JP2917478B2 - 調光フィルムおよびその製造方法 - Google Patents

調光フィルムおよびその製造方法

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    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、電場無印加時に透明状態を、電場印加時に
白濁状態を発現する調光フィルムおよびその製造方法に
係わる。
[従来の技術] 遮光効果を得るために液晶を利用した例は以前から知
られており、ネマチック液晶を透明基板間に挟持し、電
場の印加によって液晶分子を電場に沿って配向させ透明
状態を、電場が印加されないときに遮光効果を得るいわ
ゆるツイストネマチィク型素子が公知である。この製造
方法によって製造される遮光板は両側に偏光板が必要で
あり、液晶の使用量が多く安価でない、自己支持性がな
いので大面積化、薄膜化が困難であると指摘されてい
る。
一方、自己支持性を持たせて大面積化するために、高
分子媒体中に液晶を分散させる方法がある。主に、液晶
を可視光波長程度のドロップレットとして高分子媒体中
に分散させたもの(以下、高分子分散液晶フィルムとい
う)である。液晶ドロップレットの析出分散の方法に
は、以下に記すようにいくつかある。
紫外線または電子線の照射あるいは熱により重合可能
なモノマーあるいはオリゴマーあるいはそれらの混合物
(以下、プレポリマーという)に液晶を溶解し、プレポ
リマーを紫外線または電子線の照射あるいは熱による重
合反応により硬化させ液晶成分をドロップレットとして
析出分散させる方法、 加熱により高分子媒体中に溶解した液晶を冷却して相
溶性を低下させ液晶成分をドロップレットとして析出さ
せる方法、 液晶と高分子媒体を共通な溶媒に溶解した後溶媒を蒸
発させ液晶成分をドロップレットとして析出させる方
法、 あるいは汎用溶媒中に液晶、高分子を混入し乳化状態
を形成した後、溶媒を蒸発させ液晶成分をドロップレッ
トとして析出させる方法、が公知である(J.W.DOANEら,
Mol.Cryst.Liq.Cryst.,1988,Vol.165,pp533−571)。こ
れらは印刷、キャスト法により数ミクロンから数十ミク
ロンの薄膜とすることが可能であり、透明電極付きフィ
ルムでラミネートすることもできる。
上記の方法によって製造される高分子分散液晶フィル
ムの構造と機能を第2図(a)および第2図(b)に従
って説明する。分散された液晶分子は、高分子媒体中に
ドロップレットとして析出分散する。第2図(a)は電
場印加が無い場合であり、ドロップレット(16)中の液
晶分子(38)の配向はでたらめである。ここで、液晶分
子(38)の屈折率nLCとすると、 である。このフィルムに入射光(20)が入ると、液晶分
子(38)の屈折率nLCと高分子媒体(14)の屈折率nP
の差が大きいために白濁状態となり、入射光(20)は散
乱される(ここで、n は液晶分子の長軸方向の屈折
率、nはそれと垂直方向の屈折率である)。第2図
(b)は電場が印加された場合であって、ドロップレッ
ト(16)中の液晶分子(38)は電場の方向に沿って配向
する。このとき液晶分子(38)の屈折率(nLC=n
と高分子媒体(14)の屈折率nPとの差は少なくなり、透
明状態となる。
このような原理に基づき遮光フィルム、シャッターな
どの幅広い分野に応用される。
上記の方法によって製造される高分子分散液晶フィル
ムは、電場の印加によって透明状態を発現するので、車
載用あるいはプライベート用に使用する際、何等かの理
由で電場の印加が停止すると透明状態は発現せず安全性
に問題が生じる恐れがある。これとは逆に電場の無いと
きにはほぼ透明で電場を印加したときに白濁すれば、万
が一電場がなくても透明であり安全である。
[発明が解決しようとする課題] 本発明は、電場無印加時に透明状態を、電場印加時に
白濁状態を発現することで遮光効果が得らる調光フィル
ムおよびその製造方法を提供することを目的としてなさ
れたものである。
[課題を解決するための手段] すなわち、本発明は、自発分極を有し、かつカイラル
スメクチック相を呈する液晶が、重合の際の交流電場印
加による誘電異方性に基づく配向により透明状態で高分
子媒体中に分散され、電場無印加時に透明状態を呈し、
交流電場印加時に自発分極の応答に伴う白濁状態を発現
することを特徴とする調光フィルムである。
本発明において、高分子媒体は、重合可能なプレポリ
マーの紫外線または電子線の照射、あるいは熱による重
合反応より生成されるものであることが、好ましい実施
態様であると言える。
本発明の調光フィルムの製造方法としては、高分子媒
体中に液晶が分散され、電場無印加時に透明状態を呈
し、電場印加時に白濁状態を発現する調光フィルムの製
造方法であって、重合可能なプレポリマー中に、自発分
極を有し、かつカイラルネマチック相あるいはカイラル
スメクチック相を呈する液晶を分散させ、該液晶が透明
状態を呈する電場もしくは磁場の印加状態にて、前記の
重合可能なプレポリマーを重合反応させることが、一例
として提案できる。
電場印加により白濁状態、電場無印加で透明状態を実
現するためには、液晶分子の屈折率nLCと高分子媒体の
屈折率nPとの差が電場印加時に大きく、無印加時に少な
いことが必要である。ほとんどの高分子媒体は屈折率nP
が1.4〜1.55程度であり、液晶分子の屈折率はnが1.
5、n が1.7程度であることを考慮すれば、電場無印加
時に液晶分子の屈折率と高分子媒体の屈折率がnnP
となるように、液晶分子が一方に配向していることが必
要である。
液晶分子の初期配向を一方に配向させる方法には、交
流電場の印加あるいは磁場の印加をすればよい。交流電
場の印加によって液晶分子の初期配向が一方に配向した
様子を第2図(b)に示してある。
交流電場の印加による方法では液晶の誘導異方性が正
であれば電場に沿って配向させることができる。また、
磁場の印加による方法であると、液晶の誘電異方性の正
負に関わらず磁場の方向に沿って配向させることができ
る。この方法を用いて高分子分散液晶フィルムを製造す
る際に、前述の光重合によってプレポリマーを硬化す
る方法を用いる場合には、光照射装置、外場印加装置を
組み合わせる必要があり機構の制約から外場として交流
電場の印加が現実的である。前述の中の熱による重合
反応または、およびの析出の手段の場合には磁場
の印加も可能である。
液晶分子(誘電異方性が正)の初期配向を電場印加に
よって配向させる場合の製造方法を例にして説明する。
プレポリマー中に分散したドロップレット中の液晶分子
を電場に沿って(電極面に垂直)配向させるために高周
波の交流電場を印加する。この状態のままプレポリマー
重合させると電場印加を止めた後でも液晶分子は電極面
に垂直な配向のままとなる(第1図(a)、第1図
(c)参照)。高周波の場合には自発分極は応答せず、
液晶分子の配向は、電場に対する誘電異方性による応答
が支配的な因子となる。
なお、初期配向させる際の液晶の相は、カイラルネマ
チック相あるいはカイラルスメクチック相のいずれの場
合であっても、配向させることが可能である。製造され
た透明状態の調光フィルムを白濁状態にするには、液晶
分子の自発分極が応答を示す低周波の交流電場を印加す
る。低周波の交流電場の印加によって自発分極は電場の
方向、すなわち液晶分子の長軸が電極面に対して平行と
なるように揺らぐ(第1図(e)参照)。このとき液晶
分子の屈折率nLCはn に近くなり高分子媒体の屈折率n
Pとの間に差が生じ、白濁状態が実現する(第1図
(b)、第1図(d)参照)。カイラルスメクチック相
においては、粘性が高いために、カイラルネマチック相
の場合に比較して、幾分強い電場印加が必要となる。
[発明の効果] 本発明の調光フィルムは、従来の電場無印加時に遮光
効果を、電場印加時に透明状態を発現するタイプと異な
り、電場印加時に遮光効果を、電場無印加時に透明状態
を発現することにより、車載用、プライベート用など電
場印加が突然供給できなくなると危険にさらされるよう
な分野においても安全に使用することが可能である。以
下、実施例をもって本発明をさらに詳細に説明するが、
本発明は、これに限定されるものではない。
[実施例] 本発明は、電場無印加時に透明状態を、電場印加によ
って白濁状態を発現する調光フィルムを実現したもの
で、以下にこの効果を実施例について説明する。
(実施例1) 熱硬化性樹脂(油化シェルエポキシ社製商品名) 液晶(チッソ石油化学社製商品名) CS1014 ……0.50重量部 上記の成分の混合物を透明電極付きフィルム上で厚さ
20μmにバーコートし、さらにもう1枚の透明電極付き
フィルムでラミネートする。この電極に交流電場(180V
p−p、5kHz)を印加した状態で150℃、3時間硬化さ
せ、透明フィルムを得た。
このフィルムの40℃(使用した液晶がカイラルスメク
チックC相を呈する)でのヘイズ率は、電場無印加時に
20%、電場(200Vp−p、100Hz)印加時に65%であった
(透明状態は第1図(a)、白濁状態は第1図(b)に
相当する)。
また、75℃(カイラルネマクチック相を呈する)にお
いては、ヘイズ率は電場無印加時に25%、電場(180Vp
−p、100Hz)印加時に60%であった(透明状態は第1
図(c)、白濁状態は第1図(d)に相当する)。
(実施例2) 実施例1の液晶をCS1013(チッソ石油化学社製商品
名)0.50gとし、同様な操作により20μmの厚さに塗布
し透明電極付きフィルムでラミネートした。電極に交流
電場(180Vp−p、5kHz)を印加した状態で同様な操作
により透明なフィルムを得た。
このフィルムの40℃(使用した液晶がカイラルスメク
チックC相を呈する)でのヘイズ率は、電場無印加時に
25%、電場(200Vp−p、100Hz)印加時に60%であった
(透明状態は第1図(a)、白濁状態は第1図(b)に
相当する)。
また、75℃(カイラルネマクチック相を呈する)にお
いては、ヘイズ率は電場無印加時に30%、電場(180Vp
−p、100Hz)印加時に65%であった(透明状態は第1
図(c)、白濁状態は第1図(d)に相当する)。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)は、本発明の製造方法にて製造された調光
フィルムが電場無印加時に透明状態を発現し保持される
ことを示す説明図であり、第1図(b)は、カイラルス
メクチック相を呈する液晶を分散して製造された調光フ
ィルムに低周波交流電場を印加して白濁状態を発現する
ことを示す説明図であり、第1図(c)は、本発明の製
造方法にて製造された調光フィルムが電場無印加時に透
明状態を発現し保持されることを示す説明図であり、第
1図(d)は、カイラルネマチック相を呈する液晶を分
散して製造された調光フィルムに低周波交流電場を印加
して白濁状態を発現することを示す説明図であり、第1
図(e)は、カイラルネマチック相を呈する液晶が分子
長軸方向に垂直な方向に自発分極を有し、長軸方向から
低周波交流電場が印加された時に液晶分子が揺らぐ方向
を示す説明図である。 第2図(a)および第2図(b)は、従来からの調光フ
ィルムを示し、第2図(a)は、電場無印加時に白濁状
態を呈することを示す説明図であり、第2図(b)は、
電場の印加によって透明状態となることを示す説明図で
ある。 10……透明フィルム 12……透明電極 14……高分子媒体 16……ドロップレット 18……カイラルスメクチック液晶分子 20……入射光 22……透過光 24……液晶分子の長軸方向 26……自発分極の方向 28……自発分極が揺らぐ方向 30……散乱光 32……交流電源 34……開閉器 36……カイラルネマチック液晶分子 38……ネマチック液晶分子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−36299(JP,A) 特開 平1−145636(JP,A) 特開 平1−161222(JP,A) 特開 平3−67221(JP,A) 特開 平4−119320(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02F 1/1333

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】自発分極を有し、かつカイラルスメクチッ
    ク相を呈する液晶が、重合の際の交流電場印加による誘
    電異方性に基づく配向により透明状態で高分子媒体中に
    分散され、電場無印加時に透明状態を呈し、交流電場印
    加時に自発分極の応答に伴う白濁状態を発現することを
    特徴とする調光フィルム。
  2. 【請求項2】前記高分子媒体が重合可能なモノマーまた
    はオリゴマーあるいはそれらの混合物の紫外線または電
    子線の照射、あるいは熱による重合反応より生成される
    ことを特徴とする請求項(1)記載の調光フィルム。
  3. 【請求項3】自発分極を有し、かつカイラルスメクチッ
    ク相を呈する液晶が、高分子媒体中に分散され、電場無
    印加時に透明状態を呈し、交流電場印加時に自発分極の
    応答に伴う白濁状態を発現する調光フィルムの製造方法
    であって、重合可能なモノマーまたはオリゴマーあるい
    はそれらの混合物中に、自発分極を有し、かつカイラル
    スメクチック相を呈する液晶を分散させ、交流電場印加
    による誘電異方性に基づく配向による透明状態で、前記
    重合可能なモノマーまたはオリゴマーあるいはそれらの
    混合物を重合反応させることを特徴とする調光フィルム
    の製造方法。
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WO1994023331A1 (en) * 1993-03-29 1994-10-13 Seiko Epson Corporation Display device and electronic apparatus
US5594569A (en) 1993-07-22 1997-01-14 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid-crystal electro-optical apparatus and method of manufacturing the same
US7227603B1 (en) 1993-07-22 2007-06-05 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid-crystal electro-optical apparatus and method of manufacturing the same
IT1287963B1 (it) * 1996-10-14 1998-09-10 S P S Spa Cella elettroottica di cristallo liquido inglobato in uno strato polimerico con funzionamento reverse mode e procedimento per la
JP3390633B2 (ja) 1997-07-14 2003-03-24 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置の作製方法
US7202497B2 (en) 1997-11-27 2007-04-10 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
JP4014710B2 (ja) 1997-11-28 2007-11-28 株式会社半導体エネルギー研究所 液晶表示装置
JP5573347B2 (ja) 2010-05-14 2014-08-20 株式会社リコー 画像形成方法
JP2019080714A (ja) * 2017-10-30 2019-05-30 凸版印刷株式会社
KR102555663B1 (ko) * 2021-04-26 2023-07-18 전북대학교산학협력단 자외선 및 열 감응에 의해 액정의 질서도 조절이 가능한 광학 필름 및 이를 포함하는 스마트 윈도우

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