WO2016103903A1 - 光制御デバイス及び表示装置 - Google Patents
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Definitions
- the present disclosure relates to a light control device and a display device.
- a light control device (hereinafter also referred to as a scattering device) that can switch between a transparent state and an opaque state (turbid state) by electrical control is known.
- the scattering state of the transmitted light is electrically controlled, so that the transparent state that hardly generates scattered light (first scattering state) and the turbid state that generates scattered light (second scattering state). There is something that can be switched.
- various colors of turbidity can be realized depending on the wavelength band of the scattered light in the turbid state.
- Patent Document 1 discloses a polymerizable composition containing an additive composed of a mixture of an acrylic monofunctional monomer and an acrylic polyfunctional monomer in addition to a basic structural material composed of an acrylic monomer and an acrylic oligomer.
- a scattering device that uses a polymer / liquid crystal composite material obtained by polymerizing the above and exhibits white turbidity in a cloudy state is disclosed.
- a light control device capable of switching between a transparent state (first reflection state) and a mirror surface state (second reflection state) by electrically controlling the reflection state of incident light.
- a device a light control device (hereinafter referred to as a mirror) capable of switching between a transparent state (first reflection state) and a mirror surface state (second reflection state) by electrically controlling the reflection state of incident light.
- a reflective polarizing plate, a TN type liquid crystal layer, and a polarizing plate are arranged in this order, and switching between a transparent state and a mirror state can be performed by applying a voltage to the TN type liquid crystal layer.
- ⁇ n ⁇ d of the TN liquid crystal layer ( ⁇ n is the refractive index anisotropy of the liquid crystal constituting the TN liquid crystal layer and d is the thickness of the TN liquid crystal layer) is 0.7 ( ⁇ m).
- a mirror device of ⁇ 1.7 ( ⁇ m) is disclosed.
- a scattering device that exhibits white turbidity (hereinafter also referred to as a white turbid device) as illustrated in Patent Document 1 described above is formed in a film shape, for example, and is used only when necessary depending on the situation. It can be preferably used to block the field of view.
- the cloudy device can be suitably arranged on glass provided to partition a room in the room.
- the cloudy device disposed on the glass is normally made transparent, and the cloudy device disposed on the glass is cloudy (ie, cloudy) when it is desired to conceal the inside from the outside.
- cloudy ie, cloudy
- the cloudy device can be suitably arranged on the display surface of the display device.
- the display surface is generally black.
- the black color of the display surface may damage the landscape of the environment where the display device is installed. Therefore, for example, when the display device is not used, the cloudy device disposed on the display surface is clouded.
- the cloudy device disposed on the display surface is made transparent. Thereby, the display on the display surface which permeate
- a cloudy device that is cloudy or a mirror device that is in a mirror state that can block the user's field of view appears to melt into the surrounding environment.
- the existing cloudy device exemplified in Patent Document 1 has a relatively high light transmittance in the cloudy state. Therefore, in the cloudy device, in the cloudy state, an object existing on the back side of the cloudy device may be seen through from the surface of the user who is observing the cloudy device. For the user, since the movement and color of the object existing on the other side are seen through the cloudy device that is cloudy, the user's field of view is naturally blocked. Is hard to say.
- the mirror device when a mirror device in a mirror state is used to block the field of view, the mirror device may become too conspicuous depending on the surrounding environment due to reflection of surrounding objects on the mirror surface. Thus, when the user's view is blocked by the existing mirror device, the user may feel uncomfortable, and it is difficult to say that the user's view is naturally blocked. .
- a light control device that can be used to block the user's field of view requires a light control device that can harmonize with the surrounding environment and provide a more natural environment to the user. It was done. Therefore, the present disclosure proposes a new and improved light control device that can provide a more natural environment to the user, and a display device including the light control device.
- the mirror device capable of switching between the first reflection state and the second reflection state that reflects light more than the first reflection state by electrical control, and the first by electrical control.
- a light control device comprising a scattering device capable of switching between a scattering state of the first scattering state and a second scattering state that scatters light more than the first scattering state.
- a display unit and a light control device disposed to face the display surface of the display unit, and the light control device is in a first reflection state by electrical control.
- a mirror device that can switch between a second reflection state that reflects light rather than the first reflection state, and light is scattered more than the first scattering state and the first scattering state by electrical control.
- a display device having a scattering device capable of switching between a second scattering state.
- the mirror device capable of switching between the first reflection state and the second reflection state and the scattering device capable of switching between the first scattering state and the second scattering state are superimposed.
- a configured light control device is provided.
- the first reflection state in the mirror device may be a transparent state
- the second reflection state may be a specular state.
- the first scattering state in the scattering device may be a transparent state
- the second scattering state may be a turbid state.
- the light control device is: It behaves as a transparent member that transmits incident light. Therefore, the user observing the light control device in the state can visually recognize the back side of the light control device.
- the scattering device and the mirror device are respectively in the second scattering state and the second reflecting state (that is, when the scattering device is made turbid and the mirror device is made a mirror state)
- the light control device becomes opaque and turbid due to scattering of incident light in the scattering device.
- the light control device can be harmonized with the surrounding environment, and a more natural environment can be provided to the user.
- the description does not necessarily mean that the members are arranged in close contact with each other. It may well mean that they are arranged with a predetermined distance from each other. Further, in this specification, the state in which the one member and the other member are overlapped with each other in a state where another member is interposed between the one member and the other member is It shall be expressed as being “above” the other member. Furthermore, when it is described that one member is positioned “above” the other member, the size (area) of both members is not limited, and members having substantially the same area may overlap each other.
- the one member having an area larger than that of the other member may be arranged so as to cover the other member, or the one member having an area smaller than that of the other member may be disposed on the other member. You may arrange
- a light control device capable of providing a more natural environment for a user.
- the light control device can take four states (composite transparent state, semi-opaque state, composite specular state, and composite white turbid state described later) having different optical characteristics from each other by electrical control.
- (1. Configuration of Light Control Device) a configuration of a light control device according to a preferred embodiment of the present disclosure will be described, and then (2. First Embodiment) to (5.
- each state of the light control device will be described.
- (6. Example of how the light control device according to the first to fourth embodiments is viewed) an example of how the light control device looks in each state is shown as a prototype of the actually manufactured light control device. A photograph of a predetermined pattern is shown and described.
- a display device capable of providing a more natural environment to the user.
- the display device is configured by providing the light control device described in (1. Configuration of Light Control Device) on the display surface of the display unit. Therefore, the state of the display device can be changed by changing the state of the light control device.
- (7. Configuration of Display Device) describes the configuration of such a display device according to a preferred embodiment of the present disclosure.
- (8. Fifth embodiment) to (11. Eighth embodiment) each state of the display device corresponding to each state of the light control device will be described.
- FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a light control device according to the present embodiment.
- the light control device 10 is configured by superposing a scattering device 110 and a mirror device 120.
- the scattering device 110 and the mirror device 120 are formed in, for example, a film shape or a panel shape, and the light control device 10 configured by superposing them also has a film shape or a panel shape.
- the light control device 10 further includes a control unit 130 that controls driving of the scattering device 110 and the mirror device 120.
- the scattering device 110 and the mirror device 120 are illustrated as being disposed at a predetermined distance from each other for the sake of convenience.
- the scattering device 110 and the mirror device 120 may be disposed in close contact with each other, or may be disposed at a predetermined distance from each other as illustrated.
- the distance between the scattering device 110 and the mirror device 120 may be appropriately determined so that the light control device 10 exhibits desired optical characteristics in each state to be described later.
- the light control device 10 is arranged so that the scattering device 110 side is observed by the user.
- a surface on which the scattering device 110 is disposed is also referred to as a surface.
- the surface on which the mirror device 120 is disposed is also referred to as a back surface.
- the surface on the side observed by the user is also referred to as the front surface, and the opposite surface is also referred to as the back surface.
- X-axis direction two directions orthogonal to each other in a plane parallel to the front and back surfaces of the light control device 10 are also referred to as an X-axis direction and a Y-axis direction, respectively, and a direction perpendicular to the front and back surfaces of the light control device 10 is a Z-axis direction. It will also be called. In the Z-axis direction, the direction from the front surface to the back surface of the light control device 10 is a positive direction.
- the scattering device 110 is configured to be switchable between a first scattering state and a second scattering state that scatters light more than the first scattering state by electrical control.
- the first scattering state is a state that hardly generates scattered light (that is, a transparent state)
- the second scattering state is a state that more scatters light (that is, an opaque state).
- the first scattering state in the scattering device 110 is also referred to as a transparent state
- the second scattering state in the scattering device 110 is also referred to as a turbid state. Note that the scattering state of the scattering device 110 does not necessarily have to be switched between the two states, and the scattering state of the scattering device 110 can be switched between more states stepwise or continuously. Also good.
- the scattering device 110 turbidity of various colors can be realized according to the wavelength band of the scattered light in the turbid state.
- the scattering device 110 has a property of exhibiting white turbidity in a cloudy state will be described. Therefore, hereinafter, the scattering device 110 is also referred to as a cloudy device 110.
- the cloudy state of the cloudy device 110 is also referred to as a cloudy state.
- this embodiment is not limited to such an example, and the scattering device 110 may exhibit other colors in a cloudy state.
- the type of the cloudy device 110 is not limited, and various known cloudy devices can be used as the cloudy device 110.
- the white turbidity device 110 is described in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2014-122262 (Patent Document 1), disclosed in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2004-341379, and disclosed in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2004-138867.
- the materials described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-13131, those described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-4491, or those described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-512463 can be used as appropriate.
- the cloudy device 110 various commercially available cloudy devices can be preferably used.
- the scattering device 110 is composed of a polymer / liquid crystal composite material in which a liquid crystal material is dispersed in a polymer material, as disclosed in Patent Document 1 above.
- the polymer / liquid crystal composite material is sandwiched between transparent electrodes, and a voltage can be applied to the polymer / liquid crystal composite material via the transparent electrode.
- the cloudy device 110 is clouded.
- the cloudy device 110 is in a transparent state.
- the cloudy device 110 is not limited to such an example, and as the cloudy device 110, various existing cloudy devices can be used.
- the mirror device 120 is configured to be switchable between a first reflection state and a second reflection state that reflects light more than the first reflection state by electrical control.
- the first reflection state is a state in which light is transmitted with a high transmittance without substantially reflecting
- the second reflection state is a state in which light is reflected with a high reflectance without substantially transmitting light. It is.
- the first reflection state in the mirror device 120 is also referred to as a transparent state
- the second reflection state in the mirror device 120 is also referred to as a mirror surface state. Note that the reflection state of the mirror device 120 does not necessarily have to be switched between the two states, and the reflection state of the mirror device 120 can be switched between more states stepwise or continuously. Also good.
- the type of the mirror device 120 is not limited, and various known mirror devices can be used as the mirror device 120.
- the mirror device 120 one described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-37943 (the above-mentioned Patent Document 2), one described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-11940, or described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-175756.
- the mirror device 120 a mirror device using a so-called electrochromic element that can reversibly change optical characteristics by electrical control may be used.
- various commercially available mirror devices can be suitably used.
- the mirror device 120 is configured by combining a TN liquid crystal layer and a polarizing plate.
- the transparent state or the mirror surface state can be switched by changing the polarized light that passes through the TN type liquid crystal layer in accordance with application or non-application of a voltage to the TN type liquid crystal layer.
- the mirror device 120 when an electric field is not applied to the TN type liquid crystal layer, the mirror device 120 is in a mirror state.
- the mirror device 120 becomes transparent.
- the mirror device 120 is not limited to this example, and various existing mirror devices can be used as the mirror device 120.
- the transparent state, the white turbid state, and the mirror surface state in the white turbid device 110 and the mirror device 120 are various known white turbid devices and mirror devices such as those described in the above-mentioned documents and those generally marketed. It may mean a transparent state, a cloudy state, or a mirror surface state.
- both the cloudy device 110 and the mirror device 120 have a performance of transmitting at least light in the visible light band with a relatively high transmittance equal to or higher than a predetermined value. The user can clearly see the object existing on the opposite side of the user through the cloudy device 110 or the mirror device 120 in the transparent state with the cloudy device 110 or the mirror device 120 interposed therebetween.
- the clouded device 110 has a performance of scattering the transmitted light at a predetermined ratio.
- the surface of the cloudy device 110 can be visually recognized as being clouded by scattered light.
- the existing various cloudy devices suitably used as the cloudy device 110 have relatively high permeability in the cloudy state. Therefore, for the user, the outline, movement, color, and the like of an object existing on the opposite side of the user through the cloudy device 110 that is in the cloudy state appear to be blurred.
- At least one surface functioning as the mirror surface of the mirror device 120 has a performance of reflecting at least light in the visible light band with a relatively high reflectance of a predetermined value or more.
- the other surface of the mirror device 120 may have a high light shielding characteristic that shields at least light in the visible light band at a relatively high rate equal to or higher than a predetermined value.
- one surface and the other surface of the mirror device 120 may function as a mirror surface when in the mirror surface state.
- the light control device 10 is configured by disposing the cloudy device 110 so as to face a surface that can function as a mirror surface of the mirror device 120. That is, the mirror device 120 is arranged so that the surface that can function as the mirror surface is the surface (that is, facing the negative direction of the Z axis).
- the control unit 130 controls the state of the light control device 10 by controlling the driving of the cloudiness device 110 and the mirror device 120.
- the control unit 130 includes various processors such as a CPU (Central Processing Unit) and a DSP (Digital Signal Processor), a so-called microcomputer in which the processor and a storage device such as a memory are integrally configured.
- the processor executes arithmetic processing according to a predetermined program, the functions of the control unit 130 described above are executed.
- the specific device configuration of the control unit 130 is not limited to this example.
- the control unit 130 may be an information processing device such as a PC (Personal Computer) on which a processor or a microcomputer is mounted.
- the light control device 10 can take four types of states depending on the combination of the state of the cloudy device 110 and the state of the mirror device 120.
- the control unit 130 can control the four states of the light control device 10 by controlling the switching between the transparent state and the cloudy state in the white turbid device 110 and the switching between the transparent state and the mirror state in the mirror device 120. it can.
- these four states of the light control device 10 will be described in order.
- the first embodiment corresponds to the case where the control unit 130 in the light control device 10 causes the white turbid device 110 to be in a white turbid state and the mirror device 120 to be in a specular state.
- the light control device 10 exhibits white turbidity having a larger energy of scattered light and a larger turbidity (for example, haze) than a white turbid state (that is, a semi-turbid state described later) of only the white turbid device 110.
- a white turbidity for example, haze
- a white turbid state that is, a semi-turbid state described later
- FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of the light control device 10 as described above, and also illustrates a behavior of light in the light control device 10 in a complex cloudy state.
- FIG. 1 and FIGS. 2 to 4 to be described later the path of light incident on the light control device 10 from the front surface and the back surface is schematically illustrated by arrows.
- the control unit 130 causes the cloudy device 110 to be clouded and the mirror device 120 to be in a mirror state.
- the fact that the cloudy device 110 is clouded and the mirror device 120 is mirrored is represented by hatching the clouded device 110 and the mirror device 120 in a simulated manner.
- a part of the light incident on the light control device 10 from the surface is scattered when entering the cloudy device 110 (for example, about 20% of the incident light), and the rest The component passes through the cloudy device 110 and enters the mirror device 120. Since the mirror device 120 is in a mirror state, the light incident on the mirror device 120 is reflected on the surface thereof and enters the cloudy device 110 from the back surface. A part of the light incident on the white turbid device 110 from the back surface is scattered again by the white turbid device 110, and the remaining components are transmitted through the white turbid device 110 and emitted to the outside (in the negative direction of the Z axis). Further, the light incident on the light control device 10 from the back surface is blocked by the mirror device 120.
- the white turbidity device 110 when it is going to produce white turbidity only by the white turbidity device 110 without providing the mirror device 120 (that is, when only the existing white turbidity device is used), the scattered light by the light directly incident on the white turbidity device 110. Only the energy of can be obtained. Therefore, the amount of light (energy) of the scattered light is not so large, and when only the white turbidity device 110 is used, only white turbidity with relatively small turbidity can be realized.
- the light control device 10 in the composite cloudy state, when the mirror device 120 in the mirror state is provided on the back side of the cloudy device 110, when light enters the cloudy device 110, Both scattering of light directly incident on the white turbid device 110 and scattering of light transmitted through the white turbid device 110 and reflected by the mirror device 120 and incident again on the white turbid device 110 occur. Therefore, since the amount of light (energy) of the scattered light is increased as compared with the case where only the white turbidity device 110 is used, the light control device 10 according to the first embodiment (that is, the light control device 10 in the complex white turbid state). , Cloudiness with higher turbidity (for example, haze) can be realized.
- the light control device 10 in the composite cloudy state, the scattering characteristics are further improved, and the light shielding characteristics for incident light from the back surface are further improved. Therefore, the light control device 10 can function as a film that is whiter than the semi-cloudy state in the complex cloudy state and shields the object on the back side.
- the second embodiment corresponds to the case where in the light control device 10, the control unit 130 causes the white turbid device 110 to be in a white turbid state and the mirror device 120 to be in a transparent state.
- the light control device 10 exhibits substantially the same white turbidity as when only the white turbidity device 110 is provided.
- a semi-cloudy state for convenience.
- FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of the light control device 10 similarly to FIG. 1, and also illustrates a behavior of light in the light control device 10 in a semi-cloudy state.
- the cloudy device 110 in the semi-cloudy state, is turned white and the mirror device 120 is made transparent.
- the cloudy device 110 in a simulated manner, is turned into a cloudy state in the same manner as in FIG. 1 by hatching the clouded device 110 and the mirror device 120 is made transparent. 120 is expressed by not hatching.
- the semi-cloudy state a part of the light incident on the light control device 10 from the surface is scattered when entering the cloudy device 110 (for example, about 20% of the incident light), and the rest The component passes through the cloudy device 110 and enters the mirror device 120. Since the mirror device 120 is in a transparent state, the light incident on the mirror device 120 is transmitted to the back side of the light control device 10 as it is.
- the light incident on the light control device 10 from the back surface passes through the mirror device 120 in a transparent state and enters the cloudy device 110 from the back surface.
- a part of the light incident on the white turbid device 110 from the back surface is scattered by the white turbid device 110, and the remaining components are transmitted through the white turbid device 110 and emitted toward the negative direction of the Z axis.
- the light control device 10 only scatters the light that is directly incident on the cloudy device 110 when light is incident on the cloudy device 110. Therefore, in the semi-cloudy state, the light control device 10 exhibits a cloudiness that is substantially the same as when only the cloudy device 110 is provided.
- the light control device 10 is in a semi-cloudy state, for the user, an object present on the back surface side of the light control device 10 can be seen through and visible.
- the semi-cloudy state in the light control device 10 may be substantially the same as the cloudy state of the cloudy device 110 from the viewpoint of how the user sees it.
- the third embodiment corresponds to the case where, in the light control device 10, the white turbid device 110 is set to a transparent state and the mirror device 120 is set to a mirror state by the control unit 130.
- the light control device 10 exhibits a mirror surface that is substantially the same as when only the mirror device 120 is provided.
- a composite mirror state for convenience.
- FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic configuration of the light control device 10 as in FIG. 1, and also illustrates a behavior of light in the light control device 10 in a composite mirror surface state.
- the cloudy device 110 is made transparent and the mirror device 120 is made mirrored.
- the fact that the cloudy device 110 is made transparent is expressed by not hatching the cloudy device 110, and the mirror device 120 is mirrored as in FIG.
- the mirror device 120 is represented by hatching.
- the light control device 10 exhibits a mirror surface substantially similar to the case where only the mirror device 120 is provided.
- the user observing the light control device 10 visually recognizes the mirror surface that is substantially the same as when only the mirror device 120 is provided.
- the composite mirror surface state in the light control device 10 may be substantially the same as the mirror surface state of the mirror device 120 from the viewpoint of how it is viewed by the user.
- the fourth embodiment corresponds to the case where both the cloudiness device 110 and the mirror device 120 are made transparent by the control unit 130 in the light control device 10.
- the incident light from the front surface and the incident light from the rear surface are transmitted almost directly to the rear surface side and the front surface side with high transmittance, respectively.
- a composite transparent state for convenience.
- FIG. 4 is a diagram illustrating a schematic configuration of the light control device 10 as in FIG. 1, and also illustrates a behavior of light in the light control device 10 in a composite transparent state.
- both the cloudiness device 110 and the mirror device 120 are made transparent by the control unit 130.
- the fact that both the white turbid device 110 and the mirror device 120 are in a transparent state is represented by simulating that the white turbid device 110 and the mirror device 120 are not hatched.
- the composite transparent state As shown in FIG. 4, in the composite transparent state, light incident on the light control device 10 from the front surface is transmitted through both the white turbid device 110 and the mirror device 120 and emitted from the back surface side. Similarly, light incident on the light control device 10 from the back surface is transmitted through both the mirror device 120 and the white turbid device 110 and is emitted from the front surface side. Therefore, in the composite transparent state, the user can clearly see the object existing on the back side of the light control device 10 through the light control device 10.
- the composite transparent state may be substantially the same as the transparent state of the cloudy device 110 and the mirror device 120 from the viewpoint of how the user sees it.
- the light control device 10 has been described above with reference to FIG.
- the behavior of light in the light control device 10 in each of the composite cloudy state, the semi-cloudy state, the composite mirror surface state, and the composite transparent state has been described with reference to FIGS.
- the light control device 10 is configured by overlapping the cloudy device 110 and the mirror device 120. Then, the transparent state and the white turbid state of the white turbid device 110, and the transparent state and the specular state of the mirror device 120 are appropriately switched, so that the four states of the light control device 10 (composite transparent state, semi-turbid state, composite specular state) And a complex cloudy state) are switched.
- a state similar to the transparent state in a general cloudy device or a general mirror device 120 is realized.
- a state similar to the cloudy state in a general cloudy device is realized.
- a state similar to the mirror state in a general mirror device is realized.
- a white cloudy state is realized compared to the cloudy state in a general cloudy device.
- the light control device 10 is disposed on a building material such as a partition and window glass, a display surface of a display device, and the like, and is suitable for blocking the user's field of view only when necessary according to the situation.
- a building material such as a partition and window glass, a display surface of a display device, and the like
- white is a relatively inconspicuous color and is said to be a color that hardly affects the surrounding environment. Therefore, in a light control device that aims to block the user's field of vision by white turbidity, such as a general white turbid device, it is more harmonious with the surrounding environment and a more natural environment for the user. There was a need to achieve a “white” cloudiness so that it could be provided.
- the scattering property can be almost determined by the properties of the material constituting the clouded device. Therefore, it is difficult to greatly improve the scattering property in the cloudy state while maintaining the transparency in the transparent state, and it is difficult to improve the turbidity in the cloudy state. Therefore, in the existing cloudy device, the light transmittance in the cloudy state becomes relatively high, and in the cloudy state, an object existing on the back side of the cloudy device observes the cloudy device from the surface. It can happen that it can be seen through. For this reason, the color of the object on the back side is seen through the cloudy device, and it is difficult to say that “white” cloudiness is realized.
- an existing cloudy device is disposed on the display surface of the display device, even if the cloudy device is in a cloudy state, the user sees the black color on the display surface, The display surface will appear gray instead of white.
- the cloudiness provided to the user by the existing cloudiness device cannot be said to be in harmony with the surrounding environment, and may give the user a sense of discomfort or discomfort.
- the light control device 10 it is possible to realize “white” cloudiness in which the object existing on the back side is more difficult to see through in the complex cloudiness state. become. Therefore, according to the light control device 10, it becomes possible to provide a more natural environment that does not give the user a sense of discomfort or discomfort.
- the state of the light control device 10 can be appropriately switched according to the situation.
- the light control device 10 when it is not necessary to block the user's field of view, the light control device 10 is in a composite transparent state.
- the semi-cloudy state may be substantially the same as the cloudy state in the above-described existing cloudy device.
- the back side is transparent as obtained with the existing cloudy device. There may be times when you want to create a deliberate situation. In such a case, the light control device 10 may be in a semi-cloudy state.
- the light control device 10 in a composite mirror surface state, for example, it is possible to perform a space effect that makes the space look wide, and it is also possible to use the light control device 10 that is in the composite mirror surface state as an appearance or the like. . Thus, since the light control device 10 can take various states according to the situation, it is possible to further improve the convenience for the user.
- the light control device 10 can be manufactured by combining, for example, a commercially available white turbid device and a mirror device. Therefore, it is not necessary to newly develop the cloudy device 110 and the mirror device 120, or to newly provide facilities for fabricating the cloudy device 110 and the mirror device 120, and the light control device 10 is fabricated at a lower cost. It becomes possible to do.
- the light control device 10 is configured to be able to switch the states according to the first to fourth embodiments (that is, the composite transparent state, the semi-cloudy state, the composite mirror surface state, and the composite cloudy state).
- Table 1 summarizes the four states of the light control device 10.
- the cloudy device 110 is composed of the above-described polymer / liquid crystal composite material
- the mirror device 120 is composed of the above-described TN liquid crystal layer and polarizing plate. We used what was to be done.
- FIGS. 5 to 8 are views showing how the light control device 10 according to the first to fourth embodiments is seen. 5 to 8, the light control device 10 is placed in a region corresponding to the upper half of the pattern in which the letter “A” is written in white on a black background, and the state of the light control device 10 is changed. , Shows photos taken in each state.
- FIG. 5 is a view showing a photograph taken with the light control device 10 in a composite transparent state (that is, a state according to the fourth embodiment). As shown in FIG. 5, in the composite transparent state, the letter “A” can be clearly observed even in the region where the light control device 10 is placed.
- FIG. 6 is a view showing a photograph taken with the light control device 10 in a semi-cloudy state (that is, a state according to the second embodiment).
- a semi-cloudy state that is, a state according to the second embodiment.
- the region where the light control device 10 is placed can be observed as cloudy.
- the letter “A” on the back is visible through the light control device 10 which is cloudy.
- the pattern on the back surface is seen through, and it is difficult to say that “white” is realized.
- a display aiming at a predetermined visual effect is performed such that the object on the back surface is intentionally displayed in a half-cloudy state, it can be said that the half-cloudy state is also an effective state.
- FIG. 7 is a view showing a photograph taken with the light control device 10 in the composite mirror state (that is, the state according to the third embodiment).
- the region where the light control device 10 is placed can be observed as a mirror surface. Therefore, in the composite mirror surface state, as shown in FIG. 7, in the region where the light control device 10 is placed, the letter “A” is not observed, and only the mirror surface can be observed.
- FIG. 8 is a view showing a photograph taken with the light control device 10 in a complex cloudy state (that is, a state according to the first embodiment).
- a complex cloudy state that is, a state according to the first embodiment.
- the region where the light control device 10 is placed can be observed as clouded.
- the letter “A” placed on the back surface is not seen through, and the white cloudy It can be seen that is realized.
- FIG. 9 is a diagram illustrating a schematic configuration of the display device according to the present embodiment.
- the display device 1 includes a display unit 140 and a light control device 10 provided on the display surface of the display unit 140.
- the light control device 10 is the same as the light control device 10 according to the first to fourth embodiments. That is, the light control device 10 includes a scattering device 110, a mirror device 120, and a control unit 130. Since the configuration and functions of the light control device 10 (that is, the configurations and functions of the scattering device 110, the mirror device 120, and the control unit 130) have already been described in the above (1. Configuration of the light control device), they are described in detail here. The detailed explanation is omitted.
- the display unit 140 has a function of visually displaying various types of information on the display surface in various formats such as text, images, tables, and graphs.
- the specific device configuration of the display unit 140 is not limited, and the display unit 140 may be a variety of known display devices such as a CRT display device, a liquid crystal display device, a plasma display device, and an EL display device. May be configured.
- the display device 1 according to the present embodiment corresponds to the display device 140 in which the light control device 10 is disposed on the display surface of the display unit 140 including various display devices. Since the existing apparatus may be used for a specific device configuration of the display unit 140 and a driving method thereof, detailed description thereof is omitted.
- the display unit 140 is a TN liquid crystal display device.
- the liquid crystal display device is configured such that a TN liquid crystal layer 141 is sandwiched between two polarizing plates 142 and 143 arranged so that their transmission polarization axes are orthogonal to each other. Note that since a general existing TN liquid crystal display device can be applied as the display unit 140, a detailed description of the configuration and the driving method of the TN liquid crystal display device is omitted.
- the liquid crystal display device includes a light source (backlight) provided behind the polarizing plate 143, a drive circuit for driving the liquid crystal display device, and a control unit that controls driving of the liquid crystal display device. And various members that can be mounted on a general liquid crystal display device.
- the control unit that controls the driving of the display unit 140 may be configured integrally with the control unit 130.
- the display unit 140 is not limited to this example, and various existing display devices can be used as the display unit 140.
- the display unit 140 another type of liquid crystal display device may be used, or another type of display device other than the liquid crystal display device may be used.
- the light control device 10 is provided so that the display surface of the display unit 140 faces the back surface, that is, the mirror device 120 and the display surface of the display unit 140 face each other.
- the light control device 10 may not be provided in close contact with the display surface of the display unit 140, or may be provided with a predetermined distance between the display unit 140 and the display surface. .
- the distance between the light control device 10 and the display unit 140 may be appropriately determined in consideration of optical characteristics and the like as the display device 1.
- the light control device 10 has four states (composite transparent state, semi-cloudy state, and composite mirror surface state). And a complex cloudy state). Accordingly, in the display device 1, the state of the display surface of the display unit 140 can be switched (that is, the appearance of the display surface of the display unit 140 for the user can be changed) by appropriately switching the state of the light control device 10. It becomes possible.
- the four states of the display surface of the display device 1 accompanying the switching of the four states of the light control device 10 will be described in order. .
- FIG. 9 is a diagram illustrating a schematic configuration of the display device 1 as described above.
- FIG. 9 is a diagram illustrating a behavior of light in the display device 1 when the light control device 10 is in a complex cloudy state.
- the path of light incident on the display device 1 from the front surface and the back surface is schematically shown by arrows. 9 to 12, similarly to FIGS. 1 to 4, the states of the light control device 10, the cloudiness device 110 and the mirror device 120 are schematically represented by the presence or absence of hatching.
- the control unit 130 causes the cloudy device 110 to be clouded and the mirror device 120 to be in a mirror state.
- the light control device 10 causes a white cloudiness that is more difficult to see an object existing on the back surface side. Therefore, for the user who is observing the display surface of the display unit 140 via the light control device 10 in a complex cloudy state, the display surface of the display unit 140 is hardly visually recognized, and the cloudiness of the light control device 10 is visually recognized.
- the light control device 10 when the display unit 140 is not driven, that is, when nothing is reflected on the display surface of the display unit 140, the light control device 10 is preferably in a complex cloudy state.
- region corresponding to the display surface of the display part 140 can be recognized as a white area
- the display surface is often black. Since black is said to be a conspicuous color that easily attracts the user's eyes, although it depends on the environment in which the display device 1 is installed, the display surface of the display device 1 when not driven (that is, the display of the display unit 140) Surface) may not match the surrounding environment. In such a case, by setting the light control device 10 in a complex cloudy state, it is possible to cover the black of the display surface of the display device 1 with a white color that is more easily dissolved into the surrounding environment.
- FIG. 10 is a diagram illustrating a schematic configuration of the display device 1 similarly to FIG. 9, and also illustrates a behavior of light in the display device 1 when the light control device 10 is in a semi-cloudy state. is there.
- the control unit 130 turns the cloudy device 110 into a cloudy state and the mirror device 120 into a transparent state.
- the light control device 10 exhibits substantially the same cloudiness as when only the cloudy device 110 is provided. Become. Therefore, the user who observes the display surface of the display unit 140 through the light control device 10 that is in a semi-cloudy state visually recognizes the display surface through thin cloudiness. For example, when it is desired to blur the display of the display unit 140 intentionally as an effect, the light control device 10 is preferably in a semi-cloudy state.
- the seventh embodiment corresponds to the case where the light control device 10 is in a composite mirror state in the display device 1.
- a state of the display device 1 according to the seventh embodiment will be described with reference to FIG.
- FIG. 11 is a diagram illustrating a schematic configuration of the display device 1 as in FIG. 9, and also illustrates a behavior of light in the display device 1 when the light control device 10 is in the composite mirror state. is there.
- the control unit 130 sets the cloudy device 110 in a transparent state and the mirror device 120 in a mirror surface state.
- the light control device 10 exhibits a mirror surface that is substantially the same as when only the mirror device 120 is provided. Become. Therefore, the user who is observing the display surface of the display unit 140 via the light control device 10 in the composite mirror surface state cannot observe the display surface of the display unit 140.
- the display device 1 This display surface functions as a mirror surface.
- the display device 1 when hiding the black color of the display surface of the display device 1, it may be more natural to cover it with a mirror surface instead of a white surface in a complex cloudy state.
- the surface of the light control device 10 that is in the composite mirror state may be used as a normal mirror as necessary, for example, in appearance. In such a case, the light control device 10 is preferably brought into a composite mirror state.
- the eighth embodiment corresponds to the case where the light control device 10 in the display device 1 is in a composite transparent state.
- a state of the display device 1 according to the eighth embodiment will be described with reference to FIG.
- FIG. 12 is a diagram illustrating a schematic configuration of the display device 1 as in FIG. 9, and also illustrates a behavior of light in the display device 1 when the light control device 10 is in a composite transparent state. is there.
- the control unit 130 causes both the cloudy device 110 and the mirror device 120 to be in a transparent state.
- the light control device 10 in the case of the composite transparent state, has high transmittance for incident light from the front surface and incident light from the back surface, respectively. It has the performance of transmitting to the back side and the front side. Therefore, for a user observing the display surface of the display unit 140 via the light control device 10 that is in the composite transparent state, the display surface of the display unit 140 is clear as if the light control device 10 does not exist. It will be visually recognized.
- the light control device 10 is suitable.
- the composite is made transparent. Thus, the user can clearly see the display surface of the display unit 140 via the light control device 10 in the composite transparent state.
- the schematic configuration of the display device 1 has been described above with reference to FIG. 9 to 12, the light behavior in the display device 1 when the light control device 10 is in each of the complex cloudy state, the semi-cloudy state, the complex mirror surface state, and the complex transparent state. explained.
- the display device 1 is configured by arranging the light control device 10 on the display surface of the display unit 140. Therefore, by appropriately switching the state of the light control device 10, it is possible to change the appearance of the display surface of the display unit 140 for the user.
- the light control device 10 when the display unit 140 is not driven, the light control device 10 is preferably in a complex cloudy state. Further, for example, when the display unit 140 is driven, the light control device 10 is preferably in a composite transparent state. For example, when it is desired to blur the display on the display unit 140 intentionally as an effect, the light control device 10 is preferably in a semi-cloudy state. Further, for example, when it is natural to cover the black color of the display surface of the display device 1 with a mirror surface, or when a mirror is intentionally used, the light control device 10 is preferably a composite mirror surface. Put into a state.
- the state of the display surface of the display device 1 can be switched by appropriately switching the state of the light control device 10 according to the situation. Therefore, the display surface of the display device 1 can be brought into a state more in line with the user's intention or in the surrounding environment.
- the control unit 130 controls only the light control device 10 (that is, the scattering device 110 and the mirror device 120).
- the configuration of the device 1 is not limited to such an example.
- the control unit 130 may control the driving of the display unit 140 together with the light control device 10.
- the control unit 130 may appropriately switch the state of the light control device 10 according to the state of the display unit 140.
- the control unit 130 controls the light control device 10 to be in a composite transparent state at the timing when the power of the display unit 140 is turned on, and sets the light control device 10 to be in a compound cloudy state at the timing at which the power of the display unit 140 is turned off. May be performed automatically.
- the control unit 130 may appropriately switch the state of the light control device 10 in accordance with information (for example, video content) displayed on the display surface of the display unit 140.
- the scattering device 110 provided in the light control device 10 has a function of scattering light in at least the visible light band in a turbid state, but the present technology is not limited to such an example.
- the scattering device 110 may have a function of scattering light in other wavelength bands such as infrared rays.
- the scattering characteristics of the scattering device 110 can be improved in a complex cloudy state.
- the light control device 10 since the scattering characteristic for white light is improved in the scattering device 110, an effect that a whiter white turbidity is realized is expressed.
- the light control device 10 is more versatile.
- 110 When 110 is configured to scatter light in a predetermined wavelength band in a turbid state, it may be used for the purpose of obtaining scattered light of light in the wavelength band with higher intensity.
- the members when it is described that one member is positioned “on” the other member, the members may be arranged in close contact with each other, The members may be disposed with a predetermined distance from each other, or the members may be disposed with another member interposed between the members. Therefore, in each embodiment described above, the scattering device 110 and the mirror device 120 may be disposed in close contact with each other or may be disposed at a predetermined interval from each other. Alternatively, another member may be interposed between the scattering device 110 and the mirror device 120. In the display device 1, the display surfaces of the light control device 10 and the display unit 140 may be disposed in close contact with each other or may be disposed at a predetermined interval from each other. Alternatively, another member may be interposed between the light control device 10 and the display surface of the display unit 140.
- a mirror device that can switch between a first reflection state and a second reflection state that reflects light more than the first reflection state by electrical control, and a first scattering state by electrical control. And a scattering device capable of switching between a second scattering state that scatters light rather than the first scattering state.
- a control unit that controls switching between the first reflection state and the second reflection state in the mirror device and switching between the first scattering state and the second scattering state in the scattering device.
- the light control device further comprising: (4) The light according to any one of (1) to (3), wherein the scattering device exhibits white turbidity by emitting scattered light corresponding to a white wavelength band in the second scattering state.
- Control device. The light according to any one of (1) to (4), wherein the four states of the light control device are switched by a combination of the state of the scattering device and the state of the mirror device.
- Control device. The scattering device exhibits white turbidity by emitting scattered light corresponding to a white wavelength band in the second scattering state, and the scattering device is brought into the second scattering state and the mirror device.
- the light control device When the light control device is in the second reflection state, the light control device causes the incident light from the scattering device side and the reflected light on the surface functioning as a mirror surface of the mirror device of the incident light to be scattered. 6.
- the scattering device is configured by a polymer / liquid crystal composite material in which a liquid crystal material is dispersed in a polymer material, and by applying a voltage to the polymer / liquid crystal composite material, the first scattering state and The light control device according to any one of (1) to (6), wherein the second scattering state is switched.
- the light control device according to any one of (1) to (7), wherein the light control device is disposed on the display surface of the display unit such that the surface on the mirror device side faces the display surface of the display unit.
- the light control device according to claim 1. (9) a display unit, and a light control device disposed opposite to the display surface of the display unit, wherein the light control device is electrically controlled and the first reflection state and the first A mirror device that can switch between a second reflecting state that reflects light rather than a reflecting state, and a second scattering state that scatters light more than the first scattering state by electrical control. And a scattering device that can be switched between.
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Abstract
本発明は、光制御デバイスを周囲の環境に調和させ、ユーザに対してより自然な環境を提供することを目的とする。本発明に係る光制御デバイスは、電気的な制御によって第1の反射状態と当該第1の反射状態よりも光を反射する第2の反射状態とを切り替え可能なミラーデバイス(120)と、電気的な制御によって第1の散乱状態と当該第1の散乱状態よりも光を散乱する第2の散乱状態とを切り替え可能な散乱デバイス(110)と、を備えるものである。
Description
本開示は、光制御デバイス及び表示装置に関する。
電気的な制御により、透明状態と不透明状態(濁り状態)とを切り替えることが可能な光制御デバイス(以下、散乱デバイスとも呼称する)が知られている。散乱デバイスでは、透過光の散乱状態が電気的に制御されることにより、ほぼ散乱光を生じさせない透明状態(第1の散乱状態)と、散乱光を生じさせる濁り状態(第2の散乱状態)と、が切り替えられるものがある。散乱デバイスでは、濁り状態における散乱光の波長帯域に応じて、様々な色の濁りが実現され得る。例えば、特許文献1には、アクリル系モノマーとアクリル系オリゴマーとから成る基本構造材料に加えて、アクリル系単官能モノマーとアクリル系多官能モノマーとの混合物から成る添加剤を含有する重合性組成物を重合して得られる高分子/液晶複合材料を用いた、濁り状態時に白濁を呈する散乱デバイスが開示されている。
一方、入射光の反射状態が電気的に制御されることにより、透明状態(第1の反射状態)と鏡面状態(第2の反射状態)とを切り替えることが可能な光制御デバイス(以下、ミラーデバイスとも呼称する)が知られている。例えば、特許文献2には、反射偏光板と、TN型液晶層と、偏光板と、がこの順に配置され、当該TN型液晶層への電圧の印加によって透明状態と鏡面状態とを切り替えることが可能なミラーデバイスにおいて、当該TN型液晶層のΔn・d(ΔnはTN型液晶層を構成する液晶の屈折率異方性、dはTN型液晶層の厚さ)が0.7(μm)~1.7(μm)である、ミラーデバイスが開示されている。
散乱デバイスの中でも、上述した特許文献1に例示するような濁り状態時に白濁を呈する散乱デバイス(以下、白濁デバイスとも呼称する)は、例えばフィルム状に形成され、状況に応じて必要な時だけユーザの視界を遮断するために好適に用いられ得る。
例えば、白濁デバイスは、室内において部屋を区切るために設けられているガラス上に好適に配設され得る。この場合、例えば、通常時にはガラス上に配設された白濁デバイスが透明状態にされ、内部の様子を外部から秘匿したい場合にはガラス上に配設された白濁デバイスが濁り状態(すなわち白濁状態)にされる。これにより、普段はユーザにとって視界を遮るものがない開放感にあふれた空間を演出できるとともに、必要に応じて所定の空間に対する他者の視界を遮断することが可能となる。
また、例えば、白濁デバイスは、表示装置の表示面上に好適に配設され得る。ここで、通常、表示装置を使用していない場合(すなわち表示装置の表示面に何も表示されていない場合)には、その表示面は黒色であることが一般的であるが、場合によっては、当該表示面の黒色が、当該表示装置が設置されている環境の景観を損ねる可能性がある。そこで、例えば、表示装置を使用しない場合には、表示面上に配設された白濁デバイスが白濁状態にされる。これにより、表示面の黒色を、白濁状態の(すなわち白色の)白濁デバイスで覆い隠すことができるため、当該表示面をより室内の景観に適合させることができる。一方、表示装置を使用する場合には、表示面上に配設された白濁デバイスが透明状態にされる。これにより、透明状態である白濁デバイスを透過した表示面上の表示が、通常表示面を観察する時と同様に観察され得る。
一方、必要に応じてユーザの視界を遮断するために、白濁デバイスの代わりに、上述した特許文献2に例示するようなミラーデバイスを用いることも考えられる。例えば、ミラーデバイスをガラス上や表示装置の表示面上等に配設し、ユーザの視界を遮断したい場合にはミラーデバイスを鏡面状態にし、それ以外の場合にはミラーデバイスを透明状態にすることにより、白濁デバイスと同様に、ユーザの視界を調節することができる。
ここで、白濁デバイスやミラーデバイスを用いてユーザの視界を遮断する際には、ユーザに違和感や不快感をできるだけ与えずに、より自然にその視界が遮断されることが望ましい。そのためには、ユーザの視界を遮断し得る、白濁状態である白濁デバイス又は鏡面状態であるミラーデバイスが、周囲の環境により溶け込んで見えることが重要である。
しかしながら、特許文献1に例示されるような既存の白濁デバイスは、白濁状態における光の透過性が比較的高いことが知られている。従って、白濁デバイスでは、白濁状態において、当該白濁デバイスの裏面側に存在する物体が、表面から当該白濁デバイスを観察しているユーザから透けて見えてしまうという事態が生じ得る。ユーザにとっては、白濁状態である白濁デバイスを介して、向こう側に存在する物体の動きや色等がおぼろげに見えてしまうこととなるため、ユーザの視界が自然に遮断されている状態であるとは言い難い。
また、鏡面状態であるミラーデバイスを視界の遮断に用いた場合には、その鏡面への周囲の物体の映り込みにより、周囲の環境によってはミラーデバイスが目立ち過ぎてしまう可能性がある。このように、既存のミラーデバイスによってユーザの視界を遮断した場合には、ユーザによっては落ち着かない印象を感じることがあり、やはり、ユーザの視界が自然に遮断されている状態であるとは言い難い。
上記事情に鑑みれば、ユーザの視界を遮断するために用いられ得る光制御デバイスには、周囲の環境により調和し、ユーザに対してより自然な環境を提供することが可能な光制御デバイスが求められていた。そこで、本開示では、ユーザに対してより自然な環境を提供することが可能な、新規かつ改良された光制御デバイス、及び当該光制御デバイスを有する表示装置を提案する。
本開示によれば、電気的な制御によって第1の反射状態と当該第1の反射状態よりも光を反射する第2の反射状態とを切り替え可能なミラーデバイスと、電気的な制御によって第1の散乱状態と当該第1の散乱状態よりも光を散乱する第2の散乱状態とを切り替え可能な散乱デバイスと、を備える、光制御デバイスが提供される。
また、本開示によれば、表示部と、前記表示部の表示面と対向して配設される光制御デバイスと、を備え、前記光制御デバイスは、電気的な制御によって第1の反射状態と当該第1の反射状態よりも光を反射する第2の反射状態とを切り替え可能なミラーデバイスと、電気的な制御によって第1の散乱状態と当該第1の散乱状態よりも光を散乱する第2の散乱状態とを切り替え可能な散乱デバイスと、を有する、表示装置が提供される。
本開示によれば、第1の反射状態と第2の反射状態とを切り替え可能なミラーデバイスと、第1の散乱状態と第2の散乱状態とを切り替え可能な散乱デバイスと、が重ね合わされて構成される、光制御デバイスが提供される。ミラーデバイスにおける第1の反射状態は透明状態であり、第2の反射状態は鏡面状態であり得る。また、散乱デバイスにおける第1の散乱状態は透明状態であり、第2の散乱状態は濁り状態であり得る。例えば、散乱デバイス及びミラーデバイスがそれぞれ第1の散乱状態及び第1の反射状態にされた場合(すなわち、散乱デバイス及びミラーデバイスがともに透明状態にされた場合)には、当該光制御デバイスは、入射光を透過させる透明な部材として振る舞う。従って、当該状態にある光制御デバイスを観察しているユーザは、当該光制御デバイスの裏面側を視認することができる。
一方、散乱デバイス及びミラーデバイスがそれぞれ第2の散乱状態及び第2の反射状態にされた場合(すなわち、散乱デバイスが濁り状態にされるとともにミラーデバイスが鏡面状態にされた場合)には、当該光制御デバイスは、散乱デバイスにおける入射光の散乱により、不透明な濁り状態となる。ここで、本開示に係る光制御デバイスでは、散乱デバイスに直接入射した光の散乱と、散乱デバイスを透過してミラーデバイスの鏡面で反射され再度散乱デバイスに入射した光の散乱と、が生じるため、散乱デバイスを単独で用いた場合に比べて、散乱特性が向上する。従って、例えば濁り状態時に白濁を呈する散乱デバイスを用いた場合であれば、より白く、裏面側の物体が透けて見え難い白濁を実現することができる。よって、光制御デバイスを周囲の環境により調和させることができ、ユーザに対してより自然な環境を提供することが可能になる。
以上説明したように本開示によれば、ユーザに対してより自然な環境を提供することが可能になる。なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、又は上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、又は本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
なお、本明細書において、一の部材が他の部材の「上」に位置すると記載した場合には、当該記載は、必ずしも当該部材同士が密着して配置されることを意味していなくてもよく、両者が互いに所定の間隔を有して配置されることを意味していてもよい。更に、本明細書では、一の部材と他の部材との間に更に他の部材が介在した状態で、当該一の部材と当該他の部材とが重ね合わされた状態も、当該一の部材が当該他の部材の「上」に位置すると表現することとする。更に、一の部材が他の部材の「上」に位置すると記載した場合には、両者の部材の大きさ(面積)は限定されず、略同一の面積を有する部材同士が重なり合わされていてもよいし、他の部材よりも大きな面積を有する一の部材が当該他の部材を覆うように配置されていてもよいし、他の部材よりも小さな面積を有する一の部材が当該他の部材の一部領域を覆うように配置されていてもよい。
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
1.光制御デバイスの構成
2.第1の実施形態
3.第2の実施形態
4.第3の実施形態
5.第4の実施形態
6.第1~第4の実施形態に係る光制御デバイスの見え方の一例
7.表示装置の構成
8.第5の実施形態
9.第6の実施形態
10.第7の実施形態
11.第8の実施形態
12.補足
1.光制御デバイスの構成
2.第1の実施形態
3.第2の実施形態
4.第3の実施形態
5.第4の実施形態
6.第1~第4の実施形態に係る光制御デバイスの見え方の一例
7.表示装置の構成
8.第5の実施形態
9.第6の実施形態
10.第7の実施形態
11.第8の実施形態
12.補足
本開示の好適な一実施形態では、ユーザに対してより自然な環境を提供することが可能な光制御デバイスが提供される。当該光制御デバイスは、電気的な制御により、互いに異なる光学特性を有する4つの状態(後述する複合透明状態、半白濁状態、複合鏡面状態及び複合白濁状態)を取り得る。以下では、まず、(1.光制御デバイスの構成)において、本開示の好適な一実施形態に係る光制御デバイスの構成について説明し、次いで、(2.第1の実施形態)~(5.第4の実施形態)において、当該光制御デバイスの各状態についてそれぞれ説明する。また、(6.第1~第4の実施形態に係る光制御デバイスの見え方の一例)では、各状態における光制御デバイスの見え方の一例を、実際に作製した光制御デバイスの試作品を介して所定のパターンを撮影した写真を示して説明する。
また、本開示の好適な一実施形態では、ユーザに対してより自然な環境を提供することが可能な表示装置が提供される。当該表示装置は、(1.光制御デバイスの構成)で説明する光制御デバイスが表示部の表示面上に設けられることにより構成される。従って、当該光制御デバイスの状態を変更することにより、当該表示装置の状態も変化し得る。(7.表示装置の構成)では、このような、本開示の好適な一実施形態に係る表示装置の構成について説明する。次いで、(8.第5の実施形態)~(11.第8の実施形態)において、光制御デバイスの各状態に対応する、当該表示装置の各状態についてそれぞれ説明する。
(1.光制御デバイスの構成)
図1を参照して、本開示の好適な一実施形態に係る光制御デバイスの概略構成について説明する。図1は、本実施形態に係る光制御デバイスの概略構成を示す図である。
図1を参照して、本開示の好適な一実施形態に係る光制御デバイスの概略構成について説明する。図1は、本実施形態に係る光制御デバイスの概略構成を示す図である。
図1を参照すると、本実施形態に係る光制御デバイス10は、散乱デバイス110及びミラーデバイス120が重ね合わされて構成される。散乱デバイス110及びミラーデバイス120は、例えばフィルム状又はパネル状に形成されており、それらが重ね合わされて構成される光制御デバイス10もまた、フィルム形状又はパネル形状を有する。また、光制御デバイス10は、散乱デバイス110及びミラーデバイス120の駆動を制御する制御部130を更に備える。
なお、図1では、説明のため、便宜的に、散乱デバイス110及びミラーデバイス120が互いに所定の距離を有して配置されているように図示している。実際には、散乱デバイス110及びミラーデバイス120は、互いに密着して配置されてもよいし、図示するように互いに所定の距離を有して配置されてもよい。散乱デバイス110及びミラーデバイス120の距離は、光制御デバイス10が後述する各状態において所望の光学特性を発揮するように、適宜決定されてよい。以下に示す各図においても、同様に、説明のため、便宜的に、各部材が互いに所定の距離を有して配置されているように図示しているものがあるが、これらの部材についても、実際の構成における各部材間の距離は、これらの部材が組み合わされた際の光学特性等を考慮して適宜決定されてよい。
光制御デバイス10は、散乱デバイス110側がユーザから観察されるように配置される。以下では、光制御デバイス10において、散乱デバイス110が配置される側の面を表面とも呼称する。また、光制御デバイス10において、ミラーデバイス120が配置される側の面を裏面とも呼称する。なお、散乱デバイス110及びミラーデバイス120においても、光制御デバイス10と同様に、ユーザから観察される側の面を表面とも呼称し、その逆側の面を裏面とも呼称することとする。
更に、光制御デバイス10の表面及び裏面と水平な面内における互いに直交する2方向をそれぞれX軸方向及びY軸方向とも呼称し、光制御デバイス10の表面及び裏面に垂直な方向をZ軸方向とも呼称することとする。Z軸方向においては、光制御デバイス10の表面から裏面に向かう方向を正方向とする。
散乱デバイス110は、電気的な制御により、第1の散乱状態と、当該第1の散乱状態よりも光を散乱させる第2の散乱状態と、を切り替え可能に構成される。本実施形態では、第1の散乱状態は、ほぼ散乱光を生じさせない状態(すなわち透明状態)であり、第2の散乱状態は、より光を散乱させる状態(すなわち不透明状態)である。以下の説明では、散乱デバイス110における第1の散乱状態のことを透明状態とも呼称し、散乱デバイス110における第2の散乱状態のことを濁り状態とも呼称することとする。なお、散乱デバイス110の散乱状態は、必ずしも2つの状態の間で切り替えられなくてもよく、散乱デバイス110の散乱状態は、段階的に又は連続的に、より多くの状態の間で切り替えられてもよい。
ここで、散乱デバイス110では、濁り状態における散乱光の波長帯域に応じて、様々な色の濁りが実現され得る。以下では、一例として、散乱デバイス110が、濁り状態時に白濁を呈する性質を有する場合について説明する。従って、以下では、散乱デバイス110のことを白濁デバイス110とも呼称することとする。また、白濁デバイス110の濁り状態のことを白濁状態とも呼称する。ただし、本実施形態はかかる例に限定されず、散乱デバイス110は、濁り状態時に他の色を呈してもよい。
本実施形態では、白濁デバイス110の種類は限定されず、白濁デバイス110としては、各種の公知な白濁デバイスを用いることができる。例えば、白濁デバイス110としては、特開2014-122262号公報(上記特許文献1)に記載されたもの、特開2004-341379号公報に記載されたもの、特開2004-138867号公報に記載されたもの、特開2004-13131号公報に記載されたもの、特開2004-4491号公報に記載されたもの、又は特表平9-512643号公報に記載されたもの等を適宜用いることができる。白濁デバイス110としては、一般的に市販されている各種の白濁デバイスが好適に用いられ得る。
例えば、散乱デバイス110は、上記特許文献1に開示されているように、液晶材料が高分子材料中に分散された高分子/液晶複合材料によって構成される。例えば、当該高分子/液晶複合材料は、透明電極によって挟持されており、当該透明電極を介して当該高分子/液晶複合材料に対して電圧が印加され得る。
高分子/液晶複合材料に対して電圧が印加されない場合には、当該高分子/液晶複合材料内の液晶分子の向きが不揃いになり、入射光が散乱される。すなわち、白濁デバイス110は白濁状態となる。
一方、高分子/液晶複合材料に対して電圧が印加された場合には、当該高分子/液晶複合材料内の液晶分子の向きが所定の方向に揃い、入射光は高い透過率で当該高分子/液晶複合材料を透過する。すなわち、白濁デバイス110は透明状態となる。
ただし、白濁デバイス110はかかる例に限定されず、白濁デバイス110としては、既存の各種の白濁デバイスを用いることができる。
ミラーデバイス120は、電気的な制御により、第1の反射状態と、当該第1の反射状態よりも光を反射する第2の反射状態と、を切り替え可能に構成される。本実施形態では、第1の反射状態は、光をほぼ反射せずに高い透過率で透過させる状態であり、第2の反射状態は、光をほぼ透過させずに高い反射率で反射する状態である。以下の説明では、ミラーデバイス120における第1の反射状態のことを透明状態とも呼称し、ミラーデバイス120における第2の反射状態のことを鏡面状態とも呼称することとする。なお、ミラーデバイス120の反射状態は、必ずしも2つの状態の間で切り替えられなくてもよく、ミラーデバイス120の反射状態は、段階的に又は連続的に、より多くの状態の間で切り替えられてもよい。
本実施形態では、ミラーデバイス120の種類は限定されず、ミラーデバイス120としては、各種の公知なミラーデバイスを用いることができる。例えば、ミラーデバイス120としては、特開2004-37943号公報(上記特許文献2)に記載されたもの、特開2000-111940号公報に記載されたもの、又は特開2009-175756号公報に記載されたもの等を適宜用いることができる。あるいは、ミラーデバイス120としては、電気的制御により可逆的に光学特性を変更可能な、いわゆるエレクトロクロミック素子を利用したミラーデバイスが用いられてもよい。ミラーデバイス120としては、一般的に市販されている各種のミラーデバイスが好適に用いられ得る。
例えば、ミラーデバイス120は、上記特許文献2に開示されているように、TN型液晶層及び偏光板が組み合わされて構成される。ミラーデバイス120では、当該TN型液晶層に対する電圧の印加又は非印加に応じて当該TN型液晶層を透過する偏光が変更されることにより、透明状態又は鏡面状態が切り替えられ得る。例えば、本実施形態では、TN型液晶層に対して電界が印加されない場合には、ミラーデバイス120は鏡面状態になる。また、例えば、TN型液晶層に対して電界が印加される場合には、ミラーデバイス120は透明状態になる。
ただし、ミラーデバイス120はかかる例に限定されず、ミラーデバイス120としては、既存の各種のミラーデバイスを用いることができる。
ここで、白濁デバイス110及びミラーデバイス120における透明状態、白濁状態、鏡面状態は、上述した各文献等に記載されているもの及び一般に市販されているもの等、各種の公知の白濁デバイス及びミラーデバイスにおける透明状態、白濁状態、鏡面状態を意味していてよい。例えば、透明状態では、白濁デバイス110及びミラーデバイス120は、ともに、少なくとも可視光帯域の光を所定の値以上の比較的高い透過率で透過させる性能を有する。ユーザは、透明状態である白濁デバイス110又はミラーデバイス120を介して、当該白濁デバイス110又は当該ミラーデバイス120を挟んでユーザとは逆側に存在する物体を明りょうに視認することができる。
また、例えば、白濁状態では、白濁デバイス110は、透過光を所定の割合で散乱させる性能を有する。白濁状態である白濁デバイス110を観察するユーザにとっては、散乱光によって、当該白濁デバイス110の表面が白濁した状態として視認され得る。ただし、白濁デバイス110として好適に用いられる既存の各種の白濁デバイスにおいては、その白濁状態における透過性が比較的高いことが知られている。従って、ユーザにとっては、白濁状態である白濁デバイス110を介して、当該白濁デバイス110を挟んでユーザとは逆側に存在する物体の輪郭や動き、色等が、おぼろげに見えることになる。
また、例えば、鏡面状態では、ミラーデバイス120の少なくとも鏡面として機能する一面は、少なくとも可視光帯域の光を所定の値以上の比較的高い反射率で反射する性能を有する。ミラーデバイス120の他面は、少なくとも可視光帯域の光を所定の値以上の比較的高い割合で遮光する、高い遮光特性を有するものであり得る。例えば、ミラーデバイス120は、上述したエレクトロクロミック素子を用いたミラーデバイスのように、鏡面状態時に、その一面及び他面がともに鏡面として機能し得るものであってもよい。
本実施形態では、光制御デバイス10は、ミラーデバイス120の鏡面として機能し得る面と対向するように白濁デバイス110が配設されて構成される。つまり、ミラーデバイス120は、その鏡面として機能し得る面が表面となるように(すなわち、Z軸の負方向を向くように)配置されている。
制御部130は、白濁デバイス110及びミラーデバイス120の駆動を制御することにより、光制御デバイス10の状態を制御する。制御部130は、例えばCPU(Central Processing Unit)やDSP(Digital Signal Processor)等の各種のプロセッサや、当該プロセッサとメモリ等の記憶装置とが一体的に構成されたいわゆるマイコン等によって構成される。当該プロセッサが所定のプログラムに従った演算処理を実行することにより、上述した制御部130の機能が実行される。ただし、制御部130の具体的な装置構成はかかる例に限定されず、例えば、制御部130は、プロセッサやマイコンが搭載されたPC(Personal Computer)等の情報処理装置であってもよい。
ここで、本実施形態では、光制御デバイス10は、白濁デバイス110の状態と、ミラーデバイス120の状態と、の組み合わせによって、4種類の状態を取り得る。制御部130は、白濁デバイス110における透明状態及び白濁状態の切り替えと、ミラーデバイス120における透明状態及び鏡面状態の切り替えと、を制御することにより、光制御デバイス10の4つの状態を制御することができる。以下、(2.第1の実施形態)~(5.第4の実施形態)において、光制御デバイス10のこれら4つの状態について順に説明する。
(2.第1の実施形態)
第1の実施形態は、光制御デバイス10において、制御部130によって、白濁デバイス110が白濁状態にされるとともにミラーデバイス120が鏡面状態にされた場合に対応する。この場合、後述するように、光制御デバイス10は、白濁デバイス110のみの白濁状態(すなわち、後述する半白濁状態)よりも散乱光のエネルギーが大きく、濁度(例えばヘーズ)が大きい白濁を呈する。以下では、光制御デバイス10における当該状態のことを、白濁デバイス110における白濁状態と区別するために、便宜的に、複合白濁状態と呼称することとする。
第1の実施形態は、光制御デバイス10において、制御部130によって、白濁デバイス110が白濁状態にされるとともにミラーデバイス120が鏡面状態にされた場合に対応する。この場合、後述するように、光制御デバイス10は、白濁デバイス110のみの白濁状態(すなわち、後述する半白濁状態)よりも散乱光のエネルギーが大きく、濁度(例えばヘーズ)が大きい白濁を呈する。以下では、光制御デバイス10における当該状態のことを、白濁デバイス110における白濁状態と区別するために、便宜的に、複合白濁状態と呼称することとする。
引き続き図1を参照して、第1の実施形態に係る光制御デバイス10の状態について説明する。図1は、上述したように光制御デバイス10の概略構成を示す図であるが、併せて、複合白濁状態における光制御デバイス10での光の振る舞いを示す図である。図1及び後述する図2-図4では、表面及び裏面から光制御デバイス10に入射した光の経路を、模擬的に矢印で図示している。
図1を参照すると、上述したように、複合白濁状態では、制御部130によって、白濁デバイス110が白濁状態にされ、ミラーデバイス120が鏡面状態にされる。図1では、白濁デバイス110が白濁状態にされ、ミラーデバイス120が鏡面状態にされたことを、模擬的に、白濁デバイス110及びミラーデバイス120にハッチングを付すことによって表現している。
図1に示すように、複合白濁状態では、表面から光制御デバイス10に入射した光は、白濁デバイス110に入射する際にその一部(例えば入射光の20%程度)が散乱され、残りの成分が白濁デバイス110を透過してミラーデバイス120に入射する。ミラーデバイス120は鏡面状態になっているため、ミラーデバイス120に入射した光はその表面で反射され、白濁デバイス110に裏面から入射する。白濁デバイス110に裏面から入射した光は、白濁デバイス110で再度その一部が散乱され、残りの成分が白濁デバイス110を透過して外部(Z軸の負方向)に出射される。また、裏面から光制御デバイス10に入射した光は、ミラーデバイス120によって遮光される。
ここで、ミラーデバイス120を設けずに白濁デバイス110のみで白濁を生じさせようとした場合(すなわち、既存の白濁デバイスのみを用いた場合)には、白濁デバイス110に直接入射した光による散乱光のエネルギーしか得られない。従って、散乱光の光量(エネルギー)がそれほど大きくなく、白濁デバイス110のみを用いた場合には、比較的濁度の小さい白濁しか実現することができなかった。
一方、以上説明したように、光制御デバイス10では、複合白濁状態において、白濁デバイス110の裏面側に鏡面状態であるミラーデバイス120が設けられることにより、白濁デバイス110に光が入射した場合に、当該白濁デバイス110に直接入射した光の散乱と、白濁デバイス110を透過してミラーデバイス120によって反射されて白濁デバイス110に再度入射した光の散乱と、がともに生じる。従って、白濁デバイス110のみを用いた場合に比べて、散乱光の光量(エネルギー)が増加するため、第1の実施形態に係る光制御デバイス10(すなわち複合白濁状態である光制御デバイス10)では、より濁度(例えばヘーズ)の大きい白濁が実現され得る。
複合白濁状態では、上記のように、半白濁状態よりもより濁度の大きい白濁が生じるため、光制御デバイス10を観察しているユーザにとっては、当該光制御デバイス10の裏面側に存在する物体が透けて見え難くなる。よって、光制御デバイス10によれば、ユーザにとってより白いと感じられる白濁が実現され得る。
また、複合白濁状態では、光制御デバイス10の裏面からの入射光はミラーデバイス120によって遮光されるため、光制御デバイス10の裏面側に存在する物体が光制御デバイス10を透けて見えてしまう事態が更に回避され得る。よって、光制御デバイス10では、複合白濁状態において、更に白い白濁が実現されることとなる。
このように、光制御デバイス10では、複合白濁状態において、散乱特性がより向上されるとともに、裏面からの入射光に対する遮光特性がより向上される。従って、光制御デバイス10は、複合白濁状態において、半白濁状態よりも白色で、裏面側の物体が遮蔽されるフィルムとして機能し得る。
(3.第2の実施形態)
第2の実施形態は、光制御デバイス10において、制御部130によって、白濁デバイス110が白濁状態にされるとともにミラーデバイス120が透明状態にされた場合に対応する。この場合、後述するように、光制御デバイス10は、白濁デバイス110のみが設けられている場合と略同様の白濁を呈する。以下では、光制御デバイス10における当該状態のことを、白濁デバイス110における白濁状態と区別するために、便宜的に、半白濁状態と呼称することとする。
第2の実施形態は、光制御デバイス10において、制御部130によって、白濁デバイス110が白濁状態にされるとともにミラーデバイス120が透明状態にされた場合に対応する。この場合、後述するように、光制御デバイス10は、白濁デバイス110のみが設けられている場合と略同様の白濁を呈する。以下では、光制御デバイス10における当該状態のことを、白濁デバイス110における白濁状態と区別するために、便宜的に、半白濁状態と呼称することとする。
図2を参照して、第2の実施形態に係る光制御デバイス10の状態について説明する。図2は、図1と同様に光制御デバイス10の概略構成を示す図であるが、併せて、半白濁状態における光制御デバイス10での光の振る舞いを示す図である。
図2を参照すると、上述したように、半白濁状態では、白濁デバイス110が白濁状態にされるとともにミラーデバイス120が透明状態にされる。図2では、模擬的に、図1と同様に白濁デバイス110が白濁状態にされたことを白濁デバイス110にハッチングを付すことによって表現するとともに、ミラーデバイス120が透明状態にされたことをミラーデバイス120にハッチングを付さないことによって表現している。
図2に示すように、半白濁状態では、表面から光制御デバイス10に入射した光は、白濁デバイス110に入射する際にその一部(例えば入射光の20%程度)が散乱され、残りの成分が白濁デバイス110を透過してミラーデバイス120に入射する。ミラーデバイス120は透明状態であるため、ミラーデバイス120に入射した光は、そのまま光制御デバイス10の裏面側に透過する。
一方、裏面から光制御デバイス10に入射した光は、透明状態であるミラーデバイス120を通過して白濁デバイス110に裏面から入射する。裏面から白濁デバイス110に入射した光は、同様に、当該白濁デバイス110でその一部が散乱され、残りの成分は白濁デバイス110を透過してZ軸の負方向に向かって出射される。
このように、半白濁状態においては、光制御デバイス10では、複合白濁状態とは異なり、白濁デバイス110に光が入射した場合に、当該白濁デバイス110に直接入射した光の散乱しか生じない。従って、半白濁状態では、光制御デバイス10は、白濁デバイス110のみが設けられている場合と略同様の白濁を呈することとなる。光制御デバイス10が半白濁状態である場合には、ユーザにとっては、光制御デバイス10の裏面側に存在する物体が、透けて、おぼろげに視認され得る。光制御デバイス10における半白濁状態は、ユーザによる見え方の観点からは、白濁デバイス110の白濁状態と略同一な状態であり得る。
(4.第3の実施形態)
第3の実施形態は、光制御デバイス10において、制御部130によって、白濁デバイス110が透明状態にされるとともにミラーデバイス120が鏡面状態にされた場合に対応する。この場合、後述するように、光制御デバイス10は、ミラーデバイス120のみが設けられている場合と略同様の鏡面を呈する。以下では、光制御デバイス10における当該状態のことを、ミラーデバイス120における鏡面状態と区別するために、便宜的に、複合鏡面状態と呼称することとする。
第3の実施形態は、光制御デバイス10において、制御部130によって、白濁デバイス110が透明状態にされるとともにミラーデバイス120が鏡面状態にされた場合に対応する。この場合、後述するように、光制御デバイス10は、ミラーデバイス120のみが設けられている場合と略同様の鏡面を呈する。以下では、光制御デバイス10における当該状態のことを、ミラーデバイス120における鏡面状態と区別するために、便宜的に、複合鏡面状態と呼称することとする。
図3を参照して、第3の実施形態に係る光制御デバイス10の状態について説明する。図3は、図1と同様に光制御デバイス10の概略構成を示す図であるが、併せて、複合鏡面状態における光制御デバイス10での光の振る舞いを示す図である。
図3を参照すると、上述したように、複合鏡面状態では、白濁デバイス110が透明状態にされるとともにミラーデバイス120が鏡面状態にされる。図3では、模擬的に、白濁デバイス110が透明状態にされたことを白濁デバイス110にハッチングを付さないことによって表現するとともに、図1と同様にミラーデバイス120が鏡面状態にされたことをミラーデバイス120にハッチングを付すことによって表現している。
図3に示すように、複合鏡面状態では、表面から光制御デバイス10に入射した光は、透明状態である白濁デバイス110を通過してミラーデバイス120の鏡面として振る舞う表面に入射し、反射される。一方、裏面から光制御デバイス10に入射した光は、鏡面状態であるミラーデバイス120の裏面で遮断される。
このように、複合鏡面状態では、光制御デバイス10は、ミラーデバイス120のみが設けられている場合と略同様の鏡面を呈することとなる。光制御デバイス10が複合鏡面状態である場合には、光制御デバイス10を観察しているユーザは、ミラーデバイス120のみが設けられている場合と略同様の鏡面を視認することになる。光制御デバイス10における複合鏡面状態は、ユーザによる見え方の観点からは、ミラーデバイス120の鏡面状態と略同一な状態であり得る。
(5.第4の実施形態)
第4の実施形態は、光制御デバイス10において、制御部130によって、白濁デバイス110及びミラーデバイス120がともに透明状態にされた場合に対応する。この場合、後述するように、光制御デバイス10では、表面からの入射光及び裏面からの入射光が、それぞれ、高い透過率でほぼそのまま裏面側及び表面側に透過する。以下では、光制御デバイス10における当該状態のことを、白濁デバイス110及びミラーデバイス120における透明状態と区別するために、便宜的に、複合透明状態と呼称することとする。
第4の実施形態は、光制御デバイス10において、制御部130によって、白濁デバイス110及びミラーデバイス120がともに透明状態にされた場合に対応する。この場合、後述するように、光制御デバイス10では、表面からの入射光及び裏面からの入射光が、それぞれ、高い透過率でほぼそのまま裏面側及び表面側に透過する。以下では、光制御デバイス10における当該状態のことを、白濁デバイス110及びミラーデバイス120における透明状態と区別するために、便宜的に、複合透明状態と呼称することとする。
図4を参照して、第4の実施形態に係る光制御デバイス10の状態について説明する。図4は、図1と同様に光制御デバイス10の概略構成を示す図であるが、併せて、複合透明状態における光制御デバイス10での光の振る舞いを示す図である。
図4を参照すると、上述したように、複合透明状態では、制御部130によって、白濁デバイス110及びミラーデバイス120がともに透明状態にされる。図4では、白濁デバイス110及びミラーデバイス120がともに透明状態にされたことを、模擬的に、白濁デバイス110及びミラーデバイス120にハッチングを付さないことによって表現している。
図4に示すように、複合透明状態では、表面から光制御デバイス10に入射した光は、白濁デバイス110及びミラーデバイス120をともに透過して裏面側から出射される。同様に、裏面から光制御デバイス10に入射した光は、ミラーデバイス120及び白濁デバイス110をともに透過して表面側から出射される。従って、複合透明状態では、ユーザは、光制御デバイス10の裏面側に存在する物体を、当該光制御デバイス10を介して明りょうに視認することができる。複合透明状態は、ユーザによる見え方の観点からは、白濁デバイス110及びミラーデバイス120の透明状態と略同一な状態であり得る。
以上、図1を参照して、光制御デバイス10の概略構成について説明した。また、図1-図4を参照して、複合白濁状態、半白濁状態、複合鏡面状態及び複合透明状態のそれぞれの状態における、光制御デバイス10での光の振る舞いについて説明した。以上説明したように、光制御デバイス10は、白濁デバイス110及びミラーデバイス120が重ね合わされて構成される。そして、白濁デバイス110の透明状態及び白濁状態、並びに、ミラーデバイス120の透明状態及び鏡面状態が適宜切り替えられることにより、光制御デバイス10の4つの状態(複合透明状態、半白濁状態、複合鏡面状態及び複合白濁状態)が切り替えられる。
複合透明状態では、一般的な白濁デバイス又は一般的なミラーデバイス120における透明状態と同様な状態が実現される。半白濁状態では、一般的な白濁デバイスにおける白濁状態と同様な状態が実現される。複合鏡面状態では、一般的なミラーデバイスにおける鏡面状態と同様な状態が実現される。複合白濁状態では、一般的な白濁デバイスにおける白濁状態よりもより白色の白濁状態が実現される。
ここで、例えば、光制御デバイス10は、パーティション及び窓ガラス等の建材や、表示装置の表示面上等に配設され、状況に応じて必要な時だけユーザの視界を遮断するために好適に用いられ得る。なお、一般的に、白色は、相対的に目立たない色であり、周囲の環境に影響を与え難い色であるといわれている。従って、一般的な白濁デバイスのように、白濁状態時の白濁によってユーザの視界を遮断することを目的とする光制御デバイスにおいては、周囲の環境により調和し、ユーザに対してより自然な環境を提供することが可能なように、より「白い」白濁を実現することが求められていた。
しかしながら、特許文献1に例示されるような既存の白濁デバイスにおいては、その散乱性は、当該白濁デバイスを構成する材料の性質によってほぼ決定され得る。従って、透明状態での透過性を保ちつつ白濁状態での散乱性を大幅に向上させることが難しく、白濁状態における濁度を向上させることは困難であった。よって、既存の白濁デバイスでは、白濁状態における光の透過性が比較的高くなってしまい、白濁状態において、当該白濁デバイスの裏面側に存在する物体が、表面から当該白濁デバイスを観察しているユーザから透けて見えてしまうという事態が生じ得る。そのため、裏面側の物体の色が白濁デバイスを透過して見えてしまうこととなり、「白い」白濁が実現されているとは言い難い状況であった。例えば、表示装置の表示面上に既存の白濁デバイスが配設される場合であれば、当該白濁デバイスを白濁状態にしたとしても、ユーザにとっては、表示面の黒色が透けて見えてしまい、当該表示面が白色ではなく灰色に見えてしまうこととなる。このように、既存の白濁デバイスによってユーザに対して提供される白濁は、周囲の環境に調和したものとは言えず、ユーザに対して違和感や不快感を与えてしまう可能性があった。
これに対して、以上説明したように、本実施形態に係る光制御デバイス10では、複合白濁状態において、裏面側に存在する物体がより透けて見え難い、「白い」白濁を実現することが可能になる。従って、光制御デバイス10によれば、ユーザに対して違和感や不快感を与えない、より自然な環境を提供することが可能になるのである。
また、光制御デバイス10は、状況に応じて、その状態が適宜切り替えられ得る。例えば、ユーザの視界を遮る必要がない場合には、光制御デバイス10は複合透明状態にされる。また、例えば、半白濁状態は、上述した既存の白濁デバイスにおける白濁状態と略同様の状態であり得るが、例えば空間演出の一環として、既存の白濁デバイスで得られるような、裏面側が透けておぼろげに見える状況を意図的に作り出したい場合もあり得る。このような場合には、光制御デバイス10を半白濁状態にすればよい。また、光制御デバイス10を複合鏡面状態にすることにより、例えば空間を広く見せるような空間演出を行うこともできるし、複合鏡面状態である光制御デバイス10を姿見等として用いることも可能である。このように、光制御デバイス10は、状況に応じて、様々な状態を取ることができるため、ユーザの利便性をより向上させることができる。
また、光制御デバイス10は、例えば市販の白濁デバイス及びミラーデバイスを組み合わせることにより作製することができる。従って、白濁デバイス110及びミラーデバイス120を新たに開発したり、白濁デバイス110及びミラーデバイス120を作製するための設備等を新たに設けたりする必要がなく、より低コストで光制御デバイス10を作製することが可能になる。
(6.第1~第4の実施形態に係る光制御デバイスの見え方の一例)
以上説明したように、光制御デバイス10は、第1~第4の実施形態に係る状態(すなわち、複合透明状態、半白濁状態、複合鏡面状態及び複合白濁状態)を切り替え可能に構成される。下記表1に、光制御デバイス10の4つの状態についてまとめる。
以上説明したように、光制御デバイス10は、第1~第4の実施形態に係る状態(すなわち、複合透明状態、半白濁状態、複合鏡面状態及び複合白濁状態)を切り替え可能に構成される。下記表1に、光制御デバイス10の4つの状態についてまとめる。
上記の4つの状態での光制御デバイス10のユーザにとっての見え方を示すために、図1-図4に示す構成を有する光制御デバイス10の試作品を作製し、当該試作品を介して上記の4つの状態で所定のパターンを撮影した。なお、当該試作品においては、一例として、白濁デバイス110としては、上述した高分子/液晶複合材料によって構成されるものを用い、ミラーデバイス120としては、上述したTN型液晶層及び偏光板によって構成されるものを用いた。
光制御デバイス10について撮影された写真を、図5-図8に示す。図5-図8は、第1~第4の実施形態に係る光制御デバイス10の見え方を示す図である。図5-図8では、黒色の背景に白色で「A」という文字が書かれたパターンの上半分に対応する領域に光制御デバイス10を載置し、光制御デバイス10の状態を変化させながら、各状態で撮影した写真を示している。
図5は、光制御デバイス10を複合透明状態(すなわち第4の実施形態に係る状態)にして撮影した写真を示す図である。図5に示すように、複合透明状態では、光制御デバイス10が載置された領域においても、「A」の文字が明りょうに観察され得る。
図6は、光制御デバイス10を半白濁状態(すなわち第2の実施形態に係る状態)にして撮影した写真を示す図である。図6に示すように、半白濁状態では、光制御デバイス10が載置された領域は白濁を呈して観察され得る。ただし、白濁である光制御デバイス10を通して、裏面の「A」の文字が見えてしまっている。このように、半白濁状態では、裏面のパターンが透けて見えてしまっており、「白色」が実現されているとは言い難い。ただし、意図的に半分濁った状態で裏面の物体を表示させるような、所定の視覚効果を狙った表示を行う場合には、半白濁状態も有効な状態であると言える。
図7は、光制御デバイス10を複合鏡面状態(すなわち第3の実施形態に係る状態)にして撮影した写真を示す図である。複合鏡面状態では、光制御デバイス10が載置された領域は鏡面として観察され得る。従って、複合鏡面状態では、図7に示すように、光制御デバイス10が載置された領域においては、「A」の文字が観察されず、鏡面のみが観察され得る。
図8は、光制御デバイス10を複合白濁状態(すなわち第1の実施形態に係る状態)にして撮影した写真を示す図である。図8に示すように、複合白濁状態では、光制御デバイス10が載置された領域は白濁を呈して観察され得る。図6に示す半白濁状態(すなわち既存の白濁デバイスにおける白濁状態)での写真と比較すると、複合白濁状態では、裏面に置かれた「A」の文字が透けて見えることがなく、より白い白濁が実現されていることが分かる。
以上、4つの状態のそれぞれで光制御デバイス10を介して所定のパターンを撮影した写真を示し、各状態での光制御デバイス10の見え方の違いについて説明した。
(7.表示装置の構成)
本開示の好適な一実施形態では、以上説明した光制御デバイス10を有する表示装置が提供される。ここでは、当該表示装置の概略構成について説明する。
本開示の好適な一実施形態では、以上説明した光制御デバイス10を有する表示装置が提供される。ここでは、当該表示装置の概略構成について説明する。
図9を参照して、本開示の好適な一実施形態に係る表示装置の概略構成について説明する。図9は、本実施形態に係る表示装置の概略構成を示す図である。
図9を参照すると、本実施形態に係る表示装置1は、表示部140と、当該表示部140の表示面上に設けられる光制御デバイス10と、を備える。ここで、光制御デバイス10は、第1~第4の実施形態に係る光制御デバイス10と同じものである。すなわち、光制御デバイス10は、散乱デバイス110と、ミラーデバイス120と、制御部130と、を有する。光制御デバイス10の構成及び機能(すなわち、散乱デバイス110、ミラーデバイス120及び制御部130の構成及び機能)は、上記(1.光制御デバイスの構成)において既に説明しているため、ここでは詳細な説明は省略する。
表示部140は、その表示面に、各種の情報を、テキスト、イメージ、表、グラフ等、様々な形式で視覚的に表示する機能を有する。本実施形態では、表示部140の具体的な装置構成は限定されず、表示部140は、例えば、CRT表示装置、液晶表示装置、プラズマ表示装置、EL表示装置等、各種の公知な表示装置によって構成されてよい。このように、本実施形態に係る表示装置1は、各種の表示装置から構成される表示部140の表示面上に光制御デバイス10が配設されたものに対応する。表示部140の具体的な装置構成や、その駆動方法については、既存の技術が用いられてよいため、詳細な説明は省略する。
図9に示す例では、表示部140は、TN型の液晶表示装置である。当該液晶表示装置は、その透過偏光軸が互いに直交するように配置される2枚の偏光板142、143によって、TN型液晶層141が挟持されて構成される。なお、表示部140としては、一般的な既存のTN型液晶表示装置が適用され得るため、当該TN型液晶表示装置の構成や駆動方法についてのより詳細な説明は省略する。
なお、図9では、図面が煩雑になることを避けるため、説明のために必要な、表示部140を構成し得る液晶表示装置の一部の部材のみを図示している。実際には、当該液晶表示装置は、偏光板143よりも背面側に設けられる光源(バックライト)や、当該液晶表示装置を駆動するための駆動回路、当該液晶表示装置の駆動を制御する制御部等の、一般的な液晶表示装置に搭載され得る各種の部材を有している。なお、表示部140の駆動を制御する制御部は、制御部130と一体的に構成されていてもよい。
また、表示部140はかかる例に限定されず、表示部140としては、既存の各種の表示装置を用いることができる。表示部140としては、他の方式の液晶表示装置が用いられてもよいし、液晶表示装置以外の他の種類の表示装置が用いられてもよい。
光制御デバイス10は、表示部140の表示面が裏面と対向するように、すなわち、ミラーデバイス120と表示部140の表示面とが対向するように、設けられる。なお、光制御デバイス10は、表示部140の表示面に対して密着して設けられなくてもよいし、表示部140の表示面との間に所定の距離を有して設けられてもよい。光制御デバイス10及び表示部140の距離は、表示装置1としての光学特性等を考慮して適宜決定されてよい。
ここで、上記(1.光制御デバイスの構成)~(5.第4の実施形態)で説明したように、光制御デバイス10は、4つの状態(複合透明状態、半白濁状態、複合鏡面状態及び複合白濁状態)を取り得る。従って、表示装置1において、光制御デバイス10の状態を適宜切り替えることにより、表示部140の表示面の状態を切り替える(すなわち、ユーザにとっての表示部140の表示面の見え方を変更する)ことが可能になる。以下、(8.第5の実施形態)~(11.第8の実施形態)において、光制御デバイス10の4つの状態の切り替えに伴う、表示装置1の表示面の4つの状態について順に説明する。
(8.第5の実施形態)
第5の実施形態は、表示装置1において、光制御デバイス10が複合白濁状態にされた場合に対応する。引き続き図9を参照して、第5の実施形態に係る表示装置1の状態について説明する。図9は、上述したように表示装置1の概略構成を示す図であるが、併せて、光制御デバイス10が複合白濁状態である場合における、表示装置1での光の振る舞いを示す図である。なお、図9及び後述する図10-図12では、表面及び裏面から表示装置1に入射した光の経路を、模擬的に矢印で図示している。また、図9-図12では、図1-図4と同様に、光制御デバイス10白濁デバイス110及びミラーデバイス120の状態を、模擬的に、ハッチングの有無で表現している。
第5の実施形態は、表示装置1において、光制御デバイス10が複合白濁状態にされた場合に対応する。引き続き図9を参照して、第5の実施形態に係る表示装置1の状態について説明する。図9は、上述したように表示装置1の概略構成を示す図であるが、併せて、光制御デバイス10が複合白濁状態である場合における、表示装置1での光の振る舞いを示す図である。なお、図9及び後述する図10-図12では、表面及び裏面から表示装置1に入射した光の経路を、模擬的に矢印で図示している。また、図9-図12では、図1-図4と同様に、光制御デバイス10白濁デバイス110及びミラーデバイス120の状態を、模擬的に、ハッチングの有無で表現している。
図9に示すように、光制御デバイス10が複合白濁状態である場合には、制御部130によって、白濁デバイス110が白濁状態にされるとともに、ミラーデバイス120が鏡面状態にされる。上記(2.第1の実施形態)で説明したように、複合白濁状態である場合には、光制御デバイス10は、裏面側に存在する物体がより見え難い、より白い白濁を生じさせる。従って、複合白濁状態である光制御デバイス10を介して表示部140の表示面を観察しているユーザにとっては、表示部140の表示面はほぼ視認されず、光制御デバイス10の白濁が視認される。
例えば、表示部140が駆動されていない場合、すなわち、表示部140の表示面に何も映っていない場合には、光制御デバイス10は、好適に複合白濁状態にされる。これにより、表示部140の表示面に対応する領域は、ユーザにとっては白色の領域として認識され得る。ここで、一般的に、表示部140において表示面に何も映っていない場合には、当該表示面は黒色であることが多い。黒色は、ユーザの目を惹きやすい目立つ色であると言われているため、表示装置1が設置される環境にもよるが、非駆動時の表示装置1の表示面(すなわち表示部140の表示面)の黒色が周囲の環境にそぐわない場合がある。このような場合に、光制御デバイス10を複合白濁状態にすることにより、より周囲の環境に溶け込みやすい白色で、表示装置1の表示面の黒色を覆い隠すことが可能になる。
(9.第6の実施形態)
第6の実施形態は、表示装置1において、光制御デバイス10が半白濁状態にされた場合に対応する。図10を参照して、第6の実施形態に係る表示装置1の状態について説明する。図10は、図9と同様に表示装置1の概略構成を示す図であるが、併せて、光制御デバイス10が半白濁状態である場合における、表示装置1での光の振る舞いを示す図である。
第6の実施形態は、表示装置1において、光制御デバイス10が半白濁状態にされた場合に対応する。図10を参照して、第6の実施形態に係る表示装置1の状態について説明する。図10は、図9と同様に表示装置1の概略構成を示す図であるが、併せて、光制御デバイス10が半白濁状態である場合における、表示装置1での光の振る舞いを示す図である。
図10に示すように、光制御デバイス10が半白濁状態である場合には、制御部130によって、白濁デバイス110が白濁状態にされるとともに、ミラーデバイス120が透明状態にされる。上記(3.第2の実施形態)で説明したように、半白濁状態である場合には、光制御デバイス10は、白濁デバイス110のみが設けられている場合と略同様の白濁を呈することとなる。従って、半白濁状態である光制御デバイス10を介して表示部140の表示面を観察しているユーザは、薄い白濁を介して当該表示面を視認することとなる。例えば、演出として意図的に表示部140の表示をぼかしたい場合等には、好適に、光制御デバイス10が半白濁状態にされる。
(10.第7の実施形態)
第7の実施形態は、表示装置1において、光制御デバイス10が複合鏡面状態にされた場合に対応する。図11を参照して、第7の実施形態に係る表示装置1の状態について説明する。図11は、図9と同様に表示装置1の概略構成を示す図であるが、併せて、光制御デバイス10が複合鏡面状態である場合における、表示装置1での光の振る舞いを示す図である。
第7の実施形態は、表示装置1において、光制御デバイス10が複合鏡面状態にされた場合に対応する。図11を参照して、第7の実施形態に係る表示装置1の状態について説明する。図11は、図9と同様に表示装置1の概略構成を示す図であるが、併せて、光制御デバイス10が複合鏡面状態である場合における、表示装置1での光の振る舞いを示す図である。
図11に示すように、光制御デバイス10が複合鏡面状態である場合には、制御部130によって、白濁デバイス110が透明状態にされるとともに、ミラーデバイス120が鏡面状態にされる。上記(4.第3の実施形態)で説明したように、複合鏡面状態である場合には、光制御デバイス10は、ミラーデバイス120のみが設けられている場合と略同様の鏡面を呈することとなる。従って、複合鏡面状態である光制御デバイス10を介して表示部140の表示面を観察しているユーザは、表示部140の表示面を観察することはできず、当該ユーザにとっては、表示装置1の表示面は鏡面として機能することとなる。
例えば、表示装置1が設置される環境によっては、表示装置1の表示面の黒色を隠す際に、複合白濁状態における白色の面ではなく、鏡面で覆い隠した方が自然な場合もある。また、複合鏡面状態である光制御デバイス10の表面が、例えば姿見等、必要に応じて通常の鏡として用いられてもよい。このような場合には、好適に、光制御デバイス10が複合鏡面状態にされる。
(11.第8の実施形態)
第8の実施形態は、表示装置1において、光制御デバイス10が複合透明状態にされた場合に対応する。図12を参照して、第8の実施形態に係る表示装置1の状態について説明する。図12は、図9と同様に表示装置1の概略構成を示す図であるが、併せて、光制御デバイス10が複合透明状態である場合における、表示装置1での光の振る舞いを示す図である。
第8の実施形態は、表示装置1において、光制御デバイス10が複合透明状態にされた場合に対応する。図12を参照して、第8の実施形態に係る表示装置1の状態について説明する。図12は、図9と同様に表示装置1の概略構成を示す図であるが、併せて、光制御デバイス10が複合透明状態である場合における、表示装置1での光の振る舞いを示す図である。
図12に示すように、光制御デバイス10が複合透明状態である場合には、制御部130によって、白濁デバイス110及びミラーデバイス120がともに透明状態にされる。上記(5.第4の実施形態)で説明したように、複合透明状態である場合には、光制御デバイス10は、その表面からの入射光及び裏面からの入射光を、それぞれ、高い透過率で裏面側及び表面側に透過させる性能を有する。従って、複合透明状態である光制御デバイス10を介して表示部140の表示面を観察しているユーザにとっては、あたかも光制御デバイス10が存在しないかのように、表示部140の表示面が明りょうに視認されることとなる。
例えば、表示部140が駆動されている場合、すなわち、表示部140の表示面に各種の情報が映されており、ユーザが当該情報を視聴しようとしている場合には、光制御デバイス10は、好適に複合透明状態にされる。これにより、ユーザは、複合透明状態にある光制御デバイス10を介して、表示部140の表示面を明りょうに視認することができる。
以上、図9を参照して、表示装置1の概略構成について説明した。また、図9-図12を参照して、光制御デバイス10が複合白濁状態、半白濁状態、複合鏡面状態及び複合透明状態のそれぞれの状態である場合における、表示装置1での光の振る舞いについて説明した。以上説明したように、表示装置1は、光制御デバイス10が、表示部140の表示面上に配設されて構成される。従って、光制御デバイス10の状態を適宜切り替えることにより、ユーザにとっての表示部140の表示面の見え方を変更することが可能になる。
例えば、上述したように、表示部140が駆動されていない場合には、光制御デバイス10は、好適に複合白濁状態にされる。また、例えば、表示部140が駆動されている場合には、光制御デバイス10は、好適に複合透明状態にされる。また、例えば、演出として意図的に表示部140の表示をぼかしたい場合等には、光制御デバイス10は、好適に半白濁状態にされる。また、例えば、表示装置1の表示面の黒色を隠す際に鏡面で覆い隠した方が自然な場合や、意図的に鏡を用いたい場合等には、光制御デバイス10は、好適に複合鏡面状態にされる。
このように、表示装置1では、状況に応じて光制御デバイス10の状態を適宜切り替えることにより、表示装置1の表示面の状態を切り替えることができる。従って、表示装置1の表示面を、よりユーザの意図に沿った又はより周囲の環境に合った状態にすることができる。
なお、図9-図12に示す例では、表示装置1において、制御部130が、光制御デバイス10(すなわち、散乱デバイス110及びミラーデバイス120)のみを制御するように記載されているが、表示装置1の構成はかかる例に限定されない。例えば、表示装置1では、制御部130が、光制御デバイス10とともに、表示部140の駆動を制御してもよい。この場合、制御部130は、表示部140の状態に応じて、光制御デバイス10の状態を適宜切り替えてもよい。例えば、制御部130は、表示部140の電源が投入されたタイミングで光制御デバイス10を複合透明状態にし、表示部140の電源が落とされたタイミングで光制御デバイス10を複合白濁状態にする制御を、自動的に行ってもよい。また、制御部130は、表示部140の表示面に映し出されている情報(例えば映像の内容等)に応じて、光制御デバイス10の状態を適宜切り替えてもよい。
(12.補足)
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的又は例示的なものであって限定的なものではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、又は上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏し得る。
例えば、上記実施形態では、光制御デバイス10に設けられる散乱デバイス110は、濁り状態において、少なくとも可視光帯域の光を散乱させる機能を有していたが、本技術はかかる例に限定されない。例えば、散乱デバイス110は、赤外線等、他の波長帯域の光を散乱させる機能を有してもよい。以上説明したように、本実施形態に係る光制御デバイス10によれば、複合白濁状態において、散乱デバイス110での散乱特性を向上させることができる。上記実施形態では、散乱デバイス110において白色の光に対する散乱特性が向上されていたため、より白い白濁が実現されるという効果が発現されていたが、光制御デバイス10は、より汎用的に、散乱デバイス110が濁り状態において所定の波長帯域の光を散乱させるように構成されることにより、当該波長帯域の光の散乱光をより強い強度で得ることを目的として用いられてもよい。
また、冒頭で述べたように、本明細書において、一の部材が他の部材の「上」に位置すると記載した場合には、当該部材同士は互いに密着して配置されてもよいし、当該部材同士は互いに所定の間隔を有して配置されてもよいし、当該部材の間に更に他の部材が介在した状態で当該部材同士が配置されてもよい。従って、以上説明した各実施形態において、散乱デバイス110及びミラーデバイス120は、互いに密着して配置されてもよいし、互いに所定の間隔を有して配置されてもよい。或いは、散乱デバイス110とミラーデバイス120との間に他の部材が介在していてもよい。また、表示装置1において、光制御デバイス10及び表示部140の表示面は、互いに密着して配置されてもよいし、互いに所定の間隔を有して配置されてもよい。或いは、光制御デバイス10と表示部140の表示面との間に他の部材が介在していてもよい。
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
(1)電気的な制御によって第1の反射状態と当該第1の反射状態よりも光を反射する第2の反射状態とを切り替え可能なミラーデバイスと、電気的な制御によって第1の散乱状態と当該第1の散乱状態よりも光を散乱する第2の散乱状態とを切り替え可能な散乱デバイスと、を備える、光制御デバイス。
(2)前記散乱デバイスは、前記ミラーデバイスの前記第2の反射状態のときに鏡面として機能する面と対向するように配設される、前記(1)に記載の光制御デバイス。
(3)前記ミラーデバイスにおける前記第1の反射状態及び前記第2の反射状態の切り替えと、前記散乱デバイスにおける前記第1の散乱状態及び前記第2の散乱状態の切り替えと、を制御する制御部、を更に備える、前記(1)又は(2)に記載の光制御デバイス。
(4)前記散乱デバイスは、前記第2の散乱状態において、白色の波長帯域に対応する散乱光を発することにより白濁を呈する、前記(1)~(3)のいずれか1項に記載の光制御デバイス。
(5)前記散乱デバイスの状態と、前記ミラーデバイスの状態と、の組み合わせにより、前記光制御デバイスの4つの状態が切り替えられる、前記(1)~(4)のいずれか1項に記載の光制御デバイス。
(6)前記散乱デバイスは、前記第2の散乱状態において、白色の波長帯域に対応する散乱光を発することにより白濁を呈し、前記散乱デバイスが前記第2の散乱状態にされるとともに前記ミラーデバイスが前記第2の反射状態にされる場合に、前記光制御デバイスは、前記散乱デバイス側からの入射光、及び前記入射光の前記ミラーデバイスの鏡面として機能する面での反射光が、前記散乱デバイスによって散乱されることにより、白濁を呈する、前記(1)~(5)のいずれか1項に記載の光制御デバイス。
(7)前記散乱デバイスは、液晶材料が高分子材料中に分散された高分子/液晶複合材料によって構成され、前記高分子/液晶複合材料への電圧の印加により、前記第1の散乱状態及び前記第2の散乱状態が切り替えられる、前記(1)~(6)のいずれか1項に記載の光制御デバイス。
(8)前記光制御デバイスは、前記ミラーデバイス側の面が表示部の表示面と対向するように、前記表示部の表示面上に配設される、前記(1)~(7)のいずれか1項に記載の光制御デバイス。
(9)表示部と、前記表示部の表示面と対向して配設される光制御デバイスと、を備え、前記光制御デバイスは、電気的な制御によって第1の反射状態と当該第1の反射状態よりも光を反射する第2の反射状態とを切り替え可能なミラーデバイスと、電気的な制御によって第1の散乱状態と当該第1の散乱状態よりも光を散乱する第2の散乱状態とを切り替え可能な散乱デバイスと、を有する、表示装置。
(1)電気的な制御によって第1の反射状態と当該第1の反射状態よりも光を反射する第2の反射状態とを切り替え可能なミラーデバイスと、電気的な制御によって第1の散乱状態と当該第1の散乱状態よりも光を散乱する第2の散乱状態とを切り替え可能な散乱デバイスと、を備える、光制御デバイス。
(2)前記散乱デバイスは、前記ミラーデバイスの前記第2の反射状態のときに鏡面として機能する面と対向するように配設される、前記(1)に記載の光制御デバイス。
(3)前記ミラーデバイスにおける前記第1の反射状態及び前記第2の反射状態の切り替えと、前記散乱デバイスにおける前記第1の散乱状態及び前記第2の散乱状態の切り替えと、を制御する制御部、を更に備える、前記(1)又は(2)に記載の光制御デバイス。
(4)前記散乱デバイスは、前記第2の散乱状態において、白色の波長帯域に対応する散乱光を発することにより白濁を呈する、前記(1)~(3)のいずれか1項に記載の光制御デバイス。
(5)前記散乱デバイスの状態と、前記ミラーデバイスの状態と、の組み合わせにより、前記光制御デバイスの4つの状態が切り替えられる、前記(1)~(4)のいずれか1項に記載の光制御デバイス。
(6)前記散乱デバイスは、前記第2の散乱状態において、白色の波長帯域に対応する散乱光を発することにより白濁を呈し、前記散乱デバイスが前記第2の散乱状態にされるとともに前記ミラーデバイスが前記第2の反射状態にされる場合に、前記光制御デバイスは、前記散乱デバイス側からの入射光、及び前記入射光の前記ミラーデバイスの鏡面として機能する面での反射光が、前記散乱デバイスによって散乱されることにより、白濁を呈する、前記(1)~(5)のいずれか1項に記載の光制御デバイス。
(7)前記散乱デバイスは、液晶材料が高分子材料中に分散された高分子/液晶複合材料によって構成され、前記高分子/液晶複合材料への電圧の印加により、前記第1の散乱状態及び前記第2の散乱状態が切り替えられる、前記(1)~(6)のいずれか1項に記載の光制御デバイス。
(8)前記光制御デバイスは、前記ミラーデバイス側の面が表示部の表示面と対向するように、前記表示部の表示面上に配設される、前記(1)~(7)のいずれか1項に記載の光制御デバイス。
(9)表示部と、前記表示部の表示面と対向して配設される光制御デバイスと、を備え、前記光制御デバイスは、電気的な制御によって第1の反射状態と当該第1の反射状態よりも光を反射する第2の反射状態とを切り替え可能なミラーデバイスと、電気的な制御によって第1の散乱状態と当該第1の散乱状態よりも光を散乱する第2の散乱状態とを切り替え可能な散乱デバイスと、を有する、表示装置。
1 表示装置
10 光制御デバイス
110 散乱デバイス(白濁デバイス)
120 ミラーデバイス
130 制御部
140 表示素子
141 TN型液晶層
142、143 偏光板
10 光制御デバイス
110 散乱デバイス(白濁デバイス)
120 ミラーデバイス
130 制御部
140 表示素子
141 TN型液晶層
142、143 偏光板
Claims (9)
- 電気的な制御によって第1の反射状態と当該第1の反射状態よりも光を反射する第2の反射状態とを切り替え可能なミラーデバイスと、
電気的な制御によって第1の散乱状態と当該第1の散乱状態よりも光を散乱する第2の散乱状態とを切り替え可能な散乱デバイスと、
を備える、光制御デバイス。 - 前記散乱デバイスは、前記ミラーデバイスの前記第2の反射状態のときに鏡面として機能する面と対向するように配設される、
請求項1に記載の光制御デバイス。 - 前記ミラーデバイスにおける前記第1の反射状態及び前記第2の反射状態の切り替えと、前記散乱デバイスにおける前記第1の散乱状態及び前記第2の散乱状態の切り替えと、を制御する制御部、を更に備える、
請求項1に記載の光制御デバイス。 - 前記散乱デバイスは、前記第2の散乱状態において、白色の波長帯域に対応する散乱光を発することにより白濁を呈する、
請求項1に記載の光制御デバイス。 - 前記散乱デバイスの状態と、前記ミラーデバイスの状態と、の組み合わせにより、前記光制御デバイスの4つの状態が切り替えられる、
請求項1に記載の光制御デバイス。 - 前記散乱デバイスは、前記第2の散乱状態において、白色の波長帯域に対応する散乱光を発することにより白濁を呈し、
前記散乱デバイスが前記第2の散乱状態にされるとともに前記ミラーデバイスが前記第2の反射状態にされる場合に、前記光制御デバイスは、前記散乱デバイス側からの入射光、及び前記入射光の前記ミラーデバイスの鏡面として機能する面での反射光が、前記散乱デバイスによって散乱されることにより、白濁を呈する、
請求項1に記載の光制御デバイス。 - 前記散乱デバイスは、液晶材料が高分子材料中に分散された高分子/液晶複合材料によって構成され、
前記高分子/液晶複合材料への電圧の印加により、前記第1の散乱状態及び前記第2の散乱状態が切り替えられる、
請求項1に記載の光制御デバイス。 - 前記光制御デバイスは、前記ミラーデバイス側の面が表示部の表示面と対向するように、前記表示部の表示面上に配設される、
請求項1に記載の光制御デバイス。 - 表示部と、
前記表示部の表示面と対向して配設される光制御デバイスと、
を備え、
前記光制御デバイスは、
電気的な制御によって第1の反射状態と当該第1の反射状態よりも光を反射する第2の反射状態とを切り替え可能なミラーデバイスと、
電気的な制御によって第1の散乱状態と当該第1の散乱状態よりも光を散乱する第2の散乱状態とを切り替え可能な散乱デバイスと、
を有する、表示装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014-262324 | 2014-12-25 | ||
JP2014262324 | 2014-12-25 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2016103903A1 true WO2016103903A1 (ja) | 2016-06-30 |
Family
ID=56149939
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2015/080317 WO2016103903A1 (ja) | 2014-12-25 | 2015-10-28 | 光制御デバイス及び表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
WO (1) | WO2016103903A1 (ja) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012108351A (ja) * | 2010-11-18 | 2012-06-07 | Toshiba Mobile Display Co Ltd | 液晶装置 |
JP2012173449A (ja) * | 2011-02-21 | 2012-09-10 | Seiko Epson Corp | 表示素子、表示素子の制御方法及び画像表示システム |
-
2015
- 2015-10-28 WO PCT/JP2015/080317 patent/WO2016103903A1/ja active Application Filing
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2012108351A (ja) * | 2010-11-18 | 2012-06-07 | Toshiba Mobile Display Co Ltd | 液晶装置 |
JP2012173449A (ja) * | 2011-02-21 | 2012-09-10 | Seiko Epson Corp | 表示素子、表示素子の制御方法及び画像表示システム |
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