KR20190008183A - 조광 장치 - Google Patents

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KR20190008183A
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light
plate
liquid crystal
base material
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유스케 하기와라
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다이니폰 인사츠 가부시키가이샤
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Abstract

곡면을 갖는 광투과 플레이트와, 조광 셀과, 상기 광투과 플레이트의 상기 곡면과 상기 조광 셀 사이에 배치되고, 상기 광투과 플레이트의 상기 곡면에 상기 조광 셀의 일방측을 접착하는 광학 투명 점착 필름을 구비하는 조광 장치를 제공한다.

Description

조광 장치
본 발명은 광의 투과율을 조정할 수 있는 조광 장치에 관한 것으로, 특히 곡면에 대하여 설치되는 액정 구동 방식의 조광 셀을 포함하는 조광 장치에 관한 것이다.
종래부터 광의 투과율을 바꾸는 조광 장치가 알려져 있으며, 예를 들어 전계의 인가 유무에 따라서 정렬 상태가 변동하는 현탁 입자를 이용한 SPD(Suspended ㎩rticle Device)가 알려져 있다. 또한 EC(Electrochromic) 방식의 조광 장치, 고분자 분산형 액정(PDLC: Polymer Dispersed Liquid Crystal)을 이용한 조광 장치, 가스크로믹 방식의 조광 장치, 서모크로믹 방식의 조광 장치 및 포토크로믹 방식의 조광 장치 등도 알려져 있다.
예를 들어 일본특허공개 제2011-189751호 공보는, SPD에 사용되는 라미네이트 필름을 개시한다. 일본특허공개 제2011-189751호 공보에 기재된 SPD에서는, 액체 매질에 현탁 입자가 섞어진 현탁액이 사용되고 있고, 전계가 인가되지 않는 전원 OFF인 상태에서는 입자가 랜덤하게 배치되어 광의 투과를 차단한다. 한편, 전계가 인가된 전원 ON인 상태에서는 입자가 정렬되어, SPD(셀)에 입사한 광의 대부분이 SPD를 통과한다. 따라서 유저는, 현탁액에 인가하는 전계를 제어함으로써, SPD의 광의 투과율을 바꿀 수 있다.
조광 셀에 의한 광투과율의 조정 방식으로서, 상술한 SPD 외에 액정 및 편광판을 이용하는 방식이 생각된다. 액정 및 편광판을 이용하는 타입의 조광 셀은, 간소하게 구성 가능하며, 매우 높은 차광 성능을 확보할 수 있다.
예를 들어, 차량의 창 등에 대하여 조광 셀을 적용하는 경우, 차광 시에는 태양광을 적절하게 차단하기 위해서, 가시광 파장 영역의 광(즉 가시광선)의 투과율을 1% 미만으로 억제할 것이 요구되고, 경우에 따라서는 0.5% 이하로 억제할 것이 요구되는 경우도 있다. 그러나 상술한 SPD를 사용한 조광 셀은, 차광 시에 있어서의 가시광선의 투과율이 1% 내지 5% 정도이기 때문에, 차광 성능에 관해서 차량 등의 용도에는 반드시 적합하지는 않다. 한편, 편광판을 사용한 조광 셀은, 차광 시의 가시광선의 투과율을 0.1% 이하로 하는 것도 가능하여, 차량 등의 용도에 관해서도 실용상 충분한 차광 성능을 갖는다.
또한 SPD를 사용한 조광 셀과 편광판을 사용한 조광 셀을 비교한 경우, 디자인성, 비용, 구동 전압 및 구동 속도 등의 다양한 면에서, 편광판을 사용한 조광 셀쪽이 우수하다. 예를 들어 SPD를 사용한 조광 셀의 차광 시의 색감이 「청색」인 데 반해, 편광판을 사용한 조광 셀의 차광 시의 색감은 「흑색」이다. 일반적으로, 청색보다 흑색 쪽이 색의 조화를 취하기 쉬워, 디자인성의 관점에서는, 조광 셀의 주위에 배치하는 다른 것의 색감 선택이 흑색 쪽이 용이하다. 또한 SPD를 사용한 조광 셀은, 편광판을 사용한 조광 셀에 비해, 제조 비용이 높고, 구동 전압이 높고, 구동 속도도 느리다.
이와 같이 SPD를 사용한 조광 셀보다 편광판을 사용한 조광 셀쪽이 성능면에서 우수한 점도 많기 때문에, 「편광판을 사용한 조광 셀」은 매우 유용하다.
한편, 다양한 용도에 대한 조광 셀의 응용을 가능하게 하기 위해, 평면뿐만 아니라 곡면에 대해서도 적용 가능한 조광 셀의 요구가 높아지고 있다. 그 때문에, 원하는 투광 특성 및 차광 특성을 확보 가능한 「편광판을 사용한 조광 셀」을 곡면에 대하여 적절하게 적용하기 위한 기술이 요망되고 있다.
일반적으로, 액정 부재의 배향을 제어하기 위한 전극을 보유 지지하는 기재로서 유리 기재가 널리 이용되고 있지만, 유리 기재는 매우 단단하게 유연성이 없는 부재이다. 그 때문에 유리 기판을 구비하는 조광 셀은, 형상이 고정되어, 조광 셀의 제조 후에 조광 셀의 형상을 바꿀 수 없다. 따라서 유리 기재를 사용한 조광 셀은 평면에 대해서는 유효하게 적용 가능하지만, 다양한 곡률을 가질 수 있는 곡면에 대해서는 반드시 적절하게 적용할 수는 없다. 한편, 유연성이 풍부한 수지 기재를 유리 기재 대신 사용함으로써, 조광 셀의 제조 후라도 조광 셀의 형상을 바꿀 수 있어, 설치 대상의 곡면에 따라서 조광 셀을 구부리는 것도 가능하다.
단, 다양한 강성이나 탄성을 갖는 복수의 부재로 이루어지는 조광 셀을 곡면에 대하여 적절하게 부착하는 것은 반드시 용이하지는 않고, 시트 형상의 조광 셀에는 설치 시에 주름 등의 변형이 발생하는 경우가 있다. 그러한 주름 등의 변형은, 조광 셀의 광학 특성에 영향을 미쳐 본래의 투광 성능 및 차광 성능을 손상시킬뿐만 아니라, 제품의 디자인도 손상시키기 때문에 바람직하지 않다.
또한 상술한 일본특허공개 제2011-189751호 공보에 개시된 바와 같은 SPD를 사용한 조광 셀은, 곡면 형상으로 형성 가능하지만, 설치 대상에 접합하는 타입이 아니기 때문에, 미리 정해진 형상으로 만들 필요가 있어, 다양한 면 형상에 유연하게 대응하는 것이 어렵다.
본 발명은 상술한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 조광 셀을 곡면에 대하여 적절하게 설치할 수 있어, 고도의 투광 성능 및 차광 성능을 갖는 조광 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 형태는, 곡면을 갖고, 자외선의 투과를 저해하는 자외선 저해 성분을 포함하는 광투과 플레이트와, 조광 셀과, 광투과 플레이트의 곡면과 조광 셀 사이에 배치되고, 광투과 플레이트의 곡면에 조광 셀의 일방측을 접착하는 광학 투명 점착 필름을 구비하는 조광 장치이며, 조광 셀은, 제1 편광판 및 당해 제1 편광판보다 광투과 플레이트로부터 이격된 위치에 설치되는 제2 편광판과, 제2 편광판보다 광투과 플레이트로부터 이격한 위치에 설치되는 하드 코트층과, 제1 편광판과 제2 편광판 사이에 설치되고, 제1 편광판측에 배치되는 제1 수지 기재 및 제2 편광판측에 배치되는 제2 수지 기재와, 제1 수지 기재와 제2 수지 기재 사이에 설치되고, 제1 수지 기재측에 배치되는 제1 전극층 및 제2 수지 기재측에 배치되는 제2 전극층과, 제1 전극층과 제2 전극층 사이에 설치되고, 제1 전극층측에 배치되는 제1 배향막 및 제2 전극층측에 배치되는 제2 배향막과, 제1 배향막과 제2 배향막 사이에 설치되고, 제1 배향막과 제2 배향막 사이에 있어서 액정 스페이스를 구획하는 시일재와, 액정 스페이스에 설치되는 액정층을 포함하는 조광 장치에 관한 것이다.
광투과 플레이트의 곡면은, 삼차원 곡면이어도 된다.
광학 투명 점착 필름은, 광학 투명 점착 필름 및 조광 셀이 적층되는 방향에 관한 두께가, 50㎛ 이상 500㎛ 이하이고, 바람직하게는 200㎛ 이상 300㎛ 이하이고, 실온 환경(예를 들어 1 내지 30℃(특히 15 내지 25℃))에서의 저장 탄성률이, 1×107㎩ 이상 1×108㎩ 이하가 더욱 바람직하다. 또한 광학 투명 점착 필름의 손실 정접(tanδ)은, 0.5 이상 1.5 이하가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.7 이상 1.2 이하이다. 여기에서 말하는 「손실 정접」은, 저장 전단 탄성률(G') 및 손실 전단 탄성률(G")의 비(즉 「G"/G'」)로 표현된다.
제1 수지 기재 및 제2 수지 기재 중 적어도 어느 한쪽은, 폴리카르보네이트 또는 시클로올레핀 폴리머를 포함해도 된다.
시일재는, 제1 배향막, 시일재 및 제2 배향막이 적층하는 방향으로 수직인 방향에 관한 길이가, 1㎜ 이상 5㎜ 이하여도 된다.
액정층은 대기압과 동일한 압력인 것이 바람직하지만, 액정층 내를 대기압에 대하여 음압으로 하는 것이 더욱 바람직하다.
조광 장치는, 제1 편광판과 제1 전극층 사이 및 제2 편광판과 제2 전극층 사이 중 적어도 어느 한쪽에 설치되는 위상차 보상 필름을 더 구비해도 된다.
액정층은 VA 방식, TN 방식, IPS 방식, 또는 FFS 방식의 액정층이어도 된다.
제1 수지 기재의 광축은 제2 수지 기재의 광축에 수직이고, 제1 수지 기재의 광축과 제1 편광판의 흡수축은 평행하고, 제2 수지 기재의 광축과 제2 편광판의 흡수축은 평행해도 된다.
제1 수지 기재의 광축과 제2 수지 기재의 광축은 평행하고, 제1 수지 기재의 광축은 제1 편광판의 흡수축에 수직이고, 제2 수지 기재의 광축과 제2 편광판의 흡수축은 평행해도 된다.
조광 장치는, 제1 수지 기재와 제1 편광판 사이에 설치되는 위상차 보상 필름을 더 구비하고, 제1 편광판의 흡수축은, 제2 편광판의 흡수축에 수직이고, 위상차 보상 필름은 A 플레이트로서 기능하고, 위상차 보상 필름의 지상축 방향은, 제1 수지 기재의 광축, 제2 수지 기재의 광축 및 제2 편광판의 흡수축과 평행해도 된다. 또한 조광 장치는, 제2 수지 기재와 제2 편광판 사이에 설치되는 위상차 보상 필름을 더 구비하고, 제1 편광판의 흡수축은, 제2 편광판의 흡수축에 수직이고, 위상차 보상 필름은 A 플레이트로서 기능하고, 위상차 보상 필름의 지상축 방향은, 제1 수지 기재의 광축, 제2 수지 기재의 광축 및 제1 편광판의 흡수축과 평행해도 된다.
조광 장치는, 적어도 액정 스페이스에 배치되고, 제1 배향막 및 제2 배향막을 지지하는 복수의 스페이서를 더 구비하고, 복수의 스페이서의 각각의 비커스 경도치를 Xs로 나타내고, 복수의 스페이서의 각각의 선단이 맞닿는 제1 배향막 부위의 비커스 경도치를 Xf로 나타낸 경우, 16.9≤Xs≤40.2가 충족되고, 또한 11.8≤Xf≤35.9가 충족되어도 된다.
본 발명의 다른 양태는, 곡면을 갖는 광투과 플레이트와, 조광 셀과, 광투과 플레이트의 곡면과 조광 셀 사이에 배치되고, 광투과 플레이트의 곡면에 조광 셀의 일방측을 접착하는 광학 투명 점착 필름을 구비하는 조광 장치이며, 조광 셀은, 2색성 색소를 포함하는 액정층을 갖는 조광 장치에 관한 것이다.
본 발명의 다른 양태는, 곡면을 갖는 광투과 플레이트와, 조광 셀과, 광투과 플레이트의 곡면과 조광 셀 사이에 배치되고, 광투과 플레이트의 곡면에 조광 셀의 일방측을 접착하는 광학 투명 점착 필름을 구비하는 조광 장치이며, 조광 셀은, 제1 기재와, 당해 제1 기재 상에 설치되는 제1 투명 전극 및 제1 배향막을 포함하는 제1 적층체와, 제2 기재와, 당해 제2 기재 상에 설치되는 제2 배향막을 포함하는 제2 적층체와, 제1 적층체와 제2 적층체 사이에 설치되는 액정층을 갖고, 제1 적층체 및 제2 적층체의 각각은, E형 직선 편광판을 포함하는 조광 장치에 관한 것이다.
제1 적층체의 직선 편광판은, 제1 기재 상의 액정층측에 설치되고, 제2 적층체의 직선 편광판은, 제2 기재 상의 액정층측에 설치되어 있어도 된다.
제1 적층체에는, 제1 기재 상에, 제1 투명 전극, 직선 편광판, 네거티브 C 플레이트층 및 제1 배향막이 순차 설치되고, 제2 적층체에는, 제2 기재 상에, 직선 편광판 및 제2 배향막이 순차 설치되어 있어도 된다.
제1 적층체에는, 제1 기재 상에, 직선 편광판, 네거티브 C 플레이트층, 제1 투명 전극 및 제1 배향막이 순차 설치되고, 제2 적층체에는, 제2 기재 상에, 직선 편광판, 제2 배향막이 순차 설치되어 있어도 된다.
제1 적층체에서는, 네거티브 C 플레이트층이 점착제층 상에 적층되어 있어도 된다.
본 발명의 다른 양태는, 곡면을 갖는 제1 광투과 플레이트와, 제2 광투과 플레이트와, 제1 광투과 플레이트와 제2 광투과 플레이트 사이에 배치되는 조광 셀과, 제1 광투과 플레이트의 곡면과 조광 셀 사이에 배치되고, 제1 광투과 플레이트의 곡면에 조광 셀의 일방측을 접착하는 광학 투명 점착 필름을 구비하는 조광 장치에 관한 것이다.
제2 광투과 플레이트는, 조광 셀로부터 이격해서 배치되어 있어도 된다.
제2 광투과 플레이트는, 접착층을 개재하여 조광 셀에 설치되어 있어도 된다.
제2 광투과 플레이트와 조광 셀 사이는 시일재에 의해 밀봉되어 있어도 된다.
시일재에 의해 밀봉된 제2 광투과 플레이트와 조광 셀 사이에는 실리콘이 배치되어 있어도 된다.
시일재에 의해 밀봉된 제2 광투과 플레이트와 조광 셀 사이는 진공이어도 된다.
광투과 플레이트는, 굽힘에 관한 강성이, 조광 셀보다 높아도 된다.
제1 광투과 플레이트는, 굽힘에 관한 강성이, 조광 셀보다 높아도 된다.
조광 장치는, 반사 방지층을 더 구비해도 된다.
조광 장치는, 반사 방지층을 더 구비하고, 반사 방지층은, 조광 셀 및 광투과 플레이트 중 적어도 어느 한쪽에 설치되어도 된다.
조광 장치는, 반사 방지층을 더 구비하고, 반사 방지층은, 조광 셀 및 제2 광투과 플레이트 중 적어도 어느 한쪽에 설치되어도 된다.
반사 방지층은, 안티 글레어층, 안티 리플렉션층 및 저반사층 중 적어도 1개를 포함해도 된다.
곡면은, 삼차원 곡면이어도 된다.
광학 투명 점착 필름은, 광학 투명 점착 필름 및 조광 셀이 적층하는 방향에 관한 두께가, 50㎛ 이상 500㎛ 이하이고, 실온 환경에서의 저장 탄성률이, 1×107㎩ 이상 1×108㎩ 이하여도 된다.
광학 투명 점착 필름은, 손실 정접이 0.5 이상 1.5 이하여도 된다.
본 발명에 따르면, 광학 투명 점착 필름을 개재해서 광투과 플레이트의 곡면에 조광 셀이 적절하게 설치되어, 조광 셀에 의해 고도인 투광 성능 및 차광 성능이 발휘된다.
도 1은 조광 장치의 일례를 도시하는 개략 단면도이다.
도 2는 삼차원 곡면을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 광학 투명 점착 필름 및 조광 셀의 층 구성을 설명하기 위한 개략 단면도이다.
도 4a는 제1 전극 배향층의 층 구성을 설명하기 위한 개략 단면도이다.
도 4b는 제2 전극 배향층의 층 구성을 설명하기 위한 개략 단면도이다.
도 5는 제2 편광판(보호층) 및 하드 코트층의 일 변형예를 도시하는 개략 단면도이다.
도 6은 제1 배치 양태를 설명하기 위한 제1 수지 기재, 제2 수지 기재, 제1 편광판의 편광층 및 제2 편광판의 편광층을 도시하는 도면이다.
도 7은 제1 배치 양태에 대한 비교 양태를 나타내는 제1 수지 기재, 제2 수지 기재, 제1 편광판의 편광층 및 제2 편광판의 편광층을 도시하는 도면이다.
도 8은 도 6에 나타내는 제1 배치 양태에 관한 조광 셀의 시야각 특성(도 8의 부호 「L1」 참조)과, 도 7에 나타내는 비교 양태에 관한 조광 셀의 시야각 특성(도 8의 부호 「L2」 참조)을 나타낸다.
도 9는 제2 배치 양태를 설명하기 위한 제1 수지 기재, 제2 수지 기재, 제1 편광판의 편광층, 제2 편광판의 편광층 및 위상차 보상 필름을 도시하는 도면이다.
도 10은 제2 배치 양태에 대한 비교 양태를 나타내는 제1 수지 기재, 제2 수지 기재, 제1 편광판의 편광층, 제2 편광판의 편광층 및 위상차 보상 필름을 도시하는 도면이다.
도 11은 도 9에 나타내는 제2 배치 양태에 관한 조광 셀의 시야각 특성(도 11의 부호 「L3」 참조)과, 도 10에 도시하는 비교 양태에 관한 조광 셀의 시야각 특성(도 11의 부호 「L4」 참조)을 나타낸다.
도 12는 광투과 플레이트의 곡면에 대한 조광 셀(실시예 1 내지 3)의 접합의 상태 평가를 나타내는 표이다.
도 13은 광투과 플레이트의 곡면에 대한 조광 셀(실시예 4 내지 9)의 접합의 상태 평가를 나타내는 표이다.
도 14는 광투과 플레이트의 곡면에 대한 조광 셀(실시예 10 내지 12)의 접합의 상태 평가를 나타내는 표이다.
도 15는 조광 셀의 제조 공정 개략을 나타내는 흐름도이다.
도 16은 스페이서에 관한 구성의 확인에 제공한 시험 결과를 도시하는 도표이다.
도 17은 스페이서에 관한 구성의 확인에 제공한 시험 결과를 도시하는 도표이다.
도 18은 스페이서의 제조 조건을 도시하는 도표이다.
도 19는 배향막의 제조 조건을 도시하는 도표이다.
도 20a는 게스트·호스트형 액정을 사용하는 조광 셀의 일례(차광 상태)를 설명하기 위한 개념도이고, 조광 셀의 단면도이다.
도 20b는 게스트·호스트형 액정을 사용하는 조광 셀의 일례(차광 상태)를 설명하기 위한 개념도이고, 흡수축 방향이 화살표 「A」로 나타난 제1 편광판의 평면도이다.
도 21a는 도 20a 및 도 20b와 동일한 조광 셀(광투과 상태)을 설명하기 위한 개념도이고, 조광 셀의 단면도이다.
도 21b는 도 20a 및 도 20b와 동일한 조광 셀(광투과 상태)을 설명하기 위한 개념도이고, 흡수축 방향이 화살표 「A」로 나타난 제1 편광판의 평면도이다.
도 22는 게스트·호스트형 액정을 사용하는 조광 셀의 다른 예(차광 상태)를 설명하기 위한 개념도이고, 조광 셀의 단면을 나타낸다.
도 23은 도 22와 동일한 조광 셀(광투과 상태)을 설명하기 위한 개념도이고, 조광 셀의 단면을 나타낸다.
도 24는 조광 셀의 기본 구성의 설명에 제공하는 단면도이다.
도 25는 제1 모드에 관한 조광 셀을 도시하는 단면도이다.
도 26은 도 25의 조광 셀의 제조 공정을 나타내는 흐름도이다.
도 27은 도 26의 제조 공정에 있어서의 상측 적층체 제작 공정을 나타내는 흐름도이다.
도 28은 도 26의 제조 공정에 있어서의 하측 적층체 제작 공정을 나타내는 흐름도이다.
도 29는 본 발명의 제2 모드에 관한 조광 셀을 도시하는 단면도이다.
도 30은 본 발명의 제3 모드에 관한 조광 셀을 도시하는 단면도이다.
도 31은 본 발명의 제4 모드에 관한 조광 셀을 도시하는 단면도이다.
도 32는 본 발명의 제5 모드에 관한 조광 셀을 도시하는 단면도이다.
도 33은 조광 장치의 다른 예를 도시하는 개략 단면도이다.
도 34는 조광 장치의 다른 예를 도시하는 개략 단면도이다.
도 35는 조광 장치의 다른 예를 도시하는 개략 단면도이다.
도 36은 반사 방지층을 구비하는 조광 장치의 일례를 도시하는 개략 단면도이다.
도 37은 반사 방지층을 구비하는 조광 장치의 다른 예를 도시하는 개략 단면도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 형태에 대해서 설명한다.
이하에 설명하는 조광 장치(10)는, 광의 투과율의 조정이 요구되는 다양한 기술 분야에 응용 가능하고, 적용 범위는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어 차량 등의 탈것이나 건물의 창(천창을 포함한다), 쇼케이스 및 실내에 배치되는 파티션 등, 투광 및 차광의 전환이 요구되는 임의의 디바이스로서 본 발명에 관한 조광 장치(10)를 사용하는 것이 가능하다. 또한 조광 장치(10)를 구성하는 각 요소는 기지의 방법에 의해 제조 가능하고, 임의의 적층 기술, 포토리소그래피 기술 및/또는 접합 기술을 사용해서 제조된다.
또한 이하에 설명하는 조광 장치(10)(조광 셀(22) 등)는, 본 발명의 일 실시 형태를 예시하고 있는 것에 지나지 않는다. 따라서 예를 들어, 조광 장치(10)의 구성 요소로서 이하에 예시되어 있는 요소의 일부가, 다른 요소로 치환되어도 되고, 포함되어 있지 않아도 된다. 또한 이하에 예시되어 있지 않은 요소가, 조광 장치(10)의 구성 요소로서 포함되어 있어도 된다. 또한 도면 중에는, 도시 및 이해의 용이함을 위한 편의상, 축척 및 치수비 등을, 실물의 그것들로부터 적절히 변경 또는 과장되어 있는 부분이 있다.
도 1은 조광 장치(10)의 일례를 도시하는 개략 단면도이다.
본 실시 형태의 조광 장치(10)는, 곡면(20)을 갖는 광투과 플레이트(21)와, 광(특히 가시광선)의 투과율이 가변인 조광 셀(22)과, 광투과 플레이트(21)의 곡면(20)과 조광 셀(22)의 일방측 사이에 배치되는 광학 투명 점착 필름(OCA: Optical Clear Adhesive Film)(24)을 구비한다.
광투과 플레이트(21)는, 자외선 저해 성분을 포함하고, 자외선의 투과를 저해하면서, 가시광선을 투과시킨다. 광투과 플레이트(21)는 곡면(20)을 갖고, 1개 또는 복수의 유리 플레이트를 포함한다. 또한 광투과 플레이트(21)는, 자외선 저해 성분을 반드시 포함하고 있을 필요는 없고, 자외선 저해 성분을 포함하지 않는 광투과 플레이트(21)에 대해서도 후술하는 조광 셀(22) 및 광학 투명 점착 필름(24)을 적용하는 것은 가능하다. 광투과 플레이트(21)는, 예를 들어 표면측 및 이면측의 각각에 배치되는 유리 플레이트(합계 2매의 유리 플레이트)를 갖고 있어도 되고, 강화 유리 등의 1매의 유리 플레이트를 갖고 있어도 된다. 또한 광투과 플레이트(21)는 유리 플레이트 이외의 부재를 포함하고 있어도 되고, 예를 들어 고강성막(예를 들어 COP(Cyclo Olefin Polymer(시클로올레핀 폴리머)) 수지층 등)이나 열 반사막 등의 임의의 기능층이 광투과 플레이트(21)에 설치되어 있어도 된다.
광투과 플레이트(21)의 곡면(20)은, 특별히 한정되지 않지만 전형적으로는 이차원 곡면 혹은 삼차원 곡면이며, 도시의 광투과 플레이트(21)의 곡면(20)은 삼차원 곡면으로 되어 있다. 일반적으로, 박막 형상의 조광 셀(22)을 삼차원 곡면에 주름을 생기게 하지 않고 부착하는 것은 용이하지 않지만, 후술하는 「광투과 플레이트(21)에 대한 조광 셀(22)의 설치 기술」에 의하면, 박막 형상의 조광 셀(22)을 삼차원 곡면에 대하여 주름을 생기게 하지 않고 부착하는 것이 용이하다.
도 2는 삼차원 곡면(20a)을 설명하기 위한 도면이다. 여기에서 말하는 삼차원 곡면(20a)은, 단일 축을 중심으로 해서 이차원적으로 구부러진 이차원 곡면, 혹은, 서로 평행한 복수의 축을 중심으로 해서 다른 곡률로 이차원적으로 구부러진 이차원 곡면과는 구별되는 것이다. 즉, 삼차원 곡면(20a)은, 서로에 대해 경사진 복수의 축의 각각을 중심으로 하여, 부분적으로 또는 전체적으로 구부러져 있는 면을 의미한다.
도시의 광투과 플레이트(21)의 한쪽 면(즉 광학 투명 점착 필름(24)이 부착되는 곡면(20))은, 전체로서 도 2에 도시한 바와 같이 구부러져 있고, 제1 축 A1을 중심으로 제1 방향 d1로 구부러짐과 함께, 제2 축 A2를 중심으로 제2 방향 d2로도 구부러져 있다.
도시의 예에서는, 제1 축 A1 및 제2 축 A2는 모두 도 2에 도시하는 X 방향 및 Y 방향에 대하여 경사져 있고, 제1 축 A1은 제2 축 A2에 수직이다.
이러한 광투과 플레이트(21)의 곡면(20)에 대하여, 조광 셀(22)의 일방측이 광학 투명 점착 필름(24)을 개재해서 접착된다.
도 3은 광학 투명 점착 필름(24) 및 조광 셀(22)의 층 구성을 설명하기 위한 개략 단면도이다. 상술한 바와 같이 조광 셀(22)의 일방측에는 광학 투명 점착 필름(24)이 설치된다. 또한 조광 셀(22) 중 타방측에는 하드 코트층(26)이 설치되어 있다.
본 실시 형태의 광학 투명 점착 필름(24)은, OCA라고 불리는 투명 점착 시트에 의해 구성되고, 기재를 포함하지 않고, 막 두께가 거의 일정한 점착제에 의해서만 구성 가능하고, 예를 들어 투명성이 우수한 아크릴계 점착제 등에 의해 구성 가능하다. 광학 투명 점착 필름(24)(OCA)은, 박리성이 우수한 시트(세퍼레이터(박리재))에 의해 점착제를 사이에 끼워 넣음으로써 제조되고, 점착제 및 세퍼레이터의 적층체를 원하는 형상으로 잘라내어, 세퍼레이터를 제거함으로써 원하는 개소에 점착제(광학 투명 점착 필름(24))를 부착할 수 있다. 광학 투명 점착 필름(24)은, 예를 들어 OCR(Optical Clear Resin)이라고 불리는 투명 점착 수지를 도포 시공함으로써 형성할 수 있다.
조광 셀(22)은 다층 구조를 갖고, 광학 투명 점착 필름(24)측으로부터 외측을 향해서(즉 광투과 플레이트(21)로부터 이격하는 방향으로), 도 3에 도시한 바와 같이 「보호층(47), 편광층(48), 보호층(47), 점착층(46), 제1 전극 배향층(43), 액정층(49), 제2 전극 배향층(44), 점착층(46), 위상차 보상 필름(45), 점착층(46), 보호층(47), 편광층(48), 보호층(47), 점착층(46) 및 하드 코트층(26)」이 층 형상으로 순차 설치되어 있다. 이들 층에 의해, 「편광판-전극층-배향막-액정층-배향막-전극층-편광판-하드 코트층」의 적층 구조가 만들어져 있다.
즉, 광투과 플레이트(21)측에 배치되는 「보호층(47), 편광층(48) 및 보호층(47)」에 의해 제1 편광판(41)이 형성되고, 하드 코트층(26)측에 설치되는 별도의 「보호층(47), 편광층(48) 및 보호층(47)」에 의해 제2 편광판(42)이 형성된다. 본 실시 형태의 제1 편광판(41)은, 광학 투명 점착 필름(24)을 개재해서 광투과 플레이트(21)의 곡면(20)에 부착되고, 제2 편광판(42)은, 제1 편광판(41)보다 광투과 플레이트(21)로부터 이격한 위치에 설치된다.
제1 편광판(41) 및 제2 편광판(42)의 편광층(48)은, 원하는 편광 기능을 하는 부재에 의해 구성되고, 전형적으로는, 요오드 화합물이 도프된 PVA(폴리비닐알코올)를 연신함으로써 만들어진다. 편광층(48)의 전형적인 배치 형태로서, 제1 편광판(41)의 편광층(48)의 흡수축과 제1 편광판(41)의 편광층(48)의 흡수축이 서로 평행한 「패럴렐 니콜」이라고 불리는 양태와, 제1 편광판(41)의 편광층(48)의 흡수축과 제1 편광판(41)의 편광층(48)의 흡수축이 서로 수직인 「크로스 니콜(후술하는 도 6 및 도 9 참조)」이라고 불리는 양태가 있다.
보호층(47)은, 인접층을 보호하는 역할을 하고, 가시광선을 투과 가능한 임의의 재료에 의해 구성 가능하고, 전형적으로는 TAC(트리아세틸셀룰로오스(Triacetylcellulose))나 아크릴에 의해 구성된다. 또한 제1 편광판(41) 및 제2 편광판(42)의 복수 개소에 형성되는 보호층(47)은, 위치에 따라서 다른 재료에 의해 구성되어도 되고, 동일한 재료에 의해 구성되어도 된다.
제1 편광판(41)과 제2 편광판(42) 사이에는, 제1 편광판(41)측에 있어서 제1 전극 배향층(43)이 배치되고, 제2 편광판(42)측에 있어서 제2 전극 배향층(44)이 배치되고, 제1 전극 배향층(43) 및 제2 전극 배향층(44)의 각각에 의해 「기재에 지지된 전극층 및 배향막」이 형성된다.
도 4a는 제1 전극 배향층(43)의 층 구성을 설명하기 위한 개략 단면도이다. 본 실시 형태의 제1 전극 배향층(43)은, 제1 편광판(41)측으로부터 액정층(49)측을 향하여, 하드 코트층(53), 제1 수지 기재(29), 하드 코트층(53), 인덱스 매칭층(55), 제1 전극층(31) 및 제1 배향막(33)이 층 형상으로 순차 설치된다.
도 4b는, 제2 전극 배향층(44)의 층 구성을 설명하기 위한 개략 단면도이다. 본 실시 형태의 제2 전극 배향층(44)은, 액정층(49)측으로부터 제2 편광판(42)측을 향하여, 제2 배향막(34), 제2 전극층(32), 인덱스 매칭층(55), 하드 코트층(53), 제2 수지 기재(30) 및 하드 코트층(53)이 층 형상으로 순차 설치된다.
이와 같이 제1 수지 기재(29)와 제2 수지 기재(30) 사이에는, 제1 수지 기재(29)측에 배치되는 제1 전극층(31)과, 제2 수지 기재(30)측에 배치되는 제2 전극층(32)이 설치된다. 제1 전극층(31) 및 제2 전극층(32)은, ITO(Indium Tin Oxide(산화인듐주석)) 등의 각종 재료에 의해 투명 전극으로서 형성 가능하고, FPC(Flexible Printed Circuits) 등의 급전 수단이 접속되어, 전압이 인가된다. 제1 전극층(31) 및 제2 전극층(32)에 인가되는 전압에 따라, 제1 전극층(31)과 제2 전극층(32) 사이에 배치되는 액정층(49)에 작용하는 전계가 바뀌어, 액정층(49)을 구성하는 액정 부재의 배향이 조정된다.
제1 전극층(31)과 제2 전극층(32) 사이에는, 제1 전극층(31)측에 배치되는 제1 배향막(33)과, 제2 전극층(32)측에 배치되는 제2 배향막(34)이 설치된다. 제1 배향막(33) 및 제2 배향막(34)의 제법은 특별히 한정되지 않고 임의의 방법에 의해 액정 배향능을 갖는 제1 배향막(33) 및 제2 배향막(34)을 만들 수 있다. 예를 들어, 폴리이미드 등의 수지층에 대하여 러빙 처리를 실시함으로써 제1 배향막(33) 및 제2 배향막(34)이 만들어져도 되고, 고분자막에 직선 편광 자외선을 조사해서 편광 방향의 고분자쇄를 선택적으로 반응시키는 광 배향법에 기초하여 제1 배향막(33) 및 제2 배향막(34)이 만들어져도 된다.
그리고 제1 배향막(33)과 제2 배향막(34) 사이에는, 도 3에 도시한 바와 같이, 액정층(49) 외에 스페이서(52) 및 시일재(36)가 설치된다. 즉 제1 배향막(33)과 제2 배향막(34) 사이에는, 제1 배향막(33)과 제2 배향막(34) 사이에 있어서 액정 스페이스(35)를 구획하는 시일재(36)가 설치되고, 이 액정 스페이스(35)에 액정 부재가 충전됨으로써 액정층(49)이 형성된다. 복수의 스페이서(52)는, 적어도 액정 스페이스(35)에 배치되고, 제1 배향막(33) 및 제2 배향막(34)을 지지하도록 이산적으로 배치된다. 각 스페이서(52)는, 단일 또는 복수의 부재에 의해 구성 가능하고, 액정 스페이스(35)에 있어서만 적층 방향으로 연장해도 되고, 한쪽 배향막(예를 들어 제2 배향막(34)) 및 액정 스페이스(35)를 관통하도록 적층 방향으로 연장해도 된다. 또한 스페이서(52)는 코어부와 피복부를 갖고, 당해 피복부가 다른 쪽 배향막(예를 들어 제1 배향막(33))과 직접적으로 접촉해도 된다. 따라서, 예를 들어 각 스페이서(52)의 코어부가 제2 전극층(32) 위에서부터 제2 배향막(34)을 관통하면서 제1 배향막(33)에 이르기 직전까지 액정 스페이스(35)에 있어서 연장되고, 제2 배향막(34)과 동 성분의 피복부가 코어부 상에 설치되고, 당해 피복부가 제1 배향막(33)과 직접적으로 접촉함으로써, 제1 배향막(33) 및 제2 배향막(34)의 간격(셀 갭)을 각 스페이서(52)에 의해 유지해도 된다.
시일재(36)는, 액정층(49)을 구성하는 액정 부재의 누출을 방지하는 역할을 함과 함께, 제1 전극 배향층(43)(제1 배향막(33))과 제2 전극 배향층(44)(제2 배향막(34))에 접착해서 양자를 서로 고정하는 역할을 한다. 시일재(36)는, 일반적으로는 열경화성의 에폭시 수지가 사용되고, 액정 스페이스(35)에 대한 액정 부재의 충전 방식이 진공 주입 방식인 경우에는 에폭시 수지제의 시일재(36)를 적합하게 사용할 수 있다. 또한 액정 부재의 충전 방식으로서 ODF(One Drop Fill) 방식이 사용되는 경우에는, 열경화성 및 UV 경화성(자외선 경화성)을 겸비한 하이브리드 타입의 재료를 시일재(36)로서 적합하게 사용할 수 있다. 이것은, 액정이 미경화의 시일재(36)에 닿는 것은 외관상의 문제를 유발하기 때문이다. 따라서 시일재(36)를 구성하는 재료(시일재(36)의 조성 성분)에, 예를 들어 자외선 경화형 아크릴 수지 및 에폭시 수지가 포함되는 것이 바람직하다. 또한 액정 부재의 누출을 방지하면서 제1 전극 배향층(43)(제1 배향막(33)) 및 제2 전극 배향층(44)(제2 배향막(34))을 서로 고정하는 관점에서, 시일재(36)의 경도(경도)는, 듀로미터(JIS K6253에 준거한 타입 A;10N 하중)로 측정한 경우의 최대 포인트가 20 이상 90 이하인 것이 바람직하고, 20 이상 50 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한 시일재(36)는, 유리 전이점(유리 전이 온도(Tg))이 0℃ 이상 60℃ 이하인 것이 바람직하고, 0℃ 이상 40℃ 이하인 것이 보다 바람직하다.
또한 제1 전극 배향층(43)(제1 배향막(33))과 제2 전극 배향층(44)(제2 배향막(34)) 사이에는, 액정층(49)의 두께(즉 제1 전극 배향층(43)(제1 배향막(33))와 제2 전극 배향층(44)(제2 배향막(34))의 간격)을 규정하는 복수의 스페이서(52)가 배치된다. 각 스페이서(52)는, 각종 수지 재료에 의해 구성 가능하고, 원뿔대 등의 기둥 형상을 갖고 있어도 되고, 구상의 비즈 형상을 갖고 있어도 된다. 기둥 형상의 액정 스페이스(35)는 포토리소그래피 기술에 기초하여 원하는 개소에 형성 가능하고, 또한 비즈 형상의 액정 스페이스(35)는 미리 만들어져서 액정 스페이스(35)에 산포된다.
본 실시 형태의 액정층(49)은, 「광투과 플레이트(21)에 대한 조광 셀(22)의 접합성의 향상(즉 조광 셀(22)의 변형의 방지)」의 관점에서, 액정 스페이스(35)에 있어서 음압을 갖는다. 예를 들어 액정층(49)을 구성하는 액정 부재가 「액정 스페이스(35)의 용적의 100% 미만(바람직하게는 99% 정도)」을 차지하도록, 액정 스페이스(35)에 액정 부재를 주입함으로써, 그러한 음압을 실현할 수 있다. 본 실시 형태의 조광 셀(22)은 구부러진 상태에서 광투과 플레이트(21)의 곡면(20)에 설치되지만, 액정 스페이스(35)에 과잉의 액정 부재가 충전되어 있으면 조광 셀(22)의 유연성이 손상되어 광투과 플레이트(21)에 대한 조광 셀(22)의 설치성이 악화된다. 따라서, 액정층(49)을 구성하는 액정 부재는 「액정 스페이스(35)의 용적의 99% 정도」를 차지하도록, 액정 스페이스(35)에 액정 부재를 주입해서 조광 셀(22)의 유연성을 확보하는 것이 바람직하다. 또한 액정 스페이스(35)의 용적에 대하여 액정 부재의 주입량이 너무 적으면, 액정 스페이스(35) 내에 기포가 유발되어 바람직하지 않다.
본 실시 형태의 액정층(49)은, VA(Vertical Alig㎚ent) 방식의 액정층이며, 제1 전극층(31) 및 제2 전극층(32)에 전압이 인가되어 있지 않은 경우에 차광 상태가 되는 「노멀리 블랙」이라고 불리는 방식을 채용한다. 단 액정층(49)은 다른 구동 방식을 채용해도 되고, 예를 들어 TN(Twisted Nematic) 방식, IPS(In Plane Switching) 방식, FFS(Fringe Field Switching) 방식, 혹은 그 밖의 방식으로 액정층(49)이 구동되어도 된다.
제2 편광판(42)과 제2 전극층(32)(제2 전극 배향층(44)) 사이에는, 액정층(49)의 구동 방식에 따른 보상 성능을 갖는 위상차 보상 필름(45)이 설치되고, 본 실시 형태에서는 VA 방식의 액정층(49)의 위상차를 해소하기 위한 위상차 보상 필름(45)이 설치된다. VA 방식에서는 각도에 의한 위상차 변화가 크기 때문에, 본 실시 형태의 위상차 보상 필름(45)은 그러한 위상차 변화를 유효하게 보상할 수 있는 보상 성능을 갖는다. 한편, 액정층(49)이 TN 방식을 채용하는 경우에는, TN 방식의 액정층(49)의 위상차(예를 들어 액정 분자의 각도 의존성)를 보상하기 위한 보상 성능을 위상차 보상 필름(45)은 갖는다. 또한 IPS 방식의 액정층(49)의 경우에는, 일반적으로 위상차가 작아 각도에 의한 위상차 변화도 작으므로, 기본적으로 위상차 보상 필름을 필요로 하지 않는 경우가 많아, 위상차 보상 필름(45)이 설치되지 않아도 된다.
위상차 보상 필름(45)은, 반드시 필수적인 요소가 아니기 때문에 조광 셀(22)에 설치되지 않아도 되고, 또한 원하는 보상 성능을 발휘 가능한 위치이면 설치 위치도 한정되지 않는다.
전형적으로는, 「제1 편광판(41)과 제1 전극층(31)(제1 전극 배향층(43)) 사이」 및 「제2 편광판(42)과 제2 전극층(32)(제2 전극 배향층(44)) 사이」 중 적어도 어느 한쪽에 위상차 보상 필름(45)이 설치된다. 따라서, 도 3에 도시하는 위치(즉 제2 전극 배향층(44)(하드 코트층(53))과 제2 편광판(42)(보호층(47)) 사이)가 아니고, 제1 편광판(41)(보호층(47))과 제1 전극 배향층(43)(하드 코트층(53)) 사이에 위상차 보상 필름(45)이 설치되어도 된다. 또한 위상차 보상 필름(45)은 2층 이상(즉 2군데 이상)에 설치되어도 되고, 위상차 보상 필름(45) 전체에서, 액정층(49)의 위상차를 보상할 수 있으면 된다.
하드 코트층(26)은, 제2 편광판(42)보다 광투과 플레이트(21)로부터 이격한 위치에 설치되어, 본 실시 형태의 조광 셀(22)의 최외층을 형성한다. 도시한 하드 코트층(26)은, 점착층(46)을 개재해서 제2 편광판(42)에 대하여 고정되고, 임의의 성분을 포함할 수 있고, 예를 들어 보호층(47)과 동일한 성분(예를 들어 TAC 등)에 의해 하드 코트층(26)을 구성할 수 있다. 또한 하드 코트층(26)은, 도 5에 도시한 바와 같이 제2 편광판(42)(본 실시 형태에서는 보호층(47))의 표면 상에 직접적으로 형성되어도 된다. 예를 들어 실리콘계의 자외선 경화 수지를 사용해서 미소 입자(예를 들어 이산화티타늄 등)를 포함하는 경화 피막을 제2 편광판(42)의 표면 상(보호층(47) 상)에 형성하여, 하드 코트층(26)으로서 기능시켜도 된다.
그리고 상술한 기능층(도 3에 도시하는 제1 편광판(41), 제1 전극 배향층(43), 제2 전극 배향층(44), 위상차 보상 필름(45), 제2 편광판(42) 및 하드 코트층(26))은, 인접 기능층끼리가 점착층(46)에 의해 접착되어, 일체적인 적층 구조를 갖는다. 이 점착층(46)을 구성하는 성분은 특별히 한정되지 않고 접착 대상의 각 층의 특성에 따라서 점착층(46)의 구성 성분이 결정되어도 된다. 본 실시 형태에서는, 모든 점착층(46)이 광학 투명 점착 필름(즉 OCA)(24)과 동일한 재료에 의해 구성되지만, 자외선 경화성 수지 등의 다른 성분을 포함하는 점착층(46)이 사용되어도 되고, 배치 위치나 접착 대상에 따라서 다른 개소의 점착층(46)과는 다른 성분을 포함하는 점착층(46)이 사용되어도 된다.
또한 도 3 등에 도시하는 광투과 플레이트(21), 광학 투명 점착 필름(24) 및 조광 셀(22)의 층 구성은 일례에 지나지 않으며, 다른 기능층이 조광 셀(22)의 일부로서 설치되어도 되고, 다른 기능부가 조광 셀(22)에 대하여 부가적으로 설치되어도 된다. 예를 들어 도시는 생략했지만, 조광 셀(22) 및 광학 투명 점착 필름(24)의 측부로부터 광투과 플레이트(21)의 곡면(20)의 일부에 걸쳐서, 보호재로서 기능하는 시일 보호재를 설치할 수 있다. 이 시일 보호재에 의해, 광투과 플레이트(21)에 대한 조광 셀(22) 및 광학 투명 점착 필름(24)의 접착력을 보강할 수 있을 뿐만 아니라, 조광 셀(22) 및 광학 투명 점착 필름(24)의 인접층간의 접착력도 보강할 수 있다.
본건 발명자는, 예의 연구 결과, 곡면(20)(특히 삼차원 곡면)에 대하여 박막 형상의 조광 셀(22)을 주름 등의 변형없이 접합하기 위해서는, 이하의 조건을 충족하도록 조광 셀(22) 및 광학 투명 점착 필름(24)을 조정하는 것이 바람직하다고 하는 지견을 얻기에 이르렀다.
즉 광학 투명 점착 필름(24)은, 광학 투명 점착 필름(24) 및 조광 셀(22)이 적층하는 방향에 관한 두께가, 50㎛ 이상 500㎛ 이하이고, 바람직하게는 200㎛ 이상 300㎛ 이하이고, 실온 환경에서의 저장 탄성률이, 1×107㎩ 이상 1×108㎩ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 광학 투명 점착 필름(24)의 손실 정접(tanδ)은 0.5 이상 1.5 이하가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.7 이상 1.2 이하이다.
광학 투명 점착 필름(24)은, 광투과 플레이트(21)의 곡면(20)과 제1 편광판(41)(보호층(47))을 접착하는 역할을 함과 함께, 광투과 플레이트(21)의 곡면(20)과 제1 편광판(41)(보호층(47)) 사이의 곡률의 상이를 메우는 쿠션으로서의 역할도 한다. 따라서 광학 투명 점착 필름(24)은, 적층 방향의 두께가 너무 작으면 쿠션으로서의 역할을 적절하게 하는 것이 어려워지는 반면에, 적층 방향의 두께가 너무 크면 광투과 플레이트(21)의 곡면에 대하여 제1 편광판(41)(보호층(47))을 적절하게 고정하는 것이 어려워진다. 또한 광학 투명 점착 필름(24)의 저장 탄성률이 너무 크면, 조광 셀(22) 전체의 강성이 커져서 3차원적으로 형상이 변화하는 곡면에 대한 추종성이 불충분해진다. 한편, 광학 투명 점착 필름(24)의 저장 탄성률이 너무 작으면, 광학 투명 점착 필름(24)은 유동성이 너무 증대되어 버려, 광투과 플레이트(21)의 곡면에 대하여 제1 편광판(41)(보호층(47))을 적절하게 고정하는 것이 어려워져서, 내열성 등의 신뢰성이 불충분하게 되어 통상의 사용 환경에서도 발포가 생기는 등의 우려가 있다. 또한 광학 투명 점착 필름(24)의 저장 탄성률이 너무 작으면, 광학 투명 점착 필름(24)의 가공성이 나빠지고, 예를 들어 광학 투명 점착 필름(24)을 커트했을 때 풀이 비어져 나오는 것에 기인하여, 광학 투명 점착 필름(24)이 원치 않는 분리가 발생할 수 있다. 그 때문에 주름 등의 변형을 생기게 하지 않고 조광 셀(22)을 곡면(20)에 대하여 적절하게 접합하기 위해서는, 광학 투명 점착 필름(24)의 적층 방향에 관한 두께 및 저장 탄성률이 상기 범위에 있는 것이 바람직한 것을, 본건 발명자는 새롭게 알아내었다.
또한 제1 수지 기재(29) 및 제2 수지 기재(30)는, 여러 투명 필름재에 의해 구성 가능하고, COP 등의 광학 이방성이 작은 필름재에 의해 구성되는 것이 바람직하다. 특히 조광 셀(22)을 곡면(20)에 적절하게 부착하는 관점에서는, 제1 수지 기재(29) 및 제2 수지 기재(30) 중 적어도 어느 한쪽은 폴리카르보네이트를 포함하는 것이 바람직하다. 또한 제1 수지 기재(29) 및 제2 수지 기재(30)의 구성 재료, 형상 및/또는 사이즈는, 서로 동일해도 되고, 상이해도 된다.
또한 시일재(36)는, 적층 방향(제1 배향막(33), 시일재(36) 및 제2 배향막(34)이 적층하는 방향)으로 수직인 방향(즉 폭 방향)에 관한 길이가, 1㎜ 이상 5㎜ 이하인 것이 바람직하고, 1.5㎜인 것이 특히 바람직하다.
시일재(36)의 폭 방향에 관한 길이가 작을수록, 조광 셀(22) 전체의 강성을 저하시킬 수 있어, 주름 등의 변형을 생기게 하지 않고 조광 셀(22)을 곡면(20)에 접합하는 것이 용이해진다. 한편, 시일재(36)의 폭 방향에 관한 길이가 너무 작으면, 「액정 스페이스(35)에 있어서의 액정층(49)의 밀봉」이나 「제1 전극 배향층(43)(제1 배향막(33))과 제2 전극 배향층(44)(제2 배향막(34))의 접착」이라고 하는 시일재(36)의 본래의 기능이 손상된다. 이들 사정을 종합적으로 감안하면, 시일재(36)의 폭 방향의 길이는 상술한 바와 같이 바람직하게는 1㎜ 이상 5㎜ 이하(보다 바람직하게는 1.5㎜)인 것을 본건 발명자는 새롭게 알아내었다.
이와 같이, 대체로, 조광 셀(22)을 구성하는 적층체의 강성이 작은 쪽이, 광투과 플레이트(21)의 곡면(20)에 따라서 변형되기 쉬워, 주름 등의 변형을 생기게 하지 않고 조광 셀(22)을 곡면(20)에 접합하는 것이 용이하다. 단, 적층체의 강성이 충분히 작은 것만으로는 조광 셀(22)을 광투과 플레이트(21)의 곡면(20)에 적절하게 접합할 수 없고, 광학 투명 점착 필름(24) 및 조광 셀(22)에는 적절한 조건이 존재하는 것을, 본건 발명자는 새롭게 알아내었다.
또한 조광 셀(22)의 광 투과율(특히 전체 광선 투과율)은, 30% 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 35% 이상이다. 여기에서 말하는 「전체 광선 투과율」은 시험편의 평행 입사 광속에 대한 전체 투과 광속의 비율을 나타내고, 확산성이 있는 시료의 경우의 「전체 투과 광속」은 확산된 투과 광속(확산 성분)을 포함한다. 또한, 전체 광선 투과율의 상세는 「JIS(Japanese Industrial Standards) 7375:2008」에 기초해서 정할 수 있다. 조광 셀(22)을 투과하기 전의 광 중 555㎚의 파장의 광강도를 기준으로 해서 얻어지는 「조광 셀(22)을 투과하는 광의 비율」에 의해 전체 광선 투과율을 산출하는 것이 가능하다. 또한 조광 셀(22)의 색감은, 다른 주변 부재와의 조화를 고려하면, 「흑색」인 것이 바람직하지만, 「흑색 이외의 무채색」이어도 바람직하다.
또한, 광투과 플레이트(21)의 곡면(20)에 대한 접합에 기인하는 조광 셀(22)의 주름 등의 변형은, 접합 처리의 시작(즉 접합 개시 영역)에 있어서 특히 발생하기 쉽다. 당해 지견에 기초하여, 조광 장치(10)(광투과 플레이트(21), 광학 투명 점착 필름(24) 및 조광 셀(22))에 있어서 광학적인 사용이 본래 의도되어 있지 않은 개소나 유저에 의해 시인되기 어려운 개소를 접합 개시 영역으로서 조광 셀(22)을 광투과 플레이트(21)의 곡면(20)에 접합함으로써, 조광 셀(22)의 변형의 실질적인 영향을 저감시킬 수 있다. 그 때문에, 예를 들어 액정층(49)이 설치되어 있지 않은 시일재(36)보다 외측의 영역을 접합 개시 영역으로 함으로써, 액정층(49)을 통과하는 광에 대한 「조광 셀(22)에 발생하는 변형에 의한 영향」을 실질적으로 저감시킬 수 있다. 따라서, 제1 전극 배향층(43) 및 제2 전극 배향층(44)(특히 제1 전극층(31) 및 제2 전극층(32))이 시일재(36)의 외측으로 연장되고, 이 연장부에 FPC 등의 「제1 전극층(31) 및 제2 전극층(32)에 대한 급전 수단」이 접속되는 경우에는, 이 「급전 수단이 접속되는 영역」을 접합 개시 영역으로서 활용하여 당해 영역으로부터 조광 셀(22)을 광투과 플레이트(21)의 곡면(20)에 접합함으로써, 조광 셀(22)에 발생하는 변형을 효과적으로 숨길 수 있다. 특히, 제1 전극층(31) 및 제2 전극층(32)의 연장 부분 중 FPC 등의 급전 수단이 접속되는 위치는, 액정층(49)이 설치되는 영역(액티브 에어리어)으로부터의 거리가 비교적 길기 때문에, 접합 개시 영역에 있어서 발생하는 조광 셀(22)의 변형을 비액티브 에어리어의 범위에 들어가는 것이 용이하다.
이상 설명한 바와 같이 본 실시 형태에 따른 조광 장치(10)에 의하면, 광투과 플레이트(21)의 곡면(20)에 대하여, 광학 투명 점착 필름(24)을 개재해서 조광 셀(22)을 변형없이 적절하게 접합할 수 있다. 특히 본 실시 형태의 조광 셀(22)에 의하면, 편광판(제1 편광판(41) 및 제2 편광판(42))과 액정층(49)의 배향 제어의 조합에 의해 조광 제어가 행해지기 때문에, 간소한 구성으로 고도의 투광 성능 및 차광 성능을 실현할 수 있다.
또한 본 실시 형태의 조광 셀(22)은, 유리 등의 경직된 요소를 포함하지 않고, 유연성이 풍부한 부재의 조합에 의해 구성된다. 그 때문에, 제1 전극층(31) 및 제2 전극층(32)을 지지하는 기재로서 유리를 사용하는 경우에는 어려웠던 「곡면(20)에 대한 조광 셀(22)의 접합」을, 본 실시 형태의 조광 셀(22)에서는 고정밀도로 행할 수 있다.
또한 일반적으로, 수지 기재를 사용한 조광 셀의 강성은 낮고, 그러한 저강성의 조광 셀은 직접적으로 외력이 가해지면 비교적 간단하게 변형되어, 액정층의 광학 특성이 흐트러진다. 그 때문에 저강성의 조광 셀에 대하여 진동 등의 외력이 돌발적이거나 또는 계속적으로 가해지는 환경 하에서 조광 장치가 사용되면, 액정층의 액정 부재의 배향이 흐트러져서 본래의 광학 기능을 충분히 발휘할 수 없어, 조광 장치를 통해서 관찰되는 광에는 깜박거림 등의 현상이 발생할 수 있다. 그러나 본 실시 형태의 조광 셀(22)(액정층(49))은, 강성이 비교적 높은 광투과 플레이트(21)(즉 조광 셀(22)보다 굽힘에 관한 강성이 높은 광투과 플레이트(21))에 부착되어 확실히 지지되기 때문에, 외력에 기인하는 액정 배향의 흐트러짐을 효과적으로 저감시킬 수 있어, 깜박거림 등의 현상을 피할 수 있다.
또한 2매 이상의 유리 플레이트를 갖는 광투과 플레이트(21)에 대하여 조광 셀(22)을 설치하는 양태로서, 2매의 유리 플레이트 사이에 조광 셀(22)을 배치하는 양태와, 2매의 유리 플레이트의 외측에 조광 셀(22)을 배치하는 양태가 생각된다. 2매의 유리 플레이트 사이에 조광 셀(22)을 배치하는 경우, 유리 플레이트에 의해 조광 셀(22)을 보호하면서, 유리 플레이트에 입사하는 광의 투과율을 조광 셀(22)에서 조정하는 것이 가능하다. 그러나, 2매의 유리 플레이트 사이에는 비교적 큰 힘(압축력이나 전단력 등)이 가해지는 경우가 있는 반면에, 편광판(제1 편광판(41) 및 제2 편광판(42))을 구비한 조광 셀(22)은 외측으로부터 가해지는 힘에 대한 내성이 반드시 높지는 않다. 또한 사용 환경에 따라서는 유리 플레이트간의 온도가 매우 높아지지만, 편광판은 반드시 고온 내성이 우수하지는 않다. 따라서 편광판을 구비하는 조광 셀(22)을 2매의 유리 플레이트 사이에 배치하는 경우에는, 조광 셀(22)이 찌부러지거나 열화되거나 해서, 원하는 조광 기능을 조광 셀(22)이 달성할 수 없게 될 우려가 있다.
한편, 도 1 및 도 3 등에 나타내는 본 실시 형태의 조광 장치(10)와 같이, 광투과 플레이트(21)의 외면에 조광 셀(22)을 설치하는 양태에서는, 조광 셀(22)에 요구되는 내력 성능 및 내온 성능은 높지 않다. 따라서 본 실시 형태의 조광 장치(10)는, 조광 셀(22)이 편광판(제1 편광판(41) 및 제2 편광판(42))을 구비하고 있음에도 불구하고, 원하는 조광 기능을 계속적으로 발휘할 수 있다. 또한, 주름 등의 변형을 생기게 하지 않고 조광 셀(22)을 곡면(20)에 접합하는 것을 용이하게 하는 상술한 조건을 충족시키는 조광 셀(22)을 사용함으로써, 조광 셀(22)의 투광 성능 및 차광 성능을 과도하게 손상시키지 않고, 다양한 형상을 가질 수 있는 곡면(20)의 구체적인 굽힘 상태에 따라, 조광 셀(22)을 광투과 플레이트(21)에 대하여 적절하게 접합할 수 있다.
<VA 방식에 관한 편광판의 흡수축과 기재의 광축의 방향성>
액정층(49)의 구동 방식이 VA 방식인 경우, 「제1 편광판(41) 및 제2 편광판(42)의 편광층(48)의 흡수축 방향」 및 「제1 전극 배향층(43) 및 제2 전극 배향층(44)의 기재(제1 수지 기재(29) 및 제2 수지 기재(30))의 광축의 방향」에 관해서, 이하의 관계성이 있다.
<제1 배치 양태>
도 6은 제1 배치 양태를 설명하기 위한 제1 수지 기재(29), 제2 수지 기재(30), 제1 편광판(41)의 편광층(48) 및 제2 편광판(42)의 편광층(48)을 도시하는 도면이다.
본 형태에서는, 제1 수지 기재(29)의 광축은 제2 수지 기재(30)의 광축에 수직이고(도 6의 광축 방향 「Db1」, 「Db2」 참조), 제1 편광판(41)의 편광층(48)의 흡수축은 제2 편광판(42)의 편광층(48)의 흡수축에 수직이고(도 6의 흡수축 방향 「Da1」, 「Da2」 참조), 제1 수지 기재(29)의 광축 방향 Db1은 제1 편광판(41)의 편광층(48)의 흡수축 방향 Da1과 평행하고, 제2 수지 기재(30)의 광축 방향 Db2는 제2 편광판(42)의 편광층(48)의 흡수축 방향 Da2와 평행하다.
상술한 바와 같이 「제1 수지 기재(29)의 광축 방향 Db1이 제2 수지 기재(30)의 광축 방향 Db2에 수직이다」와 같이 제1 수지 기재(29) 및 제2 수지 기재(30)를 배치함으로써, 투과광에 대하여 제1 수지 기재(29)에 의해 부여되는 위상차를, 제2 수지 기재(30)에 의해 부여되는 위상차에 의해 캔슬할 수 있다. 따라서 투과광에 대하여 제1 수지 기재(29) 및 제2 수지 기재(30)에 의해 부여되는 위상차를, 전체로서 저감시킬 수 있다.
또한 「제1 수지 기재(29)의 광축 방향 Db1과 제1 편광판(41)의 편광층(48)의 흡수축 방향 Da1이 평행」해지고, 또한 「제2 수지 기재(30)의 광축 방향 Db2와 제2 편광판(42)의 편광층(48)의 흡수축 방향 Da2가 평행」해지도록 제1 수지 기재(29), 제2 수지 기재(30), 제1 편광판(41) 및 제2 편광판(42)를 배치함으로써, 제1 수지 기재(29) 및 제2 수지 기재(30)의 광학 이방성에 기인하는 「차광 시(즉 흑색 표시 시)의 시야각 특성의 악화나 차광률의 악화」를 억제할 수 있다. 즉, 본래 광학 이방성을 갖는 수지 기재(제1 수지 기재(29) 및 제2 수지 기재(30))는 투과광에 영향을 주고, 특히 VA 방식의 액정층(49)을 구비하는 조광 셀(22)(조광 장치(10))에서는, 차광 시의 시야각이나 차광률을 악화시킨다. 한편, 본 실시 형태와 같이 「적층 방향에 관해서 액정층(49)의 전후에 배치되는 제1 수지 기재(29) 및 제2 수지 기재(30)의 광축 방향 Db1, Db2가 서로 수직이고」 또한 「액정층(49)을 개재해서 동일한 측에 배치되는 기재의 광축 방향 및 편광판의 흡수축 방향(즉 「제1 수지 기재(29)의 광축 방향 Db1 및 제1 편광판(41)의 편광층(48)의 흡수축 방향 Da1」 및 「제2 수지 기재(30)의 광축 방향 Db2 및 제2 편광판(42)의 편광층(48)의 흡수축 방향 Da2」)을 평행하게 한다」는 것으로, 차광 시의 시야각이나 차광률의 악화를 억제할 수 있다.
도 7은 제1 배치 양태에 대한 비교 양태를 나타내는 제1 수지 기재(29), 제2 수지 기재(30), 제1 편광판(41)의 편광층(48) 및 제2 편광판(42)의 편광층(48)을 도시하는 도면이다. 도 7에 나타내는 비교 양태에서는, 제1 수지 기재(29)의 광축 방향 Db1이 제2 수지 기재(30)의 광축 방향 Db2에 수직이고, 제1 편광판(41)의 편광층(48)의 흡수축 방향 Da1이 제2 편광판(42)의 편광층(48)의 흡수축 방향 Da2에 수직이고, 제1 수지 기재(29)의 광축 방향 Db1이 제1 편광판(41)의 편광층(48)의 흡수축 방향 Da1에 수직이고, 제2 수지 기재(30)의 광축 방향 Db2가 제2 편광판(42)의 편광층(48)의 흡수축 방향 Da2에 수직이다.
도 8은 도 6에 나타내는 제1 배치 양태에 관한 조광 셀(22)의 시야각 특성(도 8의 부호 「L1」 참조)과, 도 7에 나타내는 비교 양태에 관한 조광 셀(22)의 시야각 특성(도 8의 부호 「L2」 참조)을 나타낸다. 또한 도 8에 나타내는 시야각 특성 L1, L2는 도 1, 도 3, 도 4a 및 도 4b에 나타내는 구성을 갖는 조광 장치(10)를 사용하여, 차광 상태(즉 전원 OFF 상태)에서, 극각(極角)을 60도로 하여 방위각을 변화시키면서 투과율을 계측함으로써 얻어졌다. 도 8의 횡축은 방위각(°)을 나타내고, 종축은 확산 성분도 포함하는 전체 광선 투과율(%)을 나타낸다. 또한 도 8에 나타내는 「방위각=0°」는, 제1 편광판(41)의 편광층(48)의 흡수축 방향 Da1의 일방측에 대응한다.
또한, 여기서 말하는 「전체 광선 투과율」은 시험편의 평행 입사 광속에 대한 전체 투과 광속의 비율을 나타내고, 확산성이 있는 시료의 경우의 「전체 투과 광속」은 확산된 투과 광속(확산 성분)을 포함한다. 또한, 전체 광선 투과율의 상세는 「JIS(Japanese Industrial Standards) 7375:2008」에 기초해서 정할 수 있다. 전체 광선 투과율의 측정에는 광원으로서 「다이크로익 미러를 갖는 할로겐 램프」를 사용했다. 측정 대상의 조광 셀(22)을 투과하기 전의 광 중 555㎚의 파장의 광강도를 기준으로 해서 얻어지는 「조광 셀(22)을 투과하는 광의 비율」에 의해 전체 광선 투과율이 산출된다. 따라서 조광 셀(22)을 투과하기 전에 555㎚ 파장의 광강도를 「100(%)」로 나타낸 경우의, 조광 셀(22)을 투과한 후의 가시광 파장의 광강도의 값(%)에 의해 전체 광선 투과율을 나타낼 수 있다. 측정에 사용한 조광 셀(22)의 두께는 약 0.55㎜이고, 측정 장치로서 무라카미 시키사이 기쥬츠 겐큐죠의 헤이즈 미터 HM-150을 사용했다.
도 8에서도 명백해진 바와 같이, 도 6에 나타내는 제1 배치 양태(도 8의 부호 「L1」 참조)에 의하면, 도 7에 나타내는 비교 양태(도 8의 부호 「L2」 참조)에 비해, 방위각의 변화에 수반하는 투과율의 변동량을 저감시킬 수 있고, 시야각 특성이 우수한 조광 셀(22)(조광 장치(10))을 제공할 수 있는 것을 알 수 있다.
또한 투과율(전체 광선 투과율)의 크기 자체에 관해서도, 제1 배치 형태에 따른 조광 셀(22)의 투과율 L1쪽이 비교 형태에 따른 조광 셀(22)의 투과율 L2보다 전체적으로 작게 억제되어 있어, 제1 배치 형태에 따른 조광 셀(22)이 우수한 차광 성능을 발휘할 수 있는 것을 알 수 있다.
<제2 배치 양태>
도 9는 제2 배치 양태를 설명하기 위한 제1 수지 기재(29), 제2 수지 기재(30), 제1 편광판(41)의 편광층(48), 제2 편광판(42)의 편광층(48) 및 위상차 보상 필름(45a)을 도시하는 도면이다.
본 형태에서는, 제1 편광판(41)과 제1 전극 배향층(43) 사이에 위상차 보상 필름(45a)이 설치되어 있다. 이 위상차 보상 필름(45a)은, 점착층(OCA)(46)을 개재해서 제1 편광판(41)(보호층(47))에 접착됨과 함께, 다른 점착층(OCA)(46)을 개재해서 제1 전극 배향층(43)(하드 코트층(53)(도 4a 참조))에 접착되고, A 플레이트로서 기능한다. A 플레이트로서 기능하는 위상차 보상 필름(45a)에서는, 필름면내의 x 방향의 굴절률(nx)이, 당해 x 방향과 수직인 y 방향의 굴절률(ny)보다 크고, x 방향 및 y 방향과 수직인 z 방향의 굴절률(nz)이 y 방향의 굴절률(ny)과 같아진다(즉 「nx>ny=nz」의 관계가 충족된다). 위상차 보상 필름(45a)을 구성하는 재료는 특별히 한정되지 않지만, 본 실시 형태의 위상차 보상 필름(45a)은, COP에 의해 만들어지는 2축 연신 투명 필름에 의해 구성된다.
그리고 제1 수지 기재(29)의 광축은 제2 수지 기재(30)의 광축과 평행하고(도 9의 광축 방향 「Db1」, 「Db2」 참조), 제1 편광판(41)의 편광층(48)의 흡수축은 제2 편광판(42)의 편광층(48)의 흡수축에 수직이고(도 9의 흡수축 방향 「Da1」, 「Da2」 참조), 제1 수지 기재(29)의 광축 방향 Db1은 제1 편광판(41)의 편광층(48)의 흡수축 방향 Da1에 수직이고, 제2 수지 기재(30)의 광축 방향 Db2는 제2 편광판(42)의 편광층(48)의 흡수축 방향 Da2와 평행하다.
상술한 바와 같이, 「제1 수지 기재(29)의 광축 방향 Db1과 제2 수지 기재(30)의 광축 방향 Db2가 평행해지도록(일치하도록)」 제1 수지 기재(29) 및 제2 수지 기재(30)를 배치함으로써, 제1 수지 기재(29) 및 제2 수지 기재(30)를 각각 롤로부터 조출하면서 연속적으로 공급할 수 있다. 일반적으로 제1 수지 기재(29) 및 제2 수지 기재(30)는, 롤 상태로 형성되고, 그 롤로부터 순차 조출되고, 각 조광 셀(22)에 따른 형상 및 사이즈로 잘라내어져서 사용된다. 그 반면에, 수지제의 기재에는 제조 과정의 연신 처리에 의해 연신 방향이 광축 방향이 되는 광학 이방성이 초래되고, 롤의 상태에서는 길이 방향(즉 조출 방향)이 광축의 방향이 되는 것이 일반적이다. 그 때문에 본 배치 양태와 같이 「제1 수지 기재(29)의 광축 방향 Db1과 제2 수지 기재(30)의 광축 방향 Db2가 일치하는 경우」에는, 롤로부터 조출되는 제1 수지 기재(29)와 롤로부터 조출되는 제2 수지 기재(30)를, 방향을 조정 하지 않고, 조출하면서 연속적으로 중첩시킬 수 있다. 따라서 예를 들어, 롤로부터 조출된 제1 수지 기재(29) 및 제2 수지 기재(30) 위에 도 4a 및 도 4b에 도시한 바와 같은 하드 코트층(53), 인덱스 매칭층(55), 제1 전극층(31), 제2 전극층(32), 제1 배향막(33) 및 제2 배향막(34)을 배치함으로써, 긴 제1 전극 배향층(43) 및 제2 전극 배향층(44)을 제작할 수 있어, 대면적의 조광 셀(22)을 효율적으로 양산할 수 있다.
또한 「제1 수지 기재(29)의 광축 방향 Db1과 제2 수지 기재(30)의 광축 방향 Db2가 평행해지도록(일치하도록)」 제1 수지 기재(29) 및 제2 수지 기재(30)를 배치하는 경우에는, 제1 수지 기재(29) 및 제2 수지 기재(30)의 광학 이방성이 조광 셀(22)의 투과광에 강하게 영향을 미쳐, 예를 들어 차광 시(즉 흑색 표시 시)에 시야각 특성이나 차광률을 악화시키는 경우가 있다. 이러한 시야각 특성 및 차광률의 악화를 억제하기 위해서, 본 배치 양태에서는, 제2 수지 기재(30)의 광축 방향 Db2와 제2 편광판(42)의 편광층(48)의 흡수축 방향 Da2가 평행해지도록, 제2 수지 기재(30) 및 제2 편광판(42)의 편광층(48)은 배치된다. 또한 위상차 보상 필름(45a)의 지상축 방향 Dc와 제2 수지 기재(30)의 광축 방향 Db2가 평행해지도록, 위상차 보상 필름(45a) 및 제2 수지 기재(30)는 배치된다. 또한 제1 편광판(41)의 편광층(48)의 흡수축 방향 Da1이 제2 편광판(42)의 편광층(48)의 흡수축 방향 Da2에 수직이 되도록, 제1 편광판(41)의 편광층(48) 및 제2 편광판(42)의 편광층(48)은 배치된다. 이에 의해, 제1 수지 기재(29) 및 제2 수지 기재(30)의 광학 이방성에 기인하는 「차광 시(즉 흑색 표시 시)의 시야각 특성의 악화나 차광률의 악화」를 억제할 수 있다.
또한 도 9에 나타내는 제2 배치 양태의 일 변형예로서, 제1 수지 기재(29)와 제1 편광판(41)의 편광층(48) 사이가 아니고, 제2 수지 기재(30)와 제2 편광판(42)의 편광층(48) 사이에 A 플레이트로서 기능하는 위상차 보상 필름(45a)이 설치되어도 된다. 이 경우, 위상차 보상 필름(45a)의 지상축 방향 Dc가, 제1 수지 기재(29)의 광축 방향 Db1, 제2 수지 기재(30)의 광축 방향 Db2 및 제1 편광판(41)의 편광층(48)의 흡수축 방향 Da1과 평행해지도록, 각 부재가 배치된다. 이러한 배치에 의해서도, 제1 수지 기재(29) 및 제2 수지 기재(30)의 광학 이방성에 기인하는 「차광 시(즉 흑색 표시 시)의 시야각 특성의 악화나 차광률의 악화」를 억제할 수 있다.
도 10은 제2 배치 양태에 대한 비교 양태를 나타내는 제1 수지 기재(29), 제2 수지 기재(30), 제1 편광판(41)의 편광층(48), 제2 편광판(42)의 편광층(48) 및 위상차 보상 필름(45a)을 도시하는 도면이다. 도 10에 도시하는 비교 양태에서는, 제1 수지 기재(29)의 광축 방향 Db1은 제2 수지 기재(30)의 광축 방향 Db2와 평행하고, 제1 편광판(41)의 편광층(48)의 흡수축 방향 Da1은 제2 편광판(42)의 편광층(48)의 흡수축 방향의 Da2에 수직이지만, 제1 수지 기재(29)의 광축 방향 Db1은 제1 편광판(41)의 편광층(48)의 흡수축의 방향 Da1과 평행하고, 제2 수지 기재(30)의 광축 방향 Db2는 제2 편광판(42)의 편광층(48)의 흡수축의 방향 Da2에 수직이다.
도 11은 도 9에 나타내는 제2 배치 양태에 관한 조광 셀(22)의 시야각 특성(도 11의 부호 「L3」 참조)과, 도 10에 나타내는 비교 양태에 관한 조광 셀(22)의 시야각 특성(도 11의 부호 「L4」 참조)을 나타낸다. 또한 도 11에 나타내는 시야각 특성 L3, L4는, 도 1, 도 3, 도 4a 및 도 4b에 나타내는 구성에 있어서 위상차 보상 필름(45)(도 3 참조) 대신에 위상차 보상 필름(45a)(도 9 및 도 10 참조)이 배치된 조광 장치(10)가 사용되고, 차광 상태(즉 전원 OFF 상태)에서, 극각을 60도로 해서 방위각을 변화시키면서 투과율을 계측함으로써 얻어졌다. 도 11의 횡축은 방위각(°)을 나타내고, 종축은 확산 성분도 포함하는 전체 광선 투과율(%)을 나타낸다. 또한 도 11에 나타내는 「방위각=0°」는, 제1 편광판(41)의 편광층(48)의 흡수축 방향 Da1의 일방측에 대응한다. 또한 전체 광선 투과율은, 상술한 도 8에 나타내는 경우와 마찬가지로 하여 측정되었다.
도 11로부터도 명백해진 바와 같이, 도 9에 나타내는 제2 배치 양태(도 11의 부호 「L3」 참조)에 의하면, 도 10에 도시하는 비교 양태(도 11의 부호 「L4」 참조)에 비해, 방위각의 변화에 수반하는 투과율의 변동량을 저감시킬 수 있고, 시야각 특성이 우수한 조광 셀(22)(조광 장치(10))을 제공할 수 있는 것을 알 수 있다.
또한 투과율(전체 광선 투과율)의 크기 자체에 관해서도, 제2 배치 형태에 따른 조광 셀(22)의 투과율 L3쪽이 비교 형태에 따른 조광 셀(22)의 투과율 L4보다 전체적으로 작게 억제되어 있어, 제2 배치 형태에 따른 조광 셀(22)이 우수한 차광 성능을 발휘할 수 있는 것을 알 수 있다.
<실시예>
이어서, 광투과 플레이트(21)에 대한 조광 셀(22)의 접합 성능의 검증 결과에 관한 각종 실시예에 대해서 설명한다.
도 12는 광투과 플레이트(21)의 곡면(20)에 대한 조광 셀(22)(실시예 1 내지 3)의 접합의 상태 평가를 나타내는 표이다.
실시예 1 및 실시예 3의 조광 장치(10)에서는, 동일한 조광 셀(22)이 사용되고 있지만, 광투과 플레이트(21)의 평면 사이즈(적층 방향으로 수직인 방향의 X 방향 사이즈 및 Y 방향 사이즈), 두께(적층 방향의 길이(Z 방향 사이즈)) 및 광투과 플레이트(21)의 곡면(20)의 곡률이 상이하다. 또한 도 12의 「1800R」은 반경 1800㎜의 원이 그리는 커브의 곡률을 나타내고, 「1400R」은 반경 1400㎜의 원이 그리는 커브의 곡률을 나타낸다.
실시예 1 및 실시예 3의 조광 장치(10)에서 사용되고 있는 조광 셀(22)은, 평면 사이즈(적층 방향으로 수직인 방향의 X 방향 사이즈 및 Y 방향 사이즈)가 280㎜(X 방향 사이즈) 및 288㎜(Y 방향 사이즈)이고, 두께(적층 방향의 길이(Z 방향 사이즈))가 0.63㎜이고, 기재(도 3의 제1 수지 기재(29) 및 제2 수지 기재(30) 참조)로서 폴리카르보네이트가 사용되고, 전극 기재로서 이 폴리카르보네이트 기재를 사용한 ITO 필름이 사용되고, 편광층(도 3의 편광층(48) 참조)으로서 액정 디스플레이(LCD) 및 카 내비게이션 용도로 실적이 있는 염료계 및 요오드계의 편광 소자가 사용되고, 액정층(49)에 설치되는 스페이서(도 3의 스페이서(52) 참조)로서 6㎛의 직경을 가지고 랜덤하게 배치된 다수의 비즈 형상 스페이서가 사용되고, UV 경화성 수지 및 열경화성 수지를 포함하는 하이브리드 시일재(36)이며 폭 방향의 길이(적층 방향으로 수직인 방향의 길이)가 1.5㎜인 시일재(36)가 사용되었다.
한편, 실시예 2의 조광 장치(10)에서는, 실시예 3과 동일한 광투과 플레이트(21)가 사용되고, 평면 사이즈(적층 방향으로 수직인 방향의 X 방향 사이즈 및 Y 방향 사이즈)가 423㎜(X 방향 사이즈) 및 337㎜(Y 방향 사이즈)이며, 두께(적층 방향의 길이(Z 방향 사이즈))가 0.7㎜였다. 또한 실시예 2의 조광 장치(10)에서 사용되고 있는 조광 셀(22)은, 평면 사이즈(적층 방향으로 수직인 방향의 X 방향 사이즈 및 Y 방향 사이즈)가 280㎜(X 방향 사이즈) 및 280㎜(Y 방향 사이즈)이며, 두께(적층 방향의 길이(Z 방향 사이즈))가 0.54㎜이고, 기재(도 3의 제1 수지 기재(29) 및 제2 수지 기재(30) 참조)로서 COP가 사용되고, 편광판(도 3의 편광층(48) 참조)의 광학 보상 필름으로서 VA 보상용 COP 2축 플레이트가 사용되고, 액정층(49)에 설치되는 스페이서(도 3의 스페이서(52) 참조)로서 15㎛의 단면 직경을 가지고 230㎛ 피치로 이격하는 복수의 주상 스페이서가 사용되고, 폭 방향의 길이(적층 방향으로 수직인 방향의 길이)가 5㎜의 시일재(36)가 사용되었다. 실시예 2의 조광 셀(22)의 다른 구성은, 상술한 실시예 1 및 3의 조광 셀(22)과 동일하였다.
실시예 1 내지 3에 관한 조광 장치(10)의 다른 구성은, 도 3에 도시하는 구성과 마찬가지였다.
상술한 실시예 1 내지 3의 조광 장치(10)에 있어서, 광투과 플레이트(21)에 대한 조광 셀(22)의 접합 상태를 눈으로 보고 확인한바, 실시예 1 및 실시예 3의 조광 셀(22)에서는 두드러진 변형(주름 등)은 발생하지 않았던 데 반해, 실시예 2의 조광 셀(22)에서는 주름이 두드러져서 광투과 플레이트(21)에 대하여 조광 셀(22)을 적절하게 접합할 수 없었다.
도 13은 광투과 플레이트(21)의 곡면(20)에 대한 조광 셀(22)(실시예 4 내지 9)의 접합의 상태 평가를 나타내는 표이다.
실시예 4 내지 9에서는, 「동일한 특성을 갖는 광투과 플레이트(21)」에 대하여 「동일한 특성을 갖는 광학 투명 점착 필름(24)」을 개재해서 「다른 특성을 갖는 조광 셀(22)」을 부착하고, 광투과 플레이트(21)에 부착된 조광 셀(22)의 상태를 평가했다. 구체적으로는, 광투과 플레이트(21)는, 평면 사이즈가 423㎜(X 방향 길이) 및 337㎜(Y 방향 길이)이고, 두께(Z 방향 길이)가 0.7㎜였다.
조광 셀(22)은 주로, 기재(도 4a의 제1 수지 기재(29) 및 도 4b의 제2 수지 기재(30) 참조), 스페이서(52)의 형상, 시일재(36)의 폭 방향의 길이(도 13의 「시일 폭」 참조), 제1 편광판(41)(특히 도 3의 「편광층(48)」 참조) 및 제2 편광판(42)(특히 도 3의 「편광층(48)」 참조)을 도 13에 도시하는 바와 같이 적절히 바꾸었다.
도 13의 「기재」의 항목은, 실제로 사용된 기재의 성분을 나타내고, COP(실시예 4, 6 및 7) 또는 폴리카르보네이트(실시예 5 및 8 내지 9)가 사용되었다.
도 13의 「스페이서」의 항목에 있어서, 「주상」은 15㎛의 단면 직경을 갖는 원기둥 형상의 복수의 스페이서(52)가 230㎛ 피치로 이격해서 배치되어 있는 것을 나타내고, 「비즈 형상」은 6㎛의 직경을 갖는 구상의 복수의 스페이서(52)가 랜덤하게 배치되어 있는 것을 나타낸다.
도 13의 「시일 폭」에 있어서, 「5㎜(+여백 5㎜)」는, 적층 방향으로 수직인 방향에 관한 시일재(36)의 길이가 5㎜이고, 시일재(36)를 개재해서 액정층(49)과 반대측에 있어서, 적층 방향으로 수직인 방향에 관한 것으로, 제1 전극 배향층(43) 및 제2 전극 배향층(44)이 5㎜만큼 돌출되어 있는 상태를 나타낸다. 또한 「1.5㎜(+여백 0㎜)」는, 적층 방향으로 수직인 방향에 관한 시일재(36)의 길이가 1.5㎜이고, 시일재(36)를 개재해서 액정층(49)과 반대측에 있어서, 적층 방향으로 수직인 방향에 관한 것으로, 제1 전극 배향층(43) 및 제2 전극 배향층(44)이 0㎜만큼 돌출되어 있는(즉 제1 전극 배향층(43) 및 제2 전극 배향층(44)이 시일재(36)로부터 돌출되어 있지 않은) 상태를 나타낸다.
도 13의 「제1 편광판」은 제1 편광판(41)의 편광층(48)의 부재를 나타내고, 「제2 편광판」은 제2 편광판(42)의 편광층(48)의 부재를 나타낸다. 도 13의 「요오드계(COP 2축 보상판 구비)」는 요오드계의 편광자이며 2축성의 광학 보상 성능을 갖는 COP제의 판이 설치된 편광자에 의해 편광층(48)이 구성되어 있는 것을 나타내고, 「요오드계」는 요오드계의 편광자(광학 보상판 없음)에 의해 편광층(48)이 구성되어 있는 것을 나타내고, 「염료계」는 염료계의 편광자(광학 보상판 없음)에 의해 편광층(48)이 구성되어 있는 것을 나타낸다.
도 13의 「접합 상태」는 광학 투명 점착 필름(24)을 개재해서 광투과 플레이트(21)의 곡면(20)에 접합된 조광 셀(22)의 상태(특히 주름 등의 변형의 정도 및 유무)를 나타낸다. 「Very Bad」(실시예 4)는, 조광 셀(22)에 매우 눈에 띄는 주름이 발생하고, 조광 셀(22)에는 터널링이라고 불리는 통상의 주름 부분이 형성되어, 조광 셀(22)이 실용상 사용할 수 없는 상태에 있는 것을 나타낸다. 「Bad」(실시예 5)는, 조광 셀(22)에 눈에 띄는 주름이 발생하고, 조광 셀(22)에는 터널링이 형성되어, 조광 셀(22)이 실용상의 사용이 용이하지 않은 상태에 있는 것을 나타낸다. 「Average」(실시예 6)는, 조광 셀(22)에 발생한 주름은 눈에 띄지는 않지만, 조광 셀(22)에는 작은 터널링이 형성된 것을 나타낸다. 「Good」(실시예 7)은, 조광 셀(22)에는 눈에 띄지 않는 주름이 약간 발생했지만 터널링은 형성되지 않아, 조광 셀(22)이 실용 가능한 상태에 있는 것을 나타낸다. 「Excellent」(실시예 8 내지 9)는, 조광 셀(22)에 있어서 주름 등의 변형은 확인되지 않아, 매우 양호한 상태에서 조광 셀(22)이 광투과 플레이트(21)에 부착되어 있어, 조광 셀(22)이 양호한 투광 성능 및 차광 성능을 발휘하는 상태에 있는 것을 나타낸다.
실시예 4 내지 9에 관한 조광 장치(10)의 다른 구성은, 도 3에 도시하는 구성과 마찬가지였다.
도 13에 나타내는 결과로부터는, 실시예 4의 조광 장치(10)에 비해, 실시예 5 내지 7의 조광 장치(10)에서는 조광 셀(22)의 접합 상태가 개선되어 있는 것을 알 수 있다. 실시예 5의 조광 셀(22)은, 기재(도 4a의 제1 수지 기재(29) 및 도 4b의 제2 수지 기재(30) 참조)로서 COP가 아니고 폴리카르보네이트가 사용되고 있는 점 이외에는, 실시예 4의 조광 셀(22)과 동일한 구성을 갖는다. 따라서 제1 수지 기재(29) 및 제2 수지 기재(30)의 구성 재료로서 폴리카르보네이트가 바람직한 것을 알 수 있다. 또한 실시예 6의 조광 셀(22)은, 제1 편광판(41) 및 제2 편광판(42)의 편광층(48)으로서 「2축성 광학 보상 성능을 갖는 COP제의 판이 설치된 요오드계 편광자」나 「요오드계 편광자」가 아니고 「염료계 편광자」가 사용되고 있는 점 이외에는, 실시예 4의 조광 셀(22)과 동일한 구성을 갖는다. 따라서 제1 편광판(41) 및 제2 편광판(42)의 편광층(48)의 구성 재료로서 염료계 편광자가 바람직한 것을 알 수 있다. 또한 실시예 7의 조광 셀(22)은, 시일재(36)의 폭이 1.5㎜이고 또한 제1 전극 배향층(43) 및 제2 전극 배향층(44)의 연장 부분이 없다는 점(즉 「여백=0㎜」) 이외에는, 실시예 4의 조광 셀(22)과 동일한 구성을 갖는다. 따라서 적층 방향으로 수직인 방향에 관한 시일재(36)의 폭은 1.5㎜가 바람직한 것을 알 수 있다. 또한, 시일재(36)의 폭이 너무 좁으면, 시일재(36)의 밀착력의 저하에 기인해서 조광 셀(22)의 결괴가 발생하는 경우가 있다. 한편, 시일재(36)의 폭이 너무 굵으면, 3차원적으로 형상이 변화하는 곡면에 대한 시일재(36)의 추종성이 불충분해질 가능성이 있다.
또한 도 13에 나타내는 실시예 8 내지 9의 조광 셀(22)에서는, 「제1 수지 기재(29) 및 제2 수지 기재(30)의 구성 재료로서 폴리카르보네이트가 사용되고(실시예 5 참조)」, 「제1 편광판(41) 및 제2 편광판(42)의 편광층(48)의 구성 재료로서 염료계 편광자가 사용되고(실시예 6 참조)」 그리고 「시일재(36)의 폭이 1.5㎜이고 또한 제1 전극 배향층(43) 및 제2 전극 배향층(44)의 연장 부분이 없는(실시예 7 참조)」 점 이외에는, 실시예 4의 조광 셀(22)과 동일한 구성을 갖는다. 실시예 8 내지 9에 관한 조광 셀(22)의 접합 상태가 실시예 4 내지 7에 관한 조광 셀(22)보다 양호한 상태였던 점에서도, 상술한 실시예 4 내지 7의 고찰이 적절할 것이 추인된다.
또한 실시예 8의 조광 셀(22)과 실시예 9의 조광 셀(22)이란, 스페이서(52)의 형상이 상이한 점 이외에는 동일한 구성을 갖지만, 실시예 8의 조광 셀(22) 및 실시예 9의 조광 셀(22)의 접합 상태는 모두 매우 양호했다. 따라서 스페이서(52)의 형상이 조광 셀(22)의 접합 상태에 미치는 영향은 전혀 없거나 혹은 매우 작을 것이 추인된다.
도 14는 광투과 플레이트(21)의 곡면(20)에 대한 조광 셀(22)(실시예 10 내지 12)의 접합의 상태 평가를 나타내는 표이다.
실시예 10 내지 12에서는, 「동일한 특성을 갖는 광투과 플레이트(21)」에 대하여 「다른 특성을 갖는 광학 투명 점착 필름(24)」을 개재해서 「동일한 특성을 갖는 조광 셀(22)」을 부착하여, 광투과 플레이트(21)에 부착된 조광 셀(22)의 상태를 평가했다. 구체적으로는, 상술한 실시예 8(도 13)과 동일한 특성의 광투과 플레이트(21) 및 조광 셀(22)을 사용하는 반면에, 적층 방향에 관한 두께, 실온에서의 저장 탄성률 및 손실 정접이 다른 광학 투명 점착 필름(24)을 사용했다. 도 14에 도시하는 실시예 10 내지 12의 이들 물성은, 진동수를 10㎐(헤르츠)로 설정하고, 승온 조건을 5℃/min(분)으로 설정하고, 가부시키가이샤 UBM(유비엠)제의 측정기 「Rheogel E4000」을 사용하여 측정해서 얻어진 값이다. 도 14에는, 25℃ 및 50℃의 각각의 경우에 있어서의 저장 탄성률 및 손실 정접이 나타나고 있다.
도 14의 「조광 셀의 접합 상태」의 항목에 관한 것으로, 「Average」(실시예 10)는 조광 셀(22)에 다소의 변형이 보인 상태를 나타낸다. 「Good」(실시예 11)은, 실시예 10의 조광 셀(22)의 변형보다 작은 변형이 조광 셀(22)에 보였지만, 조광 셀(22)이 비교적 양호한 상태에 있는 것을 나타낸다. 「Excellent」(실시예 12)는, 조광 셀(22)에는 변형이 전혀 보이지 않아, 조광 셀(22)이 매우 양호한 상태에 있는 것을 나타낸다.
실시예 10 내지 12를 비교 고려하면, 광투과 플레이트(21)에 대한 조광 셀(22)의 접합 상태를 개선한다는 관점에서는, 광학 투명 점착 필름(24)의 저장 탄성률은 작은 쪽이 바람직한(예를 들어 실시예 10(「2.9×107㎩/25℃」) 및 실시예 11(「1.1×107㎩/25℃」) 참조) 것을 알 수 있다. 또한 광학 투명 점착 필름(24)의 손실 정접은 작은 쪽이 바람직한(예를 들어 실시예 10(「0.95/25℃」), 실시예 11(「0.90/25℃」) 참조) 및 실시예 12(「0.41/25℃」) 것을 알 수 있다. 또한 적층 방향에 관한 광학 투명 점착 필름(24)의 두께는 두꺼운 쪽이 바람직하다고 생각할 수 있지만, 실시예 10 내지 12를 비교 고려하면 광학 투명 점착 필름(24)의 두께보다 광학 투명 점착 필름(24)의 저장 탄성률과 손실 정접쪽이, 광투과 플레이트(21)에 대한 조광 셀(22)의 접합 상태에 미치는 영향이 크다고 생각된다.
<스페이서의 상세 구성>
이하, 「스페이서(52)의 경도」와 「스페이서(52)의 선단이 맞닿는 부위의 경도」의 바람직한 관계예에 대해서 설명한다.
이하에서 설명하는 실시 형태에서는, 도 15에 도시하는 조광 셀(22)의 제조 공정에 의해 포토레지스트를 사용해서 원기둥 형상 또는 원뿔대 형상에 의해 스페이서(52)가 형성된다. 즉 조광 셀(22)의 제조 공정에서는, 제1 적층체의 제조(도 15의 부호 「SP1」 참조), 제2 적층체의 제조(도 15의 부호 「SP2」 참조), 액정 셀(도 3의 「액정층(49)」 참조)의 제조(도 15의 부호 「SP3」 참조), 및 이들 부재의 적층(도 15의 부호 「SP4」 참조)이 순차 행해진다. 또한 제1 적층체의 제조 공정 SP1에는, 전극(즉 「제2 전극층(32)」)의 제조 공정 SP1-1, 스페이서(52)의 제조 공정 SP1-2 및 배향층(즉 「제2 배향막(34)」)의 제조 공정 SP1-3이 포함된다. 또한 도시는 생략했지만, 제2 적층체의 제조 공정 SP2에는, 전극(즉 제1 전극층(31))의 제조 공정 및 배향층(즉 「제1 배향막(33)」)의 제조 공정이 포함된다. 이와 같이 해서 스페이서(52)를 제조하고, 이 실시 형태에서는, 각 스페이서(52)의 비커스 경도치 Xs가 16.9 이상 40.2 이하이고(즉 「16.9≤Xs≤40.2」가 충족되고), 스페이서(52)의 선단이 맞닿는 제1 전극 배향층(43)(특히 제1 배향막(33))의 부위의 비커스 경도치 Xf가, 11.8 이상 35.9 이하가 되도록 설정되고(즉 「11.8≤Xf≤35.9」가 충족되고), 이에 의해 스페이서에 관한 신뢰성이 종래에 비해서 한층 더 향상된다. 또한, 비커스 경도의 값은, 이하의 실시예에 기재된 조건에 있어서의 측정값이다.
예를 들어, 피복부가 설치되지 않고 주로 코어부에 의해서만 각 스페이서(52)가 구성되어 있는 경우(즉 스페이서(52)가 코어부를 포함하지만 피복부를 포함하지 않은 경우)에는, 복수의 스페이서(코어부)(52)의 각각의 비커스 경도치에 의해 상기 Xs가 나타나고, 복수의 스페이서(52)의 각각 선단이 맞닿는 제1 배향막(33)의 부위 비커스 경도치에 의해 상기 Xf가 나타난다. 한편, 코어부 위에 피복부가 설치되고 주로 코어부 및 피복부의 조합에 의해 각 스페이서(52)가 구성되어 있는 경우(즉 스페이서(52)가 코어부 및 피복부를 포함하는 경우)에는, 각 스페이서(52)의 코어부 및 피복부의 비커스 경도치에 의해 상기 Xs가 나타나고, 복수의 스페이서(52)의 각각 선단을 피복하는 피복부가 맞닿는 제1 배향막(33)의 부위 비커스 경도치에 의해 상기 Xf가 나타난다. 여기에서 말하는 「각 스페이서(52)의 코어부 및 피복부의 비커스 경도치」는, 코어부가 피복부에 의해 피복된 상태에서 계측되는 비커스 경도치를 의미한다.
스페이서(52)의 선단이 맞닿는 제1 전극 배향층(43)(특히 제1 배향막(33)) 부위의 비커스 경도치 Xf가 11.8 미만인 경우, 사용 중인 압박력에 의해, 스페이서(52)의 선단이 대향하는 면에 관입하고, 그 결과, 셀 갭이 불균일화되거나, 국소적인 배향 불량이 발생한다. 또한 이 경우, 스페이서(52)의 조립 시의 접촉 등에 의해 제1 수지 기재(29)에 흠집이 발생하거나, 전체를 굴곡했을 때에 크랙이 발생하거나 한다.
또한 스페이서(52)의 비커스 경도치 Xs가 16.9 미만인 경우에는, 외압에 의해 스페이서(52)가 찌부러져서 셀 갭이 저감하여, 원하는 셀 갭을 얻지 못하게 된다. 또한 스페이서(52)의 비커스 경도치 Xs가 40.2를 초과하는 경우, 또는 스페이서(52)의 선단이 맞닿는 제1 전극 배향층(43)(특히 제1 배향막(33))의 부위의 비커스 경도치 Xf가 35.9를 초과하는 경우에 있어서도, 셀 갭이 저감하거나, 흠집이나 크랙이 발생하거나 하는 경우가 있다.
그러나 스페이서(52)의 비커스 경도치 Xs가 16.9 이상 40.2 이하이고, 스페이서(52)의 선단이 맞닿는 제1 전극 배향층(43)(특히 제1 배향막(33))의 부위의 비커스 경도치 Xf가, 11.8 이상 35.9 이하가 되도록 설정하면, 이들 문제를 일거에 해결하여 스페이서(52)에 관한 신뢰성을 종래에 비해서 한층 더 향상시킬 수 있다.
〔시험 결과〕
도 16 및 도 17은 이 스페이서에 관한 구성의 확인에 제공한 시험 결과를 도시하는 도표이다. 도 16 및 도 17에 있어서의 실시예는, 스페이서(52) 및 이 스페이서(52)가 맞닿는 배향층에 관한 구성이 상이한 점을 제외하고, 동일하게 구성된다. 보다 구체적으로는, 이들 실시예의 조광 셀은, 하측 적층체(제2 전극 배향층(44) 참조)에만 스페이서(52)를 설치하도록 하고, 이 스페이서(52)에 관한 제조 조건을 조정함으로써, 스페이서(52)의 비커스 경도치 Xs를 변화시켰다. 또한 제1 배향막(33)을 제조할 때의 조건을 조정함으로써, 스페이서(52)의 선단이 맞닿는 제1 전극 배향층(43)(특히 제1 배향막(33))의 부위의 비커스 경도치 Xf를 변화시켰다.
즉 스페이서(52)는, 스페이서(52)에 관한 도포 시공액을 도포 시공한 후, 건조시키고, 그 후, 노광 장치를 사용한 마스크 노광에 의해, 스페이서(52)를 제조하는 부위를 선택적으로 노광한다. 또한 이것은 네가티브형 포토레지스트의 경우이며, 포지티브형 포토레지스트에서는 이와는 반대로 스페이서(52)를 배치하는 부위를 제외한 부위가 선택적으로 노광 처리된다. 그 후, 스페이서(52)는, 현상 처리에 의해 미노광의 부위 또는 노광 처리한 부위가 선택적으로 제거되어 린스 등의 처리가 실행되고, 필요에 따라 건조 등의 처리가 실행된다.
이 노광 처리에서는, 사전에 가열해서 소위 하프 큐어의 상태의 포토레지스트에 대하여 노광 처리를 행하거나, 가열한 환경 하에서 노광 처리를 행하거나 하는 경우가 있고, 또한 현상 처리에 있어서, 린스 등의 처리를 실행한 후, 가열 처리를 행해서 반응을 촉진하는 경우가 있다. 스페이서(52)의 경도치 Xs는, 스페이서(52)에 관한 포토레지스트의 재료 선정, 도포 시공 공정, 노광 공정, 오븐에서의 소성에 있어서의 가열 온도, 현상 공정에서의 가열의 온도, 시간의 설정, 노광광량 및 노광 시간 및 마스크 캡의 설정에 따라서 정할 수 있다.
이 실시 형태에서는, 이 노광 공정 및 현상 공정에서의 가열의 온도 및 시간을 조정함으로써, 스페이서(52)의 비커스 경도치 Xs가 각각 14.8, 16.9, 22.2, 40.2, 혹은 51.4인 하측 적층체(제2 전극 배향층(44) 참조)를 제조했다(도 18). 또한 이 경도는, 스페이서(52)의 제작 조건을 각각 조정해서 하측 적층체(제2 전극 배향층(44) 참조)를 제조하고, 이 하측 적층체(제2 전극 배향층(44) 참조)를 사용해서 조광 셀(22)을 일단 제조한 후, 분해해서 계측한 계측값이다. 또한 이 계측값은, 각 조광 셀에서 12점을 계측하고, 최댓값 및 최솟값을 제외하고 남은 10점의 평균값에 의한 계측 결과이다.
또한 스페이서(52)는 직경 9㎛, 높이 6㎛의 원기둥 형상에 의해 제조했다. 또한 제2 수지 기재(30)의 면내 방향에서 직교하는 2 방향으로 110㎛ 피치에 의해 규칙적으로 스페이서(52)를 배치했다. 따라서 제2 수지 기재(30) 상에 있어서 스페이서(52)가 차지하는 비율(점유율)은, 0.5%(=((9/2)2×3)/(110)2)이다.
또한 스페이서(52)의 점유율을 크게 하면, 스페이서 1개당 인가되는 응력이 작아짐으로써, 스페이서(52)가 찌부러지거나, 선단이 관입하거나 하는 현상을 경감 시킬 수 있기는 하지만, 투과율이 열화되거나, 차광률이 열화된다. 그러나 스페이서(52)의 점유율이 작은 경우에는, 투과율 및 차광률 등의 광학 특성을 확보할 수 있기는 하지만, 스페이서(52)가 찌부러지거나, 선단이 관입하는 현상을 피할 수 없게 된다. 이에 의해 스페이서(52)의 점유율은, 0.5% 이상, 10% 이하인 것이 바람직하다.
이에 비해 이 스페이서(52)가 맞닿는 면인 제1 전극 배향층(43)의 제1 배향막(33)은, 도포 시공액을 도포 시공해서 건조 및 열 경화함으로써 제조되고, 이 열경화의 조건(가열 온도 및 가열 시간) 등을 조정함으로써 비커스 경도치 Xf를 원하는 값으로 설정했다. 이에 의해 실시예에서는, 비커스 경도치 Xf가 10.2, 11.8, 24.8, 35.9, 혹은 38.5인 제1 전극 배향층(43)을 제조했다(도 19). 또한 이 경도치 Xf는, 제1 배향막(33)의 제작 조건을 각각 조정해서 스페이서(52)가 맞닿는 면인 제1 전극 배향층(43)의 제1 배향막(33)에 대해서 경도가 다른 제1 전극 배향층(43)을 제조하고, 이 제1 전극 배향층(43)을 사용해서 조광 셀(22)을 일단 제조한 후, 분해해서 계측한 계측값이다. 또한 이 계측값은, 12점으로 계측을 행하고, 최댓값 및 최솟값을 제외하고 남은 10점의 평균값에 의한 계측 결과이다.
또한 비커스 경도치 Xs, Xf는, 헬무트 피셔사 제조 PICODENTOR HM500을 사용해서 계측했다. 계측은, 압입 속도 300mN/20sec, 릴리스 속도 300mN/20sec, 크리프 시간 5초에 의해, 최대 하중을 100mN의 측정 조건으로 했다.
도 16 및 도 17의 각 실시예에서는, 이와 같이 해서 제조한 제1 전극 배향층(43) 및 제2 전극 배향층(44)에 의해 조광 셀을 제조해서 시험했다. 도 16 및 도 17의 시험에서는, 정반에 의한 경도가 높은 평활면에 조광 셀을 적재한 상태에서, 0.8㎫에 상당하는 가중을 인가한 후, 셀 갭을 계측해서 셀 갭의 감소를 판단했다. 또한 가중의 시간은 24시간이다. 또한 이와 같이 가중한 후, 제1 배향막(33)을 포함하는 상측 적층체 및 제2 배향막(34)을 포함하는 하측 적층체를 박리해서 스페이서(52)를 현미경에 의해 관찰하고, 스페이서(52)의 찌부러짐(이하, 「스페이서 찌부러짐」이라고도 칭한다)을 관찰해서 셀 갭의 감소를 관찰하고, 또한 스페이서(52)가 맞닿는 부위를 현미경에 의해 관찰해서 스페이서(52)선단의 관입(필름 관입)의 상태를 관찰했다.
여기에서 이 현미경에 의한 관찰에서는 SEM 등의 방법을 사용해서 정면시, 사시 및 단면을 관찰하고, 눈으로 보아 스페이서(52)의 변형 유무를 확인하고, 스페이서(52)의 변형이 확인된 경우에는 그 상황에 따라서 「셀 갭 감소, 스페이서 찌부러짐」의 유무를 판정했다. 따라서 도 16 및 도 17에 있어서 「G」는, 대응하는 항목에 관한 이상이 보이지 않는 경우를 나타내고, 「N」은 대응하는 항목에 관한 이상이 보이는 경우를 나타낸다.
또한 마찬가지로 스페이서(52)가 맞닿는 부위를 SEM 등의 방법을 사용해서 비스듬히 보아, 오목부(오목부)가 확인된 경우에는 「필름 관입」을 「N」 판정으로 하고, 오목부가 확인되지 않는 경우에는 「필름 관입」을 「G」 판정으로 했다.
또한 제1 전극 배향층(43) 및 제2 전극 배향층(44)을 적층해서 0.1㎫에 상당하는 가중을 인가한 상태에서, 제1 전극 배향층(43) 및 제2 전극 배향층(44)의 상대 위치를 0.1㎝/sec에 의해 변위시키고, 눈으로 보아 흠집의 발생을 확인했다. 여기서 복수 샘플의 반수 이상에서 흠집의 발생이 확인된 경우에는 도 16 및 도 17의 「흠집」의 항목을 「N」에 의해 나타내고, 이와는 반대로, 복수 샘플의 반수 이상에서 흠집의 발생이 확인되지 않는 경우에는 「흠집」의 항목을 「G」에 의해 나타낸다.
또한 조광 셀의 상태에서, JIS K5600-5-1의 굽힘 시험의 규정에 따라서, 직경 2㎜의 원기둥 맨드럴에 당해 조광 셀을 감고, 기재(제1 수지 기재(29) 및 제2 수지 기재(30)의 크랙 발생)에 있어서의 크랙의 발생 유무를 확인했다. 이 시험에서, 복수 샘플의 반수 이상에서 기재에 크랙의 발생이 확인된 경우에는 도 16 및 도 17의 「크랙」의 항목을 「N」에 의해 나타내고, 이와는 반대로, 복수 샘플의 반수 이상에서 기재에 크랙의 발생이 확인되지 않는 경우에는 「크랙」의 항목을 「G」에 의해 나타낸다.
이 도 16 및 도 17의 계측 결과로부터 명백해진 바와 같이, 스페이서(52)의 비커스 경도치 Xs가 16.9 미만인 경우(실시예 30 및 32), 셀 갭의 감소가 관찰되고, 또한 실시예 30에서는, 필름에 대한 스페이서 선단의 관입, 흠집 및 크랙이 관찰되었다. 또한 스페이서(52)의 선단이 맞닿는 제1 전극 배향층(43)(특히 제1 배향막(33))의 부위의 비커스 경도치 Xf가, 11.8 미만인 경우(실시예 20 및 22), 흠집 및 크랙이 관찰되고, 또한 실시예 22에서는, 필름에 대한 스페이서 선단의 관입이 관찰되었다.
또한 스페이서(52)의 비커스 경도치 Xs가 40.2를 초과하는 경우(실시예 31 및 33), 실시예 31에서는, 셀 갭의 감소 및 필름에 대한 스페이서 선단의 관입이 관찰되고, 실시예 33에서는 흠집이 관찰되었다. 또한 스페이서(52)의 선단이 맞닿는 제1 전극 배향층(43)(특히 제1 배향막(33))의 부위의 비커스 경도치 Xf가 35.9를 초과하는 경우(실시예 21 및 23), 셀 갭의 감소 및 흠집이 관찰되고, 또한 실시예 23에서는, 크랙이 관찰되었다.
그러나 실시예 13 내지 19 및 24 내지 29에서는, 이들 현상(도 16 및 도 17에 나타나는 「셀 갭 감소」, 「필름 관입」, 「흠집」 및 「크랙」)이 관찰되는 일이 없고, 이에 의해 충분히 스페이서(52)에 관해서 신뢰성을 확보할 수 있는 것이 확인되었다.
<게스트 호스트 액정>
본 발명은, 게스트·호스트형 액정을 사용하는 조광 셀(22)에도 적용 가능하다. 즉, 액정층(49)은, 2색성 색소(게스트) 및 액정(호스트)을 포함하고 있어도 된다. 액정층(49)이 함유하는 2색성 색소는, 차광성을 갖고, 원하는 가시광을 차단(흡수) 가능한 착색재인 것이 바람직하다.
본 발명을 적용 가능한 게스트·호스트형 액정을 사용한 조광 셀(22)의 구체적인 구성은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 한 쌍의 편광판(도 3의 제1 편광판(41) 및 제2 편광판(42) 참조)을 설치하는 대신에, 후술하는 도 20 및 도 21에 도시하는 바와 같이 1개의 편광판만이 설치되어도 되고, 후술하는 도 22 및 도 23에 도시하는 바와 같이 편광판이 설치되지 않아도 된다. 이하에, 게스트·호스트형 액정을 사용한 조광 셀(22)의 전형례에 대해서 설명한다.
도 20은 게스트·호스트형 액정을 사용하는 조광 셀(22)의 일례(차광 상태)를 설명하기 위한 개념도이고, 도 20의 (a)는 조광 셀(22)의 단면도이고, 도 20의 (b)는 흡수축 방향이 화살표 「A」로 나타난 제1 편광판(41)의 평면도이다. 도 21은, 도 20과 같은 조광 셀(22)(광투과 상태)을 설명하기 위한 개념도이고, 도 21의 (a)는 조광 셀(22)의 단면도이고, 도 21의 (b)는 흡수축 방향이 화살표 「A」로 나타난 제1 편광판(41)의 평면도이다. 또한, 제1 편광판(41)의 흡수축과 편광축(광투과축)은 서로 수직인 방향으로 연장된다.
도 20 및 도 21에 나타내는 조광 셀(22)도, 도 3에 도시하는 조광 셀(22)과 마찬가지로, 한 쌍의 필름 기재(즉 제1 수지 기재(29) 및 제2 수지 기재(30))와, 한 쌍의 필름 기재간에 배치되는 한 쌍의 투명 전극(즉 제1 전극층(31) 및 제2 전극층(32))과, 한 쌍의 투명 전극간에 배치되는 한 쌍의 배향막(즉 제1 배향막(33) 및 제2 배향막(34))과, 한 쌍의 배향막간에 배치되는 액정층(49) 및 스페이서(52)을 구비한다. 단, 도 20 및 도 21에 나타내는 조광 셀(22)에서는, 한 쌍의 필름 기재 중 어느 한쪽(본 예에서는 제1 수지 기재(29))을 개재해서 한 쌍의 투명 전극과는 반대측에 있어서 편광판이 1개(본 예에서는 제1 편광판(41))만 설치된다. 또한, 이 제1 편광판(41)은 점착층(46)을 개재해서 제1 수지 기재(29)에 설치되어 있다. 또한 액정층(49)이 2색성 색소(염료)(61) 및 액정(62)을 포함하는 게스트·호스트형 액정에 의해 구성되어 있다.
2색성 색소(61)는, 액정(62) 중에 분산 상태로 존재하고, 액정(62)과 마찬가지인 배향을 갖고, 기본적으로는 액정(62)과 동일한 방향으로 배열한다.
본 예에서는, 한 쌍의 투명 전극(제1 전극층(31) 및 제2 전극층(32)) 사이의 전압이 OFF인 경우에는, 2색성 색소(61) 및 액정(62)이, 광의 진행 방향 L(즉 조광 셀(22)의 적층 방향)과 수직을 이루는 수평 방향(특히 제1 편광판(41)의 흡수축 방향 A와는 수직인 방향(즉 제1 편광판(41)의 편광축과 동일한 방향))으로 배열한다(도 20의 (a) 참조). 한편, 한 쌍의 투명 전극(제1 전극층(31) 및 제2 전극층(32)) 사이의 전압이 ON인 경우에는 2색성 색소(61) 및 액정(62)이 수직 방향 (즉 광의 진행 방향 L)으로 배열한다(도 21의 (a) 참조).
또한 도 20의 (a) 및 도 21의 (a)에서는, 2색성 색소(61) 및 액정(62)의 배향 방향을 나타내기 위해, 2색성 색소(61) 및 액정(62)이 개념적으로 도시되어 있다.
예를 들어, 조광 컨트롤러(도시하지 않음)에 의해 제1 전극층(31) 및 제2 전극층(32)에 전압이 인가되지 않은 경우에는, 액정층(49)에 원하는 전계가 인가되지 않아, 2색성 색소(61) 및 액정(62)은 수평 방향으로 배열한다(도 20의 (a) 참조). 이 경우, 제1 편광판(41)의 흡수축 방향 A와 직교하는 방향으로 진동하는 광은 2색성 색소(61)에 의해 차광되고, 다른 방향으로 진동하는 광은 제1 편광판(41)에 의해 차광된다. 따라서, 제2 필름 기재(24)로부터 제1 편광판(41)을 향하는 방향(화살표 「L」 참조)으로 진행하는 광은, 2색성 색소(61) 및 제1 편광판(41)에 의해 차광된다.
한편, 조광 컨트롤러(도시하지 않음)에 의해 제1 전극층(31) 및 제2 전극층(32)에 전압이 인가되는 경우에는, 액정층(49)에 원하는 전계가 인가되어, 2색성 색소(61) 및 액정(62)은 수직 방향으로 배열한다(도 21의 (a) 참조). 이 경우, 액정층(49)을 통과하는 광에 대한 2색성 색소(61)의 차광 성능은 광의 진동 방향에 상관없이 그다지 발휘되지 않아, 액정층(49)에 진입한 광은 높은 확률로 액정층(49)(2색성 색소(61) 및 액정(62))을 통과한다. 또한, 제1 편광판(41)의 편광축(광투과축)과 평행하게 진동하는 광(본 예에서는 제1 편광판(41)의 흡수축 방향 A와 수직을 이루는 방향으로 진동하는 광)은 제1 편광판(41)을 통과해서 조광 셀(22)로부터 출사된다.
상술한 바와 같이 도 20 및 도 21에 나타내는 게스트·호스트형 액정층(49)을 사용하는 경우에도, 제1 전극층(31) 및 제2 전극층(32)에 인가하는 전압을 제어함으로써, 조광 셀(22)의 투광성을 적절히 바꿀 수 있다.
또한 도 20 및 도 21에 나타내는 조광 셀(22)에 관한 것으로, 상술에서는, 소위 노멀리 블랙형의 배향막(33, 34) 및 액정층(49)이 사용되는 경우를 설명했지만, 소위 노멀리 화이트형의 배향막(33, 34) 및 액정층(49)이 사용되어도 된다. 즉, 노멀리 블랙의 경우에는, 상술한 바와 같이, 전극(25, 26) 사이에 전압을 인가해서 액정층(49)에 전계를 작용 시켰을 때에 2색성 색소(61) 및 액정(62)을 수직 방향으로 배향시킬 필요가 있기 때문에, 배향막(33, 34)으로서 수평 배향막이 사용되고, 액정층(49)에는 포지티브형 액정이 사용된다. 한편, 노멀리 화이트의 경우에는, 전극(25, 26) 사이에 전압을 인가해서 액정층(49)에 전계를 작용시켰을 때 2색성 색소(61) 및 액정(62)를 도 20의 (a)에 도시하는 바와 같이 수평 방향으로 배향시킬 필요가 있기 때문에, 배향막(33, 34)으로서 수직 배향막이 사용되고, 액정층(49)에는 네가티브형 액정이 사용된다.
도 22는 게스트·호스트형 액정을 사용하는 조광 셀(22)의 다른 예(차광 상태)를 설명하기 위한 개념도이고, 조광 셀(22)의 단면을 나타낸다. 도 23은 도 22와 동일한 조광 셀(22)(광투과 상태)을 설명하기 위한 개념도이고, 조광 셀(22)의 단면을 나타낸다.
본 예의 조광 셀(22)은 도 20 및 21에 나타내는 조광 셀(22)과 기본적으로 마찬가지 구성을 갖지만, 편광판(제1 편광판(41) 및 제2 편광판(42))이 설치되어 있지 않고, 액정층(49)이 2색성 색소(염료)(51) 및 액정(62)를 포함하는 게스트·호스트형이다. 즉, 2색성 색소(61)는, 액정(62) 중에 분산 상태로 존재하여, 액정(62)과 마찬가지인 배향을 갖고, 기본적으로는 액정(62)과 동일한 방향으로 배열한다.
본 예에 있어서 한 쌍의 투명 전극(제1 전극층(31) 및 제2 전극층(32)) 사이의 전압이 OFF인 경우에는 2색성 색소(61) 및 액정(62)이 수평 방향(즉 광의 진행 방향 L과 수직을 이루는 방향)으로 배열한다(도 22 참조). 특히 본 예의 2색성 색소(61) 및 액정(62)의 배향은, 전계가 인가되어 있지 않은 상태에서 수평 방향에 관해서 180도 이상 비틀려서, 모든 수평 방향으로 2색성 색소(61)를 향하고 있는 것이 바람직하다. 한편, 한 쌍의 투명 전극(제1 전극층(31) 및 제2 전극층(32)) 사이의 전압이 ON인 경우에는 2색성 색소(61) 및 액정(62)이 수직 방향(즉 광의 진행 방향 L)으로 배열한다(도 23 참조). 또한 도 22 및 도 23에서는, 2색성 색소(61) 및 액정(62)의 배향 방향을 나타내기 때문에, 2색성 색소(61) 및 액정(62)이 개념적으로 도시되어 있다.
예를 들어, 조광 컨트롤러(도시하지 않음)에 의해 제1 전극층(31) 및 제2 전극층(32)에 전압이 인가되어 있지 않은 경우에는, 액정층(49)에 원하는 전계가 인가되지 않아, 2색성 색소(61) 및 액정(62)은 수평 방향으로 배열한다(도 22 참조). 이에 의해, 액정층(49)에 진입한 광이, 2색성 색소(61)에 의해 차광(흡수)된다.
한편, 조광 컨트롤러(도시하지 않음)에 의해 제1 전극층(31) 및 제2 전극층(32)에 전압이 인가되는 경우에는, 액정층(49)에 원하는 전계가 인가되어, 2색성 색소(61) 및 액정(62)은 수직 방향으로 배열한다(도 23 참조). 이 경우, 액정층(49)을 통과하는 광에 대한 2색성 색소(61)의 차광 성능은 광의 진동 방향에 상관없이 그다지 발휘되지 않아, 액정층(49)에 진입한 광은 높은 확률로 액정층(49)(2색성 색소(61) 및 액정(62))을 통과한다. 또한 본 예에서는 편광판이 설치되어 있지 않기 때문에, 액정층(49)을 통과해서 제1 필름 기재(23)로부터 출사하는 광 모두가, 조광 셀(22)로부터 출사된다.
상술한 바와 같이 도 22 및 도 23에 나타내는 게스트·호스트형 액정층(49)을 사용하는 경우에도, 제1 전극층(31) 및 제2 전극층(32)에 인가하는 전압을 제어함으로써, 조광 셀(22)의 투광성을 바꿀 수 있다.
또한 도 22 및 도 23에 나타내는 조광 셀(22)에 관한 것으로, 상술에서는, 배향막(33, 34)으로서 수평 배향막을 사용함과 함께 액정층(49)에 포지티브형 액정을 사용한 노멀리 블랙형의 게스트·호스트형 조광 셀(22)에 대해서 설명했지만, 노멀리 화이트형의 게스트·호스트형 조광 셀(22)이 사용되어도 된다. 즉, 배향막(33, 34)으로서 수직 배향막을 사용함과 함께 액정층(49)에 네가티브형 액정을 사용하여, 전극(25, 26) 사이에 전압을 인가해서 액정층(49)에 전계를 작용시켰을 때 2색성 색소(61) 및 액정(62)을 도 22에 도시하는 바와 같이 수평 방향으로 배향시켜도 된다.
또한, 상술한 도 20 내지 도 23에서는, 도 3에 도시하는 하드 코트층(26)이 도시되어 있지 않지만, 도 20 내지 도 23에 나타내는 각 조광 셀(22)에 있어서 하드 코트층(26)은 설치되어 있지 않아도 되고, 설치되어 있어도 된다. 하드 코트층(26)을 설치하는 경우에는, 예를 들어 제2 수지 기재(30)에 대하여 점착층(46)을 개재해서 하드 코트층(26)이 설치되어 있어도 된다. 또한 상술한 도 20 내지 도 23에서는, 도 3에 도시하는 위상차 보상 필름(45)이 도시되어 있지 않지만, 도 20 내지 도 23에 나타내는 각 조광 셀(22)에 있어서 위상차 보상 필름(45)은 설치되어 있지 않아도 되고, 설치되어 있어도 된다. 위상차 보상 필름(45)를 설치하는 경우에는, 예를 들어 제2 수지 기재(30)에 점착층(46)을 개재해서 위상차 보상 필름(45)이 설치되어 있어도 된다.
상술한 게스트·호스트형 액정(즉 2색성 색소(61)을 포함하는 액정층(49))을 구비하는 조광 셀(22)을 사용하는 경우에도, 광투과 플레이트(21)의 곡면(20)과 조광 셀(22) 사이에 광학 투명 점착 필름(24)을 배치하여, 광투과 플레이트(21)의 곡면(20)에 조광 셀(22)의 일방측을 접착할 수 있다.
<E형 직선 편광판>
또한 본 발명은, E형 직선 편광판을 구비하는 조광 셀(22)에도 적용 가능하다. 이하, VA 방식의 조광 셀에 대해서 예시적으로 설명하지만, 조광 셀의 구동 방식은 특별히 한정되지 않고 예를 들어 TN 방식, IPS 방식 혹은 FFS 방식의 조광 셀에 관해서도, 이하에 설명하는 기술을 응용하는 것이 가능하다. 즉, 액정층은, VA 방식, TN 방식, IPS 방식, 또는 FFS 방식의 액정층이어도 된다.
〔제1 모드〕
〔기본 구성〕
도 24는 본 발명에 관한 조광 셀의 기본 구성의 설명에 제공되는 단면도이다. 조광 셀(22)은 VA 방식에 의한 조광 필름이며, 각각 필름 형상인 제1 및 제2 적층체인 하측 적층체(112) 및 상측 적층체(113)에 의해 액정층(114) 및 스페이서(115)를 끼움 지지해서 구성된다. 하측 적층체(112)는 하드 코트층(112A), 하드 코트층(112C)을 구비하여 이루어지는 투명 필름재에 의한 기재(112B)에 직선 편광판(112D)이 설치된다. 또한 또한 직선 편광판(112D)에 광학 보상에 제공하는 네거티브 C 플레이트층(112F), 투명 전극(112G), 배향막(112E)이 순차 설치된다. 또한 외측의 하드 코트층(112A)은, 예를 들어 2층의 하드 코트층의 적층 구조에 의해 구성된다.
또한 상측 적층체(113)는, 하드 코트층(113A), 하드 코트층(113C)을 구비하여 이루어지는 투명 필름재에 의한 기재(113B)에 투명 전극(113D)이 설치되고, 또한 직선 편광판(113E)이 설치된다. 또한 상측 적층체(113)에 있어서, 직선 편광판(113E)의 액정층(114)측에는 배향막(113F)이 설치된다.
여기서 하드 코트층(112A, 112C)은, 두께 10㎛, 5㎛ 정도에 의해 제작된다. 또한 하드 코트층(113A, 113C)은, 두께 5㎛, 두께 5㎛ 정도에 의해 제작된다. 기재(112B, 113B)는, 광학 이방성이 큰 범용성이 높은 필름재가 적용되고, 예를 들어 두께 100㎛의 PET 필름이 적용된다. 또한 투명 전극(112G, 113D)은, 두께 50㎚에 의한 ITO에 의해 형성된다.
직선 편광판(112D, 113E)은, E형 직선 편광판으로서 기능하는 광학 기능층이다. 여기서 E형 직선 편광판은, 일본특허공개 제2011-59266호 공보나 일본특허공표 평8-511109호 공보에 기재되어 있는 바와 같이, 색소 분자의 배향에 의해 형성된 편광층을 구비하는 직선 편광판이다. 이 직선 편광판(112D, 113E)의 편광층은, 색소 분자의 배열 방향에 대하여, 수직인 방향에 흡수축을 갖는 것이며, 이상 광굴절률이 정상 광굴절률보다 작고, 이상 광선(Extraordinary Wave)의 투과율이 정상 광선(Ordinary Wave)보다 큰 편광층이다.
E형 편광층은, 편광층에 관한 색소 분자를 구비한 도포 시공액을 도포 시공해서 도포 시공막을 제작한 후, 이 도포 시공층에 기계적인 응력(전단력)을 가하여 색소 분자를 배향시킴으로써 제작할 수 있어, 도포 시공액을 도포 시공하면서 응력을 가하는 등, 다양한 제작 방법을 적용할 수 있다. 이에 의해 이 모드에서는, 전체의 두께를 얇게 하고, 나아가 기재(112B, 113B)에 범용성이 높은 다양한 필름재를 적용할 수 있도록 구성된다.
즉 종래 구성의 조광 셀에 있어서, 직선 편광판에 입사되는 액정층의 투과광은, 액정층에서 제어된 편광면을 손상시키지 않도록 하는 것이 필요한 것에 의해, 광학 이방성이 작은 투명 필름재를 사용하는 것이 필요하고, 이에 의해 범용성이 높은 필름재를 적용하는 것이 어렵다. 그러나 이 모드와 같이, 직선 편광판(112D, 113E)을 기재(112B, 113B)의 액정층(114)측에 설치하는 경우에 있어서는, 기재(112B, 113B)에서 투과광이 다양하게 편광되어도, 액정층(114)의 투과광에는 전혀 편광면에 영향을 주는 일이 없도록 할 수 있고, 이에 의해 기재(112B, 113B)에는 예를 들어 PET 필름 등의 광학 이방성이 큰 필름재를 적용하는 것도 가능하고, 이에 의해 범용성이 높은 투명 필름재를 사용할 수 있다.
또한 E형 직선 편광판에 관한 직선 편광판(112D, 113E)을 적용함으로써, 경사 방향의 투과광을 충분히 차광할 수 있고, 이에 의해 보상 필름을 설치하지 않도록 해서 전체의 두께를 얇게 할 수 있다.
또한 이러한 E형 직선 편광판에 관한 직선 편광판(112D, 113E)은, 도포 시공막에 의해 액정 셀의 내측에 설치할 수 있고, 이에 의해 기재(112B, 113B)의 액정층(114)측에 설치하도록 하여, 직선 편광판에 이러한 구성을 간략화할 수 있어, 한층 더 두께를 얇게 할 수 있다. 실제상, 이 도 24에 도시하는 바와 같이 직선 편광판(112D, 113E)을 배치하는 경우, E형 직선 편광판에 관한 직선 편광판(112D, 113E)의 두께가 1㎛ 정도인 것에 의해, 조광 셀(22) 전체로서 두께를 300㎛ 정도로 할 수 있고, 이에 의해 종래에 비해서 상당히 두께를 얇게 할 수 있다.
〔제1 모드의 구체적 구성〕
도 25는, 본 발명의 제1 모드에 관한 조광 셀(22)의 구체적 구성을 도시하는 단면도이다. 이 조광 셀(22)은, 필름 형상에 의해 형성된다. 이 조광 셀(22)은, 액정을 이용해서 투과광을 제어하는 VA 방식의 조광 필름이며, 각각 필름 형상의 제1 및 제2 적층체인 하측 적층체(122) 및 상측 적층체(123)에 의해 액정층(124)을 끼움 지지해서 형성된다. 여기서 조광 셀(22)은, VA 방식에 의해 액정층(124)에 관한 액정 분자의 배향을 제어하는 액정 셀이다.
즉 조광 셀(22)에 있어서, 하측 적층체(122)는, 양면에 하드 코트층을 구비하여 이루어지는 투명 필름재에 의한 기재(122A)의 전체면에, 제1 전극인 투명 전극(122B)이 형성된다. 여기에서 이 기재(122A)에는, 예를 들어 PET 필름이 적용된다. 또한 투명 전극(122B)에는, 예를 들어 ITO가 적용된다. 또한 하측 적층체(122)는, E형 직선 편광판(122C), 네거티브 C 플레이트층(122D), 배향막(122E)이 순차 설치된다.
상측 적층체(123)는, 양면에 하드 코트층을 구비하여 이루어지는 투명 필름재에 의한 기재(123A)에, 투명 전극(123B), 직선 편광판(123C), 배향막(123D)이 순차 제작된다.
여기서 직선 편광판(122C, 123C)은 크로스 니콜 배치에 의해 설치된다.
여기서 투명 전극(122B, 123B)에는, ITO가 적용된다. 직선 편광판(122C, 123C)은, E형 직선 편광판이 적용되고, 보다 구체적으로는 예를 들어 일본특허공표 평8-511109호 공보에 개시된 구성을 적용할 수 있고, 수직 방향으로 광학 이방성을 발현하는 2색성 유기 색소의 도포 시공막에 의해 형성된다. 네거티브 C 플레이트층(122D)은, 면내의 주 굴절률을 nx(지상축 방향), ny를 진상축 방향의 굴절률로 하고, 두께 방향의 굴절률을 nz로 했을 때, 굴절률 분포가 nz<nx=ny를 충족하는 부의 일축성 위상차 광학층이다. 네거티브 C 플레이트층(122D)은, 예를 들어 TAC(트리아세틸셀룰로오스) 필름재를 적용할 수 있기는 하지만, 이 모드에서는, 자외선 경화성 수지에 의한 콜레스테릭 중합성 액정층에 의해 제작된다. 배향막(122E, 123D)은, 광 배향막이 적용되기는 하지만, 러빙 처리에 의한 배향막, 미세한 라인 형상 요철 형상을 부형 처리에 의해 제작하는 배향막 등, 다양한 구성을 적용할 수 있다.
또한 조광 셀(22)은, 액정층(124)의 두께를 유지하는 기둥 형상의 스페이서(125)가, 하측 적층체(122)의 배향막(122E) 위에 제작되기는 하지만, 네거티브 C 플레이트층(122D) 위에 설치하도록 해도 되고, 나아가 직선 편광판(122C), 또는 투명 전극(122B) 위에 설치하게 해도 된다. 또한 상측 적층체(123)측에 형성해도 되고, 하측 적층체(122), 상측 적층체(123)의 양쪽에 설치해도 된다.
또한 조광 셀(22)은, 액정층(124)을 둘러싸는 프레임 형상에 의해 시일제가 배치되고, 이 시일제에 의해 액정층(124)에 관한 액정의 누출이 방지되고, 나아가 상측 적층체(123) 및 하측 적층체(122)가 일체로 유지된다. 여기서 시일제는, 액정의 누출을 방지함과 함께, 상측 적층체(123) 및 하측 적층체(122)를 일체로 유지가능한 다양한 재료를 적용할 수 있기는 하지만, 이 모드에서는, 예를 들어 에폭시 수지에 의한 열경화형 수지나 아크릴 수지에 의한 자외선 경화 수지, 열 및 자외선으로 경화하는 경화 수지 등이 적용된다.
이에 의해 이 도 25의 조광 셀(22)에 있어서는, 직선 편광판(122C, 123C)에 E형 직선 편광판을 적용하여, 하측 적층체(122) 및 상측 적층체(123)의 액정층(124)측에 직선 편광판(122C, 123C)을 설치함으로써, 하측 적층체(122) 및 상측 적층체(123)의 기재(122A, 123A)에 범용성이 높은 재료를 적용할 수 있다. 또한 이 직선 편광판(122C, 123C)에 E형 직선 편광판을 적용함으로써, 전체의 두께를 얇게 할 수 있다.
도 26은 조광 셀(22)의 제조 공정의 설명에 제공하는 흐름도이다. 조광 셀의 제조 공정은, 상측 적층체 제작 공정 SP102 및 하측 적층체 제작 공정 SP103에 있어서, 각각 상측 적층체(123) 및 하측 적층체(122)가 제작된다. 또한 적층 공정 SP104에 있어서, 액정층(124)을 사이에 두고, 상측 적층체(123) 및 하측 적층체(122)를 적층한 후, 시일제에 의해 일체화해서 조광 셀(22)이 제작된다.
도 27은, 상측 적층체 제작 공정 SP102를 상세하게 나타내는 흐름도이다. 이 상측 적층체 제작 공정 SP102(SP111)에 있어서는, 투명 전극 제작 공정 SP112에 있어서, 스퍼터링 등에 의해 ITO에 의한 투명 전극(123B)이 제작되고, 계속되는 직선 편광판 제작 공정 SP113에 있어서, 투명 전극(123B)을 제작해서 이루어지는 기재(123A)에 직선 편광판(123C)의 도포 시공액을 도포 시공한 후, 건조하고, 이에 의해 직선 편광판(123C)이 제작된다. 또한 직선 편광판 제작 공정은, 이 도포 시공액의 도포 시공 시, 또는 도포 시공막을 제작한 후, 블레이드 등에 의해 도포 시공막을 잡아늘여서 도포 시공막에 전단력을 부여하고, 이 잡아늘인 방향으로 직선 편광판(123C)에 관한 색소를 배향시켜서, 이에 의해 직선 편광판으로서 기능하도록 직선 편광판(123C)을 제작한다. 계속해서 이 제조 공정은, 배향막 제작 공정 SP114에 있어서, 배향막(123D)에 관한 도포 시공액을 도포 시공해서 건조시켜서, 계속해서 직선 편광에 의한 자외선의 조사에 의해 경화함으로써, 배향막(123D)을 제작한다.
도 28은, 하측 적층체 제작 공정 SP103을 상세하게 나타내는 흐름도이다. 이 하측 적층체 제작 공정 SP103(SP121)에 있어서는, 전극 제작 공정 SP122에 있어서, 기재(122A)의 전체면에, 스퍼터링에 의해 ITO에 의한 투명 전극(122B)이 제작된다. 계속해서 이 제조 공정은, 직선 편광판 제작 공정 SP123에 있어서, 직선 편광판 제작 공정 SP112와 마찬가지로 하여, 직선 편광판(122C)의 도포 시공액을 도포 시공한 후, 건조하고, 이에 의해 직선 편광판(122C)이 제작된다. 계속해서 이 제조 공정은, C 플레이트층 제작 공정 SP124에 있어서, 네거티브 C 플레이트층(122D)에 관한 배향막의 도포 시공액을 도포 시공한 후, 건조시켜서, 자외선의 조사 등에 의해 배향 규제력을 설정해서 배향막이 제작된다. 또한 이 배향막 상에 콜레스테릭 액정에 관한 도포 시공액을 도포 시공해서 건조시킨 후, 자외선의 조사에 의해 경화하고, 이에 의해 네거티브 C 플레이트층(122D)이 제작된다.
또한 계속되는 배향막 제작 공정 SP125에 있어서, 배향막(122E)에 관한 도포 시공액을 도포 시공해서 건조, 노광함으로써, 배향막(122E)이 형성된다. 또한 계속해서 스페이서 제작 공정 SP126에 있어서, 전체면에 포토레지스트재를 도포해서 건조, 노광, 현상함으로써, 스페이서(125)가 제작된다. 또한 네거티브 C 플레이트층(122D)에 TAC 등의 투명 필름재를 적용하고, 이 투명 필름재에 배향막(122E) 등을 사전에 제작해서 기재(122A)측과 적층하도록 해도 된다.
〔제2 모드〕
도 29는, 본 발명의 제2 모드에 관한 조광 셀을 도시하는 단면도이다. 이 조광 셀(22)은, 투명 전극(122B)이, 배향막(122E)과 네거티브 C 플레이트층(122D) 사이에 배치되어 하측 적층체(132)가 제작되어 있는 점을 제외하고, 제1 모드에 관한 조광 셀(22)과 동일하게 구성된다.
이 모드에 의하면, 배향막(122E)와 네거티브 C 플레이트층(122D) 사이에 투명 전극(122B)을 배치해서 하측 적층체를 구성하도록 해도, 제1 모드에 관한 조광 셀(22)과 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
〔제3 모드〕
도 30은, 본 발명의 제3 모드에 관한 조광 셀을 도시하는 단면도이다. 이 조광 셀(22)은, 네거티브 C 플레이트층(122D)에 관한 TAC 등에 의한 투명 필름재에 투명 전극(122B), 배향막(122E)을 제작해서 네거티브 C 플레이트층(122D)에 관한 적층체를 제작하고, 이 네거티브 C 플레이트층에 관한 적층체를, 직선 편광판(122C)을 제작해서 이루어지는 기재(122A)에 점착제층(142A)에 의해 적층해서 하측 적층체(142)를 제작한다. 또한 네거티브 C 플레이트층(122D)에 관한 투명 필름재로 직선 편광판(122C)을 제작해서 이루어지는 기재(122A)에 적층한 후, 투명 전극(122B), 배향막(122E)을 제작해도 되고, 또한 투명 전극(122B)만 네거티브 C 플레이트층(122D)에 관한 투명 필름재에 제작하게 해도 된다. 이 모드에서는, 이 하측 적층체(142)에 이러한 구성이 상이한 점을 제외하고, 상술한 모드에 관한 조광 셀과 동일하게 구성된다.
이 모드에 의하면, 네거티브 C 플레이트층(122D)에 관한 적층체를 점착제층에 의해 적층해서 하측 적층체를 제작하도록 해도, 제1 또는 제2 모드에 관한 조광 셀과 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
〔제4 모드〕
도 31은, 본 발명의 제4 모드에 관한 조광 셀을 도시하는 단면도이다. 이 조광 셀(22)은, 투명 전극(122B), 직선 편광판(122C)을 순차 제작해서 이루어지는 기재(122A)에, 배향막(122E), 스페이서(125)를 제작해서 이루어지는 네거티브 C 플레이트층(122D)에 관한 투명 필름재가 점착제층(142A)에 의해 적층되어서 하측 적층체(152)가 제작된다. 또한 배향막(122E) 및 또는 스페이서(125)는, 기재(122A)와의 적층 후, 제작해도 된다. 이 모드에서는, 이들 각 부의 제작 순서가 다른 점을 제외하고, 상술한 모드에 관한 조광 셀과 동일하게 구성된다.
이 모드에 의하면, 투명 전극(122B), 직선 편광판(122C)을 순차 제작해서 이루어지는 기재(122A)에, 배향막(122E), 스페이서(125)를 제작해서 이루어지는 네거티브 C 플레이트층(122D)에 관한 적층체를 점착제층(142A)에 의해 적층해서 하측 적층체(152)를 제작하도록 해도, 상술한 모드와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 또한 이 경우, 기재와 투명 전극, 직선 편광판의 적층체에 있어서는, 상측 적층체와 하측 적층체에서 동일한 구성으로 할 수 있고, 이에 의해 제조 공정을 간략화할 수 있다.
〔제5 모드〕
도 32는, 본 발명의 제5 모드에 관한 조광 셀을 도시하는 단면도이다. 이 조광 셀(22)은, 네거티브 C 플레이트층(122D)이 생략되고 하측 적층판(162)이 구성되어 있는 점을 제외하고, 제1 모드와 동일하게 구성된다.
이 모드와 같이, 실용 충분한 광학 특성을 확보할 수 있는 경우에는, 네거티브 C 플레이트층을 생략해서 구성을 간략화하여, 상술한 모드와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
〔다른 모드〕
이상, 본 발명의 실시에 적합한 구체적인 구성을 상세하게 설명했지만, 본 발명은, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서, 상술한 각 모드를 조합하고, 나아가 상술한 각 모드를 다양하게 변경할 수 있다.
예를 들어 상술한 제2 모드에서는, 투명 전극을 배향막의 바로 아래에 배치해서 하측 적층체를 구성하는 경우에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이에 한정하지 않고, 상측 적층체에 대해서도, 마찬가지로, 투명 전극을 배향막의 바로 아래에 배치해서 구성하도록 해도 된다.
또한 상술한 모드에서는, 포토레지스트를 사용해서 기둥 형상에 의해 스페이서를 제작하는 경우에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이에 한정하지 않고, 소위 비즈 스페이서를 적용해도 된다.
상술한 E형 직선 편광판을 사용하는 조광 셀(22)을 사용하는 경우에도, 광투과 플레이트(21)의 곡면(20)과 조광 셀(22) 사이에 광학 투명 점착 필름(24)을 배치하여, 광투과 플레이트(21)의 곡면(20)에 조광 셀(22)의 일방측을 접착할 수 있다.
<광투과 플레이트에 의한 조광 셀의 끼워넣기 구조>
본 발명은, 조광 셀(22)이 한 쌍의 광투과 플레이트에 의해 사이에 끼워지는 경우에도 적용 가능하다.
도 33은, 조광 장치(10)의 다른 예를 도시하는 개략 단면도이다. 도 33에 나타내는 조광 장치(10)는, 기본적으로 도 1에 나타내는 조광 장치(10)와 마찬가지로 구성되어 있다. 즉 자외선 저해 성분을 포함하는 제1 광투과 플레이트(221)의 곡면(20)과 조광 셀(22) 사이에는 광학 투명 점착 필름(24)이 배치되고, 광학 투명 점착 필름(24)에 의해 제1 광투과 플레이트(221)의 곡면(20)에 조광 셀(22)의 일방측이 접착되어 있다. 이와 같이 제1 광투과 플레이트(221)는, 도 1에 도시하는 광투과 플레이트(21)와 마찬가지로 구성되어 있다.
단, 도 33에 나타내는 조광 장치(10)는 제2 광투과 플레이트(222)를 더 갖고, 조광 셀(22)은, 제1 광투과 플레이트(221)와 제2 광투과 플레이트(222) 사이에 배치되어 있다. 제2 광투과 플레이트(222)는, 제1 광투과 플레이트(221), 광학 투명 점착 필름(24) 및 조광 셀(22)의 적층 방향에 관해, 조광 셀(22)로부터 이격해서 배치되어 있고, 제2 광투과 플레이트(222)와 조광 셀(22) 사이의 공간은 에어 갭(공기층)으로서 구성되어 있다. 또한 제2 광투과 플레이트(222)는, 예를 들어 제1 광투과 플레이트(221)와 마찬가지로 구성할 수 있고, 제2 광투과 플레이트(222)의 면 중 조광 셀(22)과 대향하는 면을, 제1 광투과 플레이트(221)의 곡면(20)과 마찬가지 곡면으로 할 수 있다. 단, 제2 광투과 플레이트(222)는, 제1 광투과 플레이트(221)와는 다른 형상이어도 된다. 예를 들어, 제2 광투과 플레이트(222)의 면 중 조광 셀(22)과 대향하는 면을, 제1 광투과 플레이트(221)의 곡면(20)과 다른 곡면으로 해도 되고, 평면으로 해도 된다. 또한 제2 광투과 플레이트(222)의 구성 성분은, 제1 광투과 플레이트(221)의 구성 성분과 동일해도 되고, 상이해도 된다.
제2 광투과 플레이트(222)와 조광 셀(22) 사이에 에어 갭을 설치함으로써, 도 33에 나타내는 조광 장치(10)는 단열 성능이 우수하여, 조광 장치(10)의 과열을 방지할 수 있다.
또한, 도 33의 조광 장치(10)에서는, 조광 셀(22)이 제1 광투과 플레이트(221) 및 제2 광투과 플레이트(222)에 의해 보호된다. 그 때문에 조광 셀(22)은, 도 3에 도시하는 하드 코트층(26)을 갖고 있지 않아도 된다.
도 34는, 조광 장치(10)의 다른 예를 도시하는 개략 단면도이다. 도 34에 나타내는 조광 장치(10)는, 기본적으로 도 33에 나타내는 조광 장치(10)와 마찬가지로 구성되어 있지만, 제2 광투과 플레이트(222)는, 접착층(223)을 개재해서 조광 셀(22)의 타방측에 설치되어 있다.
접착층(223)의 구체적인 구성 성분은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, PVB(폴리비닐부티랄) 등의 접착성이 우수한 열가소성 수지나 그 밖의 광투과성을 갖는 점착재에 의해, 접착층(223)을 구성하는 것이 가능하다.
도 34의 조광 장치(10)에 있어서도, 조광 셀(22)은 제1 광투과 플레이트(221) 및 제2 광투과 플레이트(222)에 의해 보호되기 때문에, 조광 셀(22)은 하드 코트층(26)을 갖고 있지 않아도 된다.
도 35는, 조광 장치(10)의 다른 예를 도시하는 개략 단면도이다. 도 35에 나타내는 조광 장치(10)는, 기본적으로 도 33에 나타내는 조광 장치(10)와 마찬가지로 구성되어 있지만, 제2 광투과 플레이트(222)와 조광 셀(22) 사이는 시일재(225)에 의해 밀봉되고, 밀폐되어 있다. 도 35에 나타내는 조광 셀(22)에서는, 제1 광투과 플레이트(221)와 제2 광투과 플레이트(222) 사이가 시일재(225)에 의해 밀봉되고, 밀폐된 공간 내에 광학 투명 점착 필름(24) 및 조광 셀(22)이 배치되어 있다.
제2 광투과 플레이트(222)와 조광 셀(22) 사이의 밀폐 공간에 기능 부재를 배치함으로써, 조광 장치(10)에 대하여 임의의 기능을 부가하는 것이 가능하다. 예를 들어, 시일재(225)에 의해 밀봉된 제2 광투과 플레이트(222)와 조광 셀(22) 사이에, 실리콘(Silicone)을 배치함으로써, 실리콘이 갖는 기능 특성을 조광 장치(10)에 갖게 할 수 있다. 또한 시일재(225)에 의해 밀봉된 제2 광투과 플레이트(222)와 조광 셀(22) 사이에, 광투과성을 갖는 다른 유체(기체 및 액체)나 고체(겔상체를 포함한다)를 배치하는 것이 가능하다. 또한 1종류 또는 복수 종류의 성분을 포함하는 부재를, 제2 광투과 플레이트(222)와 조광 셀(22) 사이의 밀폐 공간에 충전해도 된다. 또한 제2 광투과 플레이트(222)와 조광 셀(22) 사이의 밀폐 공간을 진공으로 해도 된다.
<다른 기능층>
상술한 실시 형태 및 변형예에 관한 조광 장치(10)에 대하여 임의의 기능층을 부가해도 되고, 예를 들어 반사 방지층을 조광 장치(10)에 부가함으로써 광학 특성을 향상시킬 수 있다.
도 36은, 반사 방지층(300)을 구비하는 조광 장치(10)의 일례를 도시하는 개략 단면도이다. 도 36에 나타내는 조광 장치(10)는, 도 1에 도시하는 조광 장치(10)와 마찬가지로, 곡면(20)을 갖는 광투과 플레이트(21)와, 조광 셀(22)과, 광투과 플레이트(21)와 조광 셀(22) 사이에 설치되는 광학 투명 점착 필름(24)을 구비한다. 단 도 36에 나타내는 조광 장치(10)에서는, 조광 셀(22)의 최외층에 있어서 반사 방지층(300)이 설치되어 있다.
반사 방지층(300)의 구체적인 종류 및 구성은 특별히 한정되지 않지만, 입사광의 반사를 조정하여, 우수한 방현성을 나타내거나, 외향의 비침을 억제할 수 있는 광학층을 반사 방지층(300)으로서 이용할 수 있다. 전형적으로는, 반사 방지층(300)은, 입사광을 확산시킴으로써 정반사를 저감시킬 수 있는 안티 글레어(AG: Anti Glare)층, 반사광의 간섭을 이용해서 정반사를 억제할 수 있는 안티 리플렉션(AR: Anti Reflection)층 및 반사율이 낮은 저반사재에 의해 구성되는 저반사(LR: Low Reflection)층 중 적어도 1개를 포함한다. 따라서 예를 들어, 안티 글레어층 및 저반사층의 조합에 의해 구성되는 AGLR(Anti Glare Low Reflection)층에 의해 반사 방지층(300)이 구성되어도 된다. 또한, 반사 방지층(300)을 구성하는 기능층의 구조, 구성 성분 및 제조 방법 등은 특별히 한정되지 않고 임의의 기능층을 사용해서 반사 방지층(300)을 구성할 수 있다.
도 36에 나타내는 반사 방지층(300)은, 조광 셀(22)의 하드 코트층(26)(도 3 참조)을 덮도록 해서 설치되어 있다. 단, 하드 코트층 중에 반사 조정용 미립자를 혼재시키는 등에 의해, 하드 코트층(26) 및 반사 방지층(300)이 단일층에 의해 실현되어도 된다.
또한 도시는 생략하지만, 반사 방지층(300) 등의 기능층은 조광 장치(10)의 다른 개소에 설치되어도 되고, 예를 들어 도 1에 도시하는 반사 방지층(300)에 더하거나 또는 반사 방지층(300) 대신에 광투과 플레이트(21)의 표면에 반사 방지층 등의 기능층이 설치되어도 된다. 이와 같이, 조광 셀(22) 및 광투과 플레이트(21) 중 적어도 어느 한쪽에, 반사 방지층(300)이 설치되어도 된다.
도 37은 반사 방지층(300, 301, 302)를 구비하는 조광 장치(10)의 다른 예를 도시하는 개략 단면도이다. 도 37에 나타내는 조광 장치(10)는, 도 33에 나타내는 조광 장치(10)와 마찬가지로, 곡면(20)을 갖는 제1 광투과 플레이트(221)와, 제2 광투과 플레이트(222)와, 제1 광투과 플레이트(221)와 제2 광투과 플레이트(222) 사이에 설치되는 조광 셀(22)과, 제1 광투과 플레이트(221)와 조광 셀(22) 사이에 설치되는 광학 투명 점착 필름(24)을 구비한다.
단, 도 37에 나타내는 조광 장치(10)에서는, 조광 셀(22)의 최외층에 있어서 반사 방지층(300)이 설치됨과 함께, 제2 광투과 플레이트(222)의 표면(도 37의 상측면) 및 이면(도 37의 하측면)에 있어서 반사 방지층(301, 302)이 설치되어 있다. 또한 반사 방지층(300, 301, 302)은, 상술한 바와 같이 예를 들어 안티 글레어층, 안티 리플렉션층 및 저반사층 중 적어도 1개를 포함할 수 있다. 또한 반사 방지층(300, 301, 302)은, 서로 동일한 기능 및 구성을 갖고 있어도 되고, 서로 다른 기능 및 구성을 갖고 있어도 된다.
도 37에 나타내는 조광 장치(10)에 의하면, 예를 들어 반사 방지층(300, 301)에 의해 광의 투과율을 향상시키면서, 반사 방지층(302)에 의해 투영을 방지하는 것이 가능하다.
또한 도시는 생략하지만, 반사 방지층(300, 301, 302) 등의 기능층은 조광 장치(10)의 다른 개소에 설치되어도 된다. 예를 들어, 도 37에 나타내는 반사 방지층(300, 301, 302)에 더하거나 또는 반사 방지층(300, 301, 302) 대신에 제1 광투과 플레이트(221)의 표면에 반사 방지층 등의 기능층이 설치되어도 된다. 또한, 도 37에 나타내는 반사 방지층(300, 301, 302) 중 어느 1개 또는 2개가 설치되어 있지 않아도 된다. 이와 같이, 조광 셀(22) 및 제2 광투과 플레이트(222) 중 적어도 어느 한쪽에, 반사 방지층(300)을 설치하는 것이 가능하다. 또한 시인성을 향상시키는 관점에서는, 관찰자측에 반사 방지층 등의 기능층을 배치하는 것이 바람직한 경우가 많다. 따라서 도 37에 나타내는 예에 있어서, 제2 광투과 플레이트(222)를 제1 광투과 플레이트(221)보다 관찰자측에 배치하는 경우에는, 제1 광투과 플레이트(221)보다 제2 광투과 플레이트(222)에 반사 방지층 등의 기능층을 배치하는 것이 바람직한 경우가 많다.
본 발명은, 상술한 실시 형태 및 변형예에 한정되는 것이 아니고, 당업자가 상도할 수 있는 다양한 변형이 가해진 각종 양태도 포함할 수 있는 것이며, 본 발명에 의해 발휘되는 효과도 상술한 사항에 한정되지 않는다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상 및 취지를 일탈하지 않는 범위에서, 특허 청구 범위 및 명세서에 기재되는 각 요소에 대하여 다양한 추가, 변경 및 부분적 삭제가 가능하다. 예를 들어, 상술한 각 실시 형태 및 변형예끼리가 적절히 조합되어도 된다.
10 : 조광 장치
20 : 곡면
20a : 삼차원 곡면
21 : 광투과 플레이트
22 : 조광 셀
24 : 광학 투명 점착 필름
26 : 하드 코트층
29 : 제1 수지 기재
30 : 제2 수지 기재
31 : 제1 전극층
32 : 제2 전극층
33 : 제1 배향막
34 : 제2 배향막
35 : 액정 스페이스
36 : 시일재
41 : 제1 편광판
42 : 제2 편광판
43 : 제1 전극 배향층
44 : 제2 전극 배향층
45 : 위상차 보상 필름
45a : 위상차 보상 필름
46 : 점착층
47 : 보호층
48 : 편광층
49 : 액정층
52 : 스페이서
53 : 하드 코트층
55 : 인덱스 매칭층
61 : 2색성 색소
62 : 액정
112 : 하측 적층체
112A : 하드 코트층
112B : 기재
112C : 하드 코트층
112D : 직선 편광판
112E : 배향막
112F : 플레이트층
112G : 투명 전극
113 : 상측 적층체
113A : 하드 코트층
113B : 기재
113C : 하드 코트층
113D : 투명 전극
113E : 직선 편광판
113F : 배향막
114 : 액정층
115 : 스페이서
122 : 하측 적층체
122A : 기재
122B : 투명 전극
122C : 직선 편광판
122D : 플레이트층
122E : 배향막
123 : 상측 적층체
123A : 기재
123B : 투명 전극
123C : 직선 편광판
123D : 배향막
124 : 액정층
125 : 스페이서
132 : 하측 적층체
142 : 하측 적층체
142A : 점착제층
152 : 하측 적층체
162 : 하측 적층판
221 : 제1 광투과 플레이트
222 : 제2 광투과 플레이트
223 : 접착층
225 : 시일재
226 : 밀폐 공간
300 : 반사 방지층
301 : 반사 방지층
302 : 반사 방지층

Claims (36)

  1. 곡면을 갖는 광투과 플레이트와,
    조광 셀과,
    상기 광투과 플레이트의 상기 곡면과 상기 조광 셀 사이에 배치되고, 상기 광투과 플레이트의 상기 곡면에 상기 조광 셀의 일방측을 접착하는 광학 투명 점착 필름을 구비하는 조광 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광투과 플레이트는, 상기 조광 셀보다 강성이 높은 조광 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 조광 셀은 VA 방식, TN 방식, IPS 방식, 또는 FFS 방식의 액정층을 포함하는 조광 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조광 셀은 수지 기재를 포함하는 조광 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광투과 플레이트는, 자외선의 투과를 저해하는 자외선 저해 성분을 포함하고,
    상기 조광 셀은,
    제1 편광판 및 당해 제1 편광판보다 상기 광투과 플레이트로부터 이격된 위치에 설치되는 제2 편광판과,
    상기 제2 편광판보다 상기 광투과 플레이트로부터 이격된 위치에 설치되는 하드 코트층과,
    상기 제1 편광판과 상기 제2 편광판 사이에 설치되고, 상기 제1 편광판측에 배치되는 제1 수지 기재 및 상기 제2 편광판측에 배치되는 제2 수지 기재와,
    상기 제1 수지 기재와 상기 제2 수지 기재 사이에 설치되고, 상기 제1 수지 기재측에 배치되는 제1 전극층 및 상기 제2 수지 기재측에 배치되는 제2 전극층과,
    상기 제1 전극층과 상기 제2 전극층 사이에 설치되고, 상기 제1 전극층측에 배치되는 제1 배향막 및 상기 제2 전극층측에 배치되는 제2 배향막과,
    상기 제1 배향막과 상기 제2 배향막 사이에 설치되고, 상기 제1 배향막과 상기 제2 배향막 사이에 있어서 액정 스페이스를 구획하는 시일재와,
    상기 액정 스페이스에 설치되는 액정층을 포함하는 조광 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 수지 기재 및 상기 제2 수지 기재 중 적어도 어느 한쪽은, 폴리카르보네이트 또는 시클로올레핀 폴리머를 포함하는 조광 장치.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 시일재는, 상기 제1 배향막, 상기 시일재 및 상기 제2 배향막이 적층되는 방향으로 수직인 방향에 관한 길이가, 1㎜ 이상 5㎜ 이하인 조광 장치.
  8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액정층은, 상기 액정 스페이스에 있어서 음압을 갖는 조광 장치.
  9. 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 편광판과 상기 제1 전극층 사이 및 상기 제2 편광판과 상기 제2 전극층 사이 중 적어도 어느 한쪽에 설치되는 위상차 보상 필름을 더 구비하는 조광 장치.
  10. 제5항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액정층은 TN 방식 또는 VA 방식의 액정층인 조광 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 수지 기재의 광축은 상기 제2 수지 기재의 광축에 수직이고,
    상기 제1 수지 기재의 광축과 상기 제1 편광판의 흡수축은 평행하고,
    상기 제2 수지 기재의 광축과 상기 제2 편광판의 흡수축은 평행한 조광 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제1 수지 기재의 광축과 상기 제2 수지 기재의 광축은 평행하고,
    상기 제1 수지 기재의 광축은 상기 제1 편광판의 흡수축에 수직이고,
    상기 제2 수지 기재의 광축과 상기 제2 편광판의 흡수축은 평행한 조광 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 수지 기재와 상기 제1 편광판 사이에 설치되는 위상차 보상 필름을 더 구비하고,
    상기 제1 편광판의 흡수축은, 상기 제2 편광판의 흡수축에 수직이고,
    상기 위상차 보상 필름은 A 플레이트로서 기능하고,
    상기 위상차 보상 필름의 지상축 방향은, 상기 제1 수지 기재의 광축, 상기 제2 수지 기재의 광축 및 상기 제2 편광판의 흡수축과 평행한 조광 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제2 수지 기재와 상기 제2 편광판 사이에 설치되는 위상차 보상 필름을 더 구비하고,
    상기 제1 편광판의 흡수축은 상기 제2 편광판의 흡수축에 수직이고,
    상기 위상차 보상 필름은 A 플레이트로서 기능하고,
    상기 위상차 보상 필름의 지상축 방향은 상기 제1 수지 기재의 광축, 상기 제2 수지 기재의 광축 및 상기 제1 편광판의 흡수축과 평행한 조광 장치.
  15. 제5항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 상기 액정 스페이스에 배치되고, 상기 제1 배향막 및 상기 제2 배향막을 지지하는 복수의 스페이서를 더 구비하고,
    상기 복수의 스페이서의 각각의 비커스 경도치를 Xs로 나타내고, 상기 복수의 스페이서의 각각의 선단이 맞닿는 상기 제1 배향막 부위의 비커스 경도치를 Xf로 나타낸 경우, 16.9≤Xs≤40.2가 충족되고, 또한 11.8≤Xf≤35.9가 충족되는 조광 장치.
  16. 곡면을 갖는 광투과 플레이트와,
    조광 셀과,
    상기 광투과 플레이트의 상기 곡면과 상기 조광 셀 사이에 배치되고, 상기 광투과 플레이트의 상기 곡면에 상기 조광 셀의 일방측을 접착하는 광학 투명 점착 필름을 구비하는 조광 장치이며,
    상기 조광 셀은, 2색성 색소를 포함하는 액정층을 갖는 조광 장치.
  17. 곡면을 갖는 광투과 플레이트와,
    조광 셀과,
    상기 광투과 플레이트의 상기 곡면과 상기 조광 셀 사이에 배치되고, 상기 광투과 플레이트의 상기 곡면에 상기 조광 셀의 일방측을 접착하는 광학 투명 점착 필름을 구비하는 조광 장치이며,
    상기 조광 셀은,
    제1 기재와, 당해 제1 기재 상에 설치되는 제1 투명 전극 및 제1 배향막을 포함하는 제1 적층체와,
    제2 기재와, 당해 제2 기재 상에 설치되는 제2 배향막을 포함하는 제2 적층체와,
    상기 제1 적층체와 상기 제2 적층체 사이에 설치되는 액정층을 갖고,
    상기 제1 적층체 및 상기 제2 적층체의 각각은, E형 직선 편광판을 포함하는 조광 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1 적층체의 상기 직선 편광판은, 상기 제1 기재 상의 상기 액정층측에 설치되고,
    상기 제2 적층체의 상기 직선 편광판은, 상기 제2 기재 상의 상기 액정층측에 설치되어 있는 조광 장치.
  19. 제17항 또는 제18항에 있어서,
    상기 제1 적층체에는,
    상기 제1 기재 상에, 상기 제1 투명 전극, 상기 직선 편광판, 네거티브 C 플레이트층 및 상기 제1 배향막이 순차 설치되고,
    상기 제2 적층체에는,
    상기 제2 기재 상에, 상기 직선 편광판 및 상기 제2 배향막이 순차 설치되어 있는 조광 장치.
  20. 제17항 또는 제18항에 있어서,
    상기 제1 적층체에는,
    상기 제1 기재 상에, 상기 직선 편광판, 네거티브 C 플레이트층, 상기 제1 투명 전극 및 상기 제1 배향막이 순차 설치되고,
    상기 제2 적층체에는,
    상기 제2 기재 상에, 상기 직선 편광판, 상기 제2 배향막이 순차 설치되어 있는 조광 장치.
  21. 제19항 또는 제20항에 있어서,
    상기 제1 적층체에서는, 상기 네거티브 C 플레이트층이 점착제층 상에 적층되어 있는 조광 장치.
  22. 곡면을 갖는 제1 광투과 플레이트와,
    제2 광투과 플레이트와,
    상기 제1 광투과 플레이트와 상기 제2 광투과 플레이트 사이에 배치되는 조광 셀과,
    상기 제1 광투과 플레이트의 상기 곡면과 상기 조광 셀 사이에 배치되고, 상기 제1 광투과 플레이트의 상기 곡면에 상기 조광 셀의 일방측을 접착하는 광학 투명 점착 필름을 구비하는 조광 장치.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 제2 광투과 플레이트는, 상기 조광 셀로부터 이격해서 배치되는 조광 장치.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 제2 광투과 플레이트는, 접착층을 개재하여 상기 조광 셀에 설치되는 조광 장치.
  25. 제22항에 있어서,
    상기 제2 광투과 플레이트와 상기 조광 셀 사이는 시일재에 의해 밀봉되어 있는 조광 장치.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 시일재에 의해 밀봉된 상기 제2 광투과 플레이트와 상기 조광 셀 사이에는 실리콘이 배치되어 있는 조광 장치.
  27. 제25항에 있어서,
    상기 시일재에 의해 밀봉된 상기 제2 광투과 플레이트와 상기 조광 셀 사이는 진공인 조광 장치.
  28. 제16항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광투과 플레이트는, 굽힘에 관한 강성이, 상기 조광 셀보다 높은 조광 장치.
  29. 제22항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 광투과 플레이트는, 굽힘에 관한 강성이, 상기 조광 셀보다 높은 조광 장치.
  30. 제16항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서,
    반사 방지층을 더 구비하는 조광 장치.
  31. 제16항 내지 제21항, 제28항 중 어느 한 항에 있어서,
    반사 방지층을 더 구비하고,
    상기 반사 방지층은, 상기 조광 셀 및 상기 광투과 플레이트 중 적어도 어느 한쪽에 설치되는 조광 장치.
  32. 제22항 내지 제27항, 제29항 중 어느 한 항에 있어서,
    반사 방지층을 더 구비하고,
    상기 반사 방지층은, 상기 조광 셀 및 상기 제2 광투과 플레이트 중 적어도 어느 한쪽에 설치되는 조광 장치.
  33. 제30항에 있어서,
    상기 반사 방지층은, 안티 글레어층, 안티 리플렉션층 및 저반사층 중 적어도 1개를 포함하는 조광 장치.
  34. 제1항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학 투명 점착 필름은, 상기 광학 투명 점착 필름 및 상기 조광 셀이 적층하는 방향에 관한 두께가, 50㎛ 이상 500㎛ 이하이고, 실온 환경에서의 저장 탄성률이, 1×107㎩ 이상 1×108㎩ 이하인 조광 장치.
  35. 제1항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학 투명 점착 필름은, 손실 정접이 0.5 이상 1.5 이하인 조광 장치.
  36. 제1항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 곡면은, 삼차원 곡면인 조광 장치.
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