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调光片以及调光片的制造方法

文献发布时间:2023-06-19 09:47:53


调光片以及调光片的制造方法

技术领域

本发明涉及调光片以及调光片的制造方法。

背景技术

调光片具备包含液晶组成物的调光层、夹持调光层的一对透明电极层、和将调光层以及一对透明电极层夹持的一对透明支承层。液晶分子的取向状态根据一对透明电极层间的电位差而改变,从而调光片的透光率改变。

近年来,提出了具备具有多个调光部的调光片并能够按照每个调光部变更透光率的调光装置(例如参照专利文献1)。在具有多个调光部的调光片中,至少一方的透明电极层包含多个电极部。多个电极部的配置与多个调光部的配置对应。在透明电极层内,各电极部与其他电极部绝缘。调光装置向多个电极部分别输入电压信号,从而按照每个调光部控制透明电极层间的电位差。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:国际公开第2018/061358号

发明内容

发明将要解决的技术问题

具备多个调光部的调光片通过在支承于一个透明支承层的透明电极层与支承于另一个透明支承层的透明电极层之间填充调光层而形成。多个电极部通过在填充调光层之前利用蚀刻将支承于透明支承层的单一的透明导电膜图案化而形成。这里,透明导电膜的图案化所需的抗蚀剂掩模的形成、曝光、显影、蚀刻、抗蚀剂掩模的去除以及清洗这一系列的工序大幅增加了调光片的制造工序数。

另外,上述技术问题并不局限于具有多个调光部的调光片,而是在具备图案化后的透明电极层的调光片的制造中通用。

本发明的目的在于提供能够减少制造所需的工序数的调光片以及调光片的制造方法。

用于解决技术问题的手段

解决上述技术问题的调光片具备:调光层,包含液晶组成物;夹持所述调光层的一对透明电极层即第一透明电极层以及第二透明电极层;以及一对透明支承层,夹持所述调光层以及所述一对透明电极层。而且,作为激光加工痕迹的绝缘部位于所述第一透明电极层之中。

根据上述构成,能够通过照射激光而形成绝缘部,并能够利用绝缘部划分第一透明电极层。因此,与具备通过蚀刻而图案化的第一透明电极层的调光片比较,能够减少调光片的制造所需的工序数。

在上述构成中,也可以是,所述第一透明电极层包含由导电膜构成的部分,在所述绝缘部中,导电膜被破坏。

上述绝缘部能够通过激光照射适当地形成。

在上述构成中,也可以是,具备与所述第一透明电极层接触的功能层,所述功能层是所述调光层或者配置于所述调光层与所述第一透明电极层之间的层,所述一对透明支承层由第一透明支承层以及第二透明支承层构成,所述第一透明支承层支承所述第一透明电极层,所述第一透明电极层包含由导电膜构成的部分,在所述绝缘部中,导电膜被从所述第一透明支承层剥离,从所述第一透明支承层剥离的所述导电膜的膜片位于所述功能层中的所述绝缘部的附近。

上述绝缘部能够通过对由透明支承层以及透明导电层构成的两个片材中夹持调光层的状态下的透明导电层进行的激光照射而适当地形成。

在上述构成中,也可以是具备与所述第一透明电极层接触的功能层,所述功能层是所述调光层或者配置于所述调光层与所述第一透明电极层之间的层,所述第一透明电极层中的所述绝缘部以外的部分是导电部,在所述功能层中的与所述绝缘部接触的部分中,相比于所述功能层中的与所述导电部接触的部分,构成所述导电部的多个元素中的至少一部分的元素的含量更高。

上述绝缘部能够通过对由透明支承层以及透明导电层构成的两个片材夹持调光层的状态下的透明导电层进行的激光照射而适当地形成。

在上述构成中,也可以是,所述绝缘部的表面比所述第一透明电极层中的与所述绝缘部邻接的部分的表面粗糙。

上述绝缘部能够通过对单一的透明导电层进行的激光照射而适当地形成。

在上述构成中,也可以是,所述第二透明电极层具有包含激光加工痕迹的带状部,所述带状部的具有绝缘性的部分沿所述带状部的延伸方向断续地排列,从与所述调光片的表面对置的位置观察时,所述绝缘部与所述带状部重叠。

根据上述构成,能够通过激光照射一并形成第一透明电极层的绝缘部与第二透明电极层的带状部,因此在形成第一透明电极层的绝缘部时,允许在第二透明电极层的一部分失去导电性。因此,能够通过激光照射适当地形成绝缘部。

在上述构成中,也可以是,从与所述调光片的表面对置的位置观察时所述绝缘部所在的区域的可见光线透射率,比从与所述表面对置的位置观察时所述第一透明电极层中的所述绝缘部以外的部分所在的区域的可见光线透射率低。

上述绝缘部能够通过激光照射而适当地形成。

在上述构成中,也可以是,从与所述调光片的表面对置的位置观察时所述绝缘部所在的区域由具有多个圆形沿一个方向相连而成的外形的带状区域构成。

上述绝缘部能够通过脉冲振荡的激光照射而适当地形成。通过使用脉冲振荡的激光,能够使由激光照射产生的热量扩散并且形成绝缘部,因此可抑制调光层中的气泡的产生。

在上述构成中,所述第一透明电极层具有由所述绝缘部分割的多个电极部,所述多个电极部构成为被输入单独的电压信号。

根据上述构成,能够通过激光照射形成多个电极部,因此在具备多个调光部的调光片中,能够减少制造所需的工序数。

解决上述技术问题的调光片的制造方法包含如下步骤:形成多层体,所述多层体通过在支承于第一透明支承层的第一透明导电层与支承于第二透明支承层的第二透明导电层之间夹持有包含液晶组成物的调光层而成;以及,以使激光透射过所述第一第二透明支承层以及所述第二透明支承层中的比所述第一透明导电层靠跟前位置的透明支承层的方式向所述多层体照射激光,在所述第一透明导电层形成绝缘部。

根据上述制法,能够通过对多层体照射激光的一个工序形成绝缘部,因此能够减少调光片的制造所需的工序数。

在上述制法中,也可以是,向所述多层体照射激光的步骤包含:从相对于所述调光层而言所述第一透明导电层所在的一侧对所述多层体照射激光的步骤。

根据上述制法,能够实现绝缘部的适当的形成。另外,由于绝缘部形成在两个透明导电层中的更靠近激光的光源的透明导电层,因此焦点、激光的功率等照射条件的设定较容易。

在上述制法中,也可以是,向所述多层体照射激光的步骤:包含从相对于所述调光层而言所述第二透明导电层所在的一侧对所述多层体照射激光的步骤。

根据上述制法,能够实现绝缘部的适当的形成。

在上述制法中,也可以是,向所述多层体照射激光的步骤包含如下步骤:在所述第一透明导电层形成具有绝缘性的部分连续地排列的部分作为所述绝缘部,并且在所述第二透明导电层形成具有绝缘性的部分连续地或者断续地排列的部分。

根据上述制造方法,在第一透明导电层形成绝缘部时,允许在第二透明导电层的一部分失去导电性。因而,能够适当地在第一透明导电层形成绝缘部。

发明效果

根据本发明,能够减少调光片的制造所需的工序数。

附图说明

图1是关于调光片的一实施方式示出通常类型的调光片的剖面构造的图。

图2是关于调光片的一实施方式示出反转类型的调光片的剖面构造的图。

图3是表示一实施方式的调光片的平面构造的图。

图4是在一实施方式的调光片中示出第一方式的透明电极层的平面构造的图。

图5是在一实施方式的调光片中示出第二方式的透明电极层的平面构造的图。

图6是表示一实施方式的调光片的制造工序的图,并且是表示所形成的多层体的图。

图7是表示一实施方式的调光片的制造工序的图,并且是表示第一照射方式的激光照射工序的图。

图8是表示一实施方式的调光片的制造工序的图,并且是表示第二照射方式的激光照射工序的图。

图9是表示一实施方式的调光片的制造工序的图,并且是表示第三照射方式的激光照射工序的图。

图10是表示一实施方式的调光片的制造工序的图,并且是表示第四照射方式的激光照射工序的图。

图11是表示一实施方式的调光片中的绝缘部的构成的第一例的图。

图12是表示一实施方式的调光片中的绝缘部的构成的第一例的图。

图13是表示一实施方式的调光片中的绝缘部的构成的第二例的图。

图14是表示一实施方式的调光片中的绝缘部的构成的第二例的图。

图15是表示一实施方式的调光片中的边界部的外观的一个例子的图。

图16是表示一实施方式的调光片中的边界部的外观的其他例子的图。

图17的(a)是表示对实施例的调光片进行了分割的层叠体中的调光层表面的SEM图像的图,(b)、(c)、(d)是表示(a)所含的区域所对应的EDX映射结果的图。

图18的(a)、(b)、(c)是表示对实施例的调光片进行了分割的层叠体所对应的EDX光谱的图。

图19是表示对实施例的调光片进行了分割的层叠体中的绝缘部附近的SEM图像的图。

图20是表示对实施例的调光片进行了分割的层叠体中的带状部附近的SEM图像的图。

图21是表示实施例的调光片中的边界部的实体显微镜图像的图。

图22是表示变形例的调光片的平面构造的图。

图23是在变形例的调光片中示出透明电极层的平面构造的图。

图24是表示变形例的调光片的平面构造的图。

图25是在变形例的调光片中示出透明电极层的平面构造的图。

具体实施方式

参照图1~图25,对调光片以及调光片的制造方法的一实施方式进行说明。

[调光装置]

对具备本实施方式的调光片的调光装置的整体构成进行说明。

如图1所示,调光装置具备调光片10和控制驱动电压向调光片10的施加的控制部50。调光片10具有通常类型以及反转类型中的某一类型的构造。图1示出通常类型的调光片10N的剖面构造。

通常类型的调光片10N具备调光层11、作为一对透明电极层的第一透明电极层12A以及第二透明电极层12B、和作为一对透明支承层的第一透明支承层13A以及第二透明支承层13B。第一透明电极层12A与第二透明电极层12B夹持调光层11,第一透明支承层13A与第二透明支承层13B夹持调光层11以及透明电极层12A、12B。第一透明支承层13A支承第一透明电极层12A,第二透明支承层13B支承第二透明电极层12B。

第一透明电极层12A通过从配置于第一透明电极层12A的表面的第一端子部15A延伸的布线连接于控制部50。第二透明电极层12B通过从配置于第二透明电极层12B的表面的第二端子部15B延伸的布线连接于控制部50。第一端子部15A在调光片10N的端部配置于第一透明电极层12A从调光层11、第二透明电极层12B以及第二透明支承层13B露出的区域。第二端子部15B在调光片10N的端部配置于第二透明电极层12B从调光层11、第一透明电极层12A、以及第一透明支承层13A露出的区域。端子部15A、15B构成调光片10N的一部分。

图2示出反转类型的调光片10R的剖面构造。反转类型的调光片10R除了调光层11、透明电极层12A、12B、透明支承层13A、13B之外,还具备作为夹持调光层11的一对取向层的第一取向层14A以及第二取向层14B。第一取向层14A位于调光层11与第一透明电极层12A之间,第二取向层14B位于调光层11与第二透明电极层12B之间。

取向层14A、14B例如是垂直取向膜。取向层14A、14B在第一透明电极层12A与第二透明电极层12B为等电位时,以使调光层11所含的液晶分子的长轴方向沿着取向层14A、14B所扩展的平面的法线方向的方式,对液晶分子进行取向。另一方面,在透明电极层12A、12B间产生电位差时,取向层14A、14B能够将调光层11所含的液晶分子的长轴方向变更为上述法线方向以外的方向。

在通常类型与反转类型中,调光片10的平面构造相同。

如图3所示,从与调光片10的表面对置的位置观察时,调光片10具有多个调光部30和位于相互相邻的调光部30之间的边界部31。调光部30是透光率可变的区域。各调光部30沿共同的方向以带状延伸,多个调光部30沿与调光部30延伸的方向正交的方向排列。在附图中,作为例子,示出了调光片10具有两个调光部30的方式。边界部31沿调光部30延伸的方向直线状延伸。相互相邻的调光部30被边界部31划分。

另外,在附图中,夸张地示出了边界部31的宽度。另外,在附图中,例示了第一端子部15A位于沿着调光片10的一边的位置、第二端子部15B位于沿着与该一边对置的边的位置的方式,但端子部15A、15B的配置是任意的。

作为透明电极层12A、12B中的电极部的分割的方式,对第一方式与第二方式进行说明。图4以及图5是将具备第一透明电极层12A、第一透明支承层13A、第一端子部15A在内的层叠体通过从与第一透明电极层12A对置的位置观察的俯视而示出,并且将具备第二透明电极层12B、第二透明支承层13B、第二端子部15B在内的层叠体通过从与第二透明电极层12B对置的位置观察的俯视而示出的图。图4表示第一方式,图5表示第二方式。

如图4所示,在第一方式中,第一透明电极层12A具有多个电极部40和位于相互相邻的电极部40之间的绝缘部41。电极部40是导电部的一个例子。各电极部40沿共同的方向以带状延伸,多个电极部40沿与电极部40延伸的方向正交的方向排列。绝缘部41沿电极部40延伸的方向以直线状延伸。绝缘部41具有沿绝缘部41延伸的方向使具有绝缘性的部分连续地排列的构成。相互相邻的电极部40利用绝缘部41绝缘。

在从与调光片10的表面对置的位置观察时,在调光层11所在的区域内,电极部40所在的区域与调光部30所在的区域一致,绝缘部41所在的区域与边界部31所在的区域一致。

第一端子部15A按照每个电极部40而配置。多个电极部40分别连接于控制部50,从控制部50对于多个电极部40输入单独的电压信号。

在第一方式中,第二透明电极层12B不包含划分电极部的绝缘部,第二透明电极层12B的整体作为一个电极部发挥功能。对于第二透明电极层12B配置有一个第二端子部15B。

如图5所示,在第二方式中,第一透明电极层12A具有与第一方式相同的构成。另一方面,在第二方式中,第二透明电极层12B具有多个电极部45和位于相互相邻的电极部45之间的带状部46。各电极部45沿共同的方向以带状延伸,多个电极部45沿与电极部45延伸的方向正交的方向排列。带状部46沿电极部45延伸的方向以直线状延伸。在从与调光片10的表面对置的位置观察时,在调光层11所在的区域内,电极部45所在的区域与调光部30所在的区域一致,带状部46所在的区域与边界部31所在的区域一致。

带状部46在带状部46延伸的方向的至少一部分具有绝缘性。带状部46具有沿带状部46延伸的方向使具有绝缘性的部分断续地排列的构成、或者使具有绝缘性的部分连续地排列的构成。

对于多个电极部45配置有单一的第二端子部15B。多个电极部45被从控制部50输入共同的电压信号。另外,只要是多个电极部45被输入共同的电压信号的构成,则也可以按照每个电极部45配置有第二端子部15B。

在第一方式以及第二方式的任一方式中,控制部50都向第二透明电极层12B输入一个电压信号,向第一透明电极层12A输入每个电极部40的电压信号。由此,按照每个调光部30,控制第一透明电极层12A与第二透明电极层12B之间的电位差。

在通常类型中,在第一透明电极层12A与第二透明电极层12B之间产生电位差时,调光层11所含的液晶分子被取向,液晶分子的长轴方向成为沿着透明电极层12A、12B间的电场方向的朝向。其结果,光变得容易透射过调光层11,因此调光部30变得透明。另一方面,在第一透明电极层12A与第二透明电极层12B为等电位时,液晶分子的长轴方向的朝向变得不规则。因此,入射到调光层11的光散射。其结果,调光部30白浊而变得不透明。

在反转类型中,在第一透明电极层12A与第二透明电极层12B之间产生电位差时,调光层11所含的液晶分子的长轴方向成为与取向层14A、14B的法线方向不同的朝向,因此调光部30变得不透明。另一方面,在第一透明电极层12A与第二透明电极层12B为等电位时,液晶分子利用取向层14A、14B被取向,液晶分子的长轴方向成为沿着取向层14A、14B的法线方向的朝向。其结果,调光部30变得透明。

通过施加于透明电极层12A、12B的电压信号的控制,可以将调光部30的透光率控制为透明与不透明的2个阶段,也可以控制为3个阶段以上。控制部50例如基于来自与各调光部30对应地设置的外部开关的信号,根据调光装置的使用者对于外部开关的操作,按照每个调光部30变更各调光部30的透光率。

[调光片的制造方法]

以通常类型的调光片10N为例对上述调光片10的制造方法进行说明。

如图6所示,首先,形成具备调光层11、透明导电层21A、21B、以及透明支承层13A、13B的多层体20。第一透明导电层21A支承于第一透明支承层13A,第二透明导电层21B支承于第二透明支承层13B。然后,第一透明导电层21A与第二透明导电层21B夹持调光层11。透明导电层21A、21B是形成电极部40、45之前的透明电极层12A、12B,并且是不包含具有绝缘性的部分的透明且均匀的导电膜。

多层体20例如通过从调光层11、透明导电层21A、21B、以及透明支承层13A、13B所层叠的大张的片的切出而形成为与调光片10的粘附对象相应的希望的形状。

调光层11包含液晶组成物。调光层11例如由高分子网络型液晶(PNLC:PolymerNetwork Liquid Crystal)、高分子分散型液晶(PDLC:Polymer Dispersed LiquidCrystal)、胶囊型向列型液晶(NCAP:Nematic Curvilinear Aligned Phase)等构成。例如高分子网络型液晶具备具有三维的网眼状的高分子网络,在高分子网络所具有的空隙中保持液晶分子。调光层11所含的液晶分子例如介电常数各向异性为正,液晶分子的长轴方向的介电常数比液晶分子的短轴方向的介电常数大。液晶分子例如是席夫碱类、偶氮类、氧化偶氮类、联苯类、三联苯类、苯甲酸酯类、二苯乙炔类、嘧啶类、环己烷羧酸脂类、苯基环己烷类、二恶烷类的液晶分子。

另外,调光层11也可以包含具有规定的颜色的色素,该色素不会阻碍与施加到调光层11的电压的大小相应的液晶分子的运动。根据这样的构成,可实现具有规定的颜色的调光部30。

作为构成透明导电层21A、21B的材料,例如可列举包含氧化铟锡(ITO)、掺氟氧化锡(FTO)、氧化锡、氧化锌、碳纳米管(CNT)、聚(3、4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)的聚合物、包含Ag合金薄膜的多层膜等。

第一透明支承层13A以及第二透明支承层13B分别是透明的基材。作为透明支承层13A、13B,例如可使用玻璃基板、硅基板、或者由聚乙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯醇、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚酰亚胺、聚砜、环烯烃聚合物、三乙酰纤维素等构成的高分子薄膜。

接着,通过对多层体20的激光照射,形成透明电极层12A、12B。作为激光照射的方式,对第一照射方式、第二照射方式、第三照射方式、第四照射方式这四个方式进行说明。第一照射方式以及第二照射方式是用于形成上述的第一方式的透明电极层12A、12B的照射方式,第三照射方式以及第四照射方式是用于形成上述的第二方式的透明电极层12A、12B的照射方式。

如图7所示,在第一照射方式中,从相对于调光层11而言存在第一透明导电层21A的一侧向多层体20中的成为边界部31的预定的区域照射激光La。通过激光La的照射,在两个透明导电层21A、21B中的靠近激光装置60所具备的光源的一方的透明导电层即第一透明导电层21A,形成具有绝缘性的部分。由此,在第一透明导电层21A形成绝缘部41和由绝缘部41分割的多个电极部40,其结果,形成第一透明电极层12A。

详细地说,使激光La的焦点对准于第一透明导电层21A或其附近,从与第一透明支承层13A对置的位置以透射过第一透明支承层13A的方式对多层体20照射激光La。第一透明支承层13A的至少外表面不会在激光La的作用下改性,通过在第一透明导电层21A形成具有绝缘性的部分而形成绝缘部41。另一方面,在第二透明导电层21B未形成具有绝缘性的部分,而形成不具有带状部46的第二透明电极层12B。

另外,也可以是,激光La的焦点被对准于从激光装置60的光源观察时超过第一透明导电层21A的位置,激光La的波长被设为被第一透明导电层21A吸收的波长,从而在第一透明导电层21A形成有绝缘部41。

如图8所示,在第二照射方式中,从相对于调光层11而言存在第二透明导电层21B的一侧向多层体20中的成为边界部31的预定的区域照射激光La。通过激光La的照射,在两个透明导电层21A、21B中的远离激光装置60的光源的一方的透明导电层即第一透明导电层21A,形成具有绝缘性的部分。由此,在第一透明导电层21A形成绝缘部41和由绝缘部41分割的多个电极部40,其结果,形成第一透明电极层12A。

详细地说,使激光La的焦点对准于第一透明导电层21A或其附近,从与第二透明支承层13B对置的位置以透射过第二透明支承层13B的方式对多层体20照射激光La。第二透明支承层13B以及第二透明导电层21B不会在激光La的作用下改性,形成不具有带状部46的第二透明电极层12B。另一方面,在第一透明导电层21A形成具有绝缘性的部分从而形成绝缘部41。

如图9所示,在第三照射方式中,从相对于调光层11而言存在第一透明导电层21A的一侧向多层体20中的成为边界部31的预定的区域照射激光La。通过激光La的照射,在两个透明导电层21A、21B中的靠近激光装置60的光源的第一透明导电层21A和远离上述光源的第二透明导电层21B这两方形成具有绝缘性的部分。由此,在第一透明导电层21A形成绝缘部41和由绝缘部41分割的多个电极部40,其结果,形成第一透明电极层12A。另外,在第二透明导电层21B形成带状部46和由带状部46分割的多个电极部45,其结果,形成第二透明电极层12B。

详细地说,使激光La的焦点对准于第一透明导电层21A或其附近,从与第一透明支承层13A对置的位置以透射过第一透明支承层13A的方式对多层体20照射激光La。第一透明支承层13A的至少外表面不会在激光La的作用下改性,通过在第一透明导电层21A形成具有绝缘性的部分而形成绝缘部41。而且,利用透射过第一透明导电层21A以及调光层11的激光La,在第二透明导电层21B形成具有绝缘性的部分,由此形成带状部46。

另外,激光La的焦点也可以对准于第二透明导电层21B或其附近。另外,也可以使激光La的焦点对准于从激光装置60的光源观察时超过第二透明导电层21B的位置,将激光La的波长设为被第一透明导电层21A以及第二透明导电层21B吸收的波长,从而形成绝缘部41以及带状部46。

如图10所示,在第四照射方式中,从相对于调光层11而言存在第二透明导电层21B的一侧向多层体20中的成为边界部31的预定的区域照射激光La。通过激光La的照射,在两个透明导电层21A、21B中的远离激光装置60的光源的第一透明导电层21A和靠近上述光源的第二透明导电层21B这两方形成具有绝缘性的部分。由此,在第一透明导电层21A形成绝缘部41和由绝缘部41分割的多个电极部40,其结果,形成第一透明电极层12A。另外,在第二透明导电层21B形成带状部46和由带状部46分割的多个电极部45,其结果,形成第二透明电极层12B。

详细地说,使激光La的焦点对准于第一透明导电层21A或其附近,从与第二透明支承层13B对置的位置以透射过第二透明支承层13B的方式对多层体20照射激光La。第二透明支承层13B的至少外表面不会在激光La的作用下改性,通过在第二透明导电层21B形成具有绝缘性的部分而形成带状部46。而且,利用透射过第二透明导电层21B以及调光层11的激光La,在第一透明导电层21A形成具有绝缘性的部分,由此形成绝缘部41。

另外,激光La的焦点也可以对准于第二透明导电层21B或其附近。另外,也可以使激光La的焦点对准于从激光装置60的光源观察时超过第一透明导电层21A的位置,将激光La的波长设为被第一透明导电层21A以及第二透明导电层21B吸收的波长,从而形成绝缘部41以及带状部46。

第一照射方式与第三照射方式的不同、以及第二照射方式与第四照射方式的不同、即除了第一透明导电层21A之外是否还可加工到第二透明导电层21B,能够通过激光La的功率、焦点位置的调整来控制。另外,在通过第三照射方式以及第四照射方式形成的带状部46中,具有绝缘性的部分所占的比例也能够通过激光La的功率、焦点位置的调整来变更。

激光照射中使用的激光的介质以及波长不被特别限定。作为激光,例如能够利用Nd:YAG激光、Nd:YVO

在激光照射之后,进行端子部15A、15B所配置的区域的形成以及端子部15A、15B的配置,从而形成调光片10。端子部15A、15B例如由导电性带、导电性糊剂以及导电性薄膜等导电性材料形成。另外,端子部15A、15B所配置的区域的形成以及端子部15A、15B的配置也可以在激光照射之前进行。

另外,在制造反转类型的调光片10R时,作为多层体20,使用除了调光层11、透明导电层21A、21B、以及透明支承层13A、13B之外还具备取向层14A、14B的多层体。第一取向层14A位于调光层11与第一透明导电层21A之间,第二取向层14B位于调光层11与第二透明导电层21B之间。

作为构成取向层14A、14B的材料,例如可列举聚酰胺、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚硅氧烷、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯、聚甲基丙烯酸甲酯等聚丙烯酸酯。用于形成取向层14A、14B的取向处理例如是摩擦处理、偏振光照射处理、微细加工处理。

通过对具备取向层14A、14B的多层体20以上述的四个照射方式中的某一个的方式进行激光照射,与通常类型的情况相同,形成第一透明电极层12A以及第二透明电极层12B。

根据本实施方式的制造方法,通过激光照射形成绝缘部41,从而使第一透明电极层12A图案化,因此与通过光刻法以及蚀刻进行图案化的制造方法相比,能够减少调光片10的制造所需的工序数,也能够缩短制造时间。另外,与通过光刻法以及蚀刻进行图案化的制造方法相比,也能够减少制造成本。另外,通过使用激光照射,能够形成比通过光刻法以及蚀刻形成的绝缘部更难被目视确认的绝缘部41。因而,能够抑制相互相邻的调光部30之间的边界部31显著的情况。而且,由于在形成多层体20后进行第一透明电极层12A的图案化,因此也能够容易地应对调光片10的形状、电极部40的形状等设计的变更。

另外,调光片10除了调光层11、透明电极层12A、12B、透明支承层13A、13B、取向层14A、14B之外,也可以具备其他层。上述其他层例如可列举如具有紫外线阻隔功能的层等那样用于保护调光层11、透明电极层12A、12B的层;有助于调光部30中的光的透射性的控制的层;提高调光片10的强度、耐热性等的特性的层等。在调光片10具备上述其他层的情况下,也通过对具有调光片10的层构成所对应的层构成的多层体20进行激光照射,从而形成第一透明电极层12A以及第二透明电极层12B。

[调光片的构成]

关于通过上述的制造方法制造的调光片10的详细构成,以边界部31的构成为中心进行说明。如上述那样,第一透明电极层12A的绝缘部41是通过激光照射形成的激光加工痕迹。首先,详细地说明该激光加工痕迹。

图11以及图12是放大示出绝缘部41附近的剖面构造的第一例的图。在第一例中,绝缘部41是构成第一透明导电层21A的导电膜被破坏为小片状的部分。如图11所示,在绝缘部41中,导电膜通过激光照射而变得粉碎,第一透明导电层21A的一部分从第一透明支承层13A剥离。即,绝缘部41是从第一透明支承层13A剥离了导电膜的部分。

从第一透明支承层13A剥离的导电膜的膜片Fg位于调光层11、第一取向层14A等与第一透明电极层12A接触的功能层中的绝缘部41的附近的部分。因而,上述功能层之中与绝缘部41接触的部分,相比于上述功能层之中与电极部40接触的部分,构成电极部40的元素的含量更高。

另外,根据由激光照射引起的导电膜的破坏的程度,如图12所示,绝缘部41也可以是导电膜与第一透明支承层13A相接的状态下被物理破坏的部分。绝缘部41的表面比电极部40的表面粗糙。在该情况下,不会产生膜片Fg向功能层的内部的分散。

图13以及图14是放大示出绝缘部41附近的剖面构造的第二例的图。在第二例中,绝缘部41是通过激光照射而在化学上被改性的区域。

例如,如图13所示,绝缘部41是与电极部40相比有助于导电性的原子、或者有助于导电性的分子的一部分即元素Pc向第一透明电极层12A的下层流出而改变了组成的区域。由于这样的组成的变化,使绝缘部41具有绝缘性。

在调光层11、第一取向层14A等与第一透明电极层12A接触的功能层之中与绝缘部41接触的部分,与上述功能层之中与电极部40接触的部分相比,元素Pc的含量更高。

绝缘部41和与绝缘部41邻接的电极部40构成了相互连续的一个层,第一透明电极层12A具有平膜状。但是,由于元素Pc脱离,使得绝缘部41变得比电极部40脆。例如绝缘部41的表面比电极部40的表面粗糙。

此外,例如如图14所示,绝缘部41是与电极部40相比因化合物内的原子位置的移动、分子内的结合的切断等而产生了化学构造的变化的区域。由于这种化学构造的变化,使绝缘部41具有绝缘性。在绝缘部41中,未产生组成的变化。绝缘部41和与绝缘部41邻接的电极部40构成了相互连续的一个层,第一透明电极层12A具有平膜状。

绝缘部41具有第一例以及第二例中的哪一例的构造是由构成第一透明电极层12A的材料即构成第一透明导电层21A的材料、激光的功率等而决定的。另外,绝缘部41可具有将第一例与第二例组合的构造。例如第一透明电极层12A也可以在绝缘部41具有如下构造,即:元素Pc流出到第一透明电极层12A的下层并且导电膜被物理破坏。元素Pc是构成电极部40的多个元素所含的元素。

另外,在第二透明电极层12B具有带状部46的方式中,带状部46之中具有绝缘性的部分也具有与第一例、第二例及其组合中的某一个的绝缘部41相同的构造。

另外,在图12~图14中,将绝缘部41的剖面形状图示为绝缘部41的宽度方向的长度朝向第一透明支承层13A而扩大、绝缘部41的外缘由以朝向绝缘部41的外侧鼓起的方式弯曲的曲线构成的形状。关于该形状,在第一照射方式或第三照射方式中,设想了如下情况下所形成的绝缘部41的形状:激光的焦点对准于从第一透明导电层21A的中央部到与第一透明支承层13A相接的表面的附近而进行激光照射。绝缘部41的剖面形状可根据激光的焦点的位置、激光的功率等而成为与图12~图14所示的形状不同的形状。

接下来,对绝缘部41的外观进行说明。图15是放大示出调光片10中的边界部31的附近的平面构造的一个例子的图。从与调光片10的表面对置的位置、即与第一透明支承层13A对置的位置观察时,绝缘部41所在的区域即边界部31由宽度一定的带状区域即直线形带状区域Ss构成。由直线形带状区域Ss构成的边界部31通过利用连续振荡输出的激光的照射而形成。

直线形带状区域Ss中的至少一部分变色而看起来暗淡。因此,边界部31的可见光线透射率比透明状态下的调光部30的可见光线透射率低。在图15中,例示了直线形带状区域Ss中的宽度方向的端部附近变色的方式。

在直线形带状区域Ss内变色的程度产生差异的理由可以被认为是因为,越远离激光的中心所照到的位置,则多层体20从激光接收的能量越减少。对应于激光的功率,直线形带状区域Ss之中产生变色的部分可改变。例如也可能有直线形带状区域Ss中的宽度方向的中央部变色的情况、宽度方向的端部附近和中央部变色的情况。

变色的重要因素之一是,例如在第一透明支承层13A为聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的情况下等,通过激光照射,第一透明支承层13A之中与绝缘部41相接的部分成为非晶体。这样的第一透明支承层13A向非晶体的变化特别容易在直线形带状区域Ss中的宽度方向的中央部产生。

第一透明支承层13A向非晶体的变化的有无能够通过激光的功率、焦点的位置等控制。也可以根据是否希望提高边界部31的视觉辨认性,将激光的照射条件调整为产生或者不产生第一透明支承层13A向非晶体的变化。

另外,边界部31也可以具有多个直线形带状区域Ss沿直线形带状区域Ss的宽度方向排列的构成。由多个直线形带状区域Ss构成的边界部31通过对于成为边界部31的区域在该区域的宽度方向上逐渐错开激光的照射位置并且进行多次激光的扫描而形成。如果是边界部31由多个直线形带状区域Ss构成的方式,则可提高绝缘部41作用下的电极部40间的绝缘的可靠性。

图16是放大示出调光片10中的边界部31的附近的平面构造的其他例的图。在从与调光片10的表面对置的位置观察时,边界部31由具有沿一个方向将圆形相连的外形的圆形带状区域Cs构成。详细地说,圆形带状区域Cs具有多个圆以连通圆内的区域的方式依次结合而成的外形。由圆形带状区域Cs构成的边界部31通过利用脉冲振荡输出的激光的照射而形成。

圆形带状区域Cs中的至少一部分变色而看起来暗淡。因此,边界部31的可见光线透射率比透明状态下的调光部30的可见光线透射率低。在图16中,例示了圆形带状区域Cs中的宽度方向的端部附近、换言之是结合的圆的圆周附近变色的方式。

在圆形带状区域Cs内变色的程度产生差异的理由可以被认为是因为,越远离激光的中心所照到的位置,则多层体20从激光接收的能量越减少。对应于激光的功率,圆形带状区域Cs之中产生变色的部分可改变。例如也可能有圆形带状区域Cs中的圆的中央部变色的情况、圆的圆周附近与中央部变色的情况。

与直线形带状区域Ss相同,变色的重要因素之一是,由于激光照射,第一透明支承层13A之中与绝缘部41相接的部分成为非晶体。这样的第一透明支承层13A向非晶体的变化特别容易在圆形带状区域Cs中的圆的中央部产生。与直线形带状区域Ss相同,第一透明支承层13A向非晶体的变化的有无能够通过激光的功率、焦点的位置等控制。

在使用连续振荡的激光形成绝缘部41的情况下,由于激光持续照射到多层体20,因此由于激光的照射产生的热量不易扩散。其结果,有调光层11所含的液晶成为气体而产生气泡的情况。对此,如果使用脉冲振荡的激光,则由于激光间歇地照射到多层体20,因此与使用连续振荡的激光的情况相比,由激光的照射产生的热量容易扩散。因而,可抑制调光层11中产生气泡。

另外,边界部31也可以具有多个圆形带状区域Cs沿圆形带状区域Cs的宽度方向排列的构成。由多个圆形带状区域Cs构成的边界部31通过对成为边界部31的区域沿该区域的宽度方向将激光的照射位置逐渐错开并且进行多次的激光的扫描而形成。如果是边界部31由多个圆形带状区域Cs构成的方式,则可提高绝缘部41作用下的电极部40间的绝缘的可靠性。特别是,在使用脉冲振荡的激光的情况下,与使用连续振荡的激光的情况相比,带状区域的宽度、即具有绝缘性的部分的宽度容易变得不均匀,因此通过排列多个圆形带状区域Cs而提高绝缘的可靠性的有益性较高。

另外,在第二透明电极层12B具有带状部46的情况下,若从与调光片10的表面对置的位置观察边界部31,则绝缘部41与带状部46看起来重叠。在该情况下,边界部31也由直线形带状区域Ss或圆形带状区域Cs构成,边界部31的可见光线透射率比透明状态下的调光部30的可见光线透射率低。在第二透明电极层12B具有带状部46的情况下与不具有带状部46的情况下,从与调光片10的表面对置的位置观察时,带状区域Ss、Cs的变色的程度可改变,但外形没有很大变化。

[ITO层中的激光照射区域的解析]

进行了通过对具备由ITO构成的透明导电层21A、21B的反转类型的多层体20进行激光照射而形成的绝缘部41的解析。作为透明支承层13A、13B,使用聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜,在调光层11中使用了高分子网络型液晶。另外,作为取向层14A、14B的材料,使用了聚酰亚胺。

<激光照射条件>

种类:IR半导体激光

光斑直径:30μm

振荡方式:脉冲振荡

重复频率:1.2kHz

脉冲宽度:417μs

输出:0.008W

多层体20所载置的载置台的移动速度:30mm/s

<解析顺序>

按照上述激光照射条件,将激光的波长设为被ITO吸收的波长,对多层体20以第三照射方式进行激光照射,形成了反转类型的调光片10R。通过沿厚度方向分割调光层11,将调光片10R分离为第一层叠体和第二层叠体,该第一层叠体具有第一透明支承层13A、第一透明电极层12A、第一取向层14A、以及调光层11的一部分,该第二层叠体具有第二透明支承层13B、第二透明电极层12B、第二取向层14B、以及调光层11的一部分。

使用扫描式电子显微镜(SEM:Scanning Electron Microscope)观察第一层叠体与第二层叠体,并且利用能量分散型X射线分光法(EDX:Energy Dispersive X-rayspectrometry)进行了解析。扫描式电子显微镜使用了日本电子公司制JSM-7001F。另外,为了确保解析对象的层厚,通过以将上述层叠体的表面相对于水平面倾斜了30°的状态、从与水平面正交的方向测定的方法,进行了EDX的解析。

<解析结果>

通过按照上述顺序进行第一层叠体以及第二层叠体中的外观与组成的解析,确认了按照上述激光照射条件形成的绝缘部41具有上述的第一例的构造。以下,详细叙述解析结果。

图17的(a)表示第一层叠体中的调光层11所在的一侧的表面的SEM图像。图17的(b)~(d)是表示图17的(a)的图像所含的区域的EDX映射结果的图,图17的(b)表示铟(In)的分布,图17的(c)表示碳(C)的分布,图17的(d)表示氧(O)的分布。在各图中,两个虚线所夹持的区域是被照射了激光的区域,两个虚线的外侧的区域是未被照射激光的区域。

如图17的(a)所示,在激光照射区域中,与激光非照射区域相比,第一层叠体的表面粗糙。

如图17的(b)所示,可确认在激光照射区域中,与激光非照射区域相比,调光层11以及第一取向层14A中的In的浓度变高。另外,可以认为在激光非照射区域中检测出In的理由是因为检测到调光层11的下方的第一透明电极层12A所含的In。

如图17的(c)以及图17的(d)所示,在激光照射区域与激光非照射区域,C以及O的分布未见到差异。

通过以上,启示了在激光照射区域中作为第一透明电极层12A所含的元素的In流出至调光层11。根据后述的第一透明电极层12A的外观的观察结果,可以认为激光照射区域的In的增加是由于激光照射使得构成第一透明导电层21A的ITO膜从第一透明支承层13A剥离、其膜片分散至调光层11的内部而产生的。

图18的(a)~(c)以使用甲乙酮擦拭调光层11与第一取向层14A之后的第一层叠体作为对象,示出对激光照射区域所含的点以及夹持激光照射区域的两个激光非照射区域的每一个所含的点进行了测定而得的EDX光谱。图18的(a)是激光照射区域的EDX光谱,图18的(b)、(c)是激光非照射区域的EDX光谱。

如图18的(a)所示,激光照射区域中未检测出In。另一方面,如图18的(b)、(c)所示,在激光非照射区域中检测出In。因此,启示了在第一透明电极层12A中,在激光非照射区域存在ITO膜,另一方面,在激光照射区域中,ITO膜缺损。即,启示了在激光照射区域中,ITO膜被激光照射破坏,其膜片飞散到第一透明电极层12A之外。另外,检测出的Pt来源于对试料作为前处理而进行的涂敷。

图19示出使用甲乙酮擦拭调光层11与第一取向层14A之后的第一层叠体的表面的SEM图像。图20示出使用丁酮擦拭调光层11与第二取向层14B之后的第二层叠体的表面的SEM图像。在图19以及图20中,区域Ra表示被照射了激光的区域,区域Rb表示未被照射激光的区域。

根据图19以及图20,可确认在激光照射区域中,ITO膜缺损。若比较图19与图20,则可确认靠近激光的光源的第一透明电极层12A相比于远离光源的第二透明电极层12B,被激光照射破坏的区域更大。因此,可知靠近光源的层被激光照射而被赋予了较大的能量。另外,在图19中,第一透明电极层12A之中ITO膜缺损了的区域的宽度约为30μm。在图20中,第二透明电极层12B之中ITO膜缺损了的区域的最大宽度约为25μm。

另外,如图20中作为区域X示出那样,可确认在远离光源的第二透明电极层12B中,从激光非照射区域延伸的ITO膜存在在激光照射区域相连的位置。即,在图20所示的第二透明电极层12B中,被激光照射破坏了的部分断续地排列。这样的第二透明电极层12B所形成的带状部46具有沿带状部46的延伸方向具有绝缘性的部分断续地排列的构成。

根据以上的解析,启示了在透明导电层21A、21B由ITO构成的情况下,换言之是透明电极层12A、12B的电极部40、45由ITO构成的情况下,按照上述激光照射条件形成的绝缘部41具有上述的第一例的构造。即,可以认为在绝缘部41中,第一透明导电层21A的物理构造被破坏,导电膜从第一透明支承层13A剥离,其膜片分散至调光层11的内部。

图21示出从与第一透明支承层13A对置的位置使用实体显微镜拍摄了调光片10R而成的图像,该调光片10R是按照上述激光照射条件以第三照射方式进行激光照射而形成的反转类型的调光片10R。

根据图21,可确认边界部31由具有将圆形相连的外形的圆形带状区域Cs构成。另外,与调光部30相比,边界部31看起来暗淡,从而启示了边界部31的可见光线透射率比调光部30的可见光线透射率低。另外,在观察第一透明支承层13A后可以确认:在激光照射区域中的第一透明电极层12A相接的表面存在因向非晶体的变化引起的白浊。

[调光装置的其他方式]

作为上述调光片10中的电极部的分割的方式,例示了仅第一透明电极层12A被分割的方式以及第一透明电极层12A与第二透明电极层12B被分割为相同的图案的方式。不限定于此,第一透明电极层12A与第二透明电极层12B也可以被分割为相互不同的图案。作为例子,对调光片具有以矩阵状配置的调光部30的方式进行说明。

如图22所示,调光片16具有在从与调光片16的表面对置的位置观察时分别沿正交的两个方向即第一方向与第二方向排列的多个调光部30。即,多个调光部30以矩阵状排列。以直线状延伸的边界部31位于相互邻接的调光部30之间。

如图23所示,第一透明电极层12A具有沿第一方向延伸并且沿第二方向排列的多个电极部40和位于相互相邻的电极部40之间的绝缘部41。相互相邻的电极部40利用绝缘部41绝缘。

第一端子部15A按照每个电极部40配置。从控制部50对于多个电极部40输入单独的电压信号。

另一方面,第二透明电极层12B具有沿第二方向延伸并且沿第一方向排列的多个电极部45和位于相互相邻的电极部45之间的绝缘部47。绝缘部47具有沿绝缘部47延伸的方向使具有绝缘性的部分连续地排列的构成。相互相邻的电极部45利用绝缘部47绝缘。

第二端子部15B按照每个电极部45配置。从控制部50对于多个电极部45输入单独的电压信号。

在从与调光片16的表面对置的位置观察时,第一透明电极层12A的电极部40与第二透明电极层12B的电极部45重叠的区域是调光部30。另外,在从与调光片16的表面对置的位置观察时,第一透明电极层12A的绝缘部41与第二透明电极层12B的绝缘部47的至少一方所在的区域是边界部31。

控制部50向第一透明电极层12A输入每个电极部40的电压信号,向第二透明电极层12B输入每个电极部45的电压信号。由此,各调光部30中的第一透明电极层12A与第二透明电极层12B之间的电位差被控制,其结果,各调光部30的透光率被控制。

在上述调光片16的制造工序中,第一透明电极层12A的绝缘部41和第二透明电极层12B的绝缘部47被分别形成。例如对于多层体20,从相对于调光层11而言存在第一透明导电层21A的一侧进行激光照射,从而在第一透明导电层21A形成绝缘部41,从相对于调光层11而言存在第二透明导电层21B的一侧进行激光照射,从而在第二透明导电层21B形成绝缘部47。

另外,调光部30并不局限于带状,可以具有任意的形状,边界部31并不局限于直线状,也可以具有曲线状。例如也可以如图24所示的调光片17那样,边界部31是曲线状,调光部30的宽度不固定。另外,也可以按照每个调光部30使调光部30的形状、面积不同。

如图25所示,调光片17也可以与上述调光片10相同地具有仅第一透明电极层12A被分割为与调光部30对应的电极部40的方式,也可以具有第一透明电极层12A与第二透明电极层12B被分割为与调光部30对应的电极部40、45的方式。

在上述调光片17的制造工序中,与调光片10相同,对于多层体20,以上述的四个照射方式中的某一个方式进行激光照射。根据本实施方式的制造方法,由于通过激光照射加工的线形状的变更,使得调光部30的形状可变更,因此能够容易地形成具有复杂的外形的调光部30。

如以上说明那样,根据上述实施方式,能够获得以下列举的效果。

(1)第一透明电极层12A之中存在作为激光加工痕迹的绝缘部41。即,通过用激光照射形成绝缘部41,使得第一透明电极层12A被图案化,因此与通过光刻法以及蚀刻进行图案化的制造方法相比,能够减少调光片10的制造所需的工序数。另外,由于在多层体20的形成后进行第一透明电极层12A的图案化,因此也能够容易地应对调光片10的形状、电极部40的形状等的设计的变更。

(2)在第一照射方式以及第三照射方式中,从相对于调光层11而言存在第一透明导电层21A的一侧向多层体20照射激光,从而在第一透明导电层21A形成绝缘部41。根据这样的制造方法,在两个透明导电层中的相对于激光的光源较近的一方的透明导电层形成绝缘部41,因此焦点、激光的功率等照射条件的设定较容易。

(3)根据第三照射方式以及第四照射方式,在第一透明导电层21A形成绝缘部41时,允许在第二透明导电层21B的一部分失去导电性。因而,与仅在第一透明导电层21A形成具有绝缘性的部分的情况相比,第一透明导电层21A容易从激光接收足够的能量,因此能够适当地在第一透明导电层21A形成绝缘部41。即,如果是第二透明电极层12B具有与绝缘部41重叠的带状部46的构成,则能够通过激光照射一并形成第一透明电极层12A的绝缘部41与第二透明电极层12B的带状部46,因此能够适当地形成绝缘部41。

(4)边界部31由圆形带状区域Cs构成的方式中的绝缘部41能够通过脉冲振荡的激光照射适当地形成。通过使用脉冲振荡的激光,能够使由激光照射产生的热量扩散并且形成绝缘部41,因此可抑制调光层11中的气泡的产生。

(变形例)

上述实施方式可如以下那样变更地实施。

·第一透明电极层12A所具有的绝缘部41也可以不是用于形成多个调光部30所对应的多个电极部40的绝缘部41,只要是通过绝缘部41划分第一透明电极层12A即可。即,只要是第一透明电极层12A被分割为多个区域,激光加工痕迹位于这样的多个区域中的相互相邻的区域的边界部分,该激光加工痕迹中的宽度方向的至少中央部具有绝缘性,从而使上述相互相邻的区域绝缘即可。与设置绝缘部41的目的无关,只要是第一透明电极层12A的图案化通过激光照射而进行的方式,就可获得与上述(1)相同的效果。

·调光片被粘附于透明的部件而使用。调光片所粘附的面可以是平面,也可以是曲面。例如调光片被安装于窗玻璃、隔件(partition)、玻璃壁等建材、或者汽车的车窗玻璃等车辆用部件。如果是上述实施方式的制造方法,则与通过蚀刻形成绝缘部的情况不同,在将多层体20加工为多层体20的表面成为曲面的形状之后,也能够容易地形成绝缘部41。因而,上述实施方式的制造方法也能够适当地使用于表面为曲面的调光片的制造。

附图标记说明

Cs…圆形带状区域,Ss…直线形带状区域,Fg…膜片,Pc…元素,10、10N、10R、16、17…调光片,11…调光层,12A、12B…透明电极层,13A、13B…透明支承层,14A、14B…取向层,15A、15B…端子部,20…多层体,21A、21B…透明导电层,30…调光部,31…边界部,40、45…电极部,41、47…绝缘部,46…带状部,50…控制部,60…激光装置。

相关技术
  • 调光片以及调光片的制造方法
  • 调光片、调光装置及调光片的管理方法
技术分类

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