JP6037070B1 - 調光セル - Google Patents

Abstract

【課題】電極部を支持する基材として樹脂を用いつつ、配向膜に対してシール材が強固に接着された調光セルを提供する。【解決手段】調光セルは、一対の偏光素子と、一対の偏光素子間に配置される一対の電極基材層２７であって、それぞれ樹脂フィルム２３と当該樹脂フィルム２３に対して固定される電極部２５とを有する一対の電極基材層２７と、一対の電極基材層２７間に配置される一対の配向膜２９と、一対の配向膜２９間に配置される液晶層と、一対の配向膜２９間において、液晶層と隣り合って配置されるシール材３２と、を備える。シール材３２を構成する成分の少なくとも一部は、一対の配向膜２９の少なくともいずれか一方のうち、シール材３２側の端面から、一対の配向膜２９及びシール材３２の積層方向Ｄに関して３０ナノメートル以上離間した部分にまで浸透している。【選択図】図５

Description

本発明は、液晶を利用して光透過率を変えられる調光セルに係り、特に配向膜上にシール材が形成される調光セルに関する。

配向膜に挟まれた液晶層に印加する電界を変えることで光透過率を変えられる調光セルが知られている。このような調光セルでは、液晶層が配向膜間においてシール材によって囲まれており、配向膜間からの液晶の流出や液晶層への外気の侵入が防がれている。

液晶層を封止するこのようなシール材の付与は、一般に、一体的に構成された「基材、電極層及び配向膜」に対して行われる。

例えば特許文献１は、液晶表示装置のシール材を開示する。この液晶表示装置では、アレイ基板と対向基板とがシール材によって貼り合わされ、液晶層がアレイ基板、対向基板及びシール材によって形成される空間に封入される。具体的には、各種電極及び配向膜がガラス基板上に形成されて構成されるアレイ基板上にシール材が塗布され、当該アレイ基板上に液晶組成物が滴下され、対向電極及び配向膜がガラス基板上に形成されて構成される対向基板がシール材上に重ねられる。

特開２００２−２１４６２６号公報

シール材は配向膜間において液晶層を封止するための部材であるため、配向膜上において液晶層と同じ高さ或いはより大きな高さを有するようにシール材を設ける必要がある。しかしながら配向膜に対するシール材の接着の程度は必ずしも強くない。例えば、配向膜として広く利用されているポリイミドと市販のシール材との間の接着力は弱く、車両（自動車）等の窓部に用いられる調光セルを想定した場合、ポリイミドと市販のシール材との間の接着力のみによって、シール材の位置固定性能や配向膜間の接着性能を確保することは実際上難しい。

その一方で、電極として広く利用されている酸化インジウムスズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）と市販のシール材との間の接着力は強いことが多い。そのため通常は、配向膜上だけではなく電極上にもシール材が配置される。この場合、電極とシール材との間の接着力によってシール材の強固な位置固定性能や電極間の接着性能を確保しつつ、配向膜上のシール材によって液晶層を配向膜上で適切に封止することができる。しかしながらこの手法では、シール材を電極上にも配置する必要があるため、電極が近傍で露出している箇所にしかシール材を設けることができず、電極が近傍で露出していない箇所にはシール材を設けることができない。そのため例えば、配向膜のうち電極が近傍で露出していない箇所にもシール材を配置することが必要とされるロール・トゥ・ロール（ｒｏｌｌ ｔｏ ｒｏｌｌ）方式で、シール材を配向膜上に形成することはできなかった。

また電極を支持する基材としてガラスではなく樹脂（樹脂フィルム）を使用する場合、当該樹脂基材が加熱されてガス（脱ガス）が生じることがある。樹脂基材から生じるこのようなガスは、シール材と配向膜との間に入り込んで、シール材と配向膜との間の密着性及び接着力を弱めることがある。そのため配向膜を支持する基材として樹脂を用いる場合には、配向膜に対するシール材の接着強度を信頼性高く且つ長期にわたって確保することがとりわけ難しかった。

本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、電極部を支持する基材として樹脂を用いつつ、配向膜に対してシール材が強固に接着された調光セルを提供することを目的とする。

本発明の一態様は、一対の偏光素子と、一対の偏光素子間に配置される一対の電極基材層であって、それぞれ樹脂フィルムと当該樹脂フィルムに対して固定される電極部とを有する一対の電極基材層と、一対の電極基材層間に配置される一対の配向膜と、一対の配向膜間に配置される液晶層と、一対の配向膜間において、液晶層と隣り合って配置されるシール材と、を備え、シール材を構成する成分の少なくとも一部は、一対の配向膜の少なくともいずれか一方のうち、シール材側の端面から、一対の配向膜及びシール材の積層方向に関して３０ナノメートル以上離間した部分にまで浸透している調光セルに関する。

シール材は、熱硬化性成分を含み、一対の配向膜の少なくともいずれか一方に浸透するシール材を構成する成分は、熱硬化性成分を含んでもよい。

熱硬化性成分は、エポキシ樹脂であってもよい。

一対の配向膜は、有機化合物を含んでもよい。

有機化合物は、ポリイミドであってもよい。

シール材は、光硬化性成分を含んでもよい。

本発明によれば、シール材を構成する成分の少なくとも一部が、配向層に十分に浸透しているため、電極部を支持する基材として樹脂フィルムが用いられる場合であっても、配向膜に対してシール材を強固に接着することができる。

図１は、調光システムの一例を示す概念図である。 図２は、調光セルの断面例を示す図である。 図３は、シール材、配向膜、電極部及び樹脂フィルムの積層構造を概念的に示す拡大断面図である。 図４は、実際に製造した調光セルのシール材近傍の断面に関するＳＥＭ画像であり、シール材が配向膜に対してほとんど浸透していない状態で固化した調光セルを示す。 図５は、実際に製造した調光セルのシール材近傍の断面に関するＳＥＭ画像であり、シール材が配向膜に対して十分に浸透した状態で固化した調光セルを示す。 図６は、調光セルの製造方法の一例を説明するための概略図であり、調光セルを構成する各要素の断面を示す。 図７は、調光セルの製造方法の一例を説明するための概略図であり、調光セルを構成する各要素の断面を示す。 図８は、調光セルの製造方法の一例を説明するための概略図であり、調光セルを構成する各要素の断面を示す。 図９は、調光セルの製造方法の一例を説明するための概略図であり、調光セルを構成する各要素の断面を示す。 図１０は、調光セルの製造方法の一例を説明するための概略図であり、調光セルを構成する各要素の断面を示す。 図１１は、調光セルの製造方法の一例を説明するための概略図であり、調光セルを構成する各要素の断面を示す。 図１２は、調光セルの製造方法の一例を説明するための概略図であり、調光セルを構成する各要素の断面を示す。 図１３は、ロール・トゥ・ロール方式でシール材を配向膜上に形成する方法を説明するための図であり、一体的に構成された電極部（電極基材層）及び配向膜の積層体の平面図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお本件明細書に添付する図面では、図示及び理解を容易にするために便宜的に、各要素の縮尺及び寸法比等が、実物の縮尺及び寸法比等から誇張及び変更されている箇所がある。また本明細書において、例えば各種用語は、呼称の違いのみに基づいて必ずしも互いから区別されるものではない。例えば「膜」という用語は、シート、フィルム、層或いはレイヤーと呼ばれる部材を包括的に示しうる。また、本明細書において用いられる形状、幾何学的条件、及びそれらの程度を特定する用語は、厳密な意味に縛られず、実質的に同等及び同様の機能を期待できる程度の範囲を意味しうるものとして解釈される。

図１は、調光システム５の一例を示す概念図である。

本例の調光セル１０は、後述のように液晶分子を含んだ液晶材料からなる液晶層を有し、光の遮断及び透過を切り換えたり光の透過度（透過率）を連続的に変えたりすることができる。調光セル１０の適用対象は特に限定されず、典型的には窓及びドア等に対して調光セル１０を適用でき、例えば建物や乗り物（車両等）に対して応用できる。

調光セル１０はＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）などを介して調光コントローラ１２に接続され、調光コントローラ１２にはセンサ装置１４及びユーザ操作部１６が接続される。調光コントローラ１２は、調光セル１０の調光状態をコントロールし、調光セル１０による光の遮断及び透過を切り換えたり、調光セル１０における光の透過度を変えたりすることができる。具体的には、調光コントローラ１２は、調光セル１０の液晶層に印加する電界を調整して液晶層中の液晶分子の配向を変えることで、調光セル１０による光の遮断及び透過を切り換えたり、光の透過度を変えたりすることができる。

調光コントローラ１２は、任意の手法に基づいて液晶層に印加する電界を調整できる。例えばセンサ装置１４の測定結果やユーザ操作部１６を介してユーザにより入力される指示（コマンド）に応じて、調光コントローラ１２は、液晶層に印加する電界を調整し、調光セル１０による光の遮断及び透過を切り換えたり、光の透過度を変えたりすることができる。したがって調光コントローラ１２は、液晶層に印加する電界を、センサ装置１４の測定結果に応じて自動的に調整してもよいし、ユーザ操作部１６を介したユーザの指示に応じて手動的に調整してもよい。なおセンサ装置１４による測定対象は特に限定されず、例えば使用環境の明るさを測定してもよく、この場合、調光セル１０による光の遮断及び透過の切り換えや光の透過度の変更が使用環境の明るさに応じて行われる。また調光コントローラ１２には、必ずしもセンサ装置１４及びユーザ操作部１６の両方が接続されている必要はなく、センサ装置１４及びユーザ操作部１６のうちのいずれか一方のみが接続されていてもよい。

図２は、調光セル１０の断面例を示す図である。

本例の調光セル１０は、一対の偏光素子２１と、一対の偏光素子２１間に配置される一対の電極基材層２７と、一対の電極基材層２７間に配置される一対の配向膜２９と、一対の配向膜２９間に配置される液晶層３１と、一対の配向膜２９間において液晶層３１と隣り合って配置されるシール材３２と、を備える。

一対の電極基材層２７は、それぞれ樹脂フィルム２３と、当該樹脂フィルム２３に対して固定される電極部２５とを有する。樹脂フィルム２３には偏光素子２１が取り付けられ、電極部２５には配向膜２９が層状に積み重ねられる。

一対の配向膜２９間には、液晶層３１が全体として均一の厚みを有するように配向膜２９間の間隔（セルギャップ）を保持する役目を果たす多数のスペーサー３３が配設されている。図示の例ではビーズ状（球状）のスペーサー３３が用いられているが、スペーサー３３の形状は特に限定されず、柱状（例えば円錐台状）のスペーサー３３が用いられてもよい。また図示の例では各スペーサー３３が一対の配向膜２９間にのみ存在しているが、各スペーサー３３が存在する位置は特に限定されず、例えば液晶層３１だけではなく一方の配向膜２９をも貫通するようにして各スペーサー３３が積層方向Ｄに延在していてもよい。

一対の偏光素子２１の各々は、いわゆる偏光板（偏光フィルター）として構成され、特定の偏光方向を持つ光のみを透過させる。すなわち各偏光素子２１は、それぞれ固有の偏光軸及び吸収軸を有し、ある特定の方向に偏光した光のみを通過させる。一対の偏光素子２１相互間の配置形態は特に限定されず、液晶層３１に含まれる液晶分子の配向状態と関連して一対の偏光素子２１相互間の配置形態は決定される。代表的には、偏光軸が互いに直交するように一対の偏光素子２１が配置される「クロスニコル」と呼ばれる状態、或いは偏光軸が互いに平行になるように一対の偏光素子２１が配置される「パラレルニコル」と呼ばれる状態がある。

一対の樹脂フィルム２３の各々は、少なくとも一部において樹脂が使われており、柔軟性に富んだ性状を示す。したがって本実施形態に係る調光セル１０によれば、ガラス基材を用いる場合では難しかった「曲面への調光セル１０の貼り合わせ」が容易である。このように一対の樹脂フィルム２３のうちの少なくともいずれか一方は、全部又は一部が曲がって（湾曲して）いてもよい。

一対の電極部２５は、調光コントローラ１２（図１参照）によって電圧が印加されることで、液晶層３１に所望の電界を印加する。各電極部２５を構成する部材や、各電極部２５の配置形態は特に限定されない。例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等の可視光透過率及び導電性に優れた部材によって、各電極部２５を構成できる。

一対の配向膜２９間には、複数のスペーサー３３とともに、液晶層３１を構成する液晶部材が充填される。一対の配向膜２９は、液晶層３１に含まれる液晶分子群を所望方向に配向させるための部材である。一対の配向膜２９による液晶層３１の配向方式は特に限定されず、例えばＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）方式、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式、或いはＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｃｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式を採用することができる。各配向膜２９を構成する部材も特に限定されず、例えば有機化合物のポリイミドを配向膜の材料として好適に用いることができる。

なお上述の積層構造を有する調光セル１０では、上述の要素以外の要素が任意の箇所に配置されてもよく、任意の機能を付与するための各種部材を調光セル１０は含んでいてもよい。例えば、調光セル１０の剛性を向上させたい場合には、剛性に優れた透明層が設けられてもよい。また層間の密着性を向上させたい場合には、密着性に優れた透明層を所望の層間に配置してもよい。また傷等を防ぎたい場合には、耐傷性に優れたハードコート層を最外層や最外層に近い位置に配置してもよい。ハードコート層の具体的な構成成分や形成手法は限定されず、例えば紫外線硬化型樹脂を使って二酸化チタンの微小粒子を含む硬化被膜をハードコート層とすることも可能である。また調光セル１０は、拡散性能を持つ部材や光の進行方向を調整する部材を含んでいてもよいし、その他の光学機能を有する部材を含んでいてもよい。したがって、例えば樹脂フィルム２３の各々は、単層構造であってもよいし多層構造であってもよく、多層構造の場合には相互に異なる機能を持つ複数層が積み重ねられてもよい。

そして一対の配向膜２９間において、液晶層３１の外側にはシール材３２が配置され、液晶層３１はシール材３２によって囲まれるスペースに封入される。このようにシール材３２は、一対の配向膜２９間において液晶層３１を外気から遮断した状態で保持する。また本実施形態のシール材３２は、各配向膜２９に対して良好に固着（接着）し、外力が加えられても各配向膜２９から剥がれにくい。これらの特性を発揮する本実施形態のシール材３２は、複数の成分を含み、硬化成分として熱硬化性成分（例えば熱硬化性樹脂）及び光硬化性成分（例えば光硬化性樹脂）のうちの少なくともいずれか一方を含む。後述のように、本実施形態のシール材３２は、熱硬化性樹脂及び紫外線硬化型樹脂を含み、紫外線照射による硬化（仮固着）及び加熱による硬化（本固着）を経て各配向膜２９に対して所望位置で強力に接着される。

またシール材３２を構成する成分の少なくとも一部は、一対の配向膜２９の少なくともいずれか一方のうち、シール材３２側の端面から、配向膜２９及びシール材３２の積層方向Ｄに関して３０ナノメートル（ｎｍ）以上離間した部分にまで浸透している。本実施形態では、シール材３２に含まれる熱硬化性樹脂が、一対の配向膜２９の各々において、シール材３２側の端面から積層方向Ｄに関して３０ナノメートル以上離間した部分にまで浸透している。

図３は、シール材３２、配向膜２９、電極部２５及び樹脂フィルム２３の積層構造を概念的に示す拡大断面図である。本実施形態の調光セル１０では、図３に示すように、配向膜２９のうち「シール材３２側の端面２９ａから、当該端面２９ａから積層方向Ｄに関して距離Ｌｄだけ離間した位置までの部分（以下「浸透領域４０」とも称する）」に、シール材３２に含まれる熱硬化性樹脂（例えばエポキシ樹脂）が浸透している。これにより、シール材３２は配向膜２９の浸透領域４０に対して直接的に接着され、接着の程度も非常に強い。なお、図３には積層方向Ｄに関してシール材３２の一方側に配置される積層構造（シール材３２、配向膜２９、電極部２５及び樹脂フィルム２３）のみが示されているが、他方側の積層構造も同様としうる。

本件発明者は、鋭意研究の結果、浸透領域４０の積層方向Ｄに関する距離Ｌｄが数ナノメートル程度ではシール材３２の配向膜に対する固着の程度が実用上不十分であるが、当該距離Ｌｄが３０ナノメートル程度若しくはそれ以上であればシール材３２の配向膜に対する固着の程度が実用上十分であるという新たな知見を得るに至った。

原理的には、配向膜２９に浸透する成分はシール材３２に含まれるいずれの硬化成分（本実施形態では紫外線硬化型樹脂及び熱硬化性樹脂のうちのいずれか一方又は両方）であってもよい。本件発明者は、熱硬化性樹脂の加熱初期段階の流動性を利用して配向膜２９に熱硬化性樹脂を浸透させることで、所望の浸透領域４０を好適に形成できるという新たな知見を得るに至った。なお配向膜２９への硬化成分の浸透の程度は、硬化成分を含むシール材３２及び配向膜２９の構成材料の組み合わせに応じて変動するが、低分子量の硬化性樹脂ほど配向膜２９に浸透しやすい。

図４及び図５は、実際に製造した調光セル１０のシール材３２近傍の断面に関するＳＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）画像であり、図４はシール材３２が配向膜２９に対してほとんど浸透していない状態で固化した調光セル１０を示し、図５はシール材３２が配向膜２９に対して十分に浸透した状態で固化した調光セル１０を示す。

図４の調光セル１０と図５の調光セル１０とは、シール材３２の構成成分以外の要素は共通しており、図４の調光セル１０のシール材３２に含まれるエポキシ樹脂（熱硬化性樹脂）の分子量を図５の調光セル１０のシール材３２に含まれるエポキシ樹脂の分子量よりも大きくした。

なお図４及び図５の各々に示す調光セル１０は、シール材３２、配向膜２９、電極部２５及び樹脂フィルム２３が順次積み重ねられているが、電極部２５と樹脂フィルム２３との間にハードコート層３６が介在している。また各配向膜２９はポリイミドによって作られ、光配向法によって配向特性を付与した。また電極部２５をＩＴＯによって作り、樹脂フィルム２３をシクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ：Ｃｙｃｌｏ Ｏｌｅｆｉｎ Ｐｏｌｙｍｅｒ）によって作った。

図４及び図５において、シール材３２の構成成分（本例では主としてエポキシ樹脂）の配向膜２９における浸透領域４０は、黒色の陰影によって表されている。図４及び図５からも明らかなように、図４の調光セル１０におけるシール材３２と配向膜２９との境界付近には僅かな陰影が見られる程度である。一方、図５の調光セル１０におけるシール材３２と配向膜２９との境界付近には、積層方向Ｄに関して配向膜２９全体の半分程度までの深さまで達する陰影が見られる。なおＳＥＭ画像の陰影部は必ずしもエポキシ樹脂のみを示すわけではなく、シール材３２や配向膜２９の成分状態によっては他の要素が陰影部としてＳＥＭ画像に映し出されることもある。実際、図４及び図５の調光セル１０の配向膜２９におけるエポキシ樹脂の浸透の程度を調べたところ、図４の調光セル１０ではエポキシ樹脂成分が実質的にはほとんど配向膜２９に浸透しておらず、配向膜２９の端面（すなわちシール材３２と配向膜２９との間の境界面）にエポキシ樹脂が存在するに過ぎなかった。一方、図５の調光セル１０ではエポキシ樹脂成分が配向膜２９に浸透しており、配向膜２９の端面（すなわちシール材３２と配向膜２９との間の境界面）から５０ナノメートル以上の範囲にわたってエポキシ樹脂が存在していた。

そして本件発明者は、図４及び図５の各々に示す調光セル１０の剥離試験を行って、シール材３２と配向膜２９との間の接着の程度を評価した。より具体的には、シール材３２と配向膜２９と間の接着面に対してほぼ垂直な方向（積層方向Ｄ）へ、シール材３２及び配向膜２９を、それぞれ逆方向へ引っ張ることでシール材３２及び配向膜２９を相互に引き剥がした。その引き剥がしに要する力を測定することによって、シール材３２と配向膜２９との間の接着の程度を評価した。なお当該評価法については、例えばＩＳＯ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ）１１３３９に規定されるＴ形剥離の試験方法（Ｔ−ｐｅｅｌ ｔｅｓｔ）を参照可能である。当該評価によれば、図４の調光セル１０ではシール材３２と配向膜２９とは比較的弱い力（おおよそ０．５Ｎ／ｃｍ巾（すなわち１ｃｍ巾当たり０．５Ｎ（ニュートン）））で簡単に引き剥がされたのに対し、図５の調光セル１０ではシール材３２と配向膜２９とは実際には引き剥がすことができず、シール材３２が配向膜２９から剥がれる前にシール材３２及び配向膜２９の材料破壊がもたらされた。

したがって上記評価結果からも、シール材３２を構成する成分の少なくとも一部（上記評価例では熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂））を、配向膜（上記評価例ではポリイミド）２９のうち、シール材３２側の端面から積層方向に関して５０ナノメートル以上離間した部分にまで浸透させることで、配向膜２９に対してシール材３２を強力に接着することができることが分かる。

＜調光セル１０の製造方法例＞
図６〜図１２は、調光セル１０の製造方法の一例を説明するための概略図であり、調光セル１０を構成する各要素の断面を示す。

まず樹脂フィルム２３の一面側に電極部２５が形成された電極基材層２７が準備され（図６参照）、この電極基材層２７（特に電極部２５）上に配向膜２９が形成される（図７参照）。配向膜２９は、ローラー塗布等の任意の手法によって電極基材層２７上に配置され、ラビング法や光配向法によって所望の配向特性が配向膜２９に付与される。

そして配向膜２９上に直接的にシール材３２が形成される（図８参照）。シール材３２の形成手法は特に限定されない。典型的にはディスペンサーから配向膜２９上の所望箇所に向けてシール材３２を吐出させることで土手状にシール材３２を配置することができるが、他の手法が用いられてもよく、例えばスクリーン印刷手法が用いられてシール材３２が配向膜２９上に形成されてもよい。なおシール材３２と配向膜２９との間における良好な密着性を確保する観点からは、この段階のシール材３２は、スペーサー３３や液晶層３１よりも、積層方向Ｄに関する高さ（長さ）が大きいことが好ましい。

そして配向膜２９上であってシール材３２で囲まれる空間にビーズ状の複数のスペーサー３３が散布される（図９参照）。なお、この段階で、配向膜２９に対する各スペーサー３３の加熱溶着等を行うことで、各スペーサー３３の位置を固定してもよい。またビーズ状スペーサーの代わりに柱状スペーサーを用いる場合には、電極基材層２７（特に電極部２５）上に柱状スペーサーを設けて、その後に電極基材層２７上に配向膜２９を形成する工程（図７参照）等を行ってもよい。

そして配向膜２９上であってシール材３２で囲まれる空間に液晶が配置されて液晶層３１が形成される（図１０参照）。配向膜２９上への液晶の付与方式は特に限定されず、いわゆるＯＤＦ（Ｏｎｅ Ｄｒｏｐ Ｆｉｌｌ）方式に従って液晶層３１を形成することが可能である。

なお配向膜２９上に液晶が配置される前又は後において、シール材３２は配向膜２９に対して仮固着され、配向膜２９上における位置が定められる。具体的には、シール材３２に対して紫外線（ＵＶ）が照射され、シール材３２に含まれる紫外線硬化型樹脂が硬化されることでシール材３２の仮固着を行うことができる。なお、シール材３２の仮固着は液晶から力を受けてもシール材３２が動かない程度に固着（硬化）していればよく、この仮固着のタイミングは、液晶がシール材３２に接触する前であることが好ましく、液晶がシール材３２に接触する前であれば特に限定されない。

そして、別個に準備された配向膜２９及び電極基材層２７（樹脂フィルム２３及び電極部２５）の積層体が、液晶層３１を覆うようにして配置される（図１１参照）。この場合、液晶層３１、シール材３２及びスペーサー３３が各配向膜２９に隣接するように配置される。またシール材３２は積層方向Ｄに圧縮されて各配向膜２９と隙間無く密着し、液晶層３１、シール材３２及びスペーサー３３は積層方向Ｄに関して相互にほぼ同じ高さとなる。そして、この段階で、各配向膜２９に対するシール材３２の接着（本固着）が行われる。具体的には、シール材３２が加熱され、シール材３２に含まれる熱硬化性樹脂の硬化プロセスが行われる。上述のように本実施形態では、シール材３２の熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂）が配向膜２９（ポリイミド）に浸透して「積層方向Ｄに関して３０ナノメートル以上の長さ（深さ）を有する浸透領域４０」を形成する。シール材３２の加熱温度及び加熱時間等の具体的な加熱方式は、配向膜２９への熱硬化性樹脂の浸透を促して所望の浸透領域４０が形成されるように適宜調整されることが好ましい。

そして各電極基材層２７の外側（すなわち樹脂フィルム２３上）に偏光素子２１が貼り合わされる（図１２参照）。上述の一連の工程（図６〜図１２参照）を経て、調光セル１０を形成することができる。

以上説明したように本実施形態の調光セル１０によれば、配向膜２９に対してシール材３２の成分の少なくとも一部（上述の実施形態では熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂））を３０ナノメートル以上の深さで浸透させることで、配向膜２９に対してシール材３２を直接的に強い力で接着することができる。したがって、樹脂フィルム２３からガスが生じても、配向膜２９とシール材３２との間にそのようなガスが侵入し難く、また配向膜２９とシール材３２との間にガスが侵入したとしても、配向膜２９に対するシール材３２の強固な接着は維持される。また従来は難しかったロール・トゥ・ロール方式によって、「配向膜２９及び電極基材層２７（樹脂フィルム２３及び電極部２５）」の一体的な積層体上の所望位置にシール材３２を適切に形成することも可能である。

図１３は、ロール・トゥ・ロール方式でシール材３２を配向膜２９上に形成する方法を説明するための図であり、一体的に構成された電極部２５（電極基材層２７）及び配向膜２９の積層体の平面図である。図１３に示す例では、ウェブ状の電極基材層２７及び配向膜２９の積層体が矢印「Ｅ」で示す方向に細長く延在し、配向膜２９の両サイドにおいて電極部２５が露出している。図１３の斜線部で示される領域（以下「液晶層形成領域４２」とも称する）は液晶層３１を形成するための領域であり、液晶層形成領域４２を取り囲むようにしてシール材３２（第１シール材３２ａ及び第２シール材３２ｂ）を配置することが必要とされる。

従来の方式では、シール材３２を配向膜２９に対して直接的に十分な強度で接着することができないため、配向膜２９のうち近傍に電極部２５が露出していない箇所にはシール材３２を適切に形成することができない。そのため従来の方式では、図１３に示す例において配向膜２９を横切るように延在する第２シール材３２ｂを適切に配設することができない。一方、上述の本実施形態の調光セル１０（特にシール材３２及び配向膜２９）によれば配向膜２９に対してシール材３２を直接的に十分な強度で接着することができるため、電極部２５が近傍で露出していない配向膜２９上の位置にもシール材３２を適切に配設することができる。したがって本実施形態によれば、図１３に示す第１シール材３２ａ及び第２シール材３２ｂの両方を配向膜２９上に適切に形成することができる。なお図１３に示す例における「第１シール材３２ａ」は、配向膜２９のうち近傍に電極部２５が露出している位置に形成される。そのため第１シール材３２ａは、配向膜２９上にのみ配置されて配向膜２９のみに対して接着してもよいし、電極部２５上及び配向膜２９上の両方に配置されて電極部２５及び配向膜２９の両方に対して接着されてもよい。

また上述の本実施形態は、シール材３２の含有成分及び配向膜２９の組み合わせとして広く利用されている「エポキシ樹脂及びポリイミド」の組み合わせに対しても有効であり、適用可能範囲が非常に広い。

なお上述の実施形態では、浸透領域４０が積層方向Ｄに関して３０ナノメートル以上の長さを有する場合について示したが、浸透領域４０が積層方向Ｄに関する長さは必ずしも３０ナノメートル以上でなくてもよい。本件発明者は、鋭意研究の結果、シール材３２を構成する成分の少なくとも一部が、配向膜２９のうち、シール材３２側の端面２９ａから積層方向Ｄに関して３０ナノメートル以上離間した部分にまで浸透している場合に、シール材３２が配向膜２９に対して比較的強く接着され（例えば配向膜２９及びシール材３２の剥離に要する力がおおよそ１０Ｎ／ｃｍ巾であり）、基本的に、浸透領域４０の積層方向Ｄに関する長さが大きくなるに従ってシール材３２と配向膜２９との接着の程度が増大することを確認した。したがって、シール材３２の少なくとも一部の成分が、配向膜２９のうちのシール材３２側の端面２９ａから積層方向Ｄに関して浸透している長さは、３０ナノメートル以上であることが好ましく、上述の材料破壊に関する考察に鑑みると５０ナノメートル以上であることが好ましい。

さらに本件発明者は、積層方向Ｄに関する長さに関し、配向膜２９全体における浸透領域４０の占める割合が大きくなるに従ってシール材３２と配向膜２９との間の接着の程度が増大することを確認した。具体的には、シール材３２の少なくとも一部の成分（例えば熱硬化性樹脂）が、積層方向Ｄに関する長さに関し、配向膜２９全体の３０パーセント（％）以上の部分に浸透していることが好ましく、配向膜２９全体の５０パーセント以上の部分に浸透していることがより好ましい。

なお、シール材３２の構成成分の配向膜２９への浸透の程度を評価する手法は特に限定されない。例えば、ＳＥＭ画像（図４及び図５参照）のような写真を視覚や画像処理によって分析したり、実際の調光セル１０（特に配向膜２９及びシール材３２）をＧＣＭＳ（ガスクロマトグラフィー質量分析）計、Ｘ線光電子分光法等の任意の成分分析器を使って分析したりすることで、シール材３２の構成成分の配向膜２９への浸透の程度を評価することが可能である。

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。

１０ 調光セル
１２ 調光コントローラ
１４ センサ装置
１６ ユーザ操作部
２１ 偏光素子
２３ 樹脂フィルム
２５ 電極部
２７ 電極基材層
２９ 配向膜
２９ａ 端面
３１ 液晶層
３２ シール材
３２ａ 第１シール材
３２ｂ 第２シール材
３３ スペーサー
３６ ハードコート層
４０ 浸透領域
４２ 液晶層形成領域

Claims (6)

1. 一対の偏光素子と、
   前記一対の偏光素子間に配置される一対の電極基材層であって、それぞれ樹脂フィルムと当該樹脂フィルムに対して固定される電極部とを有する一対の電極基材層と、
   前記一対の電極基材層間に配置される一対の配向膜と、
   前記一対の配向膜間に配置される液晶層と、
   前記一対の配向膜間において、前記液晶層と隣り合って配置されるシール材と、を備え、
   前記シール材を構成する成分の少なくとも一部は、前記一対の配向膜の少なくともいずれか一方のうち、前記シール材側の端面から、前記一対の配向膜及び前記シール材の積層方向に関して３０ナノメートル以上離間した部分にまで浸透している調光セル。
2. 前記シール材は、熱硬化性成分を含み、
   前記一対の配向膜の少なくともいずれか一方に浸透する前記シール材を構成する成分は、前記熱硬化性成分を含む請求項１に記載の調光セル。
3. 前記熱硬化性成分は、エポキシ樹脂である請求項２に記載の調光セル。
4. 前記一対の配向膜は、有機化合物を含む請求項１〜３のいずれか一項に記載の調光セル。
5. 前記有機化合物は、ポリイミドである請求項４に記載の調光セル。
6. 前記シール材は、光硬化性成分を含む請求項１〜５のいずれか一項に記載の調光セル。