JP2017194599A - 調光フィルム及び調光フィルムの駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】調光フィルムの駆動用電源に関する透過光量のムラを低減して、一段と品位を向上することを目的とする。【解決手段】直線偏光板２、３により液晶セル４を挟持してなる調光フィルム１において、透明フィルム材による基材６、１５に透明電極１１、１６、配向層１３、１７を作製してなる第１及び第２の積層体５Ｄ、５Ｕにより液晶層８を挟持して液晶セル４が形成され、第１及び第２の積層体５Ｄ、５Ｕの透明電極１１、１６への駆動用電源の供給により、透過光の偏光面を可変して透過光が制御される。液晶層８を囲む枠形状により、液晶層８を挟持する部位の透明電極１１、１６に比して表面抵抗値が小さな給電部が形成され、給電部により、液晶層８を挟持する部位の透明電極１１、１６に駆動用電源が供給される。【選択図】図２

Description

本発明は、乗用車の窓等に貼り付けて外来光の透過を制御する調光フィルムに関する。

従来、例えば窓に貼り付けて外来光の透過を制御する調光フィルムに関する工夫が種々に提案されている（特許文献１、２）。このような調光フィルムの１つに、液晶を利用したものがある。この液晶を利用した調光フィルムは、透明フィルム材による基材に透明電極、配向層を順次作製して第１及び第２の積層体が作製され、この第１及び第２の積層体により液晶材料を挟持して液晶セルが作製される。調光フィルムは、この液晶セルを直線偏光板により挟持して作成される。

これによりこの調光フィルムは、液晶に印加する電界の可変により液晶の配向を可変して外来光を遮光したり透過したりし、さらには透過光量を可変したりし、これらにより外来光の透過を制御する。より具体的に、調光フィルムでは、駆動回路で生成した駆動用電源を第１及び第２の積層体に形成された透明電極に供給するようにして、この駆動用電源の電圧の可変により、液晶に印加する電界を可変して液晶の配向を可変し、これにより外来光の透過を制御する。

ところで従来の調光フィルムでは、駆動用電源を供給する給電部から遠ざかるに従って透過率が低下する。これにより従来の調光フィルムでは、大面積化すればする程、透過光量にムラが大きくなり、著しく品位が低下して見て取られる問題がある。この問題は、調光フィルムに適用される透明電極の抵抗値が大きいことにより、給電部から遠ざかるに従って駆動用電源が電圧降下し、駆動用電源を全面で均一な電圧に保持して調光フィルムを駆動できないことによるものと考えられる。これによりこのような駆動用電源に関する透過光量のムラを低減することができれば、一段と品位を向上して調光フィルムの適用範囲を拡大することができると考えられる。

特開平０３−４７３９２号公報 特開平０８−１８４２７３号公報

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、駆動用電源に関する透過光量のムラを低減して、一段と品位を向上することを目的とする。

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ね、液晶層を囲んで延長する枠形状により給電部を形成し、この給電部により駆動用電源を供給することにより、駆動用電源の電圧降下を低減する、との着想に至り、本発明を完成するに至った。

具体的には、本発明では、以下のようなものを提供する。

（１） 直線偏光板により液晶セルを挟持してなる調光フィルムにおいて、
透明フィルム材による基材に透明電極、配向層を作製してなる第１及び第２の積層体により液晶層を挟持して前記液晶セルが形成され、
前記液晶層を囲む枠形状により、前記液晶層を挟持する部位の前記透明電極に比して表面抵抗値が小さな給電部が形成されている
調光フィルム。

（１）によれば、液晶層を囲む枠形状により、液晶層を挟持する部位の透明電極に比して表面抵抗値が小さな給電部が形成され、この給電部により駆動用電源が供給されることにより、液晶層に外周方向から駆動用電源を供給することができ、これにより１箇所で駆動用電源を供給する場合に比して、透明電極の抵抗による駆動用電源の電圧降下を低減することができる。従って駆動用電源に関する透過光量のムラを低減して、一段と品位を向上することができる。

（２） （１）において、
芯材の両面にそれぞれ金属箔による第１及び第２の導電パターンを備えてなる接続部が枠形状により形成されて、前記接続部が前記液晶層を囲むように配置されて前記給電部が形成され、前記第１及び第２の導電パターンが、それぞれ第１及び第２の積層体の透明電極に接続された調光フィルム。

（２）によれば、例えば両面フレキ等の配線材を使用して接続部を構成するようにして、駆動用電源に関する透過光量のムラを低減することができる。

（３） （２）において、
前記接続部は、
前記枠形状における内周側領域と外周側領域とにそれぞれ前記第１及び第２の導電パターンが設けられた調光フィルム。

（３）によれば、内周側領域及び外周側領域にそれぞれ第１及び第２の導電パターンを配置するようにして、上側積層体に接続する部位と下側積層体に接続する部位とを接続部の面内方向で異ならせることにより、接続部の厚みを薄くすることができ、設計上の自由度を向上し、信頼性を向上することができる。

（４） （２）において、
前記接続部は、
調光フィルムの外形形状に係る長辺方向に延長する中心線により分割された第１及び第２の領域に、前記第１及び第２の導電パターンがそれぞれ設けられた調光フィルム。

（４）によれば、調光フィルムを分割した第１及び第２の領域により、上側積層体に接続する部位と下側積層体に接続する部位とを接続部の面内方向で異ならせるようにしても、接続部の厚みを薄くすることができ、設計上の自由度を向上し、信頼性を向上することができる。

（５） （２）において、
前記接続部は、
前記液晶層の外周に沿って、第１の導電パターンが設けられた領域と、第２の導電パターンが設けられた領域とが、順次交互に設けられた調光フィルム。

（５）によれば、上側積層体に接続する部位と下側積層体に接続する部位との順次交互の配置により、上側積層体に接続する部位と下側積層体に接続する部位とを接続部の面内方向で異ならせるようにしても、接続部の厚みを薄くすることができ、設計上の自由度を向上し、信頼性を向上することができる。

（６） （１）において、
前記液晶層を挟持する部位より延長する前記透明電極の部位に、導電性ペーストを配置して前記給電部が形成された調光フィルム。

（６）によれば、導電ペーストを利用して給電部を構成することができる。

（７） 直線偏光板により液晶セルを挟持してなる調光フィルムの駆動方法において、
前記液晶セルは、
透明フィルム材による基材に透明電極、配向層を作製してなる第１及び第２の積層体により液晶層を挟持して前記液晶セルが形成され、
前記調光フィルムは、
前記第１及び第２の積層体の前記透明電極への給電により、透過光の偏光面を可変して透過光が制御され、
前記調光フィルムの駆動方法は、
前記液晶層を囲む枠形状であって、前記液晶層を挟持する部位の前記透明電極に比して表面抵抗値が小さな給電部により、前記液晶層を挟持する部位の透明電極へ給電する調光フィルムの駆動方法。

（７）によれば、外周方向から液晶層に駆動用電源を供給することができ、これにより１箇所で駆動用電源を供給する場合に比して、格段的に透明電極の抵抗による駆動用電源の電圧降下を低減することができ、これにより駆動用電源に関する透過光量のムラを低減することができる。

本発明によれば、駆動用電源に関する透過光量のムラを低減して、一段と品位を向上することを目的とする。

本発明の第１実施形態に係る調光フィルムを示す断面図である。 図１の調光フィルムの駆動の説明に供する図である。 図２の断面図である。 調光フィルムにおける駆動用電源の電圧計測の説明に供する図である。 図４の計測結果を示す図である。 図１の調光フィルムの製造工程を示すフローチャートである。 第１実施形態に係る調光フィルムの他の例の説明の供する図である。 本発明の第２実施形態に係る調光フィルムを示す断面図である。 図８の調光フィルムの説明に供する断面図である。 本発明の第３実施形態に係る調光フィルムを示す断面図である。 本発明の第４実施形態に係る調光フィルムを示す断面図である。

〔第１実施形態〕
〔調光フィルムの基本構成〕
図１は、本発明の第１実施形態に係る調光フィルムの基本構成の説明に供する断面図である。この調光フィルム１は、建築物の窓ガラス、ショーケース、屋内の透明パーテーション等の調光を図る部位に、粘着剤層等により貼り付けて使用され、駆動電圧の可変により透過光の光量を制御する。

この調光フィルム１は、液晶を利用して透過光を制御するフィルム材あり、直線偏光板２、３により調光フィルム用の液晶セル４を挟持して構成される。ここで直線偏光板２、３は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）にヨウ素等を含浸させた後、延伸して直線偏光板としての光学的機能を果たす光学機能層が形成され、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）等の透明フィルム材による基材により光学機能層を挟持して作製される。直線偏光板２、３は、クロスニコル配置により、アクリル系透明粘着樹脂等による接着剤層により液晶セル４に配置される。なお直線偏光板２、３には、それぞれ液晶セル４側に光学補償に供する位相差フィルム２Ａ、３Ａが設けられるものの、位相差フィルム２Ａ、３Ａは、必要に応じて省略してもよい。

液晶セル４は、後述する透明電極への印加電圧により透過光の偏光面を制御する。これにより調光フィルム１は、透過光を制御して種々に調光を図ることができるように構成される。

〔液晶セル〕
液晶セル４は、フィルム形状による第１及び第２の積層体である下側積層体５Ｄ及び上側積層体５Ｕにより液晶層８を挟持して構成される。下側積層体５Ｄは、透明フィルム材による基材６に、透明電極１１、スペーサー１２、配向層１３を作製して形成される。上側積層体５Ｕは、透明フィルム材による基材１５に、透明電極１６、配向層１７を積層して形成される。液晶セル４は、この上側積層体５Ｕ及び下側積層体５Ｄに設けられた透明電極１１、１６の駆動により、液晶層８の電界を可変して液晶層８に設けられた液晶材料の配向を制御し、これにより透過光の偏光面を制御する。

ここで調光フィルム１において、この液晶層８の配向制御には、ＶＡ（Ｖｉｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式が適用されるものの、ＶＡ方式に代えて、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）方式等、種々の駆動方式を適用してよい。なお液晶セル４は、光配向層のパターンニング等によりいわゆるマルチドメイン方式により液晶材料を駆動してもよく、さらにはシングルドメインにより駆動してもよい。

基材６、１５は、この種のフィルム材に適用可能な種々の透明フィルム材を適用することができるものの、光学異方性の小さなフィルム材を適用することが望ましい。この実施形態において、基材６、１５は、厚み１００μｍのポリカーボネートフィルムが適用されるものの、種々の厚みのフィルム材を適用することができ、さらにはＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）フィルム等を適用してもよい。

透明電極１１、１６は、この種のフィルム材に適用される各種の電極材料を適用することができ、この実施形態ではＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）による透明電極材により形成される。スペーサー１２は、液晶層８の厚みを規定するために設けられ、各種の樹脂材料を広く適用することができるものの、この実施形態ではフォトレジストにより作製され、透明電極１１を作製してなる基材６の上に、フォトレジストを塗工して露光、現像することにより作製される。なおスペーサー１２は、上側積層体５Ｕに設けるようにしてもよく、上側積層体５Ｕ及び下側積層体５Ｄの双方に設けるようにしてもよい。またスペーサー１２は、配向層１３の上に設けるようにしてもよい。またスペーサーは、いわゆるビーズスペーサーを適用してもよい。

配向層１３、１７は、光配向層により形成される。ここでこの光配向層に適用可能な光配向材料は、光配向の手法を適用可能な各種の材料を広く適用することができるものの、この実施形態では、例えば光２量化型の材料を使用する。この光２量化型の材料については、「Ｍ．Ｓｃｈａｄｔ， Ｋ．Ｓｃｈｍｉｔｔ， Ｖ． Ｋｏｚｉｎｋｏｖ ａｎｄ Ｖ． Ｃｈｉｇｒｉｎｏｖ ： Ｊｐｎ． Ｊ． Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．， ３１， ２１５５ （１９９２）」、「Ｍ． Ｓｃｈａｄｔ， Ｈ． Ｓｅｉｂｅｒｌｅ ａｎｄ Ａ． Ｓｃｈｕｓｔｅｒ ： Ｎａｔｕｒｅ， ３８１， ２１２（１９９６）」等に開示されている。なお光配向層に代えてラビング処理により配向層を作製してもよく、微細なライン状凹凸形状を賦型処理して配向層を作製してもよい。

液晶層８は、この種の調光フィルムに適用可能な各種の液晶材料を広く適用することができる。

液晶セル４は、液晶層８を囲むように、矩形形状による枠形状によりシール材１９が配置され、このシール材１９により上側積層体５Ｕ、下側積層体５Ｄが一体に保持され、液晶材料の漏出が防止される。

〔駆動用電源の給電〕
図２は、この調光フィルム１への駆動用電源の供給の説明に供する図である。この調光フィルム１は、可撓性を有するフィルム形状の配線基板であるフレキシブル配線基板により給電部材２０が形成され、この給電部材２０を介して下側積層体５Ｄの透明電極１１、上側積層体５Ｕの透明電極１６に駆動用電源が供給される。

ここで給電部材２０は、液晶層８を囲む矩形の枠形状により配置されるシール材１９を、外方より囲む枠形状による接続部２０Ａと、この接続部２０Ａの枠形状に係る矩形の１辺（この図２においては短辺）のほぼ中央部分において外方に帯状に延出する入力部２０Ｂとにより構成される。給電部材２０は、直接に、又は図示しないケーブルを介して入力部２０Ｂが駆動回路に接続され、駆動回路で生成された駆動用電源が入力部２０Ｂに入力される。また入力部２０Ｂに入力された駆動用電源が接続部２０Ａに導かれ、接続部２０Ａから下側積層体５Ｄの透明電極１１及び上側積層体５Ｕの透明電極１６にそれぞれ供給される。

ここでＡ―Ａ線により入力部２０Ｂの付け根部分を接続部２０Ａと共に断面を取って図３に示す。給電部材２０は、ポリイミドフィルム材を使用したいわゆる両面フレキにより作製される。より具体的に、給電部材２０は、ポリイミド樹脂のフィルム材による芯材２１の両面に、例えば銅箔等の金属箔による導電パターン２２、２３が配置され、さらに各導電パターン２２、２３をポリイミド樹脂のフィルム材による絶縁フィルム２４、２５により被覆して形成される。給電部材２０は、接続部２０Ａでは、絶縁フィルム２４、２５による被覆が設けられることなく、導電パターン２２、２３がそれぞれ露出するように形成され、下側積層体５Ｄの透明電極１１及び上側積層体５Ｕの透明電極１６にこの導電パターン２２、２３がそれぞれ接続される。なお給電部材２０には、このようなポリイミドフィルム材を使用したいわゆる両面フレキに代えて、種々の絶縁性のフィルム材を使用した両面フレキを広く適用することができる。

ここで調光フィルム１において、下側積層体５Ｄ及び上側積層体５Ｕは、基材６、１５の全面に透明電極１１、１６が作製され、これによりシール材１９が配置される部位を跨いでシール材１９による枠形状の内側及び外側に透明電極１１、１６が配置される。さらに調光フィルム１は、シール材１９が配置される部位を含んでその内側の部位にのみ、選択的に配向層１３、１７が作製される。

これにより調光フィルム１において、透明電極１１、１６は、シール材１９により囲まれた枠形状に係る内側の部位１１Ａ、１６Ａでは、導電パターン２２、２３を介して供給される駆動用電源により液晶層８に電界を印加して液晶材料の配向を制御する。これに対してこのシール材１９による枠形状の外側の部位１１Ｂ、１６Ｂでは、導電パターン２２、２３を介して供給される駆動用電源を入力して内側の部位１１Ａ、１６Ａに導く。なおこれにより透明電極１１、１６において、シール材１９により囲まれた部位は、液晶層８の駆動に供することにより、以下においては、適宜、駆動部１１Ａ、１６Ａと呼ぶ。また透明電極１１、１６において、シール材１９の外側の部位は、透明電極１１、１６の駆動部１１Ａ、１６Ａを導電パターン２２、２３に接続する部位であることにより、適宜、接続部１１Ｂ、１６Ｂと呼ぶ。

さらに調光フィルム１においては、透明電極１１、１６の接続部１１Ｂ、１６Ｂに導電性ペースト２７が配置され、これにより導電パターン２２、２３及び透明電極１１、１６間で電気的な接続が強化され、さらに機械的な接続を図るように構成される。なおこのような導電性ペースト２７は、銀ペースト、銅ペースト、ＰＥＤＯＴ（導電性樹脂ペースト）、ＡＣＰ（異方性導電ペースト）等を適用することができ、スクリーン印刷、フレキソ印刷、ディスペンサーによる滴下、インクジェットによる滴下等により配置することができる。なお導電性ペースト２７に代えて、ＡＣＦ（異方性導電フィルム）を適用してもよい。

これにより調光フィルム１では、給電部材２０の接続部２０Ａ、導電性ペースト２７、透明電極１１、１６の接続部１１Ｂ、１６Ｂにより、液晶層８を囲んで延長する枠形状により、駆動部１１Ａ、１６Ａに比して表面抵抗値が小さな給電部が形成され、この給電部により駆動用電源を供給する。これによりこの実施形態では、透明電極による駆動用電源の電圧降下を低減し、駆動用電源に関する透過光量のムラを低減し、調光フィルムの品位を一段と向上する。

すなわち駆動部１１Ａ、１６Ａに対する駆動用電源の供給箇所が１箇所である場合、透明電極の抵抗により供給箇所から遠ざかるに従って駆動用電源が電圧降下することになる。透明電極１１、１６にＩＴＯを適用した場合には、この電圧降下が大きく、これにより透過光量にムラが発生する。これにより駆動用電源の供給箇所を複数個所設けるようにすれば、１箇所より駆動用電源を供給する場合に比して、透過光量のムラを低減することができる。特にこの実施形態のように、液晶層８を囲んで延長する枠形状により給電部を形成し、この給電部により駆動用電源を供給する場合にあっては、１箇所より駆動用電源を供給する場合に比して、格段的に、調光フィルムの各部で透明電極１１、１６間における駆動用電源の電圧値が等しくなるように設定して、透過光量のムラを格段に低減することができる。

ここで図４に示すように、調光フィルム１に駆動用電源を供給した状態で、対角線方向（符号Ｌ１により示す）における駆動用電源の電圧変化を検討した。ここで調光フィルム１は、大きさが８００ｍｍ×１２００ｍｍであり、図１の実施形態について上述した構成である。符号Ａ１、Ａ２、Ａ３により示すように、調光フィルム１の１つの短辺の中央、両端の部位より透明電極１１及び１６に駆動用電源を供給した場合、基準位置Ｐ１からの距離による駆動用電源の電圧は、図５において符号ＬＡにより示すように、基準位置Ｐ１から遠ざかるに従って低下する。なおここで基準位置Ｐ１は、駆動用電源を供給する側の短辺の一端である。また駆動用電源は、振幅１０Ｖ、周波数６０Ｈｚの矩形波信号である。またこの符号Ａ１、Ａ２、Ａ３により示す給電箇所は、間隔Ｐが２００ｍｍである。各給電箇所Ａ１、Ａ２、Ａ３は、それぞれ上側積層体５Ｕ及び下側積層体５Ｄの間に、導電パターンが幅５ｍｍである両面フレキを差し込み、シール材１９より外方に飛び出す透明電極１１、１６（接続部１１Ｂ、１６Ｂ）に部分的に導電パターンをそれぞれ接続して駆動用電源を供給した。これにより調光フィルム１では、この場合、給電に係る短辺側端から対向する短辺側端に向かって、徐々に透過率が低下することになり、透過光量のムラが発生する。なおこの場合、この透過光量のムラは、長辺方向のシェーディングにより観察されることになる。

これは透明電極１１、１６を構成するＩＴＯの抵抗値（表面抵抗値１５０〜３００Ω／□である）が大きいことにより、給電箇所Ａ１〜Ａ３より遠ざかるに従って駆動用電源が電圧降下することによるものである。因みに、銅電極の抵抗値は１．６８×１０^−８Ωｍであり、透明電極１１、１６に銅電極を適用した場合には、このような駆動用電源の電圧降下を防止できるものの、銅自体が入射光を遮光することにより透過率が低下することになり、実用に供し得ない。

さらに基準位置Ｐ１から、間隔Ｐ（３００ｍｍ）のピッチで、長辺に沿って給電箇所Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｃ２を設けた。ここで各給電箇所Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｃ２は、給電箇所Ａ１〜Ａ３と同様に駆動用電源を供給可能に両面フレキを配置した。短辺側の給電箇所Ａ１〜Ａ３より駆動用電源を供給した状態で、さらに基準位置Ｐ１に隣接する給電箇所Ｂ１、続く給電箇所Ｂ２より駆動用電源を供給するようにして、対角線方向における駆動用電源の電圧を検討した。符号ＬＢは、このように給電箇所Ａ１〜Ａ３、Ｂ１、Ｂ２により給電した状態での駆動用電源の電圧であり、この場合、追加した給電箇所Ｂ１、Ｂ２に対応する部位（基準位置Ｐ１から０．４ｍ程度）までは、殆んど、駆動用電源が電圧降下していないことが判る。しかしながら給電箇所Ｂ１、Ｂ２に対応する部位よりさらに遠ざかると、駆動用電源が電圧降下する。これによりこの場合、基準位置Ｐ１から給電箇所Ｂ２までの長辺に沿った方向では、透過率が一定に保持され、透過光量のムラが発生しないことが判る。しかしながら、給電箇所Ｂ２からさらに遠ざかると、透過率が低下して透過光量のムラが知覚され、シェーディングが観察されることになる。

そこで短辺の給電箇所Ａ１〜Ａ３より駆動用電源を供給した状態で、さらに長辺方向に連続する給電箇所Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｃ２より駆動用電源を供給するようにして、対角線方向における駆動用電源の電圧を検討した。符号ＬＣは、このように給電箇所Ａ１〜Ａ３、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｃ２より給電した状態での駆動電圧であり、この場合、何れの箇所でも駆動用電源は電圧１０Ｖに保持されており、これにより透過光量のムラが発生しないことが判る。これによりこの実施形態によれば、透過光量のムラを実用上充分に防止することができる。

これらによりこの実施形態のように、液晶層８を囲んで延長する矩形形状により給電部を形成し、この給電部により駆動用電源を供給する場合、駆動用電源の電圧降下を低減して透過光量のムラを低減し、調光フィルムの品位を一段と向上できることが判る。

〔製造工程〕
図６は、調光フィルム１の製造工程の説明に供するフローチャートである。調光フィルムの製造工程は、上側積層体作製工程ＳＰ２において、基材１５に透明電極１６、配向層１７を順次作製して上側積層体５Ｕが作製される。また下側積層体作製工程ＳＰ３において、基材６に透明電極１１、スペーサー１２、配向層１３を順次作製して下側積層体５Ｄが作製される。このときこの製造工程は、シール材１９を配置する部位を含むシール材１９を配置する部位の内側領域についてのみ選択的に配向層１３、１７を作製し、これにより給電部材２０の導電パターン２２、２３に対応する部位（接続部１１Ｂ、１６Ｂ）では、透明電極１１、１６を露出させる。より具体的に、この実施形態では、シール材１９を配置する部位を含むシール材１９を配置する部位の内側領域についてのみ選択的に配向層に係る塗工液を塗工した後、乾燥、露光処理することにより、選択的に配向層１３、１７を作製する。

この製造工程は、続く積層工程ＳＰ４において、液晶層８を間に挟んで、上側積層体５Ｕ及び下側積層体５Ｄを積層した後、シール材により一体化して調光フィルム１を作製する。すなわち積層工程では、上側積層体５Ｕ及び下側積層体５Ｄの、シール材１９を配置する箇所の外周側の部位である接続部１１Ｂ、１６Ｂに、それぞれ導電性ペースト２７が配置される。また上側積層体５Ｕ及び下側積層体５Ｄの一方にディスペンサーによりシール材１９が配置され、さらにシール材１９が配置されてなる部位の中央に、液晶材料が配置される。この状態で、この製造工程は、給電部材２０を配置した後、他方の積層体を持ち来して液晶材料を挟持した状態で押しつぶし、これにより上側積層体５Ｕ、下側積層体５Ｄを積層する。また紫外線の照射等によりシール材１９を硬化させ、これにより給電部材２０を配置して液晶セル４を作製する。なお液晶材料、導電性ペースト２７、シール材１９の配置の順序は、必要に応じて入れ替えるようにしてもよい。

この製造工程は、続く直線偏光板積層工程ＳＰ５において、紫外線硬化性樹脂等により直線偏光板２、３が液晶セル４に積層された後、粘着剤層、セパレータフィルム等を配置して作製される。

なおこの実施形態では、フレキシブル配線基板による給電部材２０において、シール材１９を外方より囲む枠形状に接続部２０Ａを作製することにより、液晶層８を囲んで延長する枠形状により給電部を形成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、給電部にあっては、種々の構成を広く適用することができる。すなわち図７に示すように、シール材１９を外方より囲む枠形状の一部の形状（この図７の例では短辺形状である）に対応する形状により接続部３０Ａを構成するように給電部材３０を作製する。また透明電極１１及び１６の接続部１１Ｂ、１６Ｂのうちの、給電部材３０の接続部３０Ａが配置されない箇所には、接続部３０Ａが作製されている箇所から続くように接続部１１Ｂ、１６Ｂの抵抗値を低減する構成を設け、これらにより液晶層８を囲んで延長する枠形状により給電部を形成する。なおこの接続部１１Ｂ、１６Ｂの抵抗値を低減する構成は、例えば導電性ペースト（例えば銀ペースト、銅ペースト、ＰＥＤＯＴ（導電性樹脂ペースト）、ＡＣＰ（異方性導電ペースト））等を配置する構成を提供することができる。なお導電ペーストの配置方法は、スクリーン印刷、フレキソ印刷、ディスペンサーによる滴下、インクジェットによる滴下等を適用することができる、また導電性ペーストに代えて、ＡＣＦ（異方性導電フィルム）を適用してもよい。

なおこの場合、透明電極１１及び１６の接続部１１Ｂ、１６Ｂを絶縁するための絶縁フィルム３１を、このように導電性ペーストを配置した部位の間に、介挿することが必要になる。なおこの図７の例では、枠形状に係る枠形状の１つの短辺に沿って延長するように接続部３０Ａを作製する場合について述べたが、１つの短辺の一部分のみに接続部に割り当てる場合、隣接する２辺又は３辺に接続部に割り当てる場合等、種々の形状により接続部を作製することができる。

このように枠形状に係る矩形形状の一部の形状により接続部３０Ａを構成するようにして、給電部を構成する場合には、フレキシブル配線基板を小型化することができる。また上側積層体と下側積層体とを積層した後に、給電部材３０を差し込んで配置できることにより、製造工程を簡略化することができる。

〔スペーサーの詳細構成〕
ここでこの実施形態では、円柱形状又は円錐台形状によりスペーサー１２が形成される。さらにこの実施形態では、スペーサー１２のビッカース硬度値Ｘｓ、スペーサー１２の先端が当接する部位のビッカース硬度値Ｘｆが、ビッカース硬度値２以上、ビッカース硬度値６以下であって、かつＸｓ＜Ｘｆであるように設定され、これによりスペーサーに関する信頼性を従来に比して一段と向上する。

すなわちＸｆ＜Ｘｓである場合、使用中の押圧力により、スペーサー１２の先端が対向する面に貫入したりし、その結果、セルギャップが不均一化したり、局所的な配向不良が発生する。また甚だしい場合には、スペーサー１２の先端が対向する積層体を突き破り、液晶材料が漏出することになる。しかしながらＸｓ＜Ｘｆであることにより、使用中の押圧力等により、スペーサーの先端が対向する面に貫入したりする状況を低減することができ、これによりセルギャップの不均一化、局所的な配向不良の発生を低減することができ、さらには液晶材料の漏出を有効に回避することができる。

またビッカース硬度値２より小さい場合には、外圧によりスペーサーが潰れてセルギャップが低減したり、所望のセルギャップを得られなくなるものの、この実施形態ではビッカース硬度値２以上であることにより、このような状況を低減することができる。またビッカース硬度値６超である場合は、基材が傷つき易く、また全体を屈曲した際にクラックが生じるのに対し、この実施形態ではビッカース硬度値が６以下であることにより、基材の傷つきを低減し、また全体が屈曲した際のクラックの発生を低減することができる。これらによりスペーサーに関する信頼性を従来に比して一段と向上することができる。

表１は、このスペーサーに関する構成の確認に供した試験結果を示す図表である。この表１における試験例１〜６の調光フィルムは、スペーサー及びこのスペーサーが当接する配向層に関する構成が異なる点を除いて、同一に構成される。より具体的に、これら試験例１〜６の調光フィルムは、下側積層体１２にのみスペーサー１２を設けるようにし、このスペーサー１２に係る熱処理の条件により、スペーサー１２のビッカース硬度値Ｘｓを設定した。

すなわちスペーサー１２は、スペーサー１２に係る塗工液を塗工した後、乾燥させ、その後、露光装置を使用したマスク露光により、スペーサー１２を作製する部位を選択的に露光する。なおこれはポジ型のフォトレジストの場合であり、ネガ型のフォトレジストではこれとは逆にスペーサー１２を作製する部位を除く部位が選択的に露光処理される。その後、スペーサー１２は、現像処理により未露光の部位又は露光処理した部位が選択的に除去されてリンス等の処理が実行され、必要に応じて乾燥等の処理が実行される。

この露光処理では、事前に加熱していわゆるハーフキュアーの状態で露光処理したり、加熱した環境下で露光処理する場合があり、また現像処理において、リンス等の処理を実行した後、加熱処理して反応を促進する場合がある。スペーサー１２の硬度Ｘｓは、スペーサー１２に係るフォトレジストの材料の選定、露光工程、現像工程における加熱の温度、時間の設定、露光光量及び露光時間の設定により設定することができる。

この実施形態では、この露光工程、現像工程における加熱の温度、時間の設定により、試験例１、５、６におけるスペーサー１２のビッカース硬度値Ｘｓをそれぞれ１．８、４．２、４．２に設定し、また試験例２、３、４におけるスペーサー１２のビッカース硬度値Ｘｓをそれぞれ２．２、３．７、４．２に設定した。なおスペーサー１２は、直径１５μｍ、高さ５μｍの円柱形状により作製した。

これに対してこのスペーサーが当接する面である上側積層体５Ｕの配向層１７にあっては、光配向層に代えてラビング処理により作製した。すなわち塗工液を塗工して乾燥、硬化することによりポリイミド膜を作製し、このポリイミド膜をラビング処理して作製した。またこのポリイミド膜を作製する際の硬化時の加熱温度、及び加熱時間の設定により、ビッカース硬度値Ｘｆを設定した。なおラビング処理した後に改めて加熱処理してビッカース硬度値Ｘｆを調整してもよい。これにより試験例１、５、６ではビッカース硬度値Ｘｆを４．９、６．７、３．６に設定し、また試験例２、３、４ではビッカース硬度値Ｘｆを４．９に設定した。

この実験では、定盤による硬度の高い平滑面に調光フィルムを載置した状態で、０．８ＭＰａに相当する加重を印加した後、セルギャップを計測してセルギャップの減少を判断した。なお加重の時間は２４時間である。またこのように加重した後、上側積層体及び下側積層体を剥離してスペーサーを顕微鏡により観察して、スペーサーの潰れ（スペーサー潰れ）を確認し、またスペーサーが当接する部位を顕微鏡により観察してスペーサー先端の貫入（フィルム貫入）を観察した。

ここでこの顕微鏡による観察にはＳＥＭ等の手法を用いて正面視、斜視、及び断面観察し、目視でスペーサーの変形を確認し、スペーサーの変形が確認された場合にはその状況に応じ、「セルギャップ減少、スペーサー潰れ」の有無を○×判定した。従ってこの表１において「○」は、対応する項目に係る異常が見られない場合であり、「×」は対応する項目に係る異常が見られる場合である。

また同様にスペーサーが当接する部位をＳＥＭ等の手法を用いて斜視した場合、窪み（凹部）が確認された場合、「フィルム貫入」を×判定とし、凹部が認められない場合、「フィルム貫入」を○判定とした。

また積層体５Ｄ及び５Ｕを積層して０．１ＭＰａに相当する加重を印加した状態で、積層体５Ｄ及び５Ｕの相対位置を０．１ｃｍ／ｓｅｃにより変位させ、目視により傷の発生を確認した。ここで複数サンプルの半数以上で、傷の発生が確認された場合、「キズ（フィルム）」を「×」により示し、これとは逆に、複数サンプルの半数以上で、傷の発生が確認されない場合、「キズ（フィルム）」を「○」により示す。

また調光フィルムの状態で、ＪＩＳ Ｋ５６００−５−１の曲げ試験の規定に従って、直径２ｍｍの円柱マンドレルに巻き付けてクラックの発生を確認した。この試験で複数サンプルの半数以上で、基材にクラックの発生が確認された場合、「クラック（フィルム）」を「×」により示し、これとは逆に、複数サンプルの半数以上で、基材にクラックの発生が確認されない場合、「クラック（フィルム）」を「○」により示す。

この表１の計測結果では、試験例１では、スペーサーの硬度が不足することにより、セルギャップ減少、スペーサー潰れが観察され、また試験例５ではスペーサー対向面のビッカース硬度値Ｘｆが６を超えることにより、クラックの発生が観察され、さらにはセルギャップ減少、スペーサー潰れが観察された。また試験例６ではスペーサーのビッカース硬度値Ｘｓが対向面のビッカース硬度値Ｘｆより大きいことにより、基材の傷つきが観察され、さらにスペーサー先端の貫入も確認された。しかしながら試験例２、３、４では、これらの現象は観察されず、これによりスペーサーに関する信頼性を従来に比して一段と向上できることが確認された。

〔第２実施形態〕
図８は、図２及び図７との対比により本発明の第２実施形態に係る調光フィルムの説明に供する図である。この実施形態では、この図８に示す給電部材４０により駆動用電源を供給する。この実施形態ではこの給電部材４０に関する構成が異なる点を除いて、上述の実施形態と同一に構成される。

ここで給電部材４０は、シール材１９を配置する部位を囲む枠形状（矩形形状）により接続部４０Ａが形成される。また接続部４０Ａの内周側領域４０ＡＵが、上側積層体５Ｕに駆動用電源を供給する領域に割り当てられ、残る外周側領域４０ＡＤが下側積層体５Ｄに駆動用電源を供給する領域に割り当てられる。これら内周側領域４０ＡＵ及び外周側領域４０ＡＤは、この上側積層体５Ｕ及び下側積層体５Ｄへの給電に対応する導電パターン２２又は２３のみが選択的に設けられ、これにより接続部４０Ａは、芯材２１と、導電パターン２２又は２３の積層体により形成される。これにより給電部材４０は、充分に接続部４０Ａの厚みが薄くなるように作製される。給電部材４０は、この内周側領域４０ＡＵ及び外周側領域４０ＡＤの設定に対応するように、入力部２０Ｂの付け根部分に、導電パターン２２、２３に係る配線が設けられる。

図９は、図３との対比によりこの実施形態に係る給電部材４０による接続の説明に供する図である。この実施形態において、給電部材４０は、この内周側領域４０ＡＵが、芯材２１と導電パターン２３との積層体により構成され、外周側領域４０ＡＤは、芯材２１と導電パターン２２との積層体により構成され、これにより厚み薄くすることができる。実際上、両面フレキでは、厚みが１３０μｍ程度であるものの、片面フレキでは厚みが７０μｍ程度である。これに対して電極１１、１６間は、間隔が数μｍである。これによりこの実施形態のように、上側積層体に接続する部位と下側積層体に接続する部位とを接続部の面内方向で異ならせるように配置する場合には、接続部の厚みを数十μｍに低減することができ、これにより設計上の自由度を格段に向上し、さらには信頼性を向上することができる。なおこの図８に示す構成においても、第１実施形態について図７により説明したように、シール材を囲む枠形状に係る矩形形状の一部のみに対応するように接続部を構成して給電部を構成するようにしてもよい。

〔第３実施形態〕
図１０は、本発明の第３実施形態に係る調光フィルム５１の説明に供する平面図である。この実施形態では、給電部材５０により駆動用電源を供給する。この給電部材５０は、シール材１９を囲む枠形状による矩形形状により接続部５０Ａが形成され、この矩形形状に係る１つの短辺のほぼ中央より外方に延出して入力部５０Ｂが形成され、いわゆる両面フレキにより作製される。また接続部５０Ａは、調光フィルム５１の外形形状に係る長辺方向に延長する中心線により上下方向に２つの領域５０Ａ１、５０Ａ２に分割され、上側領域５０Ａ１では、上側積層体５Ｕの透明電極１６に選択的に駆動用電源を供給し、下側領域５０Ａ２では、下側積層体５Ｄの透明電極１１に選択的に駆動用電源を供給する。ここで給電部材５０の上側領域５０Ａ１及び下側領域５０Ａ２は、第２実施形態について上述した内周側領域４０ＡＵ、外周側領域４０ＡＤと同様の芯材２１と導電パターン２２との積層体、芯材２１と導電パターン２２との積層体により構成される。この実施形態では、この接続部５０Ａにおける領域設定に関する構成が異なる点を除いて、第１実施形態及び第２実施形態と同一に構成される。

なおこれによりこの実施形態では、透明電極１１、１６における接続部１１Ｂ、１６Ｂは、必要に応じて上側領域５０Ａ１及び下側領域５０Ａ２に対応するように選択的に基材６、１５に配置するようにして、上側領域５０Ａ１及び下側領域５０Ａ２に対応する部位では、透明電極１１の接続部１１Ｂ、透明電極１６の接続部１６Ｂを配置しないようにしてもよい。このようにすれば、図７について上述したように、枠形状の一部形状により接続部を構成し、残りの部位に導電性ペーストを配置する構成において、下側積層体５Ｄの透明電極１１及び上側積層体５Ｕの透明電極１６間の絶縁に関する構成（絶縁フィルム３１に関する構成である）を省略し、又は簡略化することができる。

この実施形態のように、調光フィルムの対向する辺に沿った方向に、上側積層体の透明電極に駆動用電源を供給する部位と、下側積層体の透明電極に駆動用電源を供給する部位とを、調光フィルムの対向する辺に沿った方向に分離して配置するようにして、シール材による枠形状を構成する少なくとも１辺に沿って配置された連続する線状の導電性の部位である導電パターンにより駆動用電源を供給する場合にあっても、上述の実施形態と同様の効果を得ることができる。

なおこの図１０の例では、上側領域５０Ａ１では、上側積層体５Ｕの透明電極１６に選択的に駆動用電源を供給し、下側領域５０Ａ２では、下側積層体５Ｄの透明電極１１に選択的に駆動用電源を供給することにより、上側領域５０Ａ１では透明電極１１において、下側領域５０Ａ２では透明電極１６において、駆動用電源の電圧降下が著しくなり、その結果、透過光量にムラが発生するようにも思われる。しかしながらこの構成においては、この上側領域５０Ａ１、下側領域５０Ａ２の連続する方向が短辺の延長方向であることにより、実用上充分に透過光量のムラを低減することができる。

〔第４実施形態〕
図１１は、本発明の第４実施形態に係る調光フィルム６１の説明に供する平面図である。この実施形態では、給電部材６０により駆動用電源を供給する。この給電部材６０は、シール材１９を囲む枠形状による矩形形状により接続部６０Ａが形成され、この矩形形状に係る１つの短辺のほぼ中央より外方に帯状に延出するように入力部６０Ｂが形成され、これら接続部６０Ａ及び入力部６０Ｂがいわゆる両面フレキにより作製される。また接続部６０Ａは、間隔Ｄにより、上側積層体５Ｕの透明電極１６に選択的に駆動用電源を供給する上側領域６０Ａ１と、下側積層体５Ｄの透明電極１１に選択的に駆動用電源を供給する下側領域６０Ａ２とが順次交互に設けられる。ここで間隔Ｄは、２００ｍｍ以下であることが望まれるものの、好ましくは１００ｍｍ以下であることが望まれ、より好ましくは５０ｍｍ以下であることが望ましいものの、間隔Ｄが小さくなると、構成が煩雑になることにより、間隔Ｄは１０ｍｍ以上であることが望ましい。なおこれにより給電部材６０は、この上側領域６０Ａ１と下側領域６０Ａ２との順次交互の配置に対応するように、この交互配置の領域の外側等に、上側領域６０Ａ１と下側領域６０Ａ２をそれぞれ入力部６０Ｂに接続する配線パターンが設けられる。

この実施形態のように、液晶層を囲んで延長する枠形状により給電部を形成し、この給電部により駆動用電源を供給するようにして、この給電部を上側積層体及び下側積層体にそれぞれ選択的に駆動用電源を供給する部位の交互配置により形成するようにしても、上述の実施形態と同様の効果を得ることができる。

またこの場合、この交互配置に係る間隔Ｄを２００ｍｍ以下とすることにより、一段と確実に透過光量のムラを防止することができる。

〔他の実施形態〕
以上、本発明の実施に好適な具体的な構成を詳述したが、本発明は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述の実施形態を組み合わせることでき、さらには上述の実施形態を種々に変更することができる。

すなわち上述の実施形態では、液晶材料を間に挟んで上側積層体、下側積層体を積層、押圧して液晶セルを作製する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、上側積層体、下側積層体を積層した後、上側積層体及び下側積層体の間に液晶材料を注入して液晶セルを作製する場合等にも広く適用することができる。

１、５１、６１ 調光フィルム
２、３ 直線偏光板
２Ａ、３Ａ 位相差フィルム
４ 液晶セル
５Ｄ 下側積層体
５Ｕ 上側積層体
６、１５ 基材
８ 液晶層
１１、１６ 透明電極
１１Ａ、１６Ａ 駆動部
１１Ｂ、１６Ｂ 接続部
１２ スペーサー
１３、１７ 配向層
１９ シール材
２０、３０、４０、５０、６０ 給電部材
２０Ａ、３０Ａ、４０Ａ、５０Ａ、６０Ａ 接続部
２０Ｂ、３０Ｂ、４０Ｂ、５０Ｂ、６０Ｂ 入力部
２１ 芯材
２２、２３ 導電パターン
２４、２５ 絶縁フィルム
２７ 導電ペースト
３１ 絶縁フィルム
４０ＡＤ 外周側領域
４０ＡＵ 内周側領域
５０Ａ１、６０Ａ１ 上側領域
５０Ａ２、６０Ａ２ 下側領域

Claims (7)

1. 直線偏光板により液晶セルを挟持してなる調光フィルムにおいて、
   透明フィルム材による基材に透明電極、配向層を作製してなる第１及び第２の積層体により液晶層を挟持して前記液晶セルが形成され、
   前記液晶層を囲む枠形状により、前記液晶層を挟持する部位の前記透明電極に比して表面抵抗値が小さな給電部が形成されている
   調光フィルム。
2. 芯材の両面にそれぞれ金属箔による第１及び第２の導電パターンを備えてなる接続部が枠形状により形成され、
   前記接続部が前記液晶層を囲むように配置されて前記給電部が形成され、
   前記第１及び第２の導電パターンが、それぞれ第１及び第２の積層体の透明電極に接続された
   請求項１に記載の調光フィルム。
3. 前記接続部は、
   前記枠形状における内周側領域と外周側領域とにそれぞれ前記第１及び第２の導電パターンが設けられた
   請求項２に記載の調光フィルム。
4. 前記接続部は、
   調光フィルムの外形形状に係る長辺方向に延長する中心線により分割された第１及び第２の領域に、前記第１及び第２の導電パターンがそれぞれ設けられた
   請求項２に記載の調光フィルム。
5. 前記接続部は、
   前記液晶層の外周に沿って、第１の導電パターンが設けられた領域と、第２の導電パターンが設けられた領域とが、順次交互に設けられた
   請求項２に記載の調光フィルム。
6. 前記液晶層を挟持する部位より延長する前記透明電極の部位に、導電性ペーストを配置して前記給電部が形成された
   請求項１に記載の調光フィルム。
7. 直線偏光板により液晶セルを挟持してなる調光フィルムの駆動方法において、
   前記液晶セルは、
   透明フィルム材による基材に透明電極、配向層を作製してなる第１及び第２の積層体により液晶層を挟持して前記液晶セルが形成され、
   前記調光フィルムは、
   前記第１及び第２の積層体の前記透明電極への給電により、透過光の偏光面を可変して透過光が制御され、
   前記調光フィルムの駆動方法は、
   前記液晶層を囲む枠形状であって、前記液晶層を挟持する部位の前記透明電極に比して表面抵抗値が小さな給電部により、前記液晶層を挟持する部位の透明電極へ給電する
   調光フィルムの駆動方法。

Images