JP2020003720A - 調光セルおよびその製造方法、ならびに調光装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】合わせガラス加工工程で調光セルにかかる圧力を均一に分散させることが可能な、調光セルおよびその製造方法、ならびに調光装置およびその製造方法を提供する。【解決手段】調光セル２０は、第１基材２４と第１透明電極２５とを含むフィルム状の第１積層体２１と、第２基材２７と第２透明電極２８とを含むフィルム状の第２積層体２２と、第１積層体２１と第２積層体２２との間に配置された複数の柱状スペーサー４０と、第１積層体２１と第２積層体２２との間において複数の柱状スペーサー４０間に配置された液晶層２３と、を備えている。柱状スペーサー４０が、第２積層体２２とは接着し、第１積層体２１とは接着していない。柱状スペーサー４０は、天面４１と側面４２とを有し、柱状スペーサー４０の天面４１が平坦であり、天面４１と側面４２の間の角が曲率を有さない。【選択図】図２

Description

本開示は、調光セルおよびその製造方法、ならびに調光装置およびその製造方法に関する。

従来、窓等の透光部材と組み合わせて用いられ、外来光の透過を制御する電子ブラインド等に利用可能な調光部材や、このような調光部材を用いた調光装置等が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。このような調光部材の１つに、液晶層を備える液晶フィルムが知られている。この液晶フィルムは、透明電極を含む透明な樹脂製の基材により液晶材料を挟持し、これをさらに直線偏光板により挟持する等して作成される。そして、液晶フィルムは、透明電極間に印加する電界を変化させることにより液晶の配向を変化させ、外来光の透過量を制御することができる。

特許第６１３５８１６号公報 特開２０１７−１８７８１０号公報

このような液晶フィルムを自動車のルーフウィンドウ、サイドウィンドウ等に利用可能な調光部材とする場合には、液晶フィルムを、中間膜を介して一対のガラスで挟み、合わせガラスとすることが好適である。しかしながら、液晶フィルムを挟み込んだ合わせガラスでは、各部材を一体に圧着する際にその表面にかかる圧力が均一でない場合等、液晶の不均一な分布により、局所的に液晶が多く存在する部分である液晶だまり等が生じやすく、調光機能を有する合わせガラスとしての品質や外観が低下するという問題がある。

また、従来の液晶フィルムを挟み込んだ合わせガラスにおいて、液晶層の厚みを一定に保持するためにスペーサーを用いているものが存在する。このようなスペーサーとしては、フォトレジストを用いたものやビーズを用いたものが知られている。しかしながら、フォトレジストやビーズを用いたスペーサーは、ともにスペーサーの上面が曲率を有する形状となっている。この場合、スペーサーの上面が曲率を有しているため、合わせガラス加工時にかかる圧力を均一に分散することが難しく、液晶の偏りによってセルギャプにムラが発生してしまう。

本実施の形態は、合わせガラス加工工程で調光セルにかかる圧力を均一に分散させることが可能な、調光セルおよびその製造方法、ならびに調光装置およびその製造方法を提供する。

本実施の形態による調光セルは、第１基材と第１透明電極とを含むフィルム状の第１積層体と、第２基材と第２透明電極とを含むフィルム状の第２積層体と、前記第１積層体と前記第２積層体との間に配置された複数の柱状スペーサーと、前記第１積層体と前記第２積層体との間において前記複数の柱状スペーサー間に配置された液晶層と、を備え、前記柱状スペーサーは、天面と側面とを有し、前記柱状スペーサーの前記天面が平坦であり、前記天面と前記側面の間の角が曲率を有さない。

本実施の形態による調光セルにおいて、前記柱状スペーサーが、前記第２積層体とは接着し、前記第１積層体とは接着していなくても良い。

本実施の形態による調光セルにおいて、前記柱状スペーサーの前記側面は、前記第２積層体側に向けて水平断面が徐々に広くなる裾部を有しても良い。

本実施の形態による調光セルにおいて、前記第１積層体と前記第２積層体との間に、複数のビーズスペーサーが配置されていても良い。

本実施の形態による調光セルにおいて、一部の前記ビーズスペーサーと一部の前記柱状スペーサーとが互いに接触又は一体化されていても良い。

本実施の形態による調光セルにおいて、前記第１積層体と前記第２積層体との間に、前記第１透明電極と前記第２透明電極とに電気的に接続される外部電極基板が配置され、前記柱状スペーサーは、前記外部電極基板が設けられる領域にも形成されていても良い。

本実施の形態による調光セルにおいて、前記第１積層体と前記第２積層体との間に、前記液晶層を取り囲むようにシール材が配置され、前記柱状スペーサーは、前記シール材が設けられる領域にも形成されていても良い。

本実施の形態による調光セルにおいて、前記柱状スペーサーの前記天面と前記側面との間の角は、７５°以上１０５°以下であっても良い。

本実施の形態による調光装置は、第１ガラス板と、第２ガラス板と、前記第１ガラス板と前記第２ガラス板との間に配置された、前記調光セルとを備えている。

本実施の形態による調光装置セルの製造方法は、第１基材と第１透明電極とを含むフィルム状の第１積層体を準備する工程と、第２基材と第２透明電極とを含むフィルム状の第２積層体を準備する工程と、前記第２積層体上に複数の柱状スペーサーを形成する工程と、前記第２積層体と前記第１積層体とを互いに積層し、前記複数の柱状スペーサー間に液晶層を配置する工程と、を備え、前記柱状スペーサーは、天面と側面とを有し、前記柱状スペーサーの前記天面が平坦であり、前記天面と前記側面の間の角が曲率を有さない。

本実施の形態による調光セルの製造方法において、前記柱状スペーサーが、前記第２積層体とは接着し、前記第１積層体とは接着していなくても良い。

本実施の形態による調光セルの製造方法において、前記複数の柱状スペーサーを形成する工程は、前記第２積層体上に印刷層を形成する工程と、前記印刷層の頂部を平坦化する工程とを含んでいても良い。

本実施の形態による調光装置の製造方法は、前記調光セルを準備する工程と、第１ガラス板及び第２ガラス板を準備する工程と、前記第１ガラス板及び前記第２ガラス板を用いて、前記調光セルを挟む工程と、前記第１ガラス板と前記調光セルと前記第２ガラス板とを一体に接合する工程と、備えている。

本開示の実施の形態によれば、合わせガラス加工工程で調光セルにかかる圧力を均一に分散させることができる。

図１は、一実施の形態による調光装置を示す斜視図である。 図２は、一実施の形態による調光装置を示す断面図である。 図３は、柱状スペーサーを示す部分断面斜視図である。 図４は、互いに一体化された柱状スペーサー及びビーズスペーサーを示す斜視図である。 図５（ａ）−（ｄ）は、柱状スペーサーの変形例を示す斜視図である。 図６は、柱状スペーサーの配置を示す平面図である。 図７は、柱状スペーサーの配置の変形例を示す平面図である。 図８は、柱状スペーサーの配置の変形例を示す平面図である。 図９は、柱状スペーサーの配置の変形例を示す平面図である。 図１０は、柱状スペーサーの配置の変形例を示す平面図である。 図１１は、調光セルのうち外部電極基板の周辺を示す概略断面図である。 図１２（ａ）−（ｄ）は、一実施の形態による調光セルの製造方法を示す断面図である。 図１３（ａ）−（ｃ）は、一実施の形態による調光セルの製造方法を示す断面図である。 図１４（ａ）−（ｅ）は、一実施の形態による調光セルの製造方法を示す断面図である。 図１５（ａ）−（ｃ）は、一実施の形態による調光装置の製造方法を示す断面図である。 図１６（ａ）−（ｃ）は、合わせガラス加工の際、積層体に圧力が加わった状態を示す断面図である。

以下、図１乃至図１６を参照して一実施の形態について説明する。

以下に説明する調光装置１０は、光の透過率の調整が求められる様々な技術分野に応用可能であり、適用範囲は特に限定されない。調光装置１０は、例えば、建築物の窓ガラスや、ショーケース、屋内の透明パーテーション、車両のウインドウ等の調光を図る部位（外光が入射する部位、例えば、フロントや、サイド、リア、ルーフ等のウインドウ）に配置され、建築物や車両等の内側への入射光の光量を制御することができる。

なお以下に説明する調光装置１０は、一実施の形態を例示しているに過ぎない。したがって例えば、調光装置１０の構成要素として以下に挙げられている要素の一部が、他の要素に置換されてもよいし、含まれていなくてもよい。また以下に挙げられていない要素が、調光装置１０の構成要素として含まれていてもよい。また図面中には、図示と理解のしやすさの便宜上、縮尺及び寸法比等を、実物のそれらから適宜変更又は誇張されている部分がある。

（調光装置）
図１は、本実施の形態による調光装置（合わせガラス）１０を示す図である。本実施の形態による調光装置１０は、その表面形状が曲面形状を有する３次元形状により構成されており、図１では、一例として、調光装置１０が一方の面側に凸となる形状を有している。なお、調光装置１０は、これに限らず、例えば、表面形状が平面状（すなわち、平板状）としてもよいし、その表面形状が曲面形状を有する２次元形状（例えば、円筒の一部を構成する形状）等としてもよい。ここで、３次元形状とは、単純な円筒面ではなく、平面を伸縮なしに変形させるだけでは構成できない曲面であり、単一の軸を中心として２次元的に曲がった２次元形状（２次元曲面）、或いは、互いに平行な複数の軸を中心として異なる曲率で２次元的に曲がった２次元形状（２次元曲面）とは区別されるものである。すなわち、３次元形状とは、互いに対して傾斜した複数の軸の各々を中心として、部分的に又は全体的に曲がっている面による形状である。

図１に示すように、本実施の形態による調光装置１０は、第１ガラス板１１と、第１中間膜１３と、調光セル２０と、第２中間膜１４と、第２ガラス板１２とを備えている。第１ガラス板１１と、第１中間膜１３と、調光セル２０と、第２中間膜１４と、第２ガラス板１２とは、この順番で積層配置されている。

図２は、本実施の形態による調光装置１０の層構成を示す断面図である。なお、本実施の形態の調光装置１０は、３次元形状の表面形状を有しているが、図２では、理解を容易にするために、調光装置１０の表面形状が平面状である場合の断面図を示している。

図２に示すように、調光装置１０は、第１ガラス板１１と、第２ガラス板１２と、第１ガラス板１１と第２ガラス板１２との間に配置された調光セル２０とを備えている。調光セル２０は、第１基材２４と第１透明電極２５と第１配向層２６とを含む第１積層体２１と、第２基材２７と第２透明電極２８と第２配向層２９とを含む第２積層体２２と、第１積層体２１と第２積層体２２との間に配置された液晶層２３とを備えている。

第１ガラス板（透明部材）１１及び第２ガラス板（透明部材）１２は、それぞれ、調光装置１０の表裏面に配置され、高い透光性を有する板ガラスである。第１ガラス板１１及び第２ガラス板１２は、その表面形状が曲面形状を有する３次元形状であり、一方の面側に凸となる曲面形状を有する形状に予め形成されている（図１参照）。この場合、第１ガラス板１１及び第２ガラス板１２は、第２ガラス板１２側に対して第１ガラス板１１側が凸状になるように形成されている。また、本実施の形態では、第１ガラス板１１及び第２ガラス板１２は、厚さが１ｍｍ以上４ｍｍ以下であり、一例として、いずれも厚さ２ｍｍの板ガラスを用いている。第１ガラス板１１及び第２ガラス板１２は、無機ガラスでも良く、樹脂ガラスでも良い。樹脂ガラスとしては、例えば、ポリカーボネート、アクリル等を用いることができる。第１ガラス板１１及び第２ガラス板１２として無機ガラスを用いた場合、耐熱性、耐傷性に優れた調光装置１０とすることができる。他方、第１ガラス板１１及び第２ガラス板１２として樹脂ガラスを用いた場合、調光装置１０を軽量化することができる。さらに、第１ガラス板１１及び第２ガラス板１２には、必要に応じて、ハードコート等の表面処理がなされても良い。

第１中間膜１３は、第１ガラス板１１と調光セル２０とを接合させる部材である。同様に、第２中間膜１４は、第２ガラス板１２と調光セル２０とを接合させる部材である。本実施の形態では、第１中間膜１３及び第２中間膜１４は、それぞれＰＶＢ（ポリビニルブチラール）樹脂製のシートを用いている。なお、第１中間膜１３及び第２中間膜１４の素材としては、上記ＰＶＢに限らす、ＥＶＡ（エチレン・酢酸ビニル共重合体）、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）等を用いてもよい。また、第１中間膜１３及び第２中間膜１４の厚さに関しても、その材料等に応じて適宜選択してよい。具体的には、第１中間膜１３及び第２中間膜１４の厚さは、３００μｍ以上２．５ｍｍ以下としても良く、一例として厚さ７６０μｍのものが用いられる。

調光セル２０（調光フィルム、液晶フィルム）は、印加電圧を変化させることにより透過光の光量を制御することができるフィルムである。調光セル２０は、第１ガラス板１１と第２ガラス板１２との間に挟持されるように配置されている。この調光セル２０は、二色性色素を使用したゲストホスト型の液晶層を有しており、液晶に印加する電界により透過光量を変化させる部材である。調光セル２０は、フィルム状の第１積層体２１と、フィルム状の第２積層体２２と、第１積層体２１と第２積層体２２との間に配置された液晶層２３とを備えている。

このうち第１積層体２１は、第１基材２４と、第１透明電極２５と、第１配向層２６とを積層して形成される。すなわち、第１中間膜１３側から、第１基材２４と、第１透明電極２５と、第１配向層２６とがこの順番で積層配置されている。また第２積層体２２は、第２基材２７と、第２透明電極２８と、第２配向層２９とを積層して形成される。すなわち、第２中間膜１４側から、第２基材２７と、第２透明電極２８と、第２配向層２９とがこの順番で積層配置されている。

さらに、第１積層体２１と第２積層体２２との間には、複数の柱状スペーサー４０及び複数のビーズスペーサー３１が配置されている。液晶層２３は、第１積層体２１及び第２積層体２２の間において、複数の柱状スペーサー４０の間及び複数のビーズスペーサー３１の間に充填配置されている。複数の柱状スペーサー４０及び複数のビーズスペーサー３１は、それぞれ不規則的又は規則的に配置されていても良い。

調光セル２０は、この第１積層体２１及び第２積層体２２に設けられた第１透明電極２５及び第２透明電極２８の駆動により、液晶層２３に設けられたゲストホスト液晶組成物による液晶材料の配向を変化させ、これにより透過光の光量を変化させるものである。

第１基材２４及び第２基材２７は、透明な樹脂製であって、可撓性を有するフィルムを適用することができる。第１基材２４及び第２基材２７としては、光学異方性が小さく、また、可視域の波長（３８０ｎｍ以上８００ｎｍ以下）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。透明樹脂フィルムの材料としては、特に、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂が好ましい。また、第１基材２４及び第２基材２７として用いられる透明樹脂フィルムの厚みは、その材料にもよるが、その透明樹脂フィルムが可撓性を有する範囲内で適宜選択することができる。第１基材２４及び第２基材２７の厚みは、それぞれ５０μｍ以上２００μｍ以下としても良い。本実施の形態では、第１基材２４及び第２基材２７の一例として、厚み１００μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムが適用される。

第１透明電極２５及び第２透明電極２８は、それぞれ第１基材２４及び第２基材２７（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。

酸化錫（ＳｎＯ_２）系としてはネサ（酸化錫ＳｎＯ_２）、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（Ｉｎ_２Ｏ_３）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。本実施の形態では、第１透明電極２５及び第２透明電極２８を構成する透明導電膜は、ＩＴＯにより形成されている。

ビーズスペーサー３１は、液晶層２３における外周部を除く部分の厚み（セルギャップ）を規定する部材である。本実施の形態では、ビーズスペーサー３１として、球形状のビーズスペーサーを用いている。ビーズスペーサー３１の直径は、１μｍ以上２０μｍ以下、好ましくは３μｍ以上１５μｍ以下の範囲としても良い。ビーズスペーサー３１は、シリカ等による無機材料による構成、有機材料による構成、これらを組み合わせたコアシェル構造の構成等を広く適用することができる。また、このビーズスペーサーは、球形状による構成の他、円柱形状、楕円柱形状、多角柱形状等のロッド形状により構成してもよい。またビーズスペーサー３１は、透明部材により製造されるが、必要に応じて着色した材料を適用して色味を調整するようにしてもよい。

なお、本実施の形態では、ビーズスペーサー３１は、第２積層体２２に設けられるが、これに限定されるものでなく、第１積層体２１及び第２積層体２２の両方、又は、第１積層体２１にのみ設けられるようにしてもよい。また、ビーズスペーサー３１は必ずしも設けられていなくてもよい。

第１配向層２６及び第２配向層２９は、液晶層２３に含まれる液晶分子群を所望方向に配向させるための部材である。第１配向層２６及び第２配向層２９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。本実施の形態では、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。

なお、光配向層に代えて、ラビング配向層を用いてもよい。ラビング配向層に関しては、ラビング処理を行わないものとしてもよいし、ラビング処理を行い、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。なお、本実施の形態では、調光セル２０は、第１配向層２６及び第２配向層２９を備えているが、これに限らず、第１配向層２６及び第２配向層２９を備えない形態としてもよい。

液晶層２３には、ゲストホスト液晶組成物、二色性色素組成物を広く適用することができる。ゲストホスト液晶組成物にはカイラル剤を含有させるようにして、液晶材料を水平配向させた場合に液晶層２３の厚み方向に螺旋形状に配向させるようにしてもよい。また、第１積層体２１と第２積層体２２との間において、液晶層２３を取り囲むように、平面視で環状または枠状のシール材３２が配置されている。このシール材３２により、第１積層体２１と第２積層体２２とが一体に保持され、液晶材料の漏出が防止される。シール材３２は、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。

調光セル２０は、この遮光時におけるゲストホスト液晶組成物の配向が電界印加時となるように、第１配向層２６及び第２配向層２９を、一定の方向にプレチルトに係る配向規制力を設定した垂直配向層により構成し、これによりノーマリークリアとして構成される。なお、この透光時の設定を電界印加時としてノーマリーダークとして構成してもよい。ここで、ノーマリーダークとは、液晶に電圧がかかっていない時に透過率が最小となり、黒い画面になる構造である。ノーマリークリアとは、液晶に電圧がかかっていない時に透過率が最大となり、透明となる構造である。

なお、本実施の形態の調光セル２０は、ゲストホスト型の液晶層２３を備える例を示したが、これに限られるものではない。調光セル２０は、二色性色素組成物を用いないＴＮ（Twisted Nematic）方式、ＶＡ（Vertical Alignment）方式、ＩＰＳ（In-Plane-Switching）方式等の液晶層２３を備える構成としてもよい。このような液晶層２３を備える場合、第１基材２４及び第２基材２７の表面にそれぞれ直線偏光層をさらに設けることで、調光フィルムとして機能させることができる。

図２に示すように、調光装置１０は、調光コントローラ９１に接続され、調光コントローラ９１にはセンサ装置９２及びユーザ操作部９３が接続される。調光コントローラ９１は、調光装置１０の調光状態を制御し、調光装置１０による光の遮断及び透過を切り換えたり、調光装置１０における光の透過度を変えたりすることができる。具体的には、調光コントローラ９１は、調光装置１０の外部電極基板３５に接続され、調光装置１０の液晶層２３に印加する電界を調整して液晶層２３中の液晶分子の配向を変えることで、調光装置１０による光の遮断及び透過を切り換えたり、光の透過度を変えたりすることができる。

調光コントローラ９１は、任意の手法に基づいて液晶層２３に印加する電界を調整できる。調光コントローラ９１は、例えばセンサ装置９２の測定結果やユーザ操作部９３を介してユーザにより入力される指示（コマンド）に応じて、液晶層２３に印加する電界を調整し、調光装置１０による光の遮断及び透過を切り換えたり、光の透過度を変えたりすることができる。したがって調光コントローラ９１は、液晶層２３に印加する電界を、センサ装置９２の測定結果に応じて自動的に調整してもよいし、ユーザ操作部９３を介したユーザの指示に応じて手動的に調整してもよい。なおセンサ装置９２による測定対象は特に限定されず、例えば使用環境の明るさを測定してもよく、この場合、調光装置１０による光の遮断及び透過の切り換えや光の透過度の変更が使用環境の明るさに応じて行われる。また調光コントローラ９１には、必ずしもセンサ装置９２及びユーザ操作部９３の両方が接続されている必要はなく、センサ装置９２及びユーザ操作部９３のうちのいずれか一方のみが接続されていてもよい。

（柱状スペーサー）
次に、柱状スペーサー４０の構成について、図３を参照して更に説明する。

柱状スペーサー４０は、第１積層体２１の第１配向層２６と、第２積層体２２の第２配向層２９との間に複数配置されている。この柱状スペーサー４０は、第２積層体２２とは接着し、第１積層体２１とは接着していない。すなわち、各柱状スペーサー４０は、第２配向層２９と接着される一方、第１配向層２６とは接着されることなく、第１配向層２６に対して面で接触ないし密着している。

柱状スペーサー４０の高さｈは、１μｍ以上２０μｍ以下、好ましくは３μｍ以上１２μｍ以下の範囲としても良い。柱状スペーサー４０は、後述するように印刷層４０Ａによって形成され、さらにその頂部を変形させることにより作製される。柱状スペーサー４０の材料としては、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用いることができる。なお、柱状スペーサー４０の材料は、シール材３２の材料と同一としても良い。また柱状スペーサー４０は、黒色、灰色等の色に着色された不透明部材により製造されるが、透明な材料を用いてもよい。

図３に示すように、各柱状スペーサー４０は、全体として略切り株状の中実筒形状を有している。各柱状スペーサー４０は、天面４１と、天面４１に連接された側面４２と、側面４２に連接された底面４３とを有している。このうち底面４３は、第２積層体２２の第２配向層２９と接着されている。底面４３は、平面視で略円形、略楕円形等、曲線で囲まれた形状からなる。底面４３の幅（最大幅）ｗ１は、２０μｍ以上１００μｍ以下としても良い。

天面４１は、第１配向層２６と接着されることなく、第１配向層２６に対して面で接触ないし密着している。天面４１は平坦であり、この平坦面は、第１配向層２６及び第２配向層２９と略平行な平面から構成される。天面４１は、平面視で略円形、略楕円形等、曲線で囲まれた形状からなる。天面４１の幅（最大幅）ｗ２は、２０μｍ以上１００μｍ以下としても良い。この場合、天面４１は、平面視で底面４３よりも小さいが、底面４３と同一又は底面４３よりも大きくしても良い。

また、側面４２は、天面４１と底面４３との間に位置している。この側面４２は、外側から内側に向けて湾曲した曲面を有している。側面４２は、水平断面（第１配向層２６及び第２配向層２９に平行な断面）が略円形、略楕円形等、曲線で囲まれた形状からなる。また、側面４２は、上側湾曲部４２ａと、縮径部４２ｂと、裾部４２ｃとを有している。

このうち上側湾曲部４２ａは、縮径部４２ｂから天面４１側に延びている。上側湾曲部４２ａの水平断面は、縮径部４２ｂから天面４１（第１積層体２１）側に向けて徐々に広くなっている。この上側湾曲部４２ａは、ローラ４７（後述）によって押しつぶされることによって天面４１とともに形成される。また縮径部４２ｂは、側面４２のうち最も水平断面が狭い部分であり、天面４１と底面４３との中間部分よりも天面４１側に位置している。裾部４２ｃは、縮径部４２ｂから底面４３側に延びている。裾部４２ｃの水平断面は、縮径部４２ｂから底面４３（第２積層体２２）側に向けて徐々に広くなっている。なお、側面４２の水平断面は、裾部４２ｃの底面４３側で最も大きくなっている。

この場合、天面４１と側面４２の間の角θ１は曲率を有さない形状となっている。すなわち、天面４１と側面４２の間の角θ１が、丸みを帯びておらず、また、天面４１と側面４２とが、連続する一つの曲面により接続されていない。この角θ１は、上側湾曲部４２ａのうち最も天面４１側の部分と天面４１とがなす角であり、具体的には、θ１は７５°以上１０５°以下の範囲にあることが好ましい。θ１をこの範囲とすることにより、後述する合わせガラス加工時に、第１積層体２１が天面４１に沿って湾曲することが抑えられ、調光セル２０にかかる圧力を均一に分散させることができる。また、底面４３と側面４２の間の角θ２は鋭角的に形成されており、曲率を有する形状となっている。この角θ２は、裾部４２ｃのうち最も底面４３側の部分と底面４３とのなす角であり、具体的には、θ２は６０°以上９０°以下の範囲にあることが好ましい。

この角θ１、θ２の測定は、調光セル２０中にある柱状スペーサー４０をその天面４１または底面４３に対して垂直方向に切断するか、または、切断せずに柱状スペーサー４０の柱形状を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて撮影することで、角度を測定することができる。

柱状スペーサー４０は、調光セル２０を平面視した場合の、調光領域（シール材３２で囲まれた内部の領域であって、調光装置１０の調光に寄与する領域）における単位面積当たりの柱状スペーサー４０の占有面積の割合（調光セル２０の一面から見た場合の柱状スペーサー４０の投影面積の割合，以下、適宜、スペーサーの占有率と呼ぶ）が、０．５％以上１０％以下により配置されることが好ましく、０．５％以上８％以下により配置されることがより好ましい。

種々に検討した結果では、このスペーサーの占有率が０．５％未満になるとスペーサー１本当たりに掛かる圧力が大きくなり、柱状スペーサー４０が潰れたり、柱状スペーサー４０の先端が対向面に貫入して電極を短絡させたりし、また柱状スペーサー４０間で基材が撓んでセルギャップが不均一となり、これらにより調光装置１０の動作が不安定になり、また外観品位が低下する。

しかしながらスペーサーの占有率が０．５％以上であるようにすれば、このような柱状スペーサー４０の変形による第１透明電極２５及び第２透明電極２８が短絡してしまうことや、セルギャップが局所的に低下することを防止することができ、これにより安定的に動作させて調光装置１０の外観品位の低下を防止することができる。

これに対してスペーサーの占有率が１０％より大きい場合、より好ましくはスペーサーの占有率が８％より大きい場合、柱状スペーサー４０の密度が大きくなり過ぎることにより、柱状スペーサー４０による各種の不具合が発生するおそれがある。また、スペーサーの占有率が１０％より大きい場合、より好ましくはスペーサーの占有率が８％より大きい場合、ラビング処理時に柱状スペーサー４０の影となって正常にラビング痕を作製できない部位の面積が増大することになり、その結果、液晶の配向性が低下するおそれがある。

また柱状スペーサー４０が設けられている部位は、何ら液晶が配置されていないことにより、結局、調光装置１０では、この柱状スペーサー４０が設けられている部位では透過光を遮光することになる。スペーサーの占有率が大きくなると、この柱状スペーサー４０による透過光の遮光の影響が顕著に知覚されるようになり、その結果、透過性が低下することになる。またスペーサーの占有率が増大すると、回折光が増大し、回折光が光スポット等により見て取られたりすることになる。

柱状スペーサー４０は、個数の観点からすると、調光領域内における半径２００μｍの範囲内に２個以上３０個以下、好ましくは２個以上１０個以下配置されていることが好ましい。

調光領域における半径２００μｍの範囲内の柱状スペーサー４０の個数が２個未満（１個または配置されていない）であると、上述した柱状スペーサー４０の占有率が０．５％未満とした場合と同様に、柱状スペーサー４０の１本当たりに掛かる圧力が大きくなり、柱状スペーサー４０が潰れたり、柱状スペーサー４０の先端が対向面に貫入して電極を短絡させたりし、また柱状スペーサー４０間で基材が撓んでセルギャップが不均一となり、これらにより調光セル２０の動作が不安定になり、また外観品位が低下するおそれがある。

しかし、半径２００μｍの範囲内の柱状スペーサー４０の個数が２個以上であると、このような柱状スペーサー４０の変形による第１透明電極２５及び第２透明電極２８が短絡、セルギャップの局所的な低下を防止することができ、これにより安定に動作させて外観品位の低下を防止することができる。

一方、半径２００μｍの範囲内の柱状スペーサー４０の個数が３０個より多いと、スペーサーの占有率が１０％より大きい場合と同様に、以下の不具合が発生するおそれがある。しかしながら、半径２００μｍの範囲内の柱状スペーサー４０の個数を３０個以下とした場合、以下の不具合の発生を抑えることができる。例えば、ラビング処理時に柱状スペーサー４０の影となって正常にラビング痕を作製できない部位の面積が増大することになり、その結果、液晶の配向性が低下する。また、柱状スペーサー４０が設けられている部位は、何ら液晶が配置されていないことにより、透過光を遮光することになる。これによりスペーサーの占有率が大きくなると、この柱状スペーサー４０による透過光の遮光の影響が顕著に知覚されるようになり、その結果、透過性が低下することになる。またスペーサーの占有率が増大すると、回折光が増大し、回折光が光スポット等により見て取られたりすることになる。

また、ゲストホスト方式の調光セル２０において、柱状スペーサー４０が調光領域内における半径２００μｍの範囲内に１個以上３０個以下、好ましくは１個以上１０個以下配置されている場合、基材が多少曲がってギャップ（液晶層２３の厚さ）が変わっても、透過率の差や色ムラが見えにくいという効果を達成することができる。

なお、図２において、柱状スペーサー４０は、ビーズスペーサー３１から平面方向に離間して配置されているが、これに限られるものではない。一部の柱状スペーサー４０と一部のビーズスペーサー３１とが互いに接触していても良い。あるいは、図４に示すように、一部のビーズスペーサー３１が一部の柱状スペーサー４０に内包または埋設されて互いに一体化されていても良い。なお、ビーズスペーサー３１の全体が柱状スペーサー４０に内包されていても良く、ビーズスペーサー３１の一部が柱状スペーサー４０に内包されていても良い。この場合、ビーズスペーサー３１と柱状スペーサー４０とが連結されるため、ビーズスペーサー３１及び柱状スペーサー４０と第２基材２７との密着性を向上させることができる。

次に、柱状スペーサー４０の変形例について、図５（ａ）−（ｄ）を参照して説明する。

図５（ａ）に示すように、柱状スペーサー４０の天面４１の中心と底面４３の中心とが平面方向（第１配向層２６及び第２配向層２９に平行な面方向）にオフセットされていても良い。この場合、柱状スペーサー４０の側面４２は、周方向に非回転対称な形状を有する。

図５（ｂ）に示すように、柱状スペーサー４０の側面４２は、内側から外側に湾曲した曲面を有していても良い。この場合、側面４２の水平断面は、天面４１側で最も小さくなっている。また、側面４２のうち最も水平断面が大きい部分は、天面４１と底面４３との間に位置している。

図５（ｃ）に示すように、柱状スペーサー４０の側面４２は、縮径部４２ｂで最も小さくなっており、側面４２のうち縮径部４２ｂよりも天面４１側の部分は、均一な径を有していても良い。

図５（ｄ）に示すように、柱状スペーサー４０の天面４１と底面４３とが互いに略同一の形状を有していても良い。この場合、側面４２のうち最も水平断面が狭い縮径部４２ｂは、天面４１と底面４３との中間部分に位置している。

次に、平面視における複数の柱状スペーサー４０の配置について説明する。

図６に示すように、複数の柱状スペーサー４０は、平面視で三角形を複数充填した図形の各頂点に対応する位置にそれぞれ配置されている。具体的には、各柱状スペーサー４０は、平面視で、最小単位となる同一の正三角形ＴＲ１を複数平面充填した図形の各頂点（正三角格子の格子点）上に配置されている。各正三角形ＴＲ１の一辺の長さ（Ｄ１）は互いに同一である。このため、各柱状スペーサー４０と当該柱状スペーサー４０に隣接する柱状スペーサー４０との間の間隔（Ｄ１）は、互いに均一となっている。なお、各柱状スペーサー４０の間隔Ｄ１は、２３０μｍ以上２０００μｍ以下としても良い。この場合、複数の柱状スペーサー４０同士の距離（間隔Ｄ１）が均等になるので、調光セルにおける液晶の厚み（セルギャップ）が面内で均一となり、斑ムラの発生を抑制することができる。なお、上記正三角形ＴＲ１に代えて、３つの辺の長さが互いに異なる三角形を用いても良い。

なお、斑ムラとは、調光セル２０における液晶層２３の厚みが面内で不均一に分布することにより、調光セル２０の透光率が面内で不均一となる現象をいう。とりわけ、柱状スペーサー４０を不規則に配置した場合には、各柱状スペーサー４０間の距離が一定でないため、斑ムラとよばれる現象が発生しやすい。すなわち、調光セル２０を挟み込んだ合わせガラスにおいては、各部材を一体に圧着する際にその表面に圧力が加わる。このとき、柱状スペーサー４０間の距離が離れている箇所はセルギャップ（液晶層２３の厚み）が小さくなり、柱状スペーサー４０間の距離が近い箇所はセルギャップ（液晶層２３の厚み）が大きくなりやすい。このため、柱状スペーサー４０を不規則に配置した場合には、調光セル２０における液晶層２３の厚みが面内で不均一に分布し、これにより透光率が面内で不均一となる斑ムラが発生してしまう。

本明細書中、平面視とは、第１ガラス板１１又は第２ガラス板１２の面に対して垂直な方向から見た場合をいう。なお、第１ガラス板１１及び第２ガラス板１２の表面形状が曲面形状となっている場合でも、第１ガラス板１１及び第２ガラス板１２の厚み方向の湾曲量に対して各柱状スペーサー４０の間隔は十分に小さいため、近似的に第１ガラス板１１及び第２ガラス板１２が平面であると考えることができる。

次に、平面視における複数の柱状スペーサー４０の配置の変形例について、図７乃至図１０を参照して説明する。

図７に示すように、複数の柱状スペーサー４０は、平面視で五角形を複数充填した図形の各頂点に対応する位置にそれぞれ配置されても良い。具体的には、各柱状スペーサー４０は、平面視で、最小単位となる同一の等辺五角形ＰＥ１を複数平面充填した図形の各頂点に対応する位置に配置されている。各等辺五角形ＰＥ１の一辺の長さ（Ｄ２）は、各等辺五角形ＰＥ１同士の間で互いに同一である。このため、各柱状スペーサー４０と当該柱状スペーサー４０に隣接する柱状スペーサー４０との間の間隔Ｄ２は、互いに均一となっている。各柱状スペーサー４０の間隔Ｄ２は、１１５μｍ以上２０００μｍ以下としても良い。この場合、柱状スペーサー４０の規則性が低いため（低ピッチで連続的（一直線）に形成されていないため）、複数の柱状スペーサー４０による回折光の干渉が周期的に生じにくくなっている。なお、上記等辺五角形ＰＥ１に代えて、５つの辺の長さが互いに異なる五角形を用いても良い。

図８に示すように、複数の柱状スペーサー４０は、平面視で三角形、四角形及び六角形のうち３種類の多角形を複数平面充填した図形の各頂点に対応する位置にそれぞれ配置されていても良い。具体的には、各柱状スペーサー４０は、平面視で、最小単位となる正三角形ＴＲ２、正方形ＳＱ１及び正六角形ＨＥ１を複数充填した図形の各頂点に対応する位置にそれぞれ配置されている。この場合、複数の正三角形ＴＲ２同士の形状は互いに同一であり、複数の正方形ＳＱ１同士の形状は互いに同一であり、複数の正六角形ＨＥ１同士の形状は互いに同一である。また、各正三角形ＴＲ２の一辺の長さＤ３と、各正方形ＳＱ１の一辺の長さＤ３と、各正六角形ＨＥ１の一辺の長さＤ３とは、互いに同一である。このため、各柱状スペーサー４０と当該柱状スペーサー４０に隣接する柱状スペーサー４０との間の間隔Ｄ３は、互いに均一となっている。各柱状スペーサー４０の間隔Ｄ３は、１１５μｍ以上２０００μｍ以下としても良い。なお、上記正三角形ＴＲ２に代えて、３つの辺の長さが互いに異なる三角形を用いても良く、上記正方形ＳＱ１に代えて、４つの辺の長さが互いに異なる四角形を用いても良く、上記正六角形ＨＥ１に代えて、６つの辺の長さが互いに異なる六角形を用いても良い。

図９に示すように、複数の柱状スペーサー４０は、平面視で三角形及び四角形のうち２種類の多角形を複数平面充填した図形の各頂点に対応する位置にそれぞれ配置されていても良い。具体的には、各柱状スペーサー４０は、平面視で、最小単位となる正三角形ＴＲ３及び正方形ＳＱ２を複数充填した図形の各頂点に対応する位置にそれぞれ配置されている。この場合、複数の正三角形ＴＲ３同士の形状は互いに同一であり、複数の正方形ＳＱ２同士の形状は互いに同一である。また、各正三角形ＴＲ３の一辺の長さＤ４と、各正方形ＳＱ２の一辺の長さＤ４とは、互いに同一である。このため、各柱状スペーサー４０と当該柱状スペーサー４０に隣接する柱状スペーサー４０との間の間隔Ｄ４は、互いに均一となっている。各柱状スペーサー４０の間隔Ｄ４は、１１５μｍ以上２０００μｍ以下としても良い。なお、上記正三角形ＴＲ３に代えて、３つの辺の長さが互いに異なる三角形を用いても良く、上記正方形ＳＱ２に代えて、４つの辺の長さが互いに異なる四角形を用いても良い。

図７乃至図９において、柱状スペーサー４０の配置の規則性が低くなっているため、複数の柱状スペーサー４０による回折光の干渉が周期的に生じにくくなっている。また、複数の柱状スペーサー４０同士の距離（間隔Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４）がそれぞれ均等になっているので、調光セル２０における液晶層２３の厚み（セルギャップ）が面内で均一となり、斑ムラの発生を抑制することができる。

図１０に示すように、複数の柱状スペーサー４０は、平面視で正方形を複数充填した図形の各頂点に対応する位置にそれぞれ配置されても良い。具体的には、各柱状スペーサー４０は、平面視で、最小単位となる同一の正方形ＳＱ３を複数平面充填した図形の各頂点（正方格子の格子点）上に配置されている。この場合、各正方形ＳＱ３の一辺の長さ（Ｄ５）は互いに同一である。このため、各柱状スペーサー４０と当該柱状スペーサー４０に隣接する柱状スペーサー４０との間の間隔（Ｄ５）は、互いに均一となっている。

各柱状スペーサー４０の間隔Ｄ５は、４０８μｍ以上２０００μｍとすることが好ましい。この場合、柱状スペーサー４０は規則的に並んでいるが、その間隔Ｄ５は５６０μｍ以上であり、光の波長に対して十分に大きい。このため、複数の柱状スペーサー４０による回折光の干渉を生じにくくすることができる。また、複数の柱状スペーサー４０同士の距離（間隔Ｄ５）が９５０μｍ以下となっているので、柱状スペーサー４０同士の距離が大きく開くことはない。このため、調光セル２０における液晶層２３の厚み（セルギャップ）が面内で不均一になりにくく、斑ムラの発生を抑制することができる。

図１１は、調光セル２０のうち外部電極基板３５の周辺を示す概略断面図である。図１１に示すように、第１積層体２１と第２積層体２２との間には、外部電極基板３５が挟み込まれている。この外部電極基板３５は、外端が調光コントローラ９１（図２参照）に電気的に接続されるとともに、内端が金属層３６及び導電フィルム３７を介して第１透明電極２５及び第２透明電極２８に電気的に接続されている。外部電極基板３５は、例えばＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）からなっていても良い。また金属層３６は、銅等の導電性の高い金属からなる。導電フィルム３７は、例えば異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Anisotropic Conductive Film）からなっていても良い。この場合、外部電極基板３５の厚みは、液晶層２３の厚みより厚くなっている。このため、第１積層体２１と第２積層体２２との間隔は、液晶層２３が配置される部分よりも外部電極基板３５が配置される部分の方が広くなっている。

図１１に示すように、柱状スペーサー４０及びビーズスペーサー３１は、シール材３２が設けられる領域にも形成されている。この場合、柱状スペーサー４０及びビーズスペーサー３１は、シール材３２に内包または埋設されて一体化されている。これにより、柱状スペーサー４０及びビーズスペーサー３１が接着された第２積層体２２と、シール材３２との密着性を向上させることができる。

また、柱状スペーサー４０及びビーズスペーサー３１は、外部電極基板３５が設けられる領域にも形成されている。この場合、柱状スペーサー４０及びビーズスペーサー３１は、外部電極基板３５を接続する導電フィルム３７と一体化されている。これにより、柱状スペーサー４０及びビーズスペーサー３１が接着された第２積層体２２と、外部電極基板３５との密着性を向上させることができる。

（調光セルの製造方法）
次に、本実施の形態による調光セル２０の製造方法について、図１２（ａ）−（ｄ）、図１３（ａ）−（ｃ）及び図１４（ａ）−（ｅ）を用いて説明する。図１２（ａ）−（ｄ）、図１３（ａ）−（ｃ）及び図１４（ａ）−（ｅ）は、本実施の形態による調光セル２０の製造方法を示す断面図である。

まず、図１２（ａ）に示すように、ロール状に供給された第２基材２７を準備する。続いて、図１２（ｂ）に示すように、スパッタリング装置を使用したスパッタリング等によって、第２基材２７上に例えばＩＴＯからなる第２透明電極２８を形成する。このとき、透明電極を所定のパターン形状となるようにパターンニングしてもよい。

次に、図１２（ｃ）に示すように、第２透明電極２８を形成した第２基材２７上に第２配向層２９に係る塗工液を塗工した後、露光し、第２配向層２９を作製する。このようにして、第２基材２７と、第２透明電極２８と、第２配向層２９とが積層された第２積層体２２が準備される。

なお、図１２（ａ）−（ｃ）に示す工程と同様にして、第１基材２４と、第１透明電極２５と、第１配向層２６とが積層された第１積層体２１も準備する。

続いて、図１２（ｄ）に示すように、第２積層体２２の第２配向層２９上に、ビーズスペーサー３１を配置する。このビーズスペーサー３１の配置は、湿式／乾式散布に加え、種々の配置方法を広く適用することができる。例えば、ビーズスペーサー３１を樹脂成分と共に溶剤に分散して製造した塗工液を部分的に塗工した後、乾燥、焼成の処理を順次実行することにより、第２配向層２９上にランダムにビーズスペーサー３１を配置して移動困難に保持しても良い。なお、図示していないが、このビーズスペーサー３１の外周が第２配向層２９で覆われるようにしても良い。具体的には、第２配向層２９に係る塗工液にビーズスペーサー３１を混合させて第２配向層２９を形成することにより、ビーズスペーサー３１が第２配向層２９に薄く覆われて保持される形態にすることができる。

次に、第２積層体２２上に柱状スペーサー４０を形成する。

この間、まず図１３（ａ）に示すように、第２積層体２２上に柱状スペーサー４０を形成するための印刷層４０Ａを印刷により形成する。この印刷層４０Ａは、各柱状スペーサー４０に対応する位置にそれぞれドット状に配置され、第２積層体２２の第２配向層２９上に接着される。なお、印刷層４０Ａの厚みは、柱状スペーサー４０の厚みよりも若干厚く形成される。印刷層４０Ａを形成する方法は問わないが、例えば円筒状の版４６を用いてロータリースクリーン印刷法により印刷層４０Ａを形成しても良い。印刷層４０Ａは、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から構成される。このようにして形成された印刷層４０Ａは、その頂部が表面張力により丸みを帯びており、頂部の周縁部の角部は曲率を有している。

次に、図１３（ｂ）に示すように、円筒状のローラ４７を準備する。次いで、図１３（ｃ）に示すように、このローラ４７を用いて未硬化の印刷層４０Ａの頂部を押しつぶして平坦化する。この押しつぶす作業と同時に、押しつぶされた印刷層４０Ａを熱又は紫外線によって硬化する。ローラ４７によって押しつぶされることにより、印刷層４０Ａの頂部に平坦な天面４１が形成される。

なお、上記においては、柱状スペーサー４０を作製する方法はこれに限られるものではない。例えば、予め頂部が平坦な印刷層４０Ａを転写ローラ上に配置しておき、この印刷層４０Ａを転写ローラから第２積層体２２に転写し、その後、印刷層４０Ａを熱又は紫外線によって硬化することにより、柱状スペーサー４０を形成しても良い。あるいは、第２積層体２２に印刷層４０Ａを形成し、これを硬化した後、印刷層４０Ａの頂部を研磨することにより平坦化しても良い。あるいは、第２積層体２２に印刷層４０Ａを形成した後、図示しないセパレータによって印刷層４０Ａの頂部を押しつぶして平坦化し、これを硬化した後、セパレータを剥離除去しても良い。

このようにして、図１４（ａ）に示すように、平坦な天面４１を有し、天面４１と側面４２の間の角が曲率を有さない柱状スペーサー４０が得られる。

次に、図１４（ｂ）に示すように、第２積層体２２の第２配向層２９上にディスペンサを使用してシール材３２を塗布する。このシール材３２は、液晶層２３を作製する部位を取り囲むように枠形状に塗布される。

次いで、図１４（ｃ）（ｄ）に示すように、第２積層体２２と第１積層体２１とを互いに積層し、複数の柱状スペーサー４０間に液晶層２３を配置する。この場合、まず図１４（ｃ）に示すように、シール材３２によって囲まれた領域に液晶層２３を構成する液晶を滴下する。このとき、液晶層２３は、シール材３２の内側であって、柱状スペーサー４０及びビーズスペーサー３１の周囲に充填される。

続いて、図１４（ｄ）に示すように、液晶層２３を配置した第２積層体２２と、予め準備した第１積層体２１とを互いに積層して押圧する。その後、紫外線を照射することによりシール材３２を半硬化させた後、加熱し、これにより第１積層体２１と第２積層体２２とを一体化する。なお、このとき柱状スペーサー４０は、第１積層体２１と接着されることはなく、第１積層体２１に接触した状態を維持する。その後、このようにして作製された第１積層体２１と第２積層体２２との積層体をトリミングすることにより所望の大きさに切断する。

なお、上述したように、液晶層２３を配置した後、第２積層体２２と第１積層体２１とを互いに積層することが好ましいが、これに限らず、第２積層体２２と第１積層体２１とを互いに積層した後、液晶層２３を配置するようにしても良い。

次いで、図１４（ｅ）に示すように、第１積層体２１と第２積層体２２との間に外部電極基板３５を取り付けることにより、本実施の形態による調光セル２０が得られる。

（調光装置の製造方法）
次に、本実施の形態による調光装置１０の製造方法（合わせガラス加工方法）について、図１５（ａ）−（ｃ）を用いて説明する。図１５（ａ）−（ｃ）は、調光装置１０の製造方法を示す断面図である。

まず、図１５（ａ）に示すように、第１ガラス板１１及び第２ガラス板１２を準備するとともに、第１ガラス板１１及び第２ガラス板１２によって第１中間膜１３と調光セル２０と第２中間膜１４とを挟み、積層体１０Ａを作製する。ここで、第１ガラス板１１及び第２ガラス板１２は、予め、表面形状が３次元形状である曲面形状が賦形されている。

次に、図１５（ｂ）に示すように、積層体１０Ａをバッグ５１に封入する。バッグ５１は、可撓性及び気密性を有するゴム製やシリコン製が好適である。また、このバッグ５１には、通気管５２が接続されており、この通気管５２を介して不図示のポンプによりバッグ５１内の空気を吸引する。これにより、積層体１０Ａの各部材間に残る空気を吸引し、調光装置１０の内部に気泡等が残ることによる圧着不良を抑制できる。本実施の形態では、バッグ５１内及び積層体１０Ａの内部が真空状態となるように吸引し、積層体１０Ａに対して差圧により大気圧程度（０．１ＭＰａ）の圧力がかかる例を挙げて説明する。しかしながら、これに限らず、例えば、不図示のポンプの吸引力を調整し、バッグ５１内が完全に真空ではないが、積層体１０Ａの各部材間の空気が十分に吸引され、積層体１０Ａに対して、差圧により大気圧よりも小さい圧力がかかる状態としてもよい。

続いて、図１５（ｃ）に示すように、バッグ５１に積層体１０Ａを封入した後、バッグ５１ごと加熱・加圧装置５３内へ配置する。続いて、所定の温度及び時間で、バッグ５１ごと積層体１０Ａを加熱する。本実施の形態においては、第１中間膜１３及び第２中間膜１４の軟化温度以上の温度で所定の時間、積層体１０Ａを加熱する。このとき、通気管５２を介して不図示のポンプによりバッグ５１内の空気を吸引することが好ましい。加熱・加圧装置５３として使用する装置は、積層体１０Ａに対して十分に加熱や加圧が行えるのであれば特に限定しないが、例えば、オーブンやオートクレーブ用の装置等が挙げられる。この加熱により、第１中間膜１３及び第２中間膜１４が溶融し、積層体１０Ａの第１ガラス板１１、第１中間膜１３、調光セル２０、第２中間膜１４及び第２ガラス板１２が圧着されて一体に接合され、調光装置１０が得られる。

その後、第１中間膜１３及び第２中間膜１４の軟化温度以上で、積層体１０Ａ（調光装置１０）を所定の時間、加熱する均し工程を行う。この均し工程を行うことにより、所定の値よりも小さくなっていたセルギャップが本来の値に戻り、液晶溜り等の液晶の偏在が解消され、セルギャップ（液晶層２３の厚み）が均一となる。この均し工程は、積層体１０Ａの各部材を接合した後、積層体１０Ａ（調光装置１０）を一旦冷却してから行ってもよいし、積層体１０Ａの接合から連続して、継続的に行ってもよい。また、バッグ５１内の空気の吸引を行う必要がない場合等には、バッグ５１から積層体１０Ａ（調光装置１０）を取り出して均し工程を行ってもよい。

ところで、このようにして調光装置１０を製造する合わせガラス加工の際、積層体１０Ａの各部材には圧力が加わる。この際、スペーサー（柱状スペーサー４０及びビーズスペーサー３１）が位置する部分では、本来のセルギャップ（液晶層２３の厚み）を維持しているが、柱状スペーサー４０及びビーズスペーサー３１から離れると、本来のセルギャップの値よりも小さくなる。そして、このようなセルギャップにムラが生じると、調光装置１０に外観不良が生じたり、調光機能が不均一化になったりする等、その品質が低下するおそれがある。

とりわけ、仮にスペーサーの上面が曲率を有していると、積層体１０Ａに加わる圧力が均一に分散できず、液晶の偏りによってセルギャップにムラが生じやすい。例えば、比較例として、ビーズスペーサー１０１のみを用いる場合（図１６（ａ））や、フォトレジストによって作製されたフォトレジストスペーサー１０２を用いる場合（図１６（ｂ））、スペーサーの上面が曲率を有している。このため、積層体１０Ａに加わる圧力によって、積層体１０Ａの各部材がスペーサーの上面に沿って湾曲し、スペーサーの存在する箇所と存在しない箇所とでセルギャップが均一化しないおそれがある。

これに対して本実施の形態によれば、柱状スペーサー４０の天面４１を平坦化し、天面４１と側面４２の間の角が曲率を有さないようになっている。これにより、合わせガラス加工時に積層体１０Ａに加わる圧力によって、第１積層体２１が柱状スペーサー４０の天面４１に沿って湾曲することが抑えられる。この結果、柱状スペーサー４０の存在する箇所と柱状スペーサー４０の存在しない箇所とで、セルギャップを均一化することができる（図１６（ｃ））。また、柱状スペーサー４０の天面４１が第１積層体２１と同じ平面を形成するため、合わせガラス加工時の圧力を天面４１の全体に均一に分散することができる。これにより、調光セル２０に液晶だまり（局所的に液晶が多く存在する現象）が生じることが抑えられ、優れた調光特性をもつ調光装置１０を作製することができる。また、柱状スペーサー４０の天面４１が平坦なので、柱状スペーサー４０を調光装置１０の外部から視認され難くすることができる。

また、本実施の形態によれば、柱状スペーサー４０が、第２積層体２２にのみに接着している。これにより、調光装置１０の表面形状が曲面形状を有する場合でも、調光セル２０の強度を保ちながら、調光セル２０がその曲面形状に追従しやすくすることができる。

また、本実施の形態によれば、柱状スペーサー４０の側面４２は、第２積層体２２側に向けて水平断面が徐々に広くなる裾部４２ｃを有する。これにより柱状スペーサー４０と第２積層体２２との密着性を向上させることができる。特に、調光装置１０が曲面合わせガラスであり、調光セル２０をその曲面形状に追従させた場合でも、柱状スペーサー４０が第２積層体２２から分離しない。また、液晶層２３の液晶が裾部４２ｃに沿って流動するので、液晶が部分的にたまり難い。

また、本実施の形態によれば、第１積層体２１と第２積層体２２との間に、複数のビーズスペーサー３１が配置されている。一般に、柱状スペーサー４０の方がビーズスペーサー３１よりも平面視の大きさが大きく、視認され易いので、ビーズスペーサー３１を混在させてスペーサーの機能を一部担わせることで、柱状スペーサー４０の数を減らし、柱状スペーサー４０を視認され難くすることができる。

また、本実施の形態によれば、一部のビーズスペーサー３１と一部の柱状スペーサー４０とが互いに接触又は一体化されている。これにより柱状スペーサー４０と第２積層体２２との密着性を向上させることができる。特に、調光装置１０が曲面合わせガラスであり、調光セル２０をその曲面形状に追従させた場合でも、柱状スペーサー４０が第２積層体２２から分離しないようにすることができる。また、上述したように、第２配向層２９に係る塗工液にビーズスペーサー３１を混合させて第２配向層２９を形成した場合、ビーズスペーサー３１が第２配向層２９に薄く覆われて、保持される形態にすることができる。この場合、特に、第２配向層２９で覆われたビーズスペーサー３１と柱状スペーサー４０とが互いに接触又は一体化されていることにより、柱状スペーサー４０と第２積層体２２の密着性を更に向上させることができる。

また、本実施の形態によれば、柱状スペーサー４０は、外部電極基板３５が設けられる領域にも形成されている。これにより、柱状スペーサー４０が接着された第２積層体２２と、外部電極基板３５との密着性を向上させることができる。

また、本実施の形態によれば、柱状スペーサー４０は、シール材３２が設けられる領域にも形成されている。これにより、柱状スペーサー４０が接着された第２積層体２２と、シール材３２との密着性を向上させることができる。

また、本実施の形態によれば、柱状スペーサー４０の天面４１と側面４２との間の角θ１は、７５°以上１０５°以下である。これにより、第１積層体２１が柱状スペーサー４０の天面４１に沿って湾曲することが抑制される。このため、柱状スペーサー４０の存在する箇所と柱状スペーサー４０の存在しない箇所とで、セルギャップを均一化することができる。

上記各実施の形態及び変形例に開示されている複数の構成要素を必要に応じて適宜組合せることも可能である。あるいは、上記各実施の形態及び変形例に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。

１０ 調光装置
１１ 第１ガラス板
１２ 第２ガラス板
１３ 第１中間膜
１４ 第２中間膜
２０ 調光セル
２１ 第１積層体
２２ 第２積層体
２３ 液晶層
２４ 第１基材
２５ 第１透明電極
２６ 第１配向層
２７ 第２基材
２８ 第２透明電極
２９ 第２配向層
３１ ビーズスペーサー
３２ シール材
３５ 外部電極基板
４０ 柱状スペーサー
４１ 天面
４２ 側面
４３ 底面

Claims (13)

1. 第１基材と第１透明電極とを含むフィルム状の第１積層体と、
   第２基材と第２透明電極とを含むフィルム状の第２積層体と、
   前記第１積層体と前記第２積層体との間に配置された複数の柱状スペーサーと、
   前記第１積層体と前記第２積層体との間において前記複数の柱状スペーサー間に配置された液晶層と、を備え、
   前記柱状スペーサーは、天面と側面とを有し、前記柱状スペーサーの前記天面が平坦であり、前記天面と前記側面の間の角が曲率を有さない、調光セル。
2. 前記柱状スペーサーが、前記第２積層体とは接着し、前記第１積層体とは接着していない、請求項１に記載の調光セル。
3. 前記柱状スペーサーの前記側面は、前記第２積層体側に向けて水平断面が徐々に広くなる裾部を有する、請求項１又は２に記載の調光セル。
4. 前記第１積層体と前記第２積層体との間に、複数のビーズスペーサーが配置されている、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の調光セル。
5. 一部の前記ビーズスペーサーと一部の前記柱状スペーサーとが互いに接触又は一体化されている、請求項４に記載の調光セル。
6. 前記第１積層体と前記第２積層体との間に、前記第１透明電極と前記第２透明電極とに電気的に接続される外部電極基板が配置され、前記柱状スペーサーは、前記外部電極基板が設けられる領域にも形成されている、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の調光セル。
7. 前記第１積層体と前記第２積層体との間に、前記液晶層を取り囲むようにシール材が配置され、前記柱状スペーサーは、前記シール材が設けられる領域にも形成されている、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の調光セル。
8. 前記柱状スペーサーの前記天面と前記側面との間の角は、７５°以上１０５°以下である、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の調光セル。
9. 第１ガラス板と、
   第２ガラス板と、
   前記第１ガラス板と前記第２ガラス板との間に配置された、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の調光セルとを備えた、調光装置。
10. 第１基材と第１透明電極とを含むフィルム状の第１積層体を準備する工程と、
    第２基材と第２透明電極とを含むフィルム状の第２積層体を準備する工程と、
    前記第２積層体上に複数の柱状スペーサーを形成する工程と、
    前記第２積層体と前記第１積層体とを互いに積層し、前記複数の柱状スペーサー間に液晶層を配置する工程と、を備え、
    前記柱状スペーサーは、天面と側面とを有し、前記柱状スペーサーの前記天面が平坦であり、前記天面と前記側面の間の角が曲率を有さない、調光セルの製造方法。
11. 前記柱状スペーサーが、前記第２積層体とは接着し、前記第１積層体とは接着していない、請求項１０に記載の調光セルの製造方法。
12. 前記複数の柱状スペーサーを形成する工程は、前記第２積層体上に印刷層を形成する工程と、前記印刷層の頂部を平坦化する工程とを含む、請求項１０又は１１に記載の調光セルの製造方法。
13. 請求項１乃至８のいずれか一項に記載の調光セルを準備する工程と、
    第１ガラス板及び第２ガラス板を準備する工程と、
    前記第１ガラス板及び前記第２ガラス板を用いて、前記調光セルを挟む工程と、
    前記第１ガラス板と前記調光セルと前記第２ガラス板とを一体に接合する工程と、備えた、調光装置の製造方法。

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