JPH0755541Y2

JPH0755541Y2 - 電気光学装置及び調光装置

Info

Publication number: JPH0755541Y2
Application number: JP10787388U
Authority: JP
Inventors: 友紀郡島; 祥一土屋
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1988-08-18
Filing date: 1988-08-18
Publication date: 1995-12-20
Anticipated expiration: 2003-08-18
Also published as: JPH0229023U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］本考案は、電気光学媒体を挟持して電圧の印加状態によ
り、その透過率を制御する電気光学素子を一対の保護板
間に配置した電気光学装置及び調光装置に関するもので
ある。

［従来の技術］電極付の基板間に電気光学媒体を挟持し、電圧によって
その光の透過状態を制御する電気光学素子を外部駆動回
路に導電接続してなる電気光学装置は、表示装置、調光
装置等多数使用されている。

これらの電気光学装置を駆動するためには、外部駆動回
路からの導体を電気光学装置の端子に導電接続する必要
があり、各種接続法が開発されている。

このような導電接続としては、金属ピン、フレキシブル
プリント基板、導電ゴム、ヒートシール等があるが、端
子の透明電極部分は別として、これらの導体部分は露出
したままとされていることが多い。

基板の端子の透明電極部分は、湿気に弱く、湿気の多い
環境で使用されるような場合には、樹脂等で湿気の侵入
を防止するようにされている。

また、通常の液晶表示装置のように小型で室内で使用さ
れる電気光学装置においては、一般に印加電圧が低く、
湿気に対して劣化が著しい透明電極部分等を除いて、端
子が露出していてもあまり問題を生じない。

［考案の解決しようとする問題点］しかし、調光装置のような大型の電気光学装置において
は、その保護のためもあり保護板を接着して用いたりし
ているが、印加電圧が高いものが多く、端子部分が露出
していると危険なものであった。

また、調光装置のような大型の電気光学装置において
は、端子数が少なく、少ない端子からの導体に強い力が
かかってしまうこともあり、断線等の問題を生じる危険
性があった。

［問題点を解決するための手段］本考案は、前述の課題を解決すべくなされたものであ
り、電極付の基板間に電気光学媒体を挟持し、電圧によ
ってその光の透過状態を制御する電気光学素子を外部駆
動回路に導電接続してなる電気光学装置において、電気
光学素子の両面に一対の保護板を配置し、電気光学素子
の基板の電極が露出している端子部分に保護板の外側ま
で延長された金属導体を接続し、保護板と電気光学素子
とが接着材で接着一体化され、外部まで延長された金属
導体の突出部分の根本の部分に樹脂による絶縁被覆した
ことを特徴とする電気光学素子、及び、電極付の基板間
に電気光学媒体を挟持し、電圧によってその光の透過状
態を制御する電気光学素子を外部駆動回路に導電接続し
てなる電気光学装置において、電気光学素子の両面に一
対の保護板を配置し、電気光学素子の基板の電極が露出
している端子部分に保護板の外側まで延長された金属導
体を接続し、保護板と電気光学素子とが接着材で接着一
体化され、外部まで延長された金属導体と、外部駆動回
路からの導体を導電接続し、その導電接続部を樹脂で絶
縁被覆したことを特徴とする電気光学素子、及び、それ
らの電気光学素子の電気光学媒体が硬化性化合物のマト
リックスと、その中に分散された液晶物質とからなり、
液晶物質と硬化性化合物のマトリックスとの屈折率の差
により透過−散乱を制御する液晶光学素子であることを
特徴とする電気光学装置、及び、それらの電気光学装置
を用いて、電圧の印加状態により、その透過状態を制御
することを特徴とする調光装置を提供するものである。

本考案の電気光学装置は、その電気光学素子の両面に一
対の保護板を接着材を介して接着することにより強度を
向上し、その基板の端子部分に接続され、保護板の外側
まで延長された金属導体と外部駆動回路からの導体を導
電接続して、その突出部分の根本の部分にまたは導電接
続部を樹脂で絶縁被覆しているため、金属導体部分に強
い力がかかりにくく、かつ電極、導体等が露出していな
く、信頼性が高いとともに安全性も高いものとなる。

本考案によれば、一対の保護板を積層する際に、電気光
学素子の大きさよりも保護板の大きさを大きくし、その
周囲で一対の保護板同志を直接接着材により接着させる
ことにより、外部から電気光学素子に対する悪影響をよ
り効果的に防止できる。

第１図は、本考案の電気光学素子の基本的な構造を示す
断面図である。

図において、1A、1Bはガラス、プラスチック等の基板、
2A、2Bはそれぞれ基板1A、1Bの上に形成されたITO（In₂
O₃−SnO₂）、SnO₂等の透明電極、３はその間に挟持され
た電気光学媒体を示しており、4A、4Bはその電気光学素
子の両面に配置された一対のガラス、プラスチック等の
保護板、5A、5Bはそれらを接着する接着材を示してい
る。

この図においては、基板1A、1Bの両端が夫々ずらして配
置され、上側の基板1Aではその左端で、下側の基板1Bで
は右端でその透明電極が露出するようにされている。こ
の両端の露出した端子部分の透明電極2A、2B上に、その
一端が保護板の外側まで延長されたステンレス、銅等の
金属薄片等の金属導体6A、6Bがハンダ付け、導電接着材
等で接続されている。

この金属導体6A、6Bの他の端は、外部駆動回路からのリ
ード線等の導体7A、7Bとハンダ付け等で導電接続されて
いる。この例では、２つの状態を示しており、左側では
金属導体6Aの突出部分の根本の部分に樹脂の絶縁被覆8A
がなされ、右側では金属導体6Bの導電接続部を樹脂で絶
縁被覆8Bがなされている。この樹脂としては、アクリル
系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコン系樹脂等の電気絶縁
性及び耐候性に優れた樹脂が使用できる。

この左側のような構造にすることにより、金属導体に外
力が加わっても、金属導体により保護板の接着材が剥れ
たり、基板上の端子と金属導体の剥離を生じにくくでき
る。このような構造は、金属導体をコネクタで接続する
ような接続構造を取る場合に特に有効である。

この場合、コネクタ等により導体が露出しなくなる部分
以外を被覆することにより、感電事故の恐れもなくな
る。

また、この右側のような構造にすることにより、導電接
続部が保護でき、感電事故の恐れもなくなる。

これにより、駆動回路から100V程度の電圧を供給しても
感電事故を生じにくく、導電接続部を破損しにくく、か
つ、耐久性も高いものとなる。

本考案の電気光学素子は、電圧の印加によってその光の
透過状態を制御する電気光学素子が使用でき、透明状態
と散乱状態との間で変化するもの、色の変化するもの、
光の透過率が変化するもの等があり、いずれも適用でき
る。

具体的には、電気光学媒体として、液晶を用いた透過−
散乱型液晶電気光学素子、液晶と偏光膜とを組み合せた
透過率可変型液晶電気光学素子、２色性染料入液晶によ
る透過率可変型液晶電気光学素子、エレクトロクロミッ
ク物質を用いたエレクトロクロミック電気光学素子、電
気泳動現象を利用した電気泳動電気光学素子等公知のも
のが使用できる。

なお、エレクトロクロミック電気光学素子の場合のよう
に、電極上の薄膜状のWO₃の層が着消色して、電極間に
配置された電解質はイオンを伝導させるというような場
合も含む。

もっとも、以下に示すような、透明状態と散乱状態との
間で変化する液晶電気光学素子が大面積の電気光学素子
を容易に製造できるため好ましい。

具体的には、液晶を用いた透過散乱制御素子が好まし
い。特に、液晶と硬化性化合物のマトリックスとの組み
合わせによる電気光学素子が好ましい。これには、液晶
がマイクロカプセルに封入されたものや樹脂の多孔質マ
トリックス中に液晶が含浸されたようなものがあり、電
界の印加状態によって、液晶と硬化性化合物のマトリッ
クスとの屈折率を一致させたり、一致させなかったりす
ることにより、透過状態と散乱状態との変化が得られる
ものである。

このような液晶電気光学素子としては、次のようなもの
が特に好ましい。

即ち、得られる硬化物の屈折率が、使用する液晶物質の
常光屈折率（n_o）あるいは異常光屈折率（n_e）のいずれ
かと一致するように選ばれた硬化性を有する化合物及び
液晶物質の溶解物またはラテックスを一対の基板間に保
持し、硬化性化合物を硬化させて液晶物質と硬化物との
相分離を固定化して独立した液泡中に液晶が封入された
マイクロカプセル状のものや、液泡自体が連通している
多孔質マトリックス状のものがある。

さらに、この液晶中に２色性色素や単なる色素を添加し
ても良いし、硬化性化合物として着色したものを使用し
ても良い。

この液晶電気光学素子を製造する際、調製する硬化性化
合物と液晶物質との混合物は液状であっても粘稠物であ
っても均一に溶解または分散していれば良く、素子の製
造方法によって最適なものを選べば良い。

このような液晶と硬化性化合物のマトリックスによる液
晶を使用することにより、大面積にしても、上下の透明
電極が短絡する危険性がなく、かつ、通常のツイストネ
マチック型の表示素子のように配向や基板間隙を厳密に
制御する必要もなく、大面積を有する液晶電気光学素子
を極めて生産性良く製造できる。

さらに、調製する硬化性化合物と液晶物質との混合物が
均一に溶解している物を使用することにより、２枚の透
明電極付基板の接着も同時に可能となり、周辺シールが
不要となるという利点も有する。

本考案では、ITO（In₂O₃−SnO₂）、SnO₂等の透明電極付
のガラス、プラスチック等の基板間に、液晶等の電気光
学媒体を配置する。

具体的には、電極付の基板を相対向するように配して周
辺をシールしてセルを形成し、これに液状の電気光学媒
体を注入してもよいし、電極付の基板に粘稠状またはフ
ィルム状の電気光学媒体を供給し、対向する基板を重ね
合わせようにしてもよい。

基板間の間隙は、個々の電気光学媒体により異なる。も
っとも、前述したような液晶と硬化性化合物のマトリッ
クスによる液晶電気光学素子の場合には、５〜100μｍ
にて動作することができるが、印加電圧、オン・オフ時
のコントラストを配慮すれば、10〜40μｍ程度に設定す
ることが適当である。

本考案の電気光学素子は、プラスチック、ガラス等の保
護板を両面に積層することにより、電気光学素子自体の
強度や信頼性が向上するとともに、導電接続の信頼性も
向上する。

特に、基板としてプラスチック基板を使用して電気光学
素子とし、保護板として電気光学素子よりもやや大きい
２枚のガラス板を用い、その間にポリビニルブチラール
膜等の接着材を介して挟持して、加熱又は光照射によ
り、接着材を硬化させて、電気光学素子とガラス板とを
一体化して使用することが好ましい。

本考案の電気光学素子の端子から保護板の外側まで延長
された金属導体としては、ステンレス、アルミ、銅等導
電性の金属の薄片状または線状の導体が使用でき、でき
ればハンダ付け可能なものが好ましい。

また、この金属導体は完全に平坦な板に限られなく、金
属線を織って網目状にしたものや板に細かい穴を開けて
メッシュ状にしたものも使用できる。

また、この金属導体は単体の金属板であってもよいし、
表面にさびを付きにくくしたり、ハンダ付けをしやすく
したりするために、他の金属を接着したり、メッキした
りしたものでもよい。

この金属導体を基板の電極に接続するのは、ハンダ付け
であってもよいし、導電性接着剤によってでもよい。

この金属導体に導電接続される駆動回路からの導体は、
金属薄片、リード線等の公知の導体が使用でき、ハンダ
付け等で導電接続されれば良い。また、コネクタとして
接続されるようになっていてもよい。

本考案では、その金属導体の突出部分の根本の部分に樹
脂による絶縁被覆をするか、または／及びその金属導体
と導体との導電接続部を樹脂による絶縁被覆をする。こ
の樹脂としては、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、シ
リコン系樹脂等の電気絶縁性及び耐候性に優れた樹脂で
れば使用できる。これは樹脂を塗布して硬化させてもよ
いし、チューブ状の樹脂成形体をかぶせておいて熱収縮
等により被覆するようにしてもよいし、チューブの中に
他の樹脂を詰めて硬化させてもよい。

これにより、大きな面積の電気光学装置であって、高電
圧が印加されたり、金属導体に強い力がかかるような場
合にも、安全性が高く、信頼性が高いものとなる。

本考案の電気光学装置は、表示装置にも使用できるが、
単に全体の光の透過率を制御する調光装置に使用する場
合に好適であり、大面積で安全性、信頼性に優れた調光
装置を容易に製造することができる。

本考案は、この外、カラーフィルター、赤外線カットフ
ィルター、紫外線カットフィルターを積層したり、裏面
に鏡を積層したり、一部の電極にパターニングを行い表
示に使用したり、この電気光学素子を組み合わせて巨大
な表示に使用したりする等種々の応用が可能なものであ
る。

また、用途も窓、天窓、間仕切り、扉等の建築材料、
窓、ムーンルーフ等の車両用材料、各種電気製品用の材
料に使用可能である。

［実施例］以下、実施例により、本考案を具体的に説明する。

実施例１液晶電気光学素子として、900mm×1800mmのIn₂O₃-SnO₂
（ITO）付のポリエチレンテレフタレートフィルムを、
その両端で10mmずつずらして配置し、その間に誘電率異
方性が正のネマチック液晶（BDH社製Ｅ−８）をポリビ
ニルアルコールマイクロカプセルに封入したものを挟持
するようにした。基板間隙は20μｍとした。

この両端の10mmのITOが露出した端子部分に、リン青銅
製の金属薄片による金属導体を配置し、さらにその上に
端子部分上に導電性粘着剤付の銅箔テープを貼り付けし
た。

次いで、この両面に厚さ3mmのガラス板を配置し、接着
材として、２枚のポリビニルブチラール膜を介して挟持
し、周辺部で上下のガラス板が直接ポリビニルブチラー
ル膜で接合するように配置して、オートクレーブ内で加
熱加圧して一体化させた。

この際、ポリビニルブチラール膜から突出したリン青銅
製の金属導体の根本の部分に、プラスチックチューブを
かぶせ、シリコーンシーラントを塗布し、硬化させた
後、接続コネクタを用いて駆動回路と接続して液晶光学
装置を製造した。

この液晶光学装置を、駆動したところ、正常に駆動で
き、導体が露出していなく、100V程度を印加しても感電
の恐れがなく、耐久性が優れたものであった。また、リ
ン青銅製の金属導体に力が加わっても、シリコーンシー
ラントは硬化後も柔軟性があるので、ポリビニルブチラ
ール膜が剥れたり、リン青銅製の金属導体が破損しにく
いものであった。

実施例２実施例１のリン青銅製の金属導体に駆動回路からのリー
ド線をハンダ付けし、この導電接続部分を含めた露出部
分をエポキシ樹脂接着剤で接着被覆した。

この液晶光学装置を駆動したところ、実施例１と同様
に、正常に駆動でき、導体が露出していなく、100V程度
を印加しても感電の恐れがなく、耐久性が優れたもので
あった。

実施例３実施例１のリン青銅製の金属導体をステンレス製の金属
導体に代え、実施例１と同様に金属導体の根本の部分に
プラスチックチューブをかぶせ、シリコーンシーラント
を塗布し、金属導体と駆動回路からのリード線をハンダ
付けし、この導電接続部分を含めた残りの露出部分にも
シリコーンシーラントを塗布し、硬化させた。

実施例４〜６基板のフィルムとして、巾900mmの長尺のIn₂O₃-SnO₂（I
TO）付のポリエチレンテレフタレートフィルムを使用
し、その上に誘電率異方性が正のネマチック液晶（BDH
社製Ｅ−８）にアクリル系光硬化性樹脂を溶解し、基板
間隙を制御するための直径約20μｍの樹脂粒子スペーサ
ーを混入した溶液を供給し、もう１枚の同じ巾のITO付
のポリエチレンテレフタレートフィルムを、夫々のフィ
ルムの長手方向に平行な方向の両端が夫々10mmずつずれ
るように重ね合せ、紫外線を照射して樹脂を硬化させ、
樹脂の多孔質のマトリックス中に液晶が分散されている
構造の液晶光学素子を製造した。

この液晶光学素子を用い、接着材のポリビニルブチラー
ル膜を紫外線吸収剤入のポリビニルブチラール膜とした
ほかは、実施例１〜３と同様にガラス板を積層し、樹脂
による絶縁被覆を行なって、液晶光学装置を製造した。

これらの液晶光学装置は実施例１と同様の効果を有して
いた。

また、接着材を紫外線吸収剤入のポリビニルブチラール
膜とすることにより、電気光学素子の耐久性が向上し
た。

実施例７実施例１〜６の液晶光学装置を、窓にはめて調光装置と
して使用したところ、電圧の印加により透過−散乱の制
御ができた。

［考案の効果］以上の如く、本考案は新規な電気光学装置及び調光装置
を提供するものであり、大型の電気光学装置にしても外
部の駆動回路との導電接続の信頼性が向上し、感電事故
を生じにくく、かつ金属導体に強い力が加わっても、接
着材の剥離や導電接続部の破損を生じにくい。

また、一対の保護板を積層しているため、高い強度を得
ることができ、電気光学素子の基板にプラスチックフィ
ルム基板を使用できる。プラスチックフィルム基板を用
いることにより、通常の板ガラスのように大きな電気光
学素子を製造後に所望のサイズに切断して使用すること
ができるという利点も有する。

これにより、本考案は、連続生産にも容易に適用でき、
製造後、所望のサイズに切断して使用することも容易に
できるので、窓、開口部材等の建築用途に通常のガラス
板と同様に適用できるという利点も有している。

本考案の電気光学装置は、大面積での調光、光シャッタ
ー等の調光用途に好適であり、調光窓、調光鏡、間仕切
り、大型公衆表示体等種々の応用が可能であり、さらに
製品名、会社名、マーク、数字、その他種々の固定表示
等を設けることも可能であり、この外、本考案の効果を
損しない範囲内で種々の応用が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の基本的な例の断面図である。基板:1A、1B 透明電極:2A、2B 電気光学媒体:3 保護板:4A、4B 接着材:5A、5B 金属導体:6A、6B 導体:7A、7B 絶縁被覆:8A、8B

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】電極付の基板間に電気光学媒体を挟持し、
電圧によってその光の透過状態を制御する電気光学素子
を外部駆動回路に導電接続してなる電気光学装置におい
て、電気光学素子の両面に一対の保護板を配置し、電気
光学素子の基板の電極が露出している端子部分に保護板
の外側まで延長された金属導体を接続し、保護板と電気
光学素子とが接着材で接着一体化され、外部まで延長さ
れた金属導体の突出部分の根本の部分に樹脂による絶縁
被覆したことを特徴とする電気光学素子。
【請求項２】電極付の基板間に電気光学媒体を挟持し、
電圧によってその光の透過状態を制御する電気光学素子
を外部駆動回路に導電接続してなる電気光学装置におい
て、電気光学素子の両面に一対の保護板を配置し、電気
光学素子の基板の電極が露出している端子部分に保護板
の外側まで延長された金属導体を接続し、保護板と電気
光学素子とが接着材で接着一体化され、外部まで延長さ
れた金属導体と、外部駆動回路からの導体を導電接続
し、その導電接続部を樹脂で絶縁被覆したことを特徴と
する電気光学素子。
【請求項３】請求項１または２の電気光学素子の電気光
学媒体が硬化性化合物のマトリックスと、その中に分散
された液晶物質とからなり、液晶物質と硬化性化合物の
マトリックスとの屈折率の差により透過−散乱を制御す
る液晶光学素子であることを特徴とする電気光学装置。
【請求項４】請求項１または２または３の電気光学装置
を用いて、電圧の印加状態により、その透過状態を制御
することを特徴とする調光装置。