JPH08190100A - Liquid crystal display medium and its driving method - Google Patents
Liquid crystal display medium and its driving methodInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示媒体に係り、
特に、メモリ性を制御できる液晶表示媒体およびその駆
動方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display medium,
In particular, the present invention relates to a liquid crystal display medium whose memory property can be controlled and a driving method thereof.
【0002】[0002]
【従来の技術】液晶は、固体と液体との中間である中間
相に位置し、物質の態様が液態であるにもかかわらず、
固体結晶のごとき光学異方性を示す。このため、液晶の
物質状態が液態であることを利用して厚さが数μmのも
のを作ることができるし、固体に比べて、わずかな電流
によって分子軸の方向を変化させることができる。この
性質を利用して液晶を電極基板間に封入してパネル状に
形成する液晶セルは低電圧駆動、低消費電力、自ら発光
しない受動型および平板型等の特性を有する。2. Description of the Related Art Liquid crystals are located in an intermediate phase between solids and liquids, and although the substance is in the liquid state,
It exhibits optical anisotropy such as a solid crystal. Therefore, it is possible to make a liquid crystal having a thickness of several μm by utilizing the liquid state of the liquid crystal, and it is possible to change the direction of the molecular axis by a slight electric current as compared with a solid. Utilizing this property, a liquid crystal cell in which a liquid crystal is enclosed between electrode substrates to form a panel has characteristics of low voltage driving, low power consumption, passive type that does not emit light by itself, and flat type.
【0003】そして、液晶が実用化された当初において
は、このような液晶の特性を利用して腕時計の文字表示
等に応用されていたが、その後さらに研究が進み、近年
では、カラーテレビや車載用ナビゲーションシステムの
ディスプレイ、さらにノート型パソコン用カラーパネル
として実用化されている。When the liquid crystal was first put into practical use, it was applied to the character display of a wristwatch by utilizing such characteristics of the liquid crystal, but since then, further research has progressed, and in recent years, color television and in-vehicle devices have been applied. It has been put to practical use as a display for navigation systems for automobiles and as a color panel for notebook computers.
【0004】このように応用分野が広がるにつれ、各種
のディスプレイの仕様に応じた要求を満たす性能を有す
る新規な液晶材料を開発する必要が生じてきた。しか
し、すべての要求に対して単独の液晶材料で実現するの
は困難であるため、現実には、10種類程度の液晶化合
物を混合させた混合液晶が開発されることになり、この
混合液晶の中には高分子とネマチック液晶の複合体であ
る高分子分散型液晶(Polymer dispersed liquid cryst
al:以下、PDLCと略する)を開発する研究もなされ
るようになっている。As the field of application has expanded, it has become necessary to develop a new liquid crystal material having a performance satisfying the requirements according to the specifications of various displays. However, since it is difficult to realize all requirements with a single liquid crystal material, in reality, a mixed liquid crystal in which about 10 kinds of liquid crystal compounds are mixed is developed. Polymer dispersed liquid cryst is a composite of polymer and nematic liquid crystal.
al: Hereinafter, abbreviated as PDLC) has also been studied.
【0005】このPDLCは、高分子中に球状小滴のネ
マチック液晶が分散されており、このネマチック液晶中
の液晶分子の配列を電圧をかけることによって変化さ
せ、それによる屈折率の変化を応用するものである。つ
まり、電圧が印加されていないオフ状態では、液晶小滴
の光軸は不規則に配向しているため異常光の屈折率が高
分子の屈折率に一致せず、光を散乱して不透明白色を示
す。一方、電圧が印加されたオン状態では、小滴の光軸
が電圧方向に配列し、常光の屈折率が高分子の屈折率と
ほぼ一致するので、光の散乱が減少して透明になる。In this PDLC, nematic liquid crystals of spherical droplets are dispersed in a polymer, and the arrangement of liquid crystal molecules in the nematic liquid crystal is changed by applying a voltage, and the change in the refractive index due to the change is applied. It is a thing. In other words, in the off state when no voltage is applied, the optical axes of the liquid crystal droplets are irregularly oriented, so the refractive index of extraordinary light does not match the refractive index of the polymer, and the light is scattered to form an opaque white color. Indicates. On the other hand, in the ON state where a voltage is applied, the optical axes of the droplets are arranged in the voltage direction, and the refractive index of ordinary light substantially matches the refractive index of the polymer, so that light scattering is reduced and the liquid crystal becomes transparent.
【0006】ここで、前記PDLCの代表的な構造を図
9および図10に示す。図9はドロップレットタイプの
構造を示しており、図10はリバースタイプの構造を示
している。また、(a)はPDLC1セルの剥離面であ
り、(b)は断面図である。Here, a typical structure of the PDLC is shown in FIGS. 9 and 10. FIG. 9 shows a droplet type structure, and FIG. 10 shows a reverse type structure. Further, (a) is a peeled surface of the PDLC1 cell, and (b) is a sectional view.
【0007】図9より、1対のガラス基板4に挟まれ生
成されたドロップレットタイプのPDLC1は、高分子
2中に球状小滴のネマチック液晶3が均一に分散されて
いるのがわかる。It can be seen from FIG. 9 that in the droplet type PDLC 1 sandwiched between a pair of glass substrates 4, the nematic liquid crystal 3 of spherical droplets is uniformly dispersed in the polymer 2.
【0008】また、図10より、リバースタイプのPD
LC1は球状に集合した高分子2の隙間にネマチック液
晶3が存在しており、このリバースタイプのPDLC1
も均一構造となっている。Further, from FIG. 10, a reverse type PD
The LC1 has a nematic liquid crystal 3 in the gap between the macromolecules 2 assembled in a spherical shape.
Also has a uniform structure.
【0009】そして、このようなPDLC1は、偏光板
を必要としないので明るい表示が得られること、視覚特
性が良いこと、柔軟性をもつことなどから、大面積の調
光ガラスや新しいディスプレイへの応用の可能性がある
ことで注目されているものである。Since such a PDLC 1 does not need a polarizing plate, it can obtain a bright display, has good visual characteristics, and has flexibility, so that it can be applied to a large area of light control glass or a new display. It is attracting attention for its potential application.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】さて、従来のPDLC
1に関する出願は、大きく分けると電圧を印加すること
によって配向した液晶分子が電圧除去後も配向を保持す
るという性質、いわゆるメモリ性を有するものと、メモ
リ性を有しないものとに分けられる。DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention
The application relating to No. 1 can be roughly classified into a property that liquid crystal molecules aligned by applying a voltage retain the alignment even after the voltage is removed, that is, a memory property and a property that does not have a memory property.
【0011】たとえば、特表昭58−501631号公
報はメモリ性を有しないPDLC1に関するものである
が、このようなメモリ性を有しないPDLC1は、液晶
分子の配向を制御して透過状態を保持しておくために、
電圧印加を続けていなければならず効率的でない。For example, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 58-501631 relates to a PDLC1 having no memory property, but the PDLC1 having no memory property controls the alignment of liquid crystal molecules to maintain a transmissive state. To keep
It is not efficient because the voltage application must be continued.
【0012】これに対し、メモリ性を有するPDLC1
に関する公報として、特表昭63−501512号公
報、特開平1−312527号公報、特開平3−155
525号公報等がある。特表昭63−501512号公
報に記載されたものは、ドロップレットタイプのPDL
C1であり、メモリ性を維持できないという問題があ
る。また、特開平1−312527号公報に記載された
ものは、ドロップレットタイプでもリバースタイプでも
なく、液晶3中に透明性樹脂が分散した構造を有してお
り、液晶3を多く含むために樹脂の効果が小さく、メモ
リ性は数日程度しか維持できない。さらに、特開平3−
155525号公報に記載のものは、スメクティック液
晶3を使用したドロップレットタイプのものであり、駆
動電圧が大きくなければならないという問題がある。On the other hand, the PDLC 1 having a memory property
As the publications regarding the above, Japanese Patent Publication No. 63-501512, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-312527, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-155.
No. 525 is available. The one described in Japanese Patent Publication No. 63-501512 is a droplet type PDL.
Since it is C1, there is a problem that the memory property cannot be maintained. Further, the one described in Japanese Patent Laid-Open No. 1-312527 is neither a droplet type nor a reverse type, and has a structure in which a transparent resin is dispersed in the liquid crystal 3, and since the liquid crystal 3 is contained in a large amount, it is a resin. The effect of is small, and the memory performance can be maintained for only a few days. Furthermore, JP-A-3-
The one described in Japanese Patent No. 155525 is a droplet type using the smectic liquid crystal 3 and has a problem that the driving voltage must be large.
【0013】このように、一般的にメモリ性を有するP
DLC1は電圧印加除去後も配向状態を保持できるため
効率的な面を有するが、透過状態から白濁状態に戻す際
に液晶3が相移転を起こす程度の加熱が必要となるなど
の問題がある。As described above, P having a memory property is generally used.
The DLC 1 has an efficient surface because it can maintain the alignment state even after the voltage application is removed, but there is a problem that the liquid crystal 3 needs to be heated to such an extent that phase transition occurs when the liquid crystal state is returned to the cloudy state.
【0014】また、このようなPDLC1のメモリ性に
関しては、高分子材料の種類を変更することによってメ
モリ性が増加したり、減少したりすることは知られてい
るが、一つの高分子材料でメモリ性を制御できることは
知られていない。Regarding the memory property of the PDLC 1 as described above, it is known that the memory property is increased or decreased by changing the kind of the polymer material. It is not known that the memory property can be controlled.
【0015】そこで、本発明は前述した従来のものにお
ける問題点を克服し、印加電圧の周波数を変化させるこ
とにより、印加電圧除去後における液晶分子の配向状態
を容易に制御できるPDLCを用いた液晶表示媒体およ
びその駆動方法を提供することを目的とする。Therefore, the present invention overcomes the above-mentioned problems in the prior art and changes the frequency of the applied voltage to easily control the alignment state of the liquid crystal molecules after the applied voltage is removed. An object is to provide a display medium and a driving method thereof.
【0016】[0016]
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明の請求項1に記載の液晶表示媒体は、電
極を有する2枚の透明電極板と、この透明電極板間に支
持された高分子とネマチック液晶との複合体からなる液
晶表示媒体であって、前記2枚の透明電極板の電極が互
いに異なる抵抗値を示す材料により形成されていること
を特徴としている。In order to achieve the above-mentioned object, a liquid crystal display medium according to claim 1 of the present invention comprises two transparent electrode plates having electrodes and a support between the transparent electrode plates. A liquid crystal display medium comprising a composite of a polymer and a nematic liquid crystal, characterized in that the electrodes of the two transparent electrode plates are formed of materials having different resistance values.
【0017】また、本発明の請求項2に記載の液晶表示
媒体の駆動方法は、請求項1に記載の液晶表示媒体を低
周波数の電圧により駆動することによってメモリ透過率
を大ならしめることを特徴としている。According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for driving a liquid crystal display medium, wherein the liquid crystal display medium according to the first aspect is driven by a low frequency voltage to increase the memory transmittance. It has a feature.
【0018】[0018]
【作用】本発明の液晶表示媒体は、高分子の体積固有抵
抗値がネマチック液晶の抵抗値よりも大きく、誘電率が
小さいため、前記高分子がコンデンサとしての役割を果
たし、周波数によって電界の強さが変化する。また、2
枚の透明電極板の抵抗値が互いに異なるため電界の偏り
が生じる。したがって、印加電圧除去後も高分子と液晶
との界面において配向を維持しようとする相互作用が生
じ、これが電界の周波数に依存する性質を有しているた
め、印加電圧の周波数を変更することにより、いわゆる
メモリ性を容易に制御することができるものである。In the liquid crystal display medium of the present invention, since the volume resistivity of the polymer is larger than that of the nematic liquid crystal and the permittivity is small, the polymer acts as a capacitor and the strength of the electric field depends on the frequency. Changes. Also, 2
Since the resistance values of the transparent electrode plates are different from each other, the electric field is biased. Therefore, even if the applied voltage is removed, an interaction to maintain the alignment occurs at the interface between the polymer and the liquid crystal, and this has the property of depending on the frequency of the electric field. The so-called memory property can be easily controlled.
【0019】また、本発明の液晶表示媒体の駆動方法に
よれば、前記液晶表示媒体が電界の周波数に依存する性
質を有しているため、前記液晶表示媒体を低周波数で駆
動することにより、メモリ透過率を大ならしめることが
できる。Further, according to the driving method of the liquid crystal display medium of the present invention, since the liquid crystal display medium has a property of depending on the frequency of the electric field, by driving the liquid crystal display medium at a low frequency, The memory transmittance can be increased.
【0020】[0020]
【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例により説明
する。The present invention will be described below with reference to the embodiments shown in the drawings.
【0021】図1に本発明の実施例であるPDLC1を
用いた液晶表示媒体の構成を示し、また、図2に前記P
DLC1の構造として、(a)剥離面図、(b)断面図
を示す。FIG. 1 shows the structure of a liquid crystal display medium using PDLC 1 which is an embodiment of the present invention, and FIG.
As a structure of DLC1, (a) peeling surface view and (b) sectional view are shown.
【0022】前記液晶表示媒体は、厚さが約1mmの1
対のガラス基板4、4の内側表面に、それぞれ酸化イン
ジウムを主成分とするITO膜5が液晶分子に電圧を印
加するために透明電極として取着されており、目的に応
じてパターニングされている。そして、前記1対のガラ
ス基板4、4は、数μmの間隔、いわゆる前記PDLC
の厚さであるセル厚を保つように貼り合わせられてい
る。このとき、一定のセル厚を得るために、二酸化珪素
等の粒径のそろった微粒子をスペーサ6として用いてい
る。そして、前記ガラス基板4、4間には所定のネマチ
ック液晶3と高分子2とを均一に混合した混合溶液中に
前記スペーサ6が混入された状態で封入されている。The liquid crystal display medium has a thickness of about 1 mm.
On the inner surfaces of the pair of glass substrates 4 and 4, an ITO film 5 containing indium oxide as a main component is attached as a transparent electrode for applying a voltage to liquid crystal molecules, and patterned according to the purpose. . The pair of glass substrates 4 and 4 are spaced apart by several μm, that is, the so-called PDLC.
It is bonded so as to keep the cell thickness, which is the thickness of the cell. At this time, in order to obtain a constant cell thickness, fine particles having a uniform particle size such as silicon dioxide are used as the spacer 6. The spacers 6 are sealed between the glass substrates 4 and 4 in a mixed solution in which the predetermined nematic liquid crystal 3 and the polymer 2 are uniformly mixed.
【0023】つぎに、本実施例で使用されているPDL
C1の構造について説明する。図2において、前記1対
のガラス基板4、4間に封入されたPDLC1は、主と
して球状の高分子2が集合して形成された高分子層2
が、前記2つのガラス基板4、4のうちのいずれか一方
の基板側を厚くするように分離されて、所々で両高分子
層2が柱状の高分子によってつながっており、この高分
子層2の間に主としてネマチック液晶3からなる液晶リ
ッチ層3が挟まれるように存在する構造となっている。
さらに、前記2つのガラス基板4、4に取着されたIT
O電極5の各抵抗の組合わせは、厚い高分子層2側を高
抵抗値を示す材料とし、薄い高分子層2側を低抵抗値を
示す材料としている。Next, the PDL used in this embodiment
The structure of C1 will be described. In FIG. 2, the PDLC 1 enclosed between the pair of glass substrates 4 and 4 has a polymer layer 2 formed mainly of spherical polymers 2.
Are separated so that one of the two glass substrates 4 and 4 is thickened, and both polymer layers 2 are connected to each other by a column-shaped polymer in some places. The liquid crystal rich layer 3 mainly composed of the nematic liquid crystal 3 is sandwiched between the two.
Furthermore, the IT attached to the two glass substrates 4 and 4
Regarding the combination of the resistances of the O electrode 5, the thick polymer layer 2 side is made of a material showing a high resistance value, and the thin polymer layer 2 side is made of a material showing a low resistance value.
【0024】このように、本実施例のPDLC1の構造
は、図9および図10に示した従来のPDLC1の構造
であるドロップレットタイプやリバースタイプと異な
り、リバースタイプの構造を持つPDLC1の中に液晶
リッチ層3を有した構造であり、さらに基板の上側に高
分子層2が多く、基板の下側に液晶層3が多く存在する
不均一構造からなることを特徴としている。このような
構造となるのは、図3に示すように、高分子2の重合反
応が紫外線の照射される方向から進むことに起因するも
のである。つまり、紫外線が上方から照射されると、上
方から重合反応が進み、これに従って液晶3が相分離さ
れて高分子2の外に追い出され下方に移動するのであ
る。As described above, the structure of the PDLC 1 of this embodiment is different from that of the conventional PDLC 1 shown in FIG. 9 and FIG. 10 in that the PDLC 1 has a reverse type structure. The structure is characterized by having a liquid crystal rich layer 3, and is characterized by having a non-uniform structure in which a large number of polymer layers 2 are present on the upper side of the substrate and a large number of liquid crystal layers 3 are present on the lower side of the substrate. Such a structure results from the fact that the polymerization reaction of the polymer 2 proceeds from the direction of irradiation with ultraviolet rays, as shown in FIG. That is, when the ultraviolet rays are irradiated from above, the polymerization reaction proceeds from above, and accordingly, the liquid crystal 3 is phase-separated, is expelled to the outside of the polymer 2, and moves downward.
【0025】したがって、紫外線の照射方向により液晶
リッチ層3の位置を制御でき、たとえば紫外線を両方向
から照射すると、図4に示すように、両基板側に高分子
層2が存在し、中心部に液晶リッチ層3が存在すること
となる。Therefore, the position of the liquid crystal rich layer 3 can be controlled by the irradiation direction of ultraviolet rays. For example, when ultraviolet rays are irradiated from both directions, as shown in FIG. The liquid crystal rich layer 3 is present.
【0026】つぎに、本実施例の液晶表示媒体を構成す
る前記PDLC1セルの作成方法を具体的な材料および
数値等を示して説明する。Next, a method for producing the PDLC1 cell constituting the liquid crystal display medium of this embodiment will be described by showing concrete materials and numerical values.
【0027】まず、液晶3としてネマチック液晶E7
と、モノマーとして2−ヒドロキシエチルメタクリレー
ト(以下、HEMAと略す)とを重量比1:1で混合
し、これに重合開始剤としてのイルガキュア184を3
wt%添加して均一溶液とする。この均一溶液に10μ
m径の液晶用スペーサ6を混入した後、高低異なる抵抗
値を示すITO電極5を取着した2つのガラス基板4、
4のうちの一方に塗布し、これに対して、もう一方の電
極付ガラス基板4を貼り合わせてPDLCセルを作成す
る。このとき、前記ガラス基板4、4に取着する電極の
抵抗値は、たとえば、200(Ω/□)と50(Ω/
□)、500(Ω/□)と200(Ω/□)、600
(Ω/□)と200(Ω/□)となるような組合わせと
する。そして、前記PDLCセルにメイン波長が365
nm、光強度が60mW/cm2 の紫外線をITO電極
5の高抵抗値側から10分間照射し、モノマーの重合反
応で生成する高分子2とネマチック液晶3の相分離によ
り不透明白色のPDLC1を得る。したがって、ITO
電極5の抵抗値の高い側には、厚い高分子層2が形成さ
れ、抵抗値の低い側には薄い高分子層2が形成されるこ
ととなる。First, a nematic liquid crystal E7 is used as the liquid crystal 3.
And 2-hydroxyethyl methacrylate (hereinafter abbreviated as HEMA) as a monomer in a weight ratio of 1: 1 and 3 g of Irgacure 184 as a polymerization initiator is mixed therein.
Add wt% to make a uniform solution. 10μ in this homogeneous solution
Two glass substrates 4 to which ITO electrodes 5 showing different resistance values are attached after mixing spacers 6 for liquid crystal of m diameter,
4 is coated on one side, and the other glass substrate with an electrode 4 is attached thereto to form a PDLC cell. At this time, the resistance values of the electrodes attached to the glass substrates 4 and 4 are, for example, 200 (Ω / □) and 50 (Ω / □).
□), 500 (Ω / □) and 200 (Ω / □), 600
The combination is such that (Ω / □) and 200 (Ω / □). The main wavelength of the PDLC cell is 365.
UV light having a wavelength of 60 mW / cm 2 is irradiated from the high resistance side of the ITO electrode 5 for 10 minutes, and the opaque white PDLC 1 is obtained by phase separation of the polymer 2 generated by the polymerization reaction of the monomer and the nematic liquid crystal 3. . Therefore, ITO
The thick polymer layer 2 is formed on the side of the electrode 5 having a high resistance value, and the thin polymer layer 2 is formed on the side of the electrode 5 having a low resistance value.
【0028】なお、以上の溶液の混合その他の処理はす
べて室温にて行う。The above-mentioned mixing of the solution and other processing are all performed at room temperature.
【0029】このようにして作成した液晶表示媒体を電
子顕微鏡により観察し、また、この液晶表示媒体を電圧
および周波数を変化させて駆動することにより電気光学
特性(オン・メモリ特性)を測定した。この結果を図5
乃至図7に示す。The liquid crystal display medium thus produced was observed with an electron microscope, and the electro-optical characteristics (on-memory characteristics) were measured by driving the liquid crystal display medium while changing the voltage and frequency. This result is shown in FIG.
Through FIG.
【0030】なお、このときの周波数および電圧の駆動
制御は、高精度を確保するために高速電力増幅器、ファ
ンクションジェネレータ、デジタルマルチメータを用い
て変更し、透過率は波長が632.8nmの光にて測定
した。The frequency and voltage drive control at this time is changed using a high-speed power amplifier, a function generator, and a digital multimeter to ensure high accuracy, and the transmittance is changed to light with a wavelength of 632.8 nm. Measured.
【0031】図5は、ITO電極5の抵抗値の組合わせ
を高分子層2の厚い側が200(Ω/□)を示す抵抗と
し、薄い側が50(Ω/□)を示す抵抗とした場合の電
圧・光透過特性の結果であり、図6は、高分子層2の厚
い側が500(Ω/□)を示す抵抗とし、薄い側が20
0(Ω/□)を示す抵抗とした場合の電圧・光透過特性
の結果であり、図7は高分子層2の厚い側が600(Ω
/□)を示す抵抗とし、薄い側が200(Ω/□)を示
す抵抗とした場合の電圧・光透過特性の結果である。FIG. 5 shows a case where the combination of the resistance values of the ITO electrode 5 is a resistance showing 200 (Ω / □) on the thick side of the polymer layer 2 and a resistance showing 50 (Ω / □) on the thin side. FIG. 6 shows the results of the voltage / light transmission characteristics. In FIG. 6, the thick side of the polymer layer 2 has a resistance of 500 (Ω / □), and the thin side has a resistance of 20.
FIG. 7 shows the results of the voltage / light transmission characteristics when the resistance is 0 (Ω / □). In FIG. 7, the thick side of the polymer layer 2 is 600 (Ω
It is the result of the voltage / light transmission characteristics when the resistance indicating (//) and the resistance on the thin side is 200 (Ω / □).
【0032】また、各図ともに縦軸は透過率(%)を示
しており、横軸は電圧(V)を示している。また、
「●」は周波数を50Hzとして電圧を印加した場合、
「○」は周波数を1KHzとして電圧を印加した場合で
あり、実線は電圧を印加した状態における透過率を示す
オン特性を表しており、破線は印加電圧除去後の透過率
を示すメモリ特性を表している。In each figure, the vertical axis shows the transmittance (%) and the horizontal axis shows the voltage (V). Also,
"●" indicates that the frequency is 50 Hz and voltage is applied,
"○" indicates a case where a voltage was applied with a frequency of 1 KHz, the solid line represents the ON characteristic showing the transmittance in the state where the voltage was applied, and the broken line represents the memory characteristic showing the transmittance after removing the applied voltage. ing.
【0033】これらの図より、いずれの抵抗の組合わせ
の場合においても、オン特性は周波数が50Hzおよび
1KHzの両方の場合ともに、電圧が0(V)のときに
は透過率は約1%を示し、その後電圧の増加に伴って透
過率は増加して100(V)の電圧を供給した場合には
80%の透過率を示し、ほぼ同様の傾向となった。From these figures, in any combination of resistances, the on-characteristics show a transmittance of about 1% when the voltage is 0 (V) for both the frequencies of 50 Hz and 1 KHz. After that, the transmittance increased with an increase in the voltage, and when a voltage of 100 (V) was supplied, the transmittance showed 80%, which was almost the same tendency.
【0034】一方、メモリ特性は、周波数が50Hzの
場合には電圧が0(V)のときに約1%の透過率であ
り、電圧が増加するに伴って透過率も増加して、100
(V)の電圧のときには透過率は約60%を示し、この
条件では本実施例の液晶表示媒体がメモリ性を有してい
ることがわかる。これに対し、周波数が1KHzの場合
には電圧が増加しても透過率はわずかな増加にとどま
り、100(V)の電圧のときに透過率は数%であり、
この条件の下では本実施例の液晶表示媒体がメモリ性は
有しないことがわかる。On the other hand, the memory characteristic has a transmittance of about 1% when the voltage is 0 (V) when the frequency is 50 Hz, and the transmittance increases as the voltage increases to 100%.
When the voltage is (V), the transmittance is about 60%, and it can be seen that the liquid crystal display medium of this example has a memory property under this condition. On the other hand, when the frequency is 1 KHz, the transmittance is slightly increased even if the voltage is increased, and the transmittance is several% at the voltage of 100 (V),
Under this condition, it can be seen that the liquid crystal display medium of this example has no memory property.
【0035】つぎに、印加電圧の周波数と印加電圧除去
後の透過率であるメモリ透過率の関係を検討するため、
100(V)の電圧を周波数を変化させて印加し、その
印加電圧を除去した後の透過率を測定した。図8にIT
O電極5の抵抗の組合わせとして高分子層2の厚い側を
500(Ω/□)の抵抗値を示す抵抗とし、薄い側を2
00(Ω/□)の抵抗値を示す抵抗とした場合の周波数
・光透過率特性の結果を示す。Next, in order to examine the relationship between the frequency of the applied voltage and the memory transmittance which is the transmittance after removal of the applied voltage,
A voltage of 100 (V) was applied while changing the frequency, and the transmittance after removing the applied voltage was measured. IT in Figure 8
As a combination of the resistances of the O electrodes 5, the thick side of the polymer layer 2 is a resistance showing a resistance value of 500 (Ω / □), and the thin side is 2
The results of frequency / light transmittance characteristics when a resistance having a resistance value of 00 (Ω / □) is shown.
【0036】この図より、印加電圧の周波数を50Hz
および100Hzとして駆動させた場合にはメモリ透過
率は約60%であったが、印加電圧の周波数を200H
zを超えて、500Hz、1000Hzと大きくして駆
動させた場合にはメモリ透過率は数%と極端に小さくな
って前記液晶表示媒体はメモリ性を持たなかった。From this figure, the frequency of the applied voltage is 50 Hz.
When it was driven at 100 Hz and 100 Hz, the memory transmittance was about 60%, but the frequency of the applied voltage was 200 H.
When it was driven at a frequency higher than z and increased to 500 Hz and 1000 Hz, the memory transmittance was extremely low, ie, several percent, and the liquid crystal display medium had no memory property.
【0037】したがって、本実施例の液晶表示媒体は印
加電圧の周波数が100Hz以下で駆動された場合には
メモリ透過率は大きくなり、メモリ性を有することとな
るが、印加電圧の周波数が200Hz以上で駆動された
場合にはメモリ透過率は小さくなり、メモリ性を有さ
ず、このメモリ性が印加電圧の周波数に依存することが
わかる。したがって、メモリ透過率を大きくするために
は、印加電圧の周波数を低周波数で駆動制御すればよ
い。Therefore, when the liquid crystal display medium of this embodiment is driven at a frequency of the applied voltage of 100 Hz or less, the memory transmittance becomes large and it has a memory property, but the frequency of the applied voltage is 200 Hz or more. It can be seen that, when driven by, the memory transmittance is small and has no memory property, and this memory property depends on the frequency of the applied voltage. Therefore, in order to increase the memory transmissivity, the frequency of the applied voltage may be drive-controlled at a low frequency.
【0038】これに対して、本実施例と比較するために
ITO電極5の抵抗値の組合わせとして、高分子層2の
厚い側と薄い側とをそれぞれ同抵抗値にした場合と、本
実施例と逆に高分子層2の厚い側に低抵抗値とし、薄い
側に高抵抗値とした場合についてもメモリ性の周波数依
存性があるかどうかを実験した。しかし、いずれの場合
においても周波数依存性の傾向は認められなかった。On the other hand, in order to compare with the present embodiment, the combination of the resistance values of the ITO electrode 5 is the case where the thick side and the thin side of the polymer layer 2 have the same resistance value, and the case of the present embodiment. Contrary to the example, an experiment was conducted to determine whether or not there is a frequency dependency of the memory property even when the polymer layer 2 has a low resistance value on the thick side and a high resistance value on the thin side. However, in any case, the tendency of frequency dependence was not recognized.
【0039】以上のように、本実施例の液晶表示媒体の
メモリ性が印加電圧の周波数に依存するのは、電界の偏
りによる影響と、液晶3と高分子層2との界面における
各分子間の相互作用によるものと考えられる。つまり、
高分子層2の体積固有抵抗値は、一般的なメタクリレー
ト系高分子2では1014(Ω・cm)以上、誘電率は2
〜5であり、ネマチック液晶E7では1010〜10
12(Ω・cm)、誘電率は10以上であり、高分子層2
が液晶層3よりも大きい体積固有抵抗を有しているため
高分子層2がコンデンサの役割を果たす。また、高分子
層2が液晶層3よりも大きい体積固有抵抗を有し誘電率
が小さいため、周波数によってインピーダンスが変化
し、高分子層2と液晶層3との界面において電界差が生
じる。さらに、高分子層2の厚さの相違により、厚い高
分子層2側に大きな電界が生じ、薄い高分子層2側に小
さな電界が生じて、両者に電界の偏りが存在する。As described above, the memory property of the liquid crystal display medium of this embodiment depends on the frequency of the applied voltage because of the influence of the bias of the electric field and between the molecules at the interface between the liquid crystal 3 and the polymer layer 2. It is thought to be due to the interaction of. That is,
The volume resistivity of the polymer layer 2 is 10 14 (Ω · cm) or more for a general methacrylate polymer 2, and the dielectric constant is 2
5 to 10 and 10 10 to 10 in nematic liquid crystal E7.
12 (Ω · cm), dielectric constant of 10 or more, polymer layer 2
Has a larger volume resistivity than the liquid crystal layer 3, the polymer layer 2 serves as a capacitor. Further, since the polymer layer 2 has a volume specific resistance larger than that of the liquid crystal layer 3 and has a small dielectric constant, the impedance changes depending on the frequency, and an electric field difference occurs at the interface between the polymer layer 2 and the liquid crystal layer 3. Further, due to the difference in the thickness of the polymer layer 2, a large electric field is generated on the thick polymer layer 2 side, and a small electric field is generated on the thin polymer layer 2 side, so that there is a bias in the electric field between the two.
【0040】そして、ITO電極5の抵抗値は高分子層
2の厚い側を高抵抗値を示すものとし、薄い高分子層2
側を低抵抗値を示すものとしたため、電圧を印加した際
に前述の電界差をより強く発生させることとなり、この
電界差が印加後も残存するものと考えられる。Regarding the resistance value of the ITO electrode 5, the thicker side of the polymer layer 2 has a higher resistance value, and the thin polymer layer 2 has a higher resistance value.
Since the side has a low resistance value, the above-mentioned electric field difference is generated more strongly when a voltage is applied, and it is considered that this electric field difference remains even after the application.
【0041】一方、交流正弦波により電圧を印加するこ
とを考慮すると、数十Hz程度の低周波数の場合には、
電圧印加状態から電圧が0(V)となる時間が長いた
め、前記高分子層2と液晶層3との界面の電界差が残存
しやすく、この界面付近に存在している液晶分子の配向
を保持しようとする高分子2の作用が十分働き、メモリ
性をもつ。これに対し、数百Hz以上の高周波数では電
圧が0(V)付近となる時間が非常に短くなり、この周
期に液晶分子が対応しきれないため、液晶分子に及ぼす
高分子2の作用が十分働かず、メモリ性が少なくなると
考えられる。On the other hand, considering that a voltage is applied by an AC sine wave, in the case of a low frequency of about several tens Hz,
Since the time during which the voltage is 0 (V) from the voltage applied state is long, the electric field difference at the interface between the polymer layer 2 and the liquid crystal layer 3 is likely to remain, and the alignment of the liquid crystal molecules existing near this interface is The action of the polymer 2 to be retained works sufficiently and has a memory property. On the other hand, at a high frequency of several hundreds of Hz or more, the time when the voltage is around 0 (V) becomes very short, and the liquid crystal molecules cannot fully correspond to this cycle, and therefore the action of the polymer 2 on the liquid crystal molecules is caused. It seems that it does not work well and the memory performance is reduced.
【0042】このように前述の本実施例によれば、前記
PDLC1のメモリ性が電圧の周波数に依存するため、
印加電圧の周波数を変化させることにより、印加電圧除
去後における液晶分子の配向状態を容易に制御できる。As described above, according to this embodiment, the memory property of the PDLC 1 depends on the frequency of the voltage.
By changing the frequency of the applied voltage, the alignment state of the liquid crystal molecules after removing the applied voltage can be easily controlled.
【0043】なお、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、必要に応じて変更することができる。The present invention is not limited to the above embodiment, but can be modified as necessary.
【0044】たとえば、前記液晶表示媒体は、PDLC
1をガラス基板4、4の一方に塗布して、もう一方のガ
ラス基板4を貼り合わせるようにして作成したが、これ
を、あらかじめ設けられていた注入口等から、PDLC
1を真空注入法などにより注入して、封止材で注入口を
封じて作成するようにしてもよい。For example, the liquid crystal display medium is PDLC.
1 was applied to one of the glass substrates 4 and 4, and the other glass substrate 4 was attached to the glass substrate 4, and this was prepared from the injection port or the like which was previously provided.
1 may be injected by a vacuum injection method or the like, and the injection port may be sealed with a sealing material.
【0045】[0045]
【発明の効果】以上説明したように本発明の液晶表示媒
体およびその駆動方法によれば、高分子とネマチック液
晶との複合体のメモリ性が電圧の周波数に依存するた
め、印加電圧の周波数を変化させることにより、印加電
圧除去後における液晶分子の配向状態を容易に制御でき
る。As described above, according to the liquid crystal display medium and the method of driving the same of the present invention, the memory property of the composite of the polymer and the nematic liquid crystal depends on the frequency of the voltage. By changing it, the alignment state of the liquid crystal molecules after removal of the applied voltage can be easily controlled.
【図1】本発明の実施例の液晶表示媒体の要部構成断面
図FIG. 1 is a cross-sectional view of the essential parts of a liquid crystal display medium according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施例に用いられているPDLCの
(a)剥離面図、(b)断面図2A and 2B are sectional views of a PDLC used in an embodiment of the present invention.
【図3】PDLC溶液に一方向から紫外線を照射した場
合の構造に関する説明図FIG. 3 is an explanatory diagram regarding a structure in which a PDLC solution is irradiated with ultraviolet light from one direction.
【図4】PDLC溶液に両方向から紫外線を照射した場
合の構造に関する説明図FIG. 4 is an explanatory diagram regarding the structure when the PDLC solution is irradiated with ultraviolet rays from both directions.
【図5】ITO電極の抵抗が200(Ω/□)と50
(Ω/□)の抵抗値を示すように組合わせた場合の電圧
・光透過特性FIG. 5: The resistance of the ITO electrode is 200 (Ω / □) and 50
Voltage / light transmission characteristics when combined to show resistance value (Ω / □)
【図6】ITO電極の抵抗が500(Ω/□)と200
(Ω/□)の抵抗値を示すように組合わせた場合の電圧
・光透過特性FIG. 6 The resistance of the ITO electrode is 500 (Ω / □) and 200.
Voltage / light transmission characteristics when combined to show resistance value (Ω / □)
【図7】ITO電極の抵抗が600(Ω/□)と200
(Ω/□)の抵抗値を示すように組合わせた場合の電圧
・光透過特性FIG. 7: The resistance of the ITO electrode is 600 (Ω / □) and 200
Voltage / light transmission characteristics when combined to show resistance value (Ω / □)
【図8】ITO電極の抵抗が500(Ω/□)と200
(Ω/□)の抵抗値を示すように組合わせた場合の周波
数・光透過特性FIG. 8: The resistance of the ITO electrode is 500 (Ω / □) and 200
Frequency / light transmission characteristics when combined to show resistance value of (Ω / □)
【図9】従来のドロップレットタイプのPDLCの
(a)剥離面図、(b)断面図9A and 9B are (a) a peeling surface view and (b) a cross-sectional view of a conventional droplet type PDLC.
【図10】従来のリバースタイプのPDLCの(a)剥
離面図、(b)断面図FIG. 10A is a peeling side view of a conventional reverse type PDLC, and FIG.
1 PDLC(高分子分散型液晶) 2 高分子、高分子層 3 液晶、液晶層 4 ガラス基板 5 ITO電極 6 スペーサ 1 PDLC (polymer dispersed liquid crystal) 2 polymer, polymer layer 3 liquid crystal, liquid crystal layer 4 glass substrate 5 ITO electrode 6 spacer
Claims (2)
透明電極板間に支持された高分子とネマチック液晶との
複合体からなる液晶表示媒体であって、前記2枚の透明
電極板の電極が互いに異なる抵抗値を示す材料により形
成されていることを特徴とする液晶表示媒体。1. A liquid crystal display medium comprising two transparent electrode plates having electrodes and a composite of a polymer and a nematic liquid crystal supported between the transparent electrode plates, said two transparent electrode plates. 2. The liquid crystal display medium, wherein the electrodes are formed of materials having different resistance values.
数の電圧により駆動することによってメモリ透過率を大
ならしめることを特徴とする液晶表示媒体の駆動方法。2. A method for driving a liquid crystal display medium, wherein the memory transmittance is increased by driving the liquid crystal display medium according to claim 1 with a low frequency voltage.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP260295A JP3322501B2 (en) | 1995-01-11 | 1995-01-11 | Liquid crystal display medium and driving method thereof |
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JPH08190100A true JPH08190100A (en) | 1996-07-23 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6922350B2 (en) * | 2002-09-27 | 2005-07-26 | Intel Corporation | Reducing the effect of write disturbs in polymer memories |
KR100806899B1 (en) * | 2001-08-07 | 2008-02-22 | 삼성전자주식회사 | Liquid crystal display |
-
1995
- 1995-01-11 JP JP260295A patent/JP3322501B2/en not_active Expired - Fee Related
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