(57)【要約】      （修正有）【課題】消費電力を低減した、調光フィルム、調光システム、及び調光フィルムの駆動方法を提供する。【解決手段】調光フィルム１は、液晶層の一方の面側に設けられる第１電極１６Ａ、１１Ｂ、１６Ｃと、対向配置される第２電極１１Ａ、１６Ｂ、１１Ｃと、第１電極１６Ａ、１１Ｂ、１６Ｃと第２電極１１Ａ、１６Ｂ、１１Ｃとを電気的に導通させる接続状態と、遮断する非接続状態とを切り替えるスイッチ２０ＡＢ、２０ＢＣ、２１ＡＢ、２１ＢＣと、を備える。電極間を接続すると、蓄積されている電荷が電極間で相互に移動するので、極性を切り替えて電極に対して正負が逆の電圧を印加する際に、電荷の放電に要する電流を供給しなくてもよく、電源部から供給される電力量を低減することができる。また、電圧の極性を切り替えて電極に対して正負が逆の電圧を印加する際に、電源部は電荷の放電に要する電流を供給しなくてもよいので、電力供給の時間が短縮される。【選択図】図２
2018054868.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶層と、
前記液晶層の一方の面側に設けられる第１電極と、
前記第１電極に対して前記液晶層を挟んで対向配置される第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に設けられ、前記第１電極と前記第２電極とを電気的に導通させる接続状態と、前記第１電極と前記第２電極との電気的な導通を遮断する非接続状態とを切り替えるスイッチと、
を備える調光フィルム。
【請求項２】
液晶層と、
前記液晶層を挟んで互いに対向配置された２つ電極であって、それぞれが複数の領域に分割され、前記複数の領域のうちの少なくとも一つの領域と他の領域との間で、位相が１８０度反転した交番電圧が印加される２つの電極と、
前記一つの領域と前記他の領域との間に設けられ、前記一つの領域と前記他の領域とを電気的に導通させる接続状態と、前記一つの領域と前記他の領域との電気的な導通を遮断する非接続状態とを切り替えるスイッチと、
を備える調光フィルム。
【請求項３】
周期的に極性が切り替わる第１電圧が印加される第１電極と、
前記第１電圧と逆の極性の第２電圧が印加される第２電極と、
前記第１電極に印加される前記第１電圧及び前記第２電極に印加される前記第２電圧によって配向状態が制御される液晶層と、
前記第１電極と前記第２電極との間に設けられ、前記第１電極と前記第２電極とを電気的に導通させる接続状態と、前記第１電極と前記第２電極との電気的な導通を遮断する非接続状態とを切り替えるスイッチと、
を備える調光フィルム。
【請求項４】
前記調光フィルムは、複数の領域に分割され、
前記第１電極と前記第２電極とは、前記調光フィルム上の異なる領域に配置されている、
請求項３に記載の調光フィルム。
【請求項５】
前記第１電極と前記第２電極とは、間に前記液晶層を挟んで互いに対向配置されている、
請求項３に記載の調光フィルム。
【請求項６】
液晶層と、前記液晶層の一方の面側に設けられる第１電極と、前記第１電極に対して前記液晶層を挟んで対向配置される第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に設けられ、前記第１電極と前記第２電極とを電気的に導通させる接続状態と、前記第１電極と前記第２電極との電気的な導通を遮断する非接続状態とを切り替えるスイッチと、を備える調光フィルム、及び
前記第１電極及び前記第２電極に印加する電圧を発生する電源、
を備える調光システム。
【請求項７】
液晶層と、前記液晶層を挟んで互いに対向配置された２つ電極であって、それぞれが複数の領域に分割され、前記複数の領域のうちの少なくとも一つの領域と他の領域との間で、位相が１８０度反転した交番電圧が印加される２つの電極と、前記一つの領域と前記他の領域との間に設けられ、前記一つの領域と前記他の領域とを電気的に導通させる接続状態と、前記一つの領域と前記他の領域との電気的な導通を遮断する非接続状態とを切り替えるスイッチと、を備える調光フィルム、及び、
前記交番電圧を発生する電源、
を備える調光システム。
【請求項８】
周期的に極性が切り替わる第１電圧が印加される第１電極と、前記第１電圧と逆の極性の第２電圧が印加される第２電極と、前記第１電極に印加される前記第１電圧及び前記第２電極に印加される前記第２電圧によって配向状態が制御される液晶層と、前記第１電極と前記第２電極との間に設けられ、前記第１電極と前記第２電極とを電気的に導通させる接続状態と、前記第１電極と前記第２電極との電気的な導通を遮断する非接続状態とを切り替えるスイッチと、
を備える調光フィルム、及び、
前記第１電圧及び前記第２電圧を発生する電源、
を備える調光システム。
【請求項９】
液晶層と、前記液晶層の一方の面側に設けられる第１電極と、前記第１電極に対して前記液晶層を挟んで対向配置される第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に設けられ、前記第１電極と前記第２電極とを電気的に導通させる接続状態と、前記第１電極と前記第２電極との電気的な導通を遮断する非接続状態とを切り替えるスイッチと、を備える調光フィルムの駆動方法であって、
前記スイッチの操作により前記第１電極と前記第２電極との間を電気的に接続状態にし、前記第１電極及び前記第２電極に蓄積された電荷を放電させる、
調光フィルムの駆動方法。
【請求項１０】
液晶層と、前記液晶層を挟んで互いに対向配置された２つ電極であって、それぞれが複数の領域に分割され、前記複数の領域のうちの少なくとも一つの領域と他の領域との間で、位相が１８０度反転した交番電圧が印加される２つの電極と、前記一つの領域と前記他の領域との間に設けられ、前記一つの領域と前記他の領域とを電気的に導通させる接続状態と、前記一つの領域と前記他の領域との電気的な導通を遮断する非接続状態とを切り替えるスイッチと、を備える調光フィルムの駆動方法であって、
前記スイッチの操作により複数の領域に分割された前記電極間を電気的に接続状態にし、それぞれの電極に蓄積された電荷を放電させる、
調光フィルムの駆動方法。
【請求項１１】
第１電極と、第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に設けられ、前記第１電極と前記第２電極とを電気的に導通させる接続状態と、前記第１電極と前記第２電極との電気的な導通を遮断する非接続状態とを切り替えるスイッチと、を備える調光フィルムの駆動方法であって、
周期的に極性の切り替わる第１電圧を前記第１電極に印加し、
前記第１電圧と逆の極性の第２電圧を前記第２電極に印加し、
前記第１電圧及び前記第２電圧の極性を切り替える際に、前記スイッチの操作により前記第１電極と前記第２電極との間を電気的に接続状態にし、前記第１電極及び前記第２電極に蓄積された電荷を放電させる、
調光フィルムの駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調光フィルム、調光システム、及び調光フィルムの駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば窓に貼り付けて外来光の透過を制御する調光フィルムに関する工夫が種々提案されている（特許文献１、２）。このような調光フィルムの１つに、液晶を利用したものがある。液晶を利用した調光フィルムは、透明電極を備えた透明フィルム材により液晶材料を挟持して液晶セルを製造し、その液晶セルを直線偏光板により挟持する。
この調光フィルムでは、液晶に印加する電界を変更して液晶の配向を変更することにより外来光の透過を制御する。
【０００３】
調光フィルムは、直流電圧により駆動すると、焼き付けなどの動作不良が発生する。このため調光フィルムは、所定周期で極性が切り替わる交流電圧（矩形波形の交流電圧である）で駆動する。調光フィルムは、交流電圧による駆動における極性の切り替え時、僅かではあるものの一時的に透過率が変動する。そこで、透過率の変動が視認されないように、調光フィルムは、周波数３０Ｈｚ以上で駆動することが好ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０３−４７３９２号公報
【特許文献２】特開平０８−１８４２７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、調光フィルムは、面積が大きいため、比較的大きな電力を消費するという問題がある。
本発明は、消費電力が低減された、調光システム、及び調光フィルムの駆動方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
具体的には、本発明は、以下のようなものを提供する。
【０００７】
（１）  液晶層と、前記液晶層の一方の面側に設けられる第１電極と、前記第１電極に対して前記液晶層を挟んで対向配置される第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に設けられ、前記第１電極と前記第２電極とを電気的に導通させる接続状態と、前記第１電極と前記第２電極との電気的な導通を遮断する非接続状態とを切り替えるスイッチと、を備える調光フィルム。
【０００８】
（２）  液晶層と、前記液晶層を挟んで互いに対向配置された２つ電極であって、それぞれが複数の領域に分割され、前記複数の領域のうちの少なくとも一つの領域と他の領域との間で、位相が１８０度反転した交番電圧が印加される２つの電極と、前記一つの領域と前記他の領域との間に設けられ、前記一つの領域と前記他の領域とを電気的に導通させる接続状態と、前記一つの領域と前記他の領域との電気的な導通を遮断する非接続状態とを切り替えるスイッチと、を備える調光フィルム。
【０００９】
（３）  周期的に極性が切り替わる第１電圧が印加される第１電極と、前記第１電圧と逆の極性の第２電圧が印加される第２電極と、前記第１電極に印加される前記第１電圧及び前記第２電極に印加される前記第２電圧によって配向状態が制御される液晶層と、前記第１電極と前記第２電極との間に設けられ、前記第１電極と前記第２電極とを電気的に導通させる接続状態と、前記第１電極と前記第２電極との電気的な導通を遮断する非接続状態とを切り替えるスイッチと、を備える調光フィルム。
【００１０】
（４）  （３）において、前記調光フィルムは、複数の領域に分割され、前記第１電極と前記第２電極とは、前記調光フィルム上の異なる領域に配置されていてもよい。
【００１１】
（５）  （３）において、前記第１電極と前記第２電極とは、間に前記液晶層を挟んで互いに対向配置されていてもよい。
【００１２】
（６）  液晶層と、前記液晶層の一方の面側に設けられる第１電極と、前記第１電極に対して前記液晶層を挟んで対向配置される第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に設けられ、前記第１電極と前記第２電極とを電気的に導通させる接続状態と、前記第１電極と前記第２電極との電気的な導通を遮断する非接続状態とを切り替えるスイッチと、を備える調光フィルム、及び前記第１電極及び前記第２電極に印加する電圧を発生する電源、を備える調光システム。
【００１３】
（７）  液晶層と、前記液晶層を挟んで互いに対向配置された２つ電極であって、それぞれが複数の領域に分割され、前記複数の領域のうちの少なくとも一つの領域と他の領域との間で、位相が１８０度反転した交番電圧が印加される２つの電極と、前記一つの領域と前記他の領域との間に設けられ、前記一つの領域と前記他の領域とを電気的に導通させる接続状態と、前記一つの領域と前記他の領域との電気的な導通を遮断する非接続状態とを切り替えるスイッチと、を備える調光フィルム、及び、前記交番電圧を発生する電源、を備える調光システム。
【００１４】
（８）  周期的に極性が切り替わる第１電圧が印加される第１電極と、前記第１電圧と逆の極性の第２電圧が印加される第２電極と、前記第１電極に印加される前記第１電圧及び前記第２電極に印加される前記第２電圧によって配向状態が制御される液晶層と、前記第１電極と前記第２電極との間に設けられ、前記第１電極と前記第２電極とを電気的に導通させる接続状態と、前記第１電極と前記第２電極との電気的な導通を遮断する非接続状態とを切り替えるスイッチと、
を備える調光フィルム、及び、前記第１電圧及び前記第２電圧を発生する電源、を備える調光システムム。
【００１５】
（９）  液晶層と、前記液晶層の一方の面側に設けられる第１電極と、前記第１電極に対して前記液晶層を挟んで対向配置される第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に設けられ、前記第１電極と前記第２電極とを電気的に導通させる接続状態と、前記第１電極と前記第２電極との電気的な導通を遮断する非接続状態とを切り替えるスイッチと、を備える調光フィルムの駆動方法であって、前記スイッチの操作により前記第１電極と前記第２電極との間を電気的に接続状態にし、前記第１電極及び前記第２電極に蓄積された電荷を放電させる、調光フィルムの駆動方法。
【００１６】
（１０）  液晶層と、前記液晶層を挟んで互いに対向配置された２つ電極であって、それぞれが複数の領域に分割され、前記複数の領域のうちの少なくとも一つの領域と他の領域との間で、位相が１８０度反転した交番電圧が印加される２つの電極と、前記一つの領域と前記他の領域との間に設けられ、前記一つの領域と前記他の領域とを電気的に導通させる接続状態と、前記一つの領域と前記他の領域との電気的な導通を遮断する非接続状態とを切り替えるスイッチと、を備える調光フィルムの駆動方法であって、前記スイッチの操作により複数の領域に分割された前記電極間を電気的に接続状態にし、それぞれの電極に蓄積された電荷を放電させる、調光フィルムの駆動方法。
【００１７】
（１１）  第１電極と、第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に設けられ、前記第１電極と前記第２電極とを電気的に導通させる接続状態と、前記第１電極と前記第２電極との電気的な導通を遮断する非接続状態とを切り替えるスイッチと、を備える調光フィルムの駆動方法であって、周期的に極性の切り替わる第１電圧を前記第１電極に印加し、前記第１電圧と逆の極性の第２電圧を前記第２電極に印加し、前記第１電圧及び前記第２電圧の極性を切り替える際に、前記スイッチの操作により前記第１電極と前記第２電極との間を電気的に接続状態にし、前記第１電極及び前記第２電極に蓄積された電荷を放電させる、調光フィルムの駆動方法。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、消費電力が低減された、調光システム、調光フィルム、及び調光フィルムの駆動方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態の調光フィルムの基本構成を説明する断面図である。
【図２】第１実施形態の調光フィルムを備える調光システムを示す図である。
【図３】矩形波形の交流電圧を示す信号波形図である。
【図４】図３の交流電圧による蓄積電荷を説明する図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る調光システムを示す図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る調光システムを示す図である。
【図７】本発明の第４実施形態に係る調光フィルムを示す図である。
【図８】本発明の第４実施形態に係る調光システムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
〔調光フィルムの基本構成〕
図１は、本発明の実施形態に係る調光フィルム１の基本構成を説明する断面図である。調光フィルム１は、液晶を利用して透過光を制御するフィルム状の部材であり、直線偏光板２、３により調光フィルム用の液晶セル４を挟持して構成される。
【００２１】
〔直線偏光板〕
直線偏光板２、３は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）にヨウ素等を含浸させた後、延伸して直線偏光板としての光学的機能を果たす光学機能層が形成され、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）等の透明フィルム材による基材により光学機能層を挟持して作製される。直線偏光板２、３は、クロスニコル配置により、アクリル系透明粘着樹脂等による接着剤層により液晶セル４に配置される。なお、直線偏光板２、３には、それぞれ液晶セル４側に光学補償のための位相差フィルム２Ａ、３Ａが設けられるが、位相差フィルム２Ａ、３Ａは、必要に応じて省略してもよい。
【００２２】
〔液晶セル〕
液晶セル４は、フィルム状の下側積層体５Ｄ及び上側積層体５Ｕにより液晶層８を挟持して構成される。
【００２３】
〔下側積層体、上側積層体〕
下側積層体５Ｄは、透明フィルム材による基材６に、透明電極１１、スペーサ１２及び配向層１３を作製して形成される。上側積層体５Ｕは、透明フィルム材による基材１５に、透明電極１６及び配向層１７を積層して形成される。
【００２４】
〔基材〕
基材６、１５は、種々の透明フィルム材を適用することができるが、光学異方性の小さなフィルム材を適用することが望ましい。本実施形態において、基材６、１５は、厚み１００μｍのポリカーボネートフィルムが適用されるが、種々の厚みのフィルム材を適用することができ、さらにはＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）フィルム等を適用してもよい。
【００２５】
〔透明電極〕
透明電極１１、１６は、この種のフィルム材に適用される各種の電極材料を適用することができ、本実施形態ではＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）による透明電極材により形成される。本実施形態の透明電極１１、１６の具体的構成については後に詳述する。
【００２６】
〔スペーサ〕
スペーサ１２は、液晶層８の厚みを規定するために設けられ、各種の樹脂材料を広く適用することができる。本実施形態ではフォトレジストにより作製され、透明電極１１が作製された基材６の上に、フォトレジストを塗工して露光、現像することにより作製される。スペーサ１２は、上側積層体５Ｕに設けるようにしてもよく、上側積層体５Ｕ及び下側積層体５Ｄの双方に設けるようにしてもよい。また、スペーサ１２は、配向層１３の上に設けるようにしてもよい。さらに、スペーサは、いわゆるビーズスペーサを適用してもよい。
【００２７】
〔配向層〕
配向層１３、１７は、光配向層により形成される。光配向層に適用可能な光配向材料は、光配向の手法を適用可能な各種の材料を広く適用することができるが、本実施形態では、例えば光二量化型の材料を使用する。光二量化型の材料については、「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）」等に開示されている。なお光配向層に代えてラビング処理により配向層を作製してもよく、微細なライン状凹凸形状を賦型処理して配向層を作製してもよい。
【００２８】
〔液晶層〕
液晶層８は、この種の調光フィルム１に適用可能な各種の液晶層材料を広く適用することができる。具体的に、液晶層８には、例えばメルク社製ＭＬＣ２１６６等の液晶材料を適用することができる。
液晶セル４は、液晶層８を囲むように、シール材１９が配置されている。シール材１９により上側積層体５Ｕ、下側積層体５Ｄが一体に保持され、液晶材料の漏出が防止される。シール材１９は、例えばエポキシ樹脂、紫外線硬化性樹脂等を適用することができる。
【００２９】
調光フィルム１は、透明電極１１、１６に、所定周期で極性が切り替わる交流電圧が印加され、この交流電圧により液晶層８に電界が形成される。また、この電界により液晶層８に設けられた液晶層分子の配向が制御され、透過光が制御される。
【００３０】
実施形態の調光フィルム１における液晶層８の配向制御には、ＶＡ方式（Ｖｉｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ、垂直配向型）が適用される。ＶＡ方式では、駆動電源Ｓ１の振幅が０Ｖの場合（駆動電圧が０Ｖの場合）である無電界時、液晶層８の液晶分子は垂直配向し、これにより調光フィルム１０は、入射光を遮光して遮光状態となる。また、この駆動電源Ｓ１の振幅を増大させて駆動電圧を立ち上げると、液晶層８の液晶は水平配向し、調光フィルム１０は、入射光を透過させる。
【００３１】
しかし、ＶＡ方式に代えて、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）方式、ＩＰＳ（Ｉｎ  Ｐｌａｃｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）等、種々の駆動方式を適用してよい。
ここで、ＴＮ方式は、電界の印加により、液晶分子の配向を垂直方向と水平ねじれ方向とで変化させ、光の旋光性を利用して透過光量を制御する方式である。
また、ＩＰＳ方式は、配向させた液晶分子を基板に対して横（水平）方向に回転させることにより透過光量を制御する方式である。
ＦＦＳ方式は、ＩＰＳ方式と同じく基板に対して液晶分子が横（水平）方向に動くが、共通電極と、絶縁層を介して配置される線状のパターン電極との間の電界の作用により液晶を駆動する方式である。
また液晶セル４は、光配向層のパターンニング等によりいわゆるマルチドメイン方式により液晶材料を駆動してもよく、さらにはシングルドメインにより駆動してもよい。
【００３２】
（第１実施形態）
図２は、本発明の第１実施形態の調光フィルム１を備える調光システムを示す図である。調光システム１００は、調光フィルム１と、駆動部１０１とを備える。
【００３３】
〔調光フィルム〕
図示するように第１実施形態の調光フィルム１の電極１１及び１６は、それぞれ、互いに絶縁された３つの分割電極１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ及び１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃに分割されている。分割電極１１Ａと１６Ａとは略同形で互いに対向し、分割電極１１Ｂと１６Ｂとは略同形で互いに対向し、分割電極１１Ｃと１６Ｃとは略同形で互いに対向している。以後、分割電極１１Ａ及び１６Ａを含む領域を領域Ａ、分割電極１１Ｂ及び１６Ｂを含む領域を領域Ｂ、分割電極１１Ｃ及び１６Ｃを含む領域を領域Ｃ、として説明する。なお、本実施形態では調光フィルム１を領域Ａ、Ｂ、Ｃの３つの領域に分割するが、分割数は３つに限定されず、第１実施形態では２以上であればよい。
【００３４】
分割電極１１Ａと１１Ｂと１１Ｃとの面積比（分割電極１６Ａと１６Ｂと１６Ｃとの面積比も同じ）は、これに限定されないが、本実施形態では、図示するように１：２：１である。
【００３５】
分割電極１６Ａと１６Ｂとの間にはスイッチ２０ＡＢ、１６Ｂと１６Ｃとの間にはスイッチ２０ＢＣが配置されている。また、分割電極１１Ａと１１Ｂとの間にはスイッチ２１ＡＢ、１１Ｂと１１Ｃとの間にはスイッチ２１ＢＣが配置されている。
【００３６】
〔駆動部〕
駆動部１０１は、電源部１０２と、スイッチ１０３，１０４、スイッチ部１０５を備える。
駆動部１０１は、電源部１０２において一定周期で極性の切り替わる矩形波形による交流電圧Ｖ１を、スイッチ１０３，１０４を介して、透明電極１１に出力する。図３は、この矩形波形の交流電圧を示す信号波形図である。なお、交流電圧Ｖ１は、周波数３０Ｈｚ以上である。
電源部１０２のホット側は、スイッチ１０３を介して調光フィルム１の分割電極１１Ａ、１６Ｂ、１１Ｃに接続され、分割電極１１Ａ、１６Ｂ、１１Ｃには交流電圧Ｖ１が供給される。電源部１０２のコールド側は、スイッチ１０４を介して調光フィルム１の分割電極１６Ａ、１１Ｂ、１６Ｃに接続され、分割電極１６Ａ、１１Ｂ、１６Ｃには、交流電圧Ｖ１と逆の極性の交流電圧Ｖ２が供給される。
スイッチ部１０５は、スイッチ１０３、１０４、後述する調光フィルム１のスイッチ２０ＡＢ、２０ＢＣ、２１ＡＢ、２１ＢＣを制御する制御回路であり、これらスイッチ１０３、１０４等を例えばＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ  ｅｆｆｅｃｔ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）により構成する場合、このＦＥＴをオンオフ制御するゲート電圧を出力する。
【００３７】
図４は、図３の交流電圧が印加された場合の、分割電極１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、及び分割電極１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃにおける蓄積電荷を説明する図である。
図３の期間Ｔ１により示す半周期では、図４（Ａ）に示すように、分割電極１６Ａ、１１Ｂ、１６Ｃには正電荷が蓄積され、分割電極１１Ａ、１６Ｂ、１１Ｃには負電荷が蓄積される。そして、図４（Ｂ）により示すように、続く期間Ｔ２により示す半周期では、分割電極１６Ａ、１１Ｂ、１６Ｃには負電荷が蓄積され、分割電極１１Ａ、１６Ｂ、１１Ｃには正電荷が蓄積される。
【００３８】
ここで、期間Ｔ１から期間Ｔ２への交流電圧Ｖ１の極性の切り替え時、分割電極１６Ａ、１１Ｂ、１６Ｃの電圧を負極性から正極性にするには、ゼロから正極性にする場合に比べて２倍の電荷が必要である。
また、分割電極１１Ａ、１６Ｂ、１１Ｃの電圧を正極性から負極性にするには、ゼロから負極性にする場合に比べて２倍の電荷が必要である。
【００３９】
そこで、本実施形態の調光システム１００は、以下のように動作する。
まず、電極１１、１６へ供給される電圧の極性の切り替わり直前で、スイッチ１０３、１０４をオフにし、一時的に電極１１及び１６への交流電圧Ｖ１の接続を遮断する。
次いで、スイッチ２０ＡＢ、２０ＢＣ、２１ＡＢ、２１ＢＣをオン（電気的に導通させる接続状態）にする。
そうすると、互いに逆の極性の電荷（正電荷と負電荷）が蓄積されている電極１１Ａと１１Ｂ、１１Ｂと１１Ｃとが接続される。そして、互いに逆極性の電圧が印加された電極１６Ａと１６Ｂ、１６Ｂと１６Ｃとが接続される。
これにより、電極１１Ａと１１Ｂ、１１Ｂと１１Ｃ、電極１６Ａと１６Ｂ、１６Ｂと１６Ｃとの間で電荷が移動し、電極１１、１６の電位がゼロになる。
そして、再度、スイッチ２０ＡＢ、２０ＢＣ、２１ＡＢ、２１ＢＣをオフ（電気的な導通を遮断する非接続状態）にし、スイッチ１０３、１０４をオンにする。
次いで、交流電圧Ｖ１の極性が反転すると、分割電極１６Ａ、１１Ｂ、１６Ｃに負電荷が蓄積され、分割電極１１Ａ、１６Ｂ、１１Ｃに正電荷が蓄積される。
【００４０】
なお、本実施形態のように、領域が３分割されて面積比１：２：１でない場合、電極１１の電圧がゼロにならない場合もある。しかし、その場合でも逆極性の電圧が印加された電極を、次の周期での電圧印加前に短絡させることにより、電源部１０２からの電圧供給が低減されて、消費電力を低減することができる。
【００４１】
なおスイッチ２０ＡＢ、２０ＢＣ、２１ＡＢ、２１ＢＣ、１０３、１０４は、各種の半導体スイッチ等、種々の構成を広く適用することができる。スイッチ２０ＡＢ、２０ＢＣ、２１ＡＢ、２１ＢＣ、１０３、１０４は、例えばＦＥＴにより構成する場合、スイッチ部１０５から出力されるゲート電圧をゲートに入力し、ソース及びドレインをそれぞれ対応する分圧電極等に接続して構成される。
【００４２】
またスイッチ２０ＡＢ、２０ＢＣ、２１ＡＢ、２１ＢＣがオンしている期間、電圧が０Ｖとなる３値の交流電圧Ｖ１を電源部１０２から出力するようにして、スイッチ１０３、１０４を省略してもよい。
【００４３】
また電源部１０２の出力抵抗を一時的に、又は常時増大させ、スイッチ２０ＡＢ、２０ＢＣ、２１ＡＢ、２１ＢＣがオンとなっても電源部１０２から大きな電流が流出しないようにして、スイッチ１０３、１０４を省略してもよい。
【００４４】
以上、本実施形態の調光フィルム１及び調光システムは以下の効果を有する。
（１）交流電圧Ｖ１の極性の切り替え時、逆極性の電荷が蓄積されている電極間を接続するので、蓄積されている電荷が電極間で相互に移動する。すなわち、交流電圧Ｖ１の極性を切り替えて電極に対して正負が逆の電圧を印加する際に、電源部１０２は電荷の放電に要する電流を供給しなくてもよい。したがって、電源部１０２から供給される電力量を低減することができる。
【００４５】
（２）また、交流電圧Ｖ１の極性を切り替えて電極に対して正負が逆の電圧を印加する際に、電源部１０２は電荷の放電に要する電流を供給しなくてもよいので、電力供給の時間が短縮される。
【００４６】
（３）本実施形態では、分割電極１１Ａと１１Ｂと１１Ｃとの面積比（分割電極１６Ａと１６Ｂと１６Ｃとの面積比）が、１：２：１である。したがって、電極１６Ａと１６Ｂ、１６Ｂと１６Ｃとを接続したとき、正電荷と負電荷が相殺されて、電位がゼロになる。したがって、余分な電荷が残っていないので、電源部１０２による電源の充電の際の消費電力の低減及び、充電時間の短縮をすることができる。
【００４７】
〔第２実施形態〕
図５は、第２実施形態の調光フィルム３１を備える調光システム２００を示す図である。調光フィルム３１が３つの領域Ａ、Ｂ、Ｃに分割されている点は第１実施形態と同様である。第２実施形態の調光フィルム３１が第１実施形態と異なる点は、分割電極１１Ａと１６Ａ、１１Ｂと１６Ｂ、１１Ｃと１６Ｃとの間に、それぞれスイッチ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃが設けられている点である。
本実施形態によると、スイッチ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃにより、領域Ａにおいて互いに対向する分割電極１１Ａと１６Ａ、領域Ｂにおいて互いに対向する分割電極１１Ｂと１６Ｂ、領域Ｃにおいて互いに対向する分割電極１１Ｃと１６Ｃとが接続されて、互いに電荷が放電可能となっている。
【００４８】
本実施形態のように、同じ領域内で互いに対向する分割電極１１Ａと１６Ａ、１１Ｂと１６Ｂ、１１Ｃと１６Ｃを接続して電荷を放電するようにしても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４９】
〔第３実施形態〕
図６は、第３実施形態の調光フィルム４１を備える調光システム３００を示す図である。調光システム３００において、調光フィルム４１は領域に分割されておらず、互いに対向する電極１１、１６との一組を有する。またスイッチ２０により電極１１と電極１６とが接続可能となっている。
【００５０】
〔第４実施形態〕
図７は、第４実施形態の調光フィルム５１を示す図であり、図８は、この調光フィルム５１を使用した調光システム４００を示す図である。
調光フィルム５１は、下側積層体５Ｄの基材１６の全面に電極１１が設けられ、上側積層体５Ｕには分割電極１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃが設けられる。また分割電極１６Ａ及び１６Ｂ間、分割電極１６Ｂ及び１６Ｃ間には、ＦＥＴ５２ＡＢ、５２ＢＣによるスイッチが設けられ、ＦＥＴ５２ＡＢ、５２ＢＣのゲートに接続されたゲート電圧線ＬＧＡＢ、ＬＧＢＣによってゲート電圧を印加して分割電極１６Ａ及び１６Ｂ間、分割電極１６Ｂ及び１６Ｃ間を短絡できるように構成される。
また各分割電極１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃは、電力供給用配線ＬＰＡ、ＬＰＢ、ＬＰＣが接続されている。
【００５１】
駆動部１０２には、逆極性の交流電圧を出力する第１及び第２の電源部１０２Ａ、１０２Ｂが設けられ、第１及び第２の電源部１０２Ａ、１０２Ｂから出力される交流電源の出力ラインの一端が、共通に、電極１１に接続される。また第１の電源部１０２Ａの交流出力ラインの他端は、分割電極１６Ａ、１６Ｃに接続され、第２の電源部１０２Ｂの交流出力ラインの他端は、分割電極１６Ｂに接続される。
【００５２】
この調光システム４００では、第１及び第２の電源部１０２Ａ、１０２Ｂから出力される交流電源の極性の切り換わりで、ＦＥＴ５２ＡＢ、５２ＢＣが一時的にオン状態に設定され、分割電極１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃに蓄積された電荷を放電させ、消費電力が低減される。
【００５３】
本実施形態のように、対向する１対の電極のうちの一方のみ、電極を分割するようにしても、上述の実施形態と同様の効果を得ることができる。
また本実施形態では、上側積層体に対して下側積層体の位置ずれしても、分割電極間における境界幅の増大を防止することができる。
【００５４】
本実施形態のように、領域により分割することなく電極１１、１６を作成して、互いに電荷を放電するようにしても、上述の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５５】
〔他の実施形態〕
以上、本発明の実施に好適な具体的な構成を詳述したが、本発明は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述の実施形態の構成を組み合わせたり、上述の実施形態の構成を種々に変更することができる。
【００５６】
すなわち上述の実施形態では、ＶＡ方式等による調光フィルムに本発明を適用する場合について述べたが、ゲストホスト方式による調光フィルムにも広く適用することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１、３１、４１、５１    調光フィルム
２    直線偏光板
８    液晶層
１０    調光フィルム
１１、１６    透明電極
１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ    分割電極
２０ＡＢ、２０ＢＣ、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０、２１Ａ、２１ＡＢ、２１ＢＣ、１０３、１０４  スイッチ
１００、２００、３００、４００    調光システム
１０１    駆動部
１０２、１０２Ａ、１０２Ｂ    電源部
１０５    スイッチ部
【図１】
2018054868.tif 000003
【図２】
2018054868.tif 000004
【図３】
2018054868.tif 000005
【図４】
2018054868.tif 000006
【図５】
2018054868.tif 000007
【図６】
2018054868.tif 000008
【図７】
2018054868.tif 000009
【図８】
2018054868.tif 000010