JPH04119321A - 新規液晶光学素子 - Google Patents
新規液晶光学素子Info
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- JPH04119321A JPH04119321A JP24031690A JP24031690A JPH04119321A JP H04119321 A JPH04119321 A JP H04119321A JP 24031690 A JP24031690 A JP 24031690A JP 24031690 A JP24031690 A JP 24031690A JP H04119321 A JPH04119321 A JP H04119321A
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Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
本発明は、樹脂マトリクス中で液晶を分散させ、電気、
磁気、熱等によって光の透過散乱特性を変えられる液晶
光学素子およびその駆動方法に関するものである。より
詳細に述べれば電気、磁気、熱等で制御された方法によ
って光の透過散乱特性を変化させることを目的としたブ
ラインド、デイスプレィなど、あるいは特定の光のみ偏
光させることを目的とした光シヤツター等を作製するよ
うな場合に好適な液晶分散型の液晶光学素子およびその
駆動方法に間するものである。
磁気、熱等によって光の透過散乱特性を変えられる液晶
光学素子およびその駆動方法に関するものである。より
詳細に述べれば電気、磁気、熱等で制御された方法によ
って光の透過散乱特性を変化させることを目的としたブ
ラインド、デイスプレィなど、あるいは特定の光のみ偏
光させることを目的とした光シヤツター等を作製するよ
うな場合に好適な液晶分散型の液晶光学素子およびその
駆動方法に間するものである。
［従来の技術及び問題点コ
液晶分散型の液晶光学素子の詳細な原理は、例えば特許
出願公表昭６１−５０２１２８、あるいは同昭６３−５
０１５１２などに記載されている。また、該液晶光学素
子の製造方法は、例えば公開特許公報昭６３−１３７２
１１に記載されている。駆動方法は例えば公開特許公報
子２−８３５２８に記載されている。これらの素子は、
樹脂マトリクス中に液晶を分散させた液晶調光物質を、
一対の電極間に挟み込むことて構成される。
出願公表昭６１−５０２１２８、あるいは同昭６３−５
０１５１２などに記載されている。また、該液晶光学素
子の製造方法は、例えば公開特許公報昭６３−１３７２
１１に記載されている。駆動方法は例えば公開特許公報
子２−８３５２８に記載されている。これらの素子は、
樹脂マトリクス中に液晶を分散させた液晶調光物質を、
一対の電極間に挟み込むことて構成される。
分散された液晶は、樹脂マトリクス中にそれぞれが独立
した小滴の状態であってもよいし、樹脂マトリクスがス
ポンジ状で、その空隙を埋めるように小滴が部分的に連
通した状態でもよい。そして、電気、磁気、熱等によっ
て液晶を変化させることにより、光の透過散乱性を変化
させる。
した小滴の状態であってもよいし、樹脂マトリクスがス
ポンジ状で、その空隙を埋めるように小滴が部分的に連
通した状態でもよい。そして、電気、磁気、熱等によっ
て液晶を変化させることにより、光の透過散乱性を変化
させる。
こうした素子は、以下のように従来の液晶を用いた素子
に比へ有利な点を持つ。電気、磁気、熱等に制御された
方法によって光変調を行う各種液晶素子は、通常一対の
透明電極間に液晶を封入することによって得られ、時計
、電卓、デイスプレィ等の表示素子において実用化され
ている。しかし、液晶は粘度を有する液状物質であるた
め、液晶を支持するために平面電極として剛直なガラス
基板を用いなければならない。更に均一な表示を得るた
めには電極間の距離を厳密に制御しなければならず、大
面積の電極においてそれを行うのは現状では困難とされ
ている。このような問題点に対して、液晶分散型の液晶
光学素子は、液晶を樹脂マトリクスで封し込めた固体の
形状を有するため、支持電極としてフレキシブルな透明
高分子フィルムを採用することが可能である。その製造
方法としては、まず樹脂マトリクスとなる硬化性の化合
物中に液晶を溶かし、均一な溶液を作る。これを一対の
電極間に直接挟み込んだ後に硬化性化合物を硬化させ、
樹脂と液晶を相分離させて、樹脂マトリクス中に液晶を
分散させた液晶調光物質を得る。電極間の距離は従来の
液晶素子に比へそれほと厳密にコントロールされなくて
もよく、例えば、予め硬化性化合物と液晶の溶液の中に
適当なスペーサーを少量混合させておけば、基板がフレ
キシブルな透明高分子フィルムであるような電極基板を
用いて、電極が内側になるようにラミネートするだけで
、十分均一な大面積の素子を容易に得ることが出来る。
に比へ有利な点を持つ。電気、磁気、熱等に制御された
方法によって光変調を行う各種液晶素子は、通常一対の
透明電極間に液晶を封入することによって得られ、時計
、電卓、デイスプレィ等の表示素子において実用化され
ている。しかし、液晶は粘度を有する液状物質であるた
め、液晶を支持するために平面電極として剛直なガラス
基板を用いなければならない。更に均一な表示を得るた
めには電極間の距離を厳密に制御しなければならず、大
面積の電極においてそれを行うのは現状では困難とされ
ている。このような問題点に対して、液晶分散型の液晶
光学素子は、液晶を樹脂マトリクスで封し込めた固体の
形状を有するため、支持電極としてフレキシブルな透明
高分子フィルムを採用することが可能である。その製造
方法としては、まず樹脂マトリクスとなる硬化性の化合
物中に液晶を溶かし、均一な溶液を作る。これを一対の
電極間に直接挟み込んだ後に硬化性化合物を硬化させ、
樹脂と液晶を相分離させて、樹脂マトリクス中に液晶を
分散させた液晶調光物質を得る。電極間の距離は従来の
液晶素子に比へそれほと厳密にコントロールされなくて
もよく、例えば、予め硬化性化合物と液晶の溶液の中に
適当なスペーサーを少量混合させておけば、基板がフレ
キシブルな透明高分子フィルムであるような電極基板を
用いて、電極が内側になるようにラミネートするだけで
、十分均一な大面積の素子を容易に得ることが出来る。
あるいは、一方に電極基板上に硬化性化合物と液晶の溶
液をバーコーターで均一に塗布した後、もう一方の電極
基板で挟み込むことでも、十分均一な大面積の素子を得
ることが可能である。このような素子では、ＴＮ型液晶
素子の製造課程で行われるような電極面の配向処理は全
く不用であり、工程が簡略化するほか、偏光板を原理的
に必要としないため明るい表示面を形成できる。
液をバーコーターで均一に塗布した後、もう一方の電極
基板で挟み込むことでも、十分均一な大面積の素子を得
ることが可能である。このような素子では、ＴＮ型液晶
素子の製造課程で行われるような電極面の配向処理は全
く不用であり、工程が簡略化するほか、偏光板を原理的
に必要としないため明るい表示面を形成できる。
しかし、このような素子は基板の全面または一部に電極
を設けた素子であるが、液晶調光物質にかかる電界の方
向は全て基板に対して垂直方向であった。そのため、液
晶調光物質中の液晶は電界の方向に従い配向するため、
平行光線の透過率も基板に対して垂直方向が最も大きく
、それからはずれるに従い低下し、それ以外の方向の透
過率を最大にする事ができなかった。すなわち視野の角
度依存性をコントロールすることができなかった。
を設けた素子であるが、液晶調光物質にかかる電界の方
向は全て基板に対して垂直方向であった。そのため、液
晶調光物質中の液晶は電界の方向に従い配向するため、
平行光線の透過率も基板に対して垂直方向が最も大きく
、それからはずれるに従い低下し、それ以外の方向の透
過率を最大にする事ができなかった。すなわち視野の角
度依存性をコントロールすることができなかった。
［発明が解決しようとする課題］
本発明は、上記のように従来の方法では、平行光線の透
過率が最大になる方向が基板に対し垂直方向に限定され
るという欠点を克服し、液晶調光物質に垂直方向以外の
方向に電界をかけ、その方向の透過率を最大にし、視野
の角度依存性をコントロールするものである。
過率が最大になる方向が基板に対し垂直方向に限定され
るという欠点を克服し、液晶調光物質に垂直方向以外の
方向に電界をかけ、その方向の透過率を最大にし、視野
の角度依存性をコントロールするものである。
［課題を解決するための手段］
本発明は前述の課題を解決するためのものてあり、
（１）基板の表面に帯状の電極を並べた電極基板であっ
て、対向する電極基板のうち少なくとも一方が透明であ
って、電極を内側にして樹脂マトリクス中に液晶を分散
させた液晶調光物質を挟み込んだ液晶光学素子において
、同一の基板の隣合う電極やもう一方の基板の対向する
電極との電圧の位相差を適当にとることにより、基板面
の垂直方向に対しある角度を持った電界を液晶調光物質
にかけられるようにしたことを特徴とする新規液晶光学
素子。
て、対向する電極基板のうち少なくとも一方が透明であ
って、電極を内側にして樹脂マトリクス中に液晶を分散
させた液晶調光物質を挟み込んだ液晶光学素子において
、同一の基板の隣合う電極やもう一方の基板の対向する
電極との電圧の位相差を適当にとることにより、基板面
の垂直方向に対しある角度を持った電界を液晶調光物質
にかけられるようにしたことを特徴とする新規液晶光学
素子。
（２）基板に形成された電極が帯状であり、対向する電
極の位置が互い違いとなるように設定し、同一の基板の
隣合う電極やもう一方の基板の対向する電極との電圧の
位相差を適当にとることにより、基板面の垂直方向に対
しある角度を持った電界を液晶調光物質にかけられるよ
うにしたことを特徴とする請求項（１）記載の新規液晶
光学素子。
極の位置が互い違いとなるように設定し、同一の基板の
隣合う電極やもう一方の基板の対向する電極との電圧の
位相差を適当にとることにより、基板面の垂直方向に対
しある角度を持った電界を液晶調光物質にかけられるよ
うにしたことを特徴とする請求項（１）記載の新規液晶
光学素子。
に関するものである。
本発明において液晶調光物質とは、樹脂マトリクス中に
液晶を分散させたもので、分散された液晶は、樹脂マト
リクス中にそれぞれが独立した小滴の状態であってもよ
いし、樹脂マトリクスがスポンジ状で、その空隙を埋め
るように小滴が部分的に連通した状態でもよい。その厚
みは数μｍ〜数百μｍが好ましいが、数μｍ〜数十μｍ
がより好ましい。なお、液晶調光物質として、他に光散
乱効果を有するコレステリック−ネマティック相転移形
の液晶やスメクティック液晶を用いることも出来る。
液晶を分散させたもので、分散された液晶は、樹脂マト
リクス中にそれぞれが独立した小滴の状態であってもよ
いし、樹脂マトリクスがスポンジ状で、その空隙を埋め
るように小滴が部分的に連通した状態でもよい。その厚
みは数μｍ〜数百μｍが好ましいが、数μｍ〜数十μｍ
がより好ましい。なお、液晶調光物質として、他に光散
乱効果を有するコレステリック−ネマティック相転移形
の液晶やスメクティック液晶を用いることも出来る。
また、本発明において用いられる基板とは、例えばガラ
スや透明高分子フィルム等である。電極とは、例えばＩ
ＴＯ（酸化インジウム、酸化錫）や酸化錫等の金属酸化
物、金、パラジウム等の金属の薄膜である。表面に電極
を形成した電極基板とは、基板の表面に例えば蒸着法や
スパッタ法で電極のＷｉＭを形成した基板である。さら
に電極表面に電極を保護するための保護膜を設けたもの
であってもよい。
スや透明高分子フィルム等である。電極とは、例えばＩ
ＴＯ（酸化インジウム、酸化錫）や酸化錫等の金属酸化
物、金、パラジウム等の金属の薄膜である。表面に電極
を形成した電極基板とは、基板の表面に例えば蒸着法や
スパッタ法で電極のＷｉＭを形成した基板である。さら
に電極表面に電極を保護するための保護膜を設けたもの
であってもよい。
特に本発明に用いる電極基板は帯状の複数の電極を基板
表面に並へたものであるが、電極の幅は液晶調光物質の
厚みのおおよそ０．１〜数倍である。また並び方はミク
ロの範囲でみた場合に電極とうしが平行に並んでいれば
よく、マクロに素子全体でみた場合には、電極が直＆！
状でもあっても曲線状であってもよい。
表面に並へたものであるが、電極の幅は液晶調光物質の
厚みのおおよそ０．１〜数倍である。また並び方はミク
ロの範囲でみた場合に電極とうしが平行に並んでいれば
よく、マクロに素子全体でみた場合には、電極が直＆！
状でもあっても曲線状であってもよい。
以下に本発明の液晶分散型の液晶光学素子の構造のうち
、代表的な例の図面を参照しつつ詳述する。
、代表的な例の図面を参照しつつ詳述する。
図１は帯状の電極を並べた電極基板で液晶調光物質を挟
んだ液晶光学素子の断面図である。１゛は基板、１”ｘ
（ｘ＝ １〜３）は帯状の電極、１は電極基板、２は
液晶調光物質である。電極の幅は液晶調光物質の厚みに
よるが、おおよそその厚みの０．１〜数倍が好ましい。
んだ液晶光学素子の断面図である。１゛は基板、１”ｘ
（ｘ＝ １〜３）は帯状の電極、１は電極基板、２は
液晶調光物質である。電極の幅は液晶調光物質の厚みに
よるが、おおよそその厚みの０．１〜数倍が好ましい。
各々の電極の電位の位相を１“１を基準にして、１”２
は１２０° １”３は２４０°ずらすと、液晶調光物質
にかかる電界の方向は矢印Ｉ′になり分散された液晶が
この方向に配向するため矢印Ｉの方向の平行光線の透過
率が最大となる。なお、基板に使用される物質の屈折率
は、通常、空気の屈折率より大きいため、実効的に透過
率が最大になる矢印Ｉの方向は電界の方向である矢印Ｉ
′より傾いた方向になる。
は１２０° １”３は２４０°ずらすと、液晶調光物質
にかかる電界の方向は矢印Ｉ′になり分散された液晶が
この方向に配向するため矢印Ｉの方向の平行光線の透過
率が最大となる。なお、基板に使用される物質の屈折率
は、通常、空気の屈折率より大きいため、実効的に透過
率が最大になる矢印Ｉの方向は電界の方向である矢印Ｉ
′より傾いた方向になる。
図１のように三相以上の電圧を電極に印加することが、
煩雑な場合は対向する電極の位置を適当に設定すること
で解決できる。図２は基板１′に帯状の電極１′′を設
けて電極基板１を構成し、対向する電極が互い違いにな
るように、液晶調光物質２を挟み込んだ素子の断面図で
ある。図３はその平面図であり、電極１“′と電源４の
配線３を示している。対向する電極の位置のずれは液晶
調光物質の厚みによるが、おおよそその厚みの０〜数倍
が好ましい。この例では液晶調光物質にかかる電界の方
向は矢印ｎ２で示す方向となり、矢印Ｈの方向の平行光
線の透過率が最大となる。
煩雑な場合は対向する電極の位置を適当に設定すること
で解決できる。図２は基板１′に帯状の電極１′′を設
けて電極基板１を構成し、対向する電極が互い違いにな
るように、液晶調光物質２を挟み込んだ素子の断面図で
ある。図３はその平面図であり、電極１“′と電源４の
配線３を示している。対向する電極の位置のずれは液晶
調光物質の厚みによるが、おおよそその厚みの０〜数倍
が好ましい。この例では液晶調光物質にかかる電界の方
向は矢印ｎ２で示す方向となり、矢印Ｈの方向の平行光
線の透過率が最大となる。
一方、図４は図２と全く同し構造の素子を表わしている
が、図５に示すように電極１″と電Ｒ４の配線３を図３
と変えているため、図４に示すように電界の方向は矢印
■゛となり、平行光線の透過率も矢印■の方向で最大と
なる。
が、図５に示すように電極１″と電Ｒ４の配線３を図３
と変えているため、図４に示すように電界の方向は矢印
■゛となり、平行光線の透過率も矢印■の方向で最大と
なる。
図６はさらにこの原理を応用したもので、表と裏で視野
の角度依存性の異なる素子を表わしている。この素子で
は、向かい合う電極の間隔をわずかに変えているため、
場所によって液晶調光物質にかかる電界の方向が変化す
る。従って観察者Ａからの視野は広くとれるが、素子を
隔てて反対側の観察者Ｂからの視野は狭く限定されるこ
とになる。
の角度依存性の異なる素子を表わしている。この素子で
は、向かい合う電極の間隔をわずかに変えているため、
場所によって液晶調光物質にかかる電界の方向が変化す
る。従って観察者Ａからの視野は広くとれるが、素子を
隔てて反対側の観察者Ｂからの視野は狭く限定されるこ
とになる。
以上のように液晶調光物質にある角度をもって電界をか
けられるようにすることで、平行光線の透過率が最大に
なる角度を傾け、視野の角度依存性をコントロールでき
るようになった。
けられるようにすることで、平行光線の透過率が最大に
なる角度を傾け、視野の角度依存性をコントロールでき
るようになった。
［実施例］
以下に実施例により本発明の詳細を述べるが、本発明は
これらの実施例に縛られるものではない。
これらの実施例に縛られるものではない。
実施例１
図７に示すように、エポキシ系接着剤とネマティック液
晶（ＢＤＨ社製「Ｅ７」）からなる液晶調光物質を５０
６ｍのスペーサーを介して２枚の電極基板にはさみ素子
を構成した。電極の輻ａを５０μｍ、対向する電極が重
なり合わない間隔すを１０μｍとした。その素子に白色
光を入射し、透過率の角度依存性と測定したところ、図
８のようになった。このグラフかられかるように、入射
角が３０″′付近で透過率が最大になり、視野のコント
ロールができた。
晶（ＢＤＨ社製「Ｅ７」）からなる液晶調光物質を５０
６ｍのスペーサーを介して２枚の電極基板にはさみ素子
を構成した。電極の輻ａを５０μｍ、対向する電極が重
なり合わない間隔すを１０μｍとした。その素子に白色
光を入射し、透過率の角度依存性と測定したところ、図
８のようになった。このグラフかられかるように、入射
角が３０″′付近で透過率が最大になり、視野のコント
ロールができた。
［発明の効果コ
以上のように本発明により、従来の液晶分散型の液晶光
学素子において、対向する電極の位置を適当に設定する
ことで、液晶調光物質にかかる電界の方向を変え、視野
のコントロールをする素子を構成できるようになった。
学素子において、対向する電極の位置を適当に設定する
ことで、液晶調光物質にかかる電界の方向を変え、視野
のコントロールをする素子を構成できるようになった。
図１は基板に帯状の電極を並べた電極基板で液晶調光物
質を挟んだ液晶光学素子の断面図である。 矢印■は平行光線の透過率が最大になる方向、矢印Ｐは
電界の方向を示している。 図２、図３は基板に帯状に設けた電極を対向する電極が
互い違いになるようにした素子を表わしている。図２は
その断面図であり、図３はその平面図で電極と電源の配
線の一例を示している。矢印■は平行光線の透過率が最
大になる方向、矢印■９は電界の方向を示している。 図４、図５は図２、図３と同じ構造の素子を示している
が、図５は図３と異なる配線を示している。その結果、
図４の矢印■が平行光線の透過率が最大の方向、矢印■
９は電界の方向を示してい図６は対向する電極の間隔を
わずかに変えた素子を表わし、電界の方向が素子の場所
によって変わるため、観察者Ａと観察者Ｂで視野の広さ
が異なることを示している。 図７は実施例に用いた素子の断面図を示す。 図８は図７で示される素子の平行光線の透過率の角度依
存性を実測した結果である。 電極基板 基板 電極 液晶調光物質 配線 電源 平行光線の透過率が 最大になる方向 電界の方向 に′ ■１、 ■′ 電極の輻 対向する電極のずれ 液晶調光物質の厚み
質を挟んだ液晶光学素子の断面図である。 矢印■は平行光線の透過率が最大になる方向、矢印Ｐは
電界の方向を示している。 図２、図３は基板に帯状に設けた電極を対向する電極が
互い違いになるようにした素子を表わしている。図２は
その断面図であり、図３はその平面図で電極と電源の配
線の一例を示している。矢印■は平行光線の透過率が最
大になる方向、矢印■９は電界の方向を示している。 図４、図５は図２、図３と同じ構造の素子を示している
が、図５は図３と異なる配線を示している。その結果、
図４の矢印■が平行光線の透過率が最大の方向、矢印■
９は電界の方向を示してい図６は対向する電極の間隔を
わずかに変えた素子を表わし、電界の方向が素子の場所
によって変わるため、観察者Ａと観察者Ｂで視野の広さ
が異なることを示している。 図７は実施例に用いた素子の断面図を示す。 図８は図７で示される素子の平行光線の透過率の角度依
存性を実測した結果である。 電極基板 基板 電極 液晶調光物質 配線 電源 平行光線の透過率が 最大になる方向 電界の方向 に′ ■１、 ■′ 電極の輻 対向する電極のずれ 液晶調光物質の厚み
Claims (2)
- （１）基板の表面に帯状の電極を並べた電極基板であっ
て、対向する電極基板のうち少なくとも一方が透明であ
って、電極を内側にして樹脂マトリクス中に液晶を分散
させた液晶調光物質を挟み込んだ液晶光学素子において
、同一の基板の隣合う電極やもう一方の基板の対向する
電極との電圧の位相差を適当にとることにより、基板面
の垂直方向に対しある角度を持った電界を液晶調光物質
にかけられるようにしたことを特徴とする新規液晶光学
素子。 - （２）基板に形成された電極が帯状であり、対向する電
極の位置が互い違いとなるように設定し、同一の基板の
隣合う電極やもう一方の基板の対向する電極との電圧の
位相差を適当にとることにより、基板面の垂直方向に対
しある角度を持った電界を液晶調光物質にかけられるよ
うにしたことを特徴とする請求項（１）記載の新規液晶
光学素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24031690A JPH04119321A (ja) | 1990-09-11 | 1990-09-11 | 新規液晶光学素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24031690A JPH04119321A (ja) | 1990-09-11 | 1990-09-11 | 新規液晶光学素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04119321A true JPH04119321A (ja) | 1992-04-20 |
Family
ID=17057655
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24031690A Pending JPH04119321A (ja) | 1990-09-11 | 1990-09-11 | 新規液晶光学素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04119321A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0620472A1 (en) * | 1993-04-14 | 1994-10-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | A liquid crystal display panel and a method for producing the same |
| JP5983852B1 (ja) * | 2015-12-15 | 2016-09-06 | 大日本印刷株式会社 | 調光フィルム及び調光フィルムの製造方法 |
-
1990
- 1990-09-11 JP JP24031690A patent/JPH04119321A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0620472A1 (en) * | 1993-04-14 | 1994-10-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | A liquid crystal display panel and a method for producing the same |
| JP5983852B1 (ja) * | 2015-12-15 | 2016-09-06 | 大日本印刷株式会社 | 調光フィルム及び調光フィルムの製造方法 |
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