JP6102184B2 - 調光素子、調光装置、調光フィルムの駆動方法、調光フィルムの駆動装置 - Google Patents
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Description
本発明は、調光素子、調光装置、調光フィルム駆動方法、調光フィルムの駆動装置に関する。
特許文献１には、電圧３０〜１００Ｖから選択される一定電圧で、周波数３０〜１０００Ｈｚでの光透過率の変動が１０以下である調光フィルムが開示されている。特許文献１には、調光性能を発揮させる条件は特に制限はないが、通常、使用電源は交流で、１０〜２２０ボルト（実効値）、３０Ｈｚ〜５００ｋＨｚの周波数の範囲で作動させることができる、旨が記載されている。
特許文献１の各調光素子は、交流電源で駆動可能であるが、透過光量といった光学変調時における最大印加電圧が非常に高い、という問題があった。
特許文献１の調光素子は、３０Ｈｚ〜５００ｋＨｚと幅広い周波数帯域で透過光量の変調させる駆動が可能である。しかし、駆動電圧は、調光層の厚さといった調光素子の構造にもよるが、最大で２２０Ｖｒｍｓと高く、駆動装置を始めとした調光装置を構成する各部材の耐圧性が必要となるため高コスト化や、高電圧印加による消費電力増加といった課題が生じる場合がある。
本発明では、交流電圧で光学変調動作が可能な調光素子について、調光素子の材料や構成を大きく変更することなく、光学変調のために調光素子に印加する駆動電圧を低電圧化することを目的とする。
上記課題を解決するための本発明の特徴は、例えば以下の通りである。
第一の基板および第二の基板と、第一の基板および第二の基板の間に配置された第一の電極、第二の電極、および調光層と、を有する調光フィルムと、調光フィルムに接続されたインダクタと、を有し、調光層は調光材料を有し、第一の電極および第二の電極の間に印加される交流電圧により調光材料が配向し調光フィルムの透過率が変化する調光素子。
第一の基板および第二の基板と、第一の基板および第二の基板の間に配置された第一の電極、第二の電極、および調光材料を有する調光層と、を有する調光フィルムの駆動方法であって、調光フィルムにインダクタが接続され、第一の電極および第二の電極の間に印加される交流電圧により調光材料が配向し調光フィルムの透過率を変化させる調光フィルムの駆動方法。
第一の基板および第二の基板と、第一の基板および第二の基板の間に配置された第一の電極、第二の電極、および調光材料を有する調光層と、を有する調光フィルムを駆動する駆動装置であって、調光フィルムにインダクタが接続され、第一の電極および第二の電極の間に印加される交流電圧により調光材料が配向し調光フィルムの透過率を変化させ、調光フィルムに印加される交流電圧波形を、調光フィルムとインダクタ間で共振状態となる周波数付近に制御する調光装置の駆動装置。
本発明により、光学変調のために調光素子に印加する駆動電圧を低電圧化することができる。上記した以外の課題、構成及び効果は以下の実施形態の説明により明らかにされる。
以下に具体的な実施例を示して、本願発明の内容を詳細に説明する。以下の実施例は本願発明の内容の具体例を示すものであり、本願発明がこれらの実施例に限定されるものではなく、本明細書に開示される技術的思想の範囲内において当業者による様々な変更および修正が可能である。また、実施例を説明するための全図において、同一の機能を有するものは、同一の符号を付け、その繰り返しの説明は省略する場合がある。
本発明では、調光素子で構成された共振器及び共振回路を基にしている。本実施例では、調光フィルムとして懸濁粒子装置（ＳＰＤ）を用いている。
＜ＳＰＤ＞
図１は本発明者らが検討した調光フィルムの断面構造概略図である。図１において、Ａ板２はＡ基板４およびＸ電極５からなり、Ｂ板３はＢ基板６およびＹ電極７からなる。基板（Ａ基板４、Ｂ基板６）上に電極（Ｘ電極５、Ｙ電極７）が形成されている。対向に配置されたＡ板２とＢ板３の間に懸濁液８が挟持されている。Ａ板２、Ｂ板３、懸濁液８で調光フィルム１が構成される。本実施例では、懸濁液８が調光層となる。
図１は本発明者らが検討した調光フィルムの断面構造概略図である。図１において、Ａ板２はＡ基板４およびＸ電極５からなり、Ｂ板３はＢ基板６およびＹ電極７からなる。基板（Ａ基板４、Ｂ基板６）上に電極（Ｘ電極５、Ｙ電極７）が形成されている。対向に配置されたＡ板２とＢ板３の間に懸濁液８が挟持されている。Ａ板２、Ｂ板３、懸濁液８で調光フィルム１が構成される。本実施例では、懸濁液８が調光層となる。
まず、導電性基材およびその形成方法について説明する。フィルム状のガラスから成る透明な支持基材である基板上に、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）からなる透明電極がそれぞれ形成されて電極対を構成する。基板の一方にのみ電極対が単一、または複数形成されていても良い。
透明な支持基材はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）等の樹脂フィルムであっても構わない。電極対を構成する透明電極は膜厚等を制御して低抵抗、低損失であることが好ましく、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化スズ、酸化亜鉛やカーボンナノチューブ、グラフェン等で形成したり、光学変調動作の種類及び駆動方式によってはクロム、銅、アルミニウム、銀等の金属及び合金の単層膜、または積層膜で形成したり、銅や銅合金などの金属の極細線やメッシュで形成しても構わない。本実施例では、透明電極を支持基材上に一面に形成しているが、円などの模様や文字型に透明電極を配設しても構わない。
次に、電極対が内側になるように基板を対向に配置し、両基板端部（図示しない）の対辺にスペーサービーズ等を含む封着剤を塗布して両板を接着する。これにより、両板（Ａ板２、Ｂ板３）間の距離が２５μｍである懸濁液８の充填空間が形成される。懸濁液８の充填空間及び両板間の距離は４μｍ以上１００μｍ以下であることが望ましい。
スペーサービーズをＡ板２とＢ板３との間に散布し、懸濁液８の充填空間を維持しても構わない。スペーサービーズとしては、ガラスやポリマーなどの絶縁性の材料が挙げられ、接着剤や懸濁液に対して安定であることが望ましい。スペーサービーズを基板及び電極対の間に散布する場合、スペーサービーズの屈折率は分散媒１０の屈折率と近い方が好ましい。
懸濁液８の充填空間には、封着剤で接着していない両基板端部から毛細管現象により懸濁液８が充填される。懸濁液８を充填後、接着していない両基板端部を封着剤で接着して封止する。これにより、懸濁液８は外気から隔離される。懸濁液８を両基板間に充填する方法として、基板を接着する前に懸濁液８をバーコート法や真空下での滴下注入法（ＯＤＦ）法などで塗布し、その後に両基板を貼り合わせて接着と封止をしても構わない。
懸濁液８およびその形成方法について説明する。懸濁液８は光調整粒子９と分散媒１０を含む。分散媒１０中に光調整粒子９が分散されている。本実施例では、光調整粒子９が調光材料となる。
光調整粒子９は、例えば、ポリ過ヨウ化物であり、形状に異方性があり、配向方向に起因して吸光度の異なる光学的異方性を発現し、アスペクト比が１ではない形状をしている。光調整粒子９が懸濁液８中で配向分極を生じることが望ましい。光調整粒子９の形状としては、棒状や板状などが考えられる。光調整粒子９を棒状とすることで、電界に対する粒子回転運動の抵抗や透過時のヘイズの上昇を抑制できる。光調整粒子９のアスペクト比は例えば、５以上３０以下程度が望ましい。光調整粒子９のアスペクト比を５以上とすることにより、光調整粒子９の形状に起因するような光学的異方性を発現できる。
光調整粒子９の長軸の大きさは１μｍ以下であることが好ましく、０．１μｍ以上１μｍ以下であることがより好ましく、０．１μｍ以上０．５μｍ以下であることがさらに好ましい。光調整粒子９の長軸の大きさが１μｍを超える場合には、光散乱が生じたり、電界が印加された場合に分散媒１０中での配向運動が低下したりするなど、透明性が低下する問題が発生することがある。光調整粒子９の大きさは、電子顕微鏡観察等により計測される。
光調整粒子９としては、カーボンブラックなどの炭素系材料、銅、ニッケル、鉄、コバルト、クロム、チタン、アルミニウムなどの金属材料、窒化ケイ素、窒化チタン、酸化アルミニウムなどの無機化合物からなる粒子であっても構わない。光調整粒子９として、これらの材料や有機、無機顔料をポリマーでコートして作製した粒子であっても構わない。
光調整粒子９として、上記の材料が一種類のみ含まれていても良く、上記の材料が二種類以上含まれていても構わない。
光調整粒子９として、上記の材料が一種類のみ含まれていても良く、上記の材料が二種類以上含まれていても構わない。
分散媒１０は、例えば、アクリル酸エステルオリゴマーからなる液状共重合体、ポリシロキサン（シリコーンオイル）が挙げられる。分散媒１０としては、光調整粒子９が浮遊可能な粘度であり、高抵抗で、基板及び透明電極とは親和性がなく、基板と屈折率が近い液体を使用することが好ましい。分散媒１０と光調整粒子９に誘電率差があると、後に記す光調整粒子９の配向動作において交流電界下における駆動力として作用させることができる。
懸濁液８や後述する懸濁液８を含む調光層は非常に高抵抗な誘電体であり、特に、調光層の比誘電率は懸濁液８や樹脂マトリックスといった構成材料の種類や構成比に依存する。調光層の比誘電率は、後に示す調光フィルム１の容量Ｃ2及び共振周波数ｆ2を決定する上で重要である。
本実施例の懸濁粒子方式の調光フィルム１は、交流電圧波形が印加されることにより光学特性が変調、即ち調光動作することができる。
図２は、図１の調光フィルムにおける調光原理を示す図である。図２（ａ）は、図１の調光フィルムにおいて、停止中の光調整粒子の状態を示す図である。図２（ｂ）は、図１の調光フィルムにおいて、駆動中の光調整粒子の状態を示す図である。
交流電圧波形が無印加時では、図２（ａ）のように配向状態が無秩序状態（ランダム）である。一方、交流電圧波形が印加されると、図２（ｂ）で示されるように懸濁液８への印加電圧に応じて電界方向に沿うように光調整粒子９が配向する。入射光４０は配向した光調整粒子９により変調される。入射光４０と電界及び粒子配向方向が同じであれば、入射光４０は懸濁液８を透過することができ、調光フィルム１の透過率及び透過光４１量が上昇する。調光フィルム１の光学特性を変調可能な周波数範囲は光調整粒子９の濃度、誘電率、形状、分散媒１０との親和性等、分散媒１０の粘度等で決定され、調光フィルム１を制御する交流電圧波形の周波数範囲は高周波数側では５００ｋＨｚ以下である。調光フィルム１の調光状態を維持可能な周波数範囲は、臨界融合周波数（ＣＦＦ；Critical Flicker Frequency）以上であることが好ましく、１６Ｈｚ以上５００ｋＨｚ以下である。
図３は、図１の調光フィルムの電気特性を示す図であり、図３（ａ）は本実施例における調光フィルム１の０．１Ｈｚ以上１００ｋＨｚ以下におけるインピーダンスの絶対値｜Ｚ｜の周波数依存性を表す図であり、図３（ｂ）は本実施例における調光フィルムの０．１Ｈｚ以上１００ｋＨｚ以下における位相差θの周波数依存性を表す図である。位相差θは、調光フィルムにおける交流電圧および交流電流の位相差である。図３（ａ）から、調光フィルム１の｜Ｚ｜は、周波数ｆが低下すると単調に増加し、１Ｈｚ以下でほぼ一定となる。図３（ｂ）から、調光フィルム１の位相差θは、最小で約−９０°の凹型であり、１０Ｈｚ以下で−８０°以上、１Ｈｚ以下では−４０°以上と低周波数域では０°に近付いていく。
本実施例における調光フィルム１の主な構成は導電性基材であるＡ板２、Ｂ板３と高抵抗な誘電体から成る懸濁液８である。そのため、調光フィルム１の等価回路モデルは、図３と調光フィルム１の構成や配線等寄与から、概して図４のように表わせる。図４は、本発明の一実施形態における調光フィルムの等価回路モデルを説明する図である。
図４において、ＲSは導電性基材や配線の抵抗、ＣPは懸濁液８の容量、ＲPは懸濁液８の抵抗に起因する。図４の各回路素子の電気特性値について、等価回路モデルを基に解析プログラムＺＶｉｅｗ（Scribner Associates 社）を用いて解析すると表１となり、懸濁液８の抵抗ＲPは３．５×１０8Ωと非常に高抵抗である。
調光フィルム１のインピーダンスＺは複素数であり、図４の等価回路モデルから角周波数ω（ω＝２πｆ）における調光フィルム１のインピーダンスＺは虚数単位をｊとして次式（数１）で与えられる。
（数１）について、インピーダンスＺの実数成分をＺ’、虚数成分をＺ”とすると、Ｚ、｜Ｚ｜、Ｚ’及びＺ”は次式（数２）〜（数５）で表わせる。
従って、極めて高い周波数ｆ及び角周波数ωにおける調光フィルム１のＺ、｜Ｚ｜は、次式（数６）〜（数７）で表わすことができる。
上式から極めて高い周波数域における懸濁液８の電気特性は容量性である。一方、極めて低い周波数ｆ及び角周波数ωにおける調光フィルム１のＺ、｜Ｚ｜は、次式（数８）〜（数９）で表わすことができる。
上式から直流に近い極低周波数域（ω、ｆ→０）における懸濁液８の電気特性は容量性というよりは抵抗性となる。
以上から、図４の調光フィルム１の等価回路モデルは、高周波数域と極低周波数域について図５の近似モデルで表わせる。図５（ａ）は、図４の等価回路モデルについて、高周波数域における等価回路モデルを説明する図であり、図５（ｂ）は、図４の等価回路モデルについて、極低周波数域における等価回路モデルを説明する図である。
この懸濁液８のインピーダンス及び電気特性の容量性と抵抗性の割合については、ＲPと１／ωＣPの関係で決定される。ＲPが１／ωＣPよりも小さくなる周波数は次式で与えられる。
従って、上式を満たす周波数帯域における懸濁液８の電気特性は、容量性よりも抵抗性の割合が高くなる。このとき、周波数ｆの低下にともなって、位相差θについても０°に近付いていく。
＜共振器＞
図６は、本実施例での調光フィルム１とインダクタ２０の等価回路モデルを説明する図である。本実施例の共振器（調光素子）１００の主な構成は、調光駆動をする調光フィルム１とインダクタ２０である。インダクタ２０としては、スパイラルコイルやヘリカルコイルといった空芯コイルやコア付きコイル等が挙げられる。本実施例のインダクタ２０はフェライトコアを用いたコア付きコイルであり、インダクタンスＬは９０ｍＨである。インダクタンス２０及び後述する共振周波数の調整等のため、図２３の等価回路モデルで示されるインダクタ２０を可変インダクタ２２としても構わない。
図６は、本実施例での調光フィルム１とインダクタ２０の等価回路モデルを説明する図である。本実施例の共振器（調光素子）１００の主な構成は、調光駆動をする調光フィルム１とインダクタ２０である。インダクタ２０としては、スパイラルコイルやヘリカルコイルといった空芯コイルやコア付きコイル等が挙げられる。本実施例のインダクタ２０はフェライトコアを用いたコア付きコイルであり、インダクタンスＬは９０ｍＨである。インダクタンス２０及び後述する共振周波数の調整等のため、図２３の等価回路モデルで示されるインダクタ２０を可変インダクタ２２としても構わない。
＜共振駆動特性＞
図７は、図１の調光フィルムとインダクタからなる回路の電気特性を示す図であり、図７（ａ）は、周波数ｆが０．１Ｈｚ以上１００ｋＨｚ以下における本実施例の共振器１００と調光フィルム１単体でのインピーダンスの絶対値｜Ｚ｜の周波数依存性を表す図であり、図７（ｂ）は、周波数ｆが０．１Ｈｚ以上１００ｋＨｚ以下における本実施例の共振器１００と調光フィルム１単体での位相差θの周波数依存性を表す図である。
図７は、図１の調光フィルムとインダクタからなる回路の電気特性を示す図であり、図７（ａ）は、周波数ｆが０．１Ｈｚ以上１００ｋＨｚ以下における本実施例の共振器１００と調光フィルム１単体でのインピーダンスの絶対値｜Ｚ｜の周波数依存性を表す図であり、図７（ｂ）は、周波数ｆが０．１Ｈｚ以上１００ｋＨｚ以下における本実施例の共振器１００と調光フィルム１単体での位相差θの周波数依存性を表す図である。
図７（ａ）から、本実施例の共振器１００のインピーダンスの絶対値｜Ｚ｜は、調光フィルム１単体よりも低くなり、位相差θの正負が切り換わる周波数帯域Ａを有している。
このような高周波数域における調光フィルム１の等価回路モデルは図５（ａ）のように懸濁液８を容量性として表わせることから、本実施例の図６の等価回路についても図８のように表せる。
このような高周波数域における調光フィルム１の等価回路モデルは図５（ａ）のように懸濁液８を容量性として表わせることから、本実施例の図６の等価回路についても図８のように表せる。
図８は、図６の等価回路モデルについて、高周波数域における等価回路モデルを説明する図である。図８から、本実施例の共振器１００は、インダクタ２０のインダクタンスＬ、懸濁液８の容量ＣP、電極配線抵抗ＲSを含めたＬＣＲ回路として表わすことができ、インダクタ２０導入による｜Ｚ｜の低下はインダクタンスＬ、懸濁液８の容量ＣPの共振現象によるものと説明できる。
本実施例の共振器１００の共振周波数ｆrとＱ値は下記の式で表わされる。
図６及び図８の各回路素子の電気特性値と共振周波数ｆｒとＱ値を表１の調光フィルム１単体の電気特性を基に解析すると表２のようになる。共振周波数ｆｒの解析値は３．０×１０4Ｈｚ、図７で共振現象が観測された周波数ｆに非常に近いことが分かる。
（数１１）（数１２）から、共振周波数ｆrとＱ値はインダクタンスＬ、調光フィルム１の電気特性値、懸濁液８の材料物性と調光フィルム１の面積や厚さにより決定される。
また、Ｑ値を上昇させ、共振状態における調光駆動に関係する懸濁液８及びインダクタ２０の両端電圧を上昇させる場合には、ＲSの低下、即ち調光フィルム１の電極や配線の各抵抗、インダクタ２０の銅損が低いものを用いることが有効である。
また、Ｑ値を上昇させ、共振状態における調光駆動に関係する懸濁液８及びインダクタ２０の両端電圧を上昇させる場合には、ＲSの低下、即ち調光フィルム１の電極や配線の各抵抗、インダクタ２０の銅損が低いものを用いることが有効である。
以上から、本実施例の共振器１００は、調光フィルム１とインダクタ２０を接続することで簡単に実現することができる。また、共振器１００に印加される交流電圧を固定した場合に、交流電圧波形の周波数に応じて調光駆動を担う調光フィルム１の懸濁液８の両端電圧及び調光フィルム１の調光状態及び透過率Ｔが、後述する図１３のように変化するため、調光フィルム１により光学的に共振状態を表したりすることができる。
この調光フィルム１とインダクタ２０で構成される共振器１００は、調光装置以外に発振回路、フィルタ回路、チューナーなどの同調回路等として電子機器や共振現象に関する電磁気学教育及び啓蒙用ツールなどの用途にも好適に使用することができ、共振状態を可視化できる。
図９（ａ）に、本発明の一実施形態における調光フィルムとインダクタからなる等価回路モデルを説明する図を示す。図９（ｂ）に、図９（ａ）の等価回路モデルについて、高周波数域における等価回路モデルを説明する図を示す。図９（ａ）および図９（ｂ）では、調光フィルム１とインダクタ２０が並列に接続されている。
図１０に、図９の調光フィルムとインダクタからなる回路の電気特性を示す図を示す。
図１０（ａ）は、周波数ｆが０．１Ｈｚ以上１０ｋＨｚ以下における本実施例の調光フィルム１とインダクタが直列に接続された状態と調光フィルム１単体でのインピーダンスの絶対値｜Ｚ｜の周波数依存性を表す図であり、図１０（ｂ）は、周波数ｆが０．１Ｈｚ以上１０ｋＨｚ以下における本実施例の調光フィルム１とインダクタが直列に接続された状態と調光フィルム１単体でのインピーダンスの位相差θの周波数依存性表す図である。図９のように調光フィルム１とインダクタ２０が並列に接続されている場合、共振器１００を共振周波数ｆrでインピーダンスが最大となるフィルタ回路として使うことができる。
図１０（ａ）は、周波数ｆが０．１Ｈｚ以上１０ｋＨｚ以下における本実施例の調光フィルム１とインダクタが直列に接続された状態と調光フィルム１単体でのインピーダンスの絶対値｜Ｚ｜の周波数依存性を表す図であり、図１０（ｂ）は、周波数ｆが０．１Ｈｚ以上１０ｋＨｚ以下における本実施例の調光フィルム１とインダクタが直列に接続された状態と調光フィルム１単体でのインピーダンスの位相差θの周波数依存性表す図である。図９のように調光フィルム１とインダクタ２０が並列に接続されている場合、共振器１００を共振周波数ｆrでインピーダンスが最大となるフィルタ回路として使うことができる。
本実施例は、調光フィルムとインダクタによる実施例１の共振現象を基にした調光装置であり、調光装置は調光フィルムと共振現象のためのインダクタを含む調光素子と駆動装置とで構成されており、実施例１とは調光層の構造が異なる。なお、他の構成と構造などについて実施例１と同様の場合、その説明は省略する。
＜ＳＰＤ＞
図１１は本実施例における調光フィルムの構成を示す説明図である。本実施例の調光フィルム１において、懸濁液８は光調整粒子９および分散媒１０を含み、懸濁液８が樹脂マトリックス３１中に分散されている。懸濁液８および樹脂マトリックス３１で調光層３０が構成される。本実施例では、懸濁液８が調光材料となる。
図１１は本実施例における調光フィルムの構成を示す説明図である。本実施例の調光フィルム１において、懸濁液８は光調整粒子９および分散媒１０を含み、懸濁液８が樹脂マトリックス３１中に分散されている。懸濁液８および樹脂マトリックス３１で調光層３０が構成される。本実施例では、懸濁液８が調光材料となる。
樹脂マトリックス３１中に分散されている懸濁液８の大きさ（平均液滴径）は、通常０.５μｍ以上１００μｍ以下、好ましくは０.５μｍ以上２０μｍ以下、より好ましくは１μｍ以上５μｍ以下である。
懸濁液８において光調整粒子９が１重量％以上７０重量％以下、分散媒１０が３０重量％以上９９重量％以下からなることが好ましく、光調整粒子９が４重量％以上５０重量％以下及び分散媒１０が５０重量％以上９６重量％以下からなることがより好ましい。
樹脂マトリックス３１は、加熱や感光により硬化する高分子であり、フィルム化におけるＡ基板４、Ｂ基板６および懸濁液８を保持し、電極対の間を絶縁する。硬化する高分子媒体としては、例えば、重合開始剤及び硬化する高分子化合物を含む高分子組成物が挙げられる。本実施例では、光重合開始剤及び高分子化合物シリコーン樹脂を含む液状の高分子組成物を用いている。シリコーン樹脂は、例えば、両末端シラノールポリジメチルシロキサン、両末端シラノールポリジフェニルシロキサン−ジメチルシロキサンコポリマー、両末端シラノールポリジメチルジフェニルシロキサン等の両末端シラノールシロキサンポリマー、トリメチルエトキシシラン等のトリアルキルアルコキシシラン、（３−アクリロキシプロピル）メチルジメトキシシラン等のエチレン性不飽和結合含有シラン化合物などを、２−エチルヘキサン錫等の有機錫系触媒の存在下で、脱水素縮合反応及び脱アルコール反応させて合成される。シリコーン樹脂の形態としては、無溶剤型が好ましく用いられる。すなわち、シリコーン樹脂の合成に溶剤を用いた場合には、合成反応後に溶剤を除去することが好ましい。
樹脂マトリックス３１の屈折率と分散媒１０の屈折率は近い方が好ましい。具体的には、樹脂マトリックス３１の屈折率と分散媒１０の屈折率との差が０.００２以下であることが望ましい。これにより、調光層３０内での樹脂マトリックス３１と分散媒１０の散乱を抑制できる。
分散媒１０としては、電気導電性がなく、樹脂マトリックス３１とは親和性がない液状共重合体を使用することが好ましい。具体的には、フルオロ基及び／又は水酸基を有する（メタ）アクリル酸エステルオリゴマーが好ましく、フルオロ基及び水酸基を有する（メタ）アクリル酸エステルオリゴマーがより好ましい。このような共重合体を使用すると、フルオロ基、水酸基のどちらか１つのモノマー単位は光調整粒子９に向き、残りのモノマー単位は樹脂マトリックス３１中で懸濁液８が安定に維持するために働くことから、懸濁液８内に光調整粒子９が非常に均質に分散され、相分離の際に光調整粒子９が相分離される懸濁液８内に誘導される。
次に、調光層３０の形成方法について説明する。まず、懸濁液８と高分子化合物を混合し、高分子化合物中に懸濁液８が液滴状態で分散した混合液を作製する。この混合液を一方の基板の電極上に一定の厚さで塗布し、必要に応じて混合液中に含まれる溶剤を乾燥除去する。その後、もう一方の基板にある電極が塗布した混合液に接するように、もう一方の基板を一方の基板に重ねて密着させる。
塗布する際は、必要に応じて、適当な溶剤で希釈してもよい。溶剤を用いた場合には、基板の上に塗布した後に乾燥を要する。溶剤としては、テトラヒドロフラン、トルエン、ヘプタン、シクロヘキサン、エチルアセテート、エタノール、メタノール、酢酸イソアミル、酢酸ヘキシル等を用いることができる。液状の懸濁液８が、樹脂マトリックス３１中に微細な液滴形態で分散されている調光フィルムを形成するためには、本実施例の調光材料をホモジナイザー、超音波ホモジナイザー等で混合して樹脂マトリックス３１中に懸濁液８を微細に分散させる方法、樹脂マトリックス３１中のシリコーン樹脂成分の重合による相分離法、溶媒揮発による相分離法、又は温度による相分離法等を利用することができる。
この状態でエネルギー線を照射して高分子組成物を硬化させることで、樹脂マトリックス３１中に液滴状態で懸濁液８が分散した調光層３０を有するフィルム状の調光フィルム１が得られる。本実施例の調光フィルム１の遮光（電圧印加停止）時の透過率Ｔは０．１％である。
図１２は、図１１の調光フィルムの電気特性を示す図であり、図１２（ａ）は本実施例における調光フィルム１の０．１Ｈｚ以上１０ｋＨｚ以下におけるインピーダンスの絶対値｜Ｚ｜の周波数依存性を表す図であり、図１２（ｂ）は本実施例における調光フィルム１の０．１Ｈｚ以上１０ｋＨｚ以下における位相差θの周波数依存性を表す図である。図１２と図１１の調光フィルム１の構成から、本実施例の調光フィルム１の等価回路モデルについても、概して図６のように表わせる。
実施例１と同じく、ＲSを導電性基材や配線の抵抗、ＣPを調光層３０の容量、ＲPを調光層３０の抵抗としたとき、各回路素子の電気特性値の解析値は表３となり、調光層３０の抵抗ＲPは４．８×１０6Ωと非常に高抵抗である。
＜調光装置＞
図１３は、調光フィルム１を備えた調光装置１１の構成を示す説明図である。調光装置１１は、調光フィルム１と、インダクタ２０と、駆動装置１５を備えている。調光フィルム１の各電極と駆動装置１５中の駆動電源１３の各電極出力回路とは、相互接続素子２１を介して接続されている。
図１３は、調光フィルム１を備えた調光装置１１の構成を示す説明図である。調光装置１１は、調光フィルム１と、インダクタ２０と、駆動装置１５を備えている。調光フィルム１の各電極と駆動装置１５中の駆動電源１３の各電極出力回路とは、相互接続素子２１を介して接続されている。
調光フィルム１を制御する駆動装置１５は、調光フィルム１をＸ電極５とＹ電極７で駆動するためのＸ電極出力回路１０５およびＹ電極出力回路１０７、Ｘ電極出力回路１０５およびＹ電極出力回路１０７を駆動制御する駆動制御回路１２および駆動電源１３、調光領域や調光状態を制御する入力信号の処理を行う信号処理回路１４、後に示す調光駆動時の交流電圧波形を設定するための調光フィルム１のサイズ、容量などの素子情報、後述する共振周波数ｆr及び共振状態となる周波数帯域を保存したメモリ回路２００を備えている。Ｘ電極５とＹ電極７の一方の電極をＧ．Ｎ．Ｄとした場合、Ｘ電極出力回路１０５およびＹ電極出力回路１０７の一方は必ずしも必要ない。調光装置１１が入射光４０や温度などに関する外部環境情報信号を信号処理回路１４へ入力する外部信号入力装置を備えていても構わない。
ノイズ対策（ＥＭＣ）などのため、駆動装置１５の筐体の電位をＧ．Ｎ．Ｄとしたり、筐体材料を導電性の高い金属などとし、さらに後述するフィルタ回路を配置して電磁界シールドを形成しても構わない。調光装置１１の駆動時における回路素子の共鳴が生じる場合には、調光装置１１および駆動装置１５の筐体の固有振動数を共鳴しない周波数としたり、吸音または遮音材を各装置に用いたりしても構わない。
相互接続素子２１は、低抵抗、低損失であることが好ましく、導電性ゴム（ラバーコネクタ）、フレキシブル配線基板（ＦＰＣ）、テープキャリアパッケージ（ＴＣＰ）、導電性テープなどで構成されている。相互接続素子２１と、Ｘ電極出力回路１０５およびＹ電極出力回路１０７とは、例えば、挟持して樹脂等で固定することにより結線する。また、金属ペーストや導電性高分子などの導電性接着剤、支持基材がガラスなどの耐熱性が高いものであれば半田などで導電部分を接着することにより、相互接続素子２１と、Ｘ電極出力回路１０５およびＹ電極出力回路１０７と、を結線してもよい。導電性接着剤としては銀などの金属ペースト、異方性導電ペースト、異方性導電フィルム（ＡＣＦ）などが挙げられる。
Ｘ電極出力回路１０５およびＹ電極出力回路１０７の少なくとも一方には、後述する共振状態実現のためインダクタ２０が配設されており、インダクタ２０は調光フィルム１に対して直列に接続されている。インダクタ２０としては、実施例１と同様にスパイラルコイルやヘリカルコイルといった空芯コイルやコア付きコイル等が挙げられ、本実施例のインダクタ２０もフェライトコアを用いたコア付きコイルであり、インダクタンスＬは９０ｍＨである。
なお、高周波ノイズ抑制などのために、Ｘ電極出力回路１０５、Ｙ電極出力回路１０７と駆動制御回路１２の間にフィルタ回路を接続しても構わない。フィルタ回路としてはローパスフィルタが挙げられる。ローパスフィルタの遮断周波数としては、駆動周波数の１.５倍以上であることが好ましい。但し、フィルタ回路にコイルなどのインダクタやコンデンサを用いる場合には、後に示す共振周波数への影響を考慮する必要がある。
Ｘ電極出力回路１０５、Ｙ電極出力回路１０７及びその他の駆動回路を構成する回路素子は、相互接続素子２１であるフレキシブル配線基板に配置されていても構わない。
本実施例の調光装置１１は、例えば、室内外の仕切り（パーティッション）、建築物用の窓硝子／天窓、電子産業および映像機器に使用される各種平面表示素子、各種計器板と既存の液晶表示素子の代替品、光シャッター、各種室内外広告および案内標示板、航空機／鉄道車両／船舶用の窓硝子、自動車用の窓硝子／バックミラー／サンルーフ、眼鏡、サングラス、サンバイザー、撮像素子等の用途に好適に使用することができる。適用法としては、本実施例の調光装置１１を直接使用することも可能であるが、用途によっては、例えば、本実施例の調光装置１１を２枚の基材に挟持させて使用したり、カラーフィルムを添付した基材の片面に貼り付けて使用したりしてもよい。基材としては、上記Ａ基板４およびＢ基板６と同様に、例えば、ガラス、高分子フィルム等を使用することができる。
図１４は、図１１の調光フィルムとインダクタからなる回路の電気特性を示す図であり、図１４（ａ）は、周波数ｆが０．１Ｈｚ以上１０ｋＨｚ以下における本実施例の調光フィルム１とインダクタが直列に接続された状態と調光フィルム１単体でのインピーダンスの絶対値｜Ｚ｜の周波数依存性を表す図であり、図１４（ｂ）は、周波数ｆが０．１Ｈｚ以上１０ｋＨｚ以下における本実施例の調光フィルム１とインダクタが直列に接続された状態と調光フィルム１単体でのインピーダンスの位相差θの周波数依存性表す図である。
図１４から、本実施例の調光装置１１のインピーダンスの絶対値｜Ｚ｜は調光フィルム１単体のインピーダンスの絶対値｜Ｚ｜よりも低く、位相差θの正負が切り換わる周波数帯域Ｂを有しており、実施例１と同様にインダクタンスＬ、調光層３０の容量ＣPの共振現象によるものと説明できる。
図１４から、本実施例の調光装置１１のインピーダンスの絶対値｜Ｚ｜は調光フィルム１単体のインピーダンスの絶対値｜Ｚ｜よりも低く、位相差θの正負が切り換わる周波数帯域Ｂを有しており、実施例１と同様にインダクタンスＬ、調光層３０の容量ＣPの共振現象によるものと説明できる。
本実施例での図６及び図８の各回路素子の電気特性値と共振周波数ｆrとＱ値を表３の調光フィルム１単体の電気特性を基に解析すると表４のようになる。共振周波数ｆrの解析値３．７×１０3Ｈｚは、図１４で共振現象が観測された周波数ｆに非常に近いことが分かる。
＜駆動周波数と調光駆動特性＞
本実施例では調光装置１１の調光駆動、即ち、所定の透過状態維持のため、周波数ｆS、電圧ＶSの交流電圧波形を調光フィルム１からインダクタ２０間、即ち、調光素子１００に印加する。図１５は印加電圧ＶSを５０Ｖｒｍｓとして、周波数ｆSが２０〜５０００Ｈｚにおける本実施例の調光フィルム１とインダクタ２０で構成された調光素子１００の透過率Ｔを説明する図である。図１５には、比較として本実施例の調光フィルム１単体に同条件の交流電圧波形を印加した時の調光フィルム１の透過率Ｔも追記している。
本実施例では調光装置１１の調光駆動、即ち、所定の透過状態維持のため、周波数ｆS、電圧ＶSの交流電圧波形を調光フィルム１からインダクタ２０間、即ち、調光素子１００に印加する。図１５は印加電圧ＶSを５０Ｖｒｍｓとして、周波数ｆSが２０〜５０００Ｈｚにおける本実施例の調光フィルム１とインダクタ２０で構成された調光素子１００の透過率Ｔを説明する図である。図１５には、比較として本実施例の調光フィルム１単体に同条件の交流電圧波形を印加した時の調光フィルム１の透過率Ｔも追記している。
本実施例の調光フィルム１とインダクタ２０を含む調光素子１００は、図１５中の周波数帯域Ｃにおいて調光フィルム１単体で駆動させた場合よりも透過率Ｔが高い。このインダクタ２０の有無で透過率Ｔに差異がみられた周波数帯域Ｃは、図１４の周波数帯域Ｂと同範囲であり、本実施例のインダクタ２０を含む調光素子１００の透過率Ｔが最大となる周波数も３６００Ｈｚ付近と共振周波数ｆrに近似している。
図１６は、調光フィルム１とインダクタ２０で構成され本実施例の調光素子１００と、調光フィルム１単体での印加電圧Ｖsに対する透過率Ｔの変化を説明する図である。図１６において、印加した交流電圧波形の周波数ｆsは、本実施例の調光フィルム１とインダクタ２０で構成された調光素子１００は共振周波数ｆr付近の４０００Ｈｚであり、調光フィルム１単体は５０、１００、４００、４０００Ｈｚである。
図１６から、ｆSを４０００ＨｚとしてＶSを０から５０Ｖｒｍｓまで変化させたときの透過率Ｔについて比較すると、本実施例の調光素子１００は電圧ＶSに対して急激に透過率Ｔが上昇しており、５０Ｖｒｍｓにおける調光フィルム１単体の透過率Ｔが２３．６％なのに対し、本実施例の調光素子１００の透過率Ｔは５７．０％と倍以上となる。また、調光フィルム１単体について透過率Ｔを５７％以上とするには、周波数ｆSが５０、１００、４００ＨｚではＶSを１２０Ｖｒｍｓとする必要があり、本実施例の調光素子１００で共振周波数付近の４０００Ｈｚで駆動させた場合の２．４倍の電圧が必要となる。
以上から、調光フィルム１にインダクタ２０を接続することにより、調光フィルム１に印加する駆動電圧を低電圧化する周波数領域Ｂ、周波数領域Ｃを設けることができる。また、調光フィルム１とインダクタ２０を接続し、調光駆動で印加する交流電圧波形の周波数ｆsを調光フィルム１とインダクタ２０での共振現象による各素子の両端電圧の上昇が起こる帯域（周波数帯域Ｂ）とすることで、調光フィルム１単体で駆動させるよりも低い電圧で調光駆動及び透過率Ｔの変調が可能な調光素子１００を実現できる。
本実施例の調光素子の構成及び構造と調光駆動方法は基本的に実施例２と同様である。
実施例２の調光素子及び調光フィルムとは、インダクタが調光層と同一基板間に配設されている点が異なる。なお、他の構成と構造などについて実施例２と同様の場合、その説明は省略する。
実施例２の調光素子及び調光フィルムとは、インダクタが調光層と同一基板間に配設されている点が異なる。なお、他の構成と構造などについて実施例２と同様の場合、その説明は省略する。
＜調光装置＞
図１７は、本発明の一実施形態における調光フィルム１及び調光層３０の構成を示す説明図である。本実施例では調光フィルム１のＢ基板６の端部にインダクタ２０が配設されており、基板上の電極対とは相互接続素子１８（以下、配線とも称す）により接続される。Ｂ基板６の端部にインダクタ２０を配設するために、基板法線方向から見たときに、Ｂ基板６の面積はＡ基板４の面積より大きくなっている。
図１７は、本発明の一実施形態における調光フィルム１及び調光層３０の構成を示す説明図である。本実施例では調光フィルム１のＢ基板６の端部にインダクタ２０が配設されており、基板上の電極対とは相互接続素子１８（以下、配線とも称す）により接続される。Ｂ基板６の端部にインダクタ２０を配設するために、基板法線方向から見たときに、Ｂ基板６の面積はＡ基板４の面積より大きくなっている。
本実施例では、相互接続素子１８として、Ｂ基板６上に導電膜を形成し、導電膜とインダクタ２０間を導電性接着剤で接着して結線している。本実施例では調光層３０と同一基板間にインダクタ２０を配設するため、厚さを考慮して平面コイルであるスパイラルコイルを用いている。平面コイルの厚さについて、調光層３０と同等、またはそれ以下といった非常に薄くする場合には、蒸着やスパッタリングで成膜されて形成される薄膜コイルや印刷法により形成される積層コイルとしても構わない。
本実施例の調光素子１００では、駆動装置１５からインダクタ２０と調光フィルム１のインダクタ２０と結線されていないＸ電極５との間に交流電圧波形を印加して駆動する。
以上から、本実施例の調光素子１００は共振現象を実現するために必要な調光層３０とインダクタ２０は同一基板間に配設されて一体化しており、意匠性から実施例２よりも薄型平面状の簡略な構造の調光素子１００を実現できる。
本実施例の調光素子の構成及び構造と調光駆動方法は基本的に実施例２と同様であるが、調光層がポリマー分散液晶（ＰＤＬＣ）となっている点が異なる。他の構成と構造などについて実施例２と同様の場合、その説明は省略する。
＜ＰＤＬＣ＞
図１８は、本発明の一実施形態における調光フィルムの構成を示す説明図である。本実施例では、調光層３０が液晶３２と樹脂マトリックス３１とを含むポリマー分散液晶（ＰＤＬＣ）であり、液晶３２が調光材料である。ＰＤＬＣは、高速応答と低損失であることが好ましい。本実施例での液晶３２は、ネマティック液晶であり、ＰＤＬＣを用いた調光フィルム１の最大駆動周波数は実施例１の調光フィルム１の最大駆動周波数よりも高い１００ＭＨｚである。
図１８は、本発明の一実施形態における調光フィルムの構成を示す説明図である。本実施例では、調光層３０が液晶３２と樹脂マトリックス３１とを含むポリマー分散液晶（ＰＤＬＣ）であり、液晶３２が調光材料である。ＰＤＬＣは、高速応答と低損失であることが好ましい。本実施例での液晶３２は、ネマティック液晶であり、ＰＤＬＣを用いた調光フィルム１の最大駆動周波数は実施例１の調光フィルム１の最大駆動周波数よりも高い１００ＭＨｚである。
調光フィルム１及び調光素子１００の調色のため液晶３２に２色性色素を添加したり、樹脂マトリックス３１を着色したりしても構わない。ＰＤＬＣに含まれる液晶３２をスメクティック液晶などの他の液晶材料としても構わない。本実施例の調光フィルム１の遮光（電圧印加停止）時の透過率Ｔは１．６％である。
図１９は、図１８の調光フィルムの電気特性を示す図であり、図１９（ａ）は本実施例における調光フィルム１の０．１Ｈｚ以上１０ｋＨｚ以下におけるインピーダンスの絶対値｜Ｚ｜の周波数依存性を表す図であり、図１９（ｂ）は本実施例における調光フィルム１の０．１Ｈｚ以上１０ｋＨｚ以下における位相差θの周波数依存性を表す図である。図１９とＰＤＬＣの構成から、本実施例のＰＤＬＣの等価回路モデルについても、概して図４のように表わせる。
実施例１、２と同じく、ＲSを導電性基材や配線の抵抗、ＣPを調光層３０の容量、ＲPを調光層３０の抵抗としたとき、各回路素子の電気特性値の解析値は表５となり、調光層３０の抵抗ＲPは７．５×１０5Ωと非常に高抵抗である。
＜調光装置＞
実施例２と同様に、本実施例の調光素子１００では、調光駆動のために調光フィルム１とインダクタ２０が直列に接続されている。
実施例２と同様に、本実施例の調光素子１００では、調光駆動のために調光フィルム１とインダクタ２０が直列に接続されている。
図２０は、図１８の調光フィルムとインダクタからなる回路の電気特性を示す図であり、図２０（ａ）は、周波数ｆが０．１Ｈｚ以上１０ｋＨｚ以下における本実施例の調光素子１００と調光フィルム１単体でのインピーダンスの絶対値｜Ｚ｜の周波数依存性を表す図であり、図２０（ｂ）は、周波数ｆが０．１Ｈｚ以上１０ｋＨｚ以下における本実施例の調光素子１００と調光フィルム１単体での位相差θの周波数依存性を表す図である。図２０から、本実施例の調光素子１００のインピーダンスの絶対値｜Ｚ｜は調光フィルム１単体よりも低くなり、位相差θの正負が切り換わる周波数帯域Ｄを有しており、実施例１、２と同様にインダクタ２０、調光層３０の容量ＣPの共振現象によるものと説明できる。
図６及び図８で表わされる各回路素子の電気特性値と共振周波数ｆrとＱ値を表５の調光フィルム１単体の電気特性を基に解析すると表６のようになる。共振周波数ｆrの解析値１．６×１０3Ｈｚは、図２０で共振現象が観測された周波数ｆに非常に近いことが分かる。
＜駆動電圧に対する調光駆動特性＞
本実施例も実施例２と同様に調光素子１００の調光駆動、即ち、所定の透過状態維持のため、周波数ｆS、電圧ＶSの交流電圧波形を調光フィルム１からインダクタ２０間に印加する。図２１は、印加電圧ＶSを１５Ｖｒｍｓとして、周波数ｆSが２０〜４０００Ｈｚにおける本実施例の調光層３０とインダクタ２０で構成された調光素子１００の透過率Ｔを説明する図である。図２１には、比較として本実施例の調光フィルム１単体に同条件の交流電圧波形を印加した時の調光フィルム１の透過率Ｔも追記している。
本実施例も実施例２と同様に調光素子１００の調光駆動、即ち、所定の透過状態維持のため、周波数ｆS、電圧ＶSの交流電圧波形を調光フィルム１からインダクタ２０間に印加する。図２１は、印加電圧ＶSを１５Ｖｒｍｓとして、周波数ｆSが２０〜４０００Ｈｚにおける本実施例の調光層３０とインダクタ２０で構成された調光素子１００の透過率Ｔを説明する図である。図２１には、比較として本実施例の調光フィルム１単体に同条件の交流電圧波形を印加した時の調光フィルム１の透過率Ｔも追記している。
本実施例の調光フィルム１とインダクタ２０で構成された調光素子１００は、図２１中の周波数帯域Ｅにおいて調光フィルム１単体で駆動させた場合よりも透過率Ｔが高い。このインダクタ２０の有無で透過率Ｔに差異がみられた周波数帯域Ｅは、図２０の周波数帯域Ｄと同範囲であり、本実施例のインダクタ２０を含む調光素子１００の透過率Ｔが最大となる周波数も１６００Ｈｚ付近と共振周波数ｆrに近似している。
図２２は、調光フィルム１とインダクタ２０で構成され本実施例の調光素子１００と、調光フィルム１単体での印加電圧Ｖsに対する透過率Ｔの変化を説明する図である。図２２において、印加した交流電圧波形の周波数ｆsは、本実施例の調光フィルム１とインダクタ２０で構成された調光素子１００は共振周波数ｆr付近の１６００Ｈｚであり、調光フィルム１単体は５０、１００、４００、１０００、１６００Ｈｚである。
図２２から、本実施例の調光素子１００は、ｆSを１６００ＨｚとしてＶSを１５Ｖｒｍｓとすることで透過率Ｔを７７．１％まで上昇できる。一方、調光フィルム１単体について透過率Ｔを７０％以上にするのに必要なＶSは、周波数ｆSが４００、１０００Ｈｚでは４０Ｖｒｍｓ、５０、１００Ｈｚでは５０Ｖｒｍｓとする必要がある。更に、１６００Ｈｚで駆動させた場合には、５０Ｖｒｍｓで透過率Ｔは最高となり、それ以上印加しても７０％以上とはならない。
以上から、調光フィルム１にインダクタ２０を接続することにより、調光フィルム１に印加する駆動電圧を低電圧化する周波数領域Ｄ、周波数領域Ｅを設けることができる。また、調光フィルム１の調光材料として液晶３２を含むＰＤＬＣとし、調光フィルム１にインダクタ２０を接続した構成の調光素子１００についても、印加する交流電圧波形の周波数ｆsを共振現象による各素子の両端電圧の上昇が起こる帯域とすることで、調光フィルム１単体で駆動させるよりも低い電圧で調光駆動及び透過率Ｔの変調が可能な調光素子１００を実現できる。
１ 調光フィルム
２ Ａ板
３ Ｂ板
４ Ａ基板
５ Ｘ電極
６ Ｂ基板
７ Ｙ電極
８ 懸濁液
９ 光調整粒子
１０ 分散媒
１１ 調光装置
１２ 駆動制御回路
１３ 駆動電源
１４ 信号処理回路
１５ 駆動装置
２０ インダクタ
１８、２１ 相互接続素子
２２ 可変インダクタ
３１ 樹脂マトリックス
４０ 入射光
４１ 透過光
１００ 共振器（調光素子）
１０５ Ｘ電極出力回路
１０７ Ｙ電極出力回路
２００ メモリ回路
２ Ａ板
３ Ｂ板
４ Ａ基板
５ Ｘ電極
６ Ｂ基板
７ Ｙ電極
８ 懸濁液
９ 光調整粒子
１０ 分散媒
１１ 調光装置
１２ 駆動制御回路
１３ 駆動電源
１４ 信号処理回路
１５ 駆動装置
２０ インダクタ
１８、２１ 相互接続素子
２２ 可変インダクタ
３１ 樹脂マトリックス
４０ 入射光
４１ 透過光
１００ 共振器（調光素子）
１０５ Ｘ電極出力回路
１０７ Ｙ電極出力回路
２００ メモリ回路
Claims (12)
- 第一の基板および第二の基板と、
前記第一の基板および前記第二の基板の間に配置された第一の電極、第二の電極、および調光層と、を有する調光フィルムと、
前記調光フィルムに接続されたインダクタと、を有し、
前記調光層は、分散媒中に光調整粒子が分散された懸濁液を含み、
前記第一の電極および前記第二の電極の間に印加される交流電圧により前記光調整粒子が配向することで調光動作し、
前記調光フィルムに印加される交流電圧の周波数に応じて、前記調光フィルムの電気特性の容量性と抵抗性の割合が変化する調光素子。 - 請求項１において、
前記調光フィルムに印加される交流電圧の周波数をｆ、前記懸濁液の容量をＣP、前記懸濁液の抵抗をＲPとしたとき、以下の式を満たすと、前記調光フィルムの電気特性の容量性よりも抵抗性の割合が高くなる調光素子。
- 請求項１または２において、
前記インダクタは前記第一の基板または第二の基板上に配設され、
前記インダクタは相互接続素子を介して前記第一の電極または前記第二の電極に接続される調光素子。 - 請求項１乃至３のいずれかにおいて、
前記調光フィルムと前記インダクタが直列に接続されている調光素子。 - 請求項１乃至４のいずれかにおいて、
前記調光フィルムのインピーダンスの絶対値を｜Ｚ1｜、
前記調光素子のインピーダンスを｜Ｚ2｜としたとき、
｜Ｚ1｜＞｜Ｚ2｜となる周波数帯域が存在する調光素子。 - 請求項１乃至５のいずれかの調光素子と、
前記調光素子を制御する駆動装置と、を有する調光装置。 - 第一の基板および第二の基板と、
前記第一の基板および前記第二の基板の間に配置された第一の電極、第二の電極、および光調整粒子を有する調光層と、を有する調光フィルムの駆動方法であって、
前記調光フィルムにインダクタが接続され、
前記調光層は、分散媒中に光調整粒子が分散された懸濁液を含み、
前記第一の電極および前記第二の電極の間に印加される交流電圧により前記光調整粒子が配向することで調光動作させる工程を有し、
前記調光フィルムに印加される交流電圧の周波数に応じて、前記調光フィルムの電気特性の容量性と抵抗性の割合が変化する調光フィルムの駆動方法。 - 請求項７において、
前記調光フィルムに印加される交流電圧の周波数をｆ、前記懸濁液の容量をＣP、前記懸濁液の抵抗をＲPとしたとき、以下の式を満たすと、前記調光フィルムの電気特性の容量性よりも抵抗性の割合が高くなる調光フィルムの駆動方法。
- 請求項７において、
前記調光フィルムに印加される交流電圧の周波数を、前記調光フィルムと前記インダクタ間で共振状態となる周波数付近とする調光フィルムの駆動方法。 - 第一の基板および第二の基板と、
前記第一の基板および前記第二の基板の間に配置された第一の電極、第二の電極、および光調整粒子を有する調光層と、を有する調光フィルムを駆動する駆動装置であって、
前記調光フィルムにインダクタが接続され、
前記調光層は、分散媒中に光調整粒子が分散された懸濁液を含み、
前記第一の電極および前記第二の電極の間に印加される交流電圧により前記光調整粒子が配向することで調光動作させ、
前記調光フィルムに印加される交流電圧の周波数に応じて、前記調光フィルムの電気特性の容量性と抵抗性の割合が変化する調光装置の駆動装置。 - 請求項１０において、
前記調光フィルムに印加される交流電圧の周波数をｆ、前記懸濁液の容量をＣP、前記懸濁液の抵抗をＲPとしたとき、以下の式を満たすと、前記調光フィルムの電気特性の容量性よりも抵抗性の割合が高くなる調光装置の駆動装置。
- 請求項１０において、
前記調光フィルムに印加される交流電圧の周波数を、前記調光フィルムと前記インダクタ間で共振状態となる周波数付近とする調光装置の駆動装置。
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