JP2021018375A - Liquid crystal lighting control apparatus, power-supply unit and driving method of liquid crystal lighting control film - Google Patents

Liquid crystal lighting control apparatus, power-supply unit and driving method of liquid crystal lighting control film Download PDF

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Abstract

To provide a liquid crystal lighting control apparatus capable of suppressing a sharp rise of a cost of manufacture while sufficiently controlling a transmittance of a liquid crystal lighting control film.SOLUTION: A liquid crystal lighting control apparatus 100 changes a transmittance of a liquid crystal to perform a lighting control, and includes a liquid crystal lighting control film 120 and a power-supply unit 110 for driving thereof. The liquid crystal lighting control apparatus is capable of taking an ON state in which a rectangular wave AC voltage, having a first peak voltage Vp higher than a threshold voltage Vth of the liquid crystal lighting control film 120 and a prescribed first frequency, is supplied from the power-supply unit 110 to the liquid crystal lighting control film 120; and a stand-by state in which an AC voltage, having a second peak voltage Vps equal to or lower than the threshold voltage Vth and a second frequency higher than the first frequency, is supplied from the power-supply unit 110 to the liquid crystal lighting control film 120.SELECTED DRAWING: Figure 12

Description

本発明は、液晶調光装置、電源装置及び液晶調光フィルムの駆動方法に関し、特に、建物や自動車の窓など、広い面積をもった透明部材に張り付けて用いる液晶調光フィルムと、これを駆動するための電源装置を備えた液晶調光装置およびその駆動方法に関する。 The present invention relates to a liquid crystal dimming device, a power supply device, and a method for driving a liquid crystal dimming film, and in particular, a liquid crystal dimming film used by being attached to a transparent member having a large area such as a window of a building or an automobile and driving the liquid crystal dimming film. The present invention relates to a liquid crystal dimming device provided with a power supply device for the purpose and a method for driving the liquid crystal dimmer.

液晶は、その光学的な特性を電気的に制御できる性質を有しており、ディスプレイ装置をはじめとして様々な技術分野に利用されている。液晶調光セルも、そのような製品の1つであり、液晶の透過率を電気的に制御することにより、光の透過状態を変えることができる。最近は、この液晶調光セルの面積を広げてフィルム状に加工することにより、液晶調光フィルムと呼ばれる製品も提案されており、透明状態から遮光状態に段階的に切り替えることができる電子シェードとして実用化されている。 Liquid crystals have the property of being able to electrically control their optical characteristics, and are used in various technical fields such as display devices. The liquid crystal dimming cell is also one of such products, and the light transmitting state can be changed by electrically controlling the transmittance of the liquid crystal. Recently, a product called a liquid crystal light control film has been proposed by expanding the area of the liquid crystal light control cell and processing it into a film, as an electronic shade that can gradually switch from a transparent state to a light-shielding state. It has been put to practical use.

たとえば、下記の特許文献1には、液晶層の両面に設けられた電極層の間に抵抗値を可変とする抵抗部材を設けることにより、場所によって透過率を変化させ、グラデーション表現を行うことが可能な液晶調光フィルムが開示されている。また、特許文献2には、液晶層の厚みを保持するスペーサーを設けることにより、透過率の低下を回避する液晶調光フィルムが開示されており、特許文献3には、液晶層を挟む配光膜上にシール材の一部を浸透させることにより、シール剤を強固に接着する技術が開示されている。 For example, in Patent Document 1 below, by providing a resistance member having a variable resistance value between the electrode layers provided on both sides of the liquid crystal layer, the transmittance can be changed depending on the location to perform gradation expression. Possible liquid crystal light control films are disclosed. Further, Patent Document 2 discloses a liquid crystal light control film that avoids a decrease in transmittance by providing a spacer that holds the thickness of the liquid crystal layer, and Patent Document 3 discloses a light distribution that sandwiches the liquid crystal layer. A technique for firmly adhering a sealing agent by permeating a part of a sealing material on a film is disclosed.

特許第6128269号公報Japanese Patent No. 6128269 特開2017−097339公報JP-A-2017-09739 特許第6120196号公報Japanese Patent No. 6120196

液晶調光フィルムを駆動するためには、電源装置から電力供給を行う必要があり、液晶調光フィルムとこれを駆動するための電源装置とを組み合わせた液晶調光装置として提供する必要がある。一般に、小型の液晶調光セルは、直流抵抗が大きく、電気容量が小さいため、比較的小さな電流によって駆動することが可能である。また、液晶調光セルは、液晶層を挟んで一対の透明電極が数μm程度の間隔で配置されるため、短絡事故が生じた場合を考慮して、電源装置に対する保護対策が必要になる。このため、一般的には、小型の液晶調光セルに用いる電源装置の出力インピーダンス|Z0|は高めに設定され、通常、|Z0|=数kΩ〜100kΩであることが多い。 In order to drive the liquid crystal light control film, it is necessary to supply electric power from the power supply device, and it is necessary to provide the liquid crystal light control film as a liquid crystal light control device in which the liquid crystal light control film and the power supply device for driving the liquid crystal light control film are combined. In general, a small liquid crystal dimming cell has a large DC resistance and a small electric capacity, so that it can be driven by a relatively small current. Further, in the liquid crystal dimming cell, since a pair of transparent electrodes are arranged at intervals of about several μm with the liquid crystal layer interposed therebetween, it is necessary to take protective measures for the power supply device in consideration of a short circuit accident. Therefore, in general, the output impedance | Z0 | of the power supply device used for the small liquid crystal dimming cell is set high, and usually | Z0 | = several kΩ to 100 kΩ in many cases.

ところが、液晶調光セルの直流抵抗はセルの面積が増大すると、これに反比例して減少し、電気容量はセルの面積に比例して増加する。したがって、液晶調光セルの面積を広げてフィルム状にした構造を有する液晶調光フィルムの場合、小型の液晶調光セルに比べて、直流抵抗は小さく、電気容量は大きくなる。このため、一般的な小型の液晶調光セル用の電源装置を、そのまま液晶調光フィルムの駆動用電源として利用すると、通常の電圧を印加しても、液晶層に十分な電力が供給されない事態が生じやすい。 However, the DC resistance of the liquid crystal dimming cell decreases in inverse proportion to the area of the cell, and the electric capacity increases in proportion to the area of the cell. Therefore, in the case of a liquid crystal light control film having a structure in which the area of the liquid crystal light control cell is expanded to form a film, the DC resistance is small and the electric capacity is large as compared with a small liquid crystal light control cell. For this reason, if a general power supply device for a small liquid crystal dimming cell is used as it is as a power source for driving a liquid crystal dimming film, sufficient power is not supplied to the liquid crystal layer even if a normal voltage is applied. Is likely to occur.

特に、建物の外装もしくは内装に用いられる窓、乗り物の窓、またはショーケース用のガラスなど、比較的面積の大きな透明部材に張り付けて用いる液晶調光フィルムの場合、従来の一般的な小型液晶調光セル用の電源装置によって駆動を行うと、透過率の制御を十分に行うことができない。そこで、従来は、大型の液晶調光フィルムを支障なく駆動するために、電源装置の電圧を高める工夫や、液晶調光フィルムに電圧を印加するための端子を多数箇所に設けるなどの対策を施していた。ただ、そのような対策を施すと、製造コストが増大するという問題が生じることになる。 In particular, in the case of a liquid crystal light control film used by being attached to a transparent member having a relatively large area such as a window used for the exterior or interior of a building, a window of a vehicle, or glass for a showcase, a conventional general small liquid crystal tone is used. When driven by a power supply device for an optical cell, the transmittance cannot be sufficiently controlled. Therefore, in the past, in order to drive a large liquid crystal light control film without any trouble, measures were taken such as increasing the voltage of the power supply device and providing terminals for applying voltage to the liquid crystal light control film at many locations. Was there. However, if such measures are taken, there will be a problem that the manufacturing cost will increase.

従来の液晶調光装置では、30〜200Hzの周波数をもった交流信号で駆動を行うのが一般的である。この駆動信号の周波数を下げれば、面積の大きな液晶調光フィルムに対しても、十分な電力供給を行うことが可能になるが、駆動信号の周波数を30Hz未満に下げると、液晶調光フィルム面にいわゆる「フリッカ」と呼ばれているちらつき現象が生じることになり好ましくない。もちろん、交流信号で駆動する代わりに直流信号で駆動すれば、このようなフリッカの問題は生じないが、直流駆動では、液晶の焼き付きという別な問題が生じることになる。 In a conventional liquid crystal dimmer, it is generally driven by an AC signal having a frequency of 30 to 200 Hz. If the frequency of the drive signal is lowered, sufficient power can be supplied even to the liquid crystal light control film having a large area, but if the frequency of the drive signal is lowered to less than 30 Hz, the liquid crystal light control film surface This is not preferable because a flicker phenomenon called "flicker" occurs. Of course, if the DC signal is used instead of the AC signal, the flicker problem does not occur, but the DC drive causes another problem of liquid crystal burn-in.

そこで本発明は、製造コストの高騰を抑えつつ、液晶調光フィルムの透過率の制御を十分に行うことが可能な液晶調光装置を提供することを目的とし、また、そのような液晶調光装置に用いられる電源装置と、液晶調光フィルムの駆動方法と、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 dimming device capable of sufficiently controlling the transmittance of a liquid crystal dimming film while suppressing an increase in manufacturing cost, and such a liquid crystal dimming. It is an object of the present invention to provide a power supply device used for the device and a method for driving a liquid crystal light control film.

上記課題を解決するために、本発明の液晶調光装置は、液晶の透過率を変化させて調光を行う液晶調光装置であって、液晶調光フィルムと、これを駆動するための電源装置と、を備え、前記電源装置から前記液晶調光フィルムに、前記液晶調光フィルムの閾値電圧より高い第1ピーク電圧と、所定の第1周波数と、を有する矩形波交流電圧が供給されるON状態と、前記電源装置から前記液晶調光フィルムに、前記閾値電圧以下の第2ピーク電圧と、前記第1周波数よりも高い第2周波数と、を有する交流電圧が供給される待機状態と、をとることができる。 In order to solve the above problems, the liquid crystal dimming device of the present invention is a liquid crystal dimming device that performs dimming by changing the transmission rate of the liquid crystal, and is a liquid crystal dimming film and a power source for driving the liquid crystal dimming device. A rectangular wave AC voltage having a first peak voltage higher than the threshold voltage of the liquid crystal dimming film and a predetermined first frequency is supplied from the power supply device to the liquid crystal dimming film. An ON state and a standby state in which an AC voltage having a second peak voltage equal to or lower than the threshold voltage and a second frequency higher than the first frequency is supplied from the power supply device to the liquid crystal dimming film. Can be taken.

前記第1周波数は、前記液晶調光フィルムに焼き付きが発生しない周波数の下限以上、0.1Hz以下であり、前記第2周波数は、10Hz以上、100Hz以下であってもよい。前記第2ピーク電圧は、前記液晶調光フィルムの閾値電圧の0.3倍以上、1.0倍以下であってもよい。前記液晶調光装置は、前記待機状態において前記電源装置から前記液晶調光フィルムに供給される前記交流電圧が矩形波交流電圧であってもよい。 The first frequency may be 0.1 Hz or less, which is equal to or more than the lower limit of the frequency at which the liquid crystal light control film does not burn, and the second frequency may be 10 Hz or more and 100 Hz or less. The second peak voltage may be 0.3 times or more and 1.0 times or less the threshold voltage of the liquid crystal light control film. In the liquid crystal dimming device, the AC voltage supplied from the power supply device to the liquid crystal dimming film in the standby state may be a square wave AC voltage.

前記液晶調光フィルムは、建物の外装若しくは内装に用いられる窓、乗り物の窓、室内の仕切りとして用いる透明パーテーション、若しくは、ショーケースのケースなどを構成する透明板に張り付けて用いるのに適した面積、又は、それらを構成する2枚の透明板に挟まれて用いるのに適した面積を有していてもよい。前記液晶調光フィルムは、画像表示用ディスプレイにおいて、その表面又は裏面からの外光又はバックライトを調光するために、前記画像表示用ディスプレイに張り付け、又は、前記画像表示用ディスプレイの前後に配置して用いるのに適した面積を有していてもよい。前記液晶調光フィルムは、0.1平方m以上の面積を有していてもよい。 The liquid crystal light control film has an area suitable for being attached to a transparent plate constituting a window used for the exterior or interior of a building, a window of a vehicle, a transparent partition used as an interior partition, or a case of a showcase. Or, it may have an area suitable for being sandwiched between two transparent plates constituting them. The liquid crystal dimming film is attached to the image display for dimming the external light or the backlight from the front surface or the back surface of the image display, or is arranged before and after the image display. It may have an area suitable for use. The liquid crystal light control film may have an area of 0.1 square m or more.

本発明の電源装置は、液晶の透過率を変化させて調光を行うために液晶調光フィルムを駆動するための電源装置であって、前記液晶調光フィルムに、前記液晶調光フィルムの閾値電圧より高い第1ピーク電圧と、所定の第1周波数と、を有する矩形波交流電圧と、前記閾値電圧以下の第2ピーク電圧と、前記第1周波数よりも高い第2周波数と、を有する交流電圧と、を供給する機能を有する。前記第1周波数は、前記液晶調光フィルムに焼き付きが発生しない周波数の下限以上、0.1Hz以下であり、前記第2周波数は、10Hz以上、100Hz以下であってもよい。 The power supply device of the present invention is a power supply device for driving a liquid crystal light control film in order to perform dimming by changing the transmission rate of the liquid crystal, and the liquid crystal light control film has a threshold of the liquid crystal light control film. An AC having a rectangular wave AC voltage having a first peak voltage higher than the voltage, a predetermined first frequency, a second peak voltage equal to or lower than the threshold voltage, and a second frequency higher than the first frequency. It has the function of supplying voltage. The first frequency may be 0.1 Hz or less, which is equal to or more than the lower limit of the frequency at which the liquid crystal light control film does not burn, and the second frequency may be 10 Hz or more and 100 Hz or less.

本発明の液晶調光フィルムの駆動方法は、液晶の透過率を変化させて調光を行うために液晶調光フィルムを駆動するための駆動方法であって、前記液晶調光フィルムに、前記液晶調光フィルムの閾値電圧より高い第1ピーク電圧と、所定の第1周波数と、を有する矩形波交流電圧を供給するON状態と、前記液晶調光フィルムに、前記閾値電圧以下の第2ピーク電圧と、前記第1周波数よりも高い第2周波数と、を有する交流電圧を供給する待機状態と、をとることができる。前記第1周波数は、前記液晶調光フィルムに焼き付きが発生しない周波数の下限以上、0.1Hz以下であり、第2周波数は、10Hz以上、100Hz以下であってもよい。 The method for driving the liquid crystal light control film of the present invention is a drive method for driving the liquid crystal light control film in order to perform dimming by changing the transmission rate of the liquid crystal, and the liquid crystal light control film is combined with the liquid crystal. An ON state in which a rectangular wave AC voltage having a first peak voltage higher than the threshold voltage of the dimming film and a predetermined first frequency is supplied, and a second peak voltage equal to or lower than the threshold voltage to the liquid crystal dimming film. And a second frequency higher than the first frequency, and a standby state for supplying an AC voltage having the first frequency can be taken. The first frequency may be 0.1 Hz or less, which is equal to or higher than the lower limit of the frequency at which seizure does not occur on the liquid crystal light control film, and the second frequency may be 10 Hz or higher and 100 Hz or lower.

本発明によれば、製造コストの高騰が抑えられ、液晶調光フィルムの透過率の制御を十分に行うことのできる、液晶調光装置、電源装置及び液晶調光フィルムの駆動方法を提供することが可能である。 According to the present invention, it is possible to provide a liquid crystal dimming device, a power supply device, and a method for driving a liquid crystal dimming film, which can suppress an increase in manufacturing cost and sufficiently control the transmittance of the liquid crystal dimming film. Is possible.

本実施形態を含む一般的な液晶調光装置100の基本構成を示すブロック図および斜視図である。It is a block diagram and the perspective view which show the basic structure of the general liquid crystal dimmer 100 including this embodiment. 図1に示す液晶調光フィルム120の側断面図である。It is a side sectional view of the liquid crystal light control film 120 shown in FIG. 図2Aに示す液晶調光フィルム120の等価回路を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the equivalent circuit of the liquid crystal light control film 120 shown in FIG. 2A. 10mm角の液晶調光フィルムの交流(矩形波)駆動特性を示すグラフである。It is a graph which shows the alternating current (square wave) drive characteristic of the liquid crystal light control film of 10 mm square. 10mm角の液晶調光フィルムの交流(正弦波)駆動特性を示すグラフである。It is a graph which shows the alternating current (sine wave) drive characteristic of the liquid crystal light control film of 10 mm square. 1m角の液晶調光フィルムの交流(矩形波)駆動特性を示すグラフである。It is a graph which shows the alternating current (square wave) drive characteristic of the liquid crystal light control film of 1 m square. 1m角の液晶調光フィルムの交流(正弦波)駆動特性を示すグラフである。It is a graph which shows the alternating current (sine wave) drive characteristic of the liquid crystal light control film of 1 m square. 図1に示す液晶調光フィルム120(ノーマリーダークのタイプ)の「透過率−電圧特性」を示すグラフである。It is a graph which shows the "transmittance-voltage characteristic" of the liquid crystal light control film 120 (normally duck type) shown in FIG. 図1に示す液晶調光フィルム120(ノーマリークリアのタイプ)の「透過率−電圧特性」を示すグラフである。It is a graph which shows the "transmittance-voltage characteristic" of the liquid crystal light control film 120 (normally clear type) shown in FIG. 本実施形態の液晶調光装置100に用いられる矩形波交流信号の波形図である。It is a waveform diagram of the square wave AC signal used for the liquid crystal dimming apparatus 100 of this embodiment. 液晶調光フィルム120を駆動するために用いる交流信号の各周波数帯域の特徴を示すグラフである。It is a graph which shows the characteristic of each frequency band of the AC signal used for driving a liquid crystal light control film 120. 液晶調光フィルム120を駆動するために用いる交流信号の各周波数帯域の特徴を示すグラフである。It is a graph which shows the characteristic of each frequency band of the AC signal used for driving a liquid crystal light control film 120. 駆動周波数によるちらつき発生の影響度合を示す影響測定装置200の正面図である。It is a front view of the influence measuring apparatus 200 which shows the degree of influence of the occurrence of flicker by a driving frequency. 図8に示す影響測定装置200を用いた具体的な測定方法を示す側面図(一部は側断面図)である。FIG. 5 is a side view (partly a side sectional view) showing a specific measurement method using the influence measuring device 200 shown in FIG. ちらつき感覚テスト(ノーマリーダークのタイプ)の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of the flicker sensation test (the type of normality duck). ちらつき感覚テスト(ノーマリークリアのタイプ)の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of the flicker sensation test (normally clear type). 焼付状態テストの結果を示す透過率−周波数特性を示すグラフである。It is a graph which shows the transmittance-frequency characteristic which shows the result of the seizure state test. 本実施形態の液晶調光装置100に用いられる交流信号の波形図であり、液晶調光装置100をON状態から、順次、待機状態及びON状態に切り替えたときの波形を示すものである。It is a waveform diagram of the AC signal used for the liquid crystal dimming apparatus 100 of this embodiment, and shows the waveform when the liquid crystal dimming apparatus 100 is sequentially switched from an ON state to a standby state and an ON state. 従来の一般的なノーマリークリアの特性を有する液晶調光装置100のOFF状態及びON状態における液晶の状態を模式的に示す縦断面図である。It is a vertical cross-sectional view which shows typically the state of the liquid crystal in the OFF state and the ON state of the liquid crystal dimmer 100 which has the characteristic of the conventional general normally clear. 本実施形態のノーマリークリアの特性を有する液晶調光装置100の待機状態及びON状態における液晶の状態を模式的に示す縦断面図である。It is a vertical cross-sectional view which shows typically the state of the liquid crystal in the standby state and the ON state of the liquid crystal dimmer 100 which has the characteristic of normal clear of this embodiment. 本実施形態の液晶調光フィルム120(ノーマリークリアのタイプ)の「透過率−電圧特性」及び「ヘイズ−電圧特性」を示すグラフである。It is a graph which shows the "transmittance-voltage characteristic" and "haze-voltage characteristic" of the liquid crystal light control film 120 (normally clear type) of this embodiment. 駆動用交流信号の極性反転時に生じる透過率変動を示すグラフである。It is a graph which shows the transmittance fluctuation which occurs at the time of polarity reversal of a driving AC signal. 図15に示す透過率変動を抑制させるため、極性反転時にピーク電圧Vpよりも大きな初頭電圧Vppを供給する変形例を示すグラフである。It is a graph which shows the modification which supplies the initial voltage Vpp which is larger than the peak voltage Vp at the time of polarity reversal in order to suppress the transmittance fluctuation shown in FIG.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態の1つ(以下、「本実施形態」という。)について説明する。 Hereinafter, one of the embodiments of the present invention (hereinafter, referred to as “the present embodiment”) will be described with reference to the drawings.

<<< §1. 一般的な液晶調光装置の基本構成>>>
まず、この§1では、一般的な液晶調光装置の基本構成を簡単に説明する。本実施形態に係る液晶調光装置も、ここで述べる基本構成を有している。図1は、本実施形態を含む一般的な液晶調光装置100の基本構成を示すブロック図および斜視図である。この液晶調光装置100は、液晶の透過率を変化させて調光を行う機能を有し、図示のとおり、電源装置110(ブロック図で示す)と、液晶調光フィルム120(斜視図で示す)と、を有している。
<<< §1. Basic configuration of general liquid crystal dimmer >>>
First, in this §1, the basic configuration of a general liquid crystal dimmer will be briefly described. The liquid crystal dimming device according to the present embodiment also has the basic configuration described here. FIG. 1 is a block diagram and a perspective view showing a basic configuration of a general liquid crystal dimming device 100 including the present embodiment. The liquid crystal dimming device 100 has a function of dimming by changing the transmittance of the liquid crystal, and as shown in the figure, the power supply device 110 (shown in the block diagram) and the liquid crystal dimming film 120 (shown in the perspective view). ) And.

液晶調光フィルム120は、上から下に向かって、第1透明電極層121、液晶層122、第2透明電極123を有している。第1透明電極層121は、液晶層122の一方の面(図の場合は上面)に配置されており、第2透明電極層123は、液晶層122の他方の面(図の場合は下面)に配置されている。また、第1透明電極層121の所定位置(図の場合は、上面の左側縁部)にはフィルム側第1接続端子aが設けられ、第2透明電極層123の所定位置(図の場合は、下面の左側縁部)にはフィルム側第2接続端子bが設けられている。 The liquid crystal light control film 120 has a first transparent electrode layer 121, a liquid crystal layer 122, and a second transparent electrode 123 from top to bottom. The first transparent electrode layer 121 is arranged on one surface (upper surface in the case of the figure) of the liquid crystal layer 122, and the second transparent electrode layer 123 is the other surface (lower surface in the case of the figure) of the liquid crystal layer 122. It is located in. Further, a film-side first connection terminal a is provided at a predetermined position of the first transparent electrode layer 121 (in the case of the figure, the left edge of the upper surface), and a predetermined position of the second transparent electrode layer 123 (in the case of the figure). , The left edge of the lower surface) is provided with a second connection terminal b on the film side.

液晶層122は、たとえば、電界効果型の液晶分子を含む層によって構成され、第1透明電極層121および第2透明電極層123は、たとえば、ITO(Indium Tin Oxcide)からなる層によって構成されている。なお、実際には、これら3層の他に、保護層として機能する透明フィルムの層やフィルタ層などが用いられることもあるが、本願では、これらの付加層についての説明は省略する。 The liquid crystal layer 122 is composed of, for example, a layer containing field effect liquid crystal molecules, and the first transparent electrode layer 121 and the second transparent electrode layer 123 are composed of, for example, a layer made of ITO (Indium Tin Oxide). There is. Actually, in addition to these three layers, a transparent film layer or a filter layer that functions as a protective layer may be used, but in the present application, the description of these additional layers will be omitted.

一方、電源装置110は、この液晶調光フィルム120を駆動するための構成要素であり、フィルム側第1接続端子aに接続された電源側第1接続端子Aと、フィルム側第2接続端子bに接続された電源側第2接続端子Bと、の間に所定の交流電圧を供給する機能を有する。図には、この電源装置110の概念的な内部構成を、理想電源111と出力インピーダンス112との組み合わせとして示している。理想電源111は、理想的な交流信号(矩形波や正弦波)を発生させる理論上の信号源であり、出力インピーダンス112は、この電源装置110を構成する回路内部の抵抗要素である。出力インピーダンス112は、電源自体がもっている本来のインピーダンスと、過電流による破損、発熱、発火等から電源や接続回路を保護するために意図的に付加するインピーダンスと、の合計になる。図1では、この電源装置110の出力インピーダンス112の値を、記号|Z0|で示している。 On the other hand, the power supply device 110 is a component for driving the liquid crystal dimming film 120, and is a power supply side first connection terminal A connected to the film side first connection terminal a and a film side second connection terminal b. It has a function of supplying a predetermined AC voltage between the second connection terminal B on the power supply side connected to the above. The figure shows the conceptual internal configuration of the power supply device 110 as a combination of the ideal power supply 111 and the output impedance 112. The ideal power supply 111 is a theoretical signal source that generates an ideal AC signal (square wave or sine wave), and the output impedance 112 is a resistance element inside a circuit constituting the power supply device 110. The output impedance 112 is the sum of the original impedance of the power supply itself and the impedance intentionally added to protect the power supply and the connection circuit from damage, heat generation, ignition, etc. due to overcurrent. In FIG. 1, the value of the output impedance 112 of the power supply device 110 is indicated by the symbol | Z0 |.

このように、液晶調光フィルム120側の接続端子a,b間には、電源装置110から交流信号が供給され、第1透明電極層121と第2透明電極層123とに挟まれた液晶層122には、その厚み方向に交流電圧が印加される。液晶層122は、電界によって配向性を変化させる液晶分子を含んでおり、電圧の印加により透光性が変化する。なお、本願における「液晶調光フィルム」という文言は、「液晶調光セル」と基本的には同義のものであるが、以下の実施例では、各構成層の面積が比較的大きいシート状をなし、建物や自動車の窓など、広い面積をもった透明部材にフィルム状に張り付けて用いるものを指している。 In this way, an AC signal is supplied from the power supply device 110 between the connection terminals a and b on the liquid crystal light control film 120 side, and the liquid crystal layer sandwiched between the first transparent electrode layer 121 and the second transparent electrode layer 123. An AC voltage is applied to the 122 in the thickness direction thereof. The liquid crystal layer 122 contains liquid crystal molecules whose orientation is changed by an electric field, and its translucency is changed by applying a voltage. The term "liquid crystal dimming film" in the present application is basically synonymous with "liquid crystal dimming cell", but in the following examples, a sheet having a relatively large area of each constituent layer is used. None, refers to those used by attaching a film to a transparent member with a large area, such as a building or automobile window.

液晶調光フィルム120は、液晶層122を構成する液晶分子の種類により、ノーマリーダークとノーマリークリアという2つのタイプの製品に分類される。ノーマリーダークのタイプの製品は、電圧を印加しない状態では、液晶層122の光の透過率が低く、観察者には「不透明」なフィルムとして観察されるが、電圧を印加した状態では、液晶層122の光の透過率が高くなり、観察者には「透明」なフィルムとして観察される。これに対して、ノーマリークリアのタイプの製品は、電圧を印加しない状態では、液晶層122の光の透過率が高く、観察者には「透明」なフィルムとして観察されるが、電圧を印加した状態では、液晶層122の光の透過率が低くなり、観察者には「不透明」なフィルムとして観察される。本発明は、いずれのタイプの製品にも適用可能である。 The liquid crystal light control film 120 is classified into two types of products, normal reddish and normally clear, according to the type of liquid crystal molecules constituting the liquid crystal layer 122. In normal maryak type products, the light transmittance of the liquid crystal layer 122 is low when no voltage is applied, and the film is observed as an "opaque" film by the observer, but when a voltage is applied, the liquid crystal is displayed. The light transmittance of the layer 122 is increased, and the observer observes it as a "transparent" film. On the other hand, the normally clear type product has a high light transmittance of the liquid crystal layer 122 when no voltage is applied, and is observed as a "transparent" film by the observer, but a voltage is applied. In this state, the light transmittance of the liquid crystal layer 122 becomes low, and the film is observed as an "opaque" film by the observer. The present invention is applicable to any type of product.

図2Aは、図1に示す液晶調光フィルム120の側断面図である。上述したとおり、液晶層122は、第1透明電極層121と第2透明電極層123との間に挟まれた層であり、通常、厚みは数μm程度である。上述したとおり、フィルム側第1接続端子aとフィルム側第2接続端子bとの間には、電源装置110が発生した交流電圧が印加される。第1透明電極層121と第2透明電極層123は、たとえば、ITO(Indium Tin Oxcide)などの透明かつ導電性を有する材料から構成されており、液晶層122の全体に交流電圧が印加される。したがって、液晶層122が透明であれば、液晶調光フィルム120全体が透明になり、液晶層122が不透明であれば、液晶調光フィルム120全体が不透明になる。 FIG. 2A is a side sectional view of the liquid crystal light control film 120 shown in FIG. As described above, the liquid crystal layer 122 is a layer sandwiched between the first transparent electrode layer 121 and the second transparent electrode layer 123, and usually has a thickness of about several μm. As described above, the AC voltage generated by the power supply device 110 is applied between the film-side first connection terminal a and the film-side second connection terminal b. The first transparent electrode layer 121 and the second transparent electrode layer 123 are made of a transparent and conductive material such as ITO (Indium Tin Oxside), and an AC voltage is applied to the entire liquid crystal layer 122. .. Therefore, if the liquid crystal layer 122 is transparent, the entire liquid crystal light control film 120 becomes transparent, and if the liquid crystal layer 122 is opaque, the entire liquid crystal light control film 120 becomes opaque.

ここでは、図の右側に示すとおり、フィルム側第1遠方点cおよびフィルム側第2遠方点dを定義する。これら遠方点c,dは、説明の便宜上、定義した点であり、物理的に何らかの構造物が存在するわけではない。フィルム側第1遠方点cは第1透明電極層121の上面に定義された点であり、フィルム側第2遠方点dは第2透明電極層123の下面に定義された点である。 Here, as shown on the right side of the figure, the film-side first far point c and the film-side second far point d are defined. These distant points c and d are defined points for convenience of explanation, and there is no physical structure. The film-side first far point c is a point defined on the upper surface of the first transparent electrode layer 121, and the film-side second far point d is a point defined on the lower surface of the second transparent electrode layer 123.

フィルム側第1接続端子aおよびフィルム側第2接続端子bには、電源装置110からの電気信号が直接供給されるが、フィルム側第1遠方点cおよびフィルム側第2遠方点dには、電源装置110からの電気信号が、それぞれ第1透明電極層121および第2透明電極層123を介して間接的に供給される。第1透明電極層121および第2透明電極層123には、若干の電気抵抗が存在するため、接続端子a,b間に印加される電圧に比べて、遠方点c,d間に印加される電圧は若干低下する。 An electric signal from the power supply device 110 is directly supplied to the film side first connection terminal a and the film side second connection terminal b, but the film side first far point c and the film side second far point d are supplied with electric signals. The electric signal from the power supply device 110 is indirectly supplied via the first transparent electrode layer 121 and the second transparent electrode layer 123, respectively. Since the first transparent electrode layer 121 and the second transparent electrode layer 123 have some electrical resistance, they are applied between the far points c and d as compared with the voltage applied between the connection terminals a and b. The voltage drops slightly.

図2Bは、図2Aに示す液晶調光フィルム120の等価回路を示す回路図である。図において、点aから点cに至る線は第1透明電極層121に対応し、第1電極層抵抗R1は、この第1透明電極層121の点a,c間の抵抗である。同様に、点bから点dに至る線は第2透明電極層123に対応し、第2電極層抵抗R2は、この第2透明電極層123の点b,d間の抵抗である。電源装置110と各接続端子a,bとの間の配線についての抵抗も考慮する場合は、抵抗R1,R2にこれらの配線抵抗も含めればよい。一方、図において並列接続されているRLおよびCLは、それぞれ液晶層122の抵抗(配光膜が介在する場合は、その抵抗も含む)および電気容量(配光膜が介在する場合は、その容量も含む)である。 FIG. 2B is a circuit diagram showing an equivalent circuit of the liquid crystal light control film 120 shown in FIG. 2A. In the figure, the line from the point a to the point c corresponds to the first transparent electrode layer 121, and the first electrode layer resistance R1 is the resistance between the points a and c of the first transparent electrode layer 121. Similarly, the line from the point b to the point d corresponds to the second transparent electrode layer 123, and the second electrode layer resistor R2 is the resistance between the points b and d of the second transparent electrode layer 123. When considering the resistance of the wiring between the power supply device 110 and the connection terminals a and b, these wiring resistances may be included in the resistors R1 and R2. On the other hand, the RL and CL connected in parallel in the figure are the resistance of the liquid crystal layer 122 (including the resistance when the light distribution film is present) and the electric capacity (the capacitance when the light distribution film is present), respectively. Including).

接続端子a,b間に電圧Vinが供給されると、たとえば、接続端子a側が正の場合、図の矢印に沿った経路に電流が流れる。RFは、このような経路に沿った接続端子a,b間の直流抵抗であり、ここでは、液晶調光フィルムの直流抵抗と呼ぶ。このRFの値は、図の下方に記載したとおり、
RF=R1+R2+RL
なる式で表される。
When the voltage Vin is supplied between the connection terminals a and b, for example, when the connection terminal a side is positive, a current flows in the path along the arrow in the figure. RF is a DC resistance between the connection terminals a and b along such a path, and is referred to here as a DC resistance of the liquid crystal light control film. The value of this RF is as shown at the bottom of the figure.
RF = R1 + R2 + RL
It is expressed by the formula.

このように、第1透明電極層121および第2透明電極層123には、抵抗R1およびR2が存在するため、上述したとおり、接続端子a,b間に印加される電圧Vinに比べて、遠方点c,d間に印加される電圧Vendは若干低下する。小型の液晶調光セルの場合、この電圧低下はわずかであるため、動作上、大きな問題は生じないが、広い面積をもった液晶調光フィルムの場合、この電圧低下は、光の透過度に有意な差を生じさせる要因になる。 As described above, since the resistors R1 and R2 are present in the first transparent electrode layer 121 and the second transparent electrode layer 123, as described above, they are farther than the voltage Vin applied between the connection terminals a and b. The voltage Vend applied between points c and d drops slightly. In the case of a small liquid crystal dimming cell, this voltage drop is slight, so that there is no major problem in operation. However, in the case of a liquid crystal dimming film having a large area, this voltage drop affects the light transmittance. It is a factor that makes a significant difference.

また、液晶調光フィルム120の面積が大きくなると、2点a,c間の距離や2点b,d間の距離は大きくなるので、第1電極層抵抗R1および第2電極層抵抗R2の値は大きくなるが、液晶層抵抗RLは逆に小さくなる。もっとも、抵抗R1,R2の値は、抵抗RLの値に比べれば小さいので、液晶調光フィルムの直流抵抗RFの値は、抵抗RLの値によって大きく支配され、液晶調光フィルム120の面積が大きくなると、抵抗RFの値は小さくなる。また、抵抗RLと容量CLは並列接続されているので、液晶調光フィルム120の面積が大きくなって抵抗RLの値が小さくなると、電流は抵抗RLの方により多く流れるようになり、容量CLに供給される電荷が減少し、液晶を駆動するために容量CLに供給される本来の電力は減少してしまう。このため、液晶調光フィルム120の面積が大きくなればなるほど、電源装置110から大きな電力を供給する必要が生じる。 Further, as the area of the liquid crystal light control film 120 increases, the distance between the two points a and c and the distance between the two points b and d also increase, so that the values of the first electrode layer resistance R1 and the second electrode layer resistance R2 Is large, but the liquid crystal layer resistance RL is conversely small. However, since the values of the resistors R1 and R2 are smaller than the values of the resistors RL, the value of the DC resistance RF of the liquid crystal light control film is largely dominated by the value of the resistance RL, and the area of the liquid crystal light control film 120 is large. Then, the value of the resistance RF becomes small. Further, since the resistor RL and the capacitance CL are connected in parallel, when the area of the liquid crystal light control film 120 becomes large and the value of the resistor RL becomes small, more current flows in the resistor RL, and the capacitance CL becomes The electric charge supplied is reduced, and the original power supplied to the capacitance CL to drive the liquid crystal is reduced. Therefore, the larger the area of the liquid crystal light control film 120, the more power needs to be supplied from the power supply device 110.

<<< §2. 液晶調光フィルムの交流駆動特性>>>
液晶調光フィルム120は、直流駆動を行うことも可能であり、図2Aに示す接続端子a,b間に直流電圧を印加することにより、液晶層122の光の透過率を制御することが可能である。しかしながら、直流駆動を行った場合、液晶分子の配向が常に同一方向に偏った状態に固定されるため、いわゆる「液晶の焼き付き」が生じ、電圧供給を中止しても、本来の状態に戻らなくなる問題が発生する。このため、通常は、交流駆動(一般的には、30〜200Hzの周波数をもつ交流信号による駆動)を行うことが多い。
<<< §2. AC drive characteristics of liquid crystal light control film >>>
The liquid crystal dimming film 120 can also be driven by direct current, and the light transmittance of the liquid crystal layer 122 can be controlled by applying a direct current voltage between the connection terminals a and b shown in FIG. 2A. Is. However, when DC drive is performed, the orientation of the liquid crystal molecules is always fixed in the same direction, so that so-called "liquid crystal burn-in" occurs, and even if the voltage supply is stopped, the original state cannot be restored. There is a problem. For this reason, AC driving (generally, driving by an AC signal having a frequency of 30 to 200 Hz) is often performed.

本実施形態の液晶調光装置100も、液晶調光フィルム120を交流駆動することを前提とした装置であり、電源装置110は、交流電力を供給する機能を有している。ただ、本発明では、従来の一般的な駆動周波数の帯域である30〜200Hzに比べて、遥かに低い周波数をもつ矩形波交流信号による駆動が行われる。この点については、§3において詳述する。 The liquid crystal dimming device 100 of the present embodiment is also a device on the premise that the liquid crystal dimming film 120 is AC-driven, and the power supply device 110 has a function of supplying AC power. However, in the present invention, the drive is performed by a square wave AC signal having a frequency much lower than that of the conventional general drive frequency band of 30 to 200 Hz. This point will be described in detail in §3.

ここでは、§1で述べた液晶調光フィルム120の交流駆動特性を説明する。図3は、10mm角の液晶調光フィルム120の交流駆動特性を示すグラフである。この液晶調光フィルム120は、図2Aに示す2点a,c間の距離が、たかだか10mm程度であり、「液晶調光フィルム」と呼ぶよりは、むしろ「液晶調光セル」と呼ぶべきものであるが、ここでは、比較の便宜上、「液晶調光フィルム」と呼ぶことにする。 Here, the AC drive characteristics of the liquid crystal light control film 120 described in §1 will be described. FIG. 3 is a graph showing the AC drive characteristics of the 10 mm square liquid crystal light control film 120. The liquid crystal light control film 120 has a distance between the two points a and c shown in FIG. 2A of about 10 mm at most, and should be called a "liquid crystal light control cell" rather than a "liquid crystal light control film". However, here, for convenience of comparison, it will be referred to as a "liquid crystal dimming film".

図3Aは、従来の一般的な液晶調光セルに利用されている60Hzの矩形波を発生する電源装置110を用いた場合の接続端子供給電圧Vin(図2Aの2点a,b間電圧:実線グラフ)と遠方端子供給電圧Vend(図2Aの2点c,d間電圧:破線グラフ)とをオシロスコープで測定した結果を示すグラフである。図には、実線グラフVinしか現れていないが、破線グラフVendは実線グラフVinに重なるグラフになる。図3Bは、60Hzの正弦波を発生する電源装置110を用いた場合の同様のグラフであり、やはり、破線グラフVendは実線グラフVinに重なるグラフになる。結局、矩形波を用いた場合も、正弦波を用いた場合も、交流電圧Vinの波形と交流電圧Vendの波形とは完全に一致し、図2Aに示す液晶調光フィルム120の各部において、厚み方向に均一の電圧が印加されることになる。 FIG. 3A shows a connection terminal supply voltage Vin (voltage between two points a and b in FIG. 2A: voltage when a power supply device 110 that generates a 60 Hz square wave used in a conventional general liquid crystal dimming cell is used. It is a graph which shows the result of having measured the remote terminal supply voltage Vend (voltage between two points c and d of FIG. 2A: a broken line graph) with an oscilloscope (solid line graph). Although only the solid line graph Vin appears in the figure, the broken line graph Vend is a graph that overlaps with the solid line graph Vin. FIG. 3B is a similar graph when the power supply device 110 that generates a 60 Hz sine wave is used, and the broken line graph Vend is also a graph that overlaps with the solid line graph Vin. After all, both the rectangular wave and the sine wave completely match the waveform of the AC voltage Vin and the waveform of the AC voltage Vend, and the thickness of each part of the liquid crystal dimming film 120 shown in FIG. 2A. A uniform voltage will be applied in the direction.

この図3A及び図3Bに示すグラフは、上述したとおり、10mm角の液晶調光フィルム120(液晶調光セル)を、従来の一般的な液晶調光セル用電源で駆動した場合のグラフである。このグラフによれば、液晶調光フィルム120の全面にわたって、ほぼ均一の電圧が印加されていることがわかる。すなわち、電源装置110が発生させるピーク電圧(交流信号の瞬時ピーク電圧)をVpとすれば、液晶調光フィルム120の全面にわたって、ピーク電圧Vpとほぼ同じピーク電圧が印加されることになり、液晶調光フィルム120の全面にわたって、ほぼ均一な光の透過率が得られていることが推定できる。したがって、この程度の大きさの液晶調光フィルム120(液晶調光セル)の場合は、従来の一般的な液晶調光セル駆動用の電源装置110を用いて駆動しても何ら支障は生じない。 As described above, the graphs shown in FIGS. 3A and 3B are graphs when a 10 mm square liquid crystal light control film 120 (liquid crystal light control cell) is driven by a conventional general power supply for a liquid crystal light control cell. .. According to this graph, it can be seen that a substantially uniform voltage is applied over the entire surface of the liquid crystal light control film 120. That is, if the peak voltage (instantaneous peak voltage of the AC signal) generated by the power supply device 110 is Vp, a peak voltage substantially the same as the peak voltage Vp is applied over the entire surface of the liquid crystal dimming film 120, and the liquid crystal It can be estimated that a substantially uniform light transmittance is obtained over the entire surface of the light control film 120. Therefore, in the case of the liquid crystal light control film 120 (liquid crystal light control cell) of this size, there is no problem even if it is driven by the conventional power supply device 110 for driving the liquid crystal light control cell. ..

これに対して、図4A及び図4Bは、1m角の液晶調光フィルム120の交流駆動特性を示すグラフである。この液晶調光フィルム120は、1辺が1mの正方形状のフィルムであり、建物や自動車の窓など、広い面積をもった透明部材に張り付けて用いられる。このため、図2Aに示す2点a,c間の距離は1m程度に及び、第1電極層抵抗R1および第2電極層抵抗R2の値は無視できない値になる。また、液晶層抵抗RLの値は逆に小さくなり、抵抗RL側に流れる電流の割合が増加し、液晶を駆動するために容量CLに供給される本来の電力は低下してしまう。 On the other hand, FIGS. 4A and 4B are graphs showing the AC drive characteristics of the 1 m square liquid crystal light control film 120. The liquid crystal light control film 120 is a square film having a side of 1 m, and is used by being attached to a transparent member having a large area such as a window of a building or an automobile. Therefore, the distance between the two points a and c shown in FIG. 2A extends to about 1 m, and the values of the first electrode layer resistor R1 and the second electrode layer resistor R2 are not negligible. On the contrary, the value of the liquid crystal layer resistance RL becomes small, the ratio of the current flowing on the resistance RL side increases, and the original power supplied to the capacitance CL for driving the liquid crystal decreases.

図4A及び図4Bは、それぞれ図3A及び図3Bに示すグラフを得たときに用いた電源装置と同一の電源装置110(従来の一般的な液晶調光セルに利用されている電源装置)を用いた場合の接続端子供給電圧Vin(実線グラフ)と遠方端子供給電圧Vend(破線グラフ)とを示すグラフである。実線グラフで示す供給電圧Vinの波形は、理想電源111が発生させる本来の矩形波や正弦波に近いものになっているのに対して、破線グラフで示す供給電圧Vendの波形は、本来のピーク電圧Vpがかなり低下し、波形もなまったものになっている。 4A and 4B show the same power supply device 110 (power supply device used in a conventional general liquid crystal dimming cell) as the power supply device used when the graphs shown in FIGS. 3A and 3B are obtained, respectively. It is a graph which shows the connection terminal supply voltage Vin (solid line graph) and the remote terminal supply voltage Vend (dashed line graph) when it is used. The waveform of the supply voltage Vin shown in the solid line graph is close to the original rectangular wave or sine wave generated by the ideal power supply 111, whereas the waveform of the supply voltage Vend shown in the broken line graph is the original peak. The voltage Vp has dropped considerably, and the waveform has become dull.

すなわち、図2Bに示す2点a,b間の供給電圧Vin(実線グラフ)に比べて、2点c,d間の供給電圧Vend(破線グラフ)は低下し、液晶調光フィルム120の各部における印加電圧に差が生じ、光の透過率にムラが生じることになる。もちろん、場合によっては、2点a,b間の供給電圧も、電源装置110が本来供給できる電圧よりも低下することもあり、液晶調光フィルム120が全体として、本来の調光機能を果たせない状態になる。すなわち、ノーマリーダークのタイプの製品の場合、ピーク電圧Vpをもつ交流信号を供給して駆動しても、本来の全面透明状態にはならずに濁りを生じた状態になる。また、ノーマリークリアのタイプの製品の場合、ピーク電圧Vpをもつ交流信号を供給して駆動しても、本来の全面不透明状態にはならずに半透明の部分を有する状態になる。 That is, the supply voltage Vend (broken line graph) between the two points c and d is lower than the supply voltage Vin (solid line graph) between the two points a and b shown in FIG. 2B, and each part of the liquid crystal dimming film 120 There will be a difference in the applied voltage, and the light transmittance will be uneven. Of course, in some cases, the supply voltage between the two points a and b may also be lower than the voltage originally supplied by the power supply device 110, and the liquid crystal dimming film 120 as a whole cannot perform the original dimming function. Become in a state. That is, in the case of a normal-leading type product, even if an AC signal having a peak voltage Vp is supplied and driven, the original completely transparent state is not obtained and a turbid state is generated. Further, in the case of a normally clear type product, even if an AC signal having a peak voltage Vp is supplied and driven, the original completely opaque state is not obtained, but a semi-transparent portion is formed.

このように、10mm角の液晶調光フィルムを駆動するために設計された電源装置は、当該液晶調光フィルムを正常に駆動することはできても、1m角の液晶調光フィルムを正常に駆動することはできない。本発明は、建物の外装若しくは内装に用いられる窓、乗り物の窓、室内の仕切りとして用いる透明パーテーション、又は、ショーケースのケースなどを構成するガラス等の透明板に張り付けて用いるのに適した面積をもった液晶調光フィルムを有する液晶調光装置を主眼とするものであり、例えば、電子シェードとして利用される装置に係るものである。なお、この液晶調光装置は、液晶調光フィルムが透明板に張り付けられるものに限定されず、例えば、2枚の透明板で構成された窓、透明パーテーション又はケースなどにおいて、液晶調光フィルムが中間膜等を介して2枚の透明板の間に挟まれたものであってもよい。また、本発明は、画像表示用ディスプレイにおいて、その表面又は裏面からの外光又はバックライトを調光するために、画像表示用ディスプレイに張り付け、または、画像表示用ディスプレイの前後に配置して用いるのに適した面積をもった液晶調光フィルムを有する液晶調光装置を主眼とするものでもある。そのような液晶調光装置に用いる電源装置は、広い面積をもった液晶調光フィルムを駆動するのに適した機能を備えている必要がある。 As described above, the power supply device designed to drive the 10 mm square liquid crystal light control film can normally drive the liquid crystal light control film, but can normally drive the 1 m square liquid crystal light control film. Can't be done. The present invention has an area suitable for being attached to a window used for the exterior or interior of a building, a window of a vehicle, a transparent partition used as an interior partition, or a transparent plate such as glass constituting a showcase case. The main purpose is a liquid crystal dimming device having a liquid crystal dimming film having the above, and the present invention relates to a device used as an electronic shade, for example. The liquid crystal light control device is not limited to the one in which the liquid crystal light control film is attached to the transparent plate. For example, in a window, a transparent partition, or a case composed of two transparent plates, the liquid crystal light control film can be used. It may be sandwiched between two transparent plates via an interlayer film or the like. Further, in the image display, the present invention is used by being attached to the image display or arranged before and after the image display in order to dimm the external light or the backlight from the front surface or the back surface. It also focuses on a liquid crystal dimming device having a liquid crystal dimming film having an area suitable for the above. The power supply device used in such a liquid crystal dimming device needs to have a function suitable for driving a liquid crystal dimming film having a large area.

本願発明者が行った実験によると、10mm角程度の液晶調光セルを駆動するために設計された一般的な電源装置では、面積が0.1平方m以上の面積を有する大型の液晶調光フィルムを正常に駆動することができなかった。具体的には、上記一般的な電源装置を用いて、液晶調光フィルムの縁部の一箇所に60Hzの交流電圧を印加して駆動した場合、液晶調光フィルムの面積が0.1平方m以上になると、液晶調光フィルムに印加される実電圧が低下する現象が現れ始めた。本発明は、0.1平方m以上の面積をもった大型の液晶調光フィルムを有する液晶調光装置を主たる対象としてなされたものであり、そのような大型の液晶調光フィルムを正常に駆動することができる電源装置に最適な駆動周波数を提案するものである。 According to an experiment conducted by the inventor of the present application, a general power supply device designed for driving a liquid crystal dimming cell of about 10 mm square has a large liquid crystal dimming having an area of 0.1 square m or more. The film could not be driven normally. Specifically, when the general power supply device is used to drive the liquid crystal light control film by applying an AC voltage of 60 Hz to one of the edges of the liquid crystal light control film, the area of the liquid crystal light control film is 0.1 square m. When the above is reached, the phenomenon that the actual voltage applied to the liquid crystal light control film decreases begins to appear. The present invention has been made mainly for a liquid crystal dimming device having a large liquid crystal dimming film having an area of 0.1 square m or more, and normally drives such a large liquid crystal dimming film. It proposes the optimum drive frequency for the power supply device that can be used.

<<< §3. 本実施形態の液晶調光装置の特徴>>>
<3.1 本実施形態の液晶調光装置の駆動方法>
大型の液晶調光フィルム120に対して、これを支障なく駆動するための十分な電力供給を行うための方法としては、電源装置110の電圧を高める方法がある。図5A及び図5Bは、図1に示す液晶調光フィルム120の「透過率−電圧特性」を示すグラフである。このグラフは、液晶調光フィルム120の両接続端子a,b間に、60Hzの矩形波交流信号を加えるという前提において、当該矩形波交流信号のピーク電圧(単位V:以下、単に印加電圧という)と、その時点での液晶調光フィルム120の光の透過率(単位%:全面についての平均値)を示している。
<<< §3. Features of the liquid crystal dimming device of this embodiment >>>
<3.1 Driving method of the liquid crystal dimmer of the present embodiment>
As a method for supplying sufficient electric power to drive the large-sized liquid crystal light control film 120 without any trouble, there is a method of increasing the voltage of the power supply device 110. 5A and 5B are graphs showing the "transmittance-voltage characteristics" of the liquid crystal light control film 120 shown in FIG. This graph shows the peak voltage of the square wave AC signal (unit: V: hereinafter simply referred to as applied voltage) on the premise that a 60 Hz square wave AC signal is applied between both connection terminals a and b of the liquid crystal light control film 120. The light transmission rate (unit%: average value over the entire surface) of the liquid crystal light control film 120 at that time is shown.

図5Aのグラフに示す「透過率−電圧特性」の測定対象として用いた液晶調光フィルム120は、ノーマリーダークのタイプの液晶層122を用いており、印加電圧が0Vのときは透過率0%の完全遮光状態を維持しているが、印加電圧が3V程度を超えると透過率が徐々に上昇してゆき、印加電圧が10Vになると、透過率は33%程度になり、曇りガラスのような半透明状態になる。 The liquid crystal dimming film 120 used as the measurement target of the “transmittance-voltage characteristic” shown in the graph of FIG. 5A uses a normal mary duck type liquid crystal layer 122, and the transmittance is 0 when the applied voltage is 0 V. Although the state of complete shading of% is maintained, the transmittance gradually increases when the applied voltage exceeds about 3 V, and when the applied voltage reaches 10 V, the transmittance becomes about 33%, like frosted glass. It becomes a translucent state.

このように、図5Aに示す例は、透過率を0%〜33%の範囲で制御する調光を行う機能をもった液晶調光装置100の例であり、印加電圧を0〜10Vの範囲で調整することにより、透過率を0%〜33%の範囲で制御することができる。ただ、この特性を見ると、印加電圧が4〜5Vのあたりで透過率が急激に変化する特性を有しており、印加電圧0〜3Vの区間や、6〜10Vの区間では、透過率にそれほど大きな変化は生じていない。すなわち、印加電圧が中間値をとる領域で透過率が急激に変化する特性を有しており、印加電圧が低い部分や高い部分では、透過率の変化は緩慢になる。 As described above, the example shown in FIG. 5A is an example of the liquid crystal dimming device 100 having a function of performing dimming in which the transmittance is controlled in the range of 0% to 33%, and the applied voltage is in the range of 0 to 10V. By adjusting with, the transmittance can be controlled in the range of 0% to 33%. However, looking at this characteristic, it has the characteristic that the transmittance changes abruptly when the applied voltage is around 4 to 5 V, and in the section where the applied voltage is 0 to 3 V or the section where the applied voltage is 6 to 10 V, the transmittance becomes high. Not much change has occurred. That is, it has a characteristic that the transmittance changes abruptly in the region where the applied voltage takes an intermediate value, and the change in the transmittance becomes slow in the portion where the applied voltage is low or high.

図5Bのグラフに示す「透過率−電圧特性」の測定対象として用いた液晶調光フィルム120は、ノーマリークリアのタイプの液晶層122を用いており、印加電圧が0Vのときは透過率70%の透明状態を維持しているが、印加電圧が1V程度を超えると透過率が徐々に下降してゆき、印加電圧が10Vになると、透過率は20%程度になり、遮光状態になる。 The liquid crystal light control film 120 used as the measurement target of the "transmittance-voltage characteristic" shown in the graph of FIG. 5B uses a normally clear type liquid crystal layer 122, and has a transmittance of 70 when the applied voltage is 0 V. The transparent state of% is maintained, but when the applied voltage exceeds about 1 V, the transmittance gradually decreases, and when the applied voltage reaches 10 V, the transmittance becomes about 20% and the light-shielded state is established.

このように、図5Bに示す例は、透過率を70%〜20%の範囲で制御する調光を行う機能をもった液晶調光装置100の例であり、印加電圧を0〜10Vの範囲で調整することにより、透過率を70%〜20%の範囲で制御することができる。ただ、この特性を見ると、印加電圧が1.5〜4Vのあたりで透過率が急激に変化する特性を有しており、印加電圧0〜1.5Vの区間や、4〜10Vの区間では、透過率にそれほど大きな変化は生じていない。すなわち、印加電圧が中間値をとる領域で透過率が急激に変化する特性を有しており、印加電圧が低い部分や高い部分では、透過率の変化は緩慢になる。 As described above, the example shown in FIG. 5B is an example of the liquid crystal dimming device 100 having a function of performing dimming in which the transmittance is controlled in the range of 70% to 20%, and the applied voltage is in the range of 0 to 10V. By adjusting with, the transmittance can be controlled in the range of 70% to 20%. However, looking at this characteristic, it has the characteristic that the transmittance changes sharply when the applied voltage is around 1.5 to 4 V, and in the section where the applied voltage is 0 to 1.5 V or 4 to 10 V. , The transmittance has not changed so much. That is, it has a characteristic that the transmittance changes abruptly in the region where the applied voltage takes an intermediate value, and the change in the transmittance becomes slow in the portion where the applied voltage is low or high.

図3A及び図3並びに図4A及び図4Bに示す交流駆動信号の電圧Vpは、電源装置110が出力する交流信号のピーク電圧であり、電力供給の対象となる液晶調光フィルム120についての図5A及び図5Bに示すような特性を考慮して、所定の電圧値がピーク電圧Vpとして設定される。 The voltage Vp of the AC drive signal shown in FIGS. 3A and 3 and 4A and 4B is the peak voltage of the AC signal output by the power supply device 110, and FIG. 5A of the liquid crystal light control film 120 to be supplied with power. A predetermined voltage value is set as the peak voltage Vp in consideration of the characteristics shown in FIG. 5B.

たとえば、図5Aに示すようなノーマリーダークの特性を有する液晶調光フィルム120を用いて、その用途上、透過率を0%〜33%の範囲で制御する調光を行う場合、最小透過率が0%、最大透過率が33%と定められる。この場合、電源装置110が電圧供給を行わない場合には、液晶調光フィルム120は、最小透過率0%を示し、電源装置110がピーク電圧Vp=10Vをもった交流電圧の供給を行っている場合には、液晶調光フィルム120は、最大透過率33%を示すことになる。よって、この場合、ピーク電圧Vp=10Vに設定すればよい。 For example, when using a liquid crystal dimming film 120 having the characteristics of normality as shown in FIG. 5A and performing dimming in which the transmittance is controlled in the range of 0% to 33% for the purpose of use, the minimum transmittance is obtained. Is set to 0% and the maximum transmittance is set to 33%. In this case, when the power supply device 110 does not supply a voltage, the liquid crystal light control film 120 exhibits a minimum transmittance of 0%, and the power supply device 110 supplies an AC voltage having a peak voltage Vp = 10V. If so, the liquid crystal light control film 120 will exhibit a maximum transmittance of 33%. Therefore, in this case, the peak voltage Vp = 10V may be set.

また、図5Bに示すようなノーマリークリアの特性を有する液晶調光フィルム120を用いて、その用途上、透過率を70%〜20%の範囲で制御する調光を行う場合、最大透過率が70%、最小透過率が20%と定められる。この場合、電源装置110が電圧供給を行わない場合には、液晶調光フィルム120は、最大透過率70%を示し、電源装置110がピーク電圧Vp=10Vをもった交流電圧の供給を行っている場合には、液晶調光フィルム120は、最小透過率20%を示すことになる。よって、この場合、ピーク電圧Vp=10Vに設定すればよい。 Further, when the liquid crystal light control film 120 having the characteristic of normally clear as shown in FIG. 5B is used and the light control is performed in which the transmittance is controlled in the range of 70% to 20% for the purpose of its application, the maximum transmittance is obtained. Is set to 70% and the minimum transmittance is set to 20%. In this case, when the power supply device 110 does not supply the voltage, the liquid crystal light control film 120 exhibits a maximum transmittance of 70%, and the power supply device 110 supplies an AC voltage having a peak voltage Vp = 10V. If so, the liquid crystal light control film 120 will exhibit a minimum transmittance of 20%. Therefore, in this case, the peak voltage Vp = 10V may be set.

要するに、液晶調光フィルム120には、その用途上、最小透過率と最大透過率とが定められており、電源装置110が電圧供給を行わない場合には、液晶調光フィルム120は、最小透過率および最大透過率のいずれか一方の透過率を示し、電源装置110がピーク電圧Vpをもった交流電圧の供給を行っている場合には、液晶調光フィルム120は、最小透過率および最大透過率の他方の透過率を示すことになる。 In short, the liquid crystal dimming film 120 has a minimum transmittance and a maximum transmittance defined for its use, and when the power supply device 110 does not supply voltage, the liquid crystal dimming film 120 has a minimum transmittance. The liquid crystal light control film 120 exhibits the minimum transmittance and the maximum transmittance when either the transmittance or the maximum transmittance is shown and the power supply device 110 supplies an AC voltage having a peak voltage Vp. It will show the other transmittance of the rate.

したがって、大型の液晶調光フィルム120を支障なく駆動するための十分な電力供給を行う方法の1つは、電源装置110の電圧を高める方法である。たとえば、図5A及び図5Bのグラフに示す「透過率−電圧特性」をもった液晶調光フィルムを駆動するには、基本的には、ピーク電圧Vp=10Vをもった交流電圧を供給すればよいが、図4A及び図4Bの破線グラフに示すとおり、交流波形がなまって実際に液晶調光フィルム120に印加される電圧が低下してしまう場合には、余裕をみて、たとえばピーク電圧Vp=15Vをもった交流電圧を供給できる機能をもった電源装置110を用意すればよい。そうすれば、実際の印加電圧が多少低下しても、予め設定した目的の透過率を得ることができる。しかしながら、電源装置110の出力電圧を高めるとコストが高騰するという問題が生じる。 Therefore, one of the methods for supplying sufficient power for driving the large-sized liquid crystal light control film 120 without any trouble is a method for increasing the voltage of the power supply device 110. For example, in order to drive a liquid crystal dimming film having "transmission-voltage characteristics" shown in the graphs of FIGS. 5A and 5B, basically, an AC voltage having a peak voltage Vp = 10V should be supplied. However, as shown in the broken line graphs of FIGS. 4A and 4B, when the AC waveform becomes dull and the voltage actually applied to the liquid crystal dimming film 120 drops, allow a margin, for example, peak voltage Vp = A power supply device 110 having a function of supplying an AC voltage having 15 V may be prepared. Then, even if the actual applied voltage is slightly lowered, the desired transmittance set in advance can be obtained. However, increasing the output voltage of the power supply device 110 causes a problem that the cost rises.

大型の液晶調光フィルム120を支障なく駆動するための十分な電力供給を行う別な方法としては、液晶調光フィルム120に電圧を印加するための接続端子を多数箇所に設けるという方法もあるが、この方法もコストが高騰するという問題が生じる。たとえば、図1に示す例の場合、液晶調光フィルム120の左縁部にフィルム側接続端子a,bが設けられているが、この接続端子を、液晶調光フィルム120の縁部に沿って多数箇所に設ければ、部分的な電圧低下を抑止することができる。しかしながら、電源装置110との電気的な接続箇所が多数箇所に増えるため、製造コストは高騰せざるを得ない。 As another method of supplying sufficient power to drive the large-sized liquid crystal light control film 120 without any trouble, there is also a method of providing connection terminals for applying a voltage to the liquid crystal light control film 120 at a large number of places. However, this method also has a problem that the cost rises. For example, in the case of the example shown in FIG. 1, film-side connection terminals a and b are provided on the left edge of the liquid crystal light control film 120, and these connection terminals are provided along the edge of the liquid crystal light control film 120. If it is provided at many locations, it is possible to suppress a partial voltage drop. However, since the number of electrical connection points with the power supply device 110 increases, the manufacturing cost has to rise.

製造コストを抑えるためには、図1に示す例のように、フィルム側第1接続端子aを液晶調光フィルム120の縁部の所定箇所(図示の例の場合は、左縁部)に設け、フィルム側第2接続端子bを液晶調光フィルム120の上記所定箇所に対向する位置に設けるようにし、電源装置110からの配線を、1箇所のみにするのが好ましい。 In order to reduce the manufacturing cost, as shown in the example shown in FIG. 1, the first connection terminal a on the film side is provided at a predetermined position on the edge of the liquid crystal dimming film 120 (in the case of the illustrated example, the left edge). It is preferable that the second connection terminal b on the film side is provided at a position facing the predetermined position of the liquid crystal light control film 120, and the wiring from the power supply device 110 is provided at only one place.

一方、十分な電力供給を行う更に別な方法として、一対の透明電極層として、低抵抗透明電極を用いる方法も考えられるが、低抵抗透明電極は、透光率が低く、外観が悪くなるため、建物の外装もしくは内装に用いられる窓、乗り物の窓、またはショーケース用のガラスに張り付けて用いる大型の液晶調光装置には不適当である。 On the other hand, as yet another method of supplying sufficient power, a method of using a low resistance transparent electrode as a pair of transparent electrode layers can be considered, but the low resistance transparent electrode has a low light transmittance and a poor appearance. It is not suitable for windows used for the exterior or interior of buildings, windows for vehicles, or large liquid crystal dimmers used by attaching to glass for showcases.

そこで、本願発明者は、製造コストの高騰を抑えつつ、電源装置110によって液晶調光フィルム120の透過率の制御を十分に行うために、電源装置110から供給する交流駆動信号の周波数を特定の値に設定することに着眼した。前述したように、従来の液晶調光装置では、30〜200Hzの周波数をもった交流信号で駆動を行うのが一般的である。これは、一般に、200Hzを超える高周波域で駆動した場合、図4の破線グラフで示すような波形のなまりにより印加電圧の低下が激しくなり、十分な電荷供給ができなくなり、30Hz未満の低周波域で駆動した場合、液晶調光フィルム面にフリッカと呼ばれるちらつき現象が生じるためである。 Therefore, the inventor of the present application specifies the frequency of the AC drive signal supplied from the power supply device 110 in order to sufficiently control the transmittance of the liquid crystal light control film 120 by the power supply device 110 while suppressing the increase in manufacturing cost. I focused on setting the value. As described above, in the conventional liquid crystal dimmer, it is common to drive with an AC signal having a frequency of 30 to 200 Hz. In general, when driven in a high frequency range exceeding 200 Hz, the applied voltage drops sharply due to the blunting of the waveform as shown by the broken line graph in FIG. 4, and sufficient charge cannot be supplied, and the low frequency range of less than 30 Hz. This is because a flicker phenomenon called flicker occurs on the surface of the liquid crystal light control film when driven by.

このように、液晶調光フィルム120の駆動周波数として、従来は、30〜200Hzの中周波域の周波数を用いることが常識であった。本発明の特徴は、この常識に反して、フリッカが生じる低周波域よりも更に低い駆動周波数を用いる点にある。図6は、本実施形態の液晶調光装置100に用いられる矩形波交流信号の波形図である。たとえば、この矩形波交流信号の周波数を0.01Hzという非常に低い周波数に設定したとすると、その周期Tは100secという非常に長い時間になる。図6には、この矩形波交流信号の半周期T/2の区間の波形が描かれているが、周波数を0.01Hzに設定した場合、半周期T/2=50secという長い時間になる。 As described above, it has been common knowledge to use a frequency in the middle frequency range of 30 to 200 Hz as the drive frequency of the liquid crystal light control film 120. Contrary to this common sense, the feature of the present invention is that a drive frequency lower than the low frequency range in which flicker occurs is used. FIG. 6 is a waveform diagram of a square wave AC signal used in the liquid crystal dimming device 100 of the present embodiment. For example, if the frequency of this square wave AC signal is set to a very low frequency of 0.01 Hz, the period T is a very long time of 100 sec. In FIG. 6, the waveform of the section of the half-period T / 2 of this rectangular wave AC signal is drawn, but when the frequency is set to 0.01 Hz, the half-period T / 2 = 50 sec is a long time.

前述したとおり、電源装置110から接続端子a,b間に電圧Vin(実線グラフ)を供給しても、遠方点c,d間に印加される電圧Vend(破線グラフ)は、若干の波形なまりを生じることになる。しかしながら、半周期T/2を50secという長い時間に設定すれば、半周期ごとの極性反転直後には、波形なまりの影響により電圧の低下が見られることになるが、その後、電圧はピーク電圧Vpに達して安定する。すなわち、周期Tをこの程度の長さに設定すれば、図6に示す破線グラフと直線グラフとの相違は、半周期ごとの極性反転直後のわずかな期間のみとなる。したがって、液晶調光フィルム120全体には、ほぼ全時間帯にわたってピーク電圧Vpが供給されることになり、大型の液晶調光フィルム120に対しても、これを支障なく駆動するための十分な電力供給を行うことができるようになる。 As described above, even if the voltage Vin (solid line graph) is supplied from the power supply device 110 between the connection terminals a and b, the voltage Vend (broken line graph) applied between the distant points c and d has a slight waveform bluntness. It will occur. However, if the half cycle T / 2 is set to a long time of 50 sec, the voltage drops due to the influence of the waveform blunt immediately after the polarity reversal every half cycle, but after that, the voltage becomes the peak voltage Vp. Reach and stabilize. That is, if the period T is set to such a length, the difference between the broken line graph and the straight line graph shown in FIG. 6 is only a short period immediately after the polarity reversal every half period. Therefore, the peak voltage Vp is supplied to the entire liquid crystal light control film 120 over almost the entire time zone, and sufficient power is sufficient to drive the large liquid crystal light control film 120 without any trouble. You will be able to supply.

ただ、周期Tを長く設定すればするほど、駆動信号は直流に近いものになるため、液晶の焼き付きという別な問題が生じることになる。この液晶の焼き付き現象は、直流電圧の印加を長時間続けると、液晶分子の配向が常に同一方向に偏った状態に固定され、電圧供給を中止しても、本来の状態に戻らなくなる問題であり、この焼き付き現象を避けるため、従来の一般的な液晶調光装置では、直流信号による駆動ではなく、交流信号による駆動を行っている。したがって、本発明を実施する上では、この焼き付き現象を避けるため、駆動周波数に下限値を設定している。 However, the longer the period T is set, the closer the drive signal is to direct current, which causes another problem of liquid crystal burn-in. This liquid crystal seizure phenomenon is a problem that when a DC voltage is continuously applied for a long time, the orientation of the liquid crystal molecules is always fixed in the same direction, and even if the voltage supply is stopped, the original state cannot be restored. In order to avoid this seizure phenomenon, the conventional general liquid crystal dimmer is driven by an AC signal instead of being driven by a DC signal. Therefore, in carrying out the present invention, a lower limit value is set for the drive frequency in order to avoid this burn-in phenomenon.

図7A及び図7Bは、液晶調光フィルム120を駆動するために用いる交流信号の各周波数帯域の特徴を示すグラフである。図7Aは、横軸に電源装置110から液晶調光フィルム120に供給する交流電圧の周波数をとり、個々の周波数帯域についての特徴を示したものである。前述したとおり、200Hzを超える高周波域では、波形なまりによる電圧低下が激しくなり、十分な電荷供給ができなくなる。特に、液晶調光セルが大型化した液晶調光フィルムでは、この高周波域で十分な電荷供給を行うことは困難である。 7A and 7B are graphs showing the characteristics of each frequency band of the AC signal used to drive the liquid crystal light control film 120. FIG. 7A shows the characteristics of each frequency band, with the frequency of the AC voltage supplied from the power supply device 110 to the liquid crystal light control film 120 on the horizontal axis. As described above, in the high frequency range exceeding 200 Hz, the voltage drop due to the waveform blunting becomes severe, and sufficient charge cannot be supplied. In particular, in a liquid crystal light control film having a large liquid crystal light control cell, it is difficult to supply sufficient charges in this high frequency range.

一方、30Hz未満の低周波域では、フリッカの発生により、観察者から見ると不快なちらつきが気になるようになる。このため、従来は、30〜200Hzの中周波域内の周波数をもつ交流電圧によって駆動するのが一般的であった。ただ、この中周波域内の周波数であっても、液晶調光セルが大型化すると、やはり十分な電荷供給ができなくなる可能性がある。 On the other hand, in the low frequency range of less than 30 Hz, the occurrence of flicker causes an unpleasant flicker to be noticed by the observer. Therefore, conventionally, it has been generally driven by an AC voltage having a frequency in the middle frequency range of 30 to 200 Hz. However, even if the frequency is within this medium frequency range, if the liquid crystal dimming cell becomes large, there is a possibility that sufficient charge cannot be supplied.

本願発明者は、30Hz以下の周波数域であっても、周波数を更に下げてゆくと、フリッカによる不快なちらつきが気にならなくなることを見出した。すなわち、図7Aの周波数軸に示す上限周波数fH以下になると、たとえフリッカが発生しても、そのちらつきを不快に感じることがなくなることが判明した。したがって、「30Hz以下の周波数域は、フリッカが生じるため利用することができない」というこれまでの技術常識に反して、この低周波域よりも更に低い周波数帯を利用することが可能であることがわかった。 The inventor of the present application has found that even in the frequency range of 30 Hz or less, the unpleasant flicker caused by flicker becomes less noticeable when the frequency is further lowered. That is, it was found that when the frequency is equal to or lower than the upper limit frequency fH shown on the frequency axis of FIG. 7A, even if flicker occurs, the flicker does not feel unpleasant. Therefore, contrary to the conventional technical common sense that "a frequency range of 30 Hz or less cannot be used because flicker occurs", it is possible to use a frequency band even lower than this low frequency range. all right.

その一方で、周波数0Hz(すなわち、直流)では、上述した液晶の焼き付きの問題が生じる。また、周波数0Hzに近い直流近傍域においても、同様に焼き付きの問題が生じる。そこで、図示のとおり、焼き付きの問題が生じることがない最低周波数として下限周波数fLを設定し、この下限周波数fL以上、上限周波数fH以下の範囲を特定周波数帯域と定め、本発明では、この特定周波数帯域内の周波数をもつ矩形波交流信号を液晶調光フィルムの駆動に利用することにした。 On the other hand, at a frequency of 0 Hz (that is, direct current), the above-mentioned problem of liquid crystal burn-in occurs. Further, the problem of burn-in also occurs in the vicinity of direct current having a frequency close to 0 Hz. Therefore, as shown in the figure, the lower limit frequency fL is set as the lowest frequency at which the problem of seizure does not occur, and the range above the lower limit frequency fL and below the upper limit frequency fH is defined as the specific frequency band. In the present invention, this specific frequency is defined. We decided to use a rectangular wave AC signal with a frequency within the band to drive the liquid crystal light control film.

図7Bは、本実施形態の駆動域となる特定周波数帯域近傍の拡大図である。図示のとおり、上限周波数fHを超えると、不快なちらつきが発生する低周波域に入るため、好ましくない。上限周波数fH以下の周波数であれば、たとえフリッカが発生しても、そのちらつきを不快に感じることはなくなる。この上限周波数fHの値は、観察者にとって不快なちらつきが発生しない周波数の上限値を意味し、3.2で述べるように、fH=0.1Hz(周期TH=10sec)であることが確認できた。 FIG. 7B is an enlarged view of the vicinity of the specific frequency band, which is the drive range of the present embodiment. As shown in the figure, if the upper limit frequency fH is exceeded, an unpleasant flicker occurs in a low frequency region, which is not preferable. If the frequency is equal to or lower than the upper limit frequency fH, even if flicker occurs, the flicker will not be unpleasant. The value of this upper limit frequency fH means the upper limit value of the frequency at which unpleasant flicker does not occur for the observer, and as described in 3.2, it can be confirmed that fH = 0.1 Hz (period TH = 10 sec). It was.

たとえば、図6に示す例において、矩形波交流信号の周波数を0.1Hz(上限周波数
fH)に設定すると、周期Tは10secになり、半周期T/2=5secごとに極性が反転する。この極性反転時には、一瞬ちらつき(本願では、このような「ちらつき」も便宜上、「フリッカ」と呼ぶことにする)が生じるようになるが、このような「ちらつき」は、20Hz程度の周波数で駆動したときに生じるような不快な「ちらつき」にはならない。このように、上限周波数fH=0.1Hz以下の周波数であれば、不快な「ちらつき」が発生することはない。
For example, in the example shown in FIG. 6, when the frequency of the rectangular wave AC signal is set to 0.1 Hz (upper limit frequency fH), the period T becomes 10 sec, and the polarity is inverted every half cycle T / 2 = 5 sec. At the time of this polarity reversal, flicker occurs for a moment (in the present application, such "flicker" is also referred to as "flicker" for convenience), but such "flicker" is driven at a frequency of about 20 Hz. It does not cause the unpleasant "flicker" that occurs when you do. As described above, when the upper limit frequency fH = 0.1 Hz or less, unpleasant "flickering" does not occur.

一方、図7Bに示すとおり、駆動用交流信号の周波数が、下限周波数fL未満になると、焼き付きが発生する直流近傍域に入るため、好ましくない。この下限周波数fLの値は、用いる液晶層122の構成等によって異なるが、§3.2で述べる実験に用いた特定の液晶調光フィルム120の場合、fL=1.9×10−6Hz(周期TL=6日)であることが確認できた。別言すれば、当該実験に用いた特定の液晶調光フィルム120の場合、半周期TL/2=3日(72時間)の期間だけ、同一極性の電圧を印加しても、焼き付きは生じないことになる。 On the other hand, as shown in FIG. 7B, when the frequency of the driving AC signal is less than the lower limit frequency fL, it falls into the DC vicinity region where burn-in occurs, which is not preferable. The value of this lower limit frequency fL differs depending on the configuration of the liquid crystal layer 122 used, but in the case of the specific liquid crystal dimming film 120 used in the experiment described in §3.2, fL = 1.9 × 10-6 Hz ( It was confirmed that the cycle TL = 6 days). In other words, in the case of the specific liquid crystal light control film 120 used in the experiment, seizure does not occur even if a voltage of the same polarity is applied for a period of half cycle TL / 2 = 3 days (72 hours). It will be.

結局、本発明の特徴は、電源装置110から液晶調光フィルム120に対して、所定の駆動周波数をもった矩形波交流電圧を供給して駆動を行うようにし、この所定の駆動周波数として、液晶調光フィルム120に焼き付きが発生する周波数より高く、液晶調光フィルム120に観察者にとって不快なちらつきが発生する周波数より低い周波数を用いるようにした点にある。具体的には、§3.2で詳述するとおり、液晶調光フィルムに焼き付きが発生しない周波数の下限を下限周波数fLとし、0.1Hzを上限周波数fHとし、下限周波数fLから上限周波数fHに至る範囲を特定周波数帯域と定義したときに、電源装置110が、この特定周波数帯域内の周波数をもつ矩形波交流電圧を供給するようにすればよい。 After all, the feature of the present invention is that the power supply device 110 supplies the liquid crystal dimming film 120 with a square wave AC voltage having a predetermined driving frequency to drive the liquid crystal light control film 120, and the liquid crystal is used as the predetermined driving frequency. The point is that the dimming film 120 uses a frequency higher than the frequency at which seizure occurs, and the liquid crystal dimming film 120 uses a frequency lower than the frequency at which flicker that is unpleasant for the observer occurs. Specifically, as described in detail in §3.2, the lower limit of the frequency at which seizure does not occur on the liquid crystal light control film is set to the lower limit frequency fL, 0.1 Hz is set to the upper limit frequency fH, and the lower limit frequency fL is changed to the upper limit frequency fH. When the range is defined as a specific frequency band, the power supply device 110 may supply a rectangular wave AC voltage having a frequency within the specific frequency band.

このように、本実施形態の液晶調光装置では、従来の一般的な駆動用周波数帯域である30〜200Hzの範囲より遥かに低い周波数帯域の周波数をもった矩形波交流信号によって液晶調光フィルムを駆動するようにしたため、面積の大きな液晶調光フィルムに対しても、十分な電力供給を行うことができるようになり、透過率の制御を十分に行うことが可能になる。また、本実施形態の駆動周波数は、観察者にとって不快なちらつきが発生する周波数より低い周波数に設定されているため、不快なちらつきの発生を抑えることができる。しかも、液晶調光フィルムに焼き付きが発生する周波数よりも高い周波数で駆動を行うため、液晶調光フィルムに焼き付きが生じることも防ぐことができる。 As described above, in the liquid crystal dimming device of the present embodiment, the liquid crystal dimming film is formed by a rectangular wave AC signal having a frequency in a frequency band far lower than the conventional general driving frequency band of 30 to 200 Hz. Therefore, it becomes possible to supply sufficient power even to a liquid crystal light control film having a large area, and it becomes possible to sufficiently control the transmittance. Further, since the drive frequency of the present embodiment is set to a frequency lower than the frequency at which the flicker that is unpleasant for the observer occurs, the occurrence of the flicker that is unpleasant can be suppressed. Moreover, since the drive is performed at a frequency higher than the frequency at which the liquid crystal light control film is burned, it is possible to prevent the liquid crystal light control film from being burned.

このように、本実施形態では、上記特定周波数帯域内の周波数をもつ交流信号によって液晶調光フィルムを駆動するようにしたため、電源装置110の供給電圧を高めたり、液晶調光フィルム120に電圧を印加するための接続端子を多数箇所に設けたりする方法を採用する必要はなく、その結果、製造コストが高騰するという問題が発生することもない。よって、本実施形態によれば、製造コストの高騰を抑えつつ、電源装置によって液晶調光フィルムの透過率の制御を十分に行うことが可能になる。 As described above, in the present embodiment, since the liquid crystal dimming film is driven by the AC signal having a frequency within the specific frequency band, the supply voltage of the power supply device 110 can be increased or the voltage can be applied to the liquid crystal dimming film 120. It is not necessary to adopt a method of providing connection terminals for application at a large number of places, and as a result, there is no problem that the manufacturing cost rises. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to sufficiently control the transmittance of the liquid crystal light control film by the power supply device while suppressing the increase in the manufacturing cost.

<3.2 上限周波数fHおよび下限周波数fLを決定するための実験>
ここでは、図7A及び図7Bに示す上限周波数fHおよび下限周波数fLを決定するために行った実験およびその結果を説明する。
<3.2 Experiment for determining upper limit frequency fH and lower limit frequency fL>
Here, the experiments performed to determine the upper limit frequency fH and the lower limit frequency fL shown in FIGS. 7A and 7B and the results thereof will be described.

まず、上限周波数fHを決定するために行った実験を説明する。上限周波数fHは、図7A及び図7Bに示すとおり、不快なちらつきが発生する低周波域と、そのようなちらつきが発生しない本実施形態の駆動域(特定周波数帯域)と、の境界を示す周波数である。そこで、本願発明者は、駆動周波数によるちらつき発生の影響度合を示す影響測定装置を用いて、駆動周波数とちらつき発生との関係を調べてみた。 First, an experiment performed to determine the upper limit frequency fH will be described. As shown in FIGS. 7A and 7B, the upper limit frequency fH is a frequency indicating a boundary between a low frequency region where unpleasant flicker occurs and a drive region (specific frequency band) of the present embodiment in which such flicker does not occur. Is. Therefore, the inventor of the present application investigated the relationship between the drive frequency and the occurrence of flicker by using an influence measuring device that indicates the degree of influence of the occurrence of flicker depending on the drive frequency.

図8は、この影響測定装置200の正面図である。この影響測定装置200は、図示のとおり、矩形状のA4判サイズの黒画用紙210の中央に矩形状の開口部211を開け、裏側に液晶調光装置220(図8では、一点鎖線でその輪郭を示す)を取り付けたものである。実際には、この液晶調光装置220の裏側にバックライト230が配置されている。なお、図8における斜線ハッチングは、黒画用紙210の表面領域を示すものであり、断面を示すものではない。 FIG. 8 is a front view of the influence measuring device 200. As shown in the figure, the effect measuring device 200 has a rectangular opening 211 opened in the center of a rectangular A4 size black drawing paper 210, and a liquid crystal dimming device 220 (in FIG. 8, the outline thereof is represented by a chain line). (Indicating) is attached. Actually, the backlight 230 is arranged on the back side of the liquid crystal dimming device 220. The diagonal line hatching in FIG. 8 indicates the surface area of the black drawing paper 210, and does not indicate the cross section.

黒画用紙210に設けられた開口部211は、一辺が50mmの正方形であり、液晶調光装置220の液晶調光フィルムの表面部分を露出させる役割を果たす。液晶調光装置220は、図5Aに示す「透過率−電圧特性」をもったノーマリーダークタイプの液晶調光フィルムを備えた装置であり、電圧を印加しない状態では光の透過率(背面に設置されたバックライト230からの光の透過率)を0%とする遮光性を有している。液晶調光フィルムへの印加電圧を増加させてゆくと、図5のグラフに示すように、徐々に透過率が増加してゆき、印加電圧が10Vになった時点で、透過率は33%に達する。 The opening 211 provided in the black drawing paper 210 is a square having a side of 50 mm, and serves to expose the surface portion of the liquid crystal dimming film of the liquid crystal dimming device 220. The liquid crystal dimming device 220 is a device provided with a normal-leading type liquid crystal dimming film having "transmittance-voltage characteristics" shown in FIG. 5A, and has a light transmittance (on the back surface) when no voltage is applied. It has a light-shielding property that makes the transmittance of light from the installed backlight 230) 0%. As the voltage applied to the liquid crystal light control film is increased, the transmittance gradually increases as shown in the graph of FIG. 5, and when the applied voltage reaches 10 V, the transmittance reaches 33%. Reach.

液晶調光装置220に用いられている液晶調光フィルム(液晶調光セル)は、開口部211の面積とほぼ同程度の面積(50mm角程度)を有するものであり、本発明が主たる適用対象とする大型のフィルムではない。したがって、基本的には、電源装置から供給された接続端子供給電圧Vinが液晶調光セル全面にそのまま印加され、電圧低下が生じることはない。ここで行う実験は、従来の小型の液晶調光セルを用いて駆動周波数を変化させ、その影響により、観察者にとって不快なちらつきが認識されるか否かを判定することを目的としている。 The liquid crystal light control film (liquid crystal light control cell) used in the liquid crystal light control device 220 has an area (about 50 mm square) substantially equal to the area of the opening 211, and is the main object of the present invention. It is not a large film. Therefore, basically, the connection terminal supply voltage Vin supplied from the power supply device is applied to the entire surface of the liquid crystal dimming cell as it is, and the voltage does not drop. The purpose of the experiment performed here is to change the drive frequency using a conventional small liquid crystal dimming cell and determine whether or not an unpleasant flicker is recognized by the observer due to the effect.

液晶調光フィルムの背面からの照明を行うバックライト230(図8には示されていない)は、LEDと樹脂拡散板とを備えた照明装置であり、2000cd/mの輝度をもった白色に近い照明光で照明する機能を有する。したがって、観察者が、この影響測定装置200を正面から観察すると、開口部211内に液晶調光装置220の液晶調光フィルムを認識することができ、この液晶調光フィルムへの印加電圧を増加させてゆくと、開口部211の内部から白色照明光が透過してくる様子を認識できる。 The backlight 230 (not shown in FIG. 8) that illuminates from the back surface of the liquid crystal light control film is a lighting device equipped with an LED and a resin diffuser, and is white with a brightness of 2000 cd / m 2. It has a function of illuminating with an illumination light close to that of. Therefore, when the observer observes the influence measuring device 200 from the front, the liquid crystal dimming film of the liquid crystal dimming device 220 can be recognized in the opening 211, and the voltage applied to the liquid crystal dimming film is increased. By doing so, it is possible to recognize how the white illumination light is transmitted from the inside of the opening 211.

図9は、図8に示す影響測定装置200を用いた具体的な測定方法を示す側面図(黒画用紙210の部分は側断面図)である。上述したように、黒画用紙210には、開口部211が開けられており、その裏側に液晶調光装置220が取り付けられている。そして、液晶調光装置220の背面には、バックライト230が配置されている。 FIG. 9 is a side view showing a specific measurement method using the influence measuring device 200 shown in FIG. 8 (the portion of the black drawing paper 210 is a side sectional view). As described above, the black drawing paper 210 has an opening 211, and a liquid crystal dimming device 220 is attached to the back side thereof. A backlight 230 is arranged on the back surface of the liquid crystal dimmer 220.

以下の実験は、この影響測定装置200を、内部に白色の壁紙を張り付けた部屋内に設置し、図示のとおり、影響測定装置200の正面から3m離れた位置に被験者400を座らせる環境で行われた。なお、影響測定装置200および被験者400は、部屋の天井に設置された昼光色蛍光灯300によって、1000lxの照度で照らされている。また、被験者400から観察した場合、液晶調光装置220の液晶調光フィルム面には、蛍光灯300が映り込まないように調整されている。 The following experiment was conducted in an environment in which the impact measuring device 200 was installed in a room with a white wallpaper attached to the inside, and the subject 400 was seated at a position 3 m away from the front of the impact measuring device 200 as shown in the figure. I was broken. The influence measuring device 200 and the subject 400 are illuminated by a daylight fluorescent lamp 300 installed on the ceiling of the room with an illuminance of 1000 lpx. Further, when observed from the subject 400, the fluorescent lamp 300 is adjusted so as not to be reflected on the liquid crystal dimming film surface of the liquid crystal dimming device 220.

この影響測定装置200を用いた実験(以下、ちらつき感覚テストと呼ぶ)は、次のような手順で行われた。まず、影響測定装置200の液晶調光装置220を、ピーク電圧Vp=10V、駆動周波数100Hz(図7(a)に示す中周波域の周波数)の矩形波交流電圧を用いて駆動し、被験者400に対して、次の2つの質問をする。
質問1:開口部内の表示にちらつきを感じましたか?
質問2:ちらつきを感じた場合、ちらつきを不快に感じましたか?
そして、駆動周波数を100Hzから所定のステップで徐々に減少させてゆきながら、同様の質問を繰り返してゆく作業を、駆動周波数が0.01Hzに達するまで行った。このようなちらつき感覚テストを、10人の被験者400に対して行い、2つの質問について、肯定的な回答が得られた人数を集計した。
An experiment using this effect measuring device 200 (hereinafter referred to as a flicker sensation test) was carried out in the following procedure. First, the liquid crystal dimming device 220 of the influence measuring device 200 is driven by using a rectangular wave AC voltage having a peak voltage Vp = 10V and a driving frequency of 100Hz (frequency in the middle frequency range shown in FIG. 7A), and the subject 400 Ask the following two questions.
Question 1: Did you feel any flickering in the display inside the opening?
Question 2: If you feel flicker, did you feel flicker unpleasant?
Then, while gradually reducing the drive frequency from 100 Hz in a predetermined step, the same question was repeated until the drive frequency reached 0.01 Hz. Such a flicker sensation test was performed on 400 subjects of 10 subjects, and the number of people who obtained positive answers to the two questions was counted.

図10Aは、このちらつき感覚テストの結果を示すグラフである。グラフの横軸は、対数尺度の駆動周波数(Hz)であり、グラフの縦軸は、液晶調光装置220を各駆動周波数で駆動した場合の上記2つの質問における肯定的な回答を行った被験者の人数(人)である。黒四角のプロットは、上記質問1で肯定的な回答を行った被験者の人数(すなわち、ちらつきを感じた人数)であり、白丸のプロットは、上記質問2で肯定的な回答を行った被験者の人数(すなわち、ちらつきを不快に感じた人数)である(一部の周波数区間では、黒四角と白丸とが重複している)。 FIG. 10A is a graph showing the result of this flicker sensation test. The horizontal axis of the graph is the drive frequency (Hz) of the logarithmic scale, and the vertical axis of the graph is the subject who gave a positive answer to the above two questions when the liquid crystal dimmer 220 was driven at each drive frequency. The number of people (people). The black square plot is the number of subjects who answered affirmatively in Question 1 above (that is, the number of subjects who felt flicker), and the white circle plot is the number of subjects who answered affirmatively in Question 2 above. The number of people (ie, the number of people who felt uncomfortable with flicker) (black squares and white circles overlap in some frequency sections).

結局、図10Aにおいて、一点鎖線で示す黒四角のプロットを結ぶグラフは、ちらつきを感じた人数の周波数に対する変化を示しており、破線で示す白丸のプロットを結ぶグラフは、ちらつきを不快に感じた人数の周波数に対する変化を示している。図示のとおり、30Hz以上の周波数域では、ちらつきを感じた人数はほぼ0であり、ちらつきを不快に感じた人数も0である。周波数が30Hz未満になると、ちらつきを感じた人数も、それを不快に感じた人数も、急激に上昇する。従来、一般的な液晶調光セルの駆動周波数の下限を30Hzとしていたのは、30Hz未満の周波数で駆動すると、人間にとって不快なちらつきが生じるためである。 After all, in FIG. 10A, the graph connecting the black square plots shown by the alternate long and short dash lines shows the change with respect to the frequency of the number of people who felt the flicker, and the graph connecting the white circle plots shown by the broken line felt the flicker unpleasant. It shows the change of the number of people with respect to the frequency. As shown in the figure, in the frequency range of 30 Hz or higher, the number of people who felt flicker was almost 0, and the number of people who felt flicker unpleasant was also 0. When the frequency is less than 30 Hz, the number of people who feel the flicker and the number of people who feel it unpleasant rise sharply. Conventionally, the lower limit of the drive frequency of a general liquid crystal dimming cell is set to 30 Hz because driving at a frequency lower than 30 Hz causes unpleasant flicker for humans.

図10Aのグラフに示すとおり、周波数を10Hz以下にすると、10人の被験者全員がちらつきを不快に感じていることがわかる。ところが、周波数が0.1Hzに達すると、多くの被験者がちらつきを感じているものの、それを不快に感じる人数は極端に減少することがわかる。周波数を更に下げてゆき、0.01Hzに達すると、ちらつきを感じた人数は大幅に減少し、ちらつきを不快に感じた人数は0になる。 As shown in the graph of FIG. 10A, when the frequency is set to 10 Hz or less, it can be seen that all 10 subjects feel uncomfortable with flicker. However, when the frequency reaches 0.1 Hz, it can be seen that although many subjects feel flicker, the number of people who feel it unpleasant decreases extremely. When the frequency is further lowered and reaches 0.01 Hz, the number of people who feel flicker decreases significantly, and the number of people who feel flicker unpleasant becomes zero.

電子シェードなどの一般的な用途では、ちらつきが感じられたとしても、そのちらつきが不快に感じるものでなければ、実用上、支障は生じない。したがって、駆動周波数の上限値fHの値は、図10に破線で示すグラフに基づいて決定すればよい。具体的には、図示のとおり、周波数が0.1Hz以下になれば、ちらつきを不快に感じる人数が急激に減少することがわかる。すなわち、0.1Hzという駆動周波数は、臨界的な意義をもつ数値になり、不快なちらつきが発生しない駆動周波数の上限値ということになる。 In general applications such as electronic shades, even if flicker is felt, there is no practical problem as long as the flicker is not unpleasant. Therefore, the value of the upper limit value fH of the drive frequency may be determined based on the graph shown by the broken line in FIG. Specifically, as shown in the figure, it can be seen that when the frequency becomes 0.1 Hz or less, the number of people who feel uncomfortable with flicker sharply decreases. That is, the drive frequency of 0.1 Hz is a numerical value having a critical significance, and is an upper limit value of the drive frequency at which unpleasant flicker does not occur.

図10Bは、図5Bに示す「透過率−電圧特性」をもったノーマリークリアのタイプの液晶調光フィルム120を備えた装置について、同様のちらつき感覚テストを行った結果を示すグラフである。図5Bに示す「透過率−電圧特性」をもったノーマリークリアのタイプの液晶調光フィルム120を備えた装置ついても、図5Aに示す「透過率−電圧特性」をもったノーマリーダークタイプの液晶調光フィルムを備えた装置と同様の結果が得られた。 FIG. 10B is a graph showing the results of performing the same flicker sensation test on a device provided with a normally clear type liquid crystal dimming film 120 having the “transmittance-voltage characteristic” shown in FIG. 5B. Even with a device equipped with a normally clear type liquid crystal dimming film 120 having "transmittance-voltage characteristics" shown in FIG. 5B, a normal-leading type having "transmittance-voltage characteristics" shown in FIG. 5A. The same result as the device equipped with the liquid crystal light control film of No. 1 was obtained.

このちらつき感覚テストの結果から、図7A及び図7Bに示す上限周波数は、fH=0.1Hzに設定すればよいことがわかる。なお、このちらつき感覚テストの結果は、液晶調光装置220の表示面に生じたちらつき(明度の急激な変化)が人間に与える生理的影響を示すものであり、明度変化に対する人間の感覚特性を示すものである。したがって、影響測定装置200に用いる液晶調光装置220がどのようなものであっても、また、開口部211の面積がどのようなものであっても、上限周波数fH=0.1Hz以下の駆動周波数で液晶調光セル(液晶調光フィルム)を駆動すれば、人間の感覚として、不快なちらつきが認識されることがないことを示している。 From the result of this flicker sensation test, it can be seen that the upper limit frequency shown in FIGS. 7A and 7B may be set to fH = 0.1 Hz. The result of this flicker sensory test shows the physiological effect of flicker (rapid change in brightness) on the display surface of the liquid crystal dimmer 220 on humans, and shows the human sensory characteristics for the change in brightness. It shows. Therefore, regardless of the liquid crystal dimming device 220 used in the influence measuring device 200 and the area of the opening 211, the drive has an upper limit frequency fH = 0.1 Hz or less. It is shown that if the liquid crystal light control cell (liquid crystal light control film) is driven by the frequency, unpleasant flicker is not recognized as a human sense.

別言すれば、0.1Hzなる臨界値は、人間という生物がもつ固有の感覚特性において、不快なちらつきが認識されない上限周波数fHとして普遍性をもつ値であり、§1で述べた構成を有する一般的な液晶調光セル(液晶調光フィルム)に広く適用可能な周波数値ということができる。 In other words, the critical value of 0.1 Hz is a value that has universality as the upper limit frequency fH in which unpleasant flicker is not recognized in the inherent sensory characteristics of human beings, and has the configuration described in §1. It can be said that the frequency value is widely applicable to a general liquid crystal light control cell (liquid crystal light control film).

続いて、下限周波数fLを決定するために行った実験を説明する。下限周波数fLは、図7A及び図7Bに示すとおり、焼き付きが発生する直流近傍域と、焼き付きが発生しない本実施形態の駆動域(特定周波数帯域)と、の境界を示す周波数である。そこで、本願発明者は、様々な周波数の矩形波交流電圧を用いて液晶調光セルを駆動して、駆動周波数と焼き付き発生との関係を実験により調べてみた。ここでは、この実験を、焼付状態テストと呼ぶことにする。この焼付状態テストは、次のような手順で行われた。 Subsequently, an experiment performed to determine the lower limit frequency fL will be described. As shown in FIGS. 7A and 7B, the lower limit frequency fL is a frequency indicating the boundary between the DC vicinity region where burn-in occurs and the drive region (specific frequency band) of the present embodiment where burn-in does not occur. Therefore, the inventor of the present application has driven a liquid crystal dimming cell using a square wave AC voltage of various frequencies, and investigated the relationship between the drive frequency and the occurrence of burn-in by an experiment. Here, this experiment will be referred to as a seizure condition test. This seizure condition test was performed in the following procedure.

まず、実験に用いる液晶調光装置100を用意した。この液晶調光装置100は、図1に示す構成を有する装置であり、この装置に用いられている液晶調光フィルム120は、図5に示す透過率−電圧特性を有している(ノーマリーダークの特性)。具体的には、この液晶調光フィルム120は、液晶層122が、電界効果型の液晶分子(ゲスト・ホスト型)を含む厚み7μmの層によって構成され、第1透明電極層121および第2透明電極層123が、ITOからなる厚み30nmの層によって構成されている。直流抵抗RFの値は、800kΩである。また、電源装置110との接続は、図1に示す例のように、縁部に設けられたフィルム側第1接続端子aおよびフィルム側第1接続端子bに対して行っている。 First, the liquid crystal dimming device 100 used in the experiment was prepared. The liquid crystal dimming device 100 is a device having the configuration shown in FIG. 1, and the liquid crystal dimming film 120 used in this device has the transmittance-voltage characteristics shown in FIG. 5 (normally). Dark characteristics). Specifically, in the liquid crystal light control film 120, the liquid crystal layer 122 is composed of a layer having a thickness of 7 μm containing field effect type liquid crystal molecules (guest host type), and the first transparent electrode layer 121 and the second transparent are transparent. The electrode layer 123 is composed of a layer made of ITO and having a thickness of 30 nm. The value of the DC resistance RF is 800 kΩ. Further, as shown in the example shown in FIG. 1, the connection with the power supply device 110 is made to the film-side first connection terminal a and the film-side first connection terminal b provided at the edge portion.

まず、この実験用の液晶調光装置100を、ピーク電圧Vp=10V、駆動周波数3×10−3Hz(図7(b)に示す特定周波数帯域の周波数)の矩形波交流電圧を用いて2000時間(約83日)だけ連続駆動する。そして、この2000時間の連続駆動期間中、液晶調光フィルム120の透過率を適宜測定する。2000時間の連続駆動期間が終了したら、続いて、液晶調光フィルム120に対する供給電圧を0Vとする駆動休止期間を1分間設けた後、液晶調光フィルム120の透過率を再度測定する。 First, the liquid crystal dimmer 100 for this experiment is used in 2000 using a square wave AC voltage having a peak voltage of Vp = 10 V and a drive frequency of 3 × 10 -3 Hz (frequency in a specific frequency band shown in FIG. 7 (b)). It is continuously driven for an hour (about 83 days). Then, during this 2000-hour continuous driving period, the transmittance of the liquid crystal light control film 120 is appropriately measured. After the continuous drive period of 2000 hours is completed, a drive pause period in which the supply voltage to the liquid crystal light control film 120 is set to 0 V is provided for 1 minute, and then the transmittance of the liquid crystal light control film 120 is measured again.

要するに、液晶調光フィルム120に対して、ピーク電圧Vp=10V、3×10−3Hzの矩形波交流電圧を供給して2000時間の連続駆動を行いながら透過率を測定した後、電圧供給を止めて1分間放置してから、透過率を再度測定する実験を行うことになる。焼付状態テストは、上記実験を、駆動周波数を3×10−3Hz(周期:約5分)から所定のステップで徐々に減少させながら、駆動周波数が3×10−7Hz(周期:約926時間)に達するまで繰り返し行ったものである。 In short, the liquid crystal light control film 120 is supplied with a square wave AC voltage having a peak voltage of Vp = 10 V and 3 × 10 -3 Hz, and the transmittance is measured while continuously driving for 2000 hours, and then the voltage is supplied. After stopping and leaving it for 1 minute, an experiment to measure the transmittance again will be performed. In the seizure condition test, the drive frequency is 3 × 10 -7 Hz (period: about 926) while the drive frequency is gradually reduced from 3 × 10 -3 Hz (period: about 5 minutes) in a predetermined step. It was repeated until the time was reached.

図11は、この焼付状態テストの結果を示すものであり、各グラフG1,G2の横軸は、対数尺度の駆動周波数(Hz)であり、縦軸は、液晶調光フィルム120の透過率である。ここで、図11のグラフG1(黒四角のプロットを一点鎖線で結んだグラフ)は、2000時間の連続駆動期間中の平均透過率を示すグラフであり、グラフG2(白丸のプロットを破線で結んだグラフ)は、2000時間の連続駆動期間が終了した後、電源供給を中止して1分後に測定した透過率を示すグラフである。 FIG. 11 shows the result of this baking state test. The horizontal axis of each graph G1 and G2 is the drive frequency (Hz) of the logarithmic scale, and the vertical axis is the transmittance of the liquid crystal dimming film 120. is there. Here, the graph G1 (graph in which the plots of the black squares are connected by the alternate long and short dash lines) in FIG. 11 is a graph showing the average transmittance during the continuous driving period of 2000 hours, and the graph G2 (the plots of the white circles are connected by the broken line). The graph) is a graph showing the transmittance measured 1 minute after the power supply is stopped after the continuous driving period of 2000 hours is completed.

グラフG1は、ピーク電圧Vpをもった矩形波交流電圧を印加したときの2000時間の連続駆動期間中の平均透過率であるので、ほぼ、設計上の最大透過率を示している。ただ、駆動周波数が3×10−6Hz以下になると透過率が若干低下してくる。その理由は、液晶中のイオン性不純物が透明電極に付着し、液晶にかかる電圧が低下するためと推定される。 Since the graph G1 is the average transmittance during the continuous driving period of 2000 hours when a square wave AC voltage having a peak voltage Vp is applied, it almost shows the maximum transmittance by design. However, when the drive frequency becomes 3 × 10-6 Hz or less, the transmittance slightly decreases. It is presumed that the reason is that ionic impurities in the liquid crystal adhere to the transparent electrode and the voltage applied to the liquid crystal decreases.

一方、グラフG2は、電圧供給を中止してから1分後の透過率を示しており、ノーマリーダークの特性をもつ液晶調光フィルム120に対して、何ら電圧を印加していない状態における透過率ということになるので、本来であれば、透過率は0%になるべきである。しかしながら、駆動周波数が3×10−5Hzより下がると、透過率がわずかながら上昇し、駆動周波数が1.9×10−6Hzよりも低くなると、透過率が急激に上昇することがわかる。具体的な測定値を見てみると、駆動周波数が1.9×10−6Hzの場合の透過率が4%であるのに対して、駆動周波数が1.8×10−6Hzの場合の透過率は13%と急増している。 On the other hand, the graph G2 shows the transmittance one minute after the voltage supply is stopped, and the transmittance in a state where no voltage is applied to the liquid crystal dimming film 120 having the characteristic of normal dryk. Since it is a rate, the transmittance should be 0%. However, it can be seen that when the drive frequency is lower than 3 × 10-5 Hz, the transmittance slightly increases, and when the drive frequency is lower than 1.9 × 10-6 Hz, the transmittance increases sharply. Looking at the specific measured values, the transmittance is 4% when the drive frequency is 1.9 x 10-6 Hz, while the transmittance is 4% when the drive frequency is 1.8 x 10-6 Hz. The transmittance of is rapidly increasing to 13%.

特に、図11のグラフの左端に示すように、駆動周波数が3×10−7Hzの場合に至っては、透過率は20%を超える状態になり、白丸のプロット値(電圧を印加していない状態)が黒四角のプロット値(ピーク電圧Vpを印加している状態)と大差のない値まで上昇している。これは、液晶調光フィルム120が完全に焼き付き状態になっていることを示している。 In particular, as shown at the left end of the graph of FIG. 11, when the drive frequency is 3 × 10 -7 Hz, the transmittance exceeds 20%, and the plot value of the white circle (voltage is not applied). The state) has risen to a value that is not much different from the plot value of the black square (state in which the peak voltage Vp is applied). This indicates that the liquid crystal light control film 120 is completely in the burn-in state.

このように、駆動周波数が1.9×10−6Hz以上の場合の透過率はたかだか4%以下であるので、一般的な観察者が焼き付き現象の発生を認識することはなく、実用上、焼き付き現象は問題にならない。ところが、駆動周波数が1.9×10−6Hz未満になると、透過率は10%を超える値に急増することになり、焼き付き現象の発生が目立つようになる。したがって、1.9×10−6Hzという駆動周波数(周期:約6日)は、臨界的な意義をもつ数値になり、焼き付き(一般的な観察者に認識される程の焼き付き)が発生しない駆動周波数の下限値ということになる。 In this way, when the drive frequency is 1.9 × 10-6 Hz or higher, the transmittance is at most 4% or less, so that a general observer does not recognize the occurrence of the burn-in phenomenon, and practically, it is practical. The burn-in phenomenon does not matter. However, when the drive frequency is less than 1.9 × 10-6 Hz, the transmittance rapidly increases to a value exceeding 10%, and the occurrence of the burn-in phenomenon becomes conspicuous. Therefore, the drive frequency of 1.9 x 10-6 Hz (period: about 6 days) is a numerical value with critical significance, and burn-in (burn-in to the extent recognized by a general observer) does not occur. This is the lower limit of the drive frequency.

この焼付状態テストの結果から、当該実験に用いた液晶調光フィルム120に対して、当該実験に用いた駆動条件で電圧を印加した場合、図7Bに示す下限周波数fLの値を、fL=1.9×10−6Hzに設定すればよいことがわかる。もっとも、この焼き付き状態テストの結果は、上述したとおり、液晶層122が、所定の厚みをもった電界効果型の液晶分子(ゲスト・ホスト型)を含む層によって構成され、第1透明電極層121および第2透明電極層123が、所定の厚みをもったITOからなる層によって構成されている特定の液晶調光フィルム120を、ピーク電圧Vp=10Vの駆動電圧で駆動した場合に得られる固有の測定結果である。したがって、fL=1.9×10−6Hzという下限周波数値は、任意の液晶調光フィルム120を任意の駆動電圧で駆動した場合に共通して用いられる普遍的な値ではない。 From the result of this baking state test, when a voltage was applied to the liquid crystal light control film 120 used in the experiment under the driving conditions used in the experiment, the value of the lower limit frequency fL shown in FIG. 7B was set to fL = 1. It can be seen that it should be set to .9 × 10-6 Hz. However, as a result of this seizure state test, as described above, the liquid crystal layer 122 is composed of a layer containing electric field effect type liquid crystal molecules (guest host type) having a predetermined thickness, and the first transparent electrode layer 121. And the unique liquid crystal dimming film 120 obtained when the second transparent electrode layer 123 is composed of a layer made of ITO having a predetermined thickness and is driven by a driving voltage of a peak voltage Vp = 10V. This is the measurement result. Therefore, the lower limit frequency value of fL = 1.9 × 10-6 Hz is not a universal value commonly used when the arbitrary liquid crystal dimming film 120 is driven by an arbitrary drive voltage.

上述したように、上限周波数fHは、人間という生物がもつ固有の感覚特性おいて、不快なちらつきが認識されない上限値としての普遍的な意義をもつ値であるのに対して、下限周波数fLは、特定の液晶調光フィルムを特定の条件で駆動した場合において、焼き付きが発生しない駆動周波数の下限値ということになるので、個々の液晶調光フィルムおよび個々の駆動条件ごとに、それぞれ固有の値を設定する必要がある。別言すれば、下限周波数fLの値は、用いる液晶調光フィルム120についての各部の寸法、液晶層122を構成する液晶やこれに含まれる不純物の種類、駆動用信号のピーク電圧等に応じて、それぞれ異なってくる。 As described above, the upper limit frequency fH is a value having a universal significance as an upper limit value in which unpleasant flicker is not recognized in the unique sensory characteristics of human beings, whereas the lower limit frequency fL is a value. , When a specific liquid crystal light control film is driven under specific conditions, it is the lower limit of the drive frequency at which seizure does not occur. Therefore, each liquid crystal light control film and each drive condition has a unique value. Need to be set. In other words, the value of the lower limit frequency fL depends on the dimensions of each part of the liquid crystal light control film 120 to be used, the types of liquid crystals constituting the liquid crystal layer 122 and impurities contained therein, the peak voltage of the driving signal, and the like. , Each will be different.

したがって、特定の液晶調光フィルム120を特定の条件で駆動する場合の下限周波数fLの値を、厳密に定めるためには、個別の焼付状態テストを実施する必要がある。もっとも、本願発明者が、この焼付状態テストを、各部の寸法、液晶や不純物の種類、駆動信号のピーク電圧等を変えたいくつかの例について実施したところ、下限周波数fLは、概ね、fL=1.1×10−6Hz(周期TL=10日)〜2.8×10−5Hz(周期TL=10時間)の範囲内に収まることが確認できた。したがって、下限周波数fLを、fL=2.8×10−5Hz(周期TL=10時間)に設定しておけば、任意の構成をもった液晶調光フィルム120を、任意の駆動条件で駆動する場合でも、焼き付きを防止することが可能である。 Therefore, in order to strictly determine the value of the lower limit frequency fL when the specific liquid crystal light control film 120 is driven under the specific conditions, it is necessary to carry out an individual baking condition test. However, when the inventor of the present application carried out this seizure state test on some examples in which the dimensions of each part, the types of liquid crystals and impurities, the peak voltage of the drive signal, etc. were changed, the lower limit frequency fL was generally fL =. It was confirmed that the frequency was within the range of 1.1 × 10-6 Hz (cycle TL = 10 days) to 2.8 × 10-5 Hz (cycle TL = 10 hours). Therefore, if the lower limit frequency fL is set to fL = 2.8 × 10-5 Hz (period TL = 10 hours), the liquid crystal dimming film 120 having an arbitrary configuration can be driven under arbitrary driving conditions. Even if it does, it is possible to prevent seizure.

結局、本発明を実施するにあたっては、人間に不快なちらつきが認識されない駆動周波数の上限値fHとして、fH=0.1Hzという普遍値を設定し、焼き付きが発生しない駆動周波数の下限値fLとして、実際に用いる液晶調光フィルム120に応じて、fL=1.1×10−6Hz(周期TL=10日)〜2.8×10−5Hz(周期TL=10時間)の範囲内の適正値を設定し、下限値fL〜上限値fHの範囲を特定周波数帯域と定め、電源装置110が液晶調光フィルム120に対して、この特定周波数帯域内の周波数をもつ矩形波交流電圧を供給するようにすればよい。上述したとおり、当該上限値fHや下限値fLを境界として、不快なちらつき現象や焼き付き現象の程度に急激な変化が生じるため、これらの数値はいずれも臨界的な意義をもつ普遍的な数値ということができる。 After all, in carrying out the present invention, a universal value of fH = 0.1 Hz is set as the upper limit value fH of the drive frequency at which unpleasant flicker is not recognized by humans, and the lower limit value fL of the drive frequency at which seizure does not occur is set. Appropriateness within the range of fL = 1.1 × 10-6 Hz (period TL = 10 days) to 2.8 × 10-5 Hz (period TL = 10 hours), depending on the liquid crystal light control film 120 actually used. A value is set, the range from the lower limit value fL to the upper limit value fH is defined as a specific frequency band, and the power supply device 110 supplies the liquid crystal dimming film 120 with a rectangular wave AC voltage having a frequency within this specific frequency band. You can do it. As described above, since the degree of the unpleasant flicker phenomenon and the burn-in phenomenon suddenly changes with the upper limit value fH and the lower limit value fL as boundaries, all of these values are said to be universal values having a critical significance. be able to.

このように、本実施形態の液晶調光装置100の特徴は、電源装置110から液晶調光フィルム120に対して供給する駆動信号の周波数を、特定周波数帯域内の周波数とした点にある。すなわち、本実施形態の電源装置110は、液晶の透過率を変化させて調光を行うために、液晶層122と、この液晶層122の一方の面に配置された第1透明電極層121と、この液晶層122の他方の面に配置された第2透明電極層123と、を有する液晶調光フィルム120を駆動するための装置であり、第1透明電極層121と第2透明電極層123との間に、所定の駆動周波数をもった矩形波交流電圧を供給して駆動を行う機能を有し、この所定の駆動周波数として、液晶調光フィルム120に焼き付きが発生する周波数より高く、液晶調光フィルム120に観察者にとって不快なちらつきが発生する周波数より低い周波数を用いるようにした点に特徴がある。 As described above, the feature of the liquid crystal dimming device 100 of the present embodiment is that the frequency of the drive signal supplied from the power supply device 110 to the liquid crystal dimming film 120 is set to a frequency within a specific frequency band. That is, the power supply device 110 of the present embodiment includes a liquid crystal layer 122 and a first transparent electrode layer 121 arranged on one surface of the liquid crystal layer 122 in order to perform dimming by changing the transmittance of the liquid crystal. A device for driving a liquid crystal light control film 120 having a second transparent electrode layer 123 arranged on the other surface of the liquid crystal layer 122, the first transparent electrode layer 121 and the second transparent electrode layer 123. It has a function of supplying a rectangular wave AC voltage having a predetermined drive frequency to drive the light, and the predetermined drive frequency is higher than the frequency at which the liquid crystal dimming film 120 is seized, and the liquid crystal is displayed. A feature of the light control film 120 is that a frequency lower than the frequency at which flicker that is unpleasant for the observer occurs is used.

そして、上述したちらつき感覚テストおよび焼付状態テストの結果から、電源装置110が供給する駆動信号の周波数の範囲を示す特定周波数帯域としては、液晶調光フィルム120に焼き付きが発生しない周波数の下限である下限周波数fL(上例の場合は、fL=1.9×10−6Hz)以上、0.1Hz以下の範囲が好ましいことが判明したことになる。 From the results of the flicker sensation test and the burn-in state test described above, the specific frequency band indicating the frequency range of the drive signal supplied by the power supply device 110 is the lower limit of the frequency at which the liquid crystal dimming film 120 does not burn. It was found that a range of the lower limit frequency fL (in the case of the above example, fL = 1.9 × 10-6 Hz) or more and 0.1 Hz or less is preferable.

上述したとおり、従来の液晶調光装置では、30〜200Hzの周波数(ちらつきが発生する周波数より高い周波数)をもった交流信号で駆動を行うのが一般的であるが、本実施形態では、この一般的な駆動周波数よりもはるかに低い周波数で駆動を行うため、面積の大きな液晶調光フィルム120に対しても、十分な電力供給を行うことができるようになり、透過率の制御を十分に行うことが可能になる。また、本実施形態における駆動周波数は、観察者にとって不快なちらつきが発生する周波数より低い周波数に設定されているため、不快なちらつきの発生を抑えることができる。しかも、液晶調光フィルム120に焼き付きが発生する周波数よりも高い周波数で駆動を行うため、液晶調光フィルム120に焼き付きが生じることも防ぐことができる。 As described above, in the conventional liquid crystal dimmer, it is common to drive with an AC signal having a frequency of 30 to 200 Hz (a frequency higher than the frequency at which flicker occurs), but in the present embodiment, this is performed. Since the drive is performed at a frequency much lower than the general drive frequency, sufficient power can be supplied even to the liquid crystal light control film 120 having a large area, and the transmittance can be sufficiently controlled. It will be possible to do. Further, since the drive frequency in the present embodiment is set to a frequency lower than the frequency at which the flicker that is unpleasant for the observer occurs, the occurrence of the flicker that is unpleasant can be suppressed. Moreover, since the liquid crystal light control film 120 is driven at a frequency higher than the frequency at which the burn-in occurs, it is possible to prevent the liquid crystal light control film 120 from being burned.

このように、本実施形態では、上記特定周波数帯域内の周波数をもつ交流信号によって液晶調光フィルム120を駆動するようにしたため、製造コストの高騰を抑えつつ、電源装置によって液晶調光フィルム120の透過率の制御を十分に行うことが可能になる。 As described above, in the present embodiment, since the liquid crystal dimming film 120 is driven by the AC signal having a frequency within the specific frequency band, the liquid crystal dimming film 120 is driven by the power supply device while suppressing the increase in the manufacturing cost. It becomes possible to sufficiently control the transmittance.

<3.3本実施形態の液晶調光装置の待機状態における制御>
本実施形態の液晶調光装置100は、上述のとおりの特徴を有するものであるが、本願発明者は、さらに、このような液晶調光装置100において、次に述べる新たな課題が生じることを見出した。
<3.3 Control in standby state of the liquid crystal dimmer of the present embodiment>
The liquid crystal dimming device 100 of the present embodiment has the above-mentioned characteristics, but the inventor of the present application further states that the following new problems arise in such a liquid crystal dimming device 100. I found it.

新たな課題の説明の前に、まずは、液晶調光装置100において、上述の液晶調光フィルム120にピーク電圧Vpと特定周波数帯域内の周波数とをもつ矩形波交流電圧が供給されている状態を、ON状態と定義し、液晶調光フィルム120に電圧が印加されていない状態(つまり、印加電圧が0Vである状態)を、OFF状態と定義する。 Before explaining the new problem, first, in the liquid crystal dimming device 100, a state in which the above-mentioned liquid crystal dimming film 120 is supplied with a square wave AC voltage having a peak voltage Vp and a frequency within a specific frequency band. , The ON state is defined, and the state in which no voltage is applied to the liquid crystal light control film 120 (that is, the state in which the applied voltage is 0V) is defined as the OFF state.

本実施形態の液晶調光装置100において、ON状態とOFF状態とを短時間で切り替えることを長時間に亘って繰り返すと(例えば、1秒間隔のスイッチングを数十回程度繰り返すと)、ON状態及びOFF状態において、液晶調光フィルム120の表示ムラ(つまり、透過率の不均一化)が発生することが観察された。本願発明者は、研究の結果、この表示ムラの発生する原因が、主に、液晶分子122aの応答の遅延と、液晶調光フィルム120内での荷電粒子の分布の偏りの発生と、にあることを見出した。 In the liquid crystal dimming device 100 of the present embodiment, when switching between the ON state and the OFF state in a short time is repeated for a long time (for example, when switching at 1-second intervals is repeated several tens of times), the ON state is repeated. In the OFF state, it was observed that display unevenness (that is, non-uniformity of transmittance) of the liquid crystal light control film 120 occurred. As a result of research by the inventor of the present application, the cause of this display unevenness is mainly due to the delay in the response of the liquid crystal molecule 122a and the occurrence of the uneven distribution of charged particles in the liquid crystal dimming film 120. I found that.

この新たな課題に対応するため、本実施形態の液晶調光装置100は、OFF状態とON状態との他に、次に説明する待機状態をとることができるものになっている。この待機状態は、液晶調光フィルム120に、ON状態よりも低いピーク電圧Vps(より具体的には、後述の液晶調光フィルム120の閾値電圧Vth以下のピーク電圧Vps)と、ON状態よりも高い周波数と、を有する矩形波交流電圧が供給されている状態である。 In order to cope with this new problem, the liquid crystal dimming device 100 of the present embodiment can take a standby state described below in addition to the OFF state and the ON state. In this standby state, the liquid crystal dimming film 120 has a peak voltage Vps lower than the ON state (more specifically, a peak voltage Vps equal to or lower than the threshold voltage Vth of the liquid crystal dimming film 120 described later) and the ON state. It is a state in which a rectangular wave AC voltage having a high frequency is supplied.

図12は、本実施形態の液晶調光装置100に用いられる交流信号の波形図であり、液晶調光装置100をON状態から、順次、待機状態及びON状態に切り替えたときの波形を示すものである。 FIG. 12 is a waveform diagram of an AC signal used in the liquid crystal dimming device 100 of the present embodiment, showing a waveform when the liquid crystal dimming device 100 is sequentially switched from the ON state to the standby state and the ON state. Is.

従来の一般的な液晶調光装置では、液晶調光セルへの印加電圧に関しては、OFF状態と待機状態との区別はなく、ON状態のとき以外は、液晶調光セルに電圧が印加されていない状態となっていた。一方、本実施形態の液晶調光装置100では、ON状態のとき以外は、基本的に待機状態をとることになる。待機状態では、液晶調光フィルム120に透過率のOFF状態からの変化が観察者に認識されない程度のピーク電圧Vpsを有する矩形波交流電圧が印加される。このピーク電圧Vpsを有する矩形波交流電圧の印加により、待機状態における液晶調光フィルム120内の液晶は、OFF状態よりもある程度傾いた状態となっている。 In the conventional general liquid crystal dimming device, there is no distinction between the OFF state and the standby state with respect to the voltage applied to the liquid crystal dimming cell, and the voltage is applied to the liquid crystal dimming cell except in the ON state. It was not in a state. On the other hand, the liquid crystal dimming device 100 of the present embodiment basically takes a standby state except when it is in the ON state. In the standby state, a square wave AC voltage having a peak voltage of Vps is applied to the liquid crystal light control film 120 so that the observer does not recognize the change in the transmittance from the OFF state. By applying the square wave AC voltage having the peak voltage Vps, the liquid crystal in the liquid crystal light control film 120 in the standby state is in a state of being tilted to some extent from the OFF state.

図13Aは、従来の一般的なノーマリークリアの特性を有する液晶調光装置のOFF状態及びON状態における液晶分子122aの状態を模式的に示す縦断面図である。図13Bは、本実施形態のノーマリークリアの特性を有する液晶調光装置100の待機状態及びON状態における液晶分子122aの状態を模式的に示す縦断面図である。 FIG. 13A is a vertical cross-sectional view schematically showing the states of the liquid crystal molecules 122a in the OFF state and the ON state of the conventional liquid crystal dimming device having the characteristics of general normally clear. FIG. 13B is a vertical cross-sectional view schematically showing a state of the liquid crystal molecule 122a in the standby state and the ON state of the liquid crystal dimming device 100 having the characteristic of normally clear of the present embodiment.

従来の一般的なノーマリークリアの特性を有する液晶調光装置では、図13Aに示すとおり、OFF状態からON状態に切り替わるとき、液晶分子122aは、OFF状態における状態から傾き初めて、ON状態における配置に移行することになる。一方、本実施形態のノーマリークリアの特性を有する液晶調光装置100では、図13Bに示すとおり、待機状態からON状態に切り替わるとき、液晶分子122aは、OFF状態よりもある程度傾いた状態から、さらに傾いてON状態における配置に移行することになる。 In a conventional liquid crystal dimming device having a general normal clear characteristic, as shown in FIG. 13A, when switching from the OFF state to the ON state, the liquid crystal molecules 122a are arranged in the ON state only when they are tilted from the state in the OFF state. Will move to. On the other hand, in the liquid crystal dimming device 100 having the characteristic of normally clear of the present embodiment, as shown in FIG. 13B, when the standby state is switched to the ON state, the liquid crystal molecules 122a are tilted to some extent from the OFF state. It will be further tilted to shift to the arrangement in the ON state.

そのため、本実施形態の液晶調光装置100における液晶分子122aの待機状態からON状態への移行は、従来の一般的な液晶調光装置における液晶分子122aのOFF状態からON状態への移行と比較して、速いものとなる。つまり、本実施形態の液晶調光装置100は、待機状態において、液晶分子122aがある程度傾いた状態にあり、そのある程度傾いた状態から応答を開始するので、応答速度が速くなる。これにより、本実施形態の液晶調光装置100は、フィルム側第1接続端子a及びフィルム側第2接続端子bから離れた場所における液晶分子122aの応答の遅延が抑えられたものとなっている。つまり、本実施形態の液晶調光装置100は、液晶分子122aの応答の遅延による液晶調光フィルム120の表示ムラの発生が抑えられたものとなっている。 Therefore, the transition of the liquid crystal molecule 122a from the standby state to the ON state in the liquid crystal dimming device 100 of the present embodiment is compared with the transition of the liquid crystal molecule 122a from the OFF state to the ON state in the conventional general liquid crystal dimming device. And it will be fast. That is, in the liquid crystal dimming device 100 of the present embodiment, the liquid crystal molecule 122a is in a state of being tilted to some extent in the standby state, and the response is started from the state of being tilted to some extent, so that the response speed is increased. As a result, in the liquid crystal dimming device 100 of the present embodiment, the delay in the response of the liquid crystal molecules 122a at a location away from the film-side first connection terminal a and the film-side second connection terminal b is suppressed. .. That is, in the liquid crystal dimming device 100 of the present embodiment, the occurrence of display unevenness of the liquid crystal dimming film 120 due to the delay in the response of the liquid crystal molecules 122a is suppressed.

また、本実施形態の液晶調光装置100において、長期間に亘ってON状態を維持した場合、液晶調光フィルム120に印加される電圧は、一定の周期でプラスとマイナスとを繰り返すことになるので、液晶調光フィルム120に印加される電圧の極性に偏りは生じない。しかし、本実施形態の液晶調光装置100において、ON状態とOFF状態とを短時間で切り替えることを長時間に亘って繰り返すと、液晶調光フィルム120に印加される電圧の極性に偏りが生じる虞がある。例えば、OFF状態からON状態に切り替わった後、印加電圧がプラスから始まりマイナスに変化する前にOFF状態になるということを繰り返すと、液晶調光フィルム120に印加される電圧が常にプラスとなり、その電圧の極性に偏りが生じることになる。 Further, when the liquid crystal dimming device 100 of the present embodiment is maintained in the ON state for a long period of time, the voltage applied to the liquid crystal dimming film 120 repeats plus and minus at regular intervals. Therefore, the polarity of the voltage applied to the liquid crystal light control film 120 is not biased. However, in the liquid crystal dimming device 100 of the present embodiment, if the switching between the ON state and the OFF state is repeated for a long time, the polarity of the voltage applied to the liquid crystal dimming film 120 is biased. There is a risk. For example, if the voltage applied to the liquid crystal dimming film 120 is always positive after switching from the OFF state to the ON state and then repeating the process of turning the applied voltage from positive to negative before changing to negative, the voltage applied to the liquid crystal dimming film 120 is always positive. The polarity of the voltage will be biased.

液晶調光フィルム120に印加される電圧の極性に偏りが生じると、それにより、液晶調光フィルム120内における荷電粒子の分布の偏りが生じることになる。液晶調光フィルム120内の液晶分子122aは、この荷電粒子の分布の偏りよって生じる電界からの影響を受けることになる。これも、本実施形態の液晶調光装置100において、ON状態とOFF状態とを短時間で切り替えることを長時間に亘って繰り返したときに生じる液晶調光フィルム120の表示ムラの原因の1つとなっている。 If the polarity of the voltage applied to the liquid crystal light control film 120 is biased, the distribution of charged particles in the liquid crystal light control film 120 will be biased. The liquid crystal molecules 122a in the liquid crystal light control film 120 are affected by the electric field generated by the bias of the distribution of the charged particles. This is also one of the causes of display unevenness of the liquid crystal dimming film 120 that occurs when switching between the ON state and the OFF state in a short time is repeated for a long time in the liquid crystal dimming device 100 of the present embodiment. It has become.

本願発明者は、待機状態において、液晶調光フィルム120にON状態よりも高い周波数を有する矩形波交流電圧を印加することによって、液晶調光フィルム120内に生じた荷電粒子の分布の偏りが解消されることを見出した。この観点から、本実施形態の液晶調光装置100は、待機状態において、液晶調光フィルム120に、ON状態よりも高い周波数を有する矩形波交流電圧が印加されるものとなっている。また、この矩形波交流電圧の周期は、待機状態の継続中にプラス及びマイナスの電圧の印加を十分な回数繰り返すようにするために、待機状態の平均的な継続時間よりも十分に短いものとなっている。 The inventor of the present application eliminates the bias in the distribution of charged particles generated in the liquid crystal dimming film 120 by applying a square wave AC voltage having a frequency higher than that in the ON state to the liquid crystal dimming film 120 in the standby state. Found to be done. From this point of view, in the liquid crystal dimming device 100 of the present embodiment, a square wave AC voltage having a frequency higher than that in the ON state is applied to the liquid crystal dimming film 120 in the standby state. Also, the period of this square wave AC voltage shall be sufficiently shorter than the average duration of the standby state in order to repeat the application of positive and negative voltages a sufficient number of times during the continuation of the standby state. It has become.

次に、待機状態における矩形波交流電圧のピーク電圧Vps及び周波数について、より詳細に説明する。 Next, the peak voltage Vps and frequency of the rectangular wave AC voltage in the standby state will be described in more detail.

図14は、本実施形態の液晶調光フィルム120(ノーマリークリアのタイプ)の「透過率−電圧特性」及び「ヘイズ−電圧特性」を示すグラフである。 FIG. 14 is a graph showing "transmittance-voltage characteristics" and "haze-voltage characteristics" of the liquid crystal light control film 120 (normally clear type) of the present embodiment.

待機状態の矩形波交流電圧のピーク電圧Vpsは、液晶調光フィルム120の閾値電圧Vthの0.3倍以上、1.0倍以下に設定されている。一方、ON状態において液晶調光フィルム120に印加される矩形波交流電圧のピーク電圧Vpは、閾値電圧Vthよりも高くなるように設定されている。 The peak voltage Vps of the square wave AC voltage in the standby state is set to 0.3 times or more and 1.0 times or less the threshold voltage Vth of the liquid crystal light control film 120. On the other hand, the peak voltage Vp of the square wave AC voltage applied to the liquid crystal light control film 120 in the ON state is set to be higher than the threshold voltage Vth.

閾値電圧Vthは、液晶調光フィルム120の透過状態が変化する際の閾値となる印加電圧である。つまり、ノーマリーダークの特性を有する液晶調光フィルム120の閾値電圧Vthは、液晶調光フィルム120が非透過状態から透過状態に変化する際の閾値となる印加電圧である。また、ノーマリークリアの特性を有する液晶調光フィルム120の閾値電圧Vthは、液晶調光フィルム120が透過状態から非透過状態に変化する際の閾値となる印加電圧である。この閾値電圧Vthは、液晶調光フィルム120の種類や液晶調光装置100の用途などに応じて、適宜設定されたものであってもよい。 The threshold voltage Vth is an applied voltage that serves as a threshold when the transmission state of the liquid crystal light control film 120 changes. That is, the threshold voltage Vth of the liquid crystal light control film 120 having the characteristic of normal dryk is an applied voltage that becomes a threshold value when the liquid crystal light control film 120 changes from the non-transmissive state to the transmissive state. Further, the threshold voltage Vth of the liquid crystal dimming film 120 having the characteristic of normally clear is an applied voltage that becomes a threshold value when the liquid crystal dimming film 120 changes from the transmissive state to the non-transmissive state. The threshold voltage Vth may be appropriately set according to the type of the liquid crystal dimming film 120, the application of the liquid crystal dimming device 100, and the like.

例えば、閾値電圧Vthを、液晶調光フィルム120の透過率が電圧を印加していないときの透過率(つまり、最小透過率又は最大透過率)から2%変化するときの印加電圧とすることが考えられる。この場合、ノーマリーダークの特性を有する液晶調光フィルム120の閾値電圧Vthは、透過率が電圧を印加していないときの透過率(つまり、最小透過率)から2%上昇したときの印加電圧である。また、ノーマリークリアの特性を有する液晶調光フィルム120の閾値電圧Vthは、透過率が電圧を印加していないときの透過率(つまり、最大透過率)から2%低下したときの印加電圧である。液晶調光フィルム120の透過率の変化が2%以内であると、通常の観察者は、その透過率の変化を認識することができない。この液晶調光フィルム120の透過率は、全光線透過率であって、JIS K 7361に従って測定できる。 For example, the threshold voltage Vth may be the applied voltage when the transmittance of the liquid crystal light control film 120 changes by 2% from the transmittance (that is, the minimum transmittance or the maximum transmittance) when no voltage is applied. Conceivable. In this case, the threshold voltage Vth of the liquid crystal light control film 120 having the characteristic of normality duck is the applied voltage when the transmittance is increased by 2% from the transmittance when no voltage is applied (that is, the minimum transmittance). Is. Further, the threshold voltage Vth of the liquid crystal light control film 120 having the characteristic of normally clear is the applied voltage when the transmittance is 2% lower than the transmittance when no voltage is applied (that is, the maximum transmittance). is there. If the change in the transmittance of the liquid crystal light control film 120 is within 2%, a normal observer cannot recognize the change in the transmittance. The transmittance of the liquid crystal light control film 120 is the total light transmittance and can be measured according to JIS K 7361.

待機状態の矩形波交流電圧のピーク電圧Vpsは、液晶調光フィルム120内の液晶がOFF状態よりもある程度傾いた状態になる印加電圧以上であって、通常、液晶調光フィルム120の透過率のOFF状態からの変化が観察者により認識されることのない最大の印加電圧以下に設定される。 The peak voltage Vps of the square wave AC voltage in the standby state is equal to or higher than the applied voltage at which the liquid crystal in the liquid crystal light control film 120 is tilted to some extent from the OFF state, and is usually the transmittance of the liquid crystal light control film 120. The change from the OFF state is set to the maximum applied voltage or less that is not recognized by the observer.

本願発明者の研究により、ピーク電圧Vpsを閾値電圧Vthの0.3倍以上とすると、液晶分子122aの応答の遅延による表示ムラをある程度抑えることができ、ピーク電圧Vpsを閾値電圧Vthの0.5倍以上とすると、液晶分子122aの応答の遅延による表示ムラをより効果的に抑えることができることが見出されている。また、ピーク電圧Vpsを閾値電圧Vthの0.8倍以下とすることにより、外乱などの影響によって液晶調光フィルム120の透過率の変化が観察者に認識されてしまうことを抑えることができる。そのため、待機状態の矩形波交流電圧のピーク電圧Vpsは、液晶調光フィルム120の閾値電圧Vthの0.3倍以上、1.0倍以下であることが好ましく、閾値電圧Vthの0.5倍以上、0.8倍以下であることがより好ましい。 According to the research of the inventor of the present application, when the peak voltage Vps is 0.3 times or more the threshold voltage Vth, display unevenness due to the delay in the response of the liquid crystal molecule 122a can be suppressed to some extent, and the peak voltage Vps is set to 0. It has been found that when the value is 5 times or more, display unevenness due to a delay in the response of the liquid crystal molecule 122a can be suppressed more effectively. Further, by setting the peak voltage Vps to 0.8 times or less the threshold voltage Vth, it is possible to prevent the observer from recognizing a change in the transmittance of the liquid crystal dimming film 120 due to the influence of disturbance or the like. Therefore, the peak voltage Vps of the square wave AC voltage in the standby state is preferably 0.3 times or more and 1.0 times or less the threshold voltage Vth of the liquid crystal dimming film 120, and is 0.5 times the threshold voltage Vth. As mentioned above, it is more preferably 0.8 times or less.

なお、図14に示されているように、液晶調光フィルム120には、通常、ヘイズが極大値を有して高くなる電圧帯Bhが存在する。このヘイズが極大値を有して高くなる電圧帯Bhは、通常、液晶調光フィルム120の透過率が急激に変化する電圧帯と重なっており、その閾値電圧Vthよりも高い領域に存在する。しかし、液晶調光フィルム120の種類によっては、ヘイズが極大値を有して高くなる電圧帯Bhの電圧が閾値電圧Vthよりも低くなることも考えられる。その場合には、待機状態の矩形波交流電圧のピーク電圧Vpsは、ヘイズが極大値を有して高くなる電圧帯Bhの電圧よりも低い電圧であるのが好ましい。液晶調光フィルム120のヘイズは、JIS K 7136に従って測定できる。 As shown in FIG. 14, the liquid crystal light control film 120 usually has a voltage band Bh in which the haze has a maximum value and becomes high. The voltage band Bh in which the haze has a maximum value and becomes high usually overlaps with the voltage band in which the transmittance of the liquid crystal dimming film 120 changes abruptly, and exists in a region higher than the threshold voltage Vth. However, depending on the type of the liquid crystal light control film 120, it is conceivable that the voltage in the voltage band Bh, which has a maximum haze and becomes high, becomes lower than the threshold voltage Vth. In that case, the peak voltage Vps of the square wave AC voltage in the standby state is preferably a voltage lower than the voltage in the voltage band Bh where the haze has a maximum value and becomes high. The haze of the liquid crystal light control film 120 can be measured according to JIS K 7136.

待機状態の矩形波交流電圧の周波数は、30Hz以上、100Hz以下に設定されている。 The frequency of the square wave AC voltage in the standby state is set to 30 Hz or more and 100 Hz or less.

本願発明者の研究により、周波数が10Hz以上であると、液晶調光フィルム120内の荷電粒子の分布の偏りをある程度速やかに解消することができることが見出されている。しかし、待機状態における周波数を、ON状態においても観察者にちらつきを感じさせることのない、30Hz以上とすることで、待機状態においても、観察者にちらつきを感じさせる虞を抑えることができる。さらに、周波数を30Hz以上とすることで、液晶調光フィルム120内の荷電粒子の分布の偏りを、より速やかに、且つ、効果的に、解消することができる。また、周波数を30Hz以上とすることで、待機状態の平均的な継続時間中において、プラス及びマイナスの電圧の印加を十分な回数繰り返すことができる。そのため、待機状態の矩形波交流電圧の周波数は、10Hz以上であればよいが、30Hz以上であることが好ましい。 According to the research of the inventor of the present application, it has been found that when the frequency is 10 Hz or higher, the bias of the distribution of charged particles in the liquid crystal light control film 120 can be eliminated to some extent quickly. However, by setting the frequency in the standby state to 30 Hz or higher, which does not cause the observer to feel flicker even in the ON state, it is possible to suppress the possibility of causing the observer to feel flicker even in the standby state. Further, by setting the frequency to 30 Hz or higher, the bias of the distribution of charged particles in the liquid crystal light control film 120 can be eliminated more quickly and effectively. Further, by setting the frequency to 30 Hz or higher, the application of positive and negative voltages can be repeated a sufficient number of times during the average duration of the standby state. Therefore, the frequency of the rectangular wave AC voltage in the standby state may be 10 Hz or higher, but is preferably 30 Hz or higher.

また、本願発明者の研究により、0.1平方m以上の面積をもった大型の液晶調光フィルム120の場合、周波数が100Hzよりも高くなると、液晶調光フィルム120の面内における電圧分布及び実電圧波形のばらつきが、観察者に認識される程度に大きくなってしまうことが見出されている。そのため、待機状態の矩形波交流電圧の周波数は、100Hz以下であることが好ましい。 Further, according to the research of the inventor of the present application, in the case of a large liquid crystal light control film 120 having an area of 0.1 square m or more, when the frequency becomes higher than 100 Hz, the voltage distribution in the plane of the liquid crystal light control film 120 and It has been found that the variation of the actual voltage waveform becomes large enough to be recognized by the observer. Therefore, the frequency of the rectangular wave AC voltage in the standby state is preferably 100 Hz or less.

本実施形態の液晶調光装置100は、待機状態とON状態とをとる待機状態使用モードと、待機状態をとらずに、OFF状態とON状態とをとる待機状態不使用モードと、をとることができるものとなっている。これにより、液晶調光装置100のOFF状態及びON状態の短時間の切り替えが想定されない場面では、待機状態不使用モードをとるようにして、液晶調光装置100の消費電力を抑えることができる。 The liquid crystal dimming device 100 of the present embodiment takes a standby state use mode that takes a standby state and an ON state, and a standby state non-use mode that takes an OFF state and an ON state without taking a standby state. Can be done. As a result, in a situation where switching between the OFF state and the ON state of the liquid crystal dimming device 100 is not expected for a short time, the power consumption of the liquid crystal dimming device 100 can be suppressed by taking the standby state non-use mode.

このように、本実施形態の液晶調光装置100のさらなる特徴は、液晶調光フィルム120に電圧が印加されていない状態であるOFF状態、及び、液晶調光フィルム120の閾値電圧Vthより高いピーク電圧Vp(第1ピーク電圧)と特定周波数帯域内の周波数(第1周波数)とをもつ矩形波交流電圧が供給されている状態であるON状態、の他に、液晶調光フィルム120の閾値電圧Vth以下のピーク電圧Vps(第2ピーク電圧)と、ON状態よりも高い周波数(第2周波数)と、をもつ矩形波交流電圧が供給されている状態である待機状態をとるようにした点にある。すなわち、本実施形態の電源装置110は、液晶の透過率を変化させて調光を行うために、液晶層122と、この液晶層122の一方の面に配置された第1透明電極層121と、この液晶層122の他方の面に配置された第2透明電極層123と、を有する液晶調光フィルム120を駆動するための装置であり、OFF状態とON状態と待機状態とをとり、その待機状態において、第1透明電極層121と第2透明電極層123との間に、液晶調光フィルム120の閾値電圧Vth以下のピーク電圧VpsとON状態よりも高い周波数とをもつ矩形波交流電圧を供給して駆動を行う機能を有する点にさらなる特徴がある。 As described above, further features of the liquid crystal dimming device 100 of the present embodiment are an OFF state in which a voltage is not applied to the liquid crystal dimming film 120 and a peak higher than the threshold voltage Vth of the liquid crystal dimming film 120. In addition to the ON state in which a square wave AC voltage having a voltage Vp (first peak voltage) and a frequency within a specific frequency band (first frequency) is supplied, the threshold voltage of the liquid crystal dimming film 120 The point is that it takes a standby state in which a square wave AC voltage having a peak voltage Vps (second peak voltage) of Vth or less and a frequency higher than the ON state (second frequency) is supplied. is there. That is, the power supply device 110 of the present embodiment includes a liquid crystal layer 122 and a first transparent electrode layer 121 arranged on one surface of the liquid crystal layer 122 in order to perform dimming by changing the transmittance of the liquid crystal. A device for driving a liquid crystal dimming film 120 having a second transparent electrode layer 123 arranged on the other surface of the liquid crystal layer 122, which is in an OFF state, an ON state, and a standby state. In the standby state, a rectangular wave AC voltage having a peak voltage Vps equal to or lower than the threshold voltage Vth of the liquid crystal dimming film 120 and a frequency higher than the ON state between the first transparent electrode layer 121 and the second transparent electrode layer 123. It is further characterized in that it has a function of supplying and driving.

このような特徴により、本実施形態の液晶調光装置100は、待機状態及びON状態の切り替え時の液晶分子122aの応答速度が速いものとなり、その結果、待機状態とON状態とを短時間で切り替えた場合において、液晶分子122aの応答速度の場所における差の影響による表示ムラの発生が抑えられたものとなっている。また、本実施形態の液晶調光装置100は、待機状態において、液晶調光フィルム120にON状態よりも高い周波数をもつ矩形波交流電圧が印加されるので、待機状態とON状態とを短時間で切り替えたときに生じた荷電粒子の分布の偏りを解消できるものとなっている。 Due to such a feature, the liquid crystal dimming device 100 of the present embodiment has a high response speed of the liquid crystal molecules 122a when switching between the standby state and the ON state, and as a result, the standby state and the ON state can be switched in a short time. In the case of switching, the occurrence of display unevenness due to the influence of the difference in the response speed of the liquid crystal molecule 122a at the location is suppressed. Further, in the liquid crystal dimming device 100 of the present embodiment, in the standby state, a square wave AC voltage having a frequency higher than that in the ON state is applied to the liquid crystal dimming film 120, so that the standby state and the ON state are short-time. It is possible to eliminate the bias of the distribution of charged particles that occurs when switching with.

なお、本実施形態の液晶調光装置100は、待機状態において、液晶調光フィルム120に矩形波交流電圧が供給されるものであるが、供給される交流電圧は矩形波のものに限定されない。本発明の液晶調光装置100は、待機状態において、液晶調光フィルム120に正弦波交流電圧又は三角波交流電圧などの他の交流電圧が供給されるものであってもよい。ただし、待機状態における液晶分子122aの配置の安定性の観点から、本発明の液晶調光装置100は、待機状態において、液晶調光フィルム120に矩形波交流電圧が供給されるものであるのが好ましい。また、荷電粒子の分布の偏りの効果的な解消の観点から、本発明の液晶調光装置100は、待機状態において、液晶調光フィルム120に正負対称の交流電圧が供給されるものであるのが好ましい。 In the liquid crystal dimming device 100 of the present embodiment, a square wave AC voltage is supplied to the liquid crystal dimming film 120 in the standby state, but the supplied AC voltage is not limited to that of the rectangular wave. The liquid crystal dimming device 100 of the present invention may supply another AC voltage such as a sinusoidal AC voltage or a triangular wave AC voltage to the liquid crystal dimming film 120 in the standby state. However, from the viewpoint of the stability of the arrangement of the liquid crystal molecules 122a in the standby state, the liquid crystal dimming device 100 of the present invention is such that the liquid crystal dimming film 120 is supplied with a square wave AC voltage in the standby state. preferable. Further, from the viewpoint of effectively eliminating the bias of the distribution of charged particles, the liquid crystal dimming device 100 of the present invention supplies the liquid crystal dimming film 120 with positive and negative symmetric AC voltage in the standby state. Is preferable.

また、本実施形態の液晶調光フィルム120は、ゲスト・ホスト型の液晶を有するものであるが、それに限定されない。本発明の液晶調光フィルム120は、TN型、VA型、STN型又はIPS型などの他の型の液晶を有するものであってもよい。ただし、本発明は、液晶以外の構成材料を含み、荷電粒子の分布の偏りが生じやすい、ゲスト・ホスト型の液晶を有する液晶調光フィルム120に好適に用いることができる。 Further, the liquid crystal light control film 120 of the present embodiment has a guest-host type liquid crystal, but is not limited thereto. The liquid crystal light control film 120 of the present invention may have other types of liquid crystals such as TN type, VA type, STN type or IPS type. However, the present invention can be suitably used for a liquid crystal dimming film 120 having a guest-host type liquid crystal, which contains a constituent material other than the liquid crystal and tends to cause a bias in the distribution of charged particles.

<<< §4. 本発明の変形例>>>
これまで本発明を基本的な実施形態について説明したが、ここでは、本発明のいくつかの変形例を述べる。
<<< §4. Modifications of the present invention >>>
Although the basic embodiment of the present invention has been described so far, some modifications of the present invention will be described here.

<4.1 極性反転時に初頭電圧Vppを印加する変形例>
本発明に係る液晶調光装置100では、液晶調光フィルム120に対して、0.1Hz以下の矩形波交流電圧(不快なちらつきが発生する周波数より低い周波数をもった交流信号)を供給して駆動を行うため、上述したとおり、観察者がちらつきを認識したとしても、それを不快に感じることはない。しかしながら、不快な感じを与えないとしても、ちらつきの発生はできるだけ低減させた方が好ましい。そこで、ここでは、ちらつきの発生をより低減させる工夫を施した変形例を述べる。
<4.1 Deformation example in which the initial voltage Vpp is applied at the time of polarity reversal>
In the liquid crystal dimming device 100 according to the present invention, a square wave AC voltage of 0.1 Hz or less (an AC signal having a frequency lower than the frequency at which unpleasant flicker occurs) is supplied to the liquid crystal dimming film 120. Since the drive is performed, as described above, even if the observer recognizes the flicker, it does not feel unpleasant. However, even if it does not give an unpleasant feeling, it is preferable to reduce the occurrence of flicker as much as possible. Therefore, here, a modified example in which the occurrence of flicker is further reduced will be described.

図15は、電源装置110から供給される駆動用交流信号の極性反転時に、液晶調光フィルム120に生じる透過率変動を示すグラフである。ここで、図15の電圧のグラフ(下のグラフ)は、液晶調光フィルム120に印加される矩形波交流電圧の波形(周期T)を示し、横軸は時間t、縦軸は印加電圧(単位V)を示している。図15の電圧のグラフに実線で示されたVinは、図2Aに示すフィルム側第1接続端子aおよびフィルム側第2接続端子b間に印加される電圧波形を示し、図15の電圧のグラフに破線で示されたVendは、図2Aに示すフィルム側第1遠方点cおよびフィルム側第2遠方点d間に印加される電圧波形を示している。図15の透過率のグラフ(上のグラフ)は、セルの光学応答(透過率)を示すグラフであり、横軸は電圧のグラフの時間軸tに同期している。 FIG. 15 is a graph showing the transmittance fluctuation that occurs in the liquid crystal light control film 120 when the polarity of the drive AC signal supplied from the power supply device 110 is reversed. Here, the voltage graph (lower graph) of FIG. 15 shows the waveform (period T) of the rectangular wave AC voltage applied to the liquid crystal dimming film 120, the horizontal axis is time t, and the vertical axis is the applied voltage (period T). The unit V) is shown. The Vin shown by the solid line in the voltage graph of FIG. 15 shows the voltage waveform applied between the film-side first connection terminal a and the film-side second connection terminal b shown in FIG. 2A, and is the voltage graph of FIG. The Vend shown by the broken line in the above indicates the voltage waveform applied between the film-side first far point c and the film-side second far point d shown in FIG. 2A. The transmittance graph (upper graph) of FIG. 15 is a graph showing the optical response (transmittance) of the cell, and the horizontal axis is synchronized with the time axis t of the voltage graph.

図15の電圧のグラフに実線で示す電圧波形Vinは、電源装置110が発生した矩形波交流電圧にほぼ等しい矩形波になるが、破線で示す電圧波形Vendは、透明電極層121,123の抵抗R1,R2等の影響により波形になまりが生じる。これは既に、§2で説明したとおりである。液晶調光フィルム120を全体的に見れば、フィルム側接続端子a,bから離れれば離れるほど、波形のなまりが激しくなる。また、図3A及び図3B並びに図4A及び図4Bのグラフを比較すればわかるとおり、この波形のなまりは、液晶調光セル(液晶調光フィルム)が大型になればなるほど顕著になる。 The voltage waveform Vin shown by the solid line in the voltage graph of FIG. 15 is a square wave substantially equal to the rectangular wave AC voltage generated by the power supply device 110, while the voltage waveform Vend shown by the broken line is the resistance of the transparent electrode layers 121 and 123. Due to the influence of R1, R2, etc., the waveform becomes rounded. This has already been explained in §2. Looking at the liquid crystal light control film 120 as a whole, the farther away from the film side connection terminals a and b, the more severe the waveform bluntness becomes. Further, as can be seen by comparing the graphs of FIGS. 3A and 3B and FIGS. 4A and 4B, the bluntness of this waveform becomes more remarkable as the liquid crystal dimming cell (liquid crystal dimming film) becomes larger.

図15の電圧のグラフに実線で示す電圧波形Vinの場合、駆動用交流信号の極性反転時に、供給電圧はピーク電圧−Vpから+Vpへと、あるいは、+Vpから−Vpへと、瞬時に切り替わることになるので、供給電圧の絶対値は、ほぼピーク電圧Vpに維持されたままになり、ちらつきはほとんど生じない。ところが、図15の電圧のグラフに破線で示す電圧波形Vendの場合、駆動用交流信号の極性反転時に、供給電圧はピーク電圧−Vpから+Vpへと、あるいは、+Vpから−Vpへと、なだらかに変化することになるので、供給電圧の絶対値はピーク電圧Vpから低下し、ちらつきが生じるようになる。 In the case of the voltage waveform Vin shown by the solid line in the voltage graph of FIG. 15, the supply voltage instantly switches from the peak voltage −Vp to + Vp or from + Vp to −Vp when the polarity of the driving AC signal is reversed. Therefore, the absolute value of the supply voltage remains substantially maintained at the peak voltage Vp, and flicker hardly occurs. However, in the case of the voltage waveform Vend shown by the broken line in the voltage graph of FIG. 15, the supply voltage gently changes from the peak voltage −Vp to + Vp or from + Vp to −Vp when the polarity of the driving AC signal is reversed. Since it will change, the absolute value of the supply voltage will drop from the peak voltage Vp, causing flicker.

例えば、図15の電圧のグラフに示すように、電圧波形Vendの絶対値がピーク電圧Vpから低下すると、透過率のグラフに示すように、若干のタイムラグが経過した時刻t1において(タイムラグの長さは、液晶層122に用いられている液晶の応答性に応じて決まる)、セルの光学応答(透過率)が若干低下し始める(ノーマリーダークの特性をもつ液晶調光フィルムの場合)。やがて時刻t2になると、電圧波形Vendの絶対値がある程度回復するので、セルの光学応答は上昇に転じる。このため、時刻t2の前後では、透過率が若干低下する現象が生じ、これがちらつき(フリッカ)として観察されることになる。 For example, as shown in the voltage graph of FIG. 15, when the absolute value of the voltage waveform Vend decreases from the peak voltage Vp, as shown in the transmittance graph, at time t1 where a slight time lag has elapsed (the length of the time lag). Is determined according to the responsiveness of the liquid crystal used in the liquid crystal layer 122), and the optical response (transmittance) of the cell begins to decrease slightly (in the case of a liquid crystal dimming film having a normal-like characteristic). Eventually, at time t2, the absolute value of the voltage waveform Vend recovers to some extent, so that the optical response of the cell starts to rise. Therefore, before and after the time t2, a phenomenon occurs in which the transmittance is slightly lowered, which is observed as flicker.

同様に、時刻t3において、電圧波形Vendの絶対値がピーク電圧Vpからある程度低下すると、図15の電圧のグラフに示すように、セルの光学応答(透過率)が影響を受けて若干低下し始め、やがて時刻t4になると、電圧波形Vendの絶対値がある程度回復するので、セルの光学応答は上昇に転じる。このため、時刻t4の前後では、透過率が若干低下する現象が生じ、これがちらつき(フリッカ)として観察されることになる。 Similarly, at time t3, when the absolute value of the voltage waveform Vend drops to some extent from the peak voltage Vp, as shown in the voltage graph of FIG. 15, the optical response (transparency) of the cell begins to drop slightly due to the influence. Eventually, at time t4, the absolute value of the voltage waveform Vend recovers to some extent, so that the optical response of the cell starts to rise. Therefore, before and after the time t4, a phenomenon that the transmittance slightly decreases occurs, and this is observed as flicker.

結局、駆動用交流信号に極性反転が生じる半周期Ta,Tbごとに、セルの透過率変動H1,H2,H3が発生することになり、この透過率変動H1,H2,H3が、ちらつきとして観察されることになる。 Eventually, cell transmittance fluctuations H1, H2, and H3 occur for each half-cycle Ta and Tb in which polarity inversion occurs in the driving AC signal, and these transmittance fluctuations H1, H2, and H3 are observed as flicker. Will be done.

本願発明者は、このような透過率変動H1,H2,H3をより低減させる方法として、極性反転が生じる各半周期Ta,Tbの初頭部分において、絶対値がピーク電圧Vpよりも高い初頭電圧Vppを供給することに想到した。図16は、図15に示す透過率変動H1,H2,H3を抑制させるため、極性反転時にピーク電圧Vpよりも大きな初頭電圧Vppを供給する変形例を示すグラフである。 As a method for further reducing such transmittance fluctuations H1, H2, and H3, the inventor of the present application has an initial voltage Vpp whose absolute value is higher than the peak voltage Vp at the initial portion of each half cycle Ta and Tb where polarity reversal occurs. I came up with the idea of supplying. FIG. 16 is a graph showing a modified example in which an initial voltage Vpp larger than the peak voltage Vp is supplied at the time of polarity reversal in order to suppress the transmittance fluctuations H1, H2, and H3 shown in FIG.

ここで、図16の電圧のグラフは、液晶調光フィルム120に印加される矩形波交流電圧の波形を示し、横軸は時間t、縦軸は印加電圧(単位V)を示している。図16の電圧のグラフに実線で示されたVinは、図15の電圧のグラフの実線Vinと同様に、フィルム側第1接続端子aおよびフィルム側第2接続端子b間に印加される電圧波形を示す。ただ、図16の電圧のグラフの実線で示されたVinでは、負から正への極性反転が生じた直後の前半初頭期間P1において、正のピーク電圧+Vpよりも高い前半初頭電圧+Vppが供給され、続く前半後続期間P2に、正のピーク電圧+Vpが供給される。また、正から負への極性反転が生じた直後の後半初頭期間P3において、負のピーク電圧−Vpよりも低い後半初頭電圧−Vppが供給され、続く後半後続期間P4に、負のピーク電圧−Vpが供給される。 Here, the voltage graph of FIG. 16 shows the waveform of the rectangular wave AC voltage applied to the liquid crystal dimming film 120, the horizontal axis represents the time t, and the vertical axis represents the applied voltage (unit V). The Vin shown by the solid line in the voltage graph of FIG. 16 is the voltage waveform applied between the film side first connection terminal a and the film side second connection terminal b, similarly to the solid line Vin of the voltage graph of FIG. Is shown. However, in the Vin shown by the solid line in the voltage graph of FIG. 16, the first half initial voltage + Vpp higher than the positive peak voltage + Vp is supplied in the first half early period P1 immediately after the polarity reversal from negative to positive occurs. A positive peak voltage + Vp is supplied to the following first half subsequent period P2. Further, in the latter half early period P3 immediately after the polarity reversal from positive to negative occurs, the latter half initial voltage −Vpp lower than the negative peak voltage −Vp is supplied, and in the subsequent latter half subsequent period P4, the negative peak voltage − Vp is supplied.

図16の電圧のグラフに一点鎖線で示されたVendは、図16の電圧のグラフの破線で示されたVendと同様に、フィルム側第1遠方点cおよびフィルム側第2遠方点d間に印加される電圧波形を示している。なお、図16の電圧のグラフに破線で示されたグラフVend0は、図15の電圧のグラフの破線で示されたVendと同一波形のグラフを比較参照のために描いたものである。 The Vend shown by the alternate long and short dash line in the voltage graph of FIG. 16 is between the first far point c on the film side and the second far point d on the film side, similarly to the Vend shown by the broken line in the voltage graph of FIG. The applied voltage waveform is shown. Note that the graph Vend 0 shown by the broken line in the voltage graph of FIG. 16 is a graph having the same waveform as the Vend shown by the broken line in the voltage graph of FIG. 15 drawn for comparison.

図16の電圧のグラフの破線で示されたVend0(図15の電圧のグラフの破線で示されたVendと同じ)が、図15の電圧のグラフの実線で示されているVinの矩形波交流電圧を端子a,b間に印加したときに端子c,d間に生じる電位差を示しているのに対して、図16の電圧のグラフの一点鎖線で示されたVendは、図16の電圧のグラフの実線で示されたVinの矩形波交流電圧を端子a,b間に印加したときに端子c,d間に生じる電位差を示している。 Vend 0 shown by the broken line in the voltage graph of FIG. 16 (same as Vend shown by the broken line in the voltage graph of FIG. 15) is the rectangular wave alternating current of Vin shown by the solid line of the voltage graph of FIG. While the potential difference that occurs between terminals c and d when a voltage is applied between terminals a and b is shown, the Vend shown by the single point chain line in the voltage graph of FIG. 16 is the voltage of FIG. It shows the potential difference that occurs between terminals c and d when the rectangular wave AC voltage of Vin shown by the solid line in the graph is applied between terminals a and b.

このように、図16の電圧のグラフの破線で示されたVend0と一点鎖線で示されたVendとの間に生じた差は、図15の電圧のグラフの実線で示されたVinと図16の電圧のグラフの実線で示されたVinとの差に起因している。すなわち、前半初頭期間P1および後半初頭期間P3において、印加電圧の絶対値をVpからVppに増加させたことにより、図16の電圧のグラフの一点鎖線で示されたVendは、より急峻な立ち上がりもしくは立ち下がりを見せていることになる。その結果、図16の透過率のグラフに示すように、透過率変動H1,H2,H3をより低減させる効果が得られている。 As described above, the difference between Vend 0 shown by the broken line in the voltage graph of FIG. 16 and Vend shown by the alternate long and short dash line is the difference between Vin shown by the solid line in the voltage graph of FIG. This is due to the difference from Vin shown by the solid line in the voltage graph of. That is, by increasing the absolute value of the applied voltage from Vp to Vpp in the first half early period P1 and the second half early period P3, the Vend shown by the alternate long and short dash line in the voltage graph of FIG. 16 has a steeper rise or rise. It means that it is showing a fall. As a result, as shown in the transmittance graph of FIG. 16, the effect of further reducing the transmittance fluctuations H1, H2, and H3 is obtained.

図16の透過率のグラフの実線は、図16の電圧のグラフの実線で示すVinを供給した場合のセルの光学応答(透過率)を示すものであり、横軸は図16の電圧のグラフの時間軸tに同期している。図16の透過率のグラフの破線は、図15の透過率のグラフの実線と同一波形のものを比較参照のために描いたものである。この図16の透過率のグラフの実線では、やはり駆動用交流信号に極性反転が生じた後に、セルの透過率変動H1,H2,H3が発生することになるが、破線と比較すると、その変動量は大分低減されていることがわかる。これは、前半初頭期間P1および後半初頭期間P3において、全体値がピーク電圧Vpよりも大きな初頭電圧Vppを印加するようにしたためである。 The solid line of the transmittance graph of FIG. 16 shows the optical response (transmittance) of the cell when Vin shown by the solid line of the voltage graph of FIG. 16 is supplied, and the horizontal axis is the voltage graph of FIG. Is synchronized with the time axis t of. The broken line of the transmittance graph of FIG. 16 is drawn with the same waveform as the solid line of the transmittance graph of FIG. 15 for comparison reference. In the solid line of the transmittance graph of FIG. 16, the cell transmittance fluctuations H1, H2, and H3 occur after the polarity inversion occurs in the driving AC signal, but the fluctuation is compared with the broken line. It can be seen that the amount has been greatly reduced. This is because, in the first half early period P1 and the second half early period P3, the initial voltage Vpp whose overall value is larger than the peak voltage Vp is applied.

要するに、ここで述べる変形例では、電源装置110が、第2透明電極層123側を基準電位として、第1透明電極層121側に正の電圧を印加する前半周期Taと、第1透明電極層121側に負の電圧を印加する後半周期Taと、を1周期Tとする交流電圧を供給する場合において、前半周期Taに、前半初頭期間P1と前半後続期間P2とを設定し、後半周期Tbに、後半初頭期間P3と後半後続期間P4とを設定し、前半初頭期間P1には、第1透明電極層121側に正のピーク電圧+Vpよりも高い前半初頭電圧+Vppを供給し、前半後続期間P2には、第1透明電極層121側に正のピーク電圧+Vpを供給し、後半初頭期間P3には、第1透明電極層121側に負のピーク電圧−Vpよりも低い後半初頭電圧−Vppを供給し、後半後続期間P4には、第1透明電極層121側に負のピーク電圧−Vpを供給すればよい。 In short, in the modified example described here, the power supply device 110 applies a positive voltage to the first transparent electrode layer 121 side with the second transparent electrode layer 123 side as a reference potential, and the first half cycle Ta and the first transparent electrode layer. In the case of supplying the latter half cycle Ta that applies a negative voltage to the 121 side and the AC voltage with one cycle T as one cycle T, the first half early period P1 and the first half subsequent period P2 are set in the first half cycle Ta, and the latter half cycle Tb. The latter half early period P3 and the latter half subsequent period P4 are set, and the first half initial period P1 is supplied with the first half initial voltage + Vpp higher than the positive peak voltage + Vp on the first transparent electrode layer 121 side, and the first half subsequent period P1. A positive peak voltage + Vp is supplied to the first transparent electrode layer 121 side to P2, and a latter half initial voltage-Vpp lower than the negative peak voltage -Vp to the first transparent electrode layer 121 side during the latter half early period P3. In the latter half subsequent period P4, a negative peak voltage −Vp may be supplied to the first transparent electrode layer 121 side.

このような固有の特徴をもつ矩形波交流電圧を用いて駆動を行えば、図16の透過率のグラフの実線に示すとおり、透過率変動H1,H2,H3の変動量を低減させることができ、この透過率変動H1,H2,H3が、ちらつきとして観察されることを抑制することが可能になる。なお、ここに示す実施例の場合、半周期Ta=Tb=500secに対して、P1=P2=0.05secに設定しているが、初頭期間P1,P3の長さは、透過率変動量低減の効果を見ながら、適宜設定すればよい。 When driving is performed using a square wave AC voltage having such unique characteristics, the amount of fluctuation of the transmittance H1, H2, and H3 can be reduced as shown by the solid line in the transmittance graph of FIG. , It becomes possible to suppress that the transmittance fluctuations H1, H2, and H3 are observed as flicker. In the case of the embodiment shown here, P1 = P2 = 0.05 sec is set for the half cycle Ta = Tb = 500 sec, but the lengths of the initial periods P1 and P3 reduce the amount of transmittance fluctuation. It may be set appropriately while observing the effect of.

<4.2 液晶の応答性を調整する変形例>
上述したとおり、図15の透過率のグラフの実線に示す透過率変動H1,H2,H3は、液晶に対する印加電圧が一時的に低下することによりもたらされる。そこで、この透過率変動H1,H2,H3を低減させる別なアプローチとして、液晶の応答性(印加電圧に応じて液晶分子の配向性が変化する際の応答性)を調整する方法も有効である。具体的には、液晶層122を、比較的応答性の遅い液晶(たとえば、粘度が高い液晶)によって構成するような対策を施せば、図15の透過率のグラフに示すセルの光学応答はより緩慢になるので、透過率変動H1,H2,H3を低減することができる。
<4.2 Modification example of adjusting the responsiveness of the liquid crystal>
As described above, the transmittance fluctuations H1, H2, and H3 shown by the solid line in the transmittance graph of FIG. 15 are brought about by the temporary decrease in the applied voltage to the liquid crystal. Therefore, as another approach to reduce the transmittance fluctuations H1, H2, and H3, it is also effective to adjust the responsiveness of the liquid crystal (the responsiveness when the orientation of the liquid crystal molecules changes according to the applied voltage). .. Specifically, if measures are taken such that the liquid crystal layer 122 is composed of a liquid crystal having a relatively slow response (for example, a liquid crystal having a high viscosity), the optical response of the cell shown in the transmittance graph of FIG. 15 becomes higher. Since it becomes slow, the transmittance fluctuations H1, H2, and H3 can be reduced.

結局、上記アプローチを採用するのであれば、電源装置110が、第2透明電極層123側を基準電位として、第1透明電極層121側に正の電圧を印加する前半周期Taと、第1透明電極層121側に負の電圧を印加する後半周期Tbと、を1周期Tとする交流電圧を供給することを前提として、前半周期Taから後半周期Tbに切り替わった直後、および後半周期Tbから前半周期Taに切り替わった直後に、観察者に認識しうるちらつきが発生しないような応答性を有する液晶層122(たとえば、観察者に認識しうるちらつきが発生しないような遅い応答性を示すのに十分な粘度を有する液晶からなる液晶層)を用いて液晶調光フィルム120を構成すればよい。 After all, if the above approach is adopted, the power supply device 110 applies a positive voltage to the first transparent electrode layer 121 side with the second transparent electrode layer 123 side as a reference potential, and the first half cycle Ta and the first transparent. Immediately after switching from the first half cycle Ta to the second half cycle Tb, and from the second half cycle Tb to the first half, on the premise that the second half cycle Tb that applies a negative voltage to the electrode layer 121 side and the AC voltage with one cycle T are supplied. Immediately after switching to the period Ta, the liquid crystal layer 122 having a responsiveness that does not cause flicker that can be recognized by the observer (for example, sufficient to show a slow responsiveness that does not cause flicker that can be recognized by the observer). The liquid crystal light control film 120 may be formed by using a liquid crystal layer made of a liquid crystal having a high viscosity.

<4.3 交流駆動信号のデューティー比等に関する変形例>
本発明に係る液晶調光装置100に用いる電源装置110は、図15の電圧のグラフの実線に示す矩形波交流信号Vinや、図16の電圧のグラフの実線に示す矩形波交流信号Vinのような交流駆動信号を液晶調光フィルム120に供給する機能を有している。これらの実施例では、前半周期Taと後半周期Tbとの長さの比(デューティー比)が1:1である例を示した。
<4.3 Modification example regarding duty ratio of AC drive signal>
The power supply device 110 used in the liquid crystal dimming device 100 according to the present invention is like the square wave AC signal Vin shown in the solid line of the voltage graph of FIG. 15 and the square wave AC signal Vin shown in the solid line of the voltage graph of FIG. It has a function of supplying an AC drive signal to the liquid crystal light control film 120. In these examples, an example in which the length ratio (duty ratio) of the first half cycle Ta and the second half cycle Tb is 1: 1 is shown.

しかしながら、本発明を実施する上で、矩形波交流信号のデューティー比は、必ずしも1:1である必要はなく、2:1や、3:1というように、1:1以外に設定してもかまわない。すなわち、電源装置110は、第2透明電極層123側を基準電位として、第1透明電極層121側に正の電圧を印加する前半周期Taと、第1透明電極層121側に負の電圧を印加する後半周期Taと、を1周期Tとする交流電圧を供給することになるが、前半周期Taの長さと後半周期Tbの長さとの比を示すデューティー比は、1:1に設定してもよいし、1:1以外に設定してもよい。 However, in carrying out the present invention, the duty ratio of the rectangular wave AC signal does not necessarily have to be 1: 1 and may be set to other than 1: 1 such as 2: 1 or 3: 1. It doesn't matter. That is, the power supply device 110 applies a positive voltage to the first transparent electrode layer 121 side as a reference potential in the first half period Ta and a negative voltage to the first transparent electrode layer 121 side. An AC voltage with the applied second half cycle Ta and one cycle T is supplied, but the duty ratio indicating the ratio between the length of the first half cycle Ta and the length of the second half cycle Tb is set to 1: 1. Alternatively, it may be set to other than 1: 1.

ただ、矩形波交流信号の周期Tは、§3.2で述べた特定周波数帯域の駆動周波数に対応する値になっている必要があるので、半周期Ta,Tbに関しても、特定周波数帯域の駆動周波数に対応する半周期の値になっている必要がある。また、焼き付きを抑えるためには、できるだけ、印加電圧の積分値が0になるように、「正電圧×印加時間」と「負電圧×印加時間」とが同じになるようにするのが好ましい。このような点を考慮すると、デューティー比は、必ずしも1:1に設定しなくてもかまわないが、焼き付きが起こらないようにする観点から、デューティー比をあまり大きく設定するのは好ましくない。 However, since the period T of the square wave AC signal needs to be a value corresponding to the drive frequency of the specific frequency band described in §3.2, the drive of the specific frequency band is also performed for the half periods Ta and Tb. It must be a half-cycle value corresponding to the frequency. Further, in order to suppress seizure, it is preferable that "positive voltage x application time" and "negative voltage x application time" are the same so that the integrated value of the applied voltage becomes 0 as much as possible. Considering these points, the duty ratio does not necessarily have to be set to 1: 1, but it is not preferable to set the duty ratio too large from the viewpoint of preventing seizure.

また、これまで述べてきた実施例は、交流駆動信号の周波数(周期)を特定の値に固定して駆動する例であったが、交流駆動信号の周波数は、§3.2で述べた特定周波数帯域内の周波数であれば、時間的に変動させてもかまわない。すなわち、電源装置110が、特定周波数帯域内の複数通りの周波数を切り替えて、時間的に変動する駆動周波数をもった交流電圧を供給して駆動を行うようにしてもかまわない。 Further, in the examples described so far, the frequency (period) of the AC drive signal is fixed to a specific value for driving, but the frequency of the AC drive signal is specified in §3.2. As long as the frequency is within the frequency band, it may be changed over time. That is, the power supply device 110 may switch a plurality of frequencies within the specific frequency band and supply an AC voltage having a drive frequency that fluctuates with time to drive the device.

<4.4 液晶調光フィルムの駆動方法としての把握>
これまで、本発明を液晶の透過率を変化させて調光を行う液晶調光装置およびこれに用いる電源装置の発明として説明を行ってきたが、本発明は、液晶調光フィルムの駆動方法として把握することも可能である。
<4.4 Understanding as a driving method for liquid crystal light control film>
So far, the present invention has been described as an invention of a liquid crystal dimming device for dimming by changing the transmittance of a liquid crystal and a power supply device used for the same, but the present invention is a method for driving a liquid crystal dimming film. It is also possible to grasp.

すなわち、本発明は、液晶の透過率を変化させて調光を行うために、液晶層122と、この液晶層122の一方の面に配置された第1透明電極層121と、この液晶層122の他方の面に配置された第2透明電極層123と、を有する液晶調光フィルム120を駆動するための液晶調光フィルムの駆動方法として把握することが可能である。この駆動方法では、ON状態において、第1透明電極層121と第2透明電極層123との間に、所定の駆動周波数をもった矩形波交流電圧を供給して駆動を行い、当該所定の駆動周波数として、液晶調光フィルム120に焼き付きが発生する周波数より高く、液晶調光フィルム120に観察者にとって不快なちらつきが発生する周波数より低い周波数を用いるようにすればよい。 That is, in the present invention, in order to perform dimming by changing the transmittance of the liquid crystal, the liquid crystal layer 122, the first transparent electrode layer 121 arranged on one surface of the liquid crystal layer 122, and the liquid crystal layer 122. It is possible to grasp as a driving method of the liquid crystal light control film for driving the liquid crystal light control film 120 having the second transparent electrode layer 123 arranged on the other surface of the above. In this driving method, in the ON state, a rectangular wave AC voltage having a predetermined driving frequency is supplied between the first transparent electrode layer 121 and the second transparent electrode layer 123 to drive the device, and the predetermined driving method is performed. As the frequency, a frequency higher than the frequency at which the liquid crystal light control film 120 causes seizure and lower than the frequency at which the liquid crystal light control film 120 causes unpleasant flicker for the observer may be used.

より具体的には、上記液晶調光フィルムの駆動方法において、液晶調光フィルムに焼き付きが発生しない周波数の下限である下限周波数fLと、上限周波数fH=0.1Hzと、を定め、下限周波数fLから上限周波数fHに至る範囲を特定周波数帯域とし、この特定周波数帯域内の周波数をもつ矩形波交流電圧を供給して駆動するようにすればよい。 More specifically, in the method for driving the liquid crystal light control film, the lower limit frequency fL, which is the lower limit of the frequency at which the liquid crystal light control film does not seize, and the upper limit frequency fH = 0.1 Hz are defined, and the lower limit frequency fL. The range from to the upper limit frequency fH may be set as a specific frequency band, and a rectangular wave AC voltage having a frequency within this specific frequency band may be supplied for driving.

また、この駆動方法では、OFF状態と待機状態とON状態とをとるようにして、その待機状態において、第1透明電極層121と第2透明電極層123との間に、液晶調光フィルム120の閾値電圧Vth以下のピーク電圧Vpsと、ON状態よりも高い周波数と、を有する矩形波交流電圧を供給して駆動するようにすればよい。このときのピーク電圧Vpsは、液晶調光フィルム120の閾値電圧Vthの0.3倍以上、1.0倍以下であることが好ましく、閾値電圧Vthの0.5倍以上、0.8倍以下であることがより好ましい。また、周波数は、10Hz以上、100Hz以下であることが好ましく、30Hz以上、100Hz以下であることがより好ましい。 Further, in this driving method, an OFF state, a standby state, and an ON state are taken, and in the standby state, the liquid crystal light control film 120 is placed between the first transparent electrode layer 121 and the second transparent electrode layer 123. A square wave AC voltage having a peak voltage Vps equal to or lower than the threshold voltage Vth and a frequency higher than the ON state may be supplied for driving. The peak voltage Vps at this time is preferably 0.3 times or more and 1.0 times or less of the threshold voltage Vth of the liquid crystal light control film 120, and is 0.5 times or more and 0.8 times or less of the threshold voltage Vth. Is more preferable. The frequency is preferably 10 Hz or higher and 100 Hz or lower, and more preferably 30 Hz or higher and 100 Hz or lower.

100:液晶調光装置
110:電源装置
111:理想電源
112:出力インピーダンス
120:液晶調光フィルム
121:第1透明電極層
122:液晶層
122a:液晶分子
123:第2透明電極層
200:影響測定装置
210:黒画用紙
211:開口部
220:液晶調光装置
230:バックライト
300:蛍光灯
400:被験者
A:電源側第1接続端子
a:フィルム側第1接続端子
B:電源側第2接続端子
b:フィルム側第2接続端子
CL:液晶層容量
c:フィルム側第1遠方点
d:フィルム側第2遠方点
fH:特定周波数帯域の上限周波数(0.1H)
fL:特定周波数帯域の下限周波数(たとえば、1.9×10−6Hz)
G1:連続駆動時の透過率を示すグラフ
G2:焼き付きの度合いを示すグラフ
H1,H2,H3:透過率変動
P1:前半初頭期間
P2:前半後続期間
P3:後半初頭期間
P4:後半後続期間
R1:第1電極層抵抗
R2:第2電極層抵抗
RL:液晶層抵抗
RF:液晶調光フィルムの直流抵抗
t:時間
t1〜t4:時刻
T:駆動用交流信号の周期
Ta:前半周期
Tb:後半周期
TH:上限周波数fHに対応する周期(10sec)
TL:下限周波数fLに対応する周期(3days)
Vend,Vend0:遠方端子供給電圧
Vin:接続端子供給電圧
Vp:ON状態におけるピーク電圧(第1ピーク電圧)
Vpp:初頭電圧
Vps:待機状態におけるピーク電圧(第2ピーク電圧)
Bh:電圧帯
100: Liquid crystal dimming device 110: Power supply device 111: Ideal power supply 112: Output impedance 120: Liquid crystal dimming film 121: First transparent electrode layer 122: Liquid crystal layer 122a: Liquid crystal molecule 123: Second transparent electrode layer 200: Impact measurement Device 210: Black drawing paper 211: Opening 220: Liquid crystal dimming device 230: Backlight 300: Fluorescent lamp 400: Subject A: Power supply side first connection terminal a: Film side first connection terminal B: Power supply side second connection terminal b: Second connection terminal on the film side CL: Liquid crystal layer capacity c: First far point on the film side d: Second far point on the film side fH: Upper limit frequency (0.1H) of a specific frequency band
fL: Lower limit frequency of a specific frequency band (for example, 1.9 × 10-6 Hz)
G1: Graph showing the transmittance during continuous driving G2: Graph showing the degree of seizure H1, H2, H3: Transmittance fluctuation P1: First half early period P2: First half succeeding period P3: Second half early period P4: Second half succeeding period R1: 1st electrode layer resistance R2: 2nd electrode layer resistance RL: Liquid crystal layer resistance RF: DC resistance of liquid crystal light control film t: Time t1 to t4: Time T: Drive AC signal cycle Ta: First half cycle Tb: Second half cycle TH: Period corresponding to the upper limit frequency fH (10 sec)
TL: Period corresponding to the lower limit frequency fL (3days)
Vend, Vend0: Far terminal supply voltage Vin: Connection terminal supply voltage Vp: Peak voltage in the ON state (first peak voltage)
Vpp: Initial voltage Vps: Peak voltage in standby state (second peak voltage)
Bh: Voltage band

Claims (11)

液晶の透過率を変化させて調光を行う液晶調光装置であって、
液晶調光フィルムと、これを駆動するための電源装置と、を備え、
前記電源装置から前記液晶調光フィルムに、前記液晶調光フィルムの閾値電圧より高い第1ピーク電圧と、所定の第1周波数と、を有する矩形波交流電圧が供給されるON状態と、
前記電源装置から前記液晶調光フィルムに、前記閾値電圧以下の第2ピーク電圧と、前記第1周波数よりも高い第2周波数と、を有する交流電圧が供給される待機状態と、をとることができる
液晶調光装置。
A liquid crystal dimming device that performs dimming by changing the transmittance of the liquid crystal.
It is equipped with a liquid crystal dimming film and a power supply device for driving it.
An ON state in which a square wave AC voltage having a first peak voltage higher than the threshold voltage of the liquid crystal light control film and a predetermined first frequency is supplied from the power supply device to the liquid crystal light control film.
It is possible to take a standby state in which an AC voltage having a second peak voltage equal to or lower than the threshold voltage and a second frequency higher than the first frequency is supplied from the power supply device to the liquid crystal light control film. A liquid crystal dimmer that can be used.
請求項1に記載の液晶調光装置であって、
前記第1周波数は、前記液晶調光フィルムに焼き付きが発生しない周波数の下限以上、0.1Hz以下であり、
前記第2周波数は、10Hz以上、100Hz以下である
液晶調光装置。
The liquid crystal dimming device according to claim 1.
The first frequency is 0.1 Hz or less, which is equal to or higher than the lower limit of the frequency at which seizure does not occur on the liquid crystal light control film.
The second frequency is 10 Hz or more and 100 Hz or less.
請求項1又は2に記載の液晶調光装置であって、
前記第2ピーク電圧は、前記液晶調光フィルムの閾値電圧の0.3倍以上、1.0倍以下である液晶調光装置。
The liquid crystal dimming device according to claim 1 or 2.
A liquid crystal dimming device in which the second peak voltage is 0.3 times or more and 1.0 times or less the threshold voltage of the liquid crystal dimming film.
請求項1から3のいずれか1つに記載の液晶調光装置であって、
前記待機状態において前記電源装置から前記液晶調光フィルムに供給される前記交流電圧が矩形波交流電圧である液晶調光装置。
The liquid crystal dimming device according to any one of claims 1 to 3.
A liquid crystal dimming device in which the AC voltage supplied from the power supply device to the liquid crystal dimming film in the standby state is a square wave AC voltage.
請求項1から4のいずれか1つに記載の液晶調光装置であって、
前記液晶調光フィルムが、建物の外装若しくは内装に用いられる窓、乗り物の窓、室内の仕切りとして用いる透明パーテーション、又は、ショーケースのケースなどを構成する透明板に張り付けて用いるのに適した面積、又は、それらを構成する2枚の透明板に挟まれて用いるのに適した面積を有する液晶調光装置。
The liquid crystal dimming device according to any one of claims 1 to 4.
An area suitable for the liquid crystal light control film to be attached to a transparent plate constituting a window used for the exterior or interior of a building, a window of a vehicle, a transparent partition used as an interior partition, or a case of a showcase. Or, a liquid crystal dimming device having an area suitable for being sandwiched between two transparent plates constituting them.
請求項1から4のいずれか1つに記載の液晶調光装置であって、
前記液晶調光フィルムが、画像表示用ディスプレイにおいて、その表面又は裏面からの外光又はバックライトを調光するために、前記画像表示用ディスプレイに張り付け、又は、前記画像表示用ディスプレイの前後に配置して用いるのに適した面積を有する液晶調光装置。
The liquid crystal dimming device according to any one of claims 1 to 4.
The liquid crystal light control film is attached to the image display display or arranged before and after the image display display in order to dimm the external light or the backlight from the front surface or the back surface of the image display display. A liquid crystal dimming device having an area suitable for use.
請求項1から6のいずれか1つに記載の液晶調光装置であって、
前記液晶調光フィルムが、0.1平方m以上の面積を有する液晶調光装置。
The liquid crystal dimming device according to any one of claims 1 to 6.
A liquid crystal dimming device in which the liquid crystal dimming film has an area of 0.1 square m or more.
液晶の透過率を変化させて調光を行うために液晶調光フィルムを駆動するための電源装置であって、
前記液晶調光フィルムに、前記液晶調光フィルムの閾値電圧より高い第1ピーク電圧と、所定の第1周波数と、を有する矩形波交流電圧と、
前記閾値電圧以下の第2ピーク電圧と、前記第1周波数よりも高い第2周波数と、を有する交流電圧と、を供給する機能を有する
電源装置。
It is a power supply device for driving a liquid crystal dimming film in order to perform dimming by changing the transmittance of the liquid crystal.
A square wave AC voltage having a first peak voltage higher than the threshold voltage of the liquid crystal light control film and a predetermined first frequency on the liquid crystal light control film.
A power supply device having a function of supplying an AC voltage having a second peak voltage equal to or lower than the threshold voltage and a second frequency higher than the first frequency.
請求項8に記載の電源装置であって、
前記第1周波数は、前記液晶調光フィルムに焼き付きが発生しない周波数の下限以上、0.1Hz以下であり、
前記第2周波数は、10Hz以上、100Hz以下である
電源装置。
The power supply device according to claim 8.
The first frequency is 0.1 Hz or less, which is equal to or higher than the lower limit of the frequency at which seizure does not occur on the liquid crystal light control film.
The second frequency is 10 Hz or more and 100 Hz or less.
液晶の透過率を変化させて調光を行うために液晶調光フィルムを駆動するための駆動方法であって、
前記液晶調光フィルムに、前記液晶調光フィルムの閾値電圧より高い第1ピーク電圧と、所定の第1周波数と、を有する矩形波交流電圧を供給するON状態と、
前記液晶調光フィルムに、前記閾値電圧以下の第2ピーク電圧と、前記第1周波数よりも高い第2周波数と、を有する交流電圧を供給する待機状態と、をとることができる
液晶調光フィルムの駆動方法。
It is a driving method for driving a liquid crystal dimming film in order to perform dimming by changing the transmittance of the liquid crystal.
An ON state in which a square wave AC voltage having a first peak voltage higher than the threshold voltage of the liquid crystal light control film and a predetermined first frequency is supplied to the liquid crystal light control film.
The liquid crystal light control film can be in a standby state in which an AC voltage having a second peak voltage equal to or lower than the threshold voltage and a second frequency higher than the first frequency is supplied to the liquid crystal light control film. Driving method.
請求項10に記載の液晶調光フィルムの駆動方法であって、
前記第1周波数は、前記液晶調光フィルムに焼き付きが発生しない周波数の下限以上、0.1Hz以下であり、
前記第2周波数は、10Hz以上、100Hz以下である
液晶調光フィルムの駆動方法。
The method for driving a liquid crystal light control film according to claim 10.
The first frequency is 0.1 Hz or less, which is equal to or higher than the lower limit of the frequency at which seizure does not occur on the liquid crystal light control film.
The method for driving a liquid crystal light control film, wherein the second frequency is 10 Hz or more and 100 Hz or less.
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