JP2023176530A - 調光シート、および、調光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】調光シートの透明時と不透明時とにおいて、調光シートによって遮蔽する熱量を切り替えることを可能にしながら、調光シートの不透明時におけるぎらつきを抑えることを可能とした調光シート、および、調光装置を提供する。【解決手段】調光シートは、空隙２３Ｄを備えた透明高分子層２３Ｔと、空隙２３Ｄを充填する液晶組成物２３Ｌとを備える調光層２３と、調光層２３を透明と不透明とに切り替える電圧を調光層２３に印加するための透明電極層と、を備える。調光シートは、遮蔽係数を日射の反射および吸収の少なくとも一方によって低めるように構成され、調光シートにおける透明時の遮蔽係数と不透明時の遮蔽係数との差分値が０．０８以上０．１４以下である。【選択図】図２

Description

本発明は、調光シート、および、調光シートを備える調光装置に関する。

調光シートの一例は、一対の透明導電性フィルムと、一対の透明導電性フィルムの間に挟まれた調光層と、調光層よりも調光シートに対する光の入射側に位置する熱反射フィルムとを備えている。熱反射フィルムは、７０％以上の可視光透過率を有し、０．８以下の遮蔽係数を有する（例えば、特許文献１を参照）。

特開２０１２－３２７１５号公報

ところで、熱反射フィルムが有する遮蔽係数は一定の値に固定されるから、調光シートには、調光シートにおける熱遮蔽の度合いを切り替えることを期待し難い。また、遮蔽係数を低める観点では、日射反射率を高めることが有用である。しかしながら、日射の反射率を高めた場合には、調光シートにおいて反射された光を観察者が視認することによって、調光シートがぎらつくと感じる場合がある。

上記課題を解決するための調光シートは、空隙を備えた透明高分子層と、前記空隙を充填する液晶組成物とを備える調光層と、前記調光層を透明と不透明とに切り替える電圧を前記調光層に印加するための透明電極層と、を備える。調光シートは、遮蔽係数を日射の反射および吸収の少なくとも一方によって低めるように構成される。前記調光シートにおける透明時の遮蔽係数と不透明時の遮蔽係数との差分値が０．０８以上０．１４以下である。

上記調光シートによれば、遮蔽係数の差分値が０．０８以上であるから、調光シートの透明時に調光シートによって遮蔽する熱量と、調光シートの不透明時に調光シートによって遮蔽する熱量とを切り替えることが可能である。また、遮蔽係数の差分値が０．１４以上であるから、日射の反射により遮蔽係数を低め、これによって透明時と不透明時との遮蔽係数を異ならせたとしても、調光シートの不透明時において、調光シートがぎらつかない程度に日射の反射を抑えることが可能である。

上記調光シートにおいて、前記液晶組成物が、二色性色素を含み、前記二色性色素は、前記調光シートにおける前記透明時の日射反射率よりも前記不透明時の日射反射率を高めてもよい。この調光シートによれば、二色性色素は、液晶分子とともに配向を変えることによって、液晶分子とともに、不透明時の日射反射率を透明時の日射反射率よりも高めることが可能である。

上記調光シートにおいて、前記液晶組成物が、二色性色素を含み、前記二色性色素が、前記二色性色素の無色時における日射反射率よりも有色時の日射反射率を高めてもよい。この調光シートによれば、二色性色素が有する日射反射率の変化によって、調光シートにおける透明時の日射反射率と、不透明時の日射反射率とを異ならせることが可能である。

上記調光シートにおいて、前記調光シートにおける前記不透明時の日射反射率が７％以上２２％以下であってもよい。この調光シートによれば、調光シートにおける不透明時の日射反射率が７％以上であることによって、不透明時の遮蔽係数を低下させ、これによって、透明時と不透明時における遮蔽係数の差分値を大きくすることが可能である。また、調光シートにおける不透明時の日射反射率が２２％以下であることによって、不透明時における調光シートのぎらつきを抑えることが可能である。

上記課題を解決するための調光装置は、空隙を備えた透明高分子層と、前記空隙を充填する液晶組成物とを備える調光層と、前記調光層を透明と不透明とに切り替える電圧を前記調光層に印加するための透明電極層と、を備える調光シートと、前記透明電極層に電圧を印加する駆動部と、を備える。前記調光シートは、前記調光シートの遮蔽係数を日射の反射および吸収の少なくとも一方によって低めるように構成される。前記駆動部は、前記調光シートにおける透明時の遮蔽係数と不透明時の遮蔽係数との差分値が０．０８以上０．１４以下になる前記電圧を前記透明時と前記不透明時とに印加する。

上記調光装置によれば、遮蔽係数の差分値が０．０８以上であるように電圧を印加するから、調光シートの透明時に調光シートによって遮蔽する熱量と、調光シートの不透明時に調光シートによって遮蔽する熱量とを切り替えるように、調光シートを駆動することができる。また、遮蔽係数の差分値が０．１４以下であるように電圧を印加するから、日射の反射により遮蔽係数を低め、これによって透明時と不透明時との遮蔽係数を異ならせたとしても、調光シートの不透明時において、調光シートがぎらつかない程度に日射の反射を抑えることが可能である。

本発明によれば、調光シートの透明時と不透明時とにおいて、調光シートによって遮蔽する熱量を切り替えることを可能にしながら、調光シートの不透明時におけるぎらつきを抑えることが可能である。

ノーマル型の調光シートの構造を駆動部とともに模式的に示す断面図である。 図１が示す調光シートの非通電時における調光層の状態を模式的に示す断面図である。 図１が示す調光シートの通電時における調光層の状態を模式的に示す断面図である。 リバース型の調光シートの構造を駆動部とともに模式的に示す断面図である。 図４が示す調光シートの非通電時における調光層の状態を模式的に示す断面図である。 図４が示す調光シートの通電時における調光層の状態を模式的に示す断面図である。 調光シートの状態が変化することに伴う筐体内の温度における変化量を測定するための装置を模式的に示す断面図である。 実施例および比較例の調光シートにおける遮蔽係数の差分値と、温度の変化量および調光シートのぎらつきとの関係を示す表である。

図１から図８を参照して、調光シートの一実施形態を説明する。本開示の調光シートにおける型式は、ノーマル型でもよいし、リバース型でもよい。以下では、図１から図３を参照して、ノーマル型の調光シートと駆動部とを備える第１調光装置を説明し、図４から図６を参照して、リバース型の調光シートと駆動部とを備える第２調光装置を説明する。

なお、調光シートは、例えば、住宅、駅、空港などの各種の建物が備える窓、オフィスに設置されたパーティション、および、店舗に設置されたショーウインドウなどが備える透明部材に取り付けられる。あるいは、調光シートは、車両および航空機などの移動体が備える窓が備える透明部材に取り付けられる。調光シートの形状は、平面状であってもよいし、曲面状であってもよい。

また、本開示における日射は、３００ｎｍ以上２５００ｎｍ以下の波長の放射を意味する。可視光線は、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長の放射を意味する。紫外線は、日射のうち、ＵＶＢ域およびＵＶＡ域の放射を意味する。なお、ＵＶＢ域は、３００ｎｍ以上３１５ｎｍ未満の波長域であり、ＵＶＡは３１５ｎｍ以上３８０ｎｍ未満の波長域である。

［第１調光装置］
図１が示すように、第１調光装置１０Ｎは、ノーマル型の調光シート１１Ｎと、駆動部１２とを備えている。調光シート１１Ｎは、第１透明電極層２１、第２透明電極層２２、および、調光層２３を備えている。調光シート１１Ｎは、さらに、第１透明電極層２１を支持する第１透明基材２４、および、第２透明電極層２２を支持する第２透明基材２５を備えている。

調光シート１１Ｎは、第１透明電極層２１の一部に取り付けられた第１電極２１Ｅと、第２透明電極層２２の一部に取り付けられた第２電極２２Ｅとを備えている。調光シート１１Ｎはさらに、第１電極２１Ｅに接続された配線２６と、第２電極２２Ｅに接続された配線２６とを備えている。第１電極２１Ｅは、配線２６によって駆動部１２に接続されている。第２電極２２Ｅは、配線２６によって駆動部１２に接続されている。

第１透明電極層２１、および、第２透明電極層２２は、調光層２３を透明と不透明とに切り替える電圧を調光層２３に印加する。各透明電極層２１，２２は、可視光を透過する光透過性を有する。第１透明電極層２１の光透過性は、調光シート１１Ｎを通した物体の視覚認識を可能にする。第２透明電極層２２の光透過性は、第１透明電極層２１の光透過性と同様、調光シート１１Ｎを通した物体の視覚認識を可能にする。

各透明電極層２１，２２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、および、ポリ（３，４‐エチレンジオキシチオフェン）から構成される群から選択されるいずれか１つであってよい。

各透明基材２４，２５を形成する材料は、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、および、ポリオレフィンなどである。ポリエステルは、例えばポリエチレンテレフタレートおよびポリエチレンナフタレートなどである。ポリアクリレートは、例えばポリメチルメタクリレートなどである。無機化合物は、例えば、二酸化ケイ素、酸窒化ケイ素、および、窒化ケイ素などである。

各電極２１Ｅ，２２Ｅは、例えばフレキシブルプリント基板（FPC : Flexible Printed Circuit）である。ＦＰＣは、支持層、導体部、および、保護層を備えている。導体部が、支持層と保護層とに挟まれている。支持層および保護層は、絶縁性の合成樹脂によって形成されている。支持層および保護層は、例えばポリイミドによって形成される。導体部は、例えば金属薄膜によって形成されている。金属薄膜を形成する材料は、例えば銅であってよい。各電極２１Ｅ，２２Ｅは、ＦＰＣに限らず、例えば金属製のテープであってもよい。

なお、各電極２１Ｅ，２２Ｅは、図示外の導電性接着層によって、各透明電極層２１，２２に取り付けられている。各電極２１Ｅ，２２Ｅのうち、導電性接着層に接続される部分では、導体部が保護層または支持層から露出している。

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）、および、等方性導電ペースト（ICP : Isotropic Conductive Paste）などによって形成されてよい。調光装置１０の製造工程における取り扱い性の観点から、導電性接着層は、異方性導電フィルムであることが好ましい。

各配線２６は、例えば、金属製のワイヤーと、金属製のワイヤーを覆う絶縁層とによって形成されている。ワイヤーは、例えば銅などによって形成されている。
駆動部１２は、第１透明電極層２１と第２透明電極層２２との間に交流電圧を印加する。駆動部１２は、矩形波状を有した交流電圧を一対の透明電極層２１，２２間に印加することが好ましい。言い換えれば、駆動部１２は、矩形波の電圧信号を出力することが好ましい。

図２および図３は、調光層２３の一部を模式的に示している。なお、図２は、調光層２３の非通電時における調光層２３の状態を模式的に示す一方、図３は、調光層２３の通電時における調光層２３の状態を模式的に示している。

図２が示すように、調光層２３は、透明高分子層２３Ｔと液晶組成物２３Ｌとを備えている。透明高分子層２３Ｔは、液晶組成物２３Ｌが充填される空隙２３Ｄを有している。液晶組成物２３Ｌは、透明高分子層２３Ｔが有する空隙２３Ｄに充填されている。

液晶組成物２３Ｌの保持型式は、高分子ネットワーク型、高分子分散型、および、カプセル型から構成される群から選択されるいずれか１つである。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、互いに連通した網目状の空隙２３Ｄのなかに液晶組成物２３Ｌを保持する。高分子ネットワークは、透明高分子層２３Ｔの一例である。高分子分散型は、孤立した多数の空隙２３Ｄを透明高分子層２３Ｔのなかに備え、透明高分子層２３Ｔに分散した空隙２３Ｄ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２３Ｌを透明高分子層２３Ｔのなかに保持する。これにより、透明高分子層２３Ｔには、液晶組成物２３Ｌが充填される空隙２３Ｄが形成される。

液晶組成物２３Ｌは、液晶分子２３ＬＭを含んでいる。液晶分子２３ＬＭ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、および、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。液晶組成物２３Ｌは、液晶分子２３ＬＭとして、誘電異方性が正であるポジ型のネマチック液晶を含んでいる。

本実施形態において、液晶組成物２３Ｌは、二色性色素２３Ｐを含んでいる。二色性色素２３Ｐは、細長い形状を有している。二色性色素２３Ｐの分子における長軸方向での可視領域の吸光度が、分子の短軸方向における可視領域の吸光度よりも大きい。二色性色素２３Ｐは、長軸方向が、光の入射方向に対して平行または略平行な場合にほぼ透明を呈する。これに対して、二色性色素２３Ｐは、長軸方向が、光の入射方向に対して垂直または略垂直な場合に所定の色を呈する。

そのため、二色性色素２３Ｐは、調光層２３における第１透明電極層２１との接触面、および、調光層２３における第２透明電極層２２との接触面の法線方向に対して、長軸方向が平行または略平行であるように配向されたときに、透明を呈する。これに対して、二色性色素２３Ｐは、調光層２３における第１透明電極層２１との接触面、および、調光層２３における第２透明電極層２２との接触面の法線方向に対して、長軸方向が垂直または略垂直であるように配向されたときに所定の色を呈する。二色性色素２３Ｐが呈する色は、黒色または黒色に近い色であることが好ましい。二色性色素２３Ｐは、液晶分子２３ＬＭをホストとしたゲストホスト型式によって駆動され、これによって、二色性色素２３Ｐは呈色する。

二色性色素２３Ｐは、ポリヨウ素、アゾ化合物、アントラキノン化合物、ナフトキノン化合物、アゾメチン化合物、テトラジン化合物、キノフタロン化合物、メロシアニン化合物、ペリレン化合物、ジオキサジン化合物から構成される群から選択される少なくとも一種であってよい。二色性色素２３Ｐは、１種の色素、あるいは、２種以上の色素の組み合わせであってよい。二色性色素２３Ｐの耐光性を高める観点、および、二色比を高める観点では、二色性色素２３Ｐは、アゾ化合物およびアントラキノン化合物から構成される群から選択される少なくとも一種であることが好ましい。二色性色素２３Ｐは、アゾ化合物であることがより好ましい。

調光層２３における二色性色素２３Ｐの含有率は、調光層２３の総重量に対して、すなわち、調光層２３の総重量を１００重量％に設定する場合に、１重量％５重量％以下であってよい。二色性色素２３Ｐの含有率が１重量％以上であることによって、調光シート１１Ｎにおける日射の反射率を高め、これによって、調光シート１１Ｎの透明時と不透明時との間における遮蔽係数の差分値を大きくすることができる。二色性色素２３Ｐの含有率が、５重量％以下であることによって、調光シート１１Ｎにおける日射の反射率が過剰に高まることを抑え、これによって、調光シート１１Ｎのぎらつきを抑えることができる。
なお、液晶組成物２３Ｌは、上述した液晶分子２３ＬＭおよび二色性色素２３Ｐ以外に、例えば透明高分子層２３Ｔを形成するためのモノマーを含んでもよい。

図２が示すように、調光層２３に対して電圧が印加されていない状態では、液晶分子２３ＬＭは、長軸方向の配向に所定の規則を有しない。すなわち、液晶分子２３ＬＭは、空隙２３Ｄ内において不規則に配向している。これにより、二色性色素２３Ｐは、液晶分子２３ＬＭと同様に、空隙２３Ｄ内において不規則に配向している。そのため、調光層２３、ひいては調光シート１１Ｎは、調光層２３に対して電圧が印加されていない状態において、不透明である。これにより、調光シート１１Ｎは、相対的に高いヘイズ値を有する。調光シート１１Ｎのヘイズ値は、ＪＩＳ Ｋ ７１３６：２０００「プラスチック－ヘーズの求め方」に準拠した方法によって求められる。また、調光シート１１Ｎは、二色性色素２３Ｐによる所定の色を呈する。

第１調光装置１０Ｎにおいて、調光シート１１Ｎにおける不透明時の日射反射率が７％以上２２％以下であってよい。日射反射率は、ＪＩＳ Ａ ５７５９：２０１６「建築窓ガラス用フィルム」に準拠した方法によって求められる。

図３が示すように、調光層２３に対して電圧が印加されている状態では、液晶分子２３ＬＭは、電界に対して平行に配向する。調光シート１１Ｎは、調光層２３に対して電圧が印加された際に、液晶分子２３ＬＭの長軸方向が、上述した接触面に対して垂直であるように構成されている。すなわち、液晶分子２３ＬＭは、垂直配向する。これにより、二色性色素２３Ｐは、液晶分子２３ＬＭと同様に、垂直配向する。そのため、調光層２３、ひいては調光シート１１Ｎは、調光層２３に対して電圧が印加されている状態において、透明である。これにより、調光シート１１Ｎは、相対的に低いヘイズ値を有する。また、調光シート１１Ｎは、二色性色素２３Ｐによる所定の色を呈しない、すなわち透明を呈する。

本開示の調光シート１１Ｎは、調光シート１１Ｎが有する遮蔽係数を調光シート１１Ｎにおける日射の反射および吸収の少なくとも一方によって低めるように構成されている。調光シート１１Ｎにおける透明時の遮蔽係数と、不透明時の遮蔽係数との差分値が０．０８以上０．１４以下である。遮蔽係数は、ＪＩＳ Ａ ５７５９：２０１６「建築窓ガラス用フィルム」に準拠した方法によって求められる。

二色性色素２３Ｐは、調光シート１１Ｎにおける透明時の日射反射率よりも不透明時の日射反射率を高めるように構成されてよい。この場合には、調光シート１１Ｎにおいて、液晶分子２３ＬＭも、調光シート１１Ｎにおける透明時の日射反射率よりも不透明時の日射反射率を高めるように構成されてよい。

またあるいは、二色性色素２３Ｐは、二色性色素２３Ｐの無色時における日射反射率よりも有色時の日射反射率を高めるように構成されてもよい。すなわち、ノーマル型の調光シート１１Ｎでは、二色性色素２３Ｐは、調光層２３に電圧が印加されているときにおける二色性色素２３Ｐの日射反射率よりも、調光層２３に電圧が印加されていないときの二色性色素２３Ｐの日射反射率を高めるように構成されてもよい。この場合には、例えば、二色性色素２３Ｐの分子構造が有する物性によって、無色時における日射反射率よりも有色時の日射反射率を高めるように、二色性色素２３Ｐが構成されてよい。

［第２調光装置］
図４が示すように、第２調光装置１０Ｒは、リバース型の調光シート１１Ｒと駆動部１２とを備えている。調光シート１１Ｒは、ノーマル型の調光シート１１Ｎが備える層に加えて、第１配向膜２７および第２配向膜２８を備えている。調光層２３は、第１配向膜２７と第２配向膜２８との間に位置している。第１配向膜２７は、調光層２３と第１透明電極層２１との間に位置し、かつ、調光層２３に接している。第２配向膜２８は、調光層２３と第２透明電極層２２との間に位置し、かつ、調光層２３に接している。

第１配向膜２７および第２配向膜２８を形成するための材料は、有機化合物、無機化合物、および、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、および、シアン化化合物などである。無機化合物は、シリコン酸化物、酸化ジルコニウムなどである。なお、配向膜２７，２８を形成するための材料は、シリコーンであってもよい。シリコーンは、無機性の部分と有機性の部分とを有する化合物である。

第１配向膜２７および第２配向膜２８は、例えば垂直配向膜である。垂直配向膜は、第１透明電極層２１に接する面とは反対側の面、および、第２透明電極層２２に接する面とは反対側の面に対して垂直であるように、液晶分子の長軸方向を配向させる。このように、配向膜２７，２８は、調光層２３が含む複数の液晶分子における配向を規制する。

図５および図６は、調光層２３の一部を模式的に示している。なお、図５は、調光層２３の非通電時における調光層２３の状態を模式的に示す一方、図６は、調光層２３の通電時における調光層２３の状態を模式的に示している。

図５が示すように、調光層２３は、ノーマル型の調光シート１１Ｎが備える調光層２３と同様に、空隙２３Ｄを含む透明高分子層２３Ｔ、および、空隙２３Ｄに充填された液晶組成物２３Ｌを含んでいる。液晶組成物２３Ｌは、液晶分子２３ＬＭと二色性色素２３Ｐとを含んでいる。ただし、液晶組成物２３Ｌは、液晶分子２３ＬＭとして、誘電異方性が負であるネガ型のネマチック液晶を含んでいる。また、調光層２３における二色性色素２３Ｐの含有率は、調光シート１１Ｎと同様に、調光層２３の総重量を１００重量％に設定する場合に、１重量％以上５重量％以下であってよい。

図５が示すように、調光層２３に対して電圧が印加されていない状態では、液晶分子２３ＬＭは、配向膜２７，２８の配向規制力によって、上述した接触面に対して垂直に配向する。これにより、二色性色素２３Ｐは、液晶分子２３ＬＭと同様に、垂直に配向する。そのため、調光層２３、ひいては調光シート１１Ｒは、調光層２３に対して電圧が印加されていない状態において、透明である。これにより、調光シート１１Ｒは、相対的に低いヘイズ値を有する。また、調光シート１１Ｒは、二色性色素２３Ｐによる色を呈しない、すなわち透明を呈する。

図６が示すように、調光層２３に対して電圧が印加されている状態では、液晶分子２３ＬＭは、電界に対して垂直に配向する。調光シート１１Ｒは、調光層２３に対して電圧が印加された際に、液晶分子２３ＬＭの長軸方向が、上述した接触面に対して平行であるように構成されている。すなわち、液晶分子２３ＬＭは、水平配向する。これにより、二色性色素２３Ｐは、液晶分子２３ＬＭと同様に、水平配向する。そのため、調光層２３、ひいては調光シート１１Ｒは、調光層２３に対して電圧が印加されている状態において、不透明である。これにより、調光シート１１Ｒは、相対的に低いヘイズ値を有する。また、調光シート１１Ｒは、二色性色素２３Ｐによる所定の色を呈する。

本開示の調光シート１１Ｒは、調光シート１１Ｒが有する遮蔽係数を調光シート１１Ｒにおける日射の反射および吸収の少なくとも一方によって低めるように構成されている。調光シート１１Ｒにおける透明時の遮蔽係数と、不透明時の遮蔽係数との差分値が０．０８以上０．１４以下である。遮蔽係数は、ＪＩＳ Ａ ５７５９：２０１６「建築窓ガラス用フィルム」に準拠した方法によって求められる。

二色性色素２３Ｐは、例えば、調光シート１１Ｒにおける透明時の日射反射率よりも不透明時の日射反射率を高めるように構成されてよい。この場合には、調光シート１１Ｒにおいて、二色性色素２３Ｐは、液晶組成物２３Ｌに含まれる液晶分子２３ＬＭとともに、透明時の日射反射率よりも不透明時の日射反射率を高めるように構成されてよい。

またあるいは、二色性色素２３Ｐは、二色性色素２３Ｐの無色時における日射反射率よりも有色時の日射反射率を高めるように構成されてもよい。すなわち、リバース型の調光シート１１Ｒでは、二色性色素２３Ｐは、調光層２３に電圧が印加されていないときにおける二色性色素２３Ｐの日射反射率よりも、調光層２３に電圧が印加されているときの二色性色素２３Ｐの日射反射率を高めるように構成されてもよい。

第２調光装置１０Ｒにおいて、調光シート１１Ｒにおける不透明時の日射反射率が７％以上２２％以下であってよい。

［作用および効果］
上述した調光シート１１Ｎ，１１Ｒの作用および効果を説明する。
本開示の調光シート１１Ｎ，１１Ｒによれば、遮蔽係数の差分値が０．０８以上であるから、調光シートの透明時に調光シートによって遮蔽する熱量と、調光シートの不透明時に調光シートによって遮蔽する熱量とを切り替えることが可能である。また、遮蔽係数の差分値が０．１４以下であるから、日射の反射により遮蔽係数を低め、これによって透明時と不透明時との遮蔽係数を異ならせたとしても、調光シートの不透明時において、調光シートがぎらつかない程度に日射の反射を抑えることが可能である。

上述したように、二色性色素２３Ｐは、調光シート１１Ｎにおける透明時の日射反射率よりも不透明時の日射反射率を高めるように構成されてよい。この場合には、二色性色素２３Ｐは、液晶分子２３ＬＭとともに配向を変えることによって、液晶分子２３ＬＭとともに、不透明時の日射反射率を透明時の日射反射率よりも高めることが可能である。

上述したように、二色性色素２３Ｐが二色性色素２３Ｐの無色時における日射反射率よりも有色時の日射反射率を高めるように構成されてよい。この場合には、二色性色素２３Ｐが有する日射反射率の変化によって、調光シート１１Ｎ，１１Ｒにおける透明時の日射反射率と、不透明時の日射反射率とを異ならせることが可能である。

調光シート１１Ｎ，１１Ｒにおける不透明時の日射反射率が７％以上であることによって、不透明時の遮蔽係数を低下させ、これによって、透明時と不透明時における遮蔽係数の差分値を大きくすることが可能である。また、調光シート１１Ｎ，１１Ｒにおける不透明時の日射反射率が２２％以下であることによって、不透明時における調光シート１１Ｎ，１１Ｒのぎらつきを抑えることが可能である。

なお、調光シート１１Ｎ，１１Ｒの不透明時における日射反射率は、透明高分子層２３Ｔに対する液晶組成物２３Ｌの配合比を維持した状態で、調光層２３における二色性色素２３Ｐの含有率を高めることによって高まる。反対に、調光シート１１Ｎ，１１Ｒの不透明時における日射反射率は、透明高分子層２３Ｔに対する液晶組成物２３Ｌの配合比を維持した状態で、調光層２３における二色性色素２３Ｐの含有率を低めることによって低まる。

調光シート１１Ｎ，１１Ｒの不透明時における日射反射率は、調光層２３における後方散乱を高めるように空隙２３Ｄを構成し、かつ、調光層２３に対する二色性色素２３Ｐの含有率を維持することによっても高まる。この際、空隙２３Ｄは、調光層２３の単位体積当たりにおける空隙２３Ｄの表面積を高めることによって、後方散乱を高めることができる。

また、調光シート１１Ｎ，１１Ｒの不透明時における日射吸収率は、透明高分子層２３Ｔに対する液晶組成物２３Ｌの配合比を維持した状態で、調光層２３における二色性色素２３Ｐの含有率を低めることによって高まる。反対に、調光シート１１Ｎ，１１Ｒの不透明時における日射吸収率は、透明高分子層２３Ｔに対する液晶組成物２３Ｌの配合比を維持した状態で、調光層２３における二色性色素２３Ｐの含有率を高めることによって低まる。

調光シート１１Ｎ，１１Ｒの不透明時における日射吸収率は、調光層２３における散乱を高めるように空隙２３Ｄを構成し、かつ、調光層２３に対する二色性色素２３Ｐの含有率を維持することによっても高まる。この際、空隙２３Ｄは、調光層２３の単位体積当たりにおける空隙２３Ｄの表面積を高めることによって、散乱を高めることができる。

また、調光シート１１Ｎ，１１Ｒの不透明時における遮蔽係数は、日射の透過率、および、可視光線の透過率を高めることによって、高まる。調光シート１１Ｎ，１１Ｒの不透明時における日射の透過率は、日射の反射率および日射の吸収率の両方を低めるか、あるいは、一方の増加を上回る程度に他方を減少させることによって高まる。また、調光シート１１Ｎ，１１Ｒの不透明時における可視光線の透過率は、可視光線の反射率および可視光線の吸収率の両方を低めるか、あるいは、一方の増加を上回る程度に他方を減少させることによって高まる。

反対に、調光シート１１Ｎ，１１Ｒの不透明時における日射の透過率は、日射の反射率および日射の吸収率の両方を高めるか、あるいは、一方の減少を上回る程度に他方を増加させることによって低められる。また、調光シート１１Ｎ，１１Ｒの不透明時における可視光線の透過率は、可視光線の反射率および可視光線の吸収率の両方を高めるか、あるいは、一方の減少を上回る程度に他方を増加させることによって低められる。

［実施例］
図７および図８を参照して、実施例および比較例を説明する。
［比較例１］
１２５μｍの厚さを有したポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムに、３０μｍの厚さを有した酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜が積層された透明導電フィルムを一対準備した。なお、ＰＥＴフィルムは透明基材の一例であり、ＩＴＯ膜は、透明電極層の一例である。

調光層を形成するための塗液として、以下の組成を有した塗液を準備した。なお、塗液に含まれる各材料の含有量は、塗液における総重量に対する比率である。

液晶分子：ポジ型ネマチック液晶（ネマチック‐等方相転移温度１１０℃、メルク社製、ＭＮＣ‐６６０９）、５０重量％
二色性色素：二色性色素
ＳＩ－４８６（三井化学ファイン（株）製）０．６重量％、
ＳＩ－４２６（三井化学ファイン（株）製）１．０重量％
ＳＩ－４９７（三井化学ファイン（株）製）１．４重量％
光重合性化合物：イソボニルアクリレート（新中村化学工業（株）製、Ａ－ＩＢ）、４４重量％
硬化助剤：ペンタエリスリトールテトラキス（３‐メルカプトブチレート）（昭和電工（株）製）、１重量％
重合開始剤：１‐ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（IGM Resins B.V.製、Omnirad 184）（Omniradは登録商標）、１重量％
スペーサー：ＰＭＭＡ製の真球状粒子、粒径１５μｍ、（積水化成品工業（株）製）、１重量％

一方の透明導電フィルムにおけるＩＴＯ膜に、塗液を塗布した。次いで、他方の透明導電フィルムにおけるＩＴＯ膜が塗液に接するように、一対の透明導電フィルムによって塗膜を挟んだ。そして、一方の透明導電フィルムが備えるＰＥＴフィルムに第１紫外線照射装置を対向させ、かつ、他方の透明導電フィルムが備えるＰＥＴフィルムに第２紫外線照射装置を対向させた状態で、塗膜に紫外線を照射した。この際に、各紫外線照射装置における紫外線の強度を５ｍＷ／ｃｍ^２に設定し、かつ、紫外線の照射時間を１００秒に設定した。これにより、比較例１の調光シートを得た。

［比較例２］
比較例１において、二色性色素のうち、ＳＩ－４８６の配合比を０．５重量％に変更し、ＳＩ－４２６の配合比を０．５重量％に変更し、かつ、ＳＩ－４９７の配合比を２．０重量％に変更した以外は、比較例１と同様の方法で、比較例２の調光シートを得た。

［実施例１］
比較例１において、二色性色素のうち、ＳＩ－４８６の配合比を０．５重量％に変更し、ＳＩ－４２６の配合比を０．４重量％に変更し、ＳＩ－４９７の配合比を２．１重量％に変更した以外は、比較例１と同様の方法で、実施例１の調光シートを得た。

［実施例２］
比較例１において、二色性色素のうち、ＳＩ－４８６の配合比を０．５重量％に変更し、ＳＩ－４２６の配合比を０．５重量％に変更し、ＳＩ－４９７の配合比を２．１重量％に変更した。また、比較例１において光重合性化合物の配合比を４３．９重量％に変更した。それ以外は、比較例１と同様の方法で、実施例２の調光シートを得た。

［実施例３］
比較例１において、二色性色素のうち、ＳＩ－４８６の配合比を０．４重量％に変更し、ＳＩ－４２６の配合比を０．７重量％に変更し、ＳＩ－４９７の配合比を１．９重量％に変更した以外は、比較例１と同様の方法で、実施例３の調光シートを得た。

［実施例４］
比較例１において、二色性色素のうち、ＳＩ－４８６の配合比を０．３重量％に変更し、ＳＩ－４２６の配合比を１．２重量％に変更し、ＳＩ－４９７の配合比を１．５重量％に変更した以外は、比較例１と同様の方法で、実施例４の調光シートを得た。

［実施例５］
比較例１において、二色性色素のうち、ＳＩ－４８６の配合比を０．２重量％に変更し、ＳＩ－４２６の配合比を２．１重量％に変更し、ＳＩ－４９７の配合比を０．７重量％に変更した以外は、比較例１と同様の方法で、実施例５の調光シートを得た。

［比較例３］
比較例１において、二色性色素のうち、ＳＩ－４８６の配合比を０．０重量％に変更し、ＳＩ－４２６の配合比を２．１重量％に変更し、ＳＩ－４９７の配合比を１．９重量％に変更した。また、比較例１において光重合性化合物の配合比を４３重量％に変更した。それ以外は、比較例１と同様の方法で、比較例３の調光シートを得た。

［評価方法］
［遮蔽係数］
各実施例の調光シート、および、各比較例の調光シートについて、不透明時における遮蔽係数を算出した。遮蔽係数の算出には、ＪＩＳ Ａ ５７５９：２０１６「建築窓ガラス用フィルム」に準拠した方法を用いた。なお、遮蔽係数の算出に際して、同一のＪＩＳ規格に準拠した方法によって、以下のパラメーターの値を算出した。この際に、一対のＩＴＯ膜間に電圧が印加されていないときの調光シートの状態を不透明に設定した。

・夏季の日射熱取得率
・冬期の日射熱取得率
・日射反射率（％）
・日射透過率（％）
・日射吸収率（％）
・可視光線反射率（％）
・可視光線透過率（％）
・紫外線透過率（％）
・熱貫流率（Ｗ／ｍ^２Ｋ）

また、実施例１の調光シートについて、透明時における遮蔽係数、および、上述したパラメーターの値を同一のＪＩＳ規格に準拠した方法によって算出した。この際に、一対のＩＴＯ膜間に１００Ｖの電圧を印加し、これによって、調光シートのヘイズ値が飽和したときの調光シートの状態を透明に設定した。なお、各実施例の調光シート、および、各比較例の調光シートでは、分光は異なるが日射透過率が同一となるように調整したから、透明時における上記各パラメーターの値は、実施例１以外の調光シートにおいても同一である。

透明時における遮蔽係数から不透明時における遮蔽係数を減算することによって、遮光係数の差分値を算出した。

［筐体内の温度変化］
各実施例の調光シートおよび各比較例の調光シートについて、以下の温度測定装置を準備することにより、透明時における筐体内の温度と、不透明時における筐体内の温度を測定した。

図７が示すように、温度測定装置３０は、筐体３１と、筐体３１の一部に位置する窓３２とを備えている。筐体３１は、アクリル樹脂から形成された白色の箱体である。窓３２は、ガラス板によって形成されている。ガラス板において対向する一対の面のうち、筐体３１の内表面に含まれる面に、調光シート１１Ｎが貼り付けられている。

温度測定装置３０は、熱照射部３３を備えている。熱照射部３３は、白熱電球である。白熱電球は、窓３２と調光シート１１Ｎとの積層体に対向するように配置されている。筐体３１内には、温度測定部３５と、温度測定部３５を支持する支持部３４とが位置している。温度測定部３５は、筐体３１内の温度を測定する。

筐体内の温度変化を測定する際には、まず、調光シート１１Ｎが透明を呈するように、調光シート１１ＮのＩＴＯ膜間に電圧を印加した。次いで、熱照射部による照射を開始し、かつ、熱照射部３３による照射を１時間にわたって継続した。照射の開始から１時間が経過した時点において、温度測定部３５によって、筐体３１内の温度を測定した。

次いで、調光シート１１ＮのＩＴＯ膜間への電圧の印加を停止し、これによって、調光シート１１Ｎに不透明の状態を呈させた。そして、熱照射部３３による照射条件を維持した状態で、熱照射部３３による照射を１時間にわたって継続した。調光シート１１Ｎの状態を透明から不透明に変更した時点から１時間が経過した時点において、温度測定部３５によって、筐体３１内の温度を測定した。

調光シート１１Ｎが不透明である状態で測定した温度から、調光シート１１Ｎが透明である状態で測定した温度を減算することによって、温度の変化量を算出した。

［調光シートのぎらつき］
各実施例の調光シート、および、各比較例の調光シートについて、ＬＥＤ光源によって照明された建物内において、不透明の状態を目視で観察した。以下の評価指標に基づいて、調光シートがぎらつかないか（○）あるいはぎらつくか（×）を判断した。

○ 調光シートを正面視した場合に、調光シートから反射される光を眩しいと感じない。
× 調光シートを正面視した場合に、調光シートから反射される光を眩しいと感じる。

［結果］
各パラメーターの値、遮光係数の差分値、および、温度の変化量の算出結果、および、調光シートのぎらつきにおける評価結果は、図８に示す通りであった。

図８が示すように、調光シートの不透明時において、実施例１の遮蔽係数は０．８２であり、実施例２の遮蔽係数は０．８１であり、実施例３の遮蔽係数は０．８０であることが認められた。また、調光シートの不透明時において、実施例４の遮蔽係数は０．７９であり、実施例５の遮蔽係数は０．７６であることが認められた。また、調光シートの不透明時において、比較例１の遮蔽係数は０．８７であり、比較例２の遮蔽係数は０．８３であり、比較例３の遮蔽係数は０．７４であることが認められた。また、調光シートの透明時において、実施例１の遮蔽係数は０．９０であることが認められた。

遮蔽係数の差分値は、実施例１において０．０８であり、実施例２において０．１０であり、実施例３において０．１１であり、実施例４において０．１２であり、実施例５において０．１４であることが認められた。また、遮蔽係数の差分値は、比較例１において０．０４であり、比較例２において０．０７であり、比較例３において０．１７であることが認められた。

温度の変化量は、実施例１において－１．０℃であり、実施例２において－１．５℃であり、実施例３において－２．１℃であり、実施例４において－２．８℃であり、実施例５において－３．４℃であることが認められた。また、温度の変化量は、比較例１において－０．２℃であり、比較例２において－０．８℃であり、比較例３において－４．２℃であることが認められた。

このように、遮蔽係数の差分値が０．０８以上であることによって、温度の変化量が－１．０℃以上の値であることが認められた。これに対して、遮蔽係数の差分値が０．０８に満たない場合には、温度の変化量も－１．０℃に満たないことが認められた。

一方で、調光シートを目視で観察した場合には、実施例１から５、および、比較例１，２の調光シートにおいて、調光シートがぎらつかないことが認められた。これに対して、比較例３の調光シートはぎらつくことが認められた。すなわち、遮蔽係数の差分値が０．１４以下であることによって、調光シートのぎらつきが抑えられることが認められた。

以上説明したように、調光シートおよび調光装置の一実施形態によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）調光シート１１Ｎ，１１Ｒの透明時に調光シート１１Ｎ，１１Ｒによって遮蔽する熱量と、調光シート１１Ｎ，１１Ｒの不透明時に調光シート１１Ｎ，１１Ｒによって遮蔽する熱量とを切り替えることが可能である。また、調光シート１１Ｎ，１１Ｒの不透明時において、調光シート１１Ｎ，１１Ｒがぎらつかない程度に日射の反射を抑えることが可能である。

（２）二色性色素２３Ｐは、液晶分子２３ＬＭとともに配向を変えることによって、液晶分子２３ＬＭとともに、不透明時の日射反射率を透明時の日射反射率よりも高めることが可能である。

（３）二色性色素２３Ｐが有する日射反射率の変化によって、調光シート１１Ｎ，１１Ｒにおける透明時の日射反射率と、不透明時の日射反射率とを異ならせることが可能である。

（４）調光シート１１Ｎ，１１Ｒにおける不透明時の日射反射率が７％以上であることによって、不透明時の遮蔽係数を低下させ、これによって、透明時と不透明時における遮蔽係数の差分値を大きくすることが可能である。また、調光シート１１Ｎ，１１Ｒにおける不透明時の日射反射率が２２％以下であることによって、不透明時における調光シート１１Ｎ，１１Ｒのぎらつきを抑えることが可能である。

なお、上述した実施形態は、以下のように変更して実施することができる。
［調光層］
・調光層２３の液晶組成物２３Ｌは、二色性色素２３Ｐを含み、これによって上述した遮蔽係数を実現する構成に限らず、以下の構成であってもよい。例えば、液晶組成物２３Ｌは、液晶分子２３ＬＭとしてコレステリック液晶を含んでもよい。この場合、液晶分子２３ＬＭは、空隙２３Ｄ内において螺旋状に配向している。液晶分子２３ＬＭは、液晶分子２３ＬＭの螺旋軸と平行な入射光に対する旋光性を有する。液晶分子２３ＬＭは、選択反射能を有し、これによって、螺旋軸の捩じれ方向に一致する円偏光成分をブラッグ反射し、かつ、残りの光を透過させる。液晶分子２３ＬＭによって反射される光の中心波長λは、以下の式によって表される。以下の式において、液晶分子２３ＬＭの螺旋ピッチがｐであり、螺旋軸に直交する平面内での平均屈折率がｎである。
λ＝ｎ・ｐ

コレステリック液晶の平均屈折率は１に近い値であるから、液晶分子２３ＬＭは、螺旋ピッチとほぼ同じ長さの波長を有した光を反射する。なお、コレステリック液晶を含む液晶組成物２３Ｌは、上述した第１調光装置に組み合わせられてもよいし、第２調光装置に組み合わせられてもよい。ただし、いずれの調光装置にコレステリック液晶が組み合わせられた場合でも、コレステリック液晶は、透明電極層２１，２２間に電圧が印加されていない状態において日射の透過率が相対的に低い一方で、透明電極層２１，２２間に電圧が印加されている状態において日射の透過率が相対的に高い。

こうしたコレステリック液晶の特性を用いることによって、遮蔽係数の差分値が０．０８以上０．１４以下であるように調光シートを構成することが可能である。

［駆動部］
・駆動部１２は、調光シート１１Ｎ，１１Ｒにおける透明時の遮蔽係数と不透明時の遮蔽係数との差分値が０．０８以上０．１４以下になる電圧を透明時と不透明時とに印加するように構成されてもよい。この場合には、調光シート１１Ｎ，１１Ｒの駆動を制御する駆動部１２は、互いに異なる遮蔽係数を電圧に変換するためのテーブルなどの情報を備えている。駆動部１２は、例えば、外部の操作機器などから指定される遮蔽係数に対応付けられた電圧を印加する。駆動部１２は、調光シート１１Ｎ，１１Ｒの透明時に、第１の遮蔽係数に紐付けられた第１の電圧を印加した場合に、調光シート１１Ｎ，１１Ｒの不透明時に、第２の遮蔽係数であって、第１の遮蔽係数との差分値が０．０８以上０．１４以下となるような第２の電圧を印加するように構成される。第１の遮蔽係数および第２の遮蔽係数のいずれか一方が、外部の操作機器などによって指定されてよい。

または、第１の遮蔽係数および第２の遮蔽係数の両方が、外部の操作機器などによって指定されてもよい。この場合には、駆動部１２は、第１の遮蔽係数および第２の遮蔽係数のうち最初に指定された遮蔽係数に応じて、次に指定される遮蔽係数を制限するような信号を、外部の操作機器などに送信してもよい。

こうした駆動部１２を備える調光装置によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（５）遮蔽係数の差分値が０．０８以上であるように電圧を印加するから、調光シート１１Ｎ，１１Ｒの透明時に調光シート１１Ｎ，１１Ｒによって遮蔽する熱量と、調光シート１１Ｎ，１１Ｒの不透明時に調光シート１１Ｎ，１１Ｒによって遮蔽する熱量とを切り替えるように、調光シート１１Ｎ，１１Ｒを駆動することができる。また、遮蔽係数の差分値が０．１４以下であるように電圧を印加するから、日射の反射により遮蔽係数を低め、これによって透明時と不透明時との遮蔽係数を異ならせたとしても、調光シート１１Ｎ，１１Ｒの不透明時において、調光シート１１Ｎ，１１Ｒがぎらつかない程度に日射の反射を抑えることが可能である。

１０Ｎ…第１調光装置
１０Ｒ…第２調光装置
１１Ｎ，１１Ｒ…調光シート
１２…駆動部
２１…第１透明電極層
２２…第２透明電極層
２３…調光層
２３Ｄ…空隙
２３Ｔ…透明高分子層
２３Ｌ…液晶組成物
２３ＬＭ…液晶分子
２３Ｐ…二色性色素

Claims (5)

1. 空隙を備えた透明高分子層と、前記空隙を充填する液晶組成物とを備える調光層と、
   前記調光層を透明と不透明とに切り替える電圧を前記調光層に印加するための透明電極層と、を備える調光シートであって、
   遮蔽係数を日射の反射および吸収の少なくとも一方によって低めるように構成され、
   前記調光シートにおける透明時の遮蔽係数と不透明時の遮蔽係数との差分値が０．０８以上０．１４以下である
   調光シート。
2. 前記液晶組成物が、二色性色素を含み、
   前記二色性色素は、前記調光シートにおける前記透明時の日射反射率よりも前記不透明時の日射反射率を高める
   請求項１に記載の調光シート。
3. 前記液晶組成物が、二色性色素を含み、
   前記二色性色素が、前記二色性色素の無色時における日射反射率よりも有色時の日射反射率を高める
   請求項１に記載の調光シート。
4. 前記調光シートにおける前記不透明時の日射反射率が７％以上２２％以下である
   請求項１から３のいずれか一項に記載の調光シート。
5. 空隙を備えた透明高分子層と、前記空隙を充填する液晶組成物とを備える調光層と、
   前記調光層を透明と不透明とに切り替える電圧を前記調光層に印加するための透明電極層と、を備える調光シートと、
   前記透明電極層に電圧を印加する駆動部と、を備えた調光装置であって、
   前記調光シートは、前記調光シートの遮蔽係数を日射の反射および吸収の少なくとも一方によって低めるように構成され、
   前記駆動部は、前記調光シートにおける透明時の遮蔽係数と不透明時の遮蔽係数との差分値が０．０８以上０．１４以下になる前記電圧を前記透明時と前記不透明時とに印加する
   調光装置。

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