(57)【要約】  本出願では、偏光層の位置をスペーサーが固着された基材層の他面に位置するとき、スクラッチ及び光漏れが発生しない透過率可変フィルムを提供し得、また、配向膜の耐スクラッチ性などの物性を考慮する必要がなく、耐熱条件で発生する上／下板の基材の流動による不良抑制が可能であり、且つセルの製作工程での工程マージンが大きくなる透過度可変装置を提供し得る。
2021502601.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏光層及び透過率可変層を含み、
前記透過率可変層は、前記偏光層上に形成される第１基材層；前記第１基材層の前記偏光層とは反対側の面に固着化されたスペーサー又は前記反対側の面に形成されたコラムスペーサー；前記第１基材層と対向配置されて前記スペーサーにより前記第１基材層との間隔が維持されている第２基材層及び前記第１及び第２基材層の間隔に存在する光変調物質を含む、透過度可変装置。
【請求項２】
偏光層は、受動偏光層である、請求項１に記載の透過度可変装置。
【請求項３】
偏光層は、能動偏光層である、請求項１に記載の透過度可変装置。
【請求項４】
能動偏光層は、第３基材層、前記第３基材層と対向配置された第４基材層、前記第３及び第４基材層の間隔を維持しているスペーサー及び前記第３及び第４基材層の間に存在する光変調物質を含む、請求項３に記載の透過度可変装置。
【請求項５】
前記第３及び第４基材層の間隔を維持しているスペーサーは、第３基材層上に固着化されている固着型スペーサー又は第３基材層上に形成されたコラムスペーサーであり、前記第３基材層と第４基材層のうち第３基材層が第１基材層に近く配置されている、請求項４に記載の透過度可変装置。
【請求項６】
基材層は、プラスチックフィルムである、請求項１に記載の透過度可変装置。
【請求項７】
第１基材層のスペーサーが形成された面に存在する配向膜をさらに含み、前記スペーサーは、前記配向膜に埋め立てられて固着化している、請求項１に記載の透過度可変装置。
【請求項８】
第１基材層のスペーサーが形成された面に存在する硬化型樹脂膜をさらに含み、前記スペーサーは、前記硬化型樹脂膜に埋め立てられて固着化している、請求項１に記載の透過度可変装置。
【請求項９】
固着化されたスペーサーは、ボールスペーサーである、請求項１に記載の透過度可変装置。
【請求項１０】
スペーサーのサイズは、２μｍ〜１００μｍの範囲内である、請求項１に記載の透過度可変装置。
【請求項１１】
スペーサーは、炭素系物質、金属系物質、酸化物系物質及びこれらの複合物質からなる群より選択される１種以上を含む、請求項１に記載の透過度可変装置。
【請求項１２】
前記配向膜は、光配向膜又はラビング配向膜である、請求項７に記載の透過度可変装置。
【請求項１３】
光変調物質は、液晶化合物及び二色性染料を含む、請求項１に記載の透過度可変装置。
【請求項１４】
能動偏光層の光変調物質は、液晶化合物及び二色性染料を含む、請求項４または５に記載の透過度可変装置。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれか一項に記載の透過度可変装置を含む、サンルーフ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願との相互引用
本出願は、２０１７年１１月２８日に提出された大韓民国特許出願第１０−２０１７−０１６０４９２号に基づく優先権の利益を主張し、該当韓国特許出願の文献に開示されたすべての内容は本明細書の一部として組み込まれる。
【０００２】
技術分野
本出願は、透過度可変装置及びその用途に関する。
【背景技術】
【０００３】
透過度可変装置は、配向膜がコーティングされた二つの基板の間のセルギャップを維持するためのセルギャップ維持部材としてスペーサーを具備し得る。このとき、配向膜がコーティングされた二つの基板のうち一つの基板にスペーサーを固着する技術を適用するが、セルを製作するとき透過度可変装置の外部から加えられる外力によりスペーサーの整列不良が発生する。
【０００４】
それによって、スペーサーが固着しない基板の配向膜に突き刺し現象が発生し、配向不良を起こして光漏れを誘発する。また、セルの製作後に前処理（ｐｒｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ）過程で熱処理を進行するとき、前記二つの基板の変形によりスペーサーが固着しない基板に形成された配向膜にスクラッチを誘発する。このような光漏れ及びスクラッチは、そのサイズが大きい場合に目視で認知し得、収率下落などの問題を誘発し得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本出願は、透過度可変装置及びその用途に関する。本出願では、セルの製作過程で発生する配向膜のスクラッチ、配向不良及び光漏れを防止し、透過率、Ｈａｚｅ及び収率を改善し得る透過度可変装置及びその用途を提供することを一つの目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本出願は、透過度可変装置に関する。本出願の例示的な透過度可変装置は、偏光層及び透過率可変層を含み、前記透過率可変層は、前記偏光層上に形成される第１基材層；前記第１基材層の前記偏光層とは反対側の面に固着化されたスペーサー又は前記反対側の面に形成されたコラムスペーサー；前記第１基材層と対向配置されて前記スペーサーにより前記第１基材層との間隔が維持されている第２基材層及び前記第１及び第２基材層の間隔に存在する光変調物質を含んでいてもよい。
【０００７】
本出願は、透過度可変装置に関する。図１は、本出願による透過度可変装置を示す図である。本出願の透過度可変装置は、偏光層２０及び透過率可変層１０を含み得る。
【０００８】
前記偏光層２０は、受動偏光層又は能動偏光層を含み得る。前記受動偏光層は、入射光に対する選択的透過、偏光、遮断、反射、散乱、屈折及び／又は吸収特性を示す機能性層を意味し得る。受動偏光層の場合、上記のような選択的透過、偏光、遮断、反射又は吸収特性を外部作用により変更したり消滅させることが不可能である。前記受動偏光層は、例えば、多様な方向に振動する入射光からいずれか一方向に振動する光は透過し、残りの方向に振動する光は遮断させる機能を有し得る。前記受動偏光層の種類は特に制限されず、例えば、反射型偏光層として例えば、ＤＢＥＦ（Ｄｕａｌ  Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ  Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ  Ｆｉｌｍ）、オトロピック液晶層（ＬＬＣ層：Ｌｙｏｔｒｏｐｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）又はワイヤグリッド偏光器（ｗｉｒｅ  ｇｒｉｄ  ｐｏｌａｒｉｚｅｒ）などを用いることができ、吸収型偏光層として例えば、ＰＶＡ延伸フィルムなどのような高分子延伸フィルムにヨードを染着した偏光子又は配向された状態で重合された液晶をホストにし、前記液晶の配向にしたがって配列された異方性染料をゲストとするゲスト−ホスト型偏光子などの公知の直線偏光子などを用いることができるが、これに制限されるものではない。
【０００９】
また、前記能動偏光層も入射光に対する選択的透過、偏光、遮断、反射、散乱、屈折及び／又は吸収特性を示す機能性層であり、受動偏光層との差は、選択的透過、遮断、偏光、反射又は吸収特性を外部作用（例えば、電場の印加など）により変更したり消滅させることが可能な層であり得る。上記で変更は、同一の透過特性での透過率の変更や、同一の偏光特性での偏光状態の変更などのように同一の特性内での他の形態への変更も含まれる。
【００１０】
前記能動偏光層は、光変調物質層内に存在する液晶化合物及び／又は異方性染料の配向を調節することで、前記異方性染料の配列方向と平行な方向の偏光及び垂直した方向の偏光に対する非等方性光の吸収を調節することができる特性を有する光変調液晶層を意味し得る。
【００１１】
前記能動偏光層は、第３基材層、前記第３基材層と対向配置された第４基材層、前記第３及び第４基材層の間隔を維持しているスペーサー及び前記第３及び第４基材層の間に存在する光変調物質を含み得る。前記スペーサーは、第３基材層上に固着化されている固着型スペーサー又は第３基材層上に形成されたコラムスペーサーであり、前記第３基材層と第４基材層のうち第３基材層が第１基材層に近く配置されていてもよい。
【００１２】
前記透過率可変層１０は、第１基材層の前記偏光層とは反対側の面に固着化されたスペーサー又は前記反対側の面に形成されたコラムスペーサー；前記第１基材層と対向配置されて前記スペーサーにより前記第１基材層との間隔が維持されている第２基材層及び前記第１及び第２基材層の間隔に存在する光変調物質を含み得る。
【００１３】
上記で基材層としては、特な制限なしに、例えば、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）のような公知の光学デバイスの構成において基板で用いられる任意の基材層が適用され得る。例えば、基材層は、無機基材層であるか有機基材層であってもよい。無機基材層としては、ガラス（ｇｌａｓｓ）基材層などが例示され得、有機基材層としては、多様なプラスチックフィルムなどが例示され得る。プラスチックフィルムとしては、ＴＡＣ（ｔｒｉａｃｅｔｙｌ  ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）フィルム；ノルボルネン誘導体などのＣＯＰ（ｃｙｃｌｏ  ｏｌｅｆｉｎ  ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）フィルム；ＰＭＭＡ（ｐｏｌｙ（ｍｅｔｈｙｌ  ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）などのアクリルフィルム；ＰＣ（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）フィルム；ＰＥ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）又はＰＰ（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）などのポリオレフィンフィルム；ＰＶＡ（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ  ａｌｃｏｈｏｌ）フィルム；ＤＡＣ（ｄｉａｃｅｔｙｌ  ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）フィルム；Ｐａｃ（Ｐｏｌｙａｃｒｙｌａｔｅ）フィルム；ＰＥＳ（ｐｏｌｙ  ｅｔｈｅｒ  ｓｕｌｆｏｎｅ）フィルム；ＰＥＥＫ（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎ）フィルム；ＰＰＳ（ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｓｕｌｆｏｎｅ）フィルム、ＰＥＩ（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｉｍｉｄｅ）フィルム；ＰＥＮ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｍａｐｈｔｈａｔｌａｔｅ）フィルム；ＰＥＴ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔａｌａｔｅ）フィルム；ＰＩ（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）フィルム；ＰＳＦ（ｐｏｌｙｓｕｌｆｏｎｅ）フィルム又はＰＡＲ（ｐｏｌｙａｒｙｌａｔｅ）フィルムなどが例示され得るが、これに制限されるものではない。
【００１４】
本出願で前記基材層の厚さも特に制限されず、用途に応じて適正範囲が選択され得る。
【００１５】
前記第１基材層の前記偏光層とは反対側の面に固着化されたスペーサー又は前記反対側の面に形成されたコラムスペーサーを含み得る。第１基材層のスペーサーが形成された面に存在する配向膜をさらに含み、前記スペーサーは、前記配向膜に埋め立てられて固着化していてもよく、又は第１基材層のスペーサーが形成された面に存在する硬化型樹脂膜をさらに含み、前記スペーサーは、前記硬化型樹脂膜に埋め立てられて固着化していてもよい。本明細書で「スペーサーが配向膜に固着されている」とは、スペーサーが配向膜に固くくっついていることを意味する。具体的に、本明細書で「スペーサーが配向膜に固着されている」とは、スペーサーが配向膜に単純に接していることとは相違する意味であり、スペーサーが配向膜の一面に固定されていて外部の力や圧力により動きがない状態を意味し得る。スペーサーが配向膜に固着しているか否かは、例えば、液晶セルを分解するときスペーサーがどの配向膜に残っているかにより確認が可能である。
【００１６】
前記スペーサーは、ボールスペーサー又はコラムスペーサーを含み得るが、これに制限されるものではない。前記スペーサーを成す物質は、本出願の目的を考慮して適切に選択され得る。例えば、前記スペーサーは、炭素系物質、金属系物質、酸化物系物質及びこれらの複合物質からなる群より選択される１種以上を含み得る。前記スペーサーが前記材料からなる場合、透過度可変装置を具現するのに適切である。
【００１７】
本明細書で「スペーサーが第１基材層上に形成された配向膜又は硬化型樹脂膜に固着している」とは、スペーサーが前記配向膜又は硬化型樹脂膜に固くくっついていることを意味する。具体的に、本明細書で「スペーサーが前記配向膜又は硬化型樹脂膜に固着している」とは、スペーサーが配向膜又は硬化型樹脂膜に単純に接していることとは相違する意味であり、スペーサーが配向膜又は硬化型樹脂膜に埋め立てられていて外部の力や圧力により動きがない状態を意味し得る。
【００１８】
前記硬化型樹脂は、硬化性物質を含み得る。前記硬化性物質としては、加熱硬化性物質又は光硬化性物質が用いられる。前記光硬化性物質としては、紫外線硬化性物質が用いられる。加熱硬化性物質としては、例えば、シリコン樹脂、ケイ素樹脂、フラン樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アミノ樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、ポリエステル樹脂又はメラミン樹脂などが用いられる。前記紫外線硬化性物質としては、代表的にアクリル重合体、例えば、ポリエステルアクリレート重合体、ポリスチレンアクリレート重合体、エポキシアクリレート重合体、ポリウレタンアクリレート重合体又はポリブタジエンアクリレート重合体、シリコンアクリレート重合体又はアルキルアクリレート重合体などが用いられる。
【００１９】
コラムスペーサーは、基材層に感光性樹脂組成物を塗布した後、乾燥して樹脂膜を形成し、前記樹脂膜に透過率が相違なる２種以上のマスクを同時に用いるか、透過率が相違なる２種以上の領域を有するマスクを用いて露光することで形成し得る。
【００２０】
前記感光性樹脂組成物は、着色剤、結合剤樹脂、光重合性化合物、光重合開始剤及び溶剤を含み得るが、これに制限されるものではない。
【００２１】
前記着色剤は、黒色顔料、そして必要な場合、無機顔料を含み得る。前記黒色顔料は、可視光線に遮光性があるものであれば、制限なしに用いられ、例えば、カーボンブラック、アニリンブラック、フェニレンブラックなどが用いられ得る。このような黒色顔料は、単独で用いるか有・無機顔料と混合して用いられ得る。前記有・無機顔料としては、当該分野で公知にされた無機顔料及び有機顔料のうち一つ以上を追加で用いられる。特に、前記有機顔料及び無機顔料としては、具体的に色指数（Ｔｈｅ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ｄｙｅｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｌｏｕｒｉｓｔｓ出版）でピグメントに分類されている化合物が挙げられ、より具体的には、以下のような色指数（Ｃ．Ｉ）番号の顔料が挙げられるが、必ずこれらに限定されるものではない。
【００２２】
前記結合剤樹脂は、通常的に着色感光性樹脂層の非露光部をアルカリ可溶性に作り、着色剤の分散媒質として作用する。本出願の着色感光性樹脂組成物に含有される結合剤樹脂は、上述した着色剤に対する結合剤樹脂として作用し、アルカリ性現像液に溶解可能な結合剤樹脂であれば全て用いられる。
【００２３】
前記結合剤樹脂は、例えば、カルボキシル基含有単量体及び前記単量体と共重合可能な他の単量体との共重合体などが挙げられる。前記カルボキシル基含有単量体としては、例えば、不飽和モノカルボン酸や、不飽和ジカルボン酸、不飽和トリカルボン酸などの分子のうち１個以上のカルボキシル基を有する不飽和多価カルボン酸などの不飽和カルボン酸などが挙げられる。
【００２４】
前記光重合性化合物は、光及び後述する光重合開始剤の作用により重合され得る化合物であって、不飽和基を含んで感光性を有する場合、制限なしに用いられ得、例えば、単官能単量体、２官能単量体、その外の多官能単量体などが挙げられる。
【００２５】
前記単官能単量体の具体例としては、ノニルフェニルカルビトールアクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート、２−エチルヘキシルカルビトールアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、Ｎ−ビニルピロリドンなどが挙げられるが、これに制限されるものではない。
【００２６】
前記２官能単量体の具体例としては、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡのビス（アクリロイルオキシエチル）エーテル、３−メチルペンタンジオールジ（メタ）アクリレートなどが挙げられるが、これに制限されるものではない。
【００２７】
上記その外の多官能単量体の具体例としては、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレートなどが挙げられるが、これに制限されるものではない。これらのうち２官能以上の多官能単量体が好ましく用いられる。
【００２８】
前記光重合開始剤は、感光性樹脂組成物に一般的に用いられるものであれば、制限なしに用いられ得、例えば、アセトフェノン系、ベンゾフェノン系、トリアジン系、チオキサントン系、オキシム系、ベンゾイン系、非イミダゾール系化合物などを１種以上選択して用いることができるが、これに制限されるものではない。
【００２９】
前記溶剤は、着色感光性樹脂組成物に含まれる成分を分散及び溶解させるのに効果的なものであれば、特に制限されず、着色感光性樹脂組成物の分野で用いられている各種有機溶剤が用いられる。
【００３０】
前記溶剤の具体例としては、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルなどのエチレングリコールモノアルキルエーテル類、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテルなどのジエチレングリコールジアルキルエーテル類；メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテートなどのエチレングリコールアルキルエーテルアセテート類；プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、メトキシブチルアセテート及びメトキシペンチルアセテートなどのアルキレングリコールアルキルエーテルアセテート類；ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレンなどの芳香族炭化水素類；メチルエチルケトン、アセトン、メチルアミルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類；エタノール、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、グリセリンなどのアルコール類、３−エトキシプロピオン酸エチル、３−メトキシプロピオン酸メチルなどのエステル類、γ−ブチロラクトンなどの環状エステル類などが挙げられるが、これに制限されるものではない。これら溶剤は、それぞれ単独に又は２種類以上混合して用いられる。
【００３１】
前記スペーサーのサイズは、本出願の目的を考慮して適切に選択され得る。例えば、前記スペーサーのサイズは、２μｍ〜１００μｍ、より具体的に、８μｍ〜３０μｍであってもよい。前記スペーサーのサイズは、ボールスペーサーの場合、前記ボールスペーサーの直径を意味し得、コラムスペーサーの場合、スペーサーのサイズが上記範囲である場合、第１基材層と第２基材層の間のセルギャップ（ｃｅｌｌ  ｇａｐ）を一定に維持させることができる高さを意味し得る。
【００３２】
本出願の透過度可変装置では、配向膜が第１基材層及び第２基材層にそれぞれ形成され得る。本出願で適用する配向膜の種類は特に制限されず、公知の配向膜が用いられ得る。例えば、適切なコーティング性、溶媒に対する溶解度、耐熱性、耐化学性及びラビングのような配向処理に対する耐久性などを満足し、必要に応じて、適切なチルティング（ｔｉｌｔｉｎｇ）特性などを示し、不純度（ｉｍｐｕｒｉｔｙ) の管理を通じた適切な電圧保持率（ｖｏｌｔａｇｅ  ｈｏｌｄｉｎｇ  ｒａｔｉｏ；ＶＨＲ）と高明暗比などの物性を満足する公知の配向膜を全て適用し得る。配向膜は、例えば、垂直又は水平配向膜であってもよい。垂直又は水平配向膜としては、隣接する液晶層の液晶化合物に対して垂直又は水平配向能を有する配向膜であれば、特な制限なしに選択して用いられる。このような配向膜としては、例えば、ラビング配向膜のように接触式配向膜又は光配向膜化合物を含んで直線偏光の照射などのような非接触式方式によって配向特性を示すことができるもので公知にされた配向膜が用いられる。
【００３３】
配向膜は、配向膜形成物質を含む配向膜形成材であって、例えば、前記配向膜形成物質を適切な溶媒に分散、希釈及び／又は溶解して製造した配向膜形成材を適用して製造し得る。
【００３４】
上記で配向膜形成物質の種類は、適切な処理により液晶に対する垂直又は水平配向能のような配向能を示すことができるもので公知にされている全ての種類の物質が用いられる。このような物質としては、ポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）化合物、ポリビニルアルコール（ｐｏｌｙ（ｖｉｎｙｌ  ａｌｃｏｈｏｌ））化合物、ポリアミック酸（ｐｏｌｙ（ａｍｉｃ  ａｃｉｄ））化合物、ポリスチレン（ｐｏｌｙｓｔｙｌｅｎｅ）化合物、ポリアミド（ｐｏｌｙａｍｉｄｅ）化合物及びポリオキシエチレン（ｐｏｌｙｏｘｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）化合物などのようにラビング配向により配向能を示すもので公知にされた物質や、ポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）化合物、ポリアミック酸（ｐｏｌｙａｍｉｃ  ａｃｉｄ）化合物、ポリノルボルネン（ｐｏｌｙｎｏｒｂｏｒｎｅｎｅ）化合物、フェニルマレイミド共重合体（ｐｈｅｎｙｌｍａｌｅｉｍｉｄｅ  ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）化合物、ポリビニルシンナメート（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｃｉｎａｍａｔｅ）化合物、ポリアゾベンゼン（ｐｏｌｙａｚｏｂｅｎｚｅｎｅ）化合物、ポリエチレンイミン（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｉｍｉｎｅ）化合物、ポリビニルアルコール（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌａｌｃｏｈｏｌ）化合物、ポリアミド（ｐｏｌｙａｍｉｄｅ）化合物、ポリエチレン（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）化合物、ポリスチレン（ｐｏｌｙｓｔｙｌｅｎｅ）化合物、ポリフェニレンフタルアミド（ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅｐｈｔｈａｌａｍｉｄｅ）化合物、ポリエステル（ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ）化合物、ＣＭＰＩ（ｃｈｌｏｒｏｍｅｔｈｙｌａｔｅｄ  ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）化合物、ＰＶＣＩ（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｃｉｎｎａｍａｔｅ）化合物及びポリメチルメタクリレート（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌ  ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）化合物などのように光照射により配向能を示すことができるもので公知にされた物質などが例示され得る。本出願では、後述のように配向膜の極性を所定範囲で調節することが要求されるため、上記言及された公知の物質のうち後述する範囲の極性を示すことに有利な物質が選択されることが要求され得るが、前記極性は、後述する配向膜形成物質の濃度などによっても調節が可能であるので、基本的に本出願で用いられる配向膜形成物質は特に制限されない。
【００３５】
配向膜形成材は、上記のような配向膜形成物質を溶媒に希釈、分散及び／又は溶解して製造し得る。このとき適用できる溶媒は、基本的に特に制限されない。例えば、溶媒としては、シクロヘキサン（ｃｙｃｌｏｈｅｘａｎｅ）などの炭素数３〜１２又は炭素数３〜８のシクロアルカン、ＤＭＳＯ（ｄｉｍｅｔｈｙｌ  ｓｕｌｆｏｘｉｄｅ）、ＴＨＦ（ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｆｕｒａｎ）、ＤＭＦ（ｄｉｍｅｔｈｙｌｆｏｒｍａｍｉｄｅ）、ＮＭＰ（ＮＭｅｔｈｙｌ−ｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ）、クロロホルム（ＣＨＣｌ３）、γ−ブチロラクトンやシクロペンタノンなどのケトン溶媒、２−ブトキシエタノールなどのアルコール又はエチレングリコールなどのグリコールのうち選択されたいずれか一つ又は上記のうち選択された２種以上の混合溶媒を適用し得る。
【００３６】
本出願では、上記のような配向膜形成材を用いて配向膜を形成し、この場合、その形成方法は特に制限されない。例えば、配向膜形成工程は、基材層上に配向膜形成材の層を形成し、前記形成された層に前記配向処理などの公知の処理を行う工程を含み得る。また、前記配向膜形成材の層を塗布などにより形成し、塑性までの時間が基板ごとに一定ではない場合や、塗布後直ちに塑性されない場合には、乾燥工程などのような前処理工程が行ってもよい。例えば、前記乾燥及び／又は熱処理などの工程は、適切な乾燥器、オーブン又はホットプレートなどを用いて行うことができる。
【００３７】
上記で熱処理及び／又は乾燥工程などが行われる場合には、その処理温度や時間は特に制限されず、適切に調節され得る。例えば、前記工程は、約５０℃以上、約６０℃以上、約７０℃以上、約８０℃以上、約９０℃以上、約１００℃以上、約１１０℃以上又は約１２０℃以上の温度で行ってもよい。また、前記温度は、約３００℃以下、約２８０℃以下、約２６０℃以下、約２４０℃以下、約２３０℃以下、約２２０℃以下、約２１０℃以下、約２００℃以下、約１８０℃以下又は約１６０℃以下程度であってもよい。
【００３８】
前記工程の処理温度も配向膜形成材の状態や前記温度などを考慮して選択され得、例えば、約１分〜２時間の範囲内で適正時間が選択され得る。
【００３９】
本出願の製造方法では、前記形成された配向膜（配向膜形成材の層）に配向処理ステップをさらに行うことができる。このような場合に配向処理は、公知の方式で行うことができる。例えば、ラビング配向膜の場合に適切なラビング処理を行うか、光配向膜の場合に適切な光の照射処理を通じて前記配向処理を行うことができる。前記各処理を行う具体的な方式は特に制限されず、例えば、ラビング工程は、コットン、レーヨン又はナイロン形成のようなラビング布を用いた方式を適用し得、光照射工程は、適切な直線偏光を照射する方式などを適用し得る。
【００４０】
本出願の透過度可変装置の光変調物質は、液晶化合物及び二色性染料（ｄｋｃｈｒｏｉｃ  ｄｙｅ）を含み得る。前記液晶層内で配向がスイッチング可能な状態で存在し得る。本明細書で「配向がスイッチング可能である」とは、液晶化合物の整列方向が電圧の印加のような外部作用により変更され得ることを意味し得る。液晶化合物としては、例えば、スメクチック（ｓｍｅｃｔｉｃ）液晶化合物、ネマチック（ｎｅｍａｔｉｃ）液晶化合物又はコレステリック（ｃｈｏｌｅｓｔｅｒｉｃ）液晶化合物などが用いられる。また、液晶化合物としては、外部で電圧のような外部作用下で配向が変更されるように重合性基又は架橋性基を有しない液晶化合物が用いられる。
【００４１】
前記二色性染料は、二つに区分でき、特定の方向に他の方向よりさらに多い光を吸収する分子で分子の長軸方向の偏光を吸収する色素は正（ｐｏｓｉｔｉｖｅ）の二色性染料又ｐ型染料を意味し得、垂直である方向の光を吸収するものは負（ｎｅｇａｔｉｖｅ）の二色性染料又はｎ型染料を意味し得る。一般的に上記のような染料は、最大の吸収を起こす波長を中心として狭い領域の吸収スペクトラムを有し得る。また、ゲストホスト液晶ディスプレイ（Ｇｕｅｓｔ  Ｈｏｓｔ  ＬＣＤ）に用いられる染料は、化学的光学的安定性、色相と吸収スペクトラムの幅、二色性の割合、色素の秩序度、ホスト（Ｈｏｓｔ）に対する溶解度、非イオン化程度、消光（ｅｘｔｉｎｃｔｉｏｎ）係数及び純度と高い比抵抗のような特性で評価できる。以下、特に言及しない限り、二色性染料は正の染料であると仮定する。
【００４２】
本明細書で用語「染料」は、可視光領域、例えば、４００ｎｍ〜７００ｎｍ波長範囲内で少なくとも一部又は全体範囲内の光を集中的に吸収及び／または変形させることができる物質を意味し得、用語「二色性染料」は、前記可視光領域の少なくとも一部又は全体範囲で光の二色性吸収が可能である物質を意味し得る。
【００４３】
前記二色性染料としては、例えば、液晶の整列状態に応じて整列される特性を有するもので知られている公知の染料を選択して用いられる。二色性染料としては、例えば、黒色染料（ｂｌａｃｋ  ｄｙｅ）が用いられる。このような染料としては、例えば、アゾ染料又はアントラキノン染料などが公知にされているが、これに制限されるものではない。
【００４４】
二色性染料の二色比（ｄｉｃｈｒｏｉｃ  ｒａｔｉｏ）は、本出願の目的を考慮して適切に選択され得る。例えば、前記二色性染料は、二色比が５以上〜２０以下であってもよい。本明細書で用語「二色比」は、例えば、ｐ型染料の場合、染料の長軸方向に平行した偏光の吸収を前記長軸方向に垂直する方向に平行した偏光の吸収で分けた値を意味し得る。異方性染料は、可視光領域の波長範囲内、例えば、約３８０ｎｍ〜７００ｎｍ又は約４００ｎｍ〜７００ｎｍの長範囲内で少なくとも一部の波長又はいずれか一つの波長で前記二色比を有し得る。
【００４５】
本出願の透過度可変装置の能動偏光層の光変調物質は、液晶化合物及び二色性染料（ｄｋｃｈｒｏｉｃ  ｄｙｅ）を含み得る。前記光変調物質で説明した内容と重複される内容は省略する。
【００４６】
また、本出願は、上記のような透過度可変装置の製造方法に関する。前記製造方法は、一面に固着化されたスペーサー又はコラムスペーサーが形成された第１基材層と第２基材層を、前記第１及び第２基材層の間に光変調物質が存在し、前記第１基材層のスペーサーが前記第２基材層に向かって対向配置されて透過率可変層を形成するステップ；及び偏光層を前記第１基材層のスペーサーが形成されない面に形成するステップを含み得る。上記で形成は、偏光層が前記第２基材層に比べて前記第１基材層に隣接するように配置するステップであるか、前記偏光層を前記第１基材層のスペーサーが形成されない面に付着するステップであってもよい。また、上記で第２基材層は、スペーサーが形成されていない基材層であってもよい。
【００４７】
前記偏光層、第１及び第２基材層と光変調物質に対する具体的な事項は、上述した通りであり、前記第１基材層にスペーサーを固着化する方法やコラムスペーサーを形成する方法も既に記述した方式や公知の方式に従う。
【００４８】
一方、上記で偏光層が能動偏光層である場合には、前記製造方法は、一面に固着化されたスペーサー又はコラムスペーサーが形成された第３基材層と第４基材層を、前記第３及び第４基材層の間に光変調物質が存在し、前記第３基材層のスペーサーが前記第４基材層に向かって対向配置されて偏光層を形成するステップ；及び前記第３基材層と第４基材層のうち前記第３基材層が前記第１基材層に近く配置されるように前記偏光層を前記透過率可変層の一面に形成するステップを含み得る。このような場合に、前記第４基材層にはスペーサーが形成されていないこともある。
【００４９】
前記偏光層、第３及び第４基材層と光変調物質に対する具体的な事項は、上述した通りであり、前記第３基材層にスペーサーを固着化する方法やコラムスペーサーを形成する方法も既に記述した方式や公知の方式に従う。
【００５０】
本出願は、前記透過度可変装置の用途に関する。本出願の透過度可変装置は、透過度可変が適用できる全てのデバイスに適用され得る。例えば、本出願の透過度可変装置は、サンルーフ、ゴーグル、サングラス又はヘルメットなどに適用されて透過度可変デバイスを提供し得る。前記透過度可変デバイスは、本出願の透過度可変装置を含む限り、他の部品または構造などは特に制限されず、この分野で公知にされている全ての内容が適切に適用され得る。
【発明の効果】
【００５１】
本出願では、上述した問題を解決するために、偏光層の位置をスペーサーが固着された基材層の他面に位置するとき、スクラッチ及び光漏れが発生しない透過度可変装置を提供し得る。
【００５２】
本出願では、配向膜の耐スクラッチ性などの物性を考慮する必要がなく、耐熱条件で発生する上／下板の基材の流動による不良抑制が可能であり、セルの製作工程での工程マージンが大きくなる透過度可変装置を提供し得る。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本出願による透過度可変装置を示す図である。
【図２】本出願の実施例１によるルーペイメージである。
【図３】本出願の比較例１によるルーペイメージである。
【図４】本出願の実施例１による光学顕微鏡で観察したイメージである。
【図５】本出願の比較例１による光学顕微鏡で観察したイメージである。
【符号の説明】
【００５４】
１０：透過率可変層
２０：偏光層
【発明を実施するための形態】
【００５５】
以下、本出願による実施例及び本出願によらない比較例を通じて本出願を具体的に説明するが、本出願の範囲が下記提示された実施例によって制限されるものではない。
【００５６】
１．電気光学特性の評価（Ｈａｚｅｍｅｔｅｒ測定）
実施例又は比較例に対して均一駆動可否を評価した。具体的に、実施例又は比較例の素子に対してヘイズメーター（Ｈａｚｅｍｅｔｅｒ、ＮＤＨ−５０００ＳＰ）装備を用いて透過率及びヘイズ値を測定し、これに根拠して均一駆動可否を評価した。
【００５７】
＜実施例１＞
上部基板の製作
上部基板は、一面にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）電極層が形成されているＣＯＰ（ｃｙｃｌｏｏｌｅｆｉｎ  ｐｏｌｙｍｅｒ）フィルム上に配向膜を形成して製作した。前記配向膜は、ポリイミド系列の配向膜形成物質（Ｎｉｓｓａｎ社、ＳＥ−７４９２）を溶媒としてシクロペンタノン（ｃｙｃｌｏｐｅｎｔａｎｏｎｅ）及びエチレングリコール（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｇｌｙｃｏｌ）内に約２重量％の濃度で分散させた配向膜形成材を用いて形成した。前記配向膜形成材をバーコーティング方式で最終配向膜の厚さが約２００ｎｍ程度になるようにコーティングした。その後、約１３０℃のオーブンで約２０分間維持してベイキング及びイミド化（ｉｍｉｄｉｚｉｎｇ）工程を進行して配向膜を形成した。
【００５８】
下部基板の製作
下部基板は、前記上部基板と同一の方式で製作した。ただし、下部基板の製造時に１０μｍであるボールスペーサーを一緒に適用して固着化した。具体的に、前記ボールスペーサーを同一の配向膜組成物とボールスペーサーが１：２の重量割合（配向膜組成物：ボールスペーサー）になるように前記配向膜組成物と混合して形成した配向膜形成材を、バーコーティング方式で最終配向膜の厚さが約６０ｎｍであり、スペーサーの面積比が２％程度になるようにコーティングした。その後、約１３０℃のオーブンで約２０分間維持してベイキング及びイミド化（ｉｍｉｄｉｚｉｎｇ）工程を進行してスペーサーが固着した配向膜を形成した。
【００５９】
光学デバイスの製作
下部基板上に光変調物質（Ｍｅｒｃｋ社のＭＡＴ−１６−９６９（ｎｅ：１．５４６３、ｎｏ：１．４７５７、ε‖：７．４、ε⊥：３．２、ＴＮＩ：８５℃、△ｎ：０．０７０６、△ε：４．２）液晶と異方性染料（ＢＡＳＦ社、Ｘ１２）の混合物）を塗布した後、前記ボールスペーサーに接するように上部基板を合紙してセルを製作した。以後、前記ボールスペーサーが固着した下部基板の他面に偏光板を積層してセルを製作した。
【００６０】
＜実施例２＞
実施例１と同一の方式で上部及び下部基板をそれぞれ製作するが、ボールスペーサーの代りにコラムスペーサーを用いて製造した。
【００６１】
前記コラムスペーサーは、光硬化性レジンを１０μｍの厚さでコーティングして開口部の面積比が２％の面積比を有したフィルムマスク（ｆｉｌｍ  ｍａｓｋ）を用いて約３００ｍＷ／ｃｍ２の強さの紫外線を照射して硬化した後に蝕刻して形成した。
【００６２】
上記のように製作された上部及び下部基板を用いて実施例１と同一に透過度可変装置を製作した。
【００６３】
＜実施例３＞
実施例１と同一の方式で上部及び下部基板をそれぞれ製作するが、前記上部及び下部基板をそれぞれ２枚ずつ製造した。
【００６４】
上記のように製作された上部及び下部基板のうち実施例１と同一に透過度可変装置を製作するが、前記ボールスペーサーが積層された下部基板同士積層してダブルセル構造を製造した。
【００６５】
＜実施例４＞
実施例１と同一の方式で上部及び下部基板をそれぞれ製作するが、前記上部及び下部基板をそれぞれ２枚ずつ製造し、ボールスペーサーの代りにコラムスペーサーを用いて製造した。
【００６６】
上記のように製作された上部及び下部基板のうち実施例１と同一に透過度可変装置を製作するが、前記コラムスペーサーが積層された下部基板同士積層してダブルセル構造を製造した。
【００６７】
比較例１
偏光板をボールスペーサーが固着されず配向膜のみ形成された上部基板の他面に積層して製造したこと以外は、実施例１と同一に透過度可変装置を製作した。
【００６８】
実験例
実施例及び比較例でそれぞれ製造された透過度可変フィルムでの光漏れ、透過率及びＨａｚｅを確認した。該当光漏れをルーペ１０倍の倍率と顕微鏡１００倍の倍率でそれぞれ確認した。
【００６９】
添付された図２及び図３は、本出願による実施例１及び比較例１に対するルーペイメージであり、図４及び図５は、本出願の実施例１及び比較例１による光学顕微鏡で観察したイメージである。
【００７０】
図２〜図５から、実施例１の場合、スペーサーによる上部基板上に形成された配向膜上のスクラッチ及び光漏れが発生しないが、比較例１場合、スペーサーによる上部基板上に形成された配向膜上のスクラッチが発生することを確認した。
【００７１】
また、ヘイズメーターを用いて実施例１及び比較例１を測定した透過率は、それぞれ０．６６％及び０．６８％、実施例１及び比較例１を測定したヘイズは、それぞれ１２．５、１８．７であって、実施例１より比較例１でさらに高く現われることを確認した。これは、スペーサーにより上部基板の配向膜上にスクラッチ及び光漏れが発生したことが分かる。
【００７２】
本出願の実施例１及び比較例１では、シングルセルでボールスペーサーを用いて透過率可変フィルムを製作した結果のみを示したが、実施例２〜実施例４で製作したとき、本出願の実施例１と同一の結果を確認した。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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