JP7333701B2 - 高分子分散型液晶装置及び高分子分散型液晶パネルの駆動方法 - Google Patents

高分子分散型液晶装置及び高分子分散型液晶パネルの駆動方法 Download PDF

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Description

本発明は、高分子分散型液晶装置及び高分子分散型液晶パネルの駆動方法に関する。
従来、一対の透明電極の間に高分子分散型液晶が充填されてなる液晶層を有して構成された高分子分散型液晶パネルが知られている（例えば、特許文献１参照）。
高分子分散型液晶パネルは、一対の透明電極に対して交流電圧が印加されていない状態において、液晶分子の配列が不規則な状態となり、光を散乱させる状態（散乱状態）となる。これにより、高分子分散型液晶パネルは、全面的に白色化して、一方の側から他方の側を視認できなくなるようにすることができる。一方、高分子分散型液晶パネルは、一対の透明電極に対して交流電圧を印加することにより、高分子分散型液晶に含まれている液晶分子の配列が規則的な状態となり、光を透過させる状態（非散乱状態）となる。
このような高分子分散型液晶パネルは、フィルム状とすることが可能であるため、調光フィルムとして利用されている。例えば、高分子分散型液晶パネルを既存の窓ガラスに貼りつけることで、ブラインドシャッタとして機能させることができる。
特開２０１８－１１６２７３号公報
従来の高分子分散型液晶装置は、家庭やオフィス等で容易に使用が可能な商用交流電源により駆動可能とされている。しかしながら、商用交流電源による駆動は、周波数が短いため消費電力が大きく、環境負荷が大きいという問題がある。また、商用交流電源の周波数は、地域により周波数が異なるので、電圧が安定しないという問題がある。
本発明は、低消費電力で、かつ安定した駆動を可能とする高分子分散型液晶装置及び高分子分散型液晶パネルの駆動方法を提供することを目的とする。
上述課題を解決するために、本発明の高分子分散型液晶装置は、一対の透明基板と、前記一対の透明基板の間に設けられた一対の透明電極と、前記一対の透明電極の間に高分子分散型液晶が充填されてなる液晶層と、前記一対の透明電極の間に電圧を印加することにより、前記液晶層を非散乱状態又は散乱状態とする駆動回路と、前記一対の透明基板のうち一方の透明基板、前記一対の透明電極のうち一方の透明電極、及び前記液晶層が部分的に取り除かれることにより、前記一対の透明電極のうち他方の透明電極の正面側の表面の一部が露出した部分である第１露出部と、前記液晶層、前記他方の透明電極、及び前記一対の透明基板のうち他方の透明基板が部分的に取り除かれることにより、前記一方の透明電極の背面側の表面の一部が露出した部分である第２露出部と、を備え、外形が長方形である高分子分散型液晶装置であって、前記駆動回路は、前記一対の透明電極の間に、第１状態と前記第１状態に対して状態が反転した第２状態とが周期的に切り替わる直流電圧を印加し、前記第１露出部と前記第２露出部は、前記高分子分散型液晶装置の長辺方向に沿って、且つ短辺方向に対向する位置に形成されていることを特徴とする。
本発明によれば、低消費電力で、かつ安定した駆動が可能となる。
本発明の一実施形態に係る高分子分散型液晶装置の正面図である。 図１に示す高分子分散型液晶装置のＡ－Ａ断面図である。 本発明の一実施形態に係る高分子分散型液晶パネルの正面図である。 図３に示す高分子分散型液晶パネルのＡ－Ａ断面図である。 図３に示す高分子分散型液晶パネルのＢ－Ｂ断面図である。 駆動回路の構成の一例を示す図である。 第１電流制限回路の構成の一例を示す図である。 駆動電圧等の波形を例示する図である。 極性反転周期と、被験者がフリッカを視認するフリッカ率の最小値との関係を表すグラフである。 フリッカ率と電圧遷移時間との関係を表すグラフである。 高分子分散型液晶パネルの等価回路を例示する図である。 変形例に係る高分子分散型液晶パネルを例示する図である。 図１２に示す高分子分散型液晶パネルのＡ－Ａ断面図である。
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。なお、本実施形態では、便宜上、高分子分散型液晶装置１０を正面側から見たときの横幅方向をＸ軸方向とし、奥行き方向をＹ軸方向とし、高さ方向をＺ軸方向とする。
（高分子分散型液晶装置１０の構成）
図１は、本発明の一実施形態に係る高分子分散型液晶装置１０の正面図である。図１に示す高分子分散型液晶装置１０は、平板状且つ矩形状の装置である。高分子分散型液晶装置１０は、矩形状且つ透明な高分子分散型液晶パネル１１０を有しており、当該高分子分散型液晶パネル１１０を駆動することにより、光を透過させる状態（以下、非散乱状態いう。）と、光を散乱させる状態（以下、散乱状態という。）との間で状態を切り替えることが可能である。高分子分散型液晶装置１０は、窓２０に取り付けられることにより、窓２０に対するブラインドシャッタとして機能する。
図１に示すように、高分子分散型液晶装置１０は、高分子分散型液晶パネル１１０、額縁１２０、バッテリ１３０、及び駆動回路１４０を備える。
高分子分散型液晶パネル１１０は、平板状且つ矩形状の部材であり、駆動回路１４０によって駆動されることにより、非散乱状態と散乱状態との間で光透過特性が切り替わる。
例えば、高分子分散型液晶パネル１１０は、駆動回路１４０から駆動電圧が印加されている場合には、高分子分散型液晶に含まれている液晶分子の配列が規則的な状態となり、光を透過させる非散乱状態となる。一方、高分子分散型液晶パネル１１０は、駆動回路１４０から駆動電圧が印加されていない場合には、液晶分子の配列が不規則な状態となり、光を散乱させる散乱状態となる。高分子分散型液晶パネル１１０は、光を散乱させる状態において、全面的に白色化する。散乱状態では、高分子分散型液晶パネル１１０は、奥行き方向（図中Ｙ軸方向）における一方の側から他方の側を視認することができない。
額縁１２０は、高分子分散型液晶パネル１１０の外周縁部（すなわち、高分子分散型液晶パネル１１０の四辺）に沿って、一定の幅及び一定の厚さを有して設けられている、枠状の部材である。額縁１２０の外形寸法は、窓２０が備える窓枠としてのサッシ２２の内形寸法とほぼ同一である。これにより、高分子分散型液晶装置１０は、サッシ２２の内側に嵌め込むことにより、窓２０が備える窓ガラス２４と重なった状態で、窓２０に対して容易に取り付け可能となっている。
バッテリ１３０は、駆動回路１４０へ直流電圧を供給する。バッテリ１３０としては、各種二次電池（例えば、リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池等）を用いることができる。
駆動回路１４０は、高分子分散型液晶パネル１１０を非散乱状態とする場合に駆動電圧を生成する。具体的には、駆動回路１４０は、バッテリ１３０が発生する電圧に基づいて当該電圧よりも高電圧であって、極性が周期的に変化する直流の駆動電圧を生成する。駆動回路１４０は、生成した駆動電圧を、後述する一対の透明電極１１２，１１４間に印加することにより、高分子分散型液晶パネル１１０を駆動する。高分子分散型液晶パネル１１０は、駆動回路１４０から駆動電圧が印加されることにより、散乱状態から非散乱状態に切り替わる。駆動回路１４０は、充電ケーブルが接続される接続端子１４８を有している。バッテリ１３０は、充電ケーブルから接続端子１４８を介して供給される電力により充電される。
図２は、図１に示す高分子分散型液晶装置１０のＡ－Ａ断面図である。図２に示すように、高分子分散型液晶パネル１１０は、平板状の複数の構成部が積層された積層構造を有している。また、高分子分散型液晶パネル１１０は、外周縁部が額縁１２０によって挟持されている。
具体的には、高分子分散型液晶パネル１１０は、正面側（図中Ｙ軸負側）から順に、透明基板１１１、透明電極１１２、液晶層１１３、透明電極１１４、及び透明基板１１５を有しており、これらの構成部１１１～１１５が積層された積層構造を有している。
一対の透明基板１１１，１１５は、正面側（図中Ｙ軸負側）からの平面視において矩形状を有する、透明且つ平板状の部材である。透明基板１１１は、高分子分散型液晶パネル１１０の最前面に設けられている。透明基板１１５は、高分子分散型液晶パネル１１０の最背面に設けられている。透明基板１１１，１１５としては、例えば、ＰＥＴ（polyethylene terephthalate）樹脂板、ガラス板等を用いることができる。
一対の透明電極１１２，１１４は、導電性を有する透明且つ薄膜状の構成部である。透明電極１１２は、透明基板１１１と透明基板１１５との間において、透明基板１１１と重ねて設けられている。透明電極１１４は、透明基板１１１と透明基板１１５との間において、透明基板１１５と重ねて設けられている。透明電極１１２は、配線１５１（図１参照）によって駆動回路１４０と電気的に接続されている。透明電極１１４は、配線１５２（図１参照）によって駆動回路１４０と電気的に接続されている。これにより、透明電極１１２，１１４は、配線１５１，１５２を介して、駆動回路１４０から駆動電圧が印加される。透明電極１１２，１１４としては、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）を用いることができる。
液晶層１１３は、透明電極１１２と透明電極１１４との間に形成される構成部である。液晶層１１３は、透明電極１１２と透明電極１１４との隙間に、高分子分散型液晶が充填されることによって形成される。液晶層１１３は、透明電極１１２，１１４間に駆動電圧が印加されていない場合には散乱状態となる。一方、液晶層１１３は、透明電極１１２，１１４間に駆動電圧が印加されている場合には非散乱状態となる。
（高分子分散型液晶パネル１１０の構成）
次に、図３～図５を参照して、高分子分散型液晶パネル１１０の構成を説明する。図３は、高分子分散型液晶パネル１１０の正面図である。図４は、図３に示す高分子分散型液晶パネル１１０のＡ－Ａ断面図である。図５は、図３に示す高分子分散型液晶パネル１１０のＢ－Ｂ断面図である。
図３及び図４に示すように、高分子分散型液晶パネル１１０の正面側（図中Ｙ軸負側）の左縁部（図中Ｘ軸負側の縁部）には、当該左縁部に沿って一定の幅を有して延在する、第１露出部１１０Ａが形成されている。第１露出部１１０Ａは、透明基板１１１、透明電極１１２、及び液晶層１１３が部分的に取り除かれることにより、透明電極１１４の正面側の表面の一部が露出した部分である。
図４に示すように、第１露出部１１０Ａにおける透明電極１１４の表面には、銀ペースト層１１６Ａを介して銅箔層１１７Ａが形成されている。銅箔層１１７Ａには、半田１１８Ａを用いて、リード線からなる前述の配線１５２の一端が接続されている。配線１５２の他端は、駆動回路１４０に接続されている。
また、図３及び図５に示すように、高分子分散型液晶パネル１１０の背面側（図中Ｙ軸正側）の下縁部（図中Ｚ軸負側の縁部）には、当該左縁部に沿って一定の幅を有して延在する、第２露出部１１０Ｂが形成されている。第２露出部１１０Ｂは、液晶層１１３、透明電極１１４、及び透明基板１１５が部分的に取り除かれることにより、透明電極１１２の背面側の表面の一部が露出した部分である。
図５に示すように、第２露出部１１０Ｂにおける透明電極１１２の表面には、銀ペースト層１１６Ｂを介して銅箔層１１７Ｂが形成されている。銅箔層１１７Ｂには、半田１１８Ｂを用いて、リード線からなる前述の配線１５１の一端が接続されている。配線１５１の他端は、駆動回路１４０に接続されている。
（駆動回路１４０の構成）
次に、図６を参照して、駆動回路１４０の構成を説明する。図６は、駆動回路１４０の構成の一例を示す図である。
図６に示すように、駆動回路１４０は、昇圧回路１４１、第１電流制限回路１４２、スイッチ回路１４３、第２電流制限回路１４４、低ドロップアウトレギュレータ（ＬＤＯ）１４５、クロック回路（ＣＬＫ）１４６、及び分周回路１４７を備える。
昇圧回路１４１は、第１昇圧回路１４１Ａ及び第２昇圧回路１４１Ｂを有する。第１昇圧回路１４１Ａ及び第２昇圧回路１４１Ｂは、それぞれコンデンサとスイッチを組み合わせることによって電圧を上昇（昇圧）させるチャージポンプにより構成されている。
第１昇圧回路１４１Ａは、バッテリ１３０に接続されており、バッテリ１３０が生成する直流電圧を昇圧する。例えば、バッテリ１３０が生成する直流電圧が３．６Ｖである場合に、第１昇圧回路１４１Ａは、当該３．６Ｖの直流電圧を、１６Ｖの直流電圧へ昇圧する。第２昇圧回路１４１Ｂは、第１昇圧回路１４１Ａの後段に接続されており、第１昇圧回路１４１Ａにより昇圧された直流電圧をさらに昇圧する。例えば、第２昇圧回路１４１Ｂは、第１昇圧回路１４１Ａから出力される１６Ｖの直流電圧を、１００Ｖの直流電圧へ昇圧する。これにより、昇圧回路１４１からは、例えば１００Ｖの直流電圧が出力される。
昇圧回路１４１は、第１電流制限回路１４２及びスイッチ回路１４３を介して、高分子分散型液晶パネル１１０の透明電極１１２又は透明電極１１４に接続される。第１電流制限回路１４２は、昇圧回路１４１の後段に接続されており、負荷としての透明電極１１２又は透明電極１１４に流れる電流を、所定電流値以下に制限する回路である。例えば、第１電流制限回路１４２は、透明電極１１２又は透明電極１１４に流れる電流を、１００ｍＡ以下に制限する。
第２電流制限回路１４４は、スイッチ回路１４３を介して高分子分散型液晶パネル１１０の透明電極１１２又は透明電極１１４に接続される。第２電流制限回路１４４は、グランドに接続されており、負荷としての透明電極１１２又は透明電極１１４に流れる電流を、所定電流値以下に制限する回路である。例えば、第２電流制限回路１４４は、透明電極１１２又は透明電極１１４に流れる電流を、１００ｍＡ以下に制限する。
スイッチ回路１４３は、第１スイッチ１４３Ａ及び第２スイッチ１４３Ｂを有する。第１スイッチ１４３Ａの一端は、配線１５１を介して透明電極１１２に接続されている。第１スイッチ１４３Ａの他端は、後述するスイッチング信号に応じて、第１電流制限回路１４２又は第２電流制限回路１４４に接続される。第２スイッチ１４３Ｂの一端は、配線１５２を介して透明電極１１４に接続されている。第２スイッチ１４３Ｂの他端は、後述するスイッチング信号に応じて、第１電流制限回路１４２又は第２電流制限回路１４４に接続される。
ＬＤＯ１４５は、入出力間に必要な最低電位差が低いリニアレギュレータであり、昇圧回路１４１に含まれる第１昇圧回路１４１Ａの出力電圧（例えば、１６Ｖ）が入力電圧として入力される。ＬＤＯ１４５は、入力電圧を降圧（ドロップアウト）させて、入力より低い安定した出力電圧（例えば、５Ｖ）を生成する。
ＣＬＫ１４６は、ＬＤＯ１４５の後段に接続されている。ＣＬＫ１４６は、発振回路を有しており、ＬＤＯ１４５からの出力電圧に基づいて、矩形波状の基準クロック信号を生成する。ＣＬＫ１４６が生成する基準クロック信号の周波数（クロック周波数）は、例えば２Ｈｚである。
分周回路１４７は、第１分周回路１４７Ａ及び第２分周回路１４７Ｂを有する。第１分周回路１４７Ａ及び第２分周回路１４７Ｂは、それぞれ入力信号の周波数を整数分の１倍に変換する周波数変換回路である。
第１分周回路１４７Ａは、ＣＬＫ１４６の後段に接続されており、ＣＬＫ１４６が出力する基準クロック信号を、周波数を１／４倍にして出力する１／４分周回路である。例えば、基準クロック信号の周波数が２Ｈｚである場合には、第１分周回路１４７Ａは、０．５Ｈｚの周波数を有するクロック信号を出力する。
第２分周回路１４７Ｂは、第１分周回路１４７Ａの後段に接続されており、第１分周回路１４７Ａが出力するクロック信号を、周波数を１／１０倍にして出力する１／１０分周回路である。例えば、第１分周回路１４７Ａから出力されるクロック信号の周波数が０．５Ｈｚである場合には、第２分周回路１４７Ｂは、０．０５Ｈｚの周波数を有するクロック信号を出力する。第２分周回路１４７Ｂから出力されるクロック信号は、スイッチング信号としてスイッチ回路１４３に入力される。
スイッチ回路１４３は、入力されるスイッチング信号に基づき、第１スイッチ１４３Ａ及び第２スイッチ１４３Ｂの結線状態を、図６に示される実線で表される第１状態と破線で表される第２状態との間で切り替える。
第１状態は、第１スイッチ１４３Ａが配線１５１を第１電流制限回路１４２に接続し、且つ第２スイッチ１４３Ｂが配線１５２を第２電流制限回路１４４に接続した状態である。第１状態では、透明電極１１２に１００Ｖの電圧が印加され、透明電極１１４にグランド電位（０Ｖ）が付与される。
第２状態は、第１スイッチ１４３Ａが配線１５１を第２電流制限回路１４４に接続し、且つ第２スイッチ１４３Ｂが配線１５２を第１電流制限回路１４２に接続した状態である。第２状態では、透明電極１１４に１００Ｖの電圧が印加され、透明電極１１２にグランド電位（０Ｖ）が付与される。
スイッチング信号の周波数が０．５Ｈｚである場合には、スイッチ回路１４３は、第１状態と第２状態との切り替え（極性反転）を１０秒ごとに行う。
（第１電流制限回路１４２の構成）
次に、第１電流制限回路１４２の構成を説明する。図７は、第１電流制限回路１４２の構成の一例を示す図である。
図７に示すように、第１電流制限回路１４２は、ｐｎｐ型トランジスタＱ１、ダイオードＤ１、ダイオードＤ２，抵抗Ｒ１、及び抵抗Ｒｓを有する。抵抗Ｒ１は、一端がトランジスタＱ１のベースに接続されており、他端がグランドに接続されている。抵抗Ｒｓは、一端がトランジスタＱ１のエミッタに接続されている。
ダイオードＤ１とダイオードＤ２とは直列接続されており、ダイオードＤ２のカソード側がトランジスタＱ１のベースに接続されている。ダイオードＤ１のアノード側は抵抗Ｒｓの他端に接続されている。第１電流制限回路１４２は、抵抗Ｒｓの他端が昇圧回路１４１に接続され、トランジスタＱ１のコレクタがスイッチ回路１４３に接続される。
本回路構成によれば、第１電流制限回路１４２から出力される出力電流ＩＯＵＴは、下記式（１）で算出される最大電流値Ｉｍａｘに制限される。
Ｉｍａｘ＝ＶＤＩ／Ｒｓ ・・・（１）
ここで、ＶＤＩは、ダイオードＤ１の順方向降下電圧（約０．６Ｖ）である。
したがって、抵抗Ｒｓの抵抗値を選択することにより、最大電流値Ｉｍａｘを決定することができる。例えば、最大電流値Ｉｍａｘを１００ｍＡとするには、６Ωの抵抗Ｒｓを用いればよい。
第２電流制限回路１４４の構成は、図７に示す第１電流制限回路１４２の構成と同様であるので、説明は省略する。
（駆動電圧波形）
次に、駆動回路１４０から高分子分散型液晶パネル１１０に印加される駆動電圧波形について説明する。図８は、駆動電圧等の波形を例示する図である。図８（Ａ）は、スイッチ回路１４３に入力されるスイッチング信号の波形を例示している。図８（Ｂ）は、第１透明電極としての透明電極１１２に印加される第１駆動電圧の波形を例示している。図８（Ｃ）は、第２透明電極としての透明電極１１４に印加される第２駆動電圧の波形を例示している。図８（Ｄ）は、高分子分散型液晶パネル１１０の光透過率を例示している。図８（Ｅ）は、第１及び第２透明電極に流れる電流の変化を例示している。
図８（Ａ）に示すように、前述のスイッチング信号は、所定の周期を有する矩形状の波形である。図８（Ｂ）及び図８（Ｃ）に示すように、第１駆動電圧及び第２駆動電圧は、それぞれスイッチング信号の立ち上がり及び立ち下がりに応じて周期的に極性が反転する。この極性反転周期Ｔは、スイッチング信号の周期の１／２倍である。
ここで、極性反転時における第１駆動電圧及び第２駆動電圧の電圧遷移時間τを、電圧変化の開始から目標値に達するまでの時間として定義する。この電圧遷移時間τは、主として、第１電流制限回路１４２及び第２電流制限回路１４４に含まれる抵抗成分及び静電容量成分による時定数によって決まる。
図８（Ｄ）に示すように、第１駆動電圧及び第２駆動電圧の極性反転に応じて、高分子分散型液晶パネル１１０の光透過率が一時的に低下することによるフリッカ（ちらつき）が生じる。このフリッカは、電圧遷移時間τが小さいほど小さくなる。また、フリッカは、下式（２）で表されるフリッカ率Ｒ（％）により定量化される。
Ｒ＝［（Ｌｍａｘ－Ｌｍｉｎ）／（Ｌｍａｘ＋Ｌｍｉｎ）］×１００ ・・・（２）
ここで、Ｌｍａｘ及びＬｍｉｎは、高分子分散型液晶パネル１１０に一定の輝度の光を照射した場合における透過光の輝度の最大値及び最小値である。
図９は、極性反転周期Ｔと、被験者がフリッカを視認するフリッカ率Ｒの最小値Ｒｍｉｎとの関係を表すグラフ（実験データ）である。フリッカ率Ｒの最小値Ｒｍｉｎは、５人の被験者のうち２人以上がフリッカを感じた場合にフリッカが視認される最小のフリッカ率Ｒと定義している。
図９に示すように、最小値Ｒｍｉｎは、極性反転周期Ｔが０．１秒の場合にほぼ最小（Ｒｍｉｎ＝１．０％）となる。極性反転周期Ｔを０．１秒から大きくすると、これに伴って最小値Ｒｍｉｎが上昇する。しかし、極性反転周期Ｔが１秒を超えると、最小値Ｒｍｉｎの変化率が減少し、極性反転周期Ｔが１０秒を超えると約２％で一定値となる。これは、被験者が高分子分散型液晶パネル１１０を凝視して観察したとしても、１０秒を超えると、目の瞬きなども行うことから、高分子分散型液晶パネル１１０にフリッカが生じたとしても気にならないためである。
したがって、極性反転周期Ｔは１秒以上であることが好ましい。極性反転周期Ｔを１秒以上とするには、スイッチング信号の周波数を０．５Ｈｚ以下とすればよい。また、極性反転周期Ｔは、実用的な範囲として、１秒以上２時間以下の範囲内であることが好ましい。また、極性反転周期Ｔは、１秒以上１時間以下の範囲内であることがより好ましく、１秒以上３０分以下の範囲内であることがさらに好ましい。
図１０は、フリッカ率Ｒと電圧遷移時間τとの関係を表すグラフ（実験データ）である。図１０に示すように、電圧遷移時間τが大きいほどフリッカ率Ｒが大きくなることが分かる。また、図１０から、フリッカ率Ｒは、電圧遷移時間τが１００ミリ秒に達するまでは上昇率がほぼ一定であるが、１００ミリ秒を境に上昇率が増加することが分かる。フリッカ率Ｒは、電圧遷移時間τが１００ミリ秒の場合に約２％となる。
図９で示したように、フリッカが視認されないようにするためには、フリッカ率Ｒを２％以下に抑えることが好ましい。図１０に示されるように、フリッカ率Ｒを２％以下に抑えるためには、電圧遷移時間τを１００ミリ秒以下とすればよい。また、電圧遷移時間τを５０ミリ秒以下とすることがより好ましく、電圧遷移時間τを２０ミリ秒以下とすることがさらに好ましい。
また、電圧遷移時間τを１００ミリ秒以下とするために、第１電流制限回路１４２及び第２電流制限回路１４４の時定数をそれぞれ１００ミリ秒以下とすることが好ましい。
図８（Ｅ）に示すように、極性反転時には、第１及び第２透明電極には、スパイク状の電流（突入電流）が流れることにより大きな電流変化が生じる。この電流変化は、第１電流制限回路１４２及び第２電流制限回路１４４によって抑制される。
図１１は、高分子分散型液晶パネル１１０の等価回路を例示する図である。図１１中に示す静電容量値及び抵抗値は、高分子分散型液晶パネル１１０の一辺を１メートル（面積を１ｍ２）とした場合における数値であり、当該等価回路の時定数は３ミリ秒である。この場合、１００ｍＡの電流により、第１透明電極又は第２透明電極を１００Ｖまで１０ミリ秒で立ち上げることができる。
したがって、第１電流制限回路１４２及び第２電流制限回路１４４の最大電流値Ｉｍａｘは１００ｍＡ以下であることが好ましい。また、最大電流値Ｉｍａｘを８０ｍＡ以下とすることがより好ましく、６０ｍＡ以下とすることがさらに好ましい。
（消費電力）
次に、高分子分散型液晶パネル１１０の消費電力について説明する。表１は、消費電力の極性反転周期Ｔに対する依存性を例示する図である。
Figure 0007333701000001
表１は、図１１に示す等価回路に基づき、複数の極性反転周期Ｔについて算出した消費電力の算出値である。表１に示すように、消費電力は、極性反転周期Ｔを長くするとともに減少するが、極性反転周期Ｔが１０秒以上で飽和傾向となる。
また、表１には、比較例として正弦波（６０Ｈｚ）の交流電圧により第１及び第２透明電極を駆動した場合における消費電力を示している。本実施形態のように、矩形状の直流電圧を用いることにより、消費電力が大幅に低下することが分かる。また、この消費電力の低下に伴って、高分子分散型液晶装置１０の駆動可能時間が延びる。
（変形例）
次に、上記実施形態の変形例について説明する。
上記実施形態では、図３に示すように、高分子分散型液晶パネル１１０の外形をほぼ正方形としているが、高分子分散型液晶パネル１１０の形状はこれに限定されず、適宜変更してよい。
図１２は、外形が長方形の高分子分散型液晶パネル１１０を例示する図である。図１３は、図１２に示す高分子分散型液晶パネル１１０のＡ－Ａ断面図である。
図１２に示すように、本変形例に係る高分子分散型液晶パネル１１０は、Ｘ方向に平行な辺が長辺であり、Ｚ方向に平行な辺が短辺である。このように、外形が長方形の高分子分散型液晶パネル１１０の場合には、長辺方向に沿って、且つ短辺方向に対向する位置に第１露出部１１０Ａと第２露出部１１０Ｂとを形成することが好ましい。
図１３に示すように、長辺に沿って形成した第１露出部１１０Ａと第２露出部１１０Ｂに配線１５１，１５２を介して駆動回路１４０を接続することにより、駆動電圧の極性反転時に生じる電流の集中を抑制することができる。
また、上記実施形態では、第１電流制限回路１４２及び第２電流制限回路１４４の時定数により極性反転時における電圧遷移時間τを設定しているが、別途ＣＲ回路等を設けることにより電圧遷移時間τを設定してもよい。
また、図７に示した第１電流制限回路１４２及び第２電流制限回路１４４の回路構成は一例に過ぎず、ダイオード等を用いた他の回路構成の電流制限回路を用いてもよい。
また、上記実施形態では、高分子分散型液晶パネルとして、電圧印加時に透明状態となり、非電圧印加時に散乱状態となるノーマル方式の高分子分散型液晶を用いているが、これとは逆に、電圧印加時に散乱状態となり、非電圧印加時に非散乱状態となるリバース方式の高分子分散型液晶を用いることも可能である。
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳説したが、本発明は、上述した実施の形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態に種々の変形及び置換を加えることができる。
１０ 高分子分散型液晶装置
２０ 窓
２２ サッシ
２４ 窓ガラス
１１０ 高分子分散型液晶パネル
１１０Ａ 第１露出部
１１０Ｂ 第２露出部
１１１ 透明基板
１１２ 透明電極
１１３ 液晶層
１１４ 透明電極
１１５ 透明基板
１１６Ａ，１１６Ｂ 銀ペースト層
１１７Ａ，１１７Ｂ 銅箔層
１１８Ａ，１１８Ｂ 半田
１２０ 額縁
１３０ バッテリ
１４０ 駆動回路
１４１ 昇圧回路
１４１Ａ 第１昇圧回路
１４１Ｂ 第２昇圧回路
１４２ 第１電流制限回路
１４３ スイッチ回路
１４３Ａ 第１スイッチ
１４３Ｂ 第２スイッチ
１４４ 第２電流制限回路
１４５ 低ドロップアウトレギュレータ（ＬＤＯ）
１４６ クロック回路（ＣＬＫ）
１４７ 分周回路
１４７Ａ 第１分周回路
１４７Ｂ 第２分周回路
１４８ 接続端子
１５１ 配線
１５２ 配線

Claims (8)

  1. 一対の透明基板と、
    前記一対の透明基板の間に設けられた一対の透明電極と、
    前記一対の透明電極の間に高分子分散型液晶が充填されてなる液晶層と、
    前記一対の透明電極の間に電圧を印加することにより、前記液晶層を非散乱状態又は散乱状態とする駆動回路と、
    前記一対の透明基板のうち一方の透明基板、前記一対の透明電極のうち一方の透明電極、及び前記液晶層が部分的に取り除かれることにより、前記一対の透明電極のうち他方の透明電極の正面側の表面の一部が露出した部分である第１露出部と、
    前記液晶層、前記他方の透明電極、及び前記一対の透明基板のうち他方の透明基板が部分的に取り除かれることにより、前記一方の透明電極の背面側の表面の一部が露出した部分である第２露出部と、
    を備え、外形が長方形である高分子分散型液晶装置であって、
    前記駆動回路は、前記一対の透明電極の間に、第１状態と前記第１状態に対して状態が反転した第２状態とが周期的に切り替わる直流電圧を印加し、
    前記第１露出部と前記第２露出部は、前記高分子分散型液晶装置の長辺方向に沿って、且つ短辺方向に対向する位置に形成されている
    ことを特徴とする高分子分散型液晶装置。
  2. 前記第１状態と前記第２状態とが切り替わる周期は、１秒以上である
    ことを特徴とする請求項１に記載の高分子分散型液晶装置。
  3. 前記第１状態と前記第２状態とが切り替わる時における電圧遷移時間は、１００ミリ秒以下である
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載の高分子分散型液晶装置。
  4. 前記第１状態と前記第２状態とが切り替わる時に生じるフリッカのフリッカ率が２％以下である
    ことを特徴とする請求項３に記載の高分子分散型液晶装置。
  5. 前記駆動回路は、前記一対の透明電極に流れる電流を制限する電流制限回路を有する ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか１項に記載の高分子分散型液晶装置。
  6. 前記電流制限回路は、前記一対の透明電極に流れる電流を１００ｍＡ以下に制限する ことを特徴とする請求項５に記載の高分子分散型液晶装置。
  7. 前記電流制限回路は、１００ミリ秒以下の時定数を有する
    ことを特徴とする請求項５又は６に記載の高分子分散型液晶装置。
  8. 一対の透明基板と、
    前記一対の透明基板の間に設けられた一対の透明電極と、
    前記一対の透明電極の間に高分子分散型液晶が充填されてなる液晶層と、
    前記一対の透明基板のうち一方の透明基板、前記一対の透明電極のうち一方の透明電極、及び前記液晶層が部分的に取り除かれることにより、前記一対の透明電極のうち他方の透明電極の正面側の表面の一部が露出した部分である第１露出部と、
    前記液晶層、前記他方の透明電極、及び前記一対の透明基板のうち他方の透明基板が部分的に取り除かれることにより、前記一方の透明電極の背面側の表面の一部が露出した部分である第２露出部と、
    を備え、外形が長方形である高分子分散型液晶パネルの駆動方法であって、
    第１状態と前記第１状態に対して状態が反転した第２状態とが周期的に切り替わる直流電圧を前記一対の透明電極の間に印加することにより、前記液晶層を非散乱状態又は散乱状態とし、
    前記第１露出部と前記第２露出部は、前記高分子分散型液晶パネルの長辺方向に沿って、且つ短辺方向に対向する位置に形成されている
    ことを特徴とする高分子分散型液晶パネルの駆動方法。
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