CN109643040A - 调光系统、调光膜的驱动方法、车辆 - Google Patents

调光系统、调光膜的驱动方法、车辆 Download PDF

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Abstract

在基于VA方式的单畴方式、宾主方式的调光膜中，针对透射光的控制确保较高的性能。调光系统(1)包括调光膜(10)和驱动电源(2)；调光膜(10)由第1层叠体(15D)和第2层叠体(15U)夹持液晶层(18)，通过VA方式控制液晶层(18)的液晶分子的取向来控制透射光；第1层叠体(15D)至少包括第1基材(16)和第1电极(21)；第2层叠体(15U)至少包括第2基材(25)和第2电极(26)；第1电极(21)和第2电极(26)各自的薄膜电阻为50Ω/□以上300Ω/□以下；从供电点到调光膜(10)的面内最远位置的距离(L)为1500mm以下；驱动电源(2)通过240Hz以下频率的矩形波提供驱动用的电源。

Description

调光系统、调光膜的驱动方法、车辆
技术领域
本发明涉及能够粘贴在例如车辆窗户、建筑物窗户上来控制外来光的透射的电子百叶窗等使用的调光膜。
背景技术
以往，提出有各种涉及例如粘贴在窗户上控制外来光的透射的调光膜的技术(专利文献1、2)。作为这种调光膜之一，有利用了液晶的构造。在该利用了液晶的调光膜中，由制作有透明电极的透明膜材料夹持液晶材料来制作液晶单元，并由直线偏光板夹持该液晶单元来制作。由此，在该调光膜中，通过施加于液晶的电场的可变来使液晶的取向可变，从而遮挡外来光或使其透射，进而使透射光量可变，由此，来控制外来光的透射。
这种调光膜中的液晶单元的驱动，能够采用针对液晶显示面板提出的各种驱动方法。具体而言，能够采用例如TN(Twisted Nematic：扭曲向列)方式、IPS(In-Plane-Switching：面内切换)方式、VA(Vertical Alignment：垂直取向)方式等驱动方式。
此外，液晶单元的驱动有单畴方式、多畴方式，专利文献3中提出了通过多畴化提高视场角特性的技术。
在此，VA方式是将液晶的取向按垂直取向和水平取向变化来控制透射光的方式，一般如下这样构成：通过在无电场时使液晶垂直取向，利用垂直取向层夹持液晶层而构成液晶单元，并通过电场的施加而使液晶材料水平取向。另外，多畴方式是设置多个液晶分子相对于电场的可变而动作不同的畴(domain)的方式，一般是为通过多个畴内的光学特性的平均值化(积分化)来提高视场角特性而适用的。单畴方式是在液晶单元中仅设置1个畴的方式。
此外，对于该种调光膜，已提出有利用宾主型液晶的方案(专利文献4、5)。这种基于宾主型液晶的液晶单元，通过控制电场而使液晶分子与二向色性色素随机取向的状态和所谓的扭曲(twisted)取向的状态变化，来控制透射光量。
然而，预计调光膜将用于如粘贴在窗户玻璃上等各种大面积使用的用途。所以希望能够由简易的构成来制作。并且，粘贴在窗户玻璃上使用时，预计也有承担窗帘功能的情况，需要能够充分地遮光。由此，可以考虑以VA方式的单畴方式或宾主方式来驱动。
但是，即使在这种适用基于VA方式的单畴方式、宾主方式的情况下，也希望调光膜针对透射光的控制确保较高的性能。
[在先技术文献]
[专利文献]
专利文献1：日本特开平03-47392号公报
专利文献2：日本特开平08-184273号公报
专利文献3：日本特开平11-242225号公报
专利文献4：日本特开2013-139521号公报
专利文献5：日本特开2012-31384号公报
发明内容
[发明要解决的课题]
本发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于使得能够在基于VA方式的单畴方式的调光膜、基于宾主方式的调光膜中，针对透射光的控制确保较高的性能。
[用于解决技术课题的技术方案]
本发明人为了解决上述技术课题，反复专心研究，想到研究驱动频率、透射率、电极的电阻值等，并完成了本发明。
具体而言，在本发明中，提供以下技术内容。
(1)一种调光系统，包括调光膜和对上述调光膜提供驱动用的电源的驱动电源，其特征在于，
上述调光膜是由第1层叠体和第2层叠体夹持液晶层，通过VA方式控制上述液晶层的液晶分子的取向来控制透射光的调光膜，
上述第1层叠体至少包括第1基材和第1电极，
上述第2层叠体至少包括第2基材和第2电极，
上述第1电极和上述第2电极，其各自的薄膜电阻在50Ω/□以上300Ω/□以下，从供电点到上述调光膜的面内最远位置的距离为1500mm以下，
上述驱动电源通过240Hz以下频率的矩形波提供上述驱动用的电源。
(2)关于(1)的调光系统，其特征在于，
上述驱动电源通过45Hz以上频率的矩形波提供上述驱动用的电源。
(3)关于(1)或者(2)的调光系统，其特征在于，
从供电点到上述调光膜的面内最远位置的距离为50mm以上。
(4)关于(1)至(3)的任何一项的调光系统，其特征在于，
上述第1基材和上述第1电极的层叠体，上述第2基材和上述第2电极的层叠体，其各自的全光线透过率为85％以上92％以下。
(5)一种车辆，其特征在于，包括(1)至(4)的任何一项的调光系统。
(6)一种调光膜的驱动方法，由驱动电源提供驱动用的电源来驱动调光膜，其特征在于，
上述调光膜是由第1层叠体和第2层叠体夹持液晶层，通过VA方式控制上述液晶层的液晶分子的取向来控制透射光的调光膜，
上述第1层叠体至少包括第1基材和第1电极，
上述第2层叠体至少包括第2基材和第2电极，
上述第1电极和上述第2电极，其各自的薄膜电阻在50Ω/□以上300Ω/□以下，并且从供电点到上述调光膜的面内最远位置的距离为1500mm以下。
上述驱动电源通过240Hz以下频率的矩形波提供上述驱动用的电源。
(7)一种调光系统，包括调光膜和对上述调光膜提供驱动用的电源的驱动电源，其特征在于，
上述调光膜是通过第1层叠体和第2层叠体夹持包含液晶分子和二向色性色素的液晶层，通过控制上述液晶层的上述液晶分子和上述二向色性色素的取向来控制透射光的调光膜，
上述第1层叠体至少包括第1基材和第1电极，
上述第2层叠体至少包括第2基材和第2电极，
上述第1电极和第2电器，其各自的薄膜电阻在50Ω/□以上300Ω/□以下，从供电点到上述调光膜的面内最远位置的距离为1250mm以下，
上述驱动电源通过480Hz以下频率的矩形波提供上述驱动用的电源。
(8)关于(7)的调光系统，其特征在于，
上述驱动电源通过45Hz以上频率的矩形波提供上述驱动用的电源。
(9)关于(7)或者(8)的调光系统，其特征在于，
从供电点到上述调光膜的面内最远位置的距离为50mm以上。
(10)关于(7)至(9)的任何一项的调光系统，其特征在于，
上述第1基材和上述第1电极的层叠体，上述第2基材和上述第2电极的层叠体，其各自的全光线透过率为85％以上92％以下。
(11)一种车辆，其特征在于，包括(7)至(10)的任何一项的调光系统。
(12)一种调光膜的驱动方法，由驱动电源提供驱动用的电源来驱动调光膜，其特征在于，
上述调光膜是由第1层叠体和第2层叠体夹持液晶层，通过宾主方式控制上述液晶层的液晶分子的取向来控制透射光的调光膜，
上述第1层叠体至少包括第1基材和第1电极，
上述第2层叠体至少包括第2基材和第2电极，
上述第1电极和上述第2电极，其各自的薄膜电阻在50Ω/□以上300Ω/□以下，并且从供电点到上述调光膜的面内最远位置的距离为1250mm以下，
上述驱动电源通过480Hz以下频率的矩形波提供上述驱动用的电源。
[发明效果]
本发明能够在基于VA方式的单畴方式的调光膜、基于宾主方式的调光膜中，针对透射光的控制确保较高的性能。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式的调光系统所适用的调光膜的图。
图2是表示本发明的第1实施方式的调光系统的图。
图3是表示使驱动用的电源V的频率可变而计测透光时的透光率的测量结果的图。
图4是表示在透光时，图2的调光系统的距供电点的距离为L处的透光率与电源频率的关系的图。
图5是表示图4的透光率的判定结果的图。
图6是用于说明图2的调光系统中的供电点的图。
图7是用于说明图2的调光系统中的供电点的、使电源频率变化的示例的图。
图8是表示本发明的第2实施方式的调光系统的图。
图9是表示本发明的第2实施方式的调光系统在透光时，距供电点的距离为L处的透光率与电源频率的关系的图。
图10是表示图9的透光率的判定结果的图。
图11是表示本发明的第3实施方式的车辆的图。
具体实施方式
(第1实施方式)
(调光膜)
图1是表示本发明的第1实施方式的调光系统所适用的调光膜的截面图。该调光膜10，是利用液晶控制透射光的膜材料，通过施加电压的可变，以VA方式的单畴方式使液晶的取向可变，来控制透射光。
调光膜10由直线偏光板12、13夹持调光膜用的液晶单元14而构成。在此，直线偏光板12、13，是将聚乙烯醇(PVA)在碘等中浸渍后拉伸形成能够发挥作为直线偏光板的光学功能的光学功能层，再由TAC(三醋酸纤维素)等透明膜材料为基材，夹持光学功能层而制作的。直线偏光板12、13通过正交尼科尔配置，利用基于紫外线固化性树脂等的粘合剂层而被配置在液晶单元14上。另外，直线偏光板12、13分别在液晶单元14侧设有供进行光学补偿的相位差膜12A、13A，但相位差膜12A、13A也可以根据需要而省略。
液晶单元14通过后述的对透明电极的施加电压而控制透射光的偏振面。由此，调光膜10构成为能够控制透射光，并谋求各种调光。
(液晶单元)
液晶单元14由薄膜形状的作为第1和第2层叠体的下侧层叠体15D和上侧层叠体15U夹持液晶层18而构成。下侧层叠体15D是通过在透明膜材料的基材16上制作透明电极21、间隔物22、取向层23而形成的。上侧层叠体15U是在透明膜材料的基材25上层叠透明电极26、取向层27而形成的。液晶单元14通过该下侧层叠体15D和上侧层叠体15U上所设的透明电极21、26的驱动，基于VA方式控制液晶层18中所设的液晶的取向，由此控制透射光的偏振面。液晶单元14在此实施方式中基于单畴方式而构成。
基材16、25可以适用这种膜材料所能够适用的各种透明膜材料，但优选适用光学各向异性小的膜材料。基材16、25也可以适用聚碳酸酯膜，进一步也可以适用COP(环烯烃聚合物)膜等。
透明电极21、26(以下也简称为电极21、26)，可以适用适合于这种膜材料的各种电极材料，在该实施方式中，由基于ITO(Indium Tin Oxide：氧化铟锡)的透明电极材料而形成。间隔物22是为规定液晶层18的厚度而设的，可以广泛适用各种树脂材料，但在该实施方式中，由光致抗蚀剂而制作，通过在制作透明电极21后的基材16上涂覆光致抗蚀剂并曝光、显影而制作。另外，间隔物22可以设置在上侧层叠体15U上，也可以设置在上侧层叠体15U和下侧层叠体15D这两者上。并且，间隔物22也可以设置在取向层23上。此外，间隔物22也可以适用所谓的珠状间隔物。
取向层23、27由光取向层而形成。在此，能够适用于该光取向层的光取向材料，可以广泛采用能够适用光取向方法的各种材料，但是在该实施方式中，使用例如光二聚型的材料。关于该光二聚型材料，在《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)》等中有公开。
液晶层18可以广泛采用各种能够适用于这种调光膜的液晶材料。具体而言，例如，液晶层18可以适用默克(Merck)公司制造的MLC2166等液晶材料。另外，液晶单元14被以包围液晶层18的方式配置有密封材料29，通过该密封材料29将上侧层叠体15U、下侧层叠体15D保持为一体，防止液晶材料漏出。在此，密封材料29可以适用例如环氧树脂、紫外线固化性树脂等。
由此，调光膜10通过施加在上侧层叠体15U和下侧层叠体15D的透明电极21、26的驱动用的电源来控制液晶层18中所设的液晶的取向，并控制透射光量。
(调光系统)
图2是用于说明使用了该调光膜10的调光系统1的图。调光系统1，将调光膜10粘贴并保持在车辆的外部光线入射的部位(前窗、侧窗、后窗、车顶天窗等)或窗户玻璃、透明隔板等谋求调光的部位。调光系统1，由驱动电源2向该调光膜10提供驱动用的电源，由此向透明电极21、26提供驱动用的电源V0。在调光系统1中，该驱动用的电源V0的振幅通过用户的操作等可变，由此控制调光膜10的透光率来谋求调光。
在此，调光膜10在俯视下被以正方形形状形成，在该正方形形状的一边的大致中央处设置供电点P。在此，供电点P是将由驱动电源2提供的驱动用的电源V0提供给透明电极21、26的供电点，例如是通过将驱动电源2连接的双面柔性布线基板配置在被以向密封材料29的外部延伸并对置的方式保持着的透明电极21、26之间而形成的。调光膜10被制作为一边的边长为280mm。
驱动电源2通过频率大于45Hz且在240Hz以下的矩形波，优选通过频率在60Hz以上且120Hz以下的矩形波，更加优选通过频率在60Hz以上且80Hz以下的矩形波，以振幅0V～20V的范围，提供驱动用的电源V0。由此，该调光系统1能够确保充分的透光率，且效率良好地驱动调光膜10。更具体地说，设定为遮光时(无电场时)的透光率为1.0％以下，透光时(以最大振幅提供驱动用的电源V0时)的透光率为26％以上。需要说明的是，本发明中的所谓透光率，表示由JIS K 7361规定的全光线透过率。
即，这种调光系统1有时是将调光膜10粘贴在窗户玻璃上，用于替代窗帘来遮挡外来光。在该情况下希望能够充分地遮挡透射光。进行各种研究的结果是，当遮光时的透光率大于1.0％时，得到遮光不充分的评价，而当遮光时的透光率在1.0％以下时，得到了遮光充分的评价结果。
对此，由于调光膜10由直线偏光板12、13和液晶层18层叠而构成，所以透光时的透光率不足50％。但是粘贴到窗户上使用时，也有目的是在透光时使外部光引入室内的情况，这种情况下，希望确保充分的透光率。由此，在该实施方式中，将透光时的透光率设为26％以上，确保充分的透光率。
(电源的频率)
在此，图3是表示使驱动用的电源V的频率可变，并计测透光时的透光率的测量结果的图。L25、L50、L150、L250分别是在从供电点P起、沿与涉及供电点P的1边的延长方向正交的方向离开距离25mm、50mm、150mm、250mm的部位的测量结果。测量所使用的调光膜，是1边的边长为280mm的正方形形状的调光膜，针对图2，使用了在上述的1处设定供电点的调光膜。另外，透明电极21、26是使用ITO，按厚度29nm、薄膜电阻200Ω/□而制作的。基材16、25采用双面具有厚度1.5～3μm硬涂层的厚度为100μm的COP膜材料，在ITO的下层设有厚度90～110μm的折射率匹配层(index matching layer)。另外，电源V0是振幅10V、占空比50％的矩形波。
根据该测量结果，随着频率升高，距供电点P距离远的位置的透光率降低，由此能够得知，通过虚线L1表示的240Hz以下频率驱动调光膜，能够防止透光率降低。该透光率的降低可以考虑是因电极21、26的静电电容的充放电导致发生波形变形，结果造成对液晶层18的施加电压降低而导致的。并且，在像这样频率变高时，因电极21、26的静电电容的充放电导致功率消耗增大，不能效率良好地控制透射光。
与此不同，在虚线L2所示的频率45Hz以下时，由于驱动用的电源V0的极性切换，会发生闪烁(flicker)。
图4是表示图2的调光系统中距供电点的距离为L处的透光率与电源频率之间的关系的图。在此，图4所示的L＝25mm～250mm的透光率是实测结果。L＝500mm～3000mm的透光率，是根据上述实测结果求得近似式，根据该近似式求得的结果。
图5是表示图4的透光率的判定结果的图。在图5中，透光率29％以上用“〇”表示，透光率26％以上且不足29％用“△”表示，透光率不足26％用“×”表示。判定结果“〇”和“△”是透光率在26％以上、判定为具有充分的实用性的结果。
根据该图4和图5可确认，在透光时，距供电点的距离L在1500mm以下的范围时，通过240Hz以下频率的矩形波驱动，能够将透光率控制在具有充分实用性的范围(透光率为26％以上)内。并且，如果通过120Hz以下频率的矩形波驱动，则如图5所示，可确认透光率的判定结果全都为“〇”，能够控制为29％以上的透光率。
与之相对，可确认驱动频率变得大于240Hz时，若距离L较大，则无法确保充分的透光率。
由此，在该实施方式中，在距供电点的距离L在1500mm以下的范围内，通过大于45Hz且240Hz以下频率的矩形波，优选通过60Hz以上且120Hz以下频率的矩形波，更优选通过60Hz以上且80Hz以下的矩形波，来提供驱动用的电源V0，由此，能够有效地避免闪烁，并且确保充分的透光率，进而能够效率良好地驱动调光膜10。
(薄膜电阻)
然而，由于针对图3、图4所述的透光率的变化是因电极21、26的电阻和静电电容造成的，会根据电极21、26所形成的薄膜电阻而大幅变化。在此，所谓薄膜电阻，是指在图1中的基材16和透明电极21的层叠体，或者基材25和透明电极26的层叠体的状态下测定的透明电极21、透明电极26的薄膜电阻。
因此，在该实施方式中，电极21、26被设定为薄膜电阻在50Ω/□以上且300Ω/□以下。另外，薄膜电阻优选设定为50Ω/□以上且200Ω/□以下，更加优选设定为50Ω/□以上且150Ω/□以下。在此，如以上针对图3所述的那样，关于基材16、25，在采用双面具有厚度1.5～3μm硬涂层的厚度100μm的COP膜材料作为基材16、25，并制作厚度90～110μm的折射率匹配层、厚度29nm的ITO膜的情况下，能够制作薄膜电阻为200Ω/□的电极21、26。另外，取代于此，在将双面具有厚度1.5～3μm硬涂层的厚度100μm的聚碳酸酯膜材料用作基材16、25，并制作厚度90～110μm的折射率匹配层、厚度29nm的ITO膜的情况下，能够制作薄膜电阻为200Ω/□的电极21、26。需要说明的是，所谓电极的薄膜电阻，是在室温条件下，通过使用四探针法的实验方法，对作为测定对象的电极基材表面(电极面)进行测定的值。
更加具体而言，在测定对象的调光膜10中，将下侧层叠体15D和上侧层叠体15U剥离后，分别用甲醇等酒精洗净并冲洗液晶层18的液晶材料。
之后，用浸泡过丙酮或者N-甲基-2-吡咯焕酮的布(擦拭布)擦拭表面，并在面内多处(例如将面内9等分，被9等分后的各区域的中心)除去取向层23、27，使透明电极21、26露出。
然后，使用电阻率计(三菱Chemical Analytech公司制造的Loresta-AX MCP-T370)在多个测定点测定薄膜电阻，求得该测定结果的平均值。
另外，关于该测定结果的处理，在多个点的测定结果中，与其它点的测定结果相差较大的点(结果相差超过3σ的点)，可推测是取向层除去不充分或者电极有损伤，因此可以根据需要在其它点重新进行测定。
如上所述，通过按薄膜电阻为50Ω/□以上200Ω/□以下而制作电极21、26，在该实施方式中，能够设定驱动用的电源的频率而有效地避免闪烁，进而能够确保充分的透光率，效率良好地谋求调光。即，薄膜电阻增大时，波形变形也增大，由此会造成透光率降低。并且，因驱动用的电源的频率降低而造成的闪烁也变得明显。由此，即使是以上述范围的频率驱动调光膜时，闪烁也会被察觉，进而有可能会被察觉到透光率下降。因此，该实施方式能够有效地避免闪烁，确保充分的透光率，针对透射光的控制能够确保较高的性能。
(层叠体的透光率)
可是，即使如上所述使薄膜电阻减小，如果电极21、26自身的透光率下降，则整体的透光率也会降低，造成透光时的透光率降低。因此，在该实施方式中，使得电极21和基材16的层叠体、电极26和基材25的层叠体其各自的透光率(全光线透过率)为85％以上92％以下，优选为89％以上90％以下。另外，通过使薄膜电阻为50Ω/□，能够确保上述的透光率。
由此，在本实施方式中，透光时能够确保充分的透光率，针对透射光的控制，能够确保较高的性能。
(供电点)
图6和图7是通过和图3对比，将各自的驱动用的电源V0的频率设为60Hz、480Hz，表示出距供电点的距离L不同时的透光率的测定结果的图。根据该图6和图7的测定结果，能够得知驱动用的电源V0的频率为480Hz时，如果距供电点的距离L增大，则透光率明显降低。由此，可预测在大面积制作调光膜10时，距供电点P远的部位的局部透光率会下降。
因此，在该实施方式中，如图2所示，进行设定使得调光膜10的面内任意位置距供电点P的距离L在1500mm以下。
在此，将调光膜10制作为一边的边长为280mm的正方形形状后进行实验得知，如图3所示，通过240Hz以下的频率驱动时，距离L即使为330mm，也没有观察到透光率不足26％那样的局部透光率下降的情况。需要说明的是，在该实验中，供电点P是1边的中央，在针对图3所述的调光膜的情况下，距该供电点P最远的相对的边的端部的距离L约为330mm(((280)2+(280/2)2)1/2)。
此外，根据上述实验结果和基于该结果求得的图4和图5所示的透光率的结果，可确认如果进行设定使得调光膜10的面内任意位置距供电点P的距离L在1500mm以下，则能够防止透光率不足26％的局部透光率下降。
因此，例如，调光膜比图2所示的示例更大型化时，通过设定供电点P使得距供电点P的距离L在1500mm以下，能够防止调光膜的局部透光率下降。
此外，如上所述，由于调光膜被用于车辆的各窗户等外部光线入射的部位或建筑物的窗户等面积较大的部位，所以优选距供电点的距离L至少为50mm以上。
另外，根据图3的测定结果，距离L为50mm以上时，虽然有随频率增大、透光率的下降变得明显的倾向，但通过上述的电源频率、薄膜电阻的设定，能够极力抑制透光率的局部变化。
综上所述，本实施方式的调光系统1能够达到以下效果。
(1)本实施方式的调光系统1包括调光膜10和驱动电源2，调光膜10由第1层叠体15D和第2层叠体15U夹持液晶层18，通过VA方式控制液晶层18的液晶分子的取向来控制透射光。第1层叠体15D至少包括第1基材16和第1电极21，第2层叠体15U至少包括第2基材25和第2电极26，第1电极21和第2电极26各自的薄膜电阻为50Ω/□以上300Ω/□以下，从供电点P到调光膜10内的最远位置的距离L为1500mm以下。并且，驱动电源2通过240Hz以下频率的矩形波提供驱动用的电源。
由此，调光系统1能够充分抑制电极21、26之间的静电电容的充放电造成的波形变形，极力抑制局部的透光率的下降，由此，针对透射光的控制，能够确保较高的性能。
(2)并且，在本实施方式的调光系统1中，驱动电源2通过大于45Hz频率的矩形波提供驱动用的电源V0，由此能够抑制因电源的极性切换而引起的闪烁(flicker)的发生。
(3)在本实施方式的调光系统1中，通过使得供电点P到调光膜10的面内最远位置的距离L在50mm以上，能够针对车辆的各窗户等外部光线入射的部位、或建筑物的窗户等面积宽广的部位设置调光系统。
(4)本实施方式的调光系统1中，第1基材16和第1电极21的层叠体15U，第2基材25和第2电极26的层叠体15D，其各自的全光线透过率为85％以上92％以下，由此能够有效地避免这些层叠体造成的透光率下降，透光时确保充分的透光率，进而针对透射光的控制，能够确保较高的性能。
(5)本实施方式的调光膜的驱动方法中，由驱动电源2提供驱动用的电源V0来驱动调光膜10，调光膜10由第1层叠体15D和第2层叠体15U夹持液晶层18，并通过VA方式控制液晶层18的液晶分子的取向来控制透射光。第1层叠体15D至少包括第1基材16和第1电极21，第2层叠体15U至少包括第2基材25和第2电极26，第1电极21和第2电极26各自的薄膜电阻为50Ω/□以上300Ω/□以下，从供电点P到调光膜10内最远位置的距离L为1500mm以下。并且，驱动电源2通过240Hz以下频率的矩形波提供驱动用的电源。
由此，能够充分抑制波形变形，防止局部的透光率下降，调光膜的驱动方法能够针对透射光的控制确保较高的性能。
(第2实施方式)
(调光膜)
图8是表示第2实施方式的调光系统的图。
该实施方式的调光系统101，除关于该调光膜110的构成不同这点以外，与第1实施方式的调光系统1为相同构成。
调光膜110由基于宾主方式的调光膜形成。因此，调光膜110由该宾主方式的液晶单元104构成，上述第1实施方式的调光膜10中所设的直线偏光板被省略。
(液晶单元)
液晶单元104由薄膜状的下侧层叠体(第1层叠体)105D和上侧层叠体(第2层叠体)105U夹持液晶层108而构成。
(下侧层叠体和上侧层叠体)
下侧层叠体105D是在基材106上配置透明电极111、间隔物112、取向层113而形成的。
上侧层叠体105U是在基材115上配置透明电极116、取向层117而形成的。调光膜110，通过该上侧层叠体105U和下侧层叠体105D中上所设的透明电极111、116的驱动，能够使对液晶层108所设的液晶分子108A的电场变化，从而控制入射光线的透光率。
(基材)
基材106、115可以采用能够适用于这种膜材料的各种透明膜材料。在该实施方式中，基材106、115适用聚碳酸酯膜，但也可以适用COP(环烯烃聚合物)膜、TAC膜等。
(透明电极)
透明电极111、116可以采用能适用于这种膜材料的各种电极材料，在该实施方式中由基于ITO(Indium Tin Oxide：氧化铟锡)的透明电极材料形成。
(间隔物)
间隔物112用于规定液晶层108的厚度，可以广泛采用各种树脂材料。在本实施方式中，间隔物112由光致抗蚀剂而制作，通过在形成有透明电极111的基材106上涂覆光致抗蚀剂后曝光、显影而制作。
另外，间隔物112只要是在基材106上即可，可以设置在任意的层叠位置。例如，除图8所示的方式之外，也可以设置在取向层113上，或者也可以设置在基材106和透明电极111之间。
仅在一侧的层叠体上设置电极时，间隔物112可以设置在基材的正上方，也可以在基材上形成取向层，并在其上设置该间隔物。
间隔物112可以采用珠状间隔物来取代光致抗蚀剂。另外，珠状间隔物不只是球形，也可以使用棒形(圆筒形)、椭圆球形等形状。
间隔物112使用珠状间隔物时，珠状间隔物在取向层形成后，以散布在取向层上的方式配置。这种情况下，基于抑制液晶层108内(取向层上)的珠状间隔物移动的观点，也可以在珠状间隔物的表面设置由粘合剂等形成的固定层。
另外，基于抑制液晶层108内的珠状间隔物移动的观点，可以在形成取向层的树脂中预先分散珠状间隔物，在形成取向层的同时配置珠状间隔物，也可以在构成液晶层的液晶材料中预先分散珠状间隔物，在形成液晶层的同时配置珠状间隔物。
另外，珠状间隔物与上述光致抗蚀剂的间隔物一样，可以配置在第1层叠体和第2层叠体的任一者中，此外，也可以分别配置在各层叠体中。
此外，上述第1实施方式的调光膜的间隔物也是如此。
(取向层)
取向层113、117由聚酰亚胺树脂层经摩擦处理而制作。另外，取向层113、117可以采用对液晶层108的液晶材料能够发生取向控制力的各种构成，也可以由所谓的光取向层而制作。
另外，虽然光取向层的材料采用可适用光取向方法的各种材料，但例如也可以使用一经取向后不因紫外线照射而变化取向的例如光二聚型材料。关于该光二聚型材料，在《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)》等中公开。
(液晶层)
液晶层108由形成为棒状的宾主型液晶分子108A和基于二向色性色素108B的宾主型液晶溶液形成，能够广泛地采用可适用于这种调光膜110的各种液晶层材料。
关于调光膜110，液晶层108的电场由于对透明电极111、116的施加电压的变更而变化，使液晶分子108A的取向按垂直取向和水平取向而变化。调光膜110通过以下动作的二向色性色素108B来控制入射光的透射，即，与该液晶分子108A的取向的变化相联动地，其长轴方向的朝向按液晶层108的厚度方向和与厚度方向正交的方向而变化。
关于调光膜110，液晶分子108A采用所谓的正性的液晶组合物，对液晶层108无电场施加时，使液晶分子垂直取向(按调光膜的厚度方向取向)，对液晶层108有电场施加时，使液晶分子水平取向(按与调光膜的厚度方向正交的方向取向)，由此以所谓的常白方式来构成。
另外，调光膜110也可以是液晶分子采用所谓的负性的液晶组合物，对液晶层108无电场施加时，使液晶分子水平取向，对液晶层108有电场施加时，使液晶分子垂直取向，由此以所谓的常黑方式构成。
此外，在上述水平取向时也可以使液晶分子回旋，通过这些能够广泛地采用VA方式、TN方式等各种驱动方式。
在此，在宾主方式中，VA(Vertical Alignment：垂直取向)方式是无电场时液晶层108的液晶分子垂直取向，有电场施加时使液晶分子垂直取向的方式。此外，TN(TwistedNematic：扭曲向列)方式是通过电场的施加，使液晶分子的取向按垂直方向(厚度方向)和水平扭曲方向变化的方式。
(密封材料)
调光膜110以包围液晶层108的方式配置密封材料119，通过该密封材料119使上侧层叠体105U、下侧层叠体105D保持为一体，并防止液晶材料的漏出。密封材料119可以采用例如环氧树脂、丙烯酸树脂等热固化性树脂或紫外线固化性树脂等。
(电源的频率)
图9是表示本实施方式的调光系统在透光时，距供电点的距离为L处的透光率与电源频率的关系的图。在此，图9所示的L＝25mm～100mm的透光率为实测结果，L＝250mm～2000mm的透光率是根据上述实测结果求得近似式，根据该近似式求得的结果。
图10是表示图9的透光率的判定结果的图。在图10中，与第1实施方式(图5)的情况相同，透光率29％以上用“〇”表示，透光率26％以上且不足29％用“△”表示，透光率不足26％用“×”表示。判定结果“〇”和“△”，判定为透光率在26％以上，具有充分的实用性。
根据该图9，在宾主方式的调光膜110中，随距离L的增大、透光率降低，进而，该透光率的降低随着频率升高而有变得显著的倾向。如距供电点的距离L为1250mm以下，即使是频率为1000Hz的矩形波，也能获得必要且充分的透光率(26％以上)，但当使驱动频率为1000Hz的高频率时，调光膜110的驱动所导致的消耗功率会变得过大，所以并不理想。
因此，具有宾主方式的调光膜110的调光系统101将驱动频率设定为480Hz以下，在距离L为1250mm以下时，能够实现必要且充分的透光率，同时也能防止调光膜110的驱动导致消耗功率过大。
此外，该实施方式也和上述第1实施方式一样，通过将驱动频率设为45Hz以上，能够抑制起因为电源极性的切换的闪烁(flicker)发生。
综上所述，在本实施方式的调光系统101中，通过大于45Hz且480Hz以下频率的矩形波在振幅0V～20V的范围内提供驱动用的电源V0。
(薄膜电阻)
此外，在该实施方式中，调光膜110的透明电极111和116，与第1实施方式的层叠体15U、15D中的透明电极按相同方式而制作，由此薄膜电阻设定为50Ω/□以上300Ω/□以下。另外，薄膜电阻优选设定为50Ω/□以上200Ω/□以下，更加优选设定为50Ω/□以上150Ω/□以下。
由此，在本实施方式中，设定驱动用的电源的频率能够有效地避免闪烁，更进一步地，能够确保充分的透光率，并效率良好地谋求调光。
如果薄膜电阻比上述范围更大，则波形变形也增大，由此会造成透光率下降。并且，因驱动用的电源的频率降低而造成的闪烁也更加明显。因此，即使是按上述频率范围驱动调光膜时，也存在闪烁被感知，进而透光率下降被感知的可能。
因此，在本实施方式中，将薄膜电阻的范围按上述那样设定，能够有效避免闪烁而确保充分的透光率，针对透射光的控制，能够确保较高的性能。
(层叠体的透光率)
更进一步，调光膜110与第1实施方式一样，上侧层叠体105U、下侧层叠体105D也按照透光率(全光线透过率)分别为85％以上92％以下而制作。另外，层叠体105U、105D的透光率，优选为89％以上90％以下。
由此，在调光系统中，能够充分地防止因上侧层叠体105U、下侧层叠体105D造成的调光膜110的透光率下降。
(供电点)
并且，更进一步，在该实施方式中，调光膜110优选从调光膜110面内的任意一处到供电点P的距离L为1250mm以下。如图8和图9所示的结果，通过480Hz以下的频率驱动时，距离L为1250mm以下时，能够确保26％以上的透光率，距离L超过1250mm时，难以确保26％以上的透光率。
综上所述，在本实施方式中，通过将调光膜110的尺寸和供电点P的位置设定为从供电点到调光膜110面内最远位置的距离L在1250mm以下的方式，能够防止局部的透光率下降。
并且，调光膜110与上述第1实施方式一样，因被用于车辆的各窗户等外部光线入射的部位、或建筑物的窗户等面积宽广的部位，所以距供电点的距离L优选至少在50mm以上。
另外，距离L为50mm以上时，随着频率增大会发生透光率下降，但通过上述电源频率、薄膜电阻的设定，能够极力抑制透光率的局部性的变化。
综上所述，本实施方式的调光系统101能够达到以下效果。
(1)本实施方式的调光系统101，包括调光膜110和驱动电源102，调光膜110由第1层叠体105D和第2层叠体105U夹持包含液晶分子108A和二向色性色素108B的液晶层，通过控制液晶层108的液晶分子108A和二向色性色素108B的取向来控制透射光。第1层叠体105D至少包括第1基材106和第1电极111，第2层叠体105U至少包括第2基材115和第2电极116。并且，第1电极111和第2电极116各自的薄膜电阻为50Ω/□以上300Ω/□以下，从供电点P到调光膜110面内的最远位置的距离L在1250mm以下，驱动电源102通过480Hz以下频率的矩形波提供驱动用的电源。
由此，关于宾主方式的调光膜，能够充分抑制电极111、116之间静电电容的充放电造成的波形变形，防止局部的透光率下降，由此，针对透射光的控制，能够确保较高的性能。
(2)并且，本实施方式的调光系统101，由驱动电源102通过45Hz以上频率的矩形波提供驱动用的电源V0，从而能够抑制起因为电源的极性切换的闪烁(flicker)的发生。
(3)本实施方式的调光系统101中，从供电点P到调光膜110的面内最远位置的距离L在50mm以上，从而能够针对车辆的各窗户等外部光线入射的部位、或建筑物的窗户等面积宽广的部位设置调光系统。
(4)本实施方式的调光系统101，第1基材106和第1电极111的层叠体105D、第2基材115和第2电极116的层叠体105U各自的全光线透过率为85％以上92％以下，由此能够有效地避免这些层叠体导致的透光率下降，透光时确保充分的透光率，针对透射光的控制，能够确保更高的性能。
(5)本实施方式的调光膜110的驱动方法，是由驱动电源102提供驱动用的电源来驱动调光膜110的驱动方法，其中，调光膜110由第1层叠体105D和第2层叠体105U夹持液晶层108，并通过宾主方式控制液晶层108的液晶分子的取向来控制透射光。第1层叠体105D至少包括第1基材106和第1电极111，第2层叠体105U至少包括第2基材115和第2电极116。并且，第1电极111和第2电极116各自的薄膜电阻为50Ω/□以上300Ω/□以下，从供电点P到调光膜110面内的最远位置的距离L为1250mm以下，驱动电源通过480Hz以下频率的矩形波提供上述驱动用的电源。
由此，关于宾主方式的调光膜，能够充分抑制波形变形，防止局部的透光率下降，调光膜110的驱动方法能够针对透射光的控制确保较高的性能。
(第3实施方式)
图11是表示本发明的第3实施方式的车辆的图。图11是从车辆的铅直上方观察的平面图。
车辆200是包括上述第1实施方式或者第2实施方式的调光系统的乘用车。车辆200在外部光线入射的所有部位(前窗210、侧窗211、后窗212、车顶天窗213)上都配置有上述第1实施方式或者第2实施方式的调光膜。并且，根据乘车人的操作控制驱动电源202的动作，使向各调光膜10、110输出的驱动用的电源V0的振幅可变，从而控制外部光线的入射。
综上所述，本实施方式的车辆200采用VA方式或者宾主方式的调光膜10、110，在配置了调光膜的前窗等外部光线入射的部位，能够充分抑制电极间静电电容的充放电导致的波形变形，极力抑制局部的透光率下降，由此能够针对透射光的控制确保较高的性能。
另外，上述说明中表示了车辆200的外部光线入射的所有部位都配置调光膜的示例，并不限定于此，也可以在这些中的部分或者多个部位进行配置。
(其它实施方式)
以上，详细说明了适于本发明的实施的具体构成，但是本发明在不脱离本发明主旨的范围内可以对上述的实施方式进行各种改变。
[附图标记说明]
1调光系统；2、201驱动电源；10、101调光膜；12、13直线偏光板；12A、13A相位差膜；14、104液晶单元；15D、105D下侧层叠体；15U、105U上侧层叠体；16、25、106、115基材；18、108液晶层；21、26、111、116透明电极；22、112间隔物；23、27、113、117取向层；20、119密封材料；108A液晶分子；108B二向色性色素；200车辆；210前窗；211侧窗；212后窗；213车顶天窗。

Claims (12)

1.一种调光系统，包括调光膜和向上述调光膜提供驱动用的电源的驱动电源，其特征在于，
上述调光膜是由第1层叠体和第2层叠体夹持液晶层，通过VA方式控制上述液晶层的液晶分子的取向来控制透射光的调光膜；
上述第1层叠体至少包括第1基材和第1电极；
上述第2层叠体至少包括第2基材和第2电极；
上述第1电极和上述第2电极，其各自的薄膜电阻为50Ω/□以上且300Ω/□以下，并且从供电点到上述调光膜的面内最远位置的距离在1500mm以下；
上述驱动电源通过240Hz以下频率的矩形波提供上述驱动用的电源。
2.如权利要求1所述的调光系统，其特征在于，
上述驱动电源通过大于45Hz频率的矩形波提供上述驱动用的电源。
3.如权利要求1或2所述的调光系统，其特征在于，
从供电点到上述调光膜的面内最远位置的距离在50mm以上。
4.如权利要求1～3的任何一项所述的调光系统，其特征在于，
上述第1基材和上述第1电极的层叠体，上述第2基材和上述第2电极的层叠体，其各自的全光线透过率在85％以上且92％以下。
5.一种车辆，其特征在于，
包括权利要求1～4的任何一项所述的调光系统。
6.一种调光膜的驱动方法，通过由驱动电源提供驱动用的电源来驱动调光膜，其特征在于，
上述调光膜是由第1层叠体和第2层叠体夹持液晶层，通过VA方式控制上述液晶层的液晶分子的取向来控制透射光的调光膜；
上述第1层叠体至少包括第1基材和第1电极；
上述第2层叠体至少包括第2基材和第2电极；
上述第1电极和上述第2电极，其各自的薄膜电阻为50Ω/□以上且300Ω/□以下，并且从供电点到上述调光膜的面内最远位置的距离在1500mm以下；
上述驱动电源通过240Hz以下频率的矩形波提供上述驱动用的电源。
7.一种调光系统，包括调光膜和向上述调光膜提供驱动用的电源的驱动电源，其特征在于，
上述调光膜是由第1层叠体和第2层叠体夹持包含液晶分子和二向色性色素的液晶层，通过控制上述液晶层的上述液晶分子和上述二向色性色素的取向来控制透射光的调光膜；
上述第1层叠体至少包括第1基材和第1电极；
上述第2层叠体至少包括第2基材和第2电极；
上述第1电极和上述第2电极，其各自的薄膜电阻为50Ω/□以上且300Ω/□以下；
从供电点到上述调光膜的面内最远位置的距离为1250mm以下；
上述驱动电源通过480Hz以下频率的矩形波提供上述驱动用的电源。
8.如权利要求7所述的调光系统，其特征在于，
上述驱动电源通过45Hz以上频率的矩形波提供上述驱动用的电源。
9.如权利要求7或8所述的调光系统，其特征在于，
从供电点到上述调光膜的面内最远位置的距离为50mm以上。
10.如权利要求7～9的任何一项所述的调光系统，其特征在于，
上述第1基材和上述第1电极的层叠体，上述第2基材和上述第2电极的层叠体，其各自的全光线透过率在85％以上且92％以下。
11.一种车辆，其特征在于，
包括权利要求7～10的任何一项所述的调光系统。
12.一种调光膜的驱动方法，通过由驱动电源提供驱动用的电源来驱动调光膜，其特征在于，
上述调光膜是由第1层叠体和第2层叠体夹持液晶层，通过宾主方式控制上述液晶层的液晶分子的取向来控制透射光的调光膜；
上述第1层叠体至少包括第1基材和第1电极；
上述第2层叠体至少包括第2基材和第2电极；
上述第1电极和上述第2电极，其各自的薄膜电阻为50Ω/□以上且300Ω/□以下；
从供电点到上述调光膜的面内最远位置的距离为1250mm以下；
上述驱动电源通过480Hz以下频率的矩形波提供上述驱动用的电源。
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