JP2023155711A - 調光装置 - Google Patents
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Abstract
Description
調光装置を構成する調光シートは、例えば、車両および航空機などの移動体が備える窓に取り付けられる。調光シートは、例えば、住宅、駅、空港などの各種の建物が備える窓、オフィスに設置されたパーティション、店舗に設置されたショーウインドウ、および、映像を投影するスクリーンなどに取り付けられる。
[調光装置]
図1および図2を参照して調光装置の一例を説明する。
図2が示すように、調光層21は、透明高分子層21Pと、液晶組成物21LCとを備える。
調光装置10の各調光シートは、下記条件1、および条件2の少なくとも一方を満たす。条件1、および条件2の少なくとも一方を満たすことは、条件1を満たすことでもよいし、条件2を満たすことでもよいし、条件1と条件2との両方を満たすことでもよい。さらに、調光装置のコントラストを高めることが要求される場合、調光装置10の各調光シートは、下記条件3から条件6の少なくとも1つを満たすことが好ましい。条件3から条件6の少なくとも1つを満たすことは、条件3から条件6のなかから選択される1つでもよいし、条件3から条件6のなかから選択される2つ以上の組合せでもよい。なお、調光装置10の各調光シートは、下記条件2に代えて、あるいは下記条件2と共に、下記条件8を満たしてもよい。
(条件2)各調光シートにおける不透明時の吸光度から液晶組成物21LCの平均吸光度を差し引いた値である吸光度差が0.4以上である。
(条件4)各調光シートにおける不透明時の拡散透過率が16%以下である。
(条件5)各調光シートにおける不透明時の平行線透過率が5%以下である。
(条件8)各調光シートにおける不透明時の吸光度から液晶組成物21LCの水平吸光度を差し引いた値である吸光度差が0.1以上である。
全光線透過率、拡散透過率、平行線透過率、およびクラリティは、ASTM D 1003-00に準拠した測定によって得られる。
調光層21は、第1高密度部21H1、第2高密度部21H2、および低密度部21Lを備えてもよい。
調光シートの製造は、まず、透明電極層24,25を形成された透明基材26,27が準備される。次に、透明電極層24,25に配向層22,23が形成される。次に、配向層22,23に塗液が塗布される。塗液は、透明高分子層21Pを形成するための重合性組成物、液晶化合物LCM、および、二色性色素を含む。重合性組成物は、紫外線の照射によって重合可能なモノマー、またはオリゴマーである。次に、透明電極層24,25を通して塗液に紫外線が照射される。これによって、空隙21Dを有した透明高分子層21Pが形成され、かつ空隙21Dに液晶化合物LCM、および二色性色素が保持される。
調光シートの具体的な試験例を以下に示す。
なお、試験例1から試験例10の調光シートは、リバース型である。試験例1から試験例10の調光シートは、配向層22,23、透明電極層24,25、および透明基材26,27を備える。試験例1から試験例10の調光シートは、配向層22,23の間に、液晶化合物LCM、二色性色素、反応性メソゲン化合物、紫外線硬化性化合物、スペーサー21S、および重合開始剤を含む塗膜を形成し、塗膜のなかで紫外線硬化性化合物を重合させることによって得られた。
(a)配向層22,23:垂直配向膜
(b)透明電極層24,25:酸化インジウムスズ
(c)透明基材26,27:ポリエチレンテレフタレートフィルム
(d)スペーサー21S:シリカ製の真球状粒子
(e)液晶化合物LCM:フッ素系液晶化合物
(f)重合開始剤:光重合開始剤(Irgacure Oxe04:BASF社製)
(g)重合性組成物:イソボニルアクリレートと、ペンタエリスリトールトリアクリレートと、ウレタンアクリレートとの混合物
(h)二色性色素:アゾ系化合物混合色素(製品名Irgaphor Black X12 DC、BASF社製)
[試験例1]
試験例1の調光シートを製造するための塗液に対する材料(e)から材料(h)の配合比を以下に示す。
(e)液晶化合物LCM:46質量%
(f)重合開始剤:1質量%
(g)重合性組成物:49質量%
(h)二色性色素:2質量%
第1配向層22の上に、粒径が7μmである黒色のスペーサー21Sを配置するように第1配向層22の上に試験例1の塗液を塗布して試験例1の塗膜を形成した。次に、試験例1の塗膜を第1配向層22と第2配向層23とによって挟んだ状態で、第1透明基材26に向けて365nmの紫外光線を照射し、調光層の厚さが7μmである試験例1の調光シートを形成した。この際、紫外線の積算光量を1380mJ/cm2に設定した。
試験例1と同様の製造方法によって、試験例2の調光シートを得た。
[試験例3]
スペーサー21Sの粒径を8μmに変更し、かつ試験例1の塗液を用い、紫外線の積算光量を780mJ/cm2に変更したこと以外は、試験例1の製造方法と同様にして、調光層の厚さが8μmである試験例3の調光シートを得た。
試験例3と同様の製造方法によって、試験例4の調光シートを得た。
[試験例5]
試験例5の調光シートを製造するための塗液に対する材料(e)から材料(h)の配合比を以下に示す。
(e)液晶化合物LCM:50質量%
(f)重合開始剤:1質量%
(g)重合性組成物:45質量%
(h)二色性色素:2質量%
第1配向層22の上に、粒径が8μmである黒色のスペーサー21Sを配置するように第1配向層22の上に試験例5の塗液を塗布して試験例5の塗膜を形成した。次に、試験例5の塗膜を第1配向層22と第2配向層23とによって挟んだ状態で、第1透明基材26に向けて365nmの紫外光線を照射して、調光層の厚さが8μmである試験例5の調光シートを形成した。この際、紫外線の積算光量を810mJ/cm2に設定した。
試験例5と同様の製造方法によって、試験例6の調光シートを得た。
[試験例7]
スペーサー21Sの粒径を8μmに変更し、かつ試験例1の塗液を用い、紫外線の積算光量を920mJ/cm2に変更したこと以外は、試験例1の製造方法と同様にして、調光層の厚さが8μmである試験例7の調光シートを得た。
スペーサー21Sの粒径を8μmに変更し、かつ試験例1の塗液を用い、紫外線の積算光量を1380mJ/cm2に変更したこと以外は、試験例1の製造方法と同様にして、調光層の厚さが8μmである試験例8の調光シートを得た。
試験例5の塗液を用い、かつ紫外線の積算光量を840mJ/cm2に変更したこと以外は、試験例5の製造方法と同様にして、調光層の厚さが8μmである試験例9の調光シートを得た。
試験例5の塗液を用い、かつ紫外線の積算光量を800mJ/cm2に変更したこと以外は、試験例5の製造方法と同様にして、調光層の厚さが8μmである試験例10の調光シートを得た。
試験例1の調光シートに試験例2の調光シートを積み重ねて接合し、これによって試験例11の調光装置10を得た。この際、光学用透明粘着剤を用い、試験例1の調光シートに試験例2の調光シートを貼り付けた。
試験例3の調光シートに試験例4の調光シートを積み重ねて接合し、これによって試験例12の調光装置10を得た。この際、光学用透明粘着剤を用い、試験例3の調光シートに試験例4の調光シートを貼り付けた。
試験例5の調光シートに試験例6の調光シートを積み重ねて接合し、これによって試験例13の調光装置10を得た。この際、光学用透明粘着剤を用い、試験例5の調光シートに試験例6の調光シートを貼り付けた。
試験例7の調光シートに試験例8の調光シートを積み重ねて接合し、これによって試験例14の調光装置10を得た。この際、光学用透明粘着剤を用い、試験例7の調光シートに試験例8の調光シートを貼り付けた。
試験例9の調光シートに試験例10の調光シートを積み重ねて接合し、これによって試験例15の調光装置10を得た。この際、光学用透明粘着剤を用い、試験例9の調光シートに試験例10の調光シートを貼り付けた。
試験例21の調光シートを製造するための塗液に対する材料(e)から材料(h)の配合比を以下に示す。
(e)液晶化合物LCM:55質量%
(f)重合開始剤:1質量%
(g)重合性組成物:40質量%
(h)二色性色素:2.2質量%
第1配向層22の上に、粒径が15μmである黒色のスペーサー21Sを配置するように第1配向層22の上に試験例21の塗液を塗布して試験例21の塗膜を形成した。次に、試験例21の塗膜を第1配向層22と第2配向層23とによって挟んだ状態で、第1透明基材26に向けて365nmの紫外光線を照射し、調光層の厚さが15μmである試験例21の調光シートを形成した。この際、紫外線の積算光量を1200mJ/cm2に設定した。
配向層22,23にラビング処理を施したこと以外は、試験例21の製造方法と同様にして、調光層の厚さが15μmである試験例22の調光シートを得た。
試験例21の製造方法と同様にして、調光層の厚さが15μmである試験例23の調光シートを得た。
試験例22の製造方法と同様にして、調光層の厚さが15μmである試験例24の調光シートを得た。
試験例25の調光シートを製造するための塗液に対する材料(e)から材料(h)の配合比を以下に示す。
(e)液晶化合物LCM:55質量%
(f)重合開始剤:1質量%
(g)重合性組成物:39質量%
(h)二色性色素:3.0質量%
第1透明電極層24の上に、粒径が15μmである黒色のスペーサー21Sを配置するように第1透明電極層24の上に試験例25の塗液を塗布して試験例25の塗膜を形成した。次に、試験例25の塗膜を第1透明電極層24と第2透明電極層25とによって挟んだ状態で、第1透明基材26に向けて365nmの紫外光線を照射し、調光層の厚さが15μmである試験例21の調光シートを形成した。この際、紫外線の積算光量を1500mJ/cm2に設定した。
試験例25の製造方法と同様にして、調光層の厚さが15μmである試験例26から試験例29の調光シートを得た。
二色性色素の配合比を4.0質量%に変更し、重合性組成物を38質量%にしたこと以外は、試験例25の製造方法と同様にして、調光層の厚さが15μmである試験例30から試験例31の調光シートを得た。
二色性色素の配合比を5.0質量%に変更し、重合性組成物を37質量%にしたこと以外は、試験例25の製造方法と同様にして、調光層の厚さが15μmである試験例32から試験例37の調光シートを得た。
試験例1から試験例10、試験例21から試験例37の調光シートのそれぞれについて、ASTM D 1003-00に準拠した測定方法によって、全光線透過率、拡散透過率、平行線透過率、ヘイズ、およびクラリティを測定した。試験例11から試験例15の調光装置10のそれぞれについて、ASTM D 1003-00に準拠した測定方法によって、全光線透過率、拡散透過率、平行線透過率、ヘイズ、およびクラリティを測定した。なお、光学特性の測定時における調光シートの駆動信号として、周波数が50Hzである40Vの矩形波である交流電圧を用いた。また、光学特性の測定器として、ヘーズメーター(BYK haze-gard i indtrument:BYK Gardner社製)を用いた。
試験例1から試験例37の評価結果を各試験例の構成と共に図3、および図4に示す。
図5は、ヘイズとコントラストとの関係、およびクラリティとコントラストとの関係を、試験例1から試験例15について示すグラフである。図6は、ヘイズとコントラストとの関係を、試験例1から試験例37について示すグラフである。図7は、水平吸光度差とコントラストとの関係、および平均吸光度差とコントラストとの関係を、試験例1から試験例15について示すグラフである。
(1)調光装置10を構成する各調光シートにおける不透明のヘイズが79%以上であるため、調光装置10におけるコントラストを大きく高めることが可能となる。
(3)条件1を満たすこと、あるいは条件2を満たすことに加え、条件2から条件6の少なくとも1つを満たす構成であれば、上記(1)、(2)に準じた効果を得ることの実行性が高まる。
・調光層21において、透明高分子層21Pの空隙21Dは、透明高分子層21Pの厚さ方向における全体に分散してもよいし、透明高分子層21Pの厚さ方向に全体にわたり均一に分散してもよい。
10…調光装置
11…調光シート
11UN1…第1調光ユニット
11UN2…第2調光ユニット
21…調光層
21D…空隙
21L…透明高分子層
21LC…液晶組成物
22…第1配向層
23…第2配向層
24…第1透明電極層
25…第2透明電極層
26…第1透明基材
27…第2透明基材
Claims (10)
- 透明な状態と不透明な状態とが可逆的に変わる2つの調光シートを備え、
1つの前記調光シートが他の前記調光シートに重ねられ、かつ各調光シートが同時に不透明である状態を有する調光装置であって、
前記調光シートは、
空隙を有する透明高分子層と、
液晶化合物と二色性色素とを含有し、かつ前記空隙を埋める液晶組成物と、を備え、
前記不透明時のヘイズが79%以上である
ことを特徴とする調光装置。 - 透明な状態と不透明な状態とが可逆的に変わる2つの調光シートを備え、
1つの前記調光シートが他の前記調光シートに重ねられ、かつ各調光シートが同時に不透明である状態を有する調光装置であって、
前記調光シートは、
空隙を有する透明高分子層と、
液晶化合物と二色性色素とを含有し、かつ前記空隙を埋める液晶組成物と、を備え、
前記調光シートにおける前記不透明時の吸光度から前記液晶組成物の平均吸光度を差し引いた値である吸光度差が0.4以上である
ことを特徴とする調光装置。 - 透明から不透明に変わる2つの調光シートを備え、
1つの前記調光シートが他の前記調光シートに重ねられ、かつ各調光シートが同時に不透明である状態を有する調光装置であって、
前記調光シートは、
空隙を有する透明高分子層と、
液晶化合物と二色性色素とを含有し、かつ前記空隙を埋める液晶組成物と、を備え、
前記調光シートにおける前記不透明時の吸光度から前記液晶組成物の水平吸光度を差し引いた値である吸光度差が0.1以上である
ことを特徴とする調光装置。 - 前記調光シートにおける前記不透明時の全光線透過率が25%以下である
請求項1から3のいずれか一項に記載の調光装置。 - 前記調光シートにおける前記不透明時の拡散透過率が16%以下である
請求項1から3のいずれか一項に記載の調光装置。 - 前記調光シートにおける前記不透明時の平行線透過率が5%以下である
請求項1から3のいずれか一項に記載の調光装置。 - 前記調光シートにおける前記不透明時のクラリティが95%以下である
請求項1から3のいずれか一項に記載の調光装置。 - 前記調光シートは、
第1透明電極層と、
第2透明電極層と、
前記第1透明電極層と前記透明高分子層との間に位置する第1配向層と、
前記第2透明電極層と前記透明高分子層との間に位置する第2配向層と、を備え、
前記調光シートの厚さが10μm以下である、
請求項1または2に記載の調光装置。 - 前記調光シートにおける前記不透明時の吸光度から前記液晶組成物の平均吸光度を差し引いた値である吸光度差が0.4以上である
請求項1に記載の調光装置。 - 前記調光シートにおける前記不透明時の吸光度から前記液晶組成物の水平吸光度を差し引いた値である吸光度差が0.1以上である
請求項1に記載の調光装置。
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WO2021045083A1 (ja) * | 2019-09-02 | 2021-03-11 | 大日本印刷株式会社 | 調光部材 |
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