(57)【要約】【課題】ＶＡ方式等による調光フィルムに関して、ビーズスペーサーを使用して安定かつ精度良く製造できるようにする。【解決手段】第１及び第２の積層体５及び６により液晶層８を挟持し、液晶層８に係る液晶分子の配向を制御して透過光を制御する調光フィルム１において、第１の積層体５は、第１の基材１０上に第１の透明電極１１、第１のビーズ固定層１２、第１の配向層１４を備え、第２の積層体６は、第２の基材１５上に第２の透明電極１６、第２のビーズ固定層１７、第２の配向層１９を備える。少なくとも第１の積層体５は、第１のビーズ固定層１２に埋没した第１のビーズスペーサー１３を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２の積層体により液晶層を挟持し、前記液晶層に係る液晶分子の配向を制御して透過光を制御する調光フィルムにおいて、
前記第１の積層体は、
第１の基材上に第１の透明電極、第１のビーズ固定層、第１の配向層を備え、
前記第２の積層体は、
第２の基材上に第２の透明電極、第２のビーズ固定層、第２の配向層を備え、
少なくとも前記第１の積層体は、
第１のビーズ固定層に埋没した第１のビーズスペーサーを備える
調光フィルム。
【請求項２】
前記第２の積層体は、
前記第２のビーズ固定層に埋没した第２のビーズスペーサーを備える
請求項１に記載の調光フィルム。
【請求項３】
前記第１及び第２のビーズ固定層は、
屈折率が１．５５以上１．６５以下である
請求項１又は請求項２に記載の調光フィルム。
【請求項４】
前記第１及び第２のビーズ固定層は、
体積抵抗率が１×１０１０Ω・ｃｍ以下である
請求項１から３の何れかに記載の調光フィルム。
【請求項５】
前記第１及び第２のビーズ固定層は、
体積抵抗率が１×１０８Ω・ｃｍ以上である
請求項１から４の何れかに記載の調光フィルム。
【請求項６】
第１及び第２の積層体により液晶層を挟持し、前記液晶層に係る液晶分子の配向を制御して透過光を制御する調光フィルムの製造方法において、
前記第１の積層体を製造する第１の積層体製造工程と、
前記第２の積層体を製造する第２の積層体製造工程とを備え、
前記第１の積層体製造工程は、
第１の基材上に第１の透明電極を製造する第１の透明電極製造工程と、
前記第１の透明電極の上に第１のビーズ固定層を製造する第１のビーズ固定層製造工程と、
前記第１のビーズ固定層の上に第１の配向層を製造する第１の配向層製造工程とを備え、
前記第２の積層体製造工程は、
第２の基材上に第２の透明電極を製造する第２の透明電極製造工程と、
前記第２の透明電極の上に第２のビーズ固定層を製造する第２のビーズ固定層製造工程と、
前記第２のビーズ固定層の上に第２の配向層を製造する第２の配向層製造工程とを備え、
前記第１のビーズ固定層製造工程は、
第１のビーズスペーサーを含む前記第１のビーズ固定層の塗工液を塗工し、前記第１のビーズスペーサーが埋没してなる前記第１のビーズ固定層を製造する
調光フィルムの製造工程。
【請求項７】
滴下した液晶材料を前記第１及び第２の積層体により押圧して押し広げ、液晶セルを製造する液晶セル制御工程を備える
請求項６に記載の調光フィルムの製造工程。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両のサンルーフ等に適用して入射光の透過を制御する調光フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば窓に貼り付けて外来光の透過を制御する調光フィルムに関する工夫が種々に提案されている（特許文献１、２）。このような調光フィルムの１つに、液晶を利用したものがある。この液晶を利用した調光フィルムは、透明電極、配向層を製造した透明フィルム材により液晶材料を挟持して液晶セルが製造され、この液晶セルを直線偏光板により挟持して作成される。これによりこの調光フィルムでは、液晶に印加する電界の可変により液晶の配向を可変して外来光を遮光したり透過したりし、さらには透過光量を可変したりし、これらにより外来光の透過を制御する。
【０００３】
この液晶セルの駆動には、液晶表示パネルについて提案されている種々の駆動方法を適用することができると考えられる。具体的には、例えばＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）方式、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｃｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式、ＶＡ（Ｖｉｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式等の駆動方式を適用することができると考えられる。またマルチドメイン化により視野角特性を改善することが考えられる。
【０００４】
なおＶＡ方式は、液晶の配向を垂直配向と水平配向とで変化させて透過光を制御する方式であり、一般的に、無電界時、液晶を垂直配向させることにより、液晶層を垂直配向層により挟持して液晶セルが構成され、電界の印加により液晶材料を水平配向させるように構成される。マルチドメイン化は、電界の可変に対して液晶分子の挙動が異なる領域を複数設けることであり、一般的に、この複数領域における光学特性の平均値化（積分化）により視野角特性を向上するために適用される。
【０００５】
また液晶表示パネルにおいては、液晶層の厚みであるセルギャップを調整する方法として、球形状又はロッド形状によるビーズスペーサーを散布する方法が提案されており、特許文献３には、このビーズスペーサーに関する工夫が提案されている。また液晶表示パネルにおいては、例えば特許文献４に開示されているように、滴下注入（ＯＤＦ：Ｏｎｅ  Ｄｒｏｐ  Ｆｉｌｌｉｎｇ）方式により短時間で液晶を注入する方法が提案されている。ここで滴下注入方式は、液晶材料を滴下した後、液晶セルに係る基材により押し広げて液晶層を製造する方式である。この方式では、一般的に、事前に製造した枠形状によるシール材の内側に、液晶材料を滴下して押し広げるものの、液晶材料を滴下した後、シール材を配置して押し広げるようにしてもよい。
【０００６】
ところで調光フィルムは、窓に貼り付けたりして使用されることにより、基材に透明フィルム材を使用して軽量化することが必要である。このように透明フィルム材を使用して液晶セルを製造する場合、ガラス板等の支持体に透明フィルム材を保持した状態で、透明電極等を順次製造して液晶セルを製造することが考えられる。しかしながらこの方法では、製造過程で透明フィルム材が局所的に支持体から剥がれたりすることにより、いちいち透明フィルム材を支持体に貼り直したりすることが必要であり、効率良く調光フィルムを生産できない問題がある。
【０００７】
また調光フィルムは、簡易な構成により充分な特性を確保して大面積の製品を効率良く生産することが望まれる。これにより構成の簡易なＶＡ方式により生産するようにして、ロールから長尺の透明フィルム材による基材を引き出して搬送しながら、順次、構成部材を配置して効率良く生産することが考えられる。
【０００８】
またこのように基材を引き出して搬送しながら種々の構成部材を配置するようにして、ビーズスペーサーの適用により簡易な製造工程によりセルギャップを確保することが考えられる。また滴下注入方式により短時間で液晶材料を注入して製造時間を短縮することが考えられる。
【０００９】
しかしながらこのようにして液晶セルを製造する場合、滴下注入方式により液晶材料を押し広げる際に、ビーズスペーサーが液晶材料と共に移動し、その結果、ビーズスペーサーの配置に偏りが発生することが判った。これによりビーズスペーサーを適用して滴下注入方式によりＶＡ方式等による調光フィルムを製造する場合、安定かつ精度良く調光フィルムを製造できないことが判った。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平０３−４７３９２号公報
【特許文献２】特開平０８−１８４２７３号公報
【特許文献３】特開平０４−３２４８２５号公報
【特許文献４】特開２００３−２４１１９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、ＶＡ方式等による調光フィルムに関して、ビーズスペーサーを使用して安定かつ精度良く製造できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ね、透明電極と配向層との間にビーズ固定層を設けるようにして、少なくとも一方のビーズ固定層の塗工液にビーズスペーサーを分散させてビーズスペーサーを移動困難に配置する、との着想に至り、本発明を完成するに至った。
【００１３】
具体的には、本発明では、以下のようなものを提供する。
【００１４】
（１）  第１及び第２の積層体により液晶層を挟持し、前記液晶層に係る液晶分子の配向を制御して透過光を制御する調光フィルムにおいて、
前記第１の積層体は、
第１の基材上に第１の透明電極、第１のビーズ固定層、第１の配向層を備え、
前記第２の積層体は、
第２の基材上に第２の透明電極、第２のビーズ固定層、第２の配向層を備え、
少なくとも前記第１の積層体は、
第１のビーズ固定層に埋没した第１のビーズスペーサーを備える調光フィルム。なおここでビーズ固定層とは、ビーズスペーサーの配置の有無に係らず、ビーズスペーサーが配置された場合に、このビーズスペーサーを固定する機能を発揮する層を意味する。
【００１５】
（１）によれば、第１及び第２の積層体にそれぞれ第１及び第２のビーズ固定層が設けられていることにより、液晶層の厚み方向について電界を均一化し、第１及び第２の透明電極の一方の側にイオンなどが局在して、液晶層に効率良く電界を印加することが困難になる等の現象を防止することができる。また少なくとも第１の積層体が、第１のビーズ固定層に埋没した第１のビーズスペーサーを備えることにより、第１のビーズ固定層によりこの第１のビーズスペーサーを移動困難に保持してセルギャップを確保することができる。これにより滴下注入方式により液晶材料を押し広げるようにしてもこの第１のビーズスペーサーについては、移動しないようにすることができる。これによりビーズスペーサーを適用して滴下注入方式によりＶＡ方式等による調光フィルムを製造する場合、安定かつ精度良く調光フィルムを製造することができる。
【００１６】
（２）  （１）において、前記第２の積層体は、
前記第２のビーズ固定層に埋没した第２のビーズスペーサーを備える調光フィルム。
【００１７】
（２）によれば、第１及び第２の積層体に係る第１及び第２のビーズ固定層に同一の構成を適用して、調光フィルムを製造することができる。
【００１８】
（３）  （１）又は（２）において、
前記第１及び第２のビーズ固定層は、
屈折率が１．５５以上１．６５以下である調光フィルム。
【００１９】
（３）によれば、ビーズ固定層の界面における反射を低減して透過率を向上することができる。
【００２０】
（４）  （１）から（３）の何れかにおいて、
前記第１及び第２のビーズ固定層は、
体積抵抗率が１×１０１０Ω・ｃｍ以下である調光フィルム。
【００２１】
（４）によれば、液晶層における電荷の蓄積を抑制することができる。
【００２２】
（５）  （１）から（４）の何れかにおいて、
前記第１及び第２のビーズ固定層は、
体積抵抗率が１×１０８Ω・ｃｍ以上である調光フィルム。
【００２３】
（５）によれば、上下基板の電極間の導通による動作不良を有効に回避することができる。
【００２４】
（６）  第１及び第２の積層体により液晶層を挟持し、前記液晶層に係る液晶分子の配向を制御して透過光を制御する調光フィルムの製造方法において、
前記第１の積層体を製造する第１の積層体製造工程と、
前記第２の積層体を製造する第２の積層体製造工程とを備え、
前記第１の積層体製造工程は、
第１の基材上に第１の透明電極を製造する第１の透明電極製造工程と、
前記第１の透明電極の上に第１のビーズ固定層を製造する第１のビーズ固定層製造工程と、
前記第１のビーズ固定層の上に第１の配向層を製造する第１の配向層製造工程とを備え、
前記第２の積層体製造工程は、
第２の基材上に第２の透明電極を製造する第２の透明電極製造工程と、
前記第２の透明電極の上に第２のビーズ固定層を製造する第２のビーズ固定層製造工程と、
前記第２のビーズ固定層の上に第２の配向層を製造する第２の配向層製造工程とを備え、
前記第１のビーズ固定層製造工程は、
第１のビーズスペーサーを含む前記第１のビーズ固定層の塗工液を塗工し、前記第１のビーズスペーサーが埋没してなる前記第１のビーズ固定層を製造する調光フィルムの製造工程。
【００２５】
（６）によれば、第１及び第２の積層体にそれぞれ第１及び第２のビーズ固定層を設けることにより、液晶層の厚み方向について電界を均一化し、第１及び第２の透明電極の一方の側にイオンなどが局在して、液晶層に効率よく電界を印加することが困難になる等の現象を防止することができる。また第１のビーズ固定層に埋没した第１のビーズスペーサーを設けることにより、第１のビーズスペーサーを移動困難に保持してセルギャップを確保することができる。これにより滴下注入方式により液晶材料を押し広げるようにしても、この第１のビーズスペーサーについては、移動しないようにすることができる。これによりビーズスペーサーを適用して滴下注入方式によりＶＡ方式等による調光フィルムを製造する場合に、安定かつ精度良く調光フィルムを製造することができる。
【００２６】
（７）  （６）において、滴下した液晶材料を前記第１及び第２の積層体により押圧して押し広げ、液晶セルを製造する液晶セル制御工程を備える調光フィルムの製造工程。
【００２７】
（７）によれば、滴下注入方式により液晶材料を配置して、液晶材料の配置に供する時間を短縮して効率良く調光フィルムを製造することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、ＶＡ方式等による調光フィルムに関して、ビーズスペーサーを使用して安定かつ精度良く製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る調光フィルムを示す断面図である。
【図２】図１の調光フィルムの製造工程を示すフローチャートである。
【図３】抵抗値による液晶層の電界を示す図である。
【図４】ビーズ固定層の厚みを異ならせた場合における液晶層の電界を示す図である。
【図５】図４を部分的に拡大して示す図である。
【図６】体積抵抗率による、液晶層への充電の様子をシミュレーションした結果を示す図表である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態に係る調光フィルムを示す断面図である。この調光フィルム１は、建築物の窓ガラス、ショーケース、屋内の透明パーテーション等の調光を図る部位に、粘着剤層等により貼り付けて使用され、印加電圧の可変により透過光の光量を制御する。
【００３１】
調光フィルム１は、液晶を利用して透過光を制御するフィルム材あり、第１及び第２の直線偏光板２、３により調光フィルム用の液晶セル４を挟持して構成される。ここで直線偏光板２、３は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）にヨウ素等を含浸させた後、延伸して直線偏光板としての光学的機能を果たす光学機能層が形成され、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）等の透明フィルム材による基材により光学機能層を挟持して製造される。直線偏光板２、３は、クロスニコル配置により、紫外線硬化性樹脂等による接着剤層により液晶セル４に配置される。なお直線偏光板２、３は、いわゆるＥ型である塗布型の直線偏光板を適用してもよい。また直線偏光板３には、液晶セル４側に光学補償に供する位相差フィルムを設けるようにしてもよい。
【００３２】
液晶セル４は、電界の制御により透過光の偏光面を制御し、これにより調光フィルム１は、電界の制御により種々に調光を図ることができるように構成される。
【００３３】
〔液晶セル〕
液晶セル４は、フィルム形状による第１及び第２の積層体である下側積層体５及び上側積層体６により液晶層８を挟持して構成される。下側積層体５は、透明フィルム材による第１の基材１０に、第１の透明電極１１、第１のビーズ固定層１２、第１のビーズスペーサー１３、第１の配向層１４が順次配置される。上側積層体６は、透明フィルム材による第２の基材１５に、第２の透明電極１６、第２のビーズ固定層１７、第２のビーズスペーサー１８、第２の配向層１９が順次配置される。これにより液晶セル４は、この下側積層体５及び上側積層体６に設けられた第１及び第２の透明電極１１及び１６の駆動により、ＶＡ方式により液晶層８に設けられた液晶材料の配向を制御し、これにより透過光の偏光面を制御する。
【００３４】
さらに調光フィルム１は、液晶層８を配置する部位を囲む枠形状により、下側積層体５にシール材２３が配置され、このシール材２３による枠形状の内側に、液晶材料８Ａが配置されて液晶層８が製造され、さらには下側積層体５及び上側積層体６が一体に保持される。
【００３５】
基材１０、１５は、透明電極１１、１６等の支持体であり、この種のフィルム材に適用可能な種々の透明フィルム材を適用することができるものの、光学異方性の小さなフィルム材を適用することが望ましい。この実施形態において、基材１０、１５は、同一の材料、同一の厚みによる透明フィルム材が適用され、より具体的にはポリカーボネートフィルムが適用されるものの、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）フィルム等を適用してもよい。
【００３６】
透明電極１１、１６は、液晶層８への電界の印加に供する電極であり、この種のフィルム材に適用される各種の電極材料を適用することができ、この実施形態ではＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）による透明電極材により形成される。
【００３７】
ビーズスペーサー１３、１８は、液晶層８の厚みを規定するために設けられる。ビーズスペーサー１３、１８は、シリカ等による無機材料による構成、有機材料による構成、これらを組み合わせたコアシェル構造の構成等を広く適用することができる。また球形状による構成の他、円柱形状、角柱形状等によるロッド形状により構成してもよい。ビーズスペーサー１３、１８は、透明部材により製造されるものの、必要に応じて着色した材料を適用して色味を調整するようにしてもよい。ビーズスペーサー１３、１８は、ランダムな配置により透明電極１１、１６上に配置される。ビーズスペーサー１３、１８は、同一形状であって、同一の大きさのものが適用され、より具体的に直径が同一の球形状が適用される。しかしながらビーズスペーサー１３、１８は、例えば球形状とロッド形状とをそれぞれ適用する場合のように、異なる形状を適用してもよい。なおビーズスペーサー１３、１８は、液晶層８の厚みであるセルギャップに対して、後述するビーズスペーサー固定用のビーズ固定層１２又は１７の厚みを加算した直径であり、６μｍ以下５μｍ以上の直径により形成される。
【００３８】
ビーズスペーサー１３、１８は、基材１０、１５の全面に配置され、これにより後述するシール材２３が配置される部位にも配置される。
【００３９】
ビーズ固定層１２、１７は、それぞれビーズスペーサー１３、１８を透明電極１１、１６上に分散配置し、さらにはビーズスペーサー１３、１８を透明電極１１、１６上に固定して保持するための樹脂層である。ビーズ固定層１２、１７は、無機系材料、有機系材料等、種々の材料を適用することができるものの、この実施形態では、無機系材料が適用される。具体的には酸化スズを適用することができる。なおここでビーズ固定層とは、ビーズスペーサーの配置の有無に係らず、ビーズスペーサーが配置された場合に、このビーズスペーサーを固定する機能を発揮する層を意味する。
【００４０】
配向層１４、１９は、光配向層により形成される。ここでこの光配向層に適用可能な光配向材料は、光配向の手法を適用可能な各種の材料を広く適用することができるものの、この実施形態では、例えば光２量化型の材料を使用する。この光２量化型の材料については、「Ｍ．Ｓｃｈａｄｔ，  Ｋ．Ｓｃｈｍｉｔｔ，  Ｖ．  Ｋｏｚｉｎｋｏｖ  ａｎｄ  Ｖ．  Ｃｈｉｇｒｉｎｏｖ  ：  Ｊｐｎ．  Ｊ．  Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，  ３１，  ２１５５  （１９９２）」、「Ｍ．  Ｓｃｈａｄｔ，  Ｈ．  Ｓｅｉｂｅｒｌｅ  ａｎｄ  Ａ．  Ｓｃｈｕｓｔｅｒ  ：  Ｎａｔｕｒｅ，  ３８１，  ２１２（１９９６）」等に開示されている。なお光配向層に代えて、ラビング処理により製造してもよい。ラビング処理により製造する場合、配向層１４、１９は、ポリイミド等の配向層に適用可能な各種材料層を製造した後、この材料層の表面にラビングロールを使用したラビング処理により微細なライン状凹凸形状を製造して形成される。またこのようなラビング処理による配向層、光配向層に代えて、ラビング処理により製造した微細なライン状凹凸形状を賦型処理により製造して配向層を製造してもよい。
【００４１】
液晶層８は、この種の調光フィルムに適用可能な各種の液晶材料を広く適用することができる。具体的に、液晶層８には、例えば、特開２００３−３６６４８４号に記載の液晶化合物を用いることができる。また、上市品としては、例えばメルク社製ＭＬＣ２１６６等の液晶材料を適用することができる。なお、ゲストホスト方式による場合、液晶層８には、液晶材料と調光に供する色素とが混入されるものの、ゲストホスト方式について提案されている液晶材料と色素との混合物を広く適用することができる。
【００４２】
シール材２３は、下側積層体５及び上側積層体６を一体化して保持し、液晶材料８Ａの漏出を防止するために設けられる。ここでシール材２３は、例えばエポキシ樹脂、紫外線硬化性樹脂等を適用することができる。この実施形態では、このシール材２３により囲まれた部位への液晶材料８Ａの配置に、滴下注入方式が適用され、これにより効率良く短時間で液晶材料が配置される。
【００４３】
〔ビーズスペーサーの詳細構成〕
ビーズ固定層１２、１７は、対応する塗工液を塗工して乾燥硬化することにより配置される。この実施形態では、この塗工液にビーズスペーサー１３、１８が分散混入され、これによりビーズスペーサー１３、１８がランダムな配置により透明電極１１、１６上に配置される。ここでこのようにして塗工液に分散混入してビーズスペーサー１３、１８を配置することにより、ビーズスペーサー１３、１８は、簡易な工程で配置することができ、調光フィルム１は、これによりセルギャップの設定に関する工程を簡略化することができる。
【００４４】
またさらにビーズスペーサー１３、１８は、このようにビーズ固定層１２、１７の塗工液に分散混入して配置されることにより、ビーズ固定層１２、１７に埋没するように配置されて、透明電極１１、１６側の先端が透明電極１１、１６に当接するように配置される。これによりこの実施形態では滴下注入方式により液晶材料を配置する場合にあっても、液晶材料と共にビーズスペーサーが移動しないようにし、ビーズスペーサーの配置の偏りを防止する。これにより安定かつ精度良く調光フィルムを製造することができる。
【００４５】
ここでビーズ固定層１２、１７は、液晶層８に効率良く電界を印加する観点からは、薄くすることが望ましい。しかしながら充分な強度によりビーズスペーサー１３、１８を固定して移動困難とする観点からは、充分な厚みを確保することが望ましい。これによりビーズ固定層１２、１７は、厚み０．１μｍ以上１．０μｍ以下により、好ましくは厚み０．１μｍ以上０．５μｍ以下により製造することが望ましい。
【００４６】
またビーズ固定層１２、１７は、無機系材料、有機系材料等、種々の材料を適用することができるものの、この実施形態では、有機系材料が適用される。
【００４７】
また調光フィルム１では、このようにビーズ固定層１２、１７によりビーズスペーサー１３、１８を保持することにより、透明電極１１、１６と液晶層８との間で、充分に絶縁を図ることができる。ここでビーズ固定層１２、１７は、材料の選定により、体積抵抗率が１×１０１０Ω・ｃｍ以下に、より好ましくは体積抵抗率が１×１０９Ω・ｃｍ以下に設定される。なお液晶層８の体積抵抗率は、１×１０１３Ω・ｃｍ程度であり、配向層１４、１９の体積抵抗率は、１×１０１３Ω・ｃｍ程度である。これにより調光フィルム１では、透明電極１１、１６による駆動により液晶層８に蓄積される電荷をビーズ固定層１２、１７を介して徐々に放電し、蓄積電荷による動作不良を有効に回避することができる。また効率良く液晶層８を駆動することができる。ここで、体積抵抗率は、例えば、トレック・ジャパン社製の表面抵抗／体積抵抗計（製品名：ＭＯＤＥＬ１５２−１）にて測定することができる。
【００４８】
一方、図１に示したように、ビーズ固定層は、ビーズを表面に被覆して、対抗側の基板に接しているため、抵抗率が低すぎると、電流リークにより液晶層の電圧を十分に維持でできない問題がある。図６は、体積抵抗率を１×１０７Ω・ｃｍ、１×１０８Ω・ｃｍ、１×１０１３Ω・ｃｍとしたときに、液晶層への充電の様子をシミュレーションしたものである。本シミュレーションでは、簡便のため、面としてのビーズ固定層は考慮せず、ビーズを被覆している部分のみを考慮している。図６に示すように、１×１０８Ω・ｃｍ以上であれば、十分に高い抵抗の場合（１×１０１３Ω・ｃｍ）と同程度に電圧をかけることができるが、１×１０７Ω・ｃｍ以下の場合には、電流リークにより充電が十分に行われない。このため、ビーズ固定層の体積抵抗率は１×１０８Ω・ｃｍ以上であることが好ましい。
【００４９】
図３は、ビーズ固定層１２、１７を厚み１μｍにより作製した場合における調光フィルム１の厚み方向の電位分布を示す図である。この図３において、符号Ｌ７、Ｌ８、Ｌ９は、それぞれビーズ固定層１２、１７の体積抵抗率を１×１０７Ω・ｃｍ、１×１０８Ω・ｃｍ、１×１０９Ω・ｃｍに設定した電位分布である。この図３によれば、ビーズ固定層１２、１７の体積抵抗率を小さくすると、ビーズ固定層１２、１７における電位分布を低減することができ、その分、液晶層８に印加する電界を増大して効率良く駆動できることが判る。
【００５０】
図４は、ビーズ固定層１２、１７を厚み０．２μｍにより作製した場合における調光フィルム１の厚み方向の電位分布を示す図である。また図５は、基材１５側端を局所的に拡大して図４の電位分布を示す図である。この図４及び図５において、符号Ｌ８、Ｌ９、Ｌ１０、Ｌ１１は、それぞれビーズ固定層１２、１７の体積抵抗率を１×１０８Ω・ｃｍ、１×１０９Ω・ｃｍ、１×１０１０Ω・ｃｍ、１×１０１１Ω・ｃｍに設定した電位分布である。この図４及び図５によれば、ビーズ固定層１２、１７の体積抵抗率を小さくすることによる液晶層８の印加電圧の増大を、より詳細に確認することができる。
【００５１】
ここで下側積層体５、上側積層体６のうちの一方の側にのみビーズ固定層を設けてビーズスペーサーを配置するようにしても、セルギャップを保持することができる。また滴下注入方式により液晶材料を配置する場合にあっても、液晶材料と共にビーズスペーサーが移動しないようにし、ビーズスペーサーの配置の偏りを防止することができ、これにより安定かつ精度良く調光フィルムを製造することができる。
【００５２】
しかしながらこのようにビーズスペーサーを下側積層体５、上側積層体６のうちの一方の側にのみ設ける場合、ビーズスペーサー固定用のビーズ固定層が、ビーズスペーサーを設けた側にのみ設けられることになる。この場合、液晶層８にあっては、厚み方向について電界の均一性が乱れ、対向する透明電極１１、１６のちの一方の側に、イオンなどが局在することになる。その結果、調光フィルム１では、液晶層８に効率よく電界を印加することが困難になり、いわゆる焼き付きの現象が発生する恐れがある。なお調光フィルム１における焼き付きは、印加電圧を可変しても充分に透過率を可変できなくなる現象である。
【００５３】
しかしながらこの実施形態のように、下側積層体５、上側積層体６の双方にビーズスペーサー１３、１８を配置するようにして、それぞれ下側積層体５、上側積層体６にビーズスペーサー固定用のビーズ固定層１２、１７を配置する場合には、このようなイオンなどの局在を充分に低減して、効率良く液晶層８に電界を印加し、焼き付きを防止することができる。
【００５４】
ここでこのような液晶層８における電界の偏りを充分に低減して均一な電界を製造する観点から、ビーズ固定層１２、１７は、下側積層体５、上側積層体６で、同一の材料を使用して、同一の製造条件により、同一の厚みで製造されることが望ましい。これによりビーズ固定層１２、１７の厚みのそれぞれＤ１２、Ｄ１７とおいて、この厚みＤ１２、Ｄ１７の差分絶対値ＡＢＳ（Ｄ１２−Ｄ１７）は、０．１μｍ以下により製造される。またビーズ固定層１２、１７は、体積抵抗率の比率が２倍以下となるように製造される。これにより下側積層体５、上側積層体６の双方にそれぞれビーズスペーサー固定用のビーズ固定層１２、１７を配置するようにして、一段と確実にイオンなどの局在化を低減して、効率良く液晶層８に電界を印加することができる。
【００５５】
なおこれらにより下側積層体５、上側積層体６の一方にのみビーズスペーサーを配置するようにして、ビーズスペーサーを配置していない側に、ビーズスペーサーを混入することなく上述した種々の条件を満足するビーズ固定層を設けるようにしてもよい。
【００５６】
さらにこの実施形態においては、このように下側積層体５、上側積層体６の双方にビーズスペーサー１３、１８を配置するようにして、基材１０、１５の全面にビーズスペーサー１３、１８を配置し、これによりシール材２３を配置する部位にもビーズスペーサー１３、１８を配置する。これにより調光フィルム１では、シール材２３を配置する部位にビーズスペーサー１３、１８を配置しない場合に比して、シール材２３による下側積層体５、上側積層体６の密着強度を向上することができ、これにより調光フィルム１の信頼性を向上することができる。
【００５７】
さらにこの実施形態において、ビーズスペーサー固定用のビーズ固定層１２、１７は、屈折率が、液晶層８の屈折率と透明電極１１、１６の屈折率との間の値に設定され、より具体的には屈折率が１．５５以上１．６５以下に、好ましくは１．６０以上１．６５以下に設定される。ここで透明電極１１、１６を構成するＩＴＯは、屈折率が１．８５８であり、液晶層８は屈折率が１．５０である。また配向層１４、１９は屈折率が１．５０である。これにより調光フィルム１は、液晶層８と配向層１４、１９との界面、配向層１４、１９とビーズ固定層１２、１７との界面、ビーズ固定層１２、１７と透明電極１１、１６との界面で、透過光の反射を低減し、透過率の低下を防止する。
【００５８】
〔製造工程〕
図２は、調光フィルム１の製造工程を示すフローチャートである。液晶セル４は、第１の積層体製造工程ＳＰ２において、第１の積層体５が製造される。具体的に、この第１の積層体製造工程ＳＰ２においては、第１の電極製造工程ＳＰ２−１において、第１の基材１０にスパッタリング等の真空製膜法によりＩＴＯによる第１の透明電極１１が製造される。
【００５９】
この製造工程は、続く第１のスペーサー配置工程ＳＰ２−２において、ビーズ固定層１２の塗工液にビーズスペーサー１３を分散させてなる塗工液をスピンコート法等により塗工した後、乾燥、焼成の処理を順次実行し、これにより基材１０の全面に、第１のビーズスペーサー１３をランダムに配置し、さらに第１のビーズ固定層１２を製造してビーズスペーサー１３を移動困難に配置する。
【００６０】
続いてこの製造工程は、第１の配向層製造工程ＳＰ２−３において、配向層１４に係る塗工液を塗工して乾燥した後、紫外線の照射により硬化させ、これにより第１の配向層１４が製造される。これらによりこの実施形態では、第１の積層体５が製造される。
【００６１】
調光フィルム１の製造工程は、続く第２の積層体製造工程ＳＰ３において、第１の積層体製造工程ＳＰ２と同様にして、第２の積層体６が製造される。すなわち第２の積層体製造工程ＳＰ３では、第２の電極製造工程ＳＰ３−１において、第１の基材１５にＩＴＯによる第２の透明電極１６が製造され、続いて第２のスペーサー配置工程ＳＰ３−２において、第２のビーズスペーサー１８、第２のビーズ固定層１７が配置され、さらに第２の配向層製造工程ＳＰ３−３において、第２の配向層１９が配置される。これらにより第２の積層体６が製造される。
【００６２】
この製造工程は、続く液晶セル製造工程ＳＰ４において、ディスペンサを使用して枠形状により下側積層体５にシール材２３を塗工した後、この枠形状の部位に液晶材料８Ａを配置する。さらに減圧した環境下で、上側積層体６、下側積層体５を積層押圧することにより、下側積層体５に配置した液晶材料８Ａを押し広げる。その後、製造工程は、紫外線の照射等によりシール材２３を硬化させ、これにより滴下注入方式により液晶材料８Ａを配置して液晶セル４を製造する。なお液晶材料８Ａの配置にあっては、滴下注入方式に代えて、上側積層体６、下側積層体５を積層した後、液晶層に係る部位に形成される空隙に、液晶材料を配置する場合等、種々の手法を広く適用することができる。
【００６３】
調光フィルム１は、続く積層工程ＳＰ５において、直線偏光板２、３と積層されて形成される。なお液晶セル４は、基材１０、１５がロールに巻き取られた長尺フィルム形態により提供され、これら工程ＳＰ２〜ＳＰ５の全て、又はこれら工程ＳＰ２〜ＳＰ５のうちの一部が、ロールから基材１０、１５を引き出して搬送しながら実行される。なおこれにより液晶セル４は、必要に応じて、途中の工程から枚葉の処理により各工程が実行されることになる。
【００６４】
〔実験結果〕
表１は、実験結果を示す図表である。実施例、比較例は、ビーズ固定層、ビーズスペーサーに関する構成が異なる点を除いて、同一に構成した。
【００６５】
具体的に、実施例１において、基材１０、１５は、厚み１００μｍであり、両面にハードコート層を備えたＣＯＰフィルム材を適用した。実施例１は、この基材１０、１５にそれぞれスパッタリング法により厚み２０ｎｍのＩＴＯ膜を形成して電極１１、１６を製造した。さらに実施例１は、それぞれビーズスペーサーを混入してなる所定の塗工液をスピンコートにより塗工した後、乾燥させ、その後、焼成処理してビーズ固定層１２、１７を作製した。この塗工液は、表１に示すように、直径５．３μｍの球形状によるビーズスペーサーを適用して、このビーズスペーサー、樹脂成分、溶剤を質量比０．０２％、５．２４％、７５．７０％により混合して作製した。なお樹脂成分は、エポキシ系感光性樹脂であり、溶剤は、ＰＥＧＭＥＡ（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）である。また焼成処理は、温度１２０度、３０分により実行した。なお実施例１では、ビーズ固定層１２、１７の膜厚は、０．５μｍである。なおこの膜厚は、表１の組成比による推定膜厚である。
【００６６】
また実施例１では、その後、塗工液を塗工、乾燥、硬化して配向層１４、１９を配置した。なお塗工液は、日産化学工業、垂直液晶モード用配向膜材料を、乾燥膜厚１００ｎｍにより塗工した。乾燥は、温度１２０℃、１０分間により実行した。これをラビングして配向処理を行った。ビーズスペーサーは、ビーズ固定層内に埋没して固定されているため、このようにラビング処理でも移動することなく、形成時の位置に留まっていることを確認できた。これらにより実施例１は、上側積層体及び下側積層体を作製した。
【００６７】
続いて実施例１は、ディスペンサを使用して下側積層体に枠形状によりシール材を配置した後、滴下注入方式により液晶材料を配置して調光フィルムを製造した。ここで液晶層８には、メルク社製ＭＬＣ２１６６を適用した。シール材２３には、共立化学産業社製、ワールドロックＨＲＪ−４０を適用した。
【００６８】
実施例２は、ビーズ固定層１２、１７に係る塗工液が異なる点を除いて、実施例１と同一に調光フィルムを製造した。ここでこの塗工液は、実施例１と同一のビーズスペーサー、樹脂成分、溶剤を使用して、このビーズスペーサー、樹脂成分、溶剤を質量比０．０２％、２．８６％、８７．６０％により混合して製造した。なお実施例２では、ビーズ固定層１２、１７の膜厚は、０．２５μｍである。なおこの膜厚は、表１の組成比（質量％）による推定膜厚である。
【００６９】
【表１】
2018005040.tif 000003
【００７０】
比較例１は、ビーズ固定層に係る塗工液に関する構成が異なる点を除いて、実施例１、２と同一に調光フィルムを生産した。具体的に実施例１、２と同一の工程により、基材１０、１５に電極１１、１６を製造した。その後、実施例１、２のビーズ固定層に係る樹脂成分、溶剤を使用して、質量比１０％、９０％により塗工液を製造し、この塗工液を実施例１、２と同一の条件により塗工、乾燥、焼成し、ビーズスペーサーを配置していない状態のビーズ固定層を製造した。
【００７１】
比較例１は、その後、このビーズ固定層の上に、配向層を製造した後、実施例１、２で使用したと同一のビーズスペーサーを下側積層体に分散させて配置した。比較例１は、このようにして作製した上側積層体及び下側積層体を、実施例１、２と同様にして積層、一体化して調光フィルムを作製した。
【００７２】
比較例では、滴下注入方式により液晶材料を押し広げる際に、分散して配置したビーズスペーサーが液晶材料と共に移動し、これによりビーズスペーサーが液晶層の周辺部に偏って配置され、全面で、液晶層を均一な厚みにより製造できなかった。
【００７３】
しかしながら実施例１、２では、滴下注入方式により液晶材料を配置するようにして、液晶材料を押し広げる場合にあって、ビーズスペーサーが移動しないようにし得、これによりビーズスペーサーの偏りを防止して、全面で、液晶層を均一な厚みにより製造することができた。
【００７４】
〔他の実施形態〕
以上、本発明の実施に好適な具体的な構成を詳述したが、本発明は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述の実施形態を種々に組み合わせたり、変更することができる。
【００７５】
すなわち上述の実施形態では、ＶＡ方式により液晶層を駆動する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ＴＮ方式により駆動する場合にも適用することができ、さらにはゲストホスト方式により駆動する場合にも広く適用することができる。
【００７６】
また上述の実施形態では、シングルドメインにより調光フィルムを製造する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、マルチドメインにより製造する場合にも広く適用することができる。なおこのマルチドメインにあっては、配向層１４、１９の作成に供する紫外線を斜め照射するようにして、照射方向を異ならせてプレチルトに係る配向規制力を設定することによりマルチドメイン化してもよい。
【符号の説明】
【００７７】
１  調光フィルム
２、３  直線偏光板
４  液晶セル
５  下側積層体（第１の積層体）
６  上側積層体（第２の積層体）
８  液晶層
８Ａ  液晶材料
１０、１５  基材
１１、１６  透明電極
１２、１７  ビーズ固定層
１３、１８  ビーズスペーサー
１４、１９  配向層
２３  シール材
【図１】
2018005040.tif 000004
【図２】
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【図３】
2018005040.tif 000006
【図４】
2018005040.tif 000007
【図５】
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【図６】
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