TWI599814B - 光學元件及天窗 - Google Patents

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TWI599814B
TWI599814B TW104107465A TW104107465A TWI599814B TW I599814 B TWI599814 B TW I599814B TW 104107465 A TW104107465 A TW 104107465A TW 104107465 A TW104107465 A TW 104107465A TW I599814 B TWI599814 B TW I599814B
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閔盛晙
林恩政
吳東炫
金正雲
柳正善
金眞弘
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Ｌｇ化學股份有限公司
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Description

光學元件及天窗
本申請案是關於一種光學元件以及其用途。
天窗(sunroof)為通常存在於汽車的頂棚上的固定或移動(通風或滑動)開口，且允許光或新鮮空氣進入汽車內。此天窗可被手動地操作或由馬達操作，且天窗的形狀、大小或式樣根據其所要用途而變化。舉例而言，根據操作模式，天窗被分類成彈出型天窗(pop-up type sunroof)、阻流板(瓦片與滑件)型天窗(spoiler(tile & slide)type sunroof)、內置型天窗(in-built type sunroof)、摺疊型天窗(folding type sunroof)、頂裝型天窗(top-mount type sunroof)、全景脊頂系統型天窗(panoramic roof system type sunroof)、可移除式脊頂面板(t型頂部或塔爾加脊頂)型天窗(removable roof panels(t-tops or targa roofs)type sunroof)，或太陽能型天窗。另外，對天窗用材料的研究正在積極地進行中，且舉例而言，在國際專利公開案第2010-098576號中揭露一種使用以特定組合物而形成的玻璃組合物來製造對紫外線以及太陽能熱光線具有極好吸收的天窗的技術。
本申請案是有關於提供一種根據是否施加外部信號而具有可變透射率的光學元件。本申請案亦是有關於提供一種藉由使用在紅外線區中具有低透射率的複合層來施加外部信號而具有阻熱效應的節能光學元件。
本發明提供一種光學元件，包括偏光層、液晶層以及複合層。液晶層形成於偏光層上且包含液晶化合物以及各向異性染料。複合層鄰近於液晶層，包含依序地形成的第一氧化物層、金屬層以及第二氧化物層，且複合層經安置以便使液晶層的液晶化合物的配向方向由複合層所施加的信號改變。
在本發明的一實施例中，在初始狀態下，液晶層是以配向狀態而存在，使得液晶層的光軸相對於液晶層的平面具有0度至90度的傾斜角。
在本發明的一實施例中，在初始狀態下，液晶層是以配向狀態而存在，使得液晶層的光軸相對於偏光板的吸收軸方向具有0度至90度的角度。
在本發明的一實施例中，液晶化合物以及各向異性染料存在於液晶層中以便藉由施加外部信號而切換配向。
在本發明的一實施例中，光學元件更包括鄰近於液晶層的配向層。
在本發明的一實施例中，液晶層經安置以根據外部信號的施加而在可見光區中的透射率為20%或大於20%的透射模式與可見光區中的透射率為3%或小於3%的阻擋模式之間切換。
在本發明的一實施例中，各向異性染料具有5至20的二向色比率。
在本發明的一實施例中，相對於在紅外線區中的光，複合層具有70%或小於70%的透射率。
在本發明的一實施例中，複合層具有20歐姆/平方或小於20歐姆/平方的薄片電阻。
在本發明的一實施例中，第一氧化物層的折射率高於第二氧化物層的折射率，且金屬層的折射率低於第二氧化物層的折射率。
在本發明的一實施例中，相對於具有550nm的波長的光，金屬層具有在0.1至1的範圍內的折射率。
在本發明的一實施例中，金屬層具有在5nm至20nm的範圍內的厚度。
在本發明的一實施例中，金屬層具有20歐姆/平方或小於20歐姆/平方的薄片電阻。
在本發明的一實施例中，相對於具有550nm的波長的光，第一氧化物層具有在1.2至2.8的範圍內的折射率，且第二氧化物層具有在1.5至2.5的範圍內的折射率。
在本發明的一實施例中，第一氧化物層具有在20nm至 60nm的範圍內的厚度，且第二氧化物層具有在10nm至100nm的範圍內的厚度。
在本發明的一實施例中，第二氧化物層具有在1.0×10-5Ωcm至1.0×105Ωcm的範圍內的電阻率。
在本發明的一實施例中，第一氧化物層以及第二氧化物層中的每一者為包含選自由以下各者組成的群組的至少一金屬的金屬氧化物層：銻(Sb)、鋇(Ba)、鎵(Ga)、鍺(Ge)、鉿(Hf)、銦(In)、鑭(La)、鎂(Mg)、硒(Se)、矽(Si)、鉭(Ta)、鈦(Ti)、釩(V)、釔(Y)、鋅(Zn)以及鋯(Zr)。
在本發明的一實施例中，第二氧化物層更包含選自由以下各者組成的群組的至少一第二金屬：鎵(Ga)、鋁(Al)、鋯(Zr)、鈦(Ti)、鈮(Nb)、鉭(Ta)、銦(In)以及釩(V)。
在本發明的一實施例中，第二氧化物層相較於第一氧化物層更靠近所述液晶層。
本發明提出一種天窗，包括如上所述的光學元件。
光學元件可藉由是否施加外部信號而具有可變透射率。再者，由於光學元件可藉由使用對在紅外線區中的光具有低透射率的複合層而施加外部信號，故光學元件可阻擋熱且節省能量。此光學元件可有用地用於各種光學裝置(例如，天窗)中。
101‧‧‧偏光層
102‧‧‧液晶層
103A、103B‧‧‧複合層
201A、201B‧‧‧UV阻擋層
301‧‧‧OCA層
圖1展示例示性光學元件。
圖2展示天窗的例示性結構。
圖3展示實例1的光學元件的例示性結構。
圖4展示光學元件根據實例1的驅動電壓的透射率。
圖5展示實例1的光學元件的透射率以及反射率。
圖6展示比較例1的光學元件的透射率以及反射率。
圖7展示根據實例1以及比較例2的金屬層根據波長的性質。
圖8展示根據第一氧化物層以及第二氧化物層的折射率的針對透光率的評估結果。
本申請案的例示性光學元件可包含偏光層、液晶層以及複合層。此處，液晶層可形成於偏光層上，且包含液晶化合物以及各向異性染料(anisotropic dye)。此處，複合層可鄰近於液晶層，且依序地包含第一氧化物層、金屬層以及第二氧化物層。此處，液晶化合物及/或各向異性染料可以配向狀態(aligned state)而存在，且液晶化合物的配向(alignment)可由複合層所施加的信號改變。一個複合層可鄰近於液晶層的一側，或兩個複合層可鄰近於液晶層的兩側。圖1展示包含存在於液晶層的兩側上的兩個複合層的光學元件，舉例而言，包含偏光層101、形成於偏光層上的液晶層102以及安置於液晶層的兩側上的兩個複合層103A以及複合層103B的光學元件。
本申請案的例示性光學元件可藉由自外部環境施加的信號而具有可變透光率。自外部環境施加的信號可為(例如)由複合層施加的電壓。如下文將描述，相對於在紅外線區中的光，複合層具有低透射率。因此，當使用複合層來施加電壓時，可阻擋熱且因此節省能量。在下文中，將進一步詳細地描述光學元件。
本文中所使用的術語「偏光層」可為相對於入射光展現選擇性透射性質以及阻擋性質(例如，反射性質或吸收性質)的功能層。偏光層可具有自在各種方向上振動的入射光透射在一個方向上振動的光且阻擋在其餘方向上振動的光的功能。作為反射型偏光層，偏光層的類型可為但並不特定地限於(例如)雙亮度增強膜(dual brightness enhancement film，DBEF)、向液性液晶(lyotropic liquid crystal，LLC)層，或可使用線柵偏光器(wire grid polarizer)，且作為吸收型偏光層(absorption-type polarizing layer)，可使用藉由運用碘來對諸如聚乙烯醇拉伸膜(PVA stretched film)的聚合物拉伸膜染色而形成的偏光器，或將以配向狀態而聚合的液晶用作主體且將根據液晶的配向而排列的各向異性染料用作客體的客體主體型偏光器(guest-host type polarizer)，但本申請案並不限於此情形。
在本申請案中，液晶層可包含液晶化合物以及各向異性染料。液晶層可為客體主體型液晶層。客體主體型液晶層展現各向異性光吸收效應，藉由各向異性光吸收效應，二向色染料(dichroic dye)沿著液晶化合物的排列而排列，且平行於染料的配向方向的光被吸收且垂直於染料的配向方向的光被透射。液晶層中的液晶化合物及/或各向異性染料的配向方向可由自外部環境施 加的信號改變。在此狀況下，由外部環境施加的信號可為經執行以改變液晶化合物及/或各向異性染料的配向的任何類型的信號，且作為代表性實例，信號為電壓的施加。
作為液晶化合物，可使用任何類型的液晶化合物，其限制條件為液晶化合物的配向方向可藉由外部信號的施加而改變。舉例而言，作為液晶化合物，可使用矩列液晶化合物(smectic liquid crystal compound)、向列液晶化合物(nematic liquid crystal compound)或膽固醇狀液晶化合物(cholesteric liquid crystal compound)。另外，液晶化合物可為(例如)沒有可偏光或可交聯基團以藉由施加外部信號而改變配向方向的化合物。
在一個實例中，作為液晶化合物，可使用向列液晶化合物。舉例而言，作為化合物，可使用滿足公式1的向列液晶化合物。
[公式1](1.53-b)<{(2no 2+ne 2)/3}0.5<(1.53+b)
在公式1中，no為液晶化合物的尋常折射率(ordinary refractive index)(例如，向列液晶化合物在短軸方向(minor axis direction)上的折射率)，ne為液晶化合物的非常折射率(extraordinary refractive index)(例如，向列液晶化合物在長軸方向(major axis direction)上的折射率)，且b為滿足0.1b1的數目。可藉由選擇滿足公式1的液晶化合物而製造即使當未施加電壓時仍確保極好透明度的液晶單元。在公式1中，在另一實例中，b可為0.1至0.9、0.1至0.7、0.1至0.5或0.1至0.3。
液晶化合物亦可在非常介電各向異性(在長軸方向上的 介電各向異性；εe)與尋常介電各向異性(在短軸方向上的介電各向異性；εo)之間具有3或大於3、3.5或大於3.5、4或大於4、6或大於6、8或大於8或者10或大於10的差值。當液晶化合物具有此介電各向異性時，可提供具有極好驅動電壓性質的元件。由於介電各向異性的差值高，故元件可展現合適性質，且因此差值的上限並不受到特定地限制。舉例而言，作為液晶化合物，可使用具有大約6至50的非常介電各向異性(在長軸方向上的介電各向異性；εe)以及大約2.5至7的尋常介電各向異性(在短軸方向上的介電各向異性；εo)的化合物。
本文中所使用的「染料」可意謂可密集地吸收及/或變換在可見光區的至少部分或整個範圍(例如，400nm至700nm的波長範圍)內的光的材料，且本文中所使用的「各向異性染料」可意謂使能夠各向異性地吸收在可見光區的至少部分或整個範圍內的光的材料。可使用各向異性染料來控制光學元件的透光率。各向異性染料可為但並不特定地限於(例如)黑色染料或彩色染料。各向異性染料可具有5或大於5、6或大於6或者7或大於7的二向色比率(dichroic ratio)，亦即，藉由使平行於各向異性染料的長軸的偏光的吸收值除以平行於垂直於長軸方向的方向的偏光的吸收值而獲得的值。染料可在可見光區中的波長範圍內(例如，在大約380nm至700nm或400nm至700nm的範圍內的至少一些或一個波長下)滿足二向色比率。二向色比率的上限可為(例如)大約20、18、16或14。各向異性染料的類型並不受到特定地限制，且舉例而言，可包含已知為具有上述性質且根據液晶化合物的配向而配向的所有類型的染料。
在本申請案的光學元件中，可藉由控制存在於液晶層中的液晶化合物及/或各向異性染料的配向而控制相對於在平行於各向異性染料的排列方向的方向上的偏光以及在垂直於各向異性染料的排列方向的方向上的偏光的各向異性光吸收。舉例而言，可藉由施加外部信號而控制液晶層中的液晶化合物及/或各向異性染料的配向，且因此在液晶層中可藉由施加外部信號而控制各向異性光吸收。具有此性質的液晶層可被稱作主動偏光器(active polarizer)，且如下文將描述，可藉由施加外部信號來控制偏光層的透射軸及/或吸收軸之間的關係而控制光學元件的總透射率。
在一個實例中，在液晶層中，可藉由將液晶化合物及/或各向異性染料的配向狀態切換至沿面配向狀態(homogeneous alignment state)、傾斜配向狀態(tilted alignment state)或垂面配向狀態(homeotropic alignment state)而控制偏光性質。
在本說明書中，沿面配向可指液晶層的光軸(optical axis)相對於液晶層的平面具有大約0度至15度、0度至10度或0度至5度的傾斜角的狀況。另外，在本說明書中，垂面配向可指液晶層的光軸相對於液晶層的平面具有大約90度至85度的傾斜角的狀況。另外，在本說明書中，傾斜配向可指液晶層的光軸相對於液晶層的平面具有除了針對沿面配向或垂面配向的傾斜角以外的傾斜角的狀況，且傾斜角可相對於液晶層的平面為(例如)大約大於15度至小於85度。在本說明書中，術語「光軸」可為當入射光穿過對應區時的慢軸(slow axis)、當液晶化合物被形成為桿形狀(rod shape)時的桿的長軸方向，或當液晶化合物被形成為碟狀形狀(discostic shape)時的碟表面的法線方向(normal line direction)。
另外，此處，液晶層的沿面配向、傾斜配向或垂面配向指能夠控制所要光學元件的透光率的實質沿面配向、傾斜配向或垂面配向，且在此狀況下，液晶層的平面內阻滯(in-plane retardation)以及厚度阻滯(thickness retardation)並不受到特定地限制。
在另一實例中，光學元件可包含偏光層存在於如上文所描述的液晶層的一個表面上的結構，以及液晶層存在於彼此面對的兩個偏光層之間的結構，且在此狀況下，液晶層可在沿面配向狀態下具有下文將描述的處於預定範圍的厚度阻滯(其限制條件為透光率受到合適地控制)，且在垂面配向狀態下具有處於預定範圍的平面內阻滯。然而，平面內阻滯以及厚度阻滯並不限於以下範圍。
此處，當使液晶層中的液晶化合物及/或各向異性染料沿面地配向時，液晶單元的平面內阻滯(Rin)可為(例如)10nm或大於10nm、20nm或大於20nm、30nm或大於30nm、40nm或大於40nm、50nm或大於50nm、60nm或大於60nm、70nm或大於70nm、80nm或大於80nm、90nm或大於90nm、100nm或大於100nm、110nm或大於110nm、120nm或大於120nm、130nm或大於130nm或者140nm或大於140nm。另外，在未施加電壓的狀態下，液晶層的平面內阻滯的上限可為300nm或小於300nm、290nm或小於290nm、280nm或小於280nm、270nm或小於270nm、260nm或小於260nm、250nm或小於250nm、240nm或小於240nm、230nm或小於230nm、220nm或小於220 nm、210nm或小於210nm、200nm或小於200nm、190nm或小於190nm、180nm或小於180nm、170nm或小於170nm或者160nm或小於160nm。另外，當藉由施加電壓而使液晶化合物及/或各向異性染料垂面地配向時，液晶層的厚度阻滯(Rth)可為(例如)10nm或大於10nm、20nm或大於20nm、30nm或大於30nm、40nm或大於40nm、50nm或大於50nm、60nm或大於60nm、70nm或大於70nm、80nm或大於80nm、90nm或大於90nm、100nm或大於100nm、110nm或大於110nm、120nm或大於120nm、130nm或大於130nm或者140nm或大於140nm。另外，當施加電壓時，液晶層的厚度阻滯的上限可為大約300nm或小於300nm、290nm或小於290nm、280nm或小於280nm、270nm或小於270nm、260nm或小於260nm、250nm或小於250nm、240nm或小於240nm、230nm或小於230nm、220nm或小於220nm、210nm或小於210nm、200nm或小於200nm、190nm或小於190nm、180nm或小於180nm、170nm或小於170nm或者160nm或小於160nm。
本文中所使用的術語「平面內阻滯(Rin)」為由通式1計算的值，且本文中所使用的術語「厚度阻滯(Rth)」為由通式2計算的值。
[通式1]Rin=(nx-ny)×d
[通式2]Rth=(nz-ny)×d
在通式1以及通式2中，參考標記「nx、ny、nz以及d」 分別表示液晶層在平面內慢軸方向上的折射率、液晶層在平面內快軸方向上的折射率、在厚度方向上的折射率，以及液晶層的厚度。每一折射率可為對具有(例如)550nm的波長的光所量測的折射率。因此，可製造可在未施加電壓時實現透射模式且在施加電壓時實現阻擋模式的光學元件。可自由地控制當施加或未施加電壓時的配向狀態以及根據液晶層中的液晶化合物及/或各向異性染料的配向狀態的相位差以展現根據光學元件被應用的用途而合適地控制透光率的效應。
在一個實例中，在初始狀態下，液晶層中的液晶化合物及/或各向異性染料可以配向狀態而存在，使得液晶層的光軸相對於液晶層的平面具有0度至90度的傾斜角。本文中所使用的「初始狀態」可指未施加能夠影響液晶化合物及/或各向異性染料的配向的外部信號的狀態。在一個特定實例中，在初始狀態下，液晶化合物及/或各向異性染料可以沿面配向狀態或垂面配向狀態而存在。
另外，在初始狀態下，液晶化合物及/或各向異性染料可以配向狀態而存在，使得液晶層的光軸相對於偏光層的吸收軸具有0度至90度的角度。在一個實例中，即使當液晶層以沿面配向狀態而存在時，仍可藉由控制液晶層的光軸方向與偏光層的吸收軸方向之間的角度而控制光學元件的透射率。在一個實例中，當液晶層的光軸方向與偏光層的吸收軸方向之間的角度垂直時，可減小光學元件的透射率，且當液晶層的光軸方向與偏光層的吸收軸方向之間的角度平行時，可增加光學元件的透射率。
此處，液晶化合物及/或各向異性染料可以配向狀態而存 在以相對於偏光板的吸收軸形成一角度，或(例如)以配向狀態而存在以平行於偏光板的吸收軸或以扭轉配向狀態(twisted alignment state)而存在。本文中所使用的「扭轉配向狀態」可為如下狀態：液晶化合物及/或各向異性染料的長軸平行於液晶層的平面，但鄰近液晶化合物及/或各向異性染料的長軸方向藉由略微改變角度而扭轉。另外，液晶層的驅動模式並不受到特定地限制，其限制條件為展現液晶化合物及/或各向異性染料的上述配向性質。舉例而言，可以電控雙折射(electrically controlled birefringence，ECB)模式、扭轉向列(twisted nematic，TN)模式或超扭轉向列(super twisted nematic，STN)模式驅動液晶層，但本申請案並不限於此情形。
如上文所描述，可藉由施加外部信號而切換液晶層的液晶化合物及/或各向異性染料在初始狀態下的配向。在一個實例中，當將外部信號施加至在初始狀態下以沿面配向狀態而配向的液晶層時，可藉由施加外部信號而將液晶層的配向狀態切換成垂面配向狀態，藉此增加透射率，且當將外部信號施加至在初始狀態下以垂面配向狀態而配向的液晶層時，可將液晶層的配向狀態切換成沿面配向狀態，藉此縮減透射率。另外，為了將初始垂面配向狀態切換成沿面配向狀態，為了判定液晶化合物及/或各向異性染料的配向方向，可能需要在預定方向上的預傾斜(pre-tilt)。此處，提供預傾斜的方法並不受到特定地限制，且舉例而言，可藉由安置合適配向膜而提供所要的預傾斜。
此處，當液晶層的液晶化合物及/或各向異性染料處於垂面配向狀態時，各向異性染料的配向方向垂直於存在於下方的偏 光層的平面，且因此，穿過偏光層的光可不被吸收且可穿過液晶層的各向異性染料，且因此可增加光學元件的透射率。同時，當液晶層的液晶化合物及/或各向異性染料處於沿面配向狀態時，各向異性染料的配向狀態平行於下方偏光層的平面。因此，當液晶層的光軸的配向方向經安置為相對於偏光層的吸收軸具有預定角度時，穿過偏光層的部分光可被吸收至各向異性染料，且因此可減小光學元件的透射率。
在一個實例中，可根據是否將外部信號施加至液晶層而在透射模式與阻擋模式之間切換光學元件。舉例而言，可藉由將外部信號施加至液晶層而在可見光區中的透射率為20%或大於20%的透射模式與可見光區中的透射率為3%或小於3%的阻擋模式之間切換光學元件。然而，透射模式以及阻擋模式中的透光率並不限於以上值，且如上文所描述，可藉由控制液晶化合物及/或各向異性染料的配向性質而控制透光率的更多各種範圍。
在一個實例中，當液晶層在初始狀態下處於沿面配向狀態時，液晶層的光軸的配向方向經形成為相對於偏光層的吸收軸具有預定角度，且因此可實現阻擋模式。當藉由施加外部信號而將液晶層轉換成垂面配向狀態時，可增加光學元件的透射率，且因此可實現透射模式。在另一實例中，當液晶層在初始狀態下處於垂面配向狀態時，光學元件可在初始狀態下實現透射模式，且當藉由施加外部信號根據上述預傾斜而將液晶層轉換成沿面配向狀態時，液晶層的光軸的配向方向可相對於偏光層的吸收軸具有預定角度，且因此可實現光學元件的阻擋模式。
光學元件可更包含鄰近於液晶層以控制液晶化合物及/或 各向異性染料的初始配向狀態的配向膜。作為配向膜，可在無特定限制的情況下使用已知垂面配向膜或沿面配向膜。此配向膜可包含諸如摩擦配向膜(rubbing alignment film)的觸碰型配向膜(touch-type alignment film)，或可使用包括已知為藉由非觸碰型方法(例如，施加線性偏光(linear polarized light))而展現配向性質的光配向化合物(photo-alignment compound)的配向膜。
此處，當以扭轉向列模式或超扭轉向列模式驅動液晶層時，液晶層可更包含旋光性試劑(chiral agent)。旋光性試劑可誘發液晶化合物及/或各向異性染料的分子排列以具有螺旋形結構(spiral structure)。作為旋光性試劑，可在無特定限制的情況下使用可誘發所要螺旋形結構而不損害向列規則性的任何旋光性試劑。用於對液晶誘發螺旋形結構的旋光性試劑需要至少包含分子結構的旋光性。舉例而言，作為旋光性試劑，可使用具有一個或至少兩個不對稱碳的化合物、諸如旋光性胺或旋光性亞碸(chiral sulfoxide)的在雜原子上具有不對稱點的化合物，或諸如疊烯類(cumulene)或聯萘酚(binaphthol)的具有軸向不對稱光活性位點(axially asymmetric optically active site)的化合物。旋光性試劑可為(例如)具有1,500或小於1,500的分子量的低分子化合物。作為旋光性試劑，可使用市售旋光性向列液晶，例如，由默克(Merck)製造的旋光性摻雜劑液晶S-811或由巴斯夫(BASF)製造的LC756。
液晶層可更包含柱圖案(pillar pattern)。更具體言之，液晶層可更包含經形成以維持存在於液晶層上以及液晶層下的兩個鄰近層之間的間隙的柱圖案。當液晶層存在於偏光板與複合層 之間時，下層以及上層可為偏光板以及複合層，且當液晶層存在於兩個複合層之間時，下層以及上層可為兩個複合層。液晶化合物及/或各向異性染料可存在於並不存在柱圖案的區中。柱圖案可形成於鄰近於液晶層的上層以及下層中的一者上，且使用黏著劑而附接至另一層。能夠附接柱圖案與複合層的黏著劑可存在於柱圖案的柱表面上，且黏著劑的類型並不受到特定地限制，且因此可使用用於層壓光學元件的任何已知黏著劑。
柱圖案可包含可固化樹脂。可固化樹脂的類型可為但並不特定地限於熱可固化樹脂，或諸如UV可固化樹脂的光可固化樹脂。舉例而言，作為熱可固化樹脂，可使用矽酮樹脂(silicone resin)、矽樹脂(silicon resin)、呋喃樹脂(furan resin)、聚胺基甲酸酯樹脂(polyurethane resin)、環氧樹脂、胺基樹脂(amino resin)、酚樹脂(phenol resin)、尿素樹脂(urea resin)、聚酯樹脂(polyester resin)或三聚氰胺樹脂(melamine resin)，但本申請案並不限於此情形。作為UV可固化樹脂的代表性實例，可使用丙烯酸聚合物(acrylic polymer)，諸如丙烯酸聚酯聚合物(polyester acrylate polymer)、聚苯乙烯丙烯酸酯聚合物(polystyrene acrylate polymer)、環氧丙烯酸酯聚合物(epoxy acrylate polymer)、聚胺基甲酸酯丙烯酸酯聚合物(polyurethane acrylate polymer)或聚丁二烯丙烯酸酯聚合物(polybutadiene acrylate polymer)、矽酮丙烯酸酯聚合物(silicone acrylate polymer)或丙烯酸烷酯聚合物(alkyl acrylate polymer)，但本申請案並不限於此情形。
舉例而言，可在不損害本申請案的目標的情況下合適地設計柱圖案的形狀以及排列類型，以維持兩個複合層之間的預定 間隙。可存在柱圖案以將一個或至少兩個柱形狀彼此隔開，或如隔板(partition)一樣劃分間隔。可在不損害本申請案的目標的情況下合適地選擇柱的寬度、柱之間的間隙、柱的厚度以及液晶層中的柱圖案的面積比率(area ratio)。舉例而言，柱的寬度可為1μm至500μm，柱之間的間隙可為10μm至5000μm，且相對於100%的液晶層面積，液晶層中的柱圖案的面積比率可為大約0.1%至50%。另外，可考慮到液晶層的厚度而在類似於液晶層的厚度的範圍內合適地選擇柱的高度。
在下文中，將詳細地描述複合層。複合層可依序地包含第一氧化物層、金屬層以及第二氧化物層。複合層可充當能夠將諸如電壓的外部信號施加至液晶層的電極層。複合層具有極好透明度，此是由於複合層在可見光區中具有高透光率，且複合層使能夠阻擋熱，此是由於複合層在紅外線區中具有低透光率且複合層亦具有高導電率以及低薄片電阻值。因此，此複合層可節省能量，且可極有用地用作光學元件的電極層。
相對於具有在可見光區中的波長(例如，在大約400nm至700nm的範圍內)的光或具有550nm的波長的光，複合層可具有80%或大於80%、85%或大於85%或者90%或大於90%的透射率。複合層可有用地用作滿足上述數值範圍的光學元件的電極層。然而，複合層在可見光區中的透光率並不限於以上數值範圍，且可在可見光區中具有通常作為透明電極而可得到的透光率。
相對於具有在紅外線區中的波長(例如，在大約700nm至1000nm的範圍內)的光或具有780nm或大於780nm的波長的光，複合層可具有70%或小於70%、65%或小於65%或者60% 或小於60%的透射率。由於滿足數值範圍的複合層可在紅外線區中阻擋熱，故可節省能量。複合層在紅外線區中的透光率的下限並不受到特定地限制，然而，舉例而言，當複合層用作智慧窗(smart window)的電極層時，可為0%至5%。
複合層可具有20歐姆/平方(Ω/□)或小於20歐姆/平方、15歐姆/平方或小於15歐姆/平方或者10歐姆/平方或小於10歐姆/平方的薄片電阻，且下限可為但並不特定地限於0.1歐姆/平方或大於0.1歐姆/平方。當將具有在以上數值範圍內的薄片電阻的複合層應用於光學元件時，可最小化功率消耗(power consumption)，且因此可增加光學元件的效率。
複合層的性質(例如，在可見光區及/或紅外線區中的透光率，以及薄片電阻)可由(例如)第一氧化物層、金屬層以及第二氧化物層的折射率、厚度、導電率或材料控制。本文中所使用的「氧化物層」可為包含氧化物作為主要成分的層，且本文中所使用的「金屬層」可為包含金屬作為主要成分的層。氧化物層可為包含大約80wt%或大於80wt%的氧化物的層，且金屬層可為(例如)包含大約80wt%或大於80wt%的金屬的層。
在一個實例中，第一氧化物層的折射率可高於第二氧化物層的折射率，且金屬層的折射率可低於第二氧化物層的折射率。
在一個實例中，相對於具有550nm的波長的光，金屬層可具有0.1至1.0的折射率。更特定言之，相對於具有550nm的波長的光，金屬層可具有0.1或大於0.1、0.15或大於0.15、0.2或大於0.2、0.25或大於0.25、0.3或大於0.3、0.35或大於0.35、0.4或大於0.4、0.45或大於0.45或者0.5或大於0.5以及1.0或小 於1.0、0.95或小於0.95、0.9或小於0.9、0.85或小於0.85、0.8或小於0.8、0.75或小於0.75、0.7或小於0.7、0.65或小於0.65、0.6或小於0.6或者0.55或小於0.55的折射率。
另外，相對於具有550nm的波長的光，第一氧化物層可具有1.2至2.8或1.9至2.75的折射率，且折射率更尤其為1.2或大於1.2、1.25或大於1.25、1.3或大於1.3、1.35或大於1.35、1.4或大於1.4、1.45或大於1.45、1.5或大於1.5、1.55或大於1.55、1.6或大於1.6、1.65或大於1.65、1.7或大於1.7、1.75或大於1.75、1.8或大於1.8、1.85或大於1.85、1.9或大於1.9、1.95或大於1.95或者2.0或大於2.0，以及2.8或小於2.8、2.75或小於2.75、2.7或小於2.7、2.65或小於2.65、2.6或小於2.6、2.55或小於2.55、2.5或小於2.5、2.45或小於2.45、2.4或小於2.4、2.35或小於2.35、2.3或小於2.3、2.25或小於2.25、2.2或小於2.2、2.15或小於2.15、2.1或小於2.1或者2.05或小於2.05。
另外，相對於具有550nm的波長的光，第二氧化物層可具有1.5至2.5的折射率。更具體言之，相對於具有550nm的波長的光，第二氧化物層可具有1.5或大於1.5、1.55或大於1.55、1.6或大於1.6、1.65或大於1.65、1.7或大於1.7、1.75或大於1.75、1.8或大於1.8、1.85或大於1.85、1.9或大於1.9、1.95或大於1.95或者2.0或大於2.0以及2.5或小於2.5、2.45或小於2.45、2.4或小於2.4、2.35或小於2.35、2.3或小於2.3、2.25或小於2.25、2.2或小於2.2、2.15或小於2.15、2.1或小於2.1或者2.0或小於2.0的折射率。折射率可使用(例如)M-2000設備[製造商：J.A.伍拉姆有限公司(Woollam Co.,Inc.)(美國)]予以量測。
當金屬層、第一氧化物層以及第二氧化物層中的每一者滿足折射率的範圍時，複合層在可見光區中具有高透光率且在紅外線區中具有低透光率，且因此可在節能型光學元件中有用地用作透明電極層。
雖然將金屬層、第一氧化物層以及第二氧化物層的折射率控制為處於以上範圍的方法並不受到特定地限制，但可藉由(例如)控制每一層的厚度或用於每一層的沈積製程的條件而控制此方法。具體言之，結晶度(degree of crystallinity)可藉由控制用於每一層的沈積條件予以控制，且因此，即使在相同厚度以及材料的情況下，折射率仍可彼此不同。沈積製程可藉由已知沈積方法(例如，濺鍍(sputtering))而執行。更具體言之，第一氧化物層以及第二氧化物層可藉由(例如)RF濺鍍而沈積，且金屬層可藉由(例如)DC濺鍍而沈積。
在一個實例中，金屬層的厚度可在5nm至20nm的範圍內。更具體言之，金屬層的厚度可為5nm或大於5nm、6nm或大於6nm、7nm或大於7nm、8nm或大於8nm、9nm或大於9nm、10nm或大於10nm、11nm或大於11nm或者12nm或大於12nm，以及20nm或小於20nm、19nm或小於19nm、18nm或小於18nm、17nm或小於17nm、16nm或小於16nm、15nm或小於15nm、14nm或小於14nm或者13nm或小於13nm。當金屬層的厚度在以上範圍內時，易於將金屬層的折射率控制為處於上述範圍。另外，當金屬層的厚度在以上範圍內時，易於形成金屬層的連續膜(continuous film)，且因此可實現極好導電率以及低電阻，且可增加光學元件在可見光區中的透光率。
金屬層亦可包含具有20歐姆/平方或小於20歐姆/平方且較佳地為10歐姆/平方或小於10歐姆/平方的薄片電阻的導電金屬。當包含於金屬層中的導電金屬的導電率在以上範圍內時，可縮減複合層的薄片電阻值，且因此可增加光學元件的效率。
金屬層可包含諸如銀(Ag)、鋁(Al)、鉑(Pt)、銅(Cu)或金(Au)的金屬。金屬層可包含(例如)銀。在此狀況下，在製造複合層的製程中或在使用包含於光學元件中的複合層的製程中，在接觸空氣以及濕氣的情況下，氧化銀的部分可包含於金屬層中。當金屬層包含銀以及氧化銀時，可相對於100wt%的金屬層包含0.1wt%或大於0.1wt%以及50wt%或小於50wt%的氧化銀。
在一個實例中，第一氧化物層的厚度可在20nm至60nm或40nm至50nm的範圍內。更具體言之，第一氧化物層的厚度可為20nm或大於20nm、25nm或大於25nm、30nm或大於30nm、35nm或大於35nm或者40nm或大於40nm，以及60nm或小於60nm、55nm或小於55nm、50nm或小於50nm或者45nm或小於45nm。當第一氧化物層的厚度在以上範圍內時，易於將第一氧化物層的透光率或折射率控制為處於以上範圍，且因此可減小形成於第一氧化物層上的金屬層的沈積的缺陷率(defect rate)。
在一個實例中，第二氧化物層的厚度可為10nm至100nm，且較佳地為20nm至60nm。更具體言之，第二氧化物層的厚度可為10nm或大於10nm、15nm或大於15nm、20nm或大於20nm、25nm或大於25nm、30nm或大於30nm、35nm或大於35nm、40nm或大於40nm、45nm或大於45nm或者50nm 或大於50nm，以及100nm或小於100nm、95nm或小於95nm、90nm或小於90nm、85nm或小於85nm、80nm或小於80nm、75nm或小於75nm、70nm或小於70nm、65nm或小於65nm、60nm或小於60nm或者55nm或小於55nm。當第二氧化物層的厚度在以上範圍內時，易於將第二氧化物層的透光率或折射率控制為處於以上範圍，且可獲得極好導電率以及低電阻值。
舉例而言，第二氧化物層可具有在1.0×10-5Ωcm至1.0×105Ωcm且較佳地為1.0×10-4Ωcm至1.0×104Ωcm的範圍內的電阻率(resistivity)。當第二氧化物層的電阻率在以上範圍內時，可減小複合層的薄片電阻，且因此可增加光學元件的效率。
第一氧化物層以及第二氧化物層中的每一者可包含金屬氧化物，金屬氧化物包含選自由以下各者組成的群組的至少一金屬：銻(Sb)、鋇(Ba)、鎵(Ga)、鍺(Ge)、鉿(Hf)、銦(In)、鑭(La)、鎂(Mg)、硒(Se)、矽(Si)、鉭(Ta)、鈦(Ti)、釩(V)、釔(Y)、鋅(Zn)以及鋯(Zr)。
此處，第二氧化物層可更包含選自由以下各者組成的群組的至少一第二金屬：鎵(Ga)、鋁(Al)、鋯(Zr)、鈦(Ti)、鈮(Nb)、鉭(Ta)、銦(In)以及釩(V)。
包含於第二氧化物層中的金屬可為摻雜材料(doping material)。由於第二氧化物層可更包含第二金屬，故當用作光學元件中的電極層時，可改良電子遷移率(electron mobility)。由於第二氧化物層具有類似於第一氧化物層的高折射性質，故可增加複合層在可見光區中的透光率，且可經由光學設計而減小複合層在紅外線區中的透光率。另外，由於第二氧化物層具有導電率， 故金屬層的導電率未受到抑制，且複合層可充當各種光學元件中具有低發射率(低E)功能的透明電極。
第二氧化物層中的第二金屬的含量可為0.1wt%或大於0.1wt%以及10wt%或小於10wt%。第二氧化物層的折射率可藉由(例如)第二金屬的含量而改變。因此，為了實現複合層在可見光區中的最大透光率，有必要控制第二氧化物層中的第二金屬的含量。另外，包含於第二氧化物層中的第二金屬影響第二氧化物層的導電率。當第二氧化物層中的第二金屬的含量滿足以上範圍時，第二氧化物層可實現最佳折射率以及導電率。
可在不損害本申請案的目標的情況下合適地選擇複合層的厚度。舉例而言，可將複合層的厚度控制為處於50nm至300nm或70nm至200nm的範圍，以展現在可見光區中的高透光率、在紅外線區中的低透光率、極好導電率，以及低電阻性質。
複合層可更包含基底層(base layer)，且舉例而言，第一氧化物層可鄰近於基底層。作為基底層，可在無特定限制的情況下使用已知材料。舉例而言，可使用諸如玻璃膜、結晶或非晶矽膜、石英或氧化銦錫(indium tin oxide，ITO)膜或者塑膠膜的無機膜。作為基底層，可使用光學各向同性基底層(optically isotropic base layer)、諸如阻滯層(retardation layer)的光學各向異性基底層(optically anisotropic base layer)或偏光板，或彩色濾光片基板(color filter substrate)。舉例而言，當偏光板存在於基底層的內表面上，亦即，存在於液晶層與基底層之間時，儘管將各向異性基底層用作基底層，但可實現具有合適效能的裝置。
作為塑膠基底層，可使用包含以下各者的基底層：三乙 醯基纖維素(triacetyl cellulose，TAC)；諸如降冰片烯衍生物(norbornene derivative)的環烯烴聚合物(cyclic olefin polymer，COP)；聚(甲基丙烯酸甲酯)(poly(methyl methacrylate)，PMMA)；聚碳酸酯(polycarbonate，PC)；聚乙烯(polyethylene，PE)；聚丙烯(polypropylene，PP)；聚乙烯醇(polyvinyl alcohol，PVA)；二乙醯纖維素(diacetyl cellulose，DAC)；聚丙烯酸酯(polyacrylate，Pac)；聚醚碸(polyethersulfone，PES)；聚醚醚酮(polyetheretherketone，PEEK)；聚苯碸(polyphenylsulfone，PPS)；聚醚醯亞胺(polyetherimide，PEI)；聚萘二甲酸伸乙酯(polyethylene naphthalate，PEN)；聚對苯二甲酸伸乙酯(polyethylene terephthalate，PET)；聚醯亞胺(polyimide，PI)；聚碸(polysulfone，PSF)；聚芳酯(polyarylate，PAR)或非晶氟樹脂(amorphous fluorine resin)，但本申請案並不限於此情形。在需要時，在基底層上可存在金、銀或諸如二氧化矽或一氧化矽的矽化合物的塗層，或者存在防反射層(reflection-preventing layer)的塗層。
在本申請案中，第二氧化物層相較於第一氧化物層可更靠近液晶層而存在。另外，複合層可存在於液晶層的兩側上。亦即，液晶層可安置於彼此面對的兩個複合層之間。在此狀況下，存在於液晶層的兩側上的複合層可具有：具有相同折射率、厚度或薄片電阻的相同結構；或具有不同折射率、厚度或薄片電阻的獨立結構。
本申請案亦是有關於提供光學元件的用途。本申請案的光學元件可根據外部信號的施加而具有可變透射率。再者，由於 光學元件可藉由使用對在紅外線區中的光具有低透射率的複合層而施加外部信號，故光學元件可阻擋熱且節省能量。此光學元件可應用於各種光學裝置。本申請案發明的光學元件可應用於(例如)天窗。
本文中所使用的「天窗」可為存在於汽車的脊頂上的固定或操作(通風或滑動)開口，且包含用來將光或新鮮空氣輸入至汽車中的所有類型的裝置。在本申請案中，天窗的操作類型並不受到特定地限制。舉例而言，天窗可被手動地操作或由馬達操作，且可根據所要用途而合適地選擇天窗的形狀、大小或式樣。舉例而言，根據操作模式，天窗可為但不限於彈出型天窗、阻流板(瓦片與滑件)型天窗、內置型天窗、摺疊型天窗、頂裝型天窗、全景脊頂系統型天窗、可移除式脊頂面板(t型頂部或塔爾加脊頂)型天窗，或太陽能型天窗。
本申請案的例示性天窗可包含光學元件，且在此狀況下，光學元件的細節可與在光學元件的零件(item)中描述的細節相同。
天窗可更包含UV阻擋層。本文中所使用的「UV阻擋層」可為具有UV阻擋功能的已知功能層。UV阻擋層可形成於偏光層、液晶層或複合層的一個或兩個表面上。舉例而言，UV阻擋層201A或UV阻擋層201B可存在於如圖2所展示的天窗的最外表面上。此UV阻擋層可為(例如)UV阻擋壓敏黏著劑或UV阻擋膜。作為UV阻擋壓敏黏著劑，可使用藉由將具有UV阻擋功能的已知添加劑添加至已知壓敏黏著劑的成分而製備的UV阻擋壓敏黏著劑。舉例而言，作為UV阻擋膜，可使用藉由在已知壓敏黏 著劑的一個表面上形成包含具有UV阻擋功能的已知添加劑的層而製備的UV阻擋膜。舉例而言，作為UV阻擋壓敏黏著劑，可使用由大王製紙(DAIO Paper)製造的EW1501-D1-UV、EW1502-D1-UV或EW1504-D1-UV，但本申請案並不限於此情形。
在下文中，將參考實例以及比較例來詳細地描述上述內容。然而，本申請案的範疇並不限於以下描述。
實例1 複合層的製造
藉由使用RF濺鍍在玻璃基板上沈積CeO2達35nm的厚度而形成第一氧化物層。藉由以下操作而製造複合層：使用DC濺鍍方法在1.5W/cm2以及3毫托(mTorr)的條件下在第一氧化物層上沈積由Ag組成的金屬層達10nm的厚度，以及在金屬層上沈積摻Ga氧化鋅(Ga-doped zinc oxide，GZO)層作為第二氧化物層達45nm的厚度。
在此狀況下，作為藉由使用M-2000設備[製造商：J.A.伍拉姆有限公司(美國)]來量測每一層的折射率而獲得的結果，第一氧化物層在550nm的波長下的折射率為2.34，金屬層在550nm的波長下的折射率為0.19，且氧化鋅層在550nm的波長下的折射率為1.94。
另外，作為藉由使用紫外線-可見光光譜儀(UV-vis spectrometer)來量測複合層的可見光線透射率(visible ray transmittance)而獲得的結果，在550nm的波長下的透射率為87.2%。
此外，使用薄片電阻計而量測的複合層的薄片電阻小於10歐姆/平方。
天窗用光學元件的製造
根據以下方法而製造具有圖3所展示結構的天窗用光學元件。藉由以下操作而製造光學元件：使用光學膠(optically clear adhesive,OCA)層301(EW1501-D1-UV，大王製紙)將藉由與上文所描述的方法相同的方法而製造的第一複合層103A堆疊於已知吸收型線性偏光層101上，使得所製造的複合層的第一氧化物層接觸OCA的表面；形成包含相對於複合層的第二氧化物層上的100重量份的液晶化合物處於1比3重量份的比率的液晶化合物(HPC21600，HCCH)與各向異性染料(X12，巴斯夫)的液晶層102；以及堆疊藉由與上文所描述的方法相同的方法而製造的第二複合層103B，使得複合層的第二氧化物層接觸液晶層。此處，形成液晶層，使得液晶層的光軸相對於液晶層的平面具有大約0度至15度的傾斜角，亦即，使液晶化合物及/或各向異性染料沿面地配向。再者，形成液晶層，使得液晶層的光軸相對於吸收型線性偏光層的吸收軸具有大約90度的角度。
實例2
藉由與實例1中描述的方法相同的方法而製造實例2的天窗，惟將藉由以下方法而製造的複合層用作複合層除外。
複合層的製造
藉由使用RF濺鍍在玻璃基板上沈積CeO2達30nm的厚度而形成第一氧化物層。藉由以下操作而製造複合層：藉由 DC濺鍍在1.5W/cm2以及3毫托的條件下在第一氧化物層上沈積由Ag組成的金屬層達10nm的厚度，以及在金屬層上沈積摻Al氧化鋅(Al-doped zinc oxide，AZO)層作為第二氧化物層達50nm的厚度。
在此狀況下，第一氧化物層在550nm的波長下的折射率為2.34，金屬層在550nm的波長下的折射率為0.19，且第二氧化物層在550nm的波長下的折射率為1.89。另外，作為藉由使用紫外線-可見光光譜儀來量測複合層的可見光線透射率而獲得的結果，在550nm的波長下的透射率為85.5%。另外，使用薄片電阻計而量測的複合層的薄片電阻小於10歐姆/平方。
比較例1
藉由與實例1中描述的方法相同的方法而製造比較例1的天窗，惟將氧化銦錫透明電極層用作複合層除外。
比較例2
藉由與實例1中描述的方法相同的方法而製造比較例2的天窗，惟將藉由以下方法而製造的複合層用作複合層除外。
複合層的製造
藉由使用RF濺鍍在玻璃基板上沈積CeO2達35nm的厚度而形成第一氧化物層。藉由以下操作而製造複合層：藉由DC濺鍍在0.5W/cm2以及15毫托的條件下在第一氧化物層上沈積由Ag組成的金屬層達10nm的厚度，以及在金屬層上沈積摻Ga氧化鋅(GZO)層作為第二氧化物層達45nm的厚度。
在此狀況下，第一氧化物層在550nm的波長下的折射率為2.34，金屬層在550nm的波長下的折射率為1.95，且氧化鋅層在550nm的波長下的折射率為1.94。
另外，由薄片電阻計量測的金屬層的薄片電阻大於10歐姆/平方，金屬層的使用紫外線-可見光光譜儀在550nm的波長下的可見光線透射率為46.8%，且折射率為1.95。另外，複合層的使用紫外線-可見光光譜儀在550nm的波長下的可見光線透射率為79.1%，且使用薄片電阻計而量測的複合層的薄片電阻大於10歐姆/平方。
比較例3
藉由與實例2中描述的方法相同的方法而製造比較例3的天窗，惟在複合層的製造中將第一氧化物層形成達10nm的厚度且將第二氧化物層形成達80nm的厚度除外。
使用紫外線-可見光光譜儀而量測的複合層的可見光線透射率在550nm的波長下為72.6%。
另外，由薄片電阻計量測的複合層的薄片電阻大於10歐姆/平方。
評估實例1
在實例1中製造的光學元件中，將液晶層分別形成達10μm以及15μm的厚度，且在連接能夠將垂直電場施加至複合層的電力供應器(power supply)之後，使用混濁度計[NDH 5000SP；日本電色(Nippon Denshoku)(日本)]來量測光學元件根據驅動 電壓而對具有大約550nm的波長的光的透射率。圖4中展示結果。如圖4所展示，可看出，當未施加電壓時，展示低透射率，且隨著施加電壓，將液晶化合物以及各向異性染料轉換成垂直配向狀態(vertical aligned state)且透射率增加。
評估實例2：透射率以及反射率的評估
在未施加電壓的狀態下量測在實例以及比較例中製造的光學元件的透射率以及反射率。具體言之，使用Solid Spec-3700[製造商：島津(Shimadzu)(日本)]來量測透射率以及反射率，且在圖5(實例1)以及圖6(比較例1)中展示透射率以及反射率。如圖5以及圖6所展示，確認出與使用氧化銦錫透明電極層的比較例1中的光學元件相比較，使用本申請案的複合層作為透明電極層的實例的光學元件展示在可見光區中的類似透光率，但展示在紅外線區中相當低的透光率。
評估實例3：金屬層的折射率以及吸收係數根據波長的的評估
根據波長來評估在實例1以及比較例2中製造的金屬層的折射率以及吸收係數，且在圖7中展示折射率以及吸收係數。在圖7中，n意謂金屬層根據光的波長的折射率，λ意謂光的波長，且k意謂金屬層根據光的波長的吸收係數。如圖7所展示，確認出儘管將金屬層形成達相同厚度，但折射率以及吸收係數根據用於形成金屬層的條件而有所不同。
評估實例4：複合層的透射率根據第一氧化物層以及第二氧化物層 的折射率的評估
藉由與實例1以及實例2相同的方法而製造光學元件，且藉由改變第一氧化物層以及第二氧化物層的折射率而評估複合層根據第一氧化物層以及第二氧化物層的折射率而相對於具有550nm的波長的光的透射率，且在圖8中展示。如圖8所展示，確認出複合層的透光率受到第一氧化物層以及第二氧化物層的折射率影響，且特定言之，當第一氧化物層以及第二氧化物層的折射率包含於本申請案的以上範圍內時，判定出展現相對於具有550nm的波長的光為大約80%或大於80%的極好透光率。
101‧‧‧偏光層
102‧‧‧液晶層
103A、103B‧‧‧複合層

Claims (17)

  1. 一種光學元件，包括：偏光層；液晶層，形成於所述偏光層上且包含液晶化合物以及各向異性染料；以及複合層，鄰近於所述液晶層，包含依序地形成的第一氧化物層、金屬層以及第二氧化物層，且所述複合層經安置以便使所述液晶層的所述液晶化合物的配向方向由所述複合層所施加的信號改變，其中相對於在紅外線區中的光，所述複合層具有70%或小於70%的透射率，其中所述第一氧化物層的折射率高於所述第二氧化物層的折射率，且所述金屬層的折射率低於所述第二氧化物層的折射率，其中相對於具有550nm的波長的光，所述第一氧化物層具有在1.2至2.8的範圍內的折射率，且所述第二氧化物層具有在1.5至2.5的範圍內的折射率。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的光學元件，其中，在初始狀態下，所述液晶層是以配向狀態而存在，使得所述液晶層的光軸相對於所述液晶層的平面具有0度至90度的傾斜角。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的光學元件，其中，在初始狀態下，所述液晶層是以配向狀態而存在，使得所述液晶層的光軸相對於偏光板的吸收軸方向具有0度至90度的角度。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的光學元件，其中所述液晶化合物以及所述各向異性染料存在於所述液晶層中以便藉由施加 外部信號而切換配向。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的光學元件，更包括：配向層，鄰近於所述液晶層。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的光學元件，其中所述液晶層經安置以根據外部信號的施加而在可見光區中的透射率為20%或大於20%的透射模式與可見光區中的透射率為3%或小於3%的阻擋模式之間切換。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的光學元件，其中所述各向異性染料具有5至20的二向色比率。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的光學元件，其中所述複合層具有20歐姆/平方或小於20歐姆/平方的薄片電阻。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的光學元件，其中相對於具有550nm的波長的光，所述金屬層具有在0.1至1的範圍內的折射率。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的光學元件，其中所述金屬層具有在5nm至20nm的範圍內的厚度。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的光學元件，其中所述金屬層具有20歐姆/平方或小於20歐姆/平方的薄片電阻。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的光學元件，其中所述第一氧化物層具有在20nm至60nm的範圍內的厚度，且所述第二氧化物層具有在10nm至100nm的範圍內的厚度。
  13. 如申請專利範圍第1項所述的光學元件，其中所述第二氧化物層具有在1.0×10-5Ωcm至1.0×105Ωcm的範圍內的電阻率。
  14. 如申請專利範圍第1項所述的光學元件，其中所述第一氧化物層以及所述第二氧化物層中的每一者為包含選自由以下各者組成的群組的至少一金屬的金屬氧化物層：銻(Sb)、鋇(Ba)、鎵(Ga)、鍺(Ge)、鉿(Hf)、銦(In)、鑭(La)、鎂(Mg)、硒(Se)、矽(Si)、鉭(Ta)、鈦(Ti)、釩(V)、釔(Y)、鋅(Zn)以及鋯(Zr)。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的光學元件，其中所述第二氧化物層更包含選自由以下各者組成的群組的至少一第二金屬：鎵(Ga)、鋁(Al)、鋯(Zr)、鈦(Ti)、鈮(Nb)、鉭(Ta)、銦(In)以及釩(V)。
  16. 如申請專利範圍第1項所述的光學元件，其中所述第二氧化物層相較於所述第一氧化物層更靠近所述液晶層。
  17. 一種天窗，包括：如申請專利範圍第1項所述的光學元件。
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Families Citing this family (55)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160035907A1 (en) * 2014-08-04 2016-02-04 Lg Electronics Inc. Solar cell module
ES2861386T3 (es) * 2015-03-18 2021-10-06 Gauzy Ltd Película y acristalamiento absorbentes y reflectantes solares conmutables eléctricamente
CN108136881B (zh) * 2015-10-07 2021-11-26 金泰克斯公司 采用光电元件的天窗
KR102010760B1 (ko) 2015-10-26 2019-08-14 주식회사 엘지화학 광학 소자
JP6924771B2 (ja) * 2015-11-18 2021-08-25 エヴェリックス インコーポレイテッド ディスプレイ用途のための干渉フィルタ膜
KR102258279B1 (ko) * 2015-12-02 2021-05-31 주식회사 엘지화학 광학 소자
US10261382B2 (en) 2015-12-22 2019-04-16 Electronics And Telecommunications Research Instit Light modulation device
EP3438733B1 (en) * 2016-04-01 2023-07-19 Nitto Denko Corporation Liquid-crystal light-adjusting member and liquid-crystal light-adjusting element
WO2017170767A1 (ja) * 2016-04-01 2017-10-05 日東電工株式会社 液晶調光部材、光透過性導電フィルム、および液晶調光素子
CN108700702B9 (zh) * 2016-04-14 2021-02-02 株式会社Lg化学 透射率可变膜
EP3485327B1 (en) * 2016-10-10 2021-11-24 Gentex Corporation Polarized window assembly
WO2018070827A1 (ko) * 2016-10-13 2018-04-19 주식회사 엘지화학 편광 변환 소자 및 광고립 장치
WO2018080089A1 (ko) * 2016-10-28 2018-05-03 주식회사 엘지화학 투과도 가변 필름
CN109643013B (zh) 2016-10-28 2021-10-26 株式会社Lg化学 透射率可变膜
CN114460678A (zh) * 2016-11-14 2022-05-10 日本化药株式会社 用于红外线波长区域的染料系偏光板
KR102071908B1 (ko) * 2016-11-17 2020-01-31 주식회사 엘지화학 열적 내구성이 향상된 광학 소자
EP3561558A4 (en) * 2016-12-23 2020-01-22 LG Chem, Ltd. VARIABLE REFLECTIVITY MIRROR
CN106773180A (zh) * 2017-01-16 2017-05-31 京东方科技集团股份有限公司 视角切换结构和显示装置
US10739662B2 (en) 2017-03-03 2020-08-11 Leaphigh Inc. Electrochromic element and electrochromic device including the same
KR102510433B1 (ko) * 2017-03-10 2023-03-16 다이니폰 인사츠 가부시키가이샤 조광 필름 및 조광 시스템, 조광 부재
KR102079136B1 (ko) * 2017-04-21 2020-02-19 주식회사 엘지화학 투과율 가변 장치
KR102118361B1 (ko) * 2017-04-24 2020-06-04 주식회사 엘지화학 전기변색필름 및 이를 포함하는 전기변색소자
WO2018199569A1 (ko) * 2017-04-24 2018-11-01 주식회사 엘지화학 전기변색필름 및 이를 포함하는 전기변색소자
JP6892054B2 (ja) * 2017-04-25 2021-06-18 エルジー・ケム・リミテッド 光学デバイス
JP6852861B2 (ja) 2017-04-25 2021-03-31 エルジー・ケム・リミテッド 光学デバイス
WO2018199616A1 (ko) * 2017-04-25 2018-11-01 주식회사 엘지화학 광학 디바이스
KR102078398B1 (ko) * 2017-04-25 2020-04-07 주식회사 엘지화학 광학 디바이스
KR102079135B1 (ko) * 2017-04-28 2020-02-19 주식회사 엘지화학 투과율 가변 장치
WO2018206545A1 (en) * 2017-05-09 2018-11-15 Merck Patent Gmbh Optical device comprising a switchable layer and at least one optical layer
US9964827B1 (en) * 2017-07-18 2018-05-08 A.U. Vista, Inc. Light control device and display device using the same
CN107422563B (zh) * 2017-08-08 2020-12-08 华南师范大学 一种可变色光调节智能窗及光调节方法
KR102126715B1 (ko) * 2017-09-29 2020-06-25 주식회사 엘지화학 광학 디바이스의 제조 방법
KR101905119B1 (ko) * 2017-10-11 2018-10-08 주식회사 엔디스 투과율 가변 윈도우 및 이를 구비한 이동수단
KR102354934B1 (ko) * 2018-10-05 2022-01-24 주식회사 엘지화학 광학 디바이스
CN109782506B (zh) * 2019-01-10 2021-08-03 上海理工大学 一种光学可变玻璃及光学可变悬浮展示装置
KR102271846B1 (ko) * 2019-03-07 2021-07-01 주식회사 엘지화학 광변조 소자
US11027599B2 (en) 2019-03-20 2021-06-08 AISIN Technical Center of America, Inc. Systems, apparatus, and methods to adjust dimming associated with dual panel sunroofs
KR102458929B1 (ko) * 2019-03-29 2022-10-26 주식회사 엘지화학 내적화층
CN113614595B (zh) * 2019-03-29 2023-08-22 株式会社Lg化学 抗变红层
KR102097815B1 (ko) * 2019-08-07 2020-04-07 주식회사 엘지화학 광학 소자
CN113614631A (zh) * 2019-08-21 2021-11-05 矽光学有限公司 具有可变透射率的光学元件和具有这种光学元件的屏幕
CN110646990A (zh) * 2019-10-23 2020-01-03 南京中电熊猫平板显示科技有限公司 一种显示面板及其控制方法
KR102659147B1 (ko) * 2019-12-16 2024-04-19 주식회사 엘지화학 액정셀
JP2021182109A (ja) * 2020-05-20 2021-11-25 シャープ株式会社 曲面表示装置
KR102325205B1 (ko) * 2020-05-29 2021-11-11 황성건 Uv led를 이용한 투과율 가변형 스마트 윈도우 필름의 제조방법
CN112485850A (zh) * 2020-12-21 2021-03-12 北京大学 具有双损耗腔结构的宽带吸收器及其制备方法
KR20220164288A (ko) * 2021-06-04 2022-12-13 동우 화인켐 주식회사 광학 적층체 및 이의 제조방법과, 이를 포함하는 스마트 윈도우 및 이를 적용한 자동차 또는 건물용 창호
KR102471941B1 (ko) * 2021-06-04 2022-11-29 동우 화인켐 주식회사 광학 적층체 및 이의 제조방법과, 이를 포함하는 스마트 윈도우 및 이를 적용한 자동차 또는 건물용 창호
KR20220164292A (ko) * 2021-06-04 2022-12-13 동우 화인켐 주식회사 광학 적층체 및 이의 제조방법과, 이를 포함하는 스마트 윈도우 및 이를 적용한 자동차 또는 건물용 창호
KR102524843B1 (ko) * 2021-07-13 2023-04-24 동우 화인켐 주식회사 광학 적층체 및 이의 제조방법과, 이를 포함하는 스마트 윈도우 및 이를 적용한 자동차 또는 건물용 창호
KR102491339B1 (ko) * 2021-09-27 2023-01-27 동우 화인켐 주식회사 광학 적층체 및 이의 제조방법과, 이를 포함하는 스마트 윈도우 및 이를 적용한 자동차 또는 건물용 창호
KR102471946B1 (ko) * 2021-11-08 2022-11-29 동우 화인켐 주식회사 광학 적층체 및 이의 제조방법과, 이를 포함하는 스마트 윈도우 및 이를 적용한 자동차 또는 건물용 창호
KR102524845B1 (ko) * 2022-01-21 2023-04-24 동우 화인켐 주식회사 광학 적층체 및 이의 제조방법과, 이를 포함하는 스마트 윈도우
WO2024042818A1 (ja) * 2022-08-25 2024-02-29 住友化学株式会社 積層体及び有機ｅｌ表示装置
CN115793316B (zh) * 2022-11-30 2024-05-14 京东方科技集团股份有限公司 热辐射调控模组、热辐射调控装置及车辆

Family Cites Families (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61256506A (ja) 1985-05-08 1986-11-14 工業技術院長 低抵抗透明導電膜の生成方法
DE3787982T2 (de) 1986-01-17 1994-03-03 Raychem Corp Flüssigkristallscheibe.
US4749261A (en) 1986-01-17 1988-06-07 Taliq Corporation Shatter-proof liquid crystal panel with infrared filtering properties
JPH063506B2 (ja) * 1988-07-27 1994-01-12 日本板硝子株式会社 カラー液晶表示用透明基板
JPH02208630A (ja) 1989-02-08 1990-08-20 Teijin Ltd 調光積層体
GB8922168D0 (en) 1989-10-02 1989-11-15 Merck Patent Gmbh Method for increasing the dielectric anisotropy of liquid crystals
US5111329A (en) 1990-11-28 1992-05-05 Ford Motor Company Solar load reduction panel with controllable light transparency
JPH0525479A (ja) * 1991-07-24 1993-02-02 Mitsubishi Kasei Corp 調光素子
JPH06160823A (ja) * 1992-11-18 1994-06-07 Ricoh Co Ltd 調光用素子及び調光システム
US5408353A (en) * 1993-07-13 1995-04-18 Ford Motor Company Controllable transparency panel with solar load reduction
US6015507A (en) * 1994-11-08 2000-01-18 Minolta Co., Ltd. Liquid crystal element having composite layer
US5604626A (en) * 1995-02-10 1997-02-18 Donnelly Corporation Photochromic devices
JP2985763B2 (ja) * 1995-03-22 1999-12-06 凸版印刷株式会社 多層導電膜、並びにこれを用いた透明電極板および液晶表示装置
JPH09143680A (ja) 1995-11-28 1997-06-03 Toppan Printing Co Ltd 透明導電膜
JP3216584B2 (ja) 1997-08-25 2001-10-09 松下電器産業株式会社 液晶表示素子及びその製造方法
US6379509B2 (en) 1998-01-20 2002-04-30 3M Innovative Properties Company Process for forming electrodes
FR2779839B1 (fr) 1998-06-10 2003-06-06 Saint Gobain Vitrage Systeme electrocommandable a proprietes optiques variables
JP2003140193A (ja) 2001-11-01 2003-05-14 Sony Corp 調光装置及び撮像装置
FR2833107B1 (fr) 2001-12-05 2004-02-20 Saint Gobain Electrode de dispositifs electrochimiques/electrocommandables
US9134585B2 (en) 2002-09-30 2015-09-15 Gentex Corporation Automotive rearview mirror with capacitive switches
JP2006221070A (ja) * 2005-02-14 2006-08-24 Sony Corp 反射型スクリーン
US7525604B2 (en) * 2005-03-15 2009-04-28 Naxellent, Llc Windows with electrically controllable transmission and reflection
US7531239B2 (en) * 2005-04-06 2009-05-12 Eclipse Energy Systems Inc Transparent electrode
JP2006301487A (ja) 2005-04-25 2006-11-02 Nidec Copal Corp 近赤外線カットフィルタ
JP2006330511A (ja) 2005-05-27 2006-12-07 Nissan Motor Co Ltd 光の散乱透過、および反射の切り替えが可能な調光構造体
CN101351525A (zh) * 2005-12-29 2009-01-21 纳幕尔杜邦公司 用于降低红外线辐射的透射的组合物
CN101395521B (zh) * 2006-03-03 2010-09-29 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
EP2426552A1 (en) 2006-03-03 2012-03-07 Gentex Corporation Electro-optic elements incorporating improved thin-film coatings
KR20080040439A (ko) 2006-11-03 2008-05-08 주식회사 엘지화학 에너지 절약형 스마트 윈도우 및 그 제조 방법
KR101020879B1 (ko) 2008-07-07 2011-03-11 주식회사 큐시스 고분자 분산 액정형 스마트윈도우의 전극제조를 위한전기전도성 고분자 코팅 조성물
KR101062878B1 (ko) 2009-02-24 2011-09-07 주식회사 케이씨씨 짙은 중성 녹회색의 소다라임 유리 조성물
US8687258B2 (en) * 2009-06-11 2014-04-01 Switch Materials, Inc. Variable transmittance optical filter and uses thereof
KR20120045543A (ko) 2010-10-29 2012-05-09 엘지전자 주식회사 스마트 윈도우 장치
US8643933B2 (en) * 2011-12-14 2014-02-04 View, Inc. Connectors for smart windows
CN103988121B (zh) 2011-12-06 2017-03-15 株式会社Lg化学 液晶单元
CN104335108A (zh) * 2012-03-21 2015-02-04 Q-Sys有限公司 使用镍基电极的聚合物分散液晶型光控体及其制备方法
JP2014167163A (ja) * 2013-01-31 2014-09-11 Nitto Denko Corp 赤外線反射フィルムの製造方法
US10180700B2 (en) * 2013-07-01 2019-01-15 Lg Display Co., Ltd. Display device
CA2929872C (en) * 2013-11-06 2022-01-04 National University Of Singapore Electrochromic device with graphene/ferroelectric electrode
EP2950138B1 (en) * 2014-05-29 2020-04-22 LG Display Co., Ltd. Light shielding apparatus and transparent display device including the same
US9835923B2 (en) * 2014-07-21 2017-12-05 Kent State University Bistable liquid crystal light-modulating device

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