(57)【要約】【課題】スペーサーを設けたことによる局所的な光学特性の劣化を有効に回避できるようにする。【解決手段】液晶セル４を直線偏光板２、３により挟持してなる調光フィルム１において、前記液晶セル４は、透明フィルム材による基材６に透明電極１１、配向層１３を作製してなる第１の積層体５Ｄと、透明フィルム材による基材１５に少なくとも配向層１７を作製してなる第２の積層体５Ｕと、第１及び第２の積層体５Ｄ及び５Ｕにより挟持された液晶層８とを備える。第１及び第２の積層体５Ｄ又は５Ｕの配向層１３又は１７が、厚み７５ｎｍ以上３００ｎｍ以下の光配向層である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶セルを直線偏光板により挟持してなる調光フィルムにおいて、
前記液晶セルは、
透明フィルム材による基材に透明電極、配向層を作製してなる第１の積層体と、
透明フィルム材による基材に少なくとも配向層を作製してなる第２の積層体と、
前記第１及び第２の積層体により挟持された液晶層とを備え、
前記第１及び第２の積層体の配向層が、厚み７５ｎｍ以上３００ｎｍ以下の光配向層である調光フィルム。
【請求項２】
前記第１又は第２の積層体の配向層が、
前記液晶層に係る液晶材料を配向させる配向規制力を備えた光配向層であり、
前記第２又は第１の積層体の配向層が、
厚み方向に配向規制力を発現する光配向層である
請求項１に記載の調光フィルム。
【請求項３】
前記第１又は第２の積層体の配向層が、
前記液晶層に係る液晶材料を配向させる配向規制力が直交する方向である光配向層である
請求項１に記載の調光フィルム。
【請求項４】
前記第１又は第２の積層体の配向層が、
前記液晶層に係る液晶材料を配向させる配向規制力が逆向きの方向である光配向層である
請求項１に記載の調光フィルム。
【請求項５】
スペーサーが、直径９μｍ以下２５μｍ以上の円柱形状により形成され、５０個／ｍｍ２以上３００個／ｍｍ２以下の密度により配置された
請求項１、請求項２、請求項３、請求項４の何れかに記載の調光フィルム。
【請求項６】
透明フィルム材による基材に透明電極、配向層を作製して第１の積層体を作製する第１の積層体作製工程と、
透明フィルム材による基材に少なくとも配向層を作製して第２の積層体を作製する第２の積層体作製工程と、
前記第１及び第２の積層体により液晶層を挟持した液晶セルを作製する工程とを備え、
前記第１及び第２の積層体作製工程は、
塗工液を前記基材に塗工して厚み７５ｎｍ以上３００ｎｍ以下の光配向層により前記配向層を作製する
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、配向層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】
このような液晶表示パネルは、柱形状によるスペーサーの配置により液晶層の厚みを一定の厚みに保持しており、スペーサーを配置してなるガラス板材にポリイミド樹脂層を作製した後、ラビング処理して配向層が作製される。
【０００５】
調光フィルムは、液晶表示パネルと同様に偏光面の制御により透過光量を制御することにより、液晶表示パネルの作製方法を利用して作製することが考えられる。しかしながら単純に液晶表示パネルの作製手法を適用したのでは、配向層の配向規制力が局所的に低下することにより、例えば電界を印加した際の透過率が局所的に低下する問題がある。
【０００６】
すなわちスペーサーを設ける場合、例えばスペーサーの付け根等のスペーサーの周辺部位は、他の部位に比して充分にラビング処理することが困難になることにより、他の部位に比して配向層の配向規制力が局所的に低下することになる。またスペーサーの周辺部位は、他の部位に比して均一にラビングすることが難しく、これによっても他の部位に比して配向規制力が局所的に低下することになる。その結果、調光フィルムに適用した場合には、スペーサーの周辺部位で電界印加時の透過率が局所的に低下することになり、その結果、光学特性が局所的に劣化することになる。
【０００７】
なお詳細に検討したところ、このようなスペーサーに起因する光学特性の局所的な劣化は、液晶表示パネルでも発生していることが判った。しかしながら液晶表示パネルでは、画素間の遮光部であるブラックマトリックスがスペーサーを配置した部位に割り当てられていることにより、このブラックマトリックスにより局所的に光学特性が劣化したスペーサー周辺の部位が覆い隠される。これにより液晶表示パネルにおいては、スペーサーに起因する光学特性の局所的な劣化は何ら問題とはならない。しかしながら調光フィルムでは、そもそもこのような遮光部が存在しないことにより、このようなスペーサーに起因する局所的な光学特性の劣化がユーザに知覚されることになる。
【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、スペーサーを設けたことによる局所的な光学特性の劣化を有効に回避できるようにする。
【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、配向層に一定厚みの光配向層を適用する、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）  液晶セルを直線偏光板により挟持してなる調光フィルムにおいて、
前記液晶セルは、
透明フィルム材による基材に透明電極、配向層を作製してなる第１の積層体と、
透明フィルム材による基材に少なくとも配向層を作製してなる第２の積層体と、
前記第１及び第２の積層体により挟持された液晶層とを備え、
前記第１及び第２の積層体の配向層が、厚み７５ｎｍ以上３００ｎｍ以下の光配向層である調光フィルム。
【００１３】
（１）によれば、光配向層の適用によりラビング処理を省略することができ、ラビング処理を適用して配向層を作製することによるスペーサー近傍における配向規制力の局所的な低下を有効に回避することができる。これによりスペーサーを設けたことによる局所的な光学特性の劣化を有効に回避することができる。また厚みを７５ｎｍ以上とすることにより、視野角方向に関して広い範囲で、無電界時における透過率を充分に低下して入射光を充分に遮光することができる。また厚みを３００ｎｍ以下とすることにより、生産性を充分に確保することができる。
【００１４】
（２）  （１）において、
前記第１又は第２の積層体の配向層が、
前記液晶層に係る液晶材料を配向させる配向規制力を備えた光配向層であり、
前記第２又は第１の積層体の配向層が、
厚み方向に配向規制力を発現する光配向層である調光フィルム。
【００１５】
（２）によれば、一方の配向層のみ露光処理して調光フィルムを作製することができる。
【００１６】
（３）  （１）において、
前記第１又は第２の積層体の配向層が、
前記液晶層に係る液晶材料を配向させる配向規制力が直交する方向である光配向層である調光フィルム。
【００１７】
（３）によれば、より具体的構成により視野角特性に優れた調光フィルムを作製することができる。
【００１８】
（４）  （１）において、
前記第１又は第２の積層体の配向層が、
前記液晶層に係る液晶材料を配向させる配向規制力が逆向きの方向である光配向層である調光フィルム。
【００１９】
（４）によれば、高い透過率を確保することができる。
【００２０】
（５）  （１）、（２）、（３）、（４）の何れかにおいて、
スペーサーが、直径９μｍ以下２５μｍ以上の円柱形状により形成され、５０個／ｍｍ２以上３００個／ｍｍ２以下の密度により配置された調光フィルム。
【００２１】
（５）によれば、より具体的構成によりスペーサーを設けたことによる特性の劣化を有効に回避できるようにする。
【００２２】
（６）  透明フィルム材による基材に透明電極、配向層を作製して第１の積層体を作製する第１の積層体作製工程と、
透明フィルム材による基材に少なくとも配向層を作製して第２の積層体を作製する第２の積層体作製工程と、
前記第１及び第２の積層体により液晶層を挟持した液晶セルを作製する工程とを備え、
前記第１及び第２の積層体作製工程は、
塗工液を前記基材に塗工して厚み７５ｎｍ以上３００ｎｍ以下の光配向層により前記配向層を作製する
調光フィルムの製造方法。
【００２３】
（６）によれば、光配向層の適用によりラビング処理を省略することができ、ラビング処理を適用して配向層を作製することによるスペーサー近傍における配向規制力の局所的な低下を有効に回避することができる。これによりスペーサーを設けたことによる局所的な光学特性の劣化を有効に回避することができる。また厚みを７５ｎｍ以上とすることにより、広い視野角に関して、無電界時における透過率を充分に低下して入射光を充分に遮光することができる。また厚みを３００ｎｍ以下とすることにより、生産性を充分に確保することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明は、スペーサーを設けたことによる局所的な光学特性の劣化を有効に回避することができる。
【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断面図である。
【図２】図１の調光フィルムにおける配向層の説明に供する図である。
【図３】図３の配向層の作製方法の説明に供する図である。
【図４】図１の調光フィルムにおける配向層の厚みの説明に供する図である。
【図５】図１の調光フィルムにおける透過率の説明に供する図である。
【図６】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。
【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により液晶セル４に配置される。なお直線偏光板２、３には、それぞれ液晶セル４側に光学補償に供する位相差フィルム２Ａ、３Ａが設けられるものの、位相差フィルム２Ａ、３Ａは、必要に応じて省略してもよい。
【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〕
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５Ｄ及び上側積層体５Ｕ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、スペーサー１２、配向層１３を作製して形成される。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。液晶セル４は、この上側積層体５Ｕ及び下側積層体５Ｄに設けられた透明電極１１、１６の駆動により、ＶＡ（Virtical  Alignment）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。
【００３０】
なおＶＡ方式に代えて、ＴＮ（Twisted  Nematic）方式、ＩＰＳ（In-Place-Switching）方式等の駆動方式を適用してよい。なおＩＰＳ方式により駆動する場合、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。またそれぞれマルチドメイン化方式による駆動方式を適用してもよい。
【００３１】
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６、１５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。
【００３２】
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。スペーサー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。なおスペーサー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。またスペーサー１２は、配向層１３の上に設けるようにしてもよい。またスペーサーは、いわゆるビーズスペーサを適用してもよい。
【００３３】
配向層１３、１７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。
【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。なお液晶セル４は、液晶層８を囲むように、シール材１９が配置され、このシール材１９により上側積層体５Ｕ、下側積層体５Ｄが一体に保持され、液晶材料の漏出が防止される。
【００３５】
〔配向層〕
図２は、配向層１３、１７の説明に供する図である。この実施形態において、上側積層体５Ｕ及び下側積層体５Ｄの配向層１３及び１７は、光配向層により作製される。このように光配向層を配向層に適用する場合には、ラビング処理を省略することができ、スペーサー１２の近傍における局所的な配向規制力の低下を有効に回避して、均一に配向規制力を発現させることができる。これによりラビング処理を適用して配向層を作製する場合に問題であったスペーサー近傍における配向規制力の局所的な低下を有効に回避することができ、スペーサーを設けたことによる局所的な光学特性の劣化を有効に回避することができる。
【００３６】
ここで上側積層体５Ｕ及び下側積層体５Ｄは平面視、矩形形状により形成される。上側積層体５Ｕに係る配向層１７は、液晶層８の液晶材料に対して上側積層体５Ｕの全面で一定の方向にプレチルト角を設定することができるように、より具体的に、この実施形態では、このプレチルト角に係るプレチルトの方向が、上側積層体５Ｕの短辺方向と平行な方向となるように設定される。なお液晶材料が垂直方向からこのプレチルト角により倒れる方向（配向層１７の面内方向における配向規制力の方向である）を、図２においては矢印により示す。
【００３７】
これ対して下側積層体５Ｄの配向層１３は、配向層１７の配向規制力の方向と直交する方向が、配向規制力の方向となるように設定される。これによりこの実施形態では、対向する配向層１３、１７における配向規制力の方向をねじれの関係の方向とすることができ、これによりスペーサー１２によるディスクリネーションを低減して透過率を向上することができる。
【００３８】
なおこの図２（Ａ）の構成に代えて、図２（Ｂ）に示すように、配向層１３、１７の配向規制力の方向を逆向きの方向に設定するようにしてもよい（いわゆるアンチパラレルの設定である）。このように設定すれば、電界印加時における透過率を向上することができる。
【００３９】
配向層１３、１７は、光配向層に係る塗工液を塗工した後、乾燥させて配向層１３、１７に係る材料層が形成される。その後、図３に示すように、鉛直方向から配向層１３、１７におけるプレチルトの方向と逆方向に変位した箇所に光源を配置し、この光源から基材６、１５に直線偏光の紫外線Ｌを所定の入射角θにより斜め入射して露光処理を実行し、これにより基材１５の全面に配向規制力を発現させる。
【００４０】
なおこの露光処理に供する紫外線Ｌは、無偏光の紫外線を照射することにより光源で発生させた紫外線を効率良く利用するようにしてもよい。また少ない光量で効率良く光配向層を作製する観点から、入射角θは、４５度であることが望ましいものの、４０度以上５０度以下であってもよい。
【００４１】
なお図２（Ｃ）に示すように、配向層１３、１７の一方を、光配向層に係る塗工液を塗工した後、乾燥させて、露光処理することなく作製してもよい。またこのようにして乾燥した後、無偏光の紫外線を正面より照射して作製するようにしてもよい。
【００４２】
ここでこのようにして、露光処理されることなく作製される配向層、又は無偏光の紫外線を正面より照射して作製される配向層は、水平方向に配向規制力を発現することなく、厚み方向に配向規制力を発現し、垂直配向層として機能する。具体的に、この場合、配向層は、近傍の液晶分子をプレチルト角８９．９度以上９０．０度以下により垂直方向に配向させる。ここでプレチルト角が８５度以上により８９．９度以下である場合、好ましくは８５度以上８９．５度以下である場合、液晶分子は、電界の可変によりこのプレチルト角の方向に倒れることになるものの、このプレチルト角による傾きにより遮光時、光漏れすることになり、充分に遮光できなくなる。しかしながらこの実施形態のように、プレチルト角８９．９度以上９０．０度以下により垂直方向に配向させる場合にあっては、このような光漏れを防止して充分に遮光することができる。なおこの場合、対向する配向層により、電界の印加によって液晶分子が倒れ込んで透過光量が制御されることになる。なおプレチルト角は、Ｒｅｔｓ（大塚電子製）、Ａｘｏｓｔｅｐ（Ａｘｏｍｅｔｒｉｃｓ社製）などの光学測定装置を使用して、測定対象又は光源の傾きを可変して面内位相値Ｒｅを計測して測定することができる。
【００４３】
このように一方の配向層を、垂直配向層により作製すれば、製造工程を簡略化することができる。
【００４４】
ここで配向層１３、１７が、７５ｎｍ以上３００ｎｍ以下の厚みにより作製される。図４は、光配向層１３、１７の厚みを設定して調光フィルムを作製した場合における無電界時における透過率を示す図である。配向層１３、１７の厚みが７５ｎｍ未満となると、無電界時における透過率が増大し、これにより充分に遮光を図れなくなる。これに対して厚みを余りに大きくすると、生産性が劣化することになる。これにより７５ｎｍ以上３００ｎｍ以下の厚みにより作製して、十分な生産性を確保しつつ、十分に入射光を遮光することができる。なお図４は、図２（Ａ）の設定により液晶層を構成した場合の計測結果である。
【００４５】
ところでこのように光配向層の適用によりスペーサー１２による配向規制力の局所的な劣化を防止する場合であっても、スペーサー１２自体、周囲の液晶層８とは光学特性が異なることにより液晶層８における透過光の制御に影響を与えることになる。これによりこの実施形態において、スペーサー１２は、直径２５μｍ以下９μｍ以上の断面円形形状による円柱形状により、より好ましくは直径１２μｍ以下９μｍ以上の断面円形形状による円柱形状により形成され、５０個／ｍｍ２以上３００個／ｍｍ２以下の密度により配置されるものの、好ましく５０個／ｍｍ２以上１００個／ｍｍ２以下の密度により配置される。
【００４６】
またスペーサー１２は、透過光を吸収する材料を使用して黒色により作製され、これにより遮光時、スペーサー１２を目立たなくすると共に、スペーサー１２によって遮光性が損なわれないように設定される。より具体的に、スペーサー１２は、作製に供するフォトレジストの染料、顔料を使用した着色により、黒色により作製される。なおスペーサー１２は、要は、透過光を吸収するように作製すればよく、黒色に代えて、白色を帯びた黒色（灰色）により作製してもよく、紫色を帯びた黒色により作製してもよい。またスペーサー１２は、不規則に配置され、これにより調光フィルム１ではスペーサー１２によるモアレの発生を防止する。
【００４７】
図５は、このようにして作製される調光フィルムにおける透過率を示す特性曲線図である。符号ＬＡ、ＬＢ、ＬＣは、それぞれ図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の配向層の構成による調光フィルムの計測結果である。この図５の計測結果により、いわゆるアンチパラレルの配向規制力の設定により透過率を向上できることが判る。なお符号ＬＸは配向層１３、１７をラビング処理により作製した場合の計測結果である。
【００４８】
〔製造工程〕
図６は、調光フィルムの製造工程を示す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ＳＰ２において、フォトリソグラフィーの手法を適用して、透明基材６、１５に透明電極１１、１６をそれぞれ作成する。さらに続いてスペーサー作製工程ＳＰ３において、透明電極１１を作製した透明基材６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ー１２を作製する。続いて製造工程は、配向層作製工程ＳＰ４において、基材６、１５に配向層１３、１７を作製する。
【００４９】
ここでこの配向層作製工程ＳＰ４においは、塗工工程ＳＰ４−１において、基材６及び１５の上に、それぞれ光配向層に係る塗工液を塗工した後、続く乾燥工程ＳＰ４−２において、この塗工液の溶剤を飛散させて塗工層を乾燥させる。製造工程は、このとき乾燥膜厚が７５ｎｍ以上３００ｎｍ以下となるように光配向層に係る塗工液を塗工し、これにより光配向層を上述の厚みに保持する。
【００５０】
またこの製造工程は、続く露光工程ＳＰ４−３において、基材６、１５に形成された配向層の材料層に紫外線を照射し、全面に配向規制力を設定する。なお図２（Ｃ）の構成による場合、基材６側は、露光処理することなく、乾燥した光配向層の材料層により配向層１３が作製される。
【００５１】
このようにして基材６及び１５にそれぞれ配向層１３及び１７を作製して、下側積層体５Ｄ及び上側積層体５Ｕを作製すると、この製造工程は、封止工程ＳＰ５において、ディスペンサーによりシール材１９を枠形状により下側積層体５Ｄに塗布した後、この枠形状により囲まれた所定位置に、ディスペンサーを使用して液晶層８に係る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との配置の順序を入れ替えるようにしてもよい。また下側積層体５Ｄに代えて上側積層体５Ｕにシール材、液晶材料を配置してもよい。その後、この製造工程は、上側積層体５Ｕ及び下側積層体５Ｄを積層した後、加熱、押圧してシール材１９を硬化させ、これにより液晶層８を挟持するようにして、上側積層体５Ｕ及び下側積層体５Ｄをシール材により貼り合せて一体化する。その後、この製造工程は、紫外線硬化性樹脂等の接着剤層によりにより直線偏光板２、３を配置する。
【００５２】
〔スペーサーの詳細構成〕
ここでこの実施形態では、円柱形状又は円錐台形状によりスペーサー１２が形成される。さらにこの実施形態では、スペーサー１２のビッカース硬度値Ｘｓ、スペーサー１２の先端が当接する部位のビッカース硬度値Ｘｆが、ビッカース硬度値２以上、ビッカース硬度値６以下であって、かつＸｓ＜Ｘｆであるように設定され、これによりスペーサーに関する信頼性を従来に比して一段と向上する。
【００５３】
すなわちＸｆ＜Ｘｓである場合、使用中の押圧力により、スペーサー１２の先端が対向する面に貫入したりし、その結果、セルギャップが不均一化したり、局所的な配向不良が発生する。また甚だしい場合には、スペーサー１２の先端が対向する積層体を突き破り、液晶材料が漏出することになる。しかしながらＸｓ＜Ｘｆであることにより、使用中の押圧力等により、スペーサーの先端が対向する面に貫入したりする状況を低減することができ、これによりセルギャップの不均一化、局所的な配向不良の発生を低減することができ、さらには液晶材料の漏出を有効に回避することができる。
【００５４】
またビッカース硬度値２より小さい場合には、外圧によりスペーサーが潰れてセルギャップが低減したりして、所望のセルギャップを得られなくなるものの、この実施形態ではビッカース硬度値２以上であることにより、このような状況を低減することができる。またビッカース硬度値６超である場合は、基材が傷つき易く、また全体を屈曲した際にクラックが生じるのに対し、この実施形態ではビッカース硬度値が６以下であることにより、基材の傷つきを低減し、また全体が屈曲した際のクラックの発生を低減することができる。これらによりスペーサーに関する信頼性を従来に比して一段と向上することができる。
【００５５】
【表１】
2017181808.tif 000003
【００５６】
表１は、このスペーサーに関する構成の確認に供した試験結果を示す図表である。この表１における試験例１〜６の調光フィルムは、スペーサー及びこのスペーサーが当接する配向層に関する構成が異なる点を除いて、同一に構成される。より具体的に、これら試験例１〜６の調光フィルムは、下側積層体５Ｄにのみスペーサー１２を設けるようにし、このスペーサー１２に係る熱処理の条件により、スペーサー１２のビッカース硬度値Ｘｓを設定した。
【００５７】
すなわちスペーサー１２は、スペーサー１２に係る塗工液を塗工した後、乾燥させ、その後、露光装置を使用したマスク露光により、スペーサー１２を作製する部位を選択的に露光する。なおこれはポジ型のフォトレジストの場合であり、ネガ型のフォトレジストではこれとは逆にスペーサー１２を作製する部位を除く部位が選択的に露光処理される。その後、スペーサー１２は、現像処理により未露光の部位又は露光処理した部位が選択的に除去されてリンス等の処理が実行され、必要に応じて乾燥等の処理が実行される。
【００５８】
この露光処理では、事前に加熱していわゆるハーフキュアーの状態で露光処理したり、加熱した環境下で露光処理する場合があり、また現像処理において、リンス等の処理を実行した後、加熱処理して反応を促進する場合がある。スペーサー１２の硬度Ｘｓは、スペーサー１２に係るフォトレジストの材料の選定、露光工程、現像工程における加熱の温度、時間の設定、露光光量及び露光時間の設定により設定することができる。
【００５９】
この実施形態では、この露光工程、現像工程における加熱の温度、時間の設定により、試験例１、５、６におけるスペーサー１２のビッカース硬度値Ｘｓをそれぞれ１．８、４．２、４．２に設定し、また試験例２、３、４におけるスペーサー１２のビッカース硬度値Ｘｓをそれぞれ２．２、３．７、４．２に設定した。なおスペーサー１２は、直径１５μｍ、高さ５μｍの円柱形状により作製した。
【００６０】
これに対してこのスペーサーが当接する面である上側積層体５Ｕの配向層１７にあっては、光配向層に代えてラビング処理により作製した。すなわち塗工液を塗工して乾燥、硬化することによりポリイミド膜を作製し、このポリイミド膜をラビング処理して作製した。またこのポリイミド膜を作製する際の硬化時の加熱温度、及び加熱時間の設定により、ビッカース硬度値Ｘｆを設定した。なおラビング処理した後に改めて加熱処理してビッカース硬度値Ｘｆを調整してもよい。これにより試験例１、５、６ではビッカース硬度値Ｘｆを４．９、６．７、３．６に設定し、また試験例２、３、４ではビッカース硬度値Ｘｆを４．９に設定した。
【００６１】
この実験では、定盤による硬度の高い平滑面に調光フィルムを載置した状態で、０．８ＭＰａに相当する加重を印加した後、セルギャップを計測してセルギャップの減少を判断した。なお加重の時間は２４時間である。またこのように加重した後、上側積層体及び下側積層体を剥離してスペーサーを顕微鏡により観察して、スペーサーの潰れ（スペーサー潰れ）を確認し、またスペーサーが当接する部位を顕微鏡により観察してスペーサー先端の貫入（フィルム貫入）を観察した。
【００６２】
ここでこの顕微鏡による観察にはＳＥＭ等の手法を用いて正面視、斜視、及び断面観察し、目視でスペーサーの変形を確認し、スペーサーの変形が確認された場合にはその状況に応じ、「セルギャップ減少、スペーサー潰れ」の有無を○×判定した。従ってこの表１において「○」は、対応する項目に係る異常が見られない場合であり、「×」は対応する項目に係る異常が見られる場合である。
【００６３】
また同様にスペーサーが当接する部位をＳＥＭ等の手法を用いて斜視した場合、窪み（凹部）が確認された場合、「フィルム貫入」を×判定とし、凹部が認められない場合、「フィルム貫入」を○判定とした。
【００６４】
また積層体５Ｕ及び５Ｄを積層して０．１ＭＰａに相当する加重を印加した状態で、積層体５Ｕ及び５Ｄの相対位置を０．１ｃｍ／ｓｅｃにより変位させ、目視により傷の発生を確認した。ここで複数サンプルの半数以上で、傷の発生が確認された場合、「キズ（フィルム）」を「×」により示し、これとは逆に、複数サンプルの半数以上で、傷の発生が確認されない場合、「キズ（フィルム）」を「○」により示す。
【００６５】
また調光フィルムの状態で、ＪＩＳ  Ｋ５６００−５−１の曲げ試験の規定に従って、直径２ｍｍの円柱マンドレルに巻き付けてクラックの発生を確認した。この試験で複数サンプルの半数以上で、基材にクラックの発生が確認された場合、「クラック（フィルム）」を「×」により示し、これとは逆に、複数サンプルの半数以上で、基材にクラックの発生が確認されない場合、「クラック（フィルム）」を「○」により示す。
【００６６】
この表１の計測結果では、試験例１では、スペーサーの硬度が不足することにより、セルギャップ減少、スペーサー潰れが観察され、また試験例５ではスペーサー対向面のビッカース硬度値Ｘｆが６を超えることにより、クラックの発生が観察され、さらにはセルギャップ減少、スペーサー潰れが観察された。また試験例６ではスペーサーのビッカース硬度値Ｘｓが対向面のビッカース硬度値Ｘｆより大きいことにより、基材の傷つきが観察され、さらにスペーサー先端の貫入も確認された。しかしながら試験例２、３、４では、これらの現象は観察されず、これによりスペーサーに関する信頼性を従来に比して一段と向上できる。
【００６７】
なお、上側積層体５Ｕの配向層１７のビッカース硬度値Ｘｆの調整は、ラビング処理の場合に限らず、光配向層の場合においても調整することができる。
【００６８】
〔実施例１〕
両面にハードコート層が作製されてなる厚み１００μｍによるポリカーボネートフィルム材を基材６、１５に適用し、上述の実施形態の構成により調光フィルムを作製した。なお配向層１３、１７は、厚み７５ｎｍにより、露光処理時における露光量は２０ｍＪ／ｃｍ２による無偏光紫外線の斜め露光により、図２（Ｂ）について上述したアンチパラレルの設定により作製した。この実施例１では、無電界時、電界印加時における透過率がそれぞれ０．０％、３５．５％であり、遮光時、十分に入射光を遮光し、さらに透光時、充分に透過率を確保できることが確認された。またスペーサーによる局所的な透過率の低下にあっては、目視によっては確認することができなかった。
【００６９】
〔実施例２〕
この実施形態では、配向層１３、１７を厚み１００ｎｍにより作製した点を除いて、実施例１と同様にして調光フィルムを作製した。この調光フィルムは、無電界時、電界印加時における透過率がそれぞれ０．０％、３５．６％であり、遮光時、十分に入射光を遮光し、さらに透光時、充分に透過率を確保できることが確認された。またスペーサーによる局所的な透過率の低下にあっては、目視によっては確認することができなかった。
【００７０】
〔実施例３〕
この実施形態では、露光処理時における露光量を４０ｍＪ／ｃｍ２とした点を除いて、上述の実施例２と同一に調光フィルムを構成した。この調光フィルムは、無電界時、電界印加時における透過率がそれぞれ０．０％、３５．４％であり、遮光時、十分に入射光を遮光し、さらに透光時、充分に透過率を確保できることが確認された。またスペーサーによる局所的な透過率の低下にあっては、目視によっては確認することができなかった。
【００７１】
〔実施例４〕
この実施形態では、露光処理時における露光量を５ｍＪ／ｃｍ２とした点を除いて、上述の実施例３と同一に調光フィルムを構成した。この調光フィルムは、無電界時、電界印加時における透過率がそれぞれ０．０％、３５．４％であり、遮光時、十分に入射光を遮光し、さらに透光時、充分に透過率を確保できることが確認された。またスペーサーによる局所的な透過率の低下にあっては、目視によっては確認することができなかった。
【００７２】
〔比較例１、２〕
この比較例１では、厚み５５ｎｍとし、露光量を２０ｍＪ／ｃｍ２とした無偏光の紫外線の斜め照射により配向層１３、１７を作製した。また比較例２では、厚み２５ｎｍとし、露光量を２０ｍＪ／ｃｍ２とした無偏光の紫外線の斜め照射により配向層１３、１７を作製した。比較例１，２は、この配向層１３、１７に係る構成を除いて、実施例１と同一に作製された。比較例１は、無電界時、電界印加時における透過率がそれぞれ０．３％、３５．０％であり、比較例２は無電界時、電界印加時における透過率がそれぞれ０．５％、３５．０％であり、無電界による遮光時に十分に遮光できないことが確認された。なおスペーサーによる局所的な透過率の低下にあっては、目視によっては確認することがでなかった。
【００７３】
〔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。
【００７４】
すなわち上述の実施形態では、均一な配向規制力を配向層の全面に発現させてなるいわゆるモノドメイン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、２ドメイン、４ドメイン等のマルチドメインによる場合にも広く適用することができる。因みに２ドメインのマルチドメインにおいては、繰り返しの露光処理により、配向層１３又は１７の一方を、配向規制力の方向が異なる第１及び第２の領域にパターンニングして作成し、他方の配向層に上述の構成を適用することにより、マルチドメイン化することができる。また４ドメインのマルチドメインにおいては、同様に、配向層１３又は１７の一方を、配向規制力の方向が異なる第１〜第４の領域にパターンニングして作成し、他方の配向層に上述の構成を適用することにより、マルチドメイン化することができる。また配向規制力の方向が異なる第１及び第２の帯状領域によりパターンニングして配向層１３、１７を作成し、この第１及び第２の帯状領域が交差するように配置することにより、マルチドメイン化することができる。
【００７５】
このようにマルチドメインにより作製する場合でも、上述の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００７６】
また上述の実施形態では、液晶材料を間に挟んで２つの積層体５Ｄ、５Ｕを積層一体化して液晶セル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、２つの積層体を積層一体化した後、この２つの積層体５Ｄ、５Ｕの間に液晶材料を配置して液晶セルを作製する場合にも広く適用することができる。
【符号の説明】
【００７７】
１  調光フィルム
２、３  直線偏光板
２Ａ、３Ａ  位相差フィルム
４  液晶セル
５Ｄ  下側積層体
５Ｕ  上側積層体
６、１５  基材
８  液晶層
１１、１６  透明電極
１２  スペーサー
１３、１７  配向層
１９  シール材
【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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