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公開番号2021026222
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210222
出願番号2020093145
出願日20200528
発明の名称調光装置
出願人凸版印刷株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類G02F 1/13 20060101AFI20210125BHJP(光学)
要約【課題】透過率のムラを抑制することが可能な調光装置を提供する。
【解決手段】調光装置10は、液晶層を含み、マトリクス状に配置された複数の画素を備える調光素子11と、複数の画素の各々を透過状態と遮光状態とのいずれかに設定可能である駆動回路12とを含む。駆動回路12は、全画素に対する遮光状態の画素の比率を変えることで、調光素子11の透過率を変化させる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
液晶層を含み、マトリクス状に配置された複数の画素を備える調光素子と、
前記複数の画素の各々を透過状態と遮光状態とのいずれかに設定可能である駆動回路と、
を具備し、
前記駆動回路は、全画素に対する遮光状態の画素の比率を変えることで、前記調光素子の透過率を変化させる
調光装置。
続きを表示(約 1,100 文字)【請求項2】
前記調光素子は、
前記液晶層を挟むように配置された第1及び第2透明基材と、
前記第1透明基材に設けられ、それぞれが第1方向に延び、前記第1方向に交差する第2方向に並んだ複数の第1電極と、
前記第2透明基材に設けられ、それぞれが前記第2方向に延び、前記第1方向に並んだ複数の第2電極と、
を含む
請求項1に記載の調光装置。
【請求項3】
前記複数の第1電極の幅は同じであり、
前記複数の第2電極の幅は同じである
請求項2に記載の調光装置。
【請求項4】
前記複数の第1電極の幅は互いに異なり、
前記複数の第2電極の幅は互いに異なる
請求項2に記載の調光装置。
【請求項5】
前記複数の第1電極と前記駆動回路とを接続する複数の第1信号線と、
前記複数の第2電極と前記駆動回路とを接続する複数の第2信号線と、
をさらに具備し、
前記駆動回路は、前記複数の第1信号線及び前記複数の第2信号線の電圧を制御する
請求項2乃至4のいずれかに記載の調光装置。
【請求項6】
前記駆動回路は、前記複数の第1信号線及び前記複数の第2信号線に対して時分割駆動を行う
請求項5に記載の調光装置。
【請求項7】
前記調光素子は、
前記液晶層を挟むように配置された第1及び第2透明基材と、
前記第1透明基材に設けられ、それぞれが第1方向に延び、前記第1方向に交差する第2方向に並んだ複数の第1電極と、
前記第2透明基材に設けられ、前記複数の第1電極を覆う共通電極と、
を含む
請求項1に記載の調光装置。
【請求項8】
前記複数の第1電極と前記駆動回路とを接続する複数の第1信号線と、
前記共通電極と前記駆動回路とを接続する第2信号線と、
をさらに具備し、
前記駆動回路は、前記複数の第1信号線及び前記第2信号線の電圧を制御する
請求項7に記載の調光装置。
【請求項9】
前記駆動回路は、前記複数の第1信号線及び前記共通電極に対してスタティック駆動を行う
請求項8に記載の調光装置。
【請求項10】
前記液晶層は、二色性色素を含むゲストホスト型液晶層で構成される
請求項1乃至9のいずれかに記載の調光装置。
【請求項11】
前記二色性色素は、黒を表示可能である
請求項10に記載の調光装置。
【請求項12】
前記液晶層は、高分子分散型液晶で構成される
請求項1乃至9のいずれかに記載の調光装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、光の透過率を制御する調光装置に関する。
続きを表示(約 4,800 文字)【背景技術】
【0002】
ゲストホスト型液晶層を備えた調光フィルム(調光素子)が知られている。ゲストホスト型液晶層は、液晶中に二色性色素が溶解されて構成される。そして、電場による液晶の動きにあわせて二色性色素の配向を変化させることで、調光フィルムの透過率を変化させる。
【0003】
調光フィルムは、例えば、対向配置された第1及び第2透明基板と、第1透明基板に平面状に設けられた第1透明電極と、第2透明基板に平面状に設けられた第2透明電極と、第1及び第2透明基板間に挟まれたゲストホスト型液晶層とを備える。また、第1透明電極及び第2透明電極間の電圧を変化させることで、調光フィルムを透過状態と、遮光状態と、透過状態及び遮光状態の間の中間状態とに設定することが可能である。
【0004】
第1透明電極は、これに接続される端子からの距離に応じて抵抗値が変化し、端子から離れるにつれて抵抗値が大きくなる。この第1透明電極の抵抗値のムラに起因して、端子を介して第1透明電極に電圧を印加した場合、第1透明電極内の位置に応じて電圧が変化する。第2透明電極についても同様である。これにより、調光フィルムの透過率にムラが発生してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
特開2018−17775号公報
特開2017−187810号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、透過率のムラを抑制することが可能な調光装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一態様に係る調光装置は、液晶層を含み、マトリクス状に配置された複数の画素を備える調光素子と、前記複数の画素の各々を透過状態と遮光状態とのいずれかに設定可能である駆動回路とを具備する。前記駆動回路は、全画素に対する遮光状態の画素の比率を変えることで、前記調光素子の透過率を変化させる。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、透過率のムラを抑制することが可能な調光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1は、第1実施形態に係る調光装置のブロック図である。
図2は、図1に示した調光素子の平面図である。
図3は、図2のA−A´線に沿った調光素子の断面図である。
図4は、複数の第1電極の構成を説明する平面図である。
図5は、複数の第2電極の構成を説明する平面図である。
図6は、複数の第1電極、複数の第2電極、及び信号線群の関係を説明する図である。
図7は、オフ状態における液晶層の模式図である。
図8は、オン状態における液晶層の模式図である。
図9は、透過率100%の調光素子を説明する模式図である。
図10は、透過率75%の調光素子を説明する模式図である。
図11は、透過率50%の調光素子を説明する模式図である。
図12は、透過率25%の調光素子を説明する模式図である。
図13は、透過率0%の調光素子を説明する模式図である。
図14は、画素PXの透過率を説明するグラフである。
図15は、4個の画素を抽出した模式図である。
図16は、透過率100%の調光素子の動作を説明する図である。
図17は、透過率75%の調光素子の動作を説明する図である。
図18は、透過率50%の調光素子の動作を説明する図である。
図19は、透過率25%の調光素子の動作を説明する図である。
図20は、透過率0%の調光素子の動作を説明する図である。
図21は、第2実施形態に係るカメラの模式図である。
図22は、変形例に係るカメラの模式図である。
図23は、他の変形例に係るカメラの模式図である。
図24は、第3実施形態に係る複数の第1電極及び複数の第2電極の構成を説明する模式図である。
図25は、4個の画素を抽出した模式図である。
図26は、第3実施形態に係る調光素子の平面図である。
図27は、図26のA−A´線に沿った調光素子の断面図である。
図28は、基材20及び複数の第1電極を抽出した平面図である。
図29は、基材21及び複数の第2電極を抽出した平面図である。
図30は、画素の面積比を説明する模式図である。
図31は、画素の動作と透過率との関係を説明する模式図である。
図32は、遮光面積比と透過率との関係を説明するグラフである。
図33は、第4実施形態に係る調光素子の構成を説明する模式図である。
図34は、1個の画素群の構成を説明する模式図である。
図35は、第5実施形態に係る調光素子の構成を説明する模式図である。
図36は、図35に示した調光素子の断面図である。
図37は、オン状態における画素の動作を説明するタイミング図である。
図38は、第6実施形態に係る調光素子の構成を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、実施形態について図面を参照して説明する。ただし、図面は模式的または概念的なものであり、各図面の寸法および比率等は必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、図面の相互間で同じ部分を表す場合においても、互いの寸法の関係や比率が異なって表される場合もある。特に、以下に示す幾つかの実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための装置および方法を例示したものであって、構成部品の形状、構造、配置等によって、本発明の技術思想が特定されるものではない。なお、以下の説明において、同一の機能及び構成を有する要素については同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。
【0011】
[1] 第1実施形態
[1−1] 調光装置の構成
図1は、第1実施形態に係る調光装置10のブロック図である。調光装置10は、調光素子11、及び駆動回路12を備える。
【0012】
調光素子11は、光の透過率を制御可能な素子である。調光素子11は、例えば調光フィルムから構成される。調光素子11は、光を透過する透過状態と、光を遮光する遮光状態とを切り替え可能であるとともに、透過状態と遮光状態との間の中間状態に設定可能である。
【0013】
調光素子11は、それぞれがX方向に延びる複数の第1電極と、それぞれがX方向に直交するY方向に延びる複数の第2電極とを備える。複数の第1電極及び複数の第2電極の構成については後述する。複数の第1電極と複数の第2電極との間には、液晶層が配置される。
【0014】
駆動回路12は、信号線群13及び信号線群14を介して、調光素子11に接続される。信号線群13は、調光素子11の複数の第1電極に接続される。信号線群14は、調光素子11の複数の第2電極に接続される。駆動回路12は、調光素子11に電圧を印加し、調光素子11の動作を制御する。
【0015】
[1−2] 調光素子11の構成
図2は、図1に示した調光素子11の平面図である。図3は、図2のA−A´線に沿った調光素子11の断面図である。本実施形態の調光素子11は、パッシブマトリクス方式(単純マトリクス方式)であり、また、ドットマトリクス方式である。
【0016】
調光素子11は、対向配置された基材20、21と、基材20、21間に配置された液晶層22とを備える。基材20、21は、透明部材から構成され、例えば透明フィルムから構成される。基材20、21としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、ポリエチレン(PE)フィルム、又はポリカーボネート(PC)フィルムなどを用いることができる。
【0017】
液晶層22は、例えば、ゲストホスト型液晶層から構成される。ゲストホスト型液晶層は、ゲストとしての二色性色素が、ホストとしての液晶に溶解されて構成される。液晶層22の具体的な構成についは後述する。
【0018】
シール材27は、基材20、21間に液晶層22を封止する。シール材27は、例えば光硬化樹脂から構成される。
【0019】
基材20上には、複数の第1電極23が設けられる。図4は、複数の第1電極23の構成を説明する平面図である。図4には、調光素子11のうち、基材20及び複数の第1電極23を抽出して示している。
【0020】
本実施形態では、一例として、調光素子11は、8本の第1電極23−1〜23−8を備える。第1電極23−1〜23−8は、それぞれがY方向に延び、X方向に並んで配置される。
【0021】
第1電極23−1、23−3、23−5、23−7は、X方向に延びる接続電極28−1に接続される。接続電極28−1の一端は、Y方向に延びる端子29−1に接続される。端子29−1は、信号線群13を介して駆動回路12に接続される。
【0022】
第1電極23−2、23−4、23−6、23−8は、X方向に延びる接続電極28−2に接続される。接続電極28−2の一端は、Y方向に延びる端子29−2に接続される。端子29−2は、信号線群13を介して駆動回路12に接続される。
【0023】
第1電極23−1〜23−8、接続電極28−1、28−2、及び端子29−1、29−2は、透明電極からなり、例えばITO(インジウム錫酸化物)から構成される。
【0024】
基材20及び第1電極23−1〜23−8上には、液晶層22の初期配向を制御する配向膜25が設けられる。
【0025】
基材21上には、複数の第2電極24が設けられる。図5は、複数の第2電極24の構成を説明する平面図である。図5には、調光素子11のうち、基材21及び複数の第2電極24を抽出して示している。
【0026】
本実施形態では、一例として、調光素子11は、8本の第2電極24−1〜24−8を備える。第2電極24−1〜24−8は、それぞれがX方向に延び、Y方向に並んで配置される。
【0027】
第2電極24−1、24−3、24−5、24−7は、Y方向に延びる接続電極28−3に接続される。接続電極28−3の一端は、X方向に延びる端子29−3に接続される。端子29−3は、信号線群14を介して駆動回路12に接続される。
【0028】
第2電極24−2、24−4、24−6、24−8は、Y方向に延びる接続電極28−4に接続される。接続電極28−4の一端は、X方向に延びる端子29−4に接続される。端子29−4は、信号線群14を介して駆動回路12に接続される。
【0029】
第2電極24−1〜24−8、接続電極28−3、28−4、及び端子29−3、29−4は、透明電極からなり、例えばITOから構成される。
【0030】
基材21及び第2電極24−1〜24−8上には、液晶層22の初期配向を制御する配向膜26が設けられる。
(【0031】以降は省略されています)

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