JP7188163B2 - 調光体 - Google Patents
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Description
持する一対の基材に形成された透明電極または配向膜と調光層との重合接着強度(結果として、透明電極基材同士の密着強度)が大きく変化することになる。
透明電極が形成された第1および第2の積層体と、
各積層体における透明電極間に設けられる調光層と、を備える調光体において、
透明電極の調光層に面する側の表面には凹凸状の非平坦部を有することを特徴とする。
透明電極および配向膜が形成された第1および第2の積層体と、
各積層体における配向膜間に設けられる調光層と、を備える調光体において、
配向膜の調光層に面する側の表面には凹凸状の非平坦部を有することを特徴とする。
B 0601-2001によって規定される表面粗さにより表現する。表面粗さは触針式粗さ計から得た断面形状を基に求められる。「最大高さ」と呼ばれる高さ方向のパラメーターRzは粗さ計で測定した粗さ曲線の一部を基準長さで抜き出し、最も高い部分(最大山高さ:Rp)と最も深い部分(最大谷深さ:Ry)の和の値で求める。以下、本文では粗さRzを最大高さと表記する。
図2は、調光体10の基本構成を示す説明図である。
透明電極基材15を構成するフィルム基材11は、ロール・トゥ・ロール(roll to roll)方式での製造に適した実質的に透明なフレキシブルフィルム基材であれば、いずれも用いることができる。具体的には、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)などのポリエステル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、トリアセチルセルロース(TAC)などのセルロース誘導体、ポリエーテルサルフォン(PES)樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂などからなるフィルムを例示することができるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。
調光層13には、スペーサが導入されてあっても良い。スペーサを導入することにより、調光層13の厚さを均一に保つことが可能となる。スペーサとしては、特に限定するものではないが、粒状の樹脂スペーサや、粒状のガラススペーサなどを好適に用いることができる。
調光体10は、一方の透明電極基材15側から見て他方の透明電極基材15の透明電極12が露出した領域を有する。この領域には、調光体10を駆動するために電源から電力を供給するための給電部110が形成される。ITOや導電性ポリマー等からなる透明電極12はハンダ付けを可能とする様に、自身上に中継的役割を担う端子処理が必要となる。透明電極基材15をハーフカットして液晶を除去することにより透明電極12を露出させる。そして透明電極12の表面に導電ペースト,導電テープを積層し、導電テープ上にハンダを形成し、リード線に連結して形成される。(同図では、導電ペースト,導電テープを単一部材として示している。尚、図示しない配向膜を有するリバースモードの場合には、導電テープの積層箇所の配向膜は除去して透明電極12が露出される。)
次いで、本発明の主要な特徴である透明電極(配向膜)の粗面化による透明電極と調光層との重合接着強度の向上について説明する。
フィルム基材11に透明電極12が成膜された透明電極基材15の透明電極12表面にフォトレジスト20を既知手法によりパターニングする。透明電極12としては最も代表的なITOを用いる場合について説明する。ポジタイプのフォトレジストをスリットコーターやダイコーターにより成膜し、転写したいパターンを有するフォトマスクを用いて露光,現像して透明電極12の上にレジストパターンを形成する。液状のフォトレジストでなく、ドライフィルムレジストも好適に採用される。
エッチング法には大別して2種類有り、ITOが化学的に溶解する溶液(エッチャント)を用いて溶かすウェットエッチング法と、液体を使用せずガスを用いて物理的及び/または化学的に削っていくドライエッチング法である。前者の利点として、レジストや基板の材料を適切に選択することにより高いエッチング選択比を得ることができる、特殊な設備が必要無く簡便に行える、などを有するが、等方的にエッチングされるためサイドエッチによるアンダーカットが入りやすく、加工精度が低い、縦置きができないため基板が大型化すると装置の床面積も増大する、など課題も多い。図1(b)にて図示した凹部が半円形状となっている断面形状は、ウェットエッチング法の等方性に起因する現象である。一方、後者のドライエッチングでは、微細なパターンが形成できるといった利点を有するが、真空装置が必要なため初期コストがかかる、異方性を得るためのスパッタエッチング(イオンエッチング)では下地との選択比が充分に取れない、などの問題がある。ここでスパッタエッチングとは、イオン衝撃によってエッチング対象物を物理的に破壊し取り去るエッチング方法を言い、活性種がイオンのみであるため直進性が高く、サイドエッチを生じさせない利点がある。本発明においては、目的とする非平坦部の凹凸サイズ(10nm以上400nm以下の段差,Rz)を考慮して、後者のドライエッチングが好ましい。エッチングにあたっては、レジスト20と透明電極12との選択比(エッチングレート)を考慮して適切なアシストガスを選定する。
アセトンを用いた超音波洗浄(アッシング)によりレジストを剥離し、所望とするパターン(凹凸サイズ)の非平坦部が形成された透明電極12を有する透明電極基材15が得られる。
一対の透明電極基材15で調光層13を挟持して一体化するにあたり、ロール・トゥ・ロール方式での連続的な製造の場合、2つの巻き出しロールから供給されるウェブ状の透明電極基材15の一方(透明電極12表面)に調光層13を塗布形成する。ロール・トゥ・ロール方式でなく、所定サイズ・形状のシート状とされた一対の透明電極基材15を用いた枚葉式での作製も採用されうる。
図6(d)の状態にある積層物の上側から、他方の透明電極基材15(透明電極12表面)を調光層13の塗布面に重ね合わせて積層する。同図では、挟持される調光層13の厚さが均一化される様に、上側の基材の調光層13の凸部と下側の基材の調光層13の凹部、上側の基材の調光層13の凹部と下側の基材の調光層13の凸部とが対向する様に位置合わせされているが、調光層13に形成される凹凸の段差が10nm以上400nm以下程度の本発明では、1~100μmの範囲にある調光層13の厚さ(両基材15のギャップ)に及ぼす影響は少ないため、上下の凹凸の位置合わせは重視される要素ではない。
PNLCタイプの調光層13は、液晶組成物の一部又は全体が液晶性を示す状態において紫外線を照射することで液晶組成物の硬化を行い、液晶組成物の硬化物を形成させて得られる。この液晶組成物の硬化は、調光層13を塗布形成して一対の透明電極基材15により挟み込んだ積層体に、紫外線を照射して行う。その際に用いる紫外線照射装置は、公知のものを用いることができる。紫外線照射装置の光源としては、例えば、メタルハライドランプ,高圧水銀ランプ,紫外線発光ダイオードなどが挙げられる。中でも、本発明における紫外線照射装置の光源には、波長選択フィルターを用いなくても照射強度のロスが無く、特定の波長の紫外線を照射することができ、さらには、光源から発生する熱源を抑制できることから、紫外線発光ダイオードを用いることが好ましい。また、紫外線発光ダイオードを用いた光源は、より液晶組成物の硬化を促進させることができることから、装置内の複数箇所に配置されていることが好ましい。
の本発明(下)では、透明電極12と調光層13との接触界面が、断面図において、直線状(上)から矩形波状(下)となり、本発明(下)における実効的な接触面積が1.4倍に増大することを示す概念図である。
図4は、透明電極12と調光層13との重合接着強度の向上に伴い、調光体10の密着強度が向上した試験結果を示すグラフ(a),試験方法(b)を表す説明図である。図5では、調光体10の一対(上下)の透明電極基材15が剥離するに到るまでの引張り強度を測定し、重合接着強度の指標としている。
透明電極基材15として透明電極上に配向膜が成膜されリバースモードの調光層13を採用した場合の調光体10における、配向膜の粗面化手段の一例による配向膜と調光層との重合接着強度の向上について説明する。
フィルム基材11に透明電極12,第1配向膜14がこの順に成膜された透明電極基材15を用意する。配向膜14は、透明電極12上に全面ベタで塗布形成されている。
第1配向膜14表面に、目的とする粗面化状態となる様に第2配向膜16をパターン状に形成する。パターニング手法としては、印刷版を用いて局所的に第2配向膜16を塗布形成する。第2配向膜16は第1配向膜14と同じ材料で良いし、異なる材料であっても良い。第2配向膜16の塗布厚さは、乾燥後に凹凸の段差が10nm以上400nm以下となる厚さで形成される。
同様に、フィルム基材11に透明電極12,第1配向膜14,パターン状の第2配向膜16がこの順に成膜された透明電極基材15を用意し、図5(d)→図6(e)→図6(f)で説明した手順と同様に、調光層13の塗布→透明電極基材15の積層(調光層13の挟持)→液晶組成物の硬化(調光層13と透明電極基材15との重合接着)を行なう。
更に、調光体10の給電部110を覆う保護層17を形成しても良い(図8参照)。図2に示される様に、給電部110では、ハーフカットされた調光体10の断裁面では、調光層13が露出している。調光層13は、酸,水分,紫外線などとの接触によって劣化を招きやすくなる。調光体10の取り扱いの上で折れや曲がりが生じると、リード線,ハンダ,導電ペースト,導電テープの何れかの境界での剥離(特に、リード線の抜け)の危惧がある。また、透明電極12が外気に接触することで変質する危惧がある。これらの対策として、給電部110を保護層17にて覆う構成も採用される。
なり、調光体10の密着強度(剥離強度)は一層十分に確保される。
11 フィルム基材
12 透明電極
13 調光層
14 第1配向膜
15 透明電極基材
16 第2配向膜
17 保護層
20 フォトレジスト
110 給電部
Claims (3)
- 透明電極が形成された第1および第2の積層体と、
各積層体における透明電極間に設けられる調光層と、を備える調光体において、
前記調光層は、三次元の網目状に形成された樹脂からなるポリマーネットワークの内部に形成された空隙内に液晶分子が配置されたタイプのPNLC(ポリマーネットワーク液晶)、またはポリマー中に分散配置される液晶分子を有するタイプのPDLC(高分子分散液晶)の何れかの液晶層からなり、
透明電極の調光層に面する側の表面には凹凸状の非平坦部を有し、
前記凹凸の段差が10nm以上400nm以下である
ことを特徴とすることを特徴とする調光体。 - 透明電極および配向膜が形成された第1および第2の積層体と、
各積層体における配向膜間に設けられる調光層と、を備える調光体において、
前記調光層は、三次元の網目状に形成された樹脂からなるポリマーネットワークの内部に形成された空隙内に液晶分子が配置されたタイプのPNLC(ポリマーネットワーク液晶)、またはポリマー中に分散配置される液晶分子を有するタイプのPDLC(高分子分散液晶)の何れかの液晶層からなり、
配向膜の調光層に面する側の表面には凹凸状の非平坦部を有し、
前記凹凸の段差が10nm以上400nm以下である
ことを特徴とする調光体。 - 前記非平坦部内の表面粗さの最大高さが10nm以上400nm以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の調光体。
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