JPS5848647Y2 - 電気光学弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は従来液晶の電気光学効果として説明されてい
る動的散乱に基づくものでなく、白濁現象を抑制または
生じない液晶を対象とし、液晶の複屈折性と偏光との相
互作用により入射光の反射および透過光量の制御を行う
電気光学弁に関するものである。

一般に液晶を２つのガラス板で数ミクロンから数十ミク
ロンの間隔でサンドイッチ状に封じたいわゆる液晶セル
においては、液晶分子はその液晶特有の分子配向或いは
比較的方向の無い無秩序な状態にある。

以下充填時に最初に液晶特有の分子配向、特に分子長軸
がセル壁面に対して平向な配向を取る液晶セルに透過法
を適用した場合についてこの考案を説明する。

即ち第１図に示す如く光源１からの光を適当な光学系２
と偏光子３を通し直線偏光にし液晶セル４に垂直入射す
ると、液晶セル４の持つ複屈折に起因する光学効果によ
り液晶セル４の後方に平行ニコル状態でセットされた検
光子５で光が遮断される。

ここで液晶セル４は第２図に示す如くガラス基板８上に
透明電極９をコートし、この透明電板９上に無機物や有
機物の蒸着や塗布などにより絶縁層１０を形成する。

この２枚の電極間に適当なスペースで数ミクロン乃至数
十ミクロンの間隔を保持し、液晶１１を充填する。

このように構成された液晶セル４に直流または交番の電
界を印加すると過渡的な電流以外の液晶に流れる電流を
阻止もでき、また動的散乱を生じる液晶の場合それを押
え得ることができる。

尚、上記液晶は液晶の双極子と分子軸がおおよそ平行な
ものである。

そしてこの液晶を上記セルに充填すると、電界を印加し
ない場合は、大部分の液晶分子はその液晶特有の分子配
向状態を取る。

従って第１図においてまず光源１からの光を光学系２に
より所望の光束を得た後、偏光子３で直線偏光にし、液
晶セル４に垂直入射するが、液晶セル４からの光は、液
晶分子の壁面に対する平行配向に基づく複屈折性に起因
する光学効果のため偏光方向が回転し、検光子５によっ
て光は遮断されることになる。

次にこの液晶セル４に直流或いは交番の電界を印加する
と、電界と液晶の双極子との相互作用によって、双極子
は電極面に垂直に整列し、液晶は光の進行方向にほぼ平
行に光軸を持つ結晶と同様な働きをして、平行ニコル状
態にある検光子から光が透過してくることになる。

従って液晶セルに印加する直流或は交番電圧の振幅およ
び周波数を適当に選択して液晶分子の光軸の配向方向を
任意に制御することによって、検光子５からの透過光量
を制御することができる。

そこで液晶セル４に電界の存在する所と存在しない所を
形成するよう外部から制御することによって、上記原理
で検光子５からの透過光を光学系６により検知器或いは
スクリーン７上に投影することができる。

尚、液晶としては液晶の分子軸と双極子が平行なものが
望ましいが他のタイプの液晶でも電界の有無により、複
屈折効果が生じる場合と生じない場合が制御できるもの
であれば、如何なる液晶であってもよい。

又、液晶セルは、上記の構成に限らず、例えば一方にの
み電流阻止用の絶縁層を所有する電極であってもよい。

また偏光子３および検光子５を有交ニコル状態にセット
すると、前記実施例とは逆になり電界印加時に光が透過
しないようにすることができる。

更にまた透過法、反射法のどちらにも有効である。

上記のようにこの考案による電気光学弁は偏光子と検光
子の間に液晶セルを配置し、この液晶には従来の液晶の
電気光学効果である動的散乱で説明されるように、液晶
内への注入イオン等による液晶の擾乱に基づく白濁現象
を利用するものではなく、液晶分子の持つ双極子と電界
との相互作用に基づく整列効果を利用する回転動作に主
に依存するもの即ち複屈折効果を電気的にしうるちのを
用いたので応答が早く、広い応用範囲を持つものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す概略図、第２図は第
１図の要部の構成を示す断面図である。 図中 ３は偏光子、４は液晶セル、５は検光子である。 尚、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 液晶を挟持する透明電極と少くとも一方の上記電極の上
   記液晶に接する面に、上記透明電極と液晶との接触を妨
   げる絶縁層を有し、電気的に上記液晶の複屈折性に起因
   する光学効果を制御される液晶セルを、偏光子と検光子
   の間に配置し、上記偏光子と検光子の偏光方向を互いに
   平行ならしめたことを特徴とする電気光学弁。