JP7377412B2

JP7377412B2 - 調光装置

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Inventors: 昌明吉野
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Description

本発明は、電気的制御によって光の透過状態を制御する光学素子を備えた調光装置に関し、特に、透明電極層付き透明電極シートにより挟持された液晶素子を駆動するタイプの調光装置における透明電極層の改良された調光装置に関する。

不透明状態（あるいは白濁状態）と透明状態とを切り替える調光シートは様々な用途で用いられている。調光シートの１タイプとして、透明電極間に保持された液晶層を備え、透明電極に印加する電圧により液晶層に含まれる液晶分子の配向状態を変化させて、入射した光を散乱する不透明状態と、入射した光を透過する透明状態とを切り替え可能に構成されるタイプが例示される。（例えば、特許文献１参照）このような調光シートは、例えばガラス等の透明基材に固定することにより、建築物のみならず車両（鉄道，バス，船舶，航空機）向けの窓ガラスや展示ウィンドウ，間仕切りなどに採用することが可能となり、プライベート空間とパブリック空間とを分離するため等、空間を分離する設備の他、自動車のサンルーフやサンバイザー用途としての利用についても提案されている。

こうした調光シートと、透明電極層を電源に接続するための接続部とから、調光装置が構成される。調光装置の構造の一例について、図面を参照して説明する。図２が示すように、調光装置１００は、窓ガラス等の透明板２００に取り付けられる。調光シート１１０は、一対の透明電極シート１３０Ａ，１３０Ｂを備え、透明電極シート１３０Ａには外部電源から給電するための接続部１６０Ａが接続され、透明電極シート１３０Ｂには外部電源から給電するための接続部１６０Ｂが接続されている。詳細には、図３が示すように、一方の透明電極シート１３０Ａは、透明電極層１４０Ａと透明支持層１５０Ａとの積層体である。透明電極層１４０Ａは、調光層１２０の一方の面に接し、透明支持層１５０Ａは、接着層２１０を介して透明板２００に貼り付けられている。接続部１６０Ａは、透明電極層１４０Ａのなかで調光層１２０および他方の透明電極シート１３０Ｂから露出する領域に接続されている。図４が示すように、他方の透明電極シート１３０Ｂは、透明電極層１４０Ｂと透明支持層１５０Ｂとの積層体であり、透明電極層１４０Ｂは、調光層１２０の他方の面に接している。接続部１６０Ｂは、透明電極層１４０Ｂのなかで調光層１２０および一方の透明電極シート１３０Ａから露出する領域に接続されており、透明板２００と対向する。

接続部１６０Ａ，１６０Ｂは、透明電極層１４０Ａ，１４０Ｂに接合された導電性接着層１６１と、導電性接着層１６１に接合された導電テープ１６２とを備える。導電性接着層１６１は、例えば銀ペースト等の導電ペーストから構成される。導電テープ１６２は、例えば銅テープである。接続部１６０Ａ，１６０Ｂは、さらに、導電テープ１６２の表面上に位置するはんだ１６３と、はんだ１６３によって導電テープ１６２に接続されたリード線１６４とを備える。リード線１６４は、電源から供給される電圧を駆動電圧に変換する駆動回路に接続され、接続部１６０Ａ，１６０Ｂを通じて、透明電極層１４０Ａ，１４０Ｂに駆動電圧が印加される。

透明電極シート１３０Ａ，１３０Ｂへの接続部１６０Ａ，１６０Ｂの形成にあたっては、図示されるように、矩形の調光シート１１０の一辺の端部にあたる透明電極シート１３０Ｂ，１３０Ａ（それぞれ他方の透明電極シート）に切り欠け部を形成した上で除去して、調光層１２０を拭き取り、露出させた透明電極層１４０Ａ，１４０Ｂ上にそれぞれ導電性接着層１６１，導電テープ１６２を接合させる手順が採られる。

外部電源から給電するための接続部として、昨今では、低コストで簡便な構造として、ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）とＡＣＦ（異方性導電フィルム）を用いて電気的に接続しつつ、機械的に接着することで配線を引き出す構造も採用されている（特許文献２参照）。ＦＰＣとＡＣＦを用いた接続では、導電テープ上のはんだによる点状の接合構造から、面状の接合構造となり、調光ユニットの運搬時や取り付け作業時の揺れや衝撃に対して、接合の耐久性が向上している。

特開２０１７－１８７７７５号公報特許第６４３９０２９号公報

透明電極層として、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide），ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide），有機導電膜などの材料を用いると配線抵抗が高くなり、接続部１６０Ａ，１６０Ｂからの離間距離に応じて、不透明状態と透明状態の表示状態が切り替わる調光シートの透明電極層上で電圧勾配が発生する。電圧勾配に基づく表示状態のムラは調光シートが大面積であるほど顕著であり、そのため、駆動する調光シートが大面積の場合、駆動電圧を高くする必要がある。

ＩＴＯ：１．５～２２．０×１０^－４ [Ωｃｍ]
銅：１．６８ ×１０^－７ [Ωｃｍ]
上記の測定例に示される通り、透明電極層の電気抵抗率（体積抵抗率）は導電性の良い金属に比べて格段に高く、表面抵抗率においても、ＩＴＯでは一般的に８０～５００Ω／□であり、駆動電圧においては、内部実効電圧２０（Ｖ）を維持するために外部入力電圧７０（Ｖ）が必要となる事例も確認されている。（ＩＴＯでは、成膜条件や測定時の温度条件などに応じて数値が変動する。）表面抵抗率を下げる目的で、透明電極層（ＩＴＯ）を厚く形成することはスパッタリング装置の負荷（成膜時間）や材料のコストアップを招くだけでなく、調光シートの透過率の減少や、ＩＴＯ起因の着色（黄色味）が増すなどの外観的な弊害を招き、調光シートの品質が劣化(透明時の透明性が低下)してしまうことになり、得策ではない。

本発明は、透明電極層の配線抵抗が高いことに起因して、印加電圧の相違に基づき調光シート領域毎の光散乱度（透過率）が均一にならない問題を解消して、面積の大きい調光シートであっても、駆動電圧に応じたシート内の光散乱度（透過率）の均一化の実現に供することを目的とする。また、透明電極層をパターニングしてなる導体パターンを有する場合、パターン形状に依存して表面抵抗率が高くなってしまう箇所において、駆動電圧を上げることが必要となる。本発明では、調光シートが要する駆動電圧（消費電力）の低下に寄与する上で有効な調光装置を提供することを目的とする。

本発明による調光装置は、
印加電圧に応じてヘイズを２種類以上に切替可能な調光層が、前記調光層に電圧を印加する透明電極層が形成された透明基材に挟持されてなる構成であり、前記調光層は、三次元の網目状に形成された樹脂からなるポリマーネットワークの内部に形成された空隙内に液晶分子が配置されるか、またはポリマー中に分散配置される液晶分子を有している構造の液晶材料からなる調光シートを具備する調光装置において、
ＩＴＯからなる透明電極層上に、金属ペーストによる配線パターンおよび銀ナノ粒子を含むインクによる配線パターンが積層された箇所を有することを特徴とする。

金属ペーストによる配線パターンおよび銀ナノ粒子を含むインクによる配線パターンが積層された箇所は、ＩＴＯからなる透明電極層上の少なくとも以下の（１）または（２）の部分に備えることを特徴とする。
（１）調光シートに外部電源から給電するための接続部から離間した部分。
（２）透明電極層がパターニングされた導体パターン内で配線幅が０．５ｍｍ以下となっている部分。

透明導電層の配線抵抗（表面抵抗率）を低下させるために、透明電極層の厚さを増加する成膜処理を要さずに、調光シートに給電するための接続部から離間した箇所やパターン形状に依存して表面抵抗率が高くなってしまう箇所における電圧勾配の問題を解消して、シート内の光散乱度（透過率）の均一化を実現すると共に、調光シートが要する駆動電圧（消費電力）の低下に寄与する上で有効な調光装置が提供される。

本発明の一実施形態による調光装置１００を示す説明図。調光シートの第１実施形態について、リバースタイプの調光シートの断面構造を示す説明図。第１実施形態の調光シートの平面構造を示す説明図。（ａ）は、図３におけるＩＶａ－ＩＶａ線に沿った断面構造を示す図、（ｂ）は、図３におけるＩＶｂ－ＩＶｂ線に沿った断面構造を示す図。調光シートの直進透過率の値を給電位置（接続部）からの距離毎に例示するグラフ。一方の透明電極層が領域分割され、他方は全面ベタ状の透明導電層を有する透明電極シートの構成例を示す説明図。図１（ａ）におけるＣ－Ｃ線に沿った断面図。調光シートの作製手順の一例を示す説明図。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。ここで、図面は模式的なものであり、説明の便宜上、平面寸法との関係や各層の厚みの比率等は実際の縮尺とは異なるサイズで誇張して図示する場合もある。また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための構成を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質，形状，構造等が下記のものに特定されるものではない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。

図１は、本発明の一実施形態による調光装置１００を示す説明図である。図２で示した調光装置１００における調光シートでは、透明電極層１４０Ａ，１４０Ｂはそれぞれ領域分割されておらず、調光素子が駆動される領域（表示画面に相当）となるビューエリア全域に渡って「全面ベタ」な単独層であるが、図１では、領域分割されたビューエリアに対応して、透明電極層が分割して配置された構成（１１１～１１６で示す）となっている点が異なる。また、図１においては、調光シート１１０に外部電源から給電するための接続部２０ａ，２０ｂでは、ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）２５ａ，２５ｂとＡＣＦ（異方性導電フィルム）を用いて電気的に接続しつつ、機械的に接着することで配線を引き出す構造が採用されている。

［調光装置１００の構成］
図１（ａ）に示すように、調光装置１００を構成する調光シート１１０には、外部電源から給電するための接続部２０ａ，２０ｂを備えている。調光シート１１０はフレキシブルで薄い材料が主体であり、可撓性に富む。例えば、大面積での使用形態にあたって、調
光装置１００は、２枚のガラスなどの透明板に挟み込まれるか、透明板に装着されるなどして利用される。支持基材となる透明板は、ガラスや樹脂等からなる透明な板状の部材であって平面状であってもよいし曲面状でもよい。透明板は、例えば、窓ガラスやパーテーションやガラス壁等の建材であってもよいし、自動車の窓ガラス等の車両用部材であってもよい。尚、図１においては、接続部２０，透明電極シート１５については、互いに区別して説明が必要な場合には、便宜的に一方を第１，他方を第２と定義し、それぞれに符号ａ，ｂを添えて表示する。

調光シート１１０の表面と対向する方向から見て、調光シート１１０は略矩形形状を有しており、調光シート１１０の大半を占める調光領域と調光シート１１０の端部の給電領域とを含む。給電領域には接続部２０ａ，２０ｂが形成され、接続部２０ａ，２０ｂ上にそれぞれ設けられた接合部２１ａ，２１ｂには、ＡＣＦ２２ａ，２２ｂを介してＦＰＣ２５ａ，２５ｂが接続している。給電領域は、調光シートの一辺に沿って、調光シート１１０の端部に位置する。給電領域が配置される上記一辺は矩形のいずれの辺であってもよく、透明板や駆動回路の配置等に応じて設定されればよい。また、接続部２０ａ，２０ｂは、上記一辺の中央部を含む位置に配置されてもよいし、図１（ａ）に示す様に、上記一辺の端部を含む位置に配置されてもよい。ＦＰＣ２５ａ，２５ｂは、給電領域から調光シート１１０の外側に延び、駆動回路（不図示）に接続されている。

ＦＰＣ２５ｂは、第２透明電極シート１５ｂ側に全面ベタで形成された第２透明電極層１２ｂに給電する役割を持つ。他方の第１透明電極シート１５ａ側に形成された第１透明電極層１２ａは、１１１～１１６と図示される様に、調光シート全面で６領域に分割配置されてなる。６本に枝分かれしたＦＰＣ２５ａは、給電領域でそれら分割領域毎の第１透明電極層１２ａの端部と個別に接続され、枝分かれした分割領域毎に独立して給電する役割を持つ。

［配線パターン３０］
本発明における主要な特徴部は、ＩＴＯからなる第１透明電極層１２ａ上に、金属ペーストによる配線パターンおよび銀ナノ粒子を含むインクによる配線パターンが積層された箇所の配線パターン３０を有することにある。図１（ａ）では、１１１～１１６の６領域に分割配置された透明電極層のうち、領域１１３～１１６の接続部２０ａに向かって調光シート１１０の端部（同図では、右辺）を延びる引き回し配線に相当する４箇所に配線パターン３０が形成されている。配線パターン３０の形成箇所，幅，長さは一例であり、図示に限られるものではない。

図１（ａ）では、サイズ，縮尺を誇張して図示されているが、それぞれ「Ｌ」字形状の領域１１２～１１６のうち、同図で上下方向に延びる部分は、調光領域となるビューエリア外のベゼル（額縁）にあたる。ベゼルでは、第２透明電極シート１５ｂと重なり合うことがない。また、ベゼル部分はカバーにより隠蔽されるため、配線パターン３０はユーザーに視認されることがない。

ベゼルのサイズは抑えて、ビューエリアを広くすることがデザイン的に好ましいため、ベゼル部分を走る配線幅は狭く設計される。表面抵抗率＝抵抗値×（配線幅／配線長さ）で表され、ＩＴＯのパターン幅が狭くなるほどそのパターンにおける抵抗値は高くなり、回路には高い電圧印加が要求されることになる。

図７は、図１（ａ）におけるＣ－Ｃ線に沿った断面図である。図７（ａ）では、第１透明電極シート１５ａの引き回し配線に相当する第１透明電極層１２ａ（ＩＴＯ）が露出した表面に、金属ペーストによる配線パターン３１を形成する。ＩＴＯとの密着性が良い配線パターン３１の材料として銀ペーストが好適である。

図７（ｂ）では、金属ペーストによる配線パターン３１上に銀ナノ粒子を含むインクによる配線パターン３２を形成する。一般的に、ＩＴＯからなる透明電極上に金属メッキ層（Ｎｉが代表的）を形成する、導電性接着剤による厚膜層を形成するなどの中継的役割を担う端子処理が行なわれている。第１透明電極層１２ａ（ＩＴＯ）上に直接配線パターン３２を形成せずに、配線パターン３１を介して配線パターン３２を形成する理由は以下の通りである。

金属ナノ粒子を含むペースト状の分散液を利用して、緻密な金属微粒子焼結体層をＩＴＯの表面に直接形成すると、下地のＩＴＯ膜と、金属微粒子焼結体層との密着性が十分でなく、この界面において、金属微粒子焼結体層の剥離が生じることも少なくない。

ＩＴＯ膜など、下地の酸化物と、その表面に形成される金属メッキ層との間で高い密着性を達成する手段としては、メッキ下地層として、酸化物膜に対する密着性に優れる金属材料の薄膜を酸化物膜表面に予め形成しておく手法が利用されている。メッキ下地層用の金属薄膜は、スパッタリング，蒸着法などの気相堆積法により、形成対象面全体を被覆するように形成した後、目的とするパターン領域を除き、エッチングにより除去する手法が利用されているが、設備，コスト，パターニングの容易さの点では、金属ペーストの塗布形成が有利である。

同様に、銀ナノ粒子を含むインクを利用して、緻密な金属微粒子焼結体層を有する配線パターン３２をＩＴＯの表面に形成する場合にも、高い密着性を達成する上では、下地層として、ＩＴＯ膜に対する密着性に優れる金属ペーストによる配線パターン３１を介して形成することが有効である。

図７（ｂ）の状態で、金属ペーストによる配線パターン３１および銀ナノ粒子を含むインクによる配線パターン３２が積層されてなる配線パターン３０としても良いが、銀ナノ粒子を保護する目的、あるいは、配線パターン３０をＦＰＣとＡＣＦが適用される接続部まで延ばして形成し、配線パターン３０上でＦＰＣ，ＡＣＦと接合する形態（図８（ｄ）参照）とする場合、ＡＣＦと接触する界面としての適性を考慮して、銀ナノ粒子を含むインクによる配線パターン３２上にさらに金属ペーストによる配線パターン３１を形成することも有効である。（図７（ｃ））
図７（ｄ）では、引き回し配線部となる第１透明電極層１２ａおよび配線パターン３０の露出した表面を保護層３５により封止する。保護層３５に要求される特性として、絶縁性，耐水性（電蝕防止），機械的強度，保護対象との密着性，形成箇所のパターニング適性が挙げられ、重視する目的に応じて適宜選択される。保護層３５の材料としては、紫外線硬化性エポキシ樹脂あるいは紫外線硬化性アクリル樹脂が短時間で硬化させることが可能であり、ソルダーレジストが代表的である。

図８は、配線パターン３０の形成箇所，長さを変更した場合の第１透明電極シート１５ａ，第２透明電極シート１５ｂを用いた調光シート１１０の作製手順の一例を示す説明図である。

図８（ａ）では、６領域に分割して配置された構成の第１透明電極層１２ａが形成された第１透明電極シート１５ａと、全面ベタの第２透明電極層１２ｂが形成された第２透明電極シート１５ｂを用意する。

図８（ｂ）では、第１透明電極シート１５ａでの引き回し配線となる、第１透明電極層１２ａの配線幅が狭く表面抵抗率が上昇しやすい箇所に、第１透明電極層１２ａ（ＩＴＯ）の低抵抗化をサポートするための配線パターン３０を形成する。同図では、配線パターン３０を、追ってＦＰＣ，ＡＣＦと接合する予定の点線で示す箇所まで延ばしてある。

全面ベタの第２透明電極層１２ｂでも、追ってＦＰＣ，ＡＣＦと接合する予定の点線で示す箇所（給電のための接続部）から離間した領域では、電圧勾配に基づく表示状態のムラが懸念される。そのため、接続部から離れた箇所に第２透明電極層１２ｂ（ＩＴＯ）の低抵抗化をサポートするための配線パターン３０を形成する。第１透明電極シート１５ａでは、第２透明電極層１２ｂとＦＰＣ，ＡＣＦを接合する接続部にあたる箇所に切り欠けを設けてある。

図８（ｃ）では、第１透明電極シート１５ａと第２透明電極シート１５ｂとを、第１透明電極層１２ａ形成面と第２透明電極層１２ｂ形成面を対向させて調光層（液晶材料）を挟持した上で積層一体化する。同図では、紙面手前側が第２透明電極シート１５ｂとなり、紙面奥側に第１透明電極シート１５ａが位置する。第１透明電極層１２ａに形成された配線パターン３０は、ビューエリア外の引き回し配線部となるベゼルにあたる箇所であるため、第２透明電極シート１５ｂが積層される範囲外となる。第１透明電極シート１５ａの接続部２０ａおよび第２透明電極シート１５ｂの接続部２０ｂでは、他方の透明電極シートおよび調光層には覆われておらず、各透明電極層が露出した状態である。

図８（ｄ）では、接続部２０ａ，２０ｂにＡＣＦを介してＦＰＣ２５ａ，２５ｂを接合する。ＦＰＣ２５ａは紙面手前側から接合し、ＦＰＣ２５ｂは紙面奥側から接合する。同図に一点鎖線で示す矩形ＶＡが調光領域となるビューエリアである。

［調光装置１００の構成］
図１（ｂ）（ｃ）は、それぞれ図１（ａ）におけるＢ－Ｂ線，Ａ－Ａ線に沿った断面図である。図１（ｂ）（ｃ）に示すように、調光シート１１０は、調光層１３と、第１透明電極シート１５ａと、第２透明電極シート１５ｂとを備えている。第１透明電極シート１５ａは、第１透明電極層１２ａと、第１透明電極層１２ａを支持する第１透明支持層１１ａとから構成される。第２透明電極シート１５ｂは、第２透明電極層１２ｂと、第２透明電極層１２ｂを支持する第２透明支持層１１ｂとから構成される。

調光領域（ビューエリア）においては、第１透明電極層１２ａを有する第１透明電極シート１５ａと第２透明電極層１２ｂを有する第２透明電極シート１５ｂとの間に、調光層１３が挟まれている。詳細には、向かい合う第１透明電極層１２ａと第２透明電極層１２ｂとの間に調光層１３が位置する。このように、調光領域（ビューエリア）は、調光層１３が位置する領域である。

調光層１３は、液晶組成物を含む。調光層１３は、例えば、高分子ネットワーク型液晶（ＰＮＬＣ：ＰｏｌｙｍｅｒＮｅｔｗｏｒｋＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌ）、高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ：ＰｏｌｙｍｅｒＤｉｓｐｅｒｓｅｄＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌ）、カプセル型ネマティック液晶(ＮＣＡＰ：ＮｅｍａｔｉｃＣｕｒｖｉｌｉｎｅａｒＡｌｉｇｎｅｄＰｈａｓｅ)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１３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。液晶分子は、例えば、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、ジオキサン系の液晶分子である。

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１２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）を含むポリマー等が挙げられる。透明電極層１２ａ，１２ｂの好適な厚さは略８０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下である。

第１透明支持層１１ａおよび第２透明支持層１１ｂの各々は、透明な基材である。透明支持層１１ａ，１１ｂの材料としては、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。透明支持層１１ａ，１１ｂの厚みは、それぞれ約５０～２００μｍ程度が望ましい。

液晶素子を調光層として用いる調光シートには、その使用態様により、ノーマルモードとリバースモードの二種が知られている。ノーマルモードとは、電圧印加（ＯＮ）により透過状態となり、電圧除去（ＯＦＦ）により散乱状態となるモードを言う。また、リバースモードとは、電圧除去（ＯＦＦ）により透過状態となり、電圧印加（ＯＮ）により散乱状態となるモードを言う。

ノーマルモードの調光シートでは、透明電極層１２ａ，１２ｂに駆動電圧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１３に入射した光は散乱し、調光領域は白濁して見える。すなわち、調光層１３に駆動電圧が印加されていないとき、調光領域は不透明である。一方、ＦＰＣ２５ａ，２５ｂを通じて第１透明電極層１２ａと第２透明電極層１２ｂとの間に駆動電圧が印加されると、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１３を光が透過しやすくなり、調光領域は透明となる。

［接続部２０ａ，２０ｂ］
接続部２０ａは、調光シート１１０の第１透明電極シート１５ａに給電するために形成される箇所であり、本実施形態による調光シート１１０の構成では、該当する箇所にあたる第２透明電極シート１５ｂ（他方のシート）および調光層１３は存在しない。給電領域において、露出した第１透明電極層１２ａの表面に、電気的接続端子となる接合部２１ａを形成し、その表面にＦＰＣ２５ａの端部が接合されて、外部電源からの駆動電力が供給される。ＦＰＣ２５ａの接合箇所にはＡＣＦ２２ａが配置され、第１透明電極層１２ａの表面と接合している。（図１（ｃ）参照）
接続部２０ｂは、調光シート１１０の第２透明電極シート１５ｂに給電するために形成される箇所であり、該当する箇所にあたる第１透明電極シート１５ａ（他方のシート）がカットされて除去されて、調光層１３が拭き取りにより取り除かれた領域である。給電領域において、調光層１３の除去により露出する第２透明電極層１２ｂの表面に、電気的接続端子となる接合部２１ｂを形成し、その表面にＦＰＣ２５ｂの端部が接合されて、外部電源からの駆動電力が供給される。ＦＰＣ２５ｂの接合箇所にはＡＣＦ２２ｂが配置され、第２透明電極層１２ｂの表面と接合している。（図１（ｂ）参照）
ＦＰＣ２５ａ，２５ｂは、ポリイミド等の絶縁性樹脂から構成された柔軟性を有する基材である絶縁性樹脂層の表面に、銅等の金属薄膜をパターニングして構成された配線層を備えており、外部電源からの調光シートへの給電を受け持つ。

ＡＣＦ２２ａ，２２ｂは、金やニッケルコーティングした微小樹脂や無機材料の表面導電ビーズを含有した熱硬化性又は熱可塑性の樹脂シート材料である。自身が接着性を持つ場合もあるこの樹脂シート材料をＦＰＣ２５ａ，２５ｂの端子部と給電領域の透明電極層１２ａ，１２ｂ表面との間に設置して、加熱圧着しながら樹脂を硬化又は成形する。これにより加熱圧着箇所となるパターン状の厚さ方向では表面導電ビーズが接触して配置されることで導通をとることができる。一方、加熱圧着のないＡＣＦ２２ａ，２２ｂの面内方向（前記の厚さ方向とは垂直な方向）では表面導電ビーズの接触に伴う導通は発生せず、ＡＣＦ２２ａ，２２ｂは厚さ方向と面内方向とで導電性に異方性を有することになる。

図２は、調光シート全面の表示（透過／散乱）が切り替わる用途・形態での、透明電極層が透明フィルム基材全面にベタ状に成膜されてなる構成に係る説明図である。調光シートの全面を一括的に切り替える用途・形態では、調光層（液晶素子）を挟持する２枚の透明電極シートには、透明支持層全面にベタ状に成膜されてなる透明電極層を具備する構成となり、調光層（液晶素子）を駆動する透明電極層のサイズが大きいため、透明電極層上での電圧勾配の問題が顕著となる。

図５は、ノーマルモードの調光シートの給電部の一端から印加する電圧に対する、調光シートの直進透過率の値を給電位置（接続部）からの距離毎に例示するグラフである。この例では、調光シートの直進透過率は中間階調を含めた３段階（透明⇔中間階調⇔白濁）で変化する。同図では、給電位置に最も近い調光シートの領域における、印加電圧に対する直進透過率の変化の一例を実線で示している。給電位置から近い順に、破線ａ，破線ｂ，破線ｃにより、調光シートの領域における印加電圧に対する直進透過率の変化の一例を示している。

同図に示す例によれば、調光シートの給電位置から離れた領域ほど、給電電圧に対する直進透過率は低くなっている。これは、透明電極層の配線抵抗により電圧降下が発生し、給電位置から離れた領域ほど調光層に印加される実効電圧が低下するためである。

上記のように、ノーマルモードの場合、面積の大きい調光シートの全ての領域が透明となるように駆動するには駆動電圧を高くする必要があり、駆動電力を低く抑えることは困難であった。そのため、面積の大きな調光シートについて、全面の透過率（透明性）の均一性を確保することが困難であり、調光モジュールの品質を低下させる可能性があった。

尚、大面積の調光シートにおいて、透明電極層の配線抵抗が高いことに伴い、給電位置からの距離に応じた駆動電圧の相違に基づき領域毎の光散乱度（透過率）が均一にならず差異が生じる現象は、調光シートがリバースモードの場合も同様である。

調光シートの全面一括でなく領域毎に選択的に表示（透過／散乱）を切り替える用途・形態では、少なくとも一方の透明電極層を領域分割してなる構成となり、分割された領域毎に給電するための接続部（電極端子）を要することになる。一方の透明電極層が領域分割され、他方は全面ベタ状の透明導電層を有する透明電極シートの構成例を図６に示す。図６（ａ）の透明電極シートと図６（ｂ）の透明電極シートとの組み合わせからなる調光シートでは、駆動による表示は、双方の透明電極層に電圧が印加された領域の調光層の液晶分子の配向状態が変化するため、分割領域毎に選択的に切り替わる。調光シート１１０の透明電極層を領域分割する構成では、分割領域毎に給電のための接続部を設けることで、離間距離に応じた電圧降下の問題は解消され、分割領域間での表示ムラは低減し、大面積の調光シートであってもシート内で均一な表示状態が維持される。

ＩＴＯからなる透明電極層上に、金属ペーストによる配線パターンおよび銀ナノ粒子を含むインクによる配線パターンが積層された箇所を具備することにより、配線抵抗の高いＩＴＯに電気的接続してサポートする本発明の構成は、ＩＴＯ配線幅が狭い（表面抵抗が高い）引き回し配線だけでなく、給電のための接続部から離間したビューエリアにおける電圧降下を解消する上で非常に有効である。これにより、調光シートの駆動電圧の上昇を抑制して、消費電力の低下に寄与する調光装置が提供される。

１００調光装置
１１０調光シート
１３０Ａ，１３０Ｂ透明電極シート
１４０Ａ，１４０Ｂ透明電極層
１５０Ａ，１５０Ｂ透明支持層
１６０Ａ，１６０Ｂ接続部
１５ａ第１透明電極シート
１１ａ第１透明支持層
１２ａ第１透明電極層
１５ｂ第２透明電極シート
１１ｂ第２透明支持層
１２ｂ第２透明電極層
３０配線パターン
３１金属ペーストによる配線パターン
３２銀ナノ粒子を含むインクによる配線パターン
１１１～１１６透明電極層の分割配置された領域
ＶＡビューエリア

Claims

印加電圧に応じてヘイズを２種類以上に切替可能な調光層が、前記調光層に電圧を印加する第１透明電極層が形成された第１透明基材と、前記調光層に電圧を印加する第２透明電極層が形成された第２透明基材とに挟持されてなる構成であり、前記調光層は、三次元の網目状に形成された樹脂からなるポリマーネットワークの内部に形成された空隙内に液晶分子が配置されるか、またはポリマー中に分散配置される液晶分子を有している構造の液晶材料からなる調光シートを具備する調光装置において、
ＩＴＯからなる前記第１透明電極層上に、金属ペーストによる配線パターンおよび銀ナノ粒子を含むインクによる配線パターンが積層された箇所である複数の引き回し配線を有し、
前記第１透明電極層は、複数の領域に分割され、
前記各領域は、
当該領域のなかで前記第２透明電極層と前記調光層を挟持する部分である第１部分と、
当該領域のなかで外部電源から給電される部分に前記第１部分を接続する第２部分と、を備え、
前記第２部分の少なくとも一部は、前記引き回し配線を構成し、
前記引き回し配線の長さは、前記複数の領域のなかで前記第２部分が長い前記領域ほど長い
ことを特徴とする調光装置。
金属ペーストによる配線パターンおよび銀ナノ粒子を含むインクによる配線パターンが積層された箇所は、ＩＴＯからなる前記第１透明電極層上の少なくとも以下の（１）または（２）の部分に備えることを特徴とする請求項１記載の調光装置。
（１）調光シートに外部電源から給電するための接続部から離間した部分。
（２）透明電極層がパターニングされた導体パターン内で配線幅が０．５ｍｍ以下となっている部分。