(57)【要約】【課題】窓ガラス１１に貼り付けるカラーフィルムを交換することなく窓ガラス１１の色の変更を可能とする調光ガラス１０及び当該調光ガラス１０の製造方法を提供する。【解決手段】本発明に係る調光ガラス１０は、２枚の板ガラス１１の間にイエロー、シアン、マゼンダの二色性色素分子１４ａ乃至１４ｃをそれぞれ含む３層の液晶層１３ａ乃至１３ｃを積層し、該液晶層１３ａ乃至１３ｃの各々を駆動するための複数の透明電極１２ａ乃至１２ｃを有する。【選択図】      図１
2004151575.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２枚の板ガラスの間にイエロー、シアン、マゼンダの二色性色素分子をそれぞれ含む３層の液晶層を積層し、該液晶層の各々を駆動するための複数の透明電極を有することを特徴とする調光ガラス。
【請求項２】
前記３層の液晶層は、ゲスト−ホスト型液晶材料により形成されていることを特徴とする請求項１に記載の調光ガラス。
【請求項３】
前記２枚の板ガラスの間に、減光フィルタを挿入することを特徴とする請求項１に記載の調光ガラス。
【請求項４】
前記減光フィルタは、エレクトロクロミックデバイスによって構成されていることを特徴とする請求項３に記載の調光ガラス。
【請求項５】
前記減光フィルタは、二色性色素分子を含む液晶層と、該液晶層を駆動するための透明電極とによって構成されていることを特徴とする請求項３に記載の調光ガラス。
【請求項６】
前記減光フィルタは、ゲスト−ホスト型液晶層と、該ゲスト−ホスト型液晶層を駆動するための透明電極とによって構成されていることを特徴とする請求項３に記載の調光ガラス。
【請求項７】
前記２枚の板ガラスの間に、透明電極に印加される電圧に応じて不規則状態と整列状態との間で液晶分子の配列状態が変化する液晶層を挿入することを特徴とする請求項１に記載の調光ガラス。
【請求項８】
３枚のポリマーフィルムを、イエロー、シアン、マゼンダの二色性色素分子でそれぞれ着色する工程と、
着色された前記３枚のポリマーフィルムを延伸する工程と、
延伸された前記３枚のポリマーフィルムの両側面に透明電極を付着させると共に、該３枚のポリマーフィルムを２枚の板ガラスに挟み込む工程とを有することを特徴とする調光ガラスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、調光ガラス及び調光ガラスの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、所望のカラーフィルムを窓ガラスに貼り付けることによって、窓ガラスの色の変更を行っていた（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
【非特許文献１】
〔ｏｎｌｉｎｅ〕、平成１４年１０月３１日検索、ＦＵＪＩＦＩＬＭ社ホームページ、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｆｕｊｉｆｉｌｍ．ｃｏ．ｊｐ／ｐｒｏｃｏｌｏｒｆｉｌｍｆａｑ／ｑａ１．ｈｔｍｌ＞
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の方法では、窓ガラスの色を変更する度に、窓ガラスに貼り付けるカラーフィルムを交換する必要があり、窓ガラスの色を容易に変更することができないという問題点があった。
【０００５】
そこで、本発明は、以上の点に鑑みてなされたもので、窓ガラスに貼り付けるカラーフィルムを交換することなく窓ガラスの色の変更を可能とする調光ガラス及び当該調光ガラスの製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の特徴は、２枚の板ガラスの間にイエロー、シアン、マゼンダの二色性色素分子をそれぞれ含む３層の液晶層を積層し、該液晶層の各々を駆動するための複数の透明電極を有する調光ガラスであることを要旨とする。
【０００７】
かかる発明によれば、３層の液晶層を駆動する透明電極に印加する電圧を制御することによって、容易に調光ガラスの色を変更することができる。
【０００８】
本発明の第１の特徴において、前記３層の液晶層が、ゲスト−ホスト型液晶材料により形成されていることが好ましい。
【０００９】
本発明の第１の特徴において、前記２枚の板ガラスの間に、減光フィルタを挿入することが好ましい。
【００１０】
かかる発明によれば、減光フィルタによって、調光ガラスの明るさを調整することができる。
【００１１】
また、本発明の第１の特徴において、前記減光フィルタが、エレクトロクロミックデバイスによって構成されていることが好ましい。
【００１２】
かかる発明によれば、エレクトロクロミックデバイスに印加する電圧を制御することによって、容易に調光ガラスの明るさを変更することができる。
【００１３】
また、本発明の第１の特徴において、前記減光フィルタが、二色性色素分子を含む液晶層と、該液晶層を駆動するための透明電極とによって構成されていることが好ましい。
【００１４】
また、本発明の第１の特徴において、前記減光フィルタが、ゲスト−ホスト型液晶層と、該ゲスト−ホスト型液晶層を駆動するための透明電極とによって構成されていることが好ましい。
【００１５】
また、本発明の第１の特徴において、前記２枚の板ガラスの間に、透明電極に印加される電圧に応じて不規則状態と整列状態との間で液晶分子の配列状態が変化する液晶層を挿入することが好ましい。
【００１６】
かかる発明によれば、上述の液晶層に印加する電圧を制御することによって、容易に調光ガラスの透明度を変更することができる。
【００１７】
本発明の第２の特徴は、３枚のポリマーフィルムを、イエロー、シアン、マゼンダの二色性色素分子でそれぞれ着色する工程と、着色された前記３枚のポリマーフィルムを延伸する工程と、延伸された前記３枚のポリマーフィルムの両側面に透明電極を付着させると共に、該３枚のポリマーフィルムを２枚の板ガラスに挟み込む工程とを有する調光ガラスの製造方法であることを要旨とする。
【００１８】
かかる発明によれば、二色性色素分子で着色した後にポリマーフィルムを一方向に延伸するため、ポリマー配向によって強制的に当該ニ色性色素分子を当該ポリマーフィルム内で所定方向に配向させることができる。
【００１９】
また、かかる発明によれば、延伸によって薄くなったポリマーフィルムを２枚の板ガラスに挟み込むため、２枚の板ガラスの間に液晶材料を注入する場合と比べて、大型の調光ガラスを製造することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
（本発明の一実施形態に係る調光ガラスの構成）
本発明の一実施形態に係る調光ガラスの構成について図１を参照しながら説明する。
【００２１】
図１に示すように、本実施形態に係る液晶ガラス（調光ガラス）１０は、２枚の板ガラス１１の間に、イエローの二色性液晶分子１４ａを含む液晶層（イエロー）１３ａと、シアンの二色性液晶分子１４ｂを含む液晶層（シアン）１３ｂと、マゼンダの二色性液晶分子１４ｃを含む液晶層（マゼンダ）１３ｃとを積層している。
【００２２】
また、液晶ガラス１０は、液晶層（イエロー）１３ａを駆動するための透明電極１２ａと、液晶層（シアン）１３ｂを駆動するための透明電極１２ｂと、液晶層（マゼンダ）１３ｃを駆動するための透明電極１２ｃとを有する。
【００２３】
また、液晶ガラス１０は、各液晶層１３ａ乃至１３ｃをそれぞれ分離するためにガラス基板１１ａ及び１１ｂを有している。
【００２４】
液晶層１３ａ乃至１３ｃ内の二色性色素分子１４ａ乃至１４ｃは、配列状態によって光の吸収波長が変わる色素である。すなわち、液晶層１３ａ乃至１３ｃは、制御線１を介して透明電極１２ａ乃至１２ｃに印加された電圧によって、二色性色素分子１４ａ乃至１４ｃの向き（配列状態）を制御し、光の吸収状態を変化させるものである。
【００２５】
例えば、液晶層（イエロー）１３ａは、制御線１を介して透明電極１２ａに電圧が印加された場合、イエローに該当する波長の光を吸収する。また、液晶層（シアン）１３ｂは、制御線１を介して透明電極１２ｂに電圧が印加された場合、シアンに該当する波長の光を吸収する。また、液晶層（マゼンダ）１３ｃは、制御線１を介して透明電極１２ｃに電圧が印加された場合、マゼンダに該当する波長の光を吸収する。
【００２６】
液晶層１３ａ乃至１３ｃは、例えば、ゲスト−ホスト型液晶材料により形成されることができる。
【００２７】
また、本実施形態に係る液晶ガラス１０は、液晶層１３ａ乃至１３ｃの代わりに、エレクトロクロミックデバイスを用いても良い。
【００２８】
（本実施形態に係る調光ガラス制御システムの動作）
上記構成を有する液晶ガラス（調光ガラス）１０の製造方法について、図２を参照にして説明する。図２では、ポリマーフィルムを用いて液晶層１３ａ乃至１３ｃを構成することとする。
【００２９】
図２に示すように、ステップ５０１において、３枚のポリマーフィルムを、イエロー、シアン、マゼンダの二色性色素分子１４ａ乃至１４ｃでそれぞれ着色する。
【００３０】
ステップ２０２において、着色された３枚のポリマーフィルムを延伸して、色素変更フィルムを作成する。ここで、色素変更フィルムとして、水溶性の二色性色素分子１４ａ乃至１４ｃで着色（染色）されたポリビニールアルコール（ＰＶＡ）フィルムや、疎水性の二色性色素分子１４ａ乃至１４ｃで着色されたポリエチレンテレフラレート（ＰＥＴ）フィルムが考えられる。
【００３１】
ステップ２０３において、延伸された３枚のポリマーフィルム（色素変更フィルム）の両側面に透明電極１２ａ乃至１２ｃを付着させると共に、当該３枚のポリマーフィルム（色素変更フィルム）を２枚の板ガラス１１に挟み込む。
【００３２】
本実施形態に係る液晶ガラス１０は、液晶層１３ａ乃至１３ｃ中にゲスト分子として二色性色素分子１４ａ乃至１４ｃを溶解させて、液晶層１３ａ乃至１３ｃの配向方向と同じ方向に二色性色素分子１４ａ乃至１４ｃが配向することを利用したゲストーホスト型液晶材料によって形成されてもよい。
【００３３】
かかる場合、２枚の板ガラス１１の間に液晶層１３ａ乃至１３ｃを挟み込むため、例えば、２枚の板ガラス１１の間に、１００ミクロンの均一の隙間を作る必要が生じる。
【００３４】
（本実施形態に係る調光ガラスの作用・効果）
本実施形態に係る液晶ガラス（調光ガラス）１０によれば、３層の液晶層１３ａ乃至１３ｃを駆動する透明電極１２ａ乃至１２ｃに印加する電圧を制御することによって、容易に液晶ガラス１０の色を変更することができる。
【００３５】
例えば、本実施形態に係る液晶ガラス（調光ガラス）１０によれば、屋内照明のセッティングを変えることなく、屋外から見た窓ガラスの色を変更することができる。
【００３６】
そのため、本実施形態に係る液晶ガラス（調光ガラス）１０を用いることによって、クリスマスや各種イベント等で行われるイルミネーションを、よりカラフルにすることができる。
【００３７】
また、本実施形態に係る液晶ガラス（調光ガラス）１０によれば、窓ガラスを介して入ってくる外光の状態にかかわらず、屋内から見た窓ガラスの色を変更することが可能となる。
【００３８】
また、本実施形態に係る液晶ガラス（調光ガラス）１０によれば、二色性色素分子１４ａ乃至１４ｃで着色した後にポリマーフィルム１３ａ乃至１３ｃを一方向に延伸するため、ポリマー配向によって強制的に当該ニ色性色素分子１４ａ乃至１４ｃを当該ポリマーフィルム１３ａ乃至１３ｃ内で所定方向に配向させることができる。
【００３９】
また、本実施形態に係る液晶ガラス（調光ガラス）１０によれば、延伸によって薄くなったポリマーフィルム１３ａ乃至１３ｃを２枚の板ガラス１１に挟み込むため、２枚の板ガラス１１の間に液晶材料を注入する場合と比べて、大型の液晶ガラス（調光ガラス）１０を製造することができる。
【００４０】
（変更例１）
本発明に係る調光ガラス（調光ガラス）１０は、上述の実施形態１に限定されるものではなく、図３に示すように、液晶ガラス１０が、２枚の板ガラス１１の間に、減光フィルタ（ＮＤ：Ｎｅｕｔｒａｌ  Ｄｅｎｓｉｔｙ）１８を挿入する構成を採ってもよい。
【００４１】
減光フィルタ１８は、可視光に相当する４００ｎｍ乃至７００ｎｍの波長の光に対する透過率がほぼ一定のフィルタであり、透明度が高く、光の透過率の変化幅がある程度大きいものが望ましい。
【００４２】
ここで、減光フィルタ１８は、二色性色素分子を含む液晶層と、当該液晶層を駆動するための透明電極とによって構成されていてもよい。また、減光フィルタ１８は、ゲスト−ホスト型液晶層と、当該ゲスト−ホスト型液晶層を駆動するための透明電極とによって構成されていてもよい。
【００４３】
かかる発明によれば、減光フィルタ１８によって、液晶ガラス１０の明るさを調整することができる。
【００４４】
（変更例２）
本発明に係る液晶ガラス（調光ガラス）１０は、上述の実施形態１に限定されるものではなく、図４に示すように、液晶ガラス１０が、２枚の板ガラス１１の間に、減光フィルタとして、透明電極１２ｄとエレクトロクロミック材料１５と電解質１６とからなるエレクトロクロミックデバイスを挿入する構成を採ってもよい。
【００４５】
かかる発明によれば、エレクトロクロミックデバイスを構成する透明電極１２ｄに印加する電圧を制御することによって、容易に液晶ガラス１０の明るさを変更することができる。
【００４６】
（変更例３）
本発明に係る液晶ガラス（調光ガラス）１０は、上述の実施形態１に限定されるものではなく、図５に示すように、液晶ガラス１０が、２枚の板ガラス１１の間に、透明電極１２ｄに印加される電圧に応じて不規則状態と整列状態との間で液晶分子１７ａの配列状態が変化する液晶層１７を挿入する構成を採ってもよい。
【００４７】
液晶層１７は、透明電極１２ｄに電圧が印加されていない場合、液晶分子１７ａが不規則に並んでいて（不規則状態であり）光が拡散されるために不透明状態となる。一方、液晶層１７は、透明電極１２ｄに電圧が印加されると、液晶分子１７ａが一定方向に整列する（整列状態である）ため、不透明状態から透明状態に変化する。
【００４８】
かかる発明によれば、上述の液晶層に印加する電圧を制御することによって、容易に調光ガラスの透明度を変更することができる。
【００４９】
【発明の効果】
本発明によれば、窓ガラス１１に貼り付けるカラーフィルムを交換することなく窓ガラスの色の変更を可能とする調光ガラス１０及び当該調光ガラス１０の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る調光ガラスの構造を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る調光ガラスの製造方法を示すフローチャートである。
【図３】本発明の一変更例に係る調光ガラスの構造を示す図である。
【図４】本発明の一変更例に係る調光ガラスの構造を示す図である。
【図５】本発明の一変更例に係る調光ガラスの構造を示す図である。
【符号の説明】
１…制御線
１０…液晶ガラス
１１…板ガラス
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ…ガラス基板
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ…透明電極
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１７…液晶層
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ…二色性色素分子
１５…エレクトロクロミック材料
１６…電解質
１８…減光フィルタ
【図１】
2004151575.tif 000003
【図２】
2004151575.tif 000004
【図３】
2004151575.tif 000005
【図４】
2004151575.tif 000006
【図５】
2004151575.tif 000007