[发明专利]制作具有连续变化的取向方向的光取向层的方法

说明书

本发明公开了一种用于机械控制透光度可变窗口的连续变化轴偏光片及延迟片的形成方法，其中用于制作具有连续变化的取向方向的光取向层的方法，方法包括以下步骤：在基片上涂覆光取向材料；将所述基片放置在线性移动装置上；和将基片的涂覆有光取向材料的一侧曝光在光源下，其中光源发出的光线穿过偏光片照射到基片上涂覆的光取向材料上，以在光取向材料上形成具有图案的光取向层。

技术领域

本发明涉及机械控制透光度可变窗口，更具体地，涉及一种用于制作具有连续变化的取向方向的光取向层的方法，以及一种连续变化轴向偏光板和延迟板及其制造方法。

背景技术

窗户是建筑物和车辆的基本组成部分。传统上，窗户的透光度通过窗帘或百叶窗来控制。这些装置通过阻挡全部或部分入射光来实现控制，并且与窗户的结构无关。智能窗户能够通过内置结构控制透光度。这些智能窗户还可以进一步分为两种类型：电子类和机械类。电子类需要电能来工作，并且没有任何机械移动组件，例如电致变色(EC)窗户和聚合物分散液晶(PDLC)窗户。机械类智能玻璃不需要电能来操作，但是他们包含不可缺的部件的相对移动。

在美国专利US0163062A1公开了一种机械类可变透光度设备，该设备具有多个层，其中每个层包括阻光和透光区域。这种设备可以通过改变总的阻光区域来连续改变透光度。如图1A所示，在这个实施例中具有棋盘图案的层。这些层中的一个的移动控制阻光区域的重叠，从而控制总的透光图(如图1B和1C所示)。这种设备可以将透光度控制在从约50％到约0％。

但是，这种结构的主要缺陷在于其不能移动的固定阻光区域，这样，至少一半的窗户视野被阻挡。随着透光度的降低，视野范围也同时减小。

上述设置中没有包含任何偏光材料，而在以下的可变透光度设备中均包含有偏光材料。

偏光片是偏光装置，其允许具有仅在一个偏振平面内振荡的电场的光穿过。众所周知的是，通过使用两个线性偏光片可以构造可变光衰减器。当其中一个偏光片相对于另一个偏光片旋转时，透光度I连续变化，如马吕斯定律。

I＝I₀cos²θ (1)

其中，θ为两个偏光片的振动轴线之间的夹角。I₀为两个平行偏光片的光强度。

当两个偏光片被对准且他们的振动轴线平行时透光率最大，并且当他们的轴线彼此正交时透光率最小(理想地，为0)。当两个轴线呈其它角度时，透光率为相应角度，如图2A、2B和2C中所示。

显然，如果窗户由两个偏振玻璃组成，它即可是可变透光率窗户。主要问题是，窗户通常不是圆形的。在大部分情况下，窗户旋转都是不实际的。

在美国专利US0163062中公开了使用偏光材料的可变透光率设备。该设备包含两个层。替代整个层沿着一个偏振方向，该设备具有偏振方向正交的两个区域。简单的设计方案是交替水平条带和竖直条带偏光区域。替代旋转移动，可以通过两个层的相对平移移动控制透光度(如图3A、3B和3C所示)。

在美国专利US5164856中公开了具有不同正交偏振图案的多种两域层类型。除了条带类型，还有波浪形、V形和饼形。

这些两域偏振型变化透光度设备的共同问题是存在重叠阻光区域。在非偏光类型中，这些区域与阻光区域以相同的方式工作。重叠阻光区域遮住了光线，他们还妨碍了视野的能见度。对于条带类型，可以看到明显的黑色带(图3B)。

理想的可变透光度窗户应当在整个窗口区域具有相同的透光水平，并且该透光水平可以通过窗层之间的微小移动而连续地变化。