CN111527444A - 调光片材及调光窗 - Google Patents

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Abstract

本发明的调光片材(10)具备：一对取向层，具有第1取向层(11a)和第2取向层(11b)；调光层(12)，被第1取向层(11a)和第2取向层(11b)夹着，包含聚合物网络(12a)和多个畴(12b)，多个畴分散在聚合物网络(12a)中且由含有液晶分子(12c1)和二色性色素(12c2)的液晶组成物(12c)填充；一对透明电极(13a，13b)，夹着一对取向层；及偏光层(14)，相对于第1取向层(11a)位于与调光层(12)相反的一侧。调光层(12)的透射率通过对一对透明电极(13a，13b)的驱动电压的施加而升高，一对取向层在透明电极间未被施加驱动电压的状态下，使液晶分子(12c1)及二色性色素(12c2)相对于一对取向层水平取向并且以从调光层(12)的厚度方向观察时二色性色素(12c2)的吸收轴与偏光层(14)的吸收轴交叉的方式取向。

Description

调光片材及调光窗
技术领域
本发明涉及调光片材及具备调光片材的调光窗。
背景技术
已知有具备含有高分子网络型液晶的调光层的调光片材。调光片材具备：一对透明薄膜；被一对透明薄膜夹着的一对透明电极；以及位于一对透明电极间的调光层。调光层包括：具有三维的网眼状的聚合物网络；以及位于聚合物网络所划分的多个畴内的液晶组成物。这样的调光片材中，调光片材被施加驱动电压时与调光片材未被施加驱动电压时之间，调光层的透射率不同(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:特开2006－162823号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，已知一部分调光片材能够通过二色性色素呈现特定的颜色。该调光片材与施加于调光片材的驱动电压相应地，在透明的状态与呈现规定颜色且不透明的状态之间变化。出于提高车辆的美观性的目的，提出在车体所具备的窗安装这样的调光片材。
在该调光片材中，为了提高调光片材的透明性，优选较薄地形成调光层的厚度。另一方面，若调光层的厚度变薄，则调光层中包含的二色性色素的量因厚度而受限制，因此导致显色性低下。这样，由于透射性的提高与显色性的提高处于此消彼长的关系，因此期待能够兼顾透明性的提高和显色性的提高的调光片材。
本发明的目的在于提供一种能够兼顾透射性的提高和显色性的提高的调光片材及调光窗。
用于解决课题的手段
用于解决上述课题的调光片材具备：一对取向层，具有第1取向层和第2取向层；调光层，被所述第1取向层和所述第2取向层夹着，并包含聚合物网络和多个畴，该多个畴分散在所述聚合物网络中，且由含有液晶分子和二色性色素的液晶组成物填充；一对透明电极，夹着所述一对取向层；以及偏光层，相对于所述第1取向层位于与所述调光层相反的一侧，所述调光层的透射率通过对所述一对透明电极的驱动电压的施加而升高，所述一对取向层在所述透明电极间未被施加所述驱动电压的状态下，使所述液晶分子以及所述二色性色素相对于所述一对取向层水平取向，并且，使所述液晶分子以及所述二色性色素以从所述调光层的厚度方向观察时所述二色性色素的吸收轴与所述偏光层的吸收轴交叉的方式取向。
用于解决上述课题的调光窗具备：透射光的透射部；包围所述透射部的框体；以及上述调光片材。所述调光片材位于所述透射部。
该情况下，在透明电极间未被施加驱动电压时，调光片材为不透明。此时，二色性色素水平取向。因此，与二色性色素在调光层之中随机排列的情况相比，由二色性色素带来的调光层的吸光度变大。因而，不会增大调光层的厚度、或增大二色性色素的浓度。因此，在调光层的内部不易产生散射的状态下，能够提高二色性色素使调光层的显色性。作为结果，能够在调光片材中兼顾显色性的提高和透明性的提高。
在上述调光片材中，也可以是，在所述液晶分子中，异常光的折射率比正常光的折射率大，所述聚合物网络的折射率与所述正常光的折射率之差比所述异常光的折射率与所述正常光的折射率之差小。
该情况下，聚合物网络的折射率接近于正常光的折射率，因此，在光入射到被水平取向的液晶分子时，能够使液晶分子的折射率、即异常光的折射率与聚合物网络的折射率之差，接近于异常光的折射率与正常光的折射率之差。因而，在调光层为不透明时，在调光层中容易产生散射。作为结果，能够增大调光层为透明时与为不透明时的透射率之差。
所述聚合物网络的折射率也可以与所述正常光的折射率相等。
该情况下，在光入射到被水平取向的液晶分子时，能够使液晶分子的折射率与聚合物网络的折射率之差，等于异常光的折射率与正常光的折射率之差。由此，在调光层为不透明时，调光层中更容易产生散射。
也可以是，所述调光片材还具备夹着所述一对透明电极的一对透明基材，所述一对透明基材包含第1透明基材以及第2透明基材，所述第1透明基材位于所述第1取向层与所述偏光层之间，所述偏光层包含偏光片和夹着所述偏光片的一对透明薄膜，所述一对透明薄膜包含相对于所述偏光片位于与所述第1透明基材相反的一侧的第1透明薄膜、以及位于所述偏光片与所述第1透明基材之间的第2透明薄膜，所述第2透明薄膜的厚度比所述第1透明薄膜的厚度薄。
该情况下，与第2透明薄膜的厚度为第1透明薄膜的厚度以上的情况相比，能够减薄位于调光层与偏光片之间的层的厚度。由此，与第2透明薄膜的厚度为第1透明薄膜的厚度以上的情况相比，抑制了透射了调光层的光从偏光片透射。
也可以是，所述调光片材还具备夹着所述一对透明电极的一对透明基材，所述一对透明基材包含第1透明基材以及第2透明基材，所述第1透明基材位于所述第1取向层与所述偏光层之间，所述偏光层包含与所述第1透明基材接触的偏光片、以及相对于述偏光片位于与所述第1透明基材相反的一侧且与所述偏光片接触的透明薄膜。
该情况下，偏光层仅具备位于比偏光片靠外侧的位置的透明薄膜。因此，与在调光片材的厚度方向上在偏光片的两侧存在透明薄膜的情况相比，能够减薄位于调光层与偏光片之间的层的厚度，并且，能够减少层数。由此，与在偏光片的两侧存在透明薄膜的情况相比，抑制了透射调光层后的光从偏光片透射。
上述调光片材中也可以是，所述一对透明电极包含被所述第1取向层和所述偏光层夹着的第1透明电极、以及相对于所述第2取向层位于与所述调光层相反的一侧的第2透明电极，所述一对透明基材包含所述第1透明基材及第2透明基材，所述调光片材还具备相对于所述偏光层位于与所述第1透明基材相反的一侧的第1硬涂层、以及相对于所述第2透明基材位于与所述第2透明电极相反的一侧的第2硬涂层中的至少1个。
该情况下，调光片材具备硬涂层。因此，在位于硬涂层内侧的层，抑制了化学损伤及物理损伤的至少一方。
也可以是，所述调光窗是划分车室的车体的一部分，所述透射部具备板构件，所述板构件具有透光性，包括面向所述车室内的内侧面和面向所述车室外的外侧面，所述调光片材以所述偏光层被所述板构件和所述调光层夹着的方式位于所述内侧面。
该情况下，从车体的外部入射到调光窗的光经由偏光层而向调光层入射，因此，与光不经由偏光层而向调光层入射的情况相比，向调光层入射的光的成分被限制。由此，抑制了调光层劣化。
在上述调光窗中，也可以是，所述偏光层的厚度为25μm以上120μm以下。构成车体的透射部多数情况下是具有曲率的形状。就该点而言，在上述的情况下，由于偏光层的厚度为25μm以上120μm以下，因此，偏光层呈现仅使特定的光成分透射的功能、且抑制了因偏光层的厚度而导致调光片材不易粘贴到具有曲率的透射部上的情况。
在上述调光窗中，也可以是，所述透射部包括具有透光性的2张板构件，所述调光片材被所述2张板构件夹着。根据上述构成，调光片材被2张板构件保护而免受化学损伤以及物理损伤的至少一方。
在上述调光窗中，也可以是，所述偏光层的厚度为25μm以上120μm以下。该情况下，偏光层呈现仅使特定的光成分透射的功能、且抑制了由于偏光层的厚度而导致调光片材与透射部的厚度的合计过厚。
发明效果
根据本发明，能够兼顾透射性的提高和显色性的提高。
附图说明
图1是表示一实施方式中的调光片材的构造的截面图。
图2是表示上述一实施方式中的调光片材的构造的截面图。
图3是表示上述一实施方式的调光片材中的调光层和偏光层的第1例的截面图。
图4是表示上述一实施方式的调光片材中的调光层和偏光层的第2例的截面图。
图5是用于说明以往的调光片材的作用的作用图。
图6是用于说明以往的调光片材的作用的作用图。
图7是用于说明上述一实施方式中的调光片材的作用的作用图。
图8是用于说明上述一实施方式中的调光片材的作用的作用图。
图9是表示上述一实施方式中的调光片材的其他构造的截面图。
图10是表示车辆的构造的立体图。
图11是表示调光窗中的第1例的构造的截面图。
图12是表示调光窗中的第2例的构造的截面图。
具体实施方式
参照图1至图12，对调光片材以及调光窗的一实施方式进行说明。图1示出了调光片材所具备的透明电极间未被施加驱动电压的状态，图2示出了透明电极间被施加驱动电压的状态。另外，图1以及图2中，为了便于说明调光层的构成，夸张地表示了调光层中包含的畴。以下，依次说明调光片材的构成、调光片材的作用及调光窗的构成。
[调光片材的构成]
参照图1对调光片材的构成进行说明。另外，在本实施方式中，词语“片材”是指相对于厚度具有大面积的表面的构造体，包括词语“薄膜”。调光片材10具备一对取向层和调光层12。一对取向层包括第1取向层11a和第2取向层11b。调光层12被第1取向层11a和第2取向层11b夹着，并且，第1取向层11a以及第2取向层11b分别与调光层12接触。调光层12包含聚合物网络12a和分散在聚合物网络12a中的多个畴12b。各畴12b中填充有包含液晶分子12c1和二色性色素12c2的液晶组成物12c。这样的调光层一般被称作高分子网络型液晶(PNLC)。
调光片材10还具备：夹着一对取向层的一对透明电极；以及相对于第1取向层11a位于与调光层12相反的一侧的偏光层14。一对透明电极包括第1透明电极13a和第2透明电极13b。由第1取向层11a、调光层12及第2取向层11b形成的层叠体被第1透明电极13a和第2透明电极13b夹着。
调光层12的透射率通过对一对透明电极的驱动电压的施加而升高。一对取向层在第1透明电极13a与第2透明电极13b之间未被施加驱动电压的状态下，使液晶分子12c1以及二色性色素12c2相对于一对取向层水平取向，并且，使液晶分子12c1以及二色性色素12c2以从调光层12的厚度方向观察时二色性色素12c2的吸收轴与偏光层14的吸收轴正交的方式取向。另外，一对透明电极未被施加驱动电压的状态下的取向是液晶分子12c1的初始取向。
多个畴12b中包括与第1取向层11a或者第2取向层11b接触的畴12b。此外，在多个畴12b中，相邻的畴12b彼此相互连接。换言之，各畴12b内的液晶组成物12c与聚合物网络12a相分离，并且，与其他畴12b内的液晶组成物12c连续。
因此，位于各畴12b内的液晶分子12c1以及二色性色素12c2通过对调光层12的驱动电压的施加，而与其他畴12b中含有的液晶分子12c1以及二色性色素12c2连动地改变取向。在关注多个畴12b之中的1个而估计该畴12b的大小的情况下，通过拍摄聚合物网络12a而得的图像的解析，利用虚拟的圆而概算出该畴12b的大小。
调光片材10还具备一对透明基材。一对透明基材之中，位于第1透明电极13a与偏光层14之间的透明基材是第1透明基材15a，相对于第2透明电极13b位于与第2取向层11b相反的一侧的透明基材是第2透明基材15b。以下，进一步详细地说明调光片材10所具备的各层。
[透明基材]
第1透明基材15a以及第2透明基材15b具有使可见光透射的透光性。第1透明基材15a以及第2透明基材15b能够使用树脂制的薄膜、或者玻璃基板。形成树脂制的薄膜的材料例如能够使用聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯醇(PVA)、以及聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等。
[透明电极]
第1透明电极13a以及第2透明电极13b具有使可见光透射的透光性。形成各透明电极的材料例如能够使用金属氧化物、有机聚合物、金属纳米线及碳纳米管(CNT)等中的任意一种。金属氧化物例如能够列举出氧化铟锡(ITO)、氧化锡(TO)、氧化锌(ZnO)及氟掺杂氧化锡(FTO)等。有机聚合物能够使用具有透光性且具有导电性的聚合物。
[偏光层]
偏光层14包括偏光片。偏光片例如能够通过使树脂制的薄膜吸附二色性色素后、使吸附后的薄膜沿着规定的方向延伸而形成。形成薄膜的材料例如能够使用聚乙烯醇及聚对苯二甲酸乙二醇酯等。二色性色素例如能够使用含有碘的色素及有机色素等。
[取向层]
构成一对取向层的各取向层具有使可见光透射的透光性。如上述那样，在一对取向层在液晶分子12c1以及二色性色素12c2的初始取向中，使液晶分子12c1以及二色性色素12c2相对于一对取向层水平取向，并且使其以从调光层12的厚度方向观察时偏光层14的吸收轴与二色性色素12c2的吸收轴正交的方式取向。
因此，第1取向层11a以及第2取向层11b的双方为水平取向层。即，各取向层具有以使液晶分子12c1的长轴方向沿着取向层所延展的平面的方式使液晶分子12c1取向的取向限制力。并且，各取向层具有以使由各取向层进行了取向的液晶分子12c1的长轴方向相互平行的方式使液晶分子12c1取向的取向限制力。根据这样的取向层，能够将液晶分子12c1以及二色性色素12c2的初始取向设为水平取向。另外，水平取向也称作均相取向。取向层还以从调光片材10的厚度方向观察时液晶分子12c1的长轴方向与偏光层14的吸收轴正交的方式使液晶分子12c1以及二色性色素12c2取向。
另外，各取向层能够由通过光的照射而呈现规定的取向限制力的光取向层而具体化。此外，各取向层还能够通过以下的方法形成。首先，准备聚酰亚胺制的薄膜。然后，对薄膜的1个面、为在调光片材10中与调光层12接触的面，实施与液晶分子12c1的初始取向对应的摩擦处理。由此，能够得到各取向层。
[调光层]
[液晶组成物]
液晶组成物12c可以是除了液晶分子12c1以及二色性色素12c2之外还包含聚合物网络12a的形成所使用的紫外线聚合性化合物12c3的未反应部分，也可以是不包含紫外线聚合性化合物12c3的未反应部分。
液晶分子12c1能够使用具有向列型液晶相且具有正的介电常数各向异性的液晶分子。通过将具有向列型液晶相且具有正的介电常数各向异性的液晶分子作为液晶分子12c1而使用，从而通过对一对透明电极的驱动电压的施加，使得液晶分子12c1的取向从水平取向变为垂直取向。通过液晶分子12c1的取向从水平取向变为垂直取向，二色性色素12c2的取向也从水平取向变为垂直取向。
另外，本实施方式的调光层12中，液晶分子12c1的折射率各向异性优选为0.1以下。折射率各向异性Δn由以下的式子表示。
Δn＝ne－no……式(1)
式(1)中，ne为异常光的折射率，no为正常光的折射率。
二色性色素12c2是在可见光的吸收中具有各向异性的色素分子。透射调光层12后的光的颜色根据二色性色素12c2的长轴延伸的方向、换言之吸收轴的延伸方向而不同。二色性色素12c2可以仅包含1种色素，也可以包含多种色素。例如，在调光层12是呈黑色的构成、且作为二色性色素12c2仅包含1种色素时，二色性色素12c2能够使用黑色用色素，即将可见光的波长区域中包含的绝大多数波长的光吸收的色素。此外，在调光层12中作为二色性色素12c2包含多种色素时，二色性色素12c2能够使用在可见光的波长区域具有相互不同的吸收波长带的多种色素。
在二色性色素12c2包含多种色素时，例如能够由黄色用色素、红色用色素及蓝色用色素的3种色素生成二色性色素12c2。另外，黄色用色素的吸收波长带包含3个色素中波长最短的区域。蓝色用色素的吸收波长带包含在3个色素中波长最长的区域。红色用色素的吸收波长带包含位于其他色素的吸收波长带的期间的区域。各色素的吸收波长带中也可以包含其他色素的吸收波长带的一部分。二色性色素12c2例如能够使用偶氮系色素、蒽醌系色素及萘醌系色素等。
[聚合物网络]
形成聚合物网络12a的材料能够使用紫外线聚合性化合物12c3。紫外线聚合性化合物12c3通过紫外线的照射而与其他紫外线聚合性化合物12c3聚合而形成聚合物网络12a。聚合物网络12a可以包含光学各向同性的高分子，也可以包含液晶高分子。换言之，紫外线聚合性化合物12c3可以是光学各向同性的化合物，也可以是包含液晶分子的化合物。
光学各向同性的化合物能够使用单官能紫外线聚合性化合物、二官能紫外线聚合性化合物及多官能紫外线聚合性化合物。单官能紫外线聚合性化合物例如可列举丙烯酸酯化合物、甲基丙烯酸酯化合物及各化合物的低聚物。丙烯酸酯化合物例如可列举丙烯酸丁基乙酯及丙烯酸环己酯等。甲基丙烯酸酯化合物可列举甲基丙烯酸N，N-二甲基氨基乙酯及甲基丙烯酸苯氧基乙酯。
二官能紫外线聚合性化合物例如可列举茋化合物、二丙烯酸酯化合物、二甲基丙烯酸酯化合物及各化合物的低聚物等。多官能紫外线聚合性化合物例如可列举三丙烯酸酯化合物、四丙烯酸酯化合物、三(甲基丙烯酸酯)化合物、四(甲基丙烯酸酯)化合物及各化合物的低聚物等。
在聚合物网络12a包含光学各向同性的高分子的构成中，优选为，在液晶分子12c1为垂直取向时，高分子的折射率与液晶分子12c1的平均折射率彼此大致相等。另外，液晶分子12c1的平均折射率是对液晶分子12c1中的异常光的折射率和正常光的折射率进行了平均而得的值。
另外，紫外线聚合性化合物12c3可以包含1种上述的化合物，也可以包含2种以上。此外，液晶组成物12c为了促进聚合物网络12a的形成，可以包含通过紫外线的照射而产生自由基的聚合引发剂。
包含液晶分子的化合物能够使用主链型的介晶化合物、侧链型的介晶化合物及复合型介晶化合物中的任一种。另外，介晶化合物包含具有含有芳香环的棒状或板状的介晶基团。主链型的介晶化合物是仅在主链含有介晶基团的介晶化合物，侧链型的介晶化合物是仅在侧链含有介晶基团的介晶化合物。复合型介晶化合物是在主链和侧链这两者含有介晶基团的介晶化合物。
在聚合物网络12a中包含的液晶高分子中，构成高分子的单位构造、且为与聚合前的液晶分子对应的构造的取向被固定为由取向层所具有的取向限制力规定的取向。一对取向层如上述那样构成为使填充在畴12b中的液晶分子12c1水平取向，因此，聚合物网络12a中包含的单位构造的取向、即液晶高分子的取向被固定为水平取向。
在调光层12中，与第1取向层11a接触的面是表面，与第2取向层11b接触的面是背面。在调光层12的表面以及背面上聚合物网络12a中包含的各畴12b所占据的区域的长度是该畴12b的畴径。各畴12b所占据的区域的长度是通过上述的图像解析将该畴12b视为虚拟的圆时的直径的长度。例如，畴径的平均值是0.1μm以上5μm以下，优选为0.2μm以上3μm以下，更优选为0.5μm以上2μm以下。
由于畴径的平均值为0.1μm以上，因此，抑制了畴12b内包含的液晶分子12c1贴附到聚合物网络12a之中划分该畴12b的部分上，进而抑制了位于畴12b内的液晶分子12c1的取向难改变。此外，由于畴径的平均值为5μm以下，因此，畴径的平均值相对于调光层12的厚度足够小，由此，容易形成聚合物网络12a。
在液晶分子12c1中，优选为，异常光的折射率ne大于正常光的折射率no，聚合物网络的折射率np与正常光的折射率no之差小于异常光的折射率ne与正常光的折射率no之差。由此，聚合物网络12a的折射率np接近于正常光的折射率no，因此，光入射到被水平取向的液晶分子12c1时，能够使液晶分子12c1的折射率、即异常光的折射率ne与聚合物网络12a的折射率np之差，接近于异常光的折射率ne与正常光的折射率no之差。因而，在调光层12为不透明时，在调光层12中容易产生散射。作为结果，能够增大调光层12为透明时与为不透明时的透射率之差。
此外，更优选聚合物网络12a的折射率np等于正常光的折射率no。在光入射到被水平取向的液晶分子12c1时，能够使液晶分子12c1的折射率与聚合物网络12a的折射率np之差，等于异常光的折射率ne与正常光的折射率no之差。由此，在调光层12为不透明时，在调光层12中更容易产生散射。
进而，关于聚合物网络12a的折射率np、液晶分子12c1中的异常光的折射率ne及液晶分子12c1中的正常光的折射率no，优选这3个值的最大值与最小值之差为0.16以下。通过聚合物网络12a的折射率与位于由聚合物网络12a划分的畴12b内的液晶分子12c1的折射率之差为0.16以下，从而抑制了入射到调光层12的光的散射过大。由此，抑制了调光层12为透明时的透射率变低。
在此，参照图3以及图4，在上述的调光片材10中，进一步详细地说明调光层12的构造和偏光层14的构造。以下，参照图3对调光层12和偏光层14的第1例进行说明，参照图4对调光层12和偏光层14的第2例进行说明。另外，在图3以及图4中，为了方便图示，省略了位于第1透明基材15a与调光层12之间的第1取向层11a以及第1透明电极13a的图示、以及位于第2透明基材15b与调光层12之间的第2取向层11b以及第2透明电极13b的图示。
如图3所示，偏光层14由偏光片14a、第1透明薄膜14b及第2透明薄膜14c构成。偏光片14a在偏光层14的厚度方向上，被第1透明薄膜14b和第2透明薄膜14c夹着。第1透明薄膜14b以及第2透明薄膜14c例如能够使用三乙酰纤维素(TAC)制的薄膜。偏光片14a如上述那样能够使用含有二色性色素的树脂性的薄膜。
调光层12的厚度例如为5μm以上30μm以下，夹着调光层12的第1透明基材15a以及第2透明基材15b各自的厚度例如为50μm。调光层12中，有若增厚调光层12的厚度则一方面能够增浓调光层12的颜色、但另一方面调光层12的雾度变大这样的此消彼长的关系成立。因此，为了增浓调光层12的颜色则优选调光层12较厚，为了减小调光层12的雾度则优选调光层12较薄。调光层12的厚度能够根据调光片材被使用的用途而适当地选择。在偏光层14中，偏光片14a的厚度例如为20μm，第1透明薄膜14b以及第2透明薄膜14c各自的厚度例如为50μm。
在调光层12未被施加驱动电压时，从抑制透射调光层12后的光从偏光层14透射这一点出发，优选位于调光层12与偏光片14a之间的层的厚度较薄，此外，优选位于调光层12与偏光片14a之间的层数较少。由此，在位于调光层12与偏光片14a之间的层的界面产生的光的折射等能够抑制透射调光层12后的光从偏光片14a透射。
因此，在偏光层14中，优选第2透明薄膜14c的厚度比第1透明薄膜14b的厚度薄。由此，与第2透明薄膜14c的厚度为第1透明薄膜14b的厚度以上的情况相比，抑制了透射调光层12后的光从偏光片14a透射。此外，在夹着调光层12的2个透明薄膜中，优选第1透明基材15a的厚度比第2透明基材15b的厚度薄。
另外，第1透明薄膜14b以及第2透明薄膜14c分别使用无延伸薄膜。此外，优选第1透明基材15a以及第2透明基材15b分别使用无延伸薄膜。另外，第1透明基材15a以及第2透明基材15b还能够分别使用单轴延伸薄膜以及双轴延伸薄膜中的任一方。
第1透明基材15a以及第2透明基材15b分别为单轴延伸薄膜时，优选以薄膜的延伸方向沿着与调光层12的吸收轴平行的方向或者正交的方向延伸的方式由2个薄膜夹着调光层12。此外，第1透明基材15a以及第2透明基材15b分别为双轴延伸薄膜时，优选以薄膜的延伸方向中的一方沿着与调光层12的吸收轴平行的方向或者正交的方向延伸的方式由2个薄膜夹着调光层12。
或者，第1透明基材15a以及第2透明基材15b分别为单轴延伸薄膜时，优选以薄膜的延伸方向沿着与偏光片14a的吸收轴平行的方向或者正交的方向延伸的方式由2个薄膜夹着调光层12。此外，第1透明基材15a以及第2透明基材15b分别为双轴延伸薄膜时，优选以薄膜的延伸方向沿着与偏光片14a的吸收轴平行的方向或者正交的方向延伸的方式由2个薄膜夹着调光层12。
如图4所示，在偏光层14中，也可以是具备偏光片14a以及第1透明薄膜14b而不具备第2透明薄膜14c。换言之，偏光层14也可以是包括：与第1透明基材15a接触的偏光片14a；以及相对于偏光片14a位于与第1透明基材15a相反的一侧、且与偏光片14a接触的第1透明薄膜14b。
通过偏光层14不具备第2透明薄膜14c，由此，与在调光片材10的厚度方向上在偏光片14a的两侧存在透明薄膜的情况相比，能够减薄调光层12与偏光片14a之间的层的厚度，并且能够减少层数。由此，抑制了透射调光层12后的光从偏光片14a透射。
[调光片材的作用]
参照图1、图2及图5至图8，对调光片材10的作用进行说明。如以下所说明的那样，调光片材10是标准模式的调光片材。即，调光片材10在透明电极间未被施加驱动电压时不透明，在透明电极间被施加驱动电压时透明。
如图1所示，在透明电极间未被施加驱动电压时，液晶组成物12c中包含的液晶分子12c1的取向及二色性色素12c2的取向均是水平取向。此时，二色性色素12c2的吸收轴与偏光层14的吸收轴在从调光片材10的厚度方向观察时正交。因此，相对于调光片材10从偏光层14入射的光，几乎被调光层12所包含的二色性色素12c2吸收。由此，经由偏光层14入射的光不会从第2透明基材15b射出。此外，相对于调光片材10从第2透明基材15b入射的光的一部分被调光层12所包含的二色性色素12c2吸收。并且，未被二色性色素12c2吸收的光基本不从偏光层14透射。这样，调光片材10无论是从与偏光层14对置的方向观看还是从与第2透明基材15b对置的方向观看都呈现特定的颜色。另外，根据二色性色素12c2可吸收的波长，入射至二色性色素12c2的光之中、二色性色素12c2不可吸收的波长的光从调光片材10射出。
如图2所示，若驱动部D向透明电极间施加驱动电压，则液晶分子12c1的取向从水平取向变为垂直取向。此时，二色性色素12c2的取向也从水平取向变为垂直取向。因此，在调光片材10中，从偏光层14入射的光几乎未被二色性色素12c2吸收，从第2透明基材15b向调光片材10的外部射出。此外，在调光片材10中，从第2透明基材15b入射的光也几乎未被二色性色素12c2吸收。未被二色性色素12c2吸收的光的一部分从偏光层14透射。这样，调光片材10无论是从与偏光层14对置的方向观看还是从与第2透明基材15b对置的方向观看都是透明的。
在此，在图5以及图6中示出了以往的调光片材、即不具有取向层的标准模式的调光片材，在图7以及图8中示出了本实施方式的调光片材10。另外，图5至图8各自中，为了便于说明调光片材中的液晶分子以及二色性色素的状态，在图5以及图6仅示出了调光层，而在图7以及图8中仅示出了调光层以及偏光层。图5至图8中，为了便于图示，夸张示出了调光层所具备的液晶分子以及二色性色素，且省略了畴的图示。图5至图8中，图5以及图7示出了透明电极间未被施加驱动电压的状态，图6以及图8示出了透明电极间被施加驱动电压的状态。
如图5所示，在以往的调光片材20中，在透明电极间未被施加驱动电压时，在调光层22中，多个液晶分子22c1以及多个二色性色素22c2随机排列。因此，调光层22中的吸光系数ε能够由以下的式(2)表示。
ε＝(2ε⊥+ε∥)/3……式(2)
另外，ε⊥是与二色性色素22c2的长轴方向正交的方向上的吸光系数，ε∥是二色性色素22c2的长轴方向上的吸光系数。以下，将ε⊥设定为第1吸光系数，将ε∥设定为第2吸光系数。第2吸光系数ε∥比第1吸光系数ε⊥大。
调光层22的光路长是调光层22的厚度I与调光层22的折射率n之积(I·n)。调光层22的吸光度A1能够使用上述的式(2)和光路长(I·n)、由以下的式(3)表示。
A1＝(2ε⊥+ε∥)/3·I·n·c……式(3)
另外，c是调光层22的色素浓度。调光层22的光路长越大，并且色素浓度c越高，则在调光层22的内部越容易产生散射，调光层22的透明性越低。
如图6所示，在调光片材20中，在透明电极间被施加驱动电压时，调光层22中，多个液晶分子22c1垂直取向，由此，多个二色性色素22c2也垂直取向。此时，调光层22的吸光系数ε为第2吸光系数ε⊥，光路长等于调光层22的厚度I。因此，调光层22的吸光度A2能够由以下的式(4)表示。
A2＝ε⊥·I·c……式(4)
与此相对，如图7所示，在本实施方式的调光片材10中，在调光层12未被施加驱动电压时，相对于从偏光层14入射到调光片材10的光而言，调光层12的吸光系数ε是第2吸光系数ε∥。调光层12的光路长是调光层12的厚度I与调光层12的折射率n’之积(I·n’)。调光层12的吸光度A3能够使用吸光系数ε、光路长(I·n’)及色素浓度c、由以下的式(5)表示。
A3＝ε∥·I·n’·c……式(5)
如图8所示，在调光层12被施加驱动电压时，与以往的调光片材20同样，能够由上述的式(4)来表示调光层12的吸光度A2。
在此，根据式(3)以及式(5)可知，调光层12的吸光度A3比调光层22的吸光度A1大。因此，2个调光层12、22间，在光路长以及色素浓度c相等的前提下，在调光层12中被吸收的光的量更大，作为结果，调光层12的显色性提高。与此相对，要在调光层22中实现与调光层12相同程度的吸光度A的情况下，需要增大色素浓度c及厚度I的至少一方。换言之，根据本实施方式的调光片材10，即使不增大色素浓度c及调光层12的厚度I、进而调光片材10的厚度，也能够提高调光层12的显色性，作为结果，能够实现显色性的提高和透明性的提高。
[调光片材的其他例子]
参照图9对调光片材的其他例子进行说明。
如图9所示，调光片材10A具有相对于上述的调光片材10进一步追加了第1硬涂层16a和第2硬涂层16b的构造。
第1硬涂层16a相对于偏光层14位于与第1透明电极13a相反的一侧。第2硬涂层16b相对于第2透明电极13b位于与第2取向层11b相反的一侧。在本实施方式中，第1硬涂层16a位于偏光层14的外侧，第2硬涂层16b位于第2透明基材15b的外侧。
在偏光层14的外侧和第2透明基材15b的外侧分别存在有硬涂层，因而与不具备硬涂层的构造相比，在位于各硬涂层内侧的层中，抑制了化学损伤以及物理损伤的至少一方。调光片材10所具备的多个层之中，偏光层14以及第2透明基材15b也由硬涂层覆盖而几乎不露出到调光片材10的外部，因此，与不具备硬涂层的构造相比，特别抑制了损伤。
另外，调光片材10A具备第1硬涂层16a和第2硬涂层16b的双方，但也可以仅具备这些硬涂层中的任意一方。
[调光窗的构成]
参照图10至图12对调光窗的构成进行说明。以下，说明调光窗被具体化为车辆所具备的车体的一部分的例子。
如图10所示，车辆30的车体31具备躯体主体31a、前门31b及后门31c。在躯体主体31a所具有的开口，嵌入有后挡风玻璃32。在前门31b所具有的开口嵌入有前门玻璃33。在后门31c所具有的开口，嵌入有后门玻璃34。
例如，车体31之中，后挡风玻璃32以及后门玻璃34是使光透射的透射部的一个例子。然后，躯体主体31a以及后门31c分别是将透射部包围的框体的一个例子。上述的调光片材10、10A位于后挡风玻璃32以及后门玻璃34。根据这样的构成，如与对一对透明电极的驱动电压的施加相应地后挡风玻璃32以及后门玻璃34的状态在透明的状态与不透明的状态之间切换那样，后挡风玻璃32以及后门玻璃34供观察者进行观看。
另外，调光片材10、10A也可以位于后挡风玻璃32以及后门玻璃34中的仅任意一方。或者，调光片材10、10A也可以位于前门玻璃33。总之，调光片材10、10A只要位于后挡风玻璃32、前门玻璃33及后门玻璃34的至少1个即可。此外，在后挡风玻璃32、前门玻璃33及后门玻璃34，分别不限于应用由玻璃形成的透射部，也能够应用由具有透光性的树脂形成的透射部。
这样的车辆30用的调光片材10中，出于保护车辆30的乘坐者的隐私、提高车辆30的美观性、以及提高车辆30的高级感等目的，调光片材10、10A被期望呈现黑色。此外，为了提高调光片材10所呈现的黑色的品位，要求调光片材10的显色性高。另一方面，在调光片材10，为了容易从车室内看到外部，还要求透明性高。根据本实施方式的调光片材10、10A，能够满足这样的要求。
以下，参照图11以及图12，对包含后挡风玻璃32和调光片材10的调光窗的第1例和第2例进行说明。另外，在图11以及图12中，为了便于图示，在构成调光片材10的各层中，仅示出了调光层12和偏光层14。
[第1例]
如图11所示，调光窗包含后挡风玻璃32和躯体主体31a，形成了划分车室的车体31的一部分。后挡风玻璃32是具有透光性、且包含面向车室内的内侧面32a和面向车室外的外侧面32b的板构件的一个例子。另外，嵌入至躯体主体31a的透射部也可以包含后挡风玻璃32以外的构件。调光片材10以偏光层14被后挡风玻璃32和调光层12夹着的方式位于内侧面32a。
即，调光片材10的偏光层14例如通过具有透光性的粘合剂或者粘着剂，粘贴于后挡风玻璃32的内侧面32a。另外，在将上述的调光片材10A应用于调光窗的情况下，第1硬涂层16a位于后挡风玻璃32的内侧面32a，并且，第2硬涂层16b在调光片材10A之中具有露出到车室内的面。由于在调光片材10A之中第2硬涂层16b具有露出到车室内的面，因而，即使调光片材10被车辆30的乘坐者碰触，构成调光片材10的调光层12也不易损伤。
由于调光片材10位于后挡风玻璃32的内侧面32a，因此，与调光片材10位于后挡风玻璃32的外侧面32b的情况相比，调光片材10不易暴露于水分等。因而，对调光片材10要求的耐气候性也可以较低。由此，用于形成调光片材10的材料中的自由度不易因调光片材10被要求的性能而受到限制。此外，偏光层14比调光层12靠近后挡风玻璃32，因此，调光层12中仅入射有从偏光层14入射至调光片材10的光L的一部分。因而，与光L不经由偏光层14而向调光层12入射的情况相比，限制了向调光层12入射的光L的成分，由此调光层12不易劣化。
在调光窗的第1例中，偏光层14的厚度优选为25μm以上120μm以下。构成车体31的后挡风玻璃32多数情况下是具有曲率的形状。从该点来看，如果偏光层14的厚度为25μm以上120μm以下，则偏光层14呈现仅使特定的光成分透射的功能，而且，抑制了偏光层14的厚度成为调光片材10不易贴到具有曲率的后挡风玻璃32上的大小。
[第2例]
如图12所示，后挡风玻璃32包含具有透光性的2张玻璃板32g。各玻璃板32g是板构件的一个例子。调光片材10被2张玻璃板32g夹着。由于调光片材10被2张玻璃板32g夹着，因此，调光片材10被玻璃板32g保护而免受化学损伤以及物理损伤的至少一方。因而，与调光片材10后来贴到后挡风玻璃32上的构成相比，调光片材10不易损伤。
调光片材10的偏光层14比调光层12更靠近面向车室外的玻璃板32g。由此，与上述的调光窗的第1例同样，在调光层12中入射有经过了偏光层14后的光，因此，调光层12不易劣化。
在调光窗的第2例中，偏光层14的厚度优选为25μm以上120μm以下。由此，偏光层14呈现仅使特定的光成分透射的功能，而且，抑制了偏光层14的厚度成为调光片材10与后挡风玻璃32的合计厚度过厚的大小。
另外，在调光窗的第2例中，被2张玻璃板32g夹着的空间的宽度有时被制约为规定的宽度。空间的宽度有时被制约为例如200μm或者400μm。在此，调光层12的厚度如上述那样，相对于空间的宽度而言充分小，因此，为了将空间的宽度设为200μm或者400μm，需要利用调光层12以外的层来调整调光片材10的厚度。
关于点，根据调光片材10的第1例及第2例，通过增厚偏光层14所具备的第1透明薄膜14b的厚度、或者增厚第2透明基材15b的厚度，能够调整调光片材10的厚度。由此，无需增厚位于调光层12与偏光片14a之间的层的厚度就能够调整调光片材10的厚度。
如以上说明那样，根据调光片材以及调光窗的一实施方式，能够得到以下列举的效果。
(1)在透明电极间未被施加驱动电压时，调光层12不透明。此时，由于二色性色素12c2水平取向，因此，与二色性色素12c2在调光层12中随机排列的构成相比，由二色性色素12c2带来的调光层12的吸光度变大。因而，不用增大调光层12的厚度或增大二色性色素12c2的浓度，即在调光层12的内部不易产生散射的状态下，能够提供由二色性色素12c2带来的调光层12的显色性。作为结果，在调光片材10中，能够兼顾显色性的提高和透明性的提高。
(2)聚合物网络12a的折射率np接近于正常光的折射率no，在光入射到被水平取向的液晶分子12c1时，能够使液晶分子12c1的折射率、即异常光的折射率ne与聚合物网络12a的折射率np与之差，接近于异常光的折射率ne与正常光的折射率no之差。因而，在调光层12为不透明时，在调光层12中容易产生散射。作为结果，能够增大调光层12为透明时与为不透明时的透射率之差。
(3)光入射到被水平取向的液晶分子12c1时，能够使液晶分子12c1的折射率与聚合物网络12a的折射率之差，等于异常光的折射率ne与正常光的折射率no之差。由此，在调光层12为不透明时，在调光层12中更容易产生散射。
(4)如果是第2透明薄膜14c的厚度比第1透明薄膜14b的厚度薄的构成，则与第2透明薄膜14c的厚度为第1透明薄膜14b的厚度以上的构成相比，抑制了透射调光层12后的光从偏光片14a透射。
(5)通过偏光层14不具备第2透明薄膜14c，从而与在调光片材10的厚度方向上在偏光片14a的两侧存在透明薄膜的构成相比，能够减薄调光层12与偏光片14a之间的层的厚度，而且能够减少层数。由此，抑制了透射调光层12后的光从偏光片14a透射。
(6)在调光片材10具备硬涂层的情况下，在位于硬涂层内侧的层中，抑制了化学损伤以及物理损伤的至少一方。
(7)如与对一对透明电极的驱动电压的施加相应地调光窗所具备的后挡风玻璃32或者后门玻璃34的状态在透明的状态与不透明的状态之间切换那样，后挡风玻璃32或者后门玻璃34供观察者进行观看。
(8)由于从车体31的外部入射到调光窗的光L经由偏光层14向调光层12入射，因此，与光L不经由偏光层14而向调光层12入射的构成相比，向调光层12入射的光L的成分被限制。由此，抑制了调光层12劣化。
(9)在调光窗的第1例中，偏光层14的厚度为25μm以上120μm以下，因此，偏光层14呈现仅使特定的光成分透射的功能，而且抑制了因偏光层14的厚度导致调光片材10难以贴到具有曲率的后挡风玻璃32上。
(10)在调光窗的第2例中，调光片材10被2张玻璃板32g夹着，因此，调光片材10被保护而免受化学损伤以及物理损伤的至少一方。
(11)在调光窗的第2例中，偏光层14呈现仅使特定的光成分透射的功能，而且，抑制了因偏光层14的厚度导致调光片材10与后挡风玻璃32的合计厚度过厚。
另外，上述的实施方式能够如以下那样适当变更而实施。
·偏光层14也可以位于第1透明电极13a与第1透明基材15a之间。即使是这样的构成，偏光层14也具有与位于第1透明基材15a外侧时同等的功能。
·也可以构成为，从调光片材10的厚度方向观察，二色性色素12c2的吸收轴与偏光层14的吸收轴以正交以外的角度交叉。即使在这样的构成中，被二色性色素12c2吸收的光的至少一部分也不会从偏光层14透射，因此，至少能够得到上述的(1)所记载的效果。
·调光层12也可以是呈黑色以外的颜色的构成。在调光层12中，例如也可以构成为，通过调整二色性色素的成分或者种类，能够设为呈现蓝色或红色等。
·在调光窗中，也可以是，调光层12比偏光层14靠车室外侧。即使是这样的构成，也能够得到基于上述的(7)的效果。
·在偏光层14中，不限于上述的第1例以及第2例，也能够采用以下的构成。即，在偏光层14中，也可以是，第2透明薄膜14c的厚度为第1透明薄膜14b的厚度以上。但是，出于上述的理由，优选第2透明薄膜14c的厚度比第1透明薄膜14b的厚度小。或者，优选偏光层14不具备第2透明薄膜14c。
附图标记的说明
10、10A、20……调光片材，11a……第1取向层，11b……第2取向层，12、22……调光层，12a……聚合物网络，12b……畴，12c……液晶组成物，12c1、22c1……液晶分子，12c2、22c2……二色性色素，12c3……紫外线聚合性化合物，13a……第1透明电极，13b……第2透明电极，14……偏光层，14a……偏光片，14b……第1透明薄膜，14c……第2透明薄膜，15a……第1透明基材，15b……第2透明基材，16a……第1硬涂层，16b……第2硬涂层，30……车辆，31……车体，31a……躯体主体，31b……前门，31c……后门，32……后挡风玻璃，32a……内侧面，32b……外侧面，32g……玻璃板，33……前门玻璃，34……后门玻璃，D……驱动部。

Claims (11)

1.一种调光片材，具备：
一对取向层，具有第1取向层和第2取向层；
调光层，被所述第1取向层和所述第2取向层夹着，并包含聚合物网络和多个畴，该多个畴分散在所述聚合物网络中，且由含有液晶分子和二色性色素的液晶组成物填充；
一对透明电极，夹着所述一对取向层；以及
偏光层，相对于所述第1取向层位于与所述调光层相反的一侧，
所述调光层的透射率通过对所述一对透明电极的驱动电压的施加而升高，
所述一对取向层在所述透明电极间未被施加所述驱动电压的状态下，使所述液晶分子以及所述二色性色素相对于所述一对取向层水平取向，并且，使所述液晶分子以及所述二色性色素以从所述调光层的厚度方向观察时所述二色性色素的吸收轴与所述偏光层的吸收轴交叉的方式取向。
2.如权利要求1所述的调光片材，其中，
在所述液晶分子中，异常光的折射率大于正常光的折射率，
所述聚合物网络的折射率与所述正常光的折射率之差小于所述异常光的折射率与所述正常光的折射率之差。
3.如权利要求2所述的调光片材，其中，
所述聚合物网络的折射率等于所述正常光的折射率。
4.如权利要求1至3中任一项所述的调光片材，其中，
所述调光片材还具备夹着所述一对透明电极的一对透明基材，
所述一对透明基材包含第1透明基材以及第2透明基材，所述第1透明基材位于所述第1取向层与所述偏光层之间，
所述偏光层包含偏光片和夹着所述偏光片的一对透明薄膜，
所述一对透明薄膜包含相对于所述偏光片位于与所述第1透明基材相反的一侧的第1透明薄膜、以及位于所述偏光片与所述第1透明基材之间的第2透明薄膜，
所述第2透明薄膜的厚度比所述第1透明薄膜的厚度薄。
5.如权利要求1至3中任一项所述的调光片材，其中，
所述调光片材还具备夹着所述一对透明电极的一对透明基材，
所述一对透明基材包含第1透明基材以及第2透明基材，所述第1透明基材位于所述第1取向层与所述偏光层之间，
所述偏光层包含与所述第1透明基材接触的偏光片、以及相对于述偏光片位于与所述第1透明基材相反的一侧且与所述偏光片接触的透明薄膜。
6.如权利要求4或5所述的调光片材，其中，
所述一对透明电极包含被所述第1取向层和所述偏光层夹着的第1透明电极、以及相对于所述第2取向层位于与所述调光层相反的一侧的第2透明电极，
所述一对透明基材包含所述第1透明基材及第2透明基材，
所述调光片材还具备相对于所述偏光层位于与所述第1透明基材相反的一侧的第1硬涂层、以及相对于所述第2透明基材位于与所述第2透明电极相反的一侧的第2硬涂层中的至少1个。
7.一种调光窗，具备：
透射部，使光透射；
框体，将所述透射部包围；以及
权利要求1至6中任一项所述的调光片材，
所述调光片材位于所述透射部。
8.如权利要求7所述的调光窗，其中，
所述调光窗是划分车室的车体的一部分，
所述透射部具备板构件，所述板构件具有透光性，并包含面向所述车室内的内侧面及面向所述车室外的外侧面，
所述调光片材以所述偏光层被所述板构件和所述调光层夹着的方式位于所述内侧面。
9.如权利要求8所述的调光窗，其中，
所述偏光层的厚度为25μm以上120μm以下。
10.如权利要求7所述的调光窗，其中，
所述透射部包含具有透光性的2张板构件，
所述调光片材被所述2张板构件夹着。
11.如权利要求10所述的调光窗，其中，
所述偏光层的厚度为25μm以上120μm以下。
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