(57)【要約】  観察者の視線に沿って光透過状態となり、任意形状の複数のパターンから形成されている液晶ブラインド装置とその使用方法を提供する。  ガラス又は樹脂もしくはプラスティックからなる複数の透明板と、各１対の前記透明板の内側に形成された１対の中間膜又は接着材又は粘着材と、前記１対の中間膜又は接着材又は粘着材に挟まれた液晶フィルムを有し、前記液晶フィルムは、１対の基板と、前記１対の基板の内側に形成された１対又は複数対の透明電極と、前記１対又は複数対の透明電極の各々の対に挟まれた高分子及び液晶複合材料と、を含むことを特徴とする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス又は樹脂もしくはプラスティックからなる複数の透明板と、
各１対の前記透明板の内側に形成された１対の中間膜又は接着材又は粘着材と、
前記１対の中間膜又は接着材又は粘着材に挟まれた液晶フィルムを有し、
前記液晶フィルムは、１対の基板と、前記１対の基板の内側に形成された１対又は複数対の透明電極と、前記１対又は複数対の透明電極の各々の対に挟まれた高分子及び液晶複合材料と、を含むことを特徴とする液晶ブラインド装置。
【請求項２】
前記高分子及び液晶複合材料は液晶調光フィルムからなることを特徴とする請求項１に記載の液晶ブラインド装置。
【請求項３】
１対又は複数対の前記透明電極はレーザー加工した、任意形状の複数のブロック電極から形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶ブラインド装置。
【請求項４】
前記ブロック電極は所定の間隔で形成されていることを特徴とする請求項３に記載の液晶ブラインド装置。
【請求項５】
前記液晶フィルムは、観察者の視線に沿って光透過状態となるように、前記ブロック電極が制御されるように形成されていることを特徴とする請求項３，４に記載の液晶ブラインド装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の液晶ブラインド装置を光透過性の外部部材の少なくとも前面に配置し、前記外部部材の後方にスクリーン部材を配置し、光源からの光線を光透過状態とするように前記透明電極を構成しているブロック電極を制御し、前記液晶ブラインド装置を透過した光線が前記外部部材を透過した後、前記スクリーン部材に映し出すことを特徴とする液晶ブラインド装置の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
非通電時には不透明だが、電圧を印加すると透明に変わる液晶ブラインド装置が建物の窓などに用いられるようになってきた。本発明は、窓ガラスやパーティション、自動車の窓やルーフ、電車、航空機等の窓として用いる液晶ブラインド装置とその使用方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶ブラインド装置は通電すると液晶の分子が一定方向に整列して、液晶が透明に変わる。非通電時は液晶の分子の向きがバラバラなので光が散乱して透明にならないというものであり今までに種々提案されている。特許文献もそのひとつであり、全面の不透明と半透明の切り替えや、ライン状の不透明と透明の切り替えができる。
しかし、ショーウィンドウや窓を通して特定方向の商品や景色をみたい、隠したい、特定方向の光を入れたい、遮光したいというニーズには対応できていなかった。更に、ラインだけでなくプリント柄のような多様な形状を楽しみたい、といった新しいニーズには対応できないという問題点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４０３１５０６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明は上記従来の液晶ブラインド装置とその使用方法における問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、背景技術で述べた従来の液晶ブラインド装置とその使用方法の問題点を克服することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するためになされた、本発明による液晶ブラインド装置は、ガラス又は樹脂又はプラスティックからなる複数の透明板と、各１対の前記透明板の内側に形成された１対の中間膜又は接着材と、前記１対の中間膜又は接着材に挟まれた液晶フィルムを有し、前記液晶フィルムは、１対の基板と、前記１対の基板の内側に形成された１対又は複数対の透明電極と、前記１対又は複数対の透明電極の各々の対に挟まれた高分子及び液晶複合材料と、を含むことを特徴とする。
前記高分子及び液晶複合材料は液晶調光フィルムからなることが好ましい。【０００６】
前記液晶ブラインド装置は、１対又は複数対の前記透明電極をレーザー加工した、任意形状の複数のブロック電極から形成されており、前記ブロック電極は、所定の間隔で形成されていることが好ましい。【０００７】
前記液晶フィルムは観察者の視線に沿って光透過状態となるように前記ブロック電極が制御されるように形成されていることが好ましい。【０００８】
又、上記目的を達成するためになされた本発明による液晶ブラインド装置の使用方法は、液晶ブラインド装置を光透過性の外部部材の少なくとも前面に配置し、前記外部部材の後方にスクリーン部材を配置し、光源からの光線を光透過状態とするように前記前記ブロック電極を制御し、前記液晶ブラインド装置を透過した光線が前記外部部材を透過した後、前記スクリーン部材に映し出すことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明による液晶ブラインド装置は、ショーウィンドウや窓を通してから特定方向の商品や景色をみたい、隠したい、特定方向の光を入れたい、遮光したい、というニーズに対応する視野角依存性を有し、ラインだけでなくプリント柄のような多様な形状を楽しみたい、などのニーズに対応して、視覚効果を高める自由形状のパターン作成が容易である、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の液晶ブラインド装置が、３枚の透明板、２対の中間膜、２枚の液晶フィルムからなる場合の（ａ）断面図と（ｂ）斜視図である。
【図２】図２は本発明の前記液晶フィルムの断面図である。
【図３】図３は本発明の斜め方向からは透過して見えるブラインドを示す図である。
【図４】図４は本発明による曲面パーティションの図である。
【図５】図５は本発明をショーウィンドウに適用した図である。
【図６】図６は本発明を水槽に適用した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、本発明に係る液晶ブラインド装置を実施するための形態の具体例を、図面を参照しながら説明する。
【００１２】
図１（ａ）は本発明の液晶ブラインド装置１が３枚の透明板１０、２対の中間膜２０、２枚の液晶フィルム３０からなる場合の断面図であり、（ｂ）は斜視図である。この例では外側の２枚の透明板１０は３mmガラス、内側の１枚の透明板１０は８ｍｍガラスのサンドイッチ構造になっている。
【００１３】
図１においてパターニングされた２枚の液晶フィルム３０を各々ガラス板あるいは樹脂板もしくはその両方からなる中間膜２０で挟むサンドイッチ構造とし、２枚ある液晶フィルム３０の中で１枚目の奇数列部分と２枚目の偶数列部分を電気的に透明にすることにより角度依存性をもったブラインドの実現が可能となる。正面からは１枚目の液晶フィルム３０の奇数列の液晶と２枚目の液晶フィルム３０の偶数列の液晶が不透明なために、視界が遮られ反対側が見えなくなる、しかし左斜め又は右斜め方向から見ると１枚目の液晶フィルム３０の偶数列の液晶と２枚目の液晶フィルム３０の奇数列の液晶が透明になっているために、これら透明の液晶部分を通して反対側が見える。
【００１４】
２枚の液晶フィルム３０の奇数列信号線および偶数列信号線の両方に電気を印加するとすべて透明となり透明ガラス様となる。２枚の液晶フィルム３０に電気を印加しない場合はスリガラス様となる。２枚の液晶フィルム３０の一方の奇数列信号線に電気を印加し、もう一方の液晶フィルム３０の偶数列信号線に電気を印加すると図３（ａ）のように正面からはブラインドとなり、図３（ｂ）のように斜め方向からは透過して見える角度依存性を持ったブラインドとなる。
【００１５】
２枚ある液晶フィルム３０の一方は奇数列を９ｍｍ、偶数列を７ｍｍでカットし、もう一方は奇数列を７ｍｍ、偶数列を９ｍｍでカットすることが好ましい。なお奇数列と偶数列のギャップ（隙間）は０．５ｍｍ以下が好ましい。
【００１６】
上記した、２枚ある液晶フィルム３０の１枚目の奇数列、２枚目の液晶フィルム３０の偶数列を電気的に透明にすること以外にも多様な形状のパターンを形成することが可能である。
例えば、２枚の液晶フィルム３０の半分に電気を印加し、残りの部分の１枚目には奇数列信号線に電気を印加し２枚目の偶数列信号線に電気を印加すると、上記半分は透明ガラス様となり、残りは角度依存性を持ったブラインドが出来る。
【００１７】
また基板の任意の場所に一定あるいはランダムに同一直径形状のパターンを形成したり、ストライプ、波形、市松などの模様のパターンや、カーテン地のような多様な織やプリントのパターンを形成することも可能である。液晶フィルムをレーザーでパターニングすることにより、上記のように多様なパターンの形成が可能となる。
【００１８】
以上のパターンを総称してブロック電極と呼ぶ。各々のブロック電極に電気を印加すると、透明、ガラス様となり、ブロック電極に電気を印加しないと、不透明、スリガラス様となる。
【００１９】
図２は、本発明の液晶フィルム３０の断面図である。液晶フィルム３０の最外側が基板４０であり、その内側が透明電極５０であり、この二つに高分子及び液晶複合材料６０が挟まれている。
【００２０】
基板４０の材質は、PET、PMMA、PC、PENなど紫外線を透過するフィルムに加工可能な材質であれば何でも良い。透明電極５０はITOだけでなく導電性ポリマーやZnO、SnO2、カーボンナノファイバーなど所謂、透明電極５０を形成できるものであれば何でも良い。
【００２１】
コーティング方法は、滴下法、ノンスピン・スリット法、ナイフコート法、インクジェット法、スリットコート法、ディップコート法、スプレー法、スクリーン印刷法など所謂、ウェットコーティングといわれるものであれば何れでも良い。劣化防止として接着剤、テープなど周辺をカバー出来るものであれば良い。劣化防止の材質としては高分子及び液晶複合材料６０、ならびに透明電極５０、つまり液晶フィルムを構成する材料、を劣化させない材質であれば何でも良いが、液晶用のものであれば尚、望ましい。
【００２２】
高分子及び液晶複合材料６０は高分子分散型液晶(PDLC: Polymer Dispersed Liquid Crystal）又は高分子ネットワーク型液晶(PNLC: Polymer Network Liquid Crystal)又はNCAP(Nematic
Curvilinear Aligned Phase)又はPALC（Polymer-Assembled Liquid Crystal）など、液晶調光フィルムからなる。
【００２３】
次にレーザー装置を使った液晶フィルムのパターニングについて説明する。パターニングによりブロック電極を生成する。パターンの形状が決まると、パソコン（PC）でパターン絵を作図しデータ化してレーザー装置にデータを送る。レーザー装置はこのデータを使って液晶フィルムをカットする際の制御を実行する。同時にレーザー装置から液晶フィルム表面までの距離をレーザー光を使ってリアルタイムに測定し、測定した距離を基にレーザー出力を自動調整してエッチングする。
【００２４】
液晶フィルムをカットする場合、XY軸平面の制御は勿論、Z軸（高さ方向）の距離を測定してレーザーの出力をリアルタイムで制御して一定深さのカットが出来るように装置を工夫している。この機能は電極部分の加工に有効で、電極は２枚のITO-PETフィルムの１枚だけをカット（ハーフカット）する事で実現する。
レーザーの焦点をフィルム表面より深部にずらし透明電極層（ここではITO）のみを除去（フィルムを切断するハーフカットではない）することも可能である。
【００２５】
液晶フィルムのパターニングには通常、化学的に行うケミカルエッチングが主流であり、レーザーを使う場合でも事前にパターニングする必要がある。そのため少量で任意のパターニングを行う事は不可能である。
これに対して本発明では後加工でレーザーを使いパターニングを行うため、あらゆる種類の液晶フィルムで上記のように多様なパターンの形成が実現可能となる。
【００２６】
次に、本発明の液晶ブラインド装置の種々の使用方法について説明する。
第１の使用方法は、窓やパーティションとしての使用方法である。
【００２７】
従来より用いられている機械的なブラインドやルーバーや隠し窓においては、細い格子や桟をつけて、細い桟に所定の角度を持たせることにより、外から内部の様子が見えないように視線をさえぎったり、光を遮ったりしている。本発明はこれを電子的に行なうことによって、所望の方向の景色が見えるようにできる。
【００２８】
例えば窓から外を見た場合に、左側には隣家の窓が右側には美しい桜の木があり、隣家の窓に目を向けると視線が合う不都合がある場合に対し、本願の発明では、隣家の窓が見えないが、桜の木が見えるように、ブラインドを構成することにより不都合を解消できる。
【００２９】
このような使用方法は、住宅や病院やオフィスなどあらゆる住空間のパーティションに有効である。病院では、新生児室、診察室、病室、ＩＣＵなどのガラスの仕切りに使えばプライバシー保護で患者の負担も低減し、カーテンと違い埃がつかないなど衛生面でも安心、等多様性のある用途に使用できる。視野カット、ストレス低減、カーテン不要に加えて、オープンにする時間帯やプライバシーを重視する時間帯を決めることにより、患者や家族のプライバシーとアメニティーによりきめ細かく対応することも可能になる。
【００３０】
図４は以上の各種の使用態様に用いるためのパーティション１００を示す。パーティション１００は複数の縦枠体１１０と複数の横枠体１２０とを組み合わせることにより、矩形状の複数の液晶フィルム３０を仕切った状態となっている。横枠体１２０は滑らかに湾曲されており、これによりパーティション１００をフロアや地面上に載置したとき、倒れることなく自立状態となることができる。
複数の液晶フィルム３０は図示を省略した電極を有し、この電極が図示を省略した制御回路に接続されている。そして、制御回路が駆動することにより、特定の液晶フィルム３０が光不透過状態となり、他の液晶フィルム３０が光透過状態となることが可能である。図４において、スモークで表示した液晶フィルム３０ａは光不透過状態となっている。白抜きで表わした液晶フィルム３０ｂは光透過状態となっており、この液晶フィルム３０ｂを通じてパーティション１００の向こう側を視認することができる。
【００３１】
本発明の液晶ブラインド装置の第２の使用方法としては、ショーウィンドウとしての使用方法がある。
【００３２】
図５はショーウィンドウに適用した側面図である。地面１５０上に設置された店舗等の建物の外壁１４０には、透明な窓ガラス１３０が配置されている。窓ガラス１３０の内側には液晶フィルム３０が貼り付けられている。
部屋の内部には台に載ったプロジェクタ８０と商品９０が置かれている。台に載った商品９０は窓のより近くに設置されており、プロジェクタ８０は窓からより離れて設置されている。ここで、窓ガラス１３０をショーウィンドウとして使うときには、液晶フィルム３０のＡ領域は通電せずに不透明にし、Ａ領域以外の部分は通電して透明にすることにより、窓の外から商品９０が見えて、通常のショーウィンドウの形になる。
他の使用例としては、商品９０は見せず、窓ガラス１３０をスクリーンとして用い、プロジェクタから投射した画像を、通行人が建物の外から眺められるようにできる。この場合は液晶フィルムには通電せず不透明にしておき、Ａ領域にプロジェクタ８０から光線８０ａのような形で画像を投射すると、通行人が建物の外から鮮明な画像を見ることが可能になる。
室内からプロジェクター投射によって静止画や動画を放映することにより、これまでの看板公告に比べ、コスト、スペース両面での大幅な改善が図れる。
【００３３】
外壁１４０と商品９０とプロジェクタ８０を含む空間を広くすると、舞台やインテリアやアミューズメントの空間としても使用できる。例えばプロジェクター８０と液晶フィルム３０の間に舞台装置や大道具や小道具や人間のような実物を配置し、雪や落ち葉や模様など自由形状のパターンを複数の液晶フィルム３０に形成し、制御装置によって通電するパターンを時々刻々切り替えることが可能になる。
【００３４】
図６はプロジェクタ８０とスクリーン１７０との間に水槽１６０を配置した使用態様である。水槽１６０の少なくともプロジェクタ８０側の面に液晶フィルム３０を装着する。液晶フィルム３０に代えて、液晶ブラインド装置１（図１参照）を配置しても良い。
プロジェクタ８０からの光線を透過状態とするよう液晶フィルム３０のブロック電極を制御する。これにより、液晶フィルム３０を透過した光線が水槽１６０を透過した後、スクリーン１７０に映像を映し出す。
【００３５】
液晶フィルム３０は、自由にカットしたり曲面への使用も容易なために、直方体のほか曲面体などあらゆる形状の水槽に貼り付けることが可能である。
【００３６】
液晶フィルム３０の光の透過や遮断の動作によって、水中での光の散乱や屈折や反射などの効果により、パターンや画像と効果とが融合した画像が生成される。
【００３７】
図６に示す実施形態においては、水槽１６０の使用形態としては純粋に水だけを入れるか、水中に微粒子を含ませたり、魚や水草や石など実物を入れることも可能である。水中に微粒子を入れると光がさらに拡散される。また、実物を入れることにより、リアルな画像とバーチャルな画像が融合した形態とすることができる。
【００３８】
通常は観察者がプロジェクタ８０を背に水槽１６０を見る態様であるが、観察者がスクリーン１７０と水槽１６０の間にあって、水槽１６０を通してプロジェクタ８０の方向に向くことにより、水槽１６０の中の光路と画像が融合した効果を鑑賞することもできる。以上の実施形態は、図１に示す液晶ブラインド装置１としても同様に作用することができる。
【００３９】
本発明において、液晶フィルム３０の構成要素である高分子及び液晶複合材料６０の組成変更することによって表現形態を変更することが可能である。また、液晶フィルムとマジックミラーを組み合わせることによっても空間演出を行なうことができる。透過光を使った演出のみならず反射光を利用する方式、所謂、フロントスクリーン方式でも同様な効果が実現できる。
【００４０】
尚、本発明は、上述の実施形態に限られるものではない。本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は車窓、オフィスや家屋の窓、パーティションやブラインド、カーテンのほか、映像用スクリーン、電子ポスター、ショーウィンドウ、自動車の窓ガラス、玩具やアミューズメントへの利用、建材、自動ドア、映像投影による広告、水槽に液晶フィルムを貼り付けての映像投影、デジタルサイネージなどの分野への適用が可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１    液晶ブラインド装置
１０    透明板
２０    中間膜
３０    液晶フィルム
３０ａ  不透明状態
３０ｂ  透明状態
４０    基板
５０    透明電極
６０    高分子及び液晶複合材料
８０    プロジェクタ
８０ａ  光線
９０    商品
Ａ    画像投影面
１００    パーティション
１１０    枠体
１２０    ショーウィンドウ
１３０    窓ガラス
１４０    外壁
１５０    地面
１６０    水槽
１７０    スクリーン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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2010100807.tif 000010
2010100807.tif 000011
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