JPS609769Y2 - 強化調光体 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、エレクトロクロミック物質（ＥＣ）を使用し
た強度の高い調光体に関するものである。

光線を遮蔽するための調光体としては、従来はブライン
ド、カーテン等が用いられているが開閉がめんどうであ
り、より細かい調整のきく調光体が望まれている。

近年、電気光学的に光線を遮蔽することにより表示を行
う素子として液晶表示素子（ＬＣＤ）、エレクトロクロ
ミック表子素子（ＥＣＤ）等が注目されており、これら
を調光体として使用するアイデアも種々提案されている
。

この内、液晶では、液晶層は薄いという利点はあるが、
偏光膜を使用すると耐候性が不充分で、かつ透過時の透
過率が低いという欠点、基板間隙を一定に保つのが困難
である点、液晶が熱、紫外線に弱いという欠点等があり
、未だ実用化されていない。

ＥＣを用いた表示体であるＥＣＤは、ＬＣＤに比して応
答速度が遅い、着消色をくり返すと脱色、消色不良等を
生じ、１０１５〜１０７回程度の寿命しかなく時計での
秒表示ができない等の欠点があるため、そのコントラス
トが良い、着消色以外には電力を消費しなくメモリー性
があると云う利点を有しているにもかかわらず、現在の
ところほとんど実用化されていない。

しかし、これらＥＣＤでは欠点となった事項も表示体で
ない調光体としてはほとんど問題とならない。

即ち、調光体では１秒の何分の−という応答速度は実質
的に無意味で、通常数秒〜数分程度の応答速度で充分で
あり、くり返し着消色による寿命も１日用回着消色して
ｌ咋で約４００００回と１σ〜１（ｌｌＰ回程度で実用
に耐えるため何ら問題とならない。

さらにＥＣの利点であるコントラストが良いこと、着消
色以外には電力を要しないことはそのまま生かせる上、
液晶のように基板間隙の制御がＥＣと対向電極が短絡し
ない程度であれば良いため極めて容易にでき、調光体と
して製造することが容易である。

これらの知見に基づき、本考案者も調光体として、その
構成に関し既に何件かの提案をしてきている。

しかし、ＥＣ調光体を実用化する点では、着消色性能以
外に、表示体と異なる使用状況に置かれるため、ＥＣＤ
やＬＣＤでは考慮をほとんど要しなかった問題点が見い
出された。

即ち、調光体は一般に大面積で、かつ開口部に使用され
ることが多く、取付時の衝撃による破損、熱膨張、冷却
によって生ずる歪による破損、石、ボール等飛翔物によ
る破損、動物、人間、各種道具の衝突による破損、風雨
による破損等の危険があり、破損によりガラスの飛散以
外に電解質の飛散、電極の露出等の危険が生ずる可能性
がある。

このため本考案者は、かかる欠点を防止しつつ取付作業
が容易な調光性能の良いＥＣ調光体を目的としたもので
あり、透明電極上にＥＣ層を形成した表ガラス基板と透
明な対向電極を形成した裏ガラス基板とを電解質を介し
て積層した調光体において、表ガラス基板と裏ガラス基
板の少なくとも一方のガラス基板を、ガラス周辺部の表
面の圧縮応力が１００ｋｇ／ｃｒｌ！以上のガラス基板
としたことを特徴とする調光体である。

本考案の調光体は、ガラス周辺部の表面に１００ｋｇ／
ｃＩｆｔ以上の圧縮応力が入っているため、調光体の取
付時の作業による破損を生じにくい。

一般のガラスは数百ｋｇ／ｃＪ程度の衝撃には耐え、通
常の取付作業にはほとんど問題がないが、調光体は２枚
のガラス基板を周辺部でシールしているため周辺部に歪
を生じやすく、普通のガラス板の取付作業よりも、より
慎重な作業を必要とされていたが、周辺部を補強するこ
とにより、この取付作業が容易となる。

又、このシールは、例えば太陽光の直射と夜間の冷却等
による膨張収縮による歪を発生させやすく、通常のガラ
ス板に比してこの使用中の突然の破損という事態も生じ
やすいが、本考案では、この弱い周辺部を補強している
ため破損を生じにくい。

さらに、調光体では外力又は風圧等によっても、この固
定されているシール部のガラスには歪を生じやすいが、
本考案では、上述の如く周辺部を補強しているため破損
を生じにくく、かつＥＣを使用したことにまり着消色に
よる濃度差が高く、無段階に着色濃度を設定でき、消費
電力も少ないという利点を有している。

第１図は、本考案の調光体の基本的構成例の断面図であ
る。

表ガラス基板１の内面には全面に透明電極２が形成され
ており、その上にさらにＷＯ３のようなエレクトロクロ
ミンク物質層３が形成されている。

又、裏ガラス基板４の内面にも全面に透明電極５が形成
されており、この裏ガラス基板と表ガラス基板はシール
材６で周辺をシールされるとともに内部に電解質７が充
填されている。

この表ガラス基板及び裏ガラス基板の少なくとも一方が
、好ましくは両方が、少なくともガラス周辺部の表面の
圧縮応力が１００ｋｇ／ｃｆｔ以上であるガラスとされ
る。

調光体では周辺部にシール、電極取り出し部を有するた
め通常のガラス板では生じない歪を生じやすく、取付時
にも極めて慎重な作業を要しており、この弱い周辺部に
１００ｋｇ／ｃＩｔ以上の圧縮応力を加えることにより
ガラスの手作業による力５００〜７００ｋｇ／ＣＦＩ！
においてはほとんど破損を生じさせなくでき、通常のガ
ラス板と同じ程度の注意で作業できる。

特に２００ｋｇ／Ｃｉｔ以上の圧縮応力を入れておくこ
とにより手作業での破損はほとんど必配しなくて良い。

この周辺部の補強は、調光体のシール巾は最低必要とさ
れる。

もつとも、シールの巾の２倍の巾以上としておくことに
より、より安全となる。

なお、通常調光体のシール巾は９０ｃｍ四方程度の調光
体では１０〜２ｏＴｇｎ程度であり、補強巾も１０〜２
０問以上、好ましくは２０〜４０ｒｒａｎ以上とされる
が、全面に圧縮応力を入れ全体の強度を向上させても良
いが、生産性は低下する。

このため、石、鳥等のガラス板中央付近への・１１面積
への衝突による破損を防止する目的力状きい場合には全
面に圧縮応力が入ったガラスを用いることが好ましく、
特に５００ｋｇ／ｃｒ！以上となるガラスを用いれば約
２倍の強度を得ることができ、万一破損した場合もガラ
スのとがった破片を生じない。

しかし、このような全面強化は、高い圧縮応力を生じせ
しめないと上述の如くの破損防止の効果が得られにくく
生産性が悪くなるため、取付時及び加熱冷却、風圧によ
る破損の防止を主目的とする場合には、周辺部のみに圧
縮応力を入れる方が好ましく、通常は１００ｋｇ／ｃｎ
！以上、より好ましくは２００ｋｐ／ｃｆｔ以上とされ
れば良く、１００〜４００ｋｇ／ａ程度では、圧縮応力
を入れることが極めて容易にできる。

又、圧縮応力を周辺部のみに入れる場合、シール巾以上
とするとしたが、比較的軟質のシールでシール巾を例え
ば５０ｗＩＬとする等した場合には、シール巾以下とさ
れることもあり、最低で１０ｍｍ程度は圧縮応力を入れ
るようにされれば良い。

このため、通常はシール巾より広く、１０〜１００ｍ程
度に圧縮応力を入れられれば良い。

表ガラス基板及び裏ガラス基板に形成される透明電極は
通常Ｉｒ１２０３，５ｒ１０２系のものが使用できるが
、透明でＥＣの着消色に充分な電力を供給できるもので
あれば良く、第１図には具体的なリード取り出し方法は
示していないが、ＬＣＤ、 ＥＣＤのように基板を少し
段違いにずらして、シール外に延長された透明電極から
取り出すようにしても良く、又、ピンを付ける、基板に
スルーホールを付ける等しても良く、さらにはＬＣＤ、
ＥＣＤのような薄型のものでは使用されないが、調光体
のように浮型のものでは使用できる何らかのコネクター
、プラグ等を一体に形成するようにしても良い。

表ガラス基板に設けられるＥＣは、代表的なものとして
ＷＯ３を上げたが、この他、着色時に可視光域の少なく
とも一部に吸収があり、消色時に可視光域に吸収のない
ものであれば使用できる。

なお、着消色が変色するものでも良く、電位の変化によ
り着消色するのでなく、色が変化するものであっても良
い。

又、裏ガラス基板の透明電極は全面に形成されていなく
ても良く、さらに電位の変化によって可視光域に吸収を
生じないＥＣ物質を積層してあっても良い。

なお、本考案では便宜的に表、裏という表現をしている
が、これは単に区別のためであり、いずれの面が外部に
面していても良い。

シール材は、ＥＣ及び電解質に悪影響を生じなく、電解
質に浸食されないものであれば良く、エポキシ樹脂、フ
ッ素樹脂、シリコン樹脂、ＭＭＡ樹脂、ガラスフリット
等から適宜選択されれば良い。

又、通常ＥＣＤ、 ＬＣＤのように小型でないためシー
ル巾も５ｗｎ以上とることもできるため従来のＥＣＤ、
ＬＣＤでは強度不足となるようなものも使用可能であ
り、さらにシール部が基板と基板の間にシール材、板状
スペーサー、シール材という３層構造とされるとか、周
辺部が厚くなった凹型の基板を用いてシールされても良
い。

内部に注入される電解質は、ＥＣを着消色させることが
できるものであれば公知の種々のものが利用でき、一般
のＥＣＤに用いられる有機溶媒に過塩素酸リチウムを添
加したものをはじめ、本考案者らがすでに提案している
有機溶媒又は粘着性高分子化合物に、着色性、消色性、
応答性等を改善する添加剤を加えたもの等から適宜選択
されれば良い。

この具体例としては、炭素数３以上のアルコール、アミ
ド系溶媒、プロピレンカーボネート等ニ、着色促進能を
有するアセチルアセトン、エチレンジアミン、ジメチル
グリオキシム、シュウ酸、チオサリチル酸のようなキレ
ート化剤、消色性を改善するトリブロム酢酸、Ｃ）′ｌ
Ｂｒ３、低電圧駆動性、応答性を改善するＩ２． Ｌｉ
Ｉ、モノヨード酢酸、ＮＨ４Ｉ等を夫々必要に応じて５
Ｘ ＩＱ−３ｍｏｌ／ １以上加えたものがある。

又、溶媒に支持電解質及び適当なＲｅｄｏｘ系を添加し
たものでも良い。

有機溶媒の代りにポリビニルブチラール、ポリアクリル
酸、ポリビニルアルコール等の極性基を持ち接着性のあ
る高分子のゲル状溶液を使用することもできる。

又、基板間には、間隙が狭くなり短絡を生じさせないた
めのガラスファイバー、アルミナ粒子、ガラスピーズ、
プラスチックフィルム等のスペーサー材料を配する。

接着剤により基板間隔を一定に保つ点状、線状等の基板
内シール部を形成しても良い。

このようにして本考案のＥＣによる調光体は、住居用窓
、車両用窓をはじめ間仕切、ショーケース、広告体その
他調光性能が要求される分野に種々応用可能である。

この他、部分的ＥＣを除去又は異種のＥＣを使用する、
部分的にＥＣＤを構成して時計若しくは各種表示に使用
する等という応用も可能である。

実施例 １ ガラス基板として９０ｃｍ角の４７７１７７１厚のガラ
ス板を加熱し、風冷法によりガラス表面全面の圧縮応力
か１０００に９／ｃ１Ｎとしたものを使用し、この上に
Ｉｎ２Ｏ３を真空蒸着し、さらに表基板にはＷＯ３を真
空蒸着したものを使用し、この表ガラス基板と裏ガラス
基板をエポキシ樹脂で１（ｈａ巾にシールして、電解質
としてブチルアルコールにチオサリチル酸０．１ｍ０１
／／、トリブロム酢酸Ｑ、Ｑ５ｍｏｌ ／ Ｊ、Ｌｉ１
Ｑ、１ｍｏｌ／ ／を添加したものを注入して調光体と
した。

この調光体は、強度が一般のガラス板を使用したものに
比して、はるかに優れたものであり、破壊テストを行な
った場合も細片となり、とがったガラス破片を生じなか
った。

勿論、着消色性能は良いものであった。

実施例 ２ ガラス周辺部の表面に巾３０７ｍで圧縮応力が３００に
９／ｃｄとなるようにした他は実施例１と同様に調光体
を製造した。

この調光体は取付時に少々乱暴に取扱いしても破損しな
く、着消色性能も良いものであった。

このように本考案の強化調光体は調光性能が良く、着消
色時以外は電力消費がなく、かつ調光体の取付及び使用
時の破損に対する安全性が優れたものであり、今後種々
の応用が可能なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の基本構成例の断面図。 １・・・・・・表ガラス基板、４・・・・・・裏ガラス
基板。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ■ 透明電極上にエレクトロクロミック物質層を形成し
   た表ガラス基板と透明な対向電極を形成した裏ガラス基
   板とを電解質を介して積層した調光体において、表ガラ
   ス基板と裏ガラス基板の少なくとも一方のガラス基板を
   、少なくともガラス周辺部の表面の底線応力が１００ｋ
   ｇ／ｃ７Ｉ！以上のガラス基板としたことを特徴とする
   強化調光体。 ２ ガラス周辺部の表面の圧縮力の入っている巾が、調
   光体のシール巾以上であることを特徴とする実用新案登
   録請求の範囲第１項記載の強化調光体。 ３ 圧縮応力が２００ｋｇ／ａｄ以上であることを特徴
   とする実用新案登録請求の範囲第２項記載の強化調光体
   。