JP7187758B2 - 光学素子 - Google Patents

Description

本出願は、２０１９年０２月２５日付で提出された大韓民国特許出願第１０－２０１９－００２１７５９号、２０１９年０２月２５日付で提出された大韓民国特許出願第１０－２０１９－００２１７６１号及び２０１９年０２月２５日付で提出された大韓民国特許出願第１０－２０１９－００２１７６０号に基づく優先権の利益を主張し、当該大韓民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含まれる。

本出願は、光学素子に関する。

液晶化合物を用いて透過率を可変できるように設計された光学素子は、多様に知られている。

例えば、主に液晶化合物であるホスト物質（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（Ｇｕｅｓｔ ｈｏｓｔ）方式を用いた透過率可変装置が知られており、前記装置においてホスト物質として主に液晶化合物が用いられる。このような透過率可変装置は、ＴＶやモニターなどの一般的なディスプレイ装置はもちろん、サングラスやメガネなどのアイウェア（ｅｙｅｗｅａｒ）、建物の外壁や車両のサンルーフなどを含む様々な用途に適用されている。

本出願は、光学素子を提供する。

以下、添付の図面などを参照して、本出願を詳細に説明する。添付の図面は、本出願の例示的な実施形態を示したもので、これは本出願の理解を助けるために提供される。添付の図面において、各層及び領域を明確に表現するため、厚さは、拡大して示したものであってもよく、図面に示されている厚さ、サイズ及び割合などによって本出願の範囲が制限されるものではない。

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、特に規定しない限り、当該物性は、常温及び常圧で測定したものである。

本明細書において用語の「常温」は、加温するか、または減温しない自然のままの温度で、一般的に約１０℃～３０℃の範囲内のいずれかの温度、約２３℃または約２５℃程度の温度であってもよい。

本明細書において用語の「常圧」は、特に減らしたり、高めたりしない自然のままの圧力で、一般的に大気圧のような１気圧程度の圧力を意味する。

本出願は、光学素子に関する。前記光学素子は、光学フィルムを含んでもよい。図１は、本出願の光学素子に含まれる例示的な光学フィルムの側面図である。図１に示したように、本出願の光学フィルム１００は、対向配置された第１の基材フィルム１１０と第２の基材フィルム１５０を含み、前記第１及び２基材フィルム１１０、１５０の間に光変調層１３０を含んでもよい。

前記光学素子は、透過度調節手段１６０を含んでもよい。前記透過度調節手段１６０は、外部電源から前記光学フィルム１００に電界を印加できる手段であってもよい。

光学フィルム１００は、前記第１及び第２の基材フィルム１１０、１５０の相互に対向する面にそれぞれ形成されている第１及び第２の電極層１２０、１４０をさらに含んでもよい。

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またはプラスチックフィルムなどが用いられてもよい。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）フィルムと、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（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｍａｐｈｔｈａｔｌａｔｅ）フィルム、ＰＥＴ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔａｌａｔｅ）フィルム、ＰＩ（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）フィルム、ＰＳＦ（ｐｏｌｙｓｕｌｆｏｎｅ）フィルム、ＰＡＲ（ｐｏｌｙａｒｙｌａｔｅ）フィルムまたはフッ素樹脂フィルムなどが用いられてもよいが、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、二酸化ケイ素また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、所定の範囲の位相差を持つフィルムが用いられてもよい。一例において、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、他の例において、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以下または約０.５ｎｍ以下であってもよい。前記正面位相差は、他の例において、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、または約９.５ｎｍ以上であってもよい。

基材フィルムの厚さ方向位相差の絶対値は、例えば、２００ｎｍ以下であってもよい。前記厚さ方向位相差の絶対値は、他の例において、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以下または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以上または７５ｎｍ以上であってもよい。前記厚さ方向位相差は、絶対値が前記範囲内であれば、負数であるか、または正数であってもよく、例えば、負数であってもよい。

本明細書において、用語の「正面位相差（Ｒｉｎ）」は、下記一般式１で計算される数値であり、用語の「厚さ方向位相差（Ｒｔｈ）」は、下記一般式２で計算される数値であり、特に規定しない限り、前記正面及び厚さ方向位相差の基準波長は、約５５０ｎｍである。

[一般式１]
正面位相差（Ｒｉｎ）＝ｄХ（ｎｘ－ｎｙ）

[一般式２]
厚さ方向位相差（Ｒｔｈ）＝ｄХ（ｎｚ－ｎｙ）

一般式１及び２において、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のなす角度は、例えば、約－１０度～１０度の範囲内、－７度～７度の範囲内、－５度～５度の範囲内または－３度～３度の範囲内であるか、概ね平行であってもよい。また、前記基材フィルムの遅相軸と後述する偏光層の光吸収軸のなす角度は、例えば、約－１０度～１０度の範囲内、－７度～７度の範囲内、－５度～５度の範囲内または－３度～３度の範囲内であるか、概ね平行であるか、または約８０度～１００度の範囲内、約８３度～９７度の範囲内、約８５度～９５度の範囲内または約８７度～９２度の範囲内であるか、概ね垂直であってもよい。

前記のような位相差調節または遅相軸の配置によって光学的に優れており、均一な透過及び遮断モードの具現が可能である。

基材フィルムは、熱膨張係数が１００ｐｐｍ／Ｋ以下であってもよい。前記熱膨張係数は、他の例において、９５ｐｐｍ／Ｋ以下、９０ｐｐｍ／Ｋ以下、８５ｐｐｍ／Ｋ以下、８０ｐｐｍ／Ｋ以下、７５ｐｐｍ／Ｋ以下、７０ｐｐｍ／Ｋ以下または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以上または５５ｐｐｍ／Ｋ以上であってもよい。基材フィルムの熱膨張係数は、例えば、ＡＳＴＭ Ｄ６９６の規定に基づいて測定してもよく、当該規格で提供する形態でフィルムを裁断し、単位温度あたり長さの変化を測定して熱膨張係数を計算してもよく、ＴＭＡ（ＴｈｅｒｍｏＭｅｃｈａｎｉｃ Ａｎａｌｙｓｉｓ）などの公知の方式で測定してもよい。

基材フィルムとしては、破断伸びが９０％以上である基材フィルムが用いられてもよい。前記破断伸びは、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％以上または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％以下または２００％以下であってもよい。基材フィルムの破断伸びは、ＡＳＴＭ Ｄ８８２規格に基づいて測定してもよく、当該規格で提供する形態でフィルムを裁断し、Ｓｔｒｅｓｓ－Ｓｔｒａｉｎ ｃｕｒｖｅを測定できる装備（力と長さを同時に測定できる）を用いて測定してもよい。

基材フィルムが、前記熱膨張係数及び／又は破断伸びを持つように選ばれることにより、より優れた耐久性の光学素子が提供され得る。

前記光学フィルムにおいて基材フィルムの厚さは、特に制限されず、通常、約５０μｍ～２００μｍ程度の範囲内であってもよい。

本明細書において前記第１の電極層が形成されている第１の基材フィルムを第１の電極基材フィルムと称し、前記第２の電極層が形成されている第２の基材フィルムを第２の電極基材フィルムと称することがある。

前記電極基材フィルムは、例えば、可視光領域で透光性を有してもよい。一例において、電極基材フィルムは、可視光領域、例えば、約４００ｎｍ～７００ｎｍの範囲内のいずれかの波長または５５０ｎｍ波長の光に対する透過度が８０％以上、８５％以上または９０％以上であってもよい。前記透過度は、その数値が高いほど有利なものであり、その上限は特に制限されず、例えば、前記透過度は、約１００％以下または１００％未満程度であってもよい。

電極基材フィルム上に形成される電極層の素材は、特に制限されず、光学素子の分野で電極層を形成することに適用される素材であれば、特別な制限なく、用いられてもよい。

例えば、電極層としては、金属酸化物、金属ワイヤ、金属ナノチューブ、金属メッシュ、カーボンナノチューブ、グラフェン、または導電性ポリマーやこれらの複合材料などを用いて形成される電極層が適用されてもよい。

一例において、電極層としては、アンチモン（Ｓｂ）、バリウム（Ｂａ）、ガリウム（Ｇａ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ハフニウム（Ｈｆ）、インジウム（Ｉｎ）、ランチニウム（Ｌａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、セレン（Ｓｅ）、アルミニウム（Ａｌ）、ケイ素（Ｓｉ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、イットリウム（Ｙ）、亜鉛（Ｚｎ）及びジルコニウム（Ｚｒ）からなる群から選ばれる１種以上の金属を含む金属酸化物層が用いられてもよい。

電極層の厚さは、本出願の目的を損なわない範囲内で適宜選ばれてもよい。通常、電極層の厚さは、５０ｎｍ～３００ｎｍの範囲内または７０ｎｍ～２００ｎｍの範囲内であってもよいが、これに制限されるものではない。電極層は、前述した素材からなる単層構造であるか、または積層構造であってもよく、積層構造である場合、各層を構成する素材は、同じであっても、異なってもよい。

前記電極基材フィルムは、前記第１及び第２の基材フィルム上に、前記電極層を形成して得られる。

本出願において、前記電極層は、光変調層に外部エネルギーに該当する電界を印加する部位（以下、第１の領域ともいう。）と前記電界を印加できるように前記電極層を外部電源と連結する部位（以下、第２の領域ともいう。）を含んでもよい。前記２つの部位は、互いに物理的に分離された部位、または物理的に連続している部位であるか、または実質的に互いに重複している部位であってもよい。通常、前記第１の領域は、概ね光学素子の構造において、前記光学素子をその表面の法線方向に沿って観察する際に光変調層と重複する領域であり、第２の領域は、外部端子などが形成された領域（例えば、図１の１６１、１６２）であってもよい。

電極基材フィルムにおいて前記第２の領域は、各電極基材フィルムの電極層に１つまたは２つまたは２つ以上形成されていてもよい。前記第２の領域は、基材フィルムの縁部に形成されていてもよい。すなわち、前記第２の領域は、前記基材フィルムの縁部付近の面上に形成されていてもよい。このような第２の領域は、例えば、外部電源と連結される端子を形成して形成してもよい。

前記第２の領域が各電極基材フィルムに１つずつ形成されている場合には、前記第１の基材フィルム上の電極層の前記第２の領域と、前記第２の基材フィルム上の電極層の前記第２の領域は、互いに対向するように配置されているか、または互いに対向しないように配置されてもよい。

第２の領域が互いに対向するように配置される場合は、図１を参照すると、第１の基材フィルム１１０上の電極層１２０上の２つの端子１６１のうち、図面上右側にのみ端子が形成される場合に下部基材フィルム１５０上の電極層１４０上の２つの端子１６２の中でも図面上右側にのみ端子が形成された場合であるか、または第１の基材フィルム１１０上の電極層１２０上の２つの端子１６１のうち、図面上左側にのみ端子が形成される場合に下部基材フィルム１５０上の電極層１４０上の２つの端子１６２の中でも図面上左側にのみ端子が形成された場合であってもよい。このような形態は、後述するモードの中でグラデーションモードの具現のために構成された形態であってもよい。

前記第２の領域が、各電極基材フィルムに１つずつ形成され、前記第１の基材フィルム上の電極層の前記第２の領域と前記第２の基材フィルム上の電極層の前記第２の領域は、互いに対向しないように配置される場合には、側面視で第１の基材フィルム上の第２の領域と第２の基材フィルム上の第２の領域が互いに交差するように配置されていてもよい。図１を参照すると、第１の基材フィルム１１０上の電極層１２０上の２つの端子１６１のうち、図面上右側にのみ端子が形成される場合に下部基材フィルム１５０上の電極層１４０上の２つの端子１６２の中でも図面上左側にのみ端子が形成された場合であるか、または第１の基材フィルム１１０上の電極層１２０上の２つの端子１６１のうち、図面上左側にのみ端子が形成される場合に下部基材フィルム１５０上の電極層１４０上の２つの端子１６２の中でも図面上右側にのみ端子が形成された場合であってもよい。このような形態は、後述するモードの中で均一透過モードの具現のために構成された形態であってもよい。

他の例において、前記第２の領域は、前述の形態をすべて含むとともに、これらの間のスイッチングが可能なように形成されていてもよい。

このような場合には、電極基材フィルムにおいて前記第２の領域は、各基材フィルムの互いに対向する縁部にそれぞれ形成されていてもよい。すなわち、このような場合に、電極基材フィルムにおいて第２の領域は、少なくとも２つ存在してもよく、前記第２の領域は、基材フィルムの電極層が形成されている面を観察した際、互いに対向する縁部の付近の面上にそれぞれ形成されていてもよい。

前記のような場合、本明細書では、第１の電極基材フィルムの２つの第２の領域のいずれか一つは、Ａ領域といい、他の一つは、Ｂ領域といい、第２の電極基材フィルムの２つの第２の領域のいずれか一つは、Ｃ領域といい、他の一つは、Ｄ領域ということがある。

光学素子において、第１及び２の基材フィルムは、前記Ａ領域とＣ領域が互いに対向し、前記Ｂ領域とＤ領域が互いに対向するように配置されていてもよい。

本出願の光学フィルムは、前記第１及び第２の基材フィルムの間に光変調層を含んでもよい。このような光変調層は、一例において、少なくとも液晶化合物を有するアクティブ液晶層であってもよい。用語のアクティブ液晶層は、液晶化合物を含む層であり、外部のエネルギーを通じて前記液晶化合物の配向状態を変更できる層を意味する。前記アクティブ液晶層を用いて、光学素子は、透過モードと遮断モードを含む様々なモードの間を選択的にスイッチングでき、したがって、前記アクティブ液晶層は、光変調層となり得る。

本明細書において用語の透過モードは、透過率が約１０％以上、約１５％以上、約２０％以上、約２５％以上、３０％以上、約３５％以上、約４０％以上、約４５％以上または約５０％以上の状態を意味する。また、遮断モードは、透過率が約２０％以下、約１５％以下、約１０％以下または約５％以下程度である状態を意味する。前記透過モードにおける透過率は、数値が高いほど有利で、遮断モードにおける透過率は、低いほど有利であるため、それぞれの上限と下限は、特に制限されるものではない。一例において、前記透過モードにおける透過率の上限は、約１００％、約９５％、約９０％、約８５％、約８０％、約７５％、約７０％、約６５％または約６０％であってもよい。前記遮断モードにおける透過率の下限は、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。用語の直進光透過率は、所定の方向に光学素子を入射した光に対して、前記入射方向と同じ方向に前記光学素子を透過した光（直進光）の割合であってもよい。一例において、前記透過率は、前記光学素子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。

光学素子において透過率が調節される光は、ＵＶ－Ａ領域の紫外線、可視光また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れば、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するものとして使用され、可視光は、３８０ｎｍ～７８０ｎｍの範囲内の波長を有する放射線を意味するものとして使用され、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ものとして使用される。

本明細書において用語の外部エネルギーは、前記アクティブ液晶層内に含まれている液晶化合物の配向を変化させることができる程度のレベルで外部から印加されるエネルギーを意味する。一例において、前記外部エネルギーは、前記電極層を介して誘導される外部電圧によって生成された電界であってもよい。

例えば、アクティブ液晶層は、液晶化合物の配向状態が前記外部エネルギーの印加有無、そのサイズ及び／又は印加位置などによって変化しながら、上述した透過モードと遮断モードの間をスイッチングしてもよく、その他のモードの間をスイッチングしてもよい。

前記においてその他のモードとしては、後述する第１及び第２のモードなどが例示されてもよい。

一例において、前記アクティブ液晶層は、いわゆるゲストホスト液晶層と呼ばれる液晶層であってもよく、このような場合には、前記アクティブ液晶層は、前記液晶化合物とともに異方性染料をさらに含んでもよい。ゲストホスト液晶層は、いわゆるゲストホスト効果（Ｇｕｅｓｔ Ｈｏｓｔ Ｅｆｆｅｃｔ）を用いた液晶層であって、前記液晶化合物（以下、液晶ホストともいう）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、配向膜及び／又は前述した外部エネルギーを用いて調節してもよい。

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てもよい。

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またはコレステリック液晶化合物が用いられてもよい。一般的には、ネマチック液晶化合物が用いられてもよい。用語の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、すべて分子軸方向に秩序をもっ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）状であるか、または円盤（ｄｉｓｃｏｔｉｃ）状であってもよい。

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℃以上または約１１０℃以上の透明点（ｃｌｅａｒｉｎｇ ｐｏｉｎｔ）を有するか、または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ことが選ばれてもよい。一例において、前記透明点または相転移点は、約１６０℃以下、約１５０℃以下または約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また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ばれてもよい。例えば、前記誘電率異方性は、３超過または７超過であるか、または－２未満または－３未満であってもよい。

液晶化合物は、さらに約０.０１以上または約０.０４以上の光学異方性（△ｎ）を有してもよい。液晶化合物の光学異方性は、他の例において、約０.３以下または約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として使用できる液晶化合物は、本技術分野で公知されている。

液晶層が前記ゲストホスト液晶層である場合に前記液晶層は、前記液晶ホストとともに異方性染料を含んでもよい。用語の「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または全体の範囲内の光を集中的に吸収及び／又は変形させることができる物質を意味し、用語の「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の範囲で光の異方性吸収が可能な物質を意味する。

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ことが知られている公知の染料を選択して用いてもよい。例えば、異方性染料としては、アゾ染料またはアントラキノン染料などを用いてもよく、広い波長範囲での光吸収を達成するため、液晶層は、１種または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ばれてもよい。例えば、前記異方性染料は、二色比が５～２０の範囲内であってもよい。用語の「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する。異方性染料は、可視光領域の波長範囲内、例えば、約３８０ｎｍ～７８０ｎｍ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の波長または全範囲で前記二色比を有してもよい。

液晶層内における異方性染料の含量は、目的を考慮して適切に選ばれてもよい。例えば、液晶ホストと異方性染料の合計重量を基準に前記異方性染料の含量は、０.１～１０重量％の範囲内で選ばれてもよい。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してもよい。

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応じてさらに含んでもよい。添加剤の例としては、キラルドーパントまたは安定化剤などが例示されてもよいが、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、目的とするモードの具現に適合するように適切に選ばれてもよい。一例において、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以上または９.５μｍ以上であってもよい。前記液晶層の厚さの上限は、特に制限されるものではなく、一般的に約３０μｍ以下、２５μｍ以下、２０μｍ以下または１５μｍ以下であってもよい。

前記のようなアクティブ液晶層またはこれを含む前記光学フィルムは、第１の配向状態と前記第１の配向状態とは異なる第２の配向状態の間をスイッチングしてもよい。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により調節してもよい。例えば、電圧無印加状態で前記第１及び第２の配向状態の中で、いずれかの状態が維持され、電圧印加により他の配向状態にスイッチングされてもよい。

前記第１及び第２の配向状態は、一例において、それぞれ水平配向、垂直配向、スプレー配向、傾斜配向、ツイストネマチック配向またはコレステリック配向状態から選ばれてもよい。例えば、遮断モードにおいて液晶層または光学フィルムは、少なくとも水平配向、ツイストネマチック配向またはコレステリック配向であり、透過モードにおいて液晶層または光学フィルムは、垂直配向または前記遮断モードの水平配向とは異なる方向の光軸を持つ水平配向状態であってもよい。液晶素子は、電圧無印加状態で前記遮断モードが具現されるノーマリブラックモード（Ｎｏｒｍａｌｌｙ Ｂｌａｃｋ Ｍｏｄｅ）の素子であるか、または電圧無印加状態で前記透過モードが具現されるノーマリトランスペアレントモード（Ｎｏｒｍａｌｌｙ Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ Ｍｏｄｅ）を具現できる。

前記のようなアクティブ液晶層は、様々なモードを有してもよい。アクティブ液晶層は、例えば、電圧制御複屈折（ＥＣＢ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ツイステッドネマチック（ＴＮ：Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モードまたはスーパーツイステッドネマチック（ＳＴＮ：Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モードで駆動されてもよいが、これに制限されるものではなく、このようなアクティブ液晶層の駆動モードによってアクティブ液晶層内の液晶化合物の整列特性が異なりうる。

一例において、アクティブ液晶層の一つの配向状態で液晶化合物は、後述する偏光層の吸収軸といずれかの角度をなすように配向された状態で存在するか、または偏光層の吸収軸と水平または垂直になるように配向された状態で存在するか、またはツイスト配向された状態で存在してもよい。

本明細書において用語の「ツイステッド配向された状態」は、アクティブ液晶層の光軸がアクティブ液晶層の平面に対して、約０度～１５度、約０度～１０度、約０度～５度の範囲内の傾斜角をもって水平配向されているが、アクティブ液晶層に含まれている隣接する液晶化合物の長軸方向の角度は、少しずつ変化してねじれ配列されている状態を意味する。

前述のように、アクティブ液晶層内の液晶化合物は、外部作用の印加により整列特性が変更されてもよい。

一例において、外部作用のない状態で、アクティブ液晶層が水平配向である場合、外部作用の印加により垂直配向状態にスイッチングすることにより、透過度を高めることができる。

他の例において、外部作用のない状態で、アクティブ液晶層が垂直配向である場合、外部作用の印加により水平配向状態にスイッチングすることにより、透過度を減少させることができる。また、初期の垂直配向状態から水平配向状態にスイッチングすることにおいて、液晶化合物の配向方向を決定するため、一定方向のプレチルト（Ｐｒｅ Ｔｉｌｔ）が必要になることがある。前記においてプレチルトを付与する方式は、特に制限されず、例えば、意図するプレチルトを付与できるように適切な配向膜を配置することによって可能である。

また、前記においてアクティブ液晶層が異方性染料をさらに含み、液晶化合物が垂直配向された状態では、異方性染料の整列方向が下部に存在する偏光層の平面に対して垂直をなすため、偏光層を透過した光がアクティブ液晶層の異方性染料に吸収されずに透過されてもよく、これにより光学素子の透過度を増加させることができる。一方、アクティブ液晶層の液晶化合物が水平配向された状態では、異方性染料の整列方向が下部に存在する偏光層の平面に対して平行をなしているので、アクティブ液晶層の光軸が偏光層の吸収軸に対して所定の角度を持つように配置する場合、偏光層を透過した光の一部を異方性染料に吸収させることができ、これにより光学素子の透過度を減少させることができる。

一例において、光学素子は、外部作用が存在する状態で、可視光領域の透過度が１５％以上の透過モードが具現され、外部作用が存在しない状態で、可視光領域の透過度が３％以下の遮断モードが具現され得る。

アクティブ液晶層がＴＮモードまたはＳＴＮモードで駆動する場合、アクティブ液晶層は、キラル剤（ｃｈｉｒａｌ ａｇｅｎｔ）をさらに含んでもよい。キラル剤は、前記液晶化合物及び／又は異方性染料の分子配列がらせん構造を持つように誘導できる。前記キラル剤としては、液晶性、例えば、ネマチック規則性を損なうことなく、目的とするらせん構造を誘発できるものであれば、特に制限されず、使用されてもよい。液晶にらせん構造を誘発するためのキラル剤は、分子構造の中にキラリティー（ｃｈｉｒａｌｉｔｙ）を少なくとも含むことが必要である。キラル剤としては、例えば、１つまたは２つ以上の非対称炭素（ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ ｃａｒｂｏｎ）を持つ化合物、キラルアミンまたはキラルスルホキシドなどのヘテロ原子上に非対称点（ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ ｐｏｉｎｔ）のある化合物またはクムレン（ｃｕｍｕｌｅｎｅ）またはビナフトール（ｂｉｎａｐｈｔｈｏｌ）などの軸部材を持つ光学活性な部位（ａｘｉａｌｌｙ ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ ｏｐｔｉｃａｌｌｙ ａｃｔｉｖｅ ｓｉｔｅ）を有する化合物が例示されてもよい。キラル剤としては、例えば、分子量が１,５００以下である低分子化合物であってもよい。キラル剤としては、市販されているキラルネマチック液晶、例えば、Ｍｅｒｃｋ社から市販されているキラルドーパント液晶Ｓ－８１１またはＢＡＳＦ社のＬＣ７５６などが用いられてもよい。

液晶化合物の配向状態に応じて液晶層の可視光に対する透過度が決定されるため、外部作用によって液晶化合物が配向される態様を調節すれば、グラデーションモードと均一透過モードの具現が可能である。

液晶層の配向状態において当該液晶層の光軸がどの方向に形成されているのかを確認する方式は、公知である。例えば、液晶層の光軸の方向は、光軸方向を知っている他の偏光板を用いて測定してもよく、これは公知の測定機器、例えば、Ｊａｓｃｏ社のＰ－２０００などのｐｏｌａｒｉｍｅｔｅｒを用いて測定してもよい。

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、前記のような通常透過または遮断モードの液晶素子を具現する方式は、公知である。

前記光学フィルムは、前記第１及び第２の基材フィルム上の第２の領域に位置する絶縁層をさらに含んでもよい。

一例として、前記第２の領域が各電極基材フィルムに１つずつ形成されており、第１の基材フィルム上の電極層の第２の領域と第２の基材フィルム上の電極層の第２の領域が互いに対向するように配置される場合に絶縁層は、図２のように、互いに対向するように配置される第２の領域の間に絶縁層１７０が位置してもよい。

他の例として、前記第２の領域が、各電極基材フィルムに１つずつ形成されており、第１の基材フィルム上の電極層の第２の領域と第２の基材フィルム上の電極層の第２の領域が互いに対向しないように配置される場合に絶縁層は、図３のように、第１の基材フィルム上の第２の領域及び前記第１の基材フィルム上の第２の領域と対向する第２の基材フィルム上の第１の領域と、第２の基材フィルム上の第２の領域及び前記第２の基材フィルム上の第２の領域と対向する第１の基材フィルム上の第１の領域に絶縁層１７０が位置してもよい。

さらに他の例として、前記第２の領域が各電極基材フィルムに２つ以上存在する場合、絶縁層は、図４のように、第１の基材フィルム１１０上の第２の領域及び前記第２の基材フィルム１５０上の第２の領域ごとにそれぞれ位置してもよい。したがって、第１の基材フィルム上の第２の領域と第2の基材フィルム上の第２の領域が対向する場合、第１の基材フィルムの第２の領域と第2の基材フィルムの第２の領域との間に絶縁層が位置してもよい。また、第１の基材フィルム上の第２の領域と第2の基材フィルム上の第２の領域が対向しない場合、第１の基材フィルム上の第２の領域と第２の基材フィルム上の第１の領域との間、及び第２の基材フィルム上の第２の領域と第１の基材フィルム上の第１の領域との間に絶縁層が位置してもよい。

前記光学フィルムは、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ー及び／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させているシーラントなどをさらに含んでもよい。前記スペーサー及び／又はシーラントとしては、特別な制限なく公知の素材が用いられてもよい。

前記光学フィルムにおいて、スペーサー及び／又はシーラントの位置は、特に制限されず、光学素子の透過率、光学素子の耐久性及び絶縁層の存在の有無などによって適切な位置に存在してもよい。

一例として、光学フィルムに絶縁層が存在しない場合、前記スペーサー及び／又はシーラント（以下、「シーラントなど」ともいう）は、第１及び第２の基材フィルムの間で最も外側の部位に存在してもよい。

他の例として、光学フィルムに絶縁層が存在し、第１の基材フィルム上の電極層の第２の領域と第２の基材フィルム上の電極層の第２の領域が互いに対向するように配置される場合、図２のように第２の領域が互いに対向するように配置される側（例えば、図４の左側）のシーラントなど１８０は、絶縁層１７０と光変調層１３０の間に存在し、第２の領域が互いに対向するように配置される側の反対側（例えば、図４の右側）は、第１及び第２の基材フィルムの間で最も外側の部位に存在してもよい。

さらに他の例として、光学フィルムに絶縁層が存在し、第１の基材フィルム上の電極層の第２の領域と第２の基材フィルム上の電極層の第２の領域が互いに対向しないように配置される場合、シーラントなどは、図３のように絶縁層１７０と光変調層１３０の間に存在してもよい。

光学フィルムにおいて前記基材フィルムの一面、例えば、前記光変調層（例えば、アクティブ液晶層）に向かう面上には、配向膜が存在してもよい。例えば、前記電極層上に前記配向膜が存在してもよい。

配向膜は、アクティブ液晶層のような光変調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、特別な制限なく公知の配向膜を適用してもよい。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る。

前述の光軸の配向を達成するため、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つ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度の範囲内の角度または－３度～３度の範囲内の角度をなすか、または互いに概ね平行であってもよい。他の例において、前記２つ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度の範囲の角度内または約８７度～９２度の範囲内の角度をなすか、または互いに概ね垂直であってもよい。

このような配向方向によってアクティブ液晶層の光軸の方向が決定されるため、前記配向方向は、アクティブ液晶層の光軸の方向を確認して確認しうる。

光学素子は、前記光学フィルムとともに偏光層をさらに含んでもよい。前記偏光層としては、例えば、吸収型偏光層、すなわち一方向に形成された光吸収軸とそれとは概ね垂直に形成された光透過軸を有する偏光層が用いられてもよい。

前記偏光層は、前記光学フィルムの第１の配向状態で前記遮断状態が具現されると仮定する場合、前記第１の配向状態の平均光軸（光軸のベクトルの和）と前記偏光層の光吸収軸のなす角度が８０度～１００度または８５度～９５度となるか、概ね垂直になるように配置されているか、或いは３５度～５５度または約４０度～５０度となるか、または概ね４５度となるよう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、前述のように対向配置された光学フィルムの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度の範囲内の角度または－３度～３度の範囲内の角度をなすか、または互いに概ね平行な場合に、前記２つの配向膜のいずれかの配向膜の配向方向と前記偏光層の光吸収軸のなす角度が８０度～１００度または８５度～９５度をなすか、または概ね垂直になることがある。

他の例において、前記２つ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度の範囲の角度内または約８７度～９２度の範囲内角度をなすか、または互いに概ね垂直である場合には、２枚の配向膜のうち前記偏光層により近くに配置された配向膜の配向方向と前記偏光層の光吸収軸のなす角度が８０度～１００度または８５度～９５度をなすか、または概ね垂直になることがある。

例えば、前記光学フィルムと前記偏光層は、互いに積層されている状態であってもよい。また、前記状態で前記光学フィルムの第１の配向方向の光軸（平均光軸）と前記偏光層の光吸収軸が前記関係となるように配置されてもよい。

一例において、前記偏光層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光学フィルムの内部に存在する構造が具現され得る。例えば、前記光学フィルムの基材フィルムのいずれかの基材フィルムと前記光変調層の間に前記偏光コーティング層が存在する構造が具現され得る。例えば、光学フィルムの２つの基材フィルムのうち少なくとも一つの基材フィルム上には、前記電極層、前記偏光コーティング層及び前記配向膜が順次形成されていてもよい。

光学素子において適用できる前記偏光層の種類は、特に制限されるものではない。例えば、偏光層としては、既存のＬＣＤなどに用いられる通常の素材、例えば、ＰＶＡ（ｐｏｌｙ（ｖｉｎｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ））偏光層などや、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層を用いてもよい。本明細書において前記のようにコーティング方式で具現された偏光層は、偏光コーティング層と呼称されることもある。前記リオトロピック液晶としては、特別な制限なく公知の液晶が用いられてもよく、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できるリオトロピック液晶が用いられてもよい。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、前記二色性色素としては、線形の色素を使用するか、またはディスコチック状の着色（ｄｉｓｃｏｔｉｃ ｄｙｅ）が用いられてもよい。

本出願の光学素子は、前記のような光学フィルムと偏光層をそれぞれ一つずつ含むか、またはそのうち、いずれかを２つ以上含んでもよい。したがって、一例において、前記光学素子は、ただ一つの前記光学フィルムとただ一つの前記偏光層を含んでもよいが、これに制限されるものではない。

例えば、本出願の光学素子は、対向する２つの偏光層を含み、前記光変調層が前記２つの偏光層の間に存在する構造を有してもよい。このような場合、前記対向する２つの偏光層（第１及び第２の偏光層）の吸収軸は、互いに垂直であるか、または水平であってもよい。前記において、垂直及び水平は、それぞれ実質的な垂直及び水平であって、±５度、±４度、±３度、±２度以内の誤差を含むものと理解されてもよい。

光学素子は、対向配置されている２枚の外郭基板をさらに含んでもよい。本明細書では、便宜上、前記２枚の外郭基板のいずれかを第１の外郭基板と呼称し、他の一つを第２の外郭基板と呼称してもよいが、前記第１及び２の表現が外郭基板の前後ないしは上下関係を規定するものではない。

一例において、前記光学フィルムまたは前記光学フィルムと偏光層は、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、接着フィルムを使用することにより可能である。例えば、図５に示されたように、前記対向配置された２枚の外郭基板３０の間に前記光学フィルム１０と偏光層２０が存在してもよい。

前記外郭基板としては、例えば、グラスなどからなる無機基板またはプラスチック基板が用いられてもよい。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）フィルムと、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（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｍａｐｈｔｈａｔｌａｔｅ）フィルム、ＰＥＴ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔａｌａｔｅ）フィルム、ＰＩ（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）フィルム、ＰＳＦ（ｐｏｌｙｓｕｌｆｏｎｅ）フィルム、ＰＡＲ（ｐｏｌｙａｒｙｌａｔｅ）フィルムまたはフッ素樹脂フィルムなどが用いられてもよいが、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、二酸化ケイ素また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。

前記外郭基板の厚さは、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、他の例において、約０.５ｍｍ以上、約１ｍｍ以上、約１.５ｍｍ以上または約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以下または３ｍｍ以下程度であってもよい。

前記外郭基板は、平ら（ｆｌａｔ）な基板または曲面形状を有する基板であってもよい。例えば、前記２枚の外郭基板は、同時に平らな基板であるか、同時に曲面形状を持つか、またはいずれかは、平らな基板であり、他の一つは、曲面形状の基板であってもよい。

また、前記で同時に曲面形状を有する場合には、それぞれの曲率または曲率半径は、同一または異なってもよい。

本明細書において、曲率または曲率半径は、業界で公知の方式で測定してもよく、例えば、２Ｄ Ｐｒｏｆｉｌｅ Ｌａｓｅｒ Ｓｅｎｓｏｒ（レーザーセンサー）、Ｃｈｒｏｍａｔｉｃ ｃｏｎｆｏｃａｌ ｌｉｎｅ ｓｅｎｓｏｒ（共焦点センサー）または３Ｄ Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｃｏｎｆｏｒｃａｌ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙなどの非接触式装備を用いて測定してもよい。このような装備を用いて曲率または曲率半径を測定する方式は、公知である。

また、前記基板に関連して例えば、表面と裏面における曲率または曲率半径が異なる場合には、それぞれ対向する面の曲率または曲率半径、すなわち第１の外郭基板の場合、第２の外郭基板と対向する面の曲率または曲率半径と、第２の外郭基板の場合、第１の外郭基板と対向する面の曲率または曲率半径が基準となり得る。また、当該面における曲率または曲率半径が一定ではなく、異なる部分が存在する場合には、最も大きな曲率または曲率半径若しくは最も小さい曲率または曲率半径若しくは平均曲率または平均曲率半径が基準となり得る。

前記基板は、両者が曲率または曲率半径の差が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％以内または１％以内であってもよい。前記曲率または曲率半径の差は、大きな曲率または曲率半径をＣＬといい、小さな曲率または曲率半径をＣＳというときに、１００Х（ＣＬ－ＣＳ）／ＣＳで計算される数値である。また、前記曲率または曲率半径の差の下限は、特に制限されるものではない。２枚の外郭基板の曲率または曲率半径の差は、同一であってもよいので、前記曲率または曲率半径の差は、０％以上または０％超過であってもよい。

前記のような曲率または曲率半径の制御は、本出願の光学素子のように光学フィルム及び／又は偏光層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の外郭基板がすべて曲面である場合に、両者の曲率は、同じ符号であってもよい。言い換えれば、前記２つの外郭基板は、すべて同じ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の外郭基板の曲率中心と第２の外郭基板の曲率中心が、すべて第１及び第２の外郭基板の上部及び下部の中で同じ部分に存在する場合である。

図６は、第１及び第２の外郭基板３０の間に光学フィルムなどを含むカプセル化部位４００が存在する側面例示であるが、この場合、第１及び第２の外郭基板３０両方の曲率中心は、図面において下部に存在する場合である。

第１及び第２の外郭基板のそれぞれの曲率または曲率半径の具体的な範囲は、特に制限されるものではない。一例において、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以上または９００Ｒ以上であるか、または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以下または１,０５０Ｒ以下であってもよい。前記においてＲは、半径が１ｍｍである円の反った程度を意味する。したがって、前記において、例えば、１００Ｒは、半径が１００ｍｍである円の反った程度またはそのような円に対する曲率半径である。もちろん基板が平らな場合に曲率は０であり、曲率半径は無限大である。

第１及び第２の外郭基板は、前記範囲で同一または異なる曲率半径を有してもよい。一例において、第１及び第２の外郭基板の曲率が互いに異なる場合、その中で曲率の大きな基板の曲率半径が前記範囲内であってもよい。

一例において、第１及び第２の外郭基板の曲率が互いに異なる場合には、その中で曲率の大きな基板が光学素子の使用時に、より重力方向に配置される基板であってもよい。

一例において、前記第１及び第２の外郭基板のうち、上部基板に比べて下部基板がより大きな曲率を有してもよい。このような場合、前記第１及び第２の外郭基板の曲率の差は、前述した範囲であってもよい。また、前記において上部は、第１及び第２の外郭基板がすべて曲面基板であるか、または第１及び第２の外郭基板のいずれかが曲面基板であり、他の一つは、平面基板である場合に、前記曲面の凸部に向かう方向によって決定される位置関係である。例えば、図６の場合、図面の下部から上部に凸方向が形成されているため、上部の外郭基板が上部基板となり、下部の外郭基板が下部基板となる。このような構造では、接着フィルム４００によって互いに付着している外郭基板のうち曲面基板が示す復元力によって光学素子の中心部に一定水準の圧力が発生するようになり、内部に気泡などの不良の発生が抑制、軽減、緩和及び／又は防止され得る。

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）工程が行われてもよく、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時間保管されるなどの一部の場合には、一部再融解などが起こり、外郭基板が行われる問題が発生することがある。このような現象が起こると、カプセル化されたアクティブ液晶素子及び／又は偏光層に力が作用し、内部に気泡が形成されることがある。

しかし、基板間の曲率または曲率半径を前記のように制御するようになると、接着フィルムによる合着力が低下しても復元力と重力の和である合力が作用して広がりを防ぐことができ、オートクレーブのような工程圧力にもよく耐えることができる。また、前記復元力と重力の和である合力が光学素子の中心部で作用するため、実際の透過率などが調節される領域で気泡などの不良の発生をより効果的に抑制、軽減、緩和及び／又は防止しうる。

光学素子は、前記光学フィルム及び／又は偏光層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んでもよい。このような接着フィルム４０は、例えば、図７に示されたように、外郭基板３０と光学フィルム１０の間、光学フィルム１０と偏光層２０の間及び／又は偏光層２０と外郭基板３０の間に存在してもよく、前記光学フィルム１０と偏光層２０の側面、適切には、すべての側面に存在してもよい。

接着フィルムは、前記外郭基板３０と光学フィルム１０、光学フィルム１０と偏光層２０及び偏光層２０と外郭基板３０を互いに接着させながら、前記光学フィルム１０と偏光層２０をカプセル化してもよい。

例えば、目的とする構造によって、外郭基板、光学フィルム、偏光層及び接着フィルムを積層した後、真空状態で圧着する方式で前記構造を具現できる。

前記接着フィルムとしては、公知の素材が用いられてもよく、例えば、公知の熱可塑性ポリウレタン接着フィルム（ＴＰＵ：Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ）、ＴＰＳ（Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ Ｓｔａｒｃｈ）、ポリアミド接着フィルム、ポリエステル接着フィルム、ＥＶＡ（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｖｉｎｙｌ Ａｃｅｔａｔｅ）接着フィルム、ポリエチレンまたはポリプロピレンなどのポリオレフィン接着フィルムまた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、後述する物性を満たすものが選ばれてもよい。

接着フィルムとしては、所定の範囲の位相差を持つフィルムが用いられてもよい。一例において、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、他の例において、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以下または約１ｎｍ以下であってもよい。前記正面位相差は、他の例において、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、または約９.５ｎｍ以上であってもよい。

接着フィルムの厚さ方向位相差の絶対値は、例えば、２００ｎｍ以下であってもよい。前記絶対値は、他の例において、約１９０ｎｍ以下、１８０ｎｍ以下、１７０ｎｍ以下、１６０ｎｍ以下、１５０ｎｍ以下、１４０ｎｍ以下、１３０ｎｍ以下、１２０ｎｍ以下または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以上または９０ｎｍ以上であってもよい。前記厚さ方向位相差は、前記範囲内の絶対値を持つ限り、負数であるか、または正数であってもよい。

前記接着フィルムの正面位相差Ｒｉｎ及び厚さ方向位相差Ｒｔｈは、それぞれ前記数式１及び２において、厚さｄ、遅相軸方向屈折率ｎｘ、進相軸方向屈折率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に置き換えて計算するほか、同様に計算されてもよい。

前記接着フィルムの厚さは、前記外郭基板３０とアクティブ液晶層１０の間の接着フィルムの厚さ、例えば、前記両者間の間隔、光学フィルム１０と偏光層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層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。前記において、接着フィルムの厚さは、前記外郭基板３０と光学フィルム１０の間の接着フィルムの厚さ、例えば前記両者間の間隔、光学フィルム１０と偏光層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層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。

光学素子は、前記構成の他にも必要な任意の構成をさらに含んでもよく、例えば、位相差層、光学補償層、反射防止層、ハードコート層などの公知の構成を適切な位置に含んでもよい。

前記のような本出願の光学素子は、前述の透過モード及び遮断モードを含む様々なモードを具現できる。本出願の光学素子が具現できるモードの中には、グラデーションモード（以下、第１のモードともいう。）及び均一透過モード（以下、第２のモードともいう。）があり、本出願の光学素子は、前記２モードのいずれかを具現するか、または両モードをすべて具現でき、そのモードの間をスイッチングできるように形成されていてもよい。

例えば、前述した各電極基材フィルムの第２の領域は、第１の領域と電気的に連結されてもよいが、このとき、第２の領域のうち外部電源が印加される部位を変更することにより、前記モードの具現が可能である。本明細書において、用語の「電気的に連結」は、電気的に連結された二つの構成要素のいずれかの構成要素に電流が印加される場合、他の構成要素でも電流が流れるように構成されていることを意味する。したがって、電気的に連結された二つの構成要素は、直接接触してもよく、前記２つの構成要素が電気伝導体により連結されていてもよい。

前記のように第２の領域が第１の領域と電気的に連結されている場合、電源が第２の領域と連結されることにより、第１の領域によってアクティブ液晶層に電界が印加されてもよい。

本出願の光学素子は、第２の領域の中で、前記電源が連結される部位を選択できる駆動手段を含んでもよい。前記駆動手段は、例えば、下記電源が第２の領域の中で、特定の領域に選択的に連結されるようにしてもよく、また、このような連結状態を必要に応じて変更できるように構成され、グラデーションモードと均一透過モードを具現できる。

グラデーションモードは、光学素子の透過度、例えば、可視光に対する透過度が任意の一方向に進行するとともに、連続的に増加または減少する状態を指すことがある。

均一透過モードは、光学素子の透過度、例えば、可視光に対する透過度が実質的に均一な状態を指すことがある。可視光に対する透過度が概ね均一であるということは、例えば、可視光に対する透過度の増加または減少幅が１０％以下または５％以下である状態を意味する。また、前記均一透過モードは、上述した均一な透過度を満たす限り、光学素子が可視光に対する透過度が０.１％～９９.９％である状態を指すことがある。

前記グラデーションモードと均一透過モードは、例えば、下記のような原理によって具現され得る。

前記外部作用が液晶層に印加される電界である場合、アクティブ液晶層にかかる外部電圧が液晶層の長さ方向に進みながら連続的に増加または減少する場合、液晶化合物の配向程度が連続的に変化するため、液晶化合物の光軸が連続的に変化しうる。したがって、光学素子に設けられた偏光層の吸収軸との関係により、透過度がアクティブ液晶層の長さ方向に連続的に増加または減少するとともに、グラデーションモードが具現され得る。

図８は、グラデーションモード（第１のモード）を具現する際の光学素子の状態を例示的に説明した図である。図８に示されたように、第１の領域が光変調層１３０に対して電界を発生させるとき、第１及び第２の基材フィルム上にそれぞれ形成された電極層の第２の領域の中で互いに対向する第２の領域（Ａ及びＣ領域またはＢ及びＤ領域）を介して外部電源１６３を印加することになると、前記グラデーションモードが具現され得る。

このような場合において、外部電源は、第１の基材フィルム上に形成された第２の領域であるＡ及びＢ領域のいずれかの領域にのみ連結され、第２の基材フィルム上に形成された第２の領域であるＣ及びＤ領域のいずれかの領域にのみ連結されてもよい。すなわち、前記第１のモードをＡ及びＣ領域を外部電源と連結して具現する場合にＢ及びＤ領域は外部電源と連結されず、逆に前記第１のモードをＢ及びＤ領域を外部電源と連結して具現する場合にＡ及びＣ領域は外部電源と連結されていなくてもよい。また、一例において、前記第１のモードの具現時には、第１の基材フィルムの電極層において外部電源と連結される部位は、前記ＡまたはＢの領域のいずれかであり、第２の基材フィルムの電極層において外部電源と連結される部位は、前記ＣまたはＤ領域のいずれかであってもよい。

前記のような場合は、前述した構造の中で、各基材フィルム上に第２の領域が１つ存在し、第１及び第２の基材フィルムの第２の領域が互いに対向するように配置された場合でも同様である。

前記のような方式で外部電源が印加されると、光変調層（例えば、アクティブ液晶層）１３０に印加される電界の強さが前記Ａ及びＣ領域またはＢ及びＤ領域を起点として、前記領域から離れることにより減少することになる。これによって、電界により配向された液晶化合物の平均光軸も電界の強さによって連続的に変化してグラデーションモードを具現できる。

図９は、均一透過モード（第２のモード）を具現する例示的な光学素子の模式図である。図９のように、第１の領域が光変調層１３０に対して電界を発生させるとき、第１及び第２の基材フィルム上にそれぞれ形成された電極層の第２の領域の中で互いに交差するように配置された第２の領域（Ａ及びＤ領域またはＢ及びＣ領域）を介して外部電源１６３を印加することになると、前記第２のモードが具現され得る。

このような場合において、外部電源は、第１の基材フィルム上に形成された第２の領域であるＡ及びＢ領域のいずれかの領域にのみ連結され、第２の基材フィルム上に形成された第２の領域であるＣ及びＤ領域のいずれかの領域にのみ連結されてもよい。すなわち、前記第２のモードをＡ及びＤ領域を外部電源と連結して具現する場合にＢ及びＣ領域は、外部電源と連結されず、逆に前記第２のモードをＢ及びＣ領域を外部電源と連結して具現する場合にＡ及びＤ領域は、外部電源と連結されていなくてもよい。また、一例において、前記第２のモードの具現時にも第１の基材フィルムの電極層において外部電源と連結される部位は、前記ＡまたはＢの領域のいずれかであり、第２の基材フィルムの電極層において外部電源と連結される部位は、前記ＣまたはＤ領域のいずれかであってもよい。

前記のような場合は、前述した構造の中で、各基材フィルム上に第２の領域が１つ存在し、第１及び第２の基材フィルムの第２の領域が互いに対向しないように配置された場合でも同様である。

このような方式で外部電源と連結して光変調層（例えば、アクティブ液晶層）に電界を発生させると、第１の領域は、光変調層の全体に相対的に均一な電位差を発生させることができ、これによって第２のモードが具現され得る。

前記図８及び図９において、本出願のグラデーションモード及び均一透過モードを具現するための透過度調節手段の第２の領域の形成位置及び電源の連結状態を例示的に示したが、前記図８及び図９は例示に過ぎず、本出願の透過度調節手段の態様が前記図面に示したものに限定されるものではない。

例えば、前記第２の領域を形成する本出願の透過度調節手段の第１及び２の電極端子部は、必ず第１及び／または２の電極基材フィルム上に固定されて形成される必要はなく、透過度調節手段に含む駆動手段が電源と連結された第１及び２の電極端子部が第１及び第２の電極基材フィルムと、第１及び第２の電極基材フィルム上の任意の位置に連結されるようにすることができる。ただし、当業者であれば、グラデーションモードが具現されるためには、電源と連結された第１及び第２の電極端子部が図８に示した例示のように電界の強さがアクティブ液晶層の長さ方向に連続的に増加または減少するように第１及び第２の電極端子部が第１及び第２の電極基材フィルムと連結されなければならないことを理解できるだろう。また、当業者は、均一透過モードが具現されるためには、第１及び第２の電極端子部が図９に示した例示のように、電界の強さがアクティブ液晶層の長さ方向に概ね均一になるように電源と連結された第１及び第２の電極端子部が第１及び第２の電極基材フィルムと連結されなければならないことを理解できるだろう。

前記透過度調節手段は、電源が連結される電極端子部を選択できる駆動手段を含んでもよい。例えば、前記駆動手段によって電源、電極端子部及び電極基材フィルム部の連結状態が図８に示された連結状態及び図９に示された連結状態間の切り替えが可能となり、したがって、グラデーションモードと均一透過モードの切り替えが可能となる。

前記透過度調節手段は、第１の電極端子部及び第２の電極端子部に印加される電位差を調節できる電位差調節手段を含んでもよい。透過度調節手段が上述した電位差調節手段を含むことにより、液晶層に印加される電界の強さをより細かく調節でき、光学素子が可視光に対して様々な透過度を具現化させることができる。

前記電位差調節手段は、アクティブ液晶層に印加される電界の強さを調節できるものであれば、公知の手段を用いてもよく、例えば、電源と第１または第２の電極端子部の間に位置する抵抗及び／又はキャパシタを用いてアクティブ液晶層に印加される電界の強さを調節してもよい。

一方、前述した駆動手段と前記電位差調節手段は、透過度調節効率または光学素子のエネルギー効率などを考慮して適切に配置されてもよい。一例として、外部電源／駆動手段／電位差調節手段／端子部の順に電流が流れるように配置されてもよい。他の例としては、外部電源／電位差調節手段／駆動手段／端子部の順に電流が流れるように配置されてもよい。

必要な場合に前記抵抗体または蓄電体をさらに含んでもよい。このような場合に前記外部電源は、前記抵抗体または蓄電体を介して前記第２の領域に連結されていてもよい。このような構成によって第２の領域に印加される電源の強さ及び／又は状態などをより容易に制御して目的とするモードをより容易に具現できる。本出願において適用できる前記抵抗体または蓄電体の種類は、特に制限されず、目的に応じて公知の手段を適切に選んでもよい。

本出願の前記光学素子を製造する方法は、特に制限されるものではない。一例において、前記光学素子は、前述したカプセル化のためにオートクレーブ工程を経て製造されてもよい。

例えば、前記光学素子の製造方法は、対向配置されている第１及び第２の外郭基板の間にある光学フィルム及び／又は偏光層を接着フィルムを用いたオートクレーブ工程を介してカプセル化する段階を含んでもよい。この過程で、前記第１及び第２の外郭基板の曲率の差などを含む具体的な事項は、前述のとおりである。

前記オートクレーブ工程は、外郭基板の間に目的とするカプセル化構造によって接着フィルムとアクティブ液晶素子及び／又は偏光層を配置し、加熱／加圧によって行われてもよい。

例えば、外郭基板３０、接着フィルム４０、アクティブ液晶層１０、接着フィルム４０、偏光層２０、接着フィルム４０及び外郭基板３０を前記順序で配置し、アクティブ液晶層１０と偏光層２０の側面にも接着フィルム４０を配置した積層体をオートクレーブ工程で加熱／加圧処理すると、図７に示されたような光学素子が形成され得る。

前記オートクレーブ工程の条件は、特に制限がなく、例えば、適用された接着フィルムの種類に応じて適切な温度及び圧力の下で行われてもよい。通常のオートクレート工程の温度は、約８０℃以上、９０℃以上または１００℃以上であり、圧力は、２気圧以上であるか、またはこれに制限されるものではない。前記工程の温度の上限は、約２００℃以下、１９０℃以下、１８０℃以下または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気圧以下または６気圧以下程度であってもよい。

前記のような光学素子は、様々な用途で用いられてもよく、例えば、サングラスやＡＲ（Ａｒｇｕｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ）または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に用いられてもよい。

一例において、前記光学素子は、それ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素子または車両用サンルーフを装着して使用されてもよい。

このとき、外郭基板の曲率または曲率半径が互いに異なる場合には、その中で曲率半径がより小さな基板、すなわち曲率がより大きな基板がより重力方向に配置されてもよい。

サンルーフとは、車両の天井に存在する固定されるか、または作動（ベンティング又はスライディング）する開口部（ｏｐｅｎｉｎｇ）であって、光または新鮮な空気が車両の内部に流入されるようにする機能が可能な装置を通称する意味である。本出願において、サンルーフの作動方式は、特に制限されず、例えば、手動で作動するか、またはモータで駆動することができ、サンルーフの形状、サイズまたはスタイルは、目的とする用途に応じて適宜選ばれてもよい。例えば、サンルーフは、作動方式によってポップ－アップタイプサンルーフ、スポイラー（ｔｉｌｅ＆ｓｌｉｄｅ）タイプサンルーフ、インビルトタイプサンルーフ、フォールディングタイプサンルーフ、トップマウントタイプサンルーフ、パノラミックループシステムタイプサンルーフ、除去可能なループパネルズ（ｔ－ｔｏｐｓまたはｔａｒｇａ ｒｏｏｆｔｓ）タイプサンルーフまたはソーラータイプサンルーフなどが例示されてもよいが、これに制限されるものではない。

本出願の例示的なサンルーフは、本出願の前記光学素子を含んでもよく、この場合、光学素子に対する具体的な事項は、前記光学素子の項目で記述した内容が同様に適用されてもよい。

本出願は、様々なモードの具現が可能であり、耐久性などに優れた光学素子を提供する。

例示的な光学フィルムの側面図である。 例示的な光学フィルムの側面図である。 例示的な光学フィルムの側面図である。 例示的な光学フィルムの側面図である。 例示的な光学素子の側面図である。 例示的な光学素子の側面図である。 例示的な光学素子の側面図である。 グラデーションモードを具現する光学フィルムの例示的な側面図である。 均一透過モードを具現する光学フィルムの例示的な側面図である。 本出願の試験例において光透過度が測定された領域を示した図である。

以下、実施例により本出願をより詳細に説明するが、本出願の範囲が下記実施例に制限されるものではない。

透過度の測定
光学素子が意図したモードを具現しているかどうかを確認するため、光学素子の光透過度調節領域を任意に分割し、各領域における透過度を測定した。具体的には、図１０に示されたように、光学素子の光透過度調節領域を同一面積の１２個の領域に分け、各領域ごとに光透過度を測定した。図１０は、光学素子の光透過度調節領域を正面から見た場合を示す。前記光透過度は、Ｎｉｐｐｏｎ Ｄｅｎｓｈｏｋｕ社のＮＤＨ－５０００ＳＰを用いてＩＳＯ１３４６８規格に基づいて測定した。

光学素子の製造
製造例１
光変調層として、ＧＨ（Ｇｕｅｓｔ－Ｈｏｓｔ）液晶層を有する光学フィルムを製造した。一面にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）電極層（図１の１２０、１４０）と液晶配向膜（図１には、未図示）が順次形成されている２枚のＰＣ（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）フィルム（図１の１１０、１５０）を約１２μｍ程度のセルギャップ（ｃｅｌｌ ｇａｐ）が維持されるように対向配置した状態で、その間に液晶ホスト（Ｍｅｒｃｋ社のＭＡＴ－１６－９６９液晶）及び二色性染料ゲスト（ＢＡＳＦ社、Ｘ１２）の混合物を注入し、シーラントで縁部を密封して光学フィルムを作製した。前記ＰＣフィルムの対向配置は、互いに配向膜が形成された面が対向するようにした。前記ＧＨ液晶層は、電圧無印加時には水平配向状態であり、電圧印加により垂直配向状態にスイッチングされてもよい。各基材フィルム上に形成された電極層の対向する縁部の電極層として、シーラントが形成された部位を基準に外側に外部電源から光学フィルムに電界を印加できる透過度調節手段（ケイピー社のＲＶ１６０１－１５ＳＰ－５００及びＳＭＧ １チャンネル５Ｖリレーモジュール（ＳＺＨ－ＥＫ０８２））が連結されるように端子１６１、１６２を図１のように形成して第２の領域を形成した。このとき、第１の基材フィルム上の電極層上に一つの端子１６１を形成し、第２の基材フィルム上の電極層上にも一つの端子１６２を形成した後に、これらが互いに交差するように基材フィルムを配置した（すなわち、図１の第１の基材フィルム上の端子１６１のうち図面上左側の端子のみを形成し、第２の基材フィルム上の端子１６２のうち、図面上右側の端子のみを形成した。）。

前記光学フィルムとＰＶＡ（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌａｌｃｏｈｏｌ）系偏光層を２枚の外郭基板の間で熱可塑性ポリウレタン接着フィルム（厚さ：約０.３８ｍｍ、メーカー：Ａｒｇｏｔｅｃ社、製品名：ＡｒｇｏＦｌｅｘ）でカプセル化し、光学素子を製造した。前記で外郭基板としては、厚さが約３ｍｍ程度のガラス基板を使用し、曲率半径が約１０３０Ｒの基板（第１の外郭基板）と曲率半径が１０００Ｒの基板（第２の外郭基板）を用いた。前記第１の外郭基板、前記接着フィルム、前記光学フィルム、前記接着フィルム、前記偏光層、前記接着フィルム及び前記第２の外郭基板を前記順序で積層し、光学フィルムのすべての側面にも前記接着フィルムを配置して積層体を製造した（第１の外郭基板に比べて第２の外郭基板が重力方向に配置）。その後、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、光学素子を製造した。

製造例２
光変調層として、ＧＨ（Ｇｕｅｓｔ－Ｈｏｓｔ）液晶層を有する光学フィルムを製造した。一面にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）電極層（図１の１２０、１４０）と液晶配向膜（図１には、未図示）が順次形成されている２枚のＰＣ（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）フィルム（図１の１１０、１５０）を約１２μｍ程度のセルギャップ（ｃｅｌｌ ｇａｐ）が維持されるように対向配置した状態で、その間に液晶ホスト（Ｍｅｒｃｋ社のＭＡＴ－１６－９６９液晶）及び二色性染料ゲスト（ＢＡＳＦ社、Ｘ１２）の混合物を注入し、シーラントで縁部を密封して光学フィルムを作製した。前記ＰＣフィルムの対向配置は、互いに配向膜が形成された面が対向するようにした。前記ＧＨ液晶層は、電圧無印加時には水平配向状態であり、電圧印加により垂直配向状態にスイッチングされてもよい。各基材フィルム上に形成された電極層の対向する縁部の電極層として、シーラントが形成された部位を基準に外側に外部電源から光学フィルムに電界を印加できる透過度調節手段（ケイピー社のＲＶ１６０１－１５ＳＰ－５００及びＳＭＧ １チャンネル５Ｖリレーモジュール（ＳＺＨ－ＥＫ０８２））が連結されるように端子１６１、１６２を図１のように形成して第２の領域を形成した。このとき、第１の基材フィルム上の電極層上に一つの端子１６１を形成し、第２の基材フィルム上の電極層上にも一つの端子１６２を形成した後に、これらが互いに対向するように基材フィルムを配置した（すなわち、図１の第１の基材フィルム上の端子１６１のうち、図面上右側の端子のみを形成し、第２の基材フィルム上の端子１６２の中でも図面上右側の端子のみを形成した。）。

前記光学フィルムとＰＶＡ（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌａｌｃｏｈｏｌ）系偏光層を２枚の外郭基板の間で熱可塑性ポリウレタン接着フィルム（厚さ：約０.３８ｍｍ、メーカー：Ａｒｇｏｔｅｃ社、製品名：ＡｒｇｏＦｌｅｘ）でカプセル化し、光学素子を製造した。前記外郭基板としては、厚さが約３ｍｍ程度のガラス基板を使用し、曲率半径が約１０３０Ｒの基板（第１の外郭基板）と曲率半径が１０００Ｒの基板（第２の外郭基板）を用いた。前記第１の外郭基板、前記接着フィルム、前記光学フィルム、前記接着フィルム、前記偏光層、前記接着フィルム及び前記第２の外郭基板を前記順序で積層し、光学フィルムのすべての側面にも前記接着フィルムを配置して積層体を製造した（第１の外郭基板に比べて第２の外郭基板が重力方向に配置）。その後、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素子を製造した。

製造例３
光変調層として、ＧＨ（Ｇｕｅｓｔ－Ｈｏｓｔ）液晶層を有する光学フィルムを製造した。一面にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）電極層（図１の１２０、１４０）と液晶配向膜（図１には、未図示）が順次形成されている２枚のＰＣ（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）フィルム（図１の１１０、１５０）を約１２μｍ程度のセルギャップ（ｃｅｌｌｇａｐ）が維持されるように対向配置した状態で、その間に液晶ホスト（Ｍｅｒｃｋ社のＭＡＴ－１６－９６９液晶）及び二色性染料ゲスト（ＢＡＳＦ社、Ｘ１２）の混合物を注入し、シーラントで縁部を密封して光学フィルムを作製した。前記ＰＣフィルムの対向配置は、互いに配向膜が形成された面が対向するようにした。前記ＧＨ液晶層は、電圧無印加時には水平配向状態であり、電圧印加により垂直配向状態にスイッチングされてもよい。各基材フィルム上に形成された電極層の対向する縁部の電極層として、シーラントが形成された部位を基準に外側に外部電源から光学フィルムに電界を印加できる透過度調節手段（ケイピー社のＲＶ１６０１－１５ＳＰ－５００及びＳＭＧ １チャンネル５Ｖリレーモジュール（ＳＺＨ－ＥＫ０８２））が連結されるように端子１６１、１６２を図１のように形成して第２の領域（Ａ～Ｄ領域）を形成した。

前記光学フィルムとＰＶＡ（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌａｌｃｏｈｏｌ）系偏光層を２枚の外郭基板の間で熱可塑性ポリウレタン接着フィルム（厚さ：約０.３８ｍｍ、メーカー：Ａｒｇｏｔｅｃ社、製品名：ＡｒｇｏＦｌｅｘ）でカプセル化し、光学素子を製造した。前記外郭基板としては、厚さが約３ｍｍ程度のガラス基板を使用し、曲率半径が約１０３０Ｒの基板（第１の外郭基板）と曲率半径が１０００Ｒの基板（第２の外郭基板）を用いた。前記第１の外郭基板、前記接着フィルム、前記光学フィルム、前記接着フィルム、前記偏光層、前記接着フィルム及び前記第２の外郭基板を前記順序で積層し、光学フィルムのすべての側面にも前記接着フィルムを配置して積層体を製造した（第１の外郭基板に比べて第２の外郭基板が重力方向に配置）。その後、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、光学素子を製造した。

実施例１
製造例１で製造した光学素子の各端子部に外部電源を連結した。このような形態は、図９に示された方式で外部電源が連結された場合と同様である。その後、６０Ｈｚスクエア（ｓｑｕａｒｅ）波形の０Ｖ～３０ＶのＲＭＳ（ｒｏｏｔ ｍｅａｎ ｓｑｕａｒｅ）電圧を有する電源を印加し、領域ごとに光透過度を測定し、結果は、表１に示した。

実施例２
製造例２で製造した光学素子の各端子部に外部電源を連結した。このような形態は、図８に示された方式で外部電源が連結された場合と同様である。その後、６０Ｈｚスクエア（ｓｑｕａｒｅ）波形の０Ｖ～３０ＶのＲＭＳ（ｒｏｏｔ ｍｅａｎ ｓｑｕａｒｅ）の電圧を有する電源を印加し、領域ごとに光透過度を測定し、結果は、表１に示した。

表１に記載した透過度の各値は、図１０に示した位置に対応するように記載し、この位置は、前記表１の位置項目に記述したとおりである。

表１に示された透過度から実施例１の場合は、全領域で均一な透過度が具現された。一方、実施例２の場合は、外部電源が印加される部分（図１０の４、８、１２の位置）から透過度が次第に減少するグラデーションモードが具現された。

実施例３．
製造例３で製造した光学素子の光学フィルムの端子１６１、１６２を６０Ｈｚスクエア（ｓｑｕａｒｅ）波形の０Ｖ～３０ＶのＲＭＳ（ｒｏｏｔ ｍｅａｎ ｓｑｕａｒｅ）電圧を有する外部電源を印加した。一方、ＳＭＧ １チャンネル５Ｖリレーモジュール（ＳＺＨ－ＥＫ０８２）を用いて、図８に示された形態及び図９に示された形態を切り替えた。

図８の形態となるように外部電源を連結した場合には、グラデーションモードが具現され、図９の形態となるように外部電源を連結した場合には、均一透過モードが具現されることが確認できた。これにより、透過度調節手段によって光学デバイスが様々なモードを容易に具現できることが確認できる。

Claims (15)

1. 互いに対向配置された第１及び第２の基材フィルムと、前記第１及び第２の基材フィルムの間に存在する光変調層とを含む光学フィルムを有し、
   前記第１及び第２の基材フィルムの互いに対向する面には、それぞれ電極層が形成されており、
   前記電極層は、前記光変調層に電界を印加できるように形成された第１の領域と前記第１の領域が前記電界を印加できるように前記電極層を外部電源と連結している第２の領域を含み、
   透過度調節手段をさらに含み、前記外部電源は、前記透過度調節手段を介して第２の領域に連結されており、
   前記第１の基材フィルム上の前記第２の領域は、前記第１の基材フィルムの対向する縁部にそれぞれ形成されているＡ領域及びＢ領域を含み、前記第２の基材フィルム上の前記第２の領域は、前記第２の基材フィルムの対向する縁部にそれぞれ形成されているＣ領域及びＤ領域を含み、
   前記Ａ領域と前記Ｃ領域は、互いに対向し、前記Ｂ領域と前記Ｄ領域は、互いに対向し、
   前記Ａ領域及び前記Ｃ領域または前記Ｂ領域及び前記Ｄ領域が外部電源と連結され、前記第１の領域で電界が発生する第１のモードと、前記Ａ領域及び前記Ｄ領域または前記Ｂ領域及び前記Ｃ領域が外部電源と連結されて前記第１の領域で電界が発生する第２のモードの間をスイッチングできるように形成された、光学素子。
2. 前記透過度調節手段は、駆動手段及び電位差調節手段を含む、請求項１に記載の光学素子。
3. 前記第１の基材フィルム上の前記第２の領域と前記第２の基材フィルム上の前記第２の領域は、互いに対向しないように配置されている、請求項１または２に記載の光学素子。
4. 前記第１の基材フィルム上の電極層の前記第２の領域と前記第２の基材フィルム上の電極層の前記第２の領域は、互いに対向するように配置されている、請求項１または２に記載の光学素子。
5. 前記第１及び第２の基材フィルム上の前記第２の領域に位置する絶縁層をさらに含む、請求項１から４の何れか一項に記載の光学素子。
6. 前記光変調層は、液晶ホスト及び異方性染料ゲストを含み、少なくとも２つの互いに異なる配向状態の間をスイッチングできるアクティブ液晶層である、請求項１から５の何れか一項に記載の光学素子。
7. 互いに異なる配向状態は、垂直配向状態と水平配向状態を含む、請求項６に記載の光学素子。
8. 偏光層をさらに含む、請求項１から７の何れか一項に記載の光学素子。
9. 偏光層をさらに含み、前記偏光層は、前記アクティブ液晶層の水平配向状態の平均光軸と偏光層の光吸収軸がなす角度が８０度～１００度または３５度～５５度の範囲内になるように配置されている、請求項７に記載の光学素子。
10. 前記第１及び第２の基材フィルムの前記光変調層に向かう面上に存在する配向膜をさらに含む、請求項１から９の何れか一項に記載の光学素子。
11. 前記第１及び第２の基材フィルム上の前記配向膜の配向方向のなす角度は、－１０度～１０度の範囲内または８０度～１００度の範囲内である、請求項１０に記載の光学素子。
12. 前記光学フィルムの少なくとも一側に配置された偏光層を含み、前記光学フィルムは、前記第１及び第２の基材フィルムの前記光変調層に向かう面上に存在する配向膜をさらに含み、前記第１及び第２の基材フィルムのうち、前記偏光層に近い基材フィルム上に形成された前記配向膜の配向方向と前記偏光層の光吸収軸のなす角度が８０度～９０度の範囲内である、請求項１から９の何れか一項に記載の光学素子。
13. 対向配置されている２枚の外郭基板をさらに含み、前記光学フィルムは、前記外郭基板の間に存在する、請求項１から１２の何れか一項に記載の光学素子。
14. 前記光学フィルムは、２枚の外郭基板の間でカプセル化剤により全面がカプセル化されている、請求項１３に記載の光学素子。
15. 一つ以上の開口部が形成されている車体と、前記開口部に装着された請求項１から１４の何れか一項の光学素子を含む、自動車。

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