JP2019511004A - 透過率可変フィルム - Google Patents

Abstract

本出願は、透過率可変フィルム及びその用途に関する。本出願の透過率可変フィルムは、クリア状態及びダーク状態の間をスイッチングすることができ、左右視野角でのコントラスト比の差を減少させることで優秀な左右対称性を確保し得る。このような本出願の透過率可変フィルムは、透過率の調節が必要な多様な建築用または車両用素材や、拡張現実体験用またはスポーツ用ゴーグル、サングラスまたはヘルメットなどのアイウェア（ｅｙｅｗｅａｒ）を含む多様な用途に適用され得る。

Description

関連出願との相互引用
本出願は、２０１６年０４月１４日に出願された大韓民国特許出願第１０−２０１６−００４５６２９号に基づく優先権の利益を主張し、該当韓国特許出願の文献に開示されたすべての内容は本明細書の一部として組み入れるものとする。

技術分野
本出願は、透過率可変フィルムに関する。

ホスト物質（ｈｏｓｔ ｍａｔｅｒｉａｌ）と二色性染料ゲスト（ｄｉｃｈｒｏｉｃｄｙｅ ｇｕｅｓｔ）の混合物を適用した、いわゆるＧＨセル（Ｇｕｅｓｔ ｈｏｓｔ ｃｅｌｌ）を使用した透過率可変装置は、公知にされており、前記でホスト物質としては、主に液晶化合物が使用される。

このような透過率可変装置は、サングラスやメガネなどのアイウェア（ｅｙｅｗｅａｒ）、建物の外壁または車両のサンルーフなどを含んだ多様な用途に適用されている。最近では、いわゆる拡張現実（ＡＲ、Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ）の体験のためのアイウェア類にも前記透過率可変素子の適用が検討されている。

本出願は、透過率可変フィルムを提供することを目的とする。

本出願は、透過率可変フィルムに関する。本明細書で用語「透過率可変フィルム」は、相対的に高い透過率の状態（以下、透過状態またはクリア状態）と相対的に低い透過率の状態（以下、遮断状態またはダーク状態）の間をスイッチングできるように設計されたフィルムを意味し得る。

一つの例示で、前記透過率可変フィルムは、前記透過状態での透過率が、約３０％以上、約３５％以上、約４０％以上、約４５％以上または約５０％以上であり得る。また、前記透過率可変フィルムは、前記遮断状態での透過率が、約２０％以下、約１５％以下または約１０％以下であり得る。

前記透過状態での透過率は、数値が高いほど有利であり、遮断状態での透過率は、数値が低いほど有利であるため、各々の上限と下限は特別に制限されない。一つの例示で、前記透過状態での透過率の上限は、約１００％、約９５％、約９０％、約８５％、約８０％、約７５％、約７０％、約６５％または約６０％であり得る。前記遮断状態での透過率の下限は、約０％、約１％、約２％、約３％、約４％、約５％、約６％、約７％、約８％、約９％または約１０％であり得る。

前記透過率は、直進光透過率であり得る。用語「直進光透過率」は、所定方向に透過率可変フィルムに入射した光に対する前記入射方向と同一な方向に前記透過率可変フィルムを透過した光（直進光）の割合であり得る。一つの例示で、前記透過率は、前記透過率可変フィルムの表面法線と平行な方向に入射した光に対して測定した結果（法線光透過率）であるか、あるいは前記表面法線と０度を超過して２０度以内である角度を成す方向に入射した光に対して測定した結果（傾斜光透過率）であり得る。前記傾斜光透過率の測定のために入射する光の方向が前記表面法線と成す角度は、他の例示で、約０．５度以上、約１度以上または約１．５度以上であるか、約１９．５度以下、約１９度以下、約１８．５度以下、約１８度以下、約１７．５度以下、約１７度以下、約１６．５度以下、約１６度以下、約１５．５度以下、約１５度以下、約１４．５度以下、約１４度以下、約１３．５度以下、約１３度以下、約１２．５度以下、約１２度以下、約１１．５度以下、約１１度以下、約１０．５度以下、約１０度以下、約９．５度以下、約９度以下、約８．５度以下、約８度以下、約７．５度以下、約７度以下、約６．５度以下、約６度以下、約５．５度以下、約５度以下、約４．５度以下、約４度以下、約３．５度以下または約３度以下であり得る。

一つの例示で、前記透過率可変フィルムの透過状態での透過率のうち法線光透過率に比べて傾斜光透過率がより高くなり得る。このような状態は、後述のようにプレチルト角などを制御して調節し得る。前記のように法線光透過率に対して傾斜光透過率の高い透過率可変フィルムは、アイウェア用で特に好適に適用できる。

少なくとも２個のゲストホスト液晶層（Ｇｕｅｓｔ ｈｏｓｔ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｌａｙｅｒ、以下、「ＧＨＬＣ層」と称する）を含む構造において、前記各ＧＨＬＣ層内の二色性染料の配向を調節することで前記透過及び遮断状態間のスイッチングが可能になり得る。

本出願の例示的な透過率可変フィルムは、第１液晶セル及び第２液晶セルを含み得る。前記第１液晶セルは、第１ＧＨＬＣ層を含み得る。前記第２液晶セルは、第２ＧＨＬＣ層を含み得る。

前記第１及び第２液晶セルは、互いに重畳されて含まれていることができる。これによって、前記第１液晶セルを透過した光は第２液晶セルに入射され、反対に第２液晶セルを透過した光も第１液晶セルに入射され得る。

図１は、前記のように互いに重畳されている第１液晶セル１０及び第２液晶セル２０の状態を模式的に示した図である。

このような構造は、本明細書でダブルセル（ｄｏｕｂｌｅ ｃｅｌｌ）構造と呼称され得る。

前記第１及び第２液晶セルは、各々垂直配向及び水平配向状態の間をスイッチングし得る。一つの例示で、前記垂直配向及び水平配向状態の間のスイッチングは、液晶セルへの電圧印加の可否によって実行され得る。例えば、電圧非印加状態で垂直配向状態である液晶セルに電圧を印加して水平配向状態に転換させるか、反対に水平配向状態である液晶セルに電圧を印加して垂直配向状態に転換させ得る。

本明細書で垂直配向状態は、液晶分子の方向子が液晶層の平面に対して垂直に配列された状態、例えば、約８５度〜９５度または約９０度を成す配列状態を意味し得る。

本明細書で水平配向状態は、液晶分子の方向子が液晶層の平面に対して平行に配列された状態、例えば、−５度〜５度または約０度を成す配列状態を意味し得る。

本明細書で液晶分子の方向子は、液晶層の光軸（Ｏｐｔｉｃａｌ ａｘｉｓ）または遅相軸（Ｓｌｏｗ ａｘｉｓ）を意味し得る。前記液晶分子の方向子は、液晶分子が棒（ｒｏｄ）状である場合、長軸方向を意味し、液晶分子が円盤（ｄｉｓｃｏｔｉｃ）状である場合、円盤平面の法線方向の軸を意味し得る。

前記水平配向状態で第１液晶セルと第２液晶セルの光軸は、約８５度〜９５度の範囲内の角度を成すか、直交し得る。一つの例示で、図２に示したように、水平配向状態で前記第１及び第２液晶セル１０、２０のうちいずれか一つ、例えば、第１液晶セル１０は、液晶セルの横軸（ＷＡ）を基準として時計方向に４０度〜５０度の範囲内の光軸（ＯＡ）を有し、他の一つ、例えば、第２液晶セル２０は、前記液晶セルの横軸（ＷＡ）を基準として時計方向に１３０度〜１４０度の範囲内の光軸（ＯＡ）を有し得る。このような第１液晶セルと第２液晶セルの光軸関係を通じて左右視野角でのコントラスト比の差を減少させて左右対称性に優れた透過率可変フィルムを提供し得る。

前記のような液晶セルの光軸は、通常的に後述する配向膜の配向方向によって決定され、液晶セルに対しては次のような方式で測定できる。まず、第１または第２液晶セルを水平配向させた状態で前記液晶セルの一面に吸収型線形偏光子を配置し、前記偏光子を３６０度回転させながら透過率を測定して確認し得る。すなわち、前記状態で、液晶セルまたは吸収型線形偏光子側に光を照射しながら他の側で輝度（透過率）を測定することで光軸方向を確認し得る。例えば、前記偏光子を３６０度回転させる過程で透過率が最小になるときに前記偏光子の吸収軸と垂直を成す角度または水平を成す角度を光軸の方向として規定し得る。

本明細書で前記液晶セルの横軸（ＷＡ）は、液晶セルの長軸方向と平行な方向またはアイウェアまたはＴＶなどのディスプレイ装置に適用されたときに、そのアイウェアを着用した観察者またはディスプレイ装置を観察する観察者の両眼を連結する線と平行な方向を意味し得る。

第１ＧＨＬＣ層及び第２ＧＨＬＣ層は、各々液晶及び異方性染料を含み得る。以下、液晶及び異方性染料を記載しながら特別に言及しない限り、第１ＧＨＬＣ層及び第２ＧＨＬＣ層の液晶及び異方性染料に共通的に適用され得る内容である。

本明細書で用語「ＧＨＬＣ層」は、液晶の配列によって異方性染料が一緒に配列され、異方性染料の整列方向と前記整列方向の垂直な方向に対して各々非等方性光吸収特性を示す機能性層を意味し得る。例えば、異方性染料は、光の吸収率が偏光方向によって変わる物質であって、長軸方向に偏光された光の吸収率が大きいと、ｐ型染料と称し、短縮方向に偏光された光の吸収率が大きいと、ｎ型染料と称し得る。一つの例示で、ｐ型染料が使用される場合、染料の長軸方向に振動する偏光は吸収され、染料の短縮方向に振動する偏光は吸収が少なくて透過させ得る。以下、特別に言及しない限り、異方性染料はｐ型染料であるものと仮定する。

ＧＨＬＣ層を含む前記液晶セルは、能動型偏光子（Ａｃｔｉｖｅ Ｐｏｌａｒｉｚｅｒ）として機能できる。本明細書で用語「能動型偏光子（Ａｃｔｉｖｅ Ｐｏｌａｒｉｚｅｒ）」は、外部作用の印加によって非等方性光吸収を調節することのできる機能性素子を意味し得る。例えば、ＧＨＬＣ層は、液晶及び異方性染料の配列を調節することで前記異方性染料の配列方向と平行な方向の偏光及び垂直な方向の偏光に対する非等方性光吸収を調節し得る。液晶及び異方性染料の配列は、磁場または電場のような外部作用の印加によって調節されるため、ＧＨＬＣ層は外部作用の印加によって非等方性光吸収を調節し得る。

第１ＧＨＬＣ層及び第２ＧＨＬＣ層の厚さは、各々本出願の目的を考慮して適切に選択され得る。一つの例示で、前記第１または第２ＧＨＬＣ層、または前記層を含む液晶セルの厚さは、約０．０１μｍ以上、０．０５μｍ以上、０．１μｍ以上、０．５μｍ以上、１μｍ以上、１．５μｍ以上、２μｍ以上、２．５μｍ以上、３μｍ以上、３．５μｍ以上、４μｍ以上、４．５μｍ以上、５μｍ以上、５．５μｍ以上、６μｍ以上、６．５μｍ以上、７μｍ以上、７．５μｍ以上、８μｍ以上、８．５μｍ以上、９μｍ以上または９．５μｍ以上であり得る。このように厚さを制御することで、透過状態での透過率と遮断状態での透過率の差が大きいフィルム、すなわち、コントラスト比が大きいフィルムを具現し得る。前記厚さは、厚いほど高いコントラスト比の具現が可能であり、特別に制限されるものではないが、一般的に、約３０μｍ以下、２５μｍ以下、２０μｍ以下または１５μｍ以下であり得る。

第１ＧＨＬＣ層及び第２ＧＨＬＣ層に各々含まれる液晶としては、電圧の印加によって配列状態をスイッチングできる液晶を適切に選択して使用し得る。前記液晶としては、例えば、ネマチック液晶を使用し得る。本明細書でネマチック液晶は、棒状の液晶分子が位置に対する規則性はないものの液晶分子の長軸方向に平行に配列されている液晶を意味し得る。

第１ＧＨＬＣ層及び第２ＧＨＬＣ層は、各々誘電率異方性が負数である液晶を含み得る。液晶の誘電率異方性の絶対値は、本出願の目的を考慮して適切に選択され得る。本明細書で用語「誘電率異方性（△ε）」は、液晶の水平誘電率（ε／／）と垂直誘電率（ε⊥）の差（ε／／−ε⊥）を意味し得る。本明細書で用語「水平誘電率（ε／／）」は、液晶分子の方向子と印加電圧による電場の方向が実質的に水平になるように電圧を印加した状態で前記電場の方向によって測定した誘電率値を意味し、「垂直誘電率（ε⊥）」は、液晶分子の方向子と印加電圧による電場の方向が実質的に垂直になるように電圧を印加した状態で前記電場の方向によって測定した誘電率値を意味する。

本明細書で用語「染料」は、可視光領域、例えば、４００ｎｍ〜７００ｎｍ波長範囲内で少なくとも一部または全体範囲内の光を集中的に吸収及び／または変形させることができる物質を意味し、用語「異方性染料」は、前記可視光領域の少なくとも一部または全体範囲で光の異方性吸収が可能な物質を意味し得る。

異方性染料としては、例えば、液晶の整列状態によって整列される特性を有するものとして知られている公知の染料を選択して使用し得る。異方性染料としては、例えば、黒色染料（ｂｌａｃｋ ｄｙｅ）を使用し得る。このような染料としては、例えば、アゾ染料またはアントラキノン染料などが公知にされているが、これに制限されるものではない。

異方性染料の二色比（ｄｉｃｈｒｏｉｃ ｒａｔｉｏ）は、本出願の目的を考慮して適切に選択され得る。例えば、前記異方性染料は、二色比が５以上〜２０以下であり得る。本明細書で用語「二色比」は、例えば、ｐ型染料である場合、染料の長軸方向に平行な偏光の吸収を前記長軸方向に垂直な方向に平行な偏光の吸収で除した値を意味し得る。異方性染料は、可視光領域の波長範囲内、例えば、約３８０ｎｍ〜７００ｎｍまたは約４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長範囲内で少なくとも一部の波長またはいずれか一つの波長で前記二色比を有し得る。

第１ＧＨＬＣ層及び第２ＧＨＬＣ層の異方性染料の含量は、本出願の目的を考慮して適切に選択され得る。例えば、第１ＧＨＬＣ層及び第２ＧＨＬＣ層の異方性染料の含量は、各々０．１重量％以上〜１０重量％以下であり得る。前記異方性染料の割合は、目的とする透過率などを考慮して変更し得る。

前記第１及び／または第２ＧＨＬＣ層またはそれを含む第１及び／または第２液晶セルは、各々または同時に約０．５以上の異方性度（Ｒ）を有し得る。

前記異方性度（Ｒ）は、液晶ホストの配向方向（ａｌｉｇｎｍｅｎｔ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）に平行に偏光された光線の吸光度（Ｅ（ｐ））及び液晶ホストの配向方向に垂直に偏光された光線の吸光度（Ｅ（ｓ））から下記数学式によって測定する。

＜異方性度の測定＞
異方性度（Ｒ）＝［Ｅ（ｐ）−Ｅ（ｓ）］／［Ｅ（ｐ）＋２＊Ｅ（ｓ）］

前記で使用される基準は、ＧＨＬＣ層内に染料を含まない他の同一な装置である。

具体的に、異方性度（Ｒ）は、染料分子が水平配向された液晶セルの吸光度に対する値（Ｅ（ｐ））及び染料分子が垂直配向された同一な液晶セルの吸光度に対する値（Ｅ（ｓ））から測定され得る。前記吸光度を、染料を全然含まないがその他は同一な構成を有する液晶セルと比較して測定する。このような測定は、振動面が一つである場合には配向方向と平行な方向に振動（Ｅ（ｐ））し、後続測定では配向方向と垂直な方向に振動（Ｅ（ｓ））する偏光された光線を利用して実行され得る。液晶セルは、測定途中にスイッチングや回転をされない。したがって、前記Ｅ（ｐ）及びＥ（ｓ）の測定は、偏光された入射光の振動面を回転させることで実行され得る。

詳細な手順の一つの例示は、下記に記述されたとおりである。Ｅ（ｐ）及びＥ（ｓ）の測定のためのスペクトラムは、パーキンエルマーラムダ１０５０ＵＶ分光計（Ｐｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒ Ｌａｍｂｄａ １０５０ ＵＶ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）を利用して記録する。分光計には、測定用ビーム及び基準ビームの両方で２５０ｎｍ〜２５００ｎｍの波長範囲用のグラントムソン偏光子（Ｇｌａｎ−Ｔｈｏｍｐｓｏｎ ｐｏｌａｒｉｓｅｒ）が装着されている。２個の偏光子はステッピングモーター（ｓｔｅｐｐｉｎｇ ｍｏｔｏｒ）により制御され、同一な方向に配向される。偏光子の偏光子方向における変化、例えば、０度〜９０度の転換は、測定用ビーム及び基準ビームに対して常に同期的に及び同一な方向に実行される。個別偏光子の配向は、ヴュルツブルク大学（Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｗｕｒｚｂｕｒｇ）のＴ．Ｋａｒｓｔｅｎｓの１９７３年の学位論文に記述されている方法を利用して測定し得る。

この方法で、偏光子は配向された異色性サンプルに対して５度ずつ段階的に回転し、吸光度は、好ましくは、最大吸収領域で固定された波長で記録される。各々の偏光子位置に対して新しい基準線（ｚｅｒｏ ｌｉｎｅ）が実行される。２個の異色性スペクトラムＥ（ｐ）及びＥ（ｓ）の測定のために、ＪＳＲ社のポリイミドＡＬ−１０５４でコーティングされた逆平行−ラビングされたテストセルは、測定用ビーム及び基準ビームの両方に位置される。２個のテストセルは、同一な層厚さで選択され得る。純粋なホスト（液晶）を含有するテストセルは、基準ビーム内に位置される。液晶中に染料の溶液を含有するテストセルは、測定用ビーム内に位置される。測定用ビーム及び基準ビームに対する２個のテストセルは、同一な配向方向で音波経路（ｒａｙ ｐａｔｈ）内に設置される。分光計の最大に可能な精密度を保障するために、Ｅ（ｐ）は、必ずその最大吸収波長範囲、例えば、０．５〜１．５の波長範囲内にあり得る。これは３０％〜５％の透過度に相応する。これは層厚さ及び／または染料濃度を相応するように調整することで設定される。

異方性度（Ｒ）は、文献［参照：「Ｐｏｌａｒｉｚｅｄ Ｌｉｇｈｔ ｉｎ Ｏｐｔｉｃｓ ａｎｄ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ」、Ｄ．Ｓ．Ｋｌｉｇｅｒ ｅｔ ａｌ．、Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ、１９９０］に示されたような前記数学式によってＥ（ｐ）及びＥ（ｓ）に対する測定値から計算され得る。

前記異方性度（Ｒ）は、他の例示で、約０．５５以上、０．６以上または０．６５以上であり得る。前記異方性度（Ｒ）は、例えば、約０．９以下、約０．８５以下、約０．８以下、約０．７５以下または約０．７以下であり得る。

このような異方性度（Ｒ）は、液晶セルの種類、例えば、液晶化合物（ホスト）の種類、異方性染料の種類及び割合、液晶セルの厚さなどを制御して達成し得る。

前記範囲内の異方性度（Ｒ）を通じてより低エネルギーを使用しながらも、透過状態と遮断状態での透過率の差が大きくなってコントラスト比が高くなるフィルムの提供が可能である。

第１液晶セル及び第２液晶セルは、各々前記第１ＧＨＬＣ層及び第２ＧＨＬＣ層の両側に配置された２枚の配向膜をさらに含み得る。一つの例示で、前記第１液晶セルは、第１垂直配向膜、第１ＧＨＬＣ層及び第２垂直配向膜を順に含み、前記第２液晶セルは、第３垂直配向膜、第２ＧＨＬＣ層及び第４垂直配向膜を順に含み得る。

本出願の透過率可変フィルムは、前記第１ＧＨＬＣ層及び第２ＧＨＬＣ層の電圧非印加時及び／または電圧印加時の配向方向を調節することで透過度を調節し得る。前記配向方向は、前記第１〜第４垂直配向膜のプレチルト角及びプレチルト方向を調節することで調節し得る。

本明細書でプレチルトは、角度（ａｎｇｌｅ）と方向（ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）を有し得る。前記プレチルト角度は、極角（Ｐｏｌａｒ ａｎｇｌｅ）と称し、前記プレチルト方向は、方位角（Ａｚｉｍｕｔｈａｌ ａｎｇｌｅ）と称してもよい。

前記プレチルト角度は、液晶分子の方向子が配向膜と水平な面に対して成す角度または液晶セルの表面法線方向と成す角度を意味し得る。前記垂直配向膜のプレチルト角度は、液晶セルに電圧非印加時の垂直配向状態を誘導し得る。

一つの例示で、前記第１〜第４垂直配向膜は、プレチルト角が、７０度〜８９度の範囲内であり得る。プレチルト角度が前記範囲内である場合、初期透過度の優秀な透過率可変フィルムを提供し得る。前記プレチルト角は、一つの例示で、約７１度以上、７２度以上、約７３度以上または約７４度以上であり、約８８．５度以下または約８８度以下であり得る。

一つの例示で、前記第１垂直配向膜のプレチルト角度は、前記配向膜と水平な面を基準として時計方向または反時計方向で測定した角度であり、第２垂直配向膜のプレチルト角度は、それとは逆方向、すなわち、第１垂直配向膜のプレチルト角度が時計方向で測定された場合に反時計方向、または第１垂直配向膜のプレチルト角度が反時計方向で測定された場合に時計方向で測定された角度であり得る。

また、前記第３垂直配向膜のプレチルト角度は、前記配向膜と水平な面を基準として時計方向または反時計方向で測定した角度であり、第４垂直配向膜のプレチルト角度は、それとは逆方向、すなわち、第３垂直配向膜のプレチルト角度が時計方向で測定された場合に反時計方向、または第３垂直配向膜のプレチルト角度が反時計方向で測定された場合に時計方向で測定された角度であり得る。

前記プレチルト方向は、液晶分子の方向子が配向膜の水平な面に射影された方向を意味し得る。一つの例示で、前記プレチルト方向は、前記射影された方向と前記横軸（ＷＡ）が成す角度であり得る。前記垂直配向膜のプレチルト方向は、液晶セルに電圧を印加するときに水平配向状態の配向方向を誘導し得る。

前記第１及び第２垂直配向膜のプレチルト方向と３及び第４垂直配向膜のプレチルト方向は、互いに交差し得る。一つの例示で、第１及び第２垂直配向膜のプレチルト方向と第３及び第４垂直配向膜のプレチルト方向は、互いに直交、例えば、８５度〜９５度または約９０度を成し得る。プレチルト方向が前記条件を満足する場合、電圧印加時の遮光率が優秀な透過率可変フィルムを提供し得る。

また、一つの例示で、前記第１及び第２垂直配向膜のプレチルト方向と前記第３及び第４垂直配向膜のプレチルト方向のうちいずれか一つの方向、例えば、前記第１及び第２垂直配向膜のプレチルト方向は、液晶セルの横軸（ＷＡ）を基準として時計方向に４０度〜５０度の範囲内の光軸（ＯＡ）を有し、他の一つの方向、例えば、前記第３及び第４垂直配向膜のプレチルト方向は、前記液晶セルの横軸（ＷＡ）を基準として時計方向に１３０度〜１４０度の範囲内の光軸（ＯＡ）を有し得る。このような関係を通じて左右視野角でのコントラスト比の差を減少させて左右対称性の優秀な透過率可変フィルムを提供し得る。

前記言及したプレチルト角度及び方向は、一つの例示で、前記各液晶セルのＧＨＬＣ層が垂直配向状態である場合に、各ＧＨＬＣ層で測定されるプレチルト角及び方向であり得る。

前記第１〜第４垂直配向膜は、ラビング配向膜または光配向膜であり得る。ラビング配向膜の場合、配向方向はラビング方向によって定まり、光配向膜の場合は、照射される光の光方向などによって定まる。前記垂直配向膜のプレチルト角度及びプレチルト方向は、配向条件、例えば、ラビング配向時のラビング条件や圧力条件、あるいは光配向条件、例えば、光の偏光状態、光の照射角度、光の照射強度などを適切に調節して具現し得る。

例えば、垂直配向膜がラビング配向膜である場合に、前記プレチルト角度は、前記ラビング配向膜のラビング強度などを制御して達成でき、プレチルト方向は、前記ラビング配向膜のラビング方向を制御して達成できる。このような達成方式は公知の方式である。また、光配向膜の場合、配向膜の材料、配向に適用される偏光の方向、状態または強度などにより達成できる。

一つの例示で、前記第１〜第４垂直配向膜は、ラビング配向であり得る。前記第１〜第４垂直配向膜は、各々特有の配向方向を有し得る。

例えば、前記第１及び第２垂直配向膜のラビング方向は互いに逆方向であって、約１７０度〜１９０度を成し、同様に第３及び第４垂直配向膜のラビング方向は互いに逆方向であって、約１７０度〜１９０度を成し得る。

前記ラビング方向は、プレチルト角の測定を通じて確認できるが、一般的に、液晶は、ラビング方向に沿って横になりながらプレチルト角を発生させるので、下記実施例で記載した方式でプレチルト角を測定することで前記ラビング方向の測定が可能である。

一つの例示で、図３に示したように、前記第１垂直配向膜１２のラビング配向の方向（ＲＡ）は４０度〜５０度であり、前記第２垂直配向膜１４のラビング配向の方向（ＲＡ）は２２０度〜２３０度であり、前記第３垂直配向膜２２のラビング配向の方向（ＲＡ）は１３０度〜１４０度であり、前記第４垂直配向膜２４のラビング配向の方向（ＲＡ）は３１０度〜３２０度であり得る。このような第１〜第４垂直配向膜のラビング配向方向の関係を通じて垂直配向状態と水平配向状態との間のスイッチングが効果的に行われる透過率可変フィルムを提供し得る。前記各ラビング配向の方向（ＲＡ）は、前記横軸（ＷＡ）を基準として時計方向または反時計方向で測定された角度である。ただし、前記各ラビング配向の方向（ＲＡ）を測定する方向は、前記時計または反時計方向のうちいずれか一つの方向のみを選択して測定する。

一つの例示で、図３に示したように、前記第１垂直配向膜１２のラビング配向の方向（ＲＡ）と前記横軸（ＷＡ）が成す角度と、第２垂直配向膜１４のラビング配向の方向（ＲＡ）と前記横軸（ＷＡ）の成す角度は、全て前記横軸（ＷＡ）を基準として時計方向で測定したときに４０度〜５０度の範囲内であり、前記第１垂直配向膜１２のラビング配向の方向（ＲＡ）と第２垂直配向膜１４のラビング配向の方向（ＲＡ）は、互いに逆方向であり得る。

また、図３に示したように、前記第３垂直配向膜２２のラビング配向の方向（ＲＡ）と前記横軸（ＷＡ）が成す角度と、第４垂直配配向膜２４のラビング配向の方向（ＲＡ）と前記横軸（ＷＡ）の成す角度は、全て前記横軸（ＷＡ）を基準として時計方向で測定したときに１３０度〜１４０度の範囲内であり、前記第３垂直配向膜２２のラビング配向の方向（ＲＡ）と第４垂直配向膜２４のラビング配向の方向（ＲＡ）は、互いに逆方向であり得る。

第１〜第４垂直配向膜として光配向膜が使われる場合にも、前記言及したプレチルト角度及び方向が達成されるように条件を制御し得る。

例示的な透過率可変フィルムは、前記第１〜第４垂直配向膜の外側に配置された電極フィルムを追加で含み得る。本明細書で、ある構成の外側は、液晶層が存在する側の反対側を意味し得る。前記第１〜第４垂直配向膜の外側に配置された電極フィルムを各々第１〜第４電極フィルムと称し得る。

図４は、ＧＨＬＣ層、電極フィルム及び垂直配向膜を含む第１液晶セルを例示的に示す。図４に示したように、第１液晶セル１０は、第１電極フィルム１１、第１垂直配向膜１２、第１ＧＨＬＣ層１３、第２垂直配向膜１４及び第２電極フィルム１５を順に含み得る。前記第１及び第２電極フィルムと第１及び第２垂直配向膜の厚さは、本出願の目的を考慮して適切に選択され得る。

図５は、ＧＨＬＣ層、電極フィルム及び垂直配向膜を含む第２液晶セルを例示的に示す。図５に示したように、第２液晶セル２０は、第３電極フィルム２１、第３垂直配向膜２２、第２ＧＨＬＣ層２３、第４垂直配向膜２４及び第４電極フィルム２５を順に含み得る。前記第３及び第４電極フィルムと第３及び第４垂直配向膜の厚さは、本出願の目的を考慮して適切に選択され得る。

前記電極フィルムは、各々基材フィルム及び前記基材フィルム上に透明伝導性層を含み得る。前記電極フィルムは、液晶及び異方性染料の整列状態を転換するように第１液晶セル及び第２液晶セルに適切な電界を印加し得る。前記電界の方向は、垂直方向、例えば、第１液晶セル及び第２液晶セルの厚さ方向であり得る。

前記基材フィルムとしては、プラスチックフィルムなどを使用し得る。プラスチックフィルムとしては、ＴＡＣ（ｔｒｉａｃｅｔｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）；ノルボルネン誘導体などのＣＯＰ（ｃｙｃｌｏ ｏｌｅｆｉｎ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）；ＰＭＭＡ（ｐｏｌｙ（ｍｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）；ＰＣ（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）；ＰＥ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）；ＰＰ（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）；ＰＶＡ（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ）；ＤＡＣ（ｄｉａｃｅｔｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）；Ｐａｃ（Ｐｏｌｙａｃｒｙｌａｔｅ）；ＰＥＳ（ｐｏｌｙ ｅｔｈｅｒ ｓｕｌｆｏｎｅ）；ＰＥＥＫ（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎ）；ＰＰＳ（ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｓｕｌｆｏｎｅ）、ＰＥＩ（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｉｍｉｄｅ）；ＰＥＮ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｍａｐｈｔｈａｔｌａｔｅ）；ＰＥＴ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔａｌａｔｅ）；ＰＩ（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）；ＰＳＦ（ｐｏｌｙｓｕｌｆｏｎｅ）またはＰＡＲ（ｐｏｌｙａｒｙｌａｔｅ）を含むフィルムを例示し得る。

一つの例示で、前記第１及び／または第４電極フィルムは、光学的に等方性である基材フィルムまたは光学的に異方性である基材フィルムを含み得る。一つの例示で、前記第２及び／または第３電極フィルムは、光学的に等方性である基材フィルム、例えば、ＰＣ（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）フィルム、ＣＯＰ（ｃｙｃｌｏ ｏｌｅｆｉｎ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）フィルムまたはＰＩ（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）フィルムを含み得る。

透明伝導性層としては、例えば、伝導性高分子、伝導性金属、伝導性ナノワイヤまたはＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）などの金属酸化物などを蒸着して形成したものを使用し得る。それ以外にも透明伝導性層を形成することができる多様な素材及び形成方法が公知されており、これを制限なしに適用し得る。

本出願の透過率可変フィルムは、粘着剤をさらに含み得る。前記第１液晶セル及び第２液晶セルは、前記粘着剤により互いに合着された状態で存在し得る。前記粘着剤としては、光学フィルムの付着に使用される粘着剤層を適切に選択して使用し得る。前記粘着剤の厚さは、本出願の目的を考慮して適切に選択され得る。

本出願の透過率可変フィルムは、ハードコーティングフィルムをさらに含み得る。前記ハードコーティングフィルムは、基材フィルム及び前記基材フィルム上にハードコーティング層を含み得る。ハードコーティングフィルムは、本出願の目的を考慮して公知のハードコーティングフィルムを適切に選択して使用し得る。前記ハードコーティングフィルムの厚さは、本出願の目的を考慮して適切に選択され得る。

前記ハードコーティングフィルムは、第１液晶セル及び／または第２液晶セルの外側に粘着剤を通じて形成され得る。例えば、ハードコーティングフィルムは、第１電極フィルム及び／または第４電極フィルムの外側に粘着剤を通じて付着し得る。前記粘着剤としては、光学フィルムの付着に使用される粘着剤を適切に選択して使用し得る。

本出願の透過率可変フィルムは、反射防止フィルムをさらに含み得る。前記反射防止フィルムは、基材フィルム及び前記基材フィルム上に反射防止層を含み得る。反射防止フィルムは、本出願の目的を考慮して公知の反射防止フィルムを適切に選択して使用し得る。前記反射防止フィルムの厚さは、本出願の目的を考慮して適切に選択され得る。

前記反射防止フィルムは、第１液晶セル及び／または第２液晶セルの外側に粘着剤を通じて形成され得る。例えば、反射防止フィルムは、第１電極フィルム及び／または第４電極フィルムの外側に粘着剤を通じて付着し得る。前記粘着剤としては、光学フィルムの付着に使われる粘着剤を適切に選択して使用し得る。

上述のように、本出願の透過率度可変フィルムは、第１液晶セル及び第２液晶セルに電圧非印加時及び電圧印加時の配向状態を調節することで電圧印加の可否によって透過度を調節し得る。液晶及び異方性染料は、前記配向方向によって整列され得る。したがって、配向方向は、液晶の光軸方向及び／または異方性染料の吸収軸方向と平行になり得る。

一つの例示で、前記透過率可変フィルムは、第１液晶セル及び第２液晶セルが各々垂直配向状態である場合クリア状態を具現し、水平配向状態である場合ダーク状態を具現し得る。本明細書でクリア状態は透過率が高い状態を意味し、ダーク状態は透過率が低い状態を意味し得る。

一つの例示で、前記クリア状態での透過率は、４０％以上、４５％以上または５０％以上であり、ダーク状態での透過率は、５％以下、４％以下または３％以下であり得る。

本明細書で透過率は、垂直光に対する直進光の透過率を意味し得る。前記で垂直光は、前記透過率可変フィルムの表面の法線方向と並ぶ方向に入射する光であり、垂直光の直進光透過率は、前記透過率可変フィルムの表面に入射した垂直光のうち同様に前記法線方向と並ぶ方向に透過された光の百分率である。

図６は、本出願の透過率可変フィルムの透過度調節原理を例示的に示す。図６の左側図面は、電圧非印加状態であり、右側図面は電圧印加状態である。矢印の面積は透過光量を意味する。左側及び右側図面で、上部層は第１液晶セルを意味し、下部層は第２液晶セルを意味し、青色楕円は誘電率異方性が負数である液晶を意味し、黒色楕円は異方性染料を意味する。

図６に示したように、本出願の透過率可変フィルムは、電圧非印加時に、第１液晶セル及び第２液晶セルが各々垂直配向状態で存在して透過光量が相対的に増加することでクリアモードを具現し得る。前記透過率可変フィルムは、電圧非印加時に、透過率が約４０％以上であるクリアモードを具現し得る。本出願の透過率可変フィルムは、ＰＶＡ系偏光板及びＧＨＬＣ層を有する能動型偏光子の組み合わせを適用した場合に初期透過度が約４０％未満であることに比べて、電圧非印加時に初期透過度が優秀である。

図６に示したように、本出願の透過率可変フィルムは、電圧印加時に第１液晶セル及び第２液晶セルが各々水平配向状態で存在し得る。前記第１液晶セルの一軸配向方向と第２液晶セルの一軸配向方向は直交を成し得る。この場合、第１液晶セルと第２液晶セルの吸収軸が直交を成すことができるので、クロスポール効果により透過光量が相対的に減少することでダーク状態を具現し得る。前記透過率可変フィルムは、電圧印加時に透過率が約５％以下であるダーク状態を具現し得る。前記透過率可変フィルムは、電圧が除去される場合クリア状態に転換され得る。

上述のように、前記水平配向状態で前記第１液晶セルは、前記液晶セルの横軸を基準として時計方向に４０度〜５０度の範囲内の光軸を有し、前記第２液晶セルは、前記液晶セルの横軸を基準として時計方向に１３０度〜１４０度の範囲内の光軸を有し得る。このような第１液晶セルと第２液晶セルの光軸関係を通じて左右視野角でのコントラスト比の差を減少させて左右対称性の優秀な透過率可変フィルムを提供し得る。

前記のような透過率可変フィルムは、多様な用途に適用され得る。透過率可変フィルムを適用できる用途には、ウィンドウまたはサンルーフなどのような建物、容器または車両などを含む密閉された空間の開口部やアイウェア（ｅｙｅｗｅａｒ）などが例示できる。前記でアイウェアの範囲には、一般的なメガネ、サングラス、スポーツ用ゴーグルまたはヘルメットまたは拡張現実体験用機器などのように観察者がレンズを通じて外部を観察するように形成された全てのアイウェアが含まれ得る。

本出願の透過率可変フィルムを適用できる代表的な用途には、アイウェアがある。最近、サングラス、スポーツ用ゴーグルや拡張現実体験用機器などは、観察者の正面視線に対して傾斜するようにレンズが装着される形態のアイウェアが市販されている。本出願の透過率可変フィルムの場合、上述のように、傾斜した方向から観察するとき、左右勾配角でのコントラスト比の差を減少させることで優秀な左右対称性を確保することができるので、前記のような構造のアイウェアにも効果的に適用され得る。

本出願の透過率可変フィルムがアイウェアに適用される場合に、そのアイウェアの構造は特別に制限されない。すなわち、公知のアイウェア構造の左眼用及び／または右眼用レンズ内に前記透過率可変フィルムが装着されて適用され得る。

例えば、前記アイウェアは、左眼用レンズと右眼用レンズ；及び前記左眼用レンズと右眼用レンズを支持するフレームを含み得る。

図１０は、前記アイウェアの例示的な模式図であって、前記フレーム１２及び左眼用と右眼用レンズ１４を含むアイウェアの模式図であるが、本出願の透過率可変フィルムが適用されるアイウェアの構造が図１０に制限されるものではない。

前記アイウェアで左眼用レンズ及び右眼用レンズは、各々前記透過率可変フィルムを含み得る。このようなレンズは、前記透過率可変フィルムのみを含むか、その他の構成を含んでもよい。

前記アイウェアは、多様なデザインを有し、例えば、前記フレームは、前記アイウェアを観察者が装着したとき、前記観察者の正面視線方向と前記透過率可変フィルム表面の法線が成す角度が、１５度〜４０度の範囲内になるように傾斜して形成されていることができる。このようなアイウェアとしては、スポーツ用ゴーグルや拡張現実体験用機器などが例示できる。透過率可変フィルムがアイウェアに傾斜して形成される場合、第１〜第４垂直配向膜のプレチルト角の調節を通じて勾配角でのコントラスト比を改善し得る。

本出願の透過率可変フィルムは、クリア状態及びダーク状態の間をスイッチングすることができ、左右視野角でのコントラスト比の差を減少させることで優秀な左右対称性を確保し得る。このような本出願の透過率可変フィルムは、透過率の調節が必要な多様な建築用または車両用素材や、拡張現実体験用またはスポーツ用ゴーグル、サングラスまたはヘルメットなどのアイウェア（ｅｙｅｗｅａｒ）を含む多様な用途に適用され得る。

本出願の透過率可変フィルムを例示的に示す。 第１〜第２液晶セルの水平配向状態での光軸を示す。 製１〜第４垂直配向膜のプレチルト方向を示す。 第１液晶セルを例示的に示す。 第２液晶セルを例示的に示す。 本出願の透過率可変フィルムの透過度可変原理を示す。 実施例１対する電圧−透過率のグラフである。 実施例１に対する視野角−透過率のグラフである。 実施例４に対する電圧による波長−透過率のグラフである。 アイウェアを例示的に示す。 プレチルト角度を測定する方法の例示である。 プレチルト角度を測定する方法の例示である。

１０：第１液晶セル
２０：第２液晶セル
１１：第１電極フィルム
１２：第１垂直配向膜
１３：第１ＧＨＬＣ層
１４：第２垂直配向膜
１５：第２電極フィルム
２１：第３電極フィルム
２２：第３垂直配向膜
２３：第２ＧＨＬＣ層
２４：第４垂直配向膜
２５：第４電極フィルム
３０：左眼用または右眼用レンズ
４０：フレーム

以下、実施例及び比較例を通じて本出願をより詳しく説明するが、本発明の範囲が下記実施例により限定されるものではない。

＜プレチルト角度の測定方法＞
液晶セルのプレチルト角度は、次の方式で測定できる。液晶セルのプレチルト角度は、一つの液晶セルに対して測定する方式と２個の液晶セルが重畳されているダブルセルで測定する方式があり、以下、各々を記述する。前記でダブルセルで測定する方式の場合は、第１〜第４垂直配向膜が全て類似なプレチルト角度を有する場合に有用である。一方、プレチルト方向は、各液晶セルを水平配向させた状態で前記液晶セルの一面に吸収型線形偏光子を配置し、前記偏光子を３６０度回転させながら透過率を測定して確認し得る。例えば、前記偏光子を３６０度回転させる過程で、透過率が最小になるときに前記偏光子の吸収軸と垂直を成す角度または水平を成す角度をプレチルト方向に規定し得る。

１．単一液晶セルのプレチルト角度の測定
まず、図１１に示したように、光源と透過率測定センサー（ｅｘ．ＬＣＭＳ−２００）の間に液晶セルを配置する。前記状態で、図面に点線で表示したように、測定センサーと光源を最短距離で連結する方向をＹ軸として定義し、前記Ｙ軸と直交する方向をＸ軸として定義する。その後、図１１に示したように、液晶セルを回転させて光源から光を照射しながら測定センサーで透過率を評価する。この過程で、液晶セルの配向状態は垂直配向状態で維持できる。前記のような過程を通じて透過率を測定するときに、透過率が最大になる地点で前記液晶セルの表面法線（図面で実線表示）とＹ軸が成す角度を通じてプレチルト角を測定する。例えば、図１１で、Ｙ軸と前記表面法線がＡ度を成す場合に一番高い透過率が具現される場合、プレチルト角度は、９０度からＡ度を引いた数値で定義され得る。前記でＡ度は時計または反時計方向で測定した正の数である。

２．ダブルセルのプレチルト角度の測定
ダブルセルの場合にも前記のような方式でプレチルト角を測定し得る。まず、図１２に示したように、ダブルセルを光源と透過率測定センサー（ｅｘ．ＬＣＭＳ−２００）の間に配置する。すなわち、図１２で、第１液晶セル１０の先方（図面から出る方向)または後側（図面に入る方向）のうちいずれか一側に光源を配置し、他の一方に測定センサーを配置して、ダブルセルを図面の回転方向に回転させながら、透過率が最大になる時点でＹ軸（光源と測定センサーを最短距離で連結する方向の軸）とダブルセルの表面法線が成す角度（前記Ａ度）を測定した後、９０度から前記角度の絶対値を引いた数値をプレチルト角として定義し得る。この場合にも液晶セル１０、２０の配向は、垂直配向で維持され得る。

＜実施例１＞
透明伝導性フィルムとして、横の長さが約３００ｍｍであり、縦の長さが約２００ｍｍであるＰＣ（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）フィルムの一面に、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）層が形成されたフィルムを準備した。前記フィルムのＩＴＯ層面に、垂直配向膜としては、ＨＡＮＣＨＥＭ社製のＰＶＭ−１１ポリイミド層を形成し、液晶としては、ＨＣＣＨ社製のＨＮＧ７３０２００（ｎｅ：１．５５１、ｎｏ：１．４７６、ε／／：９．６、ε⊥：９．６、ＴＮＩ：１００℃、△ｎ：０．０７５、△ε：−５．７）を準備し、異方性染料としては、ＢＡＳＦ社製のＸ１２を準備した。

透明伝導性フィルムのＩＴＯ層上に前記垂直配向膜をバーコーティングでコーティングした後、１２０℃の温度で１時間の間塑性し、３００ｎｍ厚さの配向膜を得た。前記配向膜をラビング布でラビング処理し、ラビング方向が横軸を基準として時計方向に４５度を成すようにして、第１上部基板を製造した。続いて、前記と同一な透明伝導性フィルムのＩＴＯ層上に、高さが１０μｍであり、直径が１５μｍであるコラムスペーサを２５０μｍ間隔で配置し、同一にＩＴＯ層上に垂直配向膜をバーコーティングでコーティングした後、ラビング処理してラビング方向が横軸を基準として時計方向に約２２５度を成すようにして、第１下部基板を製造した。前記液晶２ｇに異方性染料を２８ｍｇとかした後、０．２μｍのＰＰ（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）材質のｓｙｒｉｎｇｅ ｆｉｌｔｅｒで浮遊物を除去した。第１下部基板の配向膜表面上のフレームにシーラントをシールディスペンサー（ｓｅａｌ ｄｉｓｐｅｎｓｅｒ）で描いた。前記第１下部基板の配向膜に液晶−染料混合液を塗布した後、第１上部基板を覆ってラミネーションし、ＵＶ（Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）露光器でＵＶＢ基準１Ｊの照射量で露光して、第１液晶セルを製造した。この時、第１上部基板と第１下部基板のラビング方向が互いに１８０度を成すようにラミネーションした。

第１上部基板の製造において、ラビング方向が横軸を基準として時計方向に約１３５度を成すように変更したこと以外は、同一な方法で第２上部基板を製造した。第１下部基板の製造において、ラビング方向が横軸を基準として時計方向に約３１５度を成すように変更したこと以外は、同一な方法で第２下部基板を製造した。前記第１液晶セルの製造と同一な方法で、第２液晶セルを製造した。

前記第１液晶セル及び第２液晶セルのセルギャップは、各々１２μｍであり、第１上部基板、第１下部基板、第２上部基板及び第２下部基板の垂直配向膜のプレチルト角は、各々８８度であった。製作された第１液晶セルと第２液晶セルを第１上部基板と第２上部基板のラビング方向が互いに９０度で直交するようにＯＣＡ粘着剤でラミネーションして、実施例１の透過率可変フィルムを製作した。

＜実施例２＞
実施例１の透過率可変フィルムの製造において、第１上部基板、第１下部基板、第２上部基板及び第２下部基板の垂直配向膜のプレチルト角を各々８２度に変更したこと以外は、実施例１と同一に透過率可変フィルムを製造した。前記でプレチルト角を制御するために、ラビング時にラビング布の回転ｒｐｍを約１０００ｒｐｍにし、ｓｔａｇｅ移動速度を約１．１６ｍ／ｍｉｎにし、ラビング深さ（ｒｕｂｂｉｎｇ ｄｅｐｔｈ）を約２８０μｍに制御した。

＜実施例３＞
実施例１の透過率可変フィルムの製造において、第１上部基板、第１下部基板、第２上部基板及び第２下部基板の垂直配向膜のプレチルト角を各々７５度に変更したこと以外は、実施例１と同一に透過率可変フィルムを製造した。前記でプレチルト角を制御するために、ラビング時にラビング布の回転ｒｐｍを約１０００ｒｐｍにし、ｓｔａｇｅ移動速度を約１．１６ｍ／ｍｉｎにし、ラビング深さ（ｒｕｂｂｉｎｇ ｄｅｐｔｈ）を約３８０μｍに制御した。

＜実施例４＞
実施例１の透過率可変フィルムの製造において、第１液晶セル及び第２液晶セルのセルギャップが各々８μｍになるようにスペーサのサイズを変更したこと以外は、実施例１と同一に透過率可変フィルムを製造した。

＜比較例１＞
実施例１の透過率可変フィルムの製造において、第１液晶セルと第２液晶セルを上部基板と上部基板のラビング方向が約４５度を成すようにＯＣＡ粘着剤でラミネーションしたこと以外は、実施例１と同一に透過率可変フィルムを製造した。

＜比較例２＞
実施例１の第１液晶セルの製造において、第１上部基板と第１下部基板のラビング方向が互いに１８０度ではない９０度になるようにラミネーションし、液晶に左旋性のカイラル成分（ｃｈｉｒａｌ ｄｏｐａｎｔ）を添加してピッチが１００μｍになるようにしたこと以外は、実施例１の第１液晶セルの製造と同一な方法を実行して、ｒｅｖｅｒｓｅ−ＴＮ型液晶−染料フィルムセルを製造することで透過率可変フィルムを準備した。

＜比較例３＞
比較例２の透過率可変フィルムの上部基板のラビング方向と吸収軸が一致する方向に偏光板をＯＣＡ粘着剤でラミネーションして、比較例３の透過率可変フィルムを製造した。

＜比較例４＞
実施例１の透過率可変フィルムの製造において、第１上部基板、第１下部基板、第２上部基板及び第２下部基板のラビング方向を、横軸を基準として時計方向に各々０度、１８０度、９０度及び２７０度を成すようにラビング配向したこと以外は、実施例１と同一に透過率可変フィルムを製造した。

＜評価例１．電気光学特性の評価＞
透過率可変フィルムの液晶セルの上部基板及び下部基板の配向膜を、ＴＭＡＨ（Ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ）２％水溶液及びＮＭＰ（Ｎ−Ｍｅｔｈｙｌ−２−Ｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ）を１：９で混合した洗浄液で、端の部分を洗浄した後にシルバーペーストをつけて、１００℃の温度で１５分間加温した後、電極テープで連結して、電圧印加を準備する。このとき、ダブルセル構造の透過率可変フィルムの場合、４個の電極を、第１上部基板と第２上部基板の電極テープを連結して端子を一つ作り、第１下部基板と第２下部基板の電極テープを連結して端子を一つ作り上げて準備する。準備したサンプルをバックライト上に乗せて、二つの電極を関数発生器（ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）の端子に連結し、０Ｖｒｍｓから１５Ｖｒｍｓまで電圧を印加しながらフォトダイオードで輝度値を計測して透過率を測定した。このとき、バックライトの初期輝度値を計測して百分率に換算して透過率値を記録する。コントラスト比は、電圧非印加状態での透過率（Ｔｃ）に対する１５Ｖ電圧印加時の透過率（Ｔ）の割合（Ｔｃ／Ｔ）である。

図７は、実施例１に対して測定した電圧−透過率のグラフである。前記透過率は、４００ｎｍ〜７００ｎｍ波長に対する平均透過率である。図７に示したように、実施例１は、電圧非印加時（０Ｖ）、約５１．５±０．５％の透過率を示すクリアモードであり、約１５Ｖの電圧印加時、約２．７±０．１％の透過率を示すダークモードにスイッチングされた。電圧を除去する場合、再び約５１．５±０．５％の透過率を示すクリアモードにスイッチングされた。Ｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓ現象は発生しなかった。

図８は、実施例１に対して測定した視野角−透過率のグラフである。前記透過率は、４００ｎｍ〜７００ｎｍ波長に対する平均透過率である。図８から、実施例１は、左右視野角で過率対称性に優れていることを確認し得る。

図９は、実施例４に対する電圧による波長−透過率のグラフである。図９から、本出願の透過率可変フィルムの場合、中間電圧で最大電圧に対して高い透過率（法線光透過率）を確保するように構成されたことがわかる。

下記表１は、実施例１〜実施例３及び比較例１〜比較例３に対して電圧非印加時の初期透過度、１５Ｖ電圧印加時の遮光透過度及びコントラスト比を示す。下記表１から、実施例１〜実施例３は初期透過度だけではなくコントラスト比にも優れていることを確認し得る。

下記表２は、実施例１及び比較例４に対して正面、左右視野角３０度で測定された透過率を示す。下記表２から、実施例１が比較例４に対して左右視野角での透過度の差が少なくて左右対称性に優れていることを確認し得る。

下記表３は、実施例１〜実施例３に対してバックライトの入射光が透過率可変フィルムの表面法線と約３０度の角度を成すように照射し、初期透過度、遮光透過度及びコントラスト比を測定した結果を示す。表３から、透過率可変フィルムがアイウェアに勾配角で装着される場合、垂直配向膜のプレチルト角の調節を通じて勾配角でのコントラスト比を改善することができることを確認し得る。

Claims (11)

1. 第１ゲストホスト液晶層を含む第１液晶セル及び第２ゲストホスト液晶層を含む第２液晶セルを含み、
   前記第１及び第２液晶セルは、互いに重畳されて含まれており、
   前記第１及び第２液晶セルは、各々垂直配向及び水平配向状態の間をスイッチングすることができ、
   前記水平配向状態で前記第１液晶セルは、前記液晶セルの横軸を基準として時計方向に４０度〜５０度の範囲内の光軸を有し、前記第２液晶セルは、前記液晶セルの横軸を基準として時計方向に１３０度〜１４０度の範囲内の光軸を有する、透過率可変フィルム。
2. 第１及び第２ゲストホスト液晶層は、各々液晶及び異方性染料を含む、請求項１に記載の透過率可変フィルム。
3. 前記液晶は、誘電率異方性が負数である、請求項２に記載の透過率可変フィルム。
4. 第１または第２ゲストホスト液晶層の異方性度（Ｒ）が０．５以上である、請求項１から３のいずれか一項に記載の透過率可変フィルム。
5. 前記第１液晶セルは、第１垂直配向膜、第１ゲストホスト液晶層及び第２垂直配向膜を順に含み、前記第２液晶セルは、第３垂直配向膜、第２ゲストホスト液晶層及び第４垂直配向膜を順に含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の透過率可変フィルム。
6. 前記第１〜第４垂直配向膜は、プレチルト角が７０度〜８９度の範囲内であり、前記第１及び第２垂直配向膜のプレチルト方向は、液晶セルの横軸方向を基準として時計方向に各々４０度〜５０度の範囲内であり、前記第３及び第４垂直配向膜のプレチルト方向は、液晶セルの横軸方向を基準として時計方向に各々１３０度〜１４０度の範囲内である、請求項５に記載の透過率可変フィルム。
7. 前記第１及び第２垂直配向膜のプレチルト角のうちいずれか一つは、前記配向膜と水平な方向を基準として時計方向で測定した角度であり、他の一つは、前記配向膜と水平な方向を基準として反時計方向で測定した角度であり、前記第３及び第４垂直配向膜のプレチルト角のうちいずれか一つは、前記配向膜と水平な方向を基準として時計方向で測定した角度であり、他の一つは、前記配向膜と水平な方向を基準として反時計方向で測定した角度である、請求項６に記載の透過率可変フィルム。
8. 第１〜第４垂直配向膜の外側に配置された電極フィルムをさらに含む、請求項５から７のいずれか一項に記載の透過率可変フィルム。
9. 前記第１及び第２液晶セルは、互いに合着された状態で存在する、請求項１から８のいずれか一項に記載の透過率可変フィルム。
10. 左眼用レンズと右眼用レンズ；及び前記左眼用レンズと右眼用レンズを支持するフレームを含むアイウェアであって、
    前記左眼用レンズ及び右眼用レンズは、各々請求項１に記載の透過率可変フィルムを含み、
    前記フレームは、装着時の観察者の正面視線方向と前記透過率可変フィルム表面の法線が成す角度が１５度〜４０度の範囲内になるように形成されている、アイウェア。
11. 拡張現実体験用機器である、請求項１０に記載のアイウェア。