特開2024-122885光学積層体及びその製造方法と、それを含むスマートウィンドウ及びそれを適用した自動車または建物用建具
(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】P2024122885
(43)【公開日】2024-09-09
(54)【発明の名称】光学積層体及びその製造方法と、それを含むスマートウィンドウ及びそれを適用した自動車または建物用建具
(51)【国際特許分類】
G02F 1/1334 20060101AFI20240902BHJP
G02B 5/30 20060101ALI20240902BHJP
G02B 1/14 20150101ALI20240902BHJP
G02B 5/22 20060101ALI20240902BHJP
G02F 1/13 20060101ALI20240902BHJP
G02F 1/1335 20060101ALI20240902BHJP
E06B 9/24 20060101ALI20240902BHJP
B60J 1/00 20060101ALI20240902BHJP
B60J 3/04 20060101ALI20240902BHJP
【ＦＩ】
G02F1/1334
G02B5/30
G02B1/14
G02B5/22
G02F1/13 505
G02F1/1335 510
E06B9/24 C
B60J1/00 H
B60J3/04
【審査請求】未請求
【請求項の数】16
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2024014957
(22)【出願日】2024-02-02
(31)【優先権主張番号】10-2023-0027256
(32)【優先日】2023-02-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(71)【出願人】
【識別番号】503454506
【氏名又は名称】東友ファインケム株式会社
【氏名又は名称原語表記】ＤＯＮＧＷＯＯ ＦＩＮＥ－ＣＨＥＭ ＣＯ．， ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】１３２， ＹＡＫＣＨＯＮ－ＲＯ， ＩＫＳＡＮ－ＳＩ， ＪＥＯＬＬＡＢＵＫ－ＤＯ ５４６３１， ＲＥＰＵＢＬＩＣ ＯＦ ＫＯＲＥＡ
(74)【代理人】
【識別番号】110001195
【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】金 賢 成
(72)【発明者】
【氏名】金 珍 浩
(72)【発明者】
【氏名】柳 ▲ヒョン▼ 銑
(72)【発明者】
【氏名】崔 柱 燮
【テーマコード（参考）】
2H088
2H148
2H149
2H189
2H291
2K009
【Ｆターム（参考）】
2H088EA34
2H088GA03
2H088GA10
2H088GA17
2H088HA02
2H088HA03
2H088JA05
2H088JA10
2H088JA11
2H088JA13
2H088MA17
2H148CA13
2H149AA00
2H149AA04
2H149AA05
2H149AA06
2H149AA07
2H149AB11
2H149AB21
2H149BA02
2H149BA12
2H149CA02
2H149DB03
2H149EA22
2H149EA29
2H149FA03W
2H149FA54Z
2H149FA66
2H149FA67
2H149FA68
2H149FA69
2H149FC03
2H149FD09
2H149FD25
2H149FD47
2H189AA04
2H189HA14
2H189JA05
2H189JA08
2H189JA10
2H189JA14
2H189LA03
2H189LA05
2H189LA17
2H291FA10X
2H291FA10Z
2H291FA22X
2H291FA22Z
2H291FA30X
2H291FA30Z
2H291FA94X
2H291FA94Z
2H291FA95X
2H291FA95Z
2H291FB05
2H291GA05
2H291GA08
2H291HA06
2H291HA09
2H291HA11
2H291HA15
2H291PA42
2H291PA44
2K009AA15
2K009DD02
(57)【要約】
【課題】透過率可変光学積層体の提供。
【解決手段】本発明は、第１偏光板と、前記第１偏光板の一面上に形成される第１透明導電層と、前記第１透明導電層上に形成される第１配向膜と、前記第１偏光板と対向する第２偏光板と、前記第２偏光板の一面上に形成され、前記第１透明導電層と対向する第２透明導電層と、前記第２透明導電層上に形成される第２配向膜と、前記第１配向膜及び第２配向膜の間に備えられる液晶層と、を含み、前記液晶層は、高分子ネットワーク及び液晶化合物を含み、前記液晶化合物は、均一な初期配向を有して配列される、透過率可変光学積層体及びその製造方法と、それを含むスマートウィンドウ及びそれを適用した自動車または建物用建具に関するものである。
【選択図】図１
【解決手段】本発明は、第１偏光板と、前記第１偏光板の一面上に形成される第１透明導電層と、前記第１透明導電層上に形成される第１配向膜と、前記第１偏光板と対向する第２偏光板と、前記第２偏光板の一面上に形成され、前記第１透明導電層と対向する第２透明導電層と、前記第２透明導電層上に形成される第２配向膜と、前記第１配向膜及び第２配向膜の間に備えられる液晶層と、を含み、前記液晶層は、高分子ネットワーク及び液晶化合物を含み、前記液晶化合物は、均一な初期配向を有して配列される、透過率可変光学積層体及びその製造方法と、それを含むスマートウィンドウ及びそれを適用した自動車または建物用建具に関するものである。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１偏光板と、
前記第１偏光板の一面上に形成される第１透明導電層と、
前記第１透明導電層上に形成される第１配向膜と、
前記第１偏光板と対向する第２偏光板と、
前記第２偏光板の一面上に形成され、前記第１透明導電層と対向する第２透明導電層と、
前記第２透明導電層上に形成される第２配向膜と、
前記第１配向膜及び第２配向膜の間に備えられる液晶層と、を含み、
前記液晶層は、高分子ネットワーク及び液晶化合物を含み、
前記液晶化合物は、均一な初期配向を有して配列される、透過率可変光学積層体。
前記第１偏光板の一面上に形成される第１透明導電層と、
前記第１透明導電層上に形成される第１配向膜と、
前記第１偏光板と対向する第２偏光板と、
前記第２偏光板の一面上に形成され、前記第１透明導電層と対向する第２透明導電層と、
前記第２透明導電層上に形成される第２配向膜と、
前記第１配向膜及び第２配向膜の間に備えられる液晶層と、を含み、
前記液晶層は、高分子ネットワーク及び液晶化合物を含み、
前記液晶化合物は、均一な初期配向を有して配列される、透過率可変光学積層体。
【請求項2】
前記液晶層の液晶挙動方式は、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ ｔｗｉｓｔｅｄ ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ－ｐｌａｎｅ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ－ｆｉｅｌｄ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード及びＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃ ａｌａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードからなる群より選択されるいずれか一つである、請求項１に記載の透過率可変光学積層体。
【請求項3】
前記液晶層の液晶挙動方式は、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ ｎｅｍａｔｉｃ）モードである、請求項２に記載の透過率可変光学積層体。
【請求項4】
前記液晶層は、重合性単量体及び液晶化合物を含む液晶層形成用組成物の硬化物を含む、請求項１に記載の透過率可変光学積層体。
【請求項5】
前記液晶層形成用組成物は、組成物の総重量に対して、重合性単量体を１０乃至３０重量％で含む、請求項４に記載の透過率可変光学積層体。
【請求項6】
前記第１配向膜及び第２配向膜は、ラビング（ｒｕｂｂｉｎｇ）配向されたものである、請求項１に記載の透過率可変光学積層体。
【請求項7】
前記第１透明導電層及び第２透明導電層は、透明導電性酸化物、金属、炭素系物質、伝導性高分子、導電性インク及びナノワイヤからなる群より選択される１種以上を含む、請求項１に記載の透過率可変光学積層体。
【請求項8】
前記第１透明導電層及び第２透明導電層の少なくとも一つの透明導電層は、前記第１偏光板及び第２偏光板のいずれか一つの偏光板との間に別途の基材を含まずに、直接接触して形成される、請求項１に記載の透過率可変光学積層体。
【請求項9】
前記第１透明導電層及び第２透明導電層の少なくとも一つの透明導電層は、前記第１偏光板及び第２偏光板のいずれか一つの偏光板との間に易接着層を含み、直接接触して形成される、請求項１に記載の透過率可変光学積層体。
【請求項10】
前記第１偏光板及び第２偏光板の少なくとも一つの偏光板は、保護層、位相差調節層及び屈折率調節層からなる群より選択される１種以上の機能層を含む、請求項１に記載の透過率可変光学積層体。
【請求項11】
前記第１偏光板及び前記第２偏光板は、３０μｍ乃至２００μｍの厚さを有する、請求項１に記載の透過率可変光学積層体。
【請求項12】
前記透過率可変光学積層体は、粘接着層、紫外線吸収層及びハードコーティング層からなる群より選択される１種以上をさらに含む、請求項１に記載の透過率可変光学積層体。
【請求項13】
請求項１乃至請求項１２のいずれか一項に記載の透過率可変光学積層体の製造方法。
【請求項14】
請求項１乃至請求項１２のいずれか一項に記載の透過率可変光学積層体を含む、スマートウィンドウ。
【請求項15】
請求項１４に記載のスマートウィンドウを、前面窓、後面窓、側面窓、サンループ窓、及び内部仕切りの少なくとも一つ以上に適用した、自動車。
【請求項16】
請求項１４に記載のスマートウィンドウを含む、建物用建具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、透過率可変光学積層体及びその製造方法と、それを含むスマートウィンドウ及びそれを適用した自動車または建物用建具に関するものである。
【背景技術】
【0002】
一般的に車両などの移動手段のガラス窓に外光遮断コーティングを施す場合が多い。しかし、従来の移動手段のガラス窓は透過率が固定されており、外光遮断コーティングも透過率が固定されている。したがって、このような従来の移動手段のウィンドウは全透過率が固定されていて、事故を誘発することがある。例えば、全体的な透過率が低く設定されていたら、周辺に光量が十分な昼間には問題がないが、周辺に光量が十分ではない夜間などの場合には、運転者などが移動手段の周辺をきちんと確認するにおいて困難性があるという問題点があった。または全体的な透過率が高く設定されていたら、周辺に光量が十分な昼間には運転者などの眩しさを引き起こすことがあるという問題点があった。これにより、電圧が印加されると光の透過性を変化させることができる透過率可変光学積層体が開発された。
【0003】
前記透過率可変光学積層体は、電圧の印加によって液晶を駆動させて透過率を可変させることによって駆動されるが、現在まで開発された透過率可変光学積層体は、液晶層のセルギャップを維持するために液晶層内にスペーサーを備えて製作される。
【0004】
例えば、日本国特開第２０１８－０１００３５号公報も、所定のセルギャップを維持するためにコラムスペーサーまたはボールスペーサーを含む液晶層が適用された透過率可変光学積層体を開示している。
【0005】
しかし、このように液晶層内にコラムスペーサーを含む場合、製作工程が複雑になることによって製造費用が上昇し、フォトレジストに紫外線を照射してスペーサーを形成する過程で、配向膜が損傷されることによって透過率が変化するという問題がある。また、液晶層のセルギャップの維持のためにボールスペーサーを用いる場合、堅固なセルギャップの維持が不可能となり、面内の一定の光学色相を維持し難く、光学積層体の電流ショートを誘発するなどの問題がある。
【0006】
したがって、液晶層内にスペーサーを用いることなく、堅固なセルギャップの維持が可能な、透過率可変光学積層体に対する開発が必要な実情である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】日本国特開第２０１８－０１００３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は、高分子ネットワークを含む液晶層を含むことによって、スペーサーを用いることによる配向膜の損傷や面内の一定の光学色相を維持し難いという問題を防止できる透過率可変光学積層体を提供することを発明の目的とする。
【0009】
また、本発明は、高分子ネットワーク及び均一な初期配向を有して配列された液晶化合物を含む、液晶層を含むことによって、入射される光の透過率調節が可能な透過率可変光学積層体を提供することを発明の目的とする。
【0010】
また、本発明は、導電層の形成のための別途の基材を含まないことで、製作工程が簡素化した透過率可変光学積層体を提供することを発明の目的とする。
【0011】
また、本発明は、導電層の形成のための別途の基材を含まないことで、厚さが顕著に減少した透過率可変光学積層体を提供することを発明の目的とする。
【0012】
また、本発明は、導電層の形成のための別途の基材を含まないことで、透光モードでの透過率が向上した透過率可変光学積層体を提供することを発明の目的とする。
【0013】
また、本発明は、前記透過率可変光学積層体を含むスマートウィンドウ及びそれを適用した自動車または建物用建具を提供することを発明の目的とする。
【0014】
しかし、本発明が解決しようとする課題は、以上で言及した課題に制限されず、言及されていないまた他の課題は、下記の記載から通常の技術者に明確に理解できるであろう。
【課題を解決するための手段】
【0015】
本発明は、第１偏光板と、前記第１偏光板の一面上に形成される第１透明導電層と、前記第１透明導電層上に形成される第１配向膜と、前記第１偏光板と対向する第２偏光板と、前記第２偏光板の一面上に形成され、前記第１透明導電層と対向する第２透明導電層と、前記第２透明導電層上に形成される第２配向膜と、前記第１配向膜及び第２配向膜の間に備えられる液晶層と、を含み、前記液晶層は、高分子ネットワーク及び液晶化合物を含み、前記液晶化合物は、均一な初期配向を有して配列される、透過率可変光学積層体に関するものである。
【0016】
本発明は、その第１観点において、前記液晶層の液晶挙動方式は、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ ｔｗｉｓｔｅｄ ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ－ｐｌａｎｅ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ－ｆｉｅｌｄ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード及びＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃ ａｌａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードからなる群より選択されるいずれか一つであってもよい。
【0017】
本発明は、その第２観点において、前記液晶層の液晶挙動方式は、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ ｎｅｍａｔｉｃ）モードであるものであってもよい。
【0018】
本発明は、その第３観点において、前記液晶層は、重合性単量体及び液晶化合物を含む液晶層形成用組成物の硬化物を含むものであってもよい。
【0019】
本発明は、その第４観点において、前記液晶層形成用組成物は、組成物の総重量に対して、重合性単量体を１０乃至３０重量％で含むものであってもよい。
【0020】
本発明は、その第５観点において、前記第１配向膜及び第２配向膜は、ラビング（ｒｕｂｂｉｎｇ）配向されたものであってもよい。
【0021】
本発明は、その第６観点において、前記第１透明導電層及び第２透明導電層は、透明導電性酸化物、金属、炭素系物質、伝導性高分子、導電性インク及びナノワイヤからなる群より選択される１種以上を含むものであってもよい。
【0022】
本発明は、その第７観点において、前記第１透明導電層及び第２透明導電層の少なくとも一つの透明導電層は、前記第１偏光板及び第２偏光板のいずれか一つの偏光板との間に別途の基材を含まずに、直接接触して形成されるものであってもよい。
【0023】
本発明は、その第８観点において、前記第１透明導電層及び第２透明導電層の少なくとも一つの透明導電層は、前記第１偏光板及び第２偏光板のいずれか一つの偏光板との間に易接着層を含み、直接接触して形成されるものであってもよい。
【0024】
本発明は、その第９観点において、前記第１偏光板及び第２偏光板の少なくとも一つの偏光板は、保護層、位相差調節層及び屈折率調節層からなる群より選択される１種以上の機能層を含むものであってもよい。
【0025】
本発明は、その第１０観点において、前記第１偏光板及び前記第２偏光板は、３０μｍ乃至２００μｍの厚さを有するものであってもよい。
【0026】
本発明は、その第１１観点において、前記透過率可変光学積層体は、粘接着層、紫外線吸収層及びハードコーティング層からなる群より選択される１種以上をさらに含むものであってもよい。
【0027】
また、本発明は、前記透過率可変光学積層体の製造方法に関するものである。
【0028】
また、本発明は、前記透過率可変光学積層体を含む、スマートウィンドウに関するものである。
【0029】
また、本発明は、前記スマートウィンドウを、前面窓、後面窓、側面窓、サンループ窓、及び内部仕切りの少なくとも一つ以上に適用した、自動車に関するものである。
【0030】
また、本発明は、前記スマートウィンドウを含む、建物用建具に関するものである。
【発明の効果】
【0031】
本発明に係る透過率可変光学積層体によると、高分子ネットワークを含む液晶層を含むことによって、従来のスペーサーを用いることによる配向膜の損傷や面内の一定の光学色相を維持し難かったという問題を防止し、従来の光学積層体に対して駆動安全性を向上させることができる。
【0032】
また、本発明に係る透過率可変光学積層体によると、液晶層内に高分子ネットワークが形成されるにもかかわらず、液晶化合物が均一な初期配向を維持したまま配列することができ、光学積層体に入射される光の透過率の調節が可能である。
【0033】
また、本発明に係る透過率可変光学積層体によると、従来の光学積層体の形成のために基材上に導電層を形成し、これを他の部材と貼合するなどの工程を省略することができ、従来の光学積層体に対して製作工程を簡素化することができる。
【0034】
また、本発明に係る透過率可変光学積層体によると、偏光板の一面上に直接導電層が形成され、導電層の形成のための別途の基材を含まないことで、従来の光学積層体に対して厚さを顕著に減少させることができる。
【0035】
また、本発明に係る透過率可変光学積層体によると、偏光板の一面上に直接導電層が形成され、導電層の形成のための別途の基材を含まないことで、従来の光学積層体に対して透光モードでの透過率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0036】
【発明を実施するための形態】
【0037】
本発明は、高分子ネットワーク及び均一な初期配向を有して配列された液晶化合物を含む、液晶層を含む透過率可変光学積層体に関するものであって、詳しくは、液晶層内の高分子ネットワークによって液晶層のセルギャップを維持することができ、従来のシーラント及びスペーサーを用いることによる問題を防止することができ、液晶化合物が均一な初期配向を有して配列されるので、光学積層体に入射される光の透過率調節が可能な、透過率可変光学積層体に関するものである。
【0038】
より詳しくは、第１偏光板と、前記第１偏光板の一面上に形成される第１透明導電層と、前記第１透明導電層上に形成される第１配向膜と、前記第１偏光板と対向する第２偏光板と、前記第２偏光板の一面上に形成され、前記第１透明導電層と対向する第２透明導電層と、前記第２透明導電層上に形成される第２配向膜と、前記第１配向膜及び第２配向膜の間に備えられる液晶層と、を含み、前記液晶層は、高分子ネットワーク及び液晶化合物を含み、前記液晶化合物は、均一な初期配向を有して配列される、透過率可変光学積層体に関するものである。
【0039】
本発明の透過率可変光学積層体は、電圧の印加によって光の透過性を変化させることができる技術分野に特に適しており、例えば、スマートウィンドウ（ｓｍａｒｔ ｗｉｎｄｏｗ）に用いることができる。
【0040】
スマートウィンドウ（ｓｍａｒｔ ｗｉｎｄｏｗ）とは、電気信号の印加によって光の透過性を変化させて通過される光または熱の量を制御する光学構造物を意味する。すなわち、スマートウィンドウ（ｓｍａｒｔ ｗｉｎｄｏｗ）は、電圧によって透明、不透明または半透明の状態に変化できるように備えられ、透過度可変ガラス、調光ガラスまたはスマートガラス（ｓｍａｒｔ ｇｌａｓｓ）などとも呼ばれる。
【0041】
スマートウィンドウ（ｓｍａｒｔ ｗｉｎｄｏｗ）は、車両および建築物の内部空間の区画用またはプライバシー保護用仕切りに活用されるか、建築物の開口部に配置された採光窓に活用されてもよく、高速道路表示板、掲示板、点数板、時計または広告スクリーンに活用されてもよく、自動車、バス、航空機、船舶または汽車の窓（ｗｉｎｄｏｗｓ）またはサンルーフのような運送手段のガラスを代替して活用可能である。
【0042】
本発明の透過率可変光学積層体も、前述の様々な技術分野のスマートウィンドウ（ｓｍａｒｔ ｗｉｎｄｏｗ）に活用可能であるが、導電層が偏光板に直接形成されることによって、導電層の形成のための別途の基材を含まないため、厚さが薄く屈曲特性に有利で、車両用または建物用スマートウィンドウ（ｓｍａｒｔ ｗｉｎｄｏｗ）に特に適合して用いることができる。一または複数の実施形態において、本発明の透過率可変光学積層体が適用されたスマートウィンドウ（ｓｍａｒｔ ｗｉｎｄｏｗ）は、自動車の前面窓、後面窓、側面窓およびサンルーフ窓、または建物用建具などに用いることができる。また、外光遮断用途以外にも、内部仕切りなどのように自動車または建物などの内部空間区画用またはプライバシー保護用にも用いることができる。
【0043】
以下、図面を参考にして、本発明の実施形態をより具体的に説明することにする。ただし、本明細書に添付される以下の図面は、本発明の好ましい実施形態を例示するものであって、前述の発明の内容とともに本発明の技術思想をより理解させる役目を果たすものであるので、本発明は、これらの図面に記載された事項にのみ限定して解釈されてはならない。
【0044】
本明細書で使用される用語は、実施例を説明するためのものであって、本発明を制限しようとするものではない。本明細書において、単数形は文句で特に言及しない限り、複数形も含む。例えば、本明細書で使用される「偏光板」は、第１偏光板および第２偏光板の少なくとも一つの偏光板を意味するものであってもよく、「透明導電層」は、第１透明導電層および第２透明導電層の少なくとも一つの透明導電層を意味するものであってもよい。
【0045】
本明細書で使用される「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」および／または、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は言及された構成要素、ステップ、動作および／または素子以外の一つ以上の他の構成要素、ステップ、動作および／または素子の存在または追加を排除しない意味で使用される。明細書全体にかけて同一の参照符号は同一の構成要素を指す。
【0046】
空間的に相対的な用語である「下」、「底面」、「下部」、「上」、「上面」、「上部」などは、図面に示されているように、一つの素子または構成要素と他の素子または構成要素との相関関係を容易に記述するために使用することができる。空間的に相対的な用語は、図面に示されている方向に加えて、使用時または動作時の素子の互いに異なる方向を含む用語として理解されるべきである。例えば、図面に示されている素子を覆す場合、他の素子の「下」または「下部」と記述された素子は、他の素子の「上」に置かれることもある。したがって、例示的な用語である「下」は下と上の方向をいずれも含むことができる。素子は他の方向にも配向することができ、これにより空間的に相対的な用語は配向に応じて解釈することができる。
【0047】
本明細書内で使用された、「平面方向」は、偏光板および／または透明導電層に対して垂直方向、すなわちユーザの視認側から眺める方向として解釈することができる。
【0048】
図１は、本発明の一実施例に係る透過率可変光学積層体の積層構造を示した図であり、図２は、本発明の一または複数の実施例に係る偏光板の積層構造を示した図であり、図３は、本発明の他の実施例に係る透過率可変光学積層体の積層構造を示した図である。
【0049】
図１を参照すると、本発明の一実施例に係る透過率可変光学積層体は、第１偏光板１００－１、第２偏光板１００－２、第１透明導電層２００－１、第２透明導電層２００－２、液晶層３００、第１配向膜４００－１及び第２配向膜４００－２を含むものであってもよい。
【0050】
図２を参照すると、前記偏光板１００は、偏光子１１０を含み、前記偏光子１１０の一面または両面上に、保護層１２０、位相差調節層１３０及び屈折率調節層１４０などのような機能層をさらに含むものであってもよい。例えば、偏光板１００は、偏光子１１０及び前記偏光子１１０の一面または両面上に積層された保護層１２０を含むもの（図２ａ及び図２ｂ参照）であってもよく、偏光子１１０、前記偏光子１１０の一面上に積層された保護層１２０及び前記偏光子１１０の前記一面に対向する他面上に積層された位相差調節層１３０を含むもの（図２ｃ参照）であってもよく、偏光子１１０、前記偏光子の一面上に積層された保護層１２０及び前記偏光子１１０の前記一面に対向する他面上に順次積層された位相差調節層１３０及び屈折率調節層１４０を含むもの（図２ｄ参照）であってもよく、偏光子１１０、前記偏光子の一面上に積層された保護層１２０及び前記偏光子１１０の前記一面に対向する他面上に順次積層された保護層１２０及び位相差調節層１３０を含むもの（図２ｅ参照）であってもよい。
【0051】
前記偏光子１１０は、従来のまたは以後に開発される偏光子を用いてもよく、例えば、延伸型偏光子またはコーティング型偏光子などを用いてもよい。
【0052】
一実施例において、前記延伸型偏光子は、延伸したポリビニルアルコール（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ；ＰＶＡ）系樹脂を含んでもよい。前記ポリビニルアルコール（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ；ＰＶＡ）系樹脂は、ポリ酢酸ビニル系樹脂をけん化して得られたポリビニルアルコール系樹脂であってもよい。ポリ酢酸ビニル系樹脂としては、酢酸ビニルの単独重合体であるポリ酢酸ビニルの他に、酢酸ビニルとこれと共重合可能な他の単量体との共重合体などが挙げられる。前記他の単量体としては、不飽和カルボン酸系、不飽和スルホン酸系、オレフィン系、ビニルエーテル系、アンモニウム基を有するアクリアミド系単量体などであってもよい。またポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系樹脂は変性されたものを含み、例えば、アルデヒド類で変性されたポリビニルホルマールやポリビニルアセタールであってもよい。
【0053】
一実施例において、前記コーティング型偏光子は、液晶コーティング用組成物によって形成されてもよく、このとき、前記液晶コーティング用組成物は、反応性液晶化合物及び異色性染料などを含んでもよい。
【0054】
前記反応性液晶化合物は、例えば、メソゲン（ｍｅｓｏｇｅｎ）骨格などを含み、さらに重合性官能基を一つ以上含む化合物を意味する。このような反応性液晶化合物は、所謂ＲＭ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｍｅｓｏｇｅｎ）という名称で様々に公知されている。前記反応性液晶化合物は、光または熱によって重合され、液晶配列を維持しながら高分子ネットワークが形成された硬化膜を構成することができる。
【0055】
前記反応性液晶化合物は、単官能性または多官能性反応性液晶化合物であってもよい。前記単官能性反応性液晶化合物は、重合性官能基を１個有する化合物であり、多官能性反応性液晶化合物は、重合性官能基を２個以上含む化合物を意味する。
【0056】
前記異色性染料は、液晶コーティング用組成物に含まれ、偏光特性を付与する成分であって、分子の長軸方向における吸光度と短軸方向における吸光度が異なる性質を有する。前記異色性染料は、従来のまたは以後に開発される異色性染料を用いてもよく、例えば、アゾ染料（ａｚｏ ｄｙｅｓ）、アントラキノン染料（ａｎｔｈｒａｑｕｉｎｏｎｅ ｄｙｅｓ）、ペリレン染料（ｐｅｒｙｌｅｎｅ ｄｙｅｓ）、メロシアニン染料（ｍｅｒｏｃｙａｎｉｎｅ ｄｙｅｓ）、アゾメチン染料（ａｚｏｍｅｔｈｉｎｅ ｄｙｅｓ）、フタルロペリレン染料（ｐｈｔｈａｌｏｐｅｒｙｌｅｎｅ ｄｙｅｓ）、インディゴ染料（ｉｎｄｉｇｏ ｄｙｅｓ）、ジオキサジン染料（ｄｉｏｘａzｉｎｅ ｄｙｅｓ）、ポリチオフェン染料（ｐｏｌｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ ｄｙｅｓ）及びフェノキサジン染料（ｐｈｅｎｏｘａｚｉｎｅ ｄｙｅｓ）からなる群より選択される１種以上を含むものであってもよい。
【0057】
前記液晶コーティング用組成物は、前記反応性液晶化合物及び前記異色性染料を溶解可能な溶剤をさらに含んでもよく、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、キシレン（ｘｙｌｅｎｅ）及びクロロホルム（ｃｈｌｏｒｏｆｏｒｍ）などが用いられてもよい。また、前記液晶コーティング用組成物は、コーティング膜の偏光特性を阻害しない範囲内で、レーベリング剤、重合開始剤などをさらに含んでもよい。
【0058】
前記保護層１２０は、後工程及び外部環境から偏光子１１０の偏光特性を保存するためのものであって、保護フィルムなどの形態で具現することができる。
【0059】
前記保護層１２０は、図２ａ及び図２ｂに示されているように、偏光子１１０の一面または両面上に直接接触して形成されてもよいが、これに限定されるものではない。例えば、前記保護層は、一つ以上の保護層が連続的に積層された複層構造として用いられてもよく、他の機能層と直接接触して形成されるものであってもよい。
【0060】
一または複数の実施例において、前記保護層１２０は、ポリエチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ；ＰＥＴ）、ポリエチレンイソフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｉｓｏｐｈｔｈａｌａｔｅ；ＰＥＩ）、ポリエチレンナフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ；ＰＥＮ）、ポリブチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ；ＰＢＴ）、ジアセチルセルロース（ｄｉａｃｅｔｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）、トリアセチルセルロース（ｔｒｉａｃｅｔｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ；ＴＡＣ）、ポリカーボネート（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ；ＰＣ）、ポリエチレン（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ；ＰＥ）、ポリプロピレン（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ；ＰＰ）、ポリメチルアクリレート（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ；ＰＭＡ）、ポリメチルメタクリレート（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ；ＰＭＭＡ）、ポリエチルアクリレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ；ＰＥＡ）、ポリエチルメタクリレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ；ＰＥＭＡ）及び環状オレフィン系ポリマー（ｃｙｃｌｉｃ ｏｌｅｆｉｎ ｐｏｌｙｍｅｒ；ＣＯＰ）からなる群より選択される１種以上を含むものであってもよい。
【0061】
前記位相差調節層１３０は、光学積層体の光学特性を補完するためのものであって、位相差フィルムなどの形態で具現されてもよく、従来のまたは以後に開発される位相差フィルムなどを用いてもよい。例えば、光の位相を遅延させるための四分の一波長板（１／４波長板）または半波長板（１／２波長板）などを用いてもよく、これらを単独でまたは組み合わせて用いてもよい。
【0062】
前記位相差調節層１３０は、図２ｃ及び図２ｄに示されているように、偏光子１１０の一面上に直接接触して形成されてもよいが、これに限定されるものではない。例えば、図２ｅに示されているように、前記位相差調節層１３０が保護層１２０の一面上に形成され、偏光子１１０、保護層１２０及び位相差調節層１３０が順次積層されるものであってもよい。
【0063】
前記位相差調節層１３０は、延伸によって光学異方性を付与することができる高分子フィルムを適切な方式で延伸した高分子延伸フィルムまたは液晶重合フィルムを用いてもよい。
【0064】
一実施例において、前記高分子延伸フィルムは、ポリエチレン（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ；ＰＥ）またはポリプロピレン（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ；ＰＰ）などのポリオレフィン、ポリノルボルネン（ｐｏｌｙｎｏｒｂｏｒｎｅｎｅ）などの環状オレフィンポリマー（ＣＯＰ：ｃｙｃｌｏ ｏｌｅｆｉｎ ｐｏｌｙｍｅｒ）、ポリ塩化ビニル（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ｃｈｌｏｒｉｄｅ；ＰＶＣ）、ポリアクリロニトリル（ｐｏｌｙａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ；ＰＡＮ）、ポリスルホン（ｐｏｌｙｓｕｌｆｏｎｅ；ＰＳＵ）、アクリル樹脂（ａｃｒｙｌ ｒｅｓｉｎ）、ポリカーボネート（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ；ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ；ＰＥＴ）などのポリエステル、ポリアクリレート（ｐｏｌｙａｃｒｙｌａｔｅ）、ポリビニルアルコール（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ａｃｈｏｌｏｌ；ＰＶＡ）またはトリアセチルセルロース（ｔｒｉａｃｅｔｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ；ＴＡＣ）などのセルロースエステル系ポリマーや、前記ポリマーを形成する単量体の中で２種以上の単量体の共重合体などを含む高分子層を用いてもよい。
【0065】
前記高分子延伸フィルムを得る方法は、特に制限されず、例えば、前記高分子材料をフィルム状に成形した後、延伸することにより得られる。前記フィルム状への成形方法は特に制限されるものではなく、射出成形、シート成形、ブロー成形、射出ブロー成形、インフレーション成形、押出成形、発泡成形、キャスト成形などの公知の方法でフィルムに成形することが可能であり、圧空成形、真空成形などの二次加工成形法を用いてもよい。その中でも、押出成形、キャスト成形が好ましく用いられる。このとき、例えば、Ｔダイ、円形ダイなどが取り付けられた押出機などを用いて未延伸フィルムを押出成形することができる。押出成形により成形品を得る場合には、予め各種の樹脂成分、添加剤などを溶融混練した材料を用いることもできれば、押出成形時に溶融混練を経て成形することもできる。また、各種の樹脂成分に共通する溶媒、例えば、クロロホルム、二塩化メチレンなどの溶媒を用いて各種の樹脂成分を溶解した後、キャスト乾燥固化することにより、未延伸フィルムをキャスト成形してもよい。
【0066】
前記高分子延伸フィルムは、前記成形されたフィルムを機械的流れ方向（ＭＤ；Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ、縦方向または長手方向）に一軸延伸、機械的流れ方向の横の方向（ＴＤ；Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ、横方向または幅方向）に一軸延伸してもよく、またロール延伸とテンター延伸の順次二軸延伸法、テンター延伸による同時二軸延伸法、チューブラー延伸による二軸延伸法などにより延伸することによって、二軸延伸フィルムを製造してもよい。
【0067】
前記液晶重合フィルムは、反応性液晶化合物を重合された状態で含むことができる。前記反応性液晶化合物は、前述したコーティング型偏光子の反応性液晶化合物に関する内容を同様に適用することができる。
【0068】
一または複数の実施例において、前記位相差調節層１３０の厚さは、高分子延伸フィルムの場合には、１０乃至１００μｍであってもよく、液晶重合フィルムの場合には、０．１乃至５μｍであってもよい。
【0069】
前記屈折率調節層１４０は、前記透明導電層２００による光学積層体の屈折率差を補償するために備えられるものであり、屈折率差を減少させることによって、視認特性などを改善させるための役目を果たすものであってもよい。また、前記屈折率調節層１４０は、前記透明導電層２００に起因する色相を補正するために備えられるものであってもよい。一方、前記透明導電層がパターンを有する場合には、前記屈折率調節層１４０を通じて前記パターンが形成されているパターン領域とパターンが形成されていない非パターン領域の間の透過率差を補償することができる。
【0070】
具体的に、前記透明導電層２００は、これと屈折率が異なる他の部材（例えば、偏光子１１０など）に隣接して積層され、隣接する他層との屈折率差によって光透過率の差が誘発されることがあり、特に透明導電層にパターンが形成された場合、パターン領域と非パターン領域とを区分できるように視認される問題点が発生し得る。したがって、前記屈折率調節層１４０を含むことにより屈折率を補償するようにし、光学積層体の光透過率の差を減少できるようにして、特に透明導電層にパターンが形成された場合には、パターン領域及び非パターン領域が区分され視認されないようにする。
【0071】
一実施例において、前記屈折率調節層１４０の屈折率は、隣接する他の部材の材料によって適切に選択されてもよいが、１．４乃至２．６であることが好ましく、より好ましくは、１．４乃至２．４であってもよい。この場合、前記偏光子１１０などの他の部材と透明導電層２００の間の急激な屈折率差による光損失を防止することができる。
【0072】
前記屈折率調節層１４０は、偏光子１１０などの他の部材と透明導電層２００の間の急激な屈折率差を防止することができるものであれば特に制限されず、従来のまたは以後に開発される屈折率調節層の形成に用いられる化合物を用いてもよく、例えば、重合性イソシアヌレート化合物を含む屈折率調節層形成組成物から形成されるものであってもよい。
【0073】
一実施例において、前記偏光板１００は、前述した機能層以外にも偏光子の特性を補助または強化するための他の機能層をさらに含んでもよく、例えば、機械的耐久性をより向上させるために、オーバーコート層などをさらに含むものであってもよい。
【0074】
一または複数の実施例において、前記偏光板１００は、３０乃至２００μｍの厚さを有するものであってもよく、好ましくは、３０乃至１７０μｍであってもよく、より好ましくは、５０乃至１５０μｍのものであってもよい。この場合、前記偏光板１００は、光学特性を維持しながらも薄い厚さの光学積層体の製造が可能である。
【0075】
前記透明導電層２００は、液晶層３００の駆動のために備えられるものであり、前記偏光板１００と直接接触して形成されるものであってもよい。例えば、図１に示されているように、第１透明導電層２００－１及び第２透明導電層２００－２は、それぞれ第１偏光板１００－１及び第２偏光板１００－２に直接接触して形成されるものであってもよい。
【0076】
従来のスマートウィンドウ（ｓｍａｒｔ ｗｉｎｄｏｗ）などの製造に用いられる光学積層体は、液晶駆動のための導電層を基材の一面上に形成し、前記基材の他面を偏光板と貼合することによって製造された。しかし、本発明に係る透過率可変光学積層体は、導電層の形成のための別途の基材を含まずに、偏光板の一面上に導電層を直接形成することによって、積層体の厚さを減少させると共に、透光モードでの透過率及び屈曲特性を向上させることを特徴とする。
【0077】
一実施例において、前記透明導電層２００は、前記偏光板１００の一面上に直接蒸着して形成されるものであってもよい。このとき、前記透明導電層２００は、偏光板１００との接着力の向上のために、偏光板１００の一面上にコロナ処理またはプラズマ処理などの前処理を施した後、前記偏光板１００の前処理を施した面と直接接触して形成されるものであってもよい。前記前処理は、コロナ処理またはプラズマ処理に限定されるものではなく、本発明の目的を損なわない範囲内で、従来のまたは以後に開発される前処理工程を用いてもよい。
【0078】
他の実施例において、前記透明導電層２００は、偏光板１００との接着力の向上のために、偏光板１００の一面上に備えられた易接着層（図示せず）を挟んで、偏光板１００と直接接触して形成されるものであってもよい。前記易接着層は、後述するその他部材の中で粘接着層に関する内容に記載した接着剤および／または粘着剤の素材を用いてもよいが、これに限定されるものではない。
【0079】
前記透明導電層２００は、可視光に対する透過率が５０％以上であることが好ましく、例えば、透明導電性酸化物、金属、炭素系物質、伝導性高分子、導電性インク及びナノワイヤからなる群より選択される１種以上を含むものであってもよいが、これに限定されるものではなく、従来のまたは以後に開発される透明導電層の材料が用いられてもよい。
【0080】
一または複数の実施形態において、前記透明導電性酸化物は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、インジウム亜鉛スズ酸化物（ＩＺＴＯ）、アルミニウム亜鉛酸化物（ＡＺＯ）、ガリウム亜鉛酸化物（ＧＺＯ）、フロリンスズ酸化物（ＦＴＯ）及び亜鉛酸化物（ＺｎＯ）などからなる群より選択される１種以上を含んでもよい。また、前記金属は、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、バナジウム（Ｖ）、鉄（Ｆｅ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、亜鉛（Ｚｎ）及びこれらの少なくとも一つを含有する合金などからなる群より選択される１種以上を含むものであってもよく、例えば、銀－パラジウム－銅（ＡＰＣ）合金または銅－カルシウム（ＣｕＣａ）合金を含んでもよい。前記炭素系物質は、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）及びグラフェン（ｇｒａｐｈｅｎｅ）などからなる群より選択される１種以上を含むものであってもよく、前記伝導性高分子は、従来のまたは以後に開発される導電性高分子物質を用いてもよく、例えば、ポリチオフェン、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）、ポリアニリン、ポリアセンチレン、ポリジアセチレン、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン、ポリフェニレンスルファイド、ポリチエニレンビニレン、ポリチオフェンビニレン、ポリフルオレン、ポリピロール、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）：ポリスチレンスルホネート、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）：カンファスルホン酸、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）：トルエンスルホン酸、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）：ドデシルベンゼンスルホン酸、ポリアニリン：ポリスチレンスルホネート、ポリアニリン：カンファスルホン酸、ポリピロール：ポリスチレンスルホネート、ポリピロール：カンファスルホン酸、ポリピロール：トルエンスルホン酸、ポリピロール：ドデシルベンゼンスルホン酸、ポリチオフェン：ポリスチレンスルホネート、ポリチオフェン：カンファスルホン酸、ポリチオフェン：トルエンスルホン酸、及びチオフェン：ドデシルベンゼンスルホン酸からなる群より選択される１種以上を含むものであってもよく、好ましくは、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）であってもよい。前記導電性インクは、金属パウダーと硬化性高分子バインダーとが混合されたインクであってもよく、ナノワイヤは、例えばシルバーナノワイヤ（ＡｇＮＷ）であってもよい。
【0081】
また、前記透明導電層２００は、前記物質を組み合わせて、２層以上の構造で形成されてもよい。例えば、入射光の反射率を下げ、透過率を高めるように金属層及び透明導電性酸化物層を含む２層構造で形成されてもよい。
【0082】
前記透明導電層２００は、当該分野における通常的に用いられる方法によって形成されてもよく、例えば、スピンコート法、ローラーコート法、バーコート法、ディップコート法、グラビアコート法、カーテンコート法、ダイコート法、スプレーコート法、ドクターコート法、ニーダーコート法などのコート工程；スクリーン印刷法、スプレー印刷法、インクジェット印刷法、凸板印刷法、凹板印刷法、平板印刷法などの印刷工程；ＣＶＤ（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、ＰＶＤ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、ＰＥＣＶＤ（ｐｌａｓｍａ ｅｎｈａｎｃｅｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）などの蒸着工程などの方法のうち、適切な工程を選択して形成されてもよい。
【0083】
前記液晶層３００は、前記透明導電層２００によって発生する電界によって一または複数の方向から入射される光の透過度を調節することによって、前記光学積層体の駆動モードを透光モードまたは遮光モードに変更することができる。
【0084】
前記液晶層３００は、高分子ネットワーク３１０及び液晶化合物３２０を含むものであってもよく、例えば、光制御領域で第１偏光板４００－１及び第２偏光板４００－２の間に備えられ、高分子ネットワーク３１０によって提供される空間内に位置してもよい。
【0085】
従来の光学積層体は、液晶層内に液晶化合物が備えられる一定の空間、すなわちセルギャップ（ｃｅｌｌ ｇａｐ）を維持するためにシーラント及びスペーサーが必ず含まれる必要があった。しかし、セルギャップの維持のために液晶層内にコラムスペーサーを含む場合、製作工程が複雑になることによって製造費用が上昇し、フォトレジストに紫外線を照射してスペーサーを形成する過程で配向膜が損傷されることによって透過率が変化するという問題がある。また、液晶層のセルギャップの維持のためにボールスペーサーを用いる場合、堅固なセルギャップの維持が不可能となり、面内の一定の光学色相を維持し難く、光学積層体の電流ショートを誘発するなどの問題がある。また、液晶層のセルギャップの維持のためにシーラントを用いる場合、シーラントの視認によって見掛け品質が低下することがあり、光学積層体のハンドリングの際のシーラント裂け不良が発生するか、共に含まれるスペーサーとの厚さ差による不良が発生し得るという問題がある。
【0086】
本発明の透過率可変光学積層体に含まれる液晶層３００は、液晶化合物３２０と共に高分子ネットワーク３１０を含むことによって、別途のシーラント及び／またはスペーサーを含まずに液晶層のセルギャップを適切に維持することができる。また、シーラントとスペーサーとの組合わせではなく、高分子ネットワーク単独の構成でセルギャップを維持するので、シーラントとスペーサーとの厚さ差による不良を源泉的に遮断できるというメリットがある。
【0087】
前記液晶化合物は、電界によって駆動されるものであって、光の透過率を制御できるものであれば特に制限されず、従来のまたは以後に開発される液晶化合物を用いてもよく、例えば、前述したコーティング型偏光子の反応性液晶化合物に関する内容を同様に適用することができる。
【0088】
前記液晶化合物は、カイラルネマチック（コレステリック）液晶化合物を含むものであってもよく、前記カイラルネマチック液晶化合物は、ネマチック液晶化合物及びカイラル化合物を含むものであってもよい。
【0089】
前記ネマチック液晶化合物は、長い棒形状の分子が互いに平行に配列されており、分子の中心位置に規則性はないが、分子軸方向の秩序を有している。ネマチック液晶化合物の各分子は、長軸方向に自在に移動することができるので、粘性が小さいため流動性がよく、各分子の方向は、上・下がほとんど同等であるので、分極が相殺され、一般的に強誘電性を示さない。前記ネマチック液晶化合物の種類は特に限定されず、メソゲン基を含むものであれば制限なく可能である。
【0090】
前記カイラル化合物は、右手と左手の関係のように、立体構造が互いに対称構造を有しているものであって、化学的構造や物理的性質は同一であるが、互いに鏡上関係であるので、立体構造が同一ではない化合物である。前記ネマチック液晶化合物にカイラル化合物が一定の含有量含まれると、螺旋周期を誘導するようになる。前記カイラル化合物の種類は、前記液晶化合物の液晶性、例えば、ネマチック規則性を損なわず、目的とする螺旋周期を誘発することができるものであれば特に制限されずに用いられてもよい。
【0091】
液晶化合物に螺旋周期を誘発するためのカイラル化合物は、分子構造中に少なくともカイラリティ（ｃｈｉｒａｌｉｔｙ）を含む必要がある。前記カイラル化合物としては、例えば、１個または２個以上の非対称炭素（ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ ｃａｒｂｏｎ）を有する化合物、カイラルアミンまたはカイラルスルホキシドなどのヘテロ原子上に非対称点（ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ ｐｏｉｎｔ）がある化合物またはクムレン（ｃｕｍｕｌｅｎｅ）またはビナフトール（ｂｉｎａｐｈｔｈｏｌ）などの軸不斉を有する光学活性である部位（ａｘｉａｌｌｙ ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ、ｏｐｔｉｃａｌｌｙ ａｃｔｉｖｅ ｓｉｔｅ）を有する化合物が挙げられる。前記カイラル化合物は、例えば、分子量が１，５００以下の低分子化合物であってもよい。例えば、カイラル化合物としては、市販されるカイラルネマチック液晶、例えば、Ｍｅｒｃｋ社で市販されるカイラルドーパント液晶Ｓ－８１１またはＰａｌｉｏｃｏｌｏｒ ＬＣ ７５６（ＢＡＳＦ社製）などを用いてもよいが、これに制限されるものではない。
【0092】
前記カイラルネマチック液晶化合物は、カイラルネマチック液晶化合物の総重量に対して、ネマチック液晶化合物７５乃至９９重量％及びカイラル化合物１乃至２５重量％を含むものであってもよいが、これに制限されるものではない。前記ネマチック液晶化合物及びカイラル化合物の含有量を前記範囲で適切に調節して、カイラルネマチック液晶化合物の螺旋周期、すなわちピッチ（ｐｉｔｃｈ）を調節することができる。前記カイラルネマチック液晶化合物のピッチは、特に制限されないが、５乃至２０μｍであってもよい。
【0093】
前記液晶層３００の液晶挙動方式は、特に制限されるものではなく、例えば、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ ｔｗｉｓｔｅｄ ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ－ｐｌａｎｅ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ－ｆｉｅｌｄ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード及びＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃ ａｌａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードなどが用いられてもよく、好ましくは、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ ｎｅｍａｔｉｃ）モードが用いられてもよい。
【0094】
従来の液晶層内に高分子を含む例として、高分子分散液晶（ＰＤＬＣ、Ｐｏｌｙｍｅｒ ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ）が知られている。前記高分子分散液晶は、高分子内に液晶化合物が滴（Ｄｒｏｐｌｅｔ）またはカプセル（ｃａｐｓｕｌｅ）状態で相分離されて存在し、前記相分離された滴またはカプセル型の液晶化合物は、不規則な方向に並べられ、一定の初期配向を有することができない。すなわち、高分子分散液晶（ＰＤＬＣ）は、電圧を加えない状態では液晶化合物が不規則な配列を有し、入射された光を散乱させることによって、不透明な状態（遮光モード）を維持することになり、電圧を加えた状態では、液晶化合物が一方向に整列され、入射された光を通過させることによって、透明な状態（透光モード）になる。ただ、高分子分散液晶（ＰＤＬＣ）の遮光モードは、入射された光が液晶化合物の不規則な配列によって散乱される性質を用いるので、任意の方向に散乱される光を制御できず、遮光率が多少満足できないという技術的限界があり、透光モードを具現するためには電圧を加えた状態を維持する必要があるので、電力消耗が大きいというデメリットが指摘されてきた。
【0095】
本発明の液晶層３００は、高分子ネットワーク３１０及び液晶化合物３２０を含み、前記液晶化合物３２０は、均一な初期配向を有して配列される。本発明の液晶層３００は、高分子ネットワーク３１０を含みながらも、共に含まれる液晶化合物３２０が滴（ｄｒｏｐｌｅｔ）またはカプセル（ｃａｐｓｕｌｅ）形態に相分離されず、高分子ネットワーク３１０と混在された形態で存在し、液晶層内で均一な初期配向を有して配列される点で、従来の高分子分散液晶（ＰＤＬＣ）と相違がある。このように、高分子ネットワーク３１０及び均一な初期配向を有して配列される液晶化合物３２０を含む本発明の液晶層３００は、透明導電層２００によって発生される電界によって一または複数の方向から入射される光の透過度を調節することによって、透光モード及び遮光モードを具現することができる。したがって、入射される光を散乱させて遮光モードを具現する従来の高分子分散液晶に比べて優れた遮光率を示すことができる。また、本発明の透過率可変光学積層体は、偏光板１００の透過軸及び液晶層３００の光軸を適切に調節して電圧を加えない状態で透光モードを具現することができ、また無秩序に液晶が並べられた高分子分散液晶に対して、駆動に必要な印加電圧が低い点で、従来の高分子分散液晶に対して、電力消耗を減らすことができるというメリットがある。
【0096】
前記液晶層３００は、重合性単量体及び液晶化合物を含む液晶層形成用組成物の硬化物を含むものであってもよい。
【0097】
前記重合性単量体は、光重合反応または熱重合反応によって高分子ネットワークを形成する化合物を意味するものであって、特に制限されないが、例えば、アクリレート系単量体を含んでもよく、イソボルニルアクリレート、カプロラクトンアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリトリトールトリアクリレート及びジペンタエリトリトルペンタアクリレートからなる群より選択される１種以上を含むものであってもよい。
【0098】
前記重合性単量体は、一官能基単量体乃至四官能基単量体の中から選択される１種以上の単量体を含んでもよく、好ましくは、三官能基単量体を含んでもよい。多官能基単量体は、液晶に衝撃を与えずに液晶との相溶性に優れており、液晶との適切な相分離を発現することができるというメリットがある。
【0099】
前記液晶層形成用組成物は、組成物の総重量に対して、重合性単量体を１０乃至３０重量％で含むものであってもよく、好ましくは、１０乃至２０重量％で含むものであってもよい。液晶層形成用組成物が前記重合性単量体を前記含有量範囲で含む場合、これから形成された高分子ネットワークの硬化度が十分で安定的に液晶層のセルギャップを維持することができ、優れた光透過率及び密着性を得ることができるというメリットがあるので、好ましい。
【0100】
前記液晶層形成用組成物を用いて液晶層３００を形成する方法は、特に制限されず、例えば、前記液晶層形成用組成物を表面がラビング配向された第１透明導電層上に塗布し、これを光硬化または熱硬化することによって形成することができる。
【0101】
本発明に係る透過率可変光学積層体は、液晶層３００内に高分子ネットワーク３１０を含むことによって、シーラント及びスペーサーを含まないにもかかわらず、安定的なセルギャップを維持できることとは別に、必要に応じて、本発明の目的を損なわない範囲内で、追加的にシーラント及びスペーサーのうち一つ以上をさらに含むものであってもよい。
【0102】
前記シーラントは、ベース樹脂として硬化性樹脂を含んでもよい。前記ベース樹脂としては、当業界でシーラントに用いられるものと公知された紫外線硬化性樹脂または熱硬化性樹脂を用いてもよい。前記紫外線硬化性樹脂は、紫外線硬化性単量体の重合体であってもよい。前記熱硬化性樹脂は、熱硬化性単量体の重合体であってもよい。
【0103】
前記シーラントのベース樹脂としては、例えば、アクリレート系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、フェノール系樹脂または、前記樹脂の混合物を用いてもよい。一実施例において、前記ベース樹脂は、アクリレート系樹脂であってもよく、前記アクリレート系樹脂は、アクリル単量体の重合体であってもよい。前記アクリル単量体は、例えば、多官能性アクリレートであってもよい。他の実施例において、前記シーラントは、ベース樹脂に単量体成分をさらに含んでもよい。前記単量体成分は、例えば、単官能性アクリレートであってもよい。本明細書で単官能性アクリレートは、アクリル基を１個有する化合物を意味することができ、多官能性アクリレートは、アクリル基を２個以上有する化合物を意味することができる。前記硬化性樹脂は、紫外線の照射及び／または加熱によって硬化されてもよい。前記紫外線の照射条件または加熱条件は、本出願の目的を損なわない範囲内で適切に行われてもよい。前記シーラントは、必要に応じて、開始剤、例えば、光開始剤または熱開始剤をさらに含んでもよい。
【0104】
前記シーラントは、当該分野における通常的に用いられる方法によって形成されてもよく、例えば、ノズルを備えるディスペンサーを用いて、シーラントを前記液晶層の外郭（すなわち、非活性領域）にドローイングして形成されてもよい。
【0105】
前記スペーサーは、ボールスペーサー（Ｂａｌｌ ｓｐａｃｅｒ）及びコラムスペーサー（Ｃｏｌｕｍｎ ｓｐａｃｅｒ）の少なくとも一つ以上のスペーサーを含んでもよく、特にボールスペーサー（Ｂａｌｌ ｓｐａｃｅｒ）であることが好ましい。前記ボールスペーサー（Ｂａｌｌ ｓｐａｃｅｒ）は、一つ以上であってもよく、直径が１乃至１０μｍであることが好ましい。また、平面方向からみたとき、前記ボールスペーサー（Ｂａｌｌ ｓｐａｃｅｒ）が液晶層３００に占める面積は、ユーザの視認性及び透光モードでの透過率の向上の面で、液晶層３００の面積に対して０．０１乃至１０％であることが好ましい。
【0106】
前記配向膜４００は、液晶化合物に配向性を付加するためのものであれば特に制限されない。例えば、前記配向膜４００は、配向性高分子、光重合開始剤及び溶剤を含む配向膜コーティング組成物を塗布及び硬化することによって製作されてもよい。前記配向性高分子は、特に限定されないが、ポリアクリレート系樹脂、ポリアミック酸樹脂、ポリイミド系樹脂、シンナーメート基を含む高分子などを用いてもよく、従来のまたは以後に開発される配向性を示すことができる高分子を用いてもよい。
【0107】
一実施例において、前記第１配向膜４００－１及び第２配向膜４００－２は、ラビング（ｒｕｂｂｉｎｇ）配向されたものであってもよい。本発明の透過率可変光学積層体に含まれる液晶層３００は、前述のように、高分子ネットワーク３１０を含み、前記高分子ネットワークは、重合性化合物の架橋反応を通じて形成されてもよい。高分子ネットワーク３１０の形成時に液晶層内の液晶化合物３２０が均一な初期配向を維持するためには、強い表面アンカリング（ａｎｃｈｏｒｉｎｇ）エネルギーを有する配向膜を用いることが好ましい。このような配向膜を形成する方法としては、ラビング（ｒｕｂｂｉｎｇ）工程を用いるラビング法と紫外線を用いる光配向法とが挙げられ、一般的に光配向法は、ラビング法に比べて弱い表面アンカリングエネルギーを有する。より具体的に、ラビング法によって形成された配向膜は、約１×１０－３Ｊ／ｍ２の表面アンカリングエネルギーを有するのに対し、光配向法によって形成された配向膜は、約１×１０－６Ｊ／ｍ２の表面アンカリングエネルギーを有する。したがって、液晶層３００内に高分子ネットワーク３１０の形成時に液晶化合物３２０が均一な初期配向を維持するようにするための面である、本発明の配向膜４００は、ラビング法によってラビング（ｒｕｂｂｉｎｇ）配向されたことが好ましい。配向膜４００が光配向法によって光配向される場合、高分子ネットワーク３１０の形成時に液晶化合物３２０が均一な初期配向を維持することができず、光透過度を調節する機能が低下するという問題が発生し得る。
【0108】
本発明の透過率可変光学積層体は、本発明の目的を損なわない範囲内で他の部材をさらに含むものであってもよく、例えば、粘接着層５００をさらに含むもの（図３参照）であってもよく、紫外線吸収層、ハードコーティング層などをさらに含むものであってもよい。
【0109】
前記粘接着層５００は、接着剤または粘着剤を用いて形成されてもよく、光学積層体の取り扱い時に、剥離、気泡などが発生しないように適切な粘接着力を有すると共に、透明性及び熱安定性を有することが好ましい。
【0110】
前記接着剤は、従来のまたは以後に開発される接着剤を用いてもよく、例えば、光硬化性接着剤を用いてもよい。
【0111】
前記光硬化性接着剤は、紫外線（Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ、ＵＶ）、電子線（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｂｅａｍ、ＥＢ）など活性エネルギー線を受け、架橋及び硬化されて強い接着力を示すものであり、反応性オリゴマー、反応性モノマー、光重合開始剤などで構成されてもよい。
【0112】
前記反応性オリゴマーは、接着剤の特性を決める重要な成分であり、光重合反応によって高分子結合を形成して硬化被膜を形成する。使用可能な反応性オリゴマーは、ポリエステル系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリアクリル系樹脂、シリコーン系樹脂などが挙げられる。
【0113】
前記反応性モノマーは、前述の反応性オリゴマーの架橋剤、希釈剤としての役目を果たし、接着特性に影響を及ぼす。使用可能な反応性モノマーは、単官能性モノマー、多官能性モノマー、エポキシ系モノマー、ビニルエーテル類、環状エーテル類などが挙げられる。
【0114】
前記光重合開始剤は、光エネルギーを吸収してラジカル或いはカチオンを生成させて光重合を開始する役目を果たすものであり、光重合樹脂によって適切なものを選択して用いてもよい。
【0115】
前記粘着剤は、従来または以後に開発される粘着剤を用いてもよく、一または複数の実施形態において、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ポリビニルアルコール系粘着剤、ポリビニルピロリドン系粘着剤、ポリアクリルアミド系粘着剤、セルロース系粘着剤、ビニルアルキルエーテル系粘着剤などを用いてもよい。前記粘着剤は、粘着力と粘弾性を有するものであれば特に制限されないが、入手容易性などの面で、好ましくは、アクリル系粘着剤であってもよく、例えば、（メタ）アクリレート共重合体、架橋剤及び溶剤などを含むものであってもよい。
【0116】
前記架橋剤は、従来または以後に開発される架橋剤を用いてもよく、例えば、ポリイソシアネート化合物、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、ジアルデヒド類、メチロールポリマーなどを含むものであってもよく、好ましくは、ポリイソシアネート化合物を含むものであってもよい。
【0117】
前記溶剤は、樹脂組成物分野で用いられる通常の溶媒を含んでもよく、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、プロピレングリコールメトキシアルコールなどのアルコール系化合物；メチルエチルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジエチルケトン、ジプロピルケトンなどのケトン系化合物；メチルアセテート、エチルアセテート、ブチルアセテート、プロピレングリコールメトキシアセテートなどのアセテート系化合物；メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、プロピルセロソルブなどのセロソルブ系化合物；ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの炭化水素系化合物などの溶媒が用いられてもよい。これらは単独或いは２種以上を組み合わせて用いられてもよい。
【0118】
前記粘接着層５００の厚さは、粘接着剤の役目を果たす樹脂の種類、粘接着強度、粘接着剤が用いられる環境などに応じて適切に決められてもよい。一実施例において、前記粘接着剤層は、十分な粘接着力を確保し、光学積層体の厚さを最小化するために、０．０１μｍ～５０μｍであってもよく、好ましくは、０．０５μｍ～２０μｍ、さらに好ましくは、０．１μｍ～１０μｍの厚さを有するものであってもよい。
【0119】
前記紫外線吸収層は、紫外線による光学積層体の劣化を防止するためのものであれば特に制限されず、例えば、サリチル酸系紫外線吸収剤（フェニルサリシレート、ｐ－ｔｅｒｔ－ブチルサリシレートなど）、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤（２，４－ジヒドロキシベンゾフェノン、２，２’－ジヒドロキシ－４，４’－ジメトキシベンゾフェノンなど）、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤（２－（２’－ヒドロキシ－５’－メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２－（２’－ヒドロキシ－３’，５’－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２－（２’－ヒドロキシ－３’－ｔｅｒｔ－ブチル－５’－メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２－（２’－ヒドロキシ－３’，５’－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）－５－クロロベンゾトリアゾール、２－（２’－ヒドロキシ－３’－（３’’，４’’，５’’，６’’－テトラヒドロフタルイミドメチル）－５’－メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２，２－メチレンビス（４－（１，１，３，３－テトラメチルブチル）－６－（２Ｈ－ベンゾトリアゾール－２－イル）フェノール）、２－（２’－ヒドロキシ－３’－ｔｅｒｔ－ブチル－５’－メチルフェニル）－５－クロロベンゾトリアゾール、２－（２’－ヒドロキシ－３’－ｔｅｒｔ－ブチル－５’－（２－オクチルオキシカルボニルエチル）－フェニル）－５－クロロベンゾトリアゾール、２－（２’－ヒドロキシ－３’－（１－メチル－１－フェニルエチル）－５’－（１，１，３，３－テトラメチルブチル）－フェニル）ベンゾトリアゾール、２－（２Ｈ－ベンゾトリアゾール－２－イル）－６－（直鎖及び側鎖ドデシル）－４－メチルフェノール、オクチル－３－［３－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシ－５－（クロロ－２Ｈ－ベンゾトリアゾール－２－イル）フェニル］プロピオネートと２－エチルヘキシル－３－［３－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシ－５－（５－クロロ－２Ｈ－ベンゾトリアゾール－２－イル）フェニル］プロピオネートの混合物など）、シアノアクリレート系紫外線吸収剤（２’－エチルヘキシル－２－シアノ－３，３－ジフェニルアクリレート、エチル－２－シアノ－３－（３’，４’－メチレンジオキシフェニル）－アクリレートなど）、トリアジン系紫外線吸収剤などを用いてもよく、透明性が高く、偏光板や透過率可変層の劣化を防止する効果に優れたベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤やトリアジン系紫外線吸収剤が好ましく、分光吸収スペクトラムがより適切なベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤が特に好ましい。前記ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤は、ビス（Ｂｉｓ）化したものであってもよく、例えば、６，６’－メチレンビス（２－（２Ｈ－ベンゾ［ｄ］［１，２，３］トリアゾール－２－イル）－４－（２，４，４－トリメチルペンタン－２－イル）フェノール）、６，６’－メチレンビス（２－（２Ｈ－ベンゾ［ｄ］［１，２，３］トリアゾール－２－イル）－４－（２－ヒドロキシエチル）フェノール）などであってもよい。
【0120】
前記ハードコーティング層は、外部の物理的、化学的衝撃から偏光板、透過率可変層などの部材を保護するためのものであれば特に制限されず、従来のまたは以後に開発されるハードコーティング層が用いられてもよい。
【0121】
一実施例において、前記ハードコーティング層は、他の部材上にハードコーティング層形成用組成物を塗布した後、光または熱によって硬化させ形成されてもよい。前記ハードコーティング層形成用組成物は特に制限されず、例えば、光硬化性化合物及び光開始剤を含んでもよい。
【0122】
前記光硬化性化合物及び光開始剤は、当該分野で一般的に用いられるものを制限なく用いてもよく、例えば、前記光硬化性化合物は、光重合成モノマー、光重合成オリゴマーなどであってもよく、例えば、単官能及び／または多官能（メタ）アクリレートが挙げられ、光開始剤は、オキシムエステル系などが挙げられる。
【0123】
本発明は、前記透過率可変光学積層体に加えて、それを含むスマートウィンドウを含む。また、本発明は、前記スマートウィンドウを、前面窓、後面窓、側面窓、サンループ窓、及び内部仕切りの少なくとも一つ以上に適用した自動車及び前記スマートウィンドウを含む建物用建具を含む。
【図1】
【図2a】
【図2b】
【図2c】
【図2d】
【図2e】
【図3】
