JPH08211422A

JPH08211422A - 窓

Info

Publication number: JPH08211422A
Application number: JP7283873A
Authority: JP
Inventors: Hidenobu Anzai; 秀伸安齊; Kazuya Edamura; 一弥枝村; Yasubumi Otsubo; 泰文大坪; Kazuya Akashi; 一弥明石
Original assignee: Fujikura Kasei Co Ltd; Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Kasei Co Ltd; Fujikura Ltd
Priority date: 1994-10-31
Filing date: 1995-10-31
Publication date: 1996-08-20

Abstract

(57)【要約】【課題】水平またはほぼ水平に配設された窓から入射
する光量を調節できる窓を提供する。【解決手段】電界配列効果を有する固体粒子が電気絶
縁性媒体中に浮上または沈降してなる電気感応型光機能
性流体組成物１０と、この電気感応型光機能性流体組成
物１０を収納し、対向する２面の少なくとも相対向する
一部を透明とした中空の収納体７とを具備し、前記収納
体７の透明部分の少なくとも一方が水平またはほぼ水平
に形成された水平透明部を有し、前記水平透明部に第１
透明電極４が設けられ、他方の透明部分の前記第１透明
電極４に対向する位置に第２透明電極５が設けられた
窓。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は天窓、のぞき窓等の
ように水平またはほぼ水平に配設される窓に関し、特に
電圧を印加することによってその透過光量を任意に調整
し得るようにした窓に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、採光の目的で天窓を設けるこ
とがなされている。また、近年では、美術館、博物館、
ホテルなどにおいて、採光目的以外にも、例えばインテ
リアとして、さらには天体観測など室内から屋外の風景
を楽しむ目的で天窓が設けられるケースが増加してい
る。

【０００３】そして、天窓は上述した目的のために使用
されるものであるから、通常透明ガラス板あるいは透明
プラスチック板を天井にはめ込んで作製されている。

【０００４】しかしながら、従来の天窓は上述した構成
からなるものであるので、それ自体では採光量の調節が
出来なかった。

【０００５】そこで、採光量を調節しようとするなら
ば、前記天窓にブラインドやカーテンなどの開閉自在な
遮光部材を取り付けることが必要となってくる。

【０００６】また、常に透明な状態にある天窓は、取付
位置などによっては、外部から内部を覗かれるおそれが
あり、プライバシーの保護という観点からも遮光部材の
必要性が要求されている。

【０００７】ところが、このような遮光部材を用いて天
窓を開閉させるための開閉機構等の別部材を設けること
は、天窓が通常高い位置に設けられ、かつその開閉操作
も考慮しなければならないことから、別部材等の取付作
業は容易ではなかった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで本発明者ら
は、従来全く知られていない新規な電界配列性を有する
電気感応型光機能性流体（以下、ＥＡ流体と略す）の研
究を行っている。このＥＡ流体は、電気絶縁性を有する
媒体中に所定の固体粒子を分散させて得られる流体であ
り、このＥＡ流体に外部から電界を加えると固体粒子が
誘電分極を起こし、さらに誘電分極に基づく静電引力に
よって互いに電界方向に配位連結して整列し、鎖状体構
造を示す性質を持っている。また、固体粒子を構成する
物質によっては電気泳動性を有することにより、電圧印
加時に電気泳動して配列し、配列塊状構造を示すものも
ある。

【０００９】このように、電界下における固体粒子の配
列を電界配列効果（以下、ＥＡ効果と略す）と呼び、そ
のような性質を有する固体粒子を電界配列性粒子（以
下、ＥＡ粒子と略す）と呼ぶこととする。また、このＥ
Ａ粒子を主要構成材として、電気絶縁性媒体中に分散し
て得られるのがＥＡ流体である。本発明は、この新規な
構造のＥＡ流体を用いて、窓、特に水平またはほぼ水平
に配設された窓から入射する光の透過光量を任意の光量
に制御し得る窓を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に請求項１記載の発明は、ＥＡ効果を有する固体粒子が
電気絶縁性媒体中に浮上または沈降してなるＥＡ流体
と、このＥＡ流体を収容し、対向する２面の少なくとも
相対向する一部を透明とした中空の収納体とを具備して
なる窓であって、前記収納体の透明部分の少なくとも一
方が水平またはほぼ水平に形成された水平透明部を有
し、前記水平透明部に第１透明電極が設けられ、他方の
透明部分の前記第１透明電極に対向する位置に第２透明
電極が設けられてなる窓によって達成できる。

【００１１】また請求項２記載のように、前記請求項１
記載の固体粒子の比重が前記電気絶縁性媒体の比重より
も軽い場合は、前記第１透明電極を前記第２透明電極の
上方に設けることが好ましい。

【００１２】一方、請求項３記載のように、前記請求項
１記載の固体粒子の比重が前記電気絶縁性媒体の比重よ
りも重い場合は、前記第１透明電極を前記第２透明電極
の下方に設けることが好ましい。

【００１３】さらに請求項４記載のように、前記請求項
２または３記載の第１透明電極が収納体の透明部分に沿
って形成された１つ以上の定型あるいは不定形の線状電
極と、前記線状電極に隣接して配置された１つ以上の異
種線状電極とからなり、前記第２透明電極が１枚の平板
状電極であってもよい。

【００１４】また請求項５記載のように、前記請求項１
ないし４のいずれかに記載の固体粒子が、有機高分子化
合物からなる芯体と、ＥＡ効果を有する無機物である電
界配列性無機物（以下、ＥＡ無機物と略す）を含む表層
とによって形成された無機・有機複合粒子であることが
好ましい。そして、このＥＡ無機物は、無機イオン交換
体、シリカゲル、または電気半導体性無機物、もしくは
それらの混合物であることが好ましい。

【００１５】さらに、請求項６記載のように、前記請求
項１ないし５のいずれかに記載の表層、芯体、電気絶縁
性媒体の少なくとも一つに色素が含有されて構成される
と好ましい。また、前記電気絶縁性媒体の動粘度が１〜
３０００ｃＳｔの範囲であり、前記電気絶縁性媒体中の
固体粒子の濃度は０．５〜１５重量％の範囲であり、透
明電極からＥＡ流体に印加する電圧は、０．１〜５．０
ｋＶ／ｍｍの範囲であることが好ましい。

【００１６】本発明の窓は、上述した構造からなるの
で、収納体に満たされたＥＡ流体に電圧を印加すること
によって、ＥＡ流体中のＥＡ粒子が特定の方向に配列
し、鎖状体を構成する。第１透明電極と第２透明電極に
通電した場合は、複数の鎖状体が互いに離間して鉛直方
向に配列し、その間隙を光が透過して、窓は透明にな
る。

【００１７】一方、電圧の印加を停止すると、ＥＡ粒子
は電界からの影響が解かれ、電気絶縁性媒体との比重の
差により、電気絶縁性媒体中に浮上または沈降して収納
体の透明部分を覆い、透過光量が減少して、窓は不透明
になる。

【００１８】また、第１透明電極が線状電極と、前記線
状電極に隣接して配置された異種線状電極とからなる場
合に、前記線状電極と異種線状電極とに通電すると、Ｅ
Ａ粒子が面方向に鎖状体からなる面状体を構成して透過
光量が減少し、窓が不透明になる。なお、第１透明電極
と第２透明電極に通電して窓を透明にした後に窓を不透
明にしたい場合、単に電圧の印加を停止してＥＡ粒子が
分散し、さらに浮上あるいは沈降するのを待つより、短
時間でＥＡ粒子を浮上あるいは沈降させることができ
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図１は、本発明に係る窓１
の一例を示す断面図で、この図１に示す窓１は、一対の
透明基板２と透明基板３が所定の間隔を設けて水平かつ
平行に対向して配置され、これらの間に液体状のＥＡ流
体１０が封入され、前記透明基板２，３のうち、使用に
際して上方側になる透明基板２の内面に第１透明電極
４、下方側になる透明基板３の内面に第２透明電極５が
設けられたものである。そして、前記第１透明電極４と
第２透明電極５とは、いずれも透明基板２，３の対向す
る内側面のほぼ全面を覆う平面形状のものである。

【００２０】また、前記透明基板２，３の外周縁部の内
側面には所定の厚みを有するシール部材６が装着され、
透明基板２，３とシール部材６により、板状で中空の透
明な収納体７が形成されている。さらに前記透明基板
２，３の外周縁部には、第１透明電極４および第２透明
電極５に電気的に接続された電極部８，…が形成されて
いる。そして、各電極部８，…はスイッチ９を介して電
源に接続されている。

【００２１】前記透明基板２，３は、内部にＥＡ流体１
０を収納できるとともに、運搬や設置などに耐える得る
強度を有する必要があるので、各種のガラス基板、アク
リル樹脂などからなる透明樹脂基板などから構成するこ
とが好ましい。なお、前記透明基板２，３は全面が透明
である必要はなく、光を透過させる部分のみを透明とし
た構造としてもよい。従って、周縁部のみを不透明の金
属枠、樹脂枠で構成し、その枠内の内部に透明のガラス
基板や樹脂基板を嵌め込んだ構成にしてもよい。また、
その形状は特に限定されるものではないが、通常は、板
状のものが用いられる。

【００２２】前記ＥＡ流体１０は、基本的に、電気絶縁
性媒体１１中に図２に示す構造の無機・有機複合粒子１
２が分散されて構成されるものである。この無機・有機
複合粒子１２は、有機高分子化合物からなる芯体１３
と、この芯体１３の表面を覆いＥＡ効果を奏するＥＡ無
機物１４とからなる表層１５とによって形成されてい
る。図２においては、表層１５は一重にかつ密にＥＡ無
機物１４が配列した状態を示しているが、二重以上であ
っても良く、また疎の状態で配列されていても構わな
い。この配列状態が後述するように電気絶縁性媒体１
１、芯体１３及びＥＡ無機物１４の色が、ＥＡ流体１０
の色として認識されるときに影響を与える。

【００２３】このようなＥＡ無機物１４としては種々の
ものが知られているが、好ましい例としては多価金属の
水酸化物、ハイドロタルサイト類、多価金属の酸性塩、
ヒドロキシアパタイト、ナシコン型化合物、粘土鉱物、
チタン酸カリウム類、ヘテロポリ酸塩または不溶性フェ
ロシアン化物からなる無機イオン交換体及びシリカゲル
と電気半導体性無機物を挙げることができる。このよう
なＥＡ無機物１４が有機高分子化合物からなる芯体１３
上に表層１５を形成するとき、ＥＡ流体１０にＥＡ効果
がもたらされる。

【００２４】また、上記の無機・有機複合粒子１２は、
芯体１３と同時に表層１５を形成する方法によって生成
せられたものであることが好ましい。前記無機・有機複
合粒子１２の芯体１３として使用し得る有機高分子化合
物の例としては、ポリ（メタ）アクリル酸エステル、
（メタ）アクリル酸エステル−スチレン共重合物、ポリ
スチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ニトリルゴ
ム、ブチルゴム、ＡＢＳ樹脂、ナイロン、ポリビニルブ
チレート、アイオノマー、エチレン−酢酸ビニル共重合
体、酢酸ビニル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の１種ま
たは２種以上の混合物または共重合物を挙げることがで
きる。

【００２５】無機・有機複合粒子１２の表層１５として
使用し得る好ましいＥＡ無機物１４は無機イオン交換
体、電気半導体性無機物またはシリカゲルである。これ
らはその固体粒子を電気絶縁性媒体中に分散するとき、
優れたＥＡ効果を現す。

【００２６】無機イオン交換体の例としては、（１）多
価金属の水酸化物、（２）ハイドロタルサイト類、
（３）多価金属の酸性塩、（４）ヒドロキシアパタイ
ト、（５）ナシコン型化合物、（６）粘土鉱物、（７）
チタン酸カリウム類、（８）ヘテロポリ酸塩、及び
（９）不溶性フェロシアン化物を挙げることができる。

【００２７】以下に、それぞれの無機イオン交換体につ
いて詳しく説明する。（１）多価金属の水酸化物：これらの化合物は、一般式
ＭＯ_x（ＯＨ）_y（Ｍは多価金属であり、ｘは零以上の
数であり、ｙは正数である）で表され、例えば、水酸化
チタン、水酸化ジルコニウム、水酸化ビスマス、水酸化
錫、水酸化鉛、水酸化アルミニウム、水酸化タンタル、
水酸化ニオブ、水酸化モリブデン、水酸化マグネシウ
ム、水酸化マンガン、及び水酸化鉄等である。ここで、
例えば水酸化チタンとは含水酸化チタン（別名マタチタ
ン酸またはβチタン酸、ＴｉＯ（ＯＨ）₂）及び水酸化
チタン（別名オルソチタン酸またはαチタン酸、Ｔｉ
（ＯＨ）₄）の双方を含むものであり、他の化合物につ
いても同様である。

【００２８】（２）ハイドロタルサイト類：これらの化
合物は、一般式Ｍ₁₃Ａｌ₆（ＯＨ）₄₃（ＣＯ）₃・１２
Ｈ₂Ｏ（Ｍは二価の金属である）で表され、例えば二価
の金属ＭがＭｇ、ＣａまたはＮｉ等である。（３）多価金属の酸性塩：これらは例えばリン酸チタ
ン、リン酸ジルコニウム、リン酸錫、リン酸セリウム、
リン酸クロム、ヒ酸ジルコニウム、ヒ酸チタン、ヒ酸
錫、ヒ酸セリウム、アンチモン酸チタン、アンチモン酸
錫、アンチモン酸タンタル、アンチモン酸ニオブ、タン
グステン酸ジルコニウム、バナジン酸チタン、モリブデ
ン酸ジルコニウム、セレン酸チタン及びモリブデン酸錫
等である。

【００２９】（４）ヒドロキシアパタイト：これらは例
えばカルシウムアパタイト、鉛アパタイト、ストロンチ
ウムアパタイト、カドミウムアパタイト等である。（５）ナシコン型化合物：これらには例えば（Ｈ₃Ｏ）
Ｚｒ₂（ＰＯ₄）₃のようなものが含まれるが、本発明
においてはＨ₃ＯをＮａと置換したナシコン型化合物も
使用できる。（６）粘土鉱物：これらは例えばモンモリロナイト、セ
ピオライト、ベントナイト等であり、特にセピオライト
が好ましい。

【００３０】（７）チタン酸カリウム類：これらは一般
式ａＫ₂Ｏ・ｂＴｉＯ₂・ｎＨ₂Ｏ（ａは０＜ａ≦１を
満たす正数であり、ｂは１≦ｂ≦６を満たす正数であ
り、ｎは正数である）で表され、例えばＫ₂・ＴｉＯ₂
・２Ｈ₂Ｏ、Ｋ₂Ｏ・２ＴｉＯ₂・２Ｈ₂Ｏ、０．５Ｋ
₂Ｏ・ＴｉＯ₂・２Ｈ₂Ｏ、及びＫ₂Ｏ・２．５ＴｉＯ
₂・２Ｈ₂Ｏ等である。なお、上記化合物のうち、ａま
たはｂが整数でない化合物はａまたはｂが適当な整数で
ある化合物を酸処理し、ＫとＨとを置換することによっ
て容易に合成される。

【００３１】（８）ヘテロポリ酸塩：これらは一般式Ｈ
₃ＡＥ₁₂Ｏ₄₀・ｎＨ₂Ｏ（Ａはリン、ヒ素、ゲルマニウ
ム、またはケイ素であり、Ｅはモリブデン、タングステ
ン、またはバナジウムであり、ｎは正数である）で表さ
れ、例えばモリブドリン酸アンモニウム、及びタングス
トリン酸アンモニウムである。

【００３２】（９）不溶性フェロシアン化物：これらは
次の一般式で表される化合物である。Ｍ_b-pxaＡ［Ｅ
（ＣＮ）₆］（Ｍはアルカリ金属または水素イオン、Ａ
は亜鉛、銅、ニッケル、コバルト、マンガン、カドミウ
ム、鉄（ＩＩＩ）またはチタン等の重金属イオン、Ｅは
鉄（ＩＩ）、鉄（ＩＩＩ）、またはコバルト（ＩＩ）等
であり、ｂは４または３であり、ａはＡの価数であり、
ｐは０〜ｂ／ａの正数である。）これらには例えば、Ｃ
ｓ₂Ｚｎ［Ｆｅ（ＣＮ）₆］およびＫ₂Ｃｏ［Ｆｅ（Ｃ
Ｎ）₆］などの不溶性フェロシアン化合物が含まれる。

【００３３】上記（１）〜（６）の無機イオン交換体は
いずれもＯＨ基を有しており、これらの無機イオン交換
体のイオン交換サイトに存在するイオンの一部または全
部を別のイオンに置換したもの（以下、置換型無機イオ
ン交換体という）も、本発明における無機イオン交換体
に含まれるものである。

【００３４】即ち、前述の無機イオン交換体をＲ−Ｍ¹
（Ｍ¹は、イオン交換サイトのイオン種を表す）と表す
と、Ｒ−Ｍ¹におけるＭ¹の一部または全部を、下記の
イオン交換反応によって、Ｍ¹とは異なるイオン種Ｍ²
に置換した置換型無機イオン交換体もまた、本発明にお
ける無機イオン交換体である。

【００３５】ｘＲ−Ｍ¹＋ｙＭ²→Ｒｘ−（Ｍ²）ｙ＋ｘＭ¹ （ここでｘ、ｙはそれぞれイオン種Ｍ²、Ｍ¹の価数を
表す）また、Ｍ¹はＯＨ基を有する無機イオン交換体の種類に
より異なるが、無機イオン交換体が陽イオン交換性を示
すものでは、一般にＭ¹はＨ⁺であり、この場合のＭ²
はアルカリ金属、アルカリ土類金属、多価典型金属、遷
移金属または希土類金属等、Ｈ⁺以外の金属イオンのい
ずれか任意のものである。

【００３６】ＯＨ基を有する無機イオン交換体が陰イオ
ン交換性を示すものでは、Ｍ¹は一般にＯＨ^-であり、
その場合Ｍ²は例えばＩ、Ｃｌ、ＳＣＮ、ＮＯ₂、Ｂ
ｒ、Ｆ、ＣＨ₃ＣＯＯ、ＳＯ₄またはＣｒＯ₄等や錯イ
オン等、ＯＨ^-以外の陰イオン全般の内の任意のもので
ある。

【００３７】また、高温加熱処理によりＯＨ基を一旦失
ってはいるが、水に浸漬させるなどの操作によって再び
ＯＨ基を有するようになる無機イオン交換体について
は、その高温加熱処理後の無機イオン交換体なども本発
明に使用できる無機イオン交換体の一種であり、その具
体例としてはナシコン型化合物、例えば（Ｈ₃Ｏ）Ｚｒ
₂（ＰＯ₄）₃の加熱により得られるＨＺｒ₂（Ｐ
Ｏ₄）₃やハイドロタルサイトの高温加熱処理物（５０
０〜７００℃で加熱処理したもの）等がある。これらの
無機イオン交換体は一種類だけではなく、多種類を同時
に表層として用いることもできる。なお、上記の無機イ
オン交換体として、多価金属の水酸化物、及び多価金属
の酸性塩を用いることが特に好ましい。

【００３８】前記無機・有機複合粒子１２の表層１５と
して使用し得る他の好ましいＥＡ無機物１４は、電気伝
導度が、室温にて１０³〜１０^-11Ω^-1／ｃｍの金属酸
化物、金属水酸化物、金属酸化水酸化物、無機イオン交
換体、またはこれらの少なくともいずれか１種に金属ド
ーピングしたもの、もしくは金属ドーピングの有無に拘
わらず、これらの少なくともいずれか１種を他の支持体
上に電気半導体層として施したもの等である。

【００３９】以下に、他の好ましいＥＡ無機物１４につ
いてさらに詳しく説明する。（Ａ）金属酸化物：例えばＳｎＯ₂、アモルファス型二
酸化チタン（出光石油化学社製）等である。（Ｂ）金属水酸化物：例えば水酸化チタン、水酸化ニオ
ブ等である。

【００４０】ここで水酸化チタンとは、含水酸化チタン
（石原産業社製）、メタチタン酸（別名βチタン酸、Ｔ
ｉＯ（ＯＨ）₂）およびオルソチタン酸（別名αチタン
酸、Ｔｉ（ＯＨ）₄）を含むものである。

【００４１】（Ｃ）金属酸化水酸化物：この例としては
例えばＦｅＯ（ＯＨ）（ゲーサイト）等を挙げることが
できる。（Ｄ）多価金属の水酸化物：先に（１）で記載したもの
と同等である。（Ｅ）ハイドロタルサイト類：先に（２）で記載したも
のと同等である。（Ｆ）多価金属の酸化塩：先に（３）で記載したものと
同等である。（Ｇ）ヒドロキシアパタイト：先に（４）で記載したも
のと同等である。（Ｈ）ナシコン型化合物：先に（５）で記載したものと
同等である。（Ｉ）粘土鉱物：ｓｋ合いに（６）で記載したものと同
等である。（Ｊ）チタン酸カリウム類：先に（７）で記載したもの
と同等である。（Ｋ）ヘテロポリ酸塩：先に（８）で記載したものと同
等である。（Ｌ）不溶性フェロシアン化物：先に（９）で記載した
ものと同等である。（Ｍ）金属ドーピングＥＡ無機物：これは上記のＥＡ無
機物１４（Ａ）〜（Ｌ）の電気伝導度を上げるために、
アンチモン（Ｓｂ）等の金属をＥＡ無機物１４にドーピ
ングしたものであって、例としてはアンチモン（Ｓｂ）
ドーピング酸化錫（ＳｎＯ₂）などを挙げることができ
る。

【００４２】（Ｎ）他の支持体上に電気半導体層として
ＥＡ無機物を施したもの：例えば支持体として酸化チタ
ン、シリカ、アルミナ、シリカ−アルミナ等の無機物粒
子、またはポリエチレン、ポリプロピレンなどの有機高
分子粒子を用い、これに電気半導体層としてアンチモン
（Ｓｂ）ドーピング酸化錫（ＳｎＯ₂）を施したもの等
を挙げることができる。このようにＥＡ無機物が施され
た粒子は全体としてＥＡ無機物となっている。

【００４３】これらのＥＡ無機物１４は、１種類だけで
なく、２種類またはそれ以上を同時に表層として用いる
こともできる。

【００４４】このような無機・有機複合粒子１２は種々
な方法によって製造することができる。例えば、有機高
分子化合物からなる粒子状の芯体１３と微粒子状のＥＡ
無機物１４をジェット気流によって搬送し、衝突させる
方法がある。この場合は粒子状の芯体１３の表面にＥＡ
無機物１４の微粒子が高速度で衝突し、固着して表層１
５を形成する。また、別の製法例として、粒子状の芯体
１３を気体中に浮遊させておき、ＥＡ無機物１４の溶液
を霧状にしてその表面に噴霧する方法がある。この場合
はその溶液が芯体１３の表面に付着し乾燥することによ
って表層１５が形成される。

【００４５】しかし、無機・有機複合粒子１２を製造す
る好ましい製法例は、芯体１３と同時に表層１５を形成
する方法である。

【００４６】この方法は、例えば、芯体１３を形成する
有機高分子化合物のモノマーを重合媒体中で乳化重合、
懸濁重合または分散重合するに際して、微粒子状とした
ＥＡ無機物１４を上記モノマー中、または重合媒体中に
存在させて行う、というものである。

【００４７】重合媒体としては水が好ましいが、水と水
溶性有機溶媒との混合物を使用することができ、また有
機系の貧溶媒を使用することもできる。

【００４８】この方法によれば、重合媒体の中でモノマ
ーが重合して芯体粒子を形成すると同時に、微粒子状の
ＥＡ無機物１４が芯体１３の表面に層状に配向してこれ
を被覆し、表層１５を形成する。

【００４９】乳化重合または懸濁重合によって無機・有
機複合粒子１２を製造する場合には、モノマーの疎水性
の性質とＥＡ無機物１４の親水性の性質を組み合わせる
ことによって、ＥＡ無機物１４の微粒子の大部分を芯体
１３粒子の表面に配向させることができる。

【００５０】この芯体１３と表層１５との同時形成方法
によれば、有機高分子化合物からなる芯体１３粒子の表
面にＥＡ無機物１４粒子が緻密かつ強固に接着し、堅牢
な無機・有機複合粒子１２が形成される。

【００５１】本発明に使用する無機・有機複合粒子１２
の形状は必ずしも球形であることを要しないが、粒子状
の芯体１３が調節された乳化・懸濁重合方法によって製
造された場合は、得られる無機・有機複合粒子１２の形
状はほぼ球形となる。しかも球形状であれば、透過光量
を調節する際に光を全方向に散乱させることができるの
で、不定形のものよりも球形状のものが有利になる。

【００５２】無機・有機複合粒子１２の粒径は特に限定
されるものではないが、０．１〜５００μｍ、特に５〜
２００μｍ程度とすることが好ましい。この際の微粒子
状のＥＡ無機物１４の粒径は特に限定されるものではな
いが、好ましくは０．００５〜１００μｍであり、さら
に好ましくは０．０１〜１０μｍである。

【００５３】このような無機・有機複合粒子１２におい
て、表層１５を形成するＥＡ無機物１４と芯体１３を形
成する有機高分子化合物の重量比は特に限定されるもの
ではないが、（ＥＡ無機物）：（有機高分子化合物）比
で（１〜６０）：（９９〜４０）の範囲、特に（４〜３
０）：（９６〜７０）の範囲であることが好ましい。こ
こで、ＥＡ無機物１４の重量比が１％未満では得られた
ＥＡ流体１０のＥＡ効果が不充分であり、６０％を超え
ると得られたＥＡ流体１０は導電性を有するようにな
る。

【００５４】これらの無機・有機複合粒子１２の比重
は、芯体１３に比較的比重の小さな有機高分子化合物を
使用することから、表層１５を形成するＥＡ無機物１４
の比重と比べて、相対的に小さくすることができる。用
いる有機高分子化合物とＥＡ無機物１４の種類と比率と
によって、無機・有機複合粒子１２の比重は自在に調整
可能であるが、一般的に、用いる電気絶縁性媒体との関
係から比重１．０〜２．０程度に調整される。

【００５５】上記の無機・有機複合粒子１２の表層１５
または芯体１３は色素を含むものであってもよい。表層
１５に用いることのできる色素は顔料である。この顔料
は、芯体１３上に、上記の方法によりＥＡ無機物１４か
らなる表層１５を形成する際、ＥＡ無機物１４に混合し
て用いて、表層１５に含ませることが好ましい。

【００５６】芯体１３に色素を含ませる場合は、一般に
合成樹脂用として知られている染料または顔料のいずれ
も使用可能である。この色素は、予め芯体１３を形成す
るモノマー中に混合した後にモノマーを重合するか、ま
たは芯体１３となる合成樹脂に練り込んで芯体１３中に
含ませることができる。

【００５７】表層１５または芯体１３、またはその双方
に色素を含む無機・有機複合粒子１２は、これを用いる
ことによって、得られたＥＡ流体１０の電圧無負荷時の
散乱光を任意の色に着色することができる。例えば、水
酸化チタンやシリカゲルを混入することにより白色に着
色することができ、青色顔料のフタロシアニンブルー
（大日精化工業株式会社製、シアニンブルーＳ−３２）
を混入することにより青色に着色させることができ、黄
色顔料のファーストエロー（大日精化工業株式会社製、
ＮＬファーストエロー５Ｇ（Ｓ）を混入することにより
黄色に着色することができる。さらに、電気半導体無機
物である黒色四酸化三鉄（Ｆｅ₃Ｏ₄）を混入すること
により黒色に着色でき、電気半導体無機物である赤色三
酸化二鉄（Ｆｅ₂Ｏ₃）を混入することにより赤色に着
色できる。

【００５８】上記のような各種の方法、特に芯体１３と
表層１５を同時に形成する方法によって製造された無機
・有機複合粒子１２は一般に、その表層１５の全部また
は一部分が有機高分子物質や、製造工程で使用された分
散剤、乳化剤その他の添加物質の薄膜で覆われていて、
ＥＡ無機物１４微粒子のＥＡ効果が充分に発揮されない
こともある。この不活性物質の薄膜は該粒子表面を研磨
することによって容易に除去し得る。

【００５９】この無機・有機複合粒子１２表面の研磨
は、種々の方法で行うことができる。例えば、無機・有
機複合粒子１２を水などの分散媒体中に分散させて、こ
れを攪拌する方法によって行うことができる。この際、
分散媒体中に砂粒やボールなどの研磨材を混入して無機
・有機複合粒子１２と共に攪拌する方法、あるいは研削
砥石を用いて攪拌する方法等によって行うこともでき
る。

【００６０】例えばまた、分散媒体を使用せず、無機・
有機複合粒子１２と上記のような研磨材と、研削砥石を
用いて乾式で攪拌して行うこともできる。

【００６１】さらに好ましい研磨方法は、無機・有機複
合粒子１２をジェット気流等によって気流攪拌する方法
である。これは該粒子自体を相互に気相において激しく
衝突させて研磨する方法であり、他の研磨材を必要とせ
ず、粒子表面から剥離した不活性物質を分級によって容
易に分離し得る点で好ましい方法である。

【００６２】上記のジェット気流攪拌においては、それ
に用いられる装置の種類、攪拌速度、無機・有機複合粒
子の材質等により研磨条件を特定するのが難しいが、一
般的には６０００ｒｐｍの攪拌速度で０．５〜１５分程
度ジェット気流攪拌するのが好ましい。

【００６３】本発明に用いるＥＡ流体１０は上記の無機
・有機複合粒子１２を、必要なら分散剤等、他の成分と
共に電気絶縁性媒体中に均一に攪拌混合して製造するこ
とができる。この攪拌機としては、液状分散媒に固体粒
子を分散させるために通常使用されるものがいずれも使
用できる。

【００６４】前記のＥＡ流体１０に用いる電気絶縁性媒
体としては、従来知られている電界配列性流体に使用さ
れているものが全て使用可能である。例えば、塩化ジフ
ェニル、セバチン酸ブチル、芳香族ポリカルボン酸高級
アルコールエステル、ハロフェニルアルキルエーテル、
トランス油、塩化パラフィン、弗素系オイル、またはシ
リコーン系オイルやフルオロシリコーンオイル等、電気
絶縁性及び電気絶縁破壊強度が高く、化学的に安定でか
つ無機・有機複合粒子１２を安定に分散させ得るもので
あればいずれの流体も使用可能であり、またそれらの混
合物を使用することもできる。

【００６５】なお、この例にあっては、無機・有機複合
粒子１２は電気絶縁性媒体中に浮上しているので、電気
絶縁性媒体としては、無機・有機複合粒子１２の比重よ
りも大きい、高比重オイルなどが用いられる。

【００６６】具体的には、無機・有機複合粒子１２の比
重は通常１．２前後に調整されるので、デュポン・ジャ
パン社製のクライトックス（ＫＲＹＴＯＸ）ＧＰＬ１０
０などのフッ素系各種オイル、住友スリーエム株式会社
製のフロリナートＦＣ−４０やＦＣ−７０などのフッ素
系各種不活性液体、大塚化学株式会社製のホスファゼン
油オオツカホスファロールＮＦ−３６などの各種含フッ
素ホスファゼン油や、フロン系媒体などのハロゲン元素
含有の高比重媒体を用いることができる。

【００６７】さらに、無機・有機複合粒子１２の比重が
１．０前後と、比較的軽いものを使用する場合は、比重
が１．２〜１．３程度の電気絶縁性媒体を用いてもよ
く、このような電気絶縁性媒体として具体的には、信越
化学工業株式会社製のフッ素変性シリコーンオイルＦＬ
−１００、旭硝子株式会社製の新フルオロシリコーンオ
イルＦＬＳ４００や東レ・ダウコーニング・シリコーン
株式会社製のフッ素変性シリコーンオイルＦＳ１２６５
などの含フッ素系シリコーンオイルや、塩素化パラフィ
ンなどのハロゲン元素変性媒体などが挙げられる。

【００６８】この電気絶縁性媒体は、目的に応じて着色
することもできる。着色する場合は、選択された電気絶
縁性媒体に可溶であってその電気的特性を損なわない種
類と量の油溶性染料または分散性染料を用いることが好
ましい。電気絶縁性媒体には、この他に、界面活性剤、
粘度調整剤、酸化防止剤、安定剤などが含まれていても
よい。

【００６９】次に本発明に係る窓に用いる場合に有効な
無機・有機複合粒子濃度と電気絶縁性媒体の動粘度と印
加電圧について説明する。本発明において用いるＥＡ流
体１０中における無機・有機複合粒子１２の粒子濃度
は、特に限定されるものではないが０．５〜１５重量％
であることが好ましい。その粒子濃度が０．５重量％未
満では充分な透過光制御効果が得られず、１５重量％を
越えると粒子濃度が濃すぎて大量の無機・有機複合粒子
１２がＥＡ流体１０の全体に分散することになるので、
後述の如く電圧を印加して無機・有機複合粒子１２，…
を配列制御しても、透明感が得られなくなるおそれがあ
る。

【００７０】次に、本発明において用いる電気絶縁性媒
体の動粘度は、１〜３０００ｃＳｔの範囲であることが
好ましい。動粘度が１ｃＳｔより小さいと、分散媒中に
揮発成分が多量に混在し、ＥＡ流体１０の貯蔵安定性の
面で不足を生じ、動粘度が３０００ｃＳｔより大きい
と、気泡が抜けにくくなり好ましくないが、電気絶縁性
媒体中に気泡を残留させると、通電時に気泡内のミクロ
領域で部分放電して、絶縁劣化を生じるおそれがある。
なお、この動粘度の範囲は、１０〜１０００ｃＳｔがよ
り好ましい範囲、１０〜１００ｃＳｔが更に好ましい範
囲である。

【００７１】次に、ＥＡ流体１０に印加する電圧として
例えば、０．１〜５．０ｋＶ／ｍｍの範囲で任意の電圧
をかけることができるが、この範囲よりも大きな電圧を
印加するようにしても良い。また、この印加電圧の範囲
において、０．２５〜１．５ｋＶ／ｍｍの範囲とするこ
とがより好ましい。

【００７２】次に、図１に示す窓１を使用して透過光量
の制御を行う原理について説明する。

【００７３】図３は、スイッチ９を開放して第１透明電
極４および第２透明電極５に通電していない状態を模式
的に示す。この状態では無機・有機複合粒子１２に電界
が作用しておらず、また、電気絶縁性媒体１１の比重が
無機・有機複合粒子１２の比重よりも重いので、無機・
有機複合粒子１２は電気絶縁性媒体１１中において浮上
している。

【００７４】この状態の収納体７に光が入射すると、こ
の入射した光は無機・有機複合粒子１２の存在により種
々の方向に散乱するので、収納体７は不透明状態とな
る。例えば、ＥＡ無機物１４として水酸化チタン系のも
のを用いた場合は、白濁した色調となる。

【００７５】また、無機・有機複合粒子１２の表層１５
と芯体１３のいずれか、または両方の色素が含有されて
いる場合は、収納体７は、前記色素によって着色され
る。ここで、無機・有機複合粒子１２が球形状であれ
ば、光の散乱が全方向になされるので、特定の方向に光
が収束されたりするおそれが少ない。

【００７６】次に図４に示すようにスイッチ９を閉じて
第１透明電極４および第２透明電極５との間に電界を加
えるならば、無数の無機・有機複合粒子１２が各透明電
極４，５の間で鉛直方向に鎖状に結合し鎖状体３０構造
となると同時に、これら各鎖状体３０は平行に配列す
る。

【００７７】即ち、電気絶縁性媒体１１中に分散された
無機・有機複合粒子１２の割合は前述した如く１５重量
％前後以下の量であって全体としては少ないので、これ
らが配列して鎖状体３０を構成すると、鎖状体３０同士
の間には無機・有機複合粒子１２の直径よりもかなり広
い間隔があくことになり、これにより収納体７の厚さ方
向に入射した光は、ほとんど減衰することなく収納体７
を通過する。従って収納体７を透明状態とすることがで
きる。

【００７８】以上の操作によって、第１透明電極４およ
び第２透明電極５に通電するか否かによって、収納体７
を不透明な状態から透明な状態に変化させることができ
る。

【００７９】また、前記窓１にあっては、０．１〜５．
０ｋＶ／ｍｍの電圧で高々数ｍＡ／ｍ²という極めて少
ない電流で駆動できるので、１０Ｗ／ｍ²程度も電力が
あれば充分に駆動することができ、省電力構造とするこ
とができる。さらに、第１透明電極４および第２透明電
極５に通電と同時に、無機・有機複合粒子１２を配列で
きるので、充分な応答性を得ることができる。また、Ｅ
Ａ流体１０による透過光量制御を行うならば、特定の周
波数の光を吸収することなく全波長域で均一に透過光量
の制御ができるので、光吸収に起因する発熱などのおそ
れがなく、エネルギー的に無駄のない窓１ができる。

【００８０】さらに、一度電圧を印加して無機・有機複
合粒子１２，…の配列を行うと、無機・有機複合粒子１
２，…は電圧の印加を停止してもしばらくの間その状態
を維持するので、印加する電圧は間欠的で良くなり、そ
の分省エネルギー駆動ができる。

【００８１】なお、無電界時の無機・有機複合粒子１２
の配列状態の維持時間は、無機・有機複合粒子１２自体
または電気絶縁性媒体１１の動粘度、及びそれぞれの比
重等に応じて適宜調節することができる。即ち、電気絶
縁性媒体１１の動粘度を低くすれば維持時間を短縮する
ことができ、動粘度を高くすれば維持時間を長くするこ
とができる。また、それぞれの比重を最適化することに
より、比重差による重力沈降を防止し、維持時間を非常
に長くすることができる。

【００８２】前記の実施の形態においては、電圧の印加
によって無機・有機複合粒子１２が１列の鎖状体３０を
形成して平行に配列する現象について説明したが、無機
・有機複合粒子１２の数が１重量％を超えて多くなる
と、１列の鎖状体３０ではなく、鎖状体３０が複数列相
互に接合し、図５に示す如くカラムＣを構成して配列す
るようになる。

【００８３】このカラムＣにおいては左右の鎖状体３
０，３０の無機・有機複合粒子１２は１つずつずれて互
い違いに隣接する。これについて本発明者らは、図６に
示す如く＋極部分と−極部分に誘電分極している無機・
有機複合粒子１２が互い違いに隣接して＋極部分と−極
部分とが引き合って配列した方がエネルギー的に安定な
ためであると推定している。

【００８４】従って、無機・有機複合粒子１２の含有量
が多い場合は、多数のカラムＣが電極の間に形成される
ことになり、このカラムＣの生成により透過光量を増大
させる機構が作用する。そして、この場合、多量の無機
・有機複合粒子１２，…が複数のカラムＣにまとまるの
で、隣接するカラムＣ同士の間隔は大きくあくことにな
り、透過光量の増大機能は顕著になる。

【００８５】ところで、前記無機・有機複合粒子１２の
粒径を前述した如く０．１〜５００μｍの範囲、好まし
くは、５〜２００μｍの範囲としたのは、本願発明の無
機・有機複合粒子１２が機能上、光散乱型粒子あるいは
光反射型粒子であることに起因している。周知の如く可
視光の波長は３８０〜７８０ｎｍ、即ち、０．３８〜
０．７８μｍであるので、この程度の波長の光を散乱あ
るいは反射させて前記の透過光制御を行うには、前記無
機・有機複合粒子１２の粒径を最低でも０．１μｍ以
上、好ましくは５μｍ以上とすることが必要になる。

【００８６】これに対し、ブラウン運動を起こすような
可視光の波長よりも小さな粒径、例えば、５ｎｍ〜数１
０ｎｍ（＝０．００５〜０．０２μｍ）程度の誘電性の
超微粒子を電気絶縁性媒体１１中に分散させた場合、電
界によりこの超微粒子を配列させ得ることも考えられる
が、その場合の光透過機構は前記の本願発明の例とは全
く異なり、無電界時に超微粒子が分散して光を完全に透
過させ、電界印加時に超微粒子が配列して光を散乱させ
て減衰することになり、全く異なった挙動を示すことに
なるので好ましくない。

【００８７】前記のような超微粒子で誘電性を示すもの
としてＴｉＢａＯ₄の超微粒子を考えることができる
が、ＴｉＢａＯ₄は、比重が４〜６の範囲の物質であ
り、重いので、仮にＴｉＢａＯ₄粒子を光反射型にする
目的でその粒径を大きくしようとしても、電気絶縁性媒
体１１中で媒体との比重差により重力沈降するようにな
る。

【００８８】そこで、この例のように前記超微粒子を前
記絶縁性媒体１１中に浮上させるには、その比重が４〜
６以上の電気絶縁性媒体１１を用いる必要を生ずるが、
このような電気絶縁性媒体１１は存在せず、結果として
ＴｉＢａＯ₄粒子を浮上させることはできない。

【００８９】これに対して、本願発明の無機・有機複合
粒子１２は、前述したように比重を１．２前後に容易に
調整できるので、一般に知られる多種類の電気絶縁性媒
体１１を利用することができる。

【００９０】次に、着色性の面から見ると、前記超微粒
子に着色することは困難であり、また、仮に着色できた
としても、粒子径が小さすぎるので、前記絶縁性媒体１
１に分散させた超微粒子の色を知覚可能なように発色さ
せることはできない。従って前記超微粒子を用いた場合
は、電気絶縁性媒体１１の色のみを発現させることがで
き、着色パターンは１つのみしか実現できない。例え
ば、赤色透明と赤色不透明との間での変化のみが実現可
能となる。

【００９１】これに対して本願発明によれば、媒体を赤
色透明、無機・有機複合粒子を白色とした場合に、白濁
不透明〜赤色透明の変色を実現でき、媒体を無色透明、
無機・有機複合粒子を青色とした場合に、青色不透明〜
無色透明の変色を実現でき、媒体を赤色、無機・有機複
合粒子を青色とした場合に、紫不透明〜赤色透明の変色
を実現でき、媒体を薄青色、粒子を黄色にした場合に黄
緑色不透明〜薄青色透明を実現できる。また、着色する
部分を見ても、無機・有機複合粒子１２の芯体１３と表
層１５と電気絶縁性媒体１１のいずれにも着色すること
ができ、着色バリエーションを容易に付けることができ
る。なお、無機・有機複合粒子１２の芯体１３の表面は
無機物で覆われるが、無機物同士の隙間から色が漏れる
ので、芯体１３に着色した場合の色もＥＡ流体１０の色
に有効に反映される。

【００９２】また、無機・有機複合粒子１２の表層１５
に対して着色するには、無機・有機複合粒子１２を製造
する場合に用いる無機・有機複合粒子１２の中に必要数
量の着色無機顔料３５を混ぜて均一に混合し、これを用
いて前述した方法で無機・有機複合粒子１２を製造すれ
ば良い。このようにして製造した無機・有機複合粒子１
２は、例えば、図７に示すように、芯体１３の周囲に付
着されている無機・有機複合粒子１２の中の一部が着色
無機顔料３５，…で置換された構造を有するようにな
る。これによって、無機・有機複合粒子１２に着色する
ことができる。

【００９３】このような窓１にあっては、対向する２面
の少なくとも相対向する一部を透明とした中空の収納体
７を具備し、この収納体７にＥＡ流体１０を収納し、収
納体７の透明部分のうち水平に設けられた透明部分であ
る水平透明部に第１透明電極４が設けられ、他方の透明
部分の前記第１透明電極４に対向する位置に第２透明電
極５が設けられてなるものであるので、第１透明電極４
および第２透明電極５に通電した場合は、複数の鎖状体
３０，…が互いに離間して鉛直方向に配列し、その間隙
を光が透過して窓は透明になる。

【００９４】一方、電圧の印加を停止すると、無機・有
機複合粒子１２は電界からの影響が解かれ、電気絶縁性
媒体１１との比重の差により電気絶縁性媒体１１中に浮
上して収納体７の透明部分を覆い、透過光量が減少して
窓１は不透明になる。

【００９５】したがって、カーテン、カーテンレール、
ブラインドなどの遮光部材を用いることなく簡単に透過
光量を調節することができる。

【００９６】また、本発明の窓１は、構造が簡単であり
製造単価も液晶を用いた従来装置よりも遥かに低コスト
で提供できる。ちなみに、先に説明したＥＡ流体１０は
通常の液晶材料よりも原料コストにおいて１／１０以下
と考えられ、極めて安価である。また、液晶を用いた装
置においては、液晶駆動のための種々の制御回路やＬＳ
Ｉを用いる必要があるが、本発明に係る窓１にあって
は、先にも説明した通り簡単な構成で良く、電源まわり
の電気回路等も最低スイッチと配線のみで構成可能であ
る。

【００９７】従って、前記構成の窓１を天窓に用いる
と、電源からの電極のオンオフの切り替えにより、容易
に図８に示す不透明な状態から図９に示す透明な状態に
切り換えることができるようになり、透過光量の調節が
可能となる。

【００９８】また、図１０および図１１に示すように、
遊覧船の船体底部に設けたのぞき窓に使用すれば、魚が
集まってきた時や観光スポットに到着した時にのみ、素
早く不透明から透明にして、湖底、川底、海底などの景
色をみることができる。なお、不透明状態から透明状態
への切り換えは非常に短時間で行われるため、観客にと
っては急に景色が視野に入ってくることにより、より印
象的な観光を楽しむことができる。

【００９９】次に、本発明の窓の第２の例について、図
面を用いて説明する。この窓１が前記第１の例と異なる
点は、図１２に示すように、無機・有機複合粒子１２の
比重が電気絶縁性媒体１１の比重よりも重く、前記無機
・有機複合粒子１２が電気絶縁性媒体１１中に沈降して
いる点と、第１透明電極４が第２透明電極５の下方に形
成されている点である。

【０１００】この例にあっては、無機・有機複合粒子１
２の比重が電気絶縁性媒体１１の比重より重いものであ
れば、使用する無機・有機複合粒子１２と電気絶縁性媒
体１１との組み合せは任意である。

【０１０１】例えば、無機・有機複合粒子１２の比重が
１．２前後の際は、メチルフェニルポリシロキサン系シ
リコーンオイルや芳香族ポリカルボン酸高級アルコール
エステル、セバチン酸エステルなどを、無機・有機複合
粒子１２の比重が１．０前後の際は、ハイドロカーボン
系媒体、石油パラフィン、ポリジメチルシロキサン系シ
リコーンオイル、環状ポリシロキサン系シリコーンオイ
ルやトランス油などの低比重オイルを用いることができ
る。また、この例の窓１においても、不透明・透明とす
る原理および操作方法は第１の例のものと同様である。

【０１０２】次に、本発明の窓の第３の例について、図
面を用いて説明する。この窓１が前記第１および第２の
例と異なる点は、図１３に示すように、第１透明電極５
１の形状が異なる点である。すなわち、第１透明電極５
１は収納体７のほぼ全体に配される第１の櫛歯電極５１
ａと、この第１の櫛歯電極５１ａの歯５１ａ’の部分
に、その歯５１ｂ’が交互に挿入される第２の櫛歯電極
５１ｂとからなり、これら第１の櫛歯電極５１ａと第２
の櫛歯電極５２ｂとにより、収納体７の内側全体が覆わ
れている。これら第１の櫛歯電極５１ａの歯５１ａ’と
第２の櫛歯電極５１ｂの歯５１ｂ’とは、収納体７の幅
方向に沿って延びるとともに、収納体７の長手方向に沿
って交互に配されている。

【０１０３】この第１の櫛歯電極５１ａは、前記電源Ｖ
を介してスイッチＳの一端に接続されている。このスイ
ッチＳの他端は、前記一方の第２透明電極５と、第２の
櫛歯電極５１ｂとに切換自在に配されている。すなわ
ち、このスイッチＳを前記一方の第２透明電極５に接続
すると、図４又は図５に示すように、第１の櫛歯電極５
１ａの歯５１ａ’と第２透明電極５との間に、無機・有
機複合粒子１２が鉛直方向に配列し、前記鎖状体３０，
…を構成する。このため、鎖状体３０，…同士の間を太
陽光が通過するため、収納体７が不透明な状態から透明
な状態となる。したがって、収納体７を通り抜ける太陽
光の量を増加させることができる。

【０１０４】さらに、スイッチＳを切り換えて第２の櫛
歯電極５１ｂに接続すると、図１４に示すように、第１
の櫛歯電極５１ａの歯５１ａ’と第２の櫛歯電極５１ｂ
の歯５１ｂ’との間に無機・有機複合粒子１２が収納体
７の面方向に沿って配列し、面状体３２を形成する。こ
のため、収納体７の一方の面から入射する太陽光が面状
体３２にかなり遮られる。したがって、収納体７はほと
んど太陽光を通さず、窓は不透明となる。

【０１０５】このようにスイッチＳを切り換えることに
より、電気絶縁性媒体１１中の無機・有機複合粒子１２
を迅速に浮上あるいは沈下させることが可能となり、透
明−不透明の切り換え時の応答性を向上させることがで
きる。

【０１０６】なお、本発明は上述した例に限定されるも
のではない。例えば、透明基板２，３は正確に水平に設
けられなくてもよく、数度傾いていてもよい。また、第
１透明電極５１を１つ以上の線状電極とこれに隣接して
配置された１つ以上の異種線状電極とする場合は、必ず
しも櫛歯型にする必要はなく、ぜんまい型、円形など任
意の形状とすることができる。

【０１０７】以下、実施の形態を示し、本発明の効果を
明らかにする。「製造例」窓ガラスの表面にＩＴＯ（インジウム錫酸化
物）膜からなる第１透明電極４と第２透明電極５を、図
１３に示すように、ほぼ窓ガラス全体にわたって形成し
て被覆した。この第１透明電極４と第２透明電極５で被
覆した厚さ１．０ｍｍのＩＴＯガラスを２枚用意し、２
枚のガラスを各々の透明電極４，５同士を向き合わせた
状態で２ｍｍの間隔で平行に対向させ、周縁部を樹脂製
のシール部材６，…でシールした。次にシール部材６，
…の一部に注入孔を形成しておき、ここから液状のＥＡ
流体１０を注入し、注入後に注入孔を塞いで本発明の窓
１とした。

【０１０８】ここで用いたＥＡ流体１０の製造工程を以
下に説明する。まず、水酸化チタン（一般名；含水酸化
チタン、石原産業株式会社製、Ｃ−ＩＩ）、アクリル酸
ブチル、１．３−ブチレングリコールジメタクリレート
及び重合開始剤の混合物を、第三リン酸カルシウムを分
散安定化剤として含有する水中に分散し、６０℃で１時
間攪拌下に懸濁重合を行った。得られた生成物を瀘過、
酸洗浄し、さらに水洗後、乾燥して無機・有機複合粒子
１２を得た。

【０１０９】上記で得られた無機・有機複合粒子１２を
ジェット気流攪拌機（株式会社奈良機械製作所製ハイブ
リダイザー）を用いてジェット気流攪拌し、表面研磨し
てなる無機・有機複合粒子１２を得た。このものの比重
は１．１５７、平均粒径は１３．７μｍであった。

【０１１０】前記無機・有機複合粒子１２を、動粘度が
１０ｃＳｔで比重が０．９３５のシリコーン油（東芝シ
リコーン株式会社製、ＴＳＦ４５１シリーズ）中に、４
重量％添加してＥＡ流体１０を得た。

【０１１１】そして、このＥＡ流体１０が図１３に示す
スイッチＳを切り換えて接続したときとの透過光量の波
長依存性を図１５に示す。なお、ここで用いた無機・有
機複合粒子１２が青色に着色されている。無機・有機複
合粒子１２の着色は、無機・有機複合粒子１２を製造す
る際にその表層１５を構成するＥＡ無機物１４の２０重
量％を青色顔料に置換することで行った。

【０１１２】また、図１５においてＥ＝２ｋＶで示さ
れる曲線は、スイッチＳを接続して２ｋＶの電圧を印加
し、第１の櫛歯電極５１ａおよび第２の櫛歯電極５１ｂ
に通電させた際の透過光量を示す。一方、図１５中Ｅ
＝２ｋＶで示され、の曲線の上方に位置する曲線は、
図１３中スイッチＳを切り替えて２ｋＶの電圧を印加
し、第１透明電極４および第２透明電極５に通電させた
際の透過光量である。

【０１１３】この曲線から明らかなように、第１透明電
極４および第２透明電極５とに通電したものは、これら
第１透明電極４と第２透明電極５との間に無機・有機複
合粒子１２が鉛直方向に配列して、広い範囲の波長の光
が透過する。一方、第１の櫛歯電極５１ａと第２の櫛歯
電極５１ｂとに通電したものは、これら第１の櫛歯電極
５１ａと第２の櫛歯電極との間に無機・有機複合粒子１
２が面方向に配列し、透過光量が極端に減少する。

【０１１４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、収
納体に収納したＥＡ流体に電圧を印加することで固体粒
子を配列させることができ、これにより収納体の透明部
分を透過する光の量を制御できるので、通電制御のみの
操作で所望の透過光量を得ることができる。すなわち、
窓に中空の収納体を設け、この収納体にＥＡ流体を収納
し、収納体の相対向する透明部分の面にそれぞれ透明電
極を形成したので、これら透明電極に通電することによ
り、窓を透明にすることができるとともに、透明電極へ
の通電を解除することにより、窓を不透明にすることが
できる。この窓を不透明にすることにより、室内に入射
する太陽光の量を制御でき、窓の透過光量を容易に調節
することができる。

【０１１５】よって、カーテン、カーテンレール、ブラ
インドなどの遮光部材を取り付ける必要もなく、採光時
には透明に、夜間には不透明にと、所望の時に目的に応
じて透明、不透明の選択可能な窓とすることができる。
また、表層、芯体、電気絶縁性媒体の少なくとも一つに
色素を添加することにより、所望の着色を施すことがで
き、インテリア性にも優れる。さらに、不透明にするこ
とによって室外から室内を覗かれる心配も減少し、プラ
イバシーの保護および防犯にも寄与するなどの効果も得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る窓の一実施の形態を示す断面図で
ある。

【図２】本発明で用いられる無機・有機複合粒子の一実
施の形態を示す断面図である。

【図３】図１に示す窓の透明電極に対する非通電状態に
おける無機・有機複合粒子の状態を示す説明図である。

【図４】図１に示す窓の透明電極に対する通電状態にお
ける無機・有機複合粒子の配列状態を示す説明図であ
る。

【図５】カラムを構成した状態を示す説明図である。

【図６】図２に示す無機・有機複合粒子の誘電分極を示
す説明図である。

【図７】無機・有機複合粒子の着色状態を示す説明図で
ある。

【図８】本発明の窓を天窓として用いた際の一実施の形
態を示す斜視図である。

【図９】本発明の窓を天窓として用いた際の他の例を示
す斜視図である。

【図１０】本発明の窓を遊覧船の船体底部に設けた際の
一実施の形態を示す斜視図である。

【図１１】本発明の窓を遊覧船の船体底部に設けた際の
他の例を示す斜視図である。

【図１２】透明電極に対する非通電状態における無機・
有機複合粒子の状態を示す説明図である。

【図１３】本発明の窓の第３の例における第１透明電極
および第２透明電極を示す展開図である。

【図１４】図１３の第１の櫛歯電極と第２の櫛歯電極と
を接続したときの状態を示す説明図である。

【図１５】実施の形態の装置において、動粘度１０ｃＳ
ｔのシリコーン油に対し、青色に着色した無機・有機複
合粒子を４重量％添加したＥＡ流体を用いて透過光量測
定を行った場合の透過光量の波長依存性を示す図であ
る。

【符号の説明】

１窓２，３透明基板４第１透明電極５第２透明電極６シール部材７収納体８電極部９スイッチ１０ＥＡ流体１１電気絶縁性媒体１２無機・有機複合粒子１３芯体１４ＥＡ無機物１５表層３０鎖状体３２面状体５１第１透明電極５１ａ第１の櫛歯電極５１ｂ第２の櫛歯電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大坪泰文千葉県千葉市稲毛区小仲台９丁目21番１号 206 (72)発明者明石一弥東京都江東区木場１丁目５番１号株式会社フジクラ内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電界配列効果を有する固体粒子が電気絶
縁性物体中に浮上または沈降してなる電気感応型光機能
性流体組成物と、この電気感応型光機能性流体組成物を
収納し、対向する２面の少なくとも相対向する一部を透
明とした中空の収納体とを具備してなる窓であって、前記収納体の透明部分の少なくとも一方が水平またはほ
ぼ水平に形成された水平透明部を有し、前記水平透明部に第１透明電極が設けられ、他方の透明
部分の前記第１透明電極に対向する位置に第２透明電極
が設けられてなることを特徴とする窓。
【請求項２】前記固体粒子が前記電気絶縁性媒体中に
浮上し、かつ、前記第１透明電極が前記第２透明電極の
上方に設けられたことを特徴とする請求項１記載の窓。
【請求項３】前記固体粒子が前記電気絶縁性媒体中に
沈降し、かつ、前記第１透明電極が前記第２透明電極の
下方に設けられたことを特徴とする請求項１記載の窓。
【請求項４】前記第１透明電極は、収納体の透明部分
に沿って形成された１つ以上の定形あるいは不定形の線
状電極と、前記線状電極に隣接して配置された１つ以上
の異種線状電極とからなり、前記第２透明電極は、１枚
の平板状電極からなることを特徴とする請求項２または
３記載の窓。
【請求項５】前記固体粒子が、有機高分子化合物から
なる芯体と、電界配列効果を有する無機物を含む表層と
によって形成された無機・有機複合粒子であることを特
徴とする請求項１ないし４のいずれか一つに記載の窓。
【請求項６】前記表層、芯体、電気絶縁性媒体の少な
くとも一つに色素が含有されてなることを特徴とする請
求項１ないし５のいずれか一つに記載の窓。