(本発明の第1の実施形態)
調光構造体100は、図4(b)及び図5に示すように、後述する調光素子20と、調光素子20における一対の対向する絶縁性基板21の周縁部に配設される封止テープ10と、可塑剤を含む中間膜30と、透明性及び剛性を有し、中間膜30を介して調光素子20を挟持する基板(以下、透明剛性基板40と称す)と、を備える。なお、本実施形態に係る透明剛性基板40は、ガラス基板を用いているが、透明性及び剛性を有する基板であれば、ガラス基板に限られるものではない。
調光素子20は、図2に示すように、少なくとも一の基板が透明性を有する一対の対向する絶縁性基板21と、当該一対の絶縁性基板21上にそれぞれ配設される透明電極22と、一対の絶縁性基板21間に挟持される調光層23と、一対の絶縁性基板21の対向する面における互いに対向しない領域(以下、ハーフカット領域20aと称す)で露出する透明電極22に電気的に接続される引出電極24と、を備える。
また、調光素子20は、一対の絶縁性基板21が存在しない領域(以下、フルカット領域20bと称す)に、引出電極24が一対の絶縁性基板21から突出し、当該突出する引出電極24に電気的に接続され、透明電極22に電圧を印可して調光層23の透明状態及び不透明状態を制御する図示しない外部装置(電源回路等)のリード線に電気的に接続するための金属片からなる端子25を備える。
なお、以下の説明においては、一対の絶縁性基板21として両基板とも透明性を有する絶縁性基板(透明絶縁性基板)を用い、調光層23として液晶層23aを用いた、調光素子20(液晶フィルム)について説明するが、この構造に限られるものではない。
例えば、調光素子20は、調光層23として、配光粒子を封入したマイクロカプセルが分散されたマトリックス樹脂によりSPD(Suspended Particle Device)層を構成する
、調光フィルムであってもよい。
また、調光素子20は、一対の絶縁性基板21のうち、一の基板として透明絶縁性基板を用い、他の基板として基板に銀を蒸着させた不透明な絶縁性基板を用いることで、透明電極22に印加する電圧を制御して調光層23の透明状態及び不透明状態を切り替え、鏡面部材又は不透明部材として機能させることが考えられる。また、調光素子20は、一対の絶縁性基板21のうち、一の基板として透明絶縁性基板を用い、他の基板として基板に銀を蒸着させた半透明な絶縁性基板を用いることで、透明電極22に印加する電圧を制御して調光層23の透明状態及び不透明状態を切り替え、半透明部材及び不透明部材として機能させることが考えられる。
絶縁性基板21は、材料として、無機シート(例えば、ガラス、シリコン)又は高分子フィルム(例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタレート)等であり、本実施形態においては、可撓性を有するポリエチレンテレフタレート(polyethylene terephthalate:PET)フィルムを用いている。
透明電極22は、少なくとも入射光を透過する面均一な導電性を有し、金属(例えば、金、銀、アルミニウム)、金属酸化物(例えば、酸化インジウム、酸化スズ、酸化インジウムスズ)、スパッタ法により成膜された金属(例えば、銀)膜とゾルゲル法により形成されたゾルゲル膜とが交互に配設された多層膜、又は導電性有機高分子(例えば、ポリチオフェン系、ポリアニリン系)等で形成された導電性薄膜であり、本実施形態においては、酸化インジウムスズ(tin-doped indium oxide:ITO)の透明導電膜を用いている。
液晶層23aは、コレステリック液晶及び透明樹脂からなる自己保持型液晶複合体であり、高分子マトリックス(透明樹脂)中にコレステリック液晶が分散した状態となっている。なお、液晶層23aは、自己保持型液晶複合体である必要はなく、液晶のみで構成してもよい。
また、コレステリック液晶としては、ネマチック液晶若しくはスメクチック液晶(例えば、シッフ塩基系、アゾ系、アゾキシ系、安息香酸エステル系、ビフェニル系、ターフェニル系、シクロヘキシルカルボン酸エステル系、フェニルシクロヘキサン系、ビフェニルシクロヘキサン系、ピリミジン系、ジオキサン系、シクロヘキシルシクロヘキサンエステル系、シクロヘキシルエタン系、シクロヘキサン系、トラン系、アルケニル系、スチルベン系、縮合多環系)、又はこれらの混合物に、光学活性材料(例えば、ステロイド系コレステロール誘導体、シッフ塩基系、アゾ系、エステル系、ビフェニル系)を添加したもの等がある。
また、高分子マトリックスは、コレステリック液晶を保持し、調光素子20の変形による液晶の流動を抑制する機能を有するものであり、液晶材料に溶解せず、液晶と相溶しない液体を溶剤とする高分子材料を用いることが好ましい。
また、高分子マトリックスとしては、水溶性高分子材料(例えば、ゼラチン、ポリビニルアルコール、セルロース誘導体、ポリアクリル酸系ポリマー、エチレンイミン、ポリエチレンオキサイド、ポリアクリルアミド、ポリスチレンスルホン酸塩、ポリアミジン、イソプレン系スルホン酸ポリマー)、又は水性エマルジョン化できる材料(例えば、フッ素樹脂、シリコン樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂)等がある。
さらに、液晶層23aをコレステリック液晶と高分子マトリックス(透明樹脂)からなる自己保持型液晶複合体とした場合には、高分子の骨格中にコレステリック液晶がドロップレット状に分散されたPDLC(polymer dispersed liquid crystal)構造を用いることができる。なお、PDLC構造には、コレステリック液晶の連続相中に網目状の樹脂を含むPNLC(polymer network liquid crystal)構造や、ネマチック曲線配向相(nematic curvilinear aligned phase:nCap)構造等がある。
このPDLC構造は、高分子と液晶とを相分離させる既存の方法、例えば、PIPS(Polymerization Induced Phase Separation)法、エマルジョン法、TIPS(Thermally Induced Phase Separation)法、又はSIPS(Solvent Induced Phase Separation)法等によって形成することができる。
なお、液晶層23aと後述する中間膜30とが直接接触する構造の調光素子20では、中間膜30に含まれる可塑剤により液晶層23aが侵され、調光素子20の周縁部近傍の液晶層23aが劣化する。ここで、液晶層23aの劣化とは、劣化した領域が液晶層23aへの電圧の印加状態(透明状態)及び無印加状態(白濁状態)において常に透明であり、劣化の領域は時間の経過と共に調光素子20の周縁部から内部に徐々に浸食していく。
特に、本実施形態に係る液晶層23aは、PNLC構造であり、可塑剤による液晶層の劣化は、PNLC構造に生じる現象である。このため、本実施形態においては、液晶層23aと中間膜30との境界に、封止テープ10を配設する。なお、液晶層23aの劣化を防止できるのであれば、封止テープ10を配設せずに、一対の絶縁性基板21間における絶縁性基板21の周縁部にシール材を配設することや、可塑剤を含まない中間膜30を用いることも考えられる。
引出電極24は、可撓性を有し、金属(例えば、金、銀、銅、アルミニウム、鉄)、炭素、これらを高分子中に分散させた複合体、導電性高分子(例えば、ポリチオフェン系、ポリアニリン系)等で形成されたものである。なお、本実施形態に係る引出電極24は、住友スリーエム株式会社製「導電性テープ(片面粘着)、銅箔エンボス」を用い、導電性テープの一端を絶縁性基板21の端面に合わせて導電性テープの粘着面を透明電極22に貼着させ、導電性テープの他端をフルカット領域20bに突出させている。また、本実施形態に係る調光素子20は、透明電極22及び引出電極24間の接着性や導通性を高めるために、透明電極22及び引出電極24間に、導電性の両面接着テープや、導電性のペーストを塗布してもよい。
端子25は、可撓性を有する引出電極24(導電性テープ)と比較して、剛性を有する金属(例えば、金、銀、銅、アルミニウム、鉄)片で形成されたものであり、一端を引出電極24に固着させ、他端を絶縁性基板21から突出させている。
なお、本実施形態に係る調光素子20は、工具を使用しないで挿入及び引抜が容易にできる、メールタブ(タブ端子)と平形接続端子とを組み合わせた電気的接続子である平形接続子を用いて、図示しない外部装置に接続する。ここで、メールタブとは、平形接続端子に挿入する平形のおす端子であり、平形接続端子とは、工具を使用しないで、メールタブの挿入及び引抜きが容易にできる、めす端子である。また、メールタブには、平形接続端子の突起部を納めるために、メールタブ上に設けたへこみ(ディンプル)又は孔からなる戻り止め25aが付いている。
なお、本実施形態に係る端子25は、日本圧着端子製造株式会社製のメールタブ(型名「22001」)を用いているが、このメールタブに限られるものではなく、例えば、平形接続端子であってもよい。なお、端子25として平形接続端子を用いる場合には、2枚の透明剛性基板40によるラミネート時の真空引きにより、2枚の透明剛性基板40間に加わる高い圧力に耐え得る、メールタブを挿入する挿入穴が潰れないような強度を有し、挿入穴内部への中間膜30の侵入を防止する構造が調光構造体100に必要である。
また、本実施形態に係る端子25は、導電性の接着剤(導電剤26)を用いて、引出電極24に固着させているが、半田付け、導電性の両面接着テープ又は異方性導電フィルム(Anisotropic Conductive Film:ACF)により、引出電極24に固着させてもよい。なお、端子25は、引出電極24に固着した後に、引出電極24を透明電極22に貼着させることにより、半田付けにより端子25を引出電極24に固着させる場合であっても、半田付けによる熱が絶縁性基板21や液晶層23aに伝導しない位置で溶着させることができる。
封止テープ10は、図7に示すように、帯状の基材11と、基材11の長手方向における両縁部11aに粘着剤を配設して形成される粘着部12と、粘着部12が形成される面における基材11の両縁部11a間の領域であり、基材11の長手方向に延在する基材露出部11bと、基材11の両縁部11aにある粘着部12をそれぞれ被覆する2枚の剥離材13と、を備える。
基材11は、透明性、電気絶縁性、可撓性、強靭性、耐熱性、耐寒性又は耐化学薬品性等を有するフィルムであり、例えば、ポリエステルフィルム、特に、ポリエチレンテレフタレート(polyethylene terephthalate:PET)フィルムである。なお、本実施形態に係る基材11は、東レ株式会社製「ルミラー(登録商標)」を、幅6mmとして用いている。
粘着部12は、基材11に粘着剤を直接塗布し、塗布した粘着剤を乾燥させて形成してもよいし、基材11に両面接着テープの一方の面を貼り付けて形成してもよい。なお、本実施形態に係る粘着部12は、日東電工株式会社製「極薄両面接着テープ」を、幅2mmとして、剥離ライナー(ポリエステルフィルム)を剥離して用いている。なお、日東電工株式会社製「極薄両面接着テープ」の粘着剤は、アクリル系粘着剤であるため、粘着部12は、可塑剤を含むものである。
剥離材13は、可撓性又は耐化学薬品性等を有するフィルムであり、本実施形態に係る剥離材13は、ニッパ株式会社製「PETセパレーター」を、幅3.25mmとして用いている。なお、粘着部12として両面接着テープ(例えば、日東電工株式会社製「極薄両面接着テープ」)を用い、基材11に貼り付けていない他方の面の剥離材(剥離ライナー)を、剥離材13として用いてもよい。
また、剥離材13は、色付きにすることにより、透明性を有する基材11及び粘着部12から区別し、封止テープ10の中から剥離材13のみを摘むことが容易となり、後述する調光構造体100を製造するうえでの作業性を向上することができる。また、色付きの剥離材13としては、例えば、ニッパ株式会社製「PETセパレーター(レインボーシリーズ)」を用いることが考えられる。
なお、本実施形態に係る封止テープ10は、図7(c)に示すように、未使用時は円筒状の芯14に巻かれたロールであり、使用時に必要な長さで切断して使用する。
また、本実施形態に係る封止テープ10は、剥離材13の幅が粘着部12の幅よりも広く、図7(b)に示すように、剥離材13が基材11の両縁部11aから外側に突出しているため、封止テープ10の中から剥離材13のみを摘むことが容易となり、後述する調光構造体100を製造するうえでの作業性を向上することができる。
また、本実施形態に係る封止テープ10は、基材露出部11bが基材11の長手方向に略平行に延在する凹部11cを備えることにより、粘着部12を内側にして基材11を湾曲し易くし、粘着部12を外側にする反対方向への反りを抑制し、後述する調光構造体100を製造するうえでの作業性を向上している。特に、本実施形態に係る封止テープ10は、基材露出部11bにおける基材11の両縁部11aから等間隔の位置に延在する幅0.5mm程度の凹部11cが形成されている。
なお、封止テープ10は、調光構造体100(調光素子20)に使用した場合には、剥離材13が剥離されており、基材露出部11bが一対の絶縁性基板21の周縁部における液晶層23aに対向して配設され、粘着部12が絶縁性基板21に対して基材11を貼着させる。
また、本実施形態に係る剥離材13は、図7に示すように、基材11の両縁部11aにある粘着部12をそれぞれ保護する2枚の剥離材13からなるが、図8(a)及び図8(b)に示すように、1枚の剥離材13からなり、基材11の両縁部11aにある粘着部12を一体として被覆してもよい。
この場合には、基材11の両縁部11aにある粘着部12のうち一の粘着部12aを被覆する領域の剥離材13aを、基材11の両縁部11aにある粘着部12のうち他の粘着部12bを被覆する領域の剥離材13bに対して折り曲げ、一の粘着部12aのみから剥離材13aを剥離する。そして、一の粘着部12aにより一の絶縁性基板21に対して基材11を貼着させた後に、他の粘着部12bから剥離材13bを剥離して(粘着部12から1枚の剥離材13を完全に剥離して)、他の粘着部12bにより他の絶縁性基板21に対して基材11を貼着させることが考えられる。
特に、1枚の剥離材13は、図8(a)及び図8(b)に示すように、剥離材13の長手方向に略平行(例えば、剥離材13の長手方向における両縁部から等間隔の位置)に延在する目打ち(ミシン目)13cが剥離材13に形成されることが好ましい。これより、目打ち13cを境界にして剥離材13が折り曲げ易く、場合によっては、一の粘着部12aを被覆する領域の剥離材13aと、他の粘着部12bを被覆する領域の剥離材13bとを目打ち13c部分で分断し、図8(c)及び図8(d)に示すように、基材11に対して、他の剥離材13bを残したまま、一の剥離材13aを剥離することができ、2枚の剥離材13からなる場合と同様の作用効果を奏する。
なお、本実施形態に係る封止テープ10は、図8に示すように、基材露出部11bに凹部11cを配設しているが、凹部11cを配設せずに、プレス加工等により、粘着部12を内側にして基材11の長手方向に略平行に延在する位置(例えば、基材11の両縁部11aから等間隔の位置)で基材露出部11bを予め屈曲又は湾曲させていてもよい。
中間膜30は、合わせガラスの中間膜として、ガラス基板との接着強度及び透明性(全光線透過率)の性能を有する樹脂であり、例えば、エチレン酢酸ビニル(Ethylene vinyl acetate:EVA)共重合体樹脂をフィルム状にした感熱型接着性フィルムを用いて形成する。なお、本実施形態に係る中間膜30は、2枚の感熱型接着性フィルムの中間に調光素子20を挟持させ、一対の透明剛性基板40による合わせガラスを成形している。
つぎに、本実施形態に係る調光構造体100の製造方法について、図1乃至図6を用いて説明する。なお、調光素子20は、絶縁性基板21の周縁部にシール材を配設していない既存の液晶フィルムであり、ここでの調光素子20の製造方法の詳細な説明は省略する。
絶縁性基板21は、図1(a)に示すように、対向する2辺の一部が切り欠かれ、ハーフカットライン21aが形成されると共に、一方の面のほぼ全領域(全面)に透明電極22が配設され、透明電極22に引出電極24である導電性テープが貼着されている。なお、透明電極22に引出電極24が貼着される際には、端子25が導電剤26を介して引出電極24に予め固着されている。
また、一の絶縁性基板21は、透明電極22が配設された面上に、所定の割合で混合されたコレステリック液晶と高分子マトリックス(透明樹脂)の混合液が滴下され、図1(b)及び図2に示すように、透明電極22及び引出電極24が配設された他の絶縁性基板21を互いの透明電極22が対向するように重ね合わされ、ラミネートされる。
そして、一対の絶縁性基板21間に挟持された混合液に対して紫外線を照射し、光重合相分離を起こさせ、PNLC構造の液晶層23aを構築し、調光素子20が完成する。なお、ハーフカットライン21aの長さは、ハーフカットライン21aが形成されていない場合における絶縁性基板21の1辺の半分の長さよりも長いため、重ね合わされた一対の絶縁性基板21により、調光素子20はフルカット領域20bを備えることになる。また、調光素子20は、一の絶縁性基板21(又は他の絶縁性基板21)と他の絶縁性基板21(又は一の絶縁性基板21)におけるハーフカットライン21aで切り欠かれた領域との重畳領域による、ハーフカット領域20aを備えることになる。
つぎに、図3(a)に示すように、調光素子20の4辺のうち、端子25が突出する辺側にあるハーフカットライン21a上に封止テープ10を貼着させる。
この場合には、まず、封止テープ10の基材11の両縁部11aにある粘着部12のうち一の粘着部12を被覆する剥離材13を剥離して、一対の絶縁性基板21のうち一の絶縁性基板21に対して基材11を貼着させる(第1の貼着工程)。
そして、基材11の両縁部11aにある粘着部12のうち他の粘着部12を被覆する剥離材13を剥離して、一対の絶縁性基板21のうち他の絶縁性基板21に対して基材11を貼着させる(第2の貼着工程)。
このように、調光素子20に対する封止テープ10の貼着作業が、第1の貼着工程及び第2の貼着工程からなることにより、第2の貼着工程が行われるまでは、他の粘着部12が剥離材13により被覆されており、他の粘着部12が不必要に他の部材に貼り付くことを防止し、作業性を向上することができる。
特に、封止テープ10の基材露出部11b(例えば、基材11の両縁部11aから等間隔の位置)をハーフカットライン21aに重畳させると共に、調光素子20の側面20dに対して内側の位置(例えば、内側1mm)から、フルカット領域20bを跨り、ハーフカットライン21aに沿って封止テープ10を配設させる。
このように、封止テープ10の基材露出部11bをハーフカットライン21aに重畳させることにより、封止テープ10の粘着部12と液晶層23aとが接触することなく、可塑剤による液晶層23aの劣化を防止することができる。
また、封止テープ10の一端が調光素子20の側面20dに対して内側の位置であることにより、封止テープ10の一端にある粘着部12と調光素子20の側面20dにある液晶層23aとが接触することなく、可塑剤による液晶層23aの劣化を防止することができる。
なお、本実施形態においては、フルカット領域20bを跨り、ハーフカットライン21aに沿って封止テープ10を配設させるため、第1の貼着工程の「一の絶縁性基板21に対して」又は第2の貼着工程の「他の絶縁性基板21に対して」のいずれか一方は、「他の絶縁性基板21上の透明電極22及び引出電極24、フルカット領域20bにおける端子25及び引出電極24、並びに一の絶縁性基板21に対して」を意味することになる。特に、第2の貼着工程の「他の絶縁性基板21に対して」を「他の絶縁性基板21上の透明電極22及び引出電極24、フルカット領域20bにおける端子25及び引出電極24、並びに一の絶縁性基板21に対して」とし、フルカット領域20bを跨らず段差のない一の絶縁性基板21から先に封止テープ10を貼り付けることになり、調光構造体100を製造するうえでの作業性を向上させることができる。
そして、封止テープ10を配設した調光素子20を裏返し、図3(b)に示すように、前述した第1の貼着工程及び第2の貼着工程と同様に、調光素子20の4辺のうち、端子25が突出する辺側にあるハーフカットライン21a上に封止テープ10を貼着させる。この場合に、調光素子20の表裏にある各封止テープ10は、少なくともフルカット領域20bで重畳させ、フルカット領域20bにおけるハーフカットライン21aを表裏から被覆し、フルカット領域20bにおけるハーフカットライン21aにある液晶層23aと中間膜30とが接触することなく、可塑剤による液晶層23aの劣化を防止することができる。
特に、調光素子20の製造工程と合わせガラスの工程とが異なる場所(工場)で行なわれる場合には、封止テープ10が配設されていない状態では、調光素子20の輸送中の振動により、ハーフカット領域20aとフルカット領域20bとの境界において、引出電極24が屈曲して、端子25が絶縁性基板21上に乗り上げる可能性がある。そして、端子25が絶縁性基板21上に乗り上げた状態で、合わせガラスを行うと、端子25と透明剛性基板40とが接触する恐れがある。これに対し、調光素子20に封止テープ10を配設することは、封止テープ10を介して絶縁性基板21に端子25を支持させ、端子25の絶縁性基板21上への乗り上げを抑制し、端子25と透明剛性基板40との接触を防止することができる。
そして、図4(a)に示すように、前述した第1の貼着工程及び第2の貼着工程と同様に、調光素子20の4辺のうち、端子25が突出していない辺側に封止テープ10を貼着させる。
この場合には、ハーフカットライン21aに沿って既に貼着されている封止テープ10(以下、端子側封止テープ10aと称す)の一端に、新たに貼着する封止テープ10(以下、非端子側封止テープ10bと称す)の基材露出部11bを重畳させると共に、非端子側封止テープ10bの両端がハーフカットライン21aの外側の位置にそれぞれ配設される。
このように、端子側封止テープ10aの一端に非端子側封止テープ10bの基材露出部11bを重畳させることにより、非端子側封止テープ10bの粘着部12とハーフカットライン21aとの間に、端子側封止テープ10aを介在させることになり、非端子側封止テープ10bの粘着部12と液晶層23aとが接触することなく、可塑剤による液晶層23aの劣化を防止することができる。
また、非端子側封止テープ10bの両端がハーフカットライン21aの外側の位置にそれぞれ配設されることにより、調光素子20の側面20dにある液晶層23aが非端子側封止テープ10bで被覆され、中間膜30と調光素子20の側面20dにある液晶層23aとが接触することなく、可塑剤による液晶層23aの劣化を防止することができる。
つぎに、一の透明剛性基板40上に、中間膜30となる感熱型接着性フィルム、調光素子20、中間膜30となる感熱型接着性フィルム、及び他の透明剛性基板40を順に積層して、所定の環境下(温度、気圧等)で加熱し、感熱型接着性フィルムを溶解させる。
そして、溶解した感熱型接着性フィルムを凝固させ、一対の透明剛性基板40間に中間膜30を介して調光素子20が固着され、図4(b)及び図5に示すように、本実施形態に係る調光構造体100を得ることができる。
特に、本実施形態に係る調光構造体100は、図6に示すように、端子25が一対の透明剛性基板40間における透明剛性基板40に接触しない位置に配設されることになる。なお、図6においては、調光構造体100における端子25の位置を明確にするために、封止テープ10を省略して図示している。
このような位置に端子25が配設される理由は、端子25が絶縁性基板21上に配設されておらず、引出電極24が可撓性を有すると共に、引出電極24における、ハーフカット領域20a及びフルカット領域20bの境界と端子25が配設された部分との間に、引出電極24のみからなる(端子25が配設されていない)柔軟な領域24aが存在するからである。すなわち、引出電極24(端子25、導電剤26)は、加熱前のフィルム状の中間膜30を介して一対の透明剛性基板40間に挟持されることで、柔軟な領域24aが湾曲すると共に、加熱後に溶解された中間膜30による層に介在(吸収)されるために、透明剛性基板40に接触しないことになる。
なお、本実施形態に係る調光構造体100は、絶縁性基板21の厚みが188μmであり、透明電極22の膜厚が30nmであり、液晶層23aの厚みが7μm〜25μmであると共に、引出電極24の厚みが0.1mmであり、端子25の厚みが0.5mmであり、導電剤26の厚みが50μm〜100μmである、調光素子20を用いている。
また、本実施形態に係る調光構造体100は、1枚の厚みが0.4mmである加熱前のフィルム状の中間膜30を2枚用い、1枚の厚みが5mm、4mm又は3mmである透明剛性基板40を2枚用いている。
このため、透明電極22、引出電極24、導電剤26及び端子25からなる厚み(650.03μm〜700.03μm)と、液晶層23a、透明電極22及び絶縁性基板21からなる厚み(195.03μm〜213.03μm)との差(455μm〜487μm)は、加熱前のフィルム状の中間膜30の厚み0.4mmを超えることになる。
すなわち、従来の調光材に対応させて考えると、端子片(端子25)が樹脂フィルム(絶縁性基板21)上に配設される場合には、集電極部(引出電極24)が湾曲できないため、端子片(端子25)とガラス板(透明剛性基板40)とが接触することになり、端子片(端子25)によるガラス板(透明剛性基板40)の破損を防止することができない。
以上のように、本実施形態に係る調光素子20は、端子25がフルカット領域20bに配設されることにより、端子25と透明剛性基板40との接触を抑制し、端子25による透明剛性基板40の破損を防止することができるという作用効果を奏する。特に、本実施形態に係る調光素子20は、端子25がメールタブであり、外部装置のリード線の先端に配設された平形接続端子との組合せによる平形接続子を構成することにより、工具を使用しないで平形接続端子に対するメールタブの挿入及び引抜が容易にできる。すなわち、本実施形態に係る調光素子20は、窓や間仕切り等に調光構造体100を取付けるうえで作業性を向上することができるという作用効果を奏する。
なお、本実施形態に係る調光素子20は、図2(a)に示す平面視において、フルカット領域20bが調光構造体100の4辺のうち対向する2辺の略中央に位置するように、略矩形状の絶縁性基板21に対して対向する2辺の対向部分をそれぞれ切り欠き、切り欠いた2枚の絶縁性基板21を重ね合わせることにより、フルカット領域20bを構成している。しかしながら、フルカット領域20bは、この位置、大きさ及び範囲、並びに切り欠きによる構成に限られるものではなく、例えば、図9及び図10に示すように、配設されてもよい。特に、図2(a)及び図9に示す調光素子20は、略矩形状の絶縁性基板21に対して一部を切り欠いて、フルカット領域20bを構成しており、図10に示す調光素子20は、略矩形状の絶縁性基板21に対して一部を切り欠くことなく、フルカット領域20bを構成している。
なお、以下の説明においては、図2(a)に示す調光素子20を実施例1と称し、図9(a)に示す調光素子20を実施例2と称し、図9(b)に示す調光素子20を実施例3と称し、図9(c)に示す調光素子20を実施例4と称して説明する。また、以下の説明においては、図10(a)に示す調光素子20を実施例5と称し、図10(b)に示す調光素子20を実施例6と称し、図10(c)に示す調光素子20を実施例7と称し、図10(d)に示す調光素子20を実施例8と称して説明する。
実施例2に係る調光素子20は、図9(a)に示す平面視において、フルカット領域20bが調光構造体100の4辺のうち1辺の略中央に位置するように、略矩形状の絶縁性基板21に対して1辺を切り欠き、切り欠いた2枚の絶縁性基板21を重ね合わせることにより、1つのフルカット領域20bを構成している。
実施例3に係る調光素子20は、図9(b)に示す平面視において、フルカット領域20bが調光構造体100の4隅のうち2隅に位置するように、略矩形状の絶縁性基板21に対して1隅を切り欠き、切り欠いた2枚の絶縁性基板21を重ね合わせることにより、2つのフルカット領域20bを構成している。
実施例4に係る調光素子20は、図9(c)に示す平面視において、フルカット領域20bが調光構造体100の4隅に位置するように、略矩形状の絶縁性基板21に対して1隅を切り欠き、切り欠いた2枚の絶縁性基板21を重ね合わせることにより、各絶縁性基板21の切り欠きによる部分と、一対の絶縁性基板21の2辺で構成される部分とで、4つのフルカット領域20bを構成している。
実施例5に係る調光素子20は、図10(a)に示す平面視において、フルカット領域20bが調光構造体100の対向する辺側にある隣り合う2隅に位置するように、略矩形状の2枚の絶縁性基板21を重ね合わせることにより、2つのフルカット領域20bを構成している。なお、実施例5に係る調光素子20は、調光素子20の1辺にある2つの端子25間に、引出電極24又は端子25を配設しない領域(以下、デッドスペース20cと称す)が存在する。
実施例6に係る調光素子20は、図10(b)に示す平面視において、フルカット領域20bが調光構造体100の1隅に位置するように、略矩形状の2枚の絶縁性基板21を重ね合わせることにより、一対の絶縁性基板21の2辺で構成される部分で、1つのフルカット領域20bを構成している。なお、実施例6に係る調光素子20は、1つのフルカット領域20bに存在する2つの端子25が重畳しないように、液晶層23aと引出電極24との間にデッドスペース20cが存在する。
実施例7に係る調光素子20は、図10(c)に示す平面視において、フルカット領域20bが調光構造体100の対向する2隅に位置するように、略矩形状の2枚の絶縁性基板21を重ね合わせることにより、一対の絶縁性基板21の2辺で構成される部分で、2つのフルカット領域20bを構成している。なお、実施例7に係る調光素子20は、1つのフルカット領域20bに存在する2つの端子25が重畳しないように、液晶層23aと引出電極24との間にデッドスペース20cが存在する。
実施例8に係る調光素子20は、図10(d)に示す平面視において、フルカット領域20bが調光構造体100の対向する4隅に位置するように、略矩形状の2枚の絶縁性基板21を重ね合わせることにより、一対の絶縁性基板21の2辺で構成される部分で、4つのフルカット領域20bを構成している。なお、実施例8に係る調光素子20は、4つのフルカット領域20bのうち、2つのフルカット領域20bのみに端子25を配設しているため、残りの2つのフルカット領域20bがデッドスペース20cとなる。また、実施例8に係る調光素子20は、1つのフルカット領域20bに存在する2つの端子25が重畳しないように、液晶層23aと引出電極24との間にデッドスペース20cが存在する。
ここで、実施例1乃至実施例8に係る各調光素子20による特徴を一覧にした表を、下表1に示す。
なお、表1において、項目「2系統」は、1枚の絶縁性基板21に対して同極の交流電圧を透明電極22に印加(引出電極24を配設)する辺(以下、印加対象辺と称す)が2辺ある調光素子20に丸印を付け、印加対象辺が1辺のみにある調光素子20にバツ印を付けている。
項目「2系統」が丸印である調光素子20は、例えば、引出電極24と透明電極22との接触不良、端子25と外部装置のリード線との接続不良、又は外部装置の不具合等により、一方の辺にある透明電極22に交流電圧が印加できない場合であっても、他方の辺にある透明電極22に交流電圧が印加できることにより、窓や間仕切り等に取付けた調光構造体100の交換を要さず、調光構造体100の信頼性を向上することができる。
また、表1において、項目「対向配置」は、印加対象辺が対向する2辺にある調光素子20に丸印を付け、印加対象辺が隣り合う2辺にある調光素子20に三角印を付け、印加対象辺が1辺のみにある調光素子20にバツ印を付けている。
この項目「対向配置」が丸印である調光素子20は、対向する2辺にある透明電極22から等間隔(調光素子20の略中央)にある透明電極22までの距離が、項目「対向配置」がバツ印である調光素子20における印加対象辺にある透明電極22から反印加対象辺までの距離(調光素子20の一辺の長さ)よりも短い。
このため、項目「対向配置」が丸印である調光素子20は、対向する2辺にある透明電極22を介して印加される交流電圧の相互作用により、項目「対向配置」がバツ印である調光素子20と比較して、電圧降下の影響が少ない分だけ液晶層23aを制御するための駆動電圧を低くすることができ、調光素子20の消費電力を抑制して、低電圧化による調光構造体100の取扱性及び経済性を向上することができる。
なお、項目「対向配置」が三角印である調光素子20は、印加対象辺である隣り合う2辺による頂角に対する対角近傍では、印加対象辺にある透明電極22からある程度の距離があり、項目「対向配置」が丸印である調光素子20と比較して、電圧降下の影響が多少生じるため、三角印としている。
また、表1において、項目「狭額縁」は、液晶層23aによる調光領域の周囲において、デッドスペース20cが存在する調光素子20にバツ印を付け、デッドスペース20cが存在しない調光素子20に丸印を付けている。
項目「狭額縁」が丸印である調光素子20は、デッドスペース20cが存在しないため、調光構造体100の狭額縁化を図ることができる。
さらに、表1において、項目「配線の取回し」は、所定の範囲(1つのフルカット領域20b)内にある端子25の個数に対する、対向する透明電極22に交流電圧をそれぞれ印加する対をなす端子25の組数の割合が、大きい(ここでは、1である)調光素子20に丸印を付けている。また、項目「配線の取回し」は、所定の範囲(1つのフルカット領域20b)内にある端子25の個数に対する、対向する透明電極22に交流電圧をそれぞれ印加する対をなす端子25の組数の割合が、小さい(ここでは、0.5である)調光素子20にバツ印を付けている。
項目「配線の取回し」が丸印である調光素子20は、フルカット領域20bを有効に活用でき、1つのフルカット領域20b内にある端子25が2つあり、外部装置のリード線に接続するために配線の取回しがよく、窓や間仕切り等に調光構造体100を取付けるうえで作業性を向上することができる。
(本発明の第2の実施形態)
図11(a)は第2の実施形態に係る端子の概略構成を示す側面図であり、図11(b)は図11(a)に示す端子を調光素子に使用した状態を示す部分拡大図であり、図11(c)は第2の実施形態に係る端子の他の概略構成を示す正面図であり、図11(d)は図11(c)に示す端子の左側面図であり、図11(e)は図11(c)に示す端子を調光素子に使用した状態を示す部分拡大図である。図12(a)は第2の実施形態に係る端子のさらに他の概略構成を示す正面図であり、図12(b)は図12(a)に示す端子の左側面図であり、図12(c)は図12(a)に示す端子の右側面図であり、図12(d)は図12(a)に示す端子の平面図であり、図12(e)は図12(a)に示す端子を調光素子に使用した状態を示す部分拡大図である。図11及び図12において、図1乃至図10と同じ符号は、同一または相当部分を示し、その説明を省略する。
本実施形態に係る端子25は、一対の透明剛性基板40間から突出する端子突出部25bを備えている。
この端子突出部25bは、例えば、図11(c)乃至図11(e)に示すように、一対の透明剛性基板40間に固定される端子25の根元に対して、透明剛性基板40の厚み方向に屈曲する略L字形状である。これにより、調光構造体100は、透明剛性基板40の厚み方向からしか外部装置のリード線を端子25に接続することができない窓や間仕切り等に利用することができ、窓や間仕切り等の狭額縁化を図ることができる。
また、端子突出部25bは、例えば、図12に示すように、一対の透明剛性基板40間に固定される端子25の根元に対して、透明剛性基板40の幅方向に湾曲する捩れ形状であってもよい。また、この端子突出部25bは、一対の透明剛性基板40間に固定される端子25の根元に対して、透明剛性基板40の幅方向に屈曲する略L字形状であってもよい。これにより、調光構造体100は、透明剛性基板40の幅方向からしか外部装置のリード線を端子25に接続することができない窓や間仕切り等に利用することができ、窓や間仕切り等の狭額縁化を図ることができる。
また、端子突出部25bは、例えば、図11(a)及び図11(b)に示すように、一対の透明剛性基板40間に固定される端子25の根元に対して、回動自在であってもよい。これにより、調光構造体100は、外部装置のリード線の配置に応じて、端子25の突出方向を変えることができ、取付ける窓や間仕切り等に対して汎用性を有することになる。
なお、一対の絶縁性基板21のうち一の絶縁性基板21に対して配設される一の端子25が、一対の絶縁性基板21のうち他の絶縁性基板21に対して配設される他の端子25の近傍に配設される場合には、一の端子25及び他の端子25の端子突出部25bは、同一方向に突出させてもよいし、相反する方向に突出させてもよく、調光構造体100を取付ける窓や間仕切り等に応じて適宜設定する。特に、一の端子25及び他の端子25の端子突出部25bは、同一方向に突出させることにより、外部装置のリード線に接続するために配線の取回しがよく、窓や間仕切り等に調光構造体100を取付けるうえで作業性を向上することができるので好ましい。
また、1枚の絶縁性基板21に対して同極の交流電圧を透明電極22に印加する辺が2辺(2系統)以上ある場合には、一の絶縁性基板21上の透明電極22に交流電圧を印加するための一の端子25の形状と、他の絶縁性基板21上の透明電極22に交流電圧を印加するための他の端子25の形状と、を異ならせることが好ましい。これにより、調光構造体100は、外部装置のリード線と一の端子25又は他の端子25との接続における、人為的な接続ミスを防止すると共に、窓や間仕切り等に調光構造体100を取付けるうえで作業性を向上することができる。この調光構造体100の端子25としては、例えば、一の端子25をメールタブとし、他の端子25を平形接続端子とすることが考えられる。
なお、この第2の実施形態においては、端子25の形状が異なるところのみが第1の実施形態と異なるところであり、端子25の形状が異なることによる作用効果以外は、第1の実施形態と同様の作用効果を奏する。