JPH02271326A - 液晶光学素子及びその駆動方法 - Google Patents
液晶光学素子及びその駆動方法Info
- Publication number
- JPH02271326A JPH02271326A JP9053989A JP9053989A JPH02271326A JP H02271326 A JPH02271326 A JP H02271326A JP 9053989 A JP9053989 A JP 9053989A JP 9053989 A JP9053989 A JP 9053989A JP H02271326 A JPH02271326 A JP H02271326A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- optical element
- ferroelectric
- crystal material
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、デイスプレィデバイス等の液晶光学素子に関
する０本発明はまた、その液晶光学素子の駆動方法に関
する。
する０本発明はまた、その液晶光学素子の駆動方法に関
する。
強誘電性液晶の光学的異方性を利用した液晶光学素子と
して、２枚の基板間に液晶を挟持したものがクラークと
ラゲルバルにより提案されている（特開昭５６−１０７
２１６号公報、特開昭６３−１５３５２１号公報）、こ
れらは基板間の距離を十分小さくしてカイラルスメクテ
ィックＣ相のらせん構造を消失させ、液晶分子が基板界
面に対して水平な２つの安定状態を得ようとするもので
ある。
して、２枚の基板間に液晶を挟持したものがクラークと
ラゲルバルにより提案されている（特開昭５６−１０７
２１６号公報、特開昭６３−１５３５２１号公報）、こ
れらは基板間の距離を十分小さくしてカイラルスメクテ
ィックＣ相のらせん構造を消失させ、液晶分子が基板界
面に対して水平な２つの安定状態を得ようとするもので
ある。
第５図は液晶セル厚を十分薄くしてカイラルスメクティ
ックＣ相のらせん構造を解いた状態を表す模式図である
。５１．５３は基板、５２は液晶分子のスイッチングす
る軌跡を表すコーン、矢印は永久双極子である。液晶セ
ル厚が厚いと、カイラルスメクティックＣ相での液晶分
子はコーン上の任意の位置をとることができ全体として
らせん構造をとる。しかし、液晶セル厚が十分に薄いと
、液晶セル界面の影響でらせん構造が解かれて、液晶分
子は界面に平行な２状態すなわち図中ａ又はｂの位置を
とった状態が安定になる。これを強誘電性液晶の双安定
性と呼んでいる。
ックＣ相のらせん構造を解いた状態を表す模式図である
。５１．５３は基板、５２は液晶分子のスイッチングす
る軌跡を表すコーン、矢印は永久双極子である。液晶セ
ル厚が厚いと、カイラルスメクティックＣ相での液晶分
子はコーン上の任意の位置をとることができ全体として
らせん構造をとる。しかし、液晶セル厚が十分に薄いと
、液晶セル界面の影響でらせん構造が解かれて、液晶分
子は界面に平行な２状態すなわち図中ａ又はｂの位置を
とった状態が安定になる。これを強誘電性液晶の双安定
性と呼んでいる。
このような、カイラルスメクティックＣ相を有する液晶
を用いた液晶光学素子の駆動方法としては、前記の双安
定性を利用した双安定駆動が提案されている。すなわち
、第５図で上向きの電界をかけると、液晶分子はａの位
置になり、電界を切ってもその位置で安定である。逆に
下向きの電界をかけるとｂの位置になり、電界を切って
もその位置で安定である。そこで、ＱＶを基準とした通
常の駆動パルス電圧（例えば第９の）図）で双安定駆動
ができる。
を用いた液晶光学素子の駆動方法としては、前記の双安
定性を利用した双安定駆動が提案されている。すなわち
、第５図で上向きの電界をかけると、液晶分子はａの位
置になり、電界を切ってもその位置で安定である。逆に
下向きの電界をかけるとｂの位置になり、電界を切って
もその位置で安定である。そこで、ＱＶを基準とした通
常の駆動パルス電圧（例えば第９の）図）で双安定駆動
ができる。
しかし、このような駆動原理を用いて従来の低分子強誘
電性液晶を使った液晶光学素子を作製するには、液晶を
薄く均一に配向させなければならず、そのためには、■
基板に配向膜を設けなければならない、■配向膜を設け
ると大面積にわたって均一の膜厚を得ることは困難であ
る、■前記配向膜のため当初考えられていたほどの明確
な双安定性が得にくいなどの問題点がある。特に■の欠
点を克服するため最近ではラビングによる配向膜のかわ
りに、ラングミュア−・プロジェット（ＬＢ）膜を使う
と双安定性が損なわれずに有用であるという提案がされ
ている（Ｊｐｎ、 Ｊ、＾ｐｐ１． Ｐｈｙｓ。
電性液晶を使った液晶光学素子を作製するには、液晶を
薄く均一に配向させなければならず、そのためには、■
基板に配向膜を設けなければならない、■配向膜を設け
ると大面積にわたって均一の膜厚を得ることは困難であ
る、■前記配向膜のため当初考えられていたほどの明確
な双安定性が得にくいなどの問題点がある。特に■の欠
点を克服するため最近ではラビングによる配向膜のかわ
りに、ラングミュア−・プロジェット（ＬＢ）膜を使う
と双安定性が損なわれずに有用であるという提案がされ
ている（Ｊｐｎ、 Ｊ、＾ｐｐ１． Ｐｈｙｓ。
２７（４） １９８８． Ｌ４７５−６） 、 Ｌかし
、ＬＢＷＡも生産性が悪いなどの欠点をもっており、実
用化は難しいと思われる。
、ＬＢＷＡも生産性が悪いなどの欠点をもっており、実
用化は難しいと思われる。
さらに、最近では強誘電性液晶のカイラルスメクティッ
クＣ相でスメクティック層がセル内部で折れ曲がり、シ
ェブロン構造（くの字変形）になっていて、液晶の自発
分極が大きい場合、第３の安定状態が出現するという報
告（第１４回液晶討論会講演予稿集２Ｂ１１７ （１９
８８）９２頁、光学エユ、 （１９８Ｂ）１６Ｂ）が
あり、双安定性を得ることは難しく、従来のクラーク・
ラゲルバルの提案による考え方では良好な光学素子を得
ることが困難である。
クＣ相でスメクティック層がセル内部で折れ曲がり、シ
ェブロン構造（くの字変形）になっていて、液晶の自発
分極が大きい場合、第３の安定状態が出現するという報
告（第１４回液晶討論会講演予稿集２Ｂ１１７ （１９
８８）９２頁、光学エユ、 （１９８Ｂ）１６Ｂ）が
あり、双安定性を得ることは難しく、従来のクラーク・
ラゲルバルの提案による考え方では良好な光学素子を得
ることが困難である。
また、双安定性を利用した液晶光学素子では、本質的に
、明と暗の２状態しがなく、階調表示は実現できなかっ
た。
、明と暗の２状態しがなく、階調表示は実現できなかっ
た。
本発明は、配向膜が不要で大面積化ができ、王女定性を
利用した階調表示が可能な、光学素子として良好な働き
をする液晶光学素子を提供しようとするものである。ま
た、その駆動方法を提供しようとするものである。
利用した階調表示が可能な、光学素子として良好な働き
をする液晶光学素子を提供しようとするものである。ま
た、その駆動方法を提供しようとするものである。
本発明者らは前記課題を解決するために鋭意研究を重ね
た結果、強誘電相でのシェブロン構造を好適に利用する
液晶光学素子により、その目的が達成されることを見出
し本発明を完成するに至った。
た結果、強誘電相でのシェブロン構造を好適に利用する
液晶光学素子により、その目的が達成されることを見出
し本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、液晶材料が高分子液晶を含む強誘電
性液晶材料であって、かつ、その強誘電相での自発分極
値が２０ｎＣ／ａ１以上であることを特徴とする液晶光
学素子を提供するものである。
性液晶材料であって、かつ、その強誘電相での自発分極
値が２０ｎＣ／ａ１以上であることを特徴とする液晶光
学素子を提供するものである。
第１図は、本発明の液晶光学素子の構造の一例を示す断
面図である。
面図である。
第１図中、１１，１７は偏光板である。偏光板１１．１
７の偏光軸の方向は特に限定しないが、直交しているの
が好ましい。
７の偏光軸の方向は特に限定しないが、直交しているの
が好ましい。
１２．１６は基板である。透明性の材料ならば特に限定
はない０例えばガラス、あるいは、ポリエチレンテレフ
タレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）
、ポリカーボネート（ＰＣ）などのプラスチックフィル
ムなどを用いることができる１本発明では液晶材料とし
て高分子液晶を用いているので、生産性を向上させるた
めにはプラスチックフィルムのような可撓性基板が好ま
しく、基板の厚さは１０μｍ〜数■が好ましい。
はない０例えばガラス、あるいは、ポリエチレンテレフ
タレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）
、ポリカーボネート（ＰＣ）などのプラスチックフィル
ムなどを用いることができる１本発明では液晶材料とし
て高分子液晶を用いているので、生産性を向上させるた
めにはプラスチックフィルムのような可撓性基板が好ま
しく、基板の厚さは１０μｍ〜数■が好ましい。
１３．１５は電極である。酸化インジウムあるいは酸化
インジウムと酸化スズとの混合物からなるＩＴＯ等の透
明電極を基板に蒸着して用いるとよい。
インジウムと酸化スズとの混合物からなるＩＴＯ等の透
明電極を基板に蒸着して用いるとよい。
１４は液晶層である。液晶層１４を構成する液晶材料は
高分子液晶を含む強誘電性液晶材料からなる。基本的に
はその液晶材料の強誘電相での自発分極値が、２０ ｎ
Ｃ／ｄ （又は２０Ｘ１０−’Ｃ／ｍ Ｘ ）以上であ
れば何であってもよい９強誘電相での自発分極値が２０
ｎＣ／ｄ以上であるとき、そのスメクティック層はシェ
ブロン構造をとることができる。自発分極値の特に好ま
し７い範囲は、５０ｎＣ／ｄ以上である。
高分子液晶を含む強誘電性液晶材料からなる。基本的に
はその液晶材料の強誘電相での自発分極値が、２０ ｎ
Ｃ／ｄ （又は２０Ｘ１０−’Ｃ／ｍ Ｘ ）以上であ
れば何であってもよい９強誘電相での自発分極値が２０
ｎＣ／ｄ以上であるとき、そのスメクティック層はシェ
ブロン構造をとることができる。自発分極値の特に好ま
し７い範囲は、５０ｎＣ／ｄ以上である。
第４図は、強誘電相すなわちカイラルスメクティックＣ
相で、そのスメクテインク層がシェブロン構造をとった
状態の液晶分子の挙動を表す模式強誘電相では液晶分子
はスメクティック層構造をなしており、さらに層が基板
に対し傾き、真中付近で折れ曲がった構造、すなわちシ
ェブロン構造をとっている。第４図で、４１．４４は電
極付基板の電極、４２はスメクティック層、４３は液晶
分子のスイッチングする軌跡を表したコーン、矢印は永
久双極子を示す、シェブロン構造での液晶分子は、基板
間電圧が０のとき、下向きのとき、上向きのときでそれ
ぞれａ、ｂ、ｃの位置をとった状態が安定となる。すな
わち、王女定性を有する。
相で、そのスメクテインク層がシェブロン構造をとった
状態の液晶分子の挙動を表す模式強誘電相では液晶分子
はスメクティック層構造をなしており、さらに層が基板
に対し傾き、真中付近で折れ曲がった構造、すなわちシ
ェブロン構造をとっている。第４図で、４１．４４は電
極付基板の電極、４２はスメクティック層、４３は液晶
分子のスイッチングする軌跡を表したコーン、矢印は永
久双極子を示す、シェブロン構造での液晶分子は、基板
間電圧が０のとき、下向きのとき、上向きのときでそれ
ぞれａ、ｂ、ｃの位置をとった状態が安定となる。すな
わち、王女定性を有する。
このような液晶材料としては、各種の自発分極の大きな
強誘電性高分子液晶、あるいは、自発分極の大きな強誘
電性高分子液晶と一般の低分子液晶のあらゆる組み合わ
せ、又は一般の高分子液晶と自発分極の大きな強誘電性
低分子液晶のあらゆる組み合わせ、高分子液晶と非液晶
性カイラル添加物との組み合わせのうちカイラルスメク
ティック相を有する液晶組成物を用いることができる。
強誘電性高分子液晶、あるいは、自発分極の大きな強誘
電性高分子液晶と一般の低分子液晶のあらゆる組み合わ
せ、又は一般の高分子液晶と自発分極の大きな強誘電性
低分子液晶のあらゆる組み合わせ、高分子液晶と非液晶
性カイラル添加物との組み合わせのうちカイラルスメク
ティック相を有する液晶組成物を用いることができる。
これらの組成物には必要に応じて接着剤、減粘剤、色素
等が含まれていてもよい、また、上記の強誘電性高分子
液晶、高分子液晶は２〜３量体のオリゴマー液晶であっ
てもよい。
等が含まれていてもよい、また、上記の強誘電性高分子
液晶、高分子液晶は２〜３量体のオリゴマー液晶であっ
てもよい。
自発分極の大きな強誘電性高分子液晶としては、特に以
下に述べるような強誘電性液晶の不斉部位に塩素（Ｃ１
）、フッ素（Ｆ） 、 ）リフロロ基（ＣＰ ：Ｉ）
などのハロゲン原子を含む原子団を持つものが自発分極
値も大きく好適に用いられる。なお、自発分極値Ｐｓの
測定には一般によく知られているソーヤタワー法、三角
波法、焦電法などを用いるとよい。
下に述べるような強誘電性液晶の不斉部位に塩素（Ｃ１
）、フッ素（Ｆ） 、 ）リフロロ基（ＣＰ ：Ｉ）
などのハロゲン原子を含む原子団を持つものが自発分極
値も大きく好適に用いられる。なお、自発分極値Ｐｓの
測定には一般によく知られているソーヤタワー法、三角
波法、焦電法などを用いるとよい。
ここでは、三角波法による測定値を挙げる。
−←ＯＣＨ＊Ｃ１１→１
３０℃、Ｐｓ−１２０ｎＣ／ ｃｄ
６５°Ｃ、Ｐｓ−６０ｎＣ／ ｃｄ
３０°Ｃ，Ｐｓ−５０ｎＣ／ｃｄ
また、自発分極の大きな強誘電性低分子液晶としては、
例えば、以下に述べるようなものが挙げられる。また、
高分子の場合と同様に上記のような不斉骨格をもってい
るものを含んでいてもよい。
例えば、以下に述べるようなものが挙げられる。また、
高分子の場合と同様に上記のような不斉骨格をもってい
るものを含んでいてもよい。
ｎ−１〜１００００
３０℃、Ｐｓ−５５ｎＣ／ｃｊ１
９０°Ｃ，Ｐｓ−６５ｎＣ／ａｉ
ＣＨ，ＣＨ。
０Ｈ
９０℃、Ｐｓ＝ ３５ｎＣ／ｃｄ
８０°Ｃ、Ｐｓ＝ ５２ｎＣ／ ａＪ
（以上Ｊｐｎ、 Ｊ、＾ｐｐ１． Ｐｈｙｓ、 ２７（
４） １９８８．４５２−４−２０℃、Ｐｓ−８０ｎＣ
／ＣＩＪ ６０°Ｃ，Ｐｓ＝ ７３ｎＣ／ｃｒ１ ４５℃、Ｐｓ−２００ｎＣ／ｃｄ （特開昭６０−２１８３５８号公報） 液晶層の厚みは１〜ｌＯμｍ程度とすることが好ましい
、この範囲では、前記液晶材料のカイラルスメクティッ
クＣ相でのらせん構造が界面の影響で消失する状態とな
り、容易にスメクテイック層がシェブロン構造をとるこ
とができる。
４） １９８８．４５２−４−２０℃、Ｐｓ−８０ｎＣ
／ＣＩＪ ６０°Ｃ，Ｐｓ＝ ７３ｎＣ／ｃｒ１ ４５℃、Ｐｓ−２００ｎＣ／ｃｄ （特開昭６０−２１８３５８号公報） 液晶層の厚みは１〜ｌＯμｍ程度とすることが好ましい
、この範囲では、前記液晶材料のカイラルスメクティッ
クＣ相でのらせん構造が界面の影響で消失する状態とな
り、容易にスメクテイック層がシェブロン構造をとるこ
とができる。
本発明の液晶セル構成においては、液晶層に接する部分
に特に液晶の配向処理層を設けていない。
に特に液晶の配向処理層を設けていない。
これは、配向膜によってシェブロン構造の液晶分子の状
態の王女定のうちの双安定性が損なわれるのを防ぐため
である。また、配向膜を設けないことにより上下の基板
表面を同一状態にすることも比較的平易であり、王女定
のうちの双安定性をよりよくすることが可能となる。更
に、膜厚制御が比較的容易となり大面積化も可能となる
。
態の王女定のうちの双安定性が損なわれるのを防ぐため
である。また、配向膜を設けないことにより上下の基板
表面を同一状態にすることも比較的平易であり、王女定
のうちの双安定性をよりよくすることが可能となる。更
に、膜厚制御が比較的容易となり大面積化も可能となる
。
しかし、配向膜を設けていないため、液晶セルに液晶を
封入しただけでは均一配向が得られず、光学素子として
の役割をはたさない、そこで、液晶を注入後、配向処理
を行うことが望ましい０本発明では液晶材料として高分
子液晶を含んでいるので、剪断法と呼ばれる方法で簡便
に配向処理を行うことができる。
封入しただけでは均一配向が得られず、光学素子として
の役割をはたさない、そこで、液晶を注入後、配向処理
を行うことが望ましい０本発明では液晶材料として高分
子液晶を含んでいるので、剪断法と呼ばれる方法で簡便
に配向処理を行うことができる。
第２図は剪断法による配向処理の方法を表す略示図であ
る。上下の電極付基板２１．２３に剪断応力をかける。
る。上下の電極付基板２１．２３に剪断応力をかける。
更に上下の電極付基板２１．２３に逆方向に剪断を１〜
数回かけることにより均一配向が得られる。２２は液晶
層である。
数回かけることにより均一配向が得られる。２２は液晶
層である。
基板として可撓性フィルムを用いる場合には、第３図に
示すように、液晶材料を製膜して単独で、又は可撓性フ
ィルムで挟持して一組のローラ群を用いて曲げ変形処理
により配向処理すると、生産性よく均一配向を得ること
ができて好ましい。第３図で３１は液晶光学素子、３２
．３３．３４は自由回転ローラ、３５は加熱装置である
。ここで、液晶材料の製膜方法には、特に制限はない０
例えば、液晶材料を電極付可撓性フィルムの電極面上に
バーコーター、ロールコータ−等により塗布する方法な
どが用いられる。
示すように、液晶材料を製膜して単独で、又は可撓性フ
ィルムで挟持して一組のローラ群を用いて曲げ変形処理
により配向処理すると、生産性よく均一配向を得ること
ができて好ましい。第３図で３１は液晶光学素子、３２
．３３．３４は自由回転ローラ、３５は加熱装置である
。ここで、液晶材料の製膜方法には、特に制限はない０
例えば、液晶材料を電極付可撓性フィルムの電極面上に
バーコーター、ロールコータ−等により塗布する方法な
どが用いられる。
また本発明は、上記の液晶光学素子に正負２種のバイア
スのかかったパルス波形状の電圧を印加することを特徴
とする液晶光学素子の駆動方法を提供するものである。
スのかかったパルス波形状の電圧を印加することを特徴
とする液晶光学素子の駆動方法を提供するものである。
第４図に示したようなシェブロン構造を有する液晶光学
素子の基板間に十分大きな電圧を図中下向きに印加する
と、液晶分子の永久双極子が電界の方向を向き、図のｂ
の位置に分子がくる。電圧が０のときはａ、逆向きの電
圧の印加時にはＣの位置にくる。
素子の基板間に十分大きな電圧を図中下向きに印加する
と、液晶分子の永久双極子が電界の方向を向き、図のｂ
の位置に分子がくる。電圧が０のときはａ、逆向きの電
圧の印加時にはＣの位置にくる。
第６（ハ）図は、上記のような王室定性のある液晶セル
に第６（ａ）図に示すような三角波状の電圧を印加した
ときの透過光強度Ｔの様子を示したものである。透過光
強度Ｔは、双安定のヒステレシスが２つ存在するような
曲線を描いている。このような液晶セルに、例えばＶｏ
のバイアス電圧をかけておき、これを基準点としたパル
ス状の電圧を正、負方向に加えれば、ａとｂとの間で双
安定になる。
に第６（ａ）図に示すような三角波状の電圧を印加した
ときの透過光強度Ｔの様子を示したものである。透過光
強度Ｔは、双安定のヒステレシスが２つ存在するような
曲線を描いている。このような液晶セルに、例えばＶｏ
のバイアス電圧をかけておき、これを基準点としたパル
ス状の電圧を正、負方向に加えれば、ａとｂとの間で双
安定になる。
逆に、−Ｖｏのバイアス電圧をかけておき、これを基準
点としたパルス状の電圧を正、負方向に加えれば、ａと
Ｃとの間で双安定になる。
点としたパルス状の電圧を正、負方向に加えれば、ａと
Ｃとの間で双安定になる。
したがって、バイアス電圧を調整すれば三状態が安定な
液晶光学素子を得ることができる０例えば第７（ａ）図
のような波形の駆動電圧を三安定性のある液晶セルに加
えると、第７（ロ）図のような透過光変化をするので、
王女定液晶素子を得ることができる。
液晶光学素子を得ることができる０例えば第７（ａ）図
のような波形の駆動電圧を三安定性のある液晶セルに加
えると、第７（ロ）図のような透過光変化をするので、
王女定液晶素子を得ることができる。
実際的な駆動パルス電圧としては、第８Ｇ）図のような
波形が好ましい、第９（ａ）図に示すような双安定性を
有する場合には、第９（ハ）図のようにしきい値電圧Ｖ
いを超える書き込みパルスにより例えば暗方向へスイッ
チングを行う際に、しきい値電圧Ｖｔｈ以下の電圧によ
るクロストークが生じてしまう。ここで、しきい値電圧
■いは反対の状態にスイッチングさせるのに必要な電圧
であり、このクロストークによっては明暗のスイッチン
グは起こらない、同様に、第８（ａ）図に示すような三
安定性の有る場合には、第８ （ｂ）図のような駆動パ
ルス電圧を用いるとよい、すなわち、双安定性のヒステ
レシスが２つあると考えて、双安定パルス波形（第９＠
図）の基準Ｏｖを、王女定の場合にはＶ。又は−ｖ０ヘ
バイアスをかけてずらした波形とするとよい、第８（ｂ
）図の駆動パルスによると、光透過強度は最初の書き込
みパルスにより中間状態へスイッチングされ、第２の書
き込みパルスにより暗状態へスイッチングされ、さらに
第３の書き込みパルスにより明状態へスイッチングされ
る。
波形が好ましい、第９（ａ）図に示すような双安定性を
有する場合には、第９（ハ）図のようにしきい値電圧Ｖ
いを超える書き込みパルスにより例えば暗方向へスイッ
チングを行う際に、しきい値電圧Ｖｔｈ以下の電圧によ
るクロストークが生じてしまう。ここで、しきい値電圧
■いは反対の状態にスイッチングさせるのに必要な電圧
であり、このクロストークによっては明暗のスイッチン
グは起こらない、同様に、第８（ａ）図に示すような三
安定性の有る場合には、第８ （ｂ）図のような駆動パ
ルス電圧を用いるとよい、すなわち、双安定性のヒステ
レシスが２つあると考えて、双安定パルス波形（第９＠
図）の基準Ｏｖを、王女定の場合にはＶ。又は−ｖ０ヘ
バイアスをかけてずらした波形とするとよい、第８（ｂ
）図の駆動パルスによると、光透過強度は最初の書き込
みパルスにより中間状態へスイッチングされ、第２の書
き込みパルスにより暗状態へスイッチングされ、さらに
第３の書き込みパルスにより明状態へスイッチングされ
る。
以上のように、本発明の液晶光学素子は、配向膜が不要
で大面積化が可能であり、三安定性を利用した階調表示
が可能である。また、本発明の駆動方法は、三安定性を
利用した階調表示を可能とするものである。
で大面積化が可能であり、三安定性を利用した階調表示
が可能である。また、本発明の駆動方法は、三安定性を
利用した階調表示を可能とするものである。
実施例１
下記の構造と特性を有する強誘電性高分子液晶（Ａ）を
、ガラス基板（ＩＴＯ電極を蒸着したもの）にバーコー
ターを用いて液晶温度９５℃で塗布し、もう一方の基板
を重ね合わせて、ガラス厚さ１．５ｍ、面積５１×５１
、液晶層厚１．７μｍの液晶セルを作製した。
、ガラス基板（ＩＴＯ電極を蒸着したもの）にバーコー
ターを用いて液晶温度９５℃で塗布し、もう一方の基板
を重ね合わせて、ガラス厚さ１．５ｍ、面積５１×５１
、液晶層厚１．７μｍの液晶セルを作製した。
（Ａ）
一←ＣＨｚＣＨ−Ｊ−
った。
Ｍｎ＝ ６２００
５０℃、Ｐｓ−１０５ｎＣ／ｃｄ
（ｇｌａｓｓｙニガラス状態、Ｓａｃ” ：カイラルス
メクティックＣ相、Ｉｓｏ ：等吉相） この基板全体の温度を９０℃に保ったまま、上下基板に
数回剪断応力をかけ、４５°Ｃまで徐冷した０次いで、
液晶セル上下に偏光板を設けた。
メクティックＣ相、Ｉｓｏ ：等吉相） この基板全体の温度を９０℃に保ったまま、上下基板に
数回剪断応力をかけ、４５°Ｃまで徐冷した０次いで、
液晶セル上下に偏光板を設けた。
この液晶セルに４５°Ｃで第１０（ａ）図のようなピー
ク電圧Ｖ、−３０Ｖ、周波数０．１ Ｈｚ、の三角波状
の電圧を印加した。
ク電圧Ｖ、−３０Ｖ、周波数０．１ Ｈｚ、の三角波状
の電圧を印加した。
このときの透過光強度の変化の様子を第１０（ｂ）図に
示す、はぼ１５Ｖのバイアスで王女定駆動ができること
がわかった。
示す、はぼ１５Ｖのバイアスで王女定駆動ができること
がわかった。
なお、透過光強度の測定は、クロスニコル下での透過光
をフォトマルを用いて測定する方法で行実施例２ 下記の構造を有する液晶（Ｂ）と実施例１で用いた液晶
（Ａ）とを下記の割合で混合して、下記の特性を有する
液晶組成物を得た。
をフォトマルを用いて測定する方法で行実施例２ 下記の構造を有する液晶（Ｂ）と実施例１で用いた液晶
（Ａ）とを下記の割合で混合して、下記の特性を有する
液晶組成物を得た。
（Ｂ）
（Ａ）： （Ｂ）＝５：５ （重量比）５０°Ｃ，Ｐｓ
＝ ９０ｎＣ／ｄ （ＳｓＡ ：スメクティックＡ相） この液晶組成物を実施例１と同様の方法でガラスセルに
挟み、剪断応力をかけて配向させた。ここで、塗布した
ときの液晶温度は９５℃、剪断応力をかけたときの基板
全体の温度は８８°Ｃ１液晶層厚は１．７μｍとした。
＝ ９０ｎＣ／ｄ （ＳｓＡ ：スメクティックＡ相） この液晶組成物を実施例１と同様の方法でガラスセルに
挟み、剪断応力をかけて配向させた。ここで、塗布した
ときの液晶温度は９５℃、剪断応力をかけたときの基板
全体の温度は８８°Ｃ１液晶層厚は１．７μｍとした。
次いで、液晶セル上下に偏光板を設けた。
この液晶セルに４０°Ｃで第１１図のような波形の電圧
を印加した。ここで、バイアス電圧■ｏ−１５Ｖ、また
Ｖ、＝５Ｖ、Ｖ、＝２５Ｖ、パルス幅ｔ ＋ ＝ ２０
ｍ５ｅｃ、パルス間隔ｔ、＝１００ｍｓｅｃとした。
を印加した。ここで、バイアス電圧■ｏ−１５Ｖ、また
Ｖ、＝５Ｖ、Ｖ、＝２５Ｖ、パルス幅ｔ ＋ ＝ ２０
ｍ５ｅｃ、パルス間隔ｔ、＝１００ｍｓｅｃとした。
その結果、暗状態、中間状態、明状態の透過光強度比は
１ニア：２０であり、良好な三安定性を示した。
１ニア：２０であり、良好な三安定性を示した。
実施例３
下記の構造を有する液晶（Ｃ）と実施例１で述べた液晶
（Ａ）、実施例２で述べた液晶（Ｂ）とを下記の割合で
混合して、下記の特性を有する液晶組成物を得た。
（Ａ）、実施例２で述べた液晶（Ｂ）とを下記の割合で
混合して、下記の特性を有する液晶組成物を得た。
（Ｃ）
ＣＨｌ
（Ａ）： （Ｂ）： （Ｃ）＝３：３：４ （重量比
）５０℃、Ｐｓ＝１２０ｎＣ／ ｃ４ （ＳｔｓＡ ：スメクティックＡ相） この液晶組成物を実施例１と同様の方法でガラスセルに
挟み、剪断応力をかけて配向させた。ここで、塗布した
ときの液晶温度は１００°Ｃ１剪断応力をかけたときの
基板全体の温度は９０°Ｃ１液晶層厚は１．８μｍとし
た０次いで、液晶セル上下に偏光板を設けた。
）５０℃、Ｐｓ＝１２０ｎＣ／ ｃ４ （ＳｔｓＡ ：スメクティックＡ相） この液晶組成物を実施例１と同様の方法でガラスセルに
挟み、剪断応力をかけて配向させた。ここで、塗布した
ときの液晶温度は１００°Ｃ１剪断応力をかけたときの
基板全体の温度は９０°Ｃ１液晶層厚は１．８μｍとし
た０次いで、液晶セル上下に偏光板を設けた。
この液晶セルに３０°Ｃで実施例２と同様の波形の電圧
を印加した。ただし、バイアス電圧Ｖ。＝１３Ｖ、また
Ｖ、＝４Ｖ、Ｖ、＝２２Ｖ、パルス幅ｔ Ｉ−１０ｓｓ
ｅｃ、パルス間隔Ｌｘ ＝ １００ｍ５ｅｃとした。
を印加した。ただし、バイアス電圧Ｖ。＝１３Ｖ、また
Ｖ、＝４Ｖ、Ｖ、＝２２Ｖ、パルス幅ｔ Ｉ−１０ｓｓ
ｅｃ、パルス間隔Ｌｘ ＝ １００ｍ５ｅｃとした。
その結果、各安定状態の透過光強度比はＩ：１０：２５
であり、良好な三安定性を示した。
であり、良好な三安定性を示した。
実施例４〜６
可撓性基板として、厚み約１１００ａの透明なポリエー
テルスルホン（ＰＥＳ）のフィルムｔ−用い、このフィ
ルムの片面に、電極として透明な導電膜である厚み約７
００人のＩＴＯ膜を設けることにより電極付可撓性基板
を作製した。この基板の電極面に、第１表に示すような
液晶組成物（液晶（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は実施例１〜
３に同じ。
テルスルホン（ＰＥＳ）のフィルムｔ−用い、このフィ
ルムの片面に、電極として透明な導電膜である厚み約７
００人のＩＴＯ膜を設けることにより電極付可撓性基板
を作製した。この基板の電極面に、第１表に示すような
液晶組成物（液晶（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は実施例１〜
３に同じ。
）をバーコーターを用いてその厚みが約２．５μｍにな
るように塗布した。
るように塗布した。
次いで、対向基板として厚さ約１００μｍのＰＥＳのフ
ィルムを用い、これを上記の強誘電性高分子液晶の塗布
膜の面にラミネートし、幅１０ＣＩ、長さ３０Ｃ１の液
晶セルを得た。
ィルムを用い、これを上記の強誘電性高分子液晶の塗布
膜の面にラミネートし、幅１０ＣＩ、長さ３０Ｃ１の液
晶セルを得た。
なお、この状部では、液晶分子はランダムに配向してい
る。
る。
次に、上記の方法により作製した液晶光学素子を、第３
図に示した装置を用いて、ｌ０ＣＩＩ／Ｓの速度で、加
熱装置５により加熱した後、第１表に示すような雰囲気
温度に保たれた自由に回転できる直径３０ａｍ、中心間
距１ｔ１４０■のローラを３本組み合わせたローラ群に
より、連続的に曲げ変形処理して配向した。
図に示した装置を用いて、ｌ０ＣＩＩ／Ｓの速度で、加
熱装置５により加熱した後、第１表に示すような雰囲気
温度に保たれた自由に回転できる直径３０ａｍ、中心間
距１ｔ１４０■のローラを３本組み合わせたローラ群に
より、連続的に曲げ変形処理して配向した。
作製した液晶セルに実施例２と同様の波形の電圧を印加
した。ただし、各条件は第２表に示した通りである。
した。ただし、各条件は第２表に示した通りである。
このときの各安定状態の透過光強度比を測定した結果を
第２表に示す。いずれも良好な三安定性を示した。
第２表に示す。いずれも良好な三安定性を示した。
（以下余白）
第２表
〔発明の効果〕
本発明によれば、配向膜が不要で、大面積表示素子を得
ることが可能であり、安定性の向上した、階調表示の可
能な液晶光学素子を得ることができる。また、王女定性
を利用した階調表示の駆動が可能となる。
ることが可能であり、安定性の向上した、階調表示の可
能な液晶光学素子を得ることができる。また、王女定性
を利用した階調表示の駆動が可能となる。
第１図は、本発明の液晶光学素子の構成の一例を示す断
面図である。第２図は、配向処理の方法を表す略示図で
ある。第３図は、曲げ変形による配向処理方法を示す略
示図である。第４図は、王女定状態にある強誘電性液晶
の強誘電相での液晶分子の挙動を表す模式図である。第
５図は、双安定性状態での液晶分子の状態を示す模式図
である。 第６（ａ）図、第７（ａ）図、第８（ｂ）図、第９（ｂ
）図、第１０（ａ）図、第１１図は、液晶セルに印加す
る電圧の波形を表すグラフである。横軸は時間も、縦軸
は電圧Ｖである。 第６ （ｂ）図、第８（ａ）図、第９（ａ）図、第１０
（ｂ）図は、液晶セルに三角波状の電圧を印加して得ら
れる印加電圧と透過光強度との関係を表すグラフである
。 横軸は電圧Ｖ、縦軸は透過光強度Ｔである。 第７（ｂ）図は、透過光強度の変化を表すグラフである
。横軸は時間ｔ、縦軸は透過光強度Ｔである。 符号の説明 １１ 偏光板 １２ 基板 １３ を極 １４ 液晶層 １５ 電極 １６ 基板 １７ 偏光板 ２１ 電極付基板２２ 液晶層
２３ 電極付基板３１ 液晶光学素子 ３２ 自
由回転ローラ３３ 自由回転ローラ ３４ 自由回転ローラ ３５ 加熱装置 ４１ 電極 ４２ スメクテインク層 ４３ 液晶分子のスイッチングする軌跡を表したコーン 電極 ５１ 基板 液晶分子のスイッチングする軌跡を表したコーン 基板
面図である。第２図は、配向処理の方法を表す略示図で
ある。第３図は、曲げ変形による配向処理方法を示す略
示図である。第４図は、王女定状態にある強誘電性液晶
の強誘電相での液晶分子の挙動を表す模式図である。第
５図は、双安定性状態での液晶分子の状態を示す模式図
である。 第６（ａ）図、第７（ａ）図、第８（ｂ）図、第９（ｂ
）図、第１０（ａ）図、第１１図は、液晶セルに印加す
る電圧の波形を表すグラフである。横軸は時間も、縦軸
は電圧Ｖである。 第６ （ｂ）図、第８（ａ）図、第９（ａ）図、第１０
（ｂ）図は、液晶セルに三角波状の電圧を印加して得ら
れる印加電圧と透過光強度との関係を表すグラフである
。 横軸は電圧Ｖ、縦軸は透過光強度Ｔである。 第７（ｂ）図は、透過光強度の変化を表すグラフである
。横軸は時間ｔ、縦軸は透過光強度Ｔである。 符号の説明 １１ 偏光板 １２ 基板 １３ を極 １４ 液晶層 １５ 電極 １６ 基板 １７ 偏光板 ２１ 電極付基板２２ 液晶層
２３ 電極付基板３１ 液晶光学素子 ３２ 自
由回転ローラ３３ 自由回転ローラ ３４ 自由回転ローラ ３５ 加熱装置 ４１ 電極 ４２ スメクテインク層 ４３ 液晶分子のスイッチングする軌跡を表したコーン 電極 ５１ 基板 液晶分子のスイッチングする軌跡を表したコーン 基板
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、液晶材料が高分子液晶を含む強誘電性液晶材料であ
って、かつ、その強誘電相での自発分極値が２０ｎＣ／
ｃｍ＾２以上であることを特徴とする液晶光学素子。 ２、２枚の電極付基板が電極面を対向して配置され、そ
れらの電極間に高分子液晶を含む強誘電性液晶材料であ
って、かつ、その強誘電相での自発分極値が２０ｎＣ／
ｃｍ＾２以上である液晶材料を挟持してなる液晶光学素
子。 ３、請求項２記載の液晶光学素子において、前記２枚の
電極付基板間の距離が接近しており、前記液晶材料の強
誘電相での液晶分子の構造がスメクティック層のシェブ
ロン構造である液晶光学素子。 ４、請求項１、２又は３記載の液晶光学素子に、正負２
種のバイアスのかかったパルス波形状の電圧を印加する
ことを特徴とする液晶光学素子の駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1090539A JP2849112B2 (ja) | 1989-04-12 | 1989-04-12 | 液晶光学素子及びその駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1090539A JP2849112B2 (ja) | 1989-04-12 | 1989-04-12 | 液晶光学素子及びその駆動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02271326A true JPH02271326A (ja) | 1990-11-06 |
| JP2849112B2 JP2849112B2 (ja) | 1999-01-20 |
Family
ID=14001222
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1090539A Expired - Fee Related JP2849112B2 (ja) | 1989-04-12 | 1989-04-12 | 液晶光学素子及びその駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2849112B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102010054758A1 (de) | 2010-01-28 | 2011-08-25 | Lg Display Co., Ltd. | Flüssigkristallanzeigeelement und Verfahren zum Herstellen desselben |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6122051A (ja) * | 1984-07-10 | 1986-01-30 | Chisso Corp | 液晶性エステル類及び液晶組成物 |
| JPS6226250A (ja) * | 1985-07-26 | 1987-02-04 | Chisso Corp | メチレンオキシ基とエステル基を有する新規光学活性液晶化合物及びその組成物 |
| JPS6463931A (en) * | 1987-03-20 | 1989-03-09 | Hitachi Ltd | Liquid crystal optical modulation device |
| JPH01123890A (ja) * | 1987-11-06 | 1989-05-16 | Chisso Corp | 強誘電性液晶組成物 |
| JPH01198724A (ja) * | 1988-02-03 | 1989-08-10 | Hitachi Ltd | 液晶光変調装置およびその駆動方法 |
| JPH01254792A (ja) * | 1988-04-01 | 1989-10-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 強誘電性液晶組成物 |
| JPH01311051A (ja) * | 1988-06-06 | 1989-12-15 | Nippon Mining Co Ltd | 新規な乳酸誘導体、これを含む液晶組成物及び光スイッチング素子 |
| JPH0211570A (ja) * | 1988-06-30 | 1990-01-16 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光学活性化合物及びその用途 |
-
1989
- 1989-04-12 JP JP1090539A patent/JP2849112B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6122051A (ja) * | 1984-07-10 | 1986-01-30 | Chisso Corp | 液晶性エステル類及び液晶組成物 |
| JPS6226250A (ja) * | 1985-07-26 | 1987-02-04 | Chisso Corp | メチレンオキシ基とエステル基を有する新規光学活性液晶化合物及びその組成物 |
| JPS6463931A (en) * | 1987-03-20 | 1989-03-09 | Hitachi Ltd | Liquid crystal optical modulation device |
| JPH01123890A (ja) * | 1987-11-06 | 1989-05-16 | Chisso Corp | 強誘電性液晶組成物 |
| JPH01198724A (ja) * | 1988-02-03 | 1989-08-10 | Hitachi Ltd | 液晶光変調装置およびその駆動方法 |
| JPH01254792A (ja) * | 1988-04-01 | 1989-10-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 強誘電性液晶組成物 |
| JPH01311051A (ja) * | 1988-06-06 | 1989-12-15 | Nippon Mining Co Ltd | 新規な乳酸誘導体、これを含む液晶組成物及び光スイッチング素子 |
| JPH0211570A (ja) * | 1988-06-30 | 1990-01-16 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光学活性化合物及びその用途 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102010054758A1 (de) | 2010-01-28 | 2011-08-25 | Lg Display Co., Ltd. | Flüssigkristallanzeigeelement und Verfahren zum Herstellen desselben |
| US8648994B2 (en) | 2010-01-28 | 2014-02-11 | Lg Display Co., Ltd. | Liquid crystal display element and method for manufacturing the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2849112B2 (ja) | 1999-01-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0455160B1 (en) | Liquid crystal display device | |
| KR940005123B1 (ko) | 액정소자 및 액정소자를 사용한 액정장치 | |
| US5026144A (en) | Liquid crystal device, alignment control method therefor and driving method therefor | |
| EP0539992B1 (en) | Liquid crystal device | |
| JP2794369B2 (ja) | 液晶素子 | |
| JP2884462B2 (ja) | 液晶素子 | |
| US5465169A (en) | Ferroelectric liquid crystal device with electroconductive protective film and electroconductive alignment film | |
| EP0538841B1 (en) | Liquid crystal device | |
| JPH08101370A (ja) | 強誘電性液晶素子 | |
| JP2849112B2 (ja) | 液晶光学素子及びその駆動方法 | |
| JP3180171B2 (ja) | 強誘電性液晶素子 | |
| JP2794358B2 (ja) | 液晶素子 | |
| JPH09311315A (ja) | 強誘電性液晶素子および強誘電性液晶材料 | |
| JP2657879B2 (ja) | 液晶素子 | |
| JPH02272090A (ja) | 高分子液晶組成物および高分子液晶素子 | |
| JPS61249022A (ja) | 液晶の配向制御法 | |
| JP2784699B2 (ja) | 液晶素子 | |
| JPH05216037A (ja) | 液晶素子 | |
| JPH03287231A (ja) | 液晶素子 | |
| JPH06186567A (ja) | 強誘電性液晶素子 | |
| JPH06186569A (ja) | 強誘電性液晶素子 | |
| JPH01178587A (ja) | 液晶組成物 | |
| JPH0675226A (ja) | 液晶素子 | |
| JPH02222487A (ja) | 強誘電性液晶組成物 | |
| JPH06332407A (ja) | 強誘電性高分子液晶を用いた液晶表示素子の階調表示駆動方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |