CN112262328B - 光控滤光片 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光控滤光片(10)，其为具备由透光部和遮光部构成的海岛结构的片材，透光部和遮光部分别从第一主表面(1)延伸到第二主表面(2)，所述透光部和所述遮光部中的任一方形成从所述第一主表面贯通到所述第二主表面的多个岛部分(3)，另一方形成使所述多个岛部分相互独立的海部分(4)，所述海部分的MD‑1橡胶硬度为25以上且80以下。

Description

光控滤光片

技术领域

本发明涉及光控滤光片。本申请基于2018年5月10日在日本申请的日本特愿2018-091448号主张优先权，并将其内容援引于此。

背景技术

以往，已知一种调节光的透射率或视角的光控膜。例如，在专利文献1中，提出了一种光控膜，其具备含有光吸收材料的光固化性树脂作为基材膜，并形成有多个随着从基材膜的一个主表面朝向相反侧的另一个主表面进行缩径的研钵形状的凹部。该凹部不贯通膜，凹部的底面由厚度超过0.1μm的连接盘(land)膜形成，该连接盘膜由所述光固化性树脂构成。连接盘膜在专利文献1的光控膜的制造工艺中不可避免地形成。该制造工艺如下：将聚合性树脂浇注到模具中并使其固化，从而获得微细结构化层，接着，层叠对该微细结构化层进行支承的可挠性层。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-54129号公报

发明内容

发明所要解决的问题

入射到专利文献1的光控膜的凹部的光需要透过连接盘膜。因为连接盘膜包含光吸收材料，所以入射光的一部分被吸收，从而存在透射的光量减少的问题。另外，在制造工艺中向凹部注入液状的透明材料的情况下，若存在连接盘膜，则存在气泡残留在凹部内的问题。因此，优选在凹部的底面没有连接盘膜，但在专利文献1所公开的制造方法中，连接盘膜不可避免地产生，并且没有公开去除连接盘膜的方法。

构成专利文献1的光控膜的光固化性树脂在合成树脂中是比较脆的。因此，在使将光固化性树脂注入模具且固化得到的微细结构化层从模具进行脱模时，容易产生破裂或缺损。为了防止这些缺陷的产生，需要层叠对微细结构化层进行支承的可挠性层(支承层)。在微细结构化层的凹部的底面存在连接盘膜时，具有支承层的层叠变得容易的优点。

但是，若考虑到提高光控膜的透光性以及实现安装光控膜的器件的薄型化，则需要一种能够不层叠支承层而将微细结构化层作为单个层(膜)进行处理的光控体。

本发明提供一种能够作为单个层进行处理的光控滤光片。

用于解决问题的手段

[1]一种光控滤光片，其为具备由透光部和遮光部构成的海岛结构的片材，透光部和遮光部分别从第一主表面延伸到第二主表面，所述透光部和所述遮光部中的任一方形成从所述第一主表面贯通到所述第二主表面的多个岛部分，另一方形成使所述多个岛部分相互独立的海部分，所述海部分的MD-1橡胶硬度为25以上且80以下。

[2]根据[1]所述的光控滤光片，其中，所述海部分包含相对于所述海部分的总质量为50质量％以上的弹性体。

[3]根据[1]或[2]所述的光控滤光片，其中，所述岛部分为透光部，所述海部分为遮光部。

[4]根据[3]所述的光控滤光片，其中，所述岛部分是中空的。

[5]根据[3]或[4]所述的光控滤光片，其中，所述片材的俯视时的所述岛部分的大小与所述片材的厚度方向上的所述岛部分的高度的纵横比为1:5～1:30。

[6]根据[3]～[5]中任一项所述的光控滤光片，其中，所述片材的俯视时的所述岛部分的大小为5μm以上且100μm以下。

[7]根据[1]或[2]所述的光控滤光片，其中，所述岛部分为遮光部，所述海部分为透光部。

[8]根据[1]～[7]中任一项所述的光控滤光片，其中，所述片材内的所述岛部分的立体形状为柱状。

[9]根据[1]～[8]中任一项所述的光控滤光片，其中，在俯视所述片材时，所述岛部分配置成二维阵列状。

[10]根据[1]～[9]中任一项所述的光控滤光片，其中，所述岛部分包含相对于所述岛部分的总质量为50质量％以上的弹性体。

[11]根据[1]～[10]中任一项所述的光控滤光片，其中，在所述海部分及所述岛部分包含相同种类的弹性体。

[12]根据[11]所述的光控滤光片，其中，所述弹性体为硅橡胶。

发明效果

本发明的光控滤光片由于至少其海部分的MD-1橡胶硬度为25以上且80以下，所以具有高可挠性，容易弹性变形。因此，以往需要的支承层及连接盘膜不是必须的部件，能够作为单体的光控滤光片以单层进行处理，透光性优异。另外，由于不需要层叠支承层，所以能够减薄光控滤光片，对要安装的器件的薄型化是有用的。

附图说明

图1为表示本发明的第一实施方式的光控滤光片10的立体图。

图2是沿着X轴对图1的光控滤光片10的中央附近进行剖切的剖视图。

图3为图1的光控滤光片10的一部分的俯视图。

图4为沿着X轴剖切本发明的第二实施方式的光控滤光片20的剖视图。

图5为表示制造本发明所涉及的光控滤光片10、20的样态的剖视图。(a)是将弹性体前驱体L涂布到成型模具K的表面的样态。(b)是从成型模具K的凹部M溢出的弹性体前驱体L形成残膜N的样态。(c)是去除了残膜N并从成型模具K取出的光控滤光片10。(d)是在光控滤光片10的岛部分5填充有材料的样态。(e)是在光控滤光片10的两个主表面层叠有透明密封层的光控滤光片20。

图6为表示对本发明所涉及的光控滤光片10的两个主表面进行整形的方法的一例的剖视图。

图7为本发明所涉及的光控滤光片30的俯视图。

具体实施方式

本发明的光控滤光片为如下的光控滤光片：是具备由透光部和遮光部构成的海岛结构的片材，透光部和遮光部分别从第一主表面延伸到第二主表面，所述透光部和所述遮光部中的任一方形成从所述第一主表面贯通到所述第二主表面的多个岛部分，另一方形成使所述多个岛部分相互独立的海部分，所述海部分的MD-1橡胶硬度为25以上且80以下。

光控滤光片的主体为片材，单个海部分形成所述片材，多个岛部分形成多个在厚度方向上贯通所述片材的贯通区域。

<第一实施方式>

作为本发明的第一实施方式，图1所示的光控滤光片10具备：第一主表面1及相反侧的第二主表面2；在第一主表面1与第二主表面2之间延伸的透光部3；以及在第一主表面1与第二主表面2之间延伸的遮光部4。透光部3和遮光部4形成了海岛结构。透光部3形成了从第一主表面1贯通到第二主表面2的多个岛部分5，不形成岛部分5的遮光部4形成了使多个岛部分5相互独立的海部分6。海部分6的MD-1橡胶硬度为25以上且80以下。所述MD-1橡胶硬度优选为40以上且75以下，更优选为50以上且70以下。

如果所述MD-1橡胶硬度为上述下限值以上，则在制造时将光控滤光片10从成型模具中取出后，容易切削多余的残膜，容易得到平滑的主表面。如果所述MD-1橡胶硬度为上述上限值以下，则在制造时容易从成型模具中取出光控滤光片10。

所述MD-1橡胶硬度为，对于仅由海部分6构成的光控滤光片10，使用微型橡胶硬度计，在温度21～25℃下，优选在23℃下，将光控滤光片的海部分在片材的厚度方向上进行按压而测定的值。在测定中，通过用检测器读取在微型橡胶硬度计所具备的压针使试验片的表面发生变形时产生的位移量，来测定硬度。压针按压的部位设为随机选择的海部分的10处以上，将其平均值作为测定值。通常，MD-1橡胶硬度表示接近于使用JIS K6253-3:2012中规定的A型硬度计而测定的值(肖氏A硬度)的值。通过使用微型橡胶硬度计，能够容易地测定薄试验片的硬度。但是，在光控滤光片(试验片)的海部分的厚度小于1.0mm的情况下，重叠多片相同的光控滤光片形成层叠体，测定重叠成为1.0mm以上的最少片数所得到的层叠体的厚度方向的硬度。

使用的微型橡胶硬度计优选为高分子计器株式会社制的“微型橡胶硬度计”商品名：MD-1capa。该微型橡胶硬度计的载荷方式为悬臂梁式板簧。压针形状设定为A型(高度0.50mm，φ0.16mm，圆柱形)，加压脚尺寸设定为A型(外径4.0mm，内径1.5mm)，弹簧载荷设定为22mN(2.24g)，测定模式设定为正常模式，来进行测定。

例如，通过激光照射或化学蚀刻等去除岛部分5，得到仅由海部分6构成的光控滤光片10，将其作为试验片。测定MD-1橡胶硬度的试验片的温度和试验室的温度设为21～25℃，优选设为23℃。

具有上述MD-1橡胶硬度的海部分6含有弹性体，优选由弹性体形成。

另外，由海部分6及岛部分5构成的光控滤光片10整体的MD-1橡胶硬度优选为25以上且80以下，更优选为40以上且75以上，进一步优选为50以上且70以上。

若光控滤光片10整体的MD-1橡胶硬度处于上述范围，则具有高可挠性，能够容易地发生弹性变形，因此为优选。

光控滤光片10整体的MD-1橡胶硬度通过基于上述测定方法，对随机选择的10处以上测定光控滤光片10的厚度方向的MD-1橡胶硬度，并对它们的测定值进行平均而得到。

作为所述弹性体，例如可举出：聚氨酯橡胶、异戊二烯橡胶、乙丙橡胶、天然橡胶、三元乙丙橡胶、丁苯橡胶、硅橡胶等热固性弹性体；聚氨酯类、酯类、苯乙烯类、烯烃类、丁二烯类或氟类等热塑性弹性体；或它们的复合物等。其中，优选为硅橡胶，硅橡胶从后述的成型模具中取出后的尺寸变化小，不产生从成型模具中取出后的翘曲，压缩永久形变小，耐热性高，并且耐候性及耐寒性也优异。

所述弹性体优选为按照JIS K6253-3:2012使用硬度计测定出的肖氏A硬度为A25以上且A80以下的聚合物，更优选为A40以上且A75以下的聚合物，进一步优选为A50以上且A70以下的聚合物。优选的理由如上所述。

光控滤光片10为矩形的片状，将其长边方向设为X方向(图2中为纸面的左右方向)，将其短边方向设为Y方向(图2中为纸面的垂直方向)，将相对于其主表面的垂线方向(即，片材的厚度方向)设为Z方向。

光控滤光片10的俯视形状并不限定于矩形，也可以采用圆形、椭圆形、多边形、其他任意形状。

光控滤光片10的纵×横的尺寸没有特别限定，例如可以设为5mm×5mm～100cm×100cm。

光控滤光片10的厚度例如优选为50μm以上且1000μm以下，更优选为80μm以上且500μm以下，进一步优选为100μm以上且300μm以下。

若所述厚度为所述下限值以上，则光的视角的控制变得更容易。若所述厚度为所述上限值以下，则可挠性变得更高。

光控滤光片10的厚度作为在对其截面随机选择的10处以上进行测定得到的值的平均值而求出。测定使用测定显微镜等公知的微细结构观察单元。

光控滤光片10具有由构成透光部3(也可以称为第一部分)的多个岛部分5和构成遮光部4(也可以称为第二部分)的海部分6形成的海岛结构。

光控滤光片10的主体为片材，将该片材的一个表面称为第一主表面，将另一个表面称为第二主表面。

相对于第一主表面1的总面积的海部分6的合计面积优选为36～99.2％，更优选为49～96％，进一步优选为65～91％。第二主表面2上的海部分6的合计面积也优选为与第一主表面1上的海部分6的合计面积相同。

岛部分5和海部分6在各主表面上的各自的合计面积通过用公知的方法对拍摄各主表面得到的图像进行图像处理而求出。

透光部3的光线透射率优选为70％以上，更优选为80％以上，进一步优选为90％以上。透光部3的光线透射率也可以为100％。若所述光线透射率为上述下限值以上，则通过光控滤光片10的光量充足。

遮光部4的光线透射率优选为小于70％，更优选为小于50％，进一步优选为小于30％，尤其优选为小于10％。遮光部4的光线透射率也可以为0％。若所述光线透射率小于上述上限值，则能够充分地进行光控滤光片10对视角的控制。

例如，优选为，透光部3的光线透设率为70％以上且100％以下，并且遮光部4的光线透射率为0％以上且小于70％，更优选为，透光部3的光线透射率为80％以上且100％以下，并且遮光部4的光线透射率为0％以上且小于50％，进一步优选为，透光部3的光线透射率为90％以上且100％以下，并且遮光部4的光线透射率为0％以上且小于30％。

这里，“光线透射率”的值设为如下值：在使用JIS Z8720:2012所规定的D65作为光源并用受光传感器测定从光源射出的检查光的强度的装置中，将在所述检查光的光路上没有被测定物的状态下的受光传感器的输出值设为A，将在检查光的光路上设置被测定物且透过了被测定物的透射光在受光传感器中被接收的状态下的输出值设为B时，通过光线透射率＝(B/A)×100(单位：％)求出的值。

(透光部)

光控滤光片10的透光部3为海岛结构中的岛部分5，是通过海部分6而相互独立化的多个圆柱状的透明部分。由于各岛部分5贯通光控滤光片10，所以各岛部分5的第一端部露出于光控滤光片10的第一主表面1，各岛部分5的第二端部露出于光控滤光片10的第二主表面2。各岛部分5沿着X方向及Y方向以固定的间距配置。

在Z方向上贯通光控滤光片10的岛部分5的立体形状优选为柱状。在此，岛部分5为柱状，是指假定从光控滤光片10取出了岛部分5时，岛部分5被识别为立体的柱状。柱状的高度方向沿着光控滤光片10的厚度方向。呈柱状的柱的上表面(顶面)和底面分别与第一主表面1及第二主表面2平行。

用XY平面剖切岛部分5的截面形状例如可举出圆形、椭圆形、四边形、其他多边形等。岛部分5的露出于第一主表面1的第一端部的所述截面形状(岛部分5的处于第一主表面1的平面形状)和露出于第二主表面的第二端部的所述截面形状(岛部分5的处于第二主表面2的平面形状)既可以彼此相同，也可以不同，但从光控的容易度的观点出发，优选为相同。各岛部分5的所述截面形状既可以彼此相同，也可以不同，但从光控的容易度的观点出发，优选为相同。

柱状的岛部分5的中心轴的轴线相对于第一主表面1和第二主表面2，既可以垂直，也可以倾斜，从制造的容易度和视角控制的容易度的观点出发，优选为大致垂直。这里，所谓大致垂直，是指以90°±2°相交。在大致垂直的情况下，柱状的岛部分5的高度H与光控滤光片10的厚度大致相同。

所述轴线与主表面所成的角以及岛部分5的高度H通过用测定显微镜等公知的微细结构观察单元测定包含岛部分5及主表面的截面而求出。岛部分5的高度H是第一主表面1与第二主表面2之间的距离。

对于每个岛部分5，露出于各主表面的端部的大小R是包含所述端部的最小圆的直径。从透过光控滤光片10的光的视角的控制的容易度的观点出发，所述直径例如优选为5μm～100μm，更优选为10μm～50μm。若所述直径为上述下限值以上，则能够防止制造时所使用的成型模具的与岛部分5对应的部位(例如柱状的凸部)的破损。若所述直径为上述上限值以下，则即使在光控滤光片10较薄的情况下，也容易提高后述的纵横比。

单个岛部分5的露出于各主表面的2个端部的大小R既可以彼此相同，也可以不同。

从光控滤光片10的任意主表面上的多个岛部分5中随机选择的10个以上的岛部分5的所述直径的平均值优选为5μm～100μm，更优选为10μm～50μm。

所述直径能够通过测定显微镜等公知的微细结构观察单元来测定。

柱状的岛部分5的由(大小R:高度H)表示的纵横比优选为1:5～1:30，更优选为1:8.5～1:25.5。

在所述纵横比为1:5～1:30且岛部分5为中空的情况下，视角θ成为22.6°～3.6°。在所述纵横比为1:8.5～1:25.5的情况下，视角θ成为13.4°～4.5°。另外，在岛部分5填充有透明材料的情况下，由于透明材料的折射率通常比空气大，所以视角θ比上述所示的中空的情况下的范围更宽。因此，从缩窄视角θ的观点出发，岛部分5优选是中空的。

若为上述视角θ的范围的下限值以上，则透过光控滤光片10的岛部分5的光的视角的控制变得容易。

若为上述视角θ的范围的上限值以下，则能够增大透过光控滤光片10的岛部分5的光量。另外，能够比较容易地制造。

所述纵横比为，对于从光控滤光片10具有的多个岛部分5中随机选择的10个以上的岛部分5测定两端部的大小R所得到的平均值与测定高度H所得到的平均值之比。能够使用测定显微镜等公知的微细结构观察单元来测量各个尺寸R和高度H。

第一主表面1和第二主表面2上的岛部分5的配置的间距P，即露出于各主表面的岛部分5的相邻端部彼此之间的间距P是包括各个端部的各个最小圆彼此的中心间距离。从透过光控滤光片10的光的视角的控制的容易度的观点出发，该间距P例如优选为10μm～500μm，更优选为15μm～300μm，进一步优选为20μm～200μm。

若所述间距P为上述下限值以上，则在制造时所使用的成型模具的制作变得容易。若所述间距P为上述上限值以下，则通过光控滤光片10看到的图像的可视性提高，容易获得充分的分辨率。

间距P优选为在各主表面上是固定的。各主表面彼此之间的间距P即可以彼此相同，也可以不同。

间距P通过用公知的方法对拍摄任意主表面所得到的图像进行图像处理而求出。

在任意主表面的间距P根据主表面的区域而不同的情况下，优选为连续的3个以上的岛部分5的间距P为上述范围，更优选为连续的5个以上的岛部分5的间距P为上述范围，进一步优选为连续的10个以上的岛部分5的间距P为上述范围。

第一主表面1及第二主表面2上的岛部分5的配置是X列×Y行的二维阵列状的配置。岛部分5的配置不限定于该例，可以采用任意的配置图案。在X列×Y行中，例如X、Y可以分别独立地设为10～1000的任意整数。在多个岛部分5配置为二维阵列状时，将任意列中相邻的岛部分5彼此的中心相连的各线段位于一条直线上，将任意行中相邻的岛部分5彼此的中心相连的各线段位于一条直线上，代表各列的上述直线与代表各行的上述直线彼此以约90°相交。

配置图案可以是二维阵列状，也可以是锯齿状，还可以是其他任意的图案，也可以是任意的随机配置。

在图1、3所示的光控滤光片10的岛部分5的X列×Y行的二维阵列中，各列的岛部分5的排列方向(代表各列的直线的方向)与构成光控滤光片10的外缘的X方向的边平行，各行的岛部分5的排列方向(代表各行的直线的方向)与构成光控滤光片10的外缘的Y方向的边平行。作为该变形例，由多个岛部分5构成的X列×Y行的二维阵列的Y行也可以不与所述外缘的Y方向的边平行，而是配置在相交的方向上。在这种情况下，所述二维阵列的X列不与所述外缘的X方向的边平行，而是配置在相交的方向上。例如，参照图7，在用直线Q1表示光控滤光片30的外缘的Y方向且用直线Q2表示岛部分5的Y行的排列方向时，直线Q1与直线Q2以角度α相交。所述Y方向的边与所述Y行相交的角度α能够任意调整，观察锐角侧时，例如优选为10～30°。若这样设置相交的角度，则在将光控滤光片配合显示器画面的框进行贴合的情况下，能够减少由显示器画面上的像素排列的图案与光控滤光片所具有的多个岛部分5的排列图案之间的干涉引起的干涉条纹(莫尔条纹)的发生。

作为光控滤光片10的岛部分5的透光部3是设置于作为海部分6的遮光部4的贯通孔。贯通孔既可以由空气填满，也可以填充有透光性材料。在贯通孔由空气填满的情况下，由于透过的光的折射率小，所以能够减小视角θ。在贯通孔由透光性材料填满的情况下，贯通孔的形状容易通过透光性材料来保持，即使在使光控滤光片10发生了变形的情况下，也容易保持透光部3的形状。

作为所述透光性材料，例如可以举出透明树脂、玻璃。从提高光控滤光片10的可挠性的观点出发，优选为透明弹性体。作为透明弹性体的具体例，例如可举出硅、聚氨酯等。填充于所述贯通孔中的透明弹性体既可以为1种，也可以为2种以上。从透明性和耐热性等优异的观点出发，所述透明弹性体优选为硅橡胶。

(遮光部)

光控滤光片10的遮光部4为海岛结构中的海部分6，是除了岛部分5以外的不透明部分。

遮光部4的Z方向的长度与光控滤光片10的厚度相同，优选为50μm以上且1000μm以下，更优选为80μm以上且500μm以下，进一步优选为100μm以上且300μm以下。如果所述长度为所述下限值以上，则容易控制光的视角(透射角)θ。如果所述长度为所述上限值以下，则可挠性变得更高。

弹性体相对于遮光部4的总质量的含量优选为50～99质量％，更优选为60～97质量％，进一步优选为70～95质量％。

通过使所述含量为上述下限值以上，光控滤光片10的可挠性充分提高。通过使所述含量为上述上限值以下，能够留有使遮光部4充分地含有遮光材料的余地。能够将所述总质量中除弹性体的含量以外的剩余部分分配给遮光材料。

此外，若所述含量接近上述下限值，则在制造时的成型模具内对光控滤光片10进行成型时，容易从成型模具或固化前的光控滤光片10中去除气泡。若所述含量接近上述上限值，则在制造时容易将光控滤光片10从成型模具中脱模。

通过由弹性体形成光控滤光片10，从而容易从成型模具进行脱模，厚度调整所需的加工也变得容易。另外，与光控滤光片10由硅或金属形成的情况相比，若光控滤光片10由弹性体形成，则变得轻量，故而优选。

构成遮光部4的弹性体可使用公知的弹性体，既可以是透明的，也可以是不透明的。构成遮光部4的弹性体既可以为1种，也可以为2种以上。

在透光部3包含弹性体的情况下，通过提高遮光部4与透光部3的粘接性并使它们一体化，光控滤光片10的可挠性充分提高，所以透光部3所包含的弹性体与遮光部4所包含的弹性体优选为相同。

遮光部4所包含的弹性体优选为硅橡胶。

遮光部4优选为除了弹性体以外，还包含遮光材料。作为遮光材料，使用光吸收性材料和光反射材料中的至少一种。

光吸收性材料含有光吸收剂。作为光吸收剂，可举出碳、染料、颜料等。在光吸收剂之中，从光吸收性优异的观点出发，优选为碳。作为碳，例如可举出炭黑、石墨、碳纤维等，从作为光吸收剂的通用性出发，优选为炭黑。

作为光反射性材料，可举出金属。作为金属，可举出铝、银、金、铬、镍等。

<第二实施方式>

作为本发明的第二实施方式，图4所示的光控滤光片20具备作为主体的第一实施方式的光控滤光片10，在主体的两主表面1、2分别层叠有第一透明密封层7和第二透明密封层8。

光控滤光片20的各透明密封层覆盖主体的各主表面，保护主体。若存在各透明密封层，则在透光部3为空洞的贯通孔的情况下，能够防止异物从外部侵入到贯通孔内的情况。

另外，如果各透明密封层的露出的面是平滑的，则会防止该面上的光的漫反射，从而容易通过透光部3，透过观察光控滤光片20的相反侧。

各透明密封层的露出的面的算术平均粗糙度(Ra)优选为0μm以上且1μm以下，更优选为0μm以上且0.2μm以下。若为上述范围，则能够抑制光在透明密封层的表面发生漫反射，使光的透过变得容易。这里，算术平均粗糙度(Ra)是按照JIS B 0601:2013(ISO4287:1997)求得的值。

各透明密封层的构成材料只要是透明的即可，例如可举出玻璃、透明的合成树脂。具体而言，例如可举出硅树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、环烯烃树脂、液晶聚合物等。

从提高与主体的紧贴性的观点出发，构成透明密封层的材料优选为与构成主体的海部分6所包含的弹性体同类的弹性体。另外，若透明密封层为玻璃，则能够对光控滤光片20赋予刚性，并且能够进一步提高耐热性。

在透明密封层为玻璃的情况下，从提高玻璃与主体的各主表面之间的粘接性的观点出发，优选对玻璃的接触面及各主表面的至少一方实施表面处理。

作为所述表面处理，例如可举出准分子UV照射处理、等离子体处理、硅烷偶联剂等的底漆涂布处理。

第一透明密封层7和第二透明密封层8可以分别由相同的透明材料形成，也可以由不同的透明材料形成。

第一透明密封层7和第二透明密封层8也可以分别为多个层。在所述多个层中，各个层既可以分别由相同的透明材料形成，也可以由不同的材料形成。例如，可以由玻璃层和透明树脂层的层叠体形成上述透明密封层。既可以使所述层叠体中的玻璃层与所述片材的主表面接触，也可以使所述层叠体中的透明树脂层与所述片材的主表面接触。

各透明密封层的厚度优选为1μm以上且200μm以下，更优选为3μm以上且175μm以下，进一步优选为5μm以上且150μm以下。如果透明密封层的厚度为所述下限值以上，则能够充分保护光控滤光片的主体，另外，能够使主体的各主表面的凹凸充分地平滑化，制造时的各透明密封层的厚度的控制变得容易。如果各透明密封层的厚度为所述上限值以下，则能够确保充分的透光性，可得到良好的光学特性。

透明密封层的厚度作为在对其截面随机选择的10处以上进行测定所得到的值的平均值而求出。测定使用测定显微镜等公知的微细结构观察单元。

另外，光控滤光片20的海部分6的MD-1橡胶硬度是在去除了第一透明密封层7及第二透明密封层8而设为仅形成所述海岛结构的片材的形态的基础上测定的值。

以上所说明的第一及第二实施方式的光控滤光片具备作为岛部分5的透光部3和作为海部分6的遮光部4。入射到第一主表面1的光线之中，入射到柱状的岛部分5的光线透过该岛部分5从第二主表面2射出，入射到海部分6的光线被该海部分6吸收或反射。

通过适当调整柱状的岛部分5的透光部3的排列、间距P、大小R、纵横比，能够控制光线的视角(透射角)θ、透射的光量。

[作用效果]

光控滤光片由于至少海部分的MD-1橡胶硬度为25以上且80以下，所以具有高的可挠性，容易弹性变形。另外，如果光控滤光片10整体的MD-1橡胶硬度为25以上且80以下，则具有更高的可挠性，更容易弹性变形。因此，不需要层叠用于维持光控滤光片10的机械强度的支承层，能够以单体作为单层的光控滤光片进行处理。通常，如果层叠支承层，则会增加支承层的厚度，因此光在支承层中衰减，透光性降低。相反，如果不具有成为光的衰减的原因的支承层，则透光性提高。

光控滤光片10由于不需要层叠支承层，所以能够减薄光控滤光片10。一般地，层叠支承层会增加支承层的厚度，因此不适于薄型化的目的。能够薄型化的光控滤光片10可以减薄在要安装的器件中的占有空间，因此有助于器件的薄型化。

即使在具备透明密封层的光控滤光片20中，作为其主体的光控滤光片10的可挠性和薄型化的容易性也是有用的。

<第三及第四实施方式：透光部与遮光部的反转>

本发明的第三及第四实施方式的光控滤光片(未图示)具备作为岛部分的遮光部和作为海部分的透光部。除了遮光部和透光部反转以外，与第一和第二实施方式的光控滤光片相同。

优选地，海部分的总质量中的至少70重量％，优选为80-100重量％由透明弹性体形成。海部分也可以包含弹性体以外的材料。岛部分包含前述的遮光材料，除此之外也可以包含公知的粘结剂。从提高海部分和岛部分的紧贴性的观点出发，优选为岛部分也包含与构成海部分的弹性体为相同种类的弹性体。

以上所说明的第三及第四实施方式的光控滤光片具备作为岛部分的遮光部和作为海部分的透光部。入射到第一主表面的光线之中，入射到柱状的岛部分的光线被该岛部分吸收或反射，入射到海部分的光线透过该海部分从第二主表面射出。

通过适当调整柱状的岛部分的遮光部的排列、间距、大小、纵横比，能够控制光线的视角(透射角)、透射的光量。

本发明所涉及的光控滤光片例如以视角控制、亮度提高、防眩等为目的而安装于液晶显示装置等图像显示装置。另外，具体而言，光控滤光片例如可以安装于发光二极管、有机电致发光元件等发光体、光传感器等受光体。

<光控滤光片的制造方法>

作为本发明的光控滤光片的制造方法，例如可举出使用形成有凹凸的成型模具来成型片材，将所述成型模具所具有的所述凹凸转印到所述片材的方法。作为具体例，首先，如图5的(a)的剖视图所示，在形成有与第一实施方式的光控滤光片10所具有的海岛结构中的海部分6相对应的凹部M的成型模具K的表面，涂布含有遮光材料的液状的弹性体前驱体L。接着，如图5的(b)所示，使填充在成型模具K的凹部M内的弹性体前驱体L固化，由此在成型模具K内形成光控滤光片10。但是，在与此处所形成的光控滤光片10的各岛部分5相当的区域，存在成型模具K的表面所具有的凸部(非凹部)。

在成型模具K的凹部内形成光控滤光片10时，未进入凹部M内而溢出的弹性体前驱体L成为覆盖光控滤光片10的一个主表面的残膜N。通过切削或研磨而去除多余的残膜N，将作为目标的光控滤光片10从成型模具K内取出。

在所得到的光控滤光片10的厚度方向上贯通的岛部分5的内空部为空洞(图5的(c))，根据需要可以填充透光性材料(图5的(d))。另外，如果利用常规方法在光控滤光片10的第一主表面1和第二主表面2分别层叠第一透明密封层7和第二透明密封层8，则得到第二实施方式的光控滤光片20(图5的(e))。

成型模具K是在表面形成有用于形成海部分6的凹部和用于在凹部内形成岛部分5的多个柱状的凸部(非凹部)的平板。凹部的深度与凸部的高度相同。凸部彼此之间的间距与岛部分5彼此之间的间距P相对应，凸部的高度与岛部分5的高度相对应，凸部的大小与岛部分5的大小R相对应。

在成型模具K中，凸部的中心轴的轴线方向及凸部的侧面相对于成型模具K的底面垂直地配置。通过使用这样的成型模具K，能够使所得到的光控滤光片10中的岛部分5的侧面相对于光控滤光片10的各主表面垂直地形成。

作为成型模具K的制造方法，例如可举出对平板状的基材的一个面进行干蚀刻而形成凹部M的方法、对平板状的基材的一个面进行切削而形成凹部M的方法。作为平板状的基材，例如可举出硅晶片、石英基板。

作为干蚀刻，例如可举出等离子体蚀刻、激光蚀刻、离子蚀刻等。作为等离子体蚀刻的方法，可举出如下方法：在基材的表面配置掩模，经过掩模对基板表面照射等离子体而仅对未被掩模覆盖的表面进行蚀刻，由此形成凹部M。

作为使用成型模具来成型海部分6的具体方法，例如可举出下述的(a-1)～(a-5)的方法。

(a-1)：在将液状的弹性体前驱体L涂布到支承膜的平坦的表面上而形成了弹性体前驱体L的膜之后，将成型模具K的凹部M推压于该膜，并使弹性体前驱体L固化的方法。

(a-2)：使液状的弹性体前驱体L向成型模具K的凹部M流下，并使用刮刀等将液状的弹性体前驱体L填充到凹部M内之后，使弹性体前驱体L固化的方法。

(a-3)：将液状的弹性体前驱体L涂布到成型模具K的凹部M上，用压制模具按压所涂布的弹性体前驱体L，将弹性体前驱体L填充到凹部M内之后，使弹性体前驱体L固化的方法。

(a-4)：在加热预先制作的弹性体的片材的同时将其向成型模具K的凹部M进行按压，将凹凸转印到因热而软化的片材的方法。

(a-5)：将成型模具K安装于注塑成型机，对弹性体进行注塑成型的方法。

在(a-1)的方法中，作为液状的弹性体前驱体L，例如可列举固化性硅、异氰酸酯和多元醇等固化性化合物。弹性体前躯体L中也可以添加聚合催化剂。在弹性体前驱体L为热固性的情况下，添加热聚合催化剂，在弹性体前驱体L为光聚合性的情况下，使用光聚合催化剂。另外，弹性体前驱体L中也可以添加前述的遮光材料。如果添加遮光材料，则在海部分6形成遮光部4，如果不添加遮光材料而形成透明弹性体，则在海部分6形成透光部3。弹性体前驱体L中也可以根据需要进一步混合溶剂等其他成分(在以下的方法中也同样如此)。

作为所述支承膜，优选为能够容易地从所得到的光控滤光片10剥离的膜，例如可举出聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚丙烯膜等。作为将弹性体前驱体L涂布于支承膜的方法，可举出使用公知的涂布机的方法。涂布在支承膜上的弹性体前驱体L的量调整为足以制作作为目标的光控滤光片10的量。

通过将成型模具K的凹部M推压于形成在支承膜上的弹性体前驱体L的膜，使弹性体前驱体L填充于凹部M，从而在所述膜形成凹凸形状反转的凸凹。作为使弹性体前驱体L热固化的方法，例如可举出对推压于所述膜的成型模具K进行加热的方法、使用与成型模具K分开设置的外部加热器进行加热的方法。在使弹性体前驱体L光固化的情况下，例如可以通过紫外线或电子束的照射而使其光固化。

通过使弹性体前驱体L固化，能够形成光控滤光片10。

在(a-2)的方法中，流下到成型模具K的凹部M上的弹性体前驱体L的量调整为可得到作为目标的光控滤光片10的量。

在使液状的弹性体前驱体L流下到成型模具K的凹部M上之后，用刮刀等使弹性体前驱体L的表面均匀，从而使弹性体前驱体L填充到凹部M内。之后，通过使弹性体前驱体L固化，由此形成光控滤光片10。固化方法可以采用与前述的(a-1)同样的方法。

作为(a-3)的方法中的弹性体前驱体L的涂布方法，例如可举出如下方法：将压制模具按压到附着于成型模具K的凹部M的任意位置的液状的弹性体前驱体L，对弹性体前驱体L进行压延，从而将弹性体前驱体L填充到凹部M内。另外，作为所述涂布方法，也可以采用公知的涂布机。固化方法可以采用与前述的(a-1)同样的方法。

(a-4)的方法是使用公知的模压成型机的模压成型法。通过将成型模具K安装于模压成型机，并对弹性体进行模压成型，从而能够形成光控滤光片10。所述弹性体中也可以包含遮光材料和其他成分。

(a-5)的方法是使用公知的注塑成型机的注塑成型法。通过将成型模具K安装于注塑成型机，并对弹性体进行成型，从而能够形成光控滤光片10。所述弹性体中也可以包含遮光材料和其他成分。

在工序(a-1)～(a-5)的方法中，在成型模具K的凹部M内形成光控滤光片10时，未进入凹部M内而溢出的弹性体前驱体L成为残膜N。

作为形成残膜N的优点，可举出如下优点：在弹性体前驱体L固化时，凹部M的开口部的边缘的形状(凸部的前端的形状)容易反映到所形成的光控滤光片10的岛部分5的端部的形状中，即能够高精度地形成反映了凹部M的形状的岛部分5。

作为在固化后去除多余的残膜N的方法，例如可列举出普通的切削或研磨基板表面的接触式的公知方法、激光加工、等离子体处理等非接触式的公知方法。

在将光控滤光片10整形为所希望的形态时，若在将光控滤光片10冷却至例如-10℃～-50℃，优选冷却至-20℃～-40℃，提高了光控滤光片10的硬度之后进行切断，则切断等整形加工会变得容易，故而优选。另外，如果光控滤光片10的海部分6的肖氏A硬度为A50以上，则能够在常温(例如20～25℃)下容易地进行切断加工。

光控滤光片10具有可挠性且能够弹性变形，所以从成型模具K取下光控滤光片10比较容易，能够防止在取下时成型模具K的凹凸发生破损的情况。

作为在从成型模具K取下的光控滤光片10的岛部分5即贯通孔中填充透光性材料或遮光材料的方法，可采用常规方法，例如可举出下述的(b-1)～(b-4)的方法。

(b-1)：使含有材料的涂料流下至光控滤光片10的贯通孔开口的第一主表面1，并使用刮刀等刮入到贯通孔中进行填充的方法。

(b-2)：使含有材料的涂料附着于光控滤光片10的贯通孔开口的第一主表面1，并将压制模具按压于所述涂料而将所述涂料压入并填充到贯通孔中的方法。

(b-3)：将光控滤光片10浸渍到含有材料的涂料中，使所述涂料流入到贯通孔中的方法。

填充到所述贯通孔中的所述涂料通过常规方法进行固化。

所述涂料中优选含有固化性的树脂前驱体或粘结剂。如果应用形成透明树脂的公知的树脂前驱体，则能够在岛部分5形成透光部3。如果使用形成不透明的树脂的公知的树脂前驱体、或者在形成透明树脂的公知的树脂前驱体中添加有所述遮光材料的组合物，则能够在岛部分5形成遮光部4。

作为所述树脂前驱体，例如可举出热固性硅、形成聚氨酯的异氰酸酯和多元醇、丙烯酸化合物、环氧化合物、不饱和聚酯等。

另外，也可以通过将与岛部分5嵌合的树脂制或玻璃制的光纤插通于岛部分5，从而在岛部分5设置透光部件。

由于在光控滤光片10的岛部分5不存在连接盘膜，所以容易使所述涂料流入至岛部分5，以及容易将所述透光部件插通到岛部分5内。

相对于光控滤光片10的第一主表面1和第二主表面2分别形成第一透明密封层7和第二透明密封层8中的至少一方的方法，可应用通常的在基板的表面形成透明层时的常规方法。具体而言，例如可举出下述的(c-1)～(c-2)的方法。

(c-1)：在所述主表面上涂布含有热固化性化合物或光固化性化合物的涂料，进行加热或光照射而使该涂料固化的方法。

(c-2)：在所述主表面层叠预先制作的透明树脂膜或透明玻璃的方法。

作为所述热固化性化合物和所述光固化性化合物，例如可举例出丙烯酸化合物、环氧化合物、热固性硅、形成聚氨酯的异氰酸酯和多元醇等。含有这些固化性化合物的涂料中也可以含有聚合引发剂。作为聚合引发剂，可举出有机过氧化物、偶氮化合物等。所述涂料中也可以含有公知的有机溶剂。

作为所述透明树脂膜或透明玻璃的层叠方法，例如可举出使用粘接剂进行贴合的方法、热压接的方法等。

[光控滤光片10的主表面的整形]

作为在各实施方式的光控滤光片10的岛部分5内设置透光部件之前或之后，在光控滤光片10的第二主表面2残留有残膜R的情况下将其去除，同时将第一主表面1整形为与第二主表面2平行的面的优选方法，可举出以下例示的方法。在以下的图中，示出了对在岛部分5内设置了透光部件后的光控滤光片10所具有的残膜R进行去除的情况。参照该情况，对于刚脱模后的岛部分5为中空(空洞)的光控滤光片10，也能够以同样的方法去除残膜R。残膜R相当于图5的残膜N。

首先，如图6的(a)的剖视图所示，使残留于光控滤光片10的第二主表面2的残膜R与支承台具有的平坦的支承面S紧贴并固定。残膜R的厚度有时会不均匀，在图中，夸大地描绘了残膜R朝向纸面右侧变厚的情况。

接着，与支承面S平行地移动切断用的刀片或激光器进行切断，使得不包含残膜R并且在尽量接近残膜R与第二主表面2的边界的位置(例如图中用虚线C1所示的位置)切薄光控滤光片10，从而形成平面化的新的第二主表面2。

在此，如图6的(b)所示，切出的光控滤光片10的第一主表面1与第二主表面2也可以是不平行的。

接着，如图6的(c)所示，使光控滤光片10的新的第二主表面2与支承台所具有的平坦的支承面S紧贴并固定。再次与支承面S平行地移动切断用的刀片或激光器，以不保留原来的第一主表面1的方式并且在尽可能接近原来的第一主表面1的位置(例如，图中用虚线C2所示的位置)切断光控滤光片10，从而形成平坦化的新的第一主表面1。

如图6的(d)所示，切出的光控滤光片10的第一主表面1和第二主表面2在该阶段变为平行。另外，连结各岛部分5的第一端部与第二端部的直线相对于第一主表面1和第二主表面2所成的角度是由残膜R的厚度的不均匀引起的，在切除残膜R之前和之后发生变化。在图示的例子中，岛部分5相对于原来的第一主表面1垂直，但相对于新的第一主表面1倾斜。

根据以上所说明的光控滤光片10的各面的整形方法，能够容易地切除残膜R，能够容易地获得形成平滑且相互平行的第一主表面1及第二主表面2、且岛状部分5的第一端部及第二端部分别露出于第一主表面1及第二主表面2的厚度较薄的光控滤光片10。

【实施例】

以下，示出实施例更具体地对本发明进行说明，但本发明并不限定于以下的实施例。

[实施例1]

作为用于制作光控滤光片的成型模具，准备了在表面形成有纵×横×深度为20mm×20mm×180μm的凹部、并且在凹部内沿着X-Y方向以50μm间距呈栅格状地排列有400×400个圆柱状(直径30μm，高度180μm)的凸部的硅制(Si制)的成型模具。

另外，将液状的热固性硅(信越化学工业株式会社制，KE-1935)与炭黑混合，得到遮光部形成用涂料。将热固性硅相对于该涂料的总质量的含量调整为相对于在涂料的固化后得到的固化物的总质量而言成为约95质量％。

在聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的表面涂布所述遮光部形成用涂料，形成热固性硅的膜。

接着，将所述成型模具的形成有凹部M的面推压于该热固性硅的膜，在130℃下加热5分钟，使热固性硅固化。接着，通过研磨去除由未进入到凹部M内的多余的热固性硅构成的残膜之后，从成型模具的凹部内取出了光控滤光片(纵×横×厚度＝20mm×20mm×180μm)。在该取出过程中，光控滤光片具有可挠性，发生弹性变形，同时具有充分的机械强度，因此能够不损坏成型模具而容易地取出。

取出的光控滤光片的海部分由遮光性的硅形成，岛部分是由空气填满的贯通孔。

将6片从成型模具取出的仅由海部分构成的光控滤光片重叠而成的层叠体(厚度：1080μm)作为试验片，使用高分子计器株式会社制的“微型橡胶硬度计”商品名：MD-1capa，按照上述的测定方法(压针形状：A型，加压脚尺寸：A型，弹簧载荷：22mN，测定模式：正常模式)在23℃的环境下测定试验片的MD-1橡胶硬度。结果，MD-1橡胶硬度为55。

接着，在光控滤光片的一个主表面盛放液状的热固性硅(信越化学工业株式会社制，KE-1935-A/B)，并使用压制模具压入到贯通孔内之后，加热至130℃使其固化，在贯通孔内形成了透明的硅。

将6片在此得到的由硅橡胶形成了海部分及岛部分的光控滤光片重叠而成的层叠体(厚度：1080μm)作为试验片，使用MD-1capa，按照上述测定方法在23℃的环境下测定试验片的MD-1橡胶硬度。结果，MD-1橡胶硬度为55。

所得到的光控滤光片的海部分由遮光性的硅形成，岛部分由透明的硅形成。所得到的光控滤光片具有可挠性，能够容易地弹性变形，具有充分的机械强度，海部分与岛部分的紧贴性高，并且形成于岛部分的透光部的光线透射率优异。

另外，在从光控滤光片的主表面的正面观察时，能够透过观察光控滤光片的相反侧，在从相对于光控滤光片的主表面倾斜的角度观察时，不能透过观察光控滤光片的相反侧。即，光控滤光片能够充分地控制视角。

接着，对光控滤光片的两个主表面照射YAG激光，使两个主表面清洁化。

接着，通过常规方法对光控滤光片的两个主表面进行准分子UV处理后，层叠了薄的透明玻璃板。在该工序中，光控滤光片具有可挠性，弹性变形，同时具有充分的机械强度，因此容易以单体进行处理。

层叠于两个主表面的透明玻璃板的紧贴性高，也能够使其稍微弯曲。

符号说明

1 第一主表面

2 第二主表面

3 透光部

4 遮光部

5 岛部分

6 海部分

7 第一透明密封层

8 第二透明密封层

10 光控滤波片

20 光控滤波片

K 成型模具

L 弹性体前驱体

M 凹部。

Claims (5)

1.一种光控滤光片，其是由海岛结构构成的片材，所述海岛结构具备透光部和遮光部，

透光部和遮光部分别从第一主表面延伸到第二主表面，

所述透光部形成从所述第一主表面贯通到所述第二主表面的多个岛部分，所述遮光部形成使所述多个岛部分相互独立的海部分，

所述海部分包含相对于所述海部分的总质量为50质量%以上的硅橡胶，所述海部分的MD-1橡胶硬度为25以上且80以下，

所述片材的俯视时的所述岛部分的大小与所述片材的厚度方向上的所述岛部分的高度的纵横比为1:8.5～1:25.5，所述片材的俯视时的所述岛部分的大小为5μm以上且50μm以下，

所述多个岛部分以20μm~200μm的固定间距配置。

2.根据权利要求1所述的光控滤光片，其中，

所述岛部分是中空的。

3.根据权利要求1所述的光控滤光片，其中，

所述片材内的所述岛部分的立体形状为柱状。

4.根据权利要求2所述的光控滤光片，其中，

所述片材内的所述岛部分的立体形状为柱状。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的光控滤光片，其中，

在所述片材的俯视时，所述岛部分配置成二维阵列状。

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