JP2008046506A - Light control structure and its manufacturing method - Google Patents

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Takashi Kiyono
俊 清野
Yasuaki Kai
康朗 甲斐
Tomohiro Ito
智啓 伊藤
Yuichiro Okada
雄一郎 岡田
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Nissan Motor Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light control structure having high reflectance. <P>SOLUTION: In the light control structure provided with an optical function layer formed by alternately layering at least one translucent layer and at least one refractive index changing layer, the translucent layer includes an acrylic thiourethane resin. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は調光構造体およびその製造方法に関する。特に本発明は、可視光領域での透明性および光遮断の双方の特性を向上させるための改良に関する。   The present invention relates to a light control structure and a method for manufacturing the same. In particular, the present invention relates to an improvement for improving both transparency and light blocking characteristics in the visible light region.

車両のウィンドシールド、リアガラス、フロントサイドガラス、リアサイドガラス、サンルーフ等のガラス部品(グレージング材)は、乗員の視界を確保するとともに開放感を与えるものである。   Glass parts (glazing materials) such as a vehicle windshield, rear glass, front side glass, rear side glass, sunroof, etc., ensure a passenger's field of view and give a feeling of opening.

一方、このような窓材は、車両車室内への太陽の光線および熱の侵入経路となり、車室内温度上昇による空調負荷の増大や、熱暑感による不快を招く一因となっている。また、秘匿性や防眩性の確保の面から濃色の窓材が用いられているが、視界確保との両立が困難である。これらは車両に限らず住宅など建築物でも同様に課題となっている。   On the other hand, such a window material becomes a path of penetration of sunlight and heat into the vehicle interior of the vehicle, causing an increase in air conditioning load due to a rise in the temperature of the vehicle interior and discomfort due to a feeling of heat. Moreover, although a dark-colored window material is used from the surface of ensuring secrecy and anti-glare property, it is difficult to achieve both visibility. These are not only limited to vehicles, but are also a problem in buildings such as houses.

このような課題を解決すべく、近年、エレクトロクロミック(EC)素子を用いた調光構造体および液晶素子を用いた調光構造体が利用されつつある。前者は光の吸収、後者は光の散乱を利用して調光機能を実現するものである。   In order to solve such a problem, in recent years, a dimming structure using an electrochromic (EC) element and a dimming structure using a liquid crystal element are being used. The former uses light absorption, and the latter uses light scattering to realize a dimming function.

EC素子は、酸化タングステン、プルシアンブルーなどの電気化学的な酸化還元反応によるスペクトル変化を伴う材料を用い、日射エネルギーの透過量の制御を光の吸収により可能としている。   The EC element uses a material with a spectrum change caused by an electrochemical oxidation-reduction reaction such as tungsten oxide or Prussian blue, and the amount of solar energy transmitted can be controlled by absorbing light.

液晶素子を用いた調光構造体は、電圧によって配列が変化する材料からなり、液晶の配列によって光の透視性を変更させる材料である。液晶素子としては、曲線的な配列相のネマティック液晶素子、相分離法により得られる液晶素子などが知られている。これらの素子は以下の原理に基づいて動作する。   A dimming structure using a liquid crystal element is made of a material whose arrangement changes with voltage, and is a material whose light transparency is changed by the arrangement of liquid crystals. As the liquid crystal element, a nematic liquid crystal element having a curved arrangement phase, a liquid crystal element obtained by a phase separation method, and the like are known. These elements operate on the following principle.

ポリマー中に液晶物質の小滴を分散させた液晶素子も知られているが、このような液晶素子は、電圧を印加しない状態では、ポリマー壁の曲面に沿って液晶が配列する。これにより、光路がねじ曲げられ、また、ポリマーと液晶滴との界面において光が反射して散乱し、乳白色に見える。一方、液晶素子に電圧を印加した場合、液晶滴内の液晶は外部電界により電界方向に配列する。このとき、液晶の常光屈折率nとポリマーの屈折率nとが一致するように選択することにより、液晶素子面に垂直に入射した光を、液晶とポリマーとの界面で反射することなく通過させることができ、液晶素子は透明となる。 A liquid crystal element in which droplets of a liquid crystal substance are dispersed in a polymer is also known, but in such a liquid crystal element, liquid crystal is aligned along the curved surface of the polymer wall when no voltage is applied. As a result, the optical path is twisted, and the light is reflected and scattered at the interface between the polymer and the liquid crystal droplets, and appears milky white. On the other hand, when a voltage is applied to the liquid crystal element, the liquid crystals in the liquid crystal droplets are aligned in the electric field direction by an external electric field. At this time, by selecting so that the ordinary refractive index n o of the liquid crystal and the refractive index n p of the polymer coincide with each other, the light incident perpendicularly to the liquid crystal element surface is not reflected at the interface between the liquid crystal and the polymer. The liquid crystal element becomes transparent.

また、光の反射を利用した調光素子を用いる方法も考えられる。多層干渉膜の原理を利用して、屈折率の周期的な変化により、入射光中の特定波長の光を反射させるようにしたもので、屈折率の異なる2種以上の物質の多層構造を有するものである。反射を利用した調光素子を用いた場合、日射エネルギーの室内への再放射や散乱がなく、室内の温度上昇や熱暑感が効果的に低減できる。また、強い反射光と室内からの透視像が重なるため秘匿性が優れ、室内からの視界も確保される。   Moreover, a method using a light control element utilizing light reflection is also conceivable. Utilizing the principle of multilayer interference film, light of a specific wavelength in incident light is reflected by a periodic change in refractive index, and has a multilayer structure of two or more kinds of substances having different refractive indexes. Is. When a dimming element using reflection is used, there is no re-radiation or scattering of solar energy into the room, and the temperature rise in the room and the feeling of heat can be effectively reduced. Further, since the strong reflected light and the fluoroscopic image from the room overlap, the secrecy is excellent and the view from the room is also ensured.

このような光の反射を利用した調光素子を用いる場合、広い波長領域で高い反射強度を与える素子を作製する必要がある。   When using a light control element utilizing such light reflection, it is necessary to produce an element that provides high reflection intensity in a wide wavelength region.

例えば、特許文献1では、光構造変化材料を用いて液晶分子に力学的な配向制御を加えることによって層間の屈折率差を増加させ、それによって反射強度を向上させる方法が開示されている。   For example, Patent Document 1 discloses a method of increasing the refractive index difference between layers by applying dynamic alignment control to liquid crystal molecules using an optical structure changing material, thereby improving the reflection intensity.

また、調光素子の反射強度を向上させるために、樹脂層の屈折率を大きくすることによって層間の屈折率差を大きくする方法が考えられる。透明樹脂の屈折率を大きくする方法としては、使用する樹脂に金属酸化物の微粒子を配合することや、重金属を分散すること、樹脂内の分子にハロゲン原子あるいは硫黄原子を使用すること、などの方法があり、高屈折率の樹脂の開発検討が行われている。特にウレタン系樹脂の一部がチオウレタンで置換された樹脂で高い屈折率が得られることが知られており、例えば、特許文献2には、含硫ウレタン系樹脂を用いた高屈折率のプラスチックレンズが開示されている。
特開平11−231135号公報 特開2001−56482号公報
Further, in order to improve the reflection intensity of the light control element, a method of increasing the refractive index difference between layers by increasing the refractive index of the resin layer is conceivable. Methods for increasing the refractive index of the transparent resin include blending metal oxide fine particles into the resin used, dispersing heavy metals, using halogen atoms or sulfur atoms for molecules in the resin, etc. There is a method, and development of a high refractive index resin is being studied. In particular, it is known that a high refractive index can be obtained with a resin in which a part of the urethane resin is substituted with thiourethane. For example, Patent Document 2 discloses a high refractive index plastic using a sulfur-containing urethane resin. A lens is disclosed.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-231135 JP 2001-56482 A

しかしながら、特許文献1のような調光素子の形成には複雑な製造工程を必要とする。また、上述のような高屈折率の樹脂に関しても、高精度で薄膜化して液晶層と積層することは非常に困難であり、特許文献2のような樹脂を用いた調光素子は報告されていない。本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、高い反射強度を示す調光構造体およびその製造方法を提供することを目的とする。   However, the formation of the light control element as in Patent Document 1 requires a complicated manufacturing process. In addition, it is very difficult to form a thin film with high accuracy and stack it with a liquid crystal layer even with a resin having a high refractive index as described above, and a light control device using a resin as in Patent Document 2 has been reported. Absent. This invention is made | formed in view of such a problem, and it aims at providing the light control structure which shows high reflection intensity, and its manufacturing method.

本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、少なくとも1層の透光性層と、少なくとも1層の屈折率変化層とが交互に積層されてなる光学機能層を備える調光構造体において、前記透光性層に高屈折率のアクリルチオウレタン樹脂層を用いることにより、上記目的を達成できることを見出した。   As a result of intensive studies, the inventors of the present invention have a light control structure including an optical function layer in which at least one light-transmitting layer and at least one refractive index change layer are alternately stacked. It has been found that the above object can be achieved by using an acrylic thiourethane resin layer having a high refractive index for the translucent layer.

すなわち本発明は、少なくとも1層の透光性層と、少なくとも1層の屈折率変化層とが交互に積層されてなる光学機能層を備える調光構造体であって、前記透光性層がアクリルチオウレタン樹脂を含むことを特徴とする調光構造体である。   That is, the present invention is a light control structure including an optical function layer in which at least one light-transmitting layer and at least one refractive index change layer are alternately stacked, and the light-transmitting layer includes A dimming structure comprising an acrylic thiourethane resin.

また、本発明は、チオウレタンアクリレートとアクリル系樹脂の前駆体とを含む透光性材料前駆体、液晶、および少なくとも1種類の重合開始剤を混合した混合物を基材に塗布する工程と、前記混合物を塗布した基材に干渉光を照射して前記透光性材料前駆体を層状に重合させることによって透光性層と液晶層とが交互に積層された光学機能層を得る工程と、を含むことを特徴とする調光構造体の製造方法である。   The present invention also includes a step of applying a mixture of a translucent material precursor containing a thiourethane acrylate and an acrylic resin precursor, a liquid crystal, and at least one polymerization initiator to a substrate; Irradiating the base material coated with the mixture with interference light to polymerize the translucent material precursor in layers to obtain an optical functional layer in which translucent layers and liquid crystal layers are alternately laminated, and It is a manufacturing method of the light control structure characterized by including.

本発明によれば高い反射率を与える調光構造体を複雑な製造工程を用いず提供できる。本調光構造体は車両用のグレージング材のみならず、建築家屋の窓材にも適用可能である。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the light control structure which gives a high reflectance can be provided without using a complicated manufacturing process. This light control structure is applicable not only to the glazing material for vehicles but also to the window material of an architect house.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明するが、本発明の技術的範囲は特許請求の範囲の記載に基づいて定められるべきであり、下記の形態のみに制限されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the technical scope of the present invention should be determined based on the description of the scope of claims, and is not limited to the following embodiments. Absent.

なお、以下の実施の形態で参照する図面では、調光構造体を構成する各層の厚さ、形状、および層の数を誇張して示しているが、これは発明の内容の理解を容易にするためである。   In the drawings referred to in the following embodiments, the thickness, shape, and number of layers constituting the light control structure are exaggerated, but this facilitates understanding of the contents of the invention. It is to do.

(調光構造体の構造)
図1は、本発明の調光構造体の断面を模式的に示した図である。
(Structure of light control structure)
FIG. 1 is a diagram schematically showing a cross section of the light control structure of the present invention.

図1に示すように、本実施形態に係る調光構造体100は、透光性層111と屈折率変化層112とが交互に積層された光学機能層110、光学機能層110を両側面から挟み、透明電極121および電極端子122から構成される一対の透明電極層120、および透明電極層120を外側から支持する支持基材130を備える。光学機能層110は、透明電極121に外場が印加されると、屈折率変化層112の屈折率が変化して調光機能を発現するものである。   As shown in FIG. 1, the light control structure 100 according to the present embodiment includes an optical function layer 110 in which translucent layers 111 and refractive index changing layers 112 are alternately stacked, and the optical function layer 110 from both sides. A pair of transparent electrode layers 120 each composed of a transparent electrode 121 and an electrode terminal 122, and a support substrate 130 that supports the transparent electrode layer 120 from the outside are provided. When an external field is applied to the transparent electrode 121, the optical functional layer 110 changes the refractive index of the refractive index changing layer 112 and exhibits a dimming function.

本発明の調光構造体においては、透光性層111は、アクリルチオウレタン樹脂を含む。後述するように、アクリルチオウレタン樹脂を含有することによって、高い屈折率を有する透光性層が得られる。さらに、原料となるチオウレタンアクリレートの配合量を調節することで、アクリルチオウレタン樹脂の屈折率を制御することができる。   In the light control structure of this invention, the translucent layer 111 contains acrylic thiourethane resin. As described later, a translucent layer having a high refractive index can be obtained by containing an acrylic thiourethane resin. Furthermore, the refractive index of the acrylic thiourethane resin can be controlled by adjusting the blending amount of the thiourethane acrylate as a raw material.

屈折率変化層112は、電圧などの外場の印加によって屈折率が変化する材料から形成され、外場の印加によって屈折率が変化するものであれば特に限定されない。外場としては、電圧、光、温度、磁界などが利用できるが、屈折率変化に必要な外場の大きさ、入手や光学機能層製造の容易さから、外場としては電場が最も好ましく、電圧の印加によって配向が変化して屈折率が変化する材料、例えば液晶を用いることが好ましい。ここで液晶の配向とは、電圧印加による電界に応答して液晶が秩序を持ち、電界に対して、液晶が直交、あるいは平行に配列することを意味する。液晶としては、ネマチック、スメクチック、コレステリックなどの一般的な液晶を使用でき、異なる配向状態で異なる屈折率を有する液晶であれば使用できる。   The refractive index changing layer 112 is not particularly limited as long as it is formed of a material whose refractive index changes when an external field such as a voltage is applied and the refractive index changes when an external field is applied. As the external field, voltage, light, temperature, magnetic field, etc. can be used, but the electric field is most preferable as the external field because of the size of the external field necessary for refractive index change, the availability and manufacturing of the optical functional layer, It is preferable to use a material whose orientation is changed by application of voltage and whose refractive index is changed, for example, liquid crystal. Here, the orientation of the liquid crystal means that the liquid crystal is ordered in response to an electric field generated by applying a voltage, and the liquid crystal is arranged orthogonally or parallel to the electric field. As the liquid crystal, general liquid crystals such as nematic, smectic and cholesteric can be used, and any liquid crystal having different refractive index in different alignment states can be used.

使用する液晶の、電圧印加時の常温付近の屈折率と、透光性層を形成するアクリルチオウレタン樹脂の屈折率とがほぼ一致する場合には、電圧印加時は各層の屈折率が一致し透明となり、電圧未印加時は屈折率差が生じて調光機能が発現する。または、使用する液晶の、電圧未印加時の常温付近の屈折率と、アクリルチオウレタン樹脂の屈折率とがほぼ一致する場合には、電圧未印加時は各層の屈折率が一致し透明となり、電圧印加時は屈折率差が生じて調光機能が発現する。   If the refractive index of the liquid crystal used near room temperature when a voltage is applied and the refractive index of the acrylic thiourethane resin that forms the translucent layer are almost the same, the refractive index of each layer is the same when the voltage is applied. It becomes transparent, and when a voltage is not applied, a refractive index difference is generated and a dimming function is exhibited. Or, when the refractive index of the liquid crystal to be used near the normal temperature when no voltage is applied and the refractive index of the acrylic thiourethane resin substantially match, the refractive index of each layer matches and becomes transparent when no voltage is applied, When a voltage is applied, a difference in refractive index is generated, and a dimming function is exhibited.

可視光透過時の透光性層と屈折率変化層との屈折率差は、好ましくは0.0005以下であり、より好ましくは0.0001以下である。屈折率差が0.0005以下であると可視光透過性に優れる。また、反射時の透光性層と屈折率変化層との屈折率差は、好ましくは0.1以上であり、より好ましくは0.15以上である。屈折率差が0.1以上であると光の反射性に優れる。   The difference in refractive index between the translucent layer and the refractive index changing layer during visible light transmission is preferably 0.0005 or less, and more preferably 0.0001 or less. When the refractive index difference is 0.0005 or less, the visible light transmittance is excellent. Moreover, the refractive index difference between the translucent layer and the refractive index changing layer at the time of reflection is preferably 0.1 or more, more preferably 0.15 or more. When the refractive index difference is 0.1 or more, the light reflectivity is excellent.

支持基材130は、光学機能層110および透明電極層120を支持するものである。本発明の調光構造体が車両用のグレージング材として用いられる場合、支持基材130はガラスや透明樹脂からなることが好ましい。支持基材130は、両方が同一の材質であってもよいし、異なる材質であってもよい。支持基材130として透明樹脂を用いる場合は表面の耐擦傷性向上のためハードコート層を最表面に設けてもよい。また車両用合わせガラスなど、耐貫通性が求められる場合は、さらに樹脂中間膜が光学機能層110と支持基材130との間に挟持されてもよい。   The support base material 130 supports the optical functional layer 110 and the transparent electrode layer 120. When the light control structure of the present invention is used as a glazing material for vehicles, the support base material 130 is preferably made of glass or a transparent resin. The support base material 130 may be made of the same material or different materials. When a transparent resin is used as the support substrate 130, a hard coat layer may be provided on the outermost surface in order to improve the scratch resistance of the surface. Moreover, when penetration resistance is calculated | required, such as a laminated glass for vehicles, a resin intermediate film may be further pinched | interposed between the optical function layer 110 and the support base material 130. FIG.

透明電極121は可視光域の光を良好に透過し、かつ導電性を有するものが用いられ、スズドープ酸化インジウム(ITO)やアンチモンドープ酸化スズ(ATO)などの透明導電性金属酸化物の薄膜または導電性高分子フィルムが好適に用いられる。ITO膜を用いる場合には、電気抵抗を比較的小さくすることができ、可視光領域での光吸収がほとんど問題にならない100〜150nm程度の膜厚を用いることが好ましい。なお、透明電極121に印加される電圧は直流でも交流でもよいが、液晶の応答性や駆動電圧の面からは交流が望ましい。   As the transparent electrode 121, a material that transmits light in the visible light range and has conductivity is used, and a transparent conductive metal oxide thin film such as tin-doped indium oxide (ITO) or antimony-doped tin oxide (ATO) or A conductive polymer film is preferably used. In the case of using an ITO film, it is preferable to use a film thickness of about 100 to 150 nm, in which the electrical resistance can be made relatively small, and light absorption in the visible light region is hardly a problem. The voltage applied to the transparent electrode 121 may be a direct current or an alternating current, but an alternating current is desirable in terms of liquid crystal response and driving voltage.

本発明の調光構造体において、光学機能層110を構成する各層の厚さは、調光を所望する波長領域により適宜決定することができるが、30nm〜500nmの範囲であることが好ましい。本発明の目的は上記で述べた通り、調光機能による、熱暑感防止、車室内温度抑制、日焼け防止、秘匿性向上、防眩性向上などであり、これらに影響する波長領域は320nm(UV−A)〜(可視域)〜2.5μm(近赤外域)の範囲である。逆にこの波長範囲以外の光は強度も低く、上記目的に対して大きな影響はないと考えられる。層の厚さが30nm以上であれば、干渉光として可視光のレーザーなど比較的長波長の光源を用いることができ、同時に層の厚さの精度を確保することができ、多層構造の形成が容易になる。層の厚さが500nm以下であれば、調光機能を発現する波長領域が、本発明の目的である可視光領域になり、さらに必要以上の光学機能層の厚さの増加を避けることができる。   In the light control structure of the present invention, the thickness of each layer constituting the optical function layer 110 can be appropriately determined depending on the wavelength region where light control is desired, but is preferably in the range of 30 nm to 500 nm. As described above, the object of the present invention is to prevent heat and heat, to suppress vehicle cabin temperature, to prevent sunburn, to improve confidentiality, to improve antiglare property, etc., and to control the wavelength range affecting these, as described above. UV-A) to (visible range) to 2.5 μm (near infrared range). Conversely, light outside this wavelength range has a low intensity, and it is considered that there is no significant influence on the above purpose. If the thickness of the layer is 30 nm or more, a relatively long wavelength light source such as a visible light laser can be used as the interference light, and at the same time, the accuracy of the thickness of the layer can be ensured, and a multilayer structure can be formed. It becomes easy. If the thickness of the layer is 500 nm or less, the wavelength region that exhibits the dimming function becomes the visible light region that is the object of the present invention, and an increase in the thickness of the optical function layer that is more than necessary can be avoided. .

また、各層の積層数は、所望する光学機能、すなわち反射させたい波長領域により適宜決定され、任意の層数に決定することができる。好ましくは、透光性層および屈折率変化層をあわせた積層数が、61層〜121層である。   Further, the number of layers stacked is appropriately determined depending on a desired optical function, that is, a wavelength region to be reflected, and can be determined as an arbitrary number of layers. Preferably, the number of laminated layers including the translucent layer and the refractive index changing layer is 61 to 121 layers.

本発明の調光構造体は、好ましくは、図2に示すように、前記光学機能層210を形成する前記透光性層211および前記屈折率変化層212の少なくとも一方の層の厚さが、前記光学機能層の積層方向の一方の最端層から他方の最端層に向かって漸次減少する。   The dimming structure of the present invention preferably has a thickness of at least one of the light transmitting layer 211 and the refractive index changing layer 212 forming the optical function layer 210, as shown in FIG. The optical function layer gradually decreases from one endmost layer in the stacking direction toward the other endmost layer.

前述の通り、それぞれの層の厚さが一定の場合には、透光性層211の厚さ、屈折率変化層212の厚さ、およびそれぞれの層の屈折率の組み合わせで一義的に反射波長が決定され、特定波長のみが反射される。例えば、透光性層の厚さと屈折率変化層の厚さとを異ならせても、それぞれの層が一定の厚さであれば、特定波長の反射しか得られない。前記透光性層および前記屈折率変化層の少なくとも一方の層の厚さを傾斜的に変化させることにより、複数の反射波長のピークが生じ、その結果、幅広い波長領域で入射光を反射させることが可能となる。   As described above, when the thickness of each layer is constant, the reflection wavelength is uniquely determined by the combination of the thickness of the translucent layer 211, the thickness of the refractive index changing layer 212, and the refractive index of each layer. Is determined, and only a specific wavelength is reflected. For example, even if the thickness of the translucent layer and the thickness of the refractive index changing layer are different, if each layer has a constant thickness, only reflection at a specific wavelength can be obtained. By changing the thickness of at least one of the translucent layer and the refractive index changing layer in an inclined manner, a plurality of reflection wavelength peaks occur, and as a result, incident light is reflected in a wide wavelength region. Is possible.

本発明の調光構造体における各層の厚さの変化の範囲は、調光を所望する波長領域により適宜決定することができるが、透光性層および屈折率変化層の少なくとも一方の層の厚さの最大値と最小値との比が1を超え20以下であることが好ましい。ここで「層の厚さの最大値と最小値との比」とは、層の厚さの最大値を最小値で除した値を指す。層の厚さの最大値と最小値との比が1の場合には特定波長の反射しか生じない。より好ましくは、幅広い波長領域の光を反射させることを考慮すると、層の厚さの最大値と最小値との比は1.5以上である。また、光学機能層の厚さを抑えること、および製造工程の容易さを考慮すると、層の厚さの最大値と最小値との比が20以下であることが好ましい。   The range of change in the thickness of each layer in the light control structure of the present invention can be appropriately determined depending on the wavelength region where light control is desired, but the thickness of at least one of the translucent layer and the refractive index change layer is not limited. The ratio between the maximum value and the minimum value is preferably more than 1 and 20 or less. Here, the “ratio between the maximum value and the minimum value of the layer thickness” refers to a value obtained by dividing the maximum value of the layer thickness by the minimum value. When the ratio between the maximum value and the minimum value of the layer thickness is 1, only reflection at a specific wavelength occurs. More preferably, in consideration of reflecting light in a wide wavelength region, the ratio between the maximum value and the minimum value of the layer thickness is 1.5 or more. In consideration of suppressing the thickness of the optical functional layer and the ease of the manufacturing process, the ratio between the maximum value and the minimum value of the layer thickness is preferably 20 or less.

(透光性層)
本発明の透光性層は、アクリルチオウレタン樹脂を含む。ここで、アクリルチオウレタン樹脂は、チオウレタンアクリレートとアクリルモノマーから合成して得られる樹脂を意味する。アクリルチオウレタン樹脂は、光を透過する樹脂であれば特に限定されず、熱可塑性樹脂、硬化性樹脂のいずれを用いてもよい。特に後述する屈折率変化層が液晶を含む場合は、光学機能層作成の容易さから、光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂がより好ましく、簡便かつ精密な厚み制御が可能な光硬化性樹脂が特に好ましい。ここで光硬化性樹脂とは、赤外線、可視光線、紫外線、電子線によって硬化(重合)する樹脂を意味する。重合の形態は、例えば、ビニル重合、付加重合、縮合重合、カチオン重合、アニオン重合、リビング重合などでありうるが、好ましくは、光学機能層を劣化させたり、発泡させたりするおそれのある物質を生じにくい、ビニル重合、付加重合、縮合重合、カチオン重合、アニオン重合、リビング重合である。
(Translucent layer)
The translucent layer of the present invention contains an acrylic thiourethane resin. Here, the acrylic thiourethane resin means a resin obtained by synthesis from thiourethane acrylate and an acrylic monomer. The acrylic thiourethane resin is not particularly limited as long as it is a resin that transmits light, and either a thermoplastic resin or a curable resin may be used. In particular, when the refractive index changing layer described later includes liquid crystal, a photocurable resin or a thermosetting resin is more preferable because of the ease of creating an optical functional layer, and a photocurable resin capable of simple and precise thickness control is preferable. Particularly preferred. Here, the photocurable resin means a resin that is cured (polymerized) by infrared rays, visible rays, ultraviolet rays, or electron beams. The form of polymerization may be, for example, vinyl polymerization, addition polymerization, condensation polymerization, cationic polymerization, anionic polymerization, living polymerization, etc., but preferably a substance that may cause deterioration or foaming of the optical functional layer. Vinyl polymerization, addition polymerization, condensation polymerization, cationic polymerization, anionic polymerization, and living polymerization are difficult to occur.

本発明の調光構造体の透光性層を形成するアクリルウレタン樹脂は、チオウレタンアクリレートとアクリル系樹脂の前駆体とを重合させることで得られる。チオウレタンアクリレートおよびアクリル系樹脂の前駆体としては、光照射により重合するモノマーまたはオリゴマー、あるいはモノマーとオリゴマーとの混合物を用いることができる。すなわち、アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基などの一般的な光重合性基を有する前駆体であればいずれも使用できる。光重合性基は、前駆体一分子中に複数あっても構わない。   The acrylic urethane resin that forms the translucent layer of the light control structure of the present invention is obtained by polymerizing thiourethane acrylate and a precursor of an acrylic resin. As a precursor of thiourethane acrylate and acrylic resin, a monomer or oligomer that is polymerized by light irradiation or a mixture of a monomer and an oligomer can be used. That is, any precursor having a general photopolymerizable group such as an acryloyl group, a methacryloyl group, or a vinyl group can be used. There may be a plurality of photopolymerizable groups in one molecule of the precursor.

アクリル系樹脂の前駆体となるモノマーとしては、例えば、2−エチルヘキシルアクリレート、ブチルエチルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、2−シアノエチルアクリレート、ベンジルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−エトキシエチルアクリレート、N,N−ジエチルアミノエチルアクリレート、N,N−ジメチルアミノエチルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、グリシジルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、イソボニルアクリレート、イソデシルアクリレート、ラウリルアクリレート、モルホリンアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、フェノキシジエチレングリコールアクリレートなどの単官能アクリレート化合物、2−エチルヘキシルメタクリレート、ブチルエチルメタクリレート、ブトキシエチルメタクリレート、2−シアノエチルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、2−エトキシエチルアクリレート、N,N−ジエチルアミノエチルメタクリレート、N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジシクロペンタニルメタクリレート、ジシクロペンテニルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、イソボニルメタクリレート、イソデシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、モルホリンメタクリレート、フェノキシエチルメタクリレート、フェノキシジエチレングリコールメタクリレートなどの単官能メタクリレート化合物、ジエチレングリコールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,3−ブチレングリコールジアクリレート、ジシクロペンタニルジアクリレート、グリセロールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアクリレート、ウレタンアクリレートオリゴマーなどの多官能アクリレート化合物、ジエチレングリコールジメタクリレート、1,4−ブタンジオールジメタクリレート、1,3−ブチレングリコールジメタクリレート、ジシクロペンタニルジメタクリレートグリセロールジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタメタクリレート、ウレタンメタクリレートオリゴマーなどの多官能メタクリレート化合物が挙げられる。また、これらモノマーが一部分重合したオリゴマーや、モノマーとオリゴマーとの混合物も使用でき、またこれらモノマーを複数種組み合わせて用いることもできる。   Examples of the monomer that becomes a precursor of the acrylic resin include 2-ethylhexyl acrylate, butyl ethyl acrylate, butoxy ethyl acrylate, 2-cyanoethyl acrylate, benzyl acrylate, cyclohexyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 2-ethoxyethyl acrylate, N, N-diethylaminoethyl acrylate, N, N-dimethylaminoethyl acrylate, dicyclopentanyl acrylate, dicyclopentenyl acrylate, glycidyl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, isobornyl acrylate, isodecyl acrylate, lauryl acrylate, morpholine acrylate, Phenoxyethyl acrylate, phenoxydiethylene glycol acrylate, etc. Monofunctional acrylate compound, 2-ethylhexyl methacrylate, butylethyl methacrylate, butoxyethyl methacrylate, 2-cyanoethyl methacrylate, benzyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, 2-ethoxyethyl acrylate, N, N-diethylaminoethyl methacrylate, N , N-dimethylaminoethyl methacrylate, dicyclopentanyl methacrylate, dicyclopentenyl methacrylate, glycidyl methacrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate, isobornyl methacrylate, isodecyl methacrylate, lauryl methacrylate, morpholine methacrylate, phenoxyethyl methacrylate, phenoxydiethylene glycol methacrylate Monofunctional methacrylate compounds such as dirate, diethylene glycol diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1,3-butylene glycol diacrylate, dicyclopentanyl diacrylate, glycerol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, Neopentyl glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, pentaerythritol triacrylate, ditrimethylolpropane tetraacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, dipentaerythritol monohydroxypentaacrylate, urethane acrylate Polyfunctional acrylate compounds such as oligomers, diethylene Glycol dimethacrylate, 1,4-butanediol dimethacrylate, 1,3-butylene glycol dimethacrylate, dicyclopentanyl dimethacrylate glycerol dimethacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, tetraethylene Polyfunctional methacrylate compounds such as glycol dimethacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, pentaerythritol tetramethacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, ditrimethylolpropane tetramethacrylate, dipentaerythritol hexamethacrylate, dipentaerythritol monohydroxypentamethacrylate, urethane methacrylate oligomer Can be mentioned. In addition, oligomers in which these monomers are partially polymerized, mixtures of monomers and oligomers can be used, and a plurality of these monomers can be used in combination.

しかしながら、上述のようなアクリル系樹脂の前駆体のみを重合して透光性層を作製した場合、一般に、前記透光性層の屈折率は、1.47〜1.51である。   However, when a transparent layer is produced by polymerizing only the acrylic resin precursor as described above, the refractive index of the transparent layer is generally 1.47 to 1.51.

本発明の調光構造体においては、前述のアクリル系樹脂の前駆体にチオウレタンアクリレートを配合して、重合することによって得られたアクリルチオウレタン樹脂を透光性層として用いる。チオウレタン樹脂は一般に屈折率が高いことが知られており、屈折率が1.74となるものもある。このため、前述のアクリル系樹脂の前駆体に、チオウレタンアクリレートを配合して、重合することによって屈折率の高いアクリルチオウレタン樹脂が得られる。この際に、チオウレタンアクリレートの配合量を制御することで、屈折率をある一定値にすることが可能である。   In the light control structure of this invention, the acrylic thiourethane resin obtained by mix | blending and polymerizing thiourethane acrylate with the precursor of the above-mentioned acrylic resin is used as a translucent layer. Thiourethane resins are generally known to have a high refractive index, and some have a refractive index of 1.74. For this reason, an acrylic thiourethane resin having a high refractive index can be obtained by blending and polymerizing thiourethane acrylate into the above-mentioned acrylic resin precursor. At this time, the refractive index can be set to a certain value by controlling the blending amount of thiourethane acrylate.

以下、高屈折率のアクリルチオウレタン樹脂を作製するためのチオウレタンアクリレートについて説明する。チオウレタンアクリレートは、チオウレタンと分子内に水酸基を有するアクリレートとを反応させることによって得ることができる。   Hereinafter, thiourethane acrylate for producing an acrylic thiourethane resin having a high refractive index will be described. The thiourethane acrylate can be obtained by reacting thiourethane with an acrylate having a hydroxyl group in the molecule.

チオウレタンは、イソチオシアナートとチオールから通常の方法で合成することが可能である。   Thiourethane can be synthesized from isothiocyanate and thiol by a conventional method.

用いられうるイソチオシアナートとしては、例えば、1,2−ジイソチオシアナトエタン、1,3−ジイソチオシアナトプロパン、1,4−ジイソチオシアナトブタン、1,6−ジイソチオシアナトへキサン、p−フェニレンジイソプロピリデンジイソチオシアナート等の脂肪族イソチオシアナート、シクロヘキサンジイソチオシアナート等の脂環族イソチオシアナート、1,2−ジイソチオシアナトベンゼン、1,3−ジイソチオシアナトベンゼン、1,4−ジイソチオシアナトベンゼン、2,4−ジイソチオシアナトトルエン、2,5−ジイソチオシアナト−m−キシレン、4,4’−ジイソチオシアナト−1,1’−ビフェニル、1,1’−メチレンビス(4−イソチオシアナトベンゼン)、1,1’−メチレンビス(4−イソチオシアナト−2−メチルベンゼン)、1,1’−メチレンビス(4−イソチオシアナト−3−メチルベンゼン)、1,1’−(1,2−エタンジイル)ビス(4−イソチオシアナトベンゼン)、4,4’−ジイソチオシアナトベンゾフェノン、4,4’−ジイソチオシアナト−3,3’−ジメチルベンゾフェノン、ベンズアニリド−3,4’−ジイソチオシアナート、ジフェニルエーテル−4,4’−ジイソチオシアナート、ジフェニルアミン−4,4’−ジイソチオシアナート等の芳香族イソチオシアナート、あるいはチオビス(3−イソチオシアナトプロパン)、チオビス(2−イソチオシアナトエタン)、ジチオビス(2−イソチオシアナトエタン)等の含硫脂肪族イソチオシアナート、および1−イソチオシアナト−4−{(2−イソチオシアナト)スルホニル}ベンゼン、チオビス(4−イソチオシアナトベンゼン)、スルホニルビス(4−イソチオシアナトベンゼン)、スルフィニルビス(4−イソチオシアナトベンゼン)、ジチオビス(4−イソチオシアナトベンゼン)、4−イソチオシアナト−1−{(4−イソチオシアナトフェニル)スルホニル}−2−メトキシベンゼン、4−メチル−3−イソチオシアナトベンゼンスルホニル−4’−イソチオシアナトフェニルエステル、4−メチル−3−イソチオシアナトベンゼンスルホニルアニリド−3’−メチル−4’−イソチオシアナート等の含硫芳香族イソチオシアナートなどが挙げられる。好ましくは、1,2−ジイソチオシアナトエタン、または1,3−ジイソチオシアナトプロパンが用いられる。   Examples of isothiocyanates that can be used include 1,2-diisothiocyanatoethane, 1,3-diisothiocyanatopropane, 1,4-diisothiocyanatobutane, and 1,6-diisothiocyanato. Xanthone, aliphatic isothiocyanates such as p-phenylene diisopropylidene diisothiocyanate, alicyclic isothiocyanates such as cyclohexane diisothiocyanate, 1,2-diisothiocyanatobenzene, 1,3-diisothiocyanate Oceanatobenzene, 1,4-diisothiocyanatobenzene, 2,4-diisothiocyanatotoluene, 2,5-diisothiocyanato-m-xylene, 4,4'-diisothiocyanato-1,1 '-Biphenyl, 1,1'-methylenebis (4-isothiocyanatobenzene), 1,1'-methylenebis (4-isothiosi Nato-2-methylbenzene), 1,1′-methylenebis (4-isothiocyanato-3-methylbenzene), 1,1 ′-(1,2-ethanediyl) bis (4-isothiocyanatobenzene), 4,4 '-Diisothiocyanatobenzophenone, 4,4'-diisothiocyanato-3,3'-dimethylbenzophenone, benzanilide-3,4'-diisothiocyanate, diphenyl ether-4,4'-diisothiocyanate, Aromatic isothiocyanates such as diphenylamine-4,4′-diisothiocyanate, or thiobis (3-isothiocyanatopropane), thiobis (2-isothiocyanatoethane), dithiobis (2-isothiocyanatoethane), etc. Sulfur-containing aliphatic isothiocyanate and 1-isothiocyanato-4-{(2-isothiocyanate Cyanato) sulfonyl} benzene, thiobis (4-isothiocyanatobenzene), sulfonylbis (4-isothiocyanatobenzene), sulfinylbis (4-isothiocyanatobenzene), dithiobis (4-isothiocyanatobenzene), 4- Isothiocyanato-1-{(4-isothiocyanatophenyl) sulfonyl} -2-methoxybenzene, 4-methyl-3-isothiocyanatobenzenesulfonyl-4′-isothiocyanatophenyl ester, 4-methyl-3-isothiocyana And sulfur-containing aromatic isothiocyanates such as tobenzenesulfonylanilide-3′-methyl-4′-isothiocyanate. Preferably, 1,2-diisothiocyanatoethane or 1,3-diisothiocyanatopropane is used.

また、使用されるチオールとしては、例えば、1,2−エタンジチオール、1,1−プロパンジチオール、1,3−プロパンジチオール、2,2−プロパンジチオール、1,6−ヘキサンジチオール、1,2,3−プロパントリチオール、テトラキス(メルカプトメチル)メタン、1,1−シクロヘキサンジチオール、1,2−シクロヘキサンジチオール、2,2−ジメチルプロパン−1,3−ジチオール等の脂肪族ポリチオール、1,2−ジメルカプトベンゼン、1,3−ジメルカプトベンゼン、1,4−ジメルカプトベンゼン、1,2−ビス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,3−ビス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,4−ビス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,2−ビス(メルカプトエチル)ベンゼン、1,3−ビス(メルカプトエチル)ベンゼン、1,4−ビス(メルカプトエチル)ベンゼン等の芳香族ポリチオールなどが挙げられ、好ましくは、1,2−エタンジチオール、1,1−プロパンジチオール、1,3−プロパンジチオールが用いられる。   Examples of the thiol used include 1,2-ethanedithiol, 1,1-propanedithiol, 1,3-propanedithiol, 2,2-propanedithiol, 1,6-hexanedithiol, 1,2, Aliphatic polythiols such as 3-propanetrithiol, tetrakis (mercaptomethyl) methane, 1,1-cyclohexanedithiol, 1,2-cyclohexanedithiol, 2,2-dimethylpropane-1,3-dithiol, 1,2-di Mercaptobenzene, 1,3-dimercaptobenzene, 1,4-dimercaptobenzene, 1,2-bis (mercaptomethyl) benzene, 1,3-bis (mercaptomethyl) benzene, 1,4-bis (mercaptomethyl) Benzene, 1,2-bis (mercaptoethyl) benzene, 1,3-bis (merca) Aromatic polythiols such as (toethyl) benzene and 1,4-bis (mercaptoethyl) benzene, and the like, preferably 1,2-ethanedithiol, 1,1-propanedithiol, 1,3-propanedithiol are used. .

上述のイソチオシアナートとチオールを反応させて、チオウレタンを合成することができる。   The above-mentioned isothiocyanate and thiol can be reacted to synthesize thiourethane.

上述のように合成されたチオウレタンと、分子内に水酸基を有するアクリレートとを使用して、前記チオウレタンの末端にあるチオイソシアナートとアクリレートの水酸基とを反応させて、チオウレタンアクリレートを合成できる。ここで、分子内に水酸基を有するアクリレートとしては、例えば、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレートなどが挙げられ、好ましくは2−ヒドロキシエチルアクリレートである。   Using the thiourethane synthesized as described above and the acrylate having a hydroxyl group in the molecule, the thioisocyanate at the end of the thiourethane and the hydroxyl group of the acrylate can be reacted to synthesize the thiourethane acrylate. . Here, as an acrylate which has a hydroxyl group in a molecule | numerator, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate etc. are mentioned, for example, Preferably it is 2-hydroxyethyl acrylate.

アクリルチオウレタン樹脂を作製する際の、上述のアクリルモノマーとチオウレタンアクリレートとの配合比は、用いられる化合物の種類や屈折率変化層の屈折率に応じて適宜選択されうるが、1.612以上の屈折率を有する樹脂を作製するためには、好ましくは配合比が、質量比で50:50〜5:95(アクリル:チオウレタン)であり、より好ましくは15:85〜5:95である。配合比が上述の範囲であれば、高い屈折率を有し、加工性、透明性に優れた樹脂が得られる。   The blending ratio of the above-mentioned acrylic monomer and thiourethane acrylate when preparing the acrylic thiourethane resin can be appropriately selected according to the type of compound used and the refractive index of the refractive index changing layer, but 1.612 or more. In order to produce a resin having a refractive index of, the compounding ratio is preferably 50:50 to 5:95 (acrylic: thiourethane), more preferably 15:85 to 5:95 by mass ratio. . When the blending ratio is in the above range, a resin having a high refractive index and excellent workability and transparency can be obtained.

アクリルチオウレタン樹脂の屈折率は、1〜3mmの厚さのアクリルチオウレタン樹脂のフィルムを作製し、プラスチックの屈折率測定方法(JIS K7142に準拠)に基づきアッベ屈折計(ATAGO社製)で測定することができる。   The refractive index of the acrylic thiourethane resin is measured with an Abbe refractometer (manufactured by ATAGO) based on a plastic refractive index measurement method (based on JIS K7142) by producing a film of acrylic thiourethane resin having a thickness of 1 to 3 mm. can do.

(屈折率変化層)
屈折率変化層を形成する液晶などの材料は、後述する製造方法の側面から、透光性層を形成する前駆体(透光性材料前駆体)とは均一に相溶し、重合後の透光性層とは相溶しない、または相溶が困難なものであることが好ましい。
(Refractive index change layer)
The material such as liquid crystal forming the refractive index changing layer is uniformly compatible with the precursor (translucent material precursor) for forming the translucent layer from the side of the manufacturing method described later, and the transparent after polymerization. It is preferable that it is incompatible with the light-sensitive layer or difficult to be compatible.

本発明で用いられうる液晶としては、ベンゼン環、シクロヘキサン環、シクロヘキセン環などの他に、ピリミジン環、ジオキサン環、ピリジン環などのヘテロ環などの環状化合物が2〜4つ、エステル結合、アセチレン結合(エチニレン基)、エタン結合(エチレン基)、エチレン結合(エテニレン基)、アゾ結合などで結合されており、その末端基および側方置換基として、シアノ基、フルオロ基、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基などが結合したものが挙げられ、例えば、アゾキシ系、ビフェニル系、フェニルシクロヘキサン系、フェニルエステル系、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル系、フェニルピリミジン系、フェニルジオキサン系、トラン系などの液晶が使用できる。具体的には、4−ペンチル−4’−シアノビフェニル(5CB)、4−ヘキシル−4’−シアノビフェニル(6CB)、4−ヘキシル−4’−シアノフェニルピリジン、4−ヘキシル−4’−プロピルフェニルシクロヘキサン、4−メチル−4’−プロピルジシクロヘキサン、4−ヘキシル−4’−メトキシジシクロヘキサンなどである。これらの液晶は、単独、または複数種類の液晶の混合物を使用することができる。一般的には、屈折率の変化が可能となる温度範囲、電場の大きさなど種々の要求を満たすために2種類以上の液晶の混合物が用いられることが多い。本明細書においては、液晶分子の単体および2種類以上の液晶の混合物を総称して「液晶」と記載している。なお、屈折率変化層は液晶のみから形成される必要はなく、電場によって屈折率を変化させることが可能であれば、層の形状保持のため樹脂などが混合されていてもよい。   As the liquid crystal that can be used in the present invention, there are 2 to 4 cyclic compounds such as a benzene ring, a cyclohexane ring, a cyclohexene ring, and a hetero ring such as a pyrimidine ring, a dioxane ring, and a pyridine ring, an ester bond, and an acetylene bond. (Ethynylene group), ethane bond (ethylene group), ethylene bond (ethenylene group), azo bond, etc., and its end group and side substituent are cyano group, fluoro group, alkyl group, alkenyl group, For example, an azoxy group, biphenyl group, phenylcyclohexane group, phenyl ester group, cyclohexanecarboxylic acid phenyl ester group, phenyl pyrimidine group, phenyl dioxane group, and tolan group liquid crystal can be used. . Specifically, 4-pentyl-4′-cyanobiphenyl (5CB), 4-hexyl-4′-cyanobiphenyl (6CB), 4-hexyl-4′-cyanophenylpyridine, 4-hexyl-4′-propyl. And phenylcyclohexane, 4-methyl-4′-propyldicyclohexane, 4-hexyl-4′-methoxydicyclohexane, and the like. These liquid crystals can be used alone or as a mixture of a plurality of types of liquid crystals. In general, a mixture of two or more types of liquid crystals is often used to satisfy various requirements such as a temperature range in which the refractive index can be changed and the magnitude of the electric field. In the present specification, a single liquid crystal molecule and a mixture of two or more liquid crystals are collectively referred to as “liquid crystal”. Note that the refractive index changing layer does not need to be formed only of liquid crystal, and a resin or the like may be mixed to maintain the shape of the layer as long as the refractive index can be changed by an electric field.

(製造方法)
次に、本発明に係る調光構造体の製造方法について詳細に説明する。
(Production method)
Next, the manufacturing method of the light modulation structure which concerns on this invention is demonstrated in detail.

本発明に係る調光構造体の製造方法は、チオウレタンアクリレートとアクリル系樹脂の前駆体とを含む透光性材料前駆体、液晶、および少なくとも1種類の重合開始剤を混合した混合物を基材に塗布する工程(第1の工程)と、前記混合物を塗布した基材に干渉光を照射して前記透光性材料前駆体を層状に重合させることによって透光性層と液晶層とが交互に積層された光学機能層を得る工程(第2の工程)と、を含む。
また、前記第2の工程の後に、前記光学機能層に前記透光性材料前駆体、前記透光性材料前駆体および溶剤の混合溶液、または溶剤に含浸して前記光学機能層を膨潤状態にすることによって、前記透光性層および前記液晶層の少なくとも一方の層の厚さを前記光学機能層の含浸させた側の最端層から他方の最端層に向かって漸次減少させる工程(第3の工程)をさらに含むことができる
加えて、前記第3の工程の後に、前記膨潤状態の光学機能層に非干渉光または熱を加え、前記硬化性樹脂の前駆体をさらに重合させる工程(第4の工程)を含むことができる。
The method for producing a light control structure according to the present invention is based on a mixture of a translucent material precursor containing thiourethane acrylate and an acrylic resin precursor, liquid crystal, and at least one polymerization initiator. A light-transmitting layer and a liquid crystal layer are alternately formed by irradiating the base material coated with the mixture with interference light and polymerizing the light-transmitting material precursor in layers. And a step of obtaining an optical functional layer laminated on the substrate (second step).
In addition, after the second step, the optical functional layer is impregnated with the light transmissive material precursor, a mixed solution of the light transmissive material precursor and a solvent, or a solvent so that the optical functional layer is swollen. Step of gradually decreasing the thickness of at least one of the light-transmitting layer and the liquid crystal layer from the outermost layer on the side impregnated with the optical function layer toward the other outermost layer (first step). In addition, after the third step, non-interfering light or heat is applied to the swollen optical functional layer to further polymerize the precursor of the curable resin ( 4th process) can be included.

第1の工程は、チオウレタンアクリレートおよびアクリル系樹脂の前駆体を含む透光性材料前駆体、液晶、ならびに少なくとも1種類の重合開始剤を混合した混合物を基材に塗布する工程である。   The first step is a step of applying to the substrate a mixture in which a translucent material precursor including a precursor of thiourethane acrylate and an acrylic resin, a liquid crystal, and at least one polymerization initiator are mixed.

チオウレタンアクリレートおよびアクリル系樹脂の前駆体の具体的な形態および配合比については、上記の本発明の透光性層の欄において説明した通りであるため、ここでは詳細な説明を省略する。   The specific form and blending ratio of the precursors of thiourethane acrylate and acrylic resin are as described in the above-mentioned column of the light-transmitting layer of the present invention, and thus detailed description thereof is omitted here.

前記チオウレタンアクリレートおよび上述のアクリル系樹脂の前駆体を重合する際には、少なくとも1種類以上の重合開始剤がこれらに混合されて用いられる。重合開始剤を用いることによって、硬化速度を速め、生産性を向上させることができる。また、前記重合開始剤に、プロトンなどを供給する光重合開始助剤、光を吸収することで生じた励起エネルギーを重合開始剤に移動させる色素増感剤などを添加してもよい。重合開始剤は固体でも液体でも構わないが、前記透光性材料前駆体との相溶性が不十分であると後述の第2の工程で干渉光が散乱し、光学機能層の形成が困難になるため、前記透光性材料前駆体に相溶することが望ましい。   When polymerizing the thiourethane acrylate and the precursor of the above-mentioned acrylic resin, at least one polymerization initiator is mixed and used. By using a polymerization initiator, the curing rate can be increased and the productivity can be improved. In addition, a photopolymerization initiation assistant that supplies protons and the like, a dye sensitizer that transfers excitation energy generated by absorbing light to the polymerization initiator, and the like may be added to the polymerization initiator. The polymerization initiator may be solid or liquid, but if the compatibility with the light transmissive material precursor is insufficient, interference light is scattered in the second step to be described later, making it difficult to form an optical functional layer. Therefore, it is desirable to be compatible with the translucent material precursor.

前記重合開始剤は、前記透光性材料前駆体および後述する干渉光(レーザー光)の波長、強度をもとに適宜選択することができる。具体的には、ジケトン系、アセトフェノン系、ベンゾイン系、ベンゾフェノン系、チオキサンソン系、メタロセン系(チタノセンなど)の重合開始剤、例えば、ジエトキシアセトフェノン、ジメトキシアセトフェノン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、4−フェニルベンゾフェノン、2−クロロチオキサントン、2−メチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、ミヒラーズケトンなどを使用することができる。   The polymerization initiator can be appropriately selected based on the wavelength and intensity of the translucent material precursor and interference light (laser light) described later. Specifically, diketone, acetophenone, benzoin, benzophenone, thioxanthone, metallocene (such as titanocene) polymerization initiators such as diethoxyacetophenone, dimethoxyacetophenone, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl Ether, 4-phenylbenzophenone, 2-chlorothioxanthone, 2-methylthioxanthone, isopropylthioxanthone, Michler's ketone, and the like can be used.

さらに、光重合開始助剤としては、メチルジエタノールアミン、4−ジメチルアミノ安息香酸などの一般的な光重合開始助剤を使用することができる。   Furthermore, general photopolymerization initiation assistants such as methyldiethanolamine and 4-dimethylaminobenzoic acid can be used as the photopolymerization initiation assistant.

前記色素増感剤は、光照射により励起され、エネルギーを光重合開始剤に移動させるものであればどのようなものであってもよい。前記色素増感剤としては、例えば、クマリン系色素、ローダミン系色素、オキサジン系色素、カルボシアニン系色素、スチリル系色素、キサンテン系色素、メロシアニン系色素、ローダシアニン系色素、ポルフィリン系色素、アクリジン系色素などが挙げられる。   The dye sensitizer may be any one as long as it is excited by light irradiation and transfers energy to the photopolymerization initiator. Examples of the dye sensitizer include a coumarin dye, a rhodamine dye, an oxazine dye, a carbocyanine dye, a styryl dye, a xanthene dye, a merocyanine dye, a rhodocyanine dye, a porphyrin dye, and an acridine dye. And pigments.

さらに、前記混合物の粘度を調整するために、一般的な粘度調整用溶剤を添加することもできる。なお、前記粘度調整用溶剤は、前記混合物と相溶性のよいものを選択することが好ましい。   Furthermore, in order to adjust the viscosity of the mixture, a general viscosity adjusting solvent may be added. The viscosity adjusting solvent is preferably selected from those having good compatibility with the mixture.

基材は、平滑でかつ干渉光を反射するものであれば特に限定されず、例えば板ガラスやポリエチレンテレフタレートなどの樹脂延伸フィルムを用いることができる。また、前述した透明電極層を設けた一対の支持基材のいずれか一方を塗布される基材として使用することもできる。この場合、光学機能層を得た後、残る一方の側に透明電極層および支持基材を積層するだけで調光構造体が完成する。基材への混合物の塗布には、ディッピング、バーコート、スピンコート、印刷など、混合物を均一な厚みで塗布できる方法が望ましい。   The substrate is not particularly limited as long as it is smooth and reflects interference light. For example, a stretched resin film such as plate glass or polyethylene terephthalate can be used. Moreover, it can also be used as a base material which apply | coats either one of a pair of support base material which provided the transparent electrode layer mentioned above. In this case, after obtaining the optical functional layer, the dimming structure is completed simply by laminating the transparent electrode layer and the supporting substrate on the remaining one side. In order to apply the mixture to the substrate, a method that can apply the mixture with a uniform thickness, such as dipping, bar coating, spin coating, and printing, is desirable.

第2の工程は、第1の工程で作成された混合物を塗布した基材に干渉光を照射して前記透光性材料前駆体を層状に重合させることによって透光性層と液晶層とが交互に積層された光学機能層を得る工程である。   In the second step, the translucent layer and the liquid crystal layer are formed by irradiating the base material coated with the mixture prepared in the first step with interference light and polymerizing the translucent material precursor in a layered manner. This is a process of obtaining optical functional layers laminated alternately.

まず、第1の工程で作成した混合物中の透光性材料前駆体を重合および硬化させるために干渉光を照射する。干渉光は、2つのコヒーレント光光源を使用する。このとき、それぞれのコヒーレント光光源からの光を混合物面で交差させてもよいし、1つのコヒーレント光光源からの光をスプリッターやミラーなどを用いて分岐し、混合物面で交差させてもよい。最も簡便かつ精度に優れる方法は、前記基材とは逆の面、つまり前記基材の混合物が塗布された面の側から光を照射し、前記面からの反射光と干渉させる方法である。なお、本明細書中では、コヒーレント光とはレーザー光を意味する。   First, in order to polymerize and harden the translucent material precursor in the mixture prepared in the first step, it is irradiated with interference light. The coherent light uses two coherent light sources. At this time, the light from each coherent light source may intersect at the mixture surface, or the light from one coherent light source may be branched using a splitter, a mirror, or the like, and intersected at the mixture surface. The simplest and most accurate method is a method of irradiating light from the surface opposite to the substrate, that is, the surface coated with the mixture of the substrate, and causing interference with the reflected light from the surface. In the present specification, coherent light means laser light.

使用するレーザー光は、レーザー光の波長、照射角度、および混合物の屈折率などの条件によるが、レーザー光の干渉の強い部分と弱い部分とが数10〜数100nm程度の間隔で形成される。そして、干渉の強い部分では前記透光性材料前駆体が硬化し、液晶との相分離を生じる。この分離した液晶は、小さなドロップレット状の形態で未硬化の透光性材料前駆体中に分散される。その結果、液晶ドロップレットが多く存在する液晶リッチな部分(液晶層)と、樹脂リッチな部分(透光性層)とが層状に交互に積層された構造が得られる。   The laser light used depends on conditions such as the wavelength of the laser light, the irradiation angle, and the refractive index of the mixture, but the portions where the laser light interference is strong and weak are formed at intervals of about several tens to several hundreds of nanometers. And in the part with strong interference, the said translucent material precursor hardens | cures and a phase separation with a liquid crystal arises. The separated liquid crystal is dispersed in the uncured translucent material precursor in the form of small droplets. As a result, it is possible to obtain a structure in which liquid crystal rich portions (liquid crystal layer) in which many liquid crystal droplets are present and resin rich portions (translucent layer) are alternately laminated in layers.

基材面に対して垂直(基材面と法線のなす角度を90°とし、法線と入射光のなす角度を入射角度θとする。この場合は入射角度θ=0°である)に波長λのレーザー光を屈折率nの混合物に照射する場合、干渉光により形成される層の厚さdは、d={λ/(2n)}cosθで表される。入射角度θ=0°の場合は、cosθ=1であり、層の厚さはd=λ/(2n)となる。 Perpendicular to the substrate surface (the angle between the normal surface and the normal line is 90 °, and the angle between the normal line and the incident light is the incident angle θ. In this case, the incident angle θ = 0 °) when irradiating a laser beam having a wavelength of lambda to the mixture of the refractive index n m, the thickness d of the layer formed by the interference light is expressed by d = {λ / (2n m )} cosθ. When the incident angle θ = 0 °, cos θ = 1, and the layer thickness is d = λ / (2 nm ).

使用されるレーザー光は、所望する層の厚さおよび使用する混合物の屈折率によって適宜選択することができる。例えば、Arレーザー(λ=488nm、514.5nm)、He−Neレーザー(λ=633nm)、Krレーザー(λ=647nm)、チタンサファイアレーザー(780nm付近)、などのレーザー光を用いることができる。 The laser beam used can be appropriately selected depending on the desired layer thickness and the refractive index of the mixture used. For example, laser light such as Ar + laser (λ = 488 nm, 514.5 nm), He—Ne laser (λ = 633 nm), Kr + laser (λ = 647 nm), titanium sapphire laser (near 780 nm), or the like may be used. it can.

上式から、照射角度θを小さくすると、層の厚さdは小さくなるので、照射角度の調整によって層の厚さを制御することができる。なお、後述する第3の工程を行う場合は、第3の工程での含浸・膨潤を効率よく行なうため、樹脂リッチな部分(透光性層)についても完全に硬化させず、架橋密度がある程度低くなるようにレーザー光の強度を調整することが好ましい。   From the above equation, when the irradiation angle θ is decreased, the layer thickness d is decreased, so that the layer thickness can be controlled by adjusting the irradiation angle. In addition, when performing the 3rd process mentioned later, in order to perform the impregnation and swelling in a 3rd process efficiently, a resin rich part (translucent layer) is not hardened | cured completely, but a crosslinking density is to some extent. It is preferable to adjust the intensity of the laser beam so as to decrease.

第3の工程は、透光性層および液晶層の少なくとも一方の層の厚さを傾斜的に変化させるための工程である。第2の工程で得られる光学機能層は、透光性層と液晶層との厚さが同一かつ均一なものである。透光性層および液晶層の少なくとも一方の層の厚さを変化させる方法としては、以下のような方法を用いることができる。   The third step is a step for changing the thickness of at least one of the translucent layer and the liquid crystal layer in an inclined manner. In the optical functional layer obtained in the second step, the translucent layer and the liquid crystal layer have the same and uniform thickness. As a method for changing the thickness of at least one of the light transmitting layer and the liquid crystal layer, the following method can be used.

第2の工程で得られた光学機能層の積層方向の一方の最端層に、透光性材料前駆体、もしくは透光性材料前駆体/溶剤の混合溶液、もしくは溶剤を含浸させると、含浸面から順に膨潤し、含浸面の側の最端層から他方の最端層に向かって層の厚さが漸次減少する傾斜構造が得られる。なお、透光性材料前駆体や透光性層の良溶媒を含浸させると、主に透光性層での厚み変化が生じ、液晶層の良溶媒でかつ透光性層の貧溶媒を含浸させると、主に液晶層での厚み変化が生じる。本工程は必要に応じて適宜実施すればよい。   When one endmost layer in the stacking direction of the optical functional layer obtained in the second step is impregnated with a translucent material precursor, a translucent material precursor / solvent mixed solution, or a solvent, impregnation is performed. An inclined structure is obtained in which the layers swell sequentially from the surface and the thickness of the layer gradually decreases from the outermost layer on the impregnated surface side toward the other outermost layer. When impregnated with a good solvent for the light-transmitting material precursor or the light-transmitting layer, the thickness changes mainly in the light-transmitting layer, impregnating with a good solvent for the liquid crystal layer and a poor solvent for the light-transmitting layer. In this case, the thickness change mainly occurs in the liquid crystal layer. What is necessary is just to implement this process suitably as needed.

第4の工程は、第3の工程で得られる膨潤状態の光学機能層に対して、非干渉光または熱を光学機能層の全面に与え、膨潤した樹脂リッチな部分(透光性層)および液晶リッチな部分(液晶層)の未硬化の透光性材料前駆体を完全に硬化させることによって、第3の工程で得られた光学機能層を固定化することができる。本工程は必要に応じて適宜実施すればよい。   In the fourth step, non-interfering light or heat is applied to the entire surface of the optical functional layer to the swollen optical functional layer obtained in the third step, and a swollen resin-rich portion (translucent layer) and By completely curing the uncured translucent material precursor in the liquid crystal rich portion (liquid crystal layer), the optical functional layer obtained in the third step can be fixed. What is necessary is just to implement this process suitably as needed.

本発明の効果を、以下の実施例を用いて説明する。ただし、本発明の技術的範囲が以下の実施例に示す形態のみに制限されるわけではない。   The effect of this invention is demonstrated using a following example. However, the technical scope of the present invention is not limited to only the forms shown in the following examples.

(実施例1)
はじめに、1,2−ジイソチオシアナトエタンと1,2−エタンジチオールを使用して、チオウレタンを合成した。合成されたチオウレタンと2−ヒドロキシエチルアクリレートから、チオウレタンアクリレートを通常の方法で合成した。上述のチオウレタンアクリレートおよびアクリル酸メチルを、重量比が95:5(チオウレタンアクリレート:アクリル酸メチル)となるように混合し、これを樹脂前駆体とした。
(Example 1)
First, thiourethane was synthesized using 1,2-diisothiocyanatoethane and 1,2-ethanedithiol. From the synthesized thiourethane and 2-hydroxyethyl acrylate, thiourethane acrylate was synthesized by an ordinary method. The above thiourethane acrylate and methyl acrylate were mixed so that the weight ratio was 95: 5 (thiourethane acrylate: methyl acrylate), and this was used as a resin precursor.

次に、液晶として、4−ペンチル−4’−シアノビフェニル(常光屈折率1.53、異常光屈折率1.72)を使用して、前記液晶と前記樹脂前駆体を重量比で4:6(液晶:樹脂前駆体)で混合し、さらに重合開始剤として3,3’,4,4’−テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、および色素増感剤として3,3’カルボニルビス(7−ジエチルアミノクマリン)を添加して混合物を調製した。この混合物をガラス基板上にアプリケーターを用いて塗布し、Arレーザー(λ=488nm)をエキスパンダー、コリメータを介して照射し、前記樹脂前駆体を層状に重合させ、光学機能層を得た。得られた光学機能層の一方の最端層に上述の樹脂前駆体とトルエンとの混合液を塗布しておよそ30秒含浸させた後、表面の余分な混合液を除去し、高圧水銀灯を用いて樹脂の重合を完了させた。最後に減圧下で乾燥し、調光構造体を得た。 Next, 4-pentyl-4′-cyanobiphenyl (ordinary refractive index 1.53, extraordinary refractive index 1.72) is used as the liquid crystal, and the liquid crystal and the resin precursor are in a weight ratio of 4: 6. (Liquid crystal: resin precursor), 3,3 ′, 4,4′-tetra (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone as a polymerization initiator, and 3,3′carbonylbis ( 7-diethylaminocoumarin) was added to prepare a mixture. This mixture was applied onto a glass substrate using an applicator, irradiated with Ar + laser (λ = 488 nm) through an expander and a collimator, and the resin precursor was polymerized in layers to obtain an optical functional layer. After applying the mixed solution of the above-mentioned resin precursor and toluene to one endmost layer of the obtained optical functional layer and impregnating for about 30 seconds, the excess mixed solution on the surface is removed and a high pressure mercury lamp is used. The polymerization of the resin was completed. Finally, it was dried under reduced pressure to obtain a light control structure.

得られた調光構造体の断面をTEMで観察すると、得られた調光構造体は両側の最端層が樹脂層であり、液晶層の厚みが約80nmの一定厚、樹脂層の厚みが約80nmから150nmまで一方向に漸次的に変化する、合計層数61層の多層構造であった。   When the cross section of the obtained light control structure is observed with a TEM, the light control structure obtained has a resin layer as the outermost layer on both sides, a constant thickness of the liquid crystal layer of about 80 nm, and a resin layer thickness of The multi-layer structure had a total number of 61 layers that gradually changed in one direction from about 80 nm to 150 nm.

(実施例2)
前駆体として、上述のチオウレタンアクリレートおよびアクリル酸メチルを、重量比が90:10(チオウレタンアクリレート:アクリル酸メチル)となるように混合して使用したこと以外は、実施例1と同様に調光構造体を作製した。
(Example 2)
As the precursor, the same adjustment as in Example 1 was performed except that the above-described thiourethane acrylate and methyl acrylate were mixed and used so that the weight ratio was 90:10 (thiourethane acrylate: methyl acrylate). An optical structure was produced.

得られた調光構造体は両側の最端層が樹脂層であり、液晶層の厚みが約80nmの一定厚、樹脂層の厚みが約80nmから150nmまで一方向に漸次的に変化する、合計層数61層の多層構造であった。   In the obtained light control structure, the outermost layers on both sides are resin layers, the liquid crystal layer has a constant thickness of about 80 nm, and the thickness of the resin layer gradually changes in one direction from about 80 nm to 150 nm. It was a multilayer structure having 61 layers.

(実施例3)
樹脂前駆体として、上述のチオウレタンアクリレートおよびアクリル酸メチルを、重量比が85:15(チオウレタンアクリレート:アクリル酸メチル)となるように混合して使用したこと以外は、実施例1と同様に調光構造体を作製した。
(Example 3)
As in Example 1, except that the thiourethane acrylate and methyl acrylate described above were mixed and used so that the weight ratio was 85:15 (thiourethane acrylate: methyl acrylate) as the resin precursor. A light control structure was produced.

得られた調光構造体は両側の最端層が樹脂層であり、液晶層の厚みが約80nmの一定厚、樹脂層の厚みが約80nmから150nmまで一方向に漸次的に変化する、合計層数61層の多層構造であった。   In the obtained light control structure, the outermost layers on both sides are resin layers, the liquid crystal layer has a constant thickness of about 80 nm, and the thickness of the resin layer gradually changes in one direction from about 80 nm to 150 nm. It was a multilayer structure having 61 layers.

(実施例4)
樹脂前駆体として、上述のチオウレタンアクリレートおよびアクリル酸メチルを、重量比が55:45(チオウレタンアクリレート:アクリル酸メチル)となるように混合して使用したこと以外は、実施例1と同様に調光構造体を作製した。
Example 4
As in Example 1, except that the thiourethane acrylate and methyl acrylate described above were mixed and used so that the weight ratio was 55:45 (thiourethane acrylate: methyl acrylate) as the resin precursor. A light control structure was produced.

得られた調光構造体は両側の最端層が樹脂層であり、液晶層の厚みが約80nmの一定厚、樹脂層の厚みが約80nmから150nmまで一方向に漸次的に変化する、合計層数61層の多層構造であった。   In the obtained light control structure, the outermost layers on both sides are resin layers, the liquid crystal layer has a constant thickness of about 80 nm, and the thickness of the resin layer gradually changes in one direction from about 80 nm to 150 nm. It was a multilayer structure having 61 layers.

(実施例5)
樹脂前駆体として、上述のチオウレタンアクリレートおよびアクリル酸メチルを、重量比が50:50(チオウレタンアクリレート:アクリル酸メチル)となるように混合して使用したこと以外は、実施例1と同様に調光構造体を作製した。
(Example 5)
As in Example 1, except that the thiourethane acrylate and methyl acrylate described above were mixed and used so that the weight ratio was 50:50 (thiourethane acrylate: methyl acrylate) as the resin precursor. A light control structure was produced.

得られた調光構造体は両側の最端層が樹脂層であり、液晶層の厚みが約80nmの一定厚、樹脂層の厚みが約80nmから150nmまで一方向に漸次的に変化する、合計層数61層の多層構造であった。   In the obtained light control structure, the outermost layers on both sides are resin layers, the liquid crystal layer has a constant thickness of about 80 nm, and the thickness of the resin layer gradually changes in one direction from about 80 nm to 150 nm. It was a multilayer structure having 61 layers.

(調光構造体の評価)
実施例1〜5の調光構造体をITO電極付きのガラス板で挟み、分光光度計で電圧未印加時の可視光線反射率を測定した。次にITO電極に200Vの電圧を印加して、可視光線透過率を分光光度計で測定した。可視光線反射率はJIS R3106に従い、入射角5°の正反射率で測定し、視感度(可視光波長域:380〜780nm)で補正した。結果を表1に示す。
(Evaluation of light control structure)
The light control structures of Examples 1 to 5 were sandwiched between glass plates with ITO electrodes, and the visible light reflectance when no voltage was applied was measured with a spectrophotometer. Next, a voltage of 200 V was applied to the ITO electrode, and the visible light transmittance was measured with a spectrophotometer. The visible light reflectance was measured with a regular reflectance at an incident angle of 5 ° according to JIS R3106, and corrected with visibility (visible light wavelength range: 380 to 780 nm). The results are shown in Table 1.

Figure 2008046506
Figure 2008046506

また、図3に、実施例1で作製した調光構造体の可視光反射率のスペクトルを示す。   Moreover, the spectrum of the visible light reflectance of the light modulation structure produced in Example 1 is shown in FIG.

(アクリルチオウレタン樹脂の屈折率)
実施例1〜5で用いた樹脂前駆体をそれぞれ重合して、分子量約20,000〜30,000のアクリルチオウレタン樹脂を作製した(樹脂1〜5)。アクリルチオウレタン樹脂の屈折率は、1〜3mmの厚さのアクリルチオウレタン樹脂のフィルムを作製し、プラスチックの屈折率測定方法(JIS K7142に準拠)に基づきアッベ屈折計(ATAGO社製)で測定した。結果を表2に示す。実施例で用いた液晶との屈折率差もあわせて示した。
(Refractive index of acrylic thiourethane resin)
The resin precursors used in Examples 1 to 5 were respectively polymerized to prepare acrylic thiourethane resins having a molecular weight of about 20,000 to 30,000 (resins 1 to 5). The refractive index of the acrylic thiourethane resin is measured with an Abbe refractometer (manufactured by ATAGO) based on a plastic refractive index measurement method (based on JIS K7142) by producing a film of acrylic thiourethane resin having a thickness of 1 to 3 mm. did. The results are shown in Table 2. The refractive index difference from the liquid crystal used in the examples is also shown.

Figure 2008046506
Figure 2008046506

表1および図3から、本発明の調光構造体は、広い波長範囲で高い反射率を示すことがわかる。また、電圧印加時の透光性層と液晶層との屈折率差が小さいため、高い可視光透過率を示す。特に、樹脂前駆体においてチオウレタンアクリレートの配合比が高い実施例1では、表2のように、樹脂層の屈折率が特に高く、液晶層の常光屈折率との屈折率差が特に大きいため、特に優れた反射調光機能が認められた。   From Table 1 and FIG. 3, it can be seen that the dimming structure of the present invention exhibits high reflectance in a wide wavelength range. In addition, since the difference in refractive index between the light-transmitting layer and the liquid crystal layer when a voltage is applied is small, high visible light transmittance is exhibited. In particular, in Example 1 in which the blending ratio of thiourethane acrylate is high in the resin precursor, as shown in Table 2, the refractive index of the resin layer is particularly high, and the refractive index difference from the ordinary light refractive index of the liquid crystal layer is particularly large. In particular, an excellent reflection dimming function was recognized.

本発明は、調光機能を必要とする窓材、特に車両用のグレージング材や建築家屋の窓材にも適用可能である。   The present invention is also applicable to window materials that require a dimming function, in particular, glazing materials for vehicles and window materials for building houses.

本発明の調光構造体の一実施形態を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically one Embodiment of the light modulation structure of this invention. 本発明の調光構造体の一実施形態を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically one Embodiment of the light modulation structure of this invention. 実施例1の調光構造体の可視光反射率のスペクトルである。It is a spectrum of the visible light reflectance of the light control structure of Example 1.

符号の説明Explanation of symbols

100、200 調光構造体、
110、210 光学機能層、
111、211 透光性層、
112、212 屈折率変化層、
120 透明電極層、
121、221 透明電極、
122 電極端子、
130、230 支持基材。
100, 200 light control structure,
110, 210 optical functional layer,
111, 211 translucent layer,
112, 212 refractive index changing layer,
120 transparent electrode layer,
121, 221 transparent electrode,
122 electrode terminals,
130, 230 Support base material.

Claims (9)

少なくとも1層の透光性層と、少なくとも1層の屈折率変化層とが交互に積層されてなる光学機能層を備える調光構造体であって、
前記透光性層がアクリルチオウレタン樹脂を含むことを特徴とする調光構造体。
A dimming structure comprising an optical functional layer in which at least one light-transmitting layer and at least one refractive index change layer are alternately laminated,
The light-transmitting layer includes an acrylic thiourethane resin.
前記透光性層および前記屈折率変化層の少なくとも一方の層の厚さが、前記光学機能層の積層方向の一方の最端層から他方の最端層に向かって漸次減少していることを特徴とする請求項1に記載の調光構造体。   The thickness of at least one of the translucent layer and the refractive index changing layer is gradually decreased from one endmost layer in the stacking direction of the optical function layer toward the other endmost layer. The light control structure according to claim 1, wherein 前記屈折率変化層は、少なくとも1種類の液晶を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の調光構造体。   The light control structure according to claim 1, wherein the refractive index changing layer includes at least one type of liquid crystal. 前記光学機能層は一対の透明電極により挟持され、透明電極へ電圧が印加されることにより前記屈折率変化層の屈折率が変化することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の調光構造体。   The optical function layer is sandwiched between a pair of transparent electrodes, and the refractive index of the refractive index changing layer is changed by applying a voltage to the transparent electrode. The light control structure of description. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の調光構造体を用いた車両用部品。   The vehicle component using the light control structure of any one of Claims 1-4. チオウレタンアクリレートとアクリル系樹脂の前駆体とを含む透光性材料前駆体、液晶、および少なくとも1種類の重合開始剤を混合した混合物を基材に塗布する工程と、
前記混合物を塗布した基材に干渉光を照射して前記透光性材料前駆体を層状に重合させることによって透光性層と液晶層とが交互に積層された光学機能層を得る工程と、
を含むことを特徴とする調光構造体の製造方法。
Applying a mixture of a translucent material precursor containing a thiourethane acrylate and an acrylic resin precursor, a liquid crystal, and at least one polymerization initiator to a substrate;
Irradiating the base material coated with the mixture with interference light to polymerize the translucent material precursor in layers to obtain an optical functional layer in which translucent layers and liquid crystal layers are alternately laminated;
The manufacturing method of the light control structure characterized by including.
前記透光性層と液晶層とが交互に積層された光学機能層を得る工程の後に、前記光学機能層を前記透光性材料前駆体、前記透光性材料前駆体および溶剤の混合溶液、または溶剤に含浸させて前記光学機能層を膨潤状態にすることによって、前記透光性層および前記液晶層の少なくとも一方の層の厚さを前記光学機能層の含浸させた側の最端層から他方の最端層に向かって漸次減少させる工程を含むことを特徴とする請求項6に記載の調光構造体の製造方法。   After the step of obtaining an optical functional layer in which the light transmissive layer and the liquid crystal layer are alternately laminated, the optical functional layer is mixed with the light transmissive material precursor, the light transmissive material precursor and a solvent, Alternatively, by impregnating with a solvent to make the optical functional layer swell, the thickness of at least one of the light transmitting layer and the liquid crystal layer is changed from the endmost layer on the side impregnated with the optical functional layer. The method for manufacturing a light control structure according to claim 6, further comprising a step of gradually decreasing toward the other endmost layer. 前記透光性層および前記液晶層の少なくとも一方の層の厚さを前記光学機能層の含浸させた側の最端層から他方の最端層に向かって漸次減少させる工程の後に、前記膨潤状態の光学機能層に非干渉光または熱を加え、前記透光性材料前駆体をさらに重合させる工程を含むことを特徴とする請求項7に記載の調光構造体の製造方法。   After the step of gradually decreasing the thickness of at least one of the translucent layer and the liquid crystal layer from the outermost layer on the side impregnated with the optical functional layer toward the other outermost layer, the swollen state The method for producing a light control structure according to claim 7, further comprising a step of applying non-interference light or heat to the optical functional layer to further polymerize the light transmissive material precursor. 前記透光性材料前駆体における前記チオウレタンアクリレートの配合比が、前記チオウレタンとアクリル系樹脂の前駆体との合計量に対して85質量%以上95質量%以下であることを特徴とする請求項6〜8のいずれか1項に記載の調光構造体の製造方法。   The mixing ratio of the thiourethane acrylate in the translucent material precursor is 85% by mass or more and 95% by mass or less with respect to the total amount of the thiourethane and the acrylic resin precursor. Item 9. A method for producing a light control structure according to any one of Items 6 to 8.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011026526A (en) * 2009-07-29 2011-02-10 Dic Corp Polymer dispersion-type liquid crystal composition, and polymer dispersion-type liquid crystal element using the same
JP2011105908A (en) * 2009-11-20 2011-06-02 Dic Corp Liquid crystal composition for polymer-dispersed liquid crystal element, and polymer-dispersed liquid crystal element using the same
JP2011105902A (en) * 2009-11-20 2011-06-02 Dic Corp Liquid crystal composition for polymer-dispersed liquid crystal element, and liquid crystal element using the same
JP2020030355A (en) * 2018-08-23 2020-02-27 大日本印刷株式会社 Dimming device and manufacturing method of the same
CN111380471A (en) * 2018-12-26 2020-07-07 株式会社迪思科 Thickness measuring device

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011026526A (en) * 2009-07-29 2011-02-10 Dic Corp Polymer dispersion-type liquid crystal composition, and polymer dispersion-type liquid crystal element using the same
JP2011105908A (en) * 2009-11-20 2011-06-02 Dic Corp Liquid crystal composition for polymer-dispersed liquid crystal element, and polymer-dispersed liquid crystal element using the same
JP2011105902A (en) * 2009-11-20 2011-06-02 Dic Corp Liquid crystal composition for polymer-dispersed liquid crystal element, and liquid crystal element using the same
JP2020030355A (en) * 2018-08-23 2020-02-27 大日本印刷株式会社 Dimming device and manufacturing method of the same
JP7286928B2 (en) 2018-08-23 2023-06-06 大日本印刷株式会社 Dimming device and manufacturing method thereof
CN111380471A (en) * 2018-12-26 2020-07-07 株式会社迪思科 Thickness measuring device
JP2020106277A (en) * 2018-12-26 2020-07-09 株式会社ディスコ Thickness measuring device, and processing device equipped with thickness measuring device
CN111380471B (en) * 2018-12-26 2024-04-12 株式会社迪思科 Thickness measuring device

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