JPH0363725B2 - - Google Patents
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- JPH0363725B2 JPH0363725B2 JP58099325A JP9932583A JPH0363725B2 JP H0363725 B2 JPH0363725 B2 JP H0363725B2 JP 58099325 A JP58099325 A JP 58099325A JP 9932583 A JP9932583 A JP 9932583A JP H0363725 B2 JPH0363725 B2 JP H0363725B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
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Description
〔発明の利用分野〕
本発明は液晶を用いた光変調素子に関する。
〔発明の背景〕
液晶光変調素子の応答性に関する欠点に鑑みて
強誘電性液晶を用いた素子の報告がある（日本特
開昭56−107216号又は米国特許第4367924号参
照）。この素子における最も重要な技術課題は強
誘電性液晶分子を基板面に平行あるいはほぼ平行
なある優先方位に揃えて配列させることである。
上記公開公報によれば強磁場の印加あるいはずり
応力を加えることによつて上記配列が得られると
の報告がされている。しかし、一般に液晶層が数
μｍの薄さになるとかなり強い磁場を加えても一
様に配列した素子を得るのが難しく、仮に得られ
るとしても生産プロセス上実用性に乏しいと言え
る。ずり応力の場合も同様で、実用性に乏しい。
一方、従来のネマチツク液晶やコレステリツク液
晶の配列制御に用いていたSiO斜方蒸着膜あるい
は高分子膜をある特定な方向に布等でこする（ラ
ビング）方法などでは十分な配列が得られず、コ
ントラストが悪いといつた問題がある。 光変調素子の代表例として、液晶表示素子があ
る。第１図に強誘電性液晶表示素子を示す。二枚
のガラス基板２には通称ネサ膜（酸化インジウム
と酸化スズの薄膜）といわれる透明電極３が形成
されており、その上にポリイミドのような高分子
の薄膜をガーゼや布のような繊維でラビングし
て、液晶をラビング方向に並べる配向制御膜４が
形成されている。この二枚のガラス基板２はスペ
ーサ５によつて任意の間隔に保たれており、その
間に強誘電性液晶１が封入されている。透明電極
３からはリード線によつて外部の電源７に接続さ
れている。またガラス基板２の外側には偏光板８
が貼り合せてある。第１図は透過型であるので、
光源９を備えている。光源９から出た入射光I0は
液晶素子を透過して透過光Ｉとなり、観察者の目
に入る。 第２図は第１図の液晶１に電圧を印加したとき
の強誘電性液晶分子１０の動きを説明する図であ
る。電極３を通して液晶１に電界Ｅを印加する
と、電界の向きに応じて状態(A)か状態(B)のような
配列構造をとる。(A)の状態は液晶分子１０の長軸
方向１０１が偏光板８の偏光軸方向８１と一致し
ている。(B)の状態は長軸方向１０１が偏光軸方向
８１から離れた状態で液晶分子１０１は配向方向
１２（この場合ラビング方向）となす角度θ分だ
け動く。よつて(A)の状態では長軸方向に吸収をも
つ液晶では観察者に対して透過光Ｉの強度は弱
く、暗く見える。(B)の状態では長軸方向１０１が
偏光軸方向８１から2θ離れるので、透過光Ｉは明
るく見える。このように電界の向きを変える、す
なわち（＋）、（−）することによつて、表示す
る。なおθはπ／４（45゜）でコントラストは最大
となる。 〔発明の目的〕 本発明は生産プロセス上実用性の高い強誘電性
液晶分子の配列制御法を提供し、その結果として
応答性に優れ、かつコントラストの良い液晶光変
調素子を得ることを目的とする。 〔発明の概要〕 本発明は液晶層が強誘電性を有し、かつコレス
テリツク相あるいはネマチツク相となる温度領域
を有することを特徴としている。コレステリツク
相あるいはネマチツク相となる温度領域に温度を
設定すると、現在実用に供されているラビング法
や斜方蒸着法が液晶分子の配列制御に有効であ
る。また、一度一様な配列が達成されると強誘電
性を示す温度領域までゆつくり温度を変化させた
時には、一様な配列がそのまま保持される。この
特性を利用すれば現在生産ラインで用いられてい
る配列制御法がそのまま強誘電性液晶にも適用さ
れるのである。 〔発明の実施例〕 以下、本発明を実施例によつて説明する。 実施例 液晶の配列を制御するためにポリイミド−イソ
−インドロキナゾリンジオン膜を酸化インジウム
透明電極が設けられているガラス基板上に設け、
一定方向にガーゼを用いてラビングした。２枚の
ガラス基板が平行となるように直径8μｍのガラ
スフアイバーをスペーサとして組立て、シール材
で液晶を封入するための入口を除いて周囲をシー
ルして液晶セルとした。このセルに下記化学式で
表わされるＰ−オキシロキシを真空封入した。 この化合物は下記のように転移し、強誘電性液
晶相となる温度領域とコレステリツク相となる温
度領域とを有する。 ここで、Cr：結晶相、SA：スメクチツク相、
SC *：スメクチツクC*相（強誘電性液晶性）、
Ch：コレステリツク相、Ｉ：等方性液体相を示
す。 さて、真空封入は等方性液体相となる温度に昇
温し行い、封入後誘電性液晶相となる温度領域ま
で降温させ、液晶の配列状況の観察及び光変調性
能についての実験を行つた。 参考例 実施例と同様にして作製した液晶セルに強誘電
性液晶化合物であるＰ−デシロキシベンジリデン
P′−アミノ２−メチルブチルシンナメート を真空封入し、強誘電性液晶相となる温度領域ま
で降温させ、実施例と同様の実験を行つた。上記
化合物は下記のように相転移し、コレステリツク
相ないしはネマチツク相となる温度領域を持たな
い。 ここで、SH *：スメクチツクH*相を示す。 上記のように作製した２つの液晶素子を偏光顕
微鏡を用いて観察したところ両者の間に下表の相
違が見られた。
強誘電性液晶を用いた素子の報告がある（日本特
開昭56−107216号又は米国特許第4367924号参
照）。この素子における最も重要な技術課題は強
誘電性液晶分子を基板面に平行あるいはほぼ平行
なある優先方位に揃えて配列させることである。
上記公開公報によれば強磁場の印加あるいはずり
応力を加えることによつて上記配列が得られると
の報告がされている。しかし、一般に液晶層が数
μｍの薄さになるとかなり強い磁場を加えても一
様に配列した素子を得るのが難しく、仮に得られ
るとしても生産プロセス上実用性に乏しいと言え
る。ずり応力の場合も同様で、実用性に乏しい。
一方、従来のネマチツク液晶やコレステリツク液
晶の配列制御に用いていたSiO斜方蒸着膜あるい
は高分子膜をある特定な方向に布等でこする（ラ
ビング）方法などでは十分な配列が得られず、コ
ントラストが悪いといつた問題がある。 光変調素子の代表例として、液晶表示素子があ
る。第１図に強誘電性液晶表示素子を示す。二枚
のガラス基板２には通称ネサ膜（酸化インジウム
と酸化スズの薄膜）といわれる透明電極３が形成
されており、その上にポリイミドのような高分子
の薄膜をガーゼや布のような繊維でラビングし
て、液晶をラビング方向に並べる配向制御膜４が
形成されている。この二枚のガラス基板２はスペ
ーサ５によつて任意の間隔に保たれており、その
間に強誘電性液晶１が封入されている。透明電極
３からはリード線によつて外部の電源７に接続さ
れている。またガラス基板２の外側には偏光板８
が貼り合せてある。第１図は透過型であるので、
光源９を備えている。光源９から出た入射光I0は
液晶素子を透過して透過光Ｉとなり、観察者の目
に入る。 第２図は第１図の液晶１に電圧を印加したとき
の強誘電性液晶分子１０の動きを説明する図であ
る。電極３を通して液晶１に電界Ｅを印加する
と、電界の向きに応じて状態(A)か状態(B)のような
配列構造をとる。(A)の状態は液晶分子１０の長軸
方向１０１が偏光板８の偏光軸方向８１と一致し
ている。(B)の状態は長軸方向１０１が偏光軸方向
８１から離れた状態で液晶分子１０１は配向方向
１２（この場合ラビング方向）となす角度θ分だ
け動く。よつて(A)の状態では長軸方向に吸収をも
つ液晶では観察者に対して透過光Ｉの強度は弱
く、暗く見える。(B)の状態では長軸方向１０１が
偏光軸方向８１から2θ離れるので、透過光Ｉは明
るく見える。このように電界の向きを変える、す
なわち（＋）、（−）することによつて、表示す
る。なおθはπ／４（45゜）でコントラストは最大
となる。 〔発明の目的〕 本発明は生産プロセス上実用性の高い強誘電性
液晶分子の配列制御法を提供し、その結果として
応答性に優れ、かつコントラストの良い液晶光変
調素子を得ることを目的とする。 〔発明の概要〕 本発明は液晶層が強誘電性を有し、かつコレス
テリツク相あるいはネマチツク相となる温度領域
を有することを特徴としている。コレステリツク
相あるいはネマチツク相となる温度領域に温度を
設定すると、現在実用に供されているラビング法
や斜方蒸着法が液晶分子の配列制御に有効であ
る。また、一度一様な配列が達成されると強誘電
性を示す温度領域までゆつくり温度を変化させた
時には、一様な配列がそのまま保持される。この
特性を利用すれば現在生産ラインで用いられてい
る配列制御法がそのまま強誘電性液晶にも適用さ
れるのである。 〔発明の実施例〕 以下、本発明を実施例によつて説明する。 実施例 液晶の配列を制御するためにポリイミド−イソ
−インドロキナゾリンジオン膜を酸化インジウム
透明電極が設けられているガラス基板上に設け、
一定方向にガーゼを用いてラビングした。２枚の
ガラス基板が平行となるように直径8μｍのガラ
スフアイバーをスペーサとして組立て、シール材
で液晶を封入するための入口を除いて周囲をシー
ルして液晶セルとした。このセルに下記化学式で
表わされるＰ−オキシロキシを真空封入した。 この化合物は下記のように転移し、強誘電性液
晶相となる温度領域とコレステリツク相となる温
度領域とを有する。 ここで、Cr：結晶相、SA：スメクチツク相、
SC *：スメクチツクC*相（強誘電性液晶性）、
Ch：コレステリツク相、Ｉ：等方性液体相を示
す。 さて、真空封入は等方性液体相となる温度に昇
温し行い、封入後誘電性液晶相となる温度領域ま
で降温させ、液晶の配列状況の観察及び光変調性
能についての実験を行つた。 参考例 実施例と同様にして作製した液晶セルに強誘電
性液晶化合物であるＰ−デシロキシベンジリデン
P′−アミノ２−メチルブチルシンナメート を真空封入し、強誘電性液晶相となる温度領域ま
で降温させ、実施例と同様の実験を行つた。上記
化合物は下記のように相転移し、コレステリツク
相ないしはネマチツク相となる温度領域を持たな
い。 ここで、SH *：スメクチツクH*相を示す。 上記のように作製した２つの液晶素子を偏光顕
微鏡を用いて観察したところ両者の間に下表の相
違が見られた。
本発明によれば、応答性がよくコントラストの
良い液晶光変調素子を得ることができる。
良い液晶光変調素子を得ることができる。
第１図は液晶を用いた光変調素子の概略を示す
側断面図、第２図Ａ，Ｂは第１図の素子に電圧を
印加したときの液晶分子の動きを説明する概略図
である。
側断面図、第２図Ａ，Ｂは第１図の素子に電圧を
印加したときの液晶分子の動きを説明する概略図
である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 液晶層と、該液晶層を挾持するように配置
し、かつ少なくとも一枚の偏光子が付設されてい
る複数の透明基板と、前記液晶層への電圧印加が
可能となるように前記基板に付設した電圧印加手
段と、近接する前記液晶分子を基板面に平行ある
いはほぼ平行なある優先方位に配列させるように
前記基板に付設した配列制御手段と、前記液晶層
周辺を囲むように前記基板間に形成したシール部
材とを具備してなる液晶光変調素子において、前
記液晶は強誘電性を有し、かつコレステリツク相
ないしはネマチツク相となる温度範囲を持つこと
を特徴とする液晶光変調素子。 ２ 液晶層と、該液晶層を挾持するように配置
し、かつ少なくとも一枚が透明でしかも少なくと
も一枚の偏光子が付設されている複数の基板と、
前記液晶層への電圧印加が可能となるように前記
基板に付設した電圧印加手段と、近接する前記液
晶分子を基板に平行あるいはほぼ平行なある優先
方位に配列させるように前記基板に付設した配列
制御手段と、前記液晶層周辺を囲むように前記基
板間に形成したシール部材とを具備してなる液晶
光変調素子において、前記液晶は強誘電性を有
し、かつ二色性を有し、さらにはコレステリツク
相ないしはネマチツク相となる温度領域を有する
ことを特徴とする液晶光変調素子。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58099325A JPS59224823A (ja) | 1983-06-06 | 1983-06-06 | 液晶光変調素子 |
| JP4244525A JPH0743476B2 (ja) | 1983-06-06 | 1992-09-14 | 液晶光変調素子 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58099325A JPS59224823A (ja) | 1983-06-06 | 1983-06-06 | 液晶光変調素子 |
| JP4244525A JPH0743476B2 (ja) | 1983-06-06 | 1992-09-14 | 液晶光変調素子 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4244525A Division JPH0743476B2 (ja) | 1983-06-06 | 1992-09-14 | 液晶光変調素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59224823A JPS59224823A (ja) | 1984-12-17 |
| JPH0363725B2 true JPH0363725B2 (ja) | 1991-10-02 |
Family
ID=26440465
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58099325A Granted JPS59224823A (ja) | 1983-06-06 | 1983-06-06 | 液晶光変調素子 |
| JP4244525A Expired - Lifetime JPH0743476B2 (ja) | 1983-06-06 | 1992-09-14 | 液晶光変調素子 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4244525A Expired - Lifetime JPH0743476B2 (ja) | 1983-06-06 | 1992-09-14 | 液晶光変調素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (2) | JPS59224823A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0754382B2 (ja) * | 1984-12-27 | 1995-06-07 | 旭硝子株式会社 | 液晶電気光学装置の製造方法 |
| JPH0774867B2 (ja) * | 1985-02-15 | 1995-08-09 | キヤノン株式会社 | 液晶素子 |
| JPH0750272B2 (ja) * | 1985-05-02 | 1995-05-31 | 旭硝子株式会社 | 強誘電性スメクチック液晶電気光学装置の製造方法 |
| JPH0752263B2 (ja) * | 1985-07-10 | 1995-06-05 | 株式会社日立製作所 | 強誘電性液晶素子 |
| JPS62295021A (ja) * | 1986-06-16 | 1987-12-22 | Canon Inc | 液晶素子の製造方法 |
| JPH0766125B2 (ja) * | 1986-09-02 | 1995-07-19 | キヤノン株式会社 | カイラルスメクチック液晶素子 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4367924A (en) * | 1980-01-08 | 1983-01-11 | Clark Noel A | Chiral smectic C or H liquid crystal electro-optical device |
| JPS5784435A (en) * | 1980-11-14 | 1982-05-26 | Casio Comput Co Ltd | Liquid crystal display device |
-
1983
- 1983-06-06 JP JP58099325A patent/JPS59224823A/ja active Granted
-
1992
- 1992-09-14 JP JP4244525A patent/JPH0743476B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0743476B2 (ja) | 1995-05-15 |
| JPH05346584A (ja) | 1993-12-27 |
| JPS59224823A (ja) | 1984-12-17 |
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