JPH0540501Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、光学的性質に差異を生じさせてブラ
インド、天窓や窓などの採光材、デイスプレイ、
間仕切り等に使用される調光材に関する。

［従来の技術］ 樹脂マトリツクス中に液晶を含む調光液晶シー
トを有した調光材として、第１２図及び第１３図
に示すような調光材を本出願人は開発した。即
ち、この調光材は、液晶層１００の上下両面に、
透明電極１０１ａ，１０１ｂを片面に形成した二
枚の透明な樹脂フイルム１０２ａ，１０２ｂを該
透明電極１０１ａ，１０１ｂが液晶層１００側と
なるように積層した五層構造のシート状調光材で
あつて、上下の透明電極１０１ａ，１０１ｂの端
縁沿いに形成された帯状の集電極部１０３ａ，１
０３ｂが、第１２図に示すように平面視した状態
で左右に対向する位置関係に配置されている。そ
して、集電極部１０３ａ，１０３ｂの端部には、
第１３図に示すように外部に導出するリード線接
続用の端子片１０４ａ，１０４ｂが導電性接着剤
等でそれぞれ接着され、調光材の周囲は絶縁テー
プ１０５で被覆されており、上記端子片１０４
ａ，１０４ｂは外部電源（図示せず）と接続さ
れ、集電極部１０３ａ，１０３ｂを介して透明電
極１０１ａ，１０１ｂに電圧が印加されるように
なつている。

かかる調光材は、透明電極１０１ａ，１０１ｂ
間に電圧を印加しない状態では液晶層１００が光
を散乱して調光材全面が白濁しており、電圧を印
加すると、左右対向して形成された集電極部１０
３ａ，１０３ｂにより透明電極１０１ａ，１０１
ｂの電圧降下が抑制されて液晶層１００全体にほ
ぼ均一な電界がかかるため、液晶層内の液晶分子
が全体的に電界方向に配向して調光材全面が透明
となる。

［考案が解決しようとする課題］ しかしながら、上記調光材は、全面が白濁した
り透明となるものであるから、例えば調光材の一
部を白濁状態のまま残し、その他の部分を透明に
するといつたような、変化に富む調光を行うこと
が困難であつた。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するために本考案の調光材は、
固化した樹脂マトリツクス中に液晶が分散された
液晶層と、この液晶層の上下両面に積層され端縁
沿いに電気抵抗の小さい集電極部が形成された透
明電極とを少なくとも具備し、両透明電極の集電
極部が平面視の状態で非対向となる位置関係に配
置されて成ることを要旨とする。

［作用］ 本考案の調光材は、透明電極間に電圧を印加し
ない状態では液晶層が光を散乱して全面的に白濁
する。そして、集電極部を介して双方の透明電極
に電圧を印加すると、平面視の状態で非対向の位
置関係に配置された双方の集電極部に近い部分で
は、透明電極の電圧降下が殆どないため、この部
分の液晶層内の液晶分子が電界方向に配向して透
明状態に変化する。しかし、双方の集電極部より
離れた部分では、透明電極の電圧降下が大きく、
液晶層にかかる電界が弱くなるため、液晶分子が
電界方向に殆ど配向しないで白濁状態を維持す
る。そして、電圧を上昇させると、双方の集電極
部より離れた部分であつたとしも、液晶分子を電
界方向に配向させるだけの電界がかかり、調光材
全面が透明となる。

［実施例］ 以下、図面を参照して本考案の一実施例を説明
する。

第１図は本考案の一実施例にかかる調光材の平
面図、第２図は第１図におけるＡ−Ｂ−Ｃ線に沿
つた拡大断面図、第３図及び第４図はそれぞれ第
１図におけるＸ−Ｘ線及びＹ−Ｙ線に沿つた拡大
部分断面図、第５図は第１図におけるＤ−Ｅ−Ｆ
−Ｇ−Ｈ線に沿つた拡大断面図である。

第２図及び第５図に示すように、この実施例の
調光材は、液晶層１の上下両面に、透明電極２
ａ，２ｂを片面に形成した二枚の透明な樹脂フイ
ルム３ａ，３ｂ（以下、透明電極フイルムと記す）
を該透明電極２ａ，２ｂが液晶層１側となるよう
に積層した厚さ100〜500μmの五層構造のシート
状調光材であつて、上下の透明電極２ａ，２ｂの
端縁沿いに形成された帯状の集電極部４ａ，４ｂ
が、それぞれ第１図に示すように平面視した状態
で略Ｌ字形となるように、右側及び上側の非対向
となる位置関係に配置されている。

右側の集電極部４ａは、第４図のように、液晶
層１の右端縁部と下側の透明電極フイルム３ｂの
右端縁部を切除して上側の透明電極２ａの右端縁
部を帯状に露出させ、該露出部分に体積電気抵抗
が10^-4Ωcmの銅ペースト、或はその他の電気抵抗
の極めて小さい銀ペースト、カーボンペースト等
の導電性ペーストを塗布することによつて形成さ
れており、上側の集電極部４ｂは、第３図のよう
に、液晶層１の上端縁部と上側の透明電極フイル
ム３ａの上端縁部を切除して下側の透明電極２ｂ
の上側端縁部を帯状に露出させ、該露出部分に上
記導電性ペーストを塗布することによつて形成さ
れている。透明電極フイルム３ａ，３ｂの端縁部
の切除巾は、第３図及び第４図に示すように液晶
層１の端縁部の切除巾よりも広くなつており、右
側の集電極部４ａと上側の透明電極２ｂとの短
絡、及び上側の集電極部４ｂと上側の透明電極２
ａとの短絡が防止されている。尚、短絡を防止す
るためには、上記の他に、液晶層１と透明電極フ
イルム３ａ，３ｂとの切除巾を同一にして、導電
性ペーストを切除巾全体ではなく端縁部分にのみ
塗布するようにしてもよい。

また、集電極部４ａ，４ｂの端部には、第１図
及び第５図に示すように外部へ突出するリード線
接続用の端子片５ａ，５ｂが導電性接着剤等でそ
れぞれ接着されており、更に、調光材の周囲は絶
縁テープ６で被覆されている。

上記の液晶層１は、固化した樹脂マトリツクス
中に液晶を分散させたもので、具体的には硬化し
たエポキシ樹脂マトリツクス中にネマテイツク液
晶を相分離により液滴状態で分散させた液晶層が
好適である。かかる液晶層１は、相分離により液
滴状態で分散させた液晶が1μ程度の均一な粒径
を有し、液晶分子の配向性が良いため、印加電圧
が低くても高い透明度を得ることができるからで
ある。その中でも、硬化エポキシ樹脂マトリツク
スがグリシジルエステル系エポキシ樹脂、グリシ
ジルエーテル系エポキシ樹脂、グリシジルアミン
系エポキシ樹脂等の脂肪族を主体としたエポキシ
樹脂を含み、且つ該マトリツクスの光屈折率と液
晶の通常光屈折率との差が0.02以内となるように
調節されたものは、光透過状態と光散乱状態のコ
ントラストが良好で経時的に黄変しにくいなどの
長所を有するため特に好適である。その他、固化
したポリビニルアルコール樹脂マトリツクス中に
ネマチツク液晶を乳化分散によりカプセル化して
含有させた液晶層や、溶剤で溶解したポリカーボ
ネート樹脂、アクリル樹脂等にネマチツク液晶を
分散させたのち溶剤を蒸発させて樹脂を固化させ
た液晶層等でも勿論よい。なお、液晶の配合量
は、光の散乱率が許容される範囲内である限り特
に制限されないが、高価な液晶を使用することの
経済性を考えると、重量比で樹脂マトリツクス１
に対して液晶を２〜0.01の範囲内、好ましくは１
〜0.1の範囲内とするのがよく、更に、必要とあ
らば、液晶層１の厚みを均一にするために樹脂マ
トリツクスの屈折率と同一もしくは近似した屈折
率を有する合成樹脂のマイクロビーズやガラス等
をスペーサとして液晶層１に含有させてもよい。

また、上記の透明電極フイルム３ａ，３ｂとし
ては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテ
ルサルフオン、ポリカーボネート等の透明な樹脂
フイルムの片面に、ITOや酸化錫等の金属酸化物
を蒸着もしくはスパツタリングするか、又は透明
導電性塗料を塗布することによつて透明電極２
ａ，２ｂを形成したものが好適である。この実施
例の透明電極フイルム３ａ，３ｂはいずれも片面
全体に透明電極２ａ，２ｂを形成しているが、場
合によつては、少なくとも一方の透明電極２ａ又
は２ｂを所望の図柄又は模様状に形成し、透明電
極２ａ，２ｂ間に電圧を印加した際、その図柄又
は模様状に液晶層１が透明となるように構成して
もよい。

また、集電極部４ａ，４ｂは、この実施例では
既述したように導電性ペーストを塗布して形成し
ているが、体積電気抵抗が10^-3〜10^-5Ωcmの銅箔
テープ等の電気抵抗の極めて小さい金属箔テープ
を透明電極２ａ，２ｂの露出端縁部に貼付けて形
成してもよい。

この集電極部４ａ，４ｂに取付けるリード線接
続用端子片５ａ，５ａとしては、銅箔テープ等の
金属箔テープや、リン青銅、銅、アルミニウム等
の金属薄片が好適に使用されるが、集電極部４
ａ，４ｂを金属箔テープで形成する場合は、調光
材の一辺より長い金属箔テープを透明電極２ａ，
２ｂの端縁部に貼付けて該金属箔テープの一端を
外部へ突出させ、その突出部分にリード線を接続
するのがよい。

また、調光材周囲を被覆する絶縁テープ６は、
水分の浸入や漏電や感電を防止すると共に調光材
の層間剥離を防止するためのもので、例えば透明
なポリプロピレン樹脂テープ等が好適に使用され
るが、絶縁テープに代えて、例えばエポキシ樹脂
系等の透明な絶縁性接着剤を調光材周囲に塗布す
るようにしてもよい。

上記構成の調光材は、上下の透明電極２ａ，２
ｂ間に電圧を印加しないときは、液晶層１内の液
晶の異常光屈折率と樹脂マトリツクスの屈折率と
の差に基づく光散乱によつて白濁している。そし
て、透明電極２ａ，２ｂ間に電圧を印加して液晶
層１に電界をかけると、透明電極２ａ，２ｂの端
縁沿いに形成された電気抵抗の小さい集電極部４
ａ，４ｂが、略Ｌ字形となるように非対向の位置
関係で配置されているため、集電極部４ａ，４ｂ
が接近した電圧降下の最も少ない角部３１から、
電圧降下が最も大きい対角部３２に向かつて液晶
層１にかかる電界が徐々に弱くなる。従つて、角
３１から液晶分子の配向に必要な電圧がかかる中
間部分までは、液晶分子が電界方向に配列して液
晶の通常光屈折率が樹脂マトリツクスの屈折率と
同一又は近似するため透明となり、該中間部から
対角部３２までは、液晶分子が殆ど配向しないた
め白濁状態を維持する。この部分的透明と部分的
白濁の状態は、印加する電圧と透明電極２ａ，２
ｂの電気抵抗により種々変化する。透明電極の電
気抵抗が一定のものを使用すれば、電圧をスライ
ダツク等で調整することで透明部分の領域を変化
させることが可能である。例えば、電圧を零の状
態から次第に上昇させると、まず集電極部４ａ，
４ｂの接近した角部３１から透明となり、電圧の
上昇に伴つて次第に角部３２の方向に透明部分が
広がり、最後には調光材全面が透明となる。従つ
て、印加する電圧により透明部分の領域を変える
こともできるし、電圧を変えることにより透明部
分の領域を動的に変化させることもできる。ま
た、透明電極２ａ，２ｂの電気抵抗を部分的に変
化させると、抵抗の小さい部分が透明となつた模
様となり、電圧を変えるとその模様が前記と同様
に動的に変化する。

尚、透明電極２ａ，２ｂの内部抵抗が小さ過ぎ
ると、電圧降下が殆ど生じないので白濁部分を残
すことが困難となり、逆に内部抵抗が大き過ぎる
と、全体を透明にしたい場合に極めて高い電圧を
印加しなければならないので危険となる。従つ
て、透明電極２ａ，２ｂの表面抵抗は10²〜10³
Ω／□程度であることが好ましい。

第６図は本考案調光材の他の実施例を示す部分
断面図で、このものは、前記のシート状調光材の
透明電極フイルム３ａ，３ｂの表面に透明基材７
ａ，７ｂを更に積層一体化したものである。透明
基材７ａ，７ｂとしては、耐候性、光線透過性、
成形性等に優れた無色透明のアクリル樹脂、ポリ
カーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、塩化ビニ
ル樹脂等より成るプラスチツクシートやプラスチ
ツク板、或いはガラス板などが好適であり、これ
らの透明基材７ａ，７ｂは、エポキシ系、アクリ
ル系、酢酸ビニル系、シリコン系、ウレタン系等
の接着剤又は粘着剤８ａ，８ｂを用いて、常温硬
化、加熱硬化、紫外線照射硬化等により貼合わせ
るか、或いはホツトメルトシートやブチラールシ
ート等を用いて貼合わせることにより、一体に積
層される。かかる透明基材７ａ，７ｂは、内側の
液晶層１の透明、白濁を外部より透視、観察でき
る程度の透明性を有するものであればよく、この
条件を満足する限り、着色されたものや、表面全
体又は部分的に梨地模様等が形成されたものや、
模様・図柄が印刷されたもの等を使用することも
勿論可能である。その他の構成は前記実施例と実
質的に同一であるので、図において同一部材に同
一符号を付し、説明を省略する。尚、透明基材は
片面にだけ積層してよい。

第７図は本考案の更に他の実施例を示す概略部
分断面図で、このものは、前記のシート状調光材
９をそれより面積が大きい透明基材７ａ，７ｂの
間に挟み込み、該基材７ａ，７ｂの周縁部を互い
に接合して封止したものである。透明基材７ａ，
７ｂの周縁部を接合する手段としては、高周波ウ
エルデイング、キヤステイング、ホツトプレス、
電気接着剤や粘着剤の使用など種々の手段が採用
される。このような封止構造にすると、悪影響を
及ぼす水分の侵入、漏電又は感電、層間剥離等を
防止できる利点がある。特に、透明電極フイルム
がポリエチレンテレフタレートフイルムである場
合は、透明基材７ａ，７ｂとの接着ないし粘着が
良好に行い難く、長期間使用すると熱伸縮などに
より剥離を生じる恐れが多分にあるが、周縁部を
接合することにより剥離を完全に防止することが
可能となる。

第８図から第１０図は本考案の更に他例の調光
材を示しており、第８図はその平面図、第９図は
第８図におけるＩ−Ｊ線に沿つた拡大断面図、第
１０図は第８図におけるＫ−Ｌ線に沿つた部分拡
大断面図である。この調光材は、双方の透明電極
２ａ，２ｂの集電極部４ａ，４ｂを同一端縁、す
なわち、液晶層１の下端縁部で上下位置となるよ
うに該液晶層１を挟んだ状態で対向させて形成
し、それぞれの集電極部２ａ，２ｂにそれぞれ外
部に突出するリード線接続用の端子片５ｂ，５ａ
を接続している。その他の構成は前記実施例と実
質的に同様であるので、同一部材に同一符号を付
し、説明を省略する。このような調光材では、透
明電極２ａ，２ｂ間に電圧を印加すると、集電極
部４ａ，４ｂのある片側（図では下側）が透明と
なり、反対側が白濁状態となる。また、電圧を変
化させると、既述のように透明部分の領域を動的
に変化させることができる。

例えば、表面抵抗が150Ω／□である矩形状透
明電極（1000mm×200mm）を有する上記構造の調
光材を使用し、印加電圧をスライダツク等によつ
て零から連続的に上げていくと、透明域が角部３
１から対角部３２の方に向かつて徐々に拡大し、
約60Vの電圧を印加したとき調光材のほぼ半分ま
でが透明となり、そこから対角部３２までの残り
半分が白濁状態を維持する。そして、更に印加電
圧を上げると透明域が更に拡大し、約120Vの電
圧を印加した時点で全体が透明となる。従つて、
印加電圧を120V以下の範囲で可変すれば、透明
域と白濁域の占める割合を自由に変えて変化に富
む調光を行うことができる。

第１１図は更に他例を示す部分拡大図で、この
調光材は、集電極部４ａ，４ｂを双方の透明電極
２ａ，２ｂの同一端縁に形成して上下に対向さ
せ、この集電極部４ａ，４ｂの間に絶縁膜１０を
介在させたものである。その他の構成は上記実施
例と実質的に同様であるので、同一部材に同一符
号を付し、説明は省略する。このような調光材で
も、透明電極２ａ，２ｂ間に電圧を印加すると、
集電極部４ａ，４ｂのある片側が透明となり、反
対側が白濁状態となる。

以上、実施例を挙げて本考案の調光材を説明し
たが、本考案は実施例のような矩形の調光材にの
み限定されるものではなく、例えば、菱形、円
形、楕円形など種々の形状となして、双方の透明
電極の端縁部に形成した集電極部を平面視した状
態で非対向の位置関係に配置したり、或いは熱線
カツトフイルム、耐候性改良フイルム等を透明電
極フイルム３ａ，３ｂや透明基材７ａ，７ｂの外
表面に更に積層して種々の機能を付加するなど、
種々の変更態様を許容し得るものである。

［考案の効果］ 以上の説明から明らかなように、本考案の調光
材は、透明電極の端縁沿いに集電極部を形成して
非対向となる位置関係に配置することにより、透
明電極に電圧降下の極めて小さい部分と電圧降下
の極めて大きい部分を積極的に生じさせるように
したため、調光材の一部を白濁状態のまま残して
その他の部分を透明にすることが可能となり、且
つ印加電圧を可変することにより透明域と白濁域
の占める割合を自由にかえることも可能となり、
非常に変化に富む調光を行うことができるといつ
た効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例にかかる調光材の平
面図、第２図は同調光材の第１図におけるＡ−Ｂ
−Ｃ線に沿つた拡大断面図、第３図及び第４図は
それぞれ第１図におけるＸ−Ｘ線及びＹ−Ｙ線に
沿つた拡大部分断面図、第５図は第１図における
Ｄ−Ｅ−Ｆ−Ｇ−Ｈ線に沿つた拡大断面図、第６
図は本考案の他の実施例にかかる調光材の部分断
面図、第７図は本考案の更に他の実施例にかかる
調光材の概略部分断面図、第８図は本考案の更に
他例の調光材の平面図、第９図は同調光材の第８
図におけるＩ−Ｊ線に沿つた拡大断面図、第１０
図は第８図におけるＫ−Ｌ線に沿つた部分拡大断
面図、第１１図は本考案の更にその他例にかかる
調光材の概略部分断面図、第１２図は従来の調光
材の平面図、第１３図は第１２図におけるＭ−Ｎ
−Ｏ−Ｐ線に沿つた拡大断面である。 １……液晶層、２ａ，２ｂ……透明電極、３
ａ，３ｂ……樹脂フイルム（透明電極フイルム）、
４ａ，４ｂ……集電極部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 固化した樹脂マトリツクス中に液晶が分散され
   た液晶層と、この液晶層の上下両面に積層され端
   縁沿いに電気抵抗の小さい集電極部が形成された
   透明電極とを少なくとも具備し、両透明電極の集
   電極部が平面視の状態で非対向となる位置関係に
   配置されて成る調光材。