特許 7443659 光変調デバイス

(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】2024-02-27

(45)【発行日】2024-03-06

(54)【発明の名称】光変調デバイス

(51)【国際特許分類】

   G02F 1/13 20060101AFI20240228BHJP

   G02F 1/1339 20060101ALI20240228BHJP

   G02F 1/13363 20060101ALI20240228BHJP

   G02F 1/1335 20060101ALI20240228BHJP

【ＦＩ】

G02F1/13 505

G02F1/1339 500

G02F1/13363

G02F1/1335 510

【請求項の数】 16

(21)【出願番号】P 2022509185

(86)(22)【出願日】2020-10-22

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-10-27

(86)【国際出願番号】 KR2020014538

(87)【国際公開番号】W WO2021080361

(87)【国際公開日】2021-04-29

【審査請求日】2022-02-17

(31)【優先権主張番号】10-2019-0133731

(32)【優先日】2019-10-25

(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】弁理士法人ＲＹＵＫＡ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ギム、ミン ジュン

(72)【発明者】

【氏名】ベルヤエフ、セルゲイ

(72)【発明者】

【氏名】ユ、ジュン スン

(72)【発明者】

【氏名】ソン、チョル オク

(72)【発明者】

【氏名】オー、ドン ヒュン

(72)【発明者】

【氏名】ユン、チョル ミン

(72)【発明者】

【氏名】キム、ジン ホン

(72)【発明者】

【氏名】キム、ジュン ウン

【審査官】山本 貴一

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１７／２０３８０９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１８／１９９７２０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００４－２４０１０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／１９９７１６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２０１８－５０７４４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２３５４０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００６－５１３４５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０１６８７７８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｆ １／１３

Ｇ０２Ｆ １／１３３９

Ｇ０２Ｆ １／１３３６３

Ｇ０２Ｆ １／１３３５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１表面に接着剤層または粘着剤層が形成されている第１高分子フィルム基板、第１表面に液晶配向膜が形成されている第２高分子フィルム基板、液晶化合物を含む光変調層、前記第１高分子フィルム基板の第２表面に付着された第１偏光層、および前記第２高分子フィルム基板の第２表面に付着された第２偏光層を含み、
前記第１高分子フィルム基板および前記第２高分子フィルム基板は相互の第１表面が対向するように配置されており、
前記対向配置された前記第１高分子フィルム基板および前記第２高分子フィルム基板の間に前記光変調層が存在し、
前記基板の前記第１表面とは前記基板の主表面とその反対側表面のうちいずれか一つの表面を意味し、前記第２表面とは基板の主表面とその反対側表面のうち他の一つの表面を意味し、
前記光変調層と前記第１高分子フィルム基板の間または前記光変調層と前記第２高分子フィルム基板の間のうち少なくとも一つに－Ｃプレートを含み、
前記－Ｃプレートが前記接着剤層または前記粘着剤層よりも前記光変調層に近いものは除外され、
前記接着剤層または前記粘着剤層と前記第１高分子フィルム基板の間と前記液晶配向膜と前記第２高分子フィルム基板の間にはそれぞれ導電層が形成されている、
光変調デバイス。

【請求項2】

－Ｃプレートの厚さ方向位相差の絶対値（Ｃ）は下記の条件１を満足し、前記－Ｃプレートの厚さ方向位相差は負数値であり、
［条件１］
Ｃ≦Ｄ×１．２
前記条件１において、Ｄは光変調層の垂直配向状態での厚さ方向位相差×（光変調層に含まれる液晶化合物の平均屈折率／－Ｃプレートの平均屈折率）で定められる値である、請求項１に記載の光変調デバイス。

【請求項3】

前記第１高分子フィルム基板および前記第２高分子フィルム基板はそれぞれ５５０ｎｍ波長に対する面上位相差が５００ｎｍ以上である、請求項１または２に記載の光変調デバイス。

【請求項4】

前記第１高分子フィルム基板および前記第２高分子フィルム基板の間隔が隔壁形状のスペーサーで維持されている、請求項１から３のいずれか一項に記載の光変調デバイス。

【請求項5】

スペーサーは四角形、三角形またはハニカム隔壁形状である、請求項４に記載の光変調デバイス。

【請求項6】

スペーサーは硬化性樹脂を含む、請求項４または５に記載の光変調デバイス。

【請求項7】

前記第１偏光層および前記第２偏光層の吸収軸は互いに垂直である、請求項１から６のいずれか一項に記載の光変調デバイス。

【請求項8】

第１高分子フィルム基板および前記第２高分子フィルム基板の遅相軸は互いに水平である、請求項１から７のいずれか一項に記載の光変調デバイス。

【請求項9】

前記第１高分子フィルム基板および前記第２高分子フィルム基板の遅相軸は互いに水平であり、前記遅相軸と前記第１偏光層または前記第２偏光層の吸収軸がなす角度は垂直または水平である、請求項７に記載の光変調デバイス。

【請求項10】

前記光変調層内の前記液晶化合物は初期配向が垂直配向である、請求項１から９のいずれか一項に記載の光変調デバイス。

【請求項11】

垂直配向状態が外部信号の印加によって水平配向状態に変更され得る、請求項１０に記載の光変調デバイス。

【請求項12】

前記光変調層はキラルドーパントを追加で含む、請求項１から１１のいずれか一項に記載の光変調デバイス。

【請求項13】

前記光変調層の厚さ（ｄ）および前記キラルドーパントによって形成されるキラルピッチ（ｐ）の比率（ｄ／ｐ）が１未満である、請求項１２に記載の光変調デバイス。

【請求項14】

前記粘着剤層の粘着剤または前記接着剤層の接着剤はシリコーン粘着剤または接着剤である、請求項１から１３のいずれか一項に記載の光変調デバイス。

【請求項15】

前記第１高分子フィルム基板には液晶配向膜が形成されていない、請求項１から１４のいずれか一項に記載の光変調デバイス。

【請求項16】

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１５のいずれか一項に記載の光変調デバイスを含む、自動車。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願は光変調デバイスに関する。

【背景技術】

【0002】

光変調デバイスは少なくとも２つ以上の異なる状態の間をスイッチングできるデバイスを意味する。このようなデバイスは例えば、メガネまたはサングラスなどのアイウェア（ｅｙｅｗｅａｒ）、モバイル機器、仮想現実（ＶＲ：Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ）用機器、拡張現実（ＡＲ：Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ）用機器のようなウェアラブル（ｗｅａｒａｂｌｅ）デバイスまたは車両のサンルーフなどに使われるなど、その用途が次第に拡大している。

【0003】

光変調デバイスは一般的に光変調フィルム層および前記光変調フィルム層の一面または両面に配置された偏光層を含む構造を有し、光変調フィルム層は、対向配置された２層の基板とその基板の間に位置する光変調層を含むことができる。

【0004】

従来には基板としてガラス基板のような無機基板が適用されてきたが、最近では前述した多様な用途への適用を考慮して基板として高分子フィルムを適用しようとする試みがある。しかし、等方性高分子フィルムは、その製造過程上フィルムの機械的強度が弱く、クラックの発生や熱による収縮も容易に発生する問題点がある。

【0005】

これに伴い、非等方性高分子フィルムを基板として適用して前記問題点を解決しようとする試みがある。ところが、非等方性高分子フィルムは、前記フィルムの位相差によってデバイスの駆動性能、例えば、光変調デバイスの側面で光が漏洩する問題がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本出願は光変調デバイスに関する。本出願は、透過率可変特性などの光学特性が優秀でありながらも、遮断モードなどで全方位の光漏洩が制御され、機械的物性などが優秀であり、クラックなどの発生も防止されるため、多様な用途で適用可能な光変調デバイスを提供することを一つの目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本明細書で定義する角度は製造誤差（ｅｒｒｏｒ）または偏差（ｖａｒｉａｔｉｏｎ）等の誤差を勘案して理解されるべきである。例えば、本明細書で用語「垂直、平行、直交、水平または任意の数値」などは、目的と効果を損傷させない範囲での実質的な垂直、平行、直交、水平または任意の数値を意味し、例えば、前記それぞれの場合は約±１０度以内の誤差、約±５度以内の誤差、約±３度以内の誤差、約±２度以内の誤差、約±１度以内の誤差または約±０．５度以内の誤差を含むことができる。

【0008】

本明細書で言及する物性の中で測定温度が該当物性に影響を及ぼす場合、特に別途に規定しない限り、前記物性は常温で測定した物性である。

【0009】

本明細書で用語常温は、特に加温または減温されていない状態での温度であり、約１０℃～３０℃の範囲内のいずれか一つの温度、例えば、約１５℃以上、１８℃以上、２０℃以上または約２３℃以上であり、約２７℃以下の温度を意味し得る。また、特に別途に規定しない限り、本明細書で言及する温度の単位は℃である。

【0010】

本明細書で面上位相差（Ｒ_ｉｎ）は下記の数式１で計算された値を意味し得、厚さ方向位相差（Ｒ_ｔｈ）は下記の数式２で計算された値を意味し得る。

【0011】

［数式１］

【0012】

Ｒ_ｉｎ＝ｄ×（ｎ_ｘ－ｎ_ｙ）

【0013】

［数式２］

【0014】

Ｒ_ｔｈ＝ｄ×（ｎ_ｚ－ｎ_ｙ）

【0015】

数式１および数式２において、Ｒ_ｉｎは面上位相差であり得、Ｒ_ｔｈは厚さ方向位相差であり得、ｄは層の厚さであり得、ｎ_ｘは層の遅相軸方向の屈折率であり得、ｎ_ｙは層の進相軸方向の屈折率であって、前記遅相軸方向と直交する面上方向の屈折率であり得、ｎ_ｚは層の厚さ方向の屈折率であり得る。

【0016】

前記で用語「層」は、面上位相差および／または厚さ方向位相差測定対象層である。例えば、前記層は偏光層、高分子フィルム基板、光変調層、－Ｃプレート、接着剤層（または粘着剤層）または液晶配向膜などであり得る。

【0017】

本明細書で言及する用語「傾斜角」は、特に別途に規定しない限り次のように定義される。図６でｘ軸とｙ軸によって形成される平面を基準面（例えば、基準面は光変調デバイスの偏光層、高分子フィルム基板、光変調層、－Ｃプレート、接着剤層（または粘着剤層）または液晶配向膜などの表面であり得る）とする時、その基準面の法線であるｚ軸に対して図６のように形成される角度を傾斜角と定義する（図６でＰ地点での傾斜角はΘ）。図６でｘ軸とｙ軸によって形成される平面を基準面（例えば、基準面は光変調デバイスの偏光層、高分子フィルム基板、光変調層、－Ｃプレート、接着剤層（または粘着剤層）または液晶配向膜などの表面であり得る）とする時、その基準面のｘ軸を０度にしたときに該当ｘ軸に対して図６のように形成される角度を動径角と定義する（図６でＰ地点での動径角はΦ）。前記で基準面のｘ軸は例えば、基準面の横方向の軸を意味し得る。

【0018】

本明細書で言及する位相差、屈折率および屈折率異方性などは、特に別途に規定しない限り約５５０ｎｍ波長の光に対する物理量である。

【0019】

特に別途に規定しない限り、本明細書で言及するある２つの方向がなす角度は前記二つの方向がなす鋭角または鈍角のうち鋭角であるか、または時計回り方向および反時計回り方向に測定された角度のうち小さい角度であり得る。したがって、特に別途に規定しない限り、本明細書で言及する角度は正数である。ただし、場合によって時計回り方向または反時計回り方向に測定された角度間の測定方向を表示するために、前記時計回り方向に測定された角度を正数で表示し、反時計回り方向に測定された角度を負数で表記することもできる。

【0020】

本出願の光変調デバイスは、第１基板、光変調層および第２基板が順次形成された光変調フィルム層を含むことができる。例えば、前記第１基板は第１表面に接着剤層または粘着剤層が形成されている第１高分子フィルム基板であり、前記第２基板は第１表面に液晶配向膜が形成されている第２高分子フィルム基板であり得る。前記第１基板の第２表面および／または第２基板の第２表面には偏光層が付着していてもよい。

【0021】

本明細書では便宜上、第１基板の第２表面に付着され得る偏光層は第１偏光層と呼称し、第２基板の第２表面に付着され得る偏光層は第２偏光層と呼称することができる。

【0022】

本明細書で基板の第１表面は基板の主表面とその反対側表面のうちいずれか一つの表面を意味し、第２表面は基板の主表面とその反対側表面のうち他の一つの表面を意味する。

【0023】

前記第１および第２高分子フィルム基板は相互の第１表面が対向するように配置されていてもよい。

【0024】

本出願の光変調デバイスは、例えば、前記光変調層と第１高分子フィルムの間および／または前記光変調層と前記第２高分子フィルム基板の間のうち少なくとも一つに－Ｃプレートを含むことができる。具体的には、前記粘着剤層または接着剤層と第１高分子フィルム基板の間、前記粘着剤層または接着剤層と光変調層の間、前記液晶配向膜と第２高分子フィルム基板の間、前記液晶配向膜と光変調層の間に前記－Ｃプレートが存在することができる。－Ｃプレートは前記言及した位置のうちいずれか一つにのみ存在するか、あるいは２つ以上の位置に存在することができる。本明細書で用語「－Ｃプレート」は厚さ方向（ｚ軸）に異なる屈折率を有するフィルムであり、ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚまたはｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの屈折率の関係を満足する層を意味する。前記でｎｘは層の遅相軸方向の屈折率であり、ｎｙは進相軸方向の屈折率であり、ｎｚは遅相軸と進相軸によって形成される平面の法線方向の屈折率である。－Ｃプレートがｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの関係を満足する場合、その面上位相差は約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以下または約１ｎｍ以下であるか、または０ｎｍ超過であり得る。

【0025】

一つの例示において、本出願の光変調デバイスは、図１のように第１偏光層１０１、第１高分子フィルム基板１０２、－Ｃプレート６００および粘着剤層または接着剤層１０３が順次形成されている第１基板１００、光変調層３００および液晶配向膜２０３、第２高分子フィルム基板２０２および第２偏光層２０１が順次形成されている第２基板２００を含むことができる。

【0026】

他の例示において、本出願の光変調デバイスは、図２のように第１偏光層１０１、第１高分子フィルム基板１０２および粘着剤層または接着剤層１０３が順次形成されている第１基板１００、光変調層３００および液晶配向膜２０３、－Ｃプレート６００、第２高分子フィルム基板２０２および第２偏光層２０１が順次形成されている第２基板２００を含むことができる。

【0027】

さらに他の例示において、本出願の光変調デバイスは、図３のように第１偏光層１０１、第１高分子フィルム基板１０２、－Ｃプレート６００および粘着剤層または接着剤層１０３が順次形成されている第１基板１００、光変調層３００および液晶配向膜２０３、－Ｃプレート６００、第２高分子フィルム基板２０２および第２偏光層２０１が順次形成されている第２基板２００を含むことができる。

【0028】

図１～図３の構造において、第１偏光層１０１および第２偏光層２０１のうちいずれか一つの偏光層は省略されてもよい。

【0029】

本発明者らは、前記のように第１基板および／または第２基板に補償フィルム、例えば－Ｃプレートを前述した位置に適切に配置させ、後述する特性を制御することによって、光変調デバイスで発生し得る側面観察時の光漏洩を防止できることを確認した。

【0030】

本出願で前記－Ｃプレートは例えば、その厚さ方向位相差の絶対値（Ｃ）が下記の条件１を満足することができる。前記で－Ｃプレートの厚さ方向位相差は負数の値であり得る。

【0031】

［条件１］

【0032】

Ｃ≦Ｄ×１．２

【0033】

条件１において、Ｄは光変調層の垂直配向時の厚さ方向位相差×（光変調層に含まれる液晶化合物の平均屈折率／－Ｃプレートの平均屈折率）の値を意味し得る。ここで前記条件１は例えば、本出願の光変調デバイスを傾斜角で眺める時、光変調層の位相差が発現しながら光漏洩が発生する問題を解決するために、補償フィルム、例えば、－Ｃプレートが前記光変調層の位相差などを相殺できるように－Ｃプレートの特性を制御することに関するものであり得る。前記条件１のＣは他の例示において、Ｄ×１．１９以下、Ｄ×１．１８以下、Ｄ×１．１７以下、Ｄ×１．１６以下、Ｄ×１．１５以下、Ｄ×１．１４以下、Ｄ×１．１３以下、Ｄ×１．１２以下、Ｄ×１．１１以下、Ｄ×１．１０以下、Ｄ×１．０９以下、Ｄ×１．０８以下、Ｄ×１．０７以下、Ｄ×１．０６以下、Ｄ×１．０５以下、Ｄ×１．０４以下、Ｄ×１．０３以下、Ｄ×１．０２以下またはＤ×１．０１以下であるか、Ｄ×０．１以上、Ｄ×０．２以上、Ｄ×０．３以上、Ｄ×０．４以上、Ｄ×０．５以上、Ｄ×０．６以上、Ｄ×０．７以上、Ｄ×０．８以上またはＤ×０．９以上であり得る。－Ｃプレートおよび光変調層の前記特性は例えば、遮断モードでの光漏洩および／または透過モードでの傾斜角カラー変動などを考慮して前記条件１を満足するように設計され得る。

【0034】

前記で光変調層の垂直配向は、後述するように光変調層の初期配向であり得る。また、前記で光変調層に含まれる液晶化合物の平均屈折率は下記の評価例４の方法で測定することができる。

【0035】

前記条件１のＣである－Ｃプレートの厚さ方向位相差の絶対値（Ｃ）は、例えば、１００ｎｍ～９５０ｎｍの範囲内であり得る。前記範囲は他の例示において、１５０ｎｍ以上、２００ｎｍ以上、２５０ｎｍ以上、３００ｎｍ以上、３５０ｎｍ以上、４００ｎｍ以上、４５０ｎｍ以上，５００ｎｍ以上、５５０ｎｍ以上、６００ｎｍ以上、６５０ｎｍ以上または７００ｎｍ以上であるか、９００ｎｍ以下、８５０ｎｍ以下、８００ｎｍ以下、７５０ｎｍ以下、７００ｎｍ以下、６５０ｎｍ以下、６００ｎｍ以下または５５０ｎｍ以下程度であってもよい。条件１のＣは、－Ｃプレートが図１または図２のように一層導入された場合、その一層の－Ｃプレートの厚さ方向位相差の絶対値であり、図３のように２層が導入されたり、または３層以上導入された場合、全体の－Ｃプレートの厚さ方向位相差を合計した絶対値を意味し得る。

【0036】

本出願で前記－Ｃプレートは例えば、ポリアミドを溶媒に配合して形成できるが、前述した特性を有する限り制限なく使うことができる。前記ポリアミドは一つの例示において、２，２'－ビス（トリフルオロメチル）－５，５'－ビフェニルジアミンをイソフタル酸および／またはテレフタル酸と重合して形成することができる。また、前記溶媒は、一つの例示でジメチルアセトアミドであり得る。前記ポリアミドは例えば、前記溶媒に対して略４重量％～１０重量％の範囲内で含まれ得、他の例示において、４．５重量％以上または５重量％以上であるか、９重量％以下、８重量％以下、７重量％以下、６重量％以下または５．５重量％以下で含まれ得る。

【0037】

一つの例示において、ポリアミドを溶媒に配合して形成した前記溶液を高分子フィルム基板または導電層上に塗布してコーティングすることができ、例えば、バーコーティング方式によってコーティングすることができる。前記コーティングによって形成された－Ｃプレート層は熱硬化または紫外線硬化などによって硬化され得る。

【0038】

本出願で前記－Ｃプレートは硬化後の厚さが例えば、１μｍ～１５μｍの範囲内であり得る。他の例示において、２μｍ以上、３μｍ以上、４μｍ以上または５μｍ以上であるか、１４μｍ以下、１３μｍ以下、１２μｍ以下、１１μｍ以下、１０μｍ以下、９μｍ以下、８μｍ以下または７μｍ以下であり得る。

【0039】

前記光変調層の厚さ方向位相差（Ｒ_ｔｈ）は前述したように、数式２によって導き出すことができる。

【0040】

［数式２］

【0041】

Ｒ_ｔｈ＝ｄ×（ｎ_ｚ－ｎ_ｙ）

【0042】

数式２において、Ｒ_ｔｈは厚さ方向位相差であり得、ｄは層の厚さであり得、ｎ_ｙは層の進相軸方向の屈折率であり得、ｎ_ｚは層の厚さ方向の屈折率であり得る。前記でｄは例えば、光変調層の厚さであり得、これは通常的にスペーサーの高さと略一致し得る。前記スペーサーの高さは測定装備（Ｏｐｔｉｃａｌ ｐｒｏｆｉｌｅｒ、Ｎａｎｏ ｓｙｓｔｅｍ社、Ｎａｎｏ Ｖｉｅｗ－Ｅ１０００）を使って確認することができる。

【0043】

本出願で前記光変調層の厚さ方向位相差値は例えば、略５００ｎｍ～９００ｎｍの範囲内であり得る。他の例示において、略５５０ｎｍ以上、略６００ｎｍ以上、略６５０ｎｍ以上、略７００ｎｍ以上または略７５０ｎｍ以上であるか、略８５０ｎｍ以下または略８００ｎｍ以下であり得る。

【0044】

前記光変調層に含まれる液晶化合物の平均屈折率および前記－Ｃプレートの平均屈折率はＡｂｂｅ屈折計を利用して確認することができるが、その具体的な方式は下記の評価例４に開示された方法によって確認することができる。

【0045】

本出願で前記光変調層に含まれる液晶化合物の平均屈折率は例えば、０．５～３．５の範囲内であり得る。他の例示において、１以上、１．１以上、１．２以上、１．３以上、１．４以上または１．５以上であるか、３以下、２．５以下、２以下、１．９以下、１．８以下、１．７以下または１．６以下であり得る。

【0046】

本出願で前記－Ｃプレートの平均屈折率は例えば、０．５～３．５の範囲内であり得る。他の例示において、１以上、１．２以上、１．３以上、１．４以上、１．５以上または１．６以上であるか、３以下、２．５以下、２以下、１．９以下、１．８以下または１．７以下であり得る。

【0047】

本出願は、前記のような特性を有する－Ｃプレートを適切な位置に配置することによって、第１および第２高分子フィルム基板として後述する非等方性フィルム基板を適用する場合にも、側面での光漏洩を制御しながらも前記非等方性フィルム基板の光の性質によって補償効果が歪曲される問題を解決することができる。

【0048】

本出願で前記第１および／または第２高分子フィルム基板は非等方性であり得る。例えば、前記第１および／または第２高分子フィルム基板はそれぞれ５５０ｎｍ波長に対する面上位相差が５００ｎｍ以上であり得る。他の例示において、１０００ｎｍ以上、２０００ｎｍ以上、３０００ｎｍ以上、４０００ｎｍ以上，５０００ｎｍ以上、６０００ｎｍ以上、７０００ｎｍ以上、８０００ｎｍ以上、９０００ｎｍ以上または１００００ｎｍ以上であるか，５００００ｎｍ以下、４００００ｎｍ以下、３００００ｎｍ以下、２００００ｎｍ以下または１５０００ｎｍ以下であり得るが、これに制限されるものではない。

【0049】

前記のように高い位相差を有するフィルムは業界で公知になっており、このようなフィルムは光学的に大きな非等方性はもちろん、製造過程での高延伸などによって機械的物性も大きな非対称性を示す。業界で公知になっている前記位相差フィルムの代表的な例としては、ＰＥＴ（ｐｏｌｙ（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ））フィルムなどのようなポリエステルフィルムなどがあり得る。

【0050】

本出願で前記のような非等方性フィルム基板と共に前述した－Ｃプレートを適切に導入することによる側面光漏洩防止効果は、後述する本出願の光変調デバイスの内容によりさらに改善され得る。

【0051】

本出願の光変調デバイスで、前記第１および第２高分子フィルム基板は例えば、前記第１および第２高分子フィルム基板の遅相軸が特定の位置関係を有するようにデバイス内に含まれ得る。一例示において、前記第１および第２高分子フィルム基板は遅相軸が互いに水平であり得る。

【0052】

前記のような面上位相差を有する第１および第２高分子フィルム基板を、前記高分子フィルム基板の遅相軸が前記のような範囲を有するように配置することによって、前述した－Ｃプレートなどとの組み合わせを通じて優秀な透過率可変効果を示しながらも、遮断モードでの全方位光漏洩が効果的に制御された光変調デバイスを提供することができる。

【0053】

本出願の第１および／または第２高分子フィルム基板は例えば、前記高分子フィルム基板の一面にそれぞれ第１および／または第２偏光層を含むことができる。本明細書で偏光層は自然光または非偏光を偏光に変化させる素子を意味し得る。一つの例示において、前記偏光層は線偏光層であり得る。本明細書で線偏光層は選択的に透過する光がいずれか一方向に振動する線偏光であり、選択的に吸収または反射する光が前記線偏光の振動方向と直交する方向に振動する線偏光である場合を意味する。すなわち、前記線偏光層は面方向に直交する透過軸および吸収軸または反射軸を有することができる。

【0054】

前記偏光層は吸収型偏光層または反射型偏光層であり得る。前記吸収型偏光層としては、例えば、ＰＶＡ（本明細書でＰＶＡはｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ａｌｃｏｈｏｌを意味する）延伸フィルムなどのような高分子延伸フィルムにヨウ素を染着した偏光層または配向された状態で重合された液晶をホストとし、前記液晶の配向に沿って配列された異方性染料をゲストとするゲスト－ホスト型偏光層を使うことができるが、これに制限されるものではない。前記反射型偏光層としては、例えば、いわゆるＤＢＥＦ（Ｄｕａｌ Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ Ｆｉｌｍ）として公知になっている反射型偏光層やＬＬＣ（Ｌｙｏｔｒｏｐｉｃ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ）のような液晶化合物をコーティングして形成される反射型偏光層を使うことができるが、これに制限されるものではない。

【0055】

一つの例示において、前記第１偏光層および第２偏光層の吸収軸が互いに垂直となるように配置され得る。本出願の光変調デバイスはこのような配置を通じて、特に遮断モードの時に全方位光漏洩が制御され、暗状態を効果的に具現しながらも優秀な透過率可変効果を示す光変調デバイスを提供することができる。

【0056】

また、偏光層が含まれる場合、その吸収軸は前記高分子フィルム基板の遅相軸と垂直であるか水平であり得る。

【0057】

一つの例示において、本出願の光変調デバイスは、遮断モードである時の正面透過率が６０％以下、５５％以下、５０％以下、４５％以下、４０％以下、３５％以下、３０％以下、２５％以下、２０％以下、１５％以下、１０％以下、５％以下、４％以下、３％以下、２％以下、１％以下、０．９％以下、０．８％以下、０．７％以下、０．６％以下、０．５％以下、０．４％以下または０．３％以下であり得る。遮断モードでは正面透過率が低いほど有利であるため、遮断モード状態の正面透過率の下限は特に制限されず、一例示で前記透過モード状態の透過率の上限は約１００％であり、遮断モード状態での正面透過率の下限は約０％であり得る。

【0058】

本出願の光変調デバイスは一例示において、透過モードである時の正面透過率が２０％以上であり得、他の例示において、２１％以上、２２％以上、２３％以上、２４％以上、２５％以上、３０％以上、３５％以上、４０％以上、４５％以上、５０％以上、５５％以上、６０％以上、６５％以上、７０％以上、７５％以上または８０％以上程度であり得る。透過モードでの正面透過率は高いほど有利であるため透過モード状態の正面透過率の上限は特に制限されず、一例示で前記透過モード状態での正面透過率の上限は約１００％であり得る。

【0059】

本出願の光変調デバイスは一例示において、前記透過モードと遮断モード状態での正面透過率の差が、１５％以上、１６％以上、１７％以上、１８％以上、１９％以上、２０％以上、２５％以上、３０％以上、３５％以上または４０％以上であることもあったり、９０％以下、８５％以下、８０％以下、７５％以下、７０％以下、６５％以下、６０％以下、５５％以下、５０％以下または４５％以下であり得る。

【0060】

前記正面透過率は、例えば、直進光透過率であり得る。直進光透過率は、前記光変調デバイスに入射した光に対して前記入射方向と同一方向に透過した光の比率の百分率であり得る。例えば、前記デバイスがフィルムまたはシート状であれば、前記フィルムまたはシート表面の法線方向であるｚ軸方向と並んでいる方向に入射した光のうち、同様に前記法線方向と並んでいる方向に前記デバイスを透過した光の百分率を前記正面透過率と定義することができる。

【0061】

前記正面透過率または反射率は、それぞれ可視光領域、例えば、約４００ｎｍ～７００ｎｍまたは約３８０ｎｍ～７８０ｎｍ範囲内のいずれか一つの波長に対する正面透過率または反射率であるか、前記可視光領域全体に対する正面透過率または反射率であるか、前記可視光領域全体に対する正面透過率または反射率のうち最大または最小正面透過率または反射率であるか、前記可視光領域内の正面透過率の平均値または反射率の平均値であり得る。また、他の例示において、前記正面透過率は約５５０ｎｍ波長の光に対する正面透過率であり得る。

【0062】

本出願の光変調デバイスは一例示において、遮断モードであるときの透過率の最大値が１０％未満であり得る。本明細書で傾斜角透過率は、測定対象の基準面（例えば、基準面は光変調デバイスの偏光層、高分子フィルム基板、光変調層、－Ｃプレート、接着剤層（または粘着剤層）または液晶配向膜などの表面であり得る）の法線方向であるｚ軸方向からの傾斜角がΘとなる軸の方向と平行となるように測定対象を透過する光の透過率であり得、傾斜角透過率の最大値は、傾斜角Θの光に対する透過率を、動径角Φを０度～３６０度に変えながら測定した透過率のうち最も大きい値を意味し得る。前記傾斜角Θおよび動径角Φは図６と同一であってもよい。他の例示において、９％未満、８％未満または７％未満であるか、０％以上、１％以上、２％以上、３％以上、４％以上、５％以上または６％以上であり得るが、これに制限されるものではない。

【0063】

本出願で前記対向配置された第１および第２高分子フィルム基板の間隔が隔壁形態のスペーサーで維持されていてもよい。一つの例示において、図４のように第１偏光層１０１、第１高分子フィルム基板１０２、－Ｃプレート６００、粘着剤層または接着剤層１０３、光変調層３００、液晶配向膜２０３、第２高分子フィルム基板２０２および第２偏光層２０１が順次形成されており、かつ前記第１および第２高分子フィルム基板の間隔Ｇを前記隔壁形態のスペーサー５００で維持していてもよい。この時、光変調層３００はスペーサー５００が存在しない領域内に存在することができる。

【0064】

本出願で前記スペーサーの形状および配列方式は例えば、第２基板と第１基板間に一定の間隔を維持できるようにする範囲内で適切に設計され得る。

【0065】

本出願の前記スペーサーは隔壁の形状で区画をなすように存在するかまたは２つ以上の柱の形状が離隔して存在してもよいが、これに制限されるものではない。一つの例示において、前記スペーサーは四角形、三角形またはハニカム（Ｈｏｎｅｙｃｏｍｂ）の隔壁形状であり得る。遮断モードでの傾斜角光漏洩を効果的に制御する側面で四角形の隔壁形状が適切であり、正四角形または長方形形態の隔壁形状が適切であり得るが、これに制限されるものではない。

【0066】

本出願で前記スペーサーの配列方式、例えば、ピッチ、線間幅、高さおよび上部または第２基板での面積比率などは、本出願の目的を損傷させない範囲内で適切に選択され得る。前記で面積比率は、第２基板の第１表面の全体面積対比スペーサーが形成された面積の百分率を意味する。

【0067】

本明細書で用語ピッチ（Ｐｉｔｃｈ）は、前記スペーサーを上部から観察した時に確認される互いに向き合う辺間の間隔または互いに向き合う頂点と辺間の間隔を意味する。本明細書でスペーサーを上部から観察するとは、スペーサーと形成された高分子フィルム基板の面の法線方向と平行となるように前記スペーサーを観察することを意味する。一例示において、前記スペーサーが三角形の隔壁形状の場合、用語ピッチは三角形の一頂点と前記頂点が向かい合う辺間の垂直距離を意味し得る。他の例示において、四角形の隔壁形状の場合、用語ピッチは四角形の各辺の長さを意味し得、四角形の各辺の長さがすべて同一である場合（すなわち、角形が正四角形である場合）には、その同一の辺の長さがピッチとして規定され、各辺の長さが同一でない場合（例えば、四角形が長方形である場合）、すべての辺の長さの算術平均が前記ピッチとして規定され得る。他の例示において、前記スペーサーがハニカム（六角形である場合）の隔壁形状の場合、用語ピッチは前記六角形の向かい合う辺の間隔を意味し得、前記向かい合う辺の間隔がすべて同一の場合にはその同一の辺の間隔の長さがピッチとして規定され、前記それぞれの辺の間隔が同一でない場合にはすべての辺の間隔の長さの算術平均が前記ピッチとして規定され得る。

【0068】

本出願で前記スペーサーのピッチは例えば、５０μｍ～５００μｍであり得、他の例示において、１００μｍ以上、１５０μｍ以上、２００μｍ以上、２５０μｍ以上、３００μｍ以上または３５０μｍ以上であるか、４５０μｍ以下、４００μｍ以下または３５０μｍ以下であり得る。

【0069】

本明細書で用語線間幅（ｌｉｎｅ ｗｉｄｔｈ）は前記スペーサーを上部から観察した時の前記隔壁の長さ方向と垂直な方向に確認される寸法を意味する。前記スペーサーの線間幅は例えば、１μｍ～５０μｍであり得、他の例示において、２μｍ以上、３μｍ以上、４μｍ以上、５μｍ以上、６μｍ以上、７μｍ以上、８μｍ以上、９μｍ以上、１０μｍ以上、１１μｍ以上、１２μｍ以上、１３μｍ以上、１４μｍ以上、１５μｍ以上または１６μｍ以上であるか、４５μｍ以下、４０μｍ以下、３５μｍ以下、３０μｍ以下、２５μｍ以下、２０μｍ以下、１９μｍ以下、１８μｍ以下、１７μｍ以下または１６μｍ以下であり得る。

【0070】

また、用語スペーサーの高さは、通常前記光変調層の厚さ（ｃｅｌｌ ｇａｐ）と略一致し、前記言及した高分子フィルム基板の面の法線方向に測定されるスペーサーの寸法を意味する。本出願で前記スペーサーの高さは第１基板と第２基板間の間隔を考慮して調節され得る。例えば、前記スペーサーの高さは１μｍ～２０μｍであり得、他の例示において、２μｍ以上、３μｍ以上、４μｍ以上、５μｍ以上、６μｍ以上、７μｍ以上または８μｍ以上であるか、１９μｍ以下、１８μｍ以下、１７μｍ以下、１６μｍ以下、１５μｍ以下、１４μｍ以下、１３μｍ以下、１２μｍ以下、１１μｍ以下、１０μｍ以下、９μｍ以下、８μｍ以下、７μｍ以下または６μｍ以下であり得る。一つの例示において、前記スペーサーの高さは光変調層の厚さと略同一であってもよい。

【0071】

本明細書で用語「面積比率」は、高分子フィルム基板の面積をＡとし、スペーサーが形成された面積をＢとする時、高分子フィルム基板の面積Ａのうちスペーサーが形成された面積Ｂの比率に１００をかけた値、すなわち、１００×Ｂ／Ａを意味する。本出願でスペーサーの面積比率は前記第１または第２高分子フィルム基板に対して約０．１％～５０％であり得る。本出願で前記スペーサーの面積比率が大きいほど第１および第２高分子フィルム基板の接着力（または粘着力）が増加し得る。他の例示において、１％以上、２％以上、３％以上、４％以上、５％以上、６％以上、７％以上、８％以上または９％以上であるか、４５％以下、４０％以下、３５％以下、３０％以下、２５％以下、２０％以下、１５％以下、１０％以下または９％以下であり得る。

【0072】

本出願で前記スペーサーは例えば、硬化性樹脂を含むことができる。硬化性樹脂は、例えば、加熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂、例えば、紫外線硬化性樹脂であり得るが、これに制限されるものではない。前記加熱硬化性樹脂は、例えば、シリコーン樹脂、ケイ素樹脂、フラン樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アミノ樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、ポリエステル樹脂またはメラミン樹脂などであり得るが、これに制限されるものではない。前記紫外線硬化性樹脂は代表的にアクリル重合体、例えば、ポリエステルアクリレート重合体、ポリスチレンアクリレート重合体、エポキシアクリレート重合体、ポリウレタンアクリレート重合体、ポリブタジエンアクリレート重合体、シリコーンアクリレート重合体またはアルキルアクリレート重合体などを使うことができるが、これに制限されるものではない。一例示において、前記スペーサーはアクリル重合体、より具体的には、ポリエーテル系アクリレート重合体を使って形成され得るがこれに制限されるものではなく、他の例示において、シリコーン重合体を使って形成されてもよい。スペーサーをシリコーン重合体を使って形成する場合、スペーサーの凹んだ領域に残存するシリコーン重合体が垂直配向膜の役割を遂行できるため、後述するようにスペーサーが存在する基板に追加の垂直配向膜を使わなくてもよい。シリコーン重合体としては例えば、ケイ素と酸素の結合（Ｓｉ－Ｏ－Ｓｉ）を主軸とする公知の重合体、例えば、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ、Ｐｏｌｙｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｏｘａｎｅ）を使うことができるが、これに制限されるものではない。

【0073】

本出願はスペーサーの形態および／または配列方式を前記のように制御することによってセルギャップが適切に維持され、上下のフィルム基板の接着力（または粘着力）が優秀であり、遮断モードでの光漏洩も適切に制御された光変調デバイスを提供することができる。

【0074】

本出願で前記光変調層は少なくとも液晶化合物を含む層であって、前記液晶化合物の配向状態を外部信号の印加等を通して制御できる液晶層を意味し得る。前記液晶化合物は、例えば、ネマティック（ｎｅｍａｔｉｃ）液晶化合物、スメクチック（ｓｍｅｃｔｉｃ）液晶化合物またはコレステリック（ｃｈｏｌｅｓｔｅｒｉｃ）液晶化合物などであり得、外部信号の印加によってその配向方向が変更され得るものであれば制限されない。一例示において、前記液晶化合物は外部信号の印加によってその配向方向が変更され得るように例えば、重合性基または架橋性基を有さない化合物であるか、有しても重合または架橋されていない化合物であり得る。

【0075】

本出願の光変調層は、例えば、前記液晶化合物と共に二色性染料を追加で含むことができる。本明細書で用語「染料」とは、可視光領域、例えば、４００ｎｍ～７００ｎｍ波長範囲内で少なくとも一部または全体範囲内の光を集中的に吸収および／または変形させ得る物質を意味し得、用語「二色性染料」は前記可視光領域の少なくとも一部または全体範囲で光の異方性吸収が可能な物質を意味し得る。このような染料としては、例えば、アゾ染料またはアントラキノン染料などが公知になっているが、これに制限されるものではない。

【0076】

一つの例示において、前記光変調層は液晶化合物および二色性染料を含む液晶層であって、いわゆるゲストホスト液晶層（Ｇｕｅｓｔ Ｈｏｓｔ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ ｃｅｌｌ）であり得る。用語「ＧＨＬＣ層」は、液晶の配列によって二色性染料が共に配列されて二色性染料の整列方向と前記整列方向の垂直な方向に対してそれぞれ非等方性光吸収特性を示す機能性層を意味し得る。例えば、二色性染料は光の吸収率が偏光方向によって変わる物質であり、長軸方向に偏光された光の吸収率が大きいとｐ型染料と呼称し、短軸方向に偏光された光の吸収率が大きいとｎ型染料と呼称し得る。一つの例示において、ｐ型染料が使われる場合、染料の長軸方向に振動する偏光は吸収され、染料の短軸方向に振動する偏光は吸収が少ないため透過させることができる。以下、特に言及しない限り、二色性染料はｐ型染料であると仮定する。

【0077】

本出願は、例えば、前記光変調層内の液晶化合物の配列を調節して、初期配向が垂直配向であり、前記垂直配向状態が外部信号の印加によって水平配向状態に変更されるように設計された光変調デバイスに対するものであり得る。前記で初期配向とは、光変調層に外部信号が印加されていない時の配向状態である。

【0078】

本明細書で用語「垂直配向」は、前記光変調層の方向子または前記光変調層内の液晶化合物の方向子が前記光変調層の平面に対して略垂直に配列された状態であり、例えば、前記光変調層の表面の法線であるｚ軸と前記方向子がなす角度は約８０度～１００度または８５度～９５度の範囲内であるか約９０度程度であり得る。また、用語「水平配向」は、前記光変調層の方向子または前記光変調層内の液晶化合物の方向子が前記光変調層の基準面に略平行となるように配列された状態を意味し得、例えば、前記方向子と前記光変調層の基準面がなす角度は約０度～１０度または約０度～５度の範囲内であるか約０度程度であり得る。

【0079】

本明細書で用語光変調層の方向子または液晶化合物の方向子は前記光変調層の光軸（Ｏｐｔｉｃａｌ ａｘｉｓ）または遅相軸（Ｓｌｏｗ ａｘｉｓ）を意味し得る。例えば、前記光軸または遅相軸は、液晶分子が棒（ｒｏｄ）の形状である場合には長軸方向を意味し得、液晶分子が円板（ｄｉｓｃｏｔｉｃ）の形状である場合には円板の平面の法線方向の軸を意味し得、前記光変調層内に互いに方向子が異なる複数の液晶化合物が含まれている場合には前記液晶化合物の方向子のベクトルの和を意味し得る。

【0080】

一つの例示において、前記光変調層はツイスト配向モードを具現できるように設計され得る。このために、前記光変調層は前記液晶化合物と共にキラルドーパントを含むことができる。本明細書で用語「ツイスト配向モード」は前記液晶化合物の方向子が仮想の螺旋軸に沿って撚られながら層をなして配向した螺旋状構造を意味し得る。前記ツイスト配向モードは、前述した垂直および／または水平配向モードで具現され得る。例えば、垂直ツイスト配向モードは、個々の液晶化合物が垂直配向された状態で螺旋軸に沿って撚られながら層をなす状態であり、水平ツイスト配向モードは個々の液晶化合物が水平配向された状態で螺旋軸に沿って撚られながら層をなす状態を意味し得る。

【0081】

前記ツイスト配向モードで、前記光変調層の厚さ（ｄ、ｃｅｌｌ ｇａｐ）とピッチｐの比率（ｄ／ｐ）は例えば、１以下であり得る。前記比率（ｄ／ｐ）が１を超過するとフィンガードメイン（ｆｉｎｇｅｒ ｄｏｍａｉｎ）等の問題が発生し得るため、できるだけ前記範囲で調節され得る。前記比率（ｄ／ｐ）は他の例示において、約０．９５以下、約０．９以下、約０．８５以下、約０．８以下、約０．７５以下、約０．７以下、約０．６５以下、約０．６以下、約０．５５以下、約０．５以下、約０．４５以下、約０．４以下または約０．３５以下であるか、約０．１以上、約１．１５以上、約０．２以上、約０．２５以上、約０．３以上または約０．３５以上程度であってもよい。前記で光変調層の厚さｄは光変調デバイス内のセルギャップ（Ｃｅｌｌ Ｇａｐ）と同じ意味であり得る。

【0082】

ツイスト配向モードの光変調層のピッチｐはＷｅｄｇｅ ｃｅｌｌを利用した計測方法で測定することができ、具体的には、Ｄ．ＰｏｄｏｌｓｋｙｙなどのＳｉｍｐｌｅ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ａｃｃｕｒａｔｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｈｏｌｅｓｔｅｒｉｃ ｐｉｔｃｈ ｕｓｉｎｇ ａ ｓｔｒｉｐｅ－ｗｅｄｇｅ Ｇｒａｎｄｊｅａｎ－Ｃａｎｏ ｃｅｌｌ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌｓ、Ｖｏｌ．３５、Ｎｏ．７、Ｊｕｌｙ ８／２００８、７８９－７９１）に記載された方式で測定することができる。

【0083】

前記光変調層がツイストモードを具現できるように、前記光変調層はいわゆるキラルドーパントを追加で含むことができる。

【0084】

光変調層に含まれ得るキラルドーパント（Ｃｈｉｒａｌ ｄｏｐａｎｔ）としては、液晶性、例えば、ネマティック規則性を損傷させずに目的とする回転（ｔｗｉｓｔｉｎｇ）を誘導できるものであれば特に制限なく使われ得る。液晶分子に回転を誘導するためのキラルドーパントは分子構造の中にキラリティー（ｃｈｉｒａｌｉｔｙ）を少なくとも含む必要がある。キラルドーパントは、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、キラルアミンまたはキ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）等の軸不斉を有する光学活性である部位（ａｘｉａｌｌｙ ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ、ｏｐｔｉｃａｌｌｙ ａｃｔｉｖｅ ｓｉｔｅ）を有する化合物が例示され得る。キラルドーパントは例えば、分子量が１，５００以下である低分子化合物であり得る。キラルドーパントとしては、市販のキラルネマティック液晶、例えば、Ｍｅｒｃｋ社で市販のキラルドーパント液晶Ｓ８１１またはＢＡＳＦ社のＬＣ７５６等が適用され得る。

【0085】

キラルドーパントの適用比率は、目的とする前記比率（ｄ／ｐ）を達成できるのであれば特に制限されない。一般的にキラルドーパントの含量（重量％）は、１００／（ＨＴＰ（Ｈｅｌｉｘｃａｌ Ｔｗｉｓｔｉｎｇ ｐｏｗｅｒ）×ピッチ（ｎｍ）の数式で計算され、目的とするピッチｐを考慮して適正割合で選択され得る。

【0086】

前記光変調層は誘電率異方性が負数である液晶化合物を含むか、あるいは前記光変調層は前記言及された誘電率異方性を示し得る。誘電率異方性の絶対値は本出願の目的を考慮して適切に選択され得る。用語「誘電率異方性（△ε）」は水平誘電率（ε／／）と垂直誘電率（ε⊥）の差（ε／／－ε⊥）を意味し得る。本明細書で用語「水平誘電率（ε／／）」は液晶分子の方向子と印加電圧による電場の方向が実質的に水平となるように電圧を印加した状態で前記電場の方向に沿って測定した誘電率値を意味し、「垂直誘電率（ε⊥）」は液晶分子の方向子と印加電圧による電場の方向が実質的に垂直となるように電圧を印加した状態で前記電場の方向に沿って測定した誘電率値を意味する。

【0087】

前記液晶層は屈折率異方性（△ｎ）が約０．０４～０．１５の範囲内である液晶化合物を含むか、前記液晶層が前記言及された屈折率異方性を示し得る。本出願での屈折率異方性（△ｎ）は異常屈折率（ｎｅ、ｅｘｔｒａｏｒｄｉｎａｒｙ ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅｘ）および正常屈折率（ｎｏ、ｏｒｄｉｎａｒｙ ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅｘ）の差（ｎｅ－ｎｏ）であり、これはＡｂｂｅ屈折計を利用して確認することができるが、その具体的な方式は下記の評価例４に開示された方法に従う。前記屈折率異方性（△ｎ）は他の例示において、約０．１４以下、０．１３以下、０．１２以下、０．１１以下または０．１以下であるか、０．０５以上、０．０６以上、０．０７以上、０．０８以上または０．０９以上であり得る。

【0088】

本明細書での用語「屈折率異方性（△ｎ）」は異常屈折率（ｎｅ、ｅｘｔｒａｏｒｄｉｎａｒｙ ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅｘ）および正常屈折率（ｎｏ、ｏｒｄｉｎａｒｙ ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅｘ）の差（ｎｅ－ｎｏ）であり、これはＡｂｂｅ屈折計を利用して確認することができるが、その具体的な方式は下記の実施形態に開示された方法に従う。

【0089】

本出願の光変調層の厚さは本出願の目的を考慮して適切に選択され得る。一例示において、前記光変調層の厚さは、約１５μｍ以下であり得る。このように厚さを制御することで、透過モードおよび遮断モードでの透過率差が大きいデバイス、すなわち、透過率可変特性が優秀なデバイスを具現することができる。前記厚さは他の例示において、約１４μｍ以下、１３μｍ以下、１２μｍ以下、１１μｍ以下、１０μｍ以下、９μｍ以下、８μｍ以下または７μｍ以下であるか、１μｍ以上、２μｍ以上、３μｍ以上、４μｍ以上、５μｍ以上、６μｍ以上または７μｍ以上であり得るがこれに制限されるものではない。

【0090】

前記のように厚さを制御することによって、透過モードおよび遮断モードでの正面透過率差が大きいデバイス、すなわち、透過率可変特性が優秀なデバイスを具現することができる。

【0091】

本出願の光変調デバイスは、例えば、前記第１高分子フィルム基板の一面に接着剤層または粘着剤層が形成されていてもよい。一つの例示において、前記接着剤層または粘着剤層は垂直配向力を有する接着剤または粘着剤を含むことができる。本明細書で用語垂直配向力を有する接着剤または粘着剤は液晶分子に対する垂直配向力および接着力（または粘着力）をともに有する物質を意味し得る。

【0092】

一つの例示において、垂直配向力を有する接着剤または粘着剤は、第１高分子フィルム基板の表面および第２高分子フィルム基板の表面のうち少なくとも一つの表面に形成されていてもよい。本出願の一実施形態によると、第１高分子フィルム基板の一面に垂直配向力を有する接着剤または粘着剤が存在し、第２高分子フィルム基板の一面に液晶配向膜が形成されていてもよい。

【0093】

本出願で垂直配向力を有する接着剤または粘着剤としては、例えば、シリコーン（Ｓｉｌｉｃｏｎｅ）接着剤または粘着剤を使うことができる。前記シリコーン接着剤または粘着剤としては硬化性シリコーン化合物を含む組成物の硬化物を使うことができる。硬化性シリコーン化合物の種類は特に制限されず、例えば加熱硬化性シリコーン化合物または紫外線硬化性シリコーン化合物を使うことができる。

【0094】

一つの例示において、前記硬化性シリコーン組成物は付加硬化性シリコーン組成物であって、（１）分子中に２個以上のアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサンおよび（２）分子中に２個以上のケイ素結合水素原子を含有するオルガノポリシロキサンを含むことができる。前記のようなシリコーン化合物は、例えば、白金触媒などの触媒の存在下で、付加反応によって硬化物を形成することができる。

【0095】

前記（１）オルガノポリシロキサンは、シリコーン硬化物を構成する主成分として、１分子のうち少なくとも２個のアルケニル基を含む。この時、アルケニル基の具体的な例には、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基またはヘプテニル基などが含まれ、このうちビニル基が通常適用されるが、これに制限されるものではない。前記（１）オルガノポリシロキサンで、前述したアルケニル基の結合位置は特に限定されない。例えば、前記アルケニル基は分子鎖の末端および／または分子鎖の側鎖に結合されていてもよい。また、前記（１）オルガノポリシロキサンで、前述したアルケニルの他に含まれ得る置換基の種類としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基またはヘプチル基などのアルキル基；フェニル基、トリル基、キシリル基またはナフチル基などのアリール基；ベンジル基またはペネンティル基などのアラルキル基；クロロメチル基、３－クロロプロピル基または３，３，３－トリフルオロプロピル基などのハロゲン置換アルキル基などが挙げられ、このうちメチル基またはフェニル基が通常適用されるが、これに制限されるものではない。

【0096】

前記（１）オルガノポリシロキサンの分子構造は特に限定されず、例えば、直鎖状、分枝状、環状、網状または一部が分枝状をなす直鎖状などのように、いかなる形状を有してもよい。通常前記のような分子構造のうち特に直鎖状の分子構造を有するものが適用されるが、これに制限されるものではない。

【0097】

前記（１）オルガノポリシロキサンのより具体的な例としては、分子鎖両末端トリメチルシロキサン基封鎖ジメチルシロキサン－メチルビニルシロキサン共重合体、分子鎖両末端トリメチルシロキサン基封鎖メチルビニルポリシロキサン、分子鎖両末端トリメチルシロキサン基封鎖ジメチルシロキサン－メチルビニルシロキサン－メチルフェニルシロキサン共重合体、分子鎖両末端ジメチルビニルシロキサン基封鎖ジメチルポリシロキサン、分子鎖両末端ジメチルビニルシロキサン基封鎖メチルビニルポリシロキサン、分子鎖両末端ジメチルビニルシロキサン基封鎖ジメチルシロキサン－メチルビニルシロキサン共重合体、分子鎖両末端ジメチルビニルシロキサン基封鎖ジメチルシロキサン－メチルビニルシロキサン－メチルフェニルシロキサン共重合体、Ｒ^１ _２ＳｉＯ_２／２で表示されるシロキサン単位とＲ^１ _２Ｒ^２ＳｉＯ_１／２で表示されるシロキサン単位とＳｉＯ_４／２で表示されるシロキサン単位を含むオルガノポリシロキサン共重合体、Ｒ^１ _２Ｒ^２ＳｉＯ_１／２で表示されるシロキサン単位とＳｉＯ_４／２で表示されるシロキサン単位を含むオルガノポリシロキサン共重合体、Ｒ^１Ｒ^２ＳｉＯ_２／２で表示されるシロキサン単位とＲ^１ＳｉＯ_３／２で表示されるシロキサン単位またはＲ^２ＳｉＯ_３／２で表示されるシロキサン単位を含むオルガノポリシロキサン共重合体および前記のうち２以上の混合物を挙げることができるが、これに制限されるものではない。前記で、Ｒ^１はアルケニル基以外の炭化水素基であって、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基またはヘプチル基などのアルキル基；フェニル基、トリル基、キシリル基またはナフチル基などのアリール基；ベンジル基またはペネンティル基などのアラルキル基；クロロメチル基、３－クロロプロピル基または３，３，３－トリフルオロプロピル基などのハロゲン置換アルキル基などであり得る。また、前記でＲ^２はアルケニル基であって、具体的には、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基またはヘプテニル基などであり得る。

【0098】

前記付加硬化性シリコーン組成物で、（２）オルガノポリシロキサンは前記（１）オルガノポリシロキサンを架橋させる役割を遂行することができる。前記（２）オルガノポリシロキサンで、水素原子の結合位置は特に限定されず、例えば、分子鎖の末端および／または側鎖に結合されていてもよい。また、前記（２）オルガノポリシロキサンで、前記ケイ素結合水素原子の他に含まれ得る置換基の種類は特に限定されず、例えば、（１）オルガノポリシロキサンで言及したような、アルキル基、アリール基、アラルキル基またはハロゲン置換アルキル基などが挙げられ、このうち通常メチル基またはフェニル基が適用されるが、これに制限されるものではない。

【0099】

前記（２）オルガノポリシロキサンの分子構造は特に限定されず、例えば、直鎖状、分枝状、環状、網状または一部が分枝状をなす直鎖状などのように、いかなる形状を有してもよい。前記のような分子構造のうち通常直鎖状の分子構造を有するものが適用されるが、これに制限されるものではない。

【0100】

前記（２）オルガノポリシロキサンのより具体的な例としては、分子鎖両末端トリメチルシロキサン基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、分子鎖両末端トリメチルシロキサン基封鎖ジメチルシロキサン－メチルハイドロジェン共重合体、分子鎖両末端トリメチルシロキサン基封鎖ジメチルシロキサン－メチルハイドロジェンシロキサン－メチルフェニルシロキサン共重合体、分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキサン基封鎖ジメチルポリシロキサン、分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキサン基封鎖ジメチルシロキサン－メチルフェニルシロキサン共重合体、分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキサン基封鎖メチルフェニルポリシロキサン、Ｒ^１ _３ＳｉＯ_１／２で表示されるシロキサン単位とＲ^１ _２ＨＳｉＯ_１／２で表示されるシロキサン単位とＳｉＯ_４／２で表示されるシロキサン単位を含むオルガノポリシロキサン共重合体、Ｒ^１ _２ＨＳｉＯ_１／２で表示されるシロキサン単位とＳｉＯ_４／２で表示されるシロキサン単位を含むオルガノポリシロキサン共重合体、Ｒ^１ＨＳｉＯ_２／２で表示されるシロキサン単位とＲ^１ＳｉＯ_３／２で表示されるシロキサン単位またはＨＳｉＯ_３／２で表示されるシロキサン単位を含むオルガノポリシロキサン共重合体および前記のうち２以上の混合物を挙げることができるが、これに制限されるものではない。前記で、Ｒ_１はアルケニル基以外の炭化水素基であって、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基またはヘプチル基などのアルキル基；フェニル基、トリル基、キシリル基またはナフチル基などのアリール基；ベンジル基またはペネンティル基などのアラルキル基；クロロメチル基、３－クロロプロピル基または３，３，３－トリフルオロプロピル基などのハロゲン置換アルキル基などであり得る。

【0101】

前記（２）オルガノポリシロキサンの含量は、適切な硬化がなされ得る程度に含まれるのであれば特に限定されない。例えば、前記（２）オルガノポリシロキサンは、前述した（１）オルガノポリシロキサンに含まれるアルケニル基一つに対して、ケイ素結合水素原子が０．５～１０個となる量で含まれ得る。このような範囲で硬化を充分に進行させ、耐熱性を確保することができる。

【0102】

前記付加硬化性シリコーン組成物は硬化のための触媒であって、白金または白金化合物を追加で含むことができる。このような、白金または白金化合物の具体的な種類は特に制限されない。触媒の比率も適切な硬化がなされ得る水準に調節されれば良い。

【0103】

前記付加硬化性シリコーン組成物は、保存安定性、取り扱い性および作業性向上の観点で必要な適切な添加剤を適正割合で更には含むこともできる。

【0104】

他の例示において、前記シリコーン組成物は縮合硬化性シリコーン組成物であって、例えば（ａ）アルコキシ基含有シロキサンポリマー；および（ｂ）水酸基含有シロキサンポリマーを含むことができる。

【0105】

前記（ａ）シロキサンポリマーは、例えば、下記の化学式１で表示される化合物であり得る。

【0106】

［化学式１］

【0107】

Ｒ^１ _ａＲ^２ _ｂＳｉＯ_ｃ（ＯＲ^３）_ｄ

【0108】

化学式１でＲ^１およびＲ^２は、それぞれ独立的に、水素原子または置換または非置換された１価炭化水素基を表し、Ｒ^３はアルキル基を表し、Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３がそれぞれ複数個存在する場合には互いに同一または異なり得、ａおよびｂはそれぞれ独立的に０以上、１未満の数を表し、ａ＋ｂは０超過、２未満の数を表し、ｃは０超過、２未満の数を表し、ｄは０超過、４未満の数を表し、ａ＋ｂ＋ｃ×２＋ｄは４である。

【0109】

化学式１の定義で、１価炭化水素基は、例えば、炭素数１～８のアルキル基、フェニル基、ベンジル基またはトリル基などであり得、このとき炭素数１～８のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基またはオクチル基などであり得る。また、化学式１の定義で、１価炭化水素基は、例えば、ハロゲン、アミノ基、メルカプト基、イソシアネート基、グリシジル基、グリシドキシ基またはウレイド基などの公知の置換基で置換されていてもよい。

【0110】

化学式１の定義で、Ｒ^３のアルキル基の例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基またはブチル基などが挙げられる。アルキル基のうちメチル基またはエチル基などが通常適用されるが、これに制限されるものではない。

【0111】

化学式１のポリマーのうち、分枝状のまたは３次架橋されたシロキサンポリマーを使うことができる。また、この（ａ）シロキサンポリマーには、目的を損傷させない範囲内で、具体的には、脱アルコール反応を阻害しない範囲内で水酸基が残存していてもよい。

【0112】

前記（ａ）シロキサンポリマーは、例えば、多官能のアルコキシシランまたは多官能クロロシランなどを加水分解および縮合させることによって製造することができる。この分野の平均的な技術者は、目的とする（ａ）シロキサンポリマーに応じて適切な多官能アルコキシシランまたはクロロシランを容易に選択することができ、それを使った加水分解および縮合反応の条件も容易に制御することができる。一方、前記（ａ）シロキサンポリマーの製造時には、目的に応じて、適切な１官能のアルコキシシランを併用してもよい。

【0113】

前記（ａ）シロキサンポリマーとしては、例えば、信越シリコーン社のＸ４０－９２２０またはＸ４０－９２２５、ＧＥ東レシリコーン社のＸＲ３１－Ｂ１４１０、ＸＲ３１－Ｂ０２７０またはＸＲ３１－Ｂ２７３３などのような、市販されているオルガノシロキサンポリマーを使うことができる。

【0114】

前記縮合硬化性シリコーン組成物に含まれる、（ｂ）水酸基含有シロキサンポリマーとしては、例えば、下記の化学式２で表示される化合物を使うことができる。

【0115】

［化学式２］

【0116】

【化1】

【0117】

化学式２で、Ｒ^４およびＲ^５はそれぞれ独立的に、水素原子または置換または非置換された１価の炭化水素基を表し、Ｒ⁴およびＲ⁵がそれぞれ複数存在する場合には、前記は互いに同一または異なり得、ｎは５～２，０００の整数を表す。

【0118】

化学式２の定義で、１価炭化水素基の具体的な種類としては、例えば、前記化学式１の場合と同一の炭化水素基を挙げることができる。

【0119】

前記（ｂ）シロキサンポリマーは、例えば、ジアルコキシシランおよび／またはジクロロシランなどを加水分解および縮合させることによって製造することができる。この分野の平均的な技術者は、目的とする（ｂ）シロキサンポリマーに応じて適切なジアルコキシシランまたはジクロロシランを容易に選択することができ、それを使った加水分解および縮合反応の条件も容易に制御することができる。前記のような（ｂ）シロキサンポリマーとしては、例えば、ＧＥ東レシリコーン社のＸＣ９６－７２３、ＹＦ－３８００、ＹＦ－３８０４などのような、市販されている２官能オルガノシロキサンポリマーを使うことができる。

【0120】

前述した付加硬化型あるいは縮合硬化型シリコーン組成物は本出願で適用されるシリコーン粘着剤または接着剤を形成するための材料の一つの例示である。すなわち、基本的に業界でＯＣＡまたはＯＣＲなどで知らされたシリコーン粘着剤または接着剤がすべて本出願で適用され得る。

【0121】

前記粘着剤または接着剤あるいはそれを形成する硬化性組成物の類型は特に制限されず、目的とする用途に応じて適切に選択され得る。例えば、固相、半固相または液相の粘着剤または接着剤または硬化性組成物が使われ得る。固相または半固相の粘着剤または接着剤または硬化性組成物は接着（または粘着）対象が合着される前に硬化され得る。液相の粘着剤または接着剤または硬化性組成物は、いわゆる光学透明レジン（ＯＣＲ；Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｌｅａｒ Ｒｅｓｉｎ）と呼称され、接着または粘着対象が合着された後に硬化され得る。一例示によると、前記粘着剤または接着剤または硬化性組成物としては、いわゆるポリジメチルシロキサン系（Ｐｏｌｙｄｉｍｅｔｈｙｌ ｓｉｌｏｘａｎｅ－ｂａｓｅｄ）粘着剤または接着剤または硬化性組成物またはポリメチルビニルシロキサン系（Ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｖｉｎｙｌ ｓｉｌｏｘａｎｅ－ｂａｓｅｄ）粘着剤または接着剤または硬化性組成物またはアルコキシシリコーン系（Ａｌｋｏｘｙ ｓｉｌｉｃｏｎｅ－ｂａｓｅｄ）粘着剤または接着剤または硬化性組成物などを使うことができるが、これに制限されるものではない。

【0122】

前記粘着剤層または接着剤層の厚さは特に制限されず、目的とする接着力または粘着力の確保のための適正な範囲で選択され得る。前記厚さは略１μｍ～５０μｍの範囲内であり得る。前記厚さは他の例示において、２μｍ以上、３μｍ以上、４μｍ以上、５μｍ以上、６μｍ以上、７μｍ以上、８μｍ以上、９μｍ以上または１０μｍ以上であるか、４５μｍ以下、４０μｍ以下、３５μｍ以下、３０μｍ以下、２５μｍ以下、２０μｍ以下、１５μｍ以下または１０μｍ以下程度であってもよい。

【0123】

前記のような配置下で、前記のような接着剤層または粘着剤層を含むことによって優秀な接着力（または粘着力）を有しながらも、特に遮断モードでの光漏洩が制御されて優秀な光学特性を示すことができる光変調デバイスを提供することができる。

【0124】

このように、公知の垂直配向膜と垂直配向能を有する接着剤または粘着剤によって形成される液晶化合物の配向および／または前述した－Ｃプレートなどとの組み合わせによって、液晶化合物の垂直配向時には側面光漏洩を効果的に抑制し、水平配向時には正面光の吸収を最小化するようにすることができる。

【0125】

本出願の一つの例示において、前記のように垂直配向力を有する接着剤層または粘着剤層が第１高分子フィルム基板の一面に形成されている場合、前記第１高分子フィルム基板には液晶配向膜が形成されていなくてもよい。

【0126】

本出願の光変調デバイスは、本出願の効果を妨害しない限り、前記第１および第２高分子フィルム基板の一面にそれぞれ導電層を追加で含むことができる。例えば、接着剤層または粘着剤層と第１高分子フィルム基板の間および液晶配向膜と第２高分子フィルム基板の間にそれぞれ導電層が形成されていてもよい。導電層が形成される場合、－Ｃプレートは前記第１高分子フィルム基板と導電層間または前記導電層と粘着剤層（または接着剤層）の間または前記粘着剤層（または接着剤層）と前記光変調層間に配置されていてもよく、および／または前記第２高分子フィルム基板と前記導電層間、前記導電層と液晶配向膜の間または前記液晶配向膜と前記光変調層間に配置されていてもよい。

【0127】

本出願の光変調デバイスは、一つの例示において、図５のように第１偏光層１０１、第１高分子フィルム基板１０２、導電層４００ａ、－Ｃプレート６００、接着剤層または粘着剤層１０３が順次形成された第１基板１００、光変調層３００および液晶配向膜２０３、導電層４００ｂ、第２高分子フィルム基板２０２および第２偏光層２０１が順次形成された第２基板２００を含む構造を有するか、前記－Ｃプレート６００が例えば、前記第１高分子フィルム基板１０２および前記導電層４００ａの間に配置されるかまたは前記第２高分子フィルム基板２０２と前記導電層４００ｂの間に配置されてもよいがこれに制限されるものではない。

【0128】

前記導電層は光変調層の液晶化合物の整列状態を転換できるように光変調層に適切な電界を印加することができる。前記電界の方向は垂直または水平方向、例えば、光変調層の厚さ方向または面方向であり得る。

【0129】

前記導電層は例えば、透明伝導性層であり得、前記透明伝導性層は例えば、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を蒸着して形成され得る。その他にも透明伝導性層を形成できる多様な素材および形成方法が公知になっており、これを制限なく適用することができる。

【0130】

前記のような光変調デバイスは多様な用途で適用され得る。光変調デバイスが適用され得る用途には、ウインドウまたはサンルーフなどのような建物、容器または車両などを含む密閉された空間の開口部やアイウェア（ｅｙｅｗｅａｒ）等や建具用、ＯＬＥＤ（ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ）の遮光板などが例示され得る。前記でアイウェアの範囲には、一般的なメガネ、サングラス、スポーツ用ゴーグルまたははヘルメットまたは仮想現実または増強現実体験用機器などのようなウェアラブル機器など、観察者がレンズを通じて外部を観察できるように形成されたすべてのアイウェアが含まれ得る。

【0131】

本出願の光変調デバイスが適用され得る代表的な用途には車両用サンルーフがあり得る。

【0132】

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

【0133】

サンルーフは、車両の天井に存在する固定されたまたは作動（ベンティングまたはスライディング）する開口部（ｏｐｅｎｉｎｇ）であって、光または新鮮な空気が車両の内部に流入するようにする機能をすることができる装置を通称する意味であり得る。本出願でサンルーフの作動方式は特に制限されず、例えば、手動で作動したりまたはモータで駆動することができ、サンルーフの形状、大きさまたはスタイルは目的とする用途に応じて適切に選択され得る。例えば、サンルーフは作動方式によりポップアップタイプサンルーフ、スポイラー（ｔｉｌｅ ＆ ｓｌｉｄｅ）タイプサンルーフ、インビルトタイプサンルーフ、フォールディングタイプサンルーフ、トップマウントタイプサンルーフ、パノラミックループシステムタイプサンルーフ、除去可能なループパネル（ｔ－ｔｏｐｓまたはｔａｒｇａ ｒｏｏｆｔｓ）タイプサンルーフまたはソーラータイプサンルーフなどが例示され得るがこれに制限されるものではない。

【0134】

本出願の例示的なサンルーフは本出願の前記光変調デバイスを含むことができ、この場合、光変調デバイスに対する具体的な事項は前記光変調デバイスの項目で記述した内容が同一に適用され得る。

【発明の効果】

【0135】

本出願は光変調デバイスに関する。本出願は補償フィルムの特性制御、適切な配置等を通して、透過率可変特性をはじめとする光学特性が優秀であり、遮断モードで傾斜角光漏洩が制御されて多様な用途で適用可能な光変調デバイスを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0136】

【図1】本出願の例示的な光変調デバイスの模式図である。

【図2】本出願の例示的な光変調デバイスの模式図である。

【図3】本出願の例示的な光変調デバイスの模式図である。

【図4】本出願の例示的な光変調デバイスの模式図である。

【図5】本出願の例示的な光変調デバイスの模式図である。

【0137】

【図6】傾斜角と動径角を説明するための模式図である。

【0138】

【図7】屈折率異方性を評価するための方法を示す図面である。

【0139】

【図8】実施形態１の光変調デバイスに対して、遮断モードでの正面および傾斜角透過率を測定した結果を示したグラフである。

【図9】実施形態２の光変調デバイスに対して、遮断モードでの正面および傾斜角透過率を測定した結果を示したグラフである。

【図10】実施形態３の光変調デバイスに対して、遮断モードでの正面および傾斜角透過率を測定した結果を示したグラフである。

【図11】実施形態４の光変調デバイスに対して、遮断モードでの正面および傾斜角透過率を測定した結果を示したグラフである。

【0140】

【図12】比較例１の光変調デバイスに対して、遮断モードでの正面および傾斜角透過率を測定した結果を示したグラフである。

【図13】比較例２の光変調デバイスに対して、遮断モードでの正面および傾斜角透過率を測定した結果を示したグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0141】

以下、実施形態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形態によって制限されるものではない。

【0142】

評価例１．遮断モードのときに傾斜角（正面を含む）透過率の最大値の測定

【0143】

遮断モード（電圧未印加、０Ｖ）の時の傾斜角（正面を含む）透過率をヘイズメーター（ＮＤＨ５０００ＳＰ、セコス社）を用いて、ＡＳＴＭ Ｄ１００３規格に沿って測定した。

【0144】

具体的には、積分球内の測定対象に３８０ｎｍ～７８０ｎｍ波長の光を入射させると、入射した光は測定対象によって拡散光（ＤＴ、拡散して出光したすべての光の和）と直進光（ＰＴ、拡散光を排除した正面方向の出光）に分離される。前記拡散光と直進光を積分球内で受光素子に集光させてそれぞれ測定することができる。すなわち、前記過程によって全体の透過光ＴＴは前記拡散光ＤＴと直進光ＰＴの総和（ＤＴ＋ＰＴ）で規定され得る。前記全体の透過光は全体の透過率を意味する。

【0145】

実施形態および比較例の光変調デバイスに対する遮断モード（０Ｖ）での傾斜角（正面を含む）透過率の最大値は、光変調デバイスに電圧を印加していない状態で正面および傾斜角に対して全方位透過率を測定した値のうち最も大きい値とした。測定対象の基準面（例えば、基準面は光変調デバイスの偏光層、高分子フィルム基板、光変調層、－Ｃプレート、接着剤層（または粘着剤層）または液晶配向膜などの表面であり得る）の法線方向であるｚ軸方向を０度として、－６０度、－４５度、－３０度、－１５度、０度（正面）、１５度、３０度、４５度および６０度それぞれ（図６の傾斜角Θ）に対して図６の動径角Φを０度、３０度、６０度、９０度、１２０度、１５０度、１８０度、２１０度、２４０度、２７０度、３００度および３３０度に異ならせながら測定した結果を図８～図１１に図示（横軸は動径角Φ、縦軸は透過率（％）を意味し、各グラフの線は特定の傾斜角Θで測定した値を表す）し、そのうち最も大きい値を表１に示した。

【0146】

評価例２．高分子フィルム基板の面上位相差の評価

【0147】

高分子フィルムの面上位相差（Ｒ_ｉｎ）はＡｇｉｌｅｎｔ社のＵＶ／ＶＩＳ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｅ ８４５３装備を利用して測定した（５５０ｎｍ波長基準）。ＵＶ／ＶＩＳ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｅに２枚の偏光子を透過軸が互いに直交するように設置し、前記２枚の偏光子間に高分子フィルムをその遅相軸が２枚の偏光子の透過軸とそれぞれ４５度をなすように位置させた後、波長による透過度を測定した。波長による透過度グラフで各ピーク（ｐｅａｋ）の位相遅延次数（Ｐｈａｓｅ ｒｅｔａｒｄａｔｉｏｎ ｏｒｄｅｒ）を求めた。具体的には、波長による透過度グラフで波形は下記の数式Ａを満足し、サイン（Ｓｉｎｅ）波形で最大ピーク（Ｔｍａｘ）条件は下記の数式Ｂを満足する。数式Ａでλｍａｘである場合、数式ＡのＴと数式ＢのＴは同一であるため数式を展開する。ｎ＋１、ｎ＋２およびｎ＋３に対しても数式を展開し、ｎとｎ＋１数式を整理してＲを消去してｎをλｎおよびλｎ＋１数式に整理すると、下記の数式Ｃが導き出される。数式ＡのＴと数式ＢのＴが同一であることに基づいてｎとλが分かるため、各λｎ、λｎ＋１、λｎ＋２およびλｎ＋３に対してＲを求める。４ポイントに対して波長によるＲ値の直線趨勢線を求めて数式５５０ｎｍに対するＲ値を算定する。直線趨勢線の関数はＹ＝ａｘ＋ｂであり、ａおよびｂは定数である。前記関数のｘに５５０ｎｍを代入した時のＹ値が５５０ｎｍ波長の光に対するＲ_ｉｎ値である。

【0148】

［数式Ａ］

【0149】

Ｔ＝ｓｉｎ２［（２πＲ／λ）］

【0150】

［数式Ｂ］

【0151】

Ｔ＝ｓｉｎ２［（（２ｎ＋１）π／２）］

【0152】

［数式Ｃ］

【0153】

ｎ＝（λｎ－３λｎ＋１）／（２λｎ＋１＋１－２λｎ）

【0154】

前記でＲは面上位相差（Ｒ_ｉｎ）を意味し、λは波長を意味し、ｎはサイン波形の頂点の次数を意味する。

【0155】

評価例３．光変調層の厚さ

【0156】

光変調層の厚さはスペーサーの高さと一致し、前記スペーサーの高さは測定装備（Ｏｐｔｉｃａｌ ｐｒｏｆｉｌｅｒ、Ｎａｎｏ ｓｙｓｔｅｍ社、Ｎａｎｏ Ｖｉｅｗ－Ｅ１０００）を使って確認した。

【0157】

評価例４．光変調層（液晶層）または－Ｃプレートの屈折率異方性および平均屈折率の評価

【0158】

光変調層または－Ｃプレートの屈折率異方性（△ｎ）および平均屈折率はＡｂｂｅ屈折計を使って次の方式で評価する。光変調層の場合、Ａｂｂｅ屈折計のＭｅａｓｕｒｉｎｇ Ｐｒｉｓｍとｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ Ｐｒｉｓｍの面に垂直配向膜をコーティングし、測定しようとする液晶化合物をＭｅａｓｕｒｉｎｇ Ｐｒｉｓｍに塗布した後にｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ Ｐｒｉｓｍで覆うと、垂直配向力により液晶化合物は垂直配向される。前記過程で適用される液晶化合物は、二色性染料などの他の物質と混合されていない光変調層に適用される液晶化合物のみである。また、－Ｃプレートの場合、Ａｂｂｅ屈折計のＭｅａｓｕｒｉｎｇ Ｐｒｉｓｍとｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ Ｐｒｉｓｍの面に－Ｃプレート材料を塗布または付着した後にｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ Ｐｒｉｓｍで覆って測定する。

【0159】

その後、図７に示した通り、接眼レンズ側（ｇｒｏｕｎｄｅｄ部）に線形偏光板を適用して光（ｌｉｇｈｔ）を照射して観測すると、図７に示されたようなθ_ｅおよびθ_ｏを求めることができ、Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｐｒｉｓｍの屈折率（ｎ_ｐ）と前記角度（θ_ｅおよびθ_ｏ）を通じて異常屈折率（ｎ_ｅ＝ｎ_ｐｓｉｎθ_ｅ）と正常屈折率（ｎ_ｏ＝ｎ_ｐｓｉｎθ_ｏ）を求めることができる。ここで、その差（ｎ_ｅ－ｎ_ｏ）が屈折率異方性として規定され得、その平均値（（ｎ_ｅ＋ｎ_ｏ）／２）が平均屈折率として規定され得る。前記測定時の基準波長は略５５０ｎｍである。

【0160】

実施形態１．

【0161】

第１および第２高分子フィルム基板として、延伸ＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）フィルム基板（厚さ：１４５μｍ、メーカー：ＳＫＣ）を使ってデバイスを製造した。前記ＰＥＴフィルム基板は５５０ｎｍ波長の光に対する面上位相差が約１０，０００ｎｍ～１５，０００ｎｍの範囲内であった。

【0162】

第１ＰＥＴフィルム基板の一面にまずＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）膜（導電層）を蒸着し、前記ＩＴＯ膜上に－Ｃプレート材料をバーコーティングした後、約１００℃で２０分間硬化させて約６μｍ厚さの－Ｃプレートを形成した。前記－Ｃプレートの厚さ方向位相差は５５０ｎｍ波長の光に対して略－７２０ｎｍ程度であり、平均屈折率は１．６５であった。ここで－Ｃプレート材料はテレフタル酸、イソフタル酸および２，２'－ビス（トリフルオロメチル）－４，４'－ビフェニルジアミンを重合したポリアミドをジメチルアセトアミド溶液に対して略５．３重量％で配合して準備した。

【0163】

引き続き、前記－Ｃプレート上にシリコーン粘着剤（Ｓｈｉｎｅｔｓｕ社、ＫＲ３７００）をバーコーティングした後、約１００℃で１００分間硬化させて約１０μｍ厚さの粘着剤層を形成した（第１基板）。

【0164】

前記第２ＰＥＴフィルム基板の一面にまずＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）膜（導電層）を蒸着し、前記ＩＴＯ膜上にセルギャップ（Ｃｅｌｌ ｇａｐ）維持のための正四角形の隔壁形態のスペーサー（ピッチ：３５０μｍ、高さ：８μｍ、線間幅：１６μｍ、面積比率：９％）を形成した。その後、光変調層（液晶層）の初期配向制御のために略１００ｎｍ厚さのポリイミド系垂直配向膜（ＳＥ－５６６１ＬＢ３、Ｎｉｓｓａｎ社）を形成した後、ラビング布でラビング処理した。この時、ラビング方向は下部ＰＥＴフィルム基板の遅相軸に水平となるようにした（第２基板）。

【0165】

引き続き、前記第１基板の粘着剤層と第２基板の配向膜が対向するように配置し（Ｃｅｌｌ ｇａｐ：８μｍ）、その内部に液晶物質を注入した後にラミネーション工程を通じてデバイスを製作した。前記液晶物質としては、屈折率異方性（△ｎ）が略０．０９４である負の誘電率異方性を有し、平均屈折率が１．５８である液晶化合物（ＳＨＮ－７００２ＸＸ Ｔ１２、ＪＮＣ社）にキラルドーパント（Ｓ８１１、Ｍｅｒｃｋ社）を配合した組成物を使った。この時、前記キラルドーパントは前記液晶化合物１００重量部に対して約０．５重量部配合して、キラルピッチ（ｃｈｉｒａｌ ｐｉｔｃｈ）が略２０μｍ程度となるようにした。また、このように形成された光変調層の厚さ方向位相差は５５０ｎｍ波長の光に対して略７５２ｎｍ程度であった。

【0166】

引き続き、前記第１ＰＥＴフィルム基板のＩＴＯ膜（導電層）が形成されていない面に第１偏光層を付着し、前記第２ＰＥＴフィルム基板のＩＴＯ膜（導電層）が形成されていない面に第２偏光層を付着した。前記第１および第２偏光層としてはＰＶＡフィルムにヨウ素を吸着させて高温／延伸を通じて製作した一般的なＰＶＡ偏光層を使った。

【0167】

前記配置時には第１および第２ＰＥＴフィルム基板の遅相軸方向および第１偏光層の吸収軸が互いに平行となるようにし、前記第２偏光層の吸収軸は前記第１偏光層の吸収軸に対して垂直となるように配置した。

【0168】

その結果、第１偏光層／第１ＰＥＴフィルム基板／ＩＴＯ膜／－Ｃプレート／接着剤層／光変調層（液晶層）／配向膜／ＩＴＯ膜／第２ＰＥＴフィルム基板／第２偏光層の構造を有する光変調デバイスが形成された。

【0169】

実施形態２

【0170】

第１基板の製造時、第１ＰＥＴフィルム基板の一面に－Ｃプレート、ＩＴＯ膜および接着剤層を順に形成したことを除いては実施形態１と同一にして光変調デバイスを製造した。その結果、第１偏光層／第１ＰＥＴフィルム基板／－Ｃプレート／ＩＴＯ膜／接着剤層／光変調層（液晶層）／配向膜／ＩＴＯ膜／第２ＰＥＴフィルム基板／第２偏光層の構造を有する光変調デバイスが形成された。

【0171】

実施形態３

【0172】

－Ｃプレートを第１基板のＩＴＯ膜および接着剤層間に形成せず、第２基板の第２高分子基板およびＩＴＯ膜間に形成したことを除いては実施形態１と同一にして光変調デバイスを製造した。その結果、第１偏光層／第１ＰＥＴフィルム基板／ＩＴＯ膜／接着剤層／光変調層（液晶層）／配向膜／ＩＴＯ膜／－Ｃプレート／第２ＰＥＴフィルム基板／第２偏光層の構造を有する光変調デバイスが形成された。

【0173】

実施形態４

【0174】

第１基板の粘着剤層と第２基板の配向膜が対向するように配置する時、Ｃｅｌｌ ｇａｐが６μｍとなるように配置（スペーサーの高さも６μｍ）し、光変調層の厚さ方向位相差が５５０ｎｍ波長の光に対して略５６４ｎｍであり、－Ｃプレートの厚さ方向位相差が５５０ｎｍ波長の光に対して略－５４０ｎｍ程度であることを除いては実施形態２と同一にして光変調デバイスを製造した。その結果、第１偏光層／第１ＰＥＴフィルム基板／－Ｃプレート／ＩＴＯ膜／接着剤層／光変調層（液晶層）／配向膜／ＩＴＯ膜／第２ＰＥＴフィルム基板／第２偏光層の構造を有する光変調デバイスが形成された。

【0175】

比較例１．

【0176】

－Ｃ ｐｌａｔｅを導入しなかったことを除いては実施形態１と同一にして光変調デバイスを製造した。

【0177】

その結果、第１偏光層／第１ＰＥＴフィルム基板／ＩＴＯ膜／接着剤層／光変調層（液晶層）／配向膜／ＩＴＯ膜／第２ＰＥＴフィルム基板／第２偏光層の構造を有する光変調デバイスが形成された。

【0178】

比較例２．

【0179】

－Ｃ ｐｌａｔｅが第１偏光層と第１ＰＥＴフィルム基板の間に配置されたことを除いては実施形態１と同一にして光変調デバイスを製造した。

【0180】

その結果、第１偏光層／－Ｃプレート／第１ＰＥＴフィルム基板／ＩＴＯ膜／接着剤層／光変調層（液晶層）／配向膜／ＩＴＯ膜／第２ＰＥＴフィルム基板／第２偏光層の構造を有する光変調デバイスが形成された。

【0181】

【表1】

【0182】

前記［表１］で遮断モード（０Ｖ）での傾斜角（正面を含む）透過率の最大値は、光変調デバイスに電圧を印加していない状態で、測定対象の基準面（例えば、基準面は光変調デバイスの偏光層、高分子フィルム基板、光変調層、－Ｃプレート、接着剤層（または粘着剤層）または液晶配向膜などの表面であり得る）の法線方向であるｚ軸方向を０度として、－６０度、－４５度、－３０度、－１５度、０度（正面）、１５度、３０度、４５度および６０度（図６の傾斜角Θ）それぞれに対して図６の動径角Φを０度、３０度、６０度、９０度、１２０度、１５０度、１８０度、２１０度、２４０度、２７０度、３００度および３３０度に異ならせながら測定した透過率のうち最も大きい値を示したものである。その結果、実施形態１～４の光変調デバイスの遮断モードのときに傾斜角（正面を含む）光漏洩が比較例１および２の光変調デバイスのそれと対比して小さいことを確認することができた。

【符号の説明】

【0183】

１００：第１基板
１０１：第１偏光層
１０２：第１高分子フィルム基板
１０３：接着剤層または粘着剤層
２００：第２基板
２０１：第２偏光層
２０２：第２高分子フィルム基板
２０３：液晶配向膜
３００：光変調層
４００ａ、４００ｂ：導電層
５００：スペーサー
６００：－Ｃプレート
Ｇ：セルギャップ

【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】