CN116981988A - 液晶元件及乳液组合物 - Google Patents
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Abstract
一种液晶元件,其包括:使透明导电膜以相对的方式配置而成的两片带透明导电膜的基板、夹持在所述两片带透明导电膜的基板之间的液晶‑高分子复合膜,其中,所述液晶‑高分子复合膜具有高分子基质和被所述高分子基质包围的液晶组合物,所述液晶组合物含有液晶成分和二色性色素,所述液晶成分的介电常数各向异性为正,NI点为110℃以上且150℃以下,所述液晶成分的折射率各向异性为0.01以上且0.1以下,所述液晶‑高分子复合膜通过施加电压能够在透明状态和着色状态间切换。
Description
技术领域
本发明涉及一种液晶元件及乳液组合物。详细地,涉及一种能够在透明状态和着色状态间切换的液晶元件和能够在该液晶元件中使用的乳液组合物。
背景技术
近年来,能够电切换玻璃透明度的智能玻璃的需求不断增加。作为用于智能玻璃的调光材料,提出了液晶方式、电致变色方式、SPD(Suspend Particle Device,悬浮粒子装置)方式等。其中,液晶方式由于响应时间极短且不会给使用者带来压力而备受关注。
在液晶方式中,PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystals,聚合物分散液晶)已被周知(非专利文献1)。PDLC具有如下结构:将粒子状液晶分散于高分子基质而成的液晶-高分子复合膜,夹在2片透明导电基板中的结构。
PDLC中,正常模式(normal mode)驱动是最普遍的。对于正常模式驱动的PDLC,在未施加电压的状态下,液晶分子沿着高分子基质的壁面进行取向,在液晶区域与高分子基质中产生折射率不一致。由于该不一致引起光散射而发生白浊,从而起到作为遮掩的功能。另一方面,在对PDLC施加电压的情况下,液晶分子沿电场方向取向,从而在液晶区域与高分子基质中的折射率一致,透过光而变得透明。
PDLC在列车、汽车等车辆、商业大厦、医院等建筑物的窗、门、隔断等中,出于外观设计性及隐私保护等目的,已作为调光百叶窗投入实际使用。此外,也用作显示文字及图形的显示装置。
PDLC由于通过前述的液晶-高分子复合膜的结构而具有柔性,因此能够制成膜元件。而且,能够对膜元件进行切割成形。利用这样的特征,使用者能够简单地粘贴于玻璃进行施工。
近年来,由于节能意识的提高,尝试了通过在窗户上使用智能玻璃并控制进入室内的日射量来减少空调负荷。然而,PDLC的情况下,虽然能够在光散射有无间切换,但散射基本是前向散射,因此导致光透过元件。因此,几乎无法控制透过光量,不能有助于节能。
专利文献1~3中,公开了在液晶中添加二色性色素而成的宾主型液晶(GH液晶)方式的智能玻璃。宾主型液晶方式由于是通过对液晶元件的吸光度进行电切换,来在透明状态和着色状态间切换的方式,因此能够控制透过光量。
但是,为了将宾主型液晶制成可切割成形的膜元件,需要如PDLC那样包围液晶且支撑膜结构的基质。
专利文献4~6中,公开了组合PDLC和宾主型液晶而成的宾主型PDLC,期待能够控制透过光量的膜元件。
专利文献4中,液晶-高分子复合膜通过利用光聚合的聚合诱导相分离来制造。专利文献4的方法中,液晶中的二色性色素通过吸收光来阻碍光聚合,结果发生高分子基质的固化不良,因此液晶元件的可靠性产生问题。该问题特别是在想要提高液晶元件的遮光性时会成为大问题。
专利文献5中,液晶-高分子复合膜使用水系的乳液组合物来制造。使用该乳液组合物的制造方法与专利文献4的利用聚合诱导相分离的制造方法相比,具有容易得到所期望的膜结构且不会产生因高分子基质的固化不良而导致可靠性下降的优点。因此,能够得到遮光性进一步提高的液晶元件。
根据专利文献5,记载了如果液晶的双折射率(Δn)为0.15以下且二色性色素的有序参数S为0.75以上,则PDLC的可见光透过率的变化幅度为30%以上且透明状态的雾度为10%以下。
然而,此处的可见光透过率表示不包含散射光的直线光的直线透过率,当包含前向散射的光时,则透过光量的变化幅度仍非常小,因此存在几乎无法控制日射量的问题。
专利文献6中,通过控制宾主型液晶的折射率各向异性和有序参数,得到了可见光透过率的变化幅度(动态范围)宽且雾度低的液晶元件。
但是,专利文献6的液晶元件在高温下长时间驱动的情况下,存在可见光透过率的动态范围变化的问题,可靠性未必充分。在汽车用途中车内温度有时会为高温,因此这样的动态范围的变化成为将液晶元件扩展于汽车用途上的障碍。
专利文献1:日本特表2016-510907号公报
专利文献2:日本特表2016-536634号公报
专利文献3:日本特表2017-511895号公报
专利文献4:日本特开2011-190314号公报
专利文献5:日本特开昭60-252687号公报
专利文献6:日本特开2000-347223号公报
非专利文献1:D.A.Higgins,Advanced Materials 2000,12,No.4
发明内容
本发明的课题在于,提供一种液晶元件,其在能够电控制透过光量且可切割成形的液晶元件中,可见光透过率的动态范围高,即使在高温下的驱动后动态范围的下降也少。
本发明者发现:通过作为含有液晶成分和二色性色素的液晶组合物中的液晶成分,使用规定的介电常数各向异性和折射率各向异性的成分色素,提高其NI点(向列相-各向同性相转变温度),液晶元件的可见光透过率的变化幅度(动态范围)高,即使在高温下的驱动后也可保持动态范围,从而完成了本发明。即,本发明的要旨在于以下。
[1]一种液晶元件,其包括:使透明导电膜以相对的方式配置而成的两片带透明导电膜的基板、夹持在所述两片带透明导电膜的基板之间的液晶-高分子复合膜,其中,
所述液晶-高分子复合膜具有高分子基质和被所述高分子基质包围的液晶组合物,
所述液晶组合物含有液晶成分和二色性色素,
所述液晶成分的介电常数各向异性为正,NI点为110℃以上且150℃以下,
所述液晶成分的折射率各向异性为0.01以上且0.1以下,
所述液晶-高分子复合膜通过施加电压能够切换为透明状态和着色状态。
[2]根据[1]所述的液晶元件,其中,所述液晶组合物的平均粒径为2μm以上且50μm以下。
[3]根据[1]所述的液晶元件,其中,所述液晶组合物的平均粒径为0.01μm以上且小于2μm。
[4]根据[1]~[3]中任一项所述的液晶元件,其中,所述二色性色素含有蒽醌色素和/或偶氮色素。
[5]根据[1]~[4]中任一项所述的液晶元件,其中,相对于所述液晶组合物100质量%,所述二色性色素的含量为0.1质量%以上且20质量%以下。
[6]根据[1]~[5]中任一项所述的液晶元件,其中,所述液晶成分为向列型液晶或手性向列型液晶。
[7]根据[1]~[6]中任一项所述的液晶元件,其中,构成所述高分子基质的高分子含有选自聚氨酯、聚丙烯酸类(polyacrylic)、聚乙烯醇及它们的改性物中的至少一种。
[8]根据[1]~[7]中任一项所述的液晶元件,其中,所述着色状态的全光线透过率为0.1%以上且30%以下。
[9]根据[1]~[8]中任一项所述的液晶元件,其中,所述透明状态的全光线透过率为大于30%且80%以下。
[10]一种乳液组合物,其是在含有水的介质中分散有液晶组合物而成的乳液组合物,其中,
所述介质分散或溶解有高分子,
所述液晶组合物含有液晶成分和二色性色素,
所述液晶成分的介电常数各向异性为正,NI点为110℃以上且150℃以下,
所述液晶成分的折射率各向异性为0.01以上且0.1以下。
[11]根据[10]所述的乳液组合物,其中,所述乳液组合物中的所述液晶组合物的平均粒径为2μm以上且50μm以下。
[12]根据[10]所述的乳液组合物,其中,所述乳液组合物中的所述液晶组合物的平均粒径为0.01μm以上且小于2μm。
[13]根据[10]~[12]中任一项所述的乳液组合物,其中,所述二色性色素含有蒽醌色素和/或偶氮色素。
[14]根据[10]~[13]中任一项所述的乳液组合物,其中,相对于所述液晶组合物100质量%,所述二色性色素的含量为0.1质量%以上且20质量%以下。
[15]根据[10]~[14]中任一项所述的乳液组合物,其中,所述液晶成分为向列型液晶或手性向列型液晶。
[16]根据[10]~[15]中任一项所述的乳液组合物,其中,所述高分子含有选自聚氨酯、聚丙烯酸类、聚乙烯醇及它们的改性物中的至少一种。
发明效果
根据本发明,提供一种可提高能够电控制透过光量且可切割成形的液晶元件。此外,在该元件中,兼具高遮光性和宽动态范围,而且即使在高温下驱动也能够抑制动态范围的下降。
根据上述特性,本发明的液晶元件在窗、屏幕、显示器等很有用。例如,可以在建筑物和交通工具的窗、隔断等中用作视野遮蔽元件。此外,可用作广告板、橱窗、电脑终端、投影等显示器。
由于本发明的液晶元件特别是在高温下的驱动可靠性高,因此在直射阳光等下温度升高的环境、例如在汽车用途中特别有用。
附图说明
图1是表示在实施例3、4和比较例2中,从开始连续驱动起65小时后、133小时后、228小时后的雾度(动态范围ΔHaze)的图表。
图2是表示在实施例3、4和比较例2中,从开始连续驱动起65小时后、133小时后、228小时后的全光线透过率(动态范围ΔTT)的图表。
图3是表示在实施例7、8和比较例4中,从开始连续驱动起65小时后、133小时后、228小时后的雾度(动态范围ΔHaze)的图表。
图4是表示在实施例7、8和比较例4中,从开始连续驱动起65小时后、133小时后、228小时后的全光线透过率(动态范围ΔTT)的图表。
具体实施方式
下面,对本发明进行详细说明。以下的说明只是本发明的实施方式的一例,本发明只要不超出其要旨,就不限定于以下的记载内容,在不脱离本发明的要旨的范围内,可以任意地变形而实施。
(液晶元件)
本发明的液晶元件是包括使透明导电膜以相对的方式配置而成的两片带透明导电膜的基板、夹持在所述两片带透明导电膜的基板之间的液晶-高分子复合膜的液晶元件,其中,所述液晶-高分子复合膜具有高分子基质和被所述高分子基质包围的液晶组合物,所述液晶组合物含有液晶成分和二色性色素,所述液晶成分的介电常数各向异性为正,NI点为110℃以上且150℃以下,所述液晶成分的折射率各向异性为0.01以上且0.1以下,所述液晶-高分子复合膜通过施加电压能够在透明状态和着色状态间切换。
[机制]
本发明的液晶元件中,上述液晶-高分子复合膜通过具有高分子基质和被上述高分子基质包围的液晶组合物,形成具有柔性且可切割成形的液晶元件。所述液晶组合物含有液晶成分和二色性色素,因此能够在着色状态下显示充分的光吸收能力。此外,通过使液晶成分的NI点为110℃以上且150℃以下,从而动态范围宽,即使在高温下的驱动也能够较长地保持其动态范围。为了扩大动态范围,提高液晶的有序度(有序参数)是一个方法,趋于在NI点越高而有序度越高。但当NI点过高时,作为向列相而工作的下限温度升高,导致偏离实用的温度范围。具体地,当NI点大于150℃时,导致作为向列相而工作的下限大于0℃的情况较多。因此,本发明中使用的液晶成分的NI点设为150℃以下。
本发明中使用的液晶成分的介电常数各向异性(Δε)为正,因此得到的液晶-高分子复合膜在施加电压时为透明状态,在未施加电压时为着色状态,但也可以具有仅在切换透明状态和着色状态时需要施加电压的记忆性。
本发明中电压是指表示具有阈值以上的有效值的直流电压、交流电压、脉冲电压或它们的组合。
本发明中,透明状态是指表示上述施加电压时或未施加电压时的液晶-高分子复合膜的状态,在施加电压时和未施加电压时之中,将液晶-高分子复合膜的全光线透过率大的作为透明状态。
另外,本发明中,着色状态是指表示上述施加电压时或未施加电压时的液晶-高分子复合膜的状态,在施加电压时和未施加电压时之中,将液晶-高分子复合膜的全光线透过率小的作为着色状态。
[液晶-高分子复合膜]
本发明的液晶元件中所含的液晶-高分子复合膜(以下,有时称为“本发明的液晶-高分子复合膜”)具有高分子基质(以下,有时称为“本发明的高分子基质”)和被上述高分子基质包围的液晶组合物(以下,有时称为“本发明的液晶组合物”)。这种液晶-高分子复合膜一般作为PDLC而被知晓。
液晶-高分子复合膜通过具有高分子基质和被上述高分子基质包围的液晶组合物,从而液晶元件具有柔性。此外,通过具有这样的结构,即使切割液晶元件也使液晶组合物的泄漏控制在最小限度,而且高分子基质保护液晶组合物免受氧气或水分等劣化因素的影响,因此能够进行切割成形。
<液晶组合物>
本发明的液晶组合物可以分散于高分子基质中,也可以规则地排列。
作为本发明的液晶组合物的形状,可以是正球、旋转椭球体、圆柱、三棱柱、四棱柱、六棱柱等多棱柱中的任一个,此外也可以是这些形状的变形。它们之中,正球、旋转椭球体、圆柱、正三棱柱、正四棱柱、正六棱柱等正多棱柱趋于使液晶-高分子复合膜的光散射变弱,在着色时的二色性色素的光吸收变大,同时透明状态的雾度变小,因此优选。
从得到的元件的透明性的角度出发,液晶组合物的尺寸在从液晶-高分子复合膜的膜表面观察时,平均粒径优选为2μm以上,更优选为5μm以上。此外,优选为50μm以下,更优选为30μm以下。通过使平均粒径为上述下限值以上,趋于液晶-高分子复合膜的光散射变弱,透明状态的雾度变小。同时,通过使着色状态的液晶-高分子复合膜的光散射也变弱,相对地有助于提高二色性色素的光吸收,能够进行更具透明感的全光线透过率控制。通过使平均粒径为上述上限值以下,趋于液晶组合物的粒状感消失,液晶元件外观的均匀性变为良好。
从得到的元件的遮光性的角度出发,液晶组合物的尺寸在从液晶-高分子复合膜的膜表面观察时,平均粒径优选为0.01μm以上,更优选为0.1μm以上。此外,优选为小于2μm,更优选为1μm以下。通过使平均粒径小于上述上限值,趋于液晶-高分子复合膜的光散射变强,遮光状态的雾度变大,此外动态范围(着色状态与透明状态的雾度差)变大。同时,趋于由多重散射引起的二色性色素的光吸收机会增加,全光线透过率变得更低,此外动态范围(着色状态与透明状态的全光线透过率差)变大。但是,当平均粒径小于上述下限值(与可见光波长相比相当小)时,其效果会变弱,因此液晶组合物的平均粒径优选为上述下限值以上。
上述的液晶组合物的平均粒径采用个数基准的中值粒径。
在从液晶-高分子复合膜的膜表面观察时,在液晶组合物的形状不是圆,而是椭圆、三角形、四边形、六边形等多边形、或这些形状的变形的情况下,粒径参照最小外接圆的直径即可。
本发明的液晶组合物含有液晶成分(以下,有时称为“本发明的液晶成分”)和二色性色素(以下,有时称为“本发明的二色性色素”)。这种液晶组合物通常作为宾主型液晶而被周知。
虽然没有特别限定,但相对于液晶组合物100质量%,二色性色素的含量优选为0.1质量%以上,更优选为1质量%以上,进一步优选为3质量%以上。此外,相对于液晶组合物100质量%,二色性色素的含量优选为20质量%以下,更优选为15质量%以下,进一步优选为10质量%以下。
通过使二色性色素的含量为上述下限值以上,液晶元件趋于因着色状态而显示出更大的光吸收,透过光量变小。通过使二色性色素的含量为上述上限值以下,趋于变得不易产生二色性色素的分离及析出,液晶元件的可靠性提高。
液晶组合物中,在不损害本发明的液晶元件性能的范围内,还可以含有添加剂。具体地可以具有高分子前体、聚合引发剂、光稳定剂、抗氧化剂、增稠剂、阻聚剂、光敏剂、粘接剂、消泡剂、表面活性剂、手性试剂等。
手性试剂只要是与液晶成分相容的手性化合物即可,可以是合成品或市售品。此外,其本身既可以呈现液晶性,也可以具有聚合性的官能团。进一步,可以是右旋性或左旋性,也可以并用右旋性的手性试剂和左旋性的手性试剂。
另外,作为手性试剂,从液晶元件的驱动电压降低和响应速度的角度出发,优选其自身介电各向异性为较大正值、粘度低的手性试剂,更优选作为手性试剂扭曲液晶的力的指标的螺旋扭曲力(Helical Twisting Power)大的手性试剂。
作为市售的手性试剂,例如可举出:CB15(商品名称,默克公司制造)、C15(商品名称,默克公司制造)、S-811(商品名称,默克公司制造)、R-811(商品名称,默克公司制造)、S-1011(商品名称,默克公司制造)、R-1011(商品名称,默克公司制造)等。
本发明的液晶组合物含有手性试剂时,对其含量并没有特别限制,但由所使用的液晶成分与手性试剂的量之比决定的手性间距p[μm]的倒数(1/p)优选为0.01~0.5[/μm],特别是优选为0.01~0.3[/μm]。如果手性间距的倒数(1/p)为上述下限值以上,则二色性色素的光吸收的效率变高,能够提高着色状态的遮光性,如果为上述上限值以下,则能够抑制电压升高。
<液晶成分>
本发明的液晶成分的介电常数各向异性(Δε)为正。这种情况下,形成在未施加电压时为着色状态且施加电压时为透明状态的正常模式。
本发明的液晶成分的NI点(向列相-各向同性相转变温度)为110℃以上且150℃以下,优选为120℃以上且140℃以下。当NI点为上述下限以上时,趋于即使在90℃左右的高温下的连续驱动下也能够保持透过率变化的动态范围。此外,趋于NI点越高而透过率变化的动态范围越宽。另一方面,当NI点升高时,趋于向列相的温度下限也升高,因此从在低温下工作的角度出发,优选NI点为上述上限以下。
液晶成分的NI点的测定方法并没有特别限定,但可以通过暂时使液晶组合物相容,利用偏光显微镜观察由温度升高引起的相转变或相分离而得到。
本发明的液晶成分的折射率各向异性(Δn)为0.01以上,优选为0.02以上,更优选为0.03以上。此外,其为0.1以下,优选为0.10以下。通过使Δn为上述上限值以下,趋于在高分子基质与液晶组合物的界面的光散射减少,能够降低透明状态的雾度。另一方面,通过使Δn为上述下限值以上,趋于液晶组合物的有序参数变大。
液晶成分的折射率各向异性通过直接求出液晶成分的常光折射率(no)和非常光折射率(ne),作为两者之差(Δn=ne-no)而得到。在难以直接求出的情况下,也可以求出在厚度d的试样中穿过时的位相差(延迟:R),将其除以厚度d而求得(R=Δnd)。
作为液晶成分中所含的液晶,可以使用向列型液晶、胆甾型液晶、近晶型液晶等。鉴于能够廉价地利用,优选向列型液晶或胆甾型液晶。此外,也可以在向列型液晶中添加手性试剂而制成胆甾型液晶(手性向列型液晶)。
使用公知的液晶性物质作为液晶成分时,具体地可以使用日本学术振兴会第142委员会编:《液晶器件手册》(日语原文:液晶デバイスハンドブック)日本工业新闻社(1989年)、第152页~第192页以及液晶便览编集委员会编:《液晶便览》(日语原文:液晶便覧)丸善株式会社(2000年)、第260页~第330页中记载的联苯系、苯基环己烷系、环己基环己烷系等各种低分子系的化合物或混合物。此外,也可以使用液晶便览编集委员会编:《液晶便览》丸善株式会社(2000年)、第365页~第415页中记载的高分子系化合物或混合物。作为构成向列型液晶的化合物,例如可举出以下的化合物等。
[化1]
基于液晶元件的高速响应性及乳液的制造性的角度,优选粘度低、介电常数各向异性高的液晶作为向列型液晶和胆甾型液晶(手性向列型液晶)。
<二色性色素>
作为本发明的液晶组合物中所含的二色性色素,只要是与液晶成分相容的二色性色素化合物即可,可以是Δε为正的二色性色素或为负的二色性色素。此外,其本身也可呈现液晶性。
作为本发明的二色性色素,具体地可举出:偶氮系染料、蒽醌系染料、萘醌系染料、苝系染料、喹酞酮系染料、四嗪系染料、苯并噻二唑系染料等。在使用公知的二色性染料时,可以使用日本学术振兴会第142委员会编:《液晶器件手册》日本工业新闻社(1989年)、第192页~第196页和第724页~第730页中记载的偶氮系染料、蒽醌系染料或它们的混合物。它们之中,优选含有蒽醌系染料或偶氮系染料,因其吸光系数大,趋于在液晶成分中的溶解度变大、耐光性变高。
二色性色素可以使用一种,也可以多种混合来使用。没有特别限定,但优选在二色性色素中,蒽醌系和/或偶氮系优选含有20质量%以上,优选含有50质量%以上。
作为本发明的二色性色素的具体例,例如可举出由下式表示的化合物等。
[化2]
上式中,X各自独立地表示-NH-或-S-,n表示0或1,Ar表示亚苯基或亚萘基。
R表示氢原子、烷基、烷氧基、任选具有这些取代基的环己基、苯基、苯基环己基或环己基环己基。
<高分子基质>
作为本发明的高分子基质,优选使用亲水性的高分子。这种情况下,只要是亲水性就没有特别限定,但优选选择折射率与液晶成分的常光折射率(no)一致。典型地液晶成分的no为1.5左右,因此高分子基质的折射率优选为1.45以上且1.55以下。
作为构成高分子基质的高分子,可以使用明胶、阿拉伯胶等天然高分子;聚乙烯醇、聚氨酯、聚脲、聚丙烯酸类、聚胺、聚酰胺、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚丙烯腈等合成高分子及它们的改性物;甲基丙烯酸酯/丙烯腈、氨基甲酸酯/丙烯酸酯、丙烯酸酯/丙烯腈等共聚物等。此外,也可以使用交联剂在高分子中引入交联结构。
该高分子优选在水中的分散性或溶解性高,优选为明胶、聚乙烯醇、聚氨酯、聚脲、聚丙烯酸类、聚胺及它们的改性物。更优选为选自聚氨酯、聚丙烯酸类、聚乙烯醇及它们的改性物中的至少一种,进一步优选为选自聚氨酯、聚丙烯酸类及它们的改性物中的至少一种,特别优选为聚丙烯酸类。
这些高分子可以仅使用一种,也可以混合使用两种以上。
聚氨酯根据多异氰酸酯与多元醇各自的骨架进行分类。作为多异氰酸酯骨架,可举出:由脂肪族碳骨架构成的脂肪族系聚氨酯、多异氰酸酯中含有芳香环的芳香族系聚氨酯。其中基于耐光性高的角度,优选脂肪族系聚氨酯。作为多元醇骨架,可举出:聚醚系、聚酯系、聚碳酸酯系,其中出于膜的密合性良好而优选聚醚系。
聚丙烯酸类由各种丙烯酸酯单体的聚合物构成。作为丙烯酸类单体,可举出由下式表示的化合物等。
[化3]
上式中,X1表示氢原子或甲基,R1表示氢原子、卤素原子、羟基、任选具有碳原子数为1以上且20以下的取代基的直链状或支链状烷基、任选具有碳原子数为1以上且20以下的取代基的直链状或支链状烷氧基、任选具有碳原子数为1以上且10以下的取代基的环状烃基。
聚丙烯酸类也可以与丙烯酸酯以外的单体共聚,作为共聚物,可举出:丙烯酸酯-苯乙烯、丙烯酸酯-乙酸乙烯酯、丙烯酸酯-丙烯腈、丙烯酸酯-氨基甲酸酯、丙烯酸酯-酯、丙烯酸酯-有机硅等。可以用丙烯酸酯与其他单体的共聚物构成主链,也可以在聚丙烯酸类主链上接枝其他聚合物。
高分子基质中,在不损害本发明的液晶元件性能的范围内,还可以含有低分子。作为该低分子,具体地可举出:光稳定剂、抗氧化剂、增稠剂、阻聚剂、光敏剂、粘接剂、消泡剂、表面活性剂、水溶性色素等。
<液晶组合物与高分子基质之比>
本发明的液晶-高分子复合膜中,液晶组合物的总质量相对于高分子基质的总质量的比例,当将高分子基质的总质量设为1时,液晶组合物优选为0.5以上,更优选为1以上。此外,优选为4以下,更优选为3以下。通过使相对于高分子基质的总质量的液晶组合物的总质量的比例为上述下限值以上,趋于透明状态的雾度低、且驱动电压变低向。通过使相对于高分子基质的总质量的液晶组合物的总质量的比例为上述上限值以下,趋于液晶-高分子复合膜的耐冲击性和密合性提高。
[带透明导电膜的基板]
以下,对本发明的带透明导电膜基板的代表性的构成进行说明,但并不限定于此。
作为基板的材质,例如可举出:玻璃和石英等无机透明物质、金属、金属氧化物、半导体、陶瓷、塑料板、塑料膜等无色透明的物质。可以以单板使用这些基板,也可以多个层叠使用这些基板。
出于保护基板免受伤痕及污渍的目的,也可以对基板赋予硬涂层及遮蔽特定波长区域光线的锐截止层及带通层。
构成电极的透明导电膜在上述基板的上,例如将金属氧化物、金属、半导体、有机导电物质等薄膜通过已知的涂布法、印刷法及溅射等蒸镀法等形成在基板整个面或者一部分面上。此外,也可以在形成导电性的薄膜后进行部分蚀刻而成。特别是为了得到大面积的液晶元件,从生产率和加工性的方面出发,期望使用在PET等透明高分子膜上使用溅射等蒸镀法或印刷法等形成ITO(氧化铟与氧化锡的混合物)电极而成的电极基板。
也可以在基板上设置用于连接电极间或者电极与外部的布线。例如,可以是段驱动用电极基板及矩阵驱动用电极基板、有源矩阵驱动用电极基板等。
进一步,基板上设置的电极面上的整个面或者一部分也可以被由聚酰亚胺、聚酰胺、有机硅、氰化物等有机化合物、SiO2、TiO2、ZrO2等无机化合物或它们的混合物形成的保护膜或取向膜所覆盖。
基板既可以以使液晶相对于基板面取向的方式进行取向处理,在进行取向处理的情况下,例如,可以是两片基板均为平行取向或垂直取向,也可以是一个基板为平行取向,另一个基板为垂直取向,即混合。在这些取向处理中,可以直接摩擦电极表面,也可以使用TN液晶、STN液晶等中使用的聚酰亚胺等通常的取向膜,还可以实施光取向处理。
相对的基板可以在周边部分适当地具有包含树脂体的粘接层,所述树脂体用于粘接支撑基板。
本发明中的液晶元件的端部或者切割面可以用胶带、热压胶带、热固胶带等胶带类、热固化性树脂、光固化性树脂、湿固化型树脂、室温固化型粘接剂、厌氧性粘接剂、环氧系粘接剂、有机硅系粘接剂、氟树脂系粘接剂、聚酯系粘接剂、氯乙烯系粘接剂等固化性树脂类及热塑性树脂类等进行密封,由此能够防止内部的液晶组合物等渗出。此外,通过该密封,有得到防止液晶元件劣化的效果的情况。作为此时的端面的保护方法,可以覆盖端面的全部,也可以使固化性树脂类或热塑性树脂类从端部流入液晶元件内部并使其固化,还可以用胶带类覆盖其上。
在相对配置的带透明导电膜的基板间,可以存在如球形或圆柱形的玻璃、塑料、陶瓷、或者塑料膜等间隔物。间隔物可以通过含有作为本发明的乳液组合物的成分,存在于基板间的液晶-高分子复合膜,也可以在组装液晶元件时散布在基板上、或与粘接剂混合而存在于粘接层中。
[液晶-高分子复合膜的制造方法]
本发明的液晶-高分子复合膜可以通过在带透明导电膜的基板上涂布后述的本发明的乳液组合物,使其干燥来制造。作为涂布方法,可以使用棒涂、刮刀涂布、气刀涂布、模涂、丝网涂布、微凹版辊涂布、反向辊涂布、吻辊涂布、浸渍辊涂布、旋涂、喷涂等公知的涂布方法。可以根据基板的性状适当进行基板清洗。
涂布时的湿膜厚优选为10μm以上,更优选为20μm以上。此外,优选为120μm以下,更优选为100μm以下。通过使湿膜厚为上述下限值以上,趋于液晶组合物无疏密地能够均匀地涂布。通过使湿膜厚为上述上限值以下,趋于驱动电压下降至实用值,并且透明状态的雾度变低。
涂布乳液组合物,进行干燥时的干燥温度优选为40℃以上,更优选为50℃以上。此外,优选为100℃以下,更优选为80℃以下。
通过使干燥温度为上述下限值以上,趋于干燥时间缩短至实用的时间,并且膜中残留的水分量变少,从而液晶元件的可靠性提高。通过使干燥温度为上述上限值以下,趋于干燥中的乳液组合物不易产生合并、反相化等结构破坏。
[全光线透过率]
本说明书中的全光线透过率通过JIS K7136规定的方法进行测定。
另外,本说明书中,光表示可见光(波长380nm~780nm),全光线透过率是在可见光区域测定的。
本发明的液晶元件的着色状态的全光线透过率优选为30%以下,更优选为25%以下,进一步优选为20%以下。通过使着色状态的全光线透过率为上述上限值以下,趋于能够减小着色状态的透过光量,因此能够提高遮光性。另一方面,着色状态的全光线透过率优选为0.1%以上,更优选为0.3%以上,进一步优选为0.5%以上。通过使着色状态的全光线透过率为上述下限值以上,趋于可以保持宽动态范围。
本发明的液晶元件的透明状态的全光线透过率优选大于30%,更优选为50%以上,进一步优选为55%以上。此外,透明状态的全光线透过率优选为80%以下,更优选为70%以下。通过使透明状态的全光线透过率在这些范围,趋于能够确保元件的透明性。
本发明的液晶元件的全光线透过率的动态范围(着色状态与透明状态的全光线透过率之差,ΔTT)优选为30以上,优选为35以上。通过在该范围,趋于得到的元件容易被识别。
[雾度]
本说明书中的雾度通过JIS K7136的方法进行测定。
从透明性的角度出发,本发明的液晶元件的着色状态的雾度优选为90%以下,更优选为80%以下,进一步优选为70%以下。通过使着色状态的雾度为上述上限值以下,能够相对增大着色状态的二色性色素的光吸收,得到更具透明感的着色状态。另一方面,着色状态的雾度优选为10%以上,更优选为20%以上,进一步优选为30%以上。通过使着色状态的雾度为上述下限值以上,趋于可以进一步降低外部光的眩光。
另外,从遮光性的角度出发,本发明的液晶元件的着色状态的雾度优选为80%以上,更优选为90%以上,进一步优选为95%以上。通过使着色状态的雾度为上述下限值以上,趋于由多重散射引起的二色性色素的光吸收机会增加,全光线透过率进一步变低。另一方面,着色状态的雾度优选为99%以下。通过使着色状态的雾度为上述上限值以下,趋于能够降低透明时的雾度。
本发明的液晶元件的透明状态的雾度优选为16%以下,更优选为10%以下,进一步优选为6%以下。此外,透明状态的雾度优选为0%以上,更优选为1%以上。通过透明状态的雾度在这些范围,趋于得到具有透明感且可视性良好的膜。
本发明的液晶元件的雾度的动态范围(着色状态与透明状态的雾度之差,ΔHaze)优选为45以上,优选为50以上。通过在该范围,趋于遮光/透明的对比度变得清晰,看到/看不到隔着膜所见的景象的差异变得明确。
〔乳液组合物〕
本发明的乳液组合物是一种在含有水的介质中分散液晶组合物而成的乳液组合物,其中,所述介质分散或溶解有高分子,所述液晶组合物含有液晶成分和二色性色素,所述液晶成分的介电常数各向异性为正,NI点为110℃以上且150℃以下,所述液晶成分的折射率各向异性为0.01以上且0.1以下。
本发明的乳液组合物中所含的液晶组合物并没有特别限定,可举出:上述的本发明的液晶元件中使用的液晶组合物。此外,乳液组合物中所含的含有水的介质也没有特别限定,可举出纯水或水与有机溶剂的混合物。
作为有机溶剂的例子,可举出:醇、酮、醚、酯、羧酸、胺等。有机溶剂可以是水溶性的,也可以是仅少量溶于水程度的油溶性,但优选混合与水均匀溶解的量。
分散或溶解在介质中的高分子,可举出:明胶、阿拉伯胶等天然高分子;聚乙烯醇、聚氨酯、聚脲、聚丙烯酸类、聚胺、聚酰胺、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚丙烯腈等合成高分子及它们的改性物;甲基丙烯酸酯/丙烯腈、氨基甲酸酯/丙烯酸酯、丙烯酸酯/丙烯腈等共聚物等。
该高分子优选在水中的分散性或溶解性高,优选为明胶、聚乙烯醇、聚氨酯、聚脲、聚丙烯酸类、聚胺及它们的改性物。更优选为选自聚氨酯、聚丙烯酸类、聚乙烯醇及它们的改性物中的至少一种,进一步优选为选自聚氨酯、聚丙烯酸类及它们的改性物中的至少一种,特别优选为聚丙烯酸类。
予以说明,高分子可以仅使用一种,也可以混合使用两种以上。
本发明中,高分子的分散是指高分子的粒子悬浮在介质中的状态,高分子的溶解是指高分子通过溶剂化被充分小地解离而成为均匀体系的状态。关于高分子的分散和溶解,详见《色材》一般社团法人色材协会(2004年),77卷4号,169~176页。
在本发明的乳液组合物中,液晶组合物分散在含有水的介质中,但可以直接以液状分散,也可以以用高分子、氧化硅化合物、无机纳米粒子等将液晶组合物的周边部胶囊化而成的微胶囊液晶的形式分散。
作为成为微胶囊液晶的胶囊的高分子,可举出:明胶、阿拉伯胶等天然高分子;聚乙烯醇、聚氨酯、聚脲、聚丙烯酸类、聚胺、聚酰胺、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚丙烯腈等合成高分子及它们的改性物;甲基丙烯酸酯/丙烯腈、氨基甲酸酯/丙烯酸酯、丙烯酸酯/丙烯腈等共聚物等。
本发明的乳液组合物中,在不损害使用该乳液组合物制造的液晶元件性能的范围内,还可以含有添加剂。作为添加剂,具体地可举出:表面活性剂、乳化剂、分散剂、防沉降剂、成膜助剂、流平剂、光稳定剂、抗氧化剂、增稠剂、阻聚剂、光敏剂、粘接剂、消泡剂、水溶性染料、手性试剂等。
作为液晶组合物的尺寸,从得到的液晶元件的透明性的角度出发,平均粒径优选为2μm以上,更优选为5μm以上。此外,优选为50μm以下,更优选为30μm以下。通过使平均粒径为上述下限值以上,趋于得到的液晶-高分子复合膜的光散射变弱,透明状态的雾度变小。同时,通过使着色状态的液晶-高分子复合膜的光散射也变弱,相对地有助于提高二色性色素的光吸收,能够进行更具透明感的全光线透过率控制。通过使平均粒径为上述上限值以下,趋于液晶组合物的粒状感消失,得到的液晶元件外观的均匀性变为良好。
另一方面,从得到的液晶元件的遮光性的角度出发,液晶组合物的平均粒径优选为0.01μm以上,更优选为0.1μm以上。此外,优选为小于2μm,更优选为1μm以下。通过使平均粒径小于上述上限值,趋于得到的液晶-高分子复合膜的光散射变强,遮光状态的雾度变大,此外,动态范围(着色状态与透明状态的雾度差)变大。同时,由多重散射引起的二色性色素的光吸收机会增加,趋于全光线透过率变得更低,此外动态范围(着色状态与透明状态的全光线透过率差)变大。但是,当平均粒径小于上述下限值(与可见光波长相比相当小)时,其效果会变弱,因此液晶组合物的平均粒径优选为上述下限值以上。
上述的平均粒径采用个数基准的中值粒径。关于液晶组合物的形状和平均粒径,如前对本发明的液晶组合物所述。
本发明的乳液组合物中,当将介质中分散或溶解的高分子的总质量设为1时,液晶组合物的总质量优选为0.5以上,更优选为1以上。此外,优选为4以下,更优选为3以下。通过使液晶组合物的总质量相对于高分子的总质量为上述下限值以上,趋于使用本发明的乳液组合物得到的液晶元件的透明状态的雾度降低并且驱动电压降低。通过使液晶组合物的总质量相对于高分子的总质量为上述上限值以下,趋于使用本发明的乳液组合物得到的液晶元件的耐冲击性和密合性提高。
[液晶成分]
液晶组合物中所含的液晶成分并没有特别限定,可举出:上述的本发明的液晶元件中使用的液晶成分。
液晶成分的介电常数各向异性(Δε)为正。这种情况下,形成在未施加电压时为着色状态且施加电压时为透明状态的正常模式。
另外,液晶成分的NI点(向列相-各向同性相转变温度)为110℃以上且150℃以下,优选为120℃以上且140℃以下。当NI点为上述下限以上时,趋于即使在90℃左右的高温下的连续驱动下也能够保持透过率变化的动态范围。此外,趋于NI点越高而透过率变化的动态范围越宽。另一方面,当NI点升高时,趋于向列相的温度下限也升高,因此从在低温下工作的角度出发,优选NI点为上述上限以下。
液晶组合物的NI点的测定方法如前所述。
液晶成分的折射率各向异性(Δn)为0.01以上,优选为0.02以上,更优选为0.03以上。此外,其为0.1以下,优选为0.10以下。通过使Δn为上述上限值以下,趋于在高分子基质与液晶组合物的界面的光散射减少,能够降低透明状态的雾度。另一方面,通过使Δn为上述下限值以上,趋于液晶组合物的有序参数变大。
液晶成分的折射率各向异性的测定方法如前所述。
作为液晶成分中所含的液晶,可以使用向列型液晶、胆甾型液晶、近晶型液晶等。鉴于能够廉价地利用,优选向列型液晶或胆甾型液晶。此外,也可以在向列型液晶中添加手性试剂而制成胆甾型液晶(手性向列型液晶)。使用胆甾型液晶(手性向列型液晶)时,手性间距p[μm]的倒数(1/p)优选为0.01~0.5[/μm],特别是优选为0.01~0.3[/μm]。如果手性间距的倒数为上述下限值以上,则二色性色素的光吸收的效率变高,能够提高着色状态的遮光性,如果为上述上限值以下,则能够抑制电压升高。
关于使用公知的液晶性物质作为液晶成分时的具体例,如前述本发明的液晶成分的说明中所记载,对于其具体的示例化合物也如上所述。
[二色性色素]
液晶组合物中所含的二色性色素没有特别限定,可举出:上述的本发明的液晶元件中使用的二色性色素。其中,优选含有蒽醌系染料和/或偶氮系染料,因其趋于吸光系数大,在液晶中的溶解度变大、耐光性变高。
二色性色素可以使用一种,也可以多种混合来使用。没有特别限定,但优选在二色性色素中,蒽醌系和/或偶氮系优选含有20质量%以上,优选含有50质量%以上。
虽然没有特别限定,但相对于液晶组合物100质量%,二色性色素的含量优选为0.1质量%以上,更优选为1质量%以上,进一步优选为3质量%以上。此外,相对于液晶组合物100质量%,二色性色素的含量优选为20质量%以下,更优选为15质量%以下,进一步优选为10质量%以下。
通过使二色性色素的含量为上述下限值以上,使用本发明的乳液组合物得到的液晶元件趋于因着色状态而显示出较大的光吸收,透过光量变小。通过使二色性色素的含量为上述上限值以下,趋于变得不易产生二色性色素的分离及析出,液晶元件的可靠性提高。
[乳液组合物的制造方法]
本发明的乳液组合物的制造方法并没有特别限定,但例如能够用以下的方法制造。
制造方法(1)将作为油相的液晶组合物与作为水相的含有水的介质混合,经过乳化工序后,在含有水的介质中添加分散或溶解有高分子的液体。
制造方法(2)将作为油相的液晶组合物与在作为水相的含有水的介质中分散或溶解有高分子的液体混合,进行乳化工序。
制造方法(3)用高分子、氧化硅化合物、无机纳米粒子等将液晶组合物的周边部胶囊化而成的微胶囊液晶的粉体或浆料与含有水的介质混合,经过分散工序后,在含有水的介质中添加分散或溶解有高分子的液体。
制造方法(4)将上述微胶囊液晶的粉体或浆料与在含有水的介质中分散或溶解有高分子的液体混合,进行分散工序。
其中,制造方法(1)和制造方法(3)由于混合物能够在低粘度的状态下进行乳化工序或分散工序,因此能够低能耗地制造,还容易控制液晶组合物的粒径,因此是优选的。
作为含有水的介质中分散或溶解有高分子的液体,可以使用市售的水性树脂乳液。以下示出其具体例。
水性氨基甲酸酯乳液:DSM公司制造的NeoRez R-9660、NeoRez R-972、NeoRez R-9637、NeoRez R-9679、NeoRez R-960、NeoRez R-2170、NeoRez R-966、NeoRez R-967、NeoRez R-986、NeoRez R-9603、NeoRez R-4000、NeoRez R-9404、NeoRez R-600、NeoRez R-650、NeoRez R-1010;第一工业制药公司制造的SuperFlex 126、SuperFlex 130、SuperFlex150、SuperFlex 150HS、SuperFlex 170、SuperFlex 210、SuperFlex 300、SuperFlex 420、SuperFlex 420NS、SuperFlex 460、SuperFlex 460S、SuperFlex 470、SuperFlex 500M、SuperFlex620、SuperFlex 650、SuperFlex 740、SuperFlex 820、SuperFlex 830HS、SuperFlex 860、SuperFlex 870、SuperFlex E-2000、SuperFlex E-4800;日华化学公司制造的NEOSTECKER 200、NEOSTECKER 400、NEOSTECKER 700、NEOSTECKER 1200、NEOSTECKER X-7096、EVAFANOL HA-107C、EVAFANOL HA-50C、EVAFANOLHA-170、EVAFANOL HA-560、EVAFANOL HA-15、EVAFANOL AP-12、EVAFANOL APC-55。
水性丙烯酸乳液:DSM公司制造的NeoCryl A-633、NeoCryl A-639、NeoCryl A-655、NeoCryl A-662、NeoCryl A-1091、NeoCryl A-1092、NeoCryl A-1093、NeoCryl A-1094、NeoCryl A-2091、NeoCryl A-2092、NeoCryl A-6016、NeoCryl A-6057、NeoCryl A-6069、NeoCryl A-6092、NeoCryl A-614、NeoCryl A-550、NeoCryl A-1105、NeoCryl A-1125、NeoCryl A-1127、NeoCryl XK-12、NeoCryl XK-16、NeoCryl XK-30、NeoCryl XK-36、NeoCryl XK-52、NeoCryl XK-190、NeoCryl XK-188、NeoCryl XK-240;日本涂料树脂公司制造的RIKABOND 702、RIKABOND 727、RIKABOND 743N、RIKABOND 745、RIKABOND 752、RIKABOND 801、RIKABOND 940、RIKABOND 972、RIKABOND 1711、RIKABOND 1752、RIKABOND6520、RIKABOND 6720、RIKABOND 7110、RIKABOND 7180、RIKABOND 7525、RIKABOND 7820、RIKABOND 8020、RIKABOND 8030、RIKABOND DM60、RIKABOND DM772、RIKABOND DM774、RIKABOND LDM6740、RIKABOND LDM7522、RIKABOND LDM7523、RIKABOND ES-65、RIKABONDES-90、RIKABOND ES-620、RIKABOND ET-700、RIKABOND ET-831、RIKABOND HS-5、RIKABONDHS-531、RIKABOND AP-601、RIKABOND AP-96、RIKABOND AP-620、RIKABOND AP-700、RIKABOND AP-80、RIKABOND 710A、RIKABOND 730L、RIKABOND 731L、RIKABOND 952B、RIKABOND 966A、RIKABOND 7320、RIKABOND 7400、RIKABOND FK-420、RIKABOND FK-64S、RIKABOND FK-66IS、FK-66N、FK-68H、RIKABOND FK-471、RIKABOND FK-475、RIKABOND FK-489、RIKABOND FK-284、RIKABOND FK-600S、RIKABOND FK-3830、RIKABOND FK-3840、RIKABOND FK-6100、Mowinyl VDM7410、Mowinyl 4061、Mowinyl4080、Mowinyl 4090、Mowinyl 4050、Mowinyl S-71、Mowinyl 461、Mowinyl 650、Mowinyl AP-60L、Mowinyl 490;三键(ThreeBond)公司制造的ThreeBond 1549、ThreeBond 1549B、ThreeBond 1555C、ThreeBond 1555D。
其中NeoRez R-966、NeoRez R-967、NeoCryl A-1125、NeoCryl A-1127、RIKABONDFK-471、RIKABOND ES-620、RIKABOND LDM7522、Mowinyl 4061、Mowinyl 4080、Mowinyl4090、ThreeBond 1549在油相的分散稳定性优异而优选。
为了得到稳定的乳液,优选在乳化工序或分散工序之前的阶段添加表面活性剂或分散稳定剂。作为表面活性剂,没有特别限定,可以是离子型的,也可以是非离子型的,可以是低分子,也可以是高分子,可以是非反应性的,也可以是反应性的。
表面活性剂的添加量并没有特别限定,但相对于液晶组合物,优选为0.1质量%以上,更优选为0.5质量%以上。此外,优选为20质量%以下,更优选为10质量%以下。通过表面活性剂的添加量在上述范围,趋于乳液的分散得到稳定化的同时,能够将液晶组合物的粒径控制在期望的范围。
上述表面活性剂可以根据溶解性向液晶组合物添加,也可以向含有水的介质添加。
作为表面活性剂的例子,可举出以下表面活性剂等。
羧酸盐、磺酸盐、硫酸酯盐、磷酸酯盐等阴离子型表面活性剂;
胺盐、季铵盐等阳离子型表面活性剂;
烷基氨基脂肪酸盐、烷基氧化胺、甜菜碱、磺基甜菜碱、酰胺磺基甜菜碱、羧基甜菜碱、咪唑啉等两性表面活性剂;
聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基芳基醚、聚氧乙烯芳烷基醚、聚氧乙烯芳烷基芳基醚、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段加成物、烷基葡糖苷、聚醚改性有机硅等醚型;甘油脂肪酸酯、脱水山梨醇脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯等酯型;聚氧乙烯脂肪酸酯、聚氧乙烯脱水山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯蔗糖脂肪酸酯等酯·醚型;乙酰基改性聚乙烯醇等乙酰基型;脂肪酸烷醇酰胺等非离子型表面活性剂。
其中,出于水溶性和分散稳定性高这一点,优选阴离子型表面活性剂,特别优选磺酸盐。此外,非离子型表面活性剂趋于能够提高液晶元件的电可靠性而优选。其中,优选醚型或酯型,特别优选聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基芳基醚、聚氧乙烯芳烷基醚、聚氧乙烯芳烷基芳基醚、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段加成物等。
作为分散稳定剂,没有特别限定,可举出以下分散稳定剂等。
聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、聚乙二醇、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚氨酯、聚胺、聚酰胺、聚醚、马来酸共聚物、明胶、淀粉、壳聚糖、玉米淀粉等高分子及它们的改性物;
甲基丙烯酸酯/丙烯腈、氨基甲酸酯/丙烯酸酯、丙烯酸酯/丙烯腈等共聚物;
二氧化硅微粒、氧化钛微粒、氧化铝微粒等无机氧化物的微粒:
其中,聚乙烯醇及其改性物、聚氨酯、聚酰胺等分散稳定性高,是优选的。
分散稳定剂的示例中包含作为构成高分子基质的高分子而示例的物质,它们包含在乳液组合物和液晶-高分子复合膜中时,作为构成高分子基质的高分子而被包含。
聚乙烯醇的皂化度优选为80mol%以上,更优选为85mol%以上。此外,优选为95mol%以下,更优选为91mol%以下。通过皂化度在这些范围,趋于在含有水的介质中溶解度高。
聚乙烯醇的聚合度优选为100以上,更优选为300以上。此外,优选为2500以下,更优选为1000以下。通过聚合度在这些范围,趋于膜柔性优异。
作为聚乙烯醇的具体例,可举出:日本合成化学公司制造的GOHSENOL GL-03、GOHSENOL GL-05、GOHSENOL GM-14L、GOHSENOL GM14、GOHSENOL GH-17、GOHSENOL GH-17R、GOHSENOL GH-20、GOHSENOL GH-23、GOHSENOL AL-06、GOHSENOL P-610、GOHSENOL C-500;可乐丽公司制造的Kuraray Poval 25-88KL、Kuraray Poval 32-97KL、Kuraray Poval 3-86SD、Kuraray Poval 105-88KX、Kuraray Poval 200-88KX;电化公司制造的Denka PovalH-12、Denka Poval H-17、Denka Poval H-24、Denka Poval B-05、Denka Poval B-17、Denka Poval B-20、Denka Poval B-24、Denka Poval B-33等。
乳液组合物的制造中,乳化方法和分散方法并没有特别限定,可举出:使用搅拌机、均质机、均质混合机、分散机、高压乳化机、共混器、胶体磨、超声波分散机等的机械性粉碎粒子的方法;使用多孔膜、微通道、喷墨等从孔挤出液体的方法等。
上述之中,在制造液晶组合物的平均粒径为2μm以上且50μm以下的乳液组合物时,使用多孔膜从孔挤出液体的方法(膜乳化法)能够精密地控制粒子的粒度分布,且容易制造,因此优选。作为多孔膜,没有特别限制,但可以使用Shirasu多孔玻璃等。
在制造液晶组合物的平均粒径为0.01μm以上且小于2μm的乳液组合物时,暂且利用膜乳化法等制造液晶组合物的平均粒径为2μm以上且50μm以下的乳液组合物,对其进一步使用高压乳化机或超声波分散机机械地粉碎粒子时,能够简便地制造均匀的乳液组合物。
乳液组合物中可以适当使用交联剂。通过使用交联剂,趋于液晶-高分子复合膜的耐水性和耐冲击性提高。
作为交联剂,没有特别限定,但例如可举出以下交联剂。
乙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、甘油二缩水甘油醚、聚甘油聚缩水甘油醚、二缩水甘油基苯胺等环氧系化合物;
γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基二甲氧基甲基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基二乙氧基甲基硅烷、β-(3,4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷、β-(3,4-环氧基环己基)乙基三乙氧基硅烷等环氧硅烷系化合物;
3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷等氨基硅烷系化合物;
γ-巯基丙基三甲氧基硅烷等巯基硅烷系化合物;
碳酰肼、草酸二酰肼、己二酸二酰肼、癸二酸二酰肼、间苯二甲酸二酰肼等酰肼系化合物;
氨基脲树脂;
聚碳二亚胺系树脂;
四羟甲基甲烷-三(β-氮丙啶基丙酸酯)、三羟甲基丙烷-三(β-氮丙啶基丙酸酯)、亚甲基双[N-(1-氮丙啶基羰基)-4-苯胺]、N,N’-六亚甲基双(1-氮丙啶甲酰胺)、N,N’-六氨基亚乙基-1,6-双(1-氮丙啶甲酰胺)等氮丙啶系(含亚乙基亚氨基的)化合物;
含乙酰乙酰氧基的化合物;含噁唑啉基的化合物;
聚乙烯多胺;聚乙烯亚胺;聚酰胺多胺;聚酰胺聚脲;烷基化聚羟甲基三聚氰胺;乙二醛;
水分散异氰酸酯;封端异氰酸酯;含碳二亚胺基的化合物;二乙烯基砜;乳酸钛酸酯。
使用环氧系化合物和环氧硅烷系化合物时,也可以加入咪唑系化合物、胺系化合物、磷系化合物等催化剂。
上述之中,优选酰肼系化合物、含噁唑啉基的化合物、含碳二亚胺基的化合物、封端异氰酸酯,其交联速度快、毒性低,因此优选。
高分子与交联剂能够以任意的组合进行使用,但聚氨酯与含噁唑啉基的化合物、聚氨酯与含碳二亚胺基的化合物、聚氨酯与封端异氰酸酯、聚丙烯酸类与酰肼系化合物的组合的交联反应性高,因而优选。此外,从得到的乳液组合物的稳定性的角度出发,优选聚丙烯酸类与含碳二亚胺基的化合物的组合。
交联剂的添加量并没有特别限定,但相对于被交联的高分子,优选为0.1质量%以上,进一步优选为1质量%以上。此外,优选为20质量%以下,进一步优选为10质量%以下。通过交联剂的添加量在上述范围,趋于液晶-高分子复合膜的耐水性和耐冲击性提高并且柔性得以保持。
交联剂的添加时间点可以是最初预先添加到乳液组合物中的一液型,也可以是即将涂布于基板之前添加的二液型。
本发明的乳液组合物的粘度优选为10mPa·s以上,进一步优选为100mPa·s以上。此外,优选为10000mPa·s以下,进一步优选为2000mPa·s以下。通过粘度在上述范围,趋于容易膜厚均匀地涂布液晶-高分子复合膜并且能够提高涂布速度而生产率变高。
为了将本发明的乳液组合物的粘度控制在上述范围,可以使用增稠剂、触变剂、减粘剂等粘度调整剂。
作为粘度调整剂,没有特别限定,可举出作为分散稳定剂而示例的物质。
乳液组合物中的液晶组合物的含量优选为20质量%以上,进一步优选为30质量%以上。此外,优选为70质量%以下,进一步优选为65质量%以下。通过液晶组合物的含量在上述范围内,趋于抑制向基板涂布乳液组合物时产生的收缩(cissing),并且容易将液晶组合物的粒径和乳液组合物的粘度控制在上述范围向。
乳液组合物中使用的高分子的粒径优选为1nm以上,更优选为10nm以上。此外,优选为1000nm以下,更优选为200nm以下。通过在上述范围内,趋于容易将乳液组合物的粘度控制在上述范围。
另外高分子的分子量优选为1.0×103以上,更优选为1.0×104以上。此外,优选为1.0×106以下,更优选为1.0×105以下。通过高分子的分子量在上述范围内,趋于容易将乳液组合物的粘度控制在上述范围。
实施例
下面,通过实施例对本发明进行更详细地说明,但本发明只要不超出其要旨,就不受以下实施例的限定。
[实施例1]
将Δn=0.09、NI点=125℃的向列型液晶作为液晶成分,在其中以下述配比混合下述(D-1)表示的蒽醌系青色的二色性色素和下述(D-2)表示的偶氮系黄色的二色性色素,以及林原公司制的偶氮系品红色的二色性色素NKX-3739和手性试剂(CB-15),使二色性色素而得到黑色的液晶组合物(L-1)。
[化4]
<液晶组合物配比>
向列型液晶 :92.0质量%
D-1 :3.4质量%
D-2 :0.6质量%
NKX-3739 :1.0质量%
CB-15 :3.0质量%
相对于液晶组合物100质量%的二色性色素的含量:5质量%
相对于50质量%的液晶组合物(L-1),加入50质量%的1.5质量%十二烷基苯磺酸钠水溶液,通过Shirasu多孔玻璃进行乳化,得到o/w乳液(E-1)。
在水性丙烯酸乳液RIKABOND ES-620(日本涂料树脂公司制造)93质量%中加入聚乙烯醇GOHSENOL GH-17R(三菱化学公司制造)7质量%并搅拌,得到白色胶乳(W-1)。
在o/w乳液(E-1)55质量份中加入白色胶乳(W-1)45质量份,搅拌至均匀,得到乳液组合物(I-1)。
乳液组合物(I-1)中的液晶组合物的平均粒径为10μm。如果将乳液组合物(I-1)中的水相中分散或溶解的高分子(P-1)的质量设为1,则液晶组合物(L-1)的质量为1.14。
作为基板,使用在厚度125μm的PET膜基板上成膜有透明的ITO电极的膜。在该基板的ITO膜上,通过棒涂来涂布乳液组合物(I-1),50℃下干燥得到膜厚30μm的液晶-高分子复合膜。
从膜表面上用显微镜观察该液晶-高分子复合膜,结果发现高分子基质中分散有平均粒径10μm的液晶组合物。
将形成有液晶-高分子复合膜的膜基板与另一张基板在80℃下以相对的方式贴合,得到液晶元件(F-1)。液晶元件(F-1)具有柔性,能够用剪刀切割进行成形。即该液晶元件(F-1)能够切割成形。
液晶元件(F-1)显示在电压OFF时着色成黑色,在电压ON时(频率100Hz·50Vrms的矩形波)变为透明的正常模式驱动。电压OFF时,雾度为70.3%,全光线透过率为23.9%。如果施加电压100Vrms,则雾度变为9.6%,全光线透过率变为54.5%。
[实施例2]
除了作为液晶成分使用Δn=0.08、NI点=140℃的向列型液晶以外,与实施例1同样地进行混合而得到黑色的液晶组合物(L-2)。
相对于50质量%的液晶组合物(L-2),加入50质量%的1.5质量%十二烷基苯磺酸钠水溶液,通过Shirasu多孔玻璃进行乳化,得到o/w乳液(E-2)。
在o/w乳液(E-2)55质量份中加入白色胶乳(W-1)45质量份,搅拌至均匀,得到乳液组合物(I-2)。
乳液组合物(I-2)中的液晶组合物的平均粒径为10μm。如果将乳液组合物(I-2)中的水相中分散或溶解的高分子(P-1)的质量设为1,则液晶组合物(L-2)的质量为1.15。
使用乳液组合物(I-2),与实施例1同样地得到液晶元件(F-2)。从膜表面上用显微镜观察液晶元件(F-2)的液晶-高分子复合膜,结果发现高分子基质中分散有平均粒径10μm的液晶组合物。液晶元件(F-2)具有柔性,能够用剪刀切割进行成形。即该液晶元件(F-2)能够切割成形。
液晶元件(F-2)显示在电压OFF时着色成黑色,在电压ON时(频率100Hz·50Vrms的矩形波)变为透明的正常模式驱动。电压OFF时,雾度为72.8%,全光线透过率为25.2%。如果施加电压100Vrms,则雾度变为15.8%,全光线透过率变为55.2%。
[比较例1]
除了作为液晶成分使用Δn=0.08、NI点=96℃的向列型液晶以外,与实施例1同样地得到黑色的液晶组合物(L-3)。
相对于50质量%的液晶组合物(L-3),加入50质量%的1.5质量%十二烷基苯磺酸钠水溶液,通过Shirasu多孔玻璃进行乳化,得到o/w乳液(E-3)。
在o/w乳液(E-3)55质量份中加入白色胶乳(W-1)45质量份,搅拌至均匀,得到乳液组合物(I-3)。
乳液组合物(I-3)中的液晶组合物的平均粒径为10μm。如果将乳液组合物(I-3)中的水相中分散或溶解的高分子(P-1)的质量设为1,则液晶组合物(L-3)的质量为1.14。
使用乳液组合物(I-3),与实施例1同样地得到黑色的液晶元件(F-3)。从膜表面上用显微镜观察液晶元件(F-3)的液晶-高分子复合膜,结果发现高分子基质中分散有平均粒径10μm的液晶组合物。液晶元件(F-3)具有柔性,能够用剪刀切割进行成形。即该液晶元件(F-3)能够切割成形。
液晶元件(F-3)显示在电压OFF时着色成黑色,在电压ON时(频率100Hz·50Vrms的矩形波)变为透明的正常模式驱动。电压OFF时,雾度为72.0%,全光线透过率为19.1%。如果施加电压100Vrms,则雾度变为9.5%,全光线透过率变为46.7%。
[实施例3]
将实施例1中得到的液晶元件(F-1)放入温度90℃的恒温槽中,施加频率100Hz·50Vrms的矩形波进行连续驱动。开始连续驱动,在65小时后、133小时后、228小时后取出,恢复室温,与实施例1同样地测定雾度和全光线透过率。将ON·OFF时的各自的差(动态范围)设为ΔHaze、ΔTT,没有发现与初始值大的变化。下面的表1中示出结果。
[表1]
表1
[实施例4]
将实施例2中得到的液晶元件(F-2)放入温度90℃的恒温槽中,施加频率100Hz·50Vrms的矩形波,与实施例3同样地进行连续驱动。
开始连续驱动,在65小时后、133小时后、228小时后取出,恢复室温,测定雾度和全光线透过率。将ON·OFF时的差设为ΔHaze、ΔTT,没有发现与初始值大的变化。下面的表2中示出结果。
[表2]
表2
[比较例2]
将比较例1中得到的液晶元件(F-3)放入温度90℃的恒温槽中,施加频率100Hz·50Vrms的矩形波,与实施例3同样地进行连续驱动。
开始连续驱动,在65小时后、133小时后、228小时后取出,恢复室温,测定雾度和全光线透过率。将ON·OFF时的差设为ΔHaze、ΔTT,从65小时以后发现大幅下降。下面的表3中示出结果。
[表3]
表3
实施例3、4和比较例2的从开始连续驱动起65小时后、133小时后、228小时后的雾度(动态范围ΔHaze)和全光线透过率(动态范围ΔTT)如图1和2所示。
从上述实施例和比较例可知,通过液晶成分的NI点在特定的范围,液晶元件的可见光透过率的变化幅度(动态范围)高,即使在高温下的驱动后也可保持动态范围。
[实施例5]
将实施例1中制作的o/w乳液(E-1)用SMT公司制造的超声波分散机(UH-600)进行10分钟的超声波分散,得到o/w乳液(E-5)。
在o/w乳液(E-5)55质量份中加入白色胶乳(W-1)45质量份,搅拌至均匀,得到乳液组合物(I-5)。
乳液组合物(I-5)中的液晶组合物的平均粒径为0.2μm。如果将乳液组合物(I-5)中的水相中分散或溶解的高分子(P-1)的质量设为1,则液晶组合物(L-1)的质量为1.14。
使用乳液组合物(I-5),与实施例1同样地得到液晶元件(F-5)。从膜表面上用显微镜观察液晶元件(F-5)的液晶-高分子复合膜,结果发现高分子基质中分散有平均粒径0.2μm的液晶组合物。液晶元件(F-5)具有柔性,能够用剪刀切割进行成形。即该液晶元件(F-5)能够切割成形。
液晶元件(F-5)显示在电压OFF时着色成黑色,在电压ON时(频率100Hz·50Vrms的矩形波)变为透明的正常模式驱动。电压OFF时,雾度为74.0%,全光线透过率为22.7%。如果施加电压100Vrms,则雾度变为5.7%,全光线透过率变为66.3%。
[实施例6]
将实施例2中制作的o/w乳液(E-2)用SMT公司制造的超声波分散机(UH-600)进行10分钟的超声波分散,得到o/w乳液(E-6)。
在o/w乳液(E-6)55质量份加入白色胶乳(W-1)45质量份,搅拌至均匀,得到乳液组合物(I-6)。
乳液组合物(I-6)中的液晶组合物的平均粒径为0.2μm。如果将乳液组合物(I-6)中的水相中分散或溶解的高分子(P-1)的质量设为1,则液晶组合物(L-2)的质量为1.16。
使用乳液组合物(I-6),与实施例1同样地得到液晶元件(F-6)。从膜表面上用显微镜观察液晶元件(F-6)的液晶-高分子复合膜,结果发现高分子基质中分散有平均粒径0.2μm的液晶组合物。液晶元件(F-6)具有柔性,能够用剪刀切割进行成形。即该液晶元件(F-6)能够切割成形。
液晶元件(F-6)显示在电压OFF时着色成黑色,在电压ON时(频率100Hz·50Vrms的矩形波)变为透明的正常模式驱动。电压OFF时,雾度为67.7%,全光线透过率为25.8%。如果施加电压100Vrms,则雾度变为8.8%,全光线透过率变为59.8%。
[比较例3]
将比较例1中制作的o/w乳液(E-3)用SMT公司制造的超声波分散机(UH-600)进行10分钟的超声波分散,得到o/w乳液(E-7)。
在o/w乳液(E-7)55质量份中加入白色胶乳(W-1)45质量份,搅拌至均匀,得到乳液组合物(I-7)。
乳液组合物(I-7)中的液晶组合物的平均粒径为0.2μm。如果将乳液组合物(I-7)中的水相中分散或溶解的高分子(P-1)的质量设为1,则液晶组合物(L-3)的质量为1.14。
使用乳液组合物(I-7),与实施例1同样地得到黑色的液晶元件(F-7)。从膜表面上用显微镜观察液晶元件(F-7)的液晶-高分子复合膜,结果发现高分子基质中分散有平均粒径0.2μm的液晶组合物。液晶元件(F-7)具有柔性,能够用剪刀切割进行成形。即该液晶元件(F-7)能够切割成形。
液晶元件(F-7)表示在电压OFF时着色成黑色,在电压ON时(频率100Hz·50Vrms的矩形波)变为透明的正常模式驱动。电压OFF时,雾度为59.6%,全光线透过率为27.1%。如果施加电压100Vrms,则雾度变为8.4%,全光线透过率变为54.4%。
[实施例7]
将实施例5中得到的液晶元件(F-5)放入温度90℃的恒温槽中,施加频率100Hz·50Vrms的矩形波进行连续驱动。开始连续驱动,在65小时后、133小时后、228小时后取出,恢复室温,与实施例1同样地测定雾度和全光线透过率。将ON·OFF时的各自的差(动态范围)设为ΔHaze、ΔTT,没有发现与初始值大的变化。下面的表4中示出结果。
[表4]
表4
[实施例8]
将实施例6中得到的液晶元件(F-6)放入温度90℃的恒温槽中,施加频率100Hz·50Vrms的矩形波,与实施例7同样地进行连续驱动。
开始连续驱动,在65小时后、133小时后、228小时后取出,恢复室温,测定雾度和全光线透过率。将ON·OFF时的差设为ΔHaze、ΔTT,没有发现与初始值大的变化。下面的表5中示出结果。
[表5]
表5
[比较例4]
将比较例3中得到的液晶元件(F-7)放入温度90℃的恒温槽中,施加频率100Hz·50Vrms的矩形波,与实施例7同样地进行连续驱动。
开始连续驱动,在65小时后、133小时后、228小时后取出,恢复室温,测定雾度和全光线透过率。将ON·OFF时的差设为ΔHaze、ΔTT,从65小时以后发现大幅下降。下面的表6中示出结果。
[表6]
表6
/>
实施例7、8和比较例4的从开始连续驱动起65小时后、133小时后、228小时后的雾度(动态范围ΔHaze)和全光线透过率(动态范围ΔTT)如图3和4所示。
从上述实施例和比较例可知,通过液晶成分的NI点在特定的范围,液晶元件的可见光透过率的变化幅度(动态范围)高,即使在高温下的驱动后也可保持动态范围。
[实施例9]
除了作为液晶成分使用Δn=0.096、NI点=130.6℃的向列型液晶以外,与实施例1同样地进行混合而得到黑色的液晶组合物(L-8)。
相对于50质量%的液晶组合物(L-8),加入50质量%的1.5质量%十二烷基苯磺酸钠水溶液,通过Shirasu多孔玻璃进行乳化,得到o/w乳液(E-8)。
在o/w乳液(E-8)55质量份中加入白色胶乳(W-1)45质量份,搅拌至均匀,得到乳液组合物(I-8)。
乳液组合物(I-8)中的液晶组合物的平均粒径为10μm。如果将乳液组合物(I-8)中的水相中分散或溶解的高分子(P-1)的质量设为1,则液晶组合物(L-8)的质量为1.17。
使用乳液组合物(I-8),与实施例1同样地得到液晶元件(F-8)。从膜表面上用显微镜观察液晶元件(F-8)的液晶-高分子复合膜,结果发现高分子基质中分散有平均粒径10μm的液晶组合物。液晶元件(F-8)具有柔性,能够用剪刀切割进行成形。即该液晶元件(F-8)能够切割成形。
液晶元件(F-8)显示在电压OFF时着色成黑色,在电压ON时(频率100Hz·50Vrms的矩形波)变为透明的正常模式驱动。电压OFF时,雾度为73.1%,全光线透过率为23.7%。如果施加电压100Vrms,则雾度变为7.2%,全光线透过率变为56.3%。
[实施例10]
除了作为液晶成分使用Δn=0.095、NI点=129.5℃的向列型液晶以外,与实施例1同样地进行混合而得到黑色的液晶组合物(L-9)。
相对于50质量%的液晶组合物(L-9),加入50质量%的1.5质量%十二烷基苯磺酸钠水溶液,通过Shirasu多孔玻璃进行乳化,得到o/w乳液(E-9)。
在o/w乳液(E-9)55质量份中加入白色胶乳(W-1)45质量份,搅拌至均匀,得到乳液组合物(I-9)。
乳液组合物(I-9)中的液晶组合物的平均粒径为10μm。如果将乳液组合物(I-9)中的水相中分散或溶解的高分子(P-1)的质量设为1,则液晶组合物(L-9)的质量为1.25。
使用乳液组合物(I-9),与实施例1同样地得到液晶元件(F-9)。从膜表面上用显微镜观察液晶元件(F-9)的液晶-高分子复合膜,结果发现高分子基质中分散有平均粒径10μm的液晶组合物。液晶元件(F-9)具有柔性,能够用剪刀切割进行成形。即该液晶元件(F-9)能够切割成形。
液晶元件(F-9)显示在电压OFF时着色成黑色,在电压ON时(频率100Hz·50Vrms的矩形波)变为透明的正常模式驱动。电压OFF时,雾度为72.5%,全光线透过率为24.4%。如果施加电压100Vrms,则雾度变为7.6%,全光线透过率变为57.3%。
[比较例5]
除了作为液晶成分使用Δn=0.164、NI点=120.7℃的向列型液晶以外,与实施例1同样地进行混合而得到黑色的液晶组合物(L-10)。
相对于50质量%的液晶组合物(L-10),加入50质量%的1.5质量%十二烷基苯磺酸钠水溶液,通过Shirasu多孔玻璃进行乳化,得到o/w乳液(E-10)。
在o/w乳液(E-10)55质量份中加入白色胶乳(W-1)45质量份,搅拌至均匀,得到乳液组合物(I-10)。
乳液组合物(I-10)中的液晶组合物的平均粒径为10μm。如果将乳液组合物(I-10)中的水相中分散或溶解的高分子(P-1)的质量设为1,则液晶组合物(L-10)的质量为1.17。
使用乳液组合物(I-10),与实施例1同样地得到液晶元件(F-10)。从膜表面上用显微镜观察液晶元件(F-10)的液晶-高分子复合膜,结果发现高分子基质中分散有平均粒径10μm的液晶组合物。液晶元件(F-10)具有柔性,能够用剪刀切割进行成形。即该液晶元件(F-10)能够切割成形。
液晶元件(F-10)显示在电压OFF时着色成黑色,在电压ON时(频率100Hz·50Vrms的矩形波)变为透明的正常模式驱动。电压OFF时,雾度为83.3%,全光线透过率为24.7%。如果施加电压100Vrms,则雾度变为18.2%,全光线透过率变为58.0%。
[比较例6]
除了作为液晶成分使用Δn=0.195、NI点=129.9℃的向列型液晶以外,与实施例1同样地进行混合而得到黑色的液晶组合物(L-11)。
相对于50质量%的液晶组合物(L-11),加入50质量%的1.5质量%十二烷基苯磺酸钠水溶液,通过Shirasu多孔玻璃进行乳化,得到o/w乳液(E-11)。
在o/w乳液(E-11)55质量份中加入白色胶乳(W-1)45质量份,搅拌至均匀,得到乳液组合物(I-11)。
乳液组合物(I-11)中的液晶组合物的平均粒径为10μm。如果将乳液组合物(I-11)中的水相中分散或溶解的高分子(P-1)的质量设为1,则液晶组合物(L-11)的质量为1.17。
使用乳液组合物(I-11),与实施例1同样地得到液晶元件(F-11)。从膜表面上用显微镜观察液晶元件(F-11)的液晶-高分子复合膜,结果发现高分子基质中分散有平均粒径10μm的液晶组合物。液晶元件(F-11)具有柔性,能够用剪刀切割进行成形。即该液晶元件(F-11)能够切割成形。
液晶元件(F-11)显示在电压OFF时着色成黑色,在电压ON时(频率100Hz·50Vrms的矩形波)变为透明的正常模式驱动。电压OFF时,雾度为84.3%,全光线透过率为26.6%。如果施加电压100Vrms,则雾度变为22.2%,全光线透过率变为60.1%。
比较例5和比较例6中制作的液晶元件(F-10)、(F-11)的雾度·全光线透过率的动态范围虽然与实施例9和实施例10为相同程度,但施加电压时的雾度高,缺乏透明感。
虽然使用了特定的实施方式详细说明了本发明,但对本领域技术人员而言显而易见的是,在不脱离本发明的意图和范围下可以进行各种改变。
本申请基于2021年3月1日提交的日本专利申请2021-31559,其全部内容通过引用而并入。
Claims (16)
1.一种液晶元件,其包括:使透明导电膜以相对的方式配置而成的两片带透明导电膜的基板、夹持在所述两片带透明导电膜的基板之间的液晶-高分子复合膜,其中,
所述液晶-高分子复合膜具有高分子基质和被所述高分子基质包围的液晶组合物,
所述液晶组合物含有液晶成分和二色性色素,
所述液晶成分的介电常数各向异性为正,NI点为110℃以上且150℃以下,
所述液晶成分的折射率各向异性为0.01以上且0.1以下,
所述液晶-高分子复合膜通过施加电压能够在透明状态和着色状态间切换。
2.根据权利要求1所述的液晶元件,其中,所述液晶组合物的平均粒径为2μm以上且50μm以下。
3.根据权利要求1所述的液晶元件,其中,所述液晶组合物的平均粒径为0.01μm以上且小于2μm。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的液晶元件,其中,所述二色性色素含有蒽醌色素和/或偶氮色素。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的液晶元件,其中,相对于所述液晶组合物100质量%,所述二色性色素的含量为0.1质量%以上且20质量%以下。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的液晶元件,其中,所述液晶成分为向列型液晶或手性向列型液晶。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的液晶元件,其中,构成所述高分子基质的高分子含有选自聚氨酯、聚丙烯酸类、聚乙烯醇及它们的改性物中的至少一种。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的液晶元件,其中,所述着色状态的全光线透过率为0.1%以上且30%以下。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的液晶元件,其中,所述透明状态的全光线透过率为大于30%且80%以下。
10.一种乳液组合物,其是在含有水的介质中分散液晶组合物而成的乳液组合物,其中,
所述介质分散或溶解有高分子,
所述液晶组合物含有液晶成分和二色性色素,
所述液晶成分的介电常数各向异性为正,NI点为110℃以上且150℃以下,
所述液晶成分的折射率各向异性为0.01以上且0.1以下。
11.根据权利要求10所述的乳液组合物,其中,所述乳液组合物中的所述液晶组合物的平均粒径为2μm以上且50μm以下。
12.根据权利要求10所述的乳液组合物,其中,所述乳液组合物中的所述液晶组合物的平均粒径为0.01μm以上且小于2μm。
13.根据权利要求10~12中任一项所述的乳液组合物,其中,所述二色性色素含有蒽醌色素和/或偶氮色素。
14.根据权利要求10~13中任一项所述的乳液组合物,其中,相对于所述液晶组合物100质量%,所述二色性色素的含量为0.1质量%以上且20质量%以下。
15.根据权利要求10~14中任一项所述的乳液组合物,其中,所述液晶成分为向列型液晶或手性向列型液晶。
16.根据权利要求10~15中任一项所述的乳液组合物,其中,所述高分子含有选自聚氨酯、聚丙烯酸类、聚乙烯醇及它们的改性物中的至少一种。
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