JP6520081B2 - 合わせガラス、合わせガラスの製造方法 - Google Patents

Description

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。

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。

このような調光材では、図６に示すように、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、その後、ラビングロールを使用したラビング処理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。

しかしながらこのようにして調光材を作製する場合、スペーサが存在することにより、配向層に係るポリイミド等による薄膜を均一な膜厚により作製することが困難になる。その結果、配向層で均一に配向規制力を発揮させることが困難になる。

またスペーサが存在することによっても、ラビングロールを使用したラビング処理によっては、均一にラビング処理することが困難になり、配向層により均一に配向規制力を発揮させることが困難になる。またさらにはラビング処理時におけるスペーサによるいわゆる影の部分に、尾引き形状によりラビング処理されていない領域すら発生する。

これらによりこのようにして作成される調光材は、液晶セルにおける配向性が悪く、さらにはスペーサの影の部分に係る欠点が発生する問題がある。

特開平０３−４７３９２号公報 特開平０８−１８４２７３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、液晶セルにおける配向性を向上し、欠点の発生を低減することができるように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、配向層を作製した後、スペーサを設ける、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） 液晶材料により透過光を制御する調光材に使用される液晶セルにおいて、
透明フィルム材に透明電極、配向層を順次作製してなる１対の液晶配向層用フィルムにより液晶材料を挟持して形成され、
前記１対の液晶配向層用フィルムの少なくとも１方の、前記配向層の前記透明電極とは逆側の面に、透明樹脂材料によるスペーサが設けられた液晶セル。

（１）によれば、スペーサが設けられていない平坦面に配向層を作製することにより、均一な膜厚により配向層を作製することができ、また均一な配向規制力を配向層に付与することができ、さらには尾引き形状によるラビング処理されていない領域の発生を有効に回避することができる。これにより液晶セルにおける配向性を向上し、欠点の発生を低減することができるようにすることができる。

（２） （１）において、
前記スペーサが、
フォトレジストにより形成された液晶セル。

（２）によれば、配向層の上にスペーサを形成するより具体的構成により液晶セルを提供することができる。

（３） （１）又は（２）において、
前記配向層は、
表面に微細なライン状凹凸形状が作製された透明樹脂材料層である液晶セル。

（３）によれば、より具体的構成により液晶セルにおける配向性を向上し、欠点の発生を低減することができる。

（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て形成絵された調光材。

（４）によれば、配向性を向上し、欠点の発生を低減してなる液晶セルにより調光材を構成することができる。

（５） （４）に記載の調光材を板ガラスにより挟持して形成された合わせガラス。

（５）によれば、配向性を向上し、欠点の発生を低減してなる液晶セルを使用した調光材により合わせガラスを構成することができる。

（６） 透明電極を作製してなる第１及び第２の透明フィルム材にそれぞれ配向層に係る材料層を形成する配向層材料層作製工程と、
ラビング処理により、前記配向層に係る材料層の表面に微細なライン状凹凸形状を作製して前記配向層を作製するラビング工程と、
前記第１及び又は第２の透明フィルム材に係る前記配向層の上に、スペーサを形成するスペーサ作製工程と、
前記第１及び第２の透明フィルム材により液晶材料を挟持して液晶セルを作製する封止工程とを備える液晶セルの製造方法。

（６）によれば、スペーサが設けられていない平坦面に配向層を作製することにより、均一な膜厚により配向層を作製することができ、また均一な配向規制力を配向層に付与することができ、さらには尾引き形状によるラビング処理されていない領域の発生を有効に回避することができる。これにより液晶セルにおける配向性を向上し、欠点の発生を低減することができるようにすることができる。

（７） 透明電極を作製してなる第１及び第２の透明フィルム材にそれぞれ配向層に係る材料層を形成する配向層材料層作製工程と、
ラビング処理により、前記配向層に係る材料層の表面に微細なライン状凹凸形状を作製して前記配向層を作製するラビング工程と、
前記第１及び又は第２の透明フィルム材に係る前記配向層の上に、スペーサを形成するスペーサ作製工程と、
前記第１及び第２の透明フィルム材により液晶材料を挟持して液晶セルを作製する封止工程と、
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る調光材の製造方法。

（７）によれば、配向性を向上し、欠点の発生を低減してなる液晶セルにより調光材を構成することができる。

（８） 透明電極を作製してなる第１及び第２の透明フィルム材にそれぞれ配向層に係る材料層を形成する配向層材料層作製工程と、
ラビング処理により、前記配向層に係る材料層の表面に微細なライン状凹凸形状を作製して前記配向層を作製するラビング工程と、
前記第１及び又は第２の透明フィルム材に係る前記配向層の上に、スペーサを形成するスペーサ作製工程と、
前記第１及び第２の透明フィルム材により液晶材料を挟持して液晶セルを作製する封止工程と、
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して合わせガラスを作製する合わせガラスの積層工程とを備える合わせガラスの製造方法。

（８）によれば、配向性を向上し、欠点の発生を低減してなる液晶セルを使用した調光材により合わせガラスを構成することができる。

本発明によれば、液晶を利用した調光材、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して、配向性を向上し、欠点の発生を低減することができる。

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１の合わせガラスに使用する調光材の説明に供する図である。 図２の調光材の動作の説明に供する図である。 図２の調光材に係る液晶セルの製造工程を示すフローチャートである。 ラビング処理の説明に供する図である。 課題の説明に供する図である。

〔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。

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を一体化すると共に、全体を所望の曲面形状に整形して作製される。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、その結果得られる積層体を加熱、加圧する加熱加圧工程を備える。

〔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。

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。ここでこの実施形態において、液晶材料１４には、ＴＮ（Twisted Nematic）方式の液晶材料が適用されるものの、例えばＶＡ（Virtical Alignment）方式、ＩＰＳ（In-Place-Switching）方式等、種々の液晶材料を適用することができる。調光材１０には、液晶材料層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、それぞれ第１及び第２の透明フィルム材であるフィルム材２１Ａ、２１Ｂに電極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。

これによりこの調光材１０は、電極２２Ａ、２２Ｂの印加電圧の可変により、図３に示すように、外来光Ｌ１の透過を制御し、透明状態と非透明状態とで状態を切り替えるように構成される。なお図３（Ａ）は、電極２２Ａ、２２Ｂ間に電圧を印加しない状態を示し、図３（Ｂ）は、電極２２Ａ、２２Ｂに電圧を印加した状態を示し、これによりこの実施形態では、いわゆるノーマリーホワイトにより液晶材料１４を駆動する。なおこれに代えてノーマリーブラックにより駆動するようにしてもよい。またＩＰＳ方式等の液晶材料を使用する場合、電極２２Ａ、２２Ｂは、配向層２３Ａ又は２３Ｂ側に纏めて作製されることは言うまでも無く、これに対応するように後述する液晶配向層用フィルム１２、１３が構成されることになる。

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。

ここでフィルム材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。電極２２Ａ、２２Ｂは、液晶材料層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フィルム材２１Ａ、２１Ｂの全面に作製して形成される。なお上述したように、ＩＰＳ方式等においては、電極は所望の形状によりパターンニングされて作製される。

配向層２３Ａ、２３Ｂは、ポリイミド等の配向層に適用可能な各種透明樹脂材料層が適用され、この材料層の表面にラビングロールを使用したラビング処理により微細なライン状凹凸形状を作製して形成される。

スペーサ２４は、各種の透明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る。なお液晶セル１５は、液晶材料層１４Ａを形成する部位を囲む枠形状によりシール剤２５が配置され、このシール剤２５により液晶材料１４の漏出が防止され、さらには液晶配向層用フィルム１２、１３が一体に保持される。ここでシール剤２５は、液晶材料の漏出を防止すると共に、液晶配向層用フィルム１２、１３を一体に保持可能な種々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、例えばエポキシ樹脂剤が適用される。

この実施形態においては、液晶配向層用フィルム１２及び又は１３は、それぞれ透明フィルム材による基材２１Ａ、２１Ｂに電極２２Ａ、２２Ｂ、配向層２３Ａ、２３Ｂが順次形成される。またその後、液晶配向層用フィルム１２側に、スペーサ２４が配置される。これによりこの実施形態では、電極２２Ａ、２２Ｂを作製してなる、スペーサ２４を作製していない平坦な部位に、配向層２３Ａ、２３Ｂに係る材料層を形成することができ、均一な膜厚により配向層２３Ａ、２３Ｂを形成して配向規制力を均一化することがきる。これにより液晶セル１５、調光材１０は、液晶セルにおける配向性を向上することができる。

またスペーサ２４が設けられていない、平坦面による配向層２３Ａ、２３Ｂの材料層をラビング処理して配向層２３Ａ、２３Ｂを作製することができることにより、この材料層の表面を均一にラビング処理することができ、その結果、配向層２３Ａ、２３Ｂにより均一に配向規制力を発揮させることができる。これによっても液晶セルにおける配向性を向上することができる。

またスペーサ２４が存在しない状態でラビング処理できることにより、尾引き形状によるラビング処理されていない領域の発生を有効に回避することができる。これらによりこの実施形態では、液晶セルにおける配向性を向上し、欠点の発生を低減することができる。

〔製造工程〕
図４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、電極作製工程ＳＰ２において、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。続く配向層材料層作製工程ＳＰ３において、配向層２３Ａ、２３Ｂに係る塗工液が塗工されて乾燥、硬化されることにより、配向層２３Ａ、２３Ｂの材料層が形成される。

ここでこの配向層２３Ａ、２３Ｂの材料層は、スペーサ２４が設けられていない平坦な部位に作成されることにより、均一な膜厚により作製することができ、その結果、配向層２３Ａ、２３Ｂによる配向規制力を均一化することがきる。これにより液晶セル１５、調光材１０は、液晶セルにおける配向性を向上することができる。

続いて液晶セル１５は、ラビング工程ＳＰ４において、図５（Ａ）に示すように、ラビングロール３０を使用したラビング処理により、配向層材料層の表面に微細なライン状凹凸形状が作製されて配向層２３Ａ、２３Ｂが作製される。

ここでこのラビング処理においては、スペーサ２４が設けられていない平坦面をラビング処理することにより、均一にラビング処理することができる。その結果、配向層２３Ａ、２３Ｂにより均一に配向規制力を発揮させることができる。これによっても液晶セルにおける配向性を向上することができる。

またスペーサ２４が存在しない状態でラビング処理できることにより、尾引き形状によるラビング処理されていない領域の発生を有効に回避することができる。これらによりこの実施形態では、液晶セルにおける配向性を向上し、欠点の発生を低減することができる。

液晶セル１５は、続くスペーサ作製工程ＳＰ５において、スペーサ２４を配置する側である液晶配向層用フィルム１２側の配向層２３Ｂの上に、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（図５（Ｂ））。なお液晶配向層用フィルム１３の側にもスペーサ２４を作製する場合、液晶配向層用フィルム１３の側にも同様にスペーサ作製工程ＳＰ５が実行される。

続いて液晶セル１５は、封止工程ＳＰ６において、液晶配向層用フィルム１２、１３の一方に、液晶材料層１４Ａを作製する領域を囲む枠形状によりシール剤２５が設けられると共に、このシール剤２５により囲まれた部位の中央部分に液晶材料１４が配置される。液晶セル１５は、この状態で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し、この状態で加圧して加熱等によりシール剤を硬化させる。これにより液晶材料を封止して液晶セル１５が作製される。

なお液晶セル１５は、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〜ＳＰ６の全て、又はこれら工程ＳＰ２〜ＳＰ６のうちの一部が、ロールからフィルム材２１Ａ、２１Ｂを引き出して搬送しながら順次逐次実行される。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。

〔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。

すなわち上述の実施形態では、ラビングロールを使用したラビング処理により配向層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、ラビングロール以外の形態によるラビングクロスを使用してラビング処理する場合等にも広く適用することができる。

また上述の実施形態では、ロールにより提供されるフィルム材を順次賦型処理して液晶配向層用フィルム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、平版を使用した枚葉の処理により賦型処理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。

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 液晶材料層
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 電極
２３Ａ、２３Ｂ 配向層
２４ スペーサ
２５ シール剤

Claims (4)

1. 中間層を介して２枚の板ガラスにより調光材を隙間なく挟持して構成され、曲面形状を有する合わせガラスにおいて、
   前記調光材は、透明フィルム材に透明電極、配向層を順次積層された１対の液晶配向層用フィルムにより液晶材料を挟持して形成され、
   前記液晶材料は、１対の前記配向層の間に配置され、
   １対の前記配向層の間には、前記液晶材料を囲む枠形状のシール剤が配置され、
   前記１対の液晶配向層用フィルムの少なくとも１方の、前記配向層の前記透明電極とは逆側の面にスペーサが設けられた
   合わせガラス。
2. 前記スペーサが、
   フォトレジストにより形成された
   請求項１に記載の合わせガラス。
3. 前記配向層は、
   表面に微細なライン状凹凸形状が作製された透明樹脂材料層である
   請求項１又は請求項２に記載の合わせガラス。
4. 透明電極を作製してなる第１及び第２の透明フィルム材にそれぞれ配向層に係る材料層を形成する配向層材料層作製工程と、
   ラビング処理により、前記配向層に係る材料層の表面に微細なライン状凹凸形状を作製して前記配向層を作製するラビング工程と、
   前記第１及び又は第２の透明フィルム材に係る、前記配向層の上に、スペーサを形成するスペーサ作製工程と、
   前記第１及び第２の透明フィルム材の前記配向層の一方に枠形状のシール剤を設け、枠形状の前記シール剤の内側に液晶材料を配置し、前記第１及び第２の透明フィルム材により前記液晶材料を挟持して調光材を作製する封止工程と、
   前記調光材を、中間層を介して板ガラスにより隙間なく挟持して一体化して、曲面形状を有する合わせガラスを作製する合わせガラスの積層工程とを備える
   合わせガラスの製造方法。

Images