JP3049875B2 - Liquid crystal element - Google Patents

Liquid crystal element

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JP3049875B2
JP3049875B2 JP3270934A JP27093491A JP3049875B2 JP 3049875 B2 JP3049875 B2 JP 3049875B2 JP 3270934 A JP3270934 A JP 3270934A JP 27093491 A JP27093491 A JP 27093491A JP 3049875 B2 JP3049875 B2 JP 3049875B2
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    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、液晶物質により構成さ
れた液晶素子に関し、さらに詳しくは光透過率制御性能
に優れた液晶素子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal device made of a liquid crystal material, and more particularly to a liquid crystal device having excellent light transmittance control performance.

【0002】[0002]

【従来の技術】建築あるいは自動車などの用途におい
て、窓からの太陽光エネルギーの流入が室内の空調負荷
に大きな影響を与えるため、窓に調光機能を持たせるこ
とが省エネルギーの観点から重要視されてきている。
2. Description of the Related Art In buildings and automobiles, the inflow of solar energy from windows greatly affects the air conditioning load in a room. Therefore, it is important to provide a window with a dimming function from the viewpoint of energy saving. Is coming.

【0003】実用上望まれる調光範囲としては、少なく
とも現在窓ガラスとして用いられている透明ガラスと、
太陽光エネルギーの吸収を目的とした熱線吸収ガラスと
の光学特性値を選択できることが必要と考えられ、この
調光範囲は、太陽光エネルギーの透過率変化幅(以下
「△T」と略す)で15%以上であることが好ましい。
[0003] Practically desired dimming ranges include at least a transparent glass currently used as a window glass,
It is considered necessary to be able to select an optical characteristic value with the heat ray absorbing glass for the purpose of absorbing sunlight energy, and this dimming range is a variation range of transmittance of sunlight energy (hereinafter abbreviated as “ΔT”). It is preferably at least 15%.

【0004】従来、このような調光機能を持った素子の
一つとして、エレクトロクロミック素子が知られてい
る。エレクトロクロミック素子は酸化タングステン、プ
ルシアンブルーなどの電気化学的な酸化還元反応による
光学スペクトル変化を伴う材料を用いて透視性を調節す
るとともに、太陽光エネルギーの透過光量の制御を光の
吸収により可能としている。
Conventionally, an electrochromic device has been known as one of the devices having such a dimming function. The electrochromic device uses a material that changes the optical spectrum due to an electrochemical redox reaction, such as tungsten oxide and Prussian blue, to adjust the transparency and control the amount of transmitted sunlight energy by absorbing light. I have.

【0005】しかしながら、エレクトロクロミック素子
は電流駆動型であるため、大面積化した場合に大きな電
圧降下により応答速度が著しく低下するほか、長時間に
わたる通電中に生じる構成材料の電気化学的変化などに
よる劣化が避けられず、実用上充分な耐久性を有する大
面積の素子は実現されていない。
[0005] However, since the electrochromic element is a current-driven type, the response speed is remarkably reduced due to a large voltage drop when the area is increased. Deterioration is unavoidable, and a large-area element having practically sufficient durability has not been realized.

【0006】そこで、このような電流駆動型のエレクト
ロクロミック素子に代わるものとして、電圧駆動型の調
光素子が注目されるようになった。耐久性に優れ、かつ
大面積化の容易な調光機能を持つ液晶素子として、特開
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 CurvilinearAli
gned Phase)液晶素子、また特開昭60−502128
号公報に記載される相分離法により得られる液晶素子な
どが知られている。これらの素子は、以下の原理に基づ
いて動作する。
[0006] Therefore, as a substitute for such a current-driven electrochromic element, a voltage-driven dimming element has attracted attention. As a liquid crystal element having excellent durability and a dimming function capable of easily increasing the area, a nematic (NCAP: Nematic Curvilinear Ali) having a curvilinear array phase described in JP-A-58-501631 is disclosed.
gned Phase) liquid crystal element, and JP-A-60-502128
There is known a liquid crystal element obtained by a phase separation method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-26095. These elements operate based on the following principle.

【0007】安価なポリマー中に液晶物質の小滴を分散
させた液晶素子は、電圧を印加しない状態では、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。
In a liquid crystal device in which small droplets of a liquid crystal substance are dispersed in an inexpensive polymer, when no voltage is applied, the liquid crystal is arranged along the curved surface of the polymer wall so that the optical path is twisted or the polymer and the liquid crystal are twisted. Light is reflected and scattered at the interface with the droplet, and looks milky white.

【0008】一方、電圧を印加した状態では、液晶滴内
の液晶が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、液晶素子面に垂直に入射し
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、液晶素子は透明となる。
On the other hand, when a voltage is applied, the liquid crystals in the liquid crystal droplets are arranged in the direction of the electric field by an external electric field. At this time, the ordinary refractive index no of the liquid crystal and the refractive index np of the polymer must be selected so as to match. As a result, light that is perpendicularly incident on the liquid crystal element surface passes through the interface between the liquid crystal and the polymer without being reflected, so that the liquid crystal element is transparent.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記液
晶素子においては透視性を調節することはできるが、電
圧無印加時に液晶素子に入射した光は、そのほとんどが
入射側とは反対側(以下「前方」と略す)に散乱してい
るため、電圧印加時と比較して太陽光エネルギーの透過
量はほとんど減少せず、わずか数%の△Tしか得られて
いなかった。
However, although the visibility of the liquid crystal element can be adjusted in the liquid crystal element, most of the light incident on the liquid crystal element when no voltage is applied is on the side opposite to the incident side (hereinafter referred to as “the light incident side”). Since the light was scattered forward, the amount of transmitted solar energy hardly decreased compared to when voltage was applied, and only a few% ΔT was obtained.

【0010】一方、上記問題点を解決するために、前記
液晶素子に使用される液晶物質中に多色性染料を添加
し、電圧無印加時の光の吸収を増大させる方法が特開平
3−66162号公報に記載されている。この方法によ
る素子は大きな△Tを有するが、多色性染料が本質的に
光や熱に対して劣化するため、長期間にわたり太陽光に
曝される建築あるいは自動車などの屋外用途には使用す
ることができなかった。
On the other hand, in order to solve the above problem, a method of adding a polychromatic dye to a liquid crystal material used in the liquid crystal element to increase light absorption when no voltage is applied is disclosed in Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei. No. 66162. Although the device obtained by this method has a large ΔT, it is used for outdoor applications such as buildings or automobiles that are exposed to sunlight for a long period of time because the polychromatic dye is inherently deteriorated by light and heat. I couldn't do that.

【0011】本発明は、かかる従来の問題点を解決する
ためになされたもので、耐久性に優れ、大面積化が容易
で、△Tが15%以上の調光性能を持つ液晶素子を提供
することを目的とする。
The present invention has been made to solve the conventional problems, and provides a liquid crystal element which has excellent durability, is easy to increase in area, and has a dimming performance of ΔT of 15% or more. The purpose is to do.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、一対
の透明導電膜付き基板間に液晶物質を空隙中に保持して
なる媒体を介在させた液晶素子において、前記液晶物質
の平均屈折率naと、媒体の屈折率nbと、単位体積あた
りの前記空隙の表面積の総量S〔μm-1〕(以下「総表
面積S」と略す)と前記透明導電膜間の距離t〔μm〕
(以下単に「厚み」と略すことがある)とが下記(1)
式を満たすことを特徴とする液晶素子である。
That is, the present invention provides a liquid crystal device in which a medium having a liquid crystal material held in a gap is interposed between a pair of substrates having a transparent conductive film, and wherein the liquid crystal material has an average refractive index na. , The refractive index nb of the medium, the total surface area S [μm −1 ] (hereinafter abbreviated as “total surface area S”) per unit volume, and the distance t [μm] between the transparent conductive films.
(Hereinafter sometimes simply referred to as “thickness”)
A liquid crystal element satisfying the following expression.

【0013】液晶物質は空隙中に保持されており、また
前記空隙は媒体中で各々独立していても、いくつかまた
は全てが連結していても(1)式は成り立つ。以下、便
宜的に前記空隙をカプセルという。
The liquid crystal material is held in the voids, and the above formula (1) holds whether the voids are independent of each other or some or all are connected in the medium. Hereinafter, the gap is referred to as a capsule for convenience.

【0014】 |na−nb| × S × t ≧ 4.2 (1) ところで、前記液晶物質の平均屈折率naは、下記
(2)式で表されることが知られている。
| Na−nb | × S × t ≧ 4.2 (1) By the way, it is known that the average refractive index na of the liquid crystal material is represented by the following equation (2).

【0015】 na = (2×no+ne) / 3 (2) 上式において、noは液晶物質の常光屈折率、neは液晶
物質の異常光屈折率を表す。
Na = (2 × no + ne) / 3 (2) In the above equation, no represents the ordinary light refractive index of the liquid crystal material, and ne represents the extraordinary light refractive index of the liquid crystal material.

【0016】ここで図1は、本発明の液晶素子の模式図
であり、図1において1は基板、2は透明導電膜、3は
液晶物質、そして4は媒体を示している。また総表面積
Sは、パラメータVおよびDによって下記(3)式で理
論的に表される。
FIG. 1 is a schematic view of a liquid crystal device according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a substrate, 2 denotes a transparent conductive film, 3 denotes a liquid crystal material, and 4 denotes a medium. The total surface area S is theoretically expressed by the following equation (3) using the parameters V and D.

【0017】 S = 6 × V / D (3) 上式において、Vは液晶物質と媒体の総体積に占める液
晶物質の体積の割合(以下「液晶比率」と略す)、Dは
カプセルの平均直径(以下「カプセル径」と略す)を表
す。ここで、前記カプセルはいくつかが連結した場合で
あっても各々独立したカプセルと考えることができ、し
たがって前記Dは各々独立したカプセルの体積を、その
体積と同体積を有する真球体に換算した場合の真球体の
直径の平均値を表す。
S = 6 × V / D (3) In the above equation, V is the ratio of the volume of the liquid crystal substance to the total volume of the liquid crystal substance and the medium (hereinafter abbreviated as “liquid crystal ratio”), and D is the average diameter of the capsule. (Hereinafter abbreviated as “capsule diameter”). Here, the capsules can be considered as independent capsules even when some of them are connected. Therefore, the D is obtained by converting the volume of each independent capsule into a sphere having the same volume as that of the capsule. It represents the average value of the diameter of a sphere in the case.

【0018】本発明者は、液晶素子のパラメータを種々
変更し、△Tとの関係を詳細に調べた結果、△Tが下記
(4)式で表されることが明かとなった。すなわち、複
数のパラメータを好適に組み合わせることにより、前方
に散乱する入射光をより多く入射側(以下「後方」と略
す)に散乱させることが可能となり、その結果、電圧無
印加時の透過光量が減少し、光透過率制御性能が著しく
高められた。
The inventor of the present invention varied the parameters of the liquid crystal element and examined the relationship with ΔT in detail. As a result, it was found that ΔT was represented by the following equation (4). That is, by suitably combining a plurality of parameters, it becomes possible to scatter more forward incident light to the incident side (hereinafter abbreviated as “rearward”). As a result, the amount of transmitted light when no voltage is applied is reduced. The light transmittance control performance was significantly enhanced.

【0019】 △T = 3.57 × |na−nb| × S × t (4) 総表面積Sを一定とすれば、液晶物質の異常光屈折率n
eと常光屈折率noとの差、すなわち複屈折性△n(=n
e−no)をより大きくすることにより、その平均屈折率
naが大きくなり△Tが増加する。
ΔT = 3.57 × | na−nb | × S × t (4) If the total surface area S is fixed, the extraordinary light refractive index n of the liquid crystal material
e and the difference between the ordinary refractive index no, that is, the birefringence Δn (= n
By making e-no) larger, the average refractive index na becomes larger and ΔT increases.

【0020】また、△nを一定とすれば、総表面積Sを
多くする、もしくは厚みを厚くすることにより△Tが増
加する。前記Sを多くするには、カプセル径を小さくす
る、もしくは液晶比率を高くすれば良い。
If Δn is fixed, ΔT increases by increasing the total surface area S or increasing the thickness. To increase the value of S, the capsule diameter may be reduced or the liquid crystal ratio may be increased.

【0021】△Tを15%以上とするには、上記(4)
式の右辺が15%以上、すなわち(1)式を満たすよう
に液晶素子のパラメータを組み合わせれば良い。
In order to make ΔT 15% or more, the above (4)
The parameters of the liquid crystal element may be combined so that the right side of the expression is 15% or more, that is, the expression (1) is satisfied.

【0022】また、(1)式を満たすためには、液晶素
子のパラメータが以下の範囲にあることが好ましい。
In order to satisfy the expression (1), it is preferable that the parameters of the liquid crystal element be in the following ranges.

【0023】カプセル径は、液晶素子の散乱状態に大き
く影響する。カプセル径が0.5μm未満になると、可
視光域における長波長側の透過率が高くなり、電圧無印
加時に視界を遮断する能力が低下する。また、カプセル
径が3μmを越えるとカプセルの総表面積Sが低下し透
過光量が増加する。従って、カプセル径は0.5〜3μ
mの範囲にあることが好ましい。さらに望ましくは、
0.8〜2μmの範囲である。
The diameter of the capsule greatly affects the scattering state of the liquid crystal element. When the capsule diameter is less than 0.5 μm, the transmittance on the long wavelength side in the visible light region increases, and the ability to block the field of view when no voltage is applied decreases. On the other hand, when the capsule diameter exceeds 3 μm, the total surface area S of the capsule decreases and the amount of transmitted light increases. Therefore, the capsule diameter is 0.5-3μ
m is preferably in the range. More preferably,
It is in the range of 0.8 to 2 μm.

【0024】一方、カプセル径を一定とすると、液晶比
率が高いほどカプセルの総表面積Sが増加する。従っ
て、後方散乱する光量が増加するため、透過光の制御幅
は大きくなる。しかし、液晶比率が非常に高くなると
(最大で1)、液晶物質を保持する空隙を形成すること
が困難となり、入射光の散乱する度合が低下するため透
過光の制御幅が減少する。これらのことから、液晶比率
は0.5〜0.9の範囲であることが好ましい。
On the other hand, when the capsule diameter is fixed, the higher the liquid crystal ratio, the larger the total surface area S of the capsule. Therefore, since the amount of backscattered light increases, the control width of the transmitted light increases. However, when the liquid crystal ratio becomes very high (at most 1), it becomes difficult to form a gap for holding the liquid crystal substance, and the degree of scattering of incident light is reduced, so that the control width of transmitted light is reduced. For these reasons, the liquid crystal ratio is preferably in the range of 0.5 to 0.9.

【0025】また、透明導電膜付き基板間の距離が短く
なると、挟持される液晶物質およびカプセル量も減少す
るため、カプセルの総表面積Sが減少する。従って、透
過光の制御幅が減少する。一方、距離が長くなると透過
光の制御幅は増加するが、それに比例して高い印加電圧
が必要となり消費電力を増加させるため、距離を長くし
すぎるのは好ましくない。したがって、透明導電膜付き
基板間の距離は10〜40μmの範囲とするのが好まし
い。
Further, when the distance between the substrates with the transparent conductive film becomes short, the amount of the liquid crystal substance and the amount of the capsule to be sandwiched also decrease, so that the total surface area S of the capsule decreases. Therefore, the control width of the transmitted light decreases. On the other hand, as the distance increases, the control width of the transmitted light increases. However, a proportionally higher applied voltage is required and power consumption is increased. Therefore, it is not preferable to make the distance too long. Therefore, the distance between the substrates with a transparent conductive film is preferably in the range of 10 to 40 μm.

【0026】本発明において使用される液晶物質は、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特に好ましい。
The liquid crystal substance used in the present invention is not particularly limited, but is preferably a nematic liquid crystal, a cholesteric liquid crystal, or a smectic liquid crystal. Among them, a nematic liquid crystal is particularly preferable.

【0027】また、△Tを大きくすると同時に透視性能
を損なわないように上記液晶物質を保持する媒体として
は、その屈折率nbが液晶物質の常光線屈折率noもしく
は異常光線屈折率neと整合するように選択された材料
であって、液晶物質を空隙に保持するものであれば、無
機材料及び有機材料の種類を問わず使用することができ
る。その中でも、屈折率の調節や素子の大面積化が容易
な樹脂を使用することが好ましい。例えば、特開昭60
−252687号公報に記載されているラテックスは好
適な材料であり、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素子を得ることが可能である。
As a medium for holding the liquid crystal material so as to increase ΔT and not to impair the see-through performance at the same time, the refractive index nb of the medium matches the ordinary light refractive index no or the extraordinary light refractive index ne of the liquid crystal material. As long as the material is selected as described above and holds the liquid crystal substance in the voids, it can be used regardless of the type of the inorganic material and the organic material. Among them, it is preferable to use a resin that can easily adjust the refractive index and increase the area of the element. For example, JP
Latex described in JP-A-252687 is a suitable material, and it is possible to obtain a liquid crystal element excellent in adhesion to a substrate, optical uniformity, and physical durability.

【0028】また、上記液晶物質を含む媒体を調製する
ためには、界面活性剤を添加することが好ましい。ただ
し、用いられる界面活性剤の量は、乳化液中で液晶粒子
径を安定化させるのに必要とされる最小限とすることが
望ましい。
In order to prepare a medium containing the liquid crystal substance, it is preferable to add a surfactant. However, it is desirable that the amount of the surfactant used is the minimum necessary for stabilizing the liquid crystal particle diameter in the emulsion.

【0029】さらに、上記液晶物質を含む媒体を調製す
るためには、架橋剤を添加することが好ましい。前記架
橋剤の添加により、媒体と基板表面に形成された透明導
電膜との接着性が良好となり、かつ耐湿性に優れた液晶
素子を得ることができる。
Further, in order to prepare a medium containing the liquid crystal substance, it is preferable to add a crosslinking agent. The addition of the crosslinking agent improves the adhesion between the medium and the transparent conductive film formed on the substrate surface, and can provide a liquid crystal element having excellent moisture resistance.

【0030】また、本発明において使用される透明導電
膜付き基板としては、インジウムすず酸化物(ITO)
膜やすず酸化物(SnO2)膜が表面に形成された一般
的なガラス基板のほか、光透過性の他の部材、例えばプ
ラスチック基板あるいはフレキシブルなプラスチックフ
ィルムなどを適用することができる。
The substrate with a transparent conductive film used in the present invention is preferably made of indium tin oxide (ITO).
In addition to a general glass substrate having a film and a tin oxide (SnO 2 ) film formed on the surface, other light-transmitting members such as a plastic substrate or a flexible plastic film can be used.

【0031】[0031]

【作用】本発明においては、パラメータである液晶物質
の平均屈折率na、液晶物質を保持する媒体の屈折率n
b、厚みt、液晶比率V、カプセル径Dを、前記(1)
式および(3)式から導かれる下記(5)式を満たすよ
うに好適に組み合わせることにより、△Tが15%以上
の調光性能を持った液晶素子が得られる。
According to the present invention, the average refractive index na of the liquid crystal material, which is a parameter, and the refractive index n of the medium holding the liquid crystal material,
b, thickness t, liquid crystal ratio V, capsule diameter D,
By suitably combining them so as to satisfy the following expression (5) derived from the expression and the expression (3), a liquid crystal element having a dimming performance of ΔT of 15% or more can be obtained.

【0032】 |na−nb| × (6×V/D) × t ≧ 4.2 (5) このような性能は、電圧が印加されていない状態での入
射光が後方に散乱する割合を増加させることにより可能
となった。従来の調光素子とは異なり、光を吸収するの
ではなく後方へ散乱することにより、換言すれば光を反
射することにより調光性能を改良したため、光や光の吸
収に伴う熱による液晶素子を構成する材料の劣化がほと
んどなく耐久性に優れている。
| Na−nb | × (6 × V / D) × t ≧ 4.2 (5) Such performance increases the ratio of incident light scattered backward when no voltage is applied. It became possible by doing. Unlike conventional dimming devices, light is scattered backward instead of absorbing light, in other words, light is reflected to improve dimming performance. Is excellent in durability with almost no deterioration of the material constituting it.

【0033】また、本発明の液晶素子は、十分に透視性
を調節することができる。
Further, the liquid crystal element of the present invention can sufficiently adjust the transparency.

【0034】[0034]

【実施例】以下、本発明の実施例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。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
The present invention is not limited to these examples.

【0035】例えば、本発明の液晶素子は以下の作製方
法により作製される。
For example, the liquid crystal device of the present invention is manufactured by the following manufacturing method.

【0036】まず、液晶物質とラテックスを直接混合し
て媒体としてのエマルジョンを作製する。あるいは、液
晶物質と水性相を混合してエマルジョンを作製し、この
後前記エマルジョンをラテックスと混合しても良い。エ
マルジョンを作製する際、液晶物質の粒子径を安定させ
るために界面活性剤を添加する。また、混合はブレンダ
ー、コロイドミルなど種々のミキサーを用いて行う。次
に、前記エマルジョンに架橋剤を添加してゆっくり攪拌
する。そしてこの後、液晶物質が分散したエマルジョン
をナイフブレードまたは他の手段を用いて、予め透明導
電膜が形成された基板の透明導電膜面上に必要な厚みに
塗布し乾燥させる。さらに、透明導電膜側を内側面とし
てもう一枚の基板と貼合わせることにより液晶素子を得
る。
First, an emulsion as a medium is prepared by directly mixing a liquid crystal substance and latex. Alternatively, an emulsion may be prepared by mixing a liquid crystal substance and an aqueous phase, and then the emulsion may be mixed with latex. When preparing an emulsion, a surfactant is added to stabilize the particle diameter of the liquid crystal substance. The mixing is performed using various mixers such as a blender and a colloid mill. Next, a crosslinking agent is added to the emulsion, and the mixture is stirred slowly. Thereafter, the emulsion in which the liquid crystal substance is dispersed is applied to a required thickness on the transparent conductive film surface of the substrate on which the transparent conductive film has been formed using a knife blade or other means, and dried. Furthermore, a liquid crystal element is obtained by bonding the transparent conductive film side to another substrate with the inner surface facing the transparent conductive film side.

【0037】(実施例1)本発明の液晶素子を作製する
ために、ネマチック液晶E49(BDH製)に界面活性
剤IGEPAL CO−610(GAF製)を0.5w
t%添加し、それらを液晶比率が0.62になるように
ラテックス粒子40wt%を含むNeorez R−9
67(ポリビニルケミカル製)に添加し、ホモジナイザ
ーを用い7000回転で10分間攪拌しエマルジョンを
得た。次に、ゆっくり混ぜながら架橋剤CX−100
(ポリビニルケミカル製)をR−967に対して3wt
%の割合で添加した。
(Example 1) In order to produce a liquid crystal device of the present invention, a surfactant IGEPAL CO-610 (manufactured by GAF) was added to nematic liquid crystal E49 (manufactured by BDH) in an amount of 0.5 w.
Neoles R-9 containing 40 wt% of latex particles so that the liquid crystal ratio becomes 0.62.
67 (manufactured by Polyvinyl Chemical), and stirred at 7000 rpm for 10 minutes using a homogenizer to obtain an emulsion. Next, while slowly mixing, the crosslinking agent CX-100 is used.
(Manufactured by Polyvinyl Chemical) in 3 wt% for R-967
%.

【0038】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)膜が予め形成されたポリ
エチレンテレフタレート(PET)フィルムのITO膜
面上に塗布し乾燥させた。乾燥後の厚みは、約30μm
であった。混合物の乾燥後、ITO膜側が前記乾燥した
混合物に接するように、もう一枚のITO膜付きPET
フィルムと貼合わせ、液晶素子を得た。
Using a doctor blade, this mixture is
An indium tin oxide (ITO) film was applied on the ITO film surface of a polyethylene terephthalate (PET) film formed in advance and dried. Thickness after drying is about 30μm
Met. After the mixture is dried, another PET film with the ITO film is placed so that the ITO film side is in contact with the dried mixture.
A liquid crystal device was obtained by laminating with a film.

【0039】このようにして得られた液晶素子のパラメ
ータを表1に示す。これらパラメータを用いて|na−
nb|×S×tを計算した結果、4.3であった。
Table 1 shows the parameters of the liquid crystal element thus obtained. Using these parameters, | na-
The result of calculating nb | × S × t was 4.3.

【0040】[0040]

【表1】 [Table 1]

【0041】(実施例2)実施例1とは異なるパラメー
タの組合せにより構成される液晶素子を作製した。
Example 2 A liquid crystal device having a combination of parameters different from that of Example 1 was manufactured.

【0042】ネマチック液晶ZLI−1840(メルク
ジャパン製)に界面活性剤IGEPAL CO−610
(GAF製)を0.5wt%添加し、それらを液晶比率
が0.62になるようにラテックス粒子40wt%を含
むNeorez R−967(ポリビニルケミカル製)
に添加し、ホモジナイザーを用い18000回転で10
分間攪拌しエマルジョンを得た。次にゆっくり混ぜなが
ら架橋剤CX−100(ポリビニルケミカル製)をR−
967に対して3wt%の割合で添加した。
A surfactant IGEPAL CO-610 was added to a nematic liquid crystal ZLI-1840 (manufactured by Merck Japan).
0.5 wt% (manufactured by GAF) and Neorez R-967 (manufactured by Polyvinyl Chemical) containing 40 wt% of latex particles so that the liquid crystal ratio becomes 0.62.
At 18,000 rpm using a homogenizer.
After stirring for an minute, an emulsion was obtained. Next, while slowly mixing, the crosslinking agent CX-100 (manufactured by polyvinyl chemical) was added to R-
967 was added at a ratio of 3 wt%.

【0043】この混合物をドクターブレードを用いて、
ITO膜が予め形成されたPETフィルムのITO膜面
上に塗布、乾燥させた。乾燥後の厚みは、約20μmで
あった。混合物の乾燥後、ITO膜側が前記乾燥した混
合物に接するように、もう一枚のITO膜付きPETフ
ィルムと貼合わせ液晶素子を得た。
Using a doctor blade, this mixture is
The ITO film was applied on the ITO film surface of the PET film on which the ITO film had been formed in advance, and dried. The thickness after drying was about 20 μm. After the mixture was dried, another ITO film-attached PET film was laminated with the ITO film so that the ITO film side was in contact with the dried mixture to obtain a liquid crystal element.

【0044】本実施例で得られた液晶素子のパラメータ
を実施例1と同様に表1に示す。これらパラメータを用
いて|na−nb|×S×tを計算した結果、4.4であ
った。
Table 1 shows the parameters of the liquid crystal element obtained in this embodiment, as in the case of the first embodiment. The calculation of | na−nb | × S × t using these parameters resulted in 4.4.

【0045】(実施例3)実施例1及び実施例2とは異
なるパラメータの組合せにより構成される液晶素子を作
製した。
(Example 3) A liquid crystal device having a combination of parameters different from those in Examples 1 and 2 was manufactured.

【0046】ネマチック液晶E49(BDH製)に界面
活性剤IGEPAL CO−610(GAF製)を1w
t%添加し、それらを液晶比率が0.75になるように
ラテックス粒子40wt%を含むNeorez R−9
67(ポリビニルケミカル製)に添加し、ホモジナイザ
ーを用い12000回転で10分間攪拌しエマルジョン
を得た。次にゆっくり混ぜながら架橋剤CX−100
(ポリビニルケミカル製)をR−967に対して3wt
%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、ITO膜が予め形成されたPETフィルムのI
TO膜面上に塗布、乾燥させた。乾燥後の厚みは、約2
0μmであった。混合物の乾燥後、ITO膜側が前記乾
燥した混合物に接するように、もう一枚のITO膜付き
PETフィルムと貼合わせ液晶素子を得た。
The surfactant IGEPAL CO-610 (GAF) was added to the nematic liquid crystal E49 (BDH) for 1w.
Neoles R-9 containing 40 wt% of latex particles so that the liquid crystal ratio becomes 0.75.
67 (manufactured by Polyvinyl Chemical), and stirred at 12,000 rpm for 10 minutes using a homogenizer to obtain an emulsion. Next, while slowly mixing, the crosslinking agent CX-100 is used.
(Manufactured by Polyvinyl Chemical) in 3 wt% for R-967
%. Using a doctor blade, this mixture was used to prepare a PET film on which an ITO film had been formed in advance.
It was applied on the TO film surface and dried. The thickness after drying is about 2
It was 0 μm. After the mixture was dried, another ITO film-attached PET film was laminated with the ITO film so that the ITO film side was in contact with the dried mixture to obtain a liquid crystal element.

【0047】本実施例により得られた液晶素子のパラメ
ータを表1に示す。これらパラメータを用いて|na−
nb|×S×tを計算した結果、4.5であった。
Table 1 shows the parameters of the liquid crystal device obtained in this example. Using these parameters, | na-
The result of calculating nb | × S × t was 4.5.

【0048】(実施例4)実施例1、実施例2及び実施
例3とは異なるパラメータの組合せにより構成される液
晶素子を作製した。
Example 4 A liquid crystal device having a combination of parameters different from those of Examples 1, 2 and 3 was manufactured.

【0049】ネマチック液晶ZLI−1840(メルク
ジャパン製)に界面活性剤IGEPAL CO−610
(GAF製)を0.5wt%添加し、それらを液晶比率
が0.62になるようにラテックス粒子40wt%を含
むNeorez R−967(ポリビニルケミカル製)
に添加し、ホモジナイザーを用い14000回転で10
分間攪拌しエマルジョンを得た。次にゆっくり混ぜなが
ら架橋剤CX−100(ポリビニルケミカル製)をR−
967に対して3wt%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、ITO膜が予め被覆され
たPETフィルム上に塗布、乾燥させた。乾燥後の厚み
は、約40μmであった。混合物の乾燥後、ITO膜側
が前記乾燥した混合物に接するように、もう一枚のIT
O膜付きPETフィルムと貼合わせ液晶素子を得た。
The nematic liquid crystal ZLI-1840 (manufactured by Merck Japan) was treated with a surfactant IGEPAL CO-610.
0.5 wt% (manufactured by GAF) and Neorez R-967 (manufactured by Polyvinyl Chemical) containing 40 wt% of latex particles so that the liquid crystal ratio becomes 0.62.
At 14,000 rpm using a homogenizer.
After stirring for an minute, an emulsion was obtained. Next, while slowly mixing, the crosslinking agent CX-100 (manufactured by polyvinyl chemical) was added to R-
967 was added at a ratio of 3 wt%. The mixture was applied on a PET film previously coated with an ITO film using a doctor blade and dried. The thickness after drying was about 40 μm. After the mixture is dried, another IT sheet is placed so that the ITO film side is in contact with the dried mixture.
A liquid crystal device was obtained by laminating with a PET film with an O film.

【0050】本実施例で得られた液晶素子のパラメータ
を表1に示す。これらパラメータを用いて|na−nb|
×S×tを計算した結果、4.4であった。
Table 1 shows the parameters of the liquid crystal device obtained in this example. Using these parameters, | na-nb |
As a result of calculating × S × t, it was 4.4.

【0051】(比較例1)本発明の液晶素子と比較する
ため、特開昭60−252687号公報に記載された、
好適なパラメータの組合せにより構成される液晶素子を
作製した。
(Comparative Example 1) For comparison with the liquid crystal device of the present invention, a liquid crystal device described in JP-A-60-252687 was used.
A liquid crystal element constituted by a suitable combination of parameters was manufactured.

【0052】ネマチック液晶ZLI−1840(メルク
ジャパン製)に界面活性剤IGEPAL CO−610
(GAF製)を0.5wt%添加し、それらを液晶比率
が0.62になるようにラテックス粒子40wt%を含
むNeorez R−967(ポリビニルケミカル製)
に添加し、ホモジナイザーを用い7000回転で10分
間攪拌しエマルジョンを得た。次にゆっくり混ぜながら
架橋剤CX−100(ポリビニルケミカル製)をR−9
67に対して3wt%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、ITO膜が予め被覆された
PETフィルム上に塗布、乾燥させた。乾燥後の厚み
は、約20μmであった。混合物の乾燥後と、もう一枚
のITO膜付きPETフィルムと貼合わせ液晶素子を得
た。
The surfactant IGEPAL CO-610 was added to the nematic liquid crystal ZLI-1840 (manufactured by Merck Japan).
0.5 wt% (manufactured by GAF) and Neorez R-967 (manufactured by Polyvinyl Chemical) containing 40 wt% of latex particles so that the liquid crystal ratio becomes 0.62.
And stirred at 7000 rpm for 10 minutes using a homogenizer to obtain an emulsion. Next, while slowly mixing, the crosslinking agent CX-100 (manufactured by polyvinyl chemical) was added to R-9.
It was added at a ratio of 3 wt% to 67. The mixture was applied on a PET film previously coated with an ITO film using a doctor blade and dried. The thickness after drying was about 20 μm. After the mixture was dried, it was laminated with another PET film with an ITO film to obtain a liquid crystal element.

【0053】このようにして得られた液晶素子のパラメ
ータを表1に示す。これらパラメータを用いて|na−
nb|×S×tを計算した結果、1.5であった。
Table 1 shows the parameters of the liquid crystal element thus obtained. Using these parameters, | na-
As a result of calculating nb | × S × t, it was 1.5.

【0054】(実施例1〜4及び比較例1)実施例1〜
4及び比較例1で得られた液晶素子について、JIS
R 3106に従って電圧を印加していない状態(閉状
態)及び液晶素子の対向するITO膜間に電圧を印加し
た状態(開状態)の太陽光透過率をそれぞれ測定し、さ
らにそれらの測定値から計算により△Tを得た。その結
果を表2に示す。なお前記△Tは、上述のとおり太陽光
エネルギーの透過率変化幅であり、さらに詳しくは開状
態での太陽光透過率と閉状態での太陽光透過率との差を
表す。
(Examples 1 to 4 and Comparative Example 1)
4 and the liquid crystal device obtained in Comparative Example 1
According to R 3106, sunlight transmittance is measured in a state where no voltage is applied (closed state) and in a state where a voltage is applied between opposed ITO films of the liquid crystal element (open state), and further calculated from the measured values. Gave ΔT. Table 2 shows the results. Note that ΔT is the transmittance change width of sunlight energy as described above, and more specifically, represents the difference between the sunlight transmittance in the open state and the sunlight transmittance in the closed state.

【0055】[0055]

【表2】 [Table 2]

【0056】表2より、液晶素子を構成するパラメータ
の|na−nb|とSとtの積が4.2以上であり、カプ
セル径が0.5〜3μmの範囲、もしくは液晶比率が
0.5〜0.9の範囲、もしくは厚みが10〜40μm
の範囲である本発明の各実施例においては、△Tが15
%以上の調光性能を持った液晶素子が得られることがわ
かる。
From Table 2, the product of the parameters | na−nb | of the liquid crystal element and S and t is 4.2 or more, the capsule diameter is in the range of 0.5 to 3 μm, or the liquid crystal ratio is 0. Range of 5 to 0.9, or thickness of 10 to 40 μm
In each embodiment of the present invention in the range of
It can be seen that a liquid crystal element having a dimming performance of not less than% can be obtained.

【0057】また、本実施例の液晶素子は十分に透視性
を調節することができた。
Further, the liquid crystal device of this example could sufficiently adjust the transparency.

【0058】[0058]

【発明の効果】本発明の液晶素子は、液晶素子を構成す
るパラメータの好適な組合せにより、実施例からも明か
なとおり、従来の方法で得られる液晶素子に比較して光
透過率制御性能に優れている。
According to the liquid crystal device of the present invention, the light transmittance control performance is improved by the preferable combination of the parameters constituting the liquid crystal device as compared with the liquid crystal device obtained by the conventional method. Are better.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明により作製された液晶素子の模式断
面図
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal device manufactured according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 透明導電膜 3 液晶物質 4 媒体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Transparent conductive film 3 Liquid crystal substance 4 Medium

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−213823(JP,A) 特開 昭60−252687(JP,A) 特開 平4−296720(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/1334 Continuation of front page (56) References JP-A-3-213823 (JP, A) JP-A-60-252687 (JP, A) JP-A-4-296720 (JP, A) (58) Fields investigated (Int) .Cl. 7 , DB name) G02F 1/1334

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】透明である一対の基板の内側面にそれぞれ
透明導電膜を配設し、液晶物質を空隙中に保持してなる
媒体を前記透明導電膜間に介在させた液晶素子におい
て、 前記液晶物質の平均屈折率(na)と、前記媒体の屈折
率(nb)と、単位体積あたりの前記空隙の表面積の総
量(S)〔μm-1〕と、前記透明導電膜間の距離t〔μ
m〕が次式の関係にあることを特徴とする液晶素子。 |na−nb| × S × t ≧ 4.2
1. A liquid crystal device, comprising: a transparent conductive film disposed on inner surfaces of a pair of transparent substrates, wherein a medium holding a liquid crystal material in a gap is interposed between the transparent conductive films. The average refractive index (na) of the liquid crystal material, the refractive index (nb) of the medium, the total surface area of the voids per unit volume (S) [μm -1 ], and the distance t [ μ
m] has the following relationship: | Na−nb | × S × t ≧ 4.2
【請求項2】前記空隙の体積と同体積を有する真球体換
算での平均直径が0.5〜3.0μmの範囲にある請求
項1に記載の液晶素子。
2. The liquid crystal device according to claim 1, wherein an average diameter of a sphere having a volume equal to the volume of the void is in a range of 0.5 to 3.0 μm.
【請求項3】前記液晶物質と前記媒体の総体積に占める
前記液晶物質の体積の割合が0.5〜0.9の範囲にあ
る請求項1に記載の液晶素子。
3. The liquid crystal device according to claim 1, wherein a ratio of a volume of the liquid crystal material to a total volume of the liquid crystal material and the medium is in a range of 0.5 to 0.9.
【請求項4】前記透明導電膜間の距離が10〜40μm
の範囲にある請求項1に記載の液晶素子。
4. The distance between the transparent conductive films is 10 to 40 μm.
The liquid crystal device according to claim 1, wherein
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