JPH063654A - 調光フィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コントラストを改善する。 【構成】 透明導電性フィルム２の電極２−２の側にほ
ぼ均一の厚さの高分子液晶複合膜３−２が対接され、そ
の複合膜３−２の上面に共通電極６が対接される。共通
電極６はフィルム（又は、ガラス基板）６−１の両面に
ＩＴＯを蒸着して透明電極６−２、６−３を形成して得
られる。高分子液晶複合膜３−２の上面に共通電極６の
透明電極６−３が対接され、透明電極６−２の側には別
のほぼ均一の厚さの高分子液晶複合膜３−１が対接さ
れ、複合膜３−１の対接面と反対の面には透明導電性フ
ィルム１が、その透明電極１−２と複合膜３−１が向か
い合って対接されて調光フィルムが形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、高分子液晶複合膜を
使用した調光フィルム、特に明暗のコントラスト比を改
善した調光フィルムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来からディスプレイ等に使用されてい
る液晶は、低い電圧で駆動できるという優れた利点を持
っている。しかし、この従来の液晶では偏光板を必要と
するものが多く、又その名が示す様に液体であるため、
その液が漏れないように完全密封する必要がある。

【０００３】これに比較し、近年開発された高分子液晶
複合膜は液晶を高分子で包み込んだ物性構造なので固形
化し、且つ塑性があるため、膜状等の変形加工が容易で
ある利点を有する。又、駆動電圧はやや高いものの、偏
光板を必要としないのも利点である。この種の高分子液
晶複合膜を使用した従来の調光フィルムの一例を図３に
示す。調光フィルムとはフィルムの両面に印加する電圧
で光の透過率を制御するもので、従来の両電極間に配置
した液晶ディスプレイとほぼ等価な働きを有する。図３
で、透明導電性フィルム（又は、透明導電性ガラス）
１、２は薄くほぼ均一厚のフィルム（又は、薄くほぼ均
一厚のガラス）１−１、２−１の一面上にＩＴＯを蒸着
し、それを透明電極１−２、２−２として形成される。
透明導電性フィルム１、２はその電極１−２、２−２面
が対向してほぼ平行に配され、その電極１−２、２−２
間にほぼ均一厚の高分子液晶複合膜３（厚みをｄとす
る）が両電極１−２、２−２に対接して配置される。電
極２−２は高周波電源４の−端子に接続され、且つ接地
される。電極１−２はスイッチ５の一端に接続され、ス
イッチ５の他端は高周波電源４の＋端子に接続される。
両電極１−２、２−２間には高周波電源４を用いて約１
ｋＨｚ−６０Ｖｐｐの電圧が印加される。この電圧印加
はスイッチ５によりそのｏｎ／ｏｆｆが制御される。ス
イッチ５がｏｆｆされているときは、調光フィルムの上
面７から底面８への光の透過率及び底面８から上面７へ
の光の透過率が小さくなり、スイッチ５がｏｎされてい
るときは、その光の透過率が大きくなる。

【０００４】この明細書では、従来の調光フィルムと等
価の機能を有する一枚の調光フィルムを調光フィルム素
子と呼ぶ。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上、図３を用いて述
べたように、従来の高分子液晶複合膜を使用した調光フ
ィルムでは、電極１−２、２−２間に印加する電圧を制
御することで光の透過率を制御できるが、電圧ｏｎ時の
光の透過率と電圧ｏｆｆ時の光の透過率との比、即ちコ
ントラストが十分とは言えなかった。例えば、調光フィ
ルムの膜厚を厚くして電圧ｏｆｆ時の光の透過率を下げ
ようとすると、電圧ｏｎ時の光の透過率も下がってし
う。又、逆に膜圧を薄くすると、光の透過率は電圧ｏｎ
／ｏｆｆ時共に上がってしまう。つまり、何れの場合に
もコントラストを改善することは非常に困難である。勿
論、調光フィルムの両電極１−２、２−２に印加する駆
動電圧を高くすればコントラストを増すことは出来る
が、それでは高周波電源４が高価になり、サイズも大き
くなってしまう。

【０００６】この発明の目的は、駆動電圧を上げずにコ
ントラストを改善した高分子液晶複合膜の調光フィルム
を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明では、ほぼ同一
特性の高分子液晶複合膜の調光フィルム素子が複数重ね
られて調光フィルムが構成される。

【０００８】

【作用】以上述べたように、この発明ではほぼ同一特性
の高分子液晶複合膜の調光フィルムが複数重ねられてい
る。ここで、駆動電圧Ｖを一定にした場合で、従来の調
光フィルムのコントラストとこの発明の調光フィルムの
コントラストとの比較を行う。但し、この発明の調光フ
ィルムは調光フィルム素子を２枚重ねた場合を考えるも
のとし、図４を参照して説明する。図４Ａには従来の調
光フィルム（フィルム−１と略称）の断面図を示し、図
４Ｂにはこの発明の調光フィルム（フィルム−２と略
称）を示す。入射光量をＩ₀ とし、図４Ａのフィルム−
１からの電圧ｏｎ時の透過光量をＩ₁ とし、電圧ｏｆｆ
時の透過光量をＩ₁ ’とする。又、図４Ｂのフィルム−
２からの電圧ｏｎ時の透過光量をＩ₂ とし、電圧ｏｆｆ
時の透過光量をＩ₂ ’とし、また一枚目の調光フィルム
素子（左側）からの電圧ｏｆｆ時の透過光量がＩ₂ ’で
あり、電圧ｏｎ時の透過光量がＩ₁ であることを考慮す
ると、次の種々の関係が成立する。フィルム−１の電圧
ｏｆｆ時の透過率を Ｉ₁ ’／Ｉ₀ ＝α₁ とし、またフィルム−１の電圧ｏｎ時の透過率を Ｉ₁ ／Ｉ₀ ＝α₂ とすると、フィルム−２の電圧ｏｆｆ時の透過率は Ｉ₂ ’／Ｉ₀ ＝（Ｉ₂ ’／Ｉ₁ ’）×（Ｉ₁ ’／Ｉ₀ ）＝（α₁ ）² となる。何故ならば、１枚目の調光フィルム素子（左
側）と２枚目の調光フィルム素子（右側）の透過率が等
しく、Ｉ₂ ’／Ｉ₁ ’＝Ｉ₁ ’／Ｉ₀ ＝α₁ が成立する
からである。同様に、フィルム−２の電圧ｏｎ時の透過
率は Ｉ₂ ／Ｉ₀ ＝（Ｉ₂ ／Ｉ₁ ）×（Ｉ₁ ／Ｉ₀ ）＝（α₂ ）² となる。何故ならば、１枚目の調光フィルム素子（左
側）と２枚目の調光フィルム素子（右側）の透過率が等
しく、Ｉ₂ ’／Ｉ₁ ’＝Ｉ₁ ’／Ｉ₀ ＝α₂ が成立する
からである。これらの関係をまとめると、表１のように
なる。

【０００９】 従来の調光フィルム この発明の調光フィルム （フィルム−１） （フィルム−２） 駆動電圧 Ｖ Ｖ フィルムの全体厚 ｄ ２×ｄ 電圧 off 時の透過率 α₁ （α₁ ）² 電圧 on 時の透過率 α₂ （α₂ ）² 表１ 繰り返しになるが、表１を簡単に説明すると、駆動電圧
は、フィルム−１ではＶで、フィルム−２では重ねた２
枚の調光フィルム素子のそれぞれに電圧Ｖが印加され
る。調光フィルムの全体の厚さは、フィルム−１ではｄ
であり、フィルム−２では２枚分の厚さの２ｄとなる。
フィルム−１の電圧ｏｆｆ時の光の透過率をα₁ とする
と、フィルム−２ではほぼ同一特性、同一厚の調光フィ
ルム素子が２重になっているので、α₁ ×α₁ ＝
（α₁ ）² である。同様に、フィルム−１の電圧ｏｎ時
の光の透過率をα₂ とすると、フィルム−２では
（α₂ ）² となる。

【００１０】従って、フィルム−１とフィルム−２のコ
ントラストは フィルム−１のコントラストＡ₁ ＝（ｏｎ時の透過率）／（ｏｆｆ時の透過率） ＝α₂ ／α₁ フィルム−２のコントラストＡ₂ ＝（ｏｎ時の透過率）／（ｏｆｆ時の透過率） ＝（α₂ ）² ／（α₁ ）² となる。つまり、フィルム−１とフィルム−２とのコン
トラストの比は Ａ₂ ／Ａ₁ ＝（α₂ ／α₁ ）² ／（α₂ ／α₁ ）＝α₂ ／α₁ ＞１ ・・・・・・・・・・（１） と結論される。何故ならば、電圧ｏｎ時の透過率α₂ の
方が電圧ｏｆｆ時の透過率α₁ よりも大きいからであ
る。式（１）は、この発明の調光フィルムのコントラス
トは従来の調光フィルムのコントラストのα₂ ／α₁ 倍
になっていることを意味している。

【００１１】この発明の調光フィルムで、調光フィルム
素子を３枚以上重ねれば、コントラストは更に改善され
ることは明かである。

【００１２】

【実施例】次に、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。図１にこの発明の高分子液晶複合膜の調光フィ
ルムの一実施例を示す。図１で図３と対応する部分には
同一符号を付けてある。図１の調光フィルムで、図３の
ものと構成及び機能が同じ部分については、重複を避け
るため簡単に説明し、異なる部分についてのみ詳細に説
明する。透明導電性フィルム２の電極２−２の側にほぼ
均一の厚さの高分子液晶複合膜（厚みをｄとする）３−
２が対接され、その複合膜３−２の上面（複合膜３−２
が電極２−２と接する反対の面）に共通電極６が対接さ
れる。この共通電極６には種々の構成が考えられるの
で、詳細は後で説明することとし、ここではフィルム６
−１の両面にＩＴＯを蒸着して透明電極６−２、６−３
を形成したものを考える。この実施例では、高分子液晶
複合膜３−２の上記上面に共通電極６の透明電極６−３
が対接されることになる。透明電極６−２の側には別の
ほぼ均一の厚さの高分子液晶複合膜（厚みをｄとする）
３−１が対接され、複合膜３−１の対接面と反対の面に
は透明導電性フィルム１が、その透明電極１−２と複合
膜３−１が向かい合って対接される。

【００１３】この様にして形成された調光フィルムで、
電極１−２、２−２は共通に接続され、且つ高周波電源
４の−端子に接続され、更に接地される。共通電極６の
両側に形成された両電極６−２、６−３は共通に接続さ
れ、スイッチ５の一端に接続される。スイッチ５の他端
は高周波電源４の＋端子に接続される。２組の電極間、
即ち電極１−２、６−２間、及び電極２−２、６−３間
には高周波電源４を用いて約１ｋＨｚ−６０Ｖｐｐの電
圧が印加される。この電圧印加はスイッチ５によりその
ｏｎ／ｏｆｆが制御される。スイッチ５がｏｆｆされて
いるときは、調光フィルムの上面７から底面８への光の
透過率及び底面８から上面７への光の透過率が小さくな
り、スイッチ５がｏｎされているときは、その光の透過
率が大きくなる。この実施例では、共通電極６を構成す
る透明電極６−２、６−３に正の電圧を印加し、それぞ
れ透明導電正フィルム１、２の一部を構成する透明電極
１−２、２−２には負の電圧が加えられているが、電圧
の極性はこの反対でも良い。 共通電極６として種々の
ものが考えられる。図２にそのいくつかの例を示す。図
２Ａに示した共通電極６は、透明電極６−５、フィルム
６−４、フィルム６−６、及び透明電極６−７がこの順
で対接されて構成される。透明電極６−５及び６−７の
それぞれは、高分子液晶複合膜３−１及び３−２のそれ
ぞれに対接される。この構造は、図３に示した従来の調
光フィルム、つまり調光フィルム素子を２枚重ねした構
造になっており、共通電極として特別なものを開発する
必要がなくて済む利点がある。ここで、フィルム６−４
及び６−６はガラス基板を使用しても良いことは勿論で
ある。

【００１４】その他、透明導電性フィルム１、２、高周
波電源４及びスイッチ５の配置、接続及び機能について
は図１に示したものと同様であるので、繰り返しては説
明しない。図１に示したものは従来の調光フィルム素子
を２枚重ね、その重なったフィルムを共通化したものと
いえる。図２Ｂに示した共通電極６は、図１に示したも
のと同じ構造を持っているが、図２Ａとの比較のために
再掲する。ここでは、共通電極６の中央に挟まれるフィ
ルム６−１が１枚だけ用いられ、図２Ａの２枚使用のも
のに比較して、調光フィルムの膜厚が薄くなり生産コス
トが低減される利点がある。ここのフィルム６−１はガ
ラス基板でも良いし、又金属メッシュの様なものを使用
しても良い。金属メッシュの場合には、光の透過率を減
らさない目的で、なるべく細線のものを使用するのが良
い。

【００１５】その他、透明導電性フィルム１、２、高周
波電源４及びスイッチ５の配置、接続及び機能について
は図１に示したものと同様であるので、繰り返しては説
明しない。

【００１６】

【発明の効果】この発明の高分子液晶複合膜の調光フィ
ルムによれば、調光フィルム素子が複数重ねられている
ので、コントラストが改善され見やすくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の調光フィルムの断面斜視図。

【図２】Ａはこの発明の調光フィルムに使用される共通
電極の一例を示す断面図、Ｂはこの発明の調光フィルム
に使用される共通電極の他の一例を示す断面図である。

【図３】従来の調光フィルムの断面斜視図。

【図４】従来の調光フィルムと、この発明の調光フィル
ムの比較断面図。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ほぼ同一特性の高分子液晶複合膜の調光
   フィルム素子が複数重ねられてなることを特徴とする調
   光フィルム。