JP7180589B2 - 調光フィルム及び調光システム、調光部材 - Google Patents

調光フィルム及び調光システム、調光部材 Download PDF

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Description

本発明は、調光フィルム及び調光システム、調光部材に関する。
従来、例えば窓に貼り付けて外来光の透過を制御する調光フィルムに関する工夫が種々に提案されている(特許文献1,2)。
このような調光フィルムの1つに、液晶を利用したものがある。液晶を利用した調光フィルムは、透明電極を作製した2枚の透明フィルム材により液晶を挟持し、透明電極間に電圧を印加することにより液晶分子の配向を変更して外来光の透過量を制御している。
特開平03-47392号公報 特開平08-184273号公報
このように調光フィルムは、外来光の透過光量を制御可能であるが、調光フィルムにおいては、単に透過光量を変化させるだけではなく、より広範囲の用途が望まれている。
上記課題を解決するために、本発明は以下のものを提供する。
(1)第1電極と、第2電極と、液晶材料と二色性色素とを含み、前記第1電極と前記第2電極との間の電位差によって光の透過率が変動する液晶層と、を備え、前記液晶層は、前記電位差が第1の電位差の場合、第1のヘイズ値を有し、前記電位差が第2の電位差の場合、第2のヘイズ値を有し、前記電位差が前記第1の電位差と前記第2の電位差との間の第3の電位差の場合、少なくとも前記第2のヘイズ値よりも高い第3のヘイズ値を有する、調光フィルム。
(2) (1)において、前記液晶層は、前記電位差が前記第1の電位差の場合、第1の透過率を有し、前記電位差が前記第2の電位差の場合、第2の透過率を有し、前記電位差が前記第3の電位差の場合、前記第1の透過率と前記第2の透過率との間の第3の透過率を有する。
(3) 第1電極と、第2電極と、液晶材料と二色性色素とを含み、前記第1電極と前記第2電極との間の電位差によって光の透過率が変動する液晶層と、を備え、前記液晶層は、前記電位差が0Vである第1の電位差の場合に、遮光状態となり、前記電位差が前記第1の電位差よりも大きい第2の電位差の場合に、透過率が前記遮光状態よりも高い透光状態となり、前記電位差が前記第1の電位差よりも大きく、かつ、前記第2の電位差よりも前記電位差が小さい第3の電位差の場合に、ヘイズ値が最大となる、調光フィルム。
(4) 第1電極と、第2電極と、液晶材料と二色性色素とを含み、前記第1電極と前記第2電極との間の電位差によって光の透過率が変動する液晶層と、を備え、前記液晶層は、前記電位差が0Vである第1の電位差の場合に、透光状態となり、前記電位差が前記第1の電位差よりも大きい第2の電位差の場合に、透過率が前記透光状態よりも低い遮光状態となり、前記電位差が前記第1の電位差よりも大きく、かつ、前記第2の電位差よりも前記電位差が小さい第3の電位差の場合に、ヘイズ値が最大となる、調光フィルム。
(5) (1),(2),(3)のいずれかにおいて、前記液晶層は、前記電位差が0Vである第1の電位差の場合に、遮光状態となり、前記電位差が前記第1の電位差よりも大きい第2の電位差の場合に、透過率が前記遮光状態よりも高い透光状態となり、該調光フィルムは、前記電位差が、前記第1の電位差から前記第2の電位差へ変化した場合に、前記遮光状態の透過率から前記透光状態の透過率90%となる透過率へ変化するまでの時間が16ミリ秒以上である。
(6) (1),(2),(4)のいずれかにおいて、前記液晶層は、前記電位差が0Vである第1の電位差の場合に、透光状態となり、前記電位差が前記第1の電位差よりも大きい第2の電位差の場合に、透過率が前記透光状態よりも低い遮光状態となり、該調光フィルムは、前記電位差が、前記第2の電位差から前記第1の電位差へ変化した場合に、前記遮光状態の透過率から前記透光状態の透過率90%となる透過率へ変化するまでの時間が16ミリ秒以上である。
(7) (1),(2),(3),(5)のいずれかにおいて、前記液晶層は、前記電位差が0Vである前記第1の電位差の場合に遮光状態となり、前記液晶層の厚さをd、前記液晶層に含まれる液晶分子のカイラルピッチをpとしたとき、d/pが1.1以上(1.1≦d/p)である。
(8) (1),(2),(4),(6)のいずれかにおいて、前記電位差が0Vである前記第1の電位差の場合に透光状態となり、前記液晶層の厚さをd、前記液晶層に含まれる液晶分子のカイラルピッチをpとしたとき、d/pが0.9以上1.5以下(0.9≦d/p≦1.5)である。
(9) (1)から(8)のいずれかにおいて、前記液晶材料は、誘電異方性を有し、前記液晶材料の液晶分子の長軸方向の誘電率をε//とし、液晶分子の短軸方向の誘電率をεとし、これらの差の絶対値を|Δε|=|ε//-ε|とするとき、|Δε|は、100以下である。
(10) (1)から(9)のいずれかの調光フィルムと、前記電位差を前記第1の電位差と前記第2の電位差との間で変更する制御部と、を有する調光システム。
(11) (10)において、前記制御部は、前記調光フィルムの電位差を、前記第1の電位差、前記第2の電位差、前記第3の電位差のうちいずれかに切り替える設定部を備える。
(12) (10)において、前記制御部は、前記調光フィルムの電位差を、前記第1の電位差、前記第2の電位差のいずれかに切り替える設定部を備える。
(13) 第1基材と第1電極とを有する第1積層体と、第2基材と第2電極とを有する第2積層体と、前記第1積層体と前記第2積層体とで挟持された液晶層と、を備え、前記第1基材及び前記第2基材は、ガラスからなり、前記液晶層は、液晶材料と二色性色素とを含み、前記第1電極と前記第2電極との間の電位差によって光の透過率が変動し、前記電位差が0Vである第1の電位差の場合に、遮光状態となり、前記電位差が、前記第1の電位差よりも大きい第2の電位差の場合に、透過率が前記遮光状態よりも高い透光状態となり、前記電位差が、前記第1の電位差よりも大きく、かつ、前記第2の電位差よりも前記電位差が小さい第3の電位差の場合に、ヘイズ値が最大となる、調光部材。
(14) 第1基材と第1電極とを有する第1積層体と、第2基材と第2電極とを有する第2積層体と、前記第1積層体と前記第2積層体とで挟持された液晶層と、を備え、前記第1基材及び前記第2基材は、ガラスからなり、前記液晶層は、液晶材料と二色性色素とを含み、前記第1電極と前記第2電極との間の電位差によって光の透過率が変動し、前記電位差が0Vである第1の電位差の場合に、透光状態となり、前記電位差が、前記第1の電位差よりも大きい第2の電位差の場合に、透過率が前記透光状態よりも低い遮光状態となり、前記電位差が、前記第1の電位差よりも大きく、かつ、前記第2の電位差よりも前記電位差が小さい第3の電位差の場合に、ヘイズ値が最大となる、調光部材。
本発明の調光フィルム及び調光システム、調光部材は、光りの透過状態(透光状態)を曇った状態にするヘイズモードを含み、より広範囲な用途への使用が可能である。
第1実施形態から第3実施形態に係る調光フィルム1を示す断面図である。 第1実施形態の調光フィルム1において、d/pが異なる複数の調光フィルム1の電極へ印加する電圧を変えた場合の、透過率及びヘイズ値の実験結果である。 第1実施形態及び第2実施形態の調光フィルム1を備える調光システム20のブロック図である。 第2実施形態の調光フィルム1において、d/pが異なる複数の調光フィルム1の電極に印加する電圧を変えた場合の、透過率及びヘイズ値の実験結果である。 カイラルピッチpの測定方法を説明する図である。 第3実施形態の調光システム20のブロック図である。 ノーマリーブラック構造の調光フィルム1における応答時間tを示す図である。 液晶材料の誘電異方性Δεの測定方法を示す図である。
(第1実施形態)
(調光フィルム1の構成)
図1は、本発明の第1実施形態に係る調光フィルム1を示す断面図である。調光フィルム1は、例えば、建築物の窓ガラス、ショーケース、屋内の透明パーテーション、車両のサンルーフ等の調光を図る部位に、粘着剤層等により貼り付けて使用され、電圧を変化させて透過光を制御する。
調光フィルム1は、フィルム状の第1積層体5Dと第2積層体5Uとで液晶層8を挟持し、液晶層8への電界を変化させて透過光を制御するゲストホスト方式による調光フィルム1である。
第1積層体5Dは、透明フィルム材である第1基材6に、第1電極11、スペーサ12及び第1配向膜13が配置されて形成されている。第2積層体5Uは、透明フィルム材である第2基材15に、第2電極16及び第2配向膜17が配置されて形成されている。
第2積層体5U及び第1積層体5Dに設けられた第1電極11及び第2電極16の駆動により、液晶層8内の電界の強さが変化する。
(基材)
第1基材6及び第2基材15は、この種のフィルム材に適用可能な種々の透明フィルム材を適用することができる。本実施形態において、第1基材6及び第2基材15は、ポリカーボネートフィルムが適用されるが、COP(シクロオレフィンポリマー)フィルム、TACフィルム、PETフィルム、アクリルフィルムなど各種の透明フィルム材を用いることができる。
(透明電極)
第1電極11及び第2電極16は、この種のフィルム材に適用される各種の電極材料を適用することができ、本実施形態ではITO(Indium Tin Oxide)による透明電極材により形成される。
(スペーサ)
スペーサ12は、液晶層8の厚みを規定するために設けられ、各種の樹脂材料を広く適用することができるが、本実施形態ではフォトレジストにより作製され、第1電極11が作製された第1基材6の上に、フォトレジストを塗工して露光、現像することにより作製される。
なお、スペーサ12は、第2積層体5Uに設けてもよく、第2積層体5U及び第1積層体5Dの双方に設けてもよい。またスペーサ12は、いわゆるビーズスペーサを適用してもよい。
(配向膜)
第1配向膜13及び第2配向膜17は、ポリイミド樹脂層をラビング処理して作製される。なお、第1配向膜13及び第2配向膜17は、液晶層8に係る液晶材料に対して配向規制力を発現可能な各種の構成を適用することができ、いわゆる光配向膜により作製してもよい。
この場合、光配向材料は、光配向の手法を適用可能な各種の材料を適用することができるが、例えば一旦配向した後には、紫外線の照射によって配向が変化しない、二量化型の材料を適用することができる。この光二量化型の材料については、「M.Schadt, K.Schmitt, V. Kozinkov and V. Chigrinov : Jpn. J. Appl.Phys., 31, 2155(1992)」、「M. Schadt, H. Seiberle and A. Schuster : Nature, 381, 212(1996)」等に開示されている。
(シール材)
調光フィルム1は、液晶層8を囲むように、シール材19が配置され、このシール材19により第2積層体5U、第1積層体5Dが一体に保持され、液晶材料の漏出が防止される。
(液晶層)
液晶層8は、液晶材料と二色性色素とを含みゲストホスト方式で駆動される。
(液晶材料)
液晶材料はネマティック液晶が用いられる。液晶材料は、カイラル剤を含みカイラル剤の含有量を調整することにより、液晶分子のカイラルピッチpを調整することができる。カイラルピッチとは、液晶層8の厚み方向において、液晶分子が1周期(360°)ねじれる際の距離である。
(カイラル剤)
カイラル剤は、光学活性な部位を有する低分子化合物であり、ネマティック液晶に螺旋構造を誘起する。カイラル剤は、例えばS-811、R811、CB-15、MLC6247、MLC6248、R1011、S1011(いずれもメルク社製)等が用いられる。
(二色性色素)
二色性色素は、分子の長軸方向における吸光度と、短軸方向における吸光度とが異なる色素である。調光フィルム1に印加される電圧の変化によって、液晶分子の配向状態が変化すると、液晶分子の配向状態の変化に応じて二色性色素の配向状態も変化する。二色性色素は、例えばLSY-116、LSR-401、LSR-405、LSB-278、LSB-350、LSB-335(いずれも三菱化成社製)等が用いられる。
ここで、カイラルピッチpの測定方法について説明する。カイラルピッチとは、前述のように液晶分子が1周期(360°)ねじれる際の液晶層8の厚み方向における距離(寸法)である。
図5は、カイラルピッチpの測定方法を説明する図である。図5(a)は、測定に用いられる楔型セル30の厚み方向に平行な断面図であり、図5(b)は、楔型セル30を平面視した状態であってカイラルピッチpの測定時に観察される明暗差による縞状の模様を示している。
楔型セル30とは、2枚のガラス板31,32と、2枚のガラス板31,32の間に配置され、楔型形状を形成する台33とを備えている。この楔型セル30の厚み方向に平行な断面は、楔形形状となっており、本実施形態では、図5(a)に示すように、三角形形状となっている。ここで、楔形形状とは、一端が広く他端に至るにしたがってしだいに狭くなっている形状を意味し、三角形状や台形状を含む形状であるものとする。
楔型セル30の底面となるガラス板32の液晶側の面32aには、不図示の水平配向膜が形成されている。したがって、ゲストホスト型の液晶材料を楔型セル30の2枚のガラス板31,32の間に封入すると、液晶分子は、この配向膜の配向方向に沿って配向し、セルの高さに応じて旋回する。
楔型セル30にゲストホスト型の液晶材料を入れると、図5(b)に示すように、液晶分子が180度旋回するごとに、明暗差による縞(ストライプ)が現れる。この縞(ストライプ)は、セルの高さHが大きくなるにつれて、その暗さが増す。また、この縞は、液晶が180度旋回することに等ピッチで現れる。
したがって、この縞の幅をaとし、縞の配列方向における楔型セル30の寸法をL、楔型セル30の最も大きいセル高さをHとし、カイラルピッチをpすると、相似比から、以下の式が成立する。
2×a:L=p:H
以上のことから、カイラルピッチpは、以下の式で表される。
p=2×a×H/L
なお、本実施形態では、縞の幅aの寸法の測定を3回行い、その平均値をカイラルピッチpとした。また、図5では、ガラス板31,32と台33とで形成される空間全体に液晶材料が封入されている例を示しているが、これに限らず、測定に必要な縞が2本観察される分量の液晶材料が封入されていれば、カイラルピッチpの測定は、可能である。
このカイラルピッチpは、0.5μm以上であることが、好ましい。
螺旋構造をもつ液晶材料を液晶層8に用いた場合に、その液晶材料の平均屈折率nにカイラルピッチpをかけた値の波長の光が選択的に反射されるという現象が生じる。カイラルピッチpが0.5μm未満である場合、この現象により、可視光領域の特定の波長の光が選択反射されるため、調光フィルム1が特定の色に着色されたように見えたり、調光フィルム1の光の透過率が低下したりする可能性がある。したがって、このカイラルピッチpは、上記範囲を満たすことが好ましい。
また、液晶層8の厚さ(セルギャップ)dは、2μm以上、20μm以下とすることが好ましい。
液晶層8の厚さdが2μm未満となると、そのような液晶層8を備える調光フィルム1の製造が困難となり、調光フィルム1の生産時の歩留まりが大幅に低下するため好ましくない。また、液晶層8の厚さdが20μmより大きくなると、液晶材料の使用量が大きくなり、調光フィルム1の材料コストが高くなり、好ましくない。したがって、液晶層8の厚さdは、上記範囲とすることが好ましい。
なお、液晶層8に異物が混入すると、液晶層8の厚さdが小さい場合には、異物の寸法よりも液晶層8の厚さdが小さく、異物の混入した箇所だけ液晶層8が膨れる等して、調光フィルム1の外観が悪化することが多い。しかし、液晶層8の厚さdが十分に大きいと、異物の寸法より液晶層8の厚さdが大きいと、そのような外観の悪化を低減できる。
また、液晶層8に用いられる液晶材料は、屈折率異方性を有しており、液晶材料の通常光線に対する屈折率をn、異常光線に対する屈折率をnとした場合に、液晶材料の屈折率異方性Δnは、以下の式で示される。
Δn=n-n
この液晶材料の屈折率異方性Δnの値は、大きい方が調光フィルム1のヘイズ状態におけるヘイズ値が高くなる。本実施形態では、液晶材料の屈折率異方性Δnは、0.05以上とすることが、調光フィルム1において、ヘイズ状態(ヘイズモード)における十分なヘイズ値を得るために好ましい。
この液晶材料の屈折率異方性Δnは、例えば、以下のような方法で算出することができる。
まず、二色性色素を含んでいない状態の液晶材料を用意し、これを液晶層8に備える測定用の調光フィルム1を作成し、液晶分子が倒れた状態(ノーマリーブラック構造であれば、電圧を印加してない状態、ノーマリーホワイト構造であれば電圧を印加した状態)とする。そして、この状態での液晶層8の位相差Reと厚さdとを測定する。ここでは、一例として、測定用の調光フィルム1に、交流電源装置(松定プレシジョン株式会社製 eK-FGJ)により60Hz(正弦波)の交流電圧を印加する。
また、位相差Reの測定は、位相差測定機(大塚電子株式会社製 RETS-1200VA)等により、測定可能である。
位相差Reは、液晶材料の屈折率異方性Δnとし、液晶層8の厚さ(セルギャップ)をdとすると、以下の式で示される。
Re=Δn×d
したがって、液晶材料の屈折率異方性Δnは、以下の式で算出することができる。
Δn=Re/d
本実施形態の調光フィルム1は、ノーマリーブラック構造である。ノーマリーブラック構造とは、液晶に電圧がかかっていない時に透過率が最小となり、黒い画面になる構造である。
すなわち、本実施形態において液晶はp(ポジ)型で、調光フィルム1に電圧が印加されておらず、液晶分子が水平配向している場合、二色性色素も水平配向し、調光フィルム1の可視光線透過率が小さくなる。逆に、調光フィルム1に電圧が印加され、液晶分子が垂直配向すると、二色性色素も垂直配向し、調光フィルム1の可視光線透過率が大きくなる。
このような調光フィルム1において、液晶分子のカイラルピッチpと液晶層の厚さ(セルギャップ)dとの比(d/p)が異なる複数の調光フィルム1の電極へ印加する電圧(両電極間の電位差)を変えた場合の、透過率及びヘイズ値の実験結果を図2に示す。
ヘイズ値とは、全光線透過率における拡散透過率(拡散光線透過率)の割合である。すなわち、調光フィルム1の透明性に関する指標で、濁度(曇度)を表す。ヘイズ値が大きいと、調光フィルム1は曇った状態(ヘイズ状態)となる。
本実施形態のように、ノーマリーブラック構造の調光フィルム1では、調光フィルム1(液晶層8)に電圧がかかっていない状態では、液晶分子も二色性色素も、長手方向が調光フィルム1の表面方向(厚み方向に直交する方向)に倒れて旋回しており、透過率の低い暗状態(遮光状態)となっている。また、調光フィルム1(液晶層8)に所定の電圧がかかっている状態では、液晶分子も二色性色素も、長軸方向が液晶層8の厚み方向に平行な方向となり、透過率の高い明状態(透光状態)となる。
この暗状態での電圧と明状態での電圧との間の電圧を調光フィルム1(液晶層8)にかけると、液晶分子及び二色性色素は、長軸方向が液晶層8の厚み方向に対して様々な方向に傾斜した状態となっており、これが光を拡散するため、調光フィルム1は曇った状態(ヘイズ状態)となる。
図2において、左の縦軸の目盛は透過率で、右の縦軸の目盛はヘイズ値を表し、横軸は印加電圧を表す。図示するように、電圧を変化させることにより液晶層8内の電界を変化させ、水平配向と垂直配向との間で液晶分子の配向を変化させる。液晶分子の配向の変化に連動して二色性色素の配向方向も変化し、これにより入射光の透過率が制御される。このとき、電圧の変動によって、ヘイズ値も変化する。なお、図2中の実線は、透過率を示し、破線はヘイズ値を示す。
なお、図2に示す実験結果では、調光フィルム1の電極に印加される電圧の最大値を10Vとしているが、これに限らず、電極に印加される電圧の最大値は、調光フィルム1の大きさや所望する透過率の設計値、調光フィルム1の使用環境等に応じて、適宜選択してよい。
ここで、ヘイズ値や透過率等の測定に用いた測定機器等について説明する。
調光フィルム1には、60Hz(矩形波)の交流電圧を交流電源装置(松定プレシジョン株式会社製 eK-FGJ)により電圧を印加している。なお、図2及び後述の図4に示すグラフにおいて横軸に示す電圧は、調光フィルム1に電圧を印加した際の交流電源装置での設定値である。
調光フィルム1のヘイズ値及び透過率は、ヘイズメーター(株式会社村上色彩研究所製 HM-150)を用いて測定した。なお、ヘイズ値の測定方法は、JIS K 7136に準拠し、透過率の測定方法は、JIS K 7361に準拠している。
調光フィルム1の液晶層8の厚さ(セルギャップ)dは、液晶層8のスペーサ12の高さ(液晶層8の厚み方向におけるスペーサ12の寸法)に相当し、各種測定機器により測定可能である。本実施形態のようにスペーサ12が球状のビーズスペーサである場合には、SEM(走査型電子顕微鏡)等の顕微鏡でその高さ(液晶層8の厚さd)を測定できる。また、スペーサ12が柱状である場合には、光干渉式形状測定器でその高さを測定できる。
カイラルピッチpの測定方法に関しては、前述の通りである。
電圧を印加してヘイズ値や透過率の測定に用いた調光フィルム1のサンプルは、平面視の大きさが縦70mm、横70mmの正方形形状である。
また、測定に用いた調光フィルム1のサンプルは、液晶層8の液晶材料としてゲストホスト型の液晶材料を用い、ノーマリーブラック構造である。
(1)d/pが1.1(ツイスト384度)の場合
透過率:電圧の上昇に伴って透過率は上昇する。
ヘイズ値:電圧3V程度でヘイズ値は一旦上昇し、最大10%程度となるピーク値を有する。その後、電圧が上昇して透過率も上昇し始めると、ヘイズ値は減少する。
なお、ツイストとは、第1配向膜13と第2配向膜17との間での液晶分子の回転(ねじれ)角度である。
(2)d/pが1.5(ツイスト528度)の場合
透過率:電圧の上昇に伴って透過率は上昇する。ただし、増加量は(1)よりも少ない。
ヘイズ値:電圧3.9V程度でヘイズ値は一旦上昇し、最大18%程度となるピーク値を有する。その後、電圧が上昇して透過率も上昇し始めると、ヘイズ値は減少する。
(3)d/pが1.7(ツイスト624度)の場合
透過率:電圧の上昇に伴って透過率は上昇する。ただし、増加量は(2)よりも少ない。
ヘイズ値:電圧4.0V程度でヘイズ値は一旦上昇し、最大23%程度となるピーク値を有する。その後、電圧が上昇して透過率も上昇し始めると、ヘイズ値は減少する。
(4)d/pが2.0(ツイスト720度)の場合
透過率:電圧の上昇に伴って透過率は上昇する。ただし、増加量は(3)よりも少ない。
ヘイズ値:電圧4.1V程度でヘイズ値は一旦上昇し、最大15%程度となるピーク値を有する。その後、電圧が上昇して透過率も上昇し始めると、ヘイズ値は減少する。
(5)d/pが2.7(ツイスト960度)の場合
透過率:電圧の上昇に伴って透過率は上昇する。ただし、増加量は(4)よりも少ない。
ヘイズ値:電圧5.8V程度で、ヘイズ値は一旦上昇し、最大22%程度となるピーク値を有する。その後、電圧が上昇して透過率も上昇し始めると、ヘイズ値は減少する。
このように、調光フィルム1のd/pがd/p=1.1、d/p=1.5、d/p=1.7、d/p=2.0、d/p=2.7のいずれの場合においても、電極へ印加する電圧が中間の値(透過率最大となる電圧と最小となる電圧との間の中間の電圧)となる領域において、ヘイズ値がピーク値を有し、すなわちヘイズ値が上昇する範囲を有していることがわかる。
すなわち、d/pが少なくとも1.1≦d/pにおいて調光フィルム1は、電圧が中間の値でヘイズが上昇する範囲を有している。
図3は、本実施形態の調光フィルム1を備える調光システム20のブロック図である。調光システム20は、調光フィルム1と、制御部21とを備える。この調光フィルム1は、d/pが1.1≦d/pである。したがって、調光フィルム1は、電極へ印加される電圧が、透過率最大となる電圧(本実施形態では、例えば、10V)と、透過率最小となる電圧(0V)との間の中間の値となる領域において、ヘイズ値が上昇する範囲を有している。
制御部21は、本体部22と、本体部22に対して回転可能な調整つまみ23とを有している。調整つまみ23を本体部22に対して回転させると、調光フィルム1の電極に印加する電圧が変化する。
調整つまみ23を回転可能領域の一端側に回転させると(図中左側の「暗」と書かれた側)、電極に印加される電圧は最小(0V)となり、調光フィルム1の透過率も最小(暗状態)となる。
調整つまみ23を回転可能領域の他端側に回転させると(図中右側の「明」と書かれた側)、電圧は最大(本実施形態では、例えば、10V)となり、透過率は最大(明状態)となる。
なお、本実施形態では、調光システム20において、調光フィルム1の電極に印加する電圧の最大値を10Vとしているが、これに限らず、電極に印加される電圧の最大値は、調光フィルム1の大きさや所望する透過率の設計値、調光フィルム1の使用環境等に応じて、適宜選択してよい。
本実施形態の調光フィルム1は、電極に印加される電圧が、最小と最大との中間となる領域において、ヘイズ状態となる領域を有する。調整つまみ23を回転させて電極に印加される電圧を変化させ、ヘイズ状態(図において「暗」と「明」と書かれた中央の「ヘイズ」と書かれた位置)を選択すると、電極に印加される電圧は図2で示したような、ヘイズ値が最大となる一定の領域(ヘイズ領域)となる。電圧が、このヘイズ領域になると、調光フィルム1は図3の右側に示すヘイズ状態となる。すなわち、透明度が低下し、曇りガラスのように調光フィルム1を通した逆側が観察しにくくなる。したがって、例えば住居や車のガラスに用いた場合、入射光量の調整だけでなく、外部から内部を見えにくくすることができ、内部からも外部を見えにくくすることができる。
本実施形態によると、このように調光フィルム1を含む調光システム20は、調光フィルム1を、透過率が低い状態と、透過率が高い状態と、曇りガラスの状態とすることができるので、使用者は、適宜、調光フィルム1の状態を選択することが可能となる。
なお、本実施形態のように、調光フィルム1がノーマリーブラック構造である場合には、ヘイズ状態におけるヘイズ値のピーク値は、5%以上であることが好ましく、8%以上であることがより好ましく、10%以上であることがさらに好ましい。
ヘイズ値がこのような範囲を満たすことにより、ヘイズ状態(曇った状態)の調光フィルム1の十分な透明度の低下を確保でき、調光フィルム1が曇りガラス状態であることを、観察者が明確に視認できる。
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について説明する。第2実施形態が第1実施形態と異なる点は、本実施形態の調光フィルム1が、ノーマリーホワイト構造である点である。ノーマリーホワイト構造とは、液晶に電圧がかかっていない時に透過率が最大となり、透明となる構造である。第2実施形態の調光システム20は、第1実施形態と同様である。
すなわち、本実施形態において液晶はn(ネガ)型で、調光フィルム1に電圧が印加されておらず、液晶分子が垂直配向している場合、二色性色素も垂直配向し、調光フィルム1の透過率が大きくなる。逆に、調光フィルム1に電圧が印加され、液晶分子が水平配向すると、二色性色素も水平配向し、調光フィルム1の透過率が小さくなる。
第2実施形態の調光フィルム1において、液晶分子のカイラルピッチpと液晶層の厚さdとの比(d/p)が異なる複数の調光フィルム1の電極に印加する電圧を変えた場合の、透過率及びヘイズ値の実験結果を図4に示す。
本実施形態の調光フィルム1のヘイズ値及び透過率の測定方法は、前述の第1実施形態において、図2に実験結果を示したものと同様である。
また、ヘイズ値や透過率の測定に用いた本実施形態の調光フィルム1のサンプルは、平面視の大きさが縦70mm、横70mmの正方形状であり、液晶層8の液晶材料としてゲストホスト型の液晶材料を用い、ノーマリーホワイト構造である。
第1実施形態の図2と同様に、左の縦軸の目盛は透過率で、右の縦軸の目盛はヘイズ値を表し、横軸は印加電圧を表す。なお、図4中の実線は、透過率を示し、破線はヘイズ値を示す。
なお、図4に示す実験結果では、調光フィルム1の電極に印加される電圧の最大値を10Vとしているが、これに限らず、電極に印加される電圧の最大値は、調光フィルム1の大きさや所望する透過率の設計値、調光フィルム1の使用環境等に応じて、適宜選択してよい。
(1)d/pが0.7(ツイスト240度)の場合
透過率:電圧が0から1.8V程度までは透過率は略一定の71~74%程度であるが、電圧が1.8Vから3.0V程度になると45%程度まで大きく下がり、その後、電圧の増加に伴い、わずかに減少を続ける。
ヘイズ値:電圧が0から10Vにおいてヘイズ値は略一定の1%程度である。
(2)d/pが0.8(ツイスト280度)の場合
透過率:電圧が0から1.8V程度までは透過率は略一定の70%程度であるが、電圧が0.8Vから3.0V程度になると40%程度まで大きく下がり、その後、電圧の増加に伴い、わずかに減少を続ける。
ヘイズ値:電圧が0から10Vにおいてヘイズ値は略一定の1%である。
(3)d/pが0.9(ツイスト320度)の場合
透過率:電圧が0から0.9V程度までは透過率は略一定の67%程度であるが、電圧が0.9から2.5V程度になると35%程度まで大きく下がり、その後、電圧の増加に伴い、わずかに減少を続ける。
ヘイズ値:透過率が減少する2.5V程度で、ヘイズ値は1.5%程度となるピーク値を有する。それ以外は1.0%程度である。
(4)d/pが1.0(ツイスト360度)の場合
透過率:電圧が0から0.8V程度まで透過率は徐々に上昇して最大の65%程度になり、その後、電圧が3V程度になると30%程度まで大きく下がり、その後、電圧の増加に伴い、わずかに減少を続ける。
ヘイズ値:電圧2.0V程度で、ヘイズ値は2.0%程度となるピーク値を有する。その後、電圧が2.5V程度まで上昇すると、1.0%程度まで下がり、それ以上の電圧では1.0%を維持する。
(5)d/pが1.2(ツイスト440度)の場合
透過率:電圧が0から3.0V程度まで透過率は徐々に減少し、その後、電圧の増加に伴い、わずかに減少を続ける。
ヘイズ値:透過率が減少する電圧2.0V程度で、ヘイズ値は10.0%程度となるピーク値を有する。その後、電圧が3V程度まで上昇するとヘイズ値は2.5%程度まで下がり、それ以上の電圧では2.5%を維持する。
(6)d/pが1.5(ツイスト520度)の場合
透過率:電圧が0から3.0V程度まで透過率が徐々に減少し、その後、電圧の増加に伴い、わずかに減少を続ける。
ヘイズ値:電圧が2.0V程度で、ヘイズ値は17.0%程度となるピーク値を有する。その後、電圧が3.0V程度まで上昇すると、ヘイズ値は2.5%程度まで下がり、それ以上の電圧では2.5%程度を維持する。
(7)d/pが1.7(ツイスト600度)の場合
透過率:電圧が0から10において透過率は略一定である。
ヘイズ値:ヘイズ値のピーク値はなく、電圧上昇に伴い、ヘイズ値は2.5%から1.0%までわずかに減少を続ける。
本実施形態においては、調光フィルム1のd/pが0.9≦d/p≦1.5の場合、電極へ印加する電圧が、透過率最大となる電圧と、最小となる電圧との間の中間の値となる領域において、ヘイズ値はピーク値、すなわちヘイズ値が上昇する範囲を有していることがわかる。
本実施形態の調光フィルム1は、0.9≦d/p≦1.5であり、電圧が1.5~2.5V程度をヘイズ領域と設定する。そうすると、調整つまみにおいてヘイズ領域を選択すると、電極に印加する電圧が1.5~2.5Vとなり、調光フィルム1をヘイズ状態とすることができる。すなわち、第1実施形態と同様に、透明度が低下し、曇りガラスのように調光フィルム1を通した逆側が観察しにくくなる。すなわち、本実施形態の調光フィルム1を含む調光システム20は、透過率が低い状態と、透過率が高い状態と曇りガラスの状態とを有する。したがって、例えば住居や車のガラスに用い、入射光量の調整だけでなく、外部から内部を見えにくく、また、内部から外部を見えにくくすることができる。
なお、本実施形態のように、調光フィルム1がノーマリーホワイト構造である場合には、ヘイズ状態におけるヘイズ値のピーク値は、1.5%以上であることが好ましく、5%以上であることがより好ましく、10%以上であることがさらに好ましい。
ヘイズ値がこのような範囲を満たすことにより、ヘイズ状態(曇った状態)の調光フィルム1の十分な透明度の低下を確保でき、調光フィルム1が曇りガラス状態であることを、観察者が明確に視認できる。
(第3実施形態)
図6は、第3実施形態の調光システム20のブロック図である。
第3実施形態は、調光システム20が、透過率が低い状態(遮光状態、暗状態)と透過率が高い状態(透光状態、明状態)との2つの状態だけに切り替え可能である点が、第1実施形態及び第2実施形態と異なる。
第3実施形態の調光システム20は、調光フィルム1と、制御部21とを備える。制御部21は、本体部22と、調整つまみ23とを有し、調整つまみ23を本体部22に対して回転させてさせることで、調光フィルム1の電極に印加する電圧を切り替えることができる。なお、図6では、第3実施形態の調光システム20が調整つまみ23を備える例を示したが、これに限らず、スイッチやボタン等で電極に印加する電圧を切り替える形態としてもよい。
この第3実施形態の調光システム20では、第1実施形態に示したノーマリーブラック構造の調光フィルム1を用いてもよいし、第2実施形態に示したノーマリーホワイト構造の調光フィルム1を用いてもよい。ここでは、一例として、第1実施形態に示したノーマリーブラック構造の調光フィルム1を用いる例を挙げて説明する。
まず、本実施形態の調光システム20について説明する。
本実施形態の調光システム20では、調整つまみ23の位置を回転可能領域の一端側(図中左側の「暗」側)とすると、電極に印加される電圧は最小(0V)となり、調光フィルム1の透過率も最小(暗状態)となる。
また、調整つまみ23の位置を回転可能領域の他端側(図中左側の「明」側)とすると、電極に印加される電圧は最大となり、調光フィルム1の透過率も最大(明状態)となる。
本実施形態では、一例として、調光システム20が備える調光フィルム1として、前述の第1実施形態に示した調光フィルム1を用いており、電極に印加される電圧の最大値として10Vを設定可能である例を挙げて説明するが、電極に印加される電圧の最大値は、調光フィルム1の大きさや所望する透過率の設計値、調光フィルム1の使用環境等に応じて、適宜選択してよく、10Vより大きな値としてもよいし、小さな値としてもよい。
本実施形態では、調整つまみ23は、上述のように、調光フィルム1の透過率を「暗」か「明」かの一方のみ選択できる。すなわち、本実施形態では、調整つまみ23により、調光フィルム1に印加される電圧を、第1実施形態及び第2実施形態のように、最小と最大の間の中間値で維持せずに、最小又は最大のいずれかに切り替えることができる。
本実施形態の調光システム20において、例えば、調光フィルム1に印加される電圧を最小値から最大値に切り替えた場合、調光フィルム1は、前述の第1実施形態の図2の横軸を経過時間として想定した場合のような透過率及びヘイズ値の変化を経時的に示し、調光フィルム1は、暗状態からヘイズ状態を経て明状態となる。
本実施形態では、調光フィルム1に印加される電圧を最小値から最大値に切り替えた場合(すなわち、調整つまみ23を「暗」から「明」に切り替えた場合)に、調光フィルム1の透過率が最小値から最大値の90%に相当する値に達するまでの時間(遮光状態の透過率から透光状態の透過率の90%に相当する透過率へ達するまでの時間)である応答時間が16ミリ秒以上であることが好ましく、100ミリ秒以上であることがより好ましく、200ミリ秒以上であることがさらに好ましい。
本実施形態では、調光システム20における調光フィルム1の応答時間を上記の範囲とすることにより、調光フィルム1に印加される電圧を最小値から最大値に切り替える際に、調光フィルム1が暗状態からヘイズ状態を経て明状態となり、かつ、そのヘイズ状態が十分に観察者に視認される。これにより、調光フィルム1の「暗」と「明」との切り替え時において、調光フィルム1を通した外部の景色の見え方が瞬間的変化するのではなく、曇り状態(ヘイズ状態)を経て変化するように観察者に視認されるため、切り替え時の調光フィルム1を通した外部の景色の見え方の変化の印象をやわらかくすることができる。
なお、調光フィルム1の透過率が最小値から最大値の90%に相当する値に達するまでの時間(遮光状態の透過率から透光状態の透過率の90%に相当する透過率へ達するまでの時間)である応答時間は、以下の方法で測定可能である。
まず、調光フィルム1を顕微鏡(偏光顕微鏡 オリンパス株式会社 BX51-XP)の試料台に載置する。なお、顕微鏡は、偏光機能を備えていない光学顕微鏡でも使用可能である。
次に、ファンクションジェネレータ(株式会社エヌエフ回路設計ブロック EAVE FACTORY WF1974)により、試料台上に載置された調光フィルム1に、10秒ごとに最小電圧値と最大電圧値とを繰り返し印加する。最小電圧値は、0Vであり、最大電圧値は、調光フィルム1の大きさ等に応じて適宜選択できる。ここでは調光フィルム1がノーマリーブラック構造であり、一例として、最大電圧値は、20V(60Hz、矩形波)とした。
調光フィルム1に印加される電圧が最小電圧値の場合及び最大電圧値の場合の透過光を光センサー(浜松ホトニクス株式会社 C8137-02)により電圧シグナルに変換し、オシロスコープ(テクトロニクス株式会社 TDS 1012B)によって読み取る。
図7は、ノーマリーブラック構造の調光フィルム1における応答時間tを示す図である。図7では、オシロスコープの画面を示し、縦軸は電圧(V)であり、横軸は時間(ミリ秒:ms)を示している。
調光フィルム1がノーマリーブラック構造であるため、電極に印加される電圧が最小電圧値(ここでは0V)のとき、調光フィルム1は暗状態(遮光状態)であり、最大電圧値(ここでは20V)であるとき、調光フィルム1は明状態(透光状態)である。この電圧値の切り替えによる暗状態から明状態へ変化時(最小電圧値から最大電圧値への変化時)におけるシグナルの立ち上がりからシグナルの最大値の90%(最大電圧値の90%)になるまでの時間を読み取ることにより、応答時間tを得ることができる。
また、調光フィルム1の液晶層8に用いられる液晶材料は、誘電異方性(誘電率異方性)を有しており、液晶分子の長軸方向の誘電率をε//とし、液晶分子の短軸方向の誘電率をεとするとき、液晶材料の誘電異方性Δεは、以下の式で示される。
Δε=ε//-ε
本実施形態では、この液晶材料の誘電異方性の絶対値|Δε|=|ε//-ε|は、100以下であることが好ましく、60以下であることがより好ましく、30以下であることがさらに好ましい。誘電異方性の絶対値|Δε|の値が大きい方が、調光フィルム1に電圧が印加された場合の液晶分子の応答速度が速くなり、誘電異方性の絶対値|Δε|の値が小さい方が、調光フィルム1に電圧が印加された場合の液晶分子の応答速度が遅くなる。
したがって、本実施形態では、誘電異方性の絶対値|Δε|が上記範囲を満たすことにより、調光フィルム1を暗状態から明状態へ切り替える際に、観察者にヘイズ状態を十分視認させることができる。よって、調光フィルム1の切り替え時に、外部の景色が瞬間的変化するのではなく、曇り状態(ヘイズ状態)を経て変化することにより、切り替え時の調光フィルム1を通した外部の景色の見え方の変化の印象をやわらかくすることができる。
なお、液晶層8において複数種類の液晶材料を混ぜて使用する場合には、それらの液晶分子において、誘電異方性の絶対値|Δε|が最も小さいものが、上記範囲を満たすことが好ましく、誘電異方性の絶対値|Δε|が最も大きいものが上記範囲を満たすことが、切り替え時の外部の景色の見え方の変化等の印象をやわらかくする効果をさらに高める観点からより好ましい。
液晶材料の誘電異方性の絶対値|Δε|については、例えば、以下の方法により求めることができる。
図8は、液晶材料の誘電異方性Δεの測定方法を示す図である。
図8に示すように、交流電源装置E(松定プレシジョン株式会社製 eK-FGJ)と、調光フィルム1と抵抗Rとを直列に接続する。なお、交流電源装置Eは、周波数f=60Hz(正弦波)であり、抵抗Rの抵抗値R=10kΩである。
交流電源装置Eの電源のオン/オフ(調光フィルム1への電圧の印加のオン/オフ)を切り替え、液晶分子が液晶層8の厚み方向に立っている状態(すなわち、液晶分子の長軸方向)での誘電率と、液晶分子が倒れている状態(すなわち、液晶分子の短軸方向)との誘電率を測定し、その差Δεを求めることができる。
液晶材料の誘電率(比誘電率)εは、液晶層8(調光フィルム1)の誘電容量をC、液晶層8の面積をS、液晶層8の厚さをd、真空の誘電率をεとするとき、以下の式で示される。
C=ε×ε×S/d
したがって、εは、以下の式で示される。
ε=C×d/(S×ε
ε=8.85×10-12であり、液晶層8の厚さd及び液晶層8の面積Sは、それぞれ測定及び算出可能である。
したがって、交流電源装置Eの電源のオン時/オフ時のそれぞれの誘電容量Cを測定することにより、上記式から、液晶分子が液晶層8の厚み方向に立っている状態での誘電率ε、すなわち、液晶の長軸方向の誘電率ε//と、液晶分子が倒れている状態での誘電率ε、すなわち、液晶分子の短軸方向の誘電率εとをそれぞれ算出できる。
図8に示す回路において、調光フィルム1に係る電圧Vは、抵抗にかかる電圧をVと、交流電源装置の電圧をVとすると、以下の式で示される。
=√(V -V
ここで、抵抗にかかる電圧Vと、交流電源装置の電圧Vとを不図示のテスター(株式会社カスタム社製 CDM-2000D)で測定することにより得られる。
液晶層8(調光フィルム1)を通る電流をI、交流電源装置の周波数をfとすると、調光フィルム1に係る電圧Vは、以下の式でも示される。
=I×1/(2π×f×C)
したがって、液晶層8の静電容量Cは、以下の式で求められる。ここで、f=60Hzであり、I=V/Rであり、R=10kΩである。
C=I×1/(2π×f×V
上記式で得られる交流電源装置Eの電源オン時及びオフ時のそれぞれの液晶層8の静電容量Cと、前述の式ε=C×d/(S×ε)とから、液晶分子の長軸方向の誘電率ε//と、液晶分子の短軸方向の誘電率εについて、それぞれ求められ、これらの差Δεを求めることにより、液晶材料の誘電異方性の絶対値|Δε|が得られる。
また、本実施形態においても、液晶分子の屈折率異方性Δnは、0.05以上とすることが、調光フィルム1において、ヘイズ状態(ヘイズモード)における十分なヘイズ値を得るために好ましい。
また、本実施形態のように、調光フィルム1がノーマリーブラック構造である場合には、ヘイズ状態におけるヘイズ値のピーク値は、5%以上であることが好ましく、8%以上であることがより好ましく、10%以上であることがさらに好ましい。このような範囲を、満たすことにより、暗状態と明状態との間のヘイズ状態が観察者に視認されやすくなり、暗状態と明状態との切り替え時の印象をよりやわらかくし、暗状態から明状態への急激な明るさの変化により受ける刺激を小さいものとすることができる。
本実施形態の調光システム20において、第2実施形態に示したようなノーマリーホワイト構造の調光フィルム1を用いる場合には、調光フィルム1に印加される電圧を最大値から最小値に切り替えた場合(すなわち、調整つまみ23を「暗」から「明」に切り替えた場合)に、調光フィルム1の透過率が最小値から最大値の90%に相当する値に達するまでの時間(遮光状態の透過率から透光状態の透過率の90%に相当する透過率へ達するまでの時間)である応答時間が16ミリ秒以上であることが好ましく、100ミリ秒以上であることがより好ましく、200ミリ秒以上であることがさらに好ましい。
調光フィルム1がノーマリーホワイト構造である場合についても、前述のノーマリーブラック構造の場合と同様の装置によって、遮光状態の透過率から透光状態の透過率の90%に相当する透過率へ達するまでの時間である応答時間を求めることができる。
ただし、調光フィルム1がノーマリーホワイト構造であり、ファンクションジェネレータによって調光フィルム1の電極に印加される最大電圧値は、一例として、10V(60Hz、矩形波)とする。最大電圧値は、調光フィルム1の大きさ等に応じて適宜選択できる。
また、調光フィルム1がノーマリーホワイト構造であるため、電極に印加される電圧が最小電圧値(ここでは0V)のとき、調光フィルム1は明状態(透光状態)であり、最大電圧値(ここでは10V)であるとき、調光フィルム1は暗状態(遮光状態)である。
そして、電圧値の切り替えによる暗状態から明状態へ変化時におけるシグナルの立ち上がりからシグナルの強度の最大値の90%になるまでの時間を読み取ることにより、調光フィルム1の遮光状態の透過率から透光状態の透過率の90%に相当する透過率に達するまでの時間である応答時間を得ることができる。
また、調光フィルム1がノーマリーホワイト構造である場合には、ヘイズ状態におけるヘイズ値のピーク値は、1.5%以上であることが好ましく、5%以上であることがより好ましく、10%以上であることがさらに好ましい。このような範囲を、満たすことにより、暗状態と明状態との間にあるヘイズ状態が観察者により視認されやすくなり、「暗」から「明」への切り替え時の印象をより柔らかくし、暗状態から明状態への急激な明るさの変化により受ける刺激を小さいものとすることができる。
なお、調光フィルム1がノーマリーホワイト構造である場合の好ましいヘイズ値のピーク値が、ノーマリーブラック構造である場合よりも小さいのは、明るい状態からヘイズ状態を経て暗い状態になる場合には、ヘイズ状態での透過率も高くなるため、よりヘイズ状態が視認されやすいからである。
(変形形態)
以上説明した各実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
(1)各実施形態において、基材6,15は、樹脂製のフィルム状の部材である例を示したが、これに限らず、基材6,15として、例えば、ガラス製のシート状や板状の部材を用い、調光フィルム1を、フィルム状でない調光部材としてもよい。
なお、各実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は、以上説明した各実施形態等によって限定されることはない。
1 調光フィルム
5D 第1積層体
5U 第2積層体
6 第1基材
8 液晶層
11 透明電極
12 スペーサ
13 第1配向膜
15 第2基材
16 第2電極
17 第2配向膜
19 シール材
20 調光システム
21 制御部
22 本体部
23 調整つまみ

Claims (13)

  1. 第1電極と、
    第2電極と、
    液晶材料と二色性色素とを含み、前記第1電極と前記第2電極との間の電位差によって光の透過率が変動する液晶層と、を備え、
    前記液晶層は、
    前記電位差が第1の電位差の場合、第1のヘイズ値を有し、
    前記電位差が第2の電位差の場合、第2のヘイズ値を有し、
    前記電位差が前記第1の電位差と前記第2の電位差との間の第3の電位差の場合、少なくとも前記第2のヘイズ値よりも高い第3のヘイズ値を有し、
    前記液晶材料において、通常光線に対する屈折率をn、異常光線に対する屈折率をnとするとき、前記液晶材料の屈折率異方性Δnは、Δn=n-nで示され、Δn≧0.05であり、
    前記液晶材料は、誘電異方性を有し、
    前記液晶材料の液晶分子の長軸方向の誘電率をε // とし、液晶分子の短軸方向の誘電率をε とし、これらの差の絶対値を|Δε|=|ε // -ε |とするとき、
    |Δε|は、30以下である、
    調光フィルム。
  2. 前記液晶層は、
    前記電位差が前記第1の電位差の場合、第1の透過率を有し、
    前記電位差が前記第2の電位差の場合、第2の透過率を有し、
    前記電位差が前記第3の電位差の場合、前記第1の透過率と前記第2の透過率との間の第3の透過率を有する、
    請求項1に記載の調光フィルム。
  3. 第1電極と、
    第2電極と、
    液晶材料と二色性色素とを含み、前記第1電極と前記第2電極との間の電位差によって光の透過率が変動する液晶層と、を備え、
    前記液晶層は、
    前記電位差が0Vである第1の電位差の場合に、遮光状態となり、
    前記電位差が、前記第1の電位差よりも大きい第2の電位差の場合に、透過率が前記遮光状態よりも高い透光状態となり、
    前記電位差が、前記第1の電位差よりも大きく、かつ、前記第2の電位差よりも前記電位差が小さい第3の電位差の場合に、ヘイズ値が最大となり、
    前記液晶材料において、通常光線に対する屈折率をn、異常光線に対する屈折率をnとするとき、前記液晶材料の屈折率異方性Δnは、Δn=n-nで示され、Δn≧0.05であり、
    前記液晶材料は、誘電異方性を有し、
    前記液晶材料の液晶分子の長軸方向の誘電率をε // とし、液晶分子の短軸方向の誘電率をε とし、これらの差の絶対値を|Δε|=|ε // -ε |とするとき、
    |Δε|は、30以下である、
    調光フィルム。
  4. 第1電極と、
    第2電極と、
    液晶材料と二色性色素とを含み、前記第1電極と前記第2電極との間の電位差によって光の透過率が変動する液晶層と、を備え、
    前記液晶層は、
    前記電位差が0Vである第1の電位差の場合に、透光状態となり、
    前記電位差が、前記第1の電位差よりも大きい第2の電位差の場合に、透過率が前記透光状態よりも低い遮光状態となり、
    前記電位差が、前記第1の電位差よりも大きく、かつ、前記第2の電位差よりも前記電位差が小さい第3の電位差の場合に、ヘイズ値が最大となり、
    前記液晶材料において、通常光線に対する屈折率をn、異常光線に対する屈折率をnとするとき、前記液晶材料の屈折率異方性Δnは、Δn=n-nで示され、Δn≧0.05であり、
    前記液晶材料は、誘電異方性を有し、
    前記液晶材料の液晶分子の長軸方向の誘電率をε // とし、液晶分子の短軸方向の誘電率をε とし、これらの差の絶対値を|Δε|=|ε // -ε |とするとき、
    |Δε|は、30以下である、
    調光フィルム。
  5. 前記液晶層は、
    前記電位差が0Vである第1の電位差の場合に、遮光状態となり、
    前記電位差が、前記第1の電位差よりも大きい第2の電位差の場合に、透過率が前記遮光状態よりも高い透光状態となり、
    該調光フィルムは、前記電位差が、前記第1の電位差から前記第2の電位差へ変化した場合に、前記遮光状態の透過率から前記透光状態の透過率90%となる透過率へ変化するまでの時間が16ミリ秒以上である、
    請求項1、請求項2、請求項3のいずれか1項に記載の調光フィルム。
  6. 前記液晶層は、
    前記電位差が0Vである第1の電位差の場合に、透光状態となり、
    前記電位差が、前記第1の電位差よりも大きい第2の電位差の場合に、透過率が前記透光状態よりも低い遮光状態となり、
    該調光フィルムは、前記電位差が、前記第2の電位差から前記第1の電位差へ変化した場合に、前記遮光状態の透過率から前記透光状態の透過率90%となる透過率へ変化するまでの時間が16ミリ秒以上である、
    請求項1、請求項2、請求項4のいずれか1項に記載の調光フィルム。
  7. 前記液晶層は、
    前記電位差が0Vである前記第1の電位差の場合に遮光状態となり、
    前記液晶層の厚さをd、前記液晶層に含まれる液晶分子のカイラルピッチをpとしたとき、
    d/pが1.1以上(1.1≦d/p)である、
    請求項1、請求項2、請求項3、請求項5のいずれか1項に記載の調光フィルム。
  8. 前記電位差が0Vである前記第1の電位差の場合に透光状態となり、
    前記液晶層の厚さをd、前記液晶層に含まれる液晶分子のカイラルピッチをpとしたとき、
    d/pが0.9以上1.5以下(0.9≦d/p≦1.5)である、
    請求項1、請求項2、請求項4、請求項6のいずれか1項に記載の調光フィルム。
  9. 請求項1から請求項8までのいずれか1項に記載の調光フィルムと、
    前記電位差を前記第1の電位差と前記第2の電位差との間で変更する制御部と、
    を有する調光システム。
  10. 前記制御部は、前記調光フィルムの電位差を、前記第1の電位差、前記第2の電位差、前記第3の電位差のうちいずれかに切り替える設定部を備える、
    請求項9に記載の調光システム。
  11. 前記制御部は、前記調光フィルムの電位差を、前記第1の電位差、前記第2の電位差のいずれかに切り替える設定部を備える、
    請求項9に記載の調光システム。
  12. 第1基材と第1電極とを有する第1積層体と、
    第2基材と第2電極とを有する第2積層体と、
    前記第1積層体と前記第2積層体とで挟持された液晶層と、を備え、
    前記第1基材及び前記第2基材は、ガラスからなり、
    前記液晶層は、液晶材料と二色性色素とを含み、前記第1電極と前記第2電極との間の電位差によって光の透過率が変動し、
    前記電位差が0Vである第1の電位差の場合に、遮光状態となり、
    前記電位差が、前記第1の電位差よりも大きい第2の電位差の場合に、透過率が前記遮光状態よりも高い透光状態となり、
    前記電位差が、前記第1の電位差よりも大きく、かつ、前記第2の電位差よりも前記電位差が小さい第3の電位差の場合に、ヘイズ値が最大となり、
    前記液晶材料において、通常光線に対する屈折率をn、異常光線に対する屈折率をnとするとき、前記液晶材料の屈折率異方性Δnは、Δn=n-nで示され、Δn≧0.05であり、
    前記液晶材料は、誘電異方性を有し、
    前記液晶材料の液晶分子の長軸方向の誘電率をε // とし、液晶分子の短軸方向の誘電率をε とし、これらの差の絶対値を|Δε|=|ε // -ε |とするとき、
    |Δε|は、30以下である、
    調光部材。
  13. 第1基材と第1電極とを有する第1積層体と、
    第2基材と第2電極とを有する第2積層体と、
    前記第1積層体と前記第2積層体とで挟持された液晶層と、を備え、
    前記第1基材及び前記第2基材は、ガラスからなり、
    前記液晶層は、液晶材料と二色性色素とを含み、前記第1電極と前記第2電極との間の電位差によって光の透過率が変動し、
    前記電位差が0Vである第1の電位差の場合に、透光状態となり、
    前記電位差が、前記第1の電位差よりも大きい第2の電位差の場合に、透過率が前記透光状態よりも低い遮光状態となり、
    前記電位差が、前記第1の電位差よりも大きく、かつ、前記第2の電位差よりも前記電位差が小さい第3の電位差の場合に、ヘイズ値が最大となり、
    前記液晶材料において、通常光線に対する屈折率をn、異常光線に対する屈折率をnとするとき、前記液晶材料の屈折率異方性Δnは、Δn=n-nで示され、Δn≧0.05であり、
    前記液晶材料は、誘電異方性を有し、
    前記液晶材料の液晶分子の長軸方向の誘電率をε // とし、液晶分子の短軸方向の誘電率をε とし、これらの差の絶対値を|Δε|=|ε // -ε |とするとき、
    |Δε|は、30以下である、
    調光部材。
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