JP7806599B2 - dimmer - Google Patents
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Description
本開示は、透明から不透明に可逆的に変わる調光シートを備えた調光装置に関する。 This disclosure relates to a light control device equipped with a light control sheet that reversibly changes from transparent to opaque.
ノーマル型の調光シートは、液晶化合物を含有した調光層を備える。調光シートの駆動信号は、液晶化合物の長軸方向を揃えるように、調光層に電場を形成する。これにより、ノーマル型の調光シートは、非駆動時の不透明から駆動時の透明に可逆的に変わる。 Normal-type light-control sheets have a light-control layer containing liquid crystal compounds. The drive signal for the light-control sheet creates an electric field in the light-control layer so as to align the long axis direction of the liquid crystal compounds. This allows the normal-type light-control sheet to reversibly change from opaque when not driven to transparent when driven.
リバース型の調光シートは、液晶化合物を含有した調光層と、液晶化合物に配向規制力を加える配向層と、を備える。配向規制力の一例は、調光シートの非駆動時に、液晶化合物の長軸方向が配向層の面方向にほぼ直交するように、液晶化合物の配向を規制する。調光シートの駆動信号は、液晶化合物の長軸方向が配向層の面方向とほぼ平行になるように、配向規制力に抗した電場を形成する。これにより、リバース型の調光シートは、非駆動時の透明から駆動時の不透明に可逆的に変わる(例えば、特許文献1を参照)。 A reverse-type light-controlling sheet comprises a light-controlling layer containing a liquid crystal compound and an alignment layer that applies an alignment-controlling force to the liquid crystal compound. One example of the alignment-controlling force is to control the alignment of the liquid crystal compound so that the long axis direction of the liquid crystal compound is approximately perpendicular to the surface direction of the alignment layer when the light-controlling sheet is not driven. The drive signal for the light-controlling sheet forms an electric field that opposes the alignment-controlling force so that the long axis direction of the liquid crystal compound is approximately parallel to the surface direction of the alignment layer. This allows the reverse-type light-controlling sheet to reversibly change from transparent when not driven to opaque when driven (see, for example, Patent Document 1).
透明高分子層と、透明高分子層のなかに散在する液晶組成物の粒状体と、を備えた調光シートは、粒状体の散乱によって不透明を実現する。粒状体のなかに二色性色素を添加することは、非駆動時の無色透明を実現しつつ、駆動時の不透明に有色を加える。 A light-controlling sheet comprising a transparent polymer layer and particles of a liquid crystal composition dispersed within the transparent polymer layer achieves opacity through scattering by the particles. Adding a dichroic dye to the particles achieves colorless transparency when not driven, while adding color to the opaque surface when driven.
一方、二色性色素の配合比を過剰に高めることは、不透明時の有色度合いを高めるが、粒状体による分散を弱めると共に、液晶化合物の応答性を低めてしまう。結果として、液晶組成物に二色性色素を含有する調光装置は、ノーマル型であれリバース型であれ、調光装置のコントラストを高めること、すなわち透明と不透明との間で光線透過率の差異を大きくすることを、新たに要望されている。 On the other hand, excessively increasing the blend ratio of dichroic dye increases the degree of color when opaque, but weakens dispersion by the particles and reduces the responsiveness of the liquid crystal compound. As a result, there is a new demand for light control devices that contain dichroic dye in the liquid crystal composition, whether normal or reverse type, to increase the contrast of the light control device, that is, to increase the difference in light transmittance between transparent and opaque.
上記課題を解決するための調光装置は、液晶化合物と二色性色素とを含有する液晶組成物と、空隙を有し、前記空隙が前記液晶組成物に埋められる透明高分子層と、を備え、前記液晶化合物の配向変更で透明から不透明に可逆的に変わる調光装置であって、前記調光装置における前記不透明時の吸光度から前記液晶組成物の平均吸光度を差し引いた値である吸光度差が0.8以上である。 The light control device that solves the above problem comprises a liquid crystal composition containing a liquid crystal compound and a dichroic dye, and a transparent polymer layer having voids filled with the liquid crystal composition. The light control device reversibly changes from transparent to opaque by changing the orientation of the liquid crystal compound, and the absorbance difference, which is the value obtained by subtracting the average absorbance of the liquid crystal composition from the absorbance of the light control device when opaque, is 0.8 or more.
上述したように、調光装置のコントラストは、不透明時の全光線透過率に対する透明時の全光線透過率の比である。調光装置の全透過光は、透明高分子層によって散乱されずに調光装置を透過する直線光と、透明高分子層に散乱された散乱光とを含む。調光装置の全光線透過率は、直線光量と散乱光量との和に依存する。 As mentioned above, the contrast of a light control device is the ratio of the total light transmittance when transparent to the total light transmittance when opaque. The total transmitted light of a light control device includes direct light that passes through the device without being scattered by the transparent polymer layer, and scattered light that is scattered by the transparent polymer layer. The total light transmittance of a light control device depends on the sum of the amount of direct light and the amount of scattered light.
液晶組成物のなかで二色性色素の配合比を高めることは、単純に散乱光量を低める。二色性色素の配合比を高めることは、散乱光量の低下分だけ全光線透過率を低めて、これによりコントラストの向上を可能にする。しかし、二色性色素の配合比は、実際のところ、液晶化合物の応答性を得る範囲のなかで、およそ上限値に定められる。結局のところ、二色性色素の配合比を高めることは、コントラストを高める観点において、限りを有している。 Increasing the dichroic dye ratio in a liquid crystal composition simply reduces the amount of scattered light. Increasing the dichroic dye ratio reduces the total light transmittance by the amount of the reduced scattered light, thereby improving contrast. However, the dichroic dye ratio is actually set to approximately the upper limit within the range that achieves the responsiveness of the liquid crystal compound. Ultimately, there is a limit to how much increasing the dichroic dye ratio can improve contrast.
一方、二色性色素の吸光特性は、二色性比に基づいて、散乱光に対し高い吸光度を示し、かつ直線光に対し低い吸光度を示す。こうした二色性色素の吸光度は、光路長を変数として指数関数的に急峻に増大する。透明高分子層において直線光の散乱を促すことは、不透明時の全光線透過率を低めて、これによりコントラストの向上を可能にする。ただし、二色性色素による急峻な吸光は、直線光の散乱を単に促すことのみならず、透明高分子層と液晶組成物との界面で散乱された光が二色性色素に達する程度に、散乱を高めることを要求する。 On the other hand, the absorption characteristics of dichroic dyes are such that, based on the dichroic ratio, they exhibit high absorbance for scattered light and low absorbance for linear light. The absorbance of such dichroic dyes increases exponentially and steeply with the optical path length as a variable. Promoting scattering of linear light in the transparent polymer layer reduces the total light transmittance when opaque, thereby enabling improved contrast. However, steep absorption by dichroic dyes requires not only promoting the scattering of linear light, but also increasing scattering to the extent that light scattered at the interface between the transparent polymer layer and the liquid crystal composition reaches the dichroic dye.
ここで、調光装置の不透明時における吸光度は、透明高分子層と液晶組成物との界面で散乱された光が二色性色素に吸収されたことを反映する。一方、液晶組成物の吸光度は、散乱による光路長の延長、すなわち光路長の延長による吸収の増大を反映しない。これら、不透明時の吸光度から液晶組成物の平均吸光度を差し引いた値である吸光度差は、光路長の延長による吸収の増大分を示す。 Here, the absorbance of the light control device when it is opaque reflects the light scattered at the interface between the transparent polymer layer and the liquid crystal composition being absorbed by the dichroic dye. On the other hand, the absorbance of the liquid crystal composition does not reflect the extension of the optical path length due to scattering, i.e., the increase in absorption due to the extension of the optical path length. The absorbance difference, which is the value obtained by subtracting the average absorbance of the liquid crystal composition from the absorbance when it is opaque, indicates the increase in absorption due to the extension of the optical path length.
本願発明者は、調光装置のコントラストと、調光装置の光学パラメータと、の関係を鋭意研究するなかで、調光装置の吸光度差のなかに、コントラストを急峻に高める範囲を見出した。そして、上記構成によれば、調光装置の吸光度差が0.8以上であるため、調光装置におけるコントラストを大きく高めることが可能となる。 Through extensive research into the relationship between the contrast of a light control device and its optical parameters, the inventors discovered a range within the absorbance difference of the light control device that sharply increases contrast. With the above configuration, the absorbance difference of the light control device is 0.8 or greater, making it possible to significantly increase the contrast of the light control device.
上記調光装置において、透明から不透明に可逆的に変わる第1調光シートと、透明から不透明に可逆的に変わる第2調光シートと、を備え、前記第1調光シートが前記第2調光シートに重ねられ、前記透明高分子層が、積層構造体であり、前記第1調光シートは、前記透明高分子層を構成する第1透明高分子層と、前記第1透明高分子層の前記空隙を埋め、かつ前記液晶組成物を構成する第1液晶組成物と、を備え、前記第2調光シートは、前記透明高分子層を構成する第2透明高分子層と、前記第2透明高分子層の前記空隙を埋め、かつ前記液晶組成物を構成する第2液晶組成物と、を備え、前記第1調光シートと前記第2調光シートとが同時に不透明に変わってもよい。 The above-mentioned light control device comprises a first light control sheet that reversibly changes from transparent to opaque, and a second light control sheet that reversibly changes from transparent to opaque, wherein the first light control sheet is overlaid on the second light control sheet, the transparent polymer layer is a laminated structure, the first light control sheet comprises a first transparent polymer layer that constitutes the transparent polymer layer, and a first liquid crystal composition that fills the voids in the first transparent polymer layer and constitutes the liquid crystal composition, and the second light control sheet comprises a second transparent polymer layer that constitutes the transparent polymer layer, and a second liquid crystal composition that fills the voids in the second transparent polymer layer and constitutes the liquid crystal composition, and the first light control sheet and the second light control sheet may simultaneously change to opaque.
上記構成によれば、1つの調光装置が第1調光シートと第2調光シートとから構成される。そのため、第1調光シートの吸光度差が0.8に満たない場合であっても、第2調光シートが第1調光シートに重なることによって、吸光度差が0.8以上の調光装置を構成できる。また、調光装置の吸光度差は、空隙の大きさを保ちながら空隙の体積密度を高めたり、空隙の体積密度を保ちながら散乱する程度の大きさに空隙の大きさを大きくしたりすることによって、高められる。上記構成によれば、透明高分子層が第1透明高分子層と第2透明高分子層とから構成されるため、第1透明高分子層と第2透明高分子層とに、吸光度差を0.8以上にするための各別の構成を付与することが可能ともなる。 With the above configuration, one light control device is composed of a first light control sheet and a second light control sheet. Therefore, even if the absorbance difference of the first light control sheet is less than 0.8, a light control device with an absorbance difference of 0.8 or more can be constructed by overlapping the second light control sheet on the first light control sheet. Furthermore, the absorbance difference of the light control device can be increased by increasing the volume density of the voids while maintaining their size, or by increasing the size of the voids to a size that allows scattering while maintaining their volume density. With the above configuration, because the transparent polymer layer is composed of a first transparent polymer layer and a second transparent polymer layer, it is also possible to impart different configurations to the first transparent polymer layer and the second transparent polymer layer to achieve an absorbance difference of 0.8 or more.
上記調光装置において、前記第1調光シートと前記第2調光シートとが、各別の調光シートであり、前記調光シートにおける前記不透明時の吸光度から前記液晶組成物の平均吸光度を差し引いた値である吸光度差が0.4以上でもよい。また、前記調光シートにおける前記不透明時のヘイズが79%以上でもよい。また、前記調光シートにおける前記不透明時の全光線透過率が25%以下でもよい。また、前記調光シートにおける前記不透明時の拡散透過率が16%以下でもよい。また、前記調光シートにおける前記不透明時の平行線透過率が5%以下でもよい。また、前記調光シートにおける前記不透明時のクラリティが95%以下でもよい。これらの各構成によれば、上述した効果を得ることの実効性が高まる。 In the above-mentioned light control device, the first light control sheet and the second light control sheet may be separate light control sheets, and the absorbance difference, which is the value obtained by subtracting the average absorbance of the liquid crystal composition from the absorbance of the light control sheet in the opaque state, may be 0.4 or more. The haze of the light control sheet in the opaque state may be 79% or more. The total light transmittance of the light control sheet in the opaque state may be 25% or less. The diffuse transmittance of the light control sheet in the opaque state may be 16% or less. The parallel ray transmittance of the light control sheet in the opaque state may be 5% or less. The clarity of the light control sheet in the opaque state may be 95% or less. Each of these configurations enhances the effectiveness of achieving the above-mentioned effects.
上記調光装置において、前記第1調光シートと前記第2調光シートとが、各別の調光シートであり、前記調光シートは、第1透明電極層と、第2透明電極層と、前記第1透明電極層と前記透明高分子層との間に位置する第1配向層と、前記第2透明電極層と前記透明高分子層との間に位置する第2配向層と、を備え、前記調光シートの厚さが10μm以下でもよい。 In the above-mentioned light control device, the first light control sheet and the second light control sheet are separate light control sheets, each comprising a first transparent electrode layer, a second transparent electrode layer, a first alignment layer positioned between the first transparent electrode layer and the transparent polymer layer, and a second alignment layer positioned between the second transparent electrode layer and the transparent polymer layer, and the thickness of the light control sheet may be 10 μm or less.
配向規制力を用いるリバース型の調光シートは、厚さ方向の全体にわたり配向規制力を作用させる分だけ、ノーマル型の調光シートよりも薄い。こうしたリバース型の調光シートは、コントラストを高めることを、ノーマル型の調光シートよりも強く要望されている。この点、上記構成によれば、リバース型の調光シートを用いる調光装置において、コントラストを高めることが可能ともなる。 Reverse-type light-controlling sheets that use an alignment control force are thinner than normal-type light-controlling sheets because the alignment control force acts across the entire thickness. There is a stronger demand for reverse-type light-controlling sheets than for normal-type light-controlling sheets to enhance contrast. In this regard, the above configuration also makes it possible to enhance contrast in light-controlling devices that use reverse-type light-controlling sheets.
上記調光装置において、前記透明高分子層が単層構造体でもよい。この構成によれば、透明高分子層が単層構造体であるため、コントラストを高めるための調光装置の層構成を簡素化できる。 In the above-mentioned light control device, the transparent polymer layer may have a single-layer structure. With this configuration, the layer structure of the light control device for enhancing contrast can be simplified because the transparent polymer layer has a single-layer structure.
本開示によれば、調光装置のコントラストを高めることが可能である。 This disclosure makes it possible to increase the contrast of a dimming device.
図1から図9を参照して、調光装置の一実施形態を説明する。
調光装置を構成する調光シートは、例えば、車両および航空機などの移動体が備える窓に取り付けられる。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、店舗に設置されたショーウインドウ、および、映像を投影するスクリーンなどに取り付けられる。
An embodiment of a light control device will be described with reference to FIGS. 1 to 9. FIG.
The light control sheet that constitutes the light control device is attached to windows of moving objects such as vehicles and aircraft, etc. The light control sheet is also attached to windows of various buildings such as houses, train stations, and airports, partitions installed in offices, show windows installed in stores, and screens for projecting images, for example.
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。調光シートの型式は、駆動信号の入力によって不透明から透明に変わるノーマル型でもよいし、駆動信号の入力によって透明から不透明に変わるリバース型でもよい。調光装置は、1つ以上の調光シートを備える。調光装置の備える調光シートは、1つの調光シートから構成される単層体でもよいし、1つの調光シートが他の調光シートに重なる積層体でもよい。 The shape of the light-adjusting sheet may be flat or curved. The light-adjusting sheet may be a normal type that changes from opaque to transparent when a drive signal is input, or a reverse type that changes from transparent to opaque when a drive signal is input. A light-adjusting device is equipped with one or more light-adjusting sheets. The light-adjusting sheet equipped in a light-adjusting device may be a single layer consisting of one light-adjusting sheet, or a laminate in which one light-adjusting sheet overlaps another light-adjusting sheet.
以下、調光装置の備える調光シートが2つのリバース型の調光シートから構成される積層体である例を示す。
[調光装置]
図1および図2を参照して調光装置の一例を説明する。
Hereinafter, an example will be shown in which the light-controlling sheet provided in the light-controlling device is a laminated body made up of two reverse-type light-controlling sheets.
[Light control device]
An example of a light control device will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG.
図1が示すように、調光装置10は、調光部11と、駆動部12とを備える。調光部11は、2つのリバース型の調光シートを備える。1つの調光シートは、調光層21、第1配向層22、第2配向層23、第1透明電極層24、および第2透明電極層25を備える。調光層21の厚さ方向において、第1配向層22と第2配向層23とが調光層21を挟む。調光層21は、第1配向層22と第2配向層23との間に位置する。調光層21は、第1配向層22と第2配向層23とに接する。調光層21の厚さ方向において、第1透明電極層24と第2透明電極層25とが、一対の配向層22,23を挟む。調光層21は、透明電極層間24,25の間に位置する。第1透明電極層24は、第1配向層22に接する。第2透明電極層25は、第2配向層23に接する。調光シートは、第1透明電極層24を支持する第1透明基材26を備える。調光シートは、第2透明電極層25を支持する第2透明基材27を備える。 As shown in FIG. 1, the dimming device 10 includes a dimming unit 11 and a drive unit 12. The dimming unit 11 includes two reverse-type dimming sheets. One dimming sheet includes a dimming layer 21, a first alignment layer 22, a second alignment layer 23, a first transparent electrode layer 24, and a second transparent electrode layer 25. In the thickness direction of the dimming layer 21, the first alignment layer 22 and the second alignment layer 23 sandwich the dimming layer 21. The dimming layer 21 is located between the first alignment layer 22 and the second alignment layer 23. The dimming layer 21 is in contact with the first alignment layer 22 and the second alignment layer 23. In the thickness direction of the dimming layer 21, the first transparent electrode layer 24 and the second transparent electrode layer 25 sandwich the pair of alignment layers 22, 23. The dimming layer 21 is located between the transparent electrode layers 24, 25. The first transparent electrode layer 24 is in contact with the first alignment layer 22. The second transparent electrode layer 25 is in contact with the second alignment layer 23. The light-controlling sheet includes a first transparent substrate 26 that supports the first transparent electrode layer 24. The light-controlling sheet includes a second transparent substrate 27 that supports the second transparent electrode layer 25.
調光装置10は、第1透明電極層24の一部に取り付けられた第1電極24Aと、第2透明電極層25の一部に取り付けられた第2電極25Aと、を備える。調光装置10は、第1電極24Aに接続された第1配線24Bと、第2電極25Aに接続された第2配線25Bと、を備える。第1電極24Aは、第1配線24Bによって駆動部12に接続される。第2電極25Aは、第2配線25Bによって駆動部12に接続される。 The dimming device 10 includes a first electrode 24A attached to a portion of the first transparent electrode layer 24 and a second electrode 25A attached to a portion of the second transparent electrode layer 25. The dimming device 10 includes a first wiring 24B connected to the first electrode 24A and a second wiring 25B connected to the second electrode 25A. The first electrode 24A is connected to the drive unit 12 by the first wiring 24B. The second electrode 25A is connected to the drive unit 12 by the second wiring 25B.
調光装置10は、2つの調光ユニットを備える。2つの調光ユニットは、第1調光ユニット11UN1、および第2調光ユニット11UN2から構成される。1つの調光ユニットは、1つの調光シート、第1電極24A、第1配線24B、第2電極25A、および第2配線25Bを備える。1つの調光ユニットは、調光装置10のなかの調光シートの厚さ方向における繰り返しの単位である。 The dimming device 10 has two dimming units. The two dimming units are composed of a first dimming unit 11UN1 and a second dimming unit 11UN2. One dimming unit has one dimming sheet, a first electrode 24A, a first wiring 24B, a second electrode 25A, and a second wiring 25B. One dimming unit is a repeating unit in the thickness direction of the dimming sheet in the dimming device 10.
第1調光ユニット11UN1は、第2調光ユニット11UN2と同様の構造を有する。第2調光ユニット11UN2の第2透明基材27は、第1調光ユニット11UN1の第1透明基材26に重なっている。第2調光ユニット11UN2の第2透明基材27は、第1調光ユニット11UN1の第1透明基材26に光学用透明粘着剤を介して接着されている。複数の調光ユニットから構成される調光装置10は、1つの調光ユニットから構成される調光装置10と比べて、調光装置10に入る光の光路長を調光装置10において長くする。 The first dimming unit 11UN1 has a similar structure to the second dimming unit 11UN2. The second transparent substrate 27 of the second dimming unit 11UN2 overlaps the first transparent substrate 26 of the first dimming unit 11UN1. The second transparent substrate 27 of the second dimming unit 11UN2 is adhered to the first transparent substrate 26 of the first dimming unit 11UN1 via an optically transparent adhesive. A dimming device 10 consisting of multiple dimming units has a longer optical path length for light entering the dimming device 10 than a dimming device 10 consisting of a single dimming unit.
調光装置10は、2つの駆動部12を備えてもよい。1つの駆動部12は、第1調光ユニット11UN1に駆動信号を入力する駆動部12と、第2調光ユニット11UN2に駆動信号を入力する。他の駆動部12は、第2調光ユニット11UN2に駆動信号を入力する。2つの駆動部12は、第1調光ユニット11UN1と第2調光ユニット11UN2とを同時に不透明とする。2つの駆動部12は、第1調光ユニット11UN1と第2調光ユニット11UN2とを同時に透明とする。2つの駆動部12は、第1調光ユニット11UN1と第2調光ユニット11UN2とを別々に不透明としてもよい。調光装置10は、1つの駆動部12を備えてもよい。1つの駆動部12は、第1調光ユニット11UN1に駆動信号を入力し、かつ第2調光ユニット11UN2に駆動信号を入力する。1つの駆動部12は、第1調光ユニット11UN1と第2調光ユニット11UN2とを同時に不透明とする。1つの駆動部12は、第1調光ユニット11UN1と第2調光ユニット11UN2とを同時に透明とする。1つの駆動部12は、第1調光ユニット11UN1と第2調光ユニット11UN2とを別々に不透明としてもよい。 The dimming device 10 may include two drive units 12. One drive unit 12 inputs a drive signal to the first dimming unit 11UN1 and another drive unit 12 inputs a drive signal to the second dimming unit 11UN2. The other drive unit 12 inputs a drive signal to the second dimming unit 11UN2. The two drive units 12 simultaneously make the first dimming unit 11UN1 and the second dimming unit 11UN2 opaque. The two drive units 12 simultaneously make the first dimming unit 11UN1 and the second dimming unit 11UN2 transparent. The two drive units 12 may also separately make the first dimming unit 11UN1 and the second dimming unit 11UN2 opaque. The dimming device 10 may include a single drive unit 12. One driver 12 inputs a drive signal to the first dimming unit 11UN1 and inputs a drive signal to the second dimming unit 11UN2. One driver 12 simultaneously makes the first dimming unit 11UN1 and the second dimming unit 11UN2 opaque. One driver 12 simultaneously makes the first dimming unit 11UN1 and the second dimming unit 11UN2 transparent. One driver 12 may also separately make the first dimming unit 11UN1 and the second dimming unit 11UN2 opaque.
[調光シート]
図2が示すように、調光層21は、透明高分子層21Pと、液晶組成物21LCとを備える。
[Light control sheet]
As shown in FIG. 2, the light-controlling layer 21 includes a transparent polymer layer 21P and a liquid crystal composition 21LC.
透明高分子層21Pは、可視光を透過する光透過性を有する。透明高分子層21Pは、多数の空隙21Dを備える。透明高分子層は、重合性組成物の硬化体である。透明高分子層は、光硬化性化合物の硬化体でもよいし、熱硬化性化合物の硬化体でもよい。液晶組成物21LCは、空隙21Dの内部を埋める。 The transparent polymer layer 21P is optically transparent, allowing visible light to pass through. It has numerous voids 21D. The transparent polymer layer is a cured product of a polymerizable composition. The transparent polymer layer may be a cured product of a photocurable compound or a cured product of a thermosetting compound. The liquid crystal composition 21LC fills the voids 21D.
透明高分子層21Pを形成する光化合物の一例は、アクリレート化合物、メタクリレート化合物、スチレン化合物、チオール化合物、これら各化合物のオリゴマーからなる群から選択される少なくとも一種である。アクリレート化合物は、モノアクリレート化合物、ジアクリレート化合物、トリアクリレート化合物、テトラアクリレート化合物を含む。アクリレート化合物の一例は、ブチルエチルアクリレート、エチルヘキシルアクリレート、シクロヘキシルアクリレートである。メタクリレート化合物の一例は、ジメタクリレート化合物、トリメタクリレート化合物、テトラメタクリレート化合物である。メタクリレート化合物の一例は、N,N‐ジメチルアミノエチルメタクリレート、フェノキシエチルメタクリレート、メトキシエチルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレートである。チオール化合物の一例は、1,3-プロパンジチオール、1,6-ヘキサンジチオールである。スチレン化合物の一例は、スチレン、メチルスチレンである。 An example of the photo-compound that forms the transparent polymer layer 21P is at least one selected from the group consisting of acrylate compounds, methacrylate compounds, styrene compounds, thiol compounds, and oligomers of each of these compounds. Acrylate compounds include monoacrylate compounds, diacrylate compounds, triacrylate compounds, and tetraacrylate compounds. Examples of acrylate compounds are butyl ethyl acrylate, ethylhexyl acrylate, and cyclohexyl acrylate. Examples of methacrylate compounds are dimethacrylate compounds, trimethacrylate compounds, and tetramethacrylate compounds. Examples of methacrylate compounds are N,N-dimethylaminoethyl methacrylate, phenoxyethyl methacrylate, methoxyethyl methacrylate, and tetrahydrofurfuryl methacrylate. Examples of thiol compounds are 1,3-propanedithiol and 1,6-hexanedithiol. Examples of styrene compounds are styrene and methylstyrene.
液晶組成物21LCは、液晶化合物LCMと、二色性色素と、を含有する。液晶組成物21LCは、液晶化合物LCM、および二色性色素の他に、透明高分子層21Pを形成するための重合性組成物、液晶組成物21LCの粘度を低下させる可塑剤などを含有してもよい。調光層21の全質量に対する液晶組成物21LCの質量の比率は、30質量%以上60質量%以下でもよい。液晶組成物21LCは、反応性メソゲン化合物をさらに含有する。液晶化合物LCMが垂直配向するとき、反応性メソゲン化合物もまた垂直配向する。垂直配向する反応性メソゲン化合物がネットワーク化することによって、液晶化合物LCMの垂直配向が促される。すなわち、ネットワーク化した反応性メソゲン化合物の配向規制力は、液晶化合物LCMの垂直配向を促す。 Liquid crystal composition 21LC contains liquid crystal compound LCM and a dichroic dye. In addition to liquid crystal compound LCM and dichroic dye, liquid crystal composition 21LC may contain a polymerizable composition for forming transparent polymer layer 21P, a plasticizer for reducing the viscosity of liquid crystal composition 21LC, and the like. The mass ratio of liquid crystal composition 21LC to the total mass of light-controlling layer 21 may be 30% by mass or more and 60% by mass or less. Liquid crystal composition 21LC further contains a reactive mesogen compound. When liquid crystal compound LCM is vertically aligned, the reactive mesogen compound is also vertically aligned. The vertically aligned reactive mesogen compound is networked, thereby promoting the vertical alignment of liquid crystal compound LCM. In other words, the alignment control force of the networked reactive mesogen compound promotes the vertical alignment of liquid crystal compound LCM.
調光層21の型式は、高分子分散型である。高分子分散型の調光層21は、多数の空隙21Dを画定する透明高分子層21Pを備える。液晶組成物21LCは、透明高分子層21Pに分散した空隙21Dのなかに保持される。高分子分散型の調光層21は、ポリマーネットワーク型の調光層21でもよいし、カプセル型の調光層21でもよい。ポリマーネットワーク型の調光層21は、3次元の網目状を有した透明高分子層21Pを備えると共に、相互に連通した網目の空隙21Dのなかに液晶組成物21LCを保持する。カプセル型の調光層21は、透明高分子層21Pのなかに分散したカプセル状の空隙21Dのなかに液晶組成物21LCを保持する。 The photochromic layer 21 is of a polymer-dispersed type. A polymer-dispersed photochromic layer 21 includes a transparent polymer layer 21P that defines a large number of voids 21D. The liquid crystal composition 21LC is held in the voids 21D dispersed in the transparent polymer layer 21P. The polymer-dispersed photochromic layer 21 may be a polymer network-type photochromic layer 21 or an encapsulated-type photochromic layer 21. A polymer network-type photochromic layer 21 includes a transparent polymer layer 21P having a three-dimensional mesh structure, and holds the liquid crystal composition 21LC in the interconnected mesh voids 21D. A encapsulated-type photochromic layer 21 holds the liquid crystal composition 21LC in the encapsulated voids 21D dispersed in the transparent polymer layer 21P.
液晶化合物LCM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、ジオキサン系から構成される群から選択される少なくとも1種である。 An example of the liquid crystal compound LCM is at least one selected from the group consisting of Schiff bases, azos, azoxys, biphenyls, terphenyls, benzoates, tolanes, pyrimidines, cyclohexanecarboxylic acid esters, phenylcyclohexanes, and dioxanes.
液晶化合物LCMのNI点は、液晶化合物LCMがネマチック相(N相)から等方性液体相(I相)に相転移する温度である。液晶化合物LCMのNI点は、環境温度において、液晶化合物LCMの異方性が消失する度合いを示す。液晶化合物LCMのNI点は、液晶化合物LCMにおける分子間相互作用の度合いを少なからず反映する。液晶化合物LCMが2種類以上の化合物の組み合わせである場合、液晶化合物LCMのNI点は、各化合物の配合比を加重とした各化合物におけるNI点の加重平均値である。液晶化合物LCMのNI点は、NI点が相互に異なる2種類以上の液晶化合物の組成によって上昇も降下も可能である。100℃のような高い環境温度において液晶化合物LCMの配向秩序を高めることが要求される場合、NI点が100℃以上であることが好ましい。透明高分子層21Pを形成するための重合性組成物と液晶化合物LCMと均一化を高めることが要求される場合、NI点が145℃以下であることが好ましい。 The NI point of the liquid crystal compound LCM is the temperature at which the liquid crystal compound LCM undergoes a phase transition from a nematic phase (N phase) to an isotropic liquid phase (I phase). The NI point of the liquid crystal compound LCM indicates the degree to which the anisotropy of the liquid crystal compound LCM disappears at ambient temperature. The NI point of the liquid crystal compound LCM reflects the degree of intermolecular interaction in the liquid crystal compound LCM to a certain extent. When the liquid crystal compound LCM is a combination of two or more compounds, the NI point of the liquid crystal compound LCM is a weighted average of the NI points of each compound, weighted by the blending ratio of each compound. The NI point of the liquid crystal compound LCM can be increased or decreased by combining two or more liquid crystal compounds with different NI points. When it is necessary to enhance the orientational order of the liquid crystal compound LCM at a high ambient temperature such as 100°C, the NI point is preferably 100°C or higher. When it is necessary to enhance the uniformity of the liquid crystal compound LCM and the polymerizable composition for forming the transparent polymer layer 21P, the NI point is preferably 145°C or lower.
液晶化合物LCMのCN点は、液晶化合物LCMが結晶相(C相)からネマチック相(N相)に相転移する温度である。液晶化合物LCMのCN点は、環境温度において、液晶化合物LCMの流動性が消失する度合いを示す。液晶化合物LCMが2種類以上の化合物の組み合わせである場合、液晶化合物LCMのCN点は、各化合物の配合比を加重とした各化合物におけるCN点の加重平均値よりも低い。液晶化合物LCMのCN点は、NI点が相互に異なる2種類以上の化合物の組成によって上昇も降下も可能である。-20℃のような低い環境温度において液晶化合物LCMの流動性を高めることが要求される場合、CN点が25℃以下であることが好ましく、0℃以下であることがより好ましい。 The CN point of a liquid crystal compound LCM is the temperature at which the liquid crystal compound LCM undergoes a phase transition from a crystalline phase (C phase) to a nematic phase (N phase). The CN point of a liquid crystal compound LCM indicates the degree to which the liquid crystal compound LCM loses its fluidity at ambient temperature. When the liquid crystal compound LCM is a combination of two or more compounds, the CN point of the liquid crystal compound LCM is lower than the weighted average of the CN points of each compound, weighted by the blending ratio of each compound. The CN point of the liquid crystal compound LCM can be increased or decreased by the composition of two or more compounds with different NI points. When it is necessary to increase the fluidity of the liquid crystal compound LCM at low ambient temperatures such as -20°C, the CN point is preferably 25°C or lower, and more preferably 0°C or lower.
液晶化合物LCMの長軸方向と短軸方向との屈折率差Δn(Δn=異常光屈折率ne-常光屈折率no)は、液晶化合物LCMにおける引力や斥力などの度合いを示す。液晶化合物LCMの屈折率差Δnは、波長が650nmの可視光線における屈折率の差であり、駆動信号の供給時と停止時との間での可視光線の散乱度合いの差を示す。液晶化合物LCMが2種類以上の化合物の組み合わせである場合、液晶化合物LCMの屈折率差Δnの上限値は、全ての化合物の屈折率差Δnから得られる上限値である。液晶化合物LCMの屈折率差Δnの下限値は、全ての化合物の屈折率差Δnから得られる下限値である。 The refractive index difference Δn between the long and short axis directions of the liquid crystal compound LCM (Δn = extraordinary refractive index ne - ordinary refractive index no) indicates the degree of attraction and repulsion in the liquid crystal compound LCM. The refractive index difference Δn of the liquid crystal compound LCM is the difference in refractive index for visible light with a wavelength of 650 nm, and indicates the difference in the degree of scattering of visible light between when a drive signal is supplied and when it is not. When the liquid crystal compound LCM is a combination of two or more compounds, the upper limit of the refractive index difference Δn of the liquid crystal compound LCM is the upper limit obtained from the refractive index differences Δn of all the compounds. The lower limit of the refractive index difference Δn of the liquid crystal compound LCM is the lower limit obtained from the refractive index differences Δn of all the compounds.
高い環境温度における液晶化合物LCMの配向制御性を高めることが要求される場合、屈折率差Δnの下限値が高いことが好ましい。透明と不透明との間のヘイズの差を高めることが要求される場合、屈折率差Δnの下限値が高いことが好ましい。100℃のような高い環境温度で液晶化合物LCMの配向制御性を高めることが要求される場合、液晶化合物LCMの屈折率差Δnの下限値が0.05であることが好ましく、0.1であることがより好ましい。ヘイズの差を高めることが要求される場合、液晶化合物LCMの屈折率差Δnの下限値が0.05であることが好ましく、0.1であることがより好ましい。 When it is required to improve the alignment controllability of the liquid crystal compound LCM at high ambient temperatures, it is preferable that the lower limit value of the refractive index difference Δn is high. When it is required to improve the difference in haze between transparent and opaque, it is preferable that the lower limit value of the refractive index difference Δn is high. When it is required to improve the alignment controllability of the liquid crystal compound LCM at high ambient temperatures such as 100°C, it is preferable that the lower limit value of the refractive index difference Δn of the liquid crystal compound LCM is 0.05, and more preferably 0.1. When it is required to improve the difference in haze, it is preferable that the lower limit value of the refractive index difference Δn of the liquid crystal compound LCM is 0.05, and more preferably 0.1.
二色性色素は、分子長軸方向における可視光の吸光度を、分子短軸方向における可視光の吸光度よりも高める。液晶化合物LCMをホストとしたゲストホスト型式によって駆動される。二色性色素は、液晶化合物LCMの配向変化に合わせて、透明から有色に可逆的に変化する。液晶組成物21LCは、1種の二色性色素、あるいは2種以上の二色性色素の組み合わせを含有する。二色性色素の組み合わせは、二色性色素の組み合わせの呈する色が調光シートの不透明時に呈する色であるように、適宜調整される。 The dichroic dye increases the absorbance of visible light in the direction of the long molecular axis compared to the absorbance of visible light in the direction of the short molecular axis. It is driven by a guest-host system, with the liquid crystal compound LCM as the host. The dichroic dye reversibly changes from transparent to colored in accordance with changes in the orientation of the liquid crystal compound LCM. Liquid crystal composition 21LC contains one type of dichroic dye or a combination of two or more types of dichroic dye. The combination of dichroic dyes is appropriately adjusted so that the color exhibited by the combination of dichroic dyes is the color exhibited when the light-controlling sheet is opaque.
調光シートの不透明時に呈する色は、黒色でもよいし、有彩色を帯びた黒色でもよい。二色性色素の一例は、不透明の調光シートにおけるCIE1976(L*a*b*)表色系の色度a*を、-15以上15以下、色度b*が-15以上15以下にする。CIE1976(L*a*b*)表色系における色度a*、および色度b*は、JIS-Z-8781-4(ISO 11664-4)に規定されるCIE1976(L*a*b*)色空間の色座標の算出方法に準拠して特定される。調光層21の全質量に対する二色性色素の質量の比率は、二色性色素の配合比である。二色性色素の配合比の一例は、1質量%以上5質量%以下である。二色性色素の配合比を高めることは、調光装置10のコントラストを高める一方、液晶化合物LCMの応答性を低める。調光装置10のコントラストを高める観点から、二色性色素の配合比は、液晶化合物LCMの応答性を得られる範囲のなかで、上限値であることが好ましい。 The color exhibited by the light-controlling sheet when opaque may be black or a black tinged with chromatic colors. An example of a dichroic dye is one in which the chromaticity a* of the CIE 1976 (L*a*b*) color system in an opaque light-controlling sheet is between -15 and 15, and the chromaticity b* of the CIE 1976 (L*a*b*) color system is between -15 and 15. The chromaticity a* and chromaticity b* in the CIE 1976 (L*a*b*) color system are determined in accordance with the method for calculating color coordinates in the CIE 1976 (L*a*b*) color space specified in JIS-Z-8781-4 (ISO 11664-4). The ratio of the mass of the dichroic dye to the total mass of the light-controlling layer 21 is the dichroic dye blend ratio. An example of the dichroic dye blend ratio is between 1% and 5% by mass. Increasing the dichroic dye blend ratio increases the contrast of the light control device 10, but decreases the responsiveness of the liquid crystal compound LCM. From the perspective of increasing the contrast of the light control device 10, it is preferable that the dichroic dye blend ratio be at the upper limit of the range in which the responsiveness of the liquid crystal compound LCM can be obtained.
二色性色素は、液晶化合物をホストとしたゲストホスト型式によって駆動され、これによって特定の色を呈する。二色性色素は、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なる群から選択される少なくとも一種である。二色性色素は、一種の化合物、あるいは二種以上の化合物の組み合わせである。調光層21の全質量を100質量%に設定する場合に、二色性色素の質量は1質量%以上5質量%以下であってよく、1質量%以上3.5質量%以下であることが好ましい。耐光性を高めること、および、二色比を高めることが要求される場合、二色性色素は、アゾ化合物およびアントラキノン化合物からなる群から選択される少なくとも一種であり、よりが好ましくはアゾ化合物である。 The dichroic dye is driven by a guest-host mechanism using a liquid crystal compound as a host, thereby exhibiting a specific color. The dichroic dye is at least one selected from the group consisting of polyiodine, azo compounds, anthraquinone compounds, naphthoquinone compounds, azomethine compounds, tetrazine compounds, quinophthalone compounds, merocyanine compounds, perylene compounds, and dioxazine compounds. The dichroic dye is a single compound or a combination of two or more compounds. When the total mass of the light-controlling layer 21 is set to 100% by mass, the mass of the dichroic dye may be 1% by mass or more and 5% by mass or less, and preferably 1% by mass or more and 3.5% by mass or less. When improved light resistance and an increased dichroic ratio are required, the dichroic dye is at least one selected from the group consisting of azo compounds and anthraquinone compounds, and more preferably an azo compound.
調光層21は、スペーサーを含有してもよい。スペーサーは、調光層21の全体にわたり分散している。スペーサーは、スペーサーの周辺において調光層21の厚さを定め、かつ、調光層21の厚さを均一にする。スペーサーは、ビーズスペーサーでもよいし、フォトレジストの露光および現像によって形成されるフォトスペーサーでもよい。スペーサーは、無色透明でもよいし、有色透明でもよい。調光シートの不透明時にスペーサーの視認性を抑えること、あるいは調光シートの不透明時に呈する色の明度を抑えることが要求される場合、スペーサーの呈する色は、調光シートの不透明時に呈する色と同色であることが好ましい。 The light-adjusting layer 21 may contain spacers. The spacers are dispersed throughout the light-adjusting layer 21. The spacers determine the thickness of the light-adjusting layer 21 around the spacers and make the thickness of the light-adjusting layer 21 uniform. The spacers may be bead spacers or photospacers formed by exposing and developing a photoresist. The spacers may be colorless and transparent, or colored and transparent. If it is required to reduce the visibility of the spacers when the light-adjusting sheet is opaque, or to reduce the brightness of the color exhibited when the light-adjusting sheet is opaque, it is preferable that the color exhibited by the spacers be the same color as the color exhibited when the light-adjusting sheet is opaque.
調光層21の厚さの一例は、2μm以上30μm以下である。液晶化合物LCMに対する配向規制力の作用を強めることが求められる場合、調光層21の厚さは、5μm以上25μm以下であることが好ましい。透明高分子層21Pを相分離によって形成する場合、調光層21の厚さが5μm以上であることは、直径が1μm以下の空隙21Dの偏在を可能にする。また、調光層21の厚さ方向において、液晶組成物21LCの密度が異なる領域が調光層21に生成されることが可能である。調光層21の厚さが25μm以下であることによって、調光層21の製造時において、液晶化合物LCMと重合性組成物とを含む塗液を露光した場合に、液晶化合物LCMと透明高分子層21Pとの適切な相分離が可能である。 An example thickness of the light-controlling layer 21 is 2 μm or more and 30 μm or less. When it is required to strengthen the alignment control force on the liquid crystal compound LCM, the thickness of the light-controlling layer 21 is preferably 5 μm or more and 25 μm or less. When the transparent polymer layer 21P is formed by phase separation, a thickness of the light-controlling layer 21 of 5 μm or more enables uneven distribution of voids 21D with a diameter of 1 μm or less. Furthermore, it is possible to generate regions in the light-controlling layer 21 with different densities of the liquid crystal composition 21LC in the thickness direction of the light-controlling layer 21. By setting the thickness of the light-controlling layer 21 to 25 μm or less, appropriate phase separation between the liquid crystal compound LCM and the transparent polymer layer 21P is possible when a coating liquid containing the liquid crystal compound LCM and a polymerizable composition is exposed to light during the production of the light-controlling layer 21.
第1配向層22は、調光層21のなかで第1配向層22と接する面から、液晶化合物LCMに配向規制力を作用させる。第2配向層23は、調光層21のなかで第2配向層23と接する面から、液晶化合物LCMに配向規制力を作用させる。配向層22,23は、可視光を透過する光透過性を有する。配向層22,23の一例は、垂直配向層である。垂直配向層が加える配向規制力は、配向層22,23のなかで調光層21に接する面に対して垂直であるように、液晶化合物LCMの長軸方向を配向させる。配向層22,23は、液晶化合物LCMの長軸が透明電極層24,25に対して実質的に垂直であると判断される範囲において、長軸が垂直に対して数度傾くように液晶化合物LCMを配向させてもよい。配向層22,23の厚さの一例は、0.02μm以上0.5μm以下である。 The first alignment layer 22 exerts an alignment regulating force on the liquid crystal compound LCM from the surface of the light-controlling layer 21 that contacts the first alignment layer 22. The second alignment layer 23 exerts an alignment regulating force on the liquid crystal compound LCM from the surface of the light-controlling layer 21 that contacts the second alignment layer 23. The alignment layers 22, 23 are optically transparent, transmitting visible light. An example of the alignment layers 22, 23 is a vertical alignment layer. The alignment regulating force exerted by the vertical alignment layer aligns the long axis of the liquid crystal compound LCM so that it is perpendicular to the surface of the alignment layers 22, 23 that contacts the light-controlling layer 21. The alignment layers 22, 23 may also align the liquid crystal compound LCM so that the long axis is tilted by several degrees relative to the vertical, as long as the long axis of the liquid crystal compound LCM is determined to be substantially perpendicular to the transparent electrode layers 24, 25. An example thickness of the alignment layers 22, 23 is 0.02 μm or more and 0.5 μm or less.
配向層22,23を構成する材料は、有機化合物でもよいし、無機化合物でもよいし、これらの有機無機複合材料でもよい。第1配向層22を構成する材料と、第2配向層23を構成する材料は、相互に等しくてもよいし、相互に異なってもよい。配向層22,23を構成する有機化合物の一例は、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルアルコール、シアン化化合物からなる群から選択される少なくとも1種である。配向層22,23を構成する無機化合物の一例は、シリコン酸化物、あるいは酸化ジルコニウムである。配向層22,23を構成する有機無機複合材料は、無機構造と有機構造とを備えるシリコーンである。 The material constituting the alignment layers 22, 23 may be an organic compound, an inorganic compound, or an organic-inorganic composite material thereof. The material constituting the first alignment layer 22 and the material constituting the second alignment layer 23 may be the same or different. An example of an organic compound constituting the alignment layers 22, 23 is at least one selected from the group consisting of polyimide, polyamide, polyvinyl alcohol, and cyanide compounds. An example of an inorganic compound constituting the alignment layers 22, 23 is silicon oxide or zirconium oxide. The organic-inorganic composite material constituting the alignment layers 22, 23 is silicone, which has both an inorganic structure and an organic structure.
第1透明電極層24、および第2透明電極層25は、駆動信号の入力によって、調光層21の厚さ方向に電場を形成する。透明電極層24,25は、可視光を透過する光透過性を有する。透明電極層24,25の厚さの一例は、0.005μm以上0.1μm以下である。 When a drive signal is input, the first transparent electrode layer 24 and the second transparent electrode layer 25 form an electric field in the thickness direction of the light-controlling layer 21. The transparent electrode layers 24 and 25 are optically transparent, allowing visible light to pass through. An example thickness of the transparent electrode layers 24 and 25 is 0.005 μm or more and 0.1 μm or less.
透明電極層24,25を構成する材料は、無機化合物でもよいし、有機化合物でもよいし、有機無機複合材料でもよい。透明電極層24,25を構成する無機化合物の一例、酸化インジウムスズ、フッ素ドープ酸化スズ、酸化スズ、酸化亜鉛からなる群から選択される少なくとも1種である。透明電極層24,25を構成する有機化合物の一例は、ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)である。透明電極層24,25を構成する有機無機複合材料は、金属ナノワイヤを含有する有機化合物である。 The material constituting the transparent electrode layers 24, 25 may be an inorganic compound, an organic compound, or an organic-inorganic composite material. An example of an inorganic compound constituting the transparent electrode layers 24, 25 is at least one selected from the group consisting of indium tin oxide, fluorine-doped tin oxide, tin oxide, and zinc oxide. An example of an organic compound constituting the transparent electrode layers 24, 25 is poly(3,4-ethylenedioxythiophene). The organic-inorganic composite material constituting the transparent electrode layers 24, 25 is an organic compound containing metal nanowires.
第1透明基材26は、第1透明電極層24を支持する。第2透明基材27は、第2透明電極層25を支持する。透明基材26,27は、調光シートの貼り付けられる曲面に追従するような可撓性を有してもよいし、自重によって変形しない剛体でもよい。透明基材26,27の少なくとも一方は、調光装置10の適用される対象に貼り付けられる。透明基材26,27の厚さの一例は、15μm以上250μm以下である。透明基材26,27の厚さ15μm以上であることは、調光シートの機械的な耐久性、および調光層21の化学的な耐久性を高める。透明基材26,27の厚さが250μm以下であることは、ロールトゥロールによる調光シートの製造を可能にする。 The first transparent substrate 26 supports the first transparent electrode layer 24. The second transparent substrate 27 supports the second transparent electrode layer 25. The transparent substrates 26, 27 may be flexible enough to conform to the curved surface to which the light-adjusting sheet is attached, or may be rigid enough not to deform under its own weight. At least one of the transparent substrates 26, 27 is attached to the object to which the light-adjusting device 10 is applied. An example of the thickness of the transparent substrates 26, 27 is 15 μm or more and 250 μm or less. Having a thickness of 15 μm or more for the transparent substrates 26, 27 improves the mechanical durability of the light-adjusting sheet and the chemical durability of the light-adjusting layer 21. Having a thickness of 250 μm or less for the transparent substrates 26, 27 enables the light-adjusting sheet to be manufactured using a roll-to-roll process.
透明基材26,27を構成する材料は、有機化合物でもよいし、無機化合物でもよい。透明基材26,27を構成する有機化合物の一例は、ポリエステル、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリオレフィンからなる群から選択される少なくとも1種である。透明基材26,27を構成する無機化合物の一例は、二酸化ケイ素、酸窒化ケイ素、窒化ケイ素からなる群から選択される少なくとも1種である。透明基材26,27に適用される接着剤は、透明粘着性、および絶縁性を有する樹脂である。透明基材26,27の接着剤は、例えば光学用透明粘着剤(OCA : Optical Clear Adhesive)である。 The material constituting the transparent substrates 26, 27 may be an organic compound or an inorganic compound. An example of the organic compound constituting the transparent substrates 26, 27 is at least one selected from the group consisting of polyester, polyacrylate, polycarbonate, and polyolefin. An example of the inorganic compound constituting the transparent substrates 26, 27 is at least one selected from the group consisting of silicon dioxide, silicon oxynitride, and silicon nitride. The adhesive applied to the transparent substrates 26, 27 is a resin that has transparent adhesive properties and insulating properties. The adhesive for the transparent substrates 26, 27 is, for example, an optical clear adhesive (OCA: Optical Clear Adhesive).
電極24A,25Aは、フレキシブルプリント基板でもよいし、金属製のテープでもよい。電極24A,25Aは、導電性接着層によって透明電極層24,25に取り付けられてもよい。駆動部12は、透明電極層24,25を通じて調光層21に駆動信号を入力する。駆動信号は、交流電圧信号でもよいし、直流電圧信号でもよい。 The electrodes 24A, 25A may be flexible printed circuit boards or metal tape. The electrodes 24A, 25A may be attached to the transparent electrode layers 24, 25 with a conductive adhesive layer. The driver 12 inputs a drive signal to the dimming layer 21 through the transparent electrode layers 24, 25. The drive signal may be an AC voltage signal or a DC voltage signal.
調光層21は、2つの透明電極層24,25の間に形成される電場の変化によって、液晶化合物LCMの配向を変える。液晶化合物LCMにおける配向の変化は、調光層21に入る可視光の散乱度合い、吸光度合い、および透過度合いを変える。 The light-controlling layer 21 changes the orientation of the liquid crystal compound LCM due to changes in the electric field formed between the two transparent electrode layers 24 and 25. The change in orientation of the liquid crystal compound LCM changes the degree of scattering, absorption, and transmission of visible light that enters the light-controlling layer 21.
各ユニット11UN1,11UN2は、調光層21に電場が形成されているとき、すなわち、2つの透明電極層24,25の間に電位差が生じているとき、配向層22,23などの配向規制力に抗して液晶化合物LCMを駆動し、相対的に高いヘイズを有する。各ユニット11UN1,11UN2は、調光層21に電圧が印加されているとき、透明高分子層21Pと液晶化合物LCMとの間での屈折率差による散乱によって、濁った状態、すなわち不透明になる。二色性色素は、液晶化合物LCMの駆動に追従し、吸光度を高めるように配向する。これによって、調光層21に電圧が印加されているとき、各ユニット11UN1,11UN2は、黒色不透明になる。 When an electric field is formed in the light-controlling layer 21, i.e., when a potential difference is generated between the two transparent electrode layers 24, 25, each unit 11UN1, 11UN2 drives the liquid crystal compound LCM against the alignment control forces of the alignment layers 22, 23, etc., resulting in a relatively high haze. When a voltage is applied to the light-controlling layer 21, each unit 11UN1, 11UN2 becomes cloudy, i.e., opaque, due to scattering caused by the refractive index difference between the transparent polymer layer 21P and the liquid crystal compound LCM. The dichroic dye follows the drive of the liquid crystal compound LCM and aligns to increase absorbance. As a result, when a voltage is applied to the light-controlling layer 21, each unit 11UN1, 11UN2 becomes black and opaque.
各ユニット11UN1,11UN2は、調光層21に電圧が印加されていないとき、すなわち、2つの透明電極層間24,25の間に電位差が生じていないとき、配向層22,23のなどの配向規制力に従い、電位差が生じているときよりも低いヘイズを有する。各ユニット11UN1,11UN2は、調光層21に電圧が印加されていないとき、透明高分子層21Pと液晶化合物LCMとの間での屈折率差を低めて、調光層21での光の散乱を抑える。二色性色素は、液晶化合物LCMの配向に追従し、吸光度を低めるように配向する。これによって、調光層21に電圧が印加されてないとき、各ユニット11UN1,11UN2は、無色透明になる。 When no voltage is applied to the light-controlling layer 21, i.e., when no potential difference exists between the two transparent electrode layers 24, 25, each unit 11UN1, 11UN2 follows the alignment control forces of the alignment layers 22, 23 and has a lower haze than when a potential difference exists. When no voltage is applied to the light-controlling layer 21, each unit 11UN1, 11UN2 reduces the refractive index difference between the transparent polymer layer 21P and the liquid crystal compound LCM, thereby suppressing light scattering in the light-controlling layer 21. The dichroic dye follows the alignment of the liquid crystal compound LCM and aligns to reduce absorbance. As a result, when no voltage is applied to the light-controlling layer 21, each unit 11UN1, 11UN2 is colorless and transparent.
各ユニット11UN1,11UN2が黒色不透明である状態は、調光装置10の暗状態である。各ユニット11UN1,11UN2が無色透明である状態は、調光装置10の明状態である。調光装置10の暗状態における全光線透過率は、調光装置10の明状態における全光線透過率よりも低い。調光装置10は、第1調光ユニット11UN1が黒色不透明であり、かつ第2調光ユニット11UN2が無色透明である半透明を有してもよい。調光装置10は、第2調光ユニット11UN2が黒色不透明であり、かつ第1調光ユニット11UN1が無色透明である半透明を有してもよい。 The dimming device 10 is in a dark state when each unit 11UN1, 11UN2 is black and opaque. The dimming device 10 is in a bright state when each unit 11UN1, 11UN2 is colorless and transparent. The total light transmittance of the dimming device 10 in the dark state is lower than the total light transmittance of the dimming device 10 in the bright state. The dimming device 10 may be semi-transparent, with the first dimming unit 11UN1 being black and opaque and the second dimming unit 11UN2 being colorless and transparent. The dimming device 10 may be semi-transparent, with the second dimming unit 11UN2 being black and opaque and the first dimming unit 11UN1 being colorless and transparent.
[調光シートの光学特性]
調光装置10は、下記条件1を満たす。調光装置10の各調光シートは、下記条件2、および条件3の少なくとも一方を満たしてもよい。条件2、および条件3の少なくとも一方を満たすことは、条件2を満たすことでもよいし、条件3を満たすことでもよいし、条件2と条件3との両方を満たすことでもよい。
[Optical properties of light-controlling sheet]
The light control device 10 satisfies the following condition 1. Each light control sheet of the light control device 10 may satisfy at least one of the following conditions 2 and 3. Satisfying at least one of conditions 2 and 3 may mean satisfying condition 2, satisfying condition 3, or satisfying both conditions 2 and 3.
さらに、調光装置10のコントラストを高めることが要求される場合、調光装置10の各調光シートは、下記条件4から条件7の少なくとも1つを満たすことが好ましい。条件4から条件7の少なくとも1つを満たすことは、条件4から条件7のなかから選択される1つでもよいし、条件4から条件7のなかから選択される2つ以上の組合せでもよい。なお、調光装置10の各調光シートがリバース型である場合、調光装置10の各調光シートは、下記条件3に代えて、下記条件8を満たしてもよい。 Furthermore, if it is required to increase the contrast of the light control device 10, it is preferable that each light control sheet of the light control device 10 satisfy at least one of the following conditions 4 to 7. Satisfying at least one of conditions 4 to 7 may mean one selected from conditions 4 to 7, or a combination of two or more selected from conditions 4 to 7. Note that if each light control sheet of the light control device 10 is a reverse type, each light control sheet of the light control device 10 may satisfy the following condition 8 instead of condition 3.
(条件1)調光装置10の不透明時の吸光度から液晶組成物21LCの平均吸光度を差し引いた値である吸光度差が0.8以上である。
(条件2)各調光シートの不透明時のヘイズが79%以上である。
(Condition 1) The absorbance difference, which is the value obtained by subtracting the average absorbance of the liquid crystal composition 21LC from the absorbance of the light control device 10 when it is opaque, is 0.8 or more.
(Condition 2) The haze of each light-controlling sheet when opaque is 79% or more.
(条件3)各調光シートにおける不透明時の吸光度から液晶組成物21LCの平均吸光度を差し引いた値である吸光度差が0.4以上である。
(条件4)各調光シートにおける不透明時の全光線透過率が25%以下である。
(条件5)各調光シートにおける不透明時の拡散透過率が16%以下である。
(Condition 3) The absorbance difference, which is the value obtained by subtracting the average absorbance of the liquid crystal composition 21LC from the absorbance of each light-controlling sheet when it is opaque, is 0.4 or more.
(Condition 4) The total light transmittance of each light-controlling sheet when opaque is 25% or less.
(Condition 5) The diffuse transmittance of each light-controlling sheet when opaque is 16% or less.
(条件6)各調光シートにおける不透明時の平行線透過率が5%以下である。
(条件7)各調光シートにおける不透明時のクラリティが95%以下である。
(条件8)各調光シートにおける不透明時の吸光度から液晶組成物21LCの水平吸光度を差し引いた値である吸光度差が0.1以上である。
(Condition 6) The parallel ray transmittance of each light-controlling sheet when opaque is 5% or less.
(Condition 7) The clarity of each light-controlling sheet when opaque is 95% or less.
(Condition 8) The absorbance difference, which is the value obtained by subtracting the horizontal absorbance of the liquid crystal composition 21LC from the absorbance of each light-controlling sheet when it is opaque, is 0.1 or more.
ヘイズは、ASTM D 1003-00に準拠した測定方法によって得られる。ヘイズの測定器は、例えばBYK haze-gard i indtrument(BYK Gardner社製)である。ヘイズの測定において調光シートに入射する光束に含まれる光線は、直進光である。調光シートに入射する光束に含まれる光線と、光束の光軸との間の最大角は3°未満である。調光シートは、調光シートの表面と、当該表面に入射する光束とが±2°以内でほぼ直角となるように固定される。 Haze is measured using a method conforming to ASTM D 1003-00. A haze measuring instrument, for example, is the BYK haze-gard instrument (manufactured by BYK Gardner). When measuring haze, the light rays contained in the light beam incident on the light-controlling sheet are straight rays. The maximum angle between the light rays contained in the light beam incident on the light-controlling sheet and the optical axis of the light beam is less than 3°. The light-controlling sheet is fixed so that the surface of the light-controlling sheet and the light beam incident on that surface form an approximately right angle, within ±2°.
調光シートを通過した透過光のうち、調光シートに入射する光束から±2.5°以上それた光は、広角散乱光である。ヘイズは、調光シートを通過した透過光のうち、前方散乱による広角散乱光の百分率である。拡散透過率は、調光シートに入射する入射光のうち、前方散乱による広角散乱光の百分率である。 Of the transmitted light that passes through a light-adjusting sheet, light that deviates by more than ±2.5° from the light beam incident on the sheet is wide-angle scattered light. Haze is the percentage of transmitted light that passes through a light-adjusting sheet that is wide-angle scattered light due to forward scattering. Diffuse transmittance is the percentage of incident light that enters a light-adjusting sheet that is wide-angle scattered light due to forward scattering.
調光シートを通過する透過光のうち、調光シートに入射する光束から±2.5°未満それた光は、平行線透過光である。平行線透過率は、調光シートに入射する入射光のうち、前方散乱による平行線透過光の百分率である。全光線透過率は、拡散透過率と平行線透過率との和である。 Of the transmitted light that passes through a light-adjusting sheet, light that deviates by less than ±2.5° from the light beam incident on the sheet is parallel transmitted light. Parallel transmittance is the percentage of parallel transmitted light due to forward scattering among the incident light that enters the light-adjusting sheet. Total light transmittance is the sum of diffuse transmittance and parallel transmittance.
調光シートを通過する透過光のうち、調光シートに入射する光束からそれていない光は、直進透過光である。直進透過光から±2.5°未満それた光は、上述した平行線透過光である。クラリティは、直進透過光の光量LCと、平行線透過光の光量LRとから下記式(1)に基づいて算出される。 Of the transmitted light that passes through a light-adjusting sheet, light that does not deviate from the light beam incident on the sheet is straight-transmitted light. Light that deviates from straight-transmitted light by less than ±2.5° is the parallel-transmitted light described above. Clarity is calculated using the light intensity LC of straight-transmitted light and the light intensity LR of parallel-transmitted light according to the following formula (1):
100×(LR-LC)/(LR+LC) … 式(1)
全光線透過率、拡散透過率、平行線透過率、およびクラリティは、ASTM D 1003-00に準拠した測定によって得られる。
100×(LR-LC)/(LR+LC)...Equation (1)
The total light transmittance, diffuse transmittance, parallel light transmittance, and clarity are obtained by measurements in accordance with ASTM D 1003-00.
吸光度は、JIS K 0115:2004に準拠した吸光光度計を用いる測定方法によって得られる。吸光光度計の光源部は、380nm以上780nm以下の可視光を照射する白色LEDである。吸光光度計の測光部は、380nm以上780nm以下の可視光全域にわたる光強度を検出する。 Absorbance is measured using an absorptiometer in accordance with JIS K 0115:2004. The light source of the absorptiometer is a white LED that emits visible light from 380 nm to 780 nm. The photometer's photometer's photometer detects light intensity across the entire visible light range from 380 nm to 780 nm.
調光装置10のコントラストは、不透明時の全光線透過率に対する透明時の全光線透過率の比である。すなわち、調光装置10のコントラストは、暗状態の全光線透過率に対する明状態の全光線透過率の比である。調光装置10を構成する各調光シートの全透過光は、調光シートによって散乱されずに調光シートを通過する直進透過光と、調光シートに散乱された散乱光とを含む。調光シートの全光線透過率は、直進透過光の光量と散乱光の光量との和に依存する。調光シートのヘイズは、全光線透過率に対する拡散透過率の比率である。すなわち、調光シートのヘイズは、直進透過光の光量と散乱光の光量との和に対する散乱光の光量に依存する。直進透過光の光量と散乱光の光量との和が一定であっても、直進透過光の光量と散乱光の光量との和に対する散乱光の光量が変わるように、全光線透過率とヘイズとは、各別に変わり得る光学特性である。 The contrast of the light-adjusting device 10 is the ratio of the total light transmittance when transparent to the total light transmittance when opaque. In other words, the contrast of the light-adjusting device 10 is the ratio of the total light transmittance when bright to the total light transmittance when dark. The total transmitted light of each light-adjusting sheet that makes up the light-adjusting device 10 includes direct transmitted light that passes through the light-adjusting sheet without being scattered by it, and scattered light scattered by the light-adjusting sheet. The total light transmittance of the light-adjusting sheet depends on the sum of the amount of direct transmitted light and the amount of scattered light. The haze of the light-adjusting sheet is the ratio of the diffuse transmittance to the total light transmittance. In other words, the haze of the light-adjusting sheet depends on the amount of scattered light relative to the sum of the amount of direct transmitted light and the amount of scattered light. Total light transmittance and haze are optical properties that can change independently, just as the amount of scattered light relative to the sum of the amount of direct transmitted light and the amount of scattered light changes even when the sum of the amount of direct transmitted light and the amount of scattered light is constant.
液晶組成物21LCのなかで二色性色素の配合比を高めることは、単純に散乱光の光量を低める。二色性色素の配合比を高めることは、散乱光の光量の低下分だけ全光線透過率を低めて、これによりコントラストの向上を可能にする。しかし、二色性色素の配合比は、実際のところ、液晶化合物LCMの応答性を得る範囲のなかで、およそ上限値に定められる。結局のところ、二色性色素の配合比を高めることは、調光装置10のコントラストを高める観点において、限りを有している。 Increasing the dichroic dye ratio in liquid crystal composition 21LC simply reduces the amount of scattered light. Increasing the dichroic dye ratio reduces the total light transmittance by the amount of the reduced scattered light, thereby improving contrast. However, the dichroic dye ratio is actually set to approximately the upper limit within the range that achieves the responsiveness of liquid crystal compound LCM. Ultimately, there is a limit to how much the dichroic dye ratio can be increased in terms of improving the contrast of light control device 10.
一方、上述したように、二色性色素の吸光特性は、二色性比に基づいて、散乱光に対し高い吸光度を示し、かつ直進透過光に対し低い吸光度を示す。こうした二色性色素の吸光度は、光路長を変数として指数関数的に急峻に増大する。調光シートにおいて直進透過光の散乱を促すことは、不透明時の全光線透過率を低めて、これによりコントラストの向上を可能にする。ただし、二色性色素によって吸光を急峻に高めるためには、直進透過光の散乱を単に促すことのみならず、透明高分子層21Pと液晶組成物21LCとの界面で散乱された光が二色性色素に達する程度に、散乱を高めることを要求する。 On the other hand, as mentioned above, the absorption characteristics of dichroic dyes are such that, based on the dichroic ratio, they exhibit high absorbance for scattered light and low absorbance for directly transmitted light. The absorbance of such dichroic dyes increases exponentially and steeply with the optical path length as a variable. Promoting scattering of directly transmitted light in a light-controlling sheet reduces the total light transmittance when opaque, thereby improving contrast. However, in order to sharply increase absorbance using a dichroic dye, it is necessary not only to promote scattering of directly transmitted light, but also to increase scattering to the extent that light scattered at the interface between the transparent polymer layer 21P and the liquid crystal composition 21LC reaches the dichroic dye.
ここで、調光装置10の暗状態における吸光度は、透明高分子層21Pと液晶組成物21LCとの界面で散乱された光が二色性色素に吸収されたことを反映する。一方、不透明時と見なされる液晶組成物21LCそのものの吸光度は、散乱による光路長の延長、すなわち光路長の延長による吸収の増大を反映しない。これら、不透明時の吸光度から、不透明時と見なされる液晶組成物の吸光度を差し引いた値である吸光度差は、光路長の延長による吸収の増大分を示す。不透明時と見なされる液晶組成物21LCの吸光度は、不透明時における液晶組成物21LCの吸光度を擬似的に示し得る値であればよい。不透明時と見なされる液晶組成物21LCの吸光度は、例えば、液晶化合物LCMのランダム配向時の吸光度と見なされる、液晶組成物21LCにおける垂直吸光度と水平吸光度との平均値である。あるいは、不透明時の液晶化合物LCMがランダム配向と水平配向との中間を取り得るため、不透明時と見なされる液晶組成物21LCの吸光度は、例えば、液晶組成物21LCにおける水平吸光度でもよい。 Here, the absorbance of the light control device 10 in the dark state reflects the absorption of light scattered at the interface between the transparent polymer layer 21P and the liquid crystal composition 21LC by the dichroic dye. On the other hand, the absorbance of the liquid crystal composition 21LC itself, considered to be opaque, does not reflect the extension of the optical path length due to scattering, i.e., the increase in absorption due to the extension of the optical path length. The absorbance difference, which is the value obtained by subtracting the absorbance of the liquid crystal composition considered to be opaque from the absorbance of the liquid crystal composition considered to be opaque, indicates the increase in absorption due to the extension of the optical path length. The absorbance of the liquid crystal composition 21LC considered to be opaque may be any value that can simulate the absorbance of the liquid crystal composition 21LC in the opaque state. The absorbance of the liquid crystal composition 21LC considered to be opaque is, for example, the average value of the vertical and horizontal absorbance of the liquid crystal composition 21LC, which is considered to be the absorbance when the liquid crystal compound LCM is randomly aligned. Alternatively, since the liquid crystal compound LCM can be aligned between random alignment and horizontal alignment when opaque, the absorbance of liquid crystal composition 21LC considered to be opaque may be, for example, the horizontal absorbance of liquid crystal composition 21LC.
本願発明者は、調光装置10のコントラストと、調光装置10の光学パラメータと、の関係を鋭意研究するなかで、調光装置10の吸光度差のなかに、コントラストを急峻に高める範囲を見出した。そして、調光装置10の吸光度差が0.8以上であれば、調光装置10におけるコントラストを大きく高めることが可能となる。 Through extensive research into the relationship between the contrast of the light control device 10 and its optical parameters, the inventors of the present application discovered a range of absorbance differences in the light control device 10 that sharply increases the contrast. Furthermore, if the absorbance difference of the light control device 10 is 0.8 or greater, it is possible to significantly increase the contrast of the light control device 10.
また、本願発明者は、調光装置10のコントラストと、調光シートの光学特性と、の関係を鋭意研究するなかで、相互に重ねられた各調光シートのヘイズのなかに、コントラストを急峻に高める範囲を見出した。そして、上述した条件2を満たす調光装置10であれば、各調光シートの不透明時のヘイズが79%以上であるため、調光装置10におけるコントラストが大きく高まることの実効性が高まる。 Furthermore, through extensive research into the relationship between the contrast of the light control device 10 and the optical properties of the light control sheet, the inventors of the present application discovered a range in the haze of each light control sheet stacked on top of another that sharply increases contrast. Furthermore, if the light control device 10 satisfies the above-mentioned condition 2, the haze of each light control sheet when opaque is 79% or greater, thereby enhancing the effectiveness of the significant increase in contrast in the light control device 10.
また、本願発明者は、調光装置10のコントラストと、調光シートの光学特性と、の関係を鋭意研究するなかで、相互に重ねられた各調光シートの吸光度差のなかに、コントラストを急峻に高める範囲を見出した。そして、上述した条件3を満たす調光装置10であれば、各調光シートにおける平均吸光度差が0.4以上であるため、調光装置10におけるコントラストが大きく高まる。また、上述した条件8を満たす調光装置10であれば、各調光シートにおける水平吸光度差が0.1以上であるため、調光装置10におけるコントラストが大きく高まる。 Furthermore, through extensive research into the relationship between the contrast of the light control device 10 and the optical characteristics of the light control sheet, the inventors of the present application discovered a range within the absorbance difference between each of the light control sheets stacked on top of each other that sharply increases the contrast. Furthermore, if the light control device 10 satisfies the above-mentioned condition 3, the average absorbance difference between each of the light control sheets is 0.4 or more, thereby significantly increasing the contrast of the light control device 10. Furthermore, if the light control device 10 satisfies the above-mentioned condition 8, the horizontal absorbance difference between each of the light control sheets is 0.1 or more, thereby significantly increasing the contrast of the light control device 10.
[空隙21Dの分布]
調光層21は、第1高密度部21H1、第2高密度部21H2、および低密度部21Lを備えてもよい。
[Distribution of voids 21D]
The light-switching layer 21 may include a first high-density portion 21H1, a second high-density portion 21H2, and a low-density portion 21L.
第1高密度部21H1における単位厚さあたりの液晶組成物21LCの密度は、低密度部21Lにおける単位厚さあたりの液晶組成物21LCの密度よりも高い。第1高密度部21H1における単位厚さあたりの空隙21Dの数量密度は、低密度部21Lにおける単位厚さあたりの空隙21Dの数量密度よりも高い。第1高密度部21H1は、第1配向層22に接する。 The density of liquid crystal composition 21LC per unit thickness in the first high-density portion 21H1 is higher than the density of liquid crystal composition 21LC per unit thickness in the low-density portion 21L. The quantity density of voids 21D per unit thickness in the first high-density portion 21H1 is higher than the quantity density of voids 21D per unit thickness in the low-density portion 21L. The first high-density portion 21H1 is in contact with the first alignment layer 22.
第2高密度部21H2における単位厚さあたりの液晶組成物21LCの密度は、低密度部21Lにおける単位厚さあたりの液晶組成物21LCの密度よりも高い。第2高密度部21H2における単位厚さあたりの空隙21Dの数量密度は、低密度部21Lにおける単位厚さあたりの空隙21Dの数量密度よりも高い。第2高密度部21H2は、第2配向層23に接する。 The density of liquid crystal composition 21LC per unit thickness in the second high-density portion 21H2 is higher than the density of liquid crystal composition 21LC per unit thickness in the low-density portion 21L. The quantity density of voids 21D per unit thickness in the second high-density portion 21H2 is higher than the quantity density of voids 21D per unit thickness in the low-density portion 21L. The second high-density portion 21H2 is in contact with the second alignment layer 23.
調光層21における液晶組成物21LCの密度は、調光層21の厚さ方向における中間で最も低い。調光層21の厚さ方向における中間は、調光層21の厚さ方向において対向する一対の面よりも調光層21の中央寄りの部分である。調光層21の各部における単位厚さ当たりの液晶組成物21LCの密度は、各部が含む液晶組成物21LCの体積を各部の厚さで除算することによって算出される。調光層21における液晶組成物21LCの密度は、調光層21の厚さ方向における中央を含む部分で最も低くてもよい。 The density of liquid crystal composition 21LC in the light-controlling layer 21 is lowest in the middle of the light-controlling layer 21 in the thickness direction. The middle of the light-controlling layer 21 in the thickness direction is a portion closer to the center of the light-controlling layer 21 than the pair of opposing surfaces in the thickness direction of the light-controlling layer 21. The density of liquid crystal composition 21LC per unit thickness in each portion of the light-controlling layer 21 is calculated by dividing the volume of liquid crystal composition 21LC contained in each portion by the thickness of each portion. The density of liquid crystal composition 21LC in the light-controlling layer 21 may be lowest in a portion including the center of the light-controlling layer 21 in the thickness direction.
透明高分子層21Pにおける空隙21Dの数量密度は、調光層21の厚さ方向における中間で最も低い。透明高分子層21Pの各部における単位厚さ当たりの空隙21Dの数量密度は、各部が含む空隙21Dの数量を各部の厚さで除算することによって算出される。透明高分子層21Pにおける空隙21Dの数量密度は、調光層21の厚さ方向における中央を含む部分で最も低くてもよい。 The quantity density of voids 21D in the transparent polymer layer 21P is lowest in the middle of the thickness direction of the photochromic layer 21. The quantity density of voids 21D per unit thickness in each portion of the transparent polymer layer 21P is calculated by dividing the number of voids 21D contained in each portion by the thickness of each portion. The quantity density of voids 21D in the transparent polymer layer 21P may be lowest in a portion including the center of the thickness direction of the photochromic layer 21.
透明高分子層21Pのなかで液晶化合物LCMが配向層22,23の近傍に偏在することは、配向層22,23の配向規制力による作用を高める。こうした液晶化合物LCMの偏在は、調光装置10の透明時に光透過性を高める。 The uneven distribution of the liquid crystal compound LCM in the transparent polymer layer 21P near the alignment layers 22 and 23 enhances the effect of the alignment control force of the alignment layers 22 and 23. This uneven distribution of the liquid crystal compound LCM increases the light transmittance of the light control device 10 when it is transparent.
調光層21において、例えば、第1高密度部21H1の厚さTH1、第2高密度部21H2の厚さTH2、および、低密度部21Lの厚さTLは、互いにほぼ等しい。すなわち、第1高密度部21H1の厚さTH1、第2高密度部21H2の厚さTH2、および、低密度部21Lの厚さTLの一例は、調光層21の厚さT21の1/3である。なお、低密度部21Lの厚さTLは、各高密度部21H1,21H2の厚さTH1,TH2よりも厚くてもよいし、薄くてもよい。また、第1高密度部21H1の厚さTH1は、第2高密度部21H2の厚さと互いに等しくてもよいし、互いに異なってもよい。 In the light-controlling layer 21, for example, the thickness TH1 of the first high-density portion 21H1, the thickness TH2 of the second high-density portion 21H2, and the thickness TL of the low-density portion 21L are approximately equal to one another. That is, for example, the thickness TH1 of the first high-density portion 21H1, the thickness TH2 of the second high-density portion 21H2, and the thickness TL of the low-density portion 21L are 1/3 of the thickness T21 of the light-controlling layer 21. Note that the thickness TL of the low-density portion 21L may be thicker or thinner than the thicknesses TH1 and TH2 of the high-density portions 21H1 and 21H2. Furthermore, the thickness TH1 of the first high-density portion 21H1 may be equal to or different from the thickness of the second high-density portion 21H2.
調光層21の厚さ方向に沿う断面において、低密度部21Lの面積に対する、低密度部21Lに含まれる各空隙21Dの面積の総和の百分率は、10%以下でもよい。これにより、低密度部21Lの空隙21Dによって保持される液晶組成物21LCの割合を小さくすることが可能であるから、透明電極層間24,25の間に電位差が生じていない状態において、低密度部21Lに含まれる液晶化合物LCMが調光シートの不透明さを高めることが抑えられる。 In a cross section of the light-controlling layer 21 taken along the thickness direction, the percentage of the total area of the voids 21D contained in the low-density portions 21L relative to the area of the low-density portions 21L may be 10% or less. This reduces the proportion of liquid crystal composition 21LC held by the voids 21D in the low-density portions 21L, thereby preventing the liquid crystal compound LCM contained in the low-density portions 21L from increasing the opacity of the light-controlling sheet when no potential difference is present between the transparent electrode layers 24, 25.
さらに、低密度部21Lは、空隙21Dを有しなくてもよい。言い換えれば、低密度部21Lには、液晶組成物21LCが含まれなくてもよい。これにより、調光層21に含まれる全ての液晶化合物LCMが、配向層22,23や反応性メソゲン化合物などの配向規制力に従って配向しやすくなるため、透明電極層間24,25の間に電圧差が生じていない状態での調光シートのヘイズをさらに低めることができる。 Furthermore, the low-density portion 21L does not have to have voids 21D. In other words, the low-density portion 21L does not have to contain the liquid crystal composition 21LC. This makes it easier for all of the liquid crystal compound LCM contained in the light-controlling layer 21 to be aligned in accordance with the alignment regulating forces of the alignment layers 22, 23 and the reactive mesogen compound, thereby further reducing the haze of the light-controlling sheet when no voltage difference is generated between the transparent electrode layers 24, 25.
このように、低密度部21Lにおいて、低密度部21Lの面積SLに対する各空隙21Dの面積の総和SDは、10%以下でもよいし、5%以下でもよいし、0%でもよい。また、空隙21Dは、調光層21の厚さ方向に沿う断面において、第1配向層22から3.0μm以下の範囲に位置し、かつ、第2配向層23から3.0μm以下の範囲に位置してもよい。 In this way, in the low-density portion 21L, the sum SD of the areas of the voids 21D relative to the area SL of the low-density portion 21L may be 10% or less, 5% or less, or 0%. Furthermore, the voids 21D may be located within a range of 3.0 μm or less from the first alignment layer 22 and within a range of 3.0 μm or less from the second alignment layer 23 in a cross section along the thickness direction of the switchable layer 21.
液晶化合物LCMに作用する配向規制力を高めることが要求される場合、第1高密度部21H1に含まれる各空隙21Dは、第1配向層22に接していることが好ましい。また、第2高密度部21H2に含まれる各空隙21Dは、第2配向層23に接していることが好ましい。 When it is required to increase the alignment control force acting on the liquid crystal compound LCM, it is preferable that each void 21D included in the first high-density portion 21H1 be in contact with the first alignment layer 22. Furthermore, it is preferable that each void 21D included in the second high-density portion 21H2 be in contact with the second alignment layer 23.
調光シートにおいて、調光層21の厚さT21は、2μm以上30μm以下であり、かつ、空隙21Dの直径は、0.1μm以上2μm以下でもよい。空隙21Dの直径は、調光層21の厚さ方向を含む断面において、空隙21Dに外接する円の直径である。調光層21の厚さが2μm以上30μm以下であり、かつ、空隙21Dの直径が、0.1μm以上2μm以下である場合、配向層22,23から離れた位置に空隙21Dが形成されることが抑えられる。空隙21Dの大きさが0.1μm以上2μm以下である場合、配向層22,23の近傍に液晶組成物21LCが保持される。そのため、透明電極層間24,25の間に電圧差が生じていない状態での調光シートの透明さを高めることが可能である。空隙21Dによる散乱の度合いを高めることが要求される場合、空隙21Dの大きさは2μm以下であることが好ましい。空隙21Dによる狭角の散乱度合いを抑えることが要求される場合、空隙21Dの大きさが0.1μm以上に小さいことが好ましい。 In the light-controlling sheet, the thickness T21 of the light-controlling layer 21 may be 2 μm or more and 30 μm or less, and the diameter of the void 21D may be 0.1 μm or more and 2 μm or less. The diameter of the void 21D is the diameter of a circle circumscribing the void 21D in a cross section including the thickness direction of the light-controlling layer 21. When the thickness of the light-controlling layer 21 is 2 μm or more and 30 μm or less, and the diameter of the void 21D is 0.1 μm or more and 2 μm or less, the formation of the void 21D at a position away from the alignment layers 22, 23 is suppressed. When the size of the void 21D is 0.1 μm or more and 2 μm or less, the liquid crystal composition 21LC is retained near the alignment layers 22, 23. This makes it possible to improve the transparency of the light-controlling sheet when no voltage difference is generated between the transparent electrode layers 24, 25. If it is required to increase the degree of scattering by the voids 21D, the size of the voids 21D is preferably 2 μm or less. If it is required to suppress the degree of narrow-angle scattering by the voids 21D, it is preferable that the size of the voids 21D be 0.1 μm or more.
[調光シートの製造方法]
調光シートの製造は、まず、透明電極層24,25を形成された透明基材26,27が準備される。次に、透明電極層24,25に配向層22,23が形成される。次に、配向層22,23に塗液が塗布される。塗液は、透明高分子層21Pを形成するための重合性組成物、液晶化合物LCM、および、二色性色素を含む。重合性組成物は、紫外線の照射によって重合可能なモノマー、またはオリゴマーである。次に、透明電極層24,25を通して塗液に紫外線が照射される。これによって、空隙21Dを有した透明高分子層21Pが形成され、かつ空隙21Dに液晶化合物LCM、および二色性色素が保持される。
[Method of manufacturing light controlling sheet]
To manufacture a light-controlling sheet, first, transparent substrates 26 and 27 on which transparent electrode layers 24 and 25 are formed are prepared. Next, alignment layers 22 and 23 are formed on the transparent electrode layers 24 and 25. Next, a coating liquid is applied to the alignment layers 22 and 23. The coating liquid contains a polymerizable composition for forming a transparent polymer layer 21P, a liquid crystal compound LCM, and a dichroic dye. The polymerizable composition is a monomer or oligomer that can be polymerized by irradiation with ultraviolet light. Next, ultraviolet light is irradiated onto the coating liquid through the transparent electrode layers 24 and 25. As a result, a transparent polymer layer 21P having voids 21D is formed, and the liquid crystal compound LCM and the dichroic dye are retained in the voids 21D.
塗液が紫外線の照射によって硬化する際、液晶化合物LCM、および二色性色素を含む液晶組成物21LCは、重合性組成物のなかにほぼ均一に分布する。次に、重合性組成物が配向層22,23の近傍で硬化しはじめて、重合性組成物の重合体から液晶組成物21LCが分離する。塗布膜のなかに存在する液晶組成物21LCの一部は、分離した液晶組成物21LCと一体になることによって安定しやすいため、配向層22,23に向けて移動する。そして、重合性組成物のほぼ全体が硬化することによって、液晶組成物21LCを取り囲む空隙21Dを有した透明高分子層21Pが形成される。 When the coating liquid is cured by ultraviolet irradiation, the liquid crystal compound LCM and the liquid crystal composition 21LC containing the dichroic dye are distributed almost uniformly throughout the polymerizable composition. Next, the polymerizable composition begins to harden near the alignment layers 22, 23, and the liquid crystal composition 21LC separates from the polymer of the polymerizable composition. Some of the liquid crystal composition 21LC present in the coating film is more stable when combined with the separated liquid crystal composition 21LC, and therefore moves toward the alignment layers 22, 23. Then, as almost the entire polymerizable composition hardens, a transparent polymer layer 21P is formed, with voids 21D surrounding the liquid crystal composition 21LC.
なお、透明高分子層21Pが形成されるまでの間は、互いに離間した液晶組成物21LCが集まることによってエネルギーを安定させる。重合性組成物の硬化する速度が高い場合、また液晶組成物21LCの移動する速度が高い場合、液晶組成物21LCの集まることが広い範囲で促されるため、空隙21Dの大きさが大きい。重合性組成物の硬化する速度を高めることは、塗液に照射する際の塗液の温度を高めることによって実現できる。他方、重合性組成物の同時期に硬化する範囲が広い場合、液晶組成物21LCの集まる前に、空隙21Dが他の空隙21Dから区切られる。重合性組成物の同時期に硬化する範囲を広めることは、塗液に照射する紫外線の照度を高めることによって実現できる。そして、空隙21Dの成長できる大きさに限りがあるため、重合性組成物の硬化する速度をさらに高めることによって、空隙21Dの形成される範囲は、低密度部21Lに及びやすい。 Until the transparent polymer layer 21P is formed, the separated liquid crystal composition 21LC gathers together to stabilize energy. If the polymerizable composition cures quickly or if the liquid crystal composition 21LC moves quickly, the liquid crystal composition 21LC gathers over a wide area, resulting in large voids 21D. The cure rate of the polymerizable composition can be increased by raising the temperature of the coating liquid when irradiated. On the other hand, if the polymerizable composition cures over a wide area, the voids 21D are separated from each other before the liquid crystal composition 21LC gathers. The area where the polymerizable composition cures simultaneously can be expanded by increasing the irradiance of the ultraviolet light irradiated onto the coating liquid. Because there is a limit to the size that the voids 21D can grow, further increasing the cure rate of the polymerizable composition can easily extend the area where the voids 21D are formed into the low-density portion 21L.
[試験例]
調光シートの具体的な試験例を以下に示す。
なお、試験例1から試験例10の調光シートは、リバース型である。試験例1から試験例10の調光シートは、配向層22,23、透明電極層24,25、および透明基材26,27を備える。試験例1から試験例10の調光シートは、配向層22,23の間に、液晶化合物LCM、二色性色素、反応性メソゲン化合物、紫外線硬化性化合物、スペーサー21S、および重合開始剤を含む塗膜を形成し、塗膜のなかで紫外線硬化性化合物を重合させることによって得られた。
[Test Example]
A specific test example of the light-control sheet is shown below.
The light-controlling sheets of Test Examples 1 to 10 are reverse type. The light-controlling sheets of Test Examples 1 to 10 include alignment layers 22 and 23, transparent electrode layers 24 and 25, and transparent substrates 26 and 27. The light-controlling sheets of Test Examples 1 to 10 were obtained by forming a coating film containing a liquid crystal compound LCM, a dichroic dye, a reactive mesogen compound, an ultraviolet-curable compound, a spacer 21S, and a polymerization initiator between the alignment layers 22 and 23, and polymerizing the ultraviolet-curable compound in the coating film.
また、試験例21から試験例24の調光シートは、ノーマル型である。試験例21から試験例24は、配向層22,23、透明電極層24,25、および透明基材26,27を備える。試験例21から試験例24の調光シートは、配向層22,23の間に、液晶化合物LCM、二色性色素、反応性メソゲン化合物、紫外線硬化性化合物、スペーサー21S、および重合開始剤を含む塗膜を形成し、塗膜のなかで紫外線硬化性化合物を重合させることによって得られた。ノーマル型の配向層22,23は、二色性色素に配向規制力を作用させ、二色性色素の水平配向による吸光を高める。 The light-controlling sheets of Test Examples 21 to 24 are of the normal type. Test Examples 21 to 24 include alignment layers 22, 23, transparent electrode layers 24, 25, and transparent substrates 26, 27. The light-controlling sheets of Test Examples 21 to 24 were obtained by forming a coating film containing a liquid crystal compound LCM, a dichroic dye, a reactive mesogenic compound, a UV-curable compound, spacer 21S, and a polymerization initiator between the alignment layers 22, 23, and then polymerizing the UV-curable compound within the coating film. The normal-type alignment layers 22, 23 exert an alignment control force on the dichroic dye, enhancing light absorption due to the horizontal alignment of the dichroic dye.
また、試験例25から試験例37の調光シートは、配向層22,23を省略された構成であり、透明電極層24,25、および透明基材26,27を備える。試験例25から試験例37の調光シートは、透明電極層24,25の間に、液晶化合物LCM、二色性色素、反応性メソゲン化合物、紫外線硬化性化合物、スペーサー21S、および重合開始剤を含む塗膜を形成し、塗膜のなかで紫外線硬化性化合物を重合させることによって得られた。 The light-controlling sheets of Test Examples 25 to 37 were configured without the alignment layers 22 and 23, and instead included transparent electrode layers 24 and 25 and transparent substrates 26 and 27. The light-controlling sheets of Test Examples 25 to 37 were obtained by forming a coating film containing a liquid crystal compound LCM, a dichroic dye, a reactive mesogen compound, a UV-curable compound, spacer 21S, and a polymerization initiator between the transparent electrode layers 24 and 25, and then polymerizing the UV-curable compound within the coating film.
試験例1から試験例10の調光シートに共通する材料(a)から材料(h)を以下に示す。なお、材料(c)から材料(h)は、試験例21から試験例37の調光シートに共通する。
(a)配向層22,23:垂直配向膜
(b)透明電極層24,25:酸化インジウムスズ
(c)透明基材26,27:ポリエチレンテレフタレートフィルム
(d)スペーサー21S:シリカ製の真球状粒子
(e)液晶化合物LCM:フッ素系液晶化合物
(f)重合開始剤:光重合開始剤(Irgacure Oxe04:BASF社製)
(g)重合性組成物:イソボニルアクリレートと、ペンタエリスリトールトリアクリレートと、ウレタンアクリレートとの混合物
(h)二色性色素:アゾ系化合物混合色素(製品名Irgaphor Black X12 DC、BASF社製)
[試験例1]
試験例1の調光シートを製造するための塗液に対する材料(e)から材料(h)の配合比を以下に示す。
(e)液晶化合物LCM:46質量%
(f)重合開始剤:1質量%
(g)重合性組成物:49質量%
(h)二色性色素:2質量%
第1配向層22の上に、粒径が7μmである黒色のスペーサー21Sを配置するように第1配向層22の上に試験例1の塗液を塗布して試験例1の塗膜を形成した。次に、試験例1の塗膜を第1配向層22と第2配向層23とによって挟んだ状態で、第1透明基材26に向けて365nmの紫外光線を照射し、調光層の厚さが7μmである試験例1の調光シートを形成した。この際、紫外線の積算光量を1380mJ/cm2に設定した。
The materials (a) to (h) common to the light-adjusting sheets of Test Examples 1 to 10 are shown below. Note that materials (c) to (h) are common to the light-adjusting sheets of Test Examples 21 to 37.
(a) Alignment layers 22, 23: vertical alignment films (b) Transparent electrode layers 24, 25: indium tin oxide (c) Transparent substrates 26, 27: polyethylene terephthalate films (d) Spacer 21S: spherical silica particles (e) Liquid crystal compound LCM: fluorine-based liquid crystal compound (f) Polymerization initiator: photopolymerization initiator (Irgacure Oxe04: manufactured by BASF)
(g) Polymerizable composition: a mixture of isobornyl acrylate, pentaerythritol triacrylate, and urethane acrylate. (h) Dichroic dye: an azo compound mixed dye (product name Irgaphor Black X12 DC, manufactured by BASF).
[Test Example 1]
The compounding ratios of materials (e) to (h) in the coating liquid for producing the light-modulating sheet of Test Example 1 are shown below.
(e) Liquid crystal compound LCM: 46% by mass
(f) Polymerization initiator: 1% by mass
(g) Polymerizable composition: 49% by mass
(h) Dichroic dye: 2% by mass
The coating liquid of Test Example 1 was applied to the first alignment layer 22 so that black spacers 21S with a particle size of 7 μm were arranged on the first alignment layer 22, forming a coating film of Test Example 1. Next, with the coating film of Test Example 1 sandwiched between the first alignment layer 22 and the second alignment layer 23, 365 nm ultraviolet light was irradiated toward the first transparent substrate 26, forming a light-control sheet of Test Example 1 with a light-control layer thickness of 7 μm. At this time, the integrated light intensity of the ultraviolet light was set to 1380 mJ/ cm2 .
[試験例2]
試験例1と同様の製造方法によって、試験例2の調光シートを得た。
[試験例3]
スペーサー21Sの粒径を8μmに変更し、かつ試験例1の塗液を用い、紫外線の積算光量を780mJ/cm2に変更したこと以外は、試験例1の製造方法と同様にして、調光層の厚さが8μmである試験例3の調光シートを得た。
[Test Example 2]
A light-modulating sheet of Test Example 2 was obtained by the same manufacturing method as in Test Example 1.
[Test Example 3]
A light-controlling sheet of Test Example 3 having a light-controlling layer thickness of 8 μm was obtained in the same manufacturing method as Test Example 1, except that the particle size of the spacer 21S was changed to 8 μm, the coating liquid of Test Example 1 was used, and the cumulative light amount of ultraviolet light was changed to 780 mJ/ cm2 .
[試験例4]
試験例3と同様の製造方法によって、試験例4の調光シートを得た。
[試験例5]
試験例5の調光シートを製造するための塗液に対する材料(e)から材料(h)の配合比を以下に示す。
(e)液晶化合物LCM:50質量%
(f)重合開始剤:1質量%
(g)重合性組成物:45質量%
(h)二色性色素:2質量%
第1配向層22の上に、粒径が8μmである黒色のスペーサー21Sを配置するように第1配向層22の上に試験例5の塗液を塗布して試験例5の塗膜を形成した。次に、試験例5の塗膜を第1配向層22と第2配向層23とによって挟んだ状態で、第1透明基材26に向けて365nmの紫外光線を照射して、調光層の厚さが8μmである試験例5の調光シートを形成した。この際、紫外線の積算光量を810mJ/cm2に設定した。
[Test Example 4]
A light-controlling sheet of Test Example 4 was obtained by the same manufacturing method as in Test Example 3.
[Test Example 5]
The compounding ratios of materials (e) to (h) in the coating liquid for producing the light-modulating sheet of Test Example 5 are shown below.
(e) Liquid crystal compound LCM: 50% by mass
(f) Polymerization initiator: 1% by mass
(g) Polymerizable composition: 45% by mass
(h) Dichroic dye: 2% by mass
The coating liquid of Test Example 5 was applied to the first alignment layer 22 so that black spacers 21S with a particle size of 8 μm were arranged on the first alignment layer 22, forming a coating film of Test Example 5. Next, with the coating film of Test Example 5 sandwiched between the first alignment layer 22 and the second alignment layer 23, 365 nm ultraviolet light was irradiated toward the first transparent substrate 26, forming a light-control sheet of Test Example 5 with a light-control layer thickness of 8 μm. At this time, the integrated light intensity of the ultraviolet light was set to 810 mJ/ cm2 .
[試験例6]
試験例5と同様の製造方法によって、試験例6の調光シートを得た。
[試験例7]
スペーサー21Sの粒径を8μmに変更し、かつ試験例1の塗液を用い、紫外線の積算光量を920mJ/cm2に変更したこと以外は、試験例1の製造方法と同様にして、調光層の厚さが8μmである試験例7の調光シートを得た。
[Test Example 6]
A light-controlling sheet of Test Example 6 was obtained by the same manufacturing method as in Test Example 5.
[Test Example 7]
A light-controlling sheet of Test Example 7 having a light-controlling layer thickness of 8 μm was obtained in the same manufacturing method as Test Example 1, except that the particle size of the spacer 21S was changed to 8 μm, the coating liquid of Test Example 1 was used, and the cumulative light amount of ultraviolet light was changed to 920 mJ/ cm2 .
[試験例8]
スペーサー21Sの粒径を8μmに変更し、かつ試験例1の塗液を用い、紫外線の積算光量を1380mJ/cm2に変更したこと以外は、試験例1の製造方法と同様にして、調光層の厚さが8μmである試験例8の調光シートを得た。
[Test Example 8]
A light-controlling sheet of Test Example 8 having a light-controlling layer thickness of 8 μm was obtained in the same manufacturing method as Test Example 1, except that the particle size of the spacer 21S was changed to 8 μm, the coating liquid of Test Example 1 was used, and the cumulative light amount of ultraviolet light was changed to 1380 mJ/ cm2 .
[試験例9]
試験例5の塗液を用い、かつ紫外線の積算光量を840mJ/cm2に変更したこと以外は、試験例5の製造方法と同様にして、調光層の厚さが8μmである試験例9の調光シートを得た。
[Test Example 9]
A light-control sheet of Test Example 9 having a light-control layer thickness of 8 μm was obtained using the same manufacturing method as Test Example 5 , except that the coating liquid of Test Example 5 was used and the cumulative amount of ultraviolet light was changed to 840 mJ/cm2.
[試験例10]
試験例5の塗液を用い、かつ紫外線の積算光量を800mJ/cm2に変更したこと以外は、試験例5の製造方法と同様にして、調光層の厚さが8μmである試験例10の調光シートを得た。
[Test Example 10]
A light-control sheet of Test Example 10 having a light-control layer thickness of 8 μm was obtained using the same manufacturing method as Test Example 5 , except that the coating liquid of Test Example 5 was used and the cumulative amount of ultraviolet light was changed to 800 mJ/cm2.
[試験例11]
試験例1の調光シートに試験例2の調光シートを積み重ねて接合し、これによって試験例11の調光装置10を得た。この際、光学用透明粘着剤を用い、試験例1の調光シートに試験例2の調光シートを貼り付けた。
[Test Example 11]
The light-adjusting sheet of Test Example 2 was stacked and joined to the light-adjusting sheet of Test Example 1, thereby obtaining the light-adjusting device 10 of Test Example 11. In this case, the light-adjusting sheet of Test Example 2 was attached to the light-adjusting sheet of Test Example 1 using an optical transparent adhesive.
[試験例12]
試験例3の調光シートに試験例4の調光シートを積み重ねて接合し、これによって試験例12の調光装置10を得た。この際、光学用透明粘着剤を用い、試験例3の調光シートに試験例4の調光シートを貼り付けた。
[Test Example 12]
The light-adjusting sheet of Test Example 4 was stacked and joined to the light-adjusting sheet of Test Example 3, thereby obtaining the light-adjusting device 10 of Test Example 12. In this case, the light-adjusting sheet of Test Example 4 was attached to the light-adjusting sheet of Test Example 3 using an optical transparent adhesive.
[試験例13]
試験例5の調光シートに試験例6の調光シートを積み重ねて接合し、これによって試験例13の調光装置10を得た。この際、光学用透明粘着剤を用い、試験例5の調光シートに試験例6の調光シートを貼り付けた。
[Test Example 13]
The light-adjusting sheet of Test Example 6 was stacked and joined to the light-adjusting sheet of Test Example 5, thereby obtaining the light-adjusting device 10 of Test Example 13. In this case, the light-adjusting sheet of Test Example 6 was attached to the light-adjusting sheet of Test Example 5 using an optical transparent adhesive.
[試験例14]
試験例7の調光シートに試験例8の調光シートを積み重ねて接合し、これによって試験例14の調光装置10を得た。この際、光学用透明粘着剤を用い、試験例7の調光シートに試験例8の調光シートを貼り付けた。
[Test Example 14]
The light-adjusting sheet of Test Example 7 was stacked and joined with the light-adjusting sheet of Test Example 8, thereby obtaining the light-adjusting device 10 of Test Example 14. In this case, the light-adjusting sheet of Test Example 8 was attached to the light-adjusting sheet of Test Example 7 using an optical transparent adhesive.
[試験例15]
試験例9の調光シートに試験例10の調光シートを積み重ねて接合し、これによって試験例15の調光装置10を得た。この際、光学用透明粘着剤を用い、試験例9の調光シートに試験例10の調光シートを貼り付けた。
[Test Example 15]
The light-adjusting sheet of Test Example 9 was stacked and joined with the light-adjusting sheet of Test Example 10, thereby obtaining the light-adjusting device 10 of Test Example 15. In this case, the light-adjusting sheet of Test Example 10 was attached to the light-adjusting sheet of Test Example 9 using an optical transparent adhesive.
[試験例21]
試験例21の調光シートを製造するための塗液に対する材料(e)から材料(h)の配合比を以下に示す。
(e)液晶化合物LCM:55質量%
(f)重合開始剤:1質量%
(g)重合性組成物:40質量%
(h)二色性色素:2.2質量%
第1配向層22の上に、粒径が15μmである黒色のスペーサー21Sを配置するように第1配向層22の上に試験例21の塗液を塗布して試験例21の塗膜を形成した。次に、試験例21の塗膜を第1配向層22と第2配向層23とによって挟んだ状態で、第1透明基材26に向けて365nmの紫外光線を照射し、調光層の厚さが15μmである試験例21の調光シートを形成した。この際、紫外線の積算光量を1200mJ/cm2に設定した。
[Test Example 21]
The compounding ratios of materials (e) to (h) in the coating liquid for producing the light-modulating sheet of Test Example 21 are shown below.
(e) Liquid crystal compound LCM: 55% by mass
(f) Polymerization initiator: 1% by mass
(g) Polymerizable composition: 40% by mass
(h) Dichroic dye: 2.2% by mass
The coating liquid of Test Example 21 was applied onto the first alignment layer 22 so that black spacers 21S with a particle size of 15 μm were arranged on the first alignment layer 22, thereby forming a coating film of Test Example 21. Next, with the coating film of Test Example 21 sandwiched between the first alignment layer 22 and the second alignment layer 23, 365 nm ultraviolet light was irradiated toward the first transparent substrate 26, thereby forming a light-control sheet of Test Example 21 having a light-control layer thickness of 15 μm. At this time, the integrated light intensity of the ultraviolet light was set to 1200 mJ/ cm2 .
[試験例22]
配向層22,23にラビング処理を施したこと以外は、試験例21の製造方法と同様にして、調光層の厚さが15μmである試験例22の調光シートを得た。
[Test Example 22]
A light-controlling sheet of Test Example 22 having a light-controlling layer thickness of 15 μm was obtained in the same manner as in Test Example 21, except that the alignment layers 22 and 23 were subjected to rubbing treatment.
[試験例23]
試験例21の製造方法と同様にして、調光層の厚さが15μmである試験例23の調光シートを得た。
[Test Example 23]
In the same manner as in the manufacturing method of Test Example 21, a light-controlling sheet of Test Example 23 having a light-controlling layer thickness of 15 μm was obtained.
[試験例24]
試験例22の製造方法と同様にして、調光層の厚さが15μmである試験例24の調光シートを得た。
[Test Example 24]
In the same manner as in the manufacturing method of Test Example 22, a light-controlling sheet of Test Example 24 having a light-controlling layer thickness of 15 μm was obtained.
[試験例25]
試験例25の調光シートを製造するための塗液に対する材料(e)から材料(h)の配合比を以下に示す。
(e)液晶化合物LCM:55質量%
(f)重合開始剤:1質量%
(g)重合性組成物:39質量%
(h)二色性色素:3.0質量%
第1透明電極層24の上に、粒径が15μmである黒色のスペーサー21Sを配置するように第1透明電極層24の上に試験例25の塗液を塗布して試験例25の塗膜を形成した。次に、試験例25の塗膜を第1透明電極層24と第2透明電極層25とによって挟んだ状態で、第1透明基材26に向けて365nmの紫外光線を照射し、調光層の厚さが15μmである試験例21の調光シートを形成した。この際、紫外線の積算光量を1500mJ/cm2に設定した。
[Test Example 25]
The compounding ratios of materials (e) to (h) in the coating liquid for producing the light-modulating sheet of Test Example 25 are shown below.
(e) Liquid crystal compound LCM: 55% by mass
(f) Polymerization initiator: 1% by mass
(g) Polymerizable composition: 39% by mass
(h) Dichroic dye: 3.0% by mass
The coating liquid of Test Example 25 was applied to the first transparent electrode layer 24 so that black spacers 21S with a particle size of 15 μm were arranged on the first transparent electrode layer 24, thereby forming a coating film of Test Example 25. Next, with the coating film of Test Example 25 sandwiched between the first transparent electrode layer 24 and the second transparent electrode layer 25, 365 nm ultraviolet light was irradiated toward the first transparent substrate 26, thereby forming a light-control sheet of Test Example 21 with a light-control layer thickness of 15 μm. At this time, the cumulative light intensity of the ultraviolet light was set to 1500 mJ/ cm2 .
[試験例26]~[試験例29]
試験例25の製造方法と同様にして、調光層の厚さが15μmである試験例26から試験例29の調光シートを得た。
[Test Example 26] to [Test Example 29]
In the same manner as in the manufacturing method of Test Example 25, light-control sheets of Test Examples 26 to 29, each having a light-control layer thickness of 15 μm, were obtained.
[試験例30]~[試験例31]
二色性色素の配合比を4.0質量%に変更し、重合性組成物を38質量%にしたこと以外は、試験例25の製造方法と同様にして、調光層の厚さが15μmである試験例30から試験例31の調光シートを得た。
[Test Example 30] to [Test Example 31]
Except for changing the compounding ratio of the dichroic dye to 4.0% by mass and changing the polymerizable composition to 38% by mass, the manufacturing method was the same as that of Test Example 25 to obtain light-control sheets of Test Examples 30 to 31, each having a light-control layer thickness of 15 μm.
[試験例32]~[試験例37]
二色性色素の配合比を5.0質量%に変更し、重合性組成物を37質量%にしたこと以外は、試験例25の製造方法と同様にして、厚さが15μmである試験例32から試験例37の調光シートを得た。
[Test Example 32] to [Test Example 37]
The light-controlling sheets of Test Examples 32 to 37, each having a thickness of 15 μm, were obtained using the same manufacturing method as Test Example 25, except that the compounding ratio of the dichroic dye was changed to 5.0 mass% and the polymerizable composition was changed to 37 mass%.
[評価方法]
試験例1から試験例10、試験例21から試験例37の調光シートのそれぞれについて、ASTM D 1003-00に準拠した測定方法によって、全光線透過率、拡散透過率、平行線透過率、ヘイズ、およびクラリティを測定した。試験例11から試験例15の調光装置10のそれぞれについて、ASTM D 1003-00に準拠した測定方法によって、全光線透過率、拡散透過率、平行線透過率、ヘイズ、およびクラリティを測定した。なお、光学特性の測定時における調光シートの駆動信号として、周波数が50Hzである40Vの矩形波である交流電圧を用いた。また、光学特性の測定器として、ヘーズメーター(BYK haze-gard i indtrument:BYK Gardner社製)を用いた。
[Evaluation method]
For each of the light-controlling sheets of Test Examples 1 to 10 and Test Examples 21 to 37, the total light transmittance, diffuse transmittance, parallel ray transmittance, haze, and clarity were measured using a measurement method conforming to ASTM D 1003-00. For each of the light-controlling devices 10 of Test Examples 11 to 15, the total light transmittance, diffuse transmittance, parallel ray transmittance, haze, and clarity were measured using a measurement method conforming to ASTM D 1003-00. A 40 V square wave AC voltage with a frequency of 50 Hz was used as the drive signal for the light-controlling sheet during the measurement of optical properties. A haze meter (BYK haze-gard indtrument, manufactured by BYK Gardner) was used as the optical property measuring instrument.
試験例1から試験例10、試験例21から試験例37の調光シートのそれぞれについて、JIS K 0115:2004に準拠した測定方法によって、380nm以上780nm以下の可視光に対する吸光度を測定した。試験例11から試験例15の調光装置10のそれぞれについて、JIS K 0115:2004に準拠した測定方法によって、380nm以上780nm以下の可視光に対する吸光度を測定した。 For each of the light-controlling sheets in Test Examples 1 to 10 and Test Examples 21 to 37, the absorbance of visible light from 380 nm to 780 nm was measured using a measurement method in accordance with JIS K 0115:2004. For each of the light-controlling devices 10 in Test Examples 11 to 15, the absorbance of visible light from 380 nm to 780 nm was measured using a measurement method in accordance with JIS K 0115:2004.
試験例1から試験例37の調光シートが備える液晶組成物21LCについて、JIS K 0115:2004に準拠した測定方法によって、380nm以上780nm以下の可視光に対する水平配向時の吸光度である水平吸光度、および平均吸光度を測定した。平均吸光度は、液晶組成物21LCの水平配向時における吸光度と、垂直配向時における吸光度との平均値である。なお、液晶組成物21LCの吸光度は、二色性色素を含有する液晶組成物21LCを、厚さが6μmの水平配向用のセル、および厚さが6μmの垂直配向用のセルにそれぞれ入れることによって得た。 For liquid crystal composition 21LC included in the light-modulating sheets of test examples 1 to 37, the horizontal absorbance, which is the absorbance for visible light of 380 nm to 780 nm in horizontal alignment, and the average absorbance were measured using a measurement method in accordance with JIS K 0115:2004. The average absorbance is the average value of the absorbance for liquid crystal composition 21LC in horizontal alignment and the absorbance for liquid crystal composition 21LC in vertical alignment. The absorbance of liquid crystal composition 21LC containing a dichroic dye was obtained by placing liquid crystal composition 21LC in a 6 μm-thick cell for horizontal alignment and a 6 μm-thick cell for vertical alignment.
試験例1から試験例10、試験例21から試験例37のそれぞれについて、不透明時の吸光度から液晶組成物21LCの平均吸光度を差し引いた値を、平均吸光度差として算出した。試験例11から試験例15のそれぞれについて、調光装置10の不透明時の吸光度から液晶組成物21LCの平均吸光度を差し引いた値を、平均吸光度差として算出した。 For each of Test Examples 1 to 10 and Test Examples 21 to 37, the average absorbance difference was calculated as the value obtained by subtracting the average absorbance of liquid crystal composition 21LC from the absorbance of the light control device 10 when opaque. For each of Test Examples 11 to 15, the average absorbance difference was calculated as the value obtained by subtracting the average absorbance of liquid crystal composition 21LC from the absorbance of the light control device 10 when opaque.
試験例1から試験例10、試験例21から試験例37のそれぞれについて、不透明時の吸光度から液晶組成物21LCの水平吸光度を差し引いた値を、水平吸光度差として算出した。試験例11から試験例15のそれぞれについて、調光装置10の不透明時の吸光度から液晶組成物21LCの水平吸光度を差し引いた値を、水平吸光度差として算出した。 For each of Test Examples 1 to 10 and Test Examples 21 to 37, the horizontal absorbance difference was calculated as the value obtained by subtracting the horizontal absorbance of liquid crystal composition 21LC from the absorbance when opaque. For each of Test Examples 11 to 15, the horizontal absorbance difference was calculated as the value obtained by subtracting the horizontal absorbance of liquid crystal composition 21LC from the absorbance of light control device 10 when opaque.
試験例1から試験例37のそれぞれについて、調光装置10における暗状態の全光線透過率に対する明状態の全光線透過率の比を、コントラストとして算出した。試験例11から試験例15のそれぞれについて、調光装置10を構成する2つの調光シートのコントラストの合計に対する調光装置10のコントラストの比を、上昇率として算出した。 For each of Test Examples 1 to 37, the ratio of the total light transmittance in the light state to the total light transmittance in the dark state of the light control device 10 was calculated as the contrast. For each of Test Examples 11 to 15, the ratio of the contrast of the light control device 10 to the sum of the contrasts of the two light control sheets that make up the light control device 10 was calculated as the increase rate.
[評価結果]
試験例1から試験例37の評価結果を各試験例の構成と共に図3、および図4に示す。
図5は、ヘイズとコントラストとの関係、およびクラリティとコントラストとの関係を、試験例1から試験例15について示すグラフである。図6は、ヘイズとコントラストとの関係を、試験例1から試験例37について示すグラフである。図7は、水平吸光度差とコントラストとの関係、および平均吸光度差とコントラストとの関係を、試験例1から試験例15について示すグラフである。
[Evaluation results]
The evaluation results of Test Examples 1 to 37 are shown in FIGS. 3 and 4 together with the configuration of each test example.
Fig. 5 is a graph showing the relationship between haze and contrast, and the relationship between clarity and contrast, for Test Examples 1 to 15. Fig. 6 is a graph showing the relationship between haze and contrast, for Test Examples 1 to 37. Fig. 7 is a graph showing the relationship between horizontal absorbance difference and contrast, and the relationship between average absorbance difference and contrast, for Test Examples 1 to 15.
図8は、平均吸光度差とコントラストとの関係を、試験例1から試験例15、および試験例21から試験例37について示すグラフである。図9は、平行線透過率とコントラストとの関係、および拡散透過率とコントラストとの関係を、試験例1から試験例15について示すグラフである。 Figure 8 is a graph showing the relationship between the average absorbance difference and contrast for Test Examples 1 to 15 and Test Examples 21 to 37. Figure 9 is a graph showing the relationship between the parallel transmittance and contrast, and the relationship between the diffuse transmittance and contrast for Test Examples 1 to 15.
図3と図5とが示すように、試験例1から試験例10の評価結果において、1つの調光シートのヘイズが56%以上87%以下である場合、調光シートのコントラストが2.3以下に止まることが認められた。また、試験例11の評価結果において、1つの調光シートのヘイズが50%以上79%未満である場合、2つの調光シートが重ねられた調光装置10においても、コントラストが2.3以下に止まることが認められた。 As shown in Figures 3 and 5, the evaluation results for Test Examples 1 to 10 showed that when the haze of one light-adjusting sheet was between 56% and 87%, the contrast of the light-adjusting sheet remained at 2.3 or less. Furthermore, the evaluation results for Test Example 11 showed that when the haze of one light-adjusting sheet was between 50% and 79%, the contrast remained at 2.3 or less, even in a light-adjusting device 10 with two light-adjusting sheets stacked on top of each other.
これに対し、試験例12から試験例15の評価結果において、1つの調光シートのヘイズが79%以上である場合、2つの調光シートが重ねられた調光装置10において、コントラストが急峻に高まることが認められた。また、試験例11から試験例15の評価結果において、2つの調光シートのヘイズが共に79%以上である場合、2つの調光シートが重ねられた調光装置10において、コントラストの上昇率が1以上であることも認められた。 In contrast, the evaluation results of Test Examples 12 to 15 showed that when the haze of one light-adjusting sheet was 79% or higher, the contrast increased sharply in the light-adjusting device 10 in which two light-adjusting sheets were stacked. Furthermore, the evaluation results of Test Examples 11 to 15 also showed that when the haze of both light-adjusting sheets was 79% or higher, the contrast increase rate was 1 or higher in the light-adjusting device 10 in which two light-adjusting sheets were stacked.
試験例1から試験例10の評価結果において、1つの調光シートのクラリティが86%以上99%以下の範囲である場合、調光シートのコントラストが2.3以下に止まることが認められた。また、試験例11から試験例15の評価結果において、1つの調光シートのクラリティが95%±3%のなかで、2つの調光シートが重ねられた調光装置10のコントラストが大きく異なることが認められた。すなわち、1つの調光シートのクラリティと、高いコントラストを有する調光装置10との関わり合いは、認められなかった。 The evaluation results for Test Examples 1 to 10 showed that when the clarity of a single light-adjusting sheet was in the range of 86% to 99%, the contrast of the light-adjusting sheet remained at 2.3 or less. Furthermore, the evaluation results for Test Examples 11 to 15 showed that when the clarity of a single light-adjusting sheet was 95% ± 3%, the contrast of the light-adjusting device 10, which was made by stacking two light-adjusting sheets, varied significantly. In other words, no relationship was found between the clarity of a single light-adjusting sheet and a light-adjusting device 10 with high contrast.
図3、4および図6が示すように、試験例21から試験例37の評価結果において、調光シートのヘイズが79%未満である場合、1つのリバース型の調光シートと同じく、コントラストが3程度であることが認められた。これに対し、試験例21から試験例37の評価結果において、調光シートのヘイズが79%以上である場合、コントラストが急峻に高まり、2つのリバース型の調光シートを重ねたように、4程度以上の高いコントラストを得られることが認められた。 As shown in Figures 3, 4, and 6, the evaluation results for Test Examples 21 to 37 showed that when the haze of the light-adjusting sheet was less than 79%, the contrast was approximately 3, the same as that of a single reverse-type light-adjusting sheet. In contrast, the evaluation results for Test Examples 21 to 37 showed that when the haze of the light-adjusting sheet was 79% or more, the contrast increased sharply, achieving a high contrast of approximately 4 or more, as if two reverse-type light-adjusting sheets were stacked on top of each other.
図3と図7とが示すように、試験例1から試験例10の評価結果において、1つの調光シートの平均吸光度差が0.28以上0.54以下である場合、調光シートのコントラストが2.3以下に止まることが認められた。試験例1から試験例10の評価結果において、1つの調光シートの水平吸光度差が0.04以上0.25以下である場合、調光シートのコントラストが2.3以下に止まることが認められた。 As shown in Figures 3 and 7, the evaluation results for Test Examples 1 to 10 showed that when the average absorbance difference of a single light-adjusting sheet was 0.28 or more and 0.54 or less, the contrast of the light-adjusting sheet remained at 2.3 or less. The evaluation results for Test Examples 1 to 10 showed that when the horizontal absorbance difference of a single light-adjusting sheet was 0.04 or more and 0.25 or less, the contrast of the light-adjusting sheet remained at 2.3 or less.
また、試験例11の評価結果において、1つの調光シートの平均吸光度差が0.4未満である場合、2つの調光シートが重ねられた調光装置10においても、コントラストが2.3以下に止まることが認められた。また、試験例11の評価結果において、1つの調光シートの平均吸光度差が0.1未満である場合、2つの調光シートが重ねられた調光装置10においても、コントラストが2.3以下に止まることが認められた。 Furthermore, the evaluation results of Test Example 11 showed that when the average absorbance difference between one light-adjusting sheet is less than 0.4, the contrast remained at 2.3 or less even in a light-adjusting device 10 in which two light-adjusting sheets were stacked. Furthermore, the evaluation results of Test Example 11 showed that when the average absorbance difference between one light-adjusting sheet is less than 0.1, the contrast remained at 2.3 or less even in a light-adjusting device 10 in which two light-adjusting sheets were stacked.
これに対し、試験例12から試験例15の評価結果において、1つの調光シートの平均吸光度差が0.4以上である場合、2つの調光シートが重ねられた調光装置10において、コントラストが急峻に高まることが認められた。試験例12から試験例15の評価結果において、1つの調光シートの水平吸光度差が0.1以上である場合、2つの調光シートが重ねられた調光装置10において、コントラストが急峻に高まることが認められた。 In contrast, the evaluation results of Test Examples 12 to 15 showed that when the average absorbance difference between one light-adjusting sheet is 0.4 or more, the contrast increased sharply in the light-adjusting device 10 in which two light-adjusting sheets were stacked. In the evaluation results of Test Examples 12 to 15, the evaluation results of Test Examples 12 to 15 showed that when the horizontal absorbance difference between one light-adjusting sheet is 0.1 or more, the contrast increased sharply in the light-adjusting device 10 in which two light-adjusting sheets were stacked.
また、試験例11から試験例15の評価結果において、2つの調光シートの平均吸光度が共に0.4以上である場合、2つの調光シートが重ねられた調光装置10において、コントラストの上昇率が1以上であることも認められた。また、試験例11から試験例15の評価結果において、2つの調光シートの水平吸光度が共に0.1以上である場合、2つの調光シートが重ねられた調光装置10において、コントラストの上昇率が1以上であることも認められた。 Furthermore, the evaluation results of Test Examples 11 to 15 also confirmed that when the average absorbance of the two light-adjusting sheets was 0.4 or higher, the contrast increase rate was 1 or higher in the light-adjusting device 10 in which two light-adjusting sheets were stacked. Furthermore, the evaluation results of Test Examples 11 to 15 also confirmed that when the horizontal absorbance of the two light-adjusting sheets was 0.1 or higher, the contrast increase rate was 1 or higher in the light-adjusting device 10 in which two light-adjusting sheets were stacked.
また、図3、4と図8とが示すように、試験例1から試験例37の評価結果において、調光装置10における平均吸光度差が0.8未満である場合、コントラストが3程度に止まることが認められた。一方、調光装置10における平均吸光度差が0.8以上である場合、コントラストがさらに急峻に高まることも認められた。 Furthermore, as shown in Figures 3, 4, and 8, the evaluation results for Test Examples 1 to 37 showed that when the average absorbance difference in the light control device 10 was less than 0.8, the contrast remained at around 3. On the other hand, when the average absorbance difference in the light control device 10 was 0.8 or more, the contrast increased even more sharply.
図3、4と図9とが示すように、試験例1から試験例15の評価結果において、拡散透過率に対するコントラストの依存は、平行線透過率に対するコントラストの依存よりも十分に大きいことが認められた。すなわち、調光シートにおいて直進透過光の散乱を促すことは、二色性色素による吸光を高めて、コントラストの向上を加速させることが認められた。 As shown in Figures 3, 4, and 9, the evaluation results for Test Examples 1 to 15 demonstrated that the dependence of contrast on diffuse transmittance was significantly greater than the dependence of contrast on parallel transmittance. In other words, promoting the scattering of linearly transmitted light in the light-controlling sheet was shown to increase the light absorption by the dichroic dye, accelerating the improvement in contrast.
なお、図3が示すように、1つの調光シートのヘイズが79%以上、かつ全光線透過率が25%以下である場合、2つの調光シートが重ねられた調光装置10において、コントラストが4以上に高められることも認められた。1つの調光シートの平均吸光度差が0.4以上、かつ全光線透過率が25%以下である場合、2つの調光シートが重ねられた調光装置10において、コントラストが4以上に高められることも認められた。 As shown in Figure 3, when the haze of one light-adjusting sheet is 79% or more and the total light transmittance is 25% or less, it was also confirmed that the contrast in a light-adjusting device 10 in which two light-adjusting sheets are stacked can be increased to 4 or more. When the average absorbance difference in one light-adjusting sheet is 0.4 or more and the total light transmittance is 25% or less, it was also confirmed that the contrast in a light-adjusting device 10 in which two light-adjusting sheets are stacked can be increased to 4 or more.
また、1つの調光シートのヘイズが79%以上、かつ拡散透過率が16%以下である場合、2つの調光シートが重ねられた調光装置10において、コントラストが4以上に高められることの確度が高められることも認められた。1つの調光シートの平均吸光度差が0.4以上、かつ拡散透過率が16%以下である場合、2つの調光シートが重ねられた調光装置10において、コントラストが4以上に高められることの確度が高められることも認められた。 It was also found that when the haze of one light-adjusting sheet is 79% or more and the diffuse transmittance is 16% or less, the probability of the contrast being increased to 4 or more in a light-adjusting device 10 in which two light-adjusting sheets are stacked is increased. It was also found that when the average absorbance difference of one light-adjusting sheet is 0.4 or more and the diffuse transmittance is 16% or less, the probability of the contrast being increased to 4 or more in a light-adjusting device 10 in which two light-adjusting sheets are stacked is increased.
また、1つの調光シートのヘイズが79%以上、かつ平行線透過率が5%以下である場合、2つの調光シートが重ねられた調光装置10において、コントラストが4以上に高められることの確度が高められることも認められた。1つの調光シートの平均吸光度差が0.4以上、かつ平行線透過率が5%以下である場合、2つの調光シートが重ねられた調光装置10において、コントラストが4以上に高められることの確度が高められることも認められた。 It was also found that when the haze of one light-adjusting sheet is 79% or more and the parallel ray transmittance is 5% or less, the probability of the contrast being increased to 4 or more in a light-adjusting device 10 in which two light-adjusting sheets are stacked is increased. It was also found that when the average absorbance difference of one light-adjusting sheet is 0.4 or more and the parallel ray transmittance is 5% or less, the probability of the contrast being increased to 4 or more in a light-adjusting device 10 in which two light-adjusting sheets are stacked is increased.
また、1つの調光シートのヘイズが79%以上、かつクラリティが95%以下である場合、2つの調光シートが重ねられた調光装置10において、コントラストが4以上に高められることの確度が高められることも認められた。1つの調光シートの平均吸光度差が0.4以上、かつクラリティが95%以下である場合、2つの調光シートが重ねられた調光装置10において、コントラストが4以上に高められることの確度が高められることも認められた。 It was also found that when the haze of one light-adjusting sheet is 79% or more and the clarity is 95% or less, the probability of the contrast being increased to 4 or more in a light-adjusting device 10 in which two light-adjusting sheets are stacked is increased. It was also found that when the average absorbance difference of one light-adjusting sheet is 0.4 or more and the clarity is 95% or less, the probability of the contrast being increased to 4 or more in a light-adjusting device 10 in which two light-adjusting sheets are stacked is increased.
以上説明したように、上記実施形態によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
(1)調光装置10の平均吸光度差が0.8以上であるため、調光装置10におけるコントラストを大きく高めることが可能となる。
As described above, according to the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) Since the average absorbance difference of the light control device 10 is 0.8 or more, the contrast of the light control device 10 can be significantly improved.
(2)調光装置10を構成する各調光シートにおける不透明のヘイズが79%以上であるため、調光装置10におけるコントラストを大きく高めることの実効性が高まる。
(3)調光装置10を構成する各調光シートにおける平均吸光度差が0.4以上であるため、調光装置10におけるコントラストを大きく高めることの実効性が高まる。
(2) Since the opaque haze of each light-controlling sheet constituting the light-controlling device 10 is 79% or more, the effectiveness of significantly increasing the contrast in the light-controlling device 10 is enhanced.
(3) Since the difference in average absorbance between the light-adjusting sheets constituting the light-adjusting device 10 is 0.4 or more, the effectiveness of significantly increasing the contrast in the light-adjusting device 10 is enhanced.
(4)条件1を満たすことに加え、条件4から条件7の少なくとも1つを満たす構成であれば、上記(1)、(2)に準じた効果を得ることの実行性が高まる。
(5)条件1を満たすリバース型の調光シートを重ねた調光装置10であれば、配向層22,23や反応性メソゲン化合物による配向規制力のみで暗状態を形成する調光装置10であっても、高いコントラストを得ることが可能ともなる。
(4) If the configuration satisfies not only condition 1 but also at least one of conditions 4 to 7, the feasibility of obtaining effects equivalent to (1) and (2) above is increased.
(5) If the dimming device 10 is equipped with a reverse-type dimming sheet that satisfies condition 1, it is possible to obtain high contrast even in a dimming device 10 that forms a dark state solely through the alignment control force of the alignment layers 22, 23 or the reactive mesogenic compound.
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21において、透明高分子層21Pの空隙21Dは、透明高分子層21Pの厚さ方向における全体に分散してもよいし、透明高分子層21Pの厚さ方向に全体にわたり均一に分散してもよい。
The above-described embodiment can be modified as follows.
In the light-controlling layer 21, the voids 21D of the transparent polymer layer 21P may be dispersed throughout the entire transparent polymer layer 21P in the thickness direction, or may be dispersed uniformly throughout the entire transparent polymer layer 21P in the thickness direction.
LCM…液晶化合物
10…調光装置
11…調光シート
11UN1…第1調光ユニット
11UN2…第2調光ユニット
21…調光層
21D…空隙
21L…透明高分子層
21LC…液晶組成物
22…第1配向層
23…第2配向層
24…第1透明電極層
25…第2透明電極層
26…第1透明基材
27…第2透明基材
LCM...liquid crystal compound 10...light control device 11...light control sheet 11UN1...first light control unit 11UN2...second light control unit 21...light control layer 21D...gap 21L...transparent polymer layer 21LC...liquid crystal composition 22...first alignment layer 23...second alignment layer 24...first transparent electrode layer 25...second transparent electrode layer 26...first transparent substrate 27...second transparent substrate
Claims (10)
空隙を有し、前記空隙が前記液晶組成物に埋められる透明高分子層と、を備え、
前記液晶化合物の配向変更で透明から不透明に可逆的に変わる調光装置であって、
前記調光装置における前記不透明時の吸光度から前記液晶組成物の平均吸光度を差し引いた値である吸光度差が0.8以上であり、
前記平均吸光度は、前記液晶組成物における水平配向時の吸光度と垂直配向時の吸光度との平均値であり、
前記水平配向時の吸光度は、前記液晶化合物と前記二色性色素とを含有する前記液晶組成物を、厚さが6μmの水平配向用のセルに入れることによって得られた吸光度であり、
前記垂直配向時の吸光度は、前記液晶化合物と前記二色性色素とを含有する前記液晶組成物を、厚さが6μmの垂直配向用のセルに入れることによって得られた吸光度である
ことを特徴とする調光装置。 a liquid crystal composition containing a liquid crystal compound and a dichroic dye;
a transparent polymer layer having voids, the voids being filled with the liquid crystal composition;
A light control device that can be reversibly changed from transparent to opaque by changing the orientation of the liquid crystal compound,
an absorbance difference, which is a value obtained by subtracting an average absorbance of the liquid crystal composition from the absorbance of the light control device in the opaque state , is 0.8 or more;
the average absorbance is an average value of the absorbance in the horizontal alignment and the absorbance in the vertical alignment of the liquid crystal composition,
the absorbance in the horizontal alignment state is an absorbance obtained by placing the liquid crystal composition containing the liquid crystal compound and the dichroic dye in a cell for horizontal alignment having a thickness of 6 μm,
The absorbance in the case of vertical alignment is the absorbance obtained by placing the liquid crystal composition containing the liquid crystal compound and the dichroic dye in a cell for vertical alignment having a thickness of 6 μm.
A light control device characterized by:
透明から不透明に可逆的に変わる第2調光シートと、を備え、
前記第1調光シートが前記第2調光シートに重ねられ、
前記透明高分子層が、積層構造体であり、
前記第1調光シートは、
前記透明高分子層を構成する第1透明高分子層と、
前記第1透明高分子層の前記空隙を埋め、かつ前記液晶組成物を構成する第1液晶組成物と、を備え、
前記第2調光シートは、
前記透明高分子層を構成する第2透明高分子層と、
前記第2透明高分子層の前記空隙を埋め、かつ前記液晶組成物を構成する第2液晶組成物と、を備え、
前記第1調光シートと前記第2調光シートとが同時に不透明に変わる、
請求項1に記載の調光装置。 a first light-controlling sheet that reversibly changes from transparent to opaque;
a second light-controlling sheet that reversibly changes from transparent to opaque;
The first light controlling sheet is overlaid on the second light controlling sheet,
the transparent polymer layer is a laminated structure,
The first light controlling sheet is
a first transparent polymer layer constituting the transparent polymer layer;
a first liquid crystal composition that fills the voids in the first transparent polymer layer and constitutes the liquid crystal composition;
The second light controlling sheet is
a second transparent polymer layer constituting the transparent polymer layer;
a second liquid crystal composition that fills the voids in the second transparent polymer layer and constitutes the liquid crystal composition;
The first light-controlling sheet and the second light-controlling sheet simultaneously become opaque.
The light control device according to claim 1 .
前記調光シートにおける前記不透明時の吸光度から前記液晶組成物の平均吸光度を差し引いた値である吸光度差が0.4以上である
請求項2に記載の調光装置。 The first light controlling sheet and the second light controlling sheet are separate light controlling sheets,
The light control device according to claim 2 , wherein an absorbance difference, which is a value obtained by subtracting an average absorbance of the liquid crystal composition from the absorbance of the light control sheet in the opaque state, is 0.4 or more.
前記調光シートにおける前記不透明時のヘイズが79%以上である
請求項2または3に記載の調光装置。 The first light controlling sheet and the second light controlling sheet are separate light controlling sheets,
The light-adjusting device according to claim 2 or 3, wherein the haze of the light-adjusting sheet in the opaque state is 79% or more.
前記調光シートにおける前記不透明時の全光線透過率が25%以下である
請求項2または3に記載の調光装置。 The first light controlling sheet and the second light controlling sheet are separate light controlling sheets,
The light-adjusting device according to claim 2 or 3, wherein the light-adjusting sheet has a total light transmittance of 25% or less when opaque.
前記調光シートにおける前記不透明時の拡散透過率が16%以下である
請求項2または3に記載の調光装置。 The first light controlling sheet and the second light controlling sheet are separate light controlling sheets,
The light-adjusting device according to claim 2 or 3, wherein the diffuse transmittance of the light-adjusting sheet in the opaque state is 16% or less.
前記調光シートにおける前記不透明時の平行線透過率が5%以下である
請求項2または3に記載の調光装置。 The first light controlling sheet and the second light controlling sheet are separate light controlling sheets,
The light-adjusting device according to claim 2 or 3, wherein the parallel ray transmittance of the light-adjusting sheet in the opaque state is 5% or less.
前記調光シートにおける前記不透明時のクラリティが95%以下である
請求項2または3に記載の調光装置。 The first light controlling sheet and the second light controlling sheet are separate light controlling sheets,
The light-adjusting device according to claim 2 or 3, wherein the clarity of the light-adjusting sheet in the opaque state is 95% or less.
前記調光シートは、
第1透明電極層と、
第2透明電極層と、
前記第1透明電極層と前記透明高分子層との間に位置する第1配向層と、
前記第2透明電極層と前記透明高分子層との間に位置する第2配向層と、を備え、
前記調光シートの厚さが10μm以下である、
請求項2または3に記載の調光装置。 The first light controlling sheet and the second light controlling sheet are separate light controlling sheets,
The light-controlling sheet is
a first transparent electrode layer;
A second transparent electrode layer;
a first alignment layer located between the first transparent electrode layer and the transparent polymer layer;
a second alignment layer located between the second transparent electrode layer and the transparent polymer layer;
The thickness of the light-controlling sheet is 10 μm or less.
The light control device according to claim 2 or 3.
請求項1に記載の調光装置。 The light control device according to claim 1 , wherein the transparent polymer layer has a single layer structure.
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