JP6665490B2 - 電磁波調整用分散体及び電磁波調整素子 - Google Patents
電磁波調整用分散体及び電磁波調整素子 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6665490B2 JP6665490B2 JP2015216655A JP2015216655A JP6665490B2 JP 6665490 B2 JP6665490 B2 JP 6665490B2 JP 2015216655 A JP2015216655 A JP 2015216655A JP 2015216655 A JP2015216655 A JP 2015216655A JP 6665490 B2 JP6665490 B2 JP 6665490B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dispersion
- electromagnetic wave
- metal particles
- length
- dispersion medium
- 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.)
- Active
Links
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 title claims description 82
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 claims description 99
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 claims description 45
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 28
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 27
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 27
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 24
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 23
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 11
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 claims description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 41
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 description 23
- 239000000463 material Substances 0.000 description 19
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 18
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 description 13
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 12
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 10
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 7
- -1 polysiloxane structure Polymers 0.000 description 7
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 7
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 6
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 5
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 4
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 4
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 3
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 3
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 2
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 2
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 2
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 2
- 229920000578 graft copolymer Polymers 0.000 description 2
- IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N hydrazine hydrate Chemical compound O.NN IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 2
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 2
- MLFHJEHSLIIPHL-UHFFFAOYSA-N isoamyl acetate Chemical compound CC(C)CCOC(C)=O MLFHJEHSLIIPHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K sodium citrate Chemical compound O.O.[Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 2
- 238000005287 template synthesis Methods 0.000 description 2
- WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N (3-aminopropyl)triethoxysilane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCN WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FDCJDKXCCYFOCV-UHFFFAOYSA-N 1-hexadecoxyhexadecane Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCOCCCCCCCCCCCCCCCC FDCJDKXCCYFOCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101710134784 Agnoprotein Proteins 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005653 Brownian motion process Effects 0.000 description 1
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M Methacrylate Chemical compound CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Chemical group 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000032900 absorption of visible light Effects 0.000 description 1
- 125000002723 alicyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002877 alkyl aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 description 1
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005537 brownian motion Methods 0.000 description 1
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 125000004663 dialkyl amino group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004986 diarylamino group Chemical group 0.000 description 1
- HPNMFZURTQLUMO-UHFFFAOYSA-N diethylamine Chemical compound CCNCC HPNMFZURTQLUMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 125000003709 fluoroalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940117955 isoamyl acetate Drugs 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- YCWSUKQGVSGXJO-NTUHNPAUSA-N nifuroxazide Chemical group C1=CC(O)=CC=C1C(=O)N\N=C\C1=CC=C([N+]([O-])=O)O1 YCWSUKQGVSGXJO-NTUHNPAUSA-N 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Chemical group 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 125000005372 silanol group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052604 silicate mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- 125000003396 thiol group Chemical group [H]S* 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
Description
本発明は、電磁波調整用分散体及び電磁波調整素子に関する。
省エネルギー、プライバシー保護、防眩等の観点から、可視光、近赤外線等の電磁波の透過率又は散乱強度を電気的に制御可能な電磁波調整素子への関心が高まっている。これまで電磁波調整素子としては、エレクトロクロミック、液晶、粒子分散液等を用いたタイプのものがそれぞれ検討及び実用化されている。
上記の中でも粒子分散液を用いたタイプは、電圧の印加により分散液中の粒子の状態を、ランダムに分散した状態と、電場に沿って配向した状態との間で変化させることによって電磁波の透過率を制御するものである。例えば、ヨウ素を含む針状粒子を含む分散液に電圧を印加して粒子の配向の状態を変化させることで、可視光の透過状態を制御する方法が特許文献１に記載されている。
特許文献１に記載の方法では、遮光状態での電磁波調整素子は青色を呈するが、電磁波調整の手段としてヨウ素を含む粒子を用いているため、青色以外の色調に変更することは困難である。このため、電磁波調整素子の用途の多様化に対応するにあたっては、遮光状態での色調を制御しうる技術の開発が有用である。また、可視光に限らず所望の波長の電磁波の吸収を制御しうる技術の開発が有用である。
本発明は上記事情に鑑み、電磁波の吸収波長を制御可能な電磁波調整用分散体及び電磁波調整素子を提供することを課題とする。
上記課題を解決するための手段には、以下の実施態様が含まれる。
＜１＞長軸の長さが１０ｎｍ〜２００ｎｍであり、短軸の長さが５０ｎｍ以下であり、アスペクト比（長軸の長さ／短軸の長さ）が２以上である金属粒子と、分散媒とを含む、電磁波調整用分散体。
＜２＞前記金属粒子はＡｇ、Ａｕ及びＣｕからなる群より選択される少なくとも１種を含む、＜１＞に記載の電磁波調整用分散体。
＜３＞前記金属粒子は表面の少なくとも一部に絶縁膜を有する、＜１＞又は＜２＞に記載の電磁波調整用分散体。
＜４＞前記分散媒は２５℃での粘度が１ｍＰａ・ｓ〜５０００ｍＰａ・ｓである、＜１＞〜＜３＞のいずれか１項に記載の電磁波調整用分散体。
＜５＞前記分散媒は２５℃での屈折率が１．３３〜１．５８である、＜１＞〜＜４＞のいずれか１項に記載の電磁波調整用分散体。
＜６＞さらにマトリックス樹脂を含み、前記金属粒子を含む前記分散媒が液滴状に前記マトリックス樹脂中に存在している、＜１＞〜＜５＞のいずれか１項に記載の電磁波調整用分散体。
＜７＞一対の導電性基材と、前記一対の導電性基材の間に配置される＜１＞〜＜６＞のいずれか１項に記載の電磁波調整用分散体と、を有する電磁波調整素子。
＜８＞前記導電性基材と前記電磁波調整用分散体との間に絶縁層を有する、＜７＞に記載の電磁波調整素子。
＜１＞長軸の長さが１０ｎｍ〜２００ｎｍであり、短軸の長さが５０ｎｍ以下であり、アスペクト比（長軸の長さ／短軸の長さ）が２以上である金属粒子と、分散媒とを含む、電磁波調整用分散体。
＜２＞前記金属粒子はＡｇ、Ａｕ及びＣｕからなる群より選択される少なくとも１種を含む、＜１＞に記載の電磁波調整用分散体。
＜３＞前記金属粒子は表面の少なくとも一部に絶縁膜を有する、＜１＞又は＜２＞に記載の電磁波調整用分散体。
＜４＞前記分散媒は２５℃での粘度が１ｍＰａ・ｓ〜５０００ｍＰａ・ｓである、＜１＞〜＜３＞のいずれか１項に記載の電磁波調整用分散体。
＜５＞前記分散媒は２５℃での屈折率が１．３３〜１．５８である、＜１＞〜＜４＞のいずれか１項に記載の電磁波調整用分散体。
＜６＞さらにマトリックス樹脂を含み、前記金属粒子を含む前記分散媒が液滴状に前記マトリックス樹脂中に存在している、＜１＞〜＜５＞のいずれか１項に記載の電磁波調整用分散体。
＜７＞一対の導電性基材と、前記一対の導電性基材の間に配置される＜１＞〜＜６＞のいずれか１項に記載の電磁波調整用分散体と、を有する電磁波調整素子。
＜８＞前記導電性基材と前記電磁波調整用分散体との間に絶縁層を有する、＜７＞に記載の電磁波調整素子。
本発明によれば、電磁波の吸収波長を制御可能な電磁波調整用分散体及び電磁波調整素子が提供される。
以下、本発明について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の実施形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合、原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必須ではない。数値及びその範囲についても同様であり、本発明を制限するものではない。
本明細書において「工程」との語には、他の工程から独立した工程に加え、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の目的が達成されれば、当該工程も含まれる。
本明細書において「〜」を用いて示された数値範囲には、「〜」の前後に記載される数値がそれぞれ最小値及び最大値として含まれる。
本明細書中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本明細書中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本明細書において組成物中の各成分の含有率は、組成物中に各成分に該当する物質が複数種存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の物質の合計の含有率を意味する。
本明細書において組成物中の各成分の粒子径は、組成物中に各成分に該当する粒子が複数種存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の粒子の混合物についての値を意味する。
本明細書において「層」又は「膜」との語には、当該層又は膜が存在する領域を観察したときに、当該領域の全体に形成されている場合に加え、当該領域の一部にのみ形成されている場合も含まれる。
本明細書において「工程」との語には、他の工程から独立した工程に加え、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の目的が達成されれば、当該工程も含まれる。
本明細書において「〜」を用いて示された数値範囲には、「〜」の前後に記載される数値がそれぞれ最小値及び最大値として含まれる。
本明細書中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本明細書中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本明細書において組成物中の各成分の含有率は、組成物中に各成分に該当する物質が複数種存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の物質の合計の含有率を意味する。
本明細書において組成物中の各成分の粒子径は、組成物中に各成分に該当する粒子が複数種存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の粒子の混合物についての値を意味する。
本明細書において「層」又は「膜」との語には、当該層又は膜が存在する領域を観察したときに、当該領域の全体に形成されている場合に加え、当該領域の一部にのみ形成されている場合も含まれる。
＜電磁波調整用分散体＞
本実施の形態の電磁波調整用分散体（以下、単に分散体とも称する）は、長軸の長さが１０ｎｍ〜２００ｎｍであり、短軸の長さが５０ｎｍ以下であり、アスペクト比（長軸の長さ／短軸の長さ）が２以上である金属粒子と、分散媒とを含む。
本実施の形態で使用する金属粒子は、大きさがナノメートルオーダーであることで、表面プラズモンによる電磁波吸収を示す。本実施の形態ではこの現象を利用して、分散体に入射した電磁波の透過率を制御している。さらに、金属粒子のアスペクト比を２以上とすることで、金属粒子が分散媒中にランダムに分散している状態と、一定方向に配向している状態とで、金属粒子による電磁波吸収の度合いに変化をつけている。
本実施の形態の電磁波調整用分散体（以下、単に分散体とも称する）は、長軸の長さが１０ｎｍ〜２００ｎｍであり、短軸の長さが５０ｎｍ以下であり、アスペクト比（長軸の長さ／短軸の長さ）が２以上である金属粒子と、分散媒とを含む。
本実施の形態で使用する金属粒子は、大きさがナノメートルオーダーであることで、表面プラズモンによる電磁波吸収を示す。本実施の形態ではこの現象を利用して、分散体に入射した電磁波の透過率を制御している。さらに、金属粒子のアスペクト比を２以上とすることで、金属粒子が分散媒中にランダムに分散している状態と、一定方向に配向している状態とで、金属粒子による電磁波吸収の度合いに変化をつけている。
本実施の形態では、分散体に電圧を印加していない状態の金属粒子は懸濁液中にランダム（金属粒子の向きが一定方向に配向していない）に分散している。金属粒子による電磁波の吸収が金属粒子の長軸表面で行われるか、短軸で行われるかは個々の金属粒子の分散体中における向きによって異なる。他方、分散体に電圧を印加した状態では、個々の金属粒子は長軸が電場の方向に沿うように配向し、電磁波の吸収は主に金属粒子の短軸の表面で行われる。このような金属粒子の動きを利用して、電圧の印加の有無によって電磁波の透過率を変化させたり、吸収波長を変化させたりしている。
（金属粒子）
本実施の形態で使用する金属粒子は、長軸の長さが１０ｎｍ〜２００ｎｍであり、短軸の長さが５０ｎｍ以下であり、アスペクト比が２以上である。
本明細書において金属粒子の長軸及びその長さは、金属粒子の撮影像を観察したときに、金属粒子表面の任意の点ａから点ａと異なる金属粒子表面の任意の点ｂまでの距離が最長となる線分及びその長さとする。金属粒子の短軸及びその長さは、長軸に垂直であって金属粒子表面の二点を結ぶ線分のうち、長さが最短となる線分及びその長さとする。金属粒子の長軸の長さ及び短軸の長さは、例えば、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ／ＳＴＥＭ）、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）等による観察によって測定できる。
本実施の形態で使用する金属粒子は、長軸の長さが１０ｎｍ〜２００ｎｍであり、短軸の長さが５０ｎｍ以下であり、アスペクト比が２以上である。
本明細書において金属粒子の長軸及びその長さは、金属粒子の撮影像を観察したときに、金属粒子表面の任意の点ａから点ａと異なる金属粒子表面の任意の点ｂまでの距離が最長となる線分及びその長さとする。金属粒子の短軸及びその長さは、長軸に垂直であって金属粒子表面の二点を結ぶ線分のうち、長さが最短となる線分及びその長さとする。金属粒子の長軸の長さ及び短軸の長さは、例えば、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ／ＳＴＥＭ）、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）等による観察によって測定できる。
金属粒子の長軸の長さは１０ｎｍ〜２００ｎｍであり、２０ｎｍ〜１００ｎｍであることが好ましく、２５ｎｍ〜９０ｎｍであることがより好ましい。金属粒子の長軸の長さが１０ｎｍ以上であると、分散状態の金属粒子により電磁波が充分に吸収され、電磁波透過率を有効に低下させることができる。金属粒子の長軸が２００ｎｍ以下であると、分散状態の金属粒子による電磁波の散乱が抑制されてヘイズの上昇が抑制され、また、電圧の印加に対する応答性（配向性）が良好に維持される。また金属粒子は後述する分散媒に対して比重が通常大きいことから、長軸を１００ｎｍ以下とすることで、分散体における金属粒子の沈殿を抑制し、分散状態が安定的に保持される。なお、金属粒子の長軸の長さが長くなるほど、分散状態の金属粒子による電磁波の吸収波長のピークが長波長側にシフトする傾向にある。従って、金属粒子の長軸の長さを調節することにより、吸収波長を所望の位置にシフトさせることができる。また、長軸の長さが異なる金属粒子を併用することにより、吸収波長のピークを複数にしたり、ピークの形状をブロードにしたりすることで、遮光状態の電磁波調整素子の吸収の分光分布を調整することが可能となる。遮光状態の電磁波調整素子の吸収の分光分布を調整することにより、所望の色調を得ることができる。
金属粒子の短軸の長さは５０ｎｍ以下であり、３０ｎｍ以下であることが好ましく、２０ｎｍ以下であることがより好ましい。金属粒子の短軸の長さが５０ｎｍ以下であると、配向状態での金属粒子による電磁波の吸収が抑制されて高い透過率を維持できる。また、電磁波の散乱が抑制されてヘイズが低く保たれる。金属粒子の短軸の長さの下限値は特に制限されないが、金属粒子を作製する際の形状制御性、作製後の安定性等の観点からは３ｎｍ以上であることが好ましく、５ｎｍ以上であることがより好ましい。
金属粒子の材質は特に制限はなく、金属粒子の長軸と短軸の長さ、分散媒の性質（種類、誘電率、屈折率等）に応じた吸収波長などを考慮し、目的とする電磁波調整素子の色調に合わせて適宜選択することができる。金属粒子としては、例えば、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｍｏ及びＢｉからなる群より選択される少なくとも１種であってもよい。金属粒子は、本発明の効果が達成される範囲内において金属以外の物質を含有してもよい。
金属粒子の表面プラズモン吸収による分光分布の一例を、概念的に図１に示す。図１に示すように、金属粒子の表面プラズモン吸収による分光分布は、通常、主に金属の種類と金属粒子の短軸に起因する吸収ピークａと、吸収ピークａよりも長波長側に位置し、長軸に起因する吸収ピークｂと、を有する。また、吸収ピークｂの波長域は金属粒子の長さ及びアスペクト比により変化する。
調整対象である電磁波が可視光である場合、吸収ピークｂが可視域から近赤外域の間に存在することが好ましく、４００ｎｍ〜１２００ｎｍの間（図１中の（ｉ）で示す範囲）に存在することがより好ましく、４００ｎｍ〜８００ｎｍの間（図１中の（ｉｉ）で示す範囲）に存在することが更に好ましい。
吸収ピークｂが４００ｎｍ〜１２００ｎｍの間に存在する場合（例えば、図１中のｂ３のような吸収ピークを有する金属粒子の場合）、分散体中の金属粒子濃度を調整することで可視域だけではなく近赤外域の広い波長範囲の分光分布を金属粒子の配向動作により制御することが可能となる。
また、吸収ピークｂが４００ｎｍ〜８００ｎｍの間に存在する場合は、吸収ピークｂが４００ｎｍ〜１２００ｎｍの間に存在する場合よりも分散体中の金属粒子濃度を低く抑えることができる傾向にある。このため、金属粒子同士の凝集による駆動不良をより効果的に抑制することができる傾向にある。
さらに、吸収ピークｂによる可視域での充分な吸収及び色調の充分な変化を得るためには、金属粒子の配向動作に対する吸収の変化が小さい吸収ピークａが、可視域の中でも６００ｎｍ以下の範囲内に存在することが好ましい。さらに、金属粒子が配向することにより電磁波調整素子に表示される色を無彩色又は無彩色に近い色とするには、吸収ピークａが可視域より短波長の４００ｎｍ以下に存在することがより好ましい。
吸収ピークｂが４００ｎｍ〜１２００ｎｍの間に存在する場合（例えば、図１中のｂ３のような吸収ピークを有する金属粒子の場合）、分散体中の金属粒子濃度を調整することで可視域だけではなく近赤外域の広い波長範囲の分光分布を金属粒子の配向動作により制御することが可能となる。
また、吸収ピークｂが４００ｎｍ〜８００ｎｍの間に存在する場合は、吸収ピークｂが４００ｎｍ〜１２００ｎｍの間に存在する場合よりも分散体中の金属粒子濃度を低く抑えることができる傾向にある。このため、金属粒子同士の凝集による駆動不良をより効果的に抑制することができる傾向にある。
さらに、吸収ピークｂによる可視域での充分な吸収及び色調の充分な変化を得るためには、金属粒子の配向動作に対する吸収の変化が小さい吸収ピークａが、可視域の中でも６００ｎｍ以下の範囲内に存在することが好ましい。さらに、金属粒子が配向することにより電磁波調整素子に表示される色を無彩色又は無彩色に近い色とするには、吸収ピークａが可視域より短波長の４００ｎｍ以下に存在することがより好ましい。
配向状態での金属粒子による可視光の吸収を抑制して透過性を高める観点からは、吸収ピークａがより短波長側にある金属を選択することが好ましい。かかる観点からは、金属粒子はＡｇ、Ａｕ及びＣｕからなる群より選択される少なくとも１種を含むことが好ましく、その中でも可視域より短波長側に吸収ピークａを有するＡｇを含むことがより好ましい。
金属粒子全体としての分光分布は、複数の吸収ピークｂが存在するように（図１中ではｂ１〜ｂ３）調節しても、吸収ピークｂの形状がブロードになるように調節してもよい。金属粒子全体としての分光分布を調節する具体的な手法としては、形状（特に、長軸の長さ及びアスペクト比）の異なる金属粒子を組み合わせる手法、材質が異なる金属粒子を組み合わせる手法等が挙げられる。金属粒子全体としての分光分布（吸収ピークの位置、形状、数等）を調節することで、所望の波長の電磁波の吸収、所望の色調の調節等が可能になる。
分散体は、本発明の効果が充分に達成される限りにおいて、長軸の長さが１０ｎｍ〜２００ｎｍであり、短軸の長さが５０ｎｍ以下であり、アスペクト比が２以上であるという条件をすべて満たす金属粒子のみを含んでも、上記条件のすべて又はいずれかを満たさない金属粒子をさらに含んでもよい。本発明の効果を充分に得る観点からは、長軸の長さが１０ｎｍ〜２００ｎｍであり、短軸の長さが５０ｎｍ以下であり、アスペクト比が２以上であるという条件をすべて満たす金属粒子の金属粒子全体における割合が６０個％以上であることが好ましく、７５個％以上であることがより好ましい。前記割合は、例えば、電子顕微鏡像等を観察した際に任意に選択される金属粒子１００個中の上記条件を満たす金属粒子の割合とすることができる。
分散体中の金属粒子の含有率は、分散体の総量中に０．１質量％〜３０質量％であることが好ましく、０．２質量％〜２５質量％であることがより好ましく、０．３質量％〜２０質量％であることがさらに好ましい。分散体中の金属粒子の含有率が０．１質量％以上であれば、電圧を印加していない状態での電磁波を充分に吸収できる傾向にあり、３０質量％以下であれば、電圧を印加した状態での電磁波透過率を充分に維持できる傾向にある。また、分散体の抵抗低下等による金属粒子の配向動作不良や電磁波調整素子における電極間での短絡による駆動不良や消費電力の上昇を抑制できる傾向にある。
金属粒子の作製方法は、特に制限されるものではない。具体的には、ソフトテンプレート合成法、ハードテンプレート合成法等が挙げられる。金属粒子の形状（特に短軸）の制御の容易性の観点からは、ソフトテンプレート合成法により作製することが好ましい。ソフトテンプレート合成法としては、例えば、（１）二酸化ケイ素からなるチューブを作製する工程と、（２）作製したチューブ内に金属を析出させる工程と、を有する方法が挙げられる。当該方法の詳細については、例えば、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２０１１，１３３，１９７０６−１９７０９の記載を参照することができる。
金属粒子は、表面の少なくとも一部に絶縁膜を有していてもよい。絶縁膜を有していることで、電圧の印加の際の短絡を有効に防止できる傾向にある。また、金属粒子の酸化等による変質、熱等による変形などを有効に防止できる傾向にある。さらに、絶縁膜の材質によっては分散媒との親和性を向上させることができる。また、界面活性剤等を用いて絶縁膜を形成することで、凝集の防止、分散安定性の向上等の効果が期待できる。
絶縁膜の材質は特に制限されず、無機物であっても有機物であっても、無機物と有機物とのハイブリッド材料であってもよい。無機物としては、二酸化ケイ素等の酸化物が挙げられる。有機物としては、界面活性剤、変性シリコーン化合物等が挙げられる。無機物と有機物とのハイブリッド材料としては、シランカップリング剤、チタンカップリング剤等が挙げられる。これらの材料は１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
金属粒子の表面の少なくとも一部に絶縁膜を形成する方法は、特に制限されない。例えば、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２０１１，１３３，１９７０６−１９７０９に記載の方法では作製される金属粒子の表面にＳｉＯ２が存在するため、これを除去せずに絶縁膜として利用することが考えられる。
（分散媒）
本実施の形態で使用する分散媒の種類は特に制限されず、金属粒子の種類、電磁波調整素子の使用環境等に応じて選択できる。例えば、金属粒子の材質が酸化しやすい場合は、アクリル樹脂、シリコーン樹脂等を分散媒として選択することが好ましい。電磁波調整素子を温度変化の大きい環境で使用する場合は、温度変化による応答速度の差を小さくする観点から、粘度の温度依存性が小さい分散媒を選択することが好ましい。このような分散媒としては、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、及びアクリル樹脂とシリコーン樹脂とからなるグラフト共重合体等のポリシロキサン構造を有する樹脂が挙げられる。分散媒は、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。シリコーン樹脂は一般に疎水性であるため、吸湿による性能低下を抑制できるという面でも好ましい。
本実施の形態で使用する分散媒の種類は特に制限されず、金属粒子の種類、電磁波調整素子の使用環境等に応じて選択できる。例えば、金属粒子の材質が酸化しやすい場合は、アクリル樹脂、シリコーン樹脂等を分散媒として選択することが好ましい。電磁波調整素子を温度変化の大きい環境で使用する場合は、温度変化による応答速度の差を小さくする観点から、粘度の温度依存性が小さい分散媒を選択することが好ましい。このような分散媒としては、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、及びアクリル樹脂とシリコーン樹脂とからなるグラフト共重合体等のポリシロキサン構造を有する樹脂が挙げられる。分散媒は、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。シリコーン樹脂は一般に疎水性であるため、吸湿による性能低下を抑制できるという面でも好ましい。
シリコーン樹脂は、直鎖型であっても分岐鎖型であってもよい。また、ジアルキルシリコーン樹脂、アルキルアリールシリコーン樹脂、ジアリールシリコーン樹脂等のいずれであってもよい。中でも低ガス透過性、低含水率、後述するマトリックス樹脂と組み合わせた場合の屈折率制御等の観点からは、ジメチルジフェニルシリコーン樹脂が好ましい。
変性シリコーン樹脂は、直鎖型であっても分岐鎖型であってもよい。変性シリコーン樹脂としては、主鎖であるポリシロキサン鎖の側鎖に変性基を有する側鎖型、主鎖であるポリシロキサン鎖の両末端に変性基を有する両末端型、主鎖であるポリシロキサン鎖の片末端に変性基を有する片末端型、主鎖であるポリシロキサン鎖の側鎖及び末端の両方に変性基を有する側鎖両末端型等が挙げられる。変性シリコーン樹脂における変性基は、目的等に応じて適宜選択することができる。変性基としては、アミノ基、モノアルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、モノアリールアミノ基、ジアリールアミノ基、エポキシ基、脂環式エポキシ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、カルボキシ基、ポリエーテル基、アラルキル基、フルオロアルキル基、長鎖アルキル基、高級脂肪酸エステル基、高級脂肪酸アミド基、シラノール基等を挙げることができる。分散媒として用いる変性シリコーン樹脂を適宜選択することにより、金属粒子の分散性を向上させることができる。また、後述するマトリックス樹脂に対して安定的に液滴を形成することができる。
アクリル樹脂とシリコーン樹脂とからなるグラフト共重合体は、主鎖がアクリル樹脂に由来する構造の化合物であっても、主鎖がシリコーン樹脂に由来する構造の化合物であってもよい。
分散媒の粘度は特に制限されず、目的等に応じて適宜選択できる。電磁波調整素子の応答速度の観点からは、２５℃での粘度が１ｍＰａ・ｓ〜５０００ｍＰａ・ｓであることが好ましく、１００ｍＰａ・ｓ〜５０００ｍＰａ・ｓであることがより好ましい。分散媒を２種以上併用する場合には、分散媒の粘度は、併用する分散媒の混合物の粘度を意味する。
分散媒の屈折率は特に制限されず、目的とする吸収波長の範囲、電磁波調整素子の構成材料の種類（金属粒子、後述のマトリックス樹脂、絶縁層等）などに応じて適宜選択できる。電磁波調整素子における可視光調整の観点からは、２５℃での屈折率が１．３３〜１．５８であることが好ましく、１．３９〜１．５１であることがより好ましい。分散媒を２種以上併用する場合には、分散媒の屈折率についても粘度と同様に、併用する分散媒の混合物の屈折率を意味する。
なお、分散媒の屈折率はアッベ屈折計（例えば、ＤＲ−Ａ１（商品名）、（株）アタゴ製）、デジタル屈折計（例えば、ＲＸ−９０００α（商品名）、（株）アタゴ製）等を用いて、２５℃で常法により測定できる。
なお、分散媒の屈折率はアッベ屈折計（例えば、ＤＲ−Ａ１（商品名）、（株）アタゴ製）、デジタル屈折計（例えば、ＲＸ−９０００α（商品名）、（株）アタゴ製）等を用いて、２５℃で常法により測定できる。
（マトリックス樹脂）
分散体は、さらにマトリックス樹脂を含み、金属粒子を含む分散媒がマトリックス樹脂中に液滴状に存在している状態であってもよい。マトリックス樹脂は、分散媒と相分離しうるものであって、分散媒と混合した際にマトリックス樹脂中に分散媒が液滴状に存在しうるものであれば特に制限されない。マトリックス樹脂は、紫外線照射等により硬化するものであることが好ましい。このような分散媒とマトリックス樹脂の組み合わせとしては、例えば、分散媒が（メタ）アクリル酸エステルオリゴマーであり、マトリックス樹脂が紫外線硬化型シリコーン樹脂である組み合わせが挙げられる。良好な電磁波透過率を達成する観点からは、マトリックス樹脂と分散媒の２５℃での屈折率差は０．０１以内であることが好ましく、０．００５以内であることがより好ましい。（メタ）アクリル酸エステルとは、アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルのいずれか一方又は両方を意味する。
分散体は、さらにマトリックス樹脂を含み、金属粒子を含む分散媒がマトリックス樹脂中に液滴状に存在している状態であってもよい。マトリックス樹脂は、分散媒と相分離しうるものであって、分散媒と混合した際にマトリックス樹脂中に分散媒が液滴状に存在しうるものであれば特に制限されない。マトリックス樹脂は、紫外線照射等により硬化するものであることが好ましい。このような分散媒とマトリックス樹脂の組み合わせとしては、例えば、分散媒が（メタ）アクリル酸エステルオリゴマーであり、マトリックス樹脂が紫外線硬化型シリコーン樹脂である組み合わせが挙げられる。良好な電磁波透過率を達成する観点からは、マトリックス樹脂と分散媒の２５℃での屈折率差は０．０１以内であることが好ましく、０．００５以内であることがより好ましい。（メタ）アクリル酸エステルとは、アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルのいずれか一方又は両方を意味する。
分散体が、金属粒子を含む分散媒がマトリックス樹脂中に液滴状に存在している状態であると、電磁波調整素子を構成したときに金属粒子の凝集、沈降等が抑制され、ムラのない電磁波調整効果が得られる傾向にある。また、マトリックス樹脂を硬化させることで、マトリックス樹脂中に液滴状に存在している金属粒子を含む分散媒の位置が固定され、よりムラのない電磁波調整効果が得られる傾向にある。
分散媒がマトリックス樹脂中に液滴状に存在する状態とする方法は特に制限されない。例えば、特開２００２−１８９１２３号公報（特許文献１）の［０００９］〜［００３６］に記載の方法を参照することができる。
（その他の成分）
分散体は、必要に応じて金属粒子、分散媒及びマトリックス樹脂以外の成分を含んでもよい。このような成分としては、界面活性剤等の分散安定剤、粘度調整のための増粘剤、遮光及び透過状態における電磁波調整素子の色調を補正するための顔料、染料等の着色剤などが挙げられる。上記の顔料を含む場合、ヘイズ抑制の観点から顔料の平均粒子径は５００ｎｍ以下であることが好ましく、１００ｎｍ以下であることがより好ましい。ここでの平均粒子径は、粒度分布曲線において小粒径側からの体積基準の累積値が５０％となるときの粒子径（Ｄ５０）であり、例えば、ＳＡＬＤ−７１００（商品名、（株）島津製作製）等のレーザ回折式粒度分布測定装置を用いて測定される値である。
分散体は、必要に応じて金属粒子、分散媒及びマトリックス樹脂以外の成分を含んでもよい。このような成分としては、界面活性剤等の分散安定剤、粘度調整のための増粘剤、遮光及び透過状態における電磁波調整素子の色調を補正するための顔料、染料等の着色剤などが挙げられる。上記の顔料を含む場合、ヘイズ抑制の観点から顔料の平均粒子径は５００ｎｍ以下であることが好ましく、１００ｎｍ以下であることがより好ましい。ここでの平均粒子径は、粒度分布曲線において小粒径側からの体積基準の累積値が５０％となるときの粒子径（Ｄ５０）であり、例えば、ＳＡＬＤ−７１００（商品名、（株）島津製作製）等のレーザ回折式粒度分布測定装置を用いて測定される値である。
＜電磁波調整素子＞
本実施の形態の電磁波調整素子は、一対の導電性基材と、前記一対の導電性基材の間に配置される電磁波調整用分散体と、を有する。電磁波調整用分散体は、金属粒子と、分散媒とを含み、その詳細及び好ましい態様は上述したとおりである。
本実施の形態の電磁波調整素子は、一対の導電性基材と、前記一対の導電性基材の間に配置される電磁波調整用分散体と、を有する。電磁波調整用分散体は、金属粒子と、分散媒とを含み、その詳細及び好ましい態様は上述したとおりである。
電磁波調整素子の構造の一例について、図２を参照して説明する。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。また、各図における部材の大きさは概念的なものであり、部材間の大きさの相対的な関係はこれに限定されない。
電磁波調整素子１は、導電層５、７がそれぞれコーティングされた基材４、６を有する導電性基材２、３を備えている。導電性基材２と導電性基材３との間には、電磁波調整用分散体８が層状に配置されている。電磁波調整用分散体８は、金属粒子９及び分散媒１０を含有している。必要に応じ、導電層５と７が金属粒子９を介して短絡することを防止するために、導電層５、７と電磁波調整分散体８の間に絶縁層を形成してもよい。
絶縁層は透明性が高く、導電性基材２、３を損傷せずに作製できることが好ましい。絶縁層の材質は特に制限されず、無機物であっても有機物であっても、無機物と有機物とのハイブリッド材料であってもよい。無機物としてはＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３等の酸化物、層状珪酸鉱物等のアルミノケイ酸塩、窒化ケイ素等の窒化物などが挙げられる。有機物としてはポリイミド樹脂、アクリル樹脂等の有機樹脂が挙げられる。絶縁層は、電磁波調整分散体８、マトリックス樹脂、及び導電性基材２、３の材質、後述の封着剤に対する親和性や化学的な安定性、電磁波調整素子１の使用環境条件（温度、湿度、日射等）などに応じて選択される。
絶縁層は透明性が高く、導電性基材２、３を損傷せずに作製できることが好ましい。絶縁層の材質は特に制限されず、無機物であっても有機物であっても、無機物と有機物とのハイブリッド材料であってもよい。無機物としてはＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３等の酸化物、層状珪酸鉱物等のアルミノケイ酸塩、窒化ケイ素等の窒化物などが挙げられる。有機物としてはポリイミド樹脂、アクリル樹脂等の有機樹脂が挙げられる。絶縁層は、電磁波調整分散体８、マトリックス樹脂、及び導電性基材２、３の材質、後述の封着剤に対する親和性や化学的な安定性、電磁波調整素子１の使用環境条件（温度、湿度、日射等）などに応じて選択される。
電磁波調整素子１には、スイッチ１１を介して電源１２が接続されている。電磁波調整素子１を作動させるための使用電源は、例えば、交流で、５Ｖ〜２００Ｖの電圧範囲（実効値）、３０Ｈｚ〜５００ｋＨｚの周波数範囲とすることができる。
図２に示す状態では、電磁波調整素子１のスイッチ１１が切られ、電界が印加されていないため、電磁波調整用分散体８中の金属粒子９は、ブラウン運動により、それぞれランダムな方向を向いている。そのため、電磁波調整素子１に入射した電磁波は、金属粒子９によって吸収され、透過率が低下する。
電磁波調整素子１のスイッチ１１を接続して電界を印加すると、長軸が電場に沿うように金属粒子９が配向する。このため、金属粒子９による入射した電磁波の吸収の度合いは、電磁波調整素子１に電界が印加されていない状態に比べて小さい。その結果、電磁波調整素子１に電界が印加されていない状態に比べて電磁波透過率が高く維持される。
（電磁波調整素子の製造方法）
電磁波調整素子の製造方法は特に制限されない。例えば、以下の工程（１）及び（２）を含む方法によって製造することができる。
電磁波調整素子の製造方法は特に制限されない。例えば、以下の工程（１）及び（２）を含む方法によって製造することができる。
（１）一対の導電性基材を対向させて配置し、その間に封着剤を付与し、一対の導電性基材を接着する。これにより、電磁波調整用分散体の厚みに相当する空間が一対の導電性基材の間に形成される。封着剤を付与する位置は、例えば、導電性基材の端部とすることができる。あるいは、封着剤がスペーサービーズ等を含む場合には、導電性基材の対向面の全体又は一部とすることができる。導電性基材間の距離は、特に制限されない。例えば、５０μｍ〜３００μｍの範囲内とすることができる。導電性基材間の距離が５０μｍ以上であれば、電磁波調整素子の厚みの均一性を保持しやすい傾向があり、３００μｍ以下であれば、駆動電圧を小さくできる傾向がある。
（２）次いで、一対の導電性基材間の空間に分散体を充填する。分散体は、例えば、上述した分散体の調製方法によって調製することができる。分散体の充填方法は特に制限されない。例えば、導電性基材の端部の封着剤で封止していない場所から毛細管現象によって充填することができる。導電性基材の間に分散体を充填後、導電性基材の端部の封着剤で封着していない場所を封着剤で封止する。これにより、分散体は外気から隔離される。
他の方法としては、例えば、分散体を一方の導電性基材の面上に付与し、その後、分散体を付与した面にもう一方の導電性基材を貼り合わせて接着し、封止する方法が挙げられる。分散体の付与方法としては、バーコーター、アプリケーター、ドクターブレード、ロールコーター、ダイコーター、コンマコーター等を用いる方法、真空下での滴下注入法（ＯＤＦ）などが挙げられる。分散体を導電性基材に付与する際は、必要に応じて、適当な溶剤で希釈してもよい。溶剤を用いた場合には、導電性基材上に分散体を付与した後で溶剤を揮発させることが好ましい。
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
＜実施例１＞
（１）ＳｉＯ２ナノチューブの作製
シクロヘキサン１５ｍｌにポリエチレングリコールヘキサデシルエーテル（Ｃｒｏｄａ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ＰＬＣ、商品名：Ｂｒｉｊ Ｃ１０）１１ｇを混合し、５０℃で１０分撹拌した。次いで、０．８Ｍ ＮｉＣｌ２水溶液１．９ｍｌと、ヒドラジン一水和物０．４５ｍｌとをこの順に添加し、５０℃で３時間撹拌した。
（１）ＳｉＯ２ナノチューブの作製
シクロヘキサン１５ｍｌにポリエチレングリコールヘキサデシルエーテル（Ｃｒｏｄａ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ＰＬＣ、商品名：Ｂｒｉｊ Ｃ１０）１１ｇを混合し、５０℃で１０分撹拌した。次いで、０．８Ｍ ＮｉＣｌ２水溶液１．９ｍｌと、ヒドラジン一水和物０．４５ｍｌとをこの順に添加し、５０℃で３時間撹拌した。
次いで、緩衝液（３−アミノプロピルトリエトキシシラン、ＡＰＳ）３０μｌと、ジエチルアミン１ｍｌとを添加し、５０℃で１．５時間撹拌した。次いで、オルトケイ酸テトラエチル（ＴＥＯＳ）３ｍｌを添加し、５０℃で３時間撹拌した。その後、イソプロパノールで洗浄し、コアであるＮｉ−Ｎ２Ｈ４の表面がＳｉＯ２で被覆されたナノ粒子のイソプロパノール分散液２５ｍｌを得た。
上記で得たナノ粒子のイソプロパノール分散液６ｍｌに１Ｍ ＨＣｌ水溶液３５ｍｌを添加し、室温（２５℃）で１時間撹拌し、Ｎｉ−Ｎ２Ｈ４をエッチングにより除去した。その後、水で中性になるまで洗浄し、乾燥して、中空のＳｉＯ２ナノチューブを得た。得られたＳｉＯ２ナノチューブのＳＴＥＭ写真（明視野像）の一例を図３に示す。得られたＳｉＯ２ナノチューブにエタノール３４．７ｍｌと、２８質量％水酸化アンモニウム３００μｌを添加して、ＳｉＯ２ナノチューブのエタノール分散液１５ｍｌを作製した。
（２）Ａｕ核の生成
上記のＳｉＯ２ナノチューブのエタノール分散液から２ｍｌを取出し、水で中性になるまで洗浄し、ＳｉＯ２ナノチューブの水分散液１５ｍｌを作製した。得られたＳｉＯ２ナノチューブの水分散液１５ｍｌに１．２５Ｍ ＨＡｕＣｌ４水溶液３０μｌを添加し、室温で１５分間撹拌し、水で３回洗浄した。この水分散液１ｍｌに、０．１Ｍ ＮａＢＨ４水溶液０．５ｍｌを添加した。さらに、０．０１Ｍ ＨＣｌ水溶液で１０分間の洗浄を２回行い、水１５ｍｌで７０℃、１時間の洗浄を行った。このようにして、Ａｕ核を内部に有するＳｉＯ２ナノチューブを作製した。得られたＡｕ核を内部に有するＳｉＯ２ナノチューブのＳＴＥＭ写真（暗視野像）の一例を図４に示す。
上記のＳｉＯ２ナノチューブのエタノール分散液から２ｍｌを取出し、水で中性になるまで洗浄し、ＳｉＯ２ナノチューブの水分散液１５ｍｌを作製した。得られたＳｉＯ２ナノチューブの水分散液１５ｍｌに１．２５Ｍ ＨＡｕＣｌ４水溶液３０μｌを添加し、室温で１５分間撹拌し、水で３回洗浄した。この水分散液１ｍｌに、０．１Ｍ ＮａＢＨ４水溶液０．５ｍｌを添加した。さらに、０．０１Ｍ ＨＣｌ水溶液で１０分間の洗浄を２回行い、水１５ｍｌで７０℃、１時間の洗浄を行った。このようにして、Ａｕ核を内部に有するＳｉＯ２ナノチューブを作製した。得られたＡｕ核を内部に有するＳｉＯ２ナノチューブのＳＴＥＭ写真（暗視野像）の一例を図４に示す。
（３）Ａｇの核成長
水１ｍｌに０．１Ｍ クエン酸三ナトリウム二水和物（ＴＳＣ）水溶液１ｍｌと、アセトニトリル１ｍｌと、０．１Ｍ アスコルビン酸水溶液２００μｌと、０．１Ｍ ＡｇＮＯ３水溶液３０μｌを添加し、無色透明になるまで撹拌してＡｇ成長用溶液を調製した。
水１ｍｌに０．１Ｍ クエン酸三ナトリウム二水和物（ＴＳＣ）水溶液１ｍｌと、アセトニトリル１ｍｌと、０．１Ｍ アスコルビン酸水溶液２００μｌと、０．１Ｍ ＡｇＮＯ３水溶液３０μｌを添加し、無色透明になるまで撹拌してＡｇ成長用溶液を調製した。
Ａｇ成長用溶液に、Ａｕ核を内部に有するＳｉＯ２ナノチューブの水分散液８０μｌを添加して、Ａｕ核からＡｇを核成長させた。Ａｇの核成長の度合いは、分散液の色調が無色、黄、赤、青、グレー、緑の順に変化する様子を観察することによって確認できる。水分散液が緑色に変化したところで水で遠心分離しながら洗浄し、ＳｉＯ２層を有するＡｇ粒子を得た。得られたＳｉＯ２層を有するＡｇ粒子のＳＴＥＭ写真（明視野像）の一例を図５に示す。
得られたＳｉＯ２層を有するＡｇ粒子をＴＥＭ（１０００００〜４０００００倍）で観察したところ、長軸の長さが１０ｎｍ〜２００ｎｍであり、短軸の長さが５０ｎｍ以下であり、アスペクト比が２以上であるＡｇ粒子が、任意に選択される１００個中に６０個以上存在していた。
＜実施例２＞
実施例１において、水分散液がグレー色に変化したところで水で遠心分離しながら洗浄した以外は実施例１と同様にして、ＳｉＯ２層を有するＡｇ粒子を作製した。
実施例１において、水分散液がグレー色に変化したところで水で遠心分離しながら洗浄した以外は実施例１と同様にして、ＳｉＯ２層を有するＡｇ粒子を作製した。
得られたＳｉＯ２層を有するＡｇ粒子をＴＥＭ（１０００００〜４０００００倍）で観察したところ、長軸の長さが１０ｎｍ〜２００ｎｍであり、短軸の長さが５０ｎｍ以下であり、アスペクト比が２以上であるＡｇ粒子が任意に選択される１００個中に６０個以上存在していた。
＜電磁波調整特性の評価＞
実施例１及び実施例２で得られたＳｉＯ２層を有するＡｇ粒子を用いて、電磁波調整特性の評価用のガラスセルを作製した。具体的には、Ａｇ粒子の水分散液を作製した後、使用する分散媒（シリコーン樹脂と変性シリコーンの混合物）に相溶する溶剤（酢酸イソアミル）で水を置換した。次いで分散媒（シリコーン樹脂と変性シリコーンの混合物）と混合し、エバポレータで溶剤を留去して、Ａｇ粒子を含む分散体を調製した。
実施例１及び実施例２で得られたＳｉＯ２層を有するＡｇ粒子を用いて、電磁波調整特性の評価用のガラスセルを作製した。具体的には、Ａｇ粒子の水分散液を作製した後、使用する分散媒（シリコーン樹脂と変性シリコーンの混合物）に相溶する溶剤（酢酸イソアミル）で水を置換した。次いで分散媒（シリコーン樹脂と変性シリコーンの混合物）と混合し、エバポレータで溶剤を留去して、Ａｇ粒子を含む分散体を調製した。
次いで、ＩＴＯ電極を片面に有するガラス基板（４０ｍｍ×３０ｍｍ×０．７ｍｍ）ＩＴＯ電極の上にＳｉＯ２コロイド樹脂分散液を塗布し、樹脂成分を硬化させることで絶縁層を形成した。このガラス基板を２枚用意し、絶縁層側が対向するように配置して、Ａｇ粒子を含む分散体１ｍｌをその間に注入し、周囲を封止してガラスセルを作製した。
作製したガラスセルを用いて、電圧を印加していない状態（ＯＦＦ）、１００Ｖの電圧を印加した状態、及び５０Ｖの電圧を印加した状態での透過光強度（ａ．ｕ．）を測定した。駆動電圧は５０Ｈｚとした。測定は分光光度計を用いて、室温（２５℃）で行った。実施例１及び実施例２で得られたＳｉＯ２層を有するＡｇ粒子を用いた場合の結果をそれぞれ図６及び図７に示す。
図６及び図７に示されるように、実施例１及び実施例２で作製したＡｇ粒子を含む分散体を用いて作製したガラスセルは、電圧の印加の有無及び電圧の大きさによって透過光強度が異なり、電磁波調製効果を発揮することがわかった。また、Ａｇ粒子の作製条件を変更することでその吸収分布を変化させることができ、これを利用して電磁波調製素子の色調等を制御できることがわかった。
１：電磁波調整素子
２、３：導電性基材
４、６：基材
５、７：導電層
８：電磁波調整用分散体
９：金属粒子
１０：分散媒
１１：スイッチ
１２：電源
２、３：導電性基材
４、６：基材
５、７：導電層
８：電磁波調整用分散体
９：金属粒子
１０：分散媒
１１：スイッチ
１２：電源
Claims (8)
- 長軸の長さが１０ｎｍ〜２００ｎｍであり、短軸の長さが５０ｎｍ以下であり、アスペクト比（長軸の長さ／短軸の長さ）が２以上であり、無機物を含むチューブと、前記チューブの内部に配置される金属核と、を有する金属粒子と、分散媒とを含む、電磁波調整用分散体。
- 前記金属粒子はＡｇ、Ａｕ及びＣｕからなる群より選択される少なくとも１種を含む、請求項１に記載の電磁波調整用分散体。
- 前記無機物はＳｉＯ２を含む、請求項１又は請求項２に記載の電磁波調整用分散体。
- 前記分散媒は２５℃での粘度が１ｍＰａ・ｓ〜５０００ｍＰａ・ｓである、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の電磁波調整用分散体。
- 前記分散媒は２５℃での屈折率が１．３３〜１．５８である、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の電磁波調整用分散体。
- さらにマトリックス樹脂を含み、前記金属粒子を含む前記分散媒が液滴状に前記マトリックス樹脂中に存在している、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の電磁波調整用分散体。
- 一対の導電性基材と、前記一対の導電性基材の間に配置される請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の電磁波調整用分散体と、を有する電磁波調整素子。
- 前記導電性基材と前記電磁波調整用分散体との間に絶縁層を有する、請求項７に記載の電磁波調整素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015216655A JP6665490B2 (ja) | 2015-11-04 | 2015-11-04 | 電磁波調整用分散体及び電磁波調整素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015216655A JP6665490B2 (ja) | 2015-11-04 | 2015-11-04 | 電磁波調整用分散体及び電磁波調整素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2017090530A JP2017090530A (ja) | 2017-05-25 |
| JP6665490B2 true JP6665490B2 (ja) | 2020-03-13 |
Family
ID=58770470
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015216655A Active JP6665490B2 (ja) | 2015-11-04 | 2015-11-04 | 電磁波調整用分散体及び電磁波調整素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6665490B2 (ja) |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2992137B2 (ja) * | 1990-09-28 | 1999-12-20 | 信越化学工業株式会社 | 全固体調光装置 |
| US6522446B2 (en) * | 2001-04-25 | 2003-02-18 | Research Frontiers Incorporated | Anisometrically shaped metal particles, liquid suspensions and films thereof and light valves comprising same |
| US6606185B2 (en) * | 2001-06-12 | 2003-08-12 | Research Frontiers Incorporated | SPD films and light valves comprising liquid suspensions of heat-reflective particles of mixed metal oxides and methods of making such particles |
| AU2003304214A1 (en) * | 2002-12-09 | 2005-01-04 | The Regents Of The University Of California | Sacrificial template method of fabricating a nanotube |
| JP2008158041A (ja) * | 2006-12-21 | 2008-07-10 | Hitachi Chem Co Ltd | 調光材料、調光フィルム及び調光フィルムの製造方法 |
| JP2008185969A (ja) * | 2007-01-31 | 2008-08-14 | Bridgestone Corp | 表示媒体用粒子及びこれを用いた情報表示用パネル |
| JP2008197243A (ja) * | 2007-02-09 | 2008-08-28 | Fuji Xerox Co Ltd | 表示媒体及び表示装置 |
| JP2008281710A (ja) * | 2007-05-09 | 2008-11-20 | Fuji Xerox Co Ltd | 表示媒体、表示装置および表示方法 |
| JP2011059509A (ja) * | 2009-09-11 | 2011-03-24 | Fuji Xerox Co Ltd | 泳動粒子分散液、表示媒体、および表示装置 |
| JP5516616B2 (ja) * | 2012-02-07 | 2014-06-11 | 日立化成株式会社 | 懸濁粒子装置及びこれを用いた調光装置並びにその駆動方法 |
| JP6048011B2 (ja) * | 2012-08-31 | 2016-12-21 | 日立化成株式会社 | 調光材料及び調光フィルム |
| JP2015018097A (ja) * | 2013-07-10 | 2015-01-29 | セイコーエプソン株式会社 | 電気泳動分散液、電気泳動表示シート、電気泳動表示装置および電子機器 |
-
2015
- 2015-11-04 JP JP2015216655A patent/JP6665490B2/ja active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2017090530A (ja) | 2017-05-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wang et al. | Structural coloration pigments based on carbon modified ZnS@ SiO2 nanospheres with low-angle dependence, high color saturation, and enhanced stability | |
| Chang-Jian et al. | Facile preparation of WO3/PEDOT: PSS composite for inkjet printed electrochromic window and its performance for heat shielding | |
| CN105518088B (zh) | 具有光谱选择性吸收组分的结构着色材料及其制造方法 | |
| US20080248255A1 (en) | Three-dimensional orientation of grated flakes | |
| CN103484099B (zh) | 一种电场调控下显色材料及其制备方法 | |
| JP5337519B2 (ja) | 表示装置及び表示方法 | |
| Li et al. | Crack-free 2D-inverse opal anatase TiO 2 films on rigid and flexible transparent conducting substrates: low temperature large area fabrication and electrochromic properties | |
| EP2562211B1 (en) | Method of preparing high refractive index nanoparticles, nanoparticles prepared by the method, and photonic crystal device using the nanoparticles | |
| Zhao et al. | Room-temperature synthesis of inorganic–organic hybrid coated VO2 nanoparticles for enhanced durability and flexible temperature-responsive near-infrared modulator application | |
| Topçu et al. | Non-iridescent structural colors from uniform-sized SiO2 colloids | |
| US10732480B2 (en) | Transparency and color tunable electro-optical device using colloidal core/shell nanoparticles | |
| TWI384309B (zh) | 顯示裝置 | |
| JP6665490B2 (ja) | 電磁波調整用分散体及び電磁波調整素子 | |
| Wang et al. | New electric field responsive photonic crystals with remarkable yellow-to-green switch for adaptive camouflage | |
| Wu et al. | Rapid preparation of TiO2-SiO2 heterostructure photonic crystal in the near-infrared region via a modified electrophoresis-assisted self-assembly process | |
| US20140021368A1 (en) | Quantum Dot Luminescent Materials | |
| Qiao et al. | Electric field induced structural color changes of highly monodisperse hollow Fe3O4@ C colloidal suspensions | |
| JP6817763B2 (ja) | 電磁波調整用分散体の製造方法 | |
| Liang et al. | The fabrication and visible–near-infrared optical modulation of vanadium dioxide/silicon dioxide composite photonic crystal structure | |
| JP2020106606A (ja) | 電磁波調整用分散体及び電磁波調整素子 | |
| JP4997911B2 (ja) | 多色表示用光学組成物及びその製造方法、並びに、光学素子及びその表示方法 | |
| CN111443561A (zh) | 一种三原色波长选择性散射透明投影膜及其包括该透明投影膜的投影屏幕 | |
| Li et al. | A Reversible Moisture-Responsive Plasmonic Color-Raman and Transmittance Modulation Device by Dispersing Hyaluronan-Functionalized Ag into Nanofibers | |
| Zayat et al. | Sol–Gel Optical and Electro‐Optical Materials | |
| JP2018112655A (ja) | 電磁波調整用分散体及び電磁波調整素子 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180903 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190723 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190730 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190910 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20191008 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20191112 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200121 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200203 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6665490 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |