(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の基板と、第二の基板とを備え、前記第一の基板と前記第二の基板との間には、電位を制御可能とした第一の電極と、この第一の電極と異なる電位に制御可能とした第二の電極と、エレクトレット又は強誘電体で形成された帯電体とを配置し、かつ、帯電した光調整粒子と分散媒とを含む懸濁液を封入した構成を有する懸濁粒子装置であって、前記光調整粒子を前記帯電体の周りに集積可能とする機能を有することを特徴とする懸濁粒子装置。
【請求項２】
前記第一の基板の表面には前記第一の電極を設け、前記第二の基板の表面には前記第二の電極及び前記帯電体を設けたことを特徴とする請求項１記載の懸濁粒子装置。
【請求項３】
前記第一の基板と前記第二の基板との間には、さらに、前記第一の電極及び前記第二の電極と異なる電位に制御可能とした第三の電極を配置したことを特徴とする請求項１又は２に記載の懸濁粒子装置。
【請求項４】
前記第三の電極は、前記第二の基板の表面に配置したことを特徴とする請求項３記載の懸濁粒子装置。
【請求項５】
前記第一の電極及び前記第二の電極の少なくともいずれかに交流電圧が印加されることにより前記光調整粒子の配向状態を制御可能とし、前記第一の電極及び前記第二の電極の少なくともいずれかに直流電圧が印加されることにより前記光調整粒子を前記懸濁液中に分散可能とする機能を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の懸濁粒子装置。
【請求項６】
前記第一の電極、前記第二の電極及び前記第三の電極の少なくともいずれかに交流電圧が印加されることにより前記光調整粒子の配向状態を制御可能とし、前記第一の電極、前記第二の電極及び前記第三の電極の少なくともいずれかに直流電圧が印加されることにより前記光調整粒子を前記懸濁液中に分散可能とする機能を有することを特徴とする請求項３又は４に記載の懸濁粒子装置。
【請求項７】
前記第一の電極及び前記第二の電極は、光を透過することを特徴とする請求項１又は２に記載の懸濁粒子装置。
【請求項８】
前記第三の電極は、光を透過することを特徴とする請求項３又は４に記載の懸濁粒子装置。
【請求項９】
前記帯電体の面積は、前記第二の電極より小さいことを特徴とする請求項１又は２に記載の懸濁粒子装置。
【請求項１０】
前記第二の電極及び前記帯電体は、ストライプ状に配置したことを特徴とする請求項１又は２に記載の懸濁粒子装置。
【請求項１１】
前記第二の電極及び前記第三の電極は、ストライプ状に配置したことを特徴とする請求項３又は４に記載の懸濁粒子装置。
【請求項１２】
前記第二の電極と前記第三の電極との間に交流電圧を印加することにより前記光調整粒子の配向状態を制御する機能を有することを特徴とする請求項４記載の懸濁粒子装置。
【請求項１３】
前記第二の電極と前記第三の電極との間に交流電圧を印加することにより前記懸濁液に入射する光を偏光させる機能を有することを特徴とする請求項４記載の懸濁粒子装置。
【請求項１４】
前記帯電体の前記懸濁液に接する面の極性は、前記光調整粒子の極性と逆であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の懸濁粒子装置。
【請求項１５】
前記光調整粒子は、光学的異方性を有し、かつ、棒状であるポリ過ヨウ化物、炭素系材料、金属材料及び無機化合物の群から選択される一種類以上で形成され、前記光調整粒子のアスペクト比は、５〜３０であることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載の懸濁粒子装置。
【請求項１６】
前記帯電体の表面電位を前記第一の電極及び前記第二の電極の電位より大きくすることにより前記光調整粒子を前記帯電体に集積可能とする機能、及び、前記第一の電極の電位を前記第二の電極の電位及び前記帯電体の表面電位より大きくすることにより前記帯電体に集積した前記光調整粒子を前記懸濁液中に分散可能とする機能を有することを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一項に記載の懸濁粒子装置。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれか一項に記載の懸濁粒子装置と、前記懸濁粒子装置を制御する駆動装置と、を含むことを特徴とする調光装置。
【請求項１８】
第一の基板と、第二の基板とを備え、前記第一の基板と前記第二の基板との間には、電位を制御可能とした第一の電極と、この第一の電極と異なる電位に制御可能とした第二の電極と、エレクトレット又は強誘電体で形成された帯電体とを配置し、かつ、帯電した光調整粒子と分散媒とを含む懸濁液を封入した構成を有する懸濁粒子装置の駆動方法であって、前記第一の電極及び前記第二の電極の少なくともいずれかによって前記懸濁液に交流電圧を印加して、前記光調整粒子の配向状態を制御し、前記第一の電極及び前記第二の電極の少なくともいずれかによって前記懸濁液に直流電圧を印加することにより前記光調整粒子を前記懸濁液中に分散する光調整粒子分散工程と、前記光調整粒子を前記帯電体の周りに集積させる光調整粒子集積工程とを含むことを特徴とする懸濁粒子装置の駆動方法。
【請求項１９】
光調整粒子分散工程は、前記第一の電極の電位を前記第二の電極の電位及び前記帯電体の表面電位より大きくする工程であり、前記光調整粒子集積工程は、前記帯電体の表面電位を前記第一の電極及び前記第二の電極の電位より大きくする工程であることを特徴とする請求項１８記載の懸濁粒子装置の駆動方法。
【請求項２０】
前記光調整粒子が配向状態にあるとき、前記第一の電極及び前記第二の電極の少なくともいずれかに印加される交前記流電圧の平均値は、懸濁液に接する面の表面電位と同じ極性であることを特徴とする請求項１８記載の懸濁粒子装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、懸濁粒子装置及びこれを用いた調光装置並びにその駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には次のような技術が開示されている。
【０００３】
すなわち、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表示装置において、電界を印加するために設けられた駆動電極と共通電極との電極間ピッチｐが５μ〜１００μ、セル厚ｄがｐの０．２〜１．５倍、駆動電極の電極面積率を２０％以下とすることにより、高透過率、高コントラスト、低電圧駆動のモノクロおよびカラー表示が薄型、軽量、高速で可能とし、超高精細の光変調素子、ポータブル機器用表示、電子ペーパ、大型モニター、大型ＴＶ、超大型の公衆ディスプレイなど多方面への適用が可能とする技術である。
【０００４】
特許文献２には次のような技術が開示されている。
【０００５】
すなわち、エチレン性不飽和結合を有する樹脂及び光重合開始剤を含むエネルギー線硬化可能な高分子媒体と、光調整粒子が流動可能な状態で分散媒中に分散した光調整懸濁液の液滴とを含有する調光材料において、光調整懸濁液中の分散媒を高分子媒体及びその硬化物と相分離しうるものとし、エチレン性不飽和結合を有する樹脂のエチレン性不飽和結合濃度を０．３モル／Ｋｇ〜０．５モル／Ｋｇとする技術である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２０９９５３号公報
【特許文献２】特開２００８−１５８０４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般的な懸濁粒子装置を用いた調光装置においては、懸濁粒子装置に電圧印加しない場合には、懸濁液中の微粒子は分散状態にあるため、懸濁粒子装置及び調光装置への入射光は、微粒子の吸収や散乱により光学的遮蔽状態となる。そのため、懸濁粒子装置を用いた調光装置はノーマリーブラック（電圧非印加時低透過率）であり、光学的遮光状態は懸濁粒子装置の構造体や懸濁液中の微粒子量や微粒子の状態などで決定される。
【０００８】
特許文献１に記載された表示装置の場合、セル中の微粒子分散状態を該基板に垂直方向のセルの光学的遮蔽状態とし、該基板間に設けられた共通電極と細線とからなる駆動電極との間に電圧を印加して該微粒子を該基板に水平方向に移動させ、該細線状駆動電極に堆積させて、分散状態の微粒子量を変調させることによって該セルの光学的遮蔽状態、即ち透過率を変調している。そのため、懸濁粒子装置及び調光装置を通しての視認性を低下させるには、分散状態の微粒子量を多くする必要がある。一方で、分散状態の微粒子量が多く視認性が低い遮光状態に対して、該細線駆動電極への電圧印加が不可能な場合には、懸濁粒子装置及び調光装置を通しての視認性が得られる透明状態に保持または変調することはできない。
【０００９】
したがって、視認性の低い遮光状態を有する懸濁粒子装置及び調光装置において電圧印加が突発的に停止された場合には、視認性が得られる透明状態に変調することは困難である。これらの懸濁粒子装置及び調光装置を、例えば、建築物に用いる窓硝子や天窓、航空機、鉄道車両又は船舶に用いる窓硝子、自動車用の窓硝子、各種デバイス用の調光装置等に適用した場合には、視認性の低下により安全性に問題が生じる。
【００１０】
本発明は、懸濁粒子装置において、電気的に光学的遮光状態を変調させることと、電源が切れた状態で光の透過性を維持することとを両立することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、第一の基板と第二の基板との間に、電位を制御可能とした第一の電極と、この第一の電極と異なる電位に制御可能とした第二の電極と、帯電体とを配置し、かつ、帯電した光調整粒子と分散媒とを含む懸濁液を封入した構成を有する懸濁粒子装置において、光調整粒子を帯電体の周りに集積可能とする機能を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、懸濁粒子装置において、電源が切れた状態で光の透過性を維持することと、透過光の均一性を確保することとを両立することができる。
【００１３】
また、本発明によれば、透明状態を保持するための電力が不要となるため、消費電力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施形態の懸濁粒子装置の構成を示す分解斜視図である。
【図２】組み立て後の懸濁粒子装置であって、図１の切断線Ａ−Ａ’を含むｘ−ｚ平面における部分断面図である。
【図３】懸濁粒子装置を用いた調光装置の構成を示すブロック図である。
【図４Ａ】図１及び図２の懸濁粒子装置において、透過保持状態での光調整粒子の状態及び入射光の光路を示す部分断面図である。
【図４Ｂ】図１及び図２の懸濁粒子装置において、低透過率の調光状態での光調整粒子の状態及び入射光の光路を示す部分断面図である。
【図４Ｃ】図１及び図２の懸濁粒子装置において、高透過率の調光状態での光調整粒子の状態及び入射光の光路を示す部分断面図である。
【図５】図１に示す懸濁粒子装置の変形例の構成を示す分解斜視図である。
【図６】組み立て後の懸濁粒子装置であって、図５の切断線ａ−ａ’を含むｘ−ｚ平面における部分断面図である。
【図７Ａ】図５及び図６の懸濁粒子装置において、透過保持状態での光調整粒子の状態及び入射光の光路を示す部分断面図である。
【図７Ｂ】図５及び図６の懸濁粒子装置において、低透過率の調光状態での光調整粒子の状態及び入射光の光路を示す部分断面図である。
【図７Ｃ】図５及び図６の懸濁粒子装置において、高透過率の調光状態での光調整粒子の状態及び入射光の光路を示す部分断面図である。
【図８】一実施形態の調光装置に係る制御において、透過保持状態から遮光状態を経て調光状態に至る駆動波形を示すグラフである。
【図９】図１及び図２の懸濁粒子装置の遮光状態及び調光状態における交流電圧ＶＯＮを０Ｖから１００Ｖまで変化させた場合の透過率Ｔを示すグラフである。
【図１０】一実施形態の調光装置に係る制御において、透過保持状態から遮光状態を経て調光状態に至る駆動波形を示すグラフである。
【図１１】図１０の駆動制御において、図１及び図２の懸濁粒子装置の遮光状態及び調光状態における交流電圧ＶＯＮを０Ｖから１００Ｖまで変化させた場合の透過率Ｔを示すグラフである。
【図１２】一実施形態の懸濁粒子装置の構成を示す分解斜視図である。
【図１３】組み立て後の懸濁粒子装置であって、図１２の切断線Ｂ−Ｂ’を含むｘ−ｚ平面における部分断面図である。
【図１４】一実施形態の懸濁粒子装置の構成を示す分解斜視図である。
【図１５Ａ】組み立て後の懸濁粒子装置であって、図１４の切断線Ｃ−Ｃ’を含むｙ−ｚ平面における部分断面図である。
【図１５Ｂ】図１５Ａの変形例を示す部分断面図である。
【図１５Ｃ】図１５Ａの変形例を示す部分断面図である。
【図１６】一実施形態の懸濁粒子装置を用いた調光装置の構成を示すブロック図である。
【図１７】一実施形態の懸濁粒子装置の構成を示す分解斜視図である。
【図１８Ａ】組み立て後の懸濁粒子装置であって、図１７の切断線Ｄ−Ｄ’を含むｙ−ｚ平面における部分断面図である。
【図１８Ｂ】図１８Ａの変形例を示す部分断面図である。
【図１８Ｃ】図１８Ａの変形例を示す部分断面図である。
【図１９】一実施形態の懸濁粒子装置の構成を示す分解斜視図である。
【図２０Ａ】組み立て後の懸濁粒子装置であって、図１９の切断線Ｅ−Ｅ’を含むｙ−ｚ平面における部分断面図である。
【図２０Ｂ】図２０Ａの変形例を示す部分断面図である。
【図２０Ｃ】図２０Ａの変形例を示す部分断面図である。
【図２１】一実施形態の懸濁粒子装置の構成を示す分解斜視図である。
【図２２Ａ】組み立て後の懸濁粒子装置であって、図２１の切断線Ｆ−Ｆ’を含むｘ−ｚ平面の部分断面図である。
【図２２Ｂ】図２１の一点鎖線Ｇで囲まれた部分を第一の板状部材２側から見たｘ−ｙ平面図である。
【図２３Ａ】組み立て後の懸濁粒子装置（遮光状態）であって、図２１の切断線Ｆ−Ｆ’を含むｘ−ｚ平面の部分断面図である。
【図２３Ｂ】組み立て後の懸濁粒子装置（調光状態）であって、図２１の切断線Ｆ−Ｆ’を含むｘ−ｚ平面の部分断面図である。
【図２３Ｃ】組み立て後の懸濁粒子装置（透過保持状態）であって、図２１の切断線Ｆ−Ｆ’を含むｘ−ｚ平面の部分断面図である。
【図２４Ａ】図２１の一点鎖線Ｇで囲まれた部分を第一の板状部材２側から見たｘ−ｙ平面図である（遮光状態）。
【図２４Ｂ】図２１の一点鎖線Ｇで囲まれた部分を第一の板状部材２側から見たｘ−ｙ平面図である（調光状態）。
【図２４Ｃ】図２１の一点鎖線Ｇで囲まれた部分を第一の板状部材２側から見たｘ−ｙ平面図である（透過保持状態）。
【図２５】遮光状態から調光状態とするときの駆動波形を示すグラフである。
【図２６Ａ】図２５の制御によって生じる状態を示す縦断面図である。
【図２６Ｂ】図２５の制御によって生じる状態を示す横断面図である。
【図２７】一実施形態の懸濁粒子装置の構成を示す分解斜視図である。
【図２８】組み立て後の懸濁粒子装置であって、図２７に示す切断線Ｈ−Ｈ’を含むｙ−ｚ平面の部分断面図である。
【図２９Ａ】図２７の懸濁粒子装置の光調整粒子の挙動（高遮光状態）を示す断面図である。
【図２９Ｂ】図２７の懸濁粒子装置の光調整粒子の挙動（偏光状態）を示す断面図である。
【図３０】図１の懸濁粒子装置の第二の板状部材の変形例を示す上面図である。
【図３１】図１の懸濁粒子装置の第二の板状部材の変形例を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態に係る懸濁粒子装置及びこれを用いた調光装置並びにその駆動方法について説明する。
【００１６】
前記懸濁粒子装置は、第一の基板と、第二の基板とを備え、第一の基板と第二の基板との間には、電位を制御可能とした第一の電極と、この第一の電極と異なる電位に制御可能とした第二の電極と、帯電体とを配置し、かつ、帯電した光調整粒子と分散媒とを含む懸濁液を封入した構成を有するものであって、光調整粒子を帯電体の周りに集積可能とする機能を有する。
【００１７】
前記懸濁粒子装置においては、第一の基板の表面に第一の電極を設け、第二の基板の表面に第二の電極及び帯電体を設けることが望ましい。
【００１８】
前記懸濁粒子装置においては、第一の基板と第二の基板との間に、さらに、第一の電極及び第二の電極と異なる電位に制御可能とした第三の電極を配置することが望ましい。
【００１９】
前記懸濁粒子装置においては、第三の電極は、第二の基板の表面に配置することが望ましい。
【００２０】
前記懸濁粒子装置においては、第一の電極及び第二の電極の少なくともいずれかに交流電圧が印加されることにより光調整粒子の配向状態を制御可能とし、第一の電極及び第二の電極の少なくともいずれかに直流電圧が印加されることにより光調整粒子を懸濁液中に分散可能とする機能を有することが望ましい。
【００２１】
前記懸濁粒子装置においては、第一の電極、第二の電極及び第三の電極の少なくともいずれかに交流電圧が印加されることにより光調整粒子の配向状態を制御可能とし、第一の電極、第二の電極及び第三の電極の少なくともいずれかに直流電圧が印加されることにより光調整粒子を懸濁液中に分散可能とする機能を有することが望ましい。
【００２２】
前記懸濁粒子装置においては、第一の電極及び第二の電極は、光を透過することが望ましい。
【００２３】
前記懸濁粒子装置においては、第三の電極は、光を透過することが望ましい。
【００２４】
前記懸濁粒子装置においては、帯電体の面積は、第二の電極より小さいことが望ましい。
【００２５】
前記懸濁粒子装置においては、帯電体の面積は、第三の電極より小さいことが望ましい。
【００２６】
前記懸濁粒子装置においては、第二の電極及び帯電体は、ストライプ状に配置することが望ましい。
【００２７】
前記懸濁粒子装置においては、第二の電極及び第三の電極は、ストライプ状に配置することが望ましい。
【００２８】
前記懸濁粒子装置においては、第二の電極と第三の電極との間に交流電圧を印加することにより光調整粒子の配向状態を制御する機能を有することが望ましい。
【００２９】
前記懸濁粒子装置においては、第二の電極と第三の電極との間に交流電圧を印加することにより懸濁液に入射する光を偏光させる機能を有することが望ましい。
【００３０】
前記懸濁粒子装置においては、帯電体の懸濁液に接する面の極性は、光調整粒子の極性と逆であることが望ましい。
【００３１】
前記懸濁粒子装置においては、帯電体は、エレクトレット又は強誘電体で形成されていることが望ましい。
【００３２】
前記懸濁粒子装置においては、光調整粒子は、光学的異方性を有し、かつ、棒状であるポリ過ヨウ化物、炭素系材料、金属材料及び無機化合物の群から選択される一種類以上で形成され、光調整粒子のアスペクト比は、５〜３０であることが望ましい。
【００３３】
前記懸濁粒子装置においては、帯電体の表面電位を第一の電極及び第二の電極の電位より大きくすることにより光調整粒子を帯電体に集積可能とする機能、及び、第一の電極の電位を第二の電極の電位及び帯電体の表面電位より大きくすることにより帯電体に集積した光調整粒子を懸濁液中に分散可能とする機能を有することが望ましい。
【００３４】
前記調光装置は、前記懸濁粒子装置と、前記懸濁粒子装置を制御する駆動装置と、を含むことが望ましい。
【００３５】
前記懸濁粒子装置の駆動方法は、第一の基板と、第二の基板とを備え、第一の基板と第二の基板との間には、電位を制御可能とした第一の電極と、この第一の電極と異なる電位に制御可能とした第二の電極と、帯電体とを配置し、かつ、帯電した光調整粒子と分散媒とを含む懸濁液を封入した構成を有する懸濁粒子装置を駆動する方法であって、第一の電極及び第二の電極の少なくともいずれかによって懸濁液に交流電圧を印加して、光調整粒子の配向状態を制御し、第一の電極及び第二の電極の少なくともいずれかによって懸濁液に直流電圧を印加することにより光調整粒子を懸濁液中に分散する光調整粒子分散工程と、光調整粒子を帯電体の周りに集積させる光調整粒子集積工程とを含む。
【００３６】
前記懸濁粒子装置の駆動方法においては、光調整粒子分散工程は、第一の電極の電位を第二の電極の電位及び帯電体の表面電位より大きくする工程であり、光調整粒子集積工程は、帯電体の表面電位を第一の電極及び第二の電極の電位より大きくする工程であることが望ましい。
【００３７】
前記懸濁粒子装置の駆動方法においては、光調整粒子が配向状態にあるとき、第一の電極及び第二の電極の少なくともいずれかに印加される交流電圧の基準電位は、懸濁液に接する面の表面電位と同じ極性であることが望ましい。
【００３８】
なお、光調整粒子が配向状態にあるとき、第一の電極及び第二の電極の少なくともいずれかに印加される交流電圧の平均値（中心の電圧）は、基準電位をＧ．Ｎ．Ｄ（アースの電位）として、懸濁液に接する面の表面電位と同じ極性であることが望ましい。
【００３９】
以下に具体的な実施例を示して、本願発明の内容を詳細に説明する。
【００４０】
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、本願発明は、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場合がある。
【実施例１】
【００４１】
（懸濁粒子装置）
本実施例の理解を容易にするため、本発明者が検討した懸濁粒子装置の基本構造などについて説明する。
【００４２】
図１は、本発明者が検討した懸濁粒子装置の分解斜視図である。図２は、組み立て後の懸濁粒子装置であって、図１の切断線Ａ−Ａ’を含むｘ−ｚ平面における断面図である。
【００４３】
懸濁粒子装置１（Ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ  Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｄｅｖｉｃｅ：ＳＰＤ）は、第一の板状部材２及び第二の板状部材３が隙間を設けた状態で配置されている。この隙間には、図２に示すように、光調整粒子１０及び分散媒１１を含む懸濁液９が封入される。
【００４４】
第一の板状部材２は、第一の基板４にＸ電極６（第一の電極）が配設された構成を有する。一方、第二の板状部材３は、第二の基板５にＹ電極７（第二の電極）及び帯電体８が配設された構成を有する。図２に示すように、第一の板状部材２及び第二の板状部材３は、Ｘ電極６並びにＹ電極７及び帯電体８を懸濁液９に接するように内側に配置した構成を有する。
【００４５】
本実施例の懸濁粒子装置１は、ｚ軸方向の入射光を調光する。
【００４６】
第一の板状部材２は、ガラスからなる透明な支持基材である第一の基板４の表面に酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）からなる透明電極のＸ電極６を形成したものである。一方、第二の板状部材３は、ガラスからなる透明な支持基材である第二の基板５の表面に、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）からなる透明電極のＹ電極７及び帯電体８を形成したものである。
【００４７】
第一の基板４のＸ電極６は、第一の基板４の片面全体に形成してある。一方、第二の基板５の片面には、Ｙ電極７及びストライプ状（縞状）の帯電体８が形成してある。
【００４８】
なお、本実施例におけるＹ電極７のｘ方向の幅は、懸濁粒子装置１での後述する透過保持状態や調光状態といった各駆動状態を実現可能な条件で配設されており、Ｙ電極７と帯電体８との間隔、帯電体８の表面電位ＶＣ及び光調整粒子１０を含む懸濁液材料の電気特性により決定され、１０〜２００μｍであることが好ましい。
【００４９】
本実施例における帯電体８のｘ方向の幅は、後述する透過保持状態での透過率を上昇させるため、１０〜３００μｍであるが好ましい。また、光調整粒子１０が凝集した状態にある帯電体８部分の視認性を低下させるため（帯電体８が外部から見えにくくするため）、当該幅は１０〜７０μｍであることが更に好ましい。
【００５０】
本実施例では、Ｙ電極７及び帯電体８の幅を１０μｍ、Ｙ電極７と帯電体８との間隔についても後述する調光状態での光調整粒子１０の制御可能な領域を広くするため１０μｍとした。
【００５１】
第一の基板４及び第二の基板５の一方又は両方は、ガラスの代わりに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）等の樹脂フィルムであっても構わない。Ｘ電極６及びＹ電極７は、ＩＴＯの代わりに、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化スズ、酸化亜鉛、カーボンナノチューブ、グラフェン等を用いて透明となるように形成しても構わない。
【００５２】
帯電体８は、エレクトレット（電石）や強誘電体等であり、調光状態での透過率を上昇させるとともに、帯電体８の視認性を低下させるため（見かけ上、その存在をユーザに認識させないようにするため）透明または低彩度であることが好ましい。なお、遮光状態（低透過の調光状態）において帯電体８の視認性を低下させるため、帯電体８に色素等を添加して、帯電体８を懸濁液９及び光調整粒子１０と同系色としても構わない。また、懸濁液９の材料に対して耐溶性や耐薬品性を有することが好ましい。帯電体８は、無機材料でも有機材料でもよい。
【００５３】
本実施例では、第二の基板５の表面に多数の線状の帯電体８を形成している。帯電体８は、懸濁液９中の光調整粒子１０の帯電状態、分散媒１１との相溶性、支持基材の種類、支持基材との接着性等の生産性に応じて選定される。帯電体８は、エレクトレットや強誘電体等が挙げられる。強誘電体材料としては、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、チタン酸鉛（ＰＴ）といったぺロブスカイト構造のチタン酸塩、酸化アルミニウムなどの無機材料やこれらの無機材料をエポキシ樹脂などの有機樹脂中に分散させたもの、またはポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、これとトリフルオロエチレンの共重合体であるＰ（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ）などの有機材料、これらを含む樹脂が挙げられる。本実施例の帯電体８は、支持基材を樹脂等にした場合におけるフレキシブル性の観点から、エレクトレット化した有機ポリマーであるポリエチレンとしている。このほか、有機ポリマーとしては、オレフィン系樹脂のポリプロピレン等、ポリエステルのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等、フッ素系樹脂のポリテトラフルオロエチレン（ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ：ＰＴＦＥ）等、ポリアミド樹脂のナイロン等を単独または複数用いたものが挙げられ、懸濁液９及び光調整粒子１０の帯電状態などの電気特性、支持基材等の構成材料、使用環境等に応じて選択される。なお、これらの有機ポリマーに、調光状態における調色のために色素や顔料等の着色剤を添加しても構わない。また、帯電状態を制御するために金属や無機材料を添加しても構わない。
【００５４】
有機ポリマーのエレクトレット化では、樹脂シートを加熱して溶融状態とし、樹脂シート平面に対して垂直方向に直流電界を形成して有機ポリマーを電界方向に分極させ、その後分極状態を保持したまま冷却して固化することで、極性の異なる平面を有する樹脂シートが得られる。このとき、直流電界の強度を制御することで、帯電体８について所望の帯電状態及び表面電位ＶＣとすることができる。なお、他のエレクトレット化方法としては、有機ポリマーへの放電による電荷注入やエネルギー線照射が挙げられる。本実施例の帯電体８及びその形状は、エレクトレット化した樹脂シートを短冊状に分割することで得られる。なお、表面電位ＶＣは、表面電位計や電界計で測定できる。なお、表面電位ＶＣは、透過保持状態及び調光状態の各駆動を両立可能な電圧の１〜１００Ｖであることが望ましく、低透過の調光状態での駆動における光調整粒子１０の帯電体８への凝集を抑制するためには、５〜５０Ｖとすることが好ましい。本実施例では、帯電体８の表面電位ＶＣは１５Ｖとしている。
【００５５】
帯電体８の懸濁液９と接する表面の極性は、光調整粒子１０と逆極性である。後述のように、本実施例の光調整粒子１０は負に帯電しているため、本実施例の帯電体８の懸濁液９と接する表面の極性は正にしてある。
【００５６】
なお、本実施例では、Ｘ電極６及びＹ電極７を第一の基板４又は第二の基板５の一方の表面全体に形成しているが、これに限らず、当該表面の一部分に直線や円などやこれらを組み合わせた模様として形成してもよいし、文字型の形状に合わせて配設しても構わない。また、調光動作を領域に分割して駆動するため、Ｘ電極６又はＹ電極７を分割しても構わない。また、帯電体８を接着するために接着剤を用いても構わない。
【００５７】
第一の板状部材２と第二の板状部材３とは、対向するように配置し、第一の板状部材２及び第二の板状部材３の端部（図示しない）にスペーサービーズ等を含む封着剤を塗布して接着する。これにより、第一の板状部材２と第二の板状部材３との間の距離が２５μｍである懸濁液９の充填空間（懸濁液充填空間）を形成する。なお、当該距離は、３〜１００μｍであることが望ましいが、後述の駆動装置１４の駆動最大電圧、光調整粒子１０の帯電量、分散媒１１の電気特性及び粘弾性、帯電体８の表面電圧等によって適宜決定される。また、スペーサービーズは、第一の板状部材２と第二の板状部材３との間に不規則に分散配置し、懸濁液充填空間を維持しても構わない。スペーサービーズとしては、ガラスやポリマーなどが挙げられ、接着材に対して安定であることが望ましい。また、スペーサービーズを第一の板状部材２と第二の板状部材３との間に散布する場合、スペーサービーズの屈折率は分散媒１１の屈折率と近い方が好ましい。
【００５８】
懸濁液９は、光調整粒子１０と分散媒１１とを含む。すなわち、懸濁液９は、分散媒１１中に光調整粒子１０を分散したものである。
【００５９】
光調整粒子１０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おり、負に帯電している。懸濁粒子装置１の駆動期間におけ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１０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１０としては、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、ポリマーで被覆した粒子などが挙げられる。光調整粒子１０の形状は、棒状や板状などが挙げられる。光調整粒子１０を棒状とすることで、電界に対する光調整粒子１０の回転運動の抵抗や透過時のヘイズの上昇を抑制できる。光調整粒子１０のアスペクト比は、例えば、５〜３０程度が望ましい。光調整粒子１０のアスペクト比を１０以上とすることにより、光調整粒子１０の形状に起因するような光学的異方性を発現できる。
【００６０】
光調整粒子１０の大きさは、１μｍ以下であることが好ましく、０．１〜１μｍであることがより好ましく、０．１〜０．６μｍであることが更に好ましい。光調整粒子１０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１１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。なお、光調整粒子１０の大きさは、電子顕微鏡観察等により計測される。
【００６１】
光調整粒子１０の具体的な例としては、カーボンブラックなどの炭素系材料（異方性カーボン）や色素を含む有機系顔料、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が挙げられ、これらが正または負に帯電している。なお、カーボンブラック、金属、無機化合物等は、自身が特定の電荷を持って帯電しているのではなく、特定の電荷に帯電する性質を持ったポリマーで被覆した粒子であっても構わない。また、懸濁液９について、一種類の光調整粒子１０を分散媒１１に分散しても構わない。また、後述する各駆動状態における色度補正（調色）などのために複数種類の光調整粒子１０を分散媒１１に分散させても構わない。
【００６２】
本実施例では、懸濁液９中の光調整粒子１０の濃度を２．０ｗｔ％としている。なお、光調整粒子１０の濃度は、他の光調整粒子１０との相互作用により回転運動、分散、凝集及び偏在動作が妨げられない濃度であり、０．１〜２０ｗｔ％であることが好ましい。
【００６３】
分散媒１１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、ポリシロキサン（シリコーンオイル）などが好適である。なお、分散媒１１としては、光調整粒子１０が浮遊可能な粘度であり、高抵抗で、第一の基板４、第二の基板５及び各電極とは親和性がなく、第一の基板４及び第二の基板５と屈折率が近く、光調整粒子１０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１１の抵抗率が１０１２〜１０１５Ωｍであることが望ましい。
【００６４】
分散媒１１と光調整粒子１０とに誘電率差があると、後述する光調整粒子１０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１１の比誘電率は３．５〜５．０としている。
【００６５】
第一の板状部材２及び第二の板状部材３の隙間に形成された懸濁液充填空間には、封着剤で接着していない端部から毛細管現象により懸濁液９が充填される。第一の板状部材２と第二の板状部材３との間に懸濁液９を充填した後、接着していない端部を封着剤で接着して封止する。これにより、懸濁液９は外気から隔離される。なお、本実施例では毛細管現象により懸濁液９を充填したが、懸濁粒子装置１のサイズや帯電体８の配置によっては、光調整粒子１０の帯電体８への凝集による光調整粒子１０濃度の不均一性を防止するため、バーコート法や真空下での滴下注入法（ＯＤＦ）法などで懸濁液９を第一の板状部材２と第二の板状部材３を接着する前に塗布し、その後に第一の板状部材２と第二の板状部材３を貼り合わせて接着と封止をしても構わない。
【００６６】
本実施例においては、光調整粒子１０はポリ過ヨウ化物であり、分散媒１１としては、アクリル酸エステルオリゴマーからなる液状共重合体を用いた。
【００６７】
（調光装置）
図３は、懸濁粒子装置１を備えた調光装置の構成を示すブロック図である。
【００６８】
本図において、調光装置１３は、懸濁粒子装置１である調光部と駆動装置１４である制御部とを備えている。懸濁粒子装置１の各電極と駆動装置１４の各電極出力回路とは、相互接続素子２１を介して接続されている。
【００６９】
駆動装置１４は、懸濁粒子装置１のＸ電極６を駆動するためのＸ電極出力回路１５と、Ｙ電極７を駆動するためのＹ電極出力回路１６と、これらの出力回路を制御する駆動制御回路１８と、調光領域や調光状態及び光調整粒子１０の分散状態を制御する入力信号の処理を行う信号処理回路１９と、懸濁粒子装置１及び各回路に電圧を印加する駆動電源２０とで構成されている。
【００７０】
相互接続素子２１は、低抵抗、低損失であることが好ましく、導電性ゴム（ラバーコネクタ）、フレキシブル配線基板（ＦＰＣ）、テープキャリアパッケージ（ＴＣＰ）、導電性テープなどで構成されている。相互接続素子２１と各電極及び各電極出力回路とは、挟持して樹脂等で固定し、または金属ペーストや導電性高分子などの導電性接着剤、支持基材がガラスなどの耐熱性が高いものであれば半田などで導電部分を接着することにより結線する。なお、導電性接着剤としては銀などの金属ペースト、異方性導電ペースト、異方性導電フィルム（ＡＣＦ）などが挙げられる。
【００７１】
なお、各電極出力回路及びその他の駆動装置１４を構成する回路素子は、相互接続素子２１であるフレキシブル配線基板に配置されていても構わない。また、調光装置１３は、入射光や温度などに関する外部環境情報信号を信号処理回路１９に入力する外部信号入力部も備えていても構わない。また、例えば、突発的な事故に対する構成故障などに関する故障情報信号を信号処理回路１９に入力する故障自己診断部を備えていても構わない。
【００７２】
本実施例の調光装置１３は、例えば、室内外の仕切り（パーティション）、建築物用の窓硝子や天窓、電子産業及び映像機器に使用される各種平面表示素子、各種計器板及び既存の液晶表示素子の代替品、光シャッター、各種室内外広告及び案内標示板、航空機、鉄道車両又は船舶に用いる窓硝子、自動車用の窓硝子、バックミラー及びサンルーフ、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１３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、本実施例の懸濁粒子装置１及び調光装置１３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。当該基材としては、第一の基板４および第二の基板５と同様に、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。
【００７３】
（懸濁粒子装置の駆動方法）
図４Ａ〜４Ｃは、図２に示す懸濁粒子装置の駆動状態における光調整粒子１０の分布を示したものである。図４Ａは、透過保持状態であり、図４Ｂは、遮光状態（低透過の調光状態）であり、図４Ｃは、高透過の調光状態である。また、図８は、基準電位をＧ．Ｎ．Ｄとしたときの透過保持状態から遮光状態を経て高透過の調光状態に変化させる駆動波形を示したものである。
【００７４】
本実施例の光調整粒子１０は負に帯電し、帯電体８の懸濁液９側の表面の極性は正であることから、Ｘ電極６及びＹ電極７に電圧を印加しない透過保持状態では、図４Ａに示すように、帯電体８がＸ電極６及びＹ電極７に対して高電位であるため、懸濁液９内に分散していた光調整粒子１０は、帯電体８の表面に凝集し、もしくは帯電体８側に偏在する。この帯電体８への凝集及び偏在状態は、帯電体８の懸濁液９側の表面電位（表面電圧）ＶＣ、Ｘ電極６及びＹ電極７と帯電体８との配置（位置関係）や、それぞれの形状、サイズ等、光調整粒子１０の濃度、誘電率及び形状、分散媒１１との親和性等、又は分散媒１１の粘度等を含む因子によって決定される。
【００７５】
したがって、懸濁粒子装置１の構造や構成材料の物性に対してＶＣを調整することにより、凝集及び偏在状態が制御される。この光調整粒子１０の帯電体８への凝集及び偏在により、帯電体８を除くＸ電極６とＹ電極７との交差部への入射光３０は、光調整粒子１０によって吸収されることなく、又は散乱されることなく懸濁液９（分散媒１１）を透過することができ、高い透過光量を得ることができる。
【００７６】
さらに、光調整粒子１０と帯電体８との間の静電的な相互作用により凝集及び偏在状態を保持することが可能である。これらの相互作用により、ＶＣを連続的に印加するための電力消費は不要となる。
【００７７】
なお、上記の透過保持状態を含む各駆動状態は、光調整粒子１０と帯電体８との間の相互作用が基になっており、各駆動状態を保持し、移行するための相互作用制御として、懸濁粒子装置１の懸濁液９に帯電制御剤を添加しても構わない。帯電制御剤としては、金属石鹸であるステアリン酸、ラウリン酸、リシノール酸、オクチル酸などの脂肪酸の陰イオンとアルカリ土類金属の陽イオンとが結合した金属塩が挙げられる。
【００７８】
図４Ｂに示す遮光状態（低透過の調光状態）では、図４Ａの透過保持状態のように、光調整粒子１０が帯電体８に偏在及び凝集しておらず、光調整粒子１０は、懸濁液９内に不規則に分散している。
【００７９】
図８に示すように、Ｘ電極６に直流電圧ＶＢ１を印加すると、特にＸ電極６と帯電体８との間にＸ電極６が帯電体８に対して高電位となる直流電界が形成される。これにより、光調整粒子１０は、帯電体８に凝集した状態から懸濁液９のバルク全体に分散し、図４Ｂの遮光状態となる。
【００８０】
なお、本実施例では、Ｘ電極のみに直流電圧ＶＢ１を印加しているが、Ｘ電極６が帯電体８に対して高電位となるようにＹ電極についても直流または交流電圧を印加しても構わない。また、電界分布制御のためにフローティング（浮遊電位）としても構わない。本実施例の光調整粒子１０は負に帯電しており、Ｘ電極６は帯電体８よりも高電位であることから、透過保持状態時に帯電体８に凝集している光調整粒子１０はＸ電極６に向かって移動する。帯電体８とＸ電極６との間の電界は、帯電体８の幅が細く、懸濁液９の分散媒１１が高抵抗率の材料であるため、帯電体８からＸ電極６に向かって広がりを持つ。このため、光調整粒子１０は懸濁液９内に広がるように移動・分散し、懸濁液９内においてほぼ均一な光調整粒子１０の分散状態を得ることができる。
【００８１】
Ｘ電極６へのＶＢ１の印加は、光調整粒子１０が懸濁液９中でほぼ均一に分散した状態となる時間ｔ２後に停止する。なお、光調整粒子１０の凝集から分散への状態変化は、ＶＢ１及びｔ２により制御される。ＶＢ１は、懸濁粒子装置１の構造及び帯電体８の表面電圧ＶＣ、残留分極、抗電界等の電気特性、光調整粒子１０の濃度、誘電率、形状、帯電状態、分散媒１１及び他の光調整粒子１０との親和性等、並びに分散媒１１の粘度等に依存する。
【００８２】
その後、Ｘ電極６に周波数ｆＯＮ、電圧ＶＯＮの交流電圧信号を印加すると、光調整粒子１０は誘電分極等により電界方向に沿うように印加電圧ＶＯＮに応じて配向する。すなわち、ＶＯＮが低ければ、図４Ｂのように光調整粒子１０の配向状態の秩序性は低く、低配向状態もしくは無秩序状態（ランダム）であり、懸濁粒子装置１へ入射した光は吸収され、又は散乱するため遮光される。
【００８３】
一方、ＶＯＮが十分に高ければ、図４Ｃのように光調整粒子１０は電界方向に沿うように配向する。したがって、本実施例のように、入射光３０と電界及び粒子配向方向とが同じであれば、入射光３０が懸濁液９を透過する割合、すなわち、入射光３０の量に対する透過光３１（無変調光）の量（透過率Ｔ）は、光調整粒子１０の配向度合いに応じて変化する。よって、透過率Ｔは、電気的に制御可能である。
【００８４】
なお、本実施例では、交流電圧信号波形を１／２周期で極性の異なる交流波形をＸ電極６及びＹ電極７に同時に印加しており、Ｘ電極６及びＹ電極７に印加される電圧は±ＶＯＮである。１／２周期で極性の異なる交流波形をＸ電極６及びＹ電極７に同時に印加することにより、耐圧性の低い回路素子を使用できる。
【００８５】
ＶＯＮが低ければ、配向状態はブラウン運動により無秩序状態（ランダム）であり、懸濁粒子装置１へ入射した光は吸収され、又は散乱されるため、入射光３０の大部分が懸濁液９を透過することができず遮光される。
【００８６】
図８に示す調光状態では、Ｘ電極６に周波数ｆＯＮ、電圧ＶＯＮの交流電圧信号を印加する。なお、本実施例では、交流電圧信号波形を矩形波（方形波）としたが、正弦波や三角波からなる交流波形であっても構わない。さらに、Ｘ電極６及びＹ電極７の一方に交流電圧信号を印加して駆動しても構わない。ｆＯＮは、光調整粒子１０が分散媒１１内で凝集等せずに一様に配向動作可能で配向及び調光状態を維持できる周波数範囲の値であり、光調整粒子１０の濃度、誘電率、形状、分散媒１１との親和性等、及び分散媒１１の粘度等で決定され、好ましくは１０００Ｈｚ以下である。また、ｆＯＮは、臨界融合周波数（Ｃｒｉｔｉｃａｌ  Ｆｌｉｃｋｅｒ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：ＣＦＦ）以上であることが望ましく、１６Ｈｚ以上１０００Ｈｚ以下、望ましくは５０Ｈｚ以上１０００Ｈｚ以下である。本実施例ではｆＯＮ及びＶＯＮを一定としたが、調光状態の開始時にｆＯＮ又はＶＯＮを変調させても構わない。
【００８７】
なお、本明細書においては、例えば、「１６Ｈｚ以上１０００Ｈｚ以下」と記載した場合、「１６Ｈｚ以上かつ１０００Ｈｚ以下」と同義であり、「１６〜１０００Ｈｚ」も同じ範囲を意味する。
【００８８】
駆動状態を遮光状態及び調光状態から透過保持状態とするには、Ｘ電極６及びＹ電極７への電圧印加を停止する。なお、光調整粒子１０の帯電体８への凝集速度を大きくするため、Ｘ電極６及びＹ電極７に電圧を印加しても構わない。
【００８９】
図９は、本実施例の懸濁粒子装置１について、調光状態における周波数ｆＯＮを１００Ｈｚとし、Ｘ電極６とＹ電極７との間で交流電圧ＶＯＮを０Ｖから１００Ｖとしたときの透過率Ｔのグラフである。横軸に交流電圧ＶＯＮをとり、縦軸に透過率Ｔをとっている。交流電圧ＶＯＮが０Ｖである場合の透過率Ｔは、透過保持状態から光調整粒子１０を分散媒１１中に分散させた直後の透過率であり、調光状態における懸濁粒子装置１の最低透過率である。なお、透過保持状態おける懸濁粒子装置１の透過率は３９％であり、図９中の破線で示している。
【００９０】
本図に示すように、本実施例の懸濁粒子装置１は、ＶＯＮが上昇すると透過率Ｔも上昇し、ＶＯＮを０Ｖ〜１００Ｖとすると透過率Ｔは４〜４０％に変調する。この結果から、ＶＯＮを制御することにより、所定の透過状態及び遮光状態を実現できることがわかる。
【００９１】
以上から、本実施例によれば、懸濁粒子装置１の光学動作域内で均一な調光状態を得ること、電圧を印加しない状態で透過状態に切り替えること、及びその透過状態を保持することを実現することが出来る。
【００９２】
（変形例１）
図５、図６及び図７Ａ〜７Ｃは、Ｙ電極７の幅を帯電体８の幅と等しくした場合について示したものである。
【００９３】
図７Ａに示すように、透過保持状態における光調整粒子１０の凝集部位を分散することができる。
【００９４】
（変形例２）
図３０及び３１は、図１の懸濁粒子装置の第二の板状部材の変形例を示す上面図である。
【００９５】
図３０においては、第二の板状部材３は、第二の基板５の表面に複数個の長方形状のＹ電極７が間を開けて配置してあり、十字型の帯電体８がその間に配置してある。
【００９６】
また、図３１においては、第二の板状部材３は、第二の基板５の表面に、凹部を有する２個のＹ電極７が間を開けて配置してあり、片仮名の「キ」の字状の帯電体８がその間に配置してある。
【００９７】
これらの図に示す帯電体８は、懸濁液に分散している光調整粒子からの距離の平均値が短くすることができるため、光調整粒子の凝集速度を大きくすることができる。
【実施例２】
【００９８】
本実施例の懸濁粒子装置１の構成は、基本的に実施例１と同様である。本実施例は、実施例１と調光状態におけるＸ電極６及びＹ電極７に印加される交流電圧信号の平均（中心の電圧）が基準電位に対して帯電体８の表面電位ＶＣだけ高く、同極性となっている。その他の駆動条件については、実施例１と同様の場合、その説明を省略する。
【００９９】
図１０は、調光状態における駆動波形である。
【０１００】
本実施例では、実施例１と同様に交流電圧信号波形を１／２周期で極性の異なる交流波形をＸ電極６及びＹ電極７に同時に印加しており、Ｘ電極６及びＹ電極７に印加される各電圧は±ＶＯＮ／２＋ＶＣである。なお、本実施例では、交流電圧信号波形を矩形波（方形波）としたが、正弦波や三角波からなる交流波形であっても構わない。さらに、Ｘ電極６及びＹ電極７の一方に交流電圧信号を印加し、もう一方に直流電圧を印加して駆動しても構わない。
【０１０１】
図１１は、本実施例の懸濁粒子装置１について、調光状態における周波数ｆＯＮを１００Ｈｚとし、Ｘ電極６とＹ電極７との間で交流電圧ＶＯＮを０Ｖから１００Ｖまで変化させたときの透過率Ｔのグラフである。帯電体８の表面電位ＶＣは１５Ｖであり、Ｘ電極６とＹ電極７間に印加される交流電圧信号波形の中心電圧は、基準電位であるＧ．Ｎ．Ｄに対して１５Ｖ高くなっている。なお、交流電圧ＶＯＮが０Ｖの透過率Ｔは、実施例１と同様に、透過保持状態から光調整粒子１０を消分散媒中に分散させた直後の透過率であり、調光状態における懸濁粒子装置１の最低透過率である。また、透過保持状態おける懸濁粒子装置１の透過率は３９％であり、図９と同様に破線で示している。
【０１０２】
本実施例の駆動波形では、Ｘ電極６とＹ電極７に印加される交流電圧信号波形の中心電圧は、基準電位であるＧ．Ｎ．Ｄに対して１５Ｖ高くなっている。そのため、図１１に示すように、ＶＯＮが１０〜３０Ｖの低い電圧で駆動させたときに、光調整粒子１０が帯電体８に凝集することが抑制され、実施例１よりも低透過率の調光状態を安定に制御、保持することができる。
【０１０３】
以上から、本実施例によれば、低電圧での調光状態駆動時において、帯電体８への光調整粒子１０の移動を抑制し安定した低透過の調光状態を得ることができる。
【実施例３】
【０１０４】
本実施例の懸濁粒子装置１の第一の板状部材２の構成は、基本的に実施例１の第一の板状部材２の構成と同様である。本実施例は、実施例１とは、Ｙ電極７と帯電体８の配設箇所及び第二の板状部材３の構造が異なる。なお、その他の構成については、実施例１と同様の場合、その説明を省略する。
【０１０５】
図１２は、本発明者が検討した懸濁粒子装置１の分解斜視図である。図１３は、組み立て後の懸濁粒子装置であって、図１２の切断線Ｂ−Ｂ’を含むｘ−ｚ平面における断面図である。
【０１０６】
第二の板状部材３は、ガラスからなる透明な支持基材である第二の基板５の表面に、ｘ−ｙ平面での幅が狭い帯電体８をドット状に配設したものである。なお、帯電体８の形状は、図９に示す四角柱状に限られず、円柱状、多角柱状、又は平面が幾何学模様の柱状体であっても構わない。
【０１０７】
また、透過保持状態における光調整粒子１０の凝集量、及び、透過保持状態から調光状態とするときのＸ電極６と帯電体８との間の直流電界を懸濁粒子装置１の光学動作域内でほぼ均一とするため、帯電体８は、等間隔に規則性を有する配置とすることが望ましい。なお、帯電体８を文字や幾何学模様に配置し、帯電体８の大きさや帯電体８への光調整粒子１０の凝集量を制御して、帯電体８及び凝集状態の光調整粒子１０により文字や幾何学模様を視認できるようにしても構わない。
【０１０８】
これらの帯電体８は、エレクトレットであり、有機ポリマーをＹ電極７上に配設してから加熱溶融し、Ｙ電極７を用いて有機ポリマーに直流電界を形成して分極させ、その後、分極状態を保持したまま冷却して固化することで得られる。有機ポリマーの配設方法は、スクリーン印刷、インクジェット印刷などの印刷法やフォトリソグラフィなどが挙げられ、材料種類に応じて選択される。また、帯電体８及びエレクトレットの懸濁液９に接する面の極性は正である。
【０１０９】
本実施例の帯電体８は、実施例１よりもＹ電極７及び調光動作領域に対する面積の割合が小さくなるため、調光状態において、実施例１よりも懸濁粒子装置１の調光動作域内での光調整粒子１０が凝集及び偏在した帯電体１０の視認性が低下し、より均一で高透過率な透明保持状態を得ることが出来る。また、帯電体８の配設に関しては、本実施例ではＹ電極７を用いて直接形成しており、接着工程の削減や極性などの帯電状態の制御などが容易となり、生産性も向上する。
【実施例４】
【０１１０】
本実施例の懸濁粒子装置１の第一の板状部材２の構成は、基本的に実施例１の懸濁粒子装置１の構成と同様である。本実施例においては、第二の板状部材３にストライプ状（縞状）の隔壁２５が形成され、Ｘ電極６及びＹ電極７が分割されている点が異なる。その他の構成について実施例１又は３と同様の場合、その説明を省略する。
【０１１１】
図１４は、本発明者が検討した懸濁粒子装置１の分解斜視図である。図１５Ａ〜１５Ｃは、組み立て後の懸濁粒子装置であって、図１４の切断線Ｃ−Ｃ’を含むｙ−ｚ平面における断面図である。
【０１１２】
第二の板状部材３は、ガラスからなる透明な支持基材である第二の基板５の表面に、Ｙ電極７と、Ｙ電極７よりもｙ軸方向の幅が狭い帯電体８とをストライプ状に形成したものである。また、第二の基板５の表面には、懸濁液充填空間を分割するとともに懸濁液充填空間及び第一の板状部材２と第二の板状部材３との距離を維持するために、ストライプ状の隔壁２５が等間隔に形成されている。Ｙ電極７及び帯電体８は、隣り合う隔壁２５の間に配設されている。図１５Ａにおいては、隔壁２５は第二の基板５に接合されている。隔壁２５としては、絶縁性の高い材料であることが好ましい。  
また、隔壁２５は、フォトリソグラフィ又はスクリーン印刷で形成したり、打抜き等により所定の形状の開口部を有する樹脂フィルムを配置したり、エネルギー線硬化可能な高分子媒体と光重合開始剤を含む分散媒１１とし、隔壁形成部分以外を遮蔽してエネルギー線を選択的に懸濁液９に照射して硬化することで形成される。
【０１１３】
第一の板状部材２のＸ電極は、第二の板状部材３の隔壁２５と平行になるように、ストライプ状に隔壁２５間に位置するように等間隔に形成されている。
【０１１４】
本実施例においては、隔壁２５で区切られた空間毎に独立して光調整粒子１０の配向状態などの駆動状態を制御することができる。
【０１１５】
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２５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、隔壁２５の幅は、細いことが好ましく、さらに、隔壁２５間に配設される２本のＹ電極７の幅よりも狭いことが好ましい。隔壁２５の幅は、帯電体８の幅よりも狭いことが更に好ましい。
【０１１６】
また、変形例として、図１５Ｂにおいては、隔壁２５はＹ電極７の表面に接合されている。図１５Ｃにおいては、Ｙ電極７を覆うように形成した誘電体層１２５の表面に接合されている。なお、本実施例では、隔壁２５は、Ｙ電極７及び誘電体層２４の表面に形成してあるが、第二の基板５の表面に形成しても構わない。Ｘ電極６についても、本実施例では、隔壁２５間に配設されているが、隔壁２５と接するように配設されていても構わない。
【０１１７】
さらに、本実施例においては、隔壁２５をＹ電極７及び帯電体８と平行に形成しているが、隔壁２５をＹ電極７及び帯電体８と直交するように、又は斜交するように形成したり、平行と直交を組み合わせて囲むボックス型、円形形状、ハニカム構造などの多角形状として形成したりしても構わない。また、上述の隔壁２５の構造及び形状や後述する領域選択駆動に応じて各電極と帯電体８の形状や配設方向を変更しても構わない。
【０１１８】
図１６は、懸濁粒子装置と選択回路とを含む構成を示すブロック図である。
【０１１９】
本図において、電極１３０は、相互接続素子２１並びにＸ電極出力回路１５及びＹ電極出力回路１６のいずれかを介して選択回路２９に接続されている。選択回路２９は、複数のＸ電極６及びＹ電極７のうち駆動電圧を印加するものを選択するようにＸ電極出力回路１５及びＹ電極出力回路１６に信号を出す回路である。
【０１２０】
本実施例では、Ｘ電極６とＸ電極出力回路１５との間及びＹ電極７とＹ電極出力回路１６との間の相互接続素子２１には、懸濁粒子装置１内のＸ電極６及びＹ電極７の数に対応するリード端子を有し、隣接する電極１３０との結線を防止して、電極１３０毎に駆動電圧を印加可能なフレキシブル配線基板を用いている。なお、選択回路２９は、駆動制御回路１８とＸ電極出力回路１５との間にのみに接続しても構わない。また、Ｙ電極７は懸濁粒子装置１とＹ電極出力回路１６との間で一つの配線に接続した同一電極構造としても構わない。
【０１２１】
本実施例の懸濁粒子装置１では、図１６の選択回路２９により懸濁粒子装置１内で交流電圧ＶＯＮを印加するＸ電極６及びＹ電極７を選択することが可能であり、懸濁粒子装置１の光学動作域内において、隔壁２５間の領域毎に異なる調光動作を実現することができる。
【実施例５】
【０１２２】
本実施例の懸濁粒子装置１の第一の板状部材２の構成は、基本的に実施例１の懸濁粒子装置１と同様である。実施例１及び４と異なる点は、Ｙ電極７及び帯電体８が誘電体層２４で覆われ、誘電体層２４に部分的に穴（開口部）が設けられている点である。穴からは、帯電体８が露出している。なお、他の構成については、実施例１、２、３又は４と同様の場合、その説明を省略する。
【０１２３】
図１７は、本発明者が検討した懸濁粒子装置１の分解斜視図である。図１８Ａ〜１８Ｃは、組み立て後の懸濁粒子装置であって、図１７の切断線Ｄ−Ｄ’を含むｙ−ｚ平面における断面図である。
【０１２４】
図１７においては、第二の板状部材３は、ガラスからなる透明な支持基材である第二の基板５の表面に、第二の基板５と同じ面積を有するＹ電極７を配設し、Ｙ電極７の表面に誘電体層２４を配設し、誘電体層２４の中にｙ軸方向の幅が狭い帯電体８を間隔をおいて（ストライプ状に）配設してある。すなわち、帯電体８は、誘電体層２４に覆われている。誘電体層２４は、絶縁性を有し、透明である。
【０１２５】
隔壁２５は、懸濁液充填空間の維持のため、誘電体層２４の表面にストライプ状に等間隔で形成してある。なお、本実施例では、隔壁２５は誘電体層２４の表面に形成してあるが、Ｙ電極７や第二の基板５の表面又は帯電体８の表面に形成しても構わない。誘電体層２４には、穴（開口部）が設けてあり、この穴から露出した帯電体８が懸濁液９と接するようになっている。
【０１２６】
図１８Ａに示す第二の板状部材３は、第二の基板５の表面に帯電体８を接合したものであって、帯電体８の高さが誘電体層２４の上面を超えない構成である。
【０１２７】
図１８Ｂに示す第二の板状部材３は、第二の基板５の表面に帯電体８を接合したものであって、帯電体８の高さが誘電体層２４の上面と同等又は上面を超えた構成である。
【０１２８】
図１８Ｃに示す第二の板状部材３は、第二の基板５の表面にＹ電極７を形成し、Ｙ電極７を覆うように絶縁性の誘電体層２４を形成し、誘電体層２４の表面に凹部を設け、この凹部に帯電体８を配設した後に更に誘電体層２４で帯電体８を覆い、誘電体層２４に穴を開けることにより、帯電体８の一部を露出させた構成である。
【０１２９】
本実施例の場合、光調整粒子１０は、透過保持状態において電界強度が強い誘電体層２４の穴及び懸濁液９と接する帯電体８の表面に凝集及び偏在する。
【実施例６】
【０１３０】
本実施例の懸濁粒子装置１の第一の板状部材２の構成は、基本的に実施例１の懸濁粒子装置１と同様である。実施例５と異なる点は、Ｙ電極７が露出して懸濁液９と接するように配設されている点である。なお、他の構成については、実施例１、２、３、４又は５と同様の場合、その説明を省略する。
【０１３１】
図１９は、本発明者が検討した懸濁粒子装置１の分解斜視図である。図２０Ａ〜２０Ｃは、組み立て後の懸濁粒子装置であって、図１９の切断線Ｅ−Ｅ’を含むｙ−ｚ平面の断面図である。
【０１３２】
図１９においては、第二の板状部材３は、ガラスからなる透明な支持基材である第二の基板５の表面に、誘電体層２４と、誘電体層２４よりもｙ軸方向の幅が狭い帯電体８がストライプ状やドット状に配設され、誘電体層２４及び帯電体８は、Ｙ電極７で覆われている。Ｙ電極７及び誘電体層２４には、部分的に穴（開口部）が設けてあり、この穴から露出した帯電体８が懸濁液９と接するようになっている。
【０１３３】
図２０Ａに示す第二の板状部材３は、第二の基板５の表面に帯電体８を接合したものであって、帯電体８の高さがＹ電極７の上面を超えない構成である。
【０１３４】
図２０Ｂに示す第二の板状部材３は、第二の基板５の表面に帯電体８を接合したものであって、帯電体８の高さがＹ電極７の上面と同等又は上面を超えた構成である。
【０１３５】
図２０Ｃに示す第二の板状部材３は、第二の基板５の表面に帯電体８を形成し、帯電体８を覆うように誘電体層２４を形成し、誘電体層２４の表面に穴（開口部）を有するＹ電極７を配設することにより、誘電体層２４で覆われた帯電体８の一部を露出させた構成である。
【０１３６】
本実施例においては、Ｘ電極６に対向するＹ電極７の面積の割合が大きいため、高透過の調光状態において懸濁粒子装置１の光学動作域内で均一な調光状態を得ることができる。
【実施例７】
【０１３７】
本実施例の懸濁粒子装置の第一の板状部材の構成は、基本的に実施例１の懸濁粒子装置と同様である。実施例１〜５と異なる点は、幅が狭いＹ電極及びＺ電極で構成される電極対と、帯電体とが交互に配設され、露出して懸濁液と接するようになっている点である。ここで、Ｚ電極は、「第三の電極」とも呼ぶ。
【０１３８】
なお、他の構成については、実施例１〜６のいずれかと同様の場合、その説明を省略する。
【０１３９】
（懸濁粒子装置）
図２１は、本発明者が検討した懸濁粒子装置１の分解斜視図である。図２２Ａは、組み立て後の懸濁粒子装置であって、図２１の切断線Ｆ−Ｆ’を含むｘ−ｚ平面の断面図である。図２２Ｂは、図２１の一点鎖線Ｇで囲まれた部分を第一の板状部材２側から見たｘ−ｙ平面図である。
【０１４０】
図２１においては、第二の板状部材３は、ガラスからなる透明な支持基材である第二の基板５の表面に、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）からなるＹ電極７及びＺ電極１０９で構成される電極対１１０と帯電体８とがストライプ状に配設してある。なお、Ｙ電極７及びＺ電極１０９は、実施例１よりもｘ軸方向の幅が狭く、Ｙ電極７、Ｚ電極１０９及び帯電体８のｘ軸方向の幅は、透過保持状態における透過率を高めるため、１０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、帯電体８の視認性を低下させるとともに、後述する調光状態で無効となるＹ電極７及び帯電体８の上方におけるｚ軸方向の電界形成部の面積を小さくするため、１０μｍ以上５０μｍ以下であることが更に好ましい。Ｙ電極７とＺ電極１０９との間隔は、５μｍ以上１０００μｍ以下であり、懸濁液９の構成材料の抵抗率や誘電率などの電気特性や懸濁粒子装置１の他部位のサイズ、駆動装置１４の使用等により決定される。Ｙ電極７と帯電体８との間及びＺ電極１０９と帯電体８との間のｘ軸方向の間隔（Ｙ電極７の端部と帯電体８の端部との距離）は、５μｍ以上１０００μｍ以下、好ましくは１０μｍ以上１０００μｍ以下である。駆動電圧の上昇を抑えるためには、当該間隔は、５μｍ以上１０００μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以上３００μｍ以下であることが更に好ましい。
【０１４１】
また、本実施例では、Ｙ電極７及びＺ電極１０９を酸化インジウムスズで形成したが、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、グラフェン等の透明導電体で形成しても構わない。さらに、Ｙ電極７及びＺ電極１０９は、クロム、銅、アルミニウム、銀等の金属及び合金の単層膜や積層膜、または銅や銅合金などの金属の極細線で形成しても構わない。なお、本実施例では、Ｘ電極６を第一の基板４の表面に一様に形成し、Ｙ電極７とＺ電極１０９及び帯電体８をストライプ状に配設しているが、これに限らず、円などの模様や文字型の形状に合わせて配設しても構わない。
【０１４２】
（懸濁粒子装置の駆動方法）
次に、本実施例の駆動方法について説明する。
【０１４３】
図２３Ａ〜２３Ｃは、組み立て後の懸濁粒子装置であって、図２１の切断線Ｆ−Ｆ’を含むｘ−ｚ平面の断面図であり、各駆動状態における懸濁粒子装置１内の光調整粒子１０の状態を示したものである。図２３Ａは懸濁粒子装置１の遮光状態であり、図２３Ｂは懸濁粒子装置１の調光状態であり、図２３Ｃは懸濁粒子装置１の透過保持状態である。
【０１４４】
一方、図２４Ａ〜２４Ｃは、図２１の一点鎖線Ｇで囲まれた部分を第一の板状部材２側から見たｘ−ｙ平面図であって、各駆動状態における懸濁粒子装置１内の光調整粒子１０の状態を示したものである。図２４Ａは懸濁粒子装置１の遮光状態であり、図２４Ｂは懸濁粒子装置１の調光状態であり、図２４Ｃは懸濁粒子装置１の透過保持状態である。各駆動方法を実現する駆動波形は、調光状態を除いて実施例１の図８と同様である。
【０１４５】
遮光状態では、実施例１と同様に、図２３Ａ及び図２４Ａのように光調整粒子１０が懸濁液９内でほぼ均一に分散し、光調整粒子１０の配向状態はブラウン運動により無秩序状態（ランダム）であり、懸濁粒子装置１への入射光２０は、吸収され、又は散乱されるため、透過することができず、結果として遮光される。
【０１４６】
調光状態では、図２３Ｂ及び図２４Ｂのように光調整粒子１０が懸濁液９内でほぼ均一に分散し、かつ、Ｙ電極７とＺ電極１０９との間に配向動作に十分な周波数ｆＰ、交流電圧ＶＰが印加されることにより、光調整粒子１０がほぼＹ電極７とＺ電極１０９との間の電界方向に配向している。
【０１４７】
図２５は、遮光状態から調光状態とするときの駆動波形を示すグラフである。また、図２６Ａ及び２６Ｂは、それぞれ、図２２Ａ及び２２Ｂに対応する断面図であって、図２５の制御によって生じる状態を示したものである。
【０１４８】
図２５において調光状態では、最初にＸ電極６へ電圧ＶＢ２が印加され、光調整粒子１０が懸濁液９中でほぼ均一に分散した状態となる時間ｔ３後に印加を停止する。光調整粒子１０の凝集から分散への状態変化や分散領域は、ＶＢ２及びｔ３により制御される。その後、Ｘ電極の電位を一定、またはフローティングとし、Ｙ電極及びＺ電極に矩形波（方形波）の交流電圧信号波形を印加することにより調光状態としている。また、ＶＢ２及びｔ３を制御することにより、交流電圧信号を印加した状態の光調整粒子１０による調光領域Ｌ１（図２６Ａ及び２６Ｂに示す。）は制御される。
【０１４９】
なお、本実施例では、交流電圧信号波形を矩形波としたが、正弦波や三角波からなる交流波形であっても構わない。また、本実施例では、Ｘ電極、Ｙ電極及びＺ電極の基準電位をＧ．Ｎ．Ｄとしているが、帯電体８の表面電位ＶＣに合わせて基準電位を変更しても構わない。ｆＰは、光調整粒子１０が分散媒１１内で凝集等せずに一様に配向動作可能で、かつ、配向状態を維持できる周波数範囲であり、光調整粒子１０の濃度、誘電率、形状、分散媒１１との親和性等、又は分散媒１１の粘度等で決定され、１６Ｈｚ以上１０００Ｈｚ以下である。
【０１５０】
なお、本実施例ではｆＰ、ＶＰを一定としたが、調光状態の開始時にｆＰ、ＶＰを変調させても構わない。
【０１５１】
したがって、懸濁粒子装置１への入射光２０が非偏光であるならば、懸濁液充填空間は配向した光調整粒子１０により電界方向と直交する方向の直線偏光が懸濁粒子装置１から出射する。さらに、直線偏光が出射される調光領域Ｌ１ついても制御することができる。
【０１５２】
透過保持状態では、光調整粒子１０は負に帯電していることから、帯電体８がＸ電極６、Ｙ電極７及びＺ電極１０９に対して高電位となるようにして、図２３Ｃ及び図２４Ｃのように分散していた光調整粒子１０を幅の狭い帯電体８に凝集させ、もしくは帯電体８付近に偏在させる。これにより、懸濁粒子装置１への入射光２０は、帯電体８が存在する領域を除いて、光調整粒子１０によって吸収され、又は散乱されずに出射されるため、高い透過率を得ることができる。
【０１５３】
なお、透過保持状態における光調整粒子１０の凝集又は偏在の方法については、図２０Ｃ及び図２１Ｃのように帯電体８よりもＹ電極７及びＺ電極１０９、又はＹ電極７及びＺ電極１０９の一方を高電位とすることにより、Ｙ電極７又はＺ電極１０９に凝集させ、又は偏在させてもよい。さらに、Ｙ電極７、Ｚ電極１０９及び帯電体８のすべてをＸ電極６に対して高電位とすることにより、Ｙ電極７、Ｚ電極１０９及び帯電体８に凝集させ、又は偏在させてもよい。
【０１５４】
本実施例の懸濁粒子装置１を用いることにより、調光状態に入射光２０を偏光に変調する偏光子としての機能を有する調光装置を実現することができる。
【実施例８】
【０１５５】
本実施例の調光装置においては、実施例７と異なる点は、懸濁粒子装置１の第二の板状部材３の構成が異なる点、及び、偏光子である偏光板を備えている点である。なお、他の構成については、実施例１〜７のいずれかと同様の場合、その説明を省略する。
【０１５６】
（懸濁粒子装置）
図２７は、本発明者が検討した懸濁粒子装置１の分解斜視図である。図２８は、組み立て後の懸濁粒子装置であって、図２７に示す切断線Ｈ−Ｈ’を含むｙ−ｚ平面の断面図である。
【０１５７】
図２７においては、第一の板状部材２は、実施例６と同様にガラスからなる透明な支持基材である第一の基板４の表面に酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）からなる透明電極のＸ電極６を一面に形成したものである。なお、Ｘ電極６は、第一の基板４の表面に一面ではなく、Ｙ電極７及び帯電体８と直交し、かつ、本図に示すＣＬのボックス型の調光セル内に位置するようにストライプ状に配設しても構わない。
【０１５８】
第二の板状部材３は、ガラスからなる透明な支持基材である第二の基板５の表面に、Ｙ電極７、Ｚ電極１０９及び帯電体８をｘ軸方向にストライプ状になるように形成したものである。Ｙ電極７及びＺ電極１０９で構成される電極対１１０の配列は、隣接する電極対１１０と同じ順番で配設してある。
【０１５９】
第二の基板５の表面には、電極対１１０及び帯電体８を囲むように直方体状のボックス型の隔壁２５が形成されている。隔壁２５は、ガラスやポリマーからなる絶縁性の誘電体材料であり所定の色に着色されている。本実施例では、隔壁２５を黒色に着色している。なお、隔壁２５で囲まれている領域を調光セルとした電極対１１０及び帯電体８の配置は、偏光板４０の偏光領域や電極対１１０の間隔に対応して、直方体状以外にもハニカム型などの多角形や円などの幾何模様、文字などの形状としても構わない。また、本実施例では、Ｙ電極７、Ｚ電極１０９及び帯電体８を第二の基板５の表面に形成したが、隔壁２５の表面、または内部に形成しても構わない。
【０１６０】
Ｙ電極７、Ｚ電極１０９及び帯電体８の配列順序及び隔壁２５の構造は、電極対１１０及び帯電体８毎の懸濁液充填空間の分割、懸濁液充填空間の保持及び第一の板状部材２と第二の板状部材３との距離の保持以外に、隣り合う電極対１１０及び調光セルとの直流電圧及び交流電圧による電界のクロストークを防止する効果が得られる。
【０１６１】
（懸濁粒子装置の駆動方法）
図２９Ａ及び２９Ｂは、本実施例の懸濁粒子装置１の光調整粒子の挙動を示す断面図である。図２９Ａは高遮光状態を示したものであり、図２９Ｂは偏光状態を示したものである。
【０１６２】
これらの図において、偏光板４０は、懸濁粒子装置１からの出射光に対して透過軸がＹ電極７及び帯電体８によって発生する電界方向と平行になるように配置されている。偏光板４０は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）中のヨウ素錯体が一軸方向に配列し、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）などでシート状に形成された偏光フィルタである。なお、ヨウ素錯体以外に、二色性色素を用いても構わない。
【０１６３】
光調整粒子１０がランダムに分散している遮光状態では、入射光２０が若干漏れることがある。このような現象が生ずると、隣接する調光セルと駆動状態が異なる場合に、コントラストが十分に取れないという問題が生ずる。
【０１６４】
高遮光状態では、図２３Ｂと同様の状態となり、光調整粒子１０は、図２９Ａで示すように、ほぼＹ電極７とＺ電極１０９との間の電界方向に配向している。この状態で懸濁粒子装置１への入射光２０が非偏光であるならば、懸濁液充填空間は、配向した光調整粒子１０により電界方向と直交する方向の直線偏光３３が懸濁粒子装置１から出射する。懸濁粒子装置１上の偏光板４０の透過軸は電界方向と平行な方向である。このため、直線偏光３３は、偏光板４０に吸収され、高遮光状態となる。
【０１６５】
偏光状態では、光調整粒子１０は、図２９Ｂで示すように、帯電体８に凝集し、又は偏在している。
【０１６６】
懸濁粒子装置１に非偏光が入射すると、懸濁液９の帯電体８を除く領域では光調整粒子１０により吸収されることがなく、又は散乱されることもないため、入射光２０の大部分が透過する。この場合、出射光の偏光特性は、ほぼ入射前のままである。したがって、偏光板４０に非偏光が入射し、偏光板４０からは電界方向と平行する方向（Ｙ電極７及びＺ電極１０９と直交する方向）の直線偏光が出射することができる。
【０１６７】
これにより、本実施例の調光装置は、調光セルに対して高遮光状態と偏光状態とにおける透過率の差を大きくすることができ、高コントラストな調光セル制御を実現することができる。
【０１６８】
図２６Ａ及び２６Ｂにおいては、偏光板４０は、懸濁粒子装置１の出射光が入射するように配置されている。これに対して、偏光板４０に懸濁粒子装置１の入射する前の光が入射するように配置しても同様な効果を得ることができる。偏光板４０は第一の板状部材２に貼り付けてもよいし、偏光板４０を懸濁粒子装置１から離れた直線偏光を作り出す入射光源に付属させても構わない。また、偏光板４０ではなく、懸濁粒子装置１を偏光発生装置として用いても構わない。
【符号の説明】
【０１６９】
１：懸濁粒子装置、２：第一の板状部材、３：第二の板状部材、４：第一の基板、５：第二の基板、６：Ｘ電極、７：Ｙ電極、８：帯電体、９：懸濁液、１０：光調整粒子、１１：分散媒、１３：調光装置、１４：駆動装置、１５：Ｘ電極出力回路、１６：Ｙ電極出力回路、１８：駆動制御回路、１９：信号処理回路、２０：駆動電源、２１：相互接続素子、３０：入射光、３１：透過光、１０９：Ｚ電極。
【図１】
0005516616.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
0005516616.tif 000011
【図７Ｃ】
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【図８】
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【図９】
0005516616.tif 000014
【図１０】
0005516616.tif 000015
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
0005516616.tif 000020
【図１５Ｂ】
0005516616.tif 000021
【図１５Ｃ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１８Ｃ】
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【図１９】
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【図２０Ａ】
0005516616.tif 000029
【図２０Ｂ】
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【図２０Ｃ】
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【図２１】
0005516616.tif 000032
【図２２Ａ】
0005516616.tif 000033
【図２２Ｂ】
0005516616.tif 000034
【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
0005516616.tif 000036
【図２３Ｃ】
0005516616.tif 000037
【図２４Ａ】
0005516616.tif 000038
【図２４Ｂ】
0005516616.tif 000039
【図２４Ｃ】
0005516616.tif 000040
【図２５】
0005516616.tif 000041
【図２６Ａ】
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【図２６Ｂ】
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【図２７】
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【図２８】
0005516616.tif 000045
【図２９Ａ】
0005516616.tif 000046
【図２９Ｂ】
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【図３０】
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【図３１】
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