(57)【要約】【課題】高い意匠性を有する調光シート、および、調光装置を提供する。【解決手段】調光装置は、液晶分子を含む調光層１１、および、調光層１１を挟む一対の透明電極層１２Ａ，１２Ｂを備える調光シート１０ａと、透明電極層１２Ａ，１２Ｂ間に印加する電圧の大きさを制御する制御部とを備える。調光シート１０ａは、電圧の大きさと液晶分子の分極方向との関係が領域間で異なるように構成された複数の領域Ｒ１ａ，Ｒ２ａを含み、制御部は、上記電圧の大きさを、上記分極方向を領域Ｒ１ａ，Ｒ２ａ間で等しくする大きさと、上記分極方向を領域Ｒ１ａ，Ｒ２ａ間で異ならせる大きさとに変える。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶分子を含む調光層、および、前記調光層を挟む一対の透明電極層を備える調光シートと、
前記透明電極層間に印加する電圧の大きさを制御する制御部と、を備え、
前記調光シートは、前記電圧と前記液晶分子の分極方向との関係が領域間で異なるように構成された複数の領域を含み、
前記制御部は、前記電圧の大きさを、前記分極方向を前記領域間で等しくする大きさと、前記分極方向を前記領域間で異ならせる大きさとに変える
調光装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記電圧の大きさの制御によって、前記領域間で前記分極方向が等しく前記調光シートが透明である透明モードと、前記領域間で前記分極方向が異なることによって前記調光シートが光透過率の差に起因したパターンを呈する中間調モードと、前記領域間で前記分極方向が等しく前記調光シートが不透明である不透明モードとの間で前記調光シートのモードを変える
請求項１に記載の調光装置。
【請求項３】
前記調光シートでは、前記調光層の厚さが前記領域間で異なることによって前記電圧の大きさと前記液晶分子の分極方向との関係が前記領域間で異なる
請求項１または２に記載の調光装置。
【請求項４】
前記調光層および前記一対の透明電極層を挟む一対の透明支持層を備え、前記調光層が最も厚い領域における当該調光層の厚さは、前記透明支持層の厚さの１／３以上である
請求項３に記載の調光装置。
【請求項５】
前記調光シートでは、前記一対の透明電極層の少なくとも一方において、前記透明電極層の厚さが前記領域間で異なることによって前記電圧の大きさと前記液晶分子の分極方向との関係が前記領域間で異なる
請求項１または２に記載の調光装置。
【請求項６】
前記調光シートは、前記調光層を挟む一対の配向層を備え、前記一対の透明電極層は、前記調光層および前記一対の配向層を挟み、前記一対の配向層の少なくとも一方において、前記配向層の厚さが前記領域間で異なることによって前記電圧の大きさと前記液晶分子の分極方向との関係が前記領域間で異なる
請求項１または２に記載の調光装置。
【請求項７】
前記調光シートでは、前記調光層におけるポリマーの密度が前記領域間で異なることによって前記電圧の大きさと前記液晶分子の分極方向との関係が前記領域間で異なる
請求項１または２に記載の調光装置。
【請求項８】
前記調光シートは、前記調光層を挟む一対の配向層を備え、前記一対の透明電極層は、前記調光層および前記一対の配向層を挟み、前記一対の配向層の少なくとも一方において、前記配向層の硬化状態が前記領域間で異なることによって前記電圧の大きさと前記液晶分子の分極方向との関係が前記領域間で異なる
請求項１または２に記載の調光装置。
【請求項９】
ポリマーと液晶分子とを含む調光層と、
前記調光層を挟む一対の透明電極層と、を備え、
前記調光層の厚さ、前記透明電極層の厚さ、および、前記ポリマーの密度の少なくとも１つが領域間で異なることによって、前記透明電極層間に印加される電圧の大きさと前記液晶分子の分極方向との関係が異なる複数の領域を有する
調光シート。
【請求項１０】
ポリマーと液晶分子とを含む調光層と、
前記調光層を挟む一対の配向層と、
前記調光層および前記一対の配向層を挟む一対の透明電極層と、を備え、
前記配向層の厚さ、および、前記配向層の硬化状態の少なくとも１つが領域間で異なることによって、前記透明電極層間に印加される電圧の大きさと前記液晶分子の分極方向との関係が異なる複数の領域を有する
調光シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光透過率の可変な調光シート、および、調光シートを備える調光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
調光シートは、液晶組成物を含む調光層と、調光層を挟む一対の透明電極層とを備えている（例えば、特許文献１参照）。調光装置は、上記調光シートと、一対の透明電極層への駆動電圧の印加を制御する制御部とを備えている。一対の透明電極層間の電位差に応じて液晶分子の配向状態が変わることにより、調光シートの光透過率が変わる。調光シートは、例えば、窓ガラスやガラス壁等の建材や、自動車の窓ガラス等に貼り付けられて、２つの空間を仕切る仕切り部材として機能する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１８７７７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、かすりや濃淡等の模様を有する障子紙が貼られた障子のように、調光シートが空間の装飾としても機能することは、仕切り部材としての適用範囲を大きく拡張させ得る。ところが、上述の調光シートは、駆動電圧の大きさに応じて、シート全域にわたって無色透明な状態、および、光の散乱による単なる無地の白濁色を呈する状態のいずれかを示すにすぎない。そのため、調光シートにおける上記装飾美といった意匠性を高めることを強く求められている。
【０００５】
本発明は、高い意匠性を有する調光シート、および、調光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する調光装置は、液晶分子を含む調光層、および、前記調光層を挟む一対の透明電極層を備える調光シートと、前記透明電極層間に印加する電圧の大きさを制御する制御部と、を備える。前記調光シートは、前記電圧と前記液晶分子の分極方向との関係が領域間で異なるように構成された複数の領域を含み、前記制御部は、前記電圧の大きさを、前記分極方向を前記領域間で等しくする大きさと、前記分極方向を前記領域間で異ならせる大きさとに変える。
【０００７】
上記構成によれば、液晶分子の分極方向が領域間で異なる状態では、領域間で光透過率に差が生じ、こうした光透過率の差に起因したパターンが調光シートに視認される。これにより、パターンを呈する調光シートが実現されるため、調光シートの意匠性が高められる。
【０００８】
上記構成において、前記制御部は、前記電圧の大きさの制御によって、前記領域間で前記分極方向が等しく前記調光シートが透明である透明モードと、前記領域間で前記分極方向が異なることによって前記調光シートが光透過率の差に起因したパターンを呈する中間調モードと、前記領域間で前記分極方向が等しく前記調光シートが不透明である不透明モードとの間で前記調光シートのモードを変えてもよい。
【０００９】
上記構成によれば、モードの変更によって、調光シートが面する空間に対する装飾を変更することが可能であり、調光シートによる多様な装飾効果が得られる。また、モードの変更によって、調光シートが区切る一方の空間から他方の空間へ取り入れられる光量を調整することも可能である。
【００１０】
上記構成において、前記調光シートでは、前記調光層の厚さが前記領域間で異なることによって前記電圧の大きさと前記液晶分子の分極方向との関係が前記領域間で異なってもよい。
【００１１】
上記構成において、前記調光層および前記一対の透明電極層を挟む一対の透明支持層を備え、前記調光層が最も厚い領域における当該調光層の厚さは、前記透明支持層の厚さの１／３以上であってもよい。
【００１２】
上記構成において、前記調光シートでは、前記一対の透明電極層の少なくとも一方において、前記透明電極層の厚さが前記領域間で異なることによって前記電圧の大きさと前記液晶分子の分極方向との関係が前記領域間で異なってもよい。
【００１３】
上記構成において、前記調光シートは、前記調光層を挟む一対の配向層を備え、前記一対の透明電極層は、前記調光層および前記一対の配向層を挟み、前記一対の配向層の少なくとも一方において、前記配向層の厚さが前記領域間で異なることによって前記電圧の大きさと前記液晶分子の分極方向との関係が前記領域間で異なってもよい。
【００１４】
上記各構成によれば、光透過率の差に起因したパターンを呈する調光シートが好適に実現される。また、こうした調光シートは、各層が平坦な状態で積層された多層体を形成した後、多層体を所望のパターンに応じた型で押圧することによって形成できる。したがって、種々のパターンに共通する部材として上記多層体の形成および保管が可能であり、また、上記用多層体を、パターンを呈さない調光シートとして出荷することもできる。したがって、多様なパターンの調光シートを製造する場合でも、その在庫の圧縮が可能であり、製造コストの削減も可能である。
【００１５】
上記構成において、前記調光シートでは、前記調光層におけるポリマーの密度が前記領域間で異なることによって前記電圧の大きさと前記液晶分子の分極方向との関係が前記領域間で異なってもよい。
【００１６】
上記構成において、前記調光シートは、前記調光層を挟む一対の配向層を備え、前記一対の透明電極層は、前記調光層および前記一対の配向層を挟み、前記一対の配向層の少なくとも一方において、前記配向層の硬化状態が前記領域間で異なることによって前記電圧の大きさと前記液晶分子の分極方向との関係が前記領域間で異なってもよい。
【００１７】
上記構成によれば、光透過率の差に起因したパターンを呈する調光シートが好適に実現される。
上記課題を解決する調光シートは、ポリマーと液晶分子とを含む調光層と、前記調光層を挟む一対の透明電極層とを備える。前記調光層の厚さ、前記透明電極層の厚さ、および、前記ポリマーの密度の少なくとも１つが領域間で異なることによって、前記透明電極層間に印加される電圧の大きさと前記液晶分子の分極方向との関係が異なる複数の領域を有する。
【００１８】
上記課題を解決する調光シートは、ポリマーと液晶分子とを含む調光層と、前記調光層を挟む一対の配向層と、前記調光層および前記一対の配向層を挟む一対の透明電極層とを備える。前記配向層の厚さ、および、前記配向層の硬化状態の少なくとも１つが領域間で異なることによって、前記透明電極層間に印加される電圧の大きさと前記液晶分子の分極方向との関係が異なる複数の領域を有する。
【００１９】
上記各構成によれば、液晶分子の分極方向が領域間で異なるように透明電極層に電圧が印加された状態では、領域間で光透過率に差が生じ、こうした光透過率の差に起因したパターンが調光シートに視認される。これにより、パターンを呈する調光シートが実現されるため、調光シートの意匠性が高められる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、調光シートの意匠性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】調光装置の一実施形態について、ノーマルタイプの調光シートを備える調光装置の構成を、調光シートの断面構造を中心に示す図。
【図２】調光装置の一実施形態について、リバースタイプの調光シートを備える調光装置の構成を、調光シートの断面構造を中心に示す図。
【図３】一実施形態の調光装置について、透明モードの調光シートの一例を示す図。
【図４】一実施形態の調光装置について、中間調モードの調光シートの一例を示す図。
【図５】一実施形態の調光装置について、不透明モードの調光シートの一例を示す図。
【図６】一実施形態の調光装置について、第１形態の調光シートの断面構造を示す図。
【図７】調光層の厚さが異なる場合における印加電圧とヘイズとの関係を示す図。
【図８】第１形態の調光シートの製造に用いられる調光シート用多層体の断面構造を示す図。
【図９】一実施形態の調光装置について、第２形態の調光シートの断面構造を示す図。
【図１０】一実施形態の調光装置について、第３形態の調光シートの断面構造を示す図。
【図１１】一実施形態の調光装置について、第４形態の調光シートの断面構造を示す図。
【図１２】一実施形態の調光装置について、第５形態の調光シートの断面構造を示す図。
【図１３】一実施形態の調光装置について、調光シートの変形例を示す図。
【図１４】一実施形態の調光装置について、調光シートの変形例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図面を参照して、調光シートおよび調光装置の一実施形態を説明する。
［調光装置の基本構造］
図１および図２を参照して、調光装置が備える調光シートの構造を中心に、調光装置の基本構造を説明する。
【００２３】
図１が示すように、調光装置は、調光シート１０と、調光シート１０への駆動電圧の印加を制御する制御部２０とを備えている。調光シート１０は、ノーマルタイプおよびリバースタイプのいずれかの構造を有する。図１は、ノーマルタイプの調光シート１０Ｎの断面構造を示す。
【００２４】
ノーマルタイプの調光シート１０Ｎは、調光層１１と、一対の透明電極層である第１透明電極層１２Ａおよび第２透明電極層１２Ｂと、一対の透明支持層である第１透明支持層１３Ａおよび第２透明支持層１３Ｂとを備えている。第１透明電極層１２Ａと第２透明電極層１２Ｂとは、調光層１１を挟み、第１透明支持層１３Ａと第２透明支持層１３Ｂとは、調光層１１および透明電極層１２Ａ，１２Ｂを挟んでいる。第１透明支持層１３Ａは、第１透明電極層１２Ａを支持し、第２透明支持層１３Ｂは、第２透明電極層１２Ｂを支持している。
【００２５】
第１透明電極層１２Ａは、第１透明電極層１２Ａの表面に接続された第１端子部１５Ａから延びる配線を通じて制御部２０に接続されている。第２透明電極層１２Ｂは、第２透明電極層１２Ｂの表面に接続された第２端子部１５Ｂから延びる配線を通じて制御部２０に接続されている。第１端子部１５Ａは、調光シート１０Ｎの端部にて、第１透明電極層１２Ａが、調光層１１、第２透明電極層１２Ｂ、および、第２透明支持層１３Ｂから露出している領域に配置されている。第２端子部１５Ｂは、調光シート１０Ｎの端部にて、第２透明電極層１２Ｂが、調光層１１、第１透明電極層１２Ａ、および、第１透明支持層１３Ａから露出している領域に配置されている。端子部１５Ａ，１５Ｂは、調光シート１０Ｎの一部を構成する。
【００２６】
制御部２０は、交流電圧である駆動電圧を生成し、第１透明電極層１２Ａおよび第２透明電極層１２Ｂに印加する。駆動電圧の大きさは可変であり、制御部２０によって制御される。
【００２７】
調光層１１は、ポリマーと液晶分子とを含む。調光層１１は、例えば、高分子ネットワーク型液晶（ＰＮＬＣ：Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）、高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ：Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）、カプセル型ネマティック液晶(ＮＣＡＰ：Ｎｅｍａｔｉｃ  Ｃｕｒｖｉｌｉｎｅａｒ  Ａｌｉｇｎｅｄ  Ｐｈａｓｅ)等から構成される。例えば、高分子ネットワーク型液晶は、３次元の網目状を有した高分子ネットワークを備え、高分子ネットワークが有する空隙に液晶分子を保持する。調光層１１が含む液晶分子は、例えば、誘電率異方性が正であって、液晶分子の長軸方向の誘電率が液晶分子の短軸方向の誘電率よりも大きい。なお、調光層１１は、所定の色を有する色素であって、液晶分子の運動を妨げない色素を含んでもよい。こうした構成によれば、所定の色を有する調光シート１０が実現される。
【００２８】
第１透明電極層１２Ａおよび第２透明電極層１２Ｂの各々は、導電性を有する透明な層である。透明電極層１２Ａ，１２Ｂを構成する材料としては、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）、酸化スズ、酸化亜鉛、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、ポリ（３，４-エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）を含むポリマー、Ａｇ合金薄膜を含む多層膜等が挙げられる。
【００２９】
第１透明支持層１３Ａおよび第２透明支持層１３Ｂの各々は、透明な基材である。透明支持層１３Ａ，１３Ｂとしては、例えば、ガラス基板やシリコン基板、あるいは、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリイミド、ポリサルホン、シクロオレフィンポリマー、トリアセチルセルロース等からなる高分子フィルムが用いられる。
【００３０】
第１端子部１５Ａおよび第２端子部１５Ｂの各々は、例えば、金属テープや導電性フィルムや導電性ペースト等の導電性接着層、および、ＦＰＣ等の配線基板やリード線等から構成される。
【００３１】
図２は、リバースタイプの調光シート１０Ｒの断面構造を示す。リバースタイプの調光シート１０Ｒは、調光層１１、透明電極層１２Ａ，１２Ｂ、透明支持層１３Ａ，１３Ｂに加えて、調光層１１を挟む一対の配向層である第１配向層１４Ａおよび第２配向層１４Ｂを備えている。第１配向層１４Ａは、調光層１１と第１透明電極層１２Ａとの間に位置し、第２配向層１４Ｂは、調光層１１と第２透明電極層１２Ｂとの間に位置する。すなわち、第１透明電極層１２Ａと第２透明電極層１２Ｂとは、調光層１１および配向層１４Ａ，１４Ｂを挟んでいる。
【００３２】
配向層１４Ａ，１４Ｂは、垂直配向膜である。配向層１４Ａ，１４Ｂは、第１透明電極層１２Ａと第２透明電極層１２Ｂとが等電位であるときに、調光層１１が含む液晶分子の長軸方向を、配向層１４Ａ，１４Ｂに沿って広がる面の法線方向に沿わせるように、液晶分子を配向する。一方、配向層１４Ａ，１４Ｂは、透明電極層１２Ａ，１２Ｂ間に電位差が生じているときに、調光層１１が含む液晶分子の長軸方向を上記法線方向以外の方向に変更可能にする。
【００３３】
配向層１４Ａ，１４Ｂを構成する材料としては、例えば、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリシロキサン、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリメチルメタクリレート等のポリアクリレートが挙げられる。
【００３４】
［調光シートの製造方法］
調光シート１０について、標準的な製造方法を説明する。以下では、調光層１１が、高分子ネットワーク型液晶から構成される場合について説明する。まず、ノーマルタイプの調光シート１０Ｎの製造方法を説明する。
【００３５】
まず、第１透明支持層１３Ａの表面に第１透明電極層１２Ａが形成され、第２透明支持層１３Ｂの表面に第２透明電極層１２Ｂが形成される。透明電極層１２Ａ，１２Ｂは、その材料に応じて、スパッタリング、真空蒸着、コーティング等の公知の薄膜形成方法によって形成される。
【００３６】
続いて、調光層１１の前駆体である塗布層が、第１透明電極層１２Ａと第２透明電極層１２Ｂとの間に挟まれるように形成される。塗布層の形成には、例えば、インクジェット法、グラビアコーティング法、スピンコーティング法、スリットコーティング法、バーコーティング法、フレキソコーティング法、ダイコーティング法、ディップコーティング法、ロールコーティング法等の公知の塗布方法が用いられる。
【００３７】
上記塗布層の形成のための塗布液には、調光層１１にて高分子ネットワークを構成するポリマーのモノマーやオリゴマー、紫外線反応性重合開始剤、および、液晶分子を含む液晶組成物が含まれる。塗布液には、さらに、消泡剤や酸化防止剤等の各種の添加剤、および、第１透明電極層１２Ａと第２透明電極層１２Ｂとの間に調光層１１が位置する空間を確保するための支持体となる粒子が含まれてもよい。
【００３８】
続いて、塗布層、透明電極層１２Ａ，１２Ｂ、透明支持層１３Ａ，１３Ｂを備える積層体に紫外線が照射される。これにより、塗布層が含むモノマーやオリゴマーが重合して高分子ネットワークを形成し、高分子ネットワークが有する空隙に液晶分子が保持された調光層１１が形成される。
【００３９】
調光層１１、透明電極層１２Ａ，１２Ｂ、透明支持層１３Ａ，１３Ｂを備える調光シート用多層体は、例えば、ロール・ツー・ロール方式の利用により大判のシート状に形成される。調光シート用多層体が、調光シート１０Ｎの貼付対象に応じた所望の形状に切り出され、切り出された調光シート用多層体に対して端子部１５Ａ，１５Ｂが形成されることによって、調光シート１０Ｎが形成される。
【００４０】
次に、リバースタイプの調光シート１０Ｒの製造方法を説明する。リバースタイプの調光シート１０Ｒの製造工程では、第１透明支持層１３Ａ上に形成された第１透明電極層１２Ａの表面に、第１配向層１４Ａが形成され、第２透明支持層１３Ｂ上に形成された第２透明電極層１２Ｂの表面に、第２配向層１４Ｂが形成される。配向層１４Ａ，１４Ｂの形成には、例えば、インクジェット法、グラビアコーティング法、スピンコーティング法、スリットコーティング法、バーコーティング法、フレキソコーティング法、ダイコーティング法、ディップコーティング法、ロールコーティング法等の公知の塗布方法が用いられる。配向層１４Ａ，１４Ｂを垂直配向膜として機能させる処理は、例えば、ラビング処理、偏光照射処理、微細加工処理である。
【００４１】
続いて、調光層１１の前駆体である塗布層が、第１配向層１４Ａと第２配向層１４Ｂとの間に挟まれるように形成される。塗布層の形成方法、および、塗布層の形成のための塗布液の構成は、ノーマルタイプの調光シート１０Ｎを製造する場合と同様である。塗布層が第１配向層１４Ａと第２配向層１４Ｂとに挟まれるときに、塗布層が含む液晶分子が垂直配向される。
【００４２】
続いて、塗布層、透明電極層１２Ａ，１２Ｂ、透明支持層１３Ａ，１３Ｂを備える積層体に紫外線が照射される。これにより、塗布層が含むモノマーやオリゴマーが重合して高分子ネットワークを形成し、高分子ネットワークが有する空隙に液晶分子が保持された調光層１１が形成される。
【００４３】
調光層１１、透明電極層１２Ａ，１２Ｂ、透明支持層１３Ａ，１３Ｂ、配向層１４Ａ，１４Ｂを備える調光シート用多層体は、例えば、ロール・ツー・ロール方式の利用により大判のシート状に形成される。調光シート用多層体が、調光シート１０Ｒの貼付対象に応じた所望の形状に切り出され、切り出された調光シート用多層体に端子部１５Ａ，１５Ｂが形成されることによって、調光シート１０Ｒが形成される。
【００４４】
［調光シートの駆動モード］
図３〜図５を参照して、調光シート１０の駆動モードについて説明する。調光装置は、調光シート１０の駆動モードとして、透明モード、不透明モード、および、中間調モードの３つのモードを有している。本実施形態の調光装置の特徴は、中間調モードを有していることであり、本実施形態の調光シート１０は、上述した基本的な構造および製造方法に加えて中間調モードを実現させるための特徴を有している。この特徴については後述する。
【００４５】
ノーマルタイプにおいては、透明電極層１２Ａ，１２Ｂに駆動電圧が印加されていないとき、すなわち、第１透明電極層１２Ａと第２透明電極層１２Ｂとが等電位であるとき、調光層１１が含む液晶分子の長軸方向の向きは不規則になる。そのため、調光層１１に入射した光は散乱し、調光シート１０は不透明になる。一方、透明電極層１２Ａ，１２Ｂに駆動電圧が印加され、第１透明電極層１２Ａと第２透明電極層１２Ｂとの間に電位差が生じているとき、その電位差に応じて液晶分子が配向され、長軸方向が透明電極層１２Ａ，１２Ｂ間の電界方向に沿った向きとなる。その結果、調光層１１を光が透過しやすくなる。印加される駆動電圧が所定の範囲内で大きくなるにつれて、調光シート１０の透明度は高くなる。
【００４６】
リバースタイプにおいては、透明電極層１２Ａ，１２Ｂに駆動電圧が印加されていないとき、配向層１４Ａ，１４Ｂによって液晶分子が配向され、液晶分子の長軸方向が配向層１４Ａ，１４Ｂの法線方向に沿った向きとなる。その結果、調光シート１０は、透明になる。一方、透明電極層１２Ａ，１２Ｂに駆動電圧が印加されているとき、第１透明電極層１２Ａと第２透明電極層１２Ｂとの間の電位差に応じて、液晶分子が上記法線方向と異なる方向に向けられ、調光層１１を光が透過しにくくなる。印加される駆動電圧が所定の範囲内で大きくなるにつれて、調光シート１０の透明度は低くなる。
【００４７】
透明モードは、調光シート１０が一様に透明となるモードである。透明モードにおいて、調光シート１０の光透過率、すなわち、平行光線透過率は最高値付近であり、調光シート１０のヘイズは最低値付近である。すなわち、透明モードは、ノーマルタイプにおいては、高電圧の駆動電圧が印加されている状態であり、リバースタイプにおいては、低電圧の駆動電圧が印加されている、もしくは、駆動電圧が印加されていない状態である。
【００４８】
不透明モードは、調光シート１０が一様に不透明となるモードである。不透明モードにおいて、調光シート１０の光透過率は最低値付近であり、調光シート１０のヘイズは最高値付近である。すなわち、不透明モードは、ノーマルタイプにおいては、低電圧の駆動電圧が印加されている、もしくは、駆動電圧が印加されていない状態であり、リバースタイプにおいては、高電圧の駆動電圧が印加されている状態である。
【００４９】
中間調モードは、調光シート１０が、互いに異なる光透過率を有する複数の領域を含み、これらの領域の光透過率の差に起因したパターンを呈するモードである。中間調モードにおいて、調光シート１０の光透過率は、透明モードでの光透過率と不透明モードでの光透過率との間の大きさを有する。言い換えれば、中間調モードにおいて、調光シート１０のヘイズは、透明モードでのヘイズと不透明モードでのヘイズとの間の大きさを有し、部分的なヘイズの差が生じることにより調光シート１０がパターンを呈する。
【００５０】
なお、中間調モードにおいては、調光シート１０における光透過率が最も高い領域と最も低い領域との少なくとも一方での光透過率が、透明モードでの光透過率と不透明モードでの光透過率との間の大きさであればよい。ノーマルタイプおよびリバースタイプのいずれにおいても、中間調モードにて透明電極層１２Ａ，１２Ｂに印加される駆動電圧の大きさは、透明モードでの駆動電圧と不透明モードでの駆動電圧との間の大きさである。
【００５１】
図３は、透明モードの調光シート１０の一例を示し、図４は、中間調モードの調光シート１０の一例を示し、図５は、不透明モードの調光シート１０の一例を示す。透明モードおよび不透明モードの各々においては、調光シート１０はパターンを呈さない。中間調モードにおいて調光シート１０が呈するパターンは、特に限定されず、例えば、絵柄、規則的あるいは不規則な模様、図形、文字、記号、および、これらの組み合わせである。図４は、繊維が分散した様子を表す障子調のパターンを例示している。
【００５２】
中間調モードにおいて、調光シート１０は、光透過率が高い領域と低い領域との２つの領域から構成されてもよいし、互いに光透過率が異なる３つ以上の領域から構成されてもよい。言い換えれば、調光シート１０において、光透過率は二段階に変化していてもよいし、三段階以上に段階的または連続的に変化していてもよい。
【００５３】
調光装置の制御部２０は、調光シート１０に印加する駆動電圧の大きさ、すなわち交流電圧の実効値を変化させることによって、透明モードと、中間調モードと、不透明モードとの間で駆動モードを変える。これらのモードは瞬間的に切り替えられてもよいし、駆動電圧を漸増あるいは漸減させることによって、調光シート１０の光透過率が徐々に変化するように、モードが連続的に遷移されてもよい。また、中間調モードにおいて、駆動電圧の大きさを変えて各領域の光透過率を二段階以上に変化させることにより、中間調モードには、光透過率の差による同一のパターンを呈しつつも、全体的な透明度が異なる複数の状態が含まれてもよい。
【００５４】
上述の光透過率が異なる複数の領域は、駆動電圧と調光層１１が含む液晶分子の分極方向との関係がこれらの領域間で異なるように構成されている。液晶分子の分極方向は、調光層１１が含む多数の液晶分子における長軸方向の平均の方向である。制御部２０は、透明モードおよび不透明モードでは、駆動電圧の大きさを、上記分極方向を上記領域間で等しくする大きさとし、中間調モードでは、上記分極方向を上記領域間で異ならせる大きさとする。その結果、中間調モードでは、上記領域間に光透過率の差が生じ、調光シート１０が、光透過率の差に起因したパターンを呈する。
【００５５】
以下、調光シート１０に光透過率の差を生じさせる具体的な構成およびその製造方法について、５つの形態を説明する。以下の説明において、各形態の調光シート１０ａ〜１０ｅは、上述したノーマルタイプの調光シート１０Ｎもしくはリバースタイプの調光シート１０Ｒと同様の層構成を有し、かつ、中間調モードにて光透過率の差を生じさせるための、形態ごとに異なる特徴を有する。以下の各形態の説明では、こうした特徴について詳述する。
【００５６】
［第１形態］
図６が示すように、第１形態の調光シート１０ａにおいては、調光層１１の厚さが部分的に異なる。そして、中間調モードでは、調光層１１の厚さの差に起因して、調光シート１０ａ内で光透過率の差が生じ、パターンが視認される。
【００５７】
例として、調光シート１０ａが、相対的に調光層１１が厚い第１領域Ｒ１ａと、相対的に調光層１１が薄い第２領域Ｒ２ａとを有する場合について説明する。なお、図６においては、リバースタイプを例示しているが、ノーマルタイプにも第１形態は適用可能である。
【００５８】
図７は、高分子ネットワーク型液晶から構成される調光層１１を備えるリバースタイプの調光シート１０ａについて、第１領域Ｒ１ａおよび第２領域Ｒ２ａにおける印加電圧とヘイズとの関係を示すグラフである。印加電圧は、制御部２０が端子部１５Ａ，１５Ｂに印加する駆動電圧の大きさを示す。
【００５９】
図７が示すように、印加電圧が０Ｖ以上第１閾値Ｖ１未満である領域では、調光層１１が厚い第１領域Ｒ１ａと調光層１１が薄い第２領域Ｒ２ａとで、ヘイズに差はなく、印加電圧が増減してもヘイズは最小値付近でほぼ変わらない。すなわち、第１領域Ｒ１ａと第２領域Ｒ２ａとで、調光層１１が含む液晶分子の分極方向は等しい。したがって、０Ｖ以上第１閾値Ｖ１未満の駆動電圧を印加することで、透明モードが実現される。透明モードでは、第１領域Ｒ１ａと第２領域Ｒ２ａとに視認可能な光透過率の差はなく、パターンは視認されない。
【００６０】
印加電圧が第１閾値Ｖ１以上第２閾値Ｖ２未満である領域では、第１領域Ｒ１ａと第２領域Ｒ２ａとで、ヘイズに差が生じる。すなわち、第１領域Ｒ１ａと第２領域Ｒ２ａとで、調光層１１が含む液晶分子の分極方向は異なる。第１領域Ｒ１ａと第２領域Ｒ２ａとのいずれにおいても、印加電圧の上昇に伴って、ヘイズは上昇する。
【００６１】
第１領域Ｒ１ａと比較して、第２領域Ｒ２ａの調光層１１は薄いため、第２領域Ｒ２ａでは、調光シート１０ａを透過する光の拡散が小さくなる。また、第１領域Ｒ１ａと第２領域Ｒ２ａとに共通の駆動電圧が印加されていても、第２領域Ｒ２ａの調光層１１にかかる実効電圧は、第１領域Ｒ１ａよりも大きくなる。リバースタイプにおいては、実効電圧が大きい方が、液晶分子の長軸方向を、配向層１４Ａ，１４Ｂの法線方向とは異なる方向へ向ける力が大きい。そのため、共通の駆動電圧の上昇に対して、第１領域Ｒ１ａよりも第２領域Ｒ２ａの方がヘイズの上昇が早く起こる。第２領域Ｒ２ａにて光の拡散が小さくなることと、実効電圧が大きくなることとは、第２領域Ｒ２ａにおける光透過率およびヘイズの増減に対して相反する作用をもたらすが、実効電圧が大きくなることによる作用の方が大きい。それゆえ、リバースタイプにおいては、第１閾値Ｖ１以上第２閾値Ｖ２未満の駆動電圧が印加されているとき、第１領域Ｒ１ａよりも第２領域Ｒ２ａの方が、光透過率が低くなると共にヘイズが高くなる。これにより、中間調モードが実現され、第１領域Ｒ１ａと第２領域Ｒ２ａとの光透過率の差に起因したパターンが視認される。
【００６２】
印加電圧が第２閾値Ｖ２以上である領域では、第１領域Ｒ１ａと第２領域Ｒ２ａとで、ヘイズに差はなく、印加電圧が増減しても、ヘイズは飽和して最大値付近でほぼ変わらない。すなわち、第１領域Ｒ１ａと第２領域Ｒ２ａとで、調光層１１が含む液晶分子の分極方向は等しい。したがって、第２閾値Ｖ２以上の駆動電圧を印加することで、不透明モードが実現される。不透明モードでは、第１領域Ｒ１ａと第２領域Ｒ２ａとに視認可能な光透過率の差はなく、パターンは視認されない。
【００６３】
一方、ノーマルタイプの場合、ヘイズが最大値付近でほぼ変わらない０Ｖ以上第１閾値Ｖ１未満の駆動電圧を印加することで、不透明モードが実現される。不透明モードでは、第１領域Ｒ１ａと第２領域Ｒ２ａとに視認可能な光透過率の差はなく、パターンは視認されない。
【００６４】
印加電圧が第１閾値Ｖ１以上第２閾値Ｖ２未満である領域では、第１領域Ｒ１ａと第２領域Ｒ２ａとで、ヘイズに差が生じる。第１領域Ｒ１ａと第２領域Ｒ２ａとのいずれにおいても、印加電圧の上昇に伴って、ヘイズは低下する。ノーマルタイプにおいては、実効電圧が大きい方が、液晶分子の長軸方向を、透明電極層１２Ａ，１２Ｂ間の電界方向、すなわち、調光層１１の法線方向に配向させる力が大きい。そのため、共通の駆動電圧の上昇に対して、第１領域Ｒ１ａよりも第２領域Ｒ２ａの方がヘイズの低下が早く起こる。したがって、第２領域Ｒ２ａにて光の拡散が小さくなること、および、実効電圧が大きくなることにより、第１領域Ｒ１ａよりも第２領域Ｒ２ａの方が、光透過率が高くなると共にヘイズが低くなる。したがって、第１閾値Ｖ１以上第２閾値Ｖ２未満の駆動電圧を印加することで、中間調モードが実現され、第１領域Ｒ１ａと第２領域Ｒ２ａとの光透過率の差に起因したパターンが視認される。
【００６５】
そして、ヘイズが最小値付近でほぼ変わらない第２閾値Ｖ２以上の駆動電圧を印加することで、透明モードが実現される。透明モードでは、第１領域Ｒ１ａと第２領域Ｒ２ａとに視認可能な光透過率の差はなく、パターンは視認されない。
【００６６】
なお、第１閾値Ｖ１以上第２閾値Ｖ２未満であって互いに異なる大きさの駆動電圧を印加することで、光透過率の差による同一のパターンを呈しつつも、全体的な透明度が異なる複数の状態が表現可能である。例えば、図７に示す電圧Ｖａを印加した場合と、電圧Ｖａよりも大きい電圧Ｖｂを印加した場合とでは、調光シート１０ａは、同一のパターンを呈するが、第１領域Ｒ１ａおよび第２領域Ｒ２ａの双方について、電圧Ｖｂを印加した場合の方が、ヘイズが高くなる。すなわち、電圧Ｖｂを印加した場合の方が、透明度が低くなる。
【００６７】
第１形態の調光シート１０ａの製造方法を説明する。第１形態の調光シート１０ａは、上述の調光シート用多層体を、所望のパターンに対応する凹凸を有する版で押圧することによって、形成される。上記版での押圧によって、調光層１１の厚さの差が形成される。具体的には、上記パターンに対応する凹凸を有する第１ロールと、第１ロールと対向して配置され、表面に凹凸を有さない第２ロールとの間に、調光シート用多層体を通し、調光シート用多層体をこれら２つのロールで押圧する。これにより、第１ロールの凹凸が調光シート用多層体に転写される。すなわち、第１ロールの凸部と当接する部分で調光シート用多層体の調光層１１が潰れ、第２領域Ｒ２ａが形成される。
【００６８】
ここで、第１形態の調光シート１０ａの製造に適した調光シート用多層体の構成について説明する。
図８は、リバースタイプの第１形態の調光シート１０ａの形成に用いられる調光シート用多層体３０を示す。調光シート用多層体３０は、調光層１１の厚さの差が形成される前の積層体であって、調光層１１、透明電極層１２Ａ，１２Ｂ、透明支持層１３Ａ，１３Ｂ、および、配向層１４Ａ，１４Ｂを備えている。
【００６９】
透明支持層１３Ａ，１３Ｂとして、ポリエチレンテレフタレート等の高分子フィルムが用いられる場合、第１透明支持層１３Ａおよび第２透明支持層１３Ｂの各々の厚さＴｓは、通常、５０μｍ以上２００μｍ以下の程度である。また、高分子ネットワーク型液晶から構成される調光層１１の厚さＴｌは、通常、１０μｍ以上１５μｍ以下の程度である。
【００７０】
第１形態の調光シート１０ａの製造に用いる調光シート用多層体３０においては、上記版での押圧によって調光層１１の厚さの差が形成されやすいように、換言すれば、押圧力が調光層１１に作用しやすいように、上記範囲のなかで薄い透明支持層１３Ａ，１３Ｂと、上記範囲のなかで厚い調光層１１とが用いられることが好ましい。具体的には、例えば、透明支持層１３Ａ，１３Ｂの厚さＴｓは５０μｍ、調光層１１の厚さＴｌは１５μｍとされる。薄い透明支持層１３Ａ，１３Ｂと厚い調光層１１とが用いられることを、これらの層の厚さの関係で表すと、調光層１１の厚さＴｌは、透明支持層１３Ａ，１３Ｂの厚さＴｓの１／３以上であることが好ましい。
【００７１】
なお、上記調光層１１と透明支持層１３Ａ，１３Ｂとの厚さの関係は、ノーマルタイプの第１形態の調光シート１０ａの形成に用いられる調光シート用多層体３０にも適用される。
【００７２】
以上のように、第１形態では、調光層１１の厚さの差によって、駆動電圧と調光層１１が含む液晶分子の分極方向との関係が異なる領域、詳細には、駆動電圧を上昇させた場合に光透過率およびヘイズが変化し始める電圧の大きさが異なる領域を生じさせている。調光層１１の厚さは、二段階に限らず、三段階以上に変化していてもよい。なお、調光シート１０が、高分子ネットワーク型液晶から構成される調光層１１を備える場合に限らず、駆動電圧の印加によって調光層１１が含む液晶分子の向きを変えることで、光透過率を変える調光シート１０であれば、第１形態の適用によって、パターンを呈する調光シート１０の実現が可能である。
【００７３】
［第２形態］
図９が示すように、第２形態の調光シート１０ｂは、リバースタイプであって、配向層１４Ａ，１４Ｂの厚さが部分的に異なる。そして、中間調モードでは、配向層１４Ａ，１４Ｂの厚さの差に起因して、調光シート１０ｂ内で光透過率の差が生じ、パターンが視認される。
【００７４】
例として、調光シート１０ｂが、相対的に配向層１４Ａ，１４Ｂが厚い第１領域Ｒ１ｂと、相対的に配向層１４Ａ，１４Ｂが薄い第２領域Ｒ２ｂとを有する場合について説明する。第２領域Ｒ２ｂにおいては、第１配向層１４Ａと第２配向層１４Ｂとの少なくとも一方が、第１領域Ｒ１ｂよりも薄い。
【００７５】
配向層１４Ａ，１４Ｂが薄いほど、配向層１４Ａ，１４Ｂによる液晶分子の規制力が小さくなる。すなわち、第２領域Ｒ２ｂでは、第１領域Ｒ１ｂと比較して、液晶分子の長軸方向を、配向層１４Ａ，１４Ｂの法線方向へ沿わせる力が小さい。したがって、共通の駆動電圧の上昇に対して、第１領域Ｒ１ｂよりも第２領域Ｒ２ｂの方がヘイズの上昇が早く起こる。
【００７６】
第１形態と同様、印加電圧を増減してもヘイズが最小値付近でほぼ変わらない低電圧領域で駆動電圧を印加することにより、透明モードが実現される。また、印加電圧を増減してもヘイズが飽和して最大値付近でほぼ変わらない高電圧領域で駆動電圧を印加することにより、不透明モードが実現される。透明モードおよび不透明モードでは、第１領域Ｒ１ｂと第２領域Ｒ２ｂとに視認可能な光透過率の差はなく、パターンは視認されない。
【００７７】
一方、低電圧領域と高電圧領域との間の領域で駆動電圧を印加することにより、第１領域Ｒ１ｂと第２領域Ｒ２ｂとで、ヘイズに差が生じ、中間調モードが実現される。すなわち、上述のように、配向層１４Ａ，１４Ｂの厚さの差に起因して、印加電圧の上昇に対して第１領域Ｒ１ｂよりも第２領域Ｒ２ｂの方がヘイズの上昇が早く起こることから、第１領域Ｒ１ｂよりも第２領域Ｒ２ｂの方が、光透過率が低くなると共にヘイズが高くなる。これにより、第１領域Ｒ１ｂと第２領域Ｒ２ｂとの光透過率の差に起因したパターンが視認される。
【００７８】
第２形態の調光シート１０ｂは、第１形態と同様、上述の調光シート用多層体を、所望のパターンに対応する凹凸を有する版で押圧することによって、形成される。
第２形態の調光シート１０ｂの製造に用いる調光シート用多層体においては、上記版での押圧によって配向層１４Ａ，１４Ｂの厚さの差が形成されやすいように、換言すれば、押圧力が配向層１４Ａ，１４Ｂに作用しやすいように、厚さが例えば５０μｍ程度である薄い透明支持層１３Ａ，１３Ｂが用いられることが好ましい。
【００７９】
なお、押圧によっていずれの層に厚さの差が形成されるかは、各層の材料や厚さの調整の他、調光シート用多層体の端部の封止によって、各層の内部の圧力を調整すること等によっても制御可能である。
【００８０】
以上のように、第２形態では、配向層１４Ａ，１４Ｂの厚さの差によって、駆動電圧と調光層１１が含む液晶分子の分極方向との関係が異なる領域、詳細には、駆動電圧を上昇させた場合に光透過率およびヘイズが変化し始める電圧の大きさが異なる領域を生じさせている。第１配向層１４Ａおよび第２配向層１４Ｂの各々において、その厚さは、二段階に限らず、三段階以上に変化していてもよい。
【００８１】
［第３形態］
図１０が示すように、第３形態の調光シート１０ｃにおいては、透明電極層１２Ａ，１２Ｂの厚さが部分的に異なる。そして、中間調モードでは、透明電極層１２Ａ，１２Ｂの厚さの差に起因して、調光シート１０ｃ内で光透過率の差が生じ、パターンが視認される。
【００８２】
例として、調光シート１０ｃが、相対的に透明電極層１２Ａ，１２Ｂが厚い第１領域Ｒ１ｃと、相対的に透明電極層１２Ａ，１２Ｂが薄い第２領域Ｒ２ｃとを有する場合について説明する。第２領域Ｒ２ｃにおいては、第１透明電極層１２Ａと第２透明電極層１２Ｂとの少なくとも一方が、第１領域Ｒ１ｃよりも薄い。なお、図１０においては、リバースタイプを例示しているが、ノーマルタイプにも第３形態は適用可能である。
【００８３】
透明電極層１２Ａ，１２Ｂが薄いほど、透明電極層１２Ａ，１２Ｂの抵抗が増加することに起因して、調光層１１にかかる実効電圧は小さくなる。したがって、リバースタイプの場合、第２領域Ｒ２ｃでは、第１領域Ｒ１ｃと比較して、液晶分子の長軸方向を、配向層１４Ａ，１４Ｂの法線方向とは異なる方向へ向ける力が小さい。そのため、共通の駆動電圧の上昇に対して、第１領域Ｒ１ｃよりも第２領域Ｒ２ｃの方がヘイズの上昇が遅れて生じる。
【００８４】
リバースタイプの場合、低電圧領域で駆動電圧を印加することにより、透明モードが実現され、高電圧領域で駆動電圧を印加することにより、不透明モードが実現される。透明モードおよび不透明モードでは、第１領域Ｒ１ｃと第２領域Ｒ２ｃとに視認可能な光透過率の差はなく、パターンは視認されない。
【００８５】
そして、低電圧領域と高電圧領域との間の領域で駆動電圧を印加することにより、第１領域Ｒ１ｃと第２領域Ｒ２ｃとで、ヘイズに差が生じ、中間調モードが実現される。すなわち、上述のように、透明電極層１２Ａ，１２Ｂの厚さの差に起因して、印加電圧の上昇に対して第１領域Ｒ１ｃよりも第２領域Ｒ２ｃの方がヘイズの上昇が遅いことから、第１領域Ｒ１ｃよりも第２領域Ｒ２ｃの方が、光透過率が高くなると共にヘイズが低くなる。これにより、第１領域Ｒ１ｃと第２領域Ｒ２ｃとの光透過率の差に起因したパターンが視認される。
【００８６】
これに対し、ノーマルタイプの場合、第２領域Ｒ２ｃでは、第１領域Ｒ１ｃと比較して調光層１１にかかる実効電圧が小さくなるため、液晶分子の長軸方向を、透明電極層１２Ａ，１２Ｂ間の電界方向、すなわち、調光層１１の法線方向に沿わせる力が小さくなる。したがって、共通の駆動電圧の上昇に対して、第１領域Ｒ１ｃよりも第２領域Ｒ２ｃの方がヘイズの低下が遅れて起こる。
【００８７】
ノーマルタイプの場合、低電圧領域で駆動電圧を印加することにより、不透明モードが実現され、高電圧領域で駆動電圧を印加することにより、透明モードが実現される。透明モードおよび不透明モードでは、第１領域Ｒ１ｃと第２領域Ｒ２ｃとに視認可能な光透過率の差はなく、パターンは視認されない。
【００８８】
そして、低電圧領域と高電圧領域との間の領域で駆動電圧を印加することにより、第１領域Ｒ１ｃと第２領域Ｒ２ｃとで、ヘイズに差が生じ、中間調モードが実現される。すなわち、上述のように、透明電極層１２Ａ，１２Ｂの厚さの差に起因して、印加電圧の上昇に対して第１領域Ｒ１ｃよりも第２領域Ｒ２ｃの方がヘイズの低下が遅いことから、第１領域Ｒ１ｃよりも第２領域Ｒ２ｃの方が、光透過率が低くなると共にヘイズが高くなる。これにより、第１領域Ｒ１ｃと第２領域Ｒ２ｃとの光透過率の差に起因したパターンが視認される。
【００８９】
第３形態の調光シート１０ｃは、第１形態と同様、調光シート用多層体を、所望のパターンに対応する凹凸を有する版で押圧することによって、形成される。
第３形態の調光シート１０ｃの製造に用いる調光シート用多層体においては、上記版での押圧によって透明電極層１２Ａ，１２Ｂの厚さの差が形成されやすいように、換言すれば、押圧力が透明電極層１２Ａ，１２Ｂに作用しやすいように、厚さが例えば５０μｍ程度である薄い透明支持層１３Ａ，１３Ｂが用いられることが好ましい。さらに、上記版での押圧によって透明電極層１２Ａ，１２Ｂが変形しやすいように、透明電極層１２Ａ，１２Ｂの柔軟性が高いことが好ましい。具体的には、透明電極層１２Ａ，１２Ｂは、ＰＥＤＯＴ等の有機系材料から構成されることが好ましい。
【００９０】
以上のように、第３形態では、透明電極層１２Ａ，１２Ｂの厚さの差によって、駆動電圧と調光層１１が含む液晶分子の分極方向との関係が異なる領域、詳細には、駆動電圧を上昇させた場合に光透過率およびヘイズが変化し始める電圧の大きさが異なる領域を生じさせている。第１透明電極層１２Ａおよび第２透明電極層１２Ｂの各々において、その厚さは、二段階に限らず、三段階以上に変化していてもよい。
【００９１】
［第４形態］
図１１が示すように、第４形態の調光シート１０ｄは、高分子ネットワーク型液晶から構成される調光層１１を備え、調光層１１において、高分子ネットワークを構成するポリマーの密度が部分的に異なる。そして、中間調モードにおいては、ポリマーの密度の差に起因して、調光シート１０ｄ内で光透過率の差が生じ、パターンが視認される。
【００９２】
例として、調光シート１０ｄが、相対的にポリマーの密度が高い第１領域Ｒ１ｄと、相対的にポリマーの密度が低い第２領域Ｒ２ｄとを有する場合について説明する。なお、図１０においては、リバースタイプを例示しているが、ノーマルタイプにも第４形態は適用可能である。
【００９３】
高分子ネットワークを構成するポリマーは、液晶分子の配向について規制力を有さない場合と、当該配向について規制力を有する場合とがあり得る。上記規制力を有さない場合、ポリマーは、方向性を有さずに無秩序な網目状のネットワークを形成している。上記規制力を有する場合、ポリマーは、特定の方向に沿ってポリマー鎖が延びるようにネットワークを形成している。こうした規制力は、ポリマーにおける極性の有無によって制御可能である。
【００９４】
まず、ポリマーが規制力を有さない場合について説明する。この場合、ポリマーの密度が低いほど、高分子ネットワークの網目が大きくなるため、空隙に保持されている液晶分子が方向を変えやすくなる。したがって、共通の駆動電圧の上昇に対して、第１領域Ｒ１ｄよりも第２領域Ｒ２ｄの方がヘイズの変化が早く起こる。
【００９５】
リバースタイプの場合、低電圧領域で駆動電圧を印加することにより、透明モードが実現され、高電圧領域で駆動電圧を印加することにより、不透明モードが実現される。透明モードおよび不透明モードでは、第１領域Ｒ１ｄと第２領域Ｒ２ｄとに視認可能な光透過率の差はなく、パターンは視認されない。
【００９６】
そして、低電圧領域と高電圧領域との間の領域で駆動電圧を印加することにより、第１領域Ｒ１ｄと第２領域Ｒ２ｄとで、ヘイズに差が生じ、中間調モードが実現される。すなわち、上述のように、調光層１１におけるポリマーの密度の差に起因して、印加電圧の上昇に対して第１領域Ｒ１ｄよりも第２領域Ｒ２ｄの方がヘイズの上昇が早く起こることから、第１領域Ｒ１ｄよりも第２領域Ｒ２ｄの方が、光透過率が低くなると共にヘイズが高くなる。これにより、第１領域Ｒ１ｄと第２領域Ｒ２ｄとの光透過率の差に起因したパターンが視認される。
【００９７】
ノーマルタイプの場合、低電圧領域で駆動電圧を印加することにより、不透明モードが実現され、高電圧領域で駆動電圧を印加することにより、透明モードが実現される。透明モードおよび不透明モードでは、第１領域Ｒ１ｄと第２領域Ｒ２ｄとに視認可能な光透過率の差はなく、パターンは視認されない。
【００９８】
そして、低電圧領域と高電圧領域との間の領域で駆動電圧を印加することにより、第１領域Ｒ１ｄと第２領域Ｒ２ｄとで、ヘイズに差が生じ、中間調モードが実現される。すなわち、上述のように、調光層１１におけるポリマーの密度の差に起因して、印加電圧の上昇に対して第１領域Ｒ１ｄよりも第２領域Ｒ２ｄの方がヘイズの低下が早く起こることから、第１領域Ｒ１ｄよりも第２領域Ｒ２ｄの方が、光透過率が高くなると共にヘイズが低くなる。これにより、第１領域Ｒ１ｄと第２領域Ｒ２ｄとの光透過率の差に起因したパターンが視認される。
【００９９】
次に、ポリマーが規制力を有する場合について説明する。ポリマーは、印加電圧の上昇と共に液晶分子の長軸方向が向けられる方向に、規制力を有する。すなわち、リバースタイプの場合は、配向層１４Ａ，１４Ｂの法線方向と異なる方向、例えば、当該法線方向と直交する方向にポリマー鎖が延びるように、ポリマーが設計される。また、ノーマルタイプの場合は、透明電極層１２Ａ，１２Ｂ間の電界方向、すなわち、調光層１１の法線方向にポリマー鎖が延びるように、ポリマーが設計される。これらの場合、ポリマーの密度が低いほど、ポリマーの規制力が弱くなり、規制力の働く方向に液晶分子が向きを変えにくくなる。したがって、共通の駆動電圧の上昇に対して、第１領域Ｒ１ｄよりも第２領域Ｒ２ｄの方がヘイズの変化が遅く生じる。
【０１００】
リバースタイプの場合、上述したポリマーが規制力を有さない場合と同様に、低電圧領域で駆動電圧を印加したときは透明モードとなり、高電圧領域で駆動電圧を印加したときは不透明モードとなる。
【０１０１】
そして、低電圧領域と高電圧領域との間の領域で駆動電圧を印加することにより、第１領域Ｒ１ｄと第２領域Ｒ２ｄとで、ヘイズに差が生じ、中間調モードが実現される。すなわち、調光層１１におけるポリマーの密度の差に起因して、印加電圧の上昇に対して第１領域Ｒ１ｄよりも第２領域Ｒ２ｄの方がヘイズの上昇が遅れて生じることから、第１領域Ｒ１ｄよりも第２領域Ｒ２ｄの方が、光透過率が高くなると共にヘイズが低くなる。これにより、第１領域Ｒ１ｄと第２領域Ｒ２ｄとの光透過率の差に起因したパターンが視認される。
【０１０２】
ノーマルタイプの場合、上述したポリマーが規制力を有さない場合と同様に、低電圧領域で駆動電圧を印加したときは不透明モードとなり、高電圧領域で駆動電圧を印加したときは透明モードとなる。
【０１０３】
そして、低電圧領域と高電圧領域との間の領域で駆動電圧を印加することにより、第１領域Ｒ１ｄと第２領域Ｒ２ｄとで、ヘイズに差が生じ、中間調モードが実現される。すなわち、調光層１１におけるポリマーの密度の差に起因して、印加電圧の上昇に対して第１領域Ｒ１ｄよりも第２領域Ｒ２ｄの方がヘイズの低下が遅れて生じることから、第１領域Ｒ１ｄよりも第２領域Ｒ２ｄの方が、光透過率が低くなると共にヘイズが高くなる。これにより、第１領域Ｒ１ｄと第２領域Ｒ２ｄとの光透過率の差に起因したパターンが視認される。
【０１０４】
第４形態の調光シート１０ｄの製造方法を説明する。第４形態の調光シート１０ｄは、上述の調光シート１０の製造方法で説明した塗布層に対する紫外線の照射工程において、単位面積当たりに照射される紫外線の積算光量を部分的に異ならせることにより形成される。積算光量が相対的に多い部分では、重合が進み、ポリマーの密度が相対的に大きくなる。これにより、ポリマーの密度が部分的に異なる調光層１１が形成され、その結果、第１領域Ｒ１ｄと第２領域Ｒ２ｄとを有する調光シート１０ｄが形成される。第１領域Ｒ１ｄと第２領域Ｒ２ｄとでは、モノマーに対するポリマーの割合が異なっている。
【０１０５】
以上のように、第４形態では、調光層１１におけるポリマーの密度の差によって、駆動電圧と調光層１１が含む液晶分子の分極方向との関係が異なる領域、詳細には、駆動電圧を上昇させた場合に光透過率およびヘイズが変化し始める電圧の大きさが異なる領域を生じさせている。調光層１１におけるポリマーの密度は、多段階に変化していてもよい。なお、調光層１１が高分子ネットワーク型液晶から構成される場合に限らず、ポリマーの間に液晶分子を保持する調光層１１を備える調光シート１０であれば、第４形態の適用によって、パターンを呈する調光シート１０の実現が可能である。
【０１０６】
［第５形態］
図１２が示すように、第５形態の調光シート１０ｅは、リバースタイプであって、配向層１４Ａ，１４Ｂの硬化状態が部分的に異なる。そして、中間調モードにおいては、配向層１４Ａ，１４Ｂの硬化状態の差に起因して、調光シート１０ｅ内で光透過率の差が生じ、パターンが視認される。
【０１０７】
例として、調光シート１０ｅが、相対的に配向層１４Ａ，１４Ｂの硬化が進行していない第１領域Ｒ１ｅと、相対的に配向層１４Ａ，１４Ｂの硬化が進行している第２領域Ｒ２ｅとを有する場合について説明する。第２領域Ｒ２ｅにおいては、第１配向層１４Ａと第２配向層１４Ｂとの少なくとも一方が、第１領域Ｒ１ｅよりも硬い。
【０１０８】
配向層１４Ａ，１４Ｂが乾燥して硬化が進行しているほど、すなわち、配向層１４Ａ，１４Ｂが硬いほど、配向層１４Ａ，１４Ｂを構成する分子の密度が大きくなり、配向層１４Ａ，１４Ｂによる液晶分子の規制力が大きくなる。すなわち、第２領域Ｒ２ｅでは、第１領域Ｒ１ｅと比較して、液晶分子の長軸方向を、配向層１４Ａ，１４Ｂの法線方向へ沿わせる力が大きい。したがって、共通の駆動電圧の上昇に対して、第１領域Ｒ１ｅよりも第２領域Ｒ２ｅの方がヘイズの上昇が遅れて生じる。
【０１０９】
第５形態においても、低電圧領域で駆動電圧を印加することにより、透明モードが実現され、高電圧領域で駆動電圧を印加することにより、不透明モードが実現される。透明モードおよび不透明モードでは、第１領域Ｒ１ｅと第２領域Ｒ２ｅとに視認可能な光透過率の差はなく、パターンは視認されない。
【０１１０】
そして、低電圧領域と高電圧領域との間の領域で駆動電圧を印加することにより、第１領域Ｒ１ｅと第２領域Ｒ２ｅとで、ヘイズに差が生じ、中間調モードが実現される。すなわち、配向層１４Ａ，１４Ｂの硬化状態の差に起因して、印加電圧の上昇に対して第１領域Ｒ１ｅよりも第２領域Ｒ２ｅの方がヘイズの上昇が遅いことから、第１領域Ｒ１ｅよりも第２領域Ｒ２ｅの方が、光透過率が高くなると共にヘイズが低くなる。これにより、第１領域Ｒ１ｅと第２領域Ｒ２ｅとの光透過率の差に起因したパターンが視認される。
【０１１１】
第５形態の調光シート１０ｅの製造方法を説明する。第５形態の調光シート１０ｅは、上述の調光シート１０の製造方法において、塗膜の乾燥により配向層１４Ａ，１４Ｂを形成する際に、単位面積当たりに供給される温風の熱量を部分的に異ならせることにより形成される。熱量が相対的に多い部分では、乾燥による硬化がより進行する。これにより、硬化状態が部分的に異なる配向層１４Ａ，１４Ｂが形成され、その結果、第１領域Ｒ１ｅと第２領域Ｒ２ｅとを有する調光シート１０ｅが形成される。
【０１１２】
以上のように、第５形態では、配向層１４Ａ，１４Ｂにおける硬化状態の差によって、駆動電圧と調光層１１が含む液晶分子の分極方向との関係が異なる領域、詳細には、駆動電圧を上昇させた場合に光透過率およびヘイズが変化し始める電圧の大きさが異なる領域を生じさせている。第１配向層１４Ａおよび第２配向層１４Ｂの各々において、その硬化状態は、多段階に変化していてもよい。
【０１１３】
［その他の形態］
上述した第１〜第５形態は、互いに組み合わされてもよい。例えば、第１形態と第３形態とが組み合わされた場合、調光層１１の厚さの違いおよび透明電極層１２Ａ，１２Ｂの厚さの違いに起因して、駆動電圧と液晶分子の分極方向との関係が異なる領域が形成される。これにより、調光シート１０内で光透過率の差が生じ、パターンが視認される。
【０１１４】
また、調光装置が、透明電極層１２Ａ，１２Ｂに印加する駆動電圧の大きさと調光層１１の液晶分子の分極方向との関係の違いによって、調光シート１０内で光透過率に差を生じさせ、これによってパターンを呈する構成であれば、調光装置の構成は、第１〜第５形態とは異なっていてもよい。さらに、上記構成の調光シート１０が形成可能であれば、調光シート１０は、上記各形態で例示した製造方法とは異なる方法によって製造されてもよい。
【０１１５】
例えば、配向層を用いて液晶分子を配向させることにより、ノーマルタイプ、すなわち、駆動電圧の非印加時に不透明であって駆動電圧の上昇に印加に伴い透明度が高くなるタイプの調光シートが実現されてもよい。
【０１１６】
また、上述した透明モード、不透明モード、中間調モードのうち、少なくとも中間調モードが実施される調光装置であれば、調光シートの意匠性を高めることは可能である。また、調光シートの駆動の形態は、最も透明度が低い状態において調光シートに一切模様が表れない形態に限定されない。最も透明度が低い状態において、間仕切りとしての機能を最大限発揮しつつもパターンが残存して認識できる意匠性に富んだ形態も採用しうる。
【０１１７】
［適用例］
上述した調光シート１０を、窓ガラス等に貼り付けることによって２つの空間を仕切る仕切り部材に利用する場合に、適用可能な構成について説明する。
【０１１８】
図１３が示すように、調光シート１０は、その表面に、調光シート１０の表面の領域を区画する区画部材４０を備えていてもよい。区画部材４０は、例えば、障子枠のように、縦方向と横方向とに延びる格子状に配置され、調光シート１０の表面を複数の矩形領域に区画する。区画部材４０は、例えば樹脂等からなる化粧テープから構成され、調光シート１０の表面に貼り付けられている。
【０１１９】
調光シート１０が障子調のパターンを呈し、区画部材４０が障子枠を構成するように配置される形態であれば、調光シート１０を障子の代替として用いることができる。透明モードと中間調モードとの切り替えによって、障子が開けられている状態と障子が閉められている状態との各々の代替となる状態が実現できる。
【０１２０】
住宅等において、窓がある箇所に本物の障子を配置するためには、窓のサッシに隣接して障子用の敷居および鴨居を配置したり、縁側を設けたりする必要がある。それゆえ、障子の配置のための工事が大掛かりとなり、また、現代の住宅においては障子の配置のためのスペースの確保が容易でない場合も多い。一方で、カーテンは、容易に配置が可能ではあるが、和風の部屋の雰囲気には合いにくい。
【０１２１】
これに対し、調光シート１０は、窓ガラスへの貼り付けによって利用可能であるため、障子と比較して、配置に要する負荷およびスペースが小さい。したがって、障子の代替として調光シート１０を用いることで、障子の配置が困難である箇所にも、障子のように、プライバシーの保護を図りつつ光を取り入れる調光効果と和室に適した装飾効果とを有する仕切り部材を配置することが可能となる。
【０１２２】
また、障子紙は破れやすく、劣化も生じやすい。したがって、障子においては、メンテナンスとして障子紙の貼り替えが必要になるが、調光シート１０を障子の代替として用いれば、こうしたメンテナンスに要する負荷の軽減も可能である。
【０１２３】
また、区画部材４０によって区画された複数の領域のうちの１以上の領域では、他の領域とは独立して駆動モードの制御が可能であってもよい。独立して駆動モードの制御が可能である対象領域においては、第１透明電極層１２Ａと第２透明電極層１２Ｂとの少なくとも一方が、他の領域と絶縁されており、他の領域とは別に駆動電圧が印加される。対象領域に駆動電圧を印加するための端子部や配線は、区画部材４０と重なる部分に配置されることが好ましい。寸法上問題がなければ、区画部材４０に相当する框や組子などに開口空間を設け当該空間に上記配線等を配設することが可能である。これにより、調光シート１０の表面と対向する位置から見て、上記端子部や配線が視認されることが抑えられるため、調光シート１０の意匠性がより高められる。
【０１２４】
例えば、図１４が示すように、下部の対象領域Ｃ１が、他の領域Ｃ２とは独立して駆動モードの制御が可能とされる。この場合、例えば、対象領域Ｃ１を透明モードとし、他の領域Ｃ２を中間調モードとすることで、雪見障子の代替として調光シート１０を利用することができる。このように、区画部材４０によって区画された１以上の領域において、独立した駆動モードの制御が可能であれば、各領域の駆動モードの選択によって、多様な装飾効果が得られる。また、各領域の駆動モードの選択によって、調光シート１０が区切る一方の空間から他方の空間へ取り入れられる光量を調整することも可能である。
【０１２５】
なお、区画部材４０に代えて、調光シート１０が呈するパターンに、障子枠に模した部分が含まれてもよい。言い換えれば、調光シート１０は、光透過率の差によって、障子枠に模した格子状のパターンを含むパターンを呈してもよい。
【０１２６】
また、調光シート１０が貼り付けられる面は、平面であってもよいし、曲面であってもよい。そして、調光シート１０が貼り付けられる対象は、窓ガラスやガラス壁等の建材に限らず、自動車の窓ガラス等の車両用部材であってもよい。
【０１２７】
以上説明したように、本実施形態によれば、以下に列挙する効果を得ることができる。
（１）調光シート１０が、透明電極層１２Ａ，１２Ｂに印加される駆動電圧の大きさと調光層１１が含む液晶分子の分極方向との関係が異なる領域を有する。そして、これらの領域間で上記分極方向を異ならせる大きさの駆動電圧が印加されることによって、調光シート１０に光透過率の差が生じる。これによって、調光シート１０が、光透過率の差に起因したパターンを呈するため、調光シート１０の意匠性が高められる。
【０１２８】
（２）調光層１１の厚さの差に起因して上記関係の違いが生じる形態、透明電極層１２Ａ，１２Ｂの厚さの差に起因して上記関係の違いが生じる形態、配向層１４Ａ，１４Ｂの厚さの差に起因して上記関係の違いが生じる形態の各々であれば、光透過率の差に起因したパターンを呈する調光シート１０が好適に実現される。また、こうした調光シート１０は、調光シート用多層体に対する型を用いた押圧によって形成可能である。すなわち、各層の積層後に、所望のパターンを呈するように、調光シート１０を形成できる。したがって、種々のパターンに共通する部材として調光シート用多層体の形成および保管が可能であり、また、調光シート用多層体を、パターンを呈さない調光シートとして出荷することもできる。したがって、多様なパターンの調光シート１０を製造する場合でも、その在庫の圧縮が可能であり、製造コストの削減も可能である。
【０１２９】
（３）調光層１１におけるポリマーの密度の差に起因して上記関係の違いが生じる形態、配向層１４Ａ，１４Ｂにおける硬化状態の差に起因して上記関係の違いが生じる形態の各々であれば、光透過率の差に起因したパターンを呈する調光シート１０が好適に実現される。
【０１３０】
（４）制御部２０による駆動電圧の大きさの制御によって、調光シート１０がパターンを呈する中間調モードと、調光シート１０が透明であってパターンを呈さない透明モードとの間で駆動モードが変えられる。また、制御部２０による駆動電圧の大きさの制御によって、上記中間調モードと、調光シート１０が不透明であってパターンを呈さない不透明モードとの間で駆動モードが変えられる。これらの構成によれば、駆動モードの変更によって、調光シート１０が面する空間に対する装飾を変更することが可能であり、調光シート１０による多様な装飾効果が得られる。また、駆動モードの変更によって、調光シート１０が区切る一方の空間から他方の空間へ取り入れられる光量を調整することも可能である。そして、透明モードと中間調モードと不透明モードとの間で駆動モードが変えられる構成であれば、装飾効果と調光効果とのさらなる多様化が可能である。
【０１３１】
［付記］
上記課題を解決するための手段には、上記実施形態から導き出される技術的思想として以下の付記が含まれる。
【０１３２】
液晶分子を含む調光層と、
前記調光層を挟む一対の透明電極層と、
前記調光層および前記一対の透明電極層を挟む一対の透明支持層と、
を備える調光シート用多層体であって、
前記調光層の厚さは、前記透明支持層の厚さの１／３以上であり、
前記調光シート用多層体は、当該多層体に対する押圧によって前記調光層の厚さが互いに異なる複数の領域を有する調光シートの形成に用いられる
調光シート用多層体。
【０１３３】
上記調光シート用多層体によれば、一般的な調光層と透明支持層との厚さの関係よりも、薄い透明支持層と厚い調光層とが用いられているため、押圧によって調光層の厚さの差が形成されやすい。したがって、こうした調光シート用多層体を用いて調光シートを形成することによって、調光層の厚さの差に起因して光透過率の差が生じることによりパターンを呈する調光シートが製造される。それゆえ、意匠性の高い調光シートを形成することができる。
【符号の説明】
【０１３４】
１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０Ｎ，１０Ｒ…調光シート、１１…調光層、１２Ａ，１２Ｂ…透明電極層、１３Ａ，１３Ｂ…透明支持層、１４Ａ，１４Ｂ…配向層、１５Ａ，１５Ｂ…端子部、２０…制御部、３０…調光シート用多層体、４０…区画部材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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