JP2000347222A - 液晶調光体 - Google Patents

液晶調光体

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JP2000347222A
JP2000347222A JP2000037347A JP2000037347A JP2000347222A JP 2000347222 A JP2000347222 A JP 2000347222A JP 2000037347 A JP2000037347 A JP 2000037347A JP 2000037347 A JP2000037347 A JP 2000037347A JP 2000347222 A JP2000347222 A JP 2000347222A
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JP
Japan
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liquid crystal
crystal light
transparent conductive
crystal material
light
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JP2000037347A
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English (en)
Inventor
Yuichi Yano
祐一 矢野
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Nippon Sheet Glass Co Ltd
Original Assignee
Nippon Sheet Glass Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 大面積化が容易で、且つ消費電流の少ない液
晶調光体を提供する。 【解決手段】 透明な一対の基板の対向面にそれぞれ透
明導電膜を配設し、液晶材料及びこの液晶材料の配向に
応じて配向する二色性色素を内部に保持してなる媒体を
前記透明導電膜間に介在させた液晶調光体であり、前記
媒体に対する前記液晶材料の配合割合(液晶比率)が5
0%以上で、前記液晶材料に対する前記二色性色素の濃
度割合が1wt%以上であり、且つ、前記透明導電膜間
の距離が10〜40μmの範囲にあることを特徴とする
液晶調光体である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶調光体に関し、
さらに詳しくは自動車や建築物の窓あるいは間仕切りに
おける視野遮断用スクリーン、または採光制御のカーテ
ン等として利用され得る液晶調光体に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、ガラスの透過率を調節したいとの
ニーズが、ガラスを用いる多くの分野で高まっている。
特に、建築または自動車等の用途においては、プライバ
シー保護、採光制御の観点から窓ガラスの透過率を任意
に調節することが望まれており、これを実現する調光ガ
ラスや間仕切り(パーティション)が注目されている。
【0003】この要望に応ずるべく、耐久性に優れ、且
つ大面積化の容易な調光機能を有する液晶調光体とし
て、例えば特表昭58−501631号公報に記載され
る曲線的な配列相のネマティック(NCAP:Nematic
Curvilinear Aligned Phase)液晶調光体、また特表昭
60−502128号公報に記載される相分離法により
得られる液晶調光体が知られている。これらの液晶調光
体は、以下の原理に基づいて動作する。
【0004】すなわち、安価なポリマー中に液晶物質の
小滴を分散した上記公報に開示される液晶調光体は、電
圧を印加しない状態(以下「電圧無印加時」という)で
は、ポリマー壁の曲面に沿って液晶が配列することによ
り、光路がねじ曲げられたり、ポリマーと液晶滴との界
面において、光が反射して散乱し、乳白色に見える。
【0005】他方、電圧を印加した状態(以下「電圧印
加時」という)では、液晶滴内の液晶は外部電界により
電界方向に配列し、このとき液晶の常光屈折率(no)
とポリマーの屈折率(np)とを一致するように選択す
ることにより、液晶調光体面に垂直に入射した光は液晶
とポリマーの界面で反射することなく通過するため、液
晶調光体は透明となる。
【0006】このように、液晶調光体は入射した光の散
乱度合いが印加電圧により調節されるため、電圧無印加
時は乳白色を呈する。従って、液晶調光体を例えば建築
物の窓や自動車の窓として用いた場合は、その意匠性が
著しく損なわれる場合もあった。
【0007】そこで、液晶調光体を着色する技術が注目
されるようになった。この問題を解決する一手段とし
て、例えば特開平3−66162号公報には、液晶調光
体に使用される液晶物質中に二色性色素を添加し、電圧
無印加時の入射光の吸収を増大させる方法について開示
されている。
【0008】以上のように、前記特表昭58−5016
31号公報、前記特表昭60−502128号公報及び
前記特開平3−66162号公報に開示される液晶調光
体は、電圧無印加時は光が散乱・吸収されることにより
視野が遮断され暗くなる。他方、電圧印加時は液晶調光
体が透明となるため、通常の透明窓と同様に透過像が明
確に認識されて視野を確保することができる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】前記液晶調光体が建築
物の窓や間仕切り(パーティション)等として用られる
場合は、開口部が1m2以上の大面積となることが多
い。液晶調光体は、基本的に電圧駆動型であるため消費
電流は少ないものの、面積が1m2以上にもなると一個
の素子としての消費電流はかなり多くなる。
【0010】また、液晶物質中に二色性色素を添加した
液晶調光体は、二色性色素を添加していない液晶調光体
に比べて消費電流が多くなる。さらに、前記二色性色素
を添加した液晶調光体は、電圧印加時/電圧無印加時に
おける可視光透過率の変化幅が大きくなって視野制御性
能は向上するものの、電気的には不純物が増加した状態
とみなされて抵抗値が低下し、このため電流値が高くな
る。
【0011】消費電流が増加すると連続通電時に自己発
熱するため、液晶材料やポリマーの材質変化による劣化
が生じたり、電圧を印加した瞬間に多大な電流が生じて
電極部が破壊されるおそれがあり、このため液晶調光体
としての信頼性が不十分であった。
【0012】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みな
されたものであり、大面積化が容易で、且つ信頼性の高
い液晶調光体を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、透明
な一対の基板の対向面にそれぞれ透明導電膜を配設し、
液晶材料及びこの液晶材料の配向に応じて配向する二色
性色素を内部に保持してなる媒体を前記透明導電膜間に
介在させた液晶調光体であって、前記媒体(ポリマー)
に対する前記液晶材料の配合割合(以下「液晶比率」と
いう)が50%以上で、前記液晶材料に対する前記二色
性色素の濃度割合が1wt%以上であり、且つ、前記透
明導電膜間の距離が10〜40μmの範囲にあることを
特徴とする液晶調光体である。
【0014】本発明において、十分な視野制御性能を確
保するには、上記構成のとおり、 1)液晶比率を50%以上にする 2)液晶材料に対する二色性色素の濃度割合を1wt%
以上にすることが必要であり、これに加えて、 3)透明導電膜間の距離(厚み)(t)を10〜40μ
mの範囲にすることにより、消費電流(I)≦0.2A
/m2を確保することができ、また透過光の制御幅を増
加させることが可能である。
【0015】これに対し、本発明の範囲外である液晶比
率が50%未満の場合は、液晶単体及び液晶とポリマー
との界面の量が低下するため、散乱光が減少する。ま
た、それに伴って、色素を通過する光の距離が短くな
り、吸収される光の量も減少するため、電圧無印加時の
可視光透過率が高くなる。他方、電圧印加時の可視光透
過率はほとんど変化しない。その結果、可視光透過率の
変化幅は小さくなり、十分な視野制御性能は得られな
い。また、二色性色素の濃度割合が1wt%未満の場合
は、色素の光吸収性能が低下するため、やはり可視光透
過率が小さくなり、十分な視野制御性能は得られない。
【0016】本発明において使用される液晶材料は、特
に限定されるものではないが、ネマティック液晶、コレ
ステリック液晶及びスメクティック液晶が好ましい。そ
の中でも、ネマティック液晶が好ましく、特に正の誘電
異方性を有するネマティック液晶が好ましい。
【0017】二色性色素としては、アントラキノン色素
やアゾ色素等が挙げられる。
【0018】液晶材料を保持する媒体(ポリマー)とし
ては、その媒体の屈折率(n)と液晶物質の常光屈折率
(no)が整合するように選択された材料であって、液
晶を複数の容積に仕切り保持すればよく、無機及び有機
の種類を問わず使用することができる。その中でも、屈
折率の調節や大面積の液晶調光体の製造が容易な樹脂を
使用することが好ましい。特に、特開昭60−2526
87号公報に記載されているラテックスは好適は材料で
あり、基板との接着性、光学的均一性及び物理的耐久性
に優れた液晶調光体を提供することが可能である。
【0019】また、本発明において使用される透明導電
膜付基板としては、インジウム錫酸化物(ITO)膜や
錫酸化物(SnO2)膜が表面に形成されたガラス板や
プラスチックフィルム等を適用することができる。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるもので
はない。
【0021】本発明の液晶調光体は、例えば以下の方法
により作製される。
【0022】まず、液晶物質と水性相を混合してエマル
ジョンを作り、そのエマルジョンをラテックスに添加す
る、もしくは、液晶物質とラテックスを直接混合してエ
マルジョンを作製する。エマルジョンを作る際に、安定
な液晶粒子を形成するため界面活性剤を添加することが
好ましい。混合は、ブレンダー、コロイドミル等、種々
のミキサーで行う。次に、ラテックスを架橋するため架
橋剤を添加して媒体を形成させ、次いでナイフブレード
または他の適当な手段により、その媒体を透明導電膜を
形成させた透明基板上に塗布し乾燥させる。そして、も
う一枚の透明導電膜付透明基板と貼合わせて液晶調光体
を得る。
【0023】本発明の具体例を以下に示す。
【0024】(実施例1)液晶ZLI−4171(メル
ク社製、複屈折率(以下「△n」という)=0.09
7)に二色性色素G−241(日本感光色素研究所社
製、S=0.80)を1wt%と界面活性剤IGEPA
L CO−610(GAF製)を0.5wt%添加し、
それらを液晶比率が0.6になるようにラテックス粒子
40重量%を含むNeorez R−967(ゼネカ社
製)に添加し、ホモジナイザーを用い7000回転で1
0分間撹拌しエマルジョンを得た。エマルジョンのカプ
セル径の平均値は4μmであった。次にゆっくり混ぜな
がら架橋剤CX−100(ゼネカ社製)をR−967に
対して3重量%の割合で添加した。この混合物をドクタ
ーブレードを用いて、インジウム錫酸化物(ITO)膜
が予め被覆されたポリエチレンテレフタレート(PE
T)フィルム上に塗布、乾燥した。乾燥後、もう一枚の
ITO膜付きPETフィルムと貼合わせ液晶調光体を得
た。厚みは15μmであった。
【0025】このようにして得られた液晶調光体にサイ
ン波/100V/50Hzの電圧を印加し、その性能を
測定した結果、可視光透過率の変化幅は23%と十分な
値を示した。消費電流は0.15A/m2であり、連続
通電による劣化や電圧印加による電極破壊は見られず、
十分な信頼性を有する液晶調光体が得られた。
【0026】(比較例1)液晶ZLI−3219(メル
ク社製、△n=0.205)に二色性色素G−241
(日本感光色素研究所社製、S=0.80)を1wt%
と界面活性剤IGEPAL CO−610(GAF製)
を0.5wt%添加し、それらを液晶比率が0.6にな
るようにラテックス粒子40重量%を含むNeorez
R−967(ゼネカ社製)に添加し、ホモジナイザー
を用い7000回転で10分間撹拌しエマルジョンを得
た。エマルジョンのカプセル径の平均値は4μmであっ
た。次にゆっくり混ぜながら架橋剤CX−100(ゼネ
カ社製)をR−967に対して3重量%の割合で添加し
た。この混合物をドクターブレードを用いて、インジウ
ム錫酸化物(ITO)膜が予め被覆されたポリエチレン
テレフタレート(PET)フィルム上に塗布、乾燥し
た。乾燥後、もう一枚のITO膜付きPETフィルムと
貼合わせ液晶調光体を得た。厚みは8μmであった。
【0027】このようにして得られた液晶調光体にサイ
ン波/100V/50Hzの電圧を印加し、その性能を
測定した結果、可視光透過率の変化幅は20%と十分な
値を示したものの、消費電流は0.3A/m2であり、
連続通電による劣化や電圧印加による電極破壊が見ら
れ、信頼性が不十分であった。
【0028】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の液晶調光
体は液晶比率が50%以上で、液晶材料に対する二色性
色素の濃度割合が1wt%以上であり、且つ、前記透明
導電膜間の距離が10〜40μmの範囲になるように構
成された液晶調光体であり、前記構成により消費電流
(I)≦0.2/m2を確保することができるため、信
頼性に優れ、また視野制御性に優れ、しかも大面積の液
晶調光体を簡便に、且つ安価に得ることができる。
【0029】本発明の液晶調光体を建築物の窓や間仕切
りにおける視野遮断用スクリーンまたは採光制御のカー
テン等として用いた場合には、合わせガラス機能を有す
る液晶調光ガラスとすることができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透明な一対の基板の対向面にそれぞれ透
    明導電膜を配設し、液晶材料及びこの液晶材料の配向に
    応じて配向する二色性色素を内部に保持してなる媒体を
    前記透明導電膜間に介在させた液晶調光体であって、前
    記媒体に対する前記液晶材料の配合割合が50%以上
    で、前記液晶材料に対する前記二色性色素の濃度割合が
    1wt%以上であり、且つ、前記透明導電膜間の距離が
    10〜40μmの範囲にあることを特徴とする液晶調光
    体。
JP2000037347A 1999-04-02 2000-02-16 液晶調光体 Pending JP2000347222A (ja)

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JP2000037347A JP2000347222A (ja) 1999-04-02 2000-02-16 液晶調光体
PCT/JP2000/001874 WO2000060409A1 (fr) 1999-04-02 2000-03-27 Gradateur a cristaux liquides

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JP9643999 1999-04-02
JP11-96439 1999-04-02
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113950640A (zh) * 2019-06-28 2022-01-18 凸版印刷株式会社 调光片、调光装置以及调光片的管理方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113950640A (zh) * 2019-06-28 2022-01-18 凸版印刷株式会社 调光片、调光装置以及调光片的管理方法
CN113950640B (zh) * 2019-06-28 2023-12-01 凸版印刷株式会社 调光片、调光装置以及调光片的管理方法

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