KR20200136899A

KR20200136899A - 유리 필름을 포함하는 조광 소자

Info

Publication number: KR20200136899A
Application number: KR1020207026079A
Authority: KR
Inventors: 아키코 스기노; 겐타 와타나베
Original assignee: 닛토덴코 가부시키가이샤
Priority date: 2018-03-28
Filing date: 2019-03-22
Publication date: 2020-12-08
Also published as: EP3779577A1; EP3779577A4; US11143892B2; JPWO2019188736A1; WO2019188736A1; US20210026183A1; TWI822743B; CN111902769B; JP7274458B2; CN111902769A; TW201941946A

Abstract

본 발명은 경량으로 높은 신뢰성을 가지고, 간편하게 유리 표면 등에 첩부할 수 있는 조광 소자를 제공한다. 본 발명의 조광 소자는 유리 필름과, 조광층과, 수지 필름과, 점착제층을 이 순서로 구비하고, 굽힘 반경이 20 ㎜ ~ 100 ㎜ 이며, 그 유리 필름의 두께가 50 ㎛ ~ 200 ㎛ 이다.

Description

유리 필름을 포함하는 조광 소자

본 발명은 유리 필름을 포함하는 조광 소자에 관한 것이다.

종래, 건물, 탈 것 등의 유리창이나 인테리어 재료로서 조광 소자가 이용되고 있다. 특히 최근에는 냉난방 부하의 저감, 조명 부하의 삭감, 쾌적성 향상 등의 관점에서, 조광 소자에 대한 수요나 기대가 높아지고 있다.

상기 조광 소자로는 액정 재료나 일렉트로 크로믹 재료를 사용하여 전계의 인가에 의해 광의 투과율을 제어하는 전계 구동 방식 ; 온도에 따라 광 투과율이 변화하는 서모 크로믹 방식 ; 분위기 가스의 제어에 의해 광의 투과율을 제어하는 가스 크로믹 방식 ; 등이 개발되고 있다. 이들 조광 소자는 예를 들어 2 장의 유리판 사이에 조광층이 협지된 조광 유리로서 사용된다. 또, 2 장의 수지 필름 사이에 조광층이 협지된 조광 필름을 유리 표면에 첩부하는 기술도 제안되어 있다 (특허문헌 1).

2 장의 유리판 사이에 조광층이 협지된 조광 유리는 중량이 매우 무겁고, 시공도 번잡하다. 한편, 특허문헌 1 과 같은 조광 필름은 경량화되기는 하지만, 표면에 흠집이 생기기 쉽고, 또 필름이 시간 경과적으로 열화한다는 문제가 있다.

일본 공개특허공보 2015-71284호

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 그 주된 목적은 경량으로 높은 신뢰성을 가지고, 간편하게 유리 표면 등에 첩부할 수 있는 조광 소자를 제공하는 데에 있다.

본 발명에 의하면, 유리 필름과, 조광층과, 수지 필름과, 점착제층을 이 순서로 구비하고, 굽힘 반경이 20 ㎜ ~ 100 ㎜ 인 조광 소자가 제공된다. 그 유리 필름의 두께는 50 ㎛ ~ 200 ㎛ 이다.

하나의 실시형태에 있어서, 상기 수지 필름의 두께가 20 ㎛ ~ 200 ㎛ 이고, 상기 수지 필름의 23 ℃ 에 있어서의 탄성률이 2 ㎬ ~ 10 ㎬ 이다.

하나의 실시형태에 있어서, 상기 점착제층의 두께가 20 ㎛ ~ 200 ㎛ 이고, 상기 점착제층의 23 ℃ 에 있어서의 탄성률이 1 × 10^-5 ㎬ ~ 1 × 10^-2 ㎬ 이다.

하나의 실시형태에 있어서, 상기 조광 소자의 유리 필름으로부터 점착제층까지의 두께가 70 ㎛ ~ 500 ㎛ 이다.

본 발명의 또 다른 국면에 의하면, 장척상의 유리 필름과, 그 유리 필름의 편측에 적층된 조광층을 가지고, 그 유리 필름의 두께가 50 ㎛ ~ 200 ㎛ 인 조광층 부착 유리 필름 롤이 제공된다.

본 발명에 의하면, 조광층을 협지하는 2 장의 기재의 일방을 소정의 두께를 갖는 유리 필름으로 하고, 타방의 기재의 외측에 점착제층을 형성한다. 이로써, 경량으로 높은 신뢰성을 가지고, 간편하게 유리 표면 등에 첩부할 수 있는 조광 소자를 얻을 수 있다.

도 1 은 본 발명의 하나의 실시형태에 있어서의 조광 소자의 개략 단면도이다.
도 2 는 본 발명의 다른 실시형태에 있어서의 조광 소자의 개략 단면도이다.
도 3 은 일렉트로 크로믹 재료를 포함하는 조광층의 일례의 개략 단면도이다.
도 4 는 가스 크로믹 재료를 포함하는 조광층의 일례의 개략 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해 설명하겠지만, 본 발명은 이들 실시형태에는 한정되지 않는다. 또한, 본 명세서에 있어서「장척상」이란, 폭에 대해 길이가 충분히 긴 가늘고 긴 형상을 의미하고, 예를 들어, 폭에 대해 길이가 10 배 이상, 바람직하게는 20 배 이상의 가늘고 긴 형상을 포함한다.

A. 조광 소자

본 발명의 조광 소자는 유리 필름과, 조광층과, 수지 필름과, 점착제층을 이 순서로 구비한다. 조광층을 협지하는 2 장의 기재 중, 유리 표면 등에 첩합하는 쪽의 기재를 수지 필름으로 하고, 타방을 얇은 유리 필름으로 함으로써, 조광 소자의 노출면에 내찰상성, 내충격성 등의 신뢰성을 부여함과 함께 경량화를 실현할 수 있다. 또, 본 발명의 조광 소자는 가요성을 갖기 때문에 롤상으로 감을 수 있고, 또한 경량으로 점착제층을 구비한다는 점에서, 간편하게 유리 표면 등에 첩부할 수 있다.

A-1. 조광 소자의 전체 구성

도 1 은 본 발명의 하나의 실시형태에 있어서의 조광 소자의 개략 단면도이다. 도 1 에 나타내는 조광 소자 (100a) 는 전계 구동 방식의 조광 소자이고, 유리 필름 (10) 과 조광층 (20) 과 수지 필름 (30) 과 점착제층 (40) 을 이 순서로 구비한다. 조광 소자 (100a) 는 유리 필름 (10) 과 조광층 (20) 사이 및 조광층 (20) 과 수지 필름 (30) 사이에, 조광층 (20) 에 전압을 인가하기 위한 투명 전극층 (50a, 50b) 을 추가로 구비한다. 당해 실시형태에 있어서, 조광층 (20) 은 예를 들어, 액정 화합물 또는 일렉트로 크로믹 재료를 포함한다.

도 2 는 본 발명의 다른 실시형태에 있어서의 조광 소자의 개략 단면도이다. 도 2 에 나타내는 조광 소자 (100b) 는 가스 크로믹 방식의 조광 소자이고, 유리 필름 (10) 과 조광층 (20) 과 수지 필름 (30) 과 점착제층 (40) 을 이 순서로 구비한다. 도시예에 있어서, 조광 소자 (100b) 는 유리 필름 (10) 과 조광층 (20) 사이에 스페이서 (60) 를 개재시킴으로써, 가스를 도입하는 공극 (70) 을 가지고 있다. 단, 가스를 도입하는 공극이 확보되는 한에 있어서 스페이서 (60) 는 생략되어도 된다. 당해 실시형태에 있어서, 조광층 (20) 은 가스 크로믹 재료를 포함한다.

본 발명의 조광 소자는 상기 도시예와 다른 방식 (예를 들어, 서모 크로믹 방식, 포토 크로믹 방식) 의 조광 소자여도 된다. 또, 필요에 따라, 점착제층의 수지 필름이 형성되지 않은 측에는 박리 필름이 적층되어 있어도 된다.

조광 소자의 두께 (유리 필름으로부터 점착제층까지의 두께) 는 예를 들어 70 ㎛ ~ 500 ㎛ 이고, 바람직하게는 80 ㎛ ~ 450 ㎛ 이고, 보다 바람직하게는 100 ㎛ ~ 400 ㎛ 이고, 더욱 바람직하게는 140 ㎛ ~ 400 ㎛ 이다.

조광 소자의 굽힘 반경은 예를 들어 20 ㎜ ~ 100 ㎜ 이고, 바람직하게는 20 ㎜ ~ 90 ㎜ 이고, 보다 바람직하게는 20 ㎜ ~ 80 ㎜ 이다. 상기 범위 내의 굽힘 반경을 갖는 조광 소자는 가요성이 우수하기 때문에, 롤상으로 감아 필름 롤을 형성할 수 있다. 또, 유리 표면 등에 첩부할 때의 작업성이 양호하다.

A-2. 유리 필름

유리 필름은 임의의 적절한 것이 채용될 수 있다. 유리 필름을 구성하는 유리로는 조성에 따른 분류에 의하면, 예를 들어, 소다 석회 유리, 붕산 유리, 알루미노 규산 유리, 석영 유리 등을 들 수 있다. 또, 알칼리 성분에 따른 분류에 의하면, 무알칼리 유리, 저알칼리 유리를 들 수 있다.

상기 유리의 알칼리 금속 성분 (예를 들어, Na₂O, K₂O, Li₂O) 의 함유량은 바람직하게는 15 중량％ 이하이며, 더욱 바람직하게는 10 중량％ 이하이다.

유리 필름의 전광선 투과율은 예를 들어 80 ％ 이상이며, 바람직하게는 85 ％ 이상이며, 보다 바람직하게는 90 ％ 이상이다.

유리 필름의 두께는 예를 들어 50 ㎛ ~ 200 ㎛ 이며, 바람직하게는 50 ㎛ ~ 180 ㎛ 이다. 유리 필름의 두께가 50 ㎛ 미만이면 내충격성이 불충분해지는 경우가 있다. 한편, 유리 필름의 두께가 200 ㎛ 를 초과하면 가요성이 저하되고, 또 중량이 증대되기 때문에 유리 표면 등에 첩부할 때의 작업성이 저하될 수 있다.

A-3. 수지 필름

수지 필름의 구성 재료는 대표적으로는 열가소성 수지이다. 열가소성 수지로는 예를 들어, PET 등의 폴리에스테르계 수지 ; 폴리노르보르넨 등의 시클로올레핀계 수지 ; 아크릴계 수지 ; 폴리카보네이트 수지 ; 셀룰로오스계 수지 등을 들 수 있다. 그 중에서도 바람직하게는 폴리에스테르계 수지, 시클로올레핀계 수지 또는 아크릴계 수지이다. 이들 수지는 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분 차폐성 등이 우수하다. 상기 열가소성 수지는 단독으로, 또는 2 종 이상 조합하여 사용해도 된다. 또, 편광판에 사용되는 바와 같은 광학 필름, 예를 들어, 저위상차 기재, 고위상차 기재, 위상차 판, 휘도 향상 필름 등을 사용하는 것도 가능하다.

수지 필름의 23 ℃ 에 있어서의 탄성률 (인장 탄성률) 은 바람직하게는 2 ㎬ ~ 10 ㎬, 바람직하게는 2 ㎬ ~ 6 ㎬ 일 수 있다. 상기 범위 내의 탄성률을 갖는 수지 필름에 의하면, 취성이 높은 유리 재료가 바람직하게 지지되는 결과, 가요성이 우수한 조광 소자가 얻어질 수 있다.

수지 필름의 두께는 바람직하게는 20 ㎛ ~ 200 ㎛ 이며, 보다 바람직하게는 30 ㎛ ~ 200 ㎛ 이며, 더욱 바람직하게는 30 ㎛ ~ 150 ㎛ 이다. 상기 범위 내의 두께를 갖는 수지 필름에 의하면, 취성이 높은 유리 재료를 바람직하게 지지할 수 있고, 또한 조광 소자의 두께를 작게 할 수 있기 때문에, 가요성이 우수한 조광 소자가 얻어질 수 있다.

수지 필름의 전광선 투과율은 바람직하게는 60 ％ 이상이며, 보다 바람직하게는 70 ％ 이상이며, 더욱 바람직하게는 80 ％ 이상이다.

A-4. 조광층

A-4-1. 액정 화합물을 포함하는 조광층

액정 화합물을 포함하는 조광층은 대표적으로는 고분자 매트릭스 안에 액정 화합물을 분산시켜 구성된다. 그 조광층에 있어서는 전압 인가의 유무에 따라, 액정 화합물의 배향도를 변화시키고, 광 투과 상태와 광 산란 상태를 전환할 수 있다.

하나의 실시형태에 있어서, 조광층은 전압이 인가된 상태에서 광 투과 상태가 되고, 전압이 인가되어 있지 않은 상태에서 광 산란 상태가 된다 (노멀 모드). 이 실시형태에 있어서는 전압 무인가 시에 있어서는 액정 화합물이 배향하고 있지 않기 때문에 광 산란 상태가 되고, 전압의 인가에 의해 액정 화합물이 배향하여 액정 화합물의 굴절률과 고분자 매트릭스의 굴절률이 일치되는 결과, 광 투과 상태가 된다.

다른 실시형태에 있어서, 조광층은 전압이 인가된 상태에서 광 산란 상태가 되고, 전압이 인가되어 있지 않은 상태에서 광 투과 상태가 된다 (리버스 모드). 이 실시형태에 있어서는 투명 전극층 표면에 형성된 배향막에 따라 전압 무인가 시에 액정 화합물이 배향하여 광 투과 상태가 되고, 전압의 인가에 의해 액정 화합물의 배향이 흐트러져 광 산란 상태가 된다.

상기와 같은 조광층으로는 고분자 분산형 액정을 포함하는 조광층, 고분자 네트워크형 액정을 포함하는 조광층 등을 들 수 있다. 고분자 분산형 액정은 고분자 매트릭스 안에 액적 상태의 액정 화합물이 분산된 구조를 갖는다. 고분자 네트워크형 액정은 고분자 네트워크 안에 액정 화합물이 분산된 구조를 가지고 있어 고분자 네트워크 안의 액정은 연속상을 갖는다.

상기 액정 화합물로는 임의의 적절한 비중합형의 액정 화합물이 사용된다. 액정 화합물의 유전 이방성은 정이어도 부이어도 된다. 액정 화합물은 예를 들어, 네마틱형, 스멕틱형, 콜레스테릭형 액정 화합물일 수 있다. 광 투과 상태에 있어서 우수한 투명성을 실현할 수 있다는 점에서, 네마틱형 액정 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 네마틱형 액정 화합물로는 비페닐계 화합물, 페닐벤조에이트계 화합물, 시클로헥실벤젠계 화합물, 아족시벤젠계 화합물, 아조벤젠계 화합물, 아조메틴계 화합물, 터페닐계 화합물, 비페닐벤조에이트계 화합물, 시클로헥실비페닐계 화합물, 페닐피리딘계 화합물, 시클로헥실피리미딘계 화합물, 콜레스테롤계 화합물, 불소계 화합물 등을 들 수 있다.

조광층 중에 있어서의 액정 화합물의 함유량은 예를 들어 40 중량％ 이상, 바람직하게는 50 중량％ ~ 99 중량％ 이며, 보다 바람직하게는 50 중량％ ~ 95 중량％ 이다.

고분자 매트릭스를 형성하는 수지는 광 투과율, 상기 액정 화합물의 굴절률 등에 따라 적절히 선택될 수 있다. 광 등방성 수지여도 되고, 광 이방성 수지여도 된다. 하나의 실시형태에 있어서, 당해 수지는 활성 에너지선 경화형 수지이며, 예를 들어, 중합형 액정 화합물의 경화에 의해 얻어지는 액정 폴리머, (메트)아크릴계 수지, 실리콘계 수지, 에폭시계 수지, 불소계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리이미드 수지 등이 바람직하게 사용될 수 있다.

조광층 중에 있어서의 고분자 매트릭스의 함유량은 바람직하게는 1 중량％ ~ 60 중량％ 이며, 보다 바람직하게는 5 중량％ ~ 50 중량％ 이다. 고분자 매트릭스의 함유량이 1 중량％ 미만이면, 투명 도전성 필름과의 밀착성이 낮아지는 등의 문제가 생길 수 있다. 한편, 고분자 매트릭스의 함유량이 60 중량％ 를 초과하면, 구동 전압이 높아지거나, 조광 기능이 저하되거나 하는 등의 문제가 생길 수 있다.

조광층의 두께는 예를 들어 10 ㎛ ~ 100 ㎛, 바람직하게는 15 ㎛ ~ 60 ㎛ 일 수 있다.

A-4-2. 일렉트로 크로믹 재료를 포함하는 조광층

도 3 은 본 발명에서 사용될 수 있는 일렉트로 크로믹 재료를 포함하는 조광층의 일례의 개략 단면도이다. 일렉트로 크로믹 재료를 포함하는 조광층 (20a) 은 제 1 일렉트로 크로믹 화합물층 (21) (제 1 EC 층) 과, 전해질층 (22) 과, 제 2 일렉트로 크로믹 화합물층 (23) (제 2 EC 층) 을 이 순서로 구비한다. 조광층 (20a) 의 두께는 예를 들어 0.1 ㎛ ~ 400 ㎛, 바람직하게는 0.5 ㎛ ~ 200 ㎛ 이다.

제 1 EC 층은 후술하는 제 2 EC 층과 함께, 제 1 EC 층에 흐르는 전류에 따라, 그 광 투과율이나 색채를 변화하는 조광층이다.

제 1 EC 층을 형성하는 일렉트로 크로믹 화합물로는 한정되지 않고, 예를 들어, 산화 텅스텐 (예를 들어, WO₃), 산화 몰리브덴, 산화 바나듐, 산화 인듐, 산화 이리듐, 산화 니켈, 프러시안블루 등의 무기계 일렉트로 크로믹 화합물 ; 예를 들어, 프탈로시아닌계 화합물, 스티릴계 화합물, 비올로겐계 화합물, 폴리피롤, 폴리아닐린, 폴리티오펜 (예를 들어, 폴리(에틸렌디옥시티오펜)-폴리(스티렌술폰산)) 등의 유기계 일렉트로 크로믹 화합물 등을 들 수 있다. 바람직하게는 산화 텅스텐, 폴리티오펜을 들 수 있다.

제 1 EC 층 (10) 의 두께는 예를 들어 0.01 ㎛ 이상, 바람직하게는 0.05 ㎛ 이상이며, 또, 예를 들어 40 ㎛ 이하, 바람직하게는 20 ㎛ 이하이다.

전해질층은 제 1 EC 층 및 제 2 EC 층 내부의 일렉트로 크로믹 화합물에 효율적으로 통전시키는 층이다.

전해질층은 액상 전해질 및 그 액상 전해질을 봉지하는 봉지재로 형성되어 있어도 되고, 또, 고체상 전해질막으로 형성되어 있어도 된다.

전해질층을 형성하는 전해질로는 한정되지 않고, 예를 들어, LiClO₄, LiBF₄, LiAsF₆, LiPF₆, LiCF₃SO₃, LiCF₃COO, KCl, NaClO₃, NaCl, NaBF₄, NaSCN, KBF₄, Mg(ClO₄)₂, Mg(BF₄)₂ 등의 알칼리 금속염 또는 알칼리 토금속염 등을 들 수 있다. 또, 4 급 암모늄염, 4 급 포스포늄염 등도 들 수 있다.

전해질층으로서 액상 전해질을 사용하는 경우에는 바람직하게는 전해질과 함께 유기 용매를 병용한다. 유기 용매는 전해질을 용해할 수 있다면 한정적이지 않고, 에틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트, 메틸카보네이트 등의 카보네이트류 ; 예를 들어, 테트라하이드로푸란 등의 푸란류 ; 예를 들어, γ-부티로락톤, 1,2-디메톡시에탄, 1,3-디옥솔란, 4-메틸-1,3-디옥솔란, 포름산메틸, 아세트산메틸, 프로피온산메틸, 아세토니트릴, 탄산프로필렌, N,N-디메틸포름아미드 등을 들 수 있다.

전해질층으로는 바람직하게는 전해질, 유기 용매 및 바인더 수지를 함유하는 전해질막을 들 수 있다. 이와 같은 전해질층은 예를 들어, 전해질을 유기 용매에 용해시킨 전해질 용액과 바인더 수지를 혼합하여 건조시킴으로써 얻어진다.

바인더 수지로는 예를 들어, 폴리메틸메타크릴레이트 등의 아크릴 수지 등을 들 수 있다.

전해질층의 두께는 예를 들어 0.01 ㎛ 이상, 바람직하게는 0.1 ㎛ 이상이며, 또, 예를 들어 300 ㎛ 이하, 바람직하게는 100 ㎛ 이하이다.

제 2 EC 층으로는 제 1 EC 층과 동일한 설명을 적용할 수 있다. 제 2 EC 층은 제 1 EC 층과 동일한 구성이어도 되고, 상이한 구성이어도 된다.

A-4-3. 가스 크로믹 재료를 포함하는 조광층

도 4 는 본 발명에서 사용될 수 있는 가스 크로믹 재료를 포함하는 조광층의 일례의 개략 단면도이다. 가스 크로믹 재료를 포함하는 조광층 (20b) 은 가스 크로믹 화합물층 (25) (GC 층) 과 촉매층 (26) 을 구비한다. 가스 크로믹 재료를 포함하는 조광층 (20b) 은 대표적으로는 촉매층 (26) 이 가스와 접하도록 (공극측이 되도록) 배치된다.

GC 층은 수소화에 의한 투명 상태와 탈수소화에 의한 반사 상태 사이에서 상태가 가역적으로 변화하는 크로믹 재료를 포함한다. GC 층을 구성하는 크로믹 재료의 구체예로는 Y, La, Gd, Sm 등의 희토류 금속, 희토류 금속과 마그네슘의 합금, Ca, Sr, Ba 등의 알칼리 토금속과 마그네슘의 합금, Ni, Mn, Co, Fe 등의 천이 금속과 마그네슘의 합금 등을 들 수 있다. 수소화 시의 투명성이 우수하다는 점에서, GC 층은 마그네슘을 포함하는 것이 바람직하고, 투명성과 내구성을 양립하는 관점에서, 희토류 금속 원소와 마그네슘의 합금이 보다 바람직하다. 또한, GC 층은 상기 합금 이외의 원소를 미량 성분으로서 포함하고 있어도 된다.

GC 층을 구성하는 상기 금속 혹은 합금은 수소화에 의해 투명 상태가 되고, 수소를 방출함으로써 반사 상태가 되는 금속 원소를 포함한다. 예를 들어, 마그네슘은 수소화되면 투명한 MgH₂ 가 되고, 탈수소화에 의해 금속 반사를 갖는 Mg 가 된다.

GC 층의 막두께는 특별히 한정되지 않지만, 투명 상태에 있어서의 광 투과율과 반사 상태에 있어서의 광 차폐율 (반사율) 을 양립하는 관점에서는 10 ㎚ ~ 500 ㎚ 가 바람직하고, 15 ㎚ ~ 200 ㎚ 가 보다 바람직하고, 20 ㎚ ~ 100 ㎚ 가 더욱 바람직하다. GC 층의 막두께가 과도하게 작으면 반사 상태에 있어서의 광 반사율이 낮아지는 경향이 있다. 또, GC 층의 막두께가 과도하게 크면 투명 상태에 있어서의 광 투과율이 낮아지는 경향이 있다.

촉매층은 GC 층의 수소화 및 탈수소화를 촉진하는 기능을 갖는다. GC 층 상에 촉매층이 형성됨으로써, 반사 상태로부터 투명 상태로의 스위칭 (GC 층의 수소화) 및 투명 상태로부터 반사 상태로의 스위칭 (GC 층의 탈수소화) 에 있어서의 스위칭 속도를 높일 수 있다.

촉매층은 GC 층의 수소화, 탈수소화를 촉진하는 기능을 갖는 것이면, 그 재료는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 팔라듐, 백금, 팔라듐 합금, 및 백금 합금 중에서 선택되는 적어도 1 종의 금속을 갖는 것이 바람직하다. 특히, 수소 투과성이 높다는 점에서, 팔라듐이 바람직하게 사용된다.

촉매층의 막두께는 GC 층의 반응성, 촉매층의 촉매능력 등에 따라 적절히 설정할 수 있다. 촉매층의 막두께는 예를 들어 1 ㎚ ~ 30 ㎚ 이며, 바람직하게는 2 ㎚ ~ 20 ㎚ 이다. 촉매층의 막두께가 과도하게 작으면 수소화 및 탈수소화의 촉매 기능이 충분히 발현되지 않는 경우가 있다. 또, 촉매층의 막두께가 과도하게 크면 광 투과율이 저하되는 경향이 있다.

GC 층 및 촉매층은 스퍼터법에 의해, 수지 필름 상에 순차적으로 성막될 수 있다.

가스 크로믹 재료를 포함하는 조광층 (20b) 은 필요에 따라 GC 층 (25) 및 촉매층 (26) 이외의 층을 추가로 가지고 있어도 된다. 예를 들어, GC 층의 촉매층이 형성되지 않은 측 (예를 들어, 수지 필름과 GC 층 사이) 에 하지층을 형성하거나, GC 층과 촉매층 사이에 버퍼층을 형성해도 된다. 또, 촉매층 상에 표면층이 형성되어도 된다.

수지 필름과 GC 층 사이에, 하지층으로서 무기 산화물층이 형성됨으로써, 수지 필름으로부터 발생하는 수분이나 산소 가스 등을 차단하여 GC 층의 산화를 억제할 수 있다. 또, GC 층과 촉매층 사이에, 버퍼층으로서 Ti, Nb, V 혹은 이들 금속의 합금 등으로 이루어지는 금속 박막을 형성함으로써, GC 층으로부터 촉매층으로의 마그네슘 등의 마이그레이션이 억제됨과 함께, 탈수소화에 의한 투명 상태로부터 반사 상태로의 스위칭 속도가 커지는 경향이 있다. 표면층은 물이나 산소의 투과를 차단하여 GC 층의 산화를 방지하는 기능을 가질 수 있다. 또, 표면층의 광학 막두께를 조정함으로써, 광 반사를 저감하여 투명 상태에 있어서의 광 투과율을 높일 수 있다. 표면층의 구성 재료로는 무기 산화물 등의 무기 재료, 폴리머 등의 유기 재료, 유기무기 하이브리드 재료 등을 들 수 있다.

A-5. 투명 전극층

투명 전극층은 예를 들어, 인듐주석산화물 (ITO), 산화아연 (ZnO), 산화주석 (SnO₂) 등의 금속 산화물을 사용하여 형성될 수 있다. 혹은 제 1 투명 전극층은 은나노와이어 (AgNW) 등의 금속나노와이어, 카본나노튜브 (CNT), 유기 도전막, 금속층 또는 이들 적층체에 의해 형성될 수 있다. 제 1 투명 전극층은 목적하는 바에 따라 원하는 형상으로 패터닝될 수 있다.

투명 전극층의 전광선 투과율은 바람직하게는 80 ％ 이상이며, 보다 바람직하게는 85 ％ 이상이며, 더욱 바람직하게는 90 ％ 이상이다.

투명 전극층의 표면 저항값은 바람직하게는 0.1 Ω/□ ~ 1000 Ω/□ 이며, 보다 바람직하게는 0.5 Ω/□ ~ 500 Ω/□ 이며, 더욱 바람직하게는 1 Ω/□ ~ 250 Ω/□ 이다.

투명 전극층의 두께는 바람직하게는 0.01 ㎛ ~ 0.06 ㎛ 이며, 보다 바람직하게는 0.01 ㎛ ~ 0.045 ㎛ 이다. 이와 같은 범위이면 도전성 및 광 투과성이 우수한 전극층을 얻을 수 있다.

투명 전극층은 스퍼터 등의 방법을 사용하여, 유리 필름 상 또는 수지 필름 상에 형성될 수 있다. 투명 전극층은 이들 필름 상에 직접 형성되어도 되고, 필요에 따라 굴절률 조정층이나 지지 기재 등을 개재하여 형성되어도 된다.

A-6. 점착제층

점착제층을 구성하는 점착제 조성물로는 임의의 적절한 점착제 조성물이 사용될 수 있다. 사용 가능한 점착제 조성물의 구체예로는 (메트)아크릴계 폴리머, 실리콘계 폴리머, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리에테르, 불소계 폴리머, 고무계 폴리머 등을 베이스 폴리머로 하는 점착제 조성물을 들 수 있다. 그 중에서도, 투명성, 내후성, 내열성 등의 관점에서, 아크릴계 폴리머를 베이스 폴리머로 하는 아크릴계 점착제 조성물이 바람직하다.

점착제 조성물은 필요에 따라, 임의의 적절한 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 그 첨가제로는 예를 들어, 가교제, 점착 부여제, 가소제, 안료, 염료, 충전제, 노화 방지제, 도전재, 자외선 흡수제, 광 안정제, 박리 조정제, 연화제, 계면 활성제, 난연제, 산화 방지제 등을 들 수 있다. 가교제로는 이소시아네이트계 가교제, 에폭시계 가교제, 과산화물계 가교제, 멜라민계 가교제, 우레아계 가교제, 금속 알콕시드계 가교제, 금속 킬레이트계 가교제, 금속염계 가교제, 카르보디이미드계 가교제, 옥사졸린계 가교제, 아지리딘계 가교제, 아민계 가교제 등을 들 수 있다.

점착제층의 23 ℃ 에 있어서의 탄성률 (저장 탄성률) 은 바람직하게는 1 × 10^-5 ㎬ ~ 1 × 10^-2 ㎬, 보다 바람직하게는 5.0 × 10^-5 ㎬ ~ 5.0 × 10^-3 ㎬, 더욱 바람직하게는 1.0 × 10^-4 ㎬ ~ 1.0 × 10^-3 ㎬ 일 수 있다. 이와 같은 탄성률을 갖는 점착제층은 내충격성 및 첩부 시의 작업성 향상에 기여할 수 있다. 또, 이와 같은 탄성률을 갖는 점착제층을 가짐으로써, 장척상의 조광 소자를 롤상으로 감았을 경우에 충격 완화층으로서 기능할 수 있다.

점착제층의 두께 (건조 막두께) 는 원하는 점착력 (박리력) 에 따라 결정된다. 점착제층의 두께 (건조 막두께) 는 바람직하게는 20 ㎛ ~ 200 ㎛ 정도, 보다 바람직하게는 20 ㎛ ~ 150 ㎛, 더욱 바람직하게는 25 ㎛ ~ 100 ㎛ 로 할 수 있다.

A-7. 조광 소자의 제조 방법

상기 조광 소자는 임의의 적절한 방법에 의해 제조될 수 있다. 이하, 조광층이 액정 화합물을 포함하는 조광 소자를 롤 투 롤 방식으로 제조하는 경우에 대해 예시적으로 설명한다. 조광 필름은 예를 들어, 미리 편면에 투명 전극층이 형성된 장척상의 투명 전극층 부착 수지 필름을 롤로부터 권출하는 것 ; 그 투명 전극층 부착 수지 필름을 길이 방향으로 반송하면서, 그 투명 전극층면에, 조광층 형성용 조성물을 도포하여 도포층을 형성하는 것 ; 그 도포층 상에, 미리 편면에 투명 전극층이 형성된 장척상의 투명 전극층 부착 유리 필름을, 그 투명 전극층이 도포층에 대향하도록, 또한, 서로의 장척 방향을 일치시켜 연속적으로 적층하여 적층체를 형성하는 것 ; 그 도포층을 경화시켜 조광 필름을 얻는 것 ; 별도로 준비한 장척상의 점착제층 부착 박리 필름을, 점착제층이 조광 필름의 수지 필름면에 대향하도록, 또한, 서로의 장척 방향을 일치시켜 연속적으로 적층하여 조광 소자를 얻는 것 ; 및, 얻어진 조광 소자를 롤상으로 권취하는 것 ; 을 포함하는 방법에 의해 얻을 수 있다. 이 때, 조광층 형성용 조성물은 예를 들어, 고분자 매트릭스를 형성하기 위한 모노머 (바람직하게는 활성 에너지선 경화형 모노머) 및 액정 화합물을 포함한다.

B. 조광층 부착 유리 롤

본 발명의 하나의 실시형태에 있어서의 조광층 부착 유리 롤은 두께가 50 ㎛ ~ 200 ㎛ 인 장척상의 유리 필름과 그 유리 필름의 편측에 적층된 조광층을 갖는다. 대표적으로는 조광층 부착 유리 롤은 유리 필름과 조광층과 수지 필름과 점착제층을 이 순서로 갖는다. 유리 필름, 조광층, 수지 필름 및 점착제층으로는 각각, A 항에서 설명한 것이 바람직하게 사용된다. 상기 조광층 부착 유리 롤은 장척상으로 형성된 A 항에 기재된 조광 소자가 롤상으로 감겨진 것이어도 된다.

상기 조광층 부착 유리 롤은 경량으로 높은 신뢰성 (내충격성, 내찰상성 등)을 갖고, 점착제층을 갖는 경우에는 간편하게 유리 표면 등에 첩부할 수 있다.

실시예

이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하겠지만, 본 발명은 이들 실시예에 조금도 한정되는 것은 아니다. 또, 이하의 「부」 또는 「％」의 기재는 각각, 특별한 기재가 없는 한, 「중량부」 또는 「중량％」를 의미한다.

＜탄성률의 측정 방법＞

(수지 필름의 탄성률)

두께 50 ㎛, 폭 2 ㎝, 길이 15 ㎝ 의 단책상 샘플을 제작하고, 오토그래프 (시마즈 제작소사 제조, AG-I) 를 사용하여, 단책상 샘플의 길이 방향의 신장과 응력으로부터 탄성률을 측정하였다. 시험 조건은 척간 거리를 10 ㎝, 인장 속도를 10 ㎜/min 로 하였다.

(점착제의 탄성률)

점탄성 측정 장치 ARES (TA 인스트루먼트사 제조) 를 사용하여 점착제층의 23 ℃ 에 있어서의 저장 탄성률을 측정하였다. 즉, 점착제층을 두께 2 ㎜ 의 시트상으로 성형하고, 이것을 직경 25 ㎜ 의 패러렐 플레이트에 맞추어 타발하고, 장치의 척에 장착하였다. 그리고, 1 Hz 의 주기로 변형을 주면서, 5 ℃/분의 승온 속도로 -70 ℃ 에서 150 ℃ 까지 온도를 상승시키고, 23 ℃ 일 때의 저장 탄성률을 측정하였다.

＜두께의 측정 방법＞

다이얼 게이지를 사용하여 측정하였다.

[제조예 1 : 점착제 조성물 A 의 제조]

교반 날개, 온도계, 질소 가스 도입관, 냉각기를 구비한 4 구 플라스크에, 부틸아크릴레이트 100 중량부, 아크릴산 5 중량부 및 2-하이드록시에틸아크릴레이트 0.1 중량부, 중합 개시제로서 2,2'-아조비스이소부티로니트릴 0.2 중량부, 중합 용매로서 아세트산에틸 200 중량부를 주입하고, 충분히 질소 치환한 후, 질소 기류하에서 교반하면서 플라스크 내의 액온을 55 ℃ 부근으로 유지하며 10 시간 중합 반응을 실시하여 아크릴계 폴리머 용액을 조제하였다.

상기 아크릴계 폴리머 용액의 고형분 100 중량부에, 이소시아네이트계 가교제로서 트리메틸올프로판/톨릴렌디이소시아네이트의 어덕트체 (닛폰폴리우레탄공업사 제조, 콜로네이트 L) 0.5 중량부와 실란 커플링제 (신에츠화학공업사 제조, KBM403) 0.1 중량부를 균일하게 혼합 교반하여 아크릴계 점착제 조성물 A 를 얻었다.

[실시예 1]

투명 PET 기재 (미츠비시케미컬사 제조, 「다이어호일」, 두께 : 188 ㎛, 탄성률 : 4.0 ㎬) 의 편면에 스퍼터에 의해 투명 전극층 (ITO층) 을 형성하고, 전극층 부착 PET 필름을 얻었다.

유리 필름 (니폰덴키가라스사 제조, 「OA-10G」, 두께 : 150 ㎛) 의 편면에 스퍼터에 의해 투명 전극층 (ITO 층) 을 형성하여 전극층 부착 유리 필름을 얻었다.

편면에 박리 처리가 실시되어 있는 PET 필름의 박리 처리면에, 점착제 조성물 A 를 도포하고 건조시킴으로써 점착제층 부착 박리 필름을 얻었다. 점착제층의 두께는 50 ㎛ 이며, 그 탄성률은 4 × 10^-4 ㎬ 였다.

전극층 부착 PET 필름과 전극층 부착 유리 필름을, 네마틱 액정 분자와 1,6-헥산디올디아크릴레이트 (닛폰카야쿠사 제조, 「HDDA」) 를 포함하는 조광층 (고분자 분산형 액정층) 형성용 조성물을 개재하여, ITO 층이 대향하도록 하여 첩합한 후, 고분자 분산형 액정층 형성용 조성물을 경화시켜 적층체를 얻었다.

이어서, 상기 점착제층 부착 박리 필름을, 점착제층이 PET 필름과 대향하도록 조광 필름에 적층하였다.

이상과 같이 하여, [유리 필름 / 투명 전극층 / 조광층 / 투명 전극층 / 수지 필름 / 점착제층 / 박리 필름] 의 구성을 갖는 조광 소자를 얻었다. 유리 필름으로부터 점착제층까지의 두께는 408 ㎛ 였다.

[실시예 2]

수지 필름으로서 투명 PET 기재 (미츠비시케미컬사 제조, 「다이어호일」, 두께 : 50 ㎛, 탄성률 : 4.0 ㎬) 를 사용한 것, 및 유리 필름으로서 유리 필름 (니폰덴키가라스사 제조, 「OA-10G」, 두께 : 100 ㎛) 을 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 마찬가지로 하여, [유리 필름 / 투명 전극층 / 조광층 / 투명 전극층 / 수지 필름 / 점착제층 / 박리 필름] 의 구성을 갖는 조광 소자를 얻었다. 유리 필름으로부터 점착제층까지의 두께는 220 ㎛ 였다.

[실시예 3]

수지 필름으로서 투명 PET 기재 (미츠비시케미컬사 제조, 「다이어호일」, 두께 : 50 ㎛, 탄성률 : 4.0 ㎬) 를 사용한 것, 유리 필름으로서 유리 필름 (니폰덴키가라스사 제조, 「OA-10G」, 두께 : 70 ㎛) 을 사용한 것, 및 점착제층의 두께를 20 ㎛ 로 한 것 이외에는 실시예 1 과 마찬가지로 하여, [유리 필름 / 투명 전극층 / 조광층 / 투명 전극층 / 수지 필름 / 점착제층 / 박리 필름] 의 구성을 갖는 조광 소자를 얻었다. 유리 필름으로부터 점착제층까지의 두께는 160 ㎛ 였다.

[비교예 1]

유리 필름으로서 유리 필름 (니폰덴키가라스사 제조, 「OA-10G」, 두께 : 300 ㎛) 을 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 마찬가지로 하여, [유리 필름 / 투명 전극층 / 조광층 / 투명 전극층 / 수지 필름 / 점착제층 / 박리 필름] 의 구성을 갖는 조광 소자를 얻었다. 유리 필름으로부터 점착제층까지의 두께는 558 ㎛ 였다.

[비교예 2]

수지 필름으로서 투명 PET 기재 (미츠비시케미컬사 제조, 「다이어호일」, 두께 : 50 ㎛, 탄성률 : 4.0 ㎬) 를 사용한 것, 유리 필름 대신에 투명 PET 기재 (미츠비시케미컬사 제조, 「다이어호일」, 두께 : 100 ㎛) 를 사용한 것, 및 점착제층의 두께를 20 ㎛ 로 한 것 이외에는 실시예 1 과 마찬가지로 하여, [제 1 수지 필름 / 투명 전극층 / 조광층 / 투명 전극층 / 제 2 수지 필름 / 점착제층 / 박리 필름] 의 구성을 갖는 조광 소자를 얻었다. 제 1 수지 필름으로부터 점착제층까지의 두께는 190 ㎛ 였다.

[비교예 3]

수지 필름으로서 투명 PET 기재 (미츠비시케미컬사 제조, 「다이어호일」, 두께 : 300 ㎛, 탄성률 : 4.0 ㎬) 를 사용한 것, 및 유리 필름으로서 유리 필름 (니폰덴키가라스사 제조, 「OA-10G」, 두께 : 100 ㎛) 을 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 마찬가지로 하여, [유리 필름 / 투명 전극층 / 조광층 / 투명 전극층 / 수지 필름 / 점착제층 / 박리 필름] 의 구성을 갖는 조광 소자를 얻었다. 유리 필름으로부터 점착제층까지의 두께는 470 ㎛ 였다.

[비교예 4]

수지 필름으로서 투명 PET 기재 (미츠비시케미컬사 제조, 「다이어호일」, 두께 : 50 ㎛, 탄성률 : 4.0 ㎬) 를 사용한 것, 및 유리 필름으로서 유리 필름 (니폰덴키가라스사 제조, 「OA-10G」, 두께 : 35 ㎛) 을 사용한 것, 및 점착제층의 두께를 20 ㎛ 로 한 것 이외에는 실시예 1 과 마찬가지로 하여, [유리 필름 / 투명 전극층 / 조광층 / 투명 전극층 / 수지 필름 / 점착제층 / 박리 필름] 의 구성을 갖는 조광 소자를 얻었다. 유리 필름으로부터 점착제층까지의 두께는 125 ㎛ 였다.

상기 실시예 및 비교예에서 얻어진 조광 소자에 관해서, 이하의 특성 평가를 실시하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

＜굽힘 반경＞

20 ㎜ 에서 100 ㎜ 까지의 반경이 되도록 10 ㎜ 씩 반경이 상이한 복수의 염화비닐제의 폴을 준비하였다. 23 ℃ 의 환경하, 박리 필름을 벗긴 조광 소자 샘플을 유리 필름측 (비교예 2 에 있어서는 제 1 수지 필름측) 을 외측으로 하여, 폴을 따라 따르게 하고, 셀로판테이프 (니치반사 제조 「CT405AP-24」, 점착력 3.93 N/10 ㎝) 를 사용하여 양 변을 고정 가능·불가능한지 또는 깨지는지로 굴곡 정도를 확인하고, 깨지지 않고 양 변을 고정할 수 있었던 폴의 최소 반경을 굽힘 반경으로 하였다. 또한, 샘플 사이즈는 단변 20 ㎜, 장변은 폴 외경의 반경으로 하였다.

＜내충격성＞

5 ㎝ × 5 ㎝ 사이즈의 조광 소자로부터 박리 필름을 벗겨 유리판에 붙이고 평가 샘플로 하였다. 찌름 봉 (Φ 0.5 ㎜) 을 높이 10 ㎝ 에서 20 ㎜/min 의 속도로 샘플에 낙하시키고, 유리 필름의 깨짐을 관찰하여 하기 기준에 따라서 평가하였다.

양호 : 깨짐 없음

불량 : 깨짐 있음

＜내찰상성＞

직경 25 ㎜ 의 원기둥의 평활한 단면에, 스틸울 ＃1000 을 균일하게 장착하였다. 그 위에, 조광 소자 샘플을 유리 필름측 표면 (비교예 2 에 있어서는 제 1 수지 필름측 표면) 이 스틸울에 접하도록 배치하고, 하중 1.5 ㎏ 으로 매초 약 100 ㎜ 의 속도로 30 왕복시킨 후에, 하기 기준에 의해 육안 평가로 판정하였다.

양호 : 흠집이 전혀 없다. 또는 미세한 흠집은 있지만, 시인성에 영향은 없다

불량 : 명백한 흠집이 있어 시인성을 해친다

	유리 필름	수지 필름		점착제층		전체 두께	굽힘 반경	내충격성	내찰상성
	두께 (㎛)	두께 (㎛)	탄성률 (㎬)	두께 (㎛)	탄성률 (㎬)	(㎛)	(㎜)	내충격성	내찰상성
실시예 1	150	188	4.0	50	4×10^-4	408	100	양호	양호
실시예 2	100	50	4.0	50	4×10^-4	220	70	양호	양호
실시예 3	70	50	4.0	20	4×10^-4	160	50	양호	양호
비교예 1	300	188	4.0	50	4×10^-4	558	＞100	양호	양호
비교예 2	100 (제 1 수지 필름)	50	4.0	20	4×10^-4	190	＜20	양호	불량
비교예 3	100	300	4.0	50	4×10^-4	470	＞100	양호	양호
비교예 4	35	50	4.0	20	4×10^-4	125	30	불량	양호

표 1 에 나타난 바와 같이, 실시예의 조광 소자는 내충격성 및 내찰상성 중 어느 것에 있어서나 양호하고, 높은 신뢰성을 갖는 것을 알 수 있다. 또, 창 등에 첩부했을 때의 노출면이 유리면이라는 점에서, 내구성도 우수할 수 있다. 게다가 경량이며, 적당한 가요성을 갖는다는 점에서, 첩부할 때의 작업성도 우수하였다. 한편, 비교예의 조광 소자는 내충격성 및 내찰상성의 어느 것이 불충분하거나, 혹은 가요성이 불충분한 결과, 첩합 시의 작업성에 문제가 있었다.

산업상 이용가능성

본 발명은 조광 필름의 분야에서 바람직하게 사용된다.

100 조광 소자
10 유리 필름
20 조광층
30 수지 필름
40 점착제층

Claims

유리 필름과, 조광층과, 수지 필름과, 점착제층을 이 순서로 구비하고,
굽힘 반경이, 20 ㎜ ~ 100 ㎜ 이며,
그 유리 필름의 두께가 50 ㎛ ~ 200 ㎛ 인, 조광 소자.
제 1 항에 있어서,
상기 수지 필름의 두께가 20 ㎛ ~ 200 ㎛ 이며,
상기 수지 필름의 23 ℃ 에 있어서의 탄성률이 2 ㎬ ~ 10 ㎬ 인, 조광 소자.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 점착제층의 두께가 20 ㎛ ~ 200 ㎛ 이며,
상기 점착제층의 23 ℃ 에 있어서의 탄성률이 1 × 10^-5 ㎬ ~ 1 × 10^-2 ㎬ 인, 조광 소자.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유리 필름으로부터 상기 점착제층까지의 두께가 70 ㎛ ~ 500 ㎛ 인, 조광 소자.
장척상의 유리 필름과, 그 유리 필름의 편측에 적층된 조광층을 가지고,
그 유리 필름의 두께가 50 ㎛ ~ 200 ㎛ 인, 조광층 부착 유리 필름 롤.