従来の液晶スマート窓の材料体系および製造プロセスの複雑さという問題に対して、本論文では負の誘電異方性を持つネマティック液晶をマトリックスとして選択し、陽イオン界面活性剤をドープし、無配向処理の状態でITO導電ガラスを用いて電気制御調光スマート窓を作製した。交流電場下で異なるドープ比率の液晶スマート窓の可視光範囲における透過率変化を体系的に研究した。無配向、平行配向、垂直配向の3種類の液晶セルの調光効果を比較し、無配向液晶セルの調光効果が他の2つの配向構造より優れていることを示した。この液晶スマート窓は交番電場によって誘起されるイオン乱流により透明状態と曇り状態の可逆的な切り替えを実現し、可視光スペクトル範囲内で光強度透過率を約60%低下させ、立ち上がりおよび立ち下がりの応答時間はそれぞれ31.92 msと88.01 msである。本装置は配向処理が不要で構造が簡単かつ製造が容易であり、低コスト建築用スマート窓の産業応用に新しい提案を提供する。

電気制御スマート窓;負のネマティック液晶;界面活性剤;イオン乱流