JP2017181826A - 調光フィルム、窓 - Google Patents

Abstract

【課題】シングルドメインにより液晶セルを駆動する場合等において、見る方向による透過率の変化を低減することを目的とする。
【解決手段】液晶セル４を第１及び第２の直線偏光板２及び３により挟持してなる調光フィルム１において、液晶セル４は、透明フィルム材による第１及び第２の基材１５、１０に第１及び第２の透明電極１６、１１及び第１及び第２の配向層１７、１２を作製してなる第１及び第２の積層体５及び６と、第１及び第２の積層体５及び６により挟持された液晶層８とを備え、第１及び第２の積層体５、６に設けられた第１及び第２の透明電極１１、１６による駆動によりＶＡ方式により前記液晶層８の配向を可変する。調光フィルム１は、外形形状が矩形形状であり、矩形形状に係る１辺に対して斜め４５度及び１３５度の方向が吸収軸方向であるように前記第１及び第２の直線偏光板２及び３が配置される。
【選択図】図２

Description

本発明は、乗用車の窓等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。

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。

このような調光フィルムにおける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。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。特許文献３には、ＩＰＳ方式によるシングルドメインの液晶表示パネルに関する構成が開示されている。また特許文献４には、ＩＰＳ方式に分類されるＦＦＳ方式に係るシングルドメインによる駆動方法、マルチドイメインによる駆動方法が開示されている。

これらの方式のうちＶＡ方式は、液晶の配向を垂直配向と水平配向とで可変し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。

これに対してＩＰＳ方式は、液晶層を挟持する一対の基板のうちの、一方の側の基板に、面内方向に電界を形成する電極を作製し、この電極による基材面内方向の電界（いわゆる横電界である）により液晶の配向を制御する方式である。一般的なＩＰＳ方式では、線状電極が、離間して対向するように配置され、この線状電極間の電界より液晶を配向させる。ＦＦＳ方式は、ＩＰＳ方式に分類させる横電界方式による駆動方式であり、基材の全面に透明電極が作製され、絶縁層を間に挟んで、この透明電極の上に線状電極が繰り返し作製され、この全面の透明電極と線状電極との間の横電界により液晶の配向を制御する。

調光フィルムは、例えば窓ガラス等に貼り付けて大面積により種々の用途で使用することが予測されることにより、簡易な構成により作製することが望まれ、これにより例えばＶＡ方式、ＩＰＳ方式等の駆動方式により、シングルドメイン方式で駆動することが望まれる。

しかしながらシングルドメイン方式においては、視野角依存性が大きく、見る方向によって透過率が大きく変化する。特に、最大値及び最小値の中間程度の値に透過率を設定している状態（中間諧調の状態である）では、見る方向で大きく透過率が変化することになる。これにより透過光に関して違和感が発生し、使い勝手の点で実用上未だ不充分な問題がある。

この問題を解決する１つの方法として、視野角特性に優れるＩＰＳ方式、ＦＦＳ（フリンジフィールドスイッチング）方式を採用してシングルドメインにより駆動する方法が考えられるものの、これらの方法を採用した場合にあっても、シングルドメインでは、見る方向で大きく透過率が変化し、これにより使い勝手の点で実用上未だ不充分な問題がある。

特開平０３−４７３９２号公報 特開平０８−１８４２７３号公報 特開２００１−２０９０６３号公報 特開２００２−１４３７４号公報

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、シングルドメインにより液晶セルを駆動する場合等において、見る方向による透過率の変化を低減することを目的とする。

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ね、調光フィルムにおける直線偏光板の向きを斜めに傾けた方向とする、との着想に至り、本発明を完成するに至った。

具体的には、本発明では、以下のようなものを提供する。

（１） 液晶セルを第１及び第２の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、
第１の基材上に第１の透明電極及び第１の配向層を積層してなる第１の積層体と、
第２の基材上に第２の透明電極及び第２の配向層を積層してなる第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、
第１及び第２の透明電極による駆動によりＶＡ方式により前記液晶層の配向を可変し、
前記調光フィルムは、
水平方向に対して斜め４５度及び１３５度の方向が吸収軸方向であるように前記第１及び第２の直線偏光板が配置された
調光フィルム。

（１）によれば、ＶＡ方式による構成を前提に、例えば調光フィルムの外形形状に係る矩形形状の１辺に対して斜め４５度及び１３５度の方向が吸収軸方向であるように第１及び第２の直線偏光板を配置することができ、この１辺の延長方向に係る透過率の変化を低減することができ、これによりシングルドメインにより液晶セルを駆動する場合等においても、この１辺の延長方向に係る見る方向による透過率の変化を低減することができる。

（２） （１）において、
前記第１及び第２の配向層が、全面で配向規制力の発現方向が同一であるように設定された調光フィルム。

（２）によれば、シングルドメインの構成に適用して、見る方向による透過率の変化を低減することができる。

（３） （１）において、
前記第２の積層体における前記第２の配向層が、配向規制力の発現方向が異なる第１及び第２の領域の順次交互の配置により作製された調光フィルム。

（３）によれば、マルチドメインによる構成において、一段と見る方向による透過率の変化を低減することができる。

（４） 液晶セルを第１及び第２の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、
第１の基材上に第１の透明電極、絶縁層、線状電極、第１の配向層を積層してなる第１の積層体と、
第２の基材上に第２の配向層を積層してなる第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の積層体に設けられた第１の透明電極及び線状電極による駆動によりＦＦＳ方式により前記液晶層の配向を可変し、
前記調光フィルムは、
水平方向に対して斜め４５度及び１３５度の方向が吸収軸方向であるように前記第１及び第２の直線偏光板が配置された
調光フィルム。

（４）によれば、ＦＦＳ方式による構成を前提に、例えば調光フィルムの外形形状に係る矩形形状の１辺に対して斜め４５度及び１３５度の方向が吸収軸方向であるように第１及び第２の直線偏光板が配置されることにより、この１辺の延長方向に係る透過率の変化を低減することができ、これによりシングルドメインにより液晶セルを駆動する場合等においても、この１辺の延長方向に係る見る方向による透過率の変化を低減することができる。すなわちこの場合、この１辺と直交する方向については、見る方向による透過率の変化が発生するものの、この直交する方向で透過率が変化する分、この１辺の延長方向については、見る方向による透過率の変化を低減することができる。

（５） 調光フィルムを貼り付けてなる透明板材を配置した窓であって、
前記調光フィルムは、
液晶セルを第１及び第２の直線偏光板により挟持して形成され、
前記液晶セルは、
第１の基材上に第１の透明電極及び第１の配向層を積層してなる第１の積層体と、
第２の基材上に第２の配向層を積層してなる第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の積層体に設けられた第１及び第２の透明電極による駆動によりＶＡ方式により前記液晶層の配向を可変し、
前記窓における水平方向に対して斜め４５度及び１３５度の方向が吸収軸方向であるように前記第１及び第２の直線偏光板が配置された窓。

（５）によれば、車両、建築物の窓等に適用して、ＶＡ方式による構成を前提に、水平方向に対して斜め４５度及び１３５度の方向が吸収軸方向であるように第１及び第２の直線偏光板が配置されていることにより、水平方向に係る透過率の変化を低減することができ、これによりシングルドメインにより液晶セルを駆動する場合等においても、この水平方向に係る見る方向による透過率の変化を低減することができる。

（６） 調光フィルムを貼り付けてなる透明板材を配置した窓であって、
前記調光フィルムは、
液晶セルを第１及び第２の直線偏光板により挟持して形成され、
前記液晶セルは、
第１の基材上に第１の透明電極、絶縁層、線状電極、第１の配向層を積層してなる第１の積層体と、
第２の基材上に第２の透明電極及び第２の配向層を積層してなる第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、
透明フィルム材による第１の基材に第１の透明電極、絶縁層、線状電極、第１の配向層を順次作製してなる第１の積層体と、
透明フィルム材による第２の基材に第２の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を備え、
前記第１の積層体に設けられた第１の透明電極及び線状電極による駆動によりＦＦＳ方式により前記液晶層の配向を可変し、
前記窓における水平方向に対して斜め４５度及び１３５度の方向が吸収軸方向であるように前記第１及び第２の直線偏光板が配置された窓。

（６）によれば、車両、建築物の窓等に適用して、ＦＦＳ方式による構成を前提に、水平方向に対して斜め４５度及び１３５度の方向が吸収軸方向であるように第１及び第２の直線偏光板が配置されていることにより、水平方向に係る透過率の変化を低減することができる。すなわちこの場合、上下方向については、見る方向による透過率の変化が発生するものの、垂直方向で透過率が変化する分、水平方向については、見る方向による透過率の変化を低減することができる。これによりシングルドメインにより液晶セルを駆動する場合等においても、この水平方向に係る見る方向による透過率の変化を低減することができる。

本発明によれば、シングルドメインにより液晶セルを駆動する場合等において、見る方向による透過率の変化を低減することができる。

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１の調光フィルムの説明に供する図である。 図１の調光フィルムの視野角特性の説明に供する図である。 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。 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５の調光フィルムの説明に供する図である。 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。 図７の調光フィルムの説明に供する図である。 本発明の第４実施形態に係る調光フィルムを示す図である。 図９の調光フィルムの説明に供する図である。

〔第１実施形態〕
〔調光フィルム〕
図１は、本発明の実施の形態に係る調光フィルムの説明に供する断面図である。この実施形態においては、車両の天井に設けられた窓ガラスであるサンルーフに粘着剤層等により調光フィルム１が貼り付けられて配置され、これにより調光フィルム１によりサンルーフの透過光を調整する。なおサンルーフに限らず、リアウインドウ等に配置してもよく、車両以外の各種交通手段の窓、建築物の窓等に配置してもよい。またさらにショーケース、屋内の透明パーテーション等の調光を図る種々の部位に配置してもよい。

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にあっては、いわゆる塗布型の直線偏光板を適用してもよい。なお直線偏光板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３Ａが設けられるものの、位相差フィルム３Ａは、必要に応じて省略してもよい。位相差フィルム３Ａには、ＣＯＰフィルム材等による２軸延伸透明フィルム材を適用することができる。

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。

〔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上に、第１の透明電極１１、第１の配向層１２、スペーサー１３を作製して形成される。上側積層体６は、透明フィルム材による第２の基材１５上に、第２の透明電極１６、第２の配向層１７を積層して形成される。液晶セル４は、この下側積層体５及上側積層体６に設けられた透明電極１１、１６の駆動により、ＶＡ（Virtical Alignment）方式のシングルドメイン方式により液晶層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。

すなわちこの実施形態において、調光フィルム１は、無電界時、配向層１２、１７の配向規制力により液晶層８の液晶分子を垂直配向させ、これにより液晶セル４の入射光を透過させる。また電界の印加により駆動用電源の電圧に応じて徐々に液晶分子を水平方向に配向させ、これにより入射光の透過光量を減少させる。

基材１０、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１０、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。

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。

配向層１２、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。なお配向層１２、１７は、光配向層に代えて、ポリイミド等の樹脂層を作製し、この樹脂層をラビング処理して作製してもよい。またラビング処理によるライン状微細凹凸形状を賦型処理して配向層を作製するようにしてもよい。配向層１２、１７は、全面で配向規制力の発現方向が同一であるように設定され、これにより調光フィルム１はシングルドメインにより液晶層８を駆動する。

スペーサー１３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、配向層１２を作製してなる基材１０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１３は、上側積層体６に設けるようにしてもよく、上側積層体６及び下側積層体５の双方に設けるようにしてもよい。またスペーサー１３は、透明電極１１の上に設けるようにしてもよい。またスペーサー１３は、いわゆるビーズスペーサを適用してもよい。

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、シール材が配置され、このシール材により下側積層体５、上側積層体６が一体に保持され、液晶材料の漏出が防止される。

図２は、直線偏光板２、３、配向層１２、１７の説明に供する図である。この図２においては、矢印により直線偏光板２、３の吸収軸方向を示す。また同様に、矢印により配向層１２、１７によるプレチルトに係る配向規制力の方向を示し、矢印の先端方向がプレチルト角の方向である。この配向層１２、１７に係る配向記載力の方向は、液晶層８に係る液晶材料が電界の印加により倒れ込む方向である。

この調光フィルム１が貼り付けられる窓ガラスは、車両の搭乗者から見て水平方向が横長であって、角が丸みを帯びた略長方形形状により構成され、調光フィルム１は、図２に示すように、この窓ガラスの全体を覆うように、横長の略長方形形状の矩形形状により形成される。調光フィルム１は、直線偏光板２の側より平面視して、この矩形形状に係る１辺である略長方形形状の長辺方向から、反時計方向に４５度だけ傾いた方向が、吸収軸方向になるように、直線偏光板２が配置される。また直線偏光板２に対してクロスニコル配置により、直線偏光板２の側より平面視して、長辺方向から、反時計方向に１３５度だけ傾いた方向が、吸収軸方向になるように、直線偏光板３が配置される。またこの直線偏光板２、３の吸収軸方向を等分割する方向であって、短辺に平行な方向に配向規力を発現するように配向層１７が形成され、またこの配向層１７の配向規制力と直交する方向に配向規制力を発現するように配向層１２が作製される。なお調光フィルム１は、このように外形形状が矩形形状により形成されることにより、隣接する辺の成す角度が９０度である四角形形状により形成され、長方形形状、正方形形状は含まれるものの、平行四辺形形状、菱形形状は除かれる形状により形成される。

しかしながら調光フィルムは、種々の形状の部位に貼り付けて使用され、このような貼り付け対象の形状に対応するように、例えば台形形状、三角形形状等により作製することもできる。このような場合、調光フィルムは、このような貼り付け対象における配置において水平方向となる方向に対して、反時計方向に４５度だけ傾いた方向が、吸収軸方向になるように直線偏光板２が配置される。また直線偏光板２に対してクロスニコル配置により、直線偏光板２の側より平面視して、長辺方向から、反時計方向に１３５度だけ傾いた方向が、吸収軸方向になるように、直線偏光板３が配置される。

これにより調光フィルム１では、シングルドメインにより液晶セルを駆動する場合において、左右方向について、見る方向による透過率の変化を低減することができる。

すなわち図２との対比により図３に示すように、直線偏光板２、３の吸収軸方向が調光フィルム１の短辺及び長辺にそれぞれ平行になるように配置し、この直線偏光板２、３の吸収軸方向を等分割する方向に配向規力を発現するように配向層１２、１７を配置する場合、この調光フィルムでは、中間諧調において、長辺に対して斜め４５度の方向に大きく輝度傾斜が発生することになる。より具体的に、この場合、直線偏光板２側から平面視して左上方で透過率が低下し、右下方で透過率が高くなり、これにより左右方向について、見る方向による透過率の変化が大きくなる。

しかしながら図２の配置によれば、図３における左上方から右下方における透過率の変化方向を、正面方向の上方から下方への透過率の変化方向に設定することができ、これにより左右方向における見る方向による透過率の変化を低減することができる。

なお当該調光フィルムが貼り付けられる窓ガラス等にあっては、縦長の場合もあることにより、この場合、調光フィルム１は、この縦長の外形形状に係る矩形形状の短辺に対して斜め４５度及び１３５度の方向が、直線偏光板２、３の吸収軸方向となるように設定する。

なおこのようにして外形形状に係る矩形形状の１辺に対して、斜め４５度及び１３５度の方向が直線偏光板２、３の吸収軸方向となるように設定して、左右方向について、見る方向による透過率の変化を低減する調光フィルムを作製した場合にあって、この調光フィルムを９０度回転させて窓ガラス等に貼り付けると、上下方向について、見る方向による透過率の変化を低減することができる。

〔製造工程〕
図４は、液晶セルの製造工程を示すフローチャートである。調光フィルム１の製造工程は、この製造工程で作製された液晶セル４に紫外線硬化性樹脂等の接着剤により直線偏光板２、３を貼り付けた後、粘着剤層、セパレータフィルムを設けて所望の大きさに切断して調光フィルムを作製する。

この製造工程では、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１０、１５に透明電極１１、１６をそれぞれ作成する。さらに続いて配向層作製工程ＳＰ３において、基材１０、１５に配向層１２、１７を作製する。さらに続くスペーサー作製工程ＳＰ４において、配向層１２を作製した透明基材１０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１３を作製する。

このようにして基材１０及び１５にそれぞれ配向層１２及び１７を作製して、下側積層体５及び上側積層体６を作製すると、この製造工程は、封止工程ＳＰ５において、ディスペンサーを使用してシール材を枠形状により下側積層体５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５に代えて上側積層体６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、下側積層体５及び上側積層体６を積層した後、加熱、押圧してシール材を硬化させ、これにより液晶層８を挟持するようにして、下側積層体５及び上側積層体６をシール材により貼り合せて一体化する。

以上の構成によれば、調光フィルムを貼り付けた窓に関して、シングルドメイン方式によるＶＡ方式により液晶層を駆動するようにして、直線偏光板の吸収軸方向を水平方向から斜めに傾く方向となるように配置することにより、左右方向において、見る方向による透過率の変化を低減することができ、これにより当該窓の透過光に関する違和感を低減して使い勝手を向上することができる。

また窓等に配置される調光フィルムに関して、シングルドメイン方式によるＶＡ方式により液晶層を駆動するようにして、直線偏光板の吸収軸方向を、外形形状に係る長辺又は短辺から斜めに傾く方向となるように配置することにより、窓等に貼り付けた際の左右方向において、見る方向による透過率の変化を低減することができ、これにより透過光に関する違和感を低減して使い勝手を向上することができる。

〔スペーサーの詳細構成〕
ここでこの実施形態では、フォトレジストにより円柱形状又は円錐台形状によりスペーサー１３が形成される。さらにこの実施形態では、スペーサー１３のビッカース硬度値Ｘｓ、スペーサー１３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。

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１３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１３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。

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、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。

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５にのみスペーサー１３を設けるようにし、このスペーサー１３に係る熱処理の条件により、スペーサー１３のビッカース硬度値Ｘｓを設定した。

すなわちスペーサー１３は、スペーサー１３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１３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１３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１３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。

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１３の硬度Ｘｓは、スペーサー１３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。

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１３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１３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１３は、直径１５μｍ、高さ５μｍの円柱形状により作製した。

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６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。

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。

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。

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。

また積層体５及び６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５及び６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。

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。

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。

〔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図である。この実施形態に係る車両の窓等には、この図５に示す調光フィルム２１が配置される点を除いて、第１実施形態と同一に構成される。

ここでこの調光フィルム２１は、液晶セル４に代えて、液晶セル２４が適用される点を除いて、調光フィルム１と同一に構成される。また液晶セル２４では、下側積層体５及び上側積層体６に代えて、下側積層体２５、上側積層体２６がそれぞれ適用される点を除いて、液晶セル４と同一に構成される。また下側積層体２５、上側積層体２６においては、配向層１２、１７に代えて配向層２２、２７が適用される点を除いて、下側積層体５、上側積層体６と同一に構成される。

ここで図６（Ａ）に示すように、上側積層体２６に係る配向層２７は、配向規制力の方向が、調光フィルム２１の長辺に対して＋４５度及び−４５度の方向である第１及び第２の領域Ａ及びＢが順次交互に設けられる。この実施形態では、この領域が帯状の領域により形成される。これに対して下側積層体２５に係る配向層２２は、全面で、配向規制力の発現方向が同一であるように設定される。これにより調光フィルム２１においては、電極１１、１６間の電界により、第１及び第２の領域Ａ及びＢで液晶層８に係る液晶分子の倒れる方向が異なるように設定され、これにより２ドメインによるマルチドメインにより液晶層８を駆動する。

このようにマルチドメインにより駆動する場合、シングルドメインによる場合に比して視野角特性を向上できるものの、見る方向により透過率が変化する。そこでこの実施形態では、第１実施形態と同様にして、見る方向による透過率の変化を低減し、窓の透過光に関する違和感を低減して使い勝手を向上する。

すなわちこの実施形態において、直線偏光板２、３は、第１実施形態について上述したと同様に、外形形状に係る矩形形状の１辺（長辺）に対して斜め４５度及び１３５度の方向が吸収軸方向であるように配置される。下側積層体２５に係る配向層２２は、長辺に沿った方向が配向規制力の発現方向であるように設定される。

なおこの図６（Ａ）に係る配向層２２、２７の設定に代えて、図６（Ｂ）に示すように、上側積層体２６に係る配向層２７は、配向規制力の方向が、調光フィルム２１の短辺に対して＋４５度及び−４５度の方向であるように第１及び第２の領域Ａ及びＢを設定し、またこれに対応するように配向層２２の配向規制力を短辺に平行な方向に設定するようにしてもよい。

この実施の形態においては、マルチドメインによるＶＡ方式により駆動する場合に、直線偏光板の吸収軸方向を、外形形状に係る長辺又は短辺から斜めに傾く方向となるように配置することにより、一段と見る方向による透過率の変化を低減することができ、これにより透過光に関する違和感を一段と低減して使い勝手を向上することができる。

〔第３実施形態〕
図７は、図１との対比により本発明の第３実施形態に係る調光フィルムを示す図である。この実施形態に係る車両の窓等には、この図７に示す調光フィルム３１が配置される点を除いて、第１実施形態と同一に構成される。

ここでこの調光フィルム３１は、液晶セル４に代えて、液晶セル３４が適用される点を除いて、調光フィルム１と同一に構成される。また液晶セル３４では、下側積層体５及び上側積層体６に代えて、下側積層体３５、上側積層体３６がそれぞれ適用される点を除いて、液晶セル４と同一に構成される。また下側積層体３５、上側積層体３６においては、配向層１２、１７に代えて配向層３２、３７が適用される点を除いて、下側積層体５、上側積層体６と同一に構成される。

ここで図８（Ａ）に示すように、上側積層体３６に係る配向層３７は、配向規制力の方向が、調光フィルム２１の長辺に対して＋９０度及び−９０度の方向である第１及び第２の領域Ａ及びＢが順次交互に設けられる。これに対して下側積層体３５に係る配向層３２は、光配向層の塗工液を塗工した後、乾燥したままの状態に保持され、これにより垂直方向にのみ配向規制力を発現するように設定される。これにより調光フィルム３１においては、２ドメインによるマルチドメインにより液晶層８を駆動する。

この実施形態において、直線偏光板２、３は、第１実施形態について上述したと同様に、外形形状に係る矩形形状の１辺（長辺）に対して斜め４５度及び１３５度の方向が吸収軸方向であるように配置される。

なおこの図８（Ａ）に係る配向層２２、２７の設定に代えて、図８（Ｂ）に示すように、上側積層体２６に係る配向層２７は、配向規制力の方向が、調光フィルム２１の短辺に対して＋９０度及び−９０度の方向であるように第１及び第２の領域Ａ及びＢを設定してもよい。

この実施形態のように、マルチドメインに係る第１及び第２の領域Ａ及びＢの配向規制力の方向を交差するように設定しても、第２実施形態と同様の効果を得ることができる。

〔第４実施形態〕
図９は、本発明の第４実施形態に係る調光フィルムを示す図である。この実施形態に係る車両の窓等には、この図９に示す調光フィルム４１が配置される点を除いて、第１実施形態と同一に構成される。

ここでこの調光フィルム４１は、液晶セル４に代えて、液晶セル４４が適用される点を除いて、調光フィルム１と同一に構成される。液晶セル４４は、下側積層体４５、上側積層体４６により液晶層８を挟持して構成される。液晶セル４４は、ＦＦＳ方式により液晶層８の配向を可変する。

すなわち液晶セル４４において、下側積層体４５は、透明フィルム材による基材１０の全面に、ＩＴＯ等による透明電極５１を作製した後、有機材料又は無機材料により絶縁層５２が作製される。またこの絶縁層５２の上に、透明電極をパターンニングして線状電極５３が繰り返し作製され、さらに配向層５４が作製される。上側積層体４６は、透明フィルム材による基材１５に配向層５６が配置される。これにより調光フィルム４１では、透明電極５１及び線状電極５３間で、基材１０の面内方向の電界である横電界を形成し、液晶層８の配向を制御する。

調光フィルム４１では、線状電極５３の延長方向に対して斜め４５度の方向が液晶分子の長軸方向となるように配向した状態で、最も透過光量が増大するように、また線状電極５３の延長方向又は繰り返し方向に液晶分子が配向した状態が遮光状態となるように、配向層５４、５６が水平配向層により作製される。これによりこの実施形態において、調光フィルム４１は、図１０に示すように、線状電極５３の延長方向が、外形形状の長辺又は短辺に対して斜め４５度、１３５度方向に設定され、これにより上述の実施形態と同様に、外形形状に係る長辺又は短辺に対して斜め４５度、１３５度方向が吸収軸方向となるように直線偏光板２、３が配置される。

なお調光フィルム４１は、図１０に示すように、線状電極５３が直線状に形成されてシングルドメインにより液晶層８を駆動するように構成されているものの、特開２００２−１４３７４号公報に開示のように、櫛葉形状による線状電極５３を、その長手方向で順次逆向きに交互に折り曲げるようにしてマルチドメイン化してもよい。

このようにＦＦＳ方式による構成において、調光フィルム４１は、直線偏光板２、３が、上述の実施形態と同様に、長辺又は短辺に対して斜め４５度、１３５度方向が吸収軸方向となるように設定され、またこれに対応するように配向層５４、５６は配向規制力が設定され、これによりＦＦＳ方式による駆動においても、見る方向による透過率の変化を低減する。すなわちこの場合、ＦＦＳ方式においても、上下方向については、見る方向による透過率の変化が発生するものの、垂直方向で透過率が変化する分、水平方向については、見る方向による透過率の変化を低減することができる。

この実施形態のように、ＦＦＳ方式による場合にあっても、見る方向による透過率の変化を低減することができる。

〔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。

すなわち上述の第４実施形態では、ＩＰＳ方式に分類されるＦＦＳ方式により液晶材料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、ＦＦＳ方式以外のＩＰＳ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。

１、２１、３１、４１ 調光フィルム
２、３ 直線偏光板
３Ａ 位相差フィルム
４、２４、３４、４４ 液晶セル
５、２５、３５、４５ 下側積層体
６、２６、３６、４６ 上側積層体
８ 液晶層
１５ 第１の基材
１０ 第２の基材
１６ 第１の透明電極
１１、５１ 第２の透明電極
１７、２７、３７、５６ 第１の配向層
１２、２２、３２、５４ 第２の配向層
１３ スペーサー
５２ 絶縁層
５３ 線状電極

Claims (6)

1. 液晶セルを第１及び第２の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、
   第１の基材上に第１の透明電極及び第１の配向層を積層してなる第１の積層体と、
   第２の基材上に第２の透明電極及び第２の配向層を積層してなる第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、
   第１及び第２の透明電極による駆動によりＶＡ方式により前記液晶層の配向を可変し、
   前記調光フィルムは、
   水平方向に対して斜め４５度及び１３５度の方向が吸収軸方向であるように前記第１及び第２の直線偏光板が配置された
   調光フィルム。
2. 前記第１及び第２の配向層が、全面で配向規制力の発現方向が同一であるように設定された
   請求項１に記載の調光フィルム。
3. 前記第２の積層体における前記第２の配向層が、配向規制力の発現方向が異なる第１及び第２の領域の順次交互の配置により作製された
   請求項１に記載の調光フィルム。
4. 液晶セルを第１及び第２の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、
   第１の基材上に第１の透明電極、絶縁層、線状電極、第１の配向層を積層してなる第１の積層体と、
   第２の基材上に第２の配向層を積層してなる第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の積層体に設けられた第１の透明電極及び線状電極による駆動によりＦＦＳ方式により前記液晶層の配向を可変し、
   前記調光フィルムは、
   水平方向に対して斜め４５度及び１３５度の方向が吸収軸方向であるように前記第１及び第２の直線偏光板が配置された
   調光フィルム。
5. 調光フィルムを貼り付けてなる透明板材を配置した窓であって、
   前記調光フィルムは、
   液晶セルを第１及び第２の直線偏光板により挟持して形成され、
   前記液晶セルは、
   第１の基材上に第１の透明電極及び第１の配向層を積層してなる第１の積層体と、
   第２の基材上に第２の透明電極及び第２の配向層を積層してなる第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の積層体に設けられた第１及び第２の透明電極による駆動によりＶＡ方式により前記液晶層の配向を可変し、
   前記窓における水平方向に対して斜め４５度及び１３５度の方向が吸収軸方向であるように前記第１及び第２の直線偏光板が配置された
   窓。
6. 調光フィルムを貼り付けてなる透明板材を配置した窓であって、
   前記調光フィルムは、
   液晶セルを第１及び第２の直線偏光板により挟持して形成され、
   前記液晶セルは、
   第１の基材上に第１の透明電極、絶縁層、線状電極、第１の配向層を積層してなる第１の積層体と、
   第２の基材上に第２の配向層を積層してなる第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の積層体に設けられた第１の透明電極及び線状電極による駆動によりＦＦＳ方式により前記液晶層の配向を可変し、
   前記窓における水平方向に対して斜め４５度及び１３５度の方向が吸収軸方向であるように前記第１及び第２の直線偏光板が配置された
   窓。

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