JPH0414735Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 本考案は強誘電性液晶を用いた液晶装置に関す
る。

〔考案の技術的背景とその問題点〕

近年、液晶表示装置の分野では、高速応答性を
有する強誘電性液晶を用いることが提案されてい
る。この強誘電性液晶としては、カイラルスメク
チツクＣ相またはカイラルスメクチツクＨ相を示
すものを用いることが検討されている。この液晶
はら旋状の分子配列構造を有しており、液晶分子
が螺旋軸に対して傾いて配列されている。そし
て、この液晶は電界に対して強誘電性を示し、電
界の向きに応じて自発分極を反転させて高速で応
答する。従つて、この強誘電性液晶を用いること
により液晶表示装置の応答性を高め高速スイツチ
ング性を与えることができる。

一方、最近液晶素子として、対向配置した一対
の透明な基板の内面に互に対向する電極を形成し
且つ一対の基板間に液晶を封入して、光の透過を
制御する多数のシヤツタ部を配列形成したもの
（液晶シヤツタ）が実用化され、この液晶素子は
光書込み式プリンタの光書込みなどに用いられつ
つある。そして、この液晶素子においても、応答
性を高めるために強誘電性液晶を用いることが検
討されている。

しかして、強誘電性液晶は常温では粘度が高
く、均一な配向が得られないので、強誘電性液晶
を用いた液晶素子においては、強誘電性液晶を配
向させるために、強誘電性液晶を加熱して等方性
液体とし、その後に徐冷して均一なスメクチツク
C^*相にして配向させる方法が採用されている。
この場合の強誘電性液晶の相変化は、I_SO→Ch→
SmA→Sc^*である。

しかるに、従来の強誘電性液晶を用いた液晶素
子では、セル内部に封入された強誘電性液晶を加
熱するために、セル外部に電熱ヒータを設け、こ
の電熱ヒータによりセルを加熱する構造が採用さ
れている。

しかしながら、この構造では液晶素子のセルの
部品数が増加して構成が複雑化し、また電熱ヒー
タの熱が影響を与えないように液晶素子の周辺に
設ける部品に対して防熱対策を施す必要があると
いう問題点がある。

〔考案の目的〕

本考案は前記事情に基づいてなされたもので、
強誘電性液晶を均一に配向させるための加熱手段
を改良し、液晶セルの構成を簡素化と、且つ周辺
部品に熱的影響を与えることがない液晶装置を提
供することを目的とするものである。

〔考案の概要〕

本考案の液晶装置は、対向配置した一対の基板
の夫々の内面に電極および配向膜を形成し且つ前
記一対の基板間に強誘電性液晶を封入してなる液
晶素子と、この液晶素子の前記一対の基板に形成
された対向する電極間に高周波電圧を印加して前
記強誘電性液晶を等方性となる温度に加熱した後
徐冷し、前記強誘電性液晶を均一に配向させるた
めの高周波印加手段とを具備することを特徴とす
るものである。

〔考案の実施例〕

以下本考案の一実施例を図面について説明す
る。

本考案を適用する液晶装置を第２図および第３
図について説明する。この液晶装置は光書込み式
プリンタの光書込み用として用いる横長形のもの
である。

図中１，２は透明なガラス板からなる一対の基
板で、この基板１，２は対向配置されて枠形のシ
ール材３を介して接着されている。

一方の基板１の内面には多数の信号電極４…が
長手方向に間隔を存して互い違いに形成してあ
る。信号電極４…は透明電極と金属電極とからな
るもので、透明電極は例えば共通接続された２個
のシヤツタ電極４ａ，４ａと端子電極４ｂを形成
し、金属電極はシヤツタ電極４ａ，４ａを除く透
明電極の表面上を覆つて形成する。これにより各
信号電極４には透明電極によりシヤツタ電極４ａ
…，４ａ…が配列形成される。また、基板１の一
面の液晶封入部つまり前記シヤツタ電極４ａ…，
４ａ…配列部に帯状をなす配向膜５を形成する。
なお、配向膜５は必要に応じてラビング処理を施
す。基板２は基板１より細長いもので、その一面
に帯状をなす２本の共通電極６，６を長手方向に
沿い平行に形成する。共通電極６，６は透明電極
と、前記基板１のシヤツタ電極４ａ…，４ａ…と
対向する部分を除いて透明電極の表面を覆う金属
電極とからなるものであり、各共通電極６，６に
は透明電極からなるシヤツタ電極６ａ…，６ａ…
が配列形成される。また、基板１の一面の液晶封
入部つまりシヤツタ電極６ａ…，６ａ…の配列部
を覆つて帯状の配向膜７を形成する。なお、必要
に応じて配向膜７にラビング処理を施す。

また、基板１，２とシール材３とで囲まれた部
分には強誘電性液晶８が封入してある。ここで、
強誘電性液晶８は、二色性を有する強誘電性液晶
または強誘電性液晶に二色性染料を溶解した液晶
組成物をさしている。強誘電性液晶は、カイラル
スメクチツクＣ相を示す液晶、例えばＰ−デシル
オキシベンジリデン−P′−アミノ−ス−メチルブ
チルシンナメートを使用する。この強誘電性液晶
は、層状構造をなし、各層毎に分子長軸が変化
し、層に対して直角な方向にら旋軸を有するら旋
状分子配列を示し、液晶分子がら旋軸に対して傾
いているものである。なお強誘電性液晶８は常温
ではペースト状態をなしているので、液晶素子の
セルを製造する際には、強誘電性液晶を予め加熱
して流動性を増し、対向する基板１，２とシール
材とで囲われる領域に注入するか、又は基板１，
２のいずれか一方の内面に設けた配向膜の表面に
ペースト状をなす強誘電性液晶８を所定厚さで塗
布して膜を形成する。そして、後述する配向方向
によりペースト状の強誘電性液晶８を均一に配向
させる。

そして、基板１のシヤツタ電極４ａ…，４ａ
…、このシヤツタ電極と対向する基板２のシヤツ
タ電極６ａ…，６ａ…および両シヤツタ電極間に
ある強誘電性液晶８により多数のシヤツタＳ…，
Ｓ…が配列構成される。

なお、シール材３には空気逃がし孔９を形成
し、シール材３を挟んで基板１，２を接合する時
にシール材３で囲まれた基板１，２間に存在する
空気を外部へ排出し、その後空気逃がし孔９を閉
じる。

このように構成した液晶装置における電極に高
周波電圧を印加する高周波印加手段を第１図につ
いて説明する。図中１１は印字データ制御部で、
これは外部機器から送られる印字データを受け、
印字すべき文字のパターンの各ドツトに対応した
各シヤツタ部Ｓ…の開閉を制御するための印字デ
ータをセグメントドライバー１２に出力する。こ
の印字データ制御部１１からのデータの出力は、
クロツク・タイミングパルス発生部１３で発生す
るクロツク・タイミングパルスに同期して行なわ
れる。セグメントドライバー１２は、印字データ
制御部１１からのデータを受け、文字パターンの
ドツトに応じて液晶素子の信号電極４…，４…に
オンパターン信号またはオフパターン信号を印加
する。コモンドライバー１４は、クロツク・タイ
ミングパルス発生部１３で発生したクロツク・タ
イミングパルスに基づいて、コモン信号を発生
し、このコモン信号液晶素子のコモン電極６，６
に印加する。

高周波発生部１５は、周波数が変化する高周波
を発生し得、この高周波はコモンドライバー１４
及びセグメントドライバー１２に供給される。温
度検出部１６は、液晶素子の温度を検出する温度
検出素子１７を備え、この温度検出素子からの温
度信号を受け、この温度信号を増幅し、波形整形
した後Ａ／Ｄ変換して温度データ信号を配向制御
部１８へ与える。配向制御部１８は、液晶の配向
を均一に再び配向させるための再配向指令に従つ
て動作を開始し、予め設定された加熱、又は冷却
速度に従つて前記高周波発生部１５に、高周波制
御信号を出力する。

次に液晶装置における強誘電性液晶８を配向さ
せる液晶装置の動作について説明する。この液晶
装置は、シール材３で囲まれた基板１，２の間隙
に封入されている強誘電性液晶８を対向する電極
間に高周波電圧を印加することによつて加熱し、
その後徐冷することにより液晶を均一に配向させ
るものである。まず、再配向指令信号により配向
制御部１８より、液晶を加熱するための高周波を
発生させる信号が高周波発生部１５に与えられ
る。前記高周波発生部１５は強誘電性液晶８を加
熱するための高周波電圧を発生する。高周波発生
部１５で発生させた高周波電圧は、セグメントド
ライバー１２及びコモンドライバー１４に供給さ
れ、液晶装置の各信号電極４…，４…および共通
電極６，６に印加される。この両電極間に高周波
電圧が印加されると、強誘電性液晶８に電流ｉ＝
4CV＋Ｖ／Ｒ（但し、：周波数、Ｃ：容量、
Ｖ：電圧、Ｒ：抵抗である。）が流れる。電圧の
周波数ｆを高周波にすると、電流ｉが増大する。
そうすると、熱Ｑ＝１／JRI²（但し、Ｊ：定数）
が強誘電性液晶８に蓄えられ、液晶８は加熱され
て温度上昇し等方性の液体となる。強誘電性液晶
８に対する温度制御は次のように行なう。温度検
出素子１７が強誘電性液晶８の温度を検出し、温
度検出部１６が配向制御部１８に温度データを出
力する。配向制御部１８は、検出された温度デー
タを参照しつつ、予め記憶された冷却速度に従つ
て、高周波の周波数を可変とする高周波制御信号
を高周波発生部１５へ与え、高周波発生部１５
は、発生する高周波の周波数を徐々に低下させた
高周波電圧をコモンドライバー１４及びセグメン
トドライバー１２に供給する。つまり、液晶に印
加する高周波の周波数を順次低くすることによ
り、発生する熱量を低下させて徐冷するのであ
る。例えば約１℃／分の冷却速度で徐冷すると、
強誘電性液晶８は均一に配向したスメクチツク
C^*相が得られる。強誘電性液晶８は約116℃で等
方性の液体となり、約63℃ないし95℃でSm^*Ｃを
示す。このようにして液晶装置の基板１，２間に
封入した強誘電性液晶８を均一に配向させること
ができる。

尚、この考案は液晶装置に強誘電性液晶を封入
した後に初期配向をさせる場合、及び、この液晶
装置を用いた装置を作動させる前の起動時ごとに
行なわれる予熱の期間ごとに、乱れた配向を均一
に再配向させる装置に適用することができる。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案によれば、液晶装置
のセルに封入した強誘電性液晶を配向させるため
に、セルに形成した液晶駆動用の電極を利用して
この電極に高周波電圧を印加することにより、強
誘電性液晶を加熱し、また徐冷するので、セルの
外部に液晶加熱用の電熱ヒータを特別に設ける必
要がなく、セルの部品点数が減少して構成が簡素
化される。また、セルの周辺に設ける部品に熱的
影響を与えることがないので、周辺部品に特別な
防熱対策を施す必要もない。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示し、第１図は高周
波印加手段を示す回路図、第２図および第３図は
液晶装置を示す平面図および横断面図である。 １，２……基板、４……信号電極、６……共通
電極、８……強誘電性液晶、１５……高電圧発生
部、１７……温度検出素子、１８……配向制御
部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 対向配置した一対の基板の夫々の内面に電極お
   よび配向膜を形成し且つ前記一対の基板間に強誘
   電性液晶を封入してなる液晶素子と、この液晶素
   子の前記一対の基板に形成された対向する電極間
   に高周波電圧を印加して前記強誘電性液晶を等方
   性となる温度に加熱した後徐冷し、前記強誘電性
   液晶を均一に配向させるための高周波印加手段と
   を具備することを特徴とする液晶装置。