光学元件制造技术

本申请涉及一种光学元件。本申请的示例性光学元件可通过外部信号的施加与否来改变透射率，并且可通过使用对红外区中的光具有低透射率的复合层而施加外部信号。因此，光学元件可通过阻挡热而节能。所述光学元件可有效地用于各种光学装置(例如，天窗)中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请涉及一种光学元件及其用途。
技术介绍
天窗(sunroof)为通常存在于汽车顶棚上的固定或移动(通风或滑动)开口，且使光或新鲜空气进入到汽车内部。所述天窗可手动操作或马达操作，天窗的形状、大小或式样根据其所需用途具有多种种类。例如，根据操作模式，天窗被分类成弹出型天窗、阻流板(瓦片与滑片)型天窗、内置型天窗、折叠型天窗、顶装型天窗、全景顶系统天窗、可移除式面板(t-型顶部或塔尔加顶部)型天窗或太阳能型天窗。另外，对天窗用材料的研究正在积极地进行中，且例如在国际专利公布号2010-098576中公开了一种使用以特定组合的玻璃组合物来制造对紫外线以及太阳能热射线具有极好吸收效果的天窗的技术。
技术实现思路
技术问题本申请目的在于提供一种根据外部信号的施加与否而具有可变透射率的光学元件。此外，本申请目的在于提供一种通过利用在红外区中具有低透光率的复合层施加所述外部信号，而获得阻热效应的节能光学元件。技术方案本专利技术的示例性光学元件可包括偏光层、液晶层以及复合层。所述液晶层可形成于所述偏光层上，以及可包括液晶化合物和各向异性染料。在此，所述复合层可与所述液晶层相邻，以及随后可依次包括第一氧化层、金属层和第二氧化层。在此，液晶化合物和/或各向异性染料以取向状态存在，以及所述液晶化合物的取向方向可由所述复合层施加的信号而改变。复合层可存在一层与液晶层的一侧相邻，或复合层可存在两层与液晶层的两侧相邻。图1示出一种包括两层存在于液晶层两侧的复合层的光学元件，例如包括偏光层101、形成于所述偏光层上的液晶层102以及置于所述液晶层两侧的两复合层103A和103B的光学元件。本申请的示例性光学元件可由外部环境施加的信号而改变透光率。所述由外部环境施加的信号可为，例如由复合层施加的电压。如下所示，复合层对于红外区的光具有低透光率。因此，当使用所述复合层施加电压时，可阻挡热，并因此节能。在下文中，将进一步详细描述光学元件。本文中所使用的术语“偏光层”可为具有选择性透射和阻挡性质的功能层，例如关于入射光的反射或吸收性质。偏光层可具有透射在来自各方向振动的入射光在一个方向振动的光，以及阻挡其余方向振动的光。偏光层的类型不做特别限制，例如，作为反射型偏光层可使用双重亮度增强膜(DBEF)、溶致液晶(LLC)层或线栅偏振器，以及作为如吸收型偏光层可使用通过沾染具有碘的聚合物拉伸膜如PVA拉伸膜形成的偏光器或使用以取向状态聚合的液晶的宾主型偏振片作为主体以及根据液晶的取向作为客体，但是本申请不限于此。在本申请中，液晶层可包括液晶化合物和各向异性染料。所述液晶层可为宾主型液晶层。所述宾主型液晶层通过沿着具有各向异性的液晶化合物的取向布置二向色性染料以及吸收平行于染料的取向方向的光以及透射垂直于染料的取向方向的光呈现各向异性光吸收效果。液晶层中的液晶化合物和/或各向异性染料的取向方向可由施加来自外部环境的信号而改变。在该情况下，由外部环境施加的信号可为以改变液晶化合物和/或各向异性染料的取向而实施的任何类型的信号，以及作为典型实例，信号为施加的电压。作为液晶化合物，可使用任何类型的液晶化合物，条件是液晶化合物的取向方向根据施加的外部信号而改变。例如，作为液晶化合物，可使用近晶液晶化合物、向列液晶化合物或胆留醇型液晶化合物。另外，液晶化合物可为，例如无可极化或可交联基团以通过施加外部信号而改变取向方向的化合物。在一个实施例中，作为液晶化合物，可使用向列液晶化合物。作为化合物，例如可使用满足式I的向列液晶化合物。(1.53-b)<{(2n02+ne2)/3}°-5<(1.53+b)在式I中，n。为液晶化合物的寻常折射率，例如，短轴方向的向列液晶化合物的折射率，ne为液晶化合物的非寻常折射率，例如，向列液晶化合物在主轴方向的折射率，以及b为满足0.1 < b < I的数。甚至当未施加电压时，确保具有优异透明度的液晶盒可通过选择满足式I的液晶化合物而制造。在式4中，在另一个实施例中，b可为0.1至0.9、0.1至0.7、0.1至0.5 或 0.1 至 0.3。液晶化合物还可具有非寻常介电各向异性(主轴方向的介电各向异性与寻常介电各向异性(短轴方向的介电各向异性；ε。)之差为3或以上、3.5或以上、4或以上、6或以上、8或以上或10或以上。当液晶化合物具有所述介电各向异性时，可提供具有优异驱动电压性质的元件。当所述介电各向异性差值越大时，元件可具有合适的性质，并因此差值的上限并不受特别限制。例如，作为液晶化合物，可使用具有约6至50的非寻常介电各向异性(主轴方向的介电各向异性；ee)，以及约2.5至7的寻常介电各向异性(短轴方向的介电各向异性;ε。)的化合物。本文中所使用的“染料”可意指密集吸收和/或透射在可见光区的至少部分或全部范围(例如400至700nm的波长范围)内的光的材料，且本文中所使用的“各向异性染料”可意指使能够各向异性吸收在可见光区的至少部分或全部范围内的光的材料。可通过使用所述各向异性染料控制光学元件的透光率。各向异性染料不做特别限制，例如，可使用黑色染料或彩色染料。所述各向异性染料可具有二向色性比，换言之，通过使平行于各向异性染料的主轴的偏振光的吸收值除以平行于与所述主轴方向垂直的方向的偏振光的吸收值而获得的为5或以上、6或以上或7或以上的值。所述染料可在可见光区的波长范围内满足二向色性比，例如范围为约380至700nm或400至700nm的至少一部分或某一波长。所述二向色性比的上限可为，例如，约20、18、16或14。各向异性染料的类型并不受特别限制，以及例如，可包含具有上述性质且根据液晶化合物的取向进行取向的所有类型的染料。在本专利技术的光学元件中，可通过控制存在于液晶层中的液晶化合物和/或各向异性染料的取向而控制相对于在平行于所述各向异性染料的布置方向的方向上的偏振光和垂直于各向异性染料的布置方向的方向上的偏振光的各向异性的光吸收。例如，液晶层中的液晶化合物和/或各向异性染料的取向可通过施加外部信号控制，并因此在所述液晶层中各向异性的光吸收可通过施加外部信号控制。具有所述性质的液晶层可称为主动偏光器，且如下文中所述，可通过施加外部信号控制所述偏光层的透射轴和/或吸收轴之间的关系而控制光学元件的总透射率。在一个实施例中，在液晶层中，可通过将液晶化合物和/或各向异性染料的取向状态转换成平面排列状态、倾斜取向状态或垂面取向状态控制偏振性质。在本说明书中，平面取向可指液晶层的光轴与液晶层的平面的倾斜角为约O至15、O至10或O至5度的情况。另外，在本说明书中，垂面取向可指液晶层的光轴与液晶层平面的倾斜角为约90至85度的情况。另外，在本说明书中，倾斜取向可指液晶层的光轴相对于液晶层的平面具有除针对平面取向或垂面取向的倾斜角之外的倾斜角的情况，以及相对于液晶层平面的倾斜角可为，例如约大于15度至小于85度。在本说明书中，术语“光轴”可为，当入射光穿过相应区域时的慢轴；当液晶化合物以杆状形成时杆的主轴方向；液晶化合物以碟状形状形成时碟表面的法线方向。另外，在所述液晶层的平面取向、倾斜取向或垂面取向指能够控制所需光学元件的透光率的大致平面取向、倾斜取向或垂面取向，以及在该情况下，液晶层的平本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学元件，包括：偏光层；液晶层，其形成于所述偏光层上，并包含液晶化合物和各向异性染料；以及复合层，其与所述液晶层相邻，包含依序形成的第一氧化层、金属层和第二氧化层；所述液晶层的液晶化合物的取向方向由所述复合层所施加的信号而改变。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：闵盛晙，林恩政，吴东炫，金正云，柳正善，金真弘，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国;KR