JP2023533279A - 光変調デバイスの製造方法 - Google Patents
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Abstract
本出願は、目的とする光変調層の配向状態（例えば、液晶配向状態）を達成しつつ、二つの基板間の付着力が優秀な光変調デバイスを迅速に製造できる、いわゆるロールツーロール（ｒｏｌｌ ｔｏ ｒｏｌｌ）工程を提供することができる。
Description
本出願は２０２０年９月１６日付で提出された大韓民国特許出願第１０－２０２０－０１１９１２５号に基づいて優先権を主張し、該当大韓民国特許出願の文献に開示された内容は本明細書の一部として含まれる。
本出願は光変調デバイスの製造方法に関する。
二つの基板の間に液晶化合物などを含む光変調層を位置させた光変調デバイスは多様な用途に使われている。
光変調デバイスが意図する性能を示すためには、前記基板の間で前記液晶化合物の配向状態を精密に制御することが重要である。
また、光変調デバイスの性能の確保には対向配置されている二つの基板の付着力を確保することが要求される。
光学デバイスを製造するための多様な方法が知られているが、光変調層に目的とする配向状態を達成しつつ、二つの基板間の付着力が優秀な光変調デバイスを迅速に製造できる方法は知られていない。
本出願は、光変調デバイスの製造方法を提供することを目的とする。本出願は、目的とする光変調層の配向状態（例えば、液晶配向状態）を達成しつつ、二つの基板間の付着力が優秀な光変調デバイスを迅速に製造できる、いわゆるロールツーロール（ｒｏｌｌ ｔｏ ｒｏｌｌ）工程を提供することを目的とする。
本出願はロールツーロール工程で光変調デバイスを製造する方法に関するものであり得る。
前記製造方法は、第１表面に粘着剤層または接着剤層が形成されている第１基板と第１表面にスペーサーおよび液晶配向膜が形成されている第２基板をロールによって移送しながら、前記それぞれの第１表面が互いに対向するように前記第１および第２基板を付着する段階を含むことができる。
前記製造方法において、前記第１基板には液晶配向膜が形成されていなくてもよい。
前記製造方法において、前記第１基板は、粘着剤層または接着剤層上に付着された離型フィルムをさらに含み、前記製造方法は、第１および第２基板の付着前に前記離型フィルムを剥離する段階をさらに含むことができる。
前記製造方法において、前記第２基板は、スペーサーおよび液晶配向膜が形成されている第１表面上に付着された保護フィルムをさらに含み、前記製造方法は、第１および第２基板の付着前に前記保護フィルムを剥離する段階をさらに含むことができる。
前記製造方法においては、前記第１および第２基板の付着前に第２基板の第１表面の縁にシーラントを供給する段階をさらに遂行してもよい。
前記製造方法においては、前記第１および第２基板の付着前に前記第２基板の第１表面に液晶化合物；液晶化合物および二色性染料；または液晶化合物およびキラルドーパントを供給する段階がさらに遂行され得る。
前記製造方法において、前記第１および第２基板の間隔ｄは、前記間隔ｄと前記キラルドーパントによって形成されるキラルピッチｐの比率（ｄ／ｐ）が１未満となるように調節され得る。
前記製造方法において、前記第２基板のスペーサーは隔壁型スペーサーであり得る。
前記製造方法において、前記第１および第２基板の付着前に第１基板を熱処理する段階をさらに遂行でき、このような熱処理は８０℃以上の温度で３０秒以上遂行できる。
前記製造方法においては、前記第１および第２基板の付着を、５０℃超過、９０℃未満の温度範囲内で遂行できる。
前記製造方法においては、前記第１および第２基板の付着後に付着された前記第１および第２基板を熱処理する段階をさらに遂行でき、このような熱処理は８０℃以上の温度で３０秒以上遂行できる。
本出願は、目的とする光変調層の配向状態（例えば、液晶配向状態）を達成しつつ、二つの基板間の付着力が優秀な光変調デバイスを迅速に製造できる、いわゆるロールツーロール（ｒｏｌｌ ｔｏ ｒｏｌｌ）工程を提供することができる。
１００：第１基板
２００：第２基板
１００１：粘着剤層または接着剤層
２００１：液晶配向膜
６００：光変調層
４００：偏光層
４０１：巻き出しロール
４０２：剥離ロール
４０３：付着ロール
４０４：シーラント供給部
４０５：光変調物質供給部
４０６：シーラント硬化部
４０７：裁断部
４０８：巻き取りロール
２００：第２基板
１００１：粘着剤層または接着剤層
２００１：液晶配向膜
６００：光変調層
４００：偏光層
４０１：巻き出しロール
４０２：剥離ロール
４０３：付着ロール
４０４：シーラント供給部
４０５：光変調物質供給部
４０６：シーラント硬化部
４０７：裁断部
４０８：巻き取りロール
本明細書で角度を定義しながら使う用語垂直、平行、直交または水平などと角度の数値は、目的とする効果を損傷させない範囲での実質的な垂直、平行、直交または水平および該当数値を意味し、前記垂直、平行、直交または水平および数値の範囲は製造誤差（ｅｒｒｏｒ）または偏差（ｖａｒｉａｔｉｏｎ）等の誤差を含むものである。例えば、前記それぞれの場合は、約±５度以内の誤差、約±４度以内の誤差、約±３度以内の誤差、約±２度以内の誤差または約±１度以内の誤差を含み得る。
本明細書で言及する物性の中で測定温度が該当物性に影響を及ぼす場合、特に別途に規定しない限り、前記物性は常温で測定した物性である。用語常温は特に加温または減温されていない状態での温度であり、約１０℃～３０℃の範囲内のいずれか一つの温度、例えば、約１５℃以上、１８℃以上、２０℃以上または約２３℃以上であり、約２７℃以下の温度を意味し得る。また、特に別途に規定しない限り、本明細書で言及する温度の単位は℃である。
本明細書で言及する位相差および屈折率は、特に別途に規定しない限り約５５０ｎｍ波長の光に対する屈折率を意味する。
特に別途に規定しない限り、本明細書で言及するいずれか２個の方向がなす角度は前記二つの方向がなす鋭角または鈍角のうち鋭角であるか、または時計回り方向および反時計回り方向に測定された角度のうち小さい角度であり得る。したがって、特に別途に規定しない限り、本明細書で言及する角度は正数である。ただし、場合によって時計回り方向または反時計回り方向に測定された角度間の測定方向を表示するために、前記時計回り方向に測定された角度および反時計回り方向に測定された角度のうちいずれか一つの角度を正数で表記し、他の一つの角度を負数で表記してもよい。
本出願は光変調デバイスの製造方法に関するものである。用語光変調デバイスは、少なくとも２個以上の異なる光の状態間をスイッチングできるデバイスを意味し得る。前記において異なる光の状態は、少なくとも透過率、反射率、色相および／またはヘイズが異なる状態を意味し得る。
光変調デバイスが具現できる状態の例としては、透過、遮断、高反射、低反射および／または特定の色相を表す色相モード状態などがあるが、これに制限されるものではない。
一例示において前記光変調デバイスは少なくとも前記透過および遮断モード状態の間をスイッチングできるデバイスであるか、あるいは前記高反射および低反射モード状態の間をスイッチングできるデバイスであり得る。
本出願の光変調デバイスは、前記透過モード、遮断モード、高反射モード、低反射モードおよび色相モード（ｃｏｌｏｒ ｍｏｄｅ）状態から選択されたいずれか一状態および他の一状態の少なくとも２個以上の状態間をスイッチングできるように設計され得る。必要な場合、前記状態の他に異なるその他の第３の状態またはそれ以上の状態も具現され得る。
前記光変調デバイスのスイッチングは、外部信号の印加、例えば、電圧信号の印加の有無により調節することができる。例えば、電圧のような外部信号の印加がない状態で、光変調デバイスは前述した状態のうちいずれか一状態を維持し、電圧が印加されると他の状態にスイッチングされ得る。印加される電圧の強度、周波数および／または形態を変更することによってモードの状態を変更したり、あるいは前記第３のその他のモード状態を具現してもよい。
本出願の光変調デバイスは、対向配置された２個の基板と前記基板の間に位置した光変調層を有する光変調フィルム層を基本単位で含むことができる。図１は、前記光変調フィルム層の一例示を示す図面である。光変調フィルム層は、対向配置された第１基板１００と第２基板２００を含む。図面でのように、本出願の光変調デバイスでは、第１基板１００の一つの表面（以下、第１表面と称し得る。）上には粘着剤層または接着剤層が形成され、他の第２基板２００の表面（以下、第１表面と称し得る。）には液晶配向膜２００１が形成され、前記対向配置された第１基板１００と第２基板２００の間に光変調層６００が位置することができる。光変調層が液晶層である場合、通常的に第１および第２基板１００、２００の両側の表面のすべてに液晶配向膜が形成されるが、第１基板１００上に液晶配向膜の代わりに粘着剤層または接着剤層を形成し、第２基板２００にのみ液晶配向膜を形成することによって、特定の用途（例えば、ｓｍａｒｔ ｗｉｎｄｏｗやｅｙｅ ｗｅａｒ）で非常に有用な液晶化合物の配向状態が得られ得る。また、このような構造は、後述する本出願の製造工程に適用された時に、前記第１および第２基板１００、２００間に優秀な付着力が確保される光変調デバイスを迅速に製造できるようにする。したがって、本出願の光変調フィルム層の第１基板には液晶配向膜が形成されないことができる。また、図面に図示されてはいないが、光変調フィルム層の第１および第２基板のうちいずれか一つの基板には第１および第２基板の間隔（ｃｅｌｌ ｇａｐ）を維持するスペーサーが存在するが、図面のように第１基板１００上に粘着剤層または接着剤層１００１を形成する場合、前記スペーサーに前記粘着剤層または接着剤層１００１が付着されて第１および第２基板間の付着力を大きく改善することができる。
本明細書で基板の第１表面は基板の主表面とその反対側表面のうちいずれか一つの表面を意味し、第２表面は基板の主表面とその反対側表面のうち他の一つの表面を意味する。
前記基板としては、特に制限なく公知の基板の素材が使われ得る。例えば、基板としてはガラス基板、結晶性または非結晶性シリコン基板または石英基板などの無機基板やプラスチック基板などを使うことができる。ただし、本出願の製造工程への効果的な適用のために前記基板としてはプラスチック基板を使うことができる。
プラスチック基板としては、ＴＡＣ（ｔｒｉａｃｅｔｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）基板；ノルボルネン誘導体基板などのＣＯＰ（ｃｙｃｌｏ ｏｌｅｆｉｎ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）基板；ＰＭＭＡ（ｐｏｌｙ（ｍｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）基板；ＰＣ（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）基板；ＰＥ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）基板；ＰＰ（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）基板；ＰＶＡ（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ）基板；ＤＡＣ（ｄｉａｃｅｔｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）基板；Ｐａｃ（Ｐｏｌｙａｃｒｙｌａｔｅ）基板；ＰＥＳ（ｐｏｌｙ ｅｔｈｅｒ ｓｕｌｆｏｎｅ）基板；ＰＥＥＫ（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎ）基板；ＰＰＳ（ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｓｕｌｆｏｎｅ）、ＰＥＩ（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｉｍｉｄｅ）基板；ＰＥＮ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｎａｐｈｔｈａｔｌａｔｅ）基板；ＰＥＴ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔａｌａｔｅ）基板などのポリエステル基板；ＰＩ（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）基板；ＰＳＦ（ｐｏｌｙｓｕｌｆｏｎｅ）基板；ＰＡＲ（ｐｏｌｙａｒｙｌａｔｅ）基板またはフッ素樹脂基板などを使用できるがこれに制限されるものではない。このような基板の厚さは特に制限されず、適切な範囲で選択され得る。
前記基板の間に存在する光変調層は外部信号の印加の有無により、単独であるいは他の構成要素と連係して、光の透過度、反射度、ヘイズおよび／または色相などを変更できる機能性層である。このような光変調層は、本明細書で能動光変調層と呼称され得る。
本明細書で外部信号とは、光変調層内に含まれる物質、例えば光変調物質の挙動に影響を与え得る外部の要因、例えば外部電圧などを意味し得る。したがって、外部信号がない状態とは、外部電圧などの印加がない状態を意味し得る。
本出願で光変調層の種類は前述した機能を有するものであれば特に制限されず、公知の光変調層が適用され得る。前記光変調層は、例えば、液晶層、電気変色物質層、光変色物質層、電気泳動物質層または分散粒子配向層であり得る。
一つの例示において光変調層としては前記液晶層が適用され得る。液晶層は、液晶化合物を含む層である。本明細書で用語液晶層の範囲には液晶化合物を含んでいる層がすべて含まれ、例えば後述するように、液晶化合物（液晶ホスト）と二色性染料を含むいわゆるゲストホスト層やキラルドーパントなどのその他の添加剤を液晶化合物と共に含む層も本明細書で規定する液晶層の一種である。前記液晶層は能動液晶層であり得、したがって前記液晶化合物は外部信号の印加の有無により配向方向が変わるように液晶層内に存在することができる。液晶化合物としては外部信号の印加によってその配向方向が変更され得るものであればすべての種類の液晶化合物を使うことができる。例えば、液晶化合物としてはスメクチック（ｓｍｅｃｔｉｃ）液晶化合物、ネマチック（ｎｅｍａｔｉｃ）液晶化合物またはコレステリック（ｃｈｏｌｅｓｔｅｒｉｃ）液晶化合物などを使うことができる。また、外部信号の印加によってその配向方向が変更されるように、液晶化合物は例えば重合性基または架橋性基を有さない化合物であり得る。
液晶層は誘電率異方性が正数または負数である液晶化合物を含むことができる。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。用語「誘電率異方性（βε）」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／／）は液晶分子の配向子と印加電圧による電場の方向が実質的に水平となるように電圧を印加した状態で前記電場の方向に沿って測定した誘電率値を意味し、垂直誘電率（ε⊥）は液晶分子の配向子と印加電圧による電場の方向が実質的に垂直となるように電圧を印加した状態で前記電場の方向に沿って測定した誘電率値を意味する。
液晶層の駆動モードは、例えば、ＤＳ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）モード、ＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌａｂｌｅ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ－Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ－Ｆｉｅｌｄ Ｗｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｅｎｄ）モード、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ－ｄｏｍａｉｎ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＨＡＮ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｌｉｇｎｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モードまたはＲ－ＴＮ（Ｒｅｖｅｒｓｅｄ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モードなどを例示することができる。
液晶層である光変調層は、前記液晶化合物と共に光透過度可変特性を調節するという側面で、二色性染料をさらに含むことができる。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および／または変形させ得る物質を意味し得、用語二色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。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として公知となっているが、これに制限されるものではない。
一つの例示において、前記光変調層は液晶および二色性染料を含む液晶層として、いわゆるゲストホスト液晶層（Ｇｕｅｓｔ ｈｏｓｔ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｃｅｌｌ）であり得る。用語ゲストホスト液晶層は、ＧＨＬＣ層とも呼ばれ得る液晶層であって、液晶の配列により二色性染料が共に配列され、二色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それぞれ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、二色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り、長軸方向に偏光された光の吸収率が大きいとｐ型染料と呼称し、短軸方向に偏光された光の吸収率が大きいとｎ型染料と呼称し得る。一つの例示において、ｐ型染料が使われる場合、染料の長軸方向に振動する偏光は吸収され染料の短軸方向に振動する偏光は吸収が少ないため透過させることができる。以下、特に言及しない限り、二色性染料はｐ型染料であると仮定する。
ゲストホスト液晶層を光変調層として含む光変調フィルム層は能動型偏光層（Ａｃｔｉｖｅ Ｐｏｌａｒｉｚｅｒ）として機能することができる。本明細書で用語能動型偏光層（Ａｃｔｉｖｅ Ｐｏｌａｒｉｚｅｒ）は、外部信号の印加により非等方性光吸収を調節できる機能性素子を意味し得る。このような能動型偏光層は、後述する受動型偏光層が外部信号の印加にかかわらず一定の光吸収または光反射特性を有するのと区別され得る。前記ゲストホスト液晶層は、液晶および二色性染料の配列を調節することによって前記二色性染料の配列方向と平行な方向の偏光および垂直な方向の偏光に対する非等方性光吸収を調節することができる。液晶および二色性染料の配列は磁場または電場のような外部信号の印加によって調節され得るため、ゲストホスト液晶層は外部信号の印加により非等方性光吸収を調節することができる。
光変調層である液晶層は、液晶化合物と共にいわゆるキラルドーパント（ｃｈｉｒａｌ ｄｏｐａｎｔ）を含んでもよい。このようなキラルドーパントは液晶化合物に螺旋構造の配向を誘導することができる。含まれ得るキラルドーパントの種類は特に制限されず、必要に応じて公知となっている種類の中で適切なキラルドーパントが選択され得る。キラルドーパントの比率も特に制限はないが、光変調層の厚さ（ｄ、ｃｅｌｌ ｇａｐ）と前記キラルドーパントの添加によって発生する液晶化合物の螺旋構造のピッチｐの比率（ｄ／ｐ）が１未満となり得る割合でキラルドーパントが含まれ得る。前記比率（ｄ／ｐ）は他の例示において、０．９５以下、０．９以下、０．８５以下、０．８以下、０．７５以下、０．７以下、０．６５以下、０．６以下、０．５５以下、０．５以下または０．４５以下であるか、０．０５以上、０．１以上、０．１５以上、０．２以上、０．２５以上、０．３以上または０．３５以上であり得る。このような比率（ｄ／ｐ）は粘着剤層または接着剤層と液晶配向膜によって誘導される液晶化合物の配向と連係されて適用用途に適合な配向状態を導き出すことができる。
光変調層（ｃｅｌｌ ｇａｐ）の厚さは本出願の目的を考慮して適切に選択され得る。一例示において前記光変調層の厚さは、０．０１μｍ以上、０．１μｍ以上、１μｍ以上、２μｍ以上、３μｍ以上、４μｍ以上、５μｍ以上、６μｍ以上、７μｍ以上、８μｍ以上、９μｍ以上または１０μｍ以上であり得る。このように、厚さでモード状態による透過率、反射率、ヘイズおよび／または色相の差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前記差を具現できるため、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以下または１５μｍ以下であり得る。
光変調フィルム層で第１基板の第１表面上に形成される粘着剤層または接着剤層の種類は特に制限されない。業界でいわゆるＯＣＡ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｌｅａｒ Ａｄｈｅｓｉｖｅ）またはＯＣＲ（Ｏｐｔｉｃａｌｌ Ｃｌｅａｒ Ｒｅｓｉｎ）として公知となっている多様な類型の粘着剤または接着剤は、液晶配向膜と組み合わせられて液晶化合物の適合な配向を誘導することができる。前記粘着剤または接着剤としては、例えば、アクリル系、シリコン系、エポキシ系またはウレタン系の粘着剤または接着剤が適用され得る。
適切な粘着剤または接着剤として、シリコン系粘着剤または接着剤が例示され得る。シリコン系粘着剤または接着剤が有する特有の表面特性は、液晶配向膜（特に、垂直配向膜）と組み合わせられて目的に適合な液晶化合物の配向状態を誘導することができる。
前記シリコン系粘着剤または接着剤は、硬化性シリコーン接着剤または粘着剤組成物（以下、単純に硬化性シリコーン組成物と呼称し得る。）の硬化物を使うことができる。硬化性シリコーン組成物の種類は特に制限されず、例えば加熱硬化性シリコーン組成物または紫外線硬化性シリコーン組成物を使うことができる。
一つの例示において、前記硬化性シリコーン組成物は付加硬化性シリコーン組成物であって、（１）分子中に２個以上のアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサンおよび（２）分子中に２個以上のケイ素結合水素原子を含有するオルガノポリシロキサンを含むことができる。前記のようなシリコン化合物は、例えば、白金触媒などの触媒の存在下で、付加反応によって硬化物を形成することができる。
前記（１）オルガノポリシロキサンは、シリコン硬化物を構成する主成分であって、１分子中に少なくとも２個のアルケニル基を含む。この時、アルケニル基の具体的な例には、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基またはヘプテニル基などが含まれ、このうちビニル基が通常適用されるが、これに制限されるものではない。前記（１）オルガノポリシロキサンで、前述したアルケニル基の結合位置は特に限定されない。例えば、前記アルケニル基は分岐鎖の末端および／または分岐鎖の側鎖に結合されていてもよい。また、前記（１）オルガノポリシロキサンで、前述したアルケニルの他に含まれ得る置換基の種類としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基またはヘプチル基などのアルキル基；フェニル基、トリル基、キシリル基またはナフチル基などのアリール基；ベンジル基またはフェネチル基などのアラルキル基；クロロメチル基、３－クロロプロピル基または３，３，３－トリフルオロプロピル基などのハロゲン置換アルキル基などが挙げられ、このうちメチル基またはフェニル基が通常適用されるが、これに制限されるものではない。
前記（１）オルガノポリシロキサンの分子構造は特に限定されず、例えば、直鎖状、分枝状、環状、網状または一部が分枝状をなす直鎖状などのように、いずれの形状を有してもよい。通常前記のような分子構造のうち特に直鎖状の分子構造を有するものが適用されるが、これに制限されるものではない。
前記（１）オルガノポリシロキサンのより具体的な例としては、分岐鎖両末端トリメチルシロキサン基封鎖ジメチルシロキサン－メチルビニルシロキサン共重合体、分岐鎖両末端トリメチルシロキサン基封鎖メチルビニルポリシロキサン、分岐鎖両末端トリメチルシロキサン基封鎖ジメチルシロキサン－メチルビニルシロキサン－メチルフェニルシロキサン共重合体、分岐鎖両末端ジメチルビニルシロキサン基封鎖ジメチルポリシロキサン、分岐鎖両末端ジメチルビニルシロキサン基封鎖メチルビニルポリシロキサン、分岐鎖両末端ジメチルビニルシロキサン基封鎖ジメチルシロキサン－メチルビニルシロキサン共重合体、分岐鎖両末端ジメチルビニルシロキサン基封鎖ジメチルシロキサン－メチルビニルシロキサン－メチルフェニルシロキサン共重合体、Ｒ１
２ＳｉＯ２／２で表示されるシロキサン単位とＲ１
２Ｒ２ＳｉＯ１／２で表示されるシロキサン単位とＳｉＯ４／２で表示されるシロキサン単位を含むオルガノポリシロキサン共重合体、Ｒ１２Ｒ２ＳｉＯ１／２で表示されるシロキサン単位とＳｉＯ４／２で表示されるシロキサン単位を含むオルガノポリシロキサン共重合体、Ｒ１Ｒ２ＳｉＯ２／２で表示されるシロキサン単位とＲ１ＳｉＯ３／２で表示されるシロキサン単位またはＲ２ＳｉＯ３／２で表示されるシロキサン単位を含むオルガノポリシロキサン共重合体および前記のうち２以上の混合物が挙げられるが、これに制限されるものではない。前記において、Ｒ１はアルケニル基以外の炭化水素基であって、具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基またはヘプチル基などのアルキル基；フェニル基、トリル基、キシリル基またはナフチル基などのアリール基；ベンジル基またはフェネチル基などのアラルキル基；クロロメチル基、３－クロロプロピル基または３，３，３－トリフルオロプロピル基などのハロゲン置換アルキル基などであり得る。また、前記でＲ２はアルケニル基であって、具体的にはビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基またはヘプテニル基などであり得る。
前記付加硬化性シリコーン組成物で、（２）オルガノポリシロキサンは前記（１）オルガノポリシロキサンを架橋させる役割を遂行することができる。前記（２）オルガノポリシロキサンで、水素原子の結合位置は特に限定されず、例えば、分岐鎖の末端および／または側鎖に結合されていてもよい。また、前記（２）オルガノポリシロキサンで、前記ケイ素結合水素原子の他に含まれ得る置換基の種類は特に限定されず、例えば、（１）オルガノポリシロキサンで言及したような、アルキル基、アリール基、アラルキル基またはハロゲン置換アルキル基などが挙げられ、このうち通常メチル基またはフェニル基が適用されるが、これに制限されるものではない。
前記（２）オルガノポリシロキサンの分子構造は特に限定されず、例えば、直鎖状、分枝状、環状、網状または一部が分枝状をなす直鎖状などのように、いずれの形状を有してもよい。前記のような分子構造のうち通常直鎖状の分子構造を有するものが適用されるが、これに制限されるものではない。
前記（２）オルガノポリシロキサンのより具体的な例としては、分岐鎖両末端トリメチルシロキサン基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、分岐鎖両末端トリメチルシロキサン基封鎖ジメチルシロキサン－メチルハイドロジェン共重合体、分岐鎖両末端トリメチルシロキサン基封鎖ジメチルシロキサン－メチルハイドロジェンシロキサン－メチルフェニルシロキサン共重合体、分岐鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキサン基封鎖ジメチルポリシロキサン、分岐鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキサン基封鎖ジメチルシロキサン－メチルフェニルシロキサン共重合体、分岐鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキサン基封鎖メチルフェニルポリシロキサン、Ｒ１
３ＳｉＯ１／２で表示されるシロキサン単位とＲ１
２ＨＳｉＯ１／２で表示されるシロキサン単位とＳｉＯ４／２で表示されるシロキサン単位を含むオルガノポリシロキサン共重合体、Ｒ１
２ＨＳｉＯ１／２で表示されるシロキサン単位とＳｉＯ４／２で表示されるシロキサン単位を含むオルガノポリシロキサン共重合体、Ｒ１ＨＳｉＯ２／２で表示されるシロキサン単位とＲ１ＳｉＯ３／２で表示されるシロキサン単位またはＨＳｉＯ３／２で表示されるシロキサン単位を含むオルガノポリシロキサン共重合体および前記のうち２以上の混合物が挙げられるが、これに制限されるものではない。前記において、Ｒ１はアルケニル基以外の炭化水素基であって、具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基またはヘプチル基などのアルキル基；フェニル基、トリル基、キシリル基またはナフチル基などのアリール基；ベンジル基またはフェネチル基などのアラルキル基；クロロメチル基、３－クロロプロピル基または３，３，３－トリフルオロプロピル基などのハロゲン置換アルキル基などであり得る。
前記（２）オルガノポリシロキサンの含量は、適切な硬化がなされ得る程度に含まれるのであれば特に限定されない。例えば、前記（２）オルガノポリシロキサンは、前述した（１）オルガノポリシロキサンに含まれるアルケニル基一つに対して、ケイ素結合水素原子が０．５～１０個となる量で含まれ得る。このような範囲で硬化を充分に進行させ、耐熱性を確保できる。
前記付加硬化性シリコーン組成物は、硬化のための触媒として、白金または白金化合物をさらに含むことができる。このような、白金または白金化合物の具体的な種類は特に制限されない。触媒の比率も適切な硬化がなされ得る水準に調節されればよい。
前記付加硬化性シリコーン組成物は、貯蔵安定性、取り扱い性および作業性向上の観点で必要な適切な添加剤を適正割合で含んでもよい。
他の例示において前記シリコン組成物は、縮合硬化性シリコーン組成物であって、例えば（ａ）アルコキシ基含有シロキサンポリマー；および（ｂ）水酸基含有シロキサンポリマーを含むことができる。
前記（ａ）シロキサンポリマーは、例えば、下記の化学式１で表示される化合物であり得る。
［化学式１］
Ｒ１ ａＲ２ ｂＳｉＯｃ（ＯＲ３）ｄ
Ｒ１ ａＲ２ ｂＳｉＯｃ（ＯＲ３）ｄ
化学式１でＲ１およびＲ２は、それぞれ独立的に、水素原子または置換または非置換された１価炭化水素基を示し、Ｒ３はアルキル基を示し、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３がそれぞれ複数個存在する場合には互いに同一または異なり得、ａおよびｂはそれぞれ独立的に０以上、１未満の数を表し、ａ＋ｂは０超過、２未満の数を表し、ｃは０超過、２未満の数を表し、ｄは０超過、４未満の数を表し、ａ＋ｂ＋ｃХ２＋ｄは４である。
化学式１の定義で、１価炭化水素基は、例えば、炭素数１～８のアルキル基、フェニル基、ベンジル基またはトリル基などであり得、このとき炭素数１～８のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基またはオクチル基などであり得る。また、化学式１の定義で、１価炭化水素基は、例えば、ハロゲン、アミノ基、メルカプト基、イソシアネート基、グリシジル基、グリシドキシ基またはウレイド基などの公知の置換基で置換されていてもよい。
化学式１の定義で、Ｒ３のアルキル基の例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基またはブチル基などが挙げられる。アルキル基の中で、メチル基またはエチル基などが通常適用されるが、これに制限されるものではない。
化学式１のポリマーのうち分枝状または３次架橋されたシロキサンポリマーを使うことができる。また、この（ａ）シロキサンポリマーには、目的を損傷させない範囲内で、具体的には脱アルコール反応を阻害しない範囲内で水酸基が残存していてもよい。
前記（ａ）シロキサンポリマーは、例えば、多官能のアルコキシシランまたは多官能クロロシランなどを加水分解および縮合させることによって製造することができる。この分野の平均的技術者は、目的とする（ａ）シロキサンポリマーにより適切な多官能アルコキシシランまたはクロロシランを容易に選択することができ、それを使った加水分解および縮合反応の条件も容易に制御することができる。一方、前記（ａ）シロキサンポリマーの製造時には、目的に応じて、適切な１官能のアルコキシシランを併用使ってもよい。
前記（ａ）シロキサンポリマーとしては、例えば、信越シリコーン社のＸ４０－９２２０またはＸ４０－９２２５、ＧＥ東レシリコーン社のＸＲ３１－Ｂ１４１０、ＸＲ３１－Ｂ０２７０またはＸＲ３１－Ｂ２７３３などのような、市販されているオルガノシロキサンポリマーを使うことができる。
前記縮合硬化性シリコーン組成物に含まれる、（ｂ）水酸基含有シロキサンポリマーとしては、例えば、下記の化学式２で示される化合物を使うことができる。
［化学式２］
化学式２で、Ｒ４およびＲ５はそれぞれ独立的に、水素原子または置換または非置換された１価の炭化水素基を示し、Ｒ４およびＲ５がそれぞれ複数存在する場合には、上記は互いに同一であるか異なり得、ｎは５～２，０００の整数を示す。
化学式２の定義で、１価炭化水素基の具体的な種類としては、例えば、前記化学式１の場合と同一の炭化水素旗を挙げることができる。
前記（ｂ）シロキサンポリマーは、例えば、ジアルコキシシランおよび／またはジクロロシランなどを加水分解および縮合させることによって製造することができる。この分野の平均的技術者は、目的とする（ｂ）シロキサンポリマーにより適切なジアルコキシシランまたはジクロロシランを容易に選択することができ、それを使った加水分解および縮合反応の条件も容易に制御することができる。前記のような（ｂ）シロキサンポリマーとしては、例えば、ＧＥ東レシリコーン社のＸＣ９６－７２３、ＹＦ－３８００、ＹＦ－３８０４などのような、市販されている２官能オルガノシロキサンポリマーを使うことができる。
前述した付加硬化型あるいは縮合硬化型シリコーン組成物は、本出願で適用されるシリコン粘着剤または接着剤を形成するための材料の一つの例示である。すなわち、基本的に業界でＯＣＡまたはＯＣＲなどで知られているシリコン粘着剤または接着剤がすべて本出願で適用され得る。
前記粘着剤または接着剤あるいはそれを形成する硬化性組成物の類型は特に制限されず、目的とする用途により適切に選択され得る。例えば、固相、半固相または液相の粘着剤または接着剤または硬化性組成物が使われ得る。固相または半固相の粘着剤または接着剤または硬化性組成物は接着対象が合着される前に硬化され得る。液相の粘着剤または接着剤または硬化性組成物は、いわゆる光学透明レジン（ＯＣＲ；Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｌｅａｒ Ｒｅｓｉｎ）と呼称され、接着対象が合着された後に硬化され得る。一例示によると、前記粘着剤または接着剤または硬化性組成物としては、いわゆるポリジメチルシロキサン系（Ｐｏｌｙｄｉｍｅｔｈｙｌ ｓｉｌｏｘａｎｅ－ｂａｓｅｄ）粘着剤または接着剤または硬化性組成物またはポリメチルビニルシロキサン系（Ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｖｉｎｙｌ ｓｉｌｏｘａｎｅ－ｂａｓｅｄ）粘着剤または接着剤または硬化性組成物またはアルコキシシリコン系（Ａｌｋｏｘｙ ｓｉｌｉｃｏｎｅ－ｂａｓｅｄ）粘着剤または接着剤または硬化性組成物などを使用できるが、これに制限されるものではない。
前記粘着剤層または接着剤層の厚さは特に制限されず、目的とする接着力または粘着力の確保のための適正範囲に選択され得る。前記厚さは略１μｍ～５０μｍの範囲内であり得る。前記厚さは他の例示で２μｍ以上、３μｍ以上、４μｍ以上、５μｍ以上、６μｍ以上、７μｍ以上、８μｍ以上、９μｍ以上または１０μｍ以上であるか、４５μｍ以下、４０μｍ以下、３５μｍ以下、３０μｍ以下、２５μｍ以下、２０μｍ以下、１５μｍ以下または１０μｍ以下程度であってもよい。
第２基板の第１表面上に形成される配向膜の種類も特に制限されない。すなわち、前記配向膜では目的とする初期配向を考慮して公知の垂直あるいは水平配向膜やその他の配向膜が適用され得る。配向膜の類型もラビング配向膜のような接触式配向膜や、光配向膜のような非接触式配向膜が適用され得る。一つの例示において前記配向膜としては垂直配向膜を使うことができる。垂直配向膜と前記粘着剤層または接着剤層の組み合わせは多様な用途に適合な液晶化合物の配向状態を誘導することができる。
光変調層である液晶層で前記粘着剤層または接着剤層と液晶配向膜によって形成される、液晶化合物の初期配向は、垂直配向、水平配向、傾斜配向またはスプレイ配向であり得る。また、前記垂直配向、水平配向、傾斜配向状態またはスプレイ配向状態で液晶化合物はツイスティングされてツイスト配向またはコレステリック配向状態で存在するか、そうでない場合もある。前記で初期配向は、液晶化合物を含む光変調層に電圧のような外部信号が印加されていない状態での配向を意味する。
前記水平配向、傾斜配向、垂直配向またはスプレイ配向の意味は業界で公知とされている通りである。光変調層の液晶化合物は初期状態で前記水平配向、傾斜配向、垂直配向またはスプレイ配向の状態を維持していて、外部信号によってそれとは異なる配向状態に変更され得る。
一つの例示において前記光変調層での液晶化合物の初期配向は垂直配向であるか、あるいは垂直配向に類する配向状態であり得る。このような配向状態は前記液晶配向膜として垂直配向膜を適用することによって得られる。このような配向は、いわゆるＲ－ＴＮ（Ｒｅｖｅｒｓｅｄ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）配向を具現する素子で有用である。
また、前記液晶配向膜が水平配向膜である場合にはいわゆるＥＣＢモードを具現する素子で有用である。
したがって、前記垂直配向または垂直配向に類する配向状態で光変調層の面上位相差（５５０ｎｍ波長基準）は、例えば、約３０ｎｍ以下、２５ｎｍ以下、２０ｎｍ以下、１５ｎｍ以下、１０ｎｍ以下または５ｎｍ以下であるか、０ｎｍ以上または０ｎｍ超過であり得る。
前記面上位相差（または面内位相差）は下記の数式１によって求められ得る。
［数式１］
Ｒｉｎ＝ｄ×（ｎｘ－ｎｙ）
Ｒｉｎ＝ｄ×（ｎｘ－ｎｙ）
数式１でＲｉｎは面上位相差または面内位相差であり、ｎｘは光変調層内の液晶化合物の遅相軸方向の屈折率であり、ｎｙは光変調層内の液晶化合物の進相軸方向の屈折率であり、ｄは光変調層の厚さである。
光変調フィルム層は、前記第１および第２基板の間隔（ｓｐａｃｅｒ）を維持するスペーサーをさらに含むことができる。スペーサーとしては通常的に適用されるスペーサーであって、ボールスペーサーやコラムスペーサーまたは隔壁型スペーサーが適用され得る。前記隔壁型スペーサーとしては、ハニカム（ｈｏｎｅｙｃｏｍｂ）型、四角形の隔壁型スペーサーまたはランダム型スペーサーが適用され得る。前記でハニカム型または四角形の隔壁型スペーサーは公知の通り、基板上に形成された隔壁型スペーサーの形態を基板の法線方向から観察した時に前記隔壁型スペーサーによって形成される図形がハニカム型または四角形である場合を意味する。前記ハニカム型は通常正六角形の組み合わせからなり、四角形の場合、正四角形、長方形または正四角形と長方形の組み合わせなどがあり得る。また、前記でランダム型スペーサーは隔壁がランダムに配置された場合であって、該当隔壁が図形を形成しないか、形成しても定形化された図形ではないランダムに図形を形成する場合を意味する。
スペーサーのピッチ等も、目的とする付着力やセルギャップの維持効率などを考慮して適切に選択され得る。例えば、隔壁型スペーサーが適用される場合、前記隔壁型スペーサーのピッチが３００μｍ～９００μｍの範囲内であり得る。前記ピッチは他の例示で３５０μｍ以上、４００μｍ以上、４５０μｍ以上、５００μｍ以上または５５０μｍ以上であるか、８５０μｍ以下、８００μｍ以下、７５０μｍ以下、７００μｍ以下、６５０μｍ以下または６００μｍ以下程度であってもよい。隔壁型スペーサーでピッチを求める方式は公知である。例えば、隔壁型スペーサーがハニカム型であれば、前記ハニカムをなす六角形で対向する辺の間隔を通じてピッチを求め、四角形である場合に四角形の辺の長さを通じてピッチを求める。前記ハニカムをなす六角形で対向する辺の間隔や四角形の辺の長さが一定でない場合には、それらの平均値をピッチと規定することができる。
一方、前記隔壁型スペーサーの線間幅、例えば、前記ハニカムをなす六角形や四角形の各壁の幅は、例えば、約５μｍ～５０μｍの範囲内にあり得る。前記線間幅は他の例示で約１０μｍ以上または１５μｍ以上であるか、４５μｍ以下、４０μｍ以下、３５μｍ以下、３０μｍ以下、２５μｍ以下または２０μｍ以下程度であってもよい。
前記のような範囲でセルギャップが適切に維持され、基板間の付着力も優秀に維持することができる。
基板の間に前記のようなボールスペーサー、コラムスペーサーまたは隔壁型スペーサーを形成する方式は公知である。
前記光変調フィルム層の各基板には、光変調層に外部信号を印加するための構成要素として電極層が形成されていてもよい。例えば、第１基板で第１表面と前記粘着剤または接着剤層の間（図１で１００と１００１の間）および／または第２基板で第１表面と配向膜の間（図１で２００と２００１の間）（スペーサーが存在する場合、スペーサーおよび配向膜の間）には電極層が存在することができる。第２基板の場合、第１表面にまず電極層を形成し、その上部にスペーサーおよび配向膜を順次形成することが一般的であるので、スペーサーが存在する場合、電極層は第２基板の第１表面とスペーサーおよび配向膜の間に位置することができる。
前記電極層としては公知の透明電極層が適用され得るが、例えば、いわゆる導電性高分子層、導電性金属層、導電性ナノワイヤ層またはＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等の金属酸化物層が前記電極層として使われ得る。その他にも透明電極層を形成できる多様な素材および形成方法が公知になっており、これを制限なく適用することができる。
光変調デバイスは前記光変調フィルム層を基本的に含みつつ、必要に応じて追加の他の構成を含んでもよい。すなわち、駆動モードによっては前記光変調フィルム層単独でも前述した透過、遮断、高反射および／または低反射モードの具現およびそれらの間のスイッチングが可能であるが、このようなモードの具現またはスイッチングを容易にするために追加的な構成を含んでもよい。
例えば、前記デバイスは、前記光変調フィルム層の一側または両側に配置された偏光層（受動偏光層）をさらに含むことができる。図２は前記構造の例示であって、図１の構造で光変調フィルム層の一面にのみ偏光層４００が配置された場合であり、図３は図１の構造で光変調フィルム層の両面に偏光層４００が配置された場合である。また、スペーサーとして前記隔壁型スペーサーが適用され、その形態が四角形（正四角形または長方形）の場合に前記四角形の辺と前記偏光層の吸収軸は互いに実質的に垂直または水平をなすように配置されることが適切である。
用語偏光層は自然光または非偏光を偏光に変化させる素子を意味し得る。一つの例示において、前記偏光層は線偏光層であり得る。線偏光層は選択的に透過する光がいずれか一方向に振動する線偏光であり、選択的に吸収または反射する光が前記線偏光の振動方向と直交する方向に振動する線偏光である場合を意味する。すなわち、前記線偏光層は面方向に互いに直交する透過軸および吸収軸または反射軸を有することができる。
前記偏光層は吸収型偏光層または反射型偏光層であり得る。前記吸収型偏光層としては、例えば、ＰＶＡ（ｐｏｌｙ（ｖｉｎｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ））延伸フィルムなどのような高分子延伸フィルムにヨードを染着した偏光層または配向された状態で重合された液晶をホストとし、前記液晶の配向により配列された二色性染料をゲストとするゲスト－ホスト型偏光層を使用できるがこれに制限されるものではない。
前記反射型偏光層としては、例えば、いわゆるＤＢＥＦ（Ｄｕａｌ Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ Ｆｉｌｍ）として公知となっている反射型偏光層やＬＬＣ（Ｌｙｏｔｒｏｐｉｃ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ）のような液晶化合物をコーティングして形成される反射型偏光層を使用できるが、これに制限されるものではない。
図３のように、前記光変調フィルム層の両側にすべて前記偏光層が配置された構造であってもよい。このような場合に前記両側に配置された偏光層の透過軸がなす角度は８５度～９５度の範囲内または略垂直であり得る。
光変調デバイスは前記構成にさらに必要な他の構成を含むことができる。例えば、前記第１基板の第１表面上に形成される粘着剤層または接着剤層の他に他の構成要素を付着させるための粘着剤層や接着剤層、ハードコーティングフィルム、反射防止フィルムおよび／またはＮＩＲ（Ｎｅａｒ－Ｉｎｆｒａｒｅｄ）遮断（ｃｕｔ）層などのように、光変調デバイスの駆動または使用に必要な任意の他の構成が追加され得る。
本出願の前記光変調デバイスは多様な用途に適用され得る。光変調デバイスが適用され得る用途には、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）等が例示され得る。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増強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できるように形成されたすべてのアイウェアが含まれ得る。
本出願は前記光変調デバイスを製造する方法に関する。本出願では前記光変調デバイスをロールツーロール（ｒｏｌｌ ｔｏ ｒｏｌｌ）工程を適用して製造する。
一つの例示において本出願の製造方法は、前記第１表面に粘着剤層または接着剤層が形成されている第１基板と前記第１表面にスペーサーおよび液晶配向膜が形成されている第２基板をそれぞれの第１表面が互いに対向するように付着する段階を含むことができる。
前記第１および第２基板に対する内容とそれらそれぞれの第１表面に形成される粘着剤層、接着剤層、スペーサーおよび液晶配向膜に対する事項は前述した通りである。また、記述した通り、前記第１基板の第１表面と粘着剤層または接着剤層の間および／または前記第２基板の第１表面と液晶配向膜および／またはスペーサーの間には電極層が存在することができる。例えば、前記第２基板に第１表面上に前記電極層、前記スペーサーおよび前記液晶配向膜が前記順序で形成された構造を有することができる。
前記第１および第２基板の付着は各基板をロールによって移送して遂行できる。
また、前記付着は前記第１基板の第１表面の粘着剤層または接着剤層と前記第２基板の第１表面のスペーサーおよび／または液晶配向膜が物理的に接触するように遂行され得る。
図４は、前記ロールツーロール工程が遂行される過程を模式的に示した図面である。
図面でのように、前記第１および第２基板１００、２００のロールによる移送は、それぞれ巻き出しロール４０１に巻かれている第１および第２基板１００、２００を前記巻き出しロール４０１から巻き出しながら遂行され得る。
一つの例示において前記第１基板は、前記第１表面上に形成された粘着剤層または接着剤層を光変調デバイスの製造工程前まで保護するために、前記粘着剤層または接着剤層上に付着された離型フィルムをさらに含むことができる。このような場合に、前記離型フィルムが付着された第１基板が巻き出しロールに巻かれていてもよい。この時、適用され得る離型フィルムの種類は特に制限されない。このような場合に前記第１および第２基板の付着前に前記離型フィルムを剥離する段階がさらに遂行され得る。離型フィルムの剥離方法は特に制限されない。例えば、図４に示した通り、第１および第２基板の付着前に剥離ロール４０２を使って前記離型フィルムを剥離することができる。
第２基板にもその第１表面に形成されたスペーサーおよび液晶配向膜の保護のために、前記液晶配向膜（第１表面）上に付着された保護フィルムが追加で形成されていてもよい。このような場合にも前記保護フィルムの具体的な種類は特に制限されない。また、このような場合にも前記第１および第２基板の付着前に前記保護フィルムを剥離する段階がさらに遂行され得る。前記保護フィルムの剥離も適切な剥離ロール４０２を使って遂行できる。
前記第１および第２基板の付着は、例えば、図４に示した通り、２個の付着ロール４０３の間に前記第１および第２基板の積層体を通過させて遂行できる。このような方式で、第１表面に粘着剤層または接着剤層が形成された第１基板と第１表面に隔壁型スペーサーが形成された第２基板を付着することによって基板間の付着力を非常に優秀に維持でき、光変調デバイスの製造工程を短時間内に迅速に完了することができる。
必要な場合、前記第１および第２基板の付着前に第２基板の第１表面の縁にシーラントを供給する段階をさらに遂行できる。このような工程は、例えば、図４に示した通り、ロールによって移送される第２基板２００の進行経路の適切な位置にシーラント供給部４０４を位置させて遂行できる。この時、適用されるシーラントの種類および適用形態は特に制限されない。例えば、公知の液晶デバイスの製造に適用される硬化性シーラント材料を使うことができる。工程進行過程でこのようにシーラントを供給し、基板を付着した後に適切な時点で前記シーラントの硬化工程を遂行すれば、基板間の付着力がより優秀な光変調デバイスを形成することができる。シーラントが供給される場合、図４に示した通り、第１および第２基板１００、２００の付着後に前記シーラントを硬化させる硬化部４０６に前記付着された基板１００、２００を通過させることによって前記シーラントを硬化させる工程がさらに遂行されてもよい。シーラント硬化部４０６の形態は適用されたシーラントの種類を考慮して選択され得、例えば、シーラントに適切な光を照射する光照射装置やあるいはシーラントに熱を印加する熱印加装置が適用され得る。
本出願の製造方法としては、前記第１および第２基板の付着前に前記第２基板の第１表面に光変調物質を供給する段階をさらに遂行できる。シーラントの供給段階が遂行される場合、前記光変調物質は、前記シーラントの供給前または後に遂行されるか、あるいはシーラントの供給と同時に遂行されてもよい。
図４の場合、シーラントの供給後に光変調物質供給部４０５を使って光変調物質を供給する例示である。
光変調物質の具体的な種類は特に制限されない。例えば、光変調物質は、前述した液晶化合物、液晶化合物と二色性染料の混合物、液晶化合物とキラルドーパントの混合物または液晶化合物、二色性染料およびキラルドーパントの混合物であり得る。
したがって、前記製造工程は、前記第１および第２基板の付着前に第２基板の第１表面に液晶化合物；または液晶化合物および二色性染料；または液晶化合物およびキラルドーパントを供給する段階をさらに遂行できる。
前記で光変調物質としてキラルドーパントを含む物質が供給される場合に、付着過程で第１および第２基板の間の間隔ｄは前記間隔ｄとキラルドーパントによって形成されるキラルピッチｐの比率（ｄ／ｐ）が前述した範囲となるように調節され得る。
前述した通り、前記過程で第２基板の第１表面に形成されたスペーサーは隔壁型スペーサーであり得る。このような隔壁型スペーサーの使用を通じて基板間の付着力が優秀な光変調デバイスを製造することができる。
本出願の製造方法では、適切な時点で前記第１基板上に形成された粘着剤層または接着剤層に適切な熱を印加する段階を遂行できる。
すなわち、第１基板の第１表面の粘着剤層または接着剤層を形成し、これを第２基板の第１表面のスペーサーまたは液晶配向膜と付着させて光変調デバイスを構成する場合に前述した優秀な付着力を達成できるが、前記接着剤または粘着剤特有の表面特性とロールツーロール製造工程で加えられるせん断力（ｓｈｅａｒ）等による表面ダメージによって液晶配向異常によるムラが発生する可能性がある。したがって、工程過程で適切な時点で熱処理を遂行することによって前記配向ムラを防止することができる。
例えば、前記製造工程では前記第１および第２基板の付着前に第１基板を熱処理する段階をさらに遂行できる。
前記熱処理は適正な温度で所定時間の間遂行できる。例えば、前記熱処理は約８０℃以上の温度で遂行できる。前記熱処理は他の例示で約８５℃以上、約９０℃以上、約９５℃以上または約１００℃以上で遂行されるか、約２００℃以下、１９０℃以下、１８０℃以下、１７０℃以下、１６０℃以下、１５０℃以下、１４０℃以下、１３０℃以下、１２０℃以下または１１０℃以下程度で遂行してもよい。
また、前記熱処理は約３０秒以上、６０秒以上、９０秒以上、１２０秒以上、１５０秒以上、１８０秒以上、２１０秒以上、２４０秒以上、２７０秒以上または３００秒以上遂行するか、あるいは２０分以下、１８分以下、１６分以下、１４分以下、１２分以下、１０分以下、８分以下または６分以下程度の時間の間遂行できる。
前記熱処理は一例示において、前記粘着剤層または接着剤層上に離型フィルムが付着されている場合に前記離型フィルムを剥離する前または剥離した後に遂行できる。
他の例示において前記熱処理は前記第１および第２基板の付着過程で遂行されてもよい。このような場合に前記第１および第２基板の付着は、５０℃超過、９０℃未満の温度範囲内で遂行され得る。
前記付着工程は他の例示で約５１℃以上、５２℃以上、５３℃以上、５４℃以上、５５℃以上、約５６℃以上、約５７℃以上、約５８℃以上、約５９℃以上または約６０℃以上の範囲内および／または約９０℃未満、約８９℃以下、８８℃以下、８７℃以下、８６℃以下、８５℃以下、８４℃以下、８３℃以下、８２℃以下、８１℃以下または８０℃以下の範囲内で遂行されてもよい。
他の例示において前記熱処理は、前記第１および第２基板を付着した後に遂行されてもよい。このような場合に本出願の製造方法は、前記第１および第２基板の付着後に付着された前記第１および第２基板を熱処理する段階をさらに含むことができる。
前記熱処理は適正な温度で所定時間の間遂行できる。例えば、前記熱処理は約６０℃以上の温度で遂行できる。前記熱処理は他の例示で約６５℃以上、約７０℃以上、７５℃以上、８０℃以上、約８５℃以上、約９０℃以上、約９５℃以上または約１００℃以上で実行されたり、約２００℃以下、１９０℃以下、１８０℃以下、１７０℃以下、１６０℃以下、１５０℃以下、１４０℃以下、１３０℃以下、１２０℃以下または１１０℃以下程度で遂行してもよい。また、前記熱処理は約３０秒以上、６０秒以上、９０秒以上、１２０秒以上、１５０秒以上、１８０秒以上、２１０秒以上、２４０秒以上、２７０秒以上または３００秒以上遂行するか、あるいは２０分以下、１８分以下、１６分以下、１４分以下、１２分以下、１０分以下、８分以下または６分以下程度の時間の間遂行できる。
前記のような熱処理を通じて、接着剤または粘着剤特有の表面特性とロールツーロール製造工程で加えられるせん断力（ｓｈｅａｒ）等による表面ダメージによって液晶配向異常によってムラが発生する問題を解決することができる。
図５は本出願の方式を適用して光変調デバイスを製造する過程で、第１および第２基板の付着前に離型フィルムを剥離した第１基板を約１００℃で５分程度維持する熱処理を遂行した場合に配向ムラを観察した結果であり、図６は前記熱処理を遂行しないことを除けば、同一の方式で製作された光変調デバイスの配向ムラを観察した結果を示している図面である。図５および図６の比較を通じて熱処理によって配向ムラを大きく改善できるという点を確認することができる。
図７は、図６の場合と同一に光変調デバイスを製作するものの、第１および第２基板の付着を約８０℃程度の温度で遂行した場合の配向ムラを観察した結果である（図６の場合、常温で進行）。図６および７の比較を通じて付着過程での温度制御を通じて配向ムラを大きく改善できるという点を確認することができる。
図８は、図６の場合と同一に光変調デバイスを製作するものの、第１および第２基板の付着後、前記付着した状態で約８０℃程度の温度で５分程度第１および第２基板を維持した場合の配向ムラを観察した結果である。図６および８の比較を通じて付着後の熱処理を通じて配向ムラを大きく改善できるという点を確認することができる。
本出願の光変調デバイスの製造過程は前述した段階の他に必要な適切な段階をさらに遂行してもよい。
例えば、図４に示した通り、前記付着後に適用されたシーラントをシーラント硬化部４０６を経由させて硬化させる工程や、適切な裁断部４０７を通過させて製造された第１および第２基板の積層構造（光変調フィルム層の構造）を裁断する段階を遂行してもよい。
また、必要な場合に前記積層構造（光変調フィルム層）の一面または両面に他の要素、例えば、偏光層などを付着させる工程が進行されてもよい。
最終的には、製造された光変調デバイス（または光変調フィルム層）は巻き取りロール４０８により回収され得る。
このような過程を通じて目的とする付着力と配向状態などが達成された光変調デバイスを効果的に速かに製造することができる。
Claims (15)
- ロールツーロール工程で光変調デバイスを製造する方法であって、
第１表面に粘着剤層または接着剤層が形成されている第１基板と第１表面にスペーサーおよび液晶配向膜が形成されている第２基板をロールによって移送しながら、それぞれの前記第１表面が互いに対向するように前記第１および第２基板を付着する段階を含む、光変調デバイスの製造方法。 - 前記第１基板には液晶配向膜が形成されていない、請求項１に記載の光変調デバイスの製造方法。
- 前記第１基板は、前記粘着剤層または接着剤層上に付着された離型フィルムをさらに含み、前記第１および第２基板の付着前に前記離型フィルムを剥離する段階をさらに含む、請求項１または２に記載の光変調デバイスの製造方法。
- 前記第２基板は、スペーサーおよび液晶配向膜が形成されている前記第１表面上に付着された保護フィルムをさらに含み、前記第１および第２基板の付着前に前記保護フィルムを剥離する段階をさらに含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の光変調デバイスの製造方法。
- 前記第１および第２基板の付着前に前記第２基板の第１表面の縁にシーラントを供給する段階をさらに遂行する、請求項１から４のいずれか一項に記載の光変調デバイスの製造方法。
- 前記第１および第２基板の付着前に前記第２基板の第１表面に液晶化合物を供給する段階をさらに遂行する、請求項５に記載の光変調デバイスの製造方法。
- 前記第１および第２基板の付着前に前記第２基板の第１表面に液晶化合物および二色性染料を供給する段階をさらに遂行する、請求項５に記載の光変調デバイスの製造方法。
- 前記第１および第２基板の付着前に前記第２基板の第１表面に液晶化合物およびキラルドーパントを供給する段階をさらに遂行する、請求項５に記載の光変調デバイスの製造方法。
- 前記第１および第２基板の間隔（ｄ）とキラルドーパントによって形成されるキラルピッチ（ｐ）の比率（ｄ／ｐ）が１未満となるように前記第１および第２基板を付着する、請求項８に記載の光変調デバイスの製造方法。
- 前記第２基板のスペーサーは隔壁型スペーサーである、請求項１から９のいずれか一項に記載の光変調デバイスの製造方法。
- 前記第１および第２基板の付着前に前記第１基板を熱処理する段階をさらに遂行する、請求項１から１０のいずれか一項に記載の光変調デバイスの製造方法。
- 前記熱処理は８０℃以上の温度で３０秒以上遂行する、請求項１１に記載の光変調デバイスの製造方法。
- 前記第１および第２基板の付着は、５０℃超過、９０℃未満の温度範囲内で遂行する、請求項１から１０のいずれか一項に記載の光変調デバイスの製造方法。
- 前記第１および第２基板の付着後に付着された前記第１および第２基板を熱処理する段階をさらに遂行する、請求項１から１０のいずれか一項に記載の光変調デバイスの製造方法。
- 前記熱処理は８０℃以上の温度で３０秒以上遂行する、請求項１４に記載の光変調デバイスの製造方法。
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