(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
刺激応答性高分子ゲルと保持材前駆体とを含む分散液を仮支持体表面に塗布する塗布工程と、前記刺激応答性高分子ゲルを沈降させて前記刺激応答性高分子ゲルを１層に配列する配列工程と、前記保持材前駆体を硬化させて保持材を形成する保持材形成工程と、前記仮支持体を取り除く剥離工程とを有することを特徴とする調光素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調光素子及び調光素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ｐＨ変化、イオン強度変化、化学物質の吸脱着、溶媒組成変化、あるいは熱、光、電気刺激等の付与によって可逆的に体積変化（膨潤・収縮）を起こす高分子ゲル材料（刺激応答性高分子ゲル）を利用して、光の透過量や散乱性を制御することで調光・発色を行う技術が知られている。
【０００３】
例えば、色素を含まない光の透過量や散乱性を制御する技術としては、温度変化によって液体を吸脱する高分子ゲルの膨潤・収縮による溶媒との屈折率差を変化させることによる光散乱性を制御して表示を行う素子が提案されている（例えば、特許文献１又は２参照。）。
また、電気刺激によって液体を吸収・放出する高分子ゲルの光散乱性の変化によって表示を行う素子が提案されている（例えば、特許文献３参照。）。また、含有される導電性高分子のイオンドープ・脱ドープによるｐＨ変化によって、高分子ゲルの光散乱性を変化させて表示を行う素子が提案されている（例えば、特許文献４参照。）。さらに、電場の作用で液体を吸収・放出する高分子ゲルの膨潤・収縮により、光を遮光・反射・散乱あるいは透過状態を制御して、白濁・透明の表示を行う素子が提案されている（例えば、特許文献５参照。）。
【０００４】
一方、色素を含む発色状態を制御する技術としては、電場の作用で液体を吸脱する高分子ゲルと顔料を液体中に分散した着色液体とを組み合わせた組成物からなる調光素子が提案され、高分子ゲルの形状の変化によって着色液体を移動させて表示を行う技術が開示されている（例えば、特許文献６参照。）。また、着色した高分子ゲルを用いてその膨潤時に光学濃度が低下し、高分子ゲルの収縮時には着色することを用いた素子が提案されている（例えば、特許文献７又は８参照。）。また、染料を結合した高分子ゲルを用いて、その体積変化によって光学濃度を変化させて表示を行う素子が提案されている（例えば、特許文献９参照。）。更には、顔料微粒子又は着色微粒子の表面に吸着させた高分子ゲルの形状変化を利用して、高分子ゲルの膨潤時にほぼ白色表示とし、高分子ゲルの収縮時には顔料微粒子又は着色微粒子の色を表示することによって高分子ゲルの体積変化によって色相を変化させる素子が提案されている（例えば、特許文献１０参照。）。
【０００５】
また本発明者らは、コントラストの優れた発色材料として、新規な発色材料の提案を行っている（例えば、特許文献１１参照。）。この発色材料は、刺激の付与による液体の吸収・放出により膨潤・収縮する高分子ゲル中に、飽和吸収濃度以上の顔料を含有してなる組成物及び発色材料であり、該高分子ゲルが収縮した時には、顔料の局所的な凝集により光吸収効率が低下し組成物全体として光透過性となる。一方、前記高分子ゲルが膨潤した時には、顔料が組成物全体に拡散することで光吸収効率が向上し、該組成物は発色状態となる。
【０００６】
また本発明者らは、刺激の付与による液体の吸収・放出により膨潤・収縮する高分子ゲル中に、飽和散乱濃度以上の光散乱部材を含有してなる組成物及び調光材料に関する提案を行っている（例えば、特許文献１２参照。）。この調光材料は、該高分子ゲルが収縮した時には、光散乱部材の局所的な凝集により光散乱効率が低下し組成物全体として光透過性となる。一方、前記高分子ゲルが膨潤した時には、光散乱部材が組成物全体に拡散することで光散乱効率が向上し、該組成物は白濁状態となる。
【０００７】
さらに本発明者らは、刺激応答性高分子ゲルを基板上に固定した調光素子を提案している（例えば、特許文献１３参照。）。この構成では基板上に刺激応答性高分子ゲルを高い占有面積をもつように１粒子層で固定したものに対向基板を設けてさらに刺激応答性高分子ゲルが吸収・放出する液体を前記基板間に封入した構成となっている。これにより、膨潤時の発色特性あるいは光散乱特性に優れ、良好なコントラスト比をもつ調光素子が作成できる。
【０００８】
加えて本発明者らは刺激応答性高分子ゲルを隔離部材中に分散した高分子ゲル組成物及びそれを用いた調光素子を提案している（例えば、特許文献１４参照。）。刺激応答性高分子ゲルを隔離部材中に固定することによって、刺激応答性高分子ゲルの膨潤収縮に伴う凝集を回避することができ、繰り返し特性に優れた調光素子を提供できる。また、隔離部材と刺激応答性高分子ゲルの屈折率差を小さくすること（例えば、特許文献１５参照。）や、刺激応答性高分子ゲルが吸収・放出する液体を固定用の保持材中に含有させること（例えば、特許文献１６参照。）によって、透明性に優れた調光素子を提供できることも提案している。
【０００９】
しかしながら、基板上に刺激応答性高分子ゲルを固定したものに対向基板を設けてさらに刺激応答性高分子ゲルが吸収・放出する液体を前記基板間に封入した構成で、調光ガラスやディスプレイなどとして使用した場合には、素子が破損した場合に内部の液体が周囲に飛散して、人の皮膚や目にかかってしまう可能性があるなど、安全性の面で問題があった。また、面積が大きくなると液体の自重によって基板が変形してしまい、内部に気泡が発生してしまうなどの場合があり大面積化が困難であった。
【００１０】
また、刺激応答性高分子ゲルを隔離部材や保持材中に分散した調光素子を用いれば素子が破壊された際の内部液体の飛散を防ぐことができ、また大面積化に伴う素子の変形を防ぐこともできるが、刺激応答性高分子ゲルを均一に分散するためには隔離部材や保持材の前駆体溶液が高粘度であることが必要であり、使用できる溶液の制限が大きかった。また、刺激応答性高分子ゲルが隔離部材や保持材中に分散されているため、素子の厚みムラによってセルの光学濃度にムラが生じてしまう場合があった。さらに、この構成では刺激応答性高分子ゲルが多層に積層してしまうため、消色時の透過率が低くなってしまう場合があった。
【特許文献１】特開昭６１−１５１６２１号公報
【特許文献２】特開昭６２−９２５号公報等
【特許文献３】特開平４−１３４３２５号公報
【特許文献４】特公平７−９５１７２号公報
【特許文献５】特開平５−１８８３５４号公報
【特許文献６】特開昭６１−１４９９２６号公報
【特許文献７】特開昭６１−１５１６２５号公報
【特許文献８】特開昭６２−９２７号公報
【特許文献９】特開平４−２７４４８０号公報
【特許文献１０】特開平９−１６００８１号公報
【特許文献１１】特開平１１−２３６５５９号公報
【特許文献１２】特開２０００−２３１１２７号公報
【特許文献１３】特開２００１−３５０１６３号公報
【特許文献１４】特開平１１−２２８８５０号公報
【特許文献１５】特開２００２−１０５３４４号公報
【特許文献１６】特開２００２−１０５３２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、前記従来における問題を解決し、以下の目的を達成することを課題する。即ち、本発明は、膨潤・収縮を繰り返す刺激応答性高分子ゲルを用い、大面積化に伴う変形がなく、さらに濃度ムラの少ない調光特性に優れた安全性の高い調光素子およびその製造方法を提供することを目的する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
即ち、本発明は、
＜１＞  保持材と、前記保持材に保持される液体と、前記保持材に保持される、外部刺激によって前記液体を吸脱して体積変化する刺激応答性高分子ゲルとを含有する高分子ゲル組成物層を備える調光素子であって、前記保持材中に前記刺激応答性高分子ゲルが１層に配列されていることを特徴とする調光素子である。
【００１３】
＜２＞  前記高分子ゲル組成物層は、基板表面に設けられていることを特徴とする＜１＞に記載の調光素子である。
【００１４】
＜３＞  前記高分子ゲル組成物層は、一対の基板間に挟持されていることを特徴とする＜１＞に記載の調光素子である。
【００１５】
＜４＞  前記刺激応答性高分子ゲルは、基板表面に当接して配置されていることを特徴とする＜２＞又は＜３＞に記載の調光素子である。
【００１６】
＜５＞  前記刺激応答性高分子ゲルは、前記基板表面に固定されていることを特徴とする＜４＞に記載の調光素子である。
【００１７】
＜６＞  さらに、刺激付与手段を備えることを特徴とする＜１＞乃至＜５＞のいずれか１つに記載の調光素子である。
【００１８】
＜７＞  前記刺激応答性高分子ゲルは、調光用材料を含むことを特徴とする＜１＞乃至＜６＞のいずれか１つに記載の調光素子である。
【００１９】
＜８＞  前記外部刺激は、熱であることを特徴とする＜１＞乃至＜７＞のいずれか１つに記載の調光素子である。
【００２０】
＜９＞  前記外部刺激は、電気であることを特徴とする＜１＞乃至＜７＞のいずれか１つに記載の調光素子である。
【００２１】
＜１０＞  前記保持材は、硬化性樹脂の硬化物であることを特徴とする＜１＞乃至＜９＞のいずれか１つに記載の調光素子である。
【００２２】
＜１１＞  前記硬化性樹脂は、熱硬化性樹脂であることを特徴とする＜１０＞に記載の調光素子である。
【００２３】
＜１２＞  前記硬化性樹脂は、放射線硬化性樹脂であることを特徴とする＜１０＞に記載の調光素子である。
【００２４】
＜１３＞  前記硬化性樹脂は、紫外線硬化性樹脂であることを特徴とする＜１０＞に記載の調光素子である。
【００２５】
＜１４＞  前記硬化性樹脂は水溶性高分子化合物であることを特徴とする＜１０＞乃至＜１３＞のいずれか１つに記載の調光素子である。
【００２６】
＜１５＞  前記硬化性樹脂の硬化物は、流動しないゲル状態であることを特徴とする＜１０＞乃至＜１４＞のいずれか１つに記載の調光素子である。
＜１６＞  前記保持材は、高分子化合物であり、前記高分子化合物と前記液体との混合物の粘度が２０℃において１０００ｍＰａ・ｓ以上であることを特徴とする＜３＞乃至＜９＞のいずれか１つに記載の調光素子である。
【００２７】
＜１７＞  刺激応答性高分子ゲルと保持材前駆体とを含む分散液を仮支持体表面に塗布する塗布工程と、前記刺激応答性高分子ゲルを沈降させて前記刺激応答性高分子ゲルを１層に配列する配列工程と、前記保持材前駆体を硬化させて保持材を形成する保持材形成工程と、前記仮支持体を取り除く剥離工程とを有することを特徴とする調光素子の製造方法である。
【００２８】
＜１８＞  少なくとも、基板表面に刺激応答性高分子ゲルを配列する配列工程と、前記刺激応答性高分子ゲルが配列された前記基板表面に保持材前駆体を塗布して硬化させ、保持材を形成する保持材形成工程とを有することを特徴とする調光素子の製造方法である。
【００２９】
＜１９＞  少なくとも、一の基板表面に刺激応答性高分子ゲルを固定する固定工程と、前記一の基板と他の基板とを、前記一の基板の刺激応答性ゲルが固定された表面が他の基板と向かい合うように一定の間隔で対向させ、基板の周囲を封止することによりセルを作製するセル作製工程と、前記セルに保持材前駆体を注入する注入工程と、前記保持材前駆体を硬化させて保持材を形成す保持材形成工程とを有することを特徴とする調光素子の製造方法である。
【００３０】
＜２０＞  少なくとも、一の基板表面に刺激応答性高分子ゲルを固定する固定工程と、少なくとも一方の基板表面に保持材前駆体を塗布する塗布工程と、前記刺激応答性高分子ゲルの固定された基板表面と前記保持材前駆体の塗布された基板表面とが内側になるように一対の基板を対向配置する基板配置工程と、前記保持材前駆体を硬化させて保持材を形成する保持材形成工程と、基板の周囲を封止する基板封止工程とを有することを特徴とする調光素子の製造方法である。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、大面積化に伴う変形がなく、濃度ムラが少なく、調光特性に優れた安全性の高い調光素子を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の調光素子及びその製造方法について詳細に説明する。
−調光素子−
本発明の調光素子を、図面を用いて説明する。
図１は、本発明の調光素子の一例を示す概略構成図である。調光素子１０は、保持材２と、保持材２に保持される不図示の液体と、保持材２に保持される、外部刺激によって前記液体を吸脱して体積変化する刺激応答性高分子ゲル１とを含有する高分子ゲル組成物層を備え、保持材２中に刺激応答性高分子ゲル１が１層に配列されている。
【００３３】
本発明において、刺激応答性高分子ゲルが１層に配列されているとは、液体を吸収して膨潤状態の刺激応答性高分子ゲルが、図１のごとく調光素子の断面において１列に配列されている状態をいう。
【００３４】
図２は、本発明の調光素子の他の一例を示す概略構成図である。調光素子２０は、基板３と、基板３表面に設けられた、保持材２と、保持材２に保持される不図示の液体と、保持材２に保持される、外部刺激によって前記液体を吸脱して体積変化する刺激応答性高分子ゲル１とを含有する高分子ゲル組成物層とを備え、刺激応答性高分子ゲル１は１層に配列されている。
調光素子２０において、刺激応答性高分子ゲル１は、図２のように、基板３の表面に当接して配置されていてもよい。刺激応答性高分子ゲル１が基板３表面に当接して配置されていることにより、刺激応答性高分子ゲル１の体積変化により、光を吸収または散乱する面積が変化し、それに応じて、調光素子全体の光透過性または散乱性が変化する。さらに、刺激応答性高分子ゲルが一層に配列されていることにより、刺激応答性高分子ゲルの積層や凝集を防ぎ、その体積変化に応じた、光学特性変化を最大限に引き出すことができる。
また、刺激応答性高分子ゲル１が基板３表面に当接して配置されている場合、刺激応答性高分子ゲル１は、基板３の表面に固定されていてもよい。これにより、製造工程において、例えば刺激応答性高分子ゲル１が複数層に積層した状態となった場合でも、基板に固定されていない刺激応答性高分子ゲルを液体等で洗浄することにより容易に取り除くことができ、信頼性の高い素子製造方法が提供できる。
【００３５】
図３は、本発明の調光素子の他の一例を示す概略構成図である。調光素子３０は、少なくとも一方が透明な一対の基板３、４と、基板３、４間に挟持された、保持材２と、保持材２に保持される不図示の液体と、保持材２に保持される、外部刺激によって前記液体を吸脱して体積変化する刺激応答性高分子ゲル１とを含有する高分子ゲル組成物層とを備え、刺激応答性高分子ゲル１は１層に配列されている。また、基板３、４の周囲は、接着剤、紫外線硬化樹脂又は熱硬化樹脂等の封止材５によって液体が蒸発しないように封止されている。
調光素子３０において、刺激応答性高分子ゲル１は、基板３又は４の表面に当接して配置されていてもよい。この場合、刺激応答性高分子ゲル１は、基板３又は４の表面に固定されていてもよい。刺激応答性高分子ゲル１が、基板３又は４の表面に当接して配置されていること及び固定されていることの効果は、前述のとおりである。
【００３６】
図４は、図３の調光素子に、さらに、刺激付与手段６、７を備えた調光素子３２を示す概略構成図である。図４では、刺激付与手段６、７は基板３、４の内側の面に設けられているが、外側に設けられていてもよい。また、刺激付与手段６、７は必須ではないが、調光素子の少なくとも片面に、また必要に応じて両面に設けられていることが好ましい。刺激応答性高分子ゲルは、刺激付与手段を具備した基板の表面に固定されていることが好ましい。これにより、人為的に刺激応答性高分子ゲルの体積変化を制御し、その調光特性を任意に変化させることができる。
【００３７】
次に本発明の調光素子の作用について図５を用いて説明する。図５は、本発明の調光素子の要部拡大断面図であり、図５中の符号は図１と同様である。本発明の調光素子は、刺激応答性高分子ゲル１に含まれた不図示の液体が、刺激によって吸収・放出され、刺激応答性高分子ゲル１が図５Ａのごとく膨潤し、あるいは図５Ｂのごとく収縮して、体積変化を引き起こすことができる。その結果、散乱や吸収等によって光の透過性等が変化する。
このとき、刺激応答性高分子ゲル１外に放出された液体が、刺激応答性高分子ゲル１と保持材２との間に存在する場合と、刺激応答性高分子ゲル１外に放出された液体が、保持材２に染み出す状態となり、刺激応答性高分子ゲル１と保持材２とが密着状態となる場合と、が考えられるが、前者の状態となる場合であっても、時間と共に後者の状態へと移行していくものと推定される。
本発明の調光素子においては、刺激応答性高分子ゲルが１層に配列されているため、調光素子の濃度ムラを起こしにくい。さらに、刺激応答性高分子ゲルの膨潤・収縮による透過率変化幅を大きくすることができる。
【００３８】
本発明の調光素子は、一つの調光素子を単独で使用してもよいし、複数の調光素子を積層して使用する態様であってもよい。複数の調光素子のそれぞれに各々色の異なる顔料（調光用材料）を含有した刺激応答性高分子ゲルを有する調光素子を用いることにより、積層型カラー表示素子に利用することが可能である。
【００３９】
また、刺激応答性高分子ゲル１に、飽和吸収濃度または飽和吸収散乱濃度以上の調光用材料を含有させた場合は、刺激応答性高分子ゲル１の体積変化に応じて光の吸収効率が変化し、光学濃度を変化させることができる。具体的には高分子ゲルの膨潤時には光学濃度が高くなり、収縮時には光学濃度が低くなる調光素子が作製できる。
【００４０】
＜刺激応答性高分子ゲル＞
次に、本発明において使用することができる刺激応答性高分子ゲルについて説明する。刺激応答性高分子ゲルは、ｐＨ変化、イオン濃度変化、化学物質の吸脱着、溶媒組成の変化、又は光、熱、電流もしくは電界の付与等、刺激の付与によって、液体を吸脱（吸収・放出）して体積変化（膨潤・収縮）するものである。
本発明において、刺激応答性高分子ゲルの体積変化は一方的なものでも可逆的なものであってもよいが、可逆的であるものが好ましい。以下に、本発明において使用することのできる刺激応答性高分子ゲルの具体例を示す。
【００４１】
ｐＨ変化によって刺激応答する高分子ゲルとしては、電解質系高分子ゲルが好ましく、その例としては、ポリ（メタ）アクリル酸の架橋物やその塩、（メタ）アクリル酸と（メタ）アクリルアミド、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸アルキルエステルなどとの共重合体の架橋物やその塩、ポリマレイン酸の架橋物やその塩、マレイン酸と（メタ）アクリルアミド、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸アルキルエステルなどとの共重合体の架橋物やその塩、ポリビニルスルホン酸の架橋物やビニルスルホン酸と（メタ）アクリルアミド、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸アルキルエステルなどとの共重合体の架橋物、ポリビニルベンゼンスルホン酸の架橋物やその塩、ビニルベンゼンスルホン酸と（メタ）アクリルアミド、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸アルキルエステルなどとの共重合体の架橋物やその塩、ポリアクリルアミドアルキルスルホン酸の架橋物やその塩、アクリルアミドアルキルスルホン酸と（メタ）アクリルアミド、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸アルキルエステルなどとの共重合体の架橋物やその塩、ポリジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミドの架橋物やその塩酸塩、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミドと（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリルアミド、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸アルキルエステルなどとの共重合体の架橋物やその４級化物や塩、ポリジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミドとポリビニルアルコールとの複合体の架橋物やその４級化物や塩、ポリビニルアルコールとポリ（メタ）アクリル酸との複合体の架橋物やその塩、カルボキシアルキルセルロース塩の架橋物、ポリ（メタ）アクリロニトリルの架橋物の部分加水分解物やその塩などが挙げられる。
【００４２】
ｐＨ変化は、液体の電気分解や添加される化合物の酸化還元反応などの電極反応、あるいは、導電性高分子の酸化還元反応、更には、ｐＨを変化させる化学物質の添加によるものであることが好ましい。
【００４３】
イオン濃度変化によって刺激応答する高分子ゲルとしては、前記したｐＨ変化による刺激応答性高分子ゲルと同様なイオン性高分子材料が使用できる。また、イオン濃度変化としては、塩等の添加、イオン交換性樹脂の使用などによるものが好ましい。
【００４４】
化学物質の吸脱着によって刺激応答する高分子ゲルとしては、強イオン性高分子ゲルが好ましく、その例として、ポリビニルスルホン酸の架橋物やビニルスルホン酸と（メタ）アクリルアミド、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸アルキルエステルなどとの共重合体の架橋物、ポリビニルベンゼンスルホン酸の架橋物やビニルベンゼンスルホン酸と（メタ）アクリルアミド、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸アルキルエステルなどとの共重合体の架橋物、ポリ（メタ）アクリルアミドアルキルスルホン酸の架橋物や（メタ）アクリルアミドアルキルスルホン酸と（メタ）アクリルアミド、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸アルキルエステルなどとの共重合体の架橋物などが挙げられる。
【００４５】
特に、ポリアクリルアミドアルキルスルホン酸系高分子が好ましく使用される。この場合、化学物質としては、界面活性剤、例えば、ｎ−ドデシルピリジニウムクロライドなどのアルキルピリジン塩、アルキルアンモニウム塩、フェニルアンモニウム塩、テトラフェニルホスフォニウムクロライドなどのホスホニウム塩などのカチオン性界面活性剤を使用することができる。
【００４６】
磁場の付与によって刺激応答する高分子ゲルとしては、強磁性体粒子や磁性流体を含有するポリビニルアルコールの架橋物等が挙げられるが、高分子ゲル自体は特に限定されるものではなく、高分子ゲルの範疇に含まれるものであればよい。
【００４７】
溶媒組成の変化によって刺激応答する高分子ゲルとしては、一般にほとんどの高分子ゲルが挙げられ、その高分子ゲルの良溶媒と貧溶媒とを利用することで膨潤、収縮を引き起こすことが可能である。
【００４８】
電流もしくは電界の付与によって、刺激応答する高分子ゲルとしては、カチオン性高分子ゲルと電子受容性化合物とのＣＴ錯体（電荷移動錯体）が好ましく、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミドなどアミノ置換（メタ）アクリルアミドの架橋物、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレートやジメチルアミノプロピルアクリレートなどの（メタ）アクリル酸アミノ置換アルキルエステルの架橋物、ポリスチレンの架橋物、ポリビニルピリジンの架橋物、ポリビニルカルバゾールの架橋物、ポリジメチルアミノスチレンの架橋物などが挙げられ、特に、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノプロピル（メタ）アクリレートなどのジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート系高分子は好ましい。これらは、ベンゾキノン、７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱ）、テトラシアノエチレン、クロラニル、トリニトロベンゼン、無水マレイン酸やヨウ素などの電子受容性化合物とを組み合わせて使用することができる。
【００４９】
光の付与によって刺激応答する高分子ゲルとしては、トリアリールメタン誘導体やスピロベンゾピラン誘導体などの光によってイオン解離する基を有する親水性高分子化合物の架橋物が好ましく、その例として、ビニル置換トリアリールメタンロイコ誘導体と（メタ）アクリルアミドとの共重合体の架橋物などが挙げられる。
【００５０】
熱応答性高分子ゲルとしては、ある温度以上で疎水性相互作用によって凝集し水溶液中から析出してくる性質を持つＬＣＳＴ（下限臨界共融温度）をもつ高分子の架橋体、およびＵＣＳＴ（上限臨界共融温度）をもつ高分子の架橋体や、互いに水素結合する２成分の高分子ゲルのＩＰＮ体（相互侵入網目構造体）、結晶性などの凝集性の側鎖を持つ高分子ゲルなどが好ましい。これらの中でも疎水性相互作用を利用したＬＣＳＴゲルは特に好ましい。ＬＣＳＴゲルは高温において収縮し、ＵＣＳＴゲルやＩＰＮゲル、結晶性ゲルでは、逆に高温で膨潤する特性をもっている。
【００５１】
前者の具体的な化合物としては、ポリＮ−イソプロピルアクリルアミドなどのＮ−アルキル置換（メタ）アクリルアミドの架橋体やＮ−アルキル置換（メタ）アクリルアミドと（メタ）アクリル酸およびその塩、または（メタ）アクリルアミド、または（メタ）アクリル酸アルキルエステルなどの２成分以上の共重合体の架橋体、ポリビニルメチルエーテルの架橋物、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのアルキル置換セルロース誘導体の架橋体などが挙げられる。これらの中でも、ポリＮ−イソプロピル（メタ）アクリルアミドは好ましい。一方、後者の化合物としては、ポリ（メタ）アクリルアミドの架橋体とポリ（メタ）アクリル酸の架橋体からなるＩＰＮ体およびその部分中和体（アクリル酸単位を部分的に塩化したもの）、ポリ（メタ）アクリルアミドを主成分とする共重合体の架橋体とポリ（メタ）アクリル酸の架橋体からなるＩＰＮ体およびその部分中和体などが挙げられる。より好ましくは、ポリＮ−アルキル置換アルキルアミドの架橋体、ポリ（メタ）アクリルアミドの架橋体とポリ（メタ）アクリル酸の架橋体とのＩＰＮ体およびその部分中和体などが挙げられる。
【００５２】
また、結晶性ゲルとしては、オクチル基、デシル基、ラウリル基、ステアリル基等の長鎖アルキル基を有する（メタ）アクリル酸エステルと（メタ）アクリル酸との共重合体の架橋体やその塩があげられる。この熱応答性高分子ゲルの体積変化を示す温度（相転移温度）は、高分子ゲルの構造、組成により種々の設計が可能である。なお、好ましい相転移温度は溶媒の沸点や凝固点内であることが好ましく、−３０−３００℃の範囲から選択され、さらに好ましくは−１０−１５０℃の範囲であり、特に好ましくは０℃〜６０℃の範囲である。
【００５３】
刺激応答性高分子ゲルとしては上記例示した具体例の他に、温度変化に応じて複数の相転移点を示すゲルも好適に使用することができる。具体的に例示すると、ポリＮ−イソプロピル（メタ）アクリルアミドなどのポリアルキル置換（メタ）アクリルアミドの架橋体とポリ（メタ）アクリル酸の架橋体とのＩＰＮ体などがあげられる。これらのゲルは、温度上昇に伴い膨潤−収縮−膨潤という２つの相転移点を示すことが知られている。
【００５４】
また熱応答性高分子ゲルの体積変化量を増大させる目的でイオン性官能基を高分子ゲル中に含有させることも好ましく実施できる。イオン性官能基としてはカルボン酸、スルホン酸、アンモニウム基、りん酸基などがあげられる。イオン性官能基は高分子ゲルを調製する際にこれら官能基をもつモノマーを共重合する、合成後の刺激応答性高分子ゲルにモノマーを含浸させて重合しＩＰＮ（相互侵入網目構造体）体とする、前記刺激応答性高分子ゲル中の官能基を部分的に加水分解や酸化反応などの化学反応によって変換するなどの方法で含有させることができる。
【００５５】
本発明の刺激応答性高分子ゲルの体積変化量は特に限定されないが、高いほど好ましく、膨潤時および収縮時の体積比が３以上、特に５以上のものが好ましい。また、本発明の刺激応答性高分子ゲルの体積変化は、一方的であるものでも可逆的であるものでもよいが、調光素子として利用する場合は、可逆的なものであることが好ましい。また、刺激応答性高分子ゲルの膨潤時の液体の吸収量は（液体の質量／乾燥時の刺激応答性高分子ゲルの質量）＝５〜５００の間が好ましい。５以上であれば刺激応答性高分子ゲルの体積変化を十分取ることができ、５００以下であれば高分子ゲルの強度を十分確保できる。また、後述する調光用材料を含有させる場合に刺激応答性高分子ゲル内部の調光用材料濃度を十分なものとすることができ、十分な調光特性を得ることができる。
【００５６】
刺激応答性高分子ゲル中にはその特性を損なわない範囲で紫外線吸収剤、光安定剤等、種々の安定剤を共重合あるいは結合させることが可能である。例えば、ヒンダードアミン系やヒンダードフェノール系の化合物や光安定化機能を持つ化合物などを共重合あるいは結合することが好ましく実施できる。これらの化合物の共重合量あるいは結合量は高分子ゲルに対して０．０１質量％〜５質量％の範囲が好ましい。
【００５７】
本発明において用いられる刺激応答性高分子ゲルは、膨潤状態で平均粒径が好ましくは０．０１μｍ〜５ｍｍの範囲、さらに好ましくは、０．１μｍ〜１ｍｍの範囲、特に好ましくは５μｍ〜１００μｍの粒子であることが好ましい。平均粒子径が０．０１μｍ以上であれば、十分な光学的な特性を得ることができ、凝集等を起こしにくくなり、使用する場合にその取り扱いが容易となる。一方、５ｍｍ以下であれば、応答速度が速くなる、素子の粒状感が向上するなどの効果が生じる。
【００５８】
これらの刺激応答性高分子ゲルの粒子は、高分子ゲルを物理的粉砕法等で粒子化する方法、架橋前の高分子を化学的粉砕法等によって粒子化した後に架橋して高分子ゲル粒子を得る方法、あるいは乳化重合法、懸濁重合法、分散重合法などの粒子化重合法などの一般的な粒子化方法によって製造することができる。また、架橋前の高分子をノズル口金等によって押し出して繊維化し、これを架橋した後に粉砕する方法、あるいは前記繊維を粉砕して粒子化した後に架橋する方法によって刺激応答性高分子ゲル粒子を製造することも可能である。
【００５９】
調光素子としての使用に際しては、これらの刺激応答性高分子ゲルに顔料や染料などの色材あるいは光散乱材料などの調光用材料を添加することが好ましい。添加する調光用材料としては、染料、顔料や光散乱材などが挙げられる。また調光用材料は刺激応答性高分子ゲルに物理的あるいは化学的に固定化されることが好ましい。
【００６０】
このような調光用材料の添加量としては、高分子ゲルの乾燥時又は収縮時に、飽和吸収濃度あるいは飽和散乱濃度以上となる量を添加することが好ましい。ここで、飽和吸収（あるいは散乱）濃度以上とは、特定の光路長のもとにおける調光用材料濃度と光吸収量の関係が１次直線の関係から大きく外れる領域のことを示す。刺激応答性高分子ゲルに、このような濃度の調光用材料を添加することによって、刺激応答性高分子ゲルの膨潤・収縮により光学濃度又は散乱を変化させることができる。
【００６１】
飽和吸収濃度あるいは飽和散乱濃度以上となる調光用材料の濃度は、一般に３質量％以上であり、３質量％〜９５質量％の範囲を刺激応答性高分子ゲルに添加することが好ましく、より好ましくは５質量％〜８０質量％の範囲である。３質量％以上であれば、調光用材料を添加した効果を十分に得られ、９５質量％以下であれば、刺激応答性高分子ゲルの特性が優れたものとなる。
【００６２】
染料の好適な具体例としては、例えば、黒色のニグロシン系染料や赤、緑、青、シアン、マゼンタ、イエローなどのカラー染料であるアゾ染料、アントラキノン系染料、インジゴ系染料、フタロシアニン系染料、カルボニウム染料、キノンイミン染料、メチン染料、キノリン染料、ニトロ染料、ベンゾキノン染料、ナフトキノン染料、ナフタルイミド染料、ベリノン染料などが挙げられ、特に光吸収係数が高いものが望ましい。例えば、Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１、８、１１、１２、２４、２６、２７、２８、３３、３９、４４、５０、５８、８５、８６、８７、８８、８９、９８、１５７、Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー１、３、７、１１、１７、１９、２３、２５、２９、３８、４４、７９、１２７、１４４、２４５、Ｃ．Ｉ．ベイシックイエロー１、２、１１、３４、Ｃ．Ｉ．フードイエロー４、Ｃ．Ｉ．リアクティブイエロー３７、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー６、９、１７、３１、３５、１００、１０２、１０３、１０５、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド１、２、４、９、１１、１３、１７、２０、２３、２４、２８、３１、３３、３７、３９、４４、４６、６２、６３、７５、７９、８０、８１、８３、８４、８９、９５、９９、１１３、１９７、２０１、２１８、２２０、２２４、２２５、２２６、２２７、２２８、２２９、２３０、２３１、Ｃ．Ｉ．、
【００６３】
アシッドレッド１、６、８、９、１３、１４、１８、２６、２７、３５、３７、４２、５２、８２、８５、８７、８９、９２、９７、１０６、１１１、１１４、１１５、１１８、１３４、１５８、１８６、２４９、２５４、２８９、Ｃ．Ｉ．ベイシックレッド１、２、９、１２、１４、１７、１８、３７、Ｃ．Ｉ．フードレッド１４、Ｃ．Ｉ．リアクティブレッド２３、１８０、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド５、１６、１７、１８、１９、２２、２３、１４３、１４５、１４６、１４９、１５０、１５１、１５７、１５８、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１、２、６、１５、２２、２５、４１、７１、７６、７８、８６、８７、９０、９８、１６３、１６５、１９９、２０２、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー１、７、９、２２、２３、２５、２９、４０、４１、４３、４５、７８、８０、８２、９２、９３、１２７、２４９、Ｃ．Ｉ．ベイシックブルー１、３、５、７、９、２２、２４、２５、２６、２８、２９、Ｃ．Ｉ．フードブルー２、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー２２、６３、７８、８３〜８６、１９１、１９４、１９５、１０４、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック２、７、１９、２２、２４、３２、３８、５１、５６、６３、７１、７４、７５、７７、１０８、１５４、１６８、１７１、Ｃ．Ｉ．アシッドブラック１、２、７、２４、２６、２９、３１、４４、４８、５０、５２、９４、Ｃ．Ｉ．ベイシックブラック２、８、Ｃ．Ｉ．フードブラック１、２、Ｃ．Ｉ．リアクティブブラック３１、Ｃ．Ｉ．フードバイオレット２、Ｃ．Ｉ．ソルベントバイオレット３１、３３、３７、Ｃ．Ｉ．ソルベントグリーン２４、２５、Ｃ．Ｉ．ソルベントブラウン３、９等が挙げられる。これらの染料は、単独で使用してもよく、さもなければ所望とする色を得るために混合して使用してもよい。
【００６４】
また、一般的な顔料の具体例としては、黒色顔料である各種カーボンブラック（チャネルブラック、ファーネスブラック等）やチタンブラック、白色顔料である酸化チタンなどの金属酸化物やカラー顔料である。カラー顔料としては例えば、ベンジジン系のイエロー顔料、ローダミン系のマゼンタ顔料、フタロシアニン系のシアン顔料、あるいはこの他にもアントラキノン系、アゾ系、アゾ金属錯体、フタロシアニン系、キナクリドン系、ペリレン系、インジゴ系、イソインドリノン系、キナクリドン系、アリルアミド系などの各種カラー顔料を挙げることができる。
【００６５】
顔料のより具体的な例として、酸化亜鉛、塩基性炭酸鉛、塩基性硫酸鉛、硫酸鉛、リトボン、白雲母、硫化亜鉛、酸化チタン、酸化アンチモン、鉛白、酸化ジルコニウム、アルミナ、マイカナイト、マイカレックス、石英、炭酸カルシウム、石膏、クレー、シリカ、ケイ酸、珪素土、タルク、塩基性炭酸マグネシウム、アルミナホワイト、グロスホワイト、サチン白等の無機酸化物等の白色顔料や、亜鉛、アルメル、アンチモン、アルミニウム、アルミニウム合金、イリジウム、インジウム、オスミウム、クロム、クロメル、コバルト、ジルコニウム、ステンレス鋼、金、銀、洋銀、銅、青銅、すず、タングステン、タングステン鋼、鉄、鉛、ニッケル、ニッケル合金、ニッケリン、白金、白金ロジウム、タンタル、ジュラルミン、ニクロム、チタン、クルップ・オーステナイト鋼、コンスタンタン、真鍮、白金イリジウム、パラジウム、パラジウム合金、モリブデン、モリブデン鋼、マンガン、マンガン合金、ロジウム、ロジウム金などの金属材料や、フェノール樹脂、フラン樹脂、キシレン・ホルムアルデヒド樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、アニリン樹脂、アルキド樹脂、不飽和ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ−ｐ−キシリレン、ポリ酢酸ビニル、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、フッ素系プラスチック、ポリアクリロニトリル、ポリビニルエーテル、ポリビニルケトン、ポリエーテル、ポリカーボネート、熱可塑性ポリエステル、ポリアミド、ジエン系プラスチック、ポリウレタン系プラスチック、ポリフェニレン、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、芳香族ヘテロ環ポリマー、シリコーン、天然ゴム系プラスチック、セルロース系プラスチック等の高分子材料で構成された顔料等が挙げられる。
【００６６】
また、カラー顔料であるイエロー系顔料のより具体的な例としては、縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アントラキノン化合物、アゾ金属錯体、メチン化合物、アリルアミド化合物に代表される化合物が用いられる。より詳細には、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、１３、１４、１５、１７、６２、７４、８３、９３、９４、９５、１０９、１１０、１１１、１２８、１２９、１４７、１６８等が好適に用いられる。
【００６７】
マゼンタ系顔料のより具体的な例としては、縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アントラキノン、キナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物、ペリレン化合物が用いられる。より詳細には、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２、３、５、６、７、２３、４８；２、４８；３、４８；４、５７；１、８１；１、１４４、１４６、１６６、１６９、１７７、１８４、１８５、２０２、２０６、２２０、２２１、２５４が特に好ましい。
【００６８】
シアン系顔料のより具体的な例としては、銅フタロシアニン化合物及びその誘導体、アントラキノン化合物、塩基染料レーキ化合物等が利用できる。具体的には、例えば顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、７、１５、１５：１、１５：２、１５；３、１５：４、６０、６２、６６等が特に好適に利用できる。
【００６９】
使用する顔料の粒子径としては、１次粒子の体積平均粒子径で０．００１μｍ〜１μｍのものが好ましく、特に、０．０１μｍ〜０．５μｍのものが好ましい。これは粒子径が０．００１μｍ以上では高分子ゲルからの流出が起こりにくく、また、１μｍ以下であれば発色特性や光散乱特性優れるためである。
【００７０】
光散乱材料の好適な無機材料の具体例として、酸化亜鉛、塩基性炭酸鉛、塩基性硫酸鉛、硫酸鉛、リトボン、白雲母、硫化亜鉛、酸化チタン、酸化アンチモン、鉛白、酸化ジルコニウム、アルミナ、マイカナイト、マイカレックス、石英、炭酸カルシウム、石膏、クレー、シリカ、ケイ酸、珪素土、タルク、塩基性炭酸マグネシウム、アルミナホワイト、グロスホワイト、サチン白等の無機酸化物や、亜鉛、アルメル、アンチモン、アルミニウム、アルミニウム合金、イリジウム、インジウム、オスミウム、クロム、クロメル、コバルト、ジルコニウム、ステンレス鋼、金、銀、洋銀、銅、青銅、すず、タングステン、タングステン鋼、鉄、鉛、ニッケル、ニッケル合金、ニッケリン、白金、白金ロジウム、タンタル、ジュラルミン、ニクロム、チタン、クルップ・オーステナイト鋼、コンスタンタン、真鍮、白金イリジウム、パラジウム、パラジウム合金、モリブデン、モリブデン鋼、マンガン、マンガン合金、ロジウム、ロジウム金などの金属材料、ＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）等の無機導電性材料などが挙げられる。特に雲母やアルミニウムおよびその類縁体は塗装膜とする際に好適に使用できる。
【００７１】
また、光散乱材料の好適な有機材料の具体例として、フェノール樹脂、フラン樹脂、キシレン・ホルムアルデヒド樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、アニリン樹脂、アルキド樹脂、不飽和ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ‐ｐ−キシリレン、ポリ酢酸ビニル、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、フッ素系プラスチック、ポリアクリロニトリル、ポリビニルエーテル、ポリビニルケトン、ポリエーテル、ポリカーボネート、熱可塑性ポリエステル、ポリアミド、ジエン系プラスチック、ポリウレタン系プラスチック、ポリフェニレン、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、芳香族ヘテロ環ポリマー、シリコーン、天然ゴム系プラスチック、セルロース系プラスチック等やこれら２種類以上の高分子材料の混合材料（ポリマーブレンド）などの高分子材料が挙げられる。
【００７２】
これらの調光用材料として、高分子ゲルに共有結合するための付加反応性基や重合性基を有する調光用材料や、高分子ゲルとイオン結合などの相互作用する基を有する調光用材料などの各種の化学修飾した調光用材料を用いることも好ましい。
【００７３】
また、前記したように顔料や光散乱材は高分子ゲル中に含有され、高分子ゲルから流出しないことが必要である。そのためには高分子ゲルの架橋密度を最適化して顔料や光散乱材を高分子網目中に物理的に閉じ込めること、高分子ゲルとの電気的、イオン的、その他物理的な相互作用が高い顔料や光散乱材を用いること、表面を化学修飾した顔料や光散乱材を用いることなどが好ましい。例えば、表面を化学修飾した顔料や光散乱材としては、表面にビニル基などの不飽和基や不対電子（ラジカル）などの高分子ゲルと化学結合する基を導入したものや、高分子材料をグラフト結合したものなどが挙げられる。
【００７４】
このような調光用材料を含む高分子ゲルは、架橋前の高分子に調光用材料を均一に分散、混合した後に架橋する方法や重合時に高分子前駆体モノマー組成物に調光用材料を添加して重合する方法によって製造することができる。重合時において顔料や光散乱材を添加する場合には前記したように重合性基や不対電子（ラジカル）をもつ顔料や光散乱材を使用し、高分子ゲルに化学結合することも好ましく実施される。
【００７５】
また、調光用材料は本発色材料中に極力均一に分散されていることが好ましい。特に、高分子への分散に際して、機械的混練法、攪拌法やあるいは分散剤などを利用して均一に分散させることが望ましい。なお調光用材料を含有した高分子ゲルの粒子は前述した高分子ゲルの粒子と同様の方法によって合成することができる。
【００７６】
＜液体＞
刺激応答性高分子ゲルが吸収・放出する液体としては水や各種有機溶剤およびこれらの２種以上の混合物を用いることができる。
本発明で使用可能な吸脱液体として好ましいものを例示すれば、水、電解質水溶液、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコールなどのアルコール類；アセトンやメチルエチルケトンなどのケトン類；エーテル類；エステル類；等の他、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホオキシド、アセトニトリル、プロピレンカーボネート、脂肪族あるいは芳香族系有機溶媒などや、それらの混合物が挙げられる。これらの中でも、安全性の観点から水、アルコール類が好ましい。
【００７７】
また、液体には分散安定剤、酸化防止剤や紫外線吸収剤などの安定剤、抗菌剤、防腐剤などを添加してもよい。また刺激応答性高分子ゲルの体積変化特性を変化させるための材料を溶解することもできる。さらに、種々顔料や白色顔料や染料などの色素を添加することもできる。
【００７８】
刺激応答性高分子ゲルと液体との混合比は、質量比で１／２０００〜１／５（高分子ゲル／液体）の範囲とすることが好ましく、１／３００〜１／１５がさらに好ましい。質量比が１／２０００以下であれば、組成物の機械的強度などの物性が優れたものとなり、１／５以上であれば、刺激応答による体積変化量や応答速度が向上する
【００７９】
さらにこれら液体の沸点は、好ましくは８０℃以上、さらに好ましくは１００℃以上であり、特に好ましくは１５０℃以上である。沸点が低い場合には調光素子内部から液体が徐々に蒸発して刺激応答性高分子ゲルの体積変化が鈍くなるおそれや、調光素子中に気泡が生じ、その外観を損なうおそれがある。そのため、高沸点の溶剤や、不揮発性の化合物を溶解し、モル沸点上昇を利用して沸点を高めることも好ましく実施される。
【００８０】
＜基板＞
本発明の調光素子に用いられる基板としては、ポリエステル、ポリイミド、ポリオレフィン、ポリ（メタ）アクリル酸メチル等のアクリル樹脂、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ナイロン、ポリ塩化ビニル等のフィルムや板状基板、ガラス基板、金属、セラミックス等が使用可能である。前記基板の厚みは１０μｍ〜２ｍｍが好ましいが、この大きさは目的によって種々選択可能で、特に限定はされない。高分子ゲル組成物層が一対の基板で挟持されている態様の調光素子にあっては、基板の少なくとも一方は、透明であることが必要である。
【００８１】
＜保持材＞
本発明の調光素子においては、刺激応答性高分子ゲルが吸収・放出可能な液体は、保持材中に保持されていることを特徴とする。本発明において保持材とは、前記液体の流動性を小さくする機能を有する材料をいう。保持材を用いることによって、調光素子が破損した場合でも内部の液体が飛散せず安全性を高めることができる。また、調光素子の面積が大きくなった場合でも液体の重量による基板の変形の起こらない調光素子を作製することができる。以下、保持材について説明する。
【００８２】
本発明における保持材としては、高分子が三次元的に架橋されてなる硬化性樹脂の硬化物、あるいは高分子化合物などが好ましく使用できる。なお、本発明において保持材として硬化性樹脂の硬化物を用いる場合、硬化性樹脂とその硬化物とを区別するため、硬化性樹脂を保持材前駆体と、その硬化物を保持材と称することがある。
保持材として硬化性樹脂の硬化物を用いる場合には、硬化性樹脂を刺激応答性高分子ゲルが吸収・放出する液体に溶解させた硬化性樹脂溶液を調製し、刺激応答性高分子ゲルを固定した基板間に硬化性樹脂溶液を供給するか、または刺激応答性高分子ゲルを固定した基板表面に硬化性樹脂溶液を塗布した後に、適当な硬化手段を用いて硬化性樹脂を硬化し、流動しないゲル状態とすることが好ましい。
【００８３】
硬化性樹脂としては、紫外線硬化性樹脂、放射線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂などを好ましく使用することができる。硬化性樹脂の使用は、低粘度の液体状態で基板間に供給できるため、基材間の厚みが薄い場合でも容易に供給することができるので好ましい。
また、前記硬化性樹脂は水溶性高分子化合物であると、刺激応答性高分子ゲルの吸収・放出する液体として水を使用することができ、安全性の高い調光素子を提供できるため好ましい。
【００８４】
紫外線硬化性樹脂の具体例としてはアクリル系、ビニルエーテル系の光硬化性樹脂や高分子にラジカル反応性基を修飾したものと光ラジカル開始剤の組み合わせなど公知の紫外線硬化性樹脂で刺激応答性高分子ゲルが吸収・放出する液体を内部に含有できるものであればすべての紫外線硬化性樹脂を用いることができる。紫外線硬化性樹脂の好ましい具体例としては、ポリ（メタ）アクリル酸にラジカル反応性基を修飾した反応性高分子、ポリビニルアルコールにラジカル反応性基を修飾した反応性高分子、ポリアクリルアミドにラジカル反応性基を修飾した反応性高分子等が挙げられる。これらの反応性高分子は、光ラジカル開始剤等と併用される。
【００８５】
放射線硬化性樹脂の具体例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアクリレート、ポリアクリルアミド、ポリビニルクロライド、ポリアクリロニトリル、ポリ酢酸ビニル、ポリジメチルシロキサン、天然ゴム、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリイソブチレン、ポリα−メチルスチレン、ポリメタクリレート、ポリメタクリルアミド、ポリメタクリロニトリル、ポリビニリデンクロライド、ポリ塩化三フッ化エチレン、ポリ四フッ化エチレン、セルロースなど放射線照射によって高分子間に架橋構造を形成できる高分子で刺激応答性高分子ゲルが吸収・放出する液体を内部に含有できるものであればすべての放射線硬化樹脂を用いることができる。
放射線硬化性樹脂の好ましい具体例としては、ポリアクリルアミド、ポリメタクリレート、ポリビニルピロリドンなどがある。
【００８６】
熱硬化性樹脂の具体例としては、刺激応答性高分子ゲルが吸収・放出可能な液体を内部に含有できる公知の熱硬化性の樹脂ならばすべての熱硬化性樹脂を用いることができるが、例えば、ラジカル重合性モノマーとラジカル重合性の架橋剤、熱ラジカル開始剤の組み合わせや高分子化合物と高分子間に架橋構造を形成可能な架橋剤の組み合わせ、または熱により高分子間に物理架橋形成可能な高分子化合物などが挙げられる。熱により高分子間に物理架橋形成可能な高分子化合物のさらに具体的なものとしては、高温時に高分子間の架橋が切断されて溶液状態となり、冷却することによって高分子間に物理架橋が形成されてゲル状となる高分子化合物などが上げられる。
【００８７】
なお、前記した硬化性樹脂は、刺激応答性高分子ゲルの刺激応答性に影響を与えないことが好ましいが、調光特性に問題がない範囲ならば構わない。
【００８８】
また、保持材中に保持される刺激応答性ゲルに吸収・放出される液体と、乾燥状態の保持材との割合としては、［乾燥時保持材質量］／［液体質量＋乾燥時保持材質量］で０．３〜０．００２の範囲が好ましい。さらに好ましくは０．１〜０．００５の範囲であり、さらに好ましくは０．０３〜０．１５の範囲である。［乾燥時保持材質量］／［液体質量＋乾燥時保持材質量］が０．３以下であれば、刺激応答性高分子ゲルの体積変化特性が抑制されることがないため十分な調光性能を得ることができる。また、０．００２よりも大きいと、保持材の強度を十分確保することができる。
【００８９】
保持材として高分子化合物を使用する場合には、刺激応答性高分子ゲルが吸収・放出する液体と相溶しうる高分子化合物であればその種類に限定はない。高分子化合物と刺激応答性高分子ゲルが吸収・放出する液体との混合物の粘度は、２０℃において１０００ｍＰａ・ｓ以上であることが好ましく、３０００ｍＰａ・ｓ以上であることがさらに好ましく、特に１００００ｍＰａ・ｓ以上であることが好ましい。混合物の粘度が１０００ｍＰａ・ｓ以上であれば、その流動性が低くなり、調光素子が破損した場合に内部液体が飛散しにくく、安全性に優れる。また、調光素子を大面積化した場合に、基板の変形が起こりにくく、基板変形による調光素子の性能を損なう恐れがない。なお、前記混合物が刺激応答性高分子ゲルの応答性に影響を与えないことが好ましいが、調光特性に問題がない範囲ならば構わない。
本発明において前記混合物の粘度は、東機産業社製のコーンロータ型粘度計（ＴＶ２０Ｈ）を用い、標準のロータを用いて、ロータの回転速度を１.０ｒｐｍで測定したときの値を用いる。また、保持材が完全に硬化してしまい流動性を示さず、粘度の測定が困難な場合には、調光素子作成とは別に、硬化前の溶液を内径１ｃｍの試験管の中に２ｍｌ程度注入し、硬化手段によって硬化させた後に、前記試験管を倒立させ、重力によって硬化後の樹脂（保持材）が落下してこないことにより保持材として十分な特性を有していることを確認した。
【００９０】
＜刺激付与手段＞
本発明の調光素子に用いられる刺激付与手段は、刺激応答性高分子ゲルに適した刺激を付与し得るものが選ばれる。従って、例えば電気応答性の高分子ゲルの場合は刺激付与手段として電極が用いられ、熱応答性の高分子ゲルの場合は発熱抵抗体が用いられる。本発明において好ましく用いられる刺激付与手段は、主に電気刺激を付与するための電極である。電極の構成は、単純マトリクス電極型あるいは画素別分割電極型のいずれも適用できる。
【００９１】
具体的には、電気刺激を付与する場合は、銅、アルミニウム、銀、金、ニッケル、プラチナ等に代表される金属膜からなる電極、酸化スズ−酸化インジウム（ＩＴＯ）に代表される金属酸化物、ポリピロール類、ポリチオフェン類、ポリアニリン類、ポリフェニレンビニレン類、ポリアセン類、ポリアセチレン類等に代表される導電性高分子からなる電極、高分子と前述の金属や金属酸化物の粒子との複合材料からなる電極等が好ましく用いられる。またこれらの電極構成は、単純マトリクス駆動用に配線されていてもよいが、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）素子あるいは、ＭＩＭ素子やバリスタ等の二端子素子等のスイッチング素子を設けることもできる。
【００９２】
また、刺激として熱を付与する場合には、前記電極とＮｉ−Ｃｒ化合物等に代表される金属、酸化タンタルやＩＴＯ等の金属酸化物、あるいはカーボン等の発熱抵抗体を組み合わせたものが好ましく用いられる。尚、上記以外にも、刺激付与手段として光や磁界、電磁場等を付与する層を設けることもできる。
【００９３】
＜封止材＞
封止材としては、調光素子からの液体の蒸発又は揮発を抑制する能力を有し、基板に対する接着性を有し、調光素子の特性に悪影響を与えず、実使用条件においてこれらの条件を長期間維持可能なものであれば、どのような材料を用いてもよい。また複数の封止材を組み合わせて構成することも可能である。
封止材及び封止方法は、調光素子の開口部面積の確保、工程簡略化による加工コスト等を考慮すると、１層の封止が好ましい。１層で封止を行うときの封止材として、末端に反応基を有するイソブチレンオリゴマーを主体とした熱硬化型弾性シーリング材や、アクリル系紫外線硬化樹脂等の使用が例示できる。また、２層で封止するときには、高分子ゲル組成物層と接触する１次封止にポリイソブチレン系シーラント等、２次封止としてアクリル樹脂等が例示できる。本発明における封止材及び封止方法は上記例示に限定されるものではなく、多種多様なものが選択でき、かつ、それらを組み合わせて使用してもよい。
【００９４】
＜スペーサー＞
高分子ゲル組成物層が一対の基板で挟持されている態様の調光素子には、基板間の間隔を一定に維持するためスペーサーを使用してもよい。この場合、調光素子の内部は、刺激応答性高分子ゲルや該刺激応答性高分子ゲル中に吸収可能な液体を挟持するために十分に均一な間隙が確保されていればよく、必要に応じて画像欠陥が生じないようにできるだけ少ない量のスペーサーを使用すればよい。
【００９５】
スペーサーによる基板間の間隔は１μｍ〜５ｍｍから選択され、１０μｍ〜１ｍｍの範囲がより好ましい。基板間の間隔が１μｍ以上であれば調光量を大きくすることができ、５ｍｍ以下であれば調光素子が重くなる等の問題を生じにくい。
スペーサーの形状は、安定して間隙を維持できるものであれば特に限定されないが、スペーサーは、例えば球、立方体、柱状のもの等の独立した形状のものが好ましく用いられる。また、連続した形状を有するスペーサーを使用することもできる。この場合スペーサーは、間隙を保持することと同時に、網目状にすることで高分子ゲル組成物層の内部をセグメント化する働きを持たせてもよい。そうすることにより、隣接画素の誤動作を抑制する効果が得られ、より表示画質が向上する。
【００９６】
スペーサーの連続した形状は、安定して間隙を維持できるものであれば特に限定されず、主に格子状、ハニカム状等の多角形を始めとして、様々な形状を適用することができる。尚、調光素子の内部をセグメント化する働きを持たせる場合、画素の形状や刺激付与手段の形状を考慮すると、中でも格子状が最も好ましい。これらのスペーサーは、刺激応答性高分子ゲル中に吸収可能な液体中で安定な材料であれば特に限定されず、例えば、樹脂、金属、金属酸化物、ガラス等が適用できる。
【００９７】
−調光素子の製造方法−
本発明の調光素子は、以下の製造方法を用いて作製することができる。但し、本発明の調光素子の製造方法は下記方法に限定されるものではない。
図１に示す態様の調光素子の製造方法としては、例えば、少なくとも、仮支持体表面に刺激応答性高分子ゲルを配列する配列工程と、前記刺激応答性高分子ゲルが配列された前記仮支持体表面に保持材前駆体を塗布して硬化させ、保持材を形成する保持材形成工程と、前記仮支持体を取り除く剥離工程とを有する方法が挙げられる。前記仮支持体としては、前述した基板を用いることができる。
【００９８】
図２に示す態様の調光素子の製造方法としては、例えば、少なくとも、基板表面に刺激応答性高分子ゲルを配列する配列工程と、前記刺激応答性高分子ゲルが配列された前記基板表面に保持材前駆体を塗布して硬化させ、保持材を形成する保持材形成工程とを有する方法が挙げられる。
【００９９】
図３に示す態様の調光素子の製造方法としては、例えば、少なくとも、一の基板表面に刺激応答性高分子ゲルを固定する固定工程と、前記一の基板と他の基板とを、前記一の基板の刺激応答性ゲルが固定された表面が他の基板と向かい合うように一定の間隔で対向させ、基板の周囲を封止することによりセルを作製するセル作製工程と、前記セルに保持材前駆体を注入する注入工程と、前記保持材前駆体を硬化させて保持材を形成す保持材形成工程とを有する方法が挙げられる。
【０１００】
また、図３に示す態様の調光素子の、その他の製造方法としては、少なくとも、一の基板表面に刺激応答性高分子ゲルを固定する固定工程と、少なくとも一方の基板表面に保持材前駆体を塗布する塗布工程と、前記刺激応答性高分子ゲルの固定された基板表面と前記保持材前駆体の塗布された基板表面とが内側になるように一対の基板を対向配置する基板配置工程と、前記保持材前駆体を硬化させて保持材を形成する保持材形成工程と、基板の周囲を封止する基板封止工程とを有する方法であってもよい。
【０１０１】
＜刺激応答性高分子ゲルの配列方法＞
本発明の調光素子においては、刺激応答性高分子ゲルが１層に配列されていることを特徴とする。以下に、その配列方法について説明する。一般に、刺激応答性高分子ゲルと保持材前駆体との間には密度差があるため、刺激応答性ゲルと保持材前駆体とを含有する分散液を一定時間放置すると、重力もしくは浮力により刺激応答性高分子ゲルが下方、または上方へ移動する。この性質を利用して、例えば、基板上もしくは基板間に刺激応答性高分子ゲルを含む保持材前駆体溶液を塗布もしくは挟持せしめ、一定時間放置することによって基板表面に刺激応答性高分子ゲルを１層で配列させることが可能になる。
【０１０２】
また、刺激応答性高分子ゲルがイオン性の官能基や、帯電した調光用材料を含む場合には、外部から電場を作用させて、刺激応答性高分子ゲル粒子の電気泳動力を移動して、基板表面に配列させることも好ましく実施できる。なお、刺激応答性高分子ゲルは、基板表面に当接して配置されていてもよい。
【０１０３】
＜刺激応答性高分子ゲルの固定方法＞
本発明の調光素子においては、刺激応答性高分子ゲルが基板表面に固定されていてもよい。以下にその固定方法について説明する。
本発明に用いる刺激応答性高分子ゲルの基板表面への固定は、刺激応答性高分子ゲルが所望の膨潤状態において行われる。刺激応答性高分子ゲルの固定は、接着や化学結合等によるものが好ましく適用される。固定強度の観点からは化学結合の利用が好ましい。この化学結合は、イオン結合、水素結合、共有結合等各種考えられるが、その中でも安定性の面から共有結合が最も好ましく、各種固定化剤を用いた反応により行う。
【０１０４】
本発明に係る刺激応答性高分子ゲルの固定化剤は、重合性不飽和基、反応性官能基等を２個以上有する化合物を挙げることができる。反応性基を２個以上有する化合物としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチロールプロパン、グリセリンポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリグリセリン等のポリオール類のジ又はトリ（メタ）アクリル酸エステル類、前記ポリオール類とマレイン酸、フマル酸等の不飽和酸類とを反応させて得られる不飽和ポリエステル類、Ｎ，Ｎ’−メチレンビス（メタ）アクリルアミド等のビス（メタ）アクリルアミド類、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等のポリイソシアネートと（メタ）アクリル酸ヒドロキシエチルとを反応させて得られるジ（メタ）アクリル酸カルバミン酸エステル類、アリル化澱粉、アリル化セルロース、ジアリルフタレート、その他のテトラアリロキシエタン、ペンタンエリスリトールトリアリルエーテル、トリメチロールプロパントリアリルエーテル、ジエチレングリコールジアリルエーテル、トリアリルトリメチルエーテル等の多価アリル系を挙げることができる。これらの中でも本発明には、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ’−メチレンビス（メタ）アクリルアミド等が好ましく使用される。
【０１０５】
また、反応性官能基を２個以上有する化合物としては、ジグリシジルエーテル化合物、ハロエポキシ化合物、ジ及びトリイソシアネート化合物等を挙げることができる。ジグリシジルエーテル化合物の具体例としては、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、ポリグリセリンジグリシジルエーテル等を挙げることができる。その他、ハロエポキシ化合物の具体例としては、エピクロロヒドリン、エピブロモヒドリン、β−メチルエピクロロヒドリン等を挙げることができる。また、ジイソシアネート化合物の具体例としては、２，４−トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等を挙げることができる。
【０１０６】
また、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等のビニル系シランカップリング剤、Ｎ−（２−アミノエチル）３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノ系シランカップリング剤、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン等のエポキシ系シランカップリング剤等、各種反応性シランカップリング剤等も適用できる。これらの中でも本発明には、特にＮ−（２−アミノエチル）３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノ系シランカップリング剤が好ましく使用される。
【０１０７】
上記の固定化剤は、水もしくは有機溶媒、又はその混合溶液に溶解し、通常０．０１〜１０質量％、より好ましくは０．１〜５質量％として使用する。ここで有機溶媒としては、メタノール、エタノール、ＩＰＡ、トルエン、ベンゼン、アセトン、ＴＨＦ、メチルセロソルブ等が使用可能である。固定化剤の使用量が０．０１質量％以上であれば、十分に刺激応答性高分子ゲルを固定化できる。一方、１０質量％以下であれば、被固定化基板表面に均一な薄い固定化剤を形成でき、刺激応答性高分子ゲルの固定化が強すぎることがなく均一に固定化することができ、所望の調光特性を得ることができる。
【０１０８】
次に、刺激応答性高分子ゲルの固定化処理は、最初に固定化剤の溶液中に基板を浸漬し、１分〜１０時間程度常温で反応させるか、基板を浸漬した後引き出し常温あるいは高温で１分〜１０時間程度反応させることにより、基板表面への反応性官能基の導入が行われる。その後、基板側に導入された官能基に対して、刺激応答性高分子ゲルの分子構造中に存在する官能基を反応させ固定化処理を完了する。この時、刺激応答性高分子ゲル中の官能基は、必要に応じて反応活性を高めるために処理を行ってもよい。
具体的には、例えば酸触媒の添加やカルボジイミド水溶液の添加等の処理が挙げられる。このようにして、該刺激応答性高分子ゲルを基板上に１層（一粒子層）として好適に固定化することができる。一粒子層とするためには、基板と刺激応答性高分子ゲルとを化学的に結合・接着させた後、溶媒で不要の刺激応答性高分子ゲルを洗い落とすことにより、好ましく達成することができる。
【０１０９】
＜保持材の導入（塗布又は注入）方法＞
保持材または保持材前駆体の塗布は、例えば、ロールコーティング法、グラビアコーティング法、キャストコーティング法、スプレーコーティング法、リバースコーティング法、ディップコーティング法、ブレードコーティング法、コンマコート法、はけ塗り法、などを用いることができるが、これらに限定されるものではない。保持材または保持材前駆体の塗布は、それらの溶液を用いて行ってもよい。
【０１１０】
本発明の調光素子の製造方法における、保持材または保持材前駆体の導入（塗布又は注入）方法としては、具体的には、以下の方法で実施されるがこれらに限定されるものではない。
[1]  刺激応答性高分子ゲルを固定化した基板ともう一つの対向する基板とを前記したスペーサー等で、ある特定の厚みを保持した状態で対向させ、周囲を前記した封止剤等で封止したセルを作製し、内部へ注入する方法である。注入の際には保持材または保持材前駆体の溶液の重さによって基板にたわみが生じないようにセル内部を減圧にして注入する方法も好ましく使用される。
【０１１１】
[2]  少なくとも一方の基板に保持材または保持材前駆体を塗布し、スペーサーを介して対向する基板を配置し周囲を封止することによってセル状に成型する方法である。
【０１１２】
保持材前駆体を用いた場合には、適当な硬化手段を用いることによって保持材前駆体を硬化させて保持材を形成し、調光素子とすることができる。また、基板上に塗布した場合には対向する基板を配置する前に保持材前駆体を硬化させて、保持材としておくことも好ましく実施できる。
【０１１３】
本発明において、保持材または保持材前駆体を塗布する場合の、保持材若しくは保持材前駆体又はそれらの溶液の粘度は、２０℃において１００〜１００００ｍＰａ・ｓが好ましく、３００〜５０００ｍＰａ・ｓがさらに好ましい。保持材若しくは保持材前駆体又はそれらの溶液の粘度が１００〜１００００ｍＰａ・ｓの範囲であれば、保持剤を均一に塗布することが容易になり、製造性を高めることができる。
また、保持材または保持材前駆体を注入する場合の、保持材若しくは保持材前駆体又はそれらの溶液の粘度は、２０℃において１〜２０００ｍＰａ・ｓが好ましく、２〜８００ｍＰａ・ｓがさらに好ましい。保持材若しくは保持材前駆体又はそれらの溶液の粘度が１〜２０００ｍＰａ・ｓの範囲であれば、注入に要する時間が短くなり、また気泡の混入なども起こりにくくなるため素子の製造性を高めることができる。
【実施例】
【０１１４】
以下に、本発明を実施例を用いてさらに詳細にを説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
（刺激応答性高分子ゲル粒子Ａの作製）
色材を含有した刺激応答性（高温収縮型）高分子ゲル粒子Ａ（粒子Ａ）を、以下のようなプロセスにより製造した。
Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、ＮＩＰＡＭ（３．５７５８ｇ），メチレンビスアクリルアミド（０．００７２ｇ），マイクロカプセル化カーボンブラック分散液（大日本インキ化学製、ＭＣ  ｂｌａｃｋ  ０８２−Ｅ、顔料分１４．３％含有）の水溶液（１９．１６３０ｇ）に１５分間窒素を通し溶存酸素を除いた。この溶液に対して重合開始剤ＡＰＳ（過硫酸アンモニウム）（２９．９ｍｇ）の水溶液（０．５１０６ｇ）を加えて攪拌し均一に溶解させた。７５ｍｍ径の３枚羽根の攪拌翼を取り付けた２Ｌのセパラブルフラスコにソルゲン５０（６．００ｇ）のシクロヘキサン（１．２Ｌ）溶液をいれ、さらに先に調整したＮＩＰＡＭの顔料分散液を加え、窒素を流してフラスコ内部全体を窒素置換した。
【０１１５】
ウォーターバスを用いてこのフラスコ全体を２５℃に保ち、攪拌翼を８００  ｒｐｍで１５分間回転させて水相をシクロヘキサン中に懸濁、分散させた。攪拌翼の回転数を２５０ｒｐｍにして、この分散液に対してＴＭＥＤＡ（テトラメチルエチレンジアミン）（０．８ｍｌ）のシクロヘキサン（３．２ｍｌ）溶液を加えて、反応を開始させ、２５℃に保ったまま２５０ｒｐｍで２時間重合した。得られた重合体の粒子をジメチルホルムアミド、水で十分に洗浄した。このようにして刺激応答性高分子ゲル粒子を作製した（粒子Ａ）。合成した刺激応答性高分子ゲル粒子は室温（２５℃，膨潤状態）での体積平均粒径が２０μｍであった。この刺激応答性高分子ゲル粒子は約３４℃に相転移温度を有していた。すなわち本高分子ゲル粒子は、相転移点よりも高い温度では収縮し、低い温度では膨潤する。またその体積変化量は約１５倍であった。
【０１１６】
（刺激応答性高分子ゲル粒子Ｂの作製）
色材を含有した刺激応答性（高温膨潤型）高分子ゲル粒子Ｂ（粒子Ｂ）を、以下のようなプロセスにより製造した。
アクリルアミド１．０ｇ、架橋剤としてのメチレンビスアクリルアミド１．０ｍｇ、蒸留水０．５７５ｇ、色材としての黒色顔料（大日本インキ化学製、ＭＣ  ｂｌａｃｋ  ０８２−Ｅ、顔料分１４．３％含有）の水分散液３．４２５ｇ、を攪拌混合した水溶液Ｂを調製した。ソルビトール系界面活性剤（ソルゲン５０：第一工業製薬（株）製）２．３７５ｇをトルエン３００ｍｌに溶解した溶液を窒素置換された反応容器に加え、これに、先に調製した水溶液Ｂを添加し、回転式攪拌装置を用いて１２００ｒｐｍで３０分攪拌して懸濁させ、懸濁液Ｂを得た。得られた懸濁液Ｂをフラスコ中に入れ、窒素置換により酸素を除いた後、重合開始剤である過硫酸アンモニウム０．００４ｇを水０．５ｍｌに溶解したものを添加し、７０℃に加熱して３時間、重合を行った。重合終了後、大量のアセトンで洗浄することで精製を行い、さらに乾燥させて、色材を含有したアクリルアミドゲルの粒子を得た。
【０１１７】
次に、アクリル酸１．５ｇ、架橋剤としてのメチレンビスアクリルアミド０．００１５ｇ、および蒸留水５．５ｇを混合し、窒素置換後、これに過硫酸アンモニウム０．００６ｇを水０．５ｇに溶解したものを添加し、混合液を得た。この混合液に上記得られたアクリルアミドゲルの粒子０．５ｇを加えて７０℃に加熱し、３時間重合を行いＩＰＮ高分子ゲル粒子（刺激応答性高分子ゲル粒子Ｂ）を調製した。得られたＩＰＮ高分子ゲル粒子（アクリル酸−アクリルアミド相互侵入網目構造体ゲル粒子）を大量の蒸留水中に投入し、加熱冷却を行いゲル粒子を膨潤収縮させ、これをろ過する操作を繰り返すことで精製を行った。得られたＩＰＮ高分子ゲル粒子の乾燥時の体積平均粒子径は、約１５μｍであった。このＩＰＮ高分子ゲル粒子を、大量の純水に加えて膨潤させた。このＩＰＮ高分子ゲル粒子の１０℃における平衡膨潤時の吸水量は約３ｇ／ｇであった。ところが、これを５０℃に加熱するとさらに膨潤し、約８０ｇ／ｇの吸水量を示すことがわかった。この相転移点は３０−４０℃の温度範囲にあった。つまり、相転移点よりも高温では膨潤し、低温では収縮する。この変化は可逆的であり、収縮時に比べ膨潤時の高分子ゲル粒子の粒子径が約３倍まで変化し、すなわち、体積で約２７倍の変化が得られた。
【０１１８】
（刺激応答性高分子ゲル粒子Ｃの作製）
色材を含有した刺激応答性（ｐＨ応答型）高分子ゲル粒子Ｃ（粒子Ｃ）を、以下のようなプロセスにより製造した。
主モノマーとしてアクリル酸２０．０ｇをビーカーにとり、冷却して攪拌しつつ２５質量％の水酸化ナトリウム水溶液３３ｇを滴下して約７４％の中和を行った後、過硫酸アンモニウム０．１ｇを２ｇの純水に溶解した溶液と、ゲル着色用の顔料としてフタロシアニン系青色顔料１０．０ｇと、架橋剤であるメチレンビスアクリルアミド０．１ｇとを加え、充分に攪拌してエマルゲン９０９（花王（株）製）１ｇを添加し、均一な溶液を調製した。得られた溶液を、ビーカー中でシクロヘキサン５００ｇに分散安定剤であるソルビトール系界面活性剤（第一工業製薬製：ソルゲン５０）５．０ｇを溶解して窒素置換した溶液に添加し、回転式攪拌羽根を用いて１００００回転で１０分間高速攪拌して乳化させた。
【０１１９】
次に、反応系の温度を２５℃に調節し、溶液を攪拌しながらＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミンの５０％シクロヘキサン溶液を添加し、重合を行った。重合後、生成した着色高分子ゲル粒子を回収し、水酸化ナトリウム水溶液で中和反応を行った後に、純水で繰り返し洗浄を行いアセトンで脱水した後、乾燥させた。得られた粒子を分級して、平均粒径が約４μｍの刺激応答性高分子ゲル粒子Ｃを得た。刺激応答性高分子ゲル粒子Ｃの潤湿時の平均最小粒子径（Ａ１）は水−アセトン混合溶液（体積比１：４）中に浸した状態で１３．６μｍ、潤湿時の平均最大粒子径（Ａ２）はｐＨ７の純水中に浸した状態で２９μｍであった。また、この着色粒子の純水吸水量は約２００ｇ／ｇであった。
【０１２０】
（刺激応答性高分子ゲル粒子Ｄの作製）
色材を含有しない刺激応答性（ｐＨ応答型）高分子ゲル粒子Ｄ（粒子Ｄ）を、以下のようなプロセスにより製造した。
主モノマーとしてアクリル酸２０．０ｇをビーカーにとり、冷却して攪拌しつつ２５質量％の水酸化ナトリウム水溶液３３ｇを滴下して約７４％の中和を行った後、過硫酸アンモニウム０．１ｇを２ｇの純水に溶解した溶液と、架橋剤であるメチレンビスアクリルアミド０．１ｇとを加え、充分に攪拌してエマルゲン９０９（花王（株）製）１ｇを添加し、均一な溶液を調製した。得られた溶液を、ビーカー中でシクロヘキサン５００ｇに分散安定剤であるソルビトール系界面活性剤（第一工業製薬製：ソルゲン５０）５．０ｇを溶解して窒素置換した溶液に添加し、回転式攪拌羽根を用いて１００００回転で１０分間高速攪拌して乳化させた。
【０１２１】
次に、反応系の温度を２５℃に調節し、溶液を攪拌しながらＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミンの５０％シクロヘキサン溶液を添加し、重合を行った。重合後、生成した着色高分子ゲル粒子を回収し、水酸化ナトリウム水溶液で中和反応を行った後に、純水で繰り返し洗浄を行いアセトンで脱水した後、乾燥させた。得られた粒子を分級して、平均粒径が約４μｍの刺激応答性高分子ゲル粒子Ｄを得た。潤湿時の平均最小粒子径（Ａ１）は水−アセトン混合溶液（体積比１：４）中に浸した状態で１２．９μｍ、潤湿時の平均最大粒子径（Ａ２）はｐＨ７の純水中に浸した状態で３３μｍであった。また、この粒子Ｄの純水吸水量は約２５０ｇ／ｇであった。
【０１２２】
（固定化用基板の作成）
刺激応答性高分子ゲル粒子の固定化のための基板の処理は、１００  ｘ１００ｃｍのガラス基板（松浪硝子工業：＃０２００）をアセトンとイソプロピルアルコールでそれぞれ３０分間の超音波洗浄後、酢酸を用いてｐＨ５に調節したエタノール９５％水溶液４０００ｍｌにγ−アミノプロピルトリメトキシシラン８０ｍｌを攪拌下に加え調製した溶液中に、３０分間浸漬させた。取り出した基板をメタノールで洗浄後、１５０℃のオーブン中にて１時間放置し、シラン層を硬化させ、固定化用基板Ｓ１を作製した。
【０１２３】
また、ＩＴＯ（インジウム−スズ酸化物）電極付きガラス板（１０ｘ１０ｃｍ）をアセトンとイソプロピルアルコールでそれぞれ３０分間の超音波洗浄後、エタノール９５％水溶液２００ｍｌにγ−アミノプロピルトリエトキシシラン４ｍｌを攪拌下に加え調製した溶液中に、３０分間浸漬させた。取り出した基板をメタノールで軽く洗浄後、１５０℃のオーブン中にて１時間放置し、シラン層を硬化させ、固定化用基板Ｓ２を作製した。
【０１２４】
（刺激応答性高分子ゲルを固定した基板の作成）
固定化用基板Ｓ１上に、粒子Ａを固形分で２．３質量％含む水分散溶液２００ｇを均一に塗布した後、室温で約１０時間静置して固定化した。得られた刺激応答性高分子ゲル粒子固定化基板Ｇ１は、ｐＨ７の純水中において刺激応答性高分子ゲル粒子が膨潤状態にあるが、応力等による刺激応答性高分子ゲル粒子の離脱はみられず、安定に固定化できていた。以上の操作により粒子Ａを固定した基板Ｇ１を作製した。
【０１２５】
固定化用基板Ｓ１上に、粒子Ｂを固形分で３．５質量％含む水分散溶液２００ｇをｐＨ４．５に調整した後に、均一に塗布し、６０℃にて約１０時間静置して固定化した。得られた刺激応答性高分子ゲル粒子固定化基板Ｇ２は、ｐＨ４．５の純水中において刺激応答性高分子ゲル粒子が膨潤状態にあるが、応力等による刺激応答性高分子ゲル粒子の離脱はみられず、安定に固定化できていた。以上の操作により粒子Ｂを固定した基板Ｇ２を作製した。
【０１２６】
粒子Ｃを固形分で１．５質量％含む水分散溶液２００ｇ（ｐＨ５）に対して、１−エチル−３−［３−（ジメチルアミノ）プロピル］カルボジイミド・塩酸塩（ＥＤＣ・ＨＣｌ）０．１ｇを、溶液中に攪拌しながら添加した分散液を固定化用基板Ｓ２上に均一に塗布し、約１０時間静置して固定化した。得られた刺激応答性高分子ゲル粒子固定化基板は、ｐＨ７の純水中において刺激応答性高分子ゲル粒子が膨潤状態にあるが、応力等による刺激応答性高分子ゲル粒子の離脱はみられず、安定に固定化できていた。以上の操作により粒子Ｃを固定した基板Ｇ３を作製した。
【０１２７】
粒子Ｄを固形分で１．５質量％含む水分散溶液２００ｇ（ｐＨ５）に対して、１−エチル−３−［３−（ジメチルアミノ）プロピル］カルボジイミド・塩酸塩（ＥＤＣ・ＨＣｌ）０．１ｇを、溶液中に攪拌しながら添加した分散液を固定化用基板Ｓ２上に均一に塗布し、約１０時間静置して固定化した。得られた刺激応答性高分子ゲル粒子固定化基板は、ｐＨ７の純水中において刺激応答性高分子ゲル粒子が膨潤状態にあるが、応力等による刺激応答性高分子ゲル粒子の離脱はみられず、安定に固定化できていた。以上の操作により粒子Ｄを固定した基板Ｇ４を作製した。
【０１２８】
（調光素子の作製）
特に断らない限り、硬化樹脂の硬化性の確認は試験管倒立法によって確認した。すなわち、素子作成に使用する分散液を試験管に一定量はかりとり、紫外線照射、加熱、電子線照射などの硬化手段を付与した後に試験管を倒立させ、内部の硬化物が落下してこないことを目視で観察することによって確認した。
［実施例１］
粒子Ａを含む水分散液（固形分濃度２．０質量％）３０ｇを紫外線硬化性樹脂（東洋合成製ＳＰＰ−Ｓ−１３、固形分５．０質量％に蒸留水で希釈）３０ｇに添加してウエーブローターで３時間攪拌し、紫外線硬化性樹脂内部に粒子Ａを均一に分散（分散液Ｚ）した。分散液Ｚの２０℃における粘度は１５０ｍＰａ・ｓであった。分散液Ｚを分散直後に厚み５００μｍのポリスチレンビーズをスペーサーとして配置したガラス基板（３００ｘ３００ｘ１  ｍｍ）上に塗布し、紫外線硬化性樹脂の蒸発を防ぐために分散液上に対向するガラス基板を配置した。粒子Ａを沈降させるために１時間放置した。粒子Ａが基板上に沈降し、一粒子層に配列したのを光学顕微鏡にて確認した。さらに紫外線（高圧水銀灯、積算照度３０００ｍＪ／ｃｍ2）を照射して基板間の紫外線硬化性樹脂を硬化させた調光セル（Ｃ１）を作製した後に、両側のガラス基板を取り除いて調光素子（Ｄ１）を得た。紫外線硬化樹脂は完全に硬化しており、この状態で形態が崩れることはなかった。この調光素子は室温時には刺激応答性高分子ゲル粒子（粒子Ａ）が膨潤状態で黒く着色しており、６０℃に加熱すると粒子Ａが収縮して全体が透明となった。また粒子Ａの体積変化量は約１５倍であった。
【０１２９】
［実施例２］
実施例１と同様にして作製した調光セル（Ｃ１）から片側のガラス基板を取り除いて調光素子（Ｄ２）を得た。この調光素子は室温時には刺激応答性高分子ゲル粒子（粒子Ａ）が膨潤状態で黒く着色しており、６０℃に過熱すると粒子Ａが収縮して全体が透明となった。また粒子Ａの体積変化量は約１５倍であった。
【０１３０】
［実施例３］
実施例１と同様にして作製した調光セル（Ｃ１）をそのまま調光素子（Ｄ３）とした。
この調光素子（Ｄ３）は室温時には刺激応答性高分子ゲル粒子（粒子Ａ）が膨潤状態で黒く着色しており、６０℃に過熱すると粒子Ａが収縮して全体が透明となった。また粒子Ａの体積変化量は約１５倍であった。
【０１３１】
［実施例４］
粒子Ａを固定した基板Ｇ１に接着性スペーサー（５００μｍ）を２ｃｍ間隔で配置し、さらに対向する同じ大きさのガラス基板を配置した。周囲をブチラールテープで封止して調光セル（Ｌ１）を作製した。これに紫外線硬化性樹脂（東洋合成製ＳＰＰ−Ｓ−１３、固形分５．０質量％に蒸留水で希釈）溶液（２０℃における粘度は１５０ｍＰａ・ｓであった。）を注入した。この調光セル（Ｌ１）に紫外線（高圧水銀灯、積算照度３０００ｍＪ／ｃｍ2）を照射して調光セル内部の紫外線硬化性樹脂を硬化させた後に、粒子Ａを固定していないガラス基板を取り除いて調光素子（Ｄ４）とした。紫外線硬化樹脂は完全に硬化し、ゲル状態となっており、この状態で形態が崩れることはなかった。この調光素子は室温時には刺激応答性高分子ゲル粒子（粒子Ａ）が膨潤状態で黒く着色しており、６０℃に加熱すると粒子Ａが収縮して全体が透明となった。また粒子Ａの体積変化量は約１５倍であった。
【０１３２】
［実施例５］
粒子Ａを固定した基板Ｇ１に接着性スペーサー（５００μｍ）を２ｃｍ間隔で配置し、さらに対向する同じ大きさのガラス基板を配置した。周囲をブチラールテープで封止して調光セル（Ｌ２）を作製した。この内部にポリビニルアルコール（信越化学製  ポバール、平均重合度  ２６００  濃度  ７．５質量％、２０℃における粘度２０００ｍＰａ・ｓ）の溶液を注入して調光素子（Ｄ５）とした。この調光素子は室温時には刺激応答性高分子ゲル粒子（粒子Ａ）が膨潤状態で黒く着色しており、６０℃に加熱すると粒子Ａが収縮して全体が透明となった。また粒子Ａの体積変化量は約１０倍であった。
【０１３３】
［実施例６］
粒子Ａを固定した基板Ｇ１に接着性スペーサー（５００μｍ）を２ｃｍ間隔で配置し、さらに対向する同じ大きさのガラス基板を配置した。周囲をブチラールテープで封止して調光セル（Ｌ３）を作製した。ここにアクリルアミド２５ｇ、Ｎ，Ｎ'−メチレンビスアクリルアミド０．５ｇ、過硫酸アンモニウム０．２ｇを溶解した水溶液５００ｍｌ（２０℃における粘度は５ｍＰａ・ｓであった。）を注入した。この調光セル（Ｌ３）を６０℃で１０時間加熱し、ラジカル反応により内部のアクリルアミドを硬化させ調光素子（Ｄ６）とした。この調光素子は室温時には刺激応答性高分子ゲル粒子（粒子Ａ）が膨潤状態で黒く着色しており、６０℃に過熱すると粒子Ａが収縮して全体が透明となった。また粒子Ａの体積変化量は約１２倍であった。
【０１３４】
［実施例７］
粒子Ａを固定した基板Ｇ１に接着性スペーサー（５００μｍ）を２ｃｍ間隔で配置し、さらに対向する同じ大きさのガラス基板を配置した。周囲をブチラールテープで封止して調光セル（Ｌ４）を作製した。ここにアクリルアミド２５ｇ、過硫酸アンモニウム０．２ｇを溶解した水溶液５００ｍｌ（２０℃における粘度は５ｍＰａ・ｓであった。）を注入した。この調光セル（Ｌ４）を５０℃で１０時間加熱し、ラジカル反応により内部のアクリルアミドを高分子量のポリアクリルアミドとし、調光素子（Ｄ７）とした。この調光素子は室温時には刺激応答性高分子ゲル粒子（粒子Ａ）が膨潤状態で黒く着色しており、６０℃に加熱すると粒子Ａが収縮して全体が透明となった。また内部のポリアクリルアミド水溶液を一部とってその粘度を測定したところ２０℃において粘度が１０，０００ｍＰａ・ｓ以上あった。また粒子Ａの体積変化量は約１２倍であった。
【０１３５】
［実施例８］
粒子Ａを固定した基板Ｇ１に接着性スペーサー（５００μｍ）を２ｃｍ間隔で配置し、さらに対向する同じ大きさのガラス基板を配置した。周囲をブチラールテープで封止して調光セル（Ｌ５）を作製した。これに紫外線硬化性樹脂（東洋合成製ＳＰＰ−Ｓ−１３、固形分５．０質量％に蒸留水で希釈）溶液（２０℃における粘度は１５０ｍＰａ・ｓであった。）を注入した。この調光セル（Ｌ５）に紫外線（高圧水銀灯、積算照度３０００ｍＪ／ｃｍ2）を照射して調光セル内部の紫外線硬化性樹脂を硬化させて調光素子（Ｄ８）とした。この調光素子は室温時には刺激応答性高分子ゲル粒子（粒子Ａ）が膨潤状態で黒く着色しており、６０℃に加熱すると粒子Ａが収縮して全体が透明となった。また粒子Ａの体積変化量は約１５倍であった。
【０１３６】
［実施例９］
ガラス基板上に接着性スペーサー（５００μｍ）を２ｃｍ間隔で配置し、この基板上に紫外線硬化性樹脂（東洋合成製ＳＰＰ−Ｓ−１３、固形分５．０質量％に蒸留水で希釈したもの５００ｍｌにドデシル硫酸ナトリウム１４ｇを溶解した溶液、２０℃における粘度は６８００ｍＰａ・ｓであった。）をバーコーターで塗布した。この基板上に粒子Ａを固定した基板Ｇ１を対向して配置し、紫外線（高圧水銀灯、積算照度３０００ｍＪ／ｃｍ2）を照射して調光セル内部の紫外線硬化性樹脂を硬化させた。硬化後の紫外線硬化樹脂は十分に硬化しており、基板を傾けても流れることはなかった。さらに周囲を紫外線硬化性の接着剤で封止して調光素子（Ｄ９）とした。この調光素子は室温時には刺激応答性高分子ゲル粒子（粒子Ａ）が膨潤状態で黒く着色しており、６０℃に加熱すると粒子Ａが収縮して全体が透明となった。また粒子Ａの体積変化量は約１０倍であった。
【０１３７】
［実施例１０］
粒子Ｂを固定した基板Ｇ２に接着性スペーサー（５００μｍ）を２ｃｍ間隔で配置し、さらに対向する同じ大きさガラス基板を配置した。周囲をブチラールテープで封止して調光セル（Ｌ６）を作製した。これに紫外線硬化性樹脂（東洋合成製ＡＣＲＡ２０７、固形分２．０質量％に蒸留水：プロピレングリコール＝８：２（体積比）で希釈、２０℃における粘度は１６ｍＰａ・ｓであった。）を注入した。この調光セル（Ｌ６）に紫外線（高圧水銀灯、積算照度３０００ｍＪ／ｃｍ2）を照射して調光セル内部の紫外線硬化性樹脂を硬化させて調光素子（Ｄ１０）とした。この調光素子は室温時には刺激応答性高分子ゲル粒子（粒子Ｂ）が収縮状態で無色透明であり、６０℃に過熱すると粒子Ｂが膨潤して全体が黒色となった。また粒子Ｂの体積変化量は約１２倍であった。
【０１３８】
［実施例１１］
粒子Ａを固定した基板Ｇ１に接着性スペーサー（５００μｍ）を２ｃｍ間隔で配置し、さらに対向する同じ大きさガラス基板を配置した。周囲をブチラールテープで封止して調光セル（Ｌ７）を作製した。この調光セル内部にポリアクリルアミド（重量平均分子量１００，０００、固形分５．０質量％）水溶液５００ｍｌにドデシル硫酸ナトリウム１４ｇを溶解した溶液（２０℃における粘度は５００ｍＰａ・ｓであった。）を注入した。この調光セルに放射線の一種である電子線を照射して内部のポリアクリルアミドを架橋し硬化させ、調光素子（Ｄ１１）とした。この調光素子は室温時には刺激応答性高分子ゲル粒子（粒子Ａ）が膨潤状態で黒く着色しており、６０℃に過熱すると粒子Ａが収縮して全体が透明となった。また粒子Ａの体積変化量は約１５倍であった。
【０１３９】
［実施例１２］
粒子Ｃを固定した基板Ｇ３に接着性スペーサー（３００μｍ）を１ｃｍ間隔で配置し、さらに対向する同じ大きさのＩＴＯ電極付きガラス板を配置した。周囲をブチラールテープで封止して、調光セル（Ｌ８）を作製した。これに紫外線硬化性樹脂（東洋合成製ＳＰＰ−Ｓ−１３、固形分５．０質量％に蒸留水で希釈、２０℃における粘度は１５０ｍＰａ・ｓであった。）３ｍｌを注入した。この調光セル（Ｌ８）に紫外線（高圧水銀灯、積算照度３０００ｍＪ／ｃｍ2）を照射して調光セル内部の紫外線硬化性樹脂を硬化させて調光素子（Ｄ１２）とした。粒子Ｃが固定化されている基板側の電極を陰極として、ＩＴＯガラス電極間に５Ｖの直流電圧を印加すると、瞬時に刺激応答性高分子ゲル粒子（粒子Ｃ）が収縮し消色した。その後、消色反応とは逆極性の電圧を印加すると粒子Ｃは再び膨潤して調光素子全体が黒色に変化した。またこの時の粒子Ｃの体積変化量は約２０倍であった。
【０１４０】
［実施例１３］
粒子Ｄを固定した基板Ｇ４に接着性スペーサー（３００μｍ）を１ｃｍ間隔で配置し、さらに対向する同じ大きさのＩＴＯ電極付きガラス板を配置した。周囲をブチラールテープで封止して、調光セル（Ｌ９）を作製した。これに紫外線硬化性樹脂（東洋合成製ＳＰＰ−Ｓ−１３、固形分５．０質量％に蒸留水で希釈、２０℃における粘度は１５０ｍＰａ・ｓであった。）３ｍｌを注入した。この調光セル（Ｌ９）に紫外線（高圧水銀灯、積算照度３０００ｍＪ／ｃｍ2）を照射して調光セル内部の紫外線硬化性樹脂を硬化させて調光素子（Ｄ１３）とした。粒子Ｄが固定化されている基板側の電極を陰極として、ＩＴＯガラス電極間に５Ｖの直流電圧を印加すると、瞬時に刺激応答性高分子ゲル粒子（粒子Ｄ）が収縮し消色した。その後、消色反応とは逆極性の電圧を印加すると粒子Ｄは再び膨潤して調光素子全体が白濁した。この白濁は膨潤時のゲルと周囲の保持材の屈折率差による光散乱によるものと考えられる。またこの時の粒子Ｄの体積変化量は約２０倍であった。
【０１４１】
［比較例１］
粒子Ａを固定した基板Ｇ１に接着性スペーサー（５００μｍ）を２ｃｍ間隔で配置し、さらに対向する同じ大きさガラス基板を配置した。周囲をブチラールテープで封止して調光セル（Ｌ１０）を作製した。この調光セル内部に蒸留水−メタノール混合溶媒（２０℃の粘度＜１．０ｍＰａ・ｓ）を注入して調光素子（Ｄ１４）とした。この調光素子を鉛直方向に立てて配置したところ、調光素子下部の厚みが厚くなることが観測された。内部液体の粘度が低いために液体の自重により素子下部に移動したためと考えられる。この調光素子は室温時には刺激応答性高分子ゲル粒子（粒子Ａ）が膨潤状態で黒く着色しており、６０℃に加熱すると粒子Ａが収縮して全体が透明となった。
【０１４２】
［比較例２］
粒子Ａの分散液（固形分濃度２．３質量％）３００ｇを紫外線硬化性樹脂（東洋合成製ＳＰＰ−ＵＳ−１３、固形分１０質量％に蒸留水で希釈、２０℃の粘度１３，０００ｍＰａ・ｓ）３００ｇに混合して攪拌し、粒子Ａを紫外線硬化性樹脂中に分散した（分散液Ａ）。この分散液Ａは紫外線硬化性樹脂溶液が高粘度のため１日以上、粒子Ａを均一に分散することができた。この分散液Ａを５００μｍの接着性スペーサーを配置したガラス基板上バーコーターで塗布した。さらに、対向するガラス基板を配置して、紫外線（高圧水銀灯、積算照度３０００ｍＪ／ｃｍ2）を照射して基板間の紫外線硬化性樹脂を硬化させた。周囲を紫外線硬化性の接着剤（日本化薬製Ｒ−３８１Ｉ）で封止して調光素子（Ｄ１５）を得た。この調光素子は室温時には刺激応答性高分子ゲル粒子（粒子Ａ）が膨潤状態で黒く着色しており、６０℃に加熱すると粒子Ａが収縮して全体が透明となった。この時の粒子Ａの体積変化量は約４倍であった。
【０１４３】
［特性評価］
特性評価は以下の三項目について行った。すなわち(1)発色時、消色時の調光素子の全光線透過率、(2)調光素子に１．５ｍの高さから重さ２ｋｇの鉄球を落とし、破損させた際の内部液体の飛散の有無、(3)調光素子の調光部分の中心部と周辺部での発色時の透過率ムラ（５％以上透過率に差のあるもの透過率ムラありとした）を評価した。結果を表１に示す。
【０１４４】
【表１】
0004720079.tif 000002
【０１４５】
この結果から分かるように、本発明の調光素子は、消色時の透過率が６５％以上と高く、また破損した場合にも内部液体が飛散せず、なおかつ調光素子全体で透過率のムラのない調光素子が作製できることが示された。一方で比較例１では透過率変化は本発明と同程度に大きかったが破損時に液体が飛散して安全性に問題があることが分かった。また素子全体のゆがみも観測された。また比較例２においては液体の飛散や大面積化に伴うゆがみなどは観測されなかったが、調光素子内部に刺激応答性高分子ゲルが多層に積層して、透過率変化が十分でないものとなった。これらの結果から、本発明は調光ガラスや光スイッチ、光シャッター、センサー、ディスプレイなど調光素子として有用であることが示された。
【図面の簡単な説明】
【０１４６】
【図１】第一の態様の調光素子の断面を示す概略構成図である。
【図２】第二の態様の調光素子の断面を示す概略構成図である。
【図３】第三の態様の調光素子の断面を示す概略構成図である。
【図４】さらに、刺激付与手段を備えた調光素子の断面を示す概略構成図である。
【図５】本発明の調光素子の作用を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１４７】
１  刺激応答性高分子ゲル
２  保持材
３、４  基板
５  封止材
６、７  刺激付与手段
１０  第一の態様の調光素子
２０  第二の態様の調光素子
３０、３２  第三の態様の調光素子
【図１】
0004720079.tif 000003
【図２】
0004720079.tif 000004
【図３】
0004720079.tif 000005
【図４】
0004720079.tif 000006
【図５】
0004720079.tif 000007