘合剂层可以为液晶取向压敏粘合剂层。压敏粘合剂层可以为例如垂直取向压敏粘合剂层或水平取向压敏粘合剂层。在本说明书中，“垂直取向压敏粘合剂”可以意指具有能够将第一基础层和第二基础层粘合的附接力，同时对相邻液晶化合物赋予垂直取向力的压敏粘合剂。在本说明书中，“水平取向压敏粘合剂”可以意指具有能够将第一基础层和第二基础层粘合的附接力，同时对相邻液晶化合物赋予水平取向力的压敏粘合剂。相邻液晶化合物相对于垂直取向压敏粘合剂的预倾斜角可以在80度至90度、85度至90度或者约87度至90度的范围内，以及相邻液晶化合物相对于水平取向压敏粘合剂的预倾斜角可以在0度至10度、0度至5度或者0度至3度的范围内。
[0052]
在本说明书中，预倾斜角可以意指在未施加电压的状态下，由液晶化合物的指向矢相对于与液晶取向压敏粘合剂或配向膜水平的平面而形成的角度。在本说明书中，液晶化合物的指向矢可以意指液晶层的光轴或慢轴。或者，当液晶化合物具有棒形状时，液晶化合物的指向矢可以意指长轴方向，以及当液晶化合物具有盘状形状时，液晶化合物的指向矢可以意指与盘平面的法线方向平行的轴。
[0053]
压敏粘合剂层的厚度可以例如在3μm至15μm的范围内。当压敏粘合剂层的厚度在以上范围内时，在确保第一基础层与第二基础层之间的附接力的同时，可以有利地使压敏
粘合剂在用于制造液晶元件膜时的诸如挤压或集聚的缺陷最小化。
[0054]
作为压敏粘合剂层，可以适当地使用在工业上被称为所谓的oca(光学透明粘合剂)的各种类型的压敏粘合剂。压敏粘合剂可以与在将待附接的物体粘合之后进行固化的ocr(光学透明树脂)型粘合剂的不同之处在于压敏粘合剂在将待附接的物体粘合之前进行固化。作为压敏粘合剂，例如，可以应用丙烯酸类压敏粘合剂、基于有机硅的压敏粘合剂、基于环氧化物的压敏粘合剂、或基于氨基甲酸酯的压敏粘合剂。
[0055]
压敏粘合剂层可以包含压敏粘合剂树脂的固化产物。在一个实例中，压敏粘合剂层可以包含基于有机硅的压敏粘合剂。有机硅压敏粘合剂层可以包含作为压敏粘合剂树脂的可固化有机硅化合物的固化产物。
[0056]
可固化有机硅化合物的类型没有特别限制，并且例如，可以使用可热固化有机硅化合物或可紫外线固化有机硅化合物。可固化有机硅化合物可以称为压敏粘合剂树脂。
[0057]
在一个实例中，可固化有机硅化合物可以为加成-固化有机硅化合物。
[0058]
具体地，加成-固化有机硅化合物可以例示为(1)分子中包含两个或更多个烯基的有机聚硅氧烷和(2)分子中包含两个或更多个与硅键合的氢原子的有机聚硅氧烷，但不限于此。这样的有机硅化合物可以例如在以下将描述的催化剂的存在下通过加成反应来形成固化产物。
[0059]
本技术中可以使用的(1)有机聚硅氧烷的更具体实例可以包括：在分子链的两端处用三甲基硅氧烷基封端的二甲基硅氧烷-甲基乙烯基硅氧烷共聚物，在分子链的两端处用三甲基硅氧烷基封端的甲基乙烯基聚硅氧烷，在分子链的两端处用三甲基硅氧烷基封端的二甲基硅氧烷-甲基乙烯基硅氧烷-甲基苯基硅氧烷共聚物，在分子链的两端处用二甲基乙烯基硅氧烷基封端的二甲基聚硅氧烷，在分子链的两端处用二甲基乙烯基硅氧烷基封端的甲基乙烯基聚硅氧烷，在分子链的两端处用二甲基乙烯基硅氧烷基封端的二甲基硅氧烷-甲基乙烯基硅氧烷共聚物，在分子链的两端处用二甲基乙烯基硅氧烷基封端的二甲基硅氧烷-甲基乙烯基硅氧烷-甲基苯基硅氧烷共聚物，包含由r12sio
1/2
表示的硅氧烷单元和由r12r2sio
1/2
表示的硅氧烷单元和由sio
4/2
表示的硅氧烷单元的有机聚硅氧烷共聚物，包含由r12r2sio
1/2
表示的硅氧烷单元和由sio
4/2
表示的硅氧烷单元的有机聚硅氧烷共聚物，包含由r1r2sio
2/2
表示的硅氧烷单元和由r1sio
3/2
表示的硅氧烷单元或由r2sio
3/2
表示的硅氧烷单元的有机聚硅氧烷共聚物，以及前述中的两者或更多者的混合物，但不限于此。在此，r1为除烯基之外的烃基，具体地，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；经卤素取代的烷基，例如氯甲基、3-氯丙基或3,3,3-三氟丙基；等等。此外，在此，r2为烯基，具体地，其可以为乙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基、己烯基或庚烯基等。
[0060]
本技术中可以使用的(2)有机聚硅氧烷的更具体实例可以包括：在分子链的两端处用三甲基硅氧烷基封端的甲基氢聚硅氧烷，在分子链的两端处用三甲基硅氧烷基封端的二甲基硅氧烷-甲基氢共聚物，在分子链的两端处用三甲基硅氧烷基封端的二甲基硅氧烷-甲基氢硅氧烷-甲基苯基硅氧烷共聚物，在分子链的两端处用二甲基氢硅氧烷基封端的二甲基聚硅氧烷，在分子链的两端处用二甲基氢硅氧烷基封端的二甲基硅氧烷-甲基苯基硅氧烷共聚物，在分子链的两端处用二甲基氢硅氧烷基封端的甲基苯基聚硅氧烷，包含由r13sio
1/2
表示的硅氧烷单元、由r12hsio
1/2
表示的硅氧烷单元和由sio
4/2
表示的硅氧烷单元
的有机聚硅氧烷共聚物，包含由r12hsio
1/2
表示的硅氧烷单元和由sio
4/2
表示的硅氧烷单元的有机聚硅氧烷共聚物，包含由r1hsio
2/2
表示的硅氧烷单元和由r1sio
3/2
表示的硅氧烷单元或由hsio
3/2
表示的硅氧烷单元的有机聚硅氧烷共聚物，以及前述中的两者或更多者的混合物，但不限于此。在此，r1为除烯基之外的烃基，具体地，其可以为烷基，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；经卤素取代的烷基，例如氯甲基、3-氯丙基或3,3,3-三氟丙基；等等。
[0061]
当压敏粘合剂层为垂直取向压敏粘合剂层时，压敏粘合剂层的表面能可以为16mn/m或更小。表面能的下限可以例如为5mn/m或更大。当压敏粘合剂层为水平取向压敏粘合剂层时，表面能可以大于16mn/m。表面能的上限可以例如为50mn/m或更小。表面能可以使用液滴形状分析仪(kruss的dsa100产品)来测量。具体地，重复将表面张力已知的去离子水滴在压敏粘合剂的表面上以获得接触角的过程5次，从而获得所得五个接触角值的平均值，同样地，重复将表面张力已知的二碘甲烷滴在其上以获得接触角的过程5次，从而获得所得五个接触角值的平均值。然后，使用对于去离子水和二碘甲烷的接触角所获得的平均值借助owens-wendt-rabel-kaelble方法通过代入关于溶剂的表面张力的数值(strom值)来获得表面能。可以通过考虑非极性分子之间的分散力和极性分子之间的相互作用力来计算样品的表面能(γ表面)(γ表面＝γ分散+γ极性)，其中在表面能γ表面中的极性项(γ极性)的比率可以定义为表面的极性。
[0062]
液晶元件膜的第一基础层和第二基础层可以通过压敏粘合剂层彼此附接。具体地，第一基础层的压敏粘合剂层和第二基础层的间隔物可以彼此附接。当在第二基础层的间隔物上形成配向膜时，配向膜的对应于间隔物的区域可以附接至第一基础层的压敏粘合剂层。
[0063]
作为一个实例，压敏粘合剂层的储能模量可以为10mpa或更小。在另一个实例中，其可以为约9.5mpa或更小、9mpa或更小、8.5mpa或更小、或者约2mpa或更小，并且可以为约0.005mpa或更大、0.006mpa或更大、0.007mpa或更大、0.008mpa或更大、0.009mpa或更大、0.01mpa或更大、0.05mpa或更大、或者约0.1mpa或更大。为了克服液晶元件膜的物理限制，可以通过液晶元件膜的两侧上的中间层将外基底粘合在一起，但由于压敏粘合剂层的模量低，因此容易受到外部压力的影响，由此可能发生诸如单元间隙塌陷或者液晶流动或集聚的缺陷。根据本发明，如下所述，控制光学装置中包括的中间层的厚度，由此可以使缺陷最小化并且可以确保光学装置的结构稳定性和品质均匀性。
[0064]
作为一个实例，液晶元件膜还可以包括配向膜15。配向膜可以为垂直配向膜或水平配向膜。在本说明书中，“水平配向膜”可以意指包含对相邻液晶层中存在的液晶化合物赋予水平取向力的取向材料的层。在本说明书中，“垂直配向膜”可以意指包含对相邻液晶层中存在的液晶化合物赋予垂直取向力的取向材料的层。相邻液晶化合物相对于垂直配向膜的预倾斜角可以在80度至90度、85度至90度、或者约87度至90度的范围内，以及相邻液晶化合物相对于水平配向膜的预倾斜角可以在0度至10度、0度至5度或者0度至3度的范围内。与压敏粘合剂层不同，配向膜可以不具有用于将第一基础层和第二基础层粘合的粘合力。在一个实例中，在图1的液晶元件膜的状态下，配向膜可以具有相对于第一基础层的接近于零的剥离力。
[0065]
配向膜可以为摩擦配向膜或光配向膜。配向膜的取向方向在摩擦配向膜的情况下
可以为摩擦方向，在光配向膜的情况下可以为照射的偏振光的方向，其中这样的取向方向可以通过使用吸收型线性偏振器的检测方法来确定。具体地，可以通过将吸收型线性偏振器设置在液晶层中包含的液晶化合物为水平取向的状态下的液晶层的一侧上，并且在将偏振器旋转360度的同时测量透射率来确定取向方向。当在以上状态下用光照射液晶层或吸收型线性偏振器的一侧并且同时从另一侧测量亮度(透射率)时，如果吸收轴或透射轴与液晶配向膜的取向方向一致，则透射率趋于低，其中取向方向可以通过反映所应用的液晶化合物的折射率各向异性等的模拟来确定。已知根据液晶层的模式确定取向方向的方法，并且在本技术中，可以通过这样的已知方法来确定配向膜的取向方向。
[0066]
配向膜可以包含选自以下中的一者或更多者：已知通过摩擦取向表现出取向能力的材料，例如聚酰亚胺化合物、聚(乙烯醇)化合物、聚(酰胺酸)化合物、聚苯乙烯化合物、聚酰胺化合物和聚氧乙烯化合物、例如聚酰亚胺化合物、聚酰胺酸化合物、聚降冰片烯化合物；或已知通过光照射表现出取向能力的材料，例如苯基马来酰亚胺共聚物化合物、聚乙烯基肉桂酸酯化合物、聚偶氮苯化合物、聚乙烯酰亚胺化合物、聚乙烯醇化合物、聚酰胺化合物、聚乙烯化合物、聚苯乙烯化合物、聚亚苯基邻苯二甲酰胺化合物、聚酯化合物、cmpi(chloromethylated polyimide，氯甲基化聚酰亚胺)化合物、pvci(polyvinylcinnamate，聚乙烯基肉桂酸酯)化合物和聚甲基丙烯酸甲酯化合物，但不限于此。
[0067]
作为一个实例，配向膜15可以定位在位于第二基础层11b的面向液晶层的表面上的导电层12上。具体地，当压敏粘合剂层13定位在位于第一基础层11a的表面上的导电层12与液晶层之间时，配向膜可以定位在位于第二基础层11b的表面上的导电层12上。此时，前述间隔物14可以在定位在第二基础层11b的表面上的导电层12上以图案化结构形成，以及配向膜可以定位在其上形成有图案化间隔物的导电层上。具有图1中所示的结构的液晶元件膜10可以通过将其中在导电层上形成有压敏粘合剂层的基础层和其中在导电层上形成有间隔物和配向膜的基础层层合来制造。同时，由于定位在位于第一基础层11a的表面上的导电层12与液晶层之间的压敏粘合剂层可以具有液晶取向特性，因此在第一基础层的面向液晶层的表面上可以不包括配向膜。
[0068]
如上所述的其中形成在第一基础层上的导电层与形成在第二基础层上的间隔物经由压敏粘合剂层接触的结构可以改善构成液晶元件膜的元件之间的粘合力，并因此可以通过防止构成液晶元件膜的元件之间的剥离来改善结构稳定性。
[0069]
作为一个实例，在保持第一基础层与第二基础层之间的距离的状态下，液晶元件膜还可以包含能够将第一基础层与第二基础层附接的密封剂17。作为密封剂的材料，可以没有特别限制地使用已知材料。
[0070]
本技术的光学装置包括上述液晶元件膜。图2是根据本技术的一个实例的光学装置的截面图。如图2所示，本技术的示例性光学装置包括：第一外基底20a、设置成面向第一外基底的第二外基底20b、定位在第一外基底与第二外基底之间的液晶元件膜10、以及分别定位在第一外基底与液晶元件膜之间和液晶元件膜与第二外基底之间的中间层30。第一和第二表述没有规定外基底的前后或上下关系。
[0071]
在一个实例中，作为第一外基底和第二外基底，例如，可以各自独立地使用无机基底或塑料基底。
[0072]
作为无机基底，可以没有特别限制地使用已知的无机基底。作为一个实例，可以使
用具有优异的透光率的玻璃基底作为无机基底。作为玻璃基底，例如，可以使用钠钙玻璃基底、一般的钢化玻璃基底、硼硅酸盐玻璃基底或无碱玻璃基底等，但不限于此。
[0073]
作为塑料基底，可以使用纤维素膜，例如tac(三乙酰纤维素)或dac(二乙酰纤维素)；cop(环烯烃共聚物)膜，例如降冰片烯衍生物；丙烯酸类膜，例如par(聚丙烯酸酯)或pmma(聚(甲基丙烯酸甲酯))；pc(聚碳酸酯)膜；聚烯烃膜，例如pe(聚乙烯)或pp(聚丙烯)；pva(聚乙烯醇)膜；pi(聚酰亚胺)膜；psf(聚砜)膜；pps(聚苯砜)膜；pes(聚醚砜)膜；peek(聚醚醚酮)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；或氟树脂膜等，但不限于此。
[0074]
在第一外基底20a和第二外基底20b中，根据需要，还可以存在金、银、或硅化合物(例如二氧化硅或一氧化硅)的涂层或者诸如防反射层的功能层。
[0075]
第一外基底20a和第二外基底20b的厚度没有特别限制，其分别可以为例如约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，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。
[0076]
作为一个实例，第一外基底20a和第二外基底20b可以为平坦基底，或者可以为具有弯曲表面形状的基底。例如，第一外基底和第二外基底可以同时为平坦基底、同时具有弯曲表面形状，或者任一者可以为平坦基底以及另一者可以为具有弯曲表面形状的基底。
[0077]
此外，在此，在同时具有弯曲表面形状的情况下，各个曲率或曲率半径可以相同或不同。
[0078]
在本说明书中，曲率或曲率半径可以以工业中已知的方式测量，例如，可以使用非接触式设备如2d轮廓激光传感器、彩色共聚焦线传感器或3d测量共聚焦显微镜来测量。使用这样的设备测量曲率或曲率半径的方法是已知的。
[0079]
此外，关于第一外基底和第二外基底，例如，当前表面和背表面上的曲率或曲率半径不同时，相对表面的各个曲率或曲率半径，即在第一外基底的情况下面向第二外基底的表面的曲率或曲率半径和在第二外基底的情况下面向第一外基底的表面的曲率或曲率半径可以为参考。此外，当相关表面具有曲率或曲率半径不恒定且不同的部分时，最大曲率或曲率半径可以为参考，或者最小曲率或曲率半径可以为参考，或者平均曲率或平均曲率半径可以为参考。
[0080]
第一外基底20a和第二外基底20b二者的曲率或曲率半径之差可以在约10％以内、9％以内、8％以内、7％以内、6％以内、5％以内、4％以内、3％以内、2％以内或约1％以内。当大曲率或曲率半径为c
l
且小曲率或曲率半径为cs时，曲率或曲率半径之差为由100
×
(c
l-cs)/cs计算的值。此外，曲率或曲率半径之差的下限没有特别限制。由于第一外基底和第二外基底的曲率或曲率半径之差可以相同，因此曲率或曲率半径之差可以为约0％或更大，或者大于约0％。
[0081]
这样的曲率或曲率半径的控制在如本技术的光学装置中的其中液晶元件膜和/或以下将描述的偏振器与中间层接触的结构中是有用的。即，当曲率或曲率半径超过10％时，当外基底和液晶元件膜和/或偏振器与以下将描述的中间层接触时，可能同时发生由于粘合力的劣化而导致的粘合的外基底散开的问题。然而，如果将其控制在10％内，则可以有效地防止由于粘合力的劣化而导致的粘合的外基底散开的问题。
[0082]
第一外基底和第二外基底二者均可以具有相同的曲率符号。换言之，第一外基底和第二外基底可以以相同方向弯曲。即，在以上情况下，第一外基底的曲率中心和第二外基底的曲率中心二者均存在于第一外基底和第二外基底的上部和下部的相同部分中。
[0083]
当第一外基底和第二外基底以相同方向弯曲时，第一外基底和第二外基底可以通过中间层更有效地粘合，并且在粘合之后，可以更有效地防止第一外基底和第二外基底与液晶元件膜和/或偏振器的粘合力劣化。
[0084]
第一外基底20a和第二外基底20b的各曲率或曲率半径的具体范围没有特别限制。在一个实例中，第一外基底和第二外基底中的每一者的曲率半径可以为约100r或更大、200r或更大、300r或更大、400r或更大、500r或更大、600r或更大、700r或更大、800r或更大、或者约900r或更大，或者可以为约10,000r或更小、9,000r或更小、8,000r或更小、7,000r或更小、6,000r或更小、5,000r或更小、4,000r或更小、3,000r或更小、2,000r或更小、1,900r或更小、1,800r或更小、1,700r或更小、1,600r或更小、1,500r或更小、1,400r或更小、1,300r或更小、1,200r或更小、1,100r或更小、或者约1,050r或更小。在此，r意指半径为1mm的圆的弯曲度。因此，在此，例如，100r为半径为100mm的圆的弯曲度或者这样的圆的曲率半径。
[0085]
第一外基底和第二外基底可以具有在以上范围内的相同或不同的曲率半径。在一个实例中，当第一外基底和第二外基底的曲率彼此不同时，它们中的具有大的曲率的基底的曲率半径可以在以上范围内。
[0086]
在一个实例中，当第一外基底和第二外基底的曲率彼此不同时，它们中的具有大的曲率的基底可以为在使用光学装置时设置在重力方向上的基底。
[0087]
当如上控制第一基底和第二基底的曲率或曲率半径时，即使由以下将描述的中间层引起的粘合力降低，作为恢复力和重力的总和的净力也可以起到防止扩宽的作用。
[0088]
在根据本技术的一个实例的光学装置中，液晶元件膜10定位在第一外基底20a与第二外基底20b之间，以及中间层30分别包括在第一外基底与液晶元件膜之间和液晶元件膜与第二外基底之间。
[0089]
作为一个实例，中间层的总厚度之和为1,600μm或更大。作为另一个实例，中间层的总厚度之和可以为约1,650μm或更大、1,700μm或更大、1,750μm或更大、1,800μm或更大、1,850μm或更大、1,900μm或更大、1,950μm或更大、2,000μm或更大、2,100μm或更大、2,150μm或更大、或者约2,200μm或更大，并且可以为约6,000μm或更小、5,900μm或更小、5,800μm或更小、5,700μm或更小、5,600μm或更小、5,500μm或更小、5,400μm或更小、5,300μm或更小、5,200μm或更小、5,100μm或更小、或者约5,000μm或更小。
[0090]
中间层可以各自具有一个中间层的单层结构或者可以为两个或更多个子中间层的层合体。子中间层的厚度和数量可以考虑中间层的期望厚度来控制。
[0091]
中间层的总厚度之和意指存在于第一外基底与液晶元件膜之间和第二外基底与液晶元件膜之间的中间层的厚度之和。
[0092]
作为一个实施方案，如图2所示，定位在第一外基底与液晶元件膜之间的子中间层层合体的厚度和定位在第二外基底与液晶元件膜之间的子中间层层合体的厚度的总和为总计1,600μm或更大。作为另一个实施方案，第一外基底与液晶元件膜之间的作为单层的中间层的厚度和第二外基底与液晶元件膜之间的作为单层的中间层的厚度的总和为总计1,
600μm或更大。
[0093]
为了克服液晶元件膜的物理限制，可以通过液晶元件膜的两侧上的中间层将外基底粘合在一起，但是由于压敏粘合剂层的模量低，因此容易受到外部压力的影响，由此可能发生诸如单元间隙塌陷或者液晶流动或集聚的缺陷。通过将光学装置中包括的中间层的厚度控制在以上范围内，可以使缺陷最小化，并且可以确保光学装置的结构稳定性和均匀的外观特性。
[0094]
当中间层的总厚度之和小于1,600μm时，在光学装置的液晶元件膜中，发生如图3所示的挤压缺陷，发生如图4所示的弱的集聚缺陷或者发生如图5所示的强的集聚缺陷，并因此发生外观缺陷，由此光学装置的品质可能降低。同时，当中间层的总厚度之和超过6,000μm时，光学装置的电光特性例如透射率特性可能劣化。
[0095]
作为一个实例，定位在第一外基底与液晶元件膜之间的中间层的总厚度(ta)和定位在第二外基底与液晶元件膜之间的中间层的总厚度(tb)可以各自在200μm至3,000μm的范围内。在另一个实例中，ta和tb各自可以为约210μm或更大、220μm或更大、230μm或更大、240μm或更大、250μm或更大、260μm或更大、270μm或更大、280μm或更大、290μm或更大、300μm或更大、310μm或更大、320μm或更大、330μm或更大、340μm或更大、350μm或更大、或者约300μm或更大，并且可以为约2,950μm或更小、2,900μm或更小、2,850μm或更小、2,800μm或更小、2,750μm或更小、2,700μm或更小、2,650μm或更小、或者约2,600μm或更小。
[0096]
定位在第一外基底与液晶元件膜之间的中间层的总厚度(ta)之和意指存在于第一外基底与液晶元件膜之间的所有中间层的厚度之和。此外，定位在第二外基底与液晶元件膜之间的中间层的总厚度(tb)之和意指存在于第二外基底与液晶元件膜之间的所有中间层的厚度之和。因此，当包括以下描述的定位在第一外基底与液晶元件膜之间的第一偏振器；和定位在第二外基底与液晶元件膜之间的第二偏振器，并且包括在第一偏振器与液晶元件膜之间和第二偏振器与液晶元件膜之间的中间层时，定位在第一外基底与液晶元件膜之间的中间层的总厚度(ta)之和意指定位在第一外基底与第一偏振器之间的中间层和定位在第一偏振器与液晶元件膜之间的中间层的厚度之和，以及定位在第二外基底与液晶元件膜之间的中间层的总厚度(ta)之和意指定位在第二外基底与第二偏振器之间和第二偏振器与液晶元件膜之间的中间层的厚度之和。
[0097]
定位在第一外基底与液晶元件膜之间的中间层的总厚度(ta)和定位在第二外基底与液晶元件膜之间的中间层的总厚度(tb)各自满足200μm至3,000μm的范围，其可以更有利于改善液晶元件膜的外观缺陷。
[0098]
作为一个实例，定位在第一外基底20a与液晶元件膜10之间的中间层30的总厚度(ta)相对于定位在第二外基底20b与液晶元件膜10之间的中间层30的总厚度(tb)的厚度比(ta/tb)可以在0.1至10的范围内。作为另一个实例，厚度比(ta/tb)可以为约0.12或更大、约0.13或更大、或者约0.14或更大，并且可以为约9.5或更小、9.0或更小、8.5或更小、8.0或更小、7.5或更小、或者约7.0或更小。当厚度比在0.1至10的范围内时，可以更有效地改善液晶元件膜的外观缺陷。
[0099]
作为一个实例，中间层30的杨氏模量(e)可以在0.1mpa至100mpa的范围内。作为另一个实例，中间层的杨氏模量(e)可以为约0.2mpa或更大、0.4mpa或更大、0.6mpa或更大、0.8mpa或更大、1mpa或更大、5mpa或更大、或者约10mpa或更大，并且可以为约95mpa或更小、
80mpa或更小、75mpa或更小、70mpa或更小、65mpa或更小、60mpa或更小、55mpa或更小、或者约50mpa或更小。
[0100]
杨氏模量(e)例如可以以astm d882中规定的方式测量，并且可以使用可以以由相关标准提供的形式切割膜并测量应力-应变曲线(可以同时测量力和长度)的设备，例如utm(万能试验机)来测量。通过选择中间层以具有如上的杨氏模量，可以提供具有优异耐久性的光学装置。
[0101]
作为一个实例，在本技术中，中间层30的热膨胀系数可以为2,000ppm/k或更小。在另一个实例中，热膨胀系数可以为约1,900ppm/k或更小、1,700ppm/k或更小、1,600ppm/k或更小、或者约1,500ppm/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、60ppm/k或更大、70ppm/k或更大、80ppm/k或更大、90ppm/k或更大、100ppm/k或更大、200ppm/k或更大、300ppm/k或更大、400ppm/k或更大、500ppm/k或更大、60ppm/k或更大、700ppm/k或更大、或者约800ppm/k或更大。中间层的热膨胀系数可以例如根据astm d696的规定测量，其中热膨胀系数可以通过以由相关标准中提供的形式切割其并测量每单位温度的长度变化来计算，并且可以通过已知方法例如tma(热机械分析)来测量。通过选择中间层以具有如上的热膨胀系数，可以提供具有优异的耐久性的光学装置。
[0102]
中间层没有特别限制，并且可以使用满足上述物理特性，例如杨氏模量和热膨胀系数等的已知粘合剂层。例如，中间层为热塑性聚氨酯粘合剂层、聚酰胺粘合剂层、聚酯粘合剂层、eva(乙烯乙酸乙烯酯)粘合剂层、丙烯酸类粘合剂层、有机硅粘合剂层或聚烯烃粘合剂层，其中可以选择和使用满足上述物理特性的中间层。
[0103]
作为一个实例，根据本技术的光学装置可以包括定位在第一外基底与液晶元件膜之间的第一偏振器；和定位在第二外基底与液晶元件膜之间的第二偏振器。在本说明书中，术语偏振器意指具有偏振功能的膜、片或元件。偏振器是能够从在多个方向上振动的入射光中提取在一个方向上振动的光的功能元件。
[0104]
第一偏振器和第二偏振器可以各自为吸收型偏振器或反射型偏振器。在本说明书中，吸收型偏振器意指相对于入射光表现出选择性透射和吸收特性的元件。例如，偏振器可以透射来自在多个方向上振动的入射光中的在任一方向振动的光并且可以吸收在其他方向振动的光。在本说明书中，反射型偏振器意指相对于入射光表现出选择性透射和反射特性的元件。例如，偏振器可以透射来自在多个方向上振动的入射光中的在任一方向上振动的光并且可以反射在其他方向上振动的光。根据本技术的一个实例，偏振器可以为吸收型偏振器。
[0105]
第一偏振器和第二偏振器各自可以为线性偏振器。在本说明书中，线性偏振器意指这样的情况：其中选择性透射的光为在任一个方向上振动的线性偏振的光，以及选择性吸收或反射的光为在与线性偏振的光的振动方向垂直的方向上振动的线性偏振的光。在吸收型线性偏振器的情况下，光透射轴和光吸收轴可以彼此垂直。在反射型线性偏振器的情况下，光透射轴和光反射轴可以彼此垂直。
[0106]
在一个实例中，第一偏振器和第二偏振器各自可以为用碘或各向异性染料染色的拉伸聚合物膜。作为拉伸聚合物膜，可以例示pva(聚(乙烯醇))拉伸膜。在另一个实例中，第一偏振器和第二偏振器各自可以为宾-主型偏振器，其中以取向状态聚合的液晶为主体，根
据液晶的取向排列的各向异性染料为客体。在另一个实例中，第一偏振器和第二偏振器可以各自为热致液晶膜或溶致液晶膜。
[0107]
可以分别在第一偏振器和第二偏振器的一侧或两侧上另外地形成保护膜、防反射膜、延迟膜、压敏粘合剂层、粘合剂层、表面处理层等。延迟膜可以为例如1/4波片或1/2波片。1/4波片对波长为550nm的光的面内延迟值可以在约100nm至180nm、100nm至150nm的范围内。1/2波片对波长为550nm的光的面内延迟值可以在约200nm至300nm或250nm至300nm的范围内。延迟膜可以例如为拉伸聚合物膜或液晶聚合膜。
[0108]
第一偏振器和第二偏振器中的每一者对波长为550nm的光的透射率可以在40％至50％的范围内。透射率可以意指偏振器对波长为550nm的光的单透射率。偏振器的单透射率可以使用例如光谱仪(v7100，由jasco制造)来测量。例如，在将偏振器样品(不包括上保护膜和下保护膜)放置在设备上的状态下将空气设定为基线，并且在使偏振器样品的轴与参考偏振器的轴垂直和水平对齐的状态下测量各透射率之后，可以计算单透射率。
[0109]
第一偏振器的光透射轴和第二偏振器的光透射轴可以彼此垂直。具体地，由第一偏振器的光透射轴与第二偏振器的光透射轴形成的角度可以在80度至100度或85度至95度的范围内。当第一偏振器的光透射轴和第二偏振器的光透射轴彼此垂直时，根据第一偏振器与第二偏振器之间的分隔距离，可能发生光泄漏等。
[0110]
根据本技术，中间层分别定位在第一偏振器与液晶元件膜之间和第二偏振器与液晶元件膜之间，其中可以包括厚度为380μm或更小的中间层。即，在第一偏振器与液晶元件膜之间的中间层和在第二偏振器与液晶元件膜之间的中间层的厚度可以各自为380μm或更小。由此，通过使第一偏振器与第二偏振器之间的分隔距离最小化，可以在减少光泄漏的同时确保液晶元件膜的结构安全性。存在于第一偏振器与液晶元件膜之间的中间层和存在于第二偏振器与液晶元件膜之间的中间层的厚度的下限可以各自为10μm或更大。
[0111]
在一个实例中，定位在第一外基底与第一偏振器之间的中间层和定位在第二外基底与第二偏振器之间的中间层的厚度可以各自在400μm至3,000μm的范围内。作为另一个实例，在一个实例中，定位在第一外基底与第一偏振器之间的中间层和定位在第二外基底与第二偏振器之间的中间层的厚度可以各自为约400μm或更大、500μm或更大、600μm或更大、700μm或更大、800μm或更大、900μm或更大、1,000μm或更大、或者1,100μm或更大，并且可以各自为约3,000μm或更小、2,800μm或更小、2,600μm或更小、2,400μm或更小、约2,200μm或更小、约2,000μm或更小、约1,800μm或更小、约1,600μm或更小、或者约1,400μm或更小。当定位在第一外基底与第一偏振器之间的中间层和定位在第二外基底与第二偏振器之间的中间层的厚度各自在上述范围内时，可以在不损害光学装置的电光特性的同时有利于确保结构稳定性和均匀的外观特性而在外基底的粘合过程中没有外观缺陷。
[0112]
根据本技术的另一个实例的光学装置可以包括：第一外基底；设置成面向第一外基底的第二外基底；定位在第一外基底与第二外基底之间的液晶元件膜；以及分别定位在第一外基底与液晶元件膜之间、液晶元件膜与第二外基底之间和在液晶元件膜的外部的中间层，其中定位在第一外基底与液晶元件膜之间和液晶元件膜与第二外基底之间的中间层的总厚度之和为1,600μm或更大，并且可以具有这样的结构：其中液晶元件膜被分别定位在第一外基底与液晶元件膜之间、液晶元件膜与第二外基底之间和在液晶元件膜的外部的中间层封装在第一外基底与第二外基底之间。
[0113]
根据本技术的另一个实例的光学装置可以包括：第一外基底；设置成面向第一外基底的第二外基底；定位在第一外基底与第二外基底之间的液晶元件膜；定位在第一外基底与液晶元件膜之间的第一偏振器；定位在第二外基底与液晶元件膜之间的第二偏振器；以及分别定位在第一外基底与第一偏振器之间、第一偏振器与液晶元件膜之间、液晶元件膜与第二偏振器之间、第二偏振器与第二外基底之间和在液晶元件膜的外部的中间层，其中定位在第一外基底与第一偏振器之间、第一偏振器与液晶元件膜之间、液晶元件膜与第二偏振器之间、和第二偏振器与第二外基底之间的中间层的总厚度之和为1,600μm或更大，并且可以具有这样的结构：其中液晶元件膜被分别定位在第一外基底与第一偏振器之间、第一偏振器与液晶元件膜之间、液晶元件膜与第二偏振器之间、第二偏振器与第二外基底之间和在液晶元件膜的外部的中间层封装在第一外基底与第二外基底之间。
[0114]
在本技术中，术语液晶元件膜的外部可以意指将液晶元件膜围绕的侧部。此外，在本技术中，术语封装可以意指用中间层覆盖液晶元件膜和/或偏振器的顶表面。例如，所述结构可以通过以下来实现：根据期望的结构，将外基底、中间层、液晶元件膜、中间层和外基底层合，甚至在液晶元件膜的外部也放置中间层，然后将它们在真空状态下压缩。通过这样的封装结构，光学装置的耐久性和耐候性可以极大地得到改善，并因此，也可以稳定地应用于户外应用例如天窗。
[0115]
用于制造本技术的光学装置的方法没有特别限制。在一个实例中，光学装置可以通过用于上述封装的高压釜过程来制造。
[0116]
例如，用于制造光学装置的方法可以包括以下步骤：使用中间层通过高压釜过程将液晶元件膜和/或偏振器封装在第一外基底与第二基底之间。
[0117]
高压釜过程可以通过根据期望的封装结构将中间层、液晶元件膜和/或偏振器设置在外基底之间，并对它们进行加热/加压来进行。
[0118]
作为一个实例，当使第一外基底20a、中间层30、液晶元件膜10、中间层30和第二外基底20b以以上顺序设置并且在液晶元件膜的外部上还设置中间层30的层合体通过高压釜过程经受加热/加压时，可以形成如图2所示的光学装置。作为另一个实例，当使第一外基底20a、中间层30、第一偏振器40、中间层30、液晶元件膜10、中间层30、第二偏振器40、中间层30和第二外基底20b以以上顺序设置并且在液晶元件膜的外部上还设置中间层30的层合体通过高压釜过程经受加热/加压，可以形成如图6、7或8所示的光学装置。
[0119]
高压釜过程的条件没有特别限制，并且其可以例如根据所施加的中间层的类型在适当的温度和压力下进行。典型的高压釜过程的温度为约80℃或更高、90℃或更高、100℃或更高，以及压力为2个大气压或更大，但不限于此。过程温度的上限可以为约200℃或更低、190℃或更低、180℃或更低、或者170℃或更低左右，以及过程压力的上限可以为约10个大气压或更小、9个大气压或更小、8个大气压或更小、7个大气压或更小、或者6个大气压或更小左右。
[0120]
这样的光学装置可以用于各种应用，例如，可以用于眼部佩戴物例如太阳镜或者ar(增强现实)或vr(虚拟现实)眼部佩戴物、建筑物的外墙或者车辆用天窗等。
[0121]
在一个实例中，光学装置自身可以为车辆用天窗。
[0122]
例如，在包括其中形成有至少一个开口的车体的汽车中，可以安装和使用附接至开口的光学装置或车辆用天窗。
[0123]
发明效果
[0124]
本技术的光学装置可以通过适当地保持液晶元件膜的单元间隙，通过在上基底与下基底之间具有优异的附接力，并且通过使在外基底的粘合过程中诸如挤压或集聚的缺陷最小化来确保结构稳定性和良好的品质均匀性。
附图说明
[0125]
图1是本技术的示例性液晶元件膜的截面图。
[0126]
图2是本技术的示例性光学装置的截面图。
[0127]
图3是通过拍摄其中通过外部压力在液晶元件膜中产生挤压缺陷的光学装置而获得的图像。
[0128]
图4是通过拍摄其中通过外部压力在液晶元件膜中产生弱的集聚缺陷的光学装置而获得的图像。
[0129]
图5是通过拍摄其中通过外部压力在液晶元件膜中产生强的集聚缺陷的光学装置而获得的图像。
[0130]
图6是本技术的实施例1中制造的光学装置的截面图。
[0131]
图7是本技术的实施例2中制造的光学装置的截面图。
[0132]
图8是本技术的实施例3中制造的光学装置的截面图。
[0133]
图9是本技术的比较例1或2中制造的光学装置的截面图。
[0134]
图10是通过拍摄实施例1和2中制造的光学装置而获得图像。
[0135]
图11是测量实施例1和2中制造的光学装置的透射率的结果。
[0136]
发明实施方式
[0137]
在下文中，将通过实施例详细地描述本技术，但本技术的范围不受以下实施例限制。
[0138]
测量例1.储能模量的测量
[0139]
储能模量使用ta的dma q800来测量。具体地，在多频应变模式下在25℃的温度、0.01n的力和3
°
/分钟的升温速率的条件下记录储能模量值。
[0140]
液晶元件膜生产
[0141]
准备具有约100μm的厚度和600mm x 300mm的宽x高面积的聚碳酸酯膜(keiwa)作为第一基础层。在第一基础层上沉积ito(氧化铟锡)至50nm的厚度以形成导电层。在导电层上棒涂压敏粘合剂组合物(kr-3700，shin-etsu)，然后在约150℃下干燥约5分钟以形成厚度为约10μm的压敏粘合剂层。粘合剂层的储能模量为约0.1mpa。将第一基础层、导电层和压敏粘合剂层的组合称为上层合体。
[0142]
准备具有约100μm的厚度和600mm x 300mm的宽x高面积的聚碳酸酯膜(keiwa)作为第二基础层。在第二基础层上，沉积ito(氧化铟锡)至50nm的厚度以形成导电层。在导电层上涂覆丙烯酸类树脂组合物(kad-03，minuta tech)，然后通过光刻法形成蜂窝型间隔物。构成蜂窝的规则六边形(封闭的图)的间距为约450μm，高度为约12μm且线宽为约30μm。由间隔物形成的封闭的图(规则六边形)的面积为约2.14mm2。在间隔物上涂覆垂直配向膜(nissan，se-5661)至约300nm的厚度，然后在一个方向上进行摩擦。将第二基础层、导电层、间隔物和水平配向膜的组合称为下层合体。
[0143]
在下层合体的垂直配向膜上涂覆液晶组合物以形成液晶层，然后将上层合体的压敏粘合剂层层合成面向液晶组合物的涂覆表面，以制备液晶元件膜。液晶组合物包含液晶化合物(merck，mat-16-568)和手性掺杂剂(hcch，s811)，并且由此形成的液晶层的节距(p)为约20μm。
[0144]
光学装置制造
[0145]
实施例1
[0146]
第一外基底、第一中间层、第一偏振器、第二中间层、所制备的液晶元件膜、第三中间层、第二偏振器、第四中间层和第二外基底顺序地包括在内，并且在所有的外部上还设置中间层以制备层合体。相比于第一外基底，第二外基底设置在重力方向上。
[0147]
第一偏振器和第二偏振器各自为基于pva的偏振器，第一偏振器和第二偏振器被设置成使得第一偏振器的光透射轴与第二偏振器的光透射轴形成约90度。作为第一外基底，使用具有约3mm的厚度、宽x长＝300mm x 300mm的面积和约2,470r的曲率半径的玻璃基底。作为第二外基底，使用具有约3mm的厚度、宽x长＝300mm x 300mm的面积和约2,400r的曲率半径的玻璃基底。
[0148]
第二中间层和第三中间层各自为厚度为约380μm的tpu层(argotec)的单层。第一中间层和第四中间层各自为三个tpu层(argotec)的层合体，其中一个层的厚度为约380μm。tpu层(argotec)具有307ppm/k的热膨胀系数和8mpa至15mpa的储能模量。设置在液晶元件膜的外部上的中间层还由与第一中间层至第四中间层的材料相同的材料形成。
[0149]
在约110℃的温度和约2个大气压的压力下对层合体进行高压釜过程以制造具有图6的结构的光学装置。在实施例1的光学装置中，第二中间层和第三中间层的厚度各自为约380μm，以及中间层的总厚度为约3,040μm。
[0150]
实施例2
[0151]
通过以与实施例1中相同的方式进行所述过程来制造具有图7的结构的光学装置，不同之处在于将第一中间层和第四中间层各自改变为厚度为约380μm的tpu层(argotec)的单层，以及将第二中间层和第三中间层各自改变为三个tpu层(argotec)的层合体，其中一个层的厚度为约380μm。在实施例2的光学装置中，中间层的总厚度为约3,040μm。
[0152]
实施例3
[0153]
通过以与实施例1中相同的方式进行所述过程来制造具有图8的结构的光学装置，不同之处在于将第一中间层和第四中间层各自改变为厚度为约380μm的tpu层(argotec)的单层，以及将第二中间层和第三中间层各自改变为两个tpu层(argotec)的层合体，其中一个层的厚度为约380μm。在实施例3的光学装置中，中间层的总厚度为约2,280μm。
[0154]
比较例1
[0155]
通过以与实施例1中相同的方式进行所述过程来制造具有图9的结构的光学装置，不同之处在于将第一中间层、第二中间层、第三中间层和第四中间层各自改变为厚度为约380μm的tpu层(argotec)的单层。在比较例1的光学装置中，中间层的总厚度为约1,520μm。
[0156]
比较例2
[0157]
通过以与实施例1中相同的方式进行所述过程来制造具有图9的结构的光学装置，不同之处在于将第一中间层和第四中间层各自改变为厚度为约150μm的tpu层(argotec)的单层，以及将第二中间层和第三中间层各自改变为tpu层(argotec)的单层，其中一个层的
厚度为约380μm。在比较例2的光学装置中，中间层的总厚度为约1,060μm。
[0158]
评估例1：外观缺陷评估方法
[0159]
关于外观缺陷，使用光学显微镜(olympus，bx51-n33mb)测量在实施例和比较例中制造的光学装置中是否观察到如图3至5所示的外观缺陷。在根据实施例1、2和3制造的光学装置中，未观察到如图3至5所示的诸如挤压缺陷、弱的集聚缺陷和强的集聚缺陷的外观缺陷。相比之下，观察到根据比较例1和2制造的光学装置具有由外部压力引起的在液晶元件膜上的诸如挤压缺陷、弱的集聚缺陷或强的集聚缺陷的外观缺陷。因此，可以确定与根据比较例1和2制造的其中中间层的厚度总和未达到1,600μm的光学装置相比，根据实施例1、2和3制造的其中中间层的厚度总和满足1,600μm或更大的光学装置即使通过高温和高压下的高压釜过程制造时也具有优异的外观。
[0160]
评估例2：光泄漏观察
[0161]
图10是通过拍摄在未施加电压的状态下的实施例1和2中制造的光学装置而获得的照片(olympus，bx51-n33mb)。在图10中，(a)和(b)分别是在未施加电压的状态下实施例1和2的图像，以及在图10中，(c)和(d)分别是在施加50v的电压的状态下实施例1和2的图像。从图10的(a)和(b)可以观察到，在未施加电压的状态下，实施例1与实施例2相比具有较少的光泄漏。
[0162]
评估例3.电光特性评估
[0163]
对于实施例1和2中制造的光学装置，在60
°
的偏转角(极性角)下测量所有方向(方位角0
°
至360
°
)上的透射率，并且结果示于图11中。在未向光学装置施加电压的状态下使用雾度计(ca-2500，由konica minolta制造)测量透射率。透射率是对于波长为380nm至780nm的光的平均透射率，并且其意指透射率越低，则光泄漏越少。在图11中，相对透射率意指当将背光量设定为100％时的相对透射率。0
°
的方位角与液晶元件膜的配向膜的摩擦轴平行。实施例1和2各自表现出在110
°
的方位角下的最大透射率，其中实施例1在110
°
的方位角下的透射率为5.51％，实施例2在110
°
的方位角下的透射率为6.03％。此外，实施例1和2表现出在60
°
的方位角下的透射率的最大差异，其中实施例1在60
°
的方位角下的透射率为3.17％，实施例2在60
°
的方位角下的透射率为4.04％。