CN117015738A - 调光片材、调光装置、感光性组合物、以及调光片材的制造方法 - Google Patents

调光片材、调光装置、感光性组合物、以及调光片材的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明的调光片材具备包含液晶组合物及树脂组合物的调光层(11)，液晶组合物中的液晶化合物的向列相‑各向同性相转变温度为110℃以上且140℃以下，树脂组合物包含丙烯酸聚合物，丙烯酸聚合物的连接基团是碳原子数为1以上且12以下的饱和烷基，丙烯酸聚合物中包含饱和烷基为直链烷基的部分，由此拓宽调光装置正常工作的温度范围。

Description

调光片材、调光装置、感光性组合物、以及调光片材的制造 方法
技术领域
本公开涉及调光片材、调光装置、感光性组合物、以及调光片材的制造方法。
背景技术
调光片材具备包含树脂组合物和液晶组合物的调光层、以及夹持调光层的一对透明电极层(例如参照专利文献1)。调光装置具备上述调光片材和对透明电极层施加驱动电压的驱动部。通过液晶分子的取向状态根据2个透明电极层之间的电位差发生变化，调光片材的透光率发生变化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2017-187775号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
调光片材例如粘贴在窗玻璃或玻璃壁等建筑材料或者汽车的窗玻璃等上。因此，调光片材被暴露在严酷的温度环境中。但是，现有的调光片材因温度变化、调光层的粘度会变得过低或过高。结果，具有即便驱动部施加驱动电压也无法具有调光片材所要求的雾度的情况。
用于解决技术问题的手段
用于解决上述技术问题的调光片材是液晶分散型的调光片材，其具备：包含划分空隙的树脂组合物和填充在上述空隙中的液晶组合物的调光层；夹持上述调光层的一对透明电极层；以及夹持上述一对透明电极层的一对透明支撑层，构成上述液晶组合物的液晶化合物的向列相-各向同性相转变温度为110℃以上且140℃以下，上述树脂组合物包含含以下通式(1)所示重复结构的丙烯酸聚合物，R1是碳原子数为1以上且12以下的饱和烷基，上述丙烯酸聚合物中包含上述饱和烷基为直链烷基的部分。
[化学结构式1]
用于解决上述技术问题的调光装置具备上述调光片材和控制驱动电压对上述透明电极层的施加的控制部。
根据上述各构成，划分要填充液晶组合物的空隙的树脂组合物包含通式(1)所示的重复结构。因此，在使丙烯酸酯聚合来形成树脂组合物时，获得向列相-各向同性相转变温度为110℃以上且140℃以下的液晶化合物与丙烯酸酯的相容性。进而，在树脂组合物的整体中会发生丙烯酸酯的聚合物与液晶化合物的相分离。结果，可以扩大调光片材正常工作的温度范围。
上述调光片材中，上述树脂组合物可以包含二环烷基作为上述饱和烷基。另外，上述调光片材中，上述二环烷基可以包含异冰片基。
根据上述各构成，丙烯酸酯中包含体积大于直链烷基的二环烷基。因此，在可确保丙烯酸酯与液晶组合物的相容性的同时，可促进丙烯酸酯的聚合物与液晶化合物的相分离。
上述调光片材中，在-30℃以上且100℃以下的温度下，不透明状态的雾度可以为85％以上且透明状态的雾度可以为6.0以下。
根据上述构成，可以扩大调光片材正常工作的温度范围。
上述调光片材中，上述调光层所含的上述液晶化合物的含有率可以为50重量％。
根据上述构成，调光层所含液晶化合物的含有率变得充分，即便是低温时或者高温时，调光片材也正常地工作。
用于解决上述技术问题的感光性组合物是用于制造液晶分散型的调光层的感光性组合物，其包含丙烯酸酯及液晶组合物，构成上述液晶组合物的液晶化合物的向列相-各向同性相转变温度为110℃以上且140℃以下，上述丙烯酸酯包含以下通式(2)所示的丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、及氨基甲酸酯丙烯酸酯，R2是碳原子数为1以上且12以下的饱和烷基，包含上述饱和烷基为直链烷基的丙烯酸酯和上述饱和烷基为二环烷基的丙烯酸酯。
[化学结构式2]
CH2CHCOO-R2...(2)
用于解决上述技术问题的调光片材的制造方法是液晶分散型的调光片材的制造方法，其包含以下工序：在包含透明电极层及透明支撑层的层叠体的上述透明电极层上涂布包含丙烯酸酯及液晶组合物的感光性组合物的工序；和在按照上述感光性组合物位于涂布有上述感光性组合物的上述层叠体与其它上述层叠体之间的方式进行重叠的状态下照射特定波长的光来使上述丙烯酸酯固化的工序，构成上述液晶组合物的液晶化合物的向列相-各向同性相转变温度为110℃以上且140℃以下，上述丙烯酸酯包含以下通式(2)所示的丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、以及氨基甲酸酯丙烯酸酯，R2是碳原子数为1以上且12以下的饱和烷基，包含上述饱和烷基为直链烷基的丙烯酸酯和上述饱和烷基为二环烷基的丙烯酸酯。
[化学结构式3]
CH2CHCOO-R2...(2)
根据上述各构成，由于可获得向列相-各向同性相转变温度为110℃以上且140℃以下的液晶化合物与丙烯酸酯的相容性且可促进包含二环烷基的丙烯酸酯与液晶化合物的相分离，因此在树脂组合物的整体中可以发生丙烯酸酯的聚合物与液晶化合物的相分离。结果，可以扩大调光片材正常工作的温度范围。
发明效果
根据本公开，可以扩大调光装置正常工作的温度范围。
附图说明
图1为对于使用了调光片材的调光装置、以正向型调光片材的截面结构为中心表示其构成的图。
图2为对于使用了调光片材的调光装置、以反向型调光片材的截面结构为中心表示其构成的图。
图3为评价实施例及比较例的调光片材的评价用装置的示意图。
图4为该评价用装置中使用的字符板的正视图。
图5为用于评价实施例及比较例的调光片材的不透明状态及透明状态的表。
图6为表示实施例及比较例的调光片材的评价结果的表。
具体实施方式
参照附图说明调光片材、调光装置、感光性组合物以及调光片材的制造方法的一个实施方式。
[调光装置的基本结构]
参照图1说明调光片材及调光装置的基本结构。
调光装置100具备调光片材10和控制驱动电压对调光片材10的施加的控制部20。调光片材10具有正向型调光片材10N的结构或反向型调光片材10R的结构。图1表示正向型调光片材10N的截面结构。此外，正向型调光片材10N和反向型调光片材10R的共同构成作为调光片材10的构成进行说明。
正向型调光片材10N具备调光层11、第一透明电极层12A、第二透明电极层12B、第一透明支撑层13A、以及第二透明支撑层13B。第一透明电极层12A和第二透明电极层12B夹持调光层11。第一透明支撑层13A和第二透明支撑层13B夹持调光层11，并且夹持2个透明电极层12A、12B。第一透明支撑层13A对第一透明电极层12A进行支撑。第二透明支撑层13B对第二透明电极层12B进行支撑。
调光片材10N的表面中的一个角落部是露出第一透明电极层12A的区域。第一端子部15A连接于该区域。第一端子部15A通过配线连接于控制部20。另外，调光片材10N表面中的其它角落部是露出第二透明电极层12B的区域。第二端子部15B连接于该区域。第二端子部15B通过配线连接于控制部20。第一端子部15A及第二端子部15B构成调光片材10N。
控制部20生成作为交流电压的驱动电压，将驱动电压施加至第一透明电极层12A与第二透明电极层12B之间。
调光片材10具备液晶分散型的调光层11。调光层11包含树脂组合物及液晶组合物。调光层11的一例是高分子分散型液晶(PDLC：Polymer Dispersed Liquid Crystal)。高分子分散型液晶在包含高分子化合物的树脂组合物中分散有作为多个空隙的畴域。包含液晶化合物的液晶组合物将畴域填充。此外，调光层11可以是高分子网络型液晶(PNLC：Polymer Network Liquid Crystal)、还可以是胶囊型向列液晶(NCAP：NematicCurvilinear Aligned Phase)、还可以是组合有它们的结构。高分子网络型液晶具备具有三维网眼状的高分子网络，在高分子网络具有的空隙中保持作为取向粒子之一例的液晶化合物。胶囊型向列液晶在树脂组合物中保持具有胶囊状的液晶组合物。
接着，对构成各层的材料进行说明。
第一透明电极层12A以及第二透明电极层12B分别是具有导电性的透明的层。构成透明电极层12A、12B的材料例如是氧化铟锡(ITO)、氟掺杂氧化锡(FTO)、氧化锡、氧化锌、碳纳米管(CNT)、含聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)的聚合物、含Ag合金薄膜的多层膜。
第一透明支撑层13A以及第二透明支撑层13B分别是透明的基材。透明支撑层13A、13B例如是玻璃基板、或者由选自聚乙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯醇、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚酰亚胺、聚砜、环烯烃聚合物、以及三醋酸纤维素中的1个高分子化合物构成的高分子膜。
第一端子部15A以及第二端子部15B分别由例如金属带或导电性膜或导电性糊料等导电性粘接层、以及FPC等配线基板或导线等配线构成。
调光层11包含划分空隙的树脂组合物以及填充在空隙中的液晶组合物。液晶组合物的主成分是液晶化合物。液晶化合物中的向列相-各向同性相转变温度为110℃以上且140℃以下。液晶化合物可以是一种的化合物、还可以是2种以上化合物的混合物。液晶化合物为混合物时，可以是构成液晶化合物的全部化合物的向列相-各向同性相转变温度为110℃以上且140℃以下，也可以构成液晶化合物的一部分化合物的向列相-各向同性相转变温度小于110℃、还可以为140℃以上。液晶化合物具体地是选自苯基-环己基系、联苯基环己烷系、席夫碱系、偶氮系、氧化偶氮系、联苯系、三联苯系、苯甲酸酯系、二苯乙炔系、嘧啶系、哒嗪系、环己烷碳酸酯系、二氰基苯系、萘系、以及二噁烷系中的至少一种化合物。
苯基-环己烷系的液晶化合物的一例为4-(4’-正丙基环己基)-氰基苯、或者4-(4’-正戊基环己基)-氰基苯。
构成液晶组合物的液晶化合物可以仅为单一种类的化合物，还可以为多种类的化合物的混合物。液晶组合物还可以包含液晶化合物以外的成分。液晶化合物以外的成分例如是粘度降低剂、二色性色素、消泡剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂或光稳定剂等耐候剂。此外，由于构成液晶组合物的液晶化合物为混合物，因此调整液晶化合物的向列相-各向同性相转变温度变得容易。
调光层11中的液晶化合物的含有率(重量％)是液晶化合物的重量相对于调光层11的重量的比率。调光层11中的液晶化合物的含有率例如为30重量％以上且80重量％以下、还可以为50重量％以上且80重量％以下。当要求提高作为调光片材10N在透明驱动时的雾度与不透明驱动时的雾度之差的对比度时，调光层11中的液晶化合物的含有率优选为30重量％以上、更优选为50重量％以上。当要求提高调光层11的机械强度或与透明电极层的密合强度时，调光层11中的液晶化合物的含有率优选为80重量％以下、更优选为60重量％以下。
树脂组合物是感光性组合物中的固化物。树脂组合物是通过紫外线等特定波长的光线照射而聚合的感光性化合物的固化物。树脂组合物具备以下通式(1)所示的重复结构。通式(1)所示的重复结构是反复重复单元的结构。通式(1)所示的重复结构具备来自于丙烯酸酯的重复单元。
[化学结构式4]
“R1”所示的连接基团是碳原子数为1以上且12以下的饱和烷基。树脂组合物包含R1为直链烷基的重复结构。树脂组合物还可以进一步包含R1为二环烷基的重复结构。聚合度“n”是2以上且500。构成树脂组合物的树脂化合物可以是由1种丙烯酸酯形成的均聚物，还可以是2种以上的均聚物的混合物，还可以是由2种以上的丙烯酸酯形成的共聚物。均聚物中的重复结构是1种。共聚物中的重复结构是2种以上。树脂组合物可以包含具备通式(1)所示的1种重复结构的均聚物，也可以包含具备2种以上通式(1)所示重复结构的共聚物。
以下，在构成树脂组合物的树脂化合物中，将连接基团R1为直链烷基的聚合物称作“第一丙烯酸聚合物”。第一丙烯酸聚合物可以是均聚物，还可以是共聚物的一部分。另外，在构成树脂组合物的聚合物中，将连接基团R1为环状烷基的聚合物称作“第二丙烯酸聚合物”。第二丙烯酸聚合物是共聚物的一部分。
第一丙烯酸聚合物是丙烯酸酯的聚合物。用于形成第一丙烯酸聚合物的丙烯酸酯是选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯、丙烯酸庚酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸壬酯、丙烯酸癸酯、丙烯酸十一烷基酯、丙烯酸十二烷基酯中的至少1种感光性化合物。
第二丙烯酸聚合物是丙烯酸酯的聚合物。用于形成第二丙烯酸聚合物的丙烯酸酯包含环烷基、二环烷基、或者三环烷基。包含环烷基的丙烯酸酯是选自丙烯酸环丙酯、丙烯酸环丁酯、丙烯酸环戊酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸环庚酯、丙烯酸环辛酯、丙烯酸环癸酯、丙烯酸环十二烷基酯中的至少1种感光性化合物。
二环烷基以及三环烷基是具有构成1个环结构的2个碳原子被直链碳链连接而成的交联结构的多环状烷基。多环状烷基可以是二环式官能团，还可以是三环式官能团。二环烷基可以包含异冰片基。包含二环烷基的丙烯酸酯是选自丙烯酸异冰片酯、二环[3.2.1]辛基丙烯酸酯中的至少一种感光性化合物。包含三环烷基的丙烯酸酯是选自丙烯酸二环戊基酯、三环[5.2.1.02,6]癸烷丙烯酸酯中的至少一种感光性化合物。
向列相-各向同性相转变温度为110℃以上且140℃以下的液晶化合物相比较于转变温度低的液晶化合物成为长轴方向更长或环结构更多的结构，可降低液晶化合物与丙烯酸酯的相容性。当液晶化合物与丙烯酸酯的相容性降低时，液晶组合物难以均匀地分散在用于形成调光层11的感光性组合物中。当要求提高不透明驱动时的雾度时，树脂组合物中的空隙的大小优选为0.3μm以上且3μm以下。树脂组合物中的空隙的大小在树脂组合物的包含厚度方向的截面中是外切于空隙的圆的直径。树脂组合物中的空隙的大小例如是具有10μm×10μm大小的截面中所含全部空隙的直径的平均值。在感光性组合物中，越是液晶组合物不均匀地存在，则在调光层11扩展的面方向上，空隙的位置在树脂组合物中越易不均匀地存在，另外，空隙的大小也越易发生不均。结果，在调光层11扩展的面方向上，雾度的不均增大或者无法获得雾度的变化等，在不透明驱动时无法获得所希望的雾度。而用于形成第一丙烯酸聚合物或第二丙烯酸聚合物的上述丙烯酸酯由于分子量小且包含作为非极性基团的饱和烷基等，因此与向列相-各向同性相转变温度高的液晶化合物的相容性高。
当要求提高液晶化合物与丙烯酸酯的相容性时，第一丙烯酸聚合物的含有率相对于感光性组合物的总固体成分量优选为20重量％以上且90重量％以下。另外，第一丙烯酸聚合物的含有率还可以为20重量％以上且40重量％以下。当要求进一步提高相容性以及易于使液晶化合物从丙烯酸酯的聚合物中相分离时，树脂组合物优选包含第一丙烯酸聚合物和第二丙烯酸聚合物。此时，第一丙烯酸聚合物的含有率与第二丙烯酸聚合物的含有率之和相对于感光性组合物的总固体成分量优选为20重量％以上且90重量％以下。另外，第一丙烯酸聚合物的含有率及第二丙烯酸聚合物的含有率相对于感光性组合物的总固体成分量可以分别为20重量％以上且40重量％以下。
二环烷基由于是体积大于直链烷基或环烷基的结构，因此在具有二环烷基的丙烯酸酯与液晶化合物之间会发生因立体障碍等引起的排斥。由此，在向列相-各向同性相转变温度以下的温度下，在聚合物内易产生液晶化合物形成的向列相的畴域，相分离的程度提高。特别是，当提高包含直链烷基的丙烯酸酯与液晶化合物的相容性时，由于感光性组合物中的液晶化合物的含量增大，因此有相分离难以进行的情况。感光性组合物中包含具有直链烷基的丙烯酸酯以及具有二环烷基的丙烯酸酯这两者可以兼顾相容性的提高及相分离性的提高。
接着，参照图2说明反向型的调光片材10R。图2表示调光片材10R的截面结构。反向型的调光片材10R除了调光层11、透明电极层12A、12B、透明支撑层13A、13B之外，还具备作为夹持调光层11的一对取向层的第一取向层14A以及第二取向层14B。第一取向层14A位于调光层11与第一透明电极层12A之间。第二取向层14B位于调光层11与第二透明电极层12B之间。即，第一透明电极层12A和第二透明电极层12B在夹持调光层11的同时夹持取向层14A、14B。
取向层14A、14B是垂直取向膜。取向层14A、14B在第一透明电极层12A与第二透明电极层12B是等电位时，按照使调光层11所含液晶化合物的长轴方向沿着沿取向层14A、14B扩展的面的法线方向的方式将液晶化合物取向。另一方面，取向层14A、14B在透明电极层12A、12B之间产生了电位差时，可以将调光层11包含的液晶化合物的长轴方向变更成上述法线方向以外的方向。
构成取向层14A、14B的材料例如为聚酰胺、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚硅氧烷、聚对苯二甲酸乙二醇酯或者聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯、聚甲基丙烯酸甲酯等聚丙烯酸酯。使取向层14A、14B作为垂直取向膜发挥功能的处理例如是摩擦处理、偏振光照射处理、微细加工处理。
正向型的调光片材10N中，当未对透明电极层12A、12B施加驱动电压时，即第一透明电极层12A与第二透明电极层12B为等电位时，调光层11所含液晶化合物的长轴方向的朝向变得不规则。因此，入射至调光层11的光由于树脂组合物与液晶组合物的折射差大而发生散射，调光片材10变得不透明。而当对透明电极层12A、12B施加驱动电压、在第一透明电极层12A与第二透明电极层12B之间产生了电位差时，液晶化合物根据该电位差进行取向，液晶化合物的长轴方向成为沿着透明电极层12A、12B之间的电场方向的朝向。结果，由于树脂组合物与液晶组合物的折射率差小，因此光易于透过调光层11。随着所施加的驱动电压在规定范围内增大，调光片材10的透明度提高。
反向型的调光片材10R中，当未对透明电极层12A、12B施加驱动电压时，液晶化合物通过取向层14A、14B而取向，液晶化合物的长轴方向变成沿着沿取向层14A、14B的面的法线方向的朝向。结果，调光片材10由于树脂组合物与液晶组合物的折射率差小而变得透明。而在对透明电极层12A、12B施加驱动电压时，根据第一透明电极层12A与第二透明电极层12B之间的电位差，液晶化合物朝向不同于上述法线方向的方向。结果，由于树脂组合物与液晶组合物的折射率差大，因此光变得难以透过调光层11。随着所施加的驱动电压在规定的范围内增大，调光片材10的透明度降低。
调光片材10粘贴在位于2个空间的边界处的透明构件上进行使用，作为上述2个空间的隔断发挥功能。粘贴调光片材10的那面可以是平面，也可以是曲面。例如，调光片材10安装在窗玻璃或隔板或者玻璃壁等建筑材料、或者汽车的窗玻璃等车辆用构件上。
[调光片材的制造方法]
说明调光片材10N的制造方法。
准备由表面具备第一透明电极层12A的第一透明支撑层13A形成的片材和由表面具备第二透明电极层12B的第二透明支撑层13B形成的片材。第一透明电极层12A及第二透明电极层12B通过溅射、真空蒸镀、涂布等公知的薄膜形成方法形成。
接着，制备感光性组合物。感光性组合物将下述通式(2)所示的丙烯酸酯、液晶组合物、聚合引发剂、以及其它添加剂混合及搅拌来获得。此外，为了提高树脂组合物的机械强度等，感光性组合物还可以包含季戊四醇三丙烯酸酯，也可以包含氨基甲酸酯丙烯酸酯。
[化学结构式5]
CH2CHCOO-R2...(2)
R2所示的连接基团是碳原子数为1以上且12以下的饱和烷基。丙烯酸酯包含R2为直链烷基的丙烯酸酯。丙烯酸酯除了R2为直链烷基的丙烯酸酯之外，还可以进一步包含选自R2为环烷基的丙烯酸酯、R2为二环烷基的丙烯酸酯、以及R2为三环烷基的丙烯酸酯中的至少一种丙烯酸酯。
R2为直链烷基的丙烯酸酯是选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯、丙烯酸庚酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸壬酯、丙烯酸癸酯、丙烯酸十一烷基酯、丙烯酸十二烷基酯中的至少一种丙烯酸酯。
R2为环烷基的丙烯酸酯是选自丙烯酸环丙酯、丙烯酸环丁酯、丙烯酸环戊酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸环庚酯、丙烯酸环辛酯、丙烯酸环癸酯、丙烯酸环十二烷酯中的至少一种丙烯酸酯。
R2为二环烷基的丙烯酸酯是选自丙烯酸异冰片酯、二环[3.2.1]辛基丙烯酸酯中的至少一种丙烯酸酯。
R2为三环烷基的丙烯酸酯是选自丙烯酸二环戊基酯、三环[5.2.1.02,6]癸烷丙烯酸酯中的至少一种丙烯酸酯。
在2个片材中的至少一者上涂布分散有间隔物的分散介质，进行加热将溶媒除去，使间隔物散布。另外，在2个片材中的至少一者上涂布感光性组合物。感光性组合物的涂布使用喷墨法、凹版涂布法、旋涂法、狭缝涂布法、棒涂法、柔性涂布法、模涂法、浸涂法、辊涂法等公知的涂布方法。进而，按照感光性组合物的涂布层位于2个片材的内侧的方式，将1个片材粘在另1个片材上。此外，间隔物的散布与感光性组合物的散布可以以不同的工序实施。还可以按照将在感光性组合物中添加有间隔物的感光性组合物散布的方式，作为1个工序进行实施。
对通过感光性组合物的涂布所形成的层与夹持涂布层的片材的层叠体照射特定波长的光线。特定波长的光线使感光性组合物的聚合反应进行。由此形成调光层11。
层叠体例如通过卷对卷方式的利用形成为大开本的片材状。将层叠体剪切成对应于调光片材10N的贴附对象的所希望的形状，在所剪切的片材上形成第一端子部15A以及第二端子部15B。由此形成调光片材10N。
根据上述实施方式，可获得以下列举的效果。
(1)划分要填充液晶组合物的空隙的树脂组合物包含上述通式(1)所示的重复结构。因此，在使丙烯酸酯聚合来形成树脂组合物时，获得向列相-各向同性相转变温度为110℃以上且140℃以下的液晶化合物与丙烯酸酯的相容性。进而，使液晶化合物从丙烯酸酯的聚合物中分离的相分离可以在树脂组合物的整体中进行。结果，可以扩大调光片材10正常工作的温度范围。
(2)树脂组合物通过进一步包含体积大于直链烷基的二环烷基，可以在确保丙烯酸酯与液晶组合物的相容性的同时，促进丙烯酸酯的聚合物与液晶组合物的相分离。
(3)调光片材10通过在-30℃以上且100℃以下的温度下的不透明状态的雾度为85％以上且透明状态的雾度为6.0以下，可以扩大正常工作的温度范围。
(4)由于调光层11所含液晶化合物的含有率为50重量％，即便是在低温时或高温时，调光片材10也正常地工作。
[变形例]
上述实施方式可以如下进行变更后实施。
·控制部20还可以内置有用于检测调光片材10的使用环境的温度的温度传感器，也可以连接于温度传感器。此方式中，控制部20可获取温度传感器检测到的温度，在所获取的温度为例如-30℃以上且100℃以下时，对调光片材10施加驱动电压。进而，控制部20还可以具备使驱动电压大小对应于使用环境的温度的驱动数据。进而，控制部20还可以在参照驱动数据的同时，将对应于温度传感器所检测到的温度的大小的驱动电压施加于调光片材10。
·除了透明状态及不透明状态之外，还可以将调光片材10的状态切换成透光率处于这些状态中间的第三状态。
·调光片材10在不透明状态下可作为投影图像的屏幕使用。不透明状态下的调光片材10的遮光率越高，则越可抑制用于投影的光的透过、清晰地投射图像。
[实施例]
参照图3对上述实施方式一例的实施例1～12以及比较例1～4具体地说明。此外，本公开的调光片材10并不限于这些实施例。
实施例1～12以及比较例1～4的调光片材是正向型的。
[实施例1]
使在用于形成调光层的感光性组合物中含有的用于形成第一丙烯酸聚合物的丙烯酸酯为丙烯酸甲酯。作为实施例1的感光性组合物中的丙烯酸酯，按照相对于感光性组合物的总量，丙烯酸甲酯(东京化成工业制)达到16重量％、季戊四醇三丙烯酸酯(产品名：A-TMM-3L、新中村化学工业株式会社制)达到11重量％、氨基甲酸酯丙烯酸酯(产品名CN929、Sartomer制)达到21重量％的方式，在感光性组合物中添加各丙烯酸酯。实施例1的感光性组合物中未添加用于形成第二丙烯酸聚合物的丙烯酸酯。另外，作为实施例1的感光性组合物中的聚合引发剂，按照1-羟基环己基苯基酮(产品名：Irg184、BASF制)相对于感光性组合物的总量达到1重量％的方式在感光性组合物中添加聚合引发剂。
进而，作为实施例1的感光性组合物中的液晶化合物，按照相对于感光性组合物的总量达到50重量％的方式将向列相-各向同性相转变温度为110℃的苯基-环己基系的液晶化合物(Merck公司制、MNC-6609)添加在感光性组合物中。进而，作为上述丙烯酸酯、液晶组合物、以及聚合引发剂的混合物，制作实施例1的感光性组合物，作为间隔物使用聚甲基丙烯酸甲酯制填充物(产品名：SSX-115、积水化成品制、直径φ为15μm)。
另外，准备包含厚度为125μm的由聚对苯二甲酸乙二醇酯形成的透明支撑层及厚度为30nm的氧化铟锡(ITO)透明电极层的一对片材。
在片材上涂布实施例1的感光性组合物。将另一个片材重叠在涂布有实施例1的感光性组合物的片材上，由此用2个取向层夹持涂布层。进而，使用照度为10mW/cm2的高压汞灯对层叠体介由一个透明支撑层及透明电极层照射紫外线。使感光性化合物聚合的温度为15℃以上且30℃以下。由此，通过使丙烯酸酯聚合及固化，获得具备划分空隙的树脂组合物和填埋空隙的液晶组合物的实施例1的调光片材。
[实施例2]
除了将用于形成第一丙烯酸聚合物的丙烯酸酯变为16重量％的丙烯酸十二烷基酯(东京化成工业制)以外，与实施例1同样地获得实施例2的调光片材。
[实施例3]
将作为用于形成第一丙烯酸聚合物的丙烯酸酯的丙烯酸甲酯的含有率变为11重量％。另外，作为用于形成第二丙烯酸聚合物的丙烯酸酯，按照丙烯酸异冰片酯(产品名：A-IB、新中村化学工业株式会社制)达到18重量％的方式，将丙烯酸异冰片酯添加在感光性组合物中。进而，将季戊四醇三丙烯酸酯的含有率变更为6重量％、氨基甲酸酯丙烯酸酯的含有率变更为13重量％，除此之外与实施例1同样地获得实施例3的调光片材。
[实施例4]
将作为用于形成第一丙烯酸聚合物的丙烯酸酯变更为11重量％的丙烯酸十二烷基酯(同上)。另外，作为用于形成第二丙烯酸聚合物的丙烯酸酯，按照丙烯酸异冰片酯(产品名：A-IB、新中村化学工业株式会社制)达到18重量％的方式，将丙烯酸异冰片酯添加在感光性组合物中。进而，将季戊四醇三丙烯酸酯的含有率变更为6重量％、氨基甲酸酯丙烯酸酯的含有率变更为13重量％，除此之外与实施例1同样地获得实施例4的调光片材。
以下的实施例5～8分别是液晶化合物的向列相-各向同性相转变温度与实施例1～4不同的实施例。
[实施例5]
除了将实施例1的液晶化合物的向列相-各向同性相转变温度变更为125℃以外，与实施例1同样地获得实施例5的调光片材。
[实施例6]
除了将实施例2的液晶化合物的向列相-各向同性相转变温度变更为125℃以外，与实施例1同样地获得实施例6的调光片材。
[实施例7]
除了将实施例3的液晶化合物的向列相-各向同性相转变温度变更为125℃以外，与实施例1同样地获得实施例7的调光片材。
[实施例8]
除了将实施例4的液晶化合物的向列相-各向同性相转变温度变更为125℃以外，与实施例1同样地获得实施例8的调光片材。
以下的实施例9～12分别是液晶化合物的向列相-各向同性相转变温度与实施例1～4不同的实施例。
[实施例9]
除了将实施例1的液晶化合物的向列相-各向同性相转变温度变更为140℃以外，与实施例1同样地获得实施例9的调光片材。
[实施例10]
除了将实施例2的液晶化合物的向列相-各向同性相转变温度变更为140℃以外，与实施例1同样地获得实施例10的调光片材。
[实施例11]
除了将实施例3的液晶化合物的向列相-各向同性相转变温度变更为140℃以外，与实施例1同样地获得实施例11的调光片材。
[实施例12]
除了将实施例4的液晶化合物的向列相-各向同性相转变温度变更为140℃以外，与实施例1同样地获得实施例12的调光片材。
以下的比较例1～4是液晶化合物的向列相-各向同性相转变温度与上述实施例不同且将液晶化合物的向列相-各向同性相转变温度变更为110℃以上且140℃以下的范围外的例子。
[比较例1]
除了将液晶化合物的向列相-各向同性相转变温度变更为100℃以外，与实施例3同样地获得比较例1的调光片材。
[比较例2]
除了将液晶化合物的向列相-各向同性相转变温度变更为100℃、在感光性组合物中不添加用于形成第一丙烯酸聚合物及第二丙烯酸聚合物的丙烯酸酯、将季戊四醇三丙烯酸酯的含有率变更为15重量％、氨基甲酸酯丙烯酸酯的含有率变更为33重量％以外，与实施例1同样地获得比较例2的调光片材。
[比较例3]
除了将液晶化合物的向列相-各向同性相转变温度变更为150℃以外，与实施例3同样地获得比较例3的调光片材。
[比较例4]
除了在感光性组合物中不添加用于形成第一丙烯酸聚合物及第二丙烯酸聚合物的丙烯酸酯、将季戊四醇三丙烯酸酯的含有率变更为11重量％、氨基甲酸酯丙烯酸酯的含有率变更为21重量％以外，与实施例1同样地获得比较例4的调光片材。
<评价方法>
对于实施例1～12及比较例1～4的调光片材，一边在-30℃以上且100℃以下的范围内改变设置调光片材的空间的温度，一边确认驱动时的光学特性的变化。利用雾度测试仪测定的雾度具有受温度左右的倾向，因此制作判定用装置30。
图4是用于判定调光片材的透明度及不透明度的判定用装置30。判定用装置30具备具有可利用加热器等调节温度的空间32的筐体31、设置于筐体31的窗部33、以及配置于空间32内的字符板34。窗部33由玻璃构成。另外，在字符板34上将规定的文字显示为改变了文字颜色、文字背景色的多个图案。样品35位于窗部33与字符板34之间。此外，在字符板34上将作为“凸版印刷株式会社”的Logo的“TOPPAN”(注册商标)显示为改变了文字颜色、文字背景色的多个图案。
样品35分别由实施例1～12以及比较例1～4的调光片材制作而成。样品35通过在调光片材的一个面的角落部及其相反侧的面的角落部的2处刻入切痕，使第一透明电极层及第二透明电极层露出，由此形成端子部。进而，在所露出的第一透明电极层及第二透明电极层上分别接合端子部，将各端子部介由不同的配线37连接于控制装置36。控制装置36是控制施加于透明电极层的驱动电压的装置。
首先，将样品35设置在观察者39介由窗部33可以看到样品35的位置上。进而，对样品35以频率50Hz从0V开始施加交流电压进行升压直至样品35的雾度达到饱和。在该透明驱动时，将设置有样品35的空间32的温度调整为-30℃，并维持该温度。进而，一边目视观察样品35，一边在未对样品35的透明电极层施加驱动电压的状态下等待雾度上升并达到饱和。雾度饱和时，确认是否能够介由样品35看到字符板34中所显示的文字，评价不透明驱动时的样品35的雾度。
如图5所示，将介由各样品35看到的文字的清晰度分别分类为“等级0”～“等级5”的任一者。此时，将样品35完全透明且字符板34的文字清晰可见的状态分类为“等级0”；将稍有模糊、但文字清晰可见的状态分类为“等级1”；将可看到50％以上且小于100％的文字的状态评价为“等级2”；将可见超过0％且小于50％的文字的状态分类为“等级3”；将虽然看不到文字整体、但可判别文字轮廓的状态评价为“等级4”；将为不透明状态且看不到文字的状态分类为“等级5”。
在不透明状态的评价中，维持“等级0”～“等级3”的状态的例子带“×”记号。另外，在不透明状态的评价中，维持“等级4”的状态的例子带“△”记号。另外，在不透明状态的评价中，维持“等级5”的状态的例子带“〇”记号，特别的维持雾度高的状态的例子带“◎”。
同样，从关闭驱动电压的状态开始施加驱动电压使雾度降低，等待至雾度不再变化。当雾度不再变化时，确认是否能够介由样品35看到字符板34中显示的文字，评价透明驱动时的样品35的雾度。
如图5所示，在透明状态的评价中，维持“等级2”～“等级5”的透明状态的例子带“×”记号。另外，在透明状态的评价中，维持“等级1”的透明状态的例子带“△”记号、维持“等级0”的透明状态的例子带“〇”记号、特别是维持透明度高且雾度低的状态的例子带“◎”记号。
对-30℃的不透明状态及透明状态进行评价后，以-20℃、0℃、23℃、90℃、100℃的顺序阶段性地调整温度。每次调整温度均是关闭驱动电压、变为透明驱动开始后施加驱动电压，在雾度不再变化的时间点评价不透明驱动时的状态。另外，从施加驱动电压在雾度不再变化的时间点开始关闭驱动电压，在雾度不再变化的时间点评价透明驱动时的状态。
此外，以温度23℃为基准，使用雾度测试仪(Sugatest制、NDH-7000SP)实测“等级0”～“等级5”的雾度时，在不透明状态下，“◎”记号的水平是雾度为97％以上、“〇”记号的水平是雾度为90％以上且小于97％、“△”记号的水平是雾度为85％以上且小于90％、“×”记号的水平是雾度小于85％。透明状态下，“◎”记号的水平是雾度为5.0％以下、“〇”记号的水平是雾度为5.0％以上且小于5.5％、“△”记号的水平是雾度为5.5％以上且小于6.0％、“×”记号的水平是雾度为6.0％以上。
<评价>
图6表示实施例1～12及比较例1～4的评价结果。实施例1及实施例2的调光片材中，在-30℃～23℃的作为驱动时的低温时～常温时，透明驱动时的透明状态为“〇”记号的等级。另外，即便是90℃～100℃的高温时，不透明驱动时的不透明状态也为“△”记号的等级，可见可获得作为不透明状态充分的雾度。
另外，实施例1以及实施例2的调光片材中，在-30℃～100℃的作为驱动时的低温时～高温时，透明驱动时的透明状态为“〇”记号的等级，可见均为作为透明状态的低雾度。
因此可见，实施例1及实施例2的调光片材中，在-30℃～100℃的宽温度范围中，可良好且稳定地获得不透明状态的雾度以及透明状态的雾度，可获得良好的对比度。
在包含丙烯酸异冰片酯的实施例3、4的调光片材中，在-30℃～23℃的作为驱动时的低温时～高温时，不透明驱动时的不透明状态为“◎”记号的等级，可见可获得较实施例1、2更高的雾度。另外，即便是90℃～100℃的高温时，不透明驱动时的不透明状态也为“〇”记号的等级，可见可获得作为不透明状态充分的雾度。
另外，实施例3以及实施例4的调光片材中，在-30℃～100℃的作为驱动时的低温时～高温时，透明驱动时的透明状态为“〇”记号的等级，可见均为作为透明状态的低雾度。
由此可见，实施例3以及实施例4的调光片材中，在-30℃～100℃的宽温度范围中，可良好且稳定地获得不透明状态的雾度以及透明状态的雾度，可获得良好的对比度。
实施例5以及实施例6的调光片材中，在-30℃～23℃的作为驱动时的低温时～高温时，不透明驱动时的不透明状态为“〇”记号的等级，可见可获得高雾度。另外，即便是90℃～100℃的高温时，不透明驱动时的不透明状态也为“△”记号的等级，可见可获得作为不透明状态充分的雾度。
另外可见，实施例5以及实施例6的调光片材中，在-30℃的低温时是透明状态为“△”记号的等级。另外，在-20℃～100℃的作为驱动时的低温时～高温时，透明驱动时的透明状态为“〇”记号的等级，可见均为作为透明状态的低雾度。
由此可见，实施例5以及实施例6的调光片材中，在-30℃～100℃的宽温度范围中，可良好且稳定地获得不透明状态的雾度以及透明状态的雾度，可获得良好的对比度。
在包含丙烯酸异冰片酯的实施例7、8的调光片材中，在-30℃～23℃的低温时～常温时，不透明驱动时的不透明状态为“◎”记号的等级，可获得较实施例1、2以及实施例5、6更高的雾度。另外，即便是90℃～100℃的高温时，不透明驱动时的不透明状态也为“〇”记号的等级，可见可获得作为不透明状态充分的雾度。
另外，实施例7以及实施例8的调光片材中，在-30℃的低温时是不透明状态为“△”记号的等级，但在-20℃～100℃的作为驱动时的低温时～高温时，透明驱动时的透明状态为“〇”记号的等级，可见均为作为透明状态的低雾度。
由此可见，实施例7以及实施例8的调光片材中，在-30℃～100℃的宽温度范围中，可良好且稳定地获得不透明状态的雾度以及透明状态的雾度，可获得良好的对比度。
在实施例9以及实施例10的调光片材中，在-30℃～90℃的低温时～常温时，不透明驱动时的不透明状态为“〇”记号的等级，可见可获得高的雾度。另外，即便是100℃的高温时，不透明驱动时的不透明状态也为“△”记号的等级，可见可获得作为不透明状态充分的雾度。
另外，在实施例9以及实施例10的调光片材中，在-30℃～23℃的作为驱动时的低温时～常温时，透明驱动时的透明状态为“△”记号的等级。另外，在90℃～100℃的高温时，透明驱动时的透明状态为“〇”记号的等级，可见均为作为透明状态的低雾度。
由此可见，实施例9以及实施例10的调光片材中，在-30℃～100℃的宽温度范围中，可良好且稳定地获得不透明状态的雾度以及透明状态的雾度，可获得良好的对比度。另外，与向列相-各向同性相转变温度为125℃的实施例5、6相比，90℃的不透明状态下的雾度变得更高、透明状态下的-20℃的雾度变得稍高。
在包含丙烯酸异冰片酯的实施例11、12的调光片材中，在-30℃～23℃的低温时～常温时，不透明驱动时的不透明状态为“◎”记号的等级，可见为高雾度。另外，即便是90℃～100℃的高温时，不透明驱动时的不透明状态也为“〇”记号的等级，可见可获得作为不透明状态充分的雾度。
另外，在实施例11以及实施例12的调光片材中，在-30℃～-20℃的低温时，不透明状态为“△”记号的等级。另外，在0℃～100℃的低温时～高温时，透明驱动时的透明状态为“〇”记号的等级，可见均为作为透明状态的低雾度。
由此可见，实施例11以及实施例12的调光片材中，在-30℃～100℃的宽温度范围中，可良好且稳定地获得不透明状态的雾度以及透明状态的雾度，可获得良好的对比度。
比较例1的调光片材中，在-30℃～23℃的作为驱动时的低温时～常温时，不透明驱动时的不透明状态为“◎”记号的等级。另外，在90℃下，不透明状态的雾度为“△”记号的等级。在100℃下，由于即便暂时达到不透明状态也不会慢慢地变化成透明，因此评价为“×”记号的等级。认为其原因在于，当空间32的温度达到100℃时，变为比较例1、2的液晶化合物的向列相-各向同性相转变温度以上的温度环境，从液晶相转变成具有各向同性的液体相。
另外，比较例1的调光片材中，在-30℃～23℃的作为驱动时的低温时～常温时，透明驱动时的透明状态为“◎”记号的等级，在90℃下，透明状态的雾度为“△”记号的等级，在100℃下，透明状态的雾度为“×”记号的等级。认为其原因在于，如上所述，在100℃的温度环境下，液晶化合物相转变成各向同性液体相。
比较例2的调光片材中，由于树脂组合物没有第一丙烯酸聚合物及第二丙烯酸聚合物，因此在树脂组合物中，丙烯酸酯与液晶组合物的相容性低且感光性组合物发生了白浊。因此评价为雾度的控制是不可能的。
比较例3的调光片材中，在-30℃～23℃的作为驱动时的低温时～常温时，不透明驱动时的不透明状态为“◎”记号的等级。在90℃～100℃的高温时，不透明状态的雾度为“〇”记号的等级。
另外，比较例3的调光片材中，在-30℃～-20℃的作为驱动时的低温时，透明驱动时的透明状态为“×”记号的等级。认为其原因在于，当向列相-各向同性相转变温度超过150度时，在零下等极低温度环境下，液晶化合物为接近于近晶相的状态，粘度提高，取向状态难以改变。
比较例4的调光片材中，与比较例2的调光片材同样，树脂组合物与液晶组合物的相容性低且感光性组合物发生了白浊。因此评价为雾度的控制是不可能的。
符号说明
100 调光装置
10 调光片材
11 调光层
12A、12B透明电极层
13A、13B透明支撑层

Claims (8)

1.一种调光片材，其是液晶分散型的调光片材，
其具备：
包含划分空隙的树脂组合物和填充在所述空隙中的液晶组合物的调光层；
夹持所述调光层的一对透明电极层；以及
夹持所述一对透明电极层的一对透明支撑层，
其中，构成所述液晶组合物的液晶化合物的向列相-各向同性相转变温度为110℃以上且140℃以下，
所述树脂组合物包含含以下通式(1)所示重复结构的丙烯酸聚合物，
R1是碳原子数为1以上且12以下的饱和烷基，
所述丙烯酸聚合物中包含所述饱和烷基为直链烷基的部分，
2.根据权利要求1所述的调光片材，其中，所述树脂组合物包含所述饱和烷基为二环烷基的部分。
3.根据权利要求2所述的调光片材，其中，所述二环烷基包含异冰片基。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的调光片材，其中，在-30℃以上且100℃以下的温度下，不透明状态的雾度为85％以上且透明状态的雾度为6.0以下。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的调光片材，其中，所述调光层所含的所述液晶化合物的含有率为50重量％以上。
6.一种感光性组合物，其是用于制造液晶分散型的调光层的感光性组合物，
其包含丙烯酸酯及液晶组合物，
构成所述液晶组合物的液晶化合物的向列相-各向同性相转变温度为110℃以上且140℃以下，
所述丙烯酸酯包含以下通式(2)所示的丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、及氨基甲酸酯丙烯酸酯，
R2是碳原子数为1以上且12以下的饱和烷基，
包含所述饱和烷基为直链烷基的丙烯酸酯和所述饱和烷基为二环烷基的丙烯酸酯，
CH2CHCOO-R2…(2)。
7.一种调光装置，其具备权利要求1～5中任一项所述的调光片材以及控制驱动电压对所述透明电极层的施加的控制部。
8.一种调光片材的制造方法，其是液晶分散型的调光片材的制造方法，
其包含以下工序：
在包含透明电极层及透明支撑层的层叠体的所述透明电极层上涂布包含丙烯酸酯及液晶组合物的感光性组合物的工序；和
在按照所述感光性组合物位于涂布有所述感光性组合物的所述层叠体与其它所述层叠体之间的方式进行重叠的状态下照射特定波长的光来使所述丙烯酸酯固化的工序，
构成所述液晶组合物的液晶化合物的向列相-各向同性相转变温度为110℃以上且140℃以下，
所述丙烯酸酯包含以下通式(2)所示的丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、以及氨基甲酸酯丙烯酸酯，
R2是碳原子数为1以上且12以下的饱和烷基，
包含所述饱和烷基为直链烷基的丙烯酸酯和所述饱和烷基为二环烷基的丙烯酸酯，
CH2CHCOO-R2…(2)。
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