JPH03208015A - 液晶光変調器 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ この発明は液晶を用いて光強度の変調を行う液晶光変調
器に関し、特に高速応答かつ高コントラストな特性が必
要とされるディスプレイ，立体視用めがね，調光ガラス
，および光プリンタ用シャッタなどに応用が可能な液晶
光変調器（液晶光シャッタを含む）に関する。

［発明の概要］ この発明は、駆動電圧（印加電圧）により入射光を透過
または散乱して光強度の変調が行える液晶光変調器にお
いて、液晶材料として駆動周波数の切り替えにより誘電
率異方性が反転する２周波駆動液晶を採用してこの液晶
を透明な重合体内に分散し、かつ２種類の周波数の駆動
電圧を切り替えることにより、応答の高速化と共にコン
トラスト比の向上を図ることができるようにし、これに
より高速応答性と高コントラストが要求されるディスプ
レイ，立体視用めがね，調光ガラス，および光プリンタ
用シャッタなどの機器に液晶光変調器を応用できるよう
にしたものである。

［従来の技術］ 液晶セルに電圧を加えて、液晶分子の配列状態を変化さ
せるという液晶の電気光学効果を応用すると光変調器が
実現できる。特に液晶素子では、他の電気光学効果を示
す結晶に比べて低電圧で動作し、比較的大きな面積のも
のを廉価に作ることができるので、近年注目されている
。

このような液晶光変調器の１つとして、従来の液晶分散
型重合体からなる液晶光変調器には、以下に記述する素
子がある。

（１）　　第７図に示すように、正の誘電率異方性を持
つフェニルシクロヘキサン系ネマテイツク液晶ｌ３が、
透明電極３間のメンブレンフィルタ状のセルロース系エ
ステル重合体２の中に連通状に充填されて、駆動用交流
電圧源ｌ４の交流駆動電圧の印加により光透過率が制御
される素子。

（文献：　Ｈ．Ｃｒａｉｇｈｅａｄ　　Ｊ．Ｃｈｅｎｇ
　ａｎｄＳ．Ｈａｃｋｗｏｏｄ，　　Ａｐｐｌ．Ｐｈｙ
ｓ．Ｌｅｔｔ．Ｖｏｌ．４０、Ｎｏ．ｌ、ｐ．　２２−
ｐ２４、ｌ９８２参照）。

（２）第８図に示すように、透明電極３間のポリビニル
アルコールもしくはエボキシ系重合体２の中に、正の誘
電率異方性を持つシアノビフェニール系ネマティック液
晶ｌ３の微小滴が、球状もしくは楕円体状に分散されて
、駆動用交流電圧源ｌ４の交流駆動電圧の印加により光
透過率が制御される素子。

（文献：　Ｊ．Ｆｅｒｇａｓｏｎ，　Ｓｏｃｉｅｔｙ　
ｆｏｒ　Ｉｎｆｏｒ−ｍａｔｉｏｎ　Ｄｉｓｐｌａｙｓ
　（ＳＩＤ）　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｎａｌ　Ｓｙｍ−ｐ
ｏｓｉｕｍ　Ｄｉｇｅｓｔ　ｏｆ　Ｔｅｃｋｎｉｃａｌ
　Ｐａｐｅｒｓ．ｐ．６８−ｐ．７０、１９８５、もし
くはＪ．Ｗ．Ｄｏａｎｅ，　Ｎ−Ａ．ＶａＺ，Ｂ．Ｇ．
Ｗｕ　ａｎｄ　Ｓ．Ｚｕｍｅｒ％Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．
Ｌｅｔｔ．Ｖｏｌ．４８、Ｎｏ．４、ｐ．２６９−ｐ．
２７１　、１９８６参照）。

また、ネマティック液晶セルにおける電気光学効果の応
答性を改善するために、液晶の誘電分散特性を利用した
２周波駆動法による液晶光変調器が提案されている。こ
れは、印加電圧の周波数がある周波数ｆｃよりも高くな
ると誘電異方性が反転して液晶の配列方向が変化するよ
うな誘電分散特性を示すネマティック液晶（以下、２周
波駆動ネマティック液晶と称する）を透明電極間に挟ん
で、印加電圧の周波数を変えることで、ホメオトロビッ
ク配向（垂直配向）状態とツイストネマティック配向（
ねじれ配向）状態の間を高速で切り替え可能にしたもの
である。このような２周波駆動ネマティック液晶として
は、塩化コレステリル（ＣＣ）とラウリン酸コレステリ
ル（ＣＬ）を混合した補償液晶や、ペンゾイルオキシ安
息酸のフェニルエステルなどが知られている。（文献：
　Ｃ．Ｓ．Ｂａｋ、Ｋ．Ｋｏ　ａｎｄ　Ｍ．Ｍ．Ｌａｂ
ｅｓ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ１Ｖｏｌ．４６、Ｎｏ．
１、ｐ．１〜ｐ４、ｌ９７５参照）。

［発明が解決しようとする課題１ しかしながら、上述の液晶分散型重合体を用いた上記（
１）および（２）の従来素子は、分散したネマティック
液晶の形状は異なるが、いずれも液晶と重合体の境界面
で生じる光の散乱現象を利用して、光透過率の変調が制
御されており、以下に述べるような２つの共通の問題点
を持っていた。

■　交流の駆動電圧を印加した場合、電圧により液晶分
子に強いトルクが働くため、不透過状態がら透過状態へ
は高速で遷移するが、その一方、駆動電圧を除去した際
の透過状態から不透過状態への遷移は、初期配向に戻ろ
うとする液晶の弾性力（界面効果）に起因するため低速
となる。すなわち、立上がり時間に比べて立下がり時間
が長いという欠点を持っていた。従来、立下がり動作を
高速化するには実効的な液晶粒（液晶微小滴）のサイズ
を小さくする方法があるが、しがしこの方法を用いた場
合には、液晶分子が液晶自身の弾性力に強く拘束されて
しまうため、素子の駆動に必要な電圧振幅が増大する、
また液晶微小滴が入射光の波長に対して小さくなると、
光は微小滴で散乱せずに透過し易くなり素子のコントラ
スト比が劣化する、などの問題も生じる。

■　駆動電圧が印加されていない状態（不透過状態）に
おいて、液晶微小滴内の液晶分子の配向はそれぞれの微
小滴ごとにランダムな方向を向いており、その中で透明
電極に垂直な配向方向を持つ微小滴では、入射光は散乱
せずに透過する。従って、すべての微小滴が散乱に寄与
するわけではないため、不透過状態における光透過率は
高くなり、それゆえコントラスト比が小さいという欠点
があった。従来、素子を厚膜化して全体的な散乱量を増
やしコントラスト比を高める方法があるが、しかしこの
方法では厚みを増すにつれて、駆動電圧の増大や解像度
の劣化という問題が生じる。

一方、上述のような２周波駆動ネマティック液晶を用い
た従来の液晶光変調器では、スベーサを用いて透明電極
の間に２周波駆動ネマティック液晶をそのまま収納した
構造の液晶セルを使用しており、駆動周波数の切り替え
によりツイストネマティック配向に戻す場合、全ての液
晶分子は電界に水平方向にそろうが、必ずしも完全なね
じれ配列とはならず、そのため応答特性は改善できるも
のの高いコントラスト比は他の従来の液晶光変調器と同
様に得られなかった。

また、２周波駆動ネマティック液晶を用いた従来の液晶
光変調器では、旋光方向の変化（ツイストネマティック
効果）などの電気光学効果を用いるために液晶セルの前
後に偏光板を必要とするので、光の利用効率が低く、透
過光の輝度が低くなる欠点があった。さらに２周波駆動
ネマティックの液晶を用いた従来の液晶光変調器では液
状の液晶を封入しなければならず液晶セルのギャップを
均一に保持するのが難しく、大面積の液晶セルの製作が
極めて困難であった。

そこで、本発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、高速応答性とともに高コント
ラストおよび高輝度が得られ、大面積化が可能な液晶光
変調器を提供することにある。

［課題を解決するための手段１ 上記目的を達成するために、本発明は、誘電率異方性が
駆動周波数の切り替えにより反転する２周波駆動液晶と
透明な重合体からなる複合体と、該複合体を挟む透明電
極と、前記液晶のクロスオーバ周波数ｆｃよりも低い周
波数ｆｔ．の交流電圧，前記液晶のクロスオーバ周波数
ｆｃよりも高い周波数ｆＨの交流電圧を発生する交流電
圧源と、前記複合体に入射する光の透過状態を制御する
ため、前記低い周波数ｆＬの交流電圧、前記高い周波数
ｆ．の交流電圧を切り替えて前記透明電極に印加するス
イッチング手段とを有することを特徴とする。

また、本発明は、その一形態として、前記２周波駆動液
晶には、ネマティック液晶、コレステリック液晶または
スメクティック液晶のいずれかを用いることを特徴とす
る。

また、本発明は、他の一形態として、前記重合体は、前
記液晶の常光屈折率、該液晶の異常光屈折率、または該
液晶がランダムに配向した際の屈折率のいずれかの屈折
率と同等の屈折率を持つことを特徴とする。

また、本発明は、他の形態として、前記２周波駆動液晶
の中に２色性色素が添加されていることを特徴とする。

また、本発明は、他の形態として、前記スイッチング手
段は、電圧零の接点を用いて電圧印加の有無により前記
光の透過状態を制御することを特徴とする。

また、本発明は、他の形態として、前記交流電圧の前記
周波数ｆＬ，　ｆ．の値およびその振幅の値の少くとも
いずれか一方を調整することにより光変調の応答速度お
よびコントラスト比を制御する駆動電圧調整手段を有す
ることを特徴とする。

［作　用１ 本発明では、上記構成のように透明な重合体内に２周波
駆動液晶を微小滴状または連通状態に分散させて、さら
に２種類の周波数の駆動電圧を切り替えて印加すること
により、微小滴内の液晶分子を液晶自身の弾性力でなく
電圧により強く駆動するようにしたので、微小滴の小型
化による駆動電圧の振幅の増大やコントラト比の低下を
伴わずに、立下がり動作の高速化が得られる。さらに本
発明では光の不透過状態において、すべての微小滴内の
液晶分子の配向方向を電圧により強制的に制御して散乱
量を増やすようにしたので、素子の厚膜化による駆動電
圧の振幅の増大や解像度の低下を伴わずに、光の不透過
状態における光透過率を低減化してコントラスト比の向
上が得られる。

これにより、本発明によれば、高速で高コントラストな
液晶光変調器（光シャッタを含む）を実現できる。

すなわち、本発明では、２周波駆動液晶を透明な重合体
内に分散し光散乱効果を用いているため、駆動電圧の印
加により不透過状態を実現する場合、液晶分子は従来の
２周波駆動ネマテイツク液晶を用いた素子とは異なり、
特定方向の配向状態になる必要はなく、電界に水平方向
であれば、十分な散乱効果が得られる。従って、応答の
高速化ばかりでなく、コントラスト比の向上が同時に得
られることになり、本発明の液晶セルの構造を用いた場
合、２周波駆動液晶の特性を効率よく利用することがで
きる。さらにまた、本発明では偏光板が不要なので、光
の利用効率が高く、また散乱現像を利用して光を吸収し
ないので、熱を持たず耐光性に優れる。さらに、上記重
合体は自己保持性を有するために、透明電極間のギャッ
プの制御が容易であり、均一性に優れた大面積の液晶光
変調器を構成することが可能である。

［実施例１ 以下に、本発明の実施例について、図面を参照して詳細
に説明する。

１の 第１図は本発明を適用した液晶光変調器の一実施例の模
式的構成を示す。本実施例の液晶光変調器では、球状の
微小滴状にマイクロカプセル化された２周波駆動ネマテ
ィツク液晶１を透明なアクリル系樹脂などの透明な重合
体２内に分散し、ガラス基板４に付着した２つの透明電
極膜３間にその重合体２挟んで配設している。さらに２
つの透明電極膜３は、リード線５とスイッチ６を介して
、高周波の駆動用交流電圧源７、または低周波の駆動用
交流電圧源８に接続される。一方のガラス基板４から入
射する入射光９は演晶ｌと重合体２からなる本素子で強
度変調を受けて、透過光すなわち出射光ｌＯと散乱光１
ｌになる。なお、重合体２が軟質のものの場合には、透
明電極膜３間にスベーサ（図示しない）を重合体２の側
面を支えるために配設する場合もある。

２周波駆動ネマティック液晶と重合体からなる複合体は
、その液晶および重合体の構成材料を混ぜ合わせて均質
溶媒にした後、これを光硬化、熱硬化、反応硬化等の処
理により、単量体を高分子化し、液晶を析出させる方法
で得られる。あるいはまた、上記液晶に不溶性の重合体
の材料、溶媒および液晶を混合・撹拌して、白濁したエ
マルジョン（乳濁液）を作り出し、溶媒除去により重合
体を硬化させる方法でも得られる。さらには、熱により
溶融状態の重合体と液晶とを混合し、冷却する際の重合
体の同化を利用して、液晶を分離して（相分離）、液晶
を重合体内に分散させる方法でも得られる。

また、重合体内に分散された液晶の形状は、液晶と重合
体の混合比や重合体の形成時に加える応力の有無などに
左右され、球状、楕円体状または不定形の連通状態とな
る。また、重合体に比べて液晶の体積比率を大きくした
場合、液晶中にネットワーク状の重合体を形成すること
も可能である。

なお、上記の液晶微小滴の実効的なサイズは、重合体の
硬化速度が大きいほど小さくなるが、０．１μｍ−１０
μｍ程度の直径が実用的であることが実験により判明し
た。また、上記複合体の膜厚はＩＯμｍ〜３０μｍ程度
が適当である。

本実施例の光変調器に用いる２周波駆動ネマティック液
晶１の誘電率異方性△ε（＝ε７−ε．）は、第２図に
示すように、印加電圧が低周波領域では正の値になるが
、高周波領域では反転して負の値になる。その誘電率異
方性△εがゼロとなる周波数は、クロスオーバ周波数ｆ
ｃと呼ばれる。この特性から液晶分子は、クロスオーバ
周波数ｆｃよ？も低い周波数ｆＬの電圧印加時には、第
４図に示すように電界の方向に平行（すなわち、透明電
極面に垂直）に配向し、クロスオーバ周波数ｆｃよりも
高い周波数ｆＨの電圧印加時には、第３図に示すように
液晶分子は電界の方向に垂直（すなわち、透明電極面に
平行）に配向する。その際に、誘電率異方性△εの絶対
値が大きい方が、液晶分子に加わるトルクが大きくなる
ため、応答は速くなり有利である。

例えば、本実施例に用いた２周波駆動ネマティック液晶
は、第２図に示すような誘電率異方性△εの周波数依存
性を持っており、同液晶のクロスオーバ周波数ｆｃは、
ほぼｌｋＨｚである。

さらに、重合体２の屈折率ｎｐは、上記のネマティック
液晶ｌの常光屈折率ｎ０、異常光屈折率ｎ■または液晶
ｌがランダムに配向した際の屈折率ｎ，のいずれかと同
等の値を有する。ここで、屈折率ｎｒは次式（１）から
計算で与えられる。

ｎｒ＝（２ｎ０＋ｎ．）／３・・・（ｌ）これらの中で
も、重合体２の屈折率ｎ２を液晶ｌの常光屈折率ｎ０に
一致させた場合が、最もコントラスト比が高く性能がよ
い。

なお、本実施例の光変調器の変調原理である光散乱現象
は、上記の液晶１の３種類の屈折率（すなわち液晶１の
常光屈折率ｎ０，異常光屈折率ｎ６，液晶１のランダム
配向時の屈折率ｎｒ）のいずれかと、重合体２の屈折率
ｎｐの差により生じるものであるから、液晶ｌの屈折率
異方性Δｎ（＝ｎｓ−ｎＯ）は可能な限り大きい方が有
利である。

１の 次に、本実施例の光変調器の動作を説明する。

なお、この光変調器の光変調動作は偏光無依存性である
ことから、入射光９には無偏光の白色光または任意の波
長の可視光を用いることが可能である。

まず初めに、高周波駆動時の動作状態を説明する。第１
図のスイッチ６を、第３図に示すように、高周波電源７
（駆動周波数ｆ．）に接続した場合は、液晶分子１は負
の誘電率異方性をもち（第２図参照）、すべての微小滴
内の液晶分子は印加電界に垂直（すなわち、透明電極３
面に平行）に配向する。このときに入射光９は液晶１の
異常光屈折率ｎ＃のみを感じる。

ここで、重合体２の屈折率ｎ．が液晶の常光屈折率ｎ０
に一致している場合には、第３図に示すように、重合体
２の屈折率ｎ．と異常光屈折率ｎ０の差から、液晶１の
微小滴の界面で反射と屈折を生じて散乱光１ｌが生成さ
れて、本素子は白濁した不透過状態になる。

一方、重合体２の屈折率ｎ，が液晶ｌの異常光屈折率ｎ
６に一致している場合には、液晶１と重合体２の界面で
屈折率の不連続が生じないので、光は散乱せず、そのま
ま透過して出射光となり、本素子は透明な透過状態にな
る。

次に、低周波駆動時の動作状態を示す。第１図のスイッ
チ６を、第４図に示すように、低周波電源８（駆動周波
数ｆＬ）に接続した場合は、液晶分子１は正の誘電率異
方性を持ち（第２図参照）、すべての微小滴内の液晶分
子は印加電界に平行（すなわち、透明電極３面に垂直）
に配向する。

このときに入射光９は液晶１の常光屈折率ｎ０のみを感
じる。

ここで、重合体２の屈折率ｎ．が液晶ｌの常光屈折率ｎ
０に一致している場合は、第４図に示すように、液晶１
と重合体２の界面で屈折率の不連続が生じないので光は
散乱せず、本素子は透過状態になる。

一方、重合体２の屈折率ｎｐが液晶１の異常光屈折率ｎ
．に一致している場合には、重合体２の屈折率ｎいと常
光屈折率ｎ０の差から液晶１の微小滴の界面で反射と屈
折を生じて散乱光が生成されて、本素子は白濁した不透
過状態になる。

以上に述べたように、重合体２の屈折率ｎｐを液晶の常
光屈折率０。に一致させ、クロスオーバ周波数ｆｃより
も高い周波数ｆＨおよび低い周波数ｆＬの電圧で切り替
えて駆動した場合には、本素子はそれぞれ光の不透過状
態および透過状態となる。

方、重合体２の屈折率ｎ，を液晶１の異常光屈折率ｎ，
に一致させた場合は、その逆の動作となり、それぞれ透
過状態および不透過状態となる。

いずれの状態でも、液晶分子は印加電界によるトルクで
強制的に配向するため、本素子の光透過率は高速でスイ
ッチされる。

また、液晶分子に働くトルクは、誘電率異方性Δεと電
圧振幅の積により決まるため、誘電率異方性Δε（すな
わち、駆動周波数）と駆動電圧の振幅を変えて、応答速
度およびコントラスト比を制御することも可能である。

このための周波数変調回路や可変増幅回路等は一般的な
周知技術を用いて実現できる。

さらに、液晶粒子がランダムに配向している時、その内
２／３の液晶粒（基板に平行に配向）のみが散乱に寄与
するのに対して、高周波で駆動ベ１．５倍程度向上する
。このように、不透過状態の液晶微小滴での散乱量を増
して、従来の素子に比べて高いコントラスト比を得るこ
とが可能になったため、その分だけ素子を薄くすること
ができ、従って、本素子は、駆動電圧の低減化および高
解像度化に対しても効果がある。

また、第５図に示すように、第１図のスイッチ６を電圧
零の接点Ｃに接続し、例えばクロスオーバ周波数ｆｃよ
りも低い周波数ｆＬの駆動電圧を入り（ＯＮ），切り（
ＯＦＦ）することにより、本素子の光透過状態を３段階
に制御することも可能である。第５図のように、透明電
極３間に駆動電圧を印加しない状態では、液晶微小滴内
の液晶分子１は、それぞれの微小滴ごとにランダムに配
向している。

ここで、重合体の屈折率ｎｐが液晶の常光屈折率ｎ０に
一致している場合には、第５図に示すように、透明電極
３面に垂直に配向した微小滴では入射光９は散乱されな
いが、その他の配向方向を持つ微小滴では液晶工の屈折
率と重合体２の屈折率ｎ２の不連続を感じて、散乱光１
ｌを生じて不透過状態になる。この状態では、すべての
液晶微小滴が散乱効果に寄与するわけではないので、前
述の高周波駆動時に比べて散乱光１ｌは少なく、従って
入射光の一部が透過してしまいコントラスト比は低くな
る。よって、印加電圧の周波数の切り換えと、無印加に
より３種類の透過状態を選択的に得ることができる。な
お、電圧無印加による透過状態から不透過状態への切り
替わりは、液晶の弾性力に起因して生じるため、応答は
前述の２周波駆動時よりも遅くなる。

同様に、クロスオーバ周波数ｆｅよりも低い周波数ｆＬ
の駆動電圧を入り，切りして、かつ重合体２の屈折率ｎ
ｐを液晶１のランダム配同時の屈折率ｎｒに一致させた
場合には、前述の場合と逆の動作になり、電圧印加時に
不透過状態、電圧無印加時には透過状態となる。

趨策至失菫立 また、重合体の屈折率ｎｐが液晶の常光屈折率ｎ０に一
致している場合には、第６図に示すように、上述の液晶
１中に吸収異方性を有する２色性色素ｌ２を添加するこ
とにより、高周波駆動時の不透過状態において、白濁状
態からさらにコントラストが高くなる黒色の不透過状態
を実現することも可能である。

その動作は、次に述べる通りである。すなわち、液晶微
小滴に２色性色素ｌ２を添加し、かつｆ＋で高周波駆動
した場合には、第６図に示すように、２色性色素ｌ２の
分子は液晶分子１に追随して電界方向に垂直（すなわち
、透明電極３面に平行）に配向するため、２色性色素ｌ
２の吸収異方性の長軸方向が入射光９の偏波方向と一致
する。そのため、この２色性色素１２は入射光９に対し
て大きな吸収率をもち、光は本素子内で減衰してしまい
、出射側に漏れて出ない。従って、この場合、本素子は
黒色の不透過状態となる。

なお、上述の重合体（ボリマ）２としては、例えばポリ
ビニルアルコール，塩素化ボリブロビレン，エボキシ系
樹脂，アクリル系樹脂などを用いることができる。また
、上述の２周波駆動ネマティック液晶１としては、例え
ば公知のシアノ基やハロゲンを含む３環以上のエステル
化合物などを用いることができる。

さらに、２周波駆動ネマティック液晶と同様に駆動周波
数により誘電率異方性が反転するコレステリック相の液
晶（すなわち、コレステリック液晶）またはスメクティ
ック相の液晶（すなわち、スメクティック液晶）を用い
ることも可能であるが、これらの相の液晶は粘性が高く
応答速度の面でネマティック液晶に比べて不利である。

［発明の効果１ 以上説明したように、本発明によれば、透明な重合体内
に２周波駆動液晶を微小滴状または連通状態に分散し、
さらに２種類の周波数の電圧で切り替えて駆動すること
により、透過状態および不透過状態における微小滴内の
液晶分子の配向を、電圧により強制的に制御できるよう
にしたので、高速で高コントラストな液晶光変調器を提
供することができる。

従って、本発明の液晶光変調器は，ディスプレイ，立体
視用めがね，調光ガラス，および光プリンタ用シャッタ
等に好適に応用が可能であり、本発明を用いた場合、こ
れらの機器の性能向上が期待できる。

また、本発明は、従来の２周波駆動液晶シャッタなどに
比較して、偏光板が不要なため光の利用効率が高い（約
８０％以上）、散乱現象を利用して光を吸収しないため
、熱を持たず耐光性に優れるなどの利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した液晶光変調器の１実施例を示
す構成図、 第２図は２周波駆動ネマティック液晶の誘電率異方性の
周波数依存性を示す特性図、 第３図は第１図に示した光変調器の高周波駆動時の動作
状態を示す状態図、 第４図は第１図に示した光変調器の低周波駆動時の動作
状態を示す状態図、 第５図は第１図に示した光変調器の駆動電圧を除去した
時の動作状態示す状態図、 第６図は第１図に示した光変調器の液晶微小滴に２色性
色素を添加した本発明の他の実施例を示す構成図、 第７図および第８図はそれぞれ従来の液晶光変調器の構
成を示す構成図である。 １・・・２周波駆動ネマティック液晶、２・・・重合体
、 ３・・・透明電極膜、 ４・・・ガラス基板、 ５・・・リード線、 ６・・・スイッチ、 ７・・・高周波の駆動用交流電圧源、 ８・・・低周波の駆動用交流電圧源、 ９・・・入射光、 ｌＯ・・・出射光、 １１・・・散乱光、 １２・・・２色性色素、 ｌ３・・・正の誘電率異方性のネマティック液晶、１４
・・・駆動用交流電圧源。 第１已Ｉ：示Ｌた光麦鋪器の高凰式駄動時の動作状懸玄
示す恥第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）誘電率異方性が駆動周波数の切り替えにより反転す
   る２周波駆動液晶と透明な重合体からなる複合体と、 該複合体を挟む透明電極と、 前記液晶のクロスオーバ周波数ｆ＿ｃよりも低い周波数
   ｆ＿Ｌの交流電圧、前記液晶のクロスオーバ周波数ｆ＿
   ｃよりも高い周波数ｆ＿Ｈの交流電圧を発生する交流電
   圧源と、 前記複合体に入射する光の透過状態を制御するため、前
   記低い周波数ｆ＿Ｌの交流電圧、前記高い周波数ｆ＿Ｈ
   の交流電圧を切り替えて前記透明電極に印加するスイッ
   チング手段と を有することを特徴とする液晶光変調器。 ２）前記２周波駆動液晶には、ネマティック液晶、コレ
   ステリック液晶またはスメクティック液晶のいずれかを
   用いることを特徴とする請求項１に記載の液晶光変調器
   。 ３）前記重合体は、前記液晶の常光屈折率、該液晶の異
   常光屈折率、または該液晶がランダムに配向した際の屈
   折率のいずれかの屈折率と同等の屈折率を持つことを特
   徴とする請求項１または２に記載の液晶光変調器。 ４）前記２周波駆動液晶の中に２色性色素が添加されて
   いることを特徴とする請求項１ないし３に記載の液晶光
   変調器。 ５）前記スイッチング手段は、電圧零の接点を用いて電
   圧印加の有無により前記光の透過状態を制御することを
   特徴とする請求項１ないし４に記載の液晶光変調器。 ６）前記交流電圧の前記周波数ｆ＿Ｌ、ｆ＿Ｈの値およ
   びその振幅の値の少くともいずれか一方を調整すること
   により光変調の応答速度およびコントラスト比を制御す
   る駆動電圧調整手段を有することを特徴とする請求項１
   ないし５に記載の液晶光変調器。