JP2017106983A - 調光パネル及び調光パネルを備えた窓 - Google Patents

Abstract

【課題】調光機能を有する窓に、窓の曇り等を取り除くための発熱機能を付与する。【解決手段】調光パネル１０は、第１基材２０と、第１基材２０と対向して配置された第２基材４０と、第１基材２０及び第２基材４０の間に配置された液晶層１５と、を備え、第１基材２０及び第２基材４０のいずれか一方の液晶層１５と対向する面側に、液晶層１５の駆動用の透明電極２６、並びに、透明電極２６の周囲に接続される金属補助電極２２及び金属補助電極２２と同一材料で形成された発熱用導電体（導電体）３０、が設けられている。【選択図】図３

Description

本発明は、調光パネル及び調光パネルを備えた窓に関する。

従来、自動車等において、採光性の向上等を目的として、屋根部分に光透過性を有したガラスや樹脂等で形成された天窓（サンルーフ）を設けたものが知られている。この天窓が光透過性の高い材料で形成されている場合、高い採光機能を発揮する一方、夏場の日中等においては、この天窓から入射する強い太陽光により、乗員がまぶしく感じたり、車内の温度が上昇したりすることがある。これを改善するため、着色したガラス等を用いて天窓に遮光性を持たせることも考えられるが、この場合採光機能が低下する。そこで、自動車等において、天窓が所望の光透過性を有するように調整できる調光機能を有することが望まれている。

特許文献１には、自動車のサンルーフ等に液晶層を含む調光パネルを用いたものが開示されている。この調光パネルは、ＩＴＯ等からなる透明導電層を含む２枚の透明導電性樹脂基材を、その透明導電層どうしが対向するようにして配置し、両透明導電層の間に液晶層を設けたものである。そして、両透明導電層を用いた液晶層への電界の印加のオン・オフにより、液晶層における光透過性を調整する、すなわち調光することができる。

ところで、車両のフロントウィンドウやリアウィンドウ等の窓ガラスにおいて、窓ガラスの曇り等を取り除くデフロスタ装置が知られている。特許文献２には、窓ガラス全体にタングステン線からなる電熱線を配置したものが開示されている。特許文献２に開示された技術では、窓ガラス全体に配置された電熱線に通電し、その抵抗加熱により窓ガラスを昇温させて、窓ガラスの曇りを取り除いて、又は、窓ガラスに付着した雪や氷を溶かして、乗員の視界を確保することができる。

国際公開第２０１１／０９３３３９号 特開２０１３−１７３４０２号公報

しかしながら、特許文献１、特許文献２に開示されているような従来の技術においては、調光機能を有する窓に、窓の曇り等を取り除くための発熱機能を付与することができなかった。すなわち、調光機能を有する窓に、窓の曇り等を取り除くための発熱機能を付与する技術は存在していなかった。

本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、調光機能を有する窓に、窓の曇り等を取り除くための発熱機能を付与することを目的とする。

本発明による発熱機能付き調光パネルは、
第１基材と、
前記第１基材と対向して配置された第２基材と、
前記第１基材及び前記第２基材の間に配置された液晶層と、を備え、
前記第１基材及び前記第２基材のいずれか一方の前記液晶層と対向する面側に、前記液晶層の駆動用の透明電極、並びに、前記透明電極の周囲に接続される金属補助電極及び前記金属補助電極と同一材料で形成された発熱用導電体、が設けられている。

本発明による発熱機能付き調光パネルは、
第１基材と、
前記第１基材と対向して配置された第２基材と、
前記第１基材及び前記第２基材の間に配置された液晶層と、を備え、
前記第１基材及び前記第２基材のいずれか一方の前記液晶層と対向する面側に、前記液晶層の駆動用の透明電極、及び、前記透明電極と電気的に接続した発熱用導電体、が設けられている。

本発明による窓は、上述の発熱機能付き調光パネルを備える。

本発明による乗り物は、上述の発熱機能付き調光パネルを備える。

本発明による調光パネルは、
第１基材と、
前記第１基材と対向して配置された第２基材と、
前記第１基材及び前記第２基材の間に配置された液晶層と、を備え、
前記第１基材及び前記第２基材の少なくとも一方の前記液晶層と対向する面側に、前記液晶層の駆動用の透明電極、並びに、前記透明電極の周囲に接続される金属補助電極及び前記金属補助電極と同一材料で形成された導電体、が設けられている。

本発明による調光パネルは、
第１基材と、
前記第１基材と対向して配置された第２基材と、
前記第１基材及び前記第２基材の間に配置された液晶層と、を備え、
前記第１基材及び前記第２基材のいずれか一方の前記液晶層と対向する面側に、前記液晶層の駆動用の透明電極、及び、前記透明電極と電気的に接続した導電体、が設けられている。

本発明によれば、調光機能を有する窓に、窓の曇り等を取り除くための発熱機能を付与することができる。

図１は、本発明による一実施の形態を説明するための図であって、発熱機能付き調光パネルを備えた乗り物を概略的に示す斜視図である。特に図１では、乗り物の例として発熱機能付き調光パネルを備えた自動車を概略的に示している。 図２は、発熱機能付き調光パネルを有する窓をその板面の法線方向から見た図である。 図３は、図２の窓のIII−III線に対応する断面を示す図である。 図４は、発熱機能付き調光パネルの製造方法の一例を説明するための図である。 図５は、発熱機能付き調光パネルの製造方法の一例を説明するための図である。 図６は、発熱機能付き調光パネルの製造方法の一例を説明するための図である。 図７は、発熱機能付き調光パネルの製造方法の一例を説明するための図である。 図８は、発熱機能付き調光パネルの製造方法の一例を説明するための図である。 図９は、窓及び発熱機能付き調光パネルの変形例を示す平面図である。 図１０は、図９の窓及び発熱機能付き調光パネルのX−X線に対応する断面を示す図である。 図１１は、窓及び発熱機能付き調光パネルの他の変形例を示す平面図である。 図１２は、図１２の窓及び発熱機能付き調光パネルのXII−XII線に対応する断面を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺及び縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。

本明細書において、「板」、「パネル」、「シート」、「フィルム」の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。例えば、「パネル」は、板、シート、フィルムと呼ばれ得るような部材をも含む概念であり、したがって、「調光パネル」は、「調光板」、「調光シート」、「調光フィルム」と呼ばれる部材と、呼称の違いのみにおいて区別され得ない。

また、「シート面（パネル面、板面、フィルム面）」とは、対象となるシート状（板状、パネル状、フィルム状）の部材を全体的かつ大局的に見た場合において対象となるシート状部材（板状部材、パネル状部材、フィルム状部材）の平面方向と一致する面のことを指す。

さらに、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。

図１〜図１５は本発明による一実施の形態を説明するための図である。このうち図１は、発熱機能付き調光パネルを備えた自動車を概略的に示す図であり、図２は、発熱機能付き調光パネルをその板面への法線方向から見た図であり、図３は、図２の発熱機能付き調光パネルの横断面図である。

図１に示されているように、乗り物の一例としての自動車１は、フロントウィンドウ、リアウィンドウ、サイドウィンドウ、サンルーフ（天窓）等の窓を有している。ここでは、サンルーフ（天窓）が発熱機能付き調光パネル１０を有する窓５を構成するものを例示する。

＜窓＞
この窓５をその板面への法線方向から見たものを図２に示す。また、図２の窓５のIII−III線に対応する断面を図３に示す。

図３に示された例では、窓５は、透明基板７、及び、透明基板７と積層された調光パネル１０を有する。図示された例では、調光パネル１０は、図示しない接合層を介して透明基板７と接合されている。この接合層としては、種々の接着性又は粘着性を有した材料からなる層を用いることができる。

＜＜透明基板＞＞
透明基板７としては、窓として機能し得る種々の材料からなるものを用いることができる。例えば、透明基板７として、窓５による採光を妨げないよう、可視光透過率が高いガラスや樹脂等を用いることができる。ガラスとしては、ソーダライムガラス（ソーダガラス、青板ガラス）、硼珪酸ガラス、石英ガラス、カリガラス等が例示できる。また、樹脂としては、ポリカーボネート、アクリル等が例示できる。透明基板７の可視光透過率は７０％以上であることが好ましい。さらに好ましくは、透明基板７の可視光透過率は９０％以上である。ここで、可視光透過率は、分光光度計（（株）島津製作所製「ＵＶ−３１００ＰＣ」、ＪＩＳ Ｋ ０１１５準拠品）を用いて測定波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの範囲内で測定したときの、各波長における透過率の平均値として特定される。なお、透明基板７の一部又は全体に着色するなどして、当該部分の可視光透過率を低くしてもよい。透明基板７の厚さは、一例として、２ｍｍ以上１０ｍｍ以下とすることができる。

＜＜発熱機能付き調光パネル＞＞
図３に示された例では、調光パネル１０は、互いに対向して配置された第１積層体１１及び第２積層体１２、第１積層体１１の第２積層体１２と反対側に配置された第１偏光板１３、第２積層体１２の第１積層体１１と反対側に配置された第２偏光板１４、並びに、第１積層体１１と第２積層体１２との間に配置された液晶層１５、を有する。すなわち、調光パネル１０は、透明基板７の側から順に、第１偏光板１３、第１積層体１１、液晶層１５、第２積層体１２、第２偏光板１４、を有している。なお、実際には、第１積層体１１と第２積層体１２との間には、第１積層体１１と第２積層体１２との間隔を所定の間隔に保つためのスペーサや、液晶層をなす液晶材料が漏れ出すことを防ぐためのシール材等が設けられることが多いが、これらの図示は省略している。

＜＜＜積層体＞＞＞
第１積層体１１は、第１基材２０と、第１基材２０の第２積層体１２と対向する面側に設けられた、液晶層１５の駆動用の第１透明電極２６、第１透明電極２６の周囲に接続される第１金属補助電極２２及び導電体３０を有している。ここでは、導電体が発熱用導電体で構成されるものについて説明する。第１金属補助電極２２と発熱用導電体（導電体）３０とは同一材料で形成され、第１金属補助電極２２は発熱用導電体３０の周囲を取り囲むように枠状に形成されている。発熱用導電体３０と第１透明電極２６との間には、発熱用導電体３０と第１透明電極２６とを絶縁するための絶縁層２４が設けられている。さらに、第１透明電極２６上には第１配向膜２８が設けられている。したがって、図示された例では、第１積層体１１は、第１基材２０の第２積層体１２と対向する面上に設けられた発熱用導電体３０及び第１金属補助電極２２、発熱用導電体３０の第２積層体１２と対向する面及び側面を覆うように設けられた絶縁層２４、第１金属補助電極２２及び絶縁層２４上に設けられた第１透明電極２６、第１透明電極２６上に設けられた第１配向膜２８、を有している。なお、第１積層体１１の第１基材２０上には、発熱用導電体３０に接続された一対のバスバー３５と、バスバー３５と端子部３９とを接続する引出配線３７と、が設けられている。

第２積層体１２は、第２基材４０と、第２基材４０の第１積層体１１と対向する面側に設けられた、液晶層１５の駆動用の第２透明電極４６、第２透明電極４６の周囲に接続される第２金属補助電極４２、第１透明電極２６及び第２金属補助電極４２上に設けられた第１配向膜２８を有している。したがって、図示された例では、第２積層体１２は、第２基材４０の第１積層体１１と対向する面上に設けられた第２透明電極４６及び第２金属補助電極４２、第２透明電極４６及び第２金属補助電極４２上に設けられた第２配向膜４８、を有している。

＜＜＜＜基材＞＞＞＞
基材２０，４０は、発熱用導電体３０及び金属補助電極２２，４２を支持する支持体として機能する。窓５による採光を妨げないよう、基材２０，４０は透明又は半透明となっている。基材２０，４０は、可視光透過率が９０％以上であることが好ましい。また、発熱用導電体３０及び金属補助電極２２，４２の保持性及び良好な光透過性の確保の観点から、このような基材２０，４０の厚さは、３０μｍ以上２００μｍ以下とすることができる。

このような基材２０，４０の材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、トリアセチルセルロース（三酢酸セルロース）等のセルロース系樹脂、ポリカーボネート樹脂などからなる樹脂シート、ガラス、セラミックス等からなる無機材等、誘電体として機能し得る材料を用いることができる。

＜＜＜＜発熱用導電体＞＞＞＞
発熱用導電体３０は、バッテリー等の電源から、端子部３９、引出配線３７及びバスバー３５を介して通電され、抵抗加熱により発熱する機能を有する。図２に示された例では、発熱用導電体３０は、一対のバスバー３５を連結する複数の発熱導線３１を有している。図示された例では、各発熱導線３１は、一方のバスバー３５から他方のバスバー３５へ延在している。複数の発熱導線３１は、当該発熱導線３１の延在方向と非平行な方向に、互いから離間して配列されている。言い換えると、発熱用導電体３０は、第１方向（Ｘ）に沿って互いから離間して配列され、第１方向（Ｘ）と非平行な第２方向（Ｙ）に沿って延びる、複数の発熱導線３１を有している。とりわけ各発熱導線３１は、直線状のパターンを有して一方のバスバー３５から他方のバスバー３５へ第２方向（Ｙ）に沿って延びている。なお、図示された例では、第１方向（Ｘ）と第２方向（Ｙ）とは直交している。

各発熱導線３１は、直線状のパターンの他に、波線状、折れ線状または正弦波状等のパターンで、発熱導線３１の延在方向（第２方向（Ｙ））と交差する方向に振幅を有して、とりわけ発熱導線３１の延在方向（第２方向（Ｙ））と直交する方向（第１方向（Ｘ））に振幅を有して、一対のバスバー３５の間を延びていてもよい。また、発熱用導電体３０は、多数の開口を画成するメッシュ状のパターン等の他のパターンを有していてもよい。メッシュ状のパターンとしては、例えば、三角形状、四角形状、六角形状（ハニカム状）等の開口が規則的に配列されたパターンや、ボロノイパターンのような不規則的なパターンを挙げることができる。

このような発熱用導電体３０を構成するための材料としては、例えば、金、銀、銅、白金、アルミニウム、クロム、モリブデン、ニッケル、チタン、パラジウム、インジウム、タングステン等の金属、および、ニッケル−クロム合金、真鍮、青銅、又は、これらの金属の一以上を含む合金を用いることができる。また、発熱導線３１の基材２０のシート面に沿った幅は、例えば１μｍ以上３０μｍ以下とすることができる。また、発熱導線３１の基材２０のシート面への法線方向に沿った高さ（厚さ）は、例えば０．０５μｍ以上３０μｍ以下とすることができる。

＜＜＜＜金属補助電極＞＞＞＞
金属補助電極２２，４２は、透明電極２６，４６に接続され、透明電極２６，４６に通電する機能を有する。とりわけ図２〜図４に示された例では、金属補助電極２２，４２は、発熱用導電体３０の周囲を取り囲むようにして枠状に形成されている。金属補助電極２２，４２は、金属材料で形成される。金属材料としては、例えば、金、銀、銅、白金、アルミニウム、クロム、モリブデン、ニッケル、チタン、パラジウム、インジウム、タングステン等の金属、および、ニッケル−クロム合金、真鍮、青銅、又は、これらの金属の一以上を含む合金を用いることができる。とりわけ図示された例では、発熱用導電体３０と第１金属補助電極２２とは、同一材料で形成される。

金属補助電極２２，４２は、例えば、金属材料のベタパターンで形成されてもよいし、当該金属補助電極２２，４２内に多数の開口を有するメッシュ状のパターンで形成されてもよい。金属補助電極２２，４２がベタパターンで形成されていると、金属補助電極２２，４２の電気抵抗値を低くすることができ、透明電極２６，４６への通電性を向上させることができる。また、金属補助電極２２，４２が多数の開口を有するメッシュ状のパターンで形成されていると、この多数の開口の存在により金属補助電極２２，４２に光透過性を付与することができる。これにより、金属補助電極２２，４２を有する調光パネル１０の採光性を向上させることができる。なお、これらに限られず、金属補助電極２２，４２は、透明電極２６，４６への通電機能を有する限りにおいて、どのようなパターンを有していてもよい。

また、金属補助電極２２，４２の基材２０，４０のシート面に沿った幅は、例えば１μｍ以上とすることができる。また、金属補助電極２２，４２の基材２０，４０のシート面への法線方向に沿った高さ（厚さ）は、例えば０．０５μｍ以上３０μｍ以下とすることができる。

以上のような、同一材料で形成される発熱用導電体３０及び金属補助電極２２，４２は、例えば、蒸着法、スパッタリング法、箔の転写、塗工法等により、金、銀、銅、白金、アルミニウム、クロム、モリブデン、ニッケル、チタン、パラジウム、インジウム、タングステン等の金属、および、ニッケル−クロム合金、真鍮、青銅、又は、これらの金属の一以上を含む合金を含有する金属膜を基材２０，４０上に形成し、この金属膜を、発熱用導電体３０及び金属補助電極２２，４２の所望のパターンでエッチングすることによって形成することができる。

＜＜＜＜絶縁層＞＞＞＞
絶縁層２４は、発熱用導電体３０と透明電極２６とを絶縁する機能を有する。図３に示された例では、絶縁層２４は、発熱用導電体３０の発熱導線３１を覆うようにして設けられる。とりわけ絶縁層２４は、発熱用導電体３０の発熱導線３１の基材２０と反対側の面及び側面を覆うようにして設けられる。なお、絶縁層２４は、基材２０上に設けられたバスバー３５及び引出配線３７のいずれか又は両方を覆うように設けられてもよい。また、発熱用導電体３０の発熱導線３１の周囲を取り囲むようにして形成された金属補助電極２２の少なくとも一部及び端子部３９の少なくとも一部は、絶縁層２４から露出している。とりわけ図示された例では、金属補助電極２２の全体及び端子部３９の全体が、絶縁層２４から露出している。

絶縁層２４の、基材２０からの高さ（厚さ）は、例えば１μｍ以上１０μｍ以下とすることができる。また、絶縁層２４の、発熱用導電体３０の発熱導線３１からの高さ（厚さ）は、例えば１μｍ以上１０μｍ以下とすることができる。絶縁層２４の材料としては、絶縁性及び光透過性を有する材料であれば特に限定されないが、例えば、ガラス、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、ゴム等、誘電体として機能し得る材料を用いることができる。また、所望のパターンを有する絶縁層２４は、フォトリソグラフィー技術を用いたパターニング、スクリーン印刷法、インクジェット法等を用いて形成することができる。

＜＜＜＜透明電極＞＞＞＞
透明電極２６，４６は、金属補助電極２２，４２を介して通電されることにより、液晶層１５を駆動する機能を有する。ここで、液晶層１５を「駆動」するとは、液晶層１５に含まれる液晶分子の向きを変化させることを意味する。例えば、透明電極２６，４６を用いて液晶層１５に対して電界を印加することにより、当該液晶層１５に含まれる液晶分子の配向方向を変化させることができる。

図３に示された例では、透明電極２６は、金属補助電極２２及び絶縁層２４上を覆うように設けられており、透明電極４６は、金属補助電極４２間の基材４０上に、金属補助電極４２に接続して設けられている。なお、透明電極４６は、金属補助電極４２の基材４０と反対側の面の少なくとも一部を覆うように設けられてもよい。透明電極２６，４６の材料としては、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）、ＡＺＯ（Aluminum-doped Zinc Oxide）、ＧＺＯ（Gallium-doped Zinc Oxide）、ＡＴＯ（Antimony Tin Oxide）、ＺＮＯ（Zinc Oxide）等を用いることができる。この透明電極２６，４６の厚さは、例えば５ｎｍ以上３００ｎｍ以下とすることができる。また、透明電極２６，４６は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的気相成長法（ＰＶＤ法）、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）、またはこれらの２以上を組み合わせた方法を用いて形成することができる。

＜＜＜＜配向膜＞＞＞＞
配向膜２８，４８は、液晶層１５に含まれる液晶分子を配向させる機能を有する。図３に示された例では、配向膜２８は、透明電極２６上を覆うように設けられており、配向膜４８は、金属補助電極４２及び透明電極４６上を覆うように設けられている。配向膜２８，４８の材料は、液晶層１５に含まれる液晶分子を配向させ得るものであれば特に限られない。この配向膜２８，４８は、例えば、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリビニルフェノール、ポリエステル、ナイロン等を含む樹脂材料を用いて透明電極２６，４６上に樹脂層を形成し、紫外線、電子線の照射又は加熱等により当該樹脂層を硬化させ、その後ラビング処理を施すことにより形成することができる。これにより、配向膜２８，４８に、液晶層１５に含まれる液晶分子をラビング方向に配向させる機能を付与することができる。この配向膜２８，４８の厚さは、例えば３０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下とすることができる。

＜＜＜液晶層＞＞＞
液晶層１５は、液晶分子を含み、この液晶分子の向きが変化することにより当該液晶層１５を透過する光の偏光方向が変化する層である。とりわけ、透明電極２６，４６により電界が印加されることにより、液晶層１５に含まれる液晶分子の向きが変化し、これにより、当該液晶層１５を透過する光の偏光方向が変化する。このような液晶層１５の厚さは、例えば１μｍ以上１０μｍ以下とすることができる。

＜＜＜偏光板＞＞＞
偏光板１３，１４は、入射した光を直交する２つの偏光成分に分解し、一方の方向の偏光成分を透過させ、前記一方の方向に直交する他方の方向の偏光成分を吸収する機能を有した偏光子を有している。

窓５が、例えばその透明基板７が外側となるように配置された場合、すなわち、窓５の透明基板７の側から外光が入射する場合、入光側に配置された偏光板１３を透過した特定方向（透過軸と平行な方向）の偏光成分は、一例として、透明電極２６，４６により電界印加されている液晶層１５を通過する際にその偏光方向を９０°回転させ、電界印加されていない液晶層１５を通過する際にはその偏光方向を維持する。このため、液晶層１５への透明電極２６，４６による電界印加の有無によって、偏光板１３を透過した特定方向の偏光成分が、液晶層１５の出光側に配置された偏光板１４をさらに透過するか、あるいは、偏光板１４で吸収されて遮断されるか、を制御することができる。

なお、調光パネル１０には、図示された例に限られず、特定の機能を発揮することを期待されたその他の機能層が設けられても良い。また、１つの機能層が２以上の機能を発揮するようにしてもよいし、例えば、調光パネル１０の偏光板１３，１４、積層体１１，１２の基材２０，４０、絶縁層２４等の少なくとも１つに機能を付与するようにしてもよい。調光パネル１０に付与され得る機能としては、一例として、反射防止（ＡＲ）機能、耐擦傷性を有したハードコート（ＨＣ）機能、赤外線遮蔽（反射）機能、紫外線遮蔽（反射）機能、偏光機能、防汚機能等を例示することができる。また、窓５の透明基板７に機能層を設けるなどして、透明基板７に特定の機能を付与するようにしてもよい。

次に、以上に説明した発熱機能付き調光パネル１０の製造方法の一例について説明する。

最初に、第１積層体１１の作製方法について説明する。基材２０上に、発熱用導電体３０及び金属補助電極２２を形成する。具体的には、まず基材２０を準備する。基材２０としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、トリアセチルセルロース（三酢酸セルロース）等のセルロース系樹脂、ポリカーボネート樹脂などからなる樹脂シート、ガラス、セラミックス等からなる無機材等、誘電体として機能し得る材料を用いることができる。

次に、基材２０上に、後に発熱用導電体３０及び金属補助電極２２となるべき金属層を形成する。この金属層は、例えば、金、銀、銅、白金、アルミニウム、クロム、モリブデン、ニッケル、チタン、パラジウム、インジウム、タングステン等の金属、および、ニッケル−クロム合金、真鍮、青銅、又は、これらの金属の一以上を含む合金の層を、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的気相成長法（ＰＶＤ法）、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）、めっき法等の液相成長法、圧延等で作製された金属箔の貼着、またはこれらの２以上を組み合わせた方法を用いて形成することができる。

この金属層を公知のフォトリソグラフィー技術を用いて、所望の発熱用導電体３０及び金属補助電極２２のパターンを有するようにパターニングすることにより、基材２０上に、互いに同一の材料からなる発熱用導電体３０及び金属補助電極２２が同時に形成される。基材２０上に、発熱用導電体３０及び金属補助電極２２が形成されたものを図４に示す。なお、発熱用導電体３０及び金属補助電極２２の形成と同時に、バスバー３５、引出配線３７、端子部３９の少なくとも１つを形成するようにしてもよい。すなわち、金属層を、発熱用導電体３０及び金属補助電極２２のパターンに加えて、バスバー３５、引出配線３７、端子部３９の少なくとも１つのパターンを有するようにパターニングし、基材２０上に、互いに同一の材料からなる発熱用導電体３０、金属補助電極２２、及び、バスバー３５、引出配線３７、端子部３９の少なくとも１つ、を同時に形成してもよい。

次に、図５に示すように、発熱用導電体３０の発熱導線３１上に絶縁層２４を形成する。このとき、絶縁層２４は、基材２０上に設けられたバスバー３５及び引出配線３７のいずれか又は両方を覆うように設けられてもよい。発熱用導電体３０の発熱導線３１の周囲を取り囲むようにして形成された金属補助電極２２の少なくとも一部、及び、発熱用導電体３０の端子部３９の少なくとも一部が、絶縁層２４から露出するようにする。とりわけ金属補助電極２２の全体、及び、端子部３９の全体が、絶縁層２４から露出するようにする。絶縁層２４は、例えば、ガラス、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、ゴム等を含み、フォトリソグラフィー技術を用いたパターニング、スクリーン印刷法、インクジェット法等を用いて形成することができる。

次に、金属補助電極２２及び絶縁層２４上に透明電極２６を形成する。透明電極２６が形成されたものを図６に示す。この透明電極２６としては、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）、ＡＺＯ（Aluminum-doped Zinc Oxide）、ＧＺＯ（Gallium-doped Zinc Oxide）、ＡＴＯ（Antimony Tin Oxide）、ＺＮＯ（Zinc Oxide）等を用いることができる。透明電極２６は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的気相成長法（ＰＶＤ法）、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）、またはこれらの２以上を組み合わせた方法を用いて形成することができる。

次に、透明電極２６上に配向膜２８を形成する。この配向膜２８としては、例えば、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリビニルフェノール、ポリエステル、ナイロン等を含む樹脂材料を用いることができる。配向膜２８は、例えば、透明電極２６上に樹脂層を形成し、紫外線、電子線の照射又は加熱等により当該樹脂層を硬化させ、その後ラビング処理を施すことにより形成することができる。これにより、図７に示す第１積層体１１を作製することができる。

第２積層体１２は、基材上に発熱用導電体及び金属補助電極を形成する工程における発熱用導電体（バスバー、引出配線、端子部）の形成、及び、絶縁層の形成工程が省略できるほかは、第１積層体１１と同様に作製することができる。

上記で得られた積層体１１，１２を用いて調光パネル１０を作製するには、例えば、スペーサ及びシール材を介して配向膜２８，４８が互いに対面するようにして配置された積層体１１，１２間に、液晶層をなす液晶材料を注入し、封止する。その後、第１基材２０の第２基材４０と反対側の面上に第１偏光板１３を設け、第２基材４０の第１基材２０と反対側の面上に第２偏光板１４を設ける。これにより、図８に示す調光パネル１０を得ることができる。

次に、以上のような構成からなる調光パネル１０の作用について説明する。

ここでは、液晶層１５に電界が印加されていない状態で、液晶層１５に電界が印加されている状態と比較して、調光パネル１０の光透過性が低くなる例について説明する。この場合、液晶層１５に電界が印加されていない状態では、調光パネル１０の可視光透過率は例えば１％以下となっている。乗員のスイッチ操作等により、制御部に調光パネル１０の光透過性を高くする旨の信号が入力されると、制御部は透明電極２６，４６に電圧を印加する。これにより、液晶層１５に電界が印加され、液晶層１５に含まれる液晶分子の向きが変化することにより当該液晶層１５を透過する光の偏光方向が変化する。これにより、偏光板１３を透過した特定方向の偏光成分の、偏光板１４における透過率が変化し、調光パネル１０の光透過性が変化する。とりわけ、偏光板１３を透過した特定方向の偏光成分の、偏光板１４における透過率が高くなり、調光パネル１０の光透過性が高くなる。一例として、調光パネル１０の可視光透過率は３０％以上となる。したがって、調光パネル１０は、良好な採光性を発揮するようになる。

調光パネル１０の光透過性が高い状態で、乗員のスイッチ操作等により、制御部に調光パネル１０の光透過性を低くする旨の信号が入力されると、制御部は透明電極２６，４６への電圧の印加を中止する。これにより、液晶層１５への電界の印加が解除され、液晶層１５に含まれる液晶分子の向きが変化することにより当該液晶層１５を透過する光の偏光方向が変化する。これにより、偏光板１３を透過した特定方向の偏光成分の、偏光板１４における透過率が変化し、調光パネル１０の光透過性が変化する。とりわけ、偏光板１３を透過した特定方向の偏光成分の、偏光板１４における透過率が低くなり、調光パネル１０の光透過性が低くなる。したがって、調光パネル１０は、良好な遮光性を発揮するようになる。

調光パネル１０の発熱用導電体３０は、バッテリー等の電源から、端子部３９、引出配線３７及びバスバー３５を介して通電され、抵抗加熱により発熱する発熱用導電体３０で発生したこの熱により窓５が温められる。これにより、窓５に付着した結露による曇りを取り除くことができる。また、窓５に雪や氷が付着している場合には、この雪や氷を溶かすことができる。したがって、調光パネル１０及び窓５は、良好な採光性を発揮するようになる。

以上に説明した本実施の形態の調光パネル１０は、第１基材２０と、第１基材２０と対向して配置された第２基材４０と、第１基材２０及び第２基材４０の間に配置された液晶層１５と、を備え、第１基材２０及び第２基材４０のいずれか一方の液晶層１５と対向する面側に、液晶層１５の駆動用の透明電極２６、並びに、透明電極２６の周囲に接続される金属補助電極２２及び金属補助電極２２と同一材料で形成された発熱用導電体（導電体）３０、が設けられている。

このような調光パネル１０によれば、窓の曇り等を取り除くための発熱機能を付与することができる。

なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を適宜参照しながら、変形例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。

図９は、窓５及び発熱機能付き調光パネル１０の変形例を示す平面図であり、図１０は、図９の窓５及び発熱機能付き調光パネル１０のX−X線に対応する断面を示す図である。

図９に示された例では、調光パネル１０は、第１基材２０及び第２基材２０のいずれか一方の液晶層１５と対向する面側に、液晶層１５の駆動用の第１透明電極２６、及び、第１透明電極２６と電気的に接続した発熱用導電体（導電体）３０、が設けられている。とりわけ図示された例では、第１基材２０の液晶層１５と対向する面側に、液晶層１５の駆動用の第１透明電極２６、及び、第１透明電極２６と電気的に接続した発熱用導電体（導電体）３０、が設けられている。

図９に示された例では、発熱用導電体３０は、多数の開口を有するメッシュ状のパターンで形成されている。とりわけ、発熱用導電体３０は、多数の矩形状の開口が規則的に配列されたメッシュ状のパターンで形成されている。なお、これに限られず、発熱用導電体３０は、三角形状や六角形状（ハニカム状）等の開口が規則的に配列されたパターンや、ボロノイパターンのような不規則的なパターンを有していてもよい。さらに、図２を参照して説明したように、直線状、波線状、折れ線状または正弦波状等のパターンを有して一方のバスバー３５から他方のバスバー３５へ延びる複数の発熱導線３１を有していてもよい。

発熱用導電体３０は、窓の曇り等を取り除くための発熱機能を発揮するとともに、発熱用導電体３０と電気的に接続した第１透明電極２６への通電機能を発揮する。すなわち、発熱用導電体３０を介して第１透明電極２６へ通電し、第１透明電極２６及び第２透明電極４６により液晶層１５に電界を印加することができる。発熱用導電体３０に発熱用電圧を印加した場合、当該発熱用導電体３０内には電圧勾配を生じる。そして、例えば、第２透明電極４６内に、発熱用導電体３０内の電圧勾配と同様の勾配を有する電圧勾配を生じさせることにより、第１透明電極２６と第２透明電極４６との間の電位差を全体として均一化することができる。これにより、発熱用導電体３０に発熱機能及び第１透明電極２６への通電機能を発揮させることができる。

このような、調光パネル１０の変形例によれば、発熱用導電体３０が、窓の曇り等を取り除くための発熱機能、及び、第１透明電極２６への通電機能を兼ね備える。したがって、発熱用導電体３０と第１透明電極２６とを絶縁するための絶縁層（絶縁層２４）を設ける必要がなく、調光パネル１０の製造が簡単になる。また、発熱用導電体３０が第１透明電極２６へ通電する機能を有しているので、別に金属補助電極（第１金属補助電極２２）を設けないようにすることも可能であり、これによっても調光パネル１０の製造が簡単になる。したがって、調光パネル１０の製造コストを削減することができる。

以上に説明した変形例に係る調光パネル１０は、第１基材２０と、第１基材２０と対向して配置された第２基材４０と、第１基材２０及び第２基材４０の間に配置された液晶層１５と、を備え、第１基材２０及び第２基材４０のいずれか一方の液晶層１５と対向する面側に、液晶層１５の駆動用の第１透明電極２６、及び、第１透明電極２６と電気的に接続した発熱用導電体（導電体）３０、が設けられている。

このような調光パネル１０によれば、調光機能を有する窓に、窓の曇り等を取り除くための発熱機能を付与することができる。

次に、窓５及び発熱機能付き調光パネル１０の他の変形例について、図１１及び図１２を参照して説明する。図１１は、窓５及び調光パネル１０の他の変形例を示す平面図であり、図１２は、図１１の窓５及び調光パネル１０のXII−XII線に対応する断面を示す図である。

図１１に示された例では、調光パネル１０は、第１基材２０及び第２基材２０のいずれか一方の液晶層１５と対向する面側に、複数に区画された液晶層１５の駆動用の第１透明電極２６、及び、各第１透明電極２６に対応して設けられ、対応する第１透明電極２６と電気的に接続した発熱用導電体（導電体）３０、が設けられている。とりわけ図示された例では、第１基材２０の液晶層１５と対向する面側に、複数に区画された液晶層１５の駆動用の第１透明電極２６、及び、各第１透明電極２６に対応して設けられ、対応する第１透明電極２６と電気的に接続した発熱用導電体（導電体）３０、が設けられている。

図示された例では、第１透明電極２６は、第１方向（Ｘ）に沿って２つに区画されている。なお、第１透明電極２６は、２つに区画されたものに限られず、３以上に区画されたものであってもよい。また、複数の第１透明電極２６が第１方向（Ｘ）に沿って配列されたものに限られず、第２方向（Ｙ）に沿って配列されていてもよいし、第１方向（Ｘ）及び第２方向（Ｙ）に沿って二次元的に配列されていてもよい。

図示された例では、各発熱用導電体３０は、多数の開口を有するメッシュ状のパターンで形成されている。とりわけ、各発熱用導電体３０は、多数の矩形状の開口が規則的に配列されたメッシュ状のパターンで形成されている。なお、これに限られず、各発熱用導電体３０は、三角形状や六角形状（ハニカム状）等の開口が規則的に配列されたパターンや、ボロノイパターンのような不規則的なパターンを有していてもよい。さらに、図２を参照して説明したように、直線状、波線状、折れ線状または正弦波状等のパターンを有して一方のバスバー３５から他方のバスバー３５へ延びる複数の発熱導線３１を有していてもよい。

各発熱用導電体３０は、窓の曇り等を取り除くための発熱機能を発揮するとともに、各発熱用導電体３０と電気的に接続した第１透明電極２６への通電機能を発揮する。すなわち、各発熱用導電体３０を介して第１透明電極２６へ通電し、当該第１透明電極２６及び第２透明電極４６により液晶層１５に電界を印加することができる。発熱用導電体３０に発熱用電圧を印加した場合、当該発熱用導電体３０内には電圧勾配を生じる。そして、例えば、第２透明電極４６内に、発熱用導電体３０内の電圧勾配と同様の勾配を有する電圧勾配を生じさせることにより、第１透明電極２６と第２透明電極４６との間の電位差を全体として均一化することができる。これにより、発熱用導電体３０に発熱機能及び第１透明電極２６への通電機能を発揮させることができる。

このような、調光パネル１０の他の変形例によれば、発熱用導電体３０が、窓の曇り等を取り除くための発熱機能、及び、第１透明電極２６への通電機能を兼ね備える。したがって、発熱用導電体３０と第１透明電極２６とを絶縁するための絶縁層（絶縁層２４）を設ける必要がなく、調光パネル１０の製造が簡単になる。また、各発熱用導電体３０が対応する第１透明電極２６へ通電する機能を有しているので、別に金属補助電極（第１金属補助電極２２）を設けないようにすることも可能であり、これによっても調光パネル１０の製造が簡単になる。したがって、調光パネル１０の製造コストを削減することができる。

加えて、各発熱用導電体３０を介して対応する第１透明電極２６へ印加する電圧を、第１透明電極２６ごとに制御することができるので、液晶層１５に含まれる液晶分子の向きを、各第１透明電極２６に対応して制御することができる。したがって、調光パネル１０を透過する光を、各第１透明電極２６の単位で調光することができる。

以上に説明した他の変形例に係る調光パネル１０は、第１基材２０と、第１基材２０と対向して配置された第２基材４０と、第１基材２０及び第２基材４０の間に配置された液晶層１５と、を備え、第１基材２０及び第２基材４０のいずれか一方の液晶層１５と対向する面側に、複数に区画された液晶層１５の駆動用の第１透明電極２６、及び、各第１透明電極２６に対応して設けられ、対応する第１透明電極２６と電気的に接続した発熱用導電体（導電体）３０、が設けられている。

このような調光パネル１０によれば、調光機能を有する窓に、窓の曇り等を取り除くための発熱機能を付与することができる。

さらに他の変形例として、上述の実施の形態では、窓５において、調光パネル１０の片面側にのみ透明基板７が配置されていたが、調光パネル１０の両面に透明基板７が配置されていてもよい。例えば図３を参照して説明した例において、調光パネル１０の上面側（第１偏光板１３の第１基材２０と反対側）の面上だけでなく、下面側（第２偏光板１４の第２基材４０と反対側）の面上にも透明基板７が設けられていてもよい。

さらに他の変形例として、上述の実施の形態では、第１積層体１１に発熱用導電体３０を設けたものを示したが、これに限られず、発熱用導電体３０は、第２積層体１２に設けるようにしてもよい。

さらに他の変形例として、図９〜図１２を参照して説明した例では、発熱用導電体３０を設けた側の積層体（第１積層体１１）の金属補助電極を省略したが、これに限られず、発熱用導電体３０を設けた側の積層体（第１積層体１１）に、金属補助電極（第１金属補助電極２２）を設け、この金属補助電極を透明電極（第１透明電極２６）に接続するようにしてもよい。

さらに他の変形例として、図１１及び図１２を参照して説明した例では、第１透明電極２６のみを複数に区画したが、これに限られず、第２透明電極４６も複数に区画するようにしてもよい。とりわけ、第２透明電極４６を、第１透明電極２６に対応したパターンを有するように区画してもよい。

さらに他の変形例として、上述の実施の形態では、調光パネル１０の光透過性が高い状態と低い状態の２つの状態の切り換えを行うものを示したが、これに限られず、乗員のスイッチ操作等に応じて、調光パネル１０の光透過性が段階的に又は連続的に高くなったり、段階的に又は連続的に低くなったりするようにしてもよい。

上述の実施の形態では、導電体が発熱用導電体で構成されるものについて説明したが、これに限られず、導電体は、接触検出（タッチセンサ）機能を有する検出電極、車外に設けられた装置との間の信号の送受信機能を有するアンテナ導電体等の他の導電体で構成されてもよい。

発熱機能付き調光パネル１０は、自動車１のリアウィンドウやサイドウィンドウに用いてもよい。また、自動車以外の、鉄道車両、航空機、船舶、宇宙船等の乗り物の窓に用いてもよい。さらに、発熱機能付き調光パネル１０は、乗り物以外にも、特に室内と室外とを区画する箇所、例えばビルや店舗、住宅の窓あるいは扉の透明部分等に使用することもできる。

なお、以上において上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。

１ 自動車
５ 窓
７ 透明基板
１０ 発熱機能付き調光パネル
１１ 第１積層体
１２ 第２積層体
１３ 第１偏光板
１４ 第２偏光板
１５ 液晶層
２０ 第１基材
２２ 第１金属補助電極
２４ 絶縁層
２６ 第１透明電極
２８ 第１配向膜
３０ 発熱用導電体（導電体）
３１ 発熱導線
３５ バスバー
３７ 引出配線
３９ 端子部
４０ 第２基材
４２ 第２金属補助電極
４６ 第２透明電極
４８ 第２配向膜

Claims (6)

1. 第１基材と、
   前記第１基材と対向して配置された第２基材と、
   前記第１基材及び前記第２基材の間に配置された液晶層と、を備え、
   前記第１基材及び前記第２基材のいずれか一方の前記液晶層と対向する面側に、前記液晶層の駆動用の透明電極、並びに、前記透明電極の周囲に接続される金属補助電極及び前記金属補助電極と同一材料で形成された発熱用導電体、が設けられている、発熱機能付き調光パネル。
2. 第１基材と、
   前記第１基材と対向して配置された第２基材と、
   前記第１基材及び前記第２基材の間に配置された液晶層と、を備え、
   前記第１基材及び前記第２基材のいずれか一方の前記液晶層と対向する面側に、前記液晶層の駆動用の透明電極、及び、前記透明電極と電気的に接続した発熱用導電体、が設けられている、発熱機能付き調光パネル。
3. 請求項１又は２に記載の発熱機能付き調光パネルを備えた窓。
4. 請求項１又は２に記載の発熱機能付き調光パネルを備えた乗り物。
5. 第１基材と、
   前記第１基材と対向して配置された第２基材と、
   前記第１基材及び前記第２基材の間に配置された液晶層と、を備え、
   前記第１基材及び前記第２基材の少なくとも一方の前記液晶層と対向する面側に、前記液晶層の駆動用の透明電極、並びに、前記透明電極の周囲に接続される金属補助電極及び前記金属補助電極と同一材料で形成された導電体、が設けられている、調光パネル。
6. 第１基材と、
   前記第１基材と対向して配置された第２基材と、
   前記第１基材及び前記第２基材の間に配置された液晶層と、を備え、
   前記第１基材及び前記第２基材のいずれか一方の前記液晶層と対向する面側に、前記液晶層の駆動用の透明電極、及び、前記透明電極と電気的に接続した導電体、が設けられている、調光パネル。

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