(57)【要約】【課題】液晶を利用して外光の入射を制御する調光材に関して、簡易に作製することができるようにする。【解決手段】第１の液晶配向層用フィルム１２、液晶層１４Ａ、第２の液晶配向層用フィルム１３の積層構造による液晶セル１５であって、第１及び第２の液晶配向層用フィルム１２及び１３は、透明フィルム材（２１Ａ、２１Ｂ）に、透明電極２２Ａ、２２Ｂ及び配向層２３Ａ、２３Ｂが設けられる。液晶層は、質量比５％以上３０％以下により紫外線硬化性樹脂を液晶材料に添加した固形成分による液晶層材料により作製される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の液晶配向層用フィルム、液晶層、第２の液晶配向層用フィルムの積層構造による液晶セルであって、
前記第１及び第２の液晶配向層用フィルムは、
透明フィルム材に、透明電極及び配向層が設けられ、
前記液晶層は、
質量比５％以上３０％以下により紫外線硬化性樹脂を液晶材料に添加した固形成分による液晶層材料により作製された
液晶セル。
【請求項２】
前記液晶層は、
前記第１及び第２の液晶配向層用フィルムの透明電極間に電圧を印加していない状態で、液晶が水平配向しており、
前記液晶が水平配向している状態で、透過光に１／２波長分の位相差を付与する厚みである
請求項１に記載の液晶セル。
【請求項３】
前記紫外線硬化樹脂は、少なくとも単官能モノマーを含む
請求項１又は請求項２に記載の液晶セル。
【請求項４】
請求項１、請求項２、請求項２の何れかに記載の液晶セルを直線偏光板により挟持した
調光材。
【請求項５】
請求項４に記載の調光材を板ガラスにより挟持して一体化した
合わせガラス。
【請求項６】
透明フィルム材に透明電極及び配向層を作製して第１の液晶配向層用フィルムを作製する第１の液晶配向層用フィルムの作製工程と、
透明フィルム材に透明電極及び配向層を作製して第２の液晶配向層用フィルムを作製する第２の液晶配向層用フィルムの作製工程と、
前記第１及び第２の液晶配向層用フィルムにより液晶材料による液晶層を挟持して積層する積層工程とを備え、
前記積層工程は、
質量比５％以上３０％以下により紫外線硬化性樹脂を液晶材料に添加した固形成分による塗工液を前記第１の液晶配向層用フィルムに塗工して液晶材料による塗工層を作製する塗工工程と、
前記塗工層に紫外線を照射して前記液晶層を作製する紫外線照射工程と、
前記液晶層を間に挟んで、前記第１及び第２の液晶配向層用フィルムを積層して前記第１及び第２の液晶配向層用フィルム、前記液晶層の積層体を作製する積層体の作製工程と、
前記積層体の端面にシール剤を配置する端面処理工程とを備える
液晶セルの製造方法。
【請求項７】
透明フィルム材に透明電極及び配向層を作製して第１の液晶配向層用フィルムを作製する第１の液晶配向層用フィルムの作製工程と、
透明フィルム材に透明電極及び配向層を作製して第２の液晶配向層用フィルムを作製する第２の液晶配向層用フィルムの作製工程と、
前記第１及び第２の液晶配向層用フィルムにより液晶層を挟持して積層する液晶セルの積層工程と、
前記液晶セルを直線偏光板により挟持して調光材を作製する調光材の積層工程とを備え、
前記液晶セルの積層工程は、
質量比５％以上３０％以下により紫外線硬化性樹脂を液晶材料に添加した固形成分による塗工液を前記第１の液晶配向層用フィルムに塗工して液晶材料による塗工層を作製する塗工工程と、
前記塗工層に紫外線を照射して前記液晶層を作製する紫外線照射工程と、
前記液晶層を間に挟んで、前記第１及び第２の液晶配向層用フィルムを積層して前記第１及び第２の液晶配向層用フィルム、前記液晶層の積層体を作製する積層体の作製工程と、
前記積層体の端面にシール剤を配置する端面処理工程とを備える
調光材の製造方法。
【請求項８】
透明フィルム材に透明電極及び配向層を作製して第１の液晶配向層用フィルムを作製する第１の液晶配向層用フィルムの作製工程と、
透明フィルム材に透明電極及び配向層を作製して第２の液晶配向層用フィルムを作製する第２の液晶配向層用フィルムの作製工程と、
前記第１及び第２の液晶配向層用フィルムにより液晶層を挟持して積層する液晶セルの積層工程と、
前記液晶セルを直線偏光板により挟持して調光材を作製する調光材の積層工程と、
前記調光材を板ガラスにより挟持して一体化する合わせガラスの製造工程とを備え、
前記液晶セルの積層工程は、
質量比５％以上３０％以下により紫外線硬化性樹脂を液晶材料に添加した固形成分による塗工液を前記第１の液晶配向層用フィルムに塗工して液晶材料による塗工層を作製する塗工工程と、
前記塗工層に紫外線を照射して前記液晶層を作製する紫外線照射工程と、
前記液晶層を間に挟んで、前記第１及び第２の液晶配向層用フィルムを積層して前記第１及び第２の液晶配向層用フィルム、前記液晶層の積層体を作製する積層体の作製工程と、
前記積層体の端面にシール剤を配置する端面処理工程とを備える
合わせガラスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば窓に貼り付けて外来光の透過を制御する電子ブラインド等に利用可能な調光材、この調光材に使用する液晶セル、この調光材を使用した合わせガラスに関する。
【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電子ブラインド等に利用可能な調光材に関する工夫が種々に提案されている（特許文献１、２）。このような調光材の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材では、透明電極を作製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作製され、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材では、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】
このような調光材は、液晶セルを構成する透明フィルム材にスペーサを設け、このスペーサにより液晶層を所望の厚みに保持することが考えられる。またスペーサを作製した後、ポリイミド等の薄膜を作製してラビング処理することにより配向層を作製し、この配向層により液晶材料の配向を規制することが考えられる。
【０００４】
ところでこの種の調光材は、簡易に作製できることが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【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
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、従来に比して簡易に作製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】
【０００７】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ね、液晶材料に紫外線硬化樹脂を添加した材料により液晶層を作製して、シール剤の配置に関する工程を簡略化するとの着想に至り、本発明を完成するに至った。
【０００８】
具体的には、本発明では、以下のようなものを提供する。
【０００９】
（１）  第１の液晶配向層用フィルム、液晶層、第２の液晶配向層用フィルムの積層構造による液晶セルであって、
前記第１及び第２の液晶配向層用フィルムは、
透明フィルム材に、透明電極及び配向層が設けられ、
前記液晶層は、
質量比５％以上３０％以下により紫外線硬化性樹脂を液晶材料に添加した固形成分による液晶層材料により作製された液晶セル。
【００１０】
（１）によれば、紫外線硬化性樹脂の添加により塗工液の粘度を調整して、塗工液が漏れ出さないようにすることができる。従って塗工液の漏れ出しを防止する構成を簡略化して、簡易に作製することができる。
【００１１】
（２）  （１）において、
前記液晶層は、
前記第１及び第２の液晶配向層用フィルムの透明電極間に電圧を印加していない状態で、液晶が水平配向しており、
前記液晶が水平配向している状態で、透過光に１／２波長分の位相差を付与する厚みである液晶セル。
【００１２】
（２）によれば、水平配向と垂直配向とで切り替えて、透過光を制御することができる。
【００１３】
（３）  （１）又は（２）において、
前記紫外線硬化樹脂は、少なくとも単官能モノマーを含む液晶セル。
【００１４】
（３）によれば、３次元架橋を抑制して液晶層を駆動容易とすることができる。
【００１５】
（４）  （１）、（２）、（３）の何れかに記載の液晶セルを直線偏光板により挟持した調光材。
【００１６】
（４）によれば、従来に比して簡易に生産することができる液晶セルを使用して調光材を生産することができる。
【００１７】
（５）  （４）に記載の調光材を板ガラスにより挟持して一体化した合わせガラス。
【００１８】
（５）によれば、従来に比して簡易に生産することができる液晶セルを使用して合わせガラスを生産することができる。
【００１９】
（６）  透明フィルム材に透明電極及び配向層を作製して第１の液晶配向層用フィルムを作製する第１の液晶配向層用フィルムの作製工程と、
透明フィルム材に透明電極及び配向層を作製して第２の液晶配向層用フィルムを作製する第２の液晶配向層用フィルムの作製工程と、
前記第１及び第２の液晶配向層用フィルムにより液晶材料による液晶層を挟持して積層する積層工程とを備え、
前記積層工程は、
質量比５％以上３０％以下により紫外線硬化性樹脂を液晶材料に添加した固形成分による塗工液を前記第１の液晶配向層用フィルムに塗工して液晶材料による塗工層を作製する塗工工程と、
前記塗工層に紫外線を照射して前記液晶層を作製する紫外線照射工程と、
前記液晶層を間に挟んで、前記第１及び第２の液晶配向層用フィルムを積層して前記第１及び第２の液晶配向層用フィルム、前記液晶層の積層体を作製する積層体の作製工程と、
前記積層体の端面にシール剤を配置する端面処理工程とを備える液晶セルの製造方法。
【００２０】
（６）によれば、紫外線硬化性樹脂の添加により塗工液の粘度を調整して、塗工液が漏れ出さないようにすることができる。従って塗工液の漏れ出しを防止する構成を簡略化して、簡易に作製することができる。
【００２１】
（７）  透明フィルム材に透明電極及び配向層を作製して第１の液晶配向層用フィルムを作製する第１の液晶配向層用フィルムの作製工程と、
透明フィルム材に透明電極及び配向層を作製して第２の液晶配向層用フィルムを作製する第２の液晶配向層用フィルムの作製工程と、
前記第１及び第２の液晶配向層用フィルムにより液晶層を挟持して積層する液晶セルの積層工程と、
前記液晶セルを直線偏光板により挟持して調光材を作製する調光材の積層工程とを備え、
前記液晶セルの積層工程は、
質量比５％以上３０％以下により紫外線硬化性樹脂を液晶材料に添加した固形成分による塗工液を前記第１の液晶配向層用フィルムに塗工して液晶材料による塗工層を作製する塗工工程と、
前記塗工層に紫外線を照射して前記液晶層を作製する紫外線照射工程と、
前記液晶層を間に挟んで、前記第１及び第２の液晶配向層用フィルムを積層して前記第１及び第２の液晶配向層用フィルム、前記液晶層の積層体を作製する積層体の作製工程と、
前記積層体の端面にシール剤を配置する端面処理工程とを備える調光材の製造方法。
【００２２】
（７）によれば、紫外線硬化性樹脂の添加により塗工液の粘度を調整して、塗工液が漏れ出さないようにすることができる。従って塗工液の漏れ出しを防止する構成を簡略化して、簡易に作製することができる。
【００２３】
（８）  透明フィルム材に透明電極及び配向層を作製して第１の液晶配向層用フィルムを作製する第１の液晶配向層用フィルムの作製工程と、
透明フィルム材に透明電極及び配向層を作製して第２の液晶配向層用フィルムを作製する第２の液晶配向層用フィルムの作製工程と、
前記第１及び第２の液晶配向層用フィルムにより液晶層を挟持して積層する液晶セルの積層工程と、
前記液晶セルを直線偏光板により挟持して調光材を作製する調光材の積層工程と、
前記調光材を板ガラスにより挟持して一体化する合わせガラスの製造工程とを備え、
前記液晶セルの積層工程は、
質量比５％以上３０％以下により紫外線硬化性樹脂を液晶材料に添加した固形成分による塗工液を前記第１の液晶配向層用フィルムに塗工して液晶材料による塗工層を作製する塗工工程と、
前記塗工層に紫外線を照射して前記液晶層を作製する紫外線照射工程と、
前記液晶層を間に挟んで、前記第１及び第２の液晶配向層用フィルムを積層して前記第１及び第２の液晶配向層用フィルム、前記液晶層の積層体を作製する積層体の作製工程と、
前記積層体の端面にシール剤を配置する端面処理工程とを備える合わせガラスの製造方法。
【００２４】
（８）によれば、紫外線硬化性樹脂の添加により塗工液の粘度を調整して、塗工液が漏れ出さないようにすることができる。従って塗工液の漏れ出しを防止する構成を簡略化して、簡易に作製することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、従来に比して簡易に作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る合わせガラスを示す図である。
【図２】図１の合わせガラスに適用される調光材を示す図である。
【図３】図３の調光材に係る各部の説明に供する図である。
【図４】図３の調光材の説明に供する図である。
【図５】図３の調光材に適用される液晶セルの製造工程を示すフローチャートである。
【図６】図５の製造工程における封止工程を示すフローチャートである。
【図７】実施例を示す図表である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
〔第１実施形態〕
〔合わせガラス〕
図１は、本発明の第１実施形態に係る合わせガラスを示す断面図である。この合わせガラス１は、例えば車両のウインドウに使用される合わせガラスであり、中間層４及び５をそれぞれ介して板ガラス２及び３により調光材１０を挟持して構成される。ここで板ガラス２、３は、この種の合わせガラスに適用可能な種々の材料を広く適用することができる。また中間層４、５は、調光材１０と板ガラス２、３との接着層として機能する構成であり、この種の合わせガラスに適用される種々の構成を広く適用することができ、例えば熱線遮蔽材としての機能を備えるようにしてもよい。
【００２８】
合わせガラス１は、板ガラス２、３にそれぞれ中間層４、５を設けて調光材１０と積層した後、加熱して加圧することにより、中間層４、５を介して板ガラス２、３、調光材１０を一体化されると共に、全体を所望の曲面形状に整形されて作製される。これにより合わせガラス１は、例えば車両のリアウインド等に適用可能に作製され、調光材１０により透過光を制御できるように構成される。なおこれにより合わせガラス１の製造工程は、それぞれ中間層４、５を設けた板ガラス２、３を調光材１０と積層する積層工程、積層工程による積層体を加熱、加圧する加熱加圧工程を備える。
【００２９】
〔調光材〕
図２は、調光材を示す断面図である。この調光材１０は、フィルム形状により形成され、合わせガラスに使用される場合の他、例えば調光を図る部位に貼り付けて使用される。なおこのような調光を図る部位に貼り付けて使用する場合は、例えば建築物の窓ガラス、ショーケース、屋内の透明パーテーション等に配置して透過、不透明を切り替える場合等である。
【００３０】
この調光材１０は、液晶を利用して透過光を制御する調光材であり、液晶配向層用フィルム１２、１３により液晶材料１４による液晶層１４Ａを挟持して液晶セル１５が作製され、この液晶セル１５を直線偏光板１６、１７により挟持して作成される。調光材１０には、液晶層１４Ａの厚みを一定に保持するためのスペーサ２４が液晶配向層用フィルム１２及び又は１３に設けられる。直線偏光板１６、１７には、それぞれ液晶セル１５側に光学補償に供する位相差フィルム１８、１９が設けられる。液晶配向層用フィルム１２、１３は、それぞれ透明フィルム材２１Ａ、２１Ｂに透明電極２２Ａ、２２Ｂ、配向層２３Ａ、２３Ｂを順次作成して形成される。なお位相差フィルム１８、１９は、必要に応じて省略してもよい。また液晶セル１５は、外周を囲むように、外周端面に、シール剤２５が設けられ、このシール剤２５により液晶層１４Ａを構成する液晶層材料の漏出が防止される。
【００３１】
ここで図３により示すように、調光材１０において、直線偏光板１６、１７は、吸収軸方向Ｌ１６、Ｌ１７が直交するクロスニコル配置により液晶セル１５を挟持するように設けられる。また調光材１０は、この吸収軸方向Ｌ１６、Ｌ１７が、矩形形状による直線偏光板１６、１７の辺に沿った方向に設定され、これより直線偏光板１６、１７のシートカット時における無駄を低減するように構成される。
【００３２】
液晶セル１５は、配向層２３Ａ、２３Ｂによる配向能の発現方向Ｌ２３Ａ、Ｌ２３Ｂが平行であって、かつ直線偏光板１６の吸収軸方向Ｌ１６に対して、配向能の発現方向Ｌ２３Ａ、Ｌ２３Ｂが所定の角度θだけ傾くように構成される。またこの傾きθが、ほぼ４５度である、４０度以上５０度以下の角度に設定される。
【００３３】
これにより図４（Ａ）に示すように、液晶セル１５は、透明電極２２Ａ、２２Ｂに電圧を印加しない状態で液晶材料１４が水平配向（ホモジニアス配向）とされ、液晶層１４Ａの面内方向に液晶層１４Ａが光学異方性を発現するように構成される。またこの光学異方性に係る遅相軸方向（液晶の配向方向である）が、直線偏光板１６又は１７からの直線偏光による入射光の偏光面に対してほぼ斜め４５度の方向となるように設定される。
【００３４】
液晶セル１５は、このように光学異方性を発現するようにして、直線偏光板１６又は１７からの直線偏光による入射光にほぼ１／２波長の位相差を付与して、この直線偏光板１６又は１７からの直線偏光による入射光を円偏光により出射するように厚みｄが設定される。より具体的に、液晶層１４Ａにおける遅相軸方向及び進相軸方向の屈折率差をΔｎとして、Δｎ×ｄ＝５５０ｎｍ／２となるように厚みｄが設定される。なおここで５５０ｎｍは可視光域の中心波長である。
【００３５】
これにより図４（Ａ）に示すように、調光材１０は、外来光を直線偏光板１６又は１７により直線偏光に変換して液晶層１４Ａに入射し、この液晶層１４Ａにより円偏光に変換する。またこの円偏光による液晶層１４Ａの出射光を直線偏光板１７又は１６を介して直線偏光により出射し、ノーマリーホワイトにより外来光を透過する。
【００３６】
またこのように水平配向により液晶層１４Ａを構成することにより、調光材１０は、図３（Ｂ）に示すように、透明電極２２Ａ、２２Ｂ間の電圧の印加により液晶材料が垂直配向（ホメオトロピック配向）することになり、この場合、面内方向の光学異方性が消失することになる。従ってこの場合、直線偏光板１６又は１７からの直線偏光による入射光は、何ら位相差が付与されることなく、直線偏光のまま液晶層１４Ａを透過し、直線偏光板１７又は１６により遮光される。
【００３７】
しかしてこのように水平配向と垂直配向との切り替えにより液晶層を駆動する場合には、ＴＮ（Twisted  Nematic）方式、ＩＰＳ（In-Place-Switching）方式等により液晶層を駆動する場合に比して、透明電極２２Ａ、２２Ｂ間に大きな電圧の印加が必要となる。しかしながら調光材が適用される環境である車両にあっては、バッテリの電源電圧が１２Ｖであり、この実施形態のように水平配向と垂直配向との切り替えにより液晶層を駆動する場合には、実験した結果では６．５Ｖ以上の電圧の印加により充分に液晶層を駆動することができる。これによりこの実施形態では、車両バッテリの電源（１２Ｖ、又は２４Ｖである）を直接、透明電極２２Ａ、２２Ｂに印加して調光材１０を駆動することができ、その分、簡易に駆動することができる。なおこのような車両以外の、調光材を使用する環境にあって、このような水平配向と垂直配向との切り替えに供する駆動電圧にあっては、比較的、簡易な構成により得ることができ、これにより簡易に駆動することができる。
【００３８】
またこのような垂直配向では、透明電極間の印加電圧が多少変化しても、充分に液晶の垂直配向を維持することがで、これによっても簡易に駆動することができる。なおこれによりこの実施形態において、調光材１０は、搭載される車両のバッテリによる電源電圧により駆動されることにより、１２又は２４Ｖの電圧の印加により垂直配向に切り替えられるものの、当然に、これら以外の電圧あって、６．５Ｖ以上の電圧により垂直配向に切り替えるようにしてもよい。
【００３９】
なお調光材１０は、例えば建築物の窓ガラス、ショーケース、屋内の透明パーテーション等に貼り付けて使用する場合等においては、直線偏光板１６及び又は１７の、液晶セル１５とは逆側の面に、ハードコート層等による保護層が設けられる。
【００４０】
ここで透明フィルム材２１Ａ、２１Ｂは、液晶セル１５に適用可能な可撓性を有する各種の透明フィルム材を適用することができ、この実施形態では、両面にハードコート層が作製されてなるポリカーボネートによるフィルム材が適用される。透明電極２２Ａ、２２Ｂは、液晶層１４Ａにほぼ均一な電界を印加可能であって、透明と知覚される種々の構成を適用することができるものの、この実施形態では、透明電極材であるＩＴＯによる透明導電膜を透明フィルム材２１Ａ、２１Ｂの全面に作製して形成される。
【００４１】
配向層２３Ａ、２３Ｂは、いわゆる光配向層により形成される。より具体的に、配向層２３Ａ、２３Ｂは、光配向材料により光配向材料膜が作成された後、この光配向材料膜に直線偏光による紫外線を照射して作製される。ここでこの光配向材料膜に照射する紫外線は、その偏光の方向が図３について上述した配向能の発現方向となるように設定され、これにより光配向の手法を適用して配向能を発現させる。なお配向層２３Ａ、２３Ｂは、これに代えて、ラビング処理により作製しても良く、賦型処理によるライン状微細凹凸形状により作製してもよい。
【００４２】
なお光配向材料は、光配向の手法を適用可能な各種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、一旦配向した後には、紫外線の照射によって配向が変化しない、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。
【００４３】
液晶層１４Ａは、液晶層１４Ａに係る塗工液を塗工した後、乾燥、固化して作製される。ここで塗工液は、液晶材料に紫外線硬化樹脂を添加した材料により形成され、他に重合開始材等が添加される。ここで液晶材料は、この種の液晶層に適用可能な正の誘電異方性を有する各種の液晶材料を広く適用することができる。また紫外線硬化性樹脂は、紫外線硬化性樹脂として機能する各種のモノマー、ポリマーを適用することができる。
【００４４】
紫外線硬化性樹脂の添加量は、固形成分全体に対して質量比５％以上３０％以下により添加され、液晶材料は、固形成分全体に対して質量比６０％以上に設定される。また液晶層１４Ａは、粘度が粘度１０ｍＰａ・Ｓ以上、１００ｍＰａ・Ｓ以下とされる。これにより液晶層１４Ａは、塗工した後、シール剤２５を配置するまでの間、充分に漏出しないように液晶配向層用フィルム１２又は１３に保持され、これにより調光材１０は、塗工後の工程を簡略化できるように構成される。なお紫外線硬化性樹脂の添加量が５％未満の場合には、塗工液の粘度が低くなり、これにより塗工後の工程で塗工液が液晶配向層用フィルム１２又は１３から漏れ出すことになる。これに対して添加量が３０％を超えると、電界の印加による液晶材料の配向が阻害され、これにより充分に調光できなくなる。また同様に液晶層１４Ａの粘度、塗工液の粘度が、低すぎる場合には、塗工後の工程で塗工液が漏れ出すことになり、液晶層１４Ａの粘度、塗工液の粘度が高すぎる場合には、均一な膜厚により液晶層１４Ａを作製することが困難になったり、電界の印加による液晶材料の配向が阻害されたりする。
【００４５】
より具体的に、液晶材料は、ＴＮ液晶、もしくはＩＰＳ液晶に用いられる正の誘電異方性の液晶材料等を適用することができる。
【００４６】
また紫外線硬化性樹脂は、単官能モノマーからなるアクリル樹脂、エポキシ樹脂少なくとも１種類以上加えることが好ましい。２官能以上のモノマーだけでは硬化が３次元架橋進みやすくなるため液晶の駆動が起こりにくくなる。単官能モノマーと２官能モノマー以上の紫外線硬化樹脂の混合物にしてもいい。
【００４７】
また溶剤は無溶剤にすることが好ましい。残溶剤により液晶の劣化が起こりやすくなるからである。溶剤を用いる場合は揮発性の高い溶剤を用いることが好ましい。
【００４８】
スペーサ２４は、各種の樹脂材料を広く適用することができるものの、この実施形態ではフォトレジストによる透明樹脂により作製される。シール剤２５は、例えばエポキシ樹脂剤による熱硬化型樹脂等、この種の光学フィルムによる積層体の封止に利用される各種の封止剤を広く適用することができる。
【００４９】
〔製造工程〕
図５は、液晶セル１５の製造工程を示すフローチャートである。液晶セル１５は、透明電極作製工程ＳＰ１において、透明フィルム材２１Ａ及び２１ＢにＩＴＯによる透明電極２２Ａ、２２Ｂが作製される。続くスペーサ作製工程ＳＰ３において、スペーサ２４に係る塗工液（フォトレジスト）を塗工した後、乾燥、露光して現像することにより、スペーサ２４が作製される。なお液晶配向層用フィルム１２、１３の一方のみにスペーサ２４を作製する場合、スペーサ２４を作製しない側のフィルム材については、スペーサ作製工程ＳＰ３が省略される。
【００５０】
続いて液晶セル１５は、配向層作製工程ＳＰ４において、光配向材料による塗工液を塗工して乾燥することにより光配向材料膜が作成された後、この光配向材料膜に直線偏光による紫外線を照射して配向層２３Ａ、２３Ｂが作製される。
【００５１】
続いて液晶セル１５は、封止工程ＳＰ５において、液晶配向層用フィルム１２、１３の一方に液晶層１４Ａが作製された後、液晶配向層用フィルム１２、１３の他方を持ち来たして液晶配向層用フィルム１２、１３により液晶材料を挟持するように積層する。続いて液晶配向層用フィルム１２、１３の外周を囲むように、液晶配向層用フィルム１２、液晶層１４Ａ、液晶配向層用フィルム１３の積層体の端面にシール剤２５が塗工された後、硬化され、これにより液晶セル１５が作製される。
【００５２】
なお液晶セル１５は、透明フィルム材２１Ａ、２１Ｂがロールに巻き取っ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、ロールから透明フィルム材２１Ａ、２１Ｂを引き出して搬送しながら順次実行される。なおこれにより液晶セル１５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。
【００５３】
図６は、封止工程を詳細に示す図である。この製造工程は、塗工工程ＳＰ１１において、液晶配向層用フィルム１２、１３の一方に、液晶層１４Ａの塗工液を塗工した後、乾燥、固化して液晶層１４Ａが作製される。ここでこの塗工液の塗工にあっては、ダイコート等、種々の塗工方法を広く適用することができる。また乾燥にあっては、無溶剤の塗工液であれば、不要であるが、溶剤を含む場合は好ましくは４０度以上１００度以下により実行される。固化にあっては、急激な３次元架橋を防ぐため、長波長側のみの紫外光からなるブラックライトを照射することが好ましい。固化は、５ｍＪ／ｃｍ２以上３００ｍＪ／ｃｍ２以下の積算光量により紫外線を照射して実行される。より好ましくは１０ｍＪ／ｃｍ２以上１００ｍＪ／ｃｍ２以下の積算光量により紫外線を照射して実行される。これにより液晶層１４Ａは、塗工対象である液晶配向層用フィルム１２、１３の一方の面上で、充分な粘度であって、かつ均一な膜厚により液晶層１４Ａを作製する。
【００５４】
続いてこの製造工程は、積層工程ＳＰ１２において、このように液晶層１４Ａを作製してなる液晶配向層用フィルム１２又は１３に、液晶層１４Ａを間に挟んで、液晶配向層用フィルム１３又は１２を積層する。この積層により液晶層１４Ａは、スペーサ２４の高さによる厚みに保持される。
【００５５】
続いてこの製造工程は、端面処理工程ＳＰ１４において、液晶配向層用フィルム１２、１３、液晶層１４Ａによる積層体の端面にシール剤を配置する。なお液晶配向層用フィルム１２及び１３がロールにより提供されている場合には、シートカット工程ＳＰ１３によりシートカットした後、この端面処理工程ＳＰ１４が実行される。ここでこの端面処理工程においては、液晶配向層用フィルム１２、１３、液晶層１４Ａによる積層体の端面にシール剤２５を塗工した後、硬化して実行される。なおこの塗工にあっては、ディスペンサによる場合等、種々の手法を適用することができる。また硬化は、加熱、紫外線照射等、使用するシール剤２５に応じた処理が適用される。
【００５６】
これによりこの実施形態では、液晶材料が漏れ出さないようにする流止め等の構成を液晶配向層用フィルム１２又は１３上に設けなくても、液晶材料の漏出を有効に回避して積層等の工程を実行することができ、その結果、簡易に生産することができる。特に、この実施形態のように、液晶配向層用フィルム１２、１３を積層した後、シートカットし、その後、シール剤を配置することも可能であり、この場合には、ロール形態によりシートカット工程までの各工程を順次実行して液晶セルを量産することができる。
【００５７】
〔第２実施形態〕
この実施形態においては、ＴＮ（Twisted  Nematic）方式により液晶層を駆動するようにして液晶セル、調光材、合わせガラスを構成する。従って図３において、符号２３Ａにより示す配向層２３Ａについて、配向能を発現する方向が、この図３に示す方向より９０度異なる方向となるように作製される。この実施形態の液晶セル、調光材、合わせガラスは、この駆動方式に関する構成が異なる点を除いて、第１実施形態と同一に構成される。
【００５８】
この実施形態のようにＴＮ方式により液晶層を駆動するようにして液晶セル、調光材、合わせガラスを構成する場合においても、液晶材料に紫外線硬化性樹脂を添加して液晶層を作製することにより、従来に比して簡易に作製することができる。
【００５９】
〔第３実施形態〕
この実施形態では、ＩＰＳ（In-Place-Switching）方式により液晶層を駆動するようにして液晶セル、調光材、合わせガラスを構成する。従ってこの実施形態では、液晶層を挟持する液晶配向層用フィルムのうちの１方にのみ、パターンニングされた透明の電極が設けられ、またこれに対応するように配向層が作製される。この実施形態では、この駆動方式に関する構成が異なる点を除いて、第１実施形態と同一に構成される。
【００６０】
この実施形態のようにＩＰＳ方式により液晶層を駆動するようにして液晶セル、調光材、合わせガラスを構成する場合においても、液晶材料に紫外線硬化性樹脂を添加して液晶層を作製することにより、従来に比して簡易に作製することができる。
【００６１】
〔実施例〕
図７は、第１〜第３実施形態に係る実施例と比較例との実験結果を示す図である。なお以下においては、図１から図４に付した各部の符号を使用して対応する構成を説明する。実施例１は、第２実施形態に係るＴＮ方式による場合であり、両面にハードコート層が作製されてなる厚み１００μｍのポリカーボネートによるフィルム材を透明フィルム材２１Ａ、２１に適用し、厚み５０ｎｍによりＩＴＯによる電極２２Ａ、２２Ｂを作製し、さらに第１実施形態について上述した材料により配向層２３Ａ、２３Ｂを作製して液晶配向層用フィルム１２、１３を作製した。なお一方の液晶配向層用フィルム１３には、配向層２３Ｂを作製する前に、フォトレジストを塗布して乾燥、露光、現像することにより、スペーサを作製した。
【００６２】
液晶層１４Ａは、ＴＮ液晶、もしくはＩＰＳ液晶に用いられる正の誘電異方性の液晶材料に紫外線硬化性樹脂であるイソボルニルアクリレート、１、９−ノナンジオールジアクリレートの１：１の混合物を質量比２０％（固形成分の全体に占める質量比である）により添加してなる塗工液を作製し、液晶層１４Ａの膜厚が６μｍとなるように、この塗工液をミヤバ―により塗工、乾燥し、ブラックライトからなる長波長側の紫外線を０．４ｍＷ／ｃｍ２の出力で４８ｍＪ／ｃｍ２照射して作製した。なおこの液晶層１４Ａは、面内方向における遅相軸方向及び進相軸方向の屈折率差Δｎが０．１であった。
【００６３】
この実施例１では、紫外線硬化性樹脂の添加により、液晶材料が漏れ出さないようにする流止め等の構成を液晶配向層用フィルム１２又は１３上に設けなくても（加工時のシール剤の有無により示す）、充分に液晶材料の漏出を防止して液晶セルを作製できることが判った。
【００６４】
実施例２は、第３実施形態に係るＩＰＳ方式により液晶層を駆動する場合の実施例である。また実施例１は、第２実施形態に係る実施例である。これら第２及び第３実施例は、駆動方式に関する構成が異なる点を除いて、実施例１と同一に液晶セルが作製された。この実施例２、実施例３でも、紫外線硬化性樹脂の添加により、液晶材料が漏れ出さないようにする流止め等の構成を液晶配向層用フィルム１２又は１３上に設けなくても、充分に液晶材料の漏出を防止して液晶セルを作製できることが判った。
【００６５】
比較例１は、実施例１の構成において、紫外線硬化性樹脂の添加を中止した構成である。この比較例では、液晶層に係る塗工液を液晶配向層用フィルム１２に塗工すると、この塗工液が広がって液晶配向層用フィルム１２の端部より滴下した。また液晶配向層用フィルム１２、１３を積層した後においても、このような液晶材料の漏出が観察された。これにより比較例１では、液晶材料が漏れ出さないようにする流止め等の構成が必要であり、実施例１〜３に比して工程が複雑になることが判った。
【００６６】
〔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変更することができる。
【符号の説明】
【００６７】
１  合わせガラス
２、３  板ガラス
４、５  中間層
１０  調光材
１２、１３  液晶配向層用フィルム
１４  液晶材料
１４Ａ  液晶層
１５  液晶セル
１６、１７  直線偏光板
１８、１９  位相差フィルム
２１Ａ、２１Ｂ  フィルム材
２２Ａ、２２Ｂ  透明電極
２３Ａ、２３Ｂ  配向層
２４  スペーサ
２５  シール剤
【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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【図６】
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【図７】
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