(57)【要約】【課題】ルーフ部に設けられた開口部から車内全体に外光を十分に入射させるとともに、必要に応じて、開口部から入射する外光を制限することができる車両を提供する。【解決手段】車両３０は、ルーフ部３２に設けられた開口部３３に配置された調光フィルム１０と、調光フィルム１０の透過率を変化させる駆動制御部４２とを備え、調光フィルム１０のみが開口部３３を通過する外光の光量を変化させ、開口部３３の面積が、ルーフ部３２の面積の５０％以上かつ１００％以下であることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ルーフ部に設けられた開口部に配置された調光部材と、
前記調光部材の透過率を変化させる駆動制御部とを備え、
前記調光部材のみが前記開口部を通過する外光の光量を変化させ、
前記開口部の面積が、前記ルーフ部の面積の５０％以上かつ１００％以下であること、
を特徴とする車両。
【請求項２】
前記調光部材は、
少なくとも基材を有する第１積層体と、少なくとも基材を有する第２積層体とに挟持される液晶層と、
少なくとも第１積層体及び第２積層体のうちいずれか一方に設けられた透明電極とを備え、
前記駆動制御部は、前記透明電極に印加する電圧を制御することにより、前記調光部材の透過率を変化させること、
を特徴とする請求項１に記載の車両。
【請求項３】
前記調光部材は、前記第１積層体及び前記第２積層体に挟持され、前記液晶層の厚みを規定するビーズスペーサを備えること、
を特徴とする請求項２に記載の車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調光部材を有する車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に関して、ルーフ部の開口部にルーフウインドウを設けて外光を十分に取り入れる工夫が種々に提案されている（特許文献１、２等）。
これらに開示の構成は、ルーフに形成された開口部にルーフウインドウを配置してルーフウインドウが形成され、このルーフウインドウに隣接する位置に、板状や、シート状の遮光部材を収納する収納領域が設けられている。これにより、これらに開示の構成では、遮光部材を収納領域に収納してルーフウインドウにより外光を取り入れるとともに、必要に応じて、電動、手動により遮光部材をルーフウインドウに配置してルーフウインドウからの入射光を遮光することができる。
【０００３】
このような遮光部材の収納部は、遮光部材をスライドさせたり、巻き取ったりして収納することが考えられる。しかし、収納領域の厚みを薄くして十分な車内の室内高を確保する観点から、従来の車両では、主に、収納部材をスライドさせて収納領域に収納する方法が採用されている。
しかしながら、このような従来の車両では、遮光部材を収納する領域をルーフ部に設ける必要があるため、ルーフ部に設けられる開口部（ルーフウインドウ）の占める面積が制限されてしまい、開口部に入射する外光を車内全体に十分に取り込むことが困難になってしまう場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２０６２号公報
【特許文献２】特開２００７−１３１２０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、ルーフ部に設けられた開口部から車内全体に外光を十分に入射させるとともに、必要に応じて、開口部から入射する外光を制限することができる車両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】
具体的には、本発明は、以下のようなものを提供する。
【０００７】
（１）  ルーフ部に設けられた開口部に配置された調光部材と、
前記調光部材の透過率を変化させる駆動制御部とを備え、
前記調光部材のみが前記開口部を通過する外光の光量を変化させ、
前記開口部の面積が、前記ルーフ部の面積の５０％以上かつ１００％以下であること、
を特徴とする車両。
（２）  （１）において、
前記調光部材は、
少なくとも基材を有する第１積層体と、少なくとも基材を有する第２積層体とに挟持される液晶層と、
少なくとも第１積層体及び第２積層体のうちいずれか一方に設けられた透明電極とを備え、
前記駆動制御部は、前記透明電極に印加する電圧を制御することにより、前記調光部材の透過率を変化させること、
を特徴とする車両。
（３）  （２）において、
前記調光部材は、前記第１積層体及び前記第２積層体に挟持され、前記液晶層の厚みを規定するビーズスペーサを備えること、
を特徴とする車両。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ルーフ部に設けられた開口部から車内全体に外光を十分に入射させるとともに、必要に応じて、開口部から入射する外光を制限することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態の車両に用いられるルーフウインドウの構成を説明する断面図である。
【図２】第１実施形態の車両を説明する図である。
【図３】従来のセダンタイプの車両を説明する図である。
【図４】車両のルーフ部を説明する図である。
【図５】第２実施形態の車両を説明する図である。
【図６】従来のミニバンタイプの車両を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
〔第１実施形態〕
〔ルーフウインドウ〕
図１は、第１実施形態の車両に用いられるルーフウインドウの構成を説明する断面図である。
ルーフウインドウ３１は、車両のルーフ部３２に設けられた開口部３３に配置された透明板材であり（図２参照）、合わせガラスにより構成される。
ルーフウインドウ３１は、図１に示すように、中間層４及び５をそれぞれ介して板ガラス２及び３により調光フィルム１０を挟持して構成される。
板ガラス２、３は、この種の合わせガラスに適用可能な種々の材料を広く適用することができ、例えば、透明な無機ガラスや、有機ガラスが挙げられる。
無機ガラスとしては、ソーダライムガラス、アルミノシリケートガラス、アルミノボロシリケートガラス、ホウ珪酸ガラス、無アルカリガラス、石英ガラス等が特に制限なく用いられる。これらのうちでもソーダライムガラスが特に好ましい。無機ガラスの成形法については、特に限定されないが、例えば、フロート法等により成形されたフロート板ガラスが好ましい。
有機ガラスとしては、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、芳香族ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、塩化ビニル樹脂、アクリルウレタン樹脂等が挙げられる。これらのなかでもポリカーボネート樹脂がより好ましい。なお、板ガラス２、３は、上記のような樹脂を２種以上含んで構成されるようにしてもよい。
【００１１】
中間層４、５は、調光フィルム１０と板ガラス２、３との接着層として機能する構成であり、この種の合わせガラスに適用される種々の構成を広く適用することができる。中間層４、５は、各板ガラスと調光フィルム１０とを接合する透明接着層であり、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）系やエチレンビニルアセテート共重合体（ＥＶＡ）系等の樹脂を有機材料として用いたものが使用される。なお、中間層４、５には、紫外線吸収剤、酸化防止剤、帯電防止剤、光安定剤、接着調整剤等を適宜添加してもよい。特に、紫外線吸収剤を中間膜用の樹脂に添加すると、紫外線を遮蔽できるのでより好ましい。
なお、ルーフウインドウ３１は、中間層４又は５に線状の発熱体を配置してデフロスターの機能を付与してよい。
【００１２】
ルーフウインドウ３１は、板ガラス２、３にそれぞれ中間層４、５を設けて調光フィルム１０と積層した後、加熱して加圧することにより、中間層４、５を介して板ガラス２、３、調光フィルム１０を一体化して作製される。
なお、ルーフウインドウ３１は、この一体化の際に曲面形状に成形されるようにしてもよい。
また、上述の説明では、調光フィルム１０は、板ガラス２、３に中間層４、５を介して挟持される構成を示したが、これに限定されるものでなく、例えば、中間層を２枚の板ガラスにより挟持された合わせガラスをルーフウインドウとし、そのルーフウインドウに調光フィルム１０が貼付されるようにしてもよい。
【００１３】
〔調光フィルム〕
調光フィルム１０は、液晶を利用して光の透過率を制御するフィルム状の部材であり、直線偏光板１６、１７により液晶セル１５を挟持して構成される。
【００１４】
〔直線偏光板〕
直線偏光板１６、１７は、偏光子を含むものであれば特に限定されるものではなく、偏光子の片側又は両側に偏光板保護フィルムを有するものであってもよい。
偏光子は、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）のような親水性ポリマーからなるフィルムを二色性色素であるヨウ素を含有する水溶液に浸漬させて延伸することによりポリビニルアルコールとヨウ素との錯体を形成させた偏光子や、ポリ塩化ビニルのようなプラスチックフィルムを処理してポリエンを配向させたものからなる偏光子等を挙げることができる。
また、ヨウ素の代わり二色性色素として二色性染料を用いる場合は、二色性染料として、アゾ系染料、スチルベン系染料、メチン系染料、シアニン系染料、ピラゾロン系染料、トリフェニルメタン系染料、キノリン系染料、オキサジン系染料、チアジン系染料、アントラキノン系染料等が用いられる。
【００１５】
上述の偏光板保護フィルムは、上述の偏光子を保護することができ、且つ、所望の透明性を有するものであれば特に限定されるものではない。偏光板保護フィルムの材料としては、例えば、アセチルセルロース系樹脂、シクロオレフィン系樹脂、ポリエーテルサルホン系樹脂、アモルファスポリオレフィン、変性アクリル系ポリマー、ポリスチレン、エポキシ樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエステル系樹脂等あるいは、アクリル系、ウレタン系、アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の熱硬化型、又は紫外線硬化型の樹脂等を挙げることができる。中でも、上述の樹脂材料としてアセチルセルロース系樹脂、シクロオレフィン系樹脂、又はアクリル系樹脂を用いることが好ましい。その中でも特に、アセチルセルロース系樹脂であるトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）が好適である。
直線偏光板１６、１７は、クロスニコル配置により、アクリル系透明粘着樹脂等による接着剤層により液晶セル１５に配置される。なお、直線偏光板１６、１７には、それぞれ液晶セル１５側に光学補償のための位相差フィルム１８、１９が設けられるが、位相差フィルム１８、１９は、必要に応じて省略してもよい。またクロスニコル配置に代えてパラレルニコル配置により配置してもよい。
【００１６】
なお、直線偏光板１６、１７には、垂直方向に光学異方性を発現する二色性有機色素から構成される塗工膜により形成されるＥ型の直線偏光板を適用してもよい。これにより、調光フィルム１０の総厚みをより薄くすることができる。
この場合、各直線偏光板は、後述の液晶セル１５を構成する上側積層体１２の基材２１Ａの液晶層１４側と、下側積層体１３の基材２１Ｂの液晶層１４側とに液晶層１４を挟持するようにして配置されるのが望ましい。後述するように、基材２１Ａ、２１Ｂは、光学異方性が小さいことが望まれるが、Ｅ型の直線偏光板を上述のように配置することによって、基材において透過光が種々に偏光したとしても、液晶層の透過光には何ら影響を与えないようにすることができるため、基材２１Ａ、２１Ｂに汎用性の高い透明樹脂フィルム、例えば、ＰＥＴフィルム等を使用することが可能となる。
【００１７】
〔液晶セル〕
液晶セル１５は、フィルム状の下側積層体１３及び上側積層体１２により液晶層１４を挟持して構成される。
【００１８】
〔下側積層体、上側積層体〕
下側積層体１３は、基材２１Ｂに、透明電極２２Ｂ、配向層２３Ｂ及びスペーサ２４を積層して形成される。
上側積層体１２は、基材２１Ａに、透明電極２２Ａ、配向層２３Ａ及びスペーサ２４を積層して形成される。
【００１９】
〔基材〕
基材２１Ａ、２１Ｂは、種々の透明樹脂フィルムを適用することができるが、光学異方性が小さく、また、可視域の波長（３８０〜８００ｎｍ）における透過率が８０％以上である透明樹脂フィルムを適用することが望ましい。
透明樹脂フィルムの材料としては、例えば、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等のアセチルセルロース系樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル系樹脂、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン、ポリメチルペンテン、ＥＶＡ等のポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等のビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリサルホン（ＰＥＦ）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスルホン、ポリエーテル（ＰＥ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、（メタ）アクロニトリル、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、シクロオレフィンコポリマー等の樹脂を挙げることができる。
特に、ポリカーボネート（ＰＣ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂が好ましい。
本実施形態において、基材２１Ａ、２１Ｂは、厚み１００μｍのポリカーボネートフィルムが適用されるが、種々の厚みの透明樹脂フィルムを適用することができる。
【００２０】
〔透明電極〕
透明電極２２Ａ、２２Ｂは、上記透明樹脂フィルムと透明樹脂フィルムに積層される透明導電膜から構成されている。
透明導電膜としては、この種の透明樹脂フィルムに適用される各種の透明電極材料を適用することができ、酸化物系の全光透過率が５０％以上の透明な金属薄膜を挙げることができる。例えば、酸化錫系、酸化インジウム系、酸化亜鉛系が挙げられる。
【００２１】
酸化錫（ＳｎＯ２）系としてはネサ（酸化錫ＳｎＯ２）、ＡＴＯ（Ａｎｔｉｍｏｎｙ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ：アンチモンドープ酸化錫）、フッ素ドープ酸化錫が挙げられる。
酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）系としては、酸化インジウム、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ：インジウム錫酸化物）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）が挙げられる。
酸化亜鉛（ＺｎＯ）系としては、酸化亜鉛、ＡＺＯ（アルミドープ酸化亜鉛）、ガリウムドープ酸化亜鉛が挙げられる。
本実施形態では、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）により透明導電膜が形成される。
【００２２】
〔スペーサ〕
スペーサ２４は、液晶層１４の厚みを規定するために設けられ、各種の樹脂材料を広く適用することができる。ここで、スペーサ２４には、主に球状スペーサ（以下、「ビーズスペーサ」と呼ぶ）と柱状スペーサ（以下、「フォトスペーサ」と呼ぶ）の２種類が存在する。
ここで、調光フィルム１０は、基材上に配向層を形成後に、感光性樹脂を塗布して、露光、現像するというフォトリソグラフィー法を用いてフォトスペーサを形成することが考えられるが、この場合、露光や現像工程によって配向層へダメージを与え、配向不良が生じる原因となるため好ましくない。また、基材上にフォトスペーサを先に作製した後に、配向層を塗布することも考えられるが、この場合、フォトスペーサの周囲の配向層には十分な配向規制力を与えることができず、配向不良が生じる原因となるため好ましくない。よって、フォトスペーサにより製造した調光フィルムは、配向不良により所望の透過率に精度よく制御できなくなる場合がある。
これに対して、ビーズスペーサは、配向層を形成した後に、その配向層上に散布され、また、配向層との接触面積が狭いため、上述のような配向層がダメージを受けたり、配向不良が生じたりするような問題が生じるのを低減することができる。
よって、スペーサ２４としてビーズスペーサを適用することにより、作製した調光フィルム１０の透過率を、フォトスペーサを用いた場合に比して、より精密に細かく透過率を変化させることができる。
ここで、本実施形態の調光フィルム１０は、車両３０に配置されるため、必要に応じて透過率に精度よく制御する必要がある。そのため、本実施形態では、スペーサ２４にビーズスペーサを適用する。
【００２３】
ここで、スペーサ２４に用いられるビーズスペーサは、液晶表示装置やカラーフィルタ等に用いられる公知のビーズを適用することができる。具体的には、無機系成分ではガラス、シリカ、金属酸化物（ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３）等、有機系成分としてはアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジビニルベンゼン共重合体、ジビニルベンゼン−アクリルエステル共重合体、ジアクリルフタレート共重合体、アリルイソシアヌレート共重合体等の材料系の懸濁重合や乳化重合、乳化重合で得られたコア粒子を用いるシード重合法等の重合法によって得られた球状、円柱体、円筒状等の粒状体や、多孔質体、中空体等を使用することができる。
また、配向層上におけるビーズの分散性や、密着性を向上させる観点から、ビーズスペーサの表面に表面処理を行うようにしてもよい。表面の被覆材料としては、ビーズ表面への固定化や、液晶材料中への化学物質の流出が問題とならなければ、とくに限定されるものではないが、例えば、ポリエチレン、エチレン／酢酸ビニル共重合体、エチレン／アクリル酸エステル共重合体、ポリメチル（メタ）アクリレート重合体、ＳＢＳ型スチレン／ブタジエンブロック共重合体、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂などを用いることができる。
なお、上述の説明では、スペーサ２４は、上側積層体１２及び下側積層体１３の両方に設けられる例を示したが、これに限定されるものでなく、上側積層体１２及び下側積層体１３のいずれか一方に設けられるようにしてもよい。
【００２４】
〔配向層〕
配向層２３Ａ、２３Ｂは、光配向層により形成される。光配向層に適用可能な光配向材料は、光配向の手法を適用可能な各種の材料を広く適用することができ、例えば、光分解型、光二量化型、光異性化型等を挙げることができる。
本実施形態では、光二量化型の材料を使用する。光二量化型の材料としては、例えば、シンナメート、クマリン、ベンジリデンフタルイミジン、ベンジリデンアセトフェノン、ジフェニルアセチレン、スチルバゾール、ウラシル、キノリノン、マレインイミド、又は、シンナミリデン酢酸誘導体を有するポリマー等を挙げることができる。中でも、配向規制力が良好である点で、シンナメート、クマリンの一方又は両方を有するポリマーが好ましく用いられる。このような光二量化型の材料の具体例としては、例えば特開平９−１１８７１７号公報、特表平１０−５０６４２０号公報、特表２００３−５０５５６１号公報及びＷＯ２０１０／１５０７４８号公報に記載された化合物を挙げることができる。
なお、光配向層に代えてラビング処理により配向層を作製してもよく、微細なライン状凹凸形状を賦型処理して配向層を作製してもよい。
【００２５】
〔液晶層〕
液晶層１４は、この種の調光フィルム１０に適用可能な各種の液晶材料を広く適用することができる。具体的に、液晶層１４には、重合性官能基を有していない液晶化合物として、ネマチック液晶化合物、スメクチック液晶化合物及びコレステリック液晶化合物を適用することができる。
ネマチック液晶化合物としては、例えば、ビフェニル系化合物、ターフェニル系化合物、フェニルシクロヘキシル系化合物、ビフェニルシクロヘキシル系化合物、フェニルビシクロヘキシル系化合物、トリフルオロ系化合物、安息香酸フェニル系化合物、シクロヘキシル安息香酸フェニル系化合物、フェニル安息香酸フェニル系化合物、ビシクロヘキシルカルボン酸フェニル系化合物、アゾメチン系化合物、アゾ系化合物、およびアゾオキシ系化合物、スチルベン系化合物、トラン系化合物、エステル系化合物、ビシクロヘキシル系化合物、フェニルピリミジン系化合物、ビフェニルピリミジン系化合物、ピリミジン系化合物、およびビフェニルエチン系化合物等を挙げることができる。
【００２６】
スメクチック液晶化合物としては、例えば、ポリアクリレート系、ポリメタクリレート系、ポリクロロアクリレート系、ポリオキシラン系、ポリシロキサン系、ポリエステル系等の強誘電性高分子液晶化合物を挙げることができる。
コレステリック液晶化合物としては、例えば、コレステリルリノレート、コレステリルオレエート、セルロース、セルロース誘導体、ポリペプチド等を挙げることができる。
【００２７】
液晶セル１５は、液晶層１４を囲むように、シール材２５が配置されている。シール材２５により上側積層体１２、下側積層体１３が一体に保持され、液晶材料の漏出が防止される。
シール材２５は、例えばエポキシ樹脂、アクリル樹脂等の熱硬化性樹脂や紫外線硬化性樹脂等を適用することができる。
【００２８】
調光フィルム１０は、透明電極２２Ａ、２２Ｂに、所定周期で極性が切り替わる交流電圧が印加され、この交流電圧により液晶層１４に電界が形成される。また、この電界により液晶層１４に設けられた液晶分子の配向が制御され、透過光が制御される。
【００２９】
実施形態の調光フィルム１０における液晶層１４の配向制御には、ＶＡ方式（Ｖｉｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ、垂直配向型）が適用される。ＶＡ方式は、基板上に形成した透明電極の上に垂直方向に配向規制力を有する配向膜を設け、上下基板で液晶層１４を挟む構成である。
ＶＡ方式は、無電界時、液晶層１４の液晶分子は垂直配向し、これにより調光フィルム１０は、入射光を遮光して遮光状態となり、また、この電界の印加により、液晶層１４の液晶が水平配向し、調光フィルム１０は、入射光を透過して透過状態となる。
このＶＡ方式のように、無電界時に遮光状態となり、電界印加時に透過状態となるような光の制御モードをノーマリーブラックモードという。
【００３０】
しかし、ＶＡ方式に代えて、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）方式、ＩＰＳ（Ｉｎ  Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式、ＧＨ（Ｇｕｅｓｔ  Ｈｏｓｔ）方式等、種々の駆動方式を適用してよい。
ここで、ＴＮ方式は、基板上に形成した透明電極の上に、配向方向が９０°異なるようなラビング処理等を行った配向膜を付け、上下基板で液晶層１４を挟む構成である。配向膜の配向規制力により液晶分子は配向膜の配向方向に沿って並び、その液晶分子に沿って他の液晶分子が配向するため、液晶分子の方向が９０°捩じれる形で配向する。そして上下基板の外側に、配向膜の配向方向と平行に偏光板を配置する。
ＴＮ方式は、無電界時、偏光板を通過した光は直線偏光となり液晶に入る。液晶分子は９０°捩じれて配向されているので、入射した光も９０°捩じれて通過するため、下の偏光板を通過できる。これにより調光フィルム１０は、入射光を透過して透過状態となる。
また、この電界の印加により液晶分子が直立して捩じれがとれるが、配向膜表面では配向規制力の方が強いため、液晶分子の配向方向は配向膜に沿ったままである。このような状態では、液晶分子は通過する光に対しては等方的であるため、液晶層１４に入射された直線偏光の偏光方向の回転は生じない。従って、上の偏光板を通過した直線偏光は下の偏光板を通過できず、調光フィルム１０は、入射光を遮光して遮光状態となる。
このＴＮ方式のように、無電界時に透過状態となり、電界印加時に遮光状態となるような光の制御モードをノーマリーホワイトモードという。
【００３１】
また、ＩＰＳ方式は、一方の基材に電極をまとめて作成し、この電極による電界により配向させた液晶分子を基板に対して横（水平）方向に回転させることにより透過光量を制御する方式である。
【００３２】
更に、ＧＨ方式は、ホストであるネマチック液晶中にゲストとして二色性色素を溶解させた液晶組成物を用いる方式である。二色性色素は、１軸の光吸収軸を有し、光吸収軸方向に振動する光のみを吸収することから、電場による液晶の動きに合わせて、二色性色素の配向を変化させ、光吸収軸の向きを制御することにより、液晶セルの透過状態を変化させることができる。
ＧＨ方式に使用される液晶組成物は、電界印加時における液晶分子の長軸方向の相違により、ポジ型とネガ型とに大別される。
ポジ型のネマチック液晶は、誘電率が長軸方向に大きく長軸に垂直な方向に小さい誘電率異方性が正の液晶であり、無電界時には液晶分子の長軸方向が光軸に対して垂直となり、電界印加時には液晶分子の長軸方向が光軸に対して平行となるものである。
一方、ネガ型のネマチック液晶は、誘電率が長軸方向に小さく長軸に垂直な方向に大きい誘電率異方性が負の液晶であり、無電界時には液晶分子の長軸方向が光軸に対して平行となり、電界印加時には液晶分子の長軸方向が光軸に対して垂直となるものである。
ここで、二色性色素分子は液晶分子と同じ方向に配向するため、ポジ型のネマチック液晶をホストとして用いた場合には、無電界時には遮光状態となり、電界印加時には透過状態となる（ノーマリーブラックモード）。
一方、ネガ型のネマチック液晶をホストとして用いた場合には、逆に、無電界時には透過状態となり、電界印加時には遮光状態となる（ノーマリーホワイトモード）。
ＧＨ方式に用いられる二色性色素としては、液晶に対して溶解性があり、二色性の高い色素、好ましくはオーダーパラメーター（Ｓ値）が０．７以上の色素が挙げられ、例えば、アゾ系、アントラキノン系、キノフタロン系、ペリレン系、インジゴ系、チオインジゴ系、メロシアニン系、スチリル系、アゾメチン系、テトラジン系等の二色性色素が挙げられる。
なお、調光フィルム１０がＧＨ方式により製造される場合は、直線偏光板は省略することができる。
また、液晶セル１５は、光配向層のパターンニング等によりいわゆるマルチドメイン方式により液晶材料を駆動してもよく、さらにはシングルドメインにより駆動してもよい。
【００３３】
また、調光フィルム１０は、透明電極２２Ａ、２２Ｂに電圧を印加していない無電界時に透過率が最少（遮光状態）となるノーマリーブラックにより構成してもよく、逆に、無電界時に透過率が最大（透光状態）となるノーマリーホワイトにより構成してもよい。
【００３４】
なお、上述の説明では、調光フィルム１０は、板ガラス２、３に挟持された合わせガラスにより構成される例を示したが、これに限定されるものでなく、例えば、板ガラスや、合わせガラスの車内側に貼付されるようにしてもよい。
【００３５】
〔車両〕
図２は、第１実施形態の車両３０を説明する図である。図２の車両３０は、鉛直上方から見た概略図である。
本実施形態の車両３０は、図２に示すように、セダンタイプの４座席の乗用車である。そのため、車両３０には、座席Ｓ１〜Ｓ４が設けられている。なお、座席Ｓ１は運転席であり、座席Ｓ１の搭乗者Ｍ１が、車両３０の運転手となる。また座席Ｓ２〜Ｓ４は同乗者が座る座席である。
【００３６】
車両３０は、この座席Ｓ１〜Ｓ４の搭乗者の上部のルーフ部（天井）に開口部３３が形成され、この開口部３３を塞ぐようにしてルーフウインドウ３１が配置されている。
また、車両３０の開口部３３には、ルーフウインドウ３１の他に、開口部３３を通過する外光を遮光する遮光部材が設けられていない。すなわちルーフウインドウ３１に設けられた調光フィルム１０のみが、車両３０の開口部３３を透過する太陽光等の外光の光量を変化させており、本実施形態では、車両３０の車外側及び車内側から見て、ルーフウインドウ３１が常に露出している状態となる。
なお、ルーフウインドウ３１は、開口部３３に対して開閉不可能に配置されてもよく、また、開口部３３に対して開閉機構部を介して開閉可能に配置されるようにしてもよい。
【００３７】
図３は、従来のセダンタイプの車両を説明する図である。
ここで、従来のセダンタイプの車両３０’のルーフ部３２’に設けられる開口部３３’（ルーフウインドウ３１’）には、調光フィルムの代わりに、必要に応じて開口部３３’を通過する外光を遮光するために板状の遮光部材３５’が開閉自在に設けられている。そのため、車両３０’のルーフ部３２’には、その遮光部材３５’を収納する収納領域を確保する必要がある。この遮光部材３５’は、開口部３３’とほぼ同形状に形成されるため、開口部３３’は、ルーフ部３２’の半分以下の面積にしか設けることができない。
例えば、図３に示すように、開口部３３’がルーフ部３２’の前席に対応する位置に設けられた場合、後席に対応する位置には、遮光部材３５’の収納領域が設けられる。そのため、従来の車両３０’は、開口部３３’が設けられていたとしても、後席に対しては、十分な量の外光を入射させることができなかった。
【００３８】
これに対して、本実施形態の車両３０は、上述のように、遮光部材を使用せずに、外光の光量を変化させる調光フィルム１０をルーフウインドウ３１に設けているため、ルーフウインドウ３１を配置する開口部３３を、ルーフ部３２に対して極力広く設けることができる。より具体的には、本実施形態の車両３０は、開口部３３の面積がルーフ部３２の面積の５０％以上かつ１００％以下になるように、ルーフ部３２に開口部３３が形成されている。図２に示す例では、車両３０のルーフ部３２に設けられる開口部３３は、ルーフ部３２の面積の約１００％の面積に設けられている。
【００３９】
このように開口部３３を車両３０のルーフ部３２に形成することによって、本実施形態の車両３０は、車内に対して開口部３３から十分な量の太陽光等の外光を入射させることができる。また、開口部３３に配置されるルーフウインドウ３１に調光フィルム１０が設けられているので、開口部３３から入射する外光の光量を、遮光部材を設けることなく調整することができる。
【００４０】
図４は、車両のルーフ部を説明する図である。図４（ａ）は、図２に示す車両の前側（フロント側）から見た正面図であり、図４（ｂ）は、図２に示す車両の左側面側（助手席側）から見た側面図である。図４（ｃ）は、図２の車両とは異なるリアドアを有する他の車両の左側面図である。
ここで、車両３０のルーフ部３２とは、車両３０の屋根を形成する領域をいう。このルーフ部３２の領域は、前後方向（車両の進行方向）については、図４（ｂ）に示すように、車両３０のフロントウインドウとの境界ａと、リアウインドウとの境界ｂとに挟まれた領域であり、リアウインドウがリア扉３６に配置されている場合は、図４（ｃ）に示すように、フロントウインドウとの境界ａと、リア扉３６との境界ｂ’とに挟まれた領域である。また、ルーフ部３２の領域の車幅方向については、車両の左右の各側面（サイドウインドウがある面）に対して角度が急激に変化する各境界に挟まれた領域、すなわち、図４（ａ）に示すように、車両３０の左右の各側面との境界ｃ及び境界ｄに挟まれた領域をいう。
【００４１】
また、ルーフ部３２の面積とは、ルーフ部３２が前後方向及び車幅方向に平坦な場合、その平坦な面から求められる面積をいい、ルーフ部３２が前後方向及び又は車幅方向に湾曲している場合、図４に示すように、その湾曲した面に沿って測定される前後方向の寸法Ｙと、車幅方向の寸法Ｘとの積により求められる面積（Ｘ×Ｙ）をいう。
同様に、開口部３３の面積とは、ルーフ部３２が平坦であることにより、開口部３３も前後方向及び車幅方向に平坦になる場合、その平坦な面の面積から求められる面積をいい、ルーフ部３２が前後方向及び又は車幅方向に湾曲している場合、その湾曲した面に沿って測定される面積である。ここで、開口部３３の形状が長方形の場合、開口部３３の前後方向の寸法ｙと、車幅方向の寸法値ｘとの積により求められる面積（ｘ×ｙ）をいう。また、開口部３３が円である場合、開口部の半径ｒと円周率πによって求められる面積（π×ｒ２）であり、開口部３３が楕円である場合、開口部３３の長半径ｒ１と、短半径ｒ２と、円周率πによって求められる面積（π×ｒ１×ｒ２）である。
なお、ルーフ部３２が前後方向及び又は車幅方向に湾曲している場合、開口部３３の各寸法（寸法ｘ、ｙ、半径ｒ、長半径ｒ１、短半径ｒ２）は、ルーフ部３２の曲面に沿って測定される寸法が適用される。
【００４２】
仮に、開口部３３の面積が、ルーフ部３２の面積の５０％未満である場合、ルーフ部３２に対する開口部３３の占める割合が狭くなりすぎてしまい、上述の従来の車両３０’の開口部３３’（図３参照）のように、車内全体に十分な量の外光を採り入れることができなくなるので望ましくない。なお、車内全体により多くの外光を均一に入射させる観点から、開口部３３の面積は、ルーフ部３２の面積の７０％以上であることがより好ましい。
また、ルーフ部３２に設けられる開口部３３の面積は、ルーフウインドウ３１を保持する強度を十分に保つとともに、車両３０のルーフ部３２自体の強度も十分に保つ観点から、ルーフ部３２の面積の９０％以下であることが好ましく、また、８０％以下であることがより好ましい。
なお、ルーフ部３２に複数の開口部３３が設けられている場合、複数の開口部の総面積が、ルーフ部３２の面積に対して５０％以上かつ１００％以下を満たせばよい。
【００４３】
車両３０は、上述の調光フィルム１０が設けられたルーフウインドウ３１と、調光フィルム１０の駆動制御部４２を有する車両用調光システム３４とが備えられている。
【００４４】
調光フィルム１０の駆動制御部４２を有する車両用調光システム３４は、本実施形態では、調光フィルムの制御プログラムを実行する情報処理装置（例えば、車両３０に設けられる電子制御ユニット（ＥＣＵ４０））により構成される。
ここで、ＥＣＵ４０は、車両に設けられる各種センサ等から出力される各種信号や、操作パネルから出力される操作信号等を入力する入力回路部、演算処理部（以下「ＣＰＵ」という）、ＣＰＵで実行される各種演算プログラムや上述の調光フィルムの制御プログラム、演算結果等を記憶する記憶回路部、車両３０の駆動源（エンジン）等の各部を制御する制御信号や、調光フィルム１０を制御する制御信号等を出力する出力回路部等を備えている。
なお、車両用調光システム３４は、上記制御プログラムによる構成に限定されるものでなく、車両用調光システム３４を構成する駆動制御部４２を、処理回路として構成するようにしてもよい。
【００４５】
車両用調光システム３４は、ルーフウインドウ３１から入射する外光の車内への入射光量を調節するシステムであり、ルーフウインドウ３１に設けられた調光フィルム１０を制御して、車内に入射する外光の光量を調整することができる。
駆動制御部４２は、調光フィルム１０の透明電極に駆動用電源を出力する電源部を備え、この電源部を制御する演算処理部により構成される。
より具体的には、駆動制御部４２は、不図示の操作パネルによる搭乗者の操作に応じて、調光フィルム１０の透過率を変化させることができる。
ここで、上述したように、本実施形態の調光フィルム１０は、スペーサ２４にビーズスペーサを適用しているので、フォトスペーサを適用した場合に比して、より精度よく搭乗者の好みに応じた透過率に変動することができる。
なお、操作パネルは、各座席に設けられ搭乗者のいずれもが調光フィルムを操作できるようにしてもよく、また、計器類が配置されるインストルメントパネルに１つ設け、運転席及び助手席の搭乗者が操作できるようにしてもよい。
【００４６】
また、駆動制御部４２は、調光フィルム１０の透過率の変化の態様が相違する制御モードを複数備え、選択された制御モードに応じて、透過率を変化させるようにしてもよい。
例えば、調光フィルム１０を透過率が最も低い遮光状態にする遮光モードや、透過率が最も高い透光状態にする透光モードや、搭乗者の所望の透過率に変化させる個別制御モードや、車内に入射する太陽光等の外光の光量に応じて透過率を変化させる自動モード等を備え、搭乗者の操作パネルの操作によりいずれかの制御モードが選択され、実行されるようにしてもよい。
【００４７】
車両用調光システム３４は、車両３０に搭載されたオルタネータ及びバッテリーから電力が供給されることで作動する。
ここで、オルタネータは、車両３０の車軸、又は、エンジンに接続されている発電機であり、発電された交流電圧を整流して直流の出力電圧に変換するレクチファイヤと呼ばれる整流装置と、集積回路により形成されて出力電圧を制御する電圧レギュレータと呼ばれる電圧制御装置等を一体的に備えている。
オルタネータから出力される電圧は、車両３０の車軸の回転数、又は、エンジンの回転数に対応して変化するため、電圧レギュレータは、出力電圧を監視し、オルタネータの界磁電流を制御することにより出力電圧を調整している。電圧レギュレータにより、刻々と変化する運転状況下においても車両３０の電装部品が正常に作動する電圧で電力が供給される。
バッテリーは、例えば、鉛バッテリー、ニッケル水素バッテリー、リチウムイオンバッテリー等の二次電池であり、オルタネータからの出力電圧を蓄電すると共に、蓄電した出力電圧を放電して車両用調光システム３４に電力を供給する。
なお、車両用調光システム３４への電力の供給方法は、車両３０に搭載されたオルタネータ及びバッテリーから電力が供給される例を示したが、これに限定されるものでなく、例えば、車両３０に搭載されたオルタネータ及びバッテリーのうちいずれか一方から電力が供給されるようにしたり、車両用調光システム３４用のバッテリーを別途設け、そのバッテリーから電力が供給されるようにしたり、その他の公知の電力供給方法を適用したりしてもよい。
【００４８】
なお、車両用調光システム３４の駆動制御部４２は、調光フィルム１０を交流電圧により駆動してもよく、また、直流電圧により駆動してもよい。この場合、調光フィルム１０への電力供給部に変換器を設け、調光フィルム１０が使用する電圧の種類に応じて、バッテリーやオルタネータから供給される電源を変換すればよい。
本実施形態の調光フィルム１０は、通常、交流電圧の印加により透過率の変動を制御している。しかし、信号機等の外部の発光体から照射される光が、交流電圧の周波数が起因して、見え難くなってしまう場合があるため、そのような場合には、本実施形態の駆動制御部４２は、変換器から供給される電圧を交流電圧から直流電圧に切り替え、発光体から照射される光が見え難くなってしまうのを極力抑制することができる。
【００４９】
以上より、本実施形態の車両３０は、以下のような効果を奏する。
（１）本実施形態の車両３０は、ルーフ部３２に設けられた開口部３３に配置された調光フィルム１０と、調光フィルム１０の透過率を変化させる駆動制御部４２とを備え、調光フィルム１０のみが開口部３３を通過する外光の光量を変化させ、開口部３３の面積が、ルーフ部３２の面積の５０％以上かつ１００％以下である。これにより、車両３０は、ルーフ部３２に設けられた開口部３３から車内全体に外光を十分に入射させるとともに、必要に応じて、開口部３３から入射する外光を調光フィルム１０により調整（制限）することができる。
また、調光フィルム１０により開口部３３に入射する光の透過率を変化させることができるので、遮光部材を用いる場合に比して、車内の明るさをより細かく調整することができる。
【００５０】
（２）本実施形態の車両３０は、調光フィルム１０が、少なくとも基材２１Ａを有する上側積層体１２と、少なくとも基材２１Ｂを有する下側積層体１３とに挟持される液晶層１４と、上側積層体１２及び下側積層体１３に設けられた透明電極２２Ａ、２２Ｂとを備え、駆動制御部４２が、透明電極２２Ａ、２２Ｂに印加する電圧を制御することにより、調光フィルム１０の透過率を変化させる。これにより、より具体的に車両３０に設けられる調光フィルム１０を、液晶セル１５を用いた構成により実現することができ、開口部３３から車内へ入射する太陽光等の外光の光量を調整することができる。
【００５１】
（３）本実施形態の車両３０は、調光フィルム１０が、上側積層体１２及び下側積層体１３に挟持され、液晶層１４の厚みを規定するビーズスペーサ２４を備えているので、フォトスペーサを適用した場合に比して、調光フィルム１０をより精度よく、搭乗者の好みに応じた透過率に変動することができ、車内空間を快適にすることができる。
【００５２】
〔第２実施形態〕
図５は、第２実施形態の車両を説明する図である。図５の車両は、鉛直上方から見た概略図である。
なお、以下の説明及び図面において、前述した第１実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
本実施形態の車両３０は、図５に示すように、ミニバンタイプの６座席の乗用車である。そのため、車両３０には、座席Ｓ１〜Ｓ６が設けられている。なお、座席Ｓ１は運転席であり、座席Ｓ１の搭乗者Ｍ１が、車両３０の運転手となる。また座席Ｓ２〜Ｓ６は同乗者が座る座席である。
【００５３】
車両３０は、この座席Ｓ１〜Ｓ６の搭乗者の上部となるルーフ部（天井）に開口部３３が形成され、この開口部３３を塞ぐようにしてルーフウインドウ３１が配置されている。
また、車両３０の開口部３３には、ルーフウインドウ３１の他に、開口部３３を通過する外光を遮光する遮光部材が設けられていない。すなわちルーフウインドウ３１に設けられた調光フィルム１０のみが、車両３０の開口部３３を透過する太陽光等の外光の光量を変化させており、本実施形態では、車両３０の車外側及び車内側から見て、ルーフウインドウ３１が常に露出している状態となる。
【００５４】
図６は、従来のミニバンタイプの車両を説明する図である。
ここで、従来のミニバンタイプの車両３０’のルーフ部３２’に設けられる開口部３３’（ルーフウインドウ３１’）には、調光フィルムの代わりに、必要に応じて開口部３３’を通過する外光を遮光するために板状の遮光部材３５’が開閉自在に設けられている。そのため、車両３０’のルーフ部３２’には、その遮光部材３５’を収納する収納領域を確保する必要がある。この遮光部材３５’は、開口部３３’とほぼ同形状に形成されるため、開口部３３’は、ルーフ部３２’の半分以下の面積にしか設けることができない。
例えば、従来の車両３０’のルーフ部３２’には、図６に示すように、１列目の座席Ｓ１、Ｓ４に対応する位置と、２列目の座席Ｓ２、Ｓ５に対応する位置とのそれぞれに開口部３３Ａ’３３Ｂ’が設けられている。
１列目の開口部３３Ａ’と２列目の開口部３３Ｂ’との間には、１列目の開口部３３Ａ’を遮蔽する遮光部材３５Ａ’の収納領域が設けられているため、１列目の開口部３３Ａ’の開口面積は非常に狭くなる。また、３列目の座席Ｓ３、Ｓ６に対応する位置には、開口部が設けられておらず、２列目の座席Ｓ２、Ｓ５に対応する位置に設けられた２列目の開口部３３Ｂ’を遮蔽する遮光部材３５Ｂ’の収納領域が設けられている。
このように、図６に示す従来の車両３０’は、開口部３３Ａ’３３Ｂ’が設けられていたとしても、１列目の座席Ｓ１、Ｓ４に対しては十分に広い開口部を設けることができず、また、３列の座席に対しては開口部自体を設けることができないため、車内全体に十分な量の外光を入射させることができなかった。
【００５５】
これに対して、本実施形態の車両３０は、上述のように、遮光部材を使用せずに、外光の光量を変化させる調光フィルム１０をルーフウインドウ３１に設けているため、ルーフウインドウ３１を配置する開口部３３を、ルーフ部３２に対して極力広く設けることができる。より具体的には、本実施形態の車両３０は、上述の第１実施形態の車両３０と同様に、開口部３３の面積がルーフ部３２の面積の５０％以上かつ１００％以下になるように、ルーフ部３２に開口部３３が形成されている。図５に示す例では、車両３０のルーフ部３２に設けられる開口部３３は、ルーフ部３２の面積の約１００％の面積に設けられている。
【００５６】
このように開口部３３を車両３０のルーフ部３２に形成することによって、本実施形態の車両３０は、車内全体に対して開口部３３から十分な量の太陽光等の外光を入射させることができる。また、開口部３３に配置されるルーフウインドウ３１に調光フィルム１０が設けられているので、開口部３３から入射する外光の光量を、遮光部材を設けることなく調整することができる。
また、調光フィルム１０により開口部３３に入射する光の透過率を変化させることができるので、遮光部材を用いる場合に比して、車内の明るさをより細かく調整することができる。
以上より、本実施形態の車両３０は、上述の第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００５７】
〔他の実施形態〕
以上、本発明の実施に好適な具体的な構成を詳述したが、本発明は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述の実施形態の構成を種々に変更することができる。
【００５８】
調光フィルム１０は、複数のセグメントに分割されるようにしてもよい。
具体的には、調光フィルム１０の透明電極２２Ａ及び又は透明電極２２Ｂを、それぞれ個別に駆動電源を供給可能な絶縁された複数の部分電極（領域）に分割して、独立して個別に透過率を変更することができる複数の領域（セグメント）を備えたマルチセグメントにより調光フィルムを構成しても良い。このマルチセグメントの調光フィルムは、セグメント毎に透過率を変化させることができる。
例えば、ルーフウインドウに設けられた調光フィルム１０を、各座席に対応させて複数のセグメントに分割し、各座席の搭乗者の要望に応じて各セグメントの透過率を制御することが可能となり、このような制御モードを駆動制御部４２に更に追加することもできる。
【００５９】
上述の実施形態では、調光部材として可撓性を有する調光フィルムが適用される例で説明したが、これに限定されるものでない。例えば、上述の調光フィルム１０の基材を板状のガラスにして可撓性を有さない調光部材を適用するようにしてもよい。
この場合、ルーフウインドウ３１の板ガラス２、３のいずれかの代わりに、この調光部材を適用するようにしてもよい。また、この調光部材をルーフウインドウ３１の代わりに開口部３３に配置するようにしてもよい。
【００６０】
また、ルーフウインドウ３１は、板ガラス２、３の代わりに透明樹脂板を適用するようにしてもよい。これにより、ルーフウインドウの軽量化をすることができ、車両の軽量化、低重心化を図ることができる。
【００６１】
上述の実施形態では、車両３０は、セダンタイプや、ミニバンタイプの車両である例を示したが、これに限定されるものでなく、クーペタイプや、ＳＵＶ（スポーツ・ユーティリティ・ビークル）タイプ、ステーションワゴンタイプの車種など、種々の車両に適用することができる。
【符号の説明】
【００６２】
２、３    板ガラス
４、５    中間層
１０    調光フィルム
１２    上側積層体
１３    下側積層体
１４    液晶層
１５    液晶セル
１６、１７    直線偏光板
２１Ａ、２１Ｂ    基材
２２Ａ、２２Ｂ    透明電極
２３Ａ、２３Ｂ    配向層
２４    スペーサ
２５    シール材
３０    車両
３１    ルーフウインドウ
３２    ルーフ部
３３    開口部
３４    車両用調光システム
４２    駆動制御部
Ｓ１〜Ｓ６  座席
【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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