JPH06250236A - Light control device - Google Patents

Light control device

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Publication number
JPH06250236A
JPH06250236A JP5032345A JP3234593A JPH06250236A JP H06250236 A JPH06250236 A JP H06250236A JP 5032345 A JP5032345 A JP 5032345A JP 3234593 A JP3234593 A JP 3234593A JP H06250236 A JPH06250236 A JP H06250236A
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JP
Japan
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fine particles
particules
light control
control device
range
Prior art date
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Pending
Application number
JP5032345A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Saito
靖弘 斉藤
Hiroaki Tada
弘明 多田
Masato Hyodo
正人 兵藤
Haruo Okuda
晴夫 奥田
Hideo Takahashi
英雄 高橋
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.)
Ishihara Sangyo Kaisha Ltd
Nippon Sheet Glass Co Ltd
Original Assignee
Ishihara Sangyo Kaisha Ltd
Nippon Sheet Glass Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Ishihara Sangyo Kaisha Ltd, Nippon Sheet Glass Co Ltd filed Critical Ishihara Sangyo Kaisha Ltd
Priority to JP5032345A priority Critical patent/JPH06250236A/en
Publication of JPH06250236A publication Critical patent/JPH06250236A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide the light control device which is shortened in response time, can control transmittance over a wide range and can maintain its perfor mance over a long period by using fine particles being mixture of two kinds of fine particles having a different average volumetric sizes as the particle constituting a dielectric substance. CONSTITUTION:The particules constituting the dielectric substance consist of the particles 4 obtained by mixing particules S having a small average grain size and particules L having a large average grain size. The average grain sizes of the respective particules 4 are in a <=0.20mum range, more preferably 0.42 to 0.85mum range of the average diameter (average volumetric size) when the average grain size is converted to the volume of a spherical body having the same volume as the volume of the particules S. Any liquid dielectric substances are usable as the liquid dielectric substance 3 to be dispersed and incorporated with the anisotropic particles, insofar as these substances have a high insulation characteristic and high weatherability, have the viscosity to the extent of allowing the particles 4 to make adequate Brownian movement and have the effect of controlling the settlement of the particules 4 in the liquid dielectric substance 3.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は調光装置に関する。さら
に詳しくは、光透過率制御性能に優れた調光装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light control device. More specifically, the present invention relates to a light control device having excellent light transmittance control performance.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年オフィスビルが高層化し、しかも窓
が大型化しており、オフィスビルにおけるエネルギー消
費の少なくとも25%は、光または熱として窓から流入
あるいは流出するものである。従って、エネルギーの有
効利用という観点から、大面積の調光装置の開発が望ま
れている。また、モータリゼーションの興隆による乗用
車数の増大、それに加えて乗用車の高級化に伴い、ほと
んどの車にクーラーが搭載されている現在、エネルギー
の有効利用という観点から、乗用車の窓に適した調光装
置を開発することも望まれている。
2. Description of the Related Art In recent years, office buildings have become taller and windows have become larger, and at least 25% of energy consumption in the office buildings comes in or out of the windows as light or heat. Therefore, from the viewpoint of effective use of energy, development of a large-area dimmer is desired. Also, with the increase in the number of passenger cars due to the rise of motorization and the increasing number of passenger cars, along with the fact that most cars are equipped with coolers, from the perspective of effective use of energy, a dimmer suitable for passenger car windows. It is also desired to develop.

【0003】このような要望に応えるべく、従来から太
陽光の透過率または反射率を電気的に制御して冷暖房負
荷の軽減を図る等のための調光装置の開発が行われてき
ており、調光装置への応用を目的として、いくつかの電
気磁気光学装置の開発が行われてきている。
In order to meet such a demand, a dimmer for the purpose of reducing the heating and cooling load by electrically controlling the transmittance or reflectance of sunlight has been developed. A number of electro-magnetic optical devices have been developed for application to dimmers.

【0004】このような調光装置としては、早くから酸
化タングステン、酸化モリブデン、酸化ニッケル等の電
気化学的発色材料を用いたエレクトロミック素子(以下
「EC素子」という)が注目され、多方面で精力的な研
究が続けられてきた。そして、最近では眼鏡、自動車ミ
ラー等の小型のガラス製品に実用化されるまでに技術も
向上してきた。
As such a light control device, an electric element (hereinafter referred to as "EC element") using an electrochemical coloring material such as tungsten oxide, molybdenum oxide or nickel oxide has been attracting attention for a long time, and is energetically used in various fields. Research has been continued. And recently, the technology has been improved until it is put to practical use in small glass products such as eyeglasses and automobile mirrors.

【0005】しかしながら、これらのものは電流駆動型
であるため電圧降下を生じ、大面積化した場合に応答速
度が著しく低下するほか、長時間通電中に生じる構成材
料の電気化学的変化等による変質が避けられず、小面積
のEC素子技術の延長で大面積のEC素子を実現するこ
とは、きわめて困難であることが判明してきた。
However, since these are current-driven types, a voltage drop occurs, the response speed remarkably decreases when a large area is used, and the quality of the constituent materials changes due to electrochemical changes or the like during long-time energization. Inevitably, it has been found that it is extremely difficult to realize a large-area EC device by extending the technology of a small-area EC device.

【0006】そこで、このような電流駆動型のEC素子
に代わるものとして、電圧駆動型の調光装置が注目され
るようになった。電圧駆動型の調光装置としては、異方
性双極子微粒子を液体誘電体中に分散させた懸濁液(以
下「DPS素子」という)を用いたものが知られている
(例えば特開昭63−303325号、特開昭64−3
8732号等)。このDPS素子は、基本的には針状、
板状等の形状異方性を有する微粒子を液体誘電体中に分
散させた懸濁液を透明導電膜付きガラス基板に挟んだも
ので、電界印加の有無により微粒子の配向が異なること
による光透過率変化を利用するものである。このDPS
素子は、1960年代の半ば頃から知られており、これ
に関する特許も幾つかなされている〔例えば米国特許第
3257903号(エイ・エム・マークス)、特開昭5
1−69038号(ビー・ディー・ボストウイック)
等〕。
Therefore, as a substitute for such a current drive type EC element, a voltage drive type light control device has been attracting attention. As a voltage drive type light control device, one using a suspension in which anisotropic dipole fine particles are dispersed in a liquid dielectric (hereinafter referred to as "DPS element") is known (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. S60-18753). 63-303325, JP-A-64-3
8732). This DPS element is basically needle-shaped,
A suspension of fine particles with shape anisotropy, such as a plate, in a liquid dielectric is sandwiched between glass substrates with a transparent conductive film. It utilizes the rate change. This DPS
The device has been known since the mid-1960s, and several patents relating to the device have been issued [for example, US Pat.
No. 1-69038 (B Dee Bostwick)
etc〕.

【0007】さらに、微粒子が電界方向と平行方向に棒
状の微粒子集合体(以下「鎖状体」という)を形成する
分散体を用いれば、光吸収に関与する微粒子が著しく減
少することから、微粒子の配向のみによるよりもさらに
大きな透過率変化を得ることができる(例えば実開平3
−14625号)。
Further, when a dispersion in which fine particles form a rod-shaped fine particle aggregate (hereinafter referred to as "chain-like body") is formed in the direction parallel to the electric field direction, the fine particles involved in light absorption are significantly reduced. It is possible to obtain a larger change in transmittance than that obtained by only the orientation of
14625).

【0008】この分散体を用いたDPS素子の調光性能
を向上させる上で重要となる因子は、微粒子の鎖状体形
成である。すなわち、微粒子の鎖状体形成がギャップ方
向にわたって速やかに、かつ均一に形成されるほど応答
速度が良好で、しかも透過率変化幅の大きい調光装置を
得ることができる。微粒子の鎖状体形成は、1940年
代に米国のウインズロによって見い出されたもので、電
界印加時に微粒子に誘起双極子モーメントが形成し、双
極子モーメント間の相互作用によって起こるものとされ
ている。その誘起双極子モーメントの大きさは、微粒子
の体積に比例することが電磁気学により知られている。
従って、粒径が大きい微粒子を用いることにより鎖状体
形成が促進され、透過率変化幅が大きく、応答速度の良
好な調光装置を得ることができる。
A factor important in improving the dimming performance of a DPS device using this dispersion is the formation of fine particle chains. That is, the faster and more uniformly the fine particles are formed in the gap direction, the better the response speed and the larger the range of change in transmittance can be obtained. The formation of a chain of fine particles was discovered by Winslo of the United States in the 1940's, and it is believed that an induced dipole moment is formed in the fine particles when an electric field is applied, and is caused by an interaction between dipole moments. It is known by electromagnetics that the magnitude of the induced dipole moment is proportional to the volume of fine particles.
Therefore, by using fine particles having a large particle diameter, chain formation can be promoted, a wide range of transmittance change can be obtained, and a light control device having a good response speed can be obtained.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、微粒子
の粒径を大きくするとストークスの法則に従って微粒子
の沈降速度が増大し、また各微粒子が相互に絡み合うこ
とにより、鉛直方向での色むら、透過率変化幅の減少及
びスイッチング作用の悪化を招くという問題点が生じ、
長期間安定な調光性能が得られなくなる。
However, when the particle size of the particles is increased, the sedimentation speed of the particles increases according to Stokes' law, and the particles become entangled with each other, which causes color unevenness and transmittance change in the vertical direction. There is a problem that the width is reduced and the switching action is deteriorated.
The stable dimming performance cannot be obtained for a long time.

【0010】本発明は、かかる従来の問題点に鑑みなさ
れたものであって、応答時間を短縮し、透過率を広い範
囲で制御することが可能な調光装置を提供することを目
的とする。
The present invention has been made in view of the above conventional problems, and an object of the present invention is to provide a dimmer capable of shortening the response time and controlling the transmittance in a wide range. .

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は微粒
子を分散含有する誘電体と、該誘電体に電界を印加する
ための一対の電極とからなる調光装置であって、前記誘
電体を構成する微粒子は、平均粒径の小さい微粒子Sと
平均粒径の大きい微粒子Lとが混合された微粒子からな
ることを特徴とする調光装置である。
That is, the present invention is a dimming device comprising a dielectric containing fine particles dispersed therein, and a pair of electrodes for applying an electric field to the dielectric. The constituent fine particles are fine particles in which fine particles S having a small average particle diameter and fine particles L having a large average particle diameter are mixed, which is a light control device.

【0012】前記各微粒子の平均粒径は、微粒子Sの体
積と同体積を有する真球体に換算したときの平均直径
(以下「平均体積径」という)が0.20μm以下の範
囲であり、前記微粒子Lの平均体積径が0.42〜0.
85μmの範囲にあることが好ましい。なお、本発明に
おいて微粒子の平均体積径は、電子顕微鏡写真から得ら
れた微粒子の平均体積を、微粒子を真球体と仮定して換
算した場合の粒径をいう。
The average particle diameter of each of the fine particles is in the range of 0.20 μm or less when converted into a true sphere having the same volume as the volume of the fine particles S (hereinafter referred to as “average volume diameter”). The average volume diameter of the fine particles L is 0.42 to 0.
It is preferably in the range of 85 μm. In the present invention, the average volume diameter of the fine particles means a particle diameter when the average volume of the fine particles obtained from an electron micrograph is converted on the assumption that the fine particles are true spheres.

【0013】以下、本発明の調光装置を図面に基づいて
詳細に説明する。図1は、電界の作用が解除された場合
(以下「開状態」という)における本発明の調光装置の
光の透過状態を示す図であり、図2は電界が作用した場
合(以下「閉状態」という)における本発明の調光装置
の光の透過状態を示す図である。図1及び図2におい
て、1は基板、2は透明導電膜、3は液体誘電体、4は
微粒子を示している。
The dimmer of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a light transmission state of the light control device of the present invention when the action of the electric field is released (hereinafter referred to as “open state”), and FIG. FIG. 3 is a diagram showing a light transmission state of the light control device of the present invention in a “state”). In FIGS. 1 and 2, 1 is a substrate, 2 is a transparent conductive film, 3 is a liquid dielectric, and 4 is fine particles.

【0014】基板1としては、従来より調光装置として
用いられているものなら、いかなるものも用いることが
でき、特に限定されない。その具体例としては、ソーダ
ライムガラス等のガラス基板の他、ポリエチレンテレフ
タレート等のポリマーを適用することができる。また、
基板1の形状やサイズ等は、必要に応じて適宜決定され
る。
Any substrate can be used as the substrate 1 as long as it has been conventionally used as a light control device, and is not particularly limited. As a specific example, a glass substrate such as soda lime glass, or a polymer such as polyethylene terephthalate can be applied. Also,
The shape, size, etc. of the substrate 1 are appropriately determined as needed.

【0015】透明導電膜2も、従来より調光装置に用い
られているものなら、いかなるものも用いることがで
き、特に限定されない。その具体例としては、ITO膜
やSnO2膜等を挙げることができる。また、その膜厚
についても特に限定はないが、調光装置の反射率が最小
となるように光学的に調整された膜厚が好ましい。その
一例を挙げれば、SnO2膜で180nmである。
As the transparent conductive film 2, any material can be used as long as it has been conventionally used in a light control device, and is not particularly limited. Specific examples thereof include an ITO film and a SnO 2 film. The film thickness is also not particularly limited, but a film thickness that is optically adjusted so as to minimize the reflectance of the light control device is preferable. For example, the SnO 2 film has a thickness of 180 nm.

【0016】異方性微粒子を分散含有せしめる液体誘電
体3としては、高絶縁性かつ高耐候性を有するものであ
って、微粒子のブラウン運動がほどよく行える程度の粘
性を有し、かつ微粒子4の液体誘電体3中での沈降抑制
効果のあるものであればいかなるものも用いることがで
き、特に限定されない。それを実現できる粘性の具体的
な範囲は、0.65〜1000CStである。そのよう
な粘性を有するものの中でも、調光装置の使用温度範囲
が−40〜80℃であることを考慮すると、オルガノジ
メチルシロキサン系液状ポリマーが好ましい。
The liquid dielectric 3 in which the anisotropic fine particles are dispersedly contained has a high insulation property and a high weather resistance, and has a viscosity such that the Brownian motion of the fine particles can be moderately performed, and the fine particles 4 are contained. Any material can be used as long as it has the effect of suppressing sedimentation in the liquid dielectric 3, and is not particularly limited. The specific range of viscosity that can achieve this is 0.65 to 1000 CSt. Among those having such viscosity, the organodimethylsiloxane-based liquid polymer is preferable considering that the temperature range of use of the light control device is -40 to 80 ° C.

【0017】微粒子4としては、その液体誘電体3中の
微粒子が電界印加の作用により鎖状体を形成し、かつ平
均体積径の異なる微粒子からなるものであって、平均体
積径が0.20μm以下の微粒子S及び0.42〜0.
85μmの範囲にある微粒子Lからなる。
The fine particles 4 are those in which the fine particles in the liquid dielectric material 3 form chains by the action of an electric field and have different average volume diameters, and the average volume diameter is 0.20 μm. The following fine particles S and 0.42 to 0.
The fine particles L are in the range of 85 μm.

【0018】前記微粒子4を平均体積径の異なる微粒子
で構成するのは、異なる平均体積径の微粒子を混合する
ことにより沈降が抑制され、かつ鎖状体形成を促進する
ことによる。すなわち、平均体積径の小さい微粒子Sに
より微粒子の沈降が抑制され、かつ平均体積径の大きい
微粒子Lの誘起双極子モーメントが大きいために、小さ
い微粒子Sを引き付け鎖状体の形成が促進されることか
ら、応答速度が速くなり、透過率変化幅が大きく優れた
調光性能を長期間維持することができる。
The reason why the fine particles 4 are composed of fine particles having different average volume diameters is that mixing fine particles having different average volume diameters suppresses sedimentation and promotes chain formation. That is, since the fine particles S having a small average volume diameter suppress sedimentation of the fine particles, and the induced dipole moment of the fine particles L having a large average volume diameter is large, the formation of the chain-like body is promoted by attracting the small particles S. Therefore, the response speed becomes faster, and the range of change in transmittance is large, and excellent light control performance can be maintained for a long time.

【0019】また、微粒子Sの平均体積径が前述の範囲
より大きくなると、微粒子4の沈降抑制の効果が小さく
なり調光装置に必要とされる1×105回以上のスイッ
チング寿命が得られ難くなるので好ましくない。また、
微粒子Lの平均体積径が前述の範囲よりも小さくなる
と、誘起双極子モーメントが小さくなって鎖状体形成の
促進効果が得られ難くなり、また前述の範囲より大きく
なると、各微粒子が相互に絡み合うことにより鎖状体形
成が阻害され易くなるので好ましくない。
When the average volume diameter of the fine particles S is larger than the above range, the effect of suppressing the sedimentation of the fine particles 4 becomes small and it is difficult to obtain the switching life of 1 × 10 5 times or more required for the light control device. Therefore, it is not preferable. Also,
When the average volume diameter of the fine particles L is smaller than the above range, the induced dipole moment is small and it is difficult to obtain the effect of promoting chain formation, and when it is larger than the above range, the respective fine particles are entangled with each other. This tends to hinder the formation of a chain, which is not preferable.

【0020】また、前記微粒子4は、微粒子Lの全微粒
子(S+L)に占める重量比を、0.01〜0.3の範
囲とすることが好ましい。微粒子Lの重量比をこのよう
に限定するのは、微粒子Lの割合が0.01より小さく
なると鎖状体形成の促進効果が全微粒子に及ばなくな
り、また0.3より大きくなると各微粒子Lが相互に絡
み合うことにより鎖状体形成が阻害されるためである。
The weight ratio of the fine particles 4 to the total fine particles (S + L) is preferably in the range of 0.01 to 0.3. The weight ratio of the fine particles L is limited as described above. When the ratio of the fine particles L is less than 0.01, the effect of promoting chain formation is not exerted on all the fine particles, and when it is more than 0.3, each fine particle L is This is because the formation of chain-like bodies is hindered by being entangled with each other.

【0021】微粒子4を構成する物質としては、その懸
濁液が電界の印加により微粒子4の鎖状体を形成するも
のであるれば、いかなるものも用いることができるが、
微粒子の吸収係数が大きい程、より広い範囲で太陽光の
透過率を制御することが可能となるので好ましい。ま
た、微粒子の形状としては形状異方性を有するものが好
ましい。
Any substance can be used as the substance constituting the fine particles 4 as long as the suspension forms a chain of fine particles 4 by applying an electric field.
The larger the absorption coefficient of the fine particles, the more preferable it is because the transmittance of sunlight can be controlled in a wider range. Further, the shape of the fine particles is preferably one having shape anisotropy.

【0022】そのような形状異方性微粒子としては、例
えばグラファイト、TiOx、TiOxy、TiOx被覆
マイカ、TiOxy被覆マイカ、金属被覆マイカ等が挙
げられる。
Examples of such shape anisotropic fine particles include graphite, TiO x , TiO x N y , TiO x coated mica, TiO x N y coated mica, and metal coated mica.

【0023】前記TiOx中のxの範囲としては、1≦
x≦2が好ましいが、吸収係数の点を考慮すれば1.4
0≦x≦1.80の範囲であることがさらに望ましい。
これを吸収係数で表せば、5×103cmー1、さらには
1×104cm-1以上であることが好ましい。
The range of x in the TiO x is 1 ≦
x ≦ 2 is preferable, but it is 1.4 when the absorption coefficient is taken into consideration.
It is more desirable that the range of 0 ≦ x ≦ 1.80.
Expressed this in absorption coefficient, 5 × 10 3 cm -1, is preferably more than 1 × 10 4 cm -1 or more.

【0024】また、TiOxy中のx+yの範囲として
1.37≦x+y≦1.95、yの範囲として0.15
≦y≦0.92であるのが吸収係数の点から好ましい。
この組成範囲で吸収係数は5×103cm-1以上に達す
る。
In TiO x N y , the range of x + y is 1.37 ≦ x + y ≦ 1.95, and the range of y is 0.15.
It is preferable that ≦ y ≦ 0.92 from the viewpoint of absorption coefficient.
In this composition range, the absorption coefficient reaches 5 × 10 3 cm -1 or more.

【0025】これらの微粒子は、必ずしも形状異方性を
有する必要はなく、異方性が小さいか、あるいは無い場
合でもそれらの懸濁液が微粒子の鎖状体を形成するもの
であれば使用することができる。また、前記微粒子が形
状異方性を有する場合は、微粒子の鎖状体が細くなるた
めに、広い範囲で透過率を制御することができる。
These fine particles are not necessarily required to have shape anisotropy, and if the suspension forms a chain of fine particles even if there is little or no anisotropy, it is used. be able to. Further, when the fine particles have shape anisotropy, the chain of fine particles becomes thin, so that the transmittance can be controlled in a wide range.

【0026】また、微粒子4が磁性を示し、液体中に分
散させた場合に磁場方向に微粒子の鎖形状を形成するも
のについても、平均体積径の異なる微粒子を混合するこ
とにより、本発明の調光装置と同様、平均体積径の大き
い微粒子が核となって鎖状体形成が促進され、調光性能
が向上することが容易に類推される。この場合、微粒子
の鎖状体は磁場を印加することによって形成される。
Further, even when the fine particles 4 exhibit magnetism and form a chain shape of fine particles in the magnetic field direction when dispersed in a liquid, by mixing fine particles having different average volume diameters, the preparation of the present invention can be performed. Similar to the optical device, it is easily inferred that fine particles having a large average volume diameter serve as nuclei to promote the formation of a chain and improve the light control performance. In this case, a chain of fine particles is formed by applying a magnetic field.

【0027】また、微粒子4を液体誘電体3に分散させ
た場合の微粒子濃度は、重量分率で0.5〜10%の範
囲にあるのが好ましい。
When the fine particles 4 are dispersed in the liquid dielectric 3, the fine particle concentration is preferably in the range of 0.5 to 10% by weight.

【0028】微粒子4に電界を作用させる手段として
は、従来よりこの種の調光装置において使用されている
ものならばいかなるものも用いることができ、特に限定
されない。電界の強さは電極間隔に逆比例するから、電
極間隔が狭いほど同じ電界強度を得るのに必要な電圧が
低くて済む。この点から、電極間隔は5〜100μmの
範囲とするのが好ましい。印加する電圧は、液体誘電体
3の粘度及び微粒子4の棒状集合体形成能によって異な
るが、通常は104Vcm-1以上の電界で十分である。
As means for applying an electric field to the fine particles 4, any means conventionally used in this type of light control device can be used and is not particularly limited. Since the strength of the electric field is inversely proportional to the electrode spacing, the smaller the electrode spacing, the lower the voltage required to obtain the same electric field strength. From this point of view, the electrode interval is preferably in the range of 5 to 100 μm. The applied voltage varies depending on the viscosity of the liquid dielectric 3 and the rod-shaped aggregate forming ability of the fine particles 4, but an electric field of 10 4 Vcm -1 or more is usually sufficient.

【0029】本発明の調光装置の製造方法としては、従
来よりこの種の調光装置の製造に用いられている公知の
方法を採用することができる。例えば、微粒子を分散媒
に添加、攪拌して微粒子懸濁液を調整し、この微粒子懸
濁液にビーズ状微粒子をスペーサーとして添加した後、
基板の透明導電膜上に滴下し、そしてもう一枚の透明導
電膜付き基板で挟持させることによって作製することが
できる。この場合、基板間距離はスペーサーの直径によ
って決定される。
As a method for manufacturing the light control device of the present invention, a known method which has been conventionally used for manufacturing this type of light control device can be adopted. For example, fine particles are added to a dispersion medium and stirred to prepare a fine particle suspension, and bead-shaped fine particles are added to this fine particle suspension as a spacer,
It can be prepared by dropping on the transparent conductive film of the substrate and sandwiching it with another substrate with the transparent conductive film. In this case, the distance between the substrates is determined by the diameter of the spacer.

【0030】[0030]

【作用】本発明の調光装置は、平均体積径の異なる微粒
子を混合したものからなり、平均体積径の小さい微粒子
Sにより沈降速度が抑制され、かつ平均体積径の大きい
微粒子Lが核となって鎖状体形成を促進することから、
応答速度が向上し、透過率変化幅の大きい優れた調光性
能を長期にわたって維持することができる。
The light control device of the present invention is composed of a mixture of fine particles having different average volume diameters. The fine particles S having a small average volume diameter suppress the sedimentation speed, and the fine particles L having a large average volume diameter serve as the core. To promote chain formation,
It is possible to improve the response speed and maintain excellent light control performance with a large transmittance variation range for a long period of time.

【0031】[0031]

【実施例】以下、実施例に基づいて本発明をさらに詳細
に説明するが、本発明はかかる実施例によって限定され
るものではない。
The present invention will be described in more detail based on the following examples, but the invention is not intended to be limited by these examples.

【0032】(実施例1〜4及び比較例1、2)表1に
示すTiOxy微粒子SとTiOxy微粒子Lを重量比
(L/(S+L)で表す)が0.1の割合で混合した
後、ペイントシェーカーを用いてポリジメチルシロキサ
ン(粘度20CSt)に分散させ、微粒子濃度3%の懸
濁液を得た。この懸濁液にビーズ状スペーサー(平均粒
径25μm)を添加し、よく混合したものを透明導電膜
付きガラス基板(面積抵抗200Ω/口)上に滴下し、
これを対向ガラス基板で挟んで調光装置(セル)を作製
した。
(Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2) The TiO x N y fine particles S and the TiO x N y fine particles L shown in Table 1 had a weight ratio (L / (S + L)) of 0.1. After mixing at a ratio, the mixture was dispersed in polydimethylsiloxane (viscosity 20 CSt) using a paint shaker to obtain a suspension having a fine particle concentration of 3%. A bead-shaped spacer (average particle size: 25 μm) was added to this suspension, and a well-mixed mixture was dropped onto a glass substrate with a transparent conductive film (area resistance 200 Ω / mouth),
A dimming device (cell) was produced by sandwiching this between opposing glass substrates.

【0033】このようにして得られたセルについて、開
状態及び閉状態(交流40V×60Hzの電界を印加し
たとき)の可視光透過率変化幅(以下「△T」という)
を測定した。その結果を表1に示す。
With respect to the cell thus obtained, the visible light transmittance change width (hereinafter referred to as “ΔT”) in the open state and the closed state (when an electric field of AC 40 V × 60 Hz is applied).
Was measured. The results are shown in Table 1.

【0034】得られた結果は、△T=49.9%であっ
た。また、電界を印加してから△Tの90%にあたる透
過率変化を得るのに要する応答時間をRTとした場合
に、RT=3.8秒であった。
The obtained result was ΔT = 49.9%. Further, when RT is a response time required to obtain a transmittance change corresponding to 90% of ΔT after applying an electric field, RT was 3.8 seconds.

【0035】また、セル中の微粒子の挙動を観察したと
ころ、まず微粒子Lが電界方向に配向し、それを中心に
微粒子Sが集合して鎖状体が形成されており、微粒子L
が核となって鎖状体形成を促進していることが確認でき
た。電圧を印加時間2秒、非印加時間20秒で繰り返し
電界を印加をしたところ、1×105回まで凝集や沈降
が無く良好なスイッチング寿命を確認することができ
た。
The behavior of the fine particles in the cell was observed. First, the fine particles L were oriented in the direction of the electric field, and the fine particles S were aggregated around the fine particles L to form a chain.
It was confirmed that the nuclei promoted chain formation. When a voltage was applied for 2 seconds and a non-application time was 20 seconds, the electric field was repeatedly applied, and good switching life could be confirmed up to 1 × 10 5 times without aggregation or sedimentation.

【0036】一方、表1に示す比較例1、2の微粒子に
おいて、△Tはそれぞれ26.5%及び35.5%であ
った。比較例2の微粒子では、形成された鎖状体が短
く、平均体積径が小さいために鎖状体が形成されにくく
なっている様子が顕微鏡により確認された。また、RT
=5.4秒であった。比較例1の微粒子では、微粒子が
下方向に沈降し、各微粒子が相互に絡み合うために鎖状
体が形成されにくくなっている様子が確認された。
On the other hand, in the fine particles of Comparative Examples 1 and 2 shown in Table 1, ΔT was 26.5% and 35.5%, respectively. With the fine particles of Comparative Example 2, it was confirmed by a microscope that the chain-like body formed was short and the average volume diameter was small, so that it was difficult to form the chain-like body. Also, RT
= 5.4 seconds. In the fine particles of Comparative Example 1, it was confirmed that the fine particles were settled downward and the fine particles were entangled with each other, so that it was difficult to form a chain.

【0037】また、実施例2〜4のように、比較例2の
微粒子に平均体積径が0.82μm、0.85μm及び
0.69μmからなる微粒子をそれぞれ混合した場合に
ついても、△Tはそれぞれ50.2、48.0及び4
5.4といずれも向上することが確認された。
Also, when the fine particles of Comparative Example 2 are mixed with fine particles having an average volume diameter of 0.82 μm, 0.85 μm and 0.69 μm, as in Examples 2 to 4, ΔT is different. 50.2, 48.0 and 4
It was confirmed that both were improved to 5.4.

【0038】[0038]

【表1】 [Table 1]

【0039】(実施例5、6及び比較例3、4)表2に
示す実施例5、6及び比較例3、4のTiOxy微粒子
を用いて、実施例1と同様にして調光装置を作製し△T
を測定した。
(Examples 5 and 6 and Comparative Examples 3 and 4) Dimming was performed in the same manner as in Example 1 using the TiO x N y fine particles of Examples 5 and 6 and Comparative Examples 3 and 4 shown in Table 2. Make the device △ T
Was measured.

【0040】比較例3のように、平均体積径が0.13
μmの微粒子を単独で用いた場合の△Tが20.3%で
あったのに対して、実施例5のように比較例3の微粒子
と平均体積径が0.42μmの微粒子とを混合すること
により、△Tが42.1%に向上することが確認され
た。また、実施例6及び比較例4から、平均体積径が
0.20μmの微粒子Sと0.42μmの微粒子Lとを
混合することにより、0.20μmの微粒子Sを単独で
用いた場合より△Tが向上することも確認された。
As in Comparative Example 3, the average volume diameter is 0.13.
Whereas ΔT was 20.3% when the fine particles of μm were used alone, the fine particles of Comparative Example 3 and the fine particles having an average volume diameter of 0.42 μm were mixed as in Example 5. As a result, it was confirmed that ΔT was improved to 42.1%. Further, from Example 6 and Comparative Example 4, by mixing the fine particles S having an average volume diameter of 0.20 μm and the fine particles L having an average volume diameter of 0.42 μm, the ΔT was smaller than that obtained by using the fine particles S of 0.20 μm alone. Was also confirmed to improve.

【0041】以上の結果より、平均体積径が0.20μ
m以下の微粒子Sと0.42〜0.85μmの範囲にあ
る微粒子Lを混合することにより、△Tが向上すること
が確認された。
From the above results, the average volume diameter is 0.20 μm.
It was confirmed that ΔT is improved by mixing the fine particles S of m or less and the fine particles L in the range of 0.42 to 0.85 μm.

【0042】[0042]

【表2】 [Table 2]

【0043】(実施例7)実施例1に示した微粒子Sと
微粒子Lの重量比(L/(S+L))を0.01〜0.
3の範囲で変更したほかは、実施例1と同様にして調光
装置を作製し、△Tを測定した。その結果を図3に示
す。
(Embodiment 7) The weight ratio (L / (S + L)) of the fine particles S and the fine particles L shown in the first embodiment is 0.01 to 0.
A dimmer was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the range was changed to 3, and ΔT was measured. The result is shown in FIG.

【0044】図3から明かなように、重量比(L/(S
+L))がおよそ0.01〜0.3の範囲で△Tの増加
が見られた。
As is clear from FIG. 3, the weight ratio (L / (S
+ L)) was in the range of about 0.01 to 0.3, an increase in ΔT was observed.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の調光装置
は、平均体積径の異なる2種類の微粒子を混合したもの
を用いているために応答時間が短縮され、透過率を広い
範囲で制御することができ、かつその性能を長期にわた
って維持することができる。
As described above, since the light control device of the present invention uses a mixture of two kinds of fine particles having different average volume diameters, the response time is shortened and the transmittance is wide. It can be controlled and its performance can be maintained for a long time.

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

【図1】本発明の調光装置の閉状態における光の透過状
態を示す説明図
FIG. 1 is an explanatory view showing a light transmission state in a closed state of a light control device of the present invention.

【図2】本発明の調光装置の開状態における光の透過状
態を示す説明図
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a light transmission state in an open state of the light control device of the present invention.

【図3】本発明の実施例7における重量比と△Tの関係
を示す説明図
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the relationship between the weight ratio and ΔT in Example 7 of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 透明導電膜 3 液体誘電体 4 微粒子 1 substrate 2 transparent conductive film 3 liquid dielectric 4 fine particles

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 兵藤 正人 大阪府大阪市中央区道修町3丁目5番11号 日本板硝子株式会社内 (72)発明者 奥田 晴夫 三重県四日市市石原町1番地 石原産業株 式会社四日市事業所内 (72)発明者 高橋 英雄 三重県四日市市石原町1番地 石原産業株 式会社四日市事業所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Masato Hyodo, 3-5-11 Doshomachi, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka Prefecture Nippon Sheet Glass Co., Ltd. (72) Haruo Okuda, 1 Ishihara-cho, Yokkaichi-shi, Mie Ishihara Sangyo Incorporated company Yokkaichi office (72) Inventor Hideo Takahashi 1 Ishihara-cho, Yokkaichi-shi, Mie Ishihara Industrial Co., Ltd. Yokkaichi office

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 微粒子を分散含有する誘電体と、該誘電
体に電界を印加するための一対の電極とからなる調光装
置において、前記誘電体を構成する微粒子が平均粒径の
小さい微粒子Sと平均粒径の大きい微粒子Lとが混合さ
れた微粒子からなることを特徴とする調光装置。
1. A light control device comprising a dielectric containing fine particles dispersed therein and a pair of electrodes for applying an electric field to the dielectric, wherein the fine particles constituting the dielectric are fine particles S having a small average particle size. And a fine particle L having a large average particle diameter.
【請求項2】 前記微粒子Sの平均粒径が、該微粒子S
の体積と同体積を有する真球体に換算したときの平均直
径で0.20μm以下の範囲であり、前記微粒子Lの平
均粒径が、該微粒子Lの体積と同体積を有する真球体に
換算したときの平均直径で0.42〜0.85μmの範
囲である請求項1に記載の調光装置。
2. The average particle size of the fine particles S is
The average diameter when converted into a true sphere having the same volume as that of 0.20 μm or less, and the average particle diameter of the fine particles L is converted into a true sphere having the same volume as the volume of the fine particles L. The dimmer according to claim 1, wherein the average diameter is 0.42 to 0.85 µm.
【請求項3】 前記微粒子Lの全微粒子に占める割合が
0.01〜0.3重量比である請求項1または2に記載
の調光装置。
3. The light control device according to claim 1, wherein a ratio of the fine particles L to all the fine particles is 0.01 to 0.3 weight ratio.
【請求項4】 前記微粒子のうち、少なくとも微粒子S
が光吸収性の微粒子である請求項1ないし3のいずれか
に記載の調光装置。
4. At least fine particles S among the fine particles
4. The light control device according to claim 1, wherein is a light-absorbing fine particle.
【請求項5】 前記微粒子がグラファイト、TiO
x(1≦x≦2)、TiOxy(1.37≦x+y≦
1.95、0.15≦y≦0.92)、TiOx被覆マ
イカ(1≦x≦2)、TiOxy被覆マイカ(1.37
≦x+y≦1.95、0.15≦y≦0.92)、金属
被覆マイカからなる群から選ばれた少なくとも1種の微
粒子である請求項1ないし4のいずれかに記載の調光装
置。
5. The fine particles are graphite or TiO.
x (1 ≦ x ≦ 2), TiO x N y (1.37 ≦ x + y ≦
1.95, 0.15 ≦ y ≦ 0.92), TiO x coated mica (1 ≦ x ≦ 2), TiO x N y coated mica (1.37)
≦ x + y ≦ 1.95, 0.15 ≦ y ≦ 0.92), and at least one kind of fine particles selected from the group consisting of metal-coated mica, The light control device according to any one of claims 1 to 4.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002107773A (en) * 2000-09-28 2002-04-10 Hachiro Nakanishi Display element
TWI420215B (en) * 2008-12-11 2013-12-21 Chunghwa Picture Tubes Ltd Display

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