本技术涉及光学装置用基底。本技术要求基于日期为2023年9月12日的韩国专利申请第10-2023-0120917号的优先权权益,其公开内容通过引用整体并入本文。
背景技术:
1、对于使用柔性基底的液晶单元的长期稳定性和大面积可扩展性而言,重要的是在上基底与下基底之间保持单元间隙并且在上基底与下基底之间赋予粘合力。为了保持上基底与下基底之间的单元间隙,可以使用间隔物,并且间隔物具有柱形状或分隔壁形状(非专利文献1:“bonding of two plastic substrates for flexible lcds” sid symposiumdigest, 38, 第653至656页(2007))。
技术实现思路
1、技术问题
2、本技术的问题是提供这样的光学装置用基底:其适当地保持液晶单元的上基底与下基底之间的单元间隙,在上基底与下基底之间具有优异的附接力,并且通过改善闪光现象和彩虹现象而具有优异的可视性。
3、技术方案
4、本技术涉及基底。该基底为光学装置用基底,其可以用作用于制造光学装置的基底。
5、图1至图3示例性地示出了光学装置用基底。该基底可以包括基材层101、间隔物103和配向膜104。基底可以包括在基材层上的间隔物,并且可以包括在间隔物上的配向膜。即,间隔物可以存在于基材层与配向膜之间。
6、作为基材层,例如,可以使用无机膜,例如玻璃膜、结晶或非晶硅膜、或者石英或ito(氧化铟锡)膜;或者聚合物膜;等等,并且就实现柔性元件而言,可以使用聚合物膜。
7、在一个实例中,基材层可以为聚合物膜。作为聚合物膜,可以使用tac(三乙酰纤维素);cop(环烯烃共聚物),例如降冰片烯衍生物;pmma(聚(甲基丙烯酸甲酯));pc(聚碳酸酯);pe(聚乙烯);pp(聚丙烯);pva(聚乙烯醇);dac(二乙酰纤维素);pa(聚丙烯酸酯);pes(聚醚砜);peek(聚醚醚酮);pps(聚苯砜);pei(聚醚酰亚胺);pen(聚萘二甲酸乙二醇酯);pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯);pi(聚酰亚胺);psf(聚砜);pa(聚芳酯);或非晶氟树脂;等等,但不限于此。在基材层中,根据需要也可以存在金、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。
8、基材层的厚度可以在10 μm至1,000 μm的范围内。具体地,基材层的厚度可以为20μm或更大、40 μm或更大、60 μm或更大、80 μm或更大、或者100 μm或更大,以及可以为900 μm或更小、800 μm或更小、700 μm或更小、600 μm或更小、500 μm或更小、或者400 μm或更小。
9、在一个实例中,基材层可以为光学各向异性膜。具有这样的光学各向异性的膜通常在机械特性方面也是各向异性的,并且通过利用这样的各向异性可以提供具有优异耐久性等的液晶单元或光学装置。当同时将光学各向异性膜应用于如下所述的第一基材层和第二基材层时,其可以包括在液晶单元或光学装置中使得第一基材层的慢轴与第二基材层的慢轴彼此平行或垂直。在本说明书中,a轴与b轴垂直的事实可以意指由a轴与b轴形成的角度在约80度至100度、约85度至95度、约87度至93度、或约89度至91度的范围内,或者为约90度。在本说明书中,a轴与b轴平行的事实可以意指由a轴与b轴形成的角度在约0度至10度、约0度至5度、约0度至3度、或约0度至1度的范围内,或者为约0度。
10、在一个实例中,基材层可以各自为对于波长为550 nm的光具有4,000 nm或更大的面内相位差值的聚合物膜。面内相位差值可以具体地为5,000 nm或更大、6,000 nm或更大、7,000 nm或更大、8,000 nm或更大、或者9,000 nm或更大,以及可以为50,000 nm或更小、40,000 nm或更小、30,000 nm或更小、20,000 nm或更小、18,000 nm或更小、16,000 nm或更小、15,000 nm或更小、或者12,000 nm或更小。由此,可以有利于提供没有诸如彩虹现象的光学缺陷的液晶单元或光学装置。
11、在本说明书中,面内相位差可以由以下等式1定义。
12、[等式1]
13、rin=(nx-ny)×d
14、在等式1中,rin为面内相位差,nx为聚合物膜在慢轴方向上的折射率,ny为聚合物膜在快轴方向上的折射率,以及d为聚合物膜的厚度(nm)。在聚合物膜的平面内慢轴方向与快轴方向可以彼此垂直。nx和ny可以各自为对于波长为550 nm的光的折射率。在本说明书中,慢轴可以意指在聚合物膜的平面内折射率最高的方向上的轴。在本说明书中,快轴可以意指在聚合物膜的平面内折射率最低的方向上的轴。
15、基材层可以为通过拉伸赋予光学各向异性的各向异性聚合物膜。聚合物膜可以例示为:例如聚烯烃膜,例如聚乙烯膜或聚丙烯膜;环烯烃聚合物(cop)膜,例如聚降冰片烯膜;聚氯乙烯膜;聚丙烯腈膜;聚砜膜;聚丙烯酸酯膜;pva(聚(乙烯醇))膜;或者基于纤维素酯的聚合物膜,例如tac(三乙酰纤维素)膜;聚酯膜;或者聚碳酸酯膜;或者形成所述聚合物的单体中的两种或更多种单体的共聚物膜;等等。在一个实例中,作为所述膜,可以应用聚酯膜例如pet(聚(对苯二甲酸乙二醇酯))膜。即,表现出在上述范围内的面内相位差的膜在工业中是已知的,并且在聚合物膜的情况下,这样的膜除了大的光学各向异性之外即使在机械特性方面也因制造过程中的拉伸等而表现出不对称性。工业中已知的这样的延迟膜的代表性实例为拉伸聚酯膜例如拉伸pet(聚(对苯二甲酸乙二醇酯))膜。
16、间隔物可以为呈分隔壁形状的间隔物(在下文中,可以称为分隔壁间隔物)。分隔壁间隔物可以通过将液晶化合物定位在分隔壁的内部区域中来限制液晶化合物。由此,可以在保持上基底与下基底之间的单元间隙的同时改善上基底与下基底之间的粘合力,并且在液晶单元的物理刚性方面也可以是有利的。
17、当从法线方向观察其上形成有分隔壁间隔物的基底时,分隔壁的形状可以为直线或曲线。当从法线方向观察分隔壁间隔物时,由分隔壁分隔的闭合形状的形状可以为圆形、椭圆形、多边形或不规则的。由分隔壁分隔的闭合形状是不存在分隔壁的区域,因此其也可以被称为无分隔壁区域。不规则形状可以意指除了圆形、椭圆形和多边形之外的非结构化形状。在本说明书中,法线方向可以意指与液晶单元或光学装置的厚度方向或者液晶单元或光学装置中包括的层的堆叠方向平行的方向。
18、分隔壁间隔物可以为规则图案化的分隔壁间隔物或无规图案化的分隔壁间隔物。在规则图案化的分隔壁间隔物的情况下,当从法线方向观察其上形成有分隔壁间隔物的基底时,由分隔壁分隔的闭合形状可以具有特定形状。特定形状可以意指所有闭合形状的形状全部为具有相同n值的n边形(n为3或更大的整数,并且上限为例如10或更小),并且所有闭合形状的尺寸也几乎相同。规则图案化的分隔壁间隔物可以包括蜂窝状分隔壁间隔物或四边形间隔物。蜂窝状分隔壁间隔物可以具有由正六边形的组合形成的无分隔壁区域,以及四边形间隔物可以具有由规则正方形或菱形的组合形成的无分隔壁区域。在无规图案化的分隔壁间隔物的情况下,当从法线方向观察时,由分隔壁分隔的闭合形状可以具有不规则形状。在一个实例中,无规图案化的分隔壁间隔物可以源自规则图案化的分隔壁间隔物的无规化。规则图案分隔壁间隔物的无规化可以意指无规地移动形成规则图案化的分隔壁间隔物的闭合多边形形状的顶点和/或线段。通过无规化,线段可以变成曲线。在无规化时,复数个顶点彼此不重叠,并且复数个线段彼此不中断或相交。源自规则图案化的分隔壁间隔物的无规化的无规图案化的分隔壁间隔物可以保持规则图案的顶点与线段之间的关系。在一个实例中,在其中蜂窝状的规则图案分隔壁间隔物被无规化的无规图案化的分隔壁间隔物的情况下,三条曲线可以像蜂窝形状一样在一个交点处相遇。
19、在一个实例中,分隔壁间隔物可以为规则图案化的分隔壁间隔物。在规则图案化的分隔壁间隔物的情况下,可以更有利于调节在间隔物的侧面上的配向膜中液晶的取向方向以便不影响偏振器的偏振方向。液晶的取向方向不影响偏振器的偏振方向的事实可以意指由液晶的取向方向与偏振器的偏振方向(偏振器的透射轴)形成的角度为接近0度或90度,例如在0度至10度的范围内,或在80度至90度的范围内的角度。由此,可以有利于解决由于间隔物的侧面上的液晶取向而导致的光泄露问题。然而,还存在即使在规则图案化的分隔壁间隔物中也难以将其调节至以上角度的情况(例如,菱形图案的情况),当使用本技术的光学装置用基底时,可以解决由于间隔物的侧面上的液晶取向而导致的问题。
20、在一个实例中,分隔壁间隔物可以为无规图案化的分隔壁间隔物。与规则图案化的分隔壁间隔物相比,无规图案化的分隔壁间隔物具有这样的优点:在诸如太阳光的点光源中观察时不会观察到十字形衍射图案。然而,在无规图案化的分隔壁间隔物的情况下,可能不容易调节在间隔物的侧面上的配向膜中液晶的取向方向以与偏振器的偏振方向形成所述角度。因此,在无规图案化的分隔壁间隔物的情况下,在间隔物的侧面上的配向膜中的液晶区域影响偏振方向,由此观察到光泄露的可能性可能高。特别地,在液晶的取向方向相对于偏振方向为约45度的角度下可能发生强的光泄露。这可能会引起闪光,并且还可能由于相似角度的连续闪光而出现圆形彩虹图案。当使用本技术的光学装置用基底时,可以解决由于间隔物的侧面上的液晶取向而引起的问题。
21、间隔物可以包含可固化树脂。可固化树脂可以为热固性树脂或可光固化树脂。热固性树脂可以包括选自有机硅树脂、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、聚酯树脂和三聚氰胺树脂中的一者或更多者。可光固化树脂可以为可uv固化树脂。在一个实例中,可光固化树脂可以为丙烯酸类树脂。丙烯酸类树脂可以意指包含源自(甲基)丙烯酸酯单体的聚合单元的丙烯酸类聚合物。丙烯酸类聚合物可以包括选自丙烯酸烷基酯聚合物、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、聚丁二烯丙烯酸酯聚合物和有机硅丙烯酸酯聚合物中的一者或更多者。间隔物可以包含可固化树脂组合物的固化产物。可固化树脂组合物可以为热固性树脂组合物或可光固化树脂组合物。热固性树脂组合物或可光固化树脂组合物可以包含单体和/或聚合物以便能够通过固化而包含上述可固化树脂。
22、在一个实例中,间隔物还可以包含黑色染料。如果间隔物还包含黑色染料,则可以有利于减少间隔物区域中发生的光泄漏。作为黑色染料,也可以使用诸如炭黑的无机物质或诸如内酰胺黑的有机物质。黑色染料的含量可以在不损害本技术的目的的范围内适当地选择。在一个实例中,相对于可固化树脂组合物的100重量份的固体内容物,黑色染料可以以0.1重量份至20重量份的范围包含在内。
23、在一个实例中,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。光刻工艺可以包括将可固化树脂组合物施加至基材层上(当在基材层上形成有电极层时施加至电极层上),然后经由图案掩模用紫外线对其进行照射的过程。图案掩模可以被图案化成紫外线透射区域和紫外线阻挡区域。光刻工艺还可以包括对经紫外线照射的可固化树脂组合物进行洗涤的过程。经紫外线照射的区域固化,以及未经紫外线照射的区域保持呈液相,使得其通过洗涤过程将被除去,由此可以将其图案化成分隔壁形状。因此,图案掩模的紫外线透射区域可以对应于分隔壁形状,以及图案掩模的紫外线阻挡区域可以对应于由分隔壁形成的内部区域的形状。在光刻工艺中,为了在紫外线照射之后容易地分离可固化树脂组合物与图案掩模,可以对图案掩模进行离型处理,或者也可以在可固化树脂组合物的层与图案掩模之间放置离型纸。
24、在一个实例中,间隔物可以通过压印工艺形成。压印法可以通过将可固化树脂组合物施加至基材层上(当在基材层上形成有电极层时施加至电极层上),然后在使压印模具与可固化树脂组合物接触之后移除压印模具的方法来进行。压印模具可以具有能够转印所期望的分隔壁图案的图案。作为压印模具,可以没有限制地使用工业中已知的任何压印模具,例如,可以使用软模具。作为用于软模具的材料,可以应用工业中已知的任何材料,例如,可以使用柔性粘合剂树脂或pdms(聚二甲基硅氧烷),但不限于此。在压印法中,还可以进行用于使可固化树脂组合物固化的固化过程。固化过程可以通过施加适当的用于使可固化树脂组合物固化的能量例如照射热和/或光来进行。用于固化的能量可以为例如紫外线。用于固化的能量的施加条件没有特别限制,只要其进行使得可固化树脂组合物可以适当地固化即可。照射用于固化的能量可以例如在使压印模具与可固化树脂组合物接触之前、同时或之后进行。此外,在压印法中,可以对压印模具进行离型处理以便容易地将可固化树脂组合物与压印模具分离。
25、间隔物的线宽、节距、厚度和面积可以在不损害本技术的目的的范围内适当地选择。例如,间隔物的线宽可以在10 μm至500 μm的范围内或者在10 μm至50 μm的范围内。当从法线方向观察分隔壁间隔物时,间隔物的线宽意指分隔壁的线宽,并且意指分隔壁的上表面的线宽。间隔物的间距可以在100 μm至1000 μm的范围内或者在200 μm至500 μm的范围内。当从法线方向观察分隔壁间隔物时,间隔物的间距可以意指无分隔壁区域的截面形状中任意两点之间的最大距离。相对于基材层的100%的总面积,间隔物的面积比可以为例如约5%或更大且50%或更小。当从法线方向观察其上形成有间隔物的基底时,间隔物的面积比可以意指分隔壁的总面积与基材层的总面积的比率。当间隔物的面积在以上范围内时,可以在充分确保上基底与下基底之间的附接力的同时有利于确保优异的电光特性。间隔物的厚度(分隔壁的高度)可以例如在1 μm至30 μm或3 μm至20 μm的范围内。
26、配向膜104的表面可以包括上表面a1、下表面a3和在上表面a1与下表面a3之间的倾斜侧表面(在下文中,可以称为倾斜表面)a2。配向膜的表面可以意指与面向间隔物的表面相反的表面。配向膜的上表面可以由间隔物引起。因此,基于基材层,上表面的高度可以高于下表面的高度。配向膜的上表面与下表面之间的高度差是由于间隔物的高度而引起的。配向膜的上表面可以形成为与间隔物的分隔壁(间隔物的凸部)对应。
27、当配向膜具有倾斜表面时,即使在液晶单元与偏振器一起使用的情况下,也可以抑制光泄漏,并因此,可以改善出现闪光现象和彩虹现象的问题。特别地,当液晶单元设置在吸收轴相交的两个偏振器之间时,存在发生强的光泄漏的可能性,但是通过使用本技术的光学装置用基底,可以改善发生光泄漏的问题。
28、在制造液晶单元的下基底时,在形成间隔物之后,可以在间隔物上形成配向膜。因此,配向膜也可以存在于间隔物的上表面和侧表面上。配向膜的倾斜表面可以是由于间隔物的侧表面的斜坡而引起。靠近形成在间隔物的侧表面上的配向膜定位的液晶可以沿配向膜的侧表面垂直取向。如果配向膜的侧表面的斜坡角度太大,例如,如果其为90度,则沿配向膜的侧表面取向的液晶的光轴可能相对于基材层是水平的。在这种情况下,液晶产生相位差,使得如果其与偏振器一起使用,则存在由于与偏振方向未对准而发生光泄露的可能性。当配向膜的倾斜表面的倾斜角被设置为预定范围或更小时,沿配向膜的侧表面取向的液晶的光轴可以相对于基材层不是水平的,而可以是倾斜的。在这种情况下,可以减小液晶的相位差,使得当其与偏振器一起使用时,可以抑制由于与偏振方向未对准而导致的光泄漏的发生。
29、由配向膜的上表面a1与倾斜表面a2形成的倾斜角θa(在下文中,称为配向膜的倾斜角)可以在解决问题方面适当地选择。配向膜的倾斜角θa可以为例如47度或更小。具体地,配向膜的倾斜角可以为46度或更小或者45度或更小。配向膜的倾斜角可以更具体地为40度或更小、35度或更小、30度或更小、25度或更小、20度或更小、15度或更小、10度或更小、8度或更小、或者6度或更小。配向膜的倾斜角的下限可以为例如1度或更大、2度或更大、3度或更大、4度或更大、5度或更大、或者6度或更大。
30、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”可以意指包含赋予相邻液晶区域中存在的液晶化合物水平取向力的取向材料的层。在本说明书中,“垂直配向膜”可以意指包含赋予相邻液晶区域中存在的液晶化合物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角可以在80度至90度、85度至90度或约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角可以在0度至10度、0度至5度或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上基底和下基底结合的粘合力。在一个实例中,在图4至图6的液晶单元的状态下,配向膜相对于上基底可以具有接近于零的剥离力。
31、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遵循摩擦方向以及在光配向膜的情况下可以遵循要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偏振器的检测方法来确定。具体地,取向方向可以通过以下来确定:在包含在液晶区域中的液晶化合物为水平取向的状态下,在液晶区域的一侧上设置吸收型线偏振器,并在将该偏振器360度旋转的同时测量透射率。当在以上状态下用光照射液晶区域或吸收型线偏振器的一侧并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,则透射率趋于为低的,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。根据液晶区域的模式确定取向方向的方法是已知的,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。
32、配向膜可以包含选自以下中的一者或更多者:已知通过摩擦取向而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;或者已知通过光照射而表现出取向能力的材料,例如聚酰亚胺化合物、聚酰胺酸化合物、聚降冰片烯化合物、苯基马来酰亚胺共聚物化合物、聚肉桂酸乙烯酯化合物、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,聚肉桂酸乙烯酯)化合物和聚甲基丙烯酸甲酯化合物,但不限于此。
33、间隔物的表面可以包括上表面b1和连接至上表面b1的侧表面b2。间隔物的表面可以意指与间隔物的面向基材层的表面相反的表面。图1至图3示例性地示出了在间隔物的凸部(分隔壁)之间不存在下部区域,但根据间隔物的工艺,例如,当间隔物通过压印工艺形成时,也可以通过残留膜形成间隔物的凸部之间的下部区域。当间隔物通过光刻工艺形成时,可以形成没有残留膜的间隔物。或者,如果需要残留膜,也可以通过光刻工艺形成残留膜。下部区域提供间隔物的下表面,其中间隔物的表面可以包括上表面、下表面和在上表面与下表面之间的侧表面。由间隔物的上表面b1与侧表面b2形成的角度θb(在下文中,可以称为间隔物的倾斜角)可以在30度至90度的范围内。间隔物的倾斜角θb可以为例如30度或更大、35度或更大、40度或更大、45度或更大、50度或更大、55度或更大、60度或更大、65度或更大、70度或更大、75度或更大、80度或更大、或者85度或更大,以及可以为90度或更小、85度或更小、80度或更小、75度或更小、70度或更小、65度或更小、60度或更少、或者55度或更少。
34、调节间隔物的倾斜角的方法没有特别限制,并且可以适当地应用相关技术领域中已知的方法。在一个实例中,当间隔物通过光刻工艺形成时,可以控制固化时照射的uv光。如果uv光为直射光,则间隔物的倾斜角也可以形成为高的,例如80度或更大、85度或更大、或者接近90度。如果uv光为漫射光,则可以将间隔物的倾斜角调节成较低。如果uv光为漫射光,则光还扩散到侧表面,其中随着光的强度增加,尾部可能增加,使得倾斜角可能减小。一般地,从uv灯照射的uv为漫射光,并且如果向uv灯的光照射的一侧应用导光板使得光可以沿直线传播,则也可以使其成为直射光。在另一个实例中,当间隔物通过压印工艺形成时,可以使用具有与具有期望的倾斜角的间隔物对应的雕刻图案的压印模具。
35、光学装置用基底还可以包括存在于间隔物103与配向膜104之间的底涂层105。底涂层的表面可以包括上表面c1、下表面c3和在上表面c1与下表面c3之间的倾斜侧表面(在下文中,可以称为倾斜表面)c2。底涂层的表面可以意指与底涂层的面向间隔物的表面相反的表面。由底涂层的上表面c1与倾斜表面c2形成的角度θc(在下文中,可以称为底涂层的倾斜角)可以在能够满足配向膜的倾斜角的范围内适当地选择。底涂层的倾斜角θc可以例如在5度至60度的范围内。底涂层的倾斜角可以具体地为5度或更大、或者10度或更大,以及可以为60度或更小、55度或更小、50度或更小、45度或更小、40度或更小、35度或更小、30度或更小、或者25度或更小。底涂层的倾斜角可以例如通过控制涂覆在间隔物上的底涂层的厚度来调节。在一个实例中,如果底涂层厚厚地涂覆在间隔物上,则底涂层中的倾斜表面c2的尾部可能增加,使得底涂层的倾斜角可能减小。
36、底涂层可以包含可固化树脂。可固化树脂可以为热固性树脂或可光固化树脂。热固性树脂可以包括选自以下中的一者或更多者: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、聚酯树脂和三聚氰胺树脂。可光固化树脂可以为可uv固化树脂。在一个实例中,可光固化树脂可以为丙烯酸类树脂。丙烯酸类树脂可以意指包含源自(甲基)丙烯酸酯单体的聚合单元的丙烯酸类聚合物。丙烯酸类聚合物可以包括选自以下中的一者或更多者:丙烯酸烷基酯聚合物、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、聚丁二烯丙烯酸酯聚合物和有机硅丙烯酸酯聚合物。
37、底涂层可以包含可固化树脂组合物的固化产物。可固化树脂组合物可以为热固性树脂组合物或可光固化树脂组合物。热固性树脂组合物或可光固化树脂组合物可以包含单体和/或聚合物以便能够通过固化而包含上述可固化树脂。在一个实例中,可固化树脂组合物可以包含(甲基)丙烯酸酯化合物。(甲基)丙烯酸酯化合物可以为在末端具有两个或更多个(甲基)丙烯酰基的多官能(甲基)丙烯酸酯化合物。(甲基)丙烯酸酯化合物可以具有2至6个或2至4个(甲基)丙烯酰基。在一个实例中,可固化树脂组合物可以包含双官能(甲基)丙烯酸酯化合物、三官能(甲基)丙烯酸酯化合物和四官能(甲基)丙烯酸酯化合物。在一个实例中,可固化树脂组合物还可以包含硫醇化合物。硫醇化合物可以为在末端具有两个或更多个硫醇基(-sh)的多官能硫醇化合物。硫醇化合物可以具有2至6个、2至4个、或4个硫醇基(-sh)。
38、在一个实例中,底涂层还可以包含黑色染料。包含黑色染料的底涂层可以通过向可固化树脂组合物添加黑色染料来形成。当底涂层还包含黑色染料时,可以有利于减少底涂层的存在于间隔物的侧表面上的区域中的光泄露。作为黑色染料,也可以使用诸如炭黑的无机物质或者诸如内酰胺黑的有机物质。黑色染料的含量可以在不损害本技术的目的的范围内适当地选择。相对于可固化树脂组合物的100重量份的固体内容物,可以在10重量份至50重量份的范围内包含黑色染料。
39、光学装置用基底还可以包括在基材层101与间隔物103之间的电极层102。以下描述的第一电极层和/或第二电极层的说明可以同样适用于电极层。
40、调节配向膜的倾斜角的方法可以在不损害本技术的目的的范围内适当地选择。图1至图3示例性地示出了其中以各种方法控制配向膜的角度的基底的结构。
41、在一个实例中,如图1中所示,配向膜104的倾斜角θa可以通过调节配向膜的涂覆厚度104来控制。如果配向膜厚厚地涂覆,则配向膜的倾斜表面a2上的配向膜的尾部可能增加,使得配向膜的倾斜角可能减小。
42、在另一个实例中,如图2中所示,配向膜104的倾斜角θa可以通过在配向膜104下方施加底涂层105来控制。如果施加底涂层,则可以在间隔物103的侧表面b2上产生斜坡。如果底涂层厚厚地涂覆,则底涂层c2在间隔物侧表面b2上的尾部增加,使得底涂层的倾斜角可能减小。由此,配向膜的倾斜角也可能减小。
43、在另一个实例中,如图3中所示,配向膜104的倾斜角θa可以通过在形成间隔物103时将间隔物103的侧表面b2形成为具有斜坡来控制。间隔物的倾斜角(θb,由间隔物的上表面与侧表面形成的角度)形成越小,配向膜的倾斜角θa可能越小。
44、在提供本技术的光学装置用基底时,在控制配向膜的倾斜角的三种方法中,也可以应用任一种方法,也可以应用两种方法,以及也可以应用所有三种方法。
45、本技术还涉及包括所述基底的光学装置。光学装置可以包括液晶单元。图4至图6示例性地示出了包括本技术的光学装置用基底的液晶单元。图4示例性地示出了包括图1的光学装置用基底的液晶单元。图5示例性地示出了包括图2的光学装置用基底的液晶单元。图6示例性地示出了包括图3的光学装置用基底的液晶单元。
46、液晶单元可以包括上基底、下基底和在上基底与下基底之间的包含液晶化合物的液晶层。
47、上基底可以包括第一基材层301和压敏粘合剂层303。光学装置用基底可以用作下基底。下基底可以包括第二基材层101、间隔物103和配向膜104。在上基底与下基底之间的区域中可以存在液晶层200。配向膜的表面可以包括上表面、下表面和在上表面与下表面之间的倾斜表面。由配向膜的上表面与倾斜表面形成的倾斜角满足预定范围,由此可以改善闪光现象和彩虹现象。
48、在光学装置用基底中描述的内容可以等同地应用于下基底的内容。因此,在光学装置用基底中描述的基材层、电极层、间隔物、底涂层和配向膜的说明可以等同地应用于在下基底中描述的第二基材层、第二电极层、间隔物、底涂层和配向膜。在光学装置用基底的基材层中描述的内容可以等同地应用于上基底的第一基材层。
49、压敏粘合剂层可以存在于第一基材层的内侧表面上。在本说明书中,液晶单元中包括的配置的“内侧表面”可以意指面向液晶区域(液晶层)的表面。在本说明书中,液晶单元中包括的构成的“外侧表面”可以意指面向液晶区域(液晶层)的表面的相反表面。由于使用这样的压敏粘合剂层,可以在上基底与下基底之间赋予附接力,使得在用于支撑在上基底与下基底之间的液晶组合物的结合过程期间或在随后过程中不会发生液晶单元的分离。此外,压敏粘合剂层可以有利于辊对辊加工性和防止液晶组合物的流动。
50、在本说明书中,术语“压敏粘合剂组合物层”可以意指通过涂覆压敏粘合剂组合物或使压敏粘合剂组合物固化而形成的层。术语“使压敏粘合剂组合物固化”可以意指通过压敏粘合剂组合物中包含的组分的物理或化学作用或反应而在压敏粘合剂组合物中实现交联结构。固化可以通过进行例如在室温下保持、水分施加、热施加、活性能量射线照射或者前述中的两种或更多种方法一起来引发,并且在每种情况下,引发固化的类型的压敏粘合剂组合物可以称为例如室温固化性压敏粘合剂组合物、水分固化性压敏粘合剂组合物、热固化性压敏粘合剂组合物、活性能量射线固化性压敏粘合剂组合物或混合固化性压敏粘合剂组合物。
51、压敏粘合剂层可以为光学透明的。压敏粘合剂层对可见光区域(例如,380 nm至780 nm的波长)内的光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。
52、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上基底和下基底结合的附接力同时赋予相邻液晶化合物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上基底和下基底结合的附接力同时赋予相邻液晶化合物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角可以在80度至90度、85度至90度或约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角可以在0度至10度、0度至5度或0度至3度的范围内。根据本技术的一个实例,压敏粘合剂层可以为垂直取向压敏粘合剂层。
53、在本说明书中,预倾角可以意指在不施加电压的状态下,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区域的光轴或慢轴。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。
54、当压敏粘合剂层为垂直取向压敏粘合剂层时,压敏粘合剂的表面能可以为16 mn/m或更小。垂直取向压敏粘合剂层的表面能的下限可以为例如5 mn/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16 mn/m。水平取向压敏粘合剂层的表面能的上限可以为例如50 mn/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,重复将具有已知表面张力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,重复将具有已知表面张力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,可以使用所获得的去离子水和二碘甲烷的接触角的平均值通过owens-wendt-rabel-kaelble方法通过代入溶剂的表面张力的数值(strom值)来获得表面能。样品的表面能(γ表面)可以通过考虑非极性分子之间的色散力和极性分子之间的相互作用力来计算(γ表面=γ色散+γ极性),其中表面能γ表面中的极性项(γ极性)的比率可以定义为表面的极性。
55、压敏粘合剂层的厚度可以例如在3 μm至15 μm的范围内。当压敏粘合剂层的厚度在以上范围内时,可以有利于使在用于制造液晶单元时压敏粘合剂的诸如挤压或拥挤的缺陷最小化同时确保上基底与下基底之间的附接力。
56、作为压敏粘合剂层,可以适当地使用工业中被称为所谓的oca(optically clearadhesive,光学透明粘合剂)的各种类型的压敏粘合剂。压敏粘合剂可以因其在要附接的物体被结合之前固化而不同于在要附接的物体被结合之后固化的ocr(光学透明树脂)型粘合剂。
57、压敏粘合剂层可以包含有机硅压敏粘合剂。在有机硅压敏粘合剂的情况下,压敏粘合剂组合物可以包含固化性有机硅化合物作为压敏粘合剂树脂。包含固化性有机硅化合物作为压敏粘合剂树脂的压敏粘合剂组合物可以称为有机硅组合物。有机硅压敏粘合剂可以包含固化性有机硅化合物的固化产物作为压敏粘合剂树脂。在使用有机硅压敏粘合剂的情况下,其由于与液晶的表面能差异而可以适合于相对于液晶表现出垂直取向力,并且其在防止液晶的污染方面也可以是有利的。固化性有机硅化合物的类型没有特别限制,例如,可以使用热固化性有机硅化合物或紫外线固化性有机硅化合物。
58、在一个实例中,固化性有机硅化合物可以为加成-固化性有机硅化合物。
59、具体地,加成-固化性有机硅化合物可以例示为(1)在分子中包含两个或更多个烯基的有机聚硅氧烷和(2)在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如下所述的催化剂的存在下通过加成反应来形成固化产物。
60、本技术中可使用的(1)有机聚硅氧烷的更具体实例可以包括:在分子链的两端用三甲基硅氧烷基团封端的二甲基硅氧烷-甲基乙烯基硅氧烷共聚物;在分子链的两端用三甲基硅氧烷基团封端的甲基乙烯基聚硅氧烷;在分子链的两端用三甲基硅氧烷基团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;在分子链的两端用二甲基乙烯基硅氧烷基团封端的二甲基聚硅氧烷;在分子链的两端用二甲基乙烯基硅氧烷基团封端的甲基乙烯基聚硅氧烷;在分子链的两端用二甲基乙烯基硅氧烷基团封端的二甲基硅氧烷-甲基乙烯基硅氧烷共聚物;在分子链的两端用二甲基乙烯基硅氧烷基团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r12sio1/2表示的硅氧烷单元和由r12r2sio1/2表示的硅氧烷单元和由sio4/2表示的硅氧烷单元的有机聚硅氧烷共聚物;包含由r12r2sio1/2表示的硅氧烷单元和由sio4/2表示的硅氧烷单元的有机聚硅氧烷共聚物;包含由r1r2sio2/2表示的硅氧烷单元和由r1sio3/2表示的硅氧烷单元或由r2sio3/2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或r2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,其可以具体地为乙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基、己烯基或庚烯基等。
61、本技术中可使用的(2)有机聚硅氧烷的更具体实例可以包括:在分子链的两端用三甲基硅氧烷基团封端的甲基氢聚硅氧烷;在分子链的两端用三甲基硅氧烷基团封端的二甲基硅氧烷-甲基氢共聚物;在分子链的两端用三甲基硅氧烷基团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;在分子链的两端用二甲基氢硅氧烷基团封端的二甲基聚硅氧烷;在分子链的两端用二甲基氢硅氧烷基团封端的二甲基硅氧烷-甲基苯基硅氧烷共聚物;在分子链的两端用二甲基氢硅氧烷基团封端的甲基苯基聚硅氧烷;包含由r13sio1/2表示的硅氧烷单元、由r12hsio1/2表示的硅氧烷单元和由sio4/2表示的硅氧烷单元的有机聚硅氧烷共聚物;包含由r12hsio1/2表示的硅氧烷单元和由sio4/2表示的硅氧烷单元的有机聚硅氧烷共聚物;包含由r1hsio2/2表示的硅氧烷单元和由r1sio3/2表示的硅氧烷单元或由hsio3/2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,其可以具体地为烷基,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。
62、在本说明书中提及的物理特性中,除非另有说明,否则当测量温度影响结果时,相关物理特性为在室温下测量的物理特性。术语室温为没有加温或冷却的自然温度,其通常为在约10℃至30℃范围内的任一温度,或者为约23℃、或约25℃左右。此外,除非本说明书中另有说明,否则温度的单位为℃。在本说明书中提及的物理特性中,除非另有说明,否则当测量压力影响结果时,相关物理特性为在常压下测量的物理特性。术语常压为没有加压或减压的自然压力,其中常压通常称为约1个大气压左右。
63、液晶单元的上基底和下基底可以通过压敏粘合剂层来附接。具体地,上基底的压敏粘合剂层和下基底的间隔物可以附接。当在下基底的间隔物上形成配向膜时,配向膜的与间隔物对应的区域可以附接至上基底的压敏粘合剂层。
64、间隔物可以保持上基底与下基底之间的间隙。液晶区域可以存在于其中在上基底与下基底之间不存在间隔物的区域中。间隔物为分隔壁形状的间隔物,以及液晶化合物可以存在于由分隔壁分隔的区域(无分隔壁区域)中。存在液晶化合物的区域可以称为液晶区域。
65、液晶化合物可以通过施加电压而切换其取向状态。作为液晶化合物,可以使用能够通过施加外部作用而改变配向方向的液晶化合物。在本说明书中,术语“外部作用”可以意指可以影响液晶区域中包含的材料的行为的所有外部因素,例如外部电压等。因此,没有任何外部作用的状态可以意指未施加外部电压等的状态。
66、液晶化合物的类型和物理特性可以考虑本技术的目的来适当地选择。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棒状液晶分子在液晶分子的长轴方向上平行排列但是其位置没有规则性的液晶。近晶型液晶可以意指棒状液晶分子规则地排列而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。
67、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40℃或更高、50℃或更高、60℃或更高、70℃或更高、80℃或更高、90℃或更高、100℃或更高、或者110℃或更高的清亮点,或者具有在以上范围内的相变点(即,从向列相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160℃或更低、150℃或更低、或者140℃或更低。
68、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。
69、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来适当地选择。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与由所施加的电压引起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与由所施加的电压引起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。
70、液晶化合物的折射率各向异性(δn)可以考虑本技术的目的来适当地选择。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(ne)与寻常折射率(no)之差(ne-no)。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,以及可以为0.3或更小、0.2或更小、0.15或更小、或者0.13或更小。
71、液晶区域(液晶层)的厚度可以根据间隔物(分隔壁)的高度来确定。液晶区域的厚度没有特别限制,例如,液晶区域的厚度或间隔物(分隔壁)的高度可以为约0.01 μm或更大、0.05 μm或更大、0.1 μm或更大、0.5 μm或更大、1 μm或更大、1.5 μm或更大、2 μm或更大、2.5 μm或更大、3 μm或更大、3.5 μm或更大、4 μm或更大、4.5 μm或更大、5 μm或更大、5.5 μm或更大、6 μm或更大、6.5 μm或更大、7 μm或更大、7.5 μm或更大、8 μm或更大、8.5 μm或更大、9 μm或更大、或者9.5 μm或更大。液晶区域的厚度或间隔物(分隔壁)的高度的上限没有特别限制,其一般可以为约30 μm或更小、25 μm或更小、20 μm或更小、或者15 μm或更小。
72、液晶单元可以根据施加的电压切换液晶区域的取向状态。在一个实例中,在未向液晶单元施加电压的状态下,液晶区域可以具有第一取向状态,以及在向液晶单元施加电压的状态下,液晶区域可以具有与第一取向状态不同的第二取向状态。第一取向状态和/或第二取向状态可以例示为水平取向状态、垂直取向状态、扭曲取向状态、倾斜取向状态、混合取向状态等。
73、在本说明书中,“水平取向状态”为液晶区域中液晶化合物的指向矢与液晶区域的平面基本上平行排列的状态,其中例如,由指向矢相对于液晶区域的平面而形成的角度可以例如在约-10度至10度或约-5度至5度的范围内,或者可以形成约0度。
74、在本说明书中,“垂直取向状态”为液晶区域中液晶化合物的指向矢与液晶区域的平面基本上垂直排列的状态,其中例如,由指向矢相对于液晶区域的平面而形成的角度可以例如在约80度至100度或约85度至95度的范围内,或者可以形成约90度。
75、在本说明书中,“扭曲取向状态”可以意指其中液晶区域中液晶化合物的指向矢沿着假想的螺旋轴扭曲而形成层并取向的螺旋结构。扭曲取向状态可以以垂直取向状态、水平取向状态或倾斜取向状态实现,即,垂直扭曲取向模式为其中各个液晶化合物以垂直取向状态沿着螺旋轴扭曲而形成层的状态;水平扭曲取向模式为其中各个液晶化合物以水平取向状态沿着螺旋轴扭曲而形成层的状态;以及倾斜扭曲取向模式为其中各个液晶化合物以倾斜取向状态沿着螺旋轴扭曲而形成层的状态。
76、在本说明书中,“混合取向状态”可以意指其中倾斜角(其为液晶区域中液晶化合物的指向矢相对于液晶区域的平面而形成的角度)沿着液晶区域的厚度方向逐渐增大或减小的取向状态。
77、在一个实例中,第一取向状态可以为扭曲取向状态。即,液晶区域可以通过施加外部能量而在扭曲取向与不同于扭曲取向的取向状态之间切换。
78、在一个实例中,液晶区域可以在扭曲取向状态与垂直取向状态之间切换。在另一个实例中,液晶区域可以在未施加电压的状态下呈垂直取向状态,而可以在施加电压的状态下呈扭曲取向状态。扭转取向状态可以为水平扭转取向状态。
79、在一个实例中,当液晶化合物以垂直取向状态存在时,可以实现相对于配向膜的倾斜表面的垂直取向状态和相对于配向膜的下表面的垂直取向状态二者。当液晶化合物相对于配向膜的倾斜表面呈垂直取向状态时,其可以相对于基材层呈倾斜取向状态。在这种情况下,通过减小液晶的相位差,可以抑制由于与偏振器的偏振方向未对准而导致的光泄漏。
80、液晶区域还可以包含手性掺杂剂。当液晶区域包含手性掺杂剂时,可以实现扭曲取向状态。可以没有特别限制地使用可以包含在液晶区域中的手性掺杂剂,只要其为能够在不使液晶性例如向列规则性劣化的情况下引起期望的旋转(扭曲)的手性剂即可。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含至少手性。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且光学活性的位点的化合物,例如累积多烯或联萘酚。手性剂可以为例如分子量为1,500或更小的低分子量化合物。作为手性剂,也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。
81、可以选择手性掺杂剂的施加比率使得可以实现期望的节距(p)。通常,手性掺杂剂的含量(重量%)可以通过式100/(htp×p)来计算。htp表示手性掺杂剂的螺旋扭曲力,其中单位可以为μm-1。p可以为呈扭曲取向状态的液晶的节距,其中单位可以为μm。液晶区域的节距(p)可以通过使用楔形单元的测量方法来测量,并且具体地,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,789-791)中描述的方法来测量。htp值可以通过使用上述楔形单元的测量方法来测量。或者,htp值通常可以由液晶和手性掺杂剂的供应商提供。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。
82、在一个实例中,呈扭曲取向状态的液晶的节距(单位:μm)可以在15 μm至50 μm的范围内。节距可以具体地为16 μm或更大、17 μm或更大、18 μm或更大、19 μm或更大、或者20μm或更大,以及可以为50 μm或更小、45 μm或更小、40 μm或更小、35 μm或更小、或者30 μm或更小。
83、液晶区域还可以包含二色性染料。二色性染料可以控制液晶区域的光透射率可变特性。在本说明书中,术语“染料”可以意指能够强烈地吸收可见光区域内的至少部分或全部范围内(例如,在400 nm至700 nm的波长范围内)的光和/或使其变形的材料,以及术语“二色性染料”可以意指能够各向异性地吸收可见光区域的至少部分或全部范围内的光的材料。
84、包含液晶化合物和二色性染料的液晶区域可以为ghlc层(宾主液晶区域)。在本说明书中,“ghlc层(宾主液晶区域)”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该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,二色性染料为其对光的吸收率随着偏振方向而改变的物质,其中如果对在长轴方向上偏振的光的吸收率大,则其可以被称为p型染料,以及如果对在短轴方向上偏振的光的吸收率大,则其可以被称为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,而在染料的短轴方向上振动的偏振光可以被较少吸收而透射。在下文中,除非另有说明,否则认为二色性染料为p型染料。
85、作为二色性染料,例如,可以选择并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取向状态而配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,但是可应用于本技术的染料不限于此。
86、可以使用这样的二色性染料:二色性染料的二色性比(即,通过将对与二色性染料的长轴方向平行的偏振光的吸收率除以对与垂直于该长轴方向的方向平行的偏振光的吸收率而获得的值)为5或更大、6或更大、或者7或更大。二色性染料可以对可见光区域的波长范围内(例如,约380 nm至700 nm或约400 nm至700 nm的波长范围内)的至少部分波长或任一波长满足所述二色性比。二色性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。
87、液晶区域中二色性染料的含量可以考虑本技术的目的来适当地选择。例如,液晶区域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。当液晶区域中二色性染料的含量太少时,可能难以表现出期望的透射率可变特性,以及当液晶区域中二色性染料的含量太多时,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。
88、上基底还可以包括在第一基材层301与压敏粘合剂层303之间的第一电极层302。第一电极层302可以接触第一基材层301的内侧表面。压敏粘合剂层303可以接触第一电极层302的内侧表面。液晶单元的下基底还可以包括在第二基材层101与间隔物103之间的第二电极层102。第二电极层102可以接触第二基材层201的内侧表面。间隔物103可以接触第二电极层202的内侧表面。
89、第一电极层和第二电极层可以用于提供外部作用例如电场的施加,使得液晶区域中包含的材料透射或阻挡入射光。在一个实例中,第一电极层和/或第二电极层可以包含导电聚合物、导电金属、导电纳米线或金属氧化物例如ito(氧化铟锡)等,但不限于此。第一电极层和/或第二电极层可以通过例如沉积导电聚合物、导电金属、导电纳米线或金属氧化物例如ito(氧化铟锡)来形成。
90、在本说明书中,第一基材层、第一电极层和压敏粘合剂层的组合可以称为上基底,以及第二基材层、第二电极层、间隔物和配向膜的组合可以称为下基底。下基底还可以包括底涂层。在液晶单元中,上基底可以不包括除压敏粘合剂层之外的单独配向膜,以及下基底可以包括配向膜。在液晶单元中,配向膜可以接触液晶层。
91、光学装置还可以包括偏振器。在一个实例中,光学装置还可以包括设置在上基底的外侧的第一偏振器和设置在下基底的外侧的第二偏振器。第一偏振器可以附接至上基底的外侧表面,以及第二偏振器可以附接至下基底的外侧表面。对于基底与偏振器的附接,可以对其应用用于制造光学装置的已知粘合剂层。
92、各液晶区域可以存在于上基底和下基底的内侧中。
93、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。偏振器为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。
94、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,吸收型偏振器意指对于入射光表现出选择性的透射和吸收特性的元件。吸收型偏振器可以透射例如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吸收在其他方向上振动的光。在本说明书中,反射型偏振器意指对于入射光表现出选择性的透射和反射特性的元件。反射型偏振器可以透射例如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。
95、作为吸收型偏振器,例如,可以使用其中在诸如pva(聚(乙烯醇))拉伸膜的聚合物拉伸膜上染色有碘的偏振层、或使用以取向状态聚合的液晶作为主体并使用根据液晶的取向而排列的二色性染料作为客体的宾主型偏振层,但不限于此。
96、作为反射型偏振器,例如,可以使用称为所谓的dbef(dual brightnessenhancement film,双亮度增强膜)的反射性偏振层、或通过涂覆液晶化合物例如llc(lyotropic liquid crystal,溶致液晶)而形成的反射性偏振层,但其不限于此。
97、偏振器可以为线偏振器。在本说明书中,线偏振器意指这样的情况:其中选择性透射的光为在任一方向上振动的线偏振光,并且选择性吸收或反射的光为在与线偏振光的振动方向垂直的方向上振动的线偏振光。在吸收型线偏振器的情况下,光透射轴与光吸收轴可以彼此垂直。在反射型线偏振器的情况下,光透射轴与光反射轴可以彼此垂直。
98、第一偏振器和第二偏振器对波长为550 nm的光的透射率可以各自在40%至50%的范围内。该透射率可以意指偏振器对波长为550 nm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(没有上保护膜和下保护膜)安装在设备上的状态下将空气设定为基线,并在使偏振器样品的轴与参照偏振器的轴垂直且水平对齐的状态下测量各透射率之后,可以计算单透射率。
99、第一偏振器的光透射轴与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,或者可以为约90度。在使用本技术的光学装置用基底的情况下,当第一偏振器的光透射轴与第二偏振器的光透射轴彼此垂直时,可以有效于抑制由液晶的取向方向与偏振器的偏振方向未对准而引起的光泄露现象。
100、光学装置还可以根据需要包括各种功能层。功能层可以例示为例如偏振器的保护膜、防反射膜、相位差膜、硬涂层、防污层等,但不限于此。
101、光学装置可以为透射率可变装置。透射率可变装置可以在至少两种不同透射率的状态之间切换。在一个实例中,透射率可变装置可以为能够在透明模式状态与黑色模式状态之间切换的装置。
102、透明模式状态下的透射率可变装置的透射率可以为至少10%或更大、15%或更大、20%或更大、25%或更大、30%或更大、35%或更大、40%或更大、45%或更大、50%或更大、55%或更大、60%或更大、65%或更大、70%或更大、75%或更大、或者80%或更大左右。在另一个实例中,透明模式下的透射率也可以为100%或更小、95%或更小、90%或更小、或者85%或更小左右。然而,透射模式下的透射率越高越有利,使得上限没有特别限制。
103、在黑色模式状态下,透射率可变装置的透射率可以为60%或更小、55%或更小、50%或更小、45%或更小、40%或更小、35%或更小、30%或更小、25%或更小、20%或更小、15%或更小、10%或更小、或者5%或更小。在另一个实例中,黑色模式下的透射率也可以为0%或更大、5%或更大、10%或更大、15%或更大、20%或更大、或者25%或更大左右。然而,黑色模式下的透射率越低越有利,使得黑色模式状态下的透射率的下限没有特别限制。
104、透射率可以为例如直射光透射率。直射光透射率为在与入射方向相同的方向上透射的光与入射在装置上的光的比率的百分比。例如,如果装置呈膜或片的形式,则透射率可以定义为在与膜或片的表面的法线方向平行的方向上入射的光中的在与法线方向平行的方向上透射通过装置的光的百分比。
105、透射率可以为对于可见光区域(例如,约400 nm至700 nm或约380 nm至780 nm的范围)中任一波长的透射率、或者对于整个可见光区域的透射率、对于整个可见光区域的透射率中的最大透射率或最小透射率、或者对于可见光区域的透射率的平均值。
106、所述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、建筑物外墙或车辆用天窗等。在一个实例中,所述光学装置自身可以为车辆用天窗。例如,在包括其中形成有至少一个开口的车身的汽车中,所述光学装置可以作为天窗安装在要使用的开口中,或者可以安装包括所述光学装置的天窗来使用。
107、有益效果
108、本技术涉及光学装置用基底。本技术可以提供这样的光学装置用基底:其适当地保持液晶单元的上基底与下基底之间的单元间隙,在上基底与下基底之间具有优异的附接力,并且通过改善闪光现象和彩虹现象而具有优异的可视性。