JP2021009187A - 調光シート、調光装置、および、調光シートの管理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】調光シートが有する不透明さのばらつきを抑制可能とした調光シート、および、調光装置、および、調光シートの管理方法を提供する。【解決手段】透明状態と不透明状態とに変更可能に構成された調光層１１と、調光層１１を挟む一対の透明電極層１２と、を備え、調光層１１は、複数のドメイン１１Ｄを有したポリマーネットワーク１１Ａと、各ドメイン１１Ｄを埋める液晶組成物１１Ｂと、を備え、調光層１１における液晶組成物１１Ｂの濃度が３７％以上５５％以下であり、かつ、ドメイン１１Ｄの平均サイズが１．０μｍ以上１．５５μｍ以下である。【選択図】図１

Description

本発明は、調光シート、調光装置、および、調光シートの管理方法に関する。

調光シートは、高分子層のなかに液晶組成物を含む。調光シートは、高分子層に印加される電圧が変わることに応じて透明と不透明とに変わる。（例えば、特許文献１を参照）。調光シートの型式は、ノーマル型とリバース型とに分類される。ノーマル型の調光シートは、非通電時に不透明であり、通電時に透明である。リバース型の調光シートは、非通電時に透明であり、通電時に不透明である（例えば、特許文献２を参照）。

調光シートの不透明さを示す物性値として、ヘイズ（ＪＩＳ Ｋ ７１３６：２０００）、透過像鮮明度（ＪＩＳ Ｋ ７３７４：２００７）、および、クラリティが知られている（例えば、特許文献３、４を参照）。特に、不透明さのなかでも、調光シートを通して物体の輪郭を把握できるか否かは、透過像鮮明度、あるいは、クラリティによる判別が必要とされている。

特開２０１８−０９１９８６号公報 特開２０００−３２１５６２号公報 特開２０１８−０３１８７０号公報 特許第６４９３５９８号公報

透過像鮮明度、および、クラリティは、調光シートで生じる狭角散乱の度合いに大きな影響を受けるが、高分子層が備える構成要素によってどのように依存するかが定かであるとは言えない。調光シートが実装された調光装置では、透過像鮮明度、および、クラリティに所定値が求められるため、所定の不透明さが得られるように、調光シートに印加される電圧の調整が専ら行われる。例えば、空間内に存在する人物のプライバシーが保護されるように、クラリティーを８０％以下とするべく、空間を区画する一方の調光シートには、所定電圧による駆動が設定される一方で、同空間を区画する他方の調光シートには、所定電圧よりも高い電圧による駆動が設定される。しかし、印加電圧の変更による不透明さの調整は、駆動装置の複雑化、および、初期設定の煩雑化を招くと共に、調光装置の消費電力にも大きなばらつきを生じさせている。

本発明は、調光シートが有する不透明さのばらつきを抑制可能とした調光シート、および、調光装置、および、調光シートの管理方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための調光シートは、透明状態と不透明状態とに変更可能に構成された調光層と、前記調光層を挟む一対の透明電極層と、を備え、前記調光層は、複数のドメインを有した透明高分子層と、各ドメインを埋める液晶組成物と、を備え、前記調光層における液晶組成物の濃度が３７％以上５５％以下であり、かつ、前記ドメインの平均サイズが１．０μｍ以上１．５５μｍ以下である。

本発明者らは、液晶組成物の濃度が３７％以上５５％以下である場合において、ドメインの平均サイズの減少が、透過像鮮明度、および、クラリティに極小値を与えること、を見出した。すなわち、本発明者らは、ドメインの平均サイズが１．０μｍ以上１．５５μｍ以下である範囲のなかの中央付近に、透過像鮮明度、および、クラリティの極小値が存すること、を見出した。

ここで、調光層に存するドメインごとの液晶組成物は、調光シートの不透明さに寄与する要素である。液晶組成物の濃度が３７％以上５５％以下であり、かつ、ドメインの平均サイズが１．０μｍ以上１．５５μｍ以下である調光シートであれば、不透明さに寄与する要素のサイズ、および、単位体積あたりに存する要素の数量が、およそ特定される。そして、ドメインの平均サイズの範囲である１．０μｍ以上１．５５μｍ以下のなかの中央付近においては、透過像鮮明度、および、クラリティの値が、極小値を有する。これらにより、仮に、ドメインの大きさがばらつきを有したとしても、所定の不透明さを実現する条件のなかに、数多くのドメインを分布させやすい。そして、所定の不透明さは、観測対象の輪郭を視覚認識不能とするような不透明さである。結果として、観測対象の輪郭が視覚認識不能となるような不透明さを得ること、および、その不透明さのばらつきを抑制することが可能となる。

上記調光シートにおいて、前記調光層が前記不透明状態であるときに、前記調光シートのクラリティ（ｃｌａｒｉｔｙ）が７１％以下であり、前記クラリティは、前記調光シートを透過した光のなかで、前記調光シートに入射した平行光の光軸に沿って直進する直進光の光量を光量ＬＣとし、前記平行光の前記光軸に対する角度が±２．５°以内である狭角散乱光の光量を光量ＬＲとするときに、１００×（ＬＣ−ＬＲ）／（ＬＣ＋ＬＲ）によって算出される。

上記調光シートにおいて、ＪＩＳ Ｋ ７３７４：２００７に準拠した透過像鮮明度であって、光学くし目幅が０．１２５ｍｍに設定されたときの透過像鮮明度が、前記調光シートの透過像鮮明度であり、前記調光層が前記不透明状態であるときに、前記調光シートの透過像鮮明度が４７％以下である。

上記調光シートにおいて、前記調光層は、前記透明高分子層の間に電圧が印加されているときに不透明状態であってもよい。この調光シートによれば、調光シートが有する不透明さのばらつきが抑制される分だけ、印加電圧の変更による不透明さの調整、ひいては、駆動装置の複雑化、初期設定の煩雑化、および、調光装置の消費電力におけるばらつきを抑制することができる。

上記課題を解決するための調光装置は、上述した調光シートと、前記調光シートを駆動する駆動回路と、を備える。
上記課題を解決するための調光シートの管理方法は、調光シートの管理方法であって、前記調光シートは、透明状態と不透明状態とに変わる調光層と、前記調光層を挟む一対の透明電極層と、を備え、前記調光層は、複数のドメインを有した透明高分子層と、前記ドメインを埋める液晶組成物と、を備え、前記調光層が正常であるか否かを判定することを含み、前記調光層が正常であると判定する条件に、前記調光層における液晶組成物の濃度が３７％以上５５％以下であり、前記ドメインの平均サイズが１．０μｍ以上１．５５μｍ以下であることを含む。

本発明に係る調光シート、調光装置、および、調光シートの管理方法によれば、調光シートが有する不透明さのばらつきを抑制可能である。

電圧が印加されていないときのノーマル型の調光シートを示す断面図。 電圧が印加されているときのノーマル型の調光シートを示す断面図。 電圧が印加されていないときのリバース型の調光シートを示す断面図。 電圧が印加されているときのリバース型の調光シートを示す断面図。 透過像鮮明度の測定装置を模式的に示す装置構成図。 透過像鮮明度の測定装置における透過光量と受光位置との関係を示すグラフ。 クラリティの測定装置を模式的に示す装置構成図。 ヘイズ、透過像鮮明度、および、クラリティと目視順位との関係を示すグラフ。 （ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）調光シートの透過画像の一例を示す図。 ドメインの平均サイズとクラリティとの関係を示すグラフ。

図１から図１０を参照して、調光シート、調光装置、および、調光シートの管理方法の一実施形態を説明する。本実施形態では、調光シートを挟んで観測点とは反対側に存在する物体を観測対象と表す。観測対象は、例えば、人物などの動体、および、装置や置物などの静体を含む。

［調光シート］
調光シートは、例えば、車両や航空機などの移動体が備える窓に取り付けられる。また、調光シートは、例えば、住宅、駅、空港などの各種の建物が備える窓、オフィスに設置されたパーティション、店舗に設置されたショーウインドウなどに取り付けられる。また、調光シートは、映像を投影するスクリーンなどに用いられる。

調光シートの形状は、平面状であってもよいし、曲面状であってもよい。調光シートの形状は、調光シートが取り付けられる対象の形状に追従した形状であってもよいし、調光シートが取り付けられる対象とは異なる形状であってもよい。調光シートの型式は、ノーマル型であってもよいし、リバース型であってもよい。

図１、および、図２を参照して、ノーマル型の調光シート、および、ノーマル型の調光シートを備えた調光装置を説明する。図１は、ノーマル型の調光シートが不透明状態であるときの調光シートの断面構造を示し、図２は、ノーマル型の調光シートが透明状態であるときの調光シートの断面構造を示す。

図１が示すように、ノーマル型の調光シート１０は、調光層１１と、一対の透明電極層１２とを備える。調光層１１は、複数のドメインを有した透明高分子層と、各ドメインを埋める液晶組成物とを備える。

液晶組成物の保持型式は、ポリマーネットワーク型、高分子分散型、カプセル型からなる群から選択されるいずれか一種である。ポリマーネットワーク型は、３次元の網目状を有したポリマーネットワークを備える。ポリマーネットワークは、相互に連通した網目状の空隙のなかに液晶組成物を保持する。高分子分散型は、孤立した多数の空隙を区画する高分子層を備え、高分子層に分散した空隙のなかに液晶組成物を保持する。カプセル型は、カプセル状を有した液晶組成物を高分子層のなかに保持する。

ドメインは、ポリマーネットワークが形成する空隙、高分子層のなかに分散した孤立する空隙、あるいは、高分子層のなかに分散したカプセルである。ドメインは、透明高分子に囲まれた空隙であってもよいし、隣接する他のドメインと繋がる空隙であってもよい。なお、図１から図４に示す調光シートは、保持形式がポリマーネットワーク型である例を示す。

図１が示すように、調光層１１は、透明高分子層の一例であるポリマーネットワーク１１Ａと、液晶組成物１１Ｂとを備える。ポリマーネットワーク１１Ａは、複数のドメイン１１Ｄを区画する。ドメイン１１Ｄは、隣接する他のドメイン１１Ｄと繋がる空隙である。調光層１１は、例えば、塗膜に対する紫外線の照射によって形成される。塗膜は、ポリマーネットワーク１１Ａを形成するための紫外線重合性化合物と、液晶組成物１１Ｂとの混合物である。

ポリマーネットワーク１１Ａは、紫外線重合性化合物の重合体である。ポリマーネットワーク１１Ａは、調光層１１の厚みを保つためのスペーサを含んでもよい。スペーサは、例えば、ガラス粒子、あるいは、樹脂粒子であって、調光層１１が有する色と同じ色を有することが好ましい。

液晶組成物１１Ｂは、複数の液晶分子１１ＢＬを含む。液晶組成物１１Ｂは、ドメイン１１Ｄを充填する。液晶分子１１ＢＬ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、ジオキサン系からなる群から選択される一種である。液晶組成物１１Ｂの主成分は、液晶分子１１ＢＬである。

液晶組成物１１Ｂにおける主成分の重量濃度は、液晶組成物１１Ｂに対して８０％以上である。液晶組成物１１Ｂは、主成分以外の成分として、二色性色素、耐候剤、および、調光層１１の形成に際して混入する不可避成分を含んでもよい。耐候剤は、液晶組成物１１Ｂの劣化を抑制するための紫外線吸収剤、あるいは、光安定剤である。不可避成分は、例えば、ポリマーネットワーク１１Ａの形成に用いられる紫外線重合性化合物の未反応成分である。

調光シート１０の断面構造において、ドメイン１１Ｄが円形状である場合、ドメインサイズは、ドメイン１１Ｄの直径である。調光シート１０の断面構造において、ドメイン１１Ｄの断面構造が楕円形状である場合、ドメインサイズは、ドメイン１１Ｄの長径である。調光シート１０の断面構造において、ドメイン１１Ｄが不定形である場合、ドメインサイズは、ドメイン１１Ｄに外接する円の直径である。ドメインの平均サイズは、ドメインサイズの平均値である。

一対の透明電極層１２は、調光層１１の厚さ方向において、調光層１１を挟む。各透明電極層１２は、可視光領域の光を透過する。各透明電極層１２を構成する材料は、例えば、酸化インジウムスズ、フッ素ドープ酸化スズ、酸化スズ、酸化亜鉛、カーボンナノチューブ、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）からなる群から選択されるいずれか一種である。

調光シート１０は、一対の透明基材１３を備える。一対の透明基材１３は、調光層１１の厚さ方向において、一対の透明電極層１２を挟む。各透明基材１３は、可視光領域の光を透過する。各透明基材１３を構成する材料は、例えば、透明ガラスや透明合成樹脂などである。

調光層１１は、透明状態と不透明状態とを有する。調光層１１は、液晶分子１１ＢＬの配向を変える電圧の印加に応じて、液晶分子１１ＢＬの配向を変える。調光層１１は、液晶分子１１ＢＬの配向の変化に基づいて、透明状態と不透明状態とに切り替わる。調光層１１の透明状態は、観測対象の輪郭を、調光シート１０を通して視覚認識可能とする状態である。調光層１１の不透明状態は、観測対象の輪郭を、調光シート１０を通して視覚認識不能とする状態である。

図１の調光シート１０は、配向を変える電圧が印加されていない状態を示す。配向を変える電圧が調光層１１に印加されていないとき、各ドメイン１１Ｄに位置する液晶分子１１ＢＬの配向方向はランダムである。そして、一対の透明基材１３のいずれかから調光シート１０に入射した光は、調光層１１において様々な方向に散乱される。結果として、ノーマル型の調光層１１は、電圧が印加されていないときに、濁った状態である不透明状態となる。不透明状態の調光層１１は、白色に濁った状態であってもよいし、調光層１１が色素を有して有色に濁った状態であってもよい。

調光層１１が不透明状態であるときに、ＪＩＳ Ｋ ７３７４：２００７に準拠した調光シート１０の透過像鮮明度は、４７％以下である。透過像鮮明度は、光学くし目幅が０．１２５ｍｍに設定されたときの透過像鮮明度である。調光シート１０の透過像鮮明度が４７％以下であれば、観測対象の輪郭を、調光シート１０を通して十分に視覚認識不能にできる。

調光層１１が不透明状態であるときに、調光シート１０のクラリティ（ｃｌａｒｉｔｙ）の値が、７１％以下である。これにより、調光シート１０の透過像鮮明度が４７％以下である場合と同等の効果を得ることができる。

調光層１１が不透明状態であるときに、ＪＩＳ Ｋ ７１３６：２０００に準拠した調光シートのヘイズ（ｈａｚｅ）が９５％以上であることが好ましい。これにより、観測対象の輪郭を視覚認識不能にできることに加え、観測対象の存否を視覚認識不能にできる。

図２が示すように、液晶分子１１ＢＬの配向を変える電圧が駆動回路１０Ｄから調光層１１に印加されると、複数の液晶分子１１ＢＬの配向がランダムな配向から光を透過する方向に変わる。例えば、各液晶分子１１ＢＬは、調光層１１が広がる平面に対して、液晶分子１１ＢＬの長軸がほぼ垂直であるように、配向を変える。そして、一対の透明基材１３のいずれかから調光シート１０に入射した光は、調光層１１においてほぼ散乱されることなく、調光層１１を透過する。結果として、ノーマル型の調光層１１は、電圧が印加されるときに、透明状態となる。

図３、および、図４を参照して、リバース型の調光シート、および、それを備えた調光装置を説明する。図３は、リバース型の調光層１１が透明状態であるときの断面構造を示し、図４は、リバース型の調光層１１が不透明状態であるときの断面構造を示す。

図３が示すように、リバース型の調光シート２０は、調光層１１、一対の透明電極層１２、および、一対の透明基材１３に加えて、一対の配向層２１を備える。一対の配向層２１は、調光層１１の厚さ方向において調光層１１を挟み、かつ、調光層１１の厚さ方向において一対の透明電極層１２よりも中央部寄りに位置している。

一方の配向層２１は、調光層１１と一方の透明電極層１２との間に位置して、液晶分子１１ＢＬに配向規制力を加える。他方の配向層２１は、調光層１１と他方の透明電極層１２との間に位置して、液晶分子１１ＢＬに配向規制力を加える。配向層２１を構成する材料は、例えば、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルアルコール、シアン化化合物等の有機化合物、シリコーン、シリコン酸化物、酸化ジルコニウムなどの無機化合物、または、これらの混合物により構成されている。

各配向層２１が垂直配向層である場合、液晶分子１１ＢＬの配向を変える電圧が調光層１１に印加されていないとき、各ドメイン１１Ｄに位置する液晶分子１１ＢＬの配向方向は、垂直配向である。そして、一対の透明基材１３のいずれかから調光シート２０に入射した光は、調光層１１においてほぼ散乱されることなく、調光層１１を透過する。結果として、リバース型の調光層１１は、液晶分子１１ＢＬの配向を変える電圧が印加されていないときに、透明状態となる。

図４が示すように、液晶分子１１ＢＬの配向を変える電圧が駆動回路１０Ｄから調光層１１に印加されるとき、複数の液晶分子１１ＢＬの配向は、例えば、垂直配向から水平配向に変わる。このとき、各液晶分子１１ＢＬは、液晶分子１１ＢＬの長軸が、調光層１１が広がる平面に沿って延びるように、ドメイン１１Ｄに位置する。そして、一対の透明基材１３のいずれかから調光シート２０に入射した光は、調光層１１によって散乱される。結果として、リバース型の調光層１１は、液晶分子１１ＢＬの配向を変える電圧が印加されるときに、不透明状態となる。

リバース型の調光シート２０においても、透過像鮮明度の値、および、クラリティの値は、ノーマル型の調光シート１０と同様である。すなわち、調光層１１が不透明状態であるときに、調光シート２０の透過像鮮明度であって、ＪＩＳ Ｋ ７３７４：２００７に準拠し、かつ、光学くし目幅が０．１２５ｍｍに設定されたときの透過像鮮明度は、４７％以下である。また、調光層１１が不透明状態であるときに、調光シート２０のクラリティの値は、７１％以下である。なお、調光層１１が不透明状態であるときに、ＪＩＳ Ｋ ７１３６：２０００に準拠した調光シート２０のヘイズ（ｈａｚｅ）が、９５％以上であることが好ましい。

ここで、透過像鮮明度の値、および、クラリティの値は、調光シート１０，２０で生じる狭角散乱の度合いに大きな影響を受けるが、上述したように、調光層１１が備える構成要素によってどのように依存するかが定かであるとは言えない。

一方、透過像鮮明度の値、および、クラリティの値は、ノーマル型の調光層１１において、印加される電圧が低いほど低い、という傾向を有する。また、透過像鮮明度の値、および、クラリティの値は、リバース型の調光層１１において、印加される電圧が高いほど低い、という傾向を有する。調光シート１０，２０が実装された調光装置は、透過像鮮明度、および、クラリティに所定値が求められるため、所定の不透明さが得られるように、調光シート１０，２０に印加される電圧の調整が専ら行われる。しかし、印加電圧の変更によって不透明さを調整することは、駆動回路１０Ｄの複雑化、および、駆動回路１０Ｄにおける初期設定の煩雑化を招くと共に、調光装置の消費電力にも大きなばらつきを生じさせている。

この点、本発明者らは、液晶組成物の濃度が所定範囲内である場合において、ドメインの平均サイズの減少が、透過像鮮明度、および、クラリティに極小値を与えること、を見出した。すなわち、本発明者らは、下記条件１が満たされる場合に、下記条件２が示す平均サイズの範囲のなかの中央付近に、透過像鮮明度、および、クラリティの極小値を存すること、を見出した。本実施形態の調光シート１０，２０は、下記条件１，２を満たす。
（条件１）液晶組成物の濃度が、３７％以上５５％以下である。
（条件２）ドメインの平均サイズが、１．０μｍ以上１．５５μｍ以下である。

液晶組成物の濃度は、調光層１１の重量に対する液晶組成物１１Ｂの重量の比率である。液晶組成物の濃度は、調光層１１に対する液晶分子１１ＢＬの配合比にほぼ相当するパラメータである。液晶組成物の濃度は、調光シート１０，２０の不透明さに寄与する要素の密度に関わるパラメータである。調光シート１０，２０の不透明さに寄与する要素は、１つのドメイン１１Ｄを埋める一纏まりの液晶組成物１１Ｂである。

条件１，２を満たす調光シート１０，２０における調光シート１０，２０の不透明さに寄与する要素に関して、単位体積あたりに存する要素の数量、および、要素のサイズをおよそ特定することができる。なお、液晶組成物の濃度が３７％以上であれば、透明状態と不透明状態とのコントラストを十分に得ることができる。また、液晶組成物の濃度が５５％以下であれば、ポリマーネットワーク１１Ａを形成するためのモノマーに液晶組成物を十分に溶解させることが可能ともなる。加えて、条件２における平均サイズの範囲のなかの中央付近においては、透過像鮮明度、および、クラリティが、極小値を有する。そのため、仮に、ドメイン１１Ｄの大きさがばらつきを有したとしても、上述した不透明さを実現する条件のなかに、数多くのドメイン１１Ｄを分布させやすい。不透明さを実現する条件は、単位体積あたりのドメイン１１Ｄの数量、および、ドメイン１１Ｄの平均サイズである。これにより、調光シート１０，２０が有する不透明さに、観測対象の輪郭が視覚認識不能となるような不透明さを得ること、および、その不透明さのばらつきを抑制することが可能となる。そして、観測対象の輪郭を視覚認識不能とするような不透明さを得るための電圧の調整、ひいては、駆動回路１０Ｄの複雑化、および、駆動回路１０Ｄにおける初期設定の煩雑化を抑えることが可能となる。また、調光シート１０，２０に印加される電圧の均一化を図ることが可能ともなるため、調光装置の消費電力にばらつきが生じることも抑えられる。

［透過像鮮明度］
次に、図５、および、図６を参照して、不透明状態における透過像鮮明度の測定方法を説明する。上述したように、透過像鮮明度は、ＪＩＳ Ｋ ７３７４：２０００に準拠する方法によって測定される値である。なお、ノーマル型の調光シート１０では、調光層１１に電圧が印加されていない状態を不透明状態とする。また、リバース型の調光シート２０では、調光層１１に所定の基準電圧が印加された状態を不透明状態とする。

図５が示すように、透過像鮮明度の測定装置３０は、光源３１、光学くし３２、および、受光部３３を備える。測定装置３０において、測定対象である調光シート１０，２０は、光源３１と光学くし３２との間に配置される。透過像鮮明度の測定時において、光学くし３２は、光源３１、調光シート、および、光学くし３２が並ぶ方向と直交する平面に沿って、一定の速度で移動する。光学くし３２では、光を遮蔽する遮蔽部３２ａにおいて、光学くし３２の移動方向に沿う幅が、光学くし目幅である。光学くし３２では、光学くし３２が移動する方向において、遮蔽部３２ａの幅とスリットの幅とが互いに等しい。本実施形態において、光学くし目幅は０．１２５ｍｍである。

図６が示すように、光学くし３２を透過する光量、言い換えれば、受光部３３が受光する光量は、周期的に変化する。受光部３３が受光する光量の最大値は、最高光量Ｍであり、光量の最小値は、最低光量ＭＢである。最高光量Ｍは、調光シート１０，２０を透過した光が光学くし３２によって遮蔽されなかったときに得られる光量である。最低光量ＭＢは、調光シート１０，２０を透過した光が光学くし３２によって遮蔽されたときに得られる光量である。
光学くし目幅がｎであるときの透過像鮮明度Ｃ（ｎ）（％）は、最高光量Ｍおよび最低光量ＭＢを用いて、以下の式（１）によって算出することができる。
Ｃ（ｎ） ＝１００×（Ｍ−ＭＢ）／（Ｍ＋ＭＢ） … 式（１）

［クラリティ］
次に、図７を参照して、不透明状態におけるクラリティの測定方法を説明する。図７は、クラリティの測定に用いられる測定装置の一例を模式的に示している。なお、ノーマル型の調光シート１０では、調光層１１に電圧が印加されていない状態を不透明状態とする。また、リバース型の調光シート２０では、調光層１１に所定の基準電圧が印加された状態を不透明状態とする。

図７が示すように、クラリティの測定装置４０は、照射部４１、受光部４２、および、積分球４３を備える。照射部４１は、光源４１Ａとレンズ４１Ｂとを備える。光源４１Ａは白色ＬＥＤであり、レンズ４１Ｂは、光源４１Ａが放出した光を平行光に変換する。受光部４２は、中央センサー４２Ｃと、外周センサー４２Ｒとを備える。中央センサー４２Ｃおよび外周センサー４２Ｒは、互いの中心軸を同一とする環状を有する。外周センサー４２Ｒは、中央センサー４２Ｃの外側に位置している。なお、測定装置４０は、測定対象のクラリティを測定だけでなく、ヘイズの測定にも用いることが可能である。測定装置４０の積分球４３は、ヘイズの測定時にのみ用いられる。

測定装置４０において、測定対象である調光シート１０，２０は、照射部４１と積分球４３との間に配置される。レンズ４１Ｂから射出された平行光ＬＰの光束における直径は、本実施形態では１４ｍｍである。調光シート１０，２０を透過した光には、調光層１１に入射した平行光ＬＰの光軸に沿って直進する直進光ＬＳと、平行光ＬＰの光軸に対する角度が±２．５°以内であって直進光ＬＳを除く狭角散乱光ＬＮＳとが含まれる。直進光ＬＳが平行光ＬＰの光軸と形成する角度の範囲は、例えば、調光シート１０，２０が存しない状態で平行光ＬＰが進行する範囲内であって実質的に０°であるように、測定装置４０の仕様によって定められる。

受光部４２では、中央センサー４２Ｃが直進光ＬＳを受光し、外周センサー４２Ｒが狭角散乱光ＬＮＳを受光する。調光層１１を透過した光のなかで、中央センサー４２Ｃが受光した直進光ＬＳの光量が中央光量ＬＣであり、外周センサー４２Ｒが受光した狭角散乱光ＬＮＳの光量が外周光量ＬＲである。クラリティの値は、以下の式（２）によって算出される。
１００×（ＬＣ−ＬＲ）／（ＬＣ＋ＬＲ） … 式（２）

上述したように、測定装置４０を用いて調光シートにおけるヘイズを測定することが可能である。なお、ヘイズは、ＪＩＳ Ｋ ７１３６：２０００に準拠する方法によって測定される。また、測定装置４０を用いてヘイズを測定する場合には、積分球４３に配置された受光部によって、調光シートを透過した光を受光する。

ヘイズは、測定対象を通過する透過光のうち、前方散乱によって入射光から２．５°以上それた透過光の百分率のことである。ヘイズの測定において、上述した平行光ＬＰの光軸に対する角度が±２．５°未満の光が平行光であり、±２．５°以上の光が広角散乱光である。広角散乱光の透過率を拡散透過率Ｔｄとし、平行光の透過率を平行透過率Ｔｐとし、平行透過率Ｔｐと拡散透過率Ｔｄとの和を全光透過率Ｔｔとする。このとき、ヘイズは、全光透過率Ｔｔ中の拡散透過率Ｔｄの割合である。

上述したように、測定装置４０を用いて、クラリティとヘイズとを測定することは可能ではある。一方、クラリティとヘイズとは、調光シート１０，２０における、互いに異なる性質を示す。透過像鮮明度とヘイズとは、これもまた、調光シート１０，２０における、互いに異なる性質を示す。なお、透過像鮮明度とクラリティとは、調光シート１０，２０において、互いに等しい性質を示し、互換性を有したパラメータである。

ヘイズは、広角散乱光に基づく調光シート１０，２０の性質を示す。ヘイズは、調光シート１０，２０を目視によって観察した場合に、観察者が知覚する調光シート１０，２０の全体の濁り度合い、例えば、調光シート１０，２０の全体の白茶け度合いを示す。例えば、調光シート１０，２０におけるヘイズが大きいほど、観察者には観測対象がかすんで見える。

クラリティは、狭角散乱光に基づく調光シート１０，２０の性質を示す。クラリティは、観測対象と観測対象以外との境界となる部分、あるいは、観測対象のなかの微小な部分が、どの程度鮮明であるかを示す。例えば、調光シート１０，２０におけるクラリティの値が小さいほど、調光シート１０，２０越しの観測対象の輪郭がぼやける、言い換えれば、観測対象の鮮明さが低下する。

調光シート１０，２０における不透明さをヘイズによって定めた場合には、調光シート１０，２０の濁り度合いは十分であっても、観測対象の輪郭が鮮明である場合もあれば、観測対象の輪郭が不鮮明である場合もある。こうした輪郭のぼやけ度合いの差は、調光シート１０，２０が観察者によって目視された場合に、不透明さの度合いの違いとして観察者に知覚される。結果として、ヘイズによる不透明さと、視覚によって認識される不透明さとの間に乖離が生じてしまう。

一方、調光シート１０，２０の不透明さをクラリティの範囲によって定めた場合には、クラリティの値が小さいほど、観測対象の輪郭のぼやけ度合いが高まる。結果として、クラリティによる不透明さと、視覚によって認識される不透明さとの間に、乖離が生じることが抑えられる。そして、クラリティの値が上述した範囲内（≦７１％）であることによって、観測対象の輪郭における不鮮明さが担保される。このような調光シート１０，２０は、特に、調光シート１０，２０から観測対象までの距離が近い場面や、観測対象を照明する光源の照明範囲が狭い、あるいは、観測対象への照射光量が大きい場面での使用に有益である。

なお、透過像鮮明度を用いて調光シート１０，２０の不透明さを評価した場合にも、クラリティを用いて不透明さを評価した場合と同等の効果を得ることができる。すなわち、透過像鮮明度によれば、透過像鮮明度による不透明さと、視覚によって認識される不透明さとの間に乖離が生じることが抑えられる。

［ドメインの平均サイズ］
次に、ドメインの平均サイズの測定方法を説明する。
ドメインの平均サイズは、ポリマーネットワーク１１Ａの断面を電子線走査顕微鏡を用いて観察することによって求められる。ポリマーネットワーク１１Ａは、一対の透明電極層１２に挟まれた状態であって、一対の透明電極層１２に挟まれた調光層１１から液晶組成物１１Ｂを取り除くことによって得られる。

例えば、一辺が１０ｃｍである矩形板状のシート片が、調光シート１０，２０から切り出される。次いで、液晶組成物１１Ｂを溶解し、かつ、ポリマーネットワーク１１Ａを溶解しないイソプロピルアルコールなどの有機溶媒にシート片が浸積されて、これにより、シート片から液晶組成物１１Ｂが取り除かれる。

続いて、液晶組成物１１Ｂが取り除かれたシート片の断面が、電子線走査顕微鏡によって撮像される。この際、シート片の断面のなかから任意に選択される３０箇所の矩形領域に対して、拡大倍率が１０００倍であるように、電子線走査顕微鏡による画像が得られる。なお、互いに隣り合う２つの矩形領域の間の距離は、少なくとも１ｍｍ以上であるように、各矩形領域は選択される。

次に、１つの画像のなかから任意に選択される１０箇所のドメイン１１Ｄについてドメインサイズを計測し、１０箇所のドメインサイズのなかから最大値と最小値とを除いた８箇所のドメインサイズについて平均値を算出し、算出された平均値を１つの画像におけるドメインサイズの代表値とする。そして、３０箇所の画像におけるドメインサイズの代表値について平均値を算出し、その算出値をドメインの平均サイズとする。この際、画像のなかで円形状を有したドメイン１１Ｄは、当該ドメイン１１Ｄの直径をドメインサイズとして計測される。画像のなかで楕円形状を有したドメイン１１Ｄは、当該ドメイン１１Ｄの長径をドメインサイズとして計測される。画像のなかで不定形を有したドメイン１１Ｄは、当該ドメイン１１Ｄに外接する円の直径をドメインサイズとして測定される。

［調光装置の管理方法］
調光シートの管理方法は、調光シートの製造方法に用いられる。調光シートの管理方法は、調光シートが正常であるか否かの判定を行う。調光シートが正常であると判定する条件は、上記条件１，２を含む。

調光シートの製造方法は、条件１を満たすロール状の調光シート、あるいは、条件１を満たす大判の調光シートを製造すること、および、製造された調光シートからシート片を切り出すことを含む。また、調光シートの製造方法は、切り出されたシート片におけるドメインの平均サイズを測定することを含む。そして、調光シートの製造方法は、ドメインの平均サイズが条件２を満たす調光シートを正常であると判定し、かつ、ドメインの平均サイズが条件２を満たさない調光シートを異常であると判定することを含む。

この製造方法によれば、調光シートの不透明さを、観測対象の輪郭を視覚認識不能とすることが可能であって、その不透明さが調光シートごとにばらつくことが抑制できる。

［目視評価］
次に、不透明状態の調光シートについて、ヘイズ、透過像鮮明度、および、クラリティと、視覚によって認識される不透明さとの関係を説明する。なお、ノーマル型の調光シート１０と、リバース型の調光シート２０との間では、各パラメータと視覚によって認識される不透明さとの関係に、同様の関係が得られるため、以下では、ノーマル型の調光シート１０を用いた評価を説明する。

視覚によって認識される不透明さは、不透明状態の調光シートの背面から８０ｃｍの位置に光量が約３５００ｌｍの蛍光灯ＬＴを配置し、調光シートの前面から２０ｃｍの位置から目視によって観察した評価の結果である。観察者の視点、調光シート、および、蛍光灯ＬＴは、同一直線上に位置する。蛍光灯ＬＴが目視によって最も近くされない水準から順に、目視順位を１位、２位、３位、４位、５位と付ける。

透過像鮮明度は、写像性測定機（ＩＣＭ‐１Ｔ、スガ試験機（株）製）を用い、かつ、ＪＩＳ Ｋ ７３７４：２００７に準拠した方法での測定値である。ヘイズは、ヘーズメーター（ＮＤＨ７０００ＳＤ、日本電色工業（株）製）を用い、かつ、ＪＩＳ Ｋ ７１３６：２０００に準拠した方法での測定値である。クラリティは、ヘイズ・透明性測定器（ヘイズガードｉ、ＢＹＫ−Ｇａｒｄｎｅｒ社製）を用いて得られる測定値である。

各目視順位におけるヘイズ、透過像鮮明度、および、クラリティの測定値を、図８に示す。各目視順位において調光シート１０を観察側から撮像した結果を、図９（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）に示す。

図８が示すように、透過像鮮明度の値は、目視順位が高い調光シート１０から順に、３０．４％、３６．５％、４２．６％、５１．５％、５６．２％である。クラリティの値は、目視順位が高い調光シート１０から順に、４９．０％、６４．６％、６６．８％、７５．８％、８１．７％である。このように、透過像鮮明度の値、および、クラリティの値は、目視順位が高いほど低い。

図９（ａ）が示すように、１位の調光シートでは、調光シートのほぼ全面が白色に濁っており、蛍光灯ＬＴの輪郭を視覚認識することが不可能である。図９（ｂ）、および、図９（ｃ）が示すように、２位、および、３位の調光シートでも、調光シートの一部分で白色が薄れてはいるが、蛍光灯ＬＴの輪郭を視覚認識することが不可能である。これに対し、図９（ｄ）、および、図９（ｅ）が示すように、４位、および、５位の調光シートでは、蛍光灯ＬＴの輪郭のなかで一部分を視覚認識することが可能である。特に、図９（ｅ）が示すように、５位の調光シート１０では、蛍光灯ＬＴの輪郭のなかで下端縁を視覚認識することが可能である。

このように、クラリティ、および、透過像鮮明度は、より高い不透明さが与えられる範囲において、視覚によって認識される不透明さと合致する。そして、透過像鮮明度の値が４７％以下であれば、蛍光灯ＬＴの輪郭が視認されない程度の十分な不透明さが得られる。クラリティの値が７１％以下であれば、蛍光灯ＬＴの輪郭が視認されない程度の十分な不透明さが得られる。

図８に戻り、ヘイズの値は、目視順位が高い調光シートから順に、９８．５％、９８．２％、９８．５％、９７．９％、９８．１％である。このように、ヘイズは、より高い不透明さが与えられる範囲において、目視順位との相関性が非常に低い。ヘイズは、より高い不透明さが与えられる範囲において、視覚によって認識される不透明さと合致しない。

［ドメインの平均サイズとクラリティとの関係］
次に、調光シートが有するドメインの平均サイズとクラリティとの関係について説明する。なお、ノーマル型の調光シート１０と、リバース型の調光シート２０との間では、ドメインの平均サイズとクラリティとの関係に、同様の関係が得られるため、以下では、ノーマル型の調光シート１０を用いた例を説明する。

まず、調光シート１０として、液晶組成物の濃度が互いに異なる配合１から配合３を準備した。配合１の液晶組成物の濃度は、４１．５％である。配合２の液晶組成物の濃度は、４２．５％である。配合３の液晶組成物の濃度は、５０．０％である。

次いで、配合１の液晶組成物の濃度（＝４１．５％）を有した７例について、調光層１１を形成するための露光条件を変更し、それによって、配合１のなかで、ドメインの平均サイズの平均値が互いに異なる７つの試験例を得た。また、配合２の液晶比率（＝４２．５％）を有した５例について、調光層１１を形成するための露光条件を変更し、それによって、配合２のなかで、ドメインの平均サイズの平均値が互いに異なる５つの試験例を得た。また、配合３の液晶組成物の濃度（＝５０．０％）を有した５例について、調光層１１を形成するための露光条件を変更し、それによって、配合３のなかで、ドメインの平均サイズの平均値が互いに異なる５つの試験例を得た。

そして、上述したクラリティの測定方法に準じて、ヘイズ・透明性測定器（ヘイズガードｉ、ＢＹＫ−Ｇａｒｄｎｅｒ社製）を用い、各試験例におけるクラリティの値を測定した。また、上述したドメインの平均サイズの測定方法に準じて、各試験例におけるドメインの平均サイズの値を測定した。ドメインの平均サイズの測定値と、クラリティの測定値との関係を図１０に示す。

図１０が示すように、配合１の調光シート１０において、ドメインの平均サイズが１．５４μｍであるとき、クラリティは８５．１％である。ドメインの平均サイズが１．４０μｍ以上１．５４μｍ以下の範囲では、ドメインの平均サイズが小さくなるに連れて、クラリティが８５．１％から４７％まで減少する。一方、ドメインの平均サイズが０．８３μｍ以上１．４０μｍ以下の範囲では、ドメインの平均サイズが小さくなるに連れて、クラリティが４７％から７９．４％まで増大する。

すなわち、配合１の調光シート１０では、ドメインの平均サイズが１．４０μｍであるときに、クラリティが極小値を有する。クラリティの値は、極小値を与えるドメインの平均サイズ（＝１．４０μｍ）を底としたＵ字状の曲線上に位置する。

配合２の調光シート１０において、ドメインの平均サイズが１．６５μｍであるとき、クラリティは７３．０％である。ドメインの平均サイズが１．２８μｍ以上１．６５μｍ以下の範囲では、ドメインの平均サイズが小さくなるに連れて、クラリティが７３．０％から５６．５％まで減少する。一方、ドメインの平均サイズが０．９０μｍ以上１．２８μｍ以下の範囲では、ドメインの平均サイズが小さくなるに連れて、クラリティが５６．５％から８６．２％まで増大する。

すなわち、配合２の調光シート１０では、ドメインの平均サイズが１．２８μｍであるときに、クラリティが極小値を有する。クラリティの値は、極小値を与えるドメインの平均サイズ（＝１．２８μｍ）を底としたＵ字状の曲線上に位置する。

配合３の調光シート１０において、ドメインの平均サイズが１．５８μｍであるとき、クラリティは７８．５％である。ドメインの平均サイズが１．２８μｍ以上１．５８μｍ以下の範囲では、ドメインの平均サイズが小さくなるに連れて、クラリティが７８．５％から４４．４％まで減少する。一方、ドメインの平均サイズが０．９０μｍ以上１．２８μｍ以下の範囲では、ドメインの平均サイズが小さくなるに連れて、クラリティが４４．４％から８０．７％まで増大する。

すなわち、配合３の調光シート１０では、ドメインの平均サイズが１．２８μｍであるときに、クラリティが極小値を有する。クラリティの値は、極小値を与えるドメインの平均サイズ（＝１．２８μｍ）を底としたＵ字状の曲線上に位置する。

観測対象の輪郭が目視によって認識されない不透明さは、上記目視評価で示したように、クラリティの値が７１％以下となる範囲である。そして、ドメインの平均サイズが１．０μｍ以上１．５５μｍ以下であれば、クラリティの値が７１％以下であって、観測対象の輪郭が目視によって認識されない不透明さを得られる。加えて、ドメインの平均サイズが１．０μｍ以上１．５５μｍ以下であれば、この範囲のなかの中央付近に、クラリティの値が極小値を有する。そのため、ドメイン１１Ｄの大きさがばらつきを有したとしても、観測対象の輪郭が目視によって認識されない不透明さを実現する大きさのなかに、数多くのドメイン１１Ｄが分布しやすい。結果として、調光シートが有する不透明さのばらつきを抑制することができる。

以上、上記実施形態によれば、以下に列挙する効果を得ることができる。
（１）条件１，２を満たす調光シート１０，２０であれば、観測対象の輪郭を視覚認識不能とするような不透明さを実現する範囲のなかに、数多くのドメイン１１Ｄを分布させることが可能となる。結果として、調光シート１０，２０が有する不透明さのばらつきを抑制することができる。

（２）調光シート１０，２０のクラリティが７１％以下であるため、観測対象の輪郭を十分に視覚認識不能とする調光シート１０，２０を、その不透明さのばらつきを抑えて得ることができる。

（３）調光シート１０，２０の透過像鮮明度が４７％以下であるため、観測対象の輪郭を十分に視覚認識不能とする調光シート１０，２０を、その不透明さのばらつきを抑えて得ることができる。

（４）特に、リバース型の調光シート２０においては、調光シート２０が有する不透明さのばらつきが抑制される分だけ、印加電圧の変更による不透明さの調整、ひいては、駆動装置の複雑化、初期設定の煩雑化、および、調光装置の消費電力におけるばらつきを抑制することができる。

なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。
・調光シート１０，２０は、調光層１１の端面や透明電極層１２の表面などを覆うバリア層をさらに備えることも可能である。バリア層は、ガスバリア機能と紫外線バリア機能との少なくとも一方を備えてもよい。

・調光シート１０，２０は、調光シートの機械的な強度を高める機能を有した光透過性基材をさらに備えることも可能である。光透過性基材を構成する材料の一例は、ガラスやシリコンなどの透明無機材料、ポリメタクリル酸エステル樹脂、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、ポリサルホンなどの透明有機材料である。
・ノーマル型の調光シート１０において、調光層１１の不透明状態は、透明状態よりも低い電圧の印加によって実現されてもよい。

・調光装置は、調光シート１０，２０の不透明さを、クラリティが７１％以下である不透明さと、クラリティが７１％を越える不透明さとに変更する制御部を、さらに備えることも可能である。調光シート１０，２０の駆動を制御する制御部は、相互に異なるクラリティを電圧に変換するためのテーブルなどの情報を備え、外部の操作機器などから指定されるクラリティに対応付けられた電圧を駆動回路１０Ｄに印加させる。これらの制御部を備える調光装置によれば、調光シート１０，２０の不透明さを、視覚認識不能な不透明さと、視覚認識可能な不透明さとに変更することが可能であるから、調光装置の利用者の意図に準じた不透明さを調光装置で実現することが可能となる。

・調光装置が備える駆動回路１０Ｄは、互いに異なる２つの調光シートに対して、各調光シートの透明電極層間に、互いに等しい電圧を印加してもよい。調光シート２０が有する不透明さのばらつきが複数の調光シート２０のなかで抑制されるため、互いに等しい電圧を印加する構成であれば、２つの調光シートで等しい不透明さを得ることが可能である。そして、調光シートごとに電圧を変更する機能を省略することが可能ともなるため、駆動回路１０Ｄの簡素化を図ることが可能ともなる。

ＬＰ…平行光、ＬＳ…直進光、ＬＮＳ…狭角散乱光、Ｍ…最高光量、ＭＢ…最低光量、Ｔｄ…拡散透過率、Ｔｔ…全光透過率、Ｔｐ…平行透過率、ＬＣ…中央光量、ＬＲ…外周光量、１０，２０…調光シート、１０Ｄ…駆動回路、１１…調光層、１１Ａ…ポリマーネットワーク、１１Ｂ…液晶組成物、１１ＢＬ…液晶分子、１２…透明電極層、１３…透明基材、２１…配向層、３０，４０…測定装置、３１…光源、３２…光学くし、３２ａ…遮蔽部、３３…受光部、４１…照射部、４１Ａ…光源、４１Ｂ…レンズ、４２…受光部、４２Ｃ…中央センサー、４２Ｒ…外周センサー、４３…積分球。

Claims (6)

1. 透明状態と不透明状態とに変更可能に構成された調光層と、
   前記調光層を挟む一対の透明電極層と、を備え、
   前記調光層は、
   複数のドメインを有した透明高分子層と、
   各ドメインを埋める液晶組成物と、を備え、
   前記調光層における液晶組成物の濃度が３７％以上５５％以下であり、かつ、
   前記ドメインの平均サイズが１．０μｍ以上１．５５μｍ以下である
   調光シート。
2. 前記調光層が前記不透明状態であるときに、前記調光シートのクラリティ（ｃｌａｒｉｔｙ）が７１％以下であり、
   前記クラリティは、前記調光シートを透過した光のなかで、前記調光シートに入射した平行光の光軸に沿って直進する直進光の光量を光量ＬＣとし、前記平行光の前記光軸に対する角度が±２．５°以内である狭角散乱光の光量を光量ＬＲとするときに、下式によって算出される
   １００×（ＬＣ−ＬＲ）／（ＬＣ＋ＬＲ）
   請求項１に記載の調光シート。
3. ＪＩＳ Ｋ ７３７４：２００７に準拠した透過像鮮明度であって、光学くし目幅が０．１２５ｍｍに設定されたときの透過像鮮明度が、前記調光シートの透過像鮮明度であり、
   前記調光層が前記不透明状態であるときに、前記調光シートの透過像鮮明度が４７％以下である
   請求項１または２に記載の調光シート。
4. 前記調光層は、前記透明高分子層の間に電圧が印加されているときに不透明状態である
   請求項１から３のいずれか一項に記載の調光シート。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の調光シートと、
   前記調光シートを駆動する駆動回路と、を備える
   調光装置。
6. 調光シートの管理方法であって、
   前記調光シートは、
   透明状態と不透明状態とに変わる調光層と、
   前記調光層を挟む一対の透明電極層と、を備え、
   前記調光層は、
   複数のドメインを有した透明高分子層と、
   前記ドメインを埋める液晶組成物と、を備え、
   前記調光層が正常であるか否かを判定することを含み、
   前記調光層が正常であると判定する条件に、前記調光層における液晶組成物の濃度が３７％以上５５％以下であり、前記ドメインの平均サイズが１．０μｍ以上１．５５μｍ以下であることを含む
   調光シートの管理方法。