(57)【要約】【課題】透過状態と遮光状態の高速調光と電圧非印加状態での透過状態保持を両立させた調光装置およびその駆動方法を提供する。【解決手段】第１基板および第２基板と、前記第１基板上に形成された第１電極と前記第２基板上に形成された第２電極と、懸濁液と、駆動回路とを有する調光装置であって、前記懸濁液は光調整粒子および分散媒を含み、前記光調整粒子は光学異方性を有しかつ帯電しており、前記第１電極と前記第２電極に電位差を設け、前記第２電極は、周期的に並べた同電位の電極により構成する。【選択図】  図１
2013213953.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板および第２基板と、
前記第１基板上に形成された第１電極と、前記第２基板上に形成された第２電極と、懸濁液と、駆動回路とを有する調光装置であって、
前記第１基板側から、前記第１基板、前記第１電極、前記懸濁液、前記第２電極、前記第２基板の順に配置され、
前記駆動回路は前記第１電極と前記第２電極の間に電位差を供給し、
前記懸濁液は、光調整粒子および分散媒を含み、
前記光調整粒子は光学異方性を有し、かつ帯電しており、
前記第２電極は、複数の電極を周期的に並べて構成され、
前記第２電極を構成する各電極は同電位であることを特徴とする調光装置。
【請求項２】
請求項１に記載の調光装置において、
前記光調整粒子は、棒状であり、
前記光調整粒子のアスペクト比は、５以上３０以下であり、
前記光調整粒子は、ポリ過ヨウ化物、ポリマー、炭素系材料、金属材料または無機化合物のいずれかを含むことを特徴とする調光装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の調光装置において、
前記第２電極を構成する各電極の短軸方向の幅は等しいことを特徴とする調光装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の調光装置において、
前記第１電極はベタ電極であることを特徴とする調光装置。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれかに記載の調光装置において、
前記第１電極は、複数の電極を周期的に並べて構成され、
前記第１電極を構成する各電極は同電位であることを特徴とする調光装置。
【請求項６】
請求項５に記載の調光装置において、
前記第１電極において複数の電極が並ぶ周期と、前記第２電極において複数の電極が並ぶ周期とが等しく、
前記第１電極を構成する電極の長軸方向と、前記第２電極を構成する電極の長軸方向とが直交することを特徴とする調光装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の調光装置において、
前記駆動回路は、交流電圧及び直流電圧を供給することを特徴とする調光装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載の調光装置において、
前記光調整粒子は負に帯電しており、
前記第２電極の電位を前記第１電極の電位より大きくすることで、前記光調整粒子は前記第２電極に偏在し、
前記第１電極の電位を前記第２電極の電位より大きくすることで、前記第２電極に偏在していた前記光調整粒子は前記懸濁液中に分散することを特徴とする調光装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載の調光装置において、
前記第１基板と前記第２基板の間に樹脂マトリックスが配置され、
前記懸濁液が前記樹脂マトリックス中に液滴状に配置されていることを特徴とする調光装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかに記載の調光装置において、
前記第１基板と前記第２基板の間に隔壁が配置され、前記懸濁液が前記隔壁により小分けにされて配置されていることを特徴とする調光装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかに記載の調光装置において、
前記駆動回路は内部電源を有し、前記内部電源は少なくとも１回は前記光調整粒子を前記第２電極に偏在させる電力を有することを特徴とする調光装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれかに記載の調光装置において、
前記第２電極を構成する各電極を接続する電極接続部を有することを特徴とする調光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
調光装置およびその駆動方法に関して、以下特許文献１には、調光手段に電気泳動方式を用い、少なくとも一方は透明な基板間に、微粒子が分散された分散系が挟まれてセルを構成しており、該微粒子を電界で移動させて、該セルの基板に垂直方向の光透過性ないし光反射性を変化させるといった手法が記載されている。
【０００３】
また、以下特許文献２には、調光手段に懸濁粒子方式を用い、分散媒中に流動可能な状態で分散した光調整粒子を含む光調整懸濁液を高分子媒体より形成される樹脂マトリックス中に分散してなる調光層を有し、該調光層が透明であって、電圧３０Ｖ〜１００Ｖから選択できる一定電圧、周波数３０Ｈｚ〜１０００Ｈｚでの透過率の変動が１０以下である、といった手法が記載される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２０９９５３号公報
【特許文献２】特開２００８−１５８０４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では該微粒子を該基板に水平方向に移動させることで該セルの光学的透過率を変調しているが、高透過率を得るために電極間距離を長くした場合には、変調動作の応答性が悪化する。
【０００６】
また特許文献２では粒子の配向動作により光学的透過率を変調しているが、透過状態を電圧非印加では保持できないという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための本発明の特徴は以下のとおりである。第１基板および第２基板と、前記第１基板上に形成された第１電極と前記第２基板上に形成された第２電極と、懸濁液と、駆動回路とを有する調光装置であって、前記懸濁液は光調整粒子および分散媒を含み、前記光調整粒子は光学異方性を有しかつ帯電しており、前記第１電極と前記第２電極に電位差を設け、前記第２電極は、周期的に並べた同電位の電極により構成する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、透過状態と遮光状態の高速調光と電圧非印加状態での透過状態保持を両立させた調光装置を提供できる。上記した以外の課題、構成及び効果は以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態の調光装置の構成及び遮光状態を示す概略断面図である。
【図２】一実施形態の調光装置の構成を示す概略図である。
【図３】一実施形態の調光装置の構成を示す概略図である。
【図４】一実施形態の調光装置の断面方向を模擬した電界シミュレーションの結果を示す図である。
【図５】一実施形態の調光装置の駆動波形と変調状態を示す概略図である。
【図６】一実施形態の調光装置の調光透過状態を示す概略断面図である。
【図７】一実施形態の調光装置の偏在透過状態を示す概略断面図である。
【図８】一実施形態の調光装置の構成を示す概略図である。
【図９】一実施形態の調光装置の構成を示す概略図である。
【図１０】一実施形態の調光装置の構成を示す概略断面図である。
【図１１】一実施形態の調光装置の構成を示す概略断面図である。
【図１２】一実施形態の調光装置の構成と駆動時の電力供給パスを示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面等を用いて、本発明の実施形態について説明する。以下の実施例は本願発明の内容の具体例を示すものであり、本願発明がこれらの実施例に限定されるものではなく、本明細書に開示される技術的思想の範囲内において当業者による様々な変更および修正が可能である。また、実施例を説明するための全図において、同一の機能を有するものは、同一の符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【実施例１】
【００１１】
図１、図２、図３は一実施形態の調光装置の概略図であり、第１基板１１上に形成された第１電極１３と第２基板１２上に形成された第２電極１４が向かい合うように所定の間隙をもって配置され、その間隙によって形成される懸濁液充填空間を懸濁液１７が満たしている。懸濁液１７は光調整粒子１６が分散媒（分散剤）１５に分散されたものである。本実施例では図２に示すように、第１基板１１と第２基板１２はずらして重ね合わせてあり、第１電極配線接続部１３ａおよび第２電極配線接続部１４ａは配線により駆動回路１００に接続されている。
【００１２】
本実施例の調光装置は以下の方法で作製可能である。まず酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）からなる透明電極を形成したガラス基板を一組作製し、それぞれ第１基板１１、第１電極１３、第２基板１２、第２電極１４とする。第１電極１３および第２電極１４のパターニングはフォトリソグラフィの手法で実施される。
【００１３】
次に第１電極１３と第２電極１４が向かい合うようにし、両基板端部の対辺にスペーサビーズ等を含む封着剤を塗布して両基板を接着する（図示しない）。これにより、両基板間の距離が２５μｍである懸濁液１７の懸濁液充填空間が形成される。懸濁液充填空間には、封着剤で接着していない両基板端部から毛細管現象により懸濁液１７が充填される。
【００１４】
懸濁液１７はアクリル酸エステルオリゴマーからなる分散媒１５と、ポリ過ヨウ化物からなる光調整粒子１６とで構成されている。光調整粒子１６は形状に異方性があり、配向方向に起因して吸光度の異なる光学的異方性を発現し、アスペクト比が１ではない形状をしており、負に帯電している。懸濁液１７中の光調整粒子１６の濃度は３.７wt％である。懸濁液１７を充填後、接着していない両基板端部を封着剤で接着して封止する。第１電極１３および第２電極１４を駆動回路１００に配線接続し、本実施例の調光装置が作製される。
【００１５】
本実施例の調光装置の第１電極１３はベタ電極であり、また第２電極１４は、ストライプ状に、複数の電極を周期的に並べて構成され、これらは第２電極集合部１４ｂを介して第２電極配線接続部１４ａに接続されており、印加電圧によらず第２電極１４を構成する各電極は同電位である。本実施例では、配線接続部（１３ａ、１４ａ）と駆動回路１００が一組の場合を示したが、大面積の調光素子を作製する場合は、複数組の配線接続部や駆動回路１００を用意しても良い。
【００１６】
上述の「同電位である」に関し、便宜的に「同電位」という表現を用いているが、第２電極１４を構成する各電極が完全に同電位である場合だけでなく、電位差が所定の範囲にある場合も含む意味である。例えば電位差は、駆動回路１００の最大駆動電圧の５％以下、より好ましくは最大駆動電圧の１％以下の範囲であれば良い。各電極が同電位のときは、遮光状態、透過状態あるいはその中間状態において、第２電極の電位が部分的に異なる際に、見た目に透過率分布のムラがない状態にある。
【００１７】
また本実施例の第２電極１４を構成する各電極の短軸方向（図中のＹ方向）の幅Ｗは１０μｍでそれぞれ等しい。また短軸方向の周期Ｔは３５μｍであり一定である。
【００１８】
上述の「等しい」に関し、便宜的に「各電極の短軸方向（図中のＹ方向）の幅は等しい」という表現を用いているが、これは各電極の短軸方向の幅の差が完全に等しい場合だけでなく、各電極の短軸方向の幅の差が所定の範囲内にある場合も含む意味である。例えば各電極の短軸方向の幅の差は、各電極の短軸方向の幅自体の寸法に対して１０％以内、より好ましくは５％以下の範囲であれば良い。各電極の短軸方向の幅が等しいときは、駆動した際に見た目に透過率分布のムラがない状態にある。
【００１９】
なお、周期についても同様である。「周期は一定」とは、完全に一定周期でなくてもその周期が所定の範囲内にある場合も含む意味である。例えば各電極の周期は、ある電極の周期に対して１０％以内、より好ましくは５％以下の範囲であれば良い。各電極が周期的に並んでいるときは、駆動した際に見た目に透過率分布のムラがない状態にある。
【００２０】
図４に一実施形態の調光装置の断面を模擬した電界シミュレーションの結果を示す。基板間距離２５μｍ、第１電極１３はベタ電極、第２電極１４はストライプ状であり短軸の幅が１０μｍ、周期が３５μｍの場合である。図４の矢印は電界の方向（矢印の始点における電気力線の向き）を示し、ストライプ状の第２電極１４からベタ状の第１電極１３に全体に向かってほぼ垂直方向（図中のＺ方向）である。また、ストライプ状の第２電極１４と第２電極１４の間、すなわち第２電極１４がない部分においてもＺ方向に電界が発生している。また第２電極１４の近傍では電界が斜め方向成分を有している。この斜め方向成分の存在により、縦方向だけでなく横方向にも光調整粒子１６が集まりやすくなる。
【００２１】
本シミュレーションでは、ストライプ状の第２電極１４の約１周期分を示しているが、電極幅および周期が一定であり、印加電位も同じであれば、電界分布はいずれも同じ結果となるのは明らかである。電極幅および周期を一定にすることで、周期毎に光調整粒子１６が同じ振る舞いをするため、調光時に面内の透過率の均一が確保される。
【００２２】
図５は本実施例の調光装置の駆動波形と変調状態を示す。本実施例の調光装置は、駆動回路１００より第１電極１３および第２電極１４間に図５に示すような電位を与えることで、調光（透過状態）、調光（遮光状態）、偏在（透過状態）、保持（透過状態）、分散（遮光状態）へ変えることができる。
【００２３】
Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３は電圧を示し、Ｖ１＞Ｖ２＞Ｖ３の関係にある。Ｖ４、Ｖ５、Ｖ６も電圧を示し、Ｖ４＞Ｖ５＞Ｖ６の関係にある。
【００２４】
まず、第１電極１３に交流電圧を印加することで、光調整粒子１６は基板に対してほぼ垂直方向に並んだ透過状態（図６）に調光する。また、印加電圧を変えることでランダム状態と垂直状態の間の状態をとることができるため、任意の透過状態を得ることができる。この調光（透過状態）において、第１電極１３の電圧はＶ１〜Ｖ３の間で変動し、第２電極１４の電圧はＶ５で一定である。
【００２５】
電圧の印加を止める場合は遮光状態（図１）となる。この調光（遮光状態）において、第１電極の電圧はＶ２で一定であり、第２電極１４の電圧はＶ５で一定である。
【００２６】
また、駆動回路１００より第１電極１３および第２電極１４間に直流電圧を印加することで、帯電した光調整粒子１６が図４中の矢印の反対方向に動き、ストライプ状の第２電極１４上に偏在し透過状態になる（図７）。この偏在（透過状態）において、第１電極１３の電圧はＶ２で一定であり、第２電極１４の電圧はＶ６で一定である。
【００２７】
さらに電圧を非印加としても、帯電粒子と電極との鏡像効果や帯電粒子同士や帯電粒子と電極との分子間力によりこの状態を保持する（図７）。この保持（透過状態）において、第１電極１３の電圧はＶ２で一定であり、第２電極１４の電圧はＶ５で一定である。
【００２８】
また、駆動回路１００より第１電極１３および第２電極１４間に先程の偏在の際と逆方向に直流電圧を印加することで、帯電した光調整粒子１６が図４中の矢印の方向に動き、ストライプ状の第２電極１４より分散し初期状態（図１）にもどる。この分散（遮光状態）において、第１電極１３の電圧はＶ２で一定であり、第２電極１４の電圧はＶ４で一定である。
【００２９】
以上の様に、本実施例の調光装置では２つの電極に交流電圧を印加することで粒子の移動を伴わない棒状の光調整粒子の配向によって高速に透過率を変調でき、かつ、２つの電極に直流電圧を印加することで粒子の偏在による透過状態を作り出せ、さらに電圧非印加でもこの状態を保持することができる。
【００３０】
また、第２電極１４をベタ状ではなくストライプ状とすることで、利用する電極の面積が減らせるため、省資源の効果がある。特にＩＴＯ等に利用されるインジウム等の希少な材料は価格変動も大きいため、これらの使用量削減は望まれている。
【００３１】
また、第２電極１４をベタ状ではなくストライプ状とすることで、調光装置の温度変動によって電極と基板間に生じる応力を緩和し電極と基板との剥離などによる不良の発生を低減する効果がある。
【００３２】
本実施例の調光装置は前述の部材以外にも、以下の部材を適宜利用することも可能である。
【００３３】
第１基板１１、第２基板１２は少なくとも可視光の一部の波長を透過する基板であり、各種ガラスや石英などの透明な無機の基板やポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）等の樹脂基板が利用可能である。また、用途に応じて着色された基板や、散乱性を持つ基板も利用可能である。また第１基板１１もしくは第２基板１２の何れか一方に可視光を反射する基板あるいは反射する層を設けた基板を用いることで、反射状態と遮光状態で光変調できる調光装置も形成可能である。
【００３４】
第１電極１３および第２電極１４は前述の第１基板１１および、第２基板１２上に形成される電極であり、少なくとも可視光の一部の波長を透過する、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化スズ、酸化亜鉛やカーボンナノチューブ、グラフェン等が利用可能である。本実施例では透明電極はベタ状あるいはストライプ状にして支持基材上に一面に形成しているが、これに限らず円などの模様や文字型に配設しても構わない。また配線自体が可視光を透過しない場合においても、その配線幅を狭くし、ストライプ状にして、配線による遮光率を少なくすることで利用することも可能である。
【００３５】
スペーサビーズはガラスやポリマーなどが挙げられ、接着剤に対して安定であることが望ましい。なお、懸濁液充填空間及び両基板間の距離は４μｍ以上１５０μｍ以下が透過率や駆動電圧の観点から好適である。また、スペーサビーズを第１基板１１と第２基板１２との間に散布し、懸濁液充填空間を維持しても構わない。スペーサビーズを第１基板１１と第２基板１２との間に散布する場合、スペーサビーズの屈折率は分散媒１５の屈折率と近い方が好ましい。
【００３６】
懸濁液１７は後述する光調整粒子１６が分散媒１５に分散されたものであり、第１基板１１と第２基板１２の懸濁液充填空間を満たしている。本実施例では毛細管現象により懸濁液１７を充填したが、懸濁液１７を第１基板１１と第２基板１２を接着する前にバーコート法や真空下での滴下注入法（ＯＤＦ）法などで塗布し、その後に第１基板１１と第２基板１２を貼り合わせて接着と封止をしても構わない。
【００３７】
光調整粒子１６は、例えば、ポリ過ヨウ化物であり、形状に異方性があり、配向方向に起因して吸光度の異なる光学的異方性を発現し、アスペクト比が１ではない形状をしている。光調整粒子１６を合成する過程において、粒子サイズの均一性を上げるためニトロセルロース等を加えても良い。また、懸濁粒子方式の調光手段の駆動するために印加する交流電圧の周波数及びその周波数以下の周波数において、光調整粒子１６が配向分極を生じることが望ましい。その場合、光調整粒子１６として導電性の低い誘電体材料を用いることが望ましい。導電性の低い誘電体材料としてはポリマー粒子、ポリマーでコートした粒子などが挙げられる。光調整粒子１６の形状として、棒状や板状などが考えられる。例えば光調整粒子１６を棒状とすることで、電界に対する粒子回転運動の抵抗や透過時のヘイズの上昇を抑制できる。この時の光調整粒子１６の短軸と長軸のアスペクト比は、例えば、５以上３０以下程度が望ましい。アスペクト比を５以上とすることにより、光調整粒子１６の形状に起因する光学的異方性を発現できる。光調整粒子１６の大きさは１μｍ以下であることが好ましく、０.１μｍ以上１μｍ以下であることがより好ましく、０.１μｍ以上０.５μｍ以下であることがさらに好ましい。光調整粒の大きさが１μｍを超える場合には、光散乱が生じたり、電界が印加された場合に分散媒１５中での配向運動が低下したりするなど、透明性が低下する問題が発生することがあるためである。なお、光調整粒子１６の大きさは、電子顕微鏡観察等により計測される。光調整粒子１６の材質は、カーボンブラックなどの炭素系材料、銅、ニッケル、鉄、コバルト、クロム、チタン、アルミニウムなどの金属材料、窒化ケイ素、窒化チタン、酸化アルミニウムなどの無機化合物からなる粒子であっても構わない。また、これらの材料にポリマーでコートした粒子であっても構わない。光調整粒子１６として、上記の材料が一種類のみ含まれていても良く、上記の材料が二種類以上含まれていても構わない。
【００３８】
分散媒１５は、アクリル酸エステルオリゴマーからなる液状共重合体である。他にポリシロキサン（シリコーンオイル）などが挙げられる。なお、光調整粒子１６が浮遊、動作可能な粘度であり、高抵抗で、第１基板１１、第２基板１２、第１電極１３、第２電極１４とは親和性がなく、かつこれらに屈折率が近く、光調整粒子１６と誘電率が異なる液状共重合体を使用することが好ましい。具体的には、温度２９８Ｋにおいて、分散媒１５の抵抗率が１０12Ωｍ以上１０15Ωｍ以下であることが望ましい。分散媒１５と光調整粒子１６に誘電率差があると、光調整粒子１６の配向動作において交流電界下における駆動力として作用させることができる。本実施例では、分散媒１５の比誘電率は３.５以上５.０以下としている。
【実施例２】
【００３９】
図８および図９は一実施形態の調光装置の概略図であり、第１電極１３がストライプ状の電極で形成されている点以外は前述の実施例と同様である。図８ではストライプ状の第１電極１３と第２電極１４と同一の周期かつ同一の電極幅を持ち、さらにそれらが直交するように配置されている。
【００４０】
図９ではストライプ状の第１電極１３と第２電極１４と同一の周期かつ同一の電極幅を持ち、さらにそれらが平行かつ各ストライプ状の第１電極１３および第２電極１４の電極同士が重なるように配置されている。
【００４１】
このように第１電極１３および第２電極１４を形成することで、調光（透過状態）の面内均一性は若干劣るが、それ以外は前述の実施例と同様の効果が得られる。また本実施例では第１電極をベタ状ではなくストライプ状とすることで、利用する電極の面積が減らせるため、省資源の効果があり、特にＩＴＯ等を用いる場合はレアメタル等希少な材料の使用量を削減でき好適である。
【００４２】
また、第１電極１３および第２電極１４の両方もしくは何れかに、例えば金属のような透明ではない材料を用いた際にもある程度の透明性を確保することが可能となる。
【００４３】
本実施例においては、第１電極１３の電極幅および周期が第２電極１４のそれと等しく、かつそれらが直交あるいは平行になるように配置した場合を示したが、それ以外電極幅、周期、配置の場合においても調光（透過状態）の面内均一性の程度により調光装置として利用可能である。
【実施例３】
【００４４】
図１０は一実施形態の調光装置の概略図であり、樹脂マトリックス１８が第１基板１１および第２基板１２間に配置され、かつ懸濁液１７が樹脂マトリックス１８におおわれ液滴状になっている以外は前述の実施例と同様である。ここでカプセルのサイズは通常０.５μｍ以上かつ第１基板と第２基板の間隙以下である。
【００４５】
本実施例では、前述の実施例の効果の他に、樹脂マトリックス１８により懸濁液１７が保持されていることから、第１基板１１および第２基板１２に樹脂基板のような曲げることが可能なフィルムを用いる際に好適である。第２電極１４、場合によっては第１電極１３もストライプ状の電極を持っているため、基板を屈曲させた際に生じる応力を緩和し電極と基板との剥離などによる不良の発生を低減する効果がある。さらに、樹脂マトリックスによって懸濁液が保持されていることから、任意の場所で基板を切断しても、懸濁液の液だれを起こさず、切断したそれぞれが調光素子として利用可能である。この際電極取り出し部を複数あるいは端部全体に設け、それぞれの切断箇所に必ず電極取り出し部があるようにしてある（図示せず）。
【００４６】
以下の本実施例の調光装置に特に関連する部材および製造プロセスについて説明する。
【００４７】
樹脂マトリックス１８は、加熱や感光により硬化する高分子であり、フィルム化における第１基板１１、第２基板１２および懸濁液１７を保持し、第１電極１３、第２電極１４の間を絶縁する。硬化する高分子媒体としては、例えば、重合開始剤及び高分子化合物シリコーン樹脂を含む液状の高分子組成物が挙げられる。シリコーン樹脂は、例えば、両末端シラノールポリジメチルシロキサン、両末端シラノールポリジフェニルシロキサン−ジメチルシロキサンコポリマー、両末端シラノールポリジメチルジフェニルシロキサン等の両末端シラノールシロキサンポリマー、トリメチルエトキシシラン等のトリアルキルアルコキシシラン、（３−アクリロキシプロピル）メチルジメトキシシラン等のエチレン性不飽和結合含有シラン化合物などを、２−エチルヘキサン錫等の有機錫系触媒の存在下で、脱水素縮合反応及び脱アルコール反応させて合成される。シリコーン樹脂の形態としては、無溶剤型が好ましく用いられる。すなわち、シリコーン樹脂の合成に溶剤を用いた場合には、合成反応後に溶剤を除去することが好ましい。
【００４８】
樹脂マトリックス１８の屈折率と分散媒１５の屈折率は近い方が好ましい。具体的には、樹脂マトリックス１８の屈折率と分散媒１５の屈折率との差が０.００２以下であることが望ましい。これにより、樹脂マトリックス１８と分散媒１５の散乱を抑制できる。
【００４９】
分散媒１５としては、電気導電性がなく、樹脂マトリックス１８とは親和性がない液状共重合体を使用することが好ましい。具体的には、フルオロ基及び／又は水酸基を有する（メタ）アクリル酸エステルオリゴマーが好ましく、フルオロ基及び水酸基を有する（メタ）アクリル酸エステルオリゴマーがより好ましい。このような共重合体を使用すると、フルオロ基、水酸基のどちらか１つのモノマー単位は光調整粒子１０に向き、残りのモノマー単位は樹脂マトリックス１８中で懸濁液１７が安定に維持するために働くことから、懸濁液１７内に光調整粒子１６が非常に均質に分散され、相分離の際に光調整粒子１６が相分離される懸濁液１７内に誘導される。
【００５０】
懸濁液を含む樹脂マトリックスは次の様に形成される。まず、懸濁液１７と高分子化合物を混合し、高分子化合物中に懸濁液１７が液滴状態で分散した混合液を作製する。この混合液を第１基板１１または第２基板１２の一方の基板の電極上に一定の厚さで塗布し、必要に応じて混合液中に含まれる溶剤を乾燥除去する。その後、もう一方の基板にある電極が塗布した混合液に接するように、もう一方の基板を一方の基板に重ねて密着させる。
【００５１】
塗布する際は、必要に応じて、適当な溶剤で希釈してもよい。溶剤を用いた場合には、第１基板１１または第２基板１２の上に塗布した後に乾燥を要する。溶剤としては、テトラヒドロフラン、トルエン、ヘプタン、シクロヘキサン、エチルアセテート、エタノール、メタノール、酢酸イソアミル、酢酸ヘキシル等を用いることができる。液状の懸濁液１７が、樹脂マトリックス１８中に微細な液滴形態で分散されている調光フィルムを形成するためには、本実施例の調光材料をホモジナイザー、超音波ホモジナイザー等で混合して樹脂マトリックス１８中に懸濁液９を微細に分散させる方法、樹脂マトリックス１８中のシリコーン樹脂成分の重合による相分離法、溶媒揮発による相分離法、又は温度による相分離法等を利用することができる。
【実施例４】
【００５２】
図１１は一実施形態の調光装置の概略図であり、隔壁１９が第１基板１１および第２基板１２間に配置され、かつ懸濁液１７が隔壁１９により小分けになっている以外は前述の実施例と同様である。
【００５３】
本実施例では、前述の実施例の効果の他に、特に実施例３と比較して、実施例３では樹脂マトリックス１８により液滴状に小分けにされていた懸濁液１７を、周期的な隔壁１９を設けて小分けしており、より面内の均一性を持った調光装置を作製可能である。特に、隔壁１９の周期はストライプ状の第２電極１４の周期の整数倍とすることで、各隔壁１９の調光動作を同一にでき、面内の透過率の均一性を得られる効果がある。
【００５４】
隔壁１９はガラスやポリマーからなる透明な絶縁性の誘電体材料であり、他の構成材料に対して安定で、分散媒１５の屈性率と近い方が好ましい。前述の樹脂マトリックス１８と同様の材料を用いても良い。なお、遮光状態における透過率を低下させるため、少なくとも隔壁１９の頂上部分を黒色に着色したり、色度補正のために他の色に着色したりしても構わない。また、各調光動作面積を広く確保するために、隔壁１９の幅は細いことが好ましい。
【実施例５】
【００５５】
図１２は一実施形態の調光装置の概略図であり、駆動回路１００が内部電源１０１と制御回路（図示せず）を有する以外は前述の実施例と同様である。本実施例の調光装置は図１２（ａ）に示されるように外部電源３００より電力が供給され駆動回路１００において調光動作に合わせて交流、直流や電位を変えて調光装置の表示部２００を駆動している。ここで図中の矢印は電力の給電パスを示す。また同時に内部電源１０１は外部電源より電力供給を受け、少なくとも１回以上、前述の実施例で示したストライプ状の第２電極１４へ偏在（透過状態）させられる電力を蓄えている。ここで言う外部電源とは電力系統からの電力供給源や各種バッテリーやキャパシタ、発電機など通常主に駆動回路１００に電力を供給している電力供給源を意味する。図１２（ｂ）に示すように、外部電源からの電力が停止した際に駆動回路１００内の制御回路（図示せず）が働き、内部電源１０１より電力供給を受け、ストライプ状の第２電極１４へ偏在（透過状態）させ、保持状態になるように駆動される。
【００５６】
本実施例では、前述の実施例の効果の他に、特に停電や事故、故障などで外部電源からの電力供給が止まった際、意図せず調光状態から遮光状態になるのを防ぐ効果がある特に航空機、鉄道車両、船舶、自動車など交通手段の窓などに利用する際や特に公共機関の建築物の窓などに利用する際に有効である。
【００５７】
以上、各実施例を用いて説明した調光装置は、例えば、室内外の仕切り（パーティッション）、建築物用の窓硝子／天窓、電子産業および映像機器に使用される各種平面表示素子、各種計器板と既存の液晶表示素子の代替品、光シャッター、各種室内外広告および案内標示板、航空機／鉄道車両／船舶用の窓硝子、自動車用の窓硝子／バックミラー／サンルーフ、眼鏡、サングラス、サンバイザー、撮像素子等の用途に好適に使用することができる。適用法としては、本実施例の調光装置を直接使用することも可能であるが、用途によっては、例えば、調光装置を２枚の基材に挟持させて使用したり、基材の片面に貼り付けて使用したりしてもよい。前記基材としては、例えば、ガラス、高分子フィルム等を使用することができる。特に室内外や車内外を隔てる窓として利用する際には、外側に配置される基材に紫外線カットや赤外線カットなどの機能を設け、室内や車内への不要な光の侵入を防ぐと共に、調光装置自体の光や熱の劣化を防ぐ効果もある。
【符号の説明】
【００５８】
１１  第１基板
１２  第２基板
１３  第１電極
１３ａ  第１電極配線接続部
１４  第２電極
１４ａ  第２電極配線接続部
１４ｂ  第２電極集合部
１５  分散媒
１６  光調整粒子
１７  懸濁液
１８  樹脂マトリックス
１９  隔壁
１００  駆動回路
１０１  内部電源
２００  表示部
３００  外部電源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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