JP2018049260A - vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両に関する。 The present invention relates to a vehicle.
液晶ＴＶ等に使用される液晶表示装置において、バックライトとして蛍光灯が用いられているものがある。このような液晶表示装置では、インバータによる蛍光灯の点灯周期と、液晶駆動のためのデータ走査の周期とが干渉して「モワレ（干渉縞）」が発生する場合がある。従来、この「モワレ」を解消するため、インバータによる点灯周期と、データ走査の周期とを同期させている技術がある（特許文献１，２参照）。
同様に液晶を利用したものとして、車両のサンルーフに貼り付けて外光の透過を制御する調光フィルムがある。調光フィルムは、液晶に印加する電圧を変化させることより液晶の配向を変化させ、外光の透過量を変化させる。
Some liquid crystal display devices used for liquid crystal TVs use a fluorescent lamp as a backlight. In such a liquid crystal display device, the lighting cycle of the fluorescent lamp by the inverter interferes with the cycle of data scanning for driving the liquid crystal, so that “moire (interference fringes)” may occur. Conventionally, in order to eliminate this “moire”, there is a technique in which a lighting cycle by an inverter is synchronized with a data scanning cycle (see
Similarly, there is a light control film that uses liquid crystal and is attached to a sunroof of a vehicle to control the transmission of external light. The light control film changes the orientation of the liquid crystal by changing the voltage applied to the liquid crystal, and changes the amount of transmitted external light.
車両のサンルーフの調光フィルムに入射する外光が、蛍光灯の出射光のように周期的に光量が変化する場合、調光フィルムの透過光に、「ちらつき（フリッカー）」が観察される場合がある。
本発明は、調光フィルムを介して外光を観察する場合のちらつきが防止されるように調光フィルムが取付けられた車両を提供することを目的とする。
When the amount of external light incident on the light control film of the vehicle sunroof changes periodically like the light emitted from a fluorescent lamp, "flicker" is observed in the transmitted light of the light control film There is.
An object of this invention is to provide the vehicle to which the light control film was attached so that the flicker at the time of observing external light through a light control film could be prevented.
本発明は上記課題を解決するために以下のものを提供する。
（１） 垂直配向型の液晶層を有する調光フィルムがサンルーフに取り付けられた車両であって、前記調光フィルムは、前記液晶層に電界を印加した場合に液晶分子が倒れる方向が、該車両の後方となるように、該車両のサンルーフに取り付けられている車両。
The present invention provides the following in order to solve the above problems.
(1) A vehicle in which a light control film having a vertically aligned liquid crystal layer is attached to a sunroof, and the light control film has a direction in which liquid crystal molecules are tilted when an electric field is applied to the liquid crystal layer. The vehicle is attached to the sunroof of the vehicle so as to be behind the vehicle.
（２） （１）において、前記調光フィルムの給電位置が、前記調光フィルムの縁部であって該車両の前後方向における前記調光フィルムの中央よりも後方である。 (2) In (1), the feeding position of the light control film is an edge of the light control film and is behind the center of the light control film in the front-rear direction of the vehicle.
（３） （１）又は（２）において、前記調光フィルムは、前記液晶層に電界を印加した場合に液晶分子が倒れる方向が、該車両の斜め後方となるように、該車両のサンルーフに取り付けられている。 (3) In (1) or (2), the light control film is formed on the sunroof of the vehicle so that a direction in which the liquid crystal molecules fall when the electric field is applied to the liquid crystal layer is obliquely rearward of the vehicle. It is attached.
（４） （１）から（３）のいずれかにおいて、前記調光フィルムは、前記液晶層に電界を印加した場合に液晶分子が倒れる方向が、前記調光フィルムの面内方向において、該車両の進行方向を０°としたときの±１３５°及びその近傍となる方向である。 (4) In any one of (1) to (3), in the light control film, the direction in which liquid crystal molecules are tilted when an electric field is applied to the liquid crystal layer is in the in-plane direction of the light control film. This direction is ± 135 ° when the traveling direction is 0 ° and the vicinity thereof.
（５） （１）から（４）のいずれかにおいて、前記調光フィルムの給電位置が、前記調光フィルムの縁部であって該車両の斜め後方である。 (5) In any one of (1) to (4), the feeding position of the light control film is an edge of the light control film and is obliquely rearward of the vehicle.
本発明によれば、調光フィルムを介して外光を観察する場合のちらつきが防止されるように調光フィルムが取付けられた車両を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the vehicle to which the light control film was attached so that the flicker at the time of observing external light through a light control film could be provided can be provided.
（第１実施形態）
〔車両〕
図１は、第１実施形態における、調光フィルム１が取り付けられたサンルーフ１３２を備える車両１３０を示す図である。車両１３０には、搭乗者の頭上を覆うようにサンルーフ１３２が取り付けられる開口１３１が設けられている。この開口１３１に、調光フィルム１の積層体が配置されてサンルーフ１３２が形成されている。ただし、本発明の調光フィルム１の取り付け方法は、サンルーフに取り付ける場合に限定されず、ショーウインドウ、車両における外光が入射する部位であるその他の窓（例えば、フロントウインドウ、サイドウインドウ、リアウインドウ、ルーフウインドウ、サンバイザー等）、建物の窓ガラス、ショーケース、屋内の透明パーテーション等の調光を図る部位等に取り付ける場合にも適用可能である。
(First embodiment)
〔vehicle〕
FIG. 1 is a diagram illustrating a
本実施形態の車両１３０は、運転席が車両１３０の右側前部に配置され、サンルーフ１３２が、図１に示すように、運転席等の前部座席から、後部座席までを覆うようにして設けられている。また、調光フィルム１は、サンルーフ１３２を形成する透明部材に、粘着剤、接着剤等により積層した積層体として用いられている。これに限らず、調光フィルム１は、合わせガラス（透明部材）に挟持される形態としてもよい。また、透明部材は、ガラスや、透明樹脂基板等を用いることができる。
The
〔調光フィルムの基本構成〕
図２は、第１実施形態の車両に用いられる調光フィルム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。
[Basic composition of light control film]
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the basic configuration of the
〔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の接着剤層によって液晶セル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。
[Linear polarizing plate]
The linear polarizing
〔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。
[Liquid crystal cell]
The
〔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。
[Lower laminate, upper laminate]
The
〔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。
〔Base material〕
Various transparent film materials can be applied to the
〔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。
[Transparent electrode]
Various electrode materials applied to this type of film material can be applied to the
〔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を作製してなる基材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。
〔Spacer〕
The
〔配向層〕
配向層１３，１７は、光配向層により形成される。この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。この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。
(Orientation layer)
The alignment layers 13 and 17 are formed of a photo alignment layer. As the photo-alignment material applicable to the photo-alignment layer, various materials to which the photo-alignment technique can be applied can be widely applied. In this embodiment, for example, a photodimerization type material is used. The photodimerization type material is described in “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). In addition, it may replace with a photo-alignment layer, and an alignment layer may be produced by a rubbing process, and a fine line-shaped uneven | corrugated shape may be shape | molded and an alignment layer may be produced.
〔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。具体的には、液晶層８として、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。なお、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、このシール材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。ここでシール材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。
[Liquid crystal layer]
Various liquid crystal layer materials applicable to this kind of
〔駆動電源〕
駆動電源Ｓ１は、調光フィルム１の透明電極１１，１６間に、一定の時間間隔で極性が切り替わる矩形波の駆動電圧を印加する。上側積層体５Ｕ及び下側積層体５Ｄに設けられた透明電極１１，１６に駆動電圧が加えられると、液晶層８に電界が生じる。液晶層８に生じた電界により、液晶層８に設けられた液晶層材料の配向が制御される。これにより、調光フィルム１の透過光を制御可能となり、調光を図ることができる。
[Drive power supply]
The drive power source S1 applies a rectangular-wave drive voltage whose polarity is switched at regular time intervals between the
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（Ｖｅｒｔｉｃａｌ 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１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の液晶層は水平配向し、調光フィルム１は、入射光を透過させる。
なお、本実施形態の液晶セル４は、いわゆるシングルドメインにより駆動する。
For alignment control of the
The
〔透過率の変動〕
図３は、調光フィルム１における、駆動電圧と透過率との関係示すグラフである。
図示するように、調光フィルム１の透明電極１１，１６間に、一定の時間間隔で極性が切り替わる矩形波形の駆動電圧が駆動電源Ｓ１より印加される。
駆動電圧の極性が反転する際、透明電極１１及び１６の間の液晶層の静電容量への充放電が実行される。充放電に要する時間は調光フィルム１の静電容量と透明電極１１，１６の抵抗値、電源からの接続方法によって変わるが、図２の例では約１ミリ秒程度の時定数で、充放電する。調光フィルム１の面積が大きいほど、静電容量が大きくなり、電極の抵抗値も所定の値より小さくすることは難しく、時定数を極端に短くするのは困難である。
このため、液晶層８に加わっている電圧が一時的に低下し、その結果、液晶分子に作用する電界が一瞬低下する。これにより液晶層の液晶層分子は、この電界の低下に連動して、一時的に、方向が変化した後、元の状態に戻る。これにより、調光フィルム１の透過率が一時的に低下する。すなわち、調光フィルム１の透過率は、一定ではなく、その駆動電圧変化の周波数と同じ第１の周波数（以下、透過率周波数という）で変動する。
[Changes in transmittance]
FIG. 3 is a graph showing the relationship between drive voltage and transmittance in the
As shown in the drawing, a rectangular driving voltage whose polarity is switched at a constant time interval is applied between the
When the polarity of the drive voltage is reversed, charging / discharging of the capacitance of the liquid crystal layer between the
For this reason, the voltage applied to the
〔外光と透過率変動との関係によるちらつき〕
このように、透過率が所定の透過率周波数で変動する調光フィルム１を、第２の周波数（以下、外光周波数という）で光量が変動する外光が透過する場合、透過率周波数と外光周波数との関係により、調光フィルム１を透過した光に、「ちらつき（フリッカー）」が観察される場合がある。ここで、ちらつきは、光の明暗により知覚されることにより、透過光量において光量の変化が小さいと認識されにくい。また、ちらつきは一般的に３０Ｈｚ以上の周波数であれば認識されにくい。
[Flickering due to the relationship between external light and transmittance fluctuation]
In this way, when the external light whose light amount varies at the second frequency (hereinafter referred to as external light frequency) is transmitted through the
〔外光周波数〕
図４は、蛍光灯の出射光による外光光量の計測結果である。蛍光灯は、周波数５０Ｈｚによる商用電源により駆動する場合、この商用電源の半周期毎に管内放電する。そして、この管内放電により蛍光体が発光して出射光を出射することにより、周波数１００Ｈｚによりほぼ正弦波状に光量が変化してなる出射光を出射する。これにより周波数１００Ｈｚにより蛍光灯による外光は光量が変化しているものの、３０Ｈｚ以上の周波数であることにより、この場合は、ちらつきとしては認識されない。
[External light frequency]
FIG. 4 is a measurement result of the amount of external light by the emitted light from the fluorescent lamp. When the fluorescent lamp is driven by a commercial power source having a frequency of 50 Hz, the fluorescent lamp discharges in every half cycle of the commercial power source. Then, the phosphor emits light by this in-tube discharge and emits outgoing light, so that outgoing light whose light amount changes in a substantially sine wave shape at a frequency of 100 Hz is emitted. As a result, although the amount of external light from the fluorescent lamp is changed at a frequency of 100 Hz, it is not recognized as flicker in this case due to the frequency of 30 Hz or more.
なお、近年、照明として用いられることの多いＬＥＤ照明器具等は、パルス幅変調で明るさがコントロールされ、光量の変化が大きく、これによりちらつきとして認識されやすい。ＬＥＤ照明器具等では、３０Ｈｚより高い周波数である周波数１００Ｈｚ以上により駆動される。このような駆動により変化する照明器具からの外光の周波数を外光周波数と呼ぶ。 In recent years, LED lighting fixtures and the like that are often used as illumination are controlled in brightness by pulse width modulation, and the change in the amount of light is large, which makes it easy to be recognized as flicker. In an LED lighting apparatus or the like, it is driven at a frequency of 100 Hz or higher, which is a frequency higher than 30 Hz. The frequency of external light from the luminaire that changes by such driving is referred to as external light frequency.
〔透過率周波数〕
一方、調光フィルム１の駆動電圧の周波数（透過率周波数と同じ周波数）が高いと、極性の切り替えの度に、透過率が落ち込むので、平均透過率が低下する。したがって、駆動電圧の周波数（透過率周波数）は、外光周波数ほど高くなく、かつ３０Ｈｚ以上が好ましい。図４において透過率周波数は４３Ｈｚである。このように透過率周波数を３０Ｈｚ以上とすると、調光フィルム自体の透過率の変化による透過光のちらつきも防止することができる。
[Transmittance frequency]
On the other hand, if the frequency of the driving voltage of the light control film 1 (the same frequency as the transmittance frequency) is high, the transmittance decreases every time the polarity is switched, so that the average transmittance decreases. Therefore, the frequency of the drive voltage (transmittance frequency) is not as high as the external light frequency and is preferably 30 Hz or more. In FIG. 4, the transmittance frequency is 43 Hz. Thus, when the transmittance frequency is 30 Hz or more, flickering of transmitted light due to a change in transmittance of the light control film itself can be prevented.
図５は、外光周波数１００Ｈｚの外光を、透過率周波数４３Ｈｚの調光フィルム１を透過させたときの、透過光の周波数を示すグラフである。図示するように、透過光は、微視的にみれば、外光周波数と同じ周波数により光量が変化するものの、この外光周波数による各ピークは透過率周波数により脈動することになり、その結果、波長０．０７５秒（１３Ｈｚ）という第３の周波数（以下、干渉光周波数という）の干渉波が発生している。この干渉光周波数の１３Ｈｚは、ちらつきが認識されにくくなる限界周波数３０Ｈｚより低い周波数であるので、ちらつきとして認識されてしまう。
FIG. 5 is a graph showing the frequency of transmitted light when external light having an external light frequency of 100 Hz is transmitted through the
一方、図６は、図５と同じ照明下で、同じ調光フィルムを用いた場合に、視野角方向を変えて測定した図５と同様のグラフである。この場合に、干渉による透過率の変調度が低く、「ちらつき」として認識されない。すなわち、視野角を変えると、「ちらつき」の見え方に差が生じる。 On the other hand, FIG. 6 is a graph similar to FIG. 5 measured by changing the viewing angle direction when the same light control film is used under the same illumination as FIG. In this case, the degree of modulation of the transmittance due to interference is low and is not recognized as “flicker”. That is, when the viewing angle is changed, a difference in the appearance of “flicker” occurs.
次に、調光フィルム１を観察する角度による、「ちらつき」の見え方の差について説明する。
図７は、シングルドメイン方式における方位角等の定義を説明する図である。
図７（ａ）は、調光フィルム１の概略断面図である。状態Ａは、上述の透明電極１１，１６間に電界が生じていない場合の液晶分子４ａの状態を示し、このとき、液晶分子４ａは、その長軸方向が調光フィルム１の面内方向に対して垂直方向である垂直配向の状態である。状態Ｂは、電界が生じて液晶分子４ａが傾いている状態を示し、このとき、電極による電界により液晶分子４ａの長軸方向が面内方向となるように、液晶分子４ａは、水平配向に向けて回転を開始している。
図７（ｂ）は、この調光フィルムを観察する角度である極角αを説明する図である。本実施形態における極角は、図示するように、調光フィルム１を下側から見上げて観察する場合に、調光フィルム１の法線方向（厚み方向）に対して、観察者Ｅが調光フィルム１を観察する方向がなす角度（観察角度）であり、図７（ｂ）中において符号αで示される角度である。したがって、観察者Ｅが真上を見上げる場合、すなわち、調光フィルム１をそのフィルム面に対して垂直方向から観察する場合、極角α＝０°である。
図７（ｃ）は液晶分子の方位角を説明する図である。電界が生じた場合に、調光フィルム１の面内方向において、液晶分子４ａの倒れる方向を方位角０°とし、時計方向の向きにより定義した。
Next, the difference in the appearance of “flicker” depending on the angle at which the
FIG. 7 is a diagram illustrating the definition of the azimuth angle and the like in the single domain method.
FIG. 7A is a schematic cross-sectional view of the
FIG.7 (b) is a figure explaining polar angle (alpha) which is an angle which observes this light control film. As shown in the drawing, the polar angle in the present embodiment is adjusted by the observer E with respect to the normal direction (thickness direction) of the
FIG. 7C illustrates the azimuth angle of the liquid crystal molecules. When an electric field is generated, the direction in which the
ここで、液晶分子４ａの倒れる方向と観察者Ｅが調光フィルム１を観察する方向との関係についてさらに説明する。
図１７は、調光フィルム１の面内方向において液晶分子４ａが倒れる方向と、観察者Ｅが調光フィルム１を観察する方向とを説明する図である。
前述のように、調光フィルム１の面内方向において、電界が生じて液晶分子４ａが倒れる方向を、方位角０°とする。このとき、例えば、観察者Ｅが調光フィルム１を方位角０°で観察するというとき、図１７（ａ）に示すように、調光フィルム１の面内方向において、観察者Ｅが調光フィルム１（液晶分子４ａ）を観察する方向Ｋ１は、方位角０°の方向となる。すなわち、観察者Ｅが見る方向（観察する方向）と、方位角０°とがなす角度は０°である。
また、例えば、調光フィルム１を方位角３０°で観察する、１８０°で観察するというとき、それぞれ、図１７（ｂ），（ｃ）に示すように、調光フィルム１の面内方向において、観察者Ｅが調光フィルム１（液晶分子４ａ）を観察する方向Ｋ２，Ｋ３は、それぞれ方位角３０°，１８０°の方向となる。すなわち、観察者Ｅが見る方向（観察する方向）と方位角０°とがなす角度は、それぞれ３０°，１８０°である。
Here, the relationship between the direction in which the
FIG. 17 is a diagram for explaining the direction in which the
As described above, in the in-plane direction of the
For example, when the
図８は、調光フィルム１に加える電圧を変化させ、調光フィルム１を異なる角度から観察したときの印加電圧に対する透過率の変動を示したグラフである。なお、調光フィルム１の観察は、調光フィルム１がサンルーフ１３２に取り付けられた状態と同様に、車内において下から上を見た状態で行う。
図８中に示す「α＝０°」とは、調光フィルム１を正面方向から観察した場合に相当し、観察者が真上（頭上）に位置する調光フィルム１を真下から見上げる状態、すなわち、極角α＝０°で調光フィルム１を観察した場合を示している。また、図８に示すその他の角度０°，３０°，４５°，６０°，７５°，９０°，１２０°，１３５°，１５０°，１８０°は、調光フィルム１を観察する角度を示す方位角であり、調光フィルム１を極角３０°で下から見上げた状態であって、かつ、調光フィルム１の面内方向において、各方位角で観察した場合を示している。例えば、図８中の「３０°」は、極角α＝３０°で調光フィルムを見上げた状態であって、方位角３０°（方位角０°に対して３０°をなす方向）で調光フィルム１を観察している場合を示している。
また、図８、及び、後述の図１３、図１６は下から上を見る前提で透過率が計算されている。この透過率の計算は、シンテック株式会社製のＬＣＤマスターにより行った。また、電圧の印加による液晶分子４ａの倒れ方は、液晶分子４ａの下端を固定して、上部を倒すイメージである。
FIG. 8 is a graph showing the variation of the transmittance with respect to the applied voltage when the voltage applied to the
“Α = 0 °” shown in FIG. 8 corresponds to the case where the
In FIG. 8 and FIGS. 13 and 16 described later, the transmittance is calculated on the assumption that the top is viewed from the bottom. The transmittance was calculated using an LCD master manufactured by Shintech Co., Ltd. In addition, the manner in which the
図８に示すように、方位角１８０°で調光フィルム１を観察した場合、すなわち、調光フィルム１の面内方向において液晶分子４ａが手前方向に倒れてくる場合、比較的低い電圧から透過率が変化し始めて、飽和透過率に到達した後は、電圧を上げても透過率はそれほど変化しなくなる。
図８に図示するように、一点鎖線ｂで囲った方位角１２０°〜１８０°程度で調光フィルム１を観察した場合は、点線ａで囲った方位角０°〜４５°程度で調光フィルム１を観察した場合と比べると、例えば４〜７Ｖ程度の範囲において、電圧変化に対する透過率の変動が小さい。このとき、液晶分子の回転が止まっているわけではなく、０°〜４５°の透過率が変動していることから、液晶分子は回転を続けているが、観察者から見る角度によって透過率の変化が認識できないようになっている状態である。
ちらつきの原因である透過率の変動は、液晶分子にかかる電圧の極性の切り替えにより、液晶分子が水平配向状態から垂直配向の方向に若干回転するからであるが、完全に垂直配向状態まで戻るのではなく、少し戻る程度なので、この程度の動きに対して透過率の変動が小さいと、ちらつきが認識されにくい。したがって、ちらつきを認識されにくくするには、電圧変動に対する透過率の変動が小さい方向で、調光フィルム１が観察されるようにすればよい。
As shown in FIG. 8, when the
As illustrated in FIG. 8, when the
The fluctuation of the transmittance that is the cause of the flicker is because the liquid crystal molecules are slightly rotated from the horizontal alignment state to the vertical alignment direction by switching the polarity of the voltage applied to the liquid crystal molecules, but it is completely returned to the vertical alignment state. However, since it is only slightly returned, flickering is difficult to be recognized if the change in transmittance is small with respect to this level of movement. Therefore, in order to make it difficult to recognize the flicker, the
車両１３０のサンルーフ１３２に調光フィルム１を取り付ける場合、搭乗者から調光フィルム１を観察する方向には偏りがある。すなわち、後部座席の搭乗者がサンルーフ１３２を見る可能性が最も高く、運転中に運転者がサンルーフを見る可能性は少ない。そして、搭乗者及び運転者は、両者とも、サンルーフの前方側を見る可能性（頻度）が高く、振り向いてサンルーフの後方側を見る可能性は低い。
When the
このため、本実施形態では最も観察される可能性の高い、搭乗者（特に後部座席の搭乗者）が、サンルーフ１３２の前方を見る場合に、ちらつきが認識されにくくなるように、液晶分子４ａの倒れる方向（方位角０°の方向）を決定する。
上述したように、図８によると、一点鎖線ｂで囲った方位角１２０°〜１８０°で調光フィルム１を観察した場合は、電圧の変化に対する調光フィルム１の透過率の変動が小さい。そして、透過率の変動が小さいほうが、ちらつきが認識されにくい。したがって、後部座席の搭乗者がサンルーフ１３２を観察する方向が、方位角１２０°〜１８０°近傍になるように調光フィルム１をサンルーフ１３２に配置することが好ましい。
For this reason, in the present embodiment, the
As described above, according to FIG. 8, when the
図９は、サンルーフ１３２に配置されている調光フィルム１の液晶分子４ａの倒れる方向と、車内の位置との関係を示す図である。
前述のように、車両１３０の後部座席の搭乗者がサンルーフ１３２を観察する方向が、方位角１２０°〜１８０°近傍になるように調光フィルム１をサンルーフ１３２に配置することが、ちらつきを低減する観点から好ましい。すなわち、液晶分子４ａの倒れる方向が、車両１３０の後方（斜め後方を含む）となるように調光フィルム１を車両１３０に取り付けることが好ましい。
本実施形態では、一例として、図９に示すように、液晶分子４ａが左斜め後方に倒れるようにする。なお、本実施形態では運転席は上述したように右側前部に配置されているが、運転席が左側前部に配置されている場合、液晶分子４ａは斜め右後方に倒れるようにする。
FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the direction in which the
As described above, it is possible to reduce flickering by arranging the
In this embodiment, as an example, as shown in FIG. 9, the
なお、液晶分子４ａが斜めに倒れるようにするのは以下の理由による。
調光フィルム１は、平面視において長方形形状により作製され、直線偏光板２，３の遅相軸方向がこの長方形形状の１辺と平行な向きになるように設定される。直線偏光板２，３を矩形に製造する場合、製造過程における取り数を増大させるため、遅相軸方向が横方向又は垂直方向となるように製造される。そして、調光フィルム１の液晶分子４ａの倒れる方向は、遅相軸に対して斜めの角度である。したがって、調光フィルム１の液晶分子４ａが倒れる方向は車両１３０の進行方向に対して斜めとなる。このような形態とした場合にも、実用上十分にちらつきを低減することができる。
ただし、取り数の減少を充分に許容できる場合、さらには直線偏光板２，３の遅相軸方向を斜め方向に設定して充分に直線偏光板の取り数を確保できる場合、液晶分子４ａが、車両１３０の進行方向に対して、斜め後方ではなく、進行方向の逆方向となる後方（進行方向に対して１８０°をなす後方）に倒れるように、調光フィルム１をサンルーフ１３２に取り付けてもよい。このとき、車両１３０の後部座席の搭乗者は、サンルーフ１３２及び調光フィルム１を方位角１８０°で観察することとなり、液晶分子４ａが斜め後方に倒れるように配置された場合に比べて、より効果的にちらつきを低減できる。
The reason why the
The
However, when the decrease in the number of the acquisitions can be sufficiently allowed, and when the slow axis direction of the linear
液晶分子４ａが左斜め後方に倒れるようにするのは、右側前部に位置する運転者が振り返ってサンルーフを見る可能性が低いので、運転者が振り返る方向、すなわち、左斜め後方となる方向を方位角０°としたからである。
The reason why the
このとき、さらに詳しくは、液晶分子４ａの倒れる方向（方位角０°方向）は、運転席が車両１３０の右側前部に配置されている場合、車両１３０の進行方向に対して反時計回りに１３５°となる方向とすることが好ましい。また、運転席が車両１３０の左側前部に配置されている場合には、液晶分子４ａの倒れる方向は、車両の進行方向に対して時計回りに１３５°となる方向が好ましい。液晶分子４ａの倒れる方向は、対称性を考慮すると、車両１３０の進行方向に対して１８０°となることが最も好ましい。しかし、この場合、前述のように偏光板の利用効率が低くなりコストアップになる。このため、液晶分子４ａの倒れる方向（方位角０°方向）は、車両１３０の進行方向に対して反時計回り又は時計回りに１３５°となる方向とすることが好ましい。
At this time, more specifically, the direction in which the
本実施形態によると、搭乗者が、自己が着座している個所の真上よりも前方のサンルーフ１３２を観察したとき、サンルーフ１３２の調光フィルム１における透過率の変動が、他方向から見た場合よりも小さく認識される。ゆえに、搭乗者が、サンルーフ１３２を通して外光を見たときにちらつきが観察されにくい。
According to the present embodiment, when the passenger observes the sunroof 132 in front of the place where the passenger is seated, the transmittance variation in the
（給電位置との関係）
図１０は、調光フィルム１に加える電圧の極性が反転する際の電圧の変化の様子を示したグラフである。時定数が１０μｓｅｃ、０．１ｍｓｅｃ、１ｍｓｅｃの場合において、透明電極１１に１０Ｖの電圧を印加したときの所定箇所での経過時間と電圧との関係を示す。図示するように、時定数が長くなると、透明電極１１における電圧が１０Ｖよりも低い時間が長く、すなわち、電圧の上昇が緩やかになる。
(Relationship with feeding position)
FIG. 10 is a graph showing how the voltage changes when the polarity of the voltage applied to the
電圧の上昇が緩やかになると、液晶分子は電圧の影響で回転してしまう。そうすると、調光フィルム１の透過率が変動する。図１０中の透過率のグラフは、時定数が１ｍｓｅｃ時における透過率の変動を示したものである。
When the voltage rises slowly, the liquid crystal molecules rotate under the influence of the voltage. Then, the transmittance of the
また、給電位置からの距離が遠くなると、時定数は長くなる。したがって、調光フィルム１において給電位置からの距離が遠くなると、電圧の上昇が緩やかになって液晶が回転し、透過率が変動するので、ちらつきが視認されやすくなる。さらに、給電位置からの距離が遠くなると、時定数以内に電圧が上昇しきらず、実効電圧が低くなる。
In addition, the time constant increases as the distance from the power feeding position increases. Therefore, when the distance from the feeding position in the
図１１は、本実施形態の調光フィルム１の透明電極１１の給電位置Ｐ０から給電した直後の、調光フィルム１内部の位置と電圧との関係をシミュレーションした結果を示した図である。
実施形態では図中矢印で示す調光フィルム１の左斜め後方位置が給電位置Ｐ０である。左斜め後方とは、調光フィルム１の縁部における、調光フィルム１の中心から車両１３０の進行方向前側に向かう直線Ｌに対して、角度θだけ傾いた直線Ｌ１上の位置である。この角度θは、９０°より大きく、１８０°より小さい。
図１１に図示するように、給電位置Ｐ０に近い左斜め後方の実効電圧が高く、給電位置Ｐ０からの距離が遠くなると、実効電圧が低くなる。そして、給電位置Ｐ０に近い左斜め後方の時定数が短く、給電位置Ｐ０からの距離が遠くなると、時定数が長くなる。ゆえに、給電位置Ｐ０に近い左斜め後方は透過率の変動が小さく、ちらつきの視認の可能性は低く、給電位置Ｐ０からの距離が遠くなると、透過率の変動が大きく、ちらつきが視認されやすくなる。
FIG. 11 is a diagram showing a result of simulating the relationship between the position in the
In the embodiment, the diagonally left rear position of the
As shown in FIG. 11, the effective voltage at the diagonally left rear near the power supply position P0 is high, and the effective voltage decreases as the distance from the power supply position P0 increases. And the time constant of the diagonally left behind near electric power feeding position P0 is short, and when the distance from electric power feeding position P0 becomes long, a time constant will become long. Therefore, the change in transmittance is small in the diagonally left side near the power feeding position P0, and the possibility of flickering is low. When the distance from the power feeding position P0 is far, the fluctuation in transmittance is large and the flickering is easily seen. .
まず、調光フィルム１に対する給電位置が車両１３０の右斜め前方に設けられる場合について説明する。この形態では、給電位置周辺の右斜め前方では極性切り替えによる液晶分子の変動は小さくなる。しかし、給電位置から遠い左斜め後方付近では液晶分子の変動が大きくなる。
このとき、車両１３０の前方から車内後方へ向かって斜めに調光フィルム１を通過する光は、液晶分子の変動に対して、透過率変動が小さい方向（方位角１２０°〜１８０°方向）からの入射光となり、電圧の極性切り替えによる液晶分子の変動によるちらつきを認識しにくい。したがって、車両後方の給電位置から遠い領域を通過した光でもちらつきを認識しにくい。
First, the case where the feeding position for the
At this time, the light passing through the
しかし、調光フィルム１の後方領域を、車両１３０の後方から車内前方に向かって斜めに通過する光は、車内の搭乗者が車両後方を見上げるのと同様に、透過率の変動が大きい方向（方位角０°〜４５°方向）になるので、電圧の極性切り替えによる液晶分子の変動がちらつきとして認識されやすい。
また、調光フィルム１の前方領域を、車両１３０の後方側から車内の前方領域に向かって斜めに通過する光の多くは、車両１３０のフロントガラスを通過して車外に出ていく。したがって、給電位置を車両前方に配置して、調光フィルム１の前方領域における液晶分子の変動を小さくしても、その効果を享受することができない。
However, the light passing through the rear area of the
Further, most of the light that passes obliquely through the front area of the
これに対して、給電位置を車両１３０の後方に配置した場合には、車両１３０の斜め後方から車内前方に向かって斜めに調光フィルム１を光が透過する場合、給電位置に近い車両１３０後方の領域では、液晶分子の変動が小さくなるので、ちらつきを抑制することができる。
また、前述の給電位置が車両１３０前方に位置する場合と同様に、調光フィルム１の前方領域を車内前方へ斜めに通過した光の多くは、フロントガラスを通過して車外に出ていくので、ちらつきが視認されにくい。
なお、車両１３０の車体の真上方向から調光フィルム１を透過する光（調光フィルム１の表面の法線方向から調光フィルム１を透過する光）については、いずれの方向か見てもちらつきは認識しにくい。
On the other hand, when the power feeding position is arranged behind the
In addition, as in the case where the power feeding position is located in front of the
Note that light transmitted through the
従って、車両後方から斜めに光が調光フィルム１に入射する場合のちらつきを低減するために、調光フィルム１の給電位置Ｐ０は、車両１３０の後方、すなわち、車両１３０の前後方向において調光フィルム１の中央となる点よりも後方であって、調光フィルム１の縁部であることが好ましく、調光フィルム１の給電位置Ｐ０は、図９に示す車両１３０後方となる辺１ａのどこかに設けられることが好ましい。
Therefore, in order to reduce flicker when light is incident on the
そこで、本実施形態では、一例として、給電位置Ｐ０を車両１３０の左斜め後方とする。ここで、上述のように、本実施形態において調光フィルム１の液晶分子４ａは、調光フィルム１の面内方向において車両１３０の左斜め後方に倒れるので、車内の搭乗者がサンルーフを観察した場合、車両１３０の前方はちらつきが認識されにくいが、後方は前方に比べてちらつきが認識されやすい。
上述のように、給電位置Ｐ０を車両１３０の左斜め後方とすることにより、左斜め後方でのちらつきは発生しにくくなる。給電位置Ｐ０を左斜め後方とすると、給電位置Ｐ０から遠い右斜め前方でのちらつきが発生しやすくなるが、上述のように、液晶分子４ａの倒れる方向が車両１３０の左斜め後方であるため、前方でのちらつきは認識されにくい。したがって、左斜め後方が給電位置Ｐ０であっても、前方でのちらつきが認識される可能性は低い。
以上、本実施形態によると、調光フィルム１の前方から入射する光も、後方から入射する光も、ちらつきが発生しにくくなる。このため、車内の搭乗者は、車内においてちらつきを感じることがなく、不快感を生じない。
Therefore, in the present embodiment, as an example, the power feeding position P <b> 0 is set to the diagonally left rear of the
As described above, by setting the power feeding position P0 to be obliquely left rearward of the
As described above, according to the present embodiment, flicker is less likely to occur in light incident from the front of the
なお、本実施形態では、調光フィルム１の給電位置Ｐ０は、車両１３０の後方が好ましく、一例として、車両１３０の左斜め後方に設けられる例を示したが、サンルーフ１３２の車両１３０前方側におけるちらつき低減効果を重視する場合や、サンルーフ１３２（調光フィルム１）の車両後方側の領域から車内前方へ斜めに入射する光のちらつきを考慮しなくてよい場合には、給電位置Ｐ０を車両１３０の前方としてもよい。この場合、給電位置Ｐ０は、具体的には、図９に示す辺１ｂのどこかに設けられることが好ましい。
In the present embodiment, the feeding position P0 of the
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態が第１実施形態と異なる点は、調光フィルム１の液晶分子４ａがマルチドメイン方式で配列されている点である。その他については第１実施形態と同様であるので重複する説明は省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The second embodiment is different from the first embodiment in that the
図１２は、２ドメインによるマルチドメイン方式における方位角を説明する図であり、各ドメインの液晶分子４ａ−１，４ａ−２が互いに９０°の角度をなして倒れる場合を示す。
図１２に示すように、本実施形態では、電圧の印加によって、調光フィルム１の面内方向において、液晶分子４ａ−１，４ａ−２は、互いに９０°をなす方向へ倒れる。この場合、この２つの液晶分子４ａ−１，４ａ−２の倒れる方向がなす角度の１／２となる矢印Ｃ方向を、方位角０°とする。
FIG. 12 is a diagram for explaining the azimuth angle in the multi-domain method using two domains, and shows a case where the
As shown in FIG. 12, in this embodiment, the
図１３は図１２の場合における第１実施形態の図８と同様のグラフで、調光フィルム１に加える電圧を変化させ、調光フィルム１を異なる角度から観察したときの印加電圧に対する透過率の変動を示したグラフである。
図１３中に示す「α＝０°」とは、前述の図８と同様に、真上の調光フィルムを真下から見上げる状態、すなわち、極角α＝０°で調光フィルム１を観察した場合を示している。また、図１３に示すその他の角度０°，３０°，４５°，６０°，７５°，９０°，１２０°，１３５°，１５０°，１８０°は、前述の図８と同様に、調光フィルム１を観察する角度を示す方位角であり、調光フィルム１を極角３０°で下から見上げた状態であって、かつ、調光フィルム１の面内方向において、各方位角で観察した場合を示している。なお、図１３に示す方位角は、前述の図１２で説明したように、矢印Ｃ方向を方位角０°としている。
第２実施形態において、方位角１２０°〜１８０°程度で調光フィルム１を観察した場合は、方位角０°〜６０°程度で調光フィルム１を観察する場合と比べると、例えば４〜７Ｖ程度の範囲において、電圧変化に対する透過率の変動が小さい。ただし、第１実施形態と比べると、マルチドメインで２方向に液晶分子が倒れるので平均化され、電圧変化に対する透過率の変動は緩やかである。
FIG. 13 is a graph similar to FIG. 8 of the first embodiment in the case of FIG. 12, and the transmittance of the applied voltage when the voltage applied to the
“Α = 0 °” shown in FIG. 13 is the same as in FIG. 8 described above, in which the
In the second embodiment, when the
第２実施形態においても、透過率の変動が小さいと、ちらつきが認識されにくいので、ちらつきが認識されにくくするために、電圧変動に対する透過率の変動が小さい方向で、調光フィルム１が観察されるようにする。
Also in the second embodiment, since the flicker is difficult to be recognized when the transmittance variation is small, the
したがって、第２実施形態においても、最も観察される可能性の高い、搭乗者（特に後部座席の搭乗者）が、前方を見る場合に、ちらつきが認識されにくくなるように、液晶分子４ａの倒れる方向を決定する。
上述したように、図１３によると、電圧が４〜７Ｖ程度の範囲において、方位角１２０°〜１８０°で調光フィルム１を観察する方が、電圧の変化に対する透過率の変動が小さい。そして、透過率の変動が小さいほうが、ちらつきが認識されにくい。
したがって、後部座席の搭乗者がサンルーフ１３２を観察する方向が、方位角１２０°〜１８０°近傍になるように調光フィルム１をサンルーフ１３２に配置する。
Accordingly, also in the second embodiment, the
As described above, according to FIG. 13, in the voltage range of about 4 to 7 V, the transmittance variation with respect to the voltage change is smaller when the
Therefore, the
図１４は、サンルーフ１３２に配置されている調光フィルム１の液晶分子４ａの倒れる方向と、車内の位置との関係を示す図である。本実施形態では、図１４に示すように、各ドメインの液晶分子４ａが斜め後方の左又は右に倒れるようにする。
ここで、斜め後方の左右に倒れるとは、車両１３０の進行方向を０°としたとき、液晶分子４ａの上端が、斜め後方、例えば進行方向に対して±１３５°の方向に倒れることをいう。このとき、方位角０°は、車両１３０の進行方向を０°としたとき、１８０°の方向となる。
FIG. 14 is a diagram showing the relationship between the direction in which the
Here, tilting to the left and right diagonally backward means that when the traveling direction of the
第２実施形態においても、このように、車両のサンルーフ１３２に対して、液晶分子４ａの倒れる方向が斜め後方の左右になるように調光フィルム１を配置した。したがって、搭乗者が、自己が着座している個所の真上及びそれよりも前方のサンルーフ１３２を観察したとき、サンルーフ１３２の調光フィルム１における透過率の変動が、他方向から見た場合よりも小さく認識される。ゆえに、サンルーフ１３２を通して外光を見たときにちらつきが観察されにくい。
Also in the second embodiment, the
そして、第２実施形態においても、給電位置Ｐ０を車両１３０の後方とすることが好ましく、例えば、給電位置Ｐ０を車両１３０の左斜め後方とする。そうすることにより、左斜め後方でのちらつきは発生しにくくなる。ここで、給電位置Ｐ０を左斜め後方とすると、給電位置Ｐ０から遠い右斜め前方でのちらつきが発生しやすくなるが、液晶分子４ａの倒れる方向が斜め後方であるため、前方でのちらつきは認識されにくい。したがって、左斜め後方が給電位置Ｐ０であっても、前方でのちらつきが認識される可能性は低い。
以上、第２実施形態においても、調光フィルム１の前方から入射する光も、後方から入射する光も、ちらつきが発生しにくくなる。このため、車内の搭乗者は、車内においてちらつきを感じることがなく、不快感を生じない。
Also in the second embodiment, it is preferable that the power feeding position P0 is located behind the
As described above, also in the second embodiment, the light entering from the front of the
図１５も、マルチドメイン方式（２ドメイン）であって、各ドメインの液晶分子が互いに１８０°の角度をなす方向に倒れる場合を示す。
この場合、一方の液晶分子（例えば、図１５では、液晶分子４ａ−１）を基準とし、その倒れる方向（図１５中に示す矢印Ｄ方向）を、方位角０°とする。
図１６は、図１５の場合において、調光フィルム１に加える電圧を変化させ、調光フィルムを異なる角度から観察したときの印加電圧に対する透過率の変動を示したグラフである。
FIG. 15 also shows a case of the multi-domain method (two domains), in which the liquid crystal molecules of each domain are tilted in a direction that makes an angle of 180 ° with each other.
In this case, with respect to one liquid crystal molecule (for example,
FIG. 16 is a graph showing the change in transmittance with respect to the applied voltage when the voltage applied to the
図１６中に示す角度０°，３０°，４５°，６０°，９０°は、前述の図８等と同様に、調光フィルム１を観察する角度を示す方位角であり、調光フィルム１を極角３０°で下から見上げた状態であって、かつ、調光フィルム１の面内方向において、各方位角で観察した場合を示している。なお、図１６に示す方位角は、前述の図１５で説明したように、矢印Ｄ方向を方位角０°としている。
なお、この形態では、液晶分子４ａ−１，４ａ−２が倒れる方向がなす角度が１８０°であるため、図１６では方位角０〜９０°での結果を示している。これは、液晶分子４ａ−１，４ａ−２が倒れる方向がなす角度が１８０°であるので、例えば、方位角１０°，１９０°での透過率と、方位角３５０°，１７０°での透過率とが等しくなり、方位角９０°〜１８０°での透過率は、実質的に、方位角９０°〜０°での透過率と等しくなるためである。
The
In this embodiment, since the angle formed by the direction in which the
図示するように、この場合、印加電圧に対する透過率の変動は、調光フィルム１を観察する方位角によってあまり変わらない。したがって、液晶分子の倒れる方向は、車両１３０の進行方向に対して特に限定されない。ただし、この場合も調光フィルム１に対する給電位置Ｐ０を、車両１３０の後方とすることにより、背後からの光にちらつきが生じにくくなる。また、調光フィルム１に対する給電位置Ｐ０を車両前方とした場合には、前方からの光にちらつきが生じにくくなる。
As shown in the figure, in this case, the change in transmittance with respect to the applied voltage does not change much depending on the azimuth angle at which the
１ 調光フィルム
２ 直線偏光板
３ 直線偏光板
４ 液晶セル
４ａ 液晶分子
８ 液晶層
１０ 調光フィルム
１３０ 車両
１３１ 開口
１３２ サンルーフ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記調光フィルムは、前記液晶層に電界を印加した場合に液晶分子が倒れる方向が、該車両の後方となるように、該車両のサンルーフに取り付けられている車両。 A light control film having a vertically aligned liquid crystal layer is mounted on a sunroof,
The vehicle in which the light control film is attached to a sunroof of the vehicle such that a liquid crystal molecule is tilted in a rearward direction when an electric field is applied to the liquid crystal layer.
請求項１に記載の車両。 The feeding position of the light control film is an edge of the light control film and is behind the center of the light control film in the vehicle front-rear direction.
The vehicle according to claim 1.
請求項１又は請求項２に記載の車両。 The light control film is attached to the sunroof of the vehicle so that the direction in which the liquid crystal molecules fall when the electric field is applied to the liquid crystal layer is obliquely behind the vehicle.
The vehicle according to claim 1 or claim 2.
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の車両。 In the light control film, when an electric field is applied to the liquid crystal layer, the direction in which the liquid crystal molecules tilt is ± 135 ° when the traveling direction of the vehicle is 0 ° in the in-plane direction of the light control film and its A direction that becomes a neighborhood,
The vehicle according to any one of claims 1 to 3.
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の車両。
The feeding position of the light control film is an edge of the light control film and obliquely behind the vehicle.
The vehicle according to any one of claims 1 to 4.
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Cited By (1)
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