JPH0283528A - 液晶光変調素子の駆動方法及び液晶光変調装置 - 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） 本発明は窓ガラス、ショーウィンドー、機器デイスプレ
ィ等に広面積に設置して利用し得る液晶光変調素子の駆
動方法及び液晶光変調装置に関する。

（従来の技術） マイクロカプセルに液晶物質を封入しこれをポリマー材
料中に分散してからこのポリマー材料を固体フィルムま
たはシート状に加工し、出来上がったフィルムの両面を
透明電極で挟んで電極間に直流または交流電圧を印加す
ることにより液晶を分散したフィルム層を透明状態に切
換えさせる液晶素子はＪ、ファーガソンを発明者とする
米国特許筒４．４３５，０４７号、第４．６０５，２８
４号、第４，５９１．２３３号、第４，５７９，４２３
号、第４，５５６．２８９号、第４．５９６４４５号、
第４．６０６，６１１号明細書等に開示されていさらに
、エポキシ樹脂等耐環境性に優れた素材を用いて液晶光
変調物質を作製することは国際公開番号ＷＯ３５１０４
２６２公報に開示されている。

（解決すべき課題） 上述した従来の液晶光変調素子は電圧無印加時の不透明
状態から透明電極間に電圧を印加して透明状態に切換え
させる素子の駆動電源として直流または交流電源が用い
られていたが、素子の応動に要するピーク電圧が高く、
５０〜６０Ｈｚの商用交流では最低のピーク電圧が約６
０Ｖ以上であることを要した。

このように駆動電圧のピーク値が高いため、例えば我が
国の家電製品の安全基準が３０ν、米国では４５Ｖであ
ることから明らかなように、液晶光変調素子を外気に直
接曝すショーウィンドー、窓などに組込んで遮光に利用
したり電気機器の表示部（デイスプレィ）に利用するに
は未だ安全性に問題があった。このため、液晶素子の駆
動電源のピーク電圧を下げることなく安全にするため多
大の付属装備を付加することが必要であり、またはこの
種液晶の用途を極端に限定する必要があった。

（課題の解決手段） 上述した従来技術の問題点を解決するため、本発明は一
対の平面状の透明電極間に液晶材料層を挟設した液晶光
変調素子に電圧を印加して該素子を駆動するにあたり、
方形波電圧を印加する液晶光変調素子の駆動方法を特色
とする。また、一対の平面状の透明電極間に液晶材料層
を挟設し、透明電極の端子間に方形波電圧を印加するた
めの電圧源を接続してなる液晶光変調装置を特色とする
。

上記方形波は、方形波の前縁部にクロックパルスを重畳
した変形方形波、立上がりが比較的鋭い台形波であって
もよく、その場合、電圧源を方形波や台形波発生回路と
なし、あるいはクロックパルス発生回路をこれに組み合
わせて構成すればよい。

（作用） 本発明によれば、透明電極に挟まれた液晶材料層内でマ
イクロカプセルに封入された液晶物質中の液晶分子は、
電極間の方形波または変形方形波電圧印加時、鋭い立上
がりで電極間に電界が形成されてこの鋭い立上がりの電
界エネルギーによる配向作用を受けて電極面と直交方向
に整列する。

この結果、マイクロカプセル全体の屈折率とその周辺を
埋めているポリマー材料の屈折率とが事実上等しくなっ
て整列した液晶分子間を光線が透過し得るようになり、
液晶材料層は透明状態になる。

上記電圧の無印加時には、電界エネルギーの消失で液晶
分子の配向整列が消失し、液晶材料層は光線を散乱する
ようになり不透明状態に変わる。

（実施例） 本発明の実施例を添付図により以下に説明する。

本発明において好適な液晶光変調素子１の断面図が第２
図に示されている。２はポリエチレン（ＰＥＴ）の透明
フィルム層、３はインジウム−酸化スズ（ＩＴＯ）膜な
どの導電材料を約数　１００ないし！０００　　人の厚
みで透明フィルム層３に蒸着等で形成された透明電極、
４はネマチック液晶物質をエポキシ樹脂及び硬化剤とと
もに混合して成層した厚さ約ｌＯないし２０μの電界感
応型の液晶材料層、５は一対の透明電極３の端縁に延在
させた電極端子、６は上記透明電極同士の間隔を平行か
つ均一に保つためのスペーサ、７は液晶材料層４の厚み
の一定化を図る封止部、８は液晶材料層４に分散され液
晶物質を封入したマイクロカプセル（粒子）、１０は方
形波、方形波電圧の前縁部にクロックパルスを重畳した
旗状の変形方形波、台形波を発生する電圧源である。Ｉ
ＴＯ膜などの透明電極付きＰＩ！Ｔ透明フィルム層２に
挟まれた液晶光変調材料層４に電圧源１０より第３図（
ｂ）の方形波、第３図（ｃ）の旗状の変形方形波を印加
すると、液晶材料層４はそれぞれ第１図中のＣ，Ｈに示
される如き曇り度（ヘーズ）の変化をなし、従来の第３
図（ａ）の正弦波電圧を印加したときの第】図角に示す
曇り度の変化に比して低いピーク電圧かつ低い実効値電
圧で敏速かつ鮮明な応答をする。

上述の電極端子間に印加する電圧源からの電圧波形は立
上がりが垂直もしくはそれに近い台形波を基本にするも
のである。

（発明の効果） 本発明における方形波電圧の印加原理によれば、従来に
比較してかなり低いピーク電圧の電圧源を用いて液晶光
変調素子を駆動し得るので、この素子を広面積の窓面を
覆うブラインド兼用窓に利用したり電池作動型の各種電
気機器のデイスプレィに用いると人が触っても安全なだ
けでなく応答の敏速で鮮明な光変調装置を構成し得るも
のであり、これによって素子の用途を格段に拡大し得る
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は液晶光変調素子に印加するピーク電圧の波形と
曇り度との関係を示すグラフ、第２図は本発明に用いる
のに好適な液晶光変調素子の一例の断面図、第３図（ａ
）は正弦波電圧波形、第３図（ｂ）は方形波電圧波形、
第３図（ｃ）は変形方形波電圧の波形例を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一対の平面状の透明電極間に液晶材料層を挟設した
   液晶光変調素子に電圧を印加して該素子を駆動するにあ
   たり、方形波電圧を印加することを特徴とする液晶光変
   調素子の駆動方法。 ２、上記方形波の前縁部にクロックパルスを重畳した変
   形方形波を液晶光変調素子に印加することを特徴とする
   請求項１記載の駆動方法。 ３、上記方形波が台形波状をなすことを特徴とする請求
   項１または２記載の駆動方法。 ４、一対の平面状の透明電極間に液晶材料層を挟設し、
   上記透明電極の端子間に方形波電圧を印加するための電
   圧源を接続してなることを特徴とする液晶光変調装置。 ５、上記透明電極の端子間に上記方形波の前縁部にクロ
   ックパルスを重畳した変形方形波を印加するための電圧
   源を接続してなることを特徴とする請求項４記載の液晶
   光変調装置。 ６、上記方形波が台形波状をなすことを特徴とする請求
   項４または５記載の液晶光変調装置。