KR102448828B1 - 액정 조광 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 제조 비용을 억제하면서, 투과율의 제어를 충분히 행할 수 있는 액정 조광 장치(100)를 제공하는 것을 목적으로 하고, 액정 조광 장치(100)는, 액정 조광 필름(120)과 이것을 구동하는 전원 장치(110)에 의해 구성된다. 액정 조광 필름(120)은, 액정층(122)을 한 쌍의 투명 전극층(121, 123) 사이에 끼운 구조를 가지며, 창 유리 등이 넓은 투명 부재에 붙여 사용된다. 전원 장치(110)는, 이 액정 조광 필름(120)의 양 단자 a, b 사이에 소정의 교류 전압을 공급한다. 액정 조광 필름의 단자 a, b 사이의 직류 저항을 RF, 전원 장치의 단자 A, B 사이의 출력 임피던스를 |Z0|, 소정의 계수 α=0.2라 했을 때, |Z0|≤α×RF인 조건을 설정한다. 보다 적합하게는, α=0.05로 설정한다. 전원 장치에 대한 보호를 행하기 위해서는, 전원 장치(110)의 출력 피크 전압을 Vp, 최대 허용 전류를 Imax로 하여, Vp/Imax≤|Z0|≤α×RF인 조건을 설정한다.

Description

액정 조광 장치 및 그 제조 방법

본 발명은, 액정 조광 장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히, 건물이나 자동차의 유리창 등, 넓은 면적을 가진 투명 부재에 붙여 사용하는 액정 조광 필름과, 이것을 구동하기 위한 전원 장치를 구비한 액정 조광 장치 및 그 설계 방법에 관한 것이다.

액정은, 그 광학적인 특성을 전기적으로 제어할 수 있는 성질을 지니고 있으며, 디스플레이 장치를 비롯해 다양한 기술 분야에 이용되고 있다. 액정 조광 셀도, 그와 같은 제품의 하나이며, 액정의 투과율을 전기적으로 제어함으로써, 광의 투과 상태를 바꿀 수 있다. 최근에는, 이 액정 조광 셀의 면적을 넓혀 필름형으로 가공한, 액정 조광 필름이라 불리는 제품도 제안되어 있으며, 투명 상태로부터 차광 상태로 단계적으로 전환할 수 있는 전자 셰이드로서 실용화되고 있다.

예를 들어, 하기의 특허문헌 1에는, 액정층의 양면에 마련된 전극층 사이에 저항값을 가변으로 하는 저항 부재를 마련함으로써, 장소에 따라 투과율을 변화시켜, 그라데이션 표현을 행할 수 있는 액정 조광 필름이 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 2에는, 액정층의 두께를 유지하는 스페이서를 마련함으로써, 투과율의 저하를 회피하는 액정 조광 필름이 개시되어 있으며, 특허문헌 3에는, 액정층을 사이에 두는 배광막 상에 시일재의 일부를 침투시킴으로써, 시일제를 견고하게 접착하는 기술이 개시되어 있다.

일본 특허 제6128269호 공보 일본 특허 공개 제2017-097339호 공보 일본 특허 제6120196호 공보

액정 조광 필름을 구동하기 위해서는, 전원 장치로부터 전력 공급을 행할 필요가 있다. 따라서, 공업 제품으로서는, 액정 조광 필름과 이것을 구동하기 위한 전원 장치를 조합한 액정 조광 장치로서 제공할 필요가 있다. 일반적으로, 소형의 액정 조광 셀은, 직류 저항이 크고, 전기 용량이 작기 때문에, 비교적 작은 전류에 의해 구동하는 것이 가능하다. 또한, 액정 조광 셀은, 액정층을 사이에 두고 한 쌍의 투명 전극이 수 ㎛ 정도의 간격으로 배치되기 때문에, 단락 사고가 발생할 경우를 고려하여, 전원 장치에 대한 보호 대책이 필요하게 된다. 이 때문에, 일반적으로는, 소형의 액정 조광 셀에 사용하는 전원 장치의 출력 임피던스 |Z0|는 높게 설정되며, 통상, |Z0|=수 10㏀ 내지 100㏀인 경우가 많다.

그런데, 액정 조광 셀의 직류 저항은 셀의 면적이 증대되면, 이에 반비례하여 감소하고, 전기 용량은 셀의 면적에 비례하여 증가한다. 따라서, 액정 조광 셀의 면적을 넓혀 필름형으로 한 구조를 갖는 액정 조광 필름의 경우, 소형의 액정 조광 셀에 비하여, 직류 저항은 작고, 전기 용량은 커진다. 이 때문에, 일반적인 소형의 액정 조광 셀용의 전원 장치를, 그대로 액정 조광 필름의 구동용 전원으로서 이용하면, 통상의 전압을 인가해도, 액정층에 충분한 전력이 공급되지 않는 사태가 발생하기 쉽다.

특히, 건물의 외장 혹은 내장에 사용되는 창, 차량 등의 유리창, 또는 쇼케이스용 유리 등, 비교적 면적이 큰 투명 부재에 붙여 사용하는 액정 조광 필름의 경우, 종래의 일반적인 소형 액정 조광 셀용 전원 장치에 의해 구동을 행하면, 투과율의 제어를 충분히 행할 수 없다. 그래서, 종래에는, 대형의 액정 조광 필름을 지장없이 구동하기 위해서, 전원 장치의 전압을 높이는 고안이나, 액정 조광 필름에 전압을 인가하기 위한 단자를 다수 개소에 마련하는 등의 대책을 실시하고 있었다. 단, 그와 같은 대책을 실시하면, 제조 비용이 증대된다는 문제가 발생하게 된다.

그래서 본 발명은, 제조 비용의 앙등을 억제하면서, 전원 장치에 의해 액정 조광 필름의 투과율의 제어를 충분히 행할 수 있는 액정 조광 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고, 또한 그와 같은 액정 조광 장치의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

(1) 본 발명의 제1 양태는, 액정의 투과율을 변화시켜 조광을 행하는 액정 조광 장치에 있어서,

액정 조광 필름과 이것을 구동하기 위한 전원 장치를 마련하고,

액정 조광 필름은, 액정층과, 이 액정층의 한쪽 면에 배치된 제1 투명 전극층과, 이 액정층의 다른 쪽 면에 배치된 제2 투명 전극층과, 제1 투명 전극층의 소정 위치에 마련된 필름측 제1 접속 단자와, 제2 투명 전극층의 소정 위치에 마련된 필름측 제2 접속 단자를 갖고,

전원 장치는, 필름측 제1 접속 단자에 접속된 전원측 제1 접속 단자와, 필름측 제2 접속 단자에 접속된 전원측 제2 접속 단자 사이에 소정의 교류 전압을 공급하는 기능을 갖도록 하고,

필름측 제1 접속 단자와 필름측 제2 접속 단자 사이의 액정 조광 필름의 직류 저항을 RF, 전원측 제1 접속 단자와 전원측 제2 접속 단자 사이의 전원 장치의 출력 임피던스를 |Z0|, 소정의 계수 α의 값을 0.2라 했을 때, |Z0|≤α×RF인 조건이 충족되도록 한 것이다.

(2) 본 발명의 제2 양태는, 상술한 제1 형태에 따른 액정 조광 장치에 있어서,

계수 α의 값을 0.05로 하여, |Z0|≤α×RF인 조건이 충족되도록 한 것이다.

(3) 본 발명의 제3 양태는, 상술한 제1 또는 제2 형태에 따른 액정 조광 장치에 있어서,

전원 장치가, 피크 전압 Vp를 지닌 교류 전압을, 최대 허용 전류 Imax로 공급하는 기능을 가지며, 또한, Vp/Imax≤|Z0|≤α×RF인 조건이 충족되도록 한 것이다.

(4) 본 발명의 제4 양태는, 상술한 제3 형태에 따른 액정 조광 장치에 있어서,

액정 조광 필름에는, 최소 투과율과 최대 투과율이 정해져 있으며, 전원 장치가 전압 공급을 행하지 않는 경우에는, 액정 조광 필름은, 최소 투과율 및 최대 투과율 중 어느 한쪽의 투과율을 나타내고, 전원 장치가 피크 전압 Vp를 지닌 교류 전압의 공급을 행하고 있는 경우에는, 액정 조광 필름은, 최소 투과율 및 최대 투과율 중 다른 쪽의 투과율을 나타내도록 한 것이다.

(5) 본 발명의 제5 양태는, 상술한 제1 내지 제4 형태에 따른 액정 조광 장치에 있어서,

필름측 제1 접속 단자가 액정 조광 필름의 테두리부의 소정 개소에 마련되어 있으며, 필름측 제2 접속 단자가 액정 조광 필름의 상기 소정 개소에 대향하는 위치에 마련되어 있도록 한 것이다.

(6) 본 발명의 제6 양태는, 상술한 제1 내지 제4 형태에 따른 액정 조광 장치에 있어서,

필름측 제1 접속 단자 및 필름측 제2 접속 단자의 적어도 한쪽이, 액정 조광 필름의 복수 개소에 마련되어 있도록 한 것이다.

(7) 본 발명의 제7 양태는, 상술한 제1 내지 제6 형태에 따른 액정 조광 장치에 있어서,

액정 조광 필름이, 건물의 외장 혹은 내장에 사용되는 창, 차량 등의 유리창, 또는 쇼케이스용 유리에 붙여 사용하는 데 적합한 면적을 갖도록 한 것이다.

(8) 본 발명의 제8 양태는, 상술한 제1 내지 제6 형태에 따른 액정 조광 장치에 있어서,

액정 조광 필름이, 0.1평방ｍ 이상의 면적을 갖도록 한 것이다.

(9) 본 발명의 제9 양태는, 상술한 제1 내지 제8 형태에 따른 액정 조광 장치에 있어서,

액정층이, 전계 효과형의 액정 분자를 포함하는 층에 의해 구성되고, 제1 투명 전극층 및 제2 투명 전극층이, ITO로 이루어지는 층에 의해 구성되어 있도록 한 것이다.

(10) 본 발명의 제10 양태는, 액정의 투과율을 변화시켜 조광을 행하는 액정 조광 장치를 제조하는 액정 조광 장치의 제조 방법에 있어서,

액정층과, 이 액정층의 한쪽 면에 배치된 제1 투명 전극층과, 이 액정층의 다른 쪽 면에 배치된 제2 투명 전극층과, 제1 투명 전극층의 소정 위치에 마련된 필름측 제1 접속 단자와, 제2 투명 전극층의 소정 위치에 마련된 필름측 제2 접속 단자를 갖는 액정 조광 필름을 제조하는 조광 필름 제조 단계와,

필름측 제1 접속 단자와 필름측 제2 접속 단자 사이의 직류 저항 RF를 측정하는 직류 저항 측정 단계와,

필름측 제1 접속 단자에 접속되는 전원측 제1 접속 단자와, 필름측 제2 접속 단자에 접속되는 전원측 제2 접속 단자 사이에 소정의 교류 전압을 공급하는 기능을 갖는 전원 장치를 제조하는 전원 장치 제조 단계

를 행하고,

전원 장치 제조 단계에 있어서, 전원측 제1 접속 단자와 전원측 제2 접속 단자 사이의 전원 장치의 출력 임피던스 |Z0|이, 소정의 계수 α의 값을 0.2로 했을 때, |Z0|≤α×RF인 조건을 충족하는 설계를 행하도록 한 것이다.

(11) 본 발명의 제11 양태는, 상술한 제10 형태에 따른 액정 조광 장치의 제조 방법에 있어서,

전원 장치 제조 단계에 있어서, 계수 α의 값을 0.05로 하여, |Z0|≤α×RF인 조건을 충족하는 설계를 행하도록 한 것이다.

(12) 본 발명의 제12 양태는, 상술한 제10 또는 제11 형태에 따른 액정 조광 장치의 제조 방법에 있어서,

전원 장치 제조 단계에 있어서, 피크 전압 Vp를 지닌 교류 전압을, 최대 허용 전류 Imax로 공급하는 기능을 가지며, 또한, Vp/Imax≤|Z0|≤α×RF인 조건을 충족하는 설계를 행하도록 한 것이다.

본 발명에 따른 액정 조광 장치는, 액정 조광 필름과 이것을 구동하기 위한 전원 장치를 구비하고 있으며, 액정 조광 필름의 직류 저항을 RF, 전원 장치의 출력 임피던스를 |Z0|, 소정의 계수 α의 값을 0.2로 했을 때, |Z0|≤α×RF인 조건이 충족되는 설계가 행해지고 있기 때문에, 전원 장치의 전압을 높이거나, 전압 인가용 단자를 다수 개소에 마련하거나 하는 일 없이, 액정 조광 필름에 대한 충분한 투과율의 제어를 행할 수 있다. 따라서, 제조 비용의 앙등을 억제하면서, 전원 장치에 의해 액정 조광 필름의 투과율의 제어를 충분히 행할 수 있는 액정 조광 장치를 제공하는 것이 가능해진다.

또한, 계수 α의 값을 0.05로 하여, |Z0|≤α×RF인 조건이 충족되는 설계를 행하는 실시 형태를 채용하면, 중간조를 지닌 투과율의 제어에 대해서도 충분히 행하는 것이 가능해진다.

그리고, 전원 장치가, 피크 전압 Vp를 지닌 교류 전압을, 최대 허용 전류 Imax로 공급하는 기능을 가지며, 또한, Vp/Imax<|Z0|≤α×RF인 조건이 충족되는 설계를 행하는 실시 형태를 채용하면, 전원 장치에 대한 충분한 보호 대책을 강구하면서, 액정 조광 필름에 대한 충분한 투과율의 제어를 행할 수 있다.

도 1은 본 발명을 포함하는 일반적인 액정 조광 장치(100)의 기본 구성을 나타내는 블록도 및 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 액정 조광 필름(120)의 측단면도(도 2의 (a)) 및 그 등가 회로를 나타내는 회로도(도 2의 (b))이다.
도 3은 한 변이 10㎜인 정사각형의 액정 조광 필름의 교류 구동 특성을 나타내는 그래프이다.
도 4는 한 변이 1㎜인 정사각형의 액정 조광 필름의 교류 구동 특성을 나타내는 그래프이다.
도 5는 전원 장치(110)의 출력 임피던스 |Z0|의 측정 방법을 나타내는 도면이다.
도 6은 전원 장치(110)의 출력 임피던스 |Z0|의 상이에 의한 전압 파형의 상이를 나타내는 파형도이다.
도 7은 도 1에 도시한 액정 조광 필름(120)의 「투과율-전압 특성」을 나타내는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 특징이 되는, 전원 장치(110)의 출력 임피던스 |Z0|의 설계 조건식을 나타내는 도면이다.
도 9는 투과율의 제어에 대한 계수 α의 영향 측정 장치의 정면도이다.
도 10은 도 9에 도시한 영향 측정 장치를 사용한 구체적인 측정 방법을 나타내는 측면도(일부는 측단면도)이다.
도 11은 최대 전압 구동 시의 계수 α와 명도차 식별률 β의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 12는 중간조 전압 구동 시의 계수 α와 명도차 식별률 β의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 13은 본 발명에 따른 액정 조광 장치에 있어서의 필름측 접속 단자의 배치의 기본예를 나타내는 평면도이다.
도 14는 본 발명에 따른 액정 조광 장치에 있어서의 필름측 접속 단자의 배치의 변형예를 나타내는 평면도이다.
도 15는 본 발명에 따른 액정 조광 장치에 있어서의 필름측 접속 단자의 배치의 다른 변형예를 나타내는 평면도이다.
도 16은 도 14에 도시한 변형예에 대한 액정 조광 필름(120)의 직류 저항 RF를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명을 나타내는 실시 형태에 기초하여 설명한다.

<<<§1. 일반적인 액정 조광 장치의 기본 구성>>>

우선, 이 §1에서는, 일반적인 액정 조광 장치의 기본 구성을 간단히 설명한다. 본 발명에 따른 액정 조광 장치도, 여기에서 설명하는 기본 구성을 가지고 있다. 도 1은, 본 발명을 포함하는 일반적인 액정 조광 장치(100)의 기본 구성을 나타내는 블록도 및 사시도이다. 이 액정 조광 장치(100)는, 액정의 투과율을 변화시켜 조광을 행하는 기능을 가지며, 도시한 바와 같이, 전원 장치(110)(블록도로 나타냄)와 액정 조광 필름(120)(사시도로 나타냄)을 가지고 있다.

액정 조광 필름(120)은, 위부터 아래를 향해, 제1 투명 전극(121), 액정층(122), 제2 투명 전극(123)을 가지고 있다. 제1 투명 전극층(121)은, 액정층(122)의 한쪽 면(도면의 경우에는 상면)에 배치되어 있으며, 제2 투명 전극층(123)은, 액정층(122)의 다른 쪽 면(도면의 경우에는 하면)에 배치되어 있다. 또한, 제1 투명 전극층(121)의 소정 위치(도면의 경우에는, 상면의 좌측 테두리부)에는 필름측 제1 접속 단자 a가 마련되고, 제2 투명 전극층(123)의 소정 위치(도면의 경우에는, 하면의 좌측 테두리부)에는 필름측 제2 접속 단자 b가 마련되어 있다.

액정층(122)은, 예를 들어 전계 효과형의 액정 분자를 포함하는 층에 의해 구성되고, 제1 투명 전극층(121) 및 제2 투명 전극층(123)은, 예를 들어 ITO(Indium Tin Oxcide)로 이루어지는 층에 의해 구성되어 있다. 또한, 실제로는, 이들 3층 외에, 보호층으로서 기능하는 투명 필름의 층이나 필터층 등이 사용되는 경우도 있지만, 본원에서는, 이들 부가층에 대한 설명은 생략한다.

한편, 전원 장치(110)는, 이 액정 조광 필름(120)을 구동하기 위한 구성 요소이며, 필름측 제1 접속 단자 a에 접속된 전원측 제1 접속 단자 A와, 필름측 제2 접속 단자 b에 접속된 전원측 제2 접속 단자 B 사이에 소정의 교류 전압을 공급하는 기능을 갖는다. 도면에는, 이 전원 장치(110)의 개념적인 내부 구성을, 이상 전원(111)과 출력 임피던스(112)의 조합으로서 나타내고 있다. 이상 전원(111)은, 이상적인 교류 신호(구형파나 사인파)를 발생시키는 이론상의 신호원이며, 출력 임피던스(112)는, 이 전원 장치(110)를 구성하는 회로 내부의 저항 요소이다. 출력 임피던스(112)는, 전원 자체가 지니고 있는 본래의 임피던스와, 과전류에 의한 파손, 발열, 발화 등으로부터 전원이나 접속 회로를 보호하기 위해서 의도적으로 부가하는 임피던스의 합계가 된다. 본원에서는, 이 전원 장치(110)의 출력 임피던스(112)의 값을, 기호 |Z0|으로 나타내기로 한다.

이와 같이, 액정 조광 필름(120)측의 접속 단자 a, b 간에는, 전원 장치(110)로부터 교류 신호가 공급되고, 제1 투명 전극층(121)과 제2 투명 전극층(123) 사이에 끼워진 액정층(122)에는, 그 두께 방향으로 교류 전압이 인가된다. 액정층(122)은, 전계에 의해 배향성을 변화시키는 액정 분자를 포함하고 있으며, 전압의 인가에 의해 투광성이 변화된다. 또한, 본원에 있어서의 「액정 조광 필름」이라는 문장 표현은, 「액정 조광 셀」과 기본적으로는 마찬가지의 것이지만, 각 구성층의 면적이 비교적 큰 시트형을 이루며, 건물이나 자동차의 유리창 등, 넓은 면적을 가진 투명 부재에 필름형으로 붙여 사용하는 것을 가리키고 있다.

액정 조광 필름(120)은, 액정층(122)을 구성하는 액정 분자의 종류에 의해, 노멀리 다크와 노멀리 클리어라는 2가지 타입의 제품으로 분류된다. 노멀리 다크 타입의 제품은, 전압을 인가하지 않은 상태에서는, 액정층(122)의 광 투과율이 낮고, 관찰자에게는 「불투명」한 필름으로서 관찰되지만, 전압을 인가한 상태에서는, 액정층(122)의 광 투과율이 높아져서, 관찰자에게는 「투명」한 필름으로서 관찰된다. 이에 반하여, 노멀리 클리어 타입의 제품은, 전압을 인가하지 않은 상태에서는, 액정층(122)의 광 투과율이 높아, 관찰자에게는 「투명」한 필름으로서 관찰되지만, 전압을 인가한 상태에서는, 액정층(122)의 광 투과율이 낮아져서, 관찰자에게는 「불투명」한 필름으로서 관찰된다. 본 발명은, 어느 타입의 제품에도 적용 가능하다.

도 2의 (a)는, 도 1에 도시한 액정 조광 필름(120)의 측단면도이다. 전술한 바와 같이, 액정층(122)은, 제1 투명 전극층(121)과 제2 투명 전극층(123) 사이에 끼워진 층이며, 통상, 두께는 수 ㎛ 정도이다. 전술한 바와 같이, 필름측 제1 접속 단자 a와 필름측 제2 접속 단자 b 사이에는, 전원 장치(110)가 발생한 교류 전압이 인가된다. 제1 투명 전극층(121)과 제2 투명 전극층(123)은, 예를 들어 ITO(Indium Tin Oxcide) 등의 투명하고 또한 도전성을 갖는 재료로 구성되어 있으며, 액정층(122)의 전체에 교류 전압이 인가된다. 따라서, 액정층(122)이 투명하면, 액정 조광 필름(120) 전체가 투명해지고, 액정층(122)이 불투명하면, 액정 조광 필름(120) 전체가 불투명해진다.

여기에서는, 도면의 우측에 나타낸 바와 같이, 필름측 제1 원방점 c 및 필름측 제2 원방점 d를 정의한다. 이들 원방점 c, d는, 설명의 편의상, 정의한 점이며, 물리적으로 어떠한 구조물이 존재하는 것은 아니다. 필름측 제1 원방점 c는 제1 투명 전극층(121)의 상면에 정의된 점이며, 필름측 제2 원방점 d는 제2 투명 전극층(123)의 하면에 정의된 점이다.

필름측 제1 접속 단자 a 및 필름측 제2 접속 단자 b에는, 전원 장치(110)로부터의 전기 신호가 직접 공급되지만, 필름측 제1 원방점 c 및 필름측 제2 원방점 d에는, 전원 장치(110)로부터의 전기 신호가, 각각 제1 투명 전극층(121) 및 제2 투명 전극층(123)을 개재하여 간접적으로 공급된다. 제1 투명 전극층(121) 및 제2 투명 전극층(123)에는, 약간의 전기 저항이 존재하기 때문에, 접속 단자 a, b 간에 인가되는 전압에 비하여, 원방점 c, d 간에 인가되는 전압은 약간 저하된다.

도 2의 (b)는, 도 2의 (a)에 도시한 액정 조광 필름(120)의 등가 회로를 나타내는 회로도이다. 도면에 있어서, 점 a 내지 점 c에 이르는 선은 제1 투명 전극층(121)에 대응하고, 제1 전극층 저항 R1은, 이 제1 투명 전극층(121)의 점 a, c 간의 저항이다. 마찬가지로, 점 b 내지 점 d에 이르는 선은 제2 투명 전극층(123)에 대응하고, 제2 전극층 저항 R2는, 이 제2 투명 전극층(123)의 점 b, d 간의 저항이다. 전원 장치(110)와 각 접속 단자 a, b 사이의 배선에 대한 저항도 고려하는 경우에는, 저항 R1, R2에 이들 배선 저항도 포함하면 된다. 한편, 도면에 있어서 병렬 접속되어 있는 RL 및 CL은, 각각 액정층(122)의 저항(배광막이 개재하는 경우에는, 그 저항도 포함함) 및 전기 용량(배광막이 개재되는 경우에는, 그 용량도 포함함)이다.

접속 단자 a, b 간에 전압 Vin이 공급되면, 예를 들어 접속 단자 a측이 정(正)인 경우, 도면의 화살표를 따른 경로에 전류가 흐른다. RF는, 이와 같은 경로를 따른 접속 단자 a, b 간의 직류 저항이며, 본원에서는, 액정 조광 필름의 직류 저항이라 칭한다. 이 RF의 값은, 도면의 아래쪽에 기재한 바와 같이,

인 식으로 표시된다.

이와 같이, 제1 투명 전극층(121) 및 제2 투명 전극층(123)에는, 저항 R1 및 R2가 존재하기 때문에, 전술한 바와 같이, 접속 단자 a, b 간에 인가되는 전압 Vin에 비하여, 원방점 c, d 간에 인가되는 전압 Vend는 약간 저하된다. 소형의 액정 조광 셀의 경우, 이 전압 저하는 근소하기 때문에, 동작상, 큰 문제는 발생하지 않지만, 넓은 면적을 가진 액정 조광 필름의 경우, 이 전압 저하는, 광의 투과도에 유의미한 차를 발생시키는 요인이 된다.

또한, 액정 조광 필름(120)의 면적이 커지면, 2점 a, c 간의 거리나 2점 b, d 간의 거리는 커지므로, 제1 전극층 저항 R1 및 제2 전극층 저항 R2의 값은 커지지만, 액정층 저항 RL은 반대로 작아진다. 무엇보다, 저항 R1, R2의 값은, 저항 RL의 값에 비하면 작기 때문에, 액정 조광 필름의 직류 저항 RF의 값은, 저항 RL의 값에 의해 크게 지배되고, 액정 조광 필름(120)의 면적이 커지면, 저항 RF의 값은 작아진다. 또한, 저항 RL과 용량 CL은 병렬 접속되어 있으므로, 액정 조광 필름(120)의 면적이 커져서 저항 RL의 값이 작아지면, 전류는 저항 RL의 쪽에 보다 많이 흐르게 되어, 용량 CL에 공급되는 전하가 감소하고, 액정을 구동하기 위해서 용량 CL에 공급되는 본래의 전력은 감소해버린다. 이 때문에, 액정 조광 필름(120)의 면적이 커지면 커질수록, 전원 장치(110)로부터 큰 전력을 공급할 필요가 생긴다.

<<<§2. 액정 조광 필름의 교류 구동 특성>>>

액정 조광 필름(120)은, 직류 구동을 행하는 것도 가능하며, 도 2에 도시한 접속 단자 a, b 간에 직류 전압을 인가함으로써, 액정층(122)의 광 투과율을 제어하는 것이 가능하다. 그러나, 직류 구동을 행한 경우, 액정 분자의 배향이 항상 동일한 방향으로 치우친 상태로 고정되기 때문에, 소위 「액정의 번인」이 발생하여, 전압 공급을 중지해도, 본래의 상태로 되돌아가지 못하게 되는 문제가 발생한다. 이 때문에, 통상은, 교류 구동(일반적으로는, 30 내지 200㎐의 주파수를 지닌 교류 신호에 의한 구동)을 행하는 경우가 많다. 본 발명에 따른 액정 조광 장치(100)도, 액정 조광 필름(120)을 교류 구동하는 것을 전제로 한 장치이며, 전원 장치(110)는, 교류 전력을 공급하는 기능을 가지고 있다.

그래서, 이하, §1에서 설명한 액정 조광 필름(120)의 교류 구동 특성을 설명한다. 도 3은, 한 변이 10㎜인 정사각형의 액정 조광 필름(120)의 교류 구동 특성을 나타내는 그래프이다. 이 액정 조광 필름(120)은, 도 2의 (a)에 도시한 2점a, c 간의 거리가, 고작해야 10㎜ 정도여서, 「액정 조광 필름」이라 칭하는 것보다는, 오히려 「액정 조광 셀」이라 칭해야 하겠지만, 여기에서는 비교의 편의상, 「액정 조광 필름」이라 칭하기로 한다.

도 3의 (a)는, 종래의 일반적인 액정 조광 셀에 이용되고 있는 60㎐의 구형파를 발생하는 전원 장치(110)를 사용한 경우의 접속 단자 공급 전압 Vin(도 2의 (a)의 2점 a, b 간 전압: 실선 그래프)과 원방 단자 공급 전압 Vend(도 2의 (a)의 2점 c, d 간 전압: 파선 그래프)를 오실로스코프로 측정한 결과를 나타내는 그래프다. 도면에는, 실선 그래프 Vin밖에 나타나 있지 않지만, 파선 그래프 Vend는 실선 그래프 Vin에 겹치는 그래프가 된다. 도 3의 (b)는, 60㎐의 사인파를 발생하는 전원 장치(110)를 사용한 경우의 마찬가지의 그래프이며, 역시, 파선 그래프 Vend는 직선 그래프 Vin에 겹치는 그래프가 된다. 결국, 구형파를 사용한 경우도, 사인파를 사용한 경우도, 교류 전압 Vin의 파형과 교류 전압 Vend의 파형은 완전히 일치하며, 도 2의 (a)에 도시한 액정 조광 필름(120)의 각 부에 있어서, 두께 방향으로 균일한 전압이 인가되게 된다.

이 도 3에 나타낸 그래프는, 전술한 바와 같이, 한 변이 10㎜인 정사각형의 액정 조광 필름(120)(액정 조광 셀)을, 종래의 일반적인 액정 조광 셀용 전원으로 구동한 경우의 그래프이다. 이 그래프에 의하면, 액정 조광 필름(120)의 전체면에 걸쳐, 거의 균일한 전압이 인가되고 있음을 알 수 있다. 즉, 전원 장치(110)가 발생시키는 피크 전압(교류 신호의 순시 피크 전압)을 Vp로 하면, 액정 조광 필름(120)의 전체면에 걸쳐, 피크 전압 Vp와 거의 동일한 피크 전압이 인가되게 되고, 액정 조광 필름(120)의 전체면에 걸쳐서, 거의 균일한 광의 투과율이 얻어지고 있음을 추정할 수 있다. 따라서, 이 정도 크기의 액정 조광 필름(120)(액정 조광 셀)의 경우에는, 종래의 일반적인 액정 조광 셀 구동용 전원 장치(110)를 사용하여 구동해도 전혀 지장은 발생하지 않는다.

이에 반하여, 도 4는, 한 변이 1m인 정사각형의 액정 조광 필름(120)의 교류 구동 특성을 나타내는 그래프이다. 이 액정 조광 필름(120)은, 한 변이 1m인 정사각형 형상의 필름이며, 건물이나 자동차의 유리창 등, 넓은 면적을 가진 투명 부재에 붙여 사용된다. 이 때문에, 도 2의 (a)에 도시한 2점 a, c 간의 거리는 1m 정도에 도달하고, 제1 전극층 저항 R1 및 제2 전극층 저항 R2의 값은 무시할 수 없는 값이 된다. 또한, 액정층 저항 RL의 값은 반대로 작아져서, 큰 전력이 저항 RL에 의해 소비되고, 액정을 구동하기 위해서 용량 CL에 공급되는 본래의 전력은 저하되어버린다.

도 4의 (a), (b)는, 각각 도 3의 (a), (b)에 나타낸 그래프를 얻었을 때 사용한 전원 장치와 동일한 전원 장치(110)(종래의 일반적인 액정 조광 셀에 이용되고 있는 전원 장치)를 사용한 경우의 접속 단자 공급 전압 Vin(실선 그래프)과 원방 단자 공급 전압 Vend(파선 그래프)를 나타내는 그래프이다. 실선 그래프로 나타내는 공급 전압 Vin의 파형은, 이상 전원(111)이 발생시키는 본래의 구형파나 사인파에 가까운 것이 되어 있는 데 반하여, 파선 그래프로 나타내는 공급 전압 Vend의 파형은, 본래의 피크 전압 Vp가 상당히 저하되고, 파형도 둔해진 것으로 되어 있다.

즉, 도 2의 (b)에 도시한 2점 a, b 간의 공급 전압 Vin(실선 그래프)에 비하여, 2점 c, d 간의 공급 전압 Vend(파선 그래프)는 저하되고, 액정 조광 필름(120)의 각 부에 있어서의 인가 전압에 차가 발생하여, 광의 투과율에 불균일이 발생하게 된다. 물론, 경우에 따라서는, 2점 a, b 간의 공급 전압도, 전원 장치(110)가 원래 공급할 수 있는 전압보다도 저하되기도 하고, 액정 조광 필름(120)이 전체적으로, 본래의 조광 기능을 완수하지 못하는 상태가 된다. 즉, 노멀리 다크의 타입 제품 경우, 피크 전압 Vp를 가지는 교류 신호를 공급하여 구동해도, 본래의 전면 투명 상태로는 되지 않고 탁도를 발생한 상태가 된다. 또한, 노멀리 클리어의 타입 제품의 경우, 피크 전압 Vp를 가지는 교류 신호를 공급하여 구동해도, 본래의 전면 불투명 상태로는 되지 않고 반투명의 부분을 갖는 상태가 된다.

이와 같이, 한 변이 10㎜인 정사각형의 액정 조광 필름을 구동하기 위해서 설계된 전원 장치는, 당해 액정 조광 필름을 정상적으로 구동할 수는 있어도, 한 변이 1m인 정사각형의 액정 조광 필름을 정상적으로 구동할 수는 없다. 본 발명은, 건물의 외장 혹은 내장에 사용되는 창, 차량의 유리창, 또는 쇼케이스용 유리에 붙여 사용하는 데 적합한 면적을 가진 액정 조광 필름을 갖는 액정 조광 장치를 주 목적으로 하는 것이며, 예를 들어 전자 셰이드로서 이용되는 장치에 관한 것이다. 그와 같은 액정 조광 장치에 사용하는 전원 장치는, 넓은 면적을 가진 액정 조광 필름을 구동하는 데 적합한 기능을 구비하고 있을 필요가 있다.

본원 발명자가 행한 실험에 의하면, 한 변이 10㎜인 정사각형 정도의 액정 조광 셀을 구동하기 위해 설계된 일반적인 전원 장치에서는, 면적이 0.1 평방ｍ 이상의 면적을 가진 대형의 액정 조광 필름을 정상적으로 구동할 수 없었다. 본 발명은, 0.1 평방ｍ 이상의 면적을 가진 대형의 액정 조광 필름을 갖는 액정 조광 장치를 주된 대상으로 하여 이루어진 것이며, 그와 같은 대형의 액정 조광 필름을 정상적으로 구동할 수 있는 전원 장치에 최적의 설계 조건을 제안하는 것이다.

<<<§3. 본 발명에 따른 액정 조광 장치의 특징>>>

대형의 액정 조광 필름(120)에 대해서, 이것을 지장없이 구동하기 위한 충분한 전력 공급을 행하기 위한 방법으로서는, 전원 장치(110)의 전압을 높이는 방법이 있지만, 전원 장치(110)의 출력 전압을 높이면 비용이 앙등한다는 문제가 발생한다. 또한, 액정 조광 필름(120)에 전압을 인가하기 위한 접속 단자를 다수 개소에 마련한다는 방법도 있지만, 이 방법도 비용이 앙등한다는 문제가 발생한다. 예를 들어, 도 1에 도시한 예의 경우, 액정 조광 필름(120)의 좌측 테두리부에 필름측 접속 단자 a, b가 마련되어 있지만, 이 접속 단자를, 액정 조광 필름(120)의 테두리부를 따라 다수 개소에 마련하면, 부분적인 전압 저하를 억제할 수 있다. 그러나, 전원 장치(110)와의 전기적인 접속 개소가 다수 개소로 증가하기 때문에, 제조 비용은 앙등할 수 밖에 없다.

제조 비용을 억제하기 위해서는, 도 1에 도시한 예와 같이, 필름측 제1 접속 단자 a를 액정 조광 필름(120)의 테두리부의 소정 개소(도시한 예의 경우는, 좌측 테두리부)에 마련하고, 필름측 제2 접속 단자 b를 액정 조광 필름(120)의 상기 소정 개소에 대향하는 위치에 마련하도록 하고, 전원 장치(110)로부터의 배선을, 한 군데만으로 하는 것이 바람직하다.

그래서, 본원 발명자는, 제조 비용의 앙등을 억제하면서, 전원 장치(110)에 의해 액정 조광 필름(120)의 투과율의 제어를 충분히 행하기 위해서, 전원 장치(110)의 출력 임피던스 |Z0|에 소정의 조건을 부과하는 것에 착안하였다. 출력 임피던스 |Z0|은, 전력 공급 능력을 좌우하는 중요한 파라미터의 하나로서 알려져 있다. 이 출력 임피던스 |Z0|은, 도 1의 블록도에서는 블록(112)으로서 나타낸 바와 같이, 전원 장치(110)를 구성하는 회로 내부의 저항 요소이다.

일반적으로, 충분한 공급 전력을 확보하기 위해서는, 전원 장치(110)의 출력 임피던스 |Z0|은, 가능한 한 낮게 설정하는 것이 바람직하다고 여겨진다. 출력 임피던스 |Z0|이 낮으면 낮을수록, 전원 장치(110) 내부에서의 전력 소비가 저감되어, 그만큼 보다 많은 전력 공급이 가능해지기 때문이다. 그러나, 소형의 액정 조광 셀에 사용하는 전원 장치의 출력 임피던스 |Z0|은 높게 설정되며, 통상, |Z0|=수 10㏀ 내지 100㏀인 경우가 많다. 이것은, 액정 조광 장치(100)의 경우, 액정층(122)이 수 ㎛ 정도의 두께밖에 갖고 있지 않기 때문에, 만일 액정층(122)에 있어서 단락 사고가 발생했을 때, 전원 장치(110)를 보호하기 위한 대책을 실시할 필요가 있다는 고유의 사정에 기초하는 것이다. 이와 같이, 대형의 액정 조광 필름(120)을 구동하는 데 있어서는, 전원 장치(110)의 출력 임피던스 |Z0|의 설정 조건이 중요해진다.

도 5는, 전원 장치(110)의 출력 임피던스 |Z0|의 측정 방법을 나타내는 도면이다. 우선, 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이, 전원 장치(110)에 전압계(200)를 접속하고, 양 접속 단자(출력 단자) A, B 간의 전압 V(무부하 전원 전압)를 측정한다. 계속해서, 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이, 양 접속 단자 A, B 간에 저항값 R을 갖는 부하 저항 R을 접속하고, 이 상태에서 양 접속 단자 A, B 간의 전압 Vr(부하 시 전원 전압)을 측정한다. 이 경우, 도 5의 (c)에 도시한 바와 같이,

Vr/V=R/(|Z0|+R)

인 관계식이 성립되므로, 저항값 R과 측정한 전압값 V, Vr에 기초하여, 전원 장치(110)의 출력 임피던스 |Z0|의 값을 구할 수 있다.

도 6은, 전원 장치(110)의 출력 임피던스 |Z0|의 상이에 의한, 전압 파형의 상이를 나타내는 파형도이다. 여기서, (a)란에 도시한 파형은, 출력 임피던스 |Z0|=1㏀의 전원 장치(110)에 대하여, 도 5의 (a)에 도시한 무부하 전원 전압 V를 측정한 파형을 나타내고, (b)란에 도시한 파형은, 동일하게 |Z0|=1㏀의 전원 장치(110)에 대하여, 도 5의 (b)에 도시한 부하 시 전원 전압 Vr을 측정한 파형을 나타내고 있다. 도시한 바와 같이, 무부하 전원 전압 V에 비하여, 부하 시 전원 전압 Vr은 현저한 저하를 나타내고 있다.

한편, (c)란에 도시한 파형은, 출력 임피던스 |Z0|=50Ω의 전원 장치(110)에 대하여, 도 5의 (a)에 도시한 무부하 전원 전압 V를 측정한 파형을 나타내고, (d)란에 도시한 파형은, 동일하게 |Z0|=50Ω의 전원 장치(110)에 대하여, 도 5의 (b)에 도시한 부하 시 전원 전압 Vr을 측정한 파형을 나타내고 있다. 도시한 바와 같이, 무부하 전원 전압 V와 부하 시 전원 전압 Vr은 거의 동일하며, 부하 접속에 의한 전압 저하는 보이지 않았다.

이것은, 출력 임피던스 |Z0|의 값이 작을수록, 부하 접속에 의한 전압 저하가 작아진다는 사실을 나타내고 있다. 따라서, 액정 조광 필름(120)에 대해서, 충분한 전력 공급을 행한다는 관점에서는, 출력 임피던스 |Z0|=1㏀의 전원 장치(110)보다도, 출력 임피던스 |Z0|=50Ω의 전원 장치(110)를 사용한 쪽이 바람직하게 된다. 그러나, 전술한 바와 같이, 액정 조광 필름(120)의 경우, 액정층(122)이 수 ㎛ 정도의 두께밖에 갖고 있지 않고, 전원 장치(110)를 보호하는 안전 대책이라는 관점에서는, 출력 임피던스 |Z0|=1㏀의 전원 장치(110)를 사용한 쪽이 바람직하게 된다. 또한, 일반적으로, 출력 임피던스 |Z0|가 작은 전원 장치를 설계하기 위해서는, 고가의 전자 부품을 사용할 필요가 있어, 비용이 앙등하게 된다. 따라서, 제조 비용의 앙등을 억제한다는 관점에서도, 출력 임피던스 |Z0|은 가능한 한 크게 한 쪽이 바람직하다.

결국, 액정 조광 장치(100)에 있어서의 전원 장치(110)의 출력 임피던스 |Z0|의 값은, 액정 조광 필름(120)에 충분한 조광 기능을 완수시키기 위해서는 작은 값으로 설정하고, 전원 장치(110)에 충분한 안전 대책을 실시하기 위해서는 큰 값으로 설정할 필요가 있다. 또한, 제조 비용을 저감시키기 위해서는, 큰 값으로 설정하는 것이 바람직하다. 본원 발명자는, 이와 같은 점을 고려하여, 인간을 피험자로 하는 실험을 행함으로써, 전원 장치(110)의 출력 임피던스 |Z0|에 대한 최적 조건을 알아내는 데 성공하였다.

도 7은, 도 1에 도시한 액정 조광 필름(120)의 「투과율-전압 특성」을 나타내는 그래프이며, 양 접속 단자 a, b 간에 가해지는 구형파 교류 신호의 피크 전압(단위 V: 이하, 단순히 인가 전압이라고 함)과, 그 시점에서의 액정 조광 필름(120)의 광 투과율(단위％: 전체면에 대한 평균값)을 나타내고 있다. 측정 대상으로서 사용한 액정 조광 필름(120)은, 노멀리 다크 타입의 액정층(122)을 사용하고 있어, 인가 전압이 0V일 때는 투과율 0％의 완전 차광 상태를 유지하고 있지만, 인가 전압이 3V 정도를 초과하면 투과율이 점차 상승해 가서, 인가 전압이 10V가 되면, 투과율은 33％ 정도로 되어, 간유리와 같은 반투명 상태가 된다.

이와 같이, 도 7에 도시한 예는, 투과율을 0％ 내지 33％의 범위에서 제어하는 조광을 행하는 기능을 지닌 액정 조광 장치(100)의 예이며, 인가 전압을 0 내지 10V의 범위에서 조정함으로써, 투과율을 0％ 내지 33％의 범위에서 제어할 수 있다. 단, 이 특성을 보면, 인가 전압이 4 내지 5V의 부근에서 투과율이 급격하게 변화하는 특성을 갖고 있으며, 인가 전압 0 내지 3V의 구간이나, 6 내지 10V의 구간에서는, 투과율에 그다지 큰 변화는 생기지 않았다. 즉, 인가 전압이 중간값을 취하는 영역에서 투과율이 급격하게 변화하는 특성을 갖고 있으며, 인가 전압이 낮은 부분이나 높은 부분에서는, 투과율의 변화는 완만해진다. 따라서, 본래는 인가 전압을 10V로 해야 하는바, 상술한 원인에 의해 전압 저하가 발생하여, 예를 들어 실제로는 6V밖에 인가되지 않는 개소가 발생하였다고 해도, 당해 개소의 투과율의 저하는 근소하여, 관찰자가 인식할 수 없을 정도의 투과율 저하가 발생하였다고 해도, 문제는 생기지 않게 된다.

도 7은, 노멀리 다크 타입의 액정층에 대한 그래프이지만, 노멀리 클리어 타입의 액정층에 대한 그래프는, 투과율의 대소를 역전시킨 형태가 되고, 인가 전압을 증가시켜 가면, 투과율이 점차 저하되어 가는 그래프가 된다. 이 그래프에서도, 역시 인가 전압이 중간값을 취하는 영역에서 투과율이 급격하게 변화하는 특성을 갖고 있으며, 인가 전압이 낮은 부분이나 높은 부분에서는, 투과율의 변화는 완만해진다.

액정층의 투과율-전압 특성이 이와 같은 그래프의 형태를 취한다는 점을 감안하면, 전원 장치(110)로부터 액정 조광 필름(120)에 대해서, 소정의 전압을 공급하여 소정의 투과율을 얻을 때, 원래 공급해야 할 전압이 부분적 혹은 전면적으로 다소 저하되어, 본래의 투과율과는 약간 다른 투과율을 갖는 영역이 발생하였다고 해도, 그와 같은 투과율의 변동이, 관찰자에게 있어서 인식할 수 없을 정도의 변동이면, 실용상 지장이 생기지 않게 된다.

상술한 바와 같이, 전원 장치(110)의 출력 임피던스 |Z0|의 값은, 공급 전압의 저하를 발생시키지 않기 위해서는, 가능한 한 작은 값으로 설정하는 것이 바람직하지만, 전원 장치(110)에 대한 안전 대책을 실시하기 위해서는 큰 값으로 설정하는 것이 바람직하다. 달리 말하면, 안전 대책을 위해서, |Z0|의 값을 크게 해 가면, 공급 전압이 저하되는 부분이 생겨, 본래의 투과율을 얻을 수 없는 이상 영역이 발생한다. 단, 당해 이상 영역의 발생이, 관찰자에게 있어서 인식할 수 없을 정도이면, 실용상의 지장은 없다. 그래서, 본원 발명자는, 이와 같은 점을 고려하여, 인간을 피험자로 하는 실험을 행함으로써, 전원 장치(110)의 출력 임피던스 |Z0|에 대한 상한값을 알아내는 데 성공하였다. 당해 실험에 대해서는, §4에서 상세히 설명한다.

무엇보다, 전원 장치(110)의 출력 임피던스 |Z0|의 구체적인 상한값은, 전력의 공급 대상이 되는 액정 조광 필름(120)에 따라 다르게 된다. 예를 들어, 한 변이 50㎝인 정사각형의 액정 조광 필름(120)(50㎝)에 대해서 전력 공급을 행하는 전원 장치(110)(50㎝)와, 한 변이 1m인 정사각형의 액정 조광 필름(120)(1m)에 대해서 전력 공급을 행하는 전원 장치(110)(1m)에 대하여, 출력 임피던스 |Z0|의 상한값을 비교하면, 전원 장치(110)(1m)의 상한값 쪽을 전원 장치(110)(50㎝)의 상한값보다도 작게 해야 한다.

이것은, 액정 조광 필름(120)(1m) 쪽이 액정 조광 필름(120)(50㎝)보다도 면적이 크고, 직류 저항 RF가 작아지기 때문에, 전원 장치측의 출력 임피던스 |Z0|도 작게 해서 균형이 잡히도록 하여, 충분한 전력 공급 능력을 확보하기 위해서이다. 달리 말하면, 액정 조광 필름(120)의 직류 저항 RF가 작아지면 작아질수록, 전원 장치(110)측의 출력 임피던스 |Z0|도 작게 해서 균형을 유지하도록 할 필요가 있으므로, 출력 임피던스 |Z0|의 상한값도 작아진다.

그래서, 본원 발명자는, 액정 조광 필름(120)을 충분한 조광 기능을 갖게 해서 구동하기 위해서는, 이하의 조건식을 충족하는 전원 장치(110)가 필요하다는 사실에 상도하였다.

|Z0|≤α×RF

이 조건식은, 전원 장치(110)의 출력 임피던스 |Z0|의 상한값이 α×RF임을 나타내는 것이다. 여기서, |Z0|은, 전원 장치(110)의 출력 임피던스이며, 도 1에 도시한 예의 경우, 전원측 제1 접속 단자 A와 전원측 제2 접속 단자 B 사이의 임피던스이다. 또한, RF는, 액정 조광 필름(120)의 직류 저항이며, 도 1에 도시한 예의 경우, 필름측 제1 접속 단자 a와 필름측 제2 접속 단자 b 사이의 직류 저항이다. 그리고, α는, 소정의 비례 계수이며, §4에서 설명하는 실험에 의해 이상값을 측정하였다. 그 결과, α=0.2로 설정하는 것이 적절하며, 보다 바람직하게는, α=0.05로 설정하는 것이 적절하다는 사실이 판명되었다(상세는 후술).

한편, 전원 장치(110)에 충분한 안전 대책을 실시하기 위해서는, 출력 임피던스 |Z0|은 될수록 큰 값으로 설정하는 것이 바람직하고, 이 안전 대책의 관점에서는, 출력 임피던스 |Z0|에 소정의 하한값을 설정하는 것이 바람직하다. 이와 같은 관점에서, 출력 임피던스 |Z0|은, 이하의 조건식을 충족하도록 하는 것이 바람직하다.

Vp/Imax≤|Z0|

이 조건식은, 전원 장치(110)의 출력 임피던스 |Z0|의 하한값이 Vp/Imax임을 나타내는 것이다. 여기서, Vp는, 전원 장치(110)가 출력하는 교류 신호의 피크 전압이며, Imax는, 이 전원 장치(110)의 설계상의 최대 허용 전류이다.

통상, 전원 장치를 설계할 때에는, 미리 최대 허용 전류 Imax의 값을 설정하고, 전원 회로를 구성하는 각 부품으로서는, 이 최대 허용 전류 Imax에 적합한 부품을 사용하게 된다. 따라서, 개개의 전원 장치에는, 각각 고유의 최대 허용 전류 Imax의 값이 정해져 있다. 여기서, 출력 임피던스 |Z0|의 하한값을, Vp/Imax로 해 두면, 액정 조광 필름(120)측에서 단락 사고가 발생해도, 전원 장치(110)로부터 공급되는 전류값은 최대 허용 전류 Imax 이하로 억제할 수 있으므로, 전원 장치(110)가 파손되는 것을 방지할 수 있다.

무엇보다, 액정 조광 필름(120)측에서 단락 사고가 발생한 경우에, 전원 장치(110)가 동시에 파손되어도 무방한 경우에는, 반드시 상기 하한값에 구애될 필요는 없으며, 출력 임피던스 |Z0|의 값이, Vp/Imax 미만으로 되는 설계를 행해도 무방하다. 따라서, 본 발명을 실시하기 위해서는, 상한값만을 설정해 두는 운용을 행해도 무방하다. 단, 단락 사고가 발생한 경우에, 전원 장치(110)에 최대 허용 전류 Imax를 초과한 전류가 흐르면, 전자 부품에 따라서는 발화의 우려도 있어서, 안전성을 확보하기 위해서는, 하한값을 고려하여 출력 임피던스 |Z0|의 값을 설계하는 것이 바람직하다.

도 8은, 본 발명의 특징이 되는, 전원 장치(110)의 출력 임피던스 |Z0|의 설계 조건식을 나타내는 도면이다. 도 8의 (a)는, 상술한 상한값에 관한 조건식 「|Z0|≤α×RF」를 나타내고 있다. 여기서, RF는, 액정 조광 필름(120)의 직류 저항이며, 도 2의 접속 단자 a, b 간의 전기 저항으로서, 테스터 등을 사용하여 실측할 수 있다. 한편, 비례 계수 α는, §4에서 설명하는 바와 같이, α=0.2, 보다 바람직하게는, α=0.05로 설정하면 된다. 따라서, 상한값에 관한 조건식만을 고려하는 것이면, 출력 임피던스 |Z0|이 「|Z0|≤α×RF」인 조건을 충족하는 전원 장치(110)를 사용하면 된다.

한편, 도 8의 (b)는, 상술한 하한값에 관한 조건식 「Vp/Imax≤|Z0|」을 나타내고 있다. 여기서, Imax는, 전원 장치(110)의 설계상의 최대 허용 전류이며, 전술한 바와 같이, 설계 시에 미리 설정된다. Vp는, 전원 장치(110)가 출력하는 교류 신호의 피크 전압이며, 전력 공급의 대상이 되는 액정 조광 필름(120)에 대한 도 7에 도시한 바와 같은 특성을 고려하여, 소정의 전압값이 피크 전압 Vp로서 설정된다.

예를 들어, 도 7에 도시한 바와 같은 노멀리 다크의 특성을 갖는 액정 조광 필름(120)을 사용하여, 그 용도상, 투과율을 0％ 내지 33％의 범위에서 제어하는 조광을 행하는 경우, 최소 투과율이 0％, 최대 투과율이 33％로 정해진다. 이 경우, 전원 장치(110)가 전압 공급을 행하지 않는 경우에는, 액정 조광 필름(120)은, 최소 투과율 0％를 나타내고, 전원 장치(110)가 피크 전압 Vp=10V를 지닌 교류 전압의 공급을 행하고 있는 경우에는, 액정 조광 필름(120)은, 최대 투과율 33％를 나타내게 된다. 따라서, 이 경우, 피크 전압 Vp=10V로 설정하면 된다. 노멀리 클리어의 특성을 갖는 액정 조광 필름(120)을 사용한 경우에는, 공급 전압의 대소 관계와, 최소 투과율과 최대 투과율의 관계가 역전되지만, 마찬가지의 방법으로 피크 전압 Vp를 설정할 수 있다.

요컨대, 액정 조광 필름(120)에는, 그 용도상, 최소 투과율과 최대 투과율이 정해져 있으며, 전원 장치(110)가 전압 공급을 행하지 않는 경우에는, 액정 조광 필름(120)은, 최소 투과율 및 최대 투과율 중 어느 한쪽의 투과율을 나타내고, 전원 장치(110)가 피크 전압 Vp를 지닌 교류 전압의 공급을 행하고 있는 경우에는, 액정 조광 필름(120)은, 최소 투과율 및 최대 투과율 중 다른 쪽의 투과율을 나타내게 된다.

이와 같이, 도 8의 (b)에 나타낸 조건식은, 피크 전압 Vp를 지닌 교류 전압을, 최대 허용 전류 Imax로써 공급하는 기능을 갖는 전원 장치를 사용하는 것을 나타내고 있으며, 도 8의 (a)에 도시한 상한값에 관한 조건식에 더하여, 도 8의 (b)에 나타낸 하한값에 관한 조건식을 고려하는 것이면, 출력 임피던스 |Z0|이 「Vp/Imax≤|Z0|≤α×RF」인 조건을 충족하는 전원 장치(110)를 사용하면 된다.

여기서, 「|Z0|≤α×RF」인 상한값에 관한 조건은, 액정 조광 필름(120)에 충분한 조광 기능을 부과시키는 데 있어서 필요한 한계를 나타내는 조건이며, 이 상한값을 초과한 출력 임피던스 |Z0|을 갖는 전원 장치를 사용하면, 액정 조광 필름(120)에, 관찰자가 인식할 수 있을 정도의 투과율 변동이 발생하게 되어, 충분한 조광 기능을 부과할 수 없게 된다. 한편, 「Vp/Imax≤|Z0|」인 하한값에 관한 조건은, 액정층(120)에 단락 사고가 발생한 경우에, 전원 장치(100)에 대하여 충분한 안전 대책을 실시하는 데 있어서 필요한 한계를 나타내는 조건이며, 이 하한값을 하회하는 출력 임피던스 |Z0|을 갖는 전원 장치를 사용하면, 만일의 단락 사고 시에, 전원 장치(100)에 최대 허용 전류 Imax를 초과하는 과잉 전류가 흘러, 전원 장치(100)에 파손이 발생하여, 회로 부품이 발화할 가능성도 생긴다.

본 발명에 따른 액정 조광 장치(100)는, 특정한 액정 조광 필름(120)에 대해서, 적어도 상기 상한값에 관한 조건을 충족할 수 있는 전원 장치(110)를 조합하여 구성되는 것이며, 제조 비용의 앙등을 억제하면서, 투과율의 제어를 충분히 행하는 것이 가능해진다는 작용 효과를 발휘하는 것이다. 또한, 상기 상한값에 관한 조건에 더하여, 또한 하한값에 관한 조건을 충족할 수 있는 전원 장치(110)를 조합하도록 하면, 전원 장치에 대한 충분한 보호 대책을 강구함과 함께, 제조 비용의 저감에 더욱 공헌한다는 작용 효과를 부가할 수 있다.

<<<§4. 계수 α를 결정하기 위한 실험>>>

여기에서는, §3에서 설명한 출력 임피던스 |Z0|의 상한값을 정하는 조건식 「|Z0|≤α×RF」에 있어서의 비례 계수 α를 결정하기 위해서 행한 실험 결과를 설명한다. 도 9는, 이 실험에 사용한, 계수 α에 의한 영향 측정 장치(300)의 정면도이다. 이 영향 측정 장치(300)는, 도시한 바와 같이, 직사각 형상의 A4판 사이즈의 흑화 용지(310)의 2군데에 직사각 형상의 개구부(311, 312)를 개방하고, 이측에 액정 조광 장치(321, 322)(도 9에서는, 일점쇄선으로 그 윤곽을 나타냄)를 설치한 것이다. 실제로는, 이 액정 조광 장치(321, 322)의 이측에 백라이트(330)가 배치되어 있다. 또한, 도 9에 있어서의 사선 해칭은, 흑화 용지(310)의 표면 영역을 나타내는 것이며, 단면을 나타내는 것은 아니다.

흑화 용지(310)에 형성된 개구부(311, 312)는, 모두 한 변이 50㎜인 정사각형이며, 액정 조광 장치(321, 322)의 액정 조광 필름의 표면 부분을 노출시키는 역할을 한다. 개구부(311)와 개구부(312)는, 100㎜의 간격을 두고 배치되어 있다. 액정 조광 장치(321, 322)는, 도 7에 도시한 「투과율-전압 특성」을 지닌 노멀리 다크 타입의 액정 조광 필름을 구비한 동일한 장치이며, 전압을 인가하지 않은 상태에서는 광의 투과율(배면에 설치된 백라이트(330)로부터의 광의 투과율)을 0％로 하는 차광성을 가지고 있다. 액정 조광 필름에 대한 인가 전압을 증가시켜 가면, 도 7의 그래프로 나타낸 바와 같이, 점차 투과율이 증가해 가서, 인가 전압이 10V가 된 시점에, 투과율은 33％에 도달한다.

액정 조광 장치(321, 322)에 사용되고 있는 액정 조광 필름(액정 조광 셀)은, 개구부(311, 312)의 면적과 거의 동일 정도의 면적(한 변이 50㎜인 정사각형 정도)을 갖는 것이며, 본 발명이 적용 대상으로 하는 대형의 필름은 아니다. 따라서, 기본적으로는, 전원 장치로부터 공급된 접속 단자 공급 전압 Vin이 액정 조광 셀 전체면에 그대로 인가되어, 전압 저하가 발생하는 일은 없다. 여기에서 행하는 실험은, 종래의 소형의 액정 조광 셀을 사용하여, 의도적으로 인가 전압을 저하시키고, 그 영향이 관찰자에게 있어서 인식 가능한 정도인지 여부를 판정하는 것을 목적으로 하고 있다.

액정 조광 필름의 배면으로부터의 조명을 행하는 백라이트(330)(도 9에는 도시되어 있지 않음)는, LED와 수지 확산판을 구비한 조명 장치이며, 2000cd/㎡의 휘도를 지닌 백색에 가까운 조명광으로 조명하는 기능을 갖는다. 따라서, 관찰자가, 이 영향 측정 장치(300)를 정면에서 관찰하면, 2개의 개구부(311, 312) 내에 액정 조광 장치(321, 322)의 액정 조광 필름을 인식할 수 있고, 이 액정 조광 필름에 대한 인가 전압을 증가시켜 가면, 개구부(311, 312)의 내부로부터 백색 조명광이 투과해 오는 모습을 인식할 수 있다.

도 10은, 도 9에 도시한 영향 측정 장치(300)를 사용한 구체적인 측정 방법을 나타내는 측면도(흑화 용지(310)의 부분은 측단면도)이다. 상술한 바와 같이, 흑화 용지(310)에는, 개구부(311, 312)가 개방되어 있으며, 그 이측에 액정 조광 장치(321, 322)가 설치되어 있다(개구부(312) 및 액정 조광 장치(322)는, 안쪽에 위치하고 있기 때문에, 도 10에는 도시되어 있지 않음). 그리고, 액정 조광 장치(321, 322)의 배면에는, 백라이트(330)가 배치되어 있다.

이하의 실험은, 이 영향 측정 장치(300)를, 내부에 백색의 벽지를 붙인 방안에 설치하고, 도시한 바와 같이, 영향 측정 장치(300)의 정면에서 3m 떨어진 위치에 피험자(400)를 앉힌 환경에서 행해졌다. 또한, 영향 측정 장치(300) 및 피험자(400)는, 방의 천장에 설치된 주광색 형광등(340)에 의해, 1000lx의 조도로 비춰지고 있다. 또한, 피험자(400)로부터 관찰한 경우, 액정 조광 장치(321, 322)의 액정 조광 필름면에는, 형광등(340)이 투영되지 않도록 조정되어 있다.

실험은, 다음과 같은 수순으로 행해졌다. 우선, 한 쌍의 액정 조광 장치(321, 322) 중, 한쪽을 기준 장치, 다른 쪽을 비교 장치로 하고, 기준 장치는 항상 피크 전압 8V, 주파수 60㎐의 구형파 교류로 구동하고, 비교 장치는 피크 전압 「8/(α+1)」V, 주파수 60㎐의 구형파 교류로 구동한다. 게다가, 계수 α의 값을 측정마다 매회 변동시키면서 구동한다. 1회의 측정은, 2초간 사이만큼, 백라이트(330)를 점등시킴과 동시에 액정 조광 장치(321, 322)를 각각 소정 전압의 교류 신호로 구동하고, 소등 직후에, 피험자(400)에 대해서, 좌우의 개구부(311, 312)를 비교했을 때, 밝기의 차가 인식되었거나, 인식된 경우에는, 어느 쪽이 보다 밝았는지를 질문함으로써 행한다.

이와 같은 측정을, 좌측의 액정 조광 장치(321)를 기준 장치, 우측의 액정 조광 장치(322)를 비교 장치로 하여 행하고, 그 후, 좌우를 교체하여, 좌측의 액정 조광 장치(321)를 비교 장치, 우측의 액정 조광 장치(322)를 기준 장치로 하여 행하였다. 그리고, 계수 α의 값을, α=0 내지 0.3의 범위에서, 0.01 간격(단, 0 내지 0.1의 범위에 대해서는, 0.05 간격)으로 변동시키면서 반복해서 행하였다.

도 11은, 상기 측정을 10명의 피험자(400)에 대해서 행하고, 좌우 밝기의 차가 인식되었다는 회답이 얻어진 인원수의 비율을 명도차 식별률 β(단위％)라 정의하고, 계수 α와 명도차 식별률 β의 관계를 나타내는 그래프이다. 즉, α=「0」, 「0.05」, 「0.10」, 「0.11」, 「0.12」, …… , 「0.30」으로 변화시켜 갔을 때의 명도차 식별률 β가 도시되어 있다. 기준 장치에는 항상 8V의 전압이 인가되지만, 비교 장치에는 「8/(α+1)」V의 전압, 즉, α=0일 때는 8V, α=0.05일 때는 7.62V, α=0.10일 때는 7.27V, α=0.11일 때는 7.20V, …… , α=0.30일 때는 6.15V로, 측정마다 다른 전압이 인가된다.

여기서, 비교 장치에 「8/(α+1)」V의 전압을 인가하는 이유는, 「8/(α+1)」V의 전압을 비교 장치에 인가하는 것이, |Z0|=α×RF인 출력 임피던스 |Z0|를 가진 전원 장치를 사용하여 비교 장치에 전압을 인가하는 것과 등가이기 때문이다. |Z0|=α×RF인 식에 있어서의 RF는 액정 조광 필름의 직류 저항이며, 교류를 고려한 액정 조광 필름의 임피던스 |ZF|는, 실제로는, |ZF|≤RF가 된다. 단, 도 3의 (a)에 도시한 바와 같은 이상적인 상태에서는, 위상이 반전하는 시점 전후의 근소한 타이밍을 제외하면, |ZF|의 값은 RF에 거의 동등해져서, |ZF|=RF로서 문제는 없다. 그리고, 전원 장치의 출력 임피던스 |Z0|과, 액정 조광 필름의 임피던스 |ZF|를 비교한 경우, 액정 조광 필름에 실제로 인가되는 전압은, |Z0|/|ZF|의 값 (즉, |Z0|/RF의 값)이 작아지면 작아질수록 커진다.

그래서, 상기 실험에서는, 「|Z0|=α×RF」인 식에 있어서, 기준 장치(α=0)에 대해서 명도차가 인식되는 비교 장치의 α값을 구하기 위해서, 비교 장치에 「8/ (α+1)」V의 전압을 인가하고, α의 값을 점차 변화시키는 방법을 채용하고 있다. α=0의 경우, 비교 장치에는 기준 장치와 동일한 8V의 전압이 인가되게 되지만, α의 값을 점차 증가시켜 가면, 비교 장치에 대한 인가 전압은 8V로부터 점차 저하되어 간다. α=1의 경우, 비교 장치에는 「8/ (1+1)」=4V의 전압이 인가되게 되지만, 이것은 「|Z0|=1×RF」인 식에 의해, 이상 전원의 8V 중, 전원 장치의 출력 임피던스 |Z0|에 의해 4V의 전압 강하가 발생하고, 액정 조광 필름의 직류 저항 RF에 의해 동일하게 4V의 전압 효과가 발생하였음을 나타내고 있다. 따라서, 임의의 값 α에 대하여, 비교 장치에 「8/(α+1)」V의 전압을 인가하는 것은, 당해 비교 장치에 대해서, 「|Z0|=α×RF」인 식으로 나타내는 출력 임피던스 |Z0|를 가진 전원 장치의 이상 전원으로부터 8V의 전압 공급을 행하는 것과 동등하게 된다. 결국, 상기 실험에 의해 행해진 측정은, 전원 장치의 출력 임피던스 |Z0|의 값을, 「|Z0|=α×RF」인 식에 있어서의 파라미터 α를 바꿈으로써 변화시켰을 때의 명도차 식별률의 측정과 동등하게 된다.

도 7의 특성 그래프로 나타낸 바와 같이, 이 액정 조광 장치에서는, 8V 이상의 전압을 인가하면, 투과율은 거의 33％에 가까운 최대 투과율을 나타내게 된다. 그래서, 여기서는, 도 11의 그래프를 「최대 전압 구동 시」라고 칭하기로 한다. 이 「최대 전압 구동 시」에서는, 기준 장치는 설계상의 최대 투과율을 나타내게 된다. 도 11의 그래프를 보면, 계수 α가 α≤0.2이면, 명도차 식별률 β는 매우 낮아, 다수의 피험자(400)에게 있어서, 명도차가 인식되지 않음을 알 수 있다. 한편, 계수 α가 0.2를 초과하면, 명도차 식별률 β가 급격하게 증가하여, 다수의 피험자(400)가 명도차를 인식할 수 있음을 알 수 있다.

결국, §3에서 나타낸 출력 임피던스 |Z0|의 상한값을 정하는 조건식 「|Z0|≤α×RF」에 있어서, 비례 계수 α를 α=0.2로 설정하면, 출력 임피던스 |Z0|의 상한값은, 0.2×RF라고 하게 된다. 전술한 바와 같이, 전원 장치(110)에 충분한 안전 대책을 실시하기 위해서는, 출력 임피던스 |Z0|의 값은 크면 클수록 바람직하지만, 도 11의 그래프로 나타낸 실험 결과를 근거로 하면, |Z0|의 값이 0.2×RF를 초과하면, 인가 전압의 저하에 의해, 최대 전압 구동 시에 있어서 관찰자가 인식할 수 있을 정도의 명도차가 발생해버리게 된다.

달리 말하면, 최대 전압 구동 시에 관해서는, 출력 임피던스 |Z0|의 값이, 조건식 「|Z0|≤0.2×RF」를 충족하고 있으면, 관찰자가 인식할 수 있을 정도의 명도차는 발생하지 않게 된다. §3에서 나타낸 계수 α=0.2인 수치는, 이와 같은 실험 결과를 뒷받침한 수치이며, 전원 장치(110)의 출력 임피던스 |Z0|의 값이, |Z0|≤0.2×RF를 충족하고 있으면, 최대 전압 구동 시에 있어서의 액정 조광 필름(120)의 투과율의 제어를 충분히 행하는 것이 가능해진다.

한편, 도 12에 나타낸 그래프는, 도 11에 나타낸 그래프와 마찬가지로, 계수 α와 명도차 식별률 β의 관계를 나타내는 그래프이다. 단, 도 11에 나타낸 그래프를 얻는 실험에서는, 기준이 되는 교류 신호의 피크 전압을 8V로 하고 있었지만, 도 12에 나타낸 그래프를 얻는 실험에서는, 기준이 되는 교류 신호의 피크 전압을 5V로 하고 있다. 즉, 도 12에 나타낸 그래프는, 기준 장치를 항상 피크 전압 5V, 주파수 60㎐의 구형파 교류로 구동하고, 비교 장치를 피크 전압 「5/(α+1)」V, 주파수 60㎐의 구형파 교류로 구동한 경우에 대하여, 도 11에 나타낸 그래프와 마찬가지의 측정 결과를 나타낸다.

도 7의 특성 그래프로 나타낸 바와 같이, 이 액정 조광 장치의 경우, 5V의 전압을 인가하면, 투과율은 전체 변동 레인지 0 내지 33％의 중간조를 나타내는 투과율을 나타내고 있다. 그래서, 여기서는, 도 12의 그래프를 「중간조 전압 구동 시」라고 칭하기로 한다. 이 「중간조 전압 구동 시」에서는, 기준 장치는 설계상의 최대 투과율이 아니라, 중간조의 투과율을 나타내게 된다. 도 12의 그래프를 보면, 계수 α가 α≤0.05이면, 명도차 식별률 β는 매우 낮아, 다수의 피험자(400)에게 있어서, 명도차가 인식되지 않음을 알 수 있다. 한편, 계수 α가 0.05를 초과하면, 명도차 식별률 β가 급격하게 증가하여, 다수의 피험자(400)가 명도차를 인식할 수 있음을 알 수 있다.

결국, §3에서 나타낸 출력 임피던스 |Z0|의 상한값을 정하는 조건식 「|Z0|≤α×RF」에 있어서, 비례 계수 α를 α=0.05로 설정하면, 출력 임피던스 |Z0|의 상한값은, 0.05×RF로 하게 된다. 전술한 바와 같이, 전원 장치(110)에 충분한 안전 대책을 실시하기 위해서는, 출력 임피던스 |Z0|의 값은 크면 클수록 바람직하지만, 도 12의 그래프로 나타낸 실험 결과를 근거로 하면, |Z0|의 값이 0.05×RF를 초과하면, 인가 전압의 저하에 의해, 중간조 전압 구동 시에 있어서 관찰자가 인식할 수 있을 정도의 명도차가 발생해버리게 된다.

달리 말하면, 중간조 전압 구동 시에 관해서는, 출력 임피던스 |Z0|의 값이, 조건식 「|Z0|≤0.05×RF」를 충족하고 있으면, 관찰자가 인식할 수 있을 정도의 명도차는 발생하지 않게 된다. §3에서 나타낸 계수 α=0.05인 수치는, 이와 같은 실험 결과를 뒷받침한 수치이며, 전원 장치(110)의 출력 임피던스 |Z0|의 값이, |Z0|≤0.05×RF를 충족하고 있으면, 중간조 전압 구동 시에 있어서의 액정 조광 필름(120)의 투과율의 제어를 충분히 행하는 것이 가능해진다.

이와 같이, 도 11에 도시한 최대 전압 구동 시에 있어서의 특성과, 도 12에 도시한 중간조 전압 구동 시에 있어서의 특성은 다르며, 전자의 경우에는 계수 α의 값으로서 α=0.2가 얻어지는 데 비하여, 후자의 경우에는 계수 α의 값으로서 α=0.05가 얻어진다. 즉, 전자의 경우에는, 출력 임피던스 |Z0|의 상한값을 0.2×RF로 설정하면 충분하지만, 후자의 경우에는, 조건이 더욱 엄격해져서, 출력 임피던스 |Z0|의 상한값을 0.05×RF로 설정할 필요가 있다.

여기서, 최대 전압 구동 시에 상당하는 구동 형태는, 투과 상태와 차광 상태 2단계의 상태를 전환하는 기능을 지닌 전자 셰이드 등에서 이용되는 구동 형태이다. 즉, 노멀리 다크 타입의 액정 조광 장치의 경우, 전압 0V를 인가하면 차광 상태로 되고, 전압 8V를 인가하면 투과 상태로 된다. 이 2단계의 상태를 전환하는 기능만을 지닌 전자 셰이드 등에 이용하는 경우에는, 최대 전압 구동 시에 상당하는 구동 형태를 채용하면 되므로, 전원 장치의 출력 임피던스 |Z0|의 상한값을 0.2×RF로 설정하면 충분하다.

한편, 중간조 전압 구동 시에 상당하는 구동 형태는, 투과 상태와 차광 상태 사이에 몇몇 중간 단계를 마련한 계조 표현이 가능한 조광 장치에 필요한 구동 형태이다. 즉, 노멀리 다크 타입의 액정 조광 장치의 경우, 전압 0V를 인가하면 차광 상태로 되고, 전압 8V를 인가하면 투과 상태로 되며, 전압 5V를 인가하면 중간 상태로 된다. 이와 같은 다단계의 상태를 전환하는 기능을 갖는 조광 장치에 이용하는 경우에는, 중간조 전압 구동 시에 상당하는 구동 형태도 채용할 필요가 있으므로, 전원 장치의 출력 임피던스 |Z0|의 상한값은 0.05×RF로 설정할 필요가 있다.

따라서, 실용상, 액정 조광 장치로서 제공하는 제품에 대응하여, 2단계의 상태(투과 상태와 차광 상태)를 전환하는 기능만을 갖는 제품에 대해서는, 출력 임피던스 |Z0|이 「0.2×RF」 이하로 설정된 전원 장치를 사용하도록 하고, 다단계의 상태를 전환하는 기능을 갖는 제품에 대해서는, 출력 임피던스 |Z0|이 「0.05×RF」 이하로 설정된 전원 장치를 사용하게 하면 된다.

또한, 도 11 및 도 12에 나타낸 그래프를 얻는 실험은, 전술한 바와 같이, 한 변이 약 50㎜ 정도의 정사각형 형상의 액정 조광 셀을 사용하여 행해졌다. 구체적으로는, 이 실험에 사용한 액정 조광 셀은, 액정층(122)이, 전계 효과형의 액정 분자(네마틱 액정의 게스트·호스트형(게스트 색소 분자: 아조계, 안트라퀴논계 등의 2색성 색소의 혼합물, 호스트 액정 분자: 키랄성을 나타내는 것을 포함하는 시아노계, 질소계 등의 네마틱 액정))를 포함하는 두께 9㎛의 층에 의해 구성되고, 제1 투명 전극층(121) 및 제2 투명 전극층(123)이, ITO로 이루어지는 두께 30㎚의 층에 의해 구성되어 있다. 직류 저항 RF의 값은 40㏀이다. 또한, 전원 장치(110)와의 접속은, 도 1에 나타낸 예와 같이, 테두리부에 마련된 필름측 제1 접속 단자 a 및 필름측 제1 접속 단자 b에 대해서 행하고 있다.

본원 발명자는, 상술한 실험을, 각 부의 치수나 액정의 재질을 바꾼 몇몇 다른 액정 조광 셀(당연히, 직류 저항 RF의 값도 상이함)에 대해서도 행하였다. 그 결과, 어느 액정 조광 셀에 대해서도, 거의 도 11 및 도 12와 마찬가지의 그래프가 얻어졌다. 특히, 네마틱 액정의 게스트·호스트형을 사용한 액정 조광 셀에서는, 모두 도 11 및 도 12와 마찬가지의 그래프가 얻어졌다. 또한, 전원 장치로부터 공급하는 교류 신호를 구형파부터 사인파로 변경하거나, 주파수를 60㎐로부터 변경하거나 하여, 마찬가지의 실험을 행하였지만, 역시 도 11 및 도 12와 마찬가지의 그래프가 얻어졌다.

이와 같은 점에서, 출력 임피던스 |Z0|의 상한값을 나타내는 조건식 「|Z0|≤α×RF」에 있어서, 최대 전압 구동 시에는 α=0.2로 하고, 중간조 전압 구동 시에는 α=0.05로 해야 하는 점은, 액정 조광 셀의 각 부 사이즈, 액정의 종류, 구동 주파수에 관계 없이 보편적인 사항이라고 추정된다. 이것은, 조건식 「|Z0|≤α×RF」가, 전원 장치(110)의 출력 임피던스 |Z0|과, 액정 조광 필름 직류 저항 RF라고 하는, 순전히 전기적인 수치 간의 관계를 나타내는 식이며, 액정 조광 셀의 각 부 사이즈, 액정의 종류, 구동 주파수 등의 여러 조건과는 직접적으로는 관계하지 않는 식이기 때문이라고 추정된다.

따라서, 액정 조광 필름(120)과 이것을 구동하기 위한 전원 장치(110)를 구비한 액정 조광 장치(100)에 있어서, 관찰자가 보았을 때 위화감이 발생하지 않도록 투과율의 제어를 충분히 행하기 위해서는, 전원 장치(110)의 출력 임피던스 |Z0|이, |Z0|≤α×RF인 조건이 충족되도록 하고, 계수 α의 값으로서, 최대 전압 구동 시에는 α=0.2, 중간조 전압 구동 시에는 α=0.05로 해야 하는 것은, 다양한 형태를 지닌 액정 조광 필름에 널리 적용 가능한 보편적인 조건이라고 생각된다.

<<<§5. 본 발명에 따른 액정 조광 장치의 제조 방법의 특징>>>

여기에서는, 본 발명을 액정 조광 장치의 제조 방법으로서 파악한 설명을 행한다. 이 제조 방법은, 액정의 투과율을 변화시켜 조광을 행하는 액정 조광 장치를 제조하는 방법으로, 다음의 각 단계에 의해 구성된다.

우선, 처음에, 액정층(122)과, 이 액정층(122)의 한쪽 면(도 1의 예의 경우는 상면)에 배치된 제1 투명 전극층(121)과, 이 액정층(122)의 다른 쪽 면(도 1의 예의 경우는 하면)에 배치된 제2 투명 전극층(123)과, 제1 투명 전극층(121)의 소정 위치에 마련된 필름측 제1 접속 단자 a와, 제2 투명 전극층의 소정 위치에 마련된 필름측 제2 접속 단자 b를 갖는 액정 조광 필름(120)을 제조하는 조광 필름 제조 단계를 행한다. 구체적으로는, 예를 들어 도 1의 우측에 나타낸 액정 조광 필름(120)이 제조된다. 이러한 액정 조광 필름의 제조 방법의 구체적인 수순은, 일반적인 액정 조광 셀의 제조 방법과 마찬가지로 공지되었기 때문에, 여기에서는 상세한 설명은 생략한다.

계속해서, 상기 단계에서 제조된 액정 조광 필름(120)에 대하여, 필름측 제1 접속 단자 a와 필름측 제2 접속 단자 b 사이의 직류 저항 RF를 측정하는 직류 저항 측정 단계를 행한다. 구체적으로는, 양 접속 단자 a, b 간의 직류 저항을, 테스터 등의 측정 장치로 측정하면 된다.

그리고 마지막으로, 상기 단계에서 제조된 액정 조광 필름(120)을 구동하기 위해서 사용하는 전원 장치(110)를 제조하는 전원 장치 제조 단계를 행한다. 구체적으로는, 필름측 제1 접속 단자 a에 접속되는 전원측 제1 접속 단자 A와, 필름측 제2 접속 단자 b에 접속되는 전원측 제2 접속 단자 B 사이에 소정의 교류 전압을 공급하는 기능을 갖는 전원 장치를 제조하면 된다. 단, 이 전원 장치 제조 단계에서는, 전원측 제1 접속 단자 A와 전원측 제2 접속 단자 B 사이의 임피던스, 즉, 전원 장치(110)의 출력 임피던스 |Z0|가, 소정의 계수 α의 값을 0.2로 했을 때, |Z0|≤α×RF인 조건을 충족하는 설계를 행하도록 한다.

또한, α=0.2라는 상기 계수값은, §4에서 설명한 바와 같이, 2단계의 상태(투과 상태와 차광 상태)를 전환하는 기능만을 지닌 제품의 경우에 적용해야 할 값이며, 다단계의 상태를 전환하는 기능을 지닌 제품의 경우에는, 보다 엄격한 α=0.05라는 계수값을 이용하도록 한다.

또한, 만일 액정층(122)에 있어서 단락 사고가 발생했을 때, 전원 장치(110)를 보호하기 위해서는, 전원 장치(110)의 출력 임피던스 |Z0|는, 가능한 한 큰 값으로 설정한 쪽이 바람직하다. 또한, 제조 비용을 저감시키기 위해서는, 출력 임피던스 |Z0|은, 가능한 한 큰 값으로 설정한 쪽이 바람직하다. 그래서, 실용상은, §3에서 설명한 바와 같이, 피크 전압 Vp를 지닌 교류 전압을, 최대 허용 전류 Imax로 공급하는 기능을 갖는 전원 장치(110)에 대하여, 출력 임피던스 |Z0|에, Vp/Imax≤|Z0|인 하한값을 정하는 조건을 부과하는 것이 바람직하다. 그 결과, 출력 임피던스 |Z0|이, Vp/Imax≤|Z0|≤α×RF인 조건(단, α=0.2 혹은 0.05)이 충족되는 설계를 행하게 된다.

일반적으로, 전원 장치의 설계는, 피크 전압 Vp나 최대 허용 전류 Imax와 함께, 출력 임피던스 |Z0|을 원하는 정격값으로 정하고, 이것들에 대응한 전자 부품을, 이것들에 대응한 방법으로 조합함으로써 이루어진다. 물론, 경우에 따라서는, 초기 설계에 기초하여 작성한 시험 제작기가 조건을 충족하지 못한 경우에는, 부품을 바꾸는 등의 수정 처치를 실시하여 시행 착오로 최종 설계를 행하는 케이스도 있다. 이와 같은 정격값에 합치하는 전원 장치의 설계 방법은, 종래부터 공지된 방법이기 때문에, 여기에서는 상세한 설명은 생략한다.

<<<§6. 필름측 접속 단자의 수나 배치에 관한 변형예>>>

여기에서는, 도 1에 도시한 기본적 실시 형태에 따른 액정 조광 장치(100)에 대해서, 필름측 접속 단자의 수나 배치를 바꾼 변형예를 설명한다. 도 1에 도시한 기본적 실시 형태에 따른 액정 조광 장치(100)의 경우, 필름측 제1 접속 단자 a는, 제1 투명 전극층(121)의 상면의 좌측 테두리부에 마련되어 있으며, 필름측 제2 접속 단자 b는, 제2 투명 전극층(123)의 하면 좌측 테두리부에 마련되어 있다. 게다가, 필름측 제1 접속 단자 a와 필름측 제2 접속 단자 b는, 서로 대향하는 위치에 배치되어 있다. 도 13은, 이와 같은 필름측 접속 단자 a, b의 배치의 기본적인 실시예를 나타내는 평면도이다.

즉, 도 13의 (a)는, 제1 투명 전극층(121)의 상면도(도 1에 도시한 액정 조광 필름(120)을 상방에서 내려다본 도면)이며, 도 13의 (b)는, 제2 투명 전극층(123)의 하면도(도 1에 도시한 액정 조광 필름(120)을 하방에서 바라본 도면)이다. 도 13의 (a)에 도시한 제1 투명 전극층(121)의 좌변 및 우변은, 각각 도 13의 (b)에 도시한 제2 투명 전극층(123)의 좌변 및 우변에 대향하고 있다. 한편, 도 13의 (a)에 도시한 제1 투명 전극층(121)의 상변(도 1에 있어서의 안쪽의 변)은, 도 13의 (b)에 도시한 제2 투명 전극층(123)의 하변(도 1에 있어서의 안쪽의 변)에 대향하고, 도 13의 (a)에 도시한 제1 투명 전극층(121)의 하변(도 1에 있어서의 앞쪽의 변)은, 도 13의 (b)에 도시한 제2 투명 전극층(123)의 상변(도 1에 있어서의 앞쪽의 변)에 대향하고 있다.

이 도 13에 도시한 기본적인 실시예의 경우, 도 2의 (a)에 도시한 바와 같이, 필름측 제1 접속 단자 a도 필름측 제2 접속 단자 b도, 액정 조광 필름(120)의 좌측 테두리부의 대향 위치에 마련되어 있다. 그리고, 이 기본적인 실시예의 경우, 전원 장치(110)로부터의 배선은, 이들 2개의 접속 단자 a, b에 대해서만 행해지고, 직접적인 전압의 인가는, 이 접속 단자 a, b에 대해서만 행해진다(도 2의 (a)에 도시한 원방점 c, d는, 전술한 바와 같이 가상의 점이며, 물리적인 배선이 행해지는 점은 아님). 이와 같이 필름측의 접속 단자를 단자 a, b 2군데만으로 하면, 액정 조광 필름(120)의 제조 비용을 저감시킬 수 있으며, 또한, 전원 장치(110)에 대한 배선 작업의 부담을 경감시키는 장점이 얻어진다.

그러나, 도 2의 (b)의 등가 회로에 나타낸 바와 같이, 2점 a, c 간에는 제1 전극층 저항 R1이 존재하고, 2점 b, d 간에는 제2 전극층 저항 R2가 존재하기 때문에, 액정 조광 필름(120)의 직류 저항 RF의 값은, RF=R1+R2+RL인 식으로 표시되고, 접속 단자 a, b 간에 인가되는 전압 Vin에 비하여, 원방점 c, d 간에 인가되는 전압 Vend는 저하된다. 액정 조광 필름(120)의 면적이 커지면, 도 4에 도시한 바와 같이, 이 전압 저하의 정도는 현저해진다.

도 14는, 필름측의 접속 단자의 수를 6개씩으로 늘린 변형예를 나타내는 평면도이다. 도 14의 (a)는, 도 13의 (a)와 마찬가지로 제1 투명 전극층의 상면도, 도 14의 (b)는, 도 13의 (b)와 마찬가지로 제2 투명 전극층의 상면도이다. 도 14의 (a)에 도시한 제1 투명 전극층(121A)에는, 6세트의 필름측 제1 접속 단자 a1 내지 a6이 마련되어 있으며, 도 14의 (b)에 도시한 제2 투명 전극층(123B)에도, 6세트의 필름측 제2 접속 단자 b1 내지 b6이 마련되어 있다. 도시한 바와 같이, 6세트의 필름측 제1 접속 단자 a1 내지 a6 및 6세트의 필름측 제2 접속 단자 b1 내지 b6은, 모두 액정 조광 필름(120)의 테두리부에 마련되어 있으며, 게다가, 접속 단자 a1 내지 a6과 접속 단자 b1 내지 b6은, 각각이 대향하는 위치에 마련되어 있다(제i번째(i=1, 2, …, 6)의 단자 ai, bi가, 상하로 대향하는 위치에 배치되어 있음).

이와 같이, 필름측 제1 접속 단자 a1 내지 a6 및 필름측 제2 접속 단자 b1 내지 b6을 각각 복수 마련하도록 하면, 도 2의 (b)에 도시한 접속 단자 a, b와 원방점 c, d의 거리가 짧아지기 때문에, 전극층 저항 R1, R2에 기초하는 전압 강하를 저감시킬 수 있어, 위치에 의한 투과율의 변동을 억제할 수 있다.

도 14에 도시한 예와 같이, 필름측 제1 접속 단자 a1 내지 a6과 필름측 제2 접속 단자 b1 내지 b6을, 각각 상하 방향으로 대향하는 위치에 배치하면(대칭 위치에 배치하면), 액정층(122)에 대해서 상하 방향의 전계를 효율적으로 발생시킬 수 있다. 그러나, 본 발명을 실시하기 위해서는, 필름측 제1 접속 단자와 필름측 제2 접속 단자는, 반드시 상하 방향으로 대향하는 위치에 배치할 필요는 없으며, 각각 임의의 위치(비대칭의 위치)에 배치해도 상관없다. 또한, 양자를 대향 위치에 배치하지 않는 경우에는, 필름측 제1 접속 단자의 수와 필름측 제2 접속 단자의 수를, 반드시 동일하게 할 필요도 없다.

도 15는, 필름측 제1 접속 단자의 수와 필름측 제2 접속 단자의 수를 다르게 하도록 한 변형예를 나타내는 평면도이다. 도 15의 (a)는, 도 14의 (a)와 마찬가지로 제1 투명 전극층의 상면도, 도 15의 (b)는, 도 14의 (b)와 마찬가지로 제2 투명 전극층의 상면도이다. 도 15의 (a)에 도시한 제1 투명 전극층(121A)은, 도 14의 (a)에 도시한 제1 투명 전극층(121A)과 완전히 동일한 것이며, 그 테두리부에 6세트의 필름측 제1 접속 단자 a1 내지 a6가 마련되어 있다. 한편, 도 15의 (b)에 도시한 제1 투명 전극층(123C)에는, 그 중앙부에, 단일의 필름측 제2 접속 단자 b0이 마련되어 있을 뿐이다.

이 도 15에 도시한 변형예의 경우, 접속 단자 a1 내지 a6과 접속 단자 b0은, 상하 방향으로 대향하는 위치 관계로는 되어 있지 않기 때문에, 액정층(122)에 대해서 상하 방향의 전계를 효율적으로 발생시킬 수는 없다. 또한, 필름측 제2 접속 단자 b0은, 제1 투명 전극층(123C)의 테두리부가 아니라 중앙부에 배치되어 있기 때문에, 이 액정 조광 필름(120)을 일반적인 창 등에 붙여 이용할 때에는, 제1 투명 전극층(123C)의 존재가 시계를 방해하는 요인이 되어, 전원 장치(110)에 대한 배선에도 고안이 필요하게 된다. 따라서, 도 15에 도시한 변형예는, 일반적인 용도에는 맞지 않지만, 필름측 제2 접속 단자 b0을 제1 투명 전극층(123C)의 중앙부에 배치할 필요가 있는 특수한 용도에 이용할 수 있다.

결국, 도 14에 도시한 변형예나 도 15에 도시한 변형예를 총괄하면, 필름측 제1 접속 단자 a1 내지 a6 및 필름측 제2 접속 단자 b0 내지 b6의 적어도 한쪽이, 액정 조광 필름(120)의 복수 개소에 마련되어 있는 변형예라고 할 수 있다.

또한, 필름측 제1 접속 단자나 필름측 제2 접속 단자를 복수 마련하는 경우, 「필름측 제1 접속 단자와 필름측 제2 접속 단자 사이의 액정 조광 필름의 직류 저항 RF」의 값으로서는, 전원측 제1 접속 단자 A로부터의 배선이 분기하기 직전의 점과, 전원측 제2 접속 단자 B로부터의 배선이 분기하기 직전의 점 사이의 직렬 저항을 채용하면 된다. 예를 들어, 도 14에 도시한 변형예의 경우, 필름측 제1 접속 단자 a1 내지 a6에 대한 전원 장치(110)로부터의 배선 W1 및 필름측 제2 접속 단자 b1 내지 b6에 대한 전원 장치(110)로부터의 배선 W2는, 도 16에 도시한 바와 같이 도중에 6 경로로 분기하게 된다. 이 경우, 배선 W1 상의 제1 분기 직전점 aa와 배선 W2 상의 제2 분기 직전점 bb 사이의 직렬 저항의 값(분기 후의 배선의 저항을 포함하는 값)을, 액정 조광 필름(120)의 직류 저항 RF로 하면 된다. 이것은, ITO 등의 투명 전극층에 대한 접속 개소에, 약간의 저항이 발생하기 때문이다.

또한, 본 발명에 있어서의 전원 장치에 대한 조건식 「|Z0|≤α×RF」는, 이 직류 저항 RF를 파라미터로 하는 식이다. 이 때문에, 접속 단자의 수나 배치는, 전원 장치의 설계 조건을 직접적으로 좌우하는 파라미터는 아니지만, 직류 저항 RF에 영향을 미치는 파라미터가 되므로, 전원 장치의 설계 조건에 간접적인 영향을 미치게 된다. 무엇보다, ITO와 같은 일반적인 투명 전극층을 사용한 액정 조광 필름의 경우, 도 2의 (b)의 등가 회로에 있어서, 저항 R1, R2의 값은, 저항 RL의 값에 비하면 충분히 작다(R1, R2<<RL). 따라서, 액정 조광 필름의 직류 저항 RF의 값은, 액정층 저항 RL의 값에 의해 크게 지배되어, 접속 단자의 수나 배치를 바꿔도, 통상 직류 저항 RF의 값이 크게 변화하는 일은 없다. 또한, 본원 발명자가 행한 실험에 의하면, 접속 단자의 수나 배치를 바꿔도, 도 11이나 도 12의 그래프로 나타낸 결과에 큰 차이는 발생하지 않았다. 따라서, 출력 임피던스 |Z0|의 상한값을 나타내는 조건식 「|Z0|≤α×RF」에 있어서, 최대 전압 구동 시에는 α=0.2로 하고, 중간조 전압 구동 시에는 α=0.05로 해야 하는 것은, 접속 단자의 수나 배치에 관계 없이 보편적인 사항이라고 추정된다.

또한, 지금까지 게스트·호스트형(GH(Guest Host))의 구동 방식을 이용한 액정 조광 장치의 실시예를 설명하였지만, 본 발명은, GH 방식 이외의 다른 구동 방식을 이용한 액정 조광 장치에도 적용 가능하다. 구체적으로는, 예를 들어VA(Vertical Alignment) 방식, TN(Twisted Nematic) 방식, IPS(In Plane Switching) 방식, FFS(Fringe Field Switching) 방식 등의 구동 방식을 이용한 액정 조광 장치에도 본 발명을 적용할 수 있다. 이들 다양한 구동 방식을 채용하는 액정 조광 장치의 경우에도, 상술한 R1, R2<<RL이 성립하는 한, 출력 임피던스 |Z0|의 상한값을 나타내는 조건식 「|Z0|≤α×RF」에 있어서, 최대 전압 구동 시에는 α=0.2로 하고, 중간조 전압 구동 시에는 α=0.05로 하면, 본 발명의 고유한 작용 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 따른 액정 조광 장치는, 건물이나 자동차의 유리창 등, 다양한 투명 부재에 붙여 사용함으로써, 광의 투과율을 전기적으로 제어하는 기능을 지니고 있으며, 블라인드나 차폐막 등의 용도에 널리 이용하는 것이 가능하다.

100: 액정 조광 장치
110: 전원 장치
111: 이상 전원
112: 출력 임피던스
120: 액정 조광 필름
121, 121A: 제1 투명 전극층
122: 액정층
123, 123B, 123C: 제2 투명 전극층
200: 전압계
300: 계수 α에 의한 영향 측정 장치
310: 흑화 용지
311, 312: 개구부
321, 322: 액정 조광 장치
330: 백라이트
340: 형광등
400: 피험자
A: 전원측 제1 접속 단자
a, a1 내지 a6: 필름측 제1 접속 단자
aa: 제1 분기 직전점
B: 전원측 제2 접속 단자
b, b0 내지 b6: 필름측 제2 접속 단자
bb: 제2 분기 직전점
CL: 액정층 용량
c: 필름측 제1 원방점
d: 필름측 제2 원방점
R: 부하 저항
R1: 제1 전극층 저항
R2: 제2 전극층 저항
RL: 액정층 저항
RF: 액정 조광 필름의 직류 저항
W1, W2: 전원 장치(110)로부터의 배선
V: 무부하 전원 전압
Vend :원방 단자 공급 전압
Vin: 접속 단자 공급 전압
Vp: 피크 전압
Vr: 부하 시 전원 전압
α: RF와 |Z0|의 비를 나타내는 비례 계수
β: 명도차 식별률

Claims (12)

1. 액정의 투과율을 변화시켜 조광을 행하는 액정 조광 장치(100)이며,
   액정 조광 필름(120)과 이것을 구동하기 위한 전원 장치(110)를 구비하고,
   상기 액정 조광 필름(120)은, 액정층(122)과, 상기 액정층(122)의 한쪽 면에 배치된 제1 투명 전극층(121)과, 상기 액정층(122)의 다른 쪽 면에 배치된 제2 투명 전극층(123)과, 상기 제1 투명 전극층(121)의 소정 위치에 마련된 필름측 제1 접속 단자(a)와, 상기 제2 투명 전극층(123)의 소정 위치에 마련된 필름측 제2 접속 단자(b)를 갖고,
   상기 전원 장치(110)는, 상기 필름측 제1 접속 단자(a)에 접속된 전원측 제1 접속 단자(A)와, 상기 필름측 제2 접속 단자(b)에 접속된 전원측 제2 접속 단자(B) 사이에 소정의 교류 전압을 공급하는 기능을 갖고,
   상기 필름측 제1 접속 단자(a)와 상기 필름측 제2 접속 단자(b) 사이의 상기 액정 조광 필름(120)의 직류 저항을 RF, 상기 전원측 제1 접속 단자(A)와 상기 전원측 제2 접속 단자(B) 사이의 상기 전원 장치(110)의 출력 임피던스를 |Z0|, 소정의 계수 α의 값을 0.2라 했을 때, |Z0|≤α×RF인 조건이 충족되는 것을 특징으로 하는 액정 조광 장치.
2. 제1항에 있어서,
   계수 α의 값을 0.05로 하여, |Z0|≤α×RF인 조건이 충족되는 것을 특징으로 하는 액정 조광 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   전원 장치(110)가, 피크 전압 Vp를 지닌 교류 전압을, 최대 허용 전류 Imax로 공급하는 기능을 가지며, 또한, Vp/Imax≤|Z0|≤α×RF인 조건이 충족되는 것을 특징으로 하는 액정 조광 장치.
4. 제3항에 있어서,
   액정 조광 필름(120)에는, 최소 투과율과 최대 투과율이 정해져 있으며, 전원 장치(110)가 전압 공급을 행하지 않는 경우에는, 상기 액정 조광 필름(120)은, 상기 최소 투과율 및 상기 최대 투과율 중 어느 한쪽 투과율을 나타내고, 전원 장치(110)가 피크 전압 Vp를 지닌 교류 전압의 공급을 행하고 있는 경우에는, 상기 액정 조광 필름(120)은, 상기 최소 투과율 및 상기 최대 투과율 중 다른 쪽 투과율을 나타내는 것을 특징으로 하는 액정 조광 장치.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   필름측 제1 접속 단자(a, a1 내지 a6)가 액정 조광 필름(120)의 테두리부의 소정 개소에 마련되어 있으며, 필름측 제2 접속 단자(b, b1 내지 b6)가 상기 액정 조광 필름(120)의 상기 소정 개소에 대향하는 위치에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 조광 장치.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   필름측 제1 접속 단자(a1 내지 a6) 및 필름측 제2 접속 단자(b0 내지 b6)의 적어도 한쪽이, 액정 조광 필름(120)의 복수 개소에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 조광 장치.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   액정 조광 필름이, 건물의 외장 혹은 내장에 사용되는 창, 차량 등의 유리창 또는 쇼케이스용 유리에 붙여 사용하는 데 적합한 면적을 갖는 것을 특징으로 하는 액정 조광 장치.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   액정 조광 필름이, 0.1평방ｍ 이상의 면적을 갖는 것을 특징으로 하는 액정 조광 장치.
9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   액정층이, 전계 효과형 액정 분자를 포함하는 층에 의해 구성되며, 제1 투명 전극층 및 제2 투명 전극층이, ITO로 이루어지는 층에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 조광 장치.
10. 액정의 투과율을 변화시켜 조광을 행하는 액정 조광 장치(100)를 제조하는 방법이며,
    액정층(122)과, 상기 액정층(122)의 한쪽 면에 배치된 제1 투명 전극층(121)과, 상기 액정층(122)의 다른 쪽 면에 배치된 제2 투명 전극층(123)과, 상기 제1 투명 전극층(121)의 소정 위치에 마련된 필름측 제1 접속 단자(a)와, 상기 제2 투명 전극층(123)의 소정 위치에 마련된 필름측 제2 접속 단자(b)를 갖는 액정 조광 필름(120)을 제조하는 조광 필름 제조 단계와,
    상기 필름측 제1 접속 단자(a)와 상기 필름측 제2 접속 단자(b) 사이의 직류 저항 RF를 측정하는 직류 저항 측정 단계와,
    상기 필름측 제1 접속 단자(a)에 접속되는 전원측 제1 접속 단자(A)와, 상기 필름측 제2 접속 단자(b)에 접속되는 전원측 제2 접속 단자(B) 사이에 소정의 교류 전압을 공급하는 기능을 갖는 전원 장치(110)를 제조하는 전원 장치 제조 단계
    를 갖고,
    상기 전원 장치 제조 단계에 있어서, 상기 전원측 제1 접속 단자(A)와 상기 전원측 제2 접속 단자(B) 사이의 상기 전원 장치(110)의 출력 임피던스 |Z0|이, 소정의 계수 α의 값을 0.2로 했을 때, |Z0|≤α×RF인 조건을 충족하는 설계를 행하는 것을 특징으로 하는 액정 조광 장치의 제조 방법.
11. 제10항에 있어서,
    전원 장치 제조 단계에 있어서, 계수 α의 값을 0.05로 하여, |Z0|≤α×RF인 조건을 충족하는 설계를 행하는 것을 특징으로 하는 액정 조광 장치의 제조 방법.
12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    전원 장치 제조 단계에 있어서, 피크 전압 Vp를 지닌 교류 전압을, 최대 허용 전류 Imax로 공급하는 기능을 가지며, 또한, Vp/Imax≤|Z0|≤α×RF인 조건을 충족하는 설계를 행하는 것을 특징으로 하는 액정 조광 장치의 제조 방법.

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