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公開番号2025072201
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-09
出願番号2023182799
出願日2023-10-24
発明の名称調光シート
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 20060101AFI20250430BHJP(光学)
要約【課題】低温環境下において液晶化合物を駆動されやすくすることを可能とした調光シートを提供する。
【解決手段】調光層23の質量に対する液晶化合物の質量の含有率が、40質量%以上65質量%以下である。透明高分子層23Pの質量に対する硫黄原子の質量の含有率が、0.03質量%以上4質量%以下である。透明高分子層23Pは、下記化学式(1)で示される高分子化合物を含み、かつ、化学式(1)におけるXは、環状構造を含まない。ただし、化学式(1)において、nは1以上の整数であり、mは1以上4以下の整数であり、Xは直鎖状または分岐鎖状であり、かつ、官能基を含まないか、または、官能基としてエーテル基およびエステル基の少なくとも一方または両方を含む。
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特許請求の範囲【請求項１】
第１透明導電シートと、
第２透明導電シートと、
前記第１透明導電シートと前記第２透明導電シートとの間に位置する調光層と、を備え、
前記第１透明導電シートと前記第２透明導電シートとの間に電圧を印加する状態と印加しない状態とを切り替えることによって、前記調光層が透明を呈する状態と不透明を呈する状態とを切り替えることが可能に構成された調光シートであって、
前記調光層は、複数の空隙を画定する透明高分子層と、１種以上の液晶化合物を含み、前記空隙に充填された液晶組成物とを含み、
前記調光層の質量に対する前記液晶化合物の質量の含有率が、４０質量％以上６５質量％以下であり、
前記透明高分子層の質量に対する硫黄原子の質量の含有率が、０．０３質量％以上４質量％以下であり、
前記透明高分子層は、下記化学式（１）で示される高分子化合物を含み、かつ、前記化学式（１）におけるＸは、環状構造を含まない
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35
169
ただし、化学式（１）において、ｎは１以上の整数であり、ｍは１以上４以下の整数であり、Ｘは直鎖状または分岐鎖状であり、かつ、官能基を含まないか、または、官能基としてエーテル基およびエステル基の少なくとも一方または両方を含む
調光シート。
続きを表示（約 2,000 文字）【請求項２】
前記透明高分子層は、１種以上の第１繰り返し単位と、１種以上の第２繰り返し単位とを含み、
前記第１繰り返し単位では、前記化学式（１）におけるＸが直鎖または分岐鎖の炭素鎖を有し、かつ、官能基を含まないか、または、官能基としてエーテル基およびエステル基の少なくとも一方または両方を含み、かつ、ｍが１であり、
前記第２繰り返し単位では、前記化学式（１）におけるＸが下記化学式（２）から下記化学式（７）のいずれかによって表される
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ただし、前記化学式（２）において、ｎａは２以上９以下の整数であり、前記化学式（１）におけるＸが前記化学式（２）によって表される場合には、前記化学式（１）におけるｍが２である
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22
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ただし、前記化学式（３）において、ｎｂは２以上１２以下の整数であり、前記化学式（１）におけるＸが前記化学式（３）によって表される場合には、前記化学式（１）におけるｍが２である
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30
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ただし、前記化学式（１）におけるＸが前記化学式（４）によって表される場合には、前記化学式（１）におけるｍが２である
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41
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ただし、前記化学式（５）において、ｍｃおよびｎｃはそれぞれ１以上の整数であり、かつ、ｍｃとｎｃとの和が２または４であり、前記化学式（１）におけるＸが前記化学式（５）によって表される場合には、前記化学式（１）におけるｍが２である
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ただし、前記化学式（６）において、Ｒ
１
は水素原子または炭素数１から５のアルキル基であり、ｌｄ、ｍｄ、ｎｄはそれぞれ０または１以上の整数であり、前記化学式（１）におけるＸが前記化学式（６）によって表される場合には、前記化学式（１）におけるｍが３である
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55
169
ただし、前記化学式（７）において、ｋｅ、ｌｅ、ｍｅ、ｎｅはそれぞれ０または１以上の整数であり、前記化学式（１）におけるＸが前記化学式（７）によって表される場合には、前記化学式（１）におけるｍが４である
請求項１に記載の調光シート。
【請求項３】
前記透明高分子層の質量に対する前記第１繰り返し単位の質量の比が、前記透明高分子層の質量に対する前記第２繰り返し単位の質量の比よりも大きい
請求項２に記載の調光シート。
【請求項４】
前記透明高分子層の質量に対する前記第１繰り返し単位の質量の含有率が、２６質量％以上４６質量％以下であり、
前記透明高分子層の質量に対する前記第２繰り返し単位の質量の含有率が、１質量％以上１４質量％以下である
請求項３に記載の調光シート。
【請求項５】
前記第１繰り返し単位は、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ‐ブチル、および、アクリル酸ｔ‐ブチルから構成される群から選択される１種以上に由来し、
前記第２繰り返し単位は、１，６‐ヘキサンジオールジアクリレート、１，９‐ノナンジオールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールヒドロキシピバリン酸エステルジアクリレート、６‐（プロペノイルオキシ）ヘキサン酸３‐［２，２‐ジメチル‐３‐［［１‐オキソ‐６‐（プロペノイルオキシ）ヘキシル］オキシ］プロポキシ］‐２，２‐ジメチル‐３‐オキソプロピル、トリメチロールプロパントリアクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、プロポキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレートから構成される群から選択される１種以上に由来する
請求項４に記載の調光シート。
【請求項６】
前記透明高分子層が含む前記高分子化合物ｋの１分子当たりにおけるアクリロイル基数がｆｋであり、前記高分子化合物の総モル数に対する前記高分子化合物ｋのモル分率がｎｋである場合に、以下の数式（１）で表される平均アクリロイル基数ｆａｖｅの値が、１．５以下である
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請求項１から５のいずれか一項に記載の調光シート。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、調光シートに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
調光シートは、第１透明電極層、第２透明電極層、および、第１透明電極層と第２透明電極層とに挟まれた調光層を備えている。調光層に含まれる液晶混合物の配向状態は、２つの透明電極層の間における電位差の変化に追従して調光シートの光透過率を変える。例えば、液晶化合物の配向秩序が構築されるとき、調光シートは低い拡散透過率を示し、これによって透明を呈する。液晶混合物の長軸方向が無秩序であるとき、調光シートは高い拡散透過率を示し、これによって不透明を呈する（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－４５１３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、調光シートの適用対象は、各種の建物が備える透明部材に限らず、車両が備える窓ガラスにも拡張されつつある。車両用の調光シートには寒冷地での駆動が必要とされるため、低温環境化において所定時間内に拡散透過率が変わることが求められる。また、車両用の調光シートには、透明時の視認性と不透明時の秘匿性との両立を可能とするために、高いコントラストを有することが求められる。調光層における液晶混合物の含有率を高めることは、調光シートにおける拡散透過率の変化を生じやすくし、また、不透明時における光の散乱を生じやすくする一方で、調光層と調光層が接する層との間における密着性を低下させる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するための調光シートは、第１透明導電シートと、第２透明導電シートと、前記第１透明導電シートと前記第２透明導電シートとの間に位置する調光層と、を備える。調光シートは、前記第１透明導電シートと前記第２透明導電シートとの間に電圧を印加する状態と印加しない状態とを切り替えることによって、前記調光層が透明を呈する状態と不透明を呈する状態とを切り替えることが可能に構成される。前記調光層は、複数の空隙を画定する透明高分子層と、１種以上の液晶化合物を含み、前記空隙に充填された液晶組成物とを含む。前記調光層の質量に対する前記液晶化合物の質量の含有率が、４０質量％以上６５質量％以下である。前記透明高分子層の質量に対する硫黄原子の質量の含有率が、０．０３質量％以上４質量％以下である。前記透明高分子層は、下記化学式（１）で示される高分子化合物を含み、かつ、前記化学式（１）におけるＸは、環状構造を含まない。
【０００６】
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【０００７】
ただし、化学式（１）において、ｎは１以上の整数であり、ｍは１以上４以下の整数であり、Ｘは直鎖状または分岐鎖状であり、かつ、官能基を含まないか、または、官能基としてエーテル基およびエステル基の少なくとも一方または両方を含む。
【０００８】
上記調光シートによれば、高分子化合物が環状構造を含まないため、低温環境下において液晶化合物と高分子化合物との間に分子間力が作用することが抑えられる。これにより、低温環境下において液晶化合物が駆動されやすくなる。
【０００９】
また、液晶化合物の含有率における下限値が４０質量％であるため、調光シートが高いコントラストを有する程度に、調光シート内において光が散乱しやすくなる。液晶化合物の含有率における上限値が６５質量％であるため、調光層に含まれる透明高分子層によって、調光層と透明導電シートとの間における密着強度を高く維持することが可能である。
【００１０】
透明高分子層での硫黄原子の含有率における下限値が０．０３質量％であるため、透明高分子層内に形成される空隙の大きさがばらつきにくくなり、結果として調光シートの面内において光の散乱が生じる度合いがばらつきにくくなる。また、透明高分子層での硫黄原子の含有率における上限値が４質量％であるため、透明高分子層の硬化速度が過剰に低くなることが抑えられる。これにより、透明高分子層内に形成される空隙が過剰に大きくかつ少なくなることが抑えられるから、透明高分子層と空隙との界面の面積が減少することが抑えられ、結果として光の散乱が起こりづらくなることが抑えられる。
（【００１１】以降は省略されています）

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