JP7043846B2 - 調光素子及び調光素子の製造方法 - Google Patents
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第1導電層を含む第1支持板と、
第2導電層を含む第2支持板と、
前記第1支持板及び前記第2支持板の間に配置された調光層と、を備え、
前記調光層は、配向規制能を有したポリマーマトリックスと、前記ポリマーマトリックス中に保持され、前記第1導電層及び前記第2導電層への電圧印加によって配向を変化する液晶分子と、を有する。
前記ポリマーマトリックスは、硬化した重合性液晶を含有してもよい。
前記ポリマーマトリックスは、硬化した重合性樹脂をさらに含有してもよい。
前記重合性液晶及び前記重合性樹脂の合計重量に対する、前記重合性液晶の重量の割合は、0.50以上0.69以下であってもよい。
第1導電層を含む第1支持板を給送する第1給送工程と、
第2導電層を含む第2支持板を給送する第2給送工程と、
前記第1支持板又は前記第2支持板上に、重合性液晶及び非重合性液晶を含有する液晶混合材料を塗布する塗布工程と、
前記第1支持板と前記第2支持板とを前記液晶混合材料を介して貼合する貼合工程と、
前記重合性液晶を硬化させる硬化工程と、を有する。
前記液晶混合材料は、重合性樹脂をさらに含有し、
前記硬化工程において、前記重合性液晶及び前記重合性樹脂を硬化させてもよい。
まず、基材13,16、透明導電層14,17及び配向膜15,18を有する支持板11,12を準備する。基材13,16としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル樹脂、ポリメチルメタクリレート(PMMA)等のアクリル樹脂、ポリプロピレン(PP)等のポリオレフィン樹脂、トリアセチルセルロース(三酢酸セルロース:TAC)等のセルロース系樹脂、シクロオレフィンポリマー(COP)、ポリカーボネート(PC)樹脂などを含有するフィルム材を用いることができる。
第1給送部31の第1給送軸31aに保持された第1支持板ロール11aから第1支持板11が給送される。詳細には、第1支持板11は、第1透明導電層14及び第1配向膜15が第1基材13の上側に位置するようにして第1支持板ロール11aから巻き出され、塗布装置33へ向かう。
第2給送部32の第2給送軸32aに保持された第2支持板ロール12aから第2支持板12が給送される。第2給送部32から給送された第2支持板12は、ガイドローラ38でその進行方向が変えられ、貼合装置34へ向かう。
第1給送部31から給送された第1支持板11上に、塗布装置33により液晶混合材料27が塗布される。とりわけ、塗布装置33では、第1支持板11の第1透明導電層14上に液晶混合材料27が塗布される。液晶混合材料27は、少なくとも非重合性液晶及び重合性液晶を含有している。また、液晶混合材料27は、重合性樹脂をさらに含有してもよい。さらに、液晶混合材料27は、重合開始剤を含有してもよい。本実施の形態では、液晶混合材料27が、重合性液晶、重合性樹脂、重合開始剤及び非重合性液晶22を含有する例について説明する。
次に、貼合装置34を用いて、第1支持板11と第2支持板12とが、液晶混合材料27を介して貼合される。とりわけ、第1支持板11上に塗布された液晶混合材料27と、第2支持板12の第2配向膜18とが対面するようにして、第1支持板11と第2支持板12とが貼合される。貼合装置34は、一対の貼合ローラ35を有しており、当該一対の貼合ローラ35により第1支持板11及び第2支持板12が挟み込まれる。このとき、第1支持板11と第2支持板12とが互いに向けて押圧され、これにより第1支持板11、液晶混合材料27及び第2支持板12の積層体の厚さが、一対の貼合ローラ35間の間隔に対応する、所定の厚さを有するようになる。なお、液晶混合材料27にスペーサが埋め込まれている場合、液晶混合材料27の厚さが所定の厚さよりも小さくなることが防止される。すなわち、液晶混合材料27の厚さが所定の厚さに保持される。
次に、硬化装置36を用いて、液晶混合材料27に含まれる重合性液晶及び重合性樹脂を重合させて液晶混合材料27を硬化させる。例えば、液晶混合材料27が紫外線によって活性化される光重合開始剤を含有する場合、第1支持板11、液晶混合材料27及び第2支持板12の積層体を硬化装置36内に搬入し、硬化装置36の紫外線照射装置で液晶混合材料27に紫外線を照射する。硬化した液晶混合材料27は、調光素子10の調光層20をなす。
次に、図示しない切断装置を用いて、第1支持板11、調光層20及び第2支持板12の積層体を第1方向d1に沿って切断し、図1に示す調光素子10を製造する。必要に応じて、図示しない封止装置を用いて、調光素子10の周縁部を封止材で封止するようにしてもよい。
下記式(A)、(B)で表される液晶材料を用い、下記式(A)で表される側鎖型ポリマー80質量%と、下記式(B)で表される重合性液晶20質量%との液晶混合物と、光重合開始剤(チバスペシャリティケミカルズ社製,イルガキュア907)を液晶混合物に対して5質量%の割合で、トルエン溶液に固形分5質量%になるように溶解させ、さらにレベリング剤を添加して、配向膜組成液を作製した。
非重合性液晶としての負の誘電率異方性を有するネマチック液晶(誘電率異方性Δε=-4.5、屈折率異方性Δn=0.18)80重量部に対し、重合性樹脂としてのイソボルニルアクリレートをX重量部、重合性液晶としてのLC242(BASF社製)をY重量部、光重合開始剤(チバスペシャリティケミカルズ社製,イルガキュア651)を0.4重量部の割合でそれぞれ混合し、表1に示すサンプル番号1~6の6種類のリバースモード用液晶混合材料を作製した。表1には、各サンプルにおける、非重合性液晶、重合性樹脂、重合性液晶及び光重合開始剤の含有量(重量部)、並びに、重合性液晶及び重合性樹脂の合計重量に対する、重合性液晶の重量の割合(Y/(X+Y))が示されている。
上述のようにして配向膜を形成させた積層体を2枚準備し、一方の積層体上(垂直配向膜上)に、スペーサードライ散布装置(株式会社アイエヌジー社製,SDI-12)を用いて直径6μmのスペーサ剤(積水化学株式会社製,ミクロパールSP206)を散布し、もう一方の積層体上(垂直配向膜上)に、表1のサンプル番号1~6の混合液晶材料をミヤバーにより塗布した。そして、2枚の積層体を、それぞれの垂直配向膜どうしが対面するようにして貼り合せ、0.4mW/cm2の紫外線を10分間にわたって照射し、6種類の調光素子(リバースモード高分子分散型液晶素子)を作製した。
各調光素子のITO膜に交流電圧を印加し、JIS K7136記載の方式で当該調光素子のヘーズ値を測定した。測定結果を図5に示す。図5では、表1のサンプル番号1~6の混合液晶材料を用いて作製された調光素子に、それぞれ同一のサンプル番号1~6を付している。
11 第1支持板
11a 第1支持板ロール
12 第2支持板
12a 第2支持板ロール
13 第1基材
14 第1透明導電層
15 第1配向膜
16 第2基材
17 第2透明導電層
18 第2配向膜
20 調光層
21 ポリマーマトリックス
22 非重合性液晶
27 液晶混合材料
30 調光素子製造装置
31 第1給送部
32 第2給送部
33 塗布装置
34 貼合装置
35 貼合ローラ
36 硬化装置
Claims (2)
- 第1導電層を含む第1支持板と、
第2導電層を含む第2支持板と、
前記第1支持板及び前記第2支持板の間に配置された調光層と、を備え、
前記調光層は、配向規制能を有したポリマーマトリックスと、前記ポリマーマトリックス中に保持され、前記第1導電層及び前記第2導電層への電圧印加によって配向を変化する液晶分子と、を有し、
前記ポリマーマトリックスは、硬化した重合性液晶及び硬化した重合性樹脂を含有し、
前記重合性液晶及び前記重合性樹脂の合計重量に対する、前記重合性液晶の重量の割合は、0.50以上0.69以下である、調光素子。 - 第1導電層を含む第1支持板を給送する第1給送工程と、
第2導電層を含む第2支持板を給送する第2給送工程と、
前記第1支持板又は前記第2支持板上に、重合性液晶、非重合性液晶及び重合性樹脂を含有する液晶混合材料を塗布する塗布工程と、
前記第1支持板と前記第2支持板とを前記液晶混合材料を介して貼合する貼合工程と、
前記重合性液晶及び前記重合性樹脂を硬化させる硬化工程と、を有し、
前記重合性液晶及び前記重合性樹脂の合計重量に対する、前記重合性液晶の重量の割合は、0.50以上0.69以下である、調光素子の製造方法。
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