JPH0618939A

JPH0618939A - 調光シート

Info

Publication number: JPH0618939A
Application number: JP19451892A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Arai; 芳博荒井; Kenji Kawagishi; 健二河岸
Original assignee: Tonen Corp
Current assignee: Tonen General Sekiyu KK
Priority date: 1992-06-30
Filing date: 1992-06-30
Publication date: 1994-01-28

Abstract

(57)【要約】【目的】可撓性に富み、軽量でかつ取扱い性に優れた
調光シートを提供する。【構成】合成樹脂基板フィルム４上に薄膜電極層（透
明電極薄膜１またはこれと電極薄膜２）が設けられた電
極フィルム間に、電解質液３がはさまれて封じ込められ
た調光シートであって、電極フィルムの端部は熱融着さ
れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電圧の印加により光の
透過率を可逆的に変化させることが可能な調光機能を有
する調光シートに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、光の透過率を電気化学的に可逆的
に変化させることができる調光機能を利用する試みが行
われている。このような調光機能は、エレクトロクロミ
ー効果を利用する方式および液晶の配向を利用する方式
等によるものが良く知られている。エレクトロクロミー
効果を利用する方式では、従来、ガラス基板上にＩＴＯ
透明電極／電極薄膜の２層構造を設けたものを用い、電
解質液をこれらのガラス基板で挟み、接着剤を用いてガ
ラス基板端部を封止することが行われている。液晶を用
いる場合にも、透明電極を設けたガラス基板を用いて液
晶を挟む構造をとっており、ガラス基板の封止はやはり
接着剤を用いて行われている。いずれの場合にも、接着
剤としては、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂等の光硬
化タイプ、熱硬化タイプおよびホットメルト樹脂等がよ
く利用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ガラス基板を用いた構造では、ガラスは形が固定化され
ていて重く、しかも壊れやすいので取扱いの点で問題が
ある。また、接着剤を用いて上記のようにガラス基板を
封止すると、液状のエレクトロクロミック物質が接着剤
の溶媒によって変質、劣化すること、接着剤のシミ出し
により必要箇所以外も接着されてしまうこと、不要な接
着剤が基板面を汚染すること、接着剤と基板との接着不
足による剥離が生じること、接着剤の硬化による基板の
可撓性の劣化等の問題が生じる。

【０００４】そこで本発明は、可撓性に富み、軽量でか
つ取扱い性にも優れた調光シートを提供することを目的
とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、電解質液また
は液晶が、１対の電極板間にはさまれて封じ込められて
なる調光シートにおいて、該電極板が合成樹脂基板上に
薄膜電極層が設けられた電極フィルムであり、かつ該電
極フィルムは互いにその端部において熱融着されて封止
されていることを特徴とする調光シートを提供するもの
である。

【０００６】本発明において用いられる電極フィルムと
は、合成樹脂基板フィルム上に薄膜状の電極層（薄膜電
極層）を設けたものを指す。

【０００７】本発明で使用する基板フィルムは透明また
は半透明な合成樹脂フィルムであり、例えば、ポリエチ
レンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等の
ポリエステル；ポリカーボネート；ナイロン等のポリア
ミド；ポリスチレン；ポリプロピレン、ポリエチレン等
のポリオレフィンなどを素材とするフィルム、あるいは
これらの１種または２種以上を含む積層フィルムが挙げ
られる。基板フィルムの厚さは、好ましくは１０〜３０
０μｍである。

【０００８】基板フィルム上に設けられる薄膜電極層と
は、透明電極薄膜、またはこれと電極薄膜（酸化還元電
極薄膜）からなる２層構造膜等をいう。通常、液晶の配
向を利用する場合には薄膜電極層として透明電極薄膜の
みを使用し、またエレクトロクロミー効果を利用して電
解質液を使用する場合には、薄膜電極層として２層構造
膜を使用する。

【０００９】まず透明電極薄膜としては、ＳｎＯ₂、Ｓ
ｎドープのＩｎ₂Ｏ₃、ＡｌドープのＺｎＯ等の薄膜等
が挙げられる。これらの薄膜は、真空蒸着法、スパッタ
法、ＣＶＤ法等の真空技術を用いた薄膜形成法、あるい
は粉末スプレー法、スピンコート法、ディップコート
法、スクリーン印刷等の印刷／塗布技術によって形成す
ることができる。透明電極薄膜の厚さは、好ましくは５
０〜５００ｎｍである。

【００１０】薄膜電極層が透明電極薄膜と電極薄膜から
なる２層構造膜の場合には、透明電極薄膜としては上記
したのと同様のものが使用できる。また、電極薄膜に
は、エレクトロクロミック物質を含む。エレクトロクロ
ミック物質としては、例えばＮｉＯ、ＷＯ₃、Ｍｏ
Ｏ₃、Ｃｒ₂Ｏ₃、Ｉｎ₂Ｏ₃、ＩｒＯ等の無機物質お
よびブルシアンブルー、ビオロゲン誘導体等の有機物質
等を使用できる。これらの薄膜は蒸着法、スパッタ法、
ＣＶＤ法等の真空技術を用いた薄膜形成法、あるいは粉
末スプレー法、スピンコート法、ディップコート法、ス
クリーン印刷等の印刷／塗布技術によって形成すること
ができる。電極薄膜は、１対の電極の一方に酸化によっ
て発色する材質を用いたら、対極には還元によって発色
する材質を組合せる必要がある。例えば一方にＷＯ₃を
用いたら、他方にはＮｉＯを含むようにする。電極薄膜
の厚さは、好ましくは０．１〜１μｍである。

【００１１】薄膜電極層が２層構造膜の場合には、まず
基板上に透明電極薄膜を設け、次いでその上に電極薄膜
を設ける。透明電極薄膜および電極薄膜は、基板全体に
わたって設けられても、また基板の一部分に設けられて
もよい。

【００１２】電極フィルム間にはさまれて封じ込められ
る電解質液または液晶としては、次のようなものを使用
できる。まず電解質液としては、ＬｉＣｌＯ₄、Ｎａ₂
ＳＯ₄、ＬｉＮＯ₃等の無機塩類の１種または２種以上
を、プロトン性溶媒、例えば水、アルコール等；非プロ
トン性有機溶媒、例えばエチレンカーボネート、プロピ
レンカーボネート、テトラヒドロフラン、アセトン等の
溶媒１種または２種以上に溶解させたものを使用するの
が好ましい。電解質液の濃度は、好ましくは０．１〜１
０モル／リットルである。

【００１３】また電極フィルム間にはさまれて封じ込め
られる液晶としては、ネマチック液晶（例えばシアノビ
フェニル系のもの等）、スメクティック液晶（例えばビ
シクロヘキサン等）を用いることができる。その他に、
液晶配向の度合いを向上させるための配向剤等を使用す
ることができ、また必要に応じて液晶を一定量入れ込む
ためのスペーサーを設けることもできる。このときのス
ペーサーの材質としては、好ましくは基板と同じ材料、
例えばナイロン等が用いられる。

【００１４】上記の電解質液または液晶が多孔質フィル
ムに含浸されていて、液漏れを生じ難くされているもの
がよい。そのような多孔質フィルムとしては、例えばポ
リエチレン樹脂製造の際に溶剤残留時に延伸することに
より多孔質にしたポリエチレン樹脂フィルムが好ましく
使用できる。空孔率は好ましくは３０〜９５％、平均貫
通空孔径は好ましくは０．００１〜１μｍである。

【００１５】本発明の調光シートは、上記した電解質液
または液晶が、１対の電極フィルム間にはさまれて封じ
込められてなるものである。このとき電極フィルムは、
薄膜電極層が設けられた側を内側にして電解質液または
液晶を挟み、封じ込める。本発明においては、電解質液
または液晶を挟み込んだ１対の電極フィルムの端部を熱
融着により封止する。このとき、電極フィルムの融着す
べき端部における薄膜電極層を剥離して除いてもよい。
また、融着すべき端部の電極フィルム間にスペーサー樹
脂を挟み込んでもよい。スペーサー樹脂としては、基板
フィルムと同じ材質であってもよいが、異なる樹脂組成
のものを用いてもよい。また、電極フィルムの基板フィ
ルムが積層構造の場合には、最も内側（電解質液または
液晶の側）のフィルムまたは最も外側のフィルムのみを
熱融着してもよい。外側のフィルムのみを熱融着する場
合には、外側のフィルムの融着すべき端部を、基板フィ
ルムの他の層より露出させたものを用いる。熱融着方法
としては、ヒートナイフ等による加熱、高周波加熱、超
音波加熱等の種々の方法を用いることができる。

【００１６】かくして得られた調光シートは、両電極を
例えばリード電極を介して、所望ならばさらにスイッチ
を介して電源部と接続して使用することができる。エレ
クトロクロミー効果を利用する場合には、電圧を印加す
ればエレクトロクロミック物質の着色により遮光するこ
とができる。電圧の印加時間を変えることにより透過率
を調整することができる。一旦電圧を印加して着色した
ら、スイッチを切って電圧を落としても着色した状態が
保たれる。次いで短絡すれば消色する。このとき調光シ
ートの光透過率は好ましくは２０〜８０％である。ま
た、液晶の場合には、電圧を印加する（または電圧を切
る）ことにより液晶が配向して着色し、逆に電圧を切る
（または電圧を印加する）ことによって消色する。

【００１７】本発明の調光シートは、例えば調光窓、調
光ブラインド、間仕切り、カーテン、室内装飾、玩具等
広い分野で使用できる。

【００１８】

【作用】本発明の調光シートは、ガラスの代わりに樹脂
フィルムを用いているので、可撓性に富み、軽量で取扱
い性に優れている。さらにガラスと違って、非常に薄い
調光フィルムにすることもできる。また、接着剤を用い
ず、熱融着によりフィルムを貼り合わせるので、製造工
程を簡素化することも可能であり、生産効率を大幅に向
上させることもできる。また接着剤を用いないので、接
着剤に起因する種々の欠点、例えば液状のエレクトロク
ロミック物質が接着剤の溶媒によって変質、劣化すると
いった不都合を避けることができ、仕上りの外観も良好
なものが得られる。また、樹脂フィルム使用のために、
シール構造をより微細に、例えば複雑な多重構造にする
等のことも可能である。

【００１９】

【実施例】以下の実施例により、本発明をさらに詳しく
説明する。実施例１基板フィルムとして厚さ５０μｍのナイロン樹脂を用
い、この基板フィルム上に、スパッタ法により、Ｓｎド
ープしたＩｎ₂Ｏ₃薄膜（透明電極薄膜、厚さ１５００
オングストローム）を設け、その上に、スパッタ法によ
りＷＯ₃薄膜（電極薄膜、厚さ６０００オングストロー
ム）を設け、電極フィルムとした。対抗電極フィルムと
して、上記と同じ基板上に上記と同じ透明電極薄膜を設
けた後、その上に、ＮｉＯ薄膜（電極薄膜、厚さ５００
０オングストローム）を設けたものを使用した。これら
の電極フィルム間に入れる電解質液としては、ＬｉＣｌ
Ｏ₄水溶液（濃度１Ｍ）を用いた。

【００２０】上記の電極フィルム（１５×２０ｃｍ）間
に上記電解質液を注入して挟み込み、電極フィルムの端
部をヒートナイフにより熱融着して封止した。また、端
部において、電極フィルムと接続してリード電極を設
け、これと電源とを、スイッチを介して接続した。

【００２１】なお、スイッチを入れて電圧を印加する
と、一対の電極において各エレクトロクロミック物質が
次のように反応して着色し、また短絡させると逆に反応
が進行して消色する。

【００２２】ＮｉＯ＋Ｈ₂Ｏ − ｅ^- → ＮｉＯＯＨ（着色物質）＋Ｈ⁺ ＷＯ₃ ＋ｘＬｉ⁺ ＋ｘｅ^- → Ｌｉ_xＷＯ₃（着色物質）

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、可撓性に富み、軽量で
かつ取扱い性に優れた調光シートを提供することができ
る。よって、本発明の調光シートは、広い分野で使用で
き、工業的に有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、実施例１で製造した調光シートの断面
図である。

【符号の説明】

１透明電極薄膜２電極薄膜３電解質液４合成樹脂基板フィルム５電圧印加スイッチ６短絡スイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電解質液または液晶が、１対の電極板間
にはさまれて封じ込められてなる調光シートにおいて、
該電極板が合成樹脂基板上に薄膜電極層が設けられた電
極フィルムであり、かつ該電極フィルムは互いにその端
部において熱融着されて封止されていることを特徴とす
る調光シート。