JP2020530584A - 光学素子の駆動方法 - Google Patents
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Abstract
Description
V1<V3
数式1において、V1は第1状態電圧であり、V3は第2状態電圧である。
VT≦VM<VB
数式2において、VTは臨界電圧であり、VBはバックフロー電圧であり、VMは中間電圧である。
0≦V1<2×VT
数式3において、V1は第1状態電圧であり、VTは臨界電圧である。
VT=0.05×V3〜0.2×V3
数式4において、VTは臨界電圧であり、V3は第2状態電圧である。
VB=0.3×V3〜0.7×V3
数式5において、VBはバックフロー電圧であり、V3は第2状態電圧である。
VM=0.15×V3〜0.5×V3
数式6において、VMは中間電圧であり、V3は第2状態電圧である。
0.3×T12≦TM≦1.2×T12
数式7において、TMは中間電圧の維持時間であり、T12は、臨界電圧で前記中間電圧を印加した時に応答速度グラフで90%の透過率変動が発生するのに要求される時間である。
表面にITO(Indium Tin Oxide)電極層と垂直配向層が順次形成された2枚のCOP(cycloolefin polymer)フィルムの間にGH層を形成して光学素子を製造した。前記でGH層の厚さ、すなわちセルギャップは約12μmにした。前記で垂直配向層はプレチルト角が約88度である配向層を使った。配向層は、ポリイミド系列の垂直配向層を前記ITO電極層上にバーコーティングでコーティングし、130℃で約30分の間維持し、ラビング布でラビング処理して約200nmの厚さに形成したし、前記2枚のCOPフィルムは前記ラビング方向が互いに同じであるように積層した。また、前記GH層は、液晶化合物として、誘電率異方性が約−4.9であり、屈折率異方性が約0.132程度であるネマティック液晶および二色性染料として、二色比が約6.5〜8程度である黒色染料を97:3の重量比率(ネマティック液晶:二色性染料)で混合させたGH混合物を適用して形成した。
前記製造された光学素子を含む装置に第2状態を確保するための第2状態電圧(振幅が約11Vであり、周波数が約60Hzである交流電圧)を印加する前に、中間電圧として振幅が約4Vであり、周波数が約60Hzである交流電圧を約0.21秒の間印加してから、前記第2状態電圧を印加した。図7は、前記過程を整理した図面であり、図面のように、図12(比較例1)の場合と比較して、バックフロー現象が緩和することを確認することができる。
中間電圧を約0.28秒の間印加してから、第2状態電圧を印加したことを除いては実施例1と同じ方式で光学素子を駆動させた。図8は、前記過程を整理した図面であり、図面のように、図12(比較例1)の場合と比較して、バックフロー現象が緩和することを確認することができる。
中間電圧を約0.35秒の間印加してから、第2状態電圧を印加したことを除いては実施例1と同じ方式で光学素子を駆動させた。図9は、前記過程を整理した図面であり、図面のように、図12(比較例1)の場合と比較して、バックフロー現象が緩和することを確認することができる。
前記製造された光学素子を含む装置に第2状態を確保するための第2状態電圧(振幅が約11Vであり、周波数が約60Hzである交流電圧)を印加する前に、中間電圧として振幅が約3Vであり、周波数が約60Hzである交流電圧を約0.49秒の間印加してから、前記第2状態電圧を印加した。図10は、前記過程を整理した図面であり、図面のように、図12(比較例1)の場合と比較して、バックフロー現象が緩和することを確認することができる。
中間電圧を約0.9秒の間印加してから、第2状態電圧を印加したことを除いては実施例4と同じ方式で光学素子を駆動させた。図11は、前記過程を整理した図面であり、図面のように、図12(比較例1)の場合と比較して、バックフロー現象が緩和することを確認することができる。
中間電圧印加段階なしにすぐに第2状態電圧を印加したことを除いては実施例1と同様にして光学素子を駆動させたし、その結果を図12に記載した。
前記製造された光学素子を含む装置に第2状態を確保するための第2状態電圧(振幅が約11Vであり、周波数が約60Hzである交流電圧)を印加する前に、中間電圧として振幅が約1.5Vであり、周波数が約60Hzである交流電圧を約0.21秒の間印加してから、前記第2状態電圧を印加した。図16は、前記過程を整理した図面であり、図面のように、図7〜11(実施例1〜5)の場合と比較して、比較例2はバックフロー現象が緩和しないことを確認することができる。
20:第2能動液晶層またはGH層 11:第1電極層
12:第1垂直配向層
13:第1能動液晶層またはGH層
14:第2垂直配向層
15:第2電極層
21:第3電極層
22:第3垂直配向層
23:第2能動液晶層またはGH層
24:第4垂直配向層
25:第4電極層
120:フレーム
140:左目用と右目用レンズ
Claims (17)
- 液晶化合物を含み、光軸の配向が垂直または水平配向状態である第1状態と前記第1状態とは異なる光軸配向を有する第2状態の間をスイッチングする能動液晶層を含む光学素子の駆動方法であって、
第1状態電圧と第2状態電圧は下記の数式1の関係を有し、
前記第1状態にある前記能動液晶層に前記第2状態電圧を印加して第2状態にスイッチングする段階を含み、
前記第2状態電圧を印加する前に下記の数式2を満足する中間電圧を印加する段階を含む、駆動方法:
[数式1]
V1<V3
[数式2]
VT≦VM<VB
数式1および2において、V1は前記第1状態電圧であり、V3は前記第2状態電圧であり、VTは臨界電圧であり、VBはバックフロー電圧であり、VMは前記中間電圧である。 - 前記能動液晶層は二色性染料ゲストをさらに含む、請求項1に記載の駆動方法。
- 前記能動液晶層の厚さは4μm以上である、請求項1または2に記載の駆動方法。
- 印可電圧は交流電圧である、請求項1から3のいずれか一項に記載の駆動方法。
- 前記交流電圧の周波数が40Hz〜1kHzの範囲内である、請求項4に記載の駆動方法。
- 前記第1状態電圧は下記の数式3を満足する、請求項1から5のいずれか一項に記載の駆動方法:
[数式3]
0≦V1<2×VT
数式3において、V1は前記第1状態電圧であり、VTは前記臨界電圧である。 - 前記臨界電圧は下記の数式4を満足する、請求項1から6のいずれか一項に記載の駆動方法:
[数式4]
VT=0.05×V3〜0.2×V3
数式4において、VTは前記臨界電圧であり、V3は前記第2状態電圧である。 - 前記臨界電圧は0.5V〜3Vの範囲内である、請求項1から7のいずれか一項に記載の駆動方法。
- 前記バックフロー電圧は下記の数式5を満足する、請求項1から8のいずれか一項に記載の駆動方法:
[数式5]
VB=0.3×V3〜0.7×V3
数式5において、VBは前記バックフロー電圧であり、V3は前記第2状態電圧である。 - 前記中間電圧は下記の数式6を満足する、請求項1から9のいずれか一項に記載の駆動方法:
[数式6]
VM=0.15×V3〜0.5×V3
数式6において、VMは前記中間電圧であり、V3は前記第2状態電圧である。 - 前記第2状態電圧は10V〜30Vの範囲内である、請求項1から10のいずれか一項に記載の駆動方法。
- 前記中間電圧を下記の数式7を満足する維持時間の間印加する、請求項1から11のいずれか一項に記載の駆動方法:
[数式7]
0.3×T12≦TM≦1.2×T12
数式7でTMは中間電圧維持時間であり、T12は、前記臨界電圧で前記中間電圧を印加した時に応答速度グラフで90%の透過率変動が発生するのに要求される時間である。 - 前記中間電圧を0.1秒〜10秒の間印加する、請求項1から12のいずれか一項に記載の駆動方法。
- 液晶化合物を含み、光軸の配向が垂直または水平配向状態である第1状態と前記第1状態とは異なる光軸配向を有する第2状態の間をスイッチングする能動液晶層および前記能動液晶層に電圧を印加することができる電源装置を含み、
前記電源装置は、少なくとも下記の数式1および2を満足する第1状態電圧印加状態、中間電圧印加状態および第2状態電圧印加状態が具現され得るように設定されている、光学素子:
[数式1]
V1<V3
[数式2]
VT≦VM<VB
数式1および2において、V1は第1状態電圧であり、V3は第2状態電圧であり、VTは臨界電圧であり、VBはバックフロー電圧であり、VMは中間電圧である。 - 請求項14に記載された光学素子および前記光学素子に含まれる能動液晶層と重なり配置される第2能動液晶層または手動偏光層を含む、透過率可変装置。
- 左目用レンズと右目用レンズおよび前記左目用レンズと前記右目用レンズを支持するフレームを含むアイウェアであって、
前記左目用レンズおよび前記右目用レンズはそれぞれ請求項14に記載された光学素子を含む、アイウェア。 - 増強現実体験用機器である、請求項16に記載のアイウェア。
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