JP2020052375A - 調光シート - Google Patents

Abstract

【課題】背後の視認性を高めることのできる調光シートを提供する。【解決手段】離間ヘイズは、ＪＩＳ Ｋ ７１３６：２０００に準拠した測光器と積分球とを備える装置６０を用い、透明状態の調光シート１０を試験片５０として測定されるパラメータである。離間ヘイズは、積分球６１と試験片５０との距離が４７ｍｍとなるように積分球６１から離間させた試験片５０における、平行成分および拡散成分の透過率に対する拡散成分の透過率の百分率である。試験片５０に対する入射光Ｉｏの入射方向と試験片５０の法線方向とのなす角が入射角αであって、入射角αが０°であるときと６０°であるときとの離間ヘイズの差が１０以下である。【選択図】図６

Description

本発明は、光透過率の可変な調光シートに関する。

調光シートは、液晶組成物を含む調光層と、調光層を挟む一対の透明電極層とを備えている。一対の透明電極層間の電位差に応じて液晶分子の配向状態が変わることにより、調光シートの光透過率が変わる。すなわち、調光シートが、透明状態と不透明状態とに切り換わる。調光シートが貼り付けられる対象は、住宅窓のような平板ガラスに限られず、車載窓のような曲面ガラスにまで広がっている（例えば、特許文献１参照）。

特許第６２４５５３７号公報

調光シートを曲面に貼り付けるためには、調光シートの形状が曲面に追従するように、調光シートや調光シートと曲面との間に設けられる接着層の剛性が低いことが求められる。例えば、上記特許文献１では、調光シートを構成する各層の材料の最適化や、接着層が有する厚みの最適化によって、低剛性化が図られている。

しかしながら、調光シートが透明状態であるときのその透明性の観点において、曲面に貼り付けることに適した特性を有する調光シートは未だ報告されていない。すなわち、曲面を有する透明板に調光シートを貼り付けた場合に、透明状態において調光シートおよび透明板の背後の光景の視認性を高めることが望まれている。

本発明は、調光シートの背後の視認性を高めることのできる調光シートを提供することを目的とする。

上記課題を解決する調光シートは、液晶組成物を含む調光層と、前記調光層を挟む一対の透明電極層と、前記一対の透明電極層を挟む一対の透明支持層とを備える調光シートである。そして、ＪＩＳＫ ７１３６：２０００に準拠した測光器と積分球とを備える装置を用い、透明状態の前記調光シートを試験片として測定されるパラメータであって、前記積分球と前記試験片との距離が４７ｍｍとなるように前記積分球から離間させた前記試験片における、平行成分および拡散成分の透過率に対する拡散成分の透過率の百分率が離間ヘイズである。上記調光シートにおいて、前記試験片に対する入射光の入射方向と前記試験片の法線方向とのなす角が入射角であって、当該入射角が０°であるときと６０°であるときとの前記離間ヘイズの差が１０以下である。

上記構成であれば、観察者の正面領域と比較して、正面領域を囲む周縁領域が不明瞭に見えることが抑えられる。したがって、調光シートの背後の視認性を高めることができる。

上記構成において、前記調光層の厚さが２０μｍ以下であり、前記調光シートの総厚が２７０μｍ以下であってもよい。
上記構成によれば、上記離間ヘイズの差が１０以下である調光シートが好適に実現される。

上記構成において、前記入射角が０°であるときと６０°であるときとの前記離間ヘイズの差が７以下であってもよい。
上記構成によれば、正面領域と比較して周縁領域が不明瞭に見えることがさらに抑えられる。したがって、例えば光が拡散しやすい環境下においても、調光シートの背後の視認性を高めることができる。

上記構成において、前記入射角が３０°であるときと６０°であるときとの前記離間ヘイズの差が８以下であってもよい。
上記構成によれば、入射角が６０°の付近で離間ヘイズが急激に変化することが抑えられる。したがって、正面領域と周縁領域との明瞭さの差が観察者に認知され難くなる。それゆえ、観察者が違和感を覚え難くなる。

上記構成において、前記入射角が３０°であるときと６０°であるときとの前記離間ヘイズの差が７以下であってもよい。
上記構成によれば、入射角が６０°の付近で離間ヘイズが急激に変化することがさらに抑えられる。したがって、例えば光が拡散しやすい環境下においても、正面領域と周縁領域との明瞭さの差が観察者に認知され難くなる。

上記構成において、前記透明支持層は、延伸フィルムから構成され、前記一対の透明支持層における延伸軸の延びる方向は互いに一致し、前記入射角が６０°であるときの前記離間ヘイズを、前記透明支持層における延伸が最大の方向が前記入射方向に対して傾くように前記試験片を傾斜させることにより測定したとき、前記離間ヘイズの差が１０以下であってもよい。

上記構成によれば、例えば延伸が最大の方向に沿って調光シートが曲がるように調光シートを曲面に貼り付けることで、調光シートの背後の視認性を的確に高めることができる。

上記構成において、前記入射角が６０°であるときの前記離間ヘイズを、前記透明支持層における延伸が最小の方向が前記入射方向に対して傾くように前記試験片を傾斜させることにより測定したとき、前記離間ヘイズの差が１０以下であってもよい。

上記構成によれば、延伸が最大の方向と最少の方向との双方について、離間ヘイズが小さく抑えられるため、正面領域と比較して周縁領域が不明瞭に見えることがその周方向の広い範囲で抑えられる。したがって、調光シートの背後の視認性をより高めることができる。

上記構成において、前記調光シートは、曲面に貼り付けられてもよい。
調光シートが曲面に貼り付けられる場合、平面に貼り付けられる場合と比較して、正面領域を囲む周縁領域にて、調光シートに対する入射光の入射方向と、調光層にて配向された液晶分子の長軸方向との差が大きくなるため、入射光が拡散しやすくなる。したがって、曲面に貼り付けられる場合に上記調光シートの各構成が適用されることによって、調光シートの背後の視認性を高める効果の有益性が高められる。

本発明によれば、調光シートの背後の視認性を高めることができる。

調光シートの一実施形態について、駆動電圧が印加されていない状態でのノーマルタイプの調光シートの構成を示す図。 調光シートの一実施形態について、駆動電圧が印加されている状態でのノーマルタイプの調光シートの構成を示す図。 調光シートの一実施形態について、駆動電圧が印加されていない状態でのリバースタイプの調光シートの構成を示す図。 調光シートの一実施形態について、駆動電圧が印加されている状態でのリバースタイプの調光シートの構成を示す図。 曲面に貼り付けられた調光シートの法線方向と背後の点からの光の入射方向とを示す図。 一実施形態の調光シートにおける離間ヘイズの測定方法を示す図。 試験例１〜試験例３の調光シートにおける離間ヘイズの測定結果を示す図。 （ａ）は、最大方向に沿った離間ヘイズの測定方法を示す図、（ｂ）は、最小方向に沿った離間ヘイズの測定方法を示す図。 試験例３の調光シートにおける延伸の最大方向と最小方向とに沿った離間ヘイズの測定結果を示す図。 平面に貼り付けられた調光シートの法線方向と背後の点からの光の入射方向とを示す図。

図１〜図１０を参照して、調光シートの一実施形態を説明する。
［調光シートの構成］
図１〜図４を参照して、調光シートの層構成を説明する。第１実施形態の調光シート１０は、ノーマルタイプおよびリバースタイプのいずれかの構造を有する。図１および図２は、ノーマルタイプの調光シート１０Ｎの断面構造を示す。

図１が示すように、ノーマルタイプの調光シート１０Ｎは、調光層１１と、一対の透明電極層である第１透明電極層１２Ａおよび第２透明電極層１２Ｂと、一対の透明支持層である第１透明支持層１３Ａおよび第２透明支持層１３Ｂとを備えている。第１透明電極層１２Ａと第２透明電極層１２Ｂとは、調光層１１を挟み、第１透明支持層１３Ａと第２透明支持層１３Ｂとは、調光層１１および透明電極層１２Ａ，１２Ｂを挟んでいる。第１透明支持層１３Ａは、第１透明電極層１２Ａを支持し、第２透明支持層１３Ｂは、第２透明電極層１２Ｂを支持している。

調光層１１は、液晶組成物を含む。調光層１１は、例えば、高分子ネットワーク型液晶（ＰＮＬＣ：Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）、高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ：Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）、カプセル型ネマティック液晶(ＮＣＡＰ：Ｎｅｍａｔｉｃ Ｃｕｒｖｉｌｉｎｅａｒ Ａｌｉｇｎｅｄ Ｐｈａｓｅ)等から構成される。

図１〜図４は、調光層１１が高分子ネットワーク型液晶から構成される形態を例示している。高分子ネットワーク型液晶は、３次元の網目状を有した高分子ネットワーク１１Ｐを備え、高分子ネットワーク１１Ｐが有する空隙であるドメイン１１Ｄに液晶分子１１Ｌを保持する。液晶分子１１Ｌは、例えば、誘電率異方性が正であって、液晶分子１１Ｌの長軸方向の誘電率が液晶分子１１Ｌの短軸方向の誘電率よりも大きい。液晶分子１１Ｌは、例えば、シッフ塩基系、アゾ系、アゾキシ系、ビフェニル系、ターフェニル系、安息香酸エステル系、トラン系、ピリミジン系、シクロヘキサンカルボン酸エステル系、フェニルシクロヘキサン系、ジオキサン系の液晶分子である。

なお、調光層１１は、所定の色を有する色素であって、駆動電圧の大きさに応じた液晶分子１１Ｌの運動を妨げない色素を含んでもよい。こうした構成によれば、所定の色を有する調光シート１０Ｎが実現される。

第１透明電極層１２Ａおよび第２透明電極層１２Ｂの各々は、導電性を有する透明な層である。透明電極層１２Ａ，１２Ｂを構成する材料としては、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）、酸化スズ、酸化亜鉛、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、ポリ（３，４-エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）を含むポリマー、Ａｇ合金薄膜を含む多層膜等が挙げられる。

第１透明支持層１３Ａおよび第２透明支持層１３Ｂの各々は、透明な基材である。透明支持層１３Ａ，１３Ｂとしては、例えば、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリイミド、ポリサルホン、シクロオレフィンポリマー、トリアセチルセルロース等からなる高分子フィルムが用いられる。なお、高分子フィルム以外にも、液体ガラスや薄板ガラス等のように、ロールトゥロールによる製造方法に適用できる可撓性を有する材料であれば、透明支持層１３Ａ，１３Ｂの材料として採用できる。

透明電極層１２Ａ，１２Ｂは、配線部を通じて駆動回路２０に接続されている。駆動回路２０は、電源から受ける電圧を駆動電圧に変換して透明電極層１２Ａ，１２Ｂに印加する。なお、調光シート１０と駆動回路２０とは調光装置を構成する。図１は、透明電極層１２Ａ，１２Ｂに駆動電圧が印加されていないときの調光シート１０Ｎを示し、図２は、透明電極層１２Ａ，１２Ｂに駆動電圧が印加されているときの調光シート１０Ｎを示す。

図１が示すように、透明電極層１２Ａ，１２Ｂに駆動電圧が印加されていないとき、液晶分子１１Ｌの長軸方向の向きは不規則である。そのため、各方向から調光層１１に入射した光は散乱し、調光シート１０は濁って見える。このとき、正面から見て調光シート１０Ｎは不透明である。

一方、図２が示すように、第１透明電極層１２Ａと第２透明電極層１２Ｂとの間に駆動電圧が印加されると、液晶分子１１Ｌが配向され、液晶分子１１Ｌの長軸方向が透明電極層１２Ａ，１２Ｂ間の電界方向に沿った向きとなる。配向された液晶分子１１Ｌの長軸方向は、調光シート１０の最外面の法線方向ＤＮに一致すると見做せる。これにより、主として法線方向ＤＮに沿って調光層１１に入射する光が調光層１１を透過しやすくなる。このとき、正面から見て調光シート１０Ｎは透明となる。

図３は、リバースタイプの調光シート１０Ｒの断面構造を示す。リバースタイプの調光シート１０Ｒは、調光層１１、透明電極層１２Ａ，１２Ｂ、透明支持層１３Ａ，１３Ｂに加えて、調光層１１を挟む一対の配向層である第１配向層１４Ａおよび第２配向層１４Ｂを備えている。第１配向層１４Ａは、調光層１１と第１透明電極層１２Ａとの間に位置し、第２配向層１４Ｂは、調光層１１と第２透明電極層１２Ｂとの間に位置する。

配向層１４Ａ，１４Ｂは、透明な垂直配向膜である。配向層１４Ａ，１４Ｂを構成する材料としては、例えば、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリシロキサン、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリメチルメタクリレート等のポリアクリレートが挙げられる。配向層１４Ａ，１４Ｂを形成するための配向処理は、例えば、ラビング処理、偏光照射処理、微細加工処理である。

図３は、透明電極層１２Ａ，１２Ｂに駆動電圧が印加されていないときの調光シート１０Ｒを示し、図４は、透明電極層１２Ａ，１２Ｂに駆動電圧が印加されているときの調光シート１０Ｒを示す。

図３が示すように、配向層１４Ａ，１４Ｂは、第１透明電極層１２Ａと第２透明電極層１２Ｂとが等電位であるときに、液晶分子１１Ｌの長軸方向を、配向層１４Ａ，１４Ｂの法線方向、すなわち、調光シート１０の最外面の法線方向ＤＮに沿わせるように、液晶分子１１Ｌを配向する。したがって、リバースタイプにおいては、透明電極層１２Ａ，１２Ｂに駆動電圧が印加されていないとき、正面から見て調光シート１０Ｒは透明となる。

一方、図４が示すように、配向層１４Ａ，１４Ｂは、透明電極層１２Ａ，１２Ｂ間に電位差が生じているときに、液晶分子１１Ｌの長軸方向を、法線方向ＤＮ以外の方向に変更可能にする。したがって、リバースタイプにおいては、透明電極層１２Ａ，１２Ｂに駆動電圧が印加されているとき、正面から見て調光シート１０Ｒは不透明になる。

ノーマルタイプ、および、リバースタイプのいずれにおいても、透明電極層１２Ａ，１２Ｂに印加される駆動電圧の制御によって、調光シート１０の法線方向ＤＮに沿った光透過率は、透明と不透明とを構成する２段階に制御されてもよいし、３段階以上に制御されてもよい。本実施形態において、法線方向ＤＮから調光シート１０に入射する光についての可視光線透過率が最も高い状態が、調光シート１０の透明状態である。

なお、調光シート１０は、調光層１１、透明電極層１２Ａ，１２Ｂ、透明支持層１３Ａ，１３Ｂ、配向層１４Ａ，１４Ｂに加えて、他の層を備えていてもよい。他の層は、例えば、紫外線バリア機能を有する層等のように、調光層１１や透明電極層１２Ａ，１２Ｂを保護するための層や、調光シート１０における光の透過性の制御に寄与する層や、調光シート１０の強度や耐熱性等の特性を高める層等が挙げられる。

［曲面貼付時の視認性］
図５を参照して、調光シート１０が曲面に取り付けられた状態での、調光シート１０を介した光景の視認性について説明する。

図５が示すように、調光シート１０は、曲面３０Ｒを有する透明板３０に取り付けられる。具体的には、調光シート１０の最外面が、透明粘着層を介して、曲面３０Ｒに貼り付けられる。曲面３０Ｒは、可展面であってもよいし、三次元曲面であってもよい。

透明板３０は、ガラスや樹脂等からなる透明な板状の部材である。透明板３０は、単層構造を有していてもよいし、複層構造を有していてもよい。透明板３０は、例えば、窓ガラスやガラス壁等の建材であってもよいし、自動車の窓ガラス等の車両用部材であってもよい。

以下では、観察者Ｏｂに対して凸となる曲率を有する曲面３０Ｒに調光シート１０が貼り付けられ、かつ、調光シート１０が透明状態である場合を対象として、調光シート１０を介した光景の視認性について説明する。例えば、車両の窓ガラスである透明板３０に調光シート１０が貼り付けられている場合に、観察者Ｏｂが、車両の外側から、窓を介して車両内を見る場合が想定される。なお、調光シート１０は、透明板３０に対して観察者Ｏｂの位置する側に位置してもよいし、透明板３０に対して観察者Ｏｂとは反対側に位置していてもよい。

観察者Ｏｂが、調光シート１０および透明板３０を介して、これらの背後の点である注視点Ｐｎを見る場合を想定する。注視点Ｐｎから観察者Ｏｂの目に向かう方向が、光線方向ＤＬである。そして、注視点Ｐｎから光線方向ＤＬに沿って直進した場合に調光シート１０と交わる点が入射点Ｐｉであり、入射点Ｐｉにおける光線方向ＤＬと法線方向ＤＮとのなす角が光線角度θ（０°≦θ＜９０°）である。法線方向ＤＮは、調光シート１０の最外面を構成する曲面における入射点Ｐｉでの法線方向、すなわち、上記曲面に対する入射点Ｐｉでの接平面に直交する方向となる。

注視点Ｐｎが、観察者Ｏｂの正面に位置する注視点Ｐｎ１であるとき、光線角度θは０°である。すなわち、光線方向ＤＬと法線方向ＤＮとが一致する。このとき、注視点Ｐｎ１から観察者Ｏｂに向けて進む光、すなわち、光線方向ＤＬに沿って進む光は、配向された液晶分子の長軸方向に沿って進むことになるため、調光層１１を透過しやすい。したがって、観察者Ｏｂには、調光シート１０のなかで注視点Ｐｎ１に重なる部分が透明に見える。

一方、観察者Ｏｂが斜めの方向を見る場合のように、注視点Ｐｎが、観察者Ｏｂの正面からずれた位置にある注視点Ｐｎ２であるとき、光線角度θは０°よりも大きくなる。すなわち、光線方向ＤＬと法線方向ＤＮとは互いに異なる。このとき、注視点Ｐｎ２から観察者Ｏｂに向けて進む光、すなわち、光線方向ＤＬに沿って進む光は、配向された液晶分子の長軸方向とは異なる方向に沿って調光層１１内を進むことになるため、長軸方向に沿って進むときと比較して、光が拡散しやすい。そのため、観察者Ｏｂには、調光シート１０のなかで注視点Ｐｎ２に重なる部分が、注視点Ｐｎ１の場合と比較して、濁って見えやすい。

それゆえ、観察者Ｏｂの正面の注視点Ｐｎ１は鮮明に見える一方で、正面からずれた注視点Ｐｎ２は注視点Ｐｎ１よりも不鮮明に見える傾向がある。例えば、観察者Ｏｂの正面領域では、調光シート１０および透明板３０の背後の光景が明瞭に見える一方で、正面領域を囲む周縁領域では、当該光景がぼやけて見える。

ここで、光線角度θが大きいほど、注視点Ｐｎに対応する部分での調光シート１０の濁りは大きくなる。そして、調光シート１０が、観察者Ｏｂに向かって突出するように反る曲面３０Ｒに貼り付けられている場合、平面に貼り付けられている場合と比較して、同一の光線方向ＤＬに対する光線角度θが大きくなる。それゆえ、観察者Ｏｂの視野内において上記周縁領域が不明瞭に見えやすく、結果として、調光シート１０の背後の視認性が低くなりやすい。したがって、調光シート１０が上記曲面３０Ｒに貼り付けられている場合において、上記視認性を高めることは、重要な課題である。

本願の発明者は、透明状態の調光シート１０について、光の入射角を異ならせた場合における光の拡散度合いを評価し、調光シート１０を介した光景の視認性が良好となる上記拡散度合いの差の範囲を見出した。

［離間ヘイズの測定方法］
本実施形態では、上記拡散度合いを評価するパラメータとして、離間ヘイズＨＡを用いる。図６を参照して、離間ヘイズＨＡの測定方法を説明する。

図６が示すように、離間ヘイズＨＡは、積分球式の光線透過率測定装置である測定装置６０を用い、調光シート１０である試験片５０を対象として測定されるパラメータであって、平行成分および拡散成分の透過率に対する拡散成分の透過率の百分率である。入射光Ｉｏの入射方向に対する試験片５０の傾斜角度を変更することによって、試験片５０に対する入射光Ｉｏの入射角αを変更して、離間ヘイズＨＡの測定を行う。

ここで、ＪＩＳ Ｋ７１３６：２０００には、積分球式の光線透過率測定装置を用いた曇り度の測定方法が規定されている。ＪＩＳＫ ７１３６：２０００では、積分球６１における入口開口６２を塞ぐように、試験片５０を積分球６１に接触させて配置する。これに対し、本実施形態の離間ヘイズＨＡの測定に際しては、試験片５０を傾斜させる空間の確保のために、試験片５０を積分球６１から離間させて配置する。したがって、試験片５０を透過する光線のうちの平行成分および拡散成分の透過率として測定される第１透過率Ｔａは、ＪＩＳＫ ７１３６：２０００に従って測定される全光線透過率とは異なる。また、試験片５０を透過する光線のうちの拡散成分の透過率として測定される第２透過率Ｔｂは、ＪＩＳＫ ７１３６：２０００に従って測定される拡散透過率とは異なる。そして、離間ヘイズＨＡは、ＪＩＳＫ ７１３６：２０００に従って測定される曇り度とは異なる。

以下、離間ヘイズＨＡの測定方法を詳細に説明する。測定装置６０としては、ＪＩＳＫ ７１３６：２０００に準拠した測光器と積分球とを備えるヘーズメーターが用いられる。光源６７と積分球６１とは、光源６７から射出される入射光Ｉｏが、積分球６１の入口開口６２に向けて直進するように配置される。光源６７と積分球６１の入口開口６２との間に、平板状の試験片５０が配置される。冶具の利用により、入射光Ｉｏの入射方向に対する試験片５０の傾斜角度が変更可能とされている。具体的には、試験片５０は、光源６７と入口開口６２とを結ぶ直線である基準線Ａ１と直交する回転軸を中心として、回転可能に配置されている。上記回転軸は、試験片５０における厚さ方向の中央部に位置して試験片５０に沿って延びる。図６は、紙面に垂直な方向を回転軸の延びる方向とした場合の試験片５０の傾斜状態を示す。なお、基準線Ａ１は、光源６７から入口開口６２に向けて直進する入射光Ｉｏの経路上に位置する仮想線である。

基準線Ａ１上において、試験片５０と積分球６１との間の離間距離Ｌは、４７ｍｍである。離間距離Ｌの始点は、試験片５０における厚さ方向の中央部、すなわち、回転軸上の点である。離間距離Ｌの終点は、入口開口６２を区画する積分球６１の縁部を通り基準線Ａ１と直交する平面と、基準線Ａ１との交点である。

入射光Ｉｏの入射方向、すなわち、基準線Ａ１の延びる方向と、試験片５０の法線方向とのなす角度が、入射角αである。入射角αで入射光Ｉｏが試験片５０に入射する状態は、先の図５において光線角度θ＝αとなる注視点Ｐｎからの光が調光シート１０に入射する状態に相当する。

試験片５０と積分球６１とが離間していること以外は、離間ヘイズＨＡは、ＪＩＳＫ ７１３６：２０００に規定される曇り度の測定方法および計算式に従って求められる。すなわち、試験片５０と積分球６１とが離間していること以外は、第１透過率Ｔａは、ＪＩＳＫ ７１３６：２０００に規定される全光線透過率の測定方法に従って測定され、第２透過率Ｔｂは、ＪＩＳＫ ７１３６：２０００に規定される拡散透過率の測定方法に従って測定される。第１透過率Ｔａは、入口開口６２と対向する出口開口６３を参照白板６５で塞ぎ、入口開口６２と出口開口６３との間に位置する補償開口６４に光トラップを配置して、図示しない受光器開口に設置された受光器によって測定した光束に基づき算出される。第２透過率Ｔｂは、出口開口６３に光トラップを配置し、補償開口６４を参照白板６５で塞いで、上記受光器によって測定した光束に基づき算出される。そして、第１透過率Ｔａに対する第２透過率Ｔｂの比を、測定装置６０での拡散成分を考慮して補正した値の百分率が、離間ヘイズＨＡである。

［離間ヘイズの評価結果］
図７は、３種類の試験例について、上述の方法で測定した離間ヘイズＨＡと入射角αとの関係を近似曲線と共に示す。離間ヘイズＨＡの測定には、日本電色工業社製のヘーズメーター（ＮＤＨ ７０００ＳＰ）を用いた。

試験例１〜３は、いずれもノーマルタイプの調光シート１０Ｎであって、高分子ネットワーク型液晶から構成された調光層１１と、ＩＴＯから構成された透明電極層１２Ａ，１２Ｂと、ポリエチレンテレフタレートフィルムである透明支持層１３Ａ，１３Ｂとを備えている。試験例１〜３においては、調光シート１０Ｎの構成層の厚さが互いに異なる。表１は、試験例１〜３における調光層１１の厚さと調光シート１０Ｎ全体の厚さである総厚とを示す。

表１が示すように、試験例１と比較して、試験例２，３は、調光層１１が薄く、総厚も薄い。また、試験例２と試験例３とを比較すると、調光層１１の厚さは同じであるが、総厚は試験例３の方が薄い。これは、試験例２よりも試験例３の方が、透明支持層１３Ａ，１３Ｂが薄いことに起因する。

図７が示すように、いずれの試験例においても、入射角αが大きいほど、離間ヘイズＨＡが大きくなる傾向が認められる。これは、入射角αが大きいほど、入射光Ｉｏの入射方向と、調光層１１における配向された液晶分子の長軸方向との差が大きくなることに起因して、試験片５０を透過する光線のうちの拡散成分が増加するためである。

なお、人間の水平視野のうち、両眼で見ることができる範囲は、正面から左右の各々に約６０°の中心角を有する範囲とされる。また、人間の垂直視野は、正面から上方向に約６０°、正面から下方向に約７０°の中心角を有する範囲とされる。そこで、本実施形態では、入射角αが０°以上６０°以下である場合について、離間ヘイズＨＡを測定している。

調光シート１０を通常に使用する状態において、調光シート１０における透明と不透明との差異を使用者が明確に識別できる、換言すれば、調光シート１０の機能が発揮されていることを使用者が認識できる範囲は、使用者の正面から上下左右の各々に約６０°の中心角を有する範囲が限度である。当該中心角が６０°を超える領域における調光シート１０の背後の空間の視認性は、調光シート１０自体の透明性以外の光学作用、例えば、調光シート１０の表裏や透明板３０の表裏における反射等の影響を強く受けるようになってくる。したがって、調光シート１０を空間の仕切りとして用いる場合には、上記中心角が６０°以内の範囲で、透明状態における調光シート１０の背後の視認性が良好であれば、実用上において求められる調光シート１０の透明性が十分に確保できると言える。

本願の発明者は、各試験例について、入射角αが０°であるときと６０°であるときとの離間ヘイズＨＡの差を算出するとともに、各試験例に対応する調光シート１０を介した光景の視認性を評価した。入射角αが０°であることは、先の図５において観察者Ｏｂの正面の注視点Ｐｎ１からの光が調光シート１０に入射する状態に相当する。表２に、算出した離間ヘイズＨＡの差および視認性の評価結果を示す。なお、離間ヘイズＨＡの差は百分率の差分で表している。

視認性の評価は、各試験例に対応する調光シート１０を曲面に貼り付け、屋内の白色照明下と、屋外の太陽光下との各々において、観察者の正面領域を囲む周縁領域にて調光シート１０の背後に見える光景の明瞭さを官能評価することにより行った。上記曲面は、観察者に向けて凸となる曲面である。周縁領域は、光線角度θが約６０°となる領域である。表２においては、屋内および屋外のいずれにおいても周縁領域が明瞭である場合を「◎」、屋内において周縁領域が明瞭であって、屋外において屋内よりも周縁領域が不明瞭である場合を「〇」、屋内および屋外のいずれにおいても周縁領域が不明瞭である場合を「×」とした。

表２が示すように、０°と６０°との離間ヘイズＨＡの差が１０以下である試験例２および試験例３は、調光シート１０を介した光景の視認性が良好であった。具体的には、屋内の白色照明下において、周縁領域での調光シート１０の濁りは気にならず、周縁領域における調光シート１０の背後の光景は、正面領域と同等に明瞭に見えた。

一方、０°と６０°との離間ヘイズＨＡの差が１０を大きく超える試験例１は、調光シート１０を介した光景の視認性が不良であった。具体的には、屋内の白色照明下において、周縁領域での調光シート１０の濁りが観察され、周縁領域における調光シート１０の背後の光景は、正面領域と比較して顕著に不明瞭に見えた。

また、試験例２と試験例３とを比較すると、屋外の太陽光下、すなわち、入射光の光量多く光の散乱量が多くなりやすい環境下において、以下の差異が認められた。すなわち、試験例３においては、周縁領域での調光シート１０の濁りは気にならず、周縁領域における調光シート１０の背後の光景は、正面領域と同等に明瞭に見えた。一方、試験例２においては、周縁領域での調光シート１０の濁りがやや認められ、周縁領域における調光シート１０の背後の光景は、正面領域よりもやや不明瞭に見えた。なお、屋外の太陽光下において、試験例１では、周縁領域での調光シート１０の濁りが試験例２よりも強く観察され、周縁領域における調光シート１０の背後の光景は、正面領域と比較して顕著に不明瞭に見えた。

以上より、０°と６０°との離間ヘイズＨＡの差が１０以下であれば、周縁領域が不明瞭に見えることが抑えられるため、曲面への貼付時において調光シート１０の背後の視認性を高めることができる。さらに、０°と６０°との離間ヘイズＨＡの差が７以下であれば、光が拡散しやすい環境下であっても、周縁領域が不明瞭に見えることが抑えられるため、調光シート１０の背後の視認性をより高めることができる。

図７に示したように、離間ヘイズＨＡは、入射角αが０°以上６０°以下の範囲においては、入射角αが大きくなるに連れて大きくなる傾向を有する。それゆえ、入射角αが０°の場合と６０°の場合との離間ヘイズＨＡの差が１０以下であれば、光線角度θが０°以上６０°以下である範囲の全般において、調光シート１０の背後の光景が不明瞭に見えることが抑えられる。また、図７の試験例２および試験例３の結果から、入射角αが０°の場合と６０°の場合との離間ヘイズＨＡの差が１０以下であれば、入射角αが６０°を超える場合に離間ヘイズＨＡが増大するとしてもその増大は緩やかであることが推測される。したがって、上記離間ヘイズＨＡの差が１０以下であれば、観察者Ｏｂの視野内の広い領域において、調光シート１０の背後の光景が不明瞭に見えることが抑えられることが示唆される。

試験例１〜３における上記離間ヘイズＨＡの差の違いは、調光層１１の厚さおよび調光シート１０の総厚に起因する。調光層１１が薄いほど、調光シート１０への入射光が調光層１１内にて通る経路が短くなり、入射光の経路に存在する液晶分子の数が少なくなるため、入射角αが大きい場合でも光の拡散が抑えられる。

また、調光層１１の厚さが一定であったとしても、調光シート１０の総厚が薄いほど、入射光が調光シート１０にて通る経路が短くなり、調光層１１以外の層内での光の散乱が抑えられる。この場合、入射角αによらず調光シート１０における光の拡散が抑えられ、結果として、上記離間ヘイズＨＡの差も小さくなる。

そして、試験例２および試験例３から、調光層１１の厚さが２０μｍ以下であり、調光シート１０の総厚が２７０μｍ以下であれば、上記離間ヘイズＨＡの差が１０以下になることが示された。

また、本願の発明者は、各試験例について、入射角αが３０°であるときと６０°であるときとの離間ヘイズＨＡの差を算出した。表３に、算出した離間ヘイズＨＡの差とともに、表２と同じ視認性の評価を示す。なお、離間ヘイズＨＡの差は百分率の差分で表している。

３０°と６０°との離間ヘイズＨＡの差が小さいほど、入射角αが０°から６０°に向けて大きくなるに連れて、離間ヘイズＨＡが緩やかに上昇することを意味する。言い換えれば、入射角αが６０°の付近で離間ヘイズＨＡが急激に上昇することが抑えられている。したがって、調光シート１０の濁りが、周縁領域にて急激に大きくなることが抑えられるため、周縁領域にて調光シート１０の濁りが認知されることが抑えられる。それゆえ、正面領域と周縁領域とにおける調光シート１０の背後の光景の明瞭さの差異が、観察者に認知され難くなる。

こうした観点から、３０°と６０°との離間ヘイズＨＡの差は、８以下であることが好ましく、７以下であることがさらに好ましい。表３が示すように、３０°と６０°との離間ヘイズＨＡの差が７以下である試験例３では、屋内および屋外のいずれにおいても正面領域と周縁領域との明瞭さの差異が認知されていない。また、３０°と６０°との離間ヘイズＨＡの差が７を超え８以下である試験例２では、屋内においては、正面領域と周縁領域との明瞭さの差異が認知されていない。

また、調光シート１０を介した光景の視認性が不良である試験例１では、試験例２および試験例３と比較して、入射角αが３０°以上となる領域で離間ヘイズＨＡが顕著に増大している。したがって、入射角αが３０°である場合と６０°である場合との双方で離間ヘイズＨＡが小さく抑えられていれば、調光シート１０を介した光景の視認性が良好になると言える。

［離間ヘイズと延伸方向との関係］
図８および図９を参照して、離間ヘイズＨＡと高分子フィルムである透明支持層１３Ａ，１３Ｂの延伸方向との関係について説明する。以下では、第１透明支持層１３Ａおよび第２透明支持層１３Ｂとして、一軸延伸フィルムまたは２軸延伸フィルムが用いられる場合について説明する。一軸延伸フィルムが用いられる場合、第１透明支持層１３Ａと第２透明支持層１３Ｂとは、延伸軸の延びる方向が互いに一致するように積層されて、調光シート１０を構成している。二軸延伸フィルムが用いられる場合、第１透明支持層１３Ａと第２透明支持層１３Ｂとは、縦延伸軸の延びる方向が互いに一致し、横延伸軸の延びる方向が互いに一致するように積層されて、調光シート１０を構成している。

延伸フィルムには、延伸が最大である最大方向Ｍｘと、延伸が最小である最小方向Ｍｎとが規定される。一軸延伸フィルムの場合、最大方向Ｍｘは延伸軸に沿った方向であり、最小方向Ｍｎは延伸軸と直交する方向である。二軸延伸フィルムの場合、縦延伸軸に沿った延伸の程度と、横延伸軸の延伸の程度とに応じて、最大方向Ｍｘと最小方向Ｍｎとが決まる。

本願の発明者は、最大方向Ｍｘに沿って離間ヘイズＨＡを測定した場合と、最小方向Ｍｎに沿って離間ヘイズＨＡを測定した場合とで、離間ヘイズＨＡに差が生じるかを検証した。

具体的には、図８（ａ）が示すように、最大方向Ｍｘに沿った離間ヘイズＨＡとして、上記試験例３に対応する試験片５０を用い、最大方向Ｍｘが入射光Ｉｏの入射方向に対して傾くように試験片５０を傾斜させて、離間ヘイズＨＡを測定した。すなわち、試験片５０に沿った平面内において最大方向Ｍｘに直交する方向を軸方向として試験片５０を回転させることにより、入射方向に対する試験片５０の傾斜角度を変更して、離間ヘイズＨＡを測定した。このように測定された離間ヘイズＨＡは、先の図５において、光線角度θを、入射点Ｐｉが最大方向Ｍｘに沿って並ぶように変化させた場合の離間ヘイズＨＡに相当する。

また、図８（ｂ）が示すように、最小方向Ｍｎに沿った離間ヘイズＨＡとして、上記試験例３に対応する試験片５０を用い、最小方向Ｍｎが入射光Ｉｏの入射方向に対して傾くように、試験片５０を傾斜させて、離間ヘイズＨＡを測定した。すなわち、試験片５０に沿った平面内において最小方向Ｍｎに直交する方向を軸方向として試験片５０を回転させることにより、入射方向に対する試験片５０の傾斜角度を変更して、離間ヘイズＨＡを測定した。このように測定された離間ヘイズＨＡは、先の図５において、光線角度θを、入射点Ｐｉが最小方向Ｍｎに沿って並ぶように変化させた場合の離間ヘイズＨＡに相当する。なお、試験例３は、透明支持層１３Ａ、１３Ｂとして一軸延伸フィルムを用いている。

図９は、最大方向Ｍｘに沿った離間ヘイズＨＡの測定結果と、最小方向Ｍｎに沿った離間ヘイズＨＡの測定結果とを近似曲線と共に示す。また、最大方向Ｍｘに沿った場合と最小方向Ｍｎに沿った場合との各々について、入射角αが０°であるときと６０°であるときとの離間ヘイズＨＡの差を算出した。この算出結果を表４に示す。

図９が示すように、最大方向Ｍｘに沿った場合と最小方向Ｍｎに沿った場合とで、各入射角αでの離間ヘイズＨＡには有意な差は認められない。また、表４が示すように、最大方向Ｍｘに沿った場合と最小方向Ｍｎに沿った場合とで、０°と６０°との離間ヘイズＨＡの差に有意な違いは認められない。すなわち、調光シート１０を介した光景の視認性が特に良好であった試験例３においては、最大方向Ｍｘに沿った場合と最小方向Ｍｎに沿った場合とのいずれについても、０°と６０°との離間ヘイズＨＡの差は７以下である。

なお、一軸延伸フィルムを用いた場合において最大方向Ｍｘと最小方向Ｍｎとで離間ヘイズＨＡに差が認められないことから、二軸延伸フィルムを用いた場合についても、方向による離間ヘイズＨＡには差が認められないことが示唆される。

以上の結果より、調光シート１０の最外面に沿ったいずれの方向についても、離間ヘイズＨＡは同様に変化することが示唆される。すなわち、調光シート１０を介した光景の視認性が良好である場合、調光シート１０の最外面に沿ったいずれの方向についても、入射角αが０°と６０°との離間ヘイズＨＡの差は１０以下、好ましくは７以下であり、入射角αが３０°と６０°との離間ヘイズＨＡの差は８以下、好ましくは７以下であることが示唆される。

こうした構成によれば、三次元曲面のように、複数の方向に沿って曲がる曲面に調光シート１０を取り付けた場合に、方向によって調光シート１０の背後の光景の明瞭さに違いが生じることが抑えられる。すなわち、周縁領域における周方向の全体で、調光シート１０の背後の光景が不明瞭に見えることが抑えられることから、視認性の的確な向上が可能である。

また、曲面への調光シート１０の取り付けに際して、透明支持層１３Ａ，１３Ｂの延伸方向と曲面が曲がる方向との関係を考慮せずとも、良好な視認性を確保可能であるため、調光シート１０の取り付けに際しての制約も小さくなる。

以上説明したように、本実施形態の調光シートによれば、以下に列挙する効果を得ることができる。
（１）入射角αが０°であるときと６０°であるときとの離間ヘイズＨＡの差が１０以下であるため、観察者Ｏｂの正面領域と比較して周縁領域が不明瞭に見えることが抑えられる。したがって、調光シート１０の背後の視認性を高めることができる。また、上記離間ヘイズの差が７以下であれば、正面領域と比較して周縁領域が不明瞭に見えることがさらに抑えられる。したがって、例えば光が拡散しやすい環境下においても、調光シート１０の背後の視認性を高めることができる。

（２）調光層１１の厚さが２０μｍ以下であり、調光シート１０の総厚が２７０μｍ以下であれば、上記離間ヘイズＨＡの差が１０以下である調光シート１０が好適に実現される。

（３）入射角αが３０°であるときと６０°であるときとの離間ヘイズＨＡの差が８以下であれば、入射角αが６０°の付近で離間ヘイズＨＡが急激に変化することが抑えられる。したがって、正面領域と周縁領域との明瞭さの差が観察者Ｏｂに認知され難くなる。それゆえ、観察者Ｏｂが違和感を覚え難くなる。また、上記離間ヘイズの差が７以下であれば、例えば光が拡散しやすい環境下においても、正面領域と周縁領域との明瞭さの差が観察者Ｏｂに認知され難くなる。

（４）最大方向Ｍｘおよび最小方向Ｍｎの各々に沿って、入射角αが０°であるときと６０°であるときとの離間ヘイズＨＡの差が１０以下であるため、正面領域と比較して周縁領域が不明瞭に見えることがその周方向の広い範囲で抑えられる。したがって、調光シート１０の背後の視認性をより高めることができる。

［変形例］
上記実施形態は、以下のように変更して実施することが可能である。また、以下の各変形例は、組み合わせて実施してもよい。

・上記実施形態では、調光シート１０が曲面３０Ｒに取り付けられる場合を対象としたが、調光シート１０は平面に取り付けられてもよい。
調光シートが曲面に貼り付けられる場合であれ、平面に貼り付けられる場合であれ、透明状態において調光シートおよび透明板の背後の光景の視認性を高めることが望まれることは共通する。

図１０が示すように、調光シート１５が、透明板３１が有する平面３１Ｓに貼り付けられる場合、曲面に貼り付けられる場合と比較して、同一の光線方向ＤＬに対する光線角度θは小さくなる。しかしながら、観察者Ｏｂの正面からずれた注視点Ｐｎ２において光線角度θが０°より大きくなることは変わらず、正面の注視点Ｐｎ１よりも注視点Ｐｎ２は不鮮明に見え得る。特に、調光シートが大面積を有する場合や、調光シートに近接した位置からその背後を見る場合のように、観察者Ｏｂの視野の大部分に調光シートが位置する場合には、視野の縁部において、調光シートの背後の光景が不明瞭に見えやすい。

したがって、上記実施形態の調光シート１０の構成を調光シート１５に適用することで、調光シート１５が平面に取り付けられる場合に、周縁領域が不明瞭に見えることが抑えられるため、調光シート１５の背後の視認性を高めることができる。

上述のように、人間の水平視野のうち、両眼で見ることができる範囲は、正面から左右の各々に約６０°の中心角を有する範囲とされる。また、人間の垂直視野は、正面から上方向に約６０°、正面から下方向に約７０°の中心角を有する範囲とされる。図１０が示すように、調光シート１５が平面に取り付けられる場合、観察者Ｏｂの正面方向と光線方向ＤＬとのなす角である視野角βは、光線角度θに一致する。

したがって、入射角αが０°の場合と６０°の場合との離間ヘイズＨＡの差が１０以下であれば、視野角βが６０°以下の範囲の全体において、調光シート１５の背後の光景が不明瞭に見えることが抑えられる。すなわち、観察者Ｏｂが正面を向いている場合に、両目で視認することにより立体的に光景を把握できる範囲のほぼ全域において、調光シート１５の背後の光景が不明瞭に見えることが抑えられる。それゆえ、調光シート１５の背後の視認性を的確な範囲で高めることができる。

・離間ヘイズＨＡと透明支持層１３Ａ，１３Ｂの延伸方向との関係は、上記実施形態とは異なっていてもよい。例えば、特定の方向に沿って測定された離間ヘイズＨＡについて、入射角αが０°の場合と６０°の場合との離間ヘイズＨＡの差が１０以下であるとき、上記特定の方向に沿って曲がるように調光シート１０を曲面に貼り付けることで、調光シート１０の背後の視認性を的確に高めることができる。

・上記実施形態における離間ヘイズＨＡの評価は、高分子ネットワーク型液晶から構成される調光層１１を備える調光シート１０を対象として行ったが、高分子ネットワーク型液晶とは異なる構成の調光層１１を備える調光シートにも、上記実施形態の構成は適用可能である。液晶組成物を含む調光層１１を利用する調光シートにおいては、液晶の種類によらず、液晶分子の長軸方向を調光シートの法線方向に沿わせるように配向させることで透明状態を作り出しているため、図５および図１０を用いて説明した原理と同様の原理で、周縁領域が不明瞭になりやすいという課題が生じる。離間ヘイズＨＡは、調光層１１の液晶の構成や調光シートの層構成に関わりなく、調光シートにおける光の拡散度合いを評価するために用いることができる指標である。

ＤＬ…光線方向、ＤＮ…法線方向、ＨＡ…離間ヘイズ、Ｏｂ…観察者、Ｍｘ…最大方向、Ｍｎ…最小方向、Ｉｏ…入射光、θ…光線角度、α…入射角、１０，１０Ｎ，１０Ｒ，１５…調光シート、１１…調光層、１２Ａ，１２Ｂ…透明電極層、１３Ａ，１３ｂ…透明支持層、１４Ａ，１４Ｂ…配向層、２０…駆動回路、３０，３１…透明板、３０Ｒ…曲面、３０Ｓ…平面、５０…試験片、６０…測定装置、６１…積分球。

Claims (8)

1. 液晶組成物を含む調光層と、前記調光層を挟む一対の透明電極層と、前記一対の透明電極層を挟む一対の透明支持層とを備える調光シートであって、
   ＪＩＳ Ｋ７１３６：２０００に準拠した測光器と積分球とを備える装置を用い、透明状態の前記調光シートを試験片として測定されるパラメータであって、前記積分球と前記試験片との距離が４７ｍｍとなるように前記積分球から離間させた前記試験片における、平行成分および拡散成分の透過率に対する拡散成分の透過率の百分率が離間ヘイズであり、
   前記試験片に対する入射光の入射方向と前記試験片の法線方向とのなす角が入射角であって、当該入射角が０°であるときと６０°であるときとの前記離間ヘイズの差が１０以下である
   調光シート。
2. 前記調光層の厚さが２０μｍ以下であり、
   前記調光シートの総厚が２７０μｍ以下である
   請求項１に記載の調光シート。
3. 前記入射角が０°であるときと６０°であるときとの前記離間ヘイズの差が７以下である
   請求項１または２に記載の調光シート。
4. 前記入射角が３０°であるときと６０°であるときとの前記離間ヘイズの差が８以下である
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の調光シート。
5. 前記入射角が３０°であるときと６０°であるときとの前記離間ヘイズの差が７以下である
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の調光シート。
6. 前記透明支持層は、延伸フィルムから構成され、
   前記一対の透明支持層における延伸軸の延びる方向は互いに一致し、
   前記入射角が６０°であるときの前記離間ヘイズを、前記透明支持層における延伸が最大の方向が前記入射方向に対して傾くように前記試験片を傾斜させることにより測定したとき、前記離間ヘイズの差が１０以下である
   請求項１に記載の調光シート。
7. 前記入射角が６０°であるときの前記離間ヘイズを、前記透明支持層における延伸が最小の方向が前記入射方向に対して傾くように前記試験片を傾斜させることにより測定したとき、前記離間ヘイズの差が１０以下である
   請求項６に記載の調光シート。
8. 前記調光シートは、曲面に貼り付けられる
   請求項１〜７のいずれか一項に記載の調光シート。