WO2022102749A1 - 調光シート - Google Patents

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    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B80/00—Architectural or constructional elements improving the thermal performance of buildings

Definitions

  • the present disclosure relates to, for example, a dimming sheet attached to a transparent member provided in various windows of a vehicle.
  • the dimming sheet includes a first transparent electrode layer, a second transparent electrode layer, and a dimming layer.
  • the dimming layer is sandwiched between a first transparent electrode layer and a second transparent electrode layer.
  • the dimming layer includes, for example, a transparent polymer layer and a liquid crystal composition.
  • the transparent polymer layer has a plurality of voids, and each void is filled with a liquid crystal composition.
  • the liquid crystal composition contains liquid crystal molecules. The liquid crystal molecules have different orientations between the state where no potential difference is generated between the pair of transparent electrode layers and the state where the potential difference is generated between the pair of transparent electrode layers.
  • the dimming sheet has an opaque state due to the orientation in a state where no potential difference is generated between the pair of transparent electrode layers, and is in a transparent state due to the orientation in a state where a potential difference is generated between the pair of transparent electrode layers.
  • the dimming sheet can have a transparent state and an opaque state, it is used as a partition separating the first space and the second space in two adjacent spaces via the dimming sheet. ..
  • the dimming sheet is attached to a transparent member fitted in a window of the building, a partition that divides the interior space of the building, and the like.
  • the purpose of this disclosure is to provide a dimming sheet that makes it possible to improve reliability.
  • the light control sheet is a light control layer sandwiched between a first transparent electrode layer, a second transparent electrode layer, the first transparent electrode layer, and the second transparent electrode layer, and has a plurality of voids.
  • the light control layer includes a transparent polymer layer containing the above, a liquid crystal composition containing a liquid crystal molecule, and the liquid crystal composition filled in the plurality of voids, and a plurality of spacers located in the light control layer. Each spacer is made of polymethyl methacrylate resin.
  • the dimming sheet is attached to a transparent member fitted in a window provided in the vehicle.
  • the transparent member may be, for example, a windshield glass, a side window glass, a rear window glass, a roof glass, or the like.
  • the dimming sheet has flexibility capable of following the shape of the transparent member. Therefore, the dimming sheet may have a curved surface while the dimming sheet is attached to the transparent member.
  • the type of the dimming sheet may be a normal type or a reverse type.
  • FIG. 1 shows the cross-sectional structure of the dimming sheet when the normal type dimming sheet is in an opaque state
  • FIG. 2 shows the cross-sectional structure of the dimming sheet when the normal type dimming sheet is in the transparent state. show.
  • the light control sheet 10N includes a first transparent electrode layer 11A, a second transparent electrode layer 11B, a light control layer 12, and a spacer 13.
  • the dimming layer 12 is sandwiched between the first transparent electrode layer 11A and the second transparent electrode layer 11B.
  • the dimming layer 12 includes a transparent polymer layer 12A and a liquid crystal composition 12B.
  • the transparent polymer layer 12A contains a plurality of voids 12D.
  • the liquid crystal composition 12B contains liquid crystal molecules 12BL and is filled in a plurality of voids 12D.
  • Each spacer 13 is located in the dimming layer 12.
  • Each spacer 13 is made of polymethyl methacrylate resin (PMMA).
  • PMMA includes the unit structure shown below, and has a structure in which the unit structure is repeated.
  • PMMA is a polymer of methyl methacrylate ( C5H8O2 ) composed of saturated hydrocarbons.
  • the spacer 13 is formed of a PMMA in which only the monomer, methyl methacrylate, is polymerized, in other words, a homopolymer of methyl methacrylate.
  • the spacer 13 provided in the dimming sheet 10N has often used a material containing an aromatic ring, for example, a spacer containing divinylbenzene as a main component as shown below.
  • the portion containing the aromatic ring is released when used in a harsh environment, especially in a high temperature environment. Since the liberated aromatic ring interferes with the driving of the liquid crystal molecule 12BL by the interaction with the liquid crystal molecule 12BL contained in the light control layer 12, the light control sheet 10N is in a state where the voltage for driving the liquid crystal molecule 12BL is applied.
  • the optical characteristics of the dimming sheet 10N deteriorate. Therefore, in the normal type dimming sheet 10N, the optical characteristics of the dimming sheet 10N deteriorate when the dimming sheet 10N is in a transparent state. For example, when the light control sheet 10N is in a transparent state, the haze of the light control sheet 10N becomes high.
  • the spacer 13 is formed by PMMA composed of saturated hydrocarbons, deterioration of the optical characteristics of the light control sheet 10N is suppressed in a high temperature environment. Be done. Therefore, the reliability of the dimming sheet 10N is enhanced.
  • the dimming sheet 10N is an in-vehicle dimming sheet.
  • the parts mounted on the vehicle must meet the high safety standards imposed on the vehicle. Therefore, the in-vehicle dimming sheet 10N is also required to have higher reliability than other applications.
  • the dimming sheet 10N provided with the spacer 13 made of PMMA it is possible to improve the reliability at high temperature, so that the dimming sheet 10N is suitable as a dimming sheet for automobiles.
  • the dimming sheet 10N preferably satisfies condition 1. (Condition 1)
  • the absolute value of the difference between the refractive index of the transparent polymer layer 12A and the refractive index of the spacer 13 is 0.04 or less.
  • the absolute value of the difference between the refractive index of the transparent polymer layer 12A and the refractive index of the spacer 13 is 0.04 or less, when the dimming sheet 10N is in a transparent state, the transparent polymer layer 12A and the spacer 13 The white turbidity of the dimming sheet 10N caused by the scattering of the incident light due to the difference in the refractive index between the two is suppressed.
  • a potential difference is generated between the first transparent electrode layer 11A and the second transparent electrode layer 11B, and the dimming sheet 10N is transparent in a state where the liquid crystal molecules are driven by the potential difference. Therefore, when the absolute value of the difference in refractive index described above is 0.04 or less, it is possible to increase the transparency of the dimming sheet 10N in a state where a potential difference is generated between the transparent electrode layers 11A and 11B. ..
  • the holding type of the liquid crystal composition is any one selected from the group consisting of a polymer network type, a polymer dispersion type, and a capsule type.
  • the transparent polymer layer 12A has a structure corresponding to the holding type of the liquid crystal composition.
  • the polymer network type includes a polymer network having a three-dimensional network.
  • the polymer network is an example of the transparent polymer layer 12A.
  • the polymer network holds the liquid crystal composition in the voids of the mesh that communicates with each other.
  • the polymer-dispersed type includes a transparent polymer layer 12A that partitions a large number of isolated voids, and holds the liquid crystal composition in the voids dispersed in the transparent polymer layer 12A.
  • the liquid crystal composition having a capsule shape is held in the transparent polymer layer 12A. It should be noted that FIGS. 1 to 4 show a dimming sheet when the holding type of the liquid crystal composition is a polymer network type.
  • the transparent polymer layer 12A is a polymer of an ultraviolet polymerizable compound.
  • the transparent polymer layer 12A may be formed from two or more kinds of ultraviolet polymerizable compounds.
  • the two or more kinds of ultraviolet polymerizable compounds may include an ultraviolet polymerizable compound containing an aromatic ring. That is, the transparent polymer layer 12A may be formed of a polymer in which two or more types of unit structures are polymerized. One or more of the two or more unit structures may include a unit structure containing an aromatic ring.
  • the spacer 13 is aromatic even if the unit structure constituting the transparent polymer layer 12A contains an aromatic ring.
  • the release of the aromatic ring is less likely to occur than in the case of being composed of a material containing a ring.
  • the dimming sheet since it is possible to use a unit structure containing an aromatic ring as the unit structure constituting the transparent polymer layer 12A, the material for forming the transparent polymer layer 12A can be freely selected. By extension, it is possible to increase the degree of freedom of the refractive index of the transparent polymer layer.
  • the dimming layer 12 is formed, for example, by irradiating the coating film with ultraviolet rays.
  • the coating film is a mixture of an ultraviolet polymerizable compound for forming the transparent polymer layer 12A and the liquid crystal composition 12B.
  • the distribution of the liquid crystal molecules 12BL and the monomers is not biased in the coating liquid, that is, the liquid crystal molecules 12BL and the monomers are dispersed in the coating liquid, respectively.
  • the average value of the number of aromatic rings contained in one unit structure in the transparent polymer layer 12A is 0. It is preferably 4 or more.
  • the size of the void 12D is grasped in the cross section along the plane perpendicular to the plane on which the transparent polymer layer 12A spreads.
  • the size of the void 12D is the length of the longest line segment among the line segments connecting arbitrary two points at the edge of the void 12D.
  • the diameter of the void 12D is the size of the void 12D.
  • the major axis of the void 12D is the size of the void 12D.
  • the diameter of the circle circumscribing the void 12D may be the size of the void 12D.
  • the dimming sheet 10N includes the spacer 13 containing divinylbenzene as a main component
  • the transparent polymer layer 12A preferably contains an aromatic ring from the viewpoint of suppressing an increase in the haze value in the above.
  • the interaction between the aromatic ring contained in the liquid crystal molecule and the aromatic ring contained in the spacer 13 is suppressed by the aromatic ring contained in the transparent polymer layer 12A, and the reliability at high temperature is enhanced.
  • increasing the compatibility of the monomer with the liquid crystal molecule 12BL increasing the number of aromatic rings in the transparent polymer layer 12A too much leads to lowering the compatibility.
  • the light control sheet 10N of the present disclosure it is possible to improve the reliability at high temperature by changing the material forming the spacer 13 from the material containing an aromatic ring to PMMA. Therefore, in the transparent polymer layer 12A, the number of aromatic rings per unit structure can be set from the viewpoint of compatibility between the monomer for forming the transparent polymer layer 12A and the liquid crystal molecule 12BL. ..
  • the liquid crystal composition 12B is filled in the void 12D.
  • the liquid crystal molecule 12BL is, for example, a group consisting of Schiff base type, azo type, azoxy type, biphenyl type, terphenyl type, benzoic acid ester type, trans type, pyrimidine type, cyclohexanecarboxylic acid ester type, phenylcyclohexane type, and dioxane type. It is a kind selected from.
  • the liquid crystal molecule 12BL may contain an aromatic ring as described above.
  • the liquid crystal composition 12B may contain a first liquid crystal molecule 12BL and a second liquid crystal molecule 12BL of a type different from that of the first liquid crystal molecule 12BL.
  • the main component of the liquid crystal composition 12B is the liquid crystal molecule 12BL.
  • the weight concentration of the main component in the liquid crystal composition 12B is 80% or more with respect to the liquid crystal composition 12B.
  • the liquid crystal composition 12B may contain, as a component other than the main component, a dichroic dye, a weather resistant agent, and an unavoidable component mixed in the formation of the light control layer 12.
  • the weathering agent is an ultraviolet absorber or a light stabilizer for suppressing deterioration of the liquid crystal composition 12B.
  • the unavoidable component is, for example, an unreacted component of the ultraviolet polymerizable compound used for forming the transparent polymer layer 12A.
  • the plurality of spacers 13 are dispersed in the dimming layer 12. In the thickness direction of the light control layer 12, the length of the spacer 13 is substantially equal to the thickness of the light control layer 12. The plurality of spacers 13 suppress the variation in the thickness of the dimming layer 12.
  • the dimming sheet 10N may include a spacer having a first size and a spacer having a second size.
  • the spacer 13 is, for example, a granular spacer.
  • Granular spacers include spherical spacers and non-spherical spacers.
  • Non-spherical spacers include rectangular parallelepiped spacers, cross-shaped spacers, and rod-shaped spacers. As mentioned above, each spacer 13 is formed by PMMA.
  • the spacer 13 may have fixing property to other layers in contact with the dimming layer 12.
  • the spacer 13 may be a spacer that has been surface-treated so as to adhere to the transparent electrode layers 11A and 11B or the resin layer in contact with the dimming layer 12.
  • the pair of transparent electrode layers 11A and 11B sandwich the dimming layer 12 in the thickness direction of the dimming layer 12.
  • Each of the transparent electrode layers 11A and 11B transmits light in the visible light region.
  • the material forming the transparent electrode layers 11A and 11B consists of, for example, indium tin oxide, fluorine-doped tin oxide, tin oxide, zinc oxide, carbon nanotubes, poly (3,4-ethylenedioxythiophene), and silver. One of the choices.
  • the dimming sheet 10N includes a first transparent base material 14A and a second transparent base material 14B.
  • the pair of transparent substrates 14A and 14B sandwich the pair of transparent electrode layers 11A and 11B in the thickness direction of the dimming layer 12.
  • Each of the transparent base materials 14A and 14B transmits light in the visible light region.
  • the material forming the transparent base materials 14A and 14B is, for example, transparent glass or a transparent synthetic resin.
  • the dimming layer 12 has a transparent state and an opaque state.
  • the dimming layer 12 changes the orientation of the liquid crystal molecule 12BL in response to the application of a voltage that changes the orientation of the liquid crystal molecule 12BL.
  • the dimming layer 12 switches between a transparent state and an opaque state based on the change in the orientation of the liquid crystal molecule 12BL.
  • the transparent state of the dimming layer 12 is a state in which the contour of the observation target can be visually recognized through the dimming sheet 10N.
  • the opaque state of the light control layer 12 is a state in which the contour of the observation target cannot be visually recognized through the light control sheet 10N.
  • the dimming sheet 10N in FIG. 1 shows a state in which a voltage for changing the orientation is not applied.
  • the orientation direction of the liquid crystal molecules 12BL located in each void 12D is random.
  • Light incident on the dimming sheet 10N from any of the pair of transparent substrates 14A and 14B is scattered in the dimming layer 12 in various directions.
  • the normal type dimming layer 12 has an opaque state which is a turbid state when no voltage is applied.
  • the opaque dimming layer 12 may be white and may have turbidity, or may be colored and may have turbidity.
  • the light control layer 12 contains a dye.
  • the orientation of the plurality of liquid crystal molecules 12BL changes from the random orientation to the direction in which light is transmitted.
  • each liquid crystal molecule 12BL changes its orientation so that the long axis of the liquid crystal molecule 12BL is substantially perpendicular to the plane on which the dimming layer 12 spreads.
  • Light incident on the dimming sheet 10N from any of the pair of transparent substrates 14A and 14B passes through the dimming layer 12 with almost no scattering in the dimming layer 12.
  • the normal dimming layer 12 has a transparent state when a voltage is applied.
  • FIG. 3 shows a cross-sectional structure when the reverse type dimming layer 12 is in a transparent state
  • FIG. 4 shows a cross-sectional structure when the reverse type dimming layer 12 is in an opaque state.
  • the reverse type dimming sheet 10R includes a pair of transparent electrode layers 11A and 11B, a dimming layer 12, and a pair of transparent base materials 14A and 14B, as well as a pair of alignment layers 15A and 15A. It is equipped with 15B.
  • the pair of alignment layers 15A and 15B sandwich the light control layer 12 in the thickness direction of the light control layer 12, and the light control sheet 10R is more than the pair of transparent electrode layers 11A and 11B in the thickness direction of the light control layer 12. It is located near the center of.
  • the first alignment layer 15A is located between the dimming layer 12 and the first transparent electrode layer 11A.
  • the first alignment layer 15A exerts an orientation regulating force on the liquid crystal molecule 12BL.
  • the second alignment layer 15B is located between the dimming layer 12 and the second transparent electrode layer 11B.
  • the second alignment layer 15B exerts an orientation regulating force on the liquid crystal molecule 12BL.
  • the material forming each of the alignment layers 15A and 15B may be an organic compound, an inorganic compound, or a mixture thereof.
  • the organic compound may be, for example, polyimide, polyamide, polyvinyl alcohol, cyanide compound or the like.
  • the inorganic compound may be silicon oxide, zirconium oxide or the like. Further, the material forming each of the alignment layers 15A and 15B may be silicone.
  • the alignment layers 15A and 15B are vertically oriented layers, when the voltage for changing the orientation of the liquid crystal molecules 12BL is not applied to the dimming layer 12, the orientation direction of the liquid crystal molecules 12BL located in each void 12D is vertically oriented. Is. Then, the light incident on the light control sheet 10R from any of the pair of transparent base materials 14A and 14B passes through the light control layer 12 without being scattered in the light control layer 12. As a result, the reverse dimming layer 12 has a transparent state when a voltage that changes the orientation of the liquid crystal molecule 12BL is not applied.
  • the orientation of the plurality of liquid crystal molecules 12BL changes from, for example, vertical orientation to horizontal orientation.
  • each liquid crystal molecule 12BL is located in the void 12D so that the long axis of the liquid crystal molecule 12BL extends along the plane on which the dimming layer 12 spreads.
  • the light incident on the light control sheet 10R from any of the pair of transparent base materials 14A and 14B is scattered by the light control layer 12.
  • the reverse dimming layer 12 has an opaque state when a voltage that changes the orientation of the liquid crystal molecules 12BL is applied.
  • Example Examples and comparative examples will be described with reference to Table 1.
  • the transparent polymer layer was formed by a plurality of monomers among the first to seventh monomers described below.
  • Example 1 50% by mass of a liquid crystal containing a liquid crystal molecule containing an aromatic ring (MLC-6609 manufactured by Merck), 9% by mass of a first monomer, and 9% by mass with respect to the total solid content in the coating liquid for forming a dimming layer.
  • the 4th monomer was set to 18% by mass
  • the 5th monomer was set to 6% by mass
  • the 7th monomer was set to 15% by mass.
  • the refractive index of the coating liquid in the cured state of the material forming the transparent polymer layer was adjusted to 1.50.
  • the polymerization initiator (Omnirad 184 (Irgacure 184) manufactured by IGM Refraction) (Omnirad and Irgacre are registered trademarks) has a diameter of 1% by mass and 15 ⁇ m with respect to the total solid content in the coating liquid, and has a diameter of 15 ⁇ m.
  • a PMMA spacer (SD-BD15, manufactured by Hayakawa Rubber Co., Ltd.) (refractive index 1.50) was set to 1% by mass.
  • Example 1 A pair of transparent substrates that support the transparent conductive film were prepared.
  • the coating liquid was cured by irradiating the coating liquid with ultraviolet rays with the coating liquid sandwiched between the pair of transparent conductive films. As a result, the dimming sheet of Example 1 was obtained.
  • Example 2 In Example 1, a dimming sheet of Example 2 was obtained by the same method as in Example 1 except that the composition of the coating liquid was changed as follows. That is, the second monomer was set to 9% by mass, the fourth monomer was set to 18% by mass, the fifth monomer was set to 6% by mass, and the seventh monomer was set to 15% by mass with respect to the total solid content in the coating liquid. Further, the other monomers were set to 0% by mass. As a result, the refractive index of the material forming the transparent polymer layer in a cured state was adjusted to 1.51.
  • Example 3 A spacer (SD-BD17, manufactured by Hayakawa Rubber Co., Ltd.) (refractive index 1.50) having a diameter different from that of the spacer used in Example 1 was used, except that the spacer was changed to a spacer having a diameter of 17 ⁇ m.
  • a dimming sheet of Example 3 was obtained by the same method as in Example 1.
  • Example 4 In Example 3, a dimming sheet of Example 4 was obtained by the same method as in Example 3 except that the composition of the coating liquid was changed as follows. That is, the third monomer was set to 9% by mass, the fourth monomer was set to 18% by mass, the sixth monomer was set to 6% by mass, and the seventh monomer was set to 15% by mass with respect to the total solid content in the coating liquid. Further, the other monomers were set to 0% by mass. As a result, the refractive index of the material forming the transparent polymer layer in a cured state was adjusted to 1.55.
  • Example 5 a dimming sheet of Example 5 was obtained by the same method as in Example 3 except that the composition of the coating liquid was changed as follows. That is, the second monomer was set to 18% by mass, the third monomer was set to 10% by mass, the sixth monomer was set to 5% by mass, and the seventh monomer was set to 15% by mass with respect to the total solid content in the coating liquid. Further, the other monomers were set to 0% by mass. As a result, the refractive index in the cured state of forming the transparent resin layer was adjusted to 1.54.
  • Example 6 In Example 3, a dimming sheet of Example 6 was obtained by the same method as in Example 3 except that the composition of the coating liquid was changed as follows. That is, the third monomer was set to 27% by mass, the sixth monomer was set to 6% by mass, and the seventh monomer was set to 15% by mass with respect to the total solid content in the coating liquid. Further, the other monomers were set to 0% by mass. As a result, the refractive index of the material forming the transparent polymer layer in a cured state was adjusted to 1.59.
  • Comparative Example 1 In Example 4, Comparative Example 1 was carried out by the same method as in Example 4 except that a spacer made of a divinylbenzene copolymer (SP-215 manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) (refractive index 1.57) was used. Dimming sheet was obtained.
  • SP-215 manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.
  • Comparative Example 2 In Example 1, Comparative Example 2 was carried out by the same method as in Example 1 except that a spacer made of a divinylbenzene copolymer (SP-215 manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) (refractive index 1.57) was used. Dimming sheet was obtained.
  • SP-215 manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.
  • Comparative Example 3 was carried out by the same method as in Example 1 except that the spacer was changed to a spacer made of a divinylbenzene copolymer (SP-215 manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) (refractive index 1.57). Dimming sheet was obtained.
  • SP-215 manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.
  • Comparative Example 4 In Comparative Example 3, a dimming sheet of Comparative Example 4 was obtained by the same method as in Comparative Example 3 except that the composition of the coating liquid was changed as follows. That is, the second monomer was set to 27% by mass, the fifth monomer was set to 6% by mass, and the seventh monomer was set to 15% by mass with respect to the total solid content in the coating liquid. Further, the other monomers were set to 0% by mass. As a result, the refractive index of the material forming the transparent polymer layer in a cured state was adjusted to 1.50.
  • the haze in the transparent state was measured for each dimming sheet.
  • the haze of the dimming sheet was measured using a method conforming to JIS K 7136: 2000. Further, the haze when a voltage at which the haze value in the light control sheet was saturated was applied between the layers of the pair of transparent electrodes was measured as the haze in the transparent state. Then, each dimming sheet was allowed to stand in a space maintained at 110 ° C. for 720 hours to perform an acceleration test for each dimming sheet. Then, for each dimming sheet after the accelerated test, the haze in the transparent state was measured by the same method as before the test.
  • the case where the haze value is less than 4% is set to " ⁇ "
  • the case where the haze value is 4% or more and less than 5% is set to " ⁇ ”.
  • the haze value is 5% or more and 6% or less, it is set to " ⁇ "
  • the haze value exceeds 6% it is set to "x”.
  • the number of aromatic rings contained in each monomer is determined by the mole fraction of the monomer. From this, the number of aromatic rings derived from each monomer per unit structure was calculated. Next, the total number of aromatic rings derived from each monomer was calculated, thereby calculating the average value of aromatic rings per unit structure of the transparent polymer layer.
  • the haze value is " ⁇ " in the dimming sheets of Examples 1, 3, 5, 5, and Comparative Example 3. Admitted. Further, before the acceleration test, it was confirmed that the haze value was " ⁇ ” in the dimming sheet of Example 4. On the other hand, before the accelerated test, it was confirmed that the haze value was " ⁇ " in the dimming sheets of Example 6, Comparative Example 2, and Comparative Example 4.
  • the haze in the dimming sheet of Comparative Example 4 is the comparative example. It was found that the haze in the dimming sheet of No. 3 was significantly large. That is, in a dimming sheet provided with a spacer containing divinylbenzene, it can be said that it is possible to improve the reliability of the dimming sheet at high temperatures by including the aromatic ring in the unit structure contained in the transparent polymer layer.
  • the absolute value of the difference between the refractive index of the transparent polymer layer and the refractive index of the spacer is preferably less than 0.05. That is, in order to lower the initial value of the haze value in the transparent state before the heating test, in other words, the haze value in the transparent state, the absolute value of the difference between the refractive index of the transparent polymer layer and the refractive index of the spacer is , It can be said that it is preferably less than 0.05.
  • Examples 4 to 6 it was found that the amount of change in the haze value obtained by subtracting the haze value before the accelerated test from the haze value after the accelerated test was smaller than the amount of change in Examples 1 to 3. Was done. In particular, in Examples 4 to 6, it was found that the amount of change in the haze value in Example 6 was the smallest. From these results, it can be said that the inclusion of the aromatic ring in the transparent polymer layer makes it possible to reduce the amount of change in the haze value before and after the heating test.
  • the following effects can be obtained. (1) Since the spacer 13 is formed by PMMA composed of saturated hydrocarbons, deterioration of the optical characteristics of the dimming sheets 10N and 10R can be suppressed in a high temperature environment. Therefore, the reliability of the dimming sheets 10N and 10R is enhanced.
  • the transparent polymer layer 12A and the refractive index of the spacer 13 Since the absolute value of the difference between the refractive index of the transparent polymer layer 12A and the refractive index of the spacer 13 is 0.04 or less, the transparent polymer layer is obtained when the dimming sheets 10N and 10R are in a transparent state. White turbidity of the dimming sheets 10N and 10R caused by scattering of incident light due to the difference in refractive index between 12A and the spacer 13 is suppressed.

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Abstract

調光シートは、第１透明電極層と、第２透明電極層と、第１透明電極層と第２透明電極層とに挟まれた調光層であって、複数の空隙を含む透明高分子層と、液晶分子を含み、複数の空隙に充填されている液晶組成物とを含む調光層と、調光層のなかに位置する複数のスペーサーと、を備える。各スペーサーは、ポリメタクリル酸メチル樹脂によって形成されている。

Description

調光シート
　本開示は、例えば、車両の各種窓が備える透明部材に取り付けられる調光シートに関する。
　調光シートは、第１透明電極層、第２透明電極層、および、調光層を備えている。調光層は、第１透明電極層と第２透明電極層とに挟まれている。調光層は、例えば、透明高分子層と液晶組成物とを備えている。透明高分子層は複数の空隙を有し、各空隙には液晶組成物が充填されている。液晶組成物は、液晶分子を含んでいる。液晶分子は、一対の透明電極層間に電位差が生じていない状態と、一対の透明電極層間に電位差が生じている状態とにおいて、互いに異なる配向を有する。例えば、調光シートは、一対の透明電極層間に電位差が生じていない状態での配向によって不透明な状態を有し、かつ、一対の透明電極層間に電位差が生じた状態での配向によって透明な状態を有する（例えば、特許文献１を参照）。
特開２０１７－１８７７７５号公報
　調光シートは、透明な状態と不透明な状態とを有することが可能であるから、調光シートを介して隣り合う２つの空間において、第１の空間から第２の空間を区切る仕切りとして用いられる。例えば、調光シートは、建物が有する窓に嵌め込まれた透明部材、および、建物の室内空間を区切るパーティションなどに取り付けられる。近年では、調光シートの適用範囲の拡張に伴い、車両の各種窓が備える透明部材に対する調光シートの取り付けが提案されている。車両は、建物に比べて過酷な環境、特に高温での使用が想定されるから、調光シートには、車両が使用されうる環境においても高い信頼性を有することが求められる。
　本開示は、信頼性を高めることを可能とした調光シートを提供することを目的とする。
　調光シートの一態様は、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透明電極層とに挟まれた調光層であって、複数の空隙を含む透明高分子層と、液晶分子を含み、前記複数の空隙に充填されている液晶組成物とを含む前記調光層と、前記調光層のなかに位置する複数のスペーサーとを備える。各スペーサーは、ポリメタクリル酸メチル樹脂によって形成されている。
ノーマル型の調光シートにおいて透明電極層間に電圧差が生じていない状態を示す断面図。 ノーマル型の調光シートにおいて透明電極層間に電圧差が生じている状態を示す断面図。 リバース型の調光シートにおいて透明電極層間に電圧差が生じていない状態を示す断面図。 リバース型の調光シートにおいて透明電極層間に電圧差が生じている状態を示す断面図。
　図１から図４を参照して、調光シートの一実施形態を説明する。以下では、調光シート、および、実施例を順に説明する。
　［調光シート］
　調光シートは、車両が備える窓に嵌め込まれた透明部材に取り付けられる。透明部材は、例えば、ウィンドシールドガラス、サイドウィンドウガラス、リヤウィンドウガラス、および、ルーフガラスなどであってよい。調光シートは、透明部材の形状に追従することが可能な可撓性を有している。そのため、調光シートが透明部材に貼り付けられている状態において、調光シートは曲面状を有してよい。調光シートの型式は、ノーマル型であってもよいし、リバース型であってもよい。
　図１、および、図２を参照して、ノーマル型の調光シート、および、ノーマル型の調光シートを備えた調光装置を説明する。図１は、ノーマル型の調光シートが不透明状態であるときの調光シートの断面構造を示し、図２は、ノーマル型の調光シートが透明状態であるときの調光シートの断面構造を示す。
　図１が示すように、調光シート１０Ｎは、第１透明電極層１１Ａ、第２透明電極層１１Ｂ、調光層１２、および、スペーサー１３を備えている。調光層１２は、第１透明電極層１１Ａと第２透明電極層１１Ｂとに挟まれている。調光層１２は、透明高分子層１２Ａと液晶組成物１２Ｂとを含んでいる。透明高分子層１２Ａは、複数の空隙１２Ｄを含んでいる。液晶組成物１２Ｂは、液晶分子１２ＢＬを含み、複数の空隙１２Ｄに充填されている。各スペーサー１３は、調光層１２のなかに位置している。
　各スペーサー１３は、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）によって形成されている。ＰＭＭＡは、以下に示す単位構造を含み、当該単位構造が繰り返された構造を有している。ＰＭＭＡは、飽和炭化水素から構成されたメタクリル酸メチル（Ｃ５Ｈ８Ｏ２）の重合体である。スペーサー１３は、モノマーであるメタクリル酸メチルのみが重合されたＰＭＭＡ、言い換えればメタクリル酸メチルの単独重合体によって形成されている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
　従来、調光シート１０Ｎが備えるスペーサー１３には、芳香環を含む材料、例えば以下に示すジビニルベンゼンを主成分とするスペーサーが多用されていた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
　芳香環を含む材料からなるスペーサーでは、過酷な環境での使用、特に高温な環境での使用において、芳香環を含む部分が遊離する。遊離した芳香環は、調光層１２が含む液晶分子１２ＢＬとの相互作用によって液晶分子１２ＢＬの駆動を妨げるから、調光シート１０Ｎに液晶分子１２ＢＬを駆動するための電圧が印加された状態において、調光シート１０Ｎの光学特性が劣化する。そのため、ノーマル型の調光シート１０Ｎでは、調光シート１０Ｎが透明状態である場合に調光シート１０Ｎの光学特性が劣化する。例えば、調光シート１０Ｎが透明状態である場合に、調光シート１０Ｎが有するヘイズが高くなる。
　この点で、本開示の調光シート１０Ｎによれば、スペーサー１３が、飽和炭化水素によって構成されたＰＭＭＡによって形成されるから、高温な環境において、調光シート１０Ｎが有する光学特性の劣化が抑えられる。したがって、調光シート１０Ｎの信頼性が高められる。上述したように、調光シート１０Ｎは、車載用の調光シートである。車両の搭載される部品には、車両に課される高い安全基準を満たす必要がある。そのため、車載用の調光シート１０Ｎにも、他の用途に比べて、より高い信頼性が求められる。この点、ＰＭＭＡ製のスペーサー１３を備える調光シート１０Ｎによれば、高温での信頼性を高めることが可能であるから、当該調光シート１０Ｎは、車載用の調光シートとして好適である。
　調光シート１０Ｎは、条件１を満たすことが好ましい。
　（条件１）透明高分子層１２Ａの屈折率と、スペーサー１３の屈折率との差の絶対値が、０．０４以下である。
　透明高分子層１２Ａの屈折率とスペーサー１３の屈折率との差の絶対値が０．０４以下であるから、調光シート１０Ｎが透明状態である場合に、透明高分子層１２Ａとスペーサー１３との間における屈折率の差による入射光の散乱に起因した調光シート１０Ｎの白濁が抑えられる。ノーマル型の調光シート１０Ｎでは、第１透明電極層１１Ａと第２透明電極層１１Ｂとの間に電位差が生じ、これによって液晶分子が駆動された状態において、調光シート１０Ｎは透明である。そのため、上述した屈折率の差の絶対値が０．０４以下であることによって、透明電極層１１Ａ，１１Ｂ間に電位差が生じている状態において、調光シート１０Ｎの透明度を高めることが可能である。
　調光層１２において、液晶組成物の保持型式は、ポリマーネットワーク型、高分子分散型、カプセル型からなる群から選択されるいずれか一種である。透明高分子層１２Ａは、液晶組成物の保持形式に応じた構造を有している。ポリマーネットワーク型は、３次元の網目状を有したポリマーネットワークを備える。ポリマーネットワークは、透明高分子層１２Ａの一例である。ポリマーネットワークは、相互に連通した網目の空隙のなかに液晶組成物を保持する。高分子分散型は、孤立した多数の空隙を区画する透明高分子層１２Ａを備え、透明高分子層１２Ａに分散した空隙のなかに液晶組成物を保持する。カプセル型は、カプセル状を有した液晶組成物を透明高分子層１２Ａのなかに保持する。なお、図１から図４には、液晶組成物の保持形式がポリマーネットワーク型である場合の調光シートが示されている。
　透明高分子層１２Ａは、紫外線重合性化合物の重合体である。透明高分子層１２Ａは、２種以上の紫外線重合性化合物から形成されてよい。例えば、２種以上の紫外線重合性化合物には、芳香環を含む紫外線重合性化合物が含まれてよい。すなわち、透明高分子層１２Ａは、２種以上の単位構造が重合した高分子によって形成されてよい。２種以上の単位構造のうちの１種以上は、芳香環を含む単位構造を含んでもよい。
　透明高分子層１２Ａは、透明高分子層１２Ａを構成する高分子が複雑に絡み合った構造を有するため、透明高分子層１２Ａを構成する単位構造が芳香環を含んでいても、スペーサー１３が芳香環を含む材料によって構成される場合に比べて、芳香環の遊離が生じにくい。この点、上記調光シートによれば、透明高分子層１２Ａを構成する単位構造に芳香環を含む単位構造を用いることが可能であるから、透明高分子層１２Ａを形成する材料の選択における自由度、ひいては、透明高分子層が有する屈折率の自由度を高めることが可能である。
　調光層１２は、例えば、塗膜に対する紫外線の照射によって形成される。塗膜は、透明高分子層１２Ａを形成するための紫外線重合性化合物と、液晶組成物１２Ｂとの混合物である。
　透明高分子層１２Ａが芳香環を含む単位構造を含む場合には、透明高分子層１２Ａにおいて、２種以上の単位構造に含まれる芳香環の平均値が、１つの単位構造当たり０．４以上であってよい。液晶分子１２ＢＬは、芳香環を含んでもよい。液晶分子１２ＢＬが芳香環を含む場合には、透明高分子層１２Ａが含む単位構造、すなわち、透明高分子層１２Ａを形成するためのモノマーが芳香環を含むことによって、調光シート１０Ｎを形成するための塗液において、液晶分子１２ＢＬに対するモノマーの相溶性を高めることが可能である。これにより、塗液において液晶分子１２ＢＬおよびモノマーの分布が偏りを有しない、すなわち塗液において液晶分子１２ＢＬおよびモノマーがそれぞれ分散している。これにより、塗液を用いて形成された塗膜に紫外線を照射し、これによって相分離を生じさせることによって、１μｍ以上１０μｍ以下の大きさを有した空隙１２Ｄを形成することが可能である。こうした大きさの空隙１２Ｄを可能にするために、液晶分子１２ＢＬに対するモノマーの相溶性を高める観点において、透明高分子層１２Ａにおいて、１つの単位構造に含まれる芳香環の数における平均値が０．４以上であることが好ましい。
　なお、空隙１２Ｄの大きさは、透明高分子層１２Ａが広がる面と垂直な面に沿う断面において把握される。当該断面において、空隙１２Ｄの大きさは、空隙１２Ｄの縁における任意の２点を結んだ線分のうち、最長の線分が有する長さである。例えば、空隙１２Ｄが円形状を有する場合には、空隙１２Ｄの直径が空隙１２Ｄの大きさである。空隙１２Ｄが楕円状を有する場合には、空隙１２Ｄの長軸が空隙１２Ｄの大きさである。空隙１２Ｄが円形状および楕円形状以外の形状を有する場合には、空隙１２Ｄに外接する円における直径が、空隙１２Ｄの大きさであってよい。
　一方で、調光シート１０Ｎが、ジビニルベンゼンを主成分とするスペーサー１３を備える場合には、高温下での調光シート１０Ｎの信頼性を高める観点、すなわち、高温に曝されることによって透明時におけるヘイズの値が高まることを抑える観点では、透明高分子層１２Ａが芳香環を含むことが好ましい。これにより、液晶分子が含む芳香環と、スペーサー１３が含む芳香環との間での相互作用が透明高分子層１２Ａが含む芳香環によって抑えられ、高温での信頼性が高められると考えられる。しかしながら、液晶分子１２ＢＬに対するモノマーの相溶性を高める観点では、透明高分子層１２Ａにおける芳香環の数を増やしすぎることは、相溶性を低めることに繋がる。
　この点で、本開示の調光シート１０Ｎによれば、スペーサー１３を形成する材料を芳香環を含む材料からＰＭＭＡに変更することによって、高温下での信頼性を高めることが可能である。そのため、透明高分子層１２Ａにおいて、１つの単位構造当たりにおける芳香環の数を、透明高分子層１２Ａを形成するためのモノマーと液晶分子１２ＢＬとの相溶性の観点から設定することも可能である。
　液晶組成物１２Ｂは、空隙１２Ｄに充填されている。液晶分子１２ＢＬは、例えば、シッフ塩基系、アゾ系、アゾキシ系、ビフェニル系、ターフェニル系、安息香酸エステル系、トラン系、ピリミジン系、シクロヘキサンカルボン酸エステル系、フェニルシクロヘキサン系、ジオキサン系からなる群から選択される一種である。液晶分子１２ＢＬは、上述したように芳香環を含んでいてもよい。液晶組成物１２Ｂは、第１の液晶分子１２ＢＬと、第１の液晶分子１２ＢＬとは異なる種類の第２の液晶分子１２ＢＬを含んでもよい。液晶組成物１２Ｂの主成分は、液晶分子１２ＢＬである。
　液晶組成物１２Ｂにおける主成分の重量濃度は、液晶組成物１２Ｂに対して８０％以上である。液晶組成物１２Ｂは、主成分以外の成分として、二色性色素、耐候剤、および、調光層１２の形成に際して混入する不可避成分を含んでもよい。耐候剤は、液晶組成物１２Ｂの劣化を抑制するための紫外線吸収剤、あるいは、光安定剤である。不可避成分は、例えば、透明高分子層１２Ａの形成に用いられる紫外線重合性化合物の未反応成分である。
　複数のスペーサー１３は、調光層１２のなかに分散している。調光層１２の厚さ方向において、スペーサー１３の有する長さは、調光層１２の厚みとほぼ等しい。複数のスペーサー１３は、調光層１２の厚さにばらつきが生じることを抑える。なお、調光シート１０Ｎは、第１の大きさを有したスペーサーと、第２の大きさを有したスペーサーとを含んでもよい。スペーサー１３は、例えば、粒状スペーサーである。粒状スペーサーは、球状スペーサー、および、非球状スペーサーを含む。非球状スペーサーは、直方体状スペーサー、十字状スペーサー、および、棒状スペーサーを含む。上述したように、各スペーサー１３は、ＰＭＭＡによって形成されている。
　スペーサー１３は、調光層１２と接する他の層に対して定着性を有してもよい。例えば、スペーサー１３は、透明電極層１１Ａ，１１Ｂ、あるいは、調光層１２と接する樹脂層と接着するように表面処理が施されたスペーサーであってもよい。
　一対の透明電極層１１Ａ，１１Ｂは、調光層１２の厚さ方向において、調光層１２を挟んでいる。各透明電極層１１Ａ，１１Ｂは、可視光領域の光を透過する。各透明電極層１１Ａ，１１Ｂを形成する材料は、例えば、酸化インジウムスズ、フッ素ドープ酸化スズ、酸化スズ、酸化亜鉛、カーボンナノチューブ、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）、銀からなる群から選択されるいずれか一種である。
　調光シート１０Ｎは、第１透明基材１４Ａおよび第２透明基材１４Ｂを備えている。一対の透明基材１４Ａ，１４Ｂは、調光層１２の厚さ方向において、一対の透明電極層１１Ａ，１１Ｂを挟んでいる。各透明基材１４Ａ，１４Ｂは、可視光領域の光を透過する。各透明基材１４Ａ，１４Ｂを形成する材料は、例えば、透明ガラス、または、透明合成樹脂などである。
　調光層１２は、透明状態と不透明状態とを有する。調光層１２は、液晶分子１２ＢＬの配向を変える電圧の印加に応じて、液晶分子１２ＢＬの配向を変える。調光層１２は、液晶分子１２ＢＬの配向の変化に基づいて、透明状態と不透明状態とに切り替わる。調光層１２の透明状態は、観測対象の輪郭を、調光シート１０Ｎを通して視覚認識可能とする状態である。調光層１２の不透明状態は、観測対象の輪郭を、調光シート１０Ｎを通して視覚認識不能とする状態である。
　図１の調光シート１０Ｎは、配向を変える電圧が印加されていない状態を示す。配向を変える電圧が調光層１２に印加されていないとき、各空隙１２Ｄに位置する液晶分子１２ＢＬの配向方向はランダムである。一対の透明基材１４Ａ，１４Ｂのいずれかから調光シート１０Ｎに入射した光は、調光層１２において様々な方向に散乱される。結果として、ノーマル型の調光層１２は、電圧が印加されていないときに、濁った状態である不透明状態を有する。不透明状態の調光層１２は、白色であり、かつ、濁りを有した状態であってもよいし、有色であり、かつ、濁りを有した状態であってもよい。調光層１２が有色である場合には、調光層１２は色素を含む。
　図２が示すように、液晶分子１２ＢＬの配向を変える電圧が駆動回路１０Ｄから調光層１２に印加されると、複数の液晶分子１２ＢＬの配向がランダムな配向から光を透過する方向に変わる。例えば、各液晶分子１２ＢＬは、調光層１２が広がる平面に対して、液晶分子１２ＢＬの長軸がほぼ垂直であるように、配向を変える。一対の透明基材１４Ａ，１４Ｂのいずれかから調光シート１０Ｎに入射した光は、調光層１２においてほぼ散乱されることなく、調光層１２を透過する。結果として、ノーマル型の調光層１２は、電圧が印加されるときに透明状態を有する。
　図３、および、図４を参照して、リバース型の調光シート、および、リバース型の調光シートを備えた調光装置を説明する。図３は、リバース型の調光層１２が透明状態であるときの断面構造を示し、図４は、リバース型の調光層１２が不透明状態であるときの断面構造を示す。
　図３が示すように、リバース型の調光シート１０Ｒは、一対の透明電極層１１Ａ，１１Ｂ、調光層１２、および、一対の透明基材１４Ａ，１４Ｂに加えて、一対の配向層１５Ａ，１５Ｂを備えている。一対の配向層１５Ａ，１５Ｂは、調光層１２の厚さ方向において調光層１２を挟み、かつ、調光層１２の厚さ方向において一対の透明電極層１１Ａ，１１Ｂよりも調光シート１０Ｒの中央部寄りに位置している。
　第１配向層１５Ａは、調光層１２と第１透明電極層１１Ａとの間に位置している。第１配向層１５Ａは、液晶分子１２ＢＬに配向規制力を作用させる。第２配向層１５Ｂは、調光層１２と第２透明電極層１１Ｂとの間に位置している。第２配向層１５Ｂは、液晶分子１２ＢＬに配向規制力を作用させる。各配向層１５Ａ，１５Ｂを形成する材料は、有機化合物、無機化合物、または、これらの混合物であってよい。有機化合物は、例えば、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルアルコール、シアン化化合物などであってよい。無機化合物は、シリコン酸化物、酸化ジルコニウムなどであってよい。また、各配向層１５Ａ，１５Ｂを形成する材料は、シリコーンであってもよい。
　各配向層１５Ａ，１５Ｂが垂直配向層である場合、液晶分子１２ＢＬの配向を変える電圧が調光層１２に印加されていないとき、各空隙１２Ｄに位置する液晶分子１２ＢＬの配向方向は、垂直配向である。そして、一対の透明基材１４Ａ，１４Ｂのいずれかから調光シート１０Ｒに入射した光は、調光層１２においてほぼ散乱されることなく、調光層１２を透過する。結果として、リバース型の調光層１２は、液晶分子１２ＢＬの配向を変える電圧が印加されていないときに、透明状態を有する。
　図４が示すように、液晶分子１２ＢＬの配向を変える電圧が駆動回路１０Ｄから調光層１２に印加されるとき、複数の液晶分子１２ＢＬの配向は、例えば、垂直配向から水平配向に変わる。このとき、各液晶分子１２ＢＬは、液晶分子１２ＢＬの長軸が、調光層１２が広がる平面に沿って延びるように、空隙１２Ｄに位置する。一対の透明基材１４Ａ，１４Ｂのいずれかから調光シート１０Ｒに入射した光は、調光層１２によって散乱される。結果として、リバース型の調光層１２は、液晶分子１２ＢＬの配向を変える電圧が印加されるときに、不透明状態を有する。
　［実施例］
　表１を参照して実施例および比較例を説明する。なお、以下に説明する実施例および比較例では、以下に記載の第１モノマーから第７モノマーのうち、複数のモノマーによって透明高分子層を形成した。
　［モノマー名］
　・第１モノマー　アクリル酸ヘキシル（屈折率１．４２８）
　・第２モノマー　アクリル酸ドデシル（屈折率１．４４３）
　・第３モノマー　エトキシ化ｏ‐フェニルフェノールアクリレート（屈折率１．５７７）
　・第４モノマー　シクロヘキシルアクリレート（屈折率１．４６０）
　・第５モノマー　ペンタエリスリトールトリアクリレート（屈折率１．４８０）
　・第６モノマー　９，９‐ビス［４‐（２‐アクリロイルオキシエトキシ）フェニル］フルオレン（屈折率１．６２２）
　・第７モノマー　ウレタンアクリレート（サートマー・ジャパン（株）製、ＣＮ９６２）（屈折率１．４８２）
　［実施例１］
　調光層を形成するための塗液における全固形分量に対して、芳香環を含む液晶分子を含む液晶（メルク社製、ＭＬＣ‐６６０９）を５０質量％、第１モノマーを９質量％、第４モノマーを１８質量％、第５モノマーを６質量％、第７モノマーを１５質量％に設定した。これにより、塗液のうちで、透明高分子層を形成する材料が硬化された状態での屈折率を１．５０に調整した。また、塗液における全固形分量に対して、重合開始剤（ＩＧＭ　Ｒｅｓｉｎｓ社製、Omnirad 184（Irgacure 184））（OmniradおよびIrgacureは登録商標）を１質量％、１５μｍの直径を有し、かつ、ＰＭＭＡ製のスペーサー（早川ゴム（株）製、ＳＤ‐ＢＤ１５）（屈折率１．５０）を１質量％に設定した。
　透明導電膜を支持する透明基材を一対準備した。一対の透明導電膜間に塗液を挟んだ状態で、塗液に紫外線を照射することによって、塗液を硬化させた。これにより、実施例１の調光シートを得た。
　［実施例２］
　実施例１において、塗液の組成を以下のように変更した以外は、実施例１と同様の方法によって、実施例２の調光シートを得た。すなわち、塗液における全固形分量に対して、第２モノマーを９質量％、第４モノマーを１８質量％、第５モノマーを６質量％、第７モノマーを１５質量％に設定した。また、それ以外のモノマーを０質量％に設定した。これにより、透明高分子層を形成する材料が硬化された状態での屈折率を１．５１に調整した。
　［実施例３］
　実施例１において用いたスペーサーとは異なる直径を有したスペーサー（早川ゴム（株）製、ＳＤ‐ＢＤ１７）（屈折率１．５０）であって、１７μｍの直径をしたスペーサーに変更した以外は、実施例１と同様の方法によって、実施例３の調光シートを得た。
　［実施例４］
　実施例３において、塗液の組成を以下のように変更した以外は、実施例３と同様の方法によって、実施例４の調光シートを得た。すなわち、塗液における全固形分量に対して、第３モノマーを９質量％、第４モノマーを１８質量％、第６モノマーを６質量％、第７モノマーを１５質量％に設定した。また、それ以外のモノマーを０質量％に設定した。これにより、透明高分子層を形成する材料が硬化された状態での屈折率を１．５５に調整した。
　［実施例５］
　実施例３において、塗液の組成を以下のように変更した以外は、実施例３と同様の方法によって、実施例５の調光シートを得た。すなわち、塗液における全固形分量に対して、第２モノマーを１８質量％、第３モノマーを１０質量％、第６モノマーを５質量％、第７モノマーを１５質量％に設定した。また、それ以外のモノマーを０質量％に設定した。これにより、透明樹脂層を形成する硬化された状態での屈折率を１．５４に調整した。
　［実施例６］
　実施例３において、塗液の組成を以下のように変更した以外は、実施例３と同様の方法によって、実施例６の調光シートを得た。すなわち、塗液における全固形分量に対して、第３モノマーを２７質量％に設定し、第６モノマーを６質量％に設定し、第７モノマーを１５質量％に設定した。また、それ以外のモノマーを０質量％に設定した。これにより、透明高分子層を形成する材料が硬化された状態での屈折率を１．５９に調整した。
　［比較例１］
　実施例４において、ジビニルベンゼン共重合体製のスペーサー（積水化学（株）製、ＳＰ‐２１５）（屈折率１．５７）を用いた以外は、実施例４と同様の方法によって、比較例１の調光シートを得た。
　［比較例２］
　実施例１において、ジビニルベンゼン共重合体製のスペーサー（積水化学（株）製、ＳＰ‐２１５）（屈折率１．５７）を用いた以外は、実施例１と同様の方法によって、比較例２の調光シートを得た。
　［比較例３］
　実施例６において、ジビニルベンゼン共重合体製のスペーサー（積水化学（株）製、ＳＰ‐２１５）（屈折率１．５７）に変更した以外は、実施例１と同様の方法によって、比較例３の調光シートを得た。
　［比較例４］
　比較例３において、塗液の組成を以下のように変更した以外は、比較例３と同様の方法によって、比較例４の調光シートを得た。すなわち、塗液における全固形分量に対して、第２モノマーを２７質量％に設定し、第５モノマーを６質量％に設定し、第７モノマーを１５質量％に設定した。また、それ以外のモノマーを０質量％に設定した。これにより、透明高分子層を形成する材料が硬化された状態での屈折率を１．５０に調整した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　［評価方法］
　各調光シートについて、透明状態でのヘイズを測定した。この際に、ＪＩＳ　Ｋ　７１３６：２０００に準拠した方法を用いて、調光シートのヘイズを測定した。また、調光シートにおけるヘイズの値が飽和する電圧を一対の透明電極層間に印加したときのヘイズを透明状態でのヘイズとして測定した。その後、各調光シートを１１０℃に維持された空間内に７２０時間にわたって静置することによって、各調光シートに対する加速試験を行った。そして、加速試験後の各調光シートについて、試験前と同様の方法によって透明状態でのヘイズを測定した。
　なお、試験前および試験後の各々において、ヘイズの値が４％未満である場合を「◎」に設定し、ヘイズの値が４％以上５％未満である場合を「○」に設定し、ヘイズの値が５％以上６％以下である場合を「△」に設定し、ヘイズの値が６％を超える場合を「×」に設定した。
　［評価結果］
　加速試験前と加速試験後の各々においてヘイズを測定した結果は、以下の表２に示す通りであった。なお、液晶を除いた組成においてモノマーを硬化させた場合に得られる透明高分子層の屈折率は、液状体での屈折率よりも０．０４だけ高いことが認められている。液晶を含む組成においてモノマーを硬化させた場合においても液晶と分離された状態でモノマーの硬化が進むため得られる透明高分子層の屈折率は液状体での屈折率よりも０．０４だけ高いと推定される。
　また、各調光シートが備える透明高分子層について、透明高分子層を形成するための各モノマーのモル分率を算出した後、各モノマーに含まれる芳香環の数をそのモノマーのモル分率と乗算し、これによって、単位構造当たりにおいて各モノマーに由来する芳香環の数を算出した。次いで、各モノマーに由来する芳香環の数の総和を算出し、これによって、透明高分子層の単位構造当たりにおける芳香環の平均値を算出した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　表２が示すように、加速試験前において、実施例１から実施例３、実施例５、比較例１、および、比較例３の調光シートでは、ヘイズの値が「◎」であることが認められた。また、加速試験前において、実施例４の調光シートでは、ヘイズの値が「○」であることが認められた。これに対して、加速試験前において、実施例６、比較例２、および、比較例４の調光シートでは、ヘイズの値が「△」であることが認められた。
　加速試験後において、実施例１から実施例３の調光シートでは、ヘイズの値が「○」であることが認められた。また、加速試験後において、実施例４から実施例６の調光シートでは、ヘイズの値が「△」であることが認められた。これに対して、比較例１から比較例４の調光シートでは、ヘイズの値が「×」であることが認められた。このように、実施例１から実施例６の調光シートでは、加速試験の前後においてヘイズの値が変化しない一方で、比較例１から比較例４の調光シートでは、加速試験の前後においてヘイズの値が変化することが認められた。こうした結果から、実施例１から実施例６の調光シートによれば、ＰＭＭＡ製のスペーサーを用いることによって、高温下での調光シートの信頼性が高められることが認められた。
　なお、比較例３の調光シートにおける加速試験後のヘイズと、比較例４の調光シートにおける加速試験後のヘイズとを比較した場合に、比較例４の調光シートにおけるヘイズが、比較例３の調光シートにおけるヘイズに対して大幅に大きいことが認められた。すなわち、ジビニルベンゼンを含むスペーサーを備える調光シートでは、透明高分子層が含む単位構造が芳香環を含むことによって、高温下での調光シートの信頼性を高めることは可能ではあるといえる。
　また、加速試験前において、実施例１から実施例３、実施例５、比較例１、および、比較例３ではヘイズの値が「◎」であるから、透明状態でのヘイズの値を低める上では、透明高分子層の屈折率とスペーサーの屈折率との差の絶対値は、０．０５未満であることが好ましいと言える。すなわち、加熱試験前における透明状態でのヘイズの値、言い換えれば透明状態でのヘイズの値における初期値を低める上では、透明高分子層の屈折率とスペーサーの屈折率との差の絶対値は、０．０５未満であることが好ましいといえる。
　なお、実施例４から６では、加速試験後におけるヘイズの値から加速試験前におけるヘイズの値を減算したヘイズの値における変化量が、実施例１から３での変化量よりも小さいことが認められた。特に、実施例４から６において、実施例６でのヘイズの値における変化量が最も小さいことが認められた。こうした結果から、透明高分子層に芳香環が含まれることによって、加熱試験前後でのヘイズの値における変化量を小さくすることが可能であるといえる。
　以上説明したように、調光シートの一実施形態によれば以下に記載の効果を得ることができる。
　（１）スペーサー１３が、飽和炭化水素によって構成されたＰＭＭＡによって形成されるから、高温な環境において、調光シート１０Ｎ，１０Ｒが有する光学特性の劣化が抑えられる。したがって、調光シート１０Ｎ，１０Ｒの信頼性が高められる。
　（２）透明高分子層１２Ａの屈折率とスペーサー１３の屈折率との差の絶対値が０．０４以下であるから、調光シート１０Ｎ，１０Ｒが透明状態である場合に、透明高分子層１２Ａとスペーサー１３との間における屈折率の差による入射光の散乱に起因した調光シート１０Ｎ，１０Ｒの白濁が抑えられる。
　（３）透明高分子層１２Ａを構成する単位構造に芳香環を含む単位構造を用いる場合には、透明高分子層１２Ａを形成する材料の選択における自由度、ひいては、透明高分子層が有する屈折率の自由度を高めることが可能である。
　１０Ｎ，１０Ｒ…調光シート
　１１Ａ…第１透明電極層
　１１Ｂ…第２透明電極層
　１２…調光層
　１３…スペーサー
　１４Ａ…第１透明基材
　１４Ｂ…第２透明基材
　１５Ａ…第１配向層
　１５Ｂ…第２配向層

Claims (4)

  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透明電極層とに挟まれた調光層であって、複数の空隙を含む透明高分子層と、液晶分子を含み、前記複数の空隙に充填されている液晶組成物とを含む前記調光層と、
    　前記調光層のなかに位置する複数のスペーサーと、を備え、
    　各スペーサーは、ポリメタクリル酸メチル樹脂によって形成されている
    　調光シート。
  2. 　前記透明高分子層の屈折率と、前記スペーサーの屈折率との差の絶対値が、０．０４以下である
    　請求項１に記載の調光シート。
  3. 　前記透明高分子層は、２種以上の単位構造が重合した高分子によって形成され、三次元の網目状を有し、
    　前記２種以上の単位構造のうちの１種以上は、芳香環を含む単位構造を含む
    　請求項１または２に記載の調光シート。
  4. 　前記透明高分子層において、前記２種以上の単位構造に含まれる前記芳香環の平均値が、１つの単位構造あたり０．４以上である
    　請求項３に記載の調光シート。
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