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公開番号2024136471
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-04
出願番号2023047598
出願日2023-03-24
発明の名称調光シート、調光装置、および調光シートの製造方法
出願人TOPPANホールディングス株式会社
代理人個人,個人
主分類G02F 1/13 20060101AFI20240927BHJP(光学)
要約【課題】低温環境下の応答性を向上可能にした調光シート、調光装置、および調光シートの製造方法を提供する。
【解決手段】第1透明電極層34と第2透明電極層35との間に位置する調光層31を備え、調光層31は、空隙31Dを区画する電離線硬化樹脂層31Pと、空隙31Dを充填する液晶組成物31LCとを備え、アクリロイル基、およびメタクリロイル基が官能基であり、3個以上の官能基を有し、かつ二重結合当量が150g/eq以下であるアクリル化合物が第1アクリル化合物であり、電離線硬化樹脂層を構成する第1アクリル化合物の含有率が電離線硬化樹脂層の2質量%以上50質量%以下である。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
第１透明電極層と、
第２透明電極層と、
前記第１透明電極層と前記第２透明電極層との間に位置する調光層と、を備え、
前記第１透明電極層と前記第２透明電極層との間に印加される電圧の変更によって前記調光層のヘイズを変更する調光シートであって、
前記調光層は、
空隙を区画する電離線硬化樹脂層と、
前記空隙に充填される液晶組成物と、を備え、
アクリロイル基、およびメタクリロイル基が官能基であり、
３個以上の前記官能基を有し、かつ二重結合当量が１５０ｇ／ｅｑ以下であるアクリル化合物が第１アクリル化合物であり、
前記電離線硬化樹脂層を構成する前記第１アクリル化合物の含有率が前記電離線硬化樹脂層の２質量％以上５０質量％以下であり、
炭素数が２以上１２以下の飽和アルキル基を含有する単官能のアクリル酸アルキル、炭素数が２以上１２以下の飽和アルコキシアルキル基を含有する単官能のアクリル酸アルコキシアルキル、炭素数が２以上１２以下の飽和アルキル基を含有する単官能のメタクリル酸アルキル、および炭素数が２以上１２以下の飽和アルコキシアルキル基を含有する単官能のメタクリル酸アルコキシアルキルが第２アクリル化合物であり、
前記電離線硬化樹脂層を構成する前記第２アクリル化合物の含有率が前記電離線硬化樹脂層の３５質量％以上８５質量％以下であり、
１個以上３個以下の前記官能基とポリエチレンオキサイド鎖とを有し、かつ二重結合当量が３００ｇ／ｅｑ以上７００ｇ／ｅｑ以下であるアクリル化合物が第３アクリル化合物であり、
前記電離線硬化樹脂層を構成する前記第３アクリル化合物の含有率が前記電離線硬化樹脂層の５質量％以上２０質量％以下である
ことを特徴とする調光シート。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
第１透明電極層と、
第２透明電極層と、
前記第１透明電極層と前記第２透明電極層との間に位置する調光層と、を備え、
前記第１透明電極層と前記第２透明電極層との間に印加される電圧の変更によって前記調光層のヘイズを変更する調光シートであって、
前記調光層は、
空隙を区画する電離線硬化樹脂層と、
前記空隙に充填される液晶組成物と、を備え、
アクリロイル基、およびメタクリロイル基が官能基であり、
３個以上の前記官能基を有し、かつ二重結合当量が１５０ｇ／ｅｑ以下であるアクリル化合物が第１アクリル化合物であり、
前記電離線硬化樹脂層を構成する前記第１アクリル化合物の含有率が前記電離線硬化樹脂層の２質量％以上５０質量％以下であり、
炭素数が２以上１２以下の飽和アルキル基を含有する単官能のアクリル酸アルキル、炭素数が２以上１２以下の飽和アルコキシアルキル基を含有する単官能のアクリル酸アルコキシアルキル、炭素数が２以上１２以下の飽和アルキル基を含有する単官能のメタクリル酸アルキル、および炭素数が２以上１２以下の飽和アルコキシアルキル基を含有する単官能のメタクリル酸アルコキシアルキルが第２アクリル化合物であり、
前記電離線硬化樹脂層を構成する前記第２アクリル化合物の含有率が前記電離線硬化樹脂層の３５質量％以上８５質量％以下であり、
１個以上３個以下の前記官能基とポリエチレンオキサイド鎖とを有し、かつ二重結合当量が３００ｇ／ｅｑ以上７００ｇ／ｅｑ以下であるアクリル化合物が第３アクリル化合物であり、
前記電離線硬化樹脂層を構成する前記第１アクリル化合物の含有率に対する前記電離線硬化樹脂層を構成する前記第３アクリル化合物の含有率が０．２５以上である
ことを特徴とする調光シート。
【請求項３】
前記第１透明電極層と前記調光層とに挟まれた第１配向層と、
前記第２透明電極層と前記調光層とに挟まれた第２配向層と、をさらに備える
請求項１または２に記載の調光シート。
【請求項４】
前記液晶組成物は、粘度低下剤を含まない
請求項１または２に記載の調光シート。
【請求項５】
前記第１アクリル化合物における前記官能基の数量が３個以上５個以下であり、
前記電離線硬化樹脂層を構成する前記第１アクリル化合物の含有率が前記電離線硬化樹脂層の３０質量％以下であり、
前記電離線硬化樹脂層を構成する前記第２アクリル化合物の含有率が前記電離線硬化樹脂層の５５質量％以上である
請求項１または２に記載の調光シート。
【請求項６】
前記電離線硬化樹脂層を構成するポリエチレンオキサイド鎖の含有率が前記電離線硬化樹脂層の２質量％以上２０質量％以下である
請求項１または２に記載の調光シート。
【請求項７】
前記第１アクリル化合物は、ペンタエリスリトール化合物であり、
前記第２アクリル化合物は、イソボルニルアクリレートであり、
前記第３アクリル化合物は、アルコキシポリエチレングリコール化合物である
請求項１または２に記載の調光シート。
【請求項８】
前記第１アクリル化合物は、トリメチロールプロパン化合物であり、
前記第２アクリル化合物は、イソボルニルアクリレートであり、
前記第３アクリル化合物は、ポリエチレンオキシサイド変性トリメチロールプロパン化合物である
請求項１または２に記載の調光シート。
【請求項９】
前記第１配向層、および前記第２配向層は、それぞれポリイミド前駆体、およびポリイミドからなる群から選択される少なくとも１種の重合体を含む
請求項３に記載の調光シート。
【請求項１０】
前記電離線硬化樹脂層の重量と前記液晶組成物の重量との総量に対する前記液晶組成物の重量が２０質量％以上７０質量％以下である
請求項１または２に記載の調光シート。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電離線硬化樹脂層が区画する空隙に液晶組成物が充填された調光シート、調光シートを備える調光装置、および調光シートの製造方法に関する。
続きを表示（約 4,100 文字）【背景技術】
【０００２】
調光シートは、透明電極フィルム間に調光層を備える。調光層は、複数の空隙を区画する電離線硬化樹脂層と、空隙に充填された液晶組成物とを備える。透明電極フィルム間の電圧変更は、液晶化合物の配向状態を変更する。液晶化合物における配向状態の変更は、電離線硬化樹脂層と液晶組成物との界面の散乱度合いを変更し、これによって調光シートの透明度合いを変更する。
【０００３】
調光シートの透明度合いが透明電極フィルム間の電圧変更に応答するまでの時間は、調光シートが設置された環境温度に依存する。調光シートの透明度合いが電圧変更に応答できる環境温度が低いほど、調光シートの適用は低温環境に適している。調光シートの適用温度を低める構成例は、低温環境における液晶組成物の粘度を低下させるように液晶組成物に粘度低下剤を添加する（例えば、特許文献１，２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２２－１４８３４３号公報
特開２０２２－０９８８４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方、粘度低下剤の添加は、調光層における電離線硬化樹脂層の含有率、あるいは液晶化合物の含有率を低下させる。含有率の低下による電離線硬化樹脂層と液晶組成物との界面の縮小は、調光シートの散乱度合いを低めるため、粘度低下剤の添加による粘度の低下にも限りがある。このように、上述した調光シートには、低温環境下の応答性を向上可能にする新たな構成が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための調光シートは、第１透明電極層と、第２透明電極層と、前記第１透明電極層と前記第２透明電極層との間に位置する調光層と、を備え、前記第１透明電極層と前記第２透明電極層との間に印加される電圧の変更によって前記調光層のヘイズを変更する調光シートである。前記調光層は、空隙を区画する電離線硬化樹脂層と、前記空隙に充填される液晶組成物と、を備え、前記液晶組成物は、粘度低下剤を含まず、アクリロイル基、およびメタクリロイル基が官能基であり、３個以上の前記官能基を有し、かつ二重結合当量が１５０ｇ／ｅｑ以下であるアクリル化合物が第１アクリル化合物であり、前記電離線硬化樹脂層を構成する前記第１アクリル化合物の含有率が前記電離線硬化樹脂層の２質量％以上５０質量％以下である。炭素数が２以上１２以下の飽和アルキル基を含有する単官能のアクリル酸アルキル、炭素数が２以上１２以下の飽和アルコキシアルキル基を含有する単官能のアクリル酸アルコキシアルキル、炭素数が２以上１２以下の飽和アルキル基を含有する単官能のメタクリル酸アルキル、および炭素数が２以上１２以下の飽和アルコキシアルキル基を含有する単官能のメタクリル酸アルコキシアルキルが第２アクリル化合物であり、前記電離線硬化樹脂層を構成する前記第２アクリル化合物の含有率が前記電離線硬化樹脂層の３５質量％以上８５質量％以下である。１個以上３個以下の前記官能基とポリエチレンオキサイド鎖とを有し、かつ二重結合当量が３００ｇ／ｅｑ以上７００ｇ／ｅｑ以下であるアクリル化合物が第３アクリル化合物であり、前記電離線硬化樹脂層を構成する前記第３アクリル化合物の含有率が前記電離線硬化樹脂層の５質量％以上２０質量％以下である。
【０００７】
上記課題を解決するための調光シートは、第１透明電極層と、第２透明電極層と、前記第１透明電極層と前記第２透明電極層との間に位置する調光層と、を備え、前記第１透明電極層と前記第２透明電極層との間に印加される電圧の変更によって前記調光層のヘイズを変更する調光シートであって、前記調光層は、空隙を区画する電離線硬化樹脂層と、前記空隙に充填される液晶組成物と、を備え、アクリロイル基、およびメタクリロイル基が官能基であり、３個以上の前記官能基を有し、かつ二重結合当量が１５０ｇ／ｅｑ以下であるアクリル化合物が第１アクリル化合物であり、前記電離線硬化樹脂層を構成する前記第１アクリル化合物の含有率が前記電離線硬化樹脂層の２質量％以上５０質量％以下である。炭素数が２以上１２以下の飽和アルキル基を含有する単官能のアクリル酸アルキル、炭素数が２以上１２以下の飽和アルコキシアルキル基を含有する単官能のアクリル酸アルコキシアルキル、炭素数が２以上１２以下の飽和アルキル基を含有する単官能のメタクリル酸アルキル、および炭素数が２以上１２以下の飽和アルコキシアルキル基を含有する単官能のメタクリル酸アルコキシアルキルが第２アクリル化合物であり、前記電離線硬化樹脂層を構成する前記第２アクリル化合物の含有率が前記電離線硬化樹脂層の３５質量％以上８５質量％以下である。１個以上３個以下の前記官能基とポリエチレンオキサイド鎖とを有し、かつ二重結合当量が３００ｇ／ｅｑ以上７００ｇ／ｅｑ以下であるアクリル化合物が第３アクリル化合物であり、前記電離線硬化樹脂層を構成する前記第１アクリル化合物の含有率に対する前記電離線硬化樹脂層を構成する前記第３アクリル化合物の含有率が０．２５以上である。
【０００８】
上記課題を解決するための調光装置は、上記調光シートと、前記調光シートに電圧を印加する駆動部と、を備える。
上記課題を解決するための調光シートの製造方法は、第１透明電極層と第２透明電極層との間に、電離線硬化性組成物と液晶組成物とを含有する塗工層を形成することと、前記塗工層に電離線を照射することによって、前記第１透明電極層と前記第２透明電極層との間に、空隙を区画する電離線硬化樹脂層と、前記空隙に充填される前記液晶組成物とを備える調光層を形成することと、を含み、前記第１透明電極層と前記第２透明電極層との間に印加される電圧の変更によって前記調光層のヘイズを変更する調光シートの製造方法であって、アクリロイル基、およびメタクリロイル基が官能基であり、３個以上の前記官能基を有し、かつ二重結合当量が１５０ｇ／ｅｑ以下であるアクリル化合物が第１アクリル化合物であり、前記電離線硬化性組成物を構成する前記第１アクリル化合物の含有率が前記電離線硬化性組成物の２質量％以上５０質量％以下である。炭素数が２以上１２以下の飽和アルキル基を含有する単官能のアクリル酸アルキル、炭素数が２以上１２以下の飽和アルコキシアルキル基を含有する単官能のアクリル酸アルコキシアルキル、炭素数が２以上１２以下の飽和アルキル基を含有する単官能のメタクリル酸アルキル、および炭素数が２以上１２以下の飽和アルコキシアルキル基を含有する単官能のメタクリル酸アルコキシアルキルが第２アクリル化合物であり、前記電離線硬化樹脂層を構成する前記第２アクリル化合物の含有率が前記電離線硬化樹脂層の３５質量％以上８５質量％以下である。１個以上３個以下の前記官能基とポリエチレンオキサイド鎖とを有し、かつ二重結合当量が３００ｇ／ｅｑ以上７００ｇ／ｅｑ以下であるアクリル化合物が第３アクリル化合物であり、前記電離線硬化樹脂層を構成する前記第３アクリル化合物の含有率が前記電離線硬化樹脂層の５質量％以上２０質量％以下である。
【０００９】
上記課題を解決するための調光シートの製造方法は、第１透明電極層と第２透明電極層との間に、電離線硬化性組成物と液晶組成物とを含有する塗工層を形成することと、前記塗工層に電離線を照射することによって、前記第１透明電極層と前記第２透明電極層との間に、空隙を区画する電離線硬化樹脂層と、前記空隙に充填される前記液晶組成物とを備える調光層を形成することと、を含み、前記第１透明電極層と前記第２透明電極層との間に印加される電圧の変更によって前記調光層のヘイズを変更する調光シートの製造方法であって、アクリロイル基、およびメタクリロイル基が官能基であり、３個以上の前記官能基を有し、かつ二重結合当量が１５０ｇ／ｅｑ以下であるアクリル化合物が第１アクリル化合物であり、前記電離線硬化性組成物を構成する前記第１アクリル化合物の含有率が前記電離線硬化性組成物の２質量％以上５０質量％以下である。炭素数が２以上１２以下の飽和アルキル基を含有する単官能のアクリル酸アルキル、炭素数が２以上１２以下の飽和アルコキシアルキル基を含有する単官能のアクリル酸アルコキシアルキル、炭素数が２以上１２以下の飽和アルキル基を含有する単官能のメタクリル酸アルキル、および炭素数が２以上１２以下の飽和アルコキシアルキル基を含有する単官能のメタクリル酸アルコキシアルキルが第２アクリル化合物であり、前記電離線硬化樹脂層を構成する前記第２アクリル化合物の含有率が前記電離線硬化樹脂層の３５質量％以上８５質量％以下である。１個以上３個以下の前記官能基とポリエチレンオキサイド鎖とを有し、かつ二重結合当量が３００ｇ／ｅｑ以上７００ｇ／ｅｑ以下であるアクリル化合物が第３アクリル化合物であり、前記電離線硬化樹脂層を構成する前記第１アクリル化合物の含有率に対する前記電離線硬化樹脂層を構成する前記第３アクリル化合物の含有率が０．２５以上である。
【００１０】
電離線硬化性組成物の硬化物と液晶組成物との相分離は、未反応の電離線硬化性化合物、電離線硬化性化合物の硬化反応による水などの副生成物、および電離線硬化性組成物の溶媒などの低分子化合物を液晶組成物のなかに残存させる。電離線硬化性化合物、水などの副生成物、および溶媒などの低分子化合物が温度の低下によって粘度を高める度合いは、液晶化合物が温度の低下によって粘度を高める度合いよりも寒冷地などの低温環境において大きい。
（【００１１】以降は省略されています）

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