JPS60195521A - 強誘電性液晶を用いる高速光スイツチ素子 - Google Patents
強誘電性液晶を用いる高速光スイツチ素子Info
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- JPS60195521A JPS60195521A JP59051986A JP5198684A JPS60195521A JP S60195521 A JPS60195521 A JP S60195521A JP 59051986 A JP59051986 A JP 59051986A JP 5198684 A JP5198684 A JP 5198684A JP S60195521 A JPS60195521 A JP S60195521A
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- 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
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- 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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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】
本発明は光スイツチ素子に関し、詳しくは、光表示素子
やオプトエレクトロニクス素子として有用な強誘電性液
晶を用いる高速光スイッチ素子に関する。
やオプトエレクトロニクス素子として有用な強誘電性液
晶を用いる高速光スイッチ素子に関する。
近年、Ｔ Ｎ （ｔｗｉｓｔｅｄ ｎｅｍａｔｊｃ）型
、ＤＳＭ（ｄｙｎａｍｉｃ ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ ｍ
ｏｄｅ）型、ゲスト−ホスト（Ｇｕｅｓｔ−Ｈｏｓｔ）
型等のネマチック液晶表示素子が開発され、ディスプレ
イ技術に大きな変革がもたらされている。しかし、これ
ら従来のネマチック液晶表示素子は、いずれも共通して
、スイッチ時間が数ｍ５ｅｃ乃至数十ｍ５ｅｃであって
、応答速度が遅い欠点を有し、そのために応用範囲が限
られている。
、ＤＳＭ（ｄｙｎａｍｉｃ ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ ｍ
ｏｄｅ）型、ゲスト−ホスト（Ｇｕｅｓｔ−Ｈｏｓｔ）
型等のネマチック液晶表示素子が開発され、ディスプレ
イ技術に大きな変革がもたらされている。しかし、これ
ら従来のネマチック液晶表示素子は、いずれも共通して
、スイッチ時間が数ｍ５ｅｃ乃至数十ｍ５ｅｃであって
、応答速度が遅い欠点を有し、そのために応用範囲が限
られている。
このような事情を背景として、近年、強誘電性スメクチ
ック液晶が開発され（Ｊ、Ｐｈｙｓｉｑｕｅ、 ３Ｇ（
１９７５） Ｌ−６９）。尚、強誘電性液晶については
、例えば、日本物理学会誌第３５巻第２号１４０〜１４
４頁（１９８０）に解説がされている。）、これを利用
した表示素子が既に幾つか提案されている。
ック液晶が開発され（Ｊ、Ｐｈｙｓｉｑｕｅ、 ３Ｇ（
１９７５） Ｌ−６９）。尚、強誘電性液晶については
、例えば、日本物理学会誌第３５巻第２号１４０〜１４
４頁（１９８０）に解説がされている。）、これを利用
した表示素子が既に幾つか提案されている。
これらの代表例を挙げれば、その第１は、比較的厚いセ
ルを用いるものであって、液晶への電圧印加による光散
乱の減少を利用した素子であり（Ｋ。
ルを用いるものであって、液晶への電圧印加による光散
乱の減少を利用した素子であり（Ｋ。
Ｙｏｓｈｉｎｏ ｅｔ ａｌ、、 Ｊａｐａｎ、 Ｊ、
Ａｐｐｌ、 Ｐｈｙｓ、１７（１９７８） ５９７）
、第２は、厚さ数ｐｍ以下の極めて薄いセルを用いる
ものであって、２枚の偏光板の間に上記セルを置き、壁
面で強制される配向を電界で変化させるとき、液晶の複
屈折の変化に伴う光透過の変化を利用した素子である（
Ｎ、 Ａ、 Ｃ１ａｒｋｅｔ ａｌ、、 Ａｐｐｌ、
Ｐｈｙｓ、 Ｌｅｔｔ、 ３６（１９８０）８９）。
Ａｐｐｌ、 Ｐｈｙｓ、１７（１９７８） ５９７）
、第２は、厚さ数ｐｍ以下の極めて薄いセルを用いる
ものであって、２枚の偏光板の間に上記セルを置き、壁
面で強制される配向を電界で変化させるとき、液晶の複
屈折の変化に伴う光透過の変化を利用した素子である（
Ｎ、 Ａ、 Ｃ１ａｒｋｅｔ ａｌ、、 Ａｐｐｌ、
Ｐｈｙｓ、 Ｌｅｔｔ、 ３６（１９８０）８９）。
しかし、上記第１の素子は、その構造は簡単であるが、
応答速度は尚十分には早くなく、強誘電性液晶の特徴が
完全には活がされていない。一方、上記第２の素子は、
μｓｅｃ域の高速応答を行なうが、数μｍ以下の均一な
薄いセルを作製すること、特に、壁面でスメチック層を
配向させることが極めて困難であって、実用化に難があ
る。
応答速度は尚十分には早くなく、強誘電性液晶の特徴が
完全には活がされていない。一方、上記第２の素子は、
μｓｅｃ域の高速応答を行なうが、数μｍ以下の均一な
薄いセルを作製すること、特に、壁面でスメチック層を
配向させることが極めて困難であって、実用化に難があ
る。
本発明者は、従来の光表示素子における上記した問題を
解決するために鋭意研究した結果、強誘電性液晶への印
加電圧の極性を反転させることにより、液晶が強誘電体
ドメイン反転、即ち、自発分極の反転を行なう際の光散
乱を利用すれば、何ら特別な配向技術を要せずして、応
答速度がμｓｅｃ域と極めて速く、コントラスト比も高
いと共に、偏光子を必要とせず、更に、任意の厚さのセ
ルを使用し得、かくして、構造が極めて簡単であり、そ
の製作も容易である光スイツチ素子を得るに至って、本
発明を完成したものである。
解決するために鋭意研究した結果、強誘電性液晶への印
加電圧の極性を反転させることにより、液晶が強誘電体
ドメイン反転、即ち、自発分極の反転を行なう際の光散
乱を利用すれば、何ら特別な配向技術を要せずして、応
答速度がμｓｅｃ域と極めて速く、コントラスト比も高
いと共に、偏光子を必要とせず、更に、任意の厚さのセ
ルを使用し得、かくして、構造が極めて簡単であり、そ
の製作も容易である光スイツチ素子を得るに至って、本
発明を完成したものである。
本発明による光スイツチ素子は、強誘電性液晶を電極間
に挟み、電極間に印加する電界を極性反転させ、上記強
誘電性液晶に自発分極の反転を行なわせて、光散乱を生
せしめることを特徴とする。
に挟み、電極間に印加する電界を極性反転させ、上記強
誘電性液晶に自発分極の反転を行なわせて、光散乱を生
せしめることを特徴とする。
先ず、添付図面に基づいて、本発明による光表示素子の
動作原理を前記第１の素子と比較しつつ説明する。
動作原理を前記第１の素子と比較しつつ説明する。
第１図は前記第１の素子の動作原理を説明する図である
。即ち、多くの強誘電性液晶は、カイラルスメクチック
ＣやスメクチックＨ相等の強誘電相において、第１図（
ａｌに示すようなヘリカルな分子配列構造をとっている
。ここに、Ｅは電界の方向、２はヘリカル軸、Ｐは双極
子モーメントを示す。この構造は、電圧が印加されると
き、双極子モーメントが電界方向に配向し、へりカル構
造が解けて、第１図ｆｂｌのような構造に変化する。こ
こにおいて、第１図ｔａ）の状態においては、液晶の光
散乱のためにセルの光透過が少なく、不透明であるが、
電圧が印加された第１図ｆｂｌの状態においては、透過
率が上昇し、透明となる。この液晶の光透過の変化が前
記第１の素子の作動原理をなす。
。即ち、多くの強誘電性液晶は、カイラルスメクチック
ＣやスメクチックＨ相等の強誘電相において、第１図（
ａｌに示すようなヘリカルな分子配列構造をとっている
。ここに、Ｅは電界の方向、２はヘリカル軸、Ｐは双極
子モーメントを示す。この構造は、電圧が印加されると
き、双極子モーメントが電界方向に配向し、へりカル構
造が解けて、第１図ｆｂｌのような構造に変化する。こ
こにおいて、第１図ｔａ）の状態においては、液晶の光
散乱のためにセルの光透過が少なく、不透明であるが、
電圧が印加された第１図ｆｂｌの状態においては、透過
率が上昇し、透明となる。この液晶の光透過の変化が前
記第１の素子の作動原理をなす。
この第１の素子においては、第１図（ａ）に示すヘリカ
ル構造が解けて、第１図（ｂｌに示す構造に変化するに
はかなりの長時間を要し、この結果として、第１の素子
はその応答時間がｍ５ｅｃ域と遅いのである。即ち、第
１図ｆａｌの状態では、双極子モーメントの方向がヘリ
カル軸に沿って回転しているので、マクロには双極子モ
ーメントが相殺し、正味自発分極が現れていないためで
ある。
ル構造が解けて、第１図（ｂｌに示す構造に変化するに
はかなりの長時間を要し、この結果として、第１の素子
はその応答時間がｍ５ｅｃ域と遅いのである。即ち、第
１図ｆａｌの状態では、双極子モーメントの方向がヘリ
カル軸に沿って回転しているので、マクロには双極子モ
ーメントが相殺し、正味自発分極が現れていないためで
ある。
第２図は、本発明による光スイツチ素子の構造を示し、
強誘電性液晶１が２枚の電極２．２゛に挾まれており、
この液晶に電源３を含む回路によって、後述するように
、所定の波形の電圧が印加される。上記電極のうち、一
方が反射電橋、他方が透明電極であれば、反射型光表示
素子として、また、いずれもが透明電極であるときは、
透明型表示素子として使用することができる。
強誘電性液晶１が２枚の電極２．２゛に挾まれており、
この液晶に電源３を含む回路によって、後述するように
、所定の波形の電圧が印加される。上記電極のうち、一
方が反射電橋、他方が透明電極であれば、反射型光表示
素子として、また、いずれもが透明電極であるときは、
透明型表示素子として使用することができる。
本発明による素子は、第３図ｆａｌに示すように、強誘
電性液晶への印加電圧の極性を反転さセることによって
、この液晶に自発分極の反転を生しさせ、これを利用し
て、光スイツチ素子として千力作させるものである。
電性液晶への印加電圧の極性を反転さセることによって
、この液晶に自発分極の反転を生しさせ、これを利用し
て、光スイツチ素子として千力作させるものである。
即ち、強誘電性液晶に電圧■、が印加されている状態で
は、液晶におけるヘリカル構造は消失し、第４図（ａｌ
に示す分子配列をとっている。次いで、上記■１と逆極
性の■２なる電圧を液晶にステップ的に印加すると、液
晶におりる分子配列は第４図ｆｂｌに示す配列に変化す
る。この場合、セル全体では完全な配向を行なっていな
くても、即ら、スメクチック層が多少傾いた局所的な領
域の集合状態であっても、各局所領域で上記ｔａｌから
（ｂ）への配向変化を生ずる。
は、液晶におけるヘリカル構造は消失し、第４図（ａｌ
に示す分子配列をとっている。次いで、上記■１と逆極
性の■２なる電圧を液晶にステップ的に印加すると、液
晶におりる分子配列は第４図ｆｂｌに示す配列に変化す
る。この場合、セル全体では完全な配向を行なっていな
くても、即ら、スメクチック層が多少傾いた局所的な領
域の集合状態であっても、各局所領域で上記ｔａｌから
（ｂ）への配向変化を生ずる。
これら（ａ）及びｆｂｌに示す状態はいずれも液晶の高
光透過状態に対応し、液晶は透明である。しかし、分子
配列がｆａｌから（ｂｌに転移するに際して、過渡的な
分子集団の激しい運動がある間は、液晶は第３図ｆｂｌ
にモデルを示すような光散乱を起ごし、低光Ｉ！ｉ過状
油状態る。ここにおいて、分子配列（ａｌからｆｂ）へ
の転移は、第１図ｆａｔに示したヘリカル構造の場合と
責なり、各々の双極子モーメントがそろい、ｊ）−味大
きな自発分極Ｐｓを有するので、電界已により大きな駆
動力ＰｓＥが発生し、液晶の自発分極の反発が極めて短
い時間内で起こる。即ち、本発明の素子によれば、立」
二かり時間が極めて短い。
光透過状態に対応し、液晶は透明である。しかし、分子
配列がｆａｌから（ｂｌに転移するに際して、過渡的な
分子集団の激しい運動がある間は、液晶は第３図ｆｂｌ
にモデルを示すような光散乱を起ごし、低光Ｉ！ｉ過状
油状態る。ここにおいて、分子配列（ａｌからｆｂ）へ
の転移は、第１図ｆａｔに示したヘリカル構造の場合と
責なり、各々の双極子モーメントがそろい、ｊ）−味大
きな自発分極Ｐｓを有するので、電界已により大きな駆
動力ＰｓＥが発生し、液晶の自発分極の反発が極めて短
い時間内で起こる。即ち、本発明の素子によれば、立」
二かり時間が極めて短い。
そこで、強誘電性液晶に第５図＋ａｌに示すようなパル
ス電圧を印加し、即ち、印加電圧のくり返し極性反転を
行かえば、第３図及び第４図に基づいて説明したように
、液晶には過渡的な光散乱現象がくり返し７連続的に起
こるので、第５図（ｂ）に示す３１：うに任意の時間に
わたって、液晶を不透明状態にすることができる。従っ
て、自発分極が大きく、粘度の低い液晶を用いるほど、
高スィッチング速度を達成することができる。
ス電圧を印加し、即ち、印加電圧のくり返し極性反転を
行かえば、第３図及び第４図に基づいて説明したように
、液晶には過渡的な光散乱現象がくり返し７連続的に起
こるので、第５図（ｂ）に示す３１：うに任意の時間に
わたって、液晶を不透明状態にすることができる。従っ
て、自発分極が大きく、粘度の低い液晶を用いるほど、
高スィッチング速度を達成することができる。
このように、本発明による素子の動作の本質的な特徴は
、強誘電性液晶の自発分極の反転に伴う光散乱にあるの
で、本発明においては、すべての強誘電性液晶を使用す
ることができる。強誘電性液晶の具体例として、例えば
、 Ｄ ＯＢ Ａ Ｍ Ｂ Ｃ（ｐ−ｄｅｃｙｌｏｘｙｂｅ
ｎｚｙｌｉｄｅｎｅ−ｐ’ −ａｍｉｎｏ−２−ｍｅｔ
ｈｙｉｂｕｔｙｌ ｃｔｎｎａｍａｔｅ） 、Ｄ ＯＢ
Ａ ＣＰ Ｃ（ｐ−ｄｅｃｙｌｏｘｙｂｅｎｚｙｌｉ
ｄｅｎｅ−ｐ’ −ａｌｎ１ｎｏ−２−ｃｈｌｏｒｏ−
α−ｐｒｏｐｙｌ ｃｉｎｎａｍａｔｅ ）、００ Ｂ
Ａ Ｍ Ｂ ＣＣ（ｐ ｏｃｔｙｌｏｘｙｂｅｎｚｙ
ｌｉｄｅｎｅ−ｐ’ −ａｍｉｎｏ−２−ｍｅｔｈｙｌ
ｂｕｔｙｌ−α−ｃｈｌｏｒｏｃｉｎｎａｍａｔｅ。
、強誘電性液晶の自発分極の反転に伴う光散乱にあるの
で、本発明においては、すべての強誘電性液晶を使用す
ることができる。強誘電性液晶の具体例として、例えば
、 Ｄ ＯＢ Ａ Ｍ Ｂ Ｃ（ｐ−ｄｅｃｙｌｏｘｙｂｅ
ｎｚｙｌｉｄｅｎｅ−ｐ’ −ａｍｉｎｏ−２−ｍｅｔ
ｈｙｉｂｕｔｙｌ ｃｔｎｎａｍａｔｅ） 、Ｄ ＯＢ
Ａ ＣＰ Ｃ（ｐ−ｄｅｃｙｌｏｘｙｂｅｎｚｙｌｉ
ｄｅｎｅ−ｐ’ −ａｌｎ１ｎｏ−２−ｃｈｌｏｒｏ−
α−ｐｒｏｐｙｌ ｃｉｎｎａｍａｔｅ ）、００ Ｂ
Ａ Ｍ Ｂ ＣＣ（ｐ ｏｃｔｙｌｏｘｙｂｅｎｚｙ
ｌｉｄｅｎｅ−ｐ’ −ａｍｉｎｏ−２−ｍｅｔｈｙｌ
ｂｕｔｙｌ−α−ｃｈｌｏｒｏｃｉｎｎａｍａｔｅ。
Ｄ ＯＢ Ａ Ｍ Ｂ ＣＣ（ｐ−ｄｅｃｙｌｏｘｙｂ
ｅｎｚｙｌｉｄｅｎｅ−ｐ’ −ａｍｉｎｏ−２−ｍｅ
ｔｈｙｌｂｕｔｙｌ−α−ｃｙａｎｏｃｉｎｎａｍａｌ
ｅ、。
ｅｎｚｙｌｉｄｅｎｅ−ｐ’ −ａｍｉｎｏ−２−ｍｅ
ｔｈｙｌｂｕｔｙｌ−α−ｃｙａｎｏｃｉｎｎａｍａｌ
ｅ、。
Ｔ Ｄ ＯＢ Ａ Ｍ Ｂ ＣＣ（ｐ−ｔｅｔｒａｄｅ
ｃｙｌｏｘｙｂｅｎｚｙｌｉ−ｄｅｎｅ−ｐ’−ａｉｉ
ｎｏ−２−ｍｅｔｈｙｉｂｕｔｙｌ−α−ｃｌ’ａｎｏ
−ｃｉｎｎａｍａｔｅ。
ｃｙｌｏｘｙｂｅｎｚｙｌｉ−ｄｅｎｅ−ｐ’−ａｉｉ
ｎｏ−２−ｍｅｔｈｙｉｂｕｔｙｌ−α−ｃｌ’ａｎｏ
−ｃｉｎｎａｍａｔｅ。
ＨＯＢ Ａ ＣＰ Ｃ（ｐ−ｈｅｘｙｔｏｘｙｂｅｎｚ
ｙｌｉｄｅｎｅ ｐ’−ａｍｉｎｏ−２−ｃｈｌｏｒｏ
−α−ｐｒｏｐｙｌ ｃｉｎｎａｍａｔｅ ）、Ｍ Ｂ
ＲＡ ８ （Ｓ−４−０−（２−ｍｅｔｈｙｌ）ｂｕ
ｔｙｌｒｅｓｏｒｃｙｌｉ−ｄｅｎｅ−４’−ｏｃｔｙ
ｌａｎｉｌｉｎｅ）、ＭＯＲＡｎ （Ｓ−４−０−（６
−ｍｅｔｈｙｌ）ｏｃｔｙｌｒｅｓｏｒｃｙｌｉ−ｄｅ
ｎｅ−４°−ａｌｋｙｌａｎｉｌｉｎｅ）、次の構造式
を有する液晶 等を挙げることができる。しかし、本発明においては、
用いる液晶はこれらに何ら限定されるものではない。
ｙｌｉｄｅｎｅ ｐ’−ａｍｉｎｏ−２−ｃｈｌｏｒｏ
−α−ｐｒｏｐｙｌ ｃｉｎｎａｍａｔｅ ）、Ｍ Ｂ
ＲＡ ８ （Ｓ−４−０−（２−ｍｅｔｈｙｌ）ｂｕ
ｔｙｌｒｅｓｏｒｃｙｌｉ−ｄｅｎｅ−４’−ｏｃｔｙ
ｌａｎｉｌｉｎｅ）、ＭＯＲＡｎ （Ｓ−４−０−（６
−ｍｅｔｈｙｌ）ｏｃｔｙｌｒｅｓｏｒｃｙｌｉ−ｄｅ
ｎｅ−４°−ａｌｋｙｌａｎｉｌｉｎｅ）、次の構造式
を有する液晶 等を挙げることができる。しかし、本発明においては、
用いる液晶はこれらに何ら限定されるものではない。
また、本発明においては、強誘電性液晶として、単体の
強誘電性液晶、混合強誘電性液晶のいずれをも用いるこ
とができ、また、不純物等を混入させるごとによって、
素子性能の向上を図ることもできる。
強誘電性液晶、混合強誘電性液晶のいずれをも用いるこ
とができ、また、不純物等を混入させるごとによって、
素子性能の向上を図ることもできる。
尚、本発明の素子においては、印加電圧の波形は、印加
電圧に極性反転があればよいので、例えば第５図に示し
たＶ＋、Ｖｚ等の値やＴＩ、Ｔ２等の値には特別な制限
はない。また、前記したように、本発明の素子において
は、強誘電性液晶における光散乱を利用しているので、
偏光子を必要としない。また、本発明においては、液晶
の配向としては、ボモジニアス配向に近い状態が望まし
いが、必ずしも必要でない。従って、通常のネマチック
液晶で用いられている手法、即ち、ガラス基板のラビン
グ、表面へのＳｉｎｇ等の斜め蒸着、表面活性剤による
処理、添加等が利用できるが、しかし、これらの処理を
行なわなくても動作さセることができる。
電圧に極性反転があればよいので、例えば第５図に示し
たＶ＋、Ｖｚ等の値やＴＩ、Ｔ２等の値には特別な制限
はない。また、前記したように、本発明の素子において
は、強誘電性液晶における光散乱を利用しているので、
偏光子を必要としない。また、本発明においては、液晶
の配向としては、ボモジニアス配向に近い状態が望まし
いが、必ずしも必要でない。従って、通常のネマチック
液晶で用いられている手法、即ち、ガラス基板のラビン
グ、表面へのＳｉｎｇ等の斜め蒸着、表面活性剤による
処理、添加等が利用できるが、しかし、これらの処理を
行なわなくても動作さセることができる。
以下に本発明の実施例を示すが、本発明はこれらの実施
例により限定されるものでない。
例により限定されるものでない。
実施例Ｉ
Ｄ ＯＢ Ａ Ｍ Ｂ Ｃ（ｐ−ｄｅｃｙｌｏｘｙｂｅ
ｎｚｙｌｉｄｅｎｅ−ｐ’ −ａｍｉｎｏ−２−ｍｅｔ
ｈｙｌｂｕｔｙｌ ｃｉｎｎａｍａｔｅ）を予めラビン
グ処理を施したネサガラス仮に挟んで、電極間距離が１
００μｍである本発明に３Ｆ、、る素子を製作した。
ｎｚｙｌｉｄｅｎｅ−ｐ’ −ａｍｉｎｏ−２−ｍｅｔ
ｈｙｌｂｕｔｙｌ ｃｉｎｎａｍａｔｅ）を予めラビン
グ処理を施したネサガラス仮に挟んで、電極間距離が１
００μｍである本発明に３Ｆ、、る素子を製作した。
この素子に第６図（ａｌに示す波形の電圧を印カロし、
Ｈｅ −Ｎｅレーザー光（６３２８人）の透過を光電子
増倍管で測定し、第６図（ｂ）に示す光透過波形を得た
。また、素子に第７図ｆａ＋及び第８図ｆａ）に示す波
形の電圧印加によって、それぞれ第７図（ｂ）及び第８
図（ｂｌに示す光透過波形を得た。
Ｈｅ −Ｎｅレーザー光（６３２８人）の透過を光電子
増倍管で測定し、第６図（ｂ）に示す光透過波形を得た
。また、素子に第７図ｆａ＋及び第８図ｆａ）に示す波
形の電圧印加によって、それぞれ第７図（ｂ）及び第８
図（ｂｌに示す光透過波形を得た。
この素子におけるスイッチ時間Ｔｓは、第９図に示すよ
うに、電圧Ｖっと共に急激に短くなると共に、Ｔ５が１
／■８に比例することが認められた。囚に、約８０Ｖの
印加電圧により５００μｓｅｃの立にり時間を得た。
うに、電圧Ｖっと共に急激に短くなると共に、Ｔ５が１
／■８に比例することが認められた。囚に、約８０Ｖの
印加電圧により５００μｓｅｃの立にり時間を得た。
第１Ｏ図は、上記素子におけるバイアス電圧印加時と極
性反転時の透過率の比、即ち、コントラスト比を示し、
本発明の素子によれば、コントラスト比が極めて高いこ
とが理解される。
性反転時の透過率の比、即ち、コントラスト比を示し、
本発明の素子によれば、コントラスト比が極めて高いこ
とが理解される。
実施例２
ＤＯＢＡＭＢＣを用い、実施例１と同様にして、セル厚
２５μｍの素子を製作した。この素子も、実施例１にお
いて第６図、第７図及び第８図について説明したと同様
の動作を行なうことが６１ Ｐａされた。第１１図は、
この素子におけるスイッチ時間の電圧依存性、第１２図
はコントラスト比を示す。
２５μｍの素子を製作した。この素子も、実施例１にお
いて第６図、第７図及び第８図について説明したと同様
の動作を行なうことが６１ Ｐａされた。第１１図は、
この素子におけるスイッチ時間の電圧依存性、第１２図
はコントラスト比を示す。
実施例３
Ｄ ＯＢ Ａ ＣＰ Ｃ（ｐ−ｄｅｃｙｌｏｘｙｂｅｎ
ｚｙｌｉｄｅｎｅ−ｐ’ −ａｍｉｎｏ−２−ｃｈｌｏ
ｒｏ−α−ｐｒｏｐｙｌ ｃｉｎｎａｍａｔｅ ）を用
いて、実施例１と同様にして、電極間隔２５μｍの素子
を製作した。この素子についても、実施例１と同様の動
作を行なうことが確認された。この素子によれば、ＤＡ
ＢＡＣＰＣがＤＯＢＡＭＢＣに比べて自発分極が大きい
ために、スイッチ時間が短く、５０Ｖの印加電圧にてス
イッチ時間５０／ｌ３８Ｃを得た。
ｚｙｌｉｄｅｎｅ−ｐ’ −ａｍｉｎｏ−２−ｃｈｌｏ
ｒｏ−α−ｐｒｏｐｙｌ ｃｉｎｎａｍａｔｅ ）を用
いて、実施例１と同様にして、電極間隔２５μｍの素子
を製作した。この素子についても、実施例１と同様の動
作を行なうことが確認された。この素子によれば、ＤＡ
ＢＡＣＰＣがＤＯＢＡＭＢＣに比べて自発分極が大きい
ために、スイッチ時間が短く、５０Ｖの印加電圧にてス
イッチ時間５０／ｌ３８Ｃを得た。
実施例４
ＨＯＢ Ａ ＣＰ Ｃ（ｐ−ｈｅｘｙｌｏｘｙｂｅｎｚ
ｙｌｉｄｅｎｅ−ｐ’ −ａｍｉｎｏ−２−ｃｈｌｏｒ
ｏ−α−ｐｒｏｐｙｌ ｃｉｎｎａｍａｔｅ ）を用い
て、実施例１と同様にして、電極間隔］ ００ ｔｔ
ｍの素子を製作した。この素子についても、実施例１と
同様の動作を行なうことがｆｆｆｌ認さねた。第１３図
にこの素子におけるスイッチ時間の電圧依存性を示す。
ｙｌｉｄｅｎｅ−ｐ’ −ａｍｉｎｏ−２−ｃｈｌｏｒ
ｏ−α−ｐｒｏｐｙｌ ｃｉｎｎａｍａｔｅ ）を用い
て、実施例１と同様にして、電極間隔］ ００ ｔｔ
ｍの素子を製作した。この素子についても、実施例１と
同様の動作を行なうことがｆｆｆｌ認さねた。第１３図
にこの素子におけるスイッチ時間の電圧依存性を示す。
第１図は、従来の強誘電性液晶を用いた表示素子におい
て、電界印加によるヘリカル構造の消失を説明する図、
第２図は本発明による光スイツチ素子の構造を示す図で
ある。 第３図ｆａ）は、本発明による素子において、素子への
印加電圧の極性反転の一例を示す図、（ｂ）は印加電圧
の極性反転時の液晶の光透過強度の変化を示す図、第４
図は、本発明の素子において、印加電圧を極性反転させ
たとき、強誘電性液晶における自発分極の反転による分
子配列の（ａｌから（ｂｌへの変化を説明する図、第５
図（ａｌは印加電圧のくり返し極性反転のモデル図、（
ｂｌはくり返し極性反転による光透過強度の変化を示す
図である。 第６図（ａｌは、実施例１におけるＤＯＢＡＭＢＣを用
いた本発明による素子に印加した極性反転電圧波形、（
ｂｌはそれに伴って観測された光透過強度の変化を示す
図、第７図Ｆａｌは上記素子に印加したパルス状極性反
転電圧波形、（ｂｌはそれに伴って観測された光透過強
度の変化を示す図、第８図＋８１は−に配素子に印加し
たくり返し極性反転電圧波形、ｆｂｌはそれに伴って観
測された光透過光透過強度の変化を示す図である。 また、第９図は上記実施例１の素子の光スイツチ時間の
電圧依存性、第１０図はコントラストの電圧依存性を示
す図である。 第１１図は、実施例２における素子の光スイツチ時間の
電圧依存性、第１２図はこの素子におけるコントラスト
の電圧依存性を示す図である。 第１３図は、実施例４における素子の光スイツチ時間の
電圧依存性を示す図である。 ｍｔｍの浄ｍｌｆ内賽に変更なし） （ａ） （ｂ） 第２図 第３図 図面の浄：！Ｉ（内容１こ変更なし） （ａ） （ｂ） 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図 印か妃丘（Ｖ） 第１０１で 印θ（り乞／ｊ二（Ｖ） 第１１図 〈Ｐ イスコ 電 フイ１−（Ｖ） 第１２図 ｉ１汐りも＆（Ｖ） 手続補正書（自発） １．事件の表示 昭和５９年特許願第ｏｔ／りｇ６ 号 ２、発明の名称 強誘電性液晶を用いる高速光スイッチ素子３、補正をす
る者 事件との関係 特許出願人 住 所 大阪府岸和田市尾池町１６６−３氏名吉 野
謄 美 ４、代理人 住 所 大阪市西区新町１丁目８番３号５、補正命令の
日付 昭和 年 月 日（発送日 昭和 年 月 日）
て、電界印加によるヘリカル構造の消失を説明する図、
第２図は本発明による光スイツチ素子の構造を示す図で
ある。 第３図ｆａ）は、本発明による素子において、素子への
印加電圧の極性反転の一例を示す図、（ｂ）は印加電圧
の極性反転時の液晶の光透過強度の変化を示す図、第４
図は、本発明の素子において、印加電圧を極性反転させ
たとき、強誘電性液晶における自発分極の反転による分
子配列の（ａｌから（ｂｌへの変化を説明する図、第５
図（ａｌは印加電圧のくり返し極性反転のモデル図、（
ｂｌはくり返し極性反転による光透過強度の変化を示す
図である。 第６図（ａｌは、実施例１におけるＤＯＢＡＭＢＣを用
いた本発明による素子に印加した極性反転電圧波形、（
ｂｌはそれに伴って観測された光透過強度の変化を示す
図、第７図Ｆａｌは上記素子に印加したパルス状極性反
転電圧波形、（ｂｌはそれに伴って観測された光透過強
度の変化を示す図、第８図＋８１は−に配素子に印加し
たくり返し極性反転電圧波形、ｆｂｌはそれに伴って観
測された光透過光透過強度の変化を示す図である。 また、第９図は上記実施例１の素子の光スイツチ時間の
電圧依存性、第１０図はコントラストの電圧依存性を示
す図である。 第１１図は、実施例２における素子の光スイツチ時間の
電圧依存性、第１２図はこの素子におけるコントラスト
の電圧依存性を示す図である。 第１３図は、実施例４における素子の光スイツチ時間の
電圧依存性を示す図である。 ｍｔｍの浄ｍｌｆ内賽に変更なし） （ａ） （ｂ） 第２図 第３図 図面の浄：！Ｉ（内容１こ変更なし） （ａ） （ｂ） 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図 印か妃丘（Ｖ） 第１０１で 印θ（り乞／ｊ二（Ｖ） 第１１図 〈Ｐ イスコ 電 フイ１−（Ｖ） 第１２図 ｉ１汐りも＆（Ｖ） 手続補正書（自発） １．事件の表示 昭和５９年特許願第ｏｔ／りｇ６ 号 ２、発明の名称 強誘電性液晶を用いる高速光スイッチ素子３、補正をす
る者 事件との関係 特許出願人 住 所 大阪府岸和田市尾池町１６６−３氏名吉 野
謄 美 ４、代理人 住 所 大阪市西区新町１丁目８番３号５、補正命令の
日付 昭和 年 月 日（発送日 昭和 年 月 日）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｆｌｌ 強誘電性液晶を電極間に挟み、電極間に印加す
る電界を極性反転させ、上記強誘電性液晶に自発分極の
反転を行なわせて、光散乱を生せしめることを特徴とす
る光スイツチ素子。 （２）強誘電性液晶が単体強誘電性液晶、混合強誘電性
液晶又は不純物を含む強誘電性液晶であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の光スイツチ素子。 （３）電界の極性反転を１回又は複数回くり返して行な
うことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光スイ
ツチ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59051986A JPS60195521A (ja) | 1984-03-17 | 1984-03-17 | 強誘電性液晶を用いる高速光スイツチ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59051986A JPS60195521A (ja) | 1984-03-17 | 1984-03-17 | 強誘電性液晶を用いる高速光スイツチ素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60195521A true JPS60195521A (ja) | 1985-10-04 |
Family
ID=12902175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59051986A Pending JPS60195521A (ja) | 1984-03-17 | 1984-03-17 | 強誘電性液晶を用いる高速光スイツチ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60195521A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62196618A (ja) * | 1986-02-24 | 1987-08-31 | Sharp Corp | 擬似立体表示システム |
| US5046830A (en) * | 1988-05-30 | 1991-09-10 | Alps Electric Co., Ltd. | Ferroelectric liquid crystal device with specific pitch in each of a cholesteric and a smectic phase |
| EP0661583A2 (en) * | 1993-12-28 | 1995-07-05 | Shimadzu Corporation | Light modulator using a liquid crystal thick cell |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5020751A (ja) * | 1973-06-21 | 1975-03-05 | ||
| JPS5022650A (ja) * | 1973-06-26 | 1975-03-11 | ||
| JPS56107216A (en) * | 1980-01-08 | 1981-08-26 | Clark Noel A | Liquid crystal electrooptical device and production thereof |
| JPS58173719A (ja) * | 1982-04-05 | 1983-10-12 | Hitachi Ltd | 液晶表示装置 |
| JPS58179890A (ja) * | 1982-04-16 | 1983-10-21 | 株式会社日立製作所 | 液晶素子の駆動方法 |
-
1984
- 1984-03-17 JP JP59051986A patent/JPS60195521A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5020751A (ja) * | 1973-06-21 | 1975-03-05 | ||
| JPS5022650A (ja) * | 1973-06-26 | 1975-03-11 | ||
| JPS56107216A (en) * | 1980-01-08 | 1981-08-26 | Clark Noel A | Liquid crystal electrooptical device and production thereof |
| JPS58173719A (ja) * | 1982-04-05 | 1983-10-12 | Hitachi Ltd | 液晶表示装置 |
| JPS58179890A (ja) * | 1982-04-16 | 1983-10-21 | 株式会社日立製作所 | 液晶素子の駆動方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62196618A (ja) * | 1986-02-24 | 1987-08-31 | Sharp Corp | 擬似立体表示システム |
| US5046830A (en) * | 1988-05-30 | 1991-09-10 | Alps Electric Co., Ltd. | Ferroelectric liquid crystal device with specific pitch in each of a cholesteric and a smectic phase |
| EP0661583A2 (en) * | 1993-12-28 | 1995-07-05 | Shimadzu Corporation | Light modulator using a liquid crystal thick cell |
| EP0661583A3 (en) * | 1993-12-28 | 1996-07-24 | Shimadzu Corp | Light modulator using a very thick liquid crystal cell. |
| US5670978A (en) * | 1993-12-28 | 1997-09-23 | Shimadzu Corporation | Light modulator using an asymetrically-driven ferroelectric liquid crystal thick cell |
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