JPH09230391A - 電界配列性粒子の再分散方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電圧を印加されて光透過配列状態になったＥ
Ａ粒子を迅速に再分散させて、適確に光遮断状態にし得
る電界配列性粒子の再分散方法を提供する。 【解決手段】 ＥＡ粒子１１が鎖状体に配列された光透
過状態において、第１のスイッチ２１をオフ、第２のス
イッチ２５をオンにし、第２の電源２３の電気泳動効果
用の第２の電圧が透明電極板５，７の透明電極層５３，
７３に印加されると、ＥＡ粒子１１は電気泳動を行い、
透明電極板５，７の透明電極層５３，７３の一面に貼り
付き、これにより光を遮断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気感応型光機能
性流体組成物（以下、ＥＡ流体と略称する）を使用した
透過光量制御装置においてＥＡ流体内に含有する電界配
列性粒子（以下、ＥＡ粒子と略称する）を配列状態から
再分散させる電界配列性粒子の再分散方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＥＡ流体を使用したこの種の透過光量制
御装置としては、例えば特願平６−１９３４３５号およ
び特願平６−１９３４４８号に記載されているものがあ
り、またＥＡ流体については特願平６−１９２６３３号
に記載されている。

【０００３】従来のこの種の透過光量制御装置は、対向
する一対の透明電極板の間にＥＡ粒子を透明な電気絶縁
性媒体の中に含有してなるＥＡ流体を充填して構成さ
れ、一対の透明電極板の間に電圧を印加しない状態にお
いては透明電極板間のＥＡ流体内にＥＡ粒子が浮遊して
不規則に分散しているため、透明電極板に対して光を照
射しても、この光は電極板間のＥＡ流体内に不規則に分
散しているＥＡ粒子によって遮られ、透過することはで
きない。すなわち、透過光量制御装置は、電極板間に電
圧を印加されていない状態においては、入射光量に対す
る減衰が大きくなり、光を十分に透過することができな
い。

【０００４】一方、一対の透明電極板間に電圧を印加す
ると、透明電極板間のＥＡ流体内のＥＡ粒子は垂直に配
列し、互いに間隔をあけて複数の鎖状体になり、鎖状体
の間の隙間部にはＥＡ粒子が存在せず、透明な電気絶縁
媒体のみとなるため、透明電極板に対して照射された光
はＥＡ粒子の存在しない透明な電気絶縁媒体部分を通っ
て一対の電極板間を透過することができる。すなわち、
透過光量制御装置は、電極板間に電圧を印加された場合
には、入射光量に対する減衰が小さくなり、光を十分に
透過し得るようになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、一対
の透明電極板間に電圧を印加すると、透明電極板間のＥ
Ａ流体内のＥＡ粒子は垂直に配列し、互いに間隔をあけ
て複数の鎖状体になり、この鎖状体の間を光が透過し得
るようになるが、この光透過状態から元の光遮断状態に
するために、透明電極板間の印加電圧を除去またはゼロ
にしても、鎖状体に配列されたＥＡ粒子はすぐにはこの
配列を崩さず、そのまま並んだ状態にあり、この配列状
態を解除し、元の光遮断状態にするには、従来、透明電
極板を振動させたり、または長時間放置する以外に方法
がなかった。

【０００６】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、電圧を印加されて光透過配列
状態になったＥＡ粒子を迅速に再分散させて、適確に光
遮断状態にし得る電界配列性粒子の再分散方法を提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の本発明は、対向する一対の透明電極
板の間に電界配列性粒子を透明な電気絶縁性媒体の中に
含有してなる電気感応型光機能性流体組成物を充填し、
前記透明電極板間に電圧を印加することにより前記電界
配列性粒子の配列を制御して前記一対の透明電極板を透
過する透過光量を制御する透過光量制御装置における電
界配列性粒子の再分散方法であって、電界配列効果を生
じさせる第１の電圧を前記透明電極板間に印加すること
により前記透過光量を増加させ、電気泳動効果を生じさ
せる第２の電圧を前記透明電極板間に印加することによ
り前記透過光量を減少させることを要旨とする。

【０００８】すなわち、請求項１記載の本発明にあって
は、電気感応型光機能性流体組成物を充填された透明電
極板間に第１の電圧を印加すると、電気感応型光機能性
流体組成物内の電界配列性粒子は電界配列効果を生じて
配列され、透明電極板間の透過光量は増加し、透明電極
板間に第２の電圧を印加すると、電界配列性粒子は電気
泳動効果を生じて透明電極板に貼り付き、透過光量を減
少させる。

【０００９】また、請求項２記載の本発明は、請求項１
記載の発明において、前記第１の電圧が前記第２の電圧
と極性が逆の電圧であることを要旨とする。すなわち、
請求項２記載の本発明にあっては、電界配列性粒子に電
気泳動効果を生じさせて透過光量を減少させるために、
第１の電圧と極性が逆の第２の電圧を透明電極板間に印
加している。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る一実施の形態
を図面を参照して説明する。

【００１１】図１は、本発明の一実施の形態例に係る電
界配列性粒子の再分散方法を実施する透過光量制御装置
の構成を示す図である。同図に示す透過光量制御装置
は、光制御装置部１と電気回路部３から構成されてい
る。光制御装置部１は、対向した一対の透明電極板５，
７を有し、該透明電極板５，７間にはＥＡ流体９が充填
されている。このＥＡ流体９は、透明な電気絶縁性媒体
１３内にＥＡ粒子１１が分散されたものであり、図１に
示す状態ではＥＡ粒子１１は電気絶縁性媒体１３内にラ
ンダムに分散され、これによりＥＡ流体９は光を透過し
ない不透明な状態になっている。

【００１２】また、前記透明電極板５，７はそれぞれ２
層構成に形成されている。すなわち、第１の透明電極板
５は透明ガラス層５１と透明電極層５３から構成され、
透明電極層５３がＥＡ流体９に接する側に配設されてい
る。また、第２の透明電極板７も透明ガラス層７１と透
明電極層７３から構成され、透明電極層７３がＥＡ流体
９に接する側に配設されている。透明電極層５３，７３
は、例えばＩＴＯ膜、酸化スズ等を透明ガラス層５１，
７１上にそれぞれ蒸着して形成される。

【００１３】上述したように、ＥＡ流体９を間に挟んで
対向して配設された透明電極板５，７の両側部にはシー
ル部材２７，２９が固定され、これにより透明電極板
５，７の間にＥＡ流体９を封入している。

【００１４】また、透明電極板５，７をそれぞれ構成す
る透明電極層５３，７３は、それぞれ第１および第２の
リード線１５，１７を介して電気回路部３に接続されて
いる。詳しくは、第１の透明電極板５の透明電極層５３
は第１のリード線１５を介して第１の電源１９の正極側
および第２の電源２３の負極側に接続され、また第２の
透明電極板７の透明電極層７３は第２のリード線１７を
介して第１のスイッチ２１および第２のスイッチ２５の
一端に接続され、更に第１のスイッチ２１の他端は第１
の電源１９の負極側に接続され、第２のスイッチ２５の
他端は第２の電源２３の正極側に接続されている。な
お、第１の電源１９は、後述するようにＥＡ効果を前記
ＥＡ粒子１１に生じさせるような第１の電圧、例えば１
０ボルトの電圧を発生し、第２の電源２３は、後述する
ように電気泳動効果をＥＡ粒子１１に生じさせるような
第２の電圧、例えば１００ボルトの電圧を発生するもの
であり、第１の電圧は第２の電圧と極性が逆になってい
る。

【００１５】次に、以上のように構成される透過光量制
御装置の作用について説明する。

【００１６】まず、図１に示すように、第１および第２
のスイッチ２１，２５がオフであり、光制御装置部１の
透明電極板５，７の間に電圧が印加されていない状態に
おいては、透明電極板５，７間のＥＡ流体９内のＥＡ粒
子１１は電気絶縁性媒体１３内をランダムに分散して浮
遊しているため、透明電極板５，７の一方の外側から透
明電極板５，７に向けて光を照射しても、この光は分散
浮遊しているＥＡ流体９によって遮られ、光制御装置部
１を透過することはできない。すなわち、光制御装置部
１は、電圧を印加されていない状態においては、入射光
量に対する減衰が大きくなり、光遮断状態になる。

【００１７】このような状態において、次に図２に示す
ように、第１のスイッチ２１をオンにすると、第１の電
源１９のＥＡ効果用の第１の電圧、例えば１０ボルトが
透明電極板５，７間に印加される。この場合、具体的に
は、第１の透明電極板５の透明電極層５３には第１の電
源１９の第１の電圧の正極側が印加され、第２の透明電
極板７の透明電極層７３には第１の電圧の負極側が印加
される。

【００１８】このように透明電極板５，７間に第１の電
圧が印加されると、ＥＡ粒子１１は電界によるＥＡ効果
により透明電極層５３，７３間に図示のように垂直に配
列し、互いに間隔をあけて鎖状体３１を形成する。この
結果、鎖状体３１の間の隙間部にはＥＡ粒子１１は存在
せず、透明な電気絶縁性媒体１３のみとなる。従って、
この場合に透明電極板５，７の一方の外側から透明電極
板５，７に向けて光を照射すると、この光は鎖状体３１
の間の隙間部を通って光制御装置部１を透過することが
できる。すなわち、光制御装置部１は、第１の電圧を印
加された状態においては、入射光量に対する減衰が小さ
くなり、光透過状態になる。

【００１９】次に、図３に示すように、第１のスイッチ
２１をオフにし、第２のスイッチ２５をオンにすると、
第２の電源２３の電気泳動効果用の第２の電圧、例えば
１００ボルトが透明電極板５，７に印加される。この場
合、具体的には、第１の透明電極板５の透明電極層５３
には第２の電源２３の第２の電圧の負極側が印加され、
第２の透明電極板７の透明電極層７３には第２の電圧の
正極側が印加される。

【００２０】このように透明電極板５，７間に第２の電
圧が印加されると、ＥＡ粒子１１は電気泳動を行い、図
示のように透明電極層５３，７３の一面に貼り付くこと
になる。従って、この場合に透明電極板５，７の一方の
外側から透明電極板５，７に向けて光を照射しても、こ
の光は透明電極層５３，７３に貼り付いたＥＡ粒子１１
によって遮られ、光制御装置部１を透過することはでき
ない。すなわち、光制御装置部１は、第２の電圧を印加
された状態においては、入射光量に対する減衰が大きく
なり、光遮断状態になる。

【００２１】上述したように、ＥＡ効果用の第１の電圧
を透明電極板５，７間に印加して、ＥＡ粒子１１を鎖状
体にし、光制御装置部１を光透過状態にした後に、光制
御装置部１を光遮断状態にするには、第１の電圧とは異
なる電気泳動効果用の第２の電圧を印加することによ
り、光制御装置部１を適確かつ迅速に光透過状態から光
遮断状態にすることができる。すなわち、従来は、光制
御装置部１を光透過状態から光遮断状態にするために、
第１の電圧をオフまたはゼロにしていたが、このように
第１の電圧をオフまたはゼロにするだけでは、ＥＡ粒子
１１はしばらくの間並んだ鎖状体のままであって、光制
御装置部１はすぐに光遮断状態になることはできなかっ
たが、本実施例のように第１の電圧と異なる第２の電圧
を透明電極板５，７に印加することにより、適確かつ迅
速に光遮断状態にすることができるのである。

【００２２】なお、ＥＡ効果用の第１の電圧および電気
泳動効果用の第２の電圧の大きさを適宜調整することに
より、光制御装置部１の光透過および遮断応答特性およ
び光減衰特性を調整することができる。また、ＥＡ粒子
１１の濃度によっても光の減衰量を調整することができ
る。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
透明電極板間に第１の電圧を印加して、電界配列効果に
より電界配列性粒子を鎖状体に配列させた光透過状態に
おいて、透明電極板間に第２の電圧を印加することによ
り、電界配列性粒子を電気泳動効果により透明電極板に
貼り付かせ、光透過状態を適確かつ迅速に光遮断状態に
することができるとともに、この場合透明電極板間に単
に第１の電圧と極性の異なる第２の電圧を印加するだけ
であるので、透過光量制御装置の電極構造の変更は不要
であり、更に電界配列性粒子は何を使用してもよいとい
う利点がある。更に、印加電圧を調整することにより、
光透過減衰量や応答特性を調整することも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実施の形態の電界配列性粒子の再
分散方法を実施する透過光量制御装置の構成を示す図で
ある。

【図２】図１の透過光量制御装置の作用、特にＥＡ効果
による光透過状態の作用を示す図である。

【図３】図１の透過光量制御装置の作用、特に電気泳動
効果による光遮断状態の作用を示す図である。

【符号の説明】

１ 光制御装置部 ３ 電気回路部 ５，７ 透明電極板 ９ ＥＡ流体 １１ ＥＡ粒子 １３ 電気絶縁性媒体 １９ 第１の電源 ２１ 第１のスイッチ ２３ 第２の電源 ２５ 第２のスイッチ ３１ 鎖状体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対向する一対の透明電極板の間に電界配
   列性粒子を透明な電気絶縁性媒体の中に含有してなる電
   気感応型光機能性流体組成物を充填し、前記透明電極板
   間に電圧を印加することにより前記電界配列性粒子の配
   列を制御して前記一対の透明電極板を透過する透過光量
   を制御する透過光量制御装置における電界配列性粒子の
   再分散方法であって、 電界配列効果を生じさせる第１の電圧を前記透明電極板
   間に印加することにより前記透過光量を増加させ、 電気泳動効果を生じさせる第２の電圧を前記透明電極板
   間に印加することにより前記透過光量を減少させること
   を特徴とする電界配列性粒子の再分散方法。
2. 【請求項２】 前記第１の電圧は、前記第２の電圧と極
   性が逆の電圧であることを特徴とする請求項１記載の電
   界配列性粒子の再分散方法。