JPH04136814A - 調光フィルムおよびその製造方法 - 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】 ［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セ透明状
態を、電場が印加されないときに遮光効果を得るいわゆ
るツイストネマチイ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１０ノブレツトとして高
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ＩＩ］ノブレノＩ−の（）
１−出分散の力智去には、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トロノブレットとじて
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
７合性を低下さ七液晶成分を１゛ロノプレ／１・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−Ｕ液晶成分をドロップレノ）・とじて析出させる
方法、 ■あるいは汎用溶媒中に液晶、量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トロノブレッ
トとして析出させる方法、が公知である（　Ｊ、　Ｗ、
　ＤＯ八へＥら、Ｍｏ１．Ｃｒｙｓｔ、１．ｉｑ、Ｃｒ
ｙｓｔ、、１９８８．　Ｖｏｌ、＋６５　、ｐｐ５３３
−５７１）　、これらは印刷、二１−ヤスト法により数
ミクロンから数十ミツ１コンの薄膜とずろごとが可能で
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１
−ロノブレットとじて析出分散する。

第２図（ａ）は電場印加が無い場合であり、トロツブレ
ノ１−（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ｎ、と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＋１は液晶分子の長
軸方向の屈折率、ｎ上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、ト
ロ、ブレンド（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（ｎ　ｔｃ＝　ｎ上）と高分子媒体（１４）の屈折率
ｎ、との差は少なくなり、透明状態となる。

ごのような原理に基づき遮光フィルム、シャンク−なと
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、屯載
用あるいはプライ−・−１・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ゼず安全
性に問題が生しる恐れがある。これとは逆に電場の無い
ときにほぼ透明で電場を印加したときに白濁すれば、万
が一電場がなくでも透明であり安全である。

［発明が解決しようとする課題１ 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ｎ勺としてなさ
れたものである。

［課題を解決するだめの手段］ すなわち、本発明は、自発分極を有し、かつカイラルネ
マチ、り相あるいは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、電場印加時に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砂場の印加状態にて、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、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ｎ、との差が電場印加時に大き（、ｊＱ４印加■
口に少ないことが必要である。はとんどの高分子媒体は
屈折率ｎ、が１．４〜１．５５程度であり、液晶分子の
屈折率はｎｌが１．５、ｎＩＩ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ｎ上さｎ、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１■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）に示しである。

交流電場の印加による方法では液晶の誘電異方性が正で
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を
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
に垂直な配向ツマまとなる（第１図（２１）、第１図（
ｃ）参Ｉ＋（０゜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袖が電極面に対して平行と
なるように揺らく　（第１図（ｅ）参照）。このとき液
晶分子の屈折率ｎＬＣはｎＩＩに近くなり高分子媒体の
屈折率ｎＰとの間に差が生し、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、プライヘート用など電場
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１ 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） Ｃ３Ｉ０１４　　　　・・・・・・０．５０重量部上記
の成分の混合物を透明’ｔｈ極付きフィルム」二で厚さ
２０μｍにバーコードし、さらにもう１枚の透明電極イ
・］きフィルムでラミネートする。この電極に交流電場
（＋８０Ｖｐ−ｐ、５ｋＨｚ）を印加した状態で１５０
°Ｃ１３時間硬化させ、透明フィルムを得た。

このフィルムの４０°Ｃ（使用した液晶がカイラルスメ
クヂノクＣ４１１を５１する）でのヘイズ率は、電場無
印加時に２０％、電場（２００Ｖｐ−ｐ、］　００　Ｈ
ｚ　）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）。

７＋′、た、７５°Ｃ（カイラル矛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、１００　Ｈｚ　）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Ｃ３１０１３（チ、ソ石油化学礼装商
品名）０．５０ｇとし、同様な操作により２０　ｔｔ　
ｍの厚さに塗布し透明電極？＝ｊきフィルムでラミホー
１−シた。電極に交流電場（１８０ｖｐＰ、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“Ｃ（使用した液晶がカイラルスメ
クチ、り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、１００　Ｈｚ　）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°Ｃ（カイラルネマチック相を呈する）にお
いては、ヘイズ率は電場無印加時に３０％、電場（１８
０Ｖｐ−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、り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Ｊ、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
分子ｔｔ　シ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爪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１
ｊｔらく方向を示す説明図である。 第２図（ａｌ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し１
である。 １０・・・透明フィルム １２・　゛・透明型ｔヶ １４・　・高分子媒体 １６・　・ドロップレット １８　・・カイラルスメクチンク液晶分子大側光 ・透過光 ・液晶分子の長軸方向 ・自発分極の方向 自発分極が揺らく方向 ・散乱光 ・・交流電源 ・開閉器 ・カイラルネマチック液晶分子 ネマチック液晶分子 ２０　・ ２４　・ ２６　・ ２８　・ ３０　・ ３２　・ ３４　・ ３６　・　・ ３８　・ 特　　許　　出　　願　　人 凸版印刷株式会社 代表者　鈴木和夫 ■

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）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
   電場印加時に白濁状態を発現することを特徴とする調光
   フィルム。
2. （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. （３）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混合物を分散させ、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。