光學元件的制作方法
【技術領域】
[0001] 本申請涉及一種光學元件，以及一種智能光闌。
【背景技術】
[0002] -般而言，智能光闌是一種能夠調節陽光的透光度的光闌，其涉及智能窗戶、電子 窗簾、透射可變性玻璃或光致變色玻璃。
[0003] 例如，所述智能光闌可由能夠調節光的透射率的光透射率調節層，以及設置用于 向所述光透射率調節層施加信號以控制所述光透射率調節層的驅動電路所組成。如此設置 的智能光闌可根據施加電壓的狀態以允許光線透過或不透過整個玻璃，還可通過控制所述 透射率而改變遮蔽。然而，上述方法存在的問題是，由于必須提供額外的外加電源來驅動所 述智能光闌，使得供電系統結構復雜。
[0004] 如專利文件1所公開的，近年來，開發出了不需要額外的外加電源的，通過結合偏 振片與延遲膜以制造智能光闌的技術。圖案化為具有不同方向光軸的區域的液晶膜通常被 用作所述延遲膜。在此情況下，所述延遲膜存在的問題是，所述智能光闌的側表面上的光軸 的細微偏差就會導致光學特性的不均勻性，使得在所述智能光闌的側表面上難以實現均勻 的視覺靈敏度。
[0005] 現有技術文獻
[0006] 專利文件
[0007] (專利文件1)韓國未審查專利申請公開號2004-0004138。
【發明內容】
[0008] [技術問題]
[0009] 本申請用于提供一種光學元件，以及一種智能光闌。
[0010] [技術方案]
[0011] 本申請的一個方面提供了一種包括彼此面對面設置的第一偏振層和第二偏振層 的具體光學元件。各個所述第一偏振層和第二偏振層可包含具有形成于第一方向的吸收軸 的第一區域，以及具有形成于不同于所述第一方向的第二方向的吸收軸的第二區域。并且， 所述第一偏振層和第二偏振層中的至少一種可包括含有聚合性液晶化合物和二向色染料 的染料層。此染料層也指的是客體/主體型偏振元件，例如，由于二向色染料隨著所述聚合 性液晶化合物的排列而排列，通過吸收平行于二向色染料的排列方向的光，并使垂直于所 述染料的排列方向的光透過，可以具有光學各向異性吸收效應。
[0012] 例如，所述具體光學元件可以用作所述智能光闌。在本發明中，所述術語"智能光 闌"可以是指能夠實現僅在所述光闌的預定部分的透射模式或阻隔模式，以及全透射模式 或阻隔模式的功能性組件。
[0013] 在本申請中，所述術語"偏振層"可以是指當具有形成于一個方向的透射軸時，展 現出相對于入射光的各向異性透射特性的功能性層。例如，所述偏振層可具有從在各個方 向振動的入射光中，透射在一個方向振動的光并吸收在其它方向振蕩的光的效果。
[0014] 所述第一偏振層和第二偏振層可設置為使得所述第一偏振層和第二偏振層的相 對位置發生變化。如以下將敘述的，所述光學元件可基于所述第一偏振層和第二偏振層 的相對位置的變化以調節光透射率。圖1(a)的示意圖顯示的光學元件包括含有第一區域 1011和第二區域1012的第一偏振層101，以及含有第一區域1021和第二區域1022的第二 偏振層102,以使得第一偏振層101和第二偏振層102彼此面對面設置，圖I (b)的示意圖顯 示的光學元件中，第一偏振層101和第二偏振層102設置為使得第一偏振層101和第二偏 振層102的相對位置發生變化。
[0015] 各個所述第一偏振層和第二偏振層可包括具有形成于第一方向的吸收軸的第一 區域，以及具有形成于不同于所述第一方向的第二方向的吸收軸的第二區域，例如，垂直于 第一方向的方向。例如，如圖2和3所示，此第一偏振層和第二偏振層的第一區域1011和 1012和第二區域1021和1022可彼此交替設置，并具有在共同方向延伸的條紋形狀。所述條 紋形狀的間隔和斜度不作特別的限定，但可根據所述光學元件的所需用途而適當地選擇。
[0016] 在所述光學元件中，例如，如圖1(a)所示，所述第一偏振層的第一區域1011和所 述第二偏振層的第一區域1021設置為其中所述第一偏振層的第一區域1011面對所述第二 偏振層的第一區域1021的狀態。在此情況下，在所述光學元件中，所述第一偏振層的第一 區域1011和所述第二偏振層的第一區域1021可以，例如，設置為使得所述第一偏振層的第 一區域1011和所述第二偏振層的第一區域1021的吸收軸（〇)彼此平行，且所述第一偏振 層的第二區域1012和所述第二偏振層的第二區域1022可設置為使得所述第一偏振層的第 二區域1012和所述第二偏振層的第二區域1022的吸收軸（〇)彼此平行。在此情況下，所 述光學元件可完整地透射平行于所述第一偏振層和第二偏振層的面對面區域的吸收軸方 向的入射光的偏振光。
[0017] 在所述光學元件中，所述第一偏振層和第二偏振層的相對位置可以，例如，如圖 1(b)所示，發生變化以轉變為第二狀態，其中，設置為面對所述第二偏振層的第一區域 1021的所述第一偏振層的第一區域1011面對著所述第二偏振層的第二區域1022。面對面 的所述第一偏振層和第二偏振層的第一區域1011和第二區域1022的吸收軸（〇)可彼此 垂直。在此情況下，由于所述第一偏振層和第二偏振層的面對面區域的吸收軸（〇)彼此 垂直，所述光學元件可阻隔入射光。
[0018] 如上所述，所述第一偏振層和第二偏振層的其中之一可以是客體/主體型染料 層，且所述第一偏振層和第二偏振層二者均可以是客體/主體型染料層。當所述第一偏振 層和第二偏振層的其中之一為客體/主體型染料層時，另一偏振層可以是圖案化的延遲膜 與具有形成于一個方向的透射軸的偏振片的結合。然而，在本申請中，在實現具有優異的所 需透射和阻隔特性的智能光闌的方面，優選所述第一偏振層和第二偏振層二者均為所述客 體/主體型染料層。
[0019] 例如，所述客體/主體型染料層可以是含有聚合性液晶化合物和二向色染料的偏 振材料的涂布層。因此，可采用輥對輥（roll-to-roll)過程來簡單并連續地制作所述光學 元件，還可通過結構簡化實現薄型元件。
[0020] 在本申請中，所述術語"聚合性液晶化合物"可指的是包含能夠展現出液晶性的部 分（例如，液晶元骨架（mesogen backbone)等），并包含至少一個聚合性官能團的化合物。 例如，所述聚合性液晶化合物可以以聚合狀態包含于偏振層中。在本發明中，所述術語"以 聚合狀態包含的聚合性液晶化合物"可意為在所述偏振層中，聚合液晶化合物以形成骨架 (如液晶聚合物的主鏈或副鏈）。
[0021] 例如，可采用由以下化學式1表示的化合物作為所述聚合性液晶化合物：
[0022] [化學式1]
[0023]
【主權項】
1. 一種光學元件，包含彼此面對面設置的第一偏振層和第二偏振層，各個所述第一偏 振層和第二偏振層包含具有形成于第一方向的吸收軸的第一區域，以及具有形成于不同于 所述第一方向的第二方向的吸收軸的第二區域， 其中，所述第一偏振層和第二偏振層中的至少一層是含有聚合性液晶化合物和二向色 染料的客體/主體型染料層。
2. 權利要求1所述的光學元件，其中，所述第一區域和第二區域彼此交替設置，并具有 在共同方向延伸的條紋形狀。
3. 權利要求1所述的光學元件，其中，所述第一偏振層和第二偏振層設置為使得所述 第一偏振層和第二偏振層的相對位置發生變化由第一狀態轉變為第二狀態，在所述第一狀 態中，所述第一偏振層的第一區域設置為面對所述第二偏振層的第一區域，在所述第二狀 態中，所述第一偏振層的第一區域面對著所述第二偏振層的第二區域。
4. 權利要求3所述的光學元件，其中，所述第一偏振層的第一區域和所述第二偏振層 的第一區域設置為使得所述第一偏振層的第一區域的吸收軸和所述第二偏振層的第一區 域的吸收軸彼此平行，并且所述第一偏振層的第二區域和所述第二偏振層的第二區域設置 為使得所述第一偏振層的第二區域的吸收軸和所述第二偏振層的第二區域的吸收軸彼此 平行。
5. 權利要求3所述的光學元件，其中，所述第一偏振層的第一區域和所述第二偏振層 的第二區域設置為使得所述第一偏振層的第一區域的吸收軸和所述第二偏振層的第二區 域的吸收軸彼此垂直，并且所述第一偏振層的第二區域和所述第二偏振層的第一區域設置 為使得所述第一偏振層的第二區域的吸收軸和所述第二偏振層的第一區域的吸收軸彼此 垂直。
6. 權利要求1所述的光學元件，其中，各個所述第一偏振層和第二偏振層是含有聚合 性液晶化合物和二向色染料的客體/主體型染料層。
7. 權利要求1所述的光學元件，其中，所述染料層為含有聚合性液晶化合物和二向色 染料的偏振材料的涂層。
8. 權利要求1所述的光學元件，其中，所述聚合性液晶化合物以在水平方向配向的狀 態包含于所述第一偏振層或第二偏振層中。
9. 權利要求1所述的光學元件，其中，所述二向色染料展現出在400nm至700nm波長范 圍內的最大吸光度。
10. 權利要求1所述的光學元件，其中，所述二向色染料具有5或更高二色性比。
11. 權利要求1所述的光學元件，進一步包含形成于各個所述第一偏振層和第二偏振 層的一個表面上的配向膜。
12. 權利要求11所述的光學元件，其中，所述配向膜為包含光學配向化合物的光學配 向膜。
13. 權利要求1所述的光學元件，進一步包含形成于各個所述第一偏振層和第二偏振 層的一個表面上的基底層。
14. 一種智能光闌，包含權利要求1所定義的光學元件。
【專利摘要】本發明涉及一種光學元件以及所述光學元件的應用。憑借采用偏振層(其采用包含聚合性液晶化合物和二向色染料的客體/主體型染料層而具有圖案化的偏振特性)，所述具體的光學元件可用于實現在其側表面和前表面具有優異透射和阻隔特性的智能光闌，而不需采用相位延遲膜。此光學元件可應用于各種光調節設備，如智能光闌、智能窗戶、窗戶保護膜、柔性顯示元件、顯示3D圖像的主動式相位延遲器以及視角調節膜。
【IPC分類】G02B5-30
【公開號】CN104854492
【申請號】CN201480003419
【發明人】金信英, 李知妍, 樸文洙, 尹赫
【申請人】Lg化學株式會社
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2014年9月30日
【公告號】US20150177435