JP7369356B2 - 調光装置及び調光装置の製造方法 - Google Patents

Description

本開示は、調光装置及び調光装置の製造方法に関する。

液晶層を含む調光フィルムを具備する調光装置が、外来光の透過量を制御可能な電子ブラインド等の用途で使われている（例えば特許文献１及び２参照）。

液晶層を区画する一対の基材（電極を含む）として、柔軟なフィルム基材を用いることができる。この場合、フィルム基材間の間隔（セルギャップ）の維持を目的として、フィルム基材間には液晶とともにスペーサーが設置されることがある。

特開２０１７－２１１６２９号公報 特開２０１７－１８７８１０号公報

剛性の小さいフィルム基材により液晶が挟まれている場合、外力（重力を含む）や温度変化などに起因してフィルム基材が容易に変形し、セルギャップが変わることがある。この場合、液晶ムラが生じたり、液晶層に気泡が生じたりしうる。

フィルム基材間にスペーサーが設けられている場合、フィルム基材は液晶層側からスペーサーにより支えられるため、セルギャップが狭くなる方向には変形しにくい。ただし、セルギャップが拡張する方向には、たとえスペーサーが設けられていても、フィルム基材は比較的容易に変形しうる。

本開示は上述の事情に鑑みてなされたものであり、調光フィルムの液晶層におけるセルギャップの外因による変化を抑えることができる調光装置及び調光装置の製造方法を提供する。

本発明の一態様は、液晶層を有する調光フィルムと、調光フィルムが重ねられている第１剛体と、第１剛体とは反対側から調光フィルムを覆い、調光フィルムの延在方向において調光フィルムの外側に位置する部分が第１剛体に接着されているカバー体と、を備える調光装置に関する。

カバー体は、張力がかかっている状態で、調光フィルムを覆い且つ第１剛体に接着されていてもよい。

調光フィルムは、カバー体により剛体に向けて押し付けられていてもよい。

カバー体のヤング率は、常温常圧環境下で２．４ＧＰａ以上であってもよい。

カバー体のガラス転移点は、９０℃よりも高くてもよい。

調光装置は、カバー体の調光フィルムとは反対側に位置する衝撃吸収層を備えてもよい。

調光装置は、カバー体と調光フィルムとの間に位置する衝撃吸収層を備えてもよい。

調光装置は、第１剛体とは反対側から調光フィルム及びカバー体を覆う第２剛体を備えてもよい。

本発明の他の態様は、液晶層を有する調光フィルムが重ねられている第１剛体を準備する工程と、調光フィルムを介して第１剛体とは反対側で調光フィルムを覆うようにカバー体を配置し、調光フィルムの外側でカバー体を第１剛体に接着させる工程と、を含む調光装置の製造方法に関する。

カバー体を第１剛体に接着させる工程において、第１剛体、調光フィルム及びカバー体は、お互いに重ねられている状態で真空環境下に置かれた後、真空環境よりも高い圧力下に置かれてもよい。

カバー体に張力をかけつつ、カバー体が調光フィルムを覆い且つ第１剛体に接着されてもよい。

本開示によれば、調光フィルムの液晶層におけるセルギャップの外因による変化を抑えることができる。

図１は、調光装置の一例の概略を示す断面図である。 図２は、調光装置の他の例の概略を示す断面図である。 図３は、調光装置の製造方法の一例を説明するための図である。 図４は、調光装置の製造方法の一例を説明するための図である。 図５は、調光装置の製造方法の他の例を説明するための図である。 図６は、調光装置の製造方法の他の例を説明するための図である。 図７は、調光フィルムの一例を示す断面図である。 図８は、調光フィルム（特に液晶層）において発生しうる重力ムラを説明するための簡略図である。 図９は、調光フィルム（特に液晶層）において発生しうる重力ムラを説明するための簡略図である。 図１０は、調光フィルム（特に液晶層）において発生しうる気泡混入を説明するための簡略図である。 図１１は、ガラス体及びカバー体を備える調光装置において重力ムラや気泡混入の発生が有効に防がれることを説明するための簡略図である。 図１２は、第１変形例に係る調光装置の断面を概略的に示す図である。 図１３は、第２変形例に係る調光装置の断面を概略的に示す図である。 図１４は、第３変形例に係る調光装置の断面を概略的に示す図である。

図面を参照して、調光装置及び調光装置の製造方法について例示する。理解を容易にするため、各図面には各要素が概略的に示されている。したがって各図面に示されている要素には、大きさ、形状及び縮尺等の特性が誇張又は簡略化されている要素が含まれうる。また本明細書に記載されている数値、形状及び材料等は一例に過ぎず、本開示を限定するものではない。また本明細書で用いられている用語は必ずしも厳密な意味には縛られない。したがって幾何学的な特性を示す表現の意味内容は、同様の機能を期待しうる程度の範囲を含むものと解釈しうる。

図１は、調光装置１０の一例の概略を示す断面図である。

図１に示す調光装置１０は、液晶層（後述の図７の符号「３７」参照）を有する調光フィルム１１と、調光フィルム１１が重ねられているガラス体（第１剛体）１２と、ガラス体１２とは反対側から調光フィルム１１を覆うカバー体１３と、を備える。調光装置１０の各構成要素は光を透過可能な１又は複数の材料により構成されており、調光装置１０は全体として光を透過可能である。

図１に示す調光装置１０では、ガラス体１２、第２接着層１５、調光フィルム１１、第１接着層１４及びカバー体１３が、この順番で積層方向Ｚに重ねられている。積層方向Ｚと直角を成す方向（すなわち延在方向Ｘ）に関し、ガラス体１２、第１接着層１４及びカバー体１３の各々は、調光フィルム１１よりも大きく、調光フィルム１１を覆い且つ調光フィルム１１の外側にまで延在する。第２接着層１５は、調光フィルム１１のうちガラス体１２に対向する面の全体を覆うように設けられており、延在方向Ｘに関し、調光フィルム１１とほぼ同じサイズを有する。

カバー体１３及び第１接着層１４のうち積層方向Ｚに関して調光フィルム１１と対向する部分（すなわち調光フィルム１１を覆う部分）とガラス体１２との間には、調光フィルム１１及び第２接着層１５が介在する。一方、カバー体１３及び第１接着層１４のうち積層方向Ｚに関して調光フィルム１１と対向しない部分（すなわち延在方向Ｘに関して調光フィルム１１の外側に位置する部分）とガラス体１２との間には、調光フィルム１１及び第２接着層１５が介在しない。そして調光フィルム１１は、第１接着層１４によりカバー体１３に対して接着されている。カバー体１３の一部（特に積層方向Ｚに関して調光フィルム１１と対向しない部分の一部）は、調光フィルム１１の外側で、第１接着層１４を介してガラス体１２に対し直接的に接着されている。このように、カバー体１３のうち、調光フィルム１１の延在方向Ｘにおいて調光フィルム１１の外側に位置する部分が、ガラス体１２に接着されている。

カバー体１３は、後述のように、調光フィルム１１における液晶層のセルギャップの外因による変動を抑制するように働く。そのためカバー体１３は、外因によって変形しにくいことが好ましく、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリカーボネート（ＰＣ）を使って構成しうる。カバー体１３は、例えば、調光装置１０が使用される想定環境下（例えば２５℃～９０℃程度の環境温度且つ標準大気圧下）で、０．１ＧＰａ以上のヤング率を有していてもよい。常温常圧環境下において、ポリエチレンテレフタレートのヤング率は２．８ＧＰａ程度であり、ポリカーボネートのヤング率は２．４ＧＰａ程度である。このようにカバー体１３のヤング率は、常温常圧環境下で２．４ＧＰａ以上であってもよい。また調光フィルム１１をガラス体１２及びカバー体１３によって高い保持力で支持する観点（特にカバー体１３の張力を維持する観点）からは、カバー体１３は、調光装置１０が使用される想定環境の温度（例えば９０℃程度）よりも高いガラス転移点を有することが好ましい。

ガラス体１２は、剛性が大きく且つ光を透過する部材によって構成されている。典型的には、ソーダライムガラス（青板ガラス）、硼珪酸ガラス（白板ガラス）、石英ガラス、ソーダガラス、及びカリガラス等の透光性の高い板ガラスを、ガラス体１２の材料として用いることが可能である。またポリカーボネート及びアクリル等の樹脂ガラス（有機ガラス）をガラス体１２の材料として用いることも可能であり、特にポリカーボネートは耐熱性及び強度の面で好ましい。ガラス体１２には、耐擦傷性等の要求特性に応じた処理（例えばハードコート処理等の表面処理）が施されていてもよい。軽量化の観点からは樹脂ガラスが好ましく、耐熱性及び耐傷性の観点からは無機ガラスが好ましい。なお、ガラス体１２に代えて、透明基板を用いることが可能である。そのような透明基板の具体的な組成は限定されず、例えば透明な樹脂基材がガラス体１２の代わりに用いられてもよい。

第１接着層１４及び第２接着層１５は、任意の接着成分を含有し、お互いに同じ構成成分を有していてもよいし、お互いに異なる構成成分を有していてもよい。第１接着層１４及び第２接着層１５は、圧着性の接着成分を含有する接合体であってもよいし、非圧着性の接着成分を含有する接合体であってもよい。

ここで「圧着性の接着成分を含有する接合体」は、隣接物体に対して適切に接着するために加圧（すなわち常圧よりも大きな圧力）が必要な接合体である。常圧は、環境圧であり、通常は大気圧に等しく、標準大気圧としうる。一方、「非圧着性の接着成分を含有する接合体」は、隣接物体に対して適切に接着するために加圧が不要な接合体であり、常圧下で隣接物体と適度に接着することが可能である。「圧着性の接着成分を含有する接合体」としては、例えば、ＰＶＢ（ポリビニルブチラール樹脂）、ＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル）或いはＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）を主成分とする膜体（接合膜）が挙げられる。一方、「非圧着性の接着成分を含有する接合体」としては、例えば、ＯＣＲ（光学透明樹脂）や硬化樹脂（例えば熱硬化樹脂、常温硬化樹脂、２液混合樹脂、紫外線硬化樹脂、及び電子線硬化樹脂等）が挙げられる。

第１接着層１４及び第２接着層１５の各々は、調光フィルム１１及びガラス体１２に接触することによって接着作用を発揮してもよい。例えば、第１接着層１４及び第２接着層１５の各々は、常温（例えば５℃～３５℃）及び常圧（例えば大気圧（特に標準大気圧））下で接着作用を発揮する接着成分を含んでいてもよい。また第１接着層１４及び第２接着層１５の各々が接着作用を発揮する環境下（例えば常温よりも高い高温及び／又は常圧よりも高い高圧の環境下）で、カバー体１３は第１接着層１４を介して調光フィルム１１及びガラス体１２に載せられてもよいし、第２接着層１５はガラス体１２に載せられてもよいし、調光フィルム１１は第２接着層１５を介してガラス体１２に載せられてもよい。

図２は、調光装置１０の他の例の概略を示す断面図である。図２に示す調光装置１０は、上述の図１に示す調光装置１０とほぼ同じ構成を有するが、調光フィルム１１の側方において（すなわち延在方向Ｘに関する調光フィルム１１の外側において）、調光フィルム１１、ガラス体１２及びカバー体１３によって囲まれる空間Ｓを有する。なお図１に示す調光装置１０は、「調光フィルム１１、ガラス体１２及びカバー体１３によって囲まれる空間Ｓ」を有しておらず、調光フィルム１１の側方部分にはカバー体１３及び第１接着層１４が密着している。

上述の構成を有する調光装置１０は、例えば以下の工程を含む製造方法によって、製造可能である。

まず、調光フィルム１１が重ねられているガラス体１２を準備する。そして、調光フィルム１１を介してガラス体１２とは反対側で調光フィルム１１を覆うようにカバー体１３を配置し、調光フィルム１１の外側でカバー体１３をガラス体１２に接着させる。

特に図３及び図４に示す製造方法では、以下のようにしてカバー体１３が調光フィルム１１及びガラス体１２に対して接着される。以下の説明では、一例として、「調光フィルム１１、ガラス体１２及びカバー体１３によって囲まれる空間Ｓ」を有していない調光装置１０（図１参照）が製造される。ただし同様の製造方法によって、「調光フィルム１１、ガラス体１２及びカバー体１３によって囲まれる空間Ｓ」を有する調光装置１０（図２参照）を製造することも可能である。

すなわち、ガラス体１２、第２接着層１５、調光フィルム１１、第１接着層１４及びカバー体１３は、お互いに重ねられている状態で、真空装置５０の内側（真空）の真空環境下に置かれる（図３参照）。具体的には、「調光フィルム１１、ガラス体１２及びカバー体１３によって囲まれる空間Ｓ」が真空環境下で真空空間となるように、ガラス体１２、第２接着層１５、調光フィルム１１、第１接着層１４及びカバー体１３は重ねられる。例えば、真空装置５０の内側において、ガラス体１２、第２接着層１５、調光フィルム１１、第１接着層１４及びカバー体１３の全部が積み重ねられてもよい。またガラス体１２、第２接着層１５及び調光フィルム１１が大気圧下で積み重ねられる一方で、第１接着層１４及びカバー体１３は、真空環境下で、ガラス体１２、第２接着層１５及び調光フィルム１１に積み重ねられてもよい。

カバー体１３及び第１接着層１４は、お互いに別々に、調光フィルム１１及びガラス体１２に重ねられてもよい。またカバー体１３及び第１接着層１４は、調光フィルム１１及びガラス体１２に重ねられる前の状態で粘着剤付きフィルムのような一体構成を有していてもよく、調光フィルム１１及びガラス体１２の各々に対して同時的に重ねられてもよい。本例では、シート状のカバー体１３（すなわち流動性を持たない固体状のカバー体１３）が、第１接着層１４を介して調光フィルム１１及びガラス体１２に載せられる。

真空装置５０は任意の装置により構成可能であり、例えば真空加熱炉を具備する装置を真空装置５０として用いてもよい。この場合、真空加熱炉内に配置したガラス体１２、第２接着層１５、調光フィルム１１、第１接着層１４及びカバー体１３を、真空環境下で、高温に加熱することができる。これにより、第１接着層１４を介した調光フィルム１１及びカバー体１３の接着、第１接着層１４を介したカバー体１３及びガラス体１２の接着、及び第２接着層１５を介した調光フィルム１１及びガラス体１２の接着が、真空装置５０の真空高温環境下で促されてもよい。

その後、ガラス体１２、第２接着層１５、調光フィルム１１、第１接着層１４及びカバー体１３は、真空装置５０の真空環境よりも高い圧力下（図４に示す例では大気２５中（大気圧下））に置かれる（図４参照）。このようにガラス体１２、第２接着層１５、調光フィルム１１、第１接着層１４及びカバー体１３は、お互いに積み重ねられている状態で真空環境下に置かれた後、真空環境よりも高い圧力下に置かれる。これにより、調光フィルム１１及びガラス体１２に対するカバー体１３の密着度が高まり、調光フィルム１１は、ガラス体１２及びカバー体１３によって高い保持力で支持される。

図３に示す調光装置１０は、真空装置５０における真空環境下で、調光フィルム１１の側方において（すなわち延在方向Ｘに関する調光フィルム１１の外側において）、調光フィルム１１、ガラス体１２及びカバー体１３によって囲まれる空間Ｓを有する。このように真空環境下で空間Ｓを有する調光装置１０であっても、真空環境よりも高い圧力下に置かれることにより、調光フィルム１１に対するカバー体１３及び第１接着層１４の密着度を増大させることができる。その結果、図４に示すように、カバー体１３は、調光フィルム１１との間に空間Ｓが形成されないように延在しうる。なお調光装置１０が真空環境下から真空環境よりも高い圧力下に置かれた後に、調光装置１０の空間Ｓは必ずしも消失しなくてもよい。そのような場合であっても、カバー体１３の調光フィルム１１及びガラス体１２に対する密着度が増し、調光フィルム１１はガラス体１２及びカバー体１３によって高い保持力で支持される。

ガラス体１２及びカバー体１３による調光フィルム１１の保持力を向上させる観点からは、カバー体１３は、張力がかかっている状態で、調光フィルム１１を覆い且つガラス体１２に接着されていることが好ましく、調光フィルム１１はカバー体１３によりガラス体１２に向けて押し付けられていることが好ましい。図４に示す例では、調光装置１０が真空環境よりも高い圧力下に置かれている状態で、カバー体１３には張力が作用しており、調光フィルム１１はカバー体１３からガラス体１２に向かう方向（図４の下方向）に働く力を受けている。

例えば、図３に示す真空環境下において、調光フィルム１１、ガラス体１２及びカバー体１３によって囲まれる空間Ｓが形成されている状態で、カバー体１３は、弛みなく、第１接着層１４を介して調光フィルム１１及びガラス体１２に対して接着されていてもよい。この場合、調光装置１０が真空環境よりも高い圧力下に置かれることによって、カバー体１３及び第１接着層１４は調光フィルム１１の側部（図４の左右端部参照）に近づいて空間Ｓが低減又は消失する。これにより、カバー体１３には張力がかかり、調光フィルム１１にはガラス体１２に向かう方向への力が作用しうる。

このように真空環境下で、カバー体１３に張力をかけつつ、カバー体１３が調光フィルム１１を覆い且つガラス体１２に接着されてもよい。この場合、調光装置１０が真空環境よりも高い圧力下に置かれた状態で、カバー体１３にはより確実に張力がかかり、調光フィルム１１はガラス体１２に向かう方向への力をカバー体１３からより確実に受けることができる。

図５及び図６は、調光装置１０の製造方法の他の例を説明するための図である。図５及び図６には、調光装置１０の一例の断面が概略的に示されている。図５及び図６に示されている要素には、図３及び図４に示す対応の要素と同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。以下の説明では、一例として、「調光フィルム１１、ガラス体１２及びカバー体１３によって囲まれる空間Ｓ」を有する調光装置１０（図２参照）が製造される。

本例では、調光フィルム１１が重ねられているガラス体１２が準備された後、カバー体１３に張力をかけつつ、カバー体１３が調光フィルム１１を覆い且つガラス体１２に接着される。

特に本例では、カバー体１３に対し、カバー体１３が延びる方向の成分を含む方向（図５に示す矢印によって示される方向参照）に力Ｆをかけつつ、カバー体１３及び第１接着層１４が調光フィルム１１及びガラス体１２に載せられる。これにより、カバー体１３が第１接着層１４を介して調光フィルム１１及びガラス体１２に重ねられる過程（図５参照）及びカバー体１３が第１接着層１４により調光フィルム１１及びガラス体１２に対して接着されている状態（図６参照）において、調光装置１０は、調光フィルム１１、ガラス体１２及びカバー体１３によって囲まれる空間Ｓを有する。

なお、図５及び図６に示す例では、大気２５中で、カバー体１３及び第１接着層１４が調光フィルム１１及びガラス体１２に載せられて、カバー体１３が第１接着層１４を介して調光フィルム１１及びガラス体１２に接着されているが、これには限定されない．例えば、真空中でカバー体１３及び第１接着層１４が調光フィルム１１及びガラス体１２に載せられて、カバー体１３が第１接着層１４を介して調光フィルム１１及びガラス体１２に接着されてもよい。

第１接着層１４は、調光フィルム１１及びガラス体１２上に置かれることによって接着作用を発揮することが好ましく、カバー体１３に力Ｆがかけられた状態でカバー体１３を調光フィルム１１及びガラス体１２に対して接着することが好ましい。例えば、常温常圧下で、カバー体１３及び第１接着層１４を調光フィルム１１及びガラス体１２に載せることで、カバー体１３を第１接着層１４により比較的弱い力で調光フィルム１１及びガラス体１２に接着させてもよい（仮接着工程）。その後、調光装置１０（ガラス体１２、第２接着層１５、調光フィルム１１、第１接着層１４及びカバー体１３）を、常温よりも高い高温及び／又は常圧よりも高い高圧の環境下に置くことで、カバー体１３を第１接着層１４によって更に強い力で調光フィルム１１及びガラス体１２に接着させてもよい（本接着工程）。

次に、調光フィルム１１の典型例について説明する。図７は、調光フィルム１１の一例を示す断面図である。

図７に示す調光フィルム１１は、第１調光基板３１及び第２調光基板３２と、第１調光基板３１と第２調光基板３２との間に配置される第１透明電極３３及び第２透明電極３４と、第１透明電極３３と第２透明電極３４との間に配置される第１配向層３５及び第２配向層３６と、第１配向層３５と第２配向層３６との間に配置される液晶層３７と、を備える。液晶層３７は、液晶シール材３９により区画されている領域に、複数のスペーサー３８とともに液晶が充填されることで形成される。第１透明電極３３及び第２透明電極３４に与えられる電圧が制御部（図示省略）の制御下で変化させられて液晶層３７の液晶分子の配向が調整されることにより、調光フィルム１１は透過光量を調節する。

第１調光基板３１及び第２調光基板３２は、透明な樹脂製の部材であり、可撓性フィルムを用いることができる。例えば、光学異方性が小さく、可視域の波長（例えば３８０ｎｍ～８００ｎｍ）の透過率が８０％以上である透明樹脂フィルムを、第１調光基板３１及び第２調光基板３２として用いることができる。そのような透明樹脂フィルムの材料として、例えば、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等のアセチルセルロース系樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン、ポリメチルペンテン、ＥＶＡ等のポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等のビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリサルホン（ＰＥＦ）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスルホン、ポリエーテル、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、（メタ）アクロニトリル、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、シクロオレフィンコポリマー等の樹脂を挙げることができる。透明樹脂フィルムの材料としては、特に、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂が好ましい。また第１調光基板３１及び第２調光基板３２として用いられる透明樹脂フィルムの厚みは、透明樹脂フィルムが可撓性を有する範囲内で適宜に選択されることが好ましい。

第１透明電極３３及び第２透明電極３４は、それぞれ第１調光基板３１及び第２調光基板３２に積層される透明導電膜である。透明導電膜としては、各種の透明電極材料を用いることができ、例えば酸化物系（例えば酸化錫系、酸化インジウム系及び酸化亜鉛系）の全光透過率が５０％以上の透明な金属薄膜を挙げることができる。酸化錫（ＳｎＯ_２）系としてはネサ（酸化錫ＳｎＯ_２）、ＡＴＯ（Antimony Tin Oxide：アンチモンドープ酸化錫）、及びフッ素ドープ酸化錫が挙げられる。酸化インジウム（Ｉｎ_２Ｏ_３）系としては、酸化インジウム、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウム錫酸化物）、及びＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）が挙げられる。酸化亜鉛（ＺｎＯ）系としては、酸化亜鉛、ＡＺＯ（アルミドープ酸化亜鉛）、及びガリウムドープ酸化亜鉛が挙げられる。

スペーサー３８は、液晶層３７における外周部を除く部分の厚み（セルギャップ）を規定する。スペーサー３８としては、例えば、球形状の透明なビーズスペーサーを用いることができる。スペーサー３８に用いられるビーズスペーサーとしては、シリカ等の無機材料による構成、有機材料による構成、或いはこれらを組み合わせたコアシェル構造の構成等を広く用いることができる。ビーズスペーサーは、球形状による構成の他、円柱形状、楕円柱形状、或いは角柱形状等のロッド形状により構成されていてもよい。スペーサー３８は、透明部材により構成されるが、必要に応じて着色した材料を用いて色味が調整されてもよい。

スペーサー３８は、上述のビーズスペーサーに限定されない。例えば、フォトレジストを第１調光基板３１側に塗工して露光及び現像を行うことにより、円柱形状のスペーサー３８を作製してもよい。またスペーサー３８は、フォトレジスト以外の任意の方法で、任意の材料が使用されて設けられてもよい。例えば、液晶シール材３９と同じ材料を使って、液晶シール材３９と同様の製造法により、スペーサー３８（例えば柱状のスペーサー３８）が設けられてもよい。またスペーサー３８の具体的な形状は限定されない。例えば、スペーサー３８は、四角柱、円錐、円錐台、四角錐、四角錐台或いは他の柱状形状を有していてもよい。またスペーサー３８は、第１配向層３５側に固定されていてもよいし、第２配向層３６側に固定されていてもよいし、第１配向層３５側及び第２配向層３６側の両方に固定されていてもよい。

第１配向層３５及び第２配向層３６は、光配向層（液晶配向層）により形成される。光配向層に使用可能な光配向材料としては、例えば、光分解型、光二量化型、及び光異性化型等を挙げることができる。光二量化型の材料としては、例えば、シンナメート、クマリン、ベンジリデンフタルイミジン、ベンジリデンアセトフェノン、ジフェニルアセチレン、スチルバゾール、ウラシル、キノリノン、マレインイミド、又は、シンナミリデン酢酸誘導体を有するポリマー等を挙げることができる。中でも、配向規制力が良好である点で、シンナメート及びクマリンの一方又は両方を有するポリマーが好ましく用いられる。光配向層に代えて、ラビング配向層が第１配向層３５及び第２配向層３６として用いられてもよい。ラビング配向層に関しては、ラビング処理を行わないものとしてもよいし、ラビング処理を行い、微細なライン状凹凸形状を賦型処理して配向層を作製してもよい。図７に示す調光フィルム１１は第１配向層３５及び第２配向層３６を備えるが、これに限られず、調光フィルム１１は第１配向層３５及び第２配向層３６を備えなくてもよい。

液晶層３７には、ゲストホスト液晶組成物（二色性色素組成物）などの任意の組成物を広く用いることができる。ゲストホスト液晶組成物はカイラル剤を含有し、液晶材料を水平配向させた場合に、ゲストホスト液晶組成物が液晶層３７の厚み方向に螺旋形状に配向させられるようにしてもよい。液晶シール材３９は、液晶層３７を囲むように設けられており、液晶材料の漏出を防ぐ。液晶シール材３９としては、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等の熱硬化性樹脂、或いは紫外線硬化性樹脂等を用いることができる。

図示の調光フィルム１１では、電界印加時にゲストホスト液晶組成物の配向が遮光状態となるように、第１配向層３５及び第２配向層３６が、プレチルトに基づく配向規制力が設定された垂直配向層により構成される。これにより、調光フィルム１１はノーマリークリアとして構成される。なお調光フィルム１１は、電界印加時にゲストホスト液晶組成物の配向が透光状態となるように、ノーマリーダークとして構成されてもよい。ノーマリーダークの調光フィルム１１は、液晶に電界が作用していない状態で光透過率が最小となって遮光状態となる。ノーマリークリアの調光フィルム１１は、液晶に電界が作用していない状態で光透過率が最大となって光透過状態となる。

調光フィルム１１は上述のゲストホスト型には限定されず、例えば二色性色素組成物を用いないＴＮ（Twisted Nematic）方式、ＶＡ（Vertical Alignment）方式、ＩＰＳ（In-Plane-Switching）方式等を調光フィルム１１は採用してもよい。調光フィルム１１は、採用する液晶駆動方式に応じた任意の構成を有することができる。例えば調光フィルム１１は、必要に応じ、第１調光基板３１側及び／又は第２調光基板３２側に設けられる直線偏光層を備えていてもよい。また調光フィルム１１がＩＰＳ方式を採用する場合、電極は液晶層３７の一方側にのみ設けられていてもよい。

上述の調光装置１０によれば、調光フィルム１１がカバー体１３によって支持され、外因（例えば重力及び環境温度変化）によるセルギャップの変動を抑えることができる。そのため、下述のような重力ムラの発生や液晶層３７における気泡の発生を有効に回避することができ、様々な使用環境に適応可能な調光装置１０を提供することができる。

またガラス体１２及びカバー体１３が調光フィルム１１を保護するプロテクターとして働き、外力によって調光フィルム１１に与えられるダメージを軽減することができる。

上述の調光装置１０は任意の用途に使用可能である。例えば、調光装置１０は、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、及び車両のウィンドウ等の調光を図る部位（外光が入射する部位、例えば、フロント、サイド、リア、ルーフ等のウィンドウ）に配置されうる。調光フィルム１１に印加する電圧を変化させることにより、建築物や車両等の内側への入射光（透過光）の光量を調節できる。

図８及び図９は、調光フィルム１１（特に液晶層３７）において発生しうる重力ムラを説明するための簡略図である。図８には、積層方向Ｚが鉛直方向（重力作用方向）と平行になるように（すなわち延在方向Ｘが水平方向と平行になるように）配置された調光フィルム１１の一例の概略断面が示されている。図９には、積層方向Ｚが水平方向と平行になるように（すなわち延在方向Ｘが鉛直方向と平行になるように）配置された調光フィルム１１の一例の概略断面が示されている。

図８及び図９において、第１積層体４１は液晶層３７の一方側に設けられる調光フィルム１１の構成要素を指し、第２積層体４２は液晶層３７の他方側に設けられる調光フィルム１１の構成要素を指す。例えば図７に示す調光フィルム１１の場合、第１積層体４１は第１調光基板３１、第１透明電極３３及び第１配向層３５を含み、第２積層体４２は、第２調光基板３２、第２透明電極３４及び第２配向層３６を含む。

図８に示す調光フィルム１１では、第２積層体４２、スペーサー３８及び第１積層体４１の重なり方向が鉛直方向と一致し、重力の影響下で第２積層体４２はスペーサー３８に上から載った状態で下方からスペーサー３８によって支持される。この場合、第１積層体４１と第２積層体４２との間の間隔（すなわち液晶層３７の厚み（セルギャップ））は、スペーサー３８によって効果的に保持され、延在方向Ｘに関してほぼ同じ大きさを維持することができる。

一方、図９に示す調光フィルム１１では、第１積層体４１、スペーサー３８及び第２積層体４２の重なり方向が鉛直方向と直角を成す。この場合、液晶層３７の液晶は重力の影響下で下方に移動する傾向が強まる。その一方で、第１積層体４１及び第２積層体４２は、いずれもスペーサー３８には上から載らず、スペーサー３８によって下方から支持されることはない。そのため、第１積層体４１及び第２積層体４２の下方部分は、液晶から水平方向へ大きな力を受けて、スペーサー３８による支持が解除され、局所的に水平方向へ大きく膨らむことがある。一方、第１積層体４１及び第２積層体４２の上方部分（特にスペーサー３８によって支持されていない箇所）の水平方向サイズは、局所的に小さくなることがある。

このように、調光フィルム１１が縦配置をとる場合（図９参照）には、セルギャップがばらつきやすく、調光装置１０の光学特性（光透過性能）のムラが目立ちやすくなる。

図１０は、調光フィルム１１（特に液晶層３７）において発生しうる気泡混入を説明するための簡略図である。図１０には、積層方向Ｚが鉛直方向と平行になるように（すなわち延在方向Ｘが水平方向と平行になるように）配置された調光フィルム１１の一例の概略断面が示されている。

第１積層体４１及び第２積層体４２が柔軟なフィルム基材によって構成されている場合、第１積層体４１及び第２積層体４２は環境温度の変化に起因して熱変形（膨張／収縮）しやすいことがある。第１積層体４１及び／又は第２積層体４２が熱変形して液晶層３７の液晶が全体的に又は局所的に減圧されると、液晶層３７に気泡６０が生じる。液晶と第１積層体４１及び／又は第２積層体４２との間において気泡６０が集まると気泡膨張部６１が形成され、第１積層体４１及び／又は第２積層体４２が局所的に膨らむ。

このように、気泡膨張部６１の発生によってもセルギャップが変動し、調光装置１０の光学特性（光透過性能）が意図せずに変わることがある。

図１１は、ガラス体１２及びカバー体１３を備える調光装置１０（図４参照）において重力ムラや気泡混入の発生が有効に防がれることを説明するための簡略図である。図１１には、積層方向Ｚが水平方向と平行になるように（すなわち延在方向Ｘが鉛直方向と平行になるように）配置された調光装置１０一例の概略断面が示されている。

調光装置１０が図１１に示すような縦配置をとる場合、調光フィルム１１の第１積層体４１及び第２積層体４２は、セルギャップを拡張する方向に働く力（拡張力）を液晶から受けるが、その拡張力に対向する力をガラス体１２及びカバー体１３から受ける。その結果、第１積層体４１及び第２積層体４２は撓むことなく、セルギャップを維持することができる。特に、カバー体１３に張力Ｔが働いている場合やカバー体１３によって調光フィルム１１がガラス体１２に押し付けられている場合には、ガラス体１２及びカバー体１３による調光フィルム１１の保持力も大きくなり、外因によるセルギャップの変動をより一層効果的に防ぐことができる。

同様に、環境温度が変化して調光フィルム１１の第１積層体４１及び第２積層体４２が熱変形しようとしても、第１積層体４１及び第２積層体４２は、その熱変形に抵抗する力をガラス体１２及びカバー体１３から受ける。その結果、第１積層体４１及び第２積層体４２は熱変形することなく、セルギャップを維持することができ、液晶層３７における気泡混入の発生を回避しうる。

このように、ガラス体１２及びカバー体１３を具備する調光装置１０によれば、外因によるセルギャップの変化を抑えて、重力ムラや気泡混入の発生を防ぐことができる。

［第１変形例］
調光装置１０は、衝撃吸収層１７を備えていてもよい。

図１２は、第１変形例に係る調光装置１０の断面を概略的に示す図である。図１２に示されている要素には、図４に示す対応の要素と同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。

図１２に示す調光装置１０では、カバー体１３と調光フィルム１１との間に、第１接着層１４ではなく、衝撃吸収層１７が位置している。図示の衝撃吸収層１７は、延在方向Ｘに関し、調光フィルム１１よりも大きく、調光フィルム１１を覆い且つ調光フィルム１１の外側にまで延在する。なお衝撃吸収層１７は、延在方向Ｘに関して調光フィルム１１と同じ大きさを有していてもよく、延在方向Ｘに関し、調光フィルム１１の調光部（図７に示す液晶層３７（液晶シール材３９の内側）参照）と同等以上のサイズを有することが好ましい。

カバー体１３のうち積層方向Ｚに関して調光フィルム１１と対向する部分とガラス体１２との間には、衝撃吸収層１７、調光フィルム１１及び第２接着層１５が介在する。一方、カバー体１３のうち積層方向Ｚに関して調光フィルム１１と対向しない部分とガラス体１２との間には、衝撃吸収層１７が介在する。

衝撃吸収層１７は、衝撃吸収性に優れている任意の材料により構成可能であり、例えば調光フィルム１１及びカバー体１３よりも優れた衝撃吸収性を有する。衝撃吸収層１７の具体的な形態は限定されない。典型的には、低反発樹脂（例えば低反発ウレタンなど）、低弾性ゴム、或いは衝撃吸収ゲル（例えばアルファゲル（登録商標）など）を使って衝撃吸収層１７を構成することが可能である。

図１２に示す衝撃吸収層１７は、調光フィルム１１、ガラス体１２及びカバー体１３に対し、接着剤を介在させることなく、直接的に接着されている。なお、調光フィルム１１、ガラス体１２、及び／又はカバー体１３と衝撃吸収層１７との間には任意の接着層が設けられていてもよい。

図１２に示す調光装置１０の他の構成は、図４に示す調光装置１０と同様である。

本変形例の調光装置１０によれば、衝撃吸収層１７によって調光フィルム１１を衝撃から守ることができる。

なお衝撃吸収層１７が柔らかい場合には、調光フィルム１１（特に液晶層３７）における重力ムラや気泡混入が多少発生しやすくなることがある。重力ムラや気泡混入の発生を防ぐ観点からは、衝撃吸収層１７は適度な形状維持性能（例えば硬度等）を有することが好ましい。

［第２変形例］
図１３は、第２変形例に係る調光装置１０の断面を概略的に示す図である。本変形例において、上述の第１変形例と同一又は類似の要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。

図１３に示す調光装置１０では、衝撃吸収層１７が、カバー体１３を介して調光フィルム１１とは反対側に位置する。図示の衝撃吸収層１７は、延在方向Ｘに関し、調光フィルム１１よりも大きく、調光フィルム１１及びカバー体１３を覆い且つ調光フィルム１１の外側にまで延在する。なお衝撃吸収層１７は、延在方向Ｘに関して調光フィルム１１と同じ大きさを有していてもよく、延在方向Ｘに関し、調光フィルム１１の調光部（図７に示す液晶層３７（液晶シール材３９の内側）参照）と同等以上のサイズを有することが好ましい。

カバー体１３は調光フィルム１１及びガラス体１２に対して直接的に接着されているが、カバー体１３と調光フィルム１１及び／又はガラス体１２との間に接着層（上述の第１接着層１４等）が介在していてもよい。

図１３に示す調光装置１０の他の構成は、図１２に示す調光装置１０と同様である。

本変形例の調光装置１０においても、衝撃吸収層１７によって調光フィルム１１を衝撃から守ることができる。

また本変形例によれば、カバー体１３が衝撃吸収層１７と調光フィルム１１との間に位置し、調光フィルム１１はカバー体１３及びガラス体１２によって高い保持力で支持さている。そのため、衝撃吸収層１７の柔らかさにかかわらず、上述の実施形態に係る調光装置１０（例えば図１１参照）と同程度のレベルで、重力ムラや気泡混入の発生を防ぐことができる。このように本変形例の調光装置１０によれば、「外因によるセルギャップの変化の防止」及び「衝撃からの調光フィルム１１の保護」を高いレベルで両立させることができる。

［第３変形例］
図１４は、第３変形例に係る調光装置１０の断面を概略的に示す図である。本変形例において、上述の実施形態及び変形例と同一又は類似の要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。

図１４に示す調光装置１０は、いわゆる合わせガラスの構造を有する。すなわち、調光装置１０は、第１ガラス体（第１剛体）１２ａとは反対側から調光フィルム１１及びカバー体１３を覆う第２ガラス体（第２剛体）１２ｂを備える。調光フィルム１１は、積層方向Ｚにおいて、第１ガラス体１２ａ及び第２ガラス体１２ｂにより挟まれている。

第１ガラス体１２ａ及び第２ガラス体１２ｂは、上述のガラス体１２と同様に構成可能である。

調光フィルム１１の側方において（すなわち延在方向Ｘに関する調光フィルム１１の外側において）、中間層１９がカバー体１３に重ねられている。中間層１９は、カバー体１３と第２ガラス体１２ｂとの間のスペース（より厳密には、カバー体１３と第３接着層１６との間のスペース）に配置され、任意の材料によって構成可能である。カバー体１３及び中間層１９のうち第２ガラス体１２ｂに対向する面は、面一に形成されており、同一平面に含まれる。

第２ガラス体１２ｂは、カバー体１３及び中間層１９のうち第２ガラス体１２ｂに対向する面に対し、第３接着層１６を介して接着されている。第３接着層１６は、任意の接着成分を含有し、例えば、上述の第１接着層１４及び第２接着層１５と同様に構成しうる。

本変形例の調光装置１０（合わせガラス）によれば、第１ガラス体１２ａ及び第２ガラス体１２ｂによって調光フィルム１１を強固に保護することができる。

なお図１４に示す調光装置１０は、合わせガラス構成を有する調光装置の一例に過ぎない。調光装置１０は、上述の構成以外の合わせガラス構成を有していてもよい。例えば、中間層１９及び第３接着層１６は制限されない。図１４に示す調光装置１０のうち中間層１９で埋められている部分が、代わりに第３接着層１６で埋められてもよい。また図１４に示す第３接着層１６に代えて中間層１９が使われてもよい。

［他の変形例］
本開示は、上述の実施形態及び変形例には限定されない。

上述の実施形態ではシート状のカバー体１３が調光フィルム１１及びガラス体１２に載せられることによって調光装置１０が作られているが、これには限定されない。例えば、流動性を有する液状のカバー体１３を調光フィルム１１及びガラス体１２に付与し、その後にカバー体１３を硬化させることによって「調光フィルム１１を覆い且つ調光フィルム１１の外側でガラス体１２に接着されるカバー体１３」が実現されてもよい。カバー体１３を硬化させる手法は限定されず、常温硬化、高温硬化、紫外線硬化或いは電子線硬化を利用しうる。

カバー体１３自体が調光フィルム１１及び／又はガラス体１２に対する適度な接着性を有する場合、カバー体１３と調光フィルム１１との間に及び／又はカバー体１３とガラス体１２との間に第１接着層１４が介在していなくてもよい。また調光フィルム１１自体がカバー体１３に対する適度な接着性を有する場合には、カバー体１３と調光フィルム１１との間に第１接着層１４が介在しなくてもよい。また調光フィルム１１自体がガラス体１２に対する適度な接着性を有する場合には、調光フィルム１１とガラス体１２との間に第２接着層１５が介在しなくてもよい。

上述のガラス体（上述のガラス体１２、第１ガラス体１２ａ及び第２ガラス体１２ｂ）の代わりに、他の剛体が用いられてもよい。ここでいう剛体は、変形しにくく、剛性が大きい任意の材料によって構成可能であり、少なくとも調光フィルム１１よりも大きな剛性（例えば軸剛性、曲げ剛性、せん断剛性及び／又はねじり剛性）を有する。

なお図１１～図１４に示す調光装置１０は、図４に示す調光装置１０と同一又は類似の構造を有するが、例示に過ぎない。上述の調光装置１０は、図４に示す調光装置１０とは異なる構造（例えば図６に示す調光装置１０と同一又は類似の構造）の調光装置１０に対しても応用可能である。

また調光装置１０は、上述されていない構成要素や図示されていない構成要素（例えば任意の機能を発揮する機能層（空隙層を含む））を有していてもよい。

上記実施形態及び変形例に開示されている複数の構成要素を必要に応じて適宜組み合わせることも可能である。また、上記実施形態及び変形例に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。また、上述の実施形態及び変形例の各要素に各種の変形が加えられてもよい。

１０ 調光装置
１１ 調光フィルム
１２ ガラス体
１２ａ 第１ガラス体
１２ｂ 第２ガラス体
１３ カバー体
１４ 第１接着層
１５ 第２接着層
１６ 第３接着層
１７ 衝撃吸収層
１９ 中間層
２５ 大気
３１ 第１調光基板
３２ 第２調光基板
３３ 第１透明電極
３４ 第２透明電極
３５ 第１配向層
３６ 第２配向層
３７ 液晶層
３８ スペーサー
３９ 液晶シール材
４１ 第１積層体
４２ 第２積層体
５０ 真空装置
６０ 気泡
６１ 気泡膨張部
Ｆ 力
Ｓ 空間
Ｔ 張力
Ｘ 延在方向
Ｚ 積層方向

Claims (8)

1. 液晶層を有する調光フィルムと、
   前記調光フィルムよりも大きな剛性を有し、前記調光フィルムが重ねられている第１剛体と、
   前記第１剛体とは反対側から前記調光フィルムを覆い、前記調光フィルムの延在方向において前記調光フィルムの外側に位置する部分が前記第１剛体に接着されているカバー体と、を備え、
   前記カバー体は、張力が作用しており、前記調光フィルムを覆い且つ前記第１剛体に接着されており、前記調光フィルムは前記カバー体から前記第１剛体に向かう方向に働く力を受けている調光装置。
2. 前記カバー体のヤング率は、常温常圧環境下で２．４ＧＰａ以上である請求項１に記載の調光装置。
3. 前記カバー体のガラス転移点は、９０℃よりも高い請求項１又は２に記載の調光装置。
4. 前記カバー体の前記調光フィルムとは反対側に位置する衝撃吸収層を備える請求項１～３のいずれか一項に記載の調光装置。
5. 前記カバー体と前記調光フィルムとの間に位置する衝撃吸収層を備える請求項１～３のいずれか一項に記載の調光装置。
6. 前記調光フィルムよりも大きな剛性を有し、前記第１剛体とは反対側から前記調光フィルム及び前記カバー体を覆う第２剛体を備える請求項１～５のいずれか一項に調光装置。
7. 液晶層を有する調光フィルムが重ねられており、前記調光フィルムよりも大きな剛性を有する第１剛体を準備する工程と、
   前記調光フィルムを介して前記第１剛体とは反対側で前記調光フィルムを覆うようにカバー体を配置し、前記調光フィルムの外側で前記カバー体を前記第１剛体に接着させる工程と、を含み、
   前記カバー体に張力をかけつつ、前記カバー体が前記調光フィルムを覆い且つ前記第１剛体に接着される調光装置の製造方法。
8. 前記カバー体を前記第１剛体に接着させる工程において、前記第１剛体、前記調光フィルム及び前記カバー体は、お互いに重ねられている状態で真空環境下に置かれた後、前記真空環境よりも高い圧力下に置かれる請求項７に記載の製造方法。