JP2022145903A - 調光フィルム及び合わせガラス - Google Patents

Abstract

【課題】合わせガラスの中間材に利用する場合等においても、外観品位の低下を有効に回避して十分に安定に駆動することができ、また透過率の低下、液晶の配向性の低下を有効に回避して回折光が見て取られたりすることが無いようにする。【解決手段】調光フィルム２００は、第１の積層体１３と、第２の積層体１２と、液晶層１４と、スペーサー２４とを備え、第１の積層体及び第２の積層体は、基材２１Ｂ、２１Ａと、電極２２Ｂ、２２Ａとを有し、電極による駆動により液晶分子１４Ａの配向を制御して透過光を制御し、スペーサーは、直径１～２０μｍのビーズスペーサーであり、液晶層の調光可能領域における単位面積当たりのスペーサーの占有率が０．１％以上１０％以下であり、スペーサーは、第１の積層体の電極上に設けられた配向層２３Ｂに埋設され、移動困難に保持され、第２の積層体の前記電極上に設けられた配向層２３Ａには埋設されていない。【選択図】図１０

Description

本発明は、例えば窓に貼り付けて外来光の透過を制御する電子ブラインド等に利用可能な調光フィルム、この調光フィルムを使用した合わせガラスに関する。

従来、例えば窓に貼り付けて外来光の透過を制御する電子ブラインド等に利用可能な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では、透明電極を作製した透明板材により液晶材料を挟持して液晶セルが作製され、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では、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。

このような調光フィルムは、液晶セルを構成する透明板材にスペーサーを設け、このスペーサーにより液晶層を一定の厚みに保持するように構成される。またスペーサーを作製した後、ポリイミド等の薄膜を作製してラビング処理することにより配向層を作製し、この配向層により液晶の配向を規制する。

ところでこのような調光フィルムを例えば合わせガラスの中間材に利用することが考えられる。しかしながらこのように合わせガラスの中間材に使用する場合、ガラス板により中間材を挟持して一体化する際の押圧力により、液晶セルを構成する透明板材間で電極が短絡したり、この透明板材間の間隔（セルギャップである）が不均一になったりし、これにより駆動が不安定になったり、外観品位が低下する問題がある。なお調光フィルムは、このように合わせガラスに使用する場合以外にも、窓ガラス等に貼り合せて使用する場合があり、このような場合にあっても使用条件によって、同様の問題が発生する。

この問題を解決する１つの方法として、スペーサーを太くしたり、スペーサーの数を増大させたりする方法も考えられる。しかしながらこのようにすると、透過率が低下したり、液晶の配向性が低下したり、さらにはスペーサーによる回折光が見て取られたりする問題がある。

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、合わせガラスの中間材に利用する場合等においても、外観品位の低下を有効に回避して十分に安定に駆動することができ、また透過率の低下、液晶の配向性の低下を有効に回避して回折光が見て取られたりすることが無いように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、単位面積当たりのスペーサーの面積を最適化する、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） 第１の積層体と、第２の積層体と、前記第１の積層体及び前記第２の積層体により挟持された液晶層と、前記液晶層の厚みを一定に保持するためのスペーサーと、を備え、前記第１の積層体及び前記第２の積層体は、透明フィルムからなる基材と、前記基材に形成された電極とを有し、前記電極による駆動により前記液晶層の液晶分子の配向を制御して透過光を制御し、透過状態と遮光状態とを切り替え、前記スペーサーは、直径１～２０μｍのビーズスペーサーであり、前記液晶層の調光可能領域における、この調光フィルムを正面視した場合の単位面積当たりの前記スペーサーの占有率が０．１％以上１０％以下であり、前記スペーサーは、前記第１の積層体の前記電極の上に設けられた配向層に埋設され、移動困難に保持され、前記第２の積層体の前記電極の上に設けられた配向層には埋設されていない、調光フィルム。
（２） （１）において、前記スペーサーの占有率が０．２％以上８％以下である、調光フィルム。
（３） （１）又は（２）において、前記液晶層は、二色性色素を含むゲストホスト型液晶層である、調光フィルム。
（４） （１）から（３）までのいずれかの調光フィルムを、中間層を介して第１の板ガラス及び第２の板ガラスにより挟持した、合わせガラス。

本発明によれば、液晶を利用した調光フィルムに関して、合わせガラスの中間材に利用する場合等においても、外観品位の低下を有効に回避して十分に安定に駆動することができ、また透過率の低下、液晶の配向性の低下を有効に回避し、回折光が見て取られたりすることが無いようにすることができる。

本発明の第１実施形態に係る合わせガラスを示す図である。 図１の合わせガラスに使用される調光フィルムを示す図である。 図２の調光フィルムの動作を説明する図である。 図２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。 図２の調光フィルムを説明する図表である。 図２のＡ－Ａ断面の一部を示す図である。 第２実施形態の調光フィルムを示す断面図である。 ゲスト方式の液晶層における、ゲストホスト型液晶と二色性色素との向きを説明する図である。 ゲスト方式の液晶層における、ゲストホスト型液晶と二色性色素との向きを説明する図である。 第３実施形態の調光フィルムを示す断面斜視図である。 ビーズスペーサーの分散状態を示した図である。 比較形態におけるビーズスペーサーの分散状態を示した図である。

〔第１実施形態〕
〔合わせガラス〕
図１は、本発明の第１実施形態に係る合わせガラスを示す断面図である。この合わせガラス１は、例えば車両のウインドウに適用される合わせガラスであり、中間層４及び５をそれぞれ介して板ガラス２及び３により調光フィルム１０を挟持して構成される。ここで板ガラス２、３は、この種の合わせガラスに適用可能な種々の材料を広く適用することができる。また中間層４、５は、調光フィルム１０と板ガラス２、３との接着層として機能する構成であり、この種の合わせガラスに適用される種々の構成を広く適用することができ、例えば熱線遮蔽材としての機能を備えるようにしてもよい。

合わせガラス１は、板ガラス２、３にそれぞれ中間層４、５を設けて調光フィルム１０と積層した後、加熱して加圧することにより、中間層４、５を介して板ガラス２、３、調光フィルム１０を一体化すると共に、全体を所望の曲面形状に整形する。これにより合わせガラス１は、例えば車両のリアウインド等に適用可能に作製され、調光フィルム１０により透過光を制御できるように構成される。なおこれにより合わせガラス１の製造工程は、それぞれ中間層４、５を設けた板ガラス２、３を調光フィルム１０と積層する積層工程、その結果得られる積層体を加熱、加圧する加熱加圧工程を備える。

〔調光フィルム〕
図２は、調光フィルムを示す断面図である。この調光フィルム１０は、フィルム形状により形成され、合わせガラスに使用される場合の他、例えば調光を図る部位に貼り付けて使用される。なおこのような調光を図る部位に貼り付けて使用される場合は、例えば建築物の窓ガラス、ショーケース、屋内の透明パーテーション等に配置して透過、不透明を切り替える場合等である。

この調光フィルム１０は、液晶を利用して透過光を制御する調光フィルムであり、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１３（第１の積層体）及び上側積層体１２（第２の積層体）により液晶層１４を挟持して液晶セル１５が作製され、この液晶セル１５を直線偏光板１６、１７により挟持して作成される。
ここでこの実施形態において、液晶層１４の駆動には、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）方式が適用されるものの、例えばＶＡ（Ｖｉｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式、ＩＰＳ（Ｉｎ－Ｐｌａｃｅ－Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式等、種々の方式を適用することができる。調光フィルム１０には、液晶層１４の厚みを一定に保持するためのスペーサー２４が下側積層体１３及び又は上側積層体１２に設けられる。直線偏光板１６、１７は、それぞれ液晶セル１５側に光学補償に供する位相差フィルム１８、１９が設けられる。積層体１２、１３は、それぞれ基材２１Ａ、２１Ｂに電極２２Ａ、２２Ｂ、配向層２３Ａ、２３Ｂを順次作成して形成される。なお位相差フィルム１８、１９は、必要に応じて省略してもよい。

これによりこの調光フィルム１０は、電極２２Ａ、２２Ｂの印加電圧の可変により、図３に示すように、外来光Ｌ１の透過を制御し、透明状態と非透明状態とで状態を切り替えるように構成される。なお図３（Ａ）は、電極２２Ａ、２２Ｂ間に電圧を印加しない状態を示し、図３（Ｂ）は、電極２２Ａ、２２Ｂに電圧を印加した状態を示し、これによりこの実施形態では、いわゆるノーマリーホワイトにより液晶層１４を駆動する。なおこれに代えてノーマリーブラックにより駆動するようにしてもよい。またＩＰＳ方式を適用する場合、電極２２Ａ、２２Ｂは、配向層２３Ａ又は２３Ｂ側に纏めて作製されることは言うまでも無く、これに対応するように後述する積層体１２、１３が構成されることになる。

なお調光フィルム１０は、例えば建築物の窓ガラス、ショーケース、屋内の透明パーテーション等に貼り付けて使用する場合等においては、直線偏光板１６及び又は１７の、液晶セル１５とは逆側の面に、ハードコート層等による保護層が設けられる。

ここで基材２１Ａ、２１Ｂは、液晶セル１５に適用可能な可撓性を有する各種の透明フィルム材を適用することができ、この実施形態では、両面にハードコート層が作製されてなるポリカーボネートによるフィルム材が適用される。電極２２Ａ、２２Ｂは、液晶層１４にほぼ均一な電界を印加可能であって、透明と知覚される種々の構成を適用することができるものの、この実施形態では、透明電極材であるＩＴＯによる透明導電膜を基材２１Ａ、２１Ｂの全面に作製して形成される。なお上述したように、ＩＰＳ方式等においては、電極は所望の形状によりパターンニングされて作製される。

配向層２３Ａ、２３Ｂは、ポリイミド等の配向層に適用可能な各種材料層が適用され、この材料層の表面にラビングロールを使用したラビング処理により微細なライン状凹凸形状を作製して形成される。なおこのようなラビング処理による配向層に代えて、ラビング処理により作製した微細なライン状凹凸形状を賦型処理により作製して配向層を作製してもよく、また光配向層により作製してもよい。

スペーサー２４は、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る。
なお液晶セル１５は、液晶層１４を囲むように、シール剤２５が配置され、このシール剤２５により液晶の漏出が防止される。

〔製造工程〕
図４は、液晶セル１５の製造工程を示すフローチャートである。液晶セル１５は、電極作製工程ＳＰ１において、基材２１Ａ及び２１ＢにＩＴＯによる透明電極２２Ａ、２２Ｂが作製される。続くスペーサー作製工程ＳＰ３において、スペーサー２４に係る塗工液（フォトレジスト）を塗工した後、乾燥、露光して現像することにより、スペーサー２４が作製される。なお積層体１２、１３の一方のみにスペーサー２４を作製する場合、スペーサー２４を作製しない場合の基材については、スペーサー作製工程ＳＰ３が省略される。

続いて液晶セル１５は、配向層材料層作製工程ＳＰ４において、配向層２３Ａ、２３Ｂに係る塗工液が塗工されて乾燥、硬化されることにより、配向層２３Ａ、２３Ｂの材料層が形成される。続いて液晶セル１５は、ラビング工程ＳＰ５において、ラビングロールを使用したラビング処理により、配向層材料層の表面に微細なライン状凹凸形状が作製されて配向層２３Ａ、２３Ｂが作製される。

続いて液晶セル１５は、封止工程ＳＰ６において、積層体１２、１３の一方に、液晶層１４を囲む形状によりシール剤２５が設けられると共に、このシール剤２５により囲まれた箇所に液晶材料が配置される。この工程は、この状態で積層体１２、１３の他方を持ち来して積層体１２、１３により液晶材料を挟持するように積層し、この状態で加圧して紫外線の照射等によりシール剤を硬化させ、これにより液晶セル１５が作製される。

なお液晶セル１５は、基材２１Ａ、２１Ｂがロールに巻き取られた長尺フィルム形態により提供され、これら工程ＳＰ２～ＳＰ６の全て、又はこれら工程ＳＰ２～ＳＰ６のうちの一部が、ロールから基材２１Ａ、２１Ｂを引き出して搬送しながら実行される。なおこれにより液晶セル１５は、必要に応じて、途中の工程から枚葉の処理により各工程が実行されることになる。

〔スペーサーの詳細構成〕
図５は、スペーサー２４の詳細構成を説明する図表である。図６は図２のＡ－Ａ断面の一部を示す図である。図６に示すように、スペーサー２４は、シール剤２５で囲まれた内部の領域に配置されている。この内部の領域は、調光フィルム１の調光に寄与する調光領域Ｓである。
スペーサー２４は、柱形状により、より具体的には円柱形状又は円錐台形状により、断面円形形状により形成される。

スペーサー２４は、当該調光フィルム１０を正面視した場合の、調光領域Ｓにおける単位面積当たりのスペーサー２４の占有面積の割合（調光フィルム１０の一面から見た場合のスペーサー２４の投影面積の割合，以下、適宜、スペーサーの占有率と呼ぶ）が、０．５％以上１０％以下により、より好ましくは０．５％以上８％以下により配置される。

調光フィルム１０を合わせガラス１の中間材に使用する場合、合わせガラス１の製造工程の加熱加圧工程における加圧、加熱により、スペーサー２４が変形する場合がある。この変形が大きいと、調光フィルム１０においては、積層体１２、１３の電極２２Ａ、２２Ｂが短絡して動作しなくなったり、また動作が不安定になる。また液晶層１４の厚み（セルギャップ）が局所的に低下して不均一化し、外観品位が低下することになる。

種々に検討した結果では、このスペーサーの占有率が０．５％未満になるとスペーサー１本当たりに掛かる圧力が大きくなり、スペーサー２４が潰れたり、スペーサー２４の先端が対向面に貫入して電極を短絡させたりし、またスペーサー２４間で基材が撓んでセルギャップが不均一となり、これらにより調光フィルムの動作が不安定になり、また外観品位が低下する。

しかしながらスペーサーの占有率が０．５％以上であるようにすれば、このようなスペーサー２４の変形による電極２２Ａ、２２Ｂが短絡、セルギャップの局所的な低下を防止することができ、これにより安定に動作させて外観品位の低下を防止することができる。

これに対してスペーサーの占有率が１０％より大きい場合、より好ましくはスペーサーの占有率が８％より大きい場合、スペーサー２４の密度が大きくなり過ぎることにより、スペーサー２４による各種の不具合が発生する。

スペーサーの占有率が１０％より大きい場合、より好ましくはスペーサーの占有率が８％より大きい場合、ラビング処理時にスペーサー２４の影となって正常にラビング痕を作製できない部位の面積が増大することになり、その結果、液晶の配向性が低下する。

またスペーサー２４が設けられている部位は、何ら液晶が配置されていないことにより、結局、調光フィルム１０では、このスペーサー２４が設けられている部位では、クロスニコル配置による直線偏光板１６、１７の積層体の光学特性により透過光を遮光することになる。
スペーサーの占有率が大きくなると、このスペーサー２４による透過光の遮光の影響が顕著に知覚されるようになり、その結果、透過性が低下することになる。またスペーサーの占有率が増大すると、回折光が増大し、回折光が光スポット等により見て取られたりすることになる。

具体的に、図５は、スペーサーの占有率の実験結果を示す図表である。この図５において、「×」の印は全てのサンプルで実用に適さない計測結果が得られたことを示し、「△」は、複数サンプルの一部で実用に適さない計測結果が得られたことを示し、「○」は複数サンプルの全てで十分に実用可能である計測結果が得られたことを示す。

図５に係る実験では、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２４時間印加した後、セルギャップを観察してスペーサー間の基材の撓み、セルギャップの不均一化（撓み（厚み不均一））を観察した。
このようにして加重を印加した後、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、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が当接する部位へのスペーサー先端の貫入、基材の変形（フィルム貫入、基材変形）を観察した。

また透過光の観察により、透過率の低下（透過性）、回折光の程度（透過光回折）、液晶の配向性を観察した。また電極への印加電圧の切替により透過状態と遮光状態とを切り替えて液晶の駆動性（液晶駆動性）を観察し、さらに外観を観察した。

図５において、比較例１は、スペーサーを直径７μｍ、高さ６μｍにより作製し、ピッチ１１０μｍで直交する２方向に等ピッチで配置した。比較例１は、１１０×１１０μｍ^２の領域に１個の割合で直径７μｍによるスペーサーを配置し、スペーサーの占有率０．３％により液晶セルを作製して調光フィルムを作製した。
比較例１では、スペーサーの潰れが発生した（スペーサー潰れ）。また部分的に、スペーサー２４の先端が対向面に貫入した部位が見られ（貫入、基材変形）、またスペーサー２４間で基材が撓んでセルギャップの不均一な部位が確認された（撓み（厚み不均一））。

しかし、比較例１では、スペーサーの占有率が０．３％であることにより、スペーサー２４による透過率の低下は無視し得る程度に軽微であり、さらに透過光における回折光の光量も軽微であった。また液晶が局所的に配向不良となったりすることも殆んど無視し得ることが判った。しかし、そもそもスペーサー２４間で基材が撓んでセルギャップの不均一な部位が存在することにより、液晶層１４を駆動して全面を均一に遮光状態、透光状態に設定することが困難であり、液晶駆動性に問題が残った。また外観不良も確認された。総合の評価として、この比較例１は、実用に適さないことが判った。

実施例１は、スペーサー２４を直径９μｍ、高さ６μｍとし、１１０μｍピッチにより配置し、スペーサーの占有率を０．５％に設定した。実施例２は、スペーサー２４を直径２７μｍ、高さ６μｍとし、２３０μｍピッチにより配置し、スペーサーの占有率を１％に設定した。実施例３は、スペーサー２４を直径２８μｍ、高さ６μｍとし、１１０μｍピッチにより配置し、スペーサーの占有率を５％に設定した。実施例４は、スペーサー２４を直径３５μｍ、高さ６μｍとし、１１０μｍピッチにより配置し、スペーサーの占有率を８％に設定した。実施例５は、スペーサー２４を直径３９μｍ、高さ６μｍとし、１１０μｍピッチにより配置し、スペーサーの占有率を１０％に設定した。

これら実施例１～５では、スペーサーの潰れも観察されず、スペーサー２４の先端が対向面に貫入した部位も発見されず、セルギャップの不均一な部位も確認されなかった。
さらにスペーサー２４による透過率の低下は無視し得る程度に軽微であり、透過光における回折光の光量も軽微であり、液晶が局所的に配向不良となったりすることも殆んど無視し得ることが判った。
液晶層１４を駆動して全面を均一に遮光状態、透光状態に設定できることも確認され、液晶駆動性も十分なことが確認され、また外観も問題とならないことが確認された。
総合の評価として、実施例１～５は、十分に実用可能であることが判った。

これに対して比較例２は、スペーサー２４を直径４８μｍ、高さ６μｍとし、１１０μｍピッチにより配置し、スペーサーの占有率を１５％に設定した。比較例２では、スペーサーの潰れも観察されず、スペーサー２４の先端が対向面に貫入した部位も発見されず、またセルギャップの不均一な部位も確認されなかった。
しかし、スペーサー２４による透過率の低下は無視できない程度であり、透過光における回折光の光量も無視できない程度であり、液晶の局所的な配向不良も無視できない程度であった。
これに対してセルギャップを安定に保持できていることにより、液晶層１４を駆動して全面を均一に遮光状態、透光状態に設定できることは確認され、液晶駆動性は十分なことが確認された。
しかし、回折光等を無視できないことにより、外観不良と判断され、これにより総合の評価として、この比較例２は、実用に適さないことが判った。

なおスペーサー２４は、使用する液晶層１４の液晶材料に応じて必要な液晶層１４の厚みに対応する高さにより形成され、より具体的に２μｍ以上１０μｍ以下の高さにより作製される。これにより調光フィルム１０、合わせガラス１は、外観品位の低下を有効に回避して十分に安定に駆動することができ、また透過性の低下、液晶の配向性の低下を有効に回避して回折光が見て取られたりすることが無いようにすることができる。

スペーサー２４は、ランダムに配置される場合もあることにより、このスペーサーの占有率は、充分に大きな面積の領域によりスペーサー２４を配置する部位の面積を計算し、この部位に配置されたスペーサー２４の平面視（正面視）に係る断面積の集計値により求められる。

実施形態において、スペーサー２４は、先端が平坦面である正面視、略円形形状（楕円率０．９以上）により形成される。このように略円形形状により作製する場合、何れの方向にラビング処理する場合でも、ラビング処理の影となる部位の大きさの変化を低減することができ、これによりラビング方向の異なる種々の製品を安定に生産することができる。
このように先端が平坦面である正面視、略円形形状により形成することにより、スペーサー２４先端での応力集中を低減することができ、その結果、液晶セル作製時にスペーサー２４の先端が対向する配向層に突き刺さったりする現象、スペーサー２４のつぶれによるセルギャップの不均一化を有効に回避することができる。

楕円率０．９以上により作製する場合、スペーサー２４は、短径側で、直径９μｍ以上により作製して、上述の占有率に設定することにより、局所的な応力の集中を充分に緩和することができ、一段と外観品位の低下等を有効に回避することができる。

なお、占有率０．５～１０％の範囲は、全体においてこの範囲であることが好ましいが、調光領域Ｓのいずれかにおける１ｍｍ^２の範囲が、この０．５～１０％の範囲であればよい。例えば、少なくとも応力がかかりやすい部分における１ｍｍ^２の範囲が０．５～１０％であることが好ましく、応力が比較的かかりにくい箇所においては、この範囲より少ない部分が存在していてもよい。

また、スペーサー２４は、個数の観点からすると、調光領域Ｓ内における半径２００μｍの範囲内に２個以上３０個以下、好ましくは２個以上１０個以下配置されていることが好ましい。

調光領域Ｓにおける半径２００μｍの範囲内のスペーサー２４の個数が２個未満（１個または配置されていない）であると、上述したスペーサー２４の占有率が０．５％未満と同様に、スペーサー１本当たりに掛かる圧力が大きくなり、スペーサー２４が潰れたり、スペーサー２４の先端が対向面に貫入して電極を短絡させたりし、またスペーサー２４間で基材が撓んでセルギャップが不均一となり、これらにより調光フィルムの動作が不安定になり、また外観品位が低下する。

しかし、半径２００μｍの範囲内のスペーサー２４の個数が２個以上であると、このようなスペーサー２４の変形による電極２２Ａ、２２Ｂが短絡、セルギャップの局所的な低下を防止することができ、これにより安定に動作させて外観品位の低下を防止することができる。

一方、半径２００μｍの範囲内のスペーサー２４の個数が３０個より多いと、スペーサーの占有率が１０％より大きい場合と同様に、以下の不具合が発生する。しかし、本実施形態では３０個以下であるので以下の不具合は生じない。
例えば、ラビング処理時にスペーサー２４の影となって正常にラビング痕を作製できない部位の面積が増大することになり、その結果、液晶の配向性が低下する。
また、スペーサー２４が設けられている部位は、何ら液晶が配置されていないことにより、クロスニコル配置による直線偏光板１６、１７の積層体の光学特性により透過光を遮光することになる。これによりスペーサーの占有率が大きくなると、このスペーサー２４による透過光の遮光の影響が顕著に知覚されるようになり、その結果、透過性が低下することになる。またスペーサーの占有率が増大すると、回折光が増大し、回折光が光スポット等により見て取られたりすることになる。

〔第２実施形態〕
図７は第２実施形態の調光フィルム１００を示す断面図である。第２実施形態と第１実施形態との相違点は、第２実施形態の液晶層１１４が、ゲストホスト型液晶分子１１４Ａと二色性色素を混合したゲストホスト方式の液晶層１１４である点である。

第２実施形態では、直線偏光板を省略することができる。ゲストホスト方式とは、二色性色素１１４Ｂをゲストホスト型液晶分子１１４Ａ内に混合し、ゲストホスト型液晶分子１１４Ａの移動に伴い、二色性色素１１４Ｂを移動させることで、光の透遮光を制御する方式である。

なお、図７と図２は直線偏光板が設けられていないこと以外同様の図であり、図２と同様の部材は図２と同一の符号を付して説明を省略する。

図８、図９はゲストホスト方式の液晶層１１４における、ゲストホスト型液晶分子１１４Ａと二色性色素１１４Ｂとの向きを説明する図である。ゲストホスト方式の調光フィルム１００は、遮光時、図９に示すように、ゲストホスト型液晶分子１１４Ａ、二色性色素１１４Ｂが一方向に水平配向する。すなわち、液晶組成物、二色性色素１１４Ｂの長軸方向が、一方向であって、かつ水平方向となるように作製される。透光時、図９に示すように、ゲストホスト液晶、二色性色素１１４Ｂが垂直配向する。すなわち液晶組成物８Ａ、二色性色素１１４Ｂの長軸方向が液晶層１１４の厚み方向となる。

本実施形態においてもスペーサー２４は、当該調光フィルム１００を正面視した場合の、調光領域Ｓにおける単位面積当たりの占有率が、０．５％以上１０％以下、より好ましくは０．５％以上８％以下により配置される。

したがって、スペーサーの占有率が０．５％以上であるので、第１実施形態と同様にスペーサー２４の変形による電極２２Ａ、２２Ｂが短絡、セルギャップの局所的な低下を防止することができ、これにより安定に動作させて外観品位の低下を防止することができる。

また、スペーサーの占有率が１０％以下、より好ましくはスペーサーの占有率が８％以下でるので、スペーサー２４の密度が大きくなり過ぎることによってスペーサー２４による各種の不具合が発生することがない。さらに、ラビング処理時にスペーサー２４の影となって正常にラビング痕を作製できない部位の面積が増大して液晶の配向性が低下することがない。

また、ゲストホスト方式の調光フィルム１００は、ギャップ変動に対して、第１実施形態の調光フィルム第１と比べて透過率及び色の変化が少ない。このため、基材が多少曲がってギャップ（液晶層１１４の厚さ）が変わっても、透過率の差や色ムラが見えにくい。
したがって、第１実施形態においてスペーサー２４は、調光領域内における半径２００μｍの範囲内に２個以上３０個以下、好ましくは２個以上１０個以下配置されていたが、第２実施形態の調光フィルム１００においては、半径２００μｍの範囲内に１個以上３０個以下、好ましくは１個以上１０個以下において、基材が多少曲がってギャップ（液晶層１１４の厚さ）が変わっても、透過率の差や色ムラが見えにくいという効果を達成することができる。

〔第３実施形態〕
図１０は第３実施形態の調光フィルム２００を示す断面斜視図である。第３実施形態では、スペーサーとして、いわゆるビーズスペーサー２２４が用いられる。本実施形態のビーズスペーサー２２４は球状で、直径は１μｍ～２０μｍ、好ましくは３μｍ～１５μｍの範囲が好ましい。なお、図１０において図２と同様の部材は図２と同一の符号を付して説明を省略する。

ビーズスペーサー２２４は、第１実施形態のスペーサー２４と同様に、液晶層１４の厚みを規定するために設けられる。ビーズスペーサー２２４は、シリカ等による無機材料による構成、有機材料による構成、これらを組み合わせたコアシェル構造の構成等を広く適用することができる。

本実施形態のビーズスペーサー２２４は球状であるがまた球状による構成の他、円柱形状、角柱形状等によるロッド形状により構成してもよい。ビーズスペーサー２２４は、電極２２Ａ及び電極２２Ｂ間であれば何処に配置されていてもよい。またビーズスペーサー２２４は、透明部材により製造されるが、必要に応じて着色した材料を適用して色味を調整するようにしてもよい。

ビーズスペーサー２２４は、湿式／乾式散布に加え、種々の配置方法を広く適用することができる。この実施形態でビーズスペーサー２２４は、ビーズスペーサー２２４を樹脂成分と共に溶剤に分散して製造した塗工液を部分的に塗工した後、乾燥、焼成の処理を順次実行することにより、電極２２Ｂ上にランダムにビーズスペーサー２２４を配置して移動困難に保持する。

ビーズスペーサー２２４の占有率の下限は第１実施形態よりも小さくてもよく、本実施形態では０．１％以上１０％以下、より好ましくは０．２％以上８％以下であり、本実施形態では単位面積（１ｍｍ^２）当たり３００個のビーズスペーサーが配置されており（３００個／ｍｍ^２）、占有率は０．３２％である。
第１実施形態におけるフォトレジストにより作製されるスペーサー２４に比して、本実施形態のビーズスペーサー２２４の占有率が低くてもよい理由は、設計上の液晶セルのギャップ（すなわち、スペーサー２４の場合はその高さ、ビーズスペーサー２２４の場合はその直径）に対して、スペーサー２４の場合は円柱形状の直径が液晶セルのギャップよりも大きくなり支点数が少なくなる傾向となるが、ビーズスペーサー２２４の場合は、スペーサー２４と同一占有率でも、支点数が相対的に多くなるためである。

なお、第１実施形態と同様に占有率０．５～１０％の範囲は、全体においてこの範囲であることが好ましいが、調光領域Ｓのいずれかにおける１ｍｍ^２の範囲が、この０．５～１０％の範囲であればよい。例えば、少なくとも応力がかかりやすい部分における１ｍｍ^２の範囲が０．５～１０％であること好ましく、応力が比較的かかりにくい箇所においては、この範囲より少ない部分が存在していてもよい。

図１１は、ビーズスペーサー２２４の分散状態を示した図である。本実施形態のビーズスペーサー２２４は、第１実施形態のようにフォトレジストを塗工した後、乾燥、露光して現像する場合と異なり、散布により配置するために、規則正しく配列されるわけではない。しかし、本実施形態においてビーズスペーサー２２４は、濃度や分散性を調整して図１１に示すように、面内の任意の点からの２００μｍ範囲のいずれの領域Ａ，Ｂにおいても少なくとも１つ存在する配置する。

図１２は比較形態で、面内の任意の点からの２００μｍ範囲内にスペーサーが１つも存在しない領域Ｂ’が存在する。この場合、調光フィルムが曲がる部分ではギャップ（液晶層の厚み）が維持できない可能性がある。

しかし、本実施形態では面内の任意の点からの２００μｍ範囲内にスペーサーが１つも存在しない領域が存在しないため、調光フィルム２００が曲がる部分においてもギャップ（液晶層の厚み）が維持可能である。

本実施形態よると、第１実施形態と同様の効果に加え、以下の効果を有する。
ビーズスペーサー２２４を用いており、ビーズスペーサー２２４は中心軸が水平な状態で配置されている。したがって、ビーズスペーサー２２４と配向層２３Ａ，２３Ｂとの接触部は、直線に近い状態であり、液晶層１４の厚み方向において、配向層２３Ａ，２３Ｂとビーズスペーサー２２４との隙間に液晶分子１４Ａが存在する。この隙間に存在する液晶分子１４Ａも調光に寄与するため、占有面積の全てにおいて調光機能が損なわれるわけではなく、調光機能の劣化を小さくすることができる。
さらに、調光フィルム２００の厚み方向に力が加わるにつれて、ビーズスペーサー２２４と基材（配向層２３Ａ，２３Ｂ）との接触面積が大きくなり、押圧力に対する抗力を増加することができる。
なお、第３実施形態においても第２実施形態と同様に液晶セルがゲストホスト方式であっても良い。

〔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、フォトレジストによる透明樹脂によりスペーサー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、紫外線硬化性樹脂等の賦型に供する樹脂を使用して、配向層と一体に、又は配向層と個別に、賦型処理により作製する場合にも広く適用することができる。

１ 合わせガラス
２、３ 板ガラス
４、５ 中間層
１０，１００，２００ 調光フィルム
１２ 上側積層体
１３ 下側積層体
１４，１１４ 液晶層
１４Ａ 液晶分子
１５ 液晶セル
１６、１７ 直線偏光板
１８、１９ 位相差フィルム
２１Ａ、２１Ｂ 基材
２２Ａ、２２Ｂ 電極
２３Ａ、２３Ｂ 配向層
２４ スペーサー
２５ シール剤
１１４Ａ ゲストホスト型液晶分子
１１４Ｂ 二色性色素
２２４ ビーズスペーサー

Claims (1)

1. 第１の積層体と、
   第２の積層体と、
   前記第１の積層体及び前記第２の積層体により挟持された液晶層と、
   前記液晶層の厚みを一定に保持するためのスペーサーと、を備える調光フィルムであって、
   前記第１の積層体及び前記第２の積層体は、透明フィルムからなる基材と、前記基材に形成された電極とを有し、
   前記電極による駆動により前記液晶層の液晶分子の配向を制御して透過光を制御し、透過状態と遮光状態とを切り替え、
   前記スペーサーは、直径１～２０μｍのビーズスペーサーであり、
   前記液晶層の調光可能領域における、この調光フィルムを正面視した場合の単位面積当たりの前記スペーサーの占有率が０．１％以上１０％以下であり、
   前記スペーサーは、前記第１の積層体の前記電極の上に設けられた配向層に埋設され、移動困難に保持され、前記第２の積層体の前記電極の上に設けられた配向層には埋設されていない、
   調光フィルム。
   

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