特開 2023-92119 液晶デバイス用透明基材、調光シート、及び調光装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023092119

(43)【公開日】2023-07-03

(54)【発明の名称】液晶デバイス用透明基材、調光シート、及び調光装置

(51)【国際特許分類】

   G02F 1/1333 20060101AFI20230626BHJP

   G02F 1/13 20060101ALI20230626BHJP

   G02F 1/1345 20060101ALI20230626BHJP

   G02F 1/1334 20060101ALN20230626BHJP

【ＦＩ】

G02F1/1333 500

G02F1/13 505

G02F1/1345

G02F1/1334

【審査請求】有

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021207130

(22)【出願日】2021-12-21

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2023-05-18

(71)【出願人】

【識別番号】000003193

【氏名又は名称】凸版印刷株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】森永 かおり

【テーマコード（参考）】

2H088

2H092

2H189

2H190

【Ｆターム（参考）】

2H088EA34

2H088GA10

2H088GA13

2H088HA01

2H088HA02

2H088HA03

2H088MA20

2H092GA42

2H092GA46

2H092GA48

2H092GA50

2H092HA01

2H092NA27

2H092PA01

2H092PA02

2H092QA15

2H189AA04

2H189AA05

2H189BA04

2H189CA08

2H189HA12

2H189LA01

2H189LA03

2H189LA04

2H189LA05

2H189LA07

2H190JA03

2H190JA15

2H190JB03

2H190KA11

2H190LA01

2H190LA22

(57)【要約】

【課題】ブロッキングを抑制しつつ、製造工程の簡略化が可能な液晶デバイス用透明基材、調光シート、及び、調光装置を提供する。
【解決手段】調光装置１０が備える調光層３１が含む液晶分子の配向方向を規制する配向層４１Ａ，４１Ｂと、配向層４１Ａ，４１Ｂが形成される可撓性を有した下地層４２Ａ，４２Ｂと、を含む透明基材３２，３３であって、第１面と、第１面とは反対側の第２面とを備え、第１面は、配向層４１Ａ，４１Ｂが備える面であり、第２面は、下地層４２Ａ，４２Ｂが備える面であり、配向層４１Ａ，４１Ｂは、ポリイミドを含み、第１面に対してナノインデンテーション法で測定された押し込み硬度が０．２５ＧＰａ以上である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

液晶デバイスが備える調光層が含む液晶分子の配向方向を規制する配向層と、
前記配向層が形成される可撓性を有した下地層と、を含む液晶デバイス用透明基材であって、
第１面と、前記第１面とは反対側の第２面とを備え、
前記第１面は、前記配向層が備える面であり、
前記第２面は、前記下地層が備える面であり、
前記配向層は、ポリイミドを含み、
前記第１面に対してＩＳＯ １４５７７－１：２０１５に準拠するナノインデンテーション法で測定された押し込み硬度が０．２５ＧＰａ以上である
液晶デバイス用透明基材。

【請求項2】

前記第１面に対してＩＳＯ １４５７７－１：２０１５に準拠するナノインデンテーション法で測定された押し込み硬度が１．００ＧＰａ未満である
請求項１に記載の液晶デバイス用透明基材。

【請求項3】

前記第１面の表面粗さＲａが１０ｎｍ以下であり、
前記第２面の表面粗さＲａが２０ｎｍ以下である
請求項１または２に記載の液晶デバイス用透明基材。

【請求項4】

液晶組成物を含む調光層と、
前記調光層を挟む一対の請求項１～３の何れか１項に記載の液晶デバイス用透明基材と、を備え、
前記調光層は、各液晶デバイス用透明基材が備える前記第１面のそれぞれと接する
調光シート。

【請求項5】

請求項４に記載の調光シートと、
前記調光シートが備える一対の前記下地層の各々が備える透明電極層の間に電位差を生じさせて前記液晶組成物の配向を制御することで、前記調光シートの透明状態と不透明状態とを切り替える駆動部と、を備える
調光装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、配向層を備える液晶デバイス用透明基材、液晶デバイス用透明基材を備える調光シート、及び、調光シートを備える調光装置に関する。

【背景技術】

【0002】

リバース型の調光シートの一例は、液晶組成物を含む調光層と、調光層を挟む一対の透明基材とを備える。各透明基材は、透明支持層と、透明支持層によって支持される透明電極層と、配向層とがこの順に積層されて構成される。調光シートは、調光層が一対の透明基材の各々が備える配向層の間に位置するように積層される。リバース型の調光シートの一例は、一対の透明電極層間に電圧が印加されていない状態において、配向層が液晶分子を垂直配向させることで、相対的に低いヘイズを示す。リバース型の調光シートは、一対の透明電極層間に電圧が印加されている状態において、液晶分子がランダムに配向することで、入射光が高分子と液晶の界面で散乱し、これによって相対的に高いヘイズを示す。

【0003】

調光シートに期待される用途の拡張は、調光シートの大面積化を強く要求する。調光シートの大面積化は、透明体と調光シートとの間に介在する粘着層に新たな耐性の向上を要求する。例えば、大面積の調光シートを窓ガラスや展示ウインドウに適用することは、高温高湿度下の使用に対する耐性、すなわち透明体から生じるアウトガスに対する耐性を広い範囲で要求する。こうした耐性を向上する技術として、粘着層に所定値以上の剥離強度を備えることが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２１－１４００２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

一方、大面積の調光シートは、調光シートの量産化を可能にする観点から、ロールツーロール方式による製造を新たに要求する。そして、ロールツーロール方式を用いる調光シートの製造は、ロール状に捲回された透明基材の配向層と透明支持層とが貼り付いて剥離し難くなるという課題、すなわちブロッキングを新たに招来させる。

【0006】

なお、ブロッキングを抑制するための技術の一例としては、フィルムの一面に凹凸を形成するナール処理が知られている。仮に、透明基材が備える配向層及び透明支持層の少なくとも一方にナール処理を施すとすれば、ロール状に捲回された透明基材において、配向層と透明支持層との密着性を低めて透明基材同士を剥離し易くなる。

【0007】

ただし、ナール処理によって形成される凹凸は、調光シートの見栄えそのものを少なからず変える。また、ナール処理のようなブロッキングを抑制するための前処理は、透明基材の製造工程、及び、透明基材を含む調光シートの製造における工数を増加させる。こうしたナール処理とは異なるブロッキングの抑制技術が提供されるとなれば、調光シートの見栄えに関わる選択の範囲、あるいは調光シートの製造に関わる選択の範囲を広げ、これによって調光シートに関わる産業を発展させ得る。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するための液晶デバイス用透明基材は、液晶デバイスが備える調光層が含む液晶分子の配向方向を規制する配向層と、前記配向層が形成される可撓性を有した下地層と、を含む液晶デバイス用透明基材であって、第１面と、前記第１面とは反対側の第２面とを備え、前記第１面は、前記配向層が備える面であり、前記第２面は、前記下地層が備える面であり、前記配向層は、ポリイミドを含み、前記第１面に対してＩＳＯ １４５７７－１：２０１５に準拠するナノインデンテーション法で測定された押し込み硬度が０．２５ＧＰａ以上である。

【0009】

上記構成によれば、配向層が備える第１面の押し込み硬度が０．２５ＧＰａ以上であることで、液晶デバイス用透明基材をロール状に捲回した際に、第１面が第２面の微細な凹凸形状に追従しにくくなる。これにより、第１面と第２面との密着性が低下することで、第１面と第２面とが貼り付くブロッキングを抑制できる。このような構成であれば、液晶デバイス用透明基材をロール状に捲回する前にブロッキングを抑制するための前処理を施す場合と比較して、液晶デバイス用透明基材、液晶デバイス用透明基材を含む調光シート、及び、調光シートを備える調光装置の製造工程の簡略化が可能となる。

【0010】

上記液晶デバイス用透明基材において、前記第１面に対してＩＳＯ １４５７７－１：２０１５に準拠するナノインデンテーション法で測定された押し込み硬度が１．００ＧＰａ未満であることが好ましい。

【0011】

上記構成によれば、配向層が備える第１面の押し込み硬度が１．００ＧＰａ未満であることで、配向層の脆化を抑制できる。これにより、液晶デバイス用透明基材をロール状に捲回した際に、配向層におけるクラックの発生を抑制できる。

【0012】

上記液晶デバイス用透明基材において、前記第１面の表面粗さＲａが１０ｎｍ以下であり、前記第２面の表面粗さＲａが２０ｎｍ以下であることが好ましい。
上記構成によれば、第１面及び第２面の何れもが、ナール処理がされず平滑な面である場合であっても、液晶デバイス用透明基材をロール状に捲回した際に、第１面と第２面とが貼り付くブロッキングを抑制できる。

【0013】

上記課題を解決するための調光シートは、液晶組成物を含む調光層と、前記調光層を挟む一対の上記何れかの液晶デバイス用透明基材と、を備え、前記調光層は、各液晶デバイス用透明基材が備える前記第１面のそれぞれと接する。

【0014】

上記課題を解決するための調光装置は、上記の調光シートと、前記調光シートが備える一対の前記下地層の各々が備える透明電極層の間に電位差を生じさせて前記液晶組成物の配向を制御することで、前記調光シートの透明状態と不透明状態とを切り替える駆動部と、を備える。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、ブロッキングを抑制しつつ、液晶デバイス用透明基材、調光シート、及び、調光装置の製造工程を簡略化できる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１は、調光装置の構成を示す模式図である。

【図2】図２は、液晶デバイス用透明基材の層構成を示す模式図である。

【図3】図３は、液晶デバイス用透明基材を捲回した状態を示す斜視図である。

【図4】図４は、実施例、比較例、及び、参考例の評価結果を示す表である。

【図5】図５は、架橋剤の添加量と、配向層の押し込み硬度との関係を示すグラフである。

【図6】図６は、配向層の押し込み硬度と、ブロッキングが発生した部分の面積の割合を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0017】

図１～図３を参照して、液晶デバイス用透明基材、調光シート、及び、調光装置の一実施形態を説明する。
［調光装置及び調光シート］
図１を参照して調光装置、及び調光シートについて説明する。

【0018】

図１が示すように、液晶デバイスの一例である調光装置１０は、調光ユニット１１と、駆動部１２とを備える。調光ユニット１１は、リバース型の調光シート２１を含む。調光シート２１は、調光層３１と、第１透明基材３２と、第２透明基材３３とを備える。第１透明基材３２及び第２透明基材３３は、それぞれ液晶デバイス用透明基材の一例である。

【0019】

第１透明基材３２は、第１配向層４１Ａと、第１下地層４２Ａとを備える。第２透明基材３３は、第２配向層４１Ｂと、第２下地層４２Ｂとを備える。調光シート２１は、各層が積層される厚さ方向において、第１配向層４１Ａと第２配向層４１Ｂとが調光層３１を挟み込む。

【0020】

第１下地層４２Ａ及び第２下地層４２Ｂは、ロール状に捲回可能な可撓性を有する。第１下地層４２Ａは、第１透明電極層４３Ａと、第１透明支持層４４Ａとを備える。第１透明電極層４３Ａは、第１透明基材３２において、第１配向層４１Ａと第１透明支持層４４Ａとの間に位置する。第２下地層４２Ｂは、第２透明電極層４３Ｂと、第２透明支持層４４Ｂとを備える。第２透明電極層４３Ｂは、第２透明基材３３において、第２配向層４１Ｂと第２透明支持層４４Ｂとの間に位置する。

【0021】

調光ユニット１１は、第１透明電極層４３Ａに取り付けられた第１電極２２Ａと、第２透明電極層４３Ｂに取り付けられた第２電極２２Ｂとを備える。さらに、調光ユニット１１は、第１電極２２Ａに接続された第１配線２３Ａと、第２電極２２Ｂに接続された第２配線２３Ｂとを備える。第１電極２２Ａは、第１配線２３Ａを介して駆動部１２に接続される。第２電極２２Ｂは、第２配線２３Ｂを介して駆動部１２に接続される。

【0022】

第１電極２２Ａ及び第２電極２２Ｂの各々は、例えばフレキシブルプリント基板（FPC : Flexible Printed Circuits）である。ＦＰＣは、支持層、保護層、及び、支持層と保護層とに挟まれた導体部を備える。支持層及び保護層は、絶縁性の合成樹脂によって構成される。支持層及び保護層は、例えばポリイミドによって形成される。導体部は、例えば金属薄膜によって構成される。金属薄膜を形成する材料は、一例として銅である。第１電極２２Ａ及び第２電極２２Ｂの各々は、ＦＰＣに限らず、例えば金属製のテープであってもよい。

【0023】

なお、第１電極２２Ａ及び第２電極２２Ｂの各々は、図示されない導電性接着層によって、第１透明電極層４３Ａ、第２透明電極層４３Ｂの各々に取り付けられる。第１電極２２Ａ及び第２電極２２Ｂの各々のうち、導電性接着層に接続される部分では、導体部が保護層または支持層から露出している。導電性接着層は、例えば、異方性導電フィルム（ACF : Anisotropic Conductive Film）、異方性導電ペースト（ACP : Anisotropic Conductive Paste）、等方性導電フィルム（ICF : Isotropic Conductive Film）、及び、等方性導電ペースト（ICP : Isotropic Conductive Paste）などによって構成される。調光装置１０の製造工程における取り扱い性の観点から、導電性接着層は、異方性導電フィルムであることが好ましい。

【0024】

第１配線２３Ａ、及び第２配線２３Ｂは、例えば、金属製のワイヤーと、金属製のワイヤーを覆う絶縁層とによって構成される。ワイヤーは、一例として銅によって構成される。絶縁層は、一例として樹脂によって構成される。

【0025】

駆動部１２は、第１透明電極層４３Ａと第２透明電極層４３Ｂとの間に交流電圧を印加して電位差を生じさせることで、液晶組成物の配向を制御する。駆動部１２が印加する交流電圧は、矩形波状を有することが好ましい。なお、駆動部１２が印加する交流電圧は、矩形波状以外の形状でもよく、例えば、正弦波状を有した交流電圧を第１透明電極層４３Ａと第２透明電極層４３Ｂとの間に印加してもよい。

【0026】

調光層３１は、透明な樹脂層と液晶組成物とを備える。樹脂層は、液晶組成物が充填される空隙を有する。液晶組成物は、樹脂層が有する空隙に充填されている。液晶組成物は液晶分子を含む。液晶分子の一例は、シッフ塩基系、アゾ系、アゾキシ系、ビフェニル系、ターフェニル系、安息香酸エステル系、トラン系、ピリミジン系、シクロヘキサンカルボン酸エステル系、フェニルシクロヘキサン系、及び、ジオキサン系から構成される群から選択される少なくともいずれか一種である。

【0027】

液晶組成物の保持型式は、高分子ネットワーク型、高分子分散型、及び、カプセル型から構成される群から選択されるいずれか１つである。高分子ネットワーク型は、３次元の網目状を有した透明な高分子ネットワークを備え、相互に連通した網目状の空隙のなかに液晶組成物を保持する。高分子ネットワークは、樹脂層の一例である。高分子分散型は、孤立した多数の空隙を樹脂層のなかに備え、高分子層に分散した空隙のなかに液晶組成物を保持する。カプセル型は、カプセル状を有した液晶組成物を樹脂層のなかに保持する。なお、液晶組成物は、上述した液晶分子以外に、樹脂層を形成するためのモノマー、及び、二色性色素などを含んでもよい。

【0028】

調光層３１は、第１透明電極層４３Ａと第２透明電極層４３Ｂとの間において生じる電圧の変化を受けて液晶分子の配向を変える。液晶分子における配向の変化は、調光層３１に入る可視光の散乱度合い、吸収度合い、及び、透過度合いを変える。リバース型の調光シート２１は、調光シート２１の通電時に、すなわち、第１透明電極層４３Ａと第２透明電極層４３Ｂとの間に電位差が生じているときに、相対的に高いヘイズを有する。リバース型の調光シート２１は、調光シート２１の非通電時に、すなわち、第１透明電極層４３Ａと第２透明電極層４３Ｂとの間に電位差が生じていないときに、相対的に低いヘイズを有する。例えば、リバース型の調光シート２１は、調光シート２１の通電時に不透明状態を有し、調光シート２１の非通電時に透明状態を有する。

【0029】

調光シート２１は、例えば、車両及び航空機などの移動体が備える窓に取り付けられる。また、調光シート２１は、例えば、住宅、駅、空港などの各種の建物が備える窓、オフィスに設置されたパーティション、店舗に設置されたショーウインドウ、及び、映像を投影するスクリーンなどに取り付けられる。調光シート２１の形状は、平面状であってもよいし、曲面状であってもよい。

【0030】

［液晶デバイス用透明基材］
図２は、液晶デバイス用透明基材の一例である第１透明基材３２の断面構造を示す。なお、第２透明基材３３は、第１透明基材３２と同一の層構成を有する。そのため、以下では、第１透明基材３２の構造を説明する一方で、第２透明基材３３の構造の説明を割愛する。なお、図２では、図示の便宜上、第１透明基材３２を構成する各層の厚さを模式的に示す。

【0031】

図２に示すように、第１透明基材３２は、第１面３２Ｓ１と、第１面３２Ｓ１とは反対側の第２面３２Ｓ２とを備える。第１面３２Ｓ１は、第１配向層４１Ａが備える面である。第１面３２Ｓ１は、調光シート２１の状態で、調光層３１と接する。第２面３２Ｓ２は、第１下地層４２Ａのうち第１透明支持層４４Ａが備える面である。

【0032】

第１配向層４１Ａは、垂直配向膜である。第１配向層４１Ａは、第１配向層４１Ａが広がる平面に対して液晶分子の長軸が直交するように液晶分子の配向方向を規制する。なお、第１配向層４１Ａと液晶分子の長軸とが形成する角度は、実質的に直角であると見なせる範囲において直角に対するずれを有してもよい。第１配向層４１Ａは、ポリイミド系樹脂で構成される。第１配向層４１Ａをポリイミド系樹脂で構成することで第１配向層４１Ａの熱的安定性及び化学的安定性を高めることができる。

【0033】

第１配向層４１Ａは、ポリイミドを含む。ポリイミドは、その前駆体であるポリアミック酸から形成される。第１配向層４１Ａの表面には、ラビング処理が施されてもよい。第１配向層４１Ａの厚さは、例えば２０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であってよい。第１配向層４１Ａは、可視光に対する透過性を有する。

【0034】

第１配向層４１Ａが備える第１面３２Ｓ１は、液晶デバイス用透明基材の表面に凹凸を設けるナール処理が施されていない平滑な面である。第１面３２Ｓ１は、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２０１３に準じた方法によって測定される算術平均粗さを表面粗さＲａとしたときに、例えば、表面粗さＲａが１０ｎｍ以下である。

【0035】

第１配向層４１Ａが備える第１面３２Ｓ１は、ナノインデンテーション法で測定された押し込み硬度が０．２５ＧＰａ以上である。第１面３２Ｓ１の押し込み硬度が０．２５ＧＰａ以上であることで、第１透明基材３２をロール状に捲回した際に、第１面３２Ｓ１が第２面３２Ｓ２の微細な凹凸形状に追従しにくくなる。これにより、第１面３２Ｓ１と第２面３２Ｓ２との密着性が低下することで、第１面３２Ｓ１と第２面３２Ｓ２とが貼り付くブロッキングを抑制できる。

【0036】

第１配向層４１Ａが備える第１面３２Ｓ１は、ナノインデンテーション法で測定された押し込み硬度が１．００ＧＰａ未満であることが好ましい。第１面３２Ｓ１の押し込み硬度が１．００ＧＰａ未満であることで、第１配向層４１Ａの脆化を抑制できる。これにより、第１透明基材３２をロール状に捲回した際に、第１配向層４１Ａにおけるクラックの発生を抑制できる。

【0037】

なお、本実施形態において、「ナノインデンテーション法で測定された押し込み硬度」は、ＩＳＯ １４５７７－１：２０１５に準拠する測定方法によって測定される。押し込み硬度は、所定の条件にて三角錐形状のバーコビッチ圧子を測定試料に押し込むことで測定される。押し込み硬度は、例えば、測定試料に所定の押し込み深さでバーコビッチ圧子を押し込んだ際の最大押し込み荷重を、測定試料に形成された圧子痕から得られるの接触投影面積で除することにより求めることができる。

【0038】

第１配向層４１Ａが備える第１面３２Ｓ１の押し込み硬度は、第１透明基材３２の製造過程において、第１配向層４１Ａを形成する際に、ポリアミック酸に作用する架橋剤の添加量を変えることによって制御できる。架橋剤の添加量が増えると、ポリアミック酸の架橋が促進されて第１配向層４１Ａの押し込み硬度が増加する。架橋剤の添加量が減ると、ポリアミック酸の架橋が促進されないため、第１配向層４１Ａの押し込み硬度が相対的に低下する。

【0039】

ポリアミック酸に作用する架橋剤としては、エポキシ基、オキセタン基、シクロカーボネート基、ヒドロキシル基、またはアルコキシアルキル基からなる群より選ばれる少なくとも１種の置換基を２個以上有する架橋性化合物、または重合性不飽和結合を有する架橋性化合物などを挙げることができる。架橋剤は１種類であってもよく、２種類以上組み合わせてもよい。以下に架橋剤の具体例を挙げるが、これらに限定されるものではない。

【0040】

エポキシ基を有する架橋性化合物は、例えば、ビスフェノールアセトングリシジルエーテル、フェノールノボラックエポキシ樹脂、クレゾールノボラックエポキシ樹脂等である。オキセタン基を有する架橋性化合物は、例えば、３－エチル－３－｛［（３－エチルオキセタン－３－イル）メトキシ］メチル｝オキセタンである。シクロカーボネート基を有する架橋性化合物は、例えば、１，３－ビス［（２－オキソ－１，３－ジオキソラン－４－イル）メトキシ］ベンゼン、１，３－ビス［（２－オキソ－１，３－ジオキソラン－４－イル）メトキシ］２－プロパノール等である。ヒドロキシル基を有する架橋性化合物は、例えば、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラキス（２－ヒドロキシエチル）アジポアミド、１，３，５－トリス（ヒドロキシメチル）ベンゼン等である。アルコキシル基を有する架橋性化合物は、例えば、１，２，４，５－テトラメトキシベンゼン等である。重合性不飽和結合を有する架橋性化合物は、例えば、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート等である。

【0041】

第１透明電極層４３Ａを構成する材料は、例えば、酸化インジウムスズ、フッ素ドープ酸化スズ、酸化スズ、酸化亜鉛、カーボンナノチューブ、及び、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）から構成される群から選択される何れか１つであってよい。第１透明電極層４３Ａは、可視光に対する透過性を有する。

【0042】

第１透明支持層４４Ａを構成する材料は、例えば、合成樹脂、または、無機化合物であってよい。合成樹脂は、例えば、ポリエステル、ポリアクリレート、ポリカーボネート、及び、ポリオレフィンなどである。ポリエステルは、例えば、ポリエチレンテレフタレート及びポリエチレンナフタレートなどである。ポリアクリレートは、例えばポリメチルメタクリレートである。無機化合物は、例えば、二酸化ケイ素、酸窒化ケイ素、及び、窒化ケイ素などである。第１透明支持層４４Ａは、可視光に対する透過性を有する。なお、第１透明支持層４４Ａは、単層構造に限らず、多層構造を有してもよい。

【0043】

第１透明支持層４４Ａが備える第２面３２Ｓ２は、液晶デバイス用透明基材の表面に凹凸を設けるナール処理が施されていない平滑な面である。第２面３２Ｓ２は、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２０１３に準じた方法によって測定される算術平均粗さを表面粗さＲａとしたときに、例えば、表面粗さＲａが２０ｎｍ以下である。

【0044】

［捲回体］
図３は、第１透明基材３２が捲回された捲回体の状態を図示している。なお、第２透明基材３３は、第１透明基材３２と同様に捲回可能である。そのため、以下では、第１透明基材３２の捲回体について説明する一方で、第２透明基材３３の捲回体についての説明を割愛する。

【0045】

図３が示すように、第１透明基材３２は、ロールツーロール方式によって製造される。詳述すると、第１透明基材３２は、捲回された第１下地層４２Ａ（非図示）を引き出した状態で、第１透明電極層４３Ａ上に第１配向層４１Ａを形成した後、芯材であるコアＣに巻き付けることでロール状の捲回体とされる。例えば、第１面３２Ｓ１は、捲回体の中心軸となるコアＣの側に面する。この場合、第２面３２Ｓ２は、捲回体の状態で外方の側に面する。第１面３２Ｓ１は、内周に位置する第２面３２Ｓ２に巻き付けられる。

【0046】

ロールツーロール方式によって調光シート２１を製造する際には、第１透明基材３２は、捲回体の状態で製造装置に設置された後、第１透明基材３２の長手方向に沿って引き出される。このとき、第１面３２Ｓ１と第２面３２Ｓ２との密着力が過剰に強い場合では、第１面３２Ｓ１と第２面３２Ｓ２とが貼り付いて剥離し難くなるブロッキングが生じる。ブロッキングが生じた部分の面積が大きい場合、第１面３２Ｓ１と第２面３２Ｓ２とを剥離するために必要な力が大きくなる。第１面３２Ｓ１と第２面３２Ｓ２とを剥離するために必要な力が第１配向層４１Ａと第１透明電極層４３Ａとの剥離強度よりも大きくなると、第１配向層４１Ａが第１透明電極層４３Ａから剥離する。もしくは、第１面３２Ｓ１と第２面３２Ｓ２とを剥離するために必要な力が第１配向層４１Ａの層内の機械的強度よりも大きくなると、第１配向層４１Ａにおける第１面３２Ｓ１の近傍の部分が、第１配向層４１Ａの層内で剥離する。

【0047】

この点、本実施形態のように、第１配向層４１Ａが備える第１面３２Ｓ１の押し込み硬度が０．２５ＧＰａ以上であることで、第１面３２Ｓ１が第２面３２Ｓ２の微細な凹凸形状に追従しにくくなる。これにより、第１面３２Ｓ１と第２面３２Ｓ２との密着性が相対的に低下するため、第１面３２Ｓ１と第２面３２Ｓ２とが貼り付くブロッキングを抑制できる。

【0048】

従来では、第１透明基材３２をロール状に捲回する前に、ブロッキングの抑制を目的とした前処理を行う必要があった。ブロッキングの抑制を目的とした前処理の一例は、第１面３２Ｓ１及び第２面３２Ｓ２の少なくとも一方に凹凸を形成するナール処理である。ブロッキングの抑制を目的とした前処理の一例は、第１透明基材３２をロール状に捲回する際に第１面３２Ｓ１と第２面３２Ｓ２との間に剥離可能なテープのようなスペーサを挟み込むことである。本実施形態の構成であれば、第１透明基材３２にブロッキングを抑制するための前処理を施す場合と比較して、第１透明基材３２の製造工程、ひいては、第１透明基材３２を備える調光シート２１及び調光装置１０の製造工程の簡略化が可能となる。

【0049】

［実施形態の効果］
本実施形態によれば、以下に列挙する効果を得ることができる。
（１）第１面３２Ｓ１のナノインデンテーション法による押し込み硬度が０．２５ＧＰａ以上であることで、第１透明基材３２をロール状に捲回した際に、第１面３２Ｓ１が第２面３２Ｓ２の微細な凹凸形状に追従しにくくなる。これにより、第１面３２Ｓ１と第２面３２Ｓ２との密着性が低下することで、捲回体の状態で第１面３２Ｓ１と第２面３２Ｓ２とが貼り付くブロッキングを抑制できる。また、第１透明基材３２にブロッキングを抑制するための前処理を施す場合と比較して、第１透明基材３２の製造工程、ひいては、第１透明基材３２を備える調光シート２１及び調光装置１０の製造工程の簡略化が可能となる。

【0050】

（２）第１面３２Ｓ１のナノインデンテーション法による押し込み硬度が１．００ＧＰａ未満であることで、第１配向層４１Ａの脆化を抑制できる。これにより、捲回体の状態において、第１配向層４１Ａにおけるクラックの発生を抑制できる。

【0051】

（３）第１面３２Ｓ１及び第２面３２Ｓ２の何れもが、ナール処理がされず平滑な面である場合であっても、第１透明基材３２をロール状に捲回した際に、第１面３２Ｓ１と第２面３２Ｓ２とが貼り付くブロッキングを抑制できる。

【0052】

［実施例］
図４～図６を参照して実施例、比較例、及び参考例について説明する。なお、以下の実施例は、上記実施形態の効果を説明するための一例であって、本発明を限定するものではない。

【0053】

（実施例１）
＜液晶デバイス用透明基材の作製＞
酸化インジウムスズからなる透明電極層と、合成樹脂からなる透明支持層とを備えた下地層を準備した。マイクログラビアコーターを用いて、下地層が備える透明電極層上に、配向層を形成するための塗液を塗工した後、塗液を硬化させることで、配向層と下地層とを備えた透明基材を得た。このとき、配向層は、厚さが１５０ｎｍとなるように形成された。そして、透明基材をインラインで巻き取ることで、ロール状に捲回した透明基材の捲回体を得た。

【0054】

なお、配向層を形成するための塗液は、ポリアミック酸と、架橋剤と、希釈用溶媒とを含む。ポリアミック酸は、「ユピア－ＳＴ １００１」（宇部興産株式会社製、ユピアは登録商標）を用いた。「ユピア－ＳＴ １００１」は、溶媒としてのＮＭＰ（Ｎ－メチル－２－ピロリドン）中に１８質量％の固形分を含む。架橋剤は、Ｎ，Ｎ，Ｎ‘，Ｎ’－テトラキス(２－ヒドロキシエチル)アジポアミド（ＣＡＳ登録番号：６３３４－２５－４、東京化成工業株式会社製）を用いた。希釈用溶媒は、ＮＭＰと、ＢＣＳ（ブチルセロソルブ）とを用いた。

【0055】

ポリアミック酸及び架橋剤の添加量は、ポリアミック酸の固形分と架橋剤との質量の和を１００重量部としたときに、ポリアミック酸の固形分が９７重量部、かつ架橋剤が３重量部となるように決定した。この場合、配向層を形成するための塗液は、９７重量部の固形分と４４２重量部のＮＭＰとを含む５３９重量部の「ユピア－ＳＴ １００１」、及び、３重量部のＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラキス(２－ヒドロキシエチル)アジポアミドを含む。配向層を形成するための塗液は、さらに、希釈用溶媒として、７５８重量部のＮＭＰと、１２００重量部のＢＣＳとを含む。したがって、配向層を形成するための塗液は、９７重量部のポリアミック酸の固形分と、３重量部の架橋剤と、１２００重量部のＮＭＰと、１２００重量部のＢＣＳとを含む。

【0056】

＜調光装置の作製＞
次に、上記の方法で製造した１対の透明基材の間に調光層を含む調光シートを作製した。まず、第１の透明基材の捲回体から引き出した透明基材の配向層上に、調光層を形成するための塗液を塗工した。調光層を形成するための塗液は、５０重量部の樹脂成分と、３重量部の重合開始剤と、４７重量部の液晶成分とを含む。その後、調光層を形成するための塗液に第２の透明基材の捲回体から引き出した透明基材を重ねた状態で圧力を加えてラミネートした。そして、紫外線を照射して塗液を硬化させることで、１対の透明基材の間に調光層を含む調光シートを得た。さらに、調光シートに対して電極と駆動部とを取り付けることで調光装置を得た。

【0057】

（実施例２）
配向層を形成するための塗液を構成する成分の割合が異なる点を除き、実施例１と同様に透明基材と、調光装置とを作製した。実施例２で用いた配向層を形成するための塗液は、９４重量部のポリアミック酸の固形分と、６重量部の架橋剤と、１２００重量部のＮＭＰと、１２００重量部のＢＣＳとを含む。

【0058】

（実施例３）
配向層を形成するための塗液を構成する成分の割合が異なる点を除き、実施例１と同様に透明基材と、調光装置とを作製した。実施例３で用いた配向層を形成するための塗液は、９０重量部のポリアミック酸の固形分と、１０重量部の架橋剤と、１２００重量部のＮＭＰと、１２００重量部のＢＣＳとを含む。

【0059】

（実施例４）
配向層を形成するための塗液を構成する成分の割合が異なる点を除き、実施例１と同様に透明基材と、調光装置とを作製した。実施例４で用いた配向層を形成するための塗液は、８５重量部のポリアミック酸の固形分と、１５重量部の架橋剤と、１２００重量部のＮＭＰと、１２００重量部のＢＣＳとを含む。

【0060】

（実施例５）
配向層を形成するための塗液を構成する成分の割合が異なる点を除き、実施例１と同様に透明基材と、調光装置とを作製した。実施例５で用いた配向層を形成するための塗液は、８０重量部のポリアミック酸の固形分と、２０重量部の架橋剤と、１２００重量部のＮＭＰと、１２００重量部のＢＣＳとを含む。

【0061】

（実施例６）
配向層を形成するための塗液において、ポリアミック酸として「ユピア－ＡＴ １００１」（宇部興産株式会社製、ユピアは登録商標）を用いた点を除き、実施例１と同様に透明基材と、調光装置とを作製した。「ユピア－ＡＴ １００１」は、溶媒としてのＮＭＰ（Ｎ－メチル－２－ピロリドン）中に１８質量％の固形分を含む。実施例６で用いた配向層を形成するための塗液は、９４重量部のポリアミック酸の固形分と、６重量部の架橋剤と、１２００重量部のＮＭＰと、１２００重量部のＢＣＳとを含む。

【0062】

（比較例１）
配向層を形成するための塗液が架橋剤を含まない点を除き、実施例１と同様に透明基材と、調光装置とを作製した。比較例１で用いた配向層を形成するための塗液は、１００重量部のポリアミック酸の固形分と、１２００重量部のＮＭＰと、１２００重量部のＢＣＳとを含む。

【0063】

（比較例２）
配向層を形成するための塗液が架橋剤を含まない点を除き、実施例６と同様に透明基材と、調光装置とを作製した。比較例２で用いた配向層を形成するための塗液は、１００重量部のポリアミック酸の固形分と、１２００重量部のＮＭＰと、１２００重量部のＢＣＳとを含む。

【0064】

（参考例１）
比較例１と同様に透明基材を作製した後、透明基材をロール状に捲回する前に配向層の表面に凹凸を形成するナール処理を施した。その後、透明基材をロール状に捲回した後、実施例１と同様に調光装置を作製した。参考例１において、ナール処理によって配向層の表面に形成された凹凸は、ナール処理がされていない配向層の表面が備える凹凸よりも十分に大きい。なお、実施例１～６及び比較例１，２の透明基材において、配向層の表面粗さＲａは１０ｎｍ以下であり、透明支持層の表面粗さＲａは２０ｎｍ以下であった。

【0065】

＜試験＞
実施例１～６、比較例１，２、及び参考例１の透明基材、及び調光装置について、以下の試験１～３を行った。各試験の評価結果は、図４の表に示す。

【0066】

（試験１）
透明基材が備える配向層の表面について、ＩＳＯ １４５７７－１：２０１５に準拠するナノインデンテーション法による押し込み硬度を測定した。試験機は、微小硬さ試験機ナノインデンター「ＴＩ Ｐｒｅｍｉｅｒ」（ブルカージャパン株式会社製）を用いた。試験条件は、押し込み深さを１０ｎｍとして、配向層の表面から垂直にバーコビッチ圧子を押し込んだ。そして、最大押し込み荷重及び接触投影面積から押し込み硬度を算出した。

【0067】

（試験２）
透明基材を７ｃｍ角に切断したものを５枚重ねた状態で、ブロッキングテスター（テスター産業株式会社製）を用いて５ｋｇ／ｃｍ^２の圧力を付与して２時間静置した。その後、試料中に占めるブロッキングが生じた部分の面積を観察した。ブロッキングが生じた部分の面積が１０％未満のものを「〇」とし、１０％以上のものを「×」とした。なお、参考例１の場合は、ナール処理によって形成された凹凸形状の少なくとも一部が含まれるように、透明基材を切断した。

【0068】

（試験３）
調光装置に電圧が印加されない透明状態、及び４０Ｖの電圧が印加された不透明状態のそれぞれにおいて、１ｍ^２あたりの調光シートに含まれる外観上の欠陥の数を目視にて計測した。なお、調光装置における外観上の欠陥とは、例えば、ブロッキングに伴う配向層の剥離に起因する外観不良や、配向層の脆化に伴って透明基材を捲回した際に生じる配向層のクラックに起因する外観不良を含む。１ｍ^２あたりの調光シートに含まれる外観上の欠陥の数が１個未満のものを「〇」とし、１個以上５個未満のものを「△」とし、５個以上のものを「×」とした。

【0069】

＜評価結果＞
以下、図４～図６を参照して、試験１～３の評価結果について説明する。
（試験１）
図４に示すように、実施例１～６は、配向層の押し込み硬度が０．２５ＧＰａ以上であった。また、実施例１～４及び実施例６は、配向層の押し込み硬度が１．００ＧＰａ未満であった。これに対して、比較例１，２及び参考例１は、配向層の押し込み硬度が０．２５ＧＰａ未満であった。

【0070】

図５に示すグラフは、実施例１～５、及び比較例１の評価結果であって、架橋剤の添加量（％）と配向層の押し込み硬度（ＧＰａ）との関係を示す。図５に示すように、架橋剤の添加量の増加に伴って、配向層の押し込み硬度が増加した。したがって、配向層の押し込み硬度は、架橋剤の添加量を変えることによって制御できることが確認された。

【0071】

（試験２）
図４に戻り、実施例１～６及び参考例１は、ブロッキングが生じた部分の面積が１０％未満であった。参考例１では、ナール処理によって形成された配向層の表面の凹凸形状によって、ブロッキングが抑制されたものと考えられる。これに対して、比較例１，２は、ブロッキングが生じた部分の面積が１０％以上であった。

【0072】

図６に示すグラフは、実施例１～５、及び比較例１の評価結果であって、配向層の押し込み硬度（ＧＰａ）とブロッキングが生じた部分の面積の割合（％）との関係を示す。図６に示すように、配向層の押し込み硬度の増加に伴って、ブロッキングが生じた部分の面積の割合が減少した。特に、配向層の押し込み硬度が０．２ＧＰａから０．２５ＧＰａまで増加すると、ブロッキングが生じた部分の面積の割合が大幅に低減した。

【0073】

（試験３）
図４に戻り、実施例１～４，及び実施例６は、透明状態及び不透明状態の何れにおいても、１ｍ^２あたりの調光シートに含まれる外観上の欠陥が１個未満であった。実施例５は、透明状態及び不透明状態の何れにおいても、１ｍ^２あたりの調光シートに含まれる外観上の欠陥が１個以上５個未満であった。実施例５において確認された外観上の欠陥は、配向層のクラックに起因する外観不良であった。これは、実施例５の透明基材が備える配向層の硬度が過剰に高められて脆化したことで、透明基材をロール状に捲回した際に配向層にクラックが生じたものと考えられる。

【0074】

これに対して、比較例１，２は、透明状態及び不透明状態の何れにおいても、１ｍ^２あたりの調光シートに含まれる外観上の欠陥が５個以上であった。実施例５において確認された外観上の欠陥は、配向層の剥離に起因する外観不良であった。これは、比較例１，２の透明基材が備える配向層の硬度が低いことで、ロール状に捲回した透明基材を引き出す際に配向層が透明支持層に対して過剰に密着して剥離したものと考えられる。なお、参考例１は、透明状態及び不透明状態の何れにおいても、１ｍ^２あたりの調光シートに含まれる外観上の欠陥が１個未満であった。

【0075】

［変更例］
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。
・第１透明基材３２に対してブロッキングを抑制するための前処理が施されない場合であれば、第１面３２Ｓ１の表面粗さＲａが１０ｎｍ超であってもよいし、第２面３２Ｓ２の表面粗さＲａが２０ｎｍ超であってもよい。なお、第２透明基材３３に対しても同様の変更が可能である。

【0076】

・第１透明基材３２をロール状に捲回した際に、第１配向層４１Ａにクラックが生じないのであれば、第１面３２Ｓ１のナノインデンテーション法による押し込み硬度が１．００ＧＰａ以上であってもよい。例えば、コアＣの外径を大きくして第１透明基材３２をロール状に捲回する際の最小曲げ半径を大きくすることで、クラックの発生を抑制してもよい。なお、第２透明基材３３に対しても同様の変更が可能である。

【0077】

・第１下地層４２Ａが第１透明電極層４３Ａと第１透明支持層４４Ａとを備える構成を例示したが、第１下地層４２Ａの層構成は、これに限定されない。例えば、第１下地層４２Ａは、第１透明電極層４３Ａ及び第１透明支持層４４Ａに加えて、さらに、別の機能を有した層を備えてもよい。

【符号の説明】

【0078】

１０…調光装置
１１…調光ユニット
１２…駆動部
２１…調光シート
２２Ａ…第１電極
２２Ｂ…第２電極
２３Ａ…第１配線
２３Ｂ…第２配線
３１…調光層
３２…第１透明基材
３２Ｓ１…第１面
３２Ｓ２…第２面
３３…第２透明基材
４１Ａ…第１配向層
４１Ｂ…第２配向層
４２Ａ…第１下地層
４２Ｂ…第２下地層
４３Ａ…第１透明電極層
４３Ｂ…第２透明電極層
４４Ａ…第１透明支持層
４４Ｂ…第２透明支持層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【手続補正書】

【提出日】2023-03-24

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正の内容】

【請求項1】

液晶デバイスが備える調光層が含む液晶分子の配向方向を規制する配向層と、
前記配向層が形成される可撓性を有した下地層と、を含む液晶デバイス用透明基材であって、
第１面と、前記第１面とは反対側の第２面とを備え、
前記第１面は、前記配向層が備える面であり、
前記第２面は、前記下地層が備える面であり、
前記配向層は、ポリイミドを含み、
前記下地層は、前記第２面を備える透明支持層と、前記配向層と前記透明支持層との間に位置する透明電極層とを備え、
前記第１面に対してＩＳＯ １４５７７－１：２０１５に準拠するナノインデンテーション法で測定された押し込み硬度が０．２５ＧＰａ以上であり、
前記第１面と前記第２面とが接するように捲回されている
液晶デバイス用透明基材。

【手続補正2】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】請求項４

【補正方法】変更

【補正の内容】

【請求項4】

液晶組成物を含む調光層と、
前記調光層を挟む一対の液晶デバイス用透明基材と、を備え、
各液晶デバイス用透明基材は、
前記調光層が含む液晶組成物の配向方向を規制する配向層と、
前記配向層が形成される可撓性を有した下地層と、を含み、
第１面と、前記第１面とは反対側の第２面とを備え、
前記第１面は、前記配向層が備える面であり、
前記第２面は、前記下地層が備える面であり、
前記配向層は、ポリイミドを含み、
前記第１面に対してＩＳＯ １４５７７－１：２０１５に準拠するナノインデンテーション法で測定された押し込み硬度が０．２５ＧＰａ以上であり、
前記調光層は、各液晶デバイス用透明基材が備える前記第１面のそれぞれと接する
調光シート。