JP6296350B2 - 調光装置および区画部材 - Google Patents

Description

本発明は、二つの光制御パネルを相対移動させることによって調光を行う調光装置に関する。また、本発明は、調光装置を有した区画部材に関する。

従来、透過率を変化させることが可能な調光装置が研究されてきた。一例として、液晶機構やエレクトロクロミズム等を利用した調光装置を例示することができる。この調光装置では、電圧印加により、透過率を連続的または段階的に調整が可能である点において有用である。しかしながら、電気配線や電源が必要であって高コストとなり、さらに、透過率の切り替えを瞬時に行えないといった不都合もある。

また、特許文献１〜５に開示された調光装置は、二つの面状材を一方向に相対移動させることによって透過率を変更することができる。各面状材は、一方向に繰り返し配置された偏光板を有している。一般的に、偏光板は、ポリビニルアルコールにヨウ素や二色性色素を吸着させてなる。ただし、このような偏光板は、耐熱性に劣る。このような欠点は、例えば太陽光を照射され続ける環境にて使用される調光装置において、重大且つ致命的な欠陥と言える。また、このような偏光板は、遮光性が十分でないという問題がある。

特開平９−３１０５６７号公報 特開２０００−３３８４５１号公報 米国特許８３１０７５７（ＵＳ８３１０７５７Ｂ２） 国際公開２０１２／０９２４４３号（ＷＯ２０１２／０９２４４３Ａ２） 国際公開２０１３／１１２４２６号（ＷＯ２０１３／１１２４２６Ａ１）

本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、耐熱性に優れ、十分な遮光性を発揮することができる調光装置およびこの調光装置を利用した区画部材を提供することを目的とする。

本発明による調光装置は、
第１光制御パネルと、
前記第１光制御パネルと少なくとも部分的に対面する位置に保持され且つ前記第１光制御パネルに対して一方向へ相対移動可能な第２光制御パネルと、を備え、
前記各光制御パネルは、それぞれ、第１の面及び前記第１の面の反対側の面である第２の面を有する基材と、前記第１の面上に積層された第１の配向膜と、前記第１の配向膜上に積層された第１の偏光子と、前記第２の面上に積層された第２の配向膜と、前記第２の配向膜上に積層された第２の偏光子と、を備えた偏光層を有し、
前記各偏光層は、それぞれ、前記一方向に繰り返し配列された第１領域及び第２領域を含み、各偏光層において、前記第１領域での前記第１の偏光子と前記第２の偏光子の吸収軸が平行であり、前記第２領域での前記第１の偏光子と前記第２の偏光子の吸収軸が平行であり、前記第１領域での前記第１の偏光子及び前記第２の偏光子の吸収軸の方向は、前記第２領域での前記前記第１の偏光子及び前記第２の偏光子の吸収軸の方向と交差している。

本発明による調光装置において、前記第１光制御パネル及び前記第２光制御パネルの少なくとも一方が、紫外線吸収剤を含有していてもよい。

本発明による調光装置において、前記第１光制御パネル及び前記第２光制御パネルの間に、潤滑剤が設けられていてもよい。

本発明による調光装置において、前記第１光制御パネルの前記第２光制御パネルに対面する表面、および、前記第２光制御パネルの前記第１光制御パネルに対面する表面の少なくとも一方が、ハードコート層によって形成されていてもよい。

本発明による調光装置において、前記第１光制御パネルの前記第２光制御パネルに対面する表面、および、前記第２光制御パネルの前記第１光制御パネルに対面する表面の少なくとも一方が、反射防止層または防眩層によって形成されていてもよい。

本発明による調光装置において、前記第１光制御パネル及び前記第２光制御パネルの少なくとも一方が、前記偏光層に積層された透明支持体を、さらに有してもよい。

本発明による調光装置において、前記透明支持体は、すりガラスを含んでもよい。

本発明による調光装置において、前記透明支持体は、ガラスと、ガラス上に形成された防眩層とを有してもよい。

本発明による調光装置において、前記透明支持体は、樹脂製であってもよい。

本発明による調光装置において、前記偏光層と前記透明支持体との間に配置され且つ前記偏光層と前記透明支持体とを接合する接合層をさらに有してもよい。

本発明による調光装置において、前記各偏光子の厚みは、２μｍ以上２０μｍ以下であってもよい。

本発明による調光装置において、前記第１光制御パネルの前記偏光層と、前記第２光制御パネルの前記偏光層との間となる位置に、正のＡプレート及び正のＣプレートが設けられていてもよい。

本発明による区画部材は、
領域を区画する区画部材であって、
上述した本発明による調光装置を備える。

本発明による区画部材は、パーテーションまたは窓として用いられるようにしてもよい。

本発明によれば、耐熱性に優れ、十分な遮光性を発揮できる調光装置を提供することが可能となる。

図１は、調光装置を示す部分縦断面図である。 図２は、調光装置に組み込まれた光制御パネルを示す平面図である。 図３は、調光装置の作用を説明するための図である。 図４は、調光装置の作用を説明するための図である。 図５は、図２に対応する図であって、光制御パネルの一変形例を示す平面図である。 図６は、図１に対応する図であって、光制御パネルの他の変形例を示す平面図である。 図７は、図１に対応する図であって、光制御パネルのさらに他の変形例を示す平面図である。 図８は、光制御パネルの配向膜の作製方法の一例を説明するための図である。 図９は、光制御パネルの配向膜の作製方法の一例を説明するための図である。 図１０は、図８に対応する図であって、光制御パネルの配向膜の作製方法の他の例を説明するための図である。 図１１は、図９に対応する図であって、光制御パネルの配向膜の作製方法の他の例を説明するための図である。 図１２は、調光装置を含む区画部材の一例を示す斜視図である。 図１３は、図１に対応する図であって、光制御パネルのさらに他の変形例を示す平面図である。 図１４は、図１に対応する図であって、光制御パネルのさらに他の変形例を示す平面図である。 図１５は、図１に対応する図であって、光制御パネルのさらに他の変形例を示す平面図である。 図１６は、光制御パネルのさらに他の変形例を示す平面図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。図１〜図１６は本発明による一実施の形態およびその変形例を説明するための図である。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。

なお、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。

以下に説明する調光装置１０は、第１光制御パネル１１及び第２光制御パネル１２を含んでいる。この調光装置１０では、第１光制御パネル１１及び第２光制御パネル１２の相対位置に依存して、第１光制御パネル１１及び第２光制御パネル１２の両方を透過する光の透過率を調整し得るようになっている。とりわけ、ここで説明する調光装置１０は、以下において説明するように、耐熱性及び遮光性を改善するための工夫がなされている。

図１に示すように、第１光制御パネル１１及び第２光制御パネル１２は、そのパネル面が平行となり且つ少なくとも部分的にその法線方向に対面するよう、保持されている。また図３及び図４に示すように、第１光制御パネル１１及び第２光制御パネル１２は、第１方向ｄａに相対移動可能となるよう、保持されている。図示された例において、光制御パネル１１，１２は、平面視において矩形形状となるように形成されている。そして、図２に示すように、相対移動方向である第１方向ｄａは、光制御パネル１１，１２の一対の側縁と平行となっている。なお、調光装置１０は、第１光制御パネル１１及び第２光制御パネル１２とともに、第１光制御パネル１１及び第２光制御パネル１２を相対移動可能に保持する図示しない枠装置を含んでいる。

図２に示すように、各光制御パネル１１，１２は、それぞれ、第１方向ｄａに繰り返し配列された第１領域Ｚ１及び第２領域Ｚ２を含んでいる。第１領域Ｚ１及び第２領域Ｚ２は、第１方向ｄａに一定のピッチＰで繰り返し配置されている。図１，３及び４に示すように、第１方向ｄａに沿った第１領域Ｚ１及び第２領域Ｚ２の配列ピッチＰは、第１光制御パネル１１と第２光制御パネル１２との間で同一となっている。

図１に示すように、各光制御パネル１１，１２は、基材２１と、基材２１の第１の面２１ａ上に積層された第１の配向膜３０と、基材２１の第１の面２１ａの反対側の面である第２の面２１ｂ上に積層された第２の配向膜３１と、第１の配向膜３０上に設けられ且つ第１の配向膜３０の配向規制力によって配向された分子を含む第１の偏光子３２と、第２の配向膜３１上に設けられ且つ第２の配向膜３１の配向規制力によって配向された分子を含む第２の偏光子３３と、を備えた偏光層２０を有している。ここで、偏光子３２，３３としては、一方の直線偏光成分の光を選択的に透過し、前記一方の偏光成分とは直交する方向に振動する他方の直線偏光成分の光を選択的に吸収する吸収型の偏光分離機能を有した層を例示することができる。

図２に示すように、第１光制御パネル１１の各偏光子３２，３３において、第１領域Ｚ１における吸収軸の方向ｄ１は互いに平行となっている。また、第１光制御パネル１１の各偏光子３２，３３において、第２域Ｚ２における吸収軸の方向ｄ２は互いに平行となっている。そして、第１光制御パネル１１の各偏光子３２，３３の第１領域Ｚ１における吸収軸の方向ｄ１は、第１光制御パネル１１の当該偏光子３２，３３の第２領域Ｚ２における吸収軸の方向ｄ２と交差、とりわけ直交している。

第２光制御パネル１２の各偏光子３２，３３において、第１領域Ｚ１における吸収軸の方向ｄ１は互いに平行となっている。また、第２光制御パネル１２の各偏光子３２，３３において、第２域Ｚ２における吸収軸の方向ｄ２は互いに平行となっている。そして、同様に、第２光制御パネル１２の各偏光子３２，３３の第１領域Ｚ１における吸収軸の方向ｄ１は、第１光制御パネル１１の当該偏光子３２，３３の第２領域Ｚ２における吸収軸の方向ｄ２と交差、とりわけ直交している。

第１光制御パネル１１の偏光層２０において、第１の偏光子３２の第１領域Ｚ１における吸収軸の方向ｄ１は、第１光制御パネル１１の第２の偏光子３３の第１領域Ｚ１における吸収軸の方向ｄ１と平行になっている。また、第１光制御パネル１１の第１の偏光子３２の第２領域Ｚ２における吸収軸の方向ｄ２は、第１光制御パネル１１の第２の偏光子３３の第２領域Ｚ２における吸収軸の方向ｄ２と平行になっている。

同様に、第２光制御パネル１２の偏光層２０において、第１の偏光子３２の第１領域Ｚ１における吸収軸の方向ｄ１は、第２光制御パネル１２の第２の偏光子３３の第１領域Ｚ１における吸収軸の方向ｄ１と平行になっている。また、第２光制御パネル１２の第１の偏光子３２の第２領域Ｚ２における吸収軸の方向ｄ２は、第２光制御パネル１２の第２の偏光子３３の第２領域Ｚ２における吸収軸の方向ｄ２と平行になっている。

また、調光装置１０に組み込まれた状態において、第１光制御パネル１１の偏光子３２，３３の第１領域Ｚ１における吸収軸の方向ｄ１は、第２光制御パネル１２の偏光子３２，３３の第１領域Ｚ１における吸収軸の方向ｄ１と平行になっている。また、第１光制御パネル１１の偏光子３２，３３の第２領域Ｚ２における吸収軸の方向ｄ２は、第２光制御パネル１２の偏光子３２，３３の第２領域Ｚ２における吸収軸の方向ｄ２と平行になっている。

したがって、一方の直線偏光成分の光が、各光制御パネル１１，１２の第１領域Ｚ１を透過することができ、一方の偏光成分の光とは振動方向が直交する他方の偏光成分の光は、各光制御パネル１１，１２の第１領域Ｚ１を透過することなく当該第１領域Ｚ１で吸収される。また、一方の偏光成分の光が、各光制御パネル１１，１２の第２領域Ｚ２を透過することなく当該第２領域Ｚ２で吸収され、他方の偏光成分の光は、各光制御パネル１１，１２の第２領域Ｚ２を透過することができる。

図２に示された例において、各光制御パネル１１，１２の偏光子３２，３３の第１領域Ｚ１における吸収軸の方向ｄ１は、第１方向ｄａに対し、時計回り方向を正として４５°傾斜している。一方、各光制御パネル１１，１２の偏光子３２，３３の第２領域Ｚ２における吸収軸の方向ｄ２は、第１方向ｄａに対し、時計回り方向を正として−４５°傾斜している。ただし、図２に示された例に限られず、図５に示すように、各光制御パネル１１，１２の偏光子３２，３３の第１領域Ｚ１における吸収軸の方向ｄ１が、第１方向ｄａと平行であり、各光制御パネル１１，１２の偏光子３２，３３の第２領域Ｚ２における吸収軸の方向ｄ２が、第１方向ｄａに対して９０°傾斜しているようにしてもよい。

以上のような第１光制御パネル１１及び第２光制御パネル１２の組み合わせにおいては、図３に示すように、第１光制御パネル１１の各第１領域Ｚ１が第２光制御パネル１２のいずれかの第１領域Ｚ１と対面し、且つ、第１光制御パネル１１の各第２領域Ｚ２が第２光制御パネル１２のいずれかの第２領域Ｚ２と対面する場合、第１光制御パネル１１を透過した光は、第２光制御パネル１２を透過することができる。より詳細には、第１光制御パネル１１の第１領域Ｚ１を透過した一方の直線偏光成分の光は、第２光制御パネル１２の第１領域Ｚ１に入射して、第２光制御パネル１２の第１領域Ｚ１を透過する。一方、第１光制御パネル１１の第２領域Ｚ２を透過した他方の直線偏光成分の光は、第２光制御パネル１２の第２領域Ｚ２に入射して、第２光制御パネル１２の第２領域Ｚ２を透過する。

一方、図３の状態から、第１光制御パネル１１及び第２光制御パネル１２が、第１領域Ｚ１及び第２領域Ｚ２の配列ピッチＰだけ第１方向ｄａに相対移動すると、図４に示すように、第１光制御パネル１１の各第１領域Ｚ１が第２光制御パネル１２のいずれかの第２領域Ｚ２と対面し、第１光制御パネル１１の各第２領域Ｚ１が第２光制御パネル１２のいずれかの第１領域Ｚ１と対面するようになる。この状態において、第１光制御パネル１１を透過した光は、第２光制御パネル１２を透過することができず、第２光制御パネル１２で吸収される。より詳細には、第１光制御パネル１１の第１領域Ｚ１を透過した一方の直線偏光成分の光は、第２光制御パネル１２の第２領域Ｚ２に入射して、第２光制御パネル１２の第２領域Ｚ２で吸収される。また、第１光制御パネル１１の第２領域Ｚ１を透過した他方の直線偏光成分の光は、第２光制御パネル１２の第１領域Ｚ１に入射して、第２光制御パネル１２の第２領域Ｚ２で吸収される。

以上のようにして、図示された調光装置１０では、第１光制御パネル１１及び第２光制御パネル１２の相対位置を第１方向ｄａにずらすことにより、可視光を透過させる透過状態（図３）と、可視光を遮光する遮光状態（図４）と、に切り替えることができる。このように、図示された調光装置１０では、第１光制御パネル１１及び第２光制御パネル１２を相対移動させるだけで、容易且つ即座に調光を行うことができる。

以下、第１光制御パネル１１及び第２光制御パネル１２の各構成要素についてさらに詳述する。なお、ここで説明する調光装置１０では、特に限定される訳ではないが、第１光制御パネル１１及び第２光制御パネル１２を同一に構成することができる。とりわけ、図１、図３及び図４に示された調光装置では、互いに同一に構成された第１光制御パネル１１及び第２光制御パネル１２が逆向きに配置されている。図示された実施の形態に関し、「第１」および「第２」との用語を用いることなく符号「１１，１２」を用いた記載や図示は、第１光制御パネル１１及び第２光制御パネル１２の両方に当てはまるものとする。

図１に示された調光装置１０において、各光制御パネル１１，１２は、偏光層２０と、接合層１８と、透明支持体２５とを、この順番で積層することにより、形成されている。図１に示すように、第１光制御パネル１１及び第２光制御パネル１２は、互いの偏光層２０が向き合うようにして、配置されている。すなわち、第１光制御パネル１１の透明支持体２５および第２光制御パネル１２の透明支持体２５が、調光装置１０の最外表面を形成している。以下、各構成要素について、順に説明する。

まず、透明支持体２５について説明する。透明支持体２５は、基材２１とともに、第１の配向膜３０、第２の配向膜３１、第１の偏光子３２及び第２の偏光子３３を支持する層である。また、図１に示すように、透明支持体２５は、第１の配向膜３０、第２の配向膜３１、第１の偏光子３２及び第２の偏光子３３を外方から保護する部位としても機能する。このような透明支持体２５は、面内屈折率差の小さい材料を用いて形成される。一例として、厚みが１ｍｍ以上５ｍｍ以下のガラスを、透明支持体２５として用いることができる。また、厚みが１ｍｍ以上５ｍｍ以下の樹脂板、例えばアクリル板を、透明支持体２５として用いることもできる。樹脂板からなる透明支持体２５は、光制御パネル１１，１２の軽量化の観点において優れる。

また、図４に示された遮光状態における遮光性または隠蔽性をより確実に確保する観点から、第１光制御パネル１１及び第２光制御パネル１２の少なくとも一方について、すりガラスからなる透明支持体２５を用いることができる。すりガラスは、例えば通常のガラスに研磨処理を施すことにより作製され得る。図４に示された遮光状態における遮光性または隠蔽性をより確実に確保する観点において、透明支持体２５のヘイズ値を２０％以上８５％以下とすることができる。ここでヘイズ値は、ヘイズメーター（村上色彩技術研究所製、製品番号；ＨＭ−１５０）を用いてＪＩＳ Ｋ７１３６に準拠した方法により測定することができる。また、すりガラスを透明支持体２５に用いることに代えて又はすりガラスを透明支持体２５に用いることに加えて、図７に示すように、第１光制御パネル１１及び第２光制御パネル１２の少なくとも一方について、透明支持体２５の接合層１８とは反対側に防眩層２６を設けるようにしてもよい。

透明支持体２５と偏光層２０とを接合する接合層１８は、特に限定されることなく、広く種々の既知の接着剤や粘着剤を用いることができるが、図３に示した透過状態における光透過性の確保の観点から、可視光透過率の高いものを用いることが好ましい。

次に、偏光層２０について説明する。偏光層２０は、基材２１と、基材２１の第１の面２１ａ上に積層された第１の配向膜３０と、基材２１の第１の面２１ａの反対側の面である第２の面２１ｂ上に積層された第２の配向膜３１と、第１の配向膜３０上に積層された第１の偏光子３２と、第２の配向膜３１上に積層された第２の偏光子３３と、を備えている。図１、図３及び図４に示された例では、基材２１の第１の面２１ａ及び第２の面２１ｂ上に偏光子が積層されているので、偏光子が基材の片面にのみ積層されている場合と比較して、図４に示された遮光状態において、より確実な遮光を行うことができる。

基材２１は、透明支持体２５とともに、配向膜３０，３１及び偏光子３２，３３を支持する層である。基材２１は、第１の面２１ａ及び第１の面２１ａの反対側の面である第２の面２１ｂを有し、第１の面２１ａ上に第１の配向膜３０及び第１の偏光子３２が積層され、第２の面２１ｂ上に第２の配向膜３１及び第２の偏光子３３が積層される。以下に説明するように、基材２１は、第１の配向膜３０、第２の配向膜３１、第１の偏光子３２及び第２の偏光子３３を作製する際の基材としても機能する。基材２１は、面内屈折率差の小さい透明材料を用いて形成される。一例として、厚みが４０μｍ以上１００μｍ以下の樹脂フィルム、とりわけアクリル樹脂からなるフィルムやシクロオレフィンポリマーからなるフィルムなどを、基材２１として用いることができる。

なお、図１に示す例では、第１光制御パネル１１の第２の偏光子３３が第２光制御パネル１２側となる最表面を形成し、第２光制御パネル１２の第２の偏光子３３が第１光制御パネル１１側となる最表面を形成する。しかしながら、図１に示された例に限られず、第１光制御パネル１１の第２の偏光子３３における第２光制御パネル１２に対面する表面及び第２光制御パネル１２の第２の偏光子３３における第１光制御パネル１１側に対面する表面の少なくとも一方に、最表面をなす部位として適した性能を有する機能層２２が、設けられるようにしてもよい。

図６に示された例では、第１光制御パネル１１の第２の偏光子３３における第２光制御パネル１２に対面する表面、および、第２光制御パネル１２の第２の偏光子３３における第１光制御パネル１１に対面する表面の両方が、それぞれ、機能層２２によって被覆されている。機能層２２としては、ハードコート層を例示することができる。ハードコート層は、第２の偏光子３３よりも耐擦傷性に優れた層であり、例えばＪＩＳ Ｋ５６００−５−４（１９９９）で規定される鉛筆硬度試験で測定される硬度が、偏光子３３よりも硬くなる層とすることができる。ハードコート層は、コーティング材の塗布により形成してもよいし、フィルム状、シート状または板状のコーティング材の積層により形成してもよい。

また、第１光制御パネル１１と第２光制御パネル１２との間に空気層が存在する場合には、第１光制御パネル１１と空気層との界面または第２光制御パネル１２と空気層との界面での反射を防止すべく、反射防止層（ＡＲ層）または防眩層（ＡＧ層）として形成された機能層２２を用いることもできる。この例によれば、反射による映り込みや二重像（ゴースト）の発生を効果的に防止することができる。したがって、図３に示された透過状態での、二枚の光制御パネル１１，１２を介した視認性を向上させることができる。反射防止層としては、基材２１よりも低屈折の層や、可視光の最短波長（例えば３８０ｎｍ）未満のピッチで配列された微小突起を有する層を用いることもできる。防眩層としては、バインダー樹脂と、バインダー樹脂中に分散した粒子と、を含み、粒子の存在に起因した表面凹凸を有する層を例示することができる。なお、機能層２２として防眩層を採用した場合、図４に示された遮光状態における漏れ光を拡散することもでき、当該遮光状態における遮光性または隠蔽性をより確実に確保することができる。

さらに、その他の例としては、帯電防止層として形成された機能層２２を用いることもできる。

次に、第１の配向膜３０及び第２の配向膜３１について説明する。第１の配向膜３０及び第２の配向膜３１は、互いに同一に構成され得る。以下の説明では、第１の配向膜３０及び第２の配向膜３１が、互いに同一に構成された例について説明する。

図１に示すように、配向膜３０，３１は、それぞれ、第１配向部３４及び第２配向部３５を有している。第１配向部３４及び第２配向部３５は、第１方向ｄａに繰り返し配列されている。各第１配向部３４は、光制御パネル１１，１２の一つの第１領域Ｚ１を区画することになり、各第２配向部３５は、光制御パネル１１，１２の一つの第２領域Ｚ２を区画することになる。第１配向部３４及び第２配向部３５の第１方向ｄａへの配列ピッチは、光制御パネル１１，１２の第１領域Ｚ１及び第２領域Ｚ２の第１方向ｄａへの配列ピッチと同一となっている。そして、第１配向部３４と第２配向部３５とでは、配向規制力が働く方向が交差、とりわけ直交している。

配向膜３０，３１は、例えば国際公開第２０１３−０５４６７３号（ＷＯ２０１３−０５４６７３Ａ１）に開示されているようにして形成することができる。具体的には、まず、偏光照射により光配向性を発揮する光配向材料と、光配向材料を溶かす溶媒と、を含有する配向膜形成用組成物を、基材２１上に塗布する。次に、基材２１上に塗布された配向膜形成用組成物を、例えば１００℃で２分間加熱することによって、乾燥させる。以上により、配向膜形成用塗膜３６が基材２１上に作製される。

その後、図８に示すように、遮光マスク３７によって、第２領域Ｚ２に対応する第２配向部３５を覆った状態で、第１領域Ｚ１に対応する第１配向部３４のみを露光する。この際、露光光としては、ある特定の方向に振動する第１の直線偏光成分ＰＬ１となっている。配向膜形成用塗膜３６に含有された分子は、第１配向部３５において、露光に用いた第１の直線偏光成分ＰＬ１の偏光軸に対応した方向に配向され、特定の方向に向けた配向規制力を発現するようになる。

次に、図９に示すように、遮光マスク３７によって、第１配向部３４を覆った状態で、第２配向部３５のみを露光する。この際、露光光としては、第１配向部３４の露光に用いた第１の直線偏光成分ＰＬ１の振動方向と直交する方向に振動する第２の直線偏光成分ＰＬ２となっている。配向膜形成用塗膜３６に含有された分子は、第２配向部３５において、露光に用いた第２の直線偏光成分ＰＬ２の偏光軸に対応した方向に配向され、特定の方向に向けた配向規制力を発現するようになる。

以上のようにして、互いに直交する方向に配向規制力を発現する第１配向部３４及び第２配向部３５が第１方向ｄａに繰り返し配列されているパターン配向膜３０，３１を、それぞれ例えば６０ｎｍ以上３００ｎｍ以下の厚みに作製することができる。なお、以上の方法において、第１の直線偏光成分ＰＬ１及び第２の直線偏光成分ＰＬ２での露光を、１ｍＪ／ｃｍ^２以上３０ｍＪ／ｃｍ^２以下での紫外線照射によって、実施することができる。

ところで、光配向材料としては、シス−トランス変化によって分子形状のみを変化させて配向規制力を可逆的に生じさせる光異性化材料と、偏光を照射されることによって分子そのものを変化させて配向規制力を不可逆的に生じさせる光反応材料と、に大別される。このうち、光反応材料は、配向規制力を不可逆的に生じさせ、熱的安定性および構造的安定性において非常に優れる。

光異性化材料からなる光配向材料を用いる場合には、第１の直線偏光成分ＰＬ１での露光方法を、上述の図８に示された方法に代えて、図１０に示された方法を採用することができる。この方法では、まず図１０に示すように、遮光マスク３７を用いることなく、配向膜形成用塗膜３６の全領域を第１の直線偏光成分ＰＬ１で露光する。図１０に示された露光により、配向膜形成用塗膜３６の全域に、第１の直線偏光成分ＰＬ１の偏光軸に対応した方向への配向規制力が、付与されるようになる。次に、図９に示すように、遮光マスク３７によって、第１配向部３４を覆った状態で、第２配向部３５のみを第２の直線偏光成分ＰＬ２で露光する。この二回目の露光によって、第２配向部３５での配向規制力が働く方向は、第２の直線偏光成分ＰＬ２の偏光軸に対応して、第１配向部３４での配向規制力が働く方向と直交する方向へと変化する。この方法では、例えば図１０に示された第１の直線偏光成分ＰＬ１での露光を、１０ｍＪ／ｃｍ^２での紫外線照射により実施し、図９に示された第２の直線偏光成分ＰＬ２での露光を、２０ｍＪ／ｃｍ^２での紫外線照射により実施することができる。

また、光反応材料からなる光配向材料を用いる場合、第２の直線偏光成分ＰＬ２での露光方法を、上述の図９に示された方法に代えて、図１１に示された方法を採用することができる。図１１に示された露光方法では、遮光マスク３７を用いることなく、配向膜形成用塗膜３６の全領域を第２の直線偏光成分ＰＬ２で露光する。この露光により、第２配向部３５は、第２の直線偏光成分ＰＬ２の偏光軸に対応した方向への配向規制力を発現するようになる。その一方で、第１配向部３４は、第２の直線偏光成分ＰＬ２の偏光光に反応することなく、第１の直線偏光成分ＰＬ１の偏光軸に対応した方向への配向規制力を維持することになる。

なお、以上において、配向膜３０，３１を光配向によって作製する例を示したが、この例に限られない。遮光マスク３７を用いたラビングにより、互いに異なる方向に配向規制力を発現する第１配向部３４及び第２配向部３５を有した配向膜３０，３１を作製することも可能である。

図８〜図１０では、基材２１の片面に配向膜を形成する工程について図示したが、同様の工程を両面に行うことで、基材２１の両面に第１配向膜３０及び第２配向膜３１を形成することができる。他の方法として、基材２１の両方の側の面上に配向膜形成用塗膜３６を成膜し、その後に、上述した方法にて、この積層体を片側から露光することにより、第１配向膜３０及び第２配向膜３１を基材２１の両側に同時に形成することも可能である。

次に、第１の偏光子３２及び第２の偏光子３３について説明する。第１の配向膜３０及び第２の配向膜３１は、互いに同一に構成され得る。以下の説明では、第１の偏光子３２及び第２の偏光子３３が、互いに同一に構成された例について説明する。

図１に示すように、偏光子３２，３３は、第１偏光部３８及び第２偏光部３９を有している。第１偏光部３８は、対応する配向膜３０，３１の第１配向部３４上に配置され、第２偏光部３９は、対応する配向膜３０，３１の第２配向部３５上に配置されている。すなわち、各第１偏光部３８は、光制御パネル１１，１２の一つの第１領域Ｚ１に対応して位置し、各第２偏光部３９は、光制御パネル１１，１２の一つの第２領域Ｚ２に対応して位置している。

偏光子３２，３３は、配向膜３０，３１の配向規制力により配向された分子を含んでいる。配向膜３０，３１が、第１配向部３４と第２配向部３５との間で互いに交差する方向に配向規制力を発現するため、偏光子３２，３３の第１偏光部３８及び第２偏光部３９に含有される分子は、互いに異なる方向、とりわけ直交する方向に配向されている。各偏光部３８，３９は、分子の配向方向に対応した方向に、例えば分子が配向した方向に、吸収軸を持つようになる。したがって、第１領域Ｚ１に対応する第１偏光部３８での吸収軸の方向ｄ１と、第２領域Ｚ２に対応する第２偏光部３９での吸収軸の方向ｄ２とが、互いに交差、とりわけ直交するようになる。

このような偏光子３２，３３の製造方法及び構成は、種々の公知な製造方法および構成を採用することができる。例えば、特開２００６−２８５２１９号公報、特許第４０１７６５６号公報、特開平３−５４５０６号公報、特許第３７５５８３１号公報等に開示された偏光子を採用することができる。

また一具体例として、偏光子３２，３３は、次のようにして作製することができる。まず、対応する配向膜３０，３１上に、平板構造の色素を含有する水溶液（オプティバ社製；Ｎ０１５）を塗布し、配向膜３０，３１上で自然乾燥させる。次に、１５ｗｔ％の塩化バリウム水溶液に約１秒間浸漬させる。その後洗浄することによって、作製され得る。このようにして作製される偏光子３２，３３の厚みを、例えば２μｍ以上２０μｍとすることができる。

図８〜図１０では、基材２１の片面に配向膜及び偏光子を形成する工程について図示したが、同様の工程を両面に行うことで、基材２１の両面に配向膜３０，３１及び偏光子３２，３３を形成することができる。

以上に説明したように、本実施の形態では、調光装置１０が、第１光制御パネル１１と、第１光制御パネル１１と少なくとも部分的に対面する位置に保持され且つ第１光制御パネル１１に対して一方向ｄａへ相対移動可能な第２光制御パネル１２と、を有している。各光制御パネル１１，１２は、それぞれ偏光層２０を備えている。偏光層２０は、基材２１と、基材２１の第１の面２１ａ上に積層された第１の配向膜３０と、基材２１の第１の面２１ａの反対側の面である第２の面２１ｂ上に積層された第２の配向膜３１と、第１の配向膜３０上に積層され且つ第１の配向膜３０によって配向された分子を含む第１の偏光子３２と、第２の配向膜３１上に積層され且つ第２の配向膜３１によって配向された分子を含む第２の偏光子３３と、を含んでいる。

このような配向膜３０，３１及び偏光子３２，３３は、ポリビニルアルコールにヨウ素や二色性色素を吸着させてなる広く普及した偏光板と比較して、熱的安定性において格段に優れる。また、本実施の形態による配向膜３０，３１は、ポリビニルアルコールにヨウ素や二色性色素を吸着させてなる広く普及した偏光板と比較して、基材２１に対する密着性において優れる。したがって、調光装置１０の熱的安定性および構造的安定性を向上させることができる。また、本実施の形態では、各光制御パネル１１，１２の各偏光層２０において、基材２１の両側に偏光子３２，３３が積層されているので、偏光子が基材の片側のみに積層されている場合と比較して、遮光状態において、より確実な遮光を行うことができる。これにより、簡易な操作によって調光を実現し得る有用な調光装置１０の用途を広げることが可能となる。

以上の調光装置１０の用途としては、領域を区画する区画部材５に適用することができる。区画部材５としては、例えば、室内と室外とを区画する窓ガラス、とりわけ車両、航空機、船舶等の窓ガラスの代替として用いることができる。

また、図１２に示すように、調光装置１０を、パーテーション６をなす区画部材５にも組み込むことができる。図１２に示されたパーテーション６では、調光装置１０の第１光制御パネル１１が、パーテーション本体部７の開口領域７ａの全域を覆うようにして、パーテーション本体部７に固定されている。一方、調光装置１０の第２光制御パネル１２は、パーテーション本体部７及び第１光制御パネル１１に対して第１方向ｄａに移動可能となるよう、パーテーション本体部７に保持されている。

さらに、本棚や食器棚の扉、犬小屋の壁や屋根、照明装置等にも、調光装置１０を適用することができる。調光装置１０の適用において、第１光制御パネル１１及び第２光制御パネル１２の一方を固定し、他方を移動可能に保持するようにしてもよい。

なお、上述した一実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を適宜参照しながら、変形の一例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した一実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いるとともに、重複する説明を省略する。

上述した一実施の形態において、光制御パネル１１，１２の少なくとも一方に含まれるいずれかの構成要素に紫外線吸収剤が含有されていてもよい。一具体例として、透明支持体２５、接合層１８及び第１の偏光子３２のいずれか一以上に、紫外線吸収剤が含有されるようにしてもよい。このような態様によれば、自然光に含まれる紫外線によって、光制御パネル１１，１２のいずれかの構成要素、例えば、配向膜３０，３１が劣化してしまうことを効果的に防止することができる。このような変形例によれば、ポリビニルアルコールにヨウ素や二色性色素を吸着させてなる広く普及した偏光板が紫外線によって劣化しやすいのに対し、優れた耐光性を調光装置１０に付与することが可能となる。また、調光装置１０を窓ガラスの代替として用いた場合には、室内への紫外線の照射を抑制することもできる。

また、図４に示された遮光状態において、斜めから入射する光が二枚の光制御パネル１１，１２を透過してしまうことを防止するため、第１光制御パネル１１の偏光層２０と、第２光制御パネル１２の偏光層２０との間となる位置に、正のＡプレート４１及び正のＣプレート４２を設けるようにしてもよい。このような変形例によれば、正のＣプレート４２の側から正のＡプレート４１の側へと進む光に対する補償機能を、調光装置１０に付与することができる。このような変形例の一例が、図１３〜図１５に示されている。図１３〜図１５に示された例では、光制御パネル１１，１２の法線方向に対して傾斜した方向に進む光が、図４の遮光状態に保持された二つの光制御パネル１１，１２を、第１光制御パネル１１の側から第２光制御パネル１２の側へと透過することを効果的に防止することができる。

図１３に示された調光装置１０では、第１光制御パネル１１の偏光層２０の第２光制御パネル１２側の面上に、正のＣプレート４２及び正のＡプレート４１がこの順で設けられている。また、図１４に示された調光装置１０では、第２光制御パネル１２の偏光層２０の第１光制御パネル１１側の面上に、正のＡプレート４１及び正のＣプレート４２がこの順で設けられている。さらに、図１５に示された例では、第１光制御パネル１１の偏光層２０の第２光制御パネル１２側の面上に正のＣプレート４２が設けられ、第２光制御パネル１２の偏光層２０の第１光制御パネル１１側の面上に正のＡプレート４１が設けられている。

ここで正のＡプレートとは、面内の遅相軸方向における屈折率ｎ_ｘ、面内の進相軸方向における屈折率ｎ_ｙ、厚み方向における屈折率ｎ_ｚが、次の関係を満たす光学異方性プレートのことである。
ｎ_ｘ ＞ ｎ_ｙ ＝ ｎ_ｚ
また、正のＣプレートとは、面内における複屈折性をもたず且つ面内の任意の方向における屈折率よりも厚み方向における屈折率が大きくなっている光学異方性プレートのことである。すなわち、正のＣプレートとは、次の条件を満たす光学異方性プレートのことである。
ｎ_ｚ ＞ ｎ_ｘ ＝ ｎ_ｙ

さらに、図１６に示すように、第１光制御パネル１１と第２光制御パネル１２との間に、潤滑剤４５が設けられていてもよい。このような変形例によれば、第１光制御パネル１１と第２光制御パネル１２との相対移動を円滑化することが可能となる。図１６に示された例では、第１光制御パネル１１の周縁と第２光制御パネル１２の周縁との間に、密封構造４６が形成されており、第１光制御パネル１１と第２光制御パネル１２との間の空間が密封されている。潤滑剤４５は、密封構造４６によって密封された第１光制御パネル１１と第２光制御パネル１２との空間に収容されている。潤滑剤４５としては、グリースやオイルを用いることができる。

なお、以上において一実施の形態と当該実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。

５ 区画部材
６ パーテーション
７ パーテーション本体部
７ａ 開口領域
１０ 調光装置
１１ 第１光制御パネル
１２ 第２光制御パネル
１８ 接合層
２０ 偏光層
２１ 基材
２１ａ 第１の面
２１ｂ 第２の面
２２ 機能層
２５ 透明支持体
２６ 防眩層
３０ 第１の配向膜
３１ 第２の配向膜
３２ 第１の偏光子
３３ 第２の偏光子
３４ 第１配向部
３５ 第２配向部
３６ 配向膜形成用塗膜
３７ 遮光マスク
３８ 第１偏光部
３９ 第２偏光部
４１ 正のＡプレート
４２ 正のＣプレート
４５ 潤滑剤
４６ 密封構造
Ｚ１ 第１領域
Ｚ２ 第２領域

Claims (14)

1. 第１光制御パネルと、
   前記第１光制御パネルと少なくとも部分的に対面する位置に保持され且つ前記第１光制御パネルに対して一方向へ相対移動可能な第２光制御パネルと、を備え、
   前記各光制御パネルは、それぞれ、第１の面及び前記第１の面の反対側の面である第２の面を有する基材と、前記第１の面上に積層された第１の配向膜と、前記第１の配向膜上に積層された第１の偏光子と、前記第２の面上に積層された第２の配向膜と、前記第２の配向膜上に積層された第２の偏光子と、を備えた偏光層を有し、
   前記各偏光層は、それぞれ、前記一方向に繰り返し配列された第１領域及び第２領域を含み、各偏光層において、前記第１領域での前記第１の偏光子と前記第２の偏光子の吸収軸が平行であり、前記第２領域での前記第１の偏光子と前記第２の偏光子の吸収軸が平行であり、前記第１領域での前記第１の偏光子及び前記第２の偏光子の吸収軸の方向は、前記第２領域での前記第１の偏光子及び前記第２の偏光子の吸収軸の方向と交差している、調光装置。
2. 前記第１光制御パネル及び前記第２光制御パネルの少なくとも一方が、紫外線吸収剤を含有している、請求項１に記載の調光装置。
3. 前記第１光制御パネル及び前記第２光制御パネルの間に、潤滑剤が設けられている、請求項１又は２に記載の調光装置。
4. 前記第１光制御パネルの前記第２光制御パネルに対面する表面、および、前記第２光制御パネルの前記第１光制御パネルに対面する表面の少なくとも一方が、ハードコート層によって形成されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の調光装置。
5. 前記第１光制御パネルの前記第２光制御パネルに対面する表面、および、前記第２光制御パネルの前記第１光制御パネルに対面する表面の少なくとも一方が、反射防止層または防眩層によって形成されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の調光装置。
6. 前記第１光制御パネル及び前記第２光制御パネルの少なくとも一方が、前記偏光層に積層された透明支持体を、さらに有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の調光装置。
7. 前記透明支持体は、すりガラスを含む、請求項６に記載の調光装置。
8. 前記透明支持体は、ガラスと、ガラス上に形成された防眩層とを有する、請求項６に記載の調光装置。
9. 前記透明支持体は、樹脂製である、請求項６に記載の調光装置。
10. 前記偏光層と前記透明支持体との間に配置され且つ前記偏光層と前記透明支持体とを接合する接合層をさらに有する、請求項６〜９のいずれか一項に記載の調光装置。
11. 前記各偏光子の厚みは、２μｍ以上２０μｍ以下である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の調光装置。
12. 前記第１光制御パネルの前記偏光層と、前記第２光制御パネルの前記偏光層との間となる位置に、正のＡプレート及び正のＣプレートが設けられている、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の調光装置。
13. 領域を区画する区画部材であって、
    請求項１〜１２のいずれか一項に記載の調光装置を備える、区画部材。
14. パーテーションまたは窓として用いられる、請求項１３に記載の区画部材。

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