TWI710808B

TWI710808B - 光學元件

Info

Publication number: TWI710808B
Application number: TW108131641A
Authority: TW
Inventors: 金正雲; 全炳建; 李範鎭; 文寅周; 柳秀英; 李晟珉; 李榮晨; 金南焄
Original assignee: 南韓商Ｌｇ化學股份有限公司
Priority date: 2018-09-04
Filing date: 2019-09-03
Publication date: 2020-11-21
Also published as: WO2020050572A1; EP3848737A1; TW202016584A; US11372290B2; CN112601991A; KR102477378B1; EP3848737A4; EP3848737B1; JP2021536035A; CN112601991B; US20210325706A1; JP7206523B2; KR20200027374A

Abstract

本申請案是關於一種光學元件。本申請案提供一種能夠改變透射率的光學元件，且此光學元件可用於各種應用，諸如眼用佩戴品，例如太陽眼鏡或增強實境（AR）或虛擬實境（VR）眼用佩戴品；建築物的外壁或車輛的天窗。

Description

光學元件

本申請案是關於一種光學元件。

本申請案主張基於2018年9月4日申請的韓國專利申請案第10-2018-0105602號的優先權益，所述韓國專利申請案的揭露內容以其全文引用的方式併入本文中。

已知各種透射率可變膜，其經設計以使得可使用液晶化合物來改變透射率。舉例而言，已知使用所謂GH單元(客體主體單元(guest host cell))的透射率可變膜，向所述透射率可變膜應用主體材料與二向色染料客體的混合物。此類透射率可變膜應用於各種應用，包含眼用佩戴品，諸如太陽眼鏡和眼鏡、建築物的外壁或車輛的天窗以及類似物。

鑒於增加透射率可變膜對各種應用的適用性，可考慮包封有透射率可變裝置或類似物的結構。作為包封方法，可考慮一種在剛性外部基底(諸如玻璃基底)之間使用熱熔融材料或其他黏著材料以高壓釜(autoclave)方式或類似方式來包封透射率可變裝置的方法。

高壓釜製程為一種高溫及高壓製程，其中通常施加100℃或高於100℃的高溫及2巴(bar)或大於2巴的高壓。

當使用此技術將透射率可變膜包封於兩個外部基底之間時，將壓力施加於透射率可變膜，且此壓力可在高溫或高溫且高濕條件或低溫條件以及類似條件下導致氣泡產生。另外，應用於包封的熱熔融材料或其他黏著材料以及類似物在諸如低溫條件的條件下收縮，且可能受外部基底的收縮力及復原力以及類似力影響而在所包封透射率可變膜上產生負壓以導致氣泡產生。另外，當黏著材料的彈性模數在高溫條件下降低時，可出現玻璃基底的變形，且可在常溫條件下將殘餘應力傳輸至透射率可變膜以產生負壓，從而再次導致氣泡產生。根據由此包封於剛性基底(諸如玻璃基底)之間的結構的溫度變化，可能出現許多缺陷，且此問題在應用曲面基底以及類似物作為剛性基底時更顯著。

本申請案提供一種光學元件。本申請案的目的為提供一種光學元件，其在各種持久性條件下具有優良耐久性而不出現諸如氣泡或外觀變化的缺陷，所述持久性條件包含在包括包封於至少兩個外部基底之間的主動液晶膜的結構中的溫度變化條件。

在本說明書中所提及的實體特性當中，當量測溫度或壓力影響結果時，除非另外規定，否則在常溫及常壓下量測相關實體特性。

術語「常溫」(normal temperature)為不加熱或冷卻的自然溫度，所述自然溫度一般可為在約10℃至30℃的範圍內的任何溫度，或約23℃或約25℃左右的溫度。另外，除非另外規定，否則本文中溫度的單位為℃。

術語「常壓」(normal pressure)為不特定降低或升高的自然壓力，所述自然壓力一般意謂約1大氣壓的壓力，諸如大氣壓力。

由本申請案製造的光學元件為一種能夠調節透射率的光學元件，例如一種能夠至少在透明模式與黑色模式之間切換的光學元件。

透明模式為光學元件呈現相對較高透射率的狀態，且黑色模式為光學元件具有相對較低透射率的狀態。

在一實例中，光學元件在透明模式下可具有約30%或大於30%、約35%或大於35%、約40%或大於40%、約45%或大於45%或約50%或大於50%的透射率。另外，光學元件在黑色模式下可具有約20%或小於20%、約15%或小於15%或約10%或小於10%的透射率。

在透明模式下的透射率愈高愈有利，且在黑色模式下的透射率愈低愈有利，以使得上限及下限中的每一者不受特定限制。在一實例中，在透明模式下的透射率的上限可為約100%、約95%、約90%、約85%、約80%、約75%、約70%、約65%或約60%。在黑色模式下的透射率的下限可為約0%、約1%、約2%、約3%、約4%、約5%、約6%、約7%、約8%、約9%或約10%。

透射率可為線性透光率(linear light transmittance)。術語「線性透光率」可為在與入射方向相同的方向上透射穿過光學元件的光(線性光)相對於在預定方向上入射於光學元件上的光的比率。在一實例中，透射率可為相對於在平行於光學元件的表面法線的方向上入射的光所量測(法線透光率(normal light transmittance))的結果。

在本申請案的光學元件中，將透射率進行控制的光可為UV-A區紫外光、可見光或近紅外光。根據常用定義，UV-A區紫外光用以意謂具有在320奈米至380奈米的範圍內的波長的輻射，可見光用以意謂具有在380奈米至780奈米的範圍內的波長的輻射，且近紅外光用以意謂具有在780奈米至2000奈米的範圍內的波長的輻射。

本申請案的光學元件經設計以能夠至少在透明模式與黑色模式之間切換。視需要，光學元件亦可經設計以能夠實施其他模式而非透明模式及黑色模式，例如各種第三模式，諸如可表示在透明模式的透射率與黑色模式的透射率之間的任何透射率的模式，或透射率針對每一位點不同的圖案化模式。

在此類模式之間的切換可在光學元件包括主動液晶膜時達成。此處，主動液晶膜為能夠在光軸的至少兩種或大於兩種定向狀態(oriented state)(例如第一定向狀態及第二定向狀態)之間切換的液晶元件膜。此處，光軸在主動液晶膜中所包含的液晶化合物為桿型時可意謂長軸方向，且在其為盤型時可意謂盤平面的法線方向。另外，舉例而言，在主動液晶膜包括光軸的方向在任何定向狀態下彼此不同的多種液晶化合物的情況下，可將主動液晶膜的光軸定義為平均光軸，且在此情況下，平均光軸可意謂液晶化合物的光軸的向量和。

可經由施加外部能量來控制主動液晶膜的定向狀態。此處，外部能量可呈各種形式，且在一實例中可為電壓。舉例而言，在無電壓施加的狀態下，主動液晶膜可具有第一定向狀態及第二定向狀態中的任一者，且在施加電壓時可切換至另一定向狀態。

黑色模式可以第一定向狀態及第二定向狀態中的任一者來實施，且透明模式可以另一定向狀態來實施。出於方便起見，本文中描述為以第一狀態實施黑色模式。

主動液晶膜可包括至少含有液晶化合物的液晶層。在一實例中，液晶層為所謂客體-主體液晶層，其可為包括液晶化合物及非等向性染料(anisotropic dye)的液晶層。此液晶層為使用所謂客體主體效應的液晶層，其為非等向性染料根據液晶化合物(下文中可稱為液晶主體)的配向方向(alignment direction)經配向的液晶層。液晶主體的配向方向可視是否施加外部能量而進行調節。

用於液晶層中的液晶主體的類型不受特定限制，且可使用為實現客體主體效應而應用的一般類型的液晶化合物。

舉例而言，作為液晶主體，可使用矩列(smectic)液晶化合物、向列(nematic)液晶化合物或膽固醇(cholesteric)液晶化合物。一般而言，可使用向列液晶化合物。術語「向列液晶化合物」意謂相對於液晶分子的位置不具有規則性但能夠使所有液晶分子在分子軸方向上排列的液晶化合物，且此液晶化合物可呈桿形式或可呈盤形式。

作為此向列液晶化合物，可選擇具有例如約40℃或高於40℃、約50℃或高於50℃、約60℃或高於60℃、約70℃或高於70℃、約80℃或高於80℃、約90℃或高於90℃、約100℃或高於100℃或約110℃或高於110℃的澄清點(clearing point)或具有在以上範圍內的相變點(phase transition point)(亦即，向列相上的等向性相位的相變點)的向列液晶化合物。在一實例中，澄清點或相變點可為約160℃或低於160℃、約150℃或低於150℃或約140℃或低於140℃。

液晶化合物可具有為負數或正數的介電常數非等向性(dielectric constant anisotropy)。可在考慮到目的的情況下適當選擇介電常數非等向性的絕對值。舉例而言，介電常數非等向性可大於3或大於7，或可小於-2或小於-3。

液晶化合物亦可具有約0.01或大於0.01或約0.04或大於0.04的光學非等向性(βn)。在另一實例中，液晶化合物的光學非等向性可為約0.3或小於0.3或約0.27或小於0.27。

可用作客體主體液晶層的液晶主體的液晶化合物為所屬技術領域中具有通常知識者所熟知，藉此可自此等液晶化合物中自由選擇液晶化合物。

當液晶層為客體主體液晶層時，其包括與液晶主體一起的非等向性染料。術語「染料」可意謂能夠在可見光區中的至少部分或整個範圍(例如380奈米至780奈米的波長範圍)內強烈吸收及/或調整光的材料，且術語「非等向性染料」可意謂能夠在可見光區的至少部分或整個範圍內對光進行非等向性吸收的材料。

作為非等向性染料，可選擇及使用例如已知具有可根據液晶主體的配向狀態來配向的特性的已知染料。舉例而言，偶氮染料或蒽醌染料以及類似物可用作非等向性染料，且液晶層亦可包括一種或兩種或大於兩種染料以達成較寬波長範圍內的光吸收。

可在考慮到目的的情況下適當選擇非等向性染料的二向色比率(dichroic ratio)。舉例而言，非等向性染料可具有5以上至20以下的二向色比率。舉例而言，在p型染料的情況下，術語「二向色比率」可意謂藉由將平行於染料的長軸方向的偏振光的吸收量除以平行於與長軸方向垂直的方向的偏振光的吸收量所獲得的值。非等向性染料可具有至少處於一些波長下或處於任何一個波長下或可見區的波長範圍內的全部範圍(例如在約380奈米至780奈米或約400奈米至700奈米的波長範圍內)下的二向色比率。

可在考慮到目的的情況下適當選擇非等向性染料在液晶層中的含量。舉例而言，按液晶主體及非等向性染料的總重量計，非等向性染料的含量可經選擇為在0.1重量%(wt%)至10重量%的範圍內。可在考慮到所要透射率及非等向性染料在液晶主體中的溶解性以及類似物的情況下改變非等向性染料的比率。

液晶層基本上包括液晶主體及非等向性染料，且視需要，根據已知形式可更包括其他選用的添加劑。作為添加劑的一實例，可例示對掌性摻雜劑(chiral dopant)或穩定劑，但不限於此。

可在考慮到例如所要透射率的可變度或類似物的目的的情況下適當選擇液晶層的厚度。在一實例中，液晶層的厚度可為約0.01微米或大於0.01微米、0.05微米或大於0.05微米、0.1微米或大於0.1微米、0.5微米或大於0.5微米、1微米或大於1微米、1.5微米或大於1.5微米、2微米或大於2微米、2.5微米或大於2.5微米、3微米或大於3微米、4或大於4微米、4.5微米或大於4.5微米、5微米或大於5微米、5.5微米或大於5.5微米、6微米或大於6微米、6.5微米或大於6.5微米、7微米或大於7微米、 7.5微米或大於7.5微米、8微米或大於8微米、8.5微米或大於8.5微米、9微米或大於9微米或9.5微米或大於9.5微米。藉由以此方式控制厚度，有可能實現在透明狀態與黑色狀態之間具有較大透射率差的光學元件，亦即，具有較大對比率的元件。厚度愈厚，可實現對比率愈高，且因此所述厚度不受特定限制，但其一般可為約30微米或小於30微米、25微米或小於25微米、20微米或小於20微米或15微米或小於15微米。

此主動液晶層或包括主動液晶層的主動液晶膜可在第一定向狀態與不同於第一定向狀態的第二定向狀態之間切換。可例如藉由施加諸如電壓的外部能量來控制所述切換。舉例而言，第一定向狀態及第二定向狀態中的一者可在不施加電壓的狀態下維持，且隨後藉由電壓施加而切換至另一定向狀態。

在一實例中，第一定向狀態及第二定向狀態可各自選自水平定向狀態、垂直定向狀態、扭轉向列定向狀態或膽固醇定向狀態。舉例而言，在黑色模式下，主動液晶膜或液晶層可至少處於水平定向、扭轉向列定向或膽固醇定向，且在透明模式下，主動液晶膜或液晶層可處於垂直定向狀態或具有不同於黑色模式的水平定向的方向的光軸的水平定向狀態。主動液晶膜可為正常黑色模式的元件，其中在不施加電壓的狀態下實現黑色模式，或可為正常透明模式的元件，其中在不施加電壓的狀態下實現透明模式。

確認在液晶層的定向狀態下形成液晶層的光軸的方向的方法為已知的。舉例而言，液晶層的吸收軸或透射軸的方向可藉由使用光軸方向已知的另一偏光板來量測，所述光軸方向可使用已知量測儀器(例如偏光計，諸如來自Jascp的帕斯卡(Pascal)2000) 來量測。

藉由調節液晶主體的介電常數非等向性、用於定向液晶主體的配向膜的配向方向以及類似物來實現正常透明模式或黑色模式的主動液晶膜的方法為已知的。

主動液晶膜可包括彼此相對設置的兩個基礎膜以及存在於兩個基礎膜之間的主動液晶層。

主動液晶膜可更包括用於維持兩個基礎膜之間的兩個基礎膜的間距的間隔物，及/或用於在維持彼此相對設置的兩個基礎膜的間距的狀態下附著基礎膜的密封劑。作為間隔物及/或密封劑，可在無任何特定限制的情況下使用已知材料。

作為基礎膜，可使用例如由玻璃或類似物製成的無機膜或塑膠膜。作為塑膠膜，可使用以下各者：三乙醯纖維素(triacetyl cellulose；TAC)膜；環烯烴共聚物(cycloolefin copolymer；COP)膜，諸如降冰片烯衍生物；丙烯基膜，諸如聚(甲基丙烯酸甲酯)(poly(methyl methacrylate)；PMMA)；聚碳酸酯(polycarbonate；PC)膜；聚乙烯(polyethylene；PE)膜；聚丙烯(polypropylene；PP)膜；聚乙烯醇(polyvinyl alcohol；PVA)膜；二乙醯纖維素(diacetyl cellulose；DAC)膜；聚丙烯酸酯(polyacrylate；PAC)膜；聚醚碸(polyether sulfone；PES)膜；聚醚醚酮(polyetheretherketone；PEEK)膜；聚苯碸(polyphenylsulfone；PPS)膜、聚醚醯亞胺(polyetherimide；PEI)膜；聚萘二甲酸乙二酯(polyethylenenaphthalate；PEN)膜；聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate；PET)膜；聚醯亞胺(polyimide；PI)膜；聚碸(polysulfone；PSF)膜；聚芳酯(polyarylate；PAR)膜或氟樹脂膜以及類似膜，但不限於此。視需要，基礎膜上亦可存在金、銀或諸如二氧化矽或一氧化矽的矽化合物的塗層，或諸如抗反射層的塗層。

作為基礎膜，可使用具有在預定範圍內的相位差的膜。在一實例中，基礎膜可具有100奈米或小於100奈米的前相位差(front phase difference)。在另一實例中，前相位差可為約95奈米或小於95奈米、約90奈米或小於90奈米、約85奈米或小於85奈米、約80奈米或小於80奈米、約75奈米或小於75奈米、約70奈米或小於70奈米、約65奈米或小於65奈米、約60奈米或小於60奈米、約55奈米或小於55奈米、約50奈米或小於50奈米、約45奈米或小於45奈米、約40奈米或小於40奈米、約35奈米或小於35奈米、約30奈米或小於30奈米、約25奈米或小於25奈米、約20奈米或小於20奈米、約15奈米或小於15奈米、約10奈米或小於10奈米、約5奈米或小於5奈米、約4奈米或小於4奈米、約3奈米或小於3奈米、約2奈米或小於2奈米、約1奈米或小於1奈米或約0.5奈米或小於0.5奈米。在另一實例中，前相位差可為約0奈米或大於0奈米、約1奈米或大於1奈米、約2奈米或大於2奈米、約3奈米或大於3奈米、約4奈米或大於4奈米、約5奈米或大於5奈米、約6奈米或大於6奈米、約7奈米或大於7奈米、約8奈米或大於8奈米、約9奈米或大於9奈米或約9.5奈米或大於9.5奈米。

基礎膜的厚度方向相位差的絕對值可為例如200奈米或小於200奈米。厚度方向相位差的絕對值可為190奈米或小於190奈米、180奈米或小於180奈米、170奈米或小於170奈米、160 奈米或小於160奈米、150奈米或小於150奈米、140奈米或小於140奈米、130奈米或小於130奈米、120奈米或小於120奈米、110奈米或小於110奈米、100奈米或小於100奈米、90奈米或小於90奈米、85奈米或小於85奈米、80奈米或小於80奈米、70奈米或小於70奈米、60奈米或小於60奈米、50奈米或小於50奈米、40奈米或小於40奈米、30奈米或小於30奈米、20奈米或小於20奈米、10奈米或小於10奈米、5奈米或小於5奈米、4奈米或小於4奈米、3奈米或小於3奈米、2奈米或小於2奈米、1奈米或小於1奈米或0.5奈米或小於0.5奈米，且可為0奈米或大於0奈米、10奈米或大於10奈米、20奈米或大於20奈米、30奈米或大於30奈米、40奈米或大於40奈米、50奈米或大於50奈米、60奈米或大於60奈米、70奈米或大於70奈米或75奈米或大於75奈米。若絕對值在以上範圍內，則厚度方向相位差可為負，或可為正，且例如可為負。

在本說明書中，前相位差(Rin)為由以下等式1計算的數值，且厚度方向相位差(Rth)為由以下等式2計算的數值。除非另外規定，否則本文中所提及的前相位差及厚度方向相位差或折射率的參考波長為約550奈米。

[等式1]前相位差(Rin)=d×(nx-ny)

[等式2]厚度方向相位差(Rth)=d×(nz-ny)

在等式1及等式2中，d為基礎膜的厚度，nx為在基礎膜的慢軸方向上的折射率，ny為在基礎膜的快軸方向上的折射率，且nz為在基礎膜的厚度方向上的折射率。

當基礎膜為光學非等向性時，由彼此相對設置的基礎膜的慢軸形成的角度可例如在約-10度至10度的範圍內、在-7度至7度的範圍內、在-5度至5度的範圍內或在-3度至3度的範圍內，或可大致平行。

由基礎膜的慢軸與下文將描述的偏光器的光吸收軸形成的角度可例如在約-10度至10度的範圍內、在-7度至7度的範圍內、在-5度至5度的範圍內或在-3度至3度的範圍內，或可大致平行，或可在約80度至100度的範圍內、在約83度至97度的範圍內、在約85度至95度的範圍內或在約87度至92度的範圍內，或可大致垂直。

有可能經由相位差調節或慢軸的排列來實現光學優良且均一的透明模式及黑色模式。

基礎膜可具有100ppm/K或小於100ppm/K的熱膨脹係數。在另一實例中，熱膨脹係數可為95ppm/K或小於95ppm/K、90ppm/K或小於90ppm/K、85ppm/K或小於85ppm/K、80ppm/K或小於80ppm/K、75ppm/K或小於75ppm/K、70ppm/K或小於70ppm/K或65ppm/K或小於65ppm/K，或可為10ppm/K或大於10ppm/K、20ppm/K或大於20ppm/K、30ppm/K或大於30ppm/K、40ppm/K或大於40ppm/K、50ppm/K或大於50ppm/K或55ppm/K或大於55ppm/K。舉例而言，基礎膜的熱膨脹係數可根據ASTM D696的規定來量測，可藉由對呈相關標準中所提供的形式的膜進行裁剪且量測每單位溫度的長度變化來計算，或可藉由諸如熱力學分析(thermomechanic analysis；TMA)的已知方法來量測。

作為基礎膜，可使用具有90%或大於90%的斷裂伸長率(elongation at break)的基礎膜。斷裂伸長率可為95%或大於95%、100%或大於100%、105%或大於105%、110%或大於110%、115%或大於115%、120%或大於120%、125%或大於125%、130%或大於130%、135%或大於135%、140%或大於140%、145%或大於145%、150%或大於150%、155%或大於155%、160%或大於160%、165%或大於165%、170%或大於170%或175%或大於175%，且可為1,000%或小於1,000%、900%或小於900%、800%或小於800%、700%或小於700%、600%或小於600%、500%或小於500%、400%或小於400%、300%或小於300%或200%或小於200%。基礎膜的斷裂伸長率可根據ASTM D882標準來量測，且可藉由對呈由對應標準所提供的形式的膜進行裁剪且使用能夠量測應力應變曲線(stress-strain curve)(能夠同時量測力及長度)的設備來量測。

藉由選擇具有所述熱膨脹係數及/或斷裂伸長率的基礎膜，可提供具有優良耐久性的光學元件。

基礎膜的厚度不受特定限制，且例如可在約50微米至200微米左右的範圍內。

在主動液晶膜中，導電層及/或配向膜可存在於基礎膜的一側上，例如存在於面向主動液晶層的側上。

存在於基礎膜的側上的導電層為用於向主動液晶層施加電壓的構造，可在無任何特定限制的情況下向所述主動液晶層應用已知導電層。作為導電層，可應用例如導電聚合物、導電金屬、導電奈米線或金屬氧化物，諸如氧化銦錫(indium tin oxide；ITO)。本申請案中可應用的導電層的實例不限於以上各者，且可使用本領域中已知適用於主動液晶膜的所有類型的導電層。

在一實例中，配向膜存在於基礎膜的側上。舉例而言，導電層可首先在基礎膜的一側上形成，且配向膜可在其上部部分上形成。

配向膜為用於控制主動液晶層中所包含的液晶主體的定向的構造，且可在無特定限制的情況下應用已知配向膜。作為行業中已知的配向膜，存在摩擦配向膜或光配向膜以及類似膜，且可用於本申請案中的配向膜為已知配向膜，所述已知配向膜不受特定限制。

配向膜的配向方向可經控制以達成上述光軸的定向。舉例而言，形成於彼此相對設置的兩個基礎膜的每一側上的兩個配向膜的配向方向可彼此形成在約-10度至10度的範圍內的角度、在-7度至7度的範圍內的角度、在-5度至5度的範圍內的角度或在-3度至3度的範圍內的角度，或可彼此大致平行。在另一實例中，兩個配向層的配向方向可形成在約80度至100度的範圍內的角度、在約83度至97度的範圍內的角度、在約85度至95度的範圍內的角度或在約87度至92度的範圍內的角度，或可彼此大致垂直。

由於根據此配向方向來判定主動液晶層的光軸的方向，因此可藉由檢查主動液晶層的光軸的方向來確證配向方向。

具有此結構的主動液晶膜的形狀不受特定限制，所述形狀可根據光學元件的應用來判定，且一般呈膜或薄片的形式。

光學元件可包括偏光器。可包含偏光器而非主動液晶膜，或所述偏光器可與主動液晶膜一起包含。作為偏光器，可使用例如吸收線性偏光器，亦即，具有在一方向上形成的光吸收軸及與其大致垂直形成的光透射軸的偏光器。

假設在主動液晶層的第一定向狀態下實施阻擋狀態(blocking state)，偏光器可經設置於光學元件中以使得由第一定向狀態的平均光軸(光軸的向量和)及偏光器的光吸收軸形成的角度為80度至100度或85度至95度，或其大致垂直，或所述偏光器可經設置於光學元件中以使得所述角度為35度至55度或約40度至50度或大致45度。

在將配向膜的配向方向用作參考時，如上文所描述的形成於彼此相對設置的主動液晶膜的兩個基礎膜的每一側上的配向膜的配向方向可彼此形成在約-10度至10度的範圍內的角度、在-7度至7度的範圍內的角度、在-5度至5度的範圍內的角度或在-3度至3度的範圍內的角度，或在彼此大致平行的情況下，由兩個配向膜中的任一者的配向方向與偏光器的光吸收軸形成的角度可為80度至100度或85度至95度，或可大致垂直。

在另一實例中，兩個配向膜的配向方向可形成在約80度至100度的範圍內的角度、在約83度至97度的範圍內的角度、在約85度至95度的範圍內的角度或在約87度至92度的範圍內的角度，或在彼此大致垂直的情況下，由更接近兩個配向膜的偏光器設置的配向膜的配向方向與偏光器的光吸收軸形成的角度可為80度至100度或85度至95度，或可大致垂直。

舉例而言，如圖1中所示，主動液晶膜10及偏光器20可經設置為處於彼此疊層的狀態下以使得主動液晶膜10中的第一配向方向的光軸(平均光軸)與偏光器20的光吸收軸變為以上關係。

在一實例中，當偏光器20為下文將描述的偏光塗層時，可實現偏光塗層存在於主動液晶膜內部的結構。舉例而言，如圖2中所示，可實現偏光塗層201存在於主動液晶膜的基礎膜110中的任一基礎膜110與主動液晶層120之間的結構。舉例而言，如上文所描述的導電層、偏光塗層201以及配向膜可在基礎膜110上依序形成。

可應用於本申請案的光學元件中的偏光器的種類不受特定限制。舉例而言，作為偏光器，可使用用於習知LCD或類似物中的習知材料，諸如聚(乙烯醇)(poly(vinyl alcohol)；PVA)偏光器，或藉由塗佈方法實施的偏光器，諸如包括向液性液晶(lyotropic liquid crystal；LLC)或反應性液晶原基(reactive mesogen；RM)以及二向色染料的偏光塗層。在本說明書中，藉由如上文所描述的塗佈方法實施的偏光器可稱為偏光塗層。作為向液性液晶，可在無任何特定限制的情況下使用已知液晶，且可使用例如能夠形成具有30至40左右的二向色比率的向液性液晶層的向液性液晶。另一方面，當偏光塗層含有反應性液晶原基(RM)及二向色染料時，作為二向色染料，可使用線性染料或亦可使用盤狀染料。

本申請案的光學元件可僅包括如上文所描述的主動液晶膜及偏光器中的每一者。因此，光學元件可僅包括一主動液晶膜，且可僅包括一偏光器。

光學元件可更包括彼此相對設置的兩個外部基底。在本說明書中，出於方便起見，兩個外部基底中的一者可稱為第一外部基底，且另一者可稱為第二外部基底，但第一表述及第二表述並不限定外部基底的次序或垂直關係。在一實例中，與主動液晶膜一起包含的偏光器可包封於兩個外部基底之間。可使用黏著膜來執行此包封。舉例而言，如圖3中所示，主動液晶膜10及偏光器20可存在於彼此相對設置的兩個基底30之間。

作為外部基底，可使用例如由玻璃或類似物製成的無機基底或塑膠基底。作為塑膠基底，可使用以下各者：三乙醯纖維素(TAC)膜；環烯烴共聚物(COP)膜，諸如降冰片烯衍生物；丙烯基膜，諸如聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)；聚碳酸酯(PC)膜；聚乙烯(PE)膜；聚丙烯(PP)膜；聚乙烯醇(PVA)膜；二乙醯纖維素(DAC)膜；聚丙烯酸酯(PAC)膜；聚醚碸(PES)膜；聚醚醚酮(PEEK)膜；聚苯碸(PPS)膜、聚醚醯亞胺(PEI)膜；聚萘二甲酸乙二酯(PEN)膜；聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜；聚醯亞胺(PI)膜；聚碸(PSF)膜；聚芳酯(PAR)膜或氟樹脂膜以及類似膜，但不限於此。視需要，外部基底上亦可存在金、銀或諸如二氧化矽或一氧化矽的矽化合物的塗層，或諸如抗反射層的塗層。

作為外部基底，可使用具有100ppm/K或小於100ppm/K的熱膨脹係數的基底。在另一實例中，熱膨脹係數可為95ppm/K或小於95ppm/K、90ppm/K或小於90ppm/K、85ppm/K或小於85ppm/K、80ppm/K或小於80ppm/K、75ppm/K或小於75ppm/K、70ppm/K或小於70ppm/K、65ppm/K或小於65ppm/K、60ppm/K或小於60ppm/K、50ppm/K或小於50ppm/K、40ppm/K或小於40ppm/K、30ppm/K或小於30ppm/K、20ppm/K或小於20ppm/K或15ppm/K或小於15ppm/K，或可為1ppm/K或大於1ppm/K、2ppm/K或大於2ppm/K、3ppm/K或大於3ppm/K、4ppm/K或大於4ppm/K、5ppm/K或大於5ppm/K、6ppm/K或大於6ppm/K、7ppm/K或大於7ppm/K、8ppm/K或大於8ppm/K、9ppm/K或大於9ppm/K或10ppm/K或大於10ppm/K。

量測外部基底的熱膨脹係數及斷裂伸長率的方法與如上文所描述的量測基礎膜的熱膨脹係數及斷裂伸長率的方法相同。

藉由選擇具有此熱膨脹係數及/或斷裂伸長率的外部基底，可提供具有優良耐久性的光學元件。

如上文的外部基底的厚度不受特定限制，且例如可為約0.3毫米或大於0.3毫米。在另一實例中，厚度可為約0.5毫米或大於0.5毫米、約1毫米或大於1毫米、約1.5毫米或大於1.5毫米或約2毫米或大於2毫米左右，且亦可為10毫米或小於10毫米、9毫米或小於9毫米、8毫米或小於8毫米、7毫米或小於7毫米、6毫米或小於6毫米、5毫米或小於5毫米、4毫米或小於4毫米或3毫米或小於3毫米左右。

外部基底可為平面基底或可為具有曲面形狀的曲面基底。舉例而言，兩個外部基底可同時為平面基底，同時具有曲面形狀，或任一者可為平面基底且另一者可為具有曲面形狀的基底。

另外，此處，在同時具有曲面形狀的情況下，相應曲率或曲率半徑可相同或不同。

在本說明書中，曲率或曲率半徑可以行業中已知的方式來量測，且例如可使用諸如2D輪廓雷射感測器(profile laser sensor)、彩色共焦線(chromatic confocal line)感測器或3D量測共焦顯微鏡的非接觸式裝置來量測。使用此裝置來量測曲率或曲率半徑的方法為已知的。

另外，相對於基底，例如當前表面與背表面處的曲率或曲率半徑彼此不同時，本說明書中提及的外部基底的曲率或曲率半徑可意謂設置於光學元件中的兩個外部基底面向彼此的表面的曲率或曲率半徑。因此，在第一外部基底的情況下，面向第二外部基底的表面的曲率或曲率半徑以及在第二外部基底的情況下，面向第一外部基底的表面的曲率或曲率半徑可為參考。此外，當相關表面具有曲率或曲率半徑不恆定且不同的部分時，最大曲率或曲率半徑，或最小曲率或曲率半徑，或平均曲率或平均曲率半徑可為參考。

基底之間的曲率差或曲率半徑差可在10%內、在9%內、在8%內、在7%內、在6%內、在5%內、在4%內、在3%內、在2%內或在1%內。當大的曲率或曲率半徑為CL且小的曲率或曲率半徑為CS時，曲率差或曲率半徑差為藉由100×(CL-CS)/CS計算的值。另外，曲率差或曲率半徑差的下限不受特定限制。由於兩個外部基底的曲率差或曲率半徑差可相同，因此曲率差或曲率半徑差可為0%或大於0%，或超過0%。

如在本申請案的光學元件中，對此曲率或曲率半徑的控制適用於由黏著膜包封的主動液晶膜及/或偏光器的結構中。

當第一外部基底及第二外部基底兩者均為曲面表面時，光學元件的兩個曲率可具有相同符號。換言之，兩個外部基底可在相同方向上彎曲。亦即，在以上情況下，第一外部基底的曲率中心及第二外部基底的曲率中心兩者存在於第一外部基底及第二外部基底的上部部分及下部部分的相同部分中。圖4為包括主動液晶膜的包封部分400存在於第一外部基底30與第二外部基底30之間的側面圖示，其中第一外部基底30及第二外部基底30兩者的曲率中心存在於圖式中的下部部分處。

第一外部基底及第二外部基底的每一曲率或曲率半徑的具體範圍不受特定限制。在一實例中，每一基底的曲率半徑可為100R或大於100R、200R或大於200R、300R或大於300R、400R或大於400R、500R或大於500R、600R或大於600R、700R或大於700R、800R或大於800R或900R或大於900R，或可為10,000R或小於10,000R、9,000R或小於9,000R、8,000R或小於8,000R、7,000R或小於7,000R、6,000R或小於6,000R、5,000R或小於5,000R、4,000R或小於4,000R、3,000R或小於3,000R、2,000R或小於2,000R、1,900R或小於1,900R、1,800R或小於1,800R、1,700R或小於1,700R、1,600R或小於1,600R、1,500R或小於1,500R、1,400R或小於1,400R、1,300R或小於1,300R、1,200R或小於1,200R、1,100R或小於1,100R或1,050R或小於1,050R。此處，R表示具有1毫米半徑的圓形的曲面梯度。因此，此處，例如100R為具有100毫米半徑的圓形的曲度或此圓形的曲率半徑。當然，在平面表面的情況下，曲率為零且曲率半徑為無窮大。

第一外部基底與第二外部基底可具有在以上範圍內的相同或不同的曲率半徑。在一實例中，當第一外部基底與第二外部基底的曲率彼此不同時，所述第一外部基底及所述第二外部基底當中具有較大曲率的基底的曲率半徑可在以上範圍內。

在一實例中，當第一外部基底與第二外部基底的曲率彼此不同時，所述第一外部基底及所述第二外部基底當中具有較大曲率的基底可為在使用光學元件時以重力方向設置的基底。在本申請案中，兩個外部基底當中的在使用光學元件的狀態下以重力方向設置的基底可稱為下部基底，且另一基底可稱為上部基底。

亦即，對於包封，如下文所描述，可執行使用黏著膜的高壓釜製程，且在此製程中，通常施加高溫及高壓。然而，在一些情況下，諸如在此高壓釜製程之後在高溫下將應用於包封的黏著膜儲存較長時間時，出現一些再熔融或類似物，以使得可能存在外部基底擴寬的問題。若此現象出現，則力可作用於經包封的主動液晶膜及/或偏光器上，且可在內部形成氣泡。

然而，當如上文所描述來控制基底之間的曲率或曲率半徑時，作為復原力及重力之和的淨力可用以防止擴寬，且即使黏著膜的黏著力降低亦耐受與高壓釜相同的製程壓力。

光學元件可更包括將主動液晶膜及/或偏光器包封於外部基底中的黏著膜。在本說明書中，黏著膜亦可稱為包封劑。舉例而言，如圖5中所示，黏著膜40可存在於外部基底30與主動液晶膜10之間、主動液晶膜10與偏光器20之間及/或偏光器20與外部基底30之間。

另外，黏著膜可存在於主動液晶膜10及偏光器20的側上，且可適當存在於所有側上。

亦即，黏著膜可存在於主動液晶膜及/或偏光器的上部部分及下部部分以及所有側上。

黏著膜可包封主動液晶膜10及偏光器20，同時使外部基底30與主動液晶膜10、主動液晶膜10與偏光器20以及偏光器20與外部基底30彼此附著。

舉例而言，在根據所要結構將外部基底、主動液晶膜、偏光器以及黏著膜疊層之後，可藉由在真空狀態下對其進行按壓的方法來實現以上結構。

作為黏著膜，可在無任何特定限制的情況下使用已知材料，所述已知材料可在例如以下各者當中選擇：已知熱塑性聚胺基甲酸酯(thermoplastic polyurethane；TPU)黏著膜、熱塑性澱粉(thermoplastic starch；TPS)、聚醯胺黏著膜、丙烯酸黏著膜、聚酯黏著膜、乙烯乙酸乙烯酯(ethylene vinyl acetate；EVA)黏著膜、諸如聚乙烯或聚丙烯的聚烯烴黏著膜或聚烯烴彈性體(polyolefin elastomer；POE)膜以及類似膜。

作為黏著膜，可使用具有在預定範圍內的相位差的膜。在一實例中，黏著膜可具有100奈米或小於100奈米的前相位差。在另一實例中，前相位差可為約95奈米或小於95奈米、約90奈米或小於90奈米、約85奈米或小於85奈米、約80奈米或小於80奈米、約75奈米或小於75奈米、約70奈米或小於70奈米、約65奈米或小於65奈米、約60奈米或小於60奈米、約55奈米或小於55奈米、約50奈米或小於50奈米、約45奈米或小於45奈米、約40奈米或小於40奈米、約35奈米或小於35奈米、約30奈米或小於30奈米、約25奈米或小於25奈米、約20奈米或小於20奈米、約15奈米或小於15奈米、約10奈米或小於10奈米、約9奈米或小於9奈米、約8奈米或小於8奈米、約7奈米或小於7奈米、約6奈米或小於6奈米、約5奈米或小於5奈米、約4奈米或小於4奈米、約3奈米或小於3奈米、約2奈米或小於2奈米或約1奈米或小於1奈米。前相位差可為約0奈米或大於0奈米、約1奈米或大於1奈米、約2奈米或大於2奈米、約 3奈米或大於3奈米、約4奈米或大於4奈米、約5奈米或大於5奈米、約6奈米或大於6奈米、約7奈米或大於7奈米、約8奈米或大於8奈米、約9奈米或大於9奈米或約9.5奈米或大於9.5奈米。

黏著膜的厚度方向相位差的絕對值可為例如200奈米或小於200奈米。在另一實例中，絕對值可為約190奈米或小於190奈米、180奈米或小於180奈米、170奈米或小於170奈米、160奈米或小於160奈米、150奈米或小於150奈米、140奈米或小於140奈米、130奈米或小於130奈米、120奈米或小於120奈米或115奈米或小於115奈米，或可為0奈米或大於0奈米、10奈米或大於10奈米、20奈米或大於20奈米、30奈米或大於30奈米、40奈米或大於40奈米、50奈米或大於50奈米、60奈米或大於60奈米、70奈米或大於70奈米、80奈米或大於80奈米或90奈米或大於90奈米。厚度方向相位差可為負，或可為正，只要其具有在所述範圍內的絕對值即可。

除了將上文等式1及等式2中的厚度(d)、慢軸方向上的折射率(nx)、快軸方向上的折射率(ny)以及厚度方向上的折射率(nz)分別用黏著膜的厚度(d)、慢軸方向上的折射率(nx)、快軸方向上的折射率(ny)以及厚度方向上的折射率(nz)替代以進行計算以外，可以相同方式來計算黏著膜的前相位差(Rin)及厚度方向相位差(Rth)。

此處，黏著膜的厚度可為在外部基底30與主動液晶層10之間的黏著膜的厚度，諸如兩者之間的間距；在主動液晶層10與偏光器20之間的黏著膜的厚度，諸如兩者之間的間距；以及在偏光器20與外部基底30之間的黏著膜的厚度，諸如兩者之間的間距。

作為黏著膜，可使用具有在0.1兆帕(MPa)至100兆帕的範圍內的楊氏模數(Young’s modulus)的黏著膜。楊氏模數可根據ASTM D882標準來量測，且可藉由對呈由對應標準所提供的形式的膜進行裁剪且使用能夠量測應力應變曲線(能夠同時量測力及長度)的設備來量測。

藉由選擇具有此楊氏模數的黏著膜，可提供具有優良耐久性的光學元件。

如上文的黏著膜的厚度不受特定限制，所述厚度可例如在約200微米至600微米左右的範圍內。此處，黏著膜的厚度可為在外部基底30與主動液晶膜10之間的黏著膜的厚度，諸如兩者之間的間距；在主動液晶膜10與偏光器20之間的黏著膜的厚度，諸如兩者之間的間距；以及在偏光器20與外部基底30之間的黏著膜的厚度，諸如兩者之間的間距。

光學元件可更包括緩衝層。此緩衝層可存在於主動液晶膜的一側或兩側上。圖6繪示緩衝層50存在於主動液晶膜10的兩側上的結構，但緩衝層50亦可僅存在於主動液晶膜10的一側上。

此緩衝層可減輕由由黏著膜包封的主動液晶膜的結構中的層之間的熱膨脹係數的差所導致的負壓，且使得能夠實現更耐久的元件。

在一實例中，作為緩衝層，可使用具有1兆帕或小於1兆帕的楊氏模數的層。在另一實例中，緩衝層的楊氏模數可為0.9兆帕或小於0.9兆帕、0.8兆帕或小於0.8兆帕、0.7兆帕或小於0.7兆帕、0.6兆帕或小於0.6兆帕、0.1兆帕或小於0.1兆帕、0.09兆帕或小於0.09兆帕、0.08兆帕或小於0.08兆帕、0.07兆帕或小於0.07兆帕或0.06兆帕或小於0.06兆帕。在另一實例中，楊氏模數為約0.001兆帕或大於0.001兆帕、0.002兆帕或大於0.002兆帕、0.003兆帕或大於0.003兆帕、0.004兆帕或大於0.004兆帕、0.005兆帕或大於0.005兆帕、0.006兆帕或大於0.006兆帕、0.007兆帕或大於0.007兆帕、0.008兆帕或大於0.008兆帕、0.009兆帕或大於0.009兆帕、0.01兆帕或大於0.01兆帕、0.02兆帕或大於0.02兆帕、0.03兆帕或大於0.03兆帕、0.04兆帕或大於0.04兆帕或0.045兆帕或大於0.045兆帕。此處，楊氏模數的量測方法與黏著膜的上述量測方法相同。

作為緩衝層，可在無特定限制的情況下使用展現上述楊氏模數的透明材料，且可使用例如丙烯酸酯類、胺基甲酸酯類、橡膠類或矽類寡聚物或聚合物材料以及類似物。

緩衝層的厚度不受特定限制，所述厚度可經選擇為在可藉由呈現以上範圍內的楊氏模數來有效降低元件內部產生的負壓的範圍內。

本申請案的光學元件可更包括可收縮膜。亦即，如上文所描述，本申請案的光學元件可包括由第一外部基底與第二外部基底之間的包封劑包封的主動液晶膜及/或偏光器，其中所述光學元件可更包括鄰近於第一外部基底及第二外部基底中的任一者而存在的可收縮膜。

可收縮膜亦可鄰近於第一外部基底及第二外部基底中的至少一者而存在，且亦可鄰近於兩個基底存在兩個或大於兩個可收縮膜。當存在一個可收縮膜時，所述一個可收縮膜可鄰近於如上文所描述的下部外部基底而存在。

可收縮膜可存在於第一外部基底或第二外部基底的內部或外部。此處，外部基底的內部可意謂在外部基底的兩個主表面當中面向光學元件中的主動液晶膜的表面，且外部可意謂相對主表面。

在一實例中，光學元件可更包括在可收縮膜與外部基底之間的黏著膜。在此情況下，可收縮膜可經由黏著膜附著至外部基底的前述內部及/或外部表面。在此情況下，可應用的黏著膜的種類不受特定限制，且可使用例如與包封劑一起應用的彼黏著膜相同種類的黏著膜。因此，舉例而言，黏著膜可為前述聚胺基甲酸酯黏著膜(TPU：熱塑性聚胺基甲酸酯)、熱塑性澱粉(TPS)、聚醯胺黏著膜、丙烯酸黏著膜、聚酯黏著膜、乙烯乙酸乙烯酯(EVA)黏著膜、諸如聚乙烯或聚丙烯的聚烯烴黏著膜或聚烯烴彈性體膜以及類似膜。

圖7至圖10分別為可收縮膜100鄰近於第二外部基底302(其為下部基底)而存在的實例。

圖7及圖8為包含由第一外部基底301(其為上部基底)與第二外部基底302之間的包封劑40包封的主動液晶膜10及/或偏光器20的結構，以及在以上結構中可收縮膜100藉由形成包封劑40的黏著膜附著至第二外部基底302內部的結構，且圖9及圖10為包含由第一外部基底301(其為上部基底)與第二外部基底302之間的包封劑40包封的主動液晶膜10及/或偏光器20的結構，以及在以上結構中可收縮膜100藉由黏著膜401附著至第二外部基底302外部的結構。

在本申請案中，藉由引入如上文所描述的可收縮膜，可將可能因用於製造光學元件的高壓釜製程或在製造之後的環境變化(諸如溫度變化)而在包封元件(主動液晶膜及/或偏光器)中出現的負壓最小化，且可防止缺陷，諸如由氣泡所導致的白色斑點及類似物。

在本申請案中，術語「可收縮膜」可意謂在至少任何方向上呈現所要低溫及/或高溫收縮率的膜。

在一實例中，可收縮膜在-40℃下可具有在0.001%至10%的範圍內的收縮率。收縮率可為0.005%或大於0.005%、0.01%或大於0.01%、0.02%或大於0.02%、0.03%或大於0.03%、0.04%或大於0.04%、0.05%或大於0.05%、0.06%或大於0.06%、0.07%或大於0.07%、0.08%或大於0.08%、0.09%或大於0.09%、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%、0.5%或大於0.5%、0.55%或大於0.55%、0.6%或大於0.6%、0.65%或大於0.65%、0.7%或大於0.7%、0.75%或大於0.75%、0.8%或大於0.8%、0.85%或大於0.85%、0.9%或大於0.9%、0.95%或大於0.95%、1%或大於1%、1.05%或大於1.05%、1.1%或大於1.1%、1.15%或大於1.15%、1.2%或大於1.2%、1.25%或大於1.25%或1.3%或大於1.3%。另外，收縮率亦可為9.5%或小於9.5%、9%或小於9%、8.5%或小於8.5%、8%或小於8%、7.5%或小於7.5%、7%或小於7%、6.5%或小於6.5%、6%或小於6%、 5.5%或小於5.5%、5%或小於5%、4.5%或小於4.5%、4%或小於4%、3.5%或小於3.5%、3%或小於3%、2.5%或小於2.5%、2%或小於2%或1.5%或小於1.5%。

在一實例中，可收縮膜在90℃下可具有在0.001%至10%的範圍內的收縮率。收縮率可為0.005%或大於0.005%、0.01%或大於0.01%、0.02%或大於0.02%、0.03%或大於0.03%、0.04%或大於0.04%、0.05%或大於0.05%、0.06%或大於0.06%、0.07%或大於0.07%、0.08%或大於0.08%、0.09%或大於0.09%、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%、0.5%或大於0.5%、0.55%或大於0.55%、0.6%或大於0.6%、0.65%或大於0.65%、0.7%或大於0.7%、0.75%或大於0.75%、0.8%或大於0.8%、0.85%或大於0.85%、0.9%或大於0.9%、0.95%或大於0.95%、1%或大於1%、1.05%或大於1.05%、1.1%或大於1.1%、1.15%或大於1.15%、1.2%或大於1.2%、1.25%或大於1.25%或1.3%或大於1.3%。另外，收縮率亦可為9.5%或小於9.5%、9%或小於9%、8.5%或小於8.5%、8%或小於8%、7.5%或小於7.5%、7%或小於7%、6.5%或小於6.5%、6%或小於6%、5.5%或小於5.5%、5%或小於5%、4.5%或小於4.5%、4%或小於4%、3.5%或小於3.5%、3%或小於3%、2.5%或小於2.5%、2%或小於2%或1.5%或小於1.5%。

在-40℃下的收縮率及在90℃下的收縮率為以下文將描述的實例中所描述的方式評估的結果。

另外，收縮率可各自為在可收縮膜的任何一個方向上的收縮率，且在一實例中，所述收縮率可為在可收縮膜的所有方向上發現的收縮率當中的最大收縮率或最小收縮率，或在所有方向上的收縮率的平均值。舉例而言，當可收縮膜為下文描述的拉伸聚合物膜時，收縮率可為所謂在機械方向(mechanical direction；MD)上的收縮率或在橫向方向(transverse direction；TD)上的收縮率。

可包含可收縮膜以使得指示收縮率的方向為預定方向。舉例而言，可收縮膜可包含於光學元件中，以使得配向膜的上述配向方向或展示可收縮膜的收縮率的方向與光學元件中所含有的偏光器的光吸收軸形成在-30度至30度的範圍內、在-25度至25度的範圍內、在-20度至20度的範圍內、在-15度至15度的範圍內、在-10度至10度的範圍內或在-5度至5度的範圍內的角度，或大致平行，或可包含於光學元件中以使得配向膜的上述配向方向或展示可收縮膜的收縮率的方向與光學元件中所含有的偏光器的光吸收軸形成在60度至120度的範圍內、在65度至115度的範圍內、在70度至110度的範圍內、在75度至105度的範圍內、在80度至100度的範圍內或在85度至95度的範圍內的角度，或大致垂直。

只要可收縮膜呈現此收縮率，即可在無任何特定限制的情況下將各種膜用作收縮膜。在一實例中，可收縮膜可為已知拉伸聚合物膜。由於此拉伸聚合物膜經由拉伸製程生產，因此其具有在高溫條件及/或低溫條件下收縮的特性。在此情況下，藉由製造製程中的拉伸比或類似物來決定收縮率。在本申請案中，可自已知可收縮膜選擇且使用呈現如以上收縮率的膜。

作為可適用的拉伸聚合物膜的可收縮膜的一實例可藉由以下各者例示：纖維素聚合物膜，諸如二乙醯纖維素(DAC)膜或三乙醯纖維素(TAC)膜；環烯烴共聚物(COP)膜，諸如降冰片烯衍生物膜，或聚烯烴膜，諸如聚乙烯(PE)膜；或聚丙烯(PP)膜；丙烯酸聚合物膜，諸如聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)膜或聚丙烯酸酯(PAC)膜；聚酯膜，諸如聚碳酸酯(PC)膜或聚(對苯二甲酸乙二酯)(PET)膜；聚乙烯醇系列膜，諸如聚乙烯醇(PVA)膜；聚(醚碸)(PES)膜；聚醚醚酮(PEEK)膜；聚苯碸(PPS)膜；聚醚醯亞胺(PEI)膜；聚萘二甲酸乙二酯(PEN)膜；聚醯亞胺(PI)膜；聚碸(PSF)膜；聚芳酯(PAR)膜或氟樹脂膜，但不限於此。

可收縮膜的厚度不受特定限制，且可在考慮到所要光學元件的厚度的情況下自呈現上述收縮率的膜選擇且使用適當種類。

光學元件可更包括除以上組態外的任何必要組態，且例如包括已知組態，諸如在適當位置中的延遲層、光學補償層、抗反射層以及硬塗層。

用於製造本申請案中所應用的此光學元件的方法不受特定限制。

舉例而言，光學元件可藉由使用疊層來製造，且所述疊層可藉由根據所要結構將以下各者疊層來製備：上述第一外部基底；第二外部基底，與第一外部基底相對設置；主動液晶膜及/或偏光器，藉由第一外部基底與第二外部基底之間的包封劑(黏著膜)包封；形成包封劑的黏著膜或將可收縮膜附著至外部基底；及可收縮膜。

亦即，包封可藉由將疊層應用於合適的接合製程(諸如高壓釜製程)來完成，且可生產所述元件。

高壓釜製程的條件不受特定限制，且例如視所應用的黏著膜的類型而定，所述製程可在適當溫度及壓力下執行。典型高壓釜製程的溫度為約80℃或高於80℃、90℃或高於90℃、100℃或高於100℃，且壓力為2大氣壓或大於2大氣壓，但不限於此。製程溫度的上限可為約200℃或低於200℃、190℃或低於190℃、180℃或低於180℃或170℃或低於170℃左右，且製程壓力的上限可為約10大氣壓或小於10大氣壓、9大氣壓或小於9大氣壓、8大氣壓或小於8大氣壓、7大氣壓或小於7大氣壓或6大氣壓或小於6大氣壓左右。

此光學元件可用於各種應用，且例如可用於眼用佩戴品，諸如太陽眼鏡或增強實境(augmented reality；AR)或虛擬實境(virtual reality；VR)眼用佩戴品；建築物的外壁或車輛的天窗以及類似物。

在一實例中，光學元件自身可為車輛的天窗。

舉例而言，在包含形成至少一個開口的主體的汽車中，可安裝及使用附著至所述開口的光學元件或車輛的天窗。

此時，當外部基底的曲率或曲率半徑彼此不同時，具有較小曲率半徑的基底(亦即，具有較大曲率的基底)可以重力方向配置。

本申請案提供一種能夠改變透射率的光學元件，且此光學元件可用於各種應用，諸如眼用佩戴品，例如太陽眼鏡或增強實境(AR)或虛擬實境(VR)眼用佩戴品；建築物的外壁或車輛的天窗。

10:主動液晶膜

20:偏光器

30:基底/第一外部基底/第二外部基底/外部基底

31:凹形位點

40:包封劑/黏著膜

50:緩衝層

100:可收縮膜

110:基礎膜

120:主動液晶層

201:偏光塗層

301:第一外部基底

302:第二外部基底

400:包封部分

401:黏著膜

圖1至圖6為用於解釋本申請案的光學元件的例示性圖式。

圖7至圖10為用於解釋應用有可收縮膜的光學元件的結構的例示性圖式。

圖11為例示性地繪示用於對實例及比較例的效能進行比較的狀態的圖式。

在下文中，將藉助於實例及比較例來詳細描述本申請案，但本申請案的範圍不限於以下實例。

1.量測收縮率

使用來自TA的DMA設備(Q800)按以下方式量測本文中提及的可收縮膜的收縮率。樣品經製造為具有約5.3毫米的寬度及約10毫米的長度，且在以縱向方向將標本的兩端固定至量測設備的夾具之後量測收縮率。此處，10毫米的樣品長度為不包含固定至夾具的部分的長度。在將樣品固定至如上文所描述的夾具之後，在受控力模式下，在0.01牛頓(N)的預負載力及3.00℃/分鐘的溫度升高速率或-3.00℃/分鐘的溫度降低速率的條件下量測所述樣品。經由在-40℃下維持30分鐘之後的樣品長度(L_-40)及初始長度(L_O=10毫米)來量測-40℃收縮率(100×(L_-40-L_O)/L_O)，且經由在90℃下維持30分鐘之後的樣品長度(L₉₀)及初始長度(L_O=10毫米)來獲得90℃收縮率(100×(L₉₀-L_O)/L_O)。

<量測溫度條件及時間>

溫度：25℃開始→90℃(維持30分鐘)→25℃(維持30分鐘)→-40℃(維持30分鐘)→25℃(維持30分鐘)

實例1.

以下構造用於製造光學元件。

主動液晶膜：客體-主體主動液晶膜(單元間隙：約12微米，基礎膜類型：聚(對苯二甲酸乙二酯)膜(PET)、液晶/染料混合物類型：來自默克公司(Merck)的MAT-16-969液晶與非等向性染料(巴斯夫公司(BASF)，X12)的混合物，

偏光器：聚乙烯醇(PVA)類線性吸收偏光器，

第一外部基底：具有2400R的曲率的3.85毫米厚的玻璃基底

第二外部基底：具有2400R的曲率的0.55毫米厚的玻璃基底

包封劑(黏著膜)：熱塑性聚胺基甲酸酯(TPU)黏著膜(厚度：約0.38毫米，製造商：阿古泰克公司(Argotec)，產品名稱：ArgoFlex)

包封劑(OCA)：8146-5(商品名稱；3M製造)

可收縮膜：拉伸PVA類偏光膜(機械方向(MD)高溫(90℃)收縮率：1.32%，機械方向(MD)低溫(-40℃)收縮率：1.32%，橫向方向(TD)高溫(90℃)收縮率：0.17%，橫向方向(TD)低溫(-40℃)收縮率：0.31%)

將可收縮膜、TPU黏著膜、第二外部基底、OCA包封劑、主動液晶膜、TPU黏著膜以及第一外部基底依序疊層以製備疊層。在製造疊層時，第一外部基底及第二外部基底的兩個凸形部分面朝上。

另外，製造疊層以使得在所述結構中，可收縮膜(拉伸PVA類偏光膜)的機械方向(MD)垂直於液晶配向膜的配向方向。

其後，使所述疊層在約100℃的溫度及2大氣壓左右的壓力下經歷高壓釜製程以製備光學元件。

實例2.

將實例1的可收縮膜、實例1的TPU黏著膜、實例1的第二外部基底、實例1的OCA包封劑、實例1的主動液晶膜、實例1的OCA包封劑、實例1的PVA類線性吸收偏光器；實例1的TPU黏著膜以及實例1的第一外部基底依序疊層以製備疊層。在製造疊層時，第一外部基底及第二外部基底的兩個凸形部分面朝上。另外，製造疊層以使得在所述結構中，可收縮膜(拉伸PVA類偏光膜)的機械方向(MD)垂直於PVA類線性吸收偏光器的光吸收軸方向。其後，使所述疊層在約100℃的溫度及2大氣壓左右的壓力下經歷高壓釜製程以製備光學元件。

實例3.

將可收縮膜、實例1的TPU黏著膜、實例1的第二外部基底、實例1的OCA包封劑、實例1的主動液晶膜、實例1的OCA包封劑、實例1的PVA類線性吸收偏光器；實例1的TPU黏著膜以及實例1的第一外部基底依序疊層以製備疊層。在製造疊層時，第一外部基底及第二外部基底的兩個凸形部分面朝上。

此外，當製造疊層時，作為可收縮膜，使用具有以下各者的雙軸向拉伸聚(對苯二甲酸乙二酯)(PET)膜：0.51%的機械方向(MD)方向高溫(90℃)收縮率、0.97%的機械方向(MD)方向低溫(-40℃)收縮率、0.51%的橫向方向(TD)高溫(90℃)收縮率以及0.97%的橫向方向(TD)低溫(-40℃)收縮率。另外，製造疊層以使得在所述結構中，可收縮膜(拉伸PET膜)的機械方向(MD)垂直於PVA類線性吸收偏光器的光吸收軸方向。其後，使所述疊層在約100℃的溫度及2大氣壓左右的壓力下經歷高壓釜製程以製備光學元件。

實例4.

此外，當製造疊層時，作為可收縮膜，使用具有以下各者的單軸向拉伸聚(對苯二甲酸乙二酯)(PET)膜：0.51%的機械方向(MD)方向高溫(90℃)收縮率、0.97%的機械方向(MD)方向低溫(-40℃)收縮率、0.01%的橫向方向(TD)高溫(90℃)收縮率以及0.01%的橫向方向(TD)低溫(-40℃)收縮率。另外，製造疊層以使得在所述結構中，可收縮膜(拉伸PET膜)的機械方向(MD)垂直於PVA類線性吸收偏光器的光吸收軸方向。其後，使所述疊層在約100℃的溫度及2大氣壓左右的壓力下經歷高壓釜製程以製備光學元件。

比較例1.

除不應用可收縮膜以外，以與實例1中相同的方式製備光學元件。

比較例2.

除不應用可收縮膜以外，以與實例2中相同的方式製備光學元件。

比較例3.

除不應用可收縮膜以外，以與實例3中相同的方式製備光學元件。

評估氣泡出現率

在如同圖11中所示，支撐在實例或比較例中製造的每一光學元件的凹形位點(concave site)31的中心之後，使光學元件經歷加熱測試隨後進行循環測試，且隨後在室溫下儲存35天左右，以確認是否由氣泡導致白色斑點。

此處，加熱測試藉由在100℃下將光學元件固持168小時來執行，且循環測試條件如下。

<循環測試條件>

1個循環=25℃→90℃(維持4小時)→-40℃(維持4小時)→25℃

溫度變化速率：溫度上升1℃/分鐘，溫度降低-1℃/分鐘

量測濕度(相對濕度)：90%

重複的次數：重複1個循環10次(10個循環)

在每種情況下，確認白色斑點的出現率，且結果描述於下表1中。

在下表1中，P意謂白色斑點不出現，且F意謂白色斑點出現。

10:主動液晶膜

40:包封劑

100:可收縮膜

301:第一外部基底

302:第二外部基底

Claims

一種光學元件，包括：第一外部基底；第二外部基底，與所述第一外部基底相對設置；主動液晶膜或偏光器，由所述第一外部基底與所述第二外部基底之間的包封劑包封；以及可收縮膜，鄰近於所述第一外部基底及所述第二外部基底中的任一者而存在，其中所述可收縮膜在-40℃下具有在0.001%至10%的範圍內的收縮率，且在90℃下具有在0.001%至10%的範圍內的收縮率，且其中所述第一外部基底及所述第二外部基底中的至少一者為曲面基底。
如申請專利範圍第1項所述的光學元件，包括由所述第一外部基底與所述第二外部基底之間的所述包封劑包封的所述主動液晶膜及所述偏光器。
如申請專利範圍第1項所述的光學元件，其中所述可收縮膜存在於所述第一外部基底或所述第二外部基底的內部或外部。
如申請專利範圍第3項所述的光學元件，更包括在所述可收縮膜與所述第一外部基底及所述第二外部基底中的至少一者之間的黏著膜。
如申請專利範圍第4項所述的光學元件，其中所述黏著膜為熱塑性聚胺基甲酸酯(TPU)黏著膜、熱塑性澱粉(TPS)、聚醯胺黏著膜、丙烯酸黏著膜、聚酯黏著膜、乙烯乙酸乙烯酯(EVA)黏著膜、聚烯烴黏著膜或聚烯烴彈性體膜。
如申請專利範圍第1項所述的光學元件，其中所述可收縮膜在-40℃下具有在0.005%至10%的範圍內的收縮率。
如申請專利範圍第1項所述的光學元件，其中所述可收縮膜在90℃下具有在0.005%至10%的範圍內的收縮率。
如申請專利範圍第1項所述的光學元件，其中所述可收縮膜為拉伸聚合物膜。
如申請專利範圍第1項所述的光學元件，其中所述可收縮膜為纖維素聚合物膜；聚烯烴膜；丙烯酸聚合物膜；聚酯膜；聚乙烯醇系列膜；聚(醚碸)(PES)膜；聚醚醚酮(PEEK)膜；聚苯碸(PPS)膜；聚醚醯亞胺(PEI)膜；聚萘二甲酸乙二酯(PEN)膜；聚醯亞胺(PI)膜；聚碸(PSF)膜；聚芳酯(PAR)膜或氟樹脂膜。
如申請專利範圍第1項所述的光學元件，其中所述第一外部基底及所述第二外部基底兩者均為曲面基底。
如申請專利範圍第10項所述的光學元件，其中所述第一外部基底與所述第二外部基底的曲率差在10%以內。
如申請專利範圍第10項所述的光學元件，其中所述第一外部基底與所述第二外部基底在相同方向上彎曲。
如申請專利範圍第10項所述的光學元件，其中所述第一外部基底及所述第二外部基底的曲率半徑各自為100R或大於100R。
如申請專利範圍第1項所述的光學元件，其中所述包封劑存在於所述主動液晶膜或所述偏光器的上部部分及下部部分以及所有側上。
如申請專利範圍第1項所述的光學元件，其中所述包封劑為熱塑性聚胺基甲酸酯(TPU)黏著膜、熱塑性澱粉(TPS)、聚醯胺黏著膜、丙烯酸黏著膜、聚酯黏著膜、乙烯乙酸乙烯酯(EVA)黏著膜、聚烯烴黏著膜或聚烯烴彈性體膜。