JP2002122844A

JP2002122844A - 高分子分散型液晶素子の駆動方法及び該素子を用いた表示装置

Info

Publication number: JP2002122844A
Application number: JP2000314762A
Authority: JP
Inventors: Junji Oyama; 淳史大山
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-10-16
Filing date: 2000-10-16
Publication date: 2002-04-26

Abstract

(57)【要約】【課題】高分子分散型液晶素子において、駆動回路に
負担をかけることなく、ヒステリシスのない良好な階調
表示を行う。【解決手段】二周波駆動液晶を高分子化合物層内に分
散させて液晶・高分子複合体層を形成し、印加するパル
ス電圧のパルス数を階調情報に応じて変化させることに
より液晶の配向を階調制御し、階調表示を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表示装置等に用い
られる液晶素子の駆動方法に関し、特に、高分子分散型
液晶素子において階調制御を行う駆動方法と、該素子を
用いて階調表示を行う表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、偏光板が不要で、液晶と高分子化
合物の屈折率の差を利用した高分子分散型液晶（Ｐｏｌ
ｙｍｅｒＤｉｓｐｅｒｓｅｄＬｉｑｕｉｄＣｒｙ
ｓｔａｌ）素子が開発されている。この高分子分散型液
晶素子は、液晶と高分子化合物の前駆体（例えば紫外線
硬化型のモノマー）とを所定割合にて混合、相溶させて
液晶性を有する溶液を形成し、所定間隔に保持した一対
の透明基板間に該溶液を封入し、この状態で該基板の一
方または両方から紫外線を照射して、上記高分子化合物
の前駆体を重合硬化させ、同時に液晶と高分子化合物と
を相分離させる。その結果、高分子化合物層中に液晶分
子からなる平均直径約１μｍ程度の液晶滴が分散された
液晶・高分子複合体層が形成される。

【０００３】上記高分子分散型液晶素子の動作原理は次
のように考えられる。即ち、液晶・高分子複合体層は、
電界無印加状態で前記液晶滴の光学異方性がランダムに
配列しているために光学的に不透明を示し、該状態を示
す液晶・高分子複合体層に電圧印加を行うと、上記液晶
滴の光学異方性が一定の配列に変化するため、光学的に
透明状態となるものである。この原理を利用すると、偏
光板を用いる必要がなく、明るく視野角の大きい表示が
可能となる。但し、一旦上記透明状態を形成しても、該
状態を維持するためには、通常は電圧を液晶・高分子複
合体層に連続して印加し続ける必要がある。即ち、上記
透明状態を形成した後に印加電圧を除去すると、当初の
光学的に不透明な状態に戻る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の高分子分散型液
晶素子を用いて階調表示を行う方法としては、従来は、
電圧変調、液晶・高分子複合体層の形状制御、パターニ
ングＵＶ露光による液晶滴形状変化、等が公知である
が、ヒステリシスが生じるため、その解消のために種々
の方法が開発されている。また、高分子分散型液晶素子
は液晶が高分子マトリクスもしくはネットワークに包接
されているため、一部の特殊な化学組成の場合を除いて
一般には駆動電圧が高く、例えばアクティブマトリクス
駆動において電圧変調による階調制御を考慮した場合、
広い電圧レンジに追従可能なアクティブ素子を用意する
必要があり、製造コスト高騰に繋がる可能性がある。

【０００５】本発明の課題は、偏光板が不要な高分子分
散型液晶素子において、ヒステリシスのない良好な階調
表示を実現し、該素子を用いて表示装置を提供すること
にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の第一は、一対の
基板と、該基板間に挟持された、印加電圧の周波数によ
って誘電異方性の符号が異なる二周波駆動液晶と高分子
化合物前駆体とを混合し、該前駆体を重合して、高分子
化合物層中に上記液晶を分散してなる液晶・高分子複合
体層と、該液晶・高分子複合体層に電圧を印加するため
の電極とを備えた高分子分散型液晶素子の駆動方法であ
って、上記液晶・高分子複合体層に階調情報に応じてパ
ルス数を変化させたパルス電圧を印加することにより、
液晶の配向を階調制御することを特徴とする高分子分散
型液晶素子の駆動方法である。

【０００７】上記本発明の駆動方法においては、階調情
報に応じてパルス数を変化させたパルス電圧の周波数
が、上記二周波駆動液晶が正の誘電異方性を示す帯域に
ある場合、或いは、負の誘電異方性を示す帯域にある場
合のいずれでも好ましく実施される。

【０００８】また、本発明の第二は、一対の基板と、該
基板間に挟持された、印加電圧の周波数によって誘電異
方性の符号が異なる二周波駆動液晶と高分子化合物前駆
体とを混合し、該前駆体を重合して、高分子化合物層中
に上記液晶を分散してなる液晶・高分子複合体層と、該
液晶・高分子複合体層に電圧を印加するための電極とを
備えた高分子分散型液晶素子と、上記液晶・高分子複合
体層に階調情報に応じてパルス数を変化させたパルス電
圧を印加する手段と、を備えたことを特徴とする表示装
置であり、上記高分子分散型液晶素子の電極が、走査電
極と情報電極とからなる単純マトリクス電極である、或
いは、上記高分子分散型液晶素子が、画素毎に画素電極
とアクティブ素子を備えたアクティブマトリクス駆動方
式の液晶素子であることを好ましい態様として含むもの
である。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明にかかる高分子分散型液晶
素子は、一対の基板と、該基板間に挟持された高分子化
合物層中に二周波駆動液晶が分散した液晶・高分子複合
体層と、該液晶・高分子複合体層に電圧を印加するため
の電極とを備えたことを基本構成とし、液晶・高分子複
合体は、二周波駆動液晶と高分子化合物前駆体とを混合
し、該前駆体を重合して形成される。具体的には、例え
ば、「日本液晶学会討論会（１９９８年）３−７ａ」に
記載の方法により作製することができる。

【００１０】図１に本発明にかかる高分子分散型液晶素
子の一例の基本構成の断面模式図を示す。図中、１ａ、
１ｂは基板、２ａ、２ｂは電極、３は液晶・高分子複合
体層、４はスペーサである。

【００１１】図１の構成において、基板１ａ、１ｂの少
なくとも一方は透明基板であり、電極２ａ、２ｂのう
ち、少なくとも透明基板側に形成されるものはＩＴＯ等
透明導電材により形成される。また、他方には、Ｐｔ、
Ａｌ、Ｔｉ、Ｐｄ等の不透明導電材を用いて電極を形成
しても良い。さらに簡単には、基板１ａ、１ｂを透明基
板、電極２ａ、２ｂを透明電極とし、一方の電極２ａ、
２ｂのいずれかの基板側、或いは基板１ａ、１ｂのいず
れかの外側にアルミニウムや銀等の薄膜を密着させて反
射層を形成しても良い。

【００１２】本発明に用いられる高分子分散型液晶素子
においては、基板１ａ、１ｂの液晶・高分子複合体層３
に接する表面、即ち図１の構成においては電極２ａ、２
ｂ表面には水平もしくは垂直配向処理が施されているこ
とが好ましい。配向処理の方法としては、特に限定され
るものではないが、ポリイミドやポリビニルアルコール
等からなる薄膜（いわゆる配向膜）を形成する、或い
は、該薄膜にラビング処理を施しても良い。また、垂直
配向剤を用いた化学処理を施すことも可能である。

【００１３】かかる液晶素子の製造工程においては、電
極２ａ、２ｂを形成し、必要に応じて配向処理を施した
基板１ａ、１ｂを、電極２ａ、２ｂが内側になるように
対向させ、絶縁性フィルムや球状微粒子等のスペーサ４
を用いて所定間隔（例えば、１〜２０μｍ程度）を保持
した状態で周囲を封止材等により開口部を除いて封止し
て空セルを作製する。次いで該空セル内に、下記の要領
で調整した、液晶と高分子化合物の前駆体（以下、「高
分子前駆体」と記す）との混合物を注入し、開口部を封
じる。

【００１４】本発明で用いられる高分子前駆体として
は、光照射もしくは加熱処理により重合反応を生じる材
料であれば広く種類を問わず用いることができる。例え
ば、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、２−ヒ
ドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ
プロピル（メタ）アクリレート、ブタンジオールモノ
（メタ）アクリレート、ヘキサンジオール（メタ）アク
リレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、テ
トラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート等の単官能
性モノマー、ビスフェノールＡＥＯ変性ジアクリレー
ト、イソシアヌル酸ＥＯ変性ジアクリレート、トリプロ
ピレングリコールジアクリレート、ペンタエリスリトー
ルジアクリレートモノステアレート、ポリエチレングリ
コールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジア
クリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、
１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、日本化薬社
製「ＫａｙａｒａｄＲ１６７、ＨＸ２２０、ＨＸ６２
０、Ｒ６８４」等の二官能性モノマー、さらに三官能性
或いはそれ以上の多官能性モノマーとして、トリメチロ
ールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパ
ントリエトキシアクリレート、変性グリセリントリアク
リレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、変
性トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエ
リスリトールテトラアクリレート、ジトリメチロールプ
ロパンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペ
ンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアク
リレート、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌ
レート（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトール
カプロラクタム変性アクリレート（日本化薬社製「ＤＰ
ＣＡ−２０、３０、６０、１２０」）等を用いることが
できる。さらに、上記材料を１種または２種以上、適当
な重量比率で混合して用いることができる。

【００１５】本発明で用いられる二周波駆動液晶は、印
加する電圧の周波数により誘電異方性の符号が異なる液
晶である。例えば、低周波数の電圧の印加により液晶分
子が電場方向と平行に配向し、高周波数の電圧の印加に
より電場方向と垂直に配向する。このような液晶の例と
して、２，３−ジシアノ−４−ペンチルオキシフェニル
−４−（トランス−４−エチルシクロヘキシル）ベンゾ
アート、２，３−ジシアノ−４−ペンチルオキシフェニ
ル−トランス−４−プロピル−１−シクロヘキサンカル
ボキシラート、２，３−ジシアノ−４−エトキシフェニ
ル−４−（トランス−４−ペンチルシクロヘキシル）ベ
ンゾアート、２，３−ジシアノ−４−エトキシフェニル
−４−（トランス−４−ブチロシクロヘキシル）ベンゾ
アート、２，３−ジシアノ−４−ブトキシフェニル−４
−（トランス−４−ブチロシクロヘキシル）ベンゾアー
ト等の低分子液晶を１種もしくは２種以上の混合物とし
て用いることができる。液晶材料はネマチック性または
コレステリック性を示す材料が好適に用いられるが、ス
メクチック性の材料であっても上記の如く印加する周波
数により誘電異方性の符号が異なる液晶であれば本発明
において用いることができる。

【００１６】上記高分子前駆体と上記液晶とを、好まし
くは、液晶が３０〜７０重量％となるように混合し、前
記空セルに注入して、熱処理或いは光照射等により上記
高分子前駆体を重合して硬化し、液晶・高分子複合体層
３を形成する。この時、上記液晶は高分子化合物から相
分離し、液晶滴を生成する。尚、当該重合反応は、上記
液晶が液晶状態から等方性液体に相転移する温度よりも
高温にて行う。また、高分子前駆体と液晶との混合物に
は、光重合開始剤等添加剤を必要に応じて添加してもか
まわない。

【００１７】本発明にかかる高分子分散型液晶素子の光
学応答例を図２に示す。該素子は作製直後にノーマリー
ホワイト（初期光散乱状態）（ａ）を示す。この素子の
液晶・高分子複合体層に特定の周波数（クロスオーバー
周波数）より低周波数の矩形波のパルス電圧を一定パル
ス数印加することにより、該素子は光学的に透明化する
（ｂ）が、該電圧が除去されても光学的透明状態は維持
される（ｃ）。引き続き、上記クロスオーバー周波数よ
り高周波数の矩形波のパルス電圧印加を一定パルス数印
加することにより、該素子は光学的に散乱状態（ｄ）と
なり、最終的に該光散乱状態は初期状態と同等の光散乱
強度に復帰する（ｅ）。

【００１８】本発明の駆動方法における特徴は、上記光
学応答を有する高分子分散型液晶素子において、印加す
るパルス電圧のパルス数を変化させることにより、液晶
の配向を階調制御し、結果として、素子の光透過率を階
調制御することにある。尚、本発明におけるパルス電圧
のパルス数とは、二周波駆動液晶を駆動するためのパル
ス電圧において、連続する正極性パルス及び負極性パル
スの一組をパルス数１とする。

【００１９】図３に、後述する実施例における印加パル
ス電圧のパルス数と素子の光透過率（％）との関係を示
す。当該素子は、初期状態が光散乱状態にあり、クロス
オーバー周波数よりも低周波数のパルス電圧を印加する
ことにより透明化し、高周波数のパルス電圧を印加する
ことにより不透明化（光散乱状態）する。この素子に高
周波数のパルス電圧を印加して最も光透過率の低い状態
とし、この状態を基準として、パルス数を変えて低周波
数のパルス電圧を印加した場合の光透過率変化が、図３
に示される関係である。即ち、印加されるパルス電圧の
パルス数の増加に伴って光透過率が上昇し、一定のパル
ス数を超えると飽和する。

【００２０】また、図４は、図３と同じ素子において、
上記クロスオーバー周波数よりも低周波数のパルス電圧
を印加して最も光透過率の高い状態とし、この状態を基
準として、パルス数を変えて高周波数のパルス電圧を印
加した場合の光透過率変化が、図４に示される関係であ
る。即ち、印加されるパルス電圧のパルス数の増加に伴
って光透過率が低下し、初期の光散乱状態に近づく。

【００２１】上記したように、本発明においては、最も
光透過率の高い状態を基準として、光散乱状態とする周
波数のパルス電圧のパルス数を変化させて印加し、光透
過率を階調制御する方法、或いは、最も光透過率の低い
状態を基準として、透明状態とする周波数のパルス電圧
のパルス数を変化させて印加し、光透過率を階調制御す
る方法、のいずれでも好ましい。即ち、本発明の駆動方
法においては、パルス数を変化させるパルス電圧の周波
数は、用いた二周波駆動液晶の誘電異方性が正を示す帯
域でも、負を示す帯域でも、いずれでもかまわない。

【００２２】本発明の表示装置は、上記した本発明にか
かる高分子分散型液晶素子を有し、さらに、該素子の液
晶・高分子複合体層に階調情報に応じてパルス数を変化
させたパルス電圧を印加する手段とを備えたことを特徴
とする。

【００２３】本発明の表示装置において、液晶・高分子
複合体層にパルス電圧を印加する液晶素子の電極構成と
して、走査電極と情報電極からなる単純マトリクス電極
が好ましく採用される。即ち、行方向に平行な走査電極
と列方向に平行な情報電極を互いに直交するように構成
して、その交差部において画素を形成する形態である。

【００２４】図５に、実施例で構成した本発明の表示装
置の一例の構成を模式的に示す。図中、１１は画素、１
２はコントローラ、１３はパルス発生装置、１４は情報
電極駆動回路、１５は走査電極駆動回路である。

【００２５】図５の構成においては、画素毎に両基板に
ドット状の電極を形成し、一方を走査電極として、各走
査電極に平行に引き出し電極を形成して走査電極駆動回
路１５に接続し、他方の電極は直列に接続して情報電極
とし、端部において引き出し電極を形成して情報電極駆
動回路１４に接続している。即ち、マトリクス電極構成
としては、７本の走査電極と１本の情報電極を形成した
構成に相当する。走査電極駆動回路１５、情報電極駆動
回路１４はそれぞれパルス発生装置１３に接続され、該
駆動回路及び電極を介して、各画素の液晶・高分子複合
体層に階調情報に応じたパルス電圧が印加される。

【００２６】本発明の表示装置としては、上記構成に限
定されるものではなく、画素毎に形成した画素電極をＴ
ＦＴ等のアクティブ素子を介してアクティブマトリクス
駆動する、いわゆるアクティブマトリクス方式とするこ
ともできる。

【００２７】

【実施例】（実施例１）〔空セルの作製〕厚さ１．１ｍｍの２枚のガラス基板上
にそれぞれ、１０ｍｍ×１０ｍｍの正方形にＩＴＯ膜を
パターニングし、電極を形成した。次に、該基板に、オ
クタデシルエトキシシラン（チッソ社製、５重量％エタ
ノール溶液）をスピンコート塗布して垂直配向処理を施
した。さらに、一方の基板の表示部外に、印刷法により
封止材として加熱硬化樹脂（三井化学社製「ストラクト
ボンドＸＮ−５Ａ」）を若干の開口部を残して塗布し、
７０℃にて３０分静置して溶媒を蒸発させた。次に、他
方の基板に、直径７μｍのシリカビーズ（宇部日東化成
社製「ハイプレシカ」）をイソプロピルアルコールに分
散させた溶液をスピンコートにより塗布し、該ビーズを
分散させた。次いで、両基板を電極が重なるように対向
させて固定加圧しながら、１５０℃で９０分静置して接
着し、空セルを形成した。

【００２８】〔高分子前駆体と液晶との混合物の調整〕
高分子前駆体として、２−ヒドロキシメチルメタクリレ
ート４５重量部、１，６−ヘキサンジオールジアクリレ
ート４重量部、日本化薬社製「ＫａｙａｒａｄＲ１６
７」１重量部を混合した。次いで、二周波駆動液晶（混
合物、チッソ社製「ＤＦ０１ＸＸ」）と該高分子前駆体
とを重量比で１：１で混合し、さらに、該混合物１００
重量部に光重合開始剤（チバガイギー社製「イルガキュ
ア１８４」）を０．５重量部加えた。上記液晶の誘電異
方性の周波数依存性から、５ｋＨｚを境界としてこれよ
り低周波数と高周波数で駆動することが求められる。

【００２９】〔高分子分散型液晶素子の作製〕前記空セ
ルに、上記で調整した高分子前駆体と液晶との混合物を
封入し、セル全体を１０５℃以上に保持したホットプレ
ート上に置いた状態で紫外線を１０ｍＷ／ｃｍ²の強度
で１０分間照射し、高分子前駆体を重合して液晶・高分
子複合体を形成した。引き続き３０分間、紫外線を照射
せずに静置し、その後に室温まで徐冷した。この段階で
素子は光散乱のため白濁していた。

【００３０】〔基本動作〕得られた素子に±８０Ｖ／２
ｋＨｚのパルス電圧を印加したところ、ＩＴＯがパター
ニングされた部分（表示部）が透明化し、光透過率が上
昇した。

【００３１】一定時間経過後、上記パルス電圧の印加を
停止した。その結果、表示部における光透過率は若干低
下したものの、透明状態は維持された。この状態は任意
の時間経過後も保持された（メモリ状態）。

【００３２】次に、±６０Ｖ／１００ｋＨｚのパルス電
圧を印加したところ、上記表示部は不透明化し、光散乱
状態となった。

【００３３】一定時間経過後、上記パルス電圧の印加を
停止した。その結果、表示部における光透過率は若干上
昇して初期の光散乱状態と同等の値となった。

【００３４】〔階調表示〕（１）初期状態（光散乱状態）にある本例の素子に±８
０Ｖ／２ｋＨｚの矩形波のパルス電圧を、所定のパルス
数で印加した。その結果、表示部はパルス数に応じた光
透過率を示し、該状態は電圧除去後も維持された。

【００３５】（２）次に、±６０Ｖ／１００ｋＨｚのパ
ルス電圧を５００ｍｓ印加した。表示部は光散乱状態と
なり、初期と同様の低透過率を示した。

【００３６】（３）（１）〜（２）の工程を、±８０Ｖ
／２ｋＨｚのパルス電圧のパルス数を変えて繰り返し
た。

【００３７】上記のパルス数の変化による表示部の光透
過率（％）の変化を図３に示す。本図に示されるよう
に、印加されるパルス数が増加するに伴って、表示部の
示す光透過率も増加し、パルス数２００程度で光透過率
はほぼ最大（透明状態）となり、飽和した。この結果よ
り、印加するパルス電圧のパルス数を、光透過率が変化
しうる範囲内で変化させることにより、階調制御が可能
であることがわかる。

【００３８】（実施例２）配向処理として、垂直配向処
理の代わりに、ポリイミド前駆体（日立化成社製「ＬＸ
１４００」）を厚さ約２００Å程度にスピンコート法に
より塗布、加熱してポリイミド膜を形成し、ナイロンに
より移動速度２ｍ／ｍｉｎ、１００ｒｐｍで６回のラビ
ング処理を施した以外は、実施例１と同様にして高分子
分散型液晶素子を作製した。得られた素子は初期状態で
光散乱のため白濁していた。

【００３９】本例の素子について、実施例１と同様に駆
動して評価したところ、実施例１と同様の階調表示が可
能であった。

【００４０】（実施例３）基板としてＩＴＯ／ＰＥＳフ
ィルム基板（住友ベークライト社製）を用い、フォトレ
ジストをＩＴＯ膜上でパターニングした後に酸水溶液で
エッチングして所望の形状のＩＴＯ電極を形成した以外
は、実施例１と同様にして高分子分散型液晶素子を作製
した。

【００４１】本例の素子について、実施例１と同様に駆
動して評価したところ、実施例１と同様の階調表示が可
能であった。

【００４２】（実施例４）図５に示した電極構成を有す
る以外は、実施例１と同様にして高分子分散型液晶素子
を作製し、表示装置を構成した。各画素のＩＴＯ電極は
５ｍｍ×２０ｍｍとした。

【００４３】本例の素子について、画素毎に異なる階調
の表示を行った。先ず、全ての画素が初期状態（光散乱
状態）にある状態で、±８０Ｖ／２ｋＨｚのパルス電圧
を、パルス数が画素Ｂは１、画素Ｃは１０、画素Ｄは２
０、画素Ｅは３０、画素Ｆは１００、画素Ｇは３００と
なるように印加した。画素Ａには印加しなかった。

【００４４】画素Ａ→Ｇの方向に１次元走査し、基板を
通しての光透過量を受光素子により測定した。その結果
を図６に示す。図６に示されるとおり、各画素はパルス
電圧のパルス数に応じた光透過率を示し、パルス電圧の
パルス数を変化させることにより階調制御が可能である
ことが示された。

【００４５】上記画素は全て、±６０Ｖ／１００ｋＨｚ
のパルス電圧を５００ｍｓ印加することによって、初期
の光散乱状態に復帰させることができた。

【００４６】（実施例５）実施例４と同様にして形成し
た素子の一方の表面に、液晶素子に通常用いられている
液晶表示用アルミ反射板を密着固定させて反射型の液晶
素子を作製した。

【００４７】得られた素子について、実施例４と同様に
駆動したところ、各画素において、印加したパルス電圧
のパルス数に応じた階調を有する反射強度を得ることが
できた。

【００４８】（実施例６）実施例１と同様にして高分子
分散型液晶素子を作製し、実施例１とは異なる帯域のパ
ルス電圧により階調表示を行った。

【００４９】〔階調表示〕（１）初期状態（光散乱状態）にある本例の素子に±８
０Ｖ／２ｋＨｚの矩形波のパルス電圧を、パルス数が５
００となるように印加した。その結果、素子中の表示部
が透明化し、電圧除去後も透明状態が維持された。

【００５０】（２）上記素子に、±６０Ｖ／１００ｋＨ
ｚのパルス電圧を、所定のパルス数で印加した。その結
果、表示部はパルス数に応じた光透過率を示し、該状態
は電圧除去後も維持された。

【００５１】（３）次に、±６０Ｖ／１００ｋＨｚのパ
ルス電圧を５００ｍｓ印加した。表示部は光散乱状態と
なり、初期と同様の低透過率を示した。

【００５２】（４）（１）〜（３）の工程を、±６０Ｖ
／１００ｋＨｚのパルス電圧のパルス数を変えて繰り返
した。

【００５３】上記のパルス数の変化による表示部の光透
過率（％）の変化を図４に示す。本図に示されるよう
に、印加されるパルス数が増加するに伴って、表示部が
示す光透過率も低減し、パルス数２００〜３００程度で
光透過率はほぼ最小（光散乱状態）となり、飽和した。
この結果より、印加するパルス電圧のパルス数を、光透
過率が変化しうる範囲内で変化させることにより、階調
制御が可能であることがわかる。

【００５４】（実施例７）実施例２と同様にして高分子
分散型液晶素子を作製し、実施例６と同様に駆動したと
ころ、実施例６と同様の階調表示が得られた。

【００５５】（実施例８）実施例３と同様にして高分子
分散型液晶素子を作製し、実施例６と同様に駆動したと
ころ、実施例６と同様の階調表示が得られた。

【００５６】（実施例９）実施例４と同様にして高分子
分散型液晶素子を作製し、実施例４とは異なる帯域のパ
ルス電圧により階調表示を行った。

【００５７】先ず、初期状態（光散乱状態）にある全て
の画素に、±８０Ｖ／２ｋＨｚのパルス電圧を、パルス
数５００で印加した。その結果、全画素が透明化した。

【００５８】次いで、±６０Ｖ／１００ｋＨｚのパルス
電圧を、パルス数が画素Ｂは１０、画素Ｃは２０、画素
Ｄは５０、画素Ｅは１００、画素Ｆは５００、画素Ｇは
５０００となるように印加した。画素Ａには印加しなか
った。

【００５９】画素Ａ→Ｇの方向に１次元走査し、基板を
通しての光透過量を受光素子により測定した。その結果
を図７に示す。図７に示されるとおり、各画素はパルス
電圧のパルス数に応じ光透過率を示し、パルス電圧のパ
ルス数を変化させることにより階調制御が可能であるこ
とが示された。

【００６０】上記画素は全て、±６０Ｖ／１００ｋＨｚ
のパルス電圧を５００ｍｓ印加することによって、初期
の光散乱状態に復帰させることができた。

【００６１】（実施例１０）実施例５と同様にして高分
子分散型液晶素子を作製し、実施例９と同様に駆動した
ところ、各画素において、印加したパルス電圧のパルス
数に応じた階調を有する反射強度を得ることができた。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
パルス電圧印加によって得られた光学状態が電圧除去後
も維持され、ヒステリシスを考慮する必要がなく、繰り
返し駆動が容易に実施される。また、印加するパルス電
圧のパルス数を変化させることで容易に階調表示を行う
ことができる。そのため、駆動回路そのものには負担を
かけずに、コントローラからのパルス出力回数を指定す
ることができるため、液晶素子の駆動に必要な階調制御
回路をより簡易な構成で形成し、表示装置を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる高分子分散型液晶素子の一例の
基本構成を示す断面模式図である。

【図２】本発明にかかる高分子分散型液晶素子の光学応
答を模式的に示す図である。

【図３】本発明の実施例１における、液晶素子に印加し
たパルス電圧のパルス数と光透過率との関係を示す図で
ある。

【図４】本発明の実施例６における、液晶素子に印加し
たパルス電圧のパルス数と光透過率との関係を示す図で
ある。

【図５】本発明の表示装置の一例の構成を示す模式図で
ある。

【図６】本発明の実施例４において階調表示を行った各
画素の光透過率を示す図である。

【図７】本発明の実施例９において階調表示を行った各
画素の光透過率を示す図である。

【符号の説明】

１ａ、１ｂ基板２ａ、２ｂ電極３液晶・高分子複合体層４スペーサ１１画素１２コントローラ１３パルス発生装置１４情報電極駆動回路１５走査電極駆動回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０９Ｇ 3/36 Ｇ０９Ｇ 3/36 Ｆターム(参考） 2H089 HA04 JA04 KA07 KA19 QA16 RA04 SA16 TA07 TA17 2H093 NA11 NA17 NA56 NB02 ND06 NF11 NH04 NH12 NH16 5C006 AC21 AC22 AC24 BA16 BC03 BC16 FA56 5C080 AA10 BB05 DD01 JJ05 JJ06 KK02 KK43

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一対の基板と、該基板間に挟持された、
印加電圧の周波数によって誘電異方性の符号が異なる二
周波駆動液晶と高分子化合物前駆体とを混合し、該前駆
体を重合して、高分子化合物層中に上記液晶を分散して
なる液晶・高分子複合体層と、該液晶・高分子複合体層
に電圧を印加するための電極とを備えた高分子分散型液
晶素子の駆動方法であって、上記液晶・高分子複合体層
に階調情報に応じてパルス数を変化させたパルス電圧を
印加することにより、液晶の配向を階調制御することを
特徴とする高分子分散型液晶素子の駆動方法。
【請求項２】階調情報に応じてパルス数を変化させた
パルス電圧の周波数が、上記二周波駆動液晶が正の誘電
異方性を示す帯域にある請求項１に記載の高分子分散型
液晶素子の駆動方法。
【請求項３】階調情報に応じてパルス数を変化させた
パルス電圧の周波数が、上記二周波駆動液晶が負の誘電
異方性を示す帯域にある請求項１に記載の高分子分散型
液晶素子の駆動方法。
【請求項４】一対の基板と、該基板間に挟持された、
印加電圧の周波数によって誘電異方性の符号が異なる二
周波駆動液晶と高分子化合物前駆体とを混合し、該前駆
体を重合して、高分子化合物層中に上記液晶を分散して
なる液晶・高分子複合体層と、該液晶・高分子複合体層
に電圧を印加するための電極とを備えた高分子分散型液
晶素子と、上記液晶・高分子複合体層に階調情報に応じ
てパルス数を変化させたパルス電圧を印加する手段と、
を備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項５】上記高分子分散型液晶素子の電極が、走
査電極と情報電極とからなる単純マトリクス電極である
請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】上記高分子分散型液晶素子が、画素毎に
画素電極とアクティブ素子を備えたアクティブマトリク
ス駆動方式の液晶素子である請求項４に記載の表示装
置。