调光片以及调光装置的制作方法

1.本发明涉及模糊度可变的调光片以及调光装置。


背景技术：

2.调光片具备包含液晶组合物的调光层以及夹着调光层的一对透明电极层(例如，参照专利文献1)。调光装置具备上述调光片以及对向一对透明电极层的驱动电压的施加进行控制的驱动部。液晶分子的取向状态根据一对透明电极层间的电位差而改变，由此调光片的光透射率改变。调光片例如粘贴于窗玻璃、玻璃壁等建材、汽车的窗玻璃等，作为分隔两个空间的分隔部件起作用。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2017-187775号公报


技术实现要素：

6.发明要解决的课题
7.例如，调光片在如粘贴有具有飞白、浓淡等花纹的隔断纸的隔断那样作为空间的装饰起作用的情况下，能够较大地扩展作为分隔部件的应用范围。然而，上述调光片根据驱动电压的大小而仅是示出遍及片整个区域为无色透明的状态、以及基于光的散射而呈现简单无背景的白浊色的状态中的某一个而已。因此，强烈要求提高调光片的设计性。
8.用于解决课题的手段
9.解决上述课题的调光片具备：调光层，包含树脂层和取向粒子；一对透明电极层，夹着上述调光层；以及一对透明支承层，夹着上述调光层以及上述一对透明电极层，在多个测定位置测定的上述调光层的厚度被包含在上述厚度的中央值的0.8倍以上1.2倍以下的范围，上述调光层具有在分散于上述树脂层的多个空隙中含有上述取向粒子的构造，在对使向上述透明电极层施加的驱动电压变化时的雾度的变化进行测定而得到的特性曲线中，将上述雾度的变化率的绝对值为0.5％/v以上的范围内的下限的驱动电压设为第一电压va，将上限的驱动电压设为第二电压vb，将上述第一电压va以及上述第二电压vb的中间值设为vm，从上述多个测定位置的上述特性曲线得到的上述中间值vm中，最小值vmin与最大值vmax之差除以上述中间值vm的平均值vavr而得到的上述中间值的偏差{(vmax-vmin)/vavr}
×
100为40％以下。
10.解决上述课题的调光装置具备：调光片，雾度根据驱动电压而变化；以及驱动部，对向上述调光片施加的驱动电压进行控制，上述调光片具备：调光层，包含树脂层和取向粒子；一对透明电极层，夹着上述调光层；以及一对透明支承层，夹着上述调光层以及上述一对透明电极层，在多个测定位置测定的上述调光层的厚度被包含在上述厚度的中央值的0.8倍以上1.2倍以下的范围，上述调光层具有在分散于上述树脂层的多个空隙中含有上述取向粒子的构造，在对使向上述透明电极层施加的驱动电压变化时的雾度的变化进行测定
而得到的特性曲线中，将上述雾度的变化率的绝对值为0.5％/v以上的范围内的下限的驱动电压设为第一电压va，将上限的驱动电压设为第二电压vb，将上述第一电压va以及上述第二电压vb的中间值设为vm，从上述多个测定位置的上述特性曲线得到的上述中间值vm中，最小值vmin与最大值vmax之差除以上述中间值vm的平均值vavr而得到的上述中间值的偏差{(vmax-vmin)/vavr}
×
100为40％以下，上述驱动部切换：不施加上述驱动电压的第一模式；施加上述第二电压vb以上的电压的第二模式；以及通过施加上述第一电压va与上述第二电压vb之间的电压，而使上述调光片的雾度成为上述第一模式中的雾度与上述第二模式中的雾度之间的雾度的第三模式。
11.在调光片的雾度的变化率的绝对值为0.5％/v以上的情况下，其可见光的雾度对应于透明模式与不透明模式之间的中间调。根据上述构成，在多个测定位置测定的调光层的厚度被包含于厚度的中央值的0.8倍以上1.2倍以下的范围，由此与中间调对应的驱动电压的下限值即第一电压va与上限值即第二电压vb的中间值的偏差被抑制为40％以下。如果中间值的偏差变小，则在施加中间值附近的一定的驱动电压而成为中间调模式时，能够减小雾度的偏差。作为其结果，能够提高中间调模式下的调光片的美观。另外，根据上述构成，使调光层成为在多个空隙中含有取向粒子的构造，由此能够不使模式的切换所需的响应速度降低地抑制调光片的雾度的偏差。由此，能够实用地提供具有维持了美观与实用性的中间调模式的调光片。由此，通过将中间调模式增加为驱动模式之一，能够提高调光片的设计性。
12.关于上述调光片也可以为，上述调光层包括对上述一对透明电极层的间隙进行控制的间隔物，在对上述调光层从与上述透明电极层接触的接触面观察时，相对于上述调光层的面积整体，多个上述间隔物所占有的面积的合计比例为0.9％以上30.0％以下。
13.根据上述构成，多个间隔物所占有的面积比例即占有面积比例为0.9％以上30.0％以下，因此能够对透明电极层的间隙进行控制而减小调光层的厚度的偏差，并且能够减小透明模式下的源自于间隔物的雾度。
14.关于上述调光片也可以为，上述空隙的直径为0.4μm以上2.2μm以下。
15.根据上述构成，通过将空隙的直径设为0.4μm以上2.2μm以下，由此在树脂层的空隙中取向粒子容易沿着电场取向。因此，容易控制雾度。另外，在不透明模式下不会产生通透感，能够使可见光范围的光的散射性良好。
16.关于上述调光片也可以为，上述第一电压va与上述第二电压vb之差为22v以下。
17.根据上述构成，能够使透明模式与不透明模式的转变所需的响应速度成为适当的大小。另外，能够减小透明模式与不透明模式的转变所需的消耗电力。
18.发明的效果
19.根据本发明，能够提高调光片以及具备该调光片的调光装置的设计性。
附图说明
20.图1是表示普通型的调光片的截面图。
21.图2是表示不透明模式的调光片的平面图。
22.图3是表示透明模式的调光片的平面图。
23.图4是表示中间调模式的调光片的平面图。
24.图5是表示不透明模式的调光片的截面图。
25.图6是表示透明模式的调光片的截面图。
26.图7是表示呈现中间调的参考例的调光片的平面图。
27.图8是表示以往的调光片的电压-雾度曲线的图表。
28.图9是表示该实施方式的调光片的电压-雾度曲线的图表。
29.图10是表示参考例的调光片的电压-雾度曲线的图表。
30.图11是表示反向型的调光片的截面图。
31.图12是表示实施例1～4以及比较例1、2的评价结果的表。
32.图13是表示实施例1的调光片的电压-雾度曲线的图表。
33.图14是表示实施例2的调光片的电压-雾度曲线的图表。
34.图15是表示实施例3的调光片的电压-雾度曲线的图表。
35.图16是表示实施例4的调光片的电压-雾度曲线的图表。
36.图17是表示比较例1的调光片的电压-雾度曲线的图表。
37.图18是表示比较例2的调光片的电压-雾度曲线的图表。
38.图19是表示实施例1的调光片的调光层的电子显微镜照片。
39.图20是表示实施例2的调光片的调光层的电子显微镜照片。
40.图21是表示实施例3的调光片的调光层的电子显微镜照片。
41.图22是表示实施例4的调光片的调光层的电子显微镜照片。
42.图23是表示比较例1的调光片的调光层的电子显微镜照片。
43.图24是表示比较例2的调光片的调光层的电子显微镜照片。
具体实施方式
44.参照附图对调光片以及调光装置的一个实施方式进行说明。
45.[调光装置的基本构造]
[0046]
参照图1对调光片以及调光装置的基本构造进行说明。
[0047]
如图1所示，调光装置1具备调光片10以及对向调光片10的驱动电压的施加进行控制的驱动部20。调光片10可以具有在通电时可见光的直线透射率提高并且在非通电时直线透射率降低的普通型的构造。调光片10也可以具有在通电时直线透射率降低并且在非通电时直线透射率提高的反向型的构造。
[0048]
另外，本实施方式以普通型的调光片10n为主进行说明。另外，关于普通型与反向型共通的构成，仅作为调光片10进行说明。
[0049]
普通型的调光片10n具备调光层11、一对透明电极层即第一透明电极层12a以及第二透明电极层12b、和一对透明支承层即第一透明支承层13a以及第二透明支承层13b。第一透明电极层12a以及第二透明电极层12b夹着调光层11。第一透明支承层13a以及第二透明支承层13b夹着调光层11、第一透明电极层12a和第二透明电极层12b。调光层11位于第一透明电极层12a与第二透明电极层12b之间。调光层11与第一透明电极层12a以及第二透明电极层12b相接。第一透明支承层13a支承第一透明电极层12a。第二透明支承层13b支承第二透明电极层12b。
[0050]
第一透明电极层12a的表面与第一端子部15a连接。第一端子部15a通过布线16a与
驱动部20连接。第二透明电极层12b的表面与第二端子部15b连接。第二端子部15b通过布线16b与驱动部20连接。第一端子部15a配置于调光片10n的端部中的第一透明电极层12a所露出的区域。第二端子部15b配置于调光片10n的端部中的第二透明电极层12b所露出的区域。第一端子部15a以及第二端子部15b构成调光片10n的一部分。
[0051]
驱动部20对第一透明电极层12a与第二透明电极层12b之间施加驱动电压。驱动电压的大小可变，由驱动部20控制。
[0052]
调光层11包含透明的树脂层与液晶组合物。调光层11例如包含高分子分散型液晶(pdlc：polymer dispersed liquid crystal)、高分子网络型液晶(pnlc：polymer network liquid crystal)、胶囊型向列型液晶(ncap：nematic curvilinear aligned phase)等。包含高分子分散型液晶的调光层11在树脂层中具备独立的多个空隙、或者具有独立形状的一部分被接合而成的形状的空隙，在空隙中保持液晶组合物。高分子网络型液晶具备具有三维网眼状的高分子网络，在高分子网络所具有的空隙中作为取向粒子而保持液晶分子。胶囊型向列型液晶层在树脂层中保持具有胶囊状的液晶组合物。本实施方式的调光层11包含高分子分散型液晶。
[0053]
作为取向粒子的液晶分子的一个例子，为希夫碱系、偶氮系、偶氮氧系、联苯系、三联苯系、苯甲酸酯系、氨烷系、嘧啶系、环己烷羧酸酯系、苯基环己烷系和二氧杂环己烷系中的任一种或者多种。调光层11所含有的液晶分子例如可以为，介电常数各向异性为正，且液晶分子的长轴方向的介电常数大于液晶分子的短轴方向的介电常数。
[0054]
第一透明电极层12a以及第二透明电极层12b分别具有使可见光透射的透射性。作为构成第一透明电极层12a以及第二透明电极层12b的材料，例如可以是从由氧化铟锡(ito)、氟掺杂氧化锡(fto)、氧化锡、氧化锌、碳纳米管(cnts)、聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)(pedot)构成的组中选择的任一种。
[0055]
第一透明支承层13a以及第二透明支承层13b使可见光透射。第一透明支承层13a以及第二透明支承层13b可以是合成树脂或者无机化合物。合成树脂例如是聚酯、聚丙烯酸酯、聚碳酸酯以及聚烯烃等。聚酯例如是聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)以及聚萘二甲酸乙二醇酯等。聚丙烯酸酯例如是聚甲基丙烯酸甲酯等。无机化合物例如是二氧化硅、酸氮化硅以及氮化硅等。
[0056]
第一端子部15a以及第二端子部15b例如是挠性印刷基板(fpc：flexible printed circuits)。fpc具备支承层、导体部以及保护层。导体部被支承层与保护层夹持。支承层以及保护层由绝缘性的合成树脂形成。支承层以及保护层例如由聚酰亚胺形成。导体部例如由金属薄膜形成。形成金属薄膜的材料例如可以为铜。第一端子部15a以及第二端子部15b并不局限于fpc，例如也可以是金属制的带。
[0057]
另外，第一端子部15a以及第二端子部15b通过未图示的导电性粘合层而与第一透明电极层12a以及第二透明电极层12b接合。在第一端子部15a以及第二端子部15b中的与导电性粘合层接合的部分中，导体部从保护层或者支承层露出。导电性粘合层例如可以由各向异性导电膜(acf：anisotropic conductive film)、各向异性导电糊剂(acp：anisotropic conductive paste)、各向同性导电膜(icf：isotropic conductive film)以及各向同性导电糊剂(icp：isotropic conductive paste)等形成。从调光装置1的制造工序中的处理性的观点出发，导电性粘合层优选为各向异性导电膜。
[0058]
各布线16a、16b例如由金属制的线以及覆盖金属制的线的绝缘层形成。线例如由铜等形成。
[0059]
驱动部20对第一透明电极层12a与第二透明电极层12b之间施加驱动电压。驱动电压可以是具有矩形波状的交流电压。驱动电压可以是具有正弦波状的交流电压。驱动电压也可以是直流电压。
[0060]
调光层11接受第一透明电极层12a与第二透明电极层12b之间的电压变化而改变液晶分子的取向。液晶分子中的取向变化使进入调光层11的可见光的散射程度、吸收程度以及透射程度改变。
[0061]
[调光片]
[0062]
参照图2～图6对普通型的调光片10n的构造与调光装置1的驱动模式一起进行说明。调光装置1具有透明模式、不透明模式以及中间调模式这3个驱动模式。在本实施方式的调光片10n中，不透明模式是第一模式的一个例子，透明模式是第二模式的一个例子，中间调模式是第三模式的一个例子。
[0063]
图2表示不透明模式的调光片10n。不透明模式是调光片10n的模糊度即雾度在调光片10n的雾度的变动范围中变得最大的模式。在不透明模式下第一透明电极层12a与第二透明电极层12b之间未被施加驱动电压。
[0064]
图3表示透明模式的调光片10n。透明模式是调光片10n的雾度在调光片10n的雾度的变动范围中变得最小的模式。在透明模式下第一透明电极层12a与第二透明电极层12b之间被施加规定大小的驱动电压。
[0065]
图4表示中间调模式的调光片10n。中间调模式是使调光片10n体现不透明模式的雾度与透明模式的雾度之间的雾度的驱动模式。中间调模式是使调光片10n成为半透射且半散射的驱动模式。中间调的雾度能够根据用途等进行调整。在中间调模式下，第一透明电极层12a与第二透明电极层12b之间被施加比在透明模式下施加的驱动电压小的电压。
[0066]
参照图5以及图6对调光层11进行详细叙述。图5示意性地表示不透明模式的调光片10n的截面构造，对于第一透明支承层13a以及第二透明支承层13b省略图示。调光层11除了树脂层111以及液晶组合物112以外还具备多个间隔物115。间隔物115位于第一透明电极层12a与第二透明电极层12b之间。间隔物115只要是能够控制第一透明电极层12a与第二透明电极层12b之间的间隙的形状即可。例如，间隔物115以树脂为主成分，具有球状、柱状的形状。间隔物115使可见光透射。
[0067]
树脂层111以及液晶组合物112位于第一透明电极层12a与第二透明电极层12b之间的空间，并且填埋散布在该空间中的间隔物115周围的空间。树脂层111具有多个空隙116。空隙116可以是独立的形状，也可以是一个空隙116中的独立形状的一部分与其他空隙116接合的形状。液晶组合物112填埋空隙116。液晶组合物112包含液晶分子114。
[0068]
在调光片10n的驱动模式为不透明模式的情况下，液晶分子114使液晶分子114的长轴沿着第一透明电极层12a的法线方向以外的方向、例如不规则的方向。因此，由于空隙116中的液晶组合物112的折射率与树脂层111的折射率之差而向调光层11入射的可见光散射，并且与透明模式的调光片10n相比直线透射率降低而透明度降低。
[0069]
图6表示以透明模式驱动的调光片10n，且是对第一透明电极层12a与第二透明电极层12b之间施加了透明模式用的驱动电压的情况下的调光片10n。液晶分子114的长轴取
向为与第一透明电极层12a的法线方向平行或者大致平行的方向。由此，向调光层11入射的光的散射变小，并且与不透明模式的调光片10n相比雾度降低而透明度提高。
[0070]
另外，在以中间调模式驱动的调光片10n中，液晶分子114的长轴与第一透明电极层12a的法线交叉。由此，与透明模式的调光片10n相比入射光的散射较大，且与不透明模式的调光片10n相比入射光的散射较小。
[0071]
图1以及图5、6所示的构成调光片10n的各层的厚度与其他层的厚度之比是为了方便而表示的，与实际的各层的厚度与其他层的厚度之比不同。第一透明支承层13a的厚度以及第二透明支承层13b的厚度例如为50μm以上250μm以下。第一透明电极层12a的厚度以及第二透明电极层12b的厚度例如为5nm以上100nm以下。在第一透明电极层12a的厚度以及第二透明电极层12b的厚度为5nm以上100nm以下的情况下，调光片10n的驱动稳定，并且能够降低在透明电极层产生的裂纹。调光层11的厚度例如为2μm以上且小于30μm。在调光层11的形成中要求树脂层111与液晶组合物112的分相容易进展的情况下，调光层11的厚度优选为30μm以下。
[0072]
调光片10例如安装于车辆以及飞机等移动体所具备的窗。另外，调光片10例如安装于住宅、车站、机场等各种建筑物所具备的窗、办公室中设置的隔断、店铺中设置的橱窗、以及投影映像的屏幕等。调光片10的形状只要是与安装对象物相应的形状即可，可以是平面状也可以是曲面状。通过在这些对象物上安装调光片10并控制为中间调模式，由此能够成为观察者能够目视确认到隔着调光片10而位于与观察者的位置相反侧的位置的物体的存在但无法清晰地看到物体的状态。
[0073]
[调光片的制造方法]
[0074]
对调光片10n的制造方法的一个例子进行说明。准备由在表面具备第一透明电极层12a的第一透明支承层13a构成的片、以及由在表面具备第二透明电极层12b的第二透明支承层13b构成的片。通过溅射、真空蒸镀、涂层等公知的薄膜形成方法来形成第一透明电极层12a以及第二透明电极层12b。
[0075]
接下来，将包含以二乙烯苯等为主原料的间隔物115以及供间隔物115分散的分散介质的液状体涂敷于第一透明电极层12a以及第二透明电极层12b的至少一方。而且，对涂敷了液状体的片进行加热，将分散介质去除。
[0076]
准备作为调光层11的前体的涂敷材。涂敷材含有聚合物组合物以及液晶组合物。然后，在散布有间隔物115的第一透明电极层12a以及第二透明电极层12b的至少一方上涂敷涂敷剂而形成前体层。接下来，以在第一透明电极层12a与第二透明电极层12b之间夹着前体层的方式使一对片贴合。前体层的形成例如使用喷墨、凹版涂布、旋涂、分切涂布、条形涂布、柔性涂布、模头涂布、浸渍涂布、辊涂等公知的涂敷方法。
[0077]
接着，对具备前体层、第一透明电极层12a、第二透明电极层12b、第一透明支承层13a、以及第二透明支承层13b的层叠体，照射紫外线等使聚合物组合物进行聚合反应的波长的光线。由此，前体层的聚合物组合物所含的单基体、低聚物聚合，并且树脂层111与液晶组合物112的分相发展。然后，形成在空隙116中保持了液晶分子的调光层11。
[0078]
层叠体例如通过利用辊对辊方式而形成为大版的片状。层叠体的一部分被切出为与调光片10n的粘贴对象相应的所希望的形状。然后，对于层叠体的一部分即所切出的片形成第一端子部15a以及第二端子部15b，由此形成调光片10n。
[0079]
[中间调]
[0080]
接下来，说明使参考例的调光片100成为中间调的情况。在参考例中，调光片100为普通型。对参考例的调光片100施加的驱动电压，比在不透明模式中施加的驱动电压高且比透明模式中施加的驱动电压低。由此，能够将调光片100驱动为透明与不透明的中间的中间调。但是，在仅调整驱动电压的情况下，难以得到将参考例的调光片100驱动为中间调时的调光片100的美观。
[0081]
图7为被驱动为中间调的参考例的调光片100，且示意性地表示调光片100的一部分。调光片100中产生雾度的偏差。该调光片100包括雾度较低而直线透射率较高的区域101、雾度较高而直线透射率较低的区域103、以及雾度为该区域101与该区域103之间的区域102。如此，当在调光片100的平面内雾度的偏差较大时，调光片100中的一部分的雾度与和该一部分邻接的其他部分不同。结果，调光片100中的一部分以斑状呈现，因此调光片100的美观降低。另外，当被设为中间调的调光片100局部地透明时，作为中间调的功能有可能无法充分地发挥。另外，图7所示的例子示意性地表示呈现斑状外观的调光片。被驱动为中间调的调光片100的雾度分为1个调光片100被目视确认出3个以上的不同区域的程度，或者分为雾度相互不同的区域呈现条纹状以外的几何学形状、不定形状。
[0082]
图8是表示参考例的与对调光片100施加的驱动电压相对的雾度的变化的v-h曲线。v-h曲线51～53表示一个调光片100中的相互不同的3个测定位置处的v-h曲线。在不透明模式下，雾度收敛于最大值hmax。在透明模式下，雾度收敛于最小值hmin。在雾度为最大值hmax与最小值hmin之间的中间调模式下，在对调光片100施加能够呈现中间调的驱动电压时，在相互不同的多个测定位置之间雾度的偏差变大。其原因在于，对调光片100施加了能够呈现中间调的驱动电压时的每1v的雾度的变化率δh/v比不透明模式以及透明模式大。在变化率δh/v较大的情况下，一方面能够实现中间的雾度，另一方面使在调光片100的面内形成的电场的不同作为雾度的不同而显著化。
[0083]
接下来，对本实施方式中的调光片10n的特性进行说明。
[0084]
(雾度的偏差)
[0085]
中间调的调光片10n的雾度的偏差大小，能够用按照以下步骤求出的中间调模式的驱动电压的偏差来表示。
[0086]
·
在调光片10n的平面中的3个以上的多个测定位置，一边使驱动电压变化一边分别测定各测定位置的雾度，取得每个测定位置的v-h曲线。
[0087]
·
对于各测定位置的v-h曲线，确定使调光片10n成为不透明模式的驱动电压与成为透明模式的驱动电压之间的电压范围。即，对于各测定位置的v-h曲线，确定v-h曲线中的雾度的每“1v”的变化率的绝对值为0.5(％/v)以上的电压范围。该电压范围是在确定出该电压范围的测定位置处调光片10n能够呈现中间调的驱动电压的范围。
[0088]
·
如图9所例示的那样，将呈现中间调的电压范围内的下限值设为“第一电压va”，将上限值设为“第二电压vb”，将它们的中间值{(va+vb)/2}设为“中间值vm”。而且，按照每个测定位置得到第一电压va、第二电压vb、以及中间值vm。该中间值vm是使调光片10n的雾度成为最大值ha与最小值hb的几乎中间的驱动电压。
[0089]
·
在将测定位置的数量设为“n(≥3)”时，求出在各测定位置p(p1、p2、
……
pn)得到的中间值vm(vm1、vm2、
……
vmn)中的“最小值vmin”以及“最大值vmax”、中间值vm的平均
值“vavr”。然后，如以下的式(1)那样，将最大值vmax与最小值vmin之差分除以平均值vavr而得到的值的百分比设为中间值vm的偏差vmv。
[0090]
vmv(％)＝{(vmax-vmin)/vavr}
×
100
……
(1)
[0091]
如上述那样求出的调光片10n的中间值vm的偏差vmv为40％以下。当中间值vm的偏差vmv超过40％时，雾度的偏差能够用肉眼确认到。
[0092]
(调光层的厚度)
[0093]
在调光层11中的多个测定位置测定的调光层11的厚度被包含于多个测定位置的厚度中的中央值的0.8倍以上1.2倍以下的范围。换言之，在各测定位置测定的调光层11的厚度与中央值之差被包含于中央值的
“‑
20％”以上“+20％”以下的范围。本发明人发现调光片10n的雾度的偏差源于调光层11的厚度的偏差。通过减小调光层11的厚度的偏差，能够减小中间值vm的偏差vmv。另外，关于测定位置的数量，在210mm
×
297mm的a4尺寸中为3处以上、优选为10处以上。中央值是在将测定位置的调光层11的厚度按照从小到大的顺序排列时位于中央的值。在调光层11的厚度成为上述范围外的情况下，例如产生图7所示例那样的雾度的偏差。
[0094]
(间隔物占有面积)
[0095]
在隔着第一透明电极层12a或者第二透明电极层12b对调光层11作为二维的面进行观察时，间隔物115在所观察到的面整体中所占的面积优选为0.9％以上30.0％以下。间隔物115的占有面积能够通过用光学显微镜观察调光层11的规定范围来计算。进行观察的规定范围例如是1mm
×
1mm的范围。间隔物115由于间隔物115的折射率与树脂层111的折射率不同，因此与没有间隔物115的区域相比呈现白色，能够识别为没有间隔物115的区域。因此，将上述规定范围的观察中的多个间隔物115的面积之和设为占有面积，将间隔物115的占有面积除以上述规定范围的面积，由此能够计算出间隔物115的占有面积比例。当间隔物115的占有面积比例低于0.9％时，无法适当地控制第一透明电极层12a以及第二透明电极层12b的间隙，调光层11的厚度的偏差变大。当间隔物115的占有面积比例超过30.0％时，调光层11中的间隔物115的比例过大而透明状态的调光片10n的透明度降低。另外，当间隔物115的占有面积比例为15.0％以下时，能够进一步提高调光片10n的透明驱动时的透明度。
[0096]
(模式切换电压)
[0097]
关于调光片10n的雾度产生偏差的现象，在v-h曲线中的、将雾度设为最大值ha的第一电压va以上、将雾度设为最小值hb的第二电压vb以下的范围内的弯曲较陡峭的情况下变得较显著。在v-h曲线的倾斜较平缓的情况下，即使在面内的相互不同位置处存在雾度的偏差，每单位电压的雾度的变化量也较小，因此雾度的偏差在外观上难以被辨别。
[0098]
图10表示雾度小于最大值ha且大于最小值hb的范围内的曲线的倾斜较平缓的v-h曲线。在该情况下，不透明模式与透明模式之间的可逆的切换所需的响应速度变小，切换所需的响应时间变长。因此，在要求提高切换的响应性的情况下，在调光片10n为210mm
×
297mm的所谓a4尺寸时，用于可逆地切换不透明模式与透明模式的电压之差优选为22v以下。
[0099]
在由高分子分散型液晶构成的调光片10n中，在构成调光层11的树脂层中未以适当的状态包含独立的多个空隙116、或者具有独立形状的一部分被接合的形状的空隙116的情况下，第一电压va与第二电压vb之差不会成为22v以下，响应速度降低。为了使可见光范
围的光的散射性良好，空隙116优选为，最大内径即直径为0.4μm以上2.2μm以下，且在树脂层111中设置有多个。如果空隙116的直径为0.4μm以上，则在不透明模式下能够抑制通透感且能够得到足够的雾度。另外，如果空隙116的直径为2.2μm以上，则能够抑制调光层11中的树脂层的比例过少，由此能够抑制调光层11的强度不足。在调光层11以适当的状态包含多个空隙116，且至少调光层11的厚度以及调光片10n的中间值vm的偏差vmv满足上述条件的情况下，能够得到中间调的雾度的偏差被抑制且响应速度适当的调光片10。
[0100]
根据本实施方式，能够得到以下列举的效果。
[0101]
(1)调光片10n的每单位电压的雾度的变化率的绝对值为0.5％/v以上的调光片10n的状态，能够实现透明模式的雾度与不透明模式的雾度的中间的雾度。根据上述实施方式，通过使在多个测定位置测定的调光层11的厚度包含于厚度的中央值的0.8倍以上1.2倍以下的范围，由此与中间调对应的驱动电压的下限值即第一电压va与上限值即第二电压vb的中间值的偏差能够抑制为40％以下。如果中间值的偏差变小，则在对调光片10n施加中间值附近的一定的驱动电压而设为中间调的情况下，能够减小调光片10n的雾度的偏差。作为其结果，由于在中间调模式下用肉眼无法确认到雾度的偏差，因此能够提高设为中间调模式时的调光片10n的美观。另外，根据上述实施方式，通过使调光层11成为在多个空隙116中含有液晶分子114的构造，由此能够不降低模式的切换所需的响应速度地抑制调光片10n的雾度的偏差。由此，能够实用地提供具有维持了美观与实用性的中间调模式的调光片。由此，通过将中间调模式增加为驱动模式之一，由此能够提高调光片10n的设计性。
[0102]
(2)通过使调光层11成为在多个空隙116中含有液晶分子114的构造，由此能够不使不透明模式与透明模式的切换所需的响应速度过度变小地抑制中间调的雾度的偏差的产生。
[0103]
(3)间隔物115所占有的面积的比例即占有面积比例为0.9％以上30.0％以下，因此能够对第一透明电极层12a以及第二透明电极层12b的间隙进行控制而减小调光层11的厚度偏差，并且能够减小透明模式下的源自于间隔物115的雾度而提高透明度。
[0104]
(4)通过使构成调光层11的树脂层111所具有的空隙116的直径为0.4μm以上2.2μm以下，由此在树脂层111的空隙116中液晶分子114容易沿着电场取向。因此，容易抑制调光片10的雾度。另外，在不透明模式下能够不产生通透感而使可见光范围的光的散射性良好。
[0105]
(5)雾度的变化率为0.5％/v的驱动电压的下限值即第一电压va与上限值即第二电压vb之差为22v以下，因此能够使透明状态与不透明模式的转变所需的响应速度成为适当的速度。另外，能够减小透明状态与不透明状态的转变所需的消耗电力。
[0106]
[变形例]
[0107]
上述实施方式能够如以下那样变更而实施。另外，以下各变形例及上述实施方式也可以组合而实施。
[0108]
·
在上述实施方式中，将调光片10设为普通型的调光片10n。代替该情况，也可以将调光片10设为反向型的调光片10r。
[0109]
图11表示反向型的调光片10r。反向型的调光片10r在调光层11、第一透明电极层12a、第二透明电极层12b、第一透明支承层13a以及第二透明支承层13b的基础上，还具备夹着调光层11的一对取向层即第一取向层14a以及第二取向层14b。第一取向层14a位于调光层11与第一透明电极层12a之间，第二取向层14b位于调光层11与第二透明电极层12b之间。
第一取向层14a以及第二取向层14b在第一透明电极层12a以及第二透明电极层12b处于等电位时，以使调光层11所含有的液晶分子114的长轴方向沿着第一取向层14a以及第二取向层14b的法线方向的方式取向。另一方面，第一取向层14a以及第二取向层14b在第一透明电极层12a以及第二透明电极层12b产生电位差时，使调光层11所含有的液晶分子114的长轴方向成为法线方向以外的方向。例如，使液晶分子114的长轴方向不规则或与基板平行地进行排列。作为构成第一取向层14a以及第二取向层14b的材料，例如能够列举聚酰胺、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚硅氧烷、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯、聚甲基丙烯酸甲酯等聚丙烯酸酯。此外，液晶分子也能够使用介电常数各向异性为负、液晶分子的长轴方向的介电常数小于液晶分子的短轴方向的介电常数的液晶分子。在该调光片10r中，透明模式是第一模式的一个例子，不透明模式是第二模式的一个例子，中间调模式是第三模式的一个例子。在反向型的调光片10r中，调光片10r的中间值vm的偏差vmv、调光层11的厚度、间隔物占有面积、模式切换电压等条件也与上述实施方式的调光片10n相同。
[0110]
·
在上述实施方式中，调光片10n具备包含间隔物115的调光层11。代替该情况，只要调光层11的厚度的偏差被包含于厚度的中央值的0.8倍以上1.2倍以下的范围，则普通型的调光片10n以及反向型的调光片10r也可以是具备不包含间隔物115的调光层11的构成。
[0111]
·
在上述实施方式中，使调光层11成为具有树脂层111以及液晶组合物112的构造。代替该情况，也可以使调光片10成为具有作为取向粒子的光调整粒子的spd(suspended particle device)方式。spd方式是使含有光调整粒子的光调整悬浮液分散在树脂矩阵中的方式。在spd方式的调光片中，调光片10的中间值vm的偏差vmv、调光层11的厚度、间隔物占有面积以及模式切换电压也与上述实施方式相同。
[0112]
[实施例]
[0113]
参照图12～图24对上述实施方式的一个例子即实施例具体地进行说明。另外，这些实施例不限定本发明。
[0114]
[实施例1]
[0115]
准备一对形成有ito膜的pet基材。ito膜的厚度为30nm，pet基材的厚度为125μm。接着，调整出了使以二乙烯苯为主要材料的直径25μm的间隔物分散到乙醇系溶剂而成的分散液。然后，使该分散液散布到设置有ito膜的pet基材，通过烤箱以100℃进行加热，去除溶剂。关于间隔物的占有面积比例，用光学显微镜观察了调光片中的任意位置的1mm
×
1mm的范围。将目视确认为白色的区域在观察范围中所占的比例计算为间隔物的占有面积比例。同样，对调光片中的其他位置的1mm
×
1mm的范围也进行观察，对合计5处观察范围分别求出占有面积比例。然后，求出占有面积比例的平均值。实施例1的间隔物占有面积为1.50％。
[0116]
在间隔物散布结束的透明电极层上涂敷了高分子分散型液晶涂料(kn-f-001-01-00；九州纳米科技光学株式会社制)之后，使用照度为20mw/cm2的高压汞灯并截除350nm以下的波长，在氮气环境气下以照射时间成为30秒的方式进行了紫外线照射。此时，照射紫外线时的照射装置内的温度控制为25℃。在如此设置有调光层的片上层叠另一方的带有ito膜的pet基材，一边施加压力一边进行贴合，由此得到调光片。
[0117]
接下来，将调光片10切断为宽度为210mm、且长度为297mm的矩形状。另外，在调光片10的一个面的短边即端部进行切入，在宽度方向上遍及25mm且在长度方向遍及3mm，将一方的透明支承层即pet基材以及该pet基材所支承的透明电极层使用金属板从调光片剥离。
而且，在调光层11中，使用异丙醇、乙酸乙酯、甲苯等溶剂将通过pet基材与透明电极层的剥离而露出的部分从调光片10去除，使另一方的透明电极层露出。由此，在调光片10形成第一端子。在调光片10的另一方的面中，在形成了第一端子部的短边中，在从形成有第一端子部的部位向短边的延伸方向离开的部位进行同样的处理，使一方的透明电极层露出。由此，在调光片10形成第二端子部。
[0118]
[实施例2]
[0119]
以间隔物的占有面积率成为15.0％的方式散布间隔物，且使间隔物的占有面积率以外与实施例1相同地制作了实施例2的调光片。
[0120]
[实施例3]
[0121]
以间隔物的占有面积率成为0.9％的方式散布间隔物，且使间隔物的占有面积率以外与实施例1相同地制作了实施例3的调光片。
[0122]
[实施例4]
[0123]
以间隔物的占有面积率成为30.0％的方式散布间隔物，且使间隔物的占有面积以外与实施例1相同地制作了实施例4的调光片。
[0124]
[比较例1]
[0125]
以间隔物的占有面积率成为0.45％的方式散布间隔物，且使间隔物的占有面积率以外与实施例1相同地制作了比较例1的调光片。
[0126]
[比较例2]
[0127]
与实施例1相同，在间隔物散布结束的透明电极层上涂敷了高分子分散型液晶涂料之后，在照射紫外线时将照射装置内的温度控制为45℃。然后，使紫外线照射时的温度以外与实施例1相同地制作了比较例2的调光片。
[0128]
[调光片的评价]
[0129]
图12表示对实施例1～4以及比较例1、2按照如下的每个项目进行了评价的结果。
[0130]
(雾度的偏差)
[0131]
对于实施例1～4以及比较例1、2的调光片，对5个测定位置的雾度进行了测定。将通过pet基材与透明电极层的剥离而露出的透明电极层的部分即第一端子部和第二端子部与交流电源装置(菊水电子制pcr-3000we)连接，以频率60hz从0v起使透明电极层间升压到雾度饱和为止。另外，对于一个测定位置，每当进行5v的升压时，就使用雾度计(菅试验机制ndh-7000sp)对雾度进行测定。并且，将驱动电压与雾度的关系图表化而得到v-h曲线。图13～图18表示一个测定位置的v-h曲线的一个例子。
[0132]
同样，按照与上述步骤相同的步骤，对于调光片的面内的其他测定位置得到了v-h曲线。
[0133]
5个测定位置中的2处是在从设置有第一端子部以及第二端子部的一方的短边朝向另一方的短边的方向上离开30mm的位置，且是从一方的长边离开300mm的位置以及从另一方的长边离开30mm的位置。另外，另外2处是在从未设置第一端子部以及第二端子部的短边朝向设置有第一端子部以及第二端子部的短边的方向上离开30mm的位置，且是从一方的长边离开30mm的位置以及从另一方的长边离开30mm的位置。并且，剩余的1处是从正面观察调光片时的中心部。即，在宽度为210mm且长度为297mm的矩形状的调光片10中，5个测定位置是从调光片10的边缘离开30mm的四角以及调光片10的中央部。雾度的测定位置被配置
为，表示调光片10n整体中的雾度的偏差。
[0134]
对于在各测定位置得到的v-h曲线，分别确定雾度的变化率的绝对值为0.5(％/v)以上的范围。而且，将确定的电压范围内的下限值设为“第一电压va”，将上限值设为“第二电压vb”，将它们的中间值{(va+vb)/2}设为“中间值vm”。另外，求出在一个调光片中对于相互不同的测定位置求出的中间值vm中的“最小值vmin”、“最大值vmax”、以及中间值vm的平均值“vavr”。然后，如上述式(1)那样，将最大值vmax与最小值vmin之差分除以平均值vavr而得到的值设为中间值vm的偏差vmv。
[0135]
(调光层的厚度)
[0136]
使用扫描式电子显微镜对调光片的截面进行观察，并测定调光片整体的厚度即整体厚度。另外，使用扫描式电子显微镜对调光片的截面进行观察，并测定带透明电极层的透明支承层的厚度、即作为pet基材的厚度与透明电极层的厚度的合计值的支承层厚度。从整体厚度减去支承层厚度而得到调光层的厚度。对于调光片10n正面中的相互不同的10处测定整体厚度以及支承层厚度，并求出各测定位置的调光层的厚度。与雾度的测定位置同样，调光层的厚度的测定位置被配置为，表示调光片10n的包括周边部与中央部在内的整体的厚度的偏差。另外，求出10处的调光层的厚度的中央值、最小值以及最大值。而且，求出最小值与中央值之差的绝对值、以及中央值与最大值之差的绝对值相对于中央值的比例。
[0137]
(目视观察到的外观)
[0138]
使对调光片施加的驱动电压变化，并对中间调的状态进行目视观察。将观察到的雾度为均匀的状态设为
“◎”
或者“〇”，将雾度不均匀而成为斑状的状态设为
“×”
。另外，将透明模式下的透明度在实用上足够的情况设为“〇”，将透明模式下的透明度更高的情况设为
“◎”
。
[0139]
(模式切换电压)
[0140]
作为在切换不透明模式与透明模式时所需的电压，对于上述5处测定位置的每处，求出从第一电压va至第二电压vb的电压(vb-va)。而且，求出5处测定位置的电压(vb-va)的平均值。可逆地切换不透明模式与透明模式时所消耗的电力取决于电压，因此切换所需的电压(vb-va)越低，则消耗电力越低。另外，当电压(vb-va)较大时，从不透明模式切换为透明模式时的响应速度较小，到切换为止需要时间。
[0141]
(空隙的大小)
[0142]
使用扫描式电子显微镜对调光层的截面进行观察，由此求出空隙的大小。在求出空隙的大小时，首先从调光层去除含有液晶分子的液晶组合物。从实施例1～4的调光片、比较例1、2的调光片分别切出一边长度为10cm的正方形的试件。然后，将各试件浸渍到异丙醇中，由此从调光层去除液晶组合物。另外，通过将试件浸渍到使液晶组合物溶解且不使树脂层溶解的有机溶剂中，由此能够从试件去除液晶组合物。
[0143]
然后，使用扫描式电子显微镜对去除了液晶组合物的试件的截面进行拍摄。此时，对于试件的截面任意地设定30处的矩形区域。然后，对于各区域，以放大倍率为1000倍的方式使用扫描式电子显微镜得到图像。另外，以相互相邻的矩形区域之间的距离为1mm以上的方式设定30处的矩形区域。
[0144]
图19～图23是实施例1～4以及比较例1、2的电子显微镜照片。在各图像中任意地选择10个空隙，并测定了各空隙的大小。将10个空隙的大小的最大值与最小值设定为该图
像中的空隙的大小的最大值与最小值。在各图像中计算出空隙的大小的最大值与最小值。将在30处图像中求出的最大值中的最大值设置为试件中的空隙的大小的最大值。另外，将在30处图像中求出的最小值中的最小值设定为试件中的空隙的大小的最小值。
[0145]
另外，在图像所包含的空隙中的具有圆形状的空隙中，将空隙的直径设定为空隙的大小。另外，在图像所包含的空隙中的具有椭圆形状的空隙中，将该空隙的长径设定为空隙的大小。另外，在图像所包含的空隙中的具备不定形状的空隙中，将与该空隙外切的圆的直径设定为空隙的大小。
[0146]
[评价结果]
[0147]
(调光层的厚度的偏差)
[0148]
对于实施例1～4、以及比较例2的调光片，各测定位置的调光层的厚度被包含于其与中央值之差的绝对值为20％以内的范围。另一方面，对于间隔物的占有面积比例低于优选范围的比较例1，能够确认各测定位置的调光层的厚度与中央值之差的绝对值最大为40％、偏差较大。
[0149]
(雾度的偏差)
[0150]
实施例1～4以及比较例2的调光片能够确认，使雾度收敛于最大值ha的第一电压va与收敛于最小值hb的第二电压vb的中间值vm的偏差vmv均为40％以下。另一方面，对于间隔物的占有面积比例低于优选范围、调光层的厚度的偏差超过优选范围的比较例1的调光片，能够确认中间值vm的偏差vmv为47.6％、较大。
[0151]
(目视观察盗的外观)
[0152]
实施例1～4以及比较例2为
“◎”
或者“〇”。对于间隔物的占有面积比例超过优选范围的实施例4，在透明模式下稍微白浊而透明度不足，因此设为“〇”。另外，能够确认实施例4的雾度的最小值hb为14.4％，高于实施例1～3。
[0153]
(空隙的大小)
[0154]
在实施例1～4以及比较例1中，空隙的大小的平均值为1.0μm～1.3μm。在实施例1～4以及比较例1中，空隙的形状、间隔相等。另一方面，比较例2未确认到空隙。
[0155]
(模式切换电压)
[0156]
在实施例1～4以及比较例1中模式切换电压为18.0v～22.0v。在比较例2中能够确认模式切换电压为99.2v，消耗电力较大。
[0157]
如以上那样，在各测定位置的调光层的厚度与中央值之差的绝对值为20％以下那样的、调光层的厚度的偏差较小的情况下，能够确认中间调的雾度的偏差被抑制为40％以下。另外，对于在调光层中形成有0.4μm以上2.2μm以下的大小且大小的平均值为1.0μm以上1.3μm以下的程度的多个空隙的调光片，能够确认雾度的偏差较小且消耗电力较低，并且响应速度提高。另外，在上述实施例中确认到的效果是通过中间值vm的分布被确定而得到的效果。因此，与高分子分散型的调光片相同，在取决于形成于调光片的电场而直线透射率变化的高分子网络型中，也能够通过中间值vm的分布被确定而同样地得到上述效果。另外，在上述实施例中确认到的效果，是通过调光层中的空隙的大小被确定而得到的效果。因此，在形成于调光片的空隙之中液晶分子对电场进行响应的高分子网络型中，也能够通过空隙的大小被确定而同样地得到上述效果。
[0158]
附图标记说明
[0159]
1：调光装置
[0160]
10：调光片
[0161]
11：调光层
[0162]
12a、12b：透明电极层
[0163]
13a、13b：透明支承层
[0164]
20：驱动部
[0165]
111：树脂层
[0166]
114：作为取向粒子的液晶分子
[0167]
116：空隙

技术特征：
1.一种调光片，具备：调光层，包含树脂层和取向粒子；一对透明电极层，夹着上述调光层；以及一对透明支承层，夹着上述调光层以及上述一对透明电极层，在多个测定位置测定的上述调光层的厚度被包含在上述厚度的中央值的0.8倍以上1.2倍以下的范围，上述调光层具有在分散于上述树脂层的多个空隙中含有上述取向粒子的构造，在对使向上述透明电极层施加的驱动电压变化时的雾度的变化进行测定而得到的特性曲线中，将上述雾度的变化率的绝对值为0.5％/v以上的范围内的下限的上述驱动电压设为第一电压va，将上限的上述驱动电压设为第二电压vb，将上述第一电压va以及上述第二电压vb的中间值设为vm，从上述多个测定位置的上述特性曲线得到的上述中间值vm中，最小值vmin与最大值vmax之差除以上述中间值vm的平均值vavr而得到的上述中间值的偏差{(vmax-vmin)/vavr}
×
100为40％以下。2.如权利要求1所述的调光片，其中，上述调光层包括对上述一对透明电极层的间隙进行控制的间隔物，在对上述调光层从与上述透明电极层接触的接触面观察时，相对于上述调光层的面积整体，多个上述间隔物所占有的面积的合计比例为0.9％以上30.0％以下。3.如权利要求1或2所述的调光片，其中，上述空隙的直径为0.4μm以上2.2μm以下。4.如权利要求1～3中任一项所述的调光片，其中，上述第一电压va与上述第二电压vb之差为22v以下。5.一种调光装置，具备：调光片，雾度根据驱动电压而变化；以及驱动部，对向上述调光片施加的驱动电压进行控制，上述调光片具备：调光层，包含树脂层和取向粒子；一对透明电极层，夹着上述调光层；以及一对透明支承层，夹着上述调光层以及上述一对透明电极层，在多个测定位置测定的上述调光层的厚度被包含在上述厚度的中央值的0.8倍以上1.2倍以下的范围，上述调光层具有在分散于上述树脂层的多个空隙中含有上述取向粒子的构造，在对使向上述透明电极层施加的上述驱动电压变化时的上述雾度的变化进行测定而得到的特性曲线中，将上述雾度的变化率的绝对值为0.5％/v以上的范围内的下限的上述驱动电压设为第一电压va，将上限的上述驱动电压设为第二电压vb，将上述第一电压va以及上述第二电压vb的中间值设为vm，从上述多个测定位置的上述特性曲线得到的上述中间值vm中，最小值vmin与最大值vmax之差除以上述中间值vm的平均值vavr而得到的上述中间值的偏差{(vmax-vmin)/vavr}
×
100为40％以下，
上述驱动部切换：不施加上述驱动电压的第一模式；施加上述第二电压vb以上的电压的第二模式；以及通过施加上述第一电压va与上述第二电压vb之间的电压，而使上述调光片的上述雾度成为上述第一模式中的上述雾度与上述第二模式中的上述雾度之间的雾度的第三模式。

技术总结
多个测定位置测定的调光层(11)的厚度被包含于厚度的中央值的0.8倍以上1.2倍以下的范围，对使向各透明电极层(12A、12B)施加的驱动电压变化时的雾度的变化进行测定而得到的特性曲线中，将雾度的变化率为0.5％/V以上的范围内的下限的驱动电压设为第一电压(Va)，将上限的驱动电压设为第二电压(Vb)，将第一电压(Va)以及第二电压(Vb)的中间值设为(Vm)，从多个测定位置的特性曲线得到的中间值(Vm)中，最小值(Vmin)与最大值(Vmax)之差除以中间值(Vm)的平均值(Vavr)而得到的中间值的偏差为40％以下，由此提高调光片的设计性。由此提高调光片的设计性。由此提高调光片的设计性。


技术研发人员：高桥裕介
受保护的技术使用者：凸版印刷株式会社
技术研发日：2022.03.04
技术公布日：2023/10/15