JP7120291B2 - 調光シート及び調光シートの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、光透過率の可変な調光シート及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と、調光層を挟む一対の透明電極層とを備えている。一対の透明電極層間には、駆動電圧が印加される。透明電極層間の電位差に応じて液晶分子の配向状態が変わることにより、調光シートの光透過率が変わる。例えば、液晶分子の長軸方向が調光層の厚さ方向に沿う状態であるとき、調光シートは無色透明であり、調光シートの光透過率は高い。また、液晶分子の長軸方向が調光層の厚さ方向と交差する状態であるとき、調光層内で光が散乱し、調光シートの光透過率は低い（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１８－４５１３５号公報

調光シートは、例えば、建物の窓ガラス、パーティション等の建材、又は車両の窓ガラス等に貼り付けられて、空間を仕切る部材の一部として利用される。近年では調光シートの付加価値を高めるため、調光シートの意匠性が着目されている。調光シートにおける意匠性の向上は、調光シートの適用範囲を大きく拡張させ得ると共に、調光される空間に新たな需要を創出し得る。このため、意匠性を高めた調光シートの開発が要請されている。

上記課題を解決する調光シートは、第１透明電極層と、第２透明電極層と、前記第１透明電極層と前記第２透明電極層との間に位置する調光層と、前記第１透明電極層に対して前記調光層とは反対側に位置する第１透明支持層であって前記第１透明電極層を支持する支持面を備えた前記第１透明支持層と、前記第２透明電極層に対して前記調光層とは反対側に位置する第２透明支持層と、を備え、前記第１透明電極層は、第１電極要素と第２電極要素とを含み、前記第１電極要素と前記第２電極要素とは、前記支持面に沿って並ぶ別々の層状体であり、かつ、前記支持面に沿って延びる溝によって相互に電気的に絶縁され、前記溝の深さ方向は、前記第１透明電極層の厚さ方向であり、前記溝は、前記第１透明電極層を貫通し前記第１透明支持層を貫通しない深さを有する。

上記構成によれば、第１電極要素と第２電極要素との一方のみに電圧信号を印加する、あるいは、第１電極要素と第２電極要素とに互いに異なる電圧信号を印加することによって、調光シートにおける第１電極要素が位置する領域と第２電極要素が位置する領域との光透過率を変えることができる。したがって、第１電極要素と第２電極要素との両方に電圧信号を印加せず、これらの電極要素の位置する領域の光透過率に差がない状態と、上述のように各電極要素の位置する領域の光透過率に差がある状態との切替が可能となるため、調光シートの意匠性の向上が可能である。そして、溝は、第１透明電極層を貫通し第１透明電極層を貫通しない深さを有するため、第１透明支持層の中で支持面とは反対側の面では溝による光の散乱が抑えられる。結果として、少なくとも上記の反対側の面と対向する位置から調光シートを第１透明電極層側からみたときに溝を目立たなくすることができる。このため、調光シートの美観を向上することができる。

上記調光シートについて、前記溝は、前記第１透明電極層の前記調光層側の面に開口部を備え、前記溝の少なくとも一部には前記調光層を構成する調光材の一部が充填されることが好ましい。

上記構成によれば、溝の少なくとも一部に調光材の一部が充填されることにより、調光シートを第１透明支持層側又は第２透明支持層側から見たときに、溝を視認しにくくすることができる。

上記調光シートについて、前記溝への前記調光材の充填率が８０％以上であることが好ましい。
上記構成によれば、溝への調光材の充填率を８０％以上とすることにより、溝をより視認しにくくすることができる。

上記調光シートについて、前記調光層にはスペーサが設けられ、前記溝の幅は、前記スペーサの直径よりも小さいことが好ましい。
上記構成によれば、溝にスペーサが入り込むことを抑制することができる。このため、溝への調光層の充填が、溝に入ったスペーサにより妨げられにくい。

上記調光シートについて、前記溝は、前記第１透明電極層の前記調光層側の面に開口部を備え、前記溝の前記開口部の周りに存在するバリの高さが、前記調光層の厚さよりも小さいことが好ましい。

上記構成によれば、第１透明電極層に形成されたバリの先端が、調光層を介して第２透明電極層に接触するのを防ぐことができる。このため、第１透明電極層及び第２透明電極層の間で短絡が発生することを抑制することができる。

上記調光シートについて、前記溝は前記第２電極要素を囲む閉じた枠線状の形状を有することが好ましい。
上記構成によれば、閉じた形状を有する溝によって第２電極要素を区画することができる。つまり、閉じた枠線状であれば第２電極要素を区画することができるため、第２電極要素のレイアウトの制約を少なくすることができる。

上記課題を解決する調光シートの製造方法は、第１透明支持層及び前記第１透明支持層に支持された第１透明電極層とを含む積層体に、前記第１透明電極層側から、前記透明電極層及び前記透明支持層に切り込みを入れて、前記第１透明電極層を貫通し前記第１透明支持層を貫通しない深さを有する溝を形成し、前記第１透明電極層内に前記溝によって形成された第１電極要素と第２電極要素とを形成する工程と、前記溝が形成された前記積層体と、第２透明支持層及び前記第２透明支持層に支持された第２透明電極層とを含む積層体との間に調光層を設ける工程と、を有する。

上記構成によれば、第１電極要素と第２電極要素との一方のみに電圧信号を印加する、あるいは、第１電極要素と第２電極要素とに互いに異なる電圧信号を印加することによって、調光シートにおける第１電極要素が位置する領域と第２電極要素が位置する領域との光透過率を変える調光シートを製造することができる。したがって、第１電極要素と第２電極要素との両方に電圧信号を印加せず、これらの電極要素の位置する領域の光透過率に差がない状態と、上述のように各電極要素の位置する領域の光透過率に差がある状態との切替が可能となるため、調光シートの意匠性の向上が可能である。そして、溝は、第１透明電極層側から切り込みを入れることによって形成するため、例えば、溝を、第１透明電極層のエッチング等により除去する工程を含む方法で形成するよりも簡便に形成することができる。また、溝は、第１透明電極層を貫通し第１透明電極層を貫通しない深さを有するため、調光シートを第１透明電極層側からみたときに溝を目立たなくすることができる。このため、調光シートの美観を向上することができる。

本発明によれば、調光シートの意匠性を高めることができる。

一実施形態におけるノーマル型の調光シートの正面図。 同実施形態の調光シートの断面図。 同実施形態の調光シートの断面図。 同実施形態の調光シートの断面構造の拡大図。 同実施形態の調光シートの断面構造を示すＳＥＭ写真。 同実施形態の調光シートの製造方法に含まれる一工程を説明する模式図。 同実施形態における非駆動状態の調光シートの正面図。 変形例における駆動状態の調光シートの正面図。 変形例における調光シートの断面図。

図１～図６を参照して、調光シート及び調光シート製造方法の一実施形態を説明する。本実施形態の調光シート１０は、調光シート１０に電圧信号が印加されていないときに駆動対象とする領域の入射光を散乱させて透光性を低下させ、調光シート１０に電圧信号が印加されたときに透光性を上昇させるノーマルタイプである。

［調光シートの構成］
図１が示すように、調光シート１０は、第１面１１Ｆと、第１面１１Ｆとは反対側の面である第２面１１Ｒとを有する。調光シート１０は、駆動領域２０と、非駆動領域２１とを有する。

駆動領域２０は、調光シート１０の駆動時に電圧信号が印加される電極要素である駆動電極要素３０が位置する領域である。駆動電極要素３０への電圧信号の印加状態に応じて、駆動領域２０の光透過率は変わる。駆動電極要素３０は、第１電極要素の一例である。

非駆動領域２１は、浮遊領域２２と、浮遊領域２２を囲む境界領域２３とを含む。浮遊領域２２は、調光シート１０の駆動時に電圧信号が印加されない電極要素である浮遊電極要素３１が位置する領域である。浮遊電極要素３１は、第２電極要素の一例である。境界領域２３は、駆動領域２０と浮遊領域２２との間に位置し、浮遊領域２２を囲む閉じた枠線状を有する。境界領域２３には、電極要素は位置しない。なお、図面においては、理解を容易にするために境界領域２３の幅を誇張して示している。非駆動領域２１の光透過率は、調光シート１０の駆動時と非駆動時とで変化しない。

非駆動領域２１は、調光シート１０に図柄を表示させる。図柄は、例えば、文字、数字、記号、図形、絵柄、模様等の１つ又はそれらの組み合わせである。なお、図１が示す調光シート１０は、１つの星型の図形を示しているが、互いに離れた複数の非駆動領域２１を有していてもよい。つまり、調光シート１０は、閉じた領域を形成する境界領域２３を複数備えていてもよい。

接続領域２４は、駆動領域２０に電圧信号を印加するための領域であり、外部配線２５が接続される。接続領域２４と駆動領域２０とは互いに隣り合う。接続領域２４が設けられる位置は特に限定されない。接続領域２４は、例えば、調光シート１０の隅部に位置する。

図２は、図１におけるII-II線に沿った断面図であり、すなわち、駆動領域２０及び接続領域２４での調光シート１０の断面構造を示す。なお、図２における各層の厚さの比は、説明のため便宜的に示すものであり、図２に示す厚さの比に限定されない。

図２が示すように、調光シート１０は、調光層１１、第１透明電極層１２Ａ、第２透明電極層１２Ｂ、第１透明支持層１３Ａ、及び、第２透明支持層１３Ｂを有する。調光層１１は、第１透明電極層１２Ａと第２透明電極層１２Ｂとに挟まれている。第１透明支持層１３Ａは、第１透明電極層１２Ａに対して調光層１１と反対側の支持面１３０で第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に対して調光層１１と反対側で第２透明電極層１２Ｂを支持する。なお、調光層１１は、単層構造でもよいし多層構造でもよい。多層構造の調光層１１は、調光機能を有する機能層と、機能層と第１透明電極層１２Ａとの間、機能層と第２透明電極層１２Ｂとの間の密着性を高める薄層とを備えていてもよい。

さらに、調光シート１０は、保護層４４を備えている。保護層４４は、第１透明支持層１３Ａに対して第１透明電極層１２Ａと反対側に位置する。保護層４４は、図示しない粘着層を介して第１透明支持層１３Ａに固定されている。

調光シート１０の第１面１１Ｆは、保護層４４における第１透明支持層１３Ａに向かい合う面とは反対側の面である。調光シート１０の第２面１１Ｒは、第２透明支持層１３Ｂにおける第２透明電極層１２Ｂに向かい合う面とは反対側の面である。第２面１１Ｒは、図示しない粘着層を介して、ガラスや樹脂等からなる透明板に貼り付けられる。透明板は、例えば、住宅、店舗、駅、空港等の各種の建物が備える窓ガラス、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、車両や航空機等の移動体が備える窓ガラスやウインドシールドである。透明板の表面は、平面であってもよいし、曲面であってもよい。

接続領域２４は、第１透明電極層１２Ａに電圧信号を印加するための外部配線２５が接続される第１接続領域２４Ａと、第２透明電極層１２Ｂに電圧信号を印加するための外部配線２５が接続される第２接続領域２４Ｂとを含む。

第１接続領域２４Ａは、調光層１１、第２透明電極層１２Ｂ、及び第２透明支持層１３Ｂが無く、第１透明電極層１２Ａが露出した領域である。第１接続領域２４Ａにおいて露出した第１透明電極層１２Ａに、第１端子部５０Ａが接続されている。すなわち、駆動領域２０から第１接続領域２４Ａへは、駆動電極要素３０が延びており、第１接続領域２４Ａでは、駆動電極要素３０に第１端子部５０Ａが接続されている。

第２接続領域２４Ｂは、調光層１１、第１透明電極層１２Ａ、及び第１透明支持層１３Ａ、及び保護層４４が無く、第２透明電極層１２Ｂが露出した領域である。第２接続領域２４Ｂにおいて露出した第２透明電極層１２Ｂに、第２端子部５０Ｂが接続されている。すなわち、駆動領域２０から第２接続領域２４Ｂへは、駆動電極要素３０が延びており、第２接続領域２４Ｂでは、駆動電極要素３０に第２端子部５０Ｂが接続されている。

第１端子部５０Ａと第２端子部５０Ｂとの各々からは外部配線２５が延び、これらの外部配線２５は、制御部５０に接続されている。制御部５０は、第１端子部５０Ａを通じて、第１透明電極層１２Ａの駆動電極要素３０に電圧信号を印加し、第２端子部５０Ｂを通じて、第２透明電極層１２Ｂに電圧信号を印加する。これにより、制御部５０は、駆動領域２０における第１透明電極層１２Ａと第２透明電極層１２Ｂとの間の電位差を制御する。第２透明電極層１２Ｂは、例えば、グランド電位に制御される。調光シート１０と制御部５０とから、調光装置が構成される。

調光層１１は、透明高分子層と液晶組成物とを備えている。透明高分子層は、液晶組成物が充填される空隙を有している。液晶組成物は、透明高分子層が有する空隙に充填されている。液晶組成物は液晶分子を含む。液晶組成物の材料は公知のものを用いることができる。液晶分子の一例は、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、及び、ジオキサン系から構成される群から選択されるいずれかである。なお、調光層１１が単層構造である場合、調光層１１は透明高分子層と液晶組成物とを備える機能層のみからなる。

液晶組成物の保持型式は、高分子ネットワーク型、高分子分散型、及び、カプセル型のいずれかである。高分子ネットワーク型は、３次元の網目状を有した透明な高分子ネットワークを備え、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。高分子ネットワークは、透明高分子層の一例である。高分子分散型は、孤立した多数の空隙を透明高分子層のなかに備え、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透明高分子層のなかに保持する。なお、液晶組成物は、上述した液晶分子以外に、透明高分子層を形成するためのモノマー、及び、二色性色素などを含んでもよい。

第１透明電極層１２Ａ、及び第２透明電極層１２Ｂの各々は、導電性を有し、可視領域の光に対して透明である。第１透明電極層１２Ａ及び第２透明電極層１２Ｂの材料は公知のものを用いることができる。第１透明電極層１２Ａ、第２透明電極層１２Ｂを形成するための材料は、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）等である。

第１透明支持層１３Ａ及び第２透明支持層１３Ｂの各々は、可視領域の光に対して透明な基材である。第１透明支持層１３Ａ及び第２透明支持層１３Ｂの材料は公知のものを用いることができる。第１透明支持層１３Ａ及び第２透明支持層１３Ｂを形成するための材料の一例は、合成樹脂、または、無機化合物であってよい。合成樹脂は、例えば、ポリエステル、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリオレフィン等である。ポリエステルは、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等である。ポリアクリレートは、例えば、ポリメチルメタクリレート等である。無機化合物は、例えば、二酸化ケイ素、酸窒化ケイ素、窒化ケイ素等である。

第１端子部５０Ａ、及び、第２端子部５０Ｂの各々は、例えば、導電性接着層と、配線基板とを備える。導電性接着層は、例えば、異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Anisotropic Conductive Film）、異方性導電ペースト（ＡＣＰ：Anisotropic Conductive Paste）、等方性導電フィルム（ＩＣＦ：Isotropic Conductive Film）、等方性導電ペースト（ＩＣＰ：Isotropic Conductive Paste）等から形成される。配線基板は、例えば、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ:Flexible Printed Circuits）である。

あるいは、第１端子部５０Ａ、及び、第２端子部５０Ｂの各々は、導電性テープ等の導電性材料と外部配線２５とがはんだ付け等によって接合された構造を有していてもよい。
駆動領域２０において、調光層１１は、２つの透明電極層１２Ａ、１２Ｂの間において生じる電圧の変化を受けて、液晶分子の配向を変える。液晶分子における配向の変化は、調光層１１に入る可視光の散乱度合い、吸収度合い、及び、透過度合いを変える。具体的には、駆動領域２０の第１透明電極層１２Ａ及び第２透明電極層１２Ｂに電圧信号が印加されていないとき、液晶分子の長軸方向の向きは不規則である。そのため、調光層１１に入射した光の散乱度合いは大きくなり、駆動領域２０は濁って見える。すなわち、調光層１１に電圧信号が印加されていないとき、駆動領域２０は不透明である。一方、透明電極層１２Ａ、１２Ｂに電圧信号が印加され、第１透明電極層１２Ａと第２透明電極層１２Ｂとの間に所定値以上の電位差が生じると、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り、駆動領域２０は透明となる。

図３は、図１におけるIII-III線に沿った断面図であり、境界領域２３と、境界領域２３を挟む駆動領域２０及び浮遊領域２２での調光シート１０の断面構造を示す。
図３が示すように、調光層１１は、複数のスペーサ１５を備える。スペーサ１５は、第１透明電極層１２Ａ及び第２透明電極層１２Ｂの間の距離をほぼ一定に保つ。また、第１透明電極層１２Ａにおいて、駆動領域２０には、駆動電極要素３０が位置し、浮遊領域２２には、浮遊電極要素３１が位置する。言い換えれば、駆動電極要素３０と浮遊電極要素３１とは、第１透明支持層１３Ａの支持面１３０に沿って並ぶ別々の層状体である。

駆動電極要素３０と浮遊電極要素３１とは、溝１２０によって分離されている。溝１２０の深さ方向は、第１透明電極層１２Ａの厚さ方向である。本実施形態において、溝１２０は、第１透明電極層１２Ａの調光層１１側に開口部１２２を有し、第１透明電極層１２Ａを貫通し、第１透明支持層１３Ａの厚さ方向の途中まで延びている。溝１２０で分離されることによって、駆動電極要素３０と浮遊電極要素３１とは互いに絶縁されている。この溝１２０の位置する領域が、境界領域２３である。

図４は、図３の溝１２０及びその周辺の断面構造を拡大した図である。第１透明支持層１３Ａの厚さＴ１及び第１透明電極層１２Ａの厚さＴ２の和である厚さＴ３は、２０μｍ以上２００μｍ以下である。第１透明電極層１２Ａの厚さＴ２は数十ｎｍである。また、調光層１１の厚さは、０．５μｍ以上４６０μｍ以下である。調光シート１０全体の厚さは、４５μｍ以上５００μｍ以下である。なお、第２透明支持層１３Ｂの厚さは第１透明支持層１３Ａの厚さと同一であってもよいし異なっていてもよい。同様に、第２透明電極層１２Ｂの厚さは、第１透明電極層１２Ａの厚さと同一であってもよいし異なっていてもよい。

溝１２０の深さを「Ｄ１」とするとき、溝１２０の深さは、「Ｔ２＜Ｄ１＜Ｔ３」を満たす。上述したように、溝１２０は、第１透明電極層１２Ａを貫通する一方、第１透明支持層１３Ａを貫通しない深さを有している。

溝１２０の幅Ｗ１は、スペーサ１５の直径φ１よりも小さい（幅Ｗ１＜直径φ１）。なお、スペーサ１５の粒径にばらつきがある場合、スペーサ１５の直径φ１は、最も小さい粒径のスペーサ１５の直径φ１である。スペーサ１５の直径φ１が溝１２０の幅Ｗ１よりも大きいため、スペーサ１５は溝１２０に入りにくい。

図５は、溝１２０を含む断面構造のＳＥＭ写真である。写真の中央に示す溝１２０は調光層１１側で開口しているため、溝１２０には、調光層１１の透明高分子層と液晶組成物からなる調光材１１０が充填されている。溝１２０に調光材１１０が充填されない場合、第１透明支持層１３Ａを透過して溝１２０の内側に入射した光は、溝１２０の側面に反射する。この場合には、調光シート１０の外側からみて溝１２０が目立つ。一方、第１透明支持層１３Ａを構成する材料の屈折率は空気の屈折率に比べ調光材１１０の屈折率に近いため、本実施形態のように溝１２０に調光材１１０が充填されると、溝１２０の側面における反射率が小さくなり、調光シート１０の外側からみて溝１２０が視認されにくくなる。また、溝１２０に僅かな空隙１２１（図４参照）が残っていても、溝１２０の容積の多くが調光材１１０によって充填されていれば溝１２０は目立たなくなる。溝１２０を外部から視認されにくくする効果を得るためには、溝１２０の容積に対する調光材１１０の充填率が８０％以上であることが好ましい。

また、上述したように溝１２０の幅Ｗ１は、スペーサ１５の直径φ１よりも小さいため、スペーサ１５が溝１２０へ入り込むことで溝１２０への調光材１１０の充填を妨げないようにすることができる。さらに、調光層１１の厚さが０．５μｍ以上であることにより、８０％以上の充填率で調光材１１０が充填されやすい。その理由は未だ明らかではないが、調光層１１の厚さを大きくすることで、開口部１２２周辺に十分な量の調光材１１０が確保されるため、調光層１１を第１透明電極層１２Ａ及び第２透明電極層１２Ｂで挟んで所定の圧力を加えたときに調光材１１０が溝１２０に充填されやすくなるためと考えられる。

さらに、第１透明電極層１２Ａは、溝１２０の開口部１２２の周辺に形成されたバリ１２３を有する。バリ１２３は、第１透明電極層１２Ａに溝１２０を形成する際に生じるものであり、開口部１２２の周辺から調光層１１側に突出している。溝１２０を形成する際は、バリ１２３の高さＨ１が調光層１１の厚さＴ４よりも低くなるように調整する（Ｈ１＜Ｔ４）。バリ１２３の高さＨ１が調光層１１の厚さＴ４を超えると、第１透明電極層１２Ａが、調光層１１を介して第２透明電極層１２Ｂに接触してしまい、第１透明電極層１２Ａ及び第２透明電極層１２Ｂ間で短絡が生じる。また、バリ１２３の高さＨ１を、調光層１１の厚さＴ４の０．８倍以下としてもよい。このようにすると、調光シート１０が曲面に貼り付けられたり、調光シート１０が意図せずに押圧されたりした場合等に、第１透明電極層１２Ａ及び第２透明電極層１２Ｂの距離が縮んだとしても、第１透明電極層１２Ａと第２透明電極層１２Ｂとの間の短絡を十分に抑えることができる。なお、溝１２０の深さＤ１は、第１透明電極層１２Ａの調光層１１側の面から、第１透明電極層１２Ａの厚さ方向に延びる長さであり、バリ１２３の高さを含まない。

［調光シートの製造方法］
次に図６を参照して、調光シート１０の製造方法について説明する。
まず、第１透明電極層１２Ａ及び第１透明支持層１３Ａを備えたフィルム５１Ａ及び第２透明電極層１２Ｂ及び第２透明支持層１３Ｂを備えたフィルム５１Ｂを準備する。このうち、第１透明電極層１２Ａ及び第１透明支持層１３Ａを備えたフィルム５１Ａに対し、第１透明電極層１２Ａ側からカッティングプロッターを用いて溝１２０を形成する。カッティングプロッターに接続された制御装置は、予め入力された図柄に沿ってカッティングプロッターを動作させ溝１２０を形成する。

なお、カッティングプロッター以外の装置を用いて溝１２０を形成してもよい。例えば、カッティングプロッター以外の刃物や、レーザー切断装置、第１透明電極層１２Ａに溝１２０を形成してもよい。レーザー切断装置としては、例えばＣＯ_２レーザーを備えたレーザーカッター等を用いることができる。

次に、ジビニルベンゼン等を主材料とするスペーサ１５と、スペーサ１５を分散させるための分散媒とを含む液状体を、それらのフィルム５１Ａ，５１Ｂのうち第１透明電極層１２Ａ側及び第２透明電極層１２Ｂ側の面に塗布する。さらに、スペーサ１５を散布したフィルムを加熱し、分散媒を除去する。このとき、いずれか一方のフィルムのみにスペーサ１５を散布するようにしてもよい。

そして、溝１２０が形成されたフィルム５１Ａの第１透明電極層１２Ａと、溝１２０が形成されていないフィルム５１Ｂの第２透明電極層１２Ｂに、透明高分子材料及び液晶組成物を含む調光材を塗布する。このとき、図６に示すように、溝１２０に調光材が充填されなくてもよい。さらに、それらのフィルム５１Ａ，５１Ｂに対し、窒素雰囲気下で紫外線照射を行って調光層１１Ａ，１１Ｂを形成する。こうして得られた１対のフィルムを積層し、所定の大きさの圧力をかけながら貼合する。これにより、溝１２０に調光材が充填される。

調光シート１０は、上流側のロールから搬送したフィルムに対して各種の工程を行い下流側のロールに巻き取るロールツーロール方式、所定の大きさに切断したフィルムに対して各種の工程を行う枚葉式の製造工程のいずれであってもよい。いずれの場合も、溝１２０を形成する工程は、第１透明電極層１２Ａ及び第１透明支持層１３Ａからなるフィルム、第２透明電極層１２Ｂ及び第２透明支持層１３Ｂからなるフィルムを、調光層１１を介して貼り付ける前に行われる。

次に、所定の大きさの調光シート１０の第２面１１Ｒの隅部に切り込みを入れ、第２透明支持層１３Ｂ及び第２透明電極層１２Ｂを剥離する。さらに、調光層１１を除去し、第１透明電極層１２Ａを露出させて接続領域２４を形成する。同様にして、第１面１１Ｆの隅部にも、接続領域２４を形成する。そして、第１端子部５０Ａ及び第２端子部５０Ｂを形成して、外部配線２５を接続領域２４に接続する。さらに接続領域２４をエポキシ樹脂等により封止する。また、第１透明支持層１３Ａに保護層４４を貼り合わせる工程は、１対のフィルムを貼り合わせた後に行われてもよい。
このように第１透明電極層１２Ａ及び第１透明支持層１３Ａに切り込みを入れて溝１２０を形成することで、例えばパターニングに要するレジストマスクの形成、露光、現像、エッチング、レジストマスクの除去、および、洗浄といった工程を含む製造方法に比べ、溝１２０を簡便に形成することができる。

［作用］
次に図７を参照して、本実施形態の作用について説明する。図７は、調光シート１０の非駆動時、すなわち、第１透明電極層１２Ａ及び第２透明電極層１２Ｂに電圧信号が印加されていないときの調光シート１０の透明度合いを模式的に示す。調光シート１０の非駆動時において、駆動領域２０と非駆動領域２１とは、いずれも不透明である。それゆえ、調光シートの１０の全面が、例えば白っぽく濁って見え、非駆動領域２１が構成する文字や絵柄等の像は視認されない。

また、溝１２０は、第１透明電極層１２Ａを貫通し第１透明支持層１３Ａを貫通しない深さを有するため、調光シート１０の第１面１１Ｆ及び第２面１１Ｒのいずれからみても溝１２０が目立たない。加えて、溝１２０に調光材が充填されることにより、溝１２０をさらに視認されにくくすることができる。これにより、図柄を表示するときの調光シート１０の美観が高められる。

図１が示すように、調光シート１０の駆動時には、駆動領域２０が透明になる一方、非駆動領域２１は、不透明である。それゆえ、非駆動領域２１のみが、例えば白っぽく、濁って見え、非駆動領域２１が構成する文字や絵柄等の図柄の像が視認可能となる。

このように、本実施形態の調光シート１０によれば、調光シート１０の面内に、光透過率の互いに異なる領域が形成され、かつ、これらの領域の光透過率の差は、調光シート１０の駆動時にのみ現れる。したがって、調光シート１０の駆動時には、非駆動領域２１が構成する文字や絵柄等の像が視認されることで、調光シート１０が配設されている空間の装飾が可能であり、さらに、調光シート１０の駆動と非駆動との切り換えによって、上記像の出現の有無を切り換えることができるため、空間の装飾状態を動的に変化させることができる。それゆえ、調光シート１０の意匠性の向上が可能である。

以上説明したように、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）駆動電極要素３０と浮遊電極要素３１との一方のみに電圧信号を印加する、あるいは、駆動電極要素３０と浮遊電極要素３１とに互いに異なる電圧信号を印加することによって、調光シート１０における駆動電極要素３０が位置する領域と浮遊電極要素３１が位置する領域との光透過率を変えることができる。したがって、駆動電極要素３０と浮遊電極要素３１との両方に電圧信号を印加せず、これらの電極要素の位置する領域の光透過率に差がない状態と、上述のように各電極要素の位置する領域の光透過率に差がある状態との切替が可能となるため、調光シート１０の意匠性の向上が可能である。そして、溝１２０は、第１透明電極層１２Ａを貫通し第１透明電極層１２Ａを貫通しない深さを有するため、調光シート１０を第１透明電極層１２Ａ側からみたときに溝１２０を目立たなくすることができる。このため、調光シート１０の美観を向上することができる。さらに、例えば、溝１２０を、第１透明電極層１２Ａのエッチング等により除去する工程を含む方法で形成するよりも簡便に形成することができる。

（２）溝１２０の少なくとも一部に調光層１１の一部が充填されることにより、調光シート１０を第１透明支持層１３Ａ側又は第２透明支持層１３Ｂ側から見たときに、溝１２０を視認しにくくすることができる。

（３）溝１２０への調光材の充填率を８０％以上とすることにより、溝１２０をより視認しにくくすることができる。
（４）溝１２０の開口部１２２の内径をスペーサ１５の直径よりも小さくすることにより、溝１２０部にスペーサ１５が入り込むことを抑制することができる。このため、溝１２０への調光層１１の充填が、溝１２０部に入ったスペーサ１５により妨げられにくい。

（５）溝１２０の開口部１２２の周りに存在するバリ１２３の高さが、調光層１１の厚さよりも小さいため、第１透明電極層１２Ａに形成されたバリ１２３の先端が、調光層１１を介して第２透明電極層１２Ｂに接触するのを防ぐことができる。このため、第１透明電極層１２Ａ及び第２透明電極層１２Ｂの間で短絡が発生することを抑制することができる。

（６）溝１２０は浮遊電極要素３１を囲む閉じた枠線状の形状を有する。よって、閉じた枠線状であれば浮遊電極要素３１を区画することができるため、浮遊電極要素３１のレイアウトの制約を少なくすることができる。

［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。また、以下の各変形例は、組み合わせて実施してもよい。

・上記実施形態では、溝１２０は、浮遊電極要素３１を囲む閉じた枠線状の形状を有するものとした。これに代えて若しくは加えて、溝１２０は、第１透明支持層１３Ａの支持面１３０に沿って延びていれば、浮遊電極要素３１を囲む閉じた枠線状を有していなくてもよい。例えば、図８が示すように、第１面１１Ｆと対向する位置から見て、境界領域２３及び溝１２０は、調光シート１０の端部１００に位置する始点から、浮遊領域２２及び浮遊電極要素３１の外周を通り、調光シート１０の端部１００に位置する終点まで延びていてもよい。この場合、浮遊領域２２及び浮遊電極要素３１の端部は、調光シート１０の端部１００に位置する。なお、図８では矩形状の調光シート１０のうち図８中下側の辺を端部１００としているが、境界領域２３及び溝１２０の始点及び終点となる端部１００は、上側の辺、左辺、及び右辺のいずれであってもよく、各辺のいずれか複数であってもよい。

・上記実施形態では、調光シート１０はノーマルタイプとしたが、電圧信号が印加されていないときに入射光を透過させて透光性を上昇させ、電圧信号が印加されたときに入射光を散乱させて透光性を低下させるリバースタイプのものとしてもよい。

図９はリバースタイプの調光シート１０の一例を示す。図９が示すように、リバースタイプの調光シート１０の調光層１１は、多層構造であり、透明高分子層と液晶組成物とを備える機能層１１１と、第１配向層１１２、及び、第２配向層１１３を備える。第１配向層１１２及び第２配向層１１３は、調光層１１を構成する。第１配向層１１２は、調光層１１と第１透明電極層１２Ａとの間に位置し、これらの層と接する。第２配向層１１３は、調光層１１と第２透明電極層１２Ｂとの間に位置し、これらの層と接する。

第１配向層１１２、及び、第２配向層１１３の各々は、例えば、垂直配向膜、あるいは、水平配向膜である。垂直配向膜は、調光層１１の厚さ方向に沿って、液晶分子の長軸方向を配向させる。水平配向膜は、調光層１１の厚さ方向と略直交する方向に沿って、液晶分子の長軸方向を配向させる。このように、第１配向層１１２及び第２配向層１１３は、調光層１１が含む複数の液晶分子における配向を規制する。

第１配向層１１２、及び、第２配向層１１３の各々を形成するための材料は、有機化合物、無機化合物、及び、これらの混合物である。有機化合物は、例えば、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルアルコール、シアン化化合物等である。無機化合物は、例えば、シリコン酸化物、酸化ジルコニウム等である。なお、第１配向層１１２及び第２配向層１１３を形成するための材料は、シリコンであってもよい。シリコンは、無機性の部分と有機性の部分とを有する化合物である。

溝１２０は、第１配向層１１２のうち調光層１１側に開口部１２２を有し、第１配向層１１２及び第１透明電極層１２Ａを貫通し、第１透明電極層１２Ａは貫通しない。つまり、溝１２０の深さは、第１配向層１１２の厚さ、第１透明電極層１２Ａの厚さ及び第１透明支持層１３Ａの厚さの和よりも小さい。溝１２０には調光層１１の一部が充填される。

調光シート１０が第１配向層１１２及び第２配向層１１３を備える場合、駆動領域２０において、透明電極層１２Ａ、１２Ｂに電圧信号が印加されていないとき、液晶分子の長軸方向の向きは調光層１１の厚さ方向に沿った向きとなる。したがって、駆動領域２０は透明である。一方、駆動領域２０において、透明電極層１２Ａ、１２Ｂに電圧信号が印加されているとき、液晶分子の長軸方向の向きは調光層１１の厚さ方向と交差する向きとなる。したがって、駆動領域２０は濁って見え、不透明となる。調光シート１０が第１配向層１１２及び第２配向層１１３を備える場合、浮遊領域２２及び境界領域２３では、液晶分子の長軸方向の向きが常に調光層１１の厚さ方向に沿った向きとなるため、非駆動領域２１は、常に透明である。

それゆえ、調光シート１０の非駆動時において、駆動領域２０と非駆動領域２１とは、いずれも透明であり、非駆動領域２１が構成する文字や絵柄等の像は視認されない。一方、調光シート１０の駆動時には、駆動領域２０が不透明になる一方、非駆動領域２１は、透明であるため、非駆動領域２１が構成する文字や絵柄等の像が視認可能となる。

このように、調光シート１０が第１配向層１１２及び第２配向層１１３を備える場合であっても、調光シート１０の面内に、光透過率の互いに異なる領域が形成され、かつ、これらの領域の光透過率の差は、調光シート１０の駆動時にのみ現れる。したがって、調光シート１０の意匠性の向上が可能である。

また、上記の態様では、溝１２０は第１配向層１１２を貫通するものしたが、第１透明電極層１２Ａ及び第１透明支持層１３Ａからなる積層体に溝１２０を形成した後、第１配向層１１２を形成するようにしてもよい。この場合には、溝１２０の底面及び側面に沿うように第１配向層１１２が形成される。このようにしても溝１２０を外側からみて目立ち難くすることができる。

・上記実施形態では、第１電極要素である駆動電極要素３０に電圧信号が印加され、第２電極要素である浮遊電極要素３１には電圧信号が印加されない。これに代えて、第１電極要素と第２電極要素とに別々に電圧信号が印加されてもよい。この場合、第２電極要素の端部には、第２電極要素に電圧信号を印加するための配線が接続される。第１電極要素に接続される端子部と、第２電極要素に接続される端子部とは、電圧信号ごとの別々の端子部である。上述のように、第２電極要素が調光シート１０の端部に位置する形態であれば、第２電極要素への配線の接続が容易である。

例えば、第１電極要素の位置する第１領域は、第１電極要素への電圧信号の印加状態の切り換えによって、透明と不透明とに切り替えられる。そして、第２電極要素の位置する第２領域は、第２電極要素への電圧信号の印加状態の切り換えによって、第１領域とは独立して、透明と不透明とに切り替えられる。こうした構成によれば、第１領域と第２領域とが共に不透明な状態、第１領域が不透明で第２領域が透明な状態、第１領域が透明で第２領域が不透明な状態、第１領域と第２領域とが共に不透明な状態、の４つの状態の切り替えが可能である。したがって、調光シート１０による空間の装飾状態をより多様に変化させることができるため、調光シート１０の意匠性の更なる向上が可能である。

・第１領域と第２領域との少なくとも一方の光透過率が、透明と不透明との間に対応する光透過率に制御されてもよい。液晶組成物を含む調光層１１を備える調光シート１０においては、透明電極層１２Ａ、１２Ｂ間の電位差が所定の範囲内である場合に、電位差の変化に伴って調光シート１０の光透過率が徐々に変化する。そのため、第１領域あるいは第２領域において、透明電極層１２Ａ、１２Ｂ間の電位差を、当該領域が透明となる電位差と当該領域が不透明となる電位差との間の値に制御することによって、当該領域を透明と不透明との間の光透過率を有する半透明に制御することができる。

具体的には、例えば、第１領域は、第１電極要素への電圧信号の印加状態の切り換えによって、透明と不透明とに切り替えられ、第２領域は、第２電極要素への電圧信号の印加状態の切り換えによって、半透明と不透明とに切り替えられる。第１領域が透明であるときには、第２領域は半透明に制御される。こうした構成によれば、第１領域と第２領域とが共に不透明な状態と、第１領域が不透明で第２領域が半透明な状態との切り替えが可能である。これによっても、調光シート１０の意匠性の向上が可能である。

１０…調光シート
１２Ａ…第１透明電極層
１２Ｂ…第２透明電極層
１３Ａ…第１透明支持層
１３Ｂ…第２透明支持層
１５…スペーサ
３０…第１電極要素としての駆動電極要素
３１…第２電極要素としての浮遊電極要素
１２０…溝
１２２…開口部
１２３…バリ

Claims (4)

1. 第１透明電極層と、
   第２透明電極層と、
   前記第１透明電極層と前記第２透明電極層との間に位置し、空隙を有する透明高分子、前記空隙を埋める液晶組成物、及びスペーサを含む調光層と、
   前記第１透明電極層に対して前記調光層とは反対側に位置する第１透明支持層であって前記第１透明電極層を支持する支持面を備えた前記第１透明支持層と、
   前記第２透明電極層に対して前記調光層とは反対側に位置する第２透明支持層と、を備え、
   前記第１透明電極層は、第１電極要素と第２電極要素とを含み、
   前記第１電極要素と前記第２電極要素とは、前記支持面に沿って並ぶ別々の層状体であり、かつ、前記支持面に沿って延びる溝によって相互に電気的に絶縁され、
   前記溝の深さ方向は、前記第１透明電極層の厚さ方向であり、
   前記溝は、前記第１透明電極層の前記調光層側の面に開口部を備えるとともに、前記第１透明電極層の厚さよりも大きく且つ前記第１透明電極層の厚さ及び前記第１透明支持層の厚さの和よりも小さい深さを有し、
   前記溝は、前記調光層内に分散した前記スペーサの直径よりも小さい幅を有し、
   前記溝の少なくとも一部であって前記第１透明電極層内に延在する部分及び前記第１透明支持層内に延在する部分に、前記調光層を構成する調光材の一部が充填された
   調光シート。
2. 前記溝への前記調光材の充填率が８０％以上である
   請求項１に記載の調光シート。
3. 前記溝は前記第２電極要素を囲む閉じた枠線状の形状を有する
   請求項１又は２に記載の調光シート。
4. 第１透明支持層及び前記第１透明支持層に支持された第１透明電極層を含む積層体に、前記第１透明電極層側から、前記第１透明電極層及び前記第１透明支持層に切り込みを入れて、前記第１透明電極層の厚さよりも大きく、且つ前記第１透明電極層の厚さ及び前記第１透明支持層の厚さの和よりも小さい深さを有する溝を形成し、前記第１透明電極層内に前記溝によって形成された第１電極要素と第２電極要素とを形成する工程と、
   前記溝が形成された前記積層体と、第２透明支持層及び前記第２透明支持層に支持された第２透明電極層を含む積層体との間に、空隙を有する透明高分子、前記空隙を埋める液晶組成物及びスペーサを含む調光層を設ける工程と、を有し、
   前記第１電極要素と前記第２電極要素とを形成する工程では、前記調光層内に分散する前記スペーサの直径よりも小さい幅を有する前記溝を形成し、
   前記調光層を設ける工程では、１対の前記積層体の間に前記調光層を挟んだ状態で圧力を加えることによって、前記溝の少なくとも一部であって前記第１透明電極層内に延在する部分及び前記第１透明支持層内に延在する部分に、前記調光層を構成する調光材の一部を充填する
   調光シートの製造方法。

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