CN116745152A - 调光装置及其制造方法、以及液晶装置 - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
调光装置(10)包括:第1透明基板(11);第2透明基板(12);被配置于第1透明基板(11)与第2透明基板(12)之间的调光单元(20);被配置于第1透明基板(11)与调光单元(20)之间的第1接合层(13);以及被配置于第2透明基板(12)与调光单元(20)之间的第2接合层(14)。第1接合层(13)和第2接合层(14)分别是含有非压接性的粘接成分的接合体。第1接合层(13)是OCR,第2接合层(14)是OCA。
Description
技术领域
本公开涉及调光装置及其制造方法、以及液晶装置。
背景技术
以往,提出了与窗等透光构件组合使用、能够用于控制外来光的透射的电子百叶窗等的使用液晶的调光构件、以及使用这样的调光构件的调光装置等(例如,参照专利文献1)。
[在先技术文献]
[专利文献]
专利文献1:国际公开第2019/198748号公报
发明内容
[发明要解决的课题]
一般地,制造调光装置时,一对玻璃板、位于玻璃板间的调光单元、以及包含设于各玻璃板与调光单元之间的接合体的层叠构造物通过高压釜等在高压环境下被加热(正式压接处理)。另外,为了防止调光装置的品质因调光装置的中间膜可能产生的发泡现象等而受损,上述层叠构造物有时在利用高压釜的加热处理之前,在真空环境下被加热(预压接处理和脱气处理)。
像这样,在高温高压下由一对玻璃板夹着调光单元的情况下,通过各玻璃板在调光单元的表面的整体施加均匀的压力并不简单。若通过各玻璃板对调光单元的表面施加的压力不均匀,则可能产生调光单元的液晶局部偏在的现象即液晶积存。液晶积存使调光单元的调光性能降低,并且损害调光装置的外观。
另外,在将完成后的调光装置暴露于高温下的环境的情况下,中间膜会软化,另一方面,调光单元的基材、液晶会稍微膨胀。结果,抑制调光单元的中间膜的抑制力减弱,有可能产生上述的液晶积存。另外,在将纵置的调光装置暴露于高温下的环境的情况下,调光单元的液晶会因重力而落下,液晶膜的液晶层的厚度有可能局部发生变化。即,由于重力,越是铅垂方向下方液晶越增加,液晶层的厚度会增加。在这种情况下,在铅垂方向下方部分中液晶和色素的量变多,有可能在调光构件的面内产生不均。
本实施方式提供一种调光装置及其制造方法,以及液晶装置,能够抑制局部存在大量液晶的现象即液晶积存的发生,并且能够抑制由于重力而导致液晶在铅垂方向下方偏在的现象。
另外在调光装置等液晶装置中,使用包括一对玻璃板、被配置于该玻璃板间的液晶单元、以及设于各玻璃板与液晶单元之间的接合层的构成。
但是,在将完成后的液晶装置暴露于高温的环境下的情况下,接合层会软化,另一方面,液晶单元的基材、液晶以及接合层会膨胀。结果,维持液晶单元的形态的接合层的位置限制力减弱,有可能产生液晶单元的液晶局部偏在的现象即液晶积存。液晶积存使液晶单元的性能降低,并且损害液晶装置的外观。
另外,特别是,在将纵置的液晶装置暴露于高温下的环境的情况下,液晶单元的液晶会因重力而落下,液晶膜的液晶层的厚度有可能局部变化。即,由于重力,越是液晶装置的铅垂方向下方侧液晶越增加,液晶层的厚度会增加。在这种情况下,在液晶装置的铅垂方向下方部分中液晶和色素的量变多,有可能在液晶单元的面内产生不均。
本实施方式提供一种在暴露于高温的环境下的情况下,也能够抑制液晶积存的发生的调光装置及其制造方法,以及液晶装置。
另外,在如上述那样的液晶装置的制造时,若接合层的固化收缩率大,则由于接合层的固化收缩的影响,在接合层的固化完成时液晶单元的液晶局部偏在的现象即液晶积存等、液晶层的厚度变得不均匀,局部产生厚度比其他部分极端地大的“液晶积存部”,有可能产生液晶层的厚度变得不均匀的液晶不均。
另外,在将完成后的液晶装置暴露于高温的环境下的情况下,接合层会软化,另一方面,液晶单元的基材、液晶以及接合层会膨胀。结果,维持液晶单元的形态的接合层的位置限制力减弱,有可能产生液晶不均。
本实施方式的技术课题在于提供一种能够抑制液晶不均的发生的液晶装置。
[用于解决技术课题的技术方案]
本实施方式的调光装置包括:第1透明基板;第2透明基板;被配置于所述第1透明基板与所述第2透明基板之间的调光单元;被配置于所述第1透明基板与所述调光单元之间的第1接合层;以及被配置于所述第2透明基板与所述调光单元之间的第2接合层,所述第1接合层和所述第2接合层分别是含有非压接性的粘接成分的接合体。
在本实施方式的调光装置中,所述第1接合层和所述第2接合层也可以分别是OCA。
在本实施方式的调光装置中,在所述调光单元的周围且所述第1接合层与所述第2接合层之间也可以配置有外周膜。
在本实施方式的调光装置中,所述外周膜也可以具有将与所述调光单元的外周对应的形状中的一部分除去的形状。
在本实施方式的调光装置中,也可以不包含含有压接性的粘接成分的接合体。
在本实施方式的调光装置中,也可以在所述第1透明基板与所述第1接合层之间配置有第3接合层。
在本实施方式的调光装置中,也可以在所述第3接合层与所述第1接合层之间配置有膜。
在本实施方式的调光装置中,所述第1接合层也可以是OCR,所述第2接合层也可以是OCA。
本实施方式的调光装置的制造方法包括:准备第2透明基板的工序;在所述第2透明基板上贴合第2接合层的工序;在所述第2接合层上贴合调光单元的工序;在所述调光单元上贴合第1接合层的工序;以及在所述第1接合层上贴合第1透明基板的工序,所述第1接合层和所述第2接合层分别是含有非压接性的粘接成分的接合体。
本实施方式的调光装置的制造方法包括:准备第2透明基板的工序;在所述第2透明基板上贴合第2接合层的工序;在所述第2接合层上贴合调光单元的工序;在所述调光单元上涂布第1接合材料的工序;在所述第1接合材料上贴合第1透明基板的工序;以及通过使所述第1接合材料固化而形成第1接合层的工序,所述第1接合层和所述第2接合层分别是含有非压接性的粘接成分的接合体。
根据本公开的实施方式,能够抑制局部存在大量液晶的现象即液晶积存的发生,并且能够抑制由于重力而导致液晶在铅垂方向下方偏在的现象。
本实施方式的调光装置包括:第1透明基板;第2透明基板;被配置于所述第1透明基板与所述第2透明基板之间的调光单元;被配置于所述第1透明基板与所述调光单元之间的第1OCR层;以及被配置于所述第2透明基板与所述调光单元之间的第2OCR层。
在本实施方式的调光装置中,在所述第1透明基板与所述第2透明基板之间也可以配置有俯视时以包围所述调光单元的周围的方式形成的边框形状的第3OCR层。
在本实施方式的调光装置中,所述第1OCR层也可以与所述第3OCR层被一体化。
在本实施方式的调光装置中,所述第1OCR层和所述第2OCR层的树脂固化收缩率也可以为2.3%以下,也可以优选为2.0%以下。
在本实施方式的调光装置中,也可以不包含含有压接性的粘接成分的接合体。
在本实施方式的调光装置中,也可以是,在所述第1OCR层与所述调光单元之间形成有第1界面,在所述第2OCR层与所述调光单元之间形成有第2界面,所述第2界面比所述第1界面平坦。
本实施方式的调光装置的制造方法包括:准备第2透明基板的工序;在所述第2透明基板上涂布第2OCR材料的工序;在所述第2OCR材料上层叠调光单元的工序;通过使所述第2OCR材料固化而形成第2OCR层的工序;准备第1透明基板的工序;在所述第1透明基板上涂布第1OCR材料的工序;使用所述第1OCR材料将所述第1透明基板贴合于所述调光单元的工序;以及通过使所述第1OCR材料固化而形成第1OCR层的工序。
本实施方式的调光装置的制造方法包括:准备第2透明基板的工序;在所述第2透明基板上涂布第2OCR材料的工序;将所述第2OCR材料预固化的工序;在预固化后的所述第2OCR材料上层叠调光单元的工序;准备第1透明基板的工序;在所述第1透明基板上涂布第1OCR材料的工序;使用所述第1OCR材料将所述第1透明基板贴合于所述调光单元的工序;以及通过使所述第1OCR材料固化而形成第1OCR层,并且通过使所述第2OCR材料固化而形成第2OCR层的工序,
在本实施方式的调光装置的制造方法中,也可以还包括在所述第2透明基板上涂布第2OCR材料后,在所述第2OCR材料上层叠保护膜的工序。
根据本公开的实施方式,能够抑制局部存在大量液晶的现象即液晶积存的发生,并且能够抑制由于重力而导致液晶在铅垂方向下方偏在的现象。
本实施方式是液晶装置,包括:第1透明基板;第2透明基板;被配置于所述第1透明基板与所述第2透明基板之间的液晶单元;被配置于所述第1透明基板与所述液晶单元之间的第1接合层;以及被配置于所述第2透明基板与所述液晶单元之间的第2接合层,在俯视时与所述液晶单元的一侧的端部重叠的第1端部侧区域中的所述第1接合层的层厚,比与所述第1端部侧区域相邻且向与所述一侧相反的另一侧延伸的内侧区域中所述第1接合层的层厚厚。
本实施方式是液晶装置,在所述液晶装置中,所述第1接合层的层厚在与所述液晶单元的一侧的端部重叠的位置最厚。
本实施方式是液晶装置,在所述液晶装置中,与所述内侧区域相邻且向所述另一侧延伸的第2端部侧区域中的所述第1接合层的层厚比所述内侧区域中的所述第1接合层的层厚厚。
本实施方式是液晶装置,在所述液晶装置中,所述第1接合层是OCR,所述第2接合层是OCR或OCA。
本实施方式是液晶装置,在所述液晶装置中,若将距与所述第1端部侧区域重叠的所述液晶单元的端部对应的位置的距离处于0mm以上小于80mm的范围的所述第1端部侧区域的平均层厚设为t1,并将距与所述第1端部侧区域重叠的所述液晶单元的端部对应的位置的距离处于80mm以上小于180mm的范围的所述内侧区域的平均层厚设为t0,则满足t1/t0≧1.2的关系。
根据本实施方式,能够提供一种在暴露于高温的环境下的情况下,也能够抑制液晶积存的发生的液晶装置。
本实施方式是液晶装置,包括:第1透明基板;第2透明基板;被配置于所述第1透明基板与所述第2透明基板之间,俯视时的大小比所述第1透明基板和所述第2透明基板小,且具有液晶层的液晶单元;被配置于所述第1透明基板与所述液晶单元之间且俯视时的大小比所述液晶单元大的第1接合层;以及被配置于所述第2透明基板与所述液晶单元之间且俯视时的大小比所述液晶单元大的第2接合层,所述第1接合层是OCR,假设液晶装置为实际的使用状态,若将以板面沿着重力方向的方式纵向配置的情况下的沿着铅垂方向的所述液晶层的截面积设为X(mm2),将与所述液晶单元重叠的范围的所述第1接合层的厚度设为Y(μm),则满足Y≧110X-170的关系。
本实施方式是液晶装置,在所述液晶装置中,所述第1接合层的OCR的25℃至85℃下的平均线膨胀系数为24.7(E-5/℃)以上。
本实施方式是液晶装置,在所述液晶装置中,还包括在所述第1接合层与所述第2接合层之间,且是设于所述液晶单元的周围的OCR的层的第3接合层,被配置于所述液晶单元的外侧的所述第1接合层的周缘区域以及所述第3接合层的宽度为10mm以上
根据本实施方式,能够提供一种在暴露于高温的环境下的情况下,也能够抑制液晶积存的发生的液晶装置。
本实施方式是液晶装置,包括:第1透明基板;第2透明基板;被配置于所述第1透明基板与所述第2透明基板之间的液晶单元;被配置于所述第1透明基板与所述液晶单元之间的第1接合层;以及被配置于所述第2透明基板与所述液晶单元之间的第2接合层,所述第1接合层是OCR,且从25℃的常温环境下的储能弹性模量E1向85℃的高温环境下的储能弹性模量E2的变化量V为0%以上30%以下,其中,V=1-(E2/E1)。
本实施方式是液晶装置,在所述液晶装置中,所述变化量V为2.7%以上22.7%以下。
本实施方式是液晶装置,在所述液晶装置中,所述第1接合层的固化收缩率为2.3%以下。
本实施方式是液晶装置,在所述液晶装置中,不包含含有压接性的粘接成分的接合体。
根据本实施方式,能够提供一种能够抑制液晶不均的发生的液晶装置。
附图说明
图1是表示第1实施方式的调光装置的立体图。
图2是表示第1实施方式的调光装置的剖视图。
图3是表示第1实施方式的调光装置的分解立体图。
图4的(a)-(d)是表示调光单元的制造方法的剖视图。
图5的(a)-(c)是表示调光单元的制造方法的剖视图。
图6的(a)-(f)是表示制作第1实施方式的调光装置的方法的剖视图。
图7是表示第1实施方式的调光装置的第1变形例的剖视图。
图8是表示第1实施方式的调光装置的第2变形例的剖视图。
图9的(a)-(d)分别是表示外周膜的变形例的俯视图。
图10是表示第2实施方式的调光装置的剖视图。
图11的(a)-(g)是表示第2实施方式的调光装置的制造方法的剖视图。
图12是表示第3实施方式的调光装置的剖视图。
图13是表示第3实施方式的调光装置的分解立体图。
图14的(a)-(h)是表示制作第3实施方式的调光装置的方法的剖视图。
图15的(a)-(h)是表示第3实施方式的第1变形例的调光装置的制造方法的剖视图。
图16是表示第3实施方式的变形例的调光装置的剖视图。
图17的(a)-(i)是表示第3实施方式的第2变形例的调光装置的制造方法的剖视图。
图18是表示第4实施方式的液晶装置101的构成的分解立体图。
图19是表示第4实施方式的液晶装置101的层构成的剖视图。
图20是表示第4实施方式的液晶装置101的制造方法的剖视图。
图21是表示将在第1接合层131未设置层厚差的比较例的液晶装置101X纵向配置并暴露于高温的环境下的状态的图。
图22是俯视表示图21的液晶装置101X的图。
图23是表示实施例1的第1接合层131的层厚的分布的图。
图24是表示实施例2的第1接合层131的层厚的分布的图。
图25是表示比较例1的第1接合层131的层厚的分布的图。
图26是俯视说明第1端部侧区域131b和内侧区域131a的图。
图27是对于实施例1、实施例2、比较例1,分别表示对暴露于上述的高温环境下之后的液晶积存的发生状况进行评价的结果的图。
图28是总结了对t1/t0对液晶积存造成的影响进行评价的结果的图。
图29是表示第5实施方式的液晶装置101的层构成的剖视图。
图30是表示将中央区域131d的厚度未设定为适当的厚度的比较例的液晶装置101X纵向配置并暴露于高温的环境下的状态的图。
图31是俯视表示图30的液晶装置101X的图。
图32是表示改变液晶层114的截面积和第1接合层131的厚度来评价液晶积存的发生的结果的图。
图33是表示液晶层114的截面积与抑制液晶积存的范围的图表。
图34是表示改变第1接合层131中使用的OCR的平均线膨胀系数来评价高温环境下有无发生液晶积存的结果的图。
图35是表示改变第1接合层131的周缘区域131e及第3接合层133的宽度Wa来评价液晶积存D1的发生的结果的图。
图36是表示第6实施方式的液晶装置101的构成的分解立体图。
图37是表示第6实施方式的液晶装置101的层构成的剖视图。
图38是表示第6实施方式的液晶装置101的制造方法的图。
图39是表示将比较例的液晶装置101X纵置并暴露于高温的环境下的状态的图。
图40是俯视表示图39所示的液晶装置101X的图。
具体实施方式
(第1实施方式)
以下,参照图1至图9来说明第1实施方式。
以下说明的调光装置10能够应用于要求调整光的透射率的各种技术领域,应用范围没有特别限定。调光装置10例如被配置于建筑物的窗玻璃、陈列柜、室内的透明隔板、车辆的车窗、车辆内部的隔板等实现调光的部位(外光入射的部位,例如前部、侧部、后部、车顶等车窗)。由此,能够控制向建筑物、车辆等的内侧的入射光的光量,或者控制向建筑物、车辆等的内部的规定区域的入射光的光量。
此外,以下说明的调光装置10仅是例示了一个实施方式。因此,例如,以下作为调光装置10的构成要素而举出的要素的一部分可以置换为其他要素,也可以不包含。另外,以下未举出的要素,也可以作为调光装置10的构成要素而包含。另外,在附图中,为了便于图示和理解,存在比实物适当变更或夸张比例尺及尺寸比等的部分。
(调光装置)
图1是表示本实施方式的调光装置(夹层玻璃)10的图。本实施方式的调光装置10的表面形状由具有曲面形状的三维形状构成,在图1中,作为一个示例,调光装置10具有向一面侧凸出的形状。此外,调光装置10不限于此,例如表面形状也可以为平面状(即,平板状),表面形状也可以为具有曲面形状的二维形状(例如,构成圆筒的一部分的形状)等。在此,三维形状不是单纯的圆筒面,而是指仅使平面不伸缩地变形所无法构成的曲面。三维形状是与以单一的轴为中心二维地弯曲的二维形状(二维曲面)、或者以相互平行的多个轴为中心以不同的曲率二维地弯曲的二维形状(二维曲面)相区别的形状。即,三维形状是指由将相互倾斜的多个轴分别作为中心而局部或整体地弯曲的面构成的形状。另外,在本说明书中,俯视是指从与调光装置10的主要面垂直的方向观察的状态。
如图1所示,本实施方式的调光装置10包括:第1玻璃板11、第1接合层13、调光单元20、第2接合层14、以及第2玻璃板12。第1玻璃板11、第1接合层13、调光单元20、第2接合层14、以及第2玻璃板12按该顺序层叠配置。
图2是表示本实施方式的调光装置10的层构成的剖视图,图3是表示本实施方式的调光装置10的层构成的分解立体图。此外,本实施方式的调光装置10具有三维形状的表面形状,但在图2和图3中,为了容易理解,示出调光装置10的表面形状为平面状的情况的图。
如图2所示,调光装置10包括:第1玻璃板11、第2玻璃板12、以及被配置于第1玻璃板11与第2玻璃板12之间的调光单元20。调光单元20包括:第1层叠体21,其包含第1基材24和第1透明电极25和第1取向层26;第2层叠体22,其包含第2基材27和第2透明电极28和第2取向层29;以及被配置于第1层叠体21与第2层叠体22之间的液晶层23。
第1玻璃板(第1透明基板)11和第2玻璃板(第2透明基板)12分别被配置于调光装置10的表背面,是具有高透光性的平板玻璃。第1玻璃板11和第2玻璃板12的表面形状为具有曲面形状的三维形状,被预先形成为具有向一面侧凸出的曲面形状的形状(参照图1)。在这种情况下,第1玻璃板11和第2玻璃板12以第1玻璃板11侧相对于第2玻璃板12侧成为凸状的方式形成,但不限于此,也可以是以第2玻璃板12侧相对于第1玻璃板11侧成为凸状的方式形成。另外,在本实施方式中,第1玻璃板11和第2玻璃板12的厚度为0.5mm以上4mm以下,作为一个示例,均使用厚度2mm的平板玻璃。第1玻璃板11和第2玻璃板12可以是无机玻璃,也可以是树脂玻璃。作为树脂玻璃,例如能够使用聚碳酸酯、丙烯酸等。作为第1玻璃板11和第2玻璃板12使用无机玻璃的情况下,能够制成耐热性、耐损伤性优异的调光装置10。另一方面,作为第1玻璃板11和第2玻璃板12使用树脂玻璃的情况下,能够使调光装置10轻量化。进而,根据需要,也可以对第1玻璃板11和第2玻璃板12进行硬涂层等表面处理。此外,也可以替代第1玻璃板11和第2玻璃板12而分别使用透明的树脂基材。
第1接合层13被配置于第1玻璃板11与调光单元20之间,是使第1玻璃板11与调光单元20相互接合的构件。同样地,第2接合层14被配置于第2玻璃板12与调光单元20之间,是使第2玻璃板12与调光单元20相互接合的构件。
在本实施方式中,第1接合层13和第2接合层14分别是含有非压接性的粘接成分的接合体。在此,“含有非压接性的粘接成分的接合体”是指,为了相对于相邻物体适当粘接而不需要加压的接合体,是能够在常压下与相邻物体适度粘接的接合体。作为“含有非压接性的粘接成分的接合体”,例如可举出OCA或OCR等光学透明树脂、固化树脂(例如热固化树脂、常温固化树脂、二液混合树脂、紫外线固化树脂以及电子束固化树脂等)。
在本实施方式中,第1接合层13和第2接合层14也可以分别由OCA(Optical ClearAdhesive:光学透明粘合剂)构成。OCA例如是如以下这样制作的层。首先,在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等脱模膜上涂布含有聚合性化合物的液状的固化性粘接层用组合物,例如使用紫外线(UV)等将其固化,得到OCA片。上述固化性粘接层用组合物也可以是丙烯酸系树脂、有机硅系树脂或聚氨酯系树脂等光学用粘合剂。将该OCA片贴合于对象物后,通过剥离除去脱模膜,得到由上述OCA构成的层。由OCA构成的第1接合层13和第2接合层14分别具有光学透明性,进而优选具有至少至120℃左右的耐热性、耐湿热性、耐候性。
在本实施方式中,第1接合层13使第1玻璃板11与调光单元20直接接合。另外,第2接合层14使第2玻璃板12与调光单元20直接接合。但是,不限于此,在第1接合层13与调光单元20之间以及/或第2接合层14与调光单元20之间例如也可以夹着紫外线(UV)截止膜等膜。
第1接合层13和第2接合层14的厚度可以根据其材料等适当选择。具体而言,第1接合层13和第2接合层14的厚度可以分别为30μm以上500μm以下,优选为50μm以上200μm以下。另外,第1接合层13和第2接合层14的大小可以分别为与第1玻璃板11和第2玻璃板12相同的大小,也可以比第1玻璃板11和第2玻璃板12大。另外,第1接合层13和第2接合层14可以由彼此相同的材料构成,也可以由彼此不同的材料构成。
如图2和图3所示,在调光单元20的周围且第1接合层13与第2接合层14之间配置有外周膜19。外周膜19与第1接合层13和第2接合层14接合。外周膜19是在俯视时呈边框形状的树脂层,更具体而言具有口字形状(中央被挖空的四边形形状)、或将口字形状的一部分除去的形状(之后说明)。外周膜19可以使用之后说明的作为用于第1基材24和第2基材27的材料而列举的材料中的任意一者,其中优选使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等树脂膜。通过设置外周膜19,能够防止调光单元20的侧面或其一部分露出至调光装置10的侧面,并且,能够抑制水分等从调光装置10的侧面侵入,进一步提高调光装置10的隔水性。
外周膜19在(俯视时)第1接合层13和第2接合层14分别比调光单元20大的情况下,在剖视时,是形成于调光单元20的厚度部分的层。该外周膜19分别在俯视时以包围调光单元20的周围的方式形成,成为从第1接合层13和第2接合层14的形状挖去调光单元20的形状的边框状。在这种情况下,在第1接合层13与第2接合层14之间且相当于调光单元20的周围的部分形成有外周膜19。
外周膜19的外周可以为与第1玻璃板11和第2玻璃板12的外周相同的大小,也可以比第1玻璃板11和第2玻璃板12的外周大。另外,外周膜19的内周可以为与调光单元20的外周相同的大小,也可以比调光单元20的外周大。此外,外周膜19的宽度Wa(参照图3)优选为分别超过0mm且为玻璃宽度的1/4以下左右。外周膜19的厚度可以分别为50μm以上500μm以下,优选为200μm以上300μm以下。或者,如果调光单元20的侧面或其一部分不从调光装置10的侧面露出,则也可以没有外周膜19。
调光单元(调光膜、液晶膜)是能够通过使施加电压变化来控制透射光的光量的膜。调光单元20以被夹持于第1玻璃板11与第2玻璃板12之间的方式配置。该调光单元20具有使用二色性色素的宾主型的液晶层,是通过施加于液晶的电场而使透射光量变化的构件。调光单元20包括:膜状的第1层叠体21、膜状的第2层叠体22、以及被配置于第1层叠体21与第2层叠体22之间的液晶层23。
如图2所示,第1层叠体21将第1基材24、第1透明电极25以及第1取向层26层叠而形成。即,从第1接合层13侧起,第1基材24、第1透明电极25以及第1取向层26按该顺序层叠配置。另外,第2层叠体22将第2基材27、第2透明电极28以及第2取向层29层叠而形成。即,从第2接合层14侧起,第2基材27、第2透明电极28以及第2取向层29按该顺序层叠配置。
进而,在第1层叠体21与第2层叠体22之间配置有多个珠状间隔件31。液晶层23在第1层叠体21和第2层叠体22之间,填充配置于多个珠状间隔件31之间。多个珠状间隔件31也可以分别不规则或规则地配置。
调光单元20通过设于该第1层叠体21和第2层叠体22的第1透明电极25和第2透明电极28的驱动,使设于液晶层23的由宾主液晶组合物构成的液晶材料的取向变化,由此使透射光的光量变化。
第1基材24和第2基材27是透明的树脂制,能够应用具有可挠性的膜。作为第1基材24和第2基材27,优选应用光学各向异性较小,另外,可见光区域的波长(380nm以上800nm以下)下的透射率为80%以上的透明树脂膜。作为透明树脂膜的材料,例如,可举出:三乙酰纤维素(TAC)等乙酰纤维素系树脂,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等聚酯系树脂,聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯、聚甲基戊烯、EVA等聚烯烃系树脂,聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯等乙烯系树脂,丙烯酸系树脂,聚氨酯系树脂,聚砜(PSF)、聚醚砜(PES)、聚碳酸酯(PC)、聚醚(PE)、聚醚酮(PEK)、(甲基)丙烯腈、环烯烃聚合物(COP)、环烯烃共聚物等树脂。作为透明树脂膜的材料,特别优选聚碳酸酯、环烯烃聚合物、聚对苯二甲酸乙二醇酯等树脂。另外,作为第1基材24和第2基材27使用的透明树脂膜的厚度也取决于其材料,但该透明树脂膜可以在具有可挠性的范围内适当选择。第1基材24和第2基材27的厚度也可以分别为50μm以上200μm以下。在本实施方式中,作为第1基材24和第2基材27的一个示例,可应用厚度125μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。
第1透明电极25和第2透明电极28分别由层叠于第1基材24和第2基材27(透明树脂膜)的透明导电膜构成。作为透明导电膜,能够应用被应用于这种透明树脂膜的各种透明电极材料,能够举出氧化物系的总透光率为50%以上的透明的金属膜。例如,可举出氧化锡系、氧化铟系、氧化锌系。
作为氧化锡(SnO2)系可举出氧化锡(氧化锡SnO2)、ATO(Antimony Tin Oxide:锑掺杂氧化锡)、氟掺杂氧化锡。作为氧化铟(In2O3)系可举出氧化铟、ITO(Indium Tin Oxide:铟锡氧化物)、IZO(Indium Zinc Oxide:铟锌氧化物)。作为氧化锌(ZnO)系可举出氧化锌、AZO(铝掺杂氧化锌)、镓掺杂氧化锌。在本实施方式中,构成第1透明电极25和第2透明电极28的透明导电膜由ITO形成。
珠状间隔件31是规定液晶层23中的除了外周部之外的部分的厚度(单元间隙)的构件。在本实施方式中,作为珠状间隔件31使用球形状的珠状间隔件。珠状间隔件31的直径可以为1μm以上20μm以下,优选为3μm以上15μm以下的范围。珠状间隔件31能够广泛应用基于二氧化硅等的无机材料的构成、基于有机材料的构成、将它们组合的核壳结构的构成等。另外,该珠状间隔件除了基于球形状的构成之外,也可以由圆柱形状、椭圆柱形状、多棱柱形状等杆形状构成。另外,珠状间隔件31由透明构件制造,但也可以根据需要应用着色的材料来调整色调。
此外,在本实施方式中,珠状间隔件31设于第2层叠体22,但并不限定于此,也可以设于第1层叠体21和第2层叠体22双方或仅设于第1层叠体21。另外,也可以不一定设置珠状间隔件31。另外,也可以替代珠状间隔件31或与珠状间隔件31一起地使用柱状的间隔件。
第1取向层26和第2取向层29是用于使液晶层23中含有的液晶分子组沿期望方向取向的构件。第1取向层26和第2取向层29由光取向层形成。可应用于光取向层的光取向材料能够广泛适用可应用光取向的方法的各种材料,例如能够举出光分解型、光二聚化型、光异构化型等。在本实施方式中,使用光二聚化型的材料。作为光二聚化型的材料,例如,能够举出肉桂酸酯、香豆素、亚苄基邻苯二甲酰亚胺、亚苄基苯乙酮、二苯基乙炔、茋唑、尿嘧啶、喹啉酮、马来酰亚胺、或具有肉桂基乙酸衍生物的聚合物等。其中,在取向限制力良好的方面,优选使用具有肉桂酸酯、香豆素的一者或二者的聚合物。
此外,也可以替代光取向层而使用摩擦取向层。关于摩擦取向层,可以不进行摩擦处理,也可以进行摩擦处理,对微细的线状凹凸形状进行赋型处理而制作取向层。此外,在本实施方式中,调光单元20包括第1取向层26和第2取向层29,但不限于此,也可以为不包括第1取向层26和第2取向层29的形态。
液晶层23能够广泛应用宾主液晶组合物、二色性色素组合物。也可以使宾主液晶组合物中含有手性剂,在使液晶材料水平取向的情况下在液晶层23的厚度方向上取向成螺旋形状。另外,在第1层叠体21与第2层叠体22之间,以包围液晶层23的方式配置有俯视时呈环状或框状的密封材料32。通过该密封材料32,第1层叠体21和第2层叠体22被一体地保持,防止液晶材料漏出。密封材料32能够应用环氧树脂、丙烯酸树脂等热固化性树脂或紫外线固化性树脂等。
调光单元20以在该遮光时的宾主液晶组合物的取向为电场施加时的方式,由在一定方向上设定预倾斜的取向限制力的垂直取向层构成第1取向层26及第2取向层29,由此构成为常明(normally clear)。此外,也可以将该透光时的设定作为电场施加时而构成为常暗(normally dark)。在此,常暗是指,在未对液晶施加电压时透射率为最小,成为黑画面的构造。常明是指,在未对液晶施加电压时透射率为最大,成为透明的构造。
此外,本实施方式的调光单元20,示出了包括宾主型的液晶层23的示例,但不限于此。调光单元20也可以为包括不使用二色性色素组合物的TN(Twisted Nematic:扭曲向列)方式、VA(Vertical Alignment:垂直对准)方式、IPS(In-Plane-Switching:平面内切换)方式等的液晶层23的构成。在包括这样的液晶层23的情况下,通过在第1基材24和第2基材27的表面分别还设有直线偏振光层,能够作为调光膜发挥功能。
如上所述,在本实施方式中,在第1玻璃板11与调光单元20之间配置有第1接合层13,在第2玻璃板12与调光单元20之间配置有第2接合层。第1接合层13使第1玻璃板11与调光单元20相互接合,第2接合层14使第2玻璃板12与调光单元20相互接合。由此,将调光装置10置于盛夏的车辆内等高温环境下,耐热性高的OCA也不会软化,能够抑制调光单元20的液晶偏在的现象即液晶积存的发生。
调光装置10优选不包括含有压接性的粘接成分的接合体。作为含有压接性的粘接成分的接合体,例如能够举出由PVB(聚乙烯醇缩丁醛)树脂构成的中间膜。因此,在第1玻璃板11与调光单元20与第2玻璃板12之间不存在PVB树脂等中间膜,能够抑制因PVB树脂等中间膜在高温下软化而导致调光单元20的液晶偏在的情况。此外,“含有压接性的粘接成分的接合体”是指为了相对于相邻物体适当粘接而需要加压(即比常压大的压力)的接合体。常压是环境压力,通常与大气压相等,可以设为标准大气压。
如图3所示,调光装置10与调光控制器91连接,调光控制器91连接有传感器装置92和用户操作部93。调光控制器91控制调光装置10的调光状态,能够切换基于调光装置10的光的遮断及透射或改变调光装置10中的光的透射度。具体而言,调光控制器91与调光装置10的外部电极基板35连接,通过调整施加于调光装置10的液晶层23的电场来改变液晶层23中的液晶分子的取向,由此能够切换基于调光装置10的光的遮断及透射或改变光的透射度。
调光控制器91能够基于任意方法来调整施加于液晶层23的电场。调光控制器91例如能够根据传感器装置92的测定结果或用户经由用户操作部93输入的指示(指令)来调整施加于液晶层23的电场,切换基于调光装置10的光的遮断及透射或改变光的透射度。因此,调光控制器91可以根据传感器装置92的测定结果自动调整施加于液晶层23的电场,也可以根据经由用户操作部93的用户的指示手动调整。此外,传感器装置92的测定对象没有特别限定,例如也可以测定使用环境的亮度,在这种情况下,基于调光装置10的光的遮断及透射的切换或光的透射度的变更根据使用环境的亮度进行。另外,调光控制器91不一定需要连接传感器装置92和用户操作部93双方,也可以仅连接传感器装置92和用户操作部93中的任意一方。
外部电极基板35被第1层叠体21和第2层叠体22夹持。在形成外部电极基板35的区域中,第1层叠体21和第2层叠体22具有向表面方向外侧突出的电极用突出片36。如图3的箭头所示,外部电极基板35被埋入电极用突出片36的内部。外部电极基板35和电极用突出片36被夹在外周膜19与第2接合层14之间,从外周膜19和第2接合层14向外突出。但是,不限于此,外部电极基板35和电极用突出片36也可以被夹在外周膜19与第1接合层13之间。
(调光单元的制造方法)
以下,使用图4的(a)-(d)和图5的(a)-(c)来说明本实施方式的调光装置10的调光单元20的制造方法。图4的(a)-(d)和图5的(a)-(c)是表示本实施方式的调光单元20的制造方法的剖视图。
首先,如图4的(a)所示,准备被辊状供给的第2基材27。接着,如图4的(b)所示,通过使用溅射装置等的溅射,在第2基材27上形成例如由ITO构成的第2透明电极28。此时,也可以将透明电极图案化为规定的图案形状。
接着,如图4的(c)所示,在形成有第2透明电极28的第2基材27上涂布第2取向层29的涂布液后,进行曝光,制作第2取向层29。像这样,准备层叠了第2基材27、第2透明电极28、第2取向层29的第2层叠体22。
此外,与图4的(a)-(c)所示的工序同样,还准备层叠了第1基材24、第1透明电极25、第1取向层26的第1层叠体21。
接着,如图4的(d)所示,在第2层叠体22的第2取向层29上配置珠状间隔件31。该珠状间隔件31的配置除了湿式/干式散布之外,还能够广泛应用各种配置方法。例如,也可以是,将使珠状间隔件31与树脂成分一起分散在溶剂中而制造的涂布液局部地涂布后,通过依次执行干燥、烧成的处理,而在第2取向层29上随机地配置珠状间隔件31并保持移动困难。此外,虽未图示,但该珠状间隔件31的外周也可以由第2取向层29覆盖。具体而言,通过在第2取向层29的涂布液中混合珠状间隔件31而形成第2取向层29,能够形成珠状间隔件31被第2取向层29薄薄地覆盖而保持的形态。
接着,如图5的(a)所示,通过分配器或丝网印刷在第2层叠体22的第2取向层29上涂布密封材料。该密封材料32被以包围制作液晶层23的部位的方式涂布成框形状。
接着,如图5的(b)、(c)所示,将第2层叠体22和第1层叠体21相互层叠并配置液晶层23。首先,如图5的(b)所示,在其之间,在由密封材料32包围的区域滴下构成液晶层23的液晶。此时,液晶层23被填充于密封材料32的内侧且珠状间隔件31的周围。
接着,如图5的(c)所示,将配置有液晶层23的第2层叠体22与预先准备的第1层叠体21相互层叠并按压。之后,在通过照射紫外线而使密封材料32半固化后进行加热,由此使第1层叠体21与第2层叠体22一体化。之后,通过对这样制作的第1层叠体21与第2层叠体22的层叠体进行修整而切断成期望的大小。此外,密封材料32也可以使用仅通过紫外线的照射而固化,不需要加热的材料。
此外,如上所述,优选在配置液晶层23后将第2层叠体22与第1层叠体21相互层叠,但不限于此,也可以在将第2层叠体22与第1层叠体21相互层叠后配置液晶层23。之后,通过在第1层叠体21与第2层叠体22之间安装外部电极基板35(参照图3),得到本实施方式的调光单元20。
(调光装置的制造方法)
以下,使用图6的(a)-(f)来说明本实施方式的调光装置10的制造方法。图6的(a)-(f)是表示本实施方式的调光单元10的制造方法的剖视图。
首先,如图6的(a)所示,准备第2玻璃板12。
接着,在第2玻璃板12上贴合由OCA构成的第2接合层14。在这种情况下,首先,例如将具有第2接合层14和脱模膜46的OCA片贴合于第2玻璃板12,之后,通过剥离除去脱模膜46,在第2玻璃板12上贴合第2接合层14。第2接合层14可以被贴合于第2玻璃板12的单面的全部区域或部分区域。
接着,在第2接合层14上贴合上述调光单元20,通过第2接合层14将调光单元20贴合于第2玻璃板12(图6的(c))。由OCA构成的第2接合层14如上所述是含有非压接性的粘接成分的接合体。因此,调光单元20和第2玻璃板12不被加压(即在环境压力下(通常为大气压下))地粘接。另外,第2接合层14在常温(例如10℃以上30℃以下)下与调光单元20和第2玻璃板12粘接。
接着,在第2接合层14上且调光单元20的周围贴合边框形状的外周膜19,并通过第2接合层14将外周膜19贴合于第2玻璃板12(图6的(d))。外周膜19优选使用例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等树脂膜。由OCA构成的第2接合层14如上所述是含有非压接性的粘接成分的接合体。因此,外周膜19不被加压且在常温下经由第2接合层14与第2玻璃板12粘接。
接着,在调光单元20和外周膜19上贴合由OCA构成的第1接合层13(图6的(e))。在这种情况下,首先,例如将具有第1接合层13和脱模膜46的OCA片贴合于调光单元20和外周膜19,之后,通过剥离除去脱模膜46,在调光单元20和外周膜19上贴合第1接合层13。
接着,准备第1玻璃板11,在第1接合层13上贴合第1玻璃板11(图6的(f))。由此,使用第1接合层13将第1玻璃板11贴合于调光单元20和外周膜19。由OCA构成的第1接合层13如上所述是含有非压接性的粘接成分的接合体。因此,调光单元20和外周膜19和第1玻璃板11不被加压(即在环境压力下(通常为大气压下))地粘接。另外,第1接合层13在常温(例如10℃以上30℃以下)下与调光单元20、外周膜19以及第1玻璃板11粘接。像这样,得到第1玻璃板11、第1接合层13、调光单元20、第2接合层14、以及第2玻璃板12相互层叠的调光装置10。
如以上说明,根据本实施方式,在第1玻璃板11与调光单元20之间配置有第1接合层13,在第2玻璃板12与调光单元20之间配置有第2接合层14。第1接合层13和第2接合层14分别是含有非压接性的粘接成分的接合体。因此,在调光装置10的制造工序中,调光单元20不成为高压,能够在常压下制造调光装置10。由此,不会对调光单元20的表面施加较大的压力,能够抑制调光单元20的液晶局部偏在的现象即液晶积存。结果,能够提高调光装置10的品质及外观。与此相对,作为比较例,在第1玻璃板11和第2玻璃板12之间夹着PVB制的中间膜等含有压接性的粘接成分的接合体的情况下,例如使用高压釜通过第1玻璃板11和第2玻璃板12对调光单元20的表面施加较大的压力。若该压力不均匀,则有可能产生调光单元20的液晶局部偏在的现象即液晶积存。
另外,根据本实施方式,第1接合层13和第2接合层14由耐热性高的OCA构成。由此,例如在将调光装置10置于盛夏的车辆内等高温环境下的情况下,耐热性高的OCA也不会软化,能够减轻在调光单元20中局部存在大量液晶的现象即液晶积存的发生。另外,在高温环境下将调光装置10纵置于垂直的壁面等的情况下,能够抑制液晶层23的液晶的一部分因重力而向铅垂方向下方落下的情况,使液晶层23的液晶的量在调光装置10的面内均匀。结果,能够抑制在调光装置10的外观产生不均的现象(重力不均),提高调光装置10的品质及外观。
另外,根据本实施方式,以俯视时包围调光单元20的周围的方式形成外周膜19,外周膜19位于第1接合层13与第2接合层14之间。由此,能够抑制水分等从调光装置10的侧面侵入,进一步提高调光装置10的隔水性。另外,在调光单元20的周围,能够抑制第1接合层13与第2接合层14在厚度方向上分离。由于外周膜19的厚度均匀,因此能够使调光单元20的侧面中的第1接合层13与第2接合层14的间隔均匀。特别是,作为外周膜19也可以使用与调光单元20的第1基材24和第2基材27相同的膜基材。在这种情况下,能够抑制因外周膜19与第1基材24和第2基材27的物性(热膨胀率、硬度等)不同而导致的在外周膜19与第1基材24和第2基材27之间产生剥离的情况。
另外,根据本实施方式,第1接合层13和第2接合层14均由OCA构成。在这种情况下,由于OCA由平坦性高的膜状的层构成,因此能够使位于第1接合层13与第2接合层14之间的调光单元20的两面分别平坦。由此,调光单元20的厚度均匀,能够减轻在调光单元20中局部存在大量液晶的现象即液晶积存的发生。
另外,根据本实施方式,第1接合层13和第2接合层14均由OCA构成。OCA的膜厚在面内被均匀化,因此能够抑制相对于调光单元20的表面的压力分布,并且抑制在调光装置10的外观产生不均的现象。
(调光装置的变形例)
接着,参照图7和图8,说明本实施方式的调光装置的各变形例。图7和图8分别是表示变形例的调光装置10的图。在图7和图8中,对图1至图6所示的方式的相同部分标注相同的附图标记并省略详细说明。
(调光装置的第1变形例)
图7是表示第1变形例的调光装置10的图。如图7所示,在第1玻璃板11与第1接合层13之间配置有第3接合层47。第3接合层47例如也可以由OCR(Optical Clear Resin:光学透明树脂)构成。OCR是将包含聚合性化合物的液态的固化性粘接层用组合物进行固化而成的固化物。具体而言,OCR是将混合了丙烯酸系树脂、有机硅系树脂或聚氨酯系树脂等基础树脂和添加剂的液态的树脂涂布于对象物后,使用例如紫外线(UV)等进行固化而得到的。像这样,在第1玻璃板11与第1接合层13之间夹着第3接合层47。由此,在由于调光单元20的凹凸的影响而仅通过第1接合层13不能完全填充第1玻璃板11与第1接合层13之间的情况下,通过第3接合层47能够完全填充第1玻璃板11与第1接合层13之间。
(调光装置的第2变形例)
图8是表示第2变形例的调光装置10的图。如图8所示,在第1玻璃板11与第1接合层13之间配置有第3接合层47。另外,在第3接合层47与第1接合层13之间配置有膜48。第3接合层47由OCR(Optical Clear Resin:光学透明树脂)构成。作为膜48的材料,可以使用作为用于上述第1基材24和第2基材27的材料而列举的材料中的任意一者,其中优选使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等树脂膜。像这样,通过在第3接合层47与第1接合层13之间夹着膜48,能够提高第1接合层13与第3接合层47的粘接性。
(外周膜的变形例)
接着,参照图9的(a)-(d)来说明外周膜19的各变形例。图9的(a)-(d)分别是表示外周膜19的变形例的俯视图。
如图9的(a)-(d)所示,外周膜19具有将与调光单元20的外周对应的形状(中央被挖空的四边形形状)中的一部分除去的形状。
如图9的(a)所示,外周膜19也可以由2个俯视时为L字状的部分19a构成。各L字状的部分19a分别沿调光单元20的彼此相邻的2个边延伸。在调光单元20的外周且2个L字状的部分的19a彼此之间形成有不存在外周膜19的间隙S。
如图9的(b)所示,外周膜19也可以由4个俯视时为棒状的部分19b构成。各棒状的部分19b分别沿调光单元20的1个边延伸。在调光单元20的4个角部附近形成有不存在外周膜19的间隙S。
如图9的(c)所示,外周膜19也可以由1个俯视时为大致C字状的部分19c构成。大致C字状的部分19c具有从口字形状的外周膜19除去与调光单元20的一个边相邻的一部分的形状。在该与调光单元20的一个边相邻的一部分形成有不存在外周膜19的间隙S。
如图9的(d)所示,外周膜19也可以由2个俯视时为棒状的部分19d构成。2个棒状的部分19d沿着调光单元20的相对的一对边,相互平行地延伸。在调光单元20的外周中的未设有2个棒状的部分19d的一对边,形成有不存在外周膜19的间隙S。
像这样,由于外周膜19具有将与调光单元20的外周对应的形状(中央被挖空的四边形形状)中的一部分除去的形状,在调光单元20的周围形成有间隙S。由此,在将调光装置10置于高温环境下时,在残留于调光单元20与外周膜19之间的空气热膨胀的情况下,也能够使该空气从间隙S排出。由此,膨胀的空气不会将调光单元20压缩,能够抑制调光单元20产生变形的情况。
(第2实施方式)
以下,参照图10和图11来说明第2实施方式。图10和图11是表示第2实施方式的图。图10和图11所示的第2实施方式主要是第1接合层13B由OCR构成这一点不同,其他构成与上述图1至图9所示的第1实施方式大致相同。在图10和图11中,对与图1至图9所示方式的相同部分标注相同的附图标记并省略详细说明。
(调光装置)
如图10所示,本实施方式的调光装置10包括:第1玻璃板11、第1接合层13、调光单元20、第2接合层14以及第2玻璃板12。
在本实施方式中,第1接合层13B由OCR(Optical Clear Resin:光学透明树脂)构成。OCR是将包含聚合性化合物的液态的固化性粘接层用组合物进行固化而成的固化物。具体而言,OCR是将混合了丙烯酸系树脂、有机硅系树脂或聚氨酯系树脂等基础树脂和添加剂的液态的树脂涂布于对象物后,使用例如紫外线(UV)等进行固化而得到的。由OCR构成的第1接合层13B具有光学透明性,进而优选具有至少至120℃左右的耐热性、耐湿热性、耐候性。另外,第2接合层14由OCA(Optical Clear Adhesive:光学透明粘合剂)构成。
(调光装置的制造方法)
以下,使用图11的(a)-(g)来说明本实施方式的调光装置10的制造方法。图11的(a)-(g)是表示本实施方式的调光单元10的制造方法的剖视图。
首先,如图11的(a)所示,准备第2玻璃板12。
接着,与上述图6的(b)所示的工序大致同样地,在第2玻璃板12上贴合由OCA构成的第2接合层14(图11的(b))。
接下来,与上述图6的(c)所示的工序大致同样地,在第2接合层14上层叠调光单元20,通过第2接合层14将调光单元20贴合于第2玻璃板12(图11的(c))。
接着,与上述图6的(d)所示的工序大致同样地,在第2接合层14上且调光单元20的周围层叠边框形状的外周膜19,并通过第2接合层14将外周膜19贴合于第2玻璃板12(图11的(d))。
接着,在调光单元20和外周膜19上涂布未固化的液态的第1接合材料13C(图11的(e))。第1接合材料13C是包含OCR的OCR材料。该OCR是包含聚合性化合物的液态的固化性粘接层用组合物,也可以由混合了丙烯酸系树脂、有机硅系树脂或聚氨酯系树脂等基础树脂和添加剂的液态的固化性粘接层用组合物构成。第1接合材料13C例如也可以通过分配器或狭缝涂布机等涂布喷嘴55而被涂布于调光单元20和外周膜19的单面的全部区域或部分区域。
接着,准备第1玻璃板11,在第1接合材料13C上层叠第1玻璃板11,通过第1接合材料13C将第1玻璃板11贴合于调光单元20和外周膜19(图11的(f))。第1接合材料13C是OCR,是含有非压接性的粘接成分的接合体。因此,第1玻璃板11不被加压(即在环境压力下(通常为大气压下))地与调光单元20和外周膜19粘接。另外,第1玻璃板11在常温(例如10℃以上30℃以下)下与调光单元20和第2玻璃板12粘接。
之后,通过对相互层叠的第2玻璃板12、第2接合层14、调光单元20、第1接合材料13C以及第1玻璃板11照射紫外线(UV),使第1接合材料13C固化(图11的(g))。通过第1接合材料13C固化而形成由OCR构成的第1接合层13B。像这样,得到第1玻璃板11、第1接合层13B、调光单元20、第2接合层14、以及第2玻璃板12相互层叠的调光装置10。
根据本实施方式,在第1玻璃板11与调光单元20之间配置有第1接合层13B,在第2玻璃板12与调光单元20之间配置有第2接合层14。第1接合层13B和第2接合层14分别是含有非压接性的粘接成分的接合体。由此,在调光装置10的制造工序中,调光单元20不成为高压,能够在常压下制造调光装置10。由此,不会对调光单元20的表面施加较大的压力,能够抑制调光单元20的液晶局部偏在的现象即液晶积存。结果,能够提高调光装置10的品质及外观。
另外,根据本实施方式,第1接合层13B由耐热性高的OCR构成,第2接合层14由耐热性高的OCA构成。由此,例如在将调光装置10置于盛夏的车辆内等高温环境下的情况下,耐热性高的OCA和OCR也不会软化,能够减轻在调光单元20中局部存在大量液晶的现象即液晶积存的发生。另外,在高温环境下将调光装置10纵置于垂直的壁面等的情况下,能够抑制液晶层23的液晶的一部分因重力而向铅垂方向下方落下的情况,使液晶层23的液晶的量在调光装置10的面内均匀。结果,能够抑制在调光装置10的外观产生不均的现象(重力不均),提高调光装置10的品质及外观。
另外,在调光单元20的厚度分布不均匀的情况下,配置于调光单元20的表面的OCA有时不能追随调光单元20的表面形状。另一方面,根据本实施方式,由于构成第1接合层13B的OCR在固化前是液体,因此能够追随调光单元20的不均匀的表面形状。由于第2接合层14由OCA构成,因此调光单元20的第2玻璃板12侧的面可以成为水平形状。因此,能够抑制相对于调光单元20的表面的压力分布,并且形成在调光单元20与第1接合层13B或第2接合层14之间没有间隙(气泡)的状态。
(第3实施方式)
以下,参照图12至图17来说明第3实施方式。图12至图17是表示第3实施方式的图。图12至图17所示的第3实施方式主要是第1接合层13和第2接合层14分别由OCR构成这一点不同,其他构成与上述图1至图11所示的实施方式大致相同。在图12至图17中,对与图1至图11所示的实施方式的相同部分标注相同的附图标记并省略详细说明。
(调光装置)
图12是表示本实施方式的调光装置10的层构成的剖视图。图13是表示本实施方式的调光装置10的层构成的分解立体图。此外,本实施方式的调光装置10也可以具有三维形状的表面形状,但在图12和图13中,为了容易理解,示出调光装置10的表面形状为平面状的情况的图。
如图12所示,调光装置10包括:第1玻璃板11、第1接合层(第1OCR层)13、调光单元20、第2接合层(第2OCR层)14、以及第2玻璃板12。第1玻璃板11、第1接合层13、调光单元20、第2接合层14、以及第2玻璃板12按该顺序层叠配置。
在本实施方式中,第1接合层13和第2接合层14分别由OCR(Optical Clear Resin:光学透明树脂)构成。OCR是将包含聚合性化合物的液态的固化性粘接层用组合物进行固化而成的固化物。具体而言,OCR是将混合了丙烯酸系树脂、有机硅系树脂或聚氨酯系树脂等基础树脂和添加剂的液态的树脂涂布于对象物后,使用例如紫外线(UV)等进行固化而得到的。第1接合层13和第2接合层14分别具有光学透明性,进而优选具有至少至120℃左右的耐热性、耐湿热性、耐候性。此外,构成第1接合层13和第2接合层14的OCR也可以不具有耐候性。在这种情况下,通过在调光装置10设置具有耐候性的层,能够使调光装置10具有耐候性。具体而言,可以在第1玻璃板11与第2玻璃板12各自相对的面的相反侧的面、第1玻璃板11与第1接合层13之间、以及/或第2玻璃板12和第2接合层14之间等,设置具有耐候性的层(IR截止层)。
在本实施方式中,第1接合层13使第1玻璃板11与调光单元20直接接合。另外,第2接合层14使第2玻璃板12与调光单元20直接接合。但是,不限于此,在第1玻璃板11与第1接合层13之间、第1接合层13与调光单元20之间、第2接合层14与调光单元20之间、以及/或第2玻璃板12与第2接合层14之间,例如也可以夹着紫外线(UV)截止膜等膜。
第1接合层13和第2接合层14的树脂固化收缩率可以为2.3%以下,优选为2.0%以下。树脂固化收缩率(%)能够由1-(液态树脂的比重/固化后的树脂的比重)求出,比重能够使用比重计测定。通过第1接合层13和第2接合层14的树脂固化收缩率为2.3%以下,能够降低第1接合层13和第2接合层14固化收缩而对调光单元20的影响。由此,能够减轻在调光单元20中局部存在大量液晶的现象即液晶积存的发生。
第1接合层13和第2接合层14优选高温(例如90℃)时的弹性模量与常温(25℃)时的弹性模量之差小。具体而言,第1接合层13和第2接合层14的25℃下测定的弹性模量例如也可以为0.08MPa以上0.28MPa以下,优选为0.15MPa以上0.23MPa以下。第1接合层13和第2接合层14的90℃下测定的弹性模量例如也可以为0.08MPa以上0.28MPa以下,优选为0.15MPa以上0.23MPa以下。弹性模量例如能够使用DMA测定装置(动态粘弹性测定装置,例如株式会社UBM公司制Rheogel-E4000)进行测定。像这样,第1接合层13和第2接合层14的高温(例如90℃)时的弹性模量与常温(25℃)时的弹性模量之差小。由此,例如在调光装置10在车内等高温环境下被使用,也能够减轻在调光单元20中局部存在大量液晶的现象即液晶积存的发生。
第1接合层13和第2接合层14的厚度可以根据其材料等适当选择。具体而言,第1接合层13和第2接合层14的厚度可以分别为30μm以上500μm以下,优选为50μm以上200μm以下。另外,第1接合层13和第2接合层14的大小可以分别为与第1玻璃板11和第2玻璃板12相同的大小,也可以比第1玻璃板11和第2玻璃板12大。另外,第1接合层13和第2接合层14可以由彼此相同的材料构成,也可以由彼此不同的材料构成。
如图12和图13所示,第1接合层13与OCR层(第3OCR层)16被一体化。另外,OCR层16与第2接合层14连接。OCR层16是俯视时呈边框形状的OCR(Optical Clear Resin:光学透明树脂)的层,更具体而言具有口字形状(中央被挖空的四边形形状)、或将口字形状的一部分切断的形状。OCR层16由与第1接合层13相同的材料构成,与第1接合层13一体构成。此外,OCR层16也可以与第2接合层14一体构成。通过设置OCR层16,能够防止调光单元20的侧面或其一部分露出至调光装置10的侧面,并且,能够抑制水分等从调光装置10的侧面侵入,进一步提高调光装置10的隔水性。
OCR层16在(俯视时)第1接合层13和第2接合层14分别比调光单元20大的情况下,在剖视时,是形成于调光单元20的厚度部分的层。该OCR层16分别在俯视时以包围调光单元20的周围的方式形成,成为从第1接合层13和第2接合层14的形状挖去调光单元20的形状的边框状。在这种情况下,在第1接合层13与第2接合层14之间且相当于调光单元20的周围的部分形成有OCR层16。
OCR层16的外周可以为与第1玻璃板11和第2玻璃板12的外周相同的大小,也可以比第1玻璃板11和第2玻璃板12的外周大。另外,OCR层16的内周可以为与调光单元20的外周相同的大小,也可以比调光单元20的外周大。此外,OCR层16的宽度Wa(参照图13)优选为分别超过0mm且为玻璃宽度的1/4以下左右。或者,如果调光单元20的侧面或其一部分不从调光装置10的侧面露出,则也可以没有OCR层16。
第1接合层13、第2接合层14以及OCR层16是含有非压接性的粘接成分的接合体。在此,“含有非压接性的粘接成分的接合体”是指,为了相对于相邻物体适当粘接而不需要加压的接合体,是能够在常压下与相邻物体适度粘接的接合体。
在本实施方式中,作为调光单元20,能够使用与第1实施方式的情况同样的调光单元。
如上所述,在本实施方式中,在第1玻璃板11与调光单元20之间配置有第1接合层(第1OCR层)13,在第2玻璃板12与调光单元20之间配置有第2接合层(第2OCR层)14。第1接合层13使第1玻璃板11与调光单元20相互接合,第2接合层14使第2玻璃板12与调光单元20相互接合。由此,在将调光装置10置于盛夏的车辆内等高温环境下的情况下,耐热性高的OCR也不会软化,能够抑制调光单元20的液晶偏在的现象即液晶积存的发生。
在图13中,外部电极基板35和电极用突出片36被夹在OCR层16与第2接合层14之间,从OCR层16和第2接合层14向外突出。此外,外部电极基板35和电极用突出片36也可以仅从OCR层16之中向外突出。在这种情况下,外部电极基板35的一部分和电极用突出片36也可以被埋入OCR层16。
(调光装置的制造方法)
以下,使用图14的(a)-(h)来说明本实施方式的调光装置10的制造方法。图14的(a)-(h)是表示本实施方式的调光装置10的制造方法的剖视图。
首先,例如与图4的(a)-(d)和图5的(a)-(c)所示的工序同样地制作调光单元20。
接下来,如图14的(a)所示,准备第2玻璃板12。
接着,在第2玻璃板12上涂布未固化的液态的第2OCR材料14A(图14的(b))。第2OCR材料14A包含OCR。该OCR是包含聚合性化合物的液态的固化性粘接层用组合物,也可以由混合了丙烯酸系树脂、有机硅系树脂或聚氨酯系树脂等基础树脂和添加剂的液态的固化性粘接层用组合物构成。第2OCR材料14A例如也可以通过分配器或狭缝涂布机等涂布喷嘴55而被涂布于第2玻璃板12的单面的全部区域或部分区域。
接着,在第2OCR材料14A上层叠上述调光单元20,通过第2OCR材料14A将调光单元20贴合于第2玻璃板12(图14的(c))。如上所述,第2OCR材料14A是含有作为非压接性的粘接成分的OCR的接合体。因此,调光单元20和第2玻璃板12不被加压(即在环境压力下(通常为大气压下))地粘接。另外,第2OCR材料14A在常温(例如10℃以上30℃以下)下与调光单元20和第2玻璃板12粘接。
接下来,通过对相互层叠的第2玻璃板12、第2OCR材料14A以及调光单元20照射紫外线(UV),使第2OCR材料14A固化。通过第2OCR材料14A固化而形成第2接合层14。由此,得到第2玻璃板12与第2接合层14与调光单元20相互层叠的层叠体30(图14的(d))。
接着,准备第1玻璃板11(图14的(e))。
接着,在第1玻璃板11上涂布未固化的液态的第1OCR材料13A(图14的(f))。第1OCR材料13A包含OCR。该OCR可以是与第2OCR材料14A相同的材料,也可以是与第2OCR材料14A不同的材料。第1OCR材料13A例如也可以通过分配器或狭缝涂布机等涂布喷嘴55而被涂布于第1玻璃板11的单面的全部区域或部分区域。
接着,在第1OCR材料13A上层叠上述层叠体30(图14的(g))。此时,使第1OCR材料13A朝向层叠体30的调光单元20侧。由此,使用第1OCR材料13A将第1玻璃板11贴合于层叠体30的调光单元20。如上所述,第1OCR材料13A是含有作为非压接性的粘接成分的OCR的接合体。因此,层叠体30的调光单元20和第1玻璃板11不被加压(即在环境压力下(通常为大气压下))地粘接。另外,第1OCR材料13A在常温(例如10℃以上30℃以下)下与调光单元20和第1玻璃板11粘接。此时,第1OCR材料13A的一部分绕到层叠体30的第2玻璃板12上且调光单元20的周围。
接下来,通过对相互层叠的第2玻璃板12、第2接合层14、调光单元20、第1OCR材料13A以及第1玻璃板11照射紫外线(UV),使第1OCR材料13A固化。通过第1OCR材料13A固化而形成第1接合层13。另外,由第1OCR材料13A中的绕到调光单元20的周围的部分形成OCR层16。像这样,得到第1玻璃板11、第1接合层13、调光单元20、第2接合层14、以及第2玻璃板12相互层叠的调光装置10(图14的(h))。
如以上说明,根据本实施方式,在第1玻璃板11与调光单元20之间配置有第1接合层(第1OCR层)13,在第2玻璃板12与调光单元20之间配置有第2接合层(第2OCR层)14。构成第1接合层13和第2接合层14的OCR分别是含有非压接性的粘接成分的接合体。由此,在调光装置10的制造工序中,调光单元20不成为高压,能够在常压下制造调光装置10。因此,不会对调光单元20的表面施加较大的压力,能够抑制调光单元20的液晶局部偏在的现象即液晶积存。结果,能够提高调光装置10的品质及外观。与此相对,作为比较例,在第1玻璃板11和第2玻璃板12之间夹着PVB制的中间膜等含有压接性的粘接成分的接合体的情况下,例如使用高压釜通过第1玻璃板11和第2玻璃板12对调光单元20的表面施加较大的压力。若该压力不均匀,则有可能产生调光单元20的液晶局部偏在的现象即液晶积存。
另外,根据本实施方式,第1接合层13和第2接合层14由耐热性高的OCR构成。由此,例如在将调光装置10置于盛夏的车辆内等高温环境下的情况下,耐热性高的OCR也不会软化,能够减轻在调光单元20中局部存在大量液晶的现象即液晶积存的发生。另外,在高温环境下将调光装置10纵置于垂直的壁面等的情况下,能够抑制液晶层23的液晶的一部分因重力而向铅垂方向下方落下的情况,使液晶层23的液晶的量在调光装置10的面内均匀。结果,能够抑制在调光装置10的外观产生不均的现象(重力不均),提高调光装置10的品质及外观。
另外,根据本实施方式,以俯视时包围调光单元20的周围的方式形成边框形状的OCR层16,OCR层16位于第1接合层13与第2接合层14之间。由此,能够抑制水分等从调光装置10的侧面侵入,进一步提高调光装置10的隔水性。
(调光装置的制造方法的第1变形例)
以下,使用图15的(a)-(h)来说明本实施方式的调光装置10的制造方法的第1变形例。图15的(a)-(h)是表示本实施方式的调光装置10的制造方法的第1变形例的剖视图。
首先,如图15的(a)所示,准备第2玻璃板12。
接着,与上述图14的(b)所示的工序大致同样地,在第2玻璃板12上使用例如分配器或狭缝涂布机等涂布喷嘴55来涂布未固化的液态的第2OCR材料14A(图15的(b))。
接下来,通过对相互层叠的第2玻璃板12和第2OCR材料14A照射紫外线(UV),使第2OCR材料14A预固化(图15的(c))。预固化是指不使OCR完全固化而将OCR的粘合性维持一定程度的状态。此时的紫外线(UV)的照射量可以为使第2OCR材料14A完全固化的情况(例如上述图14的(d)所示的工序)的例如50%以上80%以下。此时,优选至少在第2OCR材料14A侧设置平坦的夹具56,使第2OCR材料14A的朝向第2玻璃板12的相反侧的面平坦化。
接下来,在预固化后的第2OCR材料14A上层叠上述调光单元20,通过预固化后的第2OCR材料14A将调光单元20贴合于第2玻璃板12(图15的(d))。由此,得到第2玻璃板12与第2OCR材料14A与调光单元20相互层叠的层叠体30。
接着,准备第1玻璃板11(图15的(e))。
接下来,与上述图14的(f)所示的工序大致同样地,在第1玻璃板11上使用例如分配器或狭缝涂布机等涂布喷嘴55来涂布未固化的液态的第1OCR材料13A(图15的(f))。
接着,与上述图14的(g)所示的工序大致同样地,在第1OCR材料13A上层叠上述层叠体30(图15的(g))。此时,使第1OCR材料13A朝向层叠体30的调光单元20侧。由此,使用第1OCR材料13A将第1玻璃板11贴合于层叠体30的调光单元20。
之后,与上述图14的(h)所示的工序大致同样地,通过对相互层叠的第2玻璃板12、第2OCR材料14A、调光单元20、第1OCR材料13A以及第1玻璃板11照射紫外线(UV),使第1OCR材料13A固化。通过第1OCR材料13A固化而形成第1接合层13。另外,通过预固化后的第2OCR材料14A完全固化而形成第2接合层14。此时,由第1OCR材料13A中的绕到调光单元20的周围的部分形成OCR层16。像这样,得到第1玻璃板11、第1接合层13、调光单元20、第2接合层14、以及第2玻璃板12相互层叠的调光装置10(图15的(h))。
根据本变形例,在第2玻璃板12上涂布第2OCR材料14A后,在贴合调光单元20前使第2OCR材料14A预固化。之后,使用预固化后的第2OCR材料14A将调光单元20贴合于第2玻璃板12。在这种情况下,在第2OCR材料14A预固化时,调光单元20的表面的凹凸不会被转印到第2接合层14侧。由此,能够提高第2接合层14的平坦性,使调光单元20与第2接合层14之间的边界面(图16所示的第2界面S2)平坦化。
图16表示通过本变形例的调光装置10的制造方法制作的调光装置10。在图16所示的调光装置10中,在第1接合层13与调光单元20之间形成有第1界面S1,在第2接合层14与调光单元20之间形成有第2界面S2。在这种情况下,第2界面S2比第1界面S1平坦。除此之外的构成与上述调光装置10相同。
另外,根据本变形例,在使第2OCR材料14A预固化时,由于第2OCR材料14A不与调光单元20接触,因此能够减轻第2OCR材料14A固化收缩而对调光单元20的影响。由此,能够抑制调光单元20的液晶局部偏在的现象即液晶积存,能够提高调光装置10的品质及外观。
(调光装置的制造方法的第2变形例)
以下,使用图17的(a)-(i)来说明本实施方式的调光装置10的制造方法的第2变形例。图17的(a)-(i)是表示本实施方式的调光装置10的制造方法的第2变形例的剖视图。
首先,如图17的(a)所示,准备第2玻璃板12。
接着,与上述图14的(b)所示的工序大致同样地,在第2玻璃板12上使用例如分配器或狭缝涂布机等涂布喷嘴55来涂布未固化的液态的第2OCR材料14A(图17的(b))。
接下来,在第2OCR材料14A上层叠透明的保护膜57,通过第2OCR材料14A将保护膜57贴合于第2玻璃板12(图17的(c))。此时,保护膜57的贴合在平坦的夹具上进行。作为保护膜57,能够使用有机硅系脱模膜、非有机硅系(氟系等)脱模膜等分离膜。像这样,通过将保护膜57层叠在第2OCR材料14A上,能够提高第2玻璃板12、第2OCR材料14A的输送性。
接着,通过对相互层叠的第2玻璃板12、第2OCR材料14A以及保护膜57照射紫外线(UV),使第2OCR材料14A预固化(图17的(d))。此时,优选至少在保护膜57侧设置平坦的夹具56,使第2OCR材料14A的朝向第2玻璃板12的相反侧的面平坦化。
接着,将保护膜57剥离除去,并且在预固化后的第2OCR材料14A上层叠上述调光单元20,通过预固化后的第2OCR材料14A将调光单元20贴合于第2玻璃板12(图17的(e))。由此,得到第2玻璃板12与第2OCR材料14A与调光单元20相互层叠的层叠体30。调光单元20也可以通过使用辊的辊贴合法而贴合于第2玻璃板12。另外,调光单元20也可以通过辊真空贴合法、真空贴合法而贴合于第2玻璃板12。
接着,准备第1玻璃板11(图17的(f))。
接下来,与上述图14的(f)所示的工序大致同样地,在第1玻璃板11上使用例如分配器或狭缝涂布机等涂布喷嘴55来涂布未固化的液态的第1OCR材料13A(图17的(g))。
接着,与上述图14的(g)所示的工序大致同样地,在第1OCR材料13A上层叠上述层叠体30,并使用第1OCR材料13A将第1玻璃板11贴合于层叠体30的调光单元20(图17的(h)。
之后,与上述图14的(h)所示的工序大致同样地,对相互层叠的第2玻璃板12、第2OCR材料14A、调光单元20、第1OCR材料13A以及第1玻璃板11照射紫外线(UV)。由此,使第1OCR材料13A固化,形成第1接合层13。另外,通过预固化后的第2OCR材料14A完全固化而形成第2接合层14。像这样,得到第2玻璃板12与第1接合层13与调光单元20与第2接合层14相互层叠的调光装置10(图17的(i))。
根据本变形例,在第2玻璃板12上涂布第2OCR材料14A,并将保护膜57贴合于第2OCR材料14A后,在贴合调光单元20前使第2OCR材料14A预固化。之后,剥离保护膜57,使用预固化后的第2OCR材料14A将调光单元20贴合于第2玻璃板12。在这种情况下,在第2OCR材料14A预固化时,平坦的保护膜57的表面形状被转印到第2接合层14侧,调光单元20的表面的凹凸不会被转印到第2接合层14侧。由此,能够提高第2接合层14的平坦性,使调光单元20与第2接合层14之间的第2界面S2平坦化。在本变形例的调光装置10的制造方法中,也可得到第2接合层14与调光单元20之间的第2界面S2比第1接合层13与调光单元20之间的第1界面S1平坦的调光装置10(参照图16)。
另外,根据本变形例,在使第2OCR材料14A预固化时,由于第2OCR材料14A不与调光单元20接触,因此能够减轻第2OCR材料14A固化收缩而对调光单元20的影响。结果,能够抑制调光单元20的液晶局部偏在的现象即液晶积存,能够提高调光装置10的品质及外观。
(第4实施方式)
以下,参照图18至图28来说明第4实施方式。图18至图28是表示第4实施方式的图。
图18是表示本实施方式的液晶装置101的构成的分解立体图。此外,包括图18在内,以下所示的各图是示意性的表示的图,为了容易理解,各部分的大小、形状适当夸张表示。
另外,在以下说明中,示出具体的数值、形状、材料等进行说明,但这些可以适当变更。在本说明书中,关于确定形状、几何学条件的用语,例如平行、正交等用语,除了严格意义之外,还包含起到同样的光学功能、具有可视为平行、正交的程度的误差的状态。在本说明书中,使用了板、片、膜等词语,它们作为一般的使用方法,按厚度较厚的顺序以板、片、膜的顺序使用,在本说明书中也仿照该顺序使用。但是,由于这种区分使用没有技术上的意思,因此这些语句能够适当替换。在本说明书中,片表面表示在各片中,将该片作为整体观察时的成为片的平面方向的面。此外,关于板表面、膜表面也是同样。另外,俯视是指从与调光装置的主要面垂直的方向观察的状态。另外,在本公开中,透明是指至少透过所利用的波长的光。例如,即使假设不透过可见光,如果透过红外线,则在用于红外线用途的情况下也视为透明。此外,在本说明书以及权利要求中规定的具体数值,应视为包含一般的误差范围的数值。即,±10%左右的差异实质上没有差异,在稍微超出本发明的数值范围的范围内设定数值的情况,实质上应该解释为本发明的范围内。
液晶装置101能够应用于要求调整光的透射率的各种技术领域,应用范围没有特别限定。液晶装置101例如被配置于建筑物的窗玻璃、陈列柜、室内的透明隔板、车辆的车窗(例如,前部、侧部、后部、车顶等车窗)、车辆内部的隔板等实现调光的部位。由此,能够控制向建筑物、车辆等的内侧的入射光的光量,或者控制向建筑物、车辆等的内部的规定区域的入射光的光量。
本实施方式的液晶装置101的表面形状可以由具有曲面形状的三维形状构成,例如,液晶装置101可以具有向一面侧凸出的形状。此外,液晶装置101不限于此,例如表面形状也可以为平面状(即,平板状)。在包含图18的以下各附图中,为了简单,将表面形状表示为平面状。
如图18所示,本实施方式的液晶装置(夹层玻璃)101包括:第1玻璃板141、第1接合层131、液晶单元110、第2接合层132、以及第2玻璃板142。第1玻璃板141、第1接合层131、液晶单元110、第2接合层132、以及第2玻璃板142按该顺序层叠配置。另外,在液晶单元110的外周部配置有第3接合层133。
图19是表示本实施方式的液晶装置101的层构成的剖视图。如图19所示,液晶装置101包括:第1玻璃板141、第2玻璃板142、以及被配置于第1玻璃板141与第2玻璃板142之间的液晶单元110。液晶单元110包括:包含第1基材121A和第1透明电极122A和第1取向层123A的第1层叠体112;包含第2基材121B和第2透明电极122B和第2取向层123B的第2层叠体113;以及被配置于第1层叠体112与第2层叠体113之间的液晶层114。
第1玻璃板(第1透明基板)141和第2玻璃板(第2透明基板)142分别被配置于液晶装置101的表背面,是具有高透光性的平板玻璃。在本实施方式中,第1玻璃板141和第2玻璃板142的厚度为0.5mm以上4mm以下,作为一个示例,均使用厚度2mm的平板玻璃。作为第1玻璃板141和第2玻璃板142使用无机玻璃的情况下,能够制成耐热性、耐损伤性优异的液晶装置101。根据需要,也可以对第1玻璃板141和第2玻璃板142进行硬涂层等表面处理。此外,也可以替代第1玻璃板11和第2玻璃板12而分别使用透明的树脂基材。此外,第1玻璃板(第1透明基板)141和第2玻璃板(第2透明基板)142也可以替代无机玻璃而使用透明树脂板(所谓的树脂玻璃)。作为用作第1透明基板和第2透明基板的透明树脂板,例如能够使用聚碳酸酯、丙烯酸等。在第1透明基板和第2透明基板使用透明树脂板的情况下,能够使液晶装置101轻量化。
第1接合层131被配置于第1玻璃板141与液晶单元110之间,是使第1玻璃板141与液晶单元110相互接合的构件。第1接合层131的俯视时的大小比液晶单元110大。在本实施方式中,第1接合层131由OCR(Optical Clear Resin:光学透明树脂)构成。OCR是将包含聚合性化合物的液态的固化性粘接层用组合物进行固化而成的固化物。具体而言,OCR是将混合了丙烯酸系树脂、有机硅系树脂或聚氨酯系树脂等基础树脂和添加剂的液态的树脂涂布于对象物后,使用例如紫外线(UV)等进行固化而得到的。第1接合层131具有光学透明性,进而优选具有至少至120℃左右的耐热性、耐湿热性、耐候性。
第1接合层131的树脂固化收缩率可以为2.3%以下,优选为2.0%以下。树脂固化收缩率(%)能够由1-(液态树脂的比重/固化后的树脂的比重)求出,比重能够使用比重计测定。通过第1接合层131的树脂固化收缩率为2.3%以下,能够降低第1接合层131固化收缩而对液晶单元110的影响。由此,能够减轻在液晶单元110中局部存在大量液晶的现象即液晶积存的发生。
第1接合层131优选高温(例如90℃)时的弹性模量与常温(25℃)时的弹性模量之差小。具体而言,第1接合层131的25℃下测定的弹性模量例如也可以为0.08MPa以上0.28MPa以下,优选为0.15MPa以上0.23MPa以下。第1接合层131的90℃下测定的弹性模量例如也可以为0.08MPa以上0.28MPa以下,优选为0.15MPa以上0.23MPa以下。弹性模量例如能够使用DMA测定装置(动态粘弹性测定装置,例如株式会社UBM公司制Rheogel-E4000)进行测定。像这样,第1接合层131的高温(例如90℃)时的弹性模量与常温(25℃)时的弹性模量之差小。由此,例如在液晶装置101在车内等高温环境下使用的情况下,也能够减轻在液晶单元110中局部存在大量液晶的现象即液晶积存的发生。
在此,将俯视时与所述液晶单元的一侧的端部重叠的区域称为第1端部侧区域131b,将与第1端部侧区域131b相邻,且向与上述一侧相反的另一侧延伸的区域称为内侧区域131a(参照图26)。此外,在液晶装置101的主要面沿着重力方向配置(以下,也称为纵向配置)的使用状态下,优选以第1端部侧区域131b成为铅垂方向下侧的方式配置液晶装置101的朝向。因此,在将液晶装置101纵向配置的使用状态中,上述“一侧”为“铅垂方向下侧”,“另一侧”为“铅垂方向上侧”。
在本实施方式中,在与液晶单元110重叠的范围内,第1端部侧区域131b的层厚比内侧区域131a厚。即,在与液晶单元110重叠的范围内,第1接合层131设有层厚较厚的部分和较薄的部分(以下,也称为层厚差)。通过在第1接合层131的厚度设置上述的层厚差,第1端部侧区域131b中的第1接合层131的强度变高,维持液晶单元110的形态的能力提高。因此,例如,液晶装置101在车内等高温环境下使用的情况下,也能够减轻在第1端部侧区域131b的附近在液晶单元110中局部存在大量液晶的现象即液晶积存的发生。此外,关于第1接合层131的层厚差的优选的数值范围,之后说明。在本实施方式中,如图26所示,第1端部侧区域131b的位于下侧的长方形的区域的厚度,比相同的长方形的内侧区域131a厚。
第1接合层131的最大厚度可以根据其材料等适当选择。具体而言,第1接合层131的最大厚度可以为30μm以上1000μm以下。另外,第1接合层131的大小可以为与第1玻璃板141和第2玻璃板142相同的大小,也可以为液晶单元110的大小以上且小于第1玻璃板141和第2玻璃板142。
第2接合层132被配置于第2玻璃板142与液晶单元110之间,是使第2玻璃板142与液晶单元110相互接合的构件。第2接合层132的俯视时的大小比液晶单元110大。在本实施方式中,第2接合层132由OCA(Optical Clear Adhesive:光学透明粘合剂)构成。OCA例如是如以下这样制作的层。首先,在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等脱模膜上涂布含有聚合性化合物的液状的固化性粘接层用组合物,例如使用紫外线(UV)等将其固化,得到OCA片。上述固化性粘接层用组合物也可以是丙烯酸系树脂、有机硅系树脂或聚氨酯系树脂等光学用粘合剂。将该OCA片贴合于对象物后,通过剥离除去脱模膜,得到由上述OCA构成的层。由OCA构成的第2接合层132具有光学透明性,进而优选具有至少至120℃左右的耐热性、耐湿热性、耐候性。
第2接合层132的厚度可以根据其材料等适当选择。具体而言,第2接合层132的厚度可以为30μm以上500μm以下,优选为50μm以上200μm以下。另外,第2接合层132的大小可以为分别与第1玻璃板141和第2玻璃板142相同的大小,也可以为液晶单元110的大小以上且小于第1玻璃板141和第2玻璃板142。
在本实施方式中,第1接合层131使第1玻璃板141与液晶单元110直接接合。另外,第2接合层132使第2玻璃板142与液晶单元110直接接合。不限于此,在第1玻璃板141与第1接合层131之间、第1接合层131与液晶单元110之间、第2接合层132与液晶单元110之间、以及/或第2玻璃板142与第2接合层132之间,例如也可以夹着紫外线(UV)截止膜等膜。
第3接合层133在第1接合层131和第2接合层132俯视时分别比液晶单元110大的情况下,在剖视时,是形成于液晶单元110的厚度部分的层。如图19所示,第3接合层133被配置于第1接合层131与第2接合层132之间且相当于液晶单元110的周围的部分。另外,第3接合层133与第1接合层133和第2接合层132接合。第3接合层133俯视时为边框形状,更具体而言具有中央被挖空的四边形形状。在本实施方式中,第3接合层133由与第1接合层131相同的材料、即OCR构成,与第1接合层131一体构成。此外,第3接合层133也可以为俯视时将边框形状的一部分切断的形状,也可以不是与第1接合层而是与第2接合层132一体构成。通过设置第3接合层133,能够防止液晶单元110的侧面或其一部分露出至液晶装置101的侧面,并且,能够抑制水分等从液晶装置101的侧面侵入,进一步提高液晶装置101的隔水性。
第3接合层133的外周可以与第1玻璃板141和第2玻璃板142的外周一致,也可以位于比第1玻璃板141和第2玻璃板142的外周靠外侧。另外,第3接合层133的内周优选与液晶单元110的外周一致。此外,第3接合层133的宽度Wa(参照图19)优选为分别超过0mm且为玻璃宽度的1/4以下左右。或者,如果液晶单元110的侧面或其一部分不从液晶装置101的侧面露出,则也可以没有第3接合层133。
第1接合层131和第2接合层132和第3接合层133是含有非压接性的粘接成分的接合体。在此,“含有非压接性的粘接成分的接合体”是指,为了相对于相邻物体适当粘接而不需要加压的接合体,是能够在常压下与相邻物体适度粘接的接合体。
在本实施方式中,液晶单元110(调光膜、液晶膜)是能够通过使施加电压变化来控制透射光的光量的膜。液晶单元110以被夹持于第1玻璃板141与第2玻璃板142之间的方式配置。该液晶单元110具有使用二色性色素的宾主型的液晶层,是通过施加于液晶的电场而使透射光量变化的构件。液晶单元110包括:膜状的第1层叠体112、膜状的第2层叠体113、以及被配置于第1层叠体112与第2层叠体113之间的液晶层114。
如图19所示,第1层叠体112将第1基材121A、第1透明电极122A以及第1取向层123A层叠而形成。即,从第1接合层131侧起,第1基材121A、第1透明电极122A以及第1取向层123A按该顺序层叠配置。另外,第2层叠体113将第2基材121B、第2透明电极122B以及第2取向层123B层叠而形成。即,从第2接合层132侧起,第2基材121B、第2透明电极122B以及第2取向层123B按该顺序层叠配置。
进而,在第1层叠体112与第2层叠体113之间配置有多个珠状间隔件124。液晶层114在第1层叠体112和第2层叠体113之间,通过在多个珠状间隔件124之间填充配置液晶而配置。多个珠状间隔件124可以分别不规则地配置,也可以规则地配置。
液晶单元110通过设于该第1层叠体112和第2层叠体113的第1透明电极122A和第2透明电极122B的驱动,使设于液晶层114的由宾主液晶组合物构成的液晶材料的取向变化,由此使透射光的光量变化。
第1基材121A和第2基材121B是透明的树脂制,能够应用具有可挠性的膜。作为第1基材121A和第2基材121B,优选应用光学各向异性较小,另外,可见光区域的波长(380nm以上800nm以下)下的透射率为80%以上的透明树脂膜。作为透明树脂膜的材料,例如,可举出:三乙酰纤维素(TAC)等乙酰纤维素系树脂,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等聚酯系树脂,聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯、聚甲基戊烯、EVA等聚烯烃系树脂,聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯等乙烯系树脂,丙烯酸系树脂,聚氨酯系树脂,聚砜(PSF)、聚醚砜(PES)、聚碳酸酯(PC)、聚醚(PE)、聚醚酮(PEK)、(甲基)丙烯腈、环烯烃聚合物(COP)、环烯烃共聚物等树脂。作为透明树脂膜的材料,特别优选聚碳酸酯、环烯烃聚合物、聚对苯二甲酸乙二醇酯等树脂。另外,作为第1基材121A和第2基材121B使用的透明树脂膜的厚度也取决于其材料,但该透明树脂膜可以在具有可挠性的范围内适当选择。第1基材121A和第2基材121B的厚度也可以分别为50μm以上200μm以下。在本实施方式中,作为第1基材121A和第2基材121B的一个示例,可应用厚度125μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。
第1透明电极122A和第2透明电极122B分别由层叠于第1基材121A和第2基材121B(透明树脂膜)的透明导电膜构成。作为透明导电膜,能够应用被应用于这种透明树脂膜的各种透明电极材料,能够举出氧化物系的总透光率为50%以上的透明的金属膜。例如,可举出氧化锡系、氧化铟系、氧化锌系。
作为氧化锡(SnO2)系可举出氧化锡(氧化锡SnO2)、ATO(Antimony Tin Oxide:锑掺杂氧化锡)、氟掺杂氧化锡。作为氧化铟(In2O3)系可举出氧化铟、ITO(Indium Tin Oxide:铟锡氧化物)、IZO(Indium Zinc Oxide:铟锌氧化物)。作为氧化锌(ZnO)系可举出氧化锌、AZO(铝掺杂氧化锌)、镓掺杂氧化锌。在本实施方式中,构成第1透明电极122A和第2透明电极122B的透明导电膜由ITO形成。
珠状间隔件124是规定液晶层114的厚度(单元间隙)的构件。在本实施方式中,作为珠状间隔件124使用球形状的珠状间隔件。珠状间隔件124的直径可以为1μm以上20μm以下,优选为3μm以上15μm以下的范围。珠状间隔件124能够广泛应用基于二氧化硅等的无机材料的构成、基于有机材料的构成、将它们组合的核壳结构的构成等。另外,该珠状间隔件除了基于球形状的构成之外,也可以由圆柱形状、椭圆柱形状、多棱柱形状等杆形状构成。另外,珠状间隔件124由透明构件制造,但也可以根据需要应用着色的材料来调整色调。
此外,在本实施方式中,珠状间隔件124设于第2层叠体113,但并不限定于此,也可以设于第1层叠体112和第2层叠体113双方或仅设于第1层叠体112。另外,也可以不一定设置珠状间隔件124。另外,也可以替代珠状间隔件124或与珠状间隔件124一起地使用柱状的间隔件。
第1取向层123A和第2取向层123B是用于使液晶层114中含有液晶分子组沿期望方向取向的构件。第1取向层123A和第2取向层123B由光取向层形成。可应用于光取向层的光取向材料能够广泛适用可应用光取向的方法的各种材料,例如能够举出光分解型、光二聚化型、光异构化型等。在本实施方式中,使用光二聚化型的材料。作为光二聚化型的材料,例如,能够举出肉桂酸酯、香豆素、亚苄基邻苯二甲酰亚胺、亚苄基苯乙酮、二苯基乙炔、茋唑、尿嘧啶、喹啉酮、马来酰亚胺、或具有肉桂基乙酸衍生物的聚合物等。其中,在取向限制力良好的方面,优选使用具有肉桂酸酯、香豆素的一者或二者的聚合物。
此外,也可以替代光取向层而使用摩擦取向层。关于摩擦取向层,可以不进行摩擦处理,也可以进行摩擦处理,对微细的线状凹凸形状进行赋型处理而制作取向层。此外,在本实施方式中,液晶单元110包括第1取向层123A和第2取向层123B,但不限于此,也可以为不包括第1取向层123A和第2取向层123B的形态。
液晶层114能够广泛应用宾主液晶组合物、二色性色素组合物。也可以使宾主液晶组合物中含有手性剂,在使液晶材料水平取向的情况下在液晶层114的厚度方向上取向成螺旋形状。另外,在第1层叠体112与第2层叠体113之间,以包围液晶层114的方式配置有俯视时呈环状或框状的密封材料125。通过该密封材料125,第1层叠体112和第2层叠体113被一体地保持,防止液晶材料漏出。密封材料125能够应用环氧树脂、丙烯酸树脂等热固化性树脂或紫外线固化性树脂等。
在液晶层114的液晶中,作为不具有聚合性官能团的液晶化合物,能够应用向列型液晶化合物、近晶液晶化合物及胆甾型液晶化合物。作为向列型液晶化合物,例如能够举出联苯系化合物、三联苯系化合物、苯基环己基系化合物、联苯环己基系化合物、苯基二环己基系化合物、三氟系化合物、苯甲酸苯基系化合物、环己基苯甲酸苯基系化合物、苯基苯甲酸苯基系化合物、二环己基羧酸苯基系化合物、偶氮甲碱系化合物、偶氮系化合物、以及偶氮氧基系化合物、芪系化合物、二苯乙炔系化合物、酯系化合物、二环己基系化合物、苯基嘧啶系化合物、联苯嘧啶系化合物、嘧啶系化合物、以及联苯乙炔系化合物等。
作为近晶液晶化合物,例如能够举出聚丙烯酸酯系、聚甲基丙烯酸酯系、聚氯丙烯酸酯系、聚氧化镧系、聚硅氧烷系、聚酯系等强介电性高分子液晶化合物。作为胆甾型液晶化合物,例如能够举出胆甾醇基亚油酸酯、胆甾醇基油酸酯、纤维素、纤维素衍生物、多肽等。
作为用于宾主方式的二色性色素,可列举出对液晶具有溶解性且二色性高的色素,例如偶氮系、蒽醌系、喹酞酮系、茈系、靛系、硫靛系、部花青系、苯乙烯系、偶氮甲碱系、四嗪系等二色性色素。
液晶单元110以遮光时的宾主液晶组合物的取向在无电场时形成的方式,由在一定方向上设定预倾斜的取向限制力的水平取向层构成第1取向层123A及第2取向层123B,由此构成为常暗。此外,也可以将液晶单元110的遮光时的设定作为电场施加时而构成为常明。在此,常暗是指,在未对液晶施加电压时透射率为最小,成为黑画面的构造。常明是指,在未对液晶施加电压时透射率为最大,成为透明的构造。
另外,因为希望在透光时清晰地观察到透过液晶单元110观察的景色等,因此优选透光时的雾度值低。具体而言,液晶单元110的透光时的雾度值优选为30%以下、更优选为15%以下。为了实现这样的低雾度值,优选在液晶混合物中未加入聚合性化合物。
本实施方式的液晶单元110,示出了包括宾主型的液晶层114的示例,但不限于此。液晶单元110也可以为包括不使用二色性色素组合物的TN(Twisted Nematic:扭曲向列)方式、VA(Vertical Alignment:垂直对准)方式、IPS(In-Plane-Switching:平面内切换)方式等的液晶层114的构成。在包括这样的液晶层114的情况下,通过在第1基材121A和第2基材121B的表面分别还设有直线偏振光层,能够作为调光膜发挥功能。
为了进行第1透明电极122A和第2透明电极122B与外部的电连接而配置有柔性印刷布线基板118。柔性印刷布线基板118例如在第1透明电极122A和第2透明电极122B未夹着液晶层114的区域中,能够通过被第1透明电极122A和第2透明电极122B夹着配置而连接。此外,柔性印刷布线基板118例如也可以为未被第1透明电极122A和第2透明电极122B夹着的形态。
如上所述,在本实施方式中,在第1玻璃板141与液晶单元110之间配置有第1接合层131,在第2玻璃板142与液晶单元110之间配置有第2接合层132。第1接合层131使第1玻璃板141与液晶单元110相互接合,第2接合层132使第2玻璃板142与液晶单元110相互接合。由此,将液晶装置101置于盛夏的车辆内等高温环境下,耐热性高的OCR和OCA也不会软化,能够期待抑制液晶单元110的液晶偏在的现象即液晶积存的发生的效果。
液晶装置101优选不包括含有压接性的粘接成分的接合体。作为含有压接性的粘接成分的接合体,例如能够举出由PVB(聚乙烯醇缩丁醛)树脂构成的中间膜。因此,在第1玻璃板141与液晶单元110与第2玻璃板142之间不存在PVB树脂等中间膜,能够抑制因PVB树脂等中间膜在高温下软化而导致液晶单元110的液晶偏在的情况。此外,“含有压接性的粘接成分的接合体”是指为了相对于相邻物体适当粘接而需要加压(即比常压大的压力)的接合体。常压是环境压力,通常与大气压相等,可以设为标准大气压。
(调光装置的制造方法)
以下,使用图20来说明本实施方式的液晶装置101的制造方法。图20是表示本实施方式的液晶装置101的制造方法的剖视图。
首先,如图20的(a)所示,准备第2玻璃板142。
接着,如图20的(b)所示,在第2玻璃板142上贴合由OCA构成的第2接合层132。在这种情况下,首先,例如将具有第2接合层132和脱模膜135的OCA片贴合于第2玻璃板142,之后,通过剥离除去脱模膜135,在第2玻璃板142上贴合第2接合层132。第2接合层132可以被贴合于第2玻璃板142的单面的全部区域或部分区域。
接着,在第2接合层132上贴合单独制作的液晶单元110,通过第2接合层132将液晶单元110贴合于第2玻璃板142(图20的(c))。此外,关于液晶单元110的制造方法,能够使用公知的各种方法。由OCA构成的第2接合层132如上所述是含有非压接性的粘接成分的接合体。因此,液晶单元110和第2玻璃板142不被加压(即在环境压力下(通常为大气压下))地粘接。另外,第2接合层132在常温(例如10℃以上30℃以下)下与液晶单元110和第2玻璃板142粘接。
接着,在液晶单元110和露出至液晶单元110的周围的第2接合层132上,涂布用于在固化后形成第1接合层131和第3接合层133的未固化的液态的第1接合材料310(图20的(d))。第1接合材料310是包含OCR的OCR材料,该OCR材料是包含聚合性化合物的液态的固化性粘接层用组合物,也可以由混合了丙烯酸系树脂、有机硅系树脂或聚氨酯系树脂等基础树脂和添加剂的液态的固化性粘接层用组合物构成。第1接合材料310例如也可以通过分配器或狭缝涂布机等涂布喷嘴150而被涂布于液晶单元110和露出至液晶单元110的周围的第2接合层132的单面的全部区域或部分区域。此时,通过调整第1接合材料310的涂布量,在与液晶单元110重叠的范围内,形成第1接合材料310的厚度较厚的区域以及第1接合材料310的厚度与该较厚的区域相比较薄的区域。
接着,准备第1玻璃板141,在第1接合材料310上层叠第1玻璃板141,通过第1接合材料310将第1玻璃板141贴合于液晶单元110和露出至液晶单元110的周围的第2接合层132(图20的(e))。第1接合材料310是OCR,是含有非压接性的粘接成分的接合体。因此,第1玻璃板141不被加压(即在环境压力下(通常为大气压下))地与液晶单元110和露出至液晶单元110的周围的第2接合层132粘接。另外,第1玻璃板141在常温(例如10℃以上30℃以下)下与液晶单元110和第2玻璃板142粘接。
之后,通过对相互层叠的第2玻璃板142、第2接合层132、液晶单元110、第1接合材料310以及第1玻璃板141照射紫外线(UV),使第1接合材料310固化(图20的(f))。通过第1接合材料310固化,由OCR构成的第1接合层131和第3接合层133一体地形成。像这样,得到第1玻璃板141、第1接合层131、液晶单元110、第2接合层132、第3接合层133、以及第2玻璃板142相互层叠的液晶装置101。
在此,对在第1接合层131设置层厚差的理由以及层厚差的优选的数值范围进行说明。图21是表示将在第1接合层131未设置层厚差的比较例的液晶装置101X纵向配置并暴露于高温的环境下的状态的图。图22是俯视表示图21的液晶装置101X的图。
图21所示的液晶装置101X除了在第1接合层131未设置层厚差之外,与实施方式的液晶装置101是同样的构成,因此标注与液晶装置101相同的附图标记来说明。另外,在图21中,第1透明电极122A、第1取向层123A、第2透明电极122B、第2取向层123B、珠状间隔件124等省略图示。另外,图21中的箭头P1的方向是重力的方向。
如以上说明,第1接合层131的高温(例如90℃)时的弹性模量与常温(25℃)时的弹性模量之差小。由此,例如在液晶装置101在车内等高温环境下使用的情况下,也能够减轻在液晶单元110中局部存在大量液晶的现象即液晶积存的发生。但是,在高温环境下,由于液晶单元110内的液晶热膨胀,因此按压与液晶单元110接触的第1接合层131和第2接合层132的力发挥作用。此时,若第1接合层131和第2接合层132回推液晶单元110的力弱,则无法维持液晶单元110的形状,因此液晶单元110自由膨胀且单元间隙扩大,因此发生液晶不均。特别是,由于液晶沿箭头P1的方向被重力吸引,所以有时液晶在下方积存而产生液晶积存D1。
对于发生上述液晶积存D1等的现象,如果在高温环境下第1接合层131和第2接合层132因热膨胀而回推液晶单元110的力充足,则能够维持液晶单元110的形状。由此,由于能够保持单元间隙,因此能够抑制液晶不均的发生。在此,通过使第1接合层131和第2接合层132的厚度增厚,能够使按压液晶单元110的力加大。由于第1接合层131使用OCR形成,因此通过调整涂布量,能够使层厚局部地增厚。因此,在本实施方式中,调整第1接合层131的OCR的涂布分布,制成第1端部侧区域131b中的第1接合层131的厚度比内侧区域131a中的第1接合层131的厚度厚的液晶装置。由此,使抑制液晶单元110的膨胀的力加大,获得抑制液晶在下方积存而产生的液晶积存D1的效果。
制作2个本实施方式的实施例的液晶装置、1个比较例的液晶装置,确认高温环境下有无发生液晶积存。图23是表示实施例1的第1接合层131的层厚的分布的图。图24是表示实施例2的第1接合层131的层厚的分布的图。图25是表示比较例1的第1接合层131的层厚的分布的图。图26是俯视说明第1端部侧区域131b和内侧区域131a的图。
实施例1、实施例2、比较例1的液晶装置均是液晶单元110的大小为280mm×280mm的正方形,层构成与图19所示的液晶装置101为相同构成。如图23至图25所示,实施例1、实施例2、比较例1的第1接合层131的层厚的分布彼此不同。实施例1、实施例2、比较例1的任意一者均是第1接合层131的层厚以100μm为基准,在使层厚增厚的部位追加地较厚地形成接合层131。
实施例1、实施例2、比较例1的任意一者的液晶装置均设想实际的使用状态,以液晶装置的主要面沿着重力方向的方式沿纵向配置,确认在85℃的高温环境下暴露1小时后有无发生液晶积存。
图23至图25的图表分别表示实施例、实施例2、比较例1中的第1接合层131的层厚分布,表示在图26中的箭头A-A的位置切断的剖面的层厚分布。图23至图25的图表的横轴表示距与液晶单元110的下侧(设想实际的使用状态而将液晶装置沿纵向配置的情况下的下侧。图26的纸面下侧)的端部重叠的位置的距离,纵轴表示第1接合层131的层厚。如这些附图所示,第1端部侧区域131b以在液晶装置的使用状态下成为下侧的方式被使用。另外,与第1端部侧区域131b相邻,向与一侧(下侧)相反的另一侧延伸的内侧区域131a,换言之,在液晶装置的使用状态下沿液晶单元110的上侧延伸设置。此外,层厚的测定使用株式会社KEYENCE制的分光干涉型多层膜厚测定器SIT10,不切断液晶装置地进行。
在实施例1中,为下侧的第1端部侧区域131b的厚度比内侧区域131a厚的构成。另外,在实施例1中,为与内侧区域131a相邻且向作为另一侧的上侧延伸的第2端部侧区域131c的厚度也比内侧区域131a厚的构成。另外,在实施例1中,第1接合层131的层厚在与液晶单元110的下侧的端部重叠的位置最厚。
在实施例2中,为仅下侧的第1端部侧区域131b的厚度比内侧区域131a厚的构成。另外,在实施例2中,第1接合层131的层厚在与液晶单元110的下侧的端部重叠的位置最厚。
在比较例1中,为内侧区域131a的厚度比第1端部侧区域131b厚的构成。另外,在比较例1中,第1接合层131的层厚在与液晶单元110的中央附件重叠的位置最厚。
图27是对于实施例1、实施例2、比较例1,分别表示对暴露于上述的高温环境下之后的液晶积存的发生状况进行评价的结果的图。
实施例1、实施例2均无法确认液晶积存的发生,记为“〇(良好)”的评价。与此相对,在比较例1中,由于在下方确认到液晶积存的发生,因此记为“×(差)”的评价。根据该结果,能够确认到通过如实施例1、实施例2那样使第1接合层131的下侧的第1端部侧区域131b的层厚比内侧区域131a厚,能够抑制液晶单元110内的液晶积存。另外,由实施例1可知,如果下侧的第1端部侧区域131b中的第1接合层131的层厚比内侧区域131a中的第1接合层131的层厚厚,则即使在下侧的第1端部侧区域131b之外形成第1接合层131的层厚比内侧区域131a厚的区域,也具有抑制液晶单元110内的液晶积存的效果。与此相对,若像比较例1那样使第1接合层131的下端侧的第1端部侧区域131b的层厚比内侧区域131a薄,则能够确认到容易发生液晶单元110内的液晶积存。
进而,为了确认优选使第1端部侧区域131b的层厚比内侧区域131a厚何种程度,制作第1端部侧区域131b的层厚不同的4种样品,对与上述比较实验同样地暴露于高温环境下之后的液晶积存的发生状况进行了评价。
在此,将距与第1端部侧区域131b重叠的液晶单元110的端部对应的位置的距离处于0mm以上小于80mm的范围的第1端部侧区域131b的平均层厚设为t1。并且,将距与第1端部侧区域131b重叠的液晶单元110的端部对应的位置的距离处于80mm以上小于180mm的范围的内侧区域131a的平均层厚设为t0,以作为二者的比率的t1/t0作为指标,对优选第1端部侧区域131b相对于内侧区域131a增厚何种程度进行了评价。准备了0.8、1.2、1.4、2.5这4种t1/t0。t1/t0=0.8的样品为与比较例1同样的第1接合层131的层厚分布。另外,除此之外的样品为与实施例1同样的第1接合层131的层厚分布。
图28是总结了对t1/t0对液晶积存造成的影响进行评价的结果的图。如图28所示,在t1/t0=0.8的样品中,由于确认到暴露于高温环境下之后的液晶积存的发生,因此记为“×(差)”的评价。在除此之外的t1/t0为1.2以上的样品中,由于未确认暴露于高温环境下之后的液晶积存的发生,因此记为“〇(良好)”的评价。根据该结果,可以说为了抑制暴露于高温环境下之后的液晶积存的发生,优选满足t1/t0≧1.2的关系。
例如,在将沿着液晶装置101的板面的方向设为铅垂方向(沿纵向竖立)而配置的情况下,为了有效地抑制在下方发生液晶积存的情况,可以将第1接合层131的下方侧的第1端部侧区域131b设为比内侧区域131a厚,且为t1/t0≧1.2。
在上述示例中,在上下方向的高度为280mm的情况下,将第1端部侧区域131b的范围设为距与液晶单元110的端部对应的位置的距离为0mm以上小于80mm的范围。并且,在上下方向的高度为280mm的情况下,将内侧区域131a的范围设为距与第1端部侧区域131b重叠的液晶单元110的端部对应的位置的距离为80mm以上小于180mm的范围。即,将内侧区域131a的范围设为距与第1端部侧区域131b相邻的位置的距离为0mm以上小于100mm的范围。无论上下方向的高度比上述280mm高或低,发生液晶积存的位置几乎没有变化。因此,第1端部侧区域131b的范围和内侧区域131a的范围即使在上下方向的高度不同的液晶单元110的情况下,只要应用上述的尺寸范围,就能够有效地抑制液晶积存。
根据本实施方式,在第1玻璃板141与液晶单元110之间配置有第1接合层131,在第2玻璃板142与液晶单元110之间配置有第2接合层132。第1接合层131和第2接合层132分别是含有非压接性的粘接成分的接合体。由此,在液晶装置101的制造工序中,液晶单元110不成为高压,能够在常压下制作液晶装置101。因此,不会对液晶单元110的表面施加较大的压力,能够抑制液晶单元110的液晶局部偏在的现象即液晶积存。结果,能够提高液晶装置101的品质及外观。
另外,根据本实施方式,第1接合层131由耐热性高的OCR构成,第2接合层132由耐热性高的OCA构成。由此,例如在将液晶装置101置于盛夏的车辆内等高温环境下的情况下,耐热性高的OCA和OCR也不会软化,能够减轻在液晶单元110中局部存在大量液晶的现象即液晶积存的发生。另外,在高温环境下将液晶装置101纵置于垂直的壁面等的情况下,能够抑制液晶层114的液晶的一部分因重力而向铅垂方向下方落下的情况,使液晶层114的液晶的量在液晶装置101的面内均匀。结果,能够抑制在液晶装置101的外观产生不均的现象(重力不均),提高液晶装置101的品质及外观。
进而,根据本实施方式,调整第1接合层131的OCR的涂布分布,使第1接合层131的下方侧的第1端部侧区域131b比内侧区域131a厚。由此,例如,在将液晶装置101置于盛夏的车辆内等高温环境下的情况下,也能够抑制由于液晶的膨胀而液晶单元110的单元间隙扩大,结果,能够有效地抑制液晶积存。另外,在高温环境下将液晶装置101纵置于垂直的壁面等的情况下,能够抑制液晶层114的液晶的一部分因重力而向铅垂方向下方落下的情况,使液晶层114的液晶的量在液晶装置101的面内均匀。特别是,通过使t1/t0≧1.2,能够更有效地发挥上述效果。结果,能够抑制在暴露于高温环境下的液晶装置101中发生液晶积存的情况,提高液晶装置101的品质及外观。
(变形方式)
并不限定于以上说明的实施方式,能够进行各种变形、变更,它们也在本实施方式的范围内。
(1)在本实施方式中,列举并说明了第1接合层131和第3接合层133是OCR,第2接合层132是OCA的示例。不限于此,例如也可以将第1接合层、第2接合层、第3接合层全部设为OCR。在这种情况下,第2接合层的层厚也能够设为设置层厚差的构成,能够提高抑制液晶积存的效果。
(2)在本实施方式中,列举并说明了液晶单元110是进行光的透射率的调整的调光单元的示例。不限于此,本公开能够适当地应用于包含进行信息显示的液晶单元的液晶装置。
(3)在本实施方式中,列举并说明了液晶装置101在俯视时为正方形的示例。不限于此,例如,液晶装置101也可以在俯视时为长方形,也可以为平行四边形或梯形等,俯视时的形状能够适当变更。
(4)在本实施方式中,列举并说明了液晶单元110在俯视时为正方形的示例。不限于此,例如,液晶单元也可以在俯视时为长方形,也可以为平行四边形或梯形等,俯视时的形状能够适当变更。
(第5实施方式)
以下,参照图29至图35来说明第5实施方式。图29至图35是表示第5实施方式的图。图29至图38所示的第5实施方式主要是第1接合层和液晶层的构成的不同的实施方式。在图29至图35中,对与图18至图28所示的实施方式4的相同部分标注相同的附图标记并省略详细说明。
如图29所示,本实施方式的液晶装置101(夹层玻璃)包括:第1玻璃板141、第1接合层131、液晶单元110、第2接合层132、以及第2玻璃板142。第1玻璃板141、第1接合层131、液晶单元110、第2接合层132、以及第2玻璃板142按该顺序层叠配置。另外,在液晶单元110的外周部配置有第3接合层133。
在本实施方式中,第1接合层131被配置于第1玻璃板141与液晶单元110之间,是使第1玻璃板141与液晶单元110相互接合的构件。第1接合层131的俯视时的大小比液晶单元110大。在本实施方式中,第1接合层131由OCR(Optical Clear Resin:光学透明树脂)构成。
如图29所示,在本实施方式中,将与液晶单元110重叠的第1接合层131的区域称为中央区域131d,将被配置于液晶单元110的外侧的第1接合层131的区域称为周缘区域131e。第1接合层131的中央区域131d的厚度需要设定为适当的厚度。关于这一点,之后说明。另外,第1接合层131的大小可以为与第1玻璃板141和第2玻璃板142相同的大小,也可以为液晶单元110的大小以上且小于第1玻璃板141和第2玻璃板142。
第2接合层132被配置于第2玻璃板142与液晶单元110之间,是使第2玻璃板142与液晶单元110相互接合的构件。第2接合层132的俯视时的大小比液晶单元110大。在本实施方式中,第2接合层132由OCA(Optical Clear Adhesive:光学透明粘合剂)构成。
在本实施方式中,第1接合层131使第1玻璃板141与液晶单元110直接接合。另外,第2接合层132使第2玻璃板142与液晶单元110直接接合。不限于此,在第1玻璃板141与液晶单元110之间、第2玻璃板142与液晶单元110之间的至少1处,例如也可以夹着紫外线(UV)截止膜等膜。
第3接合层133的外周可以与第1玻璃板141和第2玻璃板142的外周一致,也可以位于比第1玻璃板141和第2玻璃板142的外周靠外侧。另外,第3接合层133的内周优选与液晶单元110的外周一致。此外,关于第1接合层131的周缘区域131e及第3接合层133的宽度Wa(参照图29)的详细,之后说明。
第1接合层131和第2接合层132以及第3接合层133是含有非压接性的粘接成分的接合体。在此,“含有非压接性的粘接成分的接合体”是指,为了相对于相邻物体适当粘接而不需要加压的接合体,是能够在常压下与相邻物体适度粘接的接合体。
在本实施方式中,在液晶单元110的第1层叠体112与第2层叠体113之间,液晶层114以在外周端部包围液晶的方式具有俯视时呈环状或框状的密封材料125。通过该密封材料125,第1层叠体112和第2层叠体113被一体地保持,防止液晶材料漏出。
液晶层114中使用的液晶的粘度优选在常温下为40~110cp、在80℃下为4~11cp,更优选为在常温下为50~100cp、在80℃下为5~10cp。液晶的粘度可以使用流变仪HR2作为测定装置,使用平行板,以ShareRate:10~1000sec-1进行测定。
本实施方式的液晶装置101能够与第4实施方式的情况同样地制作(参照图20)。
在此,对在将液晶装置暴露于高温的环境下的状态下容易发生的液晶积存进行说明。图30是表示将中央区域131d的厚度未设定为适当的厚度的比较例的液晶装置101X纵向配置并暴露于高温的环境下的状态的图。图31是俯视表示图30的液晶装置101X的图。
图30所示的液晶装置101X的中央区域131d的厚度未被设定为适当的厚度,由于除了厚度比本实施方式的中央区域131d的厚度厚之外,与本实施方式的液晶装置101是同样的构成,因此与液晶装置101标注相同的附图标记并进行说明。另外,在图30中,第1透明电极122A、第1取向层123A、第2透明电极122B、第2取向层123B、珠状间隔件124等省略图示。另外,图30中的箭头P2的方向是重力的方向。此外,将液晶装置纵向配置是指,以液晶装置的主要面沿着重力方向的方式配置的状态。
如以上说明,由于第1接合层131的高温(例如90℃)时的弹性模量与常温(25℃)时的弹性模量之差小,例如在液晶装置101在车内等高温环境下使用的情况下,也能够减轻在液晶单元110中局部存在大量液晶的现象即液晶积存的发生。但是,若像比较例的液晶装置101X那样,在第1接合层131的周缘区域131e具有作为厚壁部的第3接合层133,则因该部分的热膨胀而像箭头P1那样膨胀的力变大。由于该周缘区域131e中的膨胀力,在周缘区域131e附近,第1基材121A被向液晶层114的间隙(间隔)扩大的方向拉伸,由此有时在该部位液晶积存而产生液晶积存D1。
另外,在液晶层114的整体中,也像箭头P1那样,由于膨胀的力,第1基材121A被向液晶层114的间隙(间隔)扩大的方向拉伸,进而液晶沿箭头P2的方向被重力吸引,所以有时液晶在下方积存而产生液晶积存D2。
与此相对,在本实施方式中,通过以下作为构成1至构成3而示出的3种构成来抑制液晶积存。
(构成1)
对于发生液晶积存D1、D2等的现象,如果在高温环境下第1接合层131因热膨胀而回推液晶单元110的力充足,则能够维持液晶单元110的形状。第1接合层131的厚度越厚,则该回推液晶单元110的力越强。另外,发生液晶积存D1、D2等的现象,也受到液晶单元110的液晶层114的量的影响。由于液晶单元110的液晶层114的量与液晶层114的截面积具有比例关系,因此认为为了抑制液晶积存所需的第1接合层131的厚度根据液晶层114的截面积而变化。因此,对液晶层114的截面积不同的多个液晶单元110的每一个改变第1接合层131的厚度,评价有无发生液晶积存。该评价设想实际的使用状态,以板面沿着重力方向的方式沿纵向配置,确认在85℃的高温环境下暴露1小时后有无发生液晶积存。
图32是表示改变液晶层114的截面积和第1接合层131的厚度来评价液晶积存的发生的结果的图。图32中的第1接合层131的厚度是与液晶单元110重叠的范围的厚度。另外,图32中的液晶单元间隙t是图29所示的第1层叠体112与第2层叠体113的间隔。图32中的液晶单元长度L是图29所示的液晶单元110的长度,是设想实际的使用状态而将液晶装置101以板面沿着重力方向的方式沿纵向配置的情况下的液晶单元110的铅垂方向的长度。
在此,液晶层114的截面积能够通过t×L求出,为在图29中由粗线包围的范围的面积。另外,如以上说明,液晶层114具有密封材料125。因此,在本公开的液晶层114的截面积中,除了填充有液晶的部分的截面积之外还包含密封材料125的截面积。由于液晶装置101的表面形状具有曲面,因此在液晶单元110的表面形状也具有曲面的情况下,液晶单元110的长度L是沿着液晶单元110的曲面的液晶单元110的铅垂方向的长度。此外,液晶单元110的长度L是与液晶单元110的相对的两边内的至少一者正交并连接相对的两边的直线内最长的直线的长度。即,评价中使用的液晶层114的截面积设想了设想实际的使用状态而将液晶装置101以板面沿着重力方向的方式沿纵向配置的情况下的沿着铅垂方向的截面中的截面积最大的截面。即,在液晶单元间隙t均匀的情况下,设想液晶单元长度L最长的截面。另外,用于图32的评价的第1接合层131的线膨胀系数为30.6((E-5/℃),被配置于液晶单元110的外侧的第1接合层131的周缘区域以及第3接合层133的宽度Wa为10mm。
在图32中,×(差)的评价是发生了液晶积存,〇(良好)的评价是未发生液晶积存。由图32可知,若液晶层114的截面积改变,则为了抑制液晶积存所需的最小的第1接合层131的厚度改变,具有一定的关系性。因此,按液晶单元110的每个截面积,拾取为了抑制液晶积存所需的最小的第1接合层131的厚度,进行图表化来解析两者的关系。
图33是表示液晶层114的截面积与抑制液晶积存的范围的图表。在图33中,将液晶层114的截面积表示为X,将与液晶单元110重叠的范围的第1接合层131的厚度表示为Y。在图33中,从图32中的数据提取能够抑制液晶积存的范围和不能抑制的范围的边界附近的数据进行绘制。在图33中,〇的图案是能够抑制液晶积存的数据,×的图案是未能抑制液晶积存的数据。该图中所示的直线能够由以下式表示。
Y=110X-170
因此,如果将第1接合层131的厚度设定为由上述式得到的第1接合层131的厚度Y以上,则能够抑制暴露于高温环境下的情况的液晶积存。因此,液晶层114的截面积X与第1接合层131的厚度Y优选满足以下关系。
Y≧110X-170
(构成2)
另外,认为若第1接合层131中使用的OCR的线膨胀系数不同,则在高温环境下因第1接合层131热膨胀而回推液晶单元110的力不同。因此,使用第1接合层131中使用的OCR的线膨胀系数不同的多个样品来评价高温环境下有无发生液晶积存。另外,第1接合层131的层厚使用100μm和300μm这2种。该评价确认了设想实际的使用状态而以板面沿着重力方向的方式沿纵向配置并暴露于85℃的高温环境下1小时后有无发生液晶积存。另外,该评价中使用的液晶层114的截面积为3.36mm2,第1接合层131的周缘区域131e及第3接合层133的宽度Wa为10mm。
平均线膨胀系数的测定使用TMA(Thermo-mechanical Analysis:热机械分析)法。测定条件如下。
测定装置:株式会社理学制微小恒定载荷热膨胀系统
测定模式:等速升温测定
测定温度范围:25℃~85℃
升温速度:2℃/min
测定气氛:氮气中
Reference(参考):石英玻璃
负载载荷:0.5g(压缩载荷)
测定n数:1
测定方向:供试试样的厚度方向
图34是表示改变第1接合层131中使用的OCR的平均线膨胀系数来评价高温环境下有无发生液晶积存的结果的图。在图34中,×(差)的评价是发生了液晶积存,〇(良好)的评价是未发生液晶积存。
在以上的图32的评价中,由于第1接合层131中使用的OCR的平均线膨胀系数为30.6(E-5/℃),因此在第1接合层131的厚度为300μm时是〇(良好)的评价。但是,由该图34的评价结果可知,即使是在满足以上的Y≧110X-170的条件的情况下,若平均线膨胀系数过小则无法抑制液晶积存的发生。并且,由图34可知,为了抑制液晶积存的发生,优选第1接合层131中使用的OCR的25℃至85℃下的平均线膨胀系数为24.7(E-5/℃)以上。
(构成3)
如在以上图30中说明的那样,在第1接合层131的周缘区域131e具有作为厚壁部的第3接合层133是液晶积存发生的主要原因。因此,通过改变周缘区域131e中的膨胀方式,有可能能够控制液晶积存的发生。因此,改变第1接合层131的周缘区域131e及第3接合层133的宽度Wa来评价液晶积存的发生。该评价除了将第1接合层131中使用的OCR的平均线膨胀系数设为30.6(E-5/℃),将第1接合层131的厚度设为300μm之外,与以上图34的评价在同样的条件下进行。
图35是表示改变第1接合层131的周缘区域131e及第3接合层133的宽度Wa来评价液晶积存D2的发生的结果的图。在图35中,×(差)的评价是发生了液晶积存D2,〇(良好)的评价是未发生液晶积存D1、D2。图35中的评价是着眼于图31所示的液晶积存D2的评价。
根据图35的结果,可以说为了抑制像液晶积存D2这样在液晶单元110的内侧产生的液晶积存,优选第1接合层131的周缘区域131e及第3接合层133的宽度Wa为10mm以上。通过使第1接合层131的周缘区域131e及第3接合层133的宽度Wa加宽,液晶单元110的外周的第1接合层131和第3接合层133的膨胀力变大。由此,认为第1玻璃板141和第2玻璃板142的翘曲变大,按压液晶单元110的中央侧的力增大,抑制液晶积存D2的发生。根据图35的结果,在重视抑制液晶积存D2的情况下,第1接合层131的周缘区域131e及第3接合层133的宽度Wa优选为10mm以上。
根据本实施方式,在第1玻璃板141与液晶单元110之间配置有第1接合层131,在第2玻璃板142与液晶单元110之间配置有第2接合层132。第1接合层131和第2接合层132分别是含有非压接性的粘接成分的接合体。由此,在液晶装置101的制造工序中,液晶单元110不成为高压,能够在常压下制作液晶装置101。因此,不会对液晶单元110的表面施加较大的压力,能够抑制液晶单元110的液晶局部偏在的现象即液晶积存。结果,能够提高液晶装置101的品质及外观。
另外,根据本实施方式,第1接合层131由耐热性高的OCR构成,第2接合层132由耐热性高的OCA构成。由此,例如在将液晶装置101置于盛夏的车辆内等高温环境下的情况下,耐热性高的OCA和OCR也不会软化,能够减轻在液晶单元110中局部存在大量液晶的现象即液晶积存的发生。另外,在高温环境下将液晶装置101纵置于垂直的壁面等的情况下,能够抑制液晶层114的液晶的一部分因重力而向铅垂方向下方落下的情况,使液晶层114的液晶的量在液晶装置101的面内均匀。结果,能够抑制在液晶装置101的外观产生不均的现象(重力不均),提高液晶装置101的品质及外观。
进而,根据本实施方式,通过使液晶层114的截面积X与第1接合层131的厚度Y满足Y≧110X-170的关系,能够更可靠地抑制液晶积存。如果以满足上述关系的方式进行设计,则能够大幅削减反复进行试作和试验来探寻适当条件这样的开发时间。另外,通过将第1接合层131中使用的OCR的平均线膨胀系数设为适当的值,进而将第1接合层131的周缘区域131e及第3接合层133的宽度Wa设为适当的尺寸,能够更有效地抑制液晶积存的发生。结果,能够抑制在暴露于高温环境下的液晶装置101中发生液晶积存的情况,提高液晶装置101的品质及外观。
(变形方式)
并不限定于以上说明的实施方式,能够进行各种变形、变更,它们也在本实施方式的范围内。
(1)在本实施方式中,列举并说明了第1接合层131和第3接合层133是OCR,第2接合层132是OCA的示例。不限于此,例如也可以将第1接合层、第2接合层、第3接合层全部设为OCR。
(2)在本实施方式中,列举并说明了液晶单元110是进行光的透射率的调整的调光单元的示例。不限于此,本公开能够适当地应用于包含进行信息显示的液晶单元的液晶装置。
(3)在本实施方式中,列举并说明了液晶装置101在俯视时为正方形的示例。不限于此,例如,液晶装置101也可以在俯视时为长方形,也可以为平行四边形或梯形等,俯视时的形状能够适当变更。
(第6实施方式)
以下,参照图36至图40来说明第6实施方式。图36至图40是表示第6实施方式的图。图36至图40所示的第6实施方式主要是第1接合层的构成不同。在图36至图40中,对与图18至图28所示的第4实施方式的相同部分标注相同的附图标记并省略详细说明。
图36是表示本实施方式的液晶装置101的构成的分解立体图。如图36所示,本实施方式的液晶装置101包括:第1玻璃板141、第1接合层132、液晶单元110、第2接合层132、以及第2玻璃板142,并在其厚度方向上按上述顺序层叠配置。
如图37所示,在剖视时,除了与液晶单元110重复的区域之外,在相当于液晶单元110的周围的部分也形成有第1接合层131,并在该部分中与第2接合层132连接。通过将第1接合层131设为这样的形态,能够防止液晶单元110的侧面或其一部分露出至液晶装置101的侧面,并且,能够抑制水分等从液晶装置101的侧面侵入,进一步提高液晶装置101的隔水性。
在本实施方式中,第1接合层131由OCR(Optical Clear Resin:光学透明树脂)构成。OCR是将包含聚合性化合物的液态的固化性粘接层用组合物进行固化而成的固化物。具体而言,OCR是将混合了丙烯酸系树脂、有机硅系树脂或聚氨酯系树脂等基础树脂和添加剂的液态的树脂涂布于对象物后,使用紫外线(UV)等进行固化而得到的。第1接合层131具有光学透明性,进而优选具有至少至120℃左右的耐热性、耐湿热性、耐候性。
从降低液晶装置101在暴露于高温环境下的情况下产生的液晶不均的观点出发,优选第1接合层131的常温(25℃)环境下的储能弹性模量与高温(例如,85℃)环境下的储能弹性模量之差小。
具体而言,将第1接合层131的常温(25℃)环境下的储能弹性模量记为E1,将高温(85℃)环境下的储能弹性模量记为E2,将这些储能弹性模量之比记为E2/E1。此时,从常温环境下的储能弹性模量向高温环境下的储能弹性模量的变化量(变化的比例)V(%)由以下式表示。
V=1-(E2/E1) · · · (式1)
由该(式1)得到的储能弹性模量的变化量V(%)优选为0%以上30%以下。进而,从降低液晶装置101在暴露于高温环境下的情况下产生的液晶不均的观点出发,上述变化量V更优选为2.7%以上22.7%以下。
第1接合层131的储能弹性模量例如能够使用DMA测定装置(动态粘弹性测定装置,例如株式会社UBM公司制Rheogel-E4000)进行测定。关于该第1接合层131的储能弹性模量的变化量V,详细情况之后说明。
其次,从降低液晶不均的观点出发,第1接合层131的固化收缩率优选为2.3%以下。固化收缩率(%)能够由1-(液态树脂的比重/固化后的树脂的比重)求出。另外,比重能够使用比重计测定。关于该第1接合层131的固化收缩率,详情情况之后说明。
第1接合层131的厚度可以根据其材料等适当选择。具体而言,在俯视时与液晶单元110重复的区域中的第1接合层131的厚度可以为30μm以上1000μm以下。另外,第1接合层131的大小可以为与第1玻璃板141和第2玻璃板142相同的大小,也可以为液晶单元110的大小以上且小于第1玻璃板141和第2玻璃板142。
第2接合层132被配置于第2玻璃板142与液晶单元110之间,是使第2玻璃板142与液晶单元110相互接合的构件。第2接合层132的俯视时的大小比液晶单元110大。在本实施方式中,第2接合层132由OCA(Optical Clear Adhesive:光学透明粘合剂)构成。
由OCA构成的第2接合层132具有光学透明性,进而优选具有至少至120℃左右的耐热性、耐湿热性、耐候性。此外,在本实施方式中,列举并说明了第2接合层132由OCA构成的示例,但不限于此,也可以与第1接合层131同样由OCR构成。
在本实施方式中,第1接合层131使第1玻璃板141与液晶单元110直接接合。另外,第2接合层132使第2玻璃板142与液晶单元110直接接合。不限于此,在第1玻璃板141与液晶单元110之间、第2玻璃板142与液晶单元110之间的至少一处,例如也可以夹着紫外线(UV)截止膜等膜。
在本实施方式中,如上所述,在第1玻璃板141与液晶单元110之间配置有第1接合层131,在第2玻璃板142与液晶单元110之间配置有第2接合层132。第1接合层131使第1玻璃板141与液晶单元110相互接合,第2接合层132使第2玻璃板142与液晶单元110相互接合。由此,将液晶装置101置于盛夏的车辆内等高温环境下,耐热性高的OCR和OCA也不会软化,能够抑制液晶单元110的液晶偏在的现象即液晶积存等的发生,期待降低液晶不均的效果。
液晶装置101优选不包括含有压接性的粘接成分的接合体。作为含有压接性的粘接成分的接合体,例如能够举出由PVB(聚乙烯醇缩丁醛)树脂构成的中间膜。此外,“含有压接性的粘接成分的接合体”是指为了相对于相邻物体适当粘接而需要加压(即比常压大的压力)的接合体。常压是环境压力,通常与大气压相等,可以设为标准大气压。这样的PVB等中间膜在高温环境下软化,有时产生液晶单元110的液晶偏在的液晶积存等液晶不均。与此相对,由于本实施方式的液晶装置101在第1玻璃板141与液晶单元110之间、第2玻璃板142与液晶单元110之间不存在PVB树脂等中间膜,因此能够抑制上述这样的液晶不均。
(调光装置的制造方法)
以下,使用图380来说明本实施方式的液晶装置101的制造方法。图38是表示本实施方式的液晶装置101的制造方法的图。在图38中,通过液晶装置101的剖视图来说明制造方法。
首先,如图38的(a)所示,准备第2玻璃板142。
接着,如图38的(b)所示,在第2玻璃板142上贴合由OCA构成的第2接合层132。在这种情况下,例如将具有第2接合层132和脱模膜135的OCA片贴合于第2玻璃板142,之后,通过剥离除去脱模膜135,在第2玻璃板142上贴合第2接合层132。第2接合层132可以被贴合于第2玻璃板142的单面的全部区域,也可以被贴合于部分区域。
接着,如图38的(c)所示,在第2接合层132上贴合单独制作的液晶单元110,通过第2接合层132将液晶单元110贴合于第2玻璃板142。此外,关于液晶单元110的制造方法,能够使用公知的各种方法。由OCA构成的第2接合层132如上所述是含有非压接性的粘接成分的接合体。因此,液晶单元110和第2玻璃板142不被加压(即在环境压力下(通常为大气压下))地粘接。另外,第2接合层132在常温(例如10℃以上30℃以下)下与液晶单元110和第2玻璃板142粘接。
接着,如图38的(d)所示,在液晶单元110上涂布未固化的液态的第1接合材料310。第1接合材料310是在固化后形成第1接合层131的材料,是包含OCR的OCR材料。该OCR材料是包含聚合性化合物的液态的固化性粘接层用组合物,也可以由混合了丙烯酸系树脂、有机硅系树脂或聚氨酯系树脂等基础树脂和添加剂的液态的固化性粘接层用组合物构成。第1接合材料310例如也可以通过分配器或狭缝涂布机等涂布喷嘴150而被涂布于液晶单元110的单面的全部区域或部分区域。
接着,如图38的(e)所示,准备第1玻璃板141,在第1接合材料310上层叠第1玻璃板141,通过第1接合材料310将第1玻璃板141贴合于液晶单元110。第1接合材料310如上所述是包含OCR的OCR材料,是含有非压接性的粘接成分的接合体。因此,第1玻璃板141不被加压(即在环境压力下(通常为大气压下))地与液晶单元110粘接。另外,第1玻璃板141在常温(例如10℃以上30℃以下)下与液晶单元110和第2玻璃板142粘接。
之后,如图38的(f)所示,通过对相互层叠的第2玻璃板142、第2接合层132、液晶单元110、第1接合材料310以及第1玻璃板141照射紫外线(UV),使第1接合材料310固化。通过第1接合材料310固化,形成由OCR构成的第1接合层131。
像这样,得到第1玻璃板141、第1接合层131、液晶单元110、第2接合层132、以及第2玻璃板142相互层叠的液晶装置101。
(关于储能弹性模量的变化量V)
以下,对从常温(25℃)环境下的储能弹性模量E1向高温(85℃)环境下的储能弹性模量E2的变化量V优选为0%以上30%以下的理由进行说明。
图39是表示将比较例的液晶装置101X纵置并暴露于高温的环境下的状态的图。在此,将液晶装置纵置是指,以液晶装置的主要面沿着重力方向(铅垂方向)的方式配置。图40是俯视表示图39所示的液晶装置101X的图。
图39所示的液晶装置101X除了储能弹性模量的变化量V大于30%之外,与本实施方式的液晶装置101为同样的构成,因此标注与液晶装置101相同的附图标记并进行说明。另外,在图39中,示出液晶装置101X的截面,第1透明电极122A、第1取向层123A、第2透明电极122B、第2取向层123B、珠状间隔件124等省略图示。另外,图39中的箭头P1的方向是重力的方向。
在常温环境下,在液晶装置101X中,液晶层114、第1接合层131等相互按压的力保持均衡,液晶的移动等得到抑制。但是,在液晶装置101X在车内等高温环境下使用的情况下,第1接合层131、液晶层114的液晶膨胀,或第1基材121A、第2基材121B等软化。由此,上述均衡被破坏,由于液晶层114的膨胀,第1基材121A被向液晶层114的间隙(间隔、厚度)扩大的方向拉伸。除此之外,由于液晶沿箭头P1的方向被重力吸引,所以有时液晶在下方积存而产生图40所示的液晶积存D1,成为液晶不均。
与此不同,在本实施方式中,从常温(25℃)环境下的储能弹性模量E1向高温(85℃)环境下的储能弹性模量E2的变化量V为0%以上30%以下、更优选的是变化量V为2.7%以上22.7%以下。由此,在高温环境下,液晶层114、第1接合层131等各层相互按压的力的均衡也得到保持,能够抑制因液晶的膨胀导致的液晶层114的间隙的扩大。并且,由此,液晶层114的间隙得到维持,因此能够抑制液晶因重力二向下方移动,能够降低液晶积存D1等的发生,能够大幅改善液晶不均。
在此,准备由储能弹性模量的变化量V不同的OCR构成的第1接合层131的试样1~6,将它们分别应用于本实施方式的液晶装置101,对有无高温环境下的液晶不均的发生进行了评价。
各试样的储能弹性模量的测定装置及测定条件如下。
测定装置:DMA测定装置(株式会社UBM公司制Rheogel-E4000)
测定条件
压缩测定
初始载荷自动静载荷
振动频率1Hz
应变静载荷0.5%
温度25℃、85℃
各试样为10mm×10mm,厚度1.0mm以上2.5mm以下。另外,分别使用试样1~6的第1接合层131来制作液晶装置101,通过目视对在高温环境下放置60分钟后有无液晶不均进行了确认。
此时,在使用各试样的第1接合层131的液晶装置101中,液晶层114的厚度(间隙)为12μm,液晶单元110的厚度为260μm。另外,与液晶单元110对应的区域的第1接合层131的厚度为300μm,液晶装置的俯视的大小为300mm×300mm,液晶单元110的俯视的大小为280mm×280mm。
[表1]
表1是总结了试样1~6的储能弹性模量的变化量V以及有无高温环境下的液晶不均的发生等的表。如表1所示,在包括储能弹性模量的变化量V满足0%以上30%以下的试样4、5、6的第1接合层131的液晶装置中,在高温环境下未发生液晶不均。另一方面,在包括储能弹性模量的变化量V超过30%的试样1、2、3的第1接合层131的液晶装置中,发生了液晶不均。因此,由OCR构成的第1接合层131,从常温(25℃)环境下的储能弹性模量E1向高温(85℃)环境下的储能弹性模量E2的变化量V优选为0%以上30%以下、更优选为2.7%以上22.7%以下。
(关于固化收缩率)
以下,对规定第1接合层131的固化收缩率的理由进行说明。
如上所述,第1接合层131由OCR形成,在未固化的状态下为液态,通过紫外线(UV)的照射而固化。若此时的固化收缩率大于2.3%,则伴随第1接合层131的固化收缩,与第1接合层131接触的液晶单元110被拉伸,由此限制液晶层114的间隙(间隔、厚度)的力减弱,在固化完成时产生液晶不均。根据以上情况,第1接合层131的固化收缩率优选为2.3%以下。
准备上述的试样1~6的第1接合层131,将它们分别应用于本实施方式的液晶装置101,对各试样的第1接合层131的固化后的液晶不均进行了评价。该试样1~6的固化收缩率如以下所示不同。
试样1的固化收缩率为3.0%,试样2的固化收缩率为2.3%,试样3的固化收缩率为2.5%,试样4的固化收缩率为1.7%,试样5的固化收缩率为1.5%,试样6的固化收缩率为0.8%。
在照射紫外线使由OCR构成的各试样的第1接合层131固化而制成液晶装置的状态下,将液晶装置平置(以液晶装置的主要面沿着水平反向的方式配置),通过目视确认了有无液晶不均的发生。
[表2]
表2是总结了试样1~6的固化收缩率以及有无高温环境下的液晶不均的发生等的表。此外,在表2中,在表中从左侧起依次从固化收缩率小的试样记载。如表2所示,在包括固化收缩率为2.3%以下的试样2、4、5、6的第1接合层131的液晶装置中,未视觉辨认到固化后的液晶不均。与此相对,在包括固化收缩率大于2.3%的试样1、3的第1接合层131的液晶装置中,视觉辨认到固化后的液晶不均。因此,由OCR构成的第1接合层131的固化收缩率优选为2.3%以下。
根据上述情况,第1接合层131优选从常温(25℃)环境下的储能弹性模量E1向高温(85℃)环境下的储能弹性模量E2的变化量V为0%以上30%以下、更优选为2.7%以上22.7%以下。进而,第1接合层131的固化收缩率优选为2.3%以下。包括满足上述条件的试样4、5、6的第1接合层131的液晶装置,是液晶不均得到抑制的良好的液晶装置。
如以上所示,根据本实施方式,在第1玻璃板141与液晶单元110之间配置有第1接合层131,在第2玻璃板142与液晶单元110之间配置有第2接合层132。第1接合层131和第2接合层132分别是含有非压接性的粘接成分的接合体。由此,在液晶装置101的制造工序中,液晶单元110不成为高压,能够在常压下制作液晶装置101。因此,不会对液晶单元110的表面施加较大的压力,能够抑制液晶单元110的液晶局部偏在的现象即液晶积存。结果,能够提高液晶装置101的品质及外观。
另外,根据本实施方式,第1接合层131由耐热性高的OCR构成,第2接合层132由耐热性高的OCA构成。由此,例如在将液晶装置101置于盛夏的车辆内等高温环境下的情况下,耐热性高的OCA和OCR也不会软化,能够减轻液晶积存等液晶不均的发生。
另外,根据本实施方式,由OCR构成的第1接合层131的从常温(25℃)环境下的储能弹性模量E1向高温(85℃)环境下的储能弹性模量E2的变化量V(变化的比例)、或由上述(式1)得到的变化量V为0%以上30%以下、更优选为2.7%以上22.7%以下。因此,在高温环境下将液晶装置101纵置的情况下,能够抑制液晶层114的液晶的一部分因重力而向铅垂方向下方落下而导致的液晶不均,使液晶层114的液晶的量在液晶装置101的面内均匀。由此,能够提高液晶装置101的品质及外观。
另外,根据本实施方式,由于第1接合层131由OCR构成,其固化收缩率为2.3%以下,因此能够降低在第1接合层131的固化完成时产生的液晶积存等液晶不均。
(变形方式)
并不限定于以上说明的实施方式,能够进行各种变形、变更,它们也在本实施方式的范围内。
(1)在本实施方式中,列举并说明了液晶单元110是进行光的透射率的调整的调光单元的示例。不限于此,本实施方式也能够适当地应用于包含进行信息显示的液晶单元的液晶装置。
(2)在本实施方式中,列举并说明了第1接合层131是OCR,第2接合层132是OCA的示例。不限于此,例如也可以将第1接合层和第2接合层的双方设为OCR。在这种情况下,在液晶装置101的制造过程中,第2接合层132优选在第2玻璃板142上涂布OCR材料并使其半固化后,在其上层叠配置液晶单元110等。另外,正在这种情况下,由OCR构成的第2接合层132与第1接合层131同样,优选其固化收缩率为2.3%以下,由上述(式1)所示的储能弹性模量的变化量V为0%以上30%以下。
可以根据需要对上述各实施方式、变形方式以及变形例所公开的多个构成要素进行适当组合。或者,也可以从上述各实施方式、变形方式以及变形例所示的全部构成要素削除几个构成要素。
Claims (21)
1.一种调光装置,包括:
第1透明基板,
第2透明基板,
被配置于所述第1透明基板与所述第2透明基板之间的调光单元,
被配置于所述第1透明基板与所述调光单元之间的第1接合层,以及被配置于所述第2透明基板与所述调光单元之间的第2接合层;
所述第1接合层和所述第2接合层分别是含有非压接性的粘接成分的接合体;所述第1接合层是OCR,所述第2接合层是OCA。
2.一种调光装置,包括:
第1透明基板,
第2透明基板,
被配置于所述第1透明基板与所述第2透明基板之间的调光单元,
被配置于所述第1透明基板与所述调光单元之间的第1接合层,以及被配置于所述第2透明基板与所述调光单元之间的第2接合层;
所述第1接合层和所述第2接合层分别是含有非压接性的粘接成分的接合体;所述第1接合层和所述第2接合层分别是OCA。
3.如权利要求1或2所述的调光装置,
在所述调光单元的周围且所述第1接合层与所述第2接合层之间配置有外周膜。
4.如权利要求3所述的调光装置,
所述外周膜具有将与所述调光单元的外周对应的形状中的一部分除去的形状。
5.一种调光装置的制造方法,包括:
准备第2透明基板的工序,
在所述第2透明基板上贴合第2接合层的工序,
在所述第2接合层上贴合调光单元的工序,
在所述调光单元上涂布第1接合材料的工序,
在所述第1接合材料上贴合第1透明基板的工序,以及
通过使所述第1接合材料固化而形成第1接合层的工序;
所述第1接合层和所述第2接合层分别是含有非压接性的粘接成分的接合体;
所述第1接合层是OCR,所述第2接合层是OCA。
6.一种调光装置的制造方法,包括:
准备第2透明基板的工序,
在所述第2透明基板上贴合第2接合层的工序,
在所述第2接合层上贴合调光单元的工序,
在所述调光单元上贴合第1接合层的工序,以及
在所述第1接合层上贴合第1透明基板的工序;
所述第1接合层和所述第2接合层分别是含有非压接性的粘接成分的接合体;
所述第1接合层和所述第2接合层分别是OCA。
7.一种调光装置,包括:
第1透明基板,
第2透明基板,
被配置于所述第1透明基板与所述第2透明基板之间的调光单元,
被配置于所述第1透明基板与所述调光单元之间的第1接合层,以及
被配置于所述第1透明基板与所述第2透明基板之间的、俯视时以包围所述调光单元的周围的方式形成的边框形状的OCR层;
所述第1接合层是OCR。
8.如权利要求7所述的调光装置,
所述第1接合层与所述边框形状的OCR层被一体化。
9.如权利要求7或8所述的调光装置,
还包括被配置于所述第2透明基板与所述调光单元之间的第2接合层;
所述第2接合层是OCA。
10.一种液晶装置,包括:
第1透明基板,
第2透明基板,
被配置于所述第1透明基板与所述第2透明基板之间的液晶单元,
被配置于所述第1透明基板与所述液晶单元之间的第1接合层,以及
被配置于所述第2透明基板与所述液晶单元之间的第2接合层;
在纵向配置的使用状态下,与所述液晶单元的铅垂方向下侧的端部重叠的第1端部侧区域中的所述第1接合层的层厚,比与所述第1端部侧区域相邻且向铅垂方向上侧延伸的内侧区域中的第1接合层的层厚厚。
11.如权利要求10所述的液晶装置,
所述第1接合层的层厚在与所述液晶单元的所述铅垂方向下侧的端部重叠的位置最厚。
12.如权利要求10或11所述的液晶装置,
与所述内侧区域相邻且向所述铅垂方向上侧延伸的第2端部侧区域中的所述第1接合层的层厚比所述内侧区域中的所述第1接合层的层厚厚。
13.一种液晶装置,包括:
第1透明基板,
第2透明基板,
被配置于所述第1透明基板与所述第2透明基板之间的液晶单元,
被配置于所述第1透明基板与所述液晶单元之间的第1接合层,以及
被配置于所述第2透明基板与所述液晶单元之间的第2接合层;
在俯视时与所述液晶单元的一侧的端部重叠的第1端部侧区域中的所述第1接合层的层厚,比与所述第1端部侧区域相邻且向与所述一侧相反的另一侧延伸的内侧区域中所述第1接合层的层厚厚;
所述第1接合层是OCR;
所述第2接合层是OCR或OCA。
14.如权利要求10至13的任意一项所述的液晶装置,
若将距与所述第1端部侧区域重叠的所述液晶单元的端部对应的位置的距离处于0mm以上小于80mm的范围的所述第1端部侧区域的平均层厚设为t1,
并将距与所述第1端部侧区域重叠的所述液晶单元的端部对应的位置的距离处于80mm以上小于180mm的范围的所述内侧区域的平均层厚设为t0,
则满足t1/t0≧1.2的关系。
15.一种液晶装置,包括:
第1透明基板,
第2透明基板,
被配置于所述第1透明基板与所述第2透明基板之间,俯视时的大小比所述第1透明基板和所述第2透明基板小,且具有液晶层的液晶单元,
被配置于所述第1透明基板与所述液晶单元之间且俯视时的大小比所述液晶单元大的第1接合层,以及
被配置于所述第2透明基板与所述液晶单元之间且俯视时的大小比所述液晶单元大的第2接合层;
所述第1接合层是OCR;
在设想液晶装置的实际的使用状态,将板面沿着重力方向的方式纵向配置的情况下的沿着铅垂方向的所述液晶层的截面积设为X(mm2),将与所述液晶单元重叠的范围的所述第1接合层的厚度设为Y(μm)时,
满足Y≧110X-170的关系。
16.如权利要求15所述的液晶装置,
所述第1接合层的OCR的25℃至85℃下的平均线膨胀系数为24.7(E-5/℃)以上。
17.如权利要求15或16所述的液晶装置,
还包括在所述第1接合层与所述第2接合层之间,且是设于所述液晶单元的周围的OCR的层的第3接合层;
被配置于所述液晶单元的外侧的所述第1接合层的周缘区域以及所述第3接合层的宽度为10mm以上。
18.一种液晶装置,包括:
第1透明基板,
第2透明基板,
被配置于所述第1透明基板与所述第2透明基板之间的液晶单元,
被配置于所述第1透明基板与所述液晶单元之间的第1接合层,以及
被配置于所述第2透明基板与所述液晶单元之间的第2接合层;
所述第1接合层是OCR,且从25℃的常温环境下的储能弹性模量E1向85℃的高温环境下的储能弹性模量E2的变化量V为0%以上30%以下,
其中,V=1-(E2/E1)。
19.如权利要求18所述的液晶装置,
所述变化量V为2.7%以上22.7%以下。
20.如权利要求18或19所述的液晶装置,
所述第1接合层的固化收缩率为2.3%以下。
21.如权利要求18至20的任意一项所述的液晶装置,
不包括含有压接性的粘接成分的接合体。
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