KR102414369B1 - 조광 시스템, 조광 필름의 구동 방법, 차량 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 VA 방식의 싱글 도메인 방식, 게스트 호스트 방식에 의한 조광 필름에 있어서, 투과광의 제어에 관하여 높은 성능을 확보한다. 조광 시스템(1)은, 조광 필름(10)과 구동 전원(2)을 구비하고, 조광 필름(10)은, 제1 적층체(15D) 및 제2 적층체(15U)에 의해 액정층(18)을 끼움 지지하며, VA 방식에 의해 액정층(18)의 액정 분자의 배향을 제어하여 투과광을 제어하고, 제1 적층체(15D)는, 적어도 제1 기재(16) 및 제1 전극(21)을 구비하고, 제2 적층체(15U)는, 적어도 제2 기재(25) 및 제2 전극(26)을 구비하고, 제1 전극(21) 및 제2 전극(26)은, 각각 시트 저항이 50Ω/□ 이상 300Ω/□ 이하이고, 급전점으로부터 조광 필름(10)의 면내의 가장 떨어진 위치까지의 거리(L)가 1500mm 이하이고, 구동 전원(2)은, 주파수 240Hz 이하의 구형파에 의해 구동용의 전원을 공급하는 것을 특징으로 한다.

Description

조광 시스템, 조광 필름의 구동 방법, 차량
본 발명은, 예를 들어 차량의 창, 건축물의 창 등에 부착하여 외래광의 투과를 제어하는 전자 블라인드 등에 이용 가능한 조광 필름에 관한 것이다.
종래, 예를 들어 창에 부착하여 외래광의 투과를 제어하는 조광 필름에 관한 연구가 다양하게 제안되어 있다(특허문헌 1, 2). 이러한 조광 필름 중 하나로, 액정을 이용한 것이 있다. 이 액정을 이용한 조광 필름은, 투명 전극을 제작한 투명 필름재에 의해 액정 재료를 끼움 지지하여 액정 셀이 제작되고, 이 액정 셀을 직선 편광판에 의해 끼움 지지하여 제작된다. 이에 의해 이 조광 필름에서는, 액정에 인가하는 전계의 가변에 의해 액정의 배향을 가변하여 외래광을 차광하거나 투과하거나 하고, 나아가 투과광량을 가변하거나 하여, 이들에 의해 외래광의 투과를 제어한다.
이러한 조광 필름에 있어서의 액정 셀의 구동에는, 액정 표시 패널에 대하여 제안되어 있는 다양한 구동 방법을 적용할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어 TN(Twisted Nematic) 방식, IPS(In-Plane-Switching) 방식, VA(Vertical Alignment) 방식 등의 구동 방식을 적용할 수 있다.
또한 액정 셀의 구동에는 싱글 도메인 방식, 멀티 도메인 방식이 있으며, 특허문헌 3에는 멀티 도메인화에 의해 시야각 특성을 향상시키는 연구가 제안되어 있다.
여기서 VA 방식은, 액정의 배향을 수직 배향과 수평 배향으로 변화시켜 투과광을 제어하는 방식이며, 일반적으로 무전계시 액정을 수직 배향시킴으로써, 액정층을 수직 배향층에 의해 끼움 지지하여 액정 셀이 구성되며, 전계의 인가에 의해 액정 재료를 수평 배향시키도록 구성된다. 또한 멀티 도메인 방식은, 전계의 가변에 대하여 액정 분자의 거동이 상이한 영역(도메인)을 복수 마련하는 방식이며, 일반적으로 복수 영역에 있어서의 광학 특성의 평균값화(적분화)에 의해 시야각 특성을 향상시키기 위해 적용된다. 싱글 도메인 방식은, 액정 셀에 하나의 도메인만을 마련하는 방식이다.
또한 이 종류의 조광 필름에는, 게스트 호스트 액정을 이용한 것이 제안되어 있다(특허문헌 4, 5). 이러한 게스트 호스트 액정에 의한 액정 셀에서는, 액정 분자와 2색성 색소가 랜덤하게 배향된 상태와, 소위 트위스트 배향된 상태를 전계의 제어에 의해 변화시켜 투과광량을 제어한다.
그런데 조광 필름은, 예를 들어 창 유리 등에 부착하여 대면적에 의해 다양한 용도에서 사용하는 것이 예측된다. 따라서 간이한 구성에 의해 제작할 수 있는 것이 요망된다. 또한 창 유리에 부착하여 사용하는 경우, 커튼의 기능을 담당하는 경우도 예측됨으로써, 충분히 입사광을 차광할 수 있는 것이 요구된다. 이들에 의해 VA 방식의 싱글 도메인 방식이나, 게스트 호스트 방식으로 구동하는 것이 생각된다.
그러나 이와 같이 VA 방식에 의한 싱글 도메인 방식, 게스트 호스트 방식을 적용하는 경우에 있어서도, 조광 필름은 투과광의 제어에 관하여 높은 성능을 확보하는 것이 요망된다.
일본 특허 공개 평03-47392호 공보 일본 특허 공개 평08-184273호 공보 일본 특허 공개 평11-242225호 공보 일본 특허 공개 제2013-139521호 공보 일본 특허 공개 제2012-31384호 공보
본 발명은 이러한 상황을 감안하여 이루어진 것이며, VA 방식의 싱글 도메인 방식에 의한 조광 필름, 게스트 호스트 방식에 의한 조광 필름에 있어서, 투과광의 제어에 관하여 높은 성능을 확보할 수 있도록 한다.
본 발명자는 상기 과제를 해결하기 위해 예의 연구를 거듭하여, 구동 주파수, 투과율, 전극의 저항값 등을 검토하는 착상에 이르러, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
구체적으로는, 본 발명에서는 이하와 같은 것을 제공한다.
(1) 조광 필름과 상기 조광 필름에 구동용의 전원을 공급하는 구동 전원을 구비한 조광 시스템이며,
상기 조광 필름은,
제1 적층체 및 제2 적층체에 의해 액정층을 끼움 지지하며, VA 방식에 의해 상기 액정층의 액정 분자의 배향을 제어하여 투과광을 제어하는 조광 필름이고,
상기 제1 적층체는,
적어도 제1 기재 및 제1 전극을 구비하고,
상기 제2 적층체는,
적어도 제2 기재 및 제2 전극을 구비하고,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은, 각각 시트 저항이 50Ω/□ 이상 300Ω/□ 이하이며, 급전점으로부터 상기 조광 필름의 면내의 가장 떨어진 위치까지의 거리가 1500mm 이하이고,
상기 구동 전원은, 주파수 240Hz 이하의 구형파에 의해 상기 구동용의 전원을 공급하는 것
을 특징으로 하는 조광 시스템.
(2) (1)에 있어서,
상기 구동 전원은,
주파수 45Hz를 초과하는 구형파에 의해 상기 구동용의 전원을 공급하는 것
을 특징으로 하는 조광 시스템.
(3) (1) 또는 (2)에 있어서,
급전점으로부터 상기 조광 필름의 면내의 가장 떨어진 위치까지의 거리가 50mm 이상인 것
을 특징으로 하는 조광 시스템.
(4) (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 있어서,
상기 제1 기재 및 상기 제1 전극의 적층체, 상기 제2 기재 및 상기 제2 전극의 적층체는, 각각 전체 광선 투과율이 85％ 이상 92％ 이하인 것
을 특징으로 하는 조광 시스템.
(5) (1) 내지 (4) 중 어느 하나의 조광 시스템을 구비한 것
을 특징으로 하는 차량.
(6) 구동 전원으로부터 구동용의 전원을 공급하여 조광 필름을 구동하는 조광 필름의 구동 방법이며,
상기 조광 필름은,
제1 적층체 및 제2 적층체에 의해 액정층을 끼움 지지하며, VA 방식에 의해 상기 액정층의 액정 분자의 배향을 제어하여 투과광을 제어하는 조광 필름이고,
상기 제1 적층체는,
적어도 제1 기재 및 제1 전극을 구비하고,
상기 제2 적층체는,
적어도 제2 기재 및 제2 전극을 구비하고,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은, 각각 시트 저항이 50Ω/□ 이상 300Ω/□ 이하이며, 급전점으로부터 상기 조광 필름의 면내의 가장 떨어진 위치까지의 거리가 1500mm 이하이고,
상기 구동 전원은, 주파수 240Hz 이하의 구형파에 의해 상기 구동용의 전원을 공급하는 것
을 특징으로 하는 조광 필름의 구동 방법.
(7) 조광 필름과 상기 조광 필름에 구동용의 전원을 공급하는 구동 전원을 구비한 조광 시스템이며,
상기 조광 필름은,
액정 분자 및 2색성 색소를 포함하는 액정층을 제1 적층체 및 제2 적층체에 의해 끼움 지지하며, 상기 액정층의 상기 액정 분자 및 상기 2색성 색소의 배향을 제어하여 투과광을 제어하는 조광 필름이고,
상기 제1 적층체는,
적어도 제1 기재 및 제1 전극을 구비하고,
상기 제2 적층체는,
적어도 제2 기재 및 제2 전극을 구비하고,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은, 각각 시트 저항이 50Ω/□ 이상 300Ω/□ 이하이며, 급전점으로부터 상기 조광 필름의 면내의 가장 떨어진 위치까지의 거리가 1250mm 이하이고,
상기 구동 전원은, 주파수 480Hz 이하의 구형파에 의해 상기 구동용의 전원을 공급하는 것
을 특징으로 하는 조광 시스템.
(8) (7)에 있어서,
상기 구동 전원은,
주파수 45Hz를 초과하는 구형파에 의해 상기 구동용의 전원을 공급하는 것
을 특징으로 하는 조광 시스템.
(9) (7) 또는 (8)에 있어서,
급전점으로부터 상기 조광 필름의 면내의 가장 떨어진 위치까지의 거리가 50mm 이상인 것
을 특징으로 하는 조광 시스템.
(10) (7) 내지 (9) 중 어느 하나에 있어서,
상기 제1 기재 및 상기 제1 전극의 적층체, 상기 제2 기재 및 상기 제2 전극의 적층체는, 각각 전체 광선 투과율이 85％ 이상 92％ 이하인 것
을 특징으로 하는 조광 시스템.
(11) (7) 내지 (10) 중 어느 하나의 조광 시스템을 구비한 것
을 특징으로 하는 차량.
(12) 구동 전원으로부터 구동용의 전원을 공급하여 조광 필름을 구동하는 조광 필름의 구동 방법이며,
상기 조광 필름은,
제1 적층체 및 제2 적층체에 의해 액정층을 끼움 지지하며, 게스트 호스트 방식에 의해 상기 액정층의 액정 분자의 배향을 제어하여 투과광을 제어하는 조광 필름이고,
상기 제1 적층체는,
적어도 제1 기재 및 제1 전극을 구비하고,
상기 제2 적층체는,
적어도 제2 기재 및 제2 전극을 구비하고,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은, 각각 시트 저항이 50Ω/□ 이상 300Ω/□ 이하이며, 급전점으로부터 상기 조광 필름의 면내의 가장 떨어진 위치까지의 거리가 1250mm 이하이고,
상기 구동 전원은, 주파수 480Hz 이하의 구형파에 의해 상기 구동용의 전원을 공급하는 것
을 특징으로 하는 조광 필름의 구동 방법.
본 발명은, VA 방식의 싱글 도메인 방식에 의한 조광 필름, 게스트 호스트 방식에 의한 조광 필름에 있어서, 투과광의 제어에 관하여 높은 성능을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 조광 시스템에 적용되는 조광 필름을 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 조광 시스템을 도시하는 도면이다.
도 3은 구동용의 전원(V)의 주파수를 가변하여 투광시에 있어서의 투과율을 계측한 계측 결과를 도시하는 도면이다.
도 4는 투광시에 있어서의 도 2의 조광 시스템의 급전점으로부터의 거리(L)에 있어서의 투과율과 전원 주파수의 관계를 도시하는 도면이다.
도 5는 도 4의 투과율의 판정 결과를 도시하는 도면이다.
도 6은 도 2의 조광 시스템에 있어서의 급전점의 설명에 사용하는 도면이다.
도 7은 도 2의 조광 시스템에 있어서의 급전점의 설명에 사용하는 전원의 주파수를 변화시킨 예에 있어서의 도면이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 조광 시스템을 도시하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 조광 시스템의 투광시에 있어서의 급전점으로부터의 거리(L)에 있어서의 투과율과 전원 주파수의 관계를 도시하는 도면이다.
도 10은 도 9의 투과율의 판정 결과를 도시하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 차량을 도시하는 도면이다.
〔제1 실시 형태〕
〔조광 필름〕
도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 조광 시스템에 적용되는 조광 필름을 도시하는 단면도이다. 이 조광 필름(10)은, 액정을 이용하여 투과광을 제어하는 필름재이며, 인가 전압의 가변에 의해 VA 방식의 싱글 도메인 방식에 의해 액정의 배향을 가변하여 투과광을 제어한다.
조광 필름(10)은, 직선 편광판(12, 13)에 의해 조광 필름용의 액정 셀(14)을 끼움 지지하여 구성된다. 여기서 직선 편광판(12, 13)은 폴리비닐알코올(PVA)에 요오드 등을 함침시킨 후, 연신하여 직선 편광판으로서의 광학적 기능을 행하는 광학 기능층이 형성되며, TAC(트리아세틸셀룰로오스) 등의 투명 필름재에 의한 기재에 의해 광학 기능층을 끼움 지지하여 제작된다. 직선 편광판(12, 13)은 크로스니콜 배치에 의해, 자외선 경화성 수지 등에 의한 접착제층에 의해 액정 셀(14)에 배치된다. 또한 직선 편광판(12, 13)에는, 각각 액정 셀(14)측에 광학 보상에 사용하는 위상차 필름(12A, 13A)이 마련되지만, 위상차 필름(12A, 13A)은 필요에 따라 생략해도 된다.
액정 셀(14)은, 후술하는 투명 전극으로의 인가 전압에 의해 투과광의 편광면을 제어한다. 이에 의해 조광 필름(10)은, 투과광을 제어하여 다양하게 조광을 도모할 수 있도록 구성된다.
〔액정 셀〕
액정 셀(14)은, 필름 형상에 의한 제1 및 제2 적층체인 하측 적층체(15D) 및 상측 적층체(15U)에 의해 액정층(18)을 끼움 지지하여 구성된다. 하측 적층체(15D)는, 투명 필름재에 의한 기재(16)에 투명 전극(21), 스페이서(22), 배향층(23)을 제작하여 형성된다. 상측 적층체(15U)는, 투명 필름재에 의한 기재(25)에 투명 전극(26), 배향층(27)을 적층하여 형성된다. 액정 셀(14)은, 이 하측 적층체(15D) 및 상측 적층체(15U)에 마련된 투명 전극(21, 26)의 구동에 의해, VA 방식에 의해 액정층(18)에 마련된 액정의 배향을 제어하고, 이에 의해 투과광의 편광면을 제어한다. 액정 셀(14)은, 이 실시 형태에서는 싱글 도메인 방식에 의해 구성된다.
기재(16, 25)는, 이 종류의 필름재에 적용 가능한 다양한 투명 필름재를 적용할 수 있지만, 광학 이방성이 작은 필름재를 적용하는 것이 바람직하다. 기재(16, 25)는 폴리카르보네이트 필름을 적용해도 되고, 나아가 COP(시클로올레핀 폴리머) 필름 등을 적용해도 된다.
투명 전극(21, 26)(이하, 간단히 전극(21, 26)이라고도 함)은, 이 종류의 필름재에 적용되는 각종 전극 재료를 적용할 수 있으며, 이 실시 형태에서는 ITO(Indium Tin Oxide)에 의한 투명 전극재에 의해 형성된다. 스페이서(22)는, 액정층(18)의 두께를 규정하기 위해 마련되며, 각종 수지 재료를 널리 적용할 수 있지만, 이 실시 형태에서는 포토레지스트에 의해 제작되고, 투명 전극(21)을 제작하여 이루어지는 기재(16) 상에 포토레지스트를 도공하여 노광, 현상함으로써 제작된다. 또한 스페이서(22)는 상측 적층체(15U)에 마련해도 되고, 상측 적층체(15U) 및 하측 적층체(15D)의 양쪽에 마련해도 된다. 또한 스페이서(22)는, 배향층(23) 상에 마련하도록 해도 된다. 또한 스페이서는, 소위 비즈 스페이서를 적용해도 된다.
배향층(23, 27)은, 광 배향층에 의해 형성된다. 여기서 이 광 배향층에 적용 가능한 광 배향 재료는, 광 배향의 방법을 적용 가능한 각종 재료를 널리 적용할 수 있지만, 이 실시 형태에서는 예를 들어 광2량화형의 재료를 사용한다. 이 광2량화형의 재료에 대해서는, 「M.Schadt, K.Schmitt, V.Kozinkov and V.Chigrinov: Jpn. J. Appl. Phys., 31, 2155(1992)」, 「M.Schadt, H.Seiberle and A.Schuster: Nature, 381, 212(1996)」 등에 개시되어 있다.
액정층(18)은, 이 종류의 조광 필름에 적용 가능한 각종 액정 재료를 널리 적용할 수 있다. 구체적으로, 액정층(18)에는 예를 들어 머크사제 MLC2166 등의 액정 재료를 적용할 수 있다. 또한 액정 셀(14)은, 액정층(18)을 둘러싸도록 시일재(29)가 배치되고, 이 시일재(29)에 의해 상측 적층체(15U), 하측 적층체(15D)가 일체로 유지되어, 액정 재료의 누출이 방지된다. 여기서 시일재(29)는, 예를 들어 에폭시 수지, 자외선 경화성 수지 등을 적용할 수 있다.
이들에 의해 조광 필름(10)은, 상측 적층체(15U) 및 하측 적층체(15D)의 투명 전극(21, 26)에 인가되는 구동용의 전원에 의해 액정층(18)에 마련된 액정의 배향을 제어하고, 투과광량을 제어한다.
〔조광 시스템〕
도 2는, 이 조광 필름(10)을 사용한 조광 시스템(1)의 설명에 사용하는 도면이다. 조광 시스템(1)은, 조광 필름(10)이 차량의 외광이 입사하는 부위(프론트 윈도우나, 사이드 윈도우, 리어 윈도우, 루프 윈도우 등)나, 창 유리, 투명 파티션 등의 조광을 도모하는 부위에 부착되어 유지된다. 조광 시스템(1)은, 이 조광 필름(10)에 구동 전원(2)으로부터 구동용의 전원을 공급하고, 이에 의해 투명 전극(21, 26)에 구동용의 전원(V0)을 공급한다. 조광 시스템(1)에서는, 이 구동용의 전원(V0)의 진폭을 유저의 조작 등에 의해 가변하고, 이에 의해 조광 필름(10)의 투과율을 제어하여 조광을 도모한다.
여기서 조광 필름(10)은, 평면으로 보아 정사각형 형상으로 형성되고, 이 정사각형 형상에 관한 한 변의 거의 중앙에 급전점(P)이 마련된다. 여기서 급전점(P)은, 구동 전원(2)으로부터 공급되는 구동용의 전원(V0)을 투명 전극(21, 26)에 급전하는 급전점이며, 예를 들어 구동 전원(2)에 접속된 양면 플렉시블 배선 기판을, 시일재(29)의 외측으로 연장 돌출하여 대향되도록 유지된 투명 전극(21, 26) 사이에 배치하여 형성된다. 조광 필름(10)은, 한 변의 길이가 280mm로 제작된다.
구동 전원(2)은, 주파수 45Hz를 초과하는 주파수이며 주파수 240Hz 이하의 구형파에 의해, 바람직하게는 주파수 60Hz 이상 120Hz 이하의 구형파에 의해, 보다 바람직하게는 60Hz 이상 80Hz 이하의 구형파에 의해, 진폭 0V 내지 20V의 범위에서 구동용의 전원(V0)을 공급한다. 이에 의해 이 조광 시스템(1)에서는, 충분한 투과율을 확보하여 효율적으로 조광 필름(10)을 구동한다. 보다 구체적으로는, 차광시(무전계시)에 있어서의 투과율이 1.0％ 이하이고, 투광시(최대 진폭에 의해 구동용의 전원(V0)을 공급한 경우)의 투과율이 26％ 이상인 것 같이 설정한다. 또한, 본 발명에 있어서의 투과율이란, JIS K 7361로 규정되는 전체 광선 투과율을 의미한다.
즉 이 종류의 조광 시스템(1)은, 조광 필름(10)을 창 유리에 부착하여, 커튼 대신 외래광의 차광에 이용하는 경우가 있다. 이 경우, 투과광을 충분히 차광하는 것이 요망된다. 다양하게 검토한 결과, 차광시의 투과율이 1.0％를 초과하는 경우에는 차광이 불충분하다는 평가가 얻어지지만, 차광시의 투과율이 1.0％ 이하인 경우에는, 차광에 관하여 충분하다는 평가 결과가 얻어졌다.
이에 비해 조광 필름(10)은, 직선 편광판(12, 13)과 액정층(18)의 적층에 의해 구성됨으로써, 투광시의 투과율은 50％ 미만이다. 그러나 창에 부착하여 사용하는 경우, 투광시, 외광을 옥내에 도입하는 것이 목적인 경우도 있으며, 이 경우 충분한 투과율을 확보하는 것이 바람직하다. 이에 의해 이 실시 형태에서는, 투광시의 투과율을 26％ 이상으로 하여, 충분한 투과율을 확보한다.
〔전원의 주파수〕
여기서 도 3은, 구동용의 전원(V)의 주파수를 가변하여 투광시에 있어서의 투과율을 계측한 계측 결과를 도시하는 도면이다. L25, L50, L150, L250은, 각각 급전점(P)으로부터 급전점(P)에 관한 한 변의 연장 방향과 직교하는 방향으로 거리 25mm, 50mm, 150mm, 250mm만큼 이격된 부위에서의 계측 결과이다. 계측에 사용한 조광 필름은, 한 변의 길이가 280mm인 정사각형 형상에 의한 조광 필름이며, 도 2에 대하여 상술한 1개소에 급전점이 설정된 조광 필름을 사용하였다. 또한 투명 전극(21, 26)은, ITO를 사용하여 두께 29nm, 시트 저항 200Ω/□에 의해 제작하였다. 기재(16, 25)는, 양면에 두께 1.5 내지 3㎛의 하드 코트층을 구비한 두께 100㎛의 COP 필름재를 적용하고, ITO의 하층에 두께 90 내지 110㎛에 의한 인덱스 매칭층을 마련하였다. 또한 전원(V0)은, 진폭 10V, 듀티비 50％의 구형파이다.
이 계측 결과에 의하면, 주파수가 높아짐에 따라 급전점(P)으로부터의 거리가 큰 개소에서 투과율이 저하되고, 이에 의해 파선(L1)에 의해 나타내는 주파수 240Hz 이하에 의해 조광 필름을 구동하여 투과율의 저하를 방지할 수 있다는 것을 알 수 있다. 이 투과율의 저하는, 전극(21, 26)에 의한 정전 용량의 충방전에 의해 파형 둔화가 발생하고, 그 결과 액정층(18)으로의 인가 전압이 저하됨에 따른 것으로 생각된다. 또한 이와 같이 주파수가 높아지면, 전극(21, 26)에 의한 정전 용량의 충방전에 의해 소비 전력이 증대되어, 효율적으로 투과광을 제어할 수 없게 된다.
이에 비해 파선(L2)에 의해 나타내는 주파수 45Hz 이하에서는, 구동용의 전원(V0)에 있어서의 극성의 전환에 의한 깜박거림(플리커)이 발생한다.
도 4는, 도 2의 조광 시스템의 급전점으로부터의 거리(L)에 있어서의 투과율과 전원 주파수의 관계를 도시하는 도면이다. 여기서, 도 4에 도시하는 L=25mm 내지 250mm까지의 투과율은 실측 결과이며, L=500mm 내지 3000mm의 투과율은, 상술한 실측 결과에 기초하여 근사식을 구하고, 이 근사식에 기초하여 구한 결과이다.
도 5는, 도 4의 투과율의 판정 결과를 도시하는 도면이다. 도 5에 있어서는, 투과율 29％ 이상을 「○」, 투과율 26％ 이상 29％ 미만을 「△」, 투과율 26％ 미만을 「×」에 의해 나타낸다. 판정 결과 「○」 및 「△」는, 투과율이 26％ 이상이며 실용상 충분한 것으로 판정한다.
이 도 4 및 도 5에 의하면, 투광시에 있어서 급전점으로부터의 거리(L)가 1500mm 이하인 범위에서는, 주파수 240Hz 이하의 구형파에 의해 구동하여, 투과율을 실용상 충분한 범위(투과율 26％ 이상)로 제어할 수 있다는 것이 확인되었다. 또한, 주파수 120Hz 이하의 구형파에 의해 구동하면, 도 5에 도시한 바와 같이 투과율의 판정 결과를 모두 「○」로 할 수 있으며, 29％ 이상의 투과율로 제어할 수 있다는 것이 확인되었다.
이에 비해, 구동 주파수가 240Hz보다도 커지면, 거리(L)가 큰 경우에 충분한 투과율을 확보할 수 없는 것이 확인되었다.
이상으로부터, 이 실시 형태에서는 급전점으로부터의 거리(L)가 1500mm 이하인 범위에 있어서, 45Hz를 초과하는 주파수이며 240Hz 이하의 주파수의 구형파에 의해, 바람직하게는 주파수 60Hz 이상 120Hz 이하의 구형파에 의해, 보다 바람직하게는 60Hz 이상 80Hz 이하의 구형파에 의해 구동용의 전원(V0)을 공급함으로써, 깜박거림을 유효하게 회피함과 함께, 충분한 투과율을 확보하고, 또한 효율적으로 조광 필름(10)을 구동할 수 있다.
〔시트 저항〕
그런데 도 3, 도 4에 대하여 상술한 투과율의 변화는, 전극(21, 26)의 저항과 정전 용량에 의한 것임으로써, 전극(21, 26)이 형성되는 시트 저항에 의해 크게 변화되게 된다. 여기서, 시트 저항이란, 도 1에 있어서의 기재(16) 및 투명 전극(21)의 적층체, 또는 기재(25) 및 투명 전극(26)의 적층체의 상태에서 측정한, 투명 전극(21), 투명 전극(26)의 시트 저항을 의미한다.
그래서 이 실시 형태에서는, 전극(21, 26)은, 시트 저항이 50Ω/□ 이상 300Ω/□ 이하이도록 설정된다. 또한 시트 저항은, 바람직하게는 50Ω/□ 이상 200Ω/□ 이하이고, 보다 바람직하게는 50Ω/□ 이상 150Ω/□ 이하로 설정된다. 여기서 도 3에 대하여 상술한 바와 같이, 기재(16, 25)는 양면에 두께 1.5 내지 3㎛의 하드 코트층을 구비한 두께 100㎛의 COP 필름재를 기재(16, 25)에 적용하고, 두께 90 내지 110㎛에 의한 인덱스 매칭층, 두께 29nm에 의한 ITO막을 제작한 경우, 전극(21, 26)을 시트 저항 200Ω/□에 의해 제작할 수 있다. 또한 이 대신에 양면에 두께 1.5 내지 3㎛의 하드 코트층을 구비한 두께 100㎛의 폴리카르보네이트 필름재를 기재(16, 25)에 적용하고, 두께 90 내지 110㎛에 의한 인덱스 매칭층, 두께 29nm에 의한 ITO막을 제작한 경우, 전극(21, 26)을 시트 저항 200Ω/□에 의해 제작할 수 있다. 또한, 전극의 시트 저항이란, 측정 대상으로서 전극 기재 표면(전극면)을 실온 조건에서, 4탐침법을 사용한 시험법에 의해 측정한 값이다.
보다 구체적으로는, 측정 대상의 조광 필름(10)에 있어서 하측 적층체(15D) 및 상측 적층체(15U)를 박리한 후, 각각 메탄올 등의 알코올로 세정하여 액정층(18)의 액정 재료를 씻어 버린다.
그 후, 아세톤 또는 N-메틸-2-피롤리돈을 침지한 천(와이퍼)으로 표면을 문지르고, 면내 복수 개소(예를 들어, 면내를 9등분하고, 9등분된 각 영역의 중심)에서 배향층(23, 27)을 제거하여 투명 전극(21, 26)을 노출시킨다.
그리고, 저항률계(미쓰비시 케미컬 애널리테크사제 Loresta-AX MCP-T370)를 사용하여 시트 저항을 복수의 계측 개소에 있어서 측정하고, 그의 측정 결과를 평균화하여 구한다.
또한, 이 계측 결과의 처리에 있어서는, 복수 개소의 측정 결과 중, 다른 점의 측정 결과로부터 크게 벗어나는 개소(3σ를 초과하는 결과가 된 개소)는, 배향층의 제거 불충분이나 전극의 손상 등이 추정되기 때문에, 필요에 따라 다른 개소에서 재차 측정을 행한다.
이와 같이 시트 저항을 50Ω/□ 이상 300Ω/□ 이하로 하여 전극(21, 26)을 제작함으로써, 이 실시 형태에서는, 구동용의 전원의 주파수를 설정하여 깜박거림을 유효하게 회피하고, 또한 충분한 투과율을 확보하고, 효율적으로 조광을 도모할 수 있다. 즉 시트 저항이 커지면 파형 둔화도 커지고, 이에 의해 투과율이 저하되게 된다. 또한 구동용의 전원의 주파수의 저하에 의한 깜박거림도 눈에 띄기 쉬워진다. 이에 의해 상술한 범위의 주파수로 조광 필름을 구동한 경우에 있어서도, 깜박거림이 지각되며, 나아가 투과율의 저하가 지각될 우려가 있다. 이에 의해 이 실시 형태에서는, 깜박거림을 유효하게 회피하여 충분한 투과율을 확보하고, 투과광의 제어에 관하여 높은 성능을 확보할 수 있다.
〔적층체의 투과율〕
그런데 이와 같이 시트 저항을 작게 해도, 전극(21, 26) 자체의 투과율이 저하되면, 전체적으로 투과율이 저하되고, 투광시에 있어서의 투과율이 저하되게 된다. 그래서 이 실시 형태에서는, 전극(21)과 기재(16)의 적층체, 전극(26)과 기재(25)의 적층체에 있어서, 각각 투과율(전체 광선 투과율)이 85％ 이상 92％ 이하이도록, 바람직하게는 89％ 이상 90％ 이하이도록 한다. 또한, 시트 저항을 50Ω/□ 이상으로 함으로써 상기한 투과율을 확보할 수 있다.
이에 의해 이 실시 형태에서는, 투광시 충분한 투과율을 확보하여, 투과광의 제어에 관하여 높은 성능을 확보할 수 있다.
〔급전점〕
도 6 및 도 7은, 도 3과의 대비에 의해, 각각 구동용의 전원(V0)의 주파수를 60Hz, 480Hz로 하여, 급전점(P)으로부터의 거리(L)에 의한 투과율의 계측 결과를 도시하는 도면이다. 이 도 6 및 도 7의 계측 결과에 의하면, 구동용의 전원(V0)의 주파수가 480Hz일 때 급전점(P)으로부터의 거리(L)가 커지면, 투과율의 저하가 현저하다는 것을 알 수 있다. 이에 의해 조광 필름(10)을 대면적으로 제작하는 경우, 급전점(P)으로부터 멀어진 부위에서 국소적인 투과율의 저하가 예측된다.
그래서 이 실시 형태에서는, 도 2에 도시한 바와 같이 조광 필름(10)의 면내의 임의의 개소로부터, 급전점(P)까지의 거리(L)가 1500mm 이하가 되도록 설정된다.
여기서, 조광 필름(10)을 한 변의 길이 280mm의 정사각형 형상으로 제작하여 실험한 바, 도 3에 도시한 바와 같이 주파수 240Hz 이하에 의한 구동에 따라서는, 거리(L)가 330mm여도, 투과율이 26％ 미만이 되는 국소적인 투과율의 저하가 관찰되지 않는 것을 알 수 있었다. 또한, 이 실험에서는, 급전점(P)이 한 변의 중앙임으로써, 도 3에 대하여 상술한 조광 필름에서는, 이 급전점(P)으로부터 가장 멀어진 대향하는 변의 단부까지의 거리(L)는 약 330mm(((280)2+(280/2)2)1/2)이다.
또한, 상기 실험 결과 및 이 결과에 기초하여 구해진 도 4 및 도 5에 도시하는 투과율의 결과에 의하면, 조광 필름(10)의 면내의 임의의 개소로부터 급전점(P)까지의 거리(L)가 1500mm 이하이도록 설정하면, 투과율이 26％ 미만이 되는 국소적인 투과율의 저하를 방지하는 것이 할 수 있다는 것이 확인되었다.
따라서, 예를 들어 이 도 2에 도시하는 예보다도 조광 필름이 대형화된 경우에 있어서는, 급전점(P)까지의 거리(L)가 1500mm 이하이도록 급전점(P)을 설정함으로써, 조광 필름의 국소적인 투과율의 저하를 방지할 수 있다.
또한, 조광 필름은, 상술한 바와 같이 차량의 각 윈도우 등의 외광이 입사하는 부위나, 건축물의 창 등의 면적이 넓은 부위에 사용되기 때문에, 급전점으로부터의 거리(L)가 적어도 50mm 이상인 것이 바람직하다.
또한, 도 3의 계측 결과에 의하면, 거리(L)가 50mm 이상인 경우에 주파수의 증대에 의한 투과율의 저하가 현저해지는 경향이 되지만, 상술한 전원의 주파수, 시트 저항의 설정에 의해 투과율의 국소적인 변화를 최대한 억제할 수 있다.
이상으로부터, 본 실시 형태의 조광 시스템(1)은 이하와 같은 효과를 발휘한다.
(1) 본 실시 형태의 조광 시스템(1)은, 조광 필름(10)과 구동 전원(2)을 구비하고, 조광 필름(10)은 제1 적층체(15D) 및 제2 적층체(15U)에 의해 액정층(18)을 끼움 지지하며, VA 방식에 의해 액정층(18)의 액정 분자의 배향을 제어하여 투과광을 제어하고 있다. 제1 적층체(15D)는, 적어도 제1 기재(16) 및 제1 전극(21)을 구비하고, 제2 적층체(15U)는, 적어도 제2 기재(25) 및 제2 전극(26)을 구비하고, 제1 전극(21) 및 제2 전극(26)은, 각각 시트 저항이 50Ω/□ 이상 300Ω/□ 이하이고, 급전점(P)으로부터 조광 필름(10) 내의 가장 떨어진 위치까지의 거리(L)가 1500mm 이하이다. 또한 구동 전원(2)은, 주파수 240Hz 이하의 구형파에 의해 구동용의 전원을 공급한다.
이에 의해, 조광 시스템(1)은 전극(21, 26) 사이의 정전 용량의 충방전에 의한 파형 둔화를 충분히 억압하여, 국소적인 투과율의 저하를 최대한 억제할 수 있으며, 이에 의해 투과광의 제어에 관하여 높은 성능을 확보할 수 있다.
(2) 또한, 본 실시 형태의 조광 시스템(1)은, 구동 전원(2)이 주파수 45Hz를 초과하는 구형파에 의해 구동용의 전원(V0)을 공급함으로써, 전원의 극성의 전환이 기인이 되는 깜박거림(플리커)이 발생해버리는 것을 억제할 수 있다.
(3) 본 실시 형태의 조광 시스템(1)은, 급전점(P)으로부터 조광 필름(10)의 면내의 가장 떨어진 위치까지의 거리(L)가 50mm 이상임으로써, 차량의 각 윈도우 등의 외광이 입사하는 부위나, 건축물의 창 등의 면적이 넓은 부위에 대하여 조광 시스템을 마련할 수 있다.
(4) 본 실시 형태의 조광 시스템(1)은, 제1 기재(16) 및 제1 전극(21)의 적층체(15U), 제2 기재(25) 및 제2 전극(26)의 적층체(15D)가, 각각 전체 광선 투과율이 85％ 이상 92％ 이하임으로써, 이들 적층체에 의한 투과율의 저하를 유효하게 회피하여, 투광시 충분한 투과율을 확보하고, 투과광의 제어에 관하여 한층 더 높은 성능을 확보할 수 있다.
(5) 본 실시 형태의 조광 필름의 구동 방법은, 구동 전원(2)으로부터 구동용의 전원(V0)을 공급하여 조광 필름(10)을 구동하고 있으며, 조광 필름(10)은 제1 적층체(15D) 및 제2 적층체(15U)에 의해 액정층(18)을 끼움 지지하고, VA 방식에 의해 액정층(18)의 액정 분자의 배향을 제어하여 투과광을 제어하고 있다. 제1 적층체(15D)는, 적어도 제1 기재(16) 및 제1 전극(21)을 구비하고, 제2 적층체(15U)는, 적어도 제2 기재(25) 및 제2 전극(26)을 구비하고, 제1 전극(21) 및 제2 전극(26)은, 각각 시트 저항이 50Ω/□ 이상 300Ω/□ 이하이고, 급전점(P)으로부터 조광 필름(10) 내의 가장 떨어진 위치까지의 거리(L)가 1500mm 이하이다. 또한 구동 전원(2)은, 주파수 240Hz 이하의 구형파에 의해 구동용의 전원을 공급한다.
이에 의해 파형 둔화를 충분히 억압하여, 국소적인 투과율의 저하를 방지할 수 있으며, 조광 필름의 구동 방법은 투과광의 제어에 관하여 높은 성능을 확보할 수 있다.
〔제2 실시 형태〕
〔조광 필름〕
도 8은, 제2 실시 형태에 관한 조광 시스템을 도시하는 도면이다.
이 실시 형태의 조광 시스템(101)은, 이 조광 필름(110)에 관한 구성이 상이한 점을 제외하고는 제1 실시 형태의 조광 시스템(1)과 동일하게 구성된다.
조광 필름(110)은, 게스트 호스트 방식에 의한 조광 필름에 의해 형성된다.이 때문에 조광 필름(110)은, 이 게스트 호스트 방식의 액정 셀(104)에 의해 구성되며, 상술한 제1 실시 형태의 조광 필름(10)에 마련된 직선 편광판이 생략되어 있다.
〔액정 셀〕
액정 셀(104)은, 필름 상의 하측 적층체(제1 적층체)(105D) 및 상측 적층체(제2 적층체)(105U)에 의해 액정층(108)을 끼움 지지하여 구성된다.
〔하측 적층체 및 상측 적층체〕
하측 적층체(105D)는, 기재(106)에 투명 전극(111), 스페이서(112), 배향층(113)을 배치하여 형성된다.
상측 적층체(105U)는, 기재(115)에 투명 전극(116), 배향층(117)을 배치하여 형성된다. 조광 필름(110)은, 이 상측 적층체(105U) 및 하측 적층체(105D)에 마련된 투명 전극(111, 116)의 구동에 의해 액정층(108)에 마련된 액정 분자(108A)로의 전계를 변화시켜, 입사한 광의 투과율을 제어할 수 있다.
〔기재〕
기재(106, 115)는, 이 종류의 필름재에 적용 가능한 다양한 투명 필름재를 적용할 수 있다. 이 실시 형태에 있어서, 기재(106, 115)는 폴리카르보네이트 필름이 적용되지만, COP(시클로올레핀 중합체) 필름, TAC 필름 등을 적용해도 된다.
〔투명 전극〕
투명 전극(111, 116)은, 이 종류의 필름재에 적용되는 각종 전극 재료를 적용할 수 있으며, 이 실시 형태에서는 ITO(Indium Tin Oxide)에 의한 투명 전극재에 의해 형성된다.
〔스페이서〕
스페이서(112)는 액정층(108)의 두께를 규정하기 위해 마련되며, 각종 수지 재료를 널리 적용할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 스페이서(112)는 포토레지스트에 의해 제작되며, 투명 전극(111)이 형성된 기재(106) 상에 포토레지스트를 도공하여 노광, 현상함으로써 제작된다.
또한, 스페이서(112)는 기재(106) 상이면, 임의의 적층 위치에 마련할 수 있다. 예를 들어, 도 8에 도시하는 형태 이외에, 배향층(113) 상에 마련하도록 해도 되고, 또한 기재(106)와 투명 전극(111) 사이에 마련하도록 해도 된다.
한쪽 적층체에만 전극이 마련되어 있는 경우, 스페이서(112)는 기재의 바로 위에 마련되도록 하거나, 기재 위에 배향층을 형성하고, 그 위에 마련되도록 하거나 할 수 있다.
스페이서(112)에는, 포토레지스트 대신에 비즈 스페이서를 적용할 수 있다. 또한, 비즈 스페이서는 구 형상 뿐만 아니라, 로드 형상(원통 형상)이나, 타원 구 형상 등의 형상을 사용해도 된다.
스페이서(112)에 비즈 스페이서를 사용하는 경우, 비즈 스페이서는 배향층을 형성한 후에, 배향층 상에 산포됨으로써 배치된다. 이 경우, 액정층(108) 내(배향층 상)에 있어서의 비즈 스페이서의 이동을 억제하는 관점에서, 비즈 스페이서의 표면에 점착제 등에 의해 형성되는 고착층을 마련하도록 해도 된다.
또한, 액정층(108) 내에 있어서의 비즈 스페이서의 이동을 억제하는 관점에서, 배향층을 형성하는 수지에 비즈 스페이서를 미리 분산시켜 배향층의 형성과 함께 비즈 스페이서를 배치하도록 하거나, 액정층을 구성하는 액정 재료에 비즈 스페이서를 미리 분산시켜 액정층의 형성과 함께 비즈 스페이서를 배치하도록 하거나 하는 것도 가능하다.
또한, 비즈 스페이서는, 상술한 포토레지스트의 스페이서와 마찬가지로, 제1 적층체 및 제2 적층체 중 어느 한쪽에 배치되도록 해도 되고, 또한 각 적층체 각각에 배치되도록 해도 된다.
또한, 상술한 제1 실시 형태의 조광 필름의 스페이서에 대해서도 마찬가지이다.
〔배향층〕
배향층(113, 117)은, 폴리이미드 수지층을 러빙 처리하여 제작된다. 또한, 배향층(113, 117)은, 액정층(108)에 관한 액정 재료에 대하여 배향 규제력을 발현가능한 각종 구성을 적용할 수 있으며, 소위 광 배향층에 의해 제작해도 된다.
또한, 광 배향층의 재료에는, 광 배향의 방법을 적용 가능한 각종 재료를 적용할 수 있지만, 예를 들어 일단 배향한 후에는, 자외선의 조사에 의해 배향이 변화되지 않는, 예를 들어 광2량화형의 재료를 사용할 수 있다. 이 광2량화형의 재료에 대해서는, 「M.Schadt, K.Schmitt, V.Kozinkov and V.Chigrinov: Jpn. J. Appl. Phys., 31, 2155(1992)」, 「M.Schadt, H.Seiberle and A.Schuster: Nature, 381, 212(1996)」등에 개시되어 있다.
〔액정층〕
액정층(108)은, 막대 형상으로 형성된 게스트 호스트 액정 분자(108A) 및 2색성 색소(108B)에 의한 게스트 호스트 액정의 용액에 의해 형성되며, 이 종류의 조광 필름(110)에 적용 가능한 각종 액정층 재료를 널리 적용할 수 있다.
조광 필름(110)은, 투명 전극(111, 116)으로의 인가 전압의 변경에 의해 액정층(108)의 전계가 변화되고, 수직 배향과 수평 배향에서 액정 분자(108A)의 배향을 변화시킨다. 조광 필름(110)은, 이 액정 분자(108A)의 배향의 변화에 연동하여, 그의 장축 방향의 방향이 액정층(108)의 두께 방향과 두께 방향과 직교하는 방향으로 변화되는 2색성 색소(108B)에 의해 입사광의 투과를 제어한다.
조광 필름(110)은, 액정 분자(108A)에 소위 포지티브형의 액정 조성물을 적용하여, 액정층(108)으로의 무전계시, 액정 분자를 수직 배향(조광 필름의 두께 방향으로 배향)시키고, 액정층(108)의 전계 인가시에 액정 분자를 수평 배향(조광 필름의 두께 방향으로 직교하는 방향으로 배향)시켜, 이에 의해 소위 노멀리 화이트에 의해 구성된다.
또한, 조광 필름(110)은, 액정 분자에 소위 네가티브형의 액정 조성물을 적용하여, 액정층(108)으로의 무전계시 액정 분자를 수평 배향시키고, 액정층(108)의 전계 인가시에 액정 분자를 수직 배향시켜, 이에 의해 소위 노멀리 블랙에 의해 구성되도록 해도 된다.
또한, 이들 수평 배향시에 있어서 액정 분자를 선회시켜도 되고, 이들에 의해 VA 방식, TN 방식 등, 다양한 구동 방식을 널리 적용할 수 있다.
여기서, 게스트 호스트 방식에 있어서, VA(Vertical Alignment) 방식은, 무전계시 액정층(108)의 액정 분자는 수직 배향되고, 전계 인가시 액정 분자를 수직 배향시키는 방식이다. 또한, TN(Twisted Nematic) 방식이란, 전계의 인가에 의해, 액정 분자의 배향을 수직 방향(두께 방향)과 수평 비틀림 방향으로 변화시키는 방식이다.
〔시일재〕
조광 필름(110)은, 액정층(108)을 둘러싸도록 시일재(119)가 배치되고, 이 시일재(119)에 의해 상측 적층체(105U), 하측 적층체(105D)가 일체로 유지되어, 액정 재료의 누출이 방지된다. 시일재(119)는, 예를 들어 에폭시 수지, 아크릴 수지 등의 열경화성 수지나 자외선 경화성 수지 등을 적용할 수 있다.
〔전원의 주파수〕
도 9는, 본 실시 형태에 관한 조광 시스템의 투광시에 있어서의 급전점으로부터의 거리(L)에 있어서의 투과율과 전원 주파수의 관계를 도시하는 도면이다. 여기서, 도 9에 도시하는, L=25mm 내지 100mm까지의 투과율은 실측 결과이며, L=250mm 내지 2000mm의 투과율은, 상술한 실측 결과에 기초하여 근사식을 구하고, 이 근사식에 기초하여 구한 결과이다.
도 10은, 도 9의 투과율의 판정 결과를 도시하는 도면이다. 도 10에 있어서는, 제1 실시 형태(도 5)의 경우와 마찬가지로 투과율 29％ 이상을 「○」, 투과율 26％ 이상 29％ 미만을 「△」, 투과율 26％ 미만을 「×」에 의해 나타낸다. 판정 결과 「○」 및 「△」는, 투과율이 26％ 이상이며 실용상 충분한 것으로 판정한다.
이 도 9에 의하면, 게스트 호스트 방식에 의한 조광 필름(110)에 있어서, 거리(L)의 증대에 의해 투과율이 저하되고, 또한 이 투과율의 저하는 주파수가 높아짐에 따라 보다 현저해지는 경향이 있다. 급전점으로부터의 거리(L)가 1250mm 이하이면 주파수가 1000Hz인 구형파에 있어서도, 필요 충분한 투과율(26％ 이상)을 얻을 수 있지만, 구동 주파수를 1000Hz와 같이 고주파로 한 경우, 조광 필름(110)의 구동에 의한 소비 전력이 지나치게 커져버리기 때문에 바람직하지 않다.
그래서, 게스트 호스트 방식의 조광 필름(110)을 갖는 조광 시스템(101)은, 구동 주파수를 480Hz 이하로 설정하고, 거리(L)가 1250mm 이하에 있어서 필요 충분한 투과율을 실현함과 함께, 조광 필름(110)의 구동에 의한 소비 전력이 지나치게 커져버리는 것을 방지한다.
또한, 이 실시 형태에서도 상술한 제1 실시 형태와 마찬가지로, 구동 주파수 45Hz보다도 크게 함으로써, 전원의 극성의 전환이 기인이 되는 깜박거림(플리커)이 발생해버리는 것을 억제할 수 있다.
이상으로부터, 본 실시 형태의 조광 시스템(101)에서는, 주파수 45Hz를 초과하는 주파수이며 주파수 480Hz 이하의 구형파에 의해 진폭 0V 내지 20V의 범위에서 구동용의 전원(V0)을 공급한다.
〔시트 저항〕
또한, 이 실시 형태에 있어서, 조광 필름(110)은 투명 전극(111 및 116)이, 제1 실시 형태에 있어서의 적층체(15U, 15D)에 있어서의 투명 전극과 마찬가지로 하여 제작되며, 이에 의해 시트 저항이 50Ω/□ 이상 300Ω/□ 이하이도록 설정된다. 또한 시트 저항은, 바람직하게는 50Ω/□ 이상 200Ω/□ 이하이고, 보다 바람직하게는 50Ω/□ 이상 150Ω/□ 이하이도록 설정된다.
이에 의해, 본 실시 형태에서는, 구동용의 전원의 주파수를 설정하여 깜박거림을 유효하게 회피하고, 또한 충분한 투과율을 확보하고, 효율적으로 조광을 도모할 수 있다.
가령, 시트 저항이 상기 범위보다도 커지면 파형 둔화도 커지고, 이에 의해 투과율이 저하되게 된다. 또한, 구동용의 전원의 주파수의 저하에 의한 깜박거림도 눈에 띄기 쉬워진다. 그 때문에, 상술한 주파수 범위에서 조광 필름을 구동한 경우에 있어서도, 깜박거림이 지각되며, 나아가 투과율의 저하가 지각될 우려가 있다.
따라서, 본 실시 형태에서는, 시트 저항의 범위를 상기와 같이 설정하고, 깜박거림을 유효하게 회피하여 충분한 투과율을 확보하고, 투과광의 제어에 관하여 높은 성능을 확보할 수 있다.
〔적층체의 투과율〕
또한, 조광 필름(110)은, 제1 실시 형태와 마찬가지로 하여, 상측 적층체(105U), 하측 적층체(105D)도 투과율(전체 광선 투과율)이 각각 85％ 이상 92％ 이하이도록 제작된다. 또한 적층체(105U, 105D)의 투과율은, 바람직하게는 89％ 이상 90％ 이하이다.
이에 의해 조광 시스템에서는, 상측 적층체(105U), 하측 적층체(105D)에 의한 조광 필름(110)의 투과율의 저하를 충분히 방지한다.
〔급전점〕
또한, 이 실시 형태에 있어서, 조광 필름(110)은 조광 필름(110)의 면내의 임의의 개소로부터, 급전점(P)까지의 거리(L)가 1250mm 이하인 것이 바람직하다. 도 8 및 도 9에 도시하는 결과에 의해, 주파수 480Hz 이하에 의한 구동에 있어서 거리(L)가 1250mm 이하인 경우에는, 26％ 이상의 투과율을 확보할 수 있지만, 거리(L)가 1250mm를 초과해버리면 26％ 이상의 투과율을 확보하는 것이 곤란해지기 때문이다.
이상으로부터, 본 실시 형태에서는, 급전점으로부터 조광 필름(110)의 면내의 가장 떨어진 위치까지의 거리(L)가 1250mm 이하가 되도록 조광 필름(110)의 크기 및 급전점(P)의 위치를 설정함으로써, 국소적인 투과율의 저하를 방지할 수 있다.
또한, 조광 필름(110)은, 상술한 제1 실시 형태와 마찬가지로 차량의 각 윈도우 등의 외광이 입사하는 부위나, 건축물의 창 등의 면적이 넓은 부위에 사용되기 때문에, 급전점으로부터의 거리(L)가 적어도 50mm 이상인 것이 바람직하다.
또한, 거리(L)가 50mm 이상인 경우에, 주파수의 증대에 의한 투과율의 저하가 발생하지만, 상술한 전원의 주파수, 시트 저항의 설정에 의해 투과율의 국소적인 변화를 최대한 억제할 수 있다.
이상으로부터, 본 실시 형태의 조광 시스템(101)은 이하와 같은 효과를 발휘한다.
(1) 본 실시 형태의 조광 시스템(101)은, 조광 필름(110)과 구동 전원(102)을 구비하고, 조광 필름(110)은 액정 분자(108A) 및 2색성 색소(108B)를 포함하는 액정층(108)을 제1 적층체(105D) 및 제2 적층체(105U)에 의해 끼움 지지하며, 액정층(108)의 액정 분자(108A) 및 2색성 색소(108B)의 배향을 제어하여 투과광을 제어한다. 제1 적층체(105D)는, 적어도 제1 기재(106) 및 제1 전극(111)을 구비하고, 제2 적층체(105U)는 적어도 제2 기재(115) 및 제2 전극(116)을 구비한다. 또한 제1 전극(111) 및 제2 전극(116)은, 각각 시트 저항이 50Ω/□ 이상 300Ω/□ 이하이고, 급전점(P)으로부터 조광 필름(110)의 면내의 가장 떨어진 위치까지의 거리(L)가 1250mm 이하이고, 구동 전원(102)은 주파수 480Hz 이하의 구형파에 의해 구동용의 전원을 공급한다.
이에 의해, 게스트 호스트 방식에 의한 조광 필름에 관하여, 전극(111, 116) 사이의 정전 용량의 충방전에 의한 파형 둔화를 충분히 억압하여, 국소적인 투과율의 저하를 방지할 수 있으며, 이에 의해 투과광의 제어에 관하여 높은 성능을 확보할 수 있다.
(2) 또한, 본 실시 형태의 조광 시스템(101)은, 구동 전원(102)이 주파수 45Hz를 초과하는 구형파에 의해 구동용의 전원(V0)을 공급함으로써, 전원의 극성의 전환이 기인이 되는 깜박거림(플리커)이 발생해버리는 것을 억제할 수 있다.
(3) 본 실시 형태의 조광 시스템(101)은, 급전점(P)으로부터 조광 필름(110)의 면내의 가장 떨어진 위치까지의 거리(L)가 50mm 이상임으로써, 차량의 각 윈도우 등의 외광이 입사하는 부위나, 건축물의 창 등의 면적이 넓은 부위에 대하여 조광 시스템을 마련할 수 있다.
(4) 본 실시 형태의 조광 시스템(101)은, 제1 기재(106) 및 제1 전극(111)의 적층체(105D), 제2 기재(115) 및 제2 전극(116)의 적층체(105U)는, 각각 전체 광선 투과율이 85％ 이상 92％ 이하임으로써, 이들의 적층체에 의한 투과율의 저하를 유효하게 회피하여, 투광시 충분한 투과율을 확보하고, 투과광의 제어에 관하여 한층 더 높은 성능을 확보할 수 있다.
(5) 본 실시 형태의 조광 필름(110)의 구동 방법은, 구동 전원(102)으로부터 구동용의 전원을 공급하여 조광 필름(110)을 구동하는 방법이며, 조광 필름(110)은, 제1 적층체(105D) 및 제2 적층체(105U)에 의해 액정층(108)을 끼움 지지하며, 게스트 호스트 방식에 의해 액정층(108)의 액정 분자의 배향을 제어하여 투과광을 제어한다. 제1 적층체(105D)는, 적어도 제1 기재(106) 및 제1 전극(111)을 구비하고, 제2 적층체(105U)는, 적어도 제2 기재(115) 및 제2 전극(116)을 구비한다. 또한 제1 전극(111) 및 제2 전극(116)은, 각각 시트 저항이 50Ω/□ 이상 300Ω/□ 이하이고, 급전점(P)으로부터 조광 필름(110)의 면내의 가장 떨어진 위치까지의 거리(L)가 1250mm 이하이고, 구동 전원은 주파수 480Hz 이하의 구형파에 의해 상기 구동용의 전원을 공급한다.
이에 의해 게스트 호스트 방식에 의한 조광 필름에 관하여, 파형 둔화를 충분히 억압하여, 국소적인 투과율의 저하를 방지할 수 있으며, 조광 필름(110)의 구동 방법은 투과광의 제어에 관하여 높은 성능을 확보할 수 있다.
〔제3 실시 형태〕
도 11은, 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 차량을 도시하는 도면이다. 도 11은, 차량의 연직 상방으로부터 본 평면도이다.
차량(200)은, 상술한 제1 실시 형태 또는 제2 실시 형태의 조광 시스템을 구비한 승용차이다. 차량(200)은, 외광이 입사하는 부위(프론트 윈도우(210), 사이드 윈도우(211), 리어 윈도우(212), 루프 윈도우(213)) 전부에, 상술한 제1 실시 형태 또는 제2 실시 형태의 조광 필름이 배치되어 있다. 또한, 탑승자의 조작에 의해 구동 전원(202)의 동작을 제어하고, 각 조광 필름(10, 110)에 출력하는 구동용의 전원(V0)의 진폭을 가변하여 외광의 입사를 제어한다.
이상으로부터, 본 실시 형태의 차량(200)은, VA 방식 또는 게스트 호스트 방식의 조광 필름(10, 110)을 적용하여, 조광 필름을 배치한 프론트 윈도우 등의 외광이 입사하는 부위에 있어서, 전극간의 정전 용량의 충방전에 의한 파형 둔화를 충분히 억압하여, 국소적인 투과율의 저하를 최대한 억제할 수 있으며, 이에 의해 투과광의 제어에 관하여 높은 성능을 확보할 수 있다.
또한, 상술한 설명에서는, 조광 필름은 차량(200)의 외광이 입사하는 부위 전부에 배치되는 예를 나타냈지만, 이것으로 한정되는 것은 아니며, 이들의 일부 또는 복수의 부위에 배치되도록 해도 된다.
〔다른 실시 형태〕
이상, 본 발명의 실시에 적합한 구체적인 구성을 상세하게 설명했지만, 본 발명은 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서, 상술한 실시 형태를 다양하게 변경할 수 있다.
1: 조광 시스템
2, 201: 구동 전원
10, 101: 조광 필름
12, 13: 직선 편광판
12A, 13A: 위상차 필름
14, 104: 액정 셀
15D, 105D: 하측 적층체
15U, 105U: 상측 적층체
16, 25, 106, 115: 기재
18, 108: 액정층
21, 26, 111, 116: 투명 전극
22, 112: 스페이서
23, 27, 113, 117: 배향층
29, 119: 시일재
108A: 액정 분자
108B: 2색성 색소
200: 차량
210: 프론트 윈도우
211: 사이드 윈도우
212: 리어 윈도우
213: 루프 윈도우

Claims (14)

  1. 조광 필름과 상기 조광 필름에 구동용의 전원을 공급하는 구동 전원을 구비한 조광 시스템이며,
    상기 조광 필름은,
    제1 적층체 및 제2 적층체에 의해 액정층을 끼움 지지하며, VA 방식에 의해 상기 액정층의 액정 분자의 배향을 제어하여 투과광을 제어하는 조광 필름이고,
    상기 제1 적층체는,
    적어도 제1 기재 및 제1 전극을 구비하고,
    상기 제2 적층체는,
    적어도 제2 기재 및 제2 전극을 구비하고,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은, 각각 시트 저항이 50Ω/□ 이상 300Ω/□ 이하이며, 급전점으로부터 상기 조광 필름의 면내의 가장 떨어진 위치까지의 거리가 1500mm 이하이고,
    상기 구동 전원은, 주파수 240Hz 이하의 구형파에 의해 상기 구동용의 전원을 공급하고,
    상기 조광 필름은 무전계시에 차광상태가 되고, 또한 전계 인가시에 투광상태가 되고,
    조광 필름의 투광시에 투과율이 26% 이상인 것
    을 특징으로 하는 조광 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구동 전원은,
    주파수 45Hz를 초과하는 구형파에 의해 상기 구동용의 전원을 공급하는 것
    을 특징으로 하는 조광 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    급전점으로부터 상기 조광 필름의 면내의 가장 떨어진 위치까지의 거리가 50mm 이상인 것
    을 특징으로 하는 조광 시스템.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 기재 및 상기 제1 전극의 적층체, 상기 제2 기재 및 상기 제2 전극의 적층체는, 각각 전체 광선 투과율이 85％ 이상 92％ 이하인 것
    을 특징으로 하는 조광 시스템.
  5. 제1항 또는 제2항에 기재된 조광 시스템을 구비한 것
    을 특징으로 하는 차량.
  6. 구동 전원으로부터 구동용의 전원을 공급하여 조광 필름을 구동하는 조광 필름의 구동 방법이며,
    상기 조광 필름은,
    제1 적층체 및 제2 적층체에 의해 액정층을 끼움 지지하며, VA 방식에 의해 상기 액정층의 액정 분자의 배향을 제어하여 투과광을 제어하는 조광 필름이고,
    상기 제1 적층체는,
    적어도 제1 기재 및 제1 전극을 구비하고,
    상기 제2 적층체는,
    적어도 제2 기재 및 제2 전극을 구비하고,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은, 각각 시트 저항이 50Ω/□ 이상 300Ω/□ 이하이며, 급전점으로부터 상기 조광 필름의 면내의 가장 떨어진 위치까지의 거리가 1500mm 이하이고,
    상기 구동 전원은, 주파수 240Hz 이하의 구형파에 의해 상기 구동용의 전원을 공급하고,
    상기 조광 필름은 무전계시에 차광상태가 되고, 또한 전계 인가시에 투광상태가 되고,
    조광 필름의 투광시에 투과율이 26% 이상인 것
    을 특징으로 하는 조광 필름의 구동 방법.
  7. 조광 필름과 상기 조광 필름에 구동용의 전원을 공급하는 구동 전원을 구비한 조광 시스템이며,
    상기 조광 필름은,
    액정 분자 및 2색성 색소를 포함하는 액정층을 제1 적층체 및 제2 적층체에 의해 끼움 지지하며, 상기 액정층의 상기 액정 분자 및 상기 2색성 색소의 배향을 제어하여 투과광을 제어하는 조광 필름이고,
    상기 제1 적층체는,
    적어도 제1 기재 및 제1 전극을 구비하고,
    상기 제2 적층체는,
    적어도 제2 기재 및 제2 전극을 구비하고,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은, 각각 시트 저항이 50Ω/□ 이상 300Ω/□ 이하이며,
    급전점으로부터 상기 조광 필름의 면내의 가장 떨어진 위치까지의 거리가 1250mm 이하이고,
    상기 구동 전원은,
    주파수 480Hz 이하의 구형파에 의해 상기 구동용의 전원을 공급하고,
    상기 조광 필름은 무전계시에 투광상태가 되고, 또한 전계 인가시에 차광상태가 되고,
    조광 필름의 투광시에 투과율이 26% 이상인 것
    을 특징으로 하는 조광 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 구동 전원은,
    주파수 45Hz를 초과하는 구형파에 의해 상기 구동용의 전원을 공급하는 것
    을 특징으로 하는 조광 시스템.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    급전점으로부터 상기 조광 필름의 면내의 가장 떨어진 위치까지의 거리가 50mm 이상인 것
    을 특징으로 하는 조광 시스템.
  10. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 제1 기재 및 상기 제1 전극의 적층체, 상기 제2 기재 및 상기 제2 전극의 적층체는, 각각 전체 광선 투과율이 85％ 이상 92％ 이하인 것
    을 특징으로 하는 조광 시스템.
  11. 제7항 또는 제8항에 기재된 조광 시스템을 구비한 것
    을 특징으로 하는 차량.
  12. 구동 전원으로부터 구동용의 전원을 공급하여 조광 필름을 구동하는 조광 필름의 구동 방법이며,
    상기 조광 필름은,
    제1 적층체 및 제2 적층체에 의해 액정층을 끼움 지지하며, 게스트 호스트 방식에 의해 상기 액정층의 액정 분자의 배향을 제어하여 투과광을 제어하는 조광 필름이고,
    상기 제1 적층체는,
    적어도 제1 기재 및 제1 전극을 구비하고,
    상기 제2 적층체는,
    적어도 제2 기재 및 제2 전극을 구비하고,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은, 각각 시트 저항이 50Ω/□ 이상 300Ω/□ 이하이고,
    급전점으로부터 상기 조광 필름의 면내의 가장 떨어진 위치까지의 거리가 1250mm 이하이고,
    상기 구동 전원은,
    주파수 480Hz 이하의 구형파에 의해 상기 구동용의 전원을 공급하고,
    상기 조광 필름은 무전계시에 투광상태가 되고, 또한 전계 인가시에 차광상태가 되고,
    조광 필름의 투광시에 투과율이 26% 이상인 것
    을 특징으로 하는 조광 필름의 구동 방법.
  13. 조광 필름과 상기 조광 필름에 구동용의 전원을 공급하는 구동 전원을 구비한 조광 시스템이며,
    상기 조광 필름은,
    액정 분자 및 2색성 색소를 포함하는 액정층을 제1 적층체 및 제2 적층체에 의해 끼움 지지하며, 상기 액정층의 상기 액정 분자 및 상기 2색성 색소의 배향을 제어하여 투과광을 제어하는 조광 필름이고,
    상기 제1 적층체는,
    적어도 제1 기재 및 제1 전극을 구비하고,
    상기 제2 적층체는,
    적어도 제2 기재 및 제2 전극을 구비하고,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은, 각각 시트 저항이 50Ω/□ 이상 300Ω/□ 이하이며,
    급전점으로부터 상기 조광 필름의 면내의 가장 떨어진 위치까지의 거리가 1250mm 이하이고,
    상기 구동 전원은,
    주파수 480Hz 이하의 구형파에 의해 상기 구동용의 전원을 공급하고,
    상기 조광 필름은 무전계시에 차광상태가 되고, 또한 전계 인가시에 투광상태가 되고,
    조광 필름의 투광시에 투과율이 26% 이상인 것
    을 특징으로 하는 조광 시스템.
  14. 구동 전원으로부터 구동용의 전원을 공급하여 조광 필름을 구동하는 조광 필름의 구동 방법이며,
    상기 조광 필름은,
    제1 적층체 및 제2 적층체에 의해 액정층을 끼움 지지하며, 게스트 호스트 방식에 의해 상기 액정층의 액정 분자의 배향을 제어하여 투과광을 제어하는 조광 필름이고,
    상기 제1 적층체는,
    적어도 제1 기재 및 제1 전극을 구비하고,
    상기 제2 적층체는,
    적어도 제2 기재 및 제2 전극을 구비하고,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은, 각각 시트 저항이 50Ω/□ 이상 300Ω/□ 이하이고,
    급전점으로부터 상기 조광 필름의 면내의 가장 떨어진 위치까지의 거리가 1250mm 이하이고,
    상기 구동 전원은,
    주파수 480Hz 이하의 구형파에 의해 상기 구동용의 전원을 공급하고,
    상기 조광 필름은 무전계시에 차광상태가 되고, 또한 전계 인가시에 투광상태가 되고,
    조광 필름의 투광시에 투과율이 26% 이상인 것
    을 특징으로 하는 조광 필름의 구동 방법.
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