JPH0827452B2 - 液晶素子 - Google Patents
液晶素子Info
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- JPH0827452B2 JPH0827452B2 JP61155817A JP15581786A JPH0827452B2 JP H0827452 B2 JPH0827452 B2 JP H0827452B2 JP 61155817 A JP61155817 A JP 61155817A JP 15581786 A JP15581786 A JP 15581786A JP H0827452 B2 JPH0827452 B2 JP H0827452B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の分野〕 本発明は、液晶表示素子や液晶−光シヤツタ等で用い
る液晶素子に関し、更に詳しくは液晶分子の初期配向状
態を改善することにより、表示ならびに駆動特性を改善
した液晶素子に関するものである。
る液晶素子に関し、更に詳しくは液晶分子の初期配向状
態を改善することにより、表示ならびに駆動特性を改善
した液晶素子に関するものである。
双安定性を有する液晶素子の使用が、クラークらによ
り提案されている（特開昭56−107216号公報、米国特許
第4367924号明細書等）。双安定性液晶としては、一般
に、カイラルスメクチツクＣ相（CmC*）又はＨ相（Sm
H*）を有する強誘電性液晶が用いられる。この液晶は電
界に対して第１の光学的安定状態と第２の光学的安定状
態からなる双安定状態を有し、従って前述のTN型の液晶
で用いられた光学変調素子とは異なり、例えば一方の電
界ベクトルに対して第１の光学的安定状態に液晶が配向
し、他方の電界ベクトルに対しては第２の光学的安定状
態に液晶が配向される。またこの型の液晶は、加えられ
る電界に応答して、極めて速やかに上記２つの安定状態
のいずれかを取り、且つ電界の印加のないときはその状
態を維持する性質を有する。このような性質を利用する
ことにより、従来のTN型素子の問題点の多くに対して、
かなり本質的な改善が得られる。
り提案されている（特開昭56−107216号公報、米国特許
第4367924号明細書等）。双安定性液晶としては、一般
に、カイラルスメクチツクＣ相（CmC*）又はＨ相（Sm
H*）を有する強誘電性液晶が用いられる。この液晶は電
界に対して第１の光学的安定状態と第２の光学的安定状
態からなる双安定状態を有し、従って前述のTN型の液晶
で用いられた光学変調素子とは異なり、例えば一方の電
界ベクトルに対して第１の光学的安定状態に液晶が配向
し、他方の電界ベクトルに対しては第２の光学的安定状
態に液晶が配向される。またこの型の液晶は、加えられ
る電界に応答して、極めて速やかに上記２つの安定状態
のいずれかを取り、且つ電界の印加のないときはその状
態を維持する性質を有する。このような性質を利用する
ことにより、従来のTN型素子の問題点の多くに対して、
かなり本質的な改善が得られる。
しかしながら、この双安定性を有する液晶を用いた光
学変調素子が所定の駆動特性を発揮するためには、一対
の平行基板間に配置される液晶が、上記２つの安定状態
の間での変換が効果的に起るような分子配列状態にある
ことが必要である。たとえばSmC*またはSmH*相を有する
強誘電性液晶については、SmC*またはSmH*相を有する液
晶分子層が基板面に対して垂直で、したがって液晶分子
軸が基板面にほぼ平行に配列した領域（モノドメイン）
が形成される必要がある。このモノドメインを安定に形
成されるためには、液晶に接する基板に一軸性配向処理
（ラビング法あるいは斜方蒸着法）が、生産性を考え合
せると最も有力な方法であるが、実際には一軸性配向処
理を用いて双安定性を有する強誘電性液晶を用いた光学
変調素子においては、前記したように液晶分子軸が基板
面の垂直方向に沿ってほぼ平行に配列した理想的な配列
状態は得られず、基板面の垂直方向に対してねじれた状
態で配列していることがわかり、表示品質や応答特性を
著しく損なっていることが判明した。
学変調素子が所定の駆動特性を発揮するためには、一対
の平行基板間に配置される液晶が、上記２つの安定状態
の間での変換が効果的に起るような分子配列状態にある
ことが必要である。たとえばSmC*またはSmH*相を有する
強誘電性液晶については、SmC*またはSmH*相を有する液
晶分子層が基板面に対して垂直で、したがって液晶分子
軸が基板面にほぼ平行に配列した領域（モノドメイン）
が形成される必要がある。このモノドメインを安定に形
成されるためには、液晶に接する基板に一軸性配向処理
（ラビング法あるいは斜方蒸着法）が、生産性を考え合
せると最も有力な方法であるが、実際には一軸性配向処
理を用いて双安定性を有する強誘電性液晶を用いた光学
変調素子においては、前記したように液晶分子軸が基板
面の垂直方向に沿ってほぼ平行に配列した理想的な配列
状態は得られず、基板面の垂直方向に対してねじれた状
態で配列していることがわかり、表示品質や応答特性を
著しく損なっていることが判明した。
〔問題点を解決するための手段〕及び〔作用〕 本発明の目的は、前述した事情に鑑み、後述するよう
に生産性よく、ある特定化された双安定状態を達成し、
該特定化された安定状態と偏光子を組み合わせることに
よって、高速応答性及び高画素密度と大面積を有する表
示素子あるいは高速シヤツター素子を実現しうる液晶光
学素子を提供することにある。
に生産性よく、ある特定化された双安定状態を達成し、
該特定化された安定状態と偏光子を組み合わせることに
よって、高速応答性及び高画素密度と大面積を有する表
示素子あるいは高速シヤツター素子を実現しうる液晶光
学素子を提供することにある。
本発明は、一対の基板間に、カイラルスメクチック液
晶を配置した液晶素子において、前記カイラルスメクチ
ック液晶は、駆動動作前に、予めパルス電圧が印加さ
れ、該パルス電圧印加終了後の電圧無印加状態下でのチ
ルト角θ１を有し、該パルス電圧印加前の電圧無印加状
態下でのチルト角θ２と前記チルト角θ１との間で、θ
１＞θ２の関係を有し、前記パルス電圧のパルス幅は、
１μsec〜10msecであり、且つ前記パルス電圧のパルス
間隔は、前記パルス幅の１倍〜100倍である液晶素子に
特徴がある。
晶を配置した液晶素子において、前記カイラルスメクチ
ック液晶は、駆動動作前に、予めパルス電圧が印加さ
れ、該パルス電圧印加終了後の電圧無印加状態下でのチ
ルト角θ１を有し、該パルス電圧印加前の電圧無印加状
態下でのチルト角θ２と前記チルト角θ１との間で、θ
１＞θ２の関係を有し、前記パルス電圧のパルス幅は、
１μsec〜10msecであり、且つ前記パルス電圧のパルス
間隔は、前記パルス幅の１倍〜100倍である液晶素子に
特徴がある。
本明細書記載の「チルト角」は、２つの安定な分子配
列状態に対応した２つの光学的主軸のなす角度の1/2の
角度、を意味する。
列状態に対応した２つの光学的主軸のなす角度の1/2の
角度、を意味する。
以下、本発明を図面に従って説明する。本発明の駆動
法で用いる光学変調物質としては、加えられる電界に応
じて第１の光学的安定状態（例えば明状態を形成するも
のとする）と第２の光学的安定状態（例えば暗状態を形
成するものとする）を有する、すなわち電界に対する少
くとも２つの安定状態を有する物質、特にこのような性
質を有する液晶が用いられる。
法で用いる光学変調物質としては、加えられる電界に応
じて第１の光学的安定状態（例えば明状態を形成するも
のとする）と第２の光学的安定状態（例えば暗状態を形
成するものとする）を有する、すなわち電界に対する少
くとも２つの安定状態を有する物質、特にこのような性
質を有する液晶が用いられる。
本発明の駆動法で用いることができる双安定性を有す
る液晶としては、強誘電性を有するカイラルスメクチツ
ク液晶が最も好ましく、そのうちカイラルスメクチツク
Ｃ相（SmC*）、Ｈ相（SmH*）、Ｉ相（SmI*）、Ｆ相（Sm
F*）やＧ相（SmG*）の液晶が適している。この強誘電性
液晶については、“ル・ジユルナール・ド・フイジイク
・レツトル”（“LE JOURNAL DE PHYSIQUE LETTER"）第
36巻（Ｌ−69）1975年の「フエロエレクトリツク・リキ
ツド・クリスタルス」（「Ferroelectric Liquid Cryst
als」）；“アプライド・フイジイツクス・レターズ”
（“Applied Physics Letters"）第36巻，第11号,1980
年の「サブミクロ・セカンド・バイステイブル・エレク
トロオプテイツク・スイツチング・イン・リキツド・ク
リスタルス」（「Submicro Second Bistable Electroop
tic Switching in Liquid Crystals」）；“固体物理16
（141）1981「液晶」等に記載されており、本発明では
これらに開示された強誘電性液晶を用いることができ
る。
る液晶としては、強誘電性を有するカイラルスメクチツ
ク液晶が最も好ましく、そのうちカイラルスメクチツク
Ｃ相（SmC*）、Ｈ相（SmH*）、Ｉ相（SmI*）、Ｆ相（Sm
F*）やＧ相（SmG*）の液晶が適している。この強誘電性
液晶については、“ル・ジユルナール・ド・フイジイク
・レツトル”（“LE JOURNAL DE PHYSIQUE LETTER"）第
36巻（Ｌ−69）1975年の「フエロエレクトリツク・リキ
ツド・クリスタルス」（「Ferroelectric Liquid Cryst
als」）；“アプライド・フイジイツクス・レターズ”
（“Applied Physics Letters"）第36巻，第11号,1980
年の「サブミクロ・セカンド・バイステイブル・エレク
トロオプテイツク・スイツチング・イン・リキツド・ク
リスタルス」（「Submicro Second Bistable Electroop
tic Switching in Liquid Crystals」）；“固体物理16
（141）1981「液晶」等に記載されており、本発明では
これらに開示された強誘電性液晶を用いることができ
る。
第１図は、強誘電性液晶の動作説明のために、セルの
例を模式的に描いたものである。以下、所望の相として
SmC*を例にとって説明する。11と11′は、In2O3，SnO2
あるいはITO（Indium−Tin Oxide）等の薄膜からなる透
明電極で被覆された基板（ガラス板）であり、その間に
液晶分子層12がガラス面に垂直になるよう配向したSmC*
相の液晶が封入されている。太線で示した線13が液晶分
子を表わしており、この液晶分子13は基板の面方向に連
続的にらせん構造を形成している。このらせん構造の中
心軸15と液晶分子13の軸方向とのなす角度をチルト角
として表わす。この液晶分子13は、その分子に直交した
方向に双極子モーメント（Ｐ⊥）14を有している。基板
11と11′上の電極間に一定の閾値以上の電圧を印加する
と、液晶分子13のらせん構造がほどけ、双極子モーメン
ト（Ｐ⊥）14がすべて電界方向に向くよう、液晶分子13
は配向方向を変えることができる。液晶分子13は細長い
形状を有しており、その長軸方向と短軸方向で屈折率異
方性を示し、従って例えばガラス面の上下に互いにクロ
スニコルの偏光子を置けば、電圧印加極性によって光学
特性が変わる液晶光学素子となることは、容易に理解さ
れる。
例を模式的に描いたものである。以下、所望の相として
SmC*を例にとって説明する。11と11′は、In2O3，SnO2
あるいはITO（Indium−Tin Oxide）等の薄膜からなる透
明電極で被覆された基板（ガラス板）であり、その間に
液晶分子層12がガラス面に垂直になるよう配向したSmC*
相の液晶が封入されている。太線で示した線13が液晶分
子を表わしており、この液晶分子13は基板の面方向に連
続的にらせん構造を形成している。このらせん構造の中
心軸15と液晶分子13の軸方向とのなす角度をチルト角
として表わす。この液晶分子13は、その分子に直交した
方向に双極子モーメント（Ｐ⊥）14を有している。基板
11と11′上の電極間に一定の閾値以上の電圧を印加する
と、液晶分子13のらせん構造がほどけ、双極子モーメン
ト（Ｐ⊥）14がすべて電界方向に向くよう、液晶分子13
は配向方向を変えることができる。液晶分子13は細長い
形状を有しており、その長軸方向と短軸方向で屈折率異
方性を示し、従って例えばガラス面の上下に互いにクロ
スニコルの偏光子を置けば、電圧印加極性によって光学
特性が変わる液晶光学素子となることは、容易に理解さ
れる。
本発明の液晶光学素子で好ましく用いられる液晶セル
は、その厚さを充分に薄く（例えば10μ以下）すること
ができる。このように液晶層が薄くなるにしたがい、第
２図に示すように電界を印加していない状態でも液晶分
子のらせん構造がほどけ、非らせん構造となり、その双
極子モーメントＰは又はＰ′は上向き（24）又は下向き
（24′）のどちらかの状態をとる。この液晶分子軸23の
分子軸と23′のなす角度1/2の角度をチルト角θと称し
ている。このようなセルに、第２図に示す如く一定の閾
値以上の極性の異る電界Ｅ又はＥ′を電圧印加手段21と
21′により付与すると、双極子モーメントは、電界Ｅ又
はＥ′の電界ベクトルに対応して上向き24又は下向き2
4′と向きを変え、それに応じて液晶分子は、第１の安
定状態23かあるいは第２の安定状態23′の何れか一方に
配向する。
は、その厚さを充分に薄く（例えば10μ以下）すること
ができる。このように液晶層が薄くなるにしたがい、第
２図に示すように電界を印加していない状態でも液晶分
子のらせん構造がほどけ、非らせん構造となり、その双
極子モーメントＰは又はＰ′は上向き（24）又は下向き
（24′）のどちらかの状態をとる。この液晶分子軸23の
分子軸と23′のなす角度1/2の角度をチルト角θと称し
ている。このようなセルに、第２図に示す如く一定の閾
値以上の極性の異る電界Ｅ又はＥ′を電圧印加手段21と
21′により付与すると、双極子モーメントは、電界Ｅ又
はＥ′の電界ベクトルに対応して上向き24又は下向き2
4′と向きを変え、それに応じて液晶分子は、第１の安
定状態23かあるいは第２の安定状態23′の何れか一方に
配向する。
このような強誘電性を液晶光学素子として用いること
の利点は、先にも述べたが２つある。その第１は、応答
速度が極めて速いことであり、第２は液晶分子の配向が
双安定性を有することである。第２の点を、例えば第２
図によって更に説明すると、電界Ｅを印加すると液晶分
子は第１の安定状態23に配向するが、この状態は電界を
切っても安定である。又、逆向きの電界Ｅ′を印加する
と、液晶分子は第２の安定状態23′に配向してその分子
の向きを変えるが、やはり電界を切ってもこの状態に留
っている。
の利点は、先にも述べたが２つある。その第１は、応答
速度が極めて速いことであり、第２は液晶分子の配向が
双安定性を有することである。第２の点を、例えば第２
図によって更に説明すると、電界Ｅを印加すると液晶分
子は第１の安定状態23に配向するが、この状態は電界を
切っても安定である。又、逆向きの電界Ｅ′を印加する
と、液晶分子は第２の安定状態23′に配向してその分子
の向きを変えるが、やはり電界を切ってもこの状態に留
っている。
このような応答速度の速さと、双安定性が有効に実現
されるにはセルとしては出来るだけ薄い方が好ましい。
されるにはセルとしては出来るだけ薄い方が好ましい。
このような強誘電性を有する液晶で素子を形成するに
当って最も問題となるのは、先にも述べたように、SmC*
相を有する層が基板面に対して垂直に配列し且つ液晶分
子が基板面に略平行に配向したモノドメイン性の高いセ
ルを形成することが困難なことである。
当って最も問題となるのは、先にも述べたように、SmC*
相を有する層が基板面に対して垂直に配列し且つ液晶分
子が基板面に略平行に配向したモノドメイン性の高いセ
ルを形成することが困難なことである。
ところで、従来より大面積の液晶セルを製造する上
で、基板表面に一軸性の配向処理を施す方法が知られて
いる。この一軸性の配向処理法としては基板表面をビロ
ード，布や紙で一方向にラビングする方法あるいは基板
表面にSiOやSiO2を斜方蒸着する方法などが挙げられ
る。
で、基板表面に一軸性の配向処理を施す方法が知られて
いる。この一軸性の配向処理法としては基板表面をビロ
ード，布や紙で一方向にラビングする方法あるいは基板
表面にSiOやSiO2を斜方蒸着する方法などが挙げられ
る。
本発明者らが鋭意検討した結果、基板表面に適正な一
軸性の配向処理を施すことにより、以下に詳述する如
く、ある特定化された双安定状態を達成することが可能
であり、偏光子をその特定化かされた軸方向に一致させ
ることにより、メモリー性を生かした駆動が達成し得る
ことが明らかになった。
軸性の配向処理を施すことにより、以下に詳述する如
く、ある特定化された双安定状態を達成することが可能
であり、偏光子をその特定化かされた軸方向に一致させ
ることにより、メモリー性を生かした駆動が達成し得る
ことが明らかになった。
本発明で用いるパルス電圧印加処理は、表示パネルを
実際に作動する前の段階で行なわれる。具体的には、初
期配向処理段階で２つの安定な分子配列状態を生じるカ
イラルスメクチツク液晶を形成した直後に、前記パルス
電圧印加処理を施すことができ、又強誘電性液晶パネル
へ表示のための駆動パルス印加直前に、前記パルス電圧
印加処理を施すことができる。
実際に作動する前の段階で行なわれる。具体的には、初
期配向処理段階で２つの安定な分子配列状態を生じるカ
イラルスメクチツク液晶を形成した直後に、前記パルス
電圧印加処理を施すことができ、又強誘電性液晶パネル
へ表示のための駆動パルス印加直前に、前記パルス電圧
印加処理を施すことができる。
上述したパルス電圧印加処理で用いるパルス電圧のパ
ルス幅は、１μsec〜10msecの範囲が適し、好ましくは1
0μsec〜1msecの範囲が適している。又、上述のパルス
電圧の波高値としては5V〜100V、好ましくは10V〜50Vが
適し、又パルス間隔としてはパルス幅の１倍〜100倍、
好ましくは２倍〜50倍が適している。
ルス幅は、１μsec〜10msecの範囲が適し、好ましくは1
0μsec〜1msecの範囲が適している。又、上述のパルス
電圧の波高値としては5V〜100V、好ましくは10V〜50Vが
適し、又パルス間隔としてはパルス幅の１倍〜100倍、
好ましくは２倍〜50倍が適している。
第３図（ａ）は、本発明に用いた液晶セルの平面図
で、第３図（ｂ）は、そのＸ−Ｘ′断面図である。ガラ
スあるいはプラスチツク基板33aと33b上にそれぞれ端子
32a1〜32a5と32b1〜32b5を有するストライプ状電極群34
aと34bをITO（Indium−Tin Oxide）により1000Åの膜厚
で形成し、その上層に配向制御膜35aと35bとしてポリビ
ニルアルコール被膜を1000Åの膜厚で形成した。さら
に、その上層に液晶層厚を保持するために１μ粒径のビ
ーズ状スペーサーを散布した。このスペーサーにより強
誘電性液晶層31が広い範囲で一定に保たれる。この二枚
の基板をラビング処理した後、セル組し、ビフエニルエ
ステル系液晶（CS1011;チツソ社製；等方相91℃←コレ
ステリツク相78℃←スメクチツクＡ相556℃←カイラル
スメクチツクＣ相）を導入し、らせん構造を解除したカ
イラルスメツクＣ相の液晶セルを作成した。
で、第３図（ｂ）は、そのＸ−Ｘ′断面図である。ガラ
スあるいはプラスチツク基板33aと33b上にそれぞれ端子
32a1〜32a5と32b1〜32b5を有するストライプ状電極群34
aと34bをITO（Indium−Tin Oxide）により1000Åの膜厚
で形成し、その上層に配向制御膜35aと35bとしてポリビ
ニルアルコール被膜を1000Åの膜厚で形成した。さら
に、その上層に液晶層厚を保持するために１μ粒径のビ
ーズ状スペーサーを散布した。このスペーサーにより強
誘電性液晶層31が広い範囲で一定に保たれる。この二枚
の基板をラビング処理した後、セル組し、ビフエニルエ
ステル系液晶（CS1011;チツソ社製；等方相91℃←コレ
ステリツク相78℃←スメクチツクＡ相556℃←カイラル
スメクチツクＣ相）を導入し、らせん構造を解除したカ
イラルスメツクＣ相の液晶セルを作成した。
尚、前述のCS1011のらせん構造下の液晶セルでは、そ
のチルト角が22.3°の角度であった。
のチルト角が22.3°の角度であった。
上記のように作成された液晶セルを一度等方相状態
（91°以上）にまで昇温し、その後等方相から0.1℃／
分でカイラルスメクチツクＣ相まで降温することによ
り、配向処理を行った。
（91°以上）にまで昇温し、その後等方相から0.1℃／
分でカイラルスメクチツクＣ相まで降温することによ
り、配向処理を行った。
第４図は、液晶分子の配向状態を模式的に示すもの
で、基板面405より上方から見た図である。
で、基板面405より上方から見た図である。
図中、400は一軸性配向処理の方向、即ち、本実施例
ではラビング方向に相当している。SmA（スメクチツク
Ａ相）では液晶分子がラビング方向400と一致する液晶
の平均分子軸方向401をもって配向する。SmC*相に於て
は液晶分子の平均的な分子軸方向は、402の方向に傾
き、ラビング方向400とSmC*の平均分子軸方向402は、角
度θをなして第１の安定配向状態となる。この状態で上
下基板に電圧を印加すると、SmC*の液晶分子の平均的な
分子軸方向は、チルト角θより大きい角度に変化し、チ
ルト角で飽和した第３の安定配向状態をとる。この時
の平均分子軸方向を403とする。次に、電圧を零に戻す
と、液晶分子は再びもとの第１の分子軸方向402の状態
に戻る。従って、第１の分子軸方向402の状態で、液晶
分子はメモリー性を有することになる。又、分子軸方向
402の状態で、逆方向の電圧を印加すると、その電圧が
充分に高い場合には、液晶分子の平均的分子軸方向は、
飽和して角度をなす第４の安定配向状態の平均分子軸
方向403′に転移する。そして、再び電圧を零に戻す
と、液晶分子は、角度θをなす第２の安定配向状態の平
均分子軸方向402′の状態に落ちつく。従って、図に示
すように偏光子の一方の偏光軸方向404を角度θをなす
分子軸方向402に合致させることによって、下述する如
き電界による第１と第２の安定配向状態との間で生じる
配向転移とこのメモリー性を生じた駆動法を用いた時に
オン状態とオフ状態での光学コントラストを向上するこ
とができる。
ではラビング方向に相当している。SmA（スメクチツク
Ａ相）では液晶分子がラビング方向400と一致する液晶
の平均分子軸方向401をもって配向する。SmC*相に於て
は液晶分子の平均的な分子軸方向は、402の方向に傾
き、ラビング方向400とSmC*の平均分子軸方向402は、角
度θをなして第１の安定配向状態となる。この状態で上
下基板に電圧を印加すると、SmC*の液晶分子の平均的な
分子軸方向は、チルト角θより大きい角度に変化し、チ
ルト角で飽和した第３の安定配向状態をとる。この時
の平均分子軸方向を403とする。次に、電圧を零に戻す
と、液晶分子は再びもとの第１の分子軸方向402の状態
に戻る。従って、第１の分子軸方向402の状態で、液晶
分子はメモリー性を有することになる。又、分子軸方向
402の状態で、逆方向の電圧を印加すると、その電圧が
充分に高い場合には、液晶分子の平均的分子軸方向は、
飽和して角度をなす第４の安定配向状態の平均分子軸
方向403′に転移する。そして、再び電圧を零に戻す
と、液晶分子は、角度θをなす第２の安定配向状態の平
均分子軸方向402′の状態に落ちつく。従って、図に示
すように偏光子の一方の偏光軸方向404を角度θをなす
分子軸方向402に合致させることによって、下述する如
き電界による第１と第２の安定配向状態との間で生じる
配向転移とこのメモリー性を生じた駆動法を用いた時に
オン状態とオフ状態での光学コントラストを向上するこ
とができる。
角度θは一つの安定状態の分子軸の平均的な方向を検
出している。これが角度より小さい理由は明らかでは
ないが、SmC*層内で、液晶が完全に平行な配列をとらな
いためと考えられ、その配向の平均的な分子軸方向がチ
ルト角θの方向である。
出している。これが角度より小さい理由は明らかでは
ないが、SmC*層内で、液晶が完全に平行な配列をとらな
いためと考えられ、その配向の平均的な分子軸方向がチ
ルト角θの方向である。
θの値を大きくすることは、透過率を高める意味で大
きな効果を持つ。入射光Io,透過光Ｉとすると、透過率
は以下の式で表わされる 〔θ：チルト角，△n:屈折率異方性,d:膜厚，λ：波
長〕 上式は直交ニコル下で、一方の平均的分子軸方向と１
つの偏光軸を合致させ、もう一方の分子軸方向に転移さ
せた際の透過率である。上式よりチルト角θはθ＝22.5
°で透過率は最大となる。
きな効果を持つ。入射光Io,透過光Ｉとすると、透過率
は以下の式で表わされる 〔θ：チルト角，△n:屈折率異方性,d:膜厚，λ：波
長〕 上式は直交ニコル下で、一方の平均的分子軸方向と１
つの偏光軸を合致させ、もう一方の分子軸方向に転移さ
せた際の透過率である。上式よりチルト角θはθ＝22.5
°で透過率は最大となる。
前述の液晶セルでは、セル厚ｄは1.2μｍと1.6μｍの
セルで実験を行い、それぞれのチルト角θ２に相当する
角度を測定したところ、θｄ（1.2）＝7.1°、θｄ（1.
6）＝8.1°であり、最適値に及ばなかった。
セルで実験を行い、それぞれのチルト角θ２に相当する
角度を測定したところ、θｄ（1.2）＝7.1°、θｄ（1.
6）＝8.1°であり、最適値に及ばなかった。
本発明者らは、双安定状態のチルト角θを最高値に近
づけるためにさらに実験を行った。
づけるためにさらに実験を行った。
双安定状態間の反転は以下の矩形パルスで行われた。
これらのセルに双安定状態間の反転に必要なパルス電
界より大きな以下のようなパルス電界を印加した パルス幅;1mesc 電圧値； 30V パルス間隔;100msec このようなパルス電圧を極性を交互に変化させて、３秒
間印加した。
界より大きな以下のようなパルス電界を印加した パルス幅;1mesc 電圧値； 30V パルス間隔;100msec このようなパルス電圧を極性を交互に変化させて、３秒
間印加した。
その後、双安定状態が初期状態から別の状態に転移し
たことがテクスチヤー（texture）観察から確認され、
また、液晶の光学的な主軸がパルス電圧印加前から変化
していることが確認された。そこでこの双安定状態のチ
ルト角θ１を測定したところそれぞれ、 θ１ ｄ＝1.2μm;19.9° ｄ＝1.6μm;21.1° であり、最大チルト角の値に近づき、液晶セルの明状
態の光の透過率がパルス電圧印加前に比して、以下のよ
うに上った。
たことがテクスチヤー（texture）観察から確認され、
また、液晶の光学的な主軸がパルス電圧印加前から変化
していることが確認された。そこでこの双安定状態のチ
ルト角θ１を測定したところそれぞれ、 θ１ ｄ＝1.2μm;19.9° ｄ＝1.6μm;21.1° であり、最大チルト角の値に近づき、液晶セルの明状
態の光の透過率がパルス電圧印加前に比して、以下のよ
うに上った。
〔発明の効果〕 以上のように、双安定状態を持つ強誘電性液晶のセル
に、パルス電圧印加処理を施すことによって、その電界
を除去した後の双安定状態のチルト角が拡がり、従って
透過率光量が増大する効果がある。
に、パルス電圧印加処理を施すことによって、その電界
を除去した後の双安定状態のチルト角が拡がり、従って
透過率光量が増大する効果がある。
第１図は、らせん構造をもつ強誘電性液晶素子の斜視図
である。第２図は、本発明の強誘電性液晶素子の斜視図
である。第３図（ａ）は、本発明の強誘電性液晶素子の
平面図で、第３図（ｂ）はそのＸ−Ｘ′断面図である。
第４図は、液晶分子の配向状態を模式的に示す平面図で
ある。
である。第２図は、本発明の強誘電性液晶素子の斜視図
である。第３図（ａ）は、本発明の強誘電性液晶素子の
平面図で、第３図（ｂ）はそのＸ−Ｘ′断面図である。
第４図は、液晶分子の配向状態を模式的に示す平面図で
ある。
Claims (5)
- 【請求項１】一対の基板間に、カイラルスメクチック液
晶を配置した液晶素子において、前記カイラルスメクチ
ック液晶は、駆動動作前に、予めパルス電圧が印加さ
れ、該パルス電圧印加終了後の電圧無印加状態下でのチ
ルト角θ１を有し、該パルス電圧印加前の電圧無印加状
態下でのチルト角θ２と前記チルト角θ１との間で、θ
１＞θ２の関係を有し、前記パルス電圧のパルス幅は、
１μsec〜10msecであり、且つ前記パルス電圧のパルス
間隔は、前記パルス幅の１倍〜100倍であることを特徴
とする液晶素子。 - 【請求項２】前記一対の基板のうち少なくとも一方の基
板が一軸性配向処理軸を有している特許請求の範囲第１
項記載の液晶素子。 - 【請求項３】前記一対の基板が互いに平行な一軸性配向
処理軸を有している特許請求の範囲第１項記載の液晶素
子。 - 【請求項４】前記一軸性配向処理軸がラビング処理であ
る特許請求の範囲第２項または第３項記載の液晶素子。 - 【請求項５】前記チルト角θ１が18°以上の角度である
特許請求の範囲第１項記載の液晶素子。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61155817A JPH0827452B2 (ja) | 1986-07-02 | 1986-07-02 | 液晶素子 |
| DE19863630012 DE3630012A1 (de) | 1985-09-04 | 1986-09-03 | Ferroelektrische fluessigkristallvorrichtung |
| FR868612388A FR2590392B1 (fr) | 1985-09-04 | 1986-09-03 | Dispositif a cristaux liquides ferroelectriques |
| GB8621326A GB2183054B (en) | 1985-09-04 | 1986-09-04 | Ferroelectric liquid crystal device and method of conditioning such a device |
| US07/309,034 US5013137A (en) | 1985-09-04 | 1989-02-02 | Ferroelectric liquid crystal device having increased tilt angle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61155817A JPH0827452B2 (ja) | 1986-07-02 | 1986-07-02 | 液晶素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6310130A JPS6310130A (ja) | 1988-01-16 |
| JPH0827452B2 true JPH0827452B2 (ja) | 1996-03-21 |
Family
ID=15614127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61155817A Expired - Fee Related JPH0827452B2 (ja) | 1985-09-04 | 1986-07-02 | 液晶素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0827452B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5528397A (en) * | 1991-12-03 | 1996-06-18 | Kopin Corporation | Single crystal silicon transistors for display panels |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6057821A (ja) * | 1983-09-09 | 1985-04-03 | Seiko Instr & Electronics Ltd | 液晶表示素子 |
| JPS60220316A (ja) * | 1984-04-16 | 1985-11-05 | Canon Inc | 液晶光学素子 |
-
1986
- 1986-07-02 JP JP61155817A patent/JPH0827452B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6310130A (ja) | 1988-01-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |