JPH04318521A - 調光材料およびそれを含む調光素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、調光材料およびそれを
含む調光素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶とそれを保持する高分子よりなる調
光材料は、電界、無印加時には、高分子の屈折率と液晶
の屈折率との差等により、入射光が散乱する為、くもり
状態となり、また電界が印加されると液晶がその電場方
向に向って整列する為に、高分子の屈折率と液晶の屈折
率とが、近い値となる為、透明状態になるという可逆的
な現象を起こす。

【０００３】この様な性質を利用した調光素子が、例え
ば■公開特許公報６４−６２６１５号■公表特許公報２
−５０２９２９号■公開特許公報１−３１２５２７号等
に開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし前記■および■
には本発明のジアクリレート系化合物（一般式（Ｉ）や
一般式（ＩＩ）及びその組合せ）を利用した調光素子の
開示はない。また■には、ジアクリレート系化合物とＮ
−ビニル−２−ピロリドンとを組み合せた調光素子の開
示はあるが、これはメモリー性を有することを目的とし
た非可逆的なものであり、本発明の繰り返し応答可能な
調光素子とは異なるものである。

【０００５】再に調光素子には、任意の透過率、繰り返
し応答性、電圧感受性、応答速度、膜の均一性、耐光性
、耐熱性、耐水性等の耐久性等が要求されるが、前記提
案の調光素子は、これらの要求を満足しうる特性を有す
るものとは言えなかった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するものである。すなわち、本発明は、液晶と高分
子を含んで成り、電界の印加の有無により、光の透過散
乱を制御する調光材料において、前記、高分子が、前記
請求項１に記載の一般式（Ｉ）で示されるジアクリレー
ト系化合物および同じく前記請求項１に記載の一般式（
ＩＩ）　で示されるジアクリレート系化合物から成る重
合性組成物を共重合させて得られる高分子であることを
特徴とする調光材料およびそれを少くとも一方が透明な
内面に電極を有する一対の基板間に挾持して構成される
ことを特徴とする調光素子を要旨とするものである。

【０００７】以下に本発明を詳細に説明する。前記一般
式（Ｉ）において、ｍとしては好ましくは、２〜９の整
数を示す。一般式（ＩＩ）において、ｎとしては好まし
くは１２〜２３の整数を示す。また、一般式（Ｉ）の化
合物と一般式（ＩＩ）の化合物は各々１種以上を混合し
て用いてもよい。

【０００８】一般式（Ｉ）の化合物と一般式（ＩＩ）の
化合物の使用割合は１０／１〜１／１０（化合物（Ｉ）
／化合物（ＩＩ）；重量比）で使用することが好ましく
、１／１〜１／１０がより好ましい。液晶としてはネマ
チック液晶、コレステリック液晶、スメクチック液晶の
いずれも使用することができる。

【０００９】本発明で用いる液晶としてはネマチック液
晶が好ましく、動作温度範囲でネマチック状態を示すも
のであれば、かなり広い範囲で選択することができる。 またこのようなネマチック液晶に後述の旋光性物質を加
えることにより、コレステリック状態をとらせることが
できる。ネマチック液晶の例としては下記第１表に示さ
れる物質、あるいはこれらの誘導体があげられる。

【００１０】

【表１】

【００１１】

【表２】

【００１２】

【表３】 上記第１表中、Ｒ５　はアルキル基又はアルコキシ基を
、Ｒ６はアルキル基を、Ｘはアルキル基、アルコキシ基
、ニトロ基、シアノ基、トリフルオロメチル基、トリフ
ルオロメトキシ基又はハロゲン原子を表わす。又、上記
第１表中のベンゼン環は更にフッ素原子で置換されても
よい。

【００１３】本発明で用いる液晶としては、第１表に示
した液晶又はそれらを含む混合物のいずれでもよいが、
例えばメルク社からＺＬＩ−１１３２，ＺＬＩ−１８４
０あるいはＺＬＩ−１５６５という商品名で販売されて
いる液晶又はＢｒｉｔｉｓｈＤｒｕｇ　　Ｈｏｕｓｅ社
からＥ−７，Ｅ−８，Ｅ−３７，Ｅ−４４，Ｅ−４６あ
るいはＢＬ００１〜ＢＬ０２０という商品名で販売され
ている液晶等が使用される。

【００１４】また，このようなネマチック液晶に以下の
旋光性物質を加えることにより、コレステリック状態を
とらせることができる。本発明の液晶組成物に用いる旋
光性物質としては、カイラルネマチック化合物、例えば
、２−メチルブチル基、３−メチルブトキシ基、３−メ
チルペンチル基、３−メチルペントキシ基、４−メチル
ヘキシル基、４−メチルヘキトキシ基などの光学活性基
をネマチック液晶に導入した化合物がある。また、特開
昭５１−４５５４６号に示すｌ−メントール、ｄ−ボル
ネオール等のアルコール誘導体、ｄ−ショウノウ、３−
メチルシクロヘキサン等のケトン誘導体、ｄ−シトロネ
ラ酸、ｌ−ショウノウ酸等のカルボン酸誘導体、ｄ−シ
トロネラール等のアルデヒド誘導体、ｄ−リノネン等の
アルケン誘導体、その他のアミン、アミド、ニトリル誘
導体などの光学活性物質を使用することができる。

【００１５】更に、本発明で用いるスメクチック液晶と
しては、スメクチックＡ液晶、スメクチックカイラルＣ
液晶が挙げられる。調光材料中に占める液晶の比率は、
４０〜９０重量％で使用出来、好ましくは、６５〜８５
重量％で使用出来、一方高分子の比率は１０〜６０重量
％である。

【００１６】本発明の調光材料において用いる高分子は
、前記一般式（Ｉ）及び一般式（ＩＩ）からなる重合性
組成物を光または熱により重合して製造することが出来
る。そのうち、光、特に紫外線による重合が好ましく、
その際光重合開始剤としては、２，２−ジメトキシ−２
−フェニルアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチ
ル−１−フェニルプロパン−１−オン等、を用いる。

【００１７】また、必要に応じて、界面活性剤、光安定
化剤、色素、連鎖移動剤、光増感剤、架橋剤等を添加し
、重合に供してもよい。本発明の調光材料は例えば液晶
と重合性組成物を混合し、場合により加熱して均一溶液
とし、前記光重合開始剤を添加後、露光することにより
重合性組成物が共重合反応をさせて製造する。共重合反
応の結果液晶は共重合物と相分離し、本発明の調光材料
を製造することができるものである。

【００１８】一方、本発明の調光素子は上記調光材料を
少なくとも一方が透明な電極を有する一対の基板間に挾
持させることにより得られるものである。この調光素子
の電極としてはＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）等の
透明電極が用いられ、電極用基板としては、ガラスまた
はポリエステル等のプラスチック板のような透明基板が
挙げられる。

【００１９】一対の透明な電極基板を使用する場合には
、透過型調光素子として使用出来、一方が透明で他方が
不透明な電極基板を使用する場合には、不透明な電極基
板の後に反射性層を置くことにより、反射型調光素子と
して使用出来る。

【００２０】

【実施例】次に本発明を実施例により更に具体的に説明
するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではな
い。 〔実施例１〕ジアクリレート系化合物、Ｉ　ａ　（一般
式（Ｉ）でＲ１　＝Ｒ２　＝Ｈ，ｍ＝４）０．１ｇ、ジ
アクリレート系化合物、ＩＩａ　（　一般式（ＩＩ）で
Ｒ３　＝Ｒ４　＝Ｈ，ｎ＝１４）０．２ｇ、重合開始剤
として２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノ
ン０．００２ｇ、液晶としてＥ−８（商品名：ＢＤＨ社
製）０．７ｇを混合して、均一溶液を得、この溶液中に
直径１４μｍのプラスチック（ジビニルベンゼン共重合
体）製スペーサー０．０６ｇを加え、この混合液を６×
９ｃｍの大きさのＩＴＯ電極付プラスチック（ポリエチ
レンテレフタレート）基板の１方の電極側に塗布したの
ちもう一方の基板とＩＴＯ側を重ねこれに、紫外線照射
装置により露光することにより亀裂等のない均一な調光
素子が得られた。与えたエネルギーは８００ｍＪに相当
する。

【００２１】得られた調光素子に電界を印加しない場合
と１００Ｖの交流（５００Ｈｚ，正弦波）を印加した場
合の夫々の透過率スペクトルを図１に示す。図中、ａは
電界を印加した場合、ｂは印加しない場合のスペクトル
を表わす。図１に示すごとく広い波長領域にわたって良
好な透過率差を示した。６００ｎｍの波長で見ると、６
６％の透過率差を示した。尚、電界を外すと元の電界を
印加しないスペクトルに戻った。 〔実施例２〕ジアクリレート系化合物、Ｉ　ｂ　（一般
式（Ｉ）でＲ１　＝Ｒ２　＝ＣＨ３　，ｍ＝３）０．１
ｇ、ジアクリレート系化合物、ＩＩｂ　（一般式（ＩＩ
）でＲ３＝Ｒ４　＝ＣＨ３　，ｎ＝１４）０．２ｇ、重
合開始剤として２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセ
トフェノン０．００２ｇ、液晶としてＥ−８（商品名、
ＢＤＨ社製）０．７ｇを使用し、他は実施例１と同様に
処理して、亀裂等のない均一な調光素子を作成した。

【００２２】得られた調光素子に電界を印加しない場合
の透過率スペクトル（ｂ）と、１００Ｖの交流（５００
Ｈｚ，正弦波）を印加した場合の透過率スペクトル（ａ
）を図２に示す。尚、電界を外すと元の電界を印加しな
いスペクトルに戻った。図２に示すごとく広い波長領域
にわたって良好な透過率差を示した。６００ｎｍの波長
でみると５８％の透過率差を示した。 〔実施例３〜８〕下記の第１表に示す一般式（Ｉ）、及
び一般式（ＩＩ）に夫々相当する化合物および液晶を使
用し、他は実施例１と同様に処理して、亀裂等のない均
一な調光素子を作成し、１００Ｖ交流（５００Ｈｚ，正
弦波）印加時と無印加時の透過率変化を測定した。その
結果を以下の第２表に示す。

【００２３】

【表４】 〔比較例１〕ジアクリレート系化合物、ＩＩｂ　〔一般
式（ＩＩ）でＲ３　＝Ｒ４　＝ＣＨ３　，ｎ＝１４〕０
．３ｇ、重合開始剤として２，２−ジメトキシ−２−フ
ェニルアセトフェノン０．００２ｇ、液晶としてＥ−８
（商品名、ＢＤＨ社製）０．７ｇを使用し、他は実施例
１と同様に処理して調光素子を作成したが、膜に亀裂が
入り、調光素子として使用できなかった。 〔比較例２〕ジアクリレート系化合物、Ｉ　ａ　（一般
式（Ｉ）でＲ１　＝Ｒ２　＝ＣＨ３　，ｍ＝４）０．３
ｇ、重合開始剤として２，２−ジメトキシ−２−フェニ
ルアセトフェノン０．００２ｇ、液晶としてＥ−８（商
品名、ＢＤＨ社製）０．７ｇを混合して均一溶液を得た
以外は実施例１と同様にして調光素子を製作した。

【００２４】得られた調光素子に電界を印加しない場合
の透過率スペクトル（ｂ）と１００Ｖの交流（５００Ｈ
ｚ，正弦波）を印加した場合の透過率スペクトル（ａ）
を図３に示す。図３に示すごとく、良好な透過率差は得
られなかった。６００ｎｍの波長で見ると、透過率差は
、１５％であった。

【００２５】

【発明の効果】本発明によって得られる調光材料は、膜
の均一性が良好であり、該調光材料を使用した調光素子
は電界印加時と無印加時の透過率差、繰り返し応答性等
に優れ、表示装置、調光窓等に有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の透過率スペクトル図。

【図２】実施例２の透過率スペクトル図。

【図３】比較例２の透過率スペクトル図。

【符号の説明】

横軸は波長（ｎ，ｍ）、縦軸は透過率（％）を表わし、
ａは１００Ｖ交流（５００Ｈｚ，正弦波）を印加した時
の透過率、ｂは電界を印加しない時（０Ｖ）の透過率を
示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　液晶と高分子を含有し、電界の印加の
   有無により光の透過散乱を制御する調光材料において、
   該高分子が、一般式（Ｉ） 【数１】 （式中、Ｒ１　，Ｒ２　は、それぞれ独立して水素原子
   又はメチル基を示し、ｍは１〜９の整数を示す。）で示
   されるジアクリレート系化合物および一般式（ＩＩ）【
   数２】 （式中、Ｒ３　，Ｒ４　はそれぞれ独立して水素原子、
   又はメチル基を示し、ｎは１０〜２５の整数を示す。）
   で示されるジアクリレート系化合物から成る重合性組成
   物を共重合させて得られる高分子であることを特徴とす
   る調光材料。
2. 【請求項２】　　少くとも一方が透明な電極を有する一
   対の基板間に請求項（１）に記載の調光材料を挾持して
   構成されることを特徴とする調光素子。