(57)【要約】      （修正有）【課題】液晶の配向を阻害することなく、確実に透明フィルム材を貼り合せて作製することができる調光フィルムを提供する。【解決手段】少なくとも配向層１３、１７を備えてなる第１及び第２の透明フィルム材６、１５が液晶層８を間に挟んで積層され、第１及び又は第２の透明フィルム材６、１５に設けられた透明電極１１、１６の駆動により液晶層８に係る液晶の配向を制御して透過光を制御する調光フィルム１に適用する。液晶層８を囲む枠形状による隔離壁２１を備え、隔離壁２１を囲む枠形状によるシール材２０により第１及び第２の透明フィルム材６、１５が一体化された。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも配向層を備えてなる第１及び第２の透明フィルム材が液晶層を間に挟んで積層され、前記第１及び又は第２の透明フィルム材に設けられた透明電極の駆動により前記液晶層に係る液晶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、
前記液晶層を囲む枠形状による隔離壁を備え、
前記隔離壁を囲む枠形状によるシール材により前記第１及び第２の透明フィルム材が一体化された
調光フィルム。
【請求項２】
前記第１及び又は第２の透明フィルム材には、前記液晶層の厚みを保持するスペーサが設けられ、
前記隔離壁は、前記スペーサと同一の材料及び高さにより設けられた
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の透明フィルム材の前記液晶層とは逆側面に、直線偏光板の光学的機能層を備える
請求項１又は請求項２に記載の調光フィルム。
【請求項４】
前記液晶層が、ゲストホスト液晶による液晶層である
請求項１又は請求項２に記載の調光フィルム。
【請求項５】
少なくとも配向層を備えてなる第１及び第２の透明フィルム材が液晶層を間に挟んで積層され、前記第１及び又は第２の透明フィルム材に設けられた透明電極の駆動により前記液晶層に係る液晶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又は第２の透明フィルム材に枠形状により隔離壁を作製する隔離壁作製工程と、
前記隔離壁を囲む形状によりシール材を配置するシール材配置工程と、
前記隔離壁により囲まれた部位に前記液晶層に係る液晶材料を配置する液晶材料配置工程と、
常温下で、前記液晶材料を間に挟んで前記第１及び第２の透明フィルム材を積層する積層工程と、
前記第１及び第２の透明フィルム材を積層した状態で、加熱により前記シール材を硬化させ、前記シール材により前記第１及び第２の透明フィルム材を一体化する加熱一体化工程とを備える
調光フィルムの製造方法。
【請求項６】
前記隔離壁作製工程は、
フォトレジスト膜の露光、現像処理により、前記隔離壁を、前記液晶層の厚みを規定するスペーサと共に作製する
請求項５に記載の調光フィルムの製造方法。
【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】
また画像表示パネルの１つのである液晶表示パネルは、透明電極、配向層を作製してなる１対のガラス板材により液晶を挟持して液晶セルが構成され、この液晶セルを直線偏光板により挟持して構成される。液晶表示パネルは、この透明電極のパターンニングにより、画素単位で、液晶に印加する電界を可変して所望の画像を表示する。
【０００４】
また画像表示パネルでは、液晶層を囲む枠形状により熱硬化性樹脂によるシール材が配置され、このシール材により液晶材料の漏出が防止され、さらには液晶層を挟持する１対のガラス基材が貼り合わされて一体に保持される。
【０００５】
ところで調光フィルムにあっても、液晶表示パネルと同様の工程により作製することができると考えられる。これにより調光フィルムにあっても、透明電極等を作製してなる透明フィルム材に、枠形状により熱硬化性樹脂によるシール材を配置すると共に、この枠形状により囲まれた部位に液晶材料を配置し、その後、シール材を加熱して対応する透明フィルム材と積層一体化することにより、液晶セルを作製することができると考えられる。
【０００６】
しかしながら調光フィルムは、透明フィルム材を使用して液晶セルを作製することにより、単純に、シール材を加熱して対応する透明フィルム材と積層一体化したのでは、透明フィルム材の熱伸縮により、透明フィルム材を確実に貼り合せることが困難な問題がある。
【０００７】
この問題を解決する１つの方法として、透明フィルム材を常温で積層した後、この積層した状態で加熱してシール材を硬化させることにより、透明フィルム材を積層一体化して液晶セルを作製することが考えられる。しかしながらこのようにすると、未硬化状態のシール材が液晶材料と接触して交じり合うことになり、液晶の配向が局所的に阻害されて輝度ムラが発生したり、シール材による貼り合せが不完全になったりする問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【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】
【０００９】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、調光フィルムに関して、液晶の配向を阻害することなく、確実に透明フィルム材を貼り合せて作製することが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】
【００１０】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ね、透明フィルム材を積層した後、加熱してシール材を硬化させることにより一体化するようにして、枠形状による隔離壁を設け、この隔離壁により未硬化状態のシール材が液晶材料と接触しないようにする、との着想に至り、本発明を完成するに至った。
【００１１】
具体的には、本発明では、以下のようなものを提供する。
【００１２】
（１）  少なくとも配向層を備えてなる第１及び第２の透明フィルム材が液晶層を間に挟んで積層され、前記第１及び又は第２の透明フィルム材に設けられた透明電極の駆動により前記液晶層に係る液晶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、
前記液晶層を囲む枠形状による隔離壁を備え、
前記隔離壁を囲む枠形状によるシール材により前記第１及び第２の透明フィルム材が一体化された調光フィルム。
【００１３】
（１）によれば、隔離壁により未硬化のシール材と液晶材料とが接触しないようにすることができ、その結果、未硬化のシール材と液晶材料との接触により発生する液晶の配向阻害を有効に回避し、また透明フィルム材を貼り合せ不良を有効に回避することができる。
【００１４】
（２）  （１）において、
前記第１及び又は第２の透明フィルム材には、前記液晶層の厚みを保持するスペーサが設けられ、
前記隔離壁は、前記スペーサと同一の材料及び高さにより設けられた調光フィルム。
【００１５】
（２）によれば、スペーサの作成工程で、併せて隔離壁を作製することができる。
【００１６】
（３）  （１）又は（２）において、
前記第１及び第２の透明フィルム材の前記液晶層とは逆側面に、直線偏光板の光学的機能層を備える調光フィルム。
【００１７】
（３）によれば、液晶層を透過する透過光の偏光面を制御して調光を図る構成に適用して、液晶の配向を阻害することなく、確実に透明フィルム材を貼り合せて作製することができる。
【００１８】
（４）  （１）又は（２）において、
前記液晶層が、ゲストホスト液晶による液晶層である調光フィルム。
【００１９】
（４）によれば、ゲストホスト液晶により調光を図る構成に適用して、液晶の配向を阻害することなく、確実に透明フィルム材を貼り合せて作製することができる。
【００２０】
（５）  少なくとも配向層を備えてなる第１及び第２の透明フィルム材が液晶層を間に挟んで積層され、前記第１及び又は第２の透明フィルム材に設けられた透明電極の駆動により前記液晶層に係る液晶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又は第２の透明フィルム材に枠形状により隔離壁を作製する隔離壁作製工程と、
前記隔離壁を囲む形状によりシール材を配置するシール材配置工程と、
前記隔離壁により囲まれた部位に前記液晶層に係る液晶材料を配置する液晶材料配置工程と、
常温下で、前記液晶材料を間に挟んで前記第１及び第２の透明フィルム材を積層する積層工程と、
前記第１及び第２の透明フィルム材を積層した状態で、加熱により前記シール材を硬化させ、前記シール材により前記第１及び第２の透明フィルム材を一体化する加熱一体化工程とを備える調光フィルムの製造方法。
【００２１】
（５）によれば、隔離壁により未硬化のシール材と液晶材料とが接触しないようにして積層した後、シール材を硬化させることができ、これにより未硬化のシール材と液晶材料との接触により発生する液晶の配向阻害を有効に回避し、また透明フィルム材を貼り合せ不良を有効に回避することができる。
【００２２】
（６）  （５）において、
前記隔離壁作製工程は、
フォトレジスト膜の露光、現像処理により、前記隔離壁を、前記液晶層の厚みを規定するスペーサと共に作製する調光フィルムの製造方法。
【００２３】
（６）によれば、スペーサの作成工程で、併せて隔離壁を作製することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、調光フィルムに関して、液晶の配向を阻害することなく、確実に透明フィルム材を貼り合せて作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る調光フィルムを示す図である。
【図２】図１の調光フィルムのＡ−Ａ断面図である。
【図３】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４】図３の製造工程の説明に供する図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る調光フィルムを示す図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る調光フィルムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
〔第１実施形態〕
〔調光フィルム〕
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。
【００２７】
この調光フィルム１は、液晶を利用して透過光を制御するフィルム材あり、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作製される。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２Ａ、３Ａにより液晶セル４に配置される。
【００２８】
液晶セル４は、後述する透明電極への印加電圧により透過光の偏光面を制御する。これにより調光フィルム１は、透過光を制御して種々に調光を図ることができるように構成される。
【００２９】
液晶セル４は、フィルム形状による第１及び第２の積層体である上側積層体５Ｕ及び下側積層体５Ｄにより液晶層８を挟持して構成される。下側積層体５Ｄは、透明フィルム材による基材６に、透明電極１１、スペーサ１２、配向層１３を積層して形成される。上側積層体５Ｕは、透明フィルム材による基材１５に、透明電極１６、配向層１７を積層して形成される。ここで基材６、１５は、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、例えばポリカーボネートフィルム、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）フィルム、ＴＡＣフィルム等、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。
【００３０】
なおこれによりこの図１の液晶セル４は、液晶材料を挟持する１対の対向電極により液晶の配向を制御することになるものの、例えばＩＰＳ（Ｉｎ−ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式により駆動してもよく、この場合には、上側積層体５Ｕ又は下側積層体５Ｄの透明電極１１又は１６の何れか一方が省略され、他方の透明電極のパターンニングにより液晶材料に駆動用の電界を印加する。なおスペーサ１２は、上側積層体５Ｕに設けるようにしてもよく、上側積層体５Ｕ及び下側積層体５Ｄの双方に設けるようにしてもよい。
【００３１】
ここで透明電極１１、１６は、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。スペーサ１２は、液晶層８の厚みを規定するために設けられ、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り作製され、透明電極１１を作製してなる基材６の上に、フォトレジストを塗工して露光、現像することにより作製される。ここでフォトレジストには、公知の感光性レジスト材料を適用することができ、より具体的には、アクリル酸エステル系の感光性レジスト材料、桂皮酸エステル系の感光性レジスト材料系、ゴム系の感光性レジスト材料等を適用することができる。
【００３２】
配向層１３、１７は、ポリイミド樹脂層をラビング処理して作製される。なお配向層１３、１７は、液晶層８に係る液晶材料に対して配向規制力を発現可能な各種の構成を適用することができ、いわゆる光配向層により作製してもよく、ラビング処理、研磨処理による微細なライン状凹凸形状を賦型処理により作製して形成してもよい。スペーサ１２は、配向層１３の上に作製するようにしてもよい。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
〔上側積層体及び下側積層体の貼り合せ〕
Ａ―Ａ線により断面を取って図２に示すように、液晶セル４は、液晶層８を囲む枠形状によりシール材２０が配置され、このシール材２０により上側積層体５Ｕ及び下側積層体５Ｄが貼り合わされて一体に保持され、さらに液晶層８に係る液晶材料の漏出が防止される。ここでシール材２０は、熱硬化性樹脂が適用され、これにより液晶セル４は、加熱によりシール材２０を硬化して上側積層体５Ｕ及び下側積層体５Ｄが貼り合わされる。
【００３６】
液晶セル４は、このシール材２０の内側に、枠形状により隔離壁２１が設けられる。ここで隔離壁２１は、液晶層８に係る液晶材料を未硬化状態のシール材２０から隔離し、液晶層８に係る液晶材料と未硬化状態のシール材２０とが接触しないようにする構成である。このように隔離壁２１を設けることにより、この実施形態では、配向層等を作製してなる透明フィルム材による上側積層体５Ｕ及び下側積層体５Ｄを積層し、その後、加熱してシール材２０を硬化させて一体化する場合であっても、未硬化状態のシール材２０が液晶層８に係る液晶材料と接触しないように構成される。これにより調光フィルム１は、液晶の配向を阻害することなく、確実に基材６、１５を貼り合せて作製することができる。
【００３７】
隔離壁２１は、スペーサ１２を作製する際の露光に供するマスクの設定により、スペーサ１を作製する際に併せて作製され、これによりスペーサ１２と同一の材料及び高さにより作製される。これにより調光フィルム１は、簡易な工程により確実に未硬化状態のシール材２０が液晶層８に係る液晶材料と接触しないように構成される。またこのようにスペーサ１２を作製する際の露光に供するマスクの設定により隔離壁２１を作製することにより、隔離壁２１にあっては、シール材２０に比して格段的に高い寸法精度により作製することができる。これにより液晶層８に関して、高い精度により適切な液量で液晶を配置することができ、液晶材料の管理を簡略化することができる。またこのように液晶の液量を精度良く管理できることにより、過大に液晶を滴下して隔離壁２１を液晶が乗り越えてしまうような状況を確実に防止することができ、これによっても液晶の配向を阻害することなく、確実に透明フィルム材を貼り合せて調光フィルム１を作製することができる。
【００３８】
〔製造工程〕
図３は、調光フィルムの製造工程の説明に供するフローチャートである。この製造工程は、透明電極作製工程ＳＰ１において、フォトリソグラフィーの手法を適用して、基材６、１５にそれぞれ透明電極１１、１６を作製する。また続くスペーサ、隔離壁作製工程ＳＰ３において、下側積層体５Ｄに係る透明電極１１を作製してなる基材６の上にフォトレジスト膜を作製した後、露光、現像処理し、これによりスペーサ１２、隔離壁２１を作製する。
【００３９】
この製造工程は、続く配向層作製工程ＳＰ４において、ポリイミド樹脂層の塗工液を塗工した後、乾燥、加熱処理し、これによりポリイミド膜を作製する。またこのポリイミド膜をラビング処理し、これにより配向層１３、１７を作製する。これによりこの製造工程は、上側積層体５Ｕ及び下側積層体５Ｄが作製される。なおスペーサ１２、隔離壁２１は、作製工程を配向層作成工程の後に設けるようにして、配向層の上に作製するようにしてもよい。
【００４０】
また続いてこの製造工程は、図４に示すように、シール材配置工程ＳＰ５において、ディスペンサーによりシール材２０を枠形状により下側積層体５Ｄに塗布して乾燥させる。この製造工程は、このシール材２０により囲まれた部位に、液晶材料を滴下する。なおこの液晶材料の滴下と、シール材２０の配置とは、順序を入れ替えるようにしてもよい。ここでシール材２０は、下側積層体５Ｄに上側積層体５Ｕを積層した後、押圧して貼合した際に、隔離壁２１との間に、隙間が発生しないようにすることが望ましく、塗工時、部分的に隔離壁２１に接触したり、隔離壁２１に極めて近接するように配置してもよい。なお下側積層体５Ｄに上側積層体５Ｕを積層して押圧することによりシール材２０は押し潰されるものの、このように部分的に隔離壁２１に接触している場合等にあっては、この押し潰されるシール材２０は、外側に向かって押し広げられることになる。これによりこのように部分的にシール材２０が隔離壁２１に接触している場合等にあっても、未硬化のシール材と液晶材料とが接触しないようにすることができる。
【００４１】
より具体的に、シール材２０は、１００μｍ以上１０００μｍ以下の塗工幅により、好ましくは３００μｍ以上７００μｍ以下の塗工幅により作製される。またシール材２０と隔離壁２１との間の隙間は、０μｍ以上１０００μｍ以下の間隔に、好ましくは、０μｍ以上３００μｍ以下の間隔に設定される。また隔離壁２１は、０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下の幅により、好ましくは０．８ｍｍ以上１．２ｍｍ以下の幅により作製される。シール材２１は、スペーサ１２が、配向層１３表面から高さ３μｍ以上１５μｍ以下により作製されるのに対し、高さ２０μｍ以上１００μｍ以下の乾燥膜厚により塗工される。
【００４２】
この製造工程は、その後、続く積層工程ＳＰ６において、上側積層体５Ｕを持ち来して下側積層体５Ｄと積層する。この製造工程は、このように積層して、上側積層体５Ｕと下側積層体５Ｄとの間に形成される空間の大気を排気することにより、大気圧で上側積層体５Ｕを下側積層体５Ｄに押圧する。またこのようにして大気圧により押圧した状態で、上側積層体５Ｕ及び下側積層体５Ｄを一体に加熱し、これによりシール材２０を硬化させて貼り合せ、一体化する。なおこのような大気圧による押圧に代えて板材等の部材により押圧してもよい。この実施形態では、隔離壁２１が設けられていることにより、このように常温で積層、押圧した後、加熱してシール材２０を硬化させる場合でも、未硬化状態のシール材２０と液晶材料とが接触しないようにすることができる。これにより液晶の配向を阻害することなく、確実に透明フィルム材を貼り合せて調光フィルム１を作製することができる。
【００４３】
また隔離壁２１を高い精度で作製できることにより、液晶材料に係る滴下の工程にあっては、管理を簡略化して、高い精度で適切な液量により液晶を滴下することができ、これにより液晶の管理を簡略化することができる。またこのように液晶の液量を精度良く管理できることにより、過大に液晶を滴下して隔離壁２１を液晶が乗り越えてしまうような状況を確実に防止することができ、これによっても液晶の配向を阻害することなく、確実に透明フィルム材を貼り合せて調光フィルム１を作製することができる。
【００４４】
この製造工程は、続く直線偏光板積層工程ＳＰ８において、紫外線硬化性樹脂層等の接着剤層により直線偏光板２、３が配置される（図１）。
【００４５】
〔第２実施形態〕
図５は、図１との対比により本発明の第２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４１では、スペーサ１２に代えて、球体によるいわゆるビーズスペーサが配置され、このビーズスペーサにより液晶層８の厚みが規定される。なおこの図５においては、このビーズスペーサの記載を省略して示す。なおこの図５の構成において、上述した調光フィルム１と同一の構成が対応する符号を付して示し、重複した説明は省略する。これによりこの実施形態では、透明電極を作製した後、又は配向層を作製した後、隔離壁２１のみが作製される。
【００４６】
この実施形態のようにビーズスペーサを適用する場合にあっても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４７】
〔第３実施形態〕
図６は、本発明の第３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５１は、ゲストホスト型液晶による液晶層６０を上側積層体５Ｕ及び下側積層体５Ｄによりにより挟持して形成される。なおこの図６の構成において、上述した調光フィルム１と同一の構成が対応する符号を付して示し、重複した説明は省略する。
【００４８】
このようにゲストホスト型液晶を使用して直線偏光板を省略して構成する場合でも、上述の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４９】
〔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、さらには変更することができる。
【００５０】
すなわち上述の第１実施形態では、スペーサと同時に隔離壁を作製する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、別途、隔離壁作製工程を設け、隔離壁を作製するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１、４１、５１  調光フィルム
２、３  直線偏光板
２Ａ、３Ａ  接着剤層
４  液晶セル
５Ｄ  下側積層体
５Ｕ  上側積層体
６、１５  基材
８、６０  液晶層
１１、１６  透明電極
１２  スペーサ
１３、１７  配向層
２０  シール材
２１  隔離壁
【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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