CN109073940B - 液晶调光构件、透光性导电薄膜、及液晶调光元件 - Google Patents
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Abstract
液晶调光构件依次具备:透明基材、透光性导电层、和液晶调光层,透光性导电层依次具备:第1无机氧化物层、金属层、和第2无机氧化物层。
Description
技术领域
本发明涉及液晶调光构件、用于在其中使用的透光性导电薄膜、及具备液晶调光构件的液晶调光元件。
背景技术
近年来,从减小冷暖气设备负担、外观性等观点出发,智能窗口等所代表的液晶调光元件的需求正在增高。液晶调光元件被用于建筑物、交通工具的窗玻璃、隔断、室内装饰(interior)等各种用途。
作为液晶调光元件,例如提出了依次具备基体、导电膜、和液晶-树脂复合体的液晶调光元件(例如,参照下述专利文献1。)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-133921号公报
发明内容
发明要解决的问题
另一方面,专利文献1的液晶调光元件中,作为导电膜,使用铟锡复合氧化物(ITO)。铟锡复合氧化物(ITO)由于近红外线反射特性低,因此遮热性差。因此,在受太阳光影响的环境(室外等)中利用专利文献1的液晶调光元件的情况下,存在专利文献1的液晶调光元件的液晶-树脂复合体因太阳光的热而劣化这样的不良情况。
另外,为了消除这样的不良情况,也研究了在基体的表面贴附用于遮断太阳光等热射线的IR反射层。但是,在这样的情况下,与IR反射层的厚度相对应地,液晶调光元件的厚度会增加,另外,还有制造成本增大的不良情况。
本发明的目的在于,提供即使不在透明基材的表面贴附IR反射层,近红外线反射特性也优异的液晶调光构件、用于在其中使用的透光性导电薄膜、及、具备该液晶调光构件的液晶调光元件。
用于解决问题的方案
本发明[1]包含液晶调光构件,其依次具备:透明基材、透光性导电层、和液晶调光层,前述透光性导电层依次具备:第1无机氧化物层、金属层、和第2无机氧化物层。
该液晶调光构件中,透光性导电层具备近红外线区域的反射率高的金属层。因此,透光性导电层与例如仅包含导电性氧化物的情况相比,近红外线的平均反射率高,能够自液晶调光层起有效地遮断太阳光等热射线,可以在受太阳光影响的环境(室外等)中利用。
另外,该液晶调光构件中,即使不在透明基材的表面贴附IR反射层,近红外线反射特性也优异。因此,能够减薄液晶调光构件的厚度,另外,能够降低制造成本。
本发明[2]包含上述[1]所述的液晶调光构件,其中,前述第2无机氧化物层含有晶粒。
根据该液晶调光构件,透光性导电层具备含有晶粒的第2无机氧化物层。因此,在液晶调光层含有水作为溶剂的情况下,能够抑制该水沿厚度方向通过第2无机氧化物层侵入至金属层。
本发明[3]包含上述[1]或[2]所述的液晶调光构件,其中,前述第2无机氧化物层为具有非晶质部及结晶质部的半结晶质膜。
根据该液晶调光构件,第2无机氧化物层为具有非晶质部及结晶质部的半结晶质膜。因此,湿热耐久性更加优异。
本发明[4]包含一种透光性导电薄膜,其用于在上述[1]~[3]中任一项所述的液晶调光构件中使用,所述透光性导电薄膜依次具备:透明基材和透光性导电层,前述透光性导电层依次具备:第1无机氧化物层、金属层、和第2无机氧化物层。
该透光性导电薄膜中,透光性导电层具备近红外线区域的反射率高的金属层。因此,透光性导电薄膜用于上述的液晶调光构件的情况下,透光性导电层与例如仅包含导电性氧化物的情况相比,近红外线的平均反射率高、能够自液晶调光层起有效地遮断太阳光等热射线、可以在受太阳光影响的环境(室外等)中利用。
另外,对于该透光性导电薄膜,即使不在透明基材的表面贴附IR反射层,近红外线反射特性也优异。因此,能够减薄透光性导电薄膜的厚度,另外,能够降低制造成本。
本发明[5]包含一种液晶调光元件,其具备:上述[1]~[3]中任一项所述的液晶调光构件、和电极基板,所述电极基板相对于前述透明基材设置在前述液晶调光层的相反侧的表面。
该液晶调光元件具备上述的液晶调光构件。因此,液晶调光元件能够自液晶调光层起有效地遮断太阳光等热射线、可以在受太阳光影响的环境(室外等)中利用。
另外,该液晶调光元件具备上述的液晶调光构件。因此,能够减薄液晶调光元件的厚度,另外,能够降低制造成本。
发明的效果
利用本发明的液晶调光构件、用于在其中使用的透光性导电薄膜、及具备该液晶调光构件的液晶调光元件,即使不在透明基材的表面贴附IR反射层,近红外线反射特性也优异。因此,能够减薄液晶调光构件的厚度,另外,能够降低制造成本。
附图说明
图1示出本发明的液晶调光构件的一个实施方式的截面图。
图2中,图2A~B示出图1所示的透光性导电薄膜的局部放大图,图2A示出第2无机氧化物层为完全结晶质膜的情况下的示意图,图2B示出第2无机氧化物层为半结晶质膜的情况下的示意图。
图3示出构成图1所示的液晶调光构件的本发明的透光性导电薄膜的一个实施方式的截面图。
图4示出具备图1所示的液晶调光构件的本发明的液晶调光元件的一个实施方式的截面图。
图5示出作为液晶调光构件的变形例的、在透明基材的上表面直接配置有第1无机氧化物层的液晶调光构件的截面图。
图6示出作为液晶调光构件的变形例的、在保护层及第1无机氧化物层之间夹有无机物层的液晶调光构件的截面图。
具体实施方式
在图1中,纸面上下方向为上下方向(厚度方向、第1方向),纸面上侧为上侧(厚度方向的一侧、第1方向的一侧)、纸面下侧为下侧(厚度方向的另一侧、第1方向的另一侧)。在图1中,纸面左右方向为左右方向(宽度方向、与第1方向正交的第2方向),纸面左侧为左侧(第2方向的一侧),纸面右侧为右侧(第2方向的另一侧)。在图1中,纸厚方向为前后方向(第1方向及与第2方向正交的第3方向),纸面外侧为前侧(第3方向的一侧)、纸面内侧为后侧(第3方向的另一侧)。具体而言,依据各图的方向箭头。
1.液晶调光构件
液晶调光构件呈具有规定的厚度的薄膜形状(包含片形状),沿与厚度方向正交的规定方向(前后方向及左右方向、即面方向)延伸,具有平坦的上表面及平坦的下表面(2个主面)。液晶调光构件例如为调光装置所具备的调光面板等的一个部件,即,不是调光装置。即,液晶调光构件为用于制作调光装置等的部件,不含LED等光源、外部电源,是以部件自身流通、产业上可利用的器件。
具体而言,如图1所示,液晶调光构件1为在厚度方向依次具备透明基材2、保护层3、透光性导电层4、和液晶调光层5的层叠薄膜。即,液晶调光构件1具备:透明基材2、配置于透明基材2的上侧的保护层3、配置于保护层3的上侧的透光性导电层4、和配置于透光性导电层4的上侧的液晶调光层5。优选液晶调光构件1仅包含透明基材2、保护层3、透光性导电层4、和液晶调光层5。以下,详细地对各层进行叙述。
2.透明基材
透明基材2为液晶调光构件1的电极基板的一部分,是液晶调光构件1的最下层、且确保液晶调光构件1的机械强度的支撑材料。透明基材2与保护层3一起支撑透光性导电层4及液晶调光层5。
透明基材2例如由高分子薄膜形成。
高分子薄膜具有透明性及挠性。作为高分子薄膜的材料,可列举出例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯树脂、例如聚甲基丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸类树脂(丙烯酸类树脂和/或甲基丙烯酸类树脂)、例如聚乙烯、聚丙烯、环烯烃聚合物等烯烃树脂、例如聚碳酸酯树脂、聚醚砜树脂、聚芳酯树脂、三聚氰胺树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、纤维素树脂、聚苯乙烯树脂、降冰片烯树脂等。这些高分子薄膜可以单独使用或组合使用2种以上。从透明性、挠性、耐热性、机械特性等观点出发,可优选列举出烯烃树脂、聚酯树脂,可更优选列举出环烯烃聚合物、PET。
透明基材2的厚度例如为2μm以上,优选为20μm以上,另外,例如为300μm以下,优选为200μm以下、更优选为150μm以下。
另外,从保持第1无机氧化物层6的非晶质性的观点出发,透明基材2优选含有微量的水。即,对于透明基材2,优选的是高分子薄膜含有水。
3.保护层
保护层3为液晶调光构件1的电极基板的一部分,是用于使透光性导电层4、液晶调光层5的上表面不易产生擦伤(即,得到优异的耐擦伤性)的擦伤保护层。另外,在使透光性导电层4形成为布线图案等图案形状的情况下,保护层3也是为了抑制图案的辨识而对液晶调光构件1的光学物性进行调整的光学调整层。
保护层3具有薄膜形状(包含片形状),以接触透明基材2的上表面的方式配置于透明基材2的上表面整面。
保护层3由树脂组合物形成。
树脂组合物含有例如树脂、颗粒等。树脂组合物优选含有树脂,更优选仅包含树脂。
作为树脂,可列举出固化性树脂、热塑性树脂(例如,聚烯烃树脂)等,可优选列举出固化性树脂。
作为固化性树脂,例如可列举出通过活性能量射线(具体而言,紫外线、电子束等)的照射发生固化的活性能量射线固化性树脂、例如通过加热发生固化的热固化性树脂等,可优选列举出活性能量射线固化性树脂。
活性能量射线固化性树脂例如可列举出分子中含有具有聚合性碳-碳双键的官能团的聚合物。作为这样的官能团,例如可列举出乙烯基、(甲基)丙烯酰基(甲基丙烯酰基和/或丙烯酰基)等。
作为活性能量射线固化性树脂,例如,可列举出侧链含有官能团的(甲基)丙烯酸类树脂(丙烯酸类树脂和/或甲基丙烯酸类树脂)等。
这些树脂可以单独使用或组合使用2种以上。
作为颗粒,例如可列举出无机颗粒、有机颗粒等。作为无机颗粒,例如可列举出二氧化硅颗粒、例如包含氧化锆、氧化钛等的金属氧化物颗粒、例如碳酸钙等碳酸盐颗粒等。作为有机颗粒,例如可列举出交联丙烯酸类树脂颗粒等。
保护层3的厚度例如为0.01μm以上,优选为1μm以上、另外例如为10μm以下,优选为5μm以下。保护层3的厚度例如通过基于透射型电子显微镜(TEM)的截面观察来测定。
4.透光性导电层
透光性导电层4为液晶调光构件1的电极基板的一部分,是用于将来自外部电源(未图示)的电流对液晶调光层5施加电场的导电层。另外,透光性导电层4也为透明导电层。
如图1所示,透光性导电层4具有薄膜形状(包含片形状),以接触保护层3的上表面的方式配置于保护层3的上表面整面。
透光性导电层4在厚度方向自透明基材2侧起依次具备第1无机氧化物层6、金属层7、和第2无机氧化物层8。即,透光性导电层4具备配置于保护层3上的第1无机氧化物层6、配置于第1无机氧化物层6上的金属层7、和配置于金属层7上的第2无机氧化物层8。透光性导电层4优选仅包含第1无机氧化物层6、金属层7、和第2无机氧化物层8。
透光性导电层4的表面电阻值例如为40Ω/□以下,优选为30Ω/□以下、更优选为20Ω/□以下、进一步优选为15Ω/□以下,另外,例如为0.1Ω/□以上,优选为1Ω/□以上、更优选为5Ω/□以上。
透光性导电层4的表面电阻值例如通过对透光性导电薄膜9的透光性导电层4表面依据JIS K7194(1994年)的4探针法进行测定来获得。
透光性导电层4的电阻率例如为2.5×10-4Ω·cm以下,优选为2.0×10-4Ω·cm以下、更优选为1.1×10-4Ω·cm以下,另外,例如为0.01×10-4Ω·cm以上,优选为0.1×10-4Ω·cm以上、更优选为0.5×10-4Ω·cm以上。
透光性导电层4的电阻率用透光性导电层4的厚度(第1无机氧化物层、金属层7、第2无机氧化物层8的总厚度)和透光性导电层4的表面电阻值来算出。
另外,透光性导电层4的近红外线(波长850~2500nm)的平均反射率例如为10%以上,优选为20%以上、更优选为50%以上,另外,例如为95%以下,优选为90%以下。
透光性导电层4的厚度、即第1无机氧化物层6、金属层7及第2无机氧化物层8的总厚度例如为20nm以上,优选为40nm以上、更优选为60nm以上、进一步优选为80nm以上,另外,例如为150nm以下,优选为120nm以下、更优选为100nm以下。
5.第1无机氧化物层
第1无机氧化物层6为用于防止源自透明基材2中含有的水的氢、源自保护层3中含有的有机物的碳侵入至金属层7的阻挡层。进而,第1无机氧化物层6也为与后述的第2无机氧化物层8一起用于抑制金属层7的可见光反射率、提高透光性导电层4的可见光透过率的光学调整层。第1无机氧化物层6优选为与后述的金属层7一起对透光性导电层4赋予导电性的导电层,更优选为透明导电层。
第1无机氧化物层6为透光性导电层4中的最下层,具有薄膜形状(包含片形状),以接触保护层3的上表面的方式配置于保护层3的上表面整面。
作为形成第1无机氧化物层6的无机氧化物,例如可列举出由选自由In、Sn、Zn、Ga、Sb、Ti、Si、Zr、Mg、Al、Au、Ag、Cu、Pd、W、Fe、Pb、Ni、Nb、Cr组成的组中的至少1种金属形成的金属氧化物等。根据需要,金属氧化物中可以进一步掺杂上述组中所示的金属原子。
作为无机氧化物,从降低表面电阻值的观点及确保优异的透明性的观点出发,可优选列举出含有氧化铟的氧化物(含氧化铟氧化物)。含氧化铟氧化物可以仅含有铟(In)作为金属元素,另外,也可以含有除铟(In)以外的(半)金属元素作为金属元素。含氧化铟氧化物优选主金属元素为铟(In)。主金属元素为铟的含氧化铟氧化物具有优异的阻挡功能、容易适当地抑制由水等的影响导致的金属层7的腐蚀。
含氧化铟氧化物通过含有单数或多种(半)金属元素作为杂质元素,能够更加提高导电性、透明性、耐久性。第1无机氧化物层6中的、杂质金属元素的含有原子数相对于主金属元素In的原子数的比(杂质金属元素的原子数/In的原子数)例如为不足0.50,优选为0.40以下、更优选为0.30以下、进一步优选为0.20以下,另外,例如为0.01以上,优选为0.05以上、更优选为0.10以上。由此,可得到透明性、湿热耐久性优异的无机氧化物层。
作为含氧化铟氧化物,具体而言,例如,可列举出铟锌复合氧化物(IZO)、铟镓复合氧化物(IGO)、铟镓锌复合氧化物(IGZO)、铟锡复合氧化物(ITO),可更优选列举出铟锡复合氧化物(ITO)。本说明书中的“ITO”只要为至少包含铟(In)和锡(Sn)的复合氧化物即可,可以含有除它们以外的追加成分。作为追加成分,例如可列举出除In、Sn以外的金属元素,例如,可列举出上述组中所示的金属元素及它们的组合。追加成分的含量没有特别限制,例如,为5重量%以下。
ITO中含有的氧化锡(SnO2)的含量相对于氧化锡及氧化铟(In2O3)的合计量例如为0.5质量%以上,优选为3质量%以上、更优选为6质量%以上、进一步优选为8质量%以上、特别优选为10质量%以上,另外,例如为35质量%以下,优选为20质量%以下、更优选为15质量%以下、进一步优选为13质量%以下。氧化铟的含量(In2O3)为氧化锡(SnO2)的含量的剩余部分。
ITO中含有的、Sn相对于In的原子数比Sn/In例如为0.004以上,优选为0.02以上、更优选为0.03以上、进一步优选为0.04以上、特别优选为0.05以上,另外,例如为0.4以下,优选为0.3以下、更优选为0.2以下、进一步优选为0.10以下。Sn相对于In的原子数比可以通过X射线光电子能谱法(ESCA:Electron Spectroscopy for Chemical Analysis)来求出。通过将In与Sn的原子数比设为上述范围,从而容易得到环境可靠性优异的膜质。
第1无机氧化物层6优选不含有晶粒。即,第1无机氧化物层6优选为非晶质。由此,能够提高第1无机氧化物层6表面的润湿性,从而能够在第1无机氧化物层6的上表面使后述的金属层7更确实地薄而均匀地成膜。因此,能够使透光性导电层4的膜质良好,提高湿热耐久性。
本发明中,“不含有晶粒”是指,用200,000倍下的截面TEM图像观察第1无机氧化物层6时,在与厚度方向正交的面方向(左右方向或前后方向)500nm的范围内未观察到晶粒。
第1无机氧化物层6中的无机氧化物的含有比例例如为95质量%以上,优选为98质量%以上、更优选为99质量%以上、另外,例如为100质量%以下。
第1无机氧化物层6的厚度T1例如为5nm以上,优选为20nm以上、更优选为30nm以上,另外,例如为100nm以下,优选为60nm以下、更优选为50nm以下。第1无机氧化物层6的厚度T1为上述范围时,容易以高水准调整透光性导电层4的可见光透过率。第1无机氧化物层6的厚度T1例如通过基于透射型电子显微镜(TEM)的截面观察来测定。
6.金属层
金属层7为与第1无机氧化物层6及第2无机氧化物层8一起对透光性导电层4赋予导电性的导电层。另外,金属层7也为减小透光性导电层4的表面电阻值的低电阻化层。另外,金属层7也为用于赋予高的IR反射率(近红外线的平均反射率)的IR反射层。
金属层7具有薄膜形状(包含片形状),以接触第1无机氧化物层6的上表面的方式配置于第1无机氧化物层6的上表面。
形成金属层7的金属只要为表面电阻小的金属,就没有限定,例如可列举出包含选自由Ti、Si、Nb、In、Zn、Sn、Au、Ag、Cu、Al、Co、Cr、Ni、Pb、Pd、Pt、Cu、Ge、Ru、Nd、Mg、Ca、Na、W、Zr、Ta及Hf组成的组中的1种金属、或含有它们中的2种以上金属的合金。
作为金属,可优选列举出银(Ag)、银合金,可更优选列举出银合金。金属为银或银合金时,能够减小透光性导电层4的电阻值,而且可得到近红外线区域(波长850~2500nm)的平均反射率特别高的透光性导电层4,也能够适合应用于在室外中使用的液晶调光元件。
银合金含有银作为主成分、含有其它金属作为副成分。副成分的金属元素没有限定。作为银合金,例如,可列举出Ag-Cu合金、Ag-Pd合金、Ag-Pd-Cu合金、Ag-Pd-Cu-Ge合金、Ag-Cu-Au合金、Ag-Cu-In合金、Ag-Cu-Sn合金、Ag-Ru-Cu合金、Ag-Ru-Au合金、Ag-Nd合金、Ag-Mg合金、Ag-Ca合金、Ag-Na合金、Ag-Ni合金、Ag-Ti合金、Ag-In合金、Ag-Sn合金等。从湿热耐久性的观点出发,作为银合金,可优选列举出Ag-Cu合金、Ag-Cu-In合金、Ag-Cu-Sn合金、Ag-Pd合金、Ag-Pd-Cu合金等。
银合金中的银的含有比例例如为80质量%以上,优选为90质量%以上、更优选为95质量%以上,另外,例如为99.9质量%以下。银合金中的其它金属的含有比例为上述银的含有比例的剩余部分。
从提高透光性导电层4的透过率的观点出发,金属层7的厚度T3例如为1nm以上,优选为5nm以上,另外例如为30nm以下、优选为20nm以下、更优选为10nm以下。金属层7的厚度T3例如通过基于透射型电子显微镜(TEM)的截面观察来测定。
7.第2无机氧化物层
第2无机氧化物层8为防止在液晶调光层5中作为溶剂而含有的水(后述)等侵入至金属层7的阻挡层,特别是抑制水导致的金属层7经时变色的阻挡层。另外,第2无机氧化物层8也为用于抑制金属层7的可见光反射率、提高透光性导电层4的可见光透过率的光学调整层。第2无机氧化物层8优选为与金属层7一起对透光性导电层4赋予导电性的导电层,更优选为透明导电层。
第2无机氧化物层8为透光性导电层4中的最上层,具有薄膜形状(包含片形状),以接触金属层7的上表面的方式配置于金属层7的上表面整面。
形成第2无机氧化物层8的无机氧化物可列举出第1无机氧化物层6中例示出的无机氧化物,优选含有氧化铟、可更优选列举出含氧化铟氧化物,可更优选列举出主金属元素为铟(In)的含氧化铟氧化物,可进一步优选列举出ITO。
形成第2无机氧化物层8的无机氧化物可以与形成第1无机氧化物层6的无机氧化物相同或不同,从蚀刻性、湿热耐久性的观点出发,优选为与第1无机氧化物层6相同的无机氧化物。
第2无机氧化物层8包含含氧化铟氧化物的情况下,第2无机氧化物层8中的、杂质金属元素的含有原子数相对于主金属元素In的原子数的比(杂质金属元素的原子数/In的原子数)与第1无机氧化物层6中的“杂质金属元素的原子数/In的原子数”相同或为其以上(例如,0.001以上)。
第2无机氧化物层8包含ITO的情况下,ITO中含有的氧化锡(SnO2)的含量及Sn相对于In的原子数比与第1无机氧化物层6同样。
第1无机氧化物层6及第2无机氧化物层8均包含ITO的情况下,第2无机氧化物层8中含有的氧化锡(SnO2)的含量优选与第1无机氧化物层6中含有的氧化锡(SnO2)的含量为同等水准或其以上(例如,0.1质量%以上)。具体而言,第2无机氧化物层8中含有的氧化锡(SnO2)的含量(S2)相对于第1无机氧化物层6中含有的氧化锡(SnO2)的含量(S1)的比率(S2/S1)例如为1.0以上,优选为1.2以上,另外,例如为3.0以下,优选为2.5以下。
通过将ITO中含有的氧化锡(SnO2)的含量设为上述范围,从而能够调整ITO膜的结晶化度。特别是通过增多ITO膜内的氧化锡的含量,会抑制加热带来的ITO膜的完全结晶化、容易得到半结晶质膜。
另外,第2无机氧化物层8中含有的Sn相对于In的原子数比Sn/In优选与第1无机氧化物层6中含有的Sn相对于In的原子数比为同等或其以上(具体而言,0.001以上)。通过使第2无机氧化物层8中的、氧化锡(SnO2)的含量或Sn相对于In的原子数比与第1无机氧化物层6中的这些为同等或其以上,从而能够提高第2无机氧化物层8的结晶化度。
第2无机氧化物层8中的无机氧化物的含有比例例如为95质量%以上,优选为98质量%以上、更优选为99质量%以上,另外,例如为100质量%以下。
第2无机氧化物层8含有晶粒10(参照图2A或图2B)。由此,晶粒10的膜结构稳定,不易透过水,因此能够抑制在液晶调光层5中作为溶剂而含有的水(后述)通过第2无机氧化物层8浸入至金属层7。因此,能够使透光性导电层4的耐湿耐久性良好。
具体而言,第2无机氧化物层8为结晶质膜。作为结晶质膜,例如,如图2A所示,在侧截面图(特别是截面TEM图像)中,可以为在面方向整体连续含有晶粒10的完全结晶质膜,另外,如图2B所示,可以为含有非晶质部11(未结晶化的部分)及结晶质部12(即,由晶粒10形成的部分)的半结晶质膜。从能够含有后述的第2晶粒10b、湿热耐久性更加优异的观点出发,可优选列举出半结晶质膜。
本发明中,“含有晶粒”是指,用200,000倍下的截面TEM图像观察第2无机氧化物层8时,在面方向500nm的范围内具有至少1个以上的晶粒10。在上述范围中,晶粒10的数量优选为2以上、更优选为3以上、进一步优选为5以上,另外,优选具有50以下、更优选40以下、进一步优选30以下的晶粒10。
另外,用100,000倍下的平面TEM图像观察第2无机氧化物层8的上表面时,晶粒10所占的面积比例例如为5%以上,优选为10%以上、更优选为20%以上,另外,例如为100%以下,优选为90%以下、更优选为80%以下、进一步优选为70%以下、特别优选为60%以下。
需要说明的是,用平面TEM图像算出晶粒所占的面积比例时,在前述记载的条件下确认第1无机氧化物层6的截面TEM图像,确认在第1无机氧化物层6内不存在晶粒后,对平面TEM图像进行观察。有时仅通过平面TEM图像难以判断是存在于第1无机氧化物层6及第2无机氧化物层8的哪一层中的晶粒。因此,本发明中,用截面TEM图像确认在第1无机氧化物层6中不存在晶粒后,对平面TEM图像进行观察,由此判断能够观察到的晶粒为第2无机氧化物层8的晶粒10。
第2无机氧化物层8中所含的晶粒10的大小例如为3nm以上,优选为5nm以上、更优选为10nm以上,例如为200nm以下、优选为100nm以下、更优选为80nm以下、进一步优选为50nm以下。在第2无机氧化物层8的观察面积内,可以包含上述范围以外的晶粒,其面积比例优选为30%以下,更优选为20%以下。更优选的是,第2无机氧化物层8中所含的晶粒10全部由上述范围大小的晶粒形成。晶粒10的大小是在用200,000倍下的截面TEM图像观察第2无机氧化物层8时各晶粒10可获取的长度的最大值。
第2无机氧化物层8中所含的晶粒10之中最大的晶粒10(最大晶粒)的大小例如为10nm以上,优选为20nm以上,另外,例如为200nm以下,优选为100nm以下。
晶粒的形状没有限定,例如可列举出,截面视大致三角形状、截面视大致矩形状等。
作为晶粒10,可列举出在厚度方向贯通第2无机氧化物层8的第1晶粒10a、及在厚度方向不贯通第2无机氧化物层8的第2晶粒10b。
第1晶粒10a为以其上端从第2无机氧化物层8的上表面露出、并且其下端从第2无机氧化物层8的下表面露出的方式生长的晶粒。第1晶粒10a的厚度方向长度与第2无机氧化物层8的厚度相同。
第2晶粒10b为以其上端及下端中至少一端不从第2无机氧化物层8的表面(上表面或下表面)露出的方式生长的晶粒。第2晶粒10b优选以其上端从第2无机氧化物层8的上表面露出、并且其下端不从第2无机氧化物层8的下表面露出的方式形成。
第2晶粒10b的厚度方向长度的平均值比第2无机氧化物层8的厚度(T2)短,例如,相对于第2无机氧化物层8的厚度100%,例如为98%以下,优选为90%以下、更优选为80%以下,另外,例如为5%以上、优选为10%以上、更优选为20%以上。
第2无机氧化物层8优选具有第2晶粒10b。由此,晶粒10的晶界在厚度方向未贯通,因此能够抑制水沿着晶界在厚度方向通过第2无机氧化物层8。
第1晶粒10a的数量例如为0以上,优选为1以上,另外,例如为30以下、优选为10以下。
第2晶粒10b的数量优选比第1晶粒10a的数量多,具体而言,优选为1以上、更优选为2以上、进一步优选为3以上,另外,优选为50以下、更优选为40以下、进一步优选为30以下。
第2无机氧化物层8的厚度T2例如为5nm以上,优选为20nm以上、进一步优选为30nm以上,另外,例如为100nm以下、优选为60nm以下、更优选为为50nm以下。第2无机氧化物层8的厚度T2为上述范围时,容易以高水准调整透光性导电层4的可见光透过率。第2无机氧化物层8的厚度T2例如通过基于透射型电子显微镜(TEM)的截面观察来测定。
第2无机氧化物层8的厚度T2相对于第1无机氧化物层6的厚度T1的比(T2/T1)例如为0.5以上,优选为0.75以上、另外,例如为1.5以下,优选为1.25以下。比(T2/T1)为上述下限以上并且为上述上限以下时,即使在湿热环境下也能够更加抑制金属层7的劣化。
第2无机氧化物层8的厚度T2相对于金属层7的厚度T3的比(T2/T3)例如为2.0以上,优选为3.0以上,另外,例如为10以下,优选为8.0以下。
8.液晶调光层
液晶调光层5为通过对透光性导电层4施加电场来使透光率、色彩变化的调光层。
液晶调光层5为液晶调光构件1的最上层,具有薄膜形状(包含片形状),以接触透光性导电层4的上表面的方式配置于透光性导电层4的上表面整面。
液晶调光层5包含液晶材料,优选包含液晶胶囊。
作为液晶材料,可列举出公知的材料等,例如,可列举出向列液晶分子、近晶相液晶分子、胆甾相液晶分子等。
这些液晶材料可以单独使用或组合使用2种以上。
液晶胶囊为微小颗粒,包封有上述液晶材料。
另外,这样的液晶材料及液晶胶囊利用透明树脂和/或分散介质来分散。即,液晶材料及液晶胶囊优选利用高分子乳液来分散。
透明树脂为使液晶材料及液晶胶囊分散的基质树脂,可列举出公知的树脂材料等,没有特别限定,例如,可列举出丙烯酸类树脂、环氧树脂、氨基甲酸酯树脂等。这些透明树脂可以单独使用或组合使用2种以上。
作为溶剂,可列举出例如水、例如苯、甲苯、二甲苯、甲氧基苯、1,2-二甲氧基苯等芳香族烃系化合物、例如氯仿、二氯甲烷、四氯化碳、二氯乙烷、四氯乙烷、三氯乙烯、四氯乙烯、氯苯、邻二氯苯等卤代烃系化合物、例如苯酚、对氯苯酚等苯酚系化合物、乙醚、二丁基醚、四氢呋喃、苯甲醚、二噁烷、四氢呋喃等醚系化合物、例如丙酮、甲基异丁基酮、甲乙酮、环己酮、环戊酮、2-戊酮、3-戊酮、2-己酮、3-己酮、2-庚酮、3-庚酮、4-庚酮、2,6-二甲基-4-庚酮、2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮等酮系化合物、例如正丁醇、2-丁醇、环己醇、异丙醇、叔丁醇、甘油、乙二醇、三乙二醇、乙二醇单甲醚、二乙二醇二甲醚、丙二醇、二丙二醇、2-甲基-2,4-戊二醇等醇系化合物等。这些当中,从乳液形成的观点出发,可优选列举出醇系化合物、水,可更优选列举出水。这些溶剂可以单独使用或组合使用2种以上。
这样的透明树脂及溶剂可以单独使用或组合使用2种以上,优选使用水作为溶剂。
另外,对于这样的液晶调光层5,优选以使透明树脂和/或溶剂的折射率与液晶分子中的长轴方向的折射率相同的方式进行调整。
而且,不施加电场的情况下,包封于液晶胶囊的液晶分子沿液晶胶囊的内壁排列。因此,液晶分子的取向方向变不均匀,在液晶胶囊与透明树脂和/或溶剂的界面发生折射率的不一致,光会散射。由此,液晶调光层5变为不透明。
另外,施加了电场的情况下,包封于液晶胶囊的液晶分子与电场的方向平行地排列。以使透明树脂和/或溶剂的折射率与液晶分子中的长轴方向的折射率相同的方式进行了调整,因此不会在液晶胶囊及透明树脂的界面发生折射率的不一致。由此,液晶调光层5变为透明。
液晶调光层5的厚度例如为0.1μm以上且5000μm以下。
9.透光性导电薄膜
构成液晶调光构件1的构件中,透明基材2、保护层3及透光性导电层4构成本发明的透光性导电薄膜9的一个实施方式。
即,如图3所示,透光性导电薄膜9为在厚度方向依次具备透明基材2、保护层3、和透光性导电层4的层叠薄膜。即,透光性导电薄膜9具备透明基材2、配置于透明基材2的上侧的保护层3、和配置于保护层3的上侧的透光性导电层4。优选透光性导电薄膜9仅包含透明基材2、保护层3、和透光性导电层4。
透光性导电薄膜9形成具有规定的厚度的薄膜形状(包含片形状),沿面方向具有平坦的上表面及平坦的下表面。透光性导电薄膜9为用于制作液晶调光构件1的部件,具体而言,是液晶调光构件1中使用的电极基板。透光性导电薄膜9不含液晶调光层5,为以部件自身流通、产业上可利用的器件。另外,透光性导电薄膜9为使可见光透过的薄膜,包含透明导电性薄膜。
透光性导电薄膜9可以为进行了热收缩的透光性导电薄膜9,也可以为非加热、即未收缩的透光性导电薄膜9。从耐弯曲性优异的观点出发,优选为进行了热收缩的透光性导电薄膜9。
透光性导电薄膜9的总厚度例如为2μm以上、优选为20μm以上,另外,例如为300μm以下、优选为200μm以下、更优选为150μm以下。
10.液晶调光构件的制造方法
接着,对制造液晶调光构件1的方法进行说明。
为了制造液晶调光构件1,首先,制作透光性导电薄膜9,接着,将液晶调光层5配置于透光性导电薄膜9。
透光性导电薄膜9例如通过在透明基材2上依次配置保护层3和透光性导电层4来获得。
该方法中,参照图1那样,首先,准备透明基材2。
透明基材2(高分子薄膜)中的水分量没有限定,例如为10μg/cm2以上,优选为15μg/cm2以上,另外,例如为200μg/cm2以下,优选为170μg/cm2以下。水分量为上述下限以上时,会对第1无机氧化物层6赋予氢原子等,通过后述的加热,抑制第1无机氧化物层6结晶化,由此容易维持第1无机氧化物层6的非晶质性。另外,水分量为上述上限以下时,通过加热工序等,能够确实地得到含有晶粒10的第2无机氧化物层8。透明基材2中的水分量依据JISK7251(2002年)B法-水分气化法来测定。
另外,透明基材2(高分子薄膜)中含有的水相对于透明基材2的含量例如为0.05质量%以上,优选为0.1质量%以上,另外,例如为1.5质量%以下,优选为1.0质量%以下、更优选为0.5质量%以下。
需要说明的是,上述水的一部分或全部在后面说明的脱气处理中被排出到外部。
接着,通过例如湿式将树脂组合物配置于透明基材2的上表面。
具体而言,首先,将树脂组合物涂布于透明基材2的上表面。然后,在树脂组合物含有活性能量射线固化性树脂的情况下,照射活性能量射线。
由此,在透明基材2的上表面整面形成薄膜形状的保护层3。即,得到具备透明基材2和保护层3的带保护层的透明基材。
然后,根据需要,对带保护层的透明基材进行脱气处理。
为了对带保护层的透明基材进行脱气处理,将带保护层的透明基材放置在例如1×10-1Pa以下、优选1×10-2Pa以下、另外例如1×10-6Pa以上的减压气氛下。脱气处理例如使用设置于干式的装置的排气装置(具体而言,涡轮分子泵等)来实施。
通过该脱气处理,透明基材2中含有的水的一部分、保护层3中含有的有机物的一部分被排出到外部。
接着,通过例如干式将透光性导电层4配置于保护层3的上表面。
具体而言,依次通过干式配置第1无机氧化物层6、金属层7及第2无机氧化物层8。
作为干式,例如,可列举出真空蒸镀法、溅射法、离子镀法等。可优选列举出溅射法。具体而言,可列举出磁控溅射法。
作为溅射法中使用的气体,例如,可列举出Ar等非活性气体。另外,根据需要,可以组合使用氧等反应性气体。在组合使用反应性气体的情况下,反应性气体的流量比没有特别限定,反应性气体的流量相对于非活性气体的流量的比例如为0.1/100以上,优选为1/100以上,另外,例如为5/100以下。
具体而言,在第1无机氧化物层6的形成中,作为气体,优选组合使用非活性气体及反应性气体。在金属层7的形成中,作为气体,优选单独使用非活性气体。在第2无机氧化物层8的形成中,作为气体,优选组合使用非活性气体及反应性气体。
第1无机氧化物层6、第2无机氧化物层8含有氧化铟的情况下,各层的电阻行为依赖于反应性气体的导入量而发生变化,在反应性气体导入量(x轴)-表面电阻值(y轴)的图中,绘制出下方呈凸状的抛物线。此时,第1无机氧化物层6、第2无机氧化物层8所含有的反应性气体的量优选为电阻值变为最小值(即,抛物线的拐点)附近的导入量,具体而言,优选为电阻值变为最小值的导入量±20%的导入量。
采用溅射法的情况下,作为靶材,可列举出构成各层的上述的无机氧化物或金属。
溅射法中使用的电源没有限定,例如可列举出DC电源、MF/AC电源及RF电源的单独使用或组合使用,可优选列举出DC电源。
另外,优选在通过溅射法形成第1无机氧化物层6时对透明基材2(及保护层3)进行冷却。具体而言,使透明基材2的下表面接触冷却装置(例如,冷却辊)等,对透明基材2(及保护层3)进行冷却。由此,在形成第1无机氧化物层6时,由于通过溅射产生的蒸镀热等,透明基材2中含有的水及保护层3中含有的有机物被大量排出,能够抑制在第1无机氧化物层6中过剩地含有水。冷却温度例如为-30℃以上,优选为-10℃以上,另外,例如为60℃以下,优选为40℃以下、更优选为30℃以下、进一步优选为20℃以下、特别优选为不足0℃。另外,优选的是,第1无机氧化物层6、金属层7及第2无机氧化物层8均是边在上述温度范围下冷却边进行溅射形成。由此,能够抑制金属层7的聚集、第2无机氧化物层8的过度氧化。
由此,在保护层3上形成在厚度方向依次形成有第1无机氧化物层6、金属层7及第2无机氧化物层8的透光性导电层4,得到透光性导电层层叠体。此时,刚刚成膜后(例如,透光性导电层层叠体形成后24时间以内)的第1无机氧化物层6及第2无机氧化物层8均不含有晶粒10。
接着,第2无机氧化物层8含有晶粒10的情况下,实施在第2无机氧化物层8中产生晶粒10的结晶化工序。结晶化工序只要能够形成晶粒10,就没有限定,例如可列举出加热工序。即,对透光性导电层层叠体进行加热。
需要说明的是,加热工序不仅是以产生上述晶粒10为目的的加热,也可以是伴随透光性导电层层叠体的卷曲去除、银糊剂布线的干燥形成等而附带实施的加热。
加热温度可以适宜设定,例如为30℃以上,优选为40℃以上、更优选为80℃以上,另外,例如为180℃以下,优选为150℃以下。
加热时间没有限定,根据加热温度来设定,例如为1分钟以上,优选为10分钟以上、更优选为30分钟以上,另外,例如为4000小时以下,优选为100小时以下。
加热可以在大气气氛下、非活性气氛下、真空下的任意者下实施,从使结晶化容易的观点出发,优选在大气气氛下实施。
通过该加热工序,第2无机氧化物层8发生结晶化,在第2无机氧化物层8内存在晶粒10。特别是,第2无机氧化物层8含有晶粒10的情况下,对于第2无机氧化物层8,由于夹在透明基材2与第2无机氧化物层8之间的金属层7会阻挡阻碍结晶化的来自透明基材2的水、来自保护层3的有机物,并且通过在加热工序时露出而容易吸收结晶化所需的氧,因此第2无机氧化物层8能够容易地结晶化。需要说明的是,对于第1无机氧化物层6,由于水、有机物的影响大,另外不易吸收氧,因此会阻碍晶粒10的生长,维持非晶质性。
由此,如图1所示,在得到厚度方向依次具备透明基材2、保护层3、透光性导电层4(第1无机氧化物层6、金属层7及第2无机氧化物层8),且仅第2无机氧化物层8含有晶粒10的透光性导电薄膜9。
接着,在透光性导电薄膜9上配置液晶调光层5。
液晶调光层5可以使用公知的材料。
以液晶调光层5与第2无机氧化物层8接触的方式将液晶调光层5配置于透光性导电薄膜9的上表面。
由此,如图1所示,得到在厚度方向依次具备透明基材2、保护层3、透光性导电层4、和液晶调光层5的液晶调光构件1。
需要说明的是,可以以辊对辊方式实施上述的制造方法。另外,也可以以分批方式实施一部分或全部。
另外,透光性导电层4根据需要也可以通过蚀刻形成为布线图案等图案形状。
11.作用效果
根据液晶调光构件1,透光性导电层4具备近红外线区域的反射率高的金属层7。因此,透光性导电层4例如与仅包含导电性氧化物的情况相比,近红外线的平均反射率高,能够自液晶调光层5起有效地遮断太阳光等热射线,可以在受太阳光影响的环境(室外等)中利用。
另外,根据液晶调光构件1,由于透光性导电层4具有导电性,因此可以用作电极。进而,对于液晶调光构件1,即使不在透明基材2的表面贴附IR反射层,近红外线反射特性也优异。因此,能够减薄液晶调光构件的厚度,另外,能够降低制造成本。
另外,根据液晶调光构件1,即使不在透明基材2的表面贴附IR反射层,近红外线反射特性也优异。因此,能够减薄液晶调光构件1的厚度,另外,能够降低制造成本。
根据液晶调光构件1,透光性导电层4具备含有晶粒10的第2无机氧化物层8。因此,液晶调光层5含有水作为溶剂的情况下,能够抑制该水沿厚度方向通过第2无机氧化物层8浸入至金属层7。
根据液晶调光构件1,第2无机氧化物层8为具有非晶质部11及结晶质部12的半结晶质膜。因此,湿热耐久性更加优异。
根据透光性导电薄膜9,透光性导电层4具备近红外线区域的反射率高的金属层7。因此,透光性导电薄膜9用于上述液晶调光构件1的情况下,透光性导电层4例如与仅包含导电性氧化物的情况相比,近红外线的平均反射率高,能够从液晶调光层5起有效地遮断太阳光等热射线,可以在受太阳光影响的环境(室外等)中利用。
另外,对于透光性导电薄膜9,由于透光性导电层4具有导电性,因此可以用作电极。进而即使不在透明基材2的表面贴附IR反射层,近红外线反射特性也优异。因此,能够减薄透光性导电薄膜9的厚度,另外,能够降低制造成本。
12.液晶调光元件
液晶调光元件13形成具有规定的厚度的薄膜形状(包含片形状),并沿与厚度方向正交的规定方向(前后方向及左右方向、即面方向)延伸,具有平坦的上表面及平坦的下表面(2个主面)。液晶调光元件13例如为调光装置所具备的调光面板等的一个部件,即,不是调光装置。即,液晶调光元件13为用于制作调光装置等的部件,不含LED等光源、外部电源,为以部件自身流通、产业上可利用的器件。
具体而言,如图4所示,液晶调光元件13为具备液晶调光构件1及电极基板(上侧电极基板)14的层叠薄膜。即,液晶调光元件13具备液晶调光构件1和配置于液晶调光构件1的上侧的电极基板14。优选液晶调光元件13仅包含液晶调光构件1和电极基板14。以下,对各层进行详细叙述。
电极基板14为上述透光性导电薄膜9,在厚度方向依次具备透光性导电层4、保护层3及透明基材2。电极基板14配置于液晶调光构件1的上侧。具体而言,电极基板14以液晶调光层5的上表面与透光性导电层4的下表面接触的方式配置于液晶调光层5的上表面(下侧的透光性导电薄膜9的相对于透明基材2处于相反侧的表面)的整面。
即,液晶调光元件13中,2张透光性导电薄膜9以各自的透光性导电层4与液晶调光层5的表面(下表面或上表面)接触的方式相对地配置。
液晶调光元件13具备上述的液晶调光构件1。因此,液晶调光元件13能够自液晶调光层5起有效地遮断太阳光等热射线,可以在受太阳光影响的环境(室外等)中利用。
另外,液晶调光元件13具备上述液晶调光构件1。因此,能够减薄液晶调光元件13的厚度,另外,能够降低制造成本。
13.变形例
在变形例中,关于与上述实施方式同样的构件及工序,标注相同的参照附图标记,省略其详细的说明。
液晶调光构件1的一个实施方式中,如图1所示,在透明基材2及第1无机氧化物层6之间夹有保护层3。但是,例如,也可以如图5所示,将第1无机氧化物层6直接配置在透明基材2的上表面。即,液晶调光构件1在厚度方向依次具备透明基材2、透光性导电层4及液晶调光层5。另一方面,液晶调光构件1不具备保护层3。
液晶调光构件1的一个实施方式中,如图1所示,将第1无机氧化物层6直接配置于保护层3的上表面。但是,例如,如图6所示,也可以在保护层3及第1无机氧化物层6之间夹有无机物层15。
无机物层15为与保护层3一起为了抑制透光性导电层4中的布线图案的辨识而对液晶调光构件1的光学物性进行调整的光学调整层。无机物层15具有薄膜形状(包含片形状),以接触保护层3的上表面的方式配置于保护层3的上表面整面。无机物层15具有规定的光学物性,例如由氧化物、氟化物等无机物制备。无机物层15的厚度为1nm以上,优选为5nm以上、更优选为10nm以上,另外,例如为200nm以下,优选为80nm以下、更优选为40nm以下、进一步优选为25nm以下。
液晶调光构件1的一个实施方式中,如图1所示,透光性导电层4仅具备第1无机氧化物层6、金属层7、和第2无机氧化物层8。但是,例如,虽然未图示,但也可以在第2无机氧化物层8的上表面进一步依次配置第2金属层和第3无机氧化物层,也可以进一步在第3无机氧化物层的上表面配置第3金属层和第4无机氧化物层。
另外,虽然未图示,但也可以在透明基材2的上表面和/或下表面配置例如防污层、密合层、拒水层、防反射层、低聚物防止层等功能层。
功能层优选包含上述树脂组合物,更优选由树脂组合物形成。
另外,绝缘层(未图示)(优选厚度为50nm以下)可以全部或一部分配置在透光性导电层4与液晶调光层5之间。绝缘层例如包含树脂组合物、无机氧化物等。
液晶调光构件1的一个实施方式中,如图1所示,液晶调光构件1具备透明基材2,透明基材2可以与其他着色基材(未图示)贴合。例如,可以在透明基材2的与透光性导电层4处于相反的一侧配置偏振片、偏光薄膜。偏振片、偏光薄膜例如可以夹着粘合层或粘接层与透明基材2贴合。
这样的功能层根据所需的功能来进行适宜选择。
需要说明的是,上述变形例对液晶调光构件1进行了说明,关于透光性导电薄膜9及液晶调光元件13也同样。
另外,液晶调光元件13中,如图4所示,作为上侧电极基板14,使用本发明的透光性导电薄膜9,但例如虽然未图示,上侧电极基板14也可以由透明基材2和单一的导电层构成。作为单一的导电层,例如可列举出ITO膜(结晶质ITO膜、非晶质ITO膜)、IGO膜、IGZO膜等。
[实施例]
以下示出实施例及比较例,更具体地对本发明进行说明。需要说明的是,本发明并不受实施例及比较例的任何限定。另外,以下的记载中使用的配混比例(含有比例)、物性值、参数等具体的数值可以用上述的“具体实施方式”中记载的、与它们相对应的配混比例(含有比例)、物性值、参数等相当记载的上限值(定义为“以下”、“不足”的数值)或下限值(定义为“以上”、“超过”的数值)来代替。
[透光性导电薄膜]
实施例1
(薄膜基材的准备及保护层的形成)
首先,准备由长条状聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜形成、厚度为50μm的透明基材。
接着,在透明基材的上表面涂布包含丙烯酸类树脂的紫外线固化性树脂,通过紫外线照射使其固化,形成由固化树脂层形成、且厚度为2μm的保护层。由此,得到具备透明基材和保护层的带保护层的透明基材卷。
(第1无机氧化物层的形成)
接着,将带保护层的透明基材卷设置在真空溅射装置上,进行真空排气(脱气处理)直到未输送时的气压变为2×10-3Pa。此时,在未导入溅射气体(Ar及O2)的状态下,输送带保护层的透明基材的一部分,确认气压上升至1×10-2Pa。由此,确认了在带保护层的透明基材卷中残留有足够量的气体。
接着,边抽出带保护层的透明基材卷,边通过溅射在固化树脂层的上表面形成由非晶质ITO形成、且厚度为40nm的第1无机氧化物层。
具体而言,在导入了Ar及O2的气压0.2Pa的真空气氛下(流量比为Ar:O2=100:3.8)、使用直流(DC)电源,对由12质量%的氧化锡和88质量%的氧化铟的烧结体形成的靶进行溅射。
需要说明的是,通过溅射形成第1无机氧化物层时,使带保护层的透明基材卷的下表面(具体而言,透明基材的下表面)接触-5℃的冷却辊,将带保护层的透明基材卷冷却。
(金属层的形成)
通过溅射在第1无机氧化物层的上表面形成由Ag合金形成、且厚度为8nm的金属层。
具体而言,在导入了Ar的气压0.4Pa的真空气氛下、使用直流(DC)电源作为电源,对Ag合金(Mitsubishi Materials Corporation制、产品编号“No.317”)进行溅射。
(第2无机氧化物层的形成)
在金属层的上表面通过溅射形成由ITO形成、且厚度为38nm的第2无机氧化物层。
具体而言,在导入了Ar及O2的气压0.2Pa的真空气氛下(流量比为Ar:O2=100:4.0)、使用直流(DC)电源,对由12质量%的氧化锡和88质量%的氧化铟的烧结体形成的ITO靶进行溅射。
然后,在大气气氛下、80℃、12小时的条件下,实施加热工序。由此,使第2无机氧化物层结晶化。
由此,得到在透明基材上相对于厚度方向依次形成有保护层、第1无机氧化物层、金属层及第2无机氧化物层的透光性导电薄膜。
实施例2
将Ar及O2的流量比设为Ar:O2=100:3.1,对由12质量%的氧化锡和88质量%的氧化铟的烧结体形成的ITO靶进行溅射,由此形成第2无机氧化物层,除此以外,与实施例1同样地操作,得到实施例2的透光性导电薄膜。
实施例3
不实施第2无机氧化物层中的加热工序,除此以外,与实施例1同样地操作,得到实施例3的透光性导电薄膜。
比较例1
将溅射时的Ar及O2的流量比设为Ar:O2=100:1.0,将第2无机氧化物层的厚度变更为表1的记载的厚度,并且不形成第1无机氧化物层及金属层,形成透光性导电层,然后,在大气气氛下、实施140℃、1小时的加热工序,除此以外,与实施例1同样地操作,得到比较例1的透光性导电薄膜。
[液晶调光元件]
(制造例1)
准备实施例1的透光性导电薄膜和比较例1的透光性导电薄膜。接着,准备混合有向列型液晶和树脂的涂布液。接着,将涂布液涂布于实施例1的透光性导电薄膜的上表面,形成液晶调光层。然后,在液晶调光层的上表面层叠比较例1的透光性导电薄膜,制造制造例1的液晶调光元件。
将所得液晶调光元件的端部的液晶调光层去除后,将导电性铜箔粘合带(寺岗制作所制商品名No8323)贴于去除了液晶调光层的部分并施加电压,通过电场的有无可辨识到透过性的变化,确认了作为调光元件而起作用。
(制造例2)
将实施例1的透光性导电薄膜变更为实施例2的透光性导电薄膜,除此以外,与制造例1同样地操作,制造制造例2的液晶调光元件。
(制造例3)
将实施例1的透光性导电薄膜变更为实施例3的透光性导电薄膜,除此以外,与制造例1同样地操作,制造制造例3的液晶调光元件。
(制造比较例1)
准备2张比较例1的透光性导电薄膜,以各自的透光性导电层与液晶调光层的表面(上表面或下表面)接触的方式层叠,除此以外,与制造例1同样地操作,制造制造比较例1的液晶调光元件。
(测定)
(1)厚度
通过使用了透射型电子显微镜(日立公司制、HF-2000)的截面观察测定保护层、第1无机氧化物层、金属层及第2无机氧化物层的厚度。另外,用膜厚计(Peacock公司制数字千分表DG-205)测定透明基材的厚度。
(2)基于截面TEM的晶粒的观察
使用透射型电子显微镜(日立公司制、“HF-2000”、倍率200,000倍),观察第1无机氧化物层及第2无机氧化物层的截面。数出此时的截面图的每500nm面方向距离中的晶粒的数量。另外,测定在无机氧化物层中产生的晶粒的最大晶粒的长度。将其结果示于表1。
(3)基于平面TEM的晶粒的观察
对利用截面TEM确认了晶粒的各实施例及比较例的透光性导电薄膜,使用透射型电子显微镜(日立公司制、“H-7650”),观察第2无机氧化物层的上表面,得到倍率:100,000倍的平面图像。接着,测定晶粒(结晶化的部位)的面积相对于第2无机氧化物层整体的面积的比例。将其结果示于表1。需要说明的是,在实施例1中,第2晶粒的数量比第1晶粒的数量多。
(4)湿热耐久性
将各实施例及各比较例的透光性导电薄膜切出成10cm×10cm的尺寸,在透光性导电层上形成粘合层(日东电工株式会社制、“CS9904U”),贴合于玻璃基板后,在60℃、95%RH的条件下放置240小时。然后,目视观察中央8cm×8cm部分的透光性导电层的上表面。
此时,基于以下的基准,实施外观评价。
◎:未观察到白色的点状坏点(聚集、腐蚀部位)(0个)。
○:白色的点状坏点超过0个且为5个以下。
×:白色的点状坏点超过5个。
将其结果示于表1。
(5)近红外线反射特性
对各实施例及各比较例的透光性导电薄膜测定近红外线(波长850~2500nm)的平均反射率。
此时,基于以下的基准,实施平均反射率的评价。
○:平均反射率为30%以上。
△:平均反射率为15%以上且不足30%。
×:平均反射率不足15%。
将其结果示于表1。
[表1]
需要说明的是,上述发明作为本发明的例示的实施方式而提供,但这些只不过是例示,不做限定性解释。该技术领域的本领域技术人员清楚的本发明的变形例包含在后述权利要求书中。
产业上的可利用性
本发明的液晶调光构件、透光性导电薄膜及液晶调光元件可以应用于各种工业制品,例如可以用于建筑物、交通工具的窗玻璃、隔断、室内装饰等各种用途。
附图标记说明
1 液晶调光构件
2 透明基材
4 透光性导电层
5 液晶调光层
6 第1无机氧化物层
7 金属层
8 第2无机氧化物层
9 透光性导电薄膜
13 液晶调光元件
Claims (4)
1.一种液晶调光构件,其特征在于,依次具备:透明基材、透光性导电层、和液晶调光层,
所述透光性导电层依次具备:第1无机氧化物层、金属层、和第2无机氧化物层,
所述第1无机氧化物层不含有晶粒,
所述第2无机氧化物层含有晶粒。
2.根据权利要求1所述的液晶调光构件,其特征在于,所述第2无机氧化物层为具有非晶质部及结晶质部的半结晶质膜。
3.一种透光性导电薄膜,其特征在于,其用于在权利要求1所述的液晶调光构件中使用,
所述透光性导电薄膜依次具备:透明基材和透光性导电层,
所述透光性导电层依次具备:第1无机氧化物层、金属层、和第2无机氧化物层。
4.一种液晶调光元件,其特征在于,具备:权利要求1所述的液晶调光构件,和
电极基板,所述电极基板相对于所述透明基材设置在所述液晶调光层的相反侧的表面。
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