JP3401500B2 - 光誘起スイッチング液晶デバイス - Google Patents
光誘起スイッチング液晶デバイスInfo
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- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
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- G—PHYSICS
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-
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光誘起スイッチン
グ液晶デバイスに関するものである。
グ液晶デバイスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】このような技術に関連する文献として
は、以下のようなものが開示されている。
は、以下のようなものが開示されている。
【０００３】（１）Ａ．Ｓ．Ｚｏｌｏｔｋｏ，Ｖ．Ｆ．
Ｋｉｔａｅｖａ，Ｎ．Ｋｒｏｏ，Ｎ．Ｎ．Ｓｏｂｏｌｅ
ｖ，Ｌ．Ｃｓｉｌｌａｇ，ＪＥＴＰ．Ｌｅｔｔ．，３
２，１５８（１９８０）． （２）Ｂ．Ｙ．Ｚｅｌ’ｄｏｖｉｃｈ，Ｎ．Ｖ．Ｔａｂ
ｉｒｙａｎ，Ｓｏｖ．Ｊ．Ｑｕａｎｔｕｍ Ｅｌｅｃｔ
ｒｏｎ．，１０，４４０（１９８０）． （３）Ｔ．Ｉｋｅｄａ，Ｔ．Ｓａｓａｋｉ，Ｋ．Ｉｃｈ
ｉｍｕｒａ，Ｎａｔｕｒｅ，３６１，４２８（１９９
３）． （４）Ｌ．Ｋｏｍｉｔｏｖ，Ｋ．Ｉｃｈｉｍｕｒａ，
Ａ．Ｓｔｒｉｇａｚｚｉ，Ｌｉｑ．Ｃｒｙｓｔ．，２
７，５１（２０００）． （５）Ｌ．Ｋｏｍｉｔｏｖ，Ｃ．Ｒｕｓｌｉｍ，Ｙ．Ｍ
ａｔｓｕｚａｗａ，Ｋ．Ｉｃｈｉｍｕｒａ，Ｌｉｑ．Ｃ
ｒｙｓｔ．，２７，１０１１（２０００）． （６）Ｌ．Ｋｏｍｉｔｏｖ，Ｋ．Ｉｃｈｉｍｕｒａ，Ｍ
ｏｌ．Ｃｒｙｓｔ．Ｌｉｑ．Ｃｒｙｓｔ．，ｉｎ ｐｒ
ｅｓｓ （７）Ｌ．Ｋｏｍｉｔｏｖ，Ｏ．Ｔｓｕｓｕｍｉ，Ｃ．
Ｒｕｓｌｉｍ，Ｔ．Ｉｋｅｄａ，Ｋ．Ｉｃｈｉｍｕｒ
ａ，Ｋ．Ｙｏｓｈｉｎｏ，ｓｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏ
Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ． （８）Ｅ．Ｓａｎｔａｍａｔｏ，Ｙ．Ｒ．Ｓｈｅｎ，
“Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌｓ ｆｏｒ Ｎｏｎｌ
ｉｎｅａｒ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｔｕｄｉｅｓ”ｉｎ
ｔｈｅ ｂｏｏｋ“Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｌｉｑｕ
ｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ”Ｏｘｆｏｒ
ｄ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｐｒｅｓｓ，Ｎｅｗ Ｙｏ
ｒｋ，１９９７． （９）Ｃ．Ｒｕｓｌｉｍ，Ｌ．Ｋｏｍｉｔｏｖ，Ｙ．Ｍ
ａｔｓｕｚａｗａ，Ｋ．Ｉｃｈｉｍｕｒａ，Ｊａｐ．
Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，３９，Ｌ１０４（２００
０）． （１０）Ｌ．Ｋｏｍｉｔｏｖ，Ｊ．Ｙａｍａｍｏｔｏ，
Ｈ．Ｙｏｋｏｙａｍａ，ｔｏ ｂｅ ｐｕｂｌｉｓｈｅ
ｄ． （１１）Ｐ．Ｊａｇｅｍａｌｍ，Ｇ．Ｂａｒｂｅｒｏ，
Ｌ．Ｋｏｍｉｔｏｖ，Ａ．Ｋ．Ｚｖｅｚｄｉｎ，Ｐｈｙ
ｓ．Ｒｅｖ．Ｅ，５８，５９８２（１９９８）．（＊ａ
はウムラウト付き、以下同様） （１２）Ｐ．Ｊａｇｅｍａｌｍ，Ｇ．Ｂａｒｂｅｒｏ，
Ｌ．Ｋｏｍｉｔｏｖ，Ａ．Ｓｔｒｉｇａｚｚｉ，Ｐｈｙ
ｓ．Ｌｅｔｔ．Ａ２３５，６２１（１９９７）． （１３）Ｍ．Ｍｏｎｋａｄｅ，Ｍ．Ｂｏｉｘ，Ｇ．Ｄｕ
ｒａｎｄ，Ｅｕｒｏｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，５，６９７
（１９８８）． （１４）Ｂ．Ｊｅｒｏｍｅ，Ｍ．Ｂｏｉｘ，Ｐ．Ｐｉｅ
ｒａｎｓｋｉ，Ｅｕｒｏｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，５，６
９３（１９８８）． （１５）Ｐ．Ｊａｇｅｍａｌｍ，Ｌ．Ｋｏｍｉｔｏｖ，
Ｌｉｑ．Ｃｒｙｓｔ．，２３，１（１９９７）． （１６）Ｍ．Ｎｏｂｉｌｉ，ＰｈＤ Ｔｈｅｓｉｓ，１
９９２． （１７）Ｍ．Ｎｏｂｉｌｉ，Ｇ．Ｄｕｒａｎｄ，Ｅｕｒ
ｏｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，２５，５２７（１９９４）． （１８）Ｐ．Ｊａｇｅｍａｌｍ，Ｄ．Ｓ．Ｈｅｒｍａｎ
ｎ，Ｌ．Ｋｏｍｉｔｏｖ，Ｆ．Ｓｉｍｏｎｉ，Ｌｉｑ．
Ｃｒｙｓｔ，２４，３３５（１９９８）． （１９）Ｄ．Ｓ．Ｈｅｒｍａｎｎ，Ｐ．Ｒｕｄｑｕｉｓ
ｔ，Ｋ．Ｉｃｈｉｍｕｒａ，Ｋ．Ｋｕｄｏ，Ｌ．Ｋｏｍ
ｉｔｏｖ，Ｓ．Ｔ．Ｌａｇｅｒｗａｌｌ，Ｐｈｙｓ．Ｒ
ｅｖ．Ｅ，５５，２８５７（１９９７）． （２０）Ｙ．Ｍａｔｓｕｚａｗａ，Ｃ．Ｒｕｓｌｉｍ，
Ｌ．Ｋｏｍｉｔｏｖ，Ｋ．Ｉｃｈｉｍｕｒａ，Ｍｏｌ．
Ｃｒｙｓｔ．Ｌｉｑ．Ｃｒｙｓｔ．ｉｎ ｐｒｅｓｓ． 液晶は極めて異方性の強い物質であり、また電場・磁場
・力学的流動・温度・光等々の、多彩な外場により、そ
の光学的性質を極めて簡単に変えることができる。電気
光学的な効果以外にも、光励起による液晶の配向変化
は、フォトニックデバイスとしての可能性を秘めている
ため、多くの注目を集めている。一般に、光により液晶
の並び方に影響を与え、その結果として光の透過性を変
える方法には２つの方法がある。すなわち、光励起フレ
デリクス転移のように、光の直接的な液晶分子に対する
相互作用で引き起こされるものと、光により表面や、バ
ルクの液晶の性質を変えることにより、引き起こされる
間接的な光励起法である。
Ｋｉｔａｅｖａ，Ｎ．Ｋｒｏｏ，Ｎ．Ｎ．Ｓｏｂｏｌｅ
ｖ，Ｌ．Ｃｓｉｌｌａｇ，ＪＥＴＰ．Ｌｅｔｔ．，３
２，１５８（１９８０）． （２）Ｂ．Ｙ．Ｚｅｌ’ｄｏｖｉｃｈ，Ｎ．Ｖ．Ｔａｂ
ｉｒｙａｎ，Ｓｏｖ．Ｊ．Ｑｕａｎｔｕｍ Ｅｌｅｃｔ
ｒｏｎ．，１０，４４０（１９８０）． （３）Ｔ．Ｉｋｅｄａ，Ｔ．Ｓａｓａｋｉ，Ｋ．Ｉｃｈ
ｉｍｕｒａ，Ｎａｔｕｒｅ，３６１，４２８（１９９
３）． （４）Ｌ．Ｋｏｍｉｔｏｖ，Ｋ．Ｉｃｈｉｍｕｒａ，
Ａ．Ｓｔｒｉｇａｚｚｉ，Ｌｉｑ．Ｃｒｙｓｔ．，２
７，５１（２０００）． （５）Ｌ．Ｋｏｍｉｔｏｖ，Ｃ．Ｒｕｓｌｉｍ，Ｙ．Ｍ
ａｔｓｕｚａｗａ，Ｋ．Ｉｃｈｉｍｕｒａ，Ｌｉｑ．Ｃ
ｒｙｓｔ．，２７，１０１１（２０００）． （６）Ｌ．Ｋｏｍｉｔｏｖ，Ｋ．Ｉｃｈｉｍｕｒａ，Ｍ
ｏｌ．Ｃｒｙｓｔ．Ｌｉｑ．Ｃｒｙｓｔ．，ｉｎ ｐｒ
ｅｓｓ （７）Ｌ．Ｋｏｍｉｔｏｖ，Ｏ．Ｔｓｕｓｕｍｉ，Ｃ．
Ｒｕｓｌｉｍ，Ｔ．Ｉｋｅｄａ，Ｋ．Ｉｃｈｉｍｕｒ
ａ，Ｋ．Ｙｏｓｈｉｎｏ，ｓｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏ
Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ． （８）Ｅ．Ｓａｎｔａｍａｔｏ，Ｙ．Ｒ．Ｓｈｅｎ，
“Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌｓ ｆｏｒ Ｎｏｎｌ
ｉｎｅａｒ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｔｕｄｉｅｓ”ｉｎ
ｔｈｅ ｂｏｏｋ“Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｌｉｑｕ
ｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ”Ｏｘｆｏｒ
ｄ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｐｒｅｓｓ，Ｎｅｗ Ｙｏ
ｒｋ，１９９７． （９）Ｃ．Ｒｕｓｌｉｍ，Ｌ．Ｋｏｍｉｔｏｖ，Ｙ．Ｍ
ａｔｓｕｚａｗａ，Ｋ．Ｉｃｈｉｍｕｒａ，Ｊａｐ．
Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，３９，Ｌ１０４（２００
０）． （１０）Ｌ．Ｋｏｍｉｔｏｖ，Ｊ．Ｙａｍａｍｏｔｏ，
Ｈ．Ｙｏｋｏｙａｍａ，ｔｏ ｂｅ ｐｕｂｌｉｓｈｅ
ｄ． （１１）Ｐ．Ｊａｇｅｍａｌｍ，Ｇ．Ｂａｒｂｅｒｏ，
Ｌ．Ｋｏｍｉｔｏｖ，Ａ．Ｋ．Ｚｖｅｚｄｉｎ，Ｐｈｙ
ｓ．Ｒｅｖ．Ｅ，５８，５９８２（１９９８）．（＊ａ
はウムラウト付き、以下同様） （１２）Ｐ．Ｊａｇｅｍａｌｍ，Ｇ．Ｂａｒｂｅｒｏ，
Ｌ．Ｋｏｍｉｔｏｖ，Ａ．Ｓｔｒｉｇａｚｚｉ，Ｐｈｙ
ｓ．Ｌｅｔｔ．Ａ２３５，６２１（１９９７）． （１３）Ｍ．Ｍｏｎｋａｄｅ，Ｍ．Ｂｏｉｘ，Ｇ．Ｄｕ
ｒａｎｄ，Ｅｕｒｏｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，５，６９７
（１９８８）． （１４）Ｂ．Ｊｅｒｏｍｅ，Ｍ．Ｂｏｉｘ，Ｐ．Ｐｉｅ
ｒａｎｓｋｉ，Ｅｕｒｏｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，５，６
９３（１９８８）． （１５）Ｐ．Ｊａｇｅｍａｌｍ，Ｌ．Ｋｏｍｉｔｏｖ，
Ｌｉｑ．Ｃｒｙｓｔ．，２３，１（１９９７）． （１６）Ｍ．Ｎｏｂｉｌｉ，ＰｈＤ Ｔｈｅｓｉｓ，１
９９２． （１７）Ｍ．Ｎｏｂｉｌｉ，Ｇ．Ｄｕｒａｎｄ，Ｅｕｒ
ｏｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，２５，５２７（１９９４）． （１８）Ｐ．Ｊａｇｅｍａｌｍ，Ｄ．Ｓ．Ｈｅｒｍａｎ
ｎ，Ｌ．Ｋｏｍｉｔｏｖ，Ｆ．Ｓｉｍｏｎｉ，Ｌｉｑ．
Ｃｒｙｓｔ，２４，３３５（１９９８）． （１９）Ｄ．Ｓ．Ｈｅｒｍａｎｎ，Ｐ．Ｒｕｄｑｕｉｓ
ｔ，Ｋ．Ｉｃｈｉｍｕｒａ，Ｋ．Ｋｕｄｏ，Ｌ．Ｋｏｍ
ｉｔｏｖ，Ｓ．Ｔ．Ｌａｇｅｒｗａｌｌ，Ｐｈｙｓ．Ｒ
ｅｖ．Ｅ，５５，２８５７（１９９７）． （２０）Ｙ．Ｍａｔｓｕｚａｗａ，Ｃ．Ｒｕｓｌｉｍ，
Ｌ．Ｋｏｍｉｔｏｖ，Ｋ．Ｉｃｈｉｍｕｒａ，Ｍｏｌ．
Ｃｒｙｓｔ．Ｌｉｑ．Ｃｒｙｓｔ．ｉｎ ｐｒｅｓｓ． 液晶は極めて異方性の強い物質であり、また電場・磁場
・力学的流動・温度・光等々の、多彩な外場により、そ
の光学的性質を極めて簡単に変えることができる。電気
光学的な効果以外にも、光励起による液晶の配向変化
は、フォトニックデバイスとしての可能性を秘めている
ため、多くの注目を集めている。一般に、光により液晶
の並び方に影響を与え、その結果として光の透過性を変
える方法には２つの方法がある。すなわち、光励起フレ
デリクス転移のように、光の直接的な液晶分子に対する
相互作用で引き起こされるものと、光により表面や、バ
ルクの液晶の性質を変えることにより、引き起こされる
間接的な光励起法である。
【０００４】光励起フレデリクス転移は、液晶分子の持
つ巨大な光学的非線形性に基づくものであり、ここ２０
年の間、多くの興味を集めてきた。この場合、光は液晶
分子に対して、直接的な回転トルクを与えることによ
り、特定の方向への配向変化を引き起こす。光により液
晶が向く方向は、光照射前の液晶の配向方向、セルの厚
み、光強度等、さまざまな実験条件に依存する。
つ巨大な光学的非線形性に基づくものであり、ここ２０
年の間、多くの興味を集めてきた。この場合、光は液晶
分子に対して、直接的な回転トルクを与えることによ
り、特定の方向への配向変化を引き起こす。光により液
晶が向く方向は、光照射前の液晶の配向方向、セルの厚
み、光強度等、さまざまな実験条件に依存する。
【０００５】近年、光励起による液晶のバルクや表面の
性質変化のために起こる、アゾベンゼン液晶の光配向が
報告された。
性質変化のために起こる、アゾベンゼン液晶の光配向が
報告された。
【０００６】本願発明者等の研究に最も関連が深いの
は、２色性アゾベンゼン液晶における、光励起アンカリ
ング転移であり、これは光異性化過程による分子レベル
の形状の変化により誘起される、巨視的な表面アンカリ
ング条件の変調により引き起こされる。すなわち、本願
発明者等がすでに報告したように、光異性化によりトラ
ンス体からシス体への構造異性体に転移した結果、アゾ
ベンゼン分子はより選択的に、固体表面に吸着しやすく
なり、液晶に対するアンカリング条件が変化するのであ
る。すなわち、固体表面へのアゾベンゼン分子の吸着が
一定濃度を越えると、液晶の巨視的な配向は水平配向か
ら垂直配向へと配向転移する。これは、トランス体とシ
ス体の分子形状と分子内電子双極子モーメントの方向が
大きく異なり、シス体の曲がった分子形状に由来する大
きな極性が、アゾベンゼン分子の固体表面への吸着性を
高めているためと理解できる。
は、２色性アゾベンゼン液晶における、光励起アンカリ
ング転移であり、これは光異性化過程による分子レベル
の形状の変化により誘起される、巨視的な表面アンカリ
ング条件の変調により引き起こされる。すなわち、本願
発明者等がすでに報告したように、光異性化によりトラ
ンス体からシス体への構造異性体に転移した結果、アゾ
ベンゼン分子はより選択的に、固体表面に吸着しやすく
なり、液晶に対するアンカリング条件が変化するのであ
る。すなわち、固体表面へのアゾベンゼン分子の吸着が
一定濃度を越えると、液晶の巨視的な配向は水平配向か
ら垂直配向へと配向転移する。これは、トランス体とシ
ス体の分子形状と分子内電子双極子モーメントの方向が
大きく異なり、シス体の曲がった分子形状に由来する大
きな極性が、アゾベンゼン分子の固体表面への吸着性を
高めているためと理解できる。
【０００７】しかしながら、光励起による表面アンカリ
ング条件の変調（光アンカリング制御）は連続的な過程
であり、この現象そのものを光スイッチングデバイスの
原理として用いるのは適当ではない。事実、光励起によ
り水平配向から垂直配向への転移が観測される前でも、
アンカリング強度は光照射時間に依存して連続的に変化
していることが、電場誘起のフレデリクス転移のしきい
値電圧を測定すると、その電圧変化に如実に示される。
ング条件の変調（光アンカリング制御）は連続的な過程
であり、この現象そのものを光スイッチングデバイスの
原理として用いるのは適当ではない。事実、光励起によ
り水平配向から垂直配向への転移が観測される前でも、
アンカリング強度は光照射時間に依存して連続的に変化
していることが、電場誘起のフレデリクス転移のしきい
値電圧を測定すると、その電圧変化に如実に示される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】近年、本願発明者等
は、液晶の基板に対する配向方向を、偏角ψおよび極角
θで表した場合に示される、偏角および極角方向のアン
カリング相互作用の結合について報告した。特に、Ｓｉ
Ｏx 薄膜によるネマチック液晶の配向の場合、２軸性の
配向縮退が起こることを発見した。すなわち、２つのア
ンカリング力の結合があるため、偏角および極角アンカ
リングのバランスにより、液晶の変更方向に関する擬面
内（ｉｎ−ｐｌａｎｅ）スイッチングをさせることがで
きる。
は、液晶の基板に対する配向方向を、偏角ψおよび極角
θで表した場合に示される、偏角および極角方向のアン
カリング相互作用の結合について報告した。特に、Ｓｉ
Ｏx 薄膜によるネマチック液晶の配向の場合、２軸性の
配向縮退が起こることを発見した。すなわち、２つのア
ンカリング力の結合があるため、偏角および極角アンカ
リングのバランスにより、液晶の変更方向に関する擬面
内（ｉｎ−ｐｌａｎｅ）スイッチングをさせることがで
きる。
【０００９】本発明では、このＳｉＯx 基板におけるア
ンカリング力の競合に起因する双安定（２状態縮退）イ
ンプレーンスイッチング現象と、従来のアゾベンゼン液
晶分子の光異性化に起因するアンカリング転移現象を組
み合わせ、光制御高速インプレーンスイッチングを実現
する。本発明によれば、光励起により、異方軸の角度を
９０度近く回転でき、しかもスイッチング時間は秒以下
という、従来の光励起インプレーンスイッチング制御法
に比べて格段の高速化を可能にする。
ンカリング力の競合に起因する双安定（２状態縮退）イ
ンプレーンスイッチング現象と、従来のアゾベンゼン液
晶分子の光異性化に起因するアンカリング転移現象を組
み合わせ、光制御高速インプレーンスイッチングを実現
する。本発明によれば、光励起により、異方軸の角度を
９０度近く回転でき、しかもスイッチング時間は秒以下
という、従来の光励起インプレーンスイッチング制御法
に比べて格段の高速化を可能にする。
【００１０】本発明は、上記状況に鑑みて、高速で、か
つ実用性の高い光誘起スイッチング液晶デバイスを提供
することを目的とする。
つ実用性の高い光誘起スイッチング液晶デバイスを提供
することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、 〔１〕光誘起スイッチング液晶デバイスにおいて、斜め
蒸着した酸化珪素を配向層とする基板に、２色性ネマチ
ック液晶を挟んだ構造のセルを用いて、紫外光照射によ
りアゾベンゼン液晶分子がトランス体からシス体に光異
性化することで引き起こされる、光誘起アンカリング転
移を駆動力とした、液晶の光学異方軸を水平面内に光に
より高速にスイッチングすることを特徴とする。
成するために、 〔１〕光誘起スイッチング液晶デバイスにおいて、斜め
蒸着した酸化珪素を配向層とする基板に、２色性ネマチ
ック液晶を挟んだ構造のセルを用いて、紫外光照射によ
りアゾベンゼン液晶分子がトランス体からシス体に光異
性化することで引き起こされる、光誘起アンカリング転
移を駆動力とした、液晶の光学異方軸を水平面内に光に
より高速にスイッチングすることを特徴とする。
【００１２】〔２〕上記〔１〕記載の光誘起スイッチン
グ液晶デバイスにおいて、前記光学異方軸の光誘起によ
る変化を約８０度〜９０度と大きくすることを特徴とす
る。
グ液晶デバイスにおいて、前記光学異方軸の光誘起によ
る変化を約８０度〜９０度と大きくすることを特徴とす
る。
【００１３】〔３〕上記〔１〕記載の光誘起スイッチン
グ液晶デバイスにおいて、前記スイッチング時間が秒オ
ーダーの高速であることを特徴とする。
グ液晶デバイスにおいて、前記スイッチング時間が秒オ
ーダーの高速であることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
【００１５】まず、光２色性ネマチック液晶による光誘
起面内（インプレーン）スイッチングについて説明す
る。
起面内（インプレーン）スイッチングについて説明す
る。
【００１６】ここでは、光励起による光２色性ネマチッ
ク液晶の高速インプレーンスイッチングについて説明す
る。
ク液晶の高速インプレーンスイッチングについて説明す
る。
【００１７】ＳｉＯx 層によるネマチック液晶の配向制
御では、縮退した２軸性のアンカリングが達成される。
このインプレーンスイッチングの過程は、アンカリング
条件を変調する光異性化と、極角方向と偏角方向との間
で存在するアンカリング力の結合という、２つの現象が
競合して引き起こされる。光励起によるインプレーンの
配向変化において、約９０度の異方軸回転を発見した。
ここでは、光励起インプレーンスイッチングのモデルと
ともに、いくつかの新しい効果について、簡単に説明す
る。
御では、縮退した２軸性のアンカリングが達成される。
このインプレーンスイッチングの過程は、アンカリング
条件を変調する光異性化と、極角方向と偏角方向との間
で存在するアンカリング力の結合という、２つの現象が
競合して引き起こされる。光励起によるインプレーンの
配向変化において、約９０度の異方軸回転を発見した。
ここでは、光励起インプレーンスイッチングのモデルと
ともに、いくつかの新しい効果について、簡単に説明す
る。
【００１８】本発明では、一般的なサンドイッチ型液晶
セルを使用した。この液晶セルは、ＩＴＯ電極を持つ２
枚のガラス基板に、ＳｉＯx 薄膜を斜方蒸着してコート
することで、ネマチック液晶の配向を双安定化すること
ができる。ＳｉＯx 薄膜の蒸着条件は、このような双安
定アンカリング状態を実現するのに極めて重要である
〔詳しくは、上記した文献（１３）−（１５）を参
照〕。セル間隔は６μｍ（通常の蒸着されたＳｉＯ2 ス
ペーサによる）、液晶材料は等方相でセルに封入した。
セルを使用した。この液晶セルは、ＩＴＯ電極を持つ２
枚のガラス基板に、ＳｉＯx 薄膜を斜方蒸着してコート
することで、ネマチック液晶の配向を双安定化すること
ができる。ＳｉＯx 薄膜の蒸着条件は、このような双安
定アンカリング状態を実現するのに極めて重要である
〔詳しくは、上記した文献（１３）−（１５）を参
照〕。セル間隔は６μｍ（通常の蒸着されたＳｉＯ2 ス
ペーサによる）、液晶材料は等方相でセルに封入した。
【００１９】ここで、使用した２色性のネマチック液晶
は、４−ｈｅｘｙｌｏｘｙ−（４′−ｈｅｘｙｌ）アゾ
ベンゼンであり、以下の分子構造、相系列を示す。
は、４−ｈｅｘｙｌｏｘｙ−（４′−ｈｅｘｙｌ）アゾ
ベンゼンであり、以下の分子構造、相系列を示す。
【００２０】双安定化されたアンカリング状態のため、
４つの異なるタイプのドメイン構造が観測される。異な
るセンスを持った２つのツイスト構造と、一様に傾いた
２つの構造、すなわち分子の傾き方向は、ＳｉＯx の蒸
着面から両側に対称に存在している。しかしながら、特
別な処理をすることにより、上記一様に傾いた構造の内
の一つを有する、単一ドメインを形成した試料を作成す
ることができる。光励起による液晶の配向方向変化を、
以下のような実験装置により観測した。
４つの異なるタイプのドメイン構造が観測される。異な
るセンスを持った２つのツイスト構造と、一様に傾いた
２つの構造、すなわち分子の傾き方向は、ＳｉＯx の蒸
着面から両側に対称に存在している。しかしながら、特
別な処理をすることにより、上記一様に傾いた構造の内
の一つを有する、単一ドメインを形成した試料を作成す
ることができる。光励起による液晶の配向方向変化を、
以下のような実験装置により観測した。
【００２１】図１は本発明の実施例を示す光誘起スイッ
チング液晶デバイスの実験装置の模式図である。
チング液晶デバイスの実験装置の模式図である。
【００２２】この図においては、励起光源としてＨｇラ
ンプ５を用いている。励起光の波長は異なる光学フィル
タ６を選択して行う。励起光照射により、２色性ネマチ
ック液晶３に光異性化反応が起こる。ハロゲンランプ１
からの白色光源を光学フィルタ２に通したλ＝ｎｍ（λ
＞５８０ｎｍ）の光は、液晶３の配向観察に用いてい
る。 この実験装置は、蛍光偏光顕微鏡（ＮＩＫＯＮ
エクリプス８００）、コンピュータ８に接続された高性
能ＣＣＤカメラ９と、イメージプロセス用ソフト、温度
制御ホットステージ４および、液晶観察用と光異性化用
それぞれの２つの光源１，５からなる。サンプル（２色
性ネマチック液晶）３は偏光顕微鏡の回転ステージ上に
取り付けられた温度制御ホットステージ４に設置する。
セル内の液晶３の配向方向は、５８０ｎｍ以下の波長の
光をカットする光学フィルタ２を通した光で、直交した
２枚の偏光板の間で調べた。なお、７はダイクロイック
ミラーである。
ンプ５を用いている。励起光の波長は異なる光学フィル
タ６を選択して行う。励起光照射により、２色性ネマチ
ック液晶３に光異性化反応が起こる。ハロゲンランプ１
からの白色光源を光学フィルタ２に通したλ＝ｎｍ（λ
＞５８０ｎｍ）の光は、液晶３の配向観察に用いてい
る。 この実験装置は、蛍光偏光顕微鏡（ＮＩＫＯＮ
エクリプス８００）、コンピュータ８に接続された高性
能ＣＣＤカメラ９と、イメージプロセス用ソフト、温度
制御ホットステージ４および、液晶観察用と光異性化用
それぞれの２つの光源１，５からなる。サンプル（２色
性ネマチック液晶）３は偏光顕微鏡の回転ステージ上に
取り付けられた温度制御ホットステージ４に設置する。
セル内の液晶３の配向方向は、５８０ｎｍ以下の波長の
光をカットする光学フィルタ２を通した光で、直交した
２枚の偏光板の間で調べた。なお、７はダイクロイック
ミラーである。
【００２３】観測用の光源に用いたフィルタ２のカット
オフの波長は、２色性ネマチック液晶３が、観測中に光
異性化しない波長を選択した。光異性化に必要な光は、
Ｈｇランプ５により発生させた。サンプル３の励起は、
λ＝５１０−５６０ｎｍの波長で行った。光配向による
液晶配向方向、すなわち試料３の異方軸は、２枚の直交
偏光板間で、最も透過光の小さい位置として測定した。
オフの波長は、２色性ネマチック液晶３が、観測中に光
異性化しない波長を選択した。光異性化に必要な光は、
Ｈｇランプ５により発生させた。サンプル３の励起は、
λ＝５１０−５６０ｎｍの波長で行った。光配向による
液晶配向方向、すなわち試料３の異方軸は、２枚の直交
偏光板間で、最も透過光の小さい位置として測定した。
【００２４】図２は本発明における双安定アンカリング
の領域を模式的に示した図である。
の領域を模式的に示した図である。
【００２５】この図において、ＳｉＯx の角度αにおけ
る斜方蒸着で引き起こされる、双安定化アンカリング状
態のネマチック液晶の模式図（簡単のため、２つの可能
な液晶配向方向のうちの１つだけを示してある。他の１
つは蒸着平面ＹＺに対して反対側の対称な位置にあ
る）。液晶の配向方向、すなわち光学異方軸の方向は、
ψとθ、つまり偏角と極角の２つにより決められる。
る斜方蒸着で引き起こされる、双安定化アンカリング状
態のネマチック液晶の模式図（簡単のため、２つの可能
な液晶配向方向のうちの１つだけを示してある。他の１
つは蒸着平面ＹＺに対して反対側の対称な位置にあ
る）。液晶の配向方向、すなわち光学異方軸の方向は、
ψとθ、つまり偏角と極角の２つにより決められる。
【００２６】図２（ａ）は温度誘起光学軸変化を示して
おり、位置１，２はそれぞれ、温度Ｔ1 ，Ｔ2 における
液晶の配向方向であり、Ｔ1 ＜Ｔ2 である。以下に示す
数式（１），（２）によって決められる、ＹＺ平面に垂
直で、ＸＹ平面とγの角をなす面の上の軌跡をたどっ
て、液晶の配向方向は蒸着平面ＹＺから遠ざかってゆ
く。図２（ｂ）は光誘起光学軸変化を示しており、試料
の光学軸は、図２（ａ）の場合と同様に、蒸着平面から
Ｘ軸に向かって変化する。（なお、より詳細な記述は上
記した先行文献（１５）〜（１７）を参照）。
おり、位置１，２はそれぞれ、温度Ｔ1 ，Ｔ2 における
液晶の配向方向であり、Ｔ1 ＜Ｔ2 である。以下に示す
数式（１），（２）によって決められる、ＹＺ平面に垂
直で、ＸＹ平面とγの角をなす面の上の軌跡をたどっ
て、液晶の配向方向は蒸着平面ＹＺから遠ざかってゆ
く。図２（ｂ）は光誘起光学軸変化を示しており、試料
の光学軸は、図２（ａ）の場合と同様に、蒸着平面から
Ｘ軸に向かって変化する。（なお、より詳細な記述は上
記した先行文献（１５）〜（１７）を参照）。
【００２７】双安定アンカリングの領域は、２つの異な
る単安定配向状態、すなわち水平配向とチルト配向状態
の間に限定されている。水平配向、チルト配向の液晶の
配向方向は、それぞれＸ軸方向、およびＹＺ平面内にあ
る。双安定領域では、液晶の配向方向は、蒸着平面の両
側にある対称な２つの方向へ分岐する。すでに、理論的
に予測され、実験的にも検証されているように、双安定
アンカリングの領域では、それぞれθとψで特徴付けら
れる、極角と偏角方向のアンカリング間の結合が存在す
る。温度誘起の場合の配向転移の場合、この結合は以下
のような形となる。
る単安定配向状態、すなわち水平配向とチルト配向状態
の間に限定されている。水平配向、チルト配向の液晶の
配向方向は、それぞれＸ軸方向、およびＹＺ平面内にあ
る。双安定領域では、液晶の配向方向は、蒸着平面の両
側にある対称な２つの方向へ分岐する。すでに、理論的
に予測され、実験的にも検証されているように、双安定
アンカリングの領域では、それぞれθとψで特徴付けら
れる、極角と偏角方向のアンカリング間の結合が存在す
る。温度誘起の場合の配向転移の場合、この結合は以下
のような形となる。
【００２８】
【数１】
ここで、ｒ，ｔ，ｐおよびτは実験の結果を最もよく表
す値に当てはめられるパラメータで、Ｓはスカラー秩序
変数である。（１）の関係式は、ψとθで決定される液
晶の配向方向の温度依存性を与える。言い換えれば、温
度誘起配向転移の場合、ψとθの結合により、液晶の配
向方向はＹＺ平面に垂直で、ＸＹ平面と約２０度程度の
角γをなす面上にある軌跡の上を動く。クロスニコル下
で光を照射する前の試料を観察すると、光学異方軸すな
わち液晶の配向方向は、蒸着平面ＹＺからψ＝１０度ほ
どずれた位置にある。温度を上昇させると、光学異方軸
は、蒸着平面からＸ軸方向に向かって動いていくことが
わかった。図２（ａ）は、異なる温度Ｔ1 ，Ｔ2 におけ
る光学異方軸の方向を模式的に示しており、透明点ＴN1
＝７０℃付近の温度では、光学異方軸はＸ軸に沿ってい
ることがわかった。
す値に当てはめられるパラメータで、Ｓはスカラー秩序
変数である。（１）の関係式は、ψとθで決定される液
晶の配向方向の温度依存性を与える。言い換えれば、温
度誘起配向転移の場合、ψとθの結合により、液晶の配
向方向はＹＺ平面に垂直で、ＸＹ平面と約２０度程度の
角γをなす面上にある軌跡の上を動く。クロスニコル下
で光を照射する前の試料を観察すると、光学異方軸すな
わち液晶の配向方向は、蒸着平面ＹＺからψ＝１０度ほ
どずれた位置にある。温度を上昇させると、光学異方軸
は、蒸着平面からＸ軸方向に向かって動いていくことが
わかった。図２（ａ）は、異なる温度Ｔ1 ，Ｔ2 におけ
る光学異方軸の方向を模式的に示しており、透明点ＴN1
＝７０℃付近の温度では、光学異方軸はＸ軸に沿ってい
ることがわかった。
【００２９】図３は本発明における方位角ψの温度依存
性を示し、縦軸は方位角、横軸は温度を示している。上
記した先行文献（１５）で報告した結果とよく似てい
る。光を照射する前、試料の温度は３６℃、すなわち温
度誘起の光学異方軸のずれが起こる直前の温度に設定す
る。１秒以下の極めて短い間、絞りを通した励起光を試
料に照射する。光照射を受けた試料の部分では、Ｘ軸方
向へシフトしていることがわかる〔図２（ｂ）〕。
性を示し、縦軸は方位角、横軸は温度を示している。上
記した先行文献（１５）で報告した結果とよく似てい
る。光を照射する前、試料の温度は３６℃、すなわち温
度誘起の光学異方軸のずれが起こる直前の温度に設定す
る。１秒以下の極めて短い間、絞りを通した励起光を試
料に照射する。光照射を受けた試料の部分では、Ｘ軸方
向へシフトしていることがわかる〔図２（ｂ）〕。
【００３０】光照射後の試料を、異なる２つの別の位置
において、クロスニコル下で観察した写真を図４に示
す。
において、クロスニコル下で観察した写真を図４に示
す。
【００３１】図４はＳｉＯx 薄膜により双安定化アンカ
リング状態を実現した２色性ネマチック液晶の写真であ
り、試料の温度は３６℃に固定し、λ＝５１０ｎｍ〜５
６０ｎｍの光を１秒以下の時間で照射後に撮影した。写
真中央の領域が光を照射した領域であり、２枚の写真は
クロスニコル下で別の場所を観察したものである。図４
（ａ）は光照射した領域の光学軸が偏光子のうちの１枚
の透過位置にある場合、図４（ｂ）は光照射していない
領域の光学軸が偏光子の透過位置にくるように、矢印に
示すよう時計方向に試料を回転した場合である。
リング状態を実現した２色性ネマチック液晶の写真であ
り、試料の温度は３６℃に固定し、λ＝５１０ｎｍ〜５
６０ｎｍの光を１秒以下の時間で照射後に撮影した。写
真中央の領域が光を照射した領域であり、２枚の写真は
クロスニコル下で別の場所を観察したものである。図４
（ａ）は光照射した領域の光学軸が偏光子のうちの１枚
の透過位置にある場合、図４（ｂ）は光照射していない
領域の光学軸が偏光子の透過位置にくるように、矢印に
示すよう時計方向に試料を回転した場合である。
【００３２】見てのとおり、光学軸のずれは約５０度と
なっている。光を照射していない領域の中の小さな配向
ドメインはサンプルの位置を記録するための目印であ
る。
なっている。光を照射していない領域の中の小さな配向
ドメインはサンプルの位置を記録するための目印であ
る。
【００３３】２つの位置の違いは、セル内で光照射を受
けた部分と、受けない部分に対応する。この２つの写真
から、光誘起による水平（インプレーン）方向の異方軸
の回転は、約５０度であることがわかる。２秒程度のよ
り長い露光時間では、異方軸の変化は約８０度となる。
けた部分と、受けない部分に対応する。この２つの写真
から、光誘起による水平（インプレーン）方向の異方軸
の回転は、約５０度であることがわかる。２秒程度のよ
り長い露光時間では、異方軸の変化は約８０度となる。
【００３４】光誘起による水平方向の異方軸回転の起源
を理解するためには、以前、本願発明者によって得られ
た、双安定アンカリングによるネマチック液晶の温度誘
起アンカリング転移〔先行技術文献（１５），（１
８）〕と、光２色性ネマチックの光誘起アンカリング転
移〔先行技術文献（４）〜（６），（９）〕を思い出す
必要がある。
を理解するためには、以前、本願発明者によって得られ
た、双安定アンカリングによるネマチック液晶の温度誘
起アンカリング転移〔先行技術文献（１５），（１
８）〕と、光２色性ネマチックの光誘起アンカリング転
移〔先行技術文献（４）〜（６），（９）〕を思い出す
必要がある。
【００３５】双安定化状態の場合〔先行技術文献（１
２）参照〕について、温度誘起の配向転移を表す理論的
なモデルによれば、極角方向のチルトが消滅する点と、
偏角ψが９０度になる点でのスカラー秩序変数の大きさ
はそれぞれＳθ、Ｓφ、すなわちそれぞれの温度におけ
るスカラー秩序変数の大きさ、Ｓθ＝Ｓ（Ｔθ）とＳφ
＝Ｓ（Ｔφ）である。理論モデルに実験データを当ては
めて得られるそれぞれの値は、Ｓθ＝０．３７８、Ｓφ
＝０．３８９であり、すなわちＳθ＜Ｓφとなる。Ｓ
θ，Ｓφとともに、Ｎ−Ｉ転移点におけるスカラー秩序
変数の値より大きい〔先行技術文献（１２）参照〕。
２）参照〕について、温度誘起の配向転移を表す理論的
なモデルによれば、極角方向のチルトが消滅する点と、
偏角ψが９０度になる点でのスカラー秩序変数の大きさ
はそれぞれＳθ、Ｓφ、すなわちそれぞれの温度におけ
るスカラー秩序変数の大きさ、Ｓθ＝Ｓ（Ｔθ）とＳφ
＝Ｓ（Ｔφ）である。理論モデルに実験データを当ては
めて得られるそれぞれの値は、Ｓθ＝０．３７８、Ｓφ
＝０．３８９であり、すなわちＳθ＜Ｓφとなる。Ｓ
θ，Ｓφとともに、Ｎ−Ｉ転移点におけるスカラー秩序
変数の値より大きい〔先行技術文献（１２）参照〕。
【００３６】理論的モデルは、２つの２次転移がそれぞ
れ、ＴN1以下のＴθとＴφで起こることを予想してい
る。このようにして、双安定アンカリングの場合、θと
ψの結合から、サンプルの温度を上げると、擬水平（イ
ンプレーン）での液晶配向方向の変化が起こるのであ
る。
れ、ＴN1以下のＴθとＴφで起こることを予想してい
る。このようにして、双安定アンカリングの場合、θと
ψの結合から、サンプルの温度を上げると、擬水平（イ
ンプレーン）での液晶配向方向の変化が起こるのであ
る。
【００３７】さて、ここでＳｉＯx 薄膜で内側の表面を
コートした２色性ネマチック液晶のセルを考えてみる
（周知のように、ＳｉＯx 薄膜の表面は親水性であ
る）。
コートした２色性ネマチック液晶のセルを考えてみる
（周知のように、ＳｉＯx 薄膜の表面は親水性であ
る）。
【００３８】一般的に、トランス−シス異性化過程で
は、分子内電気双極子の形状も、大きさも両方変化する
と考えられる。本発明の場合、４−ｈｅｘｙｌｏｘｙ−
（４′−ｈｅｘｙｌ）アゾベンゼンの分子形状は図５に
示したように、直線から屈曲型に変化する。加えて、分
子内電気双極子の大きさも、光異性化によりトランス異
性体の場合の０．５Ｄ（デバイ）から、シス異性体では
３．５Ｄに変化する。
は、分子内電気双極子の形状も、大きさも両方変化する
と考えられる。本発明の場合、４−ｈｅｘｙｌｏｘｙ−
（４′−ｈｅｘｙｌ）アゾベンゼンの分子形状は図５に
示したように、直線から屈曲型に変化する。加えて、分
子内電気双極子の大きさも、光異性化によりトランス異
性体の場合の０．５Ｄ（デバイ）から、シス異性体では
３．５Ｄに変化する。
【００３９】本願発明者等のアゾベンゼン誘導体を水面
上に展開したＬＢ単分子膜の研究から、４−ｈｅｘｙｌ
ｏｘｙ−（４′−ｈｅｘｙｌ）アゾベンゼンは極性を有
する分子として振る舞うことがわかっている。このた
め、シス異性体は、その大きな極性のために、図６に示
したように親水性のＳｉＯx の表面に好んで吸着すると
考えられる。
上に展開したＬＢ単分子膜の研究から、４−ｈｅｘｙｌ
ｏｘｙ−（４′−ｈｅｘｙｌ）アゾベンゼンは極性を有
する分子として振る舞うことがわかっている。このた
め、シス異性体は、その大きな極性のために、図６に示
したように親水性のＳｉＯx の表面に好んで吸着すると
考えられる。
【００４０】しかしながら、シス異性体の存在は、表面
現象に影響するだけでなく、同時に液晶分子の表面に対
するアンカリングにも影響を及ぼす。最も考えられるこ
とは、シス異性体の存在により表面における液晶の秩序
度Ｓθ、Ｓφが減少することである。したがって、転移
温度ＴθとＴφは低下することになる。この結果、双安
定化アンカリング状態の液晶セルでは、光照射によりイ
ンプレーンの配向変化が起こる。すなわち、温度誘起ア
ンカリング転移の転移温度から予想される温度よりも低
い温度で光誘起配向変化が起こるといえる。
現象に影響するだけでなく、同時に液晶分子の表面に対
するアンカリングにも影響を及ぼす。最も考えられるこ
とは、シス異性体の存在により表面における液晶の秩序
度Ｓθ、Ｓφが減少することである。したがって、転移
温度ＴθとＴφは低下することになる。この結果、双安
定化アンカリング状態の液晶セルでは、光照射によりイ
ンプレーンの配向変化が起こる。すなわち、温度誘起ア
ンカリング転移の転移温度から予想される温度よりも低
い温度で光誘起配向変化が起こるといえる。
【００４１】励起光による加熱効果の影響を見積もるた
めに、試料の温度を透明点ＴN1の極近傍に設定し、５秒
間の光照射を行った。極めて微小な転移温度ＴN1の変化
（１℃以下）が観測された。この結果から、励起光の加
熱効果による光励起配向変化は、十分無視できるといえ
る。 光により液晶の配向方向を制御することはフォト
ニクスの観点から非常に興味深い。特にネマチック液晶
の光学異方軸を水平面内で光により高速にスイッチする
ことは、すべての光スイッチ、光変調器などの応用上、
とても重要である。
めに、試料の温度を透明点ＴN1の極近傍に設定し、５秒
間の光照射を行った。極めて微小な転移温度ＴN1の変化
（１℃以下）が観測された。この結果から、励起光の加
熱効果による光励起配向変化は、十分無視できるといえ
る。 光により液晶の配向方向を制御することはフォト
ニクスの観点から非常に興味深い。特にネマチック液晶
の光学異方軸を水平面内で光により高速にスイッチする
ことは、すべての光スイッチ、光変調器などの応用上、
とても重要である。
【００４２】本発明によれば、２色性ネマチック液晶の
光学異方軸を光誘起により高速インプレーンスイッチン
グができることが明らかになった。特に、光学異方軸の
光による変化が約８０度と非常に大きいこと、またその
速度も２秒と極めて高速なことである。しかしながら、
２色性液晶のデザインにより、より高速なスイッチング
も可能となるであろう。さらには、適当なＳｉＯx の蒸
着条件を選ぶことにより、光誘起相転移は９０度に到達
すると考えられる。このように、大きな異方軸の方向の
変化は、振幅変調に基づいた動作原理を用いている液晶
デバイスだけでなく、光の位相変調に基づくデバイスに
とっても、とても興味深いといえる。
光学異方軸を光誘起により高速インプレーンスイッチン
グができることが明らかになった。特に、光学異方軸の
光による変化が約８０度と非常に大きいこと、またその
速度も２秒と極めて高速なことである。しかしながら、
２色性液晶のデザインにより、より高速なスイッチング
も可能となるであろう。さらには、適当なＳｉＯx の蒸
着条件を選ぶことにより、光誘起相転移は９０度に到達
すると考えられる。このように、大きな異方軸の方向の
変化は、振幅変調に基づいた動作原理を用いている液晶
デバイスだけでなく、光の位相変調に基づくデバイスに
とっても、とても興味深いといえる。
【００４３】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
【００４４】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、２色性ネマチック液晶の光学異方軸を光誘起に
より高速インプレーンスイッチングができる。特に、そ
のスイッチング時間が約２秒と極めて高速である。２色
性液晶のデザインにより、より高速なスイッチングも可
能となるであろう。さらには、適当なＳｉＯx の蒸着条
件を選ぶことにより、光誘起相転移は９０度に到達する
と考えられる。
よれば、２色性ネマチック液晶の光学異方軸を光誘起に
より高速インプレーンスイッチングができる。特に、そ
のスイッチング時間が約２秒と極めて高速である。２色
性液晶のデザインにより、より高速なスイッチングも可
能となるであろう。さらには、適当なＳｉＯx の蒸着条
件を選ぶことにより、光誘起相転移は９０度に到達する
と考えられる。
【図１】本発明の実施例を示す光誘起スイッチング液晶
デバイスの実験装置の模式図である。
デバイスの実験装置の模式図である。
【図２】本発明に係る双安定アンカリングの領域を模式
的に示した図である。
的に示した図である。
【図３】本発明に係る方位角ψの温度依存性を示す図で
ある。
ある。
【図４】本発明に係る光照射後の試料を、異なる２つの
別の位置において、クロスニコル下で観察した写真を示
す図である。
別の位置において、クロスニコル下で観察した写真を示
す図である。
【図５】本発明に係る４−ｈｅｘｙｌｏｘｙ−（４′−
ｈｅｘｙｌ）アゾベンゼン分子のトランス−シス光異性
化の模式図である。
ｈｅｘｙｌ）アゾベンゼン分子のトランス−シス光異性
化の模式図である。
【図６】本発明に係るシス異性体分子が固体表面に固定
される様子の模式図である。
される様子の模式図である。
１ ハロゲンランプ（白色光源）
２，６ 光学フィルタ
３ ２色性ネマチック液晶
４ 温度制御ホットステージ
５ Ｈｇランプ（励起光源）
７ ダイクロイックミラー
８ コンピュータ
９ 高性能ＣＣＤカメラ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平９−296174（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−15661（ＪＰ，Ａ)
特開 昭54−43759（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02F 1/13 102
G02F 1/13 500
Claims (3)
- 【請求項１】 斜め蒸着した酸化珪素を配向層とする基
板に、２色性ネマチック液晶を挟んだ構造のセルを用い
て、紫外光照射によりアゾベンゼン液晶分子がトランス
体からシス体に光異性化することで引き起こされる、光
誘起アンカリング転移を駆動力とした、液晶の光学異方
軸を水平面内に光により高速にスイッチングすることを
特徴とする光誘起スイッチング液晶デバイス。 - 【請求項２】 請求項１記載の光誘起スイッチング液晶
デバイスにおいて、前記光学異方軸の光誘起による変化
を約８０度〜９０度と大きくすることを特徴とする光誘
起スイッチング液晶デバイス。 - 【請求項３】 請求項１記載の光誘起スイッチング液晶
デバイスにおいて、前記スイッチング時間が秒オーダー
の高速であることを特徴とする光誘起スイッチング液晶
デバイス。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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