JP2019061253A - 調光セル、調光体及び移動体 - Google Patents

Abstract

【課題】配向層を除去せずに、外部電極と電極層とを電気的に導通させることができる調光セルを提供する。【解決手段】調光セルは、光の透過率が可変である液晶調光部と、外部電極を接続するための電極接続部４１とを備える。液晶調光部は、液晶層、配向層２８及び電極層２６を有する。電極接続部４１は、導電フィルム３０、配向層２８及び電極層２６を有する。電極接続部４１において、導電フィルム３０と電極層２６との間には少なくとも一部において配向層２８が配置される。導電フィルム３０の一部は、導電フィルム３０と電極層２６との間に配置される配向層２８に食い込んで配置され、導電フィルム３０及び電極層２６が相互に電気的に導通される。【選択図】図３Ｂ

Description

本発明は、光の透過率が可変である液晶調光部と、外部電極を接続するための電極接続部とを備える調光セル、そのような調光セルを備える調光体、及びそのような調光体を備える移動体に関する。

液晶の配向性を利用して光の透過率を調整する調光セルが知られており、電子シェード等として用いられている。

例えば特許文献１は、サンシェードとして利用可能な調光窓であって、自動車、電車及び船舶などの乗り物の窓に適用可能な調光窓を開示する。この調光窓では、高分子液晶及び低分子液晶を含む混合膜が、一対の透明電極膜によって挟まれている。

特開平０６−２７３７２５号公報

液晶を用いた上述のような調光セルにおいて、液晶層は配向層に隣接して設けられ、配向層を介して液晶層とは反対側に電極層が設けられている。したがって通常は、配向層、電極層及び基材層を有する積層体上に液晶が付与されることによって、液晶層、配向層、電極層及び基材層の積層構造が作られる。そのため液晶が付与される前の積層体では、電極層がポリイミド等の絶縁性の配向層によって被覆されているのが一般的である。このような積層体の電極層に対してＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）等の外部電極を電気的に接続するためには、配向膜を取り除いて電極層を露出させ、その電極層の露出部分に外部電極を接続する必要があった。

図９Ａ〜図９Ｄは、ＦＰＣ等の外部電極体１２を電極層４３に接続する工程の典型例を示す図であって、外部電極体１２が接続される電極接続部４１の断面構造を拡大して示す。まず、図９Ａに示すような配向層４２、電極層４３及び基材層４４の積層体を有する電極接続部４１のうち配向層４２が薬液処理等によって除去され、図９Ｂに示すように電極層４３が露出される。そして図９Ｃに示すように、外部支持部４７によって支持された外部電極４６と露出した電極層４３との間に、導電テープや導電ペーストによって構成される導電体５０が配置され、図９Ｄに示すように電極層４３、導電体５０及び外部電極体１２（特に外部電極４６）が圧着される。これにより、外部電極４６と電極層４３とは導電体５０を介して電気的に接続される。

このように液晶を用いた従来の調光セルでは、ＦＰＣ等の外部電極体を電極層に接続するために、事前に配向層を取り除いて電極層を露出させる必要があった。しかしながら、配向層を取り除く作業は、手間及びコストがかかる。また、配向層を適切に取り除くのは必ずしも容易ではない。配向層が適切に除去されずに電極層上に意図せずに残存してしまうと、導通不良等の不具合を招く。

また特に近年では、樹脂の有する軽量性、変形可能性及び安全性等の特性に注目し、電極層を支持する基材層を樹脂で構成することの要望がある。しかしながら、樹脂はガラスと比較して損傷しやすく、上述のように配向層を除去する場合には、樹脂製の基材層を痛めてしまう懸念がある。

なお、外部電極が接続される電極接続部では予め配向層を設けずに電極層を露出させておくことで、配向層を取り除く上述の工程を省くことも考えられる。しかしながら、そのような特殊な構造の積層体を準備するには特別な処理が必要になり、手間及びコストがかかる。一方、光の透過率が可変である液晶調光部と、外部電極が接続される電極接続部との間で、配向層、電極層及び基材層の構成を共通化することによって、配向層の面内均一性が向上し、歩留まりも上がる。

そのため、配向層を除去せずに、外部電極と電極層とを適切に電気的に導通させることができる新たな技術の提案が望まれている。

本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、配向層を除去せずに、外部電極と電極層とを電気的に導通させるための技術を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、光の透過率が可変である液晶調光部と、外部電極を接続するための電極接続部と、を備える調光セルであって、液晶調光部は、液晶層、配向層及び電極層を有し、電極接続部は、導電フィルム、配向層及び電極層を有し、電極接続部において、導電フィルムと電極層との間には少なくとも一部において配向層が配置され、導電フィルムの一部は、導電フィルムと電極層との間に配置される配向層に食い込んで配置され、導電フィルム及び電極層が相互に電気的に導通される調光セルに関する。

導電フィルム及び電極層の両者によって覆われる範囲の全体にわたって配向層が配置されていてもよい。

導電フィルムは、複数の導電粒子を含み、複数の導電粒子の少なくとも一部が、導電フィルムと電極層との間に配置される配向層に食い込んでいる。

複数の導電粒子の少なくとも一部は、導電フィルムと電極層との間に配置される配向層の厚みよりも大きな径を有してもよい。

複数の導電粒子の少なくとも一部は、導電フィルムと電極層との間に配置される配向層の厚み以下の径を有してもよい。

電極接続部において、導電フィルム、配向層及び電極層によって構成される積層部の少なくとも一部は、１５０Ω・ｍ以下の比抵抗を示してもよい。

導電フィルムの一方側に外部電極が貼り付けられ、導電フィルムの他方側に配向層が貼り付けられ、配向層に対する外部電極の引き剥がし力は、引張速度を３００ｍｍ／分とし、剥離角度を１８０度として測定を行った場合に１Ｎ／１０ｍｍ以上であってもよい。

液晶調光部及び電極接続部の各々は、電極層を支持する基材層を有し、基材層は樹脂によって構成されていてもよい。

導電フィルムの一方側に外部電極が貼り付けられ、導電フィルムの他方側に配向層が貼り付けられ、導電フィルムは、相対的に厚い部分と相対的に薄い部分とを有し、外部電極は、導電フィルムのうち相対的に薄い部分を介し、電極層と電気的に導通されてもよい。

調光セルは、電極接続部において、少なくとも配向層において存在するスペーサを更に備え、スペーサは、導電フィルムに食い込んでもよい。

導電フィルムの一方側に外部電極が貼り付けられ、導電フィルムの他方側に配向層が貼り付けられ、外部電極は、電極接続部の配向層に向かって先細るテーパー形状を有してもよい。

導電フィルムの一方側に外部電極が貼り付けられ、導電フィルムの他方側に配向層が貼り付けられ、外部電極を介して導電フィルムとは反対側に、外部電極を支持する層状の外部支持部が設けられ、電極接続部において、外部電極が貼り付けられていない箇所における外部支持部と電極層との間の間隔は、外部電極が貼り付けられている箇所における外部支持部と電極層との間の間隔よりも小さくてもよい。

本発明の他の態様は、上記のいずれかの調光セルと、調光セルを支持する透明部材と、を備える調光体に関する。

本発明の他の態様は、上記の調光体を備える移動体に関する。

本発明によれば、配向層を除去せずに、外部電極と電極層とを電気的に導通させることができる。

図１は、調光セルの一例を示す平面図である。 図２は、液晶調光部の構成例を示す拡大断面図である。 図３Ａは、本発明の一実施形態に係る電極接続部の構成例を示す拡大断面図である。 図３Ｂは、本発明の一実施形態に係る電極接続部の構成例を示す拡大断面図である。 図４Ａは、導電フィルムの一例を概略的に示す拡大断面図である。 図４Ｂは、導電フィルムの一例を概略的に示す拡大断面図である。 図５Ａは、導電フィルムの他の例を概略的に示す拡大断面図である。 図５Ｂは、導電フィルムの他の例を概略的に示す拡大断面図である。 図６Ａは、本発明の他の実施形態に係る電極接続部の第１構成例を示す拡大断面図である。 図６Ｂは、本発明の他の実施形態に係る電極接続部の第２構成例を示す拡大断面図である。 図７は、調光体を備えた移動体の一例（自動車）を概略的に示す斜視図である。 図８は、調光体の一例を示す縦断面図である。 図９Ａは、ＦＰＣ等の外部電極体を電極層に接続する工程の典型例を示す図である。 図９Ｂは、外部電極体を電極層に接続する工程の典型例を示す図である。 図９Ｃは、外部電極体を電極層に接続する工程の典型例を示す図である。 図９Ｄは、外部電極体を電極層に接続する工程の典型例を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。なお、図示及び理解を容易にするため、図面に示される各要素のサイズや要素間のサイズ比率等は必ずしも図面間で一致していないが、当業者であれば各図面に示された要素のサイズやサイズ比率等を容易に理解することができる。

図１は、調光セル１０の一例を示す平面図である。

本実施形態の調光セル１０は、液晶調光部２０及び外周部４０を備える。液晶調光部２０は、光の透過率が可変であり、例えば外部からの侵入光の透過率及び遮光率を変えて、所望の調光機能を発揮することができる。外周部４０は、液晶調光部２０に隣接して設けられ、図１に示す調光セル１０では液晶調光部２０の周囲に設けられている。この外周部４０には、ＦＰＣ等の外部電極体１２を接続するための電極接続部４１が設けられている。

図２は、液晶調光部２０の構成例を示す拡大断面図である。なお、図２には液晶調光部２０を構成する要素の一部のみが簡略的に拡大して示されている。

液晶調光部２０は、一対の偏光板２１、２２と、偏光板２１、２２間に配置された一対の基材層２３、２４と、基材層２３、２４間に配置された一対の電極層２５、２６と、電極層２５、２６間に配置された一対の配向層２７、２８と、配向層２７、２８間に配置された液晶層２９とを有する。基材層２３によって支持されている電極層２５は配向層２７によって被覆され、基材層２４により支持されている電極層２６は配向層２８によって被覆されている。なお、本実施形態の基材層２３、２４は樹脂によって構成されている。

液晶層２９は、液晶調光部２０の全体にわたって設けられているが、外周部４０には設けられていない。一方、配向層２７、２８、電極層２５、２６及び基材層２３、２４は、液晶調光部２０の全体だけではなく、外周部４０の全体にわたって設けられており、それぞれ液晶調光部２０及び外周部４０において一体的な構成を有する。偏光板２１、２２等の液晶調光部２０を構成する他の要素は、液晶調光部２０及び外周部４０にわたって設けられていてもよいし、液晶調光部２０のみに設けられていてもよい。

なお、液晶調光部２０の構成は特に限定されず、図２に示す構成以外の構成を有していてもよい。ただし、本実施形態の液晶調光部２０は、液晶層、配向層及び電極層を少なくとも有する。

液晶層として、典型的には、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）型、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）型、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｃｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）型、及びＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）型の液晶層が知られており、液晶調光部２０は液晶層の駆動方式に応じた構成を有する。図２に示す液晶調光部２０では液晶層２９の両側に電極層２５、２６が配置されているが、例えばＩＰＳ型の液晶層等を採用する液晶調光部２０では、電極が液晶層の片側にのみ配置されていてもよい。また液晶調光部２０がゲストホスト型の液晶層（すなわち二色性色素（ゲスト）及び液晶（ホスト）を含む液晶層）を採用する場合には、例えば、配向層によって付与される液晶の配向性に応じて、偏光板が液晶層の片側にのみ設けられていてもよいし、偏光板が設けられていなくてもよい。また液晶調光部２０は、上述の要素以外の要素を含んでいてもよく、例えば、液晶層の間隔を保持するためのスペーサ、シール部、インデックスマッチング層、ハードコート層、及びその他の機能体及び機能層が設けられていてもよい。

次に、電極接続部４１の構成について説明する。

図３Ａ及び図３Ｂは、本発明の一実施形態に係る電極接続部４１の構成例を示す拡大断面図であり、電極接続部４１を構成する複数層の積層方向（すなわち図１の紙面に垂直な方向）に関する断面を示す。図３Ａは、導電フィルム３０（例えばＡＣＦ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）が、両側に配置される外部電極体１２（すなわち外部電極４６及び外部支持部４７）と配向層２８、電極層２６及び基材層２４とから分離した状態を示す。図３Ｂは、基材層２４、電極層２６、配向層２８、導電フィルム３０及び外部電極体１２（すなわち外部電極４６及び外部支持部４７）が順次積層した状態を示す。

電極接続部４１は、配向層２８、電極層２６及び基材層２４の他に、導電フィルム３０を有する。導電フィルム３０は配向層２８上に形成される。電極接続部４１において、導電フィルム３０と電極層２６との間には少なくとも一部領域において配向層２８が配置されている。図３Ａ及び図３Ｂに示す電極接続部４１では、導電フィルム３０と電極層２６との間の全領域において配向層２８が配置されており、導電フィルム３０及び電極層２６の両者によって覆われる範囲の全体にわたって配向層２８が配置されている。

そして導電フィルム３０の一部が、導電フィルム３０と電極層２６との間に配置される配向層２８に食い込んで配置されることによって、導電フィルム３０及び電極層２６は相互に電気的に導通される。なお、導電フィルム３０の形成方法は特に限定されない。典型的には、電極接続部４１の配向層２８上に導電フィルム３０を形成し、当該導電フィルム３０上に外部電極体１２（特に外部電極４６）を圧着することによって、導電フィルム３０の一部を配向層２８に食い込ませる。これにより、導電フィルム３０及び電極層２６は相互に電気的に導通され、外部電極４６及び電極層２６は導電フィルム３０を介して相互に電気的に導通される。

導電フィルム３０の構成は、上述の機能を発揮するのであれば特に限定されないが、典型的には、導電フィルム３０は図４Ａ及び図４Ｂに示す構成や図５Ａ及び図５Ｂに示す構成を有しうる。

図４Ａ及び図４Ｂは、導電フィルム３０の一例を概略的に示す拡大断面図であり、電極接続部４１を構成する複数層の積層方向（すなわち図１の紙面に垂直な方向）に関する断面を示す。図４Ａは、導電フィルム３０が、両側に配置される外部電極体１２（すなわち外部電極４６及び外部支持部４７）と配向層２８、電極層２６及び基材層２４とから分離した状態を示す。図４Ｂは、基材層２４、電極層２６、配向層２８、導電フィルム３０及び外部電極体１２（すなわち外部電極４６及び外部支持部４７）が順次積層した状態を示す。

図４Ａ及び図４Ｂに示す導電フィルム３０は、複数の導電粒子３１を含む。図４Ｂに示すように、導電フィルム３０及び配向層２８を介して外部電極体１２（特に外部電極４６）が電極層２６に圧着されている状態で、導電フィルム３０に含まれる複数の導電粒子３１の少なくとも一部は、導電フィルム３０と電極層２６との間に配置される配向層２８に食い込んでいる。

また特に、導電フィルム３０に含まれる複数の導電粒子３１の少なくとも一部は、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、導電フィルム３０と電極層２６との間に配置される配向層２８の厚みよりも大きな径を有する。そして、外部電極体１２（特に外部電極４６）が導電フィルム３０上に配置され配向層２８及び電極層２６に向かって押圧されることにより、各導電粒子３１は配向層２８に食い込み、導電粒子３１と電極層２６との間の間隔が小さくなる。これにより、各導電粒子３１と電極層２６との間で絶縁破壊が生じ、外部電極４６と電極層２６とは各導電粒子３１を介して相互に電気的に導通可能となる。

図５Ａ及び図５Ｂは、導電フィルム３０の他の例を概略的に示す拡大断面図であり、電極接続部４１を構成する複数層の積層方向（すなわち図１の紙面に垂直な方向）に関する断面を示す。図５Ａは、導電フィルム３０が、両側に配置される外部電極体１２（すなわち外部電極４６及び外部支持部４７）と配向層２８、電極層２６及び基材層２４とから分離した状態を示す。図５Ｂは、基材層２４、電極層２６、配向層２８、導電フィルム３０及び外部電極体１２（すなわち外部電極４６及び外部支持部４７）が順次積層した状態を示す。

図５Ａ及び図５Ｂに示す導電フィルム３０は、図４Ａ及び図４Ｂに示す導電フィルム３０と同様に、複数の導電粒子３１を含む。そして、導電フィルム３０及び配向層２８を介して外部電極体１２（特に外部電極４６）が電極層２６に圧着されている状態（図５Ｂ参照）で、導電フィルム３０に含まれる複数の導電粒子３１の一部が、導電フィルム３０と電極層２６との間に配置される配向層２８に食い込んでいる。

ただし、導電フィルム３０に含まれる複数の導電粒子３１の少なくとも一部は、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、導電フィルム３０と電極層２６との間に配置される配向層２８の厚み以下の径を有する。そして、外部電極体１２（特に外部電極４６）が導電フィルム３０上に配置され配向層２８及び電極層２６に向かって押圧されることにより、一部の導電粒子３１が配向層２８に食い込み、導電粒子３１と電極層２６との間の間隔が小さくなる。これにより、導電粒子３１と電極層２６との間で絶縁破壊が生じ、外部電極４６と電極層２６とは導電粒子３１を介して電気的に導通可能となる。

なお、図４Ａ及び図４Ｂに示す電極接続部４１と図５Ａ及び図５Ｂに示す電極接続部４１との各々において、導電粒子３１は配向層２８を貫いて電極層２６に接触していてもよいし、配向層２８を貫かず電極層２６に接触していなくてもよい。ただし、いずれにしても、外部電極４６と電極層２６とは導電粒子３１を介して電気的に導通可能である。導電粒子３１と電極層２６との間で絶縁破壊を確実に生じさせる観点からは、導電粒子３１が配向層２８を貫いて電極層２６に対して直接的に接触するように、導電フィルム３０及び配向層２８を介して外部電極体１２（特に外部電極４６）を電極層２６に圧着させることが好ましい。ただし、導電粒子３１と電極層２６とは必ずしも直接的に接触している必要はなく、導電粒子３１と電極層２６との間で絶縁破壊が生じる程度に導電粒子３１が電極層２６に近づいていればよい。

また、図４Ａ及び図４Ｂに示す電極接続部４１と図５Ａ及び図５Ｂに示す電極接続部４１との各々において、導電粒子３１は外部電極４６に接触していてもよいし、外部電極４６に接触していなくてもよい。ただし、いずれにしても、外部電極４６と電極層２６とは導電粒子３１を介して電気的に導通可能である。導電粒子３１と外部電極４６との間で電気的な導通を確実に確保する観点からは、導電粒子３１が外部電極４６に対して直接的に接触することが好ましい。ただし、導電粒子３１と外部電極４６とは必ずしも接触している必要はなく、導電粒子３１と外部電極４６との間で電気的な導通が可能な程度に導電粒子３１が外部電極４６に近づいていればよい。

なお、各導電粒子３１は、電気伝導体と同等程度に電気を導通させることができるのであれば（例えば電気伝導率が１０^６Ｓ／ｍ以上であれば）、その具体的な構成は特に限定されない。例えば、金属等の電気伝導体のみによって各導電粒子３１を構成してもよいし、樹脂や金属等を金属等（例えば銀や金）の優れた導電性を有する電気伝導体によってコーティングすることによって各導電粒子３１が作られてもよい。典型的には、ニッケル等の金属に金メッキを施した粒子を各導電粒子３１として使用することができる。このように複数の材料から構成される導電粒子３１は、その構成材料に基づく複数の特徴をバランス良く持つことができる。例えば、上述のように複数の材料を組み合わせることによって、単一種類の金属のみによって構成される導電粒子３１に比べ、各導電粒子３１を柔らかく構成することができ、各導電粒子３１が電極層２６を傷つけたり破損したりすることを防ぐことができる。また、図４Ａ、図４Ｂ、図５Ａ及び図５Ｂに示す各導電粒子３１は球体であるが、各導電粒子３１の形状は特に限定されず、各導電粒子３１は、配向層２８に食い込むことができる任意の形状を有することができる。また導電フィルム３０には、ほぼ一定の径を有する複数の導電粒子３１が含まれていてもよいし、様々な径を有する複数の導電粒子３１が含まれていてもよく、例えば、配向層２８の厚みよりも大きな径を有する導電粒子３１と配向層２８の厚み以下の径を有する導電粒子３１とが混在していてもよい。

また、導電フィルム３０の構成成分のうち各導電粒子３１を保持する粒子保持材の構成成分や状態も特に限定されない。例えば、流動状態（例えば液状又はゲル状）の粒子保持材を各導電粒子３１とともに配向層２８上に塗布し、粒子保持材が流動状態を保持している間に外部電極体１２を導電フィルム３０上に圧着し、その後、粒子保持材を流動状態から固体状態に変化させてもよい。この場合には、導電粒子３１を配向層２８に食い込ませたり、導電フィルム３０の厚みを調整したり、導電フィルム３０を外部電極体１２（特に外部電極４６）及び配向層２８に対して適切に固着させたりすることが容易である。

なお、拡大図として提供されている上述の図４Ａ、図４Ｂ、図５Ａ及び図５Ｂでは一様な厚みを有する外部電極体１２が示されているが、外部電極体１２は必ずしも一様な厚みを有していなくてもよい。例えば、外部電極体１２のうち外部電極４６及び外部支持部４７が設けられている箇所と、外部支持部４７のみが設けられている箇所との間で厚みが異なっていてもよい。

図６Ａ及び図６Ｂは、本発明の他の実施形態に係る電極接続部４１の構成例を示す拡大断面図であり、電極接続部４１を構成する複数層の積層方向（すなわち図１の紙面に垂直な方向）に関する断面を示し、図６Ａは電極接続部４１の第１構成例を示し、図６Ｂは電極接続部４１の第２構成例を示す。図６Ａ及び図６Ｂは、基材層２４、電極層２６、配向層２８、導電フィルム３０及び外部電極体１２（すなわち外部電極４６及び外部支持部４７）が順次積層した状態を示す。なお図６Ａ及び図６Ｂに示す積層順序は、上述の図３〜図５に示す積層順序とは上下方向に関して逆になっている。これは単なる説明の便宜のためであり、図６Ａ及び図６Ｂに示す電極接続部４１は、図３〜図５に示す電極接続部４１とは異なる部分に対応するわけではなく、また図６Ａ及び図６Ｂに示す電極接続部４１の積層順序が図３〜図５に示す電極接続部４１の積層順序と逆になっているわけではない。また図６Ａ及び図６Ｂには、図４Ａ及び図４Ｂに示すような配向層２８の厚み以上の径を有する導電粒子３１が図示されているが、図５Ａ及び図５Ｂに示すような配向層２８の厚みよりも小さい径を有する導電粒子３１が導電フィルム３０に含まれる場合にも、同様にして電極接続部４１を構成することができる。

図６Ａ及び図６Ｂに示す電極接続部４１においても、導電フィルム３０の一方側（図６Ａ及び図６Ｂの下側）に外部電極４６を含む外部電極体１２が貼り付けられ、導電フィルム３０の他方側（図６Ａ及び図６Ｂの上側）に配向層２８、電極層２６及び基材層２４が貼り付けられている。したがって、導電フィルム３０を介して外部電極体１２（すなわち外部電極４６及び外部支持部４７）と配向層２８及び電極層２６とは対向する。

ただし図６Ａ及び図６Ｂに示す電極接続部４１では、導電フィルム３０は、相対的に厚い部分３０Ｂと相対的に薄い部分３０Ａとを有する。図６Ａ及び図６Ｂに示す電極接続部４１では、導電フィルム３０の相対的に薄い部分３０Ａは、外部電極４６が配置される箇所に対応し、導電フィルム３０のうち相対的に厚い部分３０Ｂは、外部電極体１２において外部電極４６が配置されていない箇所（すなわち外部支持部４７のみが設けられている箇所）に対応する。なお外部電極体１２にも相対的に厚い部分と相対的に薄い部分とが存在し、相対的に厚い部分に外部電極４６が設けられ、相対的に薄い部分には外部電極４６が設けられない。

そして外部電極４６は、導電フィルム３０のうち相対的に薄い部分３０Ａを介し、電極層２６と電気的に導通される。導電フィルム３０を介して外部電極体１２を電極接続部４１に貼り合わせる際に、導電フィルム３０のうち外部電極４６が設けられていない箇所（図６Ａ及び図６Ｂの符合「３０Ｂ」参照）に比べ、外部電極４６に対応する箇所（図６Ａ及び図６Ｂの符合「３０Ａ」参照）がより強く配向層２８に向かって押圧される。これにより、導電フィルム３０のうち外部電極４６に対応する箇所（図６Ａ及び図６Ｂの符合「３０Ａ」参照）に含まれる導電粒子３１が配向層２８に食い込み、この導電フィルム３０のうち相対的薄い部分３０Ａに存在する導電粒子３１と電極層２６との間で絶縁破壊が生じ、外部電極４６と電極層２６とはその導電粒子３１を介して相互に電気的に導通可能となる。このように、導電フィルム３０の相対的に薄い部分３０Ａを介して電極層２６と外部電極４６とを電気的に導通させることで、その電気的な導通を比較的簡単且つ確実に実現することができる。

また図６Ａ及び図６Ｂに示す電極接続部４１には、配向層２８において複数のスペーサ６０が存在してもよい。これらのスペーサ６０は、配向層２８から導電フィルム３０側に向かって突出し、導電フィルム３０に食い込むように設けられていてもよく、層構造を有する配向層２８及び導電フィルム３０の両者にわたって存在するように設けられていてもよい。このように、導電フィルム３０を介して外部電極体１２を配向層２８及び電極層２６に対して接着した際に、配向層２８により支持されているスペーサ６０が導電フィルム３０に食い込むように配置されることで、また配向層２８により支持されているスペーサ６０が層構造を有する配向層２８及び導電フィルム３０の両者にわたって存在するように設けられることで、配向層２８及び電極層２６に対する導電フィルム３０及び外部電極体１２（特に導電フィルム３０）の密着性を向上させることができる。これにより、例えば、配向層２８及び電極層２６に対する導電フィルム３０及び外部電極体１２の位置ズレを防ぐことができ、また導電フィルム３０及び外部電極体１２の意図しない剥離を効果的に抑制することができる。

なお電極接続部４１に配置されるスペーサ６０は、液晶調光部２０（図１参照）の液晶層２９（図２参照）において所望の厚み（すなわちセルギャップ）を確保するために液晶層２９中に配置されるスペーサと同じものにすることができる。通常、そのようなスペーサのサイズは導電粒子３１のサイズよりも十分に小さく、例えば図６Ａ及び図６Ｂに示すビーズ状のスペーサ６０の径は導電粒子の径の数分の１〜数十分の1程度としうる。また単位面積当たりの数についても、スペーサ６０の数は導電粒子３１の数の数分の１〜数十分の１程度としうる。このようなスペーサ６０が電極層２６と外部電極体１２（特に外部電極４６）との間に存在していても、スペーサ６０は電極層２６と外部電極体１２との間の導電性や密着性に対して実質的に悪影響を及ぼさない。むしろ上述のように、電極層２６と外部電極体１２との間に設けられるスペーサ６０は、電極層２６と外部電極体１２との間の密着性に関して良い影響を及ぼす。

なお電極接続部４１に配置されるスペーサ６０は、液晶調光部２０の液晶層２９に配置されるスペーサと異なるものとしてもよい。またスペーサ６０の形状及び配置は限定されない。例えば、導電フィルム３０及び外部電極体１２の位置ズレや剥離を抑制する観点からは、各スペーサ６０の全体を配向層２８の構成材料により被覆して配向層２８に対する各スペーサ６０の固着性を向上させることが好ましいが（図６Ａ参照）、各スペーサ６０の一部が配向層２８の構成材料により被覆されていなくてもよい（図６Ｂ参照）。各スペーサ６０の一部が配向層２８の構成材料により被覆されていなくても、各スペーサ６０の一部が配向層２８と導電フィルムの両方にわたって存在するように設けられていれば、配向層２８に対する導電フィルム３０の密着性を向上させることができるという効果を得ることができる。各スペーサ６０の全体を２８の構成材料により被覆する場合には、例えば配向層２８を形成する材料に多数のスペーサ６０を予め混合しておき、この材料（塗工液）を電極層２６上に塗工した後に、この塗工液の溶剤を乾燥炉等にて揮発させてもよい。このような多数のスペーサ６０を含む塗工液の溶剤を揮発させると、塗工液の水位（液位）が減少するが、スペーサ６０と接触している部分の塗工液の水位（液位）は、他の部分に比べて減少しない。したがって、スペーサ６０の周囲では配向層２８が部分的に導電フィルム３０側に突出した形で固まって凸部が形成され、この凸部により各スペーサ６０が保持される。

また図６Ａ及び図６Ｂに示す各スペーサ６０は球形状を有するが、各スペーサ６０は、球形状以外の形状を有していてもよく、例えば柱形状を有していてもよい。また図６Ａ及び図６Ｂに示す各スペーサ６０は配向層２８を貫通していないが、各スペーサ６０は、配向層２８を貫通するように電極層２６から導電フィルム３０に向かって延在してもよい。各スペーサ６０を設ける方法も限定されず、例えば電極層２６上に配向層２８を付与した後に配向層２８上にスペーサ６０を付与してもよいし、配向層２８を構成する材料に予めスペーサ６０が混ぜておき、その材料を電極層２６上に付与して配向層２８を形成してもよいし、フォトリソグラフィ等の技術により電極層２６上に柱状のスペーサ６０を予め形成しておき、柱状のスペーサ６０が形成された状態で電極層２６上に配向層２８を付与してもよい。

また図６Ａ及び図６Ｂに示す電極接続部４１では、外部電極４６の断面形状が、配向層２８に向かって先細るテーパー形状（すなわち順テーパー形状）を有する。このように順テーパー形状を有する外部電極４６によれば、外部電極体１２を電極層２６に対して圧着接続する際に、導電フィルム３０の材料が外部電極４６の側面に沿って流れ易いため、電極接続部４１の形成が容易である。また外部電極４６が順テーパー形状を有することによって、導電フィルム３０を介して外部電極体１２を配向層２８及び電極層２６に対して貼り合わせることで生じうる、外部電極体１２と導電フィルム３０との間における気泡の混入及びそのような気泡の残存を、効果的に防ぐことができる。外部電極体１２と導電フィルム３０との間に存在する気泡は、導電フィルム３０から外部電極体１２が意図せずに剥離する要因になり、また予期しない他の不具合の要因となりうる。そのため、導電フィルム３０を介して外部電極体１２を配向層２８及び電極層２６に確実且つ信頼性良く貼り合わせる観点からは、図６Ａ及び図６Ｂに示すように外部電極４６が順テーパー形状を有することが好ましい。

なお、外部電極４６の順テーパー形状の具体的な形状は特に限定されず、例えば外部電極４６のテーパー部分は直線的に傾斜していてもよいし、曲線的に傾斜していてもよい。また外部電極４６のある方向（例えば図１の横方向）に関する断面が上述のような順テーパー形状を有していればよい。

また図６Ａ及び図６Ｂに示す電極接続部４１では、外部電極４６が貼り付けられていない箇所における外部支持部４７と電極層２６との間の間隔ＤＢは、外部電極４６が貼り付けられている箇所における外部支持部４７と電極層２６との間の間隔ＤＡよりも小さい（すなわちＤＡ＞ＤＢ）。上述のように、外部電極４６を介して導電フィルム３０とは反対側には、外部電極４６を支持する外部支持部４７が設けられている。外部電極４６が設けられていない箇所においては、電極層２６に対する電気的な導通を確保する必要がないため、外部支持部４７と電極層２６との間の間隔を狭くすることができる。このように外部支持部４７と電極層２６と間隔を狭くすることによって、導電フィルム３０を介した外部支持部４７と電極層２６（及び配向層２８）との間の密着性を向上させることができる。

なお、上述の各実施形態に係る調光セル１０の製造方法は、典型的には、以下のステップを含む。すなわち、電極接続部４１において、順次積層された配向層２８、電極層２６及び基材層２４を有する積層体であって、配向層２８上に導電フィルム３０が形成された積層体が準備される。配向層２８上に導電フィルム３０を形成する手法は特に限定されず、塗布等によって配向層２８上の所望箇所に導電フィルム３０を形成することが可能である。また予め準備された導電フィルム３０を配向層２８に対して圧着してもよい。なお、配向層２８上に形成された導電フィルム３０は、上述のように流動性を有していてもよいし、有していなくてもよい。ただし、導電フィルム３０が配向層２８に向かって押圧されることで、導電フィルム３０の構成要素の一部（上述の実施形態では導電粒子３１）を配向層２８に食い込ませることができる程度の圧縮性（特に積層方向の圧縮性）を導電フィルム３０は有する。

そして、外部電極４６を導電フィルム３０に圧着する。具体的には、外部電極４６及び外部支持部４７と配向層２８とによって導電フィルム３０を挟むように、外部電極４６及び外部支持部４７を導電フィルム３０上に配置し、外部電極４６及び外部支持部４７を導電フィルム３０に向かって押圧する。これにより、電極接続部４１において、導電フィルム３０と電極層２６との間の少なくとも一部領域において配向層２８が配置された状態で、導電フィルム３０及び電極層２６を相互に電気的に導通させるとともに、導電フィルム３０及び外部電極４６を相互に電気的に導通させる。なお圧着方式は特に限定されず、加熱、冷却、紫外線照射或いは電子線照射等の各種処理が、圧着のための加圧とともに行われてもよい。

上述のように、導電フィルム３０は、配向層２８上から圧着された際に電極層２６との間で適切な導電性を構築することが要求されるとともに、外部電極４６及び配向層２８に対する適切な密着性（すなわち接着力）が要求される。本実施形態の導電フィルム３０は、これらの導電性及び密着性を満たすことができる組成及び構成を有する。

具体的には、電極接続部４１において、導電フィルム３０、配向層２８及び電極層２６によって構成される積層部の少なくとも一部は、１５０Ω・ｍ以下の比抵抗を示す。また配向層２８に対する外部電極４６の引き剥がし力は、ＪＩＳ Ｚ ０２３７：２００９に準拠した測定条件（引張速度：３００ｍｍ／分；剥離距離：１５０ｍｍ；剥離角度：１８０度）によって測定した場合に１Ｎ／１０ｍｍ以上である。

以下、導電フィルム３０の導電性（抵抗）及び密着性（引き剥がし力）について考察する。

［導電性］
本件発明者は、ＦＰＣとして構成される外部電極体１２（すなわち外部電極４６及び外部支持部４７）と、基材層２４、電極層２６及び配向層２８を含む積層体（すなわち電極接続部４１）と、を準備した。基材層２４は樹脂製であり、電極層２６はＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：酸化インジウムスズ）によって作られ、膜厚が０．０５μｍであり、表面抵抗が１５０Ω/□（ｏｈｍｓ ｐｅｒ ｓｑｕａｒｅ）であった。配向層２８はポリイミドによって作られ、また配向層２８の膜厚は０．１μｍ（マイクロメートル）であった。

そして、デクセリアルズ株式会社製の導電フィルム３０（製品名：ＣＰ９２３ＣＭ−２５）を外部電極４６と配向層２８との間に配置して、これらを相互に圧着した（図３Ａ及び図３Ｂ参照）。なお圧着前は、導電フィルム３０の膜厚が２５μｍであり、配向層２８の膜厚が０．１μｍであった。一方、圧着後は、導電フィルム３０の膜厚が１８μｍであり、導電粒子３１が配向層２８に食い込み、配向層２８を介した導電粒子３１の下部と電極層２６との間の距離が０．０５μｍであった。

このようにして得られた圧着積層体において、導電フィルム３０、配向層２８及び電極層２６によって構成される積層部の抵抗を測定したところ、１５０Ω・ｍ以下の比抵抗を示した。なお抵抗の測定には「三菱化学アナリテック製 ロレスタ−ＧＸ ＭＣＰ−Ｔ７００」を用いた。

上述の考察からも、本実施形態の調光セル１０において導電フィルム３０を用いることで、外部電極４６と配向層２８との間で十分な電気的な導通性を実現することができることが分かる。

［密着性］
本件発明者は、上述の導電性の検証に用いた圧着積層体と同じ条件下で、別の圧着積層体（すなわち基材層２４、電極層２６、配向層２８、導電フィルム３０、外部電極４６及び外部支持部４７を有する積層体）を準備した。この圧着積層体は、２５ｍｍ（縦）×１５０ｍｍ（横）のサイズを有していた。

常温常圧（約２３℃、約６０％ＲＨ）環境下において、引張試験機（型番：ＲＴＦ−１１５０Ｈ；株式会社エー・アンド・デイ社製）を用いて引張速度：３００ｍｍ／分、剥離距離：１５０ｍｍ、及び剥離角度：１８０度の測定条件により、外部電極体１２（すなわち外部電極４６及び外部支持部４７）を他の構成要素から剥離するのに要した力（剥離力）を測定した。具体的には、上記引張試験機において、力をかけて移動する直線上に配置された２個のチャックにより圧着積層体を把持し、引張速度を３００ｍｍ／分とし、剥離距離を１５０ｍｍとし、剥離角度を１８０度として、互いに離れる方向にチャックを移動させて、外部電極体１２（すなわち外部電極４６及び外部支持部４７）を他の構成要素から剥離させた。この際に、圧着積層体に作用する荷重を測定し、以下の式に基づいて、剥離に要した力（引張強さ）を算出した。
Ｔ＝１０×Ｐ／Ｗ
（ただし「Ｔ」は引張強さ（Ｎ／１０ｍｍ）を示し、「Ｐ」は最大荷重（Ｎ）を示し、「Ｗ」は試験片（すなわち圧着積層体）の幅（ｍｍ）を示す。）
上述の条件下で複数回の測定を行ったところ、いずれの測定においても、配向層２８に対する外部電極体１２（すなわち外部電極４６及び外部支持部４７）の引張強さ（引き剥がし力）として１Ｎ／１０ｍｍ以上の力を要した。

上述の考察からも、本実施形態の調光セル１０において、導電フィルム３０が、外部電極４６及び配向層２８に対する適切な密着性（すなわち接着力）を実現することができることが分かる。

以上説明したように上述の実施形態に係る調光セル１０によれば、絶縁性を有する配向層２８が用いられていても、導電フィルム３０によって、配向層２８を取り除くことなく、外部電極４６と電極層２６との間で適切な電気的導通を確保することができる。

特に、複数の導電粒子３１を含む導電フィルム３０を用いることによって、ＦＰＣ等の外部電極体１２（特に外部電極４６）を導電フィルム３０及び配向層２８の上から電極層２６に向かって押圧するだけで、導電粒子３１を配向層２８に食い込ませて、外部電極４６と電極層２６とを相互に電気的に導通させることができる。

また、外部電極４６と電極層２６との間の電気的な導通を確保するために配向層２８を取り除く必要がないため、配向層２８を除去する際に基材層２４に加えられうるダメージを、本実施形態の調光セル１０では考慮する必要がない。そのため、液晶調光部２０及び電極接続部４１の各々が有する基材層２４を樹脂によって構成する場合には、基材層２４の損傷を防ぎつつ、樹脂の有する軽量性、変形可能性及び安全性等の特性を享受することができる。

本発明は、上述の実施形態及び変形例に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形が加えられた各種態様も含みうるものであり、本発明によって奏される効果も上述の事項に限定されない。したがって、本発明の技術的思想及び趣旨を逸脱しない範囲で、特許請求の範囲及び明細書に記載される各要素に対して種々の追加、変更及び部分的削除が可能である。

例えば、導電フィルム３０を使用した上述の技術は、液晶層２９の両側に設けられる配向層及び電極層の積層体の各々に対して適用可能である。したがって、液晶層２９の一方側に配置される電極層２６に対し導電フィルム３０を介して外部電極体１２を電気的に接続させつつ、液晶層２９の他方側に配置される電極層２５に対して他の導電フィルム３０を介して他の外部電極体１２を電気的に接続させることも可能である。また、導電フィルム３０を使用した上述の技術は、液晶層２９の一方側にのみ設けられる配向層及び電極層の積層体に対しても適用可能である。

また、本発明に係る調光セル１０の適用分野も特に限定されず、様々な技術分野に対して上述の調光セル１０に関する技術を応用することが可能である。例えば、太陽光の透過及び遮光を調整するサンシェード装置、各種の情報を必要に応じて表示可能な発光パネル、及び光の透過率の変更を要するその他の装置に対し、本発明に係る調光セル１０を応用することが可能である。典型的には窓及びドア等に対して調光セル１０を適用することができる。具体的には、建築物等の非移動体の窓やドア等に対してだけではなく、飛行機、船、電車及び自動車等の移動体の窓やドア等に対しても調光セル１０を適用することができる。図７には、移動体１の一例として自動車が示されており、自動車のサンルーフに調光セル１０が適用されている。このような窓やドア等への適用において、調光セル１０は、ガラス等の透明部材に貼合され、或いは、図８に示されているように、一対のガラス等の透明部材１１の間に挟持されて、用いられる。すなわち、移動体１は、透明部材１１と、透明部材１１に積層されて透明部材１１により支持される調光セル１０と、を有する調光体５を、窓やドア等として備えることができる。

１ 移動体
５ 調光体
１１ 透明部材
１０ 調光セル
１２ 外部電極体
２０ 液晶調光部
２１ 偏光板
２２ 偏光板
２３ 基材層
２４ 基材層
２５ 電極層
２６ 電極層
２７ 配向層
２８ 配向層
２９ 液晶層
３０ 導電フィルム
３１ 導電粒子
４０ 外周部
４１ 電極接続部
４２ 配向層
４３ 電極層
４４ 基材層
４６ 外部電極
４７ 外部支持部
５０ 導電体
６０ スペーサ

Claims (14)

1. 光の透過率が可変である液晶調光部と、外部電極を接続するための電極接続部と、を備える調光セルであって、
   前記液晶調光部は、液晶層、配向層及び電極層を有し、
   前記電極接続部は、導電フィルム、前記配向層及び前記電極層を有し、
   前記電極接続部において、前記導電フィルムと前記電極層との間には少なくとも一部において前記配向層が配置され、
   前記導電フィルムの一部は、前記導電フィルムと前記電極層との間に配置される前記配向層に食い込んで配置され、前記導電フィルム及び前記電極層が相互に電気的に導通される調光セル。
2. 前記導電フィルム及び前記電極層の両者によって覆われる範囲の全体にわたって前記配向層が配置されている請求項１に記載の調光セル。
3. 前記導電フィルムは、複数の導電粒子を含み、
   前記複数の導電粒子の少なくとも一部が、前記導電フィルムと前記電極層との間に配置される前記配向層に食い込んでいる請求項１又は２に記載の調光セル。
4. 前記複数の導電粒子の少なくとも一部は、前記導電フィルムと前記電極層との間に配置される前記配向層の厚みよりも大きな径を有する請求項３に記載の調光セル。
5. 前記複数の導電粒子の少なくとも一部は、前記導電フィルムと前記電極層との間に配置される前記配向層の厚み以下の径を有する請求項３又は４に記載の調光セル。
6. 前記電極接続部において、前記導電フィルム、前記配向層及び前記電極層によって構成される積層部の少なくとも一部は、１５０Ω・ｍ以下の比抵抗を示す請求項１〜５のいずれか一項に記載の調光セル。
7. 前記導電フィルムの一方側に前記外部電極が貼り付けられ、前記導電フィルムの他方側に前記配向層が貼り付けられ、
   前記配向層に対する前記外部電極の引き剥がし力は、引張速度を３００ｍｍ／分とし、剥離角度を１８０度として測定を行った場合に１Ｎ／１０ｍｍ以上である請求項１〜６のいずれか一項に記載の調光セル。
8. 前記液晶調光部及び前記電極接続部の各々は、前記電極層を支持する基材層を有し、
   前記基材層は樹脂によって構成されている請求項１〜７のいずれか一項に記載の調光セル。
9. 前記導電フィルムの一方側に前記外部電極が貼り付けられ、前記導電フィルムの他方側に前記配向層及び前記電極層が貼り付けられ、
   前記導電フィルムは、相対的に厚い部分と相対的に薄い部分とを有し、
   前記外部電極は、前記導電フィルムのうち前記相対的に薄い部分を介し、前記電極層と電気的に導通される請求項１〜８のいずれか一項に記載の調光セル。
10. 前記電極接続部において、少なくとも前記配向層において存在するスペーサを更に備え、
    前記スペーサは、前記導電フィルムに食い込む請求項１〜９のいずれか一項に記載の調光セル。
11. 前記導電フィルムの一方側に前記外部電極が貼り付けられ、前記導電フィルムの他方側に前記配向層及び前記電極層が貼り付けられ、
    前記外部電極は、前記電極接続部の前記配向層に向かって先細るテーパー形状を有する請求項１〜１０のいずれか一項に記載の調光セル。
12. 前記導電フィルムの一方側に前記外部電極が貼り付けられ、前記導電フィルムの他方側に前記配向層及び前記電極層が貼り付けられ、
    前記外部電極を介して前記導電フィルムとは反対側に、前記外部電極を支持する層状の外部支持部が設けられ、
    前記電極接続部において、前記外部電極が貼り付けられていない箇所における前記外部支持部と前記電極層との間の間隔は、前記外部電極が貼り付けられている箇所における前記外部支持部と前記電極層との間の間隔よりも小さい請求項１〜１０のいずれか一項に記載の調光セル。
13. 請求項１〜１２のいずれか一項に記載の調光セルと、
    前記調光セルを支持する透明部材と、を備える調光体。
14. 請求項１３に記載の調光体を備える移動体。

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