特許 7064005 ハライドＡＢＸ３ペロブスカイト粒子及びその光フラックス制御への用途

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-04-25

(45)【発行日】2022-05-09

(54)【発明の名称】ハライドＡＢＸ３ペロブスカイト粒子及びその光フラックス制御への用途

(51)【国際特許分類】

   G02F 1/17 20190101AFI20220426BHJP

【ＦＩ】

G02F1/17

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2020540329

(86)(22)【出願日】2019-07-09

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-05-20

(86)【国際出願番号】 CN2019095218

(87)【国際公開番号】W WO2020011150

(87)【国際公開日】2020-01-16

【審査請求日】2020-08-11

(31)【優先権主張番号】16/033,556

(32)【優先日】2018-07-12

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】520261471

【氏名又は名称】チョーチアン チンイー ニュー マテリアル テクノロジー カンパニー リミテッド

【氏名又は名称原語表記】ＺＨＥＪＩＡＮＧ ＪＩＮＧＹＩ ＮＥＷ ＭＡＴＥＲＩＡＬ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＣＯ．ＬＴＤ

(74)【代理人】

【識別番号】110000729

【氏名又は名称】特許業務法人 ユニアス国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】リー、ヤーナン

(72)【発明者】

【氏名】チャン、ターウェイ

(72)【発明者】

【氏名】チャオ、シーヨン

(72)【発明者】

【氏名】シアオ、シューヨン

(72)【発明者】

【氏名】リャン、ピン

(72)【発明者】

【氏名】チャン、ユイチョー

【審査官】岩村 貴

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１３／０１８２３１１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１２－０５８６７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０５１３９９９１（ＣＮ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０４１６０３２９（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｆ １／１６５－１／１９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

透明導電性基板の第１層、液体懸濁液に懸濁されたＡＢＸ_３ペロブスカイト粒子を含む活性層、及び透明導電性基板の第２層を含み、
前記ＡＢＸ _３ ペロブスカイト粒子が、ハライドＡＢＸ _３ ペロブスカイト粒子であり、ＡはＣｓ ^＋ 、ＣＨ _３ ＮＨ _３ ^＋ 、及びＲｂ ^＋ の少なくとも１つであり、ＢはＰｂ ^２＋ 、Ｇｅ ^２＋ 、及びＳｎ ^２＋ の少なくとも１つであり、ＸはＣｌ ^－ 、Ｂｒ ^－ 及びＩ ^－ の少なくとも１つである、ライトバルブ。

【請求項2】

Ａは、Ｃｓ^＋及びＣＨ_３ＮＨ_３ ^＋の少なくとも１つであり、ＢはＰｂ^２＋であり、ＸはＢｒ^－及びＩ^－の少なくとも１つである、請求項１に記載のライトバルブ。

【請求項3】

前記ＡＢＸ_３ペロブスカイト粒子が非球形モルホロジーを有する、請求項１又は２に記載のライトバルブ。

【請求項4】

前記ＡＢＸ_３ペロブスカイト粒子が、ナノワイヤ、ナノロッド（一次元）、ナノシート（二次元）、立方体、及び不規則（三次元）粒子の少なくとも１つから選択される非球形モルホロジーを有する、請求項３に記載のライトバルブ。

【請求項5】

前記ＡＢＸ_３ペロブスカイト粒子が、約５０ｎｍ～２０００ｎｍの平均長さ、及び２０ｎｍ～２００ｎｍの平均直径を有するナノロッドのモルホロジーを有する、請求項４に記載のライトバルブ。

【請求項6】

前記ハライドＡＢＸ _３ ペロブスカイト粒子が前記液体懸濁液中に均一に分散されている、請求項１から５のいずれか一項に記載のライトバルブ。

【請求項7】

前記液体懸濁液が、前記懸濁されたＡＢＸ_３ペロブスカイト粒子を重力平衡に維持することができる、請求項６に記載のライトバルブ。

【請求項8】

前記液体懸濁液が、鉱物抵抗油、合成抵抗油及び植物油の１つ以上を含む、請求項１から７のいずれか一項に記載のライトバルブ。

【請求項9】

前記液体懸濁液が、透明電極として、透明導電性基板の前記第１層と透明導電性基板の前記第２層との間に挟持されている、請求項１から８のいずれか一項に記載のライトバルブ。

【請求項10】

請求項１から９のいずれか一項に記載のライトバルブを光制御デバイスで使用することを含む、光透過率を制御する方法。

【請求項11】

光制御デバイスの製造における、請求項１から９のいずれか一項に記載のライトバルブの使用。

【請求項12】

前記光制御デバイスが、スマートウィンドウ、自動車の後部窓、レンズ、光シャッタ及びディスプレイからなる群から選択される、請求項１１に記載の使用。

【発明の詳細な説明】

【関連出願の相互参照】

【0001】

この出願は、２０１８年７月１２日に出願され、「ハライドＡＢＸ_３ペロブスカイト粒子及びその光フラックス制御への用途」と題された米国特許出願第１６０３３５５６号の優先権を主張し、その開示は参照により本明細書に組み込まれる。

【技術分野】

【0002】

本発明は、ペロブスカイト粒子、特にＡＢＸ_３ペロブスカイト粒子を含むライトバルブに関する。本発明はまた、ライトバルブの新しい使用、及びライトバルブを使用することによって光透過率を制御する方法を提供する。

【背景技術】

【0003】

ライトバルブは光透過率を電子的に制御できるデバイスであり、そのようなデバイスは科学的にエレクトロクロミックデバイスとも呼ばれる。技術的には、ライトバルブは、水の流れを制御できるウォーターバルブのように、媒体を通過する光の量を調整できるデバイスである。エレクトロクロミックデバイスの背後にある科学に応じて、ポリマー分散型液晶（ＰＤＬＣ）（米国特許第３５８５３８１号明細書）、電気化学デバイス（ＥＣ）（米国特許第９５８１８７７号明細書）、及び懸濁粒子ディスプレイ（ＳＰＤ）（米国特許第６６０６１８５号明細書）にさらに分類できる。しかしながら、従来技術におけるこれらのライトバルブは、透過率、経済的効率（省エネルギー）、制御の容易さ及び／又は使いやすさに関して満足されていない。

【0004】

したがって、上記の欠点の１つ以上を解決する新しいライトバルブが、現場で緊急に必要とされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】米国特許第３５８５３８１号明細書

【文献】米国特許第９５８１８７７号明細書

【文献】米国特許第６６０６１８５号明細

【発明の概要】

【0006】

驚くべきことに、本発明者らは、ペロブスカイト粒子をライトバルブに使用できることを見出した。特に、驚くべきことに、液体懸濁液中に懸濁されたペロブスカイト粒子、特にハライドＡＢＸ_３ペロブスカイト粒子は、電場下で分極され、配向できることが見出された。

【0007】

ペロブスカイトは、ロシアの地質学者ペロブスキーに由来し、もともとはチタン酸カルシウム（ＣａＴｉＯ_３）鉱物を単一指摘していた。その後、類似の構造を有する結晶はまとめてペロブスカイトと呼ばれた。驚くべきことに、ペロブスカイト粒子、特にハライドＡＢＸ_３ペロブスカイト粒子は、電場下で分極され、配向されるという予期せぬ特性を有することがわかった。ハライドＡＢＸ_３ペロブスカイトのセル構造を図３に示し、ここで、「Ａ」及び「Ｂ」は非常に異なるサイズの２つのカチオンであり、「Ｘ」は両方に結合するアニオンである。好ましくは、本発明において、「Ａ」は、正電荷を有するアルカリカチオン又は有機アンモニウムであり、「Ｂ」は、２つの正電荷を有する遷移金属カチオン又はアルカリ土類カチオンであり、「Ｘ」は、負の電荷を有するハライドアニオンである。その中で、「Ｂ」カチオン及び６つの「Ｘ」アニオンが八面体単位を形成し、８つの八面体単位が「Ａ」カチオンを中心とする六面体頂点の位置を占める。

【0008】

ＡＢＸ_３ペロブスカイト材料は当該技術分野で知られており、その用途に関する多くの報告がある。２００９年に、ＡＢＸ_３ペロブスカイト材料は太陽電池について最初に報告された（Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１３１，６０５０－６０５１，２００９）。「Ｓｃｉｅｎｃｅ」は、ペロブスカイト太陽電池を２０１３年の科学における飛躍的進歩のトップ１０の１つと評価した。２０１８年１月には、ＬａｕｓａｎｎｅのＳｗｉｓｓ Ｆｅｄｅｒａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙは、ペロブスカイト太陽電池で２３．２５％の新しい世界記録の効率を達成した。さらに、ＡＢＸ３ペロブスカイト材料は、他の潜在用途、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）（Ｔａｎ，Ｚｈｉ－Ｋｕａｎｇ，ｅｔ ａｌ．，Ｎａｔｕｒｅ Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，９：６８７－６９２，２０１４）、レーザー（Ｈａｉｍｉｎｇ Ｚｈｕ，ｅｔ ａｌ．，Ｎａｔｕｒｅ Ｍａｔｅｒ．，１４：６３６－６４２，２０１５）、光検出器（Ｚｈｅｎｑｉａｎ Ｙａｎｇ，ｅｔ ａｌ．，Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，３０（８）：１７０４３３３，２０１８）、メモリスタ（Ｚｈｅｎｇｇｕｏ Ｘｉａｏ，ｅｔ ａｌ．，Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，２（７）：１６００１００，２０１６）において調査されている。

【0009】

上記の知見に基づいて、第１の態様では、透明導電性基板の第１層、液体懸濁液に懸濁されたペロブスカイト粒子を含む活性層、及び透明導電性基板の第２層を含むライトバルブが提供される。

【0010】

好ましくは、ペロブスカイト粒子は、ＡＢＸ_３ペロブスカイト粒子、特にハライドＡＢＸ_３ペロブスカイト粒子である。好ましくは、ＡはＣｓ^＋、ＣＨ_３ＮＨ_３ ^＋、及びＲｂ^＋の少なくとも１つであり、ＢはＰｂ^２＋、Ｇｅ^２＋、及びＳｎ^２＋の少なくとも１つであり、ＸはＣｌ^－、Ｂｒ^－、及びＩ^－の少なくとも１つである。より好ましくは、ＡはＣｓ^＋及びＣＨ_３ＮＨ_３ ^＋の少なくとも１つであり、ＢはＰｂ^２＋であり、ＸはＢｒ^－及びＩ^－の少なくとも１つである。

【0011】

好ましくは、ペロブスカイト粒子は非球形モルホロジーを有する。

【0012】

好ましくは、ペロブスカイト粒子は、ナノロッド（一次元）、ナノシート（二次元）、立方体、又は不規則な（三次元）粒子のモルホロジーを有する。

【0013】

さらに驚くべきことに、ペロブスカイト粒子がナノロッドのモルホロジーを有する場合、ライトバルブはオフ状態（ライトバルブがオフの場合）よりもオン状態（ライトバリューがオンの場合）の方が、光透過率が高いことを見出した。より好ましくは、ライトバルブは、オン状態で高い光透過率を有し、オフ状態で低い光透過率を有する。

【0014】

特に、ペロブスカイト粒子（ハライドＡＢＸ_３ペロブスカイト粒子を含む）はナノロッドのモルホロジーを有する。好ましくは、ナノロッドについて、それは、５０ｎｍ～２０００ｎｍ、より好ましくは２００ｎｍ～５００ｎｍの長さ、及び２０ｎｍ～２００ｎｍ、より好ましくは５０ｎｍ～１００ｎｍの厚さ又は直径を有する。好ましくは、ナノロッドについて、長さ：厚さ又は長さ：直径の比は、３：１、４：１、５：１、６：１、８：１又は１０：１を超える。好ましくは、長さ：厚さ又は長さ：直径の比は３：１～２０：１、より好ましくは８：１～１５：１である。好ましくは、ペロブスカイト粒子（ハライドＡＢＸ_３ペロブスカイト粒子を含む）は、５０ｎｍ～２０００ｎｍの長さ、２０ｎｍ～２００ｎｍの厚さ又は直径、及び３：１を超える長さ：厚さ又は長さ：直径の比を有するナノロッドのモルホロジーを有する。好ましくは、ペロブスカイト粒子（ハライドＡＢＸ_３ペロブスカイト粒子を含む）は、５０ｎｍ～２０００ｎｍの長さ、２０ｎｍ～２００ｎｍの厚さ又は直径、及び８：１～１５：１の長さ：厚さ又は長さ：直径の比を有するナノロッドのモルホロジーを有する。より好ましくは、ペロブスカイト粒子（ハライドＡＢＸ_３ペロブスカイト粒子を含む）は、２００ｎｍ～５００ｎｍの長さ、５０ｎｍ～１００ｎｍの厚さ又は直径、及び８：１～１５：１の長さ：厚さ又は長さ：直径の比を有するナノロッドのモルホロジーを有する。

【0015】

好ましくは、ペロブスカイト粒子は、液体懸濁液中に均一に分散される。

【0016】

好ましくは、液体懸濁液は、懸濁されたペロブスカイト粒子を重力平衡に維持する。

【0017】

好ましくは、液体懸濁液は、鉱物抵抗材料、合成抵抗材料、及び植物油の１つ以上をさらに含む。

【0018】

好ましくは、液体懸濁液は、電極としての透明導電性基板の２つの層の間に挟持される。

【0019】

本発明のさらなる態様では、本発明によるライトバルブを光制御デバイスで使用することを含む、光透過率を制御する方法が提供される。場合によっては、ライトバルブ自体が光制御デバイスとして使用される。場合によっては、ライトバルブは光制御デバイスの一部である。

【0020】

本発明のさらなる態様では、本発明は、光制御デバイスの製造における本発明によるライトバルブの使用に関する。

【0021】

いくつかの好ましい実施形態では、光制御デバイスは、スマートウィンドウ、自動車の後部窓、レンズ、光シャッタ及びディスプレイからなる群から選択される。

【0022】

本発明のさらなる態様では、本発明は、光透過率を制御する際に使用するための、本明細書に記載されているライトバルブに関する。

【0023】

本発明は、ペロブスカイト粒子を使用することにより、特にハライドＡＢＸ_３ペロブスカイト粒子を使用することにより、光制御デバイスにおいて光のフラックスを制御する方法を提示する。本発明は、ペロブスカイト材料、特にＡＢＸ_３ペロブスカイトの新しい使用、及びそのような材料を製造する方法を提供する。本発明はさらに、光の透過を電子的に制御することができるペロブスカイト材料のそのような材料を有する液体懸濁液を含むライトバルブを提供する。より具体的には、ペロブスカイト材料はＡＢＸ_３ペロブスカイト粒子であり、ＡはＣｓ^＋、ＣＨ_３ＮＨ_３ ^＋、及びＲｂ^＋の少なくとも１つであり、ＢはＰｂ^２＋、Ｇｅ^２＋、及びＳｎ^２＋の少なくとも１つであり、ＸはＣｌ^－、Ｂｒ^－及びＩ^－の少なくとも１つである。ハライドＡＢＸ_３ペロブスカイト粒子は、好ましくは非球形モルホロジーを有する。ハライドＡＢＸ_３ペロブスカイト粒子の非球形モルホロジーは、ナノワイヤ、ナノロッド（一次元）、ナノシート（二次元）、立方体、不規則な（三次元）粒子の少なくとも１つである。特に、ペロブスカイト粒子（ハライドＡＢＸ_３ペロブスカイト粒子を含む）はナノロッドのモルホロジーを有する。好ましくは、ナノロッドについて、それは、５０ｎｍ～２０００ｎｍ、より好ましくは２００ｎｍ～５００ｎｍの長さ、及び２０ｎｍ～２００ｎｍ、より好ましくは５０ｎｍ～１００ｎｍの厚さ又は直径を有する。

【0024】

好ましくは、ナノロッドについて、長さ：厚さ又は長さ：直径の比は、３：１、４：１、５：１、６：１、８：１又は１０：１を超える。好ましくは、長さ：厚さ又は長さ：直径の比は３：１～２０：１、より好ましくは８：１～１５：１である。好ましくは、ペロブスカイト粒子（ハライドＡＢＸ_３ペロブスカイト粒子を含む）は、５０ｎｍ～２０００ｎｍの長さ、２０ｎｍ～２００ｎｍの厚さ又は直径、及び３：１を超える長さ：厚さ又は長さ：直径の比を有するナノロッドのモルホロジーを有する。好ましくは、ペロブスカイト粒子（ハライドＡＢＸ_３ペロブスカイト粒子を含む）は、５０ｎｍ～２０００ｎｍの長さ、２０ｎｍ～２００ｎｍの厚さ又は直径、及び８：１～１５：１の長さ：厚さ又は長さ：直径の比を有するナノロッドのモルホロジーを有する。より好ましくは、ペロブスカイト粒子（ハライドＡＢＸ_３ペロブスカイト粒子を含む）は、２００ｎｍ～５００ｎｍの長さ、５０ｎｍ～１００ｎｍの厚さ又は直径、及び８：１～１５：１の長さ：厚さ又は長さ：直径の比を有するナノロッドのモルホロジーを有する。

【0025】

本発明によれば、ペロブスカイト粒子を懸濁させるための液体媒体として使用される液体懸濁液は、１つ以上の鉱物抵抗油、合成抵抗油、及び植物油を含む。

【0026】

図１に示す本発明によれば、透明電極（１００）は、光が透過できる同じ材料又は異なる材料で製造でき、好ましくは８０％以上の光透過率を有する。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】光制御デバイスを概略的に示しており、そこでは、液体懸濁液（３００）が２つの透明基板（１００）と（１００）との間に挟持されている。ハライドＡＢＸ_３ペロブスカイト粒子（２００）は、液体懸濁液（３００）中に懸濁される。

【0028】

【図2】２２０Ｖの電圧を印加する前後の、本発明の実施例６に従って製造されたライトバルブ（ＬＶ）デバイスの光透過率を示す。

【0029】

【図3】ＡＢＸ_３ペロブスカイトのセル構造を示す。

【発明の詳細な説明】

【0030】

本発明は、新しい形態のペロブスカイト粒子、及びそれらを使用して、光制御デバイス又はライトバルブと呼ばれる光のフラックスを制御する方法を提供する。

【0031】

図１は、光制御デバイスを概略的に示しており、そこでは、液体懸濁液（３００）が２つの透明基板（１００）と（１００）との間に挟持されている。ハライドＡＢＸ_３ペロブスカイト粒子（２００）は、液体懸濁液（３００）中に懸濁される。電界が印加されていない場合（オフ状態）、液体懸濁液中のハライドＡＢＸ_３ペロブスカイト粒子は、ブラウン運動によりランダムな位置を想定する。したがって、ライトバルブに入る光線は吸収／散乱される。したがって、ライトバルブはオフ状態では比較的暗い。電場を印加すると（オン状態）、光制御ハライドＡＢＸ_３ペロブスカイト粒子が分極し、電場に応じて互いに平行な方向に配列され、ほとんどの光がセルを通過できる。したがって、ライトバルブは、オン状態では比較的透明である。

【0032】

本発明は、ＡＢＸ_３ペロブスカイト粒子の新しい使用、及びそのような材料を製造する方法を提供する。本発明はさらに、光の透過を電子的に制御することができる、ＡＢＸ_３ペロブスカイト粒子を有する液体懸濁液を含むライトバルブを提供する。より具体的には、ＡＢＸ_３ペロブスカイト粒子の場合、ＡはＣｓ^＋、ＣＨ_３ＮＨ_３ ^＋、及びＲｂ^＋の少なくとも１つであり、ＢはＰｂ^２＋、Ｇｅ^２＋、及びＳｎ^２＋の少なくとも１つであり、ＸはＣｌ^－、Ｂｒ^－及びＩ^－の少なくとも１つである。ＸがＣｌ^－、Ｂｒ^－、及びＩ^－の少なくとも１つである場合、ＡＢＸ_３ペロブスカイト粒子はハライドＡＢＸ_３ペロブスカイト粒子とも呼ばれる。なおより好ましくは、ＡはＣｓ^＋及びＣＨ_３ＮＨ_３ ^＋の少なくとも１つであり、ＢはＰｂ^２＋であり、ＸはＢｒ^－及びＩ^－の少なくとも１つである。

【0033】

好ましくは、ハライドＡＢＸ_３ペロブスカイト粒子は、非球形モルホロジーを有する。非球形モルホロジーは、ナノワイヤ、ナノロッド（一次元）、ナノシート（二次元）、立方体、不規則な（三次元）粒子の少なくとも１つである。

【0034】

特に、ペロブスカイト粒子（ハライドＡＢＸ_３ペロブスカイト粒子を含む）はナノロッドのモルホロジーを有する。好ましくは、ナノロッドについて、それは、５０ｎｍ～２０００ｎｍ、より好ましくは２００ｎｍ～５００ｎｍの長さ、及び２０ｎｍ～２００ｎｍ、より好ましくは５０ｎｍ～１００ｎｍの厚さ又は直径を有する。好ましくは、ナノロッドについて、長さ：厚さ又は長さ：直径の比は、３：１、４：１、５：１、６：１、８：１又は１０：１を超える。好ましくは、長さ：厚さ又は長さ：直径の比は３：１～２０：１、より好ましくは８：１～１５：１である。好ましくは、ペロブスカイト粒子（ハライドＡＢＸ_３ペロブスカイト粒子を含む）は、５０ｎｍ～２０００ｎｍの長さ、２０ｎｍ～２００ｎｍの厚さ又は直径、及び３：１を超える長さ：厚さ又は長さ：直径の比を有するナノロッドのモルホロジーを有する。好ましくは、ペロブスカイト粒子（ハライドＡＢＸ_３ペロブスカイト粒子を含む）は、５０ｎｍ～２０００ｎｍの長さ、２０ｎｍ～２００ｎｍの厚さ又は直径、及び８：１～１５：１の長さ：厚さ又は長さ：直径の比を有するナノロッドのモルホロジーを有する。より好ましくは、ペロブスカイト粒子（ハライドＡＢＸ_３ペロブスカイト粒子を含む）は、２００ｎｍ～５００ｎｍの長さ、５０ｎｍ～１００ｎｍの厚さ又は直径、及び８：１～１５：１の長さ：厚さ又は長さ：直径の比を有するナノロッドのモルホロジーを有する。

【0035】

本開示において、長さ、厚さ又は直径は、それぞれ平均長さ、平均厚さ又は平均直径を意味する。

【0036】

図１に示されているように、液体懸濁液（３００）の内部に封入されているＡＢＸ_３ペロブスカイト粒子（２００）は、電子場（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｆｉｅｌｄ）でそれ自体を再配向することができる。幾何学的寸法に関して、ＡＢＸ_３ペロブスカイト粒子は、約５０ｎｍ～２０００ｎｍの平均長、２０ｎｍ～２００ｎｍの平均厚さ又は直径、及び３：１を超える、好ましくは８：１～１５：１の長さ：厚さ又は長さ：直径の比を有するナノロッドの形態であることが好ましい。

【0037】

本発明によれば、ＡＢＸ_３ペロブスカイト粒子を懸濁するための液体媒体として使用される液体懸濁液（３００）は、１つ以上の非水性の電気抵抗液体を含む。懸濁媒体として参照する、そのような液体又は液体混合物は、懸濁されたＡＢＸ_３ペロブスカイト粒子を重力平衡に維持することができる。

【0038】

より具体的には、本発明では、液体懸濁液（３００）は、１つ以上の鉱物抵抗油、合成抵抗油及び植物油を含む。鉱物抵抗油、例えば変圧器油；合成抵抗油、例えばシリコーン油、フルオロカーボン有機化合物、可塑剤（例えばフタル酸ジオクチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジイソブチル、トリイソデシルトリメリット酸（ＴＤＴＭ）、ドデシルベンゼン、ポリブテン油；植物油、例えばヒマシ油、大豆油、菜種油は、良好な液体懸濁媒体である。技術的には、本発明のライトバルブで使用される液体懸濁媒体は、当該技術分野で既知の任意の液体ライトバルブ懸濁液であることができ、当業者に周知の技術に従って配合することができる。

【0039】

図１に示す本発明によれば、透明電極（１００）は、光が透過できる同じ材料又は異なる材料で製造でき、好ましくは８０％以上、より好ましくは９０％以上の光透過率を有する。透明電極（１００）のいずれかは、ＩＴＯ導電性ガラス、ＩＴＯ／ＰＥＴ導電性フィルム、Ａｇナノワイヤ／ＰＥＴ導電性フィルム、Ｃｕナノワイヤ／ＰＥＴ導電性フィルムであることができる。透明電極（１００）は、処理の単純さ、及び熱応力などの特定の条件下でのデバイスの耐久性にとって重要な同じ物理的特性（柔軟性及び熱膨張など）のために同じ材料であることが好ましい。

【0040】

ＡＢＸ_３ペロブスカイト粒子は湿気及び酸素に敏感であるため、液体懸濁液に挟持された２つの透明電極は、エポキシ樹脂などの抵抗材料で封止でき、２つの透明電極の周りの封止材料の封止に使用できる。ライトバルブは、光透過率を調整するために交流、好ましくは５～５００Ｖの交流によって駆動される。

【0041】

以下の実施例を参照して、本発明をより詳細に説明する。しかしながら、これらの実施例は、例示のみのために与えられ、本発明の範囲を限定することを意図しない。例で使用されているすべての化学物質は、特に指定のない限り、Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｏｍｐａｎｙから購入される。これらのすべての例において、特に明記しない限り、すべての部及びパーセントは重量による。ＬＶデバイスの光透過率及び吸収スペクトルは、Ｏｃｅａｎｖｉｅｗ分光計で測定した。

【0042】

実施例１ Ｃｓ－オレエートの調製
Ｃｓ_２ＣＯ_３（４．０７ｇ）をオクタデセン（５０ｍＬ、ＯＤＥ）とオレイン酸（１１．０８８ｇ）とともに２５０ｍＬの３ツ口フラスコに装填し、混合物を１２０℃で１時間乾燥させた後、すべてのＣｓ_２ＣＯ_３がオレイン酸と反応するまでＡｒ雰囲気下、１５０℃まで加熱した。Ｃｓ－オレエートは室温でＯＤＥから沈殿するため、使用前に予熱して溶かしておく必要がある。

【0043】

実施例２ ＣｓＰｂＩ_３ナノロッドの合成
Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド（１００ｍＬ、ＤＭＦ）及びＰｂＩ_２ ２．３０６（５ｍｍｏｌ）を２５０ｍＬのフラスコに装填した。酢酸４．６５４ｇ（７７．５ｍｍｏｌ）及びドデシルアミン０．７９７ｇ（４．３ｍｍｏｌ）を添加した。ＰｂＩ_２が完全に可溶化した後、５ｍＬのＣｓ－オレエート溶液を添加した（実施例１の説明に従って調製）。次いで、ハイブリッド溶液を４２００ｍＬのトルエンとともに５Ｌのフラスコに添加した。

【0044】

次いで、反応液を５０００Ｇで１．５時間遠心分離し、上清を捨てて、光制御ＣｓＰｂＩ_３を得る。

【0045】

次いで、ＣｓＰｂＩ_３を５００ｍＬのトルエンでさらに分散させ、振とう及び超音波処理でよく混合した（ＬＣＰ－実施例－２として参照する）。

【0046】

実施例３ ＣｓＰｂＢｒ_３ナノロッドの合成
実施例２と同様に、２．３０６ｇのＰｂＩ_２の代わりに１．８３５ｇのＰｂＢｒ_２のみを使用した。ＣｓＰｂＢｒ_３を含むトルエン混合物は、ＬＣＰ－実施例－３として参照する。

【0047】

実施例４ ＣｓＰｂＩ_３ナノロッドを含むＬＶ懸濁液の調製
２５０ｍｌの丸底ガラスフラスコに、１０ｇのＴＤＴＭ（トリイソデシルトリメリテート）を計量し、実施例２で調製したＬＣＰ－実施例－２を少しずつ添加した。振とうにより完全に混合した後、続いてトルエンをロータリーエバポレータにより８０℃で３時間除去して、ＬＶ懸濁液実施例－４として参照するＣｓＰｂＩ_３を含むＬＶ懸濁液を得た。

【0048】

実施例５ ＣｓＰｂＢｒ_３ナノロッドを含むＬＶ懸濁液の調製
２５０ｍｌの丸底ガラスフラスコに１５ｇのシリコーン油を計量し、実施例３で調製したＬＣＰ－実施例－３を少しずつ添加した。振とうにより完全に混合した後、続いてトルエンをロータリーエバポレータにより８０℃で３時間除去して、ＬＶ懸濁液実施例－５として参照するＣｓＰｂＢｒ_３を含むＬＶ懸濁液を得た。

【0049】

実施例６ ＬＶ懸濁液－実施例－４から製造されたＬＶデバイス
この実施例では、実施例４で製造したＬＶ懸濁液－実施例４の２００ｕｍの湿潤厚さを、エポキシ樹脂を使用してＩＴＯ導電性ガラスの２つの透明電極の間に封止し、ＬＶデバイス－６として参照するライトバルブを製造した。電圧が印加されていない場合（オフ状態）、ＬＶデバイス－６はオレンジの色合いを示し、光透過は４．７％と測定される。５０Ｈｚで２２０ボルトＡＣを使用して電気的にアクティブ化された場合（オン状態）、ＬＶデバイス－６はよりクリアになり、光透過は２５．６％と測定される。図２は、オフ状態及びオン状態でのＬＶデバイス－６の吸収スペクトルをそれぞれ示す。

【0050】

実施例７ ＬＶ懸濁液－実施例－５から製造されたＬＶデバイス
この実施例では、実施例５で製造したＬＶ懸濁液－実施例５の１８０ｕｍの湿潤厚さを、エポキシ樹脂を使用してＩＴＯ導電性ガラスの２つの透明電極の間に封止し、ＬＶデバイス－７として参照するライトバルブを製造した。電圧が印加されていない場合（オフ状態）、ＬＶデバイス－７はオレンジの色合いを示し、光透過は６．４％と測定される。５０Ｈｚで２２０ボルトＡＣを使用して電気的にアクティブ化された場合（オン状態）、ＬＶデバイス－７はよりクリアになり、光透過は３０．２％と測定される。

【表1】

【図1】

【図2】

【図3】