光调制元件

技术领域

本申请涉及光调制元件。

本申请要求基于于2019年3月7日提交的韩国专利申请第10-2019-0026114号的优先权的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。

背景技术

光散射元件可以意指在光的透明模式与散射模式之间变化的元件。例如，动态散射模式可以通过将导电材料添加至向列型液晶中来实现光散射模式。

当将具有二色性吸收的染料添加至处于动态散射模式的液晶组合物中时，可以实现亮的透明模式和暗的散射模式，从而实现透明的亮状态和不透明的暗状态。在动态散射模式液晶单元中，液晶分子在不存在电压的情况下由于垂直配向膜的取向力而形成均匀垂直取向，并且染料也根据液晶分子的取向而垂直竖立，由此使光吸收最小化，因此可以实现透明模式。当向液晶单元施加交流电压时，液晶分子被电场极化以形成水平取向，并且导电材料在两个电极之间产生涡流并且扰乱液晶分子的取向。由于染料也是水平取向的并且取向受到干扰，因此光吸收最大化并且产生光散射，因此可以实现散射模式。

这样的动态散射元件可以用于透明显示器例如OLED(有机发光器件)的遮光板或屏幕例如投影仪。然而，在光散射模式下，如果透射率为10％或更大，则可以阻挡后面的图像，但是黑色的亮度降低至灰色，使得二次显示的亮度非常低。为了解决该问题，需要努力提高可以使光散射元件的透射率更暗的对比度(CR)(专利文献1：韩国特许专利公开第2014-0070480号)。

发明内容

技术问题

本申请提供了光调制元件，所述光调制元件能够在亮的透明模式与暗的散射模式之间变化并且改善对比度和雾度可变特性而没有二色性染料的沉淀和功耗的增加。

技术方案

本申请涉及光调制元件。光调制元件可以包括光调制层。在本申请中，术语光调制元件或光调制层可以意指根据外部能量的施加例如根据是否施加外部能量具有阻挡或透射光的功能的元件或层。

根据外部能量的施加，光调制元件可以在阻挡状态与透射状态之间转换。阻挡状态意指其中总透射率相对低的状态(在下文中，可以称为暗状态)和/或其中雾度相对高的状态(在下文中，可以称为散射状态)。透射状态意指其中总透射率相对高的状态(在下文中，可以称为亮状态)和/或其中雾度相对低的状态(在下文中，可以称为透明状态)。

光调制元件可以包括第一光调制层和第二光调制层。第一光调制层和第二光调制层可以以其中它们设置成彼此重叠的状态包括在内。因此，通过第一光调制层透射的光可以入射在第二光调制层上，相反地，通过第二光调制层透射的光也可以入射在第一光调制层上。图1是示意性地示出如上所述的第一光调制层100和第二光调制层200彼此重叠的状态的图。在本说明书中，这样的结构可以称为双单元结构。

第一光调制层和第二光调制层可以各自为雾度可变层。

在本申请中，根据外部能量的施加，雾度可变层可以在雾度不同的第一状态与第二状态之间转换，并且可以意指第一状态与第二状态之间的雾度差为10％或更大、20％或更大、30％或更大、40％或更大、50％或更大、60％或更大、70％或更大、或者80％或更大的层。

第一光调制层和第二光调制层可以各自为透射率可变层。

在本申请中，根据外部能量的施加，透射率可变层可以在总透射率不同的第三状态与第四状态之间转换，并且可以意指第三状态与第四状态之间的总透射率的差为20％或更大、25％或更大、30％或更大、或者40％或更大的层。

第一光调制层和第二光调制层在不施加电压的状态下可以各自处于亮状态和透明状态，以及在施加电压的状态下可以各自处于暗状态和散射状态。

包括第一光调制层和第二光调制层的光调制元件在不施加电压的状态下也可以处于亮状态和透明状态，以及在施加电压的状态下也可以处于暗状态和散射状态。

在一个实例中，第一光调制层和第二光调制层在不施加电压的状态下可以各自具有50％或更大的总透射率，以及20％或更小、15％或更小、或者10％或更小的雾度。

在一个实例中，第一光调制层和第二光调制层在施加电压的状态下例如在施加60V的电压的状态下可以各自具有20％或更小的总透射率，以及80％或更大的雾度。

通过重叠和设置具有这样的电光特性的第一光调制层和第二光调制层，本申请可以改善对比度和雾度可变特性，同时提供可以在亮的透明模式与暗的散射模式之间变化的光调制元件。

光调制元件的如通过以下方程式1计算的对比度(CR)可以为10或更大。

[方程式1]

CR＝T(0V)/T(60V)

在方程式1中，T(0V)为在其中不向第一光调制层和第二光调制层中的每一者施加电压的状态下光调制元件的总透射率(％)，以及T(60V)为在其中向第一光调制层和第二光调制层中的每一者施加60V的电压的状态下光调制元件的总透射率(％)。

光调制元件的如通过以下方程式2计算的雾度差(ΔH)可以为50％或更大。雾度差可以为50％或更大、60％或更大、70％或更大、80％或更大、或者82％或更大。

[方程式2]

ΔH＝H(60V)-H(0V)

在方程式2中，H(0V)为在其中不向第一光调制层和第二光调制层中的每一者施加电压的状态下光调制元件的雾度(％)，以及H(60V)为在其中向第一光调制层和第二光调制层中的每一者施加60V的电压的状态下光调制元件的雾度(％)。

除非在描述光调制层时另有说明，否则其可以为可以应用于第一光调制层和第二光调制层二者的内容。

第一光调制层和第二光调制层可以各自为包含向列型液晶的液晶层。在本说明书中，向列型液晶可以意指具有液晶分子的指向矢在预定方向上排列，但是在不形成层状结构或平面结构的情况下排列的液晶相的液晶。

作为向列型液晶，在允许液晶的取向通过施加外部作用例如电压来改变的方面，可以使用非反应性液晶化合物。在本申请中，非反应性液晶化合物可以意指没有反应性基团例如可聚合基团或可交联基团的液晶化合物。在此，可聚合基团或可交联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、乙烯基、环氧基等，但不限于此，并且可以包括被称为可聚合基团或可交联基团的已知反应性官能团。

向列型液晶的介电各向异性可以在不损害本申请的目的的范围内适当地选择。在本说明书中，术语“介电常数各向异性(Δε)”意指液晶的水平介电常数(ε

向列型液晶的介电常数各向异性(Δε)可以为负数。在这种情况下，向列型液晶的介电常数各向异性(Δε)的绝对值可以例如在约1至20的范围内。向列型液晶的介电常数各向异性(Δε)的绝对值的下限可以为1或更大、2或更大、或者3或更大，并且向列型液晶的介电常数各向异性(Δε)的绝对值的上限可以为20或更小、18或更小、16或更小、14或更小、12或更小、10或更小、8或更小、或者6或更小。当向列型液晶的介电常数各向异性满足上述范围时，有利于实现在透明模式与散射模式之间转换的液晶单元，因为液晶单元可以以低驱动电压驱动并且表现出优异的雾度特性。

向列型液晶的折射率各向异性可以考虑光调制元件的期望的物理特性例如雾度特性来适当地选择。术语“折射率各向异性”可以意指液晶的非寻常折射率与寻常折射率之间的差。液晶的折射率各向异性可以为例如0.1或更大、0.12或更大、或者0.15或更大，并且可以在0.3或更小、0.25或更小、或者0.23或更小的范围内。当液晶的折射率各向异性满足上述范围时，例如可以实现具有优异的雾度特性的光调制元件。

第一光调制层和第二光调制层各自还可以包含二色性染料。二色性染料可以允许光调制层或光调制元件根据外部电压的施加表现出总透射率的可变特性。

在本申请中，术语“染料”可以意指能够强烈吸收和/或改变可见光区域的至少部分或整个范围(例如，400nm至700nm的波长范围)内的光的材料，术语“各向异性染料”可以意指能够对可见光区域的至少部分或整个范围内的光进行各向异性吸收的材料。

作为二色性染料，例如，可以选择和使用已知具有可以通过所谓的主宾效应根据液晶化合物的对准状态而对准的特性的已知染料。作为二色性染料，例如，可以使用黑色染料。这样的染料已知为例如偶氮染料或蒽醌染料等，但不限于此。

作为二色性染料，可以使用二色性比(即，通过将与各向异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的至少部分波长或任一波长下，例如在约380nm至700nm或约400nm至700nm的波长范围内满足二色性比。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。

光调制层中的二色性染料的比率可以考虑期望的对比度或透射率的可变特性来选择。如果二色性染料的浓度增加，则可以提高对比度，但是当二色性染料的浓度太高时，担心染料的沉淀，并且当对每个浓度进行透射率作图时，随着染料的浓度增加，散射模式下的透射率的减小幅宽趋于低。

在确保主体液晶中的二色性染料的适当溶解性方面，二色性染料可以以5重量％或更小、4重量％或更小、3重量％或更小、2.5重量％或更小、2重量％或更小、或者1.5重量％或更小的比率包含在内。二色性染料的含量的下限可以为例如0.01重量％或更大、或者0.1重量％或更大。当光调制层还包含导电添加剂时，如下所述，二色性染料的浓度(重量％)可以为作为二色性染料的重量相对于向列型液晶和导电添加剂的总重量的百分比而获得的值。

第一光调制层和第二光调制层各自还可以包含导电添加剂。导电添加剂可以允许光调制层或光调制元件根据外部电压的施加而表现出雾度的可变特性。

导电添加剂可以用于通过增加液晶层的电导率来实现液晶层中的EHDI(电流体动力学不稳定性)特性。当在垂直方向上向包含导电添加剂和向列型液晶的液晶层施加交流电压时，可以发生散射。具体地，当在垂直于液晶层的基底的方向上施加电场时，液晶分子由于负的介电常数各向异性而水平布置，并且导电添加剂和二色性染料也向下布置。此时，由于导电添加剂的高电导率，杂质离子对交流电压的迁移率大，从而对平卧的液晶分子产生强烈的震动。分子的物理震动意指光的折射率的震动，由此可以发生光散射。呈这样的方式的散射模式可以称为动态散射模式。

导电添加剂可以为高导电性化合物。导电添加剂的电导率可以例如在2×10

作为导电添加剂，例如可以使用液晶单体或液晶单分子。在本说明书中，术语“液晶单体”可以意指包含能够表现出液晶性的位点(例如，液晶元骨架)和至少一个反应性官能团的化合物。这样的液晶单体可以称为如下所述的反应性液晶元。在本说明书中，术语“液晶单分子”可以意指包含能够表现出液晶性的位点例如液晶元骨架，但没有反应性官能团的化合物。

除了液晶单体或液晶单分子之外，用于实现动态散射模式的导电添加剂的种类是已知的，例如可以使用离子杂质、离子液体、盐、引发剂等。作为离子杂质，例如可以使用TEMPO(2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基自由基)等；作为离子液体，例如可以使用BMIN-BF4([1-丁基-3-甲基咪唑

在一个实例中，可以使用反应性液晶元作为导电添加剂以形成在主体液晶中具有优异的溶解性并具有优异的物理特性同时减小色散特性的差异的液晶层。由于作为导电添加剂的反应性液晶元可以确保在向列型液晶介质中的溶解性，因此与用作常规添加剂的离子化合物相比，根据需要可以自由地使用大量的反应性液晶元，以便在产生液晶单元时可以提高自由度。

如上所示，反应性液晶元可以为包含液晶元骨架和至少一个反应性官能团的化合物。作为反应性官能团，例如可以例示可聚合官能团或可交联官能团。反应性液晶元可以以非反应性状态(即，在液晶层中不进行聚合，并且如有必要也可以使至少一部分聚合的状态)存在。

反应性液晶元可以包括多官能反应性液晶元或单官能反应性液晶元。在本说明书中，术语“多官能反应性液晶元”可以意指包含液晶元的两个或更多个反应性官能团的化合物。在一个实例中，多官能反应性液晶元可以包含2至10个、2至8个、2至6个、2至5个、2至4个、2至3个或2个反应性官能团。此外，术语“单官能反应性液晶元”可以意指包含液晶元的一个反应性官能团的化合物。

反应性液晶元可以为例如由下式1表示的化合物。

[式1]

在式1中，P为(甲基)丙烯酸酯基、羧基、羟基、乙烯基、环氧基或硝基，

X为单键、经取代或未经取代的具有1至10个碳原子的亚烷基、或者经取代或未经取代的具有1至10个碳原子的亚烷氧基，

L为单键、经取代或未经取代的具有1至10个碳原子的亚烷基、经取代或未经取代的具有1至10个碳原子的亚烯基、经取代或未经取代的具有1至10个碳原子的亚炔基、经取代或未经取代的具有1至10个碳原子的亚烷氧基、-O-或-COO-，以及

Y为氢；卤素；氰基；经取代或未经取代的具有1至10个碳原子的烷基；或者未经取代或经选自氰基、卤素和烯基中的一个或更多个取代基取代的具有1至10个碳原子的烷氧基。

在一个实例中，相对于100重量份的向列型液晶，导电添加剂或反应性液晶元可以以0.1重量份至30重量份的比率包含在内。具体地，相对于100重量份的向列型液晶，导电添加剂或反应性液晶元可以以0.1重量份或更大、1重量份或更大、2重量份或更大、3重量份或更大、4重量份或更大、5重量份或更大、6重量份或更大、7重量份或更大、8重量份或更大、9重量份或更大、或者10重量份或更大的比率包含在内，并且以30重量份或更小、28重量份或更小、26重量份或更小、24重量份或更小、22重量份或更小、20重量份或更小、18重量份或更小、16重量份或更小、14重量份或更小、或者12重量份或更小的比率包含在内。当导电添加剂或反应性液晶元比率满足上述范围时，可以有效地实现期望的物理特性以提供具有优异的驱动电压特性和雾度特性的液晶单元。

如有可能，光调制层可以不包含离子化合物，例如如上所述的离子液体或盐。这样的离子化合物作为用于控制液晶层的电导率的添加剂是广泛已知的，但是这样的离子化合物在主体液晶中具有差的溶解性，因此其可能使液晶层的物理特性劣化。因此，光调制层中的离子化合物的比率可以为2重量％或更小、1.5重量％或更小、1重量％或更小、或者约0.7重量％或更小。由于离子化合物为任选的组分，因此比率的下限为0重量％。

液晶层可以具有电导率，例如具有1.0×10

同时，下述的垂直电导率为在向液晶层施加电压时测量的电导率，其可以为在施加电压使得通过施加电压的电场的方向基本上垂直于液晶层的光轴的状态下沿电场的方向测量的值。在此，施加的电压的测量频率可以为60Hz，并且测量电压可以为0.5V。

液晶层的光轴可以根据液晶化合物的类型来确定。例如，如果液晶化合物呈棒状，则液晶层的光轴可以意指在包含在液晶层中的液晶化合物取向的状态下的长轴方向。例如，如果液晶层中的液晶化合物处于平行于液晶层的厚度方向垂直地取向的状态，则水平电导率可以为在施加电压使得电场沿液晶层的厚度方向形成的状态下沿厚度方向测量的电导率。此外，如果液晶层中的液晶化合物呈棒状，并且液晶化合物处于在液晶层中水平取向的状态，则垂直电导率可以为在施加电压使得电场在液晶层的厚度方向上形成的同时在厚度方向上测量的电导率。

同时，除非另有说明，否则在本申请中，垂直电导率或水平电导率可以为通过以下获得的值：将在将施加至液晶层的电压的测量频率设定为60Hz并且将电压设定为0.5V的状态下根据所述方法中的每一者在室温下测量的电导率转换成由面积为1cm

用于转换的方程式如以下方程式1至3所示。

[方程式1]

C＝1/ρ

[方程式2]

R＝1/CR

[方程式3]

R＝ρ×D/A

在方程式1至3中，C为水平电导率或垂直电导率，ρ为液晶层的比电阻，CR为水平电导率或垂直电导率的实际测量值，R为液晶层的电阻，D为液晶层的厚度，以及A为液晶层的面积。

例如，在通过将对于具有预定厚度和面积的液晶层测量的电导率的实际测量值(CR)代入方程式2中获得电阻(R)之后，可以通过使用电阻(R)和方程式3获得液晶层(面积：1cm

此外，除非另有说明，否则在本申请中，电导率为通过将在60Hz的测量频率和0.5V的测量电压的条件下在室温下测量的电导率转换成由面积为1cm

在此，液晶层的水平电导率(PC)与液晶层的垂直电导率(VC)的比率(PC/VC)可以为约0.2或更大、约0.25或更大、约0.3或更大、约0.35或更大、约0.4或更大、约0.45或更大、约0.5或更大、约0.55或更大、约0.6或更大、约0.65或更大、或者约0.7或更大。此外，该比率(PC/VC)可以为约2.5或更小、约2.0或更小、约1.5或更小、或者约1.0或更小。在此，液晶层的垂直电导率(VC)与液晶层的水平电导率(PC)的比率(VC/PC)可以为约2.0或更小、约1.9或更小、约1.8或更小、约1.7或更小、约1.6或更小、约1.5或更小、约1.4或更小、约1.3或更小、约1.2或更小、约1.1或更小、或者约1.0或更小。此外，该比率(VC/PC)可以为约0.5或更大、约0.3或更大、约0.2或更大、或者约0.1或更大。这样的电导率(PC、VC)还可以通过适当添加前述添加剂来调节。如果如上调节电导率的比率(VC/PC和/或PC/VC)，则其在液晶元件的驱动效率方面可以是有利的。

第一光调制层和第二光调制层可以各自具有4μm或更大、6μm或更大、8μm或更大、或者10μm或更大的厚度。如果二色性染料的浓度恒定，则光调制层越厚，对比度越高。然而，当厚度过厚时，可能存在消耗的功率随着施加电压增加而显著增加的问题，并且即使根据增加的单元间隙减少染料，可变速率也可能受到限制。考虑到这种情况，厚度可以为例如约25μm或更小。

第一光调制层和第二光调制层可以根据外部能量的施加在单轴取向状态与随机取向状态之间转换。单轴取向状态可以为例如垂直取向状态。

第一光调制层和第二光调制层可以包含在不施加电压的状态下处于在一个方向上对准的状态的向列型液晶和二色性染料。在一个实例中，第一光调制层和第二光调制层可以各自包含在不施加电压的状态下处于垂直取向状态的向列型液晶和二色性染料。

在本申请中，垂直取向状态可以意指这样的状态：其中由液晶分子的光轴相对于与液晶层水平的平面形成的角度为约70度至90度、75度至90度、80度至90度、或85度至90度。在本申请中，水平取向状态可以意指这样的状态：其中相对于与液晶层水平的平面形成的角度为约0度至20度、0度至15度、0度至10度、或者0度至5度。

光调制元件还可以包括与第一光调制层的两侧相对设置的第一基底和第二基底，以及与第二光调制层的两侧相对设置的第三基底和第四基底。第一基底、第二基底、第三基底和第四基底可以各自顺序地包括基础层、电极层和配向膜。第一光调制层可以与第一基底的配向膜和第二基底的配向膜相邻。第二光调制层可以与第三基底的配向膜和第四基底的配向膜相邻。

包括第一基底、第一光调制层和第二基底的结构可以称为第一液晶单元，包括第三基底、第二光调制层和第四基底的结构可以称为第二液晶单元。以这种方式，具有两个液晶单元的光调制元件可以称为具有双单元结构的光调制元件。

第一液晶单元和第二液晶单元可以通过压敏粘合剂或粘合剂附接。具体地，第一液晶单元的第二基底和第二液晶单元的第三基底可以通过压敏粘合剂或粘合剂附接。

作为粘合剂或压敏粘合剂，可以使用用于附接光学元件的已知透明粘合剂，例如可以使用OCA(光学透明粘合剂)或OCR(光学透明粘合剂)，但不限于此。作为压敏粘合剂或粘合剂，可以使用基于丙烯酰基的压敏粘合剂或粘合剂、基于有机硅的压敏粘合剂或粘合剂、基于环氧的压敏粘合剂或粘合剂，但不限于此。

作为基础层，可以没有特别限制地使用已知的材料。例如，可以使用玻璃基材、有机硅基材或塑料膜基材。基材可以为光学各向同性基材或具有相位差值的光学各向异性基材。如有必要，在基础层中还可以存在金、银或硅化合物(例如二氧化硅或一氧化硅)的涂层或者诸如抗反射层的涂层。

作为塑料膜基材，可以使用包括以下的膜基材：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)；Pac(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)；PAR(聚芳酯)或无定形氟树脂等，但不限于此。

包括在第一基底、第二基底、第三基底和第四基底中的基础层可以各自独立地为玻璃基材或塑料膜基材。包括在第一基底、第二基底、第三基底和第四基底中的基础层可以分别称为第一基础层、第二基础层、第三基础层和第四基础层。

作为一个实例，第一基础层、第二基础层、第三基础层和第四基础层可以全部为玻璃基材。作为另一个实例，第一基础层、第二基础层、第三基础层和第四基础层可以全部为塑料膜基材。作为另一个实例，第一基础层和第二基础层可以为玻璃基材，第三基础层和第四基础层可以为塑料膜基材。或者，第一基础层和第二基础层可以为塑料膜基材，第三基础层和第四基础层可以为玻璃基材。

包括在第一基底、第二基底、第三基底和第四基底中的电极层可以各自向液晶层施加电场，使得液晶层中的液晶分子的配向状态可以改变。电极层可以通过沉积导电聚合物、导电金属、导电纳米线或金属氧化物例如ITO(氧化铟锡)等形成。电极层可以形成为具有透明性。在本领域中，能够形成透明电极层的各种材料和方法是已知的，并且这些方法都可以应用。如有必要，也可以使形成在基底的表面上的电极层适当地图案化。

包括在第一基底、第二基底、第三基底和第四基底中的配向膜可以各自为垂直配向膜。作为垂直配向膜，可以没有特别限制地选择和使用相对于相邻液晶层中的液晶分子具有垂直取向能力的任何配向膜。作为这样的配向膜，例如，可以使用接触型配向膜例如摩擦配向膜、或已知可以包含光配向膜化合物以通过非接触法例如照射线性偏振光来表现出取向特性的配向膜。

光调制元件可以应用于需要光调制功能的各种应用，其可以应用于例如智能窗、窗户保护膜、柔性显示元件、透明显示器用遮光板、或者屏幕例如投影仪的应用。透明显示器可以为例如OLED。

有益效果

本申请的光调制元件可以在亮的透明模式与暗的散射模式之间变化，并且改善对比度和雾度可变特性，而没有二色性染料的沉淀和功耗的增加。

附图说明

图1示例性地示出了本申请的光调制元件。

图2为表1中的实验结果的图。

图3为表2中的实验结果的图。

图4为表3中的实验结果的图。

图5为表4中的实验结果的图。

具体实施方式

在下文中，将通过根据本申请的实施例和不根据本申请的比较例来详细描述本申请，但是本申请的范围不受以下实施例限制。

测量例1.电光特性的测量

对于实施例和比较例中制造的光调制元件，使用雾度计(NDH-5000SP)根据ASTMD1003标准来测量根据电压施加的雾度和透射率。使用来自NF的EC1000S型设备用于电压施加，其中AC电源连接至上ITO层和下ITO层，并且以60Hz的频率和0Vrms至70Vrms的大小施加方波电压。

具体地，光透射通过测量物体并入射到积分球中，其中在该过程中，光被分为漫射光(DT，其意指所有漫散和发射的光的总和)和平行光(PT，其意指除漫射光之外的在前方方向上的出射光)，并且这些光会聚在积分球中的光接收元件上，由此可以通过会聚的光测量雾度。通过以上过程的总透射光(TT)为漫射光(DT)和平行光(PT)的总和(DT+PT)，其中雾度可以定义为漫射光相对于总透射光的百分比(雾度(％)＝100XDT/TT)。在以下测试例中，总透射率意指总透射光(TT)。

比较例1：单个单元的制造

在PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)膜上形成ITO(氧化铟锡)层以制备厚度为50μm的PET-ITO膜(Hansung Co.,Ltd.)。将PET材料的离型膜附接至PET-ITO膜的PET侧作为保护膜。通过使用3#棒将用于形成垂直配向膜的组合物(RN-3954，Nissan)涂覆在膜的ITO层上，然后使其在150℃下固化20分钟以形成厚度为约200nm的垂直配向膜来制造第一基底。

在与所述PET-ITO膜相同的PET-ITO膜的ITO层上，以250μm的间隔设置高度为8μm且直径为15μm的柱状间隔物。接下来，通过以与第一基底相同的方法形成垂直配向膜来制备第二基底。

在10mL小瓶中，放入3.6g的向列型液晶(HNG726200-100,HCCH，介电常数各向异性：-4.0，折射率各向异性：0.225)、0.4g的下式A的导电添加剂和0.06g的二色性染料(X12，BASF)，然后在100℃下搅拌24小时以制备液晶组合物。二色性染料的浓度可以为二色性染料的重量相对于向列型液晶和导电添加剂的总重量的百分比，其中二色性染料的浓度为1.5重量％。

用密封分配器将密封剂涂在第二基底的配向膜表面的边缘上。在将液晶组合物施加在第二基底的配向膜上之后，层合第一基底以制造具有单元间隙为8μm且面积为宽度×长度＝4.0cm×2.2cm的单个单元结构的光调制元件。

[式A]

比较例2至14

以与比较例1中相同的方法制造具有单个单元结构的光调制元件，不同之处在于如下表1至4所示改变单元间隙大小和染料浓度。

对于比较例1至14，测量在不施加电压的状态下的总透射率(T(0V))和在施加60V的电压的状态下的总透射率(T(0V))，并且结果在下表1至4中描述。在表1至4中，对比度(CR)为T(0V)/T(60V)的比率。图2、3、4和5分别为表1、表2、表3和表4的实验结果的图。在实验结果图中，y轴表示总透射率(T.T)(％)，x轴表示二色性染料的浓度(％)。

[表1]

[表2]

[表3]

[表4]

比较例15至18

使用图2、3、4和5中的实验结果图的趋势线，获得了在不施加电压的状态(0V)下总透射率为40％的每个单元间隙中的二色性染料的浓度，以及获得了在施加60V的电压时在所述浓度下的总透射率，并在下表5中描述。在图2至5的指数y＝ae

[表5]

根据上表5，单元间隙越小，CR值增加越多，但是可以看出不能获得10或更大的CR。为了将CR值设定为10或更大，二色性染料的浓度应为5重量％或更大，并且单元间隙应降低至8μm或更小。然而，这可能引起染料沉淀(染料相对于主体液晶的饱和浓度为约3重量％)的问题，并且可能引起由于单元间隙减小而导致的可加工性的问题。

比较例19

以与比较例1中相同的方法制造具有单个单元结构的光调制元件，不同之处在于将单元间隙的大小设定为10μm并且将二色性染料的浓度改变为1.71重量％。

比较例20

以与比较例1中相同的方法制造具有单个单元结构的光调制元件，不同之处在于将单元间隙的大小设定为8μm并且将二色性染料的浓度改变为2.2重量％。

实施例1

以与比较例1中相同的方法各自制造第一液晶单元和第二液晶单元，不同之处在于将单元间隙设定为10μm并且将二色性染料的浓度改变为1.71重量％。将第一液晶单元和第二液晶单元通过OCA(LGC，V310)粘合剂附接以制造具有双单元结构的光调制元件。

实施例2

以与比较例1中相同的方法各自制造第一液晶单元和第二液晶单元，不同之处在于将单元间隙设定为8μm并且将二色性染料的浓度改变为2.2重量％。将第一液晶单元和第二液晶单元通过OCA(LGC，V310)粘合剂附接以制造具有双单元结构的光调制元件。

实施例3

以与比较例1中相同的方法制造第一液晶单元，不同之处在于将单元间隙设定为10μm并且将二色性染料的浓度改变为1.71重量％。以与比较例1中相同的方法制造第二液晶单元，不同之处在于将单元间隙设定为8μm并且将二色性染料的浓度改变为2.2重量％。将第一液晶单元和第二液晶单元通过OCA(LGC，V310)粘合剂附接以制造具有双单元结构的光调制元件。

实施例4

以与比较例1中相同的方法制造第一液晶单元，不同之处在于将单元间隙设定为10μm并且将二色性染料的浓度改变为1.71重量％。以与比较例1中相同的方法制造第二液晶单元，不同之处在于将单元间隙设定为12μm并且将二色性染料的浓度改变为1重量％。将第一液晶单元和第二液晶单元通过OCA(LGC，V310)粘合剂附接以制造具有双单元结构的光调制元件。

对于比较例19和20以及实施例1至4，测量在不施加电压的状态下的总透射率T(0V)和雾度H(0V)，以及在施加60V的电压的状态下的总透射率T(60V)和雾度H(0V)，并且结果在下表6至11中描述。

[表6]

[表7]

[表8]

[表9]

[表10]

[表11]

比较例19和20的具有单个单元结构的光调制元件以及实施例1至4的具有双单元结构的光调制元件都没有染料沉淀和可加工性的问题，但是可以看出与比较例1和2相比，实施例1至4具有显著优异的对比度(CR)和雾度可变特性。

[附图标记说明]

100：第一光调制层，200：第二光调制层