JP7440266B2 - 合わせガラス、液晶フィルム - Google Patents

Description

本開示の実施形態は、液晶フィルムを備える合わせガラス、液晶フィルムに関するものである。

従来、例えば、窓に設けて外来光の透過を制御する電子ブラインド等として利用可能な調光部材が提案されている。このような調光部材の１つに、液晶を利用した調光フィルム（液晶フィルム）がある。
液晶フィルムは、例えば、透明電極を含む透明板材により液晶材料を挟持したフィルム状部材を直線偏光板により挟持する等して作成される。この液晶フィルムは、透明電極間に印加する電界を変化させることにより液晶の配向を変化させ、外来光の透過量を制御する。

また、上述した液晶フィルムをさらにガラスで挟み込んで合わせガラスを製造することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
しかし、従来、液晶フィルムを挟み込んだ合わせガラスが実際に製造されたことがなかった。したがって、単に中間膜を挟んで構成される従来の合わせガラスと同様な手法をそのまま適用しただけでは、液晶フィルムを挟み込んだ合わせガラスを正しく製造できない場合があった。

液晶フィルムを挟み込んだ合わせガラスが正しく製造できない場合として、合わせガラスの製造過程において、液晶フィルム内における液晶が一部に多く溜まってしまう現象（以下、「液晶溜まり」と呼ぶ）がある。また、合わせガラス内の一部に空隙が生じてしまう場合もある。

特開２０１６－１６４６１７号公報

本開示の実施形態の課題は、液晶溜まりや空隙の発生を低減できる液晶フィルム及び合わせガラスを提供することである。

本開示の実施形態は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本開示の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。

第１の開示の実施形態は、第１ガラス板（３３Ａ）と第２ガラス板（３３Ｂ）と液晶フィルム（１０）とを備える合わせガラスであって、前記液晶フィルムは、厚み方向において順に、第１基材層（２１Ａ）と、第１透明電極層（２２Ａ）と、液晶層（１４）と、第２透明電極層（２２Ｂ）と、第２基材層（２１Ｂ）とを備え、前記液晶層は、その厚みを維持するための複数のスペーサー（２４）を層内に備え、前記スペーサーは、少なくとも柱状スペーサーを含み、前記第１基材層及び前記第２基材層は、その厚さをｔ（μｍ）とし、ヤング率をＹ（ＧＰａ）とするとき、ｔ×Ｙ≧２１５（μｍ×ＧＰａ）を満たし、かつ、前記スペーサーは、１ｍｍ^２あたりに配置される個数が６０個以上であること、を特徴とする合わせガラス（１）である。

第２の開示の実施形態は、第１の開示の実施形態に記載の合わせガラスにおいて、前記スペーサー（２４）は、前記柱状スペーサーとビーズスペーサーとの双方を含み、前記柱状スペーサーは、側面と、平坦な天面と、を有し、前記天面と前記側面との間の角が曲率を有さない合わせガラス（１）である。

第３の開示の実施形態は、第１ガラス板（３３Ａ）と第２ガラス板（３３Ｂ）と液晶フィルム（１０）とを備える合わせガラスであって、前記液晶フィルムは、厚み方向において順に、第１基材層（２１Ａ）と、第１透明電極層（２２Ａ）と、液晶層（１４）と、第２透明電極層（２２Ｂ）と、第２基材層（２１Ｂ）とを備え、前記液晶層は、その厚みを維持するための複数のビーズスペーサー（２４）を層内に備え、前記第１基材層及び前記第２基材層は、その厚さをｔ（μｍ）とし、ヤング率をＹ（ＧＰａ）とするとき、ｔ×Ｙ≧２１５（μｍ×ＧＰａ）を満たし、かつ、前記ビーズスペーサーは、１ｍｍ^２あたりに配置される個数が６０個以上２２０個以下である合わせガラス（１）である。

第４の開示の実施形態は、第１の開示の実施形態の合わせガラスにおいて、前記スペーサー（２４）間の平均ピッチは、１３０μｍ以下であって、前記スペーサーが互いに接するように局所的に集まった部分を有しない合わせガラス（１）である。

第５の開示の実施形態は、第１の開示の実施形態から第３の開示の実施形態までのいずれかの合わせガラスにおいて、第１基材層（２１Ａ）及び第２基材層（２２Ｂ）の材料は、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマーのいずれかである合わせガラス（１）である。

第６の開示の実施形態は、厚み方向において順に、第１基材層（２１Ａ）と、第１透明電極層（２２Ａ）と、液晶層（１４）と、第２透明電極層（２２Ｂ）と、第２基材層（２１Ｂ）とを備える液晶フィルムであって、前記液晶層は、その厚みを維持するための複数のスペーサー（２４）を層内に備え、前記第１基材層及び前記第２基材層は、その厚さをｔ（μｍ）とし、ヤング率をＹ（ＧＰａ）とするとき、ｔ×Ｙ≧２１５（μｍ×ＧＰａ）を満たし、かつ、前記スペーサーは、１ｍｍ^２あたりに配置される個数が６０個以上である液晶フィルム（１０）である。

本開示の実施形態によれば、液晶溜まりや空隙の発生を低減できる液晶フィルム及び合わせガラスを提供することができる。

実施形態の合わせガラス１を示す図である。 ビーズスペーサーをスペーサー２４として用いた合わせガラス１の層構成を示す断面図である。 第１柱状スペーサーをスペーサー２４として用いた合わせガラス１の層構成を示す断面図である。 第２柱状スペーサーとビーズスペーサーとをスペーサー２４として含む合わせガラス１の層構成を示す断面図である。 第２柱状スペーサー２４２を示す部分断面斜視図である。 第２柱状スペーサー２４２の変形例を示す図である。 第２柱状スペーサー２４２の変形例を示す図である。 第２柱状スペーサー２４２の変形例を示す図である。 第２柱状スペーサー２４２の変形例を示す図である。

以下、図面等を参照して、本開示の実施形態について説明する。なお、図１を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張している。
本明細書において、具体的な数値、形状、材料等を示して説明を行うが、これらは、適宜変更することができる。
また、本明細書において、形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば、平行や直交等の用語については、厳密に意味するところに加え、同様の光学的機能を奏し、平行や直交と見なせる程度の誤差を有する状態も含むものとする。

本明細書において、板、シート、フィルム等の言葉を使用しているが、これらは、一般的な使い方として、厚さの厚い順に、板、シート、フィルムの順で使用されており、本明細書中でもそれに倣って使用している。しかし、このような使い分けには、技術的な意味は無いので、これらの文言は、適宜置き換えることができるものとする。
また、本開示の実施形態において透明とは、少なくとも利用する波長の光を透過するものをいう。例えば、仮に可視光を透過しないものであっても、赤外線を透過するものであれば、赤外線用途に用いる場合においては、透明として取り扱うものとする。
なお、本明細書及び特許請求の範囲において規定する具体的な数値には、一般的な誤差範囲は含むものとして扱うべきものである。すなわち、本件の数値範囲をわずかに超えた範囲に数値が設定されているものは、実質的には、本開示の実施形態の範囲内のものと解釈すべきである。

（実施形態）
図１は、本実施形態の合わせガラス１を示す図である。
本実施形態の説明中では、合わせガラス１の各構成部材が積層配置されているものを積層体３０と呼ぶ。積層体３０は、合わせガラス１の各部材が接合される前の状態を指しているので、各構成部材の形状、大きさ、配置等は、合わせガラス１と同等である。
本実施形態の積層体３０は、第１ガラス板３３Ａと、第１中間膜３１Ａと、調光フィルム（液晶フィルム）１０と、第２中間膜３１Ｂと、第２ガラス板３３Ｂとを備え、合わせガラス１の厚み方向に沿ってこの順番で積層配置されている。

図２は、ビーズスペーサーをスペーサー２４として用いた合わせガラス１の層構成を示す断面図である。
調光フィルム（液晶フィルム）１０は、印加電圧を変化させることにより透過光の光量を制御することができるフィルムである。本実施形態の調光フィルム１０は、図１に示すように、中間膜を介して、２つのガラス板により挟持し、合わせガラスにして使用される。
この調光フィルム１０を備えた合わせガラス１は、例えば、建築物の窓ガラスや、ショーケース、屋内の透明パーテーション、車両のウインドウ等の調光を図る部位（外光が入射する部位、例えば、フロントや、サイド、リア、ルーフ等のウインドウ）に配置され、建築物や車両等の内側への入射光の光量を制御することができる。
なお、図１及び図２では、合わせガラス１は、平面形状である例を示したが、２次元形状（２次元曲面）や３次元形状（３次元曲面）であってもよい。ここで、３次元形状とは、単純な円筒面ではなく、平面を伸縮なしに変形させるだけでは構成できない曲面であり、単一の軸を中心として２次元的に曲がった２次元形状（２次元曲面）、又は、互いに平行な複数の軸を中心として異なる曲率で２次元的に曲がった２次元形状（２次元曲面）とは区別されるものである。

調光フィルム（液晶フィルム）１０は、二色性色素を使用したゲストホスト型の液晶層１４を備え、液晶層１４の液晶に印加する電界により透過光量が変化する部材である。この調光フィルム１０は、フィルム形状による第１及び第２の積層体である第１積層体１２及び第２積層体１３により液晶層１４を挟持して構成される。
本実施形態の第１積層体１２は、例えば、第１基材層２１Ａに、第１透明電極層２２Ａ、第１配向層２３Ａを積層して形成される。また、本実施形態の第２積層体１３は、例えば、第２基材層２１Ｂに、第２透明電極層２２Ｂ、第２配向層２３Ｂ、スペーサー２４を積層して形成される。なお、スペーサー２４は、第１積層体１２側に積層してもよい。各積層体において、第１配向層２３Ａ、第２配向層２３Ｂを省略することが可能である。
調光フィルム１０は、この第１積層体１２及び第２積層体１３に設けられた第１透明電極層２２Ａ、第２透明電極層２２Ｂの駆動により、液晶層１４のゲストホスト液晶組成物による液晶材料の配向を変化させ、これにより透過光の光量を変化させる。

第１基材層２１Ａ、第２基材層２１Ｂは、種々の透明樹脂フィルムを適用することができるが、光学異方性が小さく、また、可視域の波長（３８０～８００ｎｍ）における透過率が８０％以上である透明樹脂フィルムを適用することが望ましい。
透明樹脂フィルムの材料としては、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（ＰＥ）、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（ＰＥ）、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。
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。

この第１基材層２１Ａ、第２基材層２１Ｂの厚みは、液晶溜りや合わせガラス１内の空隙を低減する観点から、材料のヤング率等に応じて、好ましい厚さを選択することが好ましい。第１基材層２１Ａ、第２基材層２１Ｂの材料や厚み等に関しては、詳細を後述する。
本実施形態では、第１基材層２１Ａ、第２基材層２１Ｂは、一例として、厚み１００μｍのポリカーボネートフィルムを用いている。

第１透明電極層２２Ａ、第２透明電極層２２Ｂは、それぞれ第１基材層２１Ａ、第２基材層２１Ｂ（透明樹脂フィルム）に積層される透明導電膜から構成されている。
透明導電膜としては、この種の透明樹脂フィルムに適用される各種の透明電極材料を適用することができ、酸化物系の全光透過率が５０％以上の透明な金属薄膜を挙げることができる。例えば、酸化錫系、酸化インジウム系、酸化亜鉛系が挙げられる。

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）、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）、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）、ガリウムドープ酸化亜鉛が挙げられる。
本実施形態では、第１透明電極層２２Ａ、第２透明電極層２２Ｂを構成する透明導電膜は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）により形成される。

スペーサー２４は、液晶層１４における外周部を除く部分の厚み（セルギャップ）を規定するために設けられる部材である。

（ビーズスペーサー）
例えば、図２に示すように、一例として、スペーサー２４は、球形状のビーズスペーサーを用いることができる。ビーズスペーサーの直径は、１μｍ以上２０μｍ以下、好ましくは３μｍ以上１５μｍ以下の範囲としてもよい。このビーズスペーサーは、シリカ等による無機材料による構成、有機材料による構成、これらを組み合わせたコアシェル構造の構成等を広く適用することができる。また、ビーズスペーサーは、球形状による構成の他、円柱形状、角柱形状等によるロッド形状により構成してもよい。また、ビーズスペーサーは、透明部材により製造されるが、必要に応じて着色した材料を適用して色味を調整するようにしてもよい。本実施形態のように、ビーズスペーサーをスペーサー２４として用いる場合、第２積層体１３の第２配向層２３Ｂ上、第１積層体１２の第１配向層２３Ａ上にそれぞれ散布してもよいし、いずれか一方のみに散布してもよい。

（第１柱状スペーサー）
また、スペーサー２４は、ビーズスペーサーに限らず、例えば、フォトレジストを第１透明電極層２２Ａ又は第２透明電極層２２Ｂに塗工して露光、現像すること等により作製し、円柱形状や、楕円柱形状、多角柱形状等のスペーサーとしてもよい（例えば、光硬化アクリル樹脂等のフォトレジストによって作製され、第１透明電極層２２Ａ上又は第２透明電極層２２Ｂ上に設けられた柱状スペーサーを以下、第１柱状スペーサーと適宜呼ぶ）。第１柱状スペーサーは、例えば、直径５～４０μｍの円柱状とすることができ、１００～３００μｍの間隔を空けて、規則的に配置することができる。第１柱状スペーサーの高さは２～２０μｍ、好ましくは、３～１２μｍである。また、スペーサー２４は、高さ方向に直交する断面形状が無定形である柱状のスペーサーとしてもよい。すなわち、柱状のスペーサーにおける、高さ方向に直交する断面形状については、特に限定しない。このようなスペーサー２４とする場合には、不規則な配置としてもよいし、規則的な配置とすることもできる。
図３は、第１柱状スペーサーをスペーサー２４として用いた合わせガラス１の層構成を示す断面図である。
図３に示すように、スペーサー２４を第１柱状スペーサーとした場合、その作製過程において現像処理を受けた側の面（図３においては、フォトレジストを第２積層体１３側に塗工して、上面、すなわち、第１積層体１２側から露光、現像しているため、図３においては、スペーサー２４の上面であって、第１積層体側の面）が曲率を有している。

（第２柱状スペーサー）
さらに、スペーサー２４は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等の熱硬化性樹脂や紫外線硬化性樹脂等を用いて印刷を利用して柱状に作製してもよい（以下、第２柱状スペーサーと適宜呼ぶ）。また、第２柱状スペーサーの材料は、後述するシール材３２の材料と同一としてもよい。また、第２柱状スペーサーは、黒色、灰色等の色に着色された不透明部材により製造されるが、透明な材料を用いてもよい。第２柱状スペーサーは、例えば、直径２０～１００μｍの円柱状とすることができ、１１５～２０００μｍの間隔を空けて、規則的に配置することができる。しかしながら、不規則に配置してもよい。第２柱状スペーサーの高さは２～２０μｍ、好ましくは、３～１２μｍである。なお、第１柱状スペーサーが第１透明電極層２２Ａ又は第２透明電極層２２Ｂに設けられるのに対し、第２柱状スペーサーは、第１配向層２３Ａ又は第２配向層２３Ｂ上に設けられる。

（ビーズスペーサーと第２柱状スペーサーとの混在）
第２柱状スペーサーを採用する場合には、ビーズスペーサーを混在させることにより、精度の高い第２柱状スペーサーの製造を容易に行なうことが可能である。

図４は、第２柱状スペーサーとビーズスペーサーとをスペーサー２４として含む合わせガラス１の層構成を示す断面図である。
図４に示す例では、スペーサー２４は、ビーズスペーサー２４１と、第２柱状スペーサー２４２とを含んでいる。この図４に示す構成のスペーサー２４の作製を行なうには、先ず、第２配向層２３Ｂ上にビーズスペーサー２４１を配置する。このビーズスペーサー２４１の配置は、湿式／乾式散布に加え、種々の配置方法を広く適用することができる。例えば、ビーズスペーサー２４１を樹脂成分と共に溶剤に分散して製造した塗工液を部分的に塗工した後、乾燥、焼成の処理を順次実行することにより、第２配向層２３Ｂ上にランダムにビーズスペーサー２４１を配置して移動困難に保持してもよい。また、このビーズスペーサー２４１の外周が第２配向層２３Ｂで覆われるようにしてもよい。具体的には、第２配向層２３Ｂに係る塗工液にビーズスペーサー２４１を混合させて第２配向層２３Ｂを形成することにより、ビーズスペーサー２４１が第２配向層２３Ｂに薄く覆われて保持される形態にすることができる。

次に、第２配向層２３Ｂ上に第２柱状スペーサー２４２を形成する。先ず、第２配向層２３Ｂ上に第２柱状スペーサー２４２を形成するための印刷層を印刷により形成する。この印刷層は、各第２柱状スペーサー２４２に対応する位置にそれぞれドット状に配置され、第２配向層２３Ｂ上に接着される。なお、印刷層の厚みは、第２柱状スペーサー２４２の厚みよりも若干厚く形成される。印刷層を形成する方法は問わないが、例えば円筒状の版を用いてロータリースクリーン印刷法により印刷層を形成してもよい。印刷層は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等の熱硬化性樹脂や紫外線硬化性樹脂等から構成される。このようにして形成された印刷層は、その頂部が表面張力により丸みを帯びており、頂部の周縁部の角部は曲率を有している。

次に、円筒状のローラを準備し、このローラを用いて未硬化の印刷層の頂部を押しつぶして平坦化する。この押しつぶす作業と同時に、押しつぶされた印刷層を熱又は紫外線によって硬化する。ローラによって押しつぶされることにより、印刷層の頂部に平坦な天面が形成される。なお、このローラによる押しつぶし作業では、予めビーズスペーサー２４１が配置されていることから、印刷層が必要以上に押しつぶされてしまうことがなく、高さ寸法の精度の高い第２柱状スペーサー２４２を容易に作製可能である。

図５は、第２柱状スペーサー２４２を示す部分断面斜視図である。
図５に示すように、各第２柱状スペーサー２４２は、第２配向層２３Ｂ上に直接印刷されており、印刷されている側とは反対側の表面には、第２配向層２３Ｂが積層されておらず、全体として略切り株状の中実筒形状を有している。また、第２柱状スペーサー２４２は、第２配向層２３Ｂ上に直接印刷されることから、第２柱状スペーサー２４２の側面部分は、配向層を構成する材料が付着することなく、液晶が直接接触している。各第２柱状スペーサー２４２は、天面２４３と、天面２４３に連接された側面２４５と、側面２４５に連接された底面２４４とを有している。このうち底面２４４は、第２積層体１３の第２配向層２３Ｂと接着されている。底面２４４は、平面視で略円形、略楕円形等、曲線で囲まれた形状からなる。底面２４４の幅（最大幅）ｗ１は、２０μｍ以上１００μｍ以下としてもよい。

天面２４３は、第１配向層２３Ａと接着されることなく、第１配向層２３Ａに対して面で接触している。天面２４３は平坦面であり、この平坦面は、第１配向層２３Ａ及び第２配向層２３Ｂと略平行である。天面２４３は、平面視で略円形、略楕円形等、曲線で囲まれた形状からなる。天面２４３の幅（最大幅）ｗ２は、２０μｍ以上１００μｍ以下としてもよい。本実施形態では、天面２４３は、平面視で底面２４４よりも小さいが、底面２４４と同一又は底面２４４よりも大きくしてもよい。

また、側面２４５は、天面２４３と底面２４４との間に位置している。この側面２４５は、外側から内側に向けて湾曲した曲面を有している。側面２４５は、水平断面（第１配向層２３Ａ及び第２配向層２３Ｂに平行な断面）が略円形、略楕円形等、曲線で囲まれた形状からなる。また、側面２４５は、上側湾曲部２４５ａと、縮径部２４５ｂと、裾部２４５ｃとを有している。

このうち上側湾曲部２４５ａは、縮径部２４５ｂから天面２４３側に延びている。上側湾曲部２４５ａの水平断面は、縮径部２４５ｂから天面２４３（第１積層体１２）側に向けて徐々に広くなっている。この上側湾曲部２４５ａは、ローラによって押しつぶされることによって天面２４３と共に形成される。また縮径部２４５ｂは、側面２４５のうち最も水平断面が狭い部分であり、天面２４３と底面２４４との中間部分よりも天面２４３側に位置している。裾部２４５ｃは、縮径部２４５ｂから底面２４４側に延びている。裾部２４５ｃの水平断面は、縮径部２４５ｂから底面２４４（第２積層体１３）側に向けて徐々に広くなっている。なお、側面２４５の水平断面は、裾部２４５ｃの底面２４４側で最も大きくなっている。

本実施形態では、天面２４３と側面２４５の間の角θ１は曲率を有さない形状となっている。すなわち、天面２４３と側面２４５の間の角θ１が、丸みを帯びておらず、また、天面２４３と側面２４５とが、連続する１つの曲面により接続されていない。

ここで、天面２４３と側面２４５の間の角θ１は曲率を有さないと説明したが、例えば、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）等を用いて拡大視すれば、微小な曲面が構成されていることが確認可能な場合もあり得るが、それを排除するものではない。すなわち、本実施形態では、曲率を有さないとは、天面２４３と側面２４５の間の角を拡大視して円弧とみなし得る場合に、この円弧とみなされる円の半径ｒの微小な円の曲率ｋが１／ｒで表される場合において、曲率半径ｒ＜０．５μｍ、すなわち、曲率ｋ＞１／（０．５μｍ）である状態を指すものとする。

第１柱状スペーサーでは、天面と側面との間の角は、曲率半径１μｍ程度の曲率を有している。
これに対して第２柱状スペーサーでは、天面と側面との間の角は、０．５μｍよりも十分小さな曲率であり、曲率半径０．１μｍ程度か、それ以下の曲率半径に構成されているので、実質的には、曲率を有していないといえる。

また、この角θ１は、上側湾曲部２４５ａのうち最も天面２４３側の部分と天面２４３とがなす角であり、具体的には、θ１は７５°以上１０５°以下の範囲にあることが好ましい。θ１をこの範囲とすることにより、合わせガラス加工時に、第１積層体１２が天面２４３に沿って湾曲することが抑えられ、調光セル１０にかかる圧力を均一に分散させることができる。
また、底面２４４と側面２４５の間の角θ２は鋭角に形成されており、曲率を有する形状となっている。この角θ２は、裾部２４５ｃのうち最も底面２４４側の部分と底面２４４とのなす角であり、具体的には、θ２は６０°以上９０°以下の範囲にあることが好ましい。

この角θ１、θ２の測定は、調光セル１０中にある第２柱状スペーサー２４２をその天面２４３又は底面２４４に対して垂直方向に切断するか、又は、切断せずに第２柱状スペーサー２４２の柱形状を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて撮影することで、角度を測定することができる。

図６から図９は、第２柱状スペーサー２４２の変形例を示す図である。
図６に示すように、第２柱状スペーサー２４２の天面２４３の中心と底面２４４の中心とが平面方向（第１配向層２３Ａ及び第２配向層２３Ｂに平行な面方向）にオフセットされていてもよい。この場合、第２柱状スペーサー２４２の側面２４５は、周方向に非回転対称な形状を有する。

図７に示すように、第２柱状スペーサー２４２の側面２４５は、内側から外側に湾曲した曲面を有していてもよい。この場合、側面２４５の水平断面は、天面２４３側で最も小さくなっている。また、側面２４５のうち最も水平断面が大きい部分は、天面２４３と底面２４４との間に位置している。

図８に示すように、第２柱状スペーサー２４２の側面２４５は、縮径部２４５ｂで最も小さくなっており、側面２４５のうち縮径部２４５ｂよりも天面２４３側の部分は、均一な径を有していてもよい。

図９に示すように、第２柱状スペーサー２４２の天面２４３と底面２４４とが互いに略同一の形状を有していてもよい。この場合、側面２４５のうち最も水平断面が狭い縮径部２４５ｂは、天面２４３と底面２４４との中間部分に位置している。

上述のように、スペーサー２４は、様々な形態を利用することができ、第１積層体１２及び第２積層体１３に設けられてもよいし、第１積層体１２、第２積層体１３の一方のみに設けられるようにしてもよい。また、スペーサー２４は、どちらか一方の積層体に固定されてもよいし、両方の積層体に固定されてもよく、さらに、ビーズスペーサーを用いる場合等は、各積層体の表面に付着され、固定されていない形態としてもよい。

第１配向層２３Ａ、第２配向層２３Ｂは、光配向層により形成される。光配向層に適用可能な光配向材料は、光配向の手法を適用可能な各種の材料を広く適用することができ、例えば、光分解型、光二量化型、光異性化型等を挙げることができる。
本実施形態では、光二量化型の材料を使用する。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、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。このような光二量化型の材料の具体例としては、例えば特開平９－１１８７１７号公報、特表平１０－５０６４２０号公報、特表２００３－５０５５６１号公報及びＷＯ２０１０／１５０７４８号公報に記載された化合物を挙げることができる。

なお、光配向層に代えてラビング処理により配向層を作製してもよく、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。
また、本実施形態では、第１配向層２３Ａ、第２配向層２３Ｂとして光配向層を用いる例を挙げて説明したが、これに限らず、光配向やラビング処理等の配向処理を行わない配向層としてもよい。また、本実施形態では、調光フィルム１０は、第１配向層２３Ａ、第２配向層２３Ｂを備える形態を示したが、これに限らず、第１配向層２３Ａ、第２配向層２３Ｂを備えない形態としてもよい。

液晶層１４には、二色性色素を使用したゲストホスト液晶組成物を広く適用することができる。ゲストホスト液晶組成物にはカイラル剤を含有させるようにして、液晶材料を水平配向させた場合に液晶層１４の厚み方向に螺旋形状に配向させるようにしてもよい。
シール材２５は、調光フィルム１０の第１積層体１２と第２積層体１３の間において、液晶層１４を囲むように、平面視で環状、枠状に配置されている。このシール材２５により、第１積層体１２、第２積層体１３が一体に保持され、液晶材料の漏出が防止される。シール材２５は、例えばエポキシ樹脂、アクリル樹脂等の熱硬化性樹脂や紫外線硬化性樹脂等を適用することができる。

調光フィルム（液晶フィルム）１０は、この遮光時におけるゲストホスト液晶組成物の配向が電界印加時となるように第１配向層２３Ａ、第２配向層２３Ｂを一定の方向にプレチルトに係る配向規制力を設定した垂直配向層により構成し、これによりノーマリークリアにより構成される。なお、この透光時の設定を電界印加時としてノーマリーダークにより構成してもよい。
ここで、ノーマリーダークとは、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。ノーマリークリアとは、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。

なお、本実施形態の調光フィルム１０は、ゲストホスト型の液晶層１４を備える形態としたが、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）方式等の液晶層１４を備える形態としてもよい。このような液晶層１４を備える調光フィルム１０の場合、第１基材層２１Ａ、第２基材層２１Ｂの表面に、それぞれ直線偏光層をさらに設けることで、調光セルとして機能させることができる。

第１ガラス板３３Ａ及び第２ガラス板３３Ｂは、それぞれ、合わせガラス１の表裏面に配置され、透光性を有する板ガラスである。
本実施形態では、第１ガラス板３３Ａ及び第２ガラス板３３Ｂは、いずれも厚さ２ｍｍの板ガラスを用いている。

第１中間膜３１Ａは、第１ガラス板３３Ａと調光フィルム１０とを接合させる部材である。同様に、第２中間膜３１Ｂは、第２ガラス板３３Ｂと調光フィルム１０とを接合させる部材である。
本実施形態では、第１中間膜３１Ａ及び第２中間膜３１Ｂは、ＰＶＢ（ポリビニルブチラール）樹脂製の、厚さ７６０μｍのシートを用いている。
なお、第１中間膜３１Ａ及び第２中間膜３１Ｂの素材としては、ＥＶＡ（エチレン・酢酸ビニル共重合体）、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）等を用いてもよい。また、第１中間膜３１Ａ及び第２中間膜３１Ｂの厚さに関しても、その材料等に応じて適宜選択してよい。
なお、平面視で、調光フィルム１０が第１ガラス板３３Ａ及び第２ガラス板３３Ｂよりも小さい場合には、調光フィルム１０の周囲であって、第１中間膜３１Ａと第２中間膜３１Ｂの間の厚みに相当する部分に環状、枠状の中間膜をさらに設けてもよい。

以下、本実施形態の合わせガラス１の製造方法について説明する。
まず、第１ガラス板３３Ａ、第１中間膜３１Ａ、調光フィルム１０、第２中間膜３１Ｂ、第２ガラス板３３Ｂを順に積層する積層工程を行う。積層工程により、積層体３０が作成される。
次に、積層体３０を一体に接合するための接合工程を行う。本実施形態では、接合工程として、予備圧着工程と、オートクレーブ工程とを行う。
予備圧着工程では、積層体３０を加熱及び加圧し、積層体３０の各部材を接合する工程である。この予備圧着工程は、例えば、真空バッグ法、真空ラミネート法、ロールプレス法、チューブ法等により行うことが好適である。

予備圧着工程後、オートクレーブ工程を行う。このオートクレーブ工程では、予備圧着工程が終了した積層体３０を、オートクレーブ用の圧力容器に移し、高圧高温環境下に積層体３０を所定時間おいて、積層体３０の各部材の接合を強める。
オートクレーブ工程が終了すれば、合わせガラス１として完成となる。なお、必要に応じて、合わせガラス１の一部を切除し、外形の形状を整える切除工程を行うこともできる。

（液晶溜りと空隙の低減に関して）
前述のように、調光フィルム１０を備える合わせガラス１では、積層体３０を接合する工程において、液晶層１４の液晶溜りや合わせガラス１内の空隙が生じる場合がある。このような液晶溜りや空隙は、調光フィルム１０の光学性能や外観の低下を招き、好ましくない。
本願発明者らは、このような液晶溜りや空隙を低減するためには、第１基材層２１Ａ、第２基材層２１Ｂの物性や厚さ、スペーサーの配置密度等を選択することが重要であることを発見した。
すなわち、合わせガラス１における液晶溜りや空隙を低減する観点から、第１基材層２１Ａ、第２基材層２１Ｂは、その厚さをｔ（μｍ）とし、そのヤング率をＹ（ＧＰａ）とするとき、これらの積であるｔ×Ｙの値が２１５（μｍ・ＧＰａ）以上であること（すなわち、ｔ×Ｙ≧２１５（μｍ・ＧＰａ）を満たすこと）が好ましく、かつ、スペーサー２４は、１ｍｍ^２あたりに６０個以上配置されることが好ましい。
また、スペーサー２４間の平均ピッチは、１３０μｍ以下であることが好ましい。
また、スペーサー２４は、規則的に、又は、不規則かつ配置に偏り等がなく配置されることが好ましい。

（試料による評価試験）
以下、第１基材層２１Ａ、第２基材層２１Ｂの材料や厚さ、スペーサー２４の形状や配置密度等を変えた調光フィルム１０を複数用意し、試料となる合わせガラス１を実際に製造して液晶溜りや空隙の発生の有無について調べた。なお、用いた試料の調光フィルム１０において、第１基材層２１Ａ、第２基材層２１Ｂとスペーサー２４以外はすべて同様の形態であり、上述の実施形態に記載した形態であるとする。なお、各試料の合わせガラス１は、２６２ｍｍ×３２８ｍｍの矩形状である。
この評価試験において、試料となる合わせガラス１の製造工程において、予備圧着工程は、バッグ法を用いて、第１基材層２１Ａ、第２基材層２１Ｂのガラス転移点以下の温度で行った。オートクレーブ工程は、予備圧着工程後の積層体３０を、１２０℃、８気圧の環境下においた。

以下に示す表１に、各試料及び評価結果について示す。この表１に示す試料１～８、１１、１２、１６～２１、２４～３１が本願実施形態の実施例に相当し、試料９、１０、１３～１５、２２、２３、３２、３３が比較例に相当する。
各試料の合わせガラスにおいて、第１基材層２１Ａ、第２基材層２１Ｂに用いたポリエチレンテレフタレートフィルムのヤング率は４．３ＧＰａであり、ポリカーボネートフィルムのヤング率は２．３ＧＰａ、シクロオレフィンポリマーのヤング率は２．５ＧＰａである。

試料１、２、３のスペーサーは、第１柱状スペーサーを用いている。試料１７～試料２３のスペーサーは、ビーズスペーサーと第２柱状スペーサーとを混在させている。
表１において、試料１７～試料２３のスペーサーの直径、例えば、試料１７において、９／７０と記載しているのは、ビーズスペーサーの直径が９μｍであり、第２柱状スペーサーの直径が７０μｍであることを示している。なお、第２柱状スペーサーの直径は、上述したように位置によって若干異なっているが、個々では最大外径の位置で複数測定した平均値とした。

表１において、スペーサーの密度とは、１ｍｍ^２あたりに配置されるスペーサー２４の個数である。また、ピッチとは、１ｍｍ^２あたりに配置されるスペーサー２４の個数から計算されるスペーサー２４間の平均ピッチ（合わせガラス１を平面視した際のスペーサー２４の中心間の距離の平均値）である。また、凝集とは、ビーズ状のスペーサーにおいて３個以上固まっている状態が１つでもある場合を「有」とし、そのような状態が１つもない場合を「無」として示している。
なお、密度及び平均ピッチの計算を行う場合、ビーズスペーサーと第２柱状スペーサーとを混在させた試料では、ビーズスペーサーと第２柱状スペーサーとを区別せずに同様に計算を行うものとする。

表１において、液晶溜りの評価、及び、空隙の評価は、全く不良（液晶溜り、又は、空隙）が生じていないものを「excellent」とし、基本的に不良は生じないが希に不良が発生するものを「good」とし、不良が一部生じているが使用に問題がないものを「acceptable」とし、不良が大幅に生じる等で使用に適さないものを「bad」とした。

表１に示す結果等から、液晶溜りや空隙の発生を低減する観点から、第１基材層２１Ａ、第２基材層２１Ｂ及びスペーサー２４については、以下のことがいえる。
第１基材層２１Ａ、第２基材層２１Ｂのヤング率Ｙは、大きい方が好ましく、厚みも厚い方が好ましく、その厚みをｔ（μｍ）、ヤング率をＹ（ＧＰａ）とするとき、これらの積であるｔ×Ｙの値が２１５（μｍ×ＧＰａ）以上であることが好ましい。
スペーサー２４は、配置される密度が大きい方が好ましく、１ｍｍ^２あたりに配置される個数は、６０個以上であることが好ましい。ただし、ビーズスペーサーを用いる場合には、その数が多すぎると凝集が発生してしまうことにより良好な結果が得られていない。ビーズスペーサーを用いる場合には、１ｍｍ^２あたりに配置される個数は、２２０個以下とすることが望ましい。また、これに関連して、スペーサー２４は、配置されるスペーサー２４間の平均ピッチが小さい方が好ましく、１３０μｍ以下であることが好ましい。
スペーサー２４は、密度が大きくても、凝集等のように配置に偏りが生じていると好ましくない。また、配置は規則的であっても不規則であってもよい。

実施例である試料１～８、１１、１２、１６は、厚みｔ（μｍ）とヤング率Ｙ（ＧＰａ）との積の値が２１５（μｍ×ＧＰａ）以上であり、かつ、スペーサー２４に関しても配置密度が１ｍｍ^２あたり６０個以上であり、スペーサー２４間の平均ピッチが１３０μｍ以下であり、凝集等も生じていない。したがって、上記好ましい範囲を満たしており、液晶溜りや空隙に関する評価も「good」又は「acceptable」であった。
これに対して、スペーサー２４が凝集を起こしていた試料９、１０や、密度が好ましい範囲より小さく、スペーサー２４間の平均ピッチが好ましい範囲より大きい試料１３では、液晶溜りや空隙が生じていた。また、第１基材層２１Ａ、第２基材層２１Ｂの厚みｔ（μｍ）とヤング率Ｙ（ＧＰａ）との積の値が２１５（μｍ×ＧＰａ）未満である試料１４、１５は、液晶溜りや空隙が生じていた。

さらに、試料１７～２１では、ビーズスペーサーと第２柱状スペーサーとを混在させており、これらの評価結果は「excellent」であった。ただし、ビーズスペーサーと第２柱状スペーサーとを混在させた場合であっても、試料２２、２３のように、スペーサーの密度が６０個／ｍｍ^２よりも低かったり、ｔ×Ｙの値が２１５よりも低かったりする場合には、評価結果は「bad」であった。

以上のことから、合わせガラス１における液晶溜りや空隙を低減する観点から、第１基材層２１Ａ、第２基材層２１Ｂの厚みｔ（μｍ）とヤング率Ｙ（ＧＰａ）との積の値が２１５（μｍ×ＧＰａ）以上であり、かつ、スペーサー２４が１ｍｍ^２あたり６０個以上配置されることが好ましい。ただし、ビーズスペーサーを用いる場合には、１ｍｍ^２あたりに配置される個数は、２２０個以下とすることが望ましい。
さらに、スペーサー２４間の平均ピッチが１３０μｍ以下であることが好ましい。
さらに、スペーサー２４は、規則的な配置であっても不規則な配置であってもよいが、不規則に配置される場合には、凝集のような配置の偏りがないことが好ましい。
さらにまた、ビーズスペーサーと第２柱状スペーサーとを混在させることが望ましい。

（変形形態）
以上説明した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、それらも本開示の実施形態の範囲内である。
（１）実施形態において、合わせガラス１の製造方法として、接合工程において、予備圧着工程を行った後、オートクレーブ工程を行う例を挙げて説明したが、これに限らず、接合工程において、予備圧着工程で十分に積層体３０を接合できるのであれば、例えば、オートクレーブ工程を省略してもよい。

（２）実施形態において、建築物や車両等の内側への入射光の光量を制御する、いわゆる調光機能を主目的とした合わせガラスを例に挙げて説明したが、調光機能を主目的としない液晶フィルムを有する合わせガラスに本開示の実施形態を適用してもよい。

なお、本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、本開示の実施形態は以上説明した各実施形態によって限定されることはない。

１ 合せガラス
１０ 調光フィルム（液晶フィルム）
１２ 第１積層体
１３ 第２積層体
１４ 液晶層
２１Ａ 第１基材層
２１Ｂ 第２基材層
２２Ａ 第１透明電極層
２２Ｂ 第２透明電極層
２３Ａ 第１配向層
２３Ｂ 第２配向層
２４ スペーサー
２５ シール材
３０ 積層体
３１Ａ 第１中間膜
３１Ｂ 第２中間膜
３３Ａ 第１ガラス板
３３Ｂ 第２ガラス板

Claims (4)

1. 第１ガラス板と第２ガラス板と液晶フィルムとを備える合わせガラスであって、
   前記液晶フィルムは、厚み方向において順に、第１基材層と、第１透明電極層と、液晶層と、第２透明電極層と、第２基材層とを備え、
   前記液晶層は、その厚みを維持するための複数のスペーサーを層内に備え、
   前記スペーサーは、少なくとも柱状スペーサーを含み、
   前記柱状スペーサーは、側面が湾曲しており、底面及び天面の最大幅は、それぞれ２０μｍ以上１００μｍ以下であり、
   前記第１基材層及び前記第２基材層は、その厚さをｔ（μｍ）とし、ヤング率をＹ（ＧＰａ）とするとき、ｔ×Ｙ≧２１５（μｍ×ＧＰａ）を満たし、かつ、
   前記スペーサーは、１ｍｍ^２あたりに配置される個数が６０個以上である合わせガラス。
2. 請求項１に記載の合わせガラスにおいて、
   前記スペーサーは、前記柱状スペーサーとビーズスペーサーとの双方を含み、
   前記柱状スペーサーは、
   側面と、
   平坦な天面と、
   を有し、
   前記天面と前記側面との間の角が曲率を有さない合わせガラス。
3. 請求項１に記載の合わせガラスにおいて、
   前記スペーサー間の平均ピッチは、１３０μｍ以下であって、前記スペーサーが互いに接するように局所的に集まった部分を有しない合わせガラス。
4. 請求項１から請求項３までのいずれかに記載の合わせガラスにおいて、
   前記第１基材層及び前記第２基材層の材料は、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマーのいずれかである合わせガラス。

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