WO2017183692A1

WO2017183692A1 - 調光フィルム、合わせガラス及び調光フィルムの製造方法

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Publication number: WO2017183692A1
Application number: PCT/JP2017/015895
Authority: WO
Inventors: 啓介三浦; 裕介萩原; 翼本田; 典子片島; 憲雄石井; 川島　朋也
Original assignee: 大日本印刷株式会社
Priority date: 2016-04-21
Filing date: 2017-04-20
Publication date: 2017-10-26
Also published as: CN109073923B; EP3447566A4; US10732464B2; EP3447566B1; US11150521B2; CN109073923A; EP3447566A1; KR20180132782A; KR102226630B1; US20200326577A1; US20190121186A1

Abstract

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。少なくとも配向層２３Ａ、２３Ｂを備えてなる第１及び第２の積層体１３、１２により液晶層１４を挟持し、第１及び又は第２の積層体１３、１２に設けられた電極２２Ｂ、２２Ａの駆動により液晶層１４に係る液晶分子１４Ａの配向を制御して透過光を制御する調光フィルム１０である。第１の積層体１３は、透明フィルム材による基材２１Ｂに、液晶層１４の厚みを保持するスペーサー２４が設けられ、第１及び第２の積層体１３、１２は、スペーサー２４ビッカース硬度値Ｘｓが１６．９以上４０．２以下であり、スペーサー２４の先端が当接する第２の積層体１２の部位のビッカース硬度値Ｘｆが、１１．８以上３５．９以下である調光フィルム。

Description

調光フィルム、合わせガラス及び調光フィルムの製造方法

　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、この調光フィルム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、透明電極を製造した透明板材により液晶材料を挟持して液晶セルが製造され、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は、液晶セルを構成する透明基材にスペーサーを設け、このスペーサーにより液晶層を一定の厚みに保持するように構成される。またスペーサーは、画像表示パネルで広く利用されている構成が適用され、例えばフォトレジストを使用して柱形状により製造される。
　また、例えばビーズスペーサーを適用することもできる。特許文献３、４には、このビーズスペーサーに関する工夫が提案されている。

　ところで従来の調光フィルムでは、使用中の押圧力等により、スペーサーが潰れたり、スペーサーの先端が対向する面に貫入したりする場合がある。その結果、従来の調光フィルムは、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したりし、これにより均一に調光することが困難になる場合があり、さらには液晶層の液晶材料が漏れ出す場合もあった。これにより従来の調光フィルムでは、スペーサーに関して信頼性の点で実用上未だ不充分な問題があった。

　この問題を解決する１つの方法として、スペーサーを太くしたり、スペーサーの数を増大させたりする方法も考えられる。しかしながらこのようにすると、透過率が低下したり、液晶の配向性が低下したり、さらにはスペーサーによる回折光が見て取られたりする問題がある。

特開平０３－４７３９２号公報特開平０８－１８４２７３号公報特開昭６２－２８６０２３号公報特開平０２－１２０７１９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、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、スペーサーのビッカース硬度値Ｘｓ、スペーサーの先端が当接する面のビッカース硬度値Ｘｆをそれぞれ選定する、との着想に至り、本発明を完成するに至った。
　また、本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ね、ビーズスペーサーが当接する面のビッカース硬度値Ｂ、平面視した状態でビーズスペーサーが占める面積の割合である占有率Ａと硬度値Ｂとの乗算値Ａ×Ｂを選定する、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）　少なくとも配向層を備えてなる第１及び第２の積層体により液晶層を挟持し、前記第１及び又は第２の積層体に設けられた電極の駆動により前記液晶層に係る液晶分子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、
　前記第１の積層体は、
　透明フィルム材による基材に、前記液晶層の厚みを保持するスペーサーが設けられ、
　前記第１及び第２の積層体は、
　前記スペーサーのビッカース硬度値Ｘｓが１６．９以上４０．２以下であり、前記スペーサーの先端が当接する前記第２の積層体の部位のビッカース硬度値Ｘｆが、１１．８以上３５．９以下である調光フィルム。

　（１）によれば、スペーサーのビッカース硬度値Ｘｓが１６．９以上４０．２以下であり、スペーサーの先端が当接する第２の積層体の部位のビッカース硬度値Ｘｆが、１１．８以上３５．９以下であることにより、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して、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し、さらは液晶材料の漏出を有効に回避することができる。またさらに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。

　（２）　少なくとも配向層を備えてなる第１及び第２の積層体により液晶層を挟持し、前記第１及び又は第２の積層体に設けられた電極の駆動により前記液晶層に係る液晶分子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、
　前記第１の積層体は、
　透明フィルム材による基材に、前記液晶層の厚みを保持するビーズスペーサーが設けられ、
　前記第１及び第２の積層体は、
　前記ビーズスペーサーが当接する前記第２の積層体の部位のビッカース硬度値Ｂが１１．８以上３５．９以下であり、
　前記第１の積層体を平面視した状態で、前記第１の積層体上で前記ビーズスペーサーが占める面積の比率である占有率Ａと、前記ビッカース硬度値Ｂとの乗算値Ａ×Ｂが、０．４２以上である調光フィルム。

　（２）によれば、ビッカース硬度値Ｂが１１．８以上３５．９以下であることにより、使用中の押圧力等により、対向する面にビーズスペーサーが貫入したりする状況を低減して、セルギャップの不均一化、局所的な配向不良を低減し、さらは液晶材料の漏出を有効に回避することができる。またさらに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。また占有率Ａと、ビッカース硬度値Ｂとの乗算値Ａ×Ｂが０．４２以上であることにより、占有率Ａが小さい場合にはビッカース硬度値Ｂが大きくなるように設定して、ビーズスペーサーへの応力集中に応じた硬度値Ｂによりセルギャップを保持することができ、ビーズ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。

　（３）　（１）または（２）に記載の調光フィルムを板ガラスにより挟持して形成された合わせガラス。

　（３）によれば、スペーサーに関する信頼性を従来に比して一段と向上してなる調光フィルムにより合わせガラスを構成することができる。

　（４）　少なくとも配向層を備えてなる第１の積層体を製造する第１の積層体製造工程と、
　少なくとも配向層を備えてなる第２の積層体を製造する第２の積層体製造工程と、
　前記第１の積層体、液晶層、前記第２の積層体を積層してなる液晶セルを製造する液晶セル製造工程とを備え、
　前記第１の積層体製造工程は、
　基材に、前記液晶層の厚みを保持するスペーサーを製造するスペーサー製造工程を備え、
　前記スペーサー製造工程は、
　前記スペーサーのビッカース硬度値Ｘｓが１６．９以上４０．２以下であるように前記スペーサーを製造し、
　前記第２の積層体製造工程は、
　前記スペーサーの先端が当接する前記第２の積層体の部位のビッカース硬度値Ｘｆが、１１．８以上３５．９以下であるように前記第２の積層体を製造する調光フィルムの製造方法。

　（４）によれば、スペーサーのビッカース硬度値Ｘｓが１６．９以上４０．２以下であり、スペーサーの先端が当接する第２の積層体の部位のビッカース硬度値Ｘｆが、１１．８以上３５．９以下であることにより、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して、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し、さらは液晶材料の漏出を有効に回避することができる。またさらに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。

　（５）　少なくとも配向層を備えてなる第１の積層体を製造する第１の積層体製造工程と、
　少なくとも配向層を備えてなる第２の積層体を製造する第２の積層体製造工程と、
　前記第１の積層体、液晶層、前記第２の積層体を積層してなる液晶セルを製造する液晶セル製造工程とを備え、
　前記第１の積層体製造工程は、
　基材に、前記液晶層の厚みを保持するビーズスペーサーを配置するビーズスペーサー配置工程を備え、
　前記第２の積層体製造工程は、
　前記ビーズスペーサーが当接する前記第２の積層体の部位のビッカース硬度値Ｂが１１．８以上３５．９以下であるように前記第２の積層体を製造し、
　前記ビーズスペーサー配置工程は、
　前記第１の積層体を平面視した状態で、前記第１の積層体上で前記ビーズスペーサーが占める面積の比率である占有率Ａと、前記ビッカース硬度値Ｂとの乗算値Ａ×Ｂが、０．４２以上であるように前記ビーズスペーサーを配置する調光フィルムの製造方法。

　（５）によれば、ビッカース硬度値Ｂが１１．８以上３５．９以下であることにより、使用中の押圧力等により、対向する面にビーズスペーサーが貫入したりする状況を低減して、セルギャップの不均一化、局所的な配向不良を低減し、さらは液晶材料の漏出を有効に回避することができる。また占有率Ａと、ビッカース硬度値Ｂとの乗算値Ａ×Ｂが０．４２以上であることにより、占有率Ａが小さい場合にはビッカース硬度値Ｂが大きくなるように設定して、ビーズスペーサーへの応力集中に応じた硬度値Ｂによりセルギャップを保持することができ、これにより一段と対向する面にビーズスペーサーが貫入したりする状況を低減して、セルギャップの不均一化、局所的な配向不良を低減し、さらは液晶材料の漏出を有効に回避することができる。これらによりビーズ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。

　本発明によれば、液晶を利用した調光フィルムに関して、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。

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される調光フィルムを示す図である。図２の調光フィルムの動作の説明に供する図である。図２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実施形態に係る合わせガラスを示す図である。図５の合わせガラスに使用される調光フィルムを示す図である。

　〔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適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により調光フィルム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、調光フィルム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を設けて調光フィルム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、調光フィルム１０を一体化すると共に、全体を所望の曲面形状に整形する。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製造され、調光フィルム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を調光フィルム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。

　〔調光フィルム〕
　図２は、調光フィルムを示す断面図である。この調光フィルム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される場合は、例えば車両のリアウインド、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。

　この調光フィルム１０は、液晶を利用して透過光を制御する調光フィルムであり、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１３及び上側積層体１２により液晶層１４を挟持して液晶セル１５が製造され、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、液晶層１４の駆動には、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ　Ｎｅｍａｔｉｃ）方式が適用されるものの、例えばＶＡ（Ｖｉｒｔｉｃａｌ　Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式、ＩＰＳ（Ｉｎ－Ｐｌａｎｅ－Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式等、種々の駆動方式を適用することができる。調光フィルム１０には、液晶層１４の厚みを一定に保持するためのスペーサー２４が上側積層体１２及び又は下側積層体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。積層体１２、１３は、それぞれ基材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。また調光フィルム１０は、ゲストホスト方式により製造してもよく、この場合、直線偏光板は必要に応じて液晶セルの一方、又は両方に配置されてもよい。

　これによりこの調光フィルム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層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方式による場合、電極２２Ａ、２２Ｂは、配向層２３Ａ又は２３Ｂ側に纏めて製造されることは言うまでも無く、これに対応するように積層体１２、１３が構成されることになる。

　なお調光フィルム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。

　ここで基材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製造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、液晶層１４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（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ）による透明導電膜を基材２１Ａ、２１Ｂの全面に製造して形成される。なお上述したように、ＩＰＳ方式等において、電極は所望の形状によりパターンニングされて製造される。

　配向層２３Ａ、２３Ｂ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。

　なお光配向層に代えて、ラビング処理により製造してもよい。この場合、配向層２３Ａ、２３Ｂは、ポリイミド等の配向層に適用可能な各種材料層を製造した後、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製造して形成される。またこのようなラビング処理による配向層、光配向層に代えて、ラビング処理により製造した微細なライン状凹凸形状を賦型処理により製造して配向層を製造してもよい。

　スペーサー２４は、液晶層１４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製造される。スペーサー２４は、透明電極２２Ｂを製造してなる基材２１Ｂ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製造される。なおスペーサー２４は、上側積層体１２に設けるようにしてもよく、上側積層体１２及び下側積層体１３の双方に設けるようにしてもよい。またスペーサー２４は、配向層２３Ｂ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ーを適用してもよい。

　液晶層１４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。具体的に、液晶層１４には、例えば、特開２００３－３６６４８４号に記載の液晶化合物を用いることができる。また、上市品としては、例えばメルク社製ＭＬＣ２１６６等の液晶材料を適用することができる。なお、ゲストホスト方式による場合、液晶層１４には、液晶材料と調光に供する色素とが混入されるものの、ゲストホスト方式について提案されている液晶材料と色素との混合物を広く適用することができる。液晶セル１５は、液晶層１４を囲むように、シール材２５が配置され、このシール材２５により液晶の漏出が防止される。ここでシール材２５は、例えばエポキシ樹脂、紫外線硬化性樹脂等を適用することができる。

　〔製造工程〕
　図４は、調光フィルム１０の製造工程を示すフローチャートである。液晶セル１５は、第１の積層体製造工程ＳＰ２において、第１の積層体１３が製造される。
　第１の積層体製造工程ＳＰ２においては、電極製造工程ＳＰ２－１において、基材２１Ｂにスパッタリング等によりＩＴＯによる透明電極２２Ｂが製造される。
　続くスペーサー製造工程ＳＰ２－２において、スペーサー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、スペーサー２４が製造される。
　また続いて配向層製造工程ＳＰ２－３において、配向層２３Ｂに係る塗工液を塗工して乾燥した後、紫外線の照射により硬化させ、これにより配向層２３Ｂが製造される。これらによりこの実施形態では、第１の積層体１３が製造される。

　調光フィルム１０の製造工程は、続く第２の積層体製造工程ＳＰ３において、第１の積層体製造工程ＳＰ２と同様にして、第２の積層体１２が製造される。すなわち第２の積層体製造工程ＳＰ３では、基材２１Ａにスパッタリング等によりＩＴＯによる透明電極２２Ａが製造され、配向層２３Ａに係る塗工液を塗工、乾燥、硬化して配向層２３Ａが製造され、これらにより第２の積層体１２が製造される。

　この製造工程は、続く液晶セル製造工程ＳＰ４において、ディスペンサを使用して枠形状によりシール材２５を塗工した後、この枠形状の部位に液晶材料を配置して上側積層体１２、下側積層体１３を積層押圧してシール材２５を紫外線の照射等により硬化させ、これにより液晶セル１５を製造する。なお液晶材料の配置にあっては、上側積層体１２、下側積層体１３を先に積層するようにして、上側積層体１２、下側積層体１３を積層して形成される空隙に配置するようにしてもよい。

　調光フィルム１０は、続く積層工程ＳＰ５において、直線偏光板１６、１７と積層されて形成される。なお液晶セル１５は、基材２１Ａ、２１Ｂがロールに巻き取られた長尺フィルム形態により提供され、これら工程ＳＰ２～ＳＰ５の全て、又はこれら工程ＳＰ２～ＳＰ５のうちの一部が、ロールから基材２１Ａ、２１Ｂを引き出して搬送しながら実行される。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ことになる。

　〔スペーサーの詳細構成〕
　ここでこの実施形態では、図４に示す工程によりフォトレジストを使用して円柱形状又は円錐台形状によりスペーサー２４が形成される。このようにしてスペーサー２４を製造して、この実施形態では、スペーサー２４のビッカース硬度値Ｘｓが１６．９以上４０．２以下であり、スペーサー２４の先端が当接する第２の積層体１２の部位のビッカース硬度値Ｘｆが、１１．８以上３５．９以下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。なお、ビッカース硬度の値は、以下の実施例に記載の条件における測定値である。

　すなわちスペーサー２４の先端が当接する第２の積層体１２の部位のビッカース硬度値Ｘｆが１１．８未満の場合、使用中の押圧力により、スペーサー２４の先端が対向する面に貫入し、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。またこの場合、スペーサー２４の組み立て時の接触等により基材２１Ａにキズが発生したり、全体を屈曲した際にクラックが生じたりする。

　またスペーサー２４のビッカース硬度値Ｘｓが１６．９未満の場合には、外圧によりスペーサー２４が潰れてセルギャップが低減し、所望のセルギャップを得られなくなる。またスペーサー２４のビッカース硬度値Ｘｓが４０．２を超える場合、又はスペーサー２４の先端が当接する第２の積層体１２の部位のビッカース硬度値Ｘｆが３５．９を超える場合にあっても、セルギャップが低減したり、キズ、クラックが発生したりする場合がある。

　しかしながらスペーサー２４のビッカース硬度値Ｘｓが１６．９以上４０．２以下であり、スペーサー２４の先端が当接する第２の積層体１２の部位のビッカース硬度値Ｘｆが、１１．８以上３５．９以下であるように設定すれば、これらの問題を一挙に解決して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。

　〔試験結果〕
　表１及び表２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及び表２における実施例、比較例は、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、これら実施例、比較例の調光フィルムは、下側積層体１３にのみスペーサー２４を設けるようにし、このスペーサー２４に係る製造条件により、スペーサー２４のビッカース硬度値Ｘｓを変化させた。また配向層２３Ａを製造する際の条件により、スペーサー２４の先端が当接する第２の積層体１２の部位のビッカース硬度値Ｘｆを変化させた。

　すなわちスペーサー２４は、スペーサー２４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２４を製造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２４を製造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２４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２４の硬度Ｘｓは、スペーサー２４に係るフォトレジストの材料の選定、塗工工程、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、マスクキャップ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、スペーサー２４のビッカース硬度値Ｘｓがそれぞれ１４．８、１６．９、２２．２、４０．２、５１．４である下側積層体１３を製造した（表３）。なおこの硬度は、スペーサー２４の作成条件をそれぞれ設定して下側積層体１３を製造し、この下側積層体１３により調光フィルム１０を一旦製造した後、分解して計測した計測値である。またこの計測は、各調光フィルムで１２点を計測し、最大値及び最小値を除いて残る１０点の平均値による計測結果である。

　なおスペーサー２４は、直径９μｍ、高さ６μｍの円柱形状により製造した。また基材２１Ｂの面内方向で直交する２方向に１１０μｍピッチにより規則的に配置した。従って基材２１Ｂ上においてスペーサー２４の占める割合（占有率）は、０．５％（＝（（９／２）^２×３）／（１１０）^２）である。

　なお占有率を大きくすると、スペーサー１個当たりに印加される応力が小さくなることにより、スペーサー２４が潰れたり、先端が貫入したりする現象を軽減できるものの、占有率を大きくすると、透過率が劣化したり、遮光率が劣化したりする。しかしながら占有率が小さい場合には、透過率、遮光率等の光学特性を確保することができるものの、スペーサー２４が潰れたり、先端が貫入したりする現象を避け得なくなる。これにより占有率は、０．５％以上、１０％以下であることが望ましい。

　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１２の配向層２３Ａにあっては、塗工液を塗工して乾燥、熱硬化することにより製造し、この熱硬化の条件（加熱温度、加熱時間）等の設定によりビッカース硬度値Ｘｆを設定した。これにより実施例、比較例では、ビッカース硬度値Ｘｆが１０．２、１１．８、２４．８、３５．９、３８．５である上側積層体１２を製造した（表４）。なおこの硬度Ｘｆは、配向層２３Ａの作成条件をそれぞれ設定してスペーサーが当接する面である上側積層体１２の配向層２３Ａについて硬さの異なる上側積層体１２を製造し、この上側積層体１２により調光フィルム１０を一旦製造した後、分解して計測した計測値である。また、１２点で計測し、最大値及び最小値を除いて残る１０点の平均値による計測結果である。

　なおビッカース硬度値Ｘｓ、Ｘｆは、ヘルムートフィッシャー社製ＰＩＣＯＤＥＮＴＯＲ　ＨＭ５００を使用して計測した。計測は、押し込み速度３００ｍＮ／２０ｓｅｃ、リリース速度３００ｍＮ／２０ｓｅｃ、クリープ時間５秒により、最大荷重を１００ｍＮの測定条件とした。

　表１、表２の各実施例、比較例では、このようにして製造した上側積層体１２、下側積層体１３により調光フィルムを製造して試験した。表１、表２の試験では、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、スペーサーの潰れを観察してセルギャップの減少を観察し、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、表２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１２及び１３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１２及び１３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」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」を「○」により示す。

　この表１、表２の計測結果では、スペーサー２４のビッカース硬度値Ｘｓが１６．９未満である場合（比較例５、７）、セルギャップの減少が観察され、また比較例５では、フィルムへのスペーサー先端の貫入、キズ、クラックが観察された。またスペーサー２４の先端が当接する第２の積層体１２の部位のビッカース硬度値Ｘｆが、１１．８未満である場合（比較例１、比較例３）、キズ、クラックが観察され、また比較例３では、フィルムへのスペーサー先端の貫入が観察された。

　またスペーサー２４のビッカース硬度値Ｘｓが４０．２を超える場合（比較例６、比較例８）、比較例６では、セルギャップの減少、フィルムへのスペーサー先端の貫入が観察され、比較例８ではキズが観察された。またスペーサー２４の先端が当接する第２の積層体１２の部位のビッカース硬度値Ｘｆが３５．９を超える場合（比較例２、比較例４）、セルギャップの減少、キズが観察され、さらに比較例４では、クラックが観察された。

　しかしながら実施例１～１３では、これらの現象にあっては、観察されることが無く、これにより充分にスペーサーに関して信頼性を確保できることが確認された。

　〔第２実施形態〕
　〔合わせガラス〕
　図５は、本発明の第２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１０１は、第１実施形態の合わせガラス１と、スペーサー１２４以外同様であるので、同様の部分は同一の符号を付し、説明を省略する。

　ビーズスペーサー１２４は、液晶層１４の厚みを規定するために設けられる。ビーズスペーサー１２４は、シリカ等による無機材料による構成、有機材料による構成、これらを組み合わせたコアシェル構造の構成等を広く適用することができる。また球形状による構成の他、円柱形状、角柱形状等によるロッド形状により構成してもよい。ビーズスペーサー１２４は、上側積層体１２に設けるようにしてもよく、上側積層体１２及び下側積層体１３の双方に設けるようにしてもよい。またビーズスペーサー１２４は、配向層２３Ｂの上に設けるようにしてもよい。またビーズスペーサー１２４は、透明部材により製造されるものの、必要に応じて着色した材料を適用して色味を調整するようにしてもよい。

　〔製造工程〕
　調光フィルム１１０の製造工程も第１実施形態の図４で示す工程と同様であるので、同様の工程の説明を省略する。第１実施形態と異なるのは、第１実施形態のスペーサ製造工程ＳＰ２－２が、第２実施形態ではスペーサー配置工程ＳＰ２－２で、ビーズスペーサー１２４を配置する点である。

　ここでビーズスペーサー１２４は、湿式／乾式散布に加え、種々の配置方法を広く適用することができる。この実施形態では、ビーズスペーサー１２４は、ビーズスペーサー１２４を樹脂成分と共に溶剤に分散して製造した塗工液を部分的に塗工した後、乾燥、焼成の処理を順次実行することにより、電極２２Ｂ上にランダムにビーズスペーサー１２４を配置して移動困難に保持し、これによりビーズスペーサー１２４を配置する。

　〔ビーズスペーサーの詳細構成〕
　ここでこの実施形態では、スペーサー配置工程ＳＰ２－２によりビーズスペーサー１２４を配置して調光フィルムを製造するようにして、ビーズスペーサー１２４が当接する上側積層体１２の部位のビッカース硬度値Ｂが１１．８以上３５．９以下であるように設定され、ビーズスペーサー１２４の占有率Ａと、ビッカース硬度値Ｂとの乗算値Ａ×Ｂが、０．４２以上であるように設定される。なおここで占有率Ａは、下側積層体１３を平面視した状態（鉛直方向から見た状態）で、下側積層体１３の面積に対するビーズスペーサー１２４の面積の占める割合である。これによりこの実施形態では、ビーズ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。なお、ビッカース硬度の値は、以下の実施例、比較例に記載の条件における測定値である。

　ビーズスペーサー１２４の先端が当接する第２の積層体１２の部位のビッカース硬度値Ｂが１１．８未満の場合、使用中の押圧力により、ビーズスペーサー１２４の先端が対向する面に貫入し、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。また当該部位のビッカース硬度値Ｂが３５．９を超える場合、全体を屈曲した際にクラックが生じる。

　またビッカース硬度値Ｂとの乗算値Ａ×Ｂが、０．４２未満の場合には、ビーズスペーサー１２４の先端が対向する面に貫入し、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。

　しかしながらビーズスペーサー１２４が当接する上側積層体１２の部位のビッカース硬度値Ｂが１１．８以上３５．９以下であり、占有率Ａとビッカース硬度値Ｂとの乗算値Ａ×Ｂが０．４２以上であるように設定すれば、これらの問題を一挙に解決してビーズ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。

　すなわちビーズスペーサー１２４が当接する上側積層体１２の部位のビッカース硬度値Ｂを１１．８以上３５．９以下とすれば、使用中の押圧力により、ビーズスペーサー１２４の先端が対向する面に貫入しないようにし、またクラックの発生を防止することができる。またさらに占有率Ａと、ビッカース硬度値Ｂとの乗算値Ａ×Ｂが０．４２以上であることによっても、一段とビーズスペーサーが貫入したりする状況を低減し、さらには屈曲した際のクラックの発生を低減することができる。

　すなわちビッカース硬度値Ｂが小さい場合には、当該部位が柔らかいと言え、これによりビーズスペーサーが貫入し易くなる。これとは逆に、ビッカース硬度値Ｂが大きい場合には、当該部位が硬いことになり、屈曲した際にクラックが発生し易くなる。これにより硬度値Ｂは１１．８以上３５．９以下とすることによりビーズスペーサーが貫入したりする状況を低減し、さらには屈曲した際のクラックの発生を低減することができる。

　しかしながらこのように硬度値Ｂを設定しても、１つのスペーサーへの応力の大きさは、スペーサーの数で変化し、その指標である占有率Ａが小さい場合には、１つのスペーサーへの応力集中が大きくなり、その結果、硬度値Ｂが１１．８以上３５．９以下の場合であっても、乗算値Ａ×Ｂが０．４２未満となると、ビーズスペーサーが貫入し易くなる。また占有率Ａが小さい場合には、スペーサーの数が少ないことにより、曲げに係る応力集中も大きくなり、これにより硬度値Ｂは１１．８以上３５．９以下の場合であっても、乗算値Ａ×Ｂが０．４２未満となると、クラックが発生し易くなる。これによりビッカース硬度値Ｂを１１．８以上３５．９以下とし、乗算値Ａ×Ｂを０．４２以上とすることにより、ビーズ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。

　〔試験結果〕
　表５、表６は、このビーズ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５、表６における実施例、比較例は、ビーズスペーサー及びこのビーズ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、これら実施例、比較例の調光フィルムは、下側積層体１３にのみビーズスペーサー１２４を設けるようにし、このビーズスペーサー１２４の大きさの選定、塗布量により占有率Ａを可変した。また配向層２３Ａを製造する際の条件により、ビーズスペーサー１２４の先端が当接する第２の積層体１２の部位のビッカース硬度値Ｂを設定した。

　すなわちビーズスペーサー１２４は、ビーズスペーサー１２４を樹脂成分と共に溶剤に分散して製造した塗工液を塗工した後、乾燥、紫外線照射による硬化、焼成の処理を順次実行することにより、電極２２Ｂ上にランダムにビーズスペーサー１２４を配置して移動困難に保持して配置される。ビーズスペーサー１２４は、この塗工液への投入量、塗工液の塗工膜厚の調整により、占有率を調整した。

　実施例、比較例では、ビーズスペーサー１２４の密度を４０個／ｍｍ^２、５０個／ｍｍ^２、１００個／ｍｍ^２に設定し、またビーズスペーサー１２４には、直径が３μｍ、６μｍによる球形状を適用した。これにより占有率Ａを０．０２８％、０．０３５％、０．０７１％、０．１１３％、０．１４１％により下側積層体１３を製造した。なお、ビーズスペーサー１２４は、積水化学社製ミクロパールＥＸシリーズを適用した。

　基材２１Ｂは、厚み１００μｍであり、ハードコート層を備えたＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）フィルムである。電極２２Ｂは、厚み２０ｎｍにより製造した。

　配向層２３Ｂは、塗工液を乾燥膜厚１００ｎｍになるよう塗工し、さらに熱硬化することにより製造した。

　これに対してこのビーズスペーサー１２４が当接する面である上側積層体１２の配向層２３Ａにあっては、配向層２３Ｂと同様に、塗工液を塗工して乾燥した後の熱硬化の条件（加熱温度、加熱時間）等の設定によりビッカース硬度値Ｂを設定した。これにより実施例、比較例では、ビッカース硬度値Ｂが１０．２、１１．８、３５．９、３８．５である上側積層体１２を製造した（表７）。なおこの硬度値Ｂは、配向層２３Ａの作成条件をそれぞれ設定して配向層２３Ａについて硬さの異なる上側積層体１２を製造し、この上側積層体１２により調光フィルム１１０を一旦製造した後、分解して計測した計測値である。またこの計測は、１２点を計測し、最大値及び最小値を除いて残る１０点の平均値による計測結果である。

　なおビッカース硬度値Ｂは、ヘルムートフィッシャー社製ＰＩＣＯＤＥＮＴＯＲ　ＨＭ５００を使用して計測した。計測は、押し込み速度３００ｍＮ／２０ｓｅｃ、リリース速度３００ｍＮ／２０ｓｅｃ、クリープ時間５秒により、最大荷重を１００ｍＮの測定条件とした。

　なお上側積層体１２の基材２１Ａ、電極２２Ａは、下側積層体１３の基材２１Ｂ、電極２２Ｂと同一に構成した。なお配向層２３Ａは、硬度値Ｂを調整した点を除いて、配向層２３Ｂと同一に構成した。

　表５、表６の各実施例、比較例では、このようにして製造した上側積層体１２、下側積層体１３により調光フィルムを製造して試験した。表５、表６の試験では、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、１ｋｇ／ｃｍ^２の加重を１分間印加した後、液晶セルを駆動してセルギャップの減少を判断した。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ビーズスペーサーが当接する部位を顕微鏡により観察してビーズスペーサー先端の貫入を観察した。

　ここでビーズスペーサー１２４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「×」により示し、凹部が認められない場合、「フィルム貫入」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」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」を「○」により示す。

　この表５、表６の計測結果では、ビーズスペーサー１２４が当接する第２の積層体１２の部位のビッカース硬度値Ｂが１１．８以上３５．９以下であり、占有率Ａとビッカース硬度値Ｂとの乗算値Ａ×Ｂが、０．４２以上である場合、フィルム貫入を防止でき、またクラックも発生しないことが確認され、これにより充分にビーズスペーサーに関して信頼性を確保できることが確認された。

　〔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。

　１、１０１　合わせガラス
　２、３　板ガラス
　４、５　中間層
　１０、１１０　調光フィルム
　１２　上側積層体
　１３　下側積層体
　１４　液晶層
　１４Ａ　液晶分子
　１５　液晶セル
　１６、１７　直線偏光板
　１８、１９　位相差フィルム
　２１Ａ、２１Ｂ　基材
　２２Ａ、２２Ｂ　電極
　２３Ａ、２３Ｂ　配向層
　２４　スペーサー
　２５　シール材
　１２４　ビーズスペーサー

Claims

　少なくとも配向層を備えてなる第１及び第２の積層体により液晶層を挟持し、前記第１及び又は第２の積層体に設けられた電極の駆動により前記液晶層に係る液晶分子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、
　前記第１の積層体は、
　透明フィルム材による基材に、前記液晶層の厚みを保持するスペーサーが設けられ、
　前記第１及び第２の積層体は、
　前記スペーサーのビッカース硬度値Ｘｓが１６．９以上４０．２以下であり、前記スペーサーの先端が当接する前記第２の積層体の部位のビッカース硬度値Ｘｆが、１１．８以上３５．９以下である
　調光フィルム。
　少なくとも配向層を備えてなる第１及び第２の積層体により液晶層を挟持し、前記第１及び又は第２の積層体に設けられた電極の駆動により前記液晶層に係る液晶分子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、
　前記第１の積層体は、
　透明フィルム材による基材に、前記液晶層の厚みを保持するビーズスペーサーが設けられ、
　前記第１及び第２の積層体は、
　前記ビーズスペーサーが当接する前記第２の積層体の部位のビッカース硬度値Ｂが１１．８以上３５．９以下であり、
　前記第１の積層体を平面視した状態で、前記第１の積層体上で前記ビーズスペーサーが占める面積の比率である占有率Ａと、前記ビッカース硬度値Ｂとの乗算値Ａ×Ｂが、０．４２以上である
　調光フィルム。
　請求項１または２に記載の調光フィルムを板ガラスにより挟持して形成された
　合わせガラス。
　少なくとも配向層を備えてなる第１の積層体を製造する第１の積層体製造工程と、
　少なくとも配向層を備えてなる第２の積層体を製造する第２の積層体製造工程と、
　前記第１の積層体、液晶層、前記第２の積層体を積層してなる液晶セルを製造する液晶セル製造工程とを備え、
　前記第１の積層体製造工程は、
　基材に、前記液晶層の厚みを保持するスペーサーを製造するスペーサー製造工程を備え、
　前記スペーサー製造工程は、
　前記スペーサーのビッカース硬度値Ｘｓが１６．９以上４０．２以下であるように前記スペーサーを製造し、
　前記第２の積層体製造工程は、
　前記スペーサーの先端が当接する前記第２の積層体の部位のビッカース硬度値Ｘｆが、１１．８以上３５．９以下であるように前記第２の積層体を製造する
　調光フィルムの製造方法。
　少なくとも配向層を備えてなる第１の積層体を製造する第１の積層体製造工程と、
　少なくとも配向層を備えてなる第２の積層体を製造する第２の積層体製造工程と、
　前記第１の積層体、液晶層、前記第２の積層体を積層してなる液晶セルを製造する液晶セル製造工程とを備え、
　前記第１の積層体製造工程は、
　基材に、前記液晶層の厚みを保持するビーズスペーサーを配置するビーズスペーサー配置工程を備え、
　前記第２の積層体製造工程は、
　前記ビーズスペーサーが当接する前記第２の積層体の部位のビッカース硬度値Ｂが１１．８以上３５．９以下であるように前記第２の積層体を製造し、
　前記ビーズスペーサー配置工程は、
　前記第１の積層体を平面視した状態で、前記第１の積層体上で前記ビーズスペーサーが占める面積の比率である占有率Ａと、前記ビッカース硬度値Ｂとの乗算値Ａ×Ｂが、０．４２以上であるように前記ビーズスペーサーを配置する
　調光フィルムの製造方法。