JP2540894B2 - 調光素子 - Google Patents
調光素子Info
- Publication number
- JP2540894B2 JP2540894B2 JP62318747A JP31874787A JP2540894B2 JP 2540894 B2 JP2540894 B2 JP 2540894B2 JP 62318747 A JP62318747 A JP 62318747A JP 31874787 A JP31874787 A JP 31874787A JP 2540894 B2 JP2540894 B2 JP 2540894B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- light control
- transparent conductive
- control element
- dielectric
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は調光素子に関するものである。
［従来の技術］ 従来、電気光学効果を応用したものとして、強誘電体
を利用したシャッターがあったが、この強誘電体は単結
晶であり、シャッターを構成するには偏光膜が必要であ
るので、窓等の大面積化が困難であり、また透過率の変
化範囲が０〜10％程度と狭く、透過率の最大値を大きく
できない欠点がある。以上述べたような理由でこのよう
なシャッターを本格的に調光素子として利用することは
できなかった。
を利用したシャッターがあったが、この強誘電体は単結
晶であり、シャッターを構成するには偏光膜が必要であ
るので、窓等の大面積化が困難であり、また透過率の変
化範囲が０〜10％程度と狭く、透過率の最大値を大きく
できない欠点がある。以上述べたような理由でこのよう
なシャッターを本格的に調光素子として利用することは
できなかった。
［問題点を解決するための手段］ 本発明の目的は、従来技術が有していた前述の欠点を
解消しようとするものであり、従来知られていなかった
調光素子を新規に提供することを目的とするものであ
る。
解消しようとするものであり、従来知られていなかった
調光素子を新規に提供することを目的とするものであ
る。
［発明の解決しようとする問題点］ （１）構成の表示 本発明は、前述問題点を解決すべくなされたものであ
り、電気光学効果を有する誘電体の母相に金属粒子を分
散させた複合膜を透明導電膜で挟持した層成体を少なく
とも１つ有してなり、これら透明導電膜に印加する電圧
を変化させることにより、光の透過率を変化させること
を特徴とする調光素子を提供するものである。
り、電気光学効果を有する誘電体の母相に金属粒子を分
散させた複合膜を透明導電膜で挟持した層成体を少なく
とも１つ有してなり、これら透明導電膜に印加する電圧
を変化させることにより、光の透過率を変化させること
を特徴とする調光素子を提供するものである。
（２）構成の詳細説明 以下、図面に従って、本発明を詳細に説明する。第１
図に本発明の調光素子を透過型の調光素子として使用す
る場合の基本的構成を示す。第１図において各番号は以
下のような内容である。
図に本発明の調光素子を透過型の調光素子として使用す
る場合の基本的構成を示す。第１図において各番号は以
下のような内容である。
1:透明基板 2,6:透明導電膜 3:複合膜 7:電源 透明基板１は通常ガラス板、合成樹脂板等が使用でき
る。また透明導電膜2,6としては通常ITO,SnO2,ZnO等を
使用する。
る。また透明導電膜2,6としては通常ITO,SnO2,ZnO等を
使用する。
透明導電膜６上には必要に応じ合成樹脂等の保護膜を
形成する。
形成する。
複合膜３は本発明の中核をなすものであり、電気光学
効果が大きい誘電体の母相に金属粒子を分散させたもの
が使用できる。該誘電体は電気光学効果の大きいたとえ
ばPLZT,PbTiO3,BaTiO3,Y2O3,Ta2O5,SrxBa1-xNb2O6（０
＜Ｘ＜１）,LiNbO3,Bi12GeO20,LiTaO3,CuCl,La2Ti2O7,K
3Li2Nb5O15等が使用でき、この中でPbTiO3,BaTiO3,SrxB
a1-xNb2O6が望ましく、PLZTが電気光学定数400×10-12
（m/v）であり、大きいので特に望ましい。一方、上記
誘電体の母相中に微粒子として分散させる金属材料とし
ては、該複合膜の光学定数が可視域付近で大きく変化す
る様な材料を使用する。具体的には金，銀，銅，アルミ
等を用いることができるが、特に光学定数の変化の大き
さから、銀を使用することが、調光機能の点で望まし
い。
効果が大きい誘電体の母相に金属粒子を分散させたもの
が使用できる。該誘電体は電気光学効果の大きいたとえ
ばPLZT,PbTiO3,BaTiO3,Y2O3,Ta2O5,SrxBa1-xNb2O6（０
＜Ｘ＜１）,LiNbO3,Bi12GeO20,LiTaO3,CuCl,La2Ti2O7,K
3Li2Nb5O15等が使用でき、この中でPbTiO3,BaTiO3,SrxB
a1-xNb2O6が望ましく、PLZTが電気光学定数400×10-12
（m/v）であり、大きいので特に望ましい。一方、上記
誘電体の母相中に微粒子として分散させる金属材料とし
ては、該複合膜の光学定数が可視域付近で大きく変化す
る様な材料を使用する。具体的には金，銀，銅，アルミ
等を用いることができるが、特に光学定数の変化の大き
さから、銀を使用することが、調光機能の点で望まし
い。
この複合膜３は電界がこの複合膜３内に生じる様に、
必ず誘電体母相中に金属粒子が分散されていなければな
らず、金属の体積比が大きくなり、粒子同士が接してし
まうと所期の効果を得ることができない。従って、金属
の体積分率は0.5以下で、透過率の点からより好ましく
は0.05〜0.3程度が望ましい。すなわち金属の体積分率
が0.05以下では複合膜３の吸収のピークが紫外側に出て
しまい、電界による光学定数の変化が可視域で大きくと
れないし、一方体積分率が0.3以上では可視域での吸収
が大きすぎて、透過率が小さくなってしまい、いずれの
場合も調光機能の点で不充分となりやすいからである。
必ず誘電体母相中に金属粒子が分散されていなければな
らず、金属の体積比が大きくなり、粒子同士が接してし
まうと所期の効果を得ることができない。従って、金属
の体積分率は0.5以下で、透過率の点からより好ましく
は0.05〜0.3程度が望ましい。すなわち金属の体積分率
が0.05以下では複合膜３の吸収のピークが紫外側に出て
しまい、電界による光学定数の変化が可視域で大きくと
れないし、一方体積分率が0.3以上では可視域での吸収
が大きすぎて、透過率が小さくなってしまい、いずれの
場合も調光機能の点で不充分となりやすいからである。
複合膜３の厚みは材質、使用条件等により変えられる
が、厚すぎると光の吸収が大きく透過率が小さくなりす
ぎるので5000Å以下が望ましく、又結晶性の点から200
Å以上が望ましい。
が、厚すぎると光の吸収が大きく透過率が小さくなりす
ぎるので5000Å以下が望ましく、又結晶性の点から200
Å以上が望ましい。
かかる調光素子の調光は、電源７の電圧を変化させる
ことによって行われ、電源７は交流・直流のいずれであ
ってもよいが、交流の場合はチラツキ防止のため50Hz以
上が望ましい。
ことによって行われ、電源７は交流・直流のいずれであ
ってもよいが、交流の場合はチラツキ防止のため50Hz以
上が望ましい。
本発明の基本的構成は第１図に示す如くであるが、第
２図のように２層の透明導電膜2,6によって複合膜３を
挟持した層成体を、少なくとも２つ有してもよい。ま
た、第３図のように上記層成体の透明導電膜間の任意の
層間に誘電体膜４が少なくとも１層あってもよく、従っ
て透明導電膜2,6の間に誘電体膜４があってもよい。
２図のように２層の透明導電膜2,6によって複合膜３を
挟持した層成体を、少なくとも２つ有してもよい。ま
た、第３図のように上記層成体の透明導電膜間の任意の
層間に誘電体膜４が少なくとも１層あってもよく、従っ
て透明導電膜2,6の間に誘電体膜４があってもよい。
本発明の調光素子を構成するそれぞれの膜は、PVD法
（真空蒸着法、スパツタ法、イオンプレーテング法等）
やCVD法（プラズマCVD法等）によって形成される。
（真空蒸着法、スパツタ法、イオンプレーテング法等）
やCVD法（プラズマCVD法等）によって形成される。
本発明に係る調光素子は以上説明したような透過タイ
プの外に鏡と組合せてその反射率可変の用途に使用する
ことができる。この場合には透明基板１は必ずしも透明
板でなくても良いし、透明基板１が導電性の場合には透
明導電膜２を兼ねることもできる。また透明導電膜２
は、薄膜金属等の一部透過型反射膜であってもよい。
プの外に鏡と組合せてその反射率可変の用途に使用する
ことができる。この場合には透明基板１は必ずしも透明
板でなくても良いし、透明基板１が導電性の場合には透
明導電膜２を兼ねることもできる。また透明導電膜２
は、薄膜金属等の一部透過型反射膜であってもよい。
本発明は以上の反射率可変の用途を含むものとする。
［作 用］ 電気光学効果を有する誘電体膜と光透過性を有する物
質とを密着させ、該誘電体膜に電界を与えると該誘電体
膜自体の屈折率の変化と上記光透過性を有する物質の電
界中においてもほとんど変化しない屈折率の相違により
両物質の境界面のフレネル係数が変化する。本発明の調
光素子は上記現象に加えて該誘電体の透過率が電界によ
って変化することを利用したものである。そして、誘電
体膜に金属の粒子を分散させた複合膜は伝導電子の共鳴
効果（コンダクション レゾナンス、Physical Review
B NO.4 p271,1971）により該誘電体膜単体と比較した
時、電気光学効果が大きい。本発明は上記特性を利用し
て、前記現象を促進したものである。
質とを密着させ、該誘電体膜に電界を与えると該誘電体
膜自体の屈折率の変化と上記光透過性を有する物質の電
界中においてもほとんど変化しない屈折率の相違により
両物質の境界面のフレネル係数が変化する。本発明の調
光素子は上記現象に加えて該誘電体の透過率が電界によ
って変化することを利用したものである。そして、誘電
体膜に金属の粒子を分散させた複合膜は伝導電子の共鳴
効果（コンダクション レゾナンス、Physical Review
B NO.4 p271,1971）により該誘電体膜単体と比較した
時、電気光学効果が大きい。本発明は上記特性を利用し
て、前記現象を促進したものである。
［実施例］ 第１図に示すように、ガラス基板上に通常の電子ビー
ム蒸着によりITOの透明導電膜を約1000Å形成し第１電
極とした。ITO蒸着面の一部を電極取り出し用にマスク
した後、再度真空槽内に入れ、PLZTとAgの複合膜をAgの
体積分率が約10％となる様に２元蒸着法で蒸着し、膜厚
を約1200Åとし、Ag粒子が分散した複合膜を形成した。
その上に第２電極としてITOを約1000Å形成し、電極取
出し用に蒸着面の一部をマスクした後、保護層としてSi
O2を約２μ蒸着した。
ム蒸着によりITOの透明導電膜を約1000Å形成し第１電
極とした。ITO蒸着面の一部を電極取り出し用にマスク
した後、再度真空槽内に入れ、PLZTとAgの複合膜をAgの
体積分率が約10％となる様に２元蒸着法で蒸着し、膜厚
を約1200Åとし、Ag粒子が分散した複合膜を形成した。
その上に第２電極としてITOを約1000Å形成し、電極取
出し用に蒸着面の一部をマスクした後、保護層としてSi
O2を約２μ蒸着した。
こうして作成した試料を真空槽から取り出し、マスク
をはずして電極をとり出した。この試料の透過率を簡易
透過率計で測定したところ54％であった。次にこの試料
の２つの電極間に50Vの電圧を加えた状態で透過率を測
定したところ32％であった。
をはずして電極をとり出した。この試料の透過率を簡易
透過率計で測定したところ54％であった。次にこの試料
の２つの電極間に50Vの電圧を加えた状態で透過率を測
定したところ32％であった。
［発明の効果］ 本発明の調光素子は、従来の電気光学的効果を応用し
たシャッターと比較して以下のような利点がある。
たシャッターと比較して以下のような利点がある。
１）本発明の調光素子を構成するそれぞれの膜が単結晶
でなく、前記したPVD法等により形成され、かつ偏光膜
が不要であるので、大面積化が比較的容易であり、窓等
の大型素子が製造できる。
でなく、前記したPVD法等により形成され、かつ偏光膜
が不要であるので、大面積化が比較的容易であり、窓等
の大型素子が製造できる。
２）前記した層成体を多層にすることと、それぞれの膜
の材質を適当に選択することによって、透過率の変化幅
を従来と比較して著しく広くすることができる。
の材質を適当に選択することによって、透過率の変化幅
を従来と比較して著しく広くすることができる。
【図面の簡単な説明】 第１図：本発明の基本的構成図、 第２図，第３図：本発明の基本的構成を改良したものの
構成図。 1:透明基板 2,6:透明導電膜 3:複合膜 4:誘電体膜 7:電源
構成図。 1:透明基板 2,6:透明導電膜 3:複合膜 4:誘電体膜 7:電源
Claims (3)
- 【請求項１】電気光学効果を有する誘電体の母相に金属
粒子を分散させた複合膜を透明導電膜で挟持した層成体
を少なくとも１つ有してなり、これら透明導電膜に印加
する電圧を変化させることにより、光の透過率を変化さ
せることを特徴とする調光素子。 - 【請求項２】上記層成体を複数積層することを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の調光素子。 - 【請求項３】上記層成体の透明導電膜間の任意の層間に
誘電体膜を少なくとも１層設けたことを特徴とする特許
請求の範囲第１項又は第２項記載の調光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62318747A JP2540894B2 (ja) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | 調光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62318747A JP2540894B2 (ja) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | 調光素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01161214A JPH01161214A (ja) | 1989-06-23 |
| JP2540894B2 true JP2540894B2 (ja) | 1996-10-09 |
Family
ID=18102491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62318747A Expired - Lifetime JP2540894B2 (ja) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | 調光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2540894B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4638589B2 (ja) * | 2000-11-29 | 2011-02-23 | 株式会社シマノ | タック付き上衣 |
| JP6636323B2 (ja) * | 2015-12-28 | 2020-01-29 | 株式会社日立エルジーデータストレージ | 調光器及びこれを用いた映像表示装置 |
-
1987
- 1987-12-18 JP JP62318747A patent/JP2540894B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01161214A (ja) | 1989-06-23 |
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