JP4611470B2 - 電気的制御可能な光学的特性可変組立体 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学的特性が可変である電気制御可能な組立体（ｓｙｓｔｅｍ）に関し、より具体的に言えば、光の散乱及び／又は光の透過を適当な給電の効果により変更することができるグレージング（ｇｌａｚｉｎｇ）ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
特定の性質を必要に応じ調節することができる、いわゆる「スマート」グレージングの要望が、実際に増大している。グレージングの光の散乱のレベルを制御あるいは変更することは、とりわけそれが透明になるよう、あるいは反対に散乱性になって、グレージングの他方の側の個人又は物体が見分けられるのを防ぐように、グレージングを通しての可視性の度合いを制御するのを可能にする。そのようなグレージングには様々な用途があり、例えば、建物内、とりわけオフィス内の部屋の間、あるいは陸上、航空もしくは海上交通機関の二つの領域／区画間の内部間仕切りにそのようなグレージングを備えつけること、又はショーウィンドーもしくは展示キャビネット、あるいは任意のタイプの容器に取り付けることを検討することが可能である。一般に、そのようなグレージングは、建物又は交通機関の任意の窓（列車の窓、船舶の舷窓、又は航空機の客室窓）に取り付けるのに使用することもできる。
【０００３】
現時点において、光の散乱／透過を電気的に制御可能である種々の系統の機能系がある（以下、「機能系」と呼ぶ）。
【０００４】
第一の系列の機能系は、液晶グレージングの用語で知られている。これは、二つの導電性層の間に配置された、ポリマー材料に基づくフィルムと、この材料中に分散されている液晶、とりわけ正の誘電異方性を有するネマチック液晶とを使用することに基礎を置く。フィルムに電圧を印加すると、液晶は好ましい方向に配向して、それにより視覚を可能にする。電圧が印加されなければ、液晶は整列されず、フィルムは拡散性となり、視覚を妨げる。そのようなフィルムの例は、とりわけヨーロッパ特許第０２３８１６４号明細書と、米国特許第４４３５０４７号、同第４８０６９２２号及び同第４７３２４５６号各明細書に記載されている。このタイプのフィルムは、２枚のガラス基材の間に積層して取り入れられると、サン−ゴバン・ビトラージュ社により“Ｐｒｉｖａ−Ｌｉｔｅ”の商標名で市販されている。実際、“ＮＣＡＰ”（ネマチック曲線整合相（ＮｅｍａｔｉｃＣｕｒｖｉｌｉｎｅａｒｌｙ Ａｌｉｇｎｅｄ Ｐｈａｓｅ））又は“ＰＬＤＣ”（ポリマー分散液晶（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌ））として知られる液晶を基にした任意の装置（組立体）を使用することが可能である。
【０００５】
もう一つの系列は、オプティカルバルブ（ｏｐｔｉｃａｌ ｖａｌｖｅ）の用語で一般に呼ばれるものであり、これは一般に、微小液滴が分散している、随意に架橋した、ポリマーマトリクスを含むフィルムを包含し、これらの微小液滴は電界又は磁界の作用を受けて好ましい方向に移動する特性を有する粒子を含有している。これらのフィルムの両側に配置された導電層の端子に印加される電位と配向可能な粒子の濃度及び性質とに特に依存して、これらのフィルムは可変の光学的特性を有する。例えば、国際出願第９３／０９４６０号パンフレットには、架橋可能なポリオルガノシロキサンマトリクスと無機又は有機の配向可能な粒子、より詳しく言えば光を吸収する粒子、例えばポリヨージド粒子等、とを含むフィルムを基にしたオプティカルバルブが開示されている。フィルムに電圧が印加されると、これらの粒子は電圧が印加されていないときよりもはるかに少なく光を遮り、従ってこの系は、光の透過率が可変であって一般にやはり変更することができる光の散乱を伴うグレージングを得るのを可能にする。
【０００６】
オプティカルバルブを使おうとあるいは液晶系を使おうと、これらの系は通常、ポリマーフィルムの形態をしている。それに電力を供給するためには、それを通常は、例えばスズをドープした酸化インジウム（ＩＴＯ）タイプ又はフッ素をドープした酸化スズ（Ｆ：ＳｎＯ₂ ）タイプのドープした金属酸化物製の、特に透明である、二つの電気伝導性層の間に配置する。更に、通常は、その二つの導電層を有するフィルムの面の少なくとも一方に、例えばその面のおのおのに、キャリヤ／保護基材を備える。これは一般に透明である。それは、硬質又は半硬質であるように選ぶことができ、また、無機又は有機材料製、例えばガラス製、あるいはポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）タイプのアクリル系ポリマー製でよい。それは軟質であってもよく、殊にポリエチレンテレフタレートＰＥＴ製でもよい。こうして、容易に取り扱うことのできる軟質シートの形をした、ＰＥＴ／ＩＴＯ／機能性フィルム／ＩＴＯ／ＰＥＴタイプの構造を有することが可能である。次に、このアセンブリ（集成体）（ポリマー＋電気伝導性層／少なくとも一つのキャリヤ基材）を、ポリビニルブチラールＰＶＢ又はエチレン−酢酸ビニルＥＶＡタイプあるいは特定のポリウレタンＰＵの有機ポリマーの少なくとも一つの接合層を使って、ガラスタイプの少なくとも一つの透明な硬質基材に積層することができる。
【０００７】
液晶グレージングに他の機能を追加する試みが、とりわけ光の散乱のレベルばかりでなく、色素を利用して光の透過のレベルも変更することができるように、なされている。例えばヨーロッパ特許第０１５６６１５号明細書とヨーロッパ特許第０１２１４１５号明細書には、例として、多色性タイプの色素が記載されており、それらは液晶の液滴に溶解され、それにより電圧が印加されていないときには濃く着色しているだけでなく拡散性であり、そして電圧が印加されると透明なばかりでなく不拡散性になるグレージングを得るのを可能にする。こうして、屋外の用途の場合においてより魅力的なそのようなグレージングを、例えば建物の外面用のグレージングとしてあるいは自動車のサンルーフとして利用して、「スクリーン」効果を得ることができる。
【０００８】
ところが、これらの屋外用途はグレージングをかなりの応力にさらす。そして追加の色素を有する機能系（例えば液晶グレージング等）あるいは、とりわけ二色性タイプであることにより、それ自体が色素効果を提供する偏光粒子を有する機能系は、それらのないものよりも著しく寿命が短い傾向があり、これはそれらを屋外で使用した場合になお一層著しい、ということが分かっている。
【０００９】
従って、本発明の目的は、この欠点を、光の散乱／透過を電気的に制御可能である機能系を改良することにより、最も詳しく言えば二色性の色素あるいは色素効果のある偏光粒子を使用するものを改良することにより取り除くことであり、改良点は殊にそれらの寿命を増大させ且つそれらの耐久性を増大させようとすることであった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の主題は、第一に、電気伝導性の層を備えた機能性フィルムを含む、光の散乱／透過が可変である電気的に制御可能な組立体（ｓｙｓｔｅｍ）である。このフィルムは、媒体中に懸濁している、二色性の色素を伴う液晶の形態（液晶系）か又は粒子の形態、特に偏光粒子の形態（オプティカルバルブ系）の、いわゆる「能動」要素（“ａｃｔｉｖｅ” ｅｌｅｍｅｎｔ）を有する。本発明はまた、この能動要素のうちの少なくとも一部のものの光還元、とりわけ二色性色素（液晶系の場合）又は偏光粒子それ自体（オプティカルバルブ系の場合）のそれによる劣化を防止／補償するための手段を一つ以上備えた組立体を提供する。
【００１１】
これは、本発明がこれらの系を早いうちに老化させる機構を発見したからであり、これはそれらの系が強烈な及び／又は長期の紫外線にさらされると二色性色素と偏光粒子を不可逆的に劣化させる傾向のある光還元機構であった。従って、解決策は、この劣化に対抗するための手段を使用することにあり、これらの手段はこの光還元を防止しようとするか、あるいは好ましくは、還元／劣化した形態の色素を恒久的に再酸化し、こうしてそれらが被る光化学的な還元を「補償」することにより、それらをいわば「再生」するのを可能にしようというものであった。
【００１２】
第一の態様によれば、光還元による劣化を防止する手段は、ドープされた金属酸化物を基にした導電性層を含む多構成要素層の形態の二つの導電性層のうちの少なくとも一方を利用することを含み、当該層は化学的性質を異にする少なくとも一つのバリヤ層によって機能性層から物理的に隔離される。
【００１３】
「多構成要素（ｍｕｌｔｉｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）」層という用語は、本発明の趣旨においては電気伝導性の「層」を一緒に形成する異なる材料製の少なくとも二つの層が重なったものを意味すると理解すべきである。当のドープされた金属酸化物は、ドープされた酸化スズ、とりわけフッ素をドープされた酸化スズＦ：ＳｎＯ₂ 、スズをドープされた酸化インジウムＩＴＯ、又は例えばアルミニウムをドープされた、酸化亜鉛でよく、これらの材料は全て周知である。
【００１４】
「物理的に隔離」なる用語は、機能性フィルムとドープされた金属酸化物の層との直接の接触のないことを意味すると理解すべきである。発明者らは、実際のところ、系の早期の劣化の原因であると思われるものはこの直接の接触であることに気づいたが、これを説明する一つの仮説は、金属酸化物はそれと隣接するフィルムの劣化を引き起こすのに十分な光触媒作用の特性を有するのであろうというものである。従って、本発明が提供する解決策は、ドープされた金属酸化物から作製された電気伝導性層をその欠点に悩まされることなく使用しつづけることができるためにバリヤ層を利用することにある（これは、これらの層の、とりわけＣＶＤタイプの熱分解による又は真空スパッタリングによる製造は、十分に制御され、そしてそれらは電気伝導度と透明性との最良のバランスを提供するので、これらの層は更に大変有利だからである）。
【００１５】
このバリヤ層は、本質的に金属製でよく、とりわけニッケルもしくはクロム、又はニッケル−クロム合金製でよい。この場合、この層は電気的な観点からはやはり伝導性であるが、それは好ましくは、グレージングの外観が光学的に非常に大きく変更されるのを防止して、そのため多構成要素の伝導層の透明性のレベルが保持されるように、比較的薄くなるように選ばれる。
【００１６】
例えば、バリヤ層は導電性がほとんどあるいは少しもない材料、例としてケイ素又はケイ素の誘導体、とりわけ二酸化ケイ素、から製作されるように選んでもよい。ここでもやはり、それを、上述の物理的な隔離のために十分な厚みができる限り薄くなるように選ぶのが有利である。窒化ケイ素Ｓｉ₃ Ｎ₄ 、酸窒化ケイ素ＳｉＯＮ又は窒化アルミニウムＡｌＮを選ぶこともできる。酸化ケイ素は、限定することなしに、非光触媒作用の酸化物を基にした誘電体の系列の好ましい例である。
【００１７】
光触媒活性が全く実質的にないバリヤ層は、一般に、厚みが１０ｎｍ未満、とりわけ５ｎｍ未満、例えば０．５〜３ｎｍであるように選ばれる。（所望ならば、異なる性質の二つのバリヤ層を重ねることも可能である）。より根本的な解決策は、ドープされた金属酸化物を基にした電気伝導性の層を、機能性フィルムの少なくとも片面上では、使用しないこと、及びそれを酸化物を基にしない導電性材料と取り替えることにある。
【００１８】
この態様の具体的なものは、
１）ＩＴＯ、
２）ＮｉＣｒ又はＳｉＯ₂ バリヤ層、
３）機能性フィルム、
４）ＮｉＣｒ又はＳｉＯ₂ バリヤ層、
５）ＩＴＯ、
を含み、機能性フィルムの両側に同一の「複層（ｂｉｌａｙｅｒ）」導電性層のある系（例えば、二つの軟質基材の間又は軟質基材と硬質基材との間に配置された）でよい。
【００１９】
二つの複層のうちの一方は、金属の単層、例えば金−チタン合金、あるいは金属の多重層、例えばＮｉＣｒ／Ａｕ／ＮｉＣｒと取り替えてもよい。機能性フィルムの片側の多構成要素層とドープされた金属酸化物製の標準的な導電性層とを併用するのも可能であり、本発明によればもはや単一の導電性層は系により長い寿命を与える。
【００２０】
二つの複層の代わりに、この金属の単層又は多重層を使ってもよい。このとき、劣化を防止する手段は、少なくとも一つの本質的に金属の電気伝導性層を選ぶ（従って二つの導電性層のうちの少なくとも一方においては、ドープされた金属酸化物製の材料を用いることを完全に回避することにより）ことを含む。実際、通常のドープされた酸化物の電気伝導性層を、あるいはそれら二つのうちの少なくとも一方を、金属層と取り替えることは、系の寿命をかなり増加させることが分かったが、この正確な理由は完全には分かっていない。
【００２１】
この態様には、実施が簡単であるという利点があり、薄い金属タイプの層を堆積（成長）させるのに利用できる技術はそれらのパラメーター、とりわけそれらの化学的性質、密度そして厚さを、所望の特性、最も詳しく言うとこの場合には透明性と組み合わされた十分なレベルの電気伝導性、を得るように効果的に制御するのを可能にする。もっと詳しく言えば、磁場に支援されるスパッタリングによる堆積（成長）の手法を挙げることができる。
【００２２】
金属層は、銀又は金を基にすることができ、あるいはより一般的には貴金属又はそれらのうちの少なくとも一つを含有する合金を基にすることができる。この場合、層はその面のうちの少なくとも一つ（好ましくは両方の面）により薄い保護（及び／又は「固着作用（ａｎｃｈｏｒｉｎｇ）」の役割を有する）層を、とりわけ、ＮｉＣｒもしくはインコネル（Ｉｎｃｏｎｅｌ）タイプの、Ｎｉ合金、又は鋼タイプの、やはり金属製のものを、備えることが望ましい。
【００２３】
金属層は、金−チタン合金を基にしてもよい。この合金は、チタンが金を安定化して上述の保護層を随意とし、不要にさえすることができるので、特に有利である。
【００２４】
第二の態様（これは第一の態様に代わるものあるいはそれとの組み合わせである）によれば、劣化を防止する手段は、電気伝導層を設けたフィルムをその面の少なくとも一つで、酸素透過性のポリマー材料を基にしたシートと接触させることを含む。系の寿命を、このようにしてかなり増大させることができることが分かった。単純化し／挿絵で説明するような言い方をすれば、それは正に、あたかもこのシートがフィルムのための酸素「貯蔵体」として働くようなものであり、あるいは酸素源からやって来る酸素がそれを通り抜けるのを可能にするようなものであって、これが紫外線が色素に及ぼす還元作用を「補償」する酸化作用を有するのである。
【００２５】
有利には、ポリマー材料を基礎材料とするシートは、ＡＳＴＭ Ｄ １４３４の標準規格により測定して、少なくとも１０、とりわけ少なくとも２０又は４０ｃｍ³ ／ｃｍ² ／ｍｍ／ｃｍＨｇの酸素透過度を有する。それは、特に、ポリカーボネートの系列に属し、透過度がおよそ５５ｃｍ³ ／ｃｍ² ／ｍｍ／ｃｍＨｇの、１又は２種以上のポリマー（とりわけしなやか／柔軟性タイプのもの）を基にすることができる。
【００２６】
比較として、標準的に使用されるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）シートの透過度は０．３ｃｍ³ ／ｃｍ² ／ｍｍ／ｃｍＨｇである。
【００２７】
「シート」という用語は、広い意味に取るべきであり、すなわちそれは、機能性フィルムのためのキャリヤ基材、及び／又は保護シート、及び／又は硬質基材への積層を可能にする、より一般的に言えば、多重グレージング及び／又は積層グレージングタイプのグレージングユニットへの組み込みを可能にする、シートでよい。従って、一般に、このシートはしなやか／柔軟性である。
【００２８】
実際には、機能性フィルムと酸素透過性シートとの間に配置される電気伝導性層は酸素の移動を可能にする程度の「多孔度」を有することが好ましい。同様に、機能性フィルムへ向けて酸素を徐々に放出することができるように、透過性シートに酸素を十分捕捉するようにしてもよい。従って、このフィルムは更新可能な酸素源と少なくとも部分的に接触していることが望ましい。このフィルムと例えば酸素を透過させない硬質基材との間に透過性シートをグリップするように、アセンブリ（機能性フィルム＋電気伝導性層＋酸素透過性シート）をグレージングユニットに組み込もうとする場合（積層グレージングユニット）には、シート中の酸素の例えば毛細管を用いての補充を確実にするため、透過性シートに周縁部の通気手段を設けることを考えることが可能である。
【００２９】
上述のアセンブリを絶縁用二重グレージング又は側壁動的（ｐａｒｉｅｔａｌｌｙ ｄｙｎａｍｉｃ）グレージングタイプの多重グレージングユニットに組み込もうとする場合には、透過性シートは、好ましくは「通気性」グレージングタイプの空気補充装置を設けて、空気層タイプの、中間ガス層と接触させるように配置することができる。
【００３０】
本発明の好ましい態様は、硬質基材／中間シート／保護シート／電気伝導性層を有する機能性フィルム／保護シート／中間シート／硬質基材の順になったものを含む積層グレージングユニットの形をしている。
【００３１】
初めに述べたように、硬質基材はガラス、ＰＭＭＡ等のアクリル系、又は硬質ポリカーボネートタイプのものでよい。中間シートは、ＰＶＢ、ＥＶＡ又はＰＵタイプの熱可塑性ポリマー製であり、機能性フィルムのための保護シートは軟質でよく、ＰＥＴ又は軟質ポリカーボネートタイプのものでよい（機能性フィルムの両側の電気伝導性層は単層又は少なくとも二つの層の積重体でよい）。
【００３２】
本発明の第二の好ましい態様は、硬質基材／中間シート／保護シート／電気伝導性層を有する機能性フィルム／保護シート／中間ガス層／硬質基材の順になったものを含む、二重グレージングタイプの多重グレージングユニットの形をしている。
【００３３】
本発明はまた、電気伝導性層を備え、好ましくは面のおのおのに少なくとも一つの保護シートを備えた機能性フィルムがぴんと張って多重グレージングユニットの二つの硬質基材を分離している中間ガス層に保持されている組立体の、二重グレージングタイプの多重グレージングの構成にも関する。
【００３４】
この組立体は、様々なやり方で、特に、グレージングユニットの周縁部の周りに配置された、とりわけ二つの基材の間にそれらの周縁部の周りで配置された、締結・引張（ｆａｓｔｅｎｉｎｇ ａｎｄ ｔｅｎｓｉｏｎｉｎｇ）手段とくさび、スペーサ又はフレームタイプの機械的位置決め手段とを用いて、一緒に締結することができる。多重グレージングユニットは更に、系が位置する中間ガス領域へのアクセスのために、例えば特に機械的な蝶番装置により、開放できるように設計することができる。このとき、系は、取りはずしできるように設計することができ、こうして、機能系と、必要ならば随意にグレージングユニット自体の硬質基材を、容易に交換、クリーニング又は修繕できる機能化した二重グレージングユニットが提供される。
【００３５】
好ましくは、中間ガス層のための周縁シール手段も設けられる。ガス層のガス（空気）を補充しなければならないならば、開放可能であるように設計されている場合にはグレージングユニットを定期的に開放するようにしておくことが可能であり、あるいは毛細管を備えた、シール（デシケーター付き）タイプの、周縁シール手段を設けることが可能である。
【００３６】
この多重グレージング構造は、「ガス層側の」保護シートとして非常に酸素透過性のシートを選ぶことにより、通気性グレージングタイプの構成において好ましく補充可能である空気の形をした、中間ガスを用いて、第二の態様を実施するのに特に適している。
【００３７】
従って、組立体が積層グレージングユニットであろうと多重グレージングユニットであろうと、本発明によれば、いわゆる「保護」シートのうちの少なくとも一つを（軟質）ポリカーボネート又はＰｌｅｘｉｇｌａｓ（商標）タイプの酸素透過性シートの形でもって選び、及び／又は電気伝導性層のうちの少なくとも一つを、Ａｇ又はＡｕタイプの金属材料製とするように選ぶことが可能である。
【００３８】
これらの保護シートはまた、機能性フィルムのための柔軟性キャリヤ基材としても働く。
【００３９】
本発明による組立体には、好ましくは、能動要素への、特に二色性色素への、紫外線の有害な影響を弱めるために、ＵＶフィルターが設けられる。ＵＶフィルターの一つの態様は、上記の積層／多重グレージング構造においては、ＵＶフィルター特性を有するポリマー、例えば、適切な処理を受けた、ポリウレタンＰＵ、ポリビニルブチラールＰＶＢ又はエチレン−酢酸ビニルＥＶＡの、１以上のシートを用いて、外側ガラス（硬質基材）を追加の硬質基材とともに積層することにあり、そして随意に、このようにして第二のガラスも積層することにある。殊に積層構造の場合における、もう一つの態様は、機能性フィルムを保護するためのシートのうちの少なくとも一つと硬質基材のうちの一つとの間における中間シートとしてＵＶフィルター特性を有するポリマーのシートを少なくとも一つ使用することにある。多重グレージングユニットの少なくとも片側に積層することも、スクリーンの機能性を提供することができる。
【００４０】
実際の機能性フィルムの種々の構成要素を以下に説明する。
好ましくは、液晶タイプの能動要素は、媒体中に分散した液滴の形をとっており、これらの液滴には二色性色素が溶解している。これは、これらの色素は実際のところは異方性の吸光係数を持つ有機分子であるので、電気的に制御されるやり方でもってグレージングユニットの光の吸収（従って光の透過）を変更することあるいはその光の散乱を変更することが所望される場合には光散乱用の能動要素を色素と緊密に関係させることが必要だからである。
【００４１】
これらの二色性色素は、例えば、ジアゾキノン誘導体又はアントラキノン誘導体の系列から選ばれる多色性色素タイプのものでよい。
【００４２】
有利には、光散乱用能動要素（すなわち偏光粒子又は液晶）に関する二色性色素の重量百分率は、０．１〜３％、とりわけ０．５〜２％の範囲内になるように選ぶことができる。この比率は、液滴への色素の溶解度の範囲、液滴の大きさ、使用する能動要素の種類及び使用する媒体の種類に依存する組立体の色抜き（ｂｌｅａｃｈｅｄ）／透明状態での光透過の意図する値、等を含めた多数のパラメーターのために、いくつかの理由から賢明である。
【００４３】
液晶に関しては、これらは“ＮＣＡＰ”タイプ、とりわけ“Ｐｒｉｖａ−Ｌｉｔｅ”グレージングユニットで用いられるものでよく、あるいは“ＰＤＬＣ”タイプでよく、それらは先に言及したものである。一般に、それらの複屈折（ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）は０．１〜０．２であり、そしてとりわけ使用する媒体に応じて、媒体のポリマーがポリウレタン（ＰＵ）タイプである場合には約０．１寄りに、またそれがポリビニルアルコール（ＰＶＡ）タイプである場合には約０．２寄りに、変えることができる。
【００４４】
この媒体は、実際のところ好ましくは、ＰＵ（ラテックス）及び／又はＰＶＡ系列からのポリマーを基にし、これは一般に、水性相中で水に関して１５〜５０重量％の範囲のポリマー比率で調製される。
【００４５】
偏光粒子を有する系に関して先に見たように、偏光粒子は光散乱効果を、とりわけ光の透過に作用する着色効果と結び付けた。
【００４６】
光を散乱する能動要素は、有利には、平均直径が０．５〜３μｍ、とりわけ１〜２．５μｍの液滴の形をしており、これらは媒体中に分散されている。液滴の大きさは、当の媒体中における能動要素の乳化性を含め、多数のパラメーターに依存する。好ましくは、これらの液滴は、媒体のうちの一般に水性である溶媒を除いた媒体の、１２０〜２２０重量％、とりわけ１５０〜２００重量％に相当する。
【００４７】
特に好ましくは、液晶は、媒体がポリウレタンラテックスを基にしている場合には直径がおよそ２．５μｍである（複屈折約０．１）、また媒体が更にポリビニルアルコールを基にしている場合には直径がおよそ１μｍである（複屈折約０．２）、液滴の形でもって選ばれる。液滴の大きさは、選ばれた条件、とりわけエマルションを作るのに使用する攪拌の時間と強さ、及び／又はエマルションにする混合物の温度条件により調節することができる混合物の粘度により、及び／又は界面活性剤タイプの添加剤の添加により、特にエマルションを調製する際に、選択することができる。色素を添加してもエマルションの平衡が変化する。
【００４８】
媒体がポリウレタンラテックスである場合には、例えば、エマルションにしようとする配合物を冷却（例えば１５℃未満、とりわけ５〜１０℃まで）するのが有利であろう。
【００４９】
所望の液滴直径のエマルションが得られたなら、適当な安定剤を加えることによりそれをこれらの条件下で固める。
【００５０】
光散乱能動要素と光透過能動要素の組み合わせ、すなわち着色用偏光粒子又は液晶と一緒にした二色性色素は、所望に応じて拡散用又は不拡散用になり透明又は黒っぽくなることができるグレージングユニットを得るのを可能にする。これらのグレージングユニットは、例えば、電圧を印加された状態と電化の印加なしの状態の間で少なくとも３のコントラスト、あるいは少なくとも５又は１０以上のコントラストさえ、有することができる。コントラストは、一番透き通った／一番透明な状態（従って一般に電圧を印加された状態に対応する状態）でのグレージングユニットの光透過率の一番暗くて／一番不透明の状態（電圧印加のない状態）での光透過率に対する比に関係して定義される。
【００５１】
これらの双機能性組立体には、本発明により高められる耐久性が屋外での適用を可能にする、建物用の外側グレージング、屋根用グレージング、サンルーフタイプの自動車窓ガラスの場合においてとりわけ、そしてまた、とりわけ間仕切り用の、屋内グレージングの場合にも、既に述べた多くの用途がある。それらはまた、列車、飛行機又は船舶タイプの任意の輸送手段の窓／舷窓の装備に用いることもできる。
【００５２】
もう一つの興味深い用途は、全ての表示装置又は表示スクリーンに関連する。
【００５３】
【実施例】
以下、添付の図面により例示される限定するものでない例によって本発明を詳しく説明する。
【００５４】
〔例１〕
この例は、図１に図解的に示した積層グレージングユニット（示された種々の材料は明快にする目的から縮尺どおりに描かれてはいない）に関係する。
【００５５】
その概略の構造は次のとおりである。すなわちそれは、面のうちの一方にスズをドープした酸化ＩＴＯから作られて透明な電気伝導性層２を備え、そして面のうちの他方に透明な導電性層ＮｉＣｒ／Ａｕ／ＮｉＣｒの積重体３であって、二つのＮｉＣｒ層の厚みが１ｎｍそしてＡｕ層の厚みが６ｎｍのものを備えた、実際の機能性フィルム１を含む。
【００５６】
この導電性の多層フィルム１、２、３には、厚さ１７５μｍのＰＥＴの２枚のシート４、５が設けられ、そして２枚のガラス板８、９（厚さ２ｍｍの透明シリカ−ソーダ−石灰ガラス製）に、片側は厚さ０．７６ｍｍのＰＶＢの中間シート６で、そして他方の側はＵＶ防止処理したＰＶＢの２枚のシート７、１１で、積層される（給電装置は、図示せずここで詳しく説明しない既知のやり方で製作される）。
【００５７】
フィルム１の厚みは３０μｍである。それは、ＮＣＡＰタイプの液晶の微小滴をポリウレタン（ＰＵ）（溶媒なし）に対して１６５％の重量比率で分散させた、水中で調製した４０重量％ポリウレタンの形をした媒体からなり、この液晶の平均直径は１．５μｍ、そして複屈折は０．１である。これらの微小滴は、溶解しておりそして電圧を印加されていない状態で濃い黒色を与える、多色性タイプの二色性色素を１重量％含有している。このフィルムは、色素を溶解した液晶と媒体とで、勢いよくかき混ぜながら、エマルションを作り、次にこのエマルションを前もって電気伝導用のＩＴＯ層を設けたＰＥＴシート上へ流延してフィルムを形成することにより得られる。媒体から溶媒を除去するためにフィルムを乾燥後に、金属層を設けた別のＰＥＴシートとともにカレンダーにかける。
【００５８】
この構造は、本発明の第一の態様、すなわち通常のＩＴＯ導電層の一つを金属導電層で取り替えたものを例示する。
【００５９】
電圧を印加すると、このグレージングは、曇り度が最高で８％の、不拡散状態になり、Ｄ₆₅光源下での光透過率の値Ｔ_L が４０％の、透明状態になる。電圧を印加しないと、それは、曇り度が少なくとも９６％の拡散状態となり、そしてＴ_L が１０％の暗色となる。こうして、およそ４のコントラストＣが得られる。（曇り度は、拡散透過率の全透過率に対する比として定義され、どちらの透過率も５５０ｎｍで測定される）。
【００６０】
従って、ここでのグレージングユニットは、この事例ではＰＶＢシート６と同様の、ＰＶＢの標準的な中間シートの代わりをする、おのおのが厚さ０．７６ｍｍの２枚のＵＶ防止処理したＰＶＢシート７、１１により形成された、ＵＶフィルターを備えることが注目される。この構成は、外部に面するのがガラス板９であるようなものである。
【００６１】
こうして形成されたグレージングユニットを、黒色パネル上で０．５５Ｗ／ｎｍ／ｍ² の波長３４０ｎｍの連続放射線に９０℃でさらすことにより、ＳＡＥ（自動車技術者協会）標準規格Ｊ１８８５の「日中」サイクルに準拠して加速耐候試験にかけた。それは、２４０時間の暴露時間の間劣化に耐えた（すなわち、電圧を印加しないときに、時間ｔでのグレージングユニットの状態と初期時間ｔ₀ での状態との（Ｌ^* ，ａ^* ，ｂ^* ）測色系での差ΔＥ^* はこの期間を通して５以下のままであった）。
【００６２】
〔比較例１〕
比較として、ＮｉＣｒ／Ａｕ／ＮｉＣｒ積重体の代わりに、第一のものと同じ第二のＩＴＯ層を使用することを除き、あらゆる点で例１のグレージングユニットと同じであるグレージングユニットについて同じ試験を行った。この比較のグレージングユニットは７０時間だけ耐え、従って本発明による例１のグレージングユニットよりも３倍以上短い寿命に相当していた。
【００６３】
〔例２〕
これもまた、図１に示した構造による積層グレージングユニットに関係する。
【００６４】
この例では、別の種類の機能性フィルム１を使用し、これがもっと大きいコントラストＣを得るのを可能にした。それは厚みが３０μｍであって、そしてＰＵ＋ＰＶＡラテックスに対しておよそ１６５％の重量割合でＮＣＡＰタイプの液晶の液滴が分散した、水中で調製した２０重量％のＰＵ及びＰＶＡラテックスを含む媒体からなり、この液晶はおよそ１μｍの直径と、０．２に等しい高複屈折を有する。
例１におけるのと同じ黒っぽい二色性色素をこれらの液滴に２％溶解させる。
【００６５】
このグレージングユニットは、電圧が印加されるとき、不拡散状態であり、曇り度が最高で１５％、Ｔ_L が３０％である。電圧印加がないとき、それは拡散性となって、曇り度は１００％、Ｔ_L は２％である。こうして、１５のコントラストＣが達成される。
【００６６】
ＵＶフィルターを備えたこのグレージングユニットを、例１におけるのと同じ加速耐候試験にかけた。それは同じ基準に従って２００時間劣化に耐えた。
【００６７】
〔比較例２〕
この比較例２は、ＮｉＣｒ／Ａｕ／ＮｉＣｒ積重体よりも第二のＩＴＯ導電層を使用することを別として、例２と同じである。それは耐候試験で６０時間だけ耐え、従って本発明による例２におけるそれより３倍短い寿命に相当した。
【００６８】
〔例３〕
この例は、図２に非常に概略的に示した二重グレージングユニットに関係する。
【００６９】
それは、面のおのおのにＩＴＯ層２２、２３を設けた機能性フィルム２１（例１におけるのと同じ機能性フィルム及び同じＩＴＯ層）を含む。この多層フィルム２１、２２、２３は、面のうちの片方に例１のＰＥＴ層４と同一のＰＥＴシート２４を備え、そして面のうちの他方に厚さ１７５μｍの軟質ポリカーボネートのシート２５を備えている。このポリカーボネートシート２５と接触するＩＴＯ層２２は、十分な多孔性（酸素に関して）を持つよう、スパッタリングにより付着される。
【００７０】
次に、ＰＥＴシート２４側には、ＵＶ防止ＰＶＢの２枚のシート２６、２８（図１のシート７、１１と同様）があり、その次にガラス基材２７がある。
ポリカーボネートシート２５側には、次いで中間空気層３１があり、続いてガラス板３２（このグレージングユニットにおける他のガラス板と同一）がある。
【００７１】
このガラス板３２には、２枚のＵＶ防止処理されたＰＶＢシート２９、３０（シート２６、２８と同一）と他の２枚のガラス板と同一の第三のガラス板３３も設けられる。
明快にするのを目的として、フィルム２１のための給電系は示されておらず、この二重グレージングユニットを取り付けるための系も示されていない。
【００７２】
従って、このグレージングユニットは、ＰＥＴシートのうちの一つに替えて、酸素を非常によく透過させそしてこの二重グレージングユニットの空気層と恒久的に接している（好ましくはグレージングユニットに空気層の空気の補充を可能にする開口を設けることにより）ポリカーボネートのシートが用いられている、本発明の第二の態様を例示している。
【００７３】
〔例４〕
この例は、図３に非常に概略的に示した二重グレージングユニットに関係している。
【００７４】
それは、先の例におけるのと同じ機能性フィルム３１を含み、これは一方の面にＮｉＣｒ／Ａｕ／ＮｉＣｒ導電層の積重体３２（例１におけるとおり）を、そして次に先の例におけるようにＰＥＴシート３３を備え、他方の面には、当該フィルム面上の、ＮｉＣｒ製のおよそ８ｎｍのバリヤ層３４と、これに続く例３の層２２と同様のＩＴＯ層３５を含む導電層の積重体を備えている。この積重体は、シート３３と同一のもう一つのＰＥＴシート３６で被覆される。このアセンブリは二重グレージングユニットのペイン間の空間に、二重グレージングユニットのペイン間の空間にやはりぴんと張って保持されている熱輻射反射層を設けたＰＥＴフィルムに関係する米国特許第５７８４８５３号明細書で提案されたのと同様の構成に従って、ポリマーを基にしたスペーサー４２により固定された周縁中空スペーサー４０、４１を使って取り付けられる。これらのスペーサー及び装備される周縁部のシール系のための材料の選定に関しては、この米国特許明細書が参照される。こうして、ガス層（好ましくは空気又は酸素層）は、本発明の機能性組立体の両側の二つの領域４３、４４に分離される。
【００７５】
外側の硬質基材はＵＶ防止特性を有するＥＶＡシート４７と一緒に積層された２枚のガラス基材４５、４６からなる。内側の硬質基材４８は、一体式のガラス基材である。あるいはまた、それは外側硬質基材と同じようにして積層してもよい。
【００７６】
有利には、二重グレージングユニットの周縁部の構成は、必要なら硬質基材の内面をクリーニングし及び／又は領域４３、４４の空気を補充し及び／又は機能系を交換するためにペイン間の空間にアクセスできるようにするよう設計することができる。
それには、外側にＵＶフィルターを設ける。別のものを内側に設けてもよい。
そのようなグレージングユニットの寿命は、ＰＣシート２５の代わりにＰＥＴシートを有することを除いてあらゆる点で同じであるグレージングユニットよりもおよそ少なくとも３倍長いことが分かった。
【００７７】
この例では、ＮｉＣｒバリヤ層は任意のものである。それを省略する場合には、液晶フィルムの片側には標準的なＩＴＯ導電層があり、そして他の側には本発明による導電層があって、この構成は組立体の寿命を明らかに増加させるのに既に十分である。
【００７８】
結論として、本発明は、散乱を電気的に制御可能でありそして二色性色素又は偏光粒子を含有しているグレージングユニットの早過ぎる劣化を、その二色性色素／二色性偏光粒子の光還元を抑制／防止／補償するための種々の手段を利用することにより、いかにして減らすかを知るのを可能にする。
【００７９】
本発明の二つの態様を組み合わせてもよいことは言うまでもないことであり、すなわち機能性フィルムが導電性金属層と酸素透過性ポリマーシートの両方を有するようにすることが可能である。従って、本発明による導電性層を一つ使用し、他の層を標準のままにしておくか、あるいは本発明による導電性層を二つ使用することが可能である。本発明による層は、液晶フィルム（好ましくは光触媒作用の特性のない材料を基にする）との界面においてドープされた金属酸化物を基にした材料を「バリヤ」と一緒に含んでもよく、あるいはこの種の材料を完全に省略してもよく、本発明の発見はこの材料と液晶フィルムとのいずれの直接の接触もなくすことである。前に示したもののうちのこのほかの限定的でない態様は、組立体の保護シートのうちの少なくとも一つの酸素透過性のレベルを変更することにある。
【００８０】
本発明は、グレージングユニットが太陽の紫外線に特にさらされる屋外向け用途を提供することにより、特に応力のかかる配置でも、すなわち水平又は斜めの位置（サンルーフ、ルーフ窓ガラス等）でも、そのようなグレージングユニットの用途を広げることを可能にする。本発明は、高コントラストのグレージングの場合においても及び／又は色素の量が比較的多い場合にも有効であることが判明している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による積層グレージングユニットの図である。
【図２】本発明による二重グレージングユニットの図である。
【図３】本発明による別の二重グレージングユニットの図である。
【符号の説明】
１、２１…機能性フィルム
２、３、２２、２３…電気伝導性層
４、５、２４、２５、３３、３６…保護シート
６、１０、１１、２６、２８…中間シート
８、９、２７、３２、４５、４６、４８…硬質基材
２５…酸素透過性シート
３１…中間ガス層

Claims (23)

1. 導電性の層（２、３、２２、２３）を備えた機能性フィルム（１、２１）を含む、光の散乱及び／又は透過が可変である電気的に制御可能な組立体であり、当該フィルムが、媒体中に懸濁している、二色性色素を伴う液晶の形態の、あるいは偏光粒子の形態の、能動要素を有するものである電気的制御可能な組立体であって、当該能動要素の二色性色素又は偏光粒子の光還元による劣化を防止する１以上の手段を備えており、
   光還元による劣化を防止する前記手段が、二つの導電性層のうちの少なくとも一方（３）として、
   本質的に金属の多構成要素層、又は、
   Ｆ：ＳｎＯ₂又はＩＴＯタイプのドープされた金属酸化物を基にした導電性層を含む多構成要素層であって、化学的性質を異にする少なくとも一つのバリヤ層により前記機能性フィルム（１、２１）から物理的に切り離され、前記バリヤ層の厚みが５ｎｍ未満である多構成要素層、
   を利用すること、及び／又は、
   光還元による劣化を防止する前記手段が、導電性層（２１、２２、２３）を備えたフィルムを、その面のうちの少なくとも一方で、酸素透過性のポリマー材料を基にしたシート（２５）と接触させることを含むこと、
   を特徴とする電気的制御可能な組立体。
2. 前記バリヤ層が本質的に金属製であり、あるいはケイ素又は光触媒作用のない誘電体を基にしていることを特徴とする、請求項１記載の組立体。
3. 前記バリヤ層がニッケル−クロム合金製であり、あるいはＳｉ ₃ Ｎ ₄ 又はＡｌＮ又はＳｉＯＮを基にしていることを特徴とする、請求項２記載の組立体。
4. 前記バリヤ層の厚みが０．５〜３ｎｍであることを特徴とする、請求項２又は３記載の組立体。
5. 前記本質的に金属の多構成要素導電性層（３）が、銀又は金を基にした層と、その面のうちの少なくとも一方に配置された鋼又はＮｉＣｒ合金タイプの金属製のより薄い保護層を有することを特徴とする、請求項１記載の組立体。
6. ポリマー材料を基にした前記シート（２５）が、ＡＳＴＭ Ｄ １４３４標準規格に従って少なくとも１０ｃｍ³／ｃｍ²／ｍｍ／ｃｍＨｇの酸素透過性を有していることを特徴とする、請求項１から５までの一つに記載の組立体。
7. 酸素透過性のシート（２５）が、前記機能性フィルム（２１）を保護し、及び／又はキャリヤ基材として働き、及び／又はそれが多重及び／又は積層グレージングユニットに組み込まれる場合にはその積層又は集成を可能にすることを特徴とする、請求項１から６までの一つに記載の組立体。
8. 酸素透過性のシート（２５）が酸素源と、少なくとも部分的に接触していることを特徴とする、請求項１から７までの一つに記載の組立体。
9. 酸素透過性のシート（２５）が、積層グレージング構造においてはそれに周縁通気手段を設けることにより、あるいは多重グレージング構造においてはそれを中間ガス層（３１）と接して配置することによって、前記酸素源と少なくとも部分的に接触している、請求項８記載の組立体。
10. 硬質基材（８）／中間シート（６）／保護シート（４）／導電性層を有する機能性フィルム（１、２、３）／保護シート（５）／中間シート（１０、１１）／硬質基材（９）の順になったものを含む積層グレージングユニットの形をしていることを特徴とする、請求項１から９までの一つに記載の組立体。
11. 硬質基材（２７）／中間シート（２６、２８）／保護シート（２４）／導電性層を有する機能性フィルム（２１、２２、２３）／保護シート（２５）／中間ガス層（３１）／硬質基材（３２）の順になったものを含む、多重グレージングユニットの形をしていることを特徴とする、請求項１から９までの一つに記載の組立体。
12. 多重グレージングユニットの形をしており、導電性層を備えた機能性フィルム（３１）が、周縁部の周りで二つの硬質基材（４５、４６、４８）の間に配置された、くさび、フレーム又はスペーサタイプの、適当な機械的手段によって、グレージングユニットの二つの硬質基材を分離している中間ガス層にぴんと張って保持されていることを特徴とする、請求項１から９までの一つに記載の組立体。
13. 前記グレージングユニットが開放可能であり及び／又は前記機能性フィルムが取りはずし可能であることを特徴とする、請求項１２記載の組立体。
14. 前記機能性フィルムを保護するためのシートのうちの少なくとも一つ（２５）が酸素透過性であり、及び／又はポリカーボネートタイプであることを特徴とする、請求項１０又は１３記載の組立体。
15. 硬質基材のうちの少なくとも一つを追加の硬質基材に積層する、又は機能性フィルムを保護するためのシートと硬質基材のうちの一つとの間に配置された、ＰＶＢ、ＰＵ又はＥＶＡタイプのポリマーを基にした少なくとも一つのフィルター用中間シート（７，１１；２６，２８；２９，３０）を含む、ＵＶフィルターを備えていることを特徴とする、請求項１０から１４までの一つに記載の組立体。
16. 前記液晶が媒体中に分散した液滴の形をとっており、これらの液滴内に前記二色性色素が溶解していることを特徴とする、請求項１から１５までの一つに記載の組立体。
17. 前記二色性色素がジアゾキノン誘導体又はアントラキノン誘導体の系列から選ばれることを特徴とする、請求項１から１６までの一つに記載の組立体。
18. 前記液晶に対する二色性色素の重量百分率が０．１〜３％であることを特徴とする、請求項１から１７までの一つに記載の組立体。
19. 前記媒体が、溶媒中で調製された、当該溶媒に対し１５〜５０％の重量割合の、ポリウレタン系列及び／又はポリビニルアルコール系列の少なくとも１種のポリマーを含むことを特徴とする、請求項１から１８までの一つに記載の組立体。
20. 前記偏光粒子又は液晶が直径０．５〜３μｍの液滴の形をしており、これらが前記媒体中に、溶媒を除いた媒体に対して１５０〜２００％の重量割合で、分散していることを特徴とする、請求項１から１９までの一つに記載の組立体。
21. 前記液晶が、ポリウレタンラテックスを基にした媒体中で直径がおよそ２．５μｍ、そしてポリビニルアルコールを基にした媒体中で直径がおよそ１μｍの、液滴の形をしていることを特徴とする、請求項１から２０までの一つに記載の組立体。
22. 散乱状態と透明状態との間のコントラストＣが少なくとも３であることを特徴とする、請求項１から２１までの一つに記載の組立体。
23. 光の散乱が変更可能であり且つ光の透過が変更可能である電気的に制御可能なグレージングユニットへの、又は表示スクリーンへの、請求項１から２２までの一つに記載の組立体の使用。

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