JP2022075161A - 調光シート、調光ユニット、および、調光シートの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】調光シートの表面と対向する視点から見て、調光シートの中央を含む部分において局所的な動作不良の発生を抑制可能とした調光シート、および、調光シートの製造方法を提供する。【解決手段】調光シートは、第１ベース層２３Ａと、第２ベース層２３Ｂと、第１ベース層２３Ａと第２ベース層２３Ｂとの間に挟まれ、液晶組成物を含む調光層２２と、第１ベース層２３Ａと調光層２２との間に位置し、透明導電膜から形成された第１透明電極層２１Ａと、第２ベース層２３Ｂと調光層２２との間に位置し、透明導電膜から形成された第２透明電極層２１Ｂとを備える。第１ベース層２３Ａおよび第２ベース層２３Ｂの少なくとも一方が、以下の条件１を満たす。（条件１）線膨張係数が、１．５×１０－５／Ｋ以下である。【選択図】図２

Description

本発明は、調光シート、調光ユニット、および、調光シートの製造方法に関する。

調光シートは、液晶組成物を含む調光層、調光層の厚さ方向において調光層を挟む一対の透明電極層、および、各透明電極層を支持するベース層を備えている。調光シートは、調光シートにおいて対向する一対の面を繋ぐ端面を有している。調光シートの端面において、調光層の端部、および、各透明電極層の端部が、調光シートの外部に露出している。調光シートの端面は、調光層の外部に存在する水が調光層の端部から調光層内に浸入することを抑える目的で、各種樹脂などによって形成された封止部によって封止されている（例えば、特許文献１，２を参照）。

特開２００４－１９８８８３号公報 特開２０１９－１９１４８１号公報

近年、調光シートが適用される対象の拡張が目覚ましく、これによって、調光シートには、年単位での長期間にわたる耐久性が求められている。こうした対象の拡張は、調光シートの表面と対向する視点から見た場合、特に高温多湿な環境下での動作において、調光シートの端面付近ではなく、調光シートの中央を含む部分において生じる局所的な動作不良という新たな課題を生じさせている。

本発明は、調光シートの表面と対向する視点から見て、調光シートの中央を含む部分において局所的な動作不良の発生を抑制可能とした調光シート、および、調光シートの製造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、第１ベース層と、第２ベース層と、前記第１ベース層と前記第２ベース層との間に位置し、液晶組成物を含む調光層と、前記第１ベース層と前記調光層との間に位置し、透明導電膜によって形成された第１透明電極層と、前記第２ベース層と前記調光層との間に位置し、透明導電性膜によって形成された第２透明電極層と、を備える。前記第１ベース層および前記第２ベース層のうち少なくとも一方が、以下の条件１を満たす。
（条件１）線膨張係数が、１．５×１０^－５／Ｋ以下である。

上記調光シートによれば、ベース層の線膨張係数が１．５×１０^－５／Ｋ以下である場合には、加熱によるベース層の膨張を抑えることによって、ベース層を通じて移行する水分が、透明電極層に達することが抑えられる。これにより、透明電極層においてイオンマイグレーションが生じることが抑えられ、結果として、調光シートにおいて局所的な動作不良が生じることが抑えられる。

上記調光シートにおいて、前記第１ベース層および前記第２ベース層のうち、前記条件１を満たすベース層が、特定波長の光を遮断する機能を有する機能層を含んでもよい。

上記調光シートにおいて、前記第１ベース層および前記第２ベース層のうち、前記条件１を満たすベース層が、２００μｍ以下の厚さを有してもよい。この調光シートによれば、ベース層が２００μｍ以下の厚さであっても、水分が、ベース層の表面から裏面に向けて透過することを抑えながら、ベース層の厚さを、調光シートを製造する上で実用上好ましい値とすることが可能である。

上記調光シートにおいて、前記第１ベース層および前記第２ベース層のうち、前記条件１を満たすベース層が、酸化シリコン、酸化アルミニウム、および、酸化ジルコニウムから構成される群から選択されるいずれか１つまたは２つから形成される無機膜を含んでもよい。

上記課題を解決するための調光シートは、第１ベース層と、第２ベース層と、前記第１ベース層と前記第２ベース層との間に位置し、液晶組成物を含む調光層と、前記第１ベース層と前記調光層との間に位置し、透明導電膜によって形成された第１透明電極層と、前記第２ベース層と前記調光層との間に位置し、透明導電膜によって形成された第２透明電極層と、を備える。前記第１ベース層および前記第２ベース層の少なくとも一方が、以下の条件２を満たす。
（条件２）６０℃における水の拡散係数が、１．６１×１０^－１３ｃｍ^２／ｓ以下である。

上記調光シートによれば、ベース層が６０℃において１．６１×１０^－１３ｃｍ^２／ｓ以下の拡散係数を有することによって、ベース層において１００μｍ以上の厚さが選択される場合において、調光シートが備える透明電極層に水分が到達することが長期間にわたって抑えられる。結果として、調光シートにおいて局所的な動作不良が生じることが抑えられる。

上記調光シートにおいて、前記第１ベース層および前記第２ベース層のうち、前記条件２を満たすベース層が、特定の波長の光を遮断する機能を有する機能層を含んでもよい。
上記調光シートにおいて、前記第１ベース層および前記第２ベース層のうち、前記条件２を満たすベース層が、２００μｍ以下の厚さを有してもよい。この調光シートによれば、ベース層が２００μｍ以下の厚さであっても、水分が、ベース層の表面から裏面に向けて透過することを抑えながら、ベース層の厚さを、調光シートを製造する上で実用上好ましい値とすることが可能である。

上記調光シートにおいて、前記第１ベース層および前記第２ベース層のうち、前記条件２を満たすベース層が、酸化シリコン、酸化アルミニウム、および、酸化ジルコニウムから構成される群から選択されるいずれか１つないし２つから形成される無機膜を含んでもよい。この調光シートによれば、ベース層が無機膜を含むことによって、ベース層が、１．６１×１０^－１３ｃｍ^２／ｓ以下の拡散係数を有することが可能である。

上記課題を解決するための調光ユニットは、上記調光シートと、前記調光シートの端面を覆う封止部と、を備える。この調光ユニットによれば、封止部を有する調光ユニットが備えるベース層において、線膨張係数および拡散係数のいずれかが上述した条件を満たすことによって、調光シートの端面から調光シート内に水分が浸入すること、および、調光シートのうちで、ベース層によって形成される外表面から水分が浸入することが抑えられる。

上記調光ユニットにおいて、前記調光シートを支持する支持部材と、前記支持部材と前記調光シートとの間に位置して、前記調光シートを前記支持部材に接着する接着層と、を備えてもよい。この調光ユニットによれば、調光シートが取り付けられた支持部材によって、調光シートの内部に水分が浸入することが抑えられる。

上記課題を解決するための調光シートの製造方法は、第１ベース層と、第２ベース層と、前記第１ベース層と前記第２ベース層との間に位置し、液晶組成物を含む調光層と、前記第１ベース層と前記調光層との間に位置し、透明導電膜によって形成された第１透明電極層と、前記第２ベース層と前記調光層との間に位置し、透明導電膜によって形成された第２透明電極層と、を備える調光シートの製造方法である。前記第１ベース層と前記第２ベース層を準備することを含み、前記第１ベース層と前記第２ベース層とを準備することは、前記第１ベース層および前記第２ベース層の少なくとも一方として、厚さｔ、拡散係数Ｄ、および、性能保証期間Ｔが、以下の条件３を満たすベース層を準備する。
（条件３）ｔ≧（２ＤＴ）^１／２

上記調光シートの製造方法によれば、条件３を満たすベース層を準備することによって、性能保証期間にわたり透明電極層に水分が到達することが抑えられるから、透明電極層に到達した水分に起因したイオンマイグレーションを抑えることが可能である。これにより、調光シートの性能保証期間にわたって、調光シートに局所的な動作不良が生じることが抑えられる。

本発明によれば、調光シートの表面と対向する視点から見て、調光シートの中央を含む部分において局所的な動作不良の発生を抑えることができる。

一実施形態における調光ユニットの構造を示す断面図。 図１が示す調光シートの一部を拡大して示す断面図。 図１が示す調光シートを調光シートの表面と対向する視点から見た構造を示す平面図。 ＰＥＴフィルムにおける伸び量と温度との関係を示すグラフ。 ＰＥＴフィルムにおける拡散係数とＰＥＴフィルムの表面を基準として水分が拡散する距離との関係を示すグラフ。 ＰＥＴフィルムにおける平均拡散距離σ（Ｔ）と拡散係数Ｄとの関係を示すグラフ。

図１から図６を参照して、調光シート、調光ユニット、および、調光シートの製造方法の一実施形態を説明する。以下では、調光ユニット、調光シートの製造方法、および、試験例を順に説明する。

［調光ユニット］
図１から図３を参照して、調光ユニットの構造を説明する。図２には、調光シートの一例であるノーマル型の調光シートにおける構造の一部が示されている。

図１が示すように、調光ユニット１０は、調光シート２０、封止部１１、支持部材１２、および、接着層１３を備えている。調光シート２０は、表面２０Ｆ、表面２０Ｆと対向する裏面２０Ｒ、および、表面２０Ｆを裏面２０Ｒに繋ぐ端面２０Ｅを含む。封止部１１は、調光シート２０の端面２０Ｅを覆っている。封止部１１は、端面２０Ｅの全体を覆うことが可能な環状を有している。封止部１１は、調光シート２０の外部に存在する水分が、調光シート２０の端面から調光シート２０の内部に侵入することを抑える。封止部１１は、例えば各種の樹脂によって形成される。封止部１１を形成するための樹脂は、例えば、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、エン‐チオール系樹脂、シリコーン系樹脂であってよい。

接着層１３は、支持部材１２と調光シート２０との間に位置して、調光シート２０を支持部材１２に接着する。接着層１３は、調光シート２０の裏面２０Ｒを支持部材１２に接着する。接着層１３は、各種の接着剤によって形成されてよい。支持部材１２は、調光シート２０を支持する。支持部材１２は、調光シート２０が有する剛性よりも高い剛性を有している。支持部材１２は、例えばガラス板であってよいし、あるいは、樹脂製の板部材であってもよい。

図２が示すように、調光シート２０は、第１透明電極層２１Ａ、第２透明電極層２１Ｂ、調光層２２、第１ベース層２３Ａ、および、第２ベース層２３Ｂを備えている。第１透明電極層２１Ａおよび第２透明電極層２１Ｂは、例えば透明導電膜によって形成されている。調光層２２は、第１透明電極層２１Ａと第２透明電極層２１Ｂとに挟まれ、液晶組成物を含んでいる。第１ベース層２３Ａは、第１透明電極層２１Ａを支持している。第２ベース層２３Ｂは、第２透明電極層２１Ｂを支持している。

第１ベース層２３Ａおよび第２ベース層２３Ｂのうち、少なくとも第１ベース層２３Ａが、以下の条件１を満たす。すなわち、第１ベース層２３Ａのみが条件１を満たせばよいし、第１ベース層２３Ａと第２ベース層２３Ｂとの両方が条件１を満たしてもよい。
（条件１）線膨張係数が、１．５×１０^－５／Ｋ以下である。

あるいは、第１ベース層２３Ａおよび第２ベース層２３Ｂのうち、少なくとも第１ベース層２３Ａが、以下の条件２を満たす。すなわち、第１ベース層２３Ａのみが条件２を満たすだけでもよいし、第１ベース層２３Ａおよび第２ベース層２３Ｂの両方が条件２を満たしてもよい。
（条件２）６０℃における拡散係数が、１．６１×１０^－１３ｃｍ^２／ｓ以下である。

なお、第１ベース層２３Ａおよび第２ベース層２３Ｂのうち、条件１を満たすベース層は、条件１とともに条件２を満たしてもよい。また、調光シート２０において、第１ベース層２３Ａおよび第２ベース層２３Ｂのいずれか一方が条件１を満たす一方で、他方が条件２を満たしてもよい。

図３は、調光シート２０の表面２０Ｆと対向する視点から見た調光ユニット１０の構造を示している。
図３が示すように、調光ユニット１０は、調光シート２０が有する端面２０Ｅの全体を覆う封止部１１を備えている。そのため、調光シート２０の端面２０Ｅから調光シート２０の内部に水分が浸入することは、封止部１１によって抑えられている。

こうした調光ユニット１０では、第１ベース層として厚さが約６０μｍのＰＥＴフィルムを用いて加速試験を行った場合に、調光シート２０の表面２０Ｆと対向する視点から見て、調光シート２０の中央を含む中央領域において、局所的な動作不良が生じることが認められている。図３において、破線で囲まれる部分が調光シート２０の中央領域である。図３では、説明の便宜上、調光シート２０において動作不調が生じた部分にバツ印を付している。

すなわち、近年、調光シートが適用される対象の拡張が目覚ましく、これによって、調光シートには、年単位での長期間にわたる耐久性が求められている。こうした対象の拡張は、調光シートの表面と対向する視点から見た場合に、調光シートの端面付近ではなく、調光シートの中央を含む部分において生じる局所的な動作不良という新たな課題を生じさせている。

なお、本開示における動作不良は、一対の透明電極層に対して液晶分子を駆動するための電圧を印加しても、調光シートの状態が変化しないことを意味する。上述したように、本実施形態の調光シート２０はノーマル型の調光シートであるから、一対の透明電極層２１Ａ，２１Ｂ間に電圧が印加されていない状態において、調光シート２０は白濁した状態、すなわち不透明状態である。これに対して、一対の透明電極層２１Ａ，２１Ｂ間に液晶分子を駆動するための電圧が印加された状態において、調光シート２０は透明状態である。そのため、調光シート２０のうち、局所的な動作不良を示す部分では、一対の透明電極層２１Ａ，２１Ｂ間に液晶分子を駆動するための電圧を印加しても、当該部分は、電圧の印加前後において、不透明状態を維持する。

加速試験は、例えば以下の条件で行われる。すなわち、６０℃、かつ、相対湿度が５０％以上に設定された試験空間内に配置された調光シート２０において、一対の透明電極層２１Ａ，２１Ｂ間に液晶分子を駆動するための電圧を印加し続ける。試験空間内の相対湿度が５０％に設定された場合には、およそ６０００時間が経過した時点において、上述した動作不良が生じることが認められている。また、試験空間内の相対湿度が７０％に設定された場合には、およそ５０００時間が経過した時点において動作不良が生じることが認められている。また、試験空間内の相対湿度が９０％に設定された場合には、およそ４０００時間が経過した時点において動作不良が生じることが認められている。これに対して、試験空間内の温度が５０℃に設定される場合には、試験空間内の相対湿度が９０％に設定された場合においても、７０００時間にわたって一対の透明電極層２１Ａ，２１Ｂ間に電圧を印加し続けても、局所定な動作不良は認められていない。

また、動作不良が生じた部分に対するＳＥＭ‐ＥＤＸ分析によって、透明電極層が含む金属原子が著しく減少していることが認められている。こうした結果から、透明電極層が含む金属原子がイオンマイグレーションによって調光層に移動し、これによって生じた調光層の絶縁劣化と、透明電極層の劣化とに起因して局所的な動作不良が生じると言える。

図４は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムにおける温度（℃）と伸び量（μｍ）との関係をシミュレーションにより算出した結果を示している。なお、初期長さＬ、温度上昇ΔＴ、線膨張係数αは、以下の式（１）を満たす。
ΔＬ／Ｌ ＝ αΔＴ …式（１）

図４が示すように、２０℃における長さである初期長さＬが１０ｃｍである場合には、２０℃であるときの伸び量は０μｍであり、３０℃であるときの伸び量は２０μｍであり、４０℃であるときの伸び量は４０μｍである。また、５０℃であるときの伸び量は６０μｍであり、６０℃であるときの伸び量は８０μｍである。上述したように、加速試験では、６０℃において動作不良が生じる一方で、５０℃では動作不良が生じないことが認められている。また、加速試験の対象とされた調光シートは、各ベース層としてＰＥＴフィルムを備える。

ここで、イオンマイグレーションは、電圧が印加されている一対の電極間において、正極を形成する金属原子がイオン化し、正極から負極に向けて移動する現象である。イオンマイグレーションは、環境の温度および湿度の両方が高いほどより進行しやすい傾向を有する。

また、調光シート２０において、調光シート２０の中央領域では局所的な動作不良が生じる一方で、その外部である周辺領域では動作不良が生じないことが認められている。調光シート２０において、調光シート２０の端面を周辺領域は封止部１１によって支持部材１２に固定されている。また、調光シート２０の裏面２０Ｒは、接着層１３によって支持部材１２に固定されている。そのため、調光シート２０の温度が上昇した場合には、調光シート２０の表面２０Ｆと対向する視点からみて、調光シート２０の中央領域において、最も膨張量が大きくなる。こうした理由から、調光シート２０の加熱による膨張、および、膨張によって生じる水分の浸入が、調光シート２０において生じる動作不良の一因であると言える。

上述したように、ベース層としてＰＥＴフィルムを備える調光シートでは、試験空間内温度が５０℃であれば、動作不良が生じない。そのため、６０℃におけるベース層の伸び量が、５０℃におけるベース層の伸び量以下であれば、調光シート２０において生じる動作不良を抑えることが可能である。５０℃におけるＰＥＴフィルムの伸び量は６０μｍであるから、ベース層２３Ａ，２３Ｂの線膨張係数が１．５×１０^－５／Ｋ以下であることによって、調光シート２０において生じる動作不良を抑えることが可能である。なお、この値は、上述した式１から算出することが可能である。なお、ＰＥＴフィルムの線膨張係数は、通常、２．０×１０^－５／Ｋ以上６．０×１０^－５／Ｋ以下であるから、ベース層の形成材料は、ＰＥＴ以外の材料であることが好ましい。

各ベース層２３Ａ，２３Ｂは、単層構造を有してもよいし、多層構造を有してもよい。各ベース層２３Ａ，２３Ｂが多層構構造を有する場合には、全ての層において、線膨張係数が１．５×１０^－５／Ｋ以下であることが好ましい。

図５は、ＰＥＴフィルムにおける相対水分量と表面からの距離との関係を示している。図５は、室温すなわち２０℃におけるＰＥＴフィルムに対する水の拡散係数Ｄを用いて、ＰＥＴフィルムの表面を基準として、水分がＰＥＴフィルムの厚さ方向において到達することが可能な距離を示している。なお、ＰＥＴフィルムに対する水の拡散係数Ｄは、４×１０^－９ｃｍ^２／ｓに設定されている。

上述したように、従来から、調光シート２０では、調光シート２０の端面２０Ｅから調光シート２０の内部に水分が浸入することを抑える目的で、端面２０Ｅは封止部１１によって覆われている。一方で、調光シート２０の表面２０Ｆと対向する視点から見て、調光シート２０の中央領域には、水分の浸入を抑えるような処理は施されていない。

図５が示すように、例えばＰＥＴフィルムが１００μｍの厚さを有する場合には、ＰＥＴフィルムが水分に暴露されてから３０分を経過した時点では、ＰＥＴフィルムの表面から裏面に向けて移動する水分は、ＰＥＴフィルムの裏面にはほぼ到達しない。これに対して、ＰＥＴフィルムが水分に暴露されてから６時間が経過した時点では、ＰＥＴフィルムの表面における水分に対するほぼ半量の水分が、ＰＥＴフィルムの裏面に到達する。すなわち、１００μｍの厚さを有したＰＥＴフィルムを備える調光シートでは、ＰＥＴフィルムの表面における水分のほぼ半量の水分が、調光層に到達する。

これに対して、ＰＥＴフィルムが２００μｍの厚さを有する場合には、ＰＥＴフィルムが水分に暴露されてから２時間を経過した時点では、ＰＥＴフィルムの表面から裏面に向けて移動する水分は、ＰＥＴフィルムの裏面にはほぼ到達しない。これに対して、ＰＥＴフィルムが水分に暴露されてから６時間が経過した時点では、ＰＥＴフィルムの表面における水分に対するほぼ１／１０量の水分が、ＰＥＴフィルムの裏面に到達する。すなわち、２００μｍの厚さを有したＰＥＴフィルムを備える調光シートでは、ＰＥＴフィルムの表面における水分のほぼ１／１０量の水分が、調光層に到達する。

そこで、ベース層２３Ａ，２３Ｂは、厚さｔ、拡散係数Ｄ、および、性能保証期間Ｔが以下の式（２）を満たすことが好ましい。
ｔ≧（２ＤＴ）^１／２ … 式（２）

調光シート２０は、性能保証期間Ｔが１０年に設定された場合であっても、上記式（２）を満たすことが好ましい。これにより、１０年という長期間においてベース層から調光層に向けた水分の拡散を抑え、これによって、イオンマイグレーションに起因した透明電極の劣化が抑えられる。

図６は、ＰＥＴフィルムにおける平均拡散距離と拡散係数との関係を示している。
図６が示す平均拡散距離σ（Ｔ）、拡散係数Ｄ、および、時間Ｔは、以下の式（３）を満たす。
σ（Ｔ）＝（２ＤＴ）^１／２ … 式（３）

図６が示すように、１０年が経過した時点において平均拡散距離σ（Ｔ）が２００μｍである拡散係数Ｄは、６．３５×１０^－１３ｃｍ^２／ｓである。これに対して、１０年が経過した時点において平均拡散距離σ（Ｔ）が１００μｍである拡散係数Ｄは、１．６１×１０^－１３ｃｍ^２／ｓである。したがって、６０℃における拡散係数Ｄが１．６１×１０^－１３ｃｍ^２／ｓ以下であることによって、ベース層の厚さが２００μｍ以下である場合に、水分が、ベース層の表面からベース層の裏面に透過することを抑えることが可能である。

ベース層２３Ａ，２３Ｂは、上述したように単層構造を有してもよいし、多層構造を有してもよい。ベース層２３Ａ，２３Ｂが多層構造を有する場合には、少なくとも１つの層において、拡散係数Ｄが１．６１×１０^－１３ｃｍ^２／ｓ以下であってよい。これにより、ベース層２３Ａ，２３Ｂは、拡散係数Ｄが１．６１×１０^－１３ｃｍ^２／ｓ以下である層の総厚に応じた耐用年数を実現することが可能である。

なお、各ベース層２３Ａ，２３Ｂは、酸化シリコン、酸化アルミニウム、および、酸化ジルコニウムから構成される群から選択されるいずれか１つまたは２つから形成される無機膜を含むことができる。これにより、各ベース層２３Ａ，２３Ｂは、１．６１×１０^－１３ｃｍ^２／ｓ以下の拡散係数Ｄを有することが可能である。

第１ベース層２３Ａは、２００μｍ以下の厚さを有してよい。なお、第２ベース層２３Ｂが条件１および条件２の少なくとも一方を満たす場合には、第２ベース層２３Ｂは、第１ベース層２３Ａと同様に、２００μｍ以下の厚さを有してよい。第１ベース層２３Ａが２００μｍ以下の厚さであっても、水分が、第１ベース層２３Ａの表面から裏面に向けて透過することを抑えながら、第１ベース層２３Ａの厚さを、調光シート２０を製造する上で実用上好ましい大きさとすることが可能である。

調光層２２において、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。調光層２２は、上述した液晶組成物に加えて、透明高分子層を備えてよい。透明高分子層は、液晶組成物の保持形式に応じた構造を有している。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、透明高分子層の一例である。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透明高分子層を備え、透明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透明高分子層のなかに保持する。透明高分子層は、紫外線重合性化合物の重合体である。

調光層２２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、透明高分子層を形成するための紫外線重合性化合物と、液晶組成物との混合物である。液晶組成物が含む液晶分子は、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。液晶組成物は、第１の液晶分子と、第１の液晶分子とは異なる種類の第２の液晶分子を含んでもよい。液晶組成物の主成分は、液晶分子である。

各透明電極層２１Ａ，２１Ｂは、可視光領域の光を透過する。各透明電極層２１Ａ，２１Ｂを形成する材料は、透明導電性酸化物（ＴＣＯ）である。透明導電性酸化物は、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（ＳｎＯ_２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）などが代表例である。なお、これ以外であっても、可視光での高い透過率を有していれば、十分にＴＣＯの代替たりうる。例えば、低抵抗金属を利用したＡｇメタルメッシュ（Ａｇナノワイヤー）やＡｇスタック（Ａｇ極薄膜）などが、透明電極層２１Ａ，２１Ｂを形成する材料として採用可能である。

各ベース層２３Ａ，２３Ｂは、少なくとも透明基材を含んでいる。透明基材は、可視光領域の光を透過する。透明基材を形成する材料は、ガラス、合成樹脂、無機化合物であってよい。なお、各ベース層２３Ａ，２３Ｂが単層構造を有する場合には、各ベース層２３Ａ，２３Ｂは、透明基材によって形成される。各ベース層２３Ａ，２３Ｂが多層構造を有する場合には、ベース層２３Ａ，２３Ｂは、透明基材に加えて上述した無機膜を含むことが可能である。また、ベース層２３Ａ，２３Ｂは、特定の波長の光を遮断する機能を有する機能層を含むことができる。なお、機能層は、例えば紫外線を遮断する機能を有した紫外線カット層であってよい。紫外線カット層は、紫外線カット層に入射した紫外線を反射あるいは吸収することによって、紫外線カット層を透過することを抑える。

調光層２２は、透明状態と不透明状態とを有する。調光層２２は、液晶分子の配向を変える電圧の印加に応じて、液晶分子の配向を変える。調光層２２は、液晶分子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２２が透明状態であるときに、調光シート２０が透明状態を有する。調光層２２が不透明状態であるときに、調光シート２０が不透明状態を有する。上述したように、調光シート２０はノーマル型の調光シートであるから、第１透明電極層２１Ａと第２透明電極層２１Ｂとの間に電位差が生じていないときに調光シート２０は不透明状態であり、第１透明電極層２１Ａと第２透明電極層２１Ｂとの間に電位差が生じているときに調光シート２０は透明状態である。

［調光シートの製造方法］
本開示の調光シート２０の製造方法は、第１透明電極層２１Ａ、第２透明電極層２１Ｂ、調光層２２、第１ベース層２３Ａ、および、第２ベース層２３Ｂを備えた調光シートを製造する方法である。第１透明電極層２１Ａおよび第２透明電極層２１Ｂは、例えば透明導電性酸化物によって形成されている。調光層２２は、第１透明電極層２１Ａと第２透明電極層２１Ｂとに挟まれ、液晶組成物を含んでいる。第１ベース層２３Ａは、第１透明電極層２１Ａを支持している。第２ベース層２３Ｂは、第２透明電極層２１Ｂを支持している。

調光シート２０の製造方法は、第１ベース層２３Ａと第２ベース層２３Ｂを準備することを含む。第１ベース層２３Ａと第２ベース層２３Ｂを準備することは、少なくとも第１ベース層２３Ａが、厚さｔ、拡散係数Ｄ、および、性能保証期間Ｔにおいて、以下の条件３を満たす。なお、条件３は、上述した式（２）である。
（条件３）ｔ≧（２ＤＴ）^１／２

条件３を満たすベース層２３Ａ，２３Ｂを準備することによって、性能保証期間Ｔにわたり透明電極層２１Ａ，２１Ｂに水分が到達することが抑えられるから、透明電極層２１Ａ，２１Ｂに到達した水分に起因したイオンマイグレーションを抑えることが可能である。これにより、調光シート２０の性能保証期間Ｔにわたって、調光シート２０に局所的な動作不良が生じることが抑えられる。

［試験例］
［試験例１］
第１ベース層および第２ベース層として、５０μｍの厚さを有したポリエステルフィルム（ルミラー、東レ（株）製）を準備した。各ベース層において、線膨張係数が１．５×１０^－５ｃｍ／ｃｍ／℃であり、６０℃における拡散係数が６．３５×１０^－１３ｃｍ^２／ｓであった。そして、各ベース層に０．０５μｍの厚さを有したＩＴＯ膜を透明電極層として形成した。次いで、２つのＩＴＯ膜の間に、液晶組成物および重合性組成物を含む塗液を挟んだ状態で、塗液に紫外線を照射した。これにより、１２０μｍの厚さを有した調光層を有する調光シートを得た。

［試験例２］
第１ベース層および第２ベース層として、１００μｍの厚さを有した多層構造の基材を準備した。各基材を、９０μｍの厚さを有したＰＥＴフィルムと、少なくとも酸化シリコンと酸化アルミニウム膜とを含む１０μｍの厚さの積層膜を形成した。酸化シリコン膜と酸化アルミニウム膜との積層体において、拡散係数が１．６１×１０^－１３ｃｍ^２／ｓであった。なお、ＰＥＴフィルムでは、線膨張係数が１．５×１０^－５／Ｋよりも大きい値であり、６０℃における拡散係数が、１．６１×１０^－１３ｃｍ^２／ｓよりも大きい値であった。

そして、各ベース層に０．０４μｍの厚さを有したＩＴＯ膜を透明電極層として形成した。次いで、２つのＩＴＯ膜の間に、液晶組成物および重合性組成物を含む塗液を挟んだ状態で、塗液に紫外線を照射した。これにより、１２０μｍの厚さを有した調光層を有する調光シートを得た。

［評価結果］
試験例１の調光シート、および、試験例２の調光シートの各々において、第１透明電極層と第２透明電極層との間に６０Ｖの電圧を７０００時間にわたって印加し続けた。７０００時間が経過した時点において、各調光シートが有する電極間に電圧を印加したところ、いずれの調光シートにおいても局所的な動作不良が生じていないことが認められた。

以上説明したように、調光シートの一実施形態によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）ベース層２３Ａ，２３Ｂの線膨張係数が１．５×１０^－５／Ｋ以下である場合には、加熱によるベース層２３Ａ，２３Ｂの膨張を抑えることによって、ベース層２３Ａ，２３Ｂを通じて移行する水分が、透明電極層２１Ａ，２１Ｂに達することが抑えられる。これにより、透明電極層２１Ａ，２１Ｂにおいてイオンマイグレーションが生じることが抑えられ、結果として、調光シート２０において局所的な動作不良が生じることが抑えられる。

（２）ベース層が６０℃において１．６１×１０^－１３ｃｍ^２／ｓ以下の拡散係数を有することによって、ベース層において１００μｍ以上の厚さが選択される場合において、調光シートが備える透明電極層に水分が到達することが長期間にわたって抑えられる。結果として、調光シートにおいて局所的な動作不良が生じることが抑えられる。

（３）ベース層２３Ａ，２３Ｂが２００μｍ以下の厚さを有することによって、水分が、ベース層２３Ａ，２３Ｂの表面から裏面に向けて透過することを抑えながら、ベース層２３Ａ，２３Ｂの厚さを、調光シート２０を製造する上で実用上好ましい大きさとすることが可能である。

（４）ベース層２３Ａ，２３Ｂが無機膜を含むことによって、各ベース層は、１．６１×１０^－１３ｃｍ^２／ｓ以下の拡散係数を有することが可能である。
（５）封止部１１を有する調光ユニット１０が備えるベース層２３Ａ，２３Ｂにおいて、線膨張係数および拡散係数のいずれかが上述した条件を満たすことによって、調光シート２０の端面２０Ｅから調光シート２０内に水分が浸入することが抑えられる。また、調光シート２０のうちで、ベース層２３Ａ，２３Ｂによって形成される外表面から水分が浸入することが抑えられる。

（６）調光シート２０が取り付けられた支持部材１２によって、調光シート２０の内部に水分が浸入することが抑えられる。
（７）条件３を満たすベース層２３Ａ，２３Ｂを準備することによって、性能保証期間Ｔにわたり透明電極層２１Ａ，２１Ｂに水分が到達することが抑えられるから、透明電極層２１Ａ，２１Ｂに到達した水分に起因したイオンマイグレーションを抑えることが可能である。これにより、調光シート２０の性能保証期間Ｔにわたって、調光シート２０に局所的な動作不良が生じることが抑えられる。

なお、上述した実施形態は、以下のように変更して実施することができる。
［リバース型調光シート］
・調光ユニット１０が備える調光シート２０は、リバース型の調光シートであってもよい。この場合には、調光シートは、第１配向膜と第２配向膜とを備える。調光シートの厚さ方向において、第１配向膜は、調光層２２と第１透明電極層２１Ａとの間に位置し、第２配向膜は調光層２２と第２透明電極層２１Ｂとの間に位置する。調光ユニットがリバース型の調光シートを備える場合であっても、ノーマル型の調光シートを備える場合と同等の効果を得ることはできる。

１０…調光ユニット
１１…封止部
１２…支持部材
１３…接着層
２０…調光シート
２１Ａ…第１透明電極層
２１Ｂ…第２透明電極層
２２…調光層
２３Ａ…第１ベース層
２３Ｂ…第２ベース層

Claims (13)

1. 第１ベース層と、
   第２ベース層と、
   前記第１ベース層と前記第２ベース層との間に位置し、液晶組成物を含む調光層と、
   前記第１ベース層と前記調光層との間に位置し、透明導電膜によって形成された第１透明電極層と、
   前記第２ベース層と前記調光層との間に位置し、透明導電膜によって形成された第２透明電極層と、を備える調光シートであって、
   前記第１ベース層および前記第２ベース層の少なくとも一方が、以下の条件１を満たす
   （条件１）線膨張係数が、１．５×１０^－５／Ｋ以下である
   調光シート。
2. 前記第１ベース層および前記第２ベース層のうち、前記条件１を満たすベース層が、特定の波長の光を遮断する機能を有する機能層を含む
   請求項１に記載の調光シート。
3. 前記第１ベース層および前記第２ベース層のうち、前記条件１を満たすベース層が、２００μｍ以下の厚さを有する
   請求項１に記載の調光シート。
4. 前記第１ベース層および前記第２ベース層のうち、前記条件１を満たすベース層が、酸化シリコン、酸化アルミニウム、および、酸化ジルコニウムから構成される群から選択されるいずれか１つまたは２つから形成される無機膜を含む
   請求項１から３のいずれか一項に記載の調光シート。
5. 第１ベース層と、
   第２ベース層と、
   前記第１ベース層と前記第２ベース層との間に位置し、液晶組成物を含む調光層と、
   前記第１ベース層と前記調光層との間に位置し、透明導電膜によって形成された第１透明電極層と、
   前記第２ベース層と前記調光層との間に位置し、透明導電膜によって形成された第２透明電極層と、を備える調光シートであって、
   前記第１ベース層および前記第２ベース層の少なくとも一方が、以下の条件２を満たす
   （条件２）６０℃における水の拡散係数が、１．６１×１０^－１３ｃｍ^２／ｓ以下である
   調光シート。
6. 前記第１ベース層および前記第２ベース層のうち、前記条件２を満たすベース層が、特定の波長の光を遮断する機能を有する機能層を含む
   請求項５に記載の調光シート。
7. 前記第１ベース層および前記第２ベース層のうち、前記条件２を満たすベース層が、２００μｍ以下の厚さを有する
   請求項５に記載の調光シート。
8. 前記第１ベース層および前記第２ベース層のうち、前記条件２を満たすベース層が、酸化シリコン、酸化アルミニウム、および、酸化ジルコニウムから構成される群から選択されるいずれか１つまたは２つから形成される無機膜を含む
   請求項５に記載の調光シート。
9. 請求項１から８のいずれか一項に記載の調光シートと、
   前記調光シートの端面を覆う封止部と、を備える
   調光ユニット。
10. 前記調光シートを支持する支持部材と、
    前記支持部材と前記調光シートとの間に位置して、前記調光シートを前記支持部材に接着する接着層と、を備える
    請求項９に記載の調光ユニット。
11. 請求項１に記載の調光シートと、
    前記調光シートの端面を覆う封止部と、
    前記調光シートを支持する支持部材と、
    前記支持部材と前記調光シートとの間に位置して、前記第１ベース層および前記第２ベース層におけるいずれかのベース層を前記支持部材に接着する接着層と、を備え、
    前記調光シートにおいて、前記支持部材に接着されていない前記ベース層が、前記条件１を満たす
    調光ユニット。
12. 請求項２に記載の調光シートと、
    前記調光シートの端面を覆う封止部と、
    前記調光シートを支持する支持部材と、
    前記支持部材と前記調光シートとの間に位置して、前記第１ベース層および前記第２ベース層におけるいずれかのベース層を前記支持部材に接着する接着層と、を備え、
    前記調光シートにおいて、前記支持部材に接着されていない前記ベース層が、前記条件２を満たす
    調光ユニット。
13. 第１ベース層と、
    第２ベース層と、
    前記第１ベース層と前記第２ベース層との間に位置し、液晶組成物を含む調光層と、
    前記第１ベース層と前記調光層との間に位置し、透明導電膜によって形成された第１透明電極層と、
    前記第２ベース層と前記調光層との間に位置し、透明導電膜によって形成された第２透明電極層と、を備える調光シートの製造方法であって、
    前記第１ベース層および前記第２ベース層を準備することを含み、
    前記第１ベース層および前記第２ベース層を準備することは、前記第１ベース層および前記第２ベース層の少なくとも一方として、厚さｔ、拡散係数Ｄ、および、性能保証期間Ｔが、以下の条件３を満たすベース層を準備する
    （条件３）ｔ≧（２ＤＴ）^１／２
    調光シートの製造方法。

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