特許 7102540 光学デバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-07-08

(45)【発行日】2022-07-19

(54)【発明の名称】光学デバイス

(51)【国際特許分類】

   G02F 1/1333 20060101AFI20220711BHJP

   G02F 1/13 20060101ALI20220711BHJP

【ＦＩ】

G02F1/1333

G02F1/13 505

G02F1/13 101

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2020548772

(86)(22)【出願日】2019-03-27

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-07-01

(86)【国際出願番号】 KR2019003546

(87)【国際公開番号】W WO2019190187

(87)【国際公開日】2019-10-03

【審査請求日】2020-09-23

(31)【優先権主張番号】10-2018-0035245

(32)【優先日】2018-03-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】500239823

【氏名又は名称】エルジー・ケム・リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110000877

【氏名又は名称】龍華国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】キム、ナム フン

(72)【発明者】

【氏名】リー、セオン ミン

(72)【発明者】

【氏名】ジョン、ビョン クン

(72)【発明者】

【氏名】リュ、ス ヨン

(72)【発明者】

【氏名】キム、ジュン ウン

(72)【発明者】

【氏名】リー、ヨン シン

【審査官】鈴木 俊光

(56)【参考文献】

【文献】特開平０６－０１８８５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２１９５０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６３－１６３８１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００８／０１３０１３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１０／１２５９７６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１７／１３５１８２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１２／００２００５６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｆ １／１３

Ｇ０２Ｆ １／１３３３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

対向配置されている第１および第２外郭基板；前記第１および第２外郭基板の間に能動液晶素子を含み、
前記能動液晶素子は、前記外郭基板と前記能動液晶素子との間及び前記能動液晶素子の側面にある接着フィルムによってカプセル化されており、
重心での厚さが縁での厚さより薄く、
前記重心での厚さと縁での厚さの差が０．５％以上であり、
前記第１および第２外郭基板のうち少なくとも一つは曲面基板である、光学デバイス。

【請求項2】

第１および第２外郭基板はすべて曲面基板である、請求項１に記載の光学デバイス。

【請求項3】

第１および第２外郭基板の曲率半径の差が１０％以内である、請求項１または２に記載の光学デバイス。

【請求項4】

第１および第２外郭基板の曲率は互いに異なる、請求項１から３のいずれか一項に記載の光学デバイス。

【請求項5】

曲面基板の曲率半径が１００Ｒ～１０，０００Ｒの範囲内である、請求項１から４のいずれか一項に記載の光学デバイス。

【請求項6】

第１および第２外郭基板の中で曲面基板が形成する膨らんだ方向に沿ってより上部に存在する外郭基板が下部に存在する外郭基板に比べて大きい曲率半径を有する、請求項１から５のいずれか一項に記載の光学デバイス。

【請求項7】

第１および第２外郭基板はガラス基板である、請求項１から６のいずれか一項に記載の光学デバイス。

【請求項8】

第１および第２外郭基板の曲率中心は、第１および第２外郭基板の上部または下部のうち同じ部分に存在する、請求項２に記載の光学デバイス。

【請求項9】

第１および第２外郭基板の間でカプセル化された偏光子をさらに含む、請求項１から８のいずれか一項に記載の光学デバイス。

【請求項10】

能動液晶素子および偏光子は、第１および第２外郭基板と能動液晶素子の間、能動液晶素子と偏光子の間、偏光子と第１および第２外郭基板の間および能動液晶素子と偏光子の側面に存在する接着フィルムでカプセル化されている、請求項９に記載の光学デバイス。

【請求項11】

能動液晶素子は、対向配置されている２枚の基材フィルムと前記２枚の基材フィルムの間に存在する能動液晶層を含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載の光学デバイス。

【請求項12】

対向配置されている第１および第２外郭基板の間にある能動液晶素子を接着フィルムを使ったオートクレーブ工程を通じてカプセル化する段階を含み、
前記接着フィルムは、前記外郭基板と前記能動液晶素子との間および前記能動液晶素子の側面に存在し、
前記第１および第２外郭基板のうち少なくとも一つの基板は曲面基板であり、
前記第１および第２外郭基板は、互いに異なる曲率または曲率半径を有し、
前記第１および第２外郭基板の曲率または曲率半径の差が１０％以内である、光学デバイスの製造方法。

【請求項13】

一つ以上の開口部が形成されている車体；および前記開口部に装着された請求項１から１１のいずれか一項に記載された光学デバイスを含む、自動車。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願は２０１８年３月２７日付提出された大韓民国特許出願第１０－２０１８－００３５２４５号に基づいて優先権を主張し、該当大韓民国特許出願の文献に開示された内容は本明細書の一部として含まれる。

【0002】

本出願は、光学デバイスに関する。

【背景技術】

【0003】

液晶化合物を利用して透過率を可変できるように設計された光学デバイスは多様に知られている。例えば、ホスト物質（ｈｏｓｔ ｍａｔｅｒｉａｌ）と二色性染料ゲスト（ｄｉｃｈｒｏｉｃ ｄｙｅ ｇｕｅｓｔ）の混合物を適用した、いわゆるＧＨセル（Ｇｕｅｓｔ ｈｏｓｔ ｃｅｌｌ）を使った透過率可変装置が知られており、前記装置でホスト物質として主に液晶化合物が使われる。このような透過率可変装置は、サングラスやメガネなどのアイウェア（ｅｙｅｗｅａｒ）、建物の外壁または車両のサンルーフなどを含む多様な用途に適用され得る。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本出願は、光学デバイスを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本出願は、透過率の調節が可能な光学デバイスであって、例えば、少なくとも透過モードと遮断モードの間をスイッチングできる光学デバイスに関する。

【0006】

前記透過モードは、光学デバイスが相対的に高い透過率を示す状態であり、遮断モードは、光学デバイスが相対的に低い透過率の状態である。

【0007】

一例示において前記光学デバイスは、前記透過モードでの透過率が約３０％以上、約３５％以上、約４０％以上、約４５％以上または約５０％以上であり得る。また、前記光学デバイスは、前記遮断モードでの透過率が約２０％以下、約１５％以下または約１０％以下であり得る。

【0008】

前記透過モードでの透過率は数値が高いほど有利であり、遮断モードでの透過率は低いほど有利であるため、それぞれの上限と下限は特に制限されない。一例示において前記透過モードでの透過率の上限は、約９５％、約９０％、約８５％、約８０％、約７５％、約７０％、約６５％または約６０％であり得る。前記遮断モードでの透過率の下限は約０％、約１％、約２％、約３％、約４％、約５％、約６％、約７％、約８％、約９％または約１０％であり得る。

【0009】

前記透過率は直進光透過率であり得る。用語直進光透過率は所定の方向に光学デバイスを入射した光対前記入射方向と同じ方向に前記光学デバイスを透過した光（直進光）の比率であり得る。一例示において前記透過率は、前記光学デバイスの表面法線と平行な方向に入射した光に対して測定した結果（法線光透過率）であり得る。

【0010】

本出願の光学デバイスで透過率が調節される光は、ＵＶ－Ａ領域の紫外線、可視光または近赤外線であり得る。一般的に使われる定義によると、ＵＶ－Ａ領域の紫外線は３２０ｎｍ～３８０ｎｍの範囲内の波長を有する放射線を意味するものとして使われ、可視光は３８０ｎｍ～７８０ｎｍの範囲内の波長を有する放射線を意味するものとして使われ、近赤外線は７８０ｎｍ～２０００ｎｍの範囲内の波長を有する放射線を意味するものとして使われる。

【0011】

本出願の光学デバイスは、少なくとも前記透過モードと遮断モードの間をスイッチングできるように設計される。光学デバイスは、前記透過および遮断モード以外に、他のモード、例えば、前記透過および遮断モードの透過率の間の任意の透過率を示すことができる第３モードも具現できるように設計され得る。

【0012】

このようなモード間のスイッチングは光学デバイスが能動液晶素子を含むことによって達成され得る。前記で能動液晶素子は、少なくとも液晶化合物を含む素子であって、少なくとも２個以上の前記液晶化合物の光軸の配向状態（例えば、第１および第２配向状態）の間をスイッチングできる液晶素子である。前記で光軸は、液晶素子に含まれている液晶化合物が棒（ｒｏｄ）状の場合にはその長軸方向を意味し得、円盤（ｄｉｓｃｏｔｉｃ）状の場合には前記円盤の平面の法線方向を意味し得る。例えば、液晶素子がある配向状態で互いに光軸の方向が異なる複数の液晶化合物を含む場合に、液晶素子の光軸は平均光軸と定義され得、この場合、平均光軸は前記液晶化合物の光軸のベクターの和を意味し得る。

【0013】

前記のような液晶素子において配向状態は、エネルギーの印加、例えば、電圧の印加によって変更することができる。例えば、前記液晶素子は電圧の印加がない状態で前記第１および第２配向状態のうちいずれか一つの配向状態を有していて、電圧が印加されると他の配向状態にスイッチングされ得る。

【0014】

前記第１および第２配向状態のうちいずれか一つの配向状態で前記遮断モードが具現され、他の配向状態で前記透過モードが具現され得る。便宜上本明細書では前記第１状態で遮断モードが具現されるものとして記述する。

【0015】

前記液晶素子は、少なくとも液晶化合物を含む液晶層を含むことができる。一例示において前記液晶層は、いわゆるゲストホスト液晶層であり得る。このような場合に前記液晶素子の液晶層は液晶化合物および異方性染料を含むことができる。このような液晶層は、いわゆるゲストホスト効果を利用した液晶層であって、前記液晶化合物（以下、液晶ホストと称し得る）の配向方向に沿って前記異方性染料が整列する液晶層である。前記液晶ホストの配向方向は前述した外部エネルギーの印加の有無により調節することができる。

【0016】

液晶層に含まれる液晶化合物または液晶ホストの種類は特に制限されず、この分野で公知とされている一般的な液晶化合物が使われ得る。

【0017】

例えば、前記液晶化合物または液晶ホストとしては、スメクチック液晶化合物、ネマチック液晶化合物またはコレステリック液晶化合物などが使われ得る。一般的にはネマチック液晶化合物が使われ得る。用語ネマチック液晶化合物は、液晶分子の位置に対する規則性はないが、すべて分子軸方向に秩序を有して配列できる液晶化合物を意味し、このような液晶化合物は棒（ｒｏｄ）状や円盤（ｄｉｓｃｏｔｉｃ）状であり得る。

【0018】

このようなネマチック液晶化合物は例えば、約４０℃以上、約５０℃以上、約６０℃以上、約７０℃以上、約８０℃以上、約９０℃以上、約１００℃以上または約１１０℃以上以上の透明点（ｃｌｅａｒｉｎｇ ｐｏｉｎｔ）を有するか、前記範囲の相転移点、すなわちネマチック相から等方相への相転移点を有するものが選択され得る。一例示において前記透明点または相転移点は約１６０℃以下、約１５０℃以下または約１４０℃以下であり得る。

【0019】

前記液晶化合物は、誘電率異方性が負数または正数であり得る。前記誘電率異方性の絶対値は目的を考慮して適切に選択され得る。例えば、前記誘電率異方性は３超過、４超過、５超過、６超過または７超過であるか、－２未満または－３未満であり得る。液晶化合物はさらに約０．０１以上、約０．０２以上、約０．０３以上または約０．０４以上の光学異方性△ｎを有することができる。液晶化合物の光学異方性は他の例示において約０．３以下または約０．２７以下であり得る。

【0020】

遮断および透過モードの具現のために使われ得る液晶化合物や、その他のゲストホスト液晶層の液晶ホストとして使われ得る液晶化合物は、本技術分野の専門家等に公知とされており、それらから自由に選択され得る。

【0021】

液晶層は前記液晶ホストとともに異方性染料を含むことができる。用語「染料」とは、可視光領域、例えば、３８０ｎｍ～７８０ｎｍの波長範囲内で少なくとも一部または全体の範囲内の光を集中的に吸収および／または変形させることができる物質を意味し得、用語「異方性染料」は前記可視光領域の少なくとも一部または全体の範囲で光の異方性吸収が可能な物質を意味し得る。

【0022】

異方性染料としては、例えば、液晶ホストの整列状態により整列され得る特性を有するものとして知られている公知の染料を選択して使うことができる。例えば、異方性染料としては、アゾ染料またはアントラキノン染料などを使うことができ、広い波長範囲での光吸収を達成するために液晶層は１種または２種以上の染料を含むこともできる。

【0023】

異方性染料の二色比（ｄｉｃｈｒｏｉｃ ｒａｔｉｏ）は適切に選択され得る。例えば、前記異方性染料は二色比が５以上～２０以下であり得る。用語「二色比」とは、例えば、ｐ型染料である場合、染料の長軸方向に平行な偏光の吸収を前記長軸方向に垂直な方向に平行な偏光の吸収で割った値を意味し得る。異方性染料は可視光領域の波長範囲内、例えば、約３８０ｎｍ～７８０ｎｍまたは約４００ｎｍ～７００ｎｍの波長範囲内で少なくとも一部の波長またはいずれか一つの波長または全体の範囲で前記二色比を有することができる。

【0024】

液晶層内での異方性染料の含量は目的を考慮して適切に選択され得る。例えば、液晶ホストと異方性染料の合計の重量を基準に前記異方性染料の含量は０．１～１０重量％範囲内で選択され得る。異方性染料の比率は目的とする透過率と液晶ホストに対する異方性染料の溶解度などを考慮して変更することができる。

【0025】

液晶層は前記液晶ホストと異方性染料を基本的に含み、必要な場合に他の任意の添加剤を公知の形態にしたがってさらに含むことができる。添加剤の例としては、キラルドーパントまたは安定化剤などが例示され得るが、これに制限されるものではない。

【0026】

前記液晶層は、約０．５以上の異方性度Ｒを有することができる。前記異方性度Ｒは、液晶ホストの配向方向（ａｌｉｇｎｍｅｎｔ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）に平行するように偏光された光線の吸光度Ｅ（ｐ）および液晶ホストの配向方向に垂直に偏光された光線の吸光度Ｅ（ｓ）から下記の数学式により測定する。

【0027】

＜異方性度数式＞

【0028】

異方性度Ｒ＝［Ｅ（ｐ）－Ｅ（ｓ）］／［Ｅ（ｐ）＋２＊Ｅ（ｓ）］

【0029】

前記で使われる基準は液晶層内に染料を含有しない他の同一装置である。

【0030】

具体的には、異方性度Ｒは、染料分子が水平配向された液晶層の吸光度に対する値Ｅ（ｐ）および染料分子が垂直配向された同一液晶層の吸光度に対する値Ｅ（ｓ）から測定され得る。前記吸光度を、染料を全く含有しないが、その他には同じ構成を有する液晶層と比較して測定する。このような測定は、振動面が一つの場合には配向方向と平行な方向に振動Ｅ（ｐ）し後続の測定では配向方向と垂直な方向に振動Ｅ（ｓ）する偏光された光線を利用して遂行され得る。液晶層は、測定の途中でスイッチングされたり回転せず、したがって、前記Ｅ（ｐ）およびＥ（ｓ）の測定は偏光された入射光の振動面を回転させることによって遂行され得る。

【0031】

詳細な手続きの一例示は下記に記述された通りである。Ｅ（ｐ）およびＥ（ｓ）の測定のためのスペクトラムはパーキンエルマーラムダ１０５０ＵＶ分光計（Ｐｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒ Ｌａｍｂｄａ １０５０ＵＶ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）等のような分光計を利用して記録することができる。分光計には測定用ビームおよび基準ビームのすべてに２５０ｎｍ～２５００ｎｍの波長範囲用のグラントムソン偏光子（Ｇｌａｎ－Ｔｈｏｍｐｓｏｎ ｐｏｌａｒｉｓｅｒ）が装着されている。２個の偏光子はステッピングモーター（ｓｔｅｐｐｉｎｇ ｍｏｔｏｒ）により制御され、同じ方向に配向される。偏光子の偏光子方向においての変化、例えば０度～９０度の切り換えは測定用ビームおよび基準ビームに対して常に同期的におよび同じ方向に遂行される。個別偏光子の配向はヴュルツブルク大学（Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｗｕｒｚｂｕｒｇ）のＴ．カルステンス（Ｔ．Ｋａｒｓｔｅｎｓ）の１９７３年の学位論文に記述されている方法を利用して測定することができる。

【0032】

この方法で、偏光子は配向された二色性のサンプルに対して５度ずつ段階的に回転し、吸光度は例えば最大吸収領域で固定された波長で記録される。それぞれの偏光子位置に対して新しい基準線零点（ｚｅｒｏ ｌｉｎｅ）が遂行される。２個の二色性スペクトラムＥ（ｐ）およびＥ（ｓ）の測定のために、ＪＳＲ社のポリイミドＡＬ－１０５４でコーティングされた逆平行‐ラビングされたテストセルは、測定用ビームおよび基準ビームの両方内に位置する。２個のテストセルは同じ層厚で選択され得る。純粋なホスト（液晶化合物）を含有するテストセルは基準ビーム内に位置する。液晶中に染料の溶液を含有するテストセルは測定用ビーム内に位置する。測定用ビームおよび基準ビームに対する２個のテストセルは、同じ配向方向で音波経路（ｒａｙ ｐａｔｈ）内に設置される。分光計の最大に可能な精度を保証するために、Ｅ（ｐ）は必ずその最大吸収波長範囲、例えば、０．５～１．５の波長範囲内にあり得る。これは３０％～５％の透過度に相応する。これは層厚および／または染料の濃度を相応するように調整することによって設定される。

【0033】

異方性度Ｒは、文献［参照：「Ｐｏｌａｒｉｚｅｄ Ｌｉｇｈｔ ｉｎ Ｏｐｔｉｃｓ ａｎｄ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ」、Ｄ．Ｓ．Ｋｌｉｇｅｒ ｅｔ ａｌ．、Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ、１９９０］に開示されているような前記数学式によりＥ（ｐ）およびＥ（ｓ）に対する測定値から計算され得る。

【0034】

前記異方性度Ｒは他の例示において約０．５５以上、０．６以上または０．６５以上であり得る。前記異方性度Ｒは例えば、約０．９以下、約０．８５以下、約０．８以下、約０．７５以下または約０．７以下であり得る。

【0035】

このような異方性度Ｒは液晶層の種類、例えば、液晶化合物（ホスト）の種類、異方性染料の種類および比率、液晶層の厚さなどを制御して達成することができる。

【0036】

前記範囲内の異方性度Ｒを通じて、より低エネルギーを使いながらも、透過状態と遮断状態での透過率の差が大きくなってコントラスト比率が高くなる光学デバイスの提供が可能となり得る。

【0037】

前記液晶層の厚さは、目的、例えば、目的とする異方性度などを考慮して適切に選択され得る。一例示において前記液晶層の厚さは、約０．０１μｍ以上、０．０５μｍ以上、０．１μｍ以上、０．５μｍ以上、１μｍ以上、１．５μｍ以上、２μｍ以上、２．５μｍ以上、３μｍ以上、３．５μｍ以上、４μｍ以上、４．５μｍ以上、５μｍ以上、５．５μｍ以上、６μｍ以上、６．５μｍ以上、７μｍ以上、７．５μｍ以上、８μｍ以上、８．５μｍ以上、９μｍ以上または９．５μｍ以上であり得る。このように厚さを制御することによって、透過状態での透過率と遮断状態での透過率の差が大きい光学デバイス、すなわちコントラスト比率が大きいデバイスを具現することができる。前記厚さは厚いほど高いコントラスト比率の具現が可能であるため、特に制限されるものではないが、一般的に約３０μｍ以下、２５μｍ以下、２０μｍ以下または１５μｍ以下であり得る

【0038】

前記のような能動液晶層またはこれを含む液晶素子は、第１配向状態と前記第１配向状態とは異なる第２配向状態の間をスイッチングされ得る。前記スイッチングは、例えば、電圧のような外部エネルギーの印加を通じて調節することができる。例えば、電圧の無印加状態で前記第１および第２配向状態のうちいずれか一つの状態が維持されていて、電圧の印加によって他の配向状態にスイッチングされ得る。

【0039】

前記第１および第２配向状態は、一例示において、それぞれ水平配向、垂直配向、ツイストネマチック配向またはコレステリック配向状態で選択され得る。例えば、遮断モードで液晶素子または液晶層は、少なくとも水平配向、ツイストネマチック配向またはコレステリック配向であり、透過モードで液晶素子または液晶層は、垂直配向または前記遮断モードの水平配向とは異なる方向の光軸を有する水平配向状態であり得る。液晶素子は、電圧の無印加状態で前記遮断モードが具現される通常遮断モード（Ｎｏｒｍａｌｌｙ Ｂｌａｃｋ Ｍｏｄｅ）の素子であるか、電圧の無印加状態で前記透過モードが具現される通常透過モード（Ｎｏｒｍａｌｌｙ Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ Ｍｏｄｅ）を具現することができる。

【0040】

液晶層の配向状態で該当液晶層の光軸がいずれの方向に形成されているかを確認する方式は公知である。例えば、液晶層の光軸の方向は、光軸方向を知っている他の偏光板を利用して測定することができ、これは公知の測定機器、例えば、Ｊａｓｃｐ社のＰ－２０００等のｐｏｌａｒｉｍｅｔｅｒを使って測定することができる。

【0041】

液晶ホストの誘電率異方性、液晶ホストを配向させる配向膜の配向方向などを調節して前記のような通常透過または遮断モードの液晶素子を具現する方式は公知である。

【0042】

前記液晶素子は、対向配置されている２枚の基材フィルムと前記２枚の基材フィルムの間に存在する前記能動液晶層を含むことができる。

【0043】

また、前記液晶素子は、前記２枚の基材フィルムの間で前記２枚の基材フィルムの間隔を維持するスペーサーおよび／または対向配置された２枚の基材フィルムの間隔が維持された状態で、前記基材フィルムを付着させているシーラントをさらに含むことができる。前記スペーサーおよび／またはシーラントとしては、特に制限なく公知の素材が使われ得る。

【0044】

基材フィルムとしては、例えば、ガラスなどからなる無機フィルムまたはプラスチックフィルムが使われ得る。プラスチックフィルムとしては、ＴＡＣ（ｔｒｉａｃｅｔｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）フィルム；ノルボルネン誘導体などのＣＯＰ（ｃｙｃｌｏ ｏｌｅｆｉｎ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）フィルム；ＰＭＭＡ（ｐｏｌｙ（ｍｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）等のアクリルフィルム；ＰＣ（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）フィルム；ＰＥ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）フィルム；ＰＰ（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）フィルム；ＰＶＡ（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ）フィルム；ＤＡＣ（ｄｉａｃｅｔｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）フィルム；Ｐａｃ（Ｐｏｌｙａｃｒｙｌａｔｅ）フィルム；ＰＥＳ（ｐｏｌｙ ｅｔｈｅｒ ｓｕｌｆｏｎｅ）フィルム；ＰＥＥＫ（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎ）フィルム；ＰＰＳ（ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｓｕｌｆｏｎｅ）フィルム、ＰＥＩ（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｉｍｉｄｅ）フィルム；ＰＥＮ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｍａｐｈｔｈａｔｌａｔｅ）フィルム；ＰＥＴ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔａｌａｔｅ）フィルム；ＰＩ（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）フィルム；ＰＳＦ（ｐｏｌｙｓｕｌｆｏｎｅ）フィルム；ＰＡＲ（ｐｏｌｙａｒｙｌａｔｅ）フィルムまたはフッ素樹脂フィルムなどが使われ得るが、これに制限されるものではない。基材フィルムには、必要に応じて金、銀、二酸化ケイ素または一酸化ケイ素などのケイ素化合物のコーティング層や、反射防止層などのコーティング層が存在してもよい。

【0045】

基材フィルムとしては、所定範囲の位相差を有するフィルムが使われ得る。一例示において前記基材フィルムは正面位相差が１００ｎｍ以下であり得る。前記正面位相差は他の例示において約９５ｎｍ以下、約９０ｎｍ以下、約８５ｎｍ以下、約８０ｎｍ以下、約７５ｎｍ以下、約７０ｎｍ以下、約６５ｎｍ以下、約６０ｎｍ以下、約５５ｎｍ以下、約５０ｎｍ以下、約４５ｎｍ以下、約４０ｎｍ以下、約３５ｎｍ以下、約３０ｎｍ以下、約２５ｎｍ以下、約２０ｎｍ以下、約１５ｎｍ以下、約１０ｎｍ以下、約５ｎｍ以下、約４ｎｍ以下、約３ｎｍ以下、約２ｎｍ以下、約１ｎｍ以下または約０．５ｎｍ以下であり得る。前記正面位相差は他の例示において約０ｎｍ以上、約１ｎｍ以上、約２ｎｍ以上、約３ｎｍ以上、約４ｎｍ以上、約５ｎｍ以上、約６ｎｍ以上、約７ｎｍ以上、約８ｎｍ以上、約９ｎｍ以上、または約９．５ｎｍ以上であり得る。

【0046】

基材フィルムの厚さ方向位相差の絶対値は、例えば、２００ｎｍ以下であり得る。前記厚さ方向位相差の絶対値は他の例示において１９０ｎｍ以下、１８０ｎｍ以下、１７０ｎｍ以下、１６０ｎｍ以下、１５０ｎｍ以下、１４０ｎｍ以下、１３０ｎｍ以下、１２０ｎｍ以下、１１０ｎｍ以下、１００ｎｍ以下、９０ｎｍ以下、８５ｎｍ以下、８０ｎｍ以下、７０ｎｍ以下、６０ｎｍ以下、５０ｎｍ以下、４０ｎｍ以下、３０ｎｍ以下、２０ｎｍ以下、１０ｎｍ以下、５ｎｍ以下、４ｎｍ以下、３ｎｍ以下、２ｎｍ以下、１ｎｍ以下または０．５ｎｍ以下であり得、０ｎｍ以上、１０ｎｍ以上、２０ｎｍ以上、３０ｎｍ以上、４０ｎｍ以上、５０ｎｍ以上、６０ｎｍ以上、７０ｎｍ以上または７５ｎｍ以上であり得る。前記厚さ方向位相差は絶対値が前記範囲内であれば負数または正数であり得、例えば、負数であり得る。

【0047】

本明細書で正面位相差Ｒｉｎは下記の数式１で計算される数値であり、厚さ方向位相差Ｒｔｈは下記の数式２で計算される数値であり、特に別途に規定しない限り、前記正面および厚さ方向位相差の基準波長は約５５０ｎｍである。

【0048】

［数式１］

【0049】

正面位相差Ｒｉｎ＝ｄ×（ｎｘ－ｎｙ）

【0050】

［数式２］

【0051】

厚さ方向位相差Ｒｔｈ＝ｄ×（ｎｚ－ｎｙ）

【0052】

数式１および２でｄは基材フィルムの厚さであり、ｎｘは基材フィルムの遅相軸方向の屈折率であり、ｎｙは基材フィルムの進相軸方向の屈折率であり、ｎｚは基材フィルムの厚さ方向の屈折率である。

【0053】

基材フィルムが光学異方性である場合、対向配置されている基材フィルムの遅相軸がなす角度は、例えば、約－１０度～１０度の範囲内、－７度～７度の範囲内、－５度～５度の範囲内または－３度～３度の範囲内であるか略平行であり得る。

【0054】

前記基材フィルムの遅相軸と後述する偏光子の光吸収軸がなす角度は、例えば、約－１０度～１０度の範囲内、－７度～７度の範囲内、－５度～５度の範囲内または－３度～３度の範囲内であるか略平行であり得るか、あるいは約８０度～１００度の範囲内、約８３度～９７度の範囲内、約８５度～９５度の範囲内または約８７度～９２度の範囲内であるか略垂直であり得る。

【0055】

前記のような位相差の調節または遅相軸の配置を通じて、光学的に優秀で均一な透過および遮断モードの具現が可能となり得る。

【0056】

基材フィルムは、熱膨張係数が１００ｐｐｍ／Ｋ以下であり得る。前記熱膨張係数は、他の例示において９５ｐｐｍ／Ｋ以下、９０ｐｐｍ／Ｋ以下、８５ｐｐｍ／Ｋ以下、８０ｐｐｍ／Ｋ以下、７５ｐｐｍ／Ｋ以下、７０ｐｐｍ／Ｋ以下または６５ｐｐｍ／Ｋ以下であるか、１０ｐｐｍ／Ｋ以上、２０ｐｐｍ／Ｋ以上、３０ｐｐｍ／Ｋ以上、４０ｐｐｍ／Ｋ以上、５０ｐｐｍ／Ｋ以上または５５ｐｐｍ／Ｋ以上であり得る。基材フィルムの熱膨張係数は、例えば、ＡＳＴＭ Ｄ６９６の規定に沿って測定することができ、該当規格で提供する形態にフィルムを裁断し、単位温度当たりの長さの変化を測定して熱膨張係数を計算することができ、ＴＭＡ（ＴｈｅｒｍｏＭｅｃｈａｎｉｃ Ａｎａｌｙｓｉｓ）等の公知の方式で測定することができる。

【0057】

基材フィルムとしては、破断伸び率が９０％以上である基材フィルムを使うことができる。前記破断伸び率は９５％以上、１００％以上、１０５％以上、１１０％以上、１１５％以上、１２０％以上、１２５％以上、１３０％以上、１３５％以上、１４０％以上、１４５％以上、１５０％以上、１５５％以上、１６０％以上、１６５％以上、１７０％以上または１７５％以上であり得、１，０００％以下、９００％以下、８００％以下、７００％以下、６００％以下、５００％以下、４００％以下、３００％以下または２００％以下であり得る。基材フィルムの破断伸び率はＡＳＴＭ Ｄ８８２規格に沿って測定することができ、該当規格で提供する形態にフィルムを裁断し、Ｓｔｒｅｓｓ－Ｓｔｒａｉｎ ｃｕｒｖｅを測定できる装備（力と長さを同時に測定できる）を利用して測定することができる。

【0058】

基材フィルムが前記のような熱膨張係数および／または破断伸び率を有するように選択されることによって、より優秀な耐久性の光学デバイスが提供され得る。

【0059】

前記のような基材フィルムの厚さは特に制限されず、例えば約５０μｍ～２００μｍ程度の範囲内であり得る。

【0060】

本明細書で言及する物性の中で測定温度や圧力が結果に影響を及ぼす場合、特に別途に規定しない限り、該当物性は常温と常圧で測定したものである。

【0061】

用語常温は加温または減温しない自然そのままの温度であって、一般的に約１０℃～３０℃の範囲内のいずれか一温度、約２３℃または約２５℃程度の温度であり得る。また、特に別途に規定しない限り、本明細書で温度の単位は℃である。

【0062】

用語常圧は特に減圧または加圧しない自然そのままの圧力であって、一般的に大気圧と同じである１気圧程度の圧力を意味する。

【0063】

液晶素子で前記基材フィルムの一面、例えば、前記能動液晶層に向かう面上には導電層および／または配向膜が存在し得る。

【0064】

基材フィルムの面上に存在する導電層は、能動液晶層に電圧を印加するための構成であって、特に制限なく公知の導電層が適用され得る。導電層としては、例えば、伝導性高分子、伝導性金属、伝導性ナノワイヤーまたはＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等の金属酸化物などが適用され得る。本出願で適用され得る導電層の例は前記に制限されず、この分野で液晶素子に適用され得るものとして知られているすべての種類の導電層が使われ得る。

【0065】

一例示において前記基材フィルムの面上には配向膜が存在する。例えば、基材フィルムの一面にまず導電層が形成され、その上部に配向膜が形成され得る。

【0066】

配向膜は能動液晶層に含まれる液晶ホストの配向を制御するための構成であり、特に制限なく公知の配向膜を適用することができる。業界で公知とされている配向膜としては、ラビング配向膜や光配向膜などがあり、本出願で使われ得る配向膜は前記公知の配向膜であり、これは特に制限されない。

【0067】

前述した光軸の配向を達成するために前記配向膜の配向方向が制御され得る。例えば、対向配置されている２枚の基材フィルムの各面に形成された２個の配向膜の配向方向は、互いに約－１０度～１０度の範囲内の角度、－７度～７度の範囲内の角度、－５度～５度の範囲内の角度または－３度～３度の範囲内の角度をなすか、互いに略平行であり得る。他の例示において前記２個の配向膜の配向方向は約８０度～１００度の範囲内の角度、約８３度～９７度の範囲内の角度、約８５度～９５度の範囲の角度内または約８７度～９２度の範囲内の角度をなすか、互いに略垂直であり得る。

【0068】

このような配向方向により能動液晶層の光軸の方向が決定されるので、前記配向方向は能動液晶層の光軸の方向を確認して確認することができる。

【0069】

前記のような構成を有する液晶素子の形態は特に制限されず、光学デバイスの適用用途に応じて定められ得、一般的にはフィルムまたはシートの形態である。

【0070】

一つの例示において前記液晶素子は、折り畳まれた形態を有し得る。例えば、断面観察時に前記能動液晶素子は曲率（＝１／曲率半径）が０～０．０１の範囲ないである第１ライン；前記第１ラインの末端の折り畳み領域および前記折り畳み領域に連結されている第２ラインを含む断面を有することができる。すなわち、前記能動液晶素子は、前記折り畳み領域で折り畳まれた形態で光学デバイスに含まれていてもよい。前記曲率は他の例示において約０．００９以下、０．００８以下、０．００７以下、０．００６以下、０．００５以下、０．００４以下、０．００３以下、０．００２以下、０．００１以下、０．０００９以下、０．０００８以下、０．０００７以下、０．０００６以下、０．０００５以下、０．０００４以下、０．０００３以下、０．０００２以下、０．０００１以下、０．００００９以下、０．００００８以下、０．００００７以下、０．００００６以下または０．００００５以下であり得る。

【0071】

後述するように本出願の光学デバイスは、２枚の外郭基板の内部に前記能動液晶素子および／または後述する偏光子を位置させ、それぞれの界面に接着フィルムを位置させた状態で真空圧着して製造された構造を有することができる。

【0072】

このような光学デバイスが高温、高湿条件などに露出されるようになる場合、あるいは前記工程過程で液晶素子の基材フィルムとそれに圧着される接着フィルムの熱膨張係数の差などによって、液晶素子にシワなどの欠陥（ｄｅｆｅｃｔ）が形成されるようになり、このような欠陥が光学デバイスの性能に悪影響を与え得る。これと関連して前記折り畳まれた構造で能動液晶素子を具現する場合、前記問題点の解決に有利となり得る。

【0073】

図１は、前記折り畳まれた構造の能動液晶素子１０の断面を模式的に示した図面である。図１のように能動液晶素子１０の断面は、第１ライン１０１、折り畳み領域Ｂおよび第２ライン１０２が連結された形態の断面を有することができる。前記で第１ライン１０１は、活性領域（ａｃｔｉｖｅ ａｒｅａ）、すなわち実質的に光の透過状態を調節するために光を変調する役割をする領域であり得る。このような第１ライン１０１は、平面形成であって、曲率が０である形態であるかあるいは膨らんだ形態または凹んだ形態に湾曲した形態でもよい。

【0074】

図１のように折り畳み領域Ａを基準に液晶素子１０は折り畳まれた構造を有し、これにより、第２ライン１０２が形成される。この時、第２ライン１０２が折り畳まれる程度は、光学デバイスで液晶素子１０のシワなどの欠陥が発生しない程度に制御されれば特に制限されない。一例示において前記折り畳まれる程度は、前記第１ライン１０１または前記第１ライン１０１の接線Ｔと前記第２ライン１０２がなす角度が、時計または反時計回り方向に０度超過、５度以上、１０度以上、１５度以上、２０度以上、２５度以上、３０度以上、３５度以上、４０度以上、４５度以上、５０度以上、５５度以上または６０度以上の程度となるように設定され得る。前記角度は他の例示において１８０度以下、１７０度以下、１６０度以下、１５０度以下、１４０度以下、１３０度以下または１２０度以下の程度であり得る。前記で第２ライン１０２との角度が測定される接線は前記第１ライン１０１を略２等分する地点Ｄでの接線である。また、前記接線Ｔに対する角度を測定する第２ラインは、図１のように折り畳み領域Ａと第２ライン１０２が終了する地点を連結するライン１０２２であり得る。

【0075】

前記形態で第１ライン１０１の長さＬ１と第２ライン１０２の長さＬ２の比率（Ｌ１／Ｌ２）は約５００～４，０００の範囲内であり得る。前記比率（Ｌ１／Ｌ２）は他の例示において約５５０以上、約６００以上、約６５０以上、約７００以上、約８００以上、約９００以上、約１０００以上、約１１００以上、約１２００以上、約１５００以上、２０００以上、２５００以上、３０００以上または３５００以上であり得、３５００以下、３０００以下、２９００以下、２８００以下、２７００以下、２６００以下、２５００以下、２４００以下、２３００以下、２２００以下、２１００以下、２０００以下、約１，９００以下、約１，８００以下、約１，７００以下、約１，６００以下、約１，５００以下、約１，４００以下、約１，３００以下、約１，２００以下、約１，１００以下、約１，０００以下、約９００以下または約８００以下であり得る。

【0076】

前記関係で第１ライン１０１と第２ライン１０２の絶対的な長さは特に制限されず、目的とする光学デバイスの用途などに応じて決定され得る。例えば、前記第１ライン１０１の長さが約１００～１，０００ｍｍ程度となるように調節され得る。前記第１ライン１０１の長さは他の例示において約１５０ｍｍ以上、約２００ｍｍ以上または約２５０ｍｍ以上であり得る。前記第１ライン１０１の長さは他の例示において約９００ｍｍ以下、約８００ｍｍ以下、約７００ｍｍ以下、約６００ｍｍ以下または約５００ｍｍ以下であり得る。

【0077】

前記折り畳まれた構造は、液晶素子の断面で両末端にすべて形成されていてもよい。したがって、図１のように能動液晶素子の断面で前記第１ライン１０１の両末端に前記折り畳み領域Ａと第２ライン１０２が形成されていてもよい。

【0078】

前記構造で第２ラインが追加的に折り畳まれていてもよいが、例えば、図２のように第２ライン１０２上には第２折り畳み領域ＡＡが存在し、前記折り畳み領域ＡＡで前記第２ライン１０２が追加的に折り畳まれた形態の断面が具現され得る。

【0079】

追加的に形成される折り畳み領域ＡＡの形成位置などは特に制限されず、例えば、前記第１ライン１０１と第２ライン１０２の連結部に形成される折り畳み領域Ａから前記第２ライン１０２上に形成される折り畳み領域ＡＡまでの距離が、前述した比率（Ｌ１／Ｌ２）を満足するＬ２となり得るように前記位置が調節され得る。

【0080】

前記断面が観察される液晶素子の断面は、前記液晶素子を任意の側面から観察した時に観察される断面である。すなわち、液晶素子の側面のうちいずれかの側面ででも前記断面が観察されればよい。

【0081】

一例示において前記折り畳まれた構造が観察される断面は、液晶素子の長軸または短軸を含んで形成される法平面上の断面であり得る。前記で長軸は、例えば、液晶素子１０を上部で観察する場合に、図３のように長方形形態である場合には横および縦のうち長い方ＬＡであり、短軸は短い方ＳＡであり得る。

【0082】

例えば、図３のような構造の液晶素子１０で点線で示された部分を折り畳んで前記断面構造を具現することができる。

【0083】

前記液晶素子が正四角形の形態である場合には、横軸および縦軸のうち任意にいずれか一つが長軸と見なされ、他の一つは短軸と見なされ得る。また、四角の形態ではない他の形態である場合には、例えば、楕円形、円形または無定形などである場合に、前記液晶素子を上部で観察する場合に折り畳まれた部分によって形成されるライン（例えば、図３で点線ライン）に垂直なラインが短軸または長軸のうちいずれか一つとなり、そのラインにさらに垂直なラインが短軸および長軸のうち他の一つとなり得る。

【0084】

一例示において図３に示した通り、液晶素子の４面をすべて折り畳んで前記断面を形成することができ、このような場合に前記断面は液晶素子の長軸を含む法平面と短軸を含む法平面のいずれでも観察され得る。

【0085】

前記折り畳まれた構造の液晶素子で前述したシーラントの位置は特に制限されないが、一般的には前記折り畳み領域（図１および図２のＡ）または前記折り畳み領域（図１および図２のＡ）から第１ライン１０１に向かう領域で前記２枚の基材フィルムを付着しているシーラントが存在し得る。

【0086】

光学デバイスは、前記能動液晶素子のみを含むか、あるいは前記能動液晶素子とともに偏光子をさらに含むか、あるいは前記偏光子のみを含み得る。また、前記能動液晶素子および／または偏光子のそれぞれは少なくとも１つ以上含まれ得る。前記偏光子としては、例えば、吸収型線形偏光子、すなわち一方向に形成された光吸収軸とそれと略垂直に形成された光透過軸を有する偏光子を使うことができる。

【0087】

前記偏光子は、前記能動液晶層の第１配向状態で前記遮断状態が具現されると仮定する場合に、前記第１配向状態の平均光軸（光軸のベクターの和）と前記偏光子の光吸収軸がなす角度が８０度～１００度または８５度～９５度をなすか、略垂直となるように光学デバイスに配置されているか、あるいは３５度～５５度または約４０度～５０度となるか略４５度となるように光学デバイスに配置されていてもよい。

【0088】

配向膜の配向方向を基準とする時に、前述したように、対向配置された液晶素子の２枚の基材フィルムの各面上に形成された配向膜の配向方向が互いに約－１０度～１０度の範囲内の角度、－７度～７度の範囲内の角度、－５度～５度の範囲内の角度または－３度～３度の範囲内の角度をなすか、互いに略平行な場合に、前記２個の配向膜のうちいずれか一つの配向膜の配向方向と前記偏光子の光吸収軸がなす角度が８０度～１００度または８５度～９５度をなすか、略垂直となり得る。

【0089】

他の例示において、前記２個の配向膜の配向方向が約８０度～１００度の範囲内の角度、約８３度～９７度の範囲内の角度、約８５度～９５度の範囲の角度内または約８７度～９２度の範囲内の角度をなすか、互いに略垂直である場合には、２枚の配向膜のうち前記偏光子により近く配置された配向膜の配向方向と前記偏光子の光吸収軸がなす角度が８０度～１００度または８５度～９５度をなすか、略垂直となり得る。

【0090】

例えば、図４に示された通り、前記液晶素子１０と前記偏光子２０は互いに積層された状態で、前記液晶素子１０の第１配向方向の光軸（平均光軸）と前記偏光子２０の光吸収軸が前記関係となるように配置され得る。

【0091】

一例示において、前記偏光子２０が後述する偏光コーティング層である場合には、前記偏光コーティング層が前記液晶素子の内部に存在する構造が具現され得る。例えば図５に示された通り、前記液晶素子の基材フィルム１１０のうちいずれか一つの基材フィルム１１０と能動液晶層１２０の間に前記偏光コーティング層２０１が存在する構造が具現され得る。例えば、基材フィルム１１０上に前述した導電層、前記偏光コーティング層２０１および前記配向膜が順次形成されていてもよい。

【0092】

本出願の光学デバイスで適用され得る前記偏光子の種類は特に制限されない。例えば、偏光子としては、既存ＬＣＤなどで使われる通常の素材、例えば、ＰＶＡ（ｐｏｌｙ（ｖｉｎｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ））偏光子などや、リオトロピック液晶（ＬＬＣ：Ｌｙｏｔｒｏｐｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｙｓｔａｌ）や、反応性液晶（ＲＭ：Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｍｅｓｏｇｅｎ）と二色性色素（ｄｉｃｈｒｏｉｃ ｄｙｅ）を含む偏光コーティング層のようにコーティング方式で具現した偏光子を使うことができる。本明細書において、前記のようにコーティング方式で具現された偏光子は偏光コーティング層と呼称され得る。前記リオトロピック液晶としては、特に制限なく公知の液晶を使うことができ、例えば、二色性比（ｄｉｃｈｒｏｉｃ ｒａｔｉｏ）が３０～４０程度のリオトロピック液晶層を形成できるリオトロピック液晶を使うことができる。一方、偏光コーティング層が反応性液晶（ＲＭ：Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｍｅｓｏｇｅｎ）と二色性色素（ｄｉｃｈｒｏｉｃ ｄｙｅ）を含む場合に、前記二色性色素としては線形の色素を使用するか、あるいはディスコチック色素（ｄｉｓｃｏｔｉｃ ｄｙｅ）が使われてもよい。

【0093】

本出願の光学デバイスは前記のような能動液晶素子と偏光子をそれぞれ一つずつのみ含むことができる。したがって、前記光学デバイスはただ一つの前記能動液晶素子のみを含み、ただ一つの偏光子のみを含むことができる。

【0094】

光学デバイスは、対向配置されている２枚の外郭基板をさらに含むことができる。本明細書では便宜上、前記２枚の外郭基板のうちいずれか一つを第１外郭基板と呼称し、他の一つを第２外郭基板と呼称し得るが、前記第１および第２の表現が外郭基板の前後または上下の関係を規定するわけではない。一例示において前記能動液晶素子および／または偏光子は、前記２枚の外郭基板の間でカプセル化されていてもよい。このようなカプセル化は接着フィルムを使って行われ得る。例えば、図６に示された通り、前記対向配置された２枚の外郭基板３０の間に前記能動液晶素子１０および／または偏光子２０が存在し得る。

【0095】

前記外郭基板としては、例えば、ガラスなどからなる無機基板またはプラスチック基板が使われ得る。プラスチック基板としては、ＴＡＣ（ｔｒｉａｃｅｔｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）フィルム；ノルボルネン誘導体などのＣＯＰ（ｃｙｃｌｏ ｏｌｅｆｉｎ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）フィルム；ＰＭＭＡ（ｐｏｌｙ（ｍｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）等のアクリルフィルム；ＰＣ（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）フィルム；ＰＥ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）フィルム；ＰＰ（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）フィルム；ＰＶＡ（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ）フィルム；ＤＡＣ（ｄｉａｃｅｔｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）フィルム；Ｐａｃ（Ｐｏｌｙａｃｒｙｌａｔｅ）フィルム；ＰＥＳ（ｐｏｌｙ ｅｔｈｅｒ ｓｕｌｆｏｎｅ）フィルム；ＰＥＥＫ（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎ）フィルム；ＰＰＳ（ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｓｕｌｆｏｎｅ）フィルム、ＰＥＩ（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｉｍｉｄｅ）フィルム；ＰＥＮ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｍａｐｈｔｈａｔｌａｔｅ）フィルム；ＰＥＴ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔａｌａｔｅ）フィルム；ＰＩ（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）フィルム；ＰＳＦ（ｐｏｌｙｓｕｌｆｏｎｅ）フィルム；ＰＡＲ（ｐｏｌｙａｒｙｌａｔｅ）フィルムまたはフッ素樹脂フィルムなどが使われ得るが、これに制限されるものではない。外郭基板には、必要に応じて金、銀、二酸化ケイ素または一酸化ケイ素などのケイ素化合物のコーティング層や、反射防止層などのコーティング層が存在してもよい。

【0096】

外郭基板としては、所定範囲の位相差を有する基板が使われ得る。一例示において前記外郭基板は、正面位相差が１００ｎｍ以下であり得る。前記正面位相差は他の例示において約９５ｎｍ以下、約９０ｎｍ以下、約８５ｎｍ以下、約８０ｎｍ以下、約７５ｎｍ以下、約７０ｎｍ以下、約６５ｎｍ以下、約６０ｎｍ以下、約５５ｎｍ以下、約５０ｎｍ以下、約４５ｎｍ以下、約４０ｎｍ以下、約３５ｎｍ以下、約３０ｎｍ以下、約２５ｎｍ以下、約２０ｎｍ以下、約１５ｎｍ以下、約１０ｎｍ以下、約９ｎｍ以下、約８ｎｍ以下、約７ｎｍ以下、約６ｎｍ以下、約５ｎｍ以下、約４ｎｍ以下、約３ｎｍ以下、約２ｎｍ以下または約１ｎｍ以下であり得る。前記正面位相差は他の例示において約０ｎｍ以上、約１ｎｍ以上、約２ｎｍ以上、約３ｎｍ以上、約４ｎｍ以上、約５ｎｍ以上、約６ｎｍ以上、約７ｎｍ以上、約８ｎｍ以上、約９ｎｍ以上、または約９．５ｎｍ以上であり得る。

【0097】

外郭基板の厚さ方向位相差の絶対値は、例えば、２００ｎｍ以下であり得る。前記厚さ方向位相差の絶対値は他の例示において１９０ｎｍ以下、１８０ｎｍ以下、１７０ｎｍ以下、１６０ｎｍ以下、１５０ｎｍ以下、１４０ｎｍ以下、１３０ｎｍ以下、１２０ｎｍ以下、１１０ｎｍ以下、１００ｎｍ以下、９０ｎｍ以下、８５ｎｍ以下、８０ｎｍ以下、７０ｎｍ以下、６０ｎｍ以下、５０ｎｍ以下、４０ｎｍ以下、３０ｎｍ以下、２０ｎｍ以下、約１５ｎｍ以下、約１０ｎｍ以下、約９ｎｍ以下、約８ｎｍ以下、約７ｎｍ以下、約６ｎｍ以下、約５ｎｍ以下、約４ｎｍ以下、約３ｎｍ以下、約２ｎｍ以下または約１ｎｍ以下であり得、０ｎｍ以上、５ｎｍ以上、１０ｎｍ以上、２０ｎｍ以上、３０ｎｍ以上、４０ｎｍ以上、５０ｎｍ以上、６０ｎｍ以上、７０ｎｍ以上または７５ｎｍ以上であり得る。前記厚さ方向位相差は絶対値が前記範囲内であれば負数または正数であり得、例えば、負数であり得る。

【0098】

前記外郭基板の正面位相差Ｒｉｎおよび厚さ方向位相差Ｒｔｈは、それぞれ前記数式１および２で厚さ（ｄ）、遅相軸方向屈折率（ｎｘ）、進相軸方向屈折率（ｎｙ）および厚さ方向の屈折率（ｎｚ）を外郭基板の厚さ（ｄ）、遅相軸方向屈折率（ｎｘ）、進相軸方向屈折率（ｎｙ）および厚さ方向の屈折率（ｎｚ）に代替して計算すること以外には同様にして計算され得る。

【0099】

外郭基板が光学異方性である場合、対向配置されている外郭基板の遅相軸がなす角度は、例えば、約－１０度～１０度の範囲内、－７度～７度の範囲内、－５度～５度の範囲内または－３度～３度の範囲内であるか略平行であり得る。

【0100】

前記外郭基板の遅相軸と前述した基材フィルムが光学異方性である場合、その基材フィルムの遅相軸がなす角度は、例えば、約－１０度～１０度の範囲内、－７度～７度の範囲内、－５度～５度の範囲内または－３度～３度の範囲内であるか略平行であり得るか、あるいは約８０度～１００度の範囲内、約８３度～９７度の範囲内、約８５度～９５度の範囲内または約８７度～９２度の範囲内であるか略垂直であり得る。

【0101】

前記のような位相差調節または遅相軸の配置を通じて、光学的に優秀で均一な透過および遮断モードの具現が可能となり得る。

【0102】

外郭基板としては、熱膨張係数が１００ｐｐｍ／Ｋ以下のものを使うことができる。前記熱膨張係数は、他の例示において９５ｐｐｍ／Ｋ以下、９０ｐｐｍ／Ｋ以下、８５ｐｐｍ／Ｋ以下、８０ｐｐｍ／Ｋ以下、７５ｐｐｍ／Ｋ以下、７０ｐｐｍ／Ｋ以下、６５ｐｐｍ／Ｋ以下、６０ｐｐｍ／Ｋ以下、５０ｐｐｍ／Ｋ以下、４０ｐｐｍ／Ｋ以下、３０ｐｐｍ／Ｋ以下、２０ｐｐｍ／Ｋ以下または１５ｐｐｍ／Ｋ以下であるか、１ｐｐｍ／Ｋ以上、２ｐｐｍ／Ｋ以上、３ｐｐｍ／Ｋ以上、４ｐｐｍ／Ｋ以上、５ｐｐｍ／Ｋ以上、６ｐｐｍ／Ｋ以上、７ｐｐｍ／Ｋ以上、８ｐｐｍ／Ｋ以上、９ｐｐｍ／Ｋ以上または１０ｐｐｍ／Ｋ以上であり得る。

【0103】

前記外郭基板の熱膨張係数および破断伸び率の測定方式はそれぞれ前述した基材フィルムの熱膨張係数および破断伸び率の測定方式と同じである。

【0104】

外郭基板が前記のような熱膨張係数および／または破断伸び率を有するように選択されることによって、より優秀な耐久性の光学デバイスが提供され得る。

【0105】

前記のような外郭基板の厚さは特に制限されず、例えば約０．３ｍｍ以上であり得る。前記厚さは他の例示において約０．５ｍｍ以上、約１ｍｍ以上、約１．５ｍｍ以上または約２ｍｍ以上程度であり得、１０ｍｍ以下、９ｍｍ以下、８ｍｍ以下、７ｍｍ以下、６ｍｍ以下、５ｍｍ以下、４ｍｍ以下または３ｍｍ以下程度でもよい。

【0106】

前記外郭基板は、扁平な（ｆｌａｔ）基板であるか、あるいは曲面状を有する基板であり得る。例えば、前記２枚の外郭基板は共に扁平な基板であるか、ともに曲面状を有するか、あるいはいずれか一つは扁平な基板であり、他の一つは曲面状の基板であり得る。

【0107】

前記において、共に曲面状を有する場合にはそれぞれの曲率または曲率半径は同じであるか異なり得る。

【0108】

本明細書で曲率または曲率半径は、業界で公知とされている方式で測定することができ、例えば、２Ｄ Ｐｒｏｆｉｌｅ Ｌａｓｅｒ Ｓｅｎｓｏｒ（レーザーセンサ）、Ｃｈｒｏｍａｔｉｃ ｃｏｎｆｏｃａｌ ｌｉｎｅ ｓｅｎｓｏｒ（共焦点センサ）または３Ｄ Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｃｏｎｆｏｒｃａｌ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙなどの非接触式装備を利用して測定することができる。このような装備を使って曲率または曲率半径を測定する方式は公知である。

【0109】

前記基板と関連して例えば、表面と裏面での曲率または曲率半径が異なる場合には、それぞれ向かい合う面の曲率または曲率半径（すなわち第１外郭基板の場合、第２外郭基板と対向する面の曲率または曲率半径と第２外郭基板の場合、第１外郭基板と対向する面の曲率または曲率半径）が基準となり得る。他の例示において各外郭基板の表面と裏面での曲率または曲率半径が異なる場合には、それぞれ向かい合わない面の曲率または曲率半径（すなわち第１外郭基板の場合、第２外郭基板と対向する面の反対側面の曲率または曲率半径と第２外郭基板の場合、第１外郭基板と対向する面の反対側面の曲率または曲率半径）が基準となり得る。また、該当面での曲率または曲率半径が一定ではなく、異なる部分が存在する場合には最も大きい曲率または曲率半径または最も小さい曲率または曲率半径または平均曲率または平均曲率半径が基準となり得る。

【0110】

前記基板は、両者の曲率または曲率半径の差が１０％以内、９％以内、８％以内、７％以内、６％以内、５％以内、４％以内、３％以内、２％以内または１％以内であり得る。前記曲率または曲率半径の差は、大きい曲率または曲率半径をＣ_Ｌとし、小さい曲率または曲率半径をＣ_Ｓとする時に１００×（Ｃ_Ｌ－Ｃ_Ｓ）／Ｃ_Ｓで計算される数値である。また、前記曲率または曲率半径の差の下限は特に制限されない。２枚の外郭基板の曲率または曲率半径の差は同一であり得るため、前記曲率または曲率半径の差は０％以上、０％超過、０．５％以上、１％以上、１．５％以上、２％以上または２．５％以上であり得る。

【0111】

前記のような曲率または曲率半径の制御は、本出願の光学デバイスのように能動液晶素子および／または偏光子が接着フィルムでカプセル化された構造において有用である。

【0112】

第１および第２外郭基板がすべて曲面である場合、両者の曲率は同一符号であり得る。換言すると、前記２個の外郭基板はすべて同じ方向に屈曲されていてもよい。すなわち、前記場合は、第１外郭基板の曲率中心と第２外郭基板の曲率中心がすべて第１および第２外郭基板の上部および下部のうち同じ部分に存在する場合である。

【0113】

図７は、第１および第２外郭基板３０１、３０２の間に能動液晶素子などを含むカプセル化部位４００が存在する側面の例示であるが、この場合は第１および第２外郭基板３０１、３０２の曲率中心はいずれも図面で下部に存在する場合である。

【0114】

第１および第２外郭基板のそれぞれの曲率または曲率半径の具体的な範囲は特に制限されない。一例示において前記それぞれの基板の曲率半径は，１００Ｒ以上、２００Ｒ以上、３００Ｒ以上、４００Ｒ以上、５００Ｒ以上、６００Ｒ以上、７００Ｒ以上、８００Ｒ以上または９００Ｒ以上であるか、１０，０００Ｒ以下、９，０００Ｒ以下、８，０００Ｒ以下、７，０００Ｒ以下、６，０００Ｒ以下、５，０００Ｒ以下、４，０００Ｒ以下、３，０００Ｒ以下、２，０００Ｒ以下、１，９００Ｒ以下、１，８００Ｒ以下、１，７００Ｒ以下、１，６００Ｒ以下、１，５００Ｒ以下、１，４００Ｒ以下、１，３００Ｒ以下、１，２００Ｒ以下、１，１００Ｒ以下または１，０５０Ｒ以下であり得る。前記でＲは半径が１ｍｍである円の曲がった程度を意味する。したがって、前記で例えば、１００Ｒは半径が１００ｍｍである円の曲がった程度またはそのような円に対する曲率半径である。もちろん基板が扁平な場合は曲率は０であり、曲率半径は無限大である。

【0115】

第１および第２外郭基板は前記範囲で同一または異なる曲率半径を有することができる。一例示において第１および第２外郭基板の曲率が互いに異なる場合、その中で曲率が大きい基板の曲率半径が前記範囲内であり得る。

【0116】

一例示において第１および第２外郭基板の曲率が互いに異なる場合には、その中で曲率が大きい基板（すなわち、曲率半径が小さい基板）が光学デバイスの使用時に、より重力方向に配置される基板であり得る。

【0117】

すなわち、一例示において第１および第２外郭基板の曲率が互いに異なる場合には、光学デバイスが形成する膨らんだ方向に沿ってより上部に存在する外郭基板が下部に存在する外郭基板に比べて大きい曲率半径（すなわち、小さい曲率）を有することができる。前記で光学デバイスが形成する膨らんだ方向は、光学デバイスに含まれる２個の外郭基板あるいはその中の一つの外郭基板である曲面基板が形成する膨らんだ形状が向かう方向であり、例えば図７のような場合、基板３０２から基板３０１に向かう方向を意味し得る。すなわち、図７の例示では膨らんだ方向に沿ってより上部に存在する基板は基板３０１であり、下部に存在する基板は基板３０２である。

【0118】

このように、光学デバイスが形成する膨らんだ方向に沿ってより上部に存在する外郭基板（図７の場合、３０１）が下部に存在する外郭基板（図７の場合、３０２）に比べて大きい曲率半径（すなわち、小さい曲率）を有するように設計する場合、２個の外郭基板が示す復原力と前記２個の外郭基板を接着させているカプセル化剤（接着剤）の接着力などによって、光学デバイスの内部の中心部分で２個の外郭基板が互いにさらに近接しようとする方向に内部圧が発生し得る。これにより、２個の外郭基板の間で能動液晶素子および／または偏光子がカプセル化剤によってカプセル化された構造がより安定的に具現され得、その結果、内部で気泡などのように光学物性に悪影響を与える要因の発生も防止することができる。

【0119】

前記のように特定の位置に特定の方向に発生する内部圧は光学デバイスの厚さにも反映される。すなわち、前記のような構造では、光学デバイスの重心での厚さＴ１が前記内負圧によって縁での厚さＴ２対比薄くてもよい（Ｔ１＜Ｔ２）。このような場合、前記重心での厚さＴ１と前記縁での厚さＴ２の差（＝１００×（Ｔ２－Ｔ１）／Ｔ１）は約０％超過、約０．５％以上、約１％以上、約１．５％以上、約２％以上または約２．５％以上であるか、約１０％以下、約９％以下、約８％以下、約７％以下、約６％以下、約５％以下、約４％以下または約３％以下程度であり得る。前記のような厚さ関係が確保され得るように内部圧を発生させることによって、より優秀な耐久性の光学デバイスを提供することができる。

【0120】

前記で重心は公知とされている通り、前記光学デバイスをぶら下げたり支えた時に水平に均衡をなす点を意味し、縁は光学デバイスの最も端の部分あるいは前記端の部分と隣接する部分であり得る。

【0121】

前記カプセル化のためには、後述するように接着フィルムを使ったオートクレーブ（Ａｕｔｏｃｌａｖｅ）工程が遂行され得、この過程では通常高温および高圧が適用される。ところが、このようなオートクレーブ工程後にカプセル化に適用された接着フィルムが高温で長時間保管されるなどの一部の場合には、一部に再融解などが発生して、外郭基板が広がる問題が発生し得る。このような現象が発生すると、カプセル化された能動液晶素子および／または偏光子に力が作用し、内部に気泡が形成され得る。

【0122】

しかし、基板間の曲率または曲率半径、厚さおよび外郭基板の配置形態などを前記のように制御すると、接着フィルムによる合着力が落ちることになっても復原力と重力の和である真の力が特に重心領域で作用して広がりが発生することを防止することができ、オートクレーブのような工程圧力にもよく耐えることができる。

【0123】

光学デバイスは前記能動液晶素子および／または偏光子を前記外郭基板内でカプセル化している接着フィルムをさらに含むことができる。このような接着フィルム４０は、例えば、図８に示された通り、外郭基板３０と能動液晶層１０の間、能動液晶層１０と偏光子２０の間および／または偏光子２０と外郭基板３０の間に存在し得、前記能動液晶層１０と偏光子２０の側面、好ましくはすべての側面に存在し得る。

【0124】

接着フィルムは、前記外郭基板３０と能動液晶層１０、能動液晶層１０と偏光子２０および偏光子２０と外郭基板３０を互いに接着させつつ、前記能動液晶層１０と偏光子２０をカプセル化していてもよい。

【0125】

例えば、目的とする構造に応じて外郭基板、能動液晶素子、偏光子および接着フィルムを積層した後に真空状態で圧着する方式で前記構造を具現することができる。

【0126】

前記接着フィルムとしては特に制限なく公知の素材を使うことができ、例えば、公知とされている熱可塑性ポリウレタン接着フィルム（ＴＰＵ：Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ）、ＴＰＳ（Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ Ｓｔａｒｃｈ）、ポリアミド接着フィルム、ポリエステル接着フィルム、ＥＶＡ（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｖｉｎｙｌ Ａｃｅｔａｔｅ）接着フィルム、ポリエチレンまたはポリプロピレンなどのポリオレフィン接着フィルムまたはポリオレフィンエラストマーフィルム（ＰＯＥフィルム）等の中から後述する物性を満足するものが選択され得る。

【0127】

接着フィルムとしては、所定範囲の位相差を有するフィルムが使われ得る。一例示において前記接着フィルムは正面位相差が１００ｎｍ以下であり得る。前記正面位相差は他の例示において約９５ｎｍ以下、約９０ｎｍ以下、約８５ｎｍ以下、約８０ｎｍ以下、約７５ｎｍ以下、約７０ｎｍ以下、約６５ｎｍ以下、約６０ｎｍ以下、約５５ｎｍ以下、約５０ｎｍ以下、約４５ｎｍ以下、約４０ｎｍ以下、約３５ｎｍ以下、約３０ｎｍ以下、約２５ｎｍ以下、約２０ｎｍ以下、約１５ｎｍ以下、約１０ｎｍ以下、約９ｎｍ以下、約８ｎｍ以下、約７ｎｍ以下、約６ｎｍ以下、約５ｎｍ以下、約４ｎｍ以下、約３ｎｍ以下、約２ｎｍ以下または約１ｎｍ以下であり得る。前記正面位相差は他の例示において約０ｎｍ以上、約１ｎｍ以上、約２ｎｍ以上、約３ｎｍ以上、約４ｎｍ以上、約５ｎｍ以上、約６ｎｍ以上、約７ｎｍ以上、約８ｎｍ以上、約９ｎｍ以上、または約９．５ｎｍ以上であり得る。

【0128】

接着フィルムの厚さ方向位相差の絶対値は、例えば、２００ｎｍ以下であり得る。前記絶対値は他の例示において約１９０ｎｍ以下、１８０ｎｍ以下、１７０ｎｍ以下、１６０ｎｍ以下、１５０ｎｍ以下、１４０ｎｍ以下、１３０ｎｍ以下、１２０ｎｍ以下または１１５ｎｍ以下であり得るかｎｍ以上、０ｎｍ以上、１０ｎｍ以上、２０ｎｍ以上、３０ｎｍ以上、４０ｎｍ以上、５０ｎｍ以上、６０ｎｍ以上、７０ｎｍ以上、８０ｎｍ以上または９０ｎｍ以上であり得る。前記厚さ方向位相差は前記範囲内の絶対値を有する限り負数であるかｎｍ以上、正数であり得る。

【0129】

前記接着フィルムの正面位相差Ｒｉｎおよび厚さ方向位相差Ｒｔｈは、それぞれ前記数式１および２で厚さ（ｄ）、遅相軸方向屈折率（ｎｘ）、進相軸方向屈折率（ｎｙ）および厚さ方向の屈折率（ｎｚ）を接着フィルムの厚さ（ｄ）、遅相軸方向屈折率（ｎｘ）、進相軸方向屈折率（ｎｙ）および厚さ方向の屈折率（ｎｚ）に代替して計算すること以外には同様にして計算され得る。

【0130】

前記で接着フィルムの厚さは前記外郭基板３０と能動液晶層１０の間の接着フィルムの厚さ、例えば前記両者間の間隔、能動液晶層１０と偏光子２０の間の接着フィルムの厚さ、例えば前記両者間の間隔および偏光子２０と外郭基板３０の間の接着フィルムの厚さ、例えば前記両者間の間隔であり得る。

【0131】

接着フィルムとしては、ヤング率（Ｙｏｕｎｇ'ｓ ｍｏｄｕｌｕｓ）が０．１～１００ＭＰａの範囲内にあるものを使うことができる。前記ヤング率は例えば、ＡＳＴＭ Ｄ８８２に規定された方式で測定することができ、該当規格で提供する形態にフィルムを裁断し、Ｓｔｒｅｓｓ－Ｓｔｒａｉｎ ｃｕｒｖｅを測定できる装備（力と長さを同時に測定できる）を利用して測定することができる。

【0132】

接着フィルムが前記のようなヤング率を有するように選択されることによって、より優秀な耐久性の光学デバイスが提供され得る。

【0133】

前記のような接着フィルムの厚さは特に制限されず、例えば約２００μｍ～６００μｍ程度の範囲内であり得る。前記で接着フィルムの厚さは前記外郭基板３０と能動液晶層１０の間の接着フィルムの厚さ、例えば前記両者間の間隔、能動液晶層１０と偏光子２０の間の接着フィルムの厚さ、例えば前記両者間の間隔および偏光子２０と外郭基板３０の間の接着フィルムの厚さ、例えば前記両者間の間隔であり得る。

【0134】

光学デバイスはバッファー層をさらに含むことができる。このようなバッファー層は、前記液晶素子の一面または両面に存在することができる。図９は、能動液晶素子１０の両側にバッファー層５０が存在する構造を示しているが、前記バッファー層５０は液晶素子１０の一側にのみ存在してもよい。

【0135】

前記バッファー層は、能動液晶素子が接着フィルムによってカプセル化されている構造において、層間熱膨張係数の差などによって発生する負圧を緩和し、より耐久性のあるデバイスが具現されるようにすることができる。

【0136】

一つの例示において前記バッファー層としては、ヤング率（Ｙｏｕｎｇ'ｓ ｍｏｄｕｌｕｓ）が１ＭＰａ以下の層を使うことができる。前記バッファー層のヤング率は他の例示において０．９ＭＰａ以下、０．８ＭＰａ以下、０．７ＭＰａ以下、０．６ＭＰａ以下、０．６ＭＰａ以下、０．１ＭＰａ以下、０．０９ＭＰａ以下、０．０８ＭＰａ以下、０．０７ＭＰａ以下または０．０６ＭＰａ以下であり得る。前記ヤング率は他の例示において約０．００１ＭＰａ以上、０．００２ＭＰａ以上、０．００３ＭＰａ以上、０．００４ＭＰａ以上、０．００５ＭＰａ以上、０．００６ＭＰａ以上、０．００７ＭＰａ以上、０．００８ＭＰａ以上、０．００９ＭＰａ以上、０．０１ＭＰａ以上、０．０２ＭＰａ以上、０．０３ＭＰａ以上、０．０４ＭＰａ以上、または０．０４５ＭＰａ以上であり得る。前記でヤング率の測定方式は前述した接着フィルムの測定方式と同じである。

【0137】

バッファー層としては、特に制限なく前述したヤング率を示す透明素材が使われ得るが、例えば、アクリレート系、ウレタン系、ラバー系またはケイ素系のオリゴマーまたは高分子材料などを使うことができる。

【0138】

バッファー層の厚さは特に制限されず、前記範囲のヤング率を示してデバイスの内部で発生する負圧などを効果的に緩和できる範囲で選択され得る。

【0139】

光学デバイスは前記構成の他にも必要な任意の構成をさらに含むことができ、例えば、位相差層、光学補償層、反射防止層、ハードコーティング層などの公知の構成を適切な位置に含むことができる。

【0140】

本出願の前記光学デバイスを製造する方法は特に制限されない。一例示において前記光学デバイスは、前述したカプセル化のためにオートクレーブ工程を経て製造され得る。

【0141】

例えば、前記光学デバイスの製造方法は、対向配置されている第１および第２外郭基板の間にある能動液晶素子および／または偏光子を接着フィルムを使ったオートクレーブ工程を通じてカプセル化する段階を含むことができる。この過程で前記第１および第２外郭基板の曲率の差などを含む具体的な事項は前述と同じである。

【0142】

前記オートクレーブ工程は、外郭基板の間に目的とするカプセル化構造に応じて接着フィルムと能動液晶素子および／または偏光子を配置し、加熱／加圧によって遂行することができる。

【0143】

例えば、外郭基板３０、接着フィルム４０、能動液晶層１０、接着フィルム４０、偏光子２０、接着フィルム４０および外郭基板３０を前記順序で配置し、能動液晶層１０と偏光子２０の側面にも接着フィルム４０を配置した積層体をオートクレーブ工程で加熱／加圧処理すると、図８に示したような光学デバイスが形成され得る。

【0144】

前記オートクレーブ工程の条件は特に制限なく、例えば、適用された接着フィルムの種類によって適切な温度および圧力下で遂行することができる。通常のオートクレーブ工程の温度は約８０℃以上、９０℃以上または１００℃以上であり、圧力は２気圧以上であるが、これに制限されるものではない。前記工程温度の上限は約２００℃以下、１９０℃以下、１８０℃以下または１７０℃以下程度であり得、工程圧力の上限は約１０気圧以下、９気圧以下、８気圧以下、７気圧以下または６気圧以下程度であり得る。

【0145】

前記のような光学デバイスは多様な用途に使われ得、例えば、サングラスやＡＲ（Ａｒｇｕｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ）またはＶＲ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ）用アイウェア（ｅｙｅｗｅａｒ）等のアイウェア類、建物の外壁や車両用サンルーフなどに使われ得る。

【0146】

一つの例示において前記光学デバイスは、それ自体として車両用サンルーフであり得る。

【0147】

例えば、少なくとも一つ以上の開口部が形成されている車体を含む自動車において前記開口部に装着された前記光学デバイスまたは車両用サンルーフを装着して使われ得る。

【0148】

この時、外郭基板の曲率または曲率半径が互いに異なる場合には、その中で曲率半径がより小さい基板、すなわち曲率がより大きい基板がより重力方向に配置され得る。

【発明の効果】

【0149】

本出願は透過率を可変できる光学デバイスを提供し、このような光学デバイスは、サングラスやＡＲ（Ａｒｇｕｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ）またはＶＲ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ）用アイウェア（ｅｙｅｗｅａｒ）等のアイウェア類、建物の外壁や車両用サンルーフなどの多様な用途に使われ得る。

【図面の簡単な説明】

【0150】

【図1】本出願の液晶素子の折り畳まれた構造を説明するための図面。

【図2】本出願の液晶素子の折り畳まれた構造を説明するための図面。

【図3】本出願の液晶素子の折り畳まれた構造を説明するための図面。

【図4】本出願の光学デバイスを説明するための例示的な図面。

【図5】本出願の光学デバイスを説明するための例示的な図面。

【図6】本出願の光学デバイスを説明するための例示的な図面。

【図7】本出願の光学デバイスを説明するための例示的な図面。

【図8】本出願の光学デバイスを説明するための例示的な図面。

【図9】本出願の光学デバイスを説明するための例示的な図面。

【図10】実施例の結果を示す写真。

【図11】光学デバイスの厚さ測定に関連した写真。

【図12】光学デバイスの厚さ測定に関連した写真。

【図13】光学デバイスの厚さ測定に関連した写真。

【符号の説明】

【0151】

１０：能動液晶素子
１０１：第１ライン
１０２：第２ライン
Ａ、ＡＡ：折り畳み領域
Ｄ：第１ラインの二等分点
Ｔ：第１ラインの二等分点の接線
Ｐ：第１ラインの二等分点の接線に対する法線
１０２２：第２ラインの角度を測定するための線
２０：偏光子
２０１：偏光コーティング層
３０：外郭基板
４０：接着フィルム
５０：バッファー層
１１０：基材フィルム
１２０：能動液晶層

【発明を実施するための形態】

【0152】

以下、実施例および比較例を通じて本出願を具体的に説明するが、本出願の範囲は下記の実施例に制限されるものではない。

【0153】

１．曲率半径の測定

【0154】

外郭基板の曲率半径は２Ｄ Ｐｒｏｆｉｌｅ Ｌａｓｅｒ Ｓｅｎｓｏｒ（レーザーセンサ）を使って測定した。また、下記で各外郭基板の曲率半径は互いに対向する面の曲率半径であり、曲率半径が一定ではなく異なる部分が存在する場合には最も大きい曲率半径を基準とした。

【0155】

２．厚さの測定

【0156】

光学デバイスの重心および縁の厚さは、図１１に示されたように、厚さ測定装備（Ｍｉｔｕｔｏｙｏ社、Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｇａｇｅ １２／０．００１ｍｍ ５４７－４０１、Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ：１μｍ、Ａｃｃｕｒａｃｙ：±３μｍ、Ｒａｎｇｅ：０～１２ｍｍ）をスタンドに再組立てした装備を使って測定した。図１１のように、まず測定装備の０点を合わせ、図１２および１３のように前記厚さを測定した後に再び０点が合うかどうかを確認して厚さを決定した。

【0157】

実施例１．

【0158】

能動液晶素子としてゲスト－ホスト液晶素子（セルギャップ：約１２μｍ、基材フィルムの種類：ＰＥＴ（ｐｏｌｙ（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）フィルム）、液晶／染料混合物の種類：Ｍｅｒｃｋ社のＭＡＴ－１６－９６９液晶と異方性染料（ＢＡＳＦ社、Ｘ１２）の混合物）とＰＶＡ（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌａｌｃｏｈｏｌ）系偏光子を２枚の外郭基板の間で熱可塑性ポリウレタン接着フィルム（厚さ：約０．３８ｍｍ、製造社：Ａｒｇｏｔｅｃ社、製品名：ＡｒｇｏＦｌｅｘ）でカプセル化して光学デバイスを製造した。前記で外郭基板としては、厚さが約３ｍｍ程度であるガラス基板を使ったし、曲率半径が約１０３０Ｒの基板（第１外郭基板）と曲率半径が１０００Ｒである基板（第２外郭基板）を使った。前記第１および第２外郭基板の曲率半径の差は略３％である。前記第１外郭基板、前記接着フィルム、前記能動液晶素子、前記接着フィルム、前記偏光子、前記接着フィルムおよび前記第２外郭基板を前記順序で積層し、能動液晶素子のすべての側面にも前記接着フィルムを配置して積層体を製造した。前記積層体の構造は図７を参照して記述すると、第１外郭基板（曲率半径１０３０Ｒ、３０１）、前記接着フィルム、前記能動液晶素子、前記接着フィルム、前記偏光子、前記接着フィルム第２外郭基板（曲率半径１０００Ｒ、３０２）の形態であり、第１外郭基板３０１に比べて第２外郭基板３０２が重力方向に配置された。その後、約１００℃の温度および２気圧程度の圧力でオートクレーブ工程を遂行して光学デバイスを製造した。

【0159】

前記製作された光学デバイスに対して測定した重心での厚さは約７．８２ｍｍ程度であったし、縁での厚さは約８．０３ｍｍであった。したがって、前記で厚さの差は略２．６９％程度である。その後、製造された光学デバイスを高温長期耐久性テスト（１００℃の温度で約１６８時間維持）に適用した。図１０は、前記耐久性テスト後のデバイスの写真である。図面から、気泡の発生や基板の広がりがなく、安定的に光学デバイスが製造されたことを確認することができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】