JP2021536035A - 光学デバイス - Google Patents
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Abstract
本出願は、光学デバイスに関する。本出願は、透過率の可変が可能な光学デバイスを提供し、このような光学デバイスは、サングラスやＡＲ（Ａｒｇｕｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ）又はＶＲ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ）用アイウェア（ｅｙｅｗｅａｒ）などのアイウェア類、建物の外壁や車両用サンルーフなどの多様な用途に用いられ得る。
Description
関連出願との相互引用
本出願は、２０１８年９月４日に提出された大韓民国特許出願第１０−２０１８−０１０５６０２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込まれる。
本出願は、２０１８年９月４日に提出された大韓民国特許出願第１０−２０１８−０１０５６０２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込まれる。
技術分野
本出願は、光学デバイスに関する。
本出願は、光学デバイスに関する。
液晶化合物を用いて透過率を可変することができるように設計された透過率可変フィルムは多様に知られている。例えば、ホスト物質（ｈｏｓｔ ｍａｔｅｒｉａｌ）と二色性染料ゲスト（ｄｉｃｈｒｏｉｃ ｄｙｅ ｇｕｅｓｔ）の混合物を適用した、いわゆるＧＨセル（Ｇｕｅｓｔ ｈｏｓｔ ｃｅｌｌ）を用いた透過率可変フィルムが知られている。このような透過率可変フィルムは、サングラスやメガネなどのアイウェア（ｅｙｅｗｅａｒ）、建物外壁又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。
透過率可変フィルムの多様な用途への適用可能性を高める側面から透過率可変装置などをカプセル化した構造が考慮され得る。カプセル化の方法としては、ガラス基板のような剛性外郭基板の間にホットメルティング（ｈｏｔ ｍｅｌｔｉｎｇ）素材やその他接着素材を用いてオートクレーブ（Ａｕｔｏ Ｃｌａｖｅ）方式などで前記透過率可変装置をカプセル化する方法を考慮することができる。
オートクレーブ工程は、通常１００℃以上の高温と２ｂａｒ以上の高圧が適用される高温高圧工程である。
このような技術を用いて透過率可変フィルムを２枚の外郭基板の間でカプセル化するようになると、透過率可変フィルムに圧力が加えられ、このような圧力は、高温又は高温高湿条件あるいは低温条件などで気泡を誘発させ得る。また、カプセル化に適用されるホットメルティング（ｈｏｔ ｍｅｌｔｉｎｇ）素材やその他接着素材などは、低温条件などの条件で収縮し、前記のような収縮と外郭基板の復元力などによりカプセル化された透過率可変フィルムに陰圧が発行して気泡が誘発され得る。また、高温条件では、接着素材などの弾性率が低くなってガラス基板の変形が発生でき、常温条件では、残留応力が透過率可変フィルムに伝達されて陰圧を発生させることで、また気泡が誘発され得る。このようにガラス基板などの剛性基板の間でカプセル化された構造の温度変化によって多い不良が発生でき、このような問題は、前記剛性基板として曲面基板などを適用した場合に一層目立つ。
本出願は、光学デバイスを提供する。本出願では、少なくとも２枚の外郭基板の間でカプセル化された能動液晶フィルムを含む構造において温度変化条件などを含んだ多様な耐久条件で気泡又は外観変化などの不良の発生がない耐久性に優れた光学デバイスを提供することを目的とする。
本明細書で言及する物性のうち測定温度や圧力が結果に影響を及ぼす場合に、特に異に規定しない限り、該当物性は、常温と常圧で測定したものである。
用語「常温」は、加温したり減温しない自然そのままの温度であって、一般的に、約１０℃〜約３０℃の範囲内のいずれか一つの温度、約２３℃又は約２５℃程度の温度であってもよい。また、特に異に規定しない限り、本明細書で温度の単位は、℃である。
用語「常圧」は、特に減圧したり加圧しない自然そのままの圧力であって、一般的に、大気圧のような約１気圧程度の圧力を意味する。
本出願で製造される光学デバイスは、透過率の調節が可能な光学デバイスであって、例えば、少なくとも透過モードと遮断モードの間をスイッチングすることができる光学デバイスである。
前記透過モードは、光学デバイスが相対的に高い透過率を示す状態であり、遮断モードは、光学デバイスが相対的に低い透過率を示す状態である。
一つの例示で、前記光学デバイスは、前記透過モードでの透過率が約３０％以上、約３５％以上、約４０％以上、約４５％以上又は約５０％以上であってもよい。また、前記光学デバイスは、前記遮断モードでの透過率が約２０％以下、約１５％以下又は約１０％以下であってもよい。
透過モードでの透過率は数値が高いほど有利であり、遮断モードでの透過率は低いほど有利であるので、それぞれの上限と下限は特に制限されない。一つの例示で、前記透過モード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％又は約６０％であってもよい。前記遮断モード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％又は約１０％であってもよい。
前記透過率は、直進光透過率であってもよい。用語「直進光透過率」は、所定方向に光学デバイスを入射した光に対して前記入射方向と同一の方向に前記光学デバイスを透過した光（直進光）の割合であってもよい。一つの例示で、前記透過率は、前記光学デバイス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）であってもよい。
本出願の光学デバイスで透過率が調節される光は、ＵＶ−Ａ領域の紫外線、可視光又は近赤外線であってもよい。一般的に用いられる定義によると、ＵＶ−Ａ領域の紫外線は、３２０ｎｍ〜３８０ｎｍの範囲内の波長を有する放射線を意味し、可視光は、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの範囲内の波長を有する放射線を意味し、近赤外線は、７８０ｎｍ〜２０００ｎｍの範囲内の波長を有する放射線を意味することで用いられる。
本出願の光学デバイスは、少なくとも前記透過モードと遮断モードの間をスイッチングすることができるように設計される。必要な場合に、光学デバイスは、前記透過モード及び遮断モード外に他のモード、例えば、前記透過モード及び遮断モードの透過率の間の任意の透過率を示すことができるモード又は部位別に透過率が異なるパターン化されたモードなどのような多様な第３のモードも具現できるように設計され得る。
このようなモード間のスイッチングは、光学デバイスが能動液晶フィルムを含むことで達成され得る。上記で能動液晶フィルムは、少なくとも２個以上の光軸の配向状態、例えば、第１及び第２配向状態の間をスイッチングすることができる液晶素子フィルムである。上記で光軸は、能動液晶フィルムに含まれている液晶化合物が棒（ｒｏｄ）状である場合にはその長軸方向を意味することができ、円盤（ｄｉｓｃｏｔｉｃ）形態である場合には前記円盤平面の法線方向を意味することができる。また、例えば、能動液晶フィルムがいずれか配向状態で互いに光軸の方向が異なる複数の液晶化合物を含む場合に、能動液晶フィルムの光軸は、平均光軸で定義され得、この場合、平均光軸は、前記液晶化合物の光軸のベクトル和を意味することができる。
能動液晶フィルムの配向状態は、外部エネルギーの印加を通じて制御できる。上記で外部エネルギーは、多様な形態であってもよく、一つの例示では、電圧であってもよい。例えば 前記能動液晶フィルムは、電圧の印加がない状態で前記第１及び第２配向状態のうちいずれか一つの配向状態を有している途中、電圧が印加されると、他の配向状態にスイッチングされ得る。
前記第１及び第２配向状態のうちいずれか一つの配向状態で前記遮断モードが具現され、他の配向状態で前記透過モードが具現され得る。便宜上本明細書では、前記第１状態で遮断モードが具現されることで記述する。
前記能動液晶フィルムは、 液晶化合物を含む液晶層を少なくとも含むことができる。一つの例示で、前記液晶層は、いわゆるゲストホスト液晶層（ｇｕｅｓｔ−ｈｏｓｔ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｌａｙｅｒ）であって、液晶化合物と異方性染料を含む液晶層であってもよい。このような液晶層は、いわゆるゲストホスト効果を用いた液晶層であって、前記液晶化合物（以下、液晶ホストと称する）の配向方向によって前記異方性染料が整列される液晶層である。前記液晶ホストの配向方向は、上述した外部エネルギーの印加有無によって調節できる。
液晶層に用いられる液晶ホストの種類は特に制限されず、ゲストホスト効果の具現のために適用される一般的な種類の液晶化合物が用いられ得る。
例えば、前記液晶ホストとしては、スメクチック液晶化合物、ネマチック液晶化合物又はコレステリック液晶化合物が用いられ得る。一般的には、ネマチック液晶化合物が用いられ得る。用語「ネマチック液晶化合物」は、液晶分子の位置に対する規則性はないが、全て分子軸方向に秩序を有して配列できる液晶化合物を意味し、このような液晶化合物は、棒（ｒｏｄ）形態であるか円盤（ｄｉｓｃｏｔｉｃ）形態であってもよい。
このようなネマチック液晶化合物は、例えば、約４０℃以上、約５０℃以上、約６０℃以上、約７０℃以上、約８０℃以上、約９０℃以上、約１００℃以上又は約１１０℃以上の透明点（ｃｌｅａｒｉｎｇ ｐｏｉｎｔ）を有するか、前記範囲の相転移点、すなわち、ネマチック相から等方相への相転移点を有するものが選択され得る。一つの例示で、前記透明点又は相転移点は、約１６０℃以下、約１５０℃以下又は約１４０℃以下であってもよい。
前記液晶化合物は、誘電率異方性が負数又は正数であってもよい。前記誘電率異方性の絶対値は、目的を考慮して適切に選択され得る。例えば、前記誘電率異方性は、３超過又は７超過であるか、−２未満又は−３未満であってもよい。
また、液晶化合物は、約０．０１以上又は約０．０４以上の光学異方性（βｎ）を有することができる。液晶化合物の光学異方性は、他の例示で、約０．３以下又は約０．２７以下であってもよい。
ゲストホスト液晶層の液晶ホストで用いられる液晶化合物は、本技術分野の専門家に公知されており、それから自由に選択され得る。
液晶層がゲストホスト液晶層である場合には、前記液晶ホストと共に異方性染料を含む。用語「染料」は、可視光領域、例えば、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長範囲内で少なくとも一部又は全体範囲内の光を集中的に吸収及び／又は変形させ得る物質を意味することができ、用語「異方性染料」は、前記可視光領域の少なくとも一部又は全体範囲で光の異方性吸収が可能な物質を意味することができる。
異方性染料としては、例えば、液晶ホストの整列状態によって整列され得る特性を有すると知られた公知の染料を選択して用いることができる。例えば、異方性染料としては、アゾ染料又はアントラキノン染料などを用いることができ、広い波長範囲での光吸収を達成するために液晶層は１種又は２種以上の染料を含んでもよい。
異方性染料の二色比（ｄｉｃｈｒｏｉｃ ｒａｔｉｏ）は、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以下であってもよい。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する方向に平行な偏光の吸収で分けた値を意味することができる。異方性染料は、可視光領域の波長範囲内、例えば、約３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ又は約４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長範囲内で少なくとも一部の波長又はいずれか一つの波長又は全範囲で前記二色比を有することができる。
液晶層内での異方性染料の含量は、目的を考慮して適切に選択され得る。例えば、液晶ホストと異方性染料の合計重量を基準で前記異方性染料の含量は、０．１〜１０重量％の範囲内で選択され得る。異方性染料の割合は、目的とする透過率と液晶ホストに対する異方性染料の溶解度などを考慮して変更することができる。
液晶層は、前記液晶ホストと異方性染料を基本的に含み、必要な場合に、他の任意の添加剤を公知の形態によって追加で含むことができる。添加剤の例としては、キラルドーパント又は安定化剤などが例示できるが、これに制限されるものではない。
前記液晶層の厚さは、例えば、目的とする透過率の可変程度などを考慮して適切に選択され得る。一つの例示で、前記液晶層の厚さは、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以上又は９．５μｍ以上であってもよい。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光学デバイス、すなわち、コントラストの割合が大きいデバイスを具現することができる。前記厚さは、厚いほど高いコントラスト割合の具現が可能なので特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以下又は１５μｍ以下であってもよい。
上記のような能動液晶層又はこれを含む能動液晶フィルムは、第１配向状態と前記第１配向状態とは異なる第２配向状態の間をスイッチングすることができる。前記スイッチングは、例えば、電圧のような外部エネルギーの印加を通じて調節することができる。例えば、電圧無印加状態で前記第１及び第２配向状態ののうちいずれか一つの状態が維持されてから、電圧の印加によって他の配向状態にスイッチングすることができる。
前記第１及び第２配向状態は、一つの例示で、それぞれ水平配向、垂直配向、ツイストネマチック配向又はコレステリック配向状態から選択され得る。例えば、遮断モードで能動液晶フィルム又は液晶層は、少なくとも水平配向、ツイストネマチック配向又はコレステリック配向であり、透過モードで能動液晶フィルム又は液晶層は、垂直配向又は前記遮断モードの水平配向とは異なる方向の光軸を有する水平配向状態であってもよい。能動液晶フィルムは、電圧無印加状態で前記遮断モードが具現される通常遮断モード（Ｎｏｒｍａｌｌｙ Ｂｌａｃｋ Ｍｏｄｅ）の素子であるか、電圧無印加状態で前記透過モードが具現される通常透過モード（Ｎｏｒｍａｌｌｙ Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ Ｍｏｄｅ）を具現することができる。
液晶層の配向状態で該当液晶層の光軸がどの方向に形成されているかを確認する方式は公知されている。例えば、液晶層の光軸の方向は、吸収軸や透過軸の方向を知っている他の偏光板を用いて測定することができ、これは公知の測定器機、例えば、Ｊａｓｃｐ社のＰ−２０００などのｐｏｌａｒｉｍｅｔｅｒを用いて測定することができる。
液晶ホストの誘電率異方性、液晶ホストを配向させる配向膜の配向方向などを調節して上記のような通常透過モード又は遮断モードの能動液晶フィルムを具現する方式は公知されている。
前記能動液晶フィルムは、対向配置された２枚の基材フィルムと、前記２枚の基材フィルムの間に存在する前記能動液晶層と、を含むことができる。
前記能動液晶フィルムは、前記２枚の基材フィルムの間で前記２枚の基材フィルムの間隔を維持するスペーサ及び／又は対向配置された２枚の基材フィルムの間隔が維持された状態で前記基材フィルムを付着しているシーラントを追加で含むことができる。前記スペーサ及び／又はシーラントとしては、特な制限なしに公知の素材が用いられ得る。
基材フィルムとしては、例えば、ガラスなどからなる無機フィルム又はプラスチックフィルムが用いられ得る。プラスチックフィルムとしては、ＴＡＣ（ｔｒｉａｃｅｔｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）フィルム；ノルボルネン誘導体などのＣＯＰ（ｃｙｃｌｏ ｏｌｅｆｉｎ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）フィルム；ＰＭＭＡ（ｐｏｌｙ（ｍｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）などのアクリルフィルム；ＰＣ（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）フィルム；ＰＥ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）フィルム；ＰＰ（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）フィルム；ＰＶＡ（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ）フィルム；ＤＡＣ（ｄｉａｃｅｔｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）フィルム；Ｐａｃ（Ｐｏｌｙａｃｒｙｌａｔｅ）フィルム；ＰＥＳ（ｐｏｌｙ ｅｔｈｅｒ ｓｕｌｆｏｎｅ）フィルム；ＰＥＥＫ（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎ）フィルム；ＰＰＳ（ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｓｕｌｆｏｎｅ）フィルム；ＰＥＩ（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｉｍｉｄｅ）フィルム；ＰＥＮ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ）フィルム；ＰＥＴ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔａｌａｔｅ）フィルム；ＰＩ（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）フィルム；ＰＳＦ（ｐｏｌｙｓｕｌｆｏｎｅ）フィルム；ＰＡＲ（ｐｏｌｙａｒｙｌａｔｅ）フィルム又はフッ素樹脂フィルムなどが用いられ得るが、これに制限されるものではない。基材フィルムには、必要に応じて、金、銀、二酸化ケイ素又は一酸化ケイ素などのケイ素化合物のコーティング層や、反射防止層などのコーティング層が存在してもよい。
基材フィルムとしては、所定範囲の位相差を有するフィルムが用いられ得る。一つの例示で、前記基材フィルムは、正面位相差が１００ｎｍ以下であってもよい。前記正面位相差は、他の例示で、約９５ｎｍ以下、約９０ｎｍ以下、約８５ｎｍ以下、約８０ｎｍ以下、約７５ｎｍ以下、約７０ｎｍ以下、約６５ｎｍ以下、約６０ｎｍ以下、約５５ｎｍ以下、約５０ｎｍ以下、約４５ｎｍ以下、約４０ｎｍ以下、約３５ｎｍ以下、約３０ｎｍ以下、約２５ｎｍ以下、約２０ｎｍ以下、約１５ｎｍ以下、約１０ｎｍ以下、約５ｎｍ以下、約４ｎｍ以下、約３ｎｍ以下、約２ｎｍ以下、約１ｎｍ以下又は約０．５ｎｍ以下であってもよい。前記正面位相差は、他の例示で、約０ｎｍ以上、約１ｎｍ以上、約２ｎｍ以上、約３ｎｍ以上、約４ｎｍ以上、約５ｎｍ以上、約６ｎｍ以上、約７ｎｍ以上、約８ｎｍ以上、約９ｎｍ以上又は約９．５ｎｍ以上であってもよい。
基材フィルムの厚さ方向の位相差の絶対値は、例えば、２００ｎｍ以下であってもよい。前記厚さ方向の位相差の絶対値は、他の例示で、１９０ｎｍ以下、１８０ｎｍ以下、１７０ｎｍ以下、１６０ｎｍ以下、１５０ｎｍ以下、１４０ｎｍ以下、１３０ｎｍ以下、１２０ｎｍ以下、１１０ｎｍ以下、１００ｎｍ以下、９０ｎｍ以下、８５ｎｍ以下、８０ｎｍ以下、７０ｎｍ以下、６０ｎｍ以下、５０ｎｍ以下、４０ｎｍ以下、３０ｎｍ以下、２０ｎｍ以下、１０ｎｍ以下、５ｎｍ以下、４ｎｍ以下、３ｎｍ以下、２ｎｍ以下、１ｎｍ以下又は０．５ｎｍ以下であってもよく、０ｎｍ以上、１０ｎｍ以上、２０ｎｍ以上、３０ｎｍ以上、４０ｎｍ以上、５０ｎｍ以上、６０ｎｍ以上、７０ｎｍ以上又は７５ｎｍ以上であってもよい。前記厚さ方向の位相差は、絶対値が前記範囲内であれば、負数であるか、正数であってもよく、例えば、負数であってもよい。
本明細書で正面位相差（Ｒｉｎ）は、下記数式１で計算される数値であり、厚さ方向の位相差（Ｒｔｈ）は、下記数式２で計算される数値である。特に異に規定しない限り、本明細書で言及する前記正面及び厚さ方向の位相差や屈折率の基準波長は、約５５０ｎｍである。
［数１］
正面位相差（Ｒｉｎ） ＝ ｄ Ｘ （ｎｘ − ｎｙ）
正面位相差（Ｒｉｎ） ＝ ｄ Ｘ （ｎｘ − ｎｙ）
［数２］
厚さ方向の位相差（Ｒｔｈ） ＝ ｄ Ｘ （ｎｚ − ｎｙ）
厚さ方向の位相差（Ｒｔｈ） ＝ ｄ Ｘ （ｎｚ − ｎｙ）
数式１及び２で、ｄは、基材フィルムの厚さであり、ｎｘは、基材フィルムの遅相軸方向の屈折率であり、ｎｙは、基材フィルムの進相軸方向の屈折率であり、ｎｚは、基材フィルムの厚さ方向の屈折率である。
基材フィルムが光学異方性である場合に対向配置されている基材フィルムの遅相軸が成す角度は、例えば、約−１０度〜１０度の範囲内、−７度〜７度の範囲内、−５度〜５度の範囲内又は−３度〜３度の範囲内であるか、大略平行であってもよい。
前記基材フィルムの遅相軸と後述する偏光子の光吸収軸が成す角度は、例えば、約−１０度〜１０度の範囲内、−７度〜７度の範囲内、−５度〜５度の範囲内又は−３度〜３度の範囲内であるか、大略平行であってもよく、あるいは約８０度〜１００度の範囲内、約８３度〜９７度の範囲内、約８５度〜９５度の範囲内又は約８７度〜９２度の範囲内であるか、 大略垂直であってもよい。
上記のような位相差の調節又は遅相軸の配置を通じて光学的に優れて均一な透過モード及び遮断モードの具現が可能である。
基材フィルムは、熱膨脹係数が１００ｐｐｍ／Ｋ以下であってもよい。前記熱膨脹係数は、他の例示で、９５ｐｐｍ／Ｋ以下、９０ｐｐｍ／Ｋ以下、８５ｐｐｍ／Ｋ以下、８０ｐｐｍ／Ｋ以下、７５ｐｐｍ／Ｋ以下、７０ｐｐｍ／Ｋ以下又は６５ｐｐｍ／Ｋ以下であるか、１０ｐｐｍ／Ｋ以上、２０ｐｐｍ／Ｋ以上、３０ｐｐｍ／Ｋ以上、４０ｐｐｍ／Ｋ以上、５０ｐｐｍ／Ｋ以上又は５５ｐｐｍ／Ｋ以上であってもよい。基材フィルムの熱膨脹係数は、例えば、ＡＳＴＭ Ｄ６９６の規定によって測定でき、該当規格で提供する形態でフィルムを裁断し、単位温度当たり長さの変化を測定して熱膨脹係数を計算することができ、ＴＭＡ（ＴｈｅｒｍｏＭｅｃｈａｎｉｃ Ａｎａｌｙｓｉｓ）などの公知の方式で測定できる。
基材フィルムとしては、破断伸率が９０％以上である基材フィルムを用いることができる。前記破断伸率は、９５％以上、１００％以上、１０５％以上、１１０％以上、１１５％以上、１２０％以上、１２５％以上、１３０％以上、１３５％以上、１４０％以上、１４５％以上、１５０％以上、１５５％以上、１６０％以上、１６５％以上、１７０％以上又は１７５％以上であってもよく、１，０００％以下、９００％以下、８００％以下、７００％以下、６００％以下、５００％以下、４００％以下、３００％以下又は２００％以下であってもよい。基材フィルムの破断伸率は、ＡＳＴＭ Ｄ８８２規格によって測定でき、該当規格で提供する形態でフィルムを裁断し、Ｓｔｒｅｓｓ−Ｓｔｒａｉｎ ｃｕｒｖｅを測定することができる装備（力と長さを同時に測定できる）を用いて測定することができる。
基材フィルムが前記熱膨脹係数及び／又は破断伸率を有するように選択されることで、一層優れた耐久性の光学デバイスが提供され得る。
前記基材フィルムの厚さは特に制限されず、例えば、約５０μｍ〜約２００μｍ程度の範囲内であってもよい。
能動液晶フィルムで前記基材フィルムの一面、例えば、前記能動液晶層に向ける面上には導電層及び／又は配向膜が存在してもよい。
基材フィルムの面上に存在する導電層は、能動液晶層に電圧を印加するための構成であって、特な制限なしに公知の導電層が適用され得る。導電層としては、例えば、伝導性高分子、伝導性金属、伝導性ナノワイヤ又はＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）などの金属酸化物などが適用され得る。本出願で適用できる導電層の例は、上記に制限されず、この分野で能動液晶フィルムに適用できるものと知られた全ての種類の導電層が用いられ得る。
一つの例示で、前記基材フィルムの面上には、配向膜が存在する。例えば、基材フィルムの一面にまず導電層が形成され、その上部に配向膜が形成され得る。
配向膜は、能動液晶層に含まれる液晶ホストの配向を制御するための構成であり、特な制限なしに公知の配向膜を適用することができる。業界で公知された配向膜としては、ラビング配向膜や光配向膜などがあり、本出願で用いられる配向膜は、前記公知の配向膜であり、これは特に制限されない。
上述した光軸の配向を達成するために前記配向膜の配向方向が制御され得る。例えば、対向配置されている２枚の基材フィルムの各面に形成された２個の配向膜の配向方向は、互いに約−１０度〜１０度の範囲内の角度、−７度〜７度の範囲内の角度、−５度〜５度の範囲内の角度又は−３度〜３度の範囲内の角度を成すか、互いに大略平行であってもよい。他の例示で、前記２個の配向膜の配向方向は、約８０度〜１００度の範囲内の角度、約８３度〜９７度の範囲内の角度、約８５度〜９５度の範囲の角度内又は約８７度〜９２度の範囲内の角度を成すか、互いに大略垂直であってもよい。
このような配向方向によって能動液晶層の光軸の方向が決定されるので、前記配向方向は能動液晶層の光軸の方向を確認して確認できる。
上記のような構成を有する能動液晶フィルムの形態は特に制限されず、光学デバイスの適用用途によって決まることができ、一般的にはフィルム又はシート形態である。
光学デバイスは、偏光子を含むことができる。前記偏光子は、前記能動液晶フィルムの代わりに含まれるか、あるいは前記能動液晶フィルムと共に含まれ得る。前記偏光子としては、例えば、吸収型線形偏光子、すなわち、一方向に形成された光吸収軸とそれとは大略垂直に形成された光透過軸を有する偏光子を用いることができる。
前記偏光子は、前記能動液晶層の第１配向状態で前記遮断状態が具現されると仮定する場合に、前記第１配向状態の平均光軸（光軸のベクトル和）と前記偏光子の光吸収軸が成す角度が８０度〜１００度又は８５度〜９５度を成すか、大略垂直になるように光学デバイスに配置されているか、あるいは３５度〜５５度又は約４０度〜５０度になるか、大略４５度になるように光学デバイスに配置されていてもよい。
配向膜の配向方向を基準とするときに、上述したように対向配置された能動液晶フィルムの２枚の基材フィルムの各面上に形成された配向膜の配向方向が互いに約−１０度〜１０度の範囲内の角度、−７度〜７度の範囲内の角度、−５度〜５度の範囲内の角度又は−３度〜３度の範囲内の角度を成すか、互いに大略平行な場合に、前記２個の配向膜のうちいずれか一つの配向膜の配向方向と前記偏光子の光吸収軸が成す角度が８０度〜１００度又は８５度〜９５度を成すか、大略垂直になってもよい。
他の例示で、前記２個の配向膜の配向方向が約８０度〜１００度の範囲内の角度、約８３度〜９７度の範囲内の角度、約８５度〜９５度の範囲の角度内又は約８７度〜９２度の範囲内の角度を成すか、互いに大略垂直である場合には、２枚の配向膜のうち前記偏光子により近く配置された配向膜の配向方向と前記偏光子の光吸収軸が成す角度が８０度〜１００度又は８５度〜９５度を成すか、大略垂直になってもよい。
例えば、図１に示したように、前記能動液晶フィルム１０と前記偏光子２０は、互いに積層された状態で前記能動液晶フィルム１０の第１配向方向の光軸（平均光軸）と前記偏光子２０の光吸収軸が前記関係になるように配置され得る。
一つの例示で、前記偏光子２０が後述する偏光コーティング層である場合には、前記偏光コーティング層が前記能動液晶フィルムの内部に存在する構造が具現され得る。例えば、図２に示したように、前記能動液晶フィルムの基材フィルム１１０のうちいずれか一つの基材フィルム１１０と能動液晶層１２０の間に前記偏光コーティング層２０１が存在する構造が具現され得る。例えば、基材フィルム１１０上に上述した導電層、前記偏光コーティング層２０１及び前記配向膜が順次に形成されていてもよい。
本出願の光学デバイスで適用できる前記偏光子の種類は特に制限されない。例えば、偏光子としては、既存のＬＣＤなどで用いられる通常の素材、例えば、ＰＶＡ（ｐｏｌｙ（ｖｉｎｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ））偏光子などや、リオトロピック液晶（ＬＬＣ：Ｌｙｏｔｒｏｐｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｙｓｔａｌ）や、反応性液晶（ＲＭ：Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｍｅｓｏｇｅｎ）と二色性色素（ｄｉｃｈｒｏｉｃ ｄｙｅ）を含む偏光コーティング層のようにコーティング方式で具現した偏光子を用いることができる。本明細書で上記のようにコーティング方式で具現された偏光子は、偏光コーティング層と呼称され得る。前記リオトロピック液晶としては、特な制限なしに公知の液晶を用いることができ、例えば、二色比（ｄｉｃｈｒｏｉｃ ｒａｔｉｏ）が３０〜４０程度であるリオトロピック液晶層を形成することができるリオトロピック液晶を用いることができる。一方、偏光コーティング層が反応性液晶（ＲＭ：Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｍｅｓｏｇｅｎ）と二色性色素（ｄｉｃｈｒｏｉｃ ｄｙｅ）を含む場合に、前記二色性色素としては、線形の色素を用いるか、あるいはディスコチック色素（ｄｉｓｃｏｔｉｃ ｄｙｅ）が用いられ得る。
本出願の光学デバイスは、上記のような能動液晶フィルムと偏光子をそれぞれ一つずつのみ含むことができる。したがって、前記光学デバイスは、一つの前記能動液晶フィルムのみを含み、一つの偏光子のみを含むことができる。
光学デバイスは、対向配置されている２枚の外郭基板をさらに含むことができる。本明細書では、便宜上前記２枚の外郭基板のうちいずれか一つを第１外郭基板と称し、他の一つを第２外郭基板と称することができるが、前記第１及び第２の表現が外郭基板の先後乃至は上下関係を規定することではない。一つの例示で、前記能動液晶フィルムとともに含まれる偏光子は、前記２枚の外郭基板の間でカプセル化されていてもよい。このようなカプセル化は、接着フィルムを用いて行われ得る。例えば、図３に示したように、前記対向配置された２枚の外郭基板３０の間に前記能動液晶フィルム１０と偏光子２０が存在できる。
前記外郭基板としては、例えば、ガラスなどの無機基板又はプラスチック基板が用いられ得る。プラスチック基板としては、ＴＡＣ（ｔｒｉａｃｅｔｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）フィルム；ノルボルネン誘導体などのＣＯＰ（ｃｙｃｌｏ ｏｌｅｆｉｎ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）フィルム；ＰＭＭＡ（ｐｏｌｙ（ｍｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）などのアクリルフィルム；ＰＣ（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）フィルム；ＰＥ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）フィルム；ＰＰ（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）フィルム；ＰＶＡ（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ）フィルム；ＤＡＣ（ｄｉａｃｅｔｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）フィルム；Ｐａｃ（Ｐｏｌｙａｃｒｙｌａｔｅ）フィルム；ＰＥＳ（ｐｏｌｙ ｅｔｈｅｒ ｓｕｌｆｏｎｅ）フィルム；ＰＥＥＫ（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎ）フィルム；ＰＰＳ（ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｓｕｌｆｏｎｅ）フィルム；ＰＥＩ（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｉｍｉｄｅ）フィルム；ＰＥＮ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ）フィルム；ＰＥＴ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔａｌａｔｅ）フィルム；ＰＩ（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）フィルム；ＰＳＦ（ｐｏｌｙｓｕｌｆｏｎｅ）フィルム；ＰＡＲ（ｐｏｌｙａｒｙｌａｔｅ）フィルム又はフッ素樹脂フィルムなどが用いられ得るが、これに制限されるものではない。外郭基板には、必要に応じて、金、銀、二酸化ケイ素又は一酸化ケイ素などのケイ素化合物のコーティング層や、反射防止層などのコーティング層が存在してもよい。
外郭基板としては、熱膨脹係数が１００ｐｐｍ／Ｋ以下であるものを用いることができる。前記熱膨脹係数は、他の例示で、９５ｐｐｍ／Ｋ以下、９０ｐｐｍ／Ｋ以下、８５ｐｐｍ／Ｋ以下、８０ｐｐｍ／Ｋ以下、７５ｐｐｍ／Ｋ以下、７０ｐｐｍ／Ｋ以下、６５ｐｐｍ／Ｋ以下、６０ｐｐｍ／Ｋ以下、５０ｐｐｍ／Ｋ以下、４０ｐｐｍ／Ｋ以下、３０ｐｐｍ／Ｋ以下、２０ｐｐｍ／Ｋ以下又は１５ｐｐｍ／Ｋ以下であるか、１ｐｐｍ／Ｋ以上、２ｐｐｍ／Ｋ以上、３ｐｐｍ／Ｋ以上、４ｐｐｍ／Ｋ以上、５ｐｐｍ／Ｋ以上、６ｐｐｍ／Ｋ以上、７ｐｐｍ／Ｋ以上、８ｐｐｍ／Ｋ以上、９ｐｐｍ／Ｋ以上又は１０ｐｐｍ／Ｋ以上であってもよい。
前記外郭基板の熱膨脹係数及び破断伸率の測定方式は、それぞれ上述した基材フィルムの熱膨脹係数及び破断伸率の測定方式と同一である。
外郭基板が上記のような熱膨脹係数及び／又は破断伸率を有するように選択されることで、一層優れた耐久性の光学デバイスが提供され得る。
上記のような外郭基板の厚さは特に制限されず、例えば、約０．３ｍｍ以上であってもよい。前記厚さは、他の例示で、約０．５ｍｍ以上、約１ｍｍ以上、約１．５ｍｍ以上又は約２ｍｍ以上程度であってもよく、１０ｍｍ以下、９ｍｍ以下、８ｍｍ以下、７ｍｍ以下、６ｍｍ以下、５ｍｍ以下、４ｍｍ以下又は３ｍｍ以下程度であってもよい。
前記外郭基板は、フラット（ｆｌａｔ）な基板であるか、あるいは曲面形状を有する曲面基板であってもよい。例えば、前記２枚の外郭基板は、同時にフラットな基板であるか、同時に曲面形状を有するか、あるいはいずれか一つはフラットな基板であり、他の一つは曲面形状の基板であってもよい。
また、上記で同時に曲面形状を有する場合には、それぞれの曲率又は曲率半径は、同一であるか相異なっていてもよい。
本明細書で曲率又は曲率半径は、業界で公知にされた方式で測定でき、例えば、２ＤＰｒｏｆｉｌｅ Ｌａｓｅｒ Ｓｅｎｓｏｒ（レーザーセンサー）、Ｃｈｒｏｍａｔｉｃ ｃｏｎｆｏｃａｌ ｌｉｎｅ ｓｅｎｓｏｒ（共焦点センサー）又は３Ｄ Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｃｏｎｆｏｒｃａｌ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙなどの非接触式装備を用いて測定することができる。このような装備を用いて曲率又は曲率半径を測定する方式は公知にされている。
また、前記基板と関連して、例えば、表面と裏面での曲率又は曲率半径が異なる場合には、本明細書で言及する外郭基板の曲率または曲率半径は、光学デバイス内に配置された２枚の外郭基板のそれぞれの対向する面の曲率又は曲率半径を意味することができる。したがって、第１外郭基板の場合、第２外郭基板と対向する面の曲率又は曲率半径と、第２外郭基板の場合、第１外郭基板と対向する面の曲率又は曲率半径が基準になってもよい。また、該当面での曲率又は曲率半径が一定ではなく、相異なっている部分が存在する場合には、最大の曲率又は曲率半径又は最小の曲率又は曲率半径、又は平均曲率又は平均曲率半径が基準になってもよい。
前記基板は、両方が曲率又は曲率半径の差が１０％以内、９％以内、８％以内、７％以内、６％以内、５％以内、４％以内、３％以内、２％以内又は１％以内であってもよい。前記曲率又は曲率半径の差は、大きい曲率又は曲率半径をＣＬとし、小さい曲率又は曲率半径をＣＳとするときに、１００×（ＣＬ−ＣＳ）／ＣＳで計算される数値である。また、前記曲率又は曲率半径の差の下限は特に制限されない。２枚の外郭基板の曲率又は曲率半径の差は同一であるため、前記曲率又は曲率半径の差は、０％以上であるか、０％超過であってもよい。
上記のような曲率又は曲率半径の制御は、本出願の光学デバイスのように能動液晶フィルム及び／又は偏光子が接着フィルムでカプセル化された構造において有用である。
第１及び第２外郭基板が全て曲面である場合に、光学デバイス内で両方の曲率は同一符号であってもよい。言い換えれば、前記２個の外郭基板は、全て同一の方向に屈曲されていてもよい。すなわち、前記の場合は、第１外郭基板の曲率中心と第２外郭基板の曲率中心が全て第１及び第２外郭基板の上部及び下部のうち同じ部分に存在する場合である。図４は、第１及び第２外郭基板３０の間に能動液晶フィルムなどを含むカプセル化部位４００が存在する側面を示す例示的な図であり、この場合は、第１及び第２外郭基板３０の曲率中心は全て図面で下部に存在する場合である。
第１及び第２外郭基板のそれぞれの曲率又は曲率半径の具体的な範囲は特に制限されない。一つの例示で、前記それぞれの基板の曲率半径は、１００Ｒ以上、２００Ｒ以上、３００Ｒ以上、４００Ｒ以上、５００Ｒ以上、６００Ｒ以上、７００Ｒ以上、８００Ｒ以上又は９００Ｒ以上であるか、１０，０００Ｒ以下、９，０００Ｒ以下、８，０００Ｒ以下、７，０００Ｒ以下、６，０００Ｒ以下、５，０００Ｒ以下、４，０００Ｒ以下、３，０００Ｒ以下、２，０００Ｒ以下、１，９００Ｒ以下、１，８００Ｒ以下、１，７００Ｒ以下、１，６００Ｒ以下、１，５００Ｒ以下、１，４００Ｒ以下、１，３００Ｒ以下、１，２００Ｒ以下、１，１００Ｒ以下又は１，０５０Ｒ以下であってもよい。上記でＲは、半径が１ｍｍである円の曲がれた程度を意味する。したがって、上記で、例えば、１００Ｒは、半径が１００ｍｍである円の曲がれた程度又はそのような円に対する曲率半径である。もちろん基板がフラットな場合に曲率は０であり、曲率半径は無限大である。
第１及び第２外郭基板は、前記範囲で同一であるか相異なっている曲率半径を有することができる。一つの例示で、第１及び第２外郭基板の曲率が互いに異なる場合に、そのうち曲率が大きい基板の曲率半径が前記範囲内であってもよい。
一つの例示で、第１及び第２外郭基板の曲率が互いに異なる場合には、そのうち曲率が大きい基板が光学デバイスの使用時により重力方向に配置される基板であってもよい。本出願で前記２枚の外郭基板のうち光学デバイスの使用状態でより重力方向に配置される基板は、下部基板と称し、他の基板は、上部基板と称することができる。
すなわち、前記カプセル化のためには、後述するように接着フィルムを用いたオートクレーブ（Ａｕｔｏｃｌａｖｅ）工程が行われ得、この過程では、通常高温及び高圧が適用される。しかし、このようなオートクレーブ工程後にカプセル化に適用された接着フィルムが高温で長期間保管されるなどの一部の場合には、一部の再融解などが起きて外郭基板の割れ問題が発生できる。このような現象が起きるようになれば、カプセル化された能動液晶フィルム及び／又は偏光子に力が作用して内部に気泡が形成され得る。
しかし、基板間の曲率又は曲率半径を上のように制御すると、接着フィルムによる合着力が劣るようになっても復元力と重力の合力であるネット力が作用して割れを阻むことができ、オートクレーブのような工程圧力にもよく耐えられる。
光学デバイスは、前記能動液晶フィルム及び／又は偏光子を前記外郭基板内でカプセル化している接着フィルムをさらに含むことができる。本明細書では、前記接着フィルムをカプセル化剤とも称することができる。このような接着フィルム４０は、例えば、図５に示したように、外郭基板３０と能動液晶フィルム１０の間、能動液晶フィルム１０と偏光子２０の間及び／又は偏光子２０と外郭基板３０の間に存在することができる。
また、前記接着フィルムは、前記能動液晶フィルム１０と偏光子２０の側面にも存在でき、適切には、全ての側面に存在することができる。
すなわち、前記接着フィルムは、前記能動液晶フィルム及び／又は偏光子の上部及び下部と全ての側面に存在することができる。
接着フィルムは、前記外郭基板３０と能動液晶フィルム１０、能動液晶フィルム１０と偏光子２０及び偏光子２０と外郭基板３０を互いに接着させると共に、前記能動液晶フィルム１０と偏光子２０をカプセル化していてもよい。
例えば、目的とする構造によって外郭基板、能動液晶フィルム、偏光子及び接着フィルムを積層した後に真空状態で圧着する方式で前記構造を具現することができる。
前記接着フィルムとしては、特な制限なしに公知の素材が用いられ得、例えば、公知された熱可塑性ポリウレタン接着フィルム（ＴＰＵ：Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ）、ＴＰＳ（Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ Ｓｔａｒｃｈ）フィルム、ポリアミド接着フィルム、アクリル系接着フィルム、ポリエステル接着フィルム、ＥＶＡ（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｖｉｎｙｌ Ａｃｅｔａｔｅ）接着フィルム、ポリエチレン又はポリプロピレンなどのポリオレフィン接着フィルム又はポリオレフィンエラストマーフィルム（ＰＯＥフィルム）などのうち選択され得る。
接着フィルムとしては、所定範囲の位相差を有するフィルムが用いられ得る。一つの例示で、前記接着フィルムは、正面位相差が１００ｎｍ以下であってもよい。前記正面位相差は、他の例示で、約９５ｎｍ以下、約９０ｎｍ以下、約８５ｎｍ以下、約８０ｎｍ以下、約７５ｎｍ以下、約７０ｎｍ以下、約６５ｎｍ以下、約６０ｎｍ以下、約５５ｎｍ以下、約５０ｎｍ以下、約４５ｎｍ以下、約４０ｎｍ以下、約３５ｎｍ以下、約３０ｎｍ以下、約２５ｎｍ以下、約２０ｎｍ以下、約１５ｎｍ以下、約１０ｎｍ以下、約９ｎｍ以下、約８ｎｍ以下、約７ｎｍ以下、約６ｎｍ以下、約５ｎｍ以下、約４ｎｍ以下、約３ｎｍ以下、約２ｎｍ以下又は約１ｎｍ以下であってもよい。前記正面位相差は、他の例示で、約０ｎｍ以上、約１ｎｍ以上、約２ｎｍ以上、約３ｎｍ以上、約４ｎｍ以上、約５ｎｍ以上、約６ｎｍ以上、約７ｎｍ以上、約８ｎｍ以上、約９ｎｍ以上又は約９．５ｎｍ以上であってもよい。
接着フィルムの厚さ方向の位相差の絶対値は、例えば、２００ｎｍ以下であってもよい。前記絶対値は、 他の例示で、約１９０ｎｍ以下、１８０ｎｍ以下、１７０ｎｍ以下、１６０ｎｍ以下、１５０ｎｍ以下、１４０ｎｍ以下、１３０ｎｍ以下、１２０ｎｍ以下又は１１５ｎｍ以下であってもよく、０ｎｍ以上、１０ｎｍ以上、２０ｎｍ以上、３０ｎｍ以上、４０ｎｍ以上、５０ｎｍ以上、６０ｎｍ以上、７０ｎｍ以上、８０ｎｍ以上又は９０ｎｍ以上であってもよい。前記厚さ方向の位相差は、前記範囲内の絶対値を有する限り、負数であるか、正数であってもよい。
前記接着フィルムの正面位相差（Ｒｉｎ）及び厚さ方向の位相差（Ｒｔｈ）は、それぞれ前記数式１及び２で厚さ（ｄ）、遅相軸方向の屈折率（ｎｘ）、進相軸方向の屈折率（ｎｙ）及び厚さ方向の屈折率（ｎｚ）を、接着フィルムの厚さ（ｄ）、遅相軸方向の屈折率（ｎｘ）、進相軸方向の屈折率（ｎｙ）及び厚さ方向の屈折率（ｎｚ）に代替して計算すること以外は、同一に計算できる。
上記で接着フィルムの厚さは、前記外郭基板３０と能動液晶フィルム１０の間の接着フィルムの厚さ、例えば、前記両者間の間隔、能動液晶フィルム１０と偏光子２０の間の接着フィルムの厚さ、例えば、前記両者間の間隔及び偏光子２０と外郭基板３０の間の接着フィルムの厚さ、例えば、前記両者間の間隔であってもよい。
接着フィルムとしては、ヤング率（Ｙｏｕｎｇ'ｓ ｍｏｄｕｌｕｓ）が０．１〜１００ＭＰａの範囲内にあるものを用いることができる。前記ヤング率は、例えば、ＡＳＴＭ Ｄ８８２に規定された方式で測定することができ、該当規格で提供する形態でフィルムを裁断し、Ｓｔｒｅｓｓ−Ｓｔｒａｉｎ ｃｕｒｖｅを測定することができる装備（力と長さを同時に測定できる）を用いて測定することができる。
接着フィルムが上記のようなヤング率を有するように選択されることで、一層優れた耐久性の光学デバイスが提供され得る。
上記のような接着フィルムの厚さは特に制限されず、例えば、約２００μｍ〜６００μｍ程度の範囲内であってもよい。上記で接着フィルムの厚さは、前記外郭基板３０と能動液晶フィルム１０の間の接着フィルムの厚さ、例えば、前記両者間の間隔、能動液晶フィルム１０と偏光子２０の間の接着フィルムの厚さ、例えば、前記両者間の間隔及び偏光子２０と外郭基板３０の間の接着フィルムの厚さ、例えば、前記両者間の間隔であってもよい。
また、光学デバイスは、バッファー層をさらに含むことができる。このようなバッファー層は、前記能動液晶フィルムの一面又は両面に存在できる。図６は、能動液晶フィルム１０の両側にバッファー層５０が存在する構造を示すが、前記バッファー層５０は、能動液晶フィルム１０の一側にのみ存在してもよい。
上記のようなバッファー層は、能動液晶フィルムが接着フィルムによりカプセル化されている構造で層間熱膨脹係数の差などにより発生する陰圧を緩和し、より耐久性のあるデバイスが具現されるようにすることができる。
一つの例示で、前記バッファー層としては、ヤング率（Ｙｏｕｎｇ'ｓ ｍｏｄｕｌｕｓ）が１ＭＰａ以下である層を用いることができる。前記バッファー層のヤング率は、他の例示で、０．９ＭＰａ以下、０．８ＭＰａ以下、０．７ＭＰａ以下、０．６ＭＰａ以下、０．６ＭＰａ以下、０．１ＭＰａ以下、０．０９ＭＰａ以下、０．０８ＭＰａ以下、０．０７ＭＰａ以下又は０．０６ＭＰａ以下であってもよい。前記ヤング率は、他の例示で、約０．００１ＭＰａ以上、０．００２ＭＰａ以上、０．００３ＭＰａ以上、０．００４ＭＰａ以上、０．００５ＭＰａ以上、０．００６ＭＰａ以上、０．００７ＭＰａ以上、０．００８ＭＰａ以上、０．００９ＭＰａ以上、０．０１ＭＰａ以上、０．０２ＭＰａ以上、０．０３ＭＰａ以上、０．０４ＭＰａ以上又は０．０４５ＭＰａ以上であってもよい。上記でヤング率の測定方式は、上述した接着フィルムの測定方式と同一である。
バッファー層としては、特な制限なしに上述したヤング率を示す透明素材が用いられるが、例えば、アクリレート系、ウレタン系、ラバー系又はケイ素系のオリゴマー又は高分子材料などを用いることができる。
バッファー層の厚さは特に制限されず、前記範囲のヤング率を示してデバイスの内部から発生する陰圧などを効果的に緩和することができる範囲で選択され得る。
本出願の光学デバイスは、収縮性フィルムをさらに含むことができる。すなわち、本出願の光学デバイスは、上述したように第１及び第２外郭基板の間でカプセル化剤によりカプセル化された能動液晶フィルム及び／又は偏光子を含むことができるが、前記第１及び第２外郭基板のうちいずれか一つの基板と隣接して存在する収縮性フィルムをさらに含むことができる。
前記収縮性フィルムは、前記第１及び第２外郭基板のうち少なくとも一つの基板に隣接して存在してもよく、両基板に隣接して２個以上存在してもよい。１個の収縮性フィルムが存在する場合には、前記１個の収縮性フィルムは、上述した下部外郭基板に隣接して存在することができる。
前記収縮性フィルムは、前記第１又は第２外郭基板の内側又は外側に存在することができる。上記で外郭基板の内側は、外郭基板の両主表面のうち光学デバイスで能動液晶フィルムに向ける面を意味し、外側は、その反対主表面を意味することができる。
一つの例示で、前記光学デバイスは、前記収縮性フィルムと外郭基板の間に接着フィルムをさらに含むことができる。このような場合に、前記収縮性フィルムは、前記外郭基板の上述した内側及び／又は外側表面に前記接着フィルムを通じて付着されていてもよい。この場合、適用できる接着フィルムの種類は特に制限されず、例えば、前記カプセル化剤に適用されたものと同一の種類の接着フィルムが用いられ得る。したがって、例えば、前記接着フィルムは、上述したポリウレタン接着フィルム（ＴＰＵ：Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ）、ＴＰＳ（Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ Ｓｔａｒｃｈ）フィルム、ポリイミド接着フィルム、アクリル系接着フィルム、ポリエステル接着フィルム、ＥＶＡ（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｖｉｎｙｌ Ａｃｅｔａｔｅ）接着フィルム、ポリエチレン又はポリプロピレンなどのポリオレフィン接着フィルム又はポリオレフィンエラストマーフィルムなどであってもよい。
図７〜図１０は、それぞれ下部基板である第２外郭基板３０２に隣接して前記収縮性フィルム１００が存在する場合の例示である。
図７及び図８は、上部基板である第１外郭基板３０１と第２外郭基板３０２の間にカプセル化剤４０でカプセル化された能動液晶フィルム１０及び／又は偏光子２０を含む構造で、第２外郭基板３０２の内側にカプセル化剤４０を形成する接着フィルムにより収縮性フィルムが付着されている構造であり、図９及び図１０は、上部基板である第１外郭基板３０１と第２外郭基板３０２の間にカプセル化剤４０でカプセル化された能動液晶フィルム１０及び／又は偏光子２０を含む構造で、第２外郭基板３０２の外側に接着フィルム４０１により収縮性フィルムが付着されている構造である。
本出願では、上記のように収縮性フィルムを導入することで、光学デバイスを製造するオートクレーブ工程や、製造後の温度変化などの環境変化によってもカプセル化された素子（能動液晶フィルム及び／又は偏光子）に発生することができる陰圧を最小化し、気泡などによりＷｈｉｔｅ ｓｐｏｔなどが発生する不良を防止することができる。
本出願で用語「収縮性フィルム」は、少なくとも任意の方向で目的とする低温及び／又は高温収縮率を示すフィルムを意味することができる。
一つの例示で、前記収縮性フィルムは、−４０℃での収縮率が０．００１％〜１０％の範囲内であってもよい。前記収縮率は、０．００５％以上、０．０１％以上、０．０２％以上、０．０３％以上、０．０４％以上、０．０５％以上、０．０６％以上、０．０７％以上、０．０８％以上、０．０９％以上、０．１％以上、０．１５％以上、０．２％以上、０．２５％以上、０．３％以上、０．３５％以上、０．４％以上、０．４５％以上、０．５％以上、０．５５％以上、０．６％以上、０．６５％以上、０．７％以上、０．７５％以上、０．８％以上、０．８５％以上、０．９％以上、０．９５％以上、１％以上、１．０５％以上、１．１％以上、１．１５％以上、１．２％以上、１．２５％以上又は１．３％以上であってもよい。また、前記収縮率は、９．５％以下、９％以下、８．５％以下、８％以下、７．５％以下、７％以下、６．５％以下、６％以下、５．５％以下、５％以下、４．５％以下、４％以下、３．５％以下、３％以下、２．５％以下、２％以下又は１．５％以下であってもよい。
一つの例示で、前記収縮性フィルムは、９０℃での収縮率が０．００１％〜１０％の範囲内であってもよい。前記収縮率は、０．００５％以上、０．０１％以上、０．０２％以上、０．０３％以上、０．０４％以上、０．０５％以上、０．０６％以上、０．０７％以上、０．０８％以上、０．０９％以上、０．１％以上、０．１５％以上、０．２％以上、０．２５％以上、０．３％以上、０．３５％以上、０．４％以上、０．４５％以上、０．５％以上、０．５５％以上、０．６％以上、０．６５％以上、０．７％以上、０．７５％以上、０．８％以上、０．８５％以上、０．９％以上、０．９５％以上、１％以上、１．０５％以上、１．１％以上、１．１５％以上、１．２％以上、１．２５％以上又は１．３％以上であってもよい。また、前記収縮率は、９．５％以下、９％以下、８．５％以下、８％以下、７．５％以下、７％以下、６．５％以下、６％以下、５．５％以下、５％以下、４．５％以下、４％以下、３．５％以下、３％以下、２．５％以下、２％以下又は１．５％以下であってもよい。
前記−４０℃での収縮率及び９０℃での収縮率は、後述する実施例に記載した方式で評価した結果である。
また、前記各収縮率は、収縮性フィルムの任意のいずれか一つの方向での収縮率であってもよく、一つの例示で、前記収縮性フィルムの全ての方向で確認される収縮率のうち最も大きい収縮率あるいは最も小さい収縮率であるか、前記全ての方向での収縮率の平均値であってもよい。例えば、収縮性フィルムが後述する延伸高分子フィルムである場合、前記収縮率は、いわゆるＭＤ（Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）方向での収縮率であるか、ＴＤ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）方向での収縮率であってもよい。
前記収縮性フィルムは、前記収縮率を示す方向が所定方向になるように含まれ得る。例えば、前記収縮性フィルムは、上述した配向膜の配向方向あるいは光学デバイスに含まれる前記偏光子の光吸収軸と前記収縮性フィルムの前記収縮率を示す方向が−３０度〜３０度の範囲内、−２５度〜２５度の範囲内、−２０度〜２０度の範囲内、−１５度〜１５度の範囲内、−１０度〜１０度の範囲内あるいは−５度〜５度の範囲内の角度を成すか、あるいは大略平行に光学デバイス内に含まれるか、あるいは上述した配向膜の配向方向あるいは光学デバイスに含まれる前記偏光子の光吸収軸と前記収縮性フィルムの前記収縮率を示す方向が６０度〜１２０度の範囲内、６５度〜１１５度の範囲内、７０度〜１１０度の範囲内、７５度〜１０５度の範囲内、８０度〜１００度の範囲内あるいは８５度〜９５度の範囲内の角度を成すか、あるいは大略垂直に光学デバイス内に含まれていてもよい。
収縮性フィルムとしては、上記のような収縮率を示すものであれば、特に制限なしに多様なフィルムを用いることができる。一つの例示で、前記収縮性フィルムは、公知の延伸高分子フィルムであってもよい。このような延伸高分子フィルムは、延伸工程を経て製造されるため、高温条件及び／又は低温条件で収縮する特性を有する。この場合、収縮率は、製造過程での延伸倍率などによって決まる。本出願では、公知の収縮性フィルムのうち上記のような収縮率を示すフィルムを選択して用いることができる。
適用できる延伸高分子フィルムである収縮性フィルムの例としては、ＤＡＣ（ｄｉａｃｅｔｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）フィルム又はＴＡＣ（ｔｒｉａｃｅｔｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）フィルムなどのセルロース高分子フィルム；ノルボルネン誘導体フィルムなどのＣＯＰ（ｃｙｃｌｏ ｏｌｅｆｉｎ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）フィルムや、ＰＥ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）フィルム；ＰＰ（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）フィルムなどのポリオレフィンフィルム；ＰＭＭＡ（ｐｏｌｙ（ｍｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）フィルムやＰａｃ（Ｐｏｌｙａｃｒｙｌａｔｅ）フィルムなどのアクリル高分子フィルム；ＰＣ（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）フィルムやＰＥＴ（ｐｏｌｙ（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ））フィルムなどのポリエステルフィルム；ＰＶＡ（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ）フィルムなどのポリビニルアルコール系列のフィルム；ＰＥＳ（ｐｏｌｙ（ｅｔｈｅｒ ｓｕｌｆｏｎｅ））フィルム；ＰＥＥＫ（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎ）フィルム；ＰＰＳ（ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｓｕｌｆｏｎｅ）フィルム；ＰＥＩ（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｉｍｉｄｅ）フィルム；ＰＥＮ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ）フィルム；ＰＩ（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）フィルム；ＰＳＦ（ｐｏｌｙｓｕｌｆｏｎｅ）フィルム；ＰＡＲ（ｐｏｌｙａｒｙｌａｔｅ）フィルム又はフッ素樹脂フィルムなどが例示され得るが、これに制限されない。
収縮性フィルムの厚さは特に制限されず、上述した収縮率を示すフィルムのうち目的とする光学デバイスの厚さを考慮して適正な種類を選択して用いることができる。
光学デバイスは、前記構成外にも必要な任意構成をさらに含むことができ、例えば、位相差層、光学補償層、反射防止層又はハードコーティング層などの公知の構成を適切な位置に含むことができる。
本出願で適用される上記のような光学デバイスを製造する方法は特に制限されない。
例えば、前記光学デバイスは、上述した第１外郭基板；前記第１外郭基板と対向配置されている第２外郭基板；前記第１及び第２外郭基板の間でカプセル化剤（前記接着フィルム）によりカプセル化される前記能動液晶フィルム及び／又は前記偏光子、前記カプセル化剤を形成する接着フィルムや収縮性フィルムを外郭基板に付着する接着フィルム及び前記収縮性フィルムを所望する構造によって積層して製造された積層体を通じて製造することができる。
すなわち、前記積層体を適切な合着工程、例えば、オートクレーブ工程に適用してカプセル化を完了してデバイスを製造することができる。
前記オートクレーブ工程の条件は、特な制限がなく、例えば、適用された接着フィルムの種類によって適切な温度及び圧力下で行うことができる。通常のオートクレーブ工程の温度は、約８０℃以上、９０℃以上又は１００℃以上であり、圧力は、２気圧以上であるが、これに制限されるものではない。前記工程温度の上限は、約２００℃以下、１９０℃以下、１８０℃以下又は１７０℃以下程度であってもよく、工程圧力の上限は、約１０気圧以下、９気圧以下、８気圧以下、７気圧以下又は６気圧以下程度であってもよい。
上記のような光学デバイスは、多様な用途で用いられ得、例えば、サングラスやＡＲ（Ａｒｇｕｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ）又はＶＲ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ）用アイウェア（ｅｙｅｗｅａｒ）などのアイウェア類、建物の外壁又は車両用サンルーフなどに用いられ得る。
一つの例示で、前記光学デバイスは、その自体で車両用サンルーフであってもよい。
例えば、少なくとも一つ以上の開口部が形成されている車体を含む自動車において、前記開口部に装着された前記光学デバイス又は車両用サンルーフを装着して用いられ得る。
このとき、外郭基板の曲率又は曲率半径が互いに相異なっている場合には、そのうち曲率半径がより小さい基板、すなわち、曲率がより大きい基板がより重力方向に配置され得る。
本出願は、透過率の可変が可能な光学デバイスを提供し、このような光学デバイスは、サングラスやＡＲ（Ａｒｇｕｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ）又はＶＲ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ）用アイウェア（ｅｙｅｗｅａｒ）などのアイウェア類、建物の外壁や車両用サンルーフなどの多様な用途に用いられ得る。
以下、実施例及び比較例を通じて本出願を具体的に説明するが、本出願の範囲が下記実施例によって限定されるものではない。
１．収縮率の測定
本明細書で言及する収縮性フィルムの収縮率は、ＴＡ社のＤＭＡ装備（Ｑ８００）を用いて下記の方式で測定した。試片は、幅が約５．３ｍｍであり、長さが約１０ｍｍになるように製作し、前記試片の長手方向の両末端を測定装備のクランプに固定した後に収縮率を測定した。上記で試片の長さ１０ｍｍは、クランプに固定される部位を除いた長さである。上記のように試片をクランプに固定した後にｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｆｏｒｃｅ ｍｏｄｅでｐｒｅｌｏａｄ ｆｏｒｃｅ０．０１Ｎ、昇温速度３．００℃／ｍｉｎあるいは減温速度−３．００℃／ｍｉｎの条件で測定した。−４０℃で３０分維持された後の試片の長さ（Ｌ−４０）及び初期長さ（Ｌ０＝１０ｍｍ）を通じて−４０℃での収縮率（１００Ｘ（Ｌ−４０−Ｌ０）／Ｌ０）を測定し、９０℃で３０分維持された後の試片の長さ（Ｌ９０）及び初期長さ（Ｌ０＝１００）の測定温度で−４０℃での収縮率（１００Ｘ（Ｌ９０−Ｌ０）／Ｌ０）を求めた。
本明細書で言及する収縮性フィルムの収縮率は、ＴＡ社のＤＭＡ装備（Ｑ８００）を用いて下記の方式で測定した。試片は、幅が約５．３ｍｍであり、長さが約１０ｍｍになるように製作し、前記試片の長手方向の両末端を測定装備のクランプに固定した後に収縮率を測定した。上記で試片の長さ１０ｍｍは、クランプに固定される部位を除いた長さである。上記のように試片をクランプに固定した後にｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｆｏｒｃｅ ｍｏｄｅでｐｒｅｌｏａｄ ｆｏｒｃｅ０．０１Ｎ、昇温速度３．００℃／ｍｉｎあるいは減温速度−３．００℃／ｍｉｎの条件で測定した。−４０℃で３０分維持された後の試片の長さ（Ｌ−４０）及び初期長さ（Ｌ０＝１０ｍｍ）を通じて−４０℃での収縮率（１００Ｘ（Ｌ−４０−Ｌ０）／Ｌ０）を測定し、９０℃で３０分維持された後の試片の長さ（Ｌ９０）及び初期長さ（Ｌ０＝１００）の測定温度で−４０℃での収縮率（１００Ｘ（Ｌ９０−Ｌ０）／Ｌ０）を求めた。
<測定温度条件及び時間>
温度：２５℃ｓｔａｒｔ → ９０℃（３０分維持） → ２５℃（３０分維持） → ４０℃（３０分維持） → ２５℃（３０分維持）
温度：２５℃ｓｔａｒｔ → ９０℃（３０分維持） → ２５℃（３０分維持） → ４０℃（３０分維持） → ２５℃（３０分維持）
＜実施例１＞
光学デバイスの製造には下記の構成を用いた。
光学デバイスの製造には下記の構成を用いた。
能動液晶フィルム：ゲスト−ホスト能動液晶フィルム（セルギャップ：約１２μｍ、基材フィルム種類：ＰＥＴ（ｐｏｌｙ（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）フィルム）、液晶／染料混合物種類：Ｍｅｒｃｋ社のＭＡＴ−１６−９６９液晶と異方性染料（ＢＡＳＦ社、Ｘ１２）の混合物）、
偏光子：ＰＶＡ（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌａｌｃｏｈｏｌ）系線形吸収型偏光子、
第１外郭基板：厚さ３．８５ｍｍ、曲率：２４００Ｒであるｇｌａｓｓ基板
第２外郭基板：厚さ０．５５ｍｍ、曲率２４００Ｒであるｇｌａｓｓ基板
カプセル化剤（接着フィルム）：ＴＰＵ（ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ）接着フィルム（厚さ：約０．３８ｍｍ、製造社：Ａｒｇｏｔｅｃ社、製品名：ＡｒｇｏＦｌｅｘ）
カプセル化剤（ＯＣＡ）：３Ｍ社、８１４６−５
収縮性フィルム：延伸ＰＶＡ系偏光フィルム（ＭＤ（Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）高温（９０℃）収縮率：１．３２％、ＭＤ（Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）低温（−４０℃）収縮率：１．３２％、ＴＤ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）高温（９０℃）収縮率：０．１７％、ＴＤ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）低温（−４０℃）収縮率：０．３１％）
偏光子：ＰＶＡ（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌａｌｃｏｈｏｌ）系線形吸収型偏光子、
第１外郭基板：厚さ３．８５ｍｍ、曲率：２４００Ｒであるｇｌａｓｓ基板
第２外郭基板：厚さ０．５５ｍｍ、曲率２４００Ｒであるｇｌａｓｓ基板
カプセル化剤（接着フィルム）：ＴＰＵ（ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ）接着フィルム（厚さ：約０．３８ｍｍ、製造社：Ａｒｇｏｔｅｃ社、製品名：ＡｒｇｏＦｌｅｘ）
カプセル化剤（ＯＣＡ）：３Ｍ社、８１４６−５
収縮性フィルム：延伸ＰＶＡ系偏光フィルム（ＭＤ（Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）高温（９０℃）収縮率：１．３２％、ＭＤ（Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）低温（−４０℃）収縮率：１．３２％、ＴＤ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）高温（９０℃）収縮率：０．１７％、ＴＤ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）低温（−４０℃）収縮率：０．３１％）
前記収縮性フィルム、前記ＴＰＵ接着フィルム、前記第２外郭基板、前記ＯＣＡカプセル化剤、前記能動液晶フィルム、前記ＴＰＵ接着フィルム及び前記第１外郭基板を順次積層して積層体を製造した。前記積層体の製作時には、第１及び第２外郭基板の凸部が全て上部に向けるようにした。
また、前記構造で収縮性フィルム（延伸ＰＶＡ系偏光フィルム）のＭＤが液晶配向膜の配向方向と垂直した方向になるように積層体を製造した。
その後、前記積層体を約１００℃の温度及び２気圧程度の圧力でオートクレーブ工程を行って光学デバイスを製造した。
＜実施例２＞
実施例１の収縮性フィルム、実施例１のＴＰＵ接着フィルム、実施例１の第２外郭基板、実施例１のＯＣＡカプセル化剤、実施例１の能動液晶フィルム、実施例１のＯＣＡカプセル化剤、実施例１のＰＶＡ系線形吸収型偏光子；実施例１のＴＰＵ接着フィルム及び実施例１の第１外郭基板を順次積層して積層体を製造した。前記積層体の製作時には、第１及び第２外郭基板の凸部が全て上部に向けるようにした。また、前記構造で収縮性フィルム（延伸ＰＶＡ系偏光フィルム）のＭＤが前記ＰＶＡ系線形吸収型偏光子の光吸収軸方向と垂直方向になるように積層体を製造した。その後、前記積層体を約１００℃の温度及び２気圧程度の圧力でオートクレーブ工程を行って光学デバイスを製造した。
実施例１の収縮性フィルム、実施例１のＴＰＵ接着フィルム、実施例１の第２外郭基板、実施例１のＯＣＡカプセル化剤、実施例１の能動液晶フィルム、実施例１のＯＣＡカプセル化剤、実施例１のＰＶＡ系線形吸収型偏光子；実施例１のＴＰＵ接着フィルム及び実施例１の第１外郭基板を順次積層して積層体を製造した。前記積層体の製作時には、第１及び第２外郭基板の凸部が全て上部に向けるようにした。また、前記構造で収縮性フィルム（延伸ＰＶＡ系偏光フィルム）のＭＤが前記ＰＶＡ系線形吸収型偏光子の光吸収軸方向と垂直方向になるように積層体を製造した。その後、前記積層体を約１００℃の温度及び２気圧程度の圧力でオートクレーブ工程を行って光学デバイスを製造した。
＜実施例３＞
収縮性フィルム、実施例１のＴＰＵ接着フィルム、実施例１の第２外郭基板、実施例１のＯＣＡカプセル化剤、実施例１の能動液晶フィルム、実施例１のＯＣＡカプセル化剤、実施例１のＰＶＡ系線形吸収型偏光子；実施例１のＴＰＵ接着フィルム及び実施例１の第１外郭基板を順次積層して積層体を製造した。前記積層体の製作時には、第１及び第２外郭基板の凸部が全て上部に向けるようにした。
収縮性フィルム、実施例１のＴＰＵ接着フィルム、実施例１の第２外郭基板、実施例１のＯＣＡカプセル化剤、実施例１の能動液晶フィルム、実施例１のＯＣＡカプセル化剤、実施例１のＰＶＡ系線形吸収型偏光子；実施例１のＴＰＵ接着フィルム及び実施例１の第１外郭基板を順次積層して積層体を製造した。前記積層体の製作時には、第１及び第２外郭基板の凸部が全て上部に向けるようにした。
また、前記積層体の製作時には、収縮性フィルムとして、２軸延伸ＰＥＴ（ｐｏｌｙ（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔａｌａｎｔｅ））フィルムとして、ＭＤ（Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）の高温（９０℃）収縮率が０．５１％であり、ＭＤ（Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）の低温（−４０℃）収縮率が０．９７％であり、ＴＤ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）の高温（９０℃）収縮率が０．５１％であり、ＴＤ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）の低温（−４０℃）収縮率が０．９７％であるフィルムを用いた。また、前記構造で、前記収縮性フィルム（延伸ＰＥＴフィルム）のＭＤが前記ＰＶＡ系線形吸収型偏光子の光吸収軸方向と垂直方向になるように積層体を製造した。その後、前記積層体を約１００℃の温度及び２気圧程度の圧力でオートクレーブ工程を行って光学デバイスを製造した。
＜実施例４＞
収縮性フィルム、実施例１のＴＰＵ接着フィルム、実施例１の第２外郭基板、実施例１のＯＣＡカプセル化剤、実施例１の能動液晶フィルム、実施例１のＯＣＡカプセル化剤、実施例１のＰＶＡ系線形吸収型偏光子；実施例１のＴＰＵ接着フィルム及び実施例１の第１外郭基板を順次積層して積層体を製造した。前記積層体の製作時には、第１及び第２外郭基板の凸部が全て上部に向けるようにした。
収縮性フィルム、実施例１のＴＰＵ接着フィルム、実施例１の第２外郭基板、実施例１のＯＣＡカプセル化剤、実施例１の能動液晶フィルム、実施例１のＯＣＡカプセル化剤、実施例１のＰＶＡ系線形吸収型偏光子；実施例１のＴＰＵ接着フィルム及び実施例１の第１外郭基板を順次積層して積層体を製造した。前記積層体の製作時には、第１及び第２外郭基板の凸部が全て上部に向けるようにした。
また、前記積層体の製作時には、収縮性フィルムとして、１軸延伸ＰＥＴ（ｐｏｌｙ（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔａｌａｎｔｅ））フィルムとして、ＭＤ（Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）の高温（９０℃）収縮率が０．５１％であり、ＭＤ（Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）の低温（−４０℃）収縮率が０．９７％であり、ＴＤ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）の高温（９０℃）収縮率が０．０１％であり、ＴＤ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）の低温（−４０℃）収縮率が０．０１％であるフィルムを用いた。また、前記構造で、前記収縮性フィルム（延伸ＰＥＴフィルム）のＭＤ方向が前記ＰＶＡ系線形吸収型偏光子の光吸収軸方向と垂直方向になるように積層体を製造した。その後、前記積層体を約１００℃の温度及び２気圧程度の圧力でオートクレーブ工程を行って光学デバイスを製造した。
＜比較例１＞
収縮性フィルムを適用しないこと以外は、実施例１と同一に光学デバイスを製造した。
収縮性フィルムを適用しないこと以外は、実施例１と同一に光学デバイスを製造した。
＜比較例２＞
収縮性フィルムを適用しないこと以外は、実施例２と同一に光学デバイスを製造した。
収縮性フィルムを適用しないこと以外は、実施例２と同一に光学デバイスを製造した。
＜比較例３＞
収縮性フィルムを適用しないこと以外は、実施例３と同一に光学デバイスを製造した。
収縮性フィルムを適用しないこと以外は、実施例３と同一に光学デバイスを製造した。
気泡発生有無の評価
実施例又は比較例で製造された光学デバイスの凹部位の中心部を図１１に示したように支持（ｓｕｐｐｏｒｔ）した後、ヒートテスト（Ｈｅａｔ Ｔｅｓｔ）に引き続きサイクリングテスト（Ｃｙｌｃｉｎｇ Ｔｅｓｔ）を進行した後、常温で３５日程度保管して気泡によるＷｈｉｔｅ ｓｐｏｔの発生有無を確認した。
実施例又は比較例で製造された光学デバイスの凹部位の中心部を図１１に示したように支持（ｓｕｐｐｏｒｔ）した後、ヒートテスト（Ｈｅａｔ Ｔｅｓｔ）に引き続きサイクリングテスト（Ｃｙｌｃｉｎｇ Ｔｅｓｔ）を進行した後、常温で３５日程度保管して気泡によるＷｈｉｔｅ ｓｐｏｔの発生有無を確認した。
上記でヒートテストは、前記光学デバイスを１００℃で１６８時間の間維持して行い、サイクリングテスト条件は、下記の通りである。
＜サイクリングテスト条件＞
１サイクル＝２５℃ → ９０℃（４時間維持） → −４０℃（４時間維持） → ２５℃
温度変化速度：昇温１℃／分、減温−１℃／分
測定湿度（相対湿度）：９０％
繰り返し回数：前記１サイクルを１０回繰り返し（１０ｃｙｃｌｅ）
１サイクル＝２５℃ → ９０℃（４時間維持） → −４０℃（４時間維持） → ２５℃
温度変化速度：昇温１℃／分、減温−１℃／分
測定湿度（相対湿度）：９０％
繰り返し回数：前記１サイクルを１０回繰り返し（１０ｃｙｃｌｅ）
前記それぞれの場合、Ｗｈｉｔｅ ｓｐｏｔの発生有無を確認し、その結果を下記表１に記載した。
下記表１で、Ｐは、Ｗｈｉｔｅ ｓｐｏｔが発生しないことを意味し、Ｆは、Ｗｈｉｔｅ ｓｐｏｔが発生したことを意味する。
Claims (16)
- 第１外郭基板；前記第１外郭基板と対向配置されている第２外郭基板；前記第１及び第２外郭基板の間でカプセル化剤によりカプセル化された能動液晶フィルム又は偏光子を含み、
前記第１及び第２外郭基板のうちいずれか一つの基板と隣接して存在する収縮性フィルムをさらに含む、光学デバイス。 - 前記第１及び第２外郭基板の間で前記カプセル化剤によりカプセル化された能動液晶フィルム及び偏光子を含む、請求項１に記載の光学デバイス。
- 前記収縮性フィルムは、前記第１又は第２外郭基板の内側又は外側に存在する、請求項１または２に記載の光学デバイス。
- 前記収縮性フィルムと外郭基板の間に接着フィルムをさらに含む、請求項３に記載の光学デバイス。
- 前記接着フィルムは、ポリウレタン接着フィルム（ＴＰＵ：ＴｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃＰｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ）、ＴＰＳ（Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ Ｓｔａｒｃｈ）フィルム、ポリアミド接着フィルム、アクリル系接着フィルム、ポリエステル接着フィルム、ＥＶＡ（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｖｉｎｙｌ Ａｃｅｔａｔｅ）接着フィルム、ポリエチレン又はポリプロピレンなどのポリオレフィン接着フィルム又はポリオレフィンエラストマーフィルムである、請求項４に記載の光学デバイス。
- 前記収縮性フィルムは、−４０℃での収縮率が０．００１％〜１０％の範囲内である、請求項１から５の何れか一項に記載の光学デバイス。
- 前記収縮性フィルムは、９０℃での収縮率が０．００１％〜１０％の範囲内である、請求項１から６の何れか一項に記載の光学デバイス。
- 前記収縮性フィルムは、延伸高分子フィルムである、請求項１から７の何れか一項に記載の光学デバイス。
- 前記収縮性フィルムは、セルロース高分子フィルム；ポリオレフィンフィルム；アクリル高分子フィルム；ポリエステルフィルム；ポリビニルアルコール系列のフィルム；ＰＥＳ（ｐｏｌｙ（ｅｔｈｅｒ ｓｕｌｆｏｎｅ））フィルム；ＰＥＥＫ（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎ）フィルム；ＰＰＳ（ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｓｕｌｆｏｎｅ）フィルム；ＰＥＩ（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｉｍｉｄｅ）フィルム；ＰＥＮ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ）フィルム；ＰＩ（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）フィルム；ＰＳＦ（ｐｏｌｙｓｕｌｆｏｎｅ）フィルム；ＰＡＲ（ｐｏｌｙａｒｙｌａｔｅ）フィルム又はフッ素樹脂フィルムである、請求項１から８の何れか一項に記載の光学デバイス。
- 前記第１及び第２外郭基板のうち少なくとも一つの基板は曲面基板である、請求項１から９の何れか一項に記載の光学デバイス。
- 前記第１及び第２外郭基板は、全て曲面基板である、請求項１から１０の何れか一項に記載の光学デバイス。
- 前記第１及び第２外郭基板の曲率の差が１０％以内である、請求項１１に記載の光学デバイス。
- 前記第１及び第２外郭基板は、同一の方向に屈曲されている、請求項１１または１２に記載の光学デバイス。
- 前記第１及び第２外郭基板の曲率半径は、それぞれ１００Ｒ以上である、請求項１１から１３の何れか一項に記載の光学デバイス。
- 前記カプセル化剤は、前記能動液晶フィルム又は偏光子のそれぞれの上部及び下部と全ての側面に存在する、請求項１から１４の何れか一項に記載の光学デバイス。
- 前記カプセル化剤は、ポリウレタン接着フィルム（ＴＰＵ：ＴｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃＰｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ）、ＴＰＳ（Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ Ｓｔａｒｃｈ）フィルム、ポリアミド接着フィルム、アクリル系接着フィルム、ポリエステル接着フィルム、ＥＶＡ（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｖｉｎｙｌ Ａｃｅｔａｔｅ）接着フィルム、ポリエチレン又はポリプロピレンなどのポリオレフィン接着フィルム又はポリオレフィンエラストマーフィルムである、請求項１から１５の何れか一項に記載の光学デバイス。
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