(57)【要約】  本発明は、プラスチック基板を用いたプラスチックセルを熱融着によって封止した際に気泡等の故障が発生しないようなプラスチックセル、および、その製造方法を提供することを課題とする。本発明のプラスチックセルは、第１のプラスチック基板と、第１の透明導電層と、流体層と、第２の透明導電層と、第２のプラスチック基板と、をこの順に有し、更に、流体層を封止する封止部分を有し、封止部分が、少なくとも第１の封止部分と第２の封止部分とを有し、第１の封止部分が、第１のプラスチック基板または第２のプラスチック基板の一部が変形した封止部分であり、かつ、封止部分の全体の体積に対して８０％〜９９．５％を占める封止部分であり、第２の封止部分が、流体層を封止する封止部分における第１の封止部分以外の封止部分である、プラスチックセルである。【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のプラスチック基板と、第１の透明導電層と、流体層と、第２の透明導電層と、第２のプラスチック基板と、をこの順に有し、
更に、前記流体層を封止する封止部分を有し、
前記封止部分が、少なくとも第１の封止部分と第２の封止部分とを有し、
前記第１の封止部分が、前記第１のプラスチック基板または前記第２のプラスチック基板の一部が変形した封止部分であり、かつ、前記封止部分の全体の体積に対して８０％〜９９．５％を占める封止部分であり、
前記第２の封止部分が、前記流体層を封止する前記封止部分における前記第１の封止部分以外の封止部分である、プラスチックセル。
【請求項２】
前記第１の封止部分の一部と、前記第２の封止部分の一部とが接している、請求項１に記載のプラスチックセル。
【請求項３】
前記第１のプラスチック基板および前記第２のプラスチック基板の少なくとも一方が、貫通孔を有し、
前記第２の封止部分が、前記貫通孔を塞ぐように形成されている、請求項１に記載のプラスチックセル。
【請求項４】
更に、前記第１の導電層と前記流体層との間、および、前記第２の導電層と前記流体層との間に、それぞれ配向層を有し、
前記流体層が、液晶性化合物を含有する液晶組成物を用いて形成された液晶層である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の流体セル。
【請求項５】
第１のプラスチック基板と、第１の透明導電層と、流体層と、第２の透明導電層と、第２のプラスチック基板と、をこの順に有するプラスチックセル前駆体を作製する前駆体作製工程と、
前記流体層を封止する封止部分を形成する封止工程と、をこの順に有し、
前記封止部分が、少なくとも第１の封止部分と第２の封止部分とを有し、
前記封止工程が、前記封止部分の全体の体積に対して、８０％〜９９．５％を占める封止部分となるように、前記第１のプラスチック基板および前記第２のプラスチック基板の熱融着により、前記第１の封止部分を形成する第１の封止工程と、前記第２の封止部分を形成する第２の封止工程と、をこの順に有する工程である、プラスチックセルの製造方法。
【請求項６】
前記第１の封止工程と前記第２の封止工程との間に、更に、
前記流体層中の気泡を抜き取る工程を有する、請求項５に記載のプラスチックセルの製造方法。
【請求項７】
前記第２の封止工程が、前記第２の封止部分の一部を前記第１の封止部分の一部に接するように形成する工程である、請求項５または６に記載のプラスチックセルの製造方法。
【請求項８】
更に、前記第１のプラスチック基板および前記第２のプラスチック基板の少なくとも一方に貫通孔を形成する工程を含み、
前記第２の封止工程が、前記貫通孔を塞ぐように前記第２の封止部分を形成する工程である、請求項５または６に記載のプラスチックセルの製造方法。
【請求項９】
前記前駆体作製工程が、
長尺状の前記第１のプラスチック基板上に、前記第１の透明導電層を形成する工程、
長尺状の前記第２のプラスチック基板上に、前記第２の透明導電層を形成する工程、
前記第１の透明導電層の上に、流体層を配置する工程、ならびに、
前記第１の透明導電層および前記流体層が配置された前記第１のプラスチック基板と、前記第２の透明導電層が配置された前記第２のプラスチック基板とを、ロールトゥロールで貼り合わせ、前記第１のプラスチック基板と、前記第１の透明導電層と、前記流体層と、前記第２の透明導電層と、前記第２のプラスチック基板とがこの順に配置された長尺状のプラスチックセル前駆体を作製する工程、
を含む工程である、請求項５〜８のいずれか１項に記載のプラスチックセルの製造方法。
【請求項１０】
前記第１の封止工程が、前記長尺状のプラスチックセル前駆体に対し、連続的に複数の前記第１の封止部分を形成する工程である、請求項９に記載のプラスチックセルの製造方法。
【請求項１１】
前記第１の封止工程の後であって、前記第２の封止工程の前に、更に、
複数の前記第１の封止部分の間で前記長尺状のプラスチックセル前駆体を裁断し、プラスチックセル単位を作製する裁断工程を有する、請求項１０に記載のプラスチックセルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチック基板を用いたプラスチックセルとその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置は様々な形態へ進化しており、軽量で、曲げることができるフレキシブルディスプレイが注目されている。このようなフレキシブルディスプレイに用いられる液晶セルにおいては、従来用いられてきたガラス基板では、軽量で曲げられる要求に応えるのは困難であるため、ガラス基板の代替として各種プラスチック基板が検討されている。【０００３】
また、液晶セルの用途は、包装、装飾、インテリア、建材、車両などの用途で用いられる調光装置にも広がっており、これら調光装置においても、軽くて曲げられるフレキシブル性、さらには２次元平面ではなく、凹凸や曲面をもつ自由な形状として用いることも望まれており、これらの用途における基板においても、ガラス基板の代替としてプラスチック基板の実用化が求められている。【０００４】
一方、フレキシブル性を持つ液晶セルを作製しようとした場合には、その液晶セル中の液晶性化合物を封止するシール剤もフレキシブル性を持つ必要がある。
このようなフレキシブル性を持ったシール剤としては、例えば、特許文献１に可撓性を付与したエポキシ樹脂硬化物を用いたシール剤が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６２−１８５２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一方でプラスチック基板を用いた際には、上下のプラスチック基板を熱融着することで、液晶セルの封止を行うことが考えられる。
しかしながら、熱融着によって封止を行った場合には、その封止方法によっては、プラスチック基板が物理的に圧着されたり、曲げられたりする影響によって外部からセル内部に気泡等が混入することが分かり、また、封止時の加熱による、ガス成分のプラスチック基板からの発生等の理由により、セル内部に気泡等が入ってしまうことが分かった。【０００７】
そこで、本発明は、プラスチック基板を用いたプラスチックセルを熱融着によって封止した際に気泡等の故障が発生しないようなプラスチックセル、および、その製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、鋭意検討の結果、プラスチックセルの封止部分が、少なくとも第１の封止部分と第２の封止部分とを有し、第１の封止部分を第１のプラスチック基板と第２のプラスチック基板との熱融着による封止部分、すなわち、第１のプラスチック基板または第２のプラスチック基板の一部が変形した封止部分とし、この第１の封止部分を封止部分全体の体積に対して８０％〜９９．５％を占める封止部分とすることで、気泡等の故障の発生を抑制できることを見出した。
すなわち、以下の構成により上記課題を達成することができることを見出した。【０００９】
［１］  第１のプラスチック基板と、第１の透明導電層と、流体層と、第２の透明導電層と、第２のプラスチック基板と、をこの順に有し、
更に、流体層を封止する封止部分を有し、
封止部分が、少なくとも第１の封止部分と第２の封止部分とを有し、
第１の封止部分が、第１のプラスチック基板または第２のプラスチック基板の一部が変形した封止部分であり、かつ、封止部分の全体の体積に対して８０％〜９９．５％を占める封止部分であり、
第２の封止部分が、流体層を封止する封止部分における第１の封止部分以外の封止部分である、プラスチックセル。
［２］  第１の封止部分の一部と、第２の封止部分の一部とが接している、［１］に記載のプラスチックセル。
［３］  第１のプラスチック基板および第２のプラスチック基板の少なくとも一方が、貫通孔を有し、
第２の封止部分が、貫通孔を塞ぐように形成されている、［１］に記載のプラスチックセル。
［４］  更に、第１の導電層と流体層との間、および、第２の導電層と流体層との間に、それぞれ配向層を有し、
流体層が、液晶性化合物を含有する液晶組成物を用いて形成された液晶層である、［１］〜［３］のいずれかに記載の流体セル。【００１０】
［５］  第１のプラスチック基板と、第１の透明導電層と、流体層と、第２の透明導電層と、第２のプラスチック基板と、をこの順に有するプラスチックセル前駆体を作製する前駆体作製工程と、
流体層を封止する封止部分を形成する封止工程と、をこの順に有し、
封止部分が、少なくとも第１の封止部分と第２の封止部分とを有し、
封止工程が、封止部分の全体の体積に対して、８０％〜９９．５％を占める封止部分となるように、第１のプラスチック基板および第２のプラスチック基板の熱融着により、第１の封止部分を形成する第１の封止工程と、第２の封止部分を形成する第２の封止工程と、をこの順に有する工程である、プラスチックセルの製造方法。
［６］  第１の封止工程と第２の封止工程との間に、更に、
流体層中の気泡を抜き取る工程を有する、［５］に記載のプラスチックセルの製造方法。
［７］  第２の封止工程が、第２の封止部分の一部を第１の封止部分の一部に接するように形成する工程である、［５］または［６］に記載のプラスチックセルの製造方法。
［８］  更に、第１のプラスチック基板および第２のプラスチック基板の少なくとも一方に貫通孔を形成する工程を含み、
第２の封止工程が、貫通孔を塞ぐように第２の封止部分を形成する工程である、［５］または［６］に記載のプラスチックセルの製造方法。
［９］  前駆体作製工程が、
長尺状の第１のプラスチック基板上に、第１の透明導電層を形成する工程、
長尺状の第２のプラスチック基板上に、第２の透明導電層を形成する工程、
第１の透明導電層の上に、流体層を配置する工程、ならびに、
第１の透明導電層および流体層が配置された第１のプラスチック基板と、第２の透明導電層が配置された第２のプラスチック基板とを、ロールトゥロールで貼り合わせ、第１のプラスチック基板と、第１の透明導電層と、流体層と、第２の透明導電層と、第２のプラスチック基板とがこの順に配置された長尺状のプラスチックセル前駆体を作製する工程、
を含む工程である、［５］〜［８］のいずれかに記載のプラスチックセルの製造方法。
［１０］  第１の封止工程が、長尺状のプラスチックセル前駆体に対し、連続的に複数の第１の封止部分を形成する工程である、［９］に記載のプラスチックセルの製造方法。
［１１］  第１の封止工程の後であって、第２の封止工程の前に、更に、
複数の第１の封止部分の間で長尺状のプラスチックセル前駆体を裁断し、プラスチックセル単位を作製する裁断工程を有する、［１０］に記載のプラスチックセルの製造方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、プラスチック基板を用いたプラスチックセルを熱融着によって封止した際に気泡等の故障が発生しないようなプラスチックセル、および、その製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明のプラスチックセルの一態様を示す模式的な上面図である。
【図２】図２は、本発明のプラスチックセルの一態様を示す模式的な上面図である。
【図３】図３は、本発明に用いられるプラスチックセル前駆体の一態様を示す模式的な上面図である。
【図４】図４は、本発明に用いられるプラスチックセル単位の一態様を示す模式的な上面図である。
【図５】図５は、本発明のプラスチックセルの一態様を示す模式的な上面図である。
【図６】図６は、本発明に用いられる熱源の一態様を示す模式的な上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明について詳細に説明する。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
なお、本明細書において、「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
また、本明細書において、「裁断」には「打ち抜き」および「切り出し」等も含むものとする。
【００１４】
本明細書において「封止」とは、流体層中の流体が漏れないように、流体層を密閉する工程を意味する。ただし、本明細書の説明において「封止部分」（例えば、第１の封止部分など）といった場合には、その封止部分を作製した際には、必ずしも流体が密閉されていなくてもよい。最終的なプラスチックセルを作製した場合に、流体層が密閉されていればよい。
【００１５】
＜プラスチックセル＞
本発明のプラスチックセルは、第１のプラスチック基板と、第１の透明導電層と、流体層と、第２の透明導電層と、第２のプラスチック基板と、をこの順に有する。
また、本発明のプラスチックセルは、流体層を封止する封止部分を有する。
更に、本発明のプラスチックセルは、封止部分が、少なくとも第１の封止部分と第２の封止部分とを有し、第１の封止部分が、第１のプラスチック基板または第２のプラスチック基板の一部が変形した封止部分であり、かつ、封止部分の全体の体積に対して８０％〜９９．５％を占める封止部分である。
【００１６】
〔プラスチック基板〕
本発明のプラスチックセルが有する第１のプラスチック基板および第２のプラスチック基板（以下、特に区別を要しない場合は単に「プラスチック基板」とも略す。）は、いずれも、自由度の高い成型性を実現する観点から用いられる基板である。
プラスチックセルを作製する際に、局所的に延伸、収縮等の寸法変化が起こるため、プラスチック基板としては、熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。
熱可塑性樹脂としては、光学的な透明性、機械的強度、熱安定性などに優れるポリマー樹脂が好ましい。
【００１７】
上記熱可塑性樹脂に含まれるポリマーとしては、例えば、ポリカーボネート系ポリマー；ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリエステル系ポリマー；ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等のアクリル系ポリマー；ポリスチレン、アクリロニトリル・スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）等のスチレン系ポリマー；などが挙げられる。
また、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン；ノルボルネン系樹脂、エチレン・プロピレン共重合体等のポリオレフィン系ポリマー；塩化ビニル系ポリマー、ナイロンや芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー；イミド系ポリマー；スルホン系ポリマー；ポリエーテルスルホン系ポリマー；ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー；ポリフェニレンスルフィド系ポリマー；塩化ビニリデン系ポリマー；ビニルアルコール系ポリマー；ビニルブチラール系ポリマー；アリレート系ポリマー；ポリオキシメチレン系ポリマー；エポキシ系ポリマー；トリアセチルセルロースに代表されるセルロース系ポリマー；またはこれらのポリマーのモノマー単位で共重合させた共重合体；などが挙げられる。
また、上記熱可塑性樹脂としては、上記で例示したポリマーを２種以上混合したポリマーも例として挙げられる。
【００１８】
〔透明導電層〕
本発明のプラスチックセルが有する第１の透明導電層および第２の透明導電層（以下、特に区別を要しない場合は単に「透明導電層」とも略す。）は、いずれも、プラスチック基板上に配置され、導電性を有する層である。
本発明において、「導電性を有する」とは、シート抵抗値が０．１Ω／□〜１０，０００Ω／□であることをいい、一般的には電気抵抗層と呼ばれるものも含む。
また、フレキシブルディスプレイ装置等の電極として用いる場合、シート抵抗値は低いことが好ましく、具体的には３００Ω／□以下であることが好ましく、２００Ω／□以下であることが特に好ましく、１００Ω／□以下であることが最も好ましい。
【００１９】
本発明に用いられる透明導電層において、「透明」とは、透過率が６０％以上９９％以下であることを意味する。
透明導電層の透過率としては、７５％以上であることが好ましく、８０％以上であることが特に好ましく、９０％以上であることが最も好ましい。
【００２０】
本発明に用いられる透明導電層に使用できる素材としては、金属酸化物（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎ Ｏｘｉｄｅ：ＩＴＯなど）、カーボンナノチューブ（Ｃａｒｂｏｎ Ｎａｎｏｔｕｂｅ：ＣＮＴ、Ｃａｒｂｏｎ Ｎａｎｏｂｕｄ：ＣＮＢなど）、グラフェン、高分子導電体（ポリアセチレン、ポリピロール、ポリフェノール、ポリアニリン、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳなど）、金属ナノワイヤー（銀ナノワイヤー、銅ナノワイヤーなど）、メタルメッシュ（銀メッシュ、銅メッシュなど）などを挙げることができる。
ここで、「ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ」とは、ＰＥＤＯＴ（３，４−エチレンジオキシチオフェンのポリマー）とＰＳＳ（スチレンスルホン酸のポリマー）を共存させたポリマーコンプレックスをいう。
また、メタルメッシュの導電層は、金属のみで形成されたものよりも、銀、銅などの導電性微粒子がマトリクスに分散されて形成されたものが好ましい。
【００２１】
ＩＴＯなどの金属酸化物は、セラミック材料であり、従来技術のように、収縮を利用せずに成型する場合には、延伸作用によって、簡単にクラックが形成されてシート抵抗値が著しく上昇する問題があった。一方、本発明は収縮を利用することでクラックの発生を抑制でき、従来問題になっていた高いシート抵抗値を示す問題を改良し、透明導電層として用いることが可能になる。
【００２２】
メタルメッシュ形態、カーボンナノチューブ形態、金属ナノワイヤー等の粒子をマトリクスに分散した導電層は、マトリクスのガラス転移温度（Ｔｇ）をプラスチック基板の収縮温度以下とすることで、プラスチック基板の収縮に追随しやすくすることが可能であり、金属酸化物や高分子導電体を用いた導電層よりも、シワの発生を抑制することができ、ヘイズの上昇を抑えることができるため好ましい。
【００２３】
〔配向層〕
本発明のプラスチックセルにおいて、プラスチック基板の上に設けた透明導電層と、後述する流体層との間に、配向層を備えていてもよい。好ましい形態として、プラスチックセルに用いる第１のプラスチック基板および第２のプラスチック基板の最表面に配向層を有し、液晶性化合物を含む流体層を配向させる機能を持たせることができる。
【００２４】
本発明に用いられる配向層は、電圧無印加時に、流体層に含まれる液晶性組成物を水平配向させる配向層でも、垂直配向させる配向層でもよい。
配向層の素材や処理方法は特に限定されることはなく、ポリマーを用いた配向層、シランカップリング処理を施した配向層、４級アンモニウム塩を用いた配向層、酸化ケイ素を斜め方向から蒸着した配向層、光異性化を利用する配向層等、各種配向層を用いることができる。また、配向層への表面処理として、ラビング処理やエネルギー線照射や光照射などによる表面処理を用いてもよい。
【００２５】
ポリマーを用いた配向層としては、ポリアミック酸またはポリイミドを用いた層；変性または無変性のポリビニルアルコールを用いた層；変性または無変性のポリアクリル酸を用いた層；下記一般式（Ｉ）で表される繰り返し単位と、下記一般式（ＩＩ）で表される繰り返し単位と、下記一般式（ＩＩＩ）で表される繰り返し単位のいずれかを含む（メタ）アクリル酸コポリマーを用いた層；のいずれかであることが好ましい。
なお、「（メタ）アクリル酸」とは、アクリル酸またはメタクリル酸を表す表記である。
【化１】
2017155013.tif 000002
【００２６】
ここで、一般式（Ｉ）〜（ＩＩＩ）中、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子または炭素原子数が１乃至６のアルキル基であり；Ｍは、プロトン、アルカリ金属イオンまたはアンモニウムイオンであり；Ｌ０は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＮＨ−、−ＳＯ２−、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基であり；Ｒ０は、炭素原子数が１０乃至１００の炭化水素基または炭素原子数が１乃至１００のフッ素原子置換炭化水素基であり；Ｃｙは、脂肪族環基、芳香族基または複素環基であり、特にカルバゾール基を有することが好ましく；ｍは、１０乃至９９モル％であり；そして、ｎは、１乃至９０モル％である。
【００２７】
これらのうち、ポリイミド、一般式（Ｉ）〜（ＩＩＩ）で表される化合物、および、シランカップリング剤のいずれかを含む配向層を用いることが、配向能力、耐久性、絶縁性、コストの観点から好ましく、特にポリイミド、および、一般式（Ｉ）〜（ＩＩＩ）で表され、かつ、カルバゾール基を有する化合物のいずれかを含む配向層を用いることが好ましい。
【００２８】
また配向層としては、偏光および非偏光の紫外線（ＵＶ）光の照射によって液晶の配向処理が可能となる光配向層を用いてもよい。
【００２９】
〔流体層〕
本発明のプラスチックセルが有する流体層は、気体、プラズマ流体以外の流動性のある連続体であれば特に限定はない。
特に好ましい物質状態としては、液体、および、液晶体であることが好ましく、流体層としては、液晶性化合物を含有する液晶組成物を用いて形成された液晶層であることが最も好ましい。
ここで、一般的に、液晶性化合物はその形状から、棒状タイプと円盤状タイプに分類できる。さらにそれぞれ低分子と高分子タイプがある。高分子とは一般に重合度が１００以上のものを指す（高分子物理・相転移ダイナミクス，土井 正男 著，２頁，岩波書店，１９９２）。本発明では、いずれの液晶性化合物を用いることもできるが、棒状液晶性化合物またはディスコティック液晶性化合物（円盤状液晶性化合物）を用いるのが好ましい。２種以上の棒状液晶性化合物、２種以上の円盤状液晶性化合物、または棒状液晶性化合物と円盤状液晶性化合物との混合物を用いてもよい。上述の液晶性化合物の固定化のために、重合性基を有する棒状液晶性化合物または円盤状液晶性化合物を用いて形成することがより好ましく、液晶性化合物が１分子中に重合性基を２以上有することがさらに好ましい。液晶性化合物が二種類以上の混合物の場合には、少なくとも１種類の液晶性化合物が１分子中に２以上の重合性基を有していることが好ましい。
【００３０】
本発明のプラスチックセルは、上述した流体層が液晶層である態様、すなわち、液晶セルであることが好ましい。
ここで、液晶セルとは、薄型テレビ、モニター、ノートパソコン、携帯電話などに用いられる液晶表示装置に用いられる液晶セル、および、インテリア、建材、車両などに適用される光の強弱を変化させる調光装置に用いられる液晶セルも含む。すなわち、２枚の基板間に封入した液晶組成物などを、電圧を調整することで、分極率をもつ液晶組成物を駆動させる装置の総称である。
【００３１】
液晶セルの駆動モードとしては、水平配向型（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ：ＩＰＳ）、垂直配向型（Ｖｉｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ：ＶＡ）、ツイストネマチック型（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ：ＴＮ）、スーパーツイストネマチック型（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ：ＳＴＮ）をはじめ、各種の方式を用いることができる。
【００３２】
また、本発明のプラスチックセルのセル内部においては、調光素子において光の強弱を変化させるために用いられる色素分子などを併用してもよい。
【００３３】
また、液晶セルの構成に応じて、液晶セルの外部にバックライト部材や偏光板部材や表面反射を制御する部材などを併設あるいは貼合によって用いてもよい。
【００３４】
〔封止部分〕
本発明のプラスチックセルは、上述した流体層を封止する封止部分を有する。
また、本発明においては、封止部分が、少なくとも第１の封止部分と第２の封止部分とを有する。
更に、本発明においては、第１の封止部分が、第１のプラスチック基板または第２のプラスチック基板の一部が変形した封止部分であり、かつ、封止部分の全体の体積に対して８０％〜９９．５％を占める封止部分であり、第２の封止部分が、流体層を封止する封止部分の全体における第１の封止部分以外の封止部分である。
なお、封止部分とは、プラスチックセル中の流体層を囲う部分のうち、上述した第１のプラスチック基板、第１の透明導電層、流体層、第２の透明導電層、および、第２のプラスチック基板の積層構造において、流体層を上下から挟み込んでいる部分以外の部分を意味する。ただし、封止部分が、上述した第１のプラスチック基板および第２のプラスチック基板の熱融着により形成されている場合は、素材によってはプラスチック基板と封止部分との区別が付かないため、プラスチック基板の平面に対して、垂直方向に突出または凹んでいる領域を封止部分とする。
【００３５】
本発明のプラスチックセルは、封止部分によって内部に含む流体層を漏らさず、かつ流体層中に気泡等の発生を抑制することができる。
すなわち、封止部分全体の体積に対して、８０％〜９９．５％を占める熱融着による第１の封止部分を形成した後に、流体層中に存在する気泡を逃しつつ、かつ、気泡の発生を抑制しつつ、第２の封止部分を形成することができる。
【００３６】
封止部分の具体的態様としては、例えば、図１に示すプラスチックセル１００のように、第１の封止部分１０と、第２の封止部分２０を有する態様が挙げられる。
【００３７】
｛第１の封止部分｝
第１の封止部分は、上述した第１のプラスチック基板および第２のプラスチック基板を熱融着することにより形成される封止部分、すなわち、第１のプラスチック基板または第２のプラスチック基板の一部が変形した封止部分であり、封止部分の全体の体積に対して、８０％〜９９．５％を占めている。第１の封止部分の占める割合は、８３％〜９９．５％であることが好ましく、８７％〜９９．５％であることがより好ましい。
第１の封止部分の占める割合を８０％以上とすることで、後述の第２の封止部分を形成する前に流体層が漏れてしまうことを抑制することができる。
また、第１の封止部分の占める割合を９９．５％以下とすることで、第１の封止部分を形成した後に、流体層中に気泡が存在する場合、その気泡を取り除いてから第２の封止部分を形成することができる。
【００３８】
｛第２の封止部分｝
第２の封止部分は、流体層を封止する封止部分の全体における、上述した第１の封止部分以外の封止部分である。第２の封止部分の形成方法は特に限定はなく、熱融着による封止でもよいし、シール材や接着剤を使用した封止でもよい。
【００３９】
本発明においては、第１の封止部分を形成した後に、流体層の未封止部分を封止するように、かつ、一部の領域が第１の封止部分の一部に接するように第２の封止部分を形成してもよい。なお、本発明においては、図１に示すように、第１の封止部分１０の一部と第２の封止部分２０の一部とが重なり合うように接している場合、重なり合っている部分は、第１の封止部分であるとみなす。
【００４０】
また、本発明においては、第１の封止部分および第２の封止部分は、図２に示すように、流体層を第１の封止部分１０で封止した後に、プラスチック基板または第１の封止部分に、導通層に通じる貫通孔３０を開け、その穴を塞ぐように第２の封止部分２０を形成してもよい。貫通孔３０の形成方法としては特に限定はなく、各種公知の方法を用いることができる。
【００４１】
また、気泡を逃がしやすくする観点から、プラスチックセルの内圧を高めた状態で第２の封止部分を形成してもよい。内圧を高める方法としては、プラスチックセルを均一に押す方法、プラスチックセルを含む系を減圧にすることで相対的に内圧を高くする方法等が挙げられる。
【００４２】
本発明のプラスチックセルは、平面形状を、矩形状としてもよい。正方形でも長方形でも、また大きさについても制限はない。
【００４３】
また、本発明のプラスチックセルは、平面形状を、矩形以外の形状としてもよい。例えば円形、楕円形、三角形、五角形以上の多角形としてもよいし、直線および曲線を組み合わせた自由な形状、またプラスチックセルの周囲が封止されているのであれば、ドーナツ型のように内部がくりぬかれた形状としてもよい。
【００４４】
更に、本発明のプラスチックセルは、第１のプラスチック基板および第２のプラスチック基板として長尺状のフィルムを用いることができることから、プラスチックセルとした後に、長手方向に巻き取られたロール形態とすることもできる。これは本発明のプラスチックセルの梱包、出荷、輸送などに寄与することができる。
【００４５】
〔電極〕
本発明のプラスチックセルは、駆動電圧を印加するため、透明導電層と接続する電極を、導電材料を介して取りつけてもよい。
取り付け方としては、例えば、プラスチック基板上の透明導電層に、あらかじめ電極を取り付けた上でプラスチックセルを作製する方法；プラスチックセルを作製した後に、透明導電層との接続に銀ペーストなどの導電性素材や導電性テープなどを用いてリード端子と接続する方法；熱融着による第１の封止部分を形成し、未封止部分の透明導電層にリード端子を接続した後に第２の封止部分を形成することで未封止部分を塞ぎつつ電極を取り付ける方法；などが挙げられる。
【００４６】
＜プラスチックセルの製造方法＞
本発明のプラスチックセルの製造方法（以下、「本発明の製造方法」とも略す。）は、第１のプラスチック基板と、第１の透明導電層と、流体層と、第２の透明導電層と、第２のプラスチック基板と、をこの順に有するプラスチックセル前駆体を作製する前駆体作製工程と、流体層を封止する封止部分を形成する封止工程とをこの順に有する。
【００４７】
〔前駆体作製工程〕
本発明の製造方法が有する前駆体作製工程は、第１のプラスチック基板と、第１の透明導電層と、流体層と、第２の透明導電層と、第２のプラスチック基板と、をこの順に有する積層体を作製する工程である。すなわち、前駆体作製工程で作製される積層体（プラスチックセル前駆体）は、流体層の周囲を封止していない状態である。
【００４８】
プラスチックセル前駆体を作製する工程において、第１のプラスチック基板および第２のプラスチック基板は長尺状であってもよい。長尺状とするとで、本発明のプラスチックセルを連続的に生産することができる。
【００４９】
プラスチック基板が長尺状である場合、前駆体作製工程は、長尺状の第１のプラスチック基板上に、第１の透明導電層を形成する工程（以下、「導電層配置工程１」とも略す。）、
長尺状の第２のプラスチック基板上に、第２の透明導電層を形成する工程（以下、「導電層配置工程２」とも略す。）、
第１の透明導電層の上に、流体層を配置する工程（以下、「流体層配置工程」とも略す。）、ならびに、
第１の透明導電層および流体層が配置された第１のプラスチック基板と、第２の透明導電層が配置された第２のプラスチック基板とを、ロールトゥロールで貼り合わせ、第１のプラスチック基板と、第１の透明導電層と、流体層と、第２の透明導電層と、第２のプラスチック基板とがこの順に配置された長尺状のプラスチックセル前駆体を作製する工程（以下、「積層体作製工程」とも略す。）を含む。
以下に、導電層配置工程１および導電層配置工程２（以下、特に区別を要しない場合は単に「導電層配置工程」とも略す。）、ならびに、流体層配置工程、積層体作製工程および封止工程について詳述する。
【００５０】
｛導電層配置工程｝
本発明の製造方法が有する導電層配置工程１は、長尺状の第１のプラスチック基板に第１の透明導電層を配置する工程であり、導電層配置工程２は、長尺状の第２のプラスチック基板に第２の透明導電層を配置する工程である。
ここで、プラスチック基板に透明導電層を配置する方法は特に限定されず、本発明のプラスチックセルにおいて説明した透明導電層に使用できる素材を、例えば、塗布、蒸着、印刷などの方法により配置することができる。
【００５１】
｛流体層配置工程｝
本発明の製造方法が有する流体層配置工程は、第１の透明導電層の上に、流体層を配置する工程である。
ここで、第１の透明導電層の上に流体層を配置する方法は特に限定されず、例えば、塗布、ディップ、毛細管現象を利用した注入などの各種公知の方法を用いることができる。
【００５２】
｛積層体作製工程｝
本発明の製造方法が有する積層体作製工程は、第１の透明導電層および流体層が配置された第１のプラスチック基板と、第２の透明導電層が配置された第２のプラスチック基板とを、ロールトゥロール（Roll to Roll）で貼り合わせ、長尺状の積層体を作製する工程である。
ここで、ロールトゥロールで貼り合わせる方法は特に限定されず、例えば、第１の透明導電層および流体層が配置された第１のプラスチック基板と、第２の透明導電層が配置された第２のプラスチック基板とを、ニップロールの間を通して貼り合わせる方法などを用いることができる。
【００５３】
〔封止工程〕
本発明の製造方法が有する封止工程は、封止部分の全体の体積に対して、８０％〜９９．５％を占める封止部分となるように、第１のプラスチック基板および第２のプラスチック基板の熱融着により、第１の封止部分を形成する第１の封止工程と、第２の封止部分を形成する第２の封止工程と、をこの順に含む工程である。
【００５４】
熱融着の方法としては、熱融着に必要なエネルギーをプラスチック基板に与える方法を用いれば特に限定されない。具体的には、高温の金属素子をプラスチック基板に接触させる方法、ＣＯｘレーザーを集光させてプラスチック基板に当てる方法、超音波をプラスチック基板に当てる方法等が挙げられる。
【００５５】
｛第１の封止工程｝
第１の封止工程は、封止部分の全体の体積に対して、８０％〜９９．５％を占める封止部分となるように、第１のプラスチック基板および第２のプラスチック基板を熱融着させる工程である。
また、第１の封止工程は、第１の封止部分が、封止部分の全体の体積に対して、８３％〜９９．５％を占める封止部分となることが好ましく、８７％〜９９．５％を占める封止部分となることがより好ましい。
【００５６】
また、長尺状のプラスチック基板を用いる場合、プラスチックセル前駆体に対して、複数回第１の封止工程を実施してもよい。すなわち、プラスチック前駆体に対して、複数個の第１の封止部分を連続的に形成してもよい。その後、後述の第２の封止工程を複数回実施し、複数個の第２の封止部分を形成してもよい。
【００５７】
｛第２の封止工程｝
第２の封止工程は、第１の封止部分が形成されていない領域（未封止部分）に対して、第２の封止部分を形成する工程である。
第２の封止部分の形成方法は特に限定はなく、熱融着による封止でもよいし、シール材や接着剤を使用した封止でもよい。
【００５８】
本発明においては、流体層の未封止部分を封止するように、かつ、一部の領域が第１の封止部分の一部に接するように第２の封止部分を形成してもよい。
【００５９】
また、流体層を第１の封止部分で完全に封止した後に、プラスチック基板または第１の封止部分に貫通孔を開け、その穴を塞ぐように第２の封止部分を形成してもよい。
貫通孔の形成方法としては特に限定はなく、各種公知の方法を用いることができる。
【００６０】
〔気泡を抜き取る工程〕
本発明の製造方法は、封止工程において、第１の封止工程と第２の封止工程との間に、流体層中の気泡を抜き取る工程を有していてもよい。
また、気泡を抜き取りやすくする、または、抜き取った気泡の再混入を防ぐ観点から、プラスチックセルの内圧を高めた状態としてもよい。
また、気泡を抜き取る工程から、第２の封止工程まで継続して内圧を高めた状態としてもよい。
内圧を高める方法としては、プラスチックセルを均一に押す方法、プラスチックセルを含む系を減圧にすることで相対的に内圧を高くする方法等が挙げられる。
【００６１】
〔裁断工程〕
本発明の製造方法は、第１の封止工程において、長尺状のプラスチックセル前駆体に対して連続的に複数の第１の封止部分を形成した場合、第１の封止工程と第２の封止工程との間に、複数の第１の封止部分の間で長尺状のプラスチックセル前駆体を裁断し、プラスチックセル単位を作製する裁断工程をさらに含んでいてもよい。
例えば、図３に示すように、長尺状のプラスチック前駆体１０１に対し、連続的に第１の封止工程を実施し、複数の第１の封止部分１０を形成した後に、図４に示すように、第１の封止部分の外側でプラスチック前駆体をそれぞれ裁断し、少なくとも一つの第１の封止部分１０を有するプラスチックセル単位１０２を作製し、図５に示すように、個別のプラスチックセル単位にそれぞれ第２の封止工程を実施し、第２の封止部分２０を作成し、複数のプラスチックセル１００を作製する工程としてもよい。なお、この時第１の封止工程の後に、一度ロール状態に巻き取ってもよい。
【実施例】
【００６２】
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、以下の実施例に示す素材、試薬、物質量とその割合、条件、操作等は、本発明の主旨から逸脱しない限りにおいて適宜変更することができる。したがって本発明の範囲は以下の実施例に制限されるものではない。【００６３】
［実施例１］
＜透明導電層の作製＞
帝人（株）製のポリカーボネート（ＰＣ−２１５１、厚み２５０μｍ、幅１．０５ｍ）の表面に、ＵＳ２０１３／０３４１０７４号公報の実施例１に記載された方法でＡｇナノワイヤーを用いて透明導電層を作製し、ポリカーボネートからなるプラスチック基板と、Ａｇナノワイヤーからなる透明導電層とが積層された積層体を得て、得られた積層体を巻き取り、長さ１００ｍのロールとして作製した。【００６４】
＜配向層の作製＞
上記作製した積層体上に、液晶配向剤として、ポリアミック酸配向層塗布液（ＪＳＲ製ＪＡＬＳ６８４）をバーコーター＃１．６を用いて塗布した。
その後、膜面温度８０℃で３分間乾燥し、配向層１０１を作製した。このとき、配向層の膜厚は６０ｎｍであった。
このように作製した、プラスチック基板、透明導電層および配向層がこの順で積層された積層体を２組、長さ５０ｍのロールとして用意した。【００６５】
＜スペーサー層の作製＞
下記処方でスペーサー層分散液を作製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
スペーサー層分散液の処方
―――――――――――――――――――――――――――――――――
ビーズスペーサＳＰ−２０８（積水化学（株）製）        １００質量部
メチルイソブチルケトン                    固形分：０．２％となる量
―――――――――――――――――――――――――――――――――【００６６】
作製したスペーサー層分散液を、配向層が積層された積層体２組のそれぞれの上にアプリケータを用いてクリアランス１００μｍの設定で塗布した。
その後、膜面温度が６０℃になるように加熱し、１分間乾燥し、スペーサー層を有する積層体を長さ５０ｍのロールとして２組作製した。【００６７】
＜プラスチックセルの作製＞
下記処方で液晶層組成物を作製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
液晶層組成物
―――――――――――――――――――――――――――――――――
ＺＬＩ２８０６（メルク社製）                          １００質量部
コレステリックノナネート（東京化成工業製）          １．７４質量部
Ｇ−４７２（林原製）                                ３．００質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――【００６８】
上記で作製したスペーサー層を有する積層体の２組のロールを連続的に送り出し、そのうちの一方のロールに上記で作製した液晶層組成物をバーコーターで幅９０ｃｍにて連続的に塗工し、その後、塗工していない他方のスペーサー層を有する積層体を重ね合わせ、ニップローラーでロールトゥロールに挟みこむことで、プラスチックセル前駆体を作製した。【００６９】
プラスチック前駆体を搬送しながら、図６に示す形状（縦Ｌ＝９０ｃｍ、横Ｗ＝９０ｃｍ、幅Ｔ＝１ｃｍ、隙間幅Ｂ＝３ｃｍ）で温度２５０℃の熱源２００を上下から５秒間接触させ、２枚のプラスチック基板を熱融着することにより、第１の封止部分を形成した。この時、熱源の隙間に相当する部分は、第１の封止部分が形成されなかった。また、熱源の隙間部分に直径１ｍｍ程度の気泡が数個発生した。【００７０】
次いで、図３に示すように、第１の封止部分を、それぞれの封止部分の間隔が５ｃｍとなるように、連続的に複数形成した。【００７１】
その後、図４に示すように、２つの第１の封止部分の間の中央部で、プラスチックセル前駆体を裁断し、プラスチックセル単位を作製した。【００７２】
上記作製したプラスチックセル単位の第１の封止部分が形成されていない部分に対して、長さ６ｃｍ、幅１ｃｍ、温度２８０℃の直線状の熱源を上下から５秒間接触させ、第１の封止部分に接するように２枚のプラスチック基板を熱融着することにより第２の封止部分を形成し、図５に示すようなプラスチックセル１を作製した。
第２の封止部分を形成する際には、わずかにプラスチックセル上下に圧力をかけて直径１ｍｍ程度の気泡数個をプラスチックセル外側に押し出しつつ第２の封止部分を形成した。ここで、封止部分全体に対する第１の封止部分の割合は、９８．３％であった。【００７３】
［実施例２］
実施例１において、第１の封止部分を形成する熱源を、隙間が開いていない熱源とする以外は同様の手順で、液晶層を完全に封止するように第１の封止部分を形成した。この時、液晶層中に直径１ｍｍ程度の気泡が数個発生した。【００７４】
次に、図２に示すように、一方のプラスチック基板において、第１の封止部分の内側に直径０．５ｃｍの貫通孔を３箇所開けた。
その後に、わずかにプラスチックセル上下に圧力をかけて気泡をプラスチックセルの外側に押し出しつつ、３箇所の貫通孔に対して直径２ｃｍの大きさにＵＶシール剤ＴＢ１２２０（スリーボンド製）を置き、ＵＶ硬化することで貫通孔を塞ぐように第２の封止部分を形成しプラスチックセル２を作製した。ここで、封止部分全体に対する第１の封止部分の割合は、９７．４％であった。【００７５】
［実施例３］
実施例１において、第１の封止部分を形成する熱源の形状を、縦Ｌ＝９０ｃｍ、横Ｗ＝９０ｃｍ、幅Ｔ＝１ｃｍ、一辺のみ隙間幅Ｂ＝５２ｃｍの隙間有、として、第２の封止部分を形成する熱源を、長さ５６ｃｍ、幅１ｃｍとする以外は同様にして、プラスチックセル３を作製した。ここで、封止部分全体に対する第１の封止部分の割合は、８４．４％であった。【００７６】
上記のように作製したプラスチックセル１、２および３は、いずれも第２の封止部分を形成する際に、セル内部の液晶組成物をセル外側に漏らさずに気泡をセル外部に押し出すことができた。
また、これらのプラスチックセルは、フレキシブル性の確認のために中央付近で９０°に折り曲げても、いずれも内部の液晶組成物の漏れはなく、封止部分に問題がないことを確認した。【００７７】
［比較例１］
実施例１において、第１の封止部分を形成する熱源の形状を、縦Ｌ＝９０ｃｍ、横Ｗ＝９０ｃｍ、幅Ｔ＝１ｃｍ、一辺のみ隙間幅Ｂ＝８８ｃｍの隙間有、として、第２の封止部分を形成する熱源を、長さ９２ｃｍ、幅１ｃｍとする以外は同様にして、プラスチックセル４の作製を試みた。
しかし、第１の封止部分の体積が小さくプラスチックセルの開口部分が大きくなってしまい、第２の封止部分を形成する際に気泡をプラスチックセル外側に押し出そうとすると、プラスチックセル内部の液晶組成物がセル外側に漏れてしまった。
その結果、セル内部の液晶組成物が不足した部分が気泡となり、プラスチックセル４は気泡を含んでしまった。なお、封止部分全体に対する第１の封止部分の割合は、７４．４％であった。
【符号の説明】
【００７８】
１００    プラスチックセル
１０１    プラスチックセル前駆体
１０２    プラスチックセル単位
１０      第１の封止部分
２０      第２の封止部分
３０      貫通孔
２００    熱源
【図１】
2017155013.tif 000003
【図２】
2017155013.tif 000004
【図３】
2017155013.tif 000005
【図４】
2017155013.tif 000006
【図５】
2017155013.tif 000007
【図６】
2017155013.tif 000008
【国際調査報告】
2017155013.tif 000009
2017155013.tif 000010
2017155013.tif 000011
2017155013.tif 000012