JPH0527270A - 調光素子 - Google Patents

調光素子

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JPH0527270A
JPH0527270A JP18464791A JP18464791A JPH0527270A JP H0527270 A JPH0527270 A JP H0527270A JP 18464791 A JP18464791 A JP 18464791A JP 18464791 A JP18464791 A JP 18464791A JP H0527270 A JPH0527270 A JP H0527270A
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JP
Japan
Prior art keywords
light control
light
control element
liquid crystal
infrared
Prior art date
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Pending
Application number
JP18464791A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsuo Ozawa
鉄男 尾澤
Noriyuki Okabe
憲幸 岡部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Kasei Corp
Original Assignee
Mitsubishi Kasei Corp
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Publication date
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Publication of JPH0527270A publication Critical patent/JPH0527270A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 可視光のみならず、近赤外ないし赤外光の透
過のコントロールも可能な調光素子を提供する。 【構成】 液晶及び高分子を含んでなり、電界の印加の
有無により光の透過散乱を制御する調光材料を、内面に
電極を有する一対の電極基板間に挟持して構成された調
光素子。前記調光材料は、700nm以上に最大吸収を
有する近赤外ないし赤外光吸収色素を含有する。 【効果】 調光材料に上記色素を添加することにより、
可視光領域ないし赤外光の全般にわたり、調光素子の透
過率がコントロール可能となり、快適な車内又は居住環
境が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は調光素子に係り、特に可
視光のみならず、近赤外ないし赤外光の透過のコントロ
ールも可能な調光素子に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶とそれを保持する高分子よりなる調
光材料は、電界無印加時には、高分子の屈折率と液晶の
屈折率との差等により入射光が散乱するため、くもり状
態となり、また、電界が印加されると液晶がその電場方
向に向って整列するために、高分子の屈折率と液晶の屈
折率とが近い値となるため、透明状態になるという可逆
的な現象を起こす。
【0003】従来、この様な性質を利用した調光素子
が、例えば、特開昭64−62615号、特公表6
3−501512号、特公表58−501631号等
に開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記、及
びに記載される調光素子は、可視光の透過のコントロ
ールはできるが、近赤外ないし赤外光の透過のコントロ
ールは難しい。近年、快適な居住環境や車内環境を得る
上で、調光素子による太陽光の透過のコントロールが期
待されているが、太陽光には約50%の近赤外ないし赤
外光が含まれているため、これらの光の透過のコントロ
ールが不十分な従来の調光素子では、十分に目的を達成
し得る機能が得られない。
【0005】本発明は上記従来の問題点を解決し、可視
光ないし赤外光の透過のコントロールも可能な調光素子
を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1の調光素子は、
液晶及び高分子を含んでなり、電界の印加の有無により
光の透過散乱を制御する調光材料を、内面に電極を有す
る一対の電極基板間に挟持して構成された調光素子にお
いて、前記調光材料は、波長域700nm以上に最大吸
収を有する近赤外ないし赤外光吸収色素を含有すること
を特徴とする。
【0007】請求項2の調光素子は、請求項1の調光素
子において、前記一対の電極基板の少なくとも一方は、
内面に透明電極を有することを特徴とする。
【0008】なお、本発明における色素の最大吸収波長
とは、ビフェニル系ネマチック液晶中で測定したものを
指す。
【0009】以下に本発明を詳細に説明する。本発明の
液晶及び高分子を含んでなる調光材料は、例えば次の
(a)〜(d)の方法により製造することができ、その
製造過程の適当な工程において液晶及び/又は高分子と
共に、所定の色素を配合する。 (a)高分子の多孔体に液晶を含浸する含浸法。 (b)水溶性高分子の水溶液中に液晶を微小な液滴状に
エマルジョン化した後、透明電極を有する基板上にキャ
ストする乳化法。 (c)液晶と高分子をそれらの共通溶媒に溶解後、キャ
ストする溶媒キャスト法。 (d)液晶とそれを保持する高分子のプレポリマー(高
分子化する前の物質(例えばモノマー)の総称)の均一
溶液を作り、これを重合によって相分離して相分離構造
を形成する重合法。
【0010】このようにして得られる調光材料中に占め
る液晶の比率は5〜95重量%であることが好ましく、
更に好ましくは40〜95重量%であり、使用される液
晶としては、ネマチック液晶、スメクチック液晶、コレ
ステリック液晶から成る群から選ばれる1種、あるいは
それらの混合物が挙げられる。
【0011】一方、これらの液晶を保持する高分子とし
ては、具体的にはポリエチレン、ポリアクリル酸、ポリ
アクリル酸エステル、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリロニ
トリル、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニル等ビニル化
合物及びビニル化合物の付加重合体、ポリメタクリル
酸、ポリメタクリル酸エステル、ポリ塩化ビニリデン、
ポリフッ化ビニリデン、シアン化ビニリデン、フッ化ビ
ニリデン/トリフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニ
リデン/テトラフルオロエチレン共重合体、シアン化ビ
ニリデン/酢酸ビニル共重合体等ビニル化合物又はフッ
ソ系化合物の共重合体、ポリトリフルオロエチレン、ポ
リテトラフルオロエチレン、ポリヘキサフルオロプロピ
レン等フッ素を含む化合物、ナイロン6、ナイロン66
等ポリアミド、ポリイミド、ポリウレタン、ポリペプチ
ド、ポリエチレンテレフタレート等ポリエステル、ポリ
カーボネート、ポリオキシメチレン、ポリエチレンオキ
シド、ポリプロピレンオキシド等ポリエーテル、エポキ
シ樹脂、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール
等が挙げられる。これらの高分子は1種を単独で用いて
も、2種以上を適宜組合せて用いても構わない。
【0012】本発明の調光素子においては、上記液晶と
高分子を含んでなる調光材料は、更に、波長域700n
m以上に最大吸収を有する近赤外ないし赤外光吸収色素
を含有する。
【0013】波長域700nm以上に最大吸収を有する
近赤外ないし赤外光吸収色素としてはナフトキノン系、
アントラキノン系、スクアリリウム系、フタロシアニン
系、ナフタロシアニン系、ジイモニウム系、アミニウム
系、シアニン系及びジチオール誘導体のニッケル錯体系
化合物等が挙げられる。
【0014】好ましくは下記一般式[I]で表わされる
ナフトキノン系化合物、一般式[II]、[III]、[IV]
で表わされるアントラキノン系化合物、一般式[V]で
表わされるスクアリリウム系化合物が挙げられる。
【0015】
【化1】
【0016】(式中、R1 ,R2 はアミノ基、置換基を
有していてもよいアリールアミノ基を表わす。但し、R
1 及びR2 のいずれか一方は置換されていても良いアリ
ールアミノ基を表わす。)
【0017】
【化2】
【0018】(式中、Rは水素原子、置換基を有してい
てもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリ
ール基を表わし、R1 は水素原子又は置換基を有してい
てもよいアルキル基を表わし、R2 ,R3 は水素原子、
ハロゲン原子、水酸基、ニトロ基、置換されていてもよ
いアルキル基、又は置換されていてもよいアリール基を
表わし、X及びYは酸素原子又はイオウ原子を表わし、
X、Yの少なくとも一方はイオウ原子を表わす。)
【0019】
【化3】
【0020】(式中、R1 ,R2 ,R3 及びR4 は置換
基を有していてもよいアルキル基、又は、置換基を有し
ていてもよいアリール基を表わす。)
【0021】
【化4】
【0022】(式中、R1 ,R2 は水素原子、置換基を
有していてもよいアルキル基又は置換基を有していても
よいアリール基を表わす。但し、R1 ,R2 の少なくと
も一方は水素原子以外を表わし、R3 ,R4 は水素原
子、水酸基、置換されていてもよいアミノ基を表わ
す。)
【0023】
【化5】
【0024】(式中、R1 〜R7 は一価の有機残基を表
わし、R1 とR2 、R2 とR3 、R4とR5 、R5 とR6
又はR6 とR7 は互いに結合して環を形成していても
よい。一価の有機残基の例としては置換基を有していて
もよいアルキル基が挙げられる。)上記近赤外ないし赤
外光吸収色素は、その1種単独で用いても良く、2種以
上を併用しても良い。また、この色素の配合量は液晶に
対して0.1〜10重量%、好ましくは0.2〜5.0
重量%とするのが好ましい。
【0025】本発明においては、上記近赤外ないし赤外
光吸収色素の他に、波長域700nm未満に最大吸収を
有する色素、例えば、波長域400〜489nmに最大
吸収を有する黄色系二色性色素、波長域490〜559
nmに最大吸収を有する赤色系二色性色素、波長域56
0〜699nmに最大吸収を有する青色系二色性色素を
調光材料に配合する方が好ましい。
【0026】また、本発明に係る調光材料には、必要に
応じて、界面活性剤、紫外線吸収剤や酸化防止剤等の安
定化剤、連鎖移動剤、光増感剤、架橋剤等を添加するこ
とができる。
【0027】本発明の調光素子は、このような調光材料
を用いて、これを、内面に電極、好ましくは透明電極を
有する一対の電極基板間に挟持させることにより製造さ
れる。
【0028】使用される電極としては、ITO(インジ
ウム・スズ酸化物)に代表される金属酸化物系の透明電
極が用いられ、また、電極基板としてはガラス又はポリ
エステル等のプラスチック板のような透明基板が挙げら
れる。
【0029】また、電極として太陽光の透過のコントロ
ールをする目的等の場合、赤外線反射性の電極を使用し
得る。具体的には次の〜で上記基板材料に形成した
ものが挙げられる。 金、銀、銅、アルミニウム、パラジウム等の金属薄
膜。 チタン、ビスマス、インジウム、セリウム、スズ、
タンタル、タングステン、モリブデン、エルビュウム、
ハフニウム、、イットリウム、ジルコニウム、シリコン
等の酸化物又は硫化物等の誘電体薄膜。 の金属薄膜をの誘電体薄膜で挟んだ積層膜、又
は、の誘電体薄膜をの金属薄膜で挟んだ積層膜。 これらの薄膜ないし積層膜の厚さは、通常、20〜10
00Åの範囲とされる。
【0030】本発明の調光素子は、基板として一対の透
明な電極基板を使用する場合には、透過型調光素子とし
て使用することができ、一方が透明で他方が不透明な電
極基板を使用する場合には、不透明な電極基板の後に反
射性層を置くことにより、反射型調光素子として使用す
ることができる。
【0031】
【作用】しかして、この調光材料に波長域700nm以
上に最大吸収を有する近赤外ないし赤外光吸収色素を添
加することにより、可視光領域から赤外光(太陽光)領
域の全般にわたり、調光素子の透過率がコントロール可
能となり、快適な車内又は居住環境が得られる。請求項
2の調光素子によれば、透過型又は反射型調光素子が提
供される。
【0032】
【実施例】次に本発明を実施例により更に具体的に説明
するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施
例に限定されるものではない。
【0033】実施例1 ポリメチルメタクリレート(PMMA、分子量9500
0)0.16g、液晶として市販のビフェニル系ネマチ
ック液晶E−44(商品名、BDH社製)0.24g、
及び、下記式で表わされるナフトキノン系近赤外光吸収
色素(λmax=780nm)0.02gをテトラヒド
ロフラン0.96gと1,4−ジオキサン0.64gの
混合溶媒に添加し、均一溶液を調製した。
【0034】
【化6】
【0035】この溶液をITO付ポリエチレンテレフタ
レートのITO上にアプリケーターにて、乾燥状態の厚
みが8μmになるようにキャスティングした。次に、こ
のものを、80℃で30分乾燥した。このようにして得
られた液晶と高分子よりなる色素含有層上に、対面の電
極としてITO付ポリエチレンテレフタレートを5kg
/cm2 の条件で圧着して、調光素子を作製した。
【0036】得られた調光素子に電圧を印加しない場合
(OFF)と、100Vの交流(60Hz、正弦波)を
印加した場合(ON)の日射透過率(JIS R310
6記載の方法で測定。太陽光の透過する程度を表わ
す。)を測定した。
【0037】その結果、電界OFF時及びON時の透過
率はそれぞれ65%、70%であり、太陽光の透過のコ
ントロールが可能なことが確認された。
【0038】実施例2 実施例1で用いたものと同じPMMA 0.16gと、
ビフェニル系ネマチック液晶E−44(商品名、BDH
社製)0.24gとの混合液に、下記式で表わされるア
ントラキノン系近赤外光吸収色素(λmax=760n
m)を飽和するまで溶解させこの溶液をテトラヒドロフ
ラン0.96g、1,4−ジオキサン0.64gの混合
溶媒に加え均一溶液を調製した。
【0039】
【化7】
【0040】この溶液を用いて実施例1と同様にして調
光素子を作製し、得られた調光素子について、実施例1
と同様にして日射透過率を測定した結果、電界OFF時
及びON時の日射透過率はそれぞれ67%、73%であ
り、太陽光の透過のコントロールが可能なことが確認さ
れた。
【0041】実施例3 実施例1で用いたものと同じPMMA 0.16g、液
晶として市販のビフェニル系ネマチック液晶E−44
(商品名、BDH社製)0.24g、及び、下記式で表
わされるスクアリリウム系近赤外光吸収色素(λmax
=780nm)0.0008gをテトラヒドロフラン
0.96gと1,4−ジオキサン0.64gとの混合溶
媒に添加し、均一溶液を調製した。
【0042】
【化8】
【0043】この溶液を用いて、実施例1と同様にして
調光素子を作製し、得られた調光素子について、実施例
1と同様にして日射透過率を測定した結果、電界OFF
時及びON時の日射透過率はそれぞれ74%、76%で
あり、太陽光の透過のコントロールが可能なことが確認
された。
【0044】実施例4,参考例1 実施例1で用いたものと同じPMMA 1.6gと、液
晶として市販のビフェニル系ネマチック液晶E−44
(商品名、BDH社製)2.4gと、以下の4種の二色
性色素を各々以下に示す量と、実施例3で使用したスク
アリリウム系近赤外光吸収色素0.006gとを、テト
ラヒドロフラン9.6gと1,4−ジオキサン6.4g
との混合溶媒に添加し、均一溶液を調製し、この溶液を
用いて実施例1と同様にして調光素子を作製した(実施
例4)。
【0045】
【化9】
【0046】得られた調光素子について実施例1と同様
にして日射透過率を測定した結果、電界OFF時及びO
N時の日射透過率はそれぞれ50%、55%であった。
【0047】なお、比較のために実施例4において近赤
外吸収色素を入れないで調光素子を作製し、日射透過率
を測定したところ、電界OFF時及びON時の日射透過
率はそれぞれ69%、78%であった(参考例1)。 この結果から、本発明の調光素子では、太陽光の透過率
を50%程度に低く押えつつ透過率のコントロールが可
能であることが判明した。
【0048】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の調光素子
は、可視光ないし赤外光(太陽光)の透過のコントロー
ル性能に優れ、調光窓や表示装置等に用いる高特性調光
素子として工業的に極めて有用である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液晶及び高分子を含んでなり、電界の印
    加の有無により光の透過散乱を制御する調光材料を、内
    面に電極を有する一対の電極基板間に挟持して構成され
    た調光素子において、前記調光材料は、波長域700n
    m以上に最大吸収を有する近赤外ないし赤外光吸収色素
    を含有することを特徴とする調光素子。
  2. 【請求項2】 前記一対の電極基板の少なくとも一方
    は、内面に透明電極を有することを特徴とする請求項1
    に記載の調光素子。
JP18464791A 1991-07-24 1991-07-24 調光素子 Pending JPH0527270A (ja)

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US07/917,940 US5280373A (en) 1991-07-24 1992-07-24 Light modulating device including a liquid crystal, a polymer and dichroic dyes having maximum absorption in the different wavelength regions

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5997373A (en) * 1997-04-03 1999-12-07 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Jet-propelled boat
JP2011213841A (ja) * 2010-03-31 2011-10-27 Fujifilm Corp 二色性色素組成物、光吸収異方性膜、偏光子及びその製造方法、並びに表示装置
CN111812765A (zh) * 2015-03-16 2020-10-23 住友化学株式会社 偏振板和圆偏振板

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