(57)【要約】【課題】光制御装置に関して、従来に比して一段と簡易な構成により、視認可能状態と視認困難状態とを設定できるようにする。【解決手段】対向するように第１及び第２の直線偏光板６Ａ、６Ｂを保持し、第１及び第２の直線偏光板６Ａ及び６Ｂの間に、液晶材料による位相差層１１を備えた位相差フィルム８を挿入可能に保持し、前記第１の直線偏光板６Ａから出射して前記第２の直線偏光板６Ｂに入射する入射光の位相差の、前記第１及び第２の直線偏光板６Ａの間への前記位相差フィルム８の挿入による変化により、前記第２の直線偏光板に入射する入射光を前記第２の直線偏光板６Ｂにより遮光する視認困難状態から前記第２の直線偏光板６Ｂを透過させる視認可能状態に切り替え、又は視認可能状態から視認困難状態に切り替える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向するように第１及び第２の直線偏光板を保持し、
前記第１及び第２の直線偏光板の間に、液晶材料による位相差層を備えた位相差フィルムを挿入可能に保持し、
前記第１の直線偏光板から出射して前記第２の直線偏光板に入射する入射光の位相差の、前記第１及び第２の直線偏光板の間への前記位相差フィルムの挿入による変化により、前記第２の直線偏光板に入射する入射光を前記第２の直線偏光板により遮光する視認困難状態から前記第２の直線偏光板を透過させる視認可能状態に切り替え、又は視認可能状態から視認困難状態に切り替える
光制御装置。
【請求項２】
対向するように第１及び第２の直線偏光板を保持し、
前記第１及び第２の直線偏光板の間に、液晶材料による位相差層を備えた位相差フィルムを回動可能に保持し、
前記第１の直線偏光板から出射して前記第２の直線偏光板に入射する入射光の位相差の、前記位相差フィルムの回動によって変化する前記第１及び第２の直線偏光板の吸収軸方向に対する前記位相差層の遅相軸方向の向きによる変化により、前記第２の直線偏光板に入射する入射光を前記第２の直線偏光板により遮光する視認困難状態から前記第２の直線偏光板を透過させる視認可能状態に切り替え、又は視認可能状態から視認困難状態に切り替える
光制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対向するように光制御用板材を保持して透過光を制御する光制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、対向するように保持された光制御用板材をシフトさせることにより、透過光を制御して調光を図る光制御装置が種々に提案されている（特許文献１〜４）。このような光制御装置では、位相差の異なる第１及び第２の領域によりパターンニングされた位相差層を直線偏光板と積層して光制御用板材が形成され、１対の光制御用板材がシフト可能に対向するように配置される。これにより光制御装置では、この１対の光制御用板材間で、第１の領域同志及び第２の領域同志が重なり合う領域の大きさと、第１及び第２の領域が重なり合う領域の大きさとを、光制御用板材のシフトにより相補的に可変し、恰も、従来のスラット（羽根）によるブラインドにおいてスラットの傾きを可変するかのようにして、光制御装置越しに屋内等を見て取ることが可能な視認可能状態と、屋内等を見て取ることが困難な視認困難状態とで、状態を切り替えることができる。
【０００３】
ところでこの種の光制御装置は、従来のスラットによるブラインドに比して厚みを薄くできることにより、例えば屋内ドアの覗き窓、玄関ドアの覗き窓、会議室のパーテーション、間仕切り等に種々に利用できると考えられる。これにより従来に比して一段と簡易な構成により、視認可能状態と視認困難状態とで状態を切り替えることが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−９２７０７号公報
【特許文献２】特開平９−３１０５６７号公報
【特許文献３】特表２０１４−５０７６７６号公報
【特許文献４】米国特許第８３１０７５７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、この種の光制御装置に関して、従来に比して一段と簡易な構成により、視認可能状態と視認困難状態とを切り替えることができるように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、本発明では、以下のようなものを提供する。
【０００７】
（１）  対向するように第１及び第２の直線偏光板を保持し、
前記第１及び第２の直線偏光板の間に、液晶材料による位相差層を備えた位相差フィルムを挿入可能に保持し、
前記第１の直線偏光板から出射して前記第２の直線偏光板に入射する入射光の位相差の、前記第１及び第２の直線偏光板の間への前記位相差フィルムの挿入による変化により、前記第２の直線偏光板に入射する入射光を前記第２の直線偏光板により遮光する視認困難状態から前記第２の直線偏光板を透過させる視認可能状態に切り替え、又は視認可能状態から視認困難状態に切り替える光制御装置。
【０００８】
（１）によれば、直線偏光板の間に位相差フィルムを出し入れできるように構成するだけの簡易な構成により、視認可能状態と視認困難状態とで状態を切り替えることができる。
【０００９】
（２）  対向するように第１及び第２の直線偏光板を保持し、
前記第１及び第２の直線偏光板の間に、液晶材料による位相差層を備えた位相差フィルムを回動可能に保持し、
前記第１の直線偏光板から出射して前記第２の直線偏光板に入射する入射光の位相差の、前記位相差フィルムの回動によって変化する前記第１及び第２の直線偏光板の吸収軸方向に対する前記位相差層の遅相軸方向の向きによる変化により、前記第２の直線偏光板に入射する入射光を前記第２の直線偏光板により遮光する視認困難状態から前記第２の直線偏光板を透過させる視認可能状態に切り替え、又は視認可能状態から視認困難状態に切り替える光制御装置。
【００１０】
（２）によれば、直線偏光板の間に、回動可能に位相差フィルムを配置するだけの簡易な構成により、視認可能状態と視認困難状態とで状態を切り替えることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、この種の光制御装置に関して、従来に比して一段と簡易な構成により、視認可能状態と視認困難状態とを設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光制御装置を示す図である。
【図２】図１の光制御装置の動作の説明に供する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態に係る光制御装置の説明に供する断面図である。この光制御装置１は、例えば屋内のパーテーション、建築物の覗き窓等に適用され、一定の間隔を隔てて対向するように第１及び第２の光制御用板材２及び３が保持される。光制御装置１は、板状の調整板材４をこの第１及び第２の光制御用板材２及び３の間に挿入して第１及び第２の光制御板材に対向するように配置可能に、矢印Ａにより示すように、調整板材４を可動可能に保持し、またこの調整板材４を可動する可動機構が設けられる。光制御装置１は、この調整板材４の可動により、光制御装置１越しに屋内等を見て取ることが可能な視認可能状態と、屋内等を見て取ることが困難な視認困難状態とで、状態を切り替えることができるように構成される。
【００１４】
なおここで視認可能状態とは、大まかにでも光制御装置１を介して反対側風景等を把握可能な状態であり、光制御装置１に入射する外来光を透過する状態である。これに対して視認困難状態とは、大まかにでも光制御装置１を介して反対側風景等を把握困難な状態であり、光制御装置１に入射する外来光を遮光する状態である。光制御装置１は、後述するように、直線偏光板６Ａ、６をそれぞれ備える第１及び第２の光制御用板材２及び３を対向するように保持し、この第１及び第２の光制御板材の間に位相差フィルム８を備えた調整板材４を配置することにより、視認可能状態は、第１の直線偏光板６Ａ側から第２の直線偏光板６Ｂに入射する入射光が第２の直線偏光板６Ｂを透過する状態であり、視認困難状態とは、この第２の直線偏光板６Ｂの入射光が第２の直線偏光板で遮光される状態である。
【００１５】
より具体的に、視認困難状態は、遮光率１％未満の状態であり、視認可能状態は、遮光率２０％以上の状態である。
【００１６】
ここで第１及び第２の光制御用板材２及び３は、粘着剤層を介して透明板状部材５Ａ、５Ｂに、直線偏光板６Ａ、６Ｂをそれぞれ貼り付けて作製される。光制御用板材２及び３は、直線偏光板６Ａ、６Ｂが内側となるように、対向して保持される。
【００１７】
ここで透明板状部材５Ａ、５Ｂは、直線偏光板６Ａ、６Ｂへの入射光を何ら損なうことなく、直線偏光板６Ａ、６Ｂを対向するように保持する保持部材であり、パーテーション、窓等に適用される各種の透明板材を適用することができる。より具体的に、透明板状部材５Ａ、５Ｂは、例えば透明アクリル板材、透明ガラス板等を適用することができるものの、この実施形態では、透明ガラス板が適用される。粘着剤層は、この種のフィルム材の保持に適用可能な各種の粘着剤を適用することができ、また粘着剤に代えて、この種の部材の積層に適用可能な、例えば紫外線硬化性樹脂等の各種の接着剤層を適用するようにしてもよい。
【００１８】
直線偏光板６Ａ、６Ｂは、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）等の透明フィルムからなる基材の一方の側を鹸化処理した後、光学機能層、透明フィルム材による基材を順次配置して作製される。なお基材は、これに代えてポリ（メタ）アクリル酸メチル、ポリ（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸メチル−（メタ）アクリル酸ブチル共重合体、（メタ）アクリル酸メチル−スチレン共重合体等のアクリル樹脂等の樹脂、ソーダ硝子、カリ硝子、鉛硝子、石英硝子等の硝子等を適用することができる。光学機能層は、直線偏光板としての光学的機能を担う領域であり、例えばポリビニルアルコール（ＰＶＡ）によるフィルム材に、ヨウ素化合物分子を吸着配向させて作製される。
【００１９】
直線偏光板６Ａ及び６Ｂは、クロスニコルにより配置される。
【００２０】
調整板材４は、粘着剤層を介して透明板状部材７に、位相差フィルム８を貼り付けて作製される。ここで透明板状部材７は、透明板状部材５Ａ、５Ｂと同様に各種の部材を適用することができ、この実施形態では、透明ガラス板が適用される。粘着剤層は、この種のフィルム材の保持に適用可能な各種の粘着剤を適用することができ、また粘着剤に代えて、この種の部材の積層に適用可能な、例えば紫外線硬化性樹脂等の各種の接着剤層を適用するようにしてもよい。
【００２１】
位相差フィルム８は、透明フィルムからなる基材９に配向層１０、位相差層１１が設けられる。ここで位相差層１１は、液晶材料により構成され、配向層１０の配向規制力により液晶材料を配向させた状態で固化（硬化）して作製される。この実施形態において、位相差層１１は、この配向層１０の配向規制力により、光制御用板材２及び３の間に配置した場合に、光制御用板材２、３に設けられた直線偏光板６Ａ、６Ｂの吸収軸方向に対して全面で遅相軸方向が４５度の角度を成すように設定される。また位相差層１１は、透過光に１／２波長分の位相差を付与する厚みにより作製される。
【００２２】
これにより光制御装置１では、図２（Ａ）に示すように、光制御用板材２及び３の間に、調整板材４を配置していない場合には、クロスニコル配置による直線偏光板６Ａ、６Ｂにより透過光が遮光され、これにより屋内等を見て取ることが困難な視認困難状態に設定される。これに対して図２（Ｂ）に示すように、光制御用板材２及び３の間に、調整板材４を配置すると、一方の直線偏光板からの入射光に調整板材４で１／２波長の位相差が付与されて他方の直線偏光板に入射することにより、光制御装置１越しに屋内等を見て取ることが可能な視認可能状態に設定される。これによりこの実施形態では、簡易な構成により光制御装置１を構成して、調整板材４の操作により、光制御装置１越しに屋内等を見て取ることが可能な視認可能状態と、屋内等を見て取ることが困難な視認困難状態とで、状態を切り替えることができる。これらにより光制御装置１は、第１の直線偏光板６Ａから出射して第２の直線偏光板６Ｂに入射する入射光の位相差の、第１及び第２の直線偏光板６Ａ及び６Ｂの間への位相差フィルム８の挿入による変化により、第２の直線偏光板６Ｂにより遮光される視認困難状態から第２の直線偏光板６Ｂを透過する視認可能状態に状態を切り替える。
【００２３】
ここで基材９はＴＡＣ（トリアセチルセルロース）等の透明フィルム材が適用される。
【００２４】
配向層１０は、光配向の手法を適用可能な各種の材料を適用することができ、例えば光２量化型の材料、異性化材料を適用することができる。なおこの光２量化型の材料は、「M.Schadt,  K.Schmitt,  V.  Kozinkov  and  V.  Chigrinov  :  Jpn.  J.  Appl.Phys.,  31,  2155  (1992)」、「M.  Schadt,  H.  Seiberle  and  A.  Schuster  :  Nature,  381,  212  (1996)」等に開示されている。また異性化材料は、特許第５１７０４６８号公報、国際公開第ＷＯ１３／１９１２５１号、国際公開第ＷＯ１４／０１０６８８号等に開示の構成を適用することができる。
【００２５】
位相差層１１は、光学異方性を発現する液晶材料である各種の重合性液晶組成物を適用することができる。ここでこの重合性液晶組成物は、液晶性を示し、分子内に重合性官能基を有する液晶化合物（以下、「棒状化合物」ともいう。）のほか、アンチブロッキング剤等を含有させることができる。
【００２６】
位相差層１１に係る棒状化合物は、屈折率異方性を有し、配向層１０の配向規制力により規則的に配列することにより、所望の位相差性を付与する機能を有する。棒状化合物として、例えば、ネマチック相、スメクチック相等の液晶相を示す材料が挙げられるが、他の液晶相を示す液晶化合物と比較して規則的に配列させることが容易である点で、ネマチック相を示す棒状化合物を用いることがより好ましい。
【００２７】
本実施形態において用いられる棒状化合物の具体例としては、例えば、下記式（１）〜（１３）で表される化合物を例示でき、これらの化合物を重合させて使用することができる。
【００２８】
【化１】
2017026904.tif 000003
2017026904.tif 000004
（ｇは２〜５の整数）
【００２９】
〔実験結果〕
以下の実施例の光制御装置を作製して実験した。
【００３０】
〔実施例１〕
長さ１ｍ、幅１１５ｃｍ、厚み８０μｍによるＴＡＣフィルム材を基材に適用し、この基材の片面に、光配向層に係る塗工液を、乾燥厚みが０．１μｍとなるように塗工して乾燥させ、光配向層の材料層を作製した。ここでこの塗工液は、重合性アクリル材料と、開始剤と、トルエンと、メチルエチルケトンとからなる組成物である。その後、直線偏光による紫外線の照射により、配向層を作製した。
【００３１】
その後、次式による重合性棒状液晶と、ＭＩＢＫと、光開始剤とからなる組成物による塗工液を、乾燥厚みが２μｍになるよう塗工、乾燥した後、無偏光の紫外線の照射により重合し、位相差層を作製し、これにより位相差フィルムを作製した。
【００３２】
【化２】
2017026904.tif 000005
【００３３】
０．５ｍｍの間隔を隔てて対向するようにクロスニコル配置により１対の直線偏光板を配置し、手動によりスライド機構を操作して、このようにして作製した位相差フィルムを直線偏光板の間に差し込んで配置できるようにして光制御装置を構成した。
【００３４】
図２（Ａ）に示すように、調整板材４を直線偏光板６Ａ、６Ｂの間から引き出している状態では、屋内等を見て取ることが困難な視認困難状態とすることができ、図２（Ｂ）に示すように、調整板材４を直線偏光板６Ａ、６Ｂの間に配置すると、光制御装置１越しに屋内等を見て取ることが可能な視認可能状態とすることができ、光制御装置の動作を確認することができた。
【００３５】
〔実施例２〕
１対の直線偏光板の間隔を５ｍｍに設定した点を除いて、実施例１と同様にして光制御装置を構成して動作を確認した。この場合でも、調整板材４の操作により視認困難状態と視認可能状態とで、状態を切り替えることができた。
【００３６】
〔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変更することができる。
【００３７】
すなわち上述の実施形態では、クロスニコル配置により直線偏光板６Ａ、６Ｂを配置する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、パラレルニコル配置により配置するようにしてもよく、この場合には、位相差層により１／２波長の位相差を付与するようにして、位相差フィルムを直線偏光板の間に配置した場合に、視認困難状態とし、位相差フィルムを直線偏光板の間に配置しない場合を、視認可能状態とすることができる。
【００３８】
また上述の実施形態では、直線偏光板の間に調整板材を挿入して状態を切り替える場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば直線偏光板の間に位相差フィルムを配置するようにして、この位相差フィルムを回動させて遅相軸方向の向きを可変するようにしてもよい。すなわちこの場合、直線偏光板の吸収軸方向に対して位相差フィルムの遅相軸方向を４５度の角度に設定して視認可能状態を形成することができ、直線偏光板の吸収軸方向に対して位相差フィルムの遅相軸方向を０度又は９０度の角度に設定して視認困難状態を形成することができる。またこの回動により、光制御装置越しに見る風景の明るさを徐々に可変することができる。
【００３９】
また上述の実施形態では、配向層の配向規制力により液晶材料を固化して位相差層を作製する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば位相差層に光配向性の液晶ポリマーを適用することにより、配向層を省略するようにしてもよい。
【００４０】
また上述の実施形態では、光制御用板材と調整板材とをほぼ同じ大きさの矩形形状により形成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、光制御用板材に対して調整板材を異なる大きさ、形状により作製してもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１  光制御装置
２、３  光制御用板材
４  調整板材
５Ａ、５Ｂ、７  透明板状部材
６Ａ、６Ｂ  直線偏光板
８  位相差フィルム
９  基材、
１０  配向層
１１  位相差層
【図１】
2017026904.tif 000006
【図２】
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