JPH047486B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、反射率可変ミラーに関する。

反射率可変ミラーに用いられる典型的な液晶デ
イスプレイセルは、約12μm離間しており液晶物
質の層を収容した２つのガラススライドを有して
いる。ガラススライドの内面の電極構造が液晶層
に電界を作用させ得る。適当な電圧の印加により
液晶分子の分子再配列が生じる。このようなセル
のオン状態はゼロ電圧時のセルのオフ状態とは違
つて見える。これが種々のデイスプレイの基本原
理である。

夜間運転中の反射率を低減する“デイツピング
（眩或防止）”ミラーは公知である。このようなミ
ラーは可動ウエツジを使用している。動的散乱モ
ードで負の誘電的異方性の物質を使用した液晶デ
イスプレイを組込んだデイツピングミラーも製造
されている。このような液晶物質は２つの状態即
ち澄んで透明なセルのオフ状態と光が散乱するセ
ルのオン状態とを呈し得る。オフ状態のとき、光
はセルの後方でミラーから反射される。オン状態
のとき、遥かに少ない量の光がセルの前面で反射
される。

前述の如き公知の自動車ミラーの欠点は、液晶
物質の化学的安定性と動作温度範囲とが不十分な
ことである。その結果、製造が難しくまた費用が
高い。

本発明の目的は、光に対する応答特性が優れて
いると共に、昼間使用した際にフエイルセイフ機
能を発揮し得る反射率可変ミラーを提供すること
にある。

本発明によれば、前述の目的は、相互に対向す
ると共にスペーサによつて相互から離間して配置
された第１の透明スライド及び第２の透明スライ
ドと、第１の透明スライドの第２の透明スライド
と向い合う面上に設けられた透明電極と、第２の
透明スライドの前述の設けられた透明電極と向い
合う面上に設けられており、第１の透明スライド
の側から入射する光を反射するように構成された
他の電極と、スペーサによつて透明電極と他の電
極との間に形成される空間内に収容されており、
正の誘電的異方性を有するコレステリツク液晶物
質の層と、第１の透明スライドにより受容される
光が所定の強度より強い場合には透明電極と他の
電極との間に低電圧を印加することにより前述の
液晶物質の層を光散乱状態にすると共に強度の低
下した光を第１の透明スライドから反射させ第１
の透明スライドにより受容される光が前述の所定
の強度より弱い場合には、透明電極と他の電極と
の間に高電圧を印加することにより前述の液晶物
質の層を光透過状態にすべく、透明電極と他の電
極とに電気的に接続された電圧制御手段とを備え
ており、前述の第１及び第２のスライドの向い合
う表面のそれぞれは、当該向い合う表面のそれぞ
れに接触する液晶分子が前述の向い合う表面のそ
れぞれに対して20°から75°の傾斜を形成するよう
に処理されている反射率可変ミラーにより達成さ
れる。

本発明の反射率可変ミラーにおいては、正の誘
電的異方性を有するコレステリツク液晶物質の層
が、透明電極と他の電極との間に形成される空間
内に収容されており、また、電圧制御手段は、第
１の透明スライドにより受容される光が所定の強
度より強い場合には透明電極と他の電極との間に
低電圧を印加することによりコレステリツク液晶
物質の層を光散乱状態にすると共に強度の低下し
た光を第１の透明スライドから反射させ、第１の
透明スライドにより受容される光が前述の所定の
強度より弱い場合には、透明電極と他の電極との
間に高電圧を印加することにより前述のコレステ
リツク液晶物質の層を光透過状態にすべく、透明
電極と他の電極に電気的に接続されている。

本発明の反射率可変ミラーにおいては、第１の
透明のスライドが所定の強度より弱い光を受容し
ている場合には、電圧制御手段により透明電極と
他の電極との間に高電圧が印加されており、反射
率可変ミラーは完全反射モードに維持され、ま
た、第１の透明スライドが所定の強度より強い光
を受容すると、電圧制御手段により透明電極と他
の電極との間に低電圧が印加されたコレステリツ
ク液晶物質の層は数マイクロ秒で散乱状態に切換
えられるため、強度の低下した光が第１の透明ス
ライドから反射され、更にまた、第１の透明スラ
イドが前述の所定の強度より強い光を受容しなく
なると、電圧制御手段は、透明電極と他の電極と
の間に高電圧を印加するため、数ミリ秒でコレス
テリツク液晶物質の層は透明状態となり、反射率
可変ミラーは完全反射モードに復帰する。

即ち、本発明の反射率可変ミラーは、光に対す
る応答特性において極めて優れている。

また、本発明の反射率可変ミラーにおいては、
第１及び第２の透明のスライドの向い合う表面の
それぞれが、当該向い合う表面のそれぞれに接触
する液晶分子が前述の向い合う表面のそれぞれに
対して20°から75°の傾斜を形成するように処理さ
れているため、透明電極と他の電極との間に電圧
が印加されない場合でもコレステリツク液晶物質
の層は透明である。従つて故障が発生して電圧が
透明電極と他の電極との間に印加されない場合で
も、コレステリツク液晶物質の層は約２分から３
分で透明状態に戻ることができる。

即ち、本発明の反射率可変ミラーは、昼間使用
に対するフエイルセイフ機能を発揮し得る。

本発明の反射率可変ミラーは、３つの状態即ち
印加電圧の高い透明状態と低電圧の散乱状態とゼ
ロ電圧の透明状態とが存在し得るための至適条件
をセル境界に与え、これにより得られる相変化効
果を利用したものである。

本発明による反射率可変ミラーは高反射性の後
部表面を備えた液晶セルを含んでおり、該セル
が、正の誘電的異方性を有するコレステリツク液
晶物質の層を収容すべくスペーサにより隔てられ
た第１及び第２の透明スライドと、第１の透明ス
ライド上の透明電極構造と、第２の透明スライド
上の他の電極構造とを含んでおり、第１及び第２
の透明スライドの互いに対向する表面は接触液晶
分子の高傾斜を生成するように表面処理されてい
る。

傾斜は、透明スライド表面から20°乃至75°の範
囲であればよく好ましくは25°乃至30°である。

他の電極と高反射性の後部表面とは同じ１つの
層でもよく又は別個の層でもよい。

次に、本発明の実施例に基いて本発明を更に詳
細に説明する。

第１図の如く反射率可変ミラー１は自動車に取
付けるためのブラケツト３を備えたフレーム２を
備える。フレーム２は、光検出器としての光電セ
ル４と液晶セル５とを担持している。

セル５は、スペーサ８によつて約６から12μm
の間隔を隔てた第１の透明スライドとしての前部
ガラススライド６及び第２の透明スライドとして
の後部ガラススライド７含む。前部ガラススライ
ド６及び後部ガラススライド７は相互に対向する
と共に離間して配置されている。前部スライド６
は透明な酸化錫の透明電極としての膜状電極９を
担持しており、後部ガラススライド７は他の電極
としての鏡面仕上の後部膜状電極１０を形成する
ように銀メツキされている。銀メツキを形成する
代りにアルミニウム層を後部ガラススライド７に
蒸着してもよい。ガラススライド６及び７との間
に正の誘電的異方性を有するコレステリツク液晶
物質の層１１が設けられている。膜状電極９は前
部ガラススライド６の後部ガラススライド７と向
い合う面上に設けられ、また後部膜状電極１０
は、後部ガラススライド７の膜状電極９と向い合
う面上に設けられており、前部ガラススライド６
の側から入射する光を反射するように構成され
る。

正の誘電的異方性を有するコレステリツク液晶
物質の層１１は、膜状電極９と後部膜状電極１０
との間に形成される空間内に収容されている。当
該液晶物質として例えば、いずれもB.D.H.
Poole、ドーセツト、イングランドから得られる
E43（ネマチツク）と５重量％のCB15（コレステ
リツク）との混合物が使用される。この混合物は
約1μmのコレステリツクピツチを有しており、正
の誘電的異方性を有する。

前部ガラススライド６及び後部ガラススライド
７の向い合う表面のそれぞれは、当該向い合う表
面のそれぞれに接触する液晶分子が前述の向い合
う表面のそれぞれに対して20°から75°、好ましく
は、約25°から30°の範囲で傾斜を形成するように
処理されている。

組立てを行う前に前部ガラススライド６と後部
ガラススライド７の内面に約5°の限界見通し角で
一酸化シリコンを蒸着して表面処理する。これに
より、均質な高傾斜境界条件が得られる。なお、
前述の限界見通し角は、表面処理されるべきガラ
ススライドの内面と蒸発した一酸化シリコンの流
れとのなす角度である。

本発明の反射率可変ミラー１は、第２図に示さ
れるように、光電セル４と制御ユニツト１２とを
備える電圧制御手段を有している。

電圧制御手段は、前部ガラススライド６により
受容される光が所定の強度より強い場合には膜状
電極９と後部膜状電極１０との間に低電圧を印加
することにより液晶物質の層１１を光散乱状態に
すると共に強度の低下した光を前記ガラススライ
ド６から反射させ、また、前部ガラススライド６
により受容される光が前述の所定の強度より弱い
場合には、膜状電極９と後部膜状電極１０との間
に高電圧を印加することにより液晶物質の層１１
を光透過状態にすべく、膜状電極９と後部膜状電
極１０とに電気的に接続されている。（図示しな
い）自動車バツテリから12ボルトのDC電力を受
容する制御ユニツト１２は、約1KHzの電気信号
を供給する。光電セル４からの出力は制御ユニツ
ト１２に送られる。

印加電圧ゼロの状態で液晶物質の層１１は透明
である。光は、後部膜状電極１０で反射される。
この透明性は高傾斜表面条件によつて得られる。

1KHzで10ボルトの高電圧を印加すると、液晶
分子は作用電界に平行に整列する。これにより液
晶物質の層１１が透明になり常用動作状態が得ら
れる。

１乃至２ボルトの低電圧を印加すると、液晶分
子は、ゼロ電圧と高電圧との中間の状態で集合的
散乱状態になる。この状態では後部膜状電極１０
には光がまつたく到達しない。しかし乍ら前部ガ
ラススライド６の前面で正反射が生じる。この正
反射は後部膜状電極１０から反射されるものの約
１／１０である。

自動車に於いて使用されるとき反射率可変ミラ
ー１は高電圧の連続的印加によつて完全反射モー
ドに維持されている。液晶セルは事実上キヤパシ
タであるから電流消費量は極めて小さい。

例えば追従車から強い光を受けると、光電セル
４が制御ユニツト１２に信号を与えて印加電圧を
約２ボルトに降下させる。これにより、液晶セル
５は数マイクロ秒で散乱状態に切換えられる。強
い光が無くなると光電セル４の信号が停止し10ボ
ルトの印加電圧が回復する。数ミリ秒で透明状態
が生じる。

故障が発生し液晶セル５に電圧が全く印加され
ないとき、液晶物質の層１１は約２から３分で透
明状態に戻る。これにより、昼間使用に対するフ
エイルセイフ機能が得られる。

別の実施例では双方の電極が透明である。鏡面
は後部ガラススライド７の後面に設けられる。

更に別の実施例では、デイツピングを手動で行
なうためのスイツチが組込まれている。このスイ
ツチは光電セル４と併用されてもよく又は光電セ
ル４に代替されてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の正面図、第２図
は、デイツピングを操作する電気回路と共に示さ
れた第１図の概略断面図である。 １……反射率可変ミラー、２……フレーム、３
……ブラケツト、４……光電セル、５……液晶セ
ル、６，７……ガラススライド、８……スペー
サ、９，１０……電極、１１……液晶物質の層、
１２……制御ユニツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 相互に対向すると共にスペーサによつて相互
   から離間して配置された第１の透明スライド及び
   第２の透明スライドと、 前記第１の透明スライドの前記第２の透明スラ
   イドと向い合う面上に設けられた透明電極と、 前記第２の透明スライドの前記設けられた透明
   電極と向い合う面上に設けられており、前記第１
   の透明スライドの側から入射する光を反射するよ
   うに構成された他の電極と、 前記透明電極と前記他の電極との間に形成され
   る空間内に収容されており、正の誘電的異方性を
   有するコレステリツク液晶物質の層と、 前記第１の透明スライドにより受容される光が
   所定の強度より強い場合には前記透明電極と前記
   他の電極との間に低電圧を印加することにより前
   記液晶物質の層を光散乱状態にすると共に強度の
   低下した光を前記第１の透明スライドから反射さ
   せ、前記第１の透明スライドにより受容される光
   が前記所定の強度より弱い場合には、前記透明電
   極と前記他の電極との間に高電圧を印加すること
   により前記液晶物質の層を光透過状態にすべく、
   前記透明電極と前記他の電極とに電気的に接続さ
   れた電圧制御手段とを備えており、前記第１及び
   第２の透明スライドの向い合う表面のそれぞれ
   は、当該向い合う表面のそれぞれに接触する液晶
   分子が前記向い合う表面のそれぞれに対して20°
   から75°の傾斜を形成するように処理されている
   反射率可変ミラー。 ２ 前記傾斜の角度が25°から30°の範囲内である
   特許請求の範囲第１項に記載の可変ミラー。 ３ 前記制御手段は、当該制御手段の電圧印加状
   態を前記低電圧を印加する第１の状態と前記高電
   圧を印加する第２の状態の一方から前記第１の状
   態と前記第２の状態の他方に切換えるための手動
   スイツチを備えている特許請求の範囲第１項又は
   第２項に記載の可変ミラー。 ４ 前記制御手段は、前記受容される光の強度を
   測定し、当該測定された強度に基づいて、前記制
   御手段の電圧印加状態を前記低電圧を印加する第
   １の状態と前記高電圧を印加する第２の状態の一
   方から前記第１の状態と前記第２の状態の他方に
   切換えさせるように構成されたホトデテクタを備
   えている特許請求の範囲第１項又は第２項に記載
   の可変ミラー。