JP6760427B2 - 調光シート、調光装置、および、調光シートの管理方法 - Google Patents

Description

本発明は、調光シート、調光シートを備える調光装置、および、調光シートの管理方法に関する。

調光シートは、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（例えば、特許文献１参照）。調光装置は、上記調光シートと、一対の透明電極層への駆動電圧の印加を制御する制御部とを備えている。一対の透明電極層間の電位差に応じて、例えば調光層が含む液晶分子の配向状態が変わることにより、調光シートの透明度が変化する。制御部は、駆動電圧の印加状態を変化させることにより、調光シートが透明な状態と不透明な状態とを切り替える。

特開２０１７−１８７７７５号公報

調光シートは、例えば建物や自動車の窓ガラス等に貼り付けられ、２つの空間の仕切りとして機能する。仕切りとして機能する調光シートには、プライバシーの保護等を目的として、不透明状態であるときに、一方の空間に位置する観察者から他方の空間に位置する人物や物体を視認不能にできることが求められる。

一方で、調光シート自体の透明度とは別の観点から、上記仕切りとして機能する調光シートに望まれる特性もある。具体的には、調光シートには、一方の空間から他方の空間に差し込む光の量を変え、空間内の明るさを調整可能であることが求められる。そして、調光シートが明るさの調整機能を有していることを空間内の観察者に明瞭に示すためには、明るさの切り替わりのタイミングが観察者に認識されやすいこと、すなわち、明るさの変化が短時間で起こることが好ましい。

本発明は、空間内の明るさの調整を可能とした調光シート、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調光シートは、調光層と、前記調光層を挟む一対の透明電極層とを備え、前記一対の透明電極層への電圧の印加によってＪＩＳ Ｌ １０５５：２００９に定められる遮光率を変化させることが可能に構成されている。そして、前記透明電極層への印加電圧を変えて前記調光シートの前記遮光率を変えた場合での、前記遮光率が１０％変化する前記印加電圧の範囲を対象範囲と定義し、前記対象範囲での前記印加電圧［Ｖ］に対する前記遮光率［％］の変化率を対象変化率と定義する場合において、前記対象変化率の絶対値の最大値が０．７以上である。

対象変化率の絶対値の最大値が大きいほど、印加電圧の切り替えが指示されてから、遮光率の変化が完了するまでのいずれかの時点において、より速く遮光率が１０％変化する。すなわち、上記時点において、遮光率が、空間内の明るさの変化が認識可能な変化量だけ、より速く変化する。そして、対象変化率の絶対値の最大値が０．７以上であれば、上記時点での遮光率の変化の速さが良好となり、明るさの切り替わりのタイミングが観察者に認識されやすくなる。その結果、明るさの調整機能を有するとともに、この機能を観察者に明瞭に示すことのできる調光シートが実現される。

上記構成において、前記対象変化率の絶対値の最大値が６．０以下であってもよい。
上記構成によれば、遮光率が１０％変化する印加電圧の範囲が狭くなりすぎることが抑えられるため、調光シートの広がりに応じて電圧降下が生じる場合であっても、調光シートの面内において遮光率の認識可能な差が生じることが抑えられる。その結果、調光シートにムラが視認されることが抑えられる。

上記構成において、前記遮光率の最大値が３０％以上であってもよい。
上記構成によれば、遮光率が最大となっている状態において、調光シートの遮光性が十分に確保される。したがって、遮光性の良好な調光シートが実現できる。

上記構成において、前記調光シートは、前記電圧の印加によって前記遮光率を５０％以上変化させることが可能に構成されていてもよい。
上記構成によれば、調光シートによって、空間内の明るさをより大きく変化させることができる。したがって、調光シートによる明るさの調整機能が高められる。

上記構成において、前記調光層は、高分子ネットワーク型液晶、または、高分子分散型液晶を含んでもよい。
上記構成によれば、遮光率の最大値と最小値との差が大きく、かつ、対象変化率の絶対値の最大値が大きい調光シートが実現されやすい。

上記課題を解決する調光装置は、上記調光シートと、前記一対の透明電極層への電圧の印加を制御する制御部と、を備える。
上記構成によれば、明るさの調整機能を有するとともに、この機能を観察者に明瞭に示すことのできる調光シートを備える調光装置が実現できる。

上記構成において、前記制御部は、前記電圧の切り替えによって、前記調光シートを前記遮光率が互いに１０％以上異なる複数の状態に切り替えてもよい。
上記構成によれば、調光シートの状態の切り替えによって、明るさの変化が観察者に認識可能である。したがって、調光装置によって、空間内の明るさを複数の段階に切り替えることが可能である。

上記課題を解決する調光シートの管理方法は、調光層と、前記調光層を挟む一対の透明電極層とを備え、前記一対の透明電極層への電圧の印加によってＪＩＳ Ｌ １０５５：２００９に定められる遮光率を変化させることが可能に構成された調光シートの管理方法である。上記管理方法は、前記調光シートが正常であるか否かを判定することを含み、前記調光シートが正常であると判定する条件に、前記透明電極層への印加電圧を変えて前記調光シートの前記遮光率を変えた場合での、前記遮光率が１０％変化する前記印加電圧の範囲を対象範囲と定義し、前記対象範囲での前記印加電圧［Ｖ］に対する前記遮光率［％］の変化率を対象変化率と定義する場合において、前記対象変化率の絶対値の最大値が０．７以上であることを含む。

上記管理方法によれば、調光シートの遮光性に関する品質の管理が可能であり、当該管理方法を用いることで、空間内の明るさの調整機能を有するとともに、明るさの切り替わりのタイミングが観察者に認識されやすい調光シートの製造等が可能である。

本発明によれば、調光シートによる明るさの調整を可能とすることができる。

調光装置の一実施形態について、ノーマルタイプの調光シートを備える調光装置の構造を示す図。 調光装置の一実施形態について、リバースタイプの調光シートを備える調光装置の構造を示す図。 調光シートにおける印加電圧と遮光率の標準的な関係を示す図。 各試験例の調光シートにおける印加電圧と遮光率の関係を示す図。 試験例１の調光シートにおける印加電圧と各パラメータの関係を示す図。 試験例２の調光シートにおける印加電圧と各パラメータの関係を示す図。 試験例３の調光シートにおける印加電圧と各パラメータの関係を示す図。 試験例４の調光シートにおける印加電圧と各パラメータの関係を示す図。 試験例５の調光シートにおける印加電圧と各パラメータの関係を示す図。

図面を参照して、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。
［調光装置の基本構造］
図１および図２を参照して、調光装置が備える調光シートの構造を中心に、調光装置の基本構造を説明する。

図１が示すように、調光装置１００は、調光シート１０と、調光シート１０への駆動電圧の印加を制御する制御部２０とを備えている。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は、ノーマルタイプの調光シート１０Ｎの断面構造を示す。

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。

第１透明電極層１２Ａは、第１透明電極層１２Ａの表面に接続された第１端子部１５Ａから延びる配線を通じて制御部２０に接続されている。第２透明電極層１２Ｂは、第２透明電極層１２Ｂの表面に接続された第２端子部１５Ｂから延びる配線を通じて制御部２０に接続されている。第１端子部１５Ａは、調光シート１０Ｎの端部にて、第１透明電極層１２Ａが、調光層１１、第２透明電極層１２Ｂ、および、第２透明支持層１３Ｂから露出している領域に配置されている。第２端子部１５Ｂは、調光シート１０Ｎの端部にて、第２透明電極層１２Ｂが、調光層１１、第１透明電極層１２Ａ、および、第１透明支持層１３Ａから露出している領域に配置されている。端子部１５Ａ，１５Ｂは、調光シート１０Ｎの一部を構成する。

制御部２０は、交流電圧である駆動電圧を生成し、第１透明電極層１２Ａおよび第２透明電極層１２Ｂに印加する。
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。例えば、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を備え、高分子ネットワークが有する空隙に液晶分子を保持する。調光層１１が含む液晶分子は、例えば、誘電率異方性が正であって、液晶分子の長軸方向の誘電率が液晶分子の短軸方向の誘電率よりも大きい。なお、調光層１１は、所定の色を有する色素であって、液晶分子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１０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、ガラス基板やシリコン基板、あるいは、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。

第１端子部１５Ａおよび第２端子部１５Ｂの各々は、例えば、金属テープや導電性フィルムや導電性ペースト等の導電性接着層、および、ＦＰＣ等の配線基板やリード線等から構成される。

図２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。すなわち、第１透明電極層１２Ａと第２透明電極層１２Ｂとは、調光層１１および配向層１４Ａ，１４Ｂを挟んでいる。

配向層１４Ａ，１４Ｂは、垂直配向膜である。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、調光層１１が含む液晶分子の長軸方向を、配向層１４Ａ，１４Ｂに沿って広がる面の法線方向に沿わせるように、液晶分子を配向する。一方、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、調光層１１が含む液晶分子の長軸方向を上記法線方向以外の方向に変更可能にする。

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を垂直配向膜として機能させる処理は、例えば、ラビング処理、偏光照射処理、微細加工処理である。

ノーマルタイプにおいては、透明電極層１２Ａ，１２Ｂに駆動電圧が印加されていないとき、すなわち、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、調光層１１が含む液晶分子の長軸方向の向きは不規則になる。そのため、調光層１１に入射した光は散乱し、調光シート１０は不透明になる。一方、透明電極層１２Ａ，１２Ｂに駆動電圧が印加され、第１透明電極層１２Ａと第２透明電極層１２Ｂとの間に電位差が生じているとき、その電位差に応じて液晶分子が配向され、液晶分子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。その結果、調光層１１を光が透過しやすくなる。印加される駆動電圧が所定の範囲内で大きくなるにつれて、調光シート１０の透明度は高くなる。

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、配向層１４Ａ，１４Ｂによって液晶分子が配向され、液晶分子の長軸方向が配向層１４Ａ，１４Ｂに沿った面の法線方向に沿った向きとなる。その結果、調光シート１０は、透明になる。一方、透明電極層１２Ａ，１２Ｂに駆動電圧が印加されているとき、第１透明電極層１２Ａと第２透明電極層１２Ｂとの間の電位差に応じて、液晶分子が上記法線方向と異なる方向に向けられ、調光層１１を光が透過しにくくなる。印加される駆動電圧が所定の範囲内で大きくなるにつれて、調光シート１０の透明度は低くなる。

［遮光率］
調光シート１０は、２つの空間の境界に位置する透明な部材に貼り付けられて使用され、上記２つの空間の仕切りとして機能する。調光シート１０が貼り付けられる面は、平面であってもよいし、曲面であってもよい。例えば、調光シート１０は、窓ガラスやパーテーションやガラス壁等の建材、あるいは、自動車の窓ガラス等の車両用部材に取り付けられる。

調光シート１０が空間内の明るさを任意に調整可能であるためには、駆動電圧の制御によって、調光シート１０を、その遮光性が明確に異なる第１状態と第２状態とに切り替え可能であればよい。

一般に、調光シート１０の透明度は、調光シート１０における光の拡散の程度を示すヘイズによって評価される。これに対し、調光シート１０の遮光性は、平行光と拡散光とを区別せずに、一方の空間からどの程度の光が調光シート１０を透過して他方の空間を照らすかを問題とするものである。この問題は、ヘイズによっては正確に評価することが困難である。例えば、ヘイズは、一定以上の拡散状態では感受性が低くなり、ヘイズの変化は遮光性の変化と完全には一致しない。そこで、本願の発明者は、ＪＩＳ Ｌ １０５５：２００９（Ａ法）に規定される遮光率を用いて調光シート１０の遮光性を評価することで、調光シート１０における明るさの調整機能を評価可能であることを見出した。

本願の発明者は、調光シート１０の試験例を用いた検証によって、遮光率が１０％以上異なれば、調光シート１０の遮光性の差が、人によって認識可能であることを見出した。すなわち、調光シート１０における第１状態と第２状態との遮光率が１０％以上異なれば、第１状態と第２状態との切り換えによる空間内の明るさの変化が知覚可能である。

第１状態は、制御部２０から透明電極層１２Ａ，１２Ｂに印加される予め定められた駆動電圧の範囲内において、調光シート１０の遮光率が最も高い状態であり、第２状態は、上記駆動電圧の範囲内において、調光シート１０の遮光率が最も低い状態である。制御部２０は、調光シート１０の状態を、第１状態と第２状態との２つの状態に切り替えてもよいし、第１状態と第２状態との間の遮光率を有する状態も含めて、３以上の状態に切り替えてもよい。第１状態よりも第２状態の方が、調光シート１０の透明度は高くなる。

さらに、本願の発明者は、駆動電圧と遮光率との関係を解析することによって、遮光率の変化の速さ、すなわち、調光シート１０による明るさの変化の速さを評価した。これについて、以下に詳述する。

図３は、上記解析の結果得られたノーマルタイプの調光シート１０Ｎにおける駆動電圧と遮光率との関係の標準的な傾向を示す。図３が示すように、透明電極層１２Ａ，１２Ｂに印加する駆動電圧である印加電圧Ｖｏが０Ｖのとき、遮光率Ｓは最大となる。印加電圧Ｖｏを０Ｖから上昇させるとき、印加電圧Ｖｏが小さい期間においては、遮光率Ｓは印加電圧Ｖｏの上昇に伴って緩やかに低下する。印加電圧Ｖｏが中程度の大きさになると、遮光率Ｓは印加電圧Ｖｏの上昇に伴って急速に低下する。印加電圧Ｖｏがさらに大きくなると、遮光率Ｓは印加電圧Ｖｏの上昇に伴って緩やかに低下し、印加電圧Ｖｏが所定値以上の大きさになると、遮光率Ｓは緩和してほぼ変化しなくなる。

ここで、遮光率Ｓが１０％変化する印加電圧Ｖｏの範囲を、対象範囲ＶＲと定義し、対象範囲ＶＲにおける印加電圧Ｖｏ［Ｖ］に対する遮光率Ｓ［％］の変化率、すなわち、印加電圧Ｖｏの１Ｖあたりの上昇に対する遮光率Ｓの変化量を、対象変化率ＲＣと定義する。すなわち、対象範囲ＶＲの下限の印加電圧ＶｏをＶ１、対象範囲ＶＲの上限の印加電圧ＶｏをＶ２とするとき、ノーマルモードにおいて、対象変化率ＲＣの絶対値である｜ＲＣ｜は、｜ＲＣ｜＝｜−１０｜／（Ｖ２−Ｖ１）の計算式によって求められる。図３においては、一例として、１つの対象範囲ＶＲを示している。

上述のように、遮光率Ｓが１０％以上変化すると、空間内の明るさの変化が認識可能となる。対象変化率ＲＣは、明るさの変化が認識可能な程度に調光シート１０の遮光率Ｓが変化する場合における、印加電圧Ｖｏに対する遮光率Ｓの変化率を示す。

本願の発明者は、調光シート１０の試験例を用いた検証によって、透明電極層１２Ａ，１２Ｂに印加される駆動電圧の範囲内において、対象変化率ＲＣの絶対値の最大値が０．７以上であれば、明るさの変化のタイミングを認識可能な程度に遮光率の変化の速さが良好となることを見出した。例えば、駆動電圧を０Ｖとして第１状態を実現し、駆動電圧を５０Ｖとして第２状態を実現するとき、０Ｖ以上５０Ｖ以下の範囲に含まれる各対象範囲ＶＲでの対象変化率ＲＣのうち、その絶対値の最大値が０．７以上であればよい。

なお、リバースタイプの調光シート１０Ｒでは、ノーマルタイプと比較して、印加電圧Ｖｏの増減に対する遮光率Ｓの増減の方向が反対となる。すなわち、印加電圧Ｖｏが０Ｖのとき、遮光率Ｓは最小となり、印加電圧Ｖｏを０Ｖから上昇させるとき、印加電圧Ｖｏが小さい期間においては、遮光率Ｓは印加電圧Ｖｏの上昇に伴って緩やかに上昇する。印加電圧Ｖｏが中程度の大きさになると、遮光率Ｓは印加電圧Ｖｏの上昇に伴って急速に上昇する。印加電圧Ｖｏがさらに大きくなると、遮光率Ｓは印加電圧Ｖｏの上昇に伴って緩やかに上昇し、印加電圧Ｖｏが所定値以上の大きさになると、遮光率Ｓは緩和してほぼ変化しなくなる。

リバースタイプにおいても、遮光率Ｓが１０％変化する印加電圧Ｖｏの範囲を、対象範囲ＶＲと定義し、対象範囲ＶＲにおける印加電圧Ｖｏ［Ｖ］に対する遮光率Ｓ［％］の変化率を対象変化率ＲＣと定義する。対象範囲ＶＲの下限の印加電圧ＶｏをＶ１、対象範囲ＶＲの上限の印加電圧ＶｏをＶ２とするとき、対象変化率ＲＣの絶対値は、｜ＲＣ｜＝｜１０｜／（Ｖ２−Ｖ１）の計算式によって求められる。

リバースタイプの場合も、透明電極層１２Ａ，１２Ｂに印加される駆動電圧の範囲内において、対象変化率ＲＣの絶対値の最大値が０．７以上であれば、遮光率の変化の速さが良好となる。

以下、試験例の構成、および、検証結果について詳細に説明する。
調光シート１０の総厚および調光層１１の構成を変更することによって、対象変化率ＲＣの絶対値の最大値が異なる５つの試験例を得た。調光層１１の構成には、調光層１１を構成する液晶の種類、組成、調光層１１に高分子が含まれる場合における高分子の密度、調光層１１がＰＮＬＣから構成される場合における高分子ネットワークの空隙の大きさ、が含まれる。各試験例は、ノーマルタイプの調光シート１０Ｎである。

調光シート１０の総厚が小さいほど、遮光率の最大値が小さくなり、調光シート１０の総厚が大きいほど、遮光率の最小値が大きくなる傾向がある。遮光率の最大値と最小値との差、すなわち、第１状態と第２状態との遮光率の差を十分に確保するためには、調光シート１０の総厚は、４０μｍ以上４００μｍ以下であることが好ましい。この場合に用いられる透明支持層１３Ａ，１３Ｂの厚さは、２０μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましく、調光層１１の厚さは、５μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。

試験例１の調光シートは、ＰＮＬＣからなる調光層１１、ＩＴＯからなる透明電極層１２Ａ，１２Ｂ、ポリエチレンテレフタレートからなる透明支持層１３Ａ，１３Ｂを備える。試験例１の調光シートの総厚は１２０μｍであり、第１透明支持層１３Ａおよび第２透明支持層１３Ｂの各々の厚さは５０μｍである。

試験例２の調光シートは、試験例１に対して、調光層１１の総厚および調光層１１の構成が異なる。試験例２の調光シートの総厚は２７０μｍであり、第１透明支持層１３Ａおよび第２透明支持層１３Ｂの各々の厚さは１２５μｍである。

試験例３の調光シートは、試験例１に対して、調光層１１の総厚および調光層１１の構成が異なる。試験例３の調光シートの総厚は４００μｍであり、第１透明支持層１３Ａおよび第２透明支持層１３Ｂの各々の厚さは１８８μｍである。

試験例４の調光シートは、試験例１に対して、調光層１１の総厚および調光層１１の構成が異なる。試験例４の調光シートの総厚は４００μｍであり、第１透明支持層１３Ａおよび第２透明支持層１３Ｂの各々の厚さは１８８μｍである。

試験例５の調光シートは、試験例１に対して、調光層１１の総厚および調光層１１の構成が異なる。試験例５の調光シートの総厚は４００μｍであり、第１透明支持層１３Ａおよび第２透明支持層１３Ｂの各々の厚さは１８８μｍである。

試験例１の調光シートを２つの空間の境界に配置するとともに一方の空間内に白色光源を配置し、駆動電圧を変化させることにより遮光率を変化させて、他方の空間内の明るさの変化を官能評価した。その結果、遮光率が１０％変化すると、明るさの変化が認識可能であることが確認された。また、遮光率が５０％変化すると、明るさの変化がより明瞭に認識可能であった。

したがって、調光シート１０における第１状態と第２状態との遮光率の差が１０％以上であれば、第１状態と第２状態との切り換えによって空間内の明るさを調整可能であることが確認された。そして、第１状態と第２状態とにおける調光シート１０の遮光性の差を際立たせて、空間内の明るさの調整機能を高めるためには、第１状態と第２状態との遮光率の差は、５０％以上であることが好ましいことが確認された。

また、遮光率が３０％以上であると、調光シート１０によって光が遮られていることが認識可能であった。したがって、第１状態における遮光率は３０％以上であることが好ましい。

図４は、各試験例について、印加される駆動電圧と遮光率との関係の測定結果を示す。各試験例について、遮光率Ｓを１％刻みにずらして複数の対象範囲ＶＲを設定し、対象範囲ＶＲごとに、印加電圧Ｖｏの上限と下限とをグラフから読み取って、対象変化率ＲＣを算出した。そして、対象変化率ＲＣの絶対値の最大値を求めた。

試験例１においては、遮光率Ｓが４４％から３４％、および、４３％から３３％となる対象範囲ＶＲの辺り、すなわち、印加電圧Ｖｏが１２Ｖ付近であるときに、対象変化率ＲＣの絶対値が最大となる。対象変化率ＲＣの絶対値の最大値は、約５．３である。

試験例２においては、遮光率Ｓが４７％から３０％まで変化する場合に含まれる各対象範囲ＶＲの辺り、すなわち、印加電圧Ｖｏが７〜８Ｖ付近であるときに、対象変化率ＲＣの絶対値が最大となる。対象変化率ＲＣの絶対値の最大値は、約７．１である。

試験例３においては、遮光率Ｓが５１％から３４％まで変化する場合に含まれる各対象範囲ＶＲの辺り、すなわち、印加電圧Ｖｏが１５〜２５Ｖ付近であるときに、対象変化率ＲＣの絶対値が最大となる。対象変化率ＲＣの絶対値の最大値は、約１．０である。

試験例４においては、遮光率Ｓが４１％から２８％まで変化する場合に含まれる各対象範囲ＶＲの辺り、すなわち、印加電圧Ｖｏが１５〜２０Ｖ付近であるときに、対象変化率ＲＣの絶対値が最大となる。対象変化率ＲＣの絶対値の最大値は、約１．８である。

試験例５においては、遮光率Ｓが３６％から２４％まで変化する場合に含まれる各対象範囲ＶＲの辺り、すなわち、印加電圧Ｖｏが１０〜２５Ｖ付近であるときに、対象変化率ＲＣの絶対値が最大となる。対象変化率ＲＣの絶対値の最大値は、約０．６である。

印加電圧Ｖｏを徐々に変化させたとき、各試験例の調光シートの遮光率Ｓは、図４に示す各試験例の曲線に沿って変化する。このことは、第１状態と第２状態とを切り替えるために、所定の駆動電圧を印加した場合、各試験例の調光シートの遮光率が、短期的に見て、時間とともに図４に示す各試験例の曲線と同様に変化することを示唆する。対象変化率ＲＣの絶対値が大きいほど、当該対象変化率ＲＣを有する変化率範囲での遮光率の変化が速いこと、すなわち、当該範囲で遮光率が１０％変化するのに要する時間が短いことが示唆される。言い換えれば、対象変化率ＲＣの絶対値が大きいほど、明るさが認識可能に変化するのに要する時間が短くなる。

したがって、対象変化率ＲＣの絶対値の最大値が大きいほど、第１状態と第２状態とを切り替えるための駆動電圧の切り替えを制御部２０が指示してから、遮光率の変化が完了するまでのいずれかの時点において、より速く遮光率が１０％変化する。すなわち、上記時点において、遮光率が、明るさの変化が認識可能な変化量だけ、より速く変化する。結果として、調光シート１０による明るさの切り替えのタイミングが観察者に認識されやすくなる。

各試験例について、調光シートを２つの空間の境界に配置するとともに一方の空間内に白色光源を配置し、駆動電圧を０Ｖから５０Ｖに切り替えて、他方の空間内の明るさの変化を官能評価した。その結果、試験例５では、明るさの切り替わりのタイミングが認識し難かった。これに対し、試験例１〜４では、明るさの切り替わりが認識できた。特に、試験例１および試験例２では、明るさが瞬間的に変化するように感じられた。

したがって、対象変化率ＲＣの絶対値の最大値が０．７以上であれば、遮光率の変化の速さが良好となることが確認された。また、対象変化率ＲＣの絶対値の最大値が３．０以上であれば、遮光率の変化の速さが特に高められることが確認された。

なお、対象変化率ＲＣの絶対値の最大値は、６．０以下であることが好ましい。調光シート１０において、調光層１１にかかる実効電圧は、端子部１５Ａ，１５Ｂから離れるほど低下する。したがって、狭い電圧範囲で遮光率が大きく変化すると、調光シート１０の面内で遮光率に差が生じ、ムラのように視認される場合がある。特に、調光シート１０の面積が大きいほど、こうした問題が顕著になる。対象変化率ＲＣの絶対値の最大値が６．０以下であれば、各対象範囲ＶＲにおいて遮光率の変化が急激すぎない程度に抑えられ、すなわち、各対象範囲ＶＲの電圧範囲が狭くなりすぎることが抑えられる。それゆえ、最大の対象変化率ＲＣを有する対象範囲ＶＲの付近の電圧を用いて調光シート１０を駆動する場合にも、遮光率の差に起因したムラの発生が抑えられる。

続いて、遮光率と他のパラメータとの差異について検証した結果を説明する。図５〜図９は、各試験例について、駆動電圧と、遮光率、全光線透過率、平行光線透過率、拡散透過率、および、ヘイズの各々との関係の測定結果を示す。全光線透過率、平行光線透過率、拡散透過率、および、ヘイズは、ＪＩＳ Ｋ ７３６１−１：１９９７およびＪＩＳ Ｋ ７１３６：２０００に準拠して測定した。図５は試験例１、図６は試験例２、図７は試験例３、図８は試験例４、図９は試験例５の測定結果を示す。図５〜図９において、Ｓは遮光率、Ｔ．Ｔは全光線透過率、Ｐ．Ｔは平行光線透過率、ＤＩＦは拡散透過率、ＨＺはヘイズを示す。

図５〜図９を参照すると、印加電圧Ｖｏに対する遮光率の変化の態様は、全光線透過率、平行光線透過率、拡散透過率、および、ヘイズの各パラメータのいずれとも異なっていることがわかる。具体的には、全光線透過率と拡散透過率とはヘイズの算出に用いられるパラメータであり、平行光線透過率と拡散透過率とは全光線透過率の成分であるから、これらのパラメータの変化は連動している。一方、これらのパラメータと遮光率とを比較すると、変化率が変わる電圧の大きさや、変化率の大きい電圧範囲が異なっている。例えば、遮光率はおよびヘイズは、いずれも、印加電圧の上昇に従って低下するが、ヘイズよりも遮光率の方が、低電圧領域での変化量が大きい。言い換えれば、ヘイズが最大値からほぼ変化していない低電圧領域においても、遮光率は低下を開始している。

したがって、調光シート１０における明るさの調整機能の評価、すなわち、調光シート１０の遮光性の評価に、従来から調光シート１０の透明度の評価に用いられてきたヘイズ等ではなく、評価対象に適した方法で測定されるパラメータである遮光率を用いることの意義は大きい。

また、各試験例について、駆動電圧が０Ｖであるときのクラリティを測定した。クラリティは、狭角散乱光を用いて調光シート１０の状態を評価するパラメータであり、上記ヘイズの測定に用いられる装置と同じ積分球式の光線透過率測定装置を用いて測定される。クラリティによって、調光シート１０を通した被写体の像において、被写体における非常に微小な部分が、どの程度鮮明であるかを評価することが可能であり、クラリティの値が小さいほど、調光シート１０越しの被写体の鮮明さが低下する。

クラリティは、光源と積分球との間に配置された調光シートの試験片を透過した光のなかで、調光シートに入射した平行光の光軸に対して直進する直進光の光量をｌＣとし、平行光の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ｌＲとするときに、下記式（１）によって算出される。

１００×（ｌＣ−ｌＲ）／（ｌＣ＋ｌＲ） ・・・（１）
クラリティの測定結果は、試験例１が４６．０％、試験例２が５１．８％、試験例３が７．４％、試験例４が３９．９％、試験例５が９．７％であった。

これらの結果から、試験例１の調光シートは、明るさの調整機能に優れるとともに、調光シート越しの対象の隠蔽機能にも優れていることがわかる。したがって、試験例１の調光シートは、仕切りとしての有用性が高い。

［調光シートの管理方法］
調光シートの管理方法は、例えば、調光シートの製造に用いられる。調光シートの管理方法では、調光シートが正常であるか否かの判定が行われる。調光シートが正常であると判定する条件は、条件１として、対象変化率ＲＣの絶対値の最大値が０．７以上であることを含む。

調光シートの管理方法が調光シートの製造に用いられる場合、調光シートの製造方法は、調光シートを形成した後に、駆動電圧の大きさを変化させつつ調光シートの遮光率を測定して、対象変化率ＲＣの絶対値の最大値を算出すること、および、対象変化率ＲＣの絶対値の最大値が条件１を満たす調光シートを正常であると判定することを含む。

こうした製造方法によれば、空間内の明るさの調整機能を有するとともに、明るさの切り替わりのタイミングが観察者に認識されやすい調光シート１０の製造が可能である。
なお、調光シートが正常であると判定する条件は、上記条件１に加えて、上述した対象変化率ＲＣの絶対値の最大値の上限や、上述した第１状態と第２状態との遮光率の差の下限を含んでもよい。

以上、上記実施形態によれば、以下に列挙する効果が得られる。
（１）対象変化率ＲＣの絶対値の最大値が０．７以上であるため、調光シート１０による明るさの切り替わりのタイミングが観察者に認識されやすくなる。その結果、明るさの調整機能を有するとともに、この機能を観察者に明瞭に示すことのできる調光シート１０が実現される。

（２）対象変化率ＲＣの絶対値の最大値が６．０以下であることにより、遮光率が１０％変化する電圧の範囲が狭くなりすぎることが抑えられるため、調光シート１０の広がりに応じて電圧降下が生じる場合であっても、調光シート１０の面内において遮光率の認識可能な差が生じることが抑えられる。その結果、調光シート１０にムラが視認されることが抑えられる。

（３）調光シート１０における第１状態の遮光率、すなわち、所定の範囲の駆動電圧が印加される場合における調光シート１０の遮光率の最大値が３０％以上であることにより、第１状態での調光シート１０の遮光性が十分に確保される。したがって、遮光性の良好な調光シート１０が実現できる。

（４）調光シート１０における第１状態と第２状態との遮光率の差が５０％以上である。言い換えれば、調光シート１０は、駆動電圧の印加によって遮光率を５０％以上変化させることが可能に構成されている。こうした構成によれば、第１状態と第２状態との切り替えによって、空間内の明るさをより大きく変化させることができる。したがって、調光シート１０による明るさの調整機能が高められる。

（５）調光層１１が、高分子ネットワーク型液晶、または、高分子分散型液晶を含む構成であれば、遮光率の最大値と最小値との差が大きく、かつ、対象変化率ＲＣの絶対値の最大値が大きい調光シートが実現されやすい。

（６）調光シート１０が正常であると判定する条件として、上記条件１を用いる調光シートの管理方法によれば、調光シート１０の遮光性に関する品質の管理が可能である。そして、この管理方法を用いることで、空間内の明るさの調整機能を有するとともに、明るさの切り替わりのタイミングが観察者に認識されやすい調光シート１０の製造等が可能である。

［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。
・上述のように調光装置１００の制御部２０は、調光シート１０の状態を、第１状態と第２状態との２つの状態に切り替えてもよいし、第１状態と第２状態との間の遮光率を有する状態も含めて、３以上の状態に切り替えてもよい。制御部２０が、対象変化率ＲＣの絶対値が最大となる対象範囲ＶＲの上限値以上の駆動電圧を印加することで、空間内の明るさの調整機能を有するとともに、明るさの切り替わりのタイミングが観察者に認識されやすい調光シート１０を備える調光装置１００が実現される。

調光シート１０の状態を３以上の状態に切り替える場合、制御部２０は、例えば、相互に異なる遮光率を駆動電圧に変換するためのテーブル等の情報を備え、外部の操作機器などから指定される遮光率に対応づけられた駆動電圧を調光シート１０に印加する。

ここで、制御部２０が切り換える調光シート１０の複数の状態において、各状態の遮光率は、他の状態の遮光率と１０％以上異なっていることが好ましい。こうした構成によれば、調光シート１０の状態の切り替えの度に、明るさの変化が観察者に認識可能となる。したがって、調光装置１００によって、空間内の明るさを複数の段階に切り替えることが可能であり、明るさの調整機能が高められる。

・調光シート１０は、第１状態において、画像を投影されるスクリーンとして用いられてもよい。第１状態における遮光率が高い調光シート１０であるほど、投影のための光の透過を抑えて画像を明瞭に映すことの可能なスクリーンの実現が可能である。

１０，１０Ｎ，１０Ｒ…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、１５Ａ，１５Ｂ…端子部、２０…制御部、１００…調光装置。

Claims (8)

1. 調光層と、前記調光層を挟む一対の透明電極層とを備える調光シートであって、
   前記透明電極層への印加電圧を変えて前記調光シートの遮光率、ＪＩＳ Ｌ １０５５：２００９に定められる遮光率をいう、を変えた場合において、前記遮光率が１０％変化する前記印加電圧の範囲を対象範囲と定義し、前記対象範囲での前記印加電圧［Ｖ］に対する前記遮光率［％］の変化率を対象変化率と定義すると、前記対象変化率の絶対値の最大値が０．７以上６．０以下である
   調光シート。
2. 前記遮光率の最大値が３０％以上である
   請求項１に記載の調光シート。
3. 前記透明電極層への電圧の印加によって前記遮光率を５０％以上変化させることが可能に構成されている
   請求項１または２に記載の調光シート。
4. 前記調光シートは、曲面状を有する
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の調光シート。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の調光シートと、
   前記透明電極層への電圧の印加を制御する制御部と、
   を備える調光装置。
6. 前記調光シートの総厚は、２７０μｍ以上４００μｍ以下であり、
   前記制御部は、前記電圧の切り替えによって、前記調光シートを前記遮光率が互いに異なる複数の状態に切り替える
   請求項５に記載の調光装置。
7. 前記制御部は、前記電圧の切り替えによって、前記調光シートを前記遮光率が互いに１０％以上異なる前記複数の状態に切り替える
   請求項６に記載の調光装置。
8. 調光層と、前記調光層を挟む一対の透明電極層とを備え、前記一対の透明電極層への電圧の印加によってＪＩＳ Ｌ １０５５：２００９に定められる遮光率を変化させることが可能に構成された調光シートの管理方法であって、
   前記調光シートが正常であるか否かを判定することを含み、
   前記調光シートが正常であると判定する条件に、前記透明電極層への印加電圧を変えて前記調光シートの前記遮光率を変えた場合での、前記遮光率が１０％変化する前記印加電圧の範囲を対象範囲と定義し、前記対象範囲での前記印加電圧［Ｖ］に対する前記遮光率［％］の変化率を対象変化率と定義する場合において、前記対象変化率の絶対値の最大値が０．７以上であることを含む
   調光シートの管理方法。