JP2009086255A - Liquid crystal shutter, electronic sunglasses with the same, electronic ic card holder, and electronic bracelet - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶シャッターに関する。また、本発明は、上記液晶シャッターを備えた電子サングラス、電子IDカードホルダ及び電子ブレスレットに関する。 The present invention relates to a liquid crystal shutter. The present invention also relates to an electronic sunglasses, an electronic ID card holder, and an electronic bracelet provided with the liquid crystal shutter.
従来、液晶の電気光学効果を利用して、光の透過率を調整可能にした電子装置が用いられている。この種の電子装置では、液晶パネルが光の透過率を調節するシャッターとして用いられている。 2. Description of the Related Art Conventionally, electronic devices that can adjust the light transmittance using the electro-optic effect of liquid crystal have been used. In this type of electronic device, a liquid crystal panel is used as a shutter for adjusting the light transmittance.
例えば、特許文献1には、液晶パネルを用いて外部の光量に合わせて自動的に透光量を調整することができる電子サングラスが開示されている。この電子サングラスは、該サングラスをユーザの耳に係止する係止部が折り畳まれた時にオフとなり、該係止部が開放された時にオンとなるスイッチ手段を有している。
For example,
また、特許文献2には、液晶パネルと太陽電池とを備えており、光の透過率が高から低へ変化する照度が、透過率が低から高へ変化する照度より高照度である電子サングラスが開示されている。 Patent Document 2 includes an electronic sunglasses that includes a liquid crystal panel and a solar battery, and the illuminance at which the light transmittance changes from high to low is higher than the illuminance at which the transmittance changes from low to high. Is disclosed.
更に、特許文献3には、顔写真を表示する表示部とシャッターとして機能するシャッター部とを有する液晶ディスプレイを備えた電子式身分証明書が開示されている。この電子式身分照明書は、通常、ホルダ内に収められており、このホルダは電子式身分証明書が取り出された時に磁気信号を発生する。この電子式身分照明書は外部にある磁気信号発生器からの信号を非接触式に検出する磁気センサを有しており、電子式身分照明書がホルダから取り出されると、この磁気センサが、ホルダが発生した磁気信号を検出し、20秒間だけ表示部により顔写真を表示すると共にシャッター部が開いて氏名や住所を表示する。
Further,
しかしながら、特許文献1に記載の電子サングラスは、係止部が開放された状態にある場合、使用していなくともスイッチがオンの状態になる。そこで、使用後はスイッチをオフにするために、係止部を折り畳む必要があるので操作性が悪い。また、スイッチ手段を作動させるためには、係止部の開放又は折り畳みといった機械的な動作がなされるため、スイッチ手段の耐久性に劣る。
However, in the electronic sunglasses described in
また、特許文献2に記載の電子サングラスは、スイッチを有しておらず、太陽電池の発電状態により電子回路へ電力が供給される。従って、電子サングラスを使用していなくとも、太陽電池が発電した状態にあれば、常に液晶パネルに電圧が印加された状態となるので、液晶パネルが劣化していく。 Moreover, the electronic sunglasses described in Patent Document 2 do not have a switch, and power is supplied to the electronic circuit depending on the power generation state of the solar cell. Therefore, even if the electronic sunglasses are not used, a voltage is always applied to the liquid crystal panel as long as the solar cell is in a power generated state, and the liquid crystal panel is deteriorated.
また、特許文献3に記載の電子式身分証明書は、ホルダから取り出された後の所定の間しか、氏名等の情報を表示できないので不便である。
Further, the electronic identification document described in
そこで、本発明は、操作性及び耐久性に優れた液晶シャッターを提供することを目的とする。また、本発明は、上記液晶シャッターを備えた電子サングラス、電子IDカードホルダ及び電子ブレスレットを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a liquid crystal shutter excellent in operability and durability. Another object of the present invention is to provide an electronic sunglasses, an electronic ID card holder, and an electronic bracelet provided with the liquid crystal shutter.
上記目的を達成するために、本発明に係る液晶シャッターは、印加電圧に応じて光の透過率が変化する液晶パネルと、上記液晶パネルへの印加電圧を操作するためのタッチセンサと、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a liquid crystal shutter according to the present invention includes a liquid crystal panel whose light transmittance changes according to an applied voltage, and a touch sensor for operating the applied voltage to the liquid crystal panel. It is characterized by that.
また、上記目的を達成するために、本発明に係る電子サングラスは、上記液晶シャッターを備えており、一対のレンズ部と、該一対のレンズ部が装着されたフレーム本体と、該フレーム本体の両端部に設けられた一対のテンプル部とにより形成されており、上記一対のレンズ部それぞれが、上記液晶パネルを備えていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an electronic sunglasses according to the present invention includes the liquid crystal shutter, and includes a pair of lens portions, a frame body on which the pair of lens portions are mounted, and both ends of the frame body. Each of the pair of lens portions includes the liquid crystal panel.
また、上記目的を達成するために、本発明に係る電子IDカードホルダは、上記液晶シャッターと、対向する一対のホルダ基板により形成されたカードホルダ部と、を備えており、上記カードホルダ部は、上記一対のホルダ基板のうちの一方が、上記液晶シャッターにより形成されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an electronic ID card holder according to the present invention includes the liquid crystal shutter and a card holder portion formed by a pair of opposing holder substrates, and the card holder portion is One of the pair of holder substrates is formed by the liquid crystal shutter.
更に、上記目的を達成するために、本発明に係る電子ブレスレットは、上記液晶シャッターと、該液晶シャッターが接合されたブレスレット基板と、により形成されていることを特徴とする。 Furthermore, in order to achieve the above object, an electronic bracelet according to the present invention is formed by the liquid crystal shutter and a bracelet substrate to which the liquid crystal shutter is bonded.
上述した本発明に係る液晶シャッターは、タッチセンサを利用しているため、操作性及び耐久性に優れている。上記液晶シャッターを備えた電子サングラス、電子IDカードホルダ及び電子ブレスレットも、タッチセンサを利用しているため、同様に操作性及び耐久性に優れている。特に、上記液晶パネルへの電圧の印加を操作するタッチセンサが、静電容量結合方式のセンサである場合には、操作性及び耐久性が更に高められる。 Since the liquid crystal shutter according to the present invention described above uses a touch sensor, it is excellent in operability and durability. Since the electronic sunglasses, the electronic ID card holder, and the electronic bracelet provided with the liquid crystal shutter also use touch sensors, they are similarly excellent in operability and durability. In particular, when the touch sensor for operating the application of voltage to the liquid crystal panel is a capacitive coupling type sensor, the operability and durability are further improved.
以下、本発明の液晶シャッターを、その好ましい一実施形態に基づいて、図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の液晶シャッターにおける液晶パネル及びタッチセンサの断面図である。 Hereinafter, a liquid crystal shutter of the present invention will be described based on a preferred embodiment thereof with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a liquid crystal panel and a touch sensor in a liquid crystal shutter of the present invention.
本実施形態の液晶シャッター100は、図1に示すように、印加電圧に応じて光の透過率が変化する液晶パネル10と、この液晶パネル10への印加電圧を操作するためのタッチセンサ20と、を有している。
As shown in FIG. 1, the
本実施形態の液晶シャッター100は、タッチセンサ20がユーザの指1が置かれたことを検知すると、外部に設けられた回路部により液晶パネル10に印加する電圧が操作されて、液晶パネル10の光の透過率が変化する。液晶シャッター100が開いた状態で、液晶パネル10の光の透過率が最も高くなり、液晶シャッター100が閉じた状態で、液晶パネル10の光の透過率が最も低くなる。タッチセンサ20にユーザの指が置かれるとは、単に指がタッチセンサ20に触れる程度の動作を含む意味である。
In the
液晶シャッター100は、液晶パネル10への印加電圧に応じて光の透過率が変化する。液晶パネル10への印加電圧をオン及びオフで制御すれば、液晶シャッター100は、開閉の2種類の状態に遷移する。また、液晶パネル10への印加電圧を連続的に変化させて制御すれば、液晶パネル10の光の透過率を連続的に変化できる。
The light transmittance of the
液晶パネル10は、図1に示すように、間隔をあけて対向する一対の透明基板11,12を有している。一対の透明基板11,12それぞれの対向する面には、透明電極13,14が層状に形成されている。透明電極13,14それぞれは、周縁部を除いた透明基板11,12の略全面に、いわゆるベタ形状に形成されている。
As shown in FIG. 1, the
また、透明電極13,14それぞれの対向する面には、配向膜15,16が形成されている。本実施形態では、一対の透明基板11,12の間隔は、7μmに設定したが、1.5〜15μmの範囲にあることが好ましい。
In addition,
上記一対の透明基板11,12は、シール部17を介して、所定の間隔をあけて対向した状態が維持されている。また、一対の透明基板11,12とシール部17とにより密閉された空間には液晶が充填されて液晶層18が配置されている。なお、説明のために、縮尺が実際と異なる場合がある点に留意されたい。
The pair of
対向する一対の配向膜15,16には、ラビング処理等により配向パターンが形成されている。本実施形態では、配向膜15に形成された配向パターンの向きは、配向膜16に形成された配向パターンの向きと直交している。
An alignment pattern is formed on the pair of
一対の透明電極13,14から外部の回路部への配線の取り出しは、図1に示すように、透明電極13,14の互いに反対側の透明電極13,14が露出している端部からなされるように構成されている。
As shown in FIG. 1, the wiring from the pair of
本実施形態では、一対の透明基板11、12それぞれは、可撓性を有するプラスチック板により形成されている。プラスチック板は、軽く、変形可能であり、また加工性に優れる。
In the present embodiment, each of the pair of
このプラスチック板としては、例えば、ポリカーボネイト樹脂、変性アクリル樹脂、ポリメタクリル樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂又はノルボルテン樹脂等を用いることができる。本実施形態では、透明基板11,12の厚さは、100μmとしたが、50μm〜250μmの範囲とすることが、光の透過率、強度及び重さ等の観点から好ましい。
As this plastic plate, for example, polycarbonate resin, modified acrylic resin, polymethacrylic resin, polyethersulfone resin, polyethylene terephthalate resin or norboltene resin can be used. In the present embodiment, the thickness of the
図1に示す液晶パネル10は平坦であるが、湾曲した形状を有していてもよい。上述したように一対の透明基板11、12が可撓性を有しているので、この透明基板11,12を湾曲させることができる。
The
一対の透明電極13,14は、ITO膜又はNESA膜等の公知の透明な導電膜を用いて形成することができる。本実施形態では、一対の透明電極13,14は、ITO膜により形成されている。
The pair of
具体的には、一対の透明電極13,14は、一対の透明基板11、12それぞれの上に、スパッタリング法によってITOから構成された透明導電膜を蒸着し、その後エッチングによって不要な部分を除去することによって形成されている。本実施形態では、透明電極の厚さは約0.03μmに設定した。
Specifically, the pair of
本実施形態では、液晶パネル10が、ゲストホスト液晶を有している。即ち、液晶層18は、ゲストホスト液晶により形成されている。具体的には、本実施形態では、2色性染料をツイストネマティック(TN)液晶に混合したものを用いている。このように、ゲストホスト液晶を用いることにより、本実施形態の液晶パネル10では、偏光板が不要な構成としている。
In this embodiment, the
ゲストホスト液晶に混合する2色性染料の色及びその濃度を適宜調節することにより、液晶パネル10の色及び光の透過率を設定することが可能である。
By appropriately adjusting the color and density of the dichroic dye mixed in the guest-host liquid crystal, the color of the
そして、本実施形態の液晶シャッター100では、一対の透明電極13,14間に所定の交番電圧が印加されることによって、液晶層18は透過率が変化するように構成されている。具体的には、液晶層18は、電圧の印加により、一対の透明電極13,14に垂直に入射する光の透過率を低減するように配向し、電圧の印加を取り除くことにより、光の透過率が増加するように配向する。本実施形態では、電圧が印加された状態では、液晶パネル10は、実質的に透明な状態となる。
In the
次に、タッチセンサ20について以下に説明する。
本実施形態の液晶シャッター100におけるタッチセンサ20は、静電容量結合方式のセンサである。タッチセンサ20は、図1に示すように、絶縁性のセンサ基板21と、該センサ基板21の一方の面に形成されたセンサ電極22とにより形成されている。このセンサ電極22は、センサ基板21の指が置かれる面とは反対側の面に形成されている。
Next, the
The
図1には、センサ電極22と指1との間の静電容量が示されている。このように、例えば、センサ基板21上にユーザの指1が置かれると、センサ電極22と指の間に静電容量Chが発生することとなる。外部の上記回路部は、この静電容量Chを検知することによって、タッチセンサ20へ入力指示がなされたことを判別する。
FIG. 1 shows the capacitance between the
センサ基板21の形成材料としては、上述した透明基板11,12と同じ材料又はガラス板を用いることができる。センサ電極22の形成材料としては、上述した透明電極13,14と同じものか又は不透明な導電材料を用いることができる。
As a material for forming the
上述した静電容量結合方式のセンサは、指が軽く置かれるだけ、その接触を正確に感知できる。また、このセンサは、導電膜同士が機械的に接触するような構造を有さないため、厚さが薄く且つ耐久性に優れている。 The above-described capacitive coupling type sensor can accurately detect contact with a finger placed lightly. Moreover, since this sensor does not have a structure in which the conductive films are in mechanical contact with each other, the thickness is thin and the durability is excellent.
以下、上述した本発明の液晶シャッターを具備した電子サングラスを、その好ましい形態に基づいて、図面を参照しながら説明する。図2(a)及び(b)は、本発明の液晶シャッターを備えた電子サングラスを示す斜視図を示しており、図2(a)は液晶シャッターが開いており光の透過率が高い状態であり、図2(b)は液晶シャッターが閉じており光の透過率が低い状態である。図3は、図2の電子サングラスの回路ブロック図である。図4は図2の電子サングラスにおけるレンズ部のX−X線拡大断面図である。 Hereinafter, the electronic sunglasses provided with the above-described liquid crystal shutter of the present invention will be described based on the preferred embodiments with reference to the drawings. 2 (a) and 2 (b) are perspective views showing electronic sunglasses equipped with the liquid crystal shutter of the present invention, and FIG. 2 (a) shows a state in which the liquid crystal shutter is open and the light transmittance is high. In FIG. 2B, the liquid crystal shutter is closed and the light transmittance is low. FIG. 3 is a circuit block diagram of the electronic sunglasses of FIG. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the lens portion of the electronic sunglasses of FIG.
電子サングラス50は、図2〜4に示すように、液晶パネル10と、該液晶パネル10への印加電圧を操作するためのタッチセンサ20と、を備えた液晶シャッター100を具備している。
2 to 4, the
また、電子サングラス50は、一対のレンズ部51,51と、該一対のレンズ部が装着されたフレーム本体53と、該フレーム本体53の両端部に設けられた一対のテンプル部54,54とにより形成されており、一対のレンズ部51,51それぞれが、液晶パネル10を備えている。
The
また、電子サングラス50は、図2に示すように、タッチセンサ20が、テンプル部54の側面に設けられている。同様のタッチセンサ20が、他方のテンプル部54の側面にも設けられている。
In the
電子サングラス50は、タッチセンサ20を操作して、液晶パネル10への電圧を変化させることにより、図2(a)及び(b)に示すように、一対のレンズ部51,51における光の透過率を調整できる。
The
電子サングラス50の一対のレンズ部51,51それぞれは、フレーム本体51に設けられた2つのリム部に嵌合されている。レンズ部51を平面視した形状は、略楕円形である。
Each of the pair of
レンズ部51は、図4に示すように、液晶パネル10が、レンズ52の一方の面に密着し接合されて形成されている。液晶パネル10は、フレーム本体53に装着されたレンズ52の外方の面(電子サングラス50を装着したユーザに対向する面とは反対側の面である。以下同様。)に接合されている。なお、図4では、フレーム本体53の記載を省略している。
As shown in FIG. 4, the
レンズ52は、プラスチックまたはガラスなどの公知の材料を用いて形成することができる。レンズ52は、透明であっても良いが、着色していても良い。また、レンズ52は、必要に応じて度を有していても良い。
The
液晶パネル10とレンズ52との接合方法は、光の透過を妨げずに、密着して接合できる方法を用いることが好ましい。例えば、光学接着剤樹脂、透明両面接着テープ等を用いることができる。
As a method for joining the
レンズ部51の色及び光の透過率は、液晶パネル10に含まれる上記ゲストホスト液晶に混合する2色性染料の色及びその濃度を適宜調節することにより、を設定することが可能である。
The color and light transmittance of the
電子サングラス50は、図3に示すように、液晶パネル10とタッチセンサ20とを備えた液晶シャッター100と、更に、液晶駆動回路30と、検出回路31と、制御回路32と、レギュレータ33と、昇圧回路34と、電源35とからなる回路構成を有している。
As shown in FIG. 3, the
液晶駆動回路30と、検出回路31と、制御回路32と、レギュレータ33と、昇圧回路34と、電源35とからなる回路部は、テンプル部54に組み込まれている。また、液晶パネル10と上記回路部とは、図示しない実装部を介して電気的に接続されている。この実装部は、フレキシブル・プリンテッド・サーキット(FPC)または、異方性導電膜(ACF)を用いて形成することができる。また、タッチセンサ20及び上記回路部も、同様に上記実装部を介して電気的に接続されている。
A circuit unit including the liquid
以下、電子サングラス50の上記回路部の各構成要素を説明する。
Hereinafter, each component of the circuit part of the
電源35は、昇圧回路34及びレギュレータ33に電力を供給する。電源35としては、乾電池、充電池又は太陽電池等を用いることができる。
The
レギュレータ33は、検出回路31、制御回路32及び液晶駆動回路30に一定の電圧を供給する。また、昇圧回路34は、電源35から供給された電圧を増幅して、液晶パネル10に印加する電圧用の電力を液晶駆動回路30に供給する。昇圧回路34から液晶駆動回路30に供給する電圧は、例えば12Vに設定することできる。
The
検出回路31は、タッチセンサ20にユーザの指1が置かれたことを検出して、検知信号を制御回路31に出力する。
The
制御回路32は、CPU等を含んで構成されており、検出回路31からの検知信号を入力して、液晶駆動回路30の動作を制御する。例えば、制御回路32は、検出回路31からの検知信号を入力する度に、液晶パネル10への電圧の印加と非印加とを交互に繰り返すように液晶駆動回路30を制御する。
The
液晶駆動回路30は、制御回路32からの制御信号に従って、液晶パネル10の一対の透明電極13,14に電圧を印加する。
The liquid
上述した電子サングラス50の動作の一例を以下に説明する。
An example of the operation of the
まず、電子サングラス50の液晶シャッター100が開いている状態において、ユーザの指1がタッチセンサ20に触れると、上記回路部により液晶パネル10に電圧が印加されて、図2(b)に示すように、液晶シャッター100が閉じて、レンズ部51の光の透過率が低減する。
First, when the user's
続いて、ユーザの指1が、タッチセンサ20に触れると、上記回路部により液晶パネル10に電圧が非印加されて、図2(a)に示すように、液晶シャッター100が開いて、レンズ部51の光の透過率が増加する。
Subsequently, when the user's
上述した電子サングラス50によれば、静電容量結合方式のタッチセンサを備えており、操作性及び耐久性に極めて優れている。また、液晶パネル10がゲストホスト液晶を有しているので、偏光板が不要な構成となり、軽量であり、製造コストが低減される。さらにまた、一対の透明基板11,12が、プラスチックにより形成されているので、レンズ部51が軽い。
According to the
次に、上述した電子サングラスの変形例を、図5(a)及び(b)を参照して以下に説明する。この変形例について特に説明しない点については、上述の電子サングラスに関して詳述した説明が適宜適用される。また、図5(a)及び(b)において、図2〜図4と同じ構成要素に同じ符号を付してある。 Next, a modification of the above-described electronic sunglasses will be described below with reference to FIGS. 5 (a) and 5 (b). For the points that are not particularly described with respect to this modified example, the description in detail regarding the above-described electronic sunglasses is applied as appropriate. 5A and 5B, the same components as those in FIGS. 2 to 4 are denoted by the same reference numerals.
電子サングラスの変形例(以下、本変形例ともいう)は、図5(a)及び(b)に示すように、タッチセンサ20が、レンズ部51に設けられている点が、上述した電子サングラスとの相違点である。図5(a)は、レンズ部51を外方から見た平面図である。
As shown in FIGS. 5A and 5B, the modified example of the electronic sunglasses (hereinafter also referred to as this modified example) is that the
本変形例では、タッチセンサ20が、図5(a)に示すように、レンズ部51のテンプル部54側の端部近傍に形成されている。具体的には、タッチセンサ20は、一対の透明基板11,12のうちの一方の基板11に形成されている。タッチセンサ20は、そのセンサ基板21が、外方の透明基板11の一部分を用いて、液晶層のない部分に形成されている。また、センサ電極22は、透明電極13と同じ材料で同一工程により形成されている。このタッチセンサ20は、一対のレンズ部51,51それぞれに設けても良いし、一方のみに設けていても良い。
In this modification, the
本変形例について、更に説明すると、タッチセンサ20は、図5(a)に示すように、略楕円形の形状を有している。センサ電極22は、図5(b)に示すように、透明電極13とは所定の間隔をあけて形成されているので、両電極は電気的に絶縁されている。
また、本変形例では、一対の透明電極13,14から上記実装部への配線の取り出しは、図5(a)に示すように、透明電極13,14の同じ側の端部からなされるように構成されている。センサ電極22から上記実装部への配線の取り出しも、透明電極13,14と同じ側の端部からなされている。
This modification will be further described. The
Further, in this modification, the wiring from the pair of
本変形例のタッチセンサ20も、静電容量結合方式のセンサなので、センサ基板21及びセンサ電極22のみからなる構成を有しているため、レンズ部51への光の透過率が高い。またタッチセンサ20の面積は、高々20mm2程度であり、レンズ部51の端部に設けられているので、タッチセンサ20が、電子サングラス50を装着したユーザの視認性へ与える影響はほとんどない。
Since the
上述した本変形例の回路ブロック図を、図6に示す。本変形例のタッチセンサ20は、そのセンサ電極21が、液晶パネル10の外方の透明基板11の一部分を用いて形成されているので、タッチセンサ20は、ITO膜のパターン形成により、透明基板11に透明電極13を形成するのと同時に形成することができる。
従って、本変形例によれば、タッチセンサ20を透明電極13と一体に形成することにより、製造コストを低減することができる。
A circuit block diagram of the above-described modification is shown in FIG. In the
Therefore, according to this modification, the manufacturing cost can be reduced by forming the
次に、本発明の液晶シャッターを備えた電子IDカードホルダ及び電子ブレスレットを、図7〜図11を参照しながら以下に説明する。特に説明しない点については、上述の電子サングラスに関して詳述した説明が適宜適用される。また、図7〜図11において、図1〜図6と同じ構成要素に同じ符号を付してある。 Next, an electronic ID card holder and an electronic bracelet provided with the liquid crystal shutter of the present invention will be described below with reference to FIGS. For points that are not particularly described, the description in detail regarding the above-described electronic sunglasses is applied as appropriate. Moreover, in FIGS. 7-11, the same code | symbol is attached | subjected to the same component as FIGS. 1-6.
本発明の液晶シャッターを備えた電子IDカードホルダ60を、図7及び図8を参照して、以下に説明する。
電子IDカードホルダ60は、液晶パネル10と、該液晶パネル10への印加電圧を操作するための一対のタッチセンサ20a,20bと、を備えた液晶シャッター100を具備している。
また、電子IDカードホルダ60は、対向する一対のホルダ基板61a,61bにより形成されたカードホルダ部61を備えており、このカードホルダ部61は、一対のホルダ基板61a,61bのうちの一方が、液晶シャッター100により形成されている。
The electronic
The electronic
The electronic
電子IDカードホルダ60は、図7(b)に示すように、IDカード70を内部に保管してユーザが保持するためのホルダである。IDカード70は、例えば、企業が従業員に貸与する身分証明書等の個人を特定する情報が表示されたカードである。IDカード70には、例えば、図8(a)に示すように、企業の名称71、従業員の顔写真72及び氏名73が表示されている。
As shown in FIG. 7B, the electronic
電子IDカードホルダ60は、所定の間隔をあけて対向して配置された一対のホルダ基板61a,61bにより形成されたカードホルダ部61を有している。一対のホルダ基板61a,61bの端部それぞれは、液晶シャッター100の配線を上記回路部に接続する実装部63を介して接合されている。
The electronic
IDカード70は、図7(b)に示すように、カードホルダ部61に挿入されて、実装部63に規制された状態で、電子IDカードホルダ60に保管される。
As shown in FIG. 7B, the
電子IDカードホルダ60を平面視した形状は、図7(a)に示すように、矩形形状の4隅の角が取られた形状を有している。一対のホルダ基板61a,61bそれぞれは、同じ平面視形状を有している。
The shape of the electronic
一対のホルダ基板61a,61bのうち外方側のホルダ基板61aは、図7(b)に示すように、液晶シャッター100により形成されている。この液晶シャッター100の液晶パネル10の構成は、配向膜を有していないことを除いて、図4又は図5(b)と同様である。
ホルダ基板61aは、一対の透明基板11,12により形成されており、外方側(ホルダ基板61bとは反対側)の透明基板11は、図7(b)に示すように、液晶層18とは反対側の方向に向って延出している。
Of the pair of
The
透明基板11における液晶層18と実装部63側の端部との間の部分は、図7(b)に示すように、ホルダ基板61b側に向って傾斜している。
A portion of the
液晶パネル10の液晶部18は、図7(a)に示すように、平面視が矩形形状を有しており、カードホルダ部61に保管されたIDカード70に表示された個人情報を覆う位置に配置されている。
As shown in FIG. 7A, the
液晶パネル10の一対の透明電極13,14(図示せず)それぞれから延びる透明配線62b、62cは、図7(a)に示すように、下方に向って延出して実装部63に接続されている。この透明配線62b、62cは、透明電極13と同じ材料により形成されており、透明基板11上に透明電極13と同時に形成することができる。透明配線62cは、透明電極13とは電気的に絶縁されており、シール部17を伝って透明電極14と接続されている。
電子IDカードホルダ60では、液晶パネル10が、光散乱性液晶を有している。光散乱性液晶としては、例えば、ポリマーネットワーク型液晶(PNLC)又はポリマー分散型液晶(PDLC)を用いることができる。
In the electronic
この光散乱性液晶の動作原理は、液晶層に電圧が印加されていない時には、液晶分子がポリマーの影響でバラバラになっており、入射光を散乱して白濁して見える(液晶シャッターが閉じた状態)。一方、液晶層に電圧を印加すると、液晶分子が電場に対して平行に配向して光を透過する(液晶シャッターが開いた状態)。そして、電圧が再び除去されると、入射光を散乱して白濁する状態に戻る。液晶パネル10も、上述した電子サングラスと同様に、偏光板が不要な構成である。
この電子IDカードホルダ60の例では、一対の透明基板11,12の間隔は、例えば7〜10μmに設定することが好ましい。また、昇圧回路34から液晶駆動回路30に供給する電圧は、例えば5Vに設定することできる。
The principle of operation of this light-scattering liquid crystal is that when no voltage is applied to the liquid crystal layer, the liquid crystal molecules are scattered due to the influence of the polymer, and the incident light is scattered and appears cloudy (the liquid crystal shutter is closed). Status). On the other hand, when a voltage is applied to the liquid crystal layer, the liquid crystal molecules are aligned parallel to the electric field and transmit light (the liquid crystal shutter is opened). And when a voltage is removed again, it will return to the state which scatters incident light and becomes cloudy. Similarly to the above-described electronic sunglasses, the
In the example of the electronic
液晶シャッター100は、図7(a)に示すように、一対のタッチセンサ20a、20bを有している。この一対のタッチセンサ20a、20bそれぞれは、上述した電子サングラスの変形例と同様の静電容量結合式のセンサであり、透明基板11上に一体に形成されている。
As shown in FIG. 7A, the
一対のタッチセンサ20a、20bそれぞれから延びる透明配線62a、62dは、図7(a)に示すように、下方に向って延出して実装部63に接続されている。この透明配線62a、62dも、上記透明配線62b,62cと同様に、同じ材料で同一工程によって透明基板11上の液晶層のないところに一体に形成されている。
The
電子IDカードホルダ60では、タッチセンサ20aに触れることにより液晶シャッター100が開き、タッチセンサ20bに触れることにより液晶シャッター100が閉じる構成となっている。電子IDカードホルダ60の回路ブロック図は、図6と同様である。
In the electronic
電子IDカードホルダ60のホルダ基板61bには、液晶駆動回路30と、検出回路31と、制御回路32と、レギュレータ33と、昇圧回路34と、電源35とからなる回路部が組み込まれている。具体的には、電子IDカードホルダ60では、ホルダ基板61bは、プリント基板(PCB)を用いている。
A circuit unit including a liquid
上述した電子IDカードホルダ60の動作の一例を以下に説明する。電子IDカードホルダ70の保管されるIDカード70には、図8(a)に示すように、企業名71、従業員の顔写真72および名称73が表示されている。
An example of the operation of the electronic
まず、タッチセンサ20aにユーザが指を触れて、液晶シャッター100が開いた状態にする。この液晶シャッター100が開いている時には、液晶シャッター100の液晶パネル10に覆われているIDカード70の従業員の顔写真72および名称73も外部から視認することができる。
First, the user touches the
次に、タッチセンサ20bにユーザの指が触れると、液晶パネル10が白濁して液晶シャッター100が閉じ、図8(b)に示すように、IDカード70の従業員の顔写真72および名称73が外部から視認できなくなり、個人情報を保護することができる。
Next, when the user's finger touches the
上述した液晶シャッター100を備えた電子IDカードホルダ60によれば、該電子IDカードホルダに保管されたIDカードに表示された個人情報を、適宜必要に応じて保護することができる。また、静電容量結合方式のセンサを備えているので、操作性及び耐久性に特に優れている。この電子IDカードホルダ60を用いれば、例えば、従業員が事業所から外出した場合には、電子IDカードホルダ60の液晶シャッター100を閉じることにより、個人情報を外部から視認できなくすることが容易に可能となる。
According to the electronic
また、ホルダ基板61aの外方に更に別の液晶シャッターを積層することにより、液晶パネルを2重にしても良い。このような構成にすれば、液晶層の白濁の程度を高めてIDカード70に表示された個人情報の視認を一層防止することができる。この場合には、タッチセンサ20a,20bは、最外方の透明基板(ホルダ基板61bに対して最も離れた位置に配置された透明基板)に形成することが好ましい。
Further, the liquid crystal panel may be doubled by further laminating another liquid crystal shutter outside the
次に、本発明の液晶シャッターを備えた電子ブレスレット80を、図9及び図10を参照して、以下に説明する。
電子ブレスレット80は、液晶パネル10と、該液晶パネル10への印加電圧を操作するための一対のタッチセンサ20a,20bとを備えた液晶シャッター100、及び、該液晶シャッターが接合されたブレスレット基板(図示せず)、により形成されている。この液晶パネル10の構成は、透明電極13のITOパターンが異なる他は、上述した図4又は図5(b)と同様である。
Next, the
The
電子ブレスレット80は、図9に示すように、一部が欠けたリング状の形状を有している。電子ブレスレット80は、ユーザの手首等に装着して使用される。
As shown in FIG. 9, the
電子ブレスレット80は、図10に示すように、縦長矩形形状の液晶シャッター100が、該液晶シャッターと平面視形状が同形のブレスレット基板の一方の面に接合されて形成されている。電子ブレスレット80の湾曲した形状は、このブレスレット基板の形状により定められている。上記ブレスレット基板は、例えば、可撓性のプラスチック板により形成することができる。このブレスレット基板は、適度の柔軟性及び復元性を有していることが、電子ブレスレット80は装着感を高める上で好ましい。
As shown in FIG. 10, the
液晶パネル10を構成する一対の透明基板11,12は、上述した可撓性を有するプラスチック基板により形成されているので、接合されたブレスレット基板の湾曲した形状に対応して湾曲している。
Since the pair of
この電子ブレスレット80は、液晶シャッター100の液晶パネル10が、図9及び図10に示すように、時計の表示部を備えており、ユーザがタッチパネル20aに触れることにより時刻を表示するようになされている。タッチパネル20a,20bは、上記表示部の両側に配置されている。電子ブレスレット80では、タッチパネル20aにユーザが指で触れることにより時刻が表示され、タッチセンサ20bにユーザが指で触れることにより時刻の表示が消える構成となっている。図10は、図9に示す電子ブレスレット80に外力を加えて平面状に展開した状態を示している。
In this
電子ブレスレット80では、液晶パネル10の外方(電子ブレスレット80がユーザの手首に装着された再に手首とは反対側の向き)の透明電極13は、図10に示すように、ITO膜がパターン化して形成されたセグメント電極82及び透明電極83,84から構成されている。また、液晶パネル10の外周近傍には、シール部17が配置されている。
In the
セグメント電極82は、上記液晶駆動回路30により駆動されて数字又はアルファベットの「A」、「P」を表示する。透明電極83は、上記液晶駆動回路30により駆動されてアルファベットの「M」を表示する。また、透明電極84は、上記液晶駆動回路30により駆動されて記号「:」(コロン)を表示する。
The
また、電子ブレスレット80の一対のタッチセンサ20a、20bは、静電容量結合方式のセンサである。一対のタッチセンサ20a、20bは、上記透明電極13の両側に、該透明電極とは電気的絶縁されて、透明電極13と同じ透明基板11上に一体に形成されている。
The pair of
上記セグメント電極82、透明電極83,84、及び一対のタッチセンサ20a、20bは、それぞれ、ITO膜からなる透明配線85により、実装部81に接続されている。セグメント電極82は、7つの分割された小電極から構成されており、図10には、一部の透明配線しか記載されていないが、実際は各小電極それぞれから、透明配線が引き出されて実装部81に接続されている。この実装部81は、電子ブレスレット80の一方の側部に配置されている。また、透明配線85は、透明電極13と同じ材料により形成されており、透明基板11上に一体に形成されている。
The
電子ブレスレット80回路ブロック図は、制御回路32が時計機能を有している他は、上記電子IDカードホルダと同様である。電子ブレスレット80の回路部は、透明基板12の外側(電子ブレスレット80がユーザの手首に装着された際の手首側)の面に配置されている。
The
電子ブレスレット80では、液晶パネル10が、2色性染料を混合した光散乱性液晶を有している。光散乱性液晶としては、上述したものを用いることができる。2色性染料の色及びその濃度を適宜調節することにより、電子ブレスレット80の色を様々に設定することが可能である。
In the
電子ブレスレット80では、一対の透明基板11,12の間隔は、10μmに設定しているが、1.5〜15μmの範囲にすることが好ましい。また、昇圧回路34から液晶駆動回路30に供給する電圧は、例えば5Vに設定することできる。
In the
電子ブレスレット80の液晶パネル10の動作は、電圧が印加されていない状態では、上記2色性染料の色を有する不透明な色を呈する。一方、液晶パネル10に電圧を印加した状態では、透明電極13が形成された部分では透明になり、該透明電極13が形成されていない部分では色の変化はない。従って、タッチセンサ20aにユーザが指で触れることにより、液晶パネル10には、透明な文字により時刻が表示される。
The operation of the
そこで、上記ブレスレット基板の液晶シャッター100が接合されている側の面が着色されていれば、時刻を表示する文字の部分が、この着色の色に表示される。
Therefore, if the surface of the bracelet substrate on which the
上述した電子ブレスレット80によれば、色が変化して時刻の表示がなされる。また、静電容量結合方式のセンサを備えており、操作性及び耐久性に極めて優れている。電子ブレスレット80の色は、2色性染料を適宜選択して光散乱性液晶に混合することにより、ファッション性を高めることができる。
According to the
なお、上記電子ブレスレット80において、液晶パネル10への電圧印加時における透明電極13の部分とその他の部分の表示を反転させて表示するにように透明電極13をパターン形成しても良い。
In the
次に、上述した電子ブレスレットの変形例1及び2を、図11(a)及び(b)を参照して以下に説明する。この変形例について特に説明しない点については、上述の電子ブレスレットに関して詳述した説明が適宜適用される。また、図11(a)及び(b)において、図9及び図10と同じ構成要素に同じ符号を付してある。
Next,
電子ブレスレットの変形例1は、図11(a)に示すように、全周が連続しているリング形状を有している。その他の構成は、上記電子ブレスレットと同様である。
As shown in FIG. 11A,
電子ブレスレットの変形例2(以下、本変形例ともいう)は、図11(b)に示すように、リング形状を有しており、時刻を表示する機能を有していない。 As shown in FIG. 11B, the electronic bracelet modification 2 (hereinafter, also referred to as this modification) has a ring shape and does not have a function of displaying time.
本変形例では、液晶パネル10に充填する液晶として、上記電子サングラスで説明したゲストホスト液晶を用いてもよい。また、上記ブレスレット基板の液晶シャッター100が接合されている側の面を着色することにより、液晶パネル10に電圧を印加した状態でも該着色の色を見えるようにして、2色の色を呈する電子ブレスレットを構成しても良い。
In this modification, the guest-host liquid crystal described in the electronic sunglasses may be used as the liquid crystal to be filled in the
本発明の液晶シャッター並びに該液晶シャッターを備えた電子サングラス、電子IDカードホルダ及び電子ブレスレットは、上述した形態に制限されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更が可能である。 The liquid crystal shutter of the present invention and the electronic sunglasses, the electronic ID card holder, and the electronic bracelet provided with the liquid crystal shutter are not limited to the above-described forms, and can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention.
例えば、電子サングラス50のタッチセンサ20は、その長手方向に電極が分割されて間隔を開けて並べて形成し、タッチセンサの長手方向に沿って指先で触れながらスライドすることにより、触れられた電極の数に従って液晶パネルの透過率を変化させるようにしても良い。
For example, the
また、液晶シャッター100が、電子サングラス50に具備されていたが、スキー等において使用するゴーグルのレンズ部に液晶パネルを接合しても良い。
In addition, although the
また、電子IDカードホルダ60では、液晶シャッター100が電子IDカードホルダ60に具備されていたが、クレジットカードを保持するクレジットカードホルダに液晶シャッター100を組み込んで、クレジットカードに表示された氏名又はカード番号等を隠すようにしても良い。
Further, in the electronic
また、電子ブレスレット80において、携帯電話の着信を色の変化により表示するようにしても良い。例えば、電子ブレスレットに携帯電話から出力された無線信号を受信する受信回路を組み込み、電子ブレスレットの着用者の携帯電話に着信があると、この携帯電話から電子ブレスレットに信号を出力する構成が考えられる。携帯電話と電子ブレスレットとの通信には、例えばブルートゥース(登録商標)を用いることができる。
Further, in the
また、電子ブレスレット80において、動きのある表示をさせても良い。例えば、液晶パネルに複数の絵柄の形状を有する透明電極パターンを形成して、各絵柄に印加する電圧を経時的に変化させることが考えられる。また、液晶パネルの透明電極を複数のドットマトリックス状に形成し液晶ディスプレイとして、動画を表示させても良い。
Further, the
また、各形態における液晶パネル10に充填される液晶は、電圧の印加によって光の透過率又は散乱率を変化できるものであれば、他の種類の液晶を用いることができる。
In addition, as the liquid crystal filled in the
上述した一の形態のみが有する部分は、他の形態とすべて適宜相互に利用できる。 The portions of only one embodiment described above can be used with each other as appropriate.
100 液晶シャッター
10 液晶パネル
11、12 透明基板
13、14 透明電極
15,16 配向膜
17 シール部
18 液晶層
20、20a、20b タッチセンサ
21 センサ基板
22 センサ電極
30 液晶駆動回路
31 検出回路
32 制御回路
33 レギュレータ
34 昇圧回路
35 電源
50 電子サングラス
51 レンズ部
52 レンズ
53 フレーム本体
54 テンプル部
60 電子IDカードホルダ
61 カードホルダ部
61a、61b ホルダ基板
62a、62b、62c、62d 透明配線
63 実装部
70 IDカード
80 電子ブレスレット
81 実装部
82 セグメント電極
83、84 透明電極
85 透明配線
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記液晶パネルへの印加電圧を操作するためのタッチセンサと、
を有することを特徴とする液晶シャッター。 A liquid crystal panel whose light transmittance changes according to the applied voltage;
A touch sensor for operating a voltage applied to the liquid crystal panel;
A liquid crystal shutter characterized by comprising:
前記タッチセンサの電極が、前記一対の基板のうちの一方の基板に形成されている、請求項1又は2に記載の液晶シャッター。 The liquid crystal panel has a pair of substrates filled with liquid crystal therebetween,
The liquid crystal shutter according to claim 1, wherein an electrode of the touch sensor is formed on one of the pair of substrates.
前記一対のレンズ部それぞれが、前記液晶パネルを備えていることを特徴とする電子サングラス。 A liquid crystal shutter according to claim 1, comprising a pair of lens portions, a frame body on which the pair of lens portions are mounted, and a pair provided at both ends of the frame body. Electronic sunglasses formed by the temple part of
Each of the pair of lens units includes the liquid crystal panel.
前記カードホルダ部は、前記一対のホルダ基板のうちの一方が、前記液晶シャッターにより形成されていることを特徴とする電子IDカードホルダ。 An electronic ID card holder comprising the liquid crystal shutter according to any one of claims 1 to 7 and a card holder portion formed by a pair of opposed holder substrates,
One of the pair of holder substrates is formed by the liquid crystal shutter, and the card holder portion is an electronic ID card holder.
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