光调制装置

技术领域

本申请要求基于于2020年7月24日提交的韩国专利申请第10-2020-0092376号的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文。

本申请涉及光调制装置。

背景技术

光调制装置为能够在至少两种或更多种不同状态之间切换的装置。关于这样的光调制装置，近来应用聚合物膜基材以相对容易地实现柔性元件和应用辊对辊过程等。

此时，当使用各向同性的膜基材作为聚合物膜时，存在诸如弱的机械强度、出现裂纹或者由于热而出现收缩等的问题。

发明内容

技术问题

然而，其中引入有各向异性的膜基材的光调制装置具有装置的驱动性能由于膜基材的相位差而降低的问题。例如，存在诸如在黑色模式下光泄露至光调制装置的侧面的问题。

因此，本申请的一个目的是提供这样的光调制装置：在具有优异的光学特性例如透射率可变特性和机械特性等的同时，通过控制黑色模式下的全向光泄露而适用于各种应用。

技术方案

本文所限定的角度应当考虑到误差例如制造误差或变化来理解。例如，在本说明书中，术语垂直、水平、正交、平行或角度数值等意指在不损害所述目的和效果的范围内的基本上垂直、水平、正交、平行或角度数值，并且例如，每种情况可以包括约±15度内的误差、约±14度内的误差、约±13度内的误差、约±12度内的误差、约±11度内的误差、约±10度内的误差、约±9度内的误差、约±8度内的误差、约±7度内的误差、约±6度内的误差、约±5度内的误差、约±4度内的误差、约±3度内的误差、约±2度内的误差、约±1度内的误差、或者约±0.5度内的误差。

除非另有说明，否则在本说明书中提及的物理特性中，当测量温度影响相关的物理特性时，所述物理特性为在室温下测量的物理特性。

在本说明书中，术语室温为在没有特别地加热或降低的自然状态下的温度，其可以意指在约10℃至30℃的范围内的任一温度，例如，约15℃或更大、18℃或更大、20℃或更大、或者约23℃或更大并且约27℃或更小的温度。此外，除非另有说明，否则本说明书中提及的温度的单位为℃。

在本说明书中，面内相位差(Rin)可以意指通过以下公式4计算的值，以及厚度方向相位差(Rth)可以意指通过以下公式5计算的值。

[公式4]

Rin＝d×(nx-ny)

[公式5]

Rth＝d×(nz-ny)

在公式4和公式5中，Rin可以为面内相位差，Rth可以为厚度方向相位差，d可以为层的厚度，nx可以为层在慢轴方向上的折射率，ny可以为作为层在快轴方向上的折射率的在与慢轴方向正交的面内方向上的折射率，以及nz可以为层在厚度方向上的折射率。

在此，术语层为面内相位差和/或厚度方向相位差的测量对象的层。层可以为例如偏光层、聚合物膜、延迟膜、光学各向异性层、或光调制层。

除非另有说明，否则本说明书中提及的术语倾斜角定义如下。在图3中，当由x轴和y轴形成的平面为参考平面(例如，参考平面可以为光调制装置中的偏光层、聚合物膜、延迟膜、光学各向异性层或光调制层的表面)时，将如图3中相对于为参考平面的法线的z轴形成的角度定义为倾斜角(在图3中，在点P处的倾斜角为Θ)。在图3中，当由x轴和y轴形成的平面为参考平面(例如，参考平面可以为光调制装置中的偏光层、聚合物膜、延迟膜、光学各向异性层或光调制层等的表面)，然后将参考平面的x轴设定为0度时，将如图3中相对于相关的x轴形成的角度定义为径向角(在图3中，在点P处的径向角为Φ)。在此，参考平面的x轴可以意指例如参考平面的水平方向上的轴。

除非另有说明，否则本说明书中提及的相位差、折射率、折射率各向异性和透射率等为对于波长为约550nm的光的物理量。

除非另有说明，否则本文中提及的由任意两个方向形成的角度可以为由这两个方向形成的锐角至钝角中的锐角，或者可以为在顺时针方向和逆时针方向上测量的角度中的小角度。因此，除非另有说明，否则本文中提及的角度是正的。然而，如有必要，为了显示在顺时针方向或逆时针方向上测量的角度之间的测量方向，在顺时针方向上测量的角度可以表示为正数，以及在逆时针方向上测量的角度可以表示为负数。

本申请涉及例如光调制装置，所述光调制装置包括：第一基底和第二基底，所述第一基底和所述第二基底各自具有第一表面和第二表面，并且相对地设置使得它们的第一表面彼此面对；以及存在于第一基底与第二基底之间的光调制层。在第一基底或第二基底的第二表面上可以形成对于波长为550nm的光的面内相位差在100nm至300nm范围内的延迟膜。在本说明书中，例如，第一表面可以意指层的主表面和相反表面中的任一者，以及第二表面可以意指层的主表面和相反表面中的另一个表面。在本文的另一个实例中，第一表面可以意指在各个层中朝向光调制层的方向，以及第二表面可以意指与第一表面相反的方向。在本说明书中，层可以为例如第一基底、第二基底、延迟膜、光学各向异性层、粘合剂层(或压敏粘合剂层)、液晶配向膜和/或偏光层等。

本申请的光调制装置可以包括例如在第一基底或第二基底的第二表面上的延迟膜。延迟膜可以设置在第一基底的第二表面或第二基底的第二表面中的仅一者上。

延迟膜的对于波长为550nm的光的面内相位差可以例如在100nm至300nm的范围内。在另一个实例中，面内相位差可以为105nm或更大、110nm或更大、115nm或更大、120nm或更大、125nm或更大、130nm或更大、135nm或更大、140nm或更大、145nm或更大、150nm或更大、155nm或更大、160nm或更大、165nm或更大、170nm或更大、175nm或更大、180nm或更大、185nm或更大、190nm或更大、195nm或更大、200nm或更大、205nm或更大、210nm或更大、215nm或更大、220nm或更大、225nm或更大、230nm或更大、235nm或更大、240nm或更大、245nm或更大、250nm或更大、255nm或更大、260nm或更大、265nm或更大、或者270nm或更大，或者可以为295nm或更小、290nm或更小、285nm或更小、或者280nm或更小。

在延迟膜中，例如，对于波长为550nm的光的厚度方向相位差可以为约0nm或者具有超过0nm的值。在本说明书中，对于波长为550nm的光的厚度方向延迟可以为约0nm或者具有超过0nm的值的事实可以意指相对于0nm或超过0nm的值，包括具有±5nm、±4nm、±3nm、±2nm、±1nm、±0.9nm、±0.8nm、±0.7nm、±0.6nm、±0.5nm、±0.4nm、±0.3nm、±0.2nm或±0.1nm误差的值。

本申请的光调制装置通过在合适的位置处引入具有这样的面内相位差和/或具有以下待描述的特性的延迟膜可以控制黑色模式下的全向光泄露。

延迟膜可以为例如满足以下公式1或公式2的膜。

[公式1]

nx>ny≈nz

[公式2]

nx≈nz>ny

在公式1和公式2中，nx可以为延迟膜对于波长为550nm的光在慢轴方向上的折射率，ny可以为延迟膜对于波长为550nm的光在快轴方向上的折射率，以及nz可以为延迟膜在厚度方向上的折射率。

在本说明书中，≈可以意指基本上相同。

延迟膜可以为例如HWP(Half-Wave Plate，半波片)或QWP(Quarter-Wave Plate，四分之一波片)。在本说明书中，术语HWP意指具有半波相位延迟特性的波片，以及术语QWP意指具有四分之一波相位延迟特性的波片。在本说明书中，n波相位延迟特性意指能够使在至少部分波长范围内的入射光延迟入射光波长的n倍的特性。因此，1/2波相位延迟特性可以意指能够使在至少部分波长范围内的入射光延迟入射光波长的1/2倍的特性，以及1/4波相位延迟特性可以意指能够使在至少部分波长范围内的入射光延迟入射光波长的1/4倍的特性。

延迟膜的厚度可以例如在20μm至70μm的范围内，以及在另一个实例中，厚度可以为21μm或更大、22μm或更大、23μm或更大、24μm或更大、25μm或更大、26μm或更大、27μm或更大、28μm或更大、29μm或更大、30μm或更大、31μm或更大、32μm或更大、33μm或更大、34μm或更大、35μm或更大、36μm或更大、37μm或更大、38μm或更大、39μm或更大、40μm或更大、41μm或更大、42μm或更大、43μm或更大、或者44μm或更大，或者可以为69μm或更小、68μm或更小、67μm或更小、66μm或更小、65μm或更小、64μm或更小、63μm或更小、62μm或更小、61μm或更小、60μm或更小、59μm或更小、58μm或更小、57μm或更小、56μm或更小、55μm或更小、54μm或更小、53μm或更小、52μm或更小、51μm或更小、50μm或更小、49μm或更小、48μm或更小、47μm或更小、或者46μm或更小，但不限于此。

延迟膜的折射率各向异性(Δn)可以例如在0.1至1.5的范围内。本申请的折射率各向异性(Δn)可以为非寻常折射率(ne)与寻常折射率(no)之差(ne-no)。在本说明书中，ne可以为例如nz，以及no可以为例如nx和/或ny。即，在本申请中，折射率各向异性(Δn)可以为例如nz-nx或nz-ny。在另一个实例中，折射率各向异性(Δn)可以为0.2或更大、0.3或更大、0.4或更大、0.5或更大、或者0.6或更大，或者可以为1.4或更小、1.3或更小、1.2或更小、1.1或更小、1.0或更小、0.9或更小、或者0.8或更小。

延迟膜还可以具有例如在1.0至2.0范围内的平均折射率。本申请的平均折射率可以意指非寻常折射率(ne)和寻常折射率(no)的平均值((ne+no)/2)。在本说明书中，平均折射率可以为例如(nx+nz)/2或(ny+nz)/2。在另一个实例中，平均折射率可以为1.1或更大、1.2或更大、1.3或更大、1.4或更大、或者1.5或更大，或者可以为1.9或更小、1.8或更小、1.7或更小、或者1.6或更小。

在本申请中，非寻常折射率(ne)和寻常折射率(no)可以使用阿贝折射仪来确定，并且具体方法遵循以下评估例4中公开的方法。

本申请可以通过在以上位置处适当地引入具有以上范围内的面内相位差和/或满足公式1或公式2的延迟膜等来提供这样的光调制装置：其在具有优异的机械特性等的同时具有期望的光学补偿效果，例如控制黑色模式下的全向光泄露的效果。

本发明人确定了，通过在合适的位置处设置具有上述特性的延迟膜和具有以下待描述的特性的光学各向异性层，可以提供这样的光调制装置：其中在具有优异的光学特性例如透射率可变特性和机械特性的同时，黑色模式下的全向光泄露等得以控制，从而适用于各种应用。

光学各向异性层可以包括在例如光调制层与第一基底之间和光调制层与第二基底之间的位置中的至少一者中。在本说明书中，光学各向异性层可以包括在光调制层与第一基底之间和光调制层与第二基底之间的位置中的至少一者中的事实可以意指光学各向异性层各自设置在光调制层与第一基底之间和光调制层与第二基底之间，或者光学各向异性层设置在光调制层与第一基底之间和光调制层与第二基底之间的位置中的任一者中。

光学各向异性层可以为例如满足以下公式3的-C板。

[公式3]

nz

在公式3中，nx可以为光学各向异性层对于波长为550nm的光在慢轴方向上的折射率，ny可以为光学各向异性层对于波长为550nm的光在快轴方向上的折射率，以及nz可以为光学各向异性层在厚度方向上的折射率。

光学各向异性层的对于波长为550nm的光的厚度方向相位差可以例如在-100nm至-350nm的范围内。在另一个实例中，厚度方向相位差可以为-110nm或更小、-120nm或更小、-130nm或更小、-140nm或更小、-150nm或更小、-160nm或更小、-170nm或更小、-180nm或更小、-190nm或更小、-200nm或更小、或者-210nm或更小，或者可以为-340nm或更大、-330nm或更大、-320nm或更大、-310nm或更大、-300nm或更大、-290nm或更大、-280nm或更大、-270nm或更大、-260nm或更大、-250nm或更大、-240nm或更大、或者-230nm或更大。

光学各向异性层的对于波长为550nm的光的面内相位差可以例如在10nm或更小的范围内。在另一个实例中，面内相位差可以为9nm或更小、8nm或更小、7nm或更小、6nm或更小、5nm或更小、4nm或更小、3nm或更小、2nm或更小、或者1nm或更小，并且优选地，可以为0nm。

在本申请中，如果光学各向异性层表现出以上特性，则可以没有限制地应用通常使用的液晶膜或聚合物膜。在一个实例中，光学各向异性层可以通过在溶剂中配制聚酰胺来形成。在一个实例中，聚酰胺可以通过使2,2'-双(三氟甲基)-5,5'-联苯二胺与间苯二甲酸和/或对苯二甲酸聚合来形成。此外，在一个实例中，溶剂可以为二甲基乙酰胺。聚酰胺可以例如以相对于溶剂的约4重量％至10重量％的范围包含在内，以及在另一个实例中，聚酰胺可以以4.5重量％或更大、或者5重量％或更大、或者9重量％或更小、8重量％或更小、7重量％或更小、6重量％或更小、或者5.5重量％或更小的量包含在内。

在一个实例中，可以将通过在溶剂中配制聚酰胺而形成的溶液施加和涂覆在以下待描述的聚合物膜或导电层上，这可以例如通过棒涂法、狭缝模涂覆法、凹版涂覆法等来进行。

通过涂覆形成的涂层可以通过热固化或紫外固化等来固化。在一个实例中，本申请的光学各向异性层可以为通过向涂层施加约50℃至150℃范围内的热持续约5分钟至30分钟范围内的时间以使其固化而形成的层。在另一个实例中，固化温度可以为60℃或更大、70℃或更大、80℃或更大、或者90℃或更大，或者可以为140℃或更小、130℃或更小、120℃或更小、或者110℃或更小，以及固化时间可以为6分钟或更长、7分钟或更长、8分钟或更长、或者9分钟或更长，或者可以为25分钟或更短、20分钟或更短、或者15分钟或更短左右，但不限于此。

光学各向异性层的折射率各向异性(Δn)可以例如在0.01至0.15的范围内。在另一个实例中，折射率各向异性(Δn)可以为0.02或更大、0.03或更大、0.04或更大、0.05或更大、0.06或更大、0.07或更大、0.08或更大、或者0.09或更大，或者可以为0.14或更小、0.13或更小、0.12或更小、或者0.11或更小。

光学各向异性层还可以具有例如在1.0至2.0范围内的平均折射率。在另一个实例中，平均折射率可以为1.1或更大、1.2或更大、1.3或更大、1.4或更大、1.5或更大、或者1.6或更大，或者可以为1.9或更小、1.8或更小、或者1.7或更小。

在本申请中，光学各向异性层的厚度可以在例如0.1μm至10μm的范围内。在另一个实例中，厚度可以为约0.2μm或更大、约0.3μm或更大、约0.4μm或更大、约0.5μm或更大、约0.6μm或更大、约0.7μm或更大、约0.8μm或更大、约0.9μm或更大、约1μm或更大、约1.1μm或更大、约1.2μm或更大、约1.3μm或更大、约1.4μm或更大、约1.5μm或更大、约1.6μm或更大、约1.7μm或更大、约1.8μm或更大、或者约1.9μm或更大，或者可以为约9μm或更小、约8μm或更小、约7μm或更小、约6μm或更小、约5μm或更小、约4μm或更小、或者约3μm或更小。

在本申请通过在光调制装置的合适的位置处布置具有以上特性的延迟膜和/或光学各向异性层来控制在黑色模式下光泄露至侧面的同时，本申请还可以通过以下待描述的聚合物膜基底的光学特性来解决其中补偿效果失真的问题。

在本申请中，第一基底和/或第二基底可以为聚合物膜。聚合物膜可以是各向同性的或各向异性的，但是从机械强度、裂纹产生控制或热收缩控制等的角度来看，聚合物膜可以优选为各向异性聚合物膜。

第一聚合物膜和/或第二聚合物膜的对于550nm的波长的面内相位差可以各自例如为500nm或更大。在另一个实例中，面内相位差可以为1000nm或更大、2000nm或更大、3000nm或更大、4000nm或更大、5000nm或更大、6000nm或更大、7000nm或更大、8000nm或更大、9000nm或更大、或者10000nm或更大，或者可以为50000nm或更小、40000nm或更小、30000nm或更小、20000nm或更小、或者15000nm或更小，但不限于此。

第一聚合物膜和/或第二聚合物膜的对于550nm的波长的厚度方向相位差可以各自为例如3000nm或更小。在另一个实例中，厚度方向相位差可以为2900nm或更小、2800nm或更小、2700nm或更小、2600nm或更小、2500nm或更小、2400nm或更小、2300nm或更小、2200nm或更小、2100nm或更小、2000nm或更小、1900nm或更小、1800nm或更小、1700nm或更小、1600nm或更小、1500nm或更小、1400nm或更小、1300nm或更小、1200nm或更小、1100nm或更小、或者1000nm或更小，或者可以为100nm或更大、200nm或更大、300nm或更大、400nm或更大、或者500nm或更小左右。

如上具有高相位差的膜在工业中是公知的，并且这样的膜由于制造过程中的高伸长率而表现出大的机械特性不对称性以及大的光学各向异性。本领域已知的延迟膜可以为例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜、环烯烃聚合物(COP)膜、环烯烃共聚物(COC)膜、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)膜、聚砜(PSF)膜或丙烯酸类树脂(聚甲基丙烯酸甲酯；PMMA)膜等，但不限于此。在本申请中，第一聚合物膜和/或第二聚合物膜可以相同或不同，其可以考虑期望的效果等来从已知的膜中适当地选择。

在本申请中，就使诸如控制虹现象的效果最大化而言，第一聚合物膜和第二聚合物膜可以选择为使得以下公式6中的P的值满足0.3或更大。

[公式6]

在公式6的P中，W

在本申请中，公式6的P中的W

通过引入具有例如如上所述的面内相位差、厚度等的聚合物膜作为第一聚合物膜和/或第二聚合物膜，以及同时在合适的位置中设置具有上述特性的延迟膜和/或光学各向异性层，本申请可以提供这样的光调制装置：在具有优异的光学特性例如透射率可变特性和机械特性的同时，通过控制黑色模式下的全向光泄露而适用于各种应用。

本申请还可以包括例如形成在第一基底的第二表面和/或第二基底的第二表面中的一者或更多者上的偏光层。在本申请中，偏光层可以仅形成在第一基底的第二表面上，仅形成在第二基底的第二表面上，或者形成在第一基底的第二表面和第二基底的第二表面二者上，并且优选地，偏光层可以形成在第一基底的第二表面和第二基底的第二表面中的每一者上。

在本说明书中，偏光层可以意指将自然光或非偏振光转换成偏振光的元件。例如，偏光层可以为线性偏光层。在本说明书中，线性偏光层意指这样的情况：其中选择性透射的光为在任一方向上振动的线性偏振光，以及选择性吸收或反射的光为在与线性偏振光的振动方向正交的方向上振动的线性偏振光。即，线性偏振器可以具有与平面方向正交的透射轴和吸收轴或反射轴。

偏光层可以为吸收偏光层或反射偏光层。作为吸收偏光层，例如，可以使用其中将碘在聚合物拉伸膜例如PVA(PVA在本说明书中意指聚乙烯醇)拉伸膜上染色的偏光层、或者其中将在取向状态下聚合的液晶设定为主体并且将根据液晶的取向排列的各向异性染料设定为客体的宾主型偏光层，但不限于此。作为反射偏光层，例如，可以使用被称为DBEF(Dual Brightness Enhancement Film，双亮度增强膜)的反射偏光层或通过涂覆液晶化合物例如LLC(Lyotropic liquid crystal，溶致液晶)而形成的反射偏光层，但不限于此。

在本申请中，偏光层的厚度可以在例如80μm至200μm的范围内。在另一个实例中，偏光层的厚度可以为90μm或更大、100μm或更大、110μm或更大、120μm或更大、或者130μm或更大，或者可以为190μm或更小、180μm或更小、170μm或更小、160μm或更小、或者150μm或更小。

在本申请中，术语光调制装置可以意指能够在光的至少两种或更多种不同状态之间切换的装置。在此，光的不同状态可以意指其中至少透射率、雾度和颜色中的任一种特性彼此不同的状态。如上所述，光调制层可以存在于彼此相对设置的第一基底与第二基底之间。

在本申请中，光调制层可以意指例如包含液晶化合物并且能够通过施加外部信号等来控制液晶化合物的取向状态的液晶层。作为液晶化合物，可以使用任何种类的液晶化合物，只要其取向方向可以通过施加外部信号来改变即可。作为液晶化合物，例如，可以使用向列型液晶化合物、近晶型液晶化合物或胆甾型液晶化合物等。此外，液晶化合物可以为例如不具有任何可聚合基团或可交联基团的化合物，或者即使其具有可聚合基团或可交联基团也处于非聚合或非交联的状态的化合物，使得取向方向可以通过施加外部信号而改变。

光调制层可以包含例如其介电常数各向异性为负的液晶化合物，或者光调制层可以表现出以上提及的介电常数各向异性。介电常数各向异性的绝对值可以考虑本申请的目的适当地选择。术语“介电常数各向异性(Δε)”可以意指水平介电常数(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(director)和由所施加的电压产生的电场的方向为基本上水平的状态下沿着电场的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和由所施加的电压产生的电场的方向为基本上垂直的状态下沿着电场的方向测量的介电常数值。

光调制层可以包含例如折射率各向异性(Δn)在约0.04至0.15范围内的液晶化合物，或者光调制层可以表现出上述折射率各向异性。在另一个实例中，折射率各向异性(Δn)可以为约0.14或更小、0.13或更小、0.12或更小、0.11或更小、或者0.1或更小，或者可以为0.05或更大、0.06或更大、或者0.07或更大。

光调制层还可以具有例如在1.0至2.0范围内的平均折射率。在另一个实例中，平均折射率可以为1.1或更大、1.2或更大、1.3或更大、1.4或更大、或者1.5或更大，或者可以为1.9或更小、1.8或更小、1.7或更小、或者1.6或更小。

光调制层的驱动模式可以为例如反向TN(Twisted Nematic，扭曲向列)模式、反向STN(Super Twisted Nematic，超扭曲向列)模式、VA(Vertical Alignment，垂直配向)模式、MVA(Multi-domain Vertical Alignment，多域垂直配向)模式、PVA(PatternedVertical Alignment，图案化垂直配向)模式、HAN(Hybrid Aligned Nematic，混合排列向列)模式等。

就调节透光率可变特性而言，本申请的光调制层还可以包含与液晶化合物一起的二色性染料。在本说明书中，术语“染料”可以意指能够强烈地吸收和/或改变可见光区域内例如400nm至700nm的波长范围内的至少一部分范围或全部范围中的光的材料，以及术语“二色性染料”可以意指能够各向异性吸收可见光区域的至少一部分范围或全部范围中的光的材料。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。

在一个实例中，光调制层为包含液晶和二色性染料的液晶层，其可以为所谓的宾主液晶层(宾主液晶单元，Guest Host Liquid Crystal cell)。术语“GHLC层”可以意指这样的功能膜：二色性染料根据液晶的排列而排列在一起以关于二色性染料的配向方向和垂直于该配向方向的方向分别表现出各向异性光吸收特性。例如，二色性染料为其光的吸收率随着偏振方向而改变的物质，其中如果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，如果在短轴方向上的偏振光的吸收率大，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地吸收从而被透射。

宾主液晶层中包含的二色性染料的比率没有特别限制，其可以考虑期望的透射率设定在合适的范围内。通常，考虑到二色性染料和液晶化合物的混溶性，二色性染料可以以约0.1重量％至约4重量％的比率包含在光调制层中。

例如，本申请可以涉及这样的装置：其被设计成使得通过调节光调制层中的液晶化合物的排列，初始取向为垂直取向并且垂直取向状态能够通过施加外部信号而改变成水平取向状态。此外，水平取向可以为扭曲取向。在此，初始取向为在未向光调制层施加外部信号时的取向状态。在本说明书中，术语垂直取向为其中光调制层的指向矢或光调制层中的液晶化合物的指向矢基本上垂直于光调制层的平面排列的状态，例如，由为光调制层的参考平面的法线的z轴和指向矢形成的角度可以在约80度至100度或者85度至95度的范围内，或者可以为约90度左右。此外，术语水平取向可以意指其中光调制层的指向矢或光调制层中的液晶化合物的指向矢基本上平行于光调制层的参考平面排列的状态，例如，由指向矢和光调制层的参考平面形成的角度可以在约0度至10度或者约0度至5度的范围内，或者可以为约0度左右。

在本说明书中，术语光调制层的指向矢或液晶化合物的指向矢可以意指光调制层的光轴或慢轴。例如，光轴或慢轴可以意指当液晶分子呈棒状时的长轴方向，并且可以意指当液晶分子呈盘状形状时的在盘平面的法线方向上的轴，并且当光调制层中包含复数个具有不同指向矢的液晶化合物时，光轴或慢轴可以意指液晶化合物的指向矢的矢量和。

例如，本申请可以涉及这样的装置：其被设计成使得通过调节光调制层中的液晶化合物的排列，初始取向为垂直取向并且垂直取向状态能够通过施加外部信号而改变成水平取向状态。

光调制层可以被设计成实现例如扭曲取向模式。在本说明书中，术语扭曲取向模式可以意指其中液晶化合物的指向矢沿着假想的螺旋轴扭曲并且同时取向以形成层的螺旋结构。

在一个实例中，扭曲取向模式可以在至少水平取向模式下实现，以及垂直取向模式可以为这样的状态：光调制层的指向矢或光调制层中的液晶化合物的指向矢大致垂直于光调制层的平面排列而未扭曲。例如，水平扭曲取向模式可以意指其中各个液晶化合物在水平取向状态下沿着螺旋轴扭曲的分层状态。

在水平扭曲取向模式中，光调制层的厚度(d，单元间隙)与节距(p)的比率(d/p)可以为例如1或更小。如果比率(d/p)超过1，则可能出现即使在初始垂直取向模式中，液晶化合物也沿着螺旋轴扭曲的现象以及可能出现诸如指域(finger domain)的问题，因此如果可能的话，可以将范围调节至以上范围。在另一个实例中，比率(d/p)可以为约0.95或更小、约0.9或更小、约0.85或更小、约0.8或更小、约0.75或更小、约0.7或更小、约0.65或更小、约0.6或更小、约0.55或更小、约0.5或更小、或者约0.45或更小，或者也可以为约0.1或更大、约1.15或更大、约0.2或更大、约0.25或更大、或者约0.3或更大左右。在此，光调制层的厚度(d)可以具有与光调制装置中的单元间隙相同的含义。

光调制层的在水平扭曲取向模式下的节距(p)可以通过使用楔形单元的测量方法来测量，具体地，其可以通过D.Podolskyy等的Simple method for accurate measurementof the cholesteric pitch using a“stripe-wedge Grandjean-Cano cell(LiquidCrystals，第35卷，第7期，2008年7月8日，789至791)中描述的方法来测量。

光调制层还可以包含所谓的手性掺杂剂使得光调制层可以实现水平扭曲模式。

可以包含在光调制层中的手性掺杂剂可以没有特别限制地使用，只要其可以诱导期望的旋转(扭曲)而不使液晶性例如向列规整性劣化即可。用于在液晶分子中诱导旋转的手性掺杂剂需要在分子结构中包括至少手性。手性掺杂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和光学活性位点的化合物，例如累积多烯或联萘酚。手性掺杂剂可以为例如具有1,500或更小的分子量的低分子量化合物。作为手性掺杂剂，可以应用市售的手性向列型液晶，例如，由Merck Co.,Ltd.市售的手性掺杂剂液晶S811或者BASF的LC756。

手性掺杂剂的应用比率没有特别限制，只要其可以实现期望的比率(d/p)即可。通常，手性掺杂剂的含量(重量％)通过公式100/(HTP(Helical Twisting power，螺旋扭曲力)×节距(nm))来计算，其可以考虑期望的节距(p)以合适的比率来选择。在一个实例中，手性掺杂剂可以包含在内使得节距(P)在约10μm至50μm的范围内。在另一个实例中，手性掺杂剂可以以合适的范围包含在内使得节距为约11μm或更大、12μm或更大、13μm或更大、14μm或更大、15μm或更大、16μm或更大、17μm或更大、18μm或更大、或者19μm或更大，或者为45μm或更小、40μm或更小、35μm或更小、30μm或更小、25μm或更小、24μm或更小、23μm或更小、22μm或更小、或者21μm。

本申请的光调制层的厚度可以考虑本申请的目的适当地选择。在一个实例中，光调制层的厚度可以为约15μm或更小。通过以这种方式控制厚度，可以实现在透射模式和黑色模式下具有大的透射率差的装置，即，具有优异的透射率可变特性的装置。在另一个实例中，厚度可以为约14μm或更小、13μm或更小、12μm或更小、11μm或更小、10μm或更小、9μm或更小、8μm或更小、或者7μm或更小，或者可以为1μm或更大、2μm或更大、3μm或更大、4μm或更大、或者5μm或更大，但不限于此。

本申请可以通过在合适的位置处引入如上的光调制层以及如上所述的延迟膜和/或光学各向异性层来提供这样的光调制装置：其中在具有优异的透射率可变特性并且还具有优异的机械特性的同时，黑色模式下的全向光泄露被控制。

本申请的光调制装置可以包括例如在第一基底的第一表面上的粘合剂层或压敏粘合剂层。在一个实例中，粘合剂层或压敏粘合剂层可以包含具有垂直取向力的粘合剂或压敏粘合剂。在本说明书中，术语具有垂直取向力的粘合剂或压敏粘合剂可以意指具有粘合力(或压敏粘合力)和对液晶分子的垂直取向力二者的材料。

在本申请中，作为具有垂直取向力的粘合剂或压敏粘合剂，例如可以使用有机硅粘合剂或有机硅压敏粘合剂。作为有机硅粘合剂或有机硅压敏粘合剂，可以使用包含可固化有机硅化合物的组合物的固化产物。可固化有机硅化合物的类型没有特别限制，并且例如，可以使用可热固化有机硅化合物或可紫外固化有机硅化合物。

在一个实例中，可固化有机硅组合物为可加成固化的有机硅组合物，其可以包括(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键合硅的氢原子的有机聚硅氧烷。这样的有机硅化合物可以例如在催化剂如铂催化剂的存在下通过加成反应形成固化产物。

作为构成有机硅固化产物的主要组分的(1)有机聚硅氧烷在一个分子中包含至少两个烯基。此时，烯基的具体实例包括乙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基、己烯基或庚烯基等，并且通常应用前述中的乙烯基，但不限于此。在(1)有机聚硅氧烷中，如上所述的烯基的键合位置没有特别限制。例如，烯基可以键合至分子链的末端和/或键合至分子链的侧链。此外，在(1)有机聚硅氧烷中，除了上述烯基之外还可以包含的取代基的类型可以包括烷基例如甲基、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；卤素取代的烷基例如氯甲基、3-氯丙基或3,3,3-三氟苯基；等等，并且通常应用前述中的甲基或苯基，但不限于此。

(1)有机聚硅氧烷的分子结构没有特别限制，其也可以具有任何形状，例如线性、支化、环状、网状或具有部分支化的线性。通常应用具有这样的分子结构中的线性分子结构的一者，但不限于此。

(1)有机聚硅氧烷的更具体的实例可以包括：在分子链的两端用三甲基硅氧烷基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R

在可加成固化的有机硅组合物中，(2)有机聚硅氧烷可以用于使(1)有机聚硅氧烷交联。在(2)有机聚硅氧烷中，氢原子的键合位置没有特别限制，其可以例如键合至分子链的末端和/或侧链。此外，在(2)有机聚硅氧烷中，除了键合硅的氢原子之外还可以包含的取代基的种类没有特别限制，其可以包括例如如(1)有机聚硅氧烷中所提及的烷基、芳基、芳烷基或卤素取代的烷基等，并且在这些中，通常应用甲基或苯基，但不限于此。

(2)有机聚硅氧烷的分子结构没有特别限制，并且也可以具有任何形状，例如线性、支化、环状、网状、或具有部分支化的线性。通常应用具有这样的分子结构中的线性分子结构的一者，但不限于此。

(2)有机聚硅氧烷的更具体的实例可以包括：在分子链的两端用三甲基硅氧烷基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封端的甲基苯基聚硅氧烷，包含由R

(2)有机聚硅氧烷的含量没有特别限制，只要其被包含至可以进行适当的固化的程度即可。例如，(2)有机聚硅氧烷可以以每一个包含在如上所述的(1)有机聚硅氧烷中的烯基0.5至10个键合硅的氢原子的量包含在内。在这样的范围内，可以充分地进行固化并且可以确保耐热性。

可加成固化的有机硅组合物还可以包含铂或铂化合物作为用于固化的催化剂。该铂或铂化合物的具体类型没有特别限制。催化剂的比率也可以调节至可以进行适当固化的水平。

此外，可加成固化的有机硅组合物还可以以合适的比率包含从改善储存稳定性、处理特性和可加工性的观点来看所需的合适的添加剂。

在另一个实例中，作为可缩合固化的有机硅组合物，有机硅组合物可以包含例如(a)含烷氧基的硅氧烷聚合物；和(b)含羟基的硅氧烷聚合物。

(a)硅氧烷聚合物可以为例如由下式1表示的化合物。

[式1]

R

在式1中，R

在式1的限定中，一价烃可以为例如具有1至8个碳原子的烷基、苯基、苄基或甲苯基等，其中具有1至8个碳原子的烷基可以为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、戊基、己基、庚基或辛基等。此外，在式1的限定中，一价烃基可以经已知的取代基例如卤素、氨基、巯基、异氰酸酯基、缩水甘油基、缩水甘油氧基或脲基取代。

在式1的限定中，R

在式1的聚合物中，可以使用支化或叔交联的硅氧烷聚合物。此外，在该(a)硅氧烷聚合物中，可以在不损害目的的范围内，具体地，在不抑制脱醇反应的范围内保留羟基。

(a)硅氧烷聚合物可以例如通过使多官能烷氧基硅烷或多官能氯硅烷等水解并缩合来生产。本领域普通技术人员可以根据期望的(a)硅氧烷聚合物容易地选择合适的多官能烷氧基硅烷或氯硅烷，并且也可以使用其来容易地控制水解反应和缩合反应的条件。同时，在(a)硅氧烷聚合物的生产中，也可以根据目的以组合使用合适的单官能烷氧基硅烷。

作为(a)硅氧烷聚合物，例如，可以使用市售的有机硅氧烷聚合物例如Shin-EtsuSilicone的X40-9220或X40-9225或者GE Toray Silicone的XR31-B1410、XR31-B0270或XR31-B2733。

作为可缩合固化的有机硅组合物中包含的(b)含羟基的硅氧烷聚合物，例如，可以使用由下式(2)表示的化合物。

[式2]

在式2中，R

在式2的限定中，一价烃基的具体类型可以包括例如与上式1的情况相同的烃基。

(b)硅氧烷聚合物可以例如通过使二烷氧基硅烷和/或二氯硅烷等水解并缩合来生产。本领域普通技术人员可以根据期望的(b)硅氧烷聚合物容易地选择合适的二烷氧基硅烷或二氯硅烷，并且也可以使用其来容易地控制水解反应和缩合反应的条件。作为如上的(b)硅氧烷聚合物，可以使用市售的双官能有机硅氧烷聚合物，例如GE Toray Silicone的XC96-723、YF-3800或YF-3804等。

上述可加成固化有机硅组合物或可缩合固化有机硅组合物是用于形成本申请中应用的有机硅压敏粘合剂或粘合剂的材料的实例。即，基本上，工业上被称为OCA或OCR等的所有有机硅压敏粘合剂或粘合剂均可以应用在本申请中。

压敏粘合剂或粘合剂或形成其的可固化组合物的类型没有特别限制，其可以根据预期用途来适当地选择。例如，可以使用固体、半固体或液体的压敏粘合剂或粘合剂或可固化组合物。固体或半固体的压敏粘合剂或粘合剂或可固化组合物可以在将粘合(或内聚)对象粘合之前固化。液体的压敏粘合剂或粘合剂或可固化组合物被称为所谓的光学透明树脂(OCR)，其可以在将粘合对象或内聚对象粘合之后固化。根据一个实例，作为压敏粘合剂或粘合剂或可固化组合物，可以使用所谓的基于聚二甲基硅氧烷的压敏粘合剂或粘合剂或可固化组合物、或者基于聚甲基乙烯基硅氧烷的压敏粘合剂或粘合剂或可固化组合物、或者基于烷氧基有机硅的压敏粘合剂或粘合剂或可固化组合物，但不限于此。

压敏粘合剂层或粘合剂层的厚度没有特别限制，其可以在用于确保期望的粘合或内聚的合适的范围内选择。厚度可以在约1μm至50μm的范围内。在另一个实例中，厚度可以为2μm或更大、3μm或更大、4μm或更大、5μm或更大、6μm或更大、7μm或更大、8μm或更大、或者9μm或更大，或者也可以为45μm或更小、40μm或更小、35μm或更小、30μm或更小、25μm或更小、20μm或更小、或者15μm或更小左右。

通过在如上的排列下包括如上的粘合剂层或压敏粘合剂层，可以应用辊对辊过程并因此可以提供这样的光调制装置：其中在具有优异的可加工性并且还具有优异的粘合力(或压敏粘合力)的同时，可以特别地控制黑色模式下的光泄露以表现出优异的光学特性。

通过由已知的垂直配向膜和本身具有垂直取向能力的粘合剂或压敏粘合剂形成的液晶化合物的取向、如上所述的延迟膜和/或光学各向异性层等的组合，可以在液晶化合物的垂直取向时有效地抑制全向侧面光泄露，以及可以在水平取向时使正面的光的吸收最小化。

本申请可以涉及例如其中在第二基底的第一表面上形成液晶配向膜的光调制装置。液晶配向膜可以用于确定光调制层的初始取向，其可以为例如垂直配向膜。此外，液晶配向膜的类型没有特别限制，其可以为例如已知的摩擦配向膜或光配向膜。

液晶配向膜的取向方向在摩擦配向膜的情况下可以为摩擦方向以及在光配向膜的情况下可以为待照射的偏振光的方向，其中这样的取向方向可以通过使用线性偏振器的检测方法来确定。例如，在其中光调制层处于扭曲取向模式例如反向TN(扭曲向列)模式的情况下，由于在一侧上设置线性偏振器并且在改变偏振器的吸收轴的同时测量透射率，因此当吸收轴或透射轴与液晶配向膜的取向方向一致时，透射率趋向于为低的，其中取向方向可以通过反映所施加的液晶化合物的折射率各向异性等的模拟来确定。根据光调制层的模式确定液晶配向膜的取向方向的方法是已知的。此外，如上所述，可以应用已知的摩擦配向膜或光配向膜等作为液晶配向膜，并且可以根据期望的模式应用的配向膜的类型是已知的。

在本申请中，液晶配向膜的厚度可以例如在50nm至150nm的范围内。在另一个实例中，液晶配向膜的厚度可以为60nm或更大、70nm或更大、80nm或更大、或者90nm或更大，或者可以为140nm或更小、130nm或更小、120nm或者110nm或更小。

在本申请的一个实例中，当在第一基底的一侧上形成如上的具有垂直取向力的粘合剂层或压敏粘合剂层时，也可以不在第一基底上形成液晶配向膜。通过这样的配置，其允许应用于辊对辊过程，由此可以确保优异的可加工性等。

在本申请中，彼此相对设置的第一基底与第二基底之间的间隙可以通过呈分隔壁形式的间隔件来保持。在一个实例中，如图1中所示，顺序地形成第一偏光层101/第一基底201/光学各向异性层700/粘合剂层或压敏粘合剂层400/光调制层300/液晶配向膜500/第二基底202/延迟膜600/第二偏光层102，或者如图2中所示，在顺序地形成第一偏光层101/延迟膜600/第一基底201/光学各向异性层700/粘合剂层或压敏粘合剂层400/光调制层300/液晶配向膜500/第二基底202/第二偏光层102时，可以通过分隔壁形状的间隔件800来保持第一基底与第二基底之间的间隙G。此时，光调制层300可以存在于其中不存在间隔件800的区域中，但不限于此。

在本申请中，可以例如在能够在第二基底与第一基底之间保持一定间隔的范围内适当地设计间隔件的形状和排列。

可以存在本申请的间隔件以通过分隔物形状来形成分区，或者也可以存在本申请的间隔件使得两个或更多个柱状物间隔开，但不限于此。在一个实例中，间隔件可以具有四边形、三角形或蜂窝状分隔物形状。就有效地控制黑色模式下的光泄露而言，四边形分隔物形状可以是合适的，以及正方形或矩形分隔物形状可以是合适的，但不限于此。

在本申请中，可以在不损害本申请的目的的范围内适当地选择间隔件的排列方式，例如，节距、线宽、高度以及上部或第二基底中的面积比等。在此，面积比意指其中形成有间隔件的面积相对于第二基底的第一表面的总面积的百分比。

在本说明书中，术语节距意指彼此面对的侧面之间的间隔或彼此面对的顶点与侧边之间的间隔，所述节距在从顶部观察间隔件时确定。在本说明书中，从顶部观察间隔件的情况意指平行于形成有间隔件的聚合物膜基底的表面的法线方向观察间隔件。在一个实例中，当间隔件具有三角形分隔物形状时，术语节距可以意指三角形的顶点与面对该顶点的侧边之间的垂直距离。在另一个实例中，当间隔件具有四边形分隔物形状时，术语节距可以意指四边形的各个边的长度，以及当四边形的各个边的长度全部相同时(即，当四边形为正方形时)，可以将边的相同长度定义为节距，以及当各个边的长度不相同时(例如，当四边形为矩形时)，可以将所有边的长度的算术平均值定义为节距。在另一个实例中，当间隔件具有蜂窝状的分隔物形状(在六边形的情况下)时，术语节距可以意指六边形的对面侧边的间隔，以及当对面侧边的间隔全部相同时，可以将侧边的相同间隔的长度定义为节距，以及当侧边的各个间隔不相同时，可以将侧边的所有间隔的长度的算数平均值定义为节距。

在本申请中，间隔件的节距可以为例如50μm至500μm，以及在另一个实例中，其可以为100μm或更大、150μm或更大、200μm或更大、250μm或更大、或者300μm或更大，或者可以为450μm或更小、或者400μm或更小。

在本说明书中，术语线宽意指当从顶部观察间隔件时，在垂直于分隔物的纵向方向的方向上确定的尺寸。间隔件的线宽可以为例如1μm至50μm，以及在另一个实例中，其可以为2μm或更大、3μm或更大、4μm或更大、5μm或更大、6μm或更大、7μm或更大、8μm或更大、或者9μm或更大，或者可以为45μm或更小、40μm或更小、35μm或更小、30μm或更小、25μm或更小、20μm或更小、19μm或更小、18μm或更小、17μm或更小、16μm或更小、15μm或更小、14μm或更小、13μm或更小、12μm或更小、或者11μm或更小。

此外，通常，术语间隔件的高度大致匹配光调制层的厚度(单元间隙)并且意指在如上所述的聚合物膜基底的表面的法线方向上测量的间隔件的尺寸。在本申请中，间隔件的高度可以考虑第一基底与第二基底之间的间隔来调节。例如，间隔件的高度可以为1μm至20μm，以及在另一个实例中，其可以为2μm或更大、3μm或更大、4μm或更大、或者5μm或更大，或者可以为19μm或更小、18μm或更小、17μm或更小、16μm或更小、15μm或更小、14μm或更小、13μm或更小、12μm或更小、11μm或更小、10μm或更小、9μm或更小、8μm或更小、或者7μm或更小。在一个实例中，间隔件的高度可以与光调制层的厚度大致相同。

在本说明书中，当聚合物膜基底的面积为A以及其中形成有间隔件的面积为B时，术语面积比意指通过将聚合物膜基底的面积(A)中的其中形成有间隔件的面积(B)的比率乘以100而获得的值，即，100×B/A。在本申请中，相对于第一聚合物膜基底或第二聚合物膜基底，间隔件的面积比可以为约0.1％至50％。在本申请中，随着间隔件的面积比增加，第一聚合物膜基底和第二聚合物膜基底的粘合力(或压敏粘合力)可以增加。在另一个实例中，间隔件的面积比可以为1％或更大、2％或更大、3％或更大、4％或更大、5％或更大、6％或更大、7％或更大、或者8％或更大，或者可以为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、或者10％或更小。

在本申请中，间隔件可以包含例如可固化树脂。可固化树脂可以为例如可热固化树脂、或可光固化树脂例如可紫外固化树脂，但不限于此。可热固化树脂可以为例如有机硅树脂、硅树脂、呋喃树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、氨基树脂、酚树脂、脲树脂、聚酯树脂或三聚氰胺树脂等，但不限于此。作为可紫外固化树脂，通常，可以使用丙烯酸类聚合物，例如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、有机硅丙烯酸酯聚合物或丙烯酸烷基酯聚合物等，但不限于此。在一个实例中，间隔件可以使用丙烯酸类聚合物，更具体地基于聚酯的丙烯酸酯聚合物来形成，但不限于此，以及在另一个实例中，间隔件也可以使用有机硅聚合物来形成。当使用有机硅聚合物形成间隔件时，保留在间隔件的凹形区域中的有机硅聚合物可以用作垂直配向膜，使得如下所述，也可以在其中存在间隔件的基底上不使用另外的液晶配向膜。作为有机硅聚合物，可以使用具有硅和氧的键(Si-O-Si)作为主轴的已知聚合物例如聚二甲基硅氧烷(PDMS)，但不限于此。

通过如上控制间隔件的形状和/或排列方式，本申请可以提供这样的光调制装置：其中单元间隙被适当地保持，上膜基底和下膜基底的粘合力(或压敏粘合力)优异以及黑色模式下的光泄露也被适当地控制。

本发明人已经确定了通过适当地控制偏光层、聚合物膜、延迟膜和/或液晶配向膜的各个轴之间的排列关系以及以上含量，可以特别有效地控制黑色模式下的全向光泄露。在本说明书中，轴可以意指例如偏光层的吸收轴、聚合物膜或延迟膜的慢轴、或者液晶配向膜的取向方向等。

本申请的第一偏光层和第二偏光层可以被设置成例如使得它们的吸收轴彼此垂直，和/或第一聚合物膜和第二聚合物膜可以被设置成例如使得它们的慢轴彼此水平。

本申请的第一偏光层和/或第二偏光层的吸收轴以及第一聚合物膜和/或第二聚合物膜的慢轴也可以被设置成彼此垂直或水平。在一个实例中，如果第一偏光层和第二偏光层的吸收轴被设置成彼此垂直以及第一聚合物膜和第二聚合物膜的慢轴被设置成彼此水平，则第一偏光层和第二偏光层的任一吸收轴与第一聚合物膜和第二聚合物膜的慢轴可以彼此垂直，以及第一偏光层和第二偏光层的其他吸收轴与第一聚合物膜和第二聚合物膜的慢轴可以被设置成彼此水平。

本申请的光调制装置可以通过在设置如上所述的偏光层和/或聚合物膜的同时设置如下所述的延迟膜等来有效地控制光失真现象例如虹。

本申请的延迟膜可以被设置成使得例如延迟膜的慢轴与第一聚合物膜和/或第二聚合物膜的慢轴彼此垂直。在一个实例中，如果第一聚合物膜和/或第二聚合物膜的慢轴被设置成彼此水平，则延迟膜的慢轴可以被设置成垂直于第一聚合物膜和第二聚合物膜的慢轴中的每一者。

本申请的延迟膜可以被设置成使得例如延迟膜的慢轴垂直于与延迟膜相邻的偏光层的吸收轴。在本说明书中，与延迟膜相邻的偏光层的含义也可以为例如与延迟膜直接接触形成的偏光层，并且也可以意指第一偏光层和第二偏光层中的更接近于延迟膜设置的偏光层，所述第一偏光层和所述第二偏光层不与延迟膜直接接触形成，但是被引入到光调制装置的结构中。在一个实例中，在具有如图1中所示的结构的光调制装置的情况下，与延迟膜相邻的偏光层可以为第二偏光层。因此，在如图1中所示的光调制装置的情况下，延迟膜的慢轴可以被设置成垂直于第二偏光层的吸收轴。在另一个实例中，在具有图2中所示的结构的光调制装置的情况下，与延迟膜相邻的偏光层可以为第一偏光层。因此，在如图2中所示的光调制装置的情况下，延迟膜的慢轴可以被设置成垂直于第一偏光层的吸收轴。

本申请的液晶配向膜可以被设置成使得例如其取向方向与第一聚合物膜和/或第二聚合物膜的慢轴水平或垂直。例如，液晶配向膜的取向方向在摩擦配向膜的情况下可以为摩擦方向，或者在光配向膜的情况下可以为待照射的偏振光的方向。在一个实例中，如果第一聚合物膜和第二聚合物膜的慢轴被设置成彼此水平，则液晶配向膜可以被设置成使得其取向方向与第一聚合物膜和第二聚合物膜的慢轴中的每一者水平或垂直。然而，在第一聚合物膜和第二聚合物膜的慢轴被设置成彼此水平时，就光学特性而言可能更优选的是液晶配向膜被设置成使得其取向方向与第一聚合物膜和第二聚合物膜的慢轴中的每一者垂直，但不限于此。

通过在合适的位置处设置具有以上特性的偏光层、聚合物膜、延迟膜、光学各向异性层、光调制层和/或液晶配向膜并且如上所述控制各个层的轴之间的关系，本申请的光调制装置可以在具有优异的透射率可变特性的同时，特别地控制黑色模式下的全向光泄露。

在一个实例中，本申请的光调制装置在黑色模式下的透射率可以为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、5％或更小、4％或更小、3％或更小、2％或更小、1％或更小、0.9％或更小、0.8％或更小、0.7％或更小、0.6％或更小、0.5％或更小、0.4％或更小、或者0.3％或更小。在黑色模式中，透射率越低越有利，因此黑色模式状态下的透射率的下限没有特别限制，以及在一个实例中，黑色模式状态下的透射率的下限可以为约0％。

在一个实例中，本申请的光调制装置在透明模式下的透射率可以为20％或更大，以及在另一个实例中，其可以为21％或更大、22％或更大、23％或更大、或者24％或更大左右。透明模式状态下的透射率的上限没有特别限制，但是在一个实例中，透明模式状态下的透射率的上限可以为60％，以及在另一个实例中，其可以为55％或更小、50％或更小、45％或更小、40％或更小、35％或更小、或者30％或更小左右。

在一个实例中，透明模式状态和黑色模式状态下的透射率差可以为15％或更大、16％或更大、17％或更大、18％或更大、19％或更大、20％或更大、21％或更大、22％或更大、23％或更大、或者24％或更大，或者可以为90％或更小、85％或更小、80％或更小、75％或更小、70％或更小、65％或更小、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、或者25％或更小。

透射率可以为例如线性光透射率。线性光透射率可以为在与入射方向相同的方向上透射的光与入射在光调制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，则可以将沿平行于z轴方向(其为膜或片表面的法线方向)的方向入射的光中的在平行于法线方向的方向上透过装置的光的百分比定义为透射率。

透射率可以各自为对于可见光区域中的任一个波长例如约400nm至700nm或约380nm至780nm范围内的任一个波长的透射率或反射率，或者对于整个可见光区域的透射率或反射率，对于整个可见光区域的透射率或反射率中的最大或最小透射率或反射率，或者可见光区域中的透射率的平均值或反射率的平均值。在另一个实例中，透射率可以为对于波长为约550nm的光的透射率。

在一个实例中，本申请的光调制装置在黑色模式下的倾斜角透射率可以为3％或更小。在本说明书中，倾斜角透射率可以意指在改变径向角Φ的同时测量与其中相对于z轴方向的倾斜角为Θ的轴的方向平行地透过测量物体的光的透射率的值，所述z轴方向为测量物体的参考平面(例如，参考平面可以为光调制装置中的偏光层、聚合物膜、延迟膜、光学各向异性层或光调制层等的表面)的法线方向。在一个实例中，倾斜角透射率可以意指对于与设定为0度的为测量物体的参考平面的法线方向的z轴方向成60度(图3中的倾斜角Θ)，在将图3的径向角Φ改变为0度、45度、90度、135度、180度、225度、270度和315度的同时测量的透射率。在本申请中，在另一个实例中，黑色模式下的倾斜角透射率可以为2.9％或更小、2.8％或更小、或者2.7％或更小，或者可以为0％或更大、0.5％或更大、1％或更大、1.5％或更大、或者2％或更大，但不限于此。

本申请的光调制装置还可以包括在第一基底和第二基底中的每一者的一侧上的导电层。例如，导电层可以分别形成在粘合剂层或压敏粘合剂层与第一基底之间以及液晶配向膜与第二基底之间。

当形成有导电层时，光学各向异性层可以设置在第一基底与导电层之间或者在导电层与压敏粘合剂层或粘合剂层之间和/或可以设置在第二基底与导电层之间或者在导电层与液晶配向膜之间。

导电层可以向光调制层传递合适的电场以切换光调制层中的液晶化合物的配向。电场的方向可以为垂直方向或水平方向，例如光调制层的厚度方向或平面方向。

导电层可以为例如透明导电层，并且透明导电层可以通过沉积例如导电聚合物、导电金属、导电纳米线或金属氧化物例如ITO(氧化铟锡)等来形成。此外，能够形成透明导电层的各种材料和形成方法是已知的，其可以没有限制地应用。

这样的光调制装置可以应用于各种应用。光调制装置的可适用应用可以例示为包括建筑物、集装箱或车辆的封闭空间中的开口例如窗户或天窗、或者眼部佩戴物等、或者窗户和门、OLED(有机发光器件)的光阻挡面板等。在此，在眼部佩戴物的范围内，可以包括形成为使得观察者可以通过镜片观察外部的所有眼部佩戴物，例如普通眼镜、太阳镜、运动护目镜或头盔、或者可穿戴设备例如用于体验虚拟现实或增强现实的设备。

能够应用本申请的光调制装置的典型应用可以包括车辆天窗。

在一个实例中，光调制装置本身可以为车辆天窗。例如，在包括其中形成有至少一个或更多个开口的车身的车辆中，可以安装并使用安装在开口上的光调制装置或车辆天窗。

天窗是车辆的顶篷上的固定或操作(通风或滑动)的开口，其可以统指可以起到使光或新鲜空气进入车辆的内部的作用的装置。在本申请中，操作天窗的方法没有特别限制，例如，其可以手动操作或通过电机驱动，其中天窗的形状、尺寸或样式可以根据预期的用途适当地选择。例如，根据操作方法，天窗可以例示为弹出型天窗、扰流板(平铺与滑动)型天窗、内置型天窗、折叠型天窗、顶装型天窗、全景车顶系统型天窗、可拆卸车顶面板(t顶或targa车顶)型天窗或太阳能型天窗等，但不限于此。

本申请的示例性天窗可以包括本申请的光调制装置，并且在这种情况下，对于光调制装置的细节，可以等同地应用光调制装置的项目中描述的内容。

有益效果

本申请涉及光调制装置。本申请可以提供这样的光调制装置：其在具有优异的光学特性例如透射率可变特性和机械特性等的同时，通过控制黑色模式下的全向光泄露而适用于各种应用。

附图说明

图1和图2为本申请的示例性光调制装置的示意图。

图3为用于说明倾斜角和径向角的示意图。

图4为示出用于评估折射率各向异性的方法的图。

[附图标记说明]

10、20：偏光层

30：光调制膜层

101、102：第一偏光层和第二偏光层

201、202：第一基底和第二基底

400：粘合剂层或压敏粘合剂层

500：液晶配向膜

300：光调制层

800：间隔件

600：延迟膜

700：光学各向异性层

G：单元间隙

具体实施方式

在下文中，将通过实施例详细地描述本申请，但是本申请的范围不受以下实施例限制。

评估例1.黑色模式下的透射率的测量

使用雾度计(NDH5000SP，Sekos)根据ASTM D1003标准测量黑色模式(不施加电压，0V)下的透射率。

具体地，当波长为380nm至780nm的光入射到积分球中的测量物体上时，入射光通过测量物体而被分成漫射光(DT，全部漫射光和发射光的总和)和直线光(PT，排除漫射光的从正面方向发射的光)。漫射光和直线光可以各自通过将它们汇聚在积分球中的光接收元件上来测量。即，通过以上方法，可以将总透射光(TT)定义为扩散光(DT)和直线光(PT)的总和(DT+PT)。总透射光意指总透射率。

同时，将光调制装置的黑色模式(0V)下的倾斜角的透射率的最大值设定为在不向光调制装置施加电压的情况下，通过测量关于60°倾斜角的全向透射率所获得的值中的最大值。在将作为测量物体的参考平面的法线方向(例如，参考平面可以为光调制装置中的偏光层、聚合物膜、延迟膜、光学各向异性层或光调制层等的表面)的z轴方向设定为0度，并且关于60度(图3中的倾斜角Θ)，将图3的径向角Φ改变为0度、30度、60度、90度、120度、150度、180度、210度、240度、270度、300度和330度时，将所测量的结果的最大值示于表1中。

评估例2.面内相位差评估

使用Agilent的UV/VIS分光镜8453仪器来测量聚合物膜、延迟膜等的面内相位差(Rin)(基于550nm的波长)。在UV/VIS分光镜中安装两片偏振器使得它们的透射轴彼此正交，并且将聚合物膜、延迟膜等定位在两片偏振器之间使得其慢轴分别与两个偏振器的透射轴形成45度，然后测量根据波长的透射率。从根据波长的透射率图中获得各个峰的相位延迟量级。具体地，根据波长的透射率图中的波形满足以下公式A，并且正弦波形中的最大峰(Tmax)条件满足以下公式B。在公式A中的λmax的情况下，由于公式A的T与公式B的T相同，因此将公式展开。由于还针对n+1、n+2和n+3展开公式，排列n和n+1公式以消除R，并将n排列成λn和λn+1公式，因此导出以下公式C。由于基于公式A的T与公式B的T相同的事实可以知晓n和λ，因此获得针对λn、λn+1、λn+2和λn+3中的每一者的R。获得根据4个点的波长的R值的线性趋势线，并计算针对波长为550nm的光的R值。线性趋势线的函数为Y＝ax+b，其中a和b为常数。在用550nm代替函数的x时的Y值为对波长为550nm的光的Rin值。

[公式A]

T＝sin2[(2πR/λ)]

[公式B]

T＝sin2[((2n+1)π/2)]

[公式C]

n＝(λn-3λn+1)/(2λn+1+1-2λn)

在此，R意指面内相位差(Rin)，λ意指波长，以及n意指正弦波形的波节度(nodaldegree)。

评估例3.各层的厚度

光调制层的厚度与间隔件的高度相同，并且使用测量装置(Optical Profiler，Nano System，Nano View-E1000)确定间隔件的高度。此外，也使用以上测量装置(OpticalProfiler，Nano System，Nano View-E1000)确定光学各向异性层的厚度。

同时，使用Digimatic厚度计(547，Mitutoyo)测量偏光层、延迟膜和粘合剂层(或压敏粘合剂层)的厚度。

评估例4.光调制层(液晶层)、延迟膜或光学各向异性层的折射率各向异性和平均折射率的评估

使用阿贝折射仪以以下方式评估光调制层、延迟膜或光学各向异性层的折射率各向异性(Δn)和平均折射率。如果将垂直配向膜涂覆在阿贝折射仪的测量棱镜和照明棱镜的表面上，将待测量的物体涂覆在测量棱镜上，然后用照明棱镜将其覆盖，则光调制层、延迟膜或光学各向异性层是垂直取向的。此时，在以上过程中施加至光调制层的液晶化合物仅为不与其他材料例如二色性染料混合的液晶化合物。

然后，如图4中所示，当将线性偏振器施加至目镜侧(毛面的)并用待观察的光照射时，可以获得如图8中所示的θe和θo，并且可以通过测量棱镜的折射率(np)和角度(θe和θo)获得非寻常折射率(ne＝npsinθe)和寻常折射率(no＝npsinθo)。在此，可以将差值(ne-no)定义为折射率各向异性，以及可以将平均值((ne+no)/2)定义为平均折射率。测量时的参考波长为约550nm。

实施例1.

分别使用厚度为80μm和145μm的拉伸PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)膜(SKC)作为第一基底和第二基底来制造装置。第一基底和第二基底对于波长为550nm的光的面内相位差在约10,000nm至15,000nm的范围内。

将-C板材料棒涂在第一基底的第一表面上，然后使其在约130℃下固化20分钟以形成厚度为约2μm的光学各向异性层，随后，在光学各向异性层上沉积ITO(氧化铟锡)膜(导电层)。光学各向异性层对于波长为550nm的光的厚度方向相位差为约-220nm左右，折射率各向异性为约0.1，以及平均折射率为1.65。在此，-C板材料通过将其中对苯二甲酸、间苯二甲酸和2,2'-双(三氟甲基)-4,4'-联苯二胺聚合的聚酰胺以相对于二甲基乙酰胺溶液的约5.3重量％的比率共混来制备。

随后，将具有垂直取向力的有机硅压敏粘合剂(Shinetsu，KR3700)棒涂在ITO膜上，然后使其在约150℃下固化10分钟以形成厚度为约10μm的压敏粘合剂层(第一聚合物膜基底)。

首先，将ITO(氧化铟锡)膜(导电层)沉积在第二基底的第一表面上，并在ITO膜上形成使用于保持单元间隙的呈正方形分隔物形式的间隔件(节距：350μm，高度：6μm，线宽：10μm，面积比：9％)。此后，形成厚度为约100nm的基于聚酰亚胺的垂直配向膜(SE-5661LB3，Nissan)以用于光调制层(液晶层)的初始取向控制，然后用摩擦布使其经受摩擦。此时，使摩擦方向与第一基底和第二基底的慢轴垂直(第二聚合物膜基底)。

随后，将第一聚合物膜基底的压敏粘合剂层和第二聚合物膜基底的垂直配向膜设置成彼此面对(单元间隙：6μm)，并在其中注入液晶材料，然后通过层合过程制造装置。作为液晶材料，使用手性掺杂剂(S811，Merck)与折射率各向异性(Δn)为约0.07且平均折射率为约1.58的具有负介电常数各向异性的液晶化合物(MAT-19-1261，Merck)混合的组合物。此时，相对于100重量份的液晶化合物，混合约0.58重量份的手性掺杂剂，使得手性节距为约20μm左右。

随后，将第一偏光层附接至第一聚合物膜的其上未形成光学各向异性层的第二表面，并将延迟膜附接至第二聚合物膜的其上未形成ITO膜(导电层)的第二表面。此时，作为延迟膜，使用对于波长为550nm的光的面内相位差为275nm且对于波长为550nm的光的厚度方向相位差为约0nm的A板(LG CHEM)。延迟膜的厚度为约45μm，折射率各向异性为0.7，以及平均折射率为1.55。

随后，在延迟膜的第二表面(其为未附接至第二聚合物膜的表面)上形成第二偏光层。使用一般的PVA偏光层作为第一偏光层和第二偏光层，并且其厚度各自为140μm。

在布置时，进行布置使得第一基底和第二基底的慢轴彼此水平，第一偏光层和第二偏光层的吸收轴彼此垂直，以及第一偏光层的吸收轴与第一基底和第二基底的慢轴水平。此外，进行布置使得延迟膜的慢轴和第二偏光层(其为与延迟膜相邻的偏光层)的吸收轴彼此垂直。

因此，形成具有第一偏光层/第一基底/-C板/ITO膜/压敏粘合剂层/光调制层(液晶层)/垂直配向膜/ITO膜/第二基底/延迟膜/第二偏光层的结构的光调制装置。

实施例2.

分别使用厚度为80μm和145μm的拉伸PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)膜(SKC)作为第一基底和第二基底来制造装置。第一基底和第二基底对于波长为550nm的光的面内相位差在约10,000nm至15,000nm的范围内。

将延迟膜附接至第一基底的一侧。此时，作为延迟膜，使用对于波长为550nm的光的面内相位差为275nm且对于波长为550nm的光的厚度方向相位差为约0nm的A板(LGCHEM)。延迟膜的厚度为约45μm，折射率各向异性为0.7，以及平均折射率为1.55。

随后，将-C板材料棒涂在第一基底的第一表面(其为未附接延迟膜的另一侧)上，然后使其在约130℃下固化20分钟以形成厚度为约2μm的光学各向异性层，随后，在光学各向异性层的第一表面上沉积ITO(氧化铟锡)膜(导电层)。光学各向异性层对于波长为550nm的光的厚度方向相位差为约-220nm左右，折射率各向异性为约0.1，以及平均折射率为1.65。在此，-C板材料通过将其中对苯二甲酸、间苯二甲酸和2,2'-双(三氟甲基)-4,4'-联苯二胺聚合的聚酰胺以相对于二甲基乙酰胺溶液的约5.3重量％的比率共混来制备。

随后，在ITO膜的第一表面上棒涂具有垂直取向力的有机硅压敏粘合剂(Shinetsu，KR3700)，然后使其在约150℃下固化10分钟以形成厚度为约10μm的压敏粘合剂层(第一聚合物膜基底)。

首先，将ITO(氧化铟锡)膜(导电层)沉积在第二基底的第一表面上，并在ITO膜上形成用于保持单元间隙的呈正方形分隔物形式的间隔件(节距：350μm，高度：6μm，线宽：10μm，面积比：9％)。此后，形成厚度为约100nm的基于聚酰亚胺的垂直配向膜(SE-5661LB3，Nissan)以用于光调制层(液晶层)的初始取向控制，然后用摩擦布使其经受摩擦。此时，使摩擦方向与第一基底和第二基底的慢轴垂直(第二聚合物膜基底)。

随后，将第一聚合物膜基底的压敏粘合剂层和第二聚合物膜基底的垂直配向膜设置成彼此面对(单元间隙：6μm)，并在其中注入液晶材料，然后通过层合过程制造装置。作为液晶材料，使用手性掺杂剂(S811，Merck)与折射率各向异性(Δn)为约0.07且平均折射率为约1.58的具有负介电常数各向异性的液晶化合物(MAT-19-1261，Merck)混合的组合物。此时，相对于100重量份的液晶化合物，混合约0.58重量份的手性掺杂剂，使得手性节距为约20μm左右。

随后，将延迟膜附接至第一聚合物膜的第二表面(其为其上未形成光学各向异性层的表面)，并将第一偏光层附接至延迟膜的第二表面。使用一般的PVA偏光层作为第一偏光层和第二偏光层，并且其厚度各自为140μm。

在排列时，将排列制造成使得第一基底和第二基底的慢轴彼此水平，第一偏光层和第二偏光层的吸收轴彼此垂直，以及第一偏光层的吸收轴与第一聚合物膜和第二聚合物膜的慢轴垂直。此外，将排列制造成使得延迟膜的慢轴和第一偏光层(其为与延迟膜相邻的偏光层)的吸收轴彼此垂直。

因此，形成具有第一偏光层/延迟膜/第一基底/-C板/ITO膜/压敏粘合剂层/光调制层(液晶层)/垂直配向膜/ITO膜/第二基底/第二偏光层的结构的光调制装置。

比较例1.

以与实施例1中相同的方式制造光调制装置，不同之处在于通过与第二基底的第二表面(其为其上未形成ITO膜(导电层)的表面)直接接触附接第二偏光层而不附接延迟膜来制造具有第一偏光层/第一基底/-C板/ITO膜/压敏粘合剂层/光调制层(液晶层)/垂直配向膜/ITO膜/第二基底/第二偏光层的结构的光调制装置。

[表1]

在上表1中，黑色模式(0V)下的倾斜角透射率表示在其中未向光调制装置施加电压的状态下，对于与设定为0度的为测量物体的参考平面的法线方向(例如，参考平面可以为光调制装置中的偏光层、聚合物膜、延迟膜、光学各向异性层或光调制层等的表面)的z轴方向成60度(图3中的倾斜角Θ)，将图3的径向角Φ改变为0度、45度、90度、135度、180度、225度、270度和315度的同时测量的透射率。