(57)【要約】【課題】  日射反射性およびフェールセーフに優れる調光構造体を提供する【解決手段】  透明電極３０、凸部１５を有する少なくとも２枚の透明基材１０、および透明電極３０がこの順序で積層されてなり、前記透明電極３０および前記透明基材１０の間に形成された空隙、または前記透明基材同士の間に形成された空隙１１と、前記凸部１５との体積比が９５：５〜５０：５０であり、前記空隙１１には、透明構造体に対する電圧未印加時の屈折率差が０．２以下である液晶２０が充填されていることを特徴とする調光構造体。【選択図】  図１
2007072131.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明電極、凸部を有する少なくとも２枚の透明基材、および透明電極がこの順序で積層されてなり、
前記透明電極および前記透明基材の間に形成された空隙または前記透明基材同士の間に形成された空隙と、前記凸部と、の体積比が９５：５〜５０：５０であり、
前記空隙には、透明構造体に対する電圧未印加時の屈折率差が０．２以下である液晶が充填されていることを特徴とする調光構造体。
【請求項２】
前記調光構造体に形成された、
前記透明基材のみからなる層（ｉ）と、
前記凸部および前記液晶からなる層（ｉｉ）と、
のうち、隣り合うもの同士の電圧未印加時の屈折率差が０．１５以下であることを特徴とする請求項１に記載の調光構造体。
【請求項３】
前記調光構造体に形成された、
前記透明基材のみからなる層（ｉ）と、
前記凸部および前記液晶からなる層（ｉｉ）と、
のうち、隣り合うもの同士の電圧印加時の屈折率差が０．５超であることを特徴とする請求項１または２に記載の調光構造体。
【請求項４】
縞状に形成された前記凸部を有する、少なくとも２枚の前記透明基材が、
前記凸部が交差するように積層されてなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の調光構造体。
【請求項５】
前記透明基材のみからなる層（ｉ）の厚みが層ごとに異なることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の調光構造体。
【請求項６】
前記凸部および前記液晶からなる層（ｉｉ）の厚みが層ごとに異なることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の調光構造体。
【請求項７】
前記凸部を有する前記透明基材の厚みをａ、前記凸部の高さをｂとすると、
【数１】
2007072131.tif 000010
であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の調光構造体。
【請求項８】
前記透明基材が２つ以上の前記凸部を有し、
前記凸部の平均径をｃ、隣り合う前記凸部同士の平均中心間距離をｄとすると、
【数２】
2007072131.tif 000011
であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の調光構造体。
【請求項９】
前記透明基材が２つ以上の前記凸部を有し、
前記凸部同士の中心間距離が１μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の調光構造体。
【請求項１０】
前記透明基材のみからなる層（ｉ）と、前記凸部および前記液晶からなる層（ｉｉ）との繰り返し積層数が８以上であることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の調光構造体。
【請求項１１】
前記透明基材が、樹脂、金属酸化物、またはガラスからなる群より選択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の調光構造体
【請求項１２】
前記樹脂がポリメチルメタクリレート樹脂、ポリアクリル樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、エポキシ樹脂、ノルボルネン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリメルカプトエステル樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリメチルペンテン、塩化ビニル樹脂からなる群より選択される少なくとも一種を含み、
前記金属酸化物がシリカまたはチタニアを含み、
前記ガラスがソーダ石灰ガラス、ホウケイ酸ガラス、鉛ガラス、石英ガラス、および無アルカリガラスからなる群より選択される少なくとも一種を含むことを特徴とする請求項１１に記載の調光構造体。
【請求項１３】
前記凸部の形状が、角柱、角錐、円柱、円錐、角錐台、円錐台、および、球体；これらに中空が形成されたもの；ならびに、これらに虫食いが形成されたものからなる群より選択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の調光構造体。
【請求項１４】
前記透明電極および前記透明基材が可視光を７０％以上透過することを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の調光構造体。
【請求項１５】
さらに、表面層および裏面層を含むことを特徴とする請求項１〜１４に記載の調光構造体。
【請求項１６】
前記表面層および前記裏面層がガラスからなることを特徴とする請求項１５に記載の調光構造体。
【請求項１７】
前記透明基材、前記表面層および前記裏面層が樹脂フィルムからなることを特徴とする請求項１５に記載の調光構造体。
【請求項１８】
請求項１７に記載の調光構造体およびガラスからなることを特徴とする調光材料。
【請求項１９】
請求項１〜１７のいずれかに記載の調光構造体、または請求項１８に記載の調光材料をフロントガラス、サイドガラス、リアガラス、またはサンルーフに用いたことを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶を用いた調光構造体に関する。より詳細には、光の透過および反射の切り替えが可能な調光構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
車内への光および熱の侵入経路としては、主に面積の大きなフロントガラス、サイドガラス、リアガラス、またはサンルーフ等の窓が挙げられる。従来の車両では熱的機能を空調設備のみに頼っていることから、光エネルギーおよび熱エネルギーが窓から多量に侵入すると燃料の消費が増大する。
【０００３】
建築物においても同様の問題が検討されており、窓を通じての多量の光エネルギーおよび熱エネルギーの流入は空調設備や人体への負荷の増大につながる。
【０００４】
このような問題を解決すべく、近年、車内や建築物内に流入する光エネルギーおよび熱エネルギーを遮蔽し、室内の温度上昇および空調設備への負荷を低減させる技術が提案されており、解決策の一例として調光機能を有する材料を用いた窓が提案されている。窓に用いる材料としての透明性、および日射エネルギーの遮断のための熱線反射／吸収性の双方の特性を有し、必要に応じてスイッチングできる調光機能を有する窓があれば、必要なときに必要な光量を室内に侵入させることが可能である。そのような制御が可能であれば、人体や冷房装置にかかる負荷を低減できるほか、省エネルギーの観点からも有益である。
【０００５】
また、近年、車上荒らしが多発しており、室内を容易に物色することが可能な車両は、防犯上の観点から危険である。このため、車両の窓が必要に応じて透視性／非透視性にスイッチングできる調光機能を有していれば、防犯上の観点からも有益である。
【０００６】
材料に調光機能を付与するための具体的手段としては、エレクトロクロミック素子（以下「ＥＣ素子」という）、および液晶素子が知られているが、ＥＣ素子は、日射エネルギーを吸収するため、室内外を隔てる材料に用いた場合には、その吸収されたエネルギーが室内に再放出され、室内温度の上昇を招いてしまう。
【０００７】
液晶素子は、電圧によって配列が変化する材料からなり、液晶の配列によって光の透視性を変更させる材料である。液晶素子としては、曲線的な配列相のネマティック液晶素子（特許文献１）、相分離法により得られる液晶素子（特許文献２）などが知られている。これらの液晶素子は、以下の原理に基づいて動作する。
【０００８】
ポリマー中に液晶物質の小滴を分散させた液晶素子は、電圧を印加しない状態では、ポリマー壁の曲面に沿って液晶が配列する。これにより、光路がねじ曲げられ、また、ポリマーと液晶滴との界面において光が散乱反射することで、液晶素子が乳白色になる。一方、液晶素子に電圧を印加した場合、液晶滴内の液晶は外部電界により電界方向に配列する。このとき、液晶の常光屈折率ｎｏとポリマーの屈折率ｎｐとをこれらが一致するように選択することにより、液晶素子面に垂直に入射した光を、液晶とポリマーとの界面で反射することなく通過させることができ、液晶素子は透明となる。
【特許文献１】特表昭５８−５０１６３１号公報
【特許文献２】特開昭６０−５０２１２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来技術の液晶素子は電圧印加時には透視性となり、電圧未印加時には非透視性となるが、電圧未印加時に液晶素子に入射した光の殆どが入射側とは反対側に散乱するため、電圧印加時と比較しても日射透過量は殆ど減少せず、室内に日射エネルギーが多量に侵入してしまう。また、電圧未印加時には非透視性となるため、事故や故障などにより電圧を印加することができなくなる事態を想定すると、運転中に視界が遮られるおそれがあり非常に危険である。
【００１０】
本発明は、日射反射性およびフェールセーフに優れる調光構造体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】
【００１１】
本発明者等は、電圧未印加時に透視性、電圧印加時に非透視性となる調光構造体により上記課題を解決できることを見出した。
【００１２】
すなわち、透明電極、凸部を有する少なくとも２枚の透明基材、および透明電極がこの順序で積層されてなり、前記透明電極および前記透明基材の間に形成された空隙、または前記透明基材同士の間に形成された空隙と、前記凸部との体積比が９５：５〜５０：５０であり、前記空隙には、透明構造体に対する電圧未印加時の屈折率差が０．２以下である液晶が充填されていることを特徴とする調光構造体により上記課題を解決する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の調光構造体は、電圧印加時に入射した光の多くを、光の入射側に反射させることができる。
【００１４】
また、本発明の調光構造体は、電圧未印加時には光を透過させることができ、電圧印加時には光を反射させることができるため、フェールセーフに優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の第一は図１に例示する、透明電極３０、凸部１５を有する少なくとも２枚の透明基材１０、および透明電極３０がこの順序で積層されてなり、前記透明電極３０および前記透明基材１０の間に形成された空隙、または前記透明基材同士の間に形成された空隙１１と、前記凸部１５との体積比が９５：５〜５０：５０であり、前記空隙１１には、透明構造体に対する電圧未印加時の屈折率差が０．２以下である液晶２０が充填されていることを特徴とする調光構造体である。また、本発明の調光構造体は図１の符号１０’に示すように平らな透明基材などを含むこともできる。
【００１６】
本発明の調光構造体は凸部を有する透明基材上に、同様の透明基材、凸部を有さない透明基材、または透明電極を積層し、これにより生じた空隙に液晶材料を充填したものであるため、透明構造体は図１に示すように、透明基材のみからなる層（ｉ）と、凸部および液晶からなる層（ｉｉ）とを有する。以下、これらの層をそれぞれ単に層（ｉ）、層（ｉｉ）とも記載する。
【００１７】
本発明の調光構造体に形成された空隙１１と、凸部１５との体積比は９５：５〜５０：５０であるため透明構造体内に液晶材料を十分に含むことができる。このため、電圧未印加時と電圧印加時とにおける層（ｉ）と層（ｉｉ）との屈折率差を広げることができ、電圧により調光材料の透視性と非透視性との切り替えを行うことができる。
【００１８】
本発明の調光構造体に含まれる透明基材と液晶とは、電圧未印加時の屈折率差が０．２以下であるため、電圧未印加時の可視光透過性に優れ、フェールセーフに優れる。
【００１９】
以下に、本発明の調光構造体の構成要素である透明電極、凸部を有する透明基材、および液晶材料、ならびに本発明の調光構造体に含むことのできる表面層および裏面層について詳細を記載する。
【００２０】
（透明電極）
透明電極を用いることにより、調光構造体の透視性を妨げず、調光構造体に含まれる液晶材料に電圧を印加することができる。
【００２１】
本発明で用いられる透明電極としては、特に限定されないが、可視光を７０％以上透過させるものが好ましい。可視光透過率が７０％以上であると道路交通法の規定を満足することができる。また、調光構造体を形成した際に接する、凸部を有する透明基材、平らな透明基材、電圧未印加時の液晶材料、表面層、または裏面層との屈折率差が０．１以下のものを用いることが好ましい。屈折率差が０．１以下であると可視光透過性に優れる。このような透明電極としてＩＴＯ、Ｉｎ２Ｏ３、またはＳｎＯ２などが好ましく挙げられる。
【００２２】
透明電極により印加される電圧は特に限定されないが、３〜２００Ｖが好ましい。電圧が前記範囲内であると、燃料の消費が抑制されるため好ましい。
【００２３】
（透明基材）
凸部を有する透明基材上に、同様の透明基材、平らな透明基材、または透明電極を積層することで、液晶を充填するための空隙を有する透明構造体を得ることができる。
【００２４】
凸部を有する透明基材はインプリント法などにより簡便に作製することも可能であるため、凸部を有する透明基材を用いて形成された調光構造体はコストパフォーマンスにも優れる。調光構造体の製造方法の詳細については後述する。
【００２５】
本発明で用いられる透明基材として例えば、樹脂、金属酸化物、またはガラスからなる群より選択される少なくとも１種などを用いることができる。
【００２６】
樹脂としては、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリアクリル樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、エポキシ樹脂、ノルボルネン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリメルカプトエステル樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリメチルペンテン、塩化ビニル樹脂からなる群より選択される少なくとも一種が好ましく挙げられる。これらの中でも特にポリメチルメタクリレート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、およびポリエーテルエーテルケトン樹脂は、加工性、経済性、市場入手性、およびリサイクル性等に優れる。
【００２７】
金属酸化物としては、シリカまたはチタニアが好ましく挙げられる。
【００２８】
ガラスとしては、ソーダ石灰ガラス、ホウケイ酸ガラス、鉛ガラス、石英ガラス、および無アルカリガラスからなる群より選択される少なくとも一種が好ましく挙げられる。
【００２９】
本発明の調光構造体の用途は特に限定されないが、例えば車両のフロントガラスなどに用いることを考慮すると、透明基材として可視光を７０％以上透過させるものを用いることが好ましい。可視光透過率が７０％以上であると道路交通法の規定を満足することができる。
【００３０】
本発明において、透明基材に形成された凸部は、液晶を充填するための空間を形成する役割を果たす。透明基材に形成された凸部の形状として例えば、図２に示すような、角柱（符号Ａ、ａ）、角錐（符号Ｂ、ｂ）、円柱（符号Ｃ、ｃ）、円錐（符号Ｄ、ｄ）、角錐台（符号Ｅ、ｅ）、円錐台（符号Ｆ、ｆ）、および、球体（符号Ｇ、ｇ）；図３のＡに示すようなこれらに中空が形成されたもの；ならびに、図３のＢに示すようなこれらの一部が凹んだ形状、つまり虫食いが形成されたものからなる群より選択される少なくとも１種などが好ましく挙げられる。図２において、大文字の符号は正面概略図を示し、小文字の符号は平面概略図を示す。
【００３１】
これらの中で、例えば、角柱および円柱は形成が容易であるという観点から好ましく、角錐、円錐、角錘台、円錐台および球体は液晶の充填量を増やすことができるという観点から好ましい。また、これらに中空や虫食いがあると液晶材料の充填量をさらに増やすことができるという観点から好ましい。中空や虫食いの形状は特に限定されず、液晶の充填量や透明構造体の機械的強度などにより適宜決定することができる。
【００３２】
また、透明基材に形成された凸部の高さとしては、特に限定されないが、図４に示すように透明基材の厚みをａ、凸部の高さをｂとすると、
【００３３】
【数１】
2007072131.tif 000003
【００３４】
であることが好ましく、より好ましくは
【００３５】
【数２】
2007072131.tif 000004
【００３６】
である。前記比が０．１未満であると、調光構造体内の液晶材料の割合が少なくなりすぎるおそれがあり、１０超であると、調光構造体内の液晶材料の割合が多くなりすぎるおそれがある。
【００３７】
また、透明基材は１枚につき少なくとも１つの凸部を有していればよいが、２つ以上の凸部を有する場合には、図４に示すように凸部の平均径をｃ、隣り合う凸部同士の平均中心間距離をｄとすると、
【００３８】
【数３】
2007072131.tif 000005
【００３９】
であることが好ましく、より好ましくは
【００４０】
【数４】
2007072131.tif 000006
【００４１】
である。平均中心間距離が前記範囲内にあると、上層を安定して支えることができる。
【００４２】
また、１枚の透明基材が凸部を２以上有する場合には、凸部同士の中心間距離は１μｍ以下が好ましく、より好ましくは１５０〜５００ｎｍである。１μｍ以下であると、調光構造体に電圧を印加した際に、可視光を入射側に反射することができる。
【００４３】
また、２つ以上の凸部を有する場合には、一枚の透明基材に形成される凸部の形状、凸部の高さｂ、凸部の平均径ｃ、および隣り合う凸部同士の平均中心間距離ｄは一定であることが好ましい。これらが一定であると電圧印加時の反射性を向上させられる。
【００４４】
本発明の調光構造体には透明基材が２枚以上含まれるが、これらは同じであっても良いし異なっていてもよい。例えば、図５に例示されるよう、縞状に形成された凸部を有する、少なくとも２枚の透明基材を、凸部が交差するように積層してもよい。層ごとに凸部が交差するように積層されていると、機械的強度が向上するため好ましい。縞状の凸部の交差角度は特に限定されない。
【００４５】
上述したように、本発明の調光構造体は凸部を有する透明基材上に、同様の透明基材、凸部を有さない透明基材、または透明電極を積層し、これにより生じた空隙に液晶材料を充填したものであるため、透明構造体は図１に示すように、透明基材のみからなる層（ｉ）と、凸部および液晶からなる層（ｉｉ）とを有する。
【００４６】
本発明の透明構造体において、透明基材のみからなる層（ｉ）と、凸部および液晶からなる層（ｉｉ）とのうち、隣り合うもの同士の電圧未印加時の屈折率差は０．１５以下であることが好ましく、より好ましくは０．１以下であり、更に好ましくは０．０２以下であり、特に好ましくは０である。屈折率差は小さいほど透明構造体と液晶材料との界面で光が屈折しないため、屈折率差が０．２以下であると電圧未印加時の透視性に優れる。
【００４７】
また、層（ｉ）と層（ｉｉ）とのうち、隣り合うもの同士の電圧印加時の屈折率差は０．５超が好ましく、より好ましくは１．０超である。屈折率差は大きいほど透明構造体と液晶材料との界面で光を反射させることができる。屈折率差が０．５超であると日射反射率を向上させ、室内温度の向上を抑制することができる。また、屈折率差が１．０超であると、調光構造体が濃い乳白色となり防犯性をより向上させることができる。
【００４８】
本発明の調光構造体には透明基材が少なくとも２枚含まれていればよいが、好ましくは３枚以上含まれ、より好ましくは８枚以上含まれ、更に好ましくは１０枚以上含まれる。透明基材の枚数が多くなると、日射反射率をより向上させることができる。
【００４９】
また、透明基材のみからなる層（ｉ）の厚みが層ごとに異なると、反射率を向上させることができるという観点から好ましい。透明基材のみからなる層（ｉ）の厚みを層ごとに異ならせる場合、厚みが最も近い層（ｉ）同士の厚みの差を、０ｎｍ超５０ｎｍ以下とすることが好ましく、より好ましくは０ｎｍ超３０ｎｍ以下とすることである。また、層（ｉ）の厚みは３０〜７００ｎｍの範囲であることが好ましく、前記範囲内で層ごとに厚みを変化させるとより好ましい。厚みがそれぞれ異なる層（ｉ）を３層以上含む場合にはこれらの並び順は特に限定されず、製造方法などにより適宜決定することができる。また、層（ｉ）を３層以上含む場合、全ての層の厚みが異なっている必要は無く、同じ厚みの層と異なる厚みの層とが混在していてもよい。
【００５０】
また、凸部および液晶からなる層（ｉｉ）の厚みが層ごとに異なると、反射率を向上させることができるという観点から好ましい。凸部および液晶からなる層（ｉｉ）の厚みを層ごとに異ならせる場合、厚みが最も近い層（ｉｉ）同士の厚みの差を、０ｎｍ超５０ｎｍ以下とすることが好ましく、より好ましくは０ｎｍ超３０ｎｍ以下とすることである。また、層（ｉｉ）の厚みは４．５〜６００ｎｍの範囲であることが好ましく、前記範囲内で層ごとに厚みを変化させるとより好ましい。厚みがそれぞれ異なる層（ｉｉ）を３層以上含む場合にはこれらの並び順は特に限定されず、製造方法などにより適宜決定することができる。また、層（ｉｉ）を３層以上含む場合、全ての層の厚みが異なっている必要は無く、同じ厚みの層と異なる厚みの層とが混在していてもよい。
【００５１】
（液晶材料）
本発明で用いる液晶分子は特に限定されないが、棒状液晶であることが好ましい。棒状液晶は一般的に下記化学式１に示すように、環（Ｒ１、Ｒ２）、前記環に結合した側方置換基（Ｌ１、Ｌ２）、末端基（Ｔ１、Ｔ２）、および連結基（Ｂ）からなる構造を基本構造とし、用いる官能基により様々な性質を示す。ただし、化学式１は基本構造であり、Ｌ１、Ｌ２およびＢを含まない構造のものなど、様々な構造の液晶分子が本発明に含まれる。
【００５２】
【化１】
2007072131.tif 000007
【００５３】
Ｒ１、Ｒ２としては、ベンゼン環、シクロヘキサン環、シクロヘキセン環、ピリミジン環、ジオキサン環、およびピリジン環等が単独または２〜４つ結合したものが挙げられる。Ｌ１、Ｌ２、Ｔ１およびＴ２としては、シアノ基、フルオロ基、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基などが挙げられ、好ましくはシアノ基およびフルオロ基である。Ｂとしては、エステル結合、アセチレン結合、エタン結合、エチレン結合、エチルエーテル結合、ジアセチレン結合、アゾメチン結合、アゾ結合、およびアゾキシ結合などが挙げられる。液晶分子としては、４−ペンチル−４’−シアノビフェニルまたはｐ−（４−プロピル）−シクロヘキシル−安息香酸（ｐ’−ペンチル−ｏ’−シアノ）フェニル、ｐ−（４−プロピル）−シクロヘキシル−安息香酸（ｐ’−ペンチル−ｏ’，ｍ’−ジシアノ）フェニル、ｐ−（４−プロピル）−シクロヘキシル−安息香酸（ｐ’−ペンチル−ｏ’−フルオロ）フェニルなどが好ましく挙げられる。Ｌ１、Ｌ２、Ｔ１またはＴ２がシアノ基またはフルオロ基であると、電圧印加時に電界方向と垂直な方向に配列しやすくなる。
【００５４】
（表面層および裏面層）
図６に示すように本発明では、さらに表面層４０および裏面層４１を含むものを調光構造体としてもよい。表面層および裏面層を含むことにより、ハンドリング性が向上する。
【００５５】
本発明で用いられる表面層および裏面層としては、特に限定されないが、可視光を７０％以上透過させるものが好ましい。可視光透過率が７０％以上であると道路交通法の規定を満足することができる。また、透明電極との屈折率差が０．１以下のものを用いることが好ましい。屈折率が０．１以下であると可視光透過性に優れる。
【００５６】
このような表面層および裏面層として、樹脂またはガラスを好ましく用いることができる。表面層および裏面層としてガラスを用いる場合には、上述の透明基材の項に記載したものを好ましく用いることができる。表面層および裏面層として樹脂を用いる場合には、上述の透明基材の項に記載したものを好ましく用いることができる。
【００５７】
さらに、樹脂の中でも柔軟性のある樹脂を用い、表面層および裏面層としてフィルム状の樹脂を用いた調光構造体は、調光フィルムとして用いることができる。
【００５８】
自動車用フロントガラスには、一対の板ガラスの間にフィルムを挟みこんだ合わせガラスを用いることが法律により義務付けられているが、前記表面層および前記裏面層を適宜選択することにより、上述した合わせガラス用のフィルムとして本発明の調光フィルムを用いることもできる。また、調光フィルムを用いることにより既存の窓などに調光機能を付与することもできる。調光フィルム用の表面層および裏面層としては、上述の透明構造体の項に記載した樹脂の中でフィルム状に加工できるものでもよいし、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）などの合わせガラスの中間層に用いられるものを用いてもよい。
【００５９】
（製造方法）
本発明の透明基材の製造方法としては、インプリント、リソグラフィ、またはエッチングなどが好ましく挙げられる。
【００６０】
インプリント、リソグラフィ、またはエッチングを用いることにより、セルを微細に形成することができる。これらの中では特にインプリントを用いることが好ましい。インプリントを用いると、上述したように比較的簡便に透明基材を作製することもできる。
【００６１】
インプリントは、目的のセルに対応する形状の凸部を有するモールドを、ガラス転移温度まで加熱された基材に押し付けることにより、基材にセルを形成する方法である。モールドの材質、モールドを押し付ける時間、圧力などは適宜決定することができる。
【００６２】
エッチングは、基材表面を化学的に腐食することにより基材にセルを形成する方法であり、ドライエッチング、ウェットエッチング、電解エッチングなどがあるが、本発明ではいずれも好ましく用いることができる。
【００６３】
リソグラフィは、電磁波などを含む放射線を基材に照射して基材に凹部を形成する方法であり、光源の違いにより光リソグラフィ、電子ビームリソグラフィ、イオンビームリソグラフィ、およびＸ線リソグラフィなどがあるが、本発明はいずれも好ましく用いることができる。
【００６４】
凸部が形成された透明基材を積層する方法としてはマイクロマニピュレータを用いる方法や、インプリント法により凸部を有する透明基材を次々と成形、積層してゆく方法などが挙げられる。
【００６５】
インプリント法により凸部を有する透明基材を次々と成形、積層してゆく方法としては、プレス天板のプレス面に設置された金型に配置され、ガラス転移点以上の温度で保持された前記第１の被転写樹脂と、プレス底板に戴置され、ガラス転移点未満の温度で保持された第２の被転写樹脂と、を接合する方法が好ましく挙げられる。また、プレス天板にガラス転移点未満の温度で保持された第２の被転写樹脂を設置し、プレス底板に金型を設置して前記金型にガラス点移転以上に保持された第１の被転写樹脂を配置してもよい。本発明でいう被転写樹脂とは金型により凹凸パターンが転写された樹脂膜を指す。
【００６６】
本発明の第二は上述の調光構造体をフロントガラス、サイドガラス、リアガラス、またはサンルーフに用いたことを特徴とする車両である。
【００６７】
本発明の調光構造体が用いられうる車両は多岐に渡る。例えば、セダン（日産自動車株式会社：スカイライン（登録商標）Ｖ３５）、コンパクトカー（日産自動車株式会社：マーチ（登録商標）Ｋ１２）、ミニバン（日産自動車株式会社：セレナ（登録商標）Ｃ２４）、ワゴン（日産自動車株式会社：プリメーラワゴン（登録商標）ＷＰ１１）、スポーティーカー（日産自動車株式会社：フェアレディＺ（登録商標）Ｚ３３）などの各種車型に適用されうる。その他にも、軽自動車、クーペ、ＳＵＶ、１ＢＯＸ、２ＢＯＸ、バン、トラック等の車両にも、勿論適用されうる。本発明の調光構造体を車両の窓に適用すると、空調設備への負荷の軽減およびフェ−ルセーフに優れる点で好ましい。
【００６８】
本願における日射反射率（Ｒｅ）、日射透過率（Ｔｅ）、可視光反射率（Ｒｖ）、および可視光透過率（Ｔｖ）は、ＪＩＳ  Ｒ  ３１０６：１９９８に準ずる。
【実施例】
【００６９】
次に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、これらの実施例は何ら本発明を制限するものではない。
【００７０】
（実施例１）
大きさ１５ｃｍ×１５ｃｍポリメチルメタクリレート樹脂（屈折率：１．５４、Ｔｖ：９１％）を用いてインプリントにより図７に示す透明基材を作製し、これを１０積層して透明構造体とした。ただし、図７は図を見易くするために、凸部の形状などが誇張されて描かれており、また、凸部の数なども省略して描かれている。
【００７１】
透明構造体に、液晶材料として下記化学式２に示す４−ペンチル−４’−シアノビフェニル（電圧未印加時の屈折率：１．５４、電圧印加時の屈折率１．７２）を充填し、これを片面に厚さ４００ｎｍのＩＴＯ（Ｔｖ：７９％）からなる透明電極を形成した厚さ０．２ｍｍ、大きさ２０ｃｍ×１５ｃｍのクリアガラス（Ｔｖ：９４％）表面層および裏面層で挟持して、調光構造体を得た。
【００７２】
【化２】
2007072131.tif 000008
【００７３】
（実施例２）
大きさ１５ｃｍ×１５ｃｍポリメチルメタクリレート樹脂（屈折率：１．５４、Ｔｖ：９１％）を用いてインプリントにより図８に示す透明基材を作製し、これを８積層して透明構造体とした。ただし、図８は図を見易くするために、凸部の形状などが誇張されて描かれており、また、凸部の数なども省略して描かれている。
【００７４】
透明構造体に、液晶材料として前記化学式２に示す４−ペンチル−４’−シアノビフェニル（電圧未印加時の屈折率：１．５４、電圧印加時の屈折率１．７２）を充填し、これを片面に厚さ４００ｎｍのＩＴＯ（Ｔｖ：７９％）からなる透明電極を形成した厚さ０．２ｍｍ、大きさ２０ｃｍ×１５ｃｍのクリアガラス（Ｔｖ：９４％）表面層および裏面層で挟持して、調光構造体を得た。
【００７５】
（実施例３）
大きさ１５ｃｍ×１５ｃｍポリアクリロニトリル樹脂（屈折率：１．５４、Ｔｖ：９１％）を用いてインプリントにより図９に示す透明基材を作製し、これを１２積層して透明構造体とした。ただし、図９は図を見易くするために、凸部の形状などが誇張されて描かれており、また、凸部の数なども省略して描かれている。
【００７６】
透明構造体に、液晶材料とし前記記化学式２に示す４−ペンチル−４’−シアノビフェニル（電圧未印加時の屈折率：１．５４、電圧印加時の屈折率１．７２）を充填し、これを片面に厚さ４００ｎｍのＩＴＯ（Ｔｖ：７９％）からなる透明電極を形成した厚さ０．２ｍｍ、大きさ２０ｃｍ×１５ｃｍのクリアガラス（Ｔｖ：９４％）表面層および裏面層で挟持して、調光構造体を得た。
【００７７】
（実施例４）
実施例１で用いた透明基材、凸部の高さを引いた厚み（図７の符号ａ−ｂ）が１１０ｎｍの透明基材、１２０ｎｍの透明基材、１３０ｎｍの透明基材、１４０ｎｍの透明基材、１５０ｎｍの透明基材、１６０ｎｍの透明基材、１７０ｎｍの透明基材、１８０ｎｍの透明基材、１９０ｎｍの透明基材、を順に積層して透明構造体とした。
【００７８】
透明構造体に、液晶材料として前記化学式２に示す４−ペンチル−４’−シアノビフェニル（電圧未印加時の屈折率：１．５４、電圧印加時の屈折率１．７２）を充填し、これを片面に厚さ４００ｎｍのＩＴＯ（Ｔｖ：７９％）からなる透明電極を形成した厚さ０．２ｍｍ、大きさ２０ｃｍ×１５ｃｍのクリアガラス（Ｔｖ：９４％）表面層および裏面層で挟持して、調光構造体を得た。
【００７９】
（比較例１）
特表昭５８−５０１６３１号の実施例１に記載の液晶構造体を作製した。作製方法は以下に示すとおりである。直線構造の液晶分子のみからなる液晶（アメリカン・リキッド・クリスタル・ケミカル・コーポレーション社製、製品番号８２５０、）０．２リットルを７％ＰＶＡ溶液１リットルと混合し、１０リットルの純水に添加した。得られた混合物をコーンギャップを０．１ｍｍ（４ミル）に設定したコロイドミルに入れて、４分間乳化した。得られた乳液材料に含まれる粒子の大きさは３μｍであった。
【００８０】
一平方インチ当り２００オームの酸化スズ層が片面に塗布されたマイラー薄板（シエラシン社製）を２枚用意し、酸化スズ層側に得られた乳液材料をドクターブレード法で塗布し、乾燥することにより厚さ２０μｍ（０．８ミル）の調光材料の層を形成した。次に、調光材料の層同士が接するようにこれらを重ね合わせてサンプルを得た。
【００８１】
（比較例２）
大きさ１５ｃｍ×１５ｃｍ、厚み３００ｎｍのポリメチルメタクリレート樹脂（屈折率：１．５４、Ｔｖ：９１％）を、凸部を形成しない平らな状態で透明基材として用い、透明基材の間に液晶として、前記化学式２に示す４−ペンチル−４’−シアノビフェニル（電圧未印加時の屈折率：１．５４、電圧印加時の屈折率１．７２）を充填して透明構造体を得ようとしたが、透明基材の間に液晶を保持していることができなかった。つまり、透明基材であるポリメチルメタクリレート樹脂の平板が液晶である４−ペンチル−４’−シアノビフェニルに浮かんだ状態にはならず、構造が維持できなかったために調光構造体として機能しなかった。
【００８２】
（性能評価試験）
実施例１〜４および比較例１の調光構造体を用いて性能評価試験を行った結果を下記表１に示す。
【００８３】
性能評価試験方法としては、図１０のＡに示すように調光構造体１に、直線型光ファイバ１００を通じてタングステン−ハロゲン光源（波長域３６０〜１９００ｎｍ）２００に接続された投光器２１０から投射光５０を照射し、調光構造体１を通過した透過光５１を、直線型光ファイバ１００を通じて受光器２２０に接続されたマルチチャンネル光検出器２３０を用いて測定し、可視光透過率（Ｔｖ）を求めた。可視光透過率は電圧印加時および電圧未印加時の調光構造体１から求め、電圧印加時には６０Ｖの電圧をかけた。
【００８４】
また、図１０のＢに示すように調光構造体１に、Ｙ型光ファイバ１１０を通じてタングステン−ハロゲン光源（波長域３６０〜１９００ｎｍ）２００と接続された投受光器２４０から投射光５０を照射し、調光構造体１から反射された反射光５２を、Ｙ型光ファイバ１１０を通じて投受光器２４０に接続されたマルチチャンネル光検出器２３０を用いて測定し、日射反射率（Ｒｅ）を求めた。日射反射率は、電圧印加時および電圧未印加時のサンプルから求め、電圧印加時には、６０Ｖの電圧をかけた。可視光透過率および日射反射率は３５℃で測定を行った。
【００８５】
【表１】
2007072131.tif 000009
【００８６】
表１より、実施例１〜４の調光構造体は電圧未印加時には可視光透過性に優れ、電圧印加時には日射反射性に優れる。このことから本発明の調光構造体はフェールセーフに優れるといえる。
【００８７】
また、実施例１と４とを比較すると、凸部の高さを引いた厚みが異なる透明基材を用いることにより、可視光透過率をさほど低下させることなく日射反射率を向上させられることがわかる。
【００８８】
（実施例５）
［調光フィルムの作製］
実施例３と同様にして大きさ２０００ｍｍ×１５００ｍｍの調光構造体を作製した後、片面に厚さ２ｍｍのＩＴＯ（Ｔｖ：７９％）からなる透明電極を形成した厚さ１２５μｍ、大きさ２０００ｍｍ×１５００ｍｍのＰＥＴ（Ｔｖ：９０％）で挟持して調光フィルムを得た。
【００８９】
［車両を用いた試験］
上述の調光フィルムを、一対のガラスで挟み込み、これを日産自動車製スカイライン（Ｖ３５）のフロントガラスとして用いたところ、外部の視界は確認できた。
【００９０】
調光フィルム装備した車両と、装備していない車両とを用意し、調光フィルムを装備した車両には電圧を印加して外気温３５℃、晴天の屋外に５時間放置しておいたところ、調光フィルムを装備していない車両の車室温度に対して、調光フィルムを装備した車両の車室温度は２１℃低かった。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】調光構造体の断面概略図である。
【図２】透明基材に形成された凸部の正面概略図および平面概略図である。
【図３】透明基材に形成された凸部の断面概略図である。
【図４】透明基材の断面概略図である。
【図５】透明構造体の斜視概略図である。
【図６】調光構造体の断面概略図である。
【図７】実施例１で用いた透明基材の斜視概略図および透明基材の一部の俯瞰概略図である。
【図８】実施例２で用いた透明基材の斜視概略図および透明基材の一部の俯瞰概略図であるである。
【図９】実施例３で用いた透明基材の斜視概略図および透明基材の一部の俯瞰概略図であるである。
【図１０】Ａは可視光透過率の測定方法を示す図であり、Ｂは日射反射率の測定方法を示す図である。
【符号の説明】
【００９２】
１    調光構造体、
２    液晶を充填した透明構造体、
１０    凸部を有する透明基材、
１０’    平らな透明基材、
１１    空隙、
１５    凸部、
２０    液晶、
３０    透明電極、
４０    表面層、
４１    裏面層、
５０    投射光、
５１    透過光、
５２    反射光、
１００    直線型光ファイバ、
１１０    Ｙ型光ファイバ、
２００    タングステン−ハロゲン光源、
２１０    投光器、
２２０    受光器、
２３０    マルチチャンネル光検出器、
２４０    投受光器。
【図１】
2007072131.tif 000012
【図２】
2007072131.tif 000013
【図３】
2007072131.tif 000014
【図４】
2007072131.tif 000015
【図６】
2007072131.tif 000016
【図７】
2007072131.tif 000017
【図８】
2007072131.tif 000018
【図９】
2007072131.tif 000019
【図１０】
2007072131.tif 000020
【図５】
2007072131.tif 000021