JP2588910B2 - 改良された調光体 - Google Patents
改良された調光体Info
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- JP2588910B2 JP2588910B2 JP62269998A JP26999887A JP2588910B2 JP 2588910 B2 JP2588910 B2 JP 2588910B2 JP 62269998 A JP62269998 A JP 62269998A JP 26999887 A JP26999887 A JP 26999887A JP 2588910 B2 JP2588910 B2 JP 2588910B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は太陽エネルギーの透過性をコントロールでき
る調光体の提供に関し、更に詳しくは印加する電圧の強
弱により透視性をコントロールでき、周囲環境の温度に
より太陽エネルギーの透過性をコントロールできる２つ
の機能を有する調光ガラスに関する。
る調光体の提供に関し、更に詳しくは印加する電圧の強
弱により透視性をコントロールでき、周囲環境の温度に
より太陽エネルギーの透過性をコントロールできる２つ
の機能を有する調光ガラスに関する。
［従来の技術］ 今日、建築物・自動車・車輌などに用いられるガラス
において周囲環境条件の変化に応じ、ガラスの光学的機
能を調節したいとの要求はますます高まりつつある。こ
のような市場ニーズに対し、光によりガラスの透過性が
変化するいわゆるフォトクロミックガラスが早くから研
究されてきた。フォトクロミックガラスは、例えばガラ
ス中に塩化銀を含有させたもので光により塩化銀が解離
し生じた銀イオンによる光吸収を調光機能に利用するも
のであるが、このフォトクロミック現象は光照射がなく
なった時の塩化銀へ戻る反応、すなわち消色速度が非常
に遅い（数分間）ほか、着、消色の繰返し寿命が短かい
などの欠点があり、サングラスなど極く限られた商品に
応用されたのみで、調光ガラスとして実用化されるには
至らなかった。
において周囲環境条件の変化に応じ、ガラスの光学的機
能を調節したいとの要求はますます高まりつつある。こ
のような市場ニーズに対し、光によりガラスの透過性が
変化するいわゆるフォトクロミックガラスが早くから研
究されてきた。フォトクロミックガラスは、例えばガラ
ス中に塩化銀を含有させたもので光により塩化銀が解離
し生じた銀イオンによる光吸収を調光機能に利用するも
のであるが、このフォトクロミック現象は光照射がなく
なった時の塩化銀へ戻る反応、すなわち消色速度が非常
に遅い（数分間）ほか、着、消色の繰返し寿命が短かい
などの欠点があり、サングラスなど極く限られた商品に
応用されたのみで、調光ガラスとして実用化されるには
至らなかった。
このため、これに代るものとしてエレクトロクロミッ
ク現象を利用した調光ガラスの開発も試みられた。この
調光ガラスはガラス板にWO3など遷移金属化合物の被膜
をし、該被膜へ陽イオンと電子の同時注入により起るＷ
の原子価遷移による光吸収を応用したものであるが、こ
の調光ガラスの最大の問題は電流によりON−OFF駆動を
させるため大面積調光体では極めて電気抵抗の低い透明
電極を必要とすることで、実現が困難であったり、更に
はWO3膜の水分・酸素などに対する不安定性から、調光
体セルの信頼性も低く耐久性のある大型調光体としての
実現が困難であった。また、液晶装置としては例えば特
表昭58−501631号公報に記載されている様なカプセル封
入した液晶装置が知られている。この液晶装置では液晶
がカプセル内に封入されており、このカプセルを分散さ
れた樹脂が一対の透明電極間に配されている。この液晶
装置は、応答速度も１秒以下と極めて速いほか、電圧駆
動型のため大面積時でもそれ程低い電気抵抗の透明電極
が不要であり、かつ信頼性も高く、既に実用に至ってい
る。しかしながら、液晶調光体の問題点は、その機能が
単に入射光を散乱させることにより視界を遮るのみで、
実質的な透過エネルギー量は殆ど変わらないという点で
ある。
ク現象を利用した調光ガラスの開発も試みられた。この
調光ガラスはガラス板にWO3など遷移金属化合物の被膜
をし、該被膜へ陽イオンと電子の同時注入により起るＷ
の原子価遷移による光吸収を応用したものであるが、こ
の調光ガラスの最大の問題は電流によりON−OFF駆動を
させるため大面積調光体では極めて電気抵抗の低い透明
電極を必要とすることで、実現が困難であったり、更に
はWO3膜の水分・酸素などに対する不安定性から、調光
体セルの信頼性も低く耐久性のある大型調光体としての
実現が困難であった。また、液晶装置としては例えば特
表昭58−501631号公報に記載されている様なカプセル封
入した液晶装置が知られている。この液晶装置では液晶
がカプセル内に封入されており、このカプセルを分散さ
れた樹脂が一対の透明電極間に配されている。この液晶
装置は、応答速度も１秒以下と極めて速いほか、電圧駆
動型のため大面積時でもそれ程低い電気抵抗の透明電極
が不要であり、かつ信頼性も高く、既に実用に至ってい
る。しかしながら、液晶調光体の問題点は、その機能が
単に入射光を散乱させることにより視界を遮るのみで、
実質的な透過エネルギー量は殆ど変わらないという点で
ある。
調光ガラスへ求められている機能として視界カットも
一つの大きな目的ではあるが、快適な居住空間、生活環
境を得るために太陽光をはじめとする入射熱をコントロ
ールしたいとするエネルギーカット機能が望まれてい
る。
一つの大きな目的ではあるが、快適な居住空間、生活環
境を得るために太陽光をはじめとする入射熱をコントロ
ールしたいとするエネルギーカット機能が望まれてい
る。
一方、一定の温度で相転移を起すサーモクロミック現
象を利用したものとして、ガラス板上にVO2膜を被膜し
たガラスが特公昭62−38313号で知られている。しかし
ながら、このガラスは相転移温度を境にしてエネルギー
透過率が段階的に変るが、透視性を完全に遮断すること
はできない。
象を利用したものとして、ガラス板上にVO2膜を被膜し
たガラスが特公昭62−38313号で知られている。しかし
ながら、このガラスは相転移温度を境にしてエネルギー
透過率が段階的に変るが、透視性を完全に遮断すること
はできない。
［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は前記した調光ガラスの有する欠点を解消する
ためになされたものであって、本発明は透視と視界カッ
トの機能の外に透過エネルギーをもコントロールできる
改良された調光体を提供するものである。
ためになされたものであって、本発明は透視と視界カッ
トの機能の外に透過エネルギーをもコントロールできる
改良された調光体を提供するものである。
［問題点を解決するための手段］ すなわち、本発明は対向した一対の透明基体内面に形
成された透明電極間に液晶を配してなる調光体であっ
て、該調光体に一定の温度で相転移を起し、光透過性が
変化する遷移金属化合物の透明薄膜を付着させた調光体
において、前記遷移金属化合物が異なった相転移温度を
有する複数のバナジウム化合物膜の集積体からなること
を特徴としている。
成された透明電極間に液晶を配してなる調光体であっ
て、該調光体に一定の温度で相転移を起し、光透過性が
変化する遷移金属化合物の透明薄膜を付着させた調光体
において、前記遷移金属化合物が異なった相転移温度を
有する複数のバナジウム化合物膜の集積体からなること
を特徴としている。
本発明において、透明基体としてガラス板又は合成樹
脂板等が用いられる。
脂板等が用いられる。
また、本発明において、液晶としてネマチック液晶、
特に複数のカプセルにそれぞれ封入されたものが用いら
れる。
特に複数のカプセルにそれぞれ封入されたものが用いら
れる。
更にまた本発明において、遷移金属化合物の透明薄膜
が少なくとも１つの透明電極に付着してよい。すなわ
ち、遷移金属化合物の透明薄膜は透明電極と透明基体と
間、もしくは透明基体上に付着した透明電導膜上に形成
してもよい。そして、遷移金属化合物の透明薄膜として
はバナジウム化合物が用いられ、それらは（１）バナジ
ウム（Ｖ）の酸化物に、Nb,No,Wの一群から選ばれた少
なくとも１つ以上の元素をドーパントとして混入させる （２）Ｖの酸化物に弗素（Ｆ）をドーパントとして混
入させる （３）Ｖのリン化物かあるいはＶのリン化物にMo,W,N
b,Fe,Co,Ge,Srの１群から選ばれた少なくとも１つ以上
の元素をドーパントとして混入させる の３通りの方法
がある。本発明の相転移温度の異なるバナジウム化合物
膜の集積体は、これら３つの方法で得られた異なる相転
移温度のＶ化合物を組み合せてもよいし、一つの方法で
ドーピング量を変えたＶ化合物を組み合せても得られ
る。
が少なくとも１つの透明電極に付着してよい。すなわ
ち、遷移金属化合物の透明薄膜は透明電極と透明基体と
間、もしくは透明基体上に付着した透明電導膜上に形成
してもよい。そして、遷移金属化合物の透明薄膜として
はバナジウム化合物が用いられ、それらは（１）バナジ
ウム（Ｖ）の酸化物に、Nb,No,Wの一群から選ばれた少
なくとも１つ以上の元素をドーパントとして混入させる （２）Ｖの酸化物に弗素（Ｆ）をドーパントとして混
入させる （３）Ｖのリン化物かあるいはＶのリン化物にMo,W,N
b,Fe,Co,Ge,Srの１群から選ばれた少なくとも１つ以上
の元素をドーパントとして混入させる の３通りの方法
がある。本発明の相転移温度の異なるバナジウム化合物
膜の集積体は、これら３つの方法で得られた異なる相転
移温度のＶ化合物を組み合せてもよいし、一つの方法で
ドーピング量を変えたＶ化合物を組み合せても得られ
る。
ドーピング量の適性範囲は、Ｖ化合物の種類により異
なるが実用的な転移温度を想定すれば、前記（１）〜
（２）の方法場合で原子割合（ドーパントをＭとし、ド
ーピング後のバナジウム化合物をV1-xMxO2とした時の
ｘ）0.005〜0.05がよく望ましくは0.01〜0.04である。
遷移金属化合物の透明薄膜として、酸化バナジウム膜を
用いる場合には、酸化バナジウム膜の光触媒効果を有し
ているから、それが液晶や接着剤と接触させないように
液晶装置の透明電導膜と透明基体との間に酸化バナジウ
ム膜を介在させ、且つこの酸化バナジウム膜側を太陽光
などエネルギー入射側にするとよい。
なるが実用的な転移温度を想定すれば、前記（１）〜
（２）の方法場合で原子割合（ドーパントをＭとし、ド
ーピング後のバナジウム化合物をV1-xMxO2とした時の
ｘ）0.005〜0.05がよく望ましくは0.01〜0.04である。
遷移金属化合物の透明薄膜として、酸化バナジウム膜を
用いる場合には、酸化バナジウム膜の光触媒効果を有し
ているから、それが液晶や接着剤と接触させないように
液晶装置の透明電導膜と透明基体との間に酸化バナジウ
ム膜を介在させ、且つこの酸化バナジウム膜側を太陽光
などエネルギー入射側にするとよい。
一方（３）の方法によるリン化物ではドーパントの種
類により異なるが、リン化物の構造をV1-yMxPyとした時
ｘ＝0.01〜0.3がよい。
類により異なるが、リン化物の構造をV1-yMxPyとした時
ｘ＝0.01〜0.3がよい。
このようなバナジウム化合物膜の製法としては蒸着
法、スパッタリング法、CVD法など通常の成膜手段が利
用できるが、化学的量論比及びドーピング量のコントロ
ールの容易性・再現性からスパッタリング法が好んで用
いられる。
法、スパッタリング法、CVD法など通常の成膜手段が利
用できるが、化学的量論比及びドーピング量のコントロ
ールの容易性・再現性からスパッタリング法が好んで用
いられる。
［作 用］ 本発明は、対向した一対の透明基体内面に形成された
透明電極間に液晶を配してなる調光体であって、該調光
体に一定の温度で相転移を起し、光透過性が変化する遷
移金属化合物の透明薄膜を付着させた調光体において、
前記遷移金属化合物が異なった相転移温度を有する複数
のバナジウム化合物膜の集積体からなるものであるか
ら、液晶による透視と視界カットの機能と、遷移金属化
合物による温度に異存した透過エネルギーを有する。
透明電極間に液晶を配してなる調光体であって、該調光
体に一定の温度で相転移を起し、光透過性が変化する遷
移金属化合物の透明薄膜を付着させた調光体において、
前記遷移金属化合物が異なった相転移温度を有する複数
のバナジウム化合物膜の集積体からなるものであるか
ら、液晶による透視と視界カットの機能と、遷移金属化
合物による温度に異存した透過エネルギーを有する。
［実 施 例］ 半径1cmのバナジウム（Ｖ）のターゲット３ケを準備
し、そのうち２ケのターゲット上にはそれぞれ0.3mm、
0.6mm巾のモリブデン（Mo）の線状薄膜を形成した。こ
れらモリブデン（Mo）の線状薄膜はバナジウム（Ｖ）タ
ーゲット片上に0.3mm巾あるいは0.6mm巾のステンレスマ
スクを置いた上で、これを陽極側としモリブデン（Mo）
をターゲットとするスパッタリング法により作成した。
この時の真空度は10-6Torrでありアルゴンガス雰囲気下
でスパッタリングを行った。
し、そのうち２ケのターゲット上にはそれぞれ0.3mm、
0.6mm巾のモリブデン（Mo）の線状薄膜を形成した。こ
れらモリブデン（Mo）の線状薄膜はバナジウム（Ｖ）タ
ーゲット片上に0.3mm巾あるいは0.6mm巾のステンレスマ
スクを置いた上で、これを陽極側としモリブデン（Mo）
をターゲットとするスパッタリング法により作成した。
この時の真空度は10-6Torrでありアルゴンガス雰囲気下
でスパッタリングを行った。
次いで、モリブデン線状薄膜を形成していない前記バ
ナジウムターゲットを用い、酸素ガスを導入しつつ真空
度10-6Torrで、石英ガラス板（１）上にモリブデン（M
o）含有率が０で、330Å厚の酸化バナジウム酸（２）を
形成し、その上に0.3mm巾のモリブデン線状薄膜を形成
した前記バナジウムターゲットを用い、同条件でモリブ
デン含有率が1at.％で、330Å厚の酸化バナジウム膜
（３）を形成し、更にその上に0.6mm巾のモリブデン線
状薄膜を形成した前記バナジウムターゲットを用い、同
条件でモリブデン含有率が1.5at.％で、330Å厚の酸化
バナジウム膜（４）を形成し、その後、この酸化バナジ
ウム膜（４）上に300ÅのITO膜（５）（錫をドープした
インジウム膜、この場合100Ω/sq）を形成した。一方通
常のガラス板（６）上に厚みが300Å、面積抵抗が100Ω
/sqのITO膜（７）を形成したものを用意した。次にポリ
ビニルアルコール等の高分子材料等からなる球殻状カプ
セル内にネマチック液晶（９）を封入し、前記高分子材
料等からなる板状体（８）を石英ガラス板（１）とガラ
ス板（６）で貼合せた。このようにして得られた調光ガ
ラスのITO膜（５）（７）間に交流電圧を印加すれば、
印加電圧に応じた液晶の配向性制御が認められ、透視性
のコントロールができた。一方、この調光ガラスの３層
の酸化バナジウム膜被覆石英ガラスのサーモクロミック
特性を測定した結果、赤味を帯びた橙色の透過色調が周
囲温度とともに濃く変化し、可視光線透過率と太陽エネ
ルギー透過率は夫々常温で18％及び26％、35℃で16％及
び23％、46℃で14％及び19％、68℃で12％及び15％であ
った。
ナジウムターゲットを用い、酸素ガスを導入しつつ真空
度10-6Torrで、石英ガラス板（１）上にモリブデン（M
o）含有率が０で、330Å厚の酸化バナジウム酸（２）を
形成し、その上に0.3mm巾のモリブデン線状薄膜を形成
した前記バナジウムターゲットを用い、同条件でモリブ
デン含有率が1at.％で、330Å厚の酸化バナジウム膜
（３）を形成し、更にその上に0.6mm巾のモリブデン線
状薄膜を形成した前記バナジウムターゲットを用い、同
条件でモリブデン含有率が1.5at.％で、330Å厚の酸化
バナジウム膜（４）を形成し、その後、この酸化バナジ
ウム膜（４）上に300ÅのITO膜（５）（錫をドープした
インジウム膜、この場合100Ω/sq）を形成した。一方通
常のガラス板（６）上に厚みが300Å、面積抵抗が100Ω
/sqのITO膜（７）を形成したものを用意した。次にポリ
ビニルアルコール等の高分子材料等からなる球殻状カプ
セル内にネマチック液晶（９）を封入し、前記高分子材
料等からなる板状体（８）を石英ガラス板（１）とガラ
ス板（６）で貼合せた。このようにして得られた調光ガ
ラスのITO膜（５）（７）間に交流電圧を印加すれば、
印加電圧に応じた液晶の配向性制御が認められ、透視性
のコントロールができた。一方、この調光ガラスの３層
の酸化バナジウム膜被覆石英ガラスのサーモクロミック
特性を測定した結果、赤味を帯びた橙色の透過色調が周
囲温度とともに濃く変化し、可視光線透過率と太陽エネ
ルギー透過率は夫々常温で18％及び26％、35℃で16％及
び23％、46℃で14％及び19％、68℃で12％及び15％であ
った。
次に、この調光ガラスをフェードテストを行った。フ
ェードテストは紫外線光源としてカーボンアークを用
い、ブラックパネル、温度63℃±３℃下でJIS A1415
（1977年）に従いテストを行った。
ェードテストは紫外線光源としてカーボンアークを用
い、ブラックパネル、温度63℃±３℃下でJIS A1415
（1977年）に従いテストを行った。
比較例として３層の酸化バナジウム膜を含まない外は
本発明の調光ガラスと同一のものを用いた。結果は液晶
装置の黄変度（ΔYI）を測定して第１表に示した。
本発明の調光ガラスと同一のものを用いた。結果は液晶
装置の黄変度（ΔYI）を測定して第１表に示した。
第１表により明らかなように、本発明の調光ガラスは
液晶の耐紫外線性能も大巾に改善されている。
液晶の耐紫外線性能も大巾に改善されている。
［効 果］ 以上のように、本発明は対向した一対の透明基体内面
に形成された透明電極間に液晶を配してなる調光体であ
って、該調光体に一定の温度で相転移を起し、光透過性
が変化する遷移金属化合物の透明薄膜を付着させた調光
体において、前記遷移金属化合物が異なった相転移温度
を有する複数のバナジウム化合物膜の集積体からなるも
のであるから、透視と視界カットの機能のみならず、周
囲環境温度により透過エネルギーをもコントロールでき
る。
に形成された透明電極間に液晶を配してなる調光体であ
って、該調光体に一定の温度で相転移を起し、光透過性
が変化する遷移金属化合物の透明薄膜を付着させた調光
体において、前記遷移金属化合物が異なった相転移温度
を有する複数のバナジウム化合物膜の集積体からなるも
のであるから、透視と視界カットの機能のみならず、周
囲環境温度により透過エネルギーをもコントロールでき
る。
また、本発明は遷移金属化合物の透明薄膜による紫外
線カット機能により調光ガラスの液晶の耐紫外線性能を
も改善できる。
線カット機能により調光ガラスの液晶の耐紫外線性能を
も改善できる。
第１図は本発明の調光ガラスの断面図である。 1:石英ガラス、2,3,4:酸化バナジウム 5,7:ITO膜、6:ガラス板、 8:高分子板状体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−135154（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−6227（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−151520（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−119129（ＪＰ，Ｕ)
Claims (4)
- 【請求項１】対向した一対の透明基体内面に形成された
透明電極間に液晶を配してなる調光体であって、該調光
体に一定の温度で相転移を起し、光透過性が変化する遷
移金属化合物の透明薄膜を付着させた調光体において、
前記遷移金属化合物が異なった相転移温度を有する複数
のバナジウム化合物膜の集積体からなることを特徴とす
る調光体。 - 【請求項２】前記遷移金属化合物がバナジウム（Ｖ）の
酸化物にニオブ（Nb）、モリブデン（Mo）、タングステ
ン（Ｗ）の群から選ばれた少なくとも１つの金属元素を
ドーパントとして混入したものである特許請求の範囲第
１項に記載の調光体。 - 【請求項３】前記遷移金属化合物がバナジウム（Ｖ）の
酸化物に弗素（Ｆ）をドーパントとして混入させたもの
である特許請求の範囲第１項に記載の調光体。 - 【請求項４】前記遷移金属化合物がバナジウム（Ｖ）の
リン化物、またはバナジウム（Ｖ）のリン化物にニオブ
（Nb）、モリブデン（Mo）、タングステン（Ｗ）、鉄
（Fe）、コバルト（Co）、ゲルマニウム（Ge）、ストロ
ンチウム（Sr）の群から選ばれた少なくとも１つの金属
元素をドーパントとして混入したものである特許請求の
範囲第１項に記載の調光体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62269998A JP2588910B2 (ja) | 1987-10-26 | 1987-10-26 | 改良された調光体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62269998A JP2588910B2 (ja) | 1987-10-26 | 1987-10-26 | 改良された調光体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01112220A JPH01112220A (ja) | 1989-04-28 |
| JP2588910B2 true JP2588910B2 (ja) | 1997-03-12 |
Family
ID=17480131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62269998A Expired - Lifetime JP2588910B2 (ja) | 1987-10-26 | 1987-10-26 | 改良された調光体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2588910B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104708870B (zh) * | 2014-12-30 | 2017-05-10 | 张家港康得新光电材料有限公司 | 窗膜及窗膜的制作方法 |
| CN117270265B (zh) * | 2023-09-27 | 2024-05-28 | 佛山纳诺特科技有限公司 | 一种自动调光膜及其制备方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4393095A (en) * | 1982-02-01 | 1983-07-12 | Ppg Industries, Inc. | Chemical vapor deposition of vanadium oxide coatings |
| JPS61119129U (ja) * | 1985-01-11 | 1986-07-28 | ||
| JPH0782176B2 (ja) * | 1985-07-03 | 1995-09-06 | 日産自動車株式会社 | 光可変型積層体 |
| JPS62151520U (ja) * | 1986-03-17 | 1987-09-25 |
-
1987
- 1987-10-26 JP JP62269998A patent/JP2588910B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01112220A (ja) | 1989-04-28 |
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