JPS60194424A - 電気光学的ライトバルブ - Google Patents
電気光学的ライトバルブInfo
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- JPS60194424A JPS60194424A JP5074184A JP5074184A JPS60194424A JP S60194424 A JPS60194424 A JP S60194424A JP 5074184 A JP5074184 A JP 5074184A JP 5074184 A JP5074184 A JP 5074184A JP S60194424 A JPS60194424 A JP S60194424A
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- Japan
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- electro
- liq
- magnetic
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
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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】
〔技術分野〕
本発明は電気光学的ライトパルブレこ関する。とりわけ
液晶の電気光学効果を応用した電気光学的ライトパルプ
に関する。
液晶の電気光学効果を応用した電気光学的ライトパルプ
に関する。
液晶を用いた電気光学的ライトパルプは主にディスプレ
イとして時計・電卓・計測器等に広く用いられている。
イとして時計・電卓・計測器等に広く用いられている。
最近ではポータプルなコンピューター用のディスプレイ
としても急速をこ応用が広がっている。コンピューター
用のディスプレイなど表示情報量の多いディスプレイに
用いる場合、通常ストライプ状のＸｉ極とＹ電極の交点
を画素として表示を行うドツトマトリクス型のものが用
いられる。又駆動法としてはマルチプレックス駆動カ行
ｔｙれる。一般にマルチプレックス駆動を行うと、その
多重度が大きくなる程コントラスト比が悪くなってしま
う。辰も理想的な駆動を行った場合でも、点灯画素に印
加される電圧Ｖｏｎと非点灯画素に印加される電圧Ｖｏ
ｆｆとの比は（Ｎは多重度を表す） となり多重度Ｎが大きくなる程印加電圧比が悪くなる。
としても急速をこ応用が広がっている。コンピューター
用のディスプレイなど表示情報量の多いディスプレイに
用いる場合、通常ストライプ状のＸｉ極とＹ電極の交点
を画素として表示を行うドツトマトリクス型のものが用
いられる。又駆動法としてはマルチプレックス駆動カ行
ｔｙれる。一般にマルチプレックス駆動を行うと、その
多重度が大きくなる程コントラスト比が悪くなってしま
う。辰も理想的な駆動を行った場合でも、点灯画素に印
加される電圧Ｖｏｎと非点灯画素に印加される電圧Ｖｏ
ｆｆとの比は（Ｎは多重度を表す） となり多重度Ｎが大きくなる程印加電圧比が悪くなる。
言い変えるとコントラスト比が悪くなってゆく。
一方デイスプレイとしては増々表示情報量の大きいもの
が要求されており、その為には多重度Ｎの値を大きくし
なければならない。多重度を大きくしてもコントラスト
比を低下させない為には液晶の電気光学特性の立ち上り
の急峻度を鋭くする事が必要である。この事を第１図Ｑ
こ基いて説明する。第１図は液晶ライトバルブの電気光
学特性を示したものくあり、横軸は印加電圧を縦軸は透
過率を示している。例えば１１で示されるような電圧−
透過率特性を持つ液晶ライトバルブを多重度Ｎ１のマル
チプレックス駆動した場合のＶｏｆｆとＶｏｎが各々ｖ
０と■１であったとする。この時Ｖ０に対応する透過率
はＴ。で■、に対応する透過率はＴ１となる。この時の
コントラスト比はＴｏ／Ｔｔ となる。ところが同じ液晶ライトバルブを多重度Ｎ２
（ただしＮｚ＞Ｎｓ）で駆動した場合のＶｏｆｆとＶｏ
ｎが各々ｖｏと■２であったとする。この時のコントラ
スト比は Ｔｏ／Ｔ２ となりコントラスト比は悪くなってしたう。しかし同じ
駆動条件で１２で示されるような電圧−透過率特性を持
つ液晶ライトバルブを動作させればコントラスト比は Ｔ ｏ／ Ｔ １ となり、同等のコントラストが得られる。
が要求されており、その為には多重度Ｎの値を大きくし
なければならない。多重度を大きくしてもコントラスト
比を低下させない為には液晶の電気光学特性の立ち上り
の急峻度を鋭くする事が必要である。この事を第１図Ｑ
こ基いて説明する。第１図は液晶ライトバルブの電気光
学特性を示したものくあり、横軸は印加電圧を縦軸は透
過率を示している。例えば１１で示されるような電圧−
透過率特性を持つ液晶ライトバルブを多重度Ｎ１のマル
チプレックス駆動した場合のＶｏｆｆとＶｏｎが各々ｖ
０と■１であったとする。この時Ｖ０に対応する透過率
はＴ。で■、に対応する透過率はＴ１となる。この時の
コントラスト比はＴｏ／Ｔｔ となる。ところが同じ液晶ライトバルブを多重度Ｎ２
（ただしＮｚ＞Ｎｓ）で駆動した場合のＶｏｆｆとＶｏ
ｎが各々ｖｏと■２であったとする。この時のコントラ
スト比は Ｔｏ／Ｔ２ となりコントラスト比は悪くなってしたう。しかし同じ
駆動条件で１２で示されるような電圧−透過率特性を持
つ液晶ライトバルブを動作させればコントラスト比は Ｔ ｏ／ Ｔ １ となり、同等のコントラストが得られる。
このようにマルチプレックス駆動の多重反が増大しても
、液晶ライトバルブの立ち上りの急峻度を鋭くしてゆけ
ばコントラスト比の低下を防ぐ事ができる。
、液晶ライトバルブの立ち上りの急峻度を鋭くしてゆけ
ばコントラスト比の低下を防ぐ事ができる。
従来立ち上りの急峻度を鋭くする為に、用いる液晶材料
の特性を改善する事が行なわれていた。
の特性を改善する事が行なわれていた。
具体的には液晶材料の弾性定数比Ｋｓａ／Ｋｓ、をでき
るだけ小さくしてゆく事により急峻度の改善を計ってい
た。
るだけ小さくしてゆく事により急峻度の改善を計ってい
た。
このような方法により多重度が１００又は１２８程度の
マルチプレックス駆動でも実用に耐える液晶ライトバル
ブが実用化されつつある。しかしそれ以上の多重度の増
大を従来性なわれてきた液晶材料の特性改善だけで行う
のは非常に困難である。
マルチプレックス駆動でも実用に耐える液晶ライトバル
ブが実用化されつつある。しかしそれ以上の多重度の増
大を従来性なわれてきた液晶材料の特性改善だけで行う
のは非常に困難である。
次に液晶を用いた電気光学的ライトバルブの他の重要な
応用例として、１次元のアレー状のライトバルブを光信
号発生部に用い、電子写真技術を応用した印写装置があ
る。この応用の技術上のポイントはライトバルブが非常
に高速でスイッチングする必要があるという点である。
応用例として、１次元のアレー状のライトバルブを光信
号発生部に用い、電子写真技術を応用した印写装置があ
る。この応用の技術上のポイントはライトバルブが非常
に高速でスイッチングする必要があるという点である。
現在は高速スイッチングを実現する為に２周波駆動方式
を用いた液晶ライトバルブが用いられている。この従来
の技術の詳細については例えば特開昭５６−９３５６８
などに記載されている。
を用いた液晶ライトバルブが用いられている。この従来
の技術の詳細については例えば特開昭５６−９３５６８
などに記載されている。
この２周波駆動方式の高速ライトバルブアレーは高速性
の点で実用上十分なレベルに達しているが、駆動用に高
周波（約１００キロヘルツ程度）で高電圧の信号をｊ印
加する必要がある。この為駆動用の集積回路（ＩＣ）は
高耐圧で高速の０ＭＯ８−ＩＯを用いており、これが通
常のＩＣよりも高価な分だけコストアップとなる。文月
いる液晶材料も低周波領域で誘電緩和現象を示す特殊な
液晶を用いており、通常用いられる液晶材料よりも割高
となる。
の点で実用上十分なレベルに達しているが、駆動用に高
周波（約１００キロヘルツ程度）で高電圧の信号をｊ印
加する必要がある。この為駆動用の集積回路（ＩＣ）は
高耐圧で高速の０ＭＯ８−ＩＯを用いており、これが通
常のＩＣよりも高価な分だけコストアップとなる。文月
いる液晶材料も低周波領域で誘電緩和現象を示す特殊な
液晶を用いており、通常用いられる液晶材料よりも割高
となる。
本発明１ま上記従来の液晶ライトバルブの欠点を解消し
た液晶ライトバルブを実現する事を目的としている。す
なわち目的の第１は、多重度が大きなマルチプレックス
駆動を行ってもコントラストの低下を伴なわない、むし
ろ現在のもの以上のコントラストで表示可能な液晶ライ
トバルブを実現する事である。
た液晶ライトバルブを実現する事を目的としている。す
なわち目的の第１は、多重度が大きなマルチプレックス
駆動を行ってもコントラストの低下を伴なわない、むし
ろ現在のもの以上のコントラストで表示可能な液晶ライ
トバルブを実現する事である。
又目的の第２は通常の液晶材料を用い、通常の駆動用Ｉ
Ｏを用いた低コストの高速液晶ライトバルブアレーを実
現する事である。
Ｏを用いた低コストの高速液晶ライトバルブアレーを実
現する事である。
本発明の電気光学的ライトバルブは液晶セルを構成する
基板の少くとも一方の対向面上に磁化容易軸が基板面に
平行になるよう薄膜永久磁石が形成され、該基板間には
誘電異方性が正で反磁性磁化率が正の液晶が配向封入さ
れている事を特徴とする。又液晶材料の磁場に対する感
受性を向上させる為に液晶中に有機物磁性体、又は表面
に分散処理を施した磁性体針状超微粒子等磁化率異方性
の大きな物質を添加した事を特徴としている。
基板の少くとも一方の対向面上に磁化容易軸が基板面に
平行になるよう薄膜永久磁石が形成され、該基板間には
誘電異方性が正で反磁性磁化率が正の液晶が配向封入さ
れている事を特徴とする。又液晶材料の磁場に対する感
受性を向上させる為に液晶中に有機物磁性体、又は表面
に分散処理を施した磁性体針状超微粒子等磁化率異方性
の大きな物質を添加した事を特徴としている。
一般に液晶分子は磁化率に異方性を持っておりこのため
、磁場の下では液晶分子は磁気的なトルクを受ける。本
発明はこの現象を電気光学特性の改良に応用したもので
ある。
、磁場の下では液晶分子は磁気的なトルクを受ける。本
発明はこの現象を電気光学特性の改良に応用したもので
ある。
以下実施例に基づいて本発明の詳細な説明を行う。
第２図は本発明の液晶ライトパルプに用いる１対の基板
のうち少くとも一方の側に用いる基板の１＃造を示すも
のである。２０１は基板で、通常ガ”’（７） ラス板を用いる。２０２は透明電極で通常工ＴＯと呼ば
れる酸化インジウムと酸化スズより成る膜で作られる。
のうち少くとも一方の側に用いる基板の１＃造を示すも
のである。２０１は基板で、通常ガ”’（７） ラス板を用いる。２０２は透明電極で通常工ＴＯと呼ば
れる酸化インジウムと酸化スズより成る膜で作られる。
２０３は基板面に平行方向の磁化を持つ薄膜永久磁石で
あり、本発明の技術上のポイントとなる部分である。第
２図において薄膜永久磁石の方向はＸ方向、すなわち透
明電極２０２の長手方向に対して直交する方向に磁界が
加わるようになっている。
あり、本発明の技術上のポイントとなる部分である。第
２図において薄膜永久磁石の方向はＸ方向、すなわち透
明電極２０２の長手方向に対して直交する方向に磁界が
加わるようになっている。
薄膜磁石層の形成はスパッタリングによって行う事がで
きる。例えば重鼠比でＳ ｍ ２５．５％。
きる。例えば重鼠比でＳ ｍ ２５．５％。
Ｆｅ１５．５％、 Ｏａ ４．９％、 Ｚ ｒ ２．０
％、Ｃ。
％、Ｃ。
５４．６％の組成のスパッタリング用ターゲットを用い
、供給電力２００Ｗ、基板温度１５０℃、アルゴンガス
をスパッタガスとして２パスカルの圧力下でＲＦスパッ
タを行う事により形成する事ができる。上記条件で約１
ミクロンの膜厚の薄膜を形成し、着磁した所、約６００
０ガウスの磁束が出ている事が確認された。
、供給電力２００Ｗ、基板温度１５０℃、アルゴンガス
をスパッタガスとして２パスカルの圧力下でＲＦスパッ
タを行う事により形成する事ができる。上記条件で約１
ミクロンの膜厚の薄膜を形成し、着磁した所、約６００
０ガウスの磁束が出ている事が確認された。
第２図のような構造の基板を用いて作成した液晶セルの
電気光学特性を測定した所、磁石のない（８） 時に比べて立ち上りの急峻度が、約８０％改善された。
電気光学特性を測定した所、磁石のない（８） 時に比べて立ち上りの急峻度が、約８０％改善された。
これはマルチプレックス駆動の多重度を約３倍にしても
同一のコントラストで表示する事が可能である事を示し
ている。又スイッチング時間は約１４％短くなった。
同一のコントラストで表示する事が可能である事を示し
ている。又スイッチング時間は約１４％短くなった。
更に液晶中にガス還元法で作成した大きさが０、３ Ｉ
ｔ Ｂ Ｘ Ｏｌｏ ３μｍ ｘ ｏ、 ｏ ３μｒＩ
Ｌ程度のγ−Ｆθ２０．の針状超微粒子を１０１１個／
ｃｒｔｌの密度で混入させた所、急峻性は１２０％改
善され、スイッチング時間は２０％改善された。これは
針状ｒ−Ｆθ２０１１ が磁場に対して平行Ｇこなろう
とする為に生じた効果によるものである。なおｒ−Ｆｅ
２０゜をそのまま用いたのでは液晶中での分散性が悪い
ので、オレイン酸で処理する事により、分散性な改善さ
せた。
ｔ Ｂ Ｘ Ｏｌｏ ３μｍ ｘ ｏ、 ｏ ３μｒＩ
Ｌ程度のγ−Ｆθ２０．の針状超微粒子を１０１１個／
ｃｒｔｌの密度で混入させた所、急峻性は１２０％改
善され、スイッチング時間は２０％改善された。これは
針状ｒ−Ｆθ２０１１ が磁場に対して平行Ｇこなろう
とする為に生じた効果によるものである。なおｒ−Ｆｅ
２０゜をそのまま用いたのでは液晶中での分散性が悪い
ので、オレイン酸で処理する事により、分散性な改善さ
せた。
ｒ−Ｆｅ、０３と同様の添加効果は有機磁性体、例えば
ＰＰＨ−ＦｅＳＯ４を液晶中に混入する事によっても得
る事ができた。
ＰＰＨ−ＦｅＳＯ４を液晶中に混入する事によっても得
る事ができた。
第３図及び第４図に薄膜永久磁石の磁束に対する、閾電
圧とスイッチング速度の関係を示した。
圧とスイッチング速度の関係を示した。
実線は通常の液晶を用いた場合であり、破線はγ−Ｆｅ
２０． の針状微粒子を混入した場合を示している。一
般に閾電圧が高い程急峻度は鋭くなるので第３図は薄膜
永久磁石の保磁力の改善がマルチプレックス特性の改善
に結びついている事を示している。
２０． の針状微粒子を混入した場合を示している。一
般に閾電圧が高い程急峻度は鋭くなるので第３図は薄膜
永久磁石の保磁力の改善がマルチプレックス特性の改善
に結びついている事を示している。
又第５図に、使用する基板構造の他の実施例を示した。
この場合も第２図のものとほぼ同様の効果が確認された
。
。
以上述べたように本発明によれば、液晶セル内表面の少
くとも一方に薄膜永久磁石を配置する事によって、液晶
層内に強い磁場を形成し、この磁場の液晶分子に対する
作用により電気光学特性の立ち上りの急峻度の改善がで
きる。この為マルチプレックス駆動特性の大巾な改善が
可能となる。
くとも一方に薄膜永久磁石を配置する事によって、液晶
層内に強い磁場を形成し、この磁場の液晶分子に対する
作用により電気光学特性の立ち上りの急峻度の改善がで
きる。この為マルチプレックス駆動特性の大巾な改善が
可能となる。
又磁場の液晶分子に対する作用はスイッチング速度の改
善にも帰与する。これらの効果は液晶中に針状磁性体微
粒子や有機磁性体を混入する事により一層大きくする事
ができる。
善にも帰与する。これらの効果は液晶中に針状磁性体微
粒子や有機磁性体を混入する事により一層大きくする事
ができる。
本発明により高多重度のマルチプレックス駆動を行って
もコントラストの低下のない液晶ディスプレイを作る事
が可能となる。又低電圧で通常のスタティック駆動法を
応用し、通常の駆動用ＩＣを用いた安価な高速液晶ライ
トバルブアレーを作る事が可能となる。
もコントラストの低下のない液晶ディスプレイを作る事
が可能となる。又低電圧で通常のスタティック駆動法を
応用し、通常の駆動用ＩＣを用いた安価な高速液晶ライ
トバルブアレーを作る事が可能となる。
第１図は液晶ライトバルブの電気光学特性を示したもの
で、立ち上りの急峻度とマルチプレックス駆動特性の関
係を説明するものである。 第２図は本発明による液晶ライトバルブに用いる基叡の
構造の実施例である。 第３図は本発明による液晶ライトバルブの印加磁場と閾
電圧の関係を示したグラフである。 第４図は本発明Ｇこよる液晶ライトバルブの印加磁場と
スイッチング速度の関係を示したグラフである。 第５図は本発明による液晶ライトバルブに用いる基板の
構造の他の実施例である。 １１・・・・・・・・・急峻度の悪い電気光学特性カー
ブ１２・・・・・・・・・急峻度の良い電気光学特性カ
ーブ２０１・・・・・・基 板 ２０２・・・・・・透明電極 ２０３・・・・・・薄膜永久磁石 以 上 出願人 株式会社帥訪精工舎 代理人 弁理士 最上 務 １、 ＼ ゛
で、立ち上りの急峻度とマルチプレックス駆動特性の関
係を説明するものである。 第２図は本発明による液晶ライトバルブに用いる基叡の
構造の実施例である。 第３図は本発明による液晶ライトバルブの印加磁場と閾
電圧の関係を示したグラフである。 第４図は本発明Ｇこよる液晶ライトバルブの印加磁場と
スイッチング速度の関係を示したグラフである。 第５図は本発明による液晶ライトバルブに用いる基板の
構造の他の実施例である。 １１・・・・・・・・・急峻度の悪い電気光学特性カー
ブ１２・・・・・・・・・急峻度の良い電気光学特性カ
ーブ２０１・・・・・・基 板 ２０２・・・・・・透明電極 ２０３・・・・・・薄膜永久磁石 以 上 出願人 株式会社帥訪精工舎 代理人 弁理士 最上 務 １、 ＼ ゛
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１） 対向面に透明電極が形成された１対の基板の少
くとも一方の対向面上に基板面に平行方向に磁化を持つ
薄膜永久磁石が形成され、該基板間には誘１ｋＬ異方性
が正で、磁化率が正の液晶が配向封入されている事を特
徴とする電気光学的ライトパルプ。 （２）液晶中に磁化率異方性の大きな物質を添加した事
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電気光学的ラ
イトパルプ。 （８）添加する物質が有機物磁性体である事を特徴とす
る特許請求の範囲第２項記載の電気光学的ライトパルプ
。 （４） 添加する物質が表面に分散処理を施した磁性体
針状微粒子である事を特徴とする特許請求の範囲第２項
記載の電気光学的ライトパルプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5074184A JPS60194424A (ja) | 1984-03-16 | 1984-03-16 | 電気光学的ライトバルブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5074184A JPS60194424A (ja) | 1984-03-16 | 1984-03-16 | 電気光学的ライトバルブ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60194424A true JPS60194424A (ja) | 1985-10-02 |
Family
ID=12867259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5074184A Pending JPS60194424A (ja) | 1984-03-16 | 1984-03-16 | 電気光学的ライトバルブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60194424A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62131235A (ja) * | 1985-12-02 | 1987-06-13 | Dai Ichi Seiko Co Ltd | 磁性体粒子を混入した液晶及びその製造方法 |
| JPS62253127A (ja) * | 1986-04-25 | 1987-11-04 | Dai Ichi Seiko Co Ltd | 磁場感応性液晶 |
-
1984
- 1984-03-16 JP JP5074184A patent/JPS60194424A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62131235A (ja) * | 1985-12-02 | 1987-06-13 | Dai Ichi Seiko Co Ltd | 磁性体粒子を混入した液晶及びその製造方法 |
| JPH0584885B2 (ja) * | 1985-12-02 | 1993-12-03 | Enplas Corp | |
| JPS62253127A (ja) * | 1986-04-25 | 1987-11-04 | Dai Ichi Seiko Co Ltd | 磁場感応性液晶 |
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