JP2019113627A

JP2019113627A - 調光シートの製造方法、及び調光シート製造用ロール体

Info

Publication number: JP2019113627A
Application number: JP2017245359A
Authority: JP
Inventors: 真樹 ▲辻▼; Maki Tsuji
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2017-12-21
Filing date: 2017-12-21
Publication date: 2019-07-11

Abstract

【課題】調光シートにおける給電部構造を形成する際に一対の電極フィルム同士が当接するおそれを有効に回避することを可能とした調光シートの製造方法を提供する。【解決手段】調光層３と、調光層３の第１及び第２の面側に、透明導電膜２−１、２−２と透明性フィルム基材１−１、１−２とをこの順に備える調光シートの製造方法であって、次の１）、２）の工程を含む調光シートの製造方法とする。１）少なくとも一方の透明性フィルム基材１−１側に、所定深さまでミシン目５の切り込みを入れる第一工程。２）第一工程後、ミシン目５に沿って、透明性フィルム基材１−１と透明導電膜２−１とを一体として剥離する第二工程。【選択図】図１

Description

本発明は、液晶を用いる調光層を備えた調光シートの製造方法、及び該調光シートを製造するためのロール体に関する。

調光シートは、一般に１対の透明性フィルム基材に形成した電極間で調光層を挟持する構成である。このような調光シートは、電極に電圧を印加することにより調光層に含まれる液晶分子の配向状態を変化させて、入射した光を散乱する不透明状態と、入射した光を透過する透明状態とを切り替え可能なように構成されている（例えば特許文献１）。

調光シートは、例えばガラス等の透明性基材に固定することにより、窓ガラスや展示ウィンドウ、パーテーションなどに採用することができる。調光シートは、プライベート空間とパブリック空間とを分離するなど、空間を分離する設備の他、自動車のサンルーフやサンバイザーの用途としても検討されている。

図４は、従来の調光シートの端部を拡大して示す図である。図４に示すように、従来の調光シート５０は、１対の透明性フィルム基材５１−１、５１−２、各基材表面に設けられた透明導電膜５２−１、５２−１、各透明導電膜５２−１、５２−２に挟持された調光層５３を有する。また調光シート５０は、端部の一部に給電部６０を有する。給電部６０は、透明性フィルム基材５１−１、透明導電膜５２−１、及び調光層５３が切り欠かれた領域に設けられている。給電部６０は、透明導電膜５２−２の上に塗布された、導電ペーストなどからなる電極パッド６１と、電極パッド６１の上側に圧着されたピンコネクタ６２とから構成される。ピンコネクタ６２は延出部６２ａを備える。ハンダ６３によってリード線６４が延出部６２ａに連結されて外部との電気的接続がなされている（例えば特許文献２）。

前記のような従来の給電部構造は、調光シートを積層後に形成されるのが一般的である。すなわち、一対の透明性フィルム基材５１−１、５１−２上の透明導電膜５２−１、５２−２間に調光層５３を挟持させた状態で、調光シート５０の端部を部分的に切り欠き、上記構造を形成する。次いで、電極パッド６１とピンコネクタ６２を形成して給電部６０を形成し、その上に配線部を形成する。次に反対側の端部についても、同様に上側の透明性フィルム基材５１−１、透明導電膜５２−１をベースとする給電部を形成する。こうして両側の端部に形成された給電部から調光層に電圧を印加することが可能となる。

近年は、取扱いの利便性から、剥離する透明導電膜付き透明性フィルム基材は１ｍｍ以下の厚みのタイプが主流となっている。そのため、調光層を挟持している状態の透明導電膜付き透明性フィルムの一方のみをカットして剥離する難度は高くなっている。尚、以後適宜、透明導電膜付き透明性フィルム基材を電極フィルムと称する。

図５は、従来の給電部構造を形成する工程を示す図である。従来、プレス金型５４を用いた押し切りにより調光シート用積層体の一方の電極フィルム（透明導電膜５２−１付き透明性フィルム基材５１−１）はカットされる。すなわち、図５（ａ）に示すように、前工程にて積層された状態にある調光シート用積層体が搬送されると、まずプレス金型５４との相対的な位置決めが行われる。位置決めが完了すると、所定の切断位置５５ａ、切断深さまでプレス金型５４が進行する（図５（ｂ））。切断が完了するとプレス金型５４は退避し（図５（ｃ））、電極フィルムが剥離される（図５（ｄ））。ここで、調光層５３を構成する液晶等の材料は一般的に絶縁性を有する。そのため導通を実現すべく、剥離工
程を経て露出状態にある調光層５３の残存部は除去される（図５（ｅ））。この後、除去により露わになった透明導電膜表面（導電面５２ａ）に電極パッド６１が形成される（図５（ｆ））。

このように従来の工程では、プレス金型５４によって電極フィルムは押し切られる。つまり、電極フィルムを金型でカットする際、カットする面全体に外側から調光層５３を潰す方向へ圧力がかかることになる。そのため、図６に示すように、カットされる電極フィルムはカット端面近傍が調光層５３側に撓むように変形し易くなる。この変形は、上下面両側の電極フィルムの導電面が近付くことを招き、結果としてショート不良を起こし易いという問題がある。また電極フィルムをカットした後は、カットした電極フィルムが脱落する可能性があるため、カット、フィルム剥離、及び液晶除去工程を一貫して行わなければならないという問題がある。

特開２０１４−１４６０５１号公報実公平６−３７３９５号公報

本発明は、上記のような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、調光シートにおける給電部構造を形成する際に一対の電極フィルム同士が当接するおそれを有効に回避することを可能とした調光シートの製造方法を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明に係る調光シートの製造方法は、調光層と、前記調光層の第１及び第２の面側に、透明導電膜と透明性フィルム基材とをこの順に備える調光シートの製造方法であって、次の１）、２）の工程を含むことを特徴とする調光シートの製造方法としたものである。
１）少なくとも一方の前記透明性フィルム基材側に、所定深さまでミシン目の切り込みを入れる第一工程。
２）第一工程後、前記ミシン目に沿って、前記透明性フィルム基材と前記透明導電膜とを一体として剥離する第二工程。

さらに本発明に係る調光シートの製造方法は、前記第二工程において、
前記調光層と離反する方向、若しくは前記調光層と平行な方向へ引張力を掛けて剥離することを特徴とする調光シートの製造方法とすることが好ましい。

本発明に係る調光シート製造用ロール体は、本発明に係る調光シートの製造方法を実施することができるロール体であって、
前記第１及び第２の面側の少なくとも一方の前記透明性フィルム基材に、剥離用のミシン目の切り込みを有することを特徴とする調光シート製造用ロール体である。

本発明によれば、調光シートにおける給電部構造を形成する際に一対の電極フィルム同士が当接するおそれを有効に回避することが可能な調光シートの製造方法が提供される。

（ａ）〜（ｇ）本発明の調光シートの製造方法に係り、積層体の作製後から電極パッド形成までのフローを工程順に示す模式鳥瞰図、（ｃ’）は（ｃ）の平面図である。本発明の調光シートの製造方法において、透明性フィルム基材及び透明導電膜を剥離する様態を示す模式断面図である。本発明の調光シート製造用ロール体の形態を示す模式鳥瞰図である。従来の調光シートにおける給電部構造を例示する模式断面図である。従来の調光シートの製造方法の工程を示す図である。従来の調光シートの製造方法によりカットした側の電極フィルム近傍の拡大図である。

以下、本発明の実施形態に係る調光シートの製造方法、及び調光シート製造用ロール体について図面を用いて説明する。同一の構成要素については便宜上の理由がない限り同一の符号を付ける。各図面において、見易さのため構成要素の厚さや比率は誇張されていることがあり、構成要素の数も減らして図示していることがある。また、本発明はその主旨を逸脱しない範囲で、以下の実施形態に限定されるものではない。

図１（ａ）〜（ｇ）は、本発明の調光シートの製造方法に係り、調光シートを製造するための積層体１０ａの作製後から電極パッド１１形成までの工程を示す図である。図１（ａ）に示すように、調光シート製造用積層体１０ａは、調光層３と、調光層３の上下面（第１及び第２の面）側に、透明性フィルム基材１−１、１−２と透明導電膜２−１、２−２からなる電極フィルムとをこの順に備えている。ここで、本文では、調光シート製造用積層体１０ａの面を規定する互いに直交する方向をＸ方向、Ｙ方向と定義する。そしてＸ、Ｙの各方向に直交する方向をＺ方向と定義する（図１（ｄ）参照）。

透明性フィルム基材１−１、１−２としては、化学的及び物理的に強固で十分な硬度、耐久性を有し、かつ高い透明性を維持するために、膜厚が２０μｍ以上１００μｍ以下のポリエチレンテレフタレートフィルムを採用する。但しこれに限定されるものではなく例えばポリカーボネートフィルム等であってもよい。一方、透明導電膜２−１、２−２としては、スパッタリング法や真空蒸着法等により形成した２０ｎｍ厚程度の酸化インジウム錫（ＩＴＯ）の単層膜を使用する。但しこれに限定されるものではなく例えば酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）の単層膜であってもよいし、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（ポリスチレンスルホン酸ドープポリエチレンジオキシチオフェン）であってもよい。

前工程を介して積層体１０ａは、歯形の金型４の駆動位置まで搬送される（図１（ａ））。金型４は、凹凸のある櫛歯形状を有する。積層体１０ａは、金型４の駆動領域から所定量突出した状態で搬送停止される。この状態で、金型４によるミシン目形成工程が行われる（図１（ｂ））。図１（ｂ）に示すように、金型４は、非駆動時は積層体１０ａの上方に位置している。ミシン目形成工程時、金型４は鉛直下方つまり積層体１０ａに向かって所定量駆動する。この金型４のプレス加工により、積層体１０ａには、直線状のミシン目５が形成される。

電極フィルムと調光層３は調光層３の液晶の粘着性により接着している。但し、その接着性は透明導電膜２−１、２−２の透明性フィルム基材１−１、１−２への接着ほど強固ではない。そのため、上記のようにミシン目５の切り込みを入れた状態で、剥離しない領域のミシン目きわを押さえ、剥離する部分に図１（ｄ）のように引張力６を掛けることにより、ミシン目５に沿って電極フィルム、つまり透明性フィルム基材１−１と透明導電膜２−１を一体として剥離することができる。

本実施形態の剥離工程は、具体的には以下のようにしてなされる。まず、フィルム基材１−１に対してミシン目５を境に端部側部位と中央側部位とを吸盤等の吸着アーム（不図
示）で保持する。次いで、端部側部位、換言すれば剥離される部位の吸着アームが吸着状態を維持しつつ調光シート製造用積層体１０ａから離れる方向へ移動する。これに伴い、形成されたミシン目５から端部側部位７が剥離する。

上記のように、透明性フィルム基材と透明導電膜との膜厚には１０^３倍程度の差があるため、ミシン目の切り込みは、少なくとも透明性フィルム基材の厚み分まで達していれば十分である。付言すると、ミシン目の切り込み深さＤは、以下の式により表される。
ｔ１≦Ｄ≦ｔ１＋ｔ２
但し、透明性フィルム基材の厚みをｔ１、調光層の厚みをｔ２とする。

ここで、深さＤが上記式の上限を超えると、一方の導電フィルムのみならず他方の導電フィルムにまでミシン目５の切込みが達してしまう。これにより、当該他方の導電フィルムの耐久性に影響を与えかねないため好ましくない。また、深さＤが上記式の下限を下回ると切込みが不十分となり剥離時に支障をきたしかねないため好ましくない。本実施形態では、精確かつスムーズな剥離を行うために、ミシン目５の切り込み深さＤは電極フィルムの厚み相当に設定される。

また、本実施形態では、剥離端面の粗さや剥離時の塵の発生を低減しつつ、剥離しやすさを確保すべく、歯形の金型の形状寸法を以下のように規定している。図１（ｃ’）は、図１（ｃ）に示す調光シート製造用積層体の平面図である。図１（ｃ’）に示す通り、ブリッジ長（切り込み部の長さ）をＬ、スリット長（非切り込み部の長さ）をＬ_０とした場合、Ｌ、Ｌ_０はそれぞれ以下の式を満たす。
１ｍｍ≧Ｌ≧０．５ｍｍ
２０ｍｍ≧Ｌ_０≧０．０５ｍｍ
また歯型の金型は、ミシン目形成位置における調光シート製造用積層体の両端は必ず切り込みとなるように設計される。これにより、剥離工程（図１（ｄ））における剥離が円滑になされ、歩留まりを改善することが可能になる。

スムーズな剥離を行うために、剥離する際に掛ける引張力は、図２に示すように、調光層３と離反する方向（Ｚ方向）へのＦ_Ｚ、若しくは調光層３と平行な方向（Ｙ方向）へのＦ_Ｙ、あるいはそれらの合力としてのＦとすることが好ましい。

上記のようにミシン加工とすることで、透明性フィルム基材には長さＬ_０の非切り込み部が周期的に残っている。また、引張力は調光層３と離反する方向、若しくは調光層と平行な方向へ掛ける。これらにより、剥離する電極フィルムが対向する電極フィルム側へ撓むことがないので、導電面同士が接触しショート不良を起こす事態が回避される。

図１（ｅ）から（ｇ）に示す工程は、図５（ｄ）から（ｆ）に示す工程と略同一であるためここでの説明は省略する。但し、本実施形態によれば、フィルム基材１−１（場合によっては透明導電膜２−１）の剥離断面と調光層３とがなす角は、従来の工程に比べてより直角に近い状態にある。従って、調光層３の残存部除去の境界を特定しやすく工程に要する時間を短縮できるという利点がある。

図３は、本発明の調光シートを製造するためのロール体２０の形態を示す模式鳥瞰図である。本発明の調光シート製造用ロール体２０は、調光層３の上下面（第１及び第２の面）側（図３では視認できる片側のみ図示している）の少なくとも一方の透明性フィルム基材に、剥離用のミシン目５の切り込みを有することを特徴とする。

図３のように、ミシン目５の切り込みを入れたロール体２０の形態とすることで、取り扱いが容易となり、ミシン目加工工程と、その後の加工工程（フィルム剥離、液晶除去工
程）を切り分けることが可能となり、ロール体２０の形態で出荷することも可能となる。

本発明の調光シートの製造方法、及び調光シート製造用ロール体における調光層としては、印加電圧の制御により透明、不透明を切り替える調光機能を有するものであればよい。調光機能を有する方式として、例えば、高分子ネットワーク型液晶（ＰＮＬＣ：ＰｏｌｙｍｅｒＮｅｔｗｏｒｋＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌ）方式、高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ：ＰｏｌｙｍｅｒＤｉｓｐｅｒｓｅｄＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌ）方式、配向膜を形成した透明性フィルムでＴＮ（ＴｗｉｓｔｅｄＮｅｍａｔｉｃ）液晶を挟持する方式などが挙げられる。

本発明の調光シートの製造方法、及び調光シート製造用ロール体は、不透明状態から電圧を印加にすることで透明状態へ変化するノーマルモード方式に加えて、電圧の印加で透明状態から不透明状態へと変化するリバースモード方式にも適用可能である。

また、上記実施形態では、形成されるミシン目の切り込みは直線状であると説明した。本発明に係る調光シートの製造方法は、これに限定されるものではなく例えば曲線状にミシン目の切り込みを形成することも可能である。

また、上記実施形態では、ミシン目の切り込みは歯形の金型により形成されると説明した。本発明に係る調光シートの製造方法は、これに限定されるものではなく、例えばレーザを使用して切り込みを形成することも可能である。

さらに、上記実施形態では図３に示すように、ロール体の延伸方向に直交する方向にミシン目を入れる構成を説明したが、これに限定されるものではなくロール体の延伸方向に平行な方向にミシン目を入れる構成であってもよい。また枚葉での調光シート作製工程に導入することも可能である。

１０ａ・・・・・調光シート製造用積層体
１−１、１−２、５１−１、５１−２・・・透明性フィルム基材
２−１、２−２、５２−１、５２−２・・・透明導電膜
２ａ、５２ａ・・導電面
３、５３・・・・調光層
４・・・・・・・歯形の金型
５・・・・・・・ミシン目
６・・・・・・・引張力
７・・・・・・・剥離部
１１・・・・・・電極パッド
１２・・・・・・電極フィルム（透明導電膜付き透明性フィルム基材）
２０・・・・・・ロール体
２１・・・・・・ロール芯
５０・・・・・・調光シート
５４・・・・・・プレス金型
５５・・・・・・切断部
５５ａ・・・・・切断位置
６０・・・・・・給電部
６１・・・・・・電極パッド
６２・・・・・・ピンコネクタ
６２ａ・・・・・延出部
６３・・・・・・ハンダ
６４・・・・・・リード線

Claims

調光層と、前記調光層の第１及び第２の面側に、透明導電膜と透明性フィルム基材とをこの順に備える調光シートの製造方法であって、次の１）、２）の工程を含むことを特徴とする調光シートの製造方法。
１）少なくとも一方の前記透明性フィルム基材側に、所定深さまでミシン目の切り込みを入れる第一工程。
２）第一工程後、前記ミシン目に沿って、前記透明性フィルム基材と前記透明導電膜とを一体として剥離する第二工程。
前記第二工程において、
前記調光層と離反する方向、若しくは前記調光層と平行な方向へ引張力を掛けて剥離することを特徴とする請求項１に記載の調光シートの製造方法。
請求項１、または２に記載の調光シートを製造するためのロール体であって、
前記第１及び第２の面側の少なくとも一方の前記透明性フィルム基材に、剥離用のミシン目の切り込みを有することを特徴とする調光シート製造用ロール体。