(57)【要約】【課題】  高透過性を示す調光装置を提供する。【解決手段】  本発明の一態様に係る調光装置は、二枚の透明板１、２の間に光学素子３と透明固体層８が備えられ、光学素子３には、一対の透明電極付き透明基板３１、３２が対向して備えられ、一対の透明電極３３、３４の間に、透明電極３３、３４への電気的制御により光透過状態を可変可能な調光層３５が配置された調光装置であって、光学素子３の表側と裏側の表示面をそれぞれ覆うように透明固体層８が配置され、一対の透明電極３３、３４にそれぞれ導電接続される接続配線４を備え、接続配線４は、その両端が透明板１、２の外端にそれぞれ至るように略直線状に配設されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二枚の透明板の間に光学素子と透明固体層が備えられ、
前記光学素子には、一対の透明電極付き透明基板が対向して備えられ、前記一対の透明電極の間に、当該透明電極への電気的制御により光透過状態を可変可能な調光層が配置された調光装置であって、
前記光学素子の表側と裏側の表示面をそれぞれ覆うように前記透明固体層が配置され、
前記一対の透明電極にそれぞれ導電接続される接続配線を備え、
当該接続配線は、その両端が前記透明板の外端にそれぞれ至るように略直線状に配設されてなる調光装置。
【請求項２】
複数の前記光学素子が面方向に並設されてなる請求項１に記載の調光装置。
【請求項３】
前記複数の光学素子のうち、隣り合う光学素子の間に透明固体層が備えられてなる請求項２に記載の調光装置。
【請求項４】
１本の前記接続配線が、複数の前記光学素子の前記透明電極に導電接続されてなる請求項１、２又は３に記載の調光装置。
【請求項５】
前記透明固体層の主成分が接着性を有する樹脂である請求項１〜４のいずれか１項に記載の調光装置。
【請求項６】
前記透明固体層の主成分は樹脂であり、
前記透明固体層のガラス転移温度（Ｔｇ）が、使用温度領域の下限温度より４０℃高い温度、又は使用温度領域の平均温度、のいずれか低い方の温度以下である請求項１〜５のいずれか１項に記載の調光装置。
【請求項７】
前記透明固体層の主成分は樹脂であり、
前記透明固体層のガラス転移温度（Ｔｇ）が、２０℃以下である請求項１〜５のいずれか１項に記載の調光装置。
【請求項８】
前記透明固体層は、紫外線吸収剤を含有している請求項１〜７のいずれか１項に記載の調光装置。
【請求項９】
二枚の透明板の間に光学素子を備えた調光装置の製造方法であって、
前記光学素子として、一対の透明電極付き透明基板が対向して備えられ、前記一対の透明電極の間に、当該透明電極への電気的制御により光透過状態を可変可能な調光層が配置されたものを用意し、
前記光学素子の前記一対の透明電極にそれぞれ導電接続し、前記二枚の透明板の外端まで延設される接続配線を、前記一対の透明電極付き透明基板の任意の透明基板上に固設し、
前記光学素子と、前記二枚の透明板の少なくとも一方とを離間部材を用いて固定し、
前記一対の透明板の間隙に液状樹脂材料を注入し、
前記接続配線に所定の張力が生ずるように前記接続配線に荷重をかけながら、前記液状樹脂材料を硬化させる調光装置の製造方法。
【請求項１０】
前記液状樹脂材料を注入する前に、前記一対の透明板の外周部上に前記液状樹脂材料を注入する注入口を有する枠体部を形成し、
前記注入口から前記一対の透明板の間隙に形成された空間に液状樹脂材料を注入する請求項９に記載の調光装置の製造方法。
【請求項１１】
前記調光装置を使用する温度範囲で前記液状樹脂材料を硬化する請求項９又は１０に記載の調光装置の製造方法。
【請求項１２】
前記一対の透明板の間隙に前記液状樹脂材料を注入する前に、前記液状樹脂材料に紫外線吸収剤を添加して混合する請求項９、１０又は１１に記載の調光装置の製造方法。
【請求項１３】
前記離間部材は、前記液状樹脂材料の固化物である請求項９〜１２のいずれか１項に記載の調光装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調光装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気的制御によって光の透過状態を制御する光学素子を備えた調光装置が知られている。このような調光装置は、光の透過状態をコントロールすることにより、利用者の視野を遮蔽したり開放したりすることができるので、室内の間仕切り、外窓等の建材用途として用いられている。自動車のサンルーフやサンバイザー用途としての利用についても提案されている（非特許文献１）。
【０００３】
上記調光装置に用いられる光学素子としては、エレクトロクロミック素子を使用したものや、透過−散乱型の動作モードを備えた液晶／高分子複合体を用いた液晶光学素子（Liquid Crystal Polymer Composite）（特許文献１）が知られている。液晶／高分子複合体は、高分子と液晶間や液晶内部のドメインでの屈折率差によって光の制御を行う。
【０００４】
液晶／高分子複合体を用いた液晶光学素子を内蔵した調光装置として、光学素子の両側に一対の透明板を配設するものが開示されている（特許文献２）。
図７は、上記特許文献２に記載の調光装置の構成を模式的に示した断面図である。この調光装置１００は、透明電極１３３をそれぞれ備える一対の透明基板１３１間に液晶／高分子複合体からなる調光層１３５を挟持した液晶光学素子１０３、この液晶光学素子１０３を挟持する一対の透明板１０１等を備えている。また、一対の透明板１０１の間隙における外端には、液晶光学素子１０３の透明電極１３３と導電接続される端子１０４が備えられている。端子１０４は、外部の駆動回路と接続して、液晶光学素子１０３に電圧を供給する役割を担う。
【０００５】
調光装置の別の例として、一対の透明板に複数の液晶光学素子を挟持した例が提案されている（特許文献３）。特許文献３によれば、液晶光学素子と、一対の透明板の端部に設けられた太陽電池とを、一対の透明板上に形成された透明導電膜を介して電気的に接続することにより可視光の透過率を制御可能である旨が記載されている。
【特許文献１】米国特許第５１８８７６０号明細書
【特許文献２】特開平２−２４６３０号公報
【特許文献３】特開昭６２−１１５４１６号公報
【非特許文献１】高分子液晶調光材料  工業材料  １８〜５０頁、Ｖｏｌ．４０、Ｎｏ．３、１９９２年（日刊工業新聞社）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、調光装置は、様々な用途への応用展開が期待されている。その多様化したニーズに応え、様々な用途に応用展開していくためには、調光装置に搭載された光学素子を効果的に保護することが望ましい。特に、光学素子として液晶／高分子複合体からなる液晶光学素子を使用する場合、応力が加えられることによって透明状態に復帰しない白濁が生じることがある。この白濁の原因は、液晶光学素子の内部の高分子の構造が破壊され変形を生ずることによると考えられる。さらに、高分子の形状が部分的に変形するだけでなく、その周辺の液晶の配向までが変化を生じるためと考えられる。
【０００７】
このような白濁は、液晶光学素子に対して、その光学状態を変化させるだけの駆動電圧を印加しても、元の状態に復帰することがない。いわゆる安定な光学状態を可逆的にとることができなくなっているのである。よって、白濁が生じた部分では、表示機能が失われ、本来の所望の表示動作ができない。また、液晶光学素子を一対の支持板に挟持して調光装置を製造する際にも上記白濁の問題が生じ得る。
【０００８】
なお、上記においては、液晶／高分子複合体からなる液晶光学素子を搭載した調光装置の問題点について述べたが、調光装置に搭載された光学素子全般について同様の問題が生じ得る。
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その第１の目的とするところは、新規構造を有する調光装置を提供することである。また、第２の目的とするところは、搭載された光学素子を効果的に保護することができる調光装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の態様に係る調光装置は、二枚の透明板の間に光学素子と透明固体層が備えられ、前記光学素子には、一対の透明電極付き透明基板が対向して備えられ、前記一対の透明電極の間に、当該透明電極への電気的制御により光透過状態を可変可能な調光層が配置された調光装置であって、前記光学素子の表側と裏側の表示面をそれぞれ覆うように前記透明固体層が配置され、前記一対の透明電極にそれぞれ導電接続される接続配線を備え、当該接続配線は、その両端が前記透明板の外端にそれぞれ至るように略直線状に配設されてなるものである。
【００１１】
上記特許文献３に記載の調光装置においては、光学素子を挟持する一対の透明板上に透明導電膜をスパッタリング等で形成し、さらにフォトリソグラフィーやレーザーエッチング等の工程により所望のパターンとなるようにパターン形成する必要がある。従って、透明板の大きさに応じた製造設備を用意する必要がある。特に製造設備の点から、大型化のニーズに応えるのは困難である。また、一対の透明板上に形成された透明導電膜と、液晶素子とを接続する方法について何ら開示されていなかった。
【００１２】
本発明の第１の態様に係る調光装置によれば、接続配線の両端が透明板の外端にそれぞれ至るように略直線状に配設する構造を採用することにより、調光装置の設計自由度を大幅に上げることができる。その結果、様々な用途に応用展開が可能な新規構造を有する調光装置を提供することができる。また、前記光学素子の表側と裏側の表示面をそれぞれ覆うように前記透明固体層を配置することにより、光学素子を外部からの衝撃等から効果的に保護することができる。さらに、透明板の大きさに応じた製造設備を必要としないので、調光装置の大きさ如何に関わらず製造コストを低減できる。
【００１３】
本発明の第２の態様に係る調光装置は、上記態様において、複数の前記光学素子が面方向に並設されてなるものである。
【００１４】
上記特許文献２に記載の調光装置においては、調光装置の大型化のニーズに応える場合には、内蔵する光学素子自体を大きくする必要があった。また、調光装置の中央部領域のみに調光機能を持たせたいニーズに対しても、光学素子自体を大きくする必要があった。しかしながら、光学素子自体を大きくすると、製造歩留まりが低下するのみならず、ニーズに応じた特別の製造設備等を要する。
【００１５】
本発明の第２の態様に係る調光装置によれば、調光装置内の調光領域を複数の光学素子に分割することができる。従って、調光装置内に搭載する光学素子を大型化する必要が無く、製造コストを低減させることができる。また、大型の光学素子を製造する場合に比して、製造歩留まりを向上させることができる。
【００１６】
本発明の第３の態様に係る調光装置は、上記態様において、前記複数の光学素子のうち、隣り合う光学素子の間に透明固体層が備えられてなるものである。これにより、より効果的に光学素子を保護することができる。また構造上の強度を高めることができる。
【００１７】
本発明の第４の態様に係る調光装置は、上記態様において、１本の前記接続配線が、複数の前記光学素子の前記透明電極に導電接続されてなるものである。これにより、接続配線の本数を低減させることができる。また、構造上の強度を高めることができる。
【００１８】
本発明の第５の態様に係る調光装置は、上記態様において、前記透明固体層の主成分が接着性を有する樹脂であることを特徴とするものである。これにより、構造上の強度をより効果的に高めることができる。
【００１９】
本発明の第６の態様に係る調光装置は、上記態様において、前記透明固体層の主成分は樹脂であり、前記透明固体層のガラス転移温度（Ｔｇ）が、使用温度領域の下限温度より４０℃高い温度、又は使用温度領域の平均温度、のいずれか低い方の温度以下であるものである。これにより、透明固体層において応力を分散、吸収する機能を高めることができる。なお、ここでいう「使用する温度領域」とは、調光装置１０が設置される場所において予測される温度の上限値から下限値までの温度範囲をいう。これにより、透明固体層において応力を分散、吸収する機能をより高めることができる。その結果、より効果的に光学素子を保護することができる。
【００２０】
本発明の第７の態様に係る調光装置は、上記態様において、前記透明固体層の主成分は樹脂であり、前記透明固体層のガラス転移温度（Ｔｇ）が、２０℃以下であるものである。これにより、通常の大気中の環境下で使用する場合（例えば−２０℃〜４０℃の温度範囲で使用する場合）に、透明固体層において応力を分散、吸収する機能を高めることができる。その結果、より効果的に光学素子を保護することができる。
【００２１】
本発明の第８の態様に係る調光装置は、上記態様において、前記透明固体層は、紫外線吸収剤を含有しているものである。これにより、光学素子として、紫外線による劣化が懸念される液晶光学素子等を用いる場合に光学素子の劣化を抑制することができる。また、紫外線吸収フィルム等を透明板等に貼着する場合に比して、製造工程を簡易化できる。
【００２２】
本発明の第９の態様に係る調光装置の製造方法は、二枚の透明板の間に光学素子を備えた調光装置の製造方法であって、前記光学素子として、一対の透明電極付き透明基板が対向して備えられ、前記一対の透明電極の間に、当該透明電極への電気的制御により光透過状態を可変可能な調光層が配置されたものを用意し、前記光学素子の前記一対の透明電極にそれぞれ導電接続し、前記二枚の透明板の外端まで延設される接続配線を、前記一対の透明電極付き透明基板の任意の透明基板上に固設し、前記光学素子と、前記二枚の透明板の少なくとも一方とを離間部材を用いて固定し、前記一対の透明板の間隙に液状樹脂材料を注入し、前記接続配線に所定の張力が生ずるように前記接続配線に荷重をかけながら、硬化させるものである。
【００２３】
本発明の第９の態様に係る調光装置の製造方法によれば、接続配線に張力をかけながら液状樹脂材料を硬化せしめているので、接続配線をたるまずにまっすぐに配設することができる。また、大型化した場合であっても、簡便に接続配線を配設可能である。また、液成樹脂材料を用いることにより、上記特許文献２に記載のシート状の接着層を形成する場合に比して効率的に透明固体層を形成することができる。特に、複数の光学素子及び接続配線を備える複雑な構造においても、簡便に透明固体層を形成することができる。さらに、一対の透明板の間隙に形成される空間に液状樹脂材料を充填して硬化することにより、外部からの衝撃等を緩和して光学素子を効果的に保護することができる調光装置を製造することができる。
【００２４】
本発明の第１０の態様に係る調光装置の製造方法は、上記態様において、前記液状樹脂材料を注入する前に、前記一対の透明板の外周部上に前記液状樹脂材料を注入する注入口を有する枠体部を形成し、前記注入口から前記一対の透明板の間隙に形成された空間に液状樹脂材料を注入するものである。これにより、液状樹脂材料の流出を防止することができる。
【００２５】
本発明の第１１の態様に係る調光装置の製造方法は、上記態様において、前記調光装置を使用する温度範囲で前記液状樹脂材料を硬化するものである。これにより、異なる部材間での熱膨張係数差による残留応力の発生を低減させ、光学素子にかかる応力を低減することができる。この残留応力は、調光装置を大型化するにつれて深刻となるが、本発明の態様を用いることによりこの問題をより効果的に回避することができる。
【００２６】
本発明の第１２の態様に係る調光装置の製造方法は、上記態様において、前記一対の透明板の間隙に前記液状樹脂材料を注入する前に、前記液状樹脂材料に紫外線吸収剤を添加して混合するものである。これにより、簡便に紫外線吸収剤を透明固体層中に添加させることができる。
【００２７】
本発明の第１３の態様に係る調光装置の製造方法は、前記離間部材は、前記液状樹脂材料の固化物であるものである。離間部材と透明固体層とを同一材料により構成することにより一体性を高めることができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、新規構造を有する調光装置を提供することができるという優れた効果がある。また、搭載された光学素子を効果的に保護することができる調光装置を提供することができるという優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明を適用した実施形態の一例について説明する。なお、本発明の趣旨に合致する限り、他の実施形態も本発明の範疇に属し得ることは言うまでもない。また、以下に説明する図中の各部材のサイズは、説明の便宜上のものであり、各部材の比率等は実際とは異なる。
【００３０】
図１（ａ）及び図１（ｂ）は、本実施形態に係る調光装置の構成を模式的に示す斜視図である。本実施形態に係る調光装置１０は、同図に示すように、一対の透明板たる第１透明板１及び第２透明板２、光学素子たる液晶光学素子３、接続配線４、フレーム５等が備えられている。
【００３１】
第１透明板１及び第２透明板２（以降、これらをまとめて「第１透明板１等」とも言う）は、略同一の大きさの矩形状の平面体からなり、互いに対向配置されている。調光装置１０の内部を保護し、筐体として機能するように調光装置１０の前面と背面に配置されている。なお、第１透明板１及び第２透明板２は、平面体からなるものに限定されず、例えばそれぞれ独立に曲面状のものを用いてもよい。また、第１透明板１等の形状としては、用途やニーズに応じて例えば円形状等の任意の形状に変更することができる。
【００３２】
第１透明板１等は、液晶光学素子３のための保護プレートとして機能するため、不撓性透明板が使用されることが好ましい。第１透明板１等は、ガラス若しくはポリカーボネートなどの透明樹脂を用いることができる。調光装置１０の設置場所や用途に応じて、適切な材料を選択する。軽量化の観点からは、樹脂を利用することが好ましい。公共的な場所に設置する場合などにおいては、表面に傷がつきにくく、強度の点で優れたガラス板を使用することが好ましい。車両用に使用される強化ガラス、風冷強化法や化学強化法で製造した通常の強化ガラスを適用してもよい。また、二枚のガラスを樹脂層を介して積層したガラス構造を用いてもよい。必要に応じて第１透明板１等の外側表面にＡＲコート（Anti Reflection Coating）付フィルム等を貼り合わせてもよい。
【００３３】
液晶光学素子３は、第１透明板１と第２透明板２との間隙に配設されている。本実施形態においては、縦２×横２の合計４個の略同一サイズの矩形状の液晶光学素子３が並設されている。各液晶光学素子３のそれぞれを第１透明板１あるいは第２透明板２を介して視認可能なように互いに重ならないように略同一平面上に配設している。液晶光学素子３の詳細な構造については、後述する。
【００３４】
液晶光学素子３には、それぞれ単数若しくは複数の調光領域６が設けられている。この調光領域６は、電気的制御により光線透過状態と光線散乱状態とを制御することができ、利用者は第１透明板１又は第２透明板２を介して光線透過状態と光線散乱状態とを視認することができる。図１（ａ）は、液晶光学素子３への電圧非印加時の調光装置１０の概観斜視図である。調光領域６は光線透過状態を示しており、第１透明板１等と一体的になって透明な一枚のガラスであるかのように見える。
【００３５】
一方、図１（ｂ）は、液晶光学素子３に電圧を印加した時の調光装置１０の概観斜視図である。調光領域６は光線散乱状態を示し、第１透明板１又は第２透明板２を介して調光領域６を視認することができる。図１（ｂ）に示す例においては、各液晶光学素子３の調光領域６の形状を円形とした。なお、本実施形態においては、電圧非印加時に光線透過状態、電圧印加時に光線散乱状態となるリバースモードの例について説明したが、用途に応じてこの逆となるノーマルモードとなるように構成してもよい。また、透過・散乱の２値変化ではなく、透過率を変化させるようにしてもよい。例えば、透過率１００％〜透過率１０％の範囲を任意に変化させるように構成してもよい。
【００３６】
フレーム５は、図１において対向配置された第１透明板１と第２透明板２の左右両端部を挟持し、第１透明板１及び第２透明板２を支持する役割を担う。利用者が、第１透明板１及び第２透明板２の両側、用途によってはどちらか一方の側から液晶光学素子３の調光領域６ａを視認可能なように、フレームの一部が設置面に対して取付け用器具（不図示）等を介して固定されている。このようにすることにより、調光装置１０を容易かつ安定的に設置することができる。なお、フレーム５は、対向配置された第１透明板１と第２透明板２の左右両端部を挟持する構造に代えて、第１透明板１及び第２透明板２の全外周部に設けたり、一辺端部のみに設けたりしてもよい。
【００３７】
接続配線４は、フレーム５に挟持された第１透明板１等の端部から端部に亘って合計８本が、略直線状に、かつ互いに平行に配設されている。なお、ここでいう「略直線状」とは、全体に亘って観察したときに概ね直線性が確保されている状態をいい、一部領域における厳密な直線性等は要求されない。接続配線４を互いに平行に配設することにより、より効果的に意匠性を高めることができる。この接続配線４は、第１透明板１及び第２透明板２と離間した位置であって、視認可能領域にある２つの液晶光学素子３の内部及び後述する透明固体層８を縦断するように配設されている。ここでいう視認可能領域とは、フレーム５等の他の部材により、第１透明板及び第２透明板２が挟持等されている領域以外の第１透明板１及び第２透明板２の領域をいう。
【００３８】
接続配線４は、液晶光学素子３の内部において後述する透明電極と導電接続されている。フレーム５内に挟持された第１透明板１と第２透明板２には、接続配線４と外部駆動回路（不図示）を接続するための端子部（不図示）が設けられ、この端子部を介してフレーム５内に内蔵された外部駆動回路と接続される。この外部駆動回路からの信号によって、接続配線４を介して液晶光学素子３に電圧が印加される。接続配線の両端部において、外部駆動回路と接続可能なようにしておけば、万が一にも一方の外部駆動回路、若しくは接続配線に不具合が生じても問題が生じない。液晶光学素子３上への接続配線４の配置構成等については、後述する。
【００３９】
接続配線４としては、所定の剛性を得ることができる金属類の薄片状又は線状の導体を用いることが好ましい。例えば、銅配線、鉄配線、アルミ配線、ステンレス配線等を挙げることができる。使用目的、調光装置の大きさに応じて、配線の太さ、配線材料を適宜選定する。
【００４０】
調光装置１０の用途によっては、利用者と調光装置との離間距離が数メートル離れているものもある。接続配線４の配線幅を細くしたり、配線の艶消し等を行うことにより、利用者が数メートル離間した位置から接続配線が視認されないように調整することができる。逆に、網ガラスのように配線を入れ込んでもよい。また、装飾効果も兼ねて、積極的に配線を視認可能なようにしてもよい。
【００４１】
図１の第１透明板１等のサイズは、例えば、横５１０ｍｍ×縦４７０ｍm、液晶光学素子３のサイズは横２２０ｍｍ×縦２２０ｍｍとすることができる。調光装置１０の厚みは、例えば１０ｍｍ程度とすることができる。調光装置１０の内部に並設する液晶光学素子の数としては、縦２×横２の４個の上記例の他、縦３×横２の６個、縦３×横３の９個、縦４×横３の１２個、縦４×横４の１６個等任意に設けることができる。また、縦、横に配列させずにランダムに配設してもよい。
【００４２】
本実施形態に係る調光装置１０によれば、一対の透明板の端部から端部に亘って配設された接続配線４を設ける構成とすることにより、調光装置の設計自由度を大幅に上げることができる。その結果、様々なニーズに応じた調光装置を提供することができる。また、一対の透明板の間隙に複数の液晶光学素子３を備えることにより、調光領域６を複数の液晶光学素子３により分割することができる。その結果、液晶光学素子３自体を大型化する必要がなく、特別の製造装置を必要としない。また、大型の液晶光学素子を製造する場合に比して、製造歩留まりを向上させることができる。
【００４３】
なお、図１に示す調光装置１０は一例であって、これに限定されるものではない。例えば、液晶光学素子３の形成位置は、第１透明板１と第２透明板２との間隙内の少なくとも一部の領域に形成されていればよい。また、各液晶光学素子３の調光領域６の形状も、各液晶光学素子３毎に変更可能である。各液晶光学素子３の調光領域６は、図１（ｂ）に示すように１つである必要は無く複数に分割されていてもよい。調光領域６の形状としては、円形状等の図形の他、会社のロゴ等の記号や文字等の様々なパターンとすることができる。また、液晶光学素子３の個数が４つである例について説明したが、これに限定されるものではなく、１又は複数の液晶光学素子を備えることができる。また、接続配線４は、液晶光学素子３の後述する透明電極と導電接続され、かつ、接続配線の両端部が互いに対向する第１透明板１及び第２透明板２の外端に至るように略直線状に延設されていればよく、上記図１の態様に限定されるものではない。
【００４４】
図２は、図１（ａ）のＡ−Ａ'切断部断面図である。同図に示すように、第１透明板１と液晶光学素子３、第２透明板２と液晶光学素子３とは、それぞれ間隙を持って対向配置されており、第１透明板１と第２透明板２との間隙に形成される空間に外部からの衝撃を緩和する透明固体層８が充填されている。すなわち、透明固体層８は、第１透明板１及び第２透明板２と、液晶光学素子３とが対向する間隙、第１透明板１と第２透明板２とが液晶光学素子３を介さずに直接対向している間隙に充填されている。
【００４５】
充填される透明固体層８の厚みは、用途に応じた構造上の強度、液晶光学素子３への応力の低減の観点などから適切な値となるように設定する。例えば、第１透明板１と液晶光学素子との離間距離を１ｍｍとし、この間隙に透明固体層８を充填することができる。また、透明固体層８は、液晶光学素子３、第１透明板１、第２透明板２のそれぞれと固着するように接着能を有していることが好ましい。ここで「固着」とは、実質的に剥離不能に固定される場合のみならず、所定以上の外力によって剥離可能に接着されている場合を含む。
【００４６】
透明固体層８の主成分を樹脂とし、透明固体層８のガラス転移温度（Ｔｇ）が以下の条件を満足し得るものを用いることが好ましい。すなわち、使用する温度領域の下限値に４０℃を加算した温度と、使用する温度領域の平均温度のうちの低い方の温度以下であるものを用いることが好ましい。上記条件を満足し得る透明固体層８を用いることにより、透明固体層８において応力を分散、吸収する機能をより高めることができる。その結果、より効果的に液晶光学素子３を保護することができる。
【００４７】
なお、ここで言う「使用する温度領域」とは、調光装置１０が設置される場所において予測される温度の上限値から下限値までの温度範囲をいう。また、上記ガラス転移温度（Ｔｇ）は、熱機械測定装置（ＤＭＡ（THERMOMECHANICAL ANALYZER））により、測定周波数を１Ｈｚとして測定し、ＤＭＡのｔａｎδカーブより求めた場合の値の温度範囲を示している。
【００４８】
また、透明固体層８のガラス転移温度は、使用する温度領域の平均値以下とすることがより好ましく、使用する温度領域の下限値以下とすることがさらに好ましい。ガラス転移温度（Ｔｇ）の好ましい下限値は特に限定されない。光学素子を保護する観点から、ガラス転移温度（Ｔｇ）は低いほど好ましい。なお、透明固体層８の融点（Ｔｍ）が存在する場合には、その融点（Ｔｍ）が、使用温度領域の上限値に２０℃を加算した温度より高いものを用いることが、透明固体層８と第１透明板１等及び液晶光学素子３との固着性の観点から好ましい。
【００４９】
通常の大気中の環境下で使用する場合（例えば−２０℃〜４０℃の温度範囲で使用する場合）、透明固体層８のガラス転移温度（Ｔｇ）が２０℃以下であることが好ましい。ガラス転移温度（Ｔｇ）の上限値のより好ましい温度範囲は、１０℃以下であり、さらに好ましくは０℃以下である。また、ガラス転移温度（Ｔｇ）は、低いほど好ましい。
【００５０】
透明固体層８は、可視域において光透過性が高いものが好ましい。また、第１透明板１及び第２透明板２と、液晶光学素子３とが一体となって一枚のガラス板であるかのように見えるように、透明固体層８の屈折率は、液晶光学素子３、第１透明板１、第２透明板２の接触面の屈折率に近似するものであることが好ましい。
【００５１】
また、透明固体層８は、液状樹脂材料を第１透明板１と第２透明板２との間隙に形成された空間に注入し、注入後に硬化することができるものが好ましい。これにより液晶光学素子３への応力を効果的に抑制する透明固体層８を効率的に形成することができる。また、硬化による収縮の小さいものを選択することが好ましい。液状樹脂材料としては、重合性化合物と重合開始剤を少なくとも含むものであることが特に好ましい。硬化手段としては、熱によるもの、光によるものが好ましい。なお、透明固体層８としては、ゲル状のものも含む。
【００５２】
透明固体層８を構成する主成分の樹脂として、シリコーン、（メタ）アクリル、ウレタンなどを挙げることができる。製造工程の簡易性から、好ましい透明樹脂の一つは、（メタ）アクリル樹脂である。例えば、Ｔｇ−１０℃、ピークｔａｎδ値１．２、可視透過率９２％といった樹脂を用いることができる。
【００５３】
透明固体層８を形成する液状樹脂組成物として、重合性単量体を用いる場合には、重合開始剤を添加する。重合開始剤としては、公知のものから適宜選択できるが、光重合の場合は、ベンゾインエーテル系、アセトフェノン系、フォスフィンオキサイド系などの一般に光重合に用いられる光重合開始剤を使用できる。熱重合の場合は、重合部位の種類に応じて、パーオキサイド系、チオール系、アミン系、酸無水物系などの熱重合開始剤を使用でき、また、必要に応じてアミン類などの硬化助剤も使用できる。
【００５４】
透明固体層８には、本発明の趣旨に反しない範囲において、オリゴマー成分を含有させることができる。これにより、透明固体層８の重合時の収縮を抑制することができ、応力の分散、吸収をより効果的に達成することができる。
【００５５】
透明固体層８を熱硬化により得る場合には、硬化温度が調光装置１０を使用する温度範囲内にあるものであることがより好ましい。これにより異なる部材間での熱膨張係数差による残留応力の発生を低減させ、液晶光学素子３にかかる応力を低減することができる。この残留応力は、調光装置１０を大型化するにつれて深刻となるが、硬化温度が調光装置１０を使用する温度範囲内のものを用いることによりこの問題をより効果的に回避することができる。
【００５６】
透明固体層８には、必要に応じて紫外線吸収剤を混練させることができる。液晶光学素子３として、特に液晶材料を用いる場合には、液晶材料の高寿命化を達成すべく紫外線吸収剤を混練させることが好ましい。紫外線吸収剤は、可視光の吸収ができる限り少なく、４３０ｎｍ以下において急峻な紫外線遮断特性を備えるものであることが好ましい。また、透明固体層８に均一に分散可能なものを用いる。用いる液晶材料の種類によって遮断すべき波長帯域を勘案して、紫外線吸収剤とその添加量を適宜選定する。ただし、紫外線吸収剤を添加すると、光透過性が低下するので、必要以上に添加しないようにする。また、光学素子の調光品位を損なわない範囲でさらに長波長の入射光を吸収するようにしてもよい。また、紫外線吸収剤が吸収する帯域と補色関係を有する吸収剤や、増白剤等を添加することにより、透明固体層の透明性をさらに高めるようにしてもよい。
【００５７】
好ましい紫外線吸収剤としては、ベンゾトリアゾール、さらに好ましくはクロロベンゾトリアゾール系のものを挙げることができる。具体的には、オクチル−３−［３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−（５−クロロ−２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）フェニル］プロピオネート、２−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４，６−ジ−ｔ−ペンンチルフェノール、２−（５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール等を挙げることができる。工業材料としては、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製の紫外線吸収剤「ＴＩＮＵＶＩＮ（登録商標）  １０９」、「ＴＩＮＵＶＩＮ（登録商標）  ３２６」、「ＴＩＮＵＶＩＮ（登録商標）  ３２８」等を挙げることができる。添加する紫外線吸収剤は、１種でもよいし２種以上を含有していてもよい。
【００５８】
液晶光学素子３と第１透明板１及び第２透明板２との間隙には、透明固体層８以外の光学部材を配置してもよい。ただし、これらの光学部材は空気層を介在しないように配設することが好ましい。これにより屈折率の変化による光の反射を抑制することができる。透明固体層８以外の光学部材としては、平面状のＵＶカットフィルムを第１透明板１及び第２透明板２の内面に貼り付けたりする例を挙げることができる。
【００５９】
本実施形態に係る透明固体層８は、第１透明板１等の実質的全面にわたって形成されているので、調光領域全面への第１透明板１等を介した外力の印加を効果的に抑制することができる。また、同一の材料が第１透明板１等の全面にわたって形成されていることによって、調光装置１０における透明領域の一体感が損なわれるのを防止することができる。
【００６０】
次に、液晶光学素子３の構造について説明する。図３は、本実施形態に係る液晶光学素子３の構成の一例を示す模式的断面図であり、図１におけるＢ−Ｂ'切断部断面図である。同図に示すように、本実施形態に係る液晶光学素子３は、第１の透明基板３１、第２の透明基板３２、第１透明電極３３、第２透明電極３４、調光層３５、スペーサ３６、周辺シール３７、第１配向膜３８、第２配向膜３９等を備えている。
【００６１】
第１の透明基板３１と第２の透明基板３２とは、略同一の大きさの矩形状のものからなり、互いに所定の間隙を持って対向配置されている。また，第１の透明基板３１及び第２の透明基板３２の一辺近傍に互いに非対向領域が形成されるように，透明基板を平行にずらして対向配置されている。すなわち、第１の透明基板３１上の一辺近傍に第２の透明基板３２と対向しない第１非対向領域３１ａが，第２の透明基板３２上の一辺近傍に第１の透明基板３１と対向しない第２非対向領域３２ａが形成されている。この第１非対向領域３１ａ、第２非対向領域３２ａには、前述の接続配線４が固設されている。これにより、接続配線４の厚み方向の設計自由度を高めることができる。特に、液晶／高分子複合体からなる調光層３５のように第１の透明基板３１と第２の透明基板３２との離間距離が小さい場合に有用である。また、液晶光学素子に接続配線を固設する製造工程の簡易化を図ることができる。
【００６２】
第１非対向領域３１ａ及び第２非対向領域３２ａの幅は、配設される接続配線４の本数に応じて適宜決定する。例えば、２本の接続配線４を配設する場合には、幅を７ｍｍ程度とすることができる。第１の透明基板３１及び第２の透明基板３２としては、透明なガラス基板、ポリエステルフィルム等のフィルム基板、これらの組み合わせからなる基板等を用いることができる。なお、第１の透明基板３１及び第２の透明基板３２の形状として、矩形状のものを例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、例えば円形状のものを用いてもよい。
【００６３】
第１の透明基板３１及び第２の透明基板３２の、それぞれの主面のうち双方が対向する面上には、それぞれ第１透明電極３３、第２透明電極３４のパターンが形成されている。本実施形態においては、図１に示すように１つの円形状となるようにパターン形成されている。このパターンに応じて、所望の画像を表示することができる。この第１透明電極３３及び第２透明電極３４としては、ＩＴＯ（酸化インジウム−酸化スズ）や酸化スズなどの金属酸化物の膜等を用いることができる。例えば、第１の透明基板３１及び第２の透明基板３２にガラス基板を用い、第１透明電極３３及び第２透明電極３４としてＩＴＯ（酸化インジウム−酸化スズ）や酸化スズなどの金属酸化物の膜を設けた、いわゆる透明導電膜付きガラスや、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）にＩＴＯ膜を設けた透明導電膜付きポリエステルフィルム、あるいは、透明導電膜付きＰＥＳ等が使用される。
【００６４】
第１透明電極３３及び第２透明電極３４上には、調光層３５と接し、かつ調光層３５中の液晶を配向せしめる第１配向膜３８、第２配向膜３９がそれぞれ設けられている。第１配向膜３８及び第２配向膜３９は、液晶を基板面に対して垂直の方向に配向せしめる役割を担う。なお、液晶を基板面に対して垂直配向に制御できれば必ずしも配向膜を備えていなくてもよい。例えば、第１透明電極３３又は第２透明電極３４の表面を直接研磨したものを用いたり、電極表面に液晶を配向させる機能を付与したものを用いてもよい。
【００６５】
第１の透明基板３１と第２の透明基板３２の間には、図１に示すように、電気光学機能層たる調光層３５及びスペーサ３６が挟持せしめられている。スペーサ３６は、液晶セルの厚みを規定する役割を担う。すなわち、スペーサ３６によって基板間に挟持される調光層３５の厚みが規定される。スペーサ３６の材料としては、例えば、ガラス粒子、樹脂粒子、アルミナ粒子、ガラスファイバー、フィルムを用いることができる。スペーサの形状としては、球状スペーサ、ファイバー型スペーサ、柱状のスペーサ、フォトリソグラフィー法により形成されるスペーサ等を用いることができる。
【００６６】
調光層３５の厚さは、本実施形態のように液晶／高分子複合体層からなる場合には、通常、１〜５０μｍであり、より好ましくは５〜３０μｍである。間隔が小さすぎるとコントラストが低下し、逆に間隔が大きすぎると駆動電圧が上昇してしまうためである。調光層３５に含有される高分子は、複数の柱状樹脂の集合体からなる。調光層における高分子の含有量は、７ｗｔ％以上とすることが好ましい。
【００６７】
調光層３５の構成成分である液晶は、光線透過状態における液晶の配向方向が、基板面の法線方向に略一致するようにする。液晶を垂直配向にすることにより、液晶光学素子の光線透過状態をより良好に保つことができる。本実施形態においては、リバースモードを採用しているので、第１透明電極３３及び第２の電極に電圧を印加していないときには、液晶が配向して光線透過状態となる。
【００６８】
一方、第１透明電極３３及び第２透明電極３４に電圧を印加すると電極間の電界により液晶がランダムに配向し、光線散乱状態となる。このように電圧の印加、非印加によって光線散乱状態と光線透過状態とを制御することができるので、第１透明電極３３、及び第２透明電極３４の形成パターンに応じて所望の画像を表示することができる。
【００６９】
液晶の種類としては、ネマチック液晶、コレステリック液晶、スメクチック液晶及び強誘電性液晶などを用いることができる。中でも、ネマチック液晶を用いることが好ましい。ネマチック液晶は、他の液晶に比して液晶温度範囲が広く、粘性が小さいため、液晶素子の動作温度範囲を広く、かつ動作速度を大きくすることができるからである。液晶の誘電率異方性は負とした場合は、液晶の配向性を垂直配向として用いる。
【００７０】
液晶化合物としては、一般的な表示材料として、あるいは電界駆動型表示素子の材料として使用される種々のものを使用可能である。具体的には、ビフェニル系、フェニルベンゾエート系、シクロヘキシルベンゼン系、アゾキシベンゼン系、アゾベンゼン系、アゾメチン系、ターフェニル系、ビフェニルベンゾエート系、シクロヘキシルビフェニル系、フェニルピリジン系、シクロヘキシルピリミジン系、コレステロール系等を挙げることができる。
【００７１】
液晶化合物は、一般的に使用されている場合と同様に、単独で使用する必要はなく、二種類以上の液晶化合物を組み合わせて使用してもよい。また、電界による表示を目的とする場合は、上記の液晶化合物の中でも誘電率異方性が負のものを用いるのが好ましい。また駆動電圧を低下させるためには、誘電率異方性の絶対値が大きいものを用いるのが好ましい。誘電率異方性の絶対値が大きい液晶化合物としてはシアノ基やフッ素や塩素などのハロゲン原子を置換基として有する化合物が化学的安定性から用いられる。駆動電圧の低下を重視する場合にはシアノ基を置換基として有する化合物、信頼性を重視する場合にはフッ素原子を置換基として有する化合物が用いられる。
【００７２】
調光層３５は、コントラスト比や安定性の向上を目的として、種々の化合物が添加されていてもよい。例えば、コントラストの向上を目的として、アントラキノン系、スチリル系、アゾメチン系、アゾ系等の各種二色性色素を使用できる。その場合、二色性色素は、基本的に液晶化合物と相溶し、高分子化合物とは不相溶であることが好ましい。このほか、酸化防止剤、紫外線吸収剤、各種可塑剤も、安定性や耐久性向上の点から好ましく使用される。
【００７３】
本実施形態に係る液晶光学素子３においては、上述したとおり調光層３５が光学的機能を発現する上での主構成要素となる。調光層３５は、調光層の前駆体の混合液（以下、単に「混合液」とも言う）から形成される。この混合液の状態から、相分離のプロセスを経て、光学的に機能し得る良好な調光層３５を形成することが重要である。相分離が十分でない場合は、液晶を動作させるための駆動電圧が上昇したり、液晶光学素子３として動作しなくなる等の不具合を生じる。なお、相分離構造とは、相分離プロセスを経て形成され、電気光学的特性・機能を発現することができる液晶セル内部の構造を意味している。
【００７４】
液晶／高分子複合体の相分離構造の微細形状は、調光層３５の前駆体の混合液を構成する化合物の種類、性質、混合比等によって種々変えることができる。用いる材料の組み合わせや混合比は、透過−散乱特性等の光学特性や、駆動電圧の大きさ、電子光学素子として求められる信頼性の程度を考慮して決定する。調光層３５の前駆体の混合液としては、上述した調光層３５が得られるものであれば特に限定されないが、液晶化合物と重合性化合物が含有されたものから形成される。透過−散乱の電気光学特性が均一な高品位な調光層３５を得るために、配合物の種類及び混合比を適宜選択して、前駆体の混合液が均一な液晶層を示すようにすることが好ましい。
【００７５】
次に、接続配線の構造について詳述する。図３に示すように、各液晶光学素子３には、４本の接続配線が配設されている。これら４本の接続配線のうち第１の透明基板３１上の第１非対向領域３１ａに２本（説明の便宜上、第１の透明基板３１の端部側に配設されている接続配線を第１接続配線４ａ、これに隣接する接続配線を第２接続配線４ｂとする）、第２の透明基板３２上の第２非対向領域３２ａに残りの２本（説明の便宜上、第２の透明基板３２の内部側に配設されている接続配線を第３接続配線４ｃ、これに隣接する接続配線を第４接続配線４ｄとする）配設されている。これらの接続配線は、第１の透明基板３１上の第１非対向領域３１ａ、第２の透明基板３２上の第２非対向領域３２ａの長手方向に固設されている。これにより、液晶光学素子３と接続配線４との固設部位を多くし、構造上の強度をより効果的に高めることができる。
【００７６】
第１の透明基板３１上の第１非対向領域３１ａに形成されている２本の接続配線４のうち、調光層３５との離間距離が大きい第１接続配線４ａは、第１透明電極３３上に絶縁層４１を形成し、この絶縁層４１上に異方性導電フィルム（ＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film））(不図示）を介して固設されている。従って、第１接続配線４ａは、同図に示す第１透明電極３３と導電接続されていない。一方、調光層３５との離間距離が小さい第２接続配線４ｂは、絶縁層４１を介さずに直接第１透明電極３３上にＡＣＦにより配設されている。従って、第２接続配線４ｂは、同図に示す第１透明電極３３と導電接続されている。
【００７７】
第１接続配線４ａは、当該配線が固設されている図３に示されていないもう一つの別の液晶光学素子３の第１透明電極３３と導電接続される。一方、第２接続配線４ｂは、当該配線が固設されている図３に示されていないもう一つの別の液晶光学素子３の第１透明電極３３とは導電接続されていない。第３接続配線４ｃ及び第４接続配線４ｄについても、上記と同様に配設されている。このように構成することにより、各液晶光学素子３の第１透明電極３３、第２透明電極３４にそれぞれ１本の接続配線４が接続され、不図示の駆動回路からの信号に応じて、各液晶光学素子３の調光機能をそれぞれ独立に制御することができる。
【００７８】
なお、各液晶光学素子３の調光機能を独立に制御する必要がない場合には、複数の液晶光学素子における第１透明電極３３及び第２透明電極３４のそれぞれと一の接続配線とが導電接続されるように構成してもよい。このようにすることにより、接続配線４の本数を低減し、製造プロセスを簡易化できる。また、第１透明板１及び第２透明板２のそれぞれに接続配線４を配置する形態に代えて、一の透明板のみに接続配線を配設し、トランスファー電極を用いてもう一方の透明板の電極と導電性を取るように構成してもよい。
【００７９】
接続配線４の形状は、図３に示すように、第１透明電極３３との接続面が平坦なものを用いることが好ましい。これにより、透明電極３との接触面積を広くすることができ、コンタクト抵抗を低減することができる。例えば、リボン配線（平角線）を接続配線４として利用できる。この場合、接続配線４の断面は図３に示すように略小判状または隅切りをした長方形となる。これにより、占積率が一般的な丸線よりも向上することができるため、低抵抗化を図ることができる。
【００８０】
図４は、液晶光学素子の構成の一例を示す模式的部分拡大図である。同図に示すように、接続配線４の厚みをＤ、幅をＷとする。なお、接続配線４の厚みＤとは、第１の透明基板３１等の表面からの接続配線４の高さである。接続配線４の幅Ｗとは、図４の断面図における第１の透明基板３１等と平行方向の距離である。すなわち、図４の断面図における接続配線４の長辺が幅Ｗとなり、短辺が厚みＤとなる。従って、接続配線４の幅Ｗを広くすると、透明電極３との接触面積を向上することができ、接触抵抗を低減することができる。また、接続配線４の厚みＤを厚くすると、同じ幅であっても配線抵抗を低減することができる。接続配線の幅Ｗが狭いと、外部から視認されにくくなる。
【００８１】
また、接続配線４を数ｍ離れた空間から視認できないようにする場合には、接続配線４の外面は非反射性の色とすることが好ましい。例えば、接続配線４の外側側面に、黒色または暗色の被膜を設けることが好ましい。また、塩酸等により接続配線４を処理することにより艶消し処理を行ってもよい。これにより、入射光を吸収するため外部から視認されにくくなり、第１透明板１、液晶光学素子３等の透明性を損なうことのない調光装置を提供することができる。接続配線４を被膜する場合には、導電性のものを用いることが好ましい。これにより、接触面積を広くすることができる。
【００８２】
接続配線の外面を非反射性の色とすることにより、第１透明板１等から１〜２ｍ離間して調光装置１０を肉眼で見た場合、接続配線４を視認されないようにすることができる。その結果、調光装置１０の全体が一様に透明なガラス板として認識される。そして、液晶光学素子３に電圧を印加することにより、何もないガラス板から何らかの表示を突然に浮き上がらせることができる。また、その表示の態様を時間に応じて変化させることができる。
【００８３】
なお、接続配線４の側面は完全に平坦である必要はなく、網目状金属やメッシュ状金属板であってもよい。接続配線４は配線方向において液晶光学素子３の幅全体で第１透明電極３３等と接触させることにより接触面積を広くすることができる。
【００８４】
接続配線４上には、図３に示すように透明保護層４３が被覆されている。これにより、透明固体層８とＡＣＦ（不図示）等が化学的に反応して、接続配線４の接着性が低下したり、透明固体層８が部分的に白濁等が生じたりするのを防止することができる。また、透明保護層４３で接続部を覆うことにより、一度接続させた接続配線４と第１透明電極３３とが剥がれるのを防ぐことができる。透明保護層４３は、外部から視認されないように透明性の高いものを用いることが好ましい。また、液晶光学素子３の内部に侵入する水分の移動を防止できる耐湿性のある樹脂材料を選定することが好ましい。さらに、透明保護層４３の屈折率と、透明固体層８の屈折率は同一若しくは近いものを使用することが好ましい。屈折率差が大きいと、透明保護層が設けられている領域の透過光が屈折してしまい透明品位が低下する。
【００８５】
次に、本実施形態に係る調光装置１０の製造方法について説明する。なお、以下に説明する製造方法は典型的な一例であり、本発明の趣旨に反しない限り他の製造方法を採用することができることは言うまでもない。
【００８６】
液晶光学素子３の製造方法から説明する。まず、第１の透明基板３１及び第２の透明基板３２にそれぞれ第１透明電極３３及び第２透明電極３４、第１配向膜３８、第２配向膜３９、絶縁層４１等を形成する（図３参照）。絶縁層４１の形成位置は、図３に示すように、第１の透明基板３１における第１非対向領域３１ａの第１透明電極３３上、及び第２の透明基板３２における第２非対向領域３２ａの第２透明電極上の接続配線４を配設する位置であって、当該接続配線と導電接続させない部分に形成する。絶縁層４１と配向膜３８の形成を、同一材料で同時に行ってもよい。
【００８７】
その後、第１の透明基板３１の配向膜形成面側に散布機を用いてスペーサ３６を散布する。第２の透明基板３２には、シール材３７を塗布する。第１の透明基板３１と第２の透明基板３２とは、アライメントマークなどを用い位置合わせを行った後、加熱圧着する。圧着後の基板間は、スペーサ３６によって保持される。次に、調光層３５の前駆体となる混合液を基板間に注入して封止する。封止方法としては、公知の方法を利用することができる。
【００８８】
その後、調光層３５の前駆体の混合液に外部刺激を加え、調光層３５を形成する。外部刺激としては、可視光線、紫外線、電子線等の光線照射や、熱等を挙げることができる。中でも、重合時の温度を容易に制御することができる観点から、光照射とすることが好ましい。光照射のうちでも、取り扱い性、製造容易性等の観点から、紫外線を用いることがより好ましい。
【００８９】
光重合により調光層３５の前駆体の混合液を相分離させて調光層３５を得る、いわゆる光重合相分離法の場合には、光源として高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプ等を使用することができる。
【００９０】
光照射により調光層３５の前駆体の混合液を重合せしめる場合の光照射条件は、重合性モノマーの種類に応じて設定する。混合液に直接照射する際の照射光の強度としては、１〜４００ｍＷ／ｃｍ２とすることが好ましい。１ｍＷ／ｃｍ２未満では、相分離速度が遅くなって散乱強度が低下し、４００ｍＷ／ｃｍ２を超えると、光反応により分解反応が起こって保持率の低下が起こるためである。
【００９１】
光照射時の温度は、混合液が液晶相を示すことができる温度範囲とすることが好ましい。混合液が相溶状態を示す相溶温度以下で重合した場合は、光重合の前に相分離が起こり、液晶が不均一な状態の液晶／高分子複合体となってしまう恐れがあるためである。また、混合液の温度が高すぎると、混合液が液晶相から等方相に相転移し、液晶光学素子の散乱−透過の電気光学特性を確保することができない恐れがあるためである。混合液が液晶相を示すことができる液晶温度範囲の好ましい範囲は、−１０〜６０℃、より好ましくは０〜５０℃である。重合時は、液晶光学素子１０の全面を均一な条件（光照射及び重合温度）の下に重合させるために、恒温槽等を用いて一定の環境下で行うことが好ましい。
【００９２】
重合開始剤としては、公知の重合触媒から適宜選択できるが、光重合の場合は、ベンゾインエーテル系、アセトフェノン系、フォスフィンオキサイド系などの一般に光重合に用いられる光重合開始剤を使用できる。熱重合の場合は、重合部位の種類に応じて、パーオキサイド系、チオール系、アミン系、酸無水物系などの熱重合開始剤を使用でき、また、必要に応じてアミン類などの硬化助剤も使用できる。
【００９３】
重合開始剤の含有量は、重合性モノマーの合計量１００重量部に対して、通常、０．１〜２０重量部であり、０．１〜１０重量部以下が好ましい。重合後の高分子（重合体）において、高い分子量や高い比抵抗が要求される場合、０．１〜５重量部とすることがさらに好ましい。重合開始剤の含有量が２０重量部を超えると、混合液の相溶性を阻害するので好ましくない。
【００９４】
また、重合開始剤の含有量が０．１重量部未満の場合、混合溶液に含まれる重合性モノマーを重合させても、重合性モノマーが十分に重合することができない。所望の相分離構造を形成できないことになる。よって、上記の範囲を満足することが好ましい。また、電界印加／非印加時の液晶光学素子のコントラスト比を向上させるために、混合溶液に公知のカイラル剤を添加することもできる。以上のようにして、液晶光学素子３を製造する。
【００９５】
図５は、本実施形態に係る調光装置１０の部分分解斜視図である。説明の便宜上、図５に図示されている二つの液晶光学素子３のうちの右側を第１液晶光学素子３ａ、左側を第２液晶光学素子３ｂとする。また、図５に図示されている４本の接続配線を図３と同様に、図中の手前側から、第１接続配線４ａ、第２接続配線４ｂ、第３接続配線４ｃ、及び第４接続配線４ｄとする。
【００９６】
上記工程により製造した第１液晶光学素子３ａ及び第２液晶光学素子３ｂを構成する第１の透明基板３１の第１非対向領域３１ａ上に、第１接続配線４ａ及び第２接続配線４ｂを互いに平行となるように略直線状に固設する。固設手段としては、例えばＡＣＦを用いることができる。ＡＣＦとは、金やニッケルコーティングした微小樹脂や無機材料の表面導電ビーズを含有した熱硬化性又は熱可塑性の樹脂シート材料である。この樹脂シート材料を導通する２つの導体間に設置して、加熱圧着しながら樹脂を硬化又は成形する。これにより導体間に表面導電ビーズが接することで導通をとることができる。
【００９７】
本実施形態においては、液晶光学素子３に備えられた一対の透明電極がそれぞれ１本の接続配線４と導電接続されるように構成する。すなわち、各液晶光学素子に固設されている４本の接続配線４のうち２本は、絶縁層４１を透明電極との間に配置させ、接続配線４と透明電極とが導電接続されないように構成している。
【００９８】
図３の例では、以下のように接続配線４が配設されている。すなわち、第１接続配線４ａ及び第２接続配線４ｂの第１透明基板３１上への固設に際して、第１接続配線４ａは、第１液晶光学素子３ａに備えられた第１透明電極３３と導電接続されるように、当該第１透明電極３３上にＡＣＦを介して固設されている。また、この第１接続配線４ａは、第２液晶光学素子３ｂに備えられた第１透明電極３３と導電接続されないように、当該第１透明電極３３上に形成された絶縁層４１上にＡＣＦを介して固設されている。第２接続配線４ｂについても同様である。すなわち、第２接続配線４ｂは、第２液晶光学素子３ｂに備えられた第１透明電極３３と導電接続されるように、当該第１透明電極３３上にＡＣＦを介して固設する。また、この第２接続配線４ｂは、第１液晶光学素子３ａに備えられた第１透明電極３３と導電接続されないように、当該第２透明電極上に形成された絶縁層４１上にＡＣＦを介して固設されている。第３接続配線４ｃ及び第４接続配線４ｄについても上記と同様である。
【００９９】
なお、絶縁層４１上に固設する接続配線の固設手段としては、本発明の趣旨に反しない限りにおいて、公知の接着剤を用いることができる。また、第１透明電極３３又は第２透明電極３４上に固設する接続配線の固設には、ＡＣＦに代えて半田、銀ペースト系接着剤を用いてもよい。また、上記のように絶縁層４１を設ける構成に代えて、第１透明電極３３、第２透明電極を所望の導電接続が得られるようにパターニングするようにしてもよい。
【０１００】
液晶光学素子３に接続配線４を形成後、接続配線４及び接着に用いたＡＣＦを被覆するように透明保護層４３をディスペンサ等により塗布する。透明保護層４３としては、透過性が高く、透明固体層８や第１の透明基板３１、第２の透明基板３２の屈折率とできるだけ近いものを用いることが好ましい。また、透明固体層８が液状樹脂材料である場合に、液状樹脂材料と反応して白濁等が生じないものを選定する。例えば、エポキシ樹脂等を挙げることができる。
【０１０１】
続いて、洗浄済みの第１透明板１及び第２透明板２の外周部に両面テープ２２を貼り付ける。両面テープ２２の幅は、例えば１０ｍｍとする。両面テープ２２の厚みは、液晶光学素子３の厚み、液晶光学素子３と第１透明板１との離間距離、及び液晶光学素子３と第２透明板２との離間距離に応じて調整する。両面テープ２２の材質は、第１透明板１等との接着性が良好であり、液状樹脂材料を注入した場合に剥がれの生じないものであり、かつ、透明固体層８と化学的反応を起こさないものであれば特に限定されずに用いることができる。両面テープ２２の側面に、液状樹脂材料と濡れ性の高い材料、すなわちその液状樹脂に対する接触角が小さくできるような樹脂を塗布することが好ましい。これにより、液状樹脂材料の注入時に不要な気泡の発生を効果的に低減することができる。また、接続配線４が両面テープ２２を縦断する位置において、厚み方向に差異が生じないようにすることができるので、柔軟性のある両面テープ２２を用いることが好ましい。
【０１０２】
次に、液晶光学素子３のコーナ部である４隅に、離間部材（不図示）２１を固設する。固設手段としては、本発明の趣旨に反しない限り公知の接着剤を用いることができる。例えば、透明固体層８を構成する液状樹脂材料を接着剤として貼り付ける。この離間部材２１は、透明性を有するものを用いる。特に好ましくは、透明固体層８を構成する材料と同一のものを用いる。これにより、透明固体層８と離間部材２１との屈折率を同一にすることができる。
【０１０３】
透明固体層８を構成する材料と同一材料からなる離間部材２１は、例えば以下のようにして製造することができる。すなわち、離間部材２１と接着しないフィルムを貼着したガラス板を２つ用意し、所望の離間距離に応じてこれらのガラスを対向させる。そして、これらの対向基板間に液状樹脂材料を充填して硬化せしめ、その後に剥離し、所望の大きさに切断することにより離間部材２１を得ることができる。離間部材２１の厚みは、例えば１ｍｍ、大きさは縦１０ｍｍ×横１０ｍｍとすることができる。
【０１０４】
次に、離間部材２１が貼着された液晶光学素子３を第１透明板１に固定する位置を決め、第１透明板１との当接面に液状樹脂材料を塗布し、第１透明板１上の所望の位置に配置して、液状樹脂材料を硬化せしめる。これにより、第１透明基板１上に液晶光学素子３を固定することができる。第１透明板１上に液晶光学素子３を固定させる際には、図５に示すように、第１液晶光学素子３ａ及び第２液晶光学素子３ｂとの間に配設された接続配線４にたるみがでないように第１液晶光学素子３ａ及び第２液晶光学素子３ｂとを互いに反対方向に張力をかけながら固定させる。この際、加える荷重と、配線の太さとヤング率の関係から導出される接続配線の伸び量を考慮に入れ、伸び量が問題とならないように注意する必要がある。
【０１０５】
離間部材２１として、上記液状樹脂材料の硬化物に代えて、透明性の高い両面接着剤等を用いてもよい。また、液晶光学素子３との接着性の程度や、後述する透明固体層８の硬化時に加える荷重等に対する接着力が十分なものとなるように、離間部材２１の接着面積を大きく取ったり、液晶光学素子３と第１透明板１の間隙全面に配設してもよい。
【０１０６】
その後、第１透明板１の外周部に貼り付けた両面テープ２２の４辺の保護紙を剥がし、第２透明板２が第１透明板１と対向するように位置合わせをして貼り合わせる。
【０１０７】
一方で透明固体層８を形成する液状樹脂材料を用意する。重合性単量体からなる液状樹脂材料に、紫外線吸収剤を添加して均一になるまで混合する。重合性単量体と同一成分又は異なる成分のオリゴマー成分を添加して混合してもよい。オリゴマー成分を添加することにより、重合時の収縮を抑制することができる。その結果、硬化によって加わる光学素子への応力を低減できる。次いで、重合開始剤を添加する。重合開始剤は、調光装置１０内に注入する直前に添加することが好ましい。対向して貼り合わせた両面テープ２２に針を２本差込み、片側を真空引きすることによりもう一本の針より液状樹脂材料を注入する。内部の空気層がなくなった時点で片側の針を抜く。液状樹脂材料の注入量は、液状樹脂材料の硬化収縮量を計算し、第１透明板１と第２透明板とが平行になるように注入する。
【０１０８】
その後、調光装置１０を常温で静置し、液状樹脂材料を硬化せしめて硬化性の透明固体層８を得る。この際、接続配線４の両側に均等重量の錘をつるすことにより荷重をかけ、接続配線４に所定の張力が生ずるように荷重を加えておく。このようにすることにより、接続配線４をたるませずにまっすぐに配設することができる。接続配線４の材料、配線幅、配線形状の選定に当っては、この製造工程において加える荷重に十分耐えうるようなものを選ぶ必要がある。接続配線の配線長によるが、引っ張り強度の高い接続配線、耐力の高い接続配線を用いることが好ましい。このような接続配線を用いることにより、接続配線幅をより小さくすることも可能となる。以上のようにして、上記実施形態に係る調光装置１０を製造することができる。
【０１０９】
［変形例１］
次に、上記実施形態に係る調光装置１０に備えられた接続配線４とは異なる例について説明する。図６は、本変形例１に係る調光装置６０の分解斜視図である。なお、以降の説明において、前記実施形態と同一の要素部材は、同一符号を付し、適宜その説明を省略する。
【０１１０】
本変形例１に係る調光装置６０は、基本的な構成は上記実施形態と同様であるが、以下の点が異なっている。すなわち、上記実施形態に係る調光装置１０は、第１液晶光学素子３ａと第２液晶光学素子３ｂとをそれぞれ独立に光透過率の制御をオンオフすることができるように接続配線が配設されていたが、本変形例１に係る調光装置６０は、第１液晶光学素子６３ａと第２液晶光学素子６３ｂとを連動して光透過率の制御を行うように接続配線が配設されている点が異なる。
【０１１１】
より具体的には、上記実施形態に係る調光装置１０は、図５において、第１接続配線４ａ、第２接続配線４ｂ、第３接続配線４ｃ、及び第４接続配線４ｄの合計４本の接続配線が、第１液晶光学素子３ａ及び第２液晶光学素子３ｂの透明基板に固設されているのに対し、本変形例１に係る調光装置６０は、第１接続配線６４ａ及び第２接続配線６４ｂの合計２本の接続配線が、第１液晶光学素子６３ａ及び第２液晶光学素子６３ｂの透明基板に固設されている点が異なる。
【０１１２】
本変形例１によれば、第１液晶光学素子６３ａと第２液晶光学素子６３ｂを連動して光線透過状態と光線散乱状態とを制御する場合に、共通配線とすることで、接続配線の本数を低減することができる。また、第１液晶光学素子６３ａと第２液晶光学素子６３ｂのそれぞれの第１透明基板３１、第２透明基板３２に２本の接続配線が配設されているので、上記実施形態に比して接続配線を目立たなくさせることができる。
【０１１３】
本発明によれば、複数の光学素子を任意の場所に配設可能であるので、様々なニーズに対応可能である。また、大型調光装置の場合であっても、光学素子自体は小型のものを搭載することができるので、製造歩留まりを改善できる。また、大型光学素子を製造するための特別の装置を用意する必要がない。
【０１１４】
上記実施形態及び変形例においては、光学素子として液晶／高分子複合体からなる透過−散乱型の液晶光学素子３の例について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば以下のものを用いることができる。すなわち、液晶と偏光膜とを組み合わせた透過率可変型液晶光学素子、２色性染料入の液晶による透過率可変型液晶光学素子、エレクトロクロミック物質を用いたエレクトロクロミック光学素子、電気泳動現象を利用した電気泳動光学素子等である。また、光学素子としてドットマトリックス型の光学素子またはセグメント方式の光学素子を用いることができる。
【０１１５】
本発明に係る調光装置は、窓、天窓、間仕切り、扉等の建築の内装・外装の材料、サイン、広告層用媒体等とすることができる。その他、自動車の窓、サンルーフ等の特殊な窓の材料、大型の間仕切り装置に使用することができる。特に、図形やパターンを組み合わせて表示したり、文字などを表示させて、利用者に情報を提供するようにすることができるので、大型公衆表示装置に適している。例えば、天気予報、時刻表示、建物内の案内情報、予告、危険表示等である。
【０１１６】
本発明に係る調光装置は、透明なガラス状のところに、任意のタイミングで文字や図形を浮かび上がらせることができるので、利用者の注意を喚起したり、注目を集めたりすることができる。従って、調光領域６のパターンとして会社のロゴや商品名等を用いて広告表示に用いたり、標語や警告等の注意喚起のための掲示板、警告表示等として利用してもよい。また、第１透明板１等に必要に応じて、文字等の装飾を施してもよい。例えば、調光領域６に相当する第１透明板１上に文字等を印字しておき、音楽に合わせて調光領域の光線透過状態を制御してもよい。このようにすることにより、利用者の注目を調光領域６に集め、宣伝等の効果をより高めることができる。
【０１１７】
本発明に係る調光装置は、上述した方法により接続配線４が数ｍ離間したところから視認されないように設計すれば、調光領域３ａが光線透過状態であるときには一枚のガラス板であるかのように見える。従って、本発明に係る調光装置は、店舗用の高い意匠性を兼ね備えるガラスなどに用いることができる。
【０１１８】
また、本発明に係る調光装置を単に調光面の全体の光透過率を制御する用途として利用することもできる。従来にはない、大面積であって、高い透明性と高品位の表示機能を持つ調光装置を容易に製造することができる。また、本発明に係る調光装置は、カラーフィルタ、赤外線カットフィルタ、紫外線カットフィルタを積層したり、裏面に鏡を積層することもできる。この外、本発明の効果を損しない範囲内で種々の応用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】本実施形態に係る調光装置の構成を示す模式的斜視図。
【図２】図１のＡ−Ａ'切断部断面図。
【図３】本実施形態に係る液晶光学素子の一例を示す断面図。
【図４】本実施形態に係る液晶光学素子の一例を示す部分拡大断面図。
【図５】本実施形態に係る液晶光学素子の部分分解斜視図。
【図６】変形例１に係る液晶光学素子の部分分解斜視図。
【図７】従来例に係る調光装置の構成を示す模式的断面図。
【符号の説明】
【０１２０】
１      第１透明板
２      第２透明板
３      液晶光学素子
４      接続配線
５      フレーム
６      調光領域
８      透明固体層
１０    調光装置
２１    離間部材
２２    両面接着テープ
３１    第１の透明基板
３２    第２の透明基板
３３    第１電極
３４    第２電極
３５    調光層
３６    スペーサ
３７    シール材
３８    第１配向膜
３９    第２配向膜
４１    絶縁層
４３    透明保護層
６０    調光装置
６３    液晶光学素子
６４    接続配線
【図１】
2006330100.tif 000003
【図２】
2006330100.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006330100.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2006330100.tif 000009