JPH03287134A

JPH03287134A - 自動調光装置

Info

Publication number: JPH03287134A
Application number: JP31715689A
Authority: JP
Inventors: Ryuichi Yamamoto; 隆一山本
Original assignee: YKK Corp; Yoshida Kogyo KK
Current assignee: YKK Corp
Priority date: 1989-12-06
Filing date: 1989-12-06
Publication date: 1991-12-17

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、（ａ）電気化学的作用により吸収スペクトルを変化させ
る装置と（ｂ）光センサー又は光電池とを構成要素として有し周囲の明るさの変化に応じて自
動的にその透明度や色調を変化させる調光装置とその使
用法に関するものである。

〔従来技術の問題点とその解決法〕

酸化タングステン（Ｖ１）ＷＯ３、ブルシアンブルー、
ビオローゲン誘導体、ポリ（２，５−チエニレン）（ポ
リチオフェンとも言う）、ポリピロール、ポリアニリン
、ポリイソチアナフテン等の物質が電気化学的作用によ
ってその吸収スペクトル（紫外・可視吸収スペクトル、
近赤外吸収スペクトル等）を変化させることが知られて
おり、この現象をエレクトロクロミズムと言う（たとえ
ば、化学大辞典、３０７頁、東京化学同人（１９８９）
、雑誌「化学」、４０巻、５７４頁（１９８５））。

従って、電解質共存下にこれらの物質にかける電圧をコ
ントロールすることによって、これらの物質の吸収スペ
クトル―従って色―を変化させることが可能である。ま
た、これらの物質の吸収スペクトルの変化は物質の化学
変化（通常、酸化還元反応）を伴うので、吸収スペクト
ルの変化の大きさを通電量によって制御することができ
る。

そして、この様な物質を用いた装置は電圧、電流によっ
てその透明度や色調を変化させる調光装置として使用可
能であり、またその調光装置は表示装置として使用可能
である。

しかし、この様な原理に基づく調光装置の作動を自動化
させることは行なわれておらず、実用上の問題となる。

本発明は上記原理に基づく調光装置の実用上の便宜につ
いて鋭意考慮した結果なされたものである。特に太陽電
池等の光電池（光エネルギーを電気エネルギーに変える
装置を言う）と上記調光装置を組合せて得られる自動調
光装置の場合には、同装置作動のための電源を他に要し
ない場合もあるなどの大きな利点を有する。たとえば、
太陽電池で発電された電気で作動する上記調光装置を温
室（たとえば植物用温室など）の採光部（実際にはガラ
ス板状の板として用いる場合が多い）に用い、採光部に
隣接する部分に太陽電池を置くと、自動的に温室内の環
境をコントロールすることができる。すなわち、この様
な温室にあっては、太陽の光が強すぎる場合には、太陽
電池において、その強い光で発電された大きな電流によ
り調光装置を光の透過度を減少させる方向に作動させ植
物のいわゆる「日焼け」等を防止することができる。太
陽電池の発電量は太陽光が強いほど大きくなり、上述の
ように本発明のエレクトロクロミズムを示す装置の吸収
スペクトルの変化の大きさを通電量により制御すること
ができるので、より強い太陽光が当たっている場合には
太陽光によって起こされたより大きな電流によって上記
調光装置を通して温室内に入る光の透過率をより少なく
することができ、たとえばセントポーリア等の強い光に
比較的弱い植物の生育に適した環境を持つ温室をつくる
ことができる。このような温室用に適した本発明の自動
調光装置の具体例を第１図に示す。

第１図において、たとえば正極側発色材料としてポリア
ニリン、負極側発色材料として酸化タングステン（ＶＩ
）ＷＯ＿３を用いると、それぞれの電極における電気化
学的酸化・還元により各々の物質の吸収スペクトルが変
化し、下記の色変化を起こさせることができる（たとえ
ば、第１３回高分子錯体研究会講座、講演要旨集、４４
頁、高分子学会（１９８９））。

正極：還元型ポリアニリン（淡黄色）■酸化型ポリアニリン（
濃紺色）―式（１）負極：ＷＯ３（無色）■還元型酸化タングステン（青色）―式
（２）（還元型酸化タングステンはＷＯ３を電気化学的
に還元して得られる物質でＣｘＷＯ３（ＣはＨ、Ｌｉ等
の陽性元素を表わす）等の組成を持つとされている（ｘ
は通常１以下））従って、第１図において２．のポリアニリン側４．のＷ
Ｏ３側を各各太陽電池の正極、負極に接続すると、式（
１）、（２）の右方向への反応が起こり、１．から４．
で構成される調光装置は着色し、この装置の板面を通し
て通過する光の量は減少する。そして、この光の減少の
程度は、太陽の光が強くなり太陽電池７．の発電量が多
くなるほど大きくなる。

また、第２図に示すように、正極端子５．と負極端子６
．の間に適当な大きさの電気抵抗を有する放電装置８．
を介在させれば（８．は第２図に示すように５．と７．
、６．と７．の間に存在する必要は必ずしもない）、７
．による充電と８．による放電がバランスした点にまで
、式（１）、（２）の電気化学的反応が起こり、コント
ロールされた調光を行なうのに適している。すなわち、
８．が無い第１図の場合においては、太陽電池の発電に
よる直流電圧のために式（１）、（２）の右方向への反
応が起こり１．から４．で示される調光装置の着色が起
こるわけであるが、自己放電以外の放電が特には無いた
めに、時間の経過と共に式（１）、（２）の右方向への
反応が進み、太陽光の強さが増加するとそれに応じて調
光装置の光透過率を減少させる目的が必ずしも十分に達
成されない。これに対して、第２図に示すような放電装
置８．を有する自動調光装置においては、式（１）、（
２）の右方向への反応の進行程度（１．から４．で構成
される調光装置は、たとえば酸化型ポリアニリン、還元
型酸化タングステンを各各正極活物質、負極活物質とす
る二次電池とも見なすことができ、式（１）、（２）の
右方向への反応の進行程度は二次電池の充電の程度に対
応する）は太陽電池７．による発電放電装置８．による
放電及び反応（１）、（２）に用いられる電気エネルギ
ー（前述のように、式（１）、（２）に反応は二次電池
の充放電反応とみなすことができる）の３者のバランス
によって決定される。

よって、第２図に示す装置においては、太陽電池による
発電量が大きい時には放電装置による放電分を越えた電
気エネルギーにより式（１）、（２）の右方向への反応
が起こり、太陽電池による発電量が小さい時には放電に
より式（１）、（２）の右方向への反応（前述のように
、式（１）、（２）の左方向への反応は、二次電池とみ
なすことのできる調光装置（１．から４．により構成さ
れている）の放電反応とみなすことができる）が起こり
る。従って、この装置を用いれば、太陽電池に当る光が
強い時には調光装置を通る光の透過率は少さくなり、太
陽電池に当る光が弱くなると逆反応により調光装置を通
る光の透過率は大きくなる。

上に示した例は一つの例にすぎず、本発明の自動調光装
置はその例によって制限されるものではない。たとえば
、特許請求の範囲に記載の光電池は太陽電池である必要
はなく、たとえば室内の人工光のエネルギーを電気エネ
ルギーに変える装置でもよく、また調光装置においてエ
レクトロクロミズムを示す物質も特定の物質に限定され
るものではない。

また、本発明の自動調光装置の用途も、温室用に限定さ
れるものではなく、たとえば自動車の窓において使用し
たり表示装置として使用したりすることができる。特に
、自動車はその内部の環境あるいはまぶしすぎない等の
運転条件の適正化、さらにはプライバシーの保護（たと
えば、外界が暗くなった時に調光装置の光の透過率が減
少するようにしておくと、車内を明るくしても車内が外
から見えない。このような目的の自動調光装置において
は、後述するように調光装置を駆動させるための外部電
源及び光センサーを用いると良い）などが必要であり、
自動的にそれらのことが行なえる本発明の自動調光装置
の用途に適している。

本発明の自動調光装置は、それを駆動させるために外部
電源を用いてもよい。たとえば照度計などの光センサー
によって、自動調光装置作動に係わる光の強度を自動測
定し、その測定結果が自動的に調光装置に加えられる外
部電源の電気特性（電圧、電流など）を制御するように
しておけば、上に述べた原理により、外界の光の強度に
応じて自動的に調光装置の吸収スペクトル（従って、光
の透過率も）をコントロールすることができる。

光の透過率に着目すれば、このような自動調光装置にお
いては、外界が暗くなった場合に調光装置の光の透過率
を増大させる制御も可能であるし逆に光の透過率を減少
させる制御も可能である。外界の光の強度が増した場合
にも、両方向への制御が可能である。第１図、第２図に
示した太陽電池を用いる場合においても、エレクトロク
ロミズムを示す物質の選択や電気回路の工夫（たとえば
、第１図、第２図において、正極と負極を逆にする）や
外部電力を用いるなどのことにより、外界の光が強くな
った場合及び弱くなった場合のいずれの場合においても
、調光装置を通る光の透過率を大きくする方向及び小さ
くする方向のいずれの方向への自動調光が可能である。

第３図に光りセンサー及び外部電力を用いる自動調光装
置の例を示す。

〔発明の効果〕

本発明より、外界の光の強度に応じて自動的に吸収スペ
クトル（従って光の透過率も）を変えることのできる自
動調光装置が得られる。この自動調光装置は、温室の調
光用装置、自動車の窓における調光装置、表示用装置な
どとして使用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は自動調光装置の概略を示す。１．は導電性透明
ガラス（例えばＩＴＯガラス）で導電性面を２．、４．
側に向けている。２．は正極側発色材料、３．は電解質
を含む層、４．は負極側発色材料、５．は正極端子、６
．は負極端子、７．は太陽電池を示す。第２図は自動調光装置の概略を示す。１．から７．まで
は第１図と同じである。８．は放電装置を示す。第３図は自動調光装置の概略を示す。１．から６．まで
は第１図と同じである。７．は電源（外部電源）、８．
は電気特性（電圧、電流など）の制御装置、９．は光セ
ンサーを表わす。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）（ａ）電気化学的作用により吸収スペクトルを変
化させる装置と、（ｂ）光センサー又は光電池とから成る自動調光装置。
（２）特許請求の範囲第１項の自動調光装置において光
電池を用いる場合に、さらに放電装置を構成要素として
含む自動調光装置。
（３）特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の自動調
光装置を温室の調光用装置として用いる使用法。
（４）特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の自動調
光装置を自動車の窓における調光用装置として用いる使
用法。
（５）特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の自動調
光装置を表示用装置とする使用法。