JP2000328064A

JP2000328064A - 液晶光学素子及びそのスイッチング方法

Info

Publication number: JP2000328064A
Application number: JP11138484A
Authority: JP
Inventors: Tomiki Ikeda; 富樹池田; Masao Aizawa; 政男相澤; Noburu Fujisawa; 宣藤澤
Original assignee: Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Current assignee: DIC Corp
Priority date: 1999-05-19
Filing date: 1999-05-19
Publication date: 2000-11-28

Abstract

(57)【要約】【課題】カラー表示が可能であり、高速で書き込み光
により読み出し光をスイッチング動作させることがで
き、光書き込みによる情報の長期保存が可能で、繰り返
し書き込み、消去が可能な情報記録媒体、液晶光学素
子、及び光スイッチング法を提供すること。【解決手段】配向膜を有する２枚の透明性基板間に、
液晶材料を挟持して成る液晶光学素子において、該液晶
材料がコレステリック相を示す液晶組成物及びフォトク
ロミズムを示す化合物を含有する液晶光学素子。該液晶
光学素子に光を照射してフォトクロミズムを示す化合物
の異性化により誘発される液晶化合物の相転移或いはコ
レステリック液晶の螺旋ピッチの変化を利用する光スイ
ッチング方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光の作用による液
晶の相変化或いは配向変化を利用した新規な液晶光学素
子に関するものであり、フォトクロミズムを示す化合物
（以下、フォトクロミック化合物と言う。）の光異性化
により誘発される液晶化合物の相変化或いは配向変化を
利用して光による書き込み、消去が可能な液晶光学素子
及びそのスイッチング方法に関するものである。本発明
の液晶光学素子及び光スイッチング方法は、従来の液晶
光学素子で用いる電気的な刺激を一切使用せずに、光に
よる光の制御が可能で、光表示、光記録媒体に適用でき
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、書き込み、消去可能な情報記録媒
体としては、光磁気効果を利用したもの、或いは結晶の
相転移を利用した無機化合物からなるものが知られてい
る。しかしながら、これらの無機化合物の中には毒性を
有するもの、或いは、蒸着、スパッターリング等により
金属薄膜を形成するためコスト、生産性に問題がある。

【０００３】一方、液晶材料を用いる書き込み、消去可
能な情報記録媒体としては、透明性電極層を有する２枚
の基板の間に液晶材料を挟み込んで電気的な作用により
液晶の配向変化を利用するものと、光の作用により引き
起こされる液晶の相変化や配向変化を利用して書き込
み、消去を行うものであるが、前者は主に表示用途に用
いられ、後者は光記録に用いられる可能性を有する。

【０００４】前者の電気的な作用による液晶光学素子
は、（１）液晶のネマチック相（Ｎ相）において、電界
の強さによる複屈折性や旋光性及び光散乱の変化を表示
に利用するもの、（２）キラルスメクチックＣ相（Ｓｃ
^* 相）において、液晶配向変化の双安定性及び電界の強
さによる複屈折の変化を表示に利用するもの、（３）コ
レステリック相（Ｃｈ相）において、相転移−光散乱又
は相転移−複屈折率変化を電界の強さで制御して表示に
利用するもの、などが知られている。

【０００５】他方、光の作用により引き起こされる液晶
の相変化或いは配向変化を利用して情報の書き込み、保
存、消去できるものとしては、例えば。低分子又は高分
子ネマチック液晶にアゾベンゼン誘導体の如きフォトク
ロミック化合物を溶解させ、そのフォトクロミズムによ
り誘起される液晶の相変化を利用したもの（オプトニュ
ース、１９９３年第３号１６頁参照）、フォトクロミッ
ク化合物を基板面に結合させ、そのフォトクロミズムで
誘起されるネマチック液晶の配向変化を利用するもの
（川西、市村、日本写真学会誌、第５２巻４１３頁（１
９８９）参照）、などが知られている。

【０００６】また、特開平５ー５１５８４号公報及び
「ネイチャー（ＮＡＴＵＲＥ）」（第３６号１９９３年
２月４日発行）には、偏光板、透明性電極層及び配向膜
を有する２枚の透明性基板間にフォトクロミック化合物
を含有する強誘電性液晶を介在させた液晶光学素子に電
場を印加することにより、液晶分子の分極を同一方向に
揃え、後に、抗電場以下の逆電場を印加しながら光照射
することにより含有するフォトクロミック化合物を異性
化させ液晶分子の配向変化を誘起させ、この液晶の配向
変化を利用して光で情報を記録させるものが開示されて
いる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来使用されている液
晶光学素子は、電極を有する素子を用いて電場を印加す
ることにおいてのみ、液晶の配向変化を起こさせること
が可能であり、表示容量、解像度等の画像品質などは電
極の大きさ、形状により制約を受ける。

【０００８】一方、光書き込みによる情報記録は、電界
による配向変化を利用するものでないため、電極が不要
であり、電極の大きさ、形状などにより表示容量、解像
度などの画像品質は制約を受けない。

【０００９】低分子もしくは高分子ネマチック液晶にア
ゾベンゼン誘導体のようなフォトクロミック化合物を溶
解させ、そのフォトクロミズムにより誘起される液晶の
相変化を利用して情報を記録する方式やフォトクロミッ
ク化合物を基板に結合させ、基板面のフォトクロミズム
により液晶配向変化を誘起させて記録する方式では、照
射された光により溶解又は基板面に結合したフォトクロ
ミック化合物が光異性化を起こし、その形態変化が伝播
して系全体の相構造変化を誘起するという現象を利用し
て光の透過ー遮断を行うものである。

【００１０】しかしながら、これらの方式において表示
のカラー化を行なう場合には、カラーフィルター或いは
カラー反射板等を付加する必要があり、そのために、低
コントラスト、暗い表示となり、良好な画像品質を有す
る表示記録媒体の作成は困難である。

【００１１】本発明が解決しようとする課題は、カラー
表示が可能であり、高速で書き込み光により読み出し光
をスイッチング動作させることができ、光書き込みによ
る情報の長期保存が可能で、繰り返し書き込み、消去が
可能な情報記録媒体、液晶光学素子、及び光スイッチン
グ法を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために、光相転移、配向変化を作動原理とす
る光駆動において鋭意研究を重ねた結果、液晶化合物と
してコレステリック液晶を用い、これに組み込んだフォ
トクロミック化合物の光化学反応を利用することによ
り、液晶化合物のコレステリック相−等方相相転移を等
温的に光制御することができ、更に光の照射量を変化さ
せフォトクロミック化合物の異性化の程度を制御するこ
とにより、コレステリック液晶の螺旋ピッチを連続的に
光制御することができ、その結果、各螺旋ピッチに対応
した波長を有する反射光が得られ、所望の色相を有する
光応答性液晶光学素子を完成するに至った。

【００１３】即ち、本発明は上記課題を解決するため
に、配向膜を有する２枚の透明性基板間に、液晶材料を
挟持して成る液晶光学素子において、該液晶材料がコレ
ステリック相を示す液晶組成物及びフォトクロミズムを
示す化合物を含有する液晶光学素子を提供する。

【００１４】また、本発明は上記課題を解決するため
に、上記液晶光学素子に光を照射してフォトクロミズム
を示す化合物の異性化により誘発される液晶化合物の相
転移或いはコレステリック液晶の螺旋ピッチの変化を利
用する光スイッチング方法を提供する。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の液晶光学素子は、光が照
射されていないときには、コレステリック液晶相状態を
保っており、液晶分子は特定の螺旋ピッチを有する螺旋
状に配列しており、螺旋の巻き方が左ねじれの場合は、
左円偏光が反射し、逆に、右円偏光が透過する。またそ
の際、反射光は螺旋ピッチによりBragg の反射条件（λ
＝ｎＰ、λ：反射光波長、ｎ：平均屈折率、Ｐ：螺旋ピ
ッチ）を満たす波長の光が観察される。

【００１６】一方、光を照射することにより、コレステ
リック液晶に溶解しているフォトクロミック化合物が異
性化反応を起こし、それに伴い液晶組成物がコレステリ
ック相から等方相への相転移が起こり、基板間に挟持さ
れた液晶材料が透明となり、入射した光は透過する。あ
るいは、照射光量を制御することにより異性化反応を制
御し、コレステリック液晶の螺旋ピッチを変えることに
より、所望の波長の反射光が得られる。このような現象
を利用することにより、光による光のスイッチング或い
は任意の波長を有する反射光が得られ、その結果、カラ
ー表示が可能な素子とすることができる。

【００１７】本発明のフォトクロミック化合物の光照射
による異性化の例を図１及び図２に、コレステリック相
を示す液晶組成物がフォトクロミック化合物の光異性化
により誘発される螺旋ピッチの変化及び相転移の原理図
を図３にそれぞれ示す。

【００１８】図１では、フォトクロミック化合物がアゾ
ベンゼン誘導体である場合の例を示すが、棒状のトラン
ス体は、特定波長の光照射或いは熱により舟型のシス体
に変化し、これに伴なってコレステリック液晶は配列が
乱されて、等方相に変化するか、或いは異性化の程度に
より螺旋ピッチがＰ１からＰ２に変化し、反射光の色相
変化が誘起される。更に、このシス体に別の特定波長の
光を照射することによりトランス体に変化し、再び元の
螺旋ピッチＰ１を有するコレステリック液晶に戻る。こ
のフォトクロミック化合物の可逆的にトランスーシス体
の構造変化により、光による可逆的な書き込み、消去が
可能となる。

【００１９】図２では、フォトクロミック化合物がスピ
ロピラン誘導体である場合の例であり、図１と同様に、
棒状の閉環体は、光照射で屈曲した開環体に異性化し、
また、図１と同様に、光による可逆的な書き込み、消去
が可能となる。

【００２０】図３は、フォトクロミック化合物の光照射
により誘起される構造変化に伴うコレステリック液晶の
螺旋ピッチの変化及び等方相への相構造の変化を模式的
に示したものである。（１）は初期の螺旋ピッチＰ１を
有するコレステリック液晶相を示し、（２）は（１）に
光を照射し特定割合でフォトクロミック化合物の光異性
化を起こさせた場合の螺旋ピッチがＰ２に変化したコレ
ステリック液晶、（３）は更に光を照射し、フォトクロ
ミック化合物を完全に異性化した場合の等方相への変化
の様子を示すものである。また、この変化は別の特定波
長の光を照射することにより（３）から（１）へ可逆的
に変化する。この場合、コレステリック液晶の螺旋構造
が左巻き構造の場合、左円偏光の光を用いたときは、螺
旋ピッチに応じて反射されるために、透過光は観察され
ず、光照射により誘起される構造変化により螺旋が解
け、等方相への転移が起こると、照射した光は透過する
ようになる。

【００２１】図４は、本発明の液晶光学素子の断面図を
示すものである。基板上に、配向膜を付した２枚の基板
間にコレステリック液晶、フォトクロミック化合物、添
加剤等を注入して形成される。この場合、液晶の動作は
電気的な刺激を一切使用する必要がないために電極は不
要である。

【００２２】本発明で使用するフォトクロミック化合物
は、その分子構造が光の作用により可逆的に変化するも
のであれば良い。光により構造が変化するとは、光を照
射することにより異性化、開環、閉環又は２量化等の反
応のうち、少なくとも一つ以上の反応を起こし、これに
より化学構造が変化するもので、この変化により、コレ
ステリック液晶が液晶相−等方相相転移を起こすか、コ
レステリック相の螺旋ピッチ長の変化を起こすものであ
ればよい。

【００２３】このような化合物としては、フォトクロミ
ック化合物の構造変化により、コレステリック液晶がコ
レステリック相−等方相相転移、或いはコレステリック
相の螺旋ピッチ長の変化が誘発されるものであれば、ど
のような化合物でも良い。そのようなフォトクロミック
化合物としては、例えば、アゾベンゼン化合物、スチル
ベン化合物、インジゴ化合物、チオインジゴ化合物、ス
ピロピラン化合物、スピロオキサジン化合物、フルキド
化合物、アントラセン化合物、桂皮酸化合物などが挙げ
られる。これらの中でも、光照射により、シスートラン
ス異性化により構造変化を起こすアゾベンゼン誘導体及
びスチルベン誘導体、光照射により、開環ー閉環の構造
変化を起こすスピロピラン誘導体及びスピロオキサジン
誘導体などが好ましい。これらの誘導体は、その分子中
にカイラル部位を有する化合物が特に好ましい。

【００２４】本発明の液晶光学素子の液晶材料中のフォ
トクロミック化合物の含有割合は、使用するコレステリ
ック液晶組成物に対して、５〜５０重量％の範囲が好ま
しく、１０〜４０重量％の範囲が特に好ましい。

【００２５】本発明の液晶光学素子の液晶材料中のコレ
ステリック液晶は、カイラル液晶或いはネマチック液晶
にカイラル液晶を添加してコレステリック液晶を作成し
ても良く、各々の液晶及び混合割合は所望のコレステリ
ック液晶の螺旋ピッチに合わせて適宜調整することがで
きる。これら液晶は単一の液晶化合物であることを要し
ないのは勿論で、２種以上の液晶化合物や液晶化合物以
外の物質も含んだ混合物であっても良く、通常この技術
分野で液晶材料として認識されるものであれば良く、作
成後の液晶光学素子が、良好な特性が得られる液晶であ
ればよい。

【００２６】本発明の液晶光学素子で使用する液晶材料
は、以下に示した化合物群から選ばれた１種以上の化合
物からなる配合組成物が好ましく、液晶材料の特性、即
ち、等方性液体と液晶の相転移温度、融点、粘度、屈折
率異方性、誘電異方性及び重合性組成物との溶解性等を
改善することを目的として適宜選択、配合して用いるこ
とができる。

【００２７】そのような液晶材料としては、例えば、４
ー置換安息香酸４ー置換フェニルエステル、４ー置換シ
クロヘキサンカルボン酸４ー置換フェニルエステル、４
ー置換シクロヘキサンカルボン酸４ー置換ビフェニルエ
ステル、４ー（４ー置換シクロヘキサンカルボニルオキ
シ）安息香酸４ー置換フェニルエステル、４ー（４ー置
換シクロヘキシル）安息香酸４ー置換シクロヘキシルエ
ステル、４ー（４ー置換シクロヘキシル）安息香酸４ー
置換フェニルエステル、４ー置換４ー置換ビフェニル、
４ー置換フェニルー４ー置換シクロヘキサン、４ー置換
４ー置換ターフェニル、４ー置換ビフェニル４ー置換シ
クロヘキサン、２ー（４ー置換フェニル）ー５ー置換ピ
リジン等の液晶化合物及び光学活性部位を有する置換基
が置換されたもの又その両者の混合物等が挙げられる。

【００２８】コレステリック液晶相発現の為に、ネマチ
ック液晶にカイラル液晶を添加する場合の割合は、ネマ
チック液晶に対して用いるカイラル液晶の種類、及び所
望するコレステリック液晶の螺旋ピッチにより適宜選択
することができるが、１０〜６０重量％の範囲で添加す
ることが好ましい。（以下、％は「重量％」を意味す
る。）

【００２９】本発明で使用する基板は、強固な材料、例
えば、ガラス、金属などであっても良く、柔軟性を有す
る材料、例えば、プラスチックフィルムのようなもので
あっても良い。

【００３０】２枚の基板の少なくとも一方は透明性を有
し、２枚の基板の間に挟持される液晶材料を外界から視
角させるものでなければならない。但し、完全な透明性
を必須とするものではない。もし、この光学応答素子
が、その一方の側から他方の側へ通過する光に対して作
用させるために使用される場合は、２枚の基板は、共に
適宜な透明性が与えられる。但し、プラスチックフィル
ムの如き柔軟性を有する材料の場合は、強固な材料、例
えば、ガラス、金属等に固定したうえで、本発明の製造
方法に用いることができる。

【００３１】２枚の基板間には、通常周知の液晶デバイ
スと同様、間隔保持用のスペーサーを介在させるのが望
ましい。スペーサーとしては、例えば、マイラー、アル
ミナ、ロッドタイプのガラスファイバー、ガラスビー
ズ、ポリマービーズ等種々の液晶セル用のものが特に制
限無く使用できる。

【００３２】液晶材料層の層厚は、使用目的に応じて、
適宜変化させることができるが、反射光の色相、不透明
性と光学応答により達成した透明性との間の十分なコン
トラストを得るためには１〜３０μｍの範囲が好まし
い。

【００３３】本発明の液晶光学素子は、基板に、ポリビ
ニルアルコール、ポリイミド等のモノマー及び／又はオ
リゴマーなどを塗布し、硬化させた後、ラビング処理を
行なって配向膜を設けることが望ましい。その他の配向
膜としては、ＳｉＯの斜方蒸着、高分子のＬＢ膜等が挙
げられる。

【００３４】液晶材料層の層厚は、薄い場合には、光学
応答速度が速く、厚い場合には遅くなるので、使用目的
に応じて適宜選択すればよい。

【００３５】本発明のスイッチング方法に用いられる光
源は、フォトクロミック分子の構造変化を引き起こす波
長の光を含む光であれば何れも使用可能であり、例え
ば、白色光、電灯、レーザー等が使用することができ
る。このような光源としては、例えば、Ｈｅ−Ｎｅレー
ザー、ＣＯ₂ レーザー、Ａｒレーザー、Ｋｒレーザー、
Ｈｅ−Ｃｄレーザー、窒素レーザー、エキッシマレーザ
ー、ルビーレーザー、ＹＡＧレーザー、ガラスレーザ
ー、色素レーザー、半導体レーザー、メタルハライドラ
ンプ、ヒュージョンランンプ、水銀灯、キセノンランプ
等が挙げられる。また、各種レーザーの波長を非線形結
晶により第２高調波に変換して使用することもできる。

【００３６】

【実施例】以下、実施例を用いて、本発明を更に具体的
に説明する。しかしながら、本発明はこれらの実施例に
限定されるものではない。以下の実施例において、
「％」は、特に断りがない限り、「重量％」を表わす。

【００３７】なお、以下の実施例において、特性評価に
使用した装置の概念図を図５に示した。本装置におい
て、フォトクロミック分子の光異性化を誘起する光（ポ
ンプ光）をサンプルに照射し、他方より別の非偏光或い
は左円偏光又は右円偏光の光（プローブ光）を照射する
ことにより、コレステリック液晶の螺旋ピッチの変化或
いは相変化に対応した反射率或いは透過率をフォトダイ
オードを用いて測定した。

【００３８】＜実施例１＞ネマチック液晶「Ｅ４８」
（メルク社製）６６重量部、カイラルドーパントとして
式

【００３９】

【化１】

【００４０】で表わされる化合物（メルク社製の「Ｓ８
１１」）２８重量部を混合してコレステリック液晶を作
成した。このコレステリック液晶に、フォトクロミック
液晶として、式

【００４１】

【化２】

【００４２】で表わされるアゾベンゼン誘導体６重量部
を添加して、コレステリック液晶混合物１を作成した。
この混合物１を、ポリイミド膜を塗布した後、ラビング
処理を行なったガラス基板であって、１０μｍのガラス
ファイバー製スペーサーが塗布された２枚のガラス基板
間に封入して、液晶光学素子を得た。

【００４３】この基板間に封入されたコレステリック液
晶混合物は、コレステリック相を示し、螺旋構造が左ね
じれであることを偏光顕微鏡（ニコン（株）製OPTIPHOT
2-POL）により確認した。

【００４４】このようにして得た液晶光学素子の光応答
性を、図５に示した評価装置により、ポンプ光照射（高
圧水銀ランプ、波長３６６ｎｍまたは波長４２０ｎｍ以
上）によるプローブ光（Ｈｅ−Ｎｅレーザー、波長６３
３ｎｍ）の透過光量変化をフォトダイオードを用いて追
跡することにより評価した。その結果、波長３６６ｎｍ
の光の照射光量に応じて光学応答素子の反射スペクトル
は、図６に示したように、５１３ｎｍから６３３ｎｍに
連続的に変化し、これに伴ない色相が変化することを確
認することができた。

【００４５】更に、これに、波長４２０ｎｍ以上のポン
プ光を照射することにより液晶光学素子の反射光波長
は、逆に６３３ｎｍ（緑）〜５１３ｎｍ（赤）に連続的
に変化することを確認することができた。

【００４６】また、プローブ光として非偏光の光を用い
た場合、ポンプ光として波長３６６ｎｍの光を照射する
ことにより、照射前のプローブ光の透過率が６５％であ
るのに対し、照射後の透過率が約９９％となり、更にこ
れに波長４２０ｎｍ以上の光を照射することにより、透
過率が再び約６５％に低下し、また、この操作を繰り返
すことにより、光の透過ー遮断が可能であることを確認
することができた（図７参照）。

【００４７】さらに、プローブ光として左円偏光を用い
た場合、初期状態の透過率は１％であったが、ポンプ光
として波長３６６ｎｍの光を照射することにより、透過
率は９８％に上昇し、更にこれに波長４２０ｎｍ以上の
光を照射することにより、透過率は再び約１％に低下
し、光による光の透過ー遮断が可能であることを確認す
ることができた。また、波長３６６ｎｍの光照射、波長
４２０ｎｍ以上の光照射を繰り返すことにより光の透過
ー遮断の繰り返し制御が可能であることが確認された
（図８参照）

【００４８】波長３６６ｎｍ及び波長４２０ｎｍ以上の
光照射部を偏光顕微鏡観察の結果、何れもコレステリッ
ク液晶相を示し、両者で螺旋ピッチが異なることを確認
することができた。

【００４９】＜実施例２＞実施例１において、フォトク
ロミックとして、アゾベンゼン誘導体に代えて、式

【００５０】

【化３】

【００５１】で表わされるスピロピラン誘導体６重量部
を用いた以外は、実施例１と同様にして、液晶光学素子
を得た。

【００５２】この基板間に封入されたコレステリック液
晶混合物は、コレステリック相を示し、螺旋構造が左ね
じれであることを偏光顕微鏡（ニコン（株）製OPTIPHOT
2-POL）により確認した。

【００５３】このようにして得た液晶光学素子を実施例
１と同様にして光応答性の評価を行ったところ、プロー
ブ光として左円偏光を用いた場合、光照射前の透過率＝
０．７％、光照射後の透過率＝９６％を示した。更に光
照射後の光学応答素子に波長４６０ｎｍ以上の光を照射
したところ、透過率は再び０．７％を示し、可逆的に光
による光の透過−遮断が可能であることを確認すること
ができた。

【００５４】また、光照射前後で基板間に封入されたコ
レステリック液晶混合物は何れもコレステリック相を示
したが、それぞれ螺旋ピッチが異なることを確認するこ
とができた。さらに、この液晶光学素子に波長３６６ｎ
ｍと波長４６６ｎｍ以上のポンプ光を交互に照射し、Ｈ
ｅ−Ｎｅレーザー光（左円偏光）のスイッチング挙動を
測定した結果、光の透過ー遮断状態が繰り返し得られる
ことを確認することができた。

【００５５】＜実施例３＞ネマティック液晶「Ｅ４８」
（メルク社製）６９重量部に、カイラルドパントとし
て、実施例１で用いた「Ｓ８１１」（メルク社製）２５
重量部を混合してコレステリック液晶を作成した。これ
に、フォトクロミック化合物として、実施例２で用いた
スピロピラン誘導体６重量部を添加してコレステリック
液晶混合物３を得た。実施例１において、コレステリッ
ク液晶混合物１に代えて、コレステリック混合物３を用
いた以外は、実施例１と同様にして、液晶光学素子を作
成した。

【００５６】このようにして得た光学液晶応答素子につ
いて、実施例１と同様にして、光学応答性の評価を行っ
た。

【００５７】プローブ光として波長６３３ｎｍの左偏光
を用いた場合の結果を図９に示した。初期状態では、透
過率が約２５％であったが、波長３６６ｎｍのポンプ光
照射により、透過率が８０％となり、更にこれに波長４
２０ｎｍ以上のポンプ光を照射することにより、再び透
過率が約２５％に低下し、光による光の繰り返しの透過
−遮断が可能でありことを確認することができた。

【００５８】また、基板間に封入されたコレステリック
液晶混合物を偏光顕微鏡を用いて観察した結果、初期に
おいて、液晶はコレステリック相を示し、波長３６６ｎ
ｍの光照射後は、等方相に変化していることを確認する
ことができた。また、この等方相に波長４２０ｎｍ以上
の光を照射することにより、元のコレステリック相に可
逆的に相転移していることを確認することができた。

【００５９】

【発明の効果】本発明の液晶光学素子及びそのスイッチ
ング方法によれば、電気的な刺激（電場或いは磁場）を
一切使用せずに、即ち、基板上に複雑な電極を形成する
必要がなく、光による光の制御が可能である。即ち、高
速で書き込み光（ポンプ光）による読み出し光（プロー
ブ光）のスイッチング動作をさせることができ、更に光
書き込みによる情報の長期保存が可能であり、繰り返し
書き込み、消去が可能で高速なスイッチング素子、情報
記録媒体として使用することができる。

【００６０】また、本発明の液晶光学素子は、カラーフ
ィルター、カラー反射板を用いることなく、カラー表示
が可能で、明るく、電極が不要であるので、解像力の規
制がなく、高精細な表示が可能で、しかも、液晶光学素
子の作成工程の簡略化が可能で、低消費電力である利点
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶光学素子に使用するフォトクロミ
ズムを示す化合物がアゾベンゼン誘導体の場合の光照射
によるシス体−トランス体異性化の模式図である。

【図２】本発明の液晶光学素子に使用するフォトクロミ
ズムを示す化合物がスピロピラン誘導体の場合の光照射
による閉環体−開環体異性化の模式図である。

【図３】本発明の液晶光学素子及びそのスイッチング方
法におけるコレステリック液晶の光を照射することによ
り生じる螺旋ピッチの変化を示した模式図である。

【図４】本発明の液晶光学素子の断面の模式図である。

【図５】本発明の液晶光学素子の特性評価に用いた装置
の概念図である。

【図６】実施例１の液晶光学素子に波長３６６ｎｍの光
を照射したとき、及び波長４２０ｎｍ以上の光を照射し
た場合の分光反射スペクトルの変化を示した図である。

【図７】実施例１の液晶光学素子に波長３６６ｎｍの非
偏光と、波長４６０ｎｍ以上の非偏光を交互に照射した
場合の透過率の変化を示した図である。

【図８】実施例１の液晶光学素子に波長３６６ｎｍの左
円偏光と、波長４６０ｎｍ以上の左円偏光を交互に照射
した場合の透過率の変化を示した図である。

【図９】実施例３の液晶光学素子に波長３６６ｎｍの左
円偏光と、波長４６０ｎｍ以上」の左円偏光を交互に照
射した場合の透過率の変化を示した図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】配向膜を有する２枚の透明性基板間に、
液晶材料を挟持して成る液晶光学素子において、該液晶
材料がコレステリック相を示す液晶組成物及びフォトク
ロミズムを示す化合物を含有することを特徴とする液晶
光学素子。
【請求項２】フォトクロミズムを示す化合物がアゾベ
ンゼン誘導体である請求項１の液晶光学素子。
【請求項３】フォトクロミズムを示す化合物がスピロ
ピラン誘導体である請求項１の液晶光学素子。
【請求項４】請求項１、２又は３記載の液晶光学素子
に光を照射してフォトクロミズムを示す化合物の異性化
により誘発される液晶化合物の相転移或いはコレステリ
ック液晶の螺旋ピッチの変化を利用することを特徴とす
る光スイッチング方法。