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JP2024525388A - 光学積層体及びその製造方法と、これを含むスマートウィンドウ、これを適用した自動車及び建物用建具 - Google Patents

光学積層体及びその製造方法と、これを含むスマートウィンドウ、これを適用した自動車及び建物用建具 Download PDF

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JP2024525388A
JP2024525388A JP2023579002A JP2023579002A JP2024525388A JP 2024525388 A JP2024525388 A JP 2024525388A JP 2023579002 A JP2023579002 A JP 2023579002A JP 2023579002 A JP2023579002 A JP 2023579002A JP 2024525388 A JP2024525388 A JP 2024525388A
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transparent conductive
conductive layer
optical laminate
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キム，ドン－フィ
キム，ソン－ス
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Dongwoo Fine Chem Co Ltd
Original Assignee
Dongwoo Fine Chem Co Ltd
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Abstract

本発明は、第１偏光板と、前記第１偏光板の一面上に形成される第１透明導電層と、前記第１偏光板と対向する第２偏光板と、前記第２偏光板の一面上に形成され、前記第１透明導電層と対向する第２透明導電層と、前記第１透明導電層と前記第２透明導電層との間に備えられる液晶層と、を含み、前記液晶層は、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ ｎｅｍａｔｉｃ）モードで駆動され、前記第１透明導電層及び第２透明導電層の少なくとも一つの透明導電層は、前記第１偏光板または前記第２偏光板と直接接触して形成され、前記第１偏光板及び前記第２偏光板の少なくとも一つの偏光板は、偏光子及び前記偏光子の一面に形成される第１光学機能フィルムを含み、前記第１光学機能フィルムは、面内位相差Ｒｉｎが４０ｎｍ～１００ｎｍであり、厚さ方向位相差Ｒｔｈが１２０ｎｍ～２１０ｎｍである透過率可変光学積層体及びその製造方法と、これを含むスマートウィンドウ、これを適用した自動車及び建物用建具に関するものである。

Description

本発明は、透過率可変光学積層体及びその製造方法と、これを含むスマートウィンドウ、これを適用した自動車及び建物用建具に関するものである。
一般的に車両などの移動手段のガラス窓に外光遮断コーティングを施す場合が多い。しかし、従来の移動手段のガラス窓は透過率が固定されており、外光遮断コーティングも透過率が固定されている。したがって、このような従来の移動手段のウィンドウは全透過率が固定されていて、事故を誘発することがある。例えば、全体的な透過率が低く設定されていたら、周辺に光量が十分な昼間には問題がない。しかし、周辺に光量が十分ではない夜間などの場合には、運転者などが移動手段の周辺をきちんと確認するにおいて困難性があるという問題点があった。または全体的な透過率が高く設定されていたら、周辺に光量が十分な昼間には運転者などの眩しさを引き起こすことがあるという問題点があった。これにより、電圧が印加されると、光の透過性を変化させることができる透過率可変光学積層体が開発された。
前記透過率可変光学積層体は、電圧の印加によって液晶を駆動させて透過率を可変させることによって駆動されるが、現在まで開発された透過率可変光学積層体は、液晶駆動のための導電層を別途の基材上に形成した後、これを偏光板などの他の素子と結合して製作される。
例えば、日本国特開第２０１８－０１００３５号公報も、所定の厚さを有するポリカーボネート（ＰＣ）基板などに形成された透明電極層を含む透過率可変光学積層体を開示している。
しかし、このように導電層を形成するために別途の基材を含む場合、製作工程が複雑になることによって製造費用が上昇し、積層体の厚さが厚くなり、位相差が発生することにより透過率が変化するという問題がある。
したがって、導電層を形成するための別途の基材を含まないことで、製作工程が簡素化し、厚さを減少させることができる透過率可変光学積層体に対する開発が必要である。
本発明は、導電層の形成のための別途の基材を含まないことによって、製作工程が簡素化した透過率可変光学積層体を提供することを発明の目的とする。
また、本発明は、導電層の形成のための別途の基材を含まないことによって、厚さが顕著に減少した透過率可変光学積層体を提供することを発明の目的とする。
また、本発明は、光学機能フィルムの位相差及び屈折率を調節することにより、斜面に入射する光を効果的に制御することを発明の目的とする。
また、本発明は、前記透過率可変光学積層体を含むスマートウィンドウ及びこれを適用した自動車または建物用建具を提供することを発明の目的とする。
しかし、本発明が解決しようとする課題は、以上で言及した課題に制限されず、言及されていない他の課題は、以下の記載から通常の技術者に明確に理解できるであろう。
本発明は、第１偏光板と、前記第１偏光板の一面上に形成される第１透明導電層と、前記第１偏光板と対向する第２偏光板と、前記第２偏光板の一面上に形成され、前記第１透明導電層と対向する第２透明導電層と、前記第１透明導電層と前記第２透明導電層との間に備えられる液晶層と、を含み、前記液晶層は、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ ｎｅｍａｔｉｃ）モードで駆動され、前記第１透明導電層及び第２透明導電層の少なくとも一つの透明導電層は、前記第１偏光板または前記第２偏光板と直接接触して形成され、前記第１偏光板及び前記第２偏光板の少なくとも一つの偏光板は、偏光子及び前記偏光子の一面に形成される第１光学機能フィルムを含み、前記第１光学機能フィルムは、面内位相差Ｒｉｎが４０ｎｍ～１００ｎｍであり、厚さ方向位相差Ｒｔｈが１２０ｎｍ～２１０ｎｍである、透過率可変光学積層体に関するものである。
本発明は、第１観点において、前記第１光学機能フィルムの一面に形成される第２光学機能フィルムをさらに含むものであってもよい。
本発明は、第２観点において、前記第１光学機能フィルム及び第２光学機能フィルムの少なくとも一つの光学機能フィルムは、位相差フィルムのものであってもよい。
本発明は、その第３観点において、前記第２光学機能フィルムは、ｘ、ｙ、ｚ軸方向それぞれに対する屈折率ｎｘ、ｎｙ、ｎｚがｎｘ＝ｎｙ≧ｎｚの関係を満たすものであってもよい。
本発明は、その第４観点において、前記第２光学機能フィルムは、厚さ方向位相差Ｒｔｈが０～１２０ｎｍのものであってもよい。
本発明は、その第５観点において、前記第１透明導電層及び第２透明導電層の少なくとも一つの透明導電層は、前記第１偏光板または第２偏光板との間に別途の基材を含まず、前記偏光板と直接接触して形成されるものであってもよい。
本発明は、その第６観点において、前記第１透明導電層及び第２透明導電層の少なくとも一つの透明導電層は、前記第１偏光板または第２偏光板との間に易接着層をさらに含むものであってもよい。
本発明は、第７の観点において、前記第１偏光板及び第２偏光板の少なくとも一つの偏光板は、少なくとも一つ以上の保護フィルムをさらに含むものであってもよい。
本発明は、第８の観点において、前記保護フィルムは、ポリエチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ；ＰＥＴ）、ポリエチレンイソフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｉｓｏｐｈｔｈａｌａｔｅ；ＰＥＩ）、ポリエチレンナフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ；ＰＥＮ）、ポリブチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ；ＰＢＴ）、ジアセチルセルロース（ｄｉａｃｅｔｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）、トリアセチルセルロース（ｔｒｉａｃｅｔｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ；ＴＡＣ）、ポリカーボネート（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ；ＰＣ）、ポリエチレン（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ；ＰＥ）、ポリプロピレン（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ；ＰＰ）、ポリメチルアクリレート（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ；ＰＭＡ）、ポリメチルメタクリレート（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ；ＰＭＭＡ）、ポリエチルアクリレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ；ＰＥＡ）、ポリエチルメタクリレート（ｐｏｌｙｅｔｙｌ ｍｅｔａｃｒｙｌａｔｅ；ＰＥＭＡ）及び環状オレフィン系ポリマー（ｃｙｃｌｉｃ ｏｌｅｆｉｎ ｐｏｌｙｍｅｒ；ＣＯＰ）からなる群より選択される１種以上を含むものであってもよい。
本発明は、その第９観点において、前記第１偏光板及び第２偏光板の少なくとも一つの偏光板は、３０μｍ～２００μｍの厚さを有するものであってもよい。
本発明は、その第１０観点において、前記第１透明導電層及び第２透明導電層の少なくとも一つの透明導電層は、透明導電性酸化物、金属、炭素系物質、伝導性高分子、導電性インク及びナノワイヤからなる群より選択される１種以上を含むものであってもよい。
本発明は、その第１１観点において、前記液晶層は、ボールスペーサー（Ｂａｌｌ ｓｐａｃｅｒ）及びカラムスペーサー（Ｃｏｌｕｍｎ ｓｐａｃｅｒ）からなる群より選択される１種以上を含むものであってもよい。
本発明は、その第１２観点において、前記ボールスペーサー（Ｂａｌｌ ｓｐａｃｅｒ）は、直径が１μｍ～１０μｍのものであってもよい。
本発明は、その第１３観点において、前記ボールスペーサー（Ｂａｌｌ ｓｐａｃｅｒ）の液晶層内での占有面積は、液晶層面積の０．０１％～１０％のものであってもよい。
本発明は、その第１４観点において、屈折率が１．４～２．６の屈折率調節層をさらに含むものであってもよい。
また、本発明は、前記透過率可変光学積層体の製造方法に関するものである。
また、本発明は、前記透過率可変光学積層体を含む、スマートウィンドウに関するものである。
また、本発明は、前記スマートウィンドウを前面窓、後面窓、側面窓、サンルーフ窓及び内部仕切りのうち少なくとも一つ以上に適用した自動車に関するものである。
また、本発明は、前記スマートウィンドウを含む建物用建具に関するものである。
本発明に係る透過率可変光学積層体によると、偏光板の一面上に直接導電層が形成され、導電層の形成のための別途の基材を含まないことによって、従来の光学積層体に対して厚さを顕著に減少させることができる。
また、本発明に係る透過率可変光学積層体によると、従来の光学積層体の形成のために基材上に導電層を形成し、これを他部材と貼り合わせるなどの工程を省略することができ、従来の光学積層体に対して製作工程を簡素化することができる。
また、本発明に係る透過率可変光学積層体によると、光学機能フィルムの位相差及び屈折率を調節して斜面透過光、特に上部斜面透過光の透過率を効果的に制御することにより、従来の光学積層体に対して外部光、特に太陽光による透過をより効果的に制御することができる。
図１は、本発明の一実施例に係る透過率可変光学積層体の積層構造を示す図である。 図２は、本発明の他の一実施例に係る光学フィルムがさらに結合された透過率可変光学積層体の積層構造を示す図である。 図３は、本発明の他の一実施例に係る光学フィルムがさらに結合された透過率可変光学積層体の積層構造を示す図である。 図４は、本発明の他の一実施例に係る粘接着剤が一面に形成された透過率可変光学積層体の積層構造を示す図である。 図５は、本発明の他の一実施例に係る保護フィルムをさらに含む透過率可変光学積層体の積層構造を示す図である。 図６は、本発明の一実施例に係る偏光板を製造するステップを概略的に示す図である。 図７は、本発明の他の一実施例に係る屈折率調節層がさらに結合された透過率可変光学積層体の積層構造を示す図である。 図８は、本発明の一実施例に係る第１光学機能フィルムによる透過率可変光学積層体の光漏れ実験過程及び結果を示す図である。図８ｂ～図８ｙの結果は、面内位相差Ｒｉｎが４０ｎｍ～１００ｎｍの範囲及び厚さ方向位相差Ｒｔｈが１２０ｎｍ～２１０ｎｍの範囲で透過率可変積層体を通過する光漏れを効果的に遮断することを示す。 図９は、本発明の一実施例に係る第１光学機能フィルム及び第２光学機能フィルムによる透過率可変光学積層体の光漏れ実験過程及び結果を示す図である。図９ｂ～図９ｇは、厚さ方向位相差が０～１２０ｎｍの範囲で透過率可変積層体を通過する光漏れを効果的に遮断することを示す。
本発明は、偏光板の一面上に液晶駆動のための導電層を直接形成することにより導電層の形成のための別途の基材を含まず、光学機能フィルムの位相差を調節することにより斜面透過光の透過率を効果的に制御できる透過率可変光学積層体に関するものである。
より詳細には、第１偏光板と、前記第１偏光板の一面上に形成される第１透明導電層と、前記第１偏光板と対向する第２偏光板と、前記第２偏光板の一面上に形成され、前記第１透明導電層と対向する第２透明導電層と、前記第１透明導電層と前記第２透明導電層との間に備えられる液晶層と、を含み、前記液晶層は、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ ｎｅｍａｔｉｃ）モードで駆動され、前記第１透明導電層及び第２透明導電層の少なくとも一つの透明導電層は、前記第１偏光板または前記第２偏光板と直接接触して形成され、前記第１偏光板及び前記第２偏光板の少なくとも一つの偏光板は、偏光子及び前記偏光子の一面に形成される第１光学機能フィルムを含み、前記第１光学機能フィルムは、面内位相差Ｒｉｎが４０ｎｍ～１００ｎｍであり、厚さ方向位相差Ｒｔｈが１２０ｎｍ～２１０ｎｍである、透過率可変光学積層体に関するものである。
本発明の透過率可変光学積層体は、電圧の印加によって光の透過性を変化させることができる技術分野に特に適しており、例えば、スマートウィンドウ（ｓｍａｒｔ ｗｉｎｄｏｗ）に用いることができる。
スマートウィンドウ（ｓｍａｒｔ ｗｉｎｄｏｗ）とは、電気信号の印加によって光の透過性を変化させて通過される光または熱の量を制御する窓を意味する。すなわち、スマートウィンドウ（ｓｍａｒｔ ｗｉｎｄｏｗ）は、電圧によって透明、不透明または半透明の状態に変化できるように備えられ、透過度可変ガラス、調光ガラスまたはスマートガラス（ｓｍａｒｔ ｇｌａｓｓ）などとも呼ばれる。
スマートウィンドウ（ｓｍａｒｔ ｗｉｎｄｏｗ）は、車両及び建築物の内部空間の区画用またはプライバシー保護用仕切りに活用されるか、建築物の開口部に配置された採光窓に活用されてもよく、高速道路表示板、掲示板、点数板、時計または広告スクリーンにも活用されてもよく、自動車、バス、航空機、船舶または汽車の窓（ｗｉｎｄｏｗｓ）またはサンルーフのような運送手段のガラスを代替して活用可能である。
本発明の透過率可変光学積層体も、前述の様々な技術分野のスマートウィンドウ（ｓｍａｒｔ ｗｉｎｄｏｗ）に活用可能であるが、透明導電層が偏光板に直接形成されることによって、透明導電層の形成のための別途の基材を含まないため、厚さが薄く屈曲特性に有利で、車両用または建物用スマートウィンドウ（ｓｍａｒｔ ｗｉｎｄｏｗ）に特に適切に用いることができる。一または複数の実施形態において、本発明の透過率可変光学積層体が適用されたスマートウィンドウ（ｓｍａｒｔ ｗｉｎｄｏｗ）は、自動車の前面窓、背面窓、側面窓及びサンルーフ窓、または建物用建具などに用いることができる。また、外光遮断用途以外にも、内部仕切りなどのように自動車または建物などの内部空間区画用またはプライバシー保護用にも用いることができる。
［発明の実施のための形態］
以下、図面を参考にして、本発明の実施形態をより具体的に説明することにする。ただし、本明細書に添付される以下の図面は、本発明の好ましい実施形態を例示するものであって、前述の発明の内容とともに本発明の技術思想をさらに理解させる役目を果たすものであるので、本発明は、これらの図面に記載された事項にのみ限定して解釈されてはならない。
本明細書で使用される用語は、実施例を説明するためのものであって、本発明を制限しようとするものではない。本明細書において、単数形は、文言で特に言及しない限り複数形も含む。
明細書で使用される含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）及び／または含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）は言及された構成要素、ステップ、動作及び／または素子以外の一つ以上の他の構成要素、ステップ、動作及び／または素子の存在または追加を排除しない意味として使用される。明細書全体にかけて同一の参照符号は同一の構成要素を指す。
空間的に相対的な用語である「下」、「底面」、「下部」、「上」、「上面」、「上部」などは、図面に示されているように、一つの素子または構成要素と他の素子または構成要素との相関関係を容易に記述するために使用することができる。空間的に相対的な用語は、図面に示されている方向に加えて使用時または動作時の素子の互いに異なる方向を含む用語として理解されなければならない。例えば、図面に示されている素子を覆す場合、他の素子の「下」または「下部」と記述された素子は他の素子の「上」に置かれることもある。したがって、例示的な用語である「下」は下と上の方向をいずれも含むことができる。素子は他の方向にも配向することができ、これにより、空間的に相対的な用語は配向に応じて解釈することができる。
図１は、本発明の一実施例に係る透過率可変光学積層体１００の積層構造を示す図である。
図１を参照すると、本発明の一実施例に係る透過率可変光学積層体１００は、液晶層１１０、第１偏光板１２０－１、第２偏光板１２０－２、第１透明導電層１３０－１及び第２透明導電層１３０－２を含むものであってもよく、前記第１偏光板１２０－１は第１偏光子１２１－１及び第１光学機能フィルム１２２－１を含み、前記第２偏光板１２０－２は、第２偏光子１２１－２及び第１光学機能フィルム１２２－２を含むものであってもよい。本発明の実施例に係る透過率可変光学積層体１００は、電圧印加によって全光線透過率が変化することができる。例えば、前記光学積層体１００は、電圧印加によって全光線透過率が５％～４５％であってもよい。
前記液晶層１１０は、電界によって駆動されることを特徴とする。前記液晶層１１０は、前記光学積層体１００の光制御領域に位置する第１偏光板１２０－１と第２偏光板１２０－２との間に位置してもよい。一実施例において、前記液晶層１１０は、光制御領域において第１偏光板１２０－１と第２偏光板１２０－２との間に備えられるシーラント層（図示せず）及びスペーサー（図示せず）によって提供される空間内に位置してもよい。また、前記液晶層１１０は、第１透明導電層１３０－１または第２透明導電層１３０－２との間に形成される電場によって外部光源から入射する光の透過度を調節することができる。
前記液晶層１１０は、製作及び駆動の容易性及び光遮断モードでの所定の透過率の確保のために、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ ｎｅｍａｔｉｃ）モードで駆動されることが好ましい。前記ＴＮモードとは、偏光板の偏光軸が互いに直交した状態で、前記第１偏光板１２０－１から前記第２偏光板１２０－２まで液晶がＴｗｉｓｔｅｄ状態で存在し、垂直電界を用いるモードである。
本発明の他の実施例に係る前記液晶層１１０は、ボールスペーサー（Ｂａｌｌ ｓｐａｃｅｒ）及びカラムスペーサー（Ｃｏｌｕｍｎ ｓｐａｃｅｒ）からなる群より選択される１種以上のスペーサー（ｓｐａｃｅｒ）を含んでもよく、特にボールスペーサー（Ｂａｌｌ ｓｐａｃｅｒ）であることが好ましい。前記ボールスペーサー（Ｂａｌｌ ｓｐａｃｅｒ）は一つ以上であってもよく、直径が１μｍ～１０μｍであることが好ましい。また、平面方向から見たとき、前記ボールスペーサー（Ｂａｌｌ ｓｐａｃｅｒ）が液晶層（１１０；すなわち、光調節領域）内に占める面積は、ユーザの視認性及び透光モードでの透過率の改善の面で、液晶層１１０の面積に対して０．０１％～１０％であることが好ましい。
また、本発明の他の一実施例に係る前記液晶層１１０は、外郭に形成されたシーラント層をさらに含んでもよい。前記シーラント層は、互いに異なる２つの偏光板を結合するためのものであって、互いに異なる２つの偏光板の間で、非活性領域に位置するものであってもよい。また、前記シーラント層はスペーサーとともに、互いに異なる２つの偏光板の間に前記液晶層が備えられる空間を確保することができる。
前記シーラント層は、ベース樹脂として硬化性樹脂を含んでもよい。前記ベース樹脂としては、当業界でシーラントに用いられるものと公知された紫外線硬化性樹脂または熱硬化性樹脂を用いてもよい。前記紫外線硬化性樹脂は、紫外線硬化性単量体の重合体であってもよい。前記熱硬化性樹脂は、熱硬化性単量体の重合体であってもよい。
前記シーラントのベース樹脂としては、例えば、アクリレート系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、フェノール系樹脂または前記樹脂の混合物を用いてもよい。一実施例において、前記ベース樹脂は、アクリレート系樹脂であってもよく、前記アクリレート系樹脂はアクリル単量体の重合体であってもよい。前記アクリル単量体は、例えば、多官能性アクリレートであってもよい。他の実施例において、前記シーラントは、ベース樹脂に単量体成分をさらに含んでもよい。前記単量体成分は、例えば、単官能性アクリレートであってもよい。本明細書において、単官能性アクリレートは、アクリル基を１個有する化合物を意味することができ、多官能性アクリレートは、アクリル基を２個以上有する化合物を意味することができる。前記硬化性樹脂は、紫外線の照射及び／または加熱によって硬化されてもよく。前記紫外線照射条件または加熱条件は、本出願の目的を損なわない範囲で適切に行われてもよい。前記シーラントは、必要に応じて開始剤、例えば、光開始剤または熱開始剤をさらに含んでもよい。
また、前記液晶層１１０に形成されるシーラント層は、当該分野で通常用いられる方法によって形成されてもよく、例えば、ノズルを備えるディスペンサーを用いてシーラントを前記液晶層の外郭（すなわち、非活性領域）にドローイングして形成されてもよい。その後、他の光学積層体などを合着及び硬化して、本発明の光学積層体を製作してもよく、前記シーラントの硬化は、紫外線の照射及び／または加熱などの方式によって行われるものであってもよい。
前記第１偏光板１２０－１及び第２偏光板１２０－２は、前記液晶層１１０を挟んで両面に対向して位置してもよい。また、前記第１偏光板１２０－１及び第２偏光板１２０－２は、散発的に降り注ぐ光を一方向に伝達し、前記偏光板１２０の偏光特性を用いて通過される光量を調節し、光学積層体の透過率を調節するためのものであってもよい。
前記第１偏光板１２０－１及び第２偏光板１２０－２の少なくとも一つの偏光板の偏光子は、延伸型偏光子を含むか、延伸型偏光板に提供されてもよい。一実施例において、前記延伸型偏光子は、延伸されたポリビニルアルコール（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ；ＰＶＡ）系樹脂を含んでもよい。前記ポリビニルアルコール（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ；ＰＶＡ）系樹脂は、ポリ酢酸ビニル系樹脂をケン化して得たポリビニルアルコール系樹脂であってもよい。ポリ酢酸ビニル系樹脂としては、酢酸ビニルの単独重合体であるポリ酢酸ビニル以外に、酢酸ビニルとこれ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。前記他の単量体としては、不飽和カルボン酸系、不飽和スルホン酸系、オレフィン系、ビニルエーテル系、アンモニウム基を有するアクリルアミド系単量体などであってもよい。また、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系樹脂は変性されたものであり、アルデヒド類で変性されたポリビニルホルマルまたはポリビニルアセタールであってもよい。
また、前記第１偏光板１２０－１及び第２偏光板１２０－２の少なくとも一つの偏光板は、コーティング型偏光子を含んでもよい。一実施例において、前記コーティング型偏光子は、液晶コーティング用組成物によって形成されてもよく、このとき、前記液晶コーティング用組成物は反応性液晶化合物及び異色性染料を含んでもよい。
前記反応性液晶化合物は、例えば、メソゲン（ｍｅｓｏｇｅｎ）骨格などを含み、さらに重合性官能基を一つ以上含む化合物を意味することができる。このような反応性液晶化合物は、所謂ＲＭ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｍｅｓｏｇｅｎ）という名称で様々に公知されている。前記反応性液晶化合物は、光または熱によって重合されて液晶配列を維持しながら高分子ネットワークが形成された硬化膜を構成することができる。
前記反応性液晶化合物は、単官能性または多官能性反応性液晶化合物であってもよい。前記単官能性反応性液晶化合物は、重合性官能基を１個有する化合物であり、多官能性反応性液晶化合物は、重合性官能基を２個以上含む化合物を意味することができる。
したがって、前記反応性液晶化合物を用いることにより、液晶の光学異方性や誘電率特性を維持しながら機械的・熱的安定性が向上した薄膜状の偏光子を形成することができる。
前記異色性染料は、液晶コーティング用組成物に含まれ、偏光特性を付与する成分であって、分子の長軸方向での吸光度と短軸方向での吸光度が異なる性質を有する。前記異色性染料は、従来また以後に開発される異色性染料を用いてもよく、例えば、アクリジン色素、オキサジン色素、シアニン色素、ナフタレン色素、アゾ色素、アントラキノン色素などを含んでもよく、これらを単独または組み合わせて用いてもよい。
前記液晶コーティング用組成物は、前記反応性液晶化合物及び前記異色性染料を溶解できる溶剤をさらに含んでもよく、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、キシレン（ｘｙｌｅｎｅ）及びクロロホルム（ｃｈｌｏｒｏｆｏｒｍ）などを用いられてもよい。また、前記液晶コーティング用組成物は、コーティング膜の偏光特性を阻害しない範囲内でレベリング剤、重合開始剤などをさらに含んでもよい。
前記第１偏光板１２０－１及び第２偏光板１２０－２の少なくとも一つの偏光板は、偏光子及び前記偏光子の一面に形成された一つ以上の保護層を含むものであってもよく、前記保護層は光学積層体の光学特性を補完するための一つ以上の第１光学機能フィルム１２２－１、１２２－２を含んでもよい。また、前記保護層は、前記偏光子の一面上だけでなく、両面上に備えられてもよく、一つ以上の保護層が連続的に積層される複層構造で形成されてもよい。このとき、互いに異なる２つの保護層は、実質的に同一または類似の特性または異なる特性を有してもよい。前記保護層は、後工程及び外部環境から偏光子の偏光特性を保存するための保護フィルムをさらに含んでもよい。また、前記保護層は、後述する透明導電層１３０－１、１３０－２を形成され得る構造的基地を提供する役目を果たすためのものであってもよい。このとき、前記保護層は、透明導電層１３０－１、１３０－２の形成が容易な特性を有することが好ましい。
一実施例において、少なくとも一つ以上の前記第１光学機能フィルム１２２－１、１２２－２は、偏光子の一面上に直接形成されてもよく、保護フィルムの上面上に備えられてもよい。
一実施例において、少なくとも一つ以上の前記第１光学機能フィルム１２２－１、１２２－２は、前記第１偏光板１２０－１及び第２偏光板１２０－２の少なくとも一つの偏光板の光学機能を補強または補完するためのものであれば、特に制限されず、例えば、液晶層１１０を通過した光の位相を遅延させるために、四分の一波長板（１／４波長板）、半波長板（１／２波長）プレート）などの位相差フィルムであってもよく、それらは単独または組み合わせて用いてもよい。
前記光学機能フィルムが位相差フィルムである場合、前記位相差フィルムの面内位相差値は１００ｎｍ以下であってもよく、好ましくは、４０ｎｍ～１００ｎｍであってもよい。
前記位相差フィルムの面内位相差値を調節する方式は、当業界で通常用いられている方式が適用されてもよく、例えば、位相差フィルムが高分子延伸フィルムである場合、高分子フィルムの材料、厚さ、延伸比率を調節することにより、面内位相差値を調節することができる。他の一例において、位相差フィルムが液晶重合フィルムである場合、液晶層の厚さ、液晶の複屈折値などを調節することにより面内位相差値を調節することができる。
また、重合性液晶の配向状態に応じて、任意の厚さ方向の位相差を発現する位相差フィルムに製作することができる。
一実施例において、前記第１光学機能フィルム１２２－１、１２２－２の厚さ方向位相差は、１２０ｎｍ以上であってもよく、好ましくは、１２０ｎｍ～２１０ｎｍであってもよい。
また、本発明の一実施例において、前記第１偏光板１２０－１及び第２偏光板１２０－２の少なくとも一つの偏光板は、前記第１光学機能フィルム１２２－１、１２２－２の少なくとも一つの光学機能フィルムの一面に形成された第２光学機能フィルム（図示せず）をさらに含んでもよい。このとき、それぞれの光学機能フィルムは、予め定められた面内位相差値または厚さ方向位相差値を有するように形成されてもよい。一実施例として、前記第２光学機能フィルムの厚さ方向位相差は、偏光板または位相差フィルムのｘ、ｙ、ｚ軸方向それぞれに対する屈折率ｎｘ、ｎｙ、ｎｚがｎｘ＝ｎｙ≧ｎｚの関係を満たすように形成されてもよい。また、前記第２光学機能フィルムが位相差フィルムである場合、前記厚さ方向位相差値は０ｎｍ以上であってもよく、好ましくは、０～１２０ｎｍ以下であってもよい。
前記第１光学機能フィルム１２２－１、１２２－２または第２光学機能フィルム（図示せず）の面内位相差値または厚さ方向位相差値を実験データに応じた予め定められた値となるようにすることによって、正面から入射する光だけでなく、斜面から入ってくる太陽光などの光を効果的に制御できるようになる。また、前記のような実験データに応じた予め定められた値となるように位相差フィルムを設計することにより、光透過モードである電圧非印加時には、光透過率が良好に維持されながら、遮光モードである電圧印加時には、斜面から入ってくる太陽光などの光を効果的に制御できるようになる。
本明細書において、屈折率に言及しながら特に異に規定しない限り、屈折率は約５５０ｎｍ波長の光に対する屈折率である。
前記位相差フィルムは、延伸により光学異方性を付与することができる高分子フィルムを適切な方式で延伸した高分子延伸フィルムまたは液晶重合フィルムを用いてもよい。
前記高分子延伸フィルムは、後述する保護フィルムに同様に適用されてもよく、例えば、ポリエチレンポリエチレン（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ；ＰＥ）またはポリプロピレン（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ；ＰＰ）などのポリオレフィン、ポリノルボルネン（ｐｏｌｙｎｏｒｂｏｒｎｅｎｅ）などの環状オレフィンポリマー（ＣＯＰ：ｃｙｃｌｏ ｏｌｅｆｉｎ ｐｏｌｙｍｅｒ）、ポリ塩化ビニル（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ｃｈｌｏｒｉｄｅ；ＰＶＣ）、ポリアクリロニトリル（ｐｏｌｙａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ；ＰＡＮ）、ポリスルホン（ｐｏｌｙｓｕｌｆｏｎｅ；ＰＳＵ）、アクリル樹脂（ａｃｒｙｌ ｒｅｓｉｎ）、ポリカーボネート（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ；ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ；ＰＥＴ）などのポリエステル、ポリアクリレート（ｐｏｌｙａｃｒｙｌａｔｅ）、ポリビニルアルコール（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ａｃｈｏｌｏｌ；ＰＶＡ）またはトリアセチルセルロース（ｔｒｉａｃｅｔｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ；ＴＡＣ）などのセルロースエステル系ポリマーであるが、前記ポリマーを形成する単量体中で２種以上の単量体の共重合体などを含む高分子層を用いてもよい。
前記高分子延伸フィルムを得る方法は、特に制限されず、例えば、前記高分子材料をフィルム状に成形した後、延伸することにより得られる。前記フィルム状への成形方法は特に制限されるものではなく、射出成形、シート成形、ブロー成形、射出ブロー成形、インフレーション成形、押出成形、発泡成形、キャスト成形などの公知の方法でフィルムに成形することが可能であり、圧空成形、真空成形などの二次加工成形法を用いてもよい。そのなかでも、押出成形、キャスト成形が好ましく用いられる。このとき、例えば、Ｔダイ、円形ダイなどが取り付けられた押出機などを用いて未延伸フィルムを押出成形することができる。押出成形により成形品を得る場合には、予め各種の樹脂成分、添加剤などを溶融混練した材料を用いることもできれば、押出成形時に溶融混練を経て成形することもできる。また、各種の樹脂成分に共通する溶媒、例えば、クロロホルム、二塩化メチレンなどの溶媒を用いて各種の樹脂成分を溶解した後、キャスト乾燥固化することにより、未延伸フィルムをキャスト成形してもよい。
前記高分子延伸フィルムは、前記成形されたフィルムを機械的流れ方向（ＭＤ；Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ、縦方向または長手方向）に一軸延伸、機械的流れ方向の横方向（ＴＤ；Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ、横方向または幅方向）に一軸延伸してもよく、またロール延伸とテンター延伸の順次二軸延伸法、テンター延伸による同時二軸延伸法、チューブラー延伸による二軸延伸法などにより延伸することにより、二軸延伸フィルムを製造してもよい。
前記液晶重合フィルムは、反応性液晶化合物を重合した状態で含んでもよい。前記反応性液晶化合物は、例えば、メソゲン（ｍｅｓｏｇｅｎ）骨格などを含み、さらに重合性官能基を一つ以上含む化合物を意味することができる。このような反応性液晶化合物は、所謂ＲＭ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｍｅｓｏｇｅｎ）という名称で様々に公知されている。前記反応性液晶化合物は、光または熱によって重合されて液晶配列を維持しながら高分子ネットワークが形成された硬化膜を構成することができる。
前記反応性液晶化合物は、単官能性または多官能性反応性液晶化合物であってもよい。前記単官能性反応性液晶化合物は、重合性官能基を１個有する化合物であり、多官能性反応性液晶化合物は、重合性官能基を２個以上含む化合物を意味することができる。
前記第１偏光板１２０－１及び第２偏光板１２０－２の少なくとも一つの偏光板の保護層は、後工程及び外部環境から偏光子の偏光特性を保存するための保護フィルムをさらに含んでもよい。一または複数の実施形態において、前記保護フィルムは、前述の光学機能フィルムと同一または類似の成分、または異なる成分であってもよく、ポリエチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ；ＰＥＴ）、ポリエチレンイソフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｉｓｏｐｈｔｈａｌａｔｅ；ＰＥＩ）、ポリエチレンナフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ；ＰＥＮ）、ポリブチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ；ＰＢＴ）などのポリエステル系樹脂；ジアセチルセルロース（ｄｉａｃｅｔｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）、トリアセチルセルロース（ｔｒｉａｃｅｔｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ；ＴＡＣ）などのセルロース系樹脂；ポリカーボネート（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ；ＰＣ）樹脂；ポリエチレン（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ；ＰＥ）樹脂；ポリプロピレン（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ；ＰＰ）樹脂；ポリメチルアクリレート（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ；ＰＭＡ）、ポリメチルメタクリレート（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ；ＰＭＭＡ）、ポリエチルアクリレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ；ＰＥＡ）、ポリエチルメタクリレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ；ＰＥＭＡ）などのアクリル系樹脂；環状オレフィン系ポリマー（ｃｙｃｌｉｃ ｏｌｅｆｉｎ ｐｏｌｙｍｅｒ；ＣＯＰ）などからなる群より選択される１種以上を含むものであってもよい。
また、前記第１偏光板１２０－１及び第２偏光板１２０－２の少なくとも一つの偏光板は、配向性を有する部材を含んで形成されるものであってもよく、例えば、保護層上に配向性高分子、光重合開始剤及び溶剤を含む配向膜コーティング組成物を塗布及び硬化して前記配向性を有する部材を形成した後、前記部材上に前記液晶コーティング用組成物を塗布及び硬化することによって製作されてもよい。前記配向性高分子は、特に限定されないが、ポリアクリレート系樹脂、ポリアミック酸樹脂、ポリイミド系樹脂、シンナメート基を含む高分子などを用いてもよく、従来また以後に開発される配向性を示すことができる高分子を用いてもよい。
一実施例において、前記第１偏光板１２０－１及び第２偏光板１２０－２の少なくとも一つの偏光板は、オーバーコート層をさらに含んでもよく、例えば、前記液晶コーティング用組成物によって形成された層の上面上に位置し、前記配向性を有する部材と対向して備えられてもよい。一部の実施例において、前記オーバーコート層の上面上に保護フィルムがさらに備えられてもよい。この場合、偏光板は、配向膜性を有する部材－液晶コーティング用組成物によって形成された層－オーバーコート層－保護フィルムの積層構造を有するものであってもよく、これにより、透過率は一定水準に維持しながら機械的耐久性をより向上させることができる。
一実施例において、前記第１偏光板１２０－１及び第２偏光板１２０－２の少なくとも一つの偏光板は、３０μｍ～２００μｍの厚さを有するものであってもよく、好ましくは、３０μｍ～１７０μｍであってもよく、より好ましくは、５０μｍ～１５０μｍのものであってもよい。この場合、前記第１偏光板１２０－１及び第２偏光板１２０－２の少なくとも一つの偏光板が光学特性を維持しつつ、薄い厚さの光学積層体の製造が可能である。
前記第１偏光板１２０－１及び第２偏光板１２０－２の少なくとも一つの偏光板は、曲面を有する光学積層体の製造のために湾曲した形状を含んでもよく、例えば、液晶層１１０の両面に積層された互いに異なる２つの偏光板１２０－１、１２０－２のうち、いずれか一つの偏光板側に湾曲した形態で形成されるものであってもよい。
前記透明導電層１３０－１、１３０－２は、前記第１偏光板１２０－１の一面上に備えられる第１透明導電層１３０－１及び前記第２偏光板１２０－２の一面上に備えられる第２透明導電層１３０－２を含むものであってもよい。このとき、前記第１偏光板１２０－１及び第２偏光板１２０－２が一つ以上の光学機能フィルムを含む場合、第１光学機能フィルム１２２－１、１２２－２または第２光学機能フィルム（図示せず）は、前記第１、２透明導電層１３０－１、１３０－２と前記第１、２偏光板１２０－１、１２０－２との間にそれぞれ位置してもよい。
前記第１透明導電層１３０－１及び前記第２透明導電層１３０－２の少なくとも一つの透明導電層は、前記第１偏光板１２０－１及び第２偏光板１２０－２を含む。少なくとも一つの偏光板と直接接触して形成されるものであってもよく、例えば、第１透明導電層１３０－１は、第１偏光板１２０－１と直接接触して形成されてもよく、及び／または、第２透明導電層１３０－２は、第２偏光板１２０－２と直接接触して形成されてもよい。
一実施例において、前記第１偏光板１２０－１及び第２偏光板１２０－２の少なくとも一つの偏光板と直接接触して形成される第１透明導電層１３０－１または前記第２透明導電層１３０－２は、前記第１偏光板１２０－１及び第２偏光板１２０－２の少なくとも一つの偏光板と接触面を共有し、別途の基材を含まず、前記偏光板上に形成されることを意味する。例えば、第１透明導電層１３０－１または前記第２透明導電層１３０－２が、前記第１偏光板１２０－１及び第２偏光板１２０－２の少なくとも一つの偏光板に形成された保護層の上面上に蒸着して形成されるものであってもよい。このとき、第１透明導電層１３０－１または前記第２透明導電層１３０－２は、前記第１偏光板１２０－１及び第２偏光板１２０－２の少なくとも一つの偏光板との接着力の向上のために、偏光板の一面上にコロナ処理やプラズマ処理などの前処理を施した後、前記偏光板の前処理を施した面と直接接触して形成されるものであってもよい。前記前処理は、コロナ処理またはプラズマ処理に限定されるものではなく、本発明の目的を損なわない範囲で、従来また以後に開発される前処理工程を用いてもよい。
本発明の他の実施例において、前記第１偏光板１２０－１及び第２偏光板１２０－２の少なくとも一つの偏光板と直接接触して形成される第１透明導電層１３０－１または前記第２透明導電層１３０－２は、偏光板との接着力の向上のために、偏光板の一面上に備えられる易接着層（図示せず）を挟んで、偏光板と直接接触して形成されるものであってもよい。
前記第１透明導電層１３０－１及び前記第２透明導電層１３０－２の少なくとも一つの透明導電層は、可視光に対する透過率が５０％以上であることが好ましく、例えば、透明導電性酸化物、金属、炭素系物質、伝導性高分子、導電性インク及びナノワイヤからなる群より選択される１種以上を含むものであってもよいが、これに限定されるものではなく、従来また以後に開発される透明導電層の材料が用いられてもよい。
一または複数の実施形態において、前記透明導電性酸化物は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、インジウム亜鉛スズ酸化物（ＩＺＴＯ）、アルミニウム亜鉛酸化物（ＡＺＯ）、ガリウム亜鉛酸化物（ＧＺＯ）、フロリンスズ酸化物（ＦＴＯ）及び亜鉛酸化物（ＺｎＯ）などからなる群より選択される１種以上を含んでもよい。また、前記金属は、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、バナジウム（Ｖ）、鉄（Ｆｅ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、亜鉛（Ｚｎ）及びこれらの少なくとも一つを含有する合金などからなる群より選択される１種以上を含むものであってもよく、例えば、銀－パラジウム－銅（ＡＰＣ）合金または銅－カルシウム（ＣｕＣａ）合金を含んでもよい。前記炭素系物質は、炭素ナノチューブ（ＣＮＴ）及びグラフェン（ｇｒａｐｈｅｎｅ）などからなる群より選択される１種以上を含むものであってもよい。前記伝導性高分子は、ポリピロール（ｐｏｌｙｐｙｒｒｏｌｅ）、ポリチオフェン（ｐｏｌｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）、ポリアセチレン（ｐｏｌｙａｃｅｔｙｌｅｎｅ）、ピドット（ＰＥＤＯＴ）及びポリアニリン（ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ）などからなる群より選択される１種以上を含んでもよい。前記導電性インクは、金属パウダーと硬化性高分子バインダーとが混合されたインクであってもよく、ナノワイヤは、例えばシルバーナノワイヤ（ＡｇＮＷ）であってもよい。
また、前記第１透明導電層１３０－１及び前記第２透明導電層１３０－２の少なくとも一つの透明導電層は、前記物質を組み合わせて２層以上の構造で形成されてもよい。例えば、入射光の反射率を下げ、透過率を高めるように金属層及び透明導電性酸化物層を含む２層構造で形成されてもよい。
図２及び図３は、本発明の他の一実施例に係る光学フィルムがさらに結合された透過率可変光学積層体の積層構造を示す図である。
前記第１偏光板１２０－１及び第２偏光板１２０－２の少なくとも一つの偏光板は、偏光子及び前記偏光子の一面に形成された複数の光学機能フィルムを含んでもよい。前記複数の光学機能フィルムは、前記偏光子の両面上に備えられるか、または光学機能フィルムが連続的に積層される複層構造で形成されてもよい。このとき、互いに異なる光学機能フィルムは、実質的に同一または類似の性質または異なる性質を有するものであってもよく、それぞれ予め定められた面内位相差値または厚さ方向位相差値を有するように形成されてもよい。
図２による実施形態に係る透過率可変光学積層体２００は、偏光子１２１－１、１２１－２と透明導電層１３０－１、１３０－２との間に第１光学機能フィルム１２２－１、１２２－２をそれぞれ含み、第１偏光子１２１－１と第１透明導電層１３０－１との間に位置する前記第１光学機能フィルム１２２－１の下面上に形成された第２光学機能フィルム１２３－１が複層構造でさらに形成されてもよい。また、図３の実施例に係る透過率可変光学積層体３００は、前記第２偏光子１２１－２と第２透明導電層１３０－２との間に位置した前記第１光学機能フィルム１２２－２の上面上に形成された第２光学機能フィルム１２３－２が複層構造でさらに形成されてもよい。図２または図３の実施例に係る一つ以上の第１光学機能フィルム１２２－１、１２２－２と第２光学機能フィルム１２３－１、１２３－２とはそれぞれ実質的に同一または類似の性質、または異なる特性を有してもよく、それぞれ予め定められた面内位相差値または厚さ方向位相差値を有するように形成されてもよい。一実施例によると、前記第１光学機能フィルム１２２－１、１２２－２は、面内位相差Ｒｉｎが４０ｎｍ～１００ｎｍであり、厚さ方向位相差Ｒｔｈが１２０ｎｍ～２１０ｎｍで形成されてもよい。前記第２光学機能フィルム１２３－１、１２３－２は、偏光板のｘ、ｙ、ｚ軸方向それぞれに対する屈折率ｎｘ、ｎｙ、ｎｚがｎｘ＝ｎｙ≧ｎｚの関係を満たすように形成されるか、厚さ方向位相差Ｒｔｈが０～１２０ｎｍに形成されてもよい。
図４は、本発明の他の一実施例に係る粘接着剤が一面に形成された透過率可変光学積層体の積層構造を示す図である。図４の実施例に係る光学積層体４００の一面上に粘接着剤層１２４をさらに含むものであってもよい。
前記粘接着剤１２４は、接着剤または粘着剤を用いて形成されてもよく、光学積層体４００の取り扱い時に剥離、気泡などが発生しないように適切な粘接着力を有するとともに、透明性及び熱安定性を有することが好ましい。
前記接着剤は、従来また以後に開発された接着剤を用いてもよく、例えば、光硬化性接着剤を用いてもよい。
前記光硬化性接着剤は、紫外線（Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ、ＵＶ）、電子線（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｂｅａｍ、ＥＢ）など活性エネルギー線を受けて架橋及び硬化され、強い接着力を示すもので、反応性オリゴマー、反応性モノマー、光重合開始剤などから構成されてもよい。
前記反応性オリゴマーは、接着剤の特性を決める重要な成分であって、光重合反応によって高分子結合を形成して硬化被膜を形成する。使用可能な反応性オリゴマーは、ポリエステル系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリアクリル系樹脂、シリコーン系樹脂などが挙げられる。
前記反応性モノマーは、前述の反応性オリゴマーの架橋剤、希釈剤としての役目を果たし、接着特性に影響を与える。使用可能な反応性モノマーは、単官能性モノマー、多官能性モノマー、エポキシ系モノマー、ビニルエーテル類、環状エーテル類などが挙げられる。
前記光重合開始剤は、光エネルギーを吸収してラジカル或いはカチオンを生成させて光重合を開始する役目を果たすものであり、光重合樹脂によって適切なものを選択して用いてもよい。
前記粘着剤は、従来また以後に開発される粘着剤を用いてもよく、一または複数の実施形態において、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ポリビニルアルコール系粘着剤、ポリビニルピロリドン系粘着剤、ポリアクリルアミド系粘着剤、セルロース系粘着剤、ビニルアルキルエーテル系粘着剤などを用いてもよい。前記粘着剤は、粘着力と粘弾性とを有するものであれば、特に制限されないが、入手容易性などの面で、好ましくは、アクリル系粘着剤であってもよく、例えば、（メタ）アクリレート共重合体、架橋剤、溶剤などを含むものであってもよい。
前記架橋剤は、従来また以後に開発される架橋剤を用いてもよく、例えば、ポリイソシアネート化合物、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、ジアルデヒド類、メチロールポリマーなどを含むものであってもよく、好ましくは、ポリイソシアネート化合物を含むものであってもよい。
前記溶剤は、樹脂組成物分野で用いられる通常の溶媒を含んでもよく、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、プロピレングリコールメトキシアルコールなどのアルコール系化合物；メチルエチルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジエチルケトン、ジプロピルケトンなどのケトン系化合物；メチルアセテート、エチルアセテート、ブチルアセテート、プロピレングリコールメトキシアセテートなどのアセテート系化合物；メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、プロピルセロソルブなどのセロソルブ系化合物；ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの炭化水素系化合物などの溶媒が用いられてもよい。これらは単独或いは２種以上が組み合わせて用いられてもよい。
前記粘接着剤層の厚さは、粘接着剤の役目を果たす樹脂の種類、粘接着強度、粘接着剤が用いられる環境などによって適切に決められてもよい。一実施例において、前記粘接着剤層は、十分な粘接接着力を確保し、光学積層体の厚さを最小化するために、０．０１μｍ～５０μｍであってもよく、好ましくは、０．０５μｍ～２０μｍ、さらに好ましくは、０．１μｍ～１０μｍの厚さを有するものであってもよい。
図５は、本発明の他の一実施例に係る保護フィルムをさらに含む透過率可変光学積層体の積層構造を示す図である。図５の実施例に係る第１偏光板１２０－１は、第１偏光子１２１－１、第１光学機能フィルム１２２－１及び第１保護フィルム１２５－１を含み、第２偏光板１２０－２は、第２偏光子１２１－２、第１光学機能フィルム１２２－２及び第２保護フィルム１２５－２を含むものであってもよい。前記第１保護フィルム１２５－１または第２保護フィルム１２５－２は、後工程及び外部環境から偏光子の偏光特性を保存するためのものであってもよい。
一または複数の実施形態において、前記保護フィルム１２５－１、１２５－２は、ポリエチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ；ＰＥＴ）、ポリエチレンイソフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｉｓｏｐｈｔｈａｌａｔｅ；ＰＥＩ）、ポリエチレンナフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ；ＰＥＮ）、ポリブチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ；ＰＢＴ）、ジアセチルセルロース（ｄｉａｃｅｔｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）、トリアセチルセルロース（ｔｒｉａｃｅｔｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ；ＴＡＣ）、ポリカーボネート（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ；ＰＣ）、ポリエチレン（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ；ＰＥ）、ポリプロピレン（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ；ＰＰ）、ポリメチルアクリレート（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ；ＰＭＡ）、ポリメチルメタクリレート（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ；ＰＭＭＡ）、ポリエチルアクリレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ；ＰＥＡ）、ポリエチルメタクリレート（ｐｏｌｙｅｔｙｌ ｍｅｔａｃｒｙｌａｔｅ；ＰＥＭＡ）及び環状オレフィン系ポリマー（ｃｙｃｌｉｃ ｏｌｅｆｉｎ ｐｏｌｙｍｅｒ；ＣＯＰ）からなる群より選択される１種以上を含むものであってもよい。
図６は、本発明の一実施例に係る偏光板を製造するステップを概略的に示す図である。図６の実施例に係る偏光板１２０は、偏光子であるＰＶＡ（Ｐｏｌｙ Ｖｉｎｙｌ Ａｌｃｏｈｏｌ）１２１、第１保護層１２５及び第２保護層１２２を含んでもよい。前記偏光板１２０の中心部に位置するＰＶＡ１２１は、色の具現と光の透過及び方向を調節する素材であって、前述の偏光子の一実施形態として備えられるものであってもよい。前記基第１保護層１２５は、前記ＰＶＡ１２１を保護するためのものであり、前述の保護フィルムの一実施形態として備えられるものであってもよい。このとき、前記第１保護層１２５は、前述の保護フィルムに関する内容が適用されてもよく、例えば、ＴＡＣ（Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ Ｔｒｉａｃｅｔａｔｅ）などを用いてもよい。また、前記第２保護層１２２は、前述の光学機能フィルムである位相差フィルムの一実施形態として備えられるものであってもよい。このとき、前記第２保護層１２２は、前述の位相差フィルムに関する内容が適用されてもよく、例えば、ＣＯＰ（ｃｙｃｌｉｃ ｏｌｅｆｉｎ ｐｏｌｙｍｅｒ）などを用いてもよい。また、前記ＰＶＡ１２１に前記第１保護層１２５及び第２保護層１２２は、粘接着剤１２４を用いて結合されてもよい。前記粘接着剤１２４は、適切な粘接着力、透明性、熱安定性などを有するものであれば、特に制限されず、例えば、前述の図４の粘接着剤１２４と実質的に同一なものであってもよい。
前記粘接着剤１２４を用いたＰＶＡ１２１と第１及び第２保護層１２５、１２２との接合方法は、当該分野で通常用いられる接合方法によって行われてもよい。例えば、柔軟法、マイヤーバーコーティング法、グラビアコーティング法、ダイコーティング法、ディップコーティング法、スプレーコーティング法などを用いて偏光子または保護層の接合面に粘接着剤組成物を塗布した後、偏光子または保護層をニップロールなどに挟んで接合する方法などが用いられてもよい。
図７は、本発明の他の一実施例に係る屈折率調節層がさらに結合された透過率可変光学積層体の積層構造を示す図である。図７の実施例に係る光学積層体７００は、液晶層１１０、第１偏光板１２０－１、第２偏光板１２０－２、第１透明導電層１３０－１、第１２透明導電層１３０－２を含むものであってもよく、前記第１偏光板１２０－１は、第１偏光子１２１－１、第１光学機能フィルム１２２－１及び屈折率調節層１５０－１を含み、前記第２偏光板１２０－２は、第２偏光子１２１－２、第１光学機能フィルム１２２－２及び屈折率調節層１５０－２を含んでもよい。
前記屈折率調節層１５０－１、１５０－２は、前記第１透明導電層１３０－１または第２透明導電層１３０－２による光学積層体の透過率差を補償するために備えられるものであって、屈折率差を減少させることにより視認特性などを改善するための役目を果たすものであってもよい。また、前記屈折率調節層１５０－１、１５０－２は、前記第１透明導電層１３０－１または第２透明導電層１３０－２に起因する色を補正するために備えられるものであってもよい。一方、前記第１透明導電層１３０－１または第２透明導電層１３０－２がパターンを有する場合には、前記屈折率調節層１５０－１、１５０－２を通じて前記パターンが形成されているパターン領域とパターンが形成されていない非パターン領域間の透過率差を補償することができる。
具体的には、前記第１透明導電層１３０－１または第２透明導電層１３０－２は、これと屈折率が異なる他の部材と隣接して積層され、隣接する他層との屈折率差によって光透過率の差が誘発されることがあり、特に、第１透明導電層１３０－１または第２透明導電層１３０－２にパターンが形成された場合、パターン領域と非パターン領域とを区分できるように視認されるという問題が生じ得る。したがって、前記屈折率調節層１５０－１、１５０－２は、前記偏光子１２１－１、１２１－２及び前記第１透明導電層１３０－１または第２透明導電層１３０－２の間にそれぞれ位置することにより屈折率を補償するようにする。図７の実施例に係る光学積層体７００は、偏光子１２１－１、１２１－２に第１光学機能フィルム１２２－１、１２２－２及び屈折率調節層１５０－１、１５０－２が複層構造で順次積層されたが、前記光学機能フィルムと屈折率調節層１５０－１、１５０－２の位置は、第２光学機能フィルムをさらに含む場合を含め、当該分野で通常用いられる積層方法によって様々に形成されてもよい。
また、本発明の一実施例に係る光学積層体７００の製造方法は、第１光学機能フィルム１２２－１、１２２－２を備えた偏光子１２１－１、１２１－２上に屈折率調節層１５０－１、１５０－２を形成した後、前記透明導電層１３０－１、１３０－２を積層してもよい。前記屈折率調節層１５０－１、１５０－２は、光学積層体の透過率差を補償することができ、透明導電層１３０－１、１３０－２に起因する色を補正するものであれば、特に制限されず、また、前記屈折率調節層１５０－１、１５０－２は、前記偏光子１２１－１、１２１－２の保護層上に形成されてもよい。
また、前記屈折率調節層１５０－１、１５０－２は、光学積層体の光透過率の差を減少できるようにし、特に第１透明導電層１３０－１または第２透明導電層１３０－２にパターンが形成された場合には、パターン領域と非パターン領域とが区分されて視認されないようにする。
前記屈折率調節層１５０－１、１５０－２の屈折率は、前記偏光板１２０－１、１２０－２に含まれた保護層の屈折率より大きく、前記透明導電層１３０－１、１３０－２の屈折率以下となるように予め設定されてもよい。前記屈折率は、偏光板１２０－１、１２０－２及び透明導電層１３０－１、１３０－２の材料によって適切に選択されてもよいが、１．４～２．６であることが好ましく、さらに好ましくは、１．４～２．４であってもよい。このように、前記屈折率調節層１５０－１、１５０－２を予め定められた屈折率に設定することにより、前記偏光板１２０－１、１２０－２と前記透明導電層１３０－１、１３０－２間の急激な屈折率差による光損失を防止することができる。
前記屈折率調節層１５０－１、１５０－２は、偏光板１２０－１、１２０－２と透明導電層１４０－１、１４０－２間の急激な屈折率差を防止できるものであれば、特に制限されず、例えば、重合性イソシアヌレート化合物を含む屈折率調節層形成組成物から形成されるものであってもよい。
前記屈折率調節層１５０－１、１５０－２は、当業界で通常用いられる方法により積層形成されてもよく、例えば、スピンコート法、ローラーコート法、バーコート法、ディップコート法、グラビアコート法、カーテンコート法、ダイコート法、スプレーコート法、ドクターコート法、ニーダーコート法などのコート工程；スクリーン印刷法、スプレー印刷法、インクジェット印刷法、凸板印刷法、凹板印刷法、平板印刷法などの印刷工程；ＣＶＤ（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、ＰＶＤ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、ＰＥＣＶＤ（ｐｌａｓｍａ ｅｎｈａｎｃｅｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）などの蒸着工程などの方法のうち適切な工程を選択して形成されてもよい。
図８は、本発明の一実施例に係る第１光学機能フィルムによる透過率可変光学積層体の光漏れ実験過程及び結果を示す図である。図８ａによると、第１偏光子１２１－１に第１光学機能フィルム１２２－１を、第２偏光子１２１－２にさらに他の第１光学機能フィルム１２２－２をそれぞれ積層した状態で、前記第１光学機能フィルム１２２－１、１２２－２は位相差フィルムを用いた。このとき、前記２つの第１光学機能フィルム１２２－１、１２２－２はそれぞれ位相差を同一に設計した。前記それぞれの第１光学機能フィルムの面内位相差Ｒｉｎ及び厚さ方向位相差Ｒｔｈの値をそれぞれ変化させながら、光漏れ結果を測定した結果は、図８ｂ～図８ｙの通りである。
図８ｂ～図８ｙの結果によると、面内位相差Ｒｉｎが４０ｎｍ～１００ｎｍの範囲と厚さ方向位相差Ｒｔｈが１２０ｎｍ～２１０ｎｍの範囲で透過率可変積層体を通過する光漏れを効果的に遮断することが分かり、したがって、面内位相差及び厚さ方向位相差を調節することにより、透過される光を効果的に制御できることが分かる。
図９は、本発明の一実施例に係る第１光学機能フィルム及び第２光学機能フィルムによる透過率可変光学積層体の光漏れ実験過程及び結果を示す図である。図９ａによると、第１偏光子１２１－１に第１光学機能フィルム１２２－１及び第２光学機能フィルム１２３－１を、第２偏光子１２１－２にさらに他の第１光学機能フィルム１２２－１をそれぞれ積層した状態で、前記第１、２光学機能フィルム１２２－１、１２２－２、１２３－１はそれぞれ位相差フィルムを用いた。このとき、前記２つの第１光学機能フィルム１２２－１、１２２－２は、図８の実施例で示した適切な範囲である、面内位相差Ｒｉｎが４０ｎｍ～１００ｎｍの範囲及び厚さ方向位相差Ｒｔｈが１２０ｎｍ～２１０ｎｍの範囲である位相差フィルムを用いた。前記第１光学機能フィルム１２２－１、１２２－２の位相差値をそれぞれ固定した状態で、第２光学機能フィルム１２３－１の厚さ方向位相差を変化させながら光漏れ結果を測定した。このとき、電圧印加を異にして測定された結果は、図９ｂ～９ｇの通りである。このとき、第２光学機能フィルム１２３－１の面内位相差は０以上であるものと固定した。図９ｂ～９ｇの結果によると、本発明の実施例に係る透過率可変光学積層体は、電圧が印加されない第１実験条件（０Ｖ、すなわち、光透過モード）では光透過率に大きな変化はないが、電圧が適用される第２実験条件（５Ｖ、すなわち光遮断モード）では、第２光学機能フィルム１２３－１の厚さ方向位相差が０～１２０ｎｍの範囲で透過率可変積層体を通過する光漏れを効果的に遮断することが分かる。
本発明は、前記透過率可変光学積層体に加えて、これを含むスマートウィンドウを含む。また、本発明は、前記スマートウィンドウを前面窓、後面窓、側面窓、サンルーフ窓及び内部仕切りのうち少なくとも一つ以上に適用した自動車及び前記スマートウィンドウを含む建物用建具を含む。
本発明に係る透過率可変光学積層体によると、偏光板の一面上に直接導電層が形成され、導電層の形成のための別途の基材を含まないことによって、従来の光学積層体に対して厚さを顕著に減少させることができる。

Claims (19)

  1. 第１偏光板と、
    前記第１偏光板の一面上に形成される第１透明導電層と、
    前記第１偏光板と対向する第２偏光板と、
    前記第２偏光板の一面上に形成され、前記第１透明導電層と対向する第２透明導電層と、
    前記第１透明導電層と前記第２透明導電層との間に備えられる液晶層と、を含み、
    前記液晶層は、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ ｎｅｍａｔｉｃ）モードで駆動され、
    前記第１透明導電層及び第２透明導電層の少なくとも一つの透明導電層は、前記第１偏光板または前記第２偏光板と直接接触して形成され、
    前記第１偏光板及び前記第２偏光板の少なくとも一つの偏光板は、偏光子及び前記偏光子の一面に形成された第１光学機能フィルムを含み、
    前記第１光学機能フィルムは、面内位相差Ｒｉｎが４０ｎｍ～１００ｎｍであり、厚さ方向位相差Ｒｔｈが１２０ｎｍ～２１０ｎｍである、透過率可変光学積層体。
  2. 前記第１光学機能フィルムの一面に形成される第２光学機能フィルムをさらに含む、請求項１に記載の透過率可変光学積層体。
  3. 前記第１光学機能フィルム及び第２光学機能フィルムの少なくとも一つの光学機能フィルムは、位相差フィルムである、請求項２に記載の透過率可変光学積層体。
  4. 前記第２光学機能フィルムは、ｘ、ｙ、ｚ軸方向それぞれに対する屈折率ｎｘ、ｎｙ、ｎｚがｎｘ＝ｎｙ≧ｎｚの関係を満たす、請求項２に記載の透過率可変光学積層体。
  5. 前記第２光学機能フィルムは、厚さ方向位相差Ｒｔｈが０～１２０ｎｍである、請求項２に記載の透過率可変光学積層体。
  6. 前記第１透明導電層及び第２透明導電層の少なくとも一つの透明導電層は、前記第１偏光板または第２偏光板との間に別途の基材を含まず、前記偏光板と直接接触して形成される、請求項１に記載の透過率可変光学積層体。
  7. 前記第１透明導電層及び第２透明導電層の少なくとも一つの透明導電層は、前記第１偏光板または第２偏光板との間に易接着層をさらに含む、請求項１に記載の透過率可変光学積層体。
  8. 前記第１偏光板及び第２偏光板の少なくとも一つの偏光板は、少なくとも一つ以上の保護フィルムをさらに含む、請求項１に記載の透過率可変光学積層体。
  9. 前記保護フィルムは、ポリエチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ；ＰＥＴ）、ポリエチレンイソフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｉｓｏｐｈｔｈａｌａｔｅ；ＰＥＩ）、ポリエチレンナフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ；ＰＥＮ）、ポリブチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ；ＰＢＴ）、ジアセチルセルロース（ｄｉａｃｅｔｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）、トリアセチルセルロース（ｔｒｉａｃｅｔｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ；ＴＡＣ）、ポリカーボネート（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ；ＰＣ）、ポリエチレン（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ；ＰＥ）、ポリプロピレン（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ；ＰＰ）、ポリメチルアクリレート（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ；ＰＭＡ）、ポリメチルメタクリレート（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ；ＰＭＭＡ）、ポリエチルアクリレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ；ＰＥＡ）、ポリエチルメタクリレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ；ＰＥＭＡ）及び環状オレフィン系ポリマー（ｃｙｃｌｉｃ ｏｌｅｆｉｎ ｐｏｌｙｍｅｒ；ＣＯＰ）からなる群より選択される１種以上を含む、請求項８に記載の透過率可変光学積層体。
  10. 前記第１偏光板及び第２偏光板の少なくとも一つの偏光板は、３０μｍ～２００μｍの厚さを有する、請求項１に記載の透過率可変光学積層体。
  11. 前記第１透明導電層及び第２透明導電層の少なくとも一つの透明導電層は、透明導電性酸化物、金属、炭素系物質、伝導性高分子、導電性インク及びナノワイヤからなる群より選択される１種以上を含む、請求項１に記載の透過率可変光学積層体。
  12. 前記液晶層は、ボールスペーサー（Ｂａｌｌ ｓｐａｃｅｒ）及びカラムスペーサー（Ｃｏｌｕｍｎ ｓｐａｃｅｒ）からなる群より選択される１種以上を含む、請求項１に記載の透過率可変光学積層体。
  13. 前記ボールスペーサー（Ｂａｌｌ ｓｐａｃｅｒ）は、直径が１μｍ～１０μｍである、請求項１２に記載の透過率可変光学積層体。
  14. 前記ボールスペーサー（Ｂａｌｌ ｓｐａｃｅｒ）の液晶層内での占有面積は、液晶層面積の０．０１％～１０％である、請求項１２に記載の透過率可変光学積層体。
  15. 屈折率が１．４～２．６の屈折率調節層をさらに含む、請求項１に記載の透過率可変光学積層体。
  16. 請求項１～１５のいずれか一項に記載の透過率可変光学積層体の製造方法。
  17. 請求項１～１５のいずれか一項に記載の透過率可変光学積層体を含む、スマートウィンドウ。
  18. 請求項１７に記載のスマートウィンドウを、前面窓、後面窓、側面窓、サンルーフ窓及び内部仕切りのうち少なくとも一つ以上に適用した、自動車。
  19. 請求項１７に記載のスマートウィンドウを含む、建物用建具。
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