JPS6210627A - 液晶電気光学装置 - Google Patents

液晶電気光学装置

Info

Publication number
JPS6210627A
JPS6210627A JP15051585A JP15051585A JPS6210627A JP S6210627 A JPS6210627 A JP S6210627A JP 15051585 A JP15051585 A JP 15051585A JP 15051585 A JP15051585 A JP 15051585A JP S6210627 A JPS6210627 A JP S6210627A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
cell
axis
smectic liquid
smectic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP15051585A
Other languages
English (en)
Inventor
Shuji Ariga
有賀 修二
Tomio Sonehara
富雄 曽根原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP15051585A priority Critical patent/JPS6210627A/ja
Publication of JPS6210627A publication Critical patent/JPS6210627A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/137Devices 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
    • G02F1/139Devices 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 based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent
    • G02F1/141Devices 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 based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent using ferroelectric liquid crystals

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は液晶電気光学装置に関する。
〔発明の概要〕
一対の基板間に強誘電性液晶組成物を保持し、上記基板
の少なくとも一方の基板上に上記液晶組成物の電気光学
効果を制御する手段を設けた液晶電気光学装置において
、上記強誘電性液晶組成物としてカイラルスメクテック
液晶とコレステリック液晶あるいは光学活性物質とから
なる強誘電性液晶組成物を用いることに任意のセル厚に
おいて双安定性を有する高速な液晶光スイッチを可能と
した・ 〔従来の技術〕 一対の基板間に強誘電性液晶を有する液晶セルは上記液
晶の双極子と印加電界の相互作用により液晶の分子軸を
スイッチングできるため、非常に高速な光スイッチング
が可能となる。特にカイラルスメクテック(smo*)
液晶は実用面から積極的に研究されている(福田S、オ
プトロニクス。
1983 s V o 1 、9 s P 64 ) 
c+ S m−液晶はセルの壁面効果により薄いセルに
おいて双安定スイッチングが可能となることが知られて
いる。
〔発明が解決しようとする問題点及び目的〕しかしなが
ら上述の従来技術において、双安定スイッチングを行う
ためには液晶セル厚を1μ慣以下にする必要がある。こ
れは界面の壁面効果を有効に作用させるために必要なセ
ル厚であり、液晶セルのセル厚が厚くなると壁面効果が
弱くなりツイスト状態及びらせん構造が出現し双安定ス
イッチングが不可能となる。セル厚1μ渭の液晶セルは
現在の液晶セル製造技術を用いて量産することは非常に
困難なセル厚であるO特に大型液晶セルを得ようとした
場合、均一なセル厚を有し上下接触の無いセルを作るこ
とは非常に困難なものとなってしまう。
本発明は上述の問題点を解決するもので目的とするとこ
ろは、任意のセル厚においてSmO相のツイスト状態及
びらせん構造を消去し高速な双安定スイッチングが可能
な液晶電気光学装置を提供することである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の液晶電気光学装置は、一対の基板間に強誘電性
液晶組成物を保持し、上記基板の少なくとも一方の基板
上に上記液晶組成物の電気光学効果を制御する手段を、
設けた液晶電気光学装置において・上記強誘電性液晶組
成物としてカイラルスメクテック液晶とコレステリック
液晶あるいは光学活性部位を有する棒状物質とからなる
強誘電性液晶組成物を用いたことを特徴とする。
〔作 用〕
本発明の作用を第2図を用いて説明する。第2図(α)
は通常のカイラルスメクテック液晶のらせん構造を示し
たものである0液晶分子はらせん軸2の方向に層毎にら
せんを巻いている。一方、一つの層内でも基板界面と液
晶分子の双極子1との相互作用が働き、第2図(α)に
示されるようなツイスト状態が安定に存在する。一般に
第2図(α)のような状態では分子軸がそろった双安定
状態は出現し   ′ない◇セル厚を極めて薄くすると
界面効果によりらせん構造が消失し第2図(b)に示さ
れるような双安定状態が現れる。しかしながらセル厚を
薄くすることは実用的でない。本発明者らはカイラルス
メクテック液晶にコレステリック液晶あるいは光学活性
物質を混合することによりツイスト状態をコレステリッ
ク液晶あるいは光学活性物質のねじれ力により補正する
ことができ、その結果双安定な状態を得ることができる
ことを見い出し本発明に至った。すなわちカイラルスメ
クテック液晶のツイスト状態が右まわりであれば左まわ
りのコレステリック液晶あるいは光学活性物、質を混合
することによりツイスト状態を消失し第2図(6)のよ
うな二輪性の双安定状態を得ることができる。カイラル
スメクテック液晶が左まわりのツイスト状態ならば右ま
わりのフレステリックあるいは光学活性物質を混合すれ
ば良い。更に一つの層内が一軸性の配向になることによ
り層間相互作用によって生じるねじれらせん構造も消失
していることも判明した。このようなカイラルスメクテ
ック液晶にコレステリック液晶あるいは光学活性物質を
混合することにより層内のツイスト状態、そして層間に
生じるらせん構造を消去することができ、これにより任
意のセル厚において双安定状態を得ることができた〇 〔実施例1〕 第1図は本実施例の液晶光スイッチの電気光学特性を示
したものである。以下第1図を用いて本実施例を説明す
る。
2枚の透明ガラス基板上に透明電極として工TO膜をス
パッタリング法により製膜した。該電極上に配向膜とし
て有機高分子膜をスピンコード、′デツピング、ロール
フート法等により塗布し、ラビング処理を行った。ラビ
ング方向が上下基板間において180°になるようにセ
ル厚8μ情の液晶セルを組み、真空下でスメクチック液
晶を等方相になるように加温しつつセル内に封入した。
上記液晶セルの上下に2枚の偏光板をはり合せ液晶光ス
イッチを得た。1枚の偏光板の偏光軸はスメクチック液
晶の配向軸方向に平行になるようにし、もう一方の偏光
板の偏光軸は上記偏光軸と90゜の角度をなすようには
り合せた。
使用した液晶下記の構造を有するビフェニル系液晶とシ
ップ系液晶の混合物を用いた〇0nH2n−1−10◎
−N=OH−◎−8−0−OH。
上記液晶混合物にコレステリック液晶を5wt%で添加
し、液晶セルに封入した。添加したコレステリック液晶
濃度は混合液晶がスメクチック相を示しうる範囲でなけ
ればならず20 vt%以下が望ましい。本実施例にお
いては左施性のコレステリック液晶を添加したが、左施
性の光学活性物質であれば良い。またスメクチック液晶
は特に上記の物に限定されるものではなくエステル系液
晶。
ピリミジン系液晶、及びそれらの混合液晶でも良1i’
第1図は本実施例の液晶光スイッチの電気光学特性を示
したものである・本実施例の液晶セル内ではカイラルス
メクテック液晶のらせん構造及びツイスト状態は消失し
、双安定状態となっている0従ってパルス電界1を印加
することによりそのパルスの極性に応じて均一な配向状
態を相持する。
このようにパルス信号1に従って2で示されるように透
過光をスイッチングできる(コントラスト比は約1:1
1)。パルス電圧15v、パルス巾1 msで応答速度
は約150μ8であった〇また上記パルス信号の電圧に
よって透過率は3のような変化を示し明確なスレシュホ
ールド特性を示した。このようにカイラルスメクテック
液晶にコレステリック液晶を添加することによりツイス
ト状態及びらせん構造を消去せしめ8μ惰のセル厚で双
安定状態を得、メモリー性、スレシュホールド性及び高
速応答性を有する液晶電気光学装置を容易に製造するこ
とができた0 〔実施例2〕 第3図、第4図は本実施例の液晶画像表示パネルの構造
及び駆動方法を示したもので以下第3図、第4図を用い
て本実施例を説明する0一対の透明ガラス基板2上に単
純マ) IJソック状なるようにデータライン透明電極
5とタイミングライン透明電極6を設けた0該電極上に
有機高分子膜をスピンコード法、デツプコート法、ロー
ルコート法、印刷法等により塗布しラビング処理を行い
配向膜4とした。スペーサーを介して厚み5μ情の液晶
セルを作成し、真空下で加熱しつつ* ビフェニル系SmC液晶とコレステリック液晶3.9w
t%の液晶組成物を封入し上下に偏光板をはり合せ、液
晶表示パネルを作成した。一方の偏光板3はセル内のス
メクチック液晶7の外部印加電界によりとりうる二軸方
向のどちらか一方とその偏光軸9が平行になるようには
り合せ、もう一方の偏光板9はその偏光軸10が上記偏
光軸9と直交するように設定した。封入するスメクチッ
ク液晶及びコレステリック液晶混合組成物は上記のもの
に限定されるものでなく、スメクチック液晶とコレステ
リック液晶あるいは光学活性物質の組み合せであれば良
い。例えばスメクチック液晶としてはシップ系液晶、エ
ステル系液晶、ピリミジン系液晶などがある◇また光学
活性物質としてはスメクチック液晶に相溶するものであ
ればよく、a−1s 、 0B−15(メルク社)など
がある。
また本実施例においてはゲスト−ホストモードで双安定
スイッチングを行うことも可能である@その場合には所
望の分光特性を有する色素を添加すレバ良い。また一方
の透明基板の代りにカラーフィルターを使用することも
でき、その場合はカラー画像表示が可能となる。
本実施例の液晶表示パネルの駆動方法を第4図に示した
。タイミング信号Yがタイミングライン電極に入力され
、データ信号2,3がデータライン電極に入る。タイミ
ング信号1とデータ信号2とデータ信号3により実効的
な印加電界はそれぞれ4と5で示される0タイミング信
号1とデータ信号2によって液晶相に印加される電圧v
1は6で表わされる。一方タイミング信号1とデータ信
号3によって液晶相に印加される電圧V、は5で示され
る。電圧V、6では液晶分子は分子軸を移動することが
できず電圧V、7では移動することができるようなスー
レシェホールド特性を有していれば、データ信号2で0
IFF、データ信号3でONを選択できる。本実施例に
おいてはvlが10V%V、が157であった。この時
の応答速度は約105μsであった。なおパルス信号8
は消去パルスであり、交流駆動を行うために印加された
本液晶表示パネルにおいては画素数は600×480で
あり1フレームの書き込み速度は約500 m sであ
った。コントラスト比は約1:12であった。このよう
にカイラルスメクテック液晶にコレステリック液晶、あ
るいは光学活性物質を添加することによりツイスト状態
及びらせん構造を消去し、4μ渭以上のセル厚において
双安定スイッチングを可能とし、上記双安定スイッチン
グを用いた大型な高速応答液晶ディスプレーを容易に製
造できた。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明によればカイラルスメクテック
液晶にコレステリック液晶あるいは光学活性物質を添加
することにより壁面効果が無くとも容易にツイスト状態
及びらせん構造を除央でき、任意のセル厚において双安
定な高速スイッチングが可能となった。これにより大型
の強誘電性液晶表示パネルを容易に製造することが可能
となった。
この場合上記表示パネルは高速応答性、双安定性、を有
する画像表示ができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は液晶セルの電気光学特性を示しくα)はパルス
応答特性図、(6)は光学応答のパルス電圧依存性図で
ある。 1・・・入力パルス信号 2・・・光学応答特性図 3・・・透過率のパルス電圧依存性 第2図(α)はカイラスメクテック液晶の配向図を示し
、第2図(6)は双安定状態図である。 1・・・双極子モーメント 2・・・らせん軸 第6図は液晶表示パネルの構造を示しくα)は液晶パネ
ルの断面図、(b)は液晶パネルの投影図である〇1.
3・・・偏光板 2・・・透明基板 4・・・配向膜 5・・・データライン電極 6・・・タイミングライン電極 7・・・液晶分子 8・・・ラビング方向 9.10・・・偏光軸 第4図は液晶表示パネルの駆動波形図。 1・・・タイミング信号 2.3・・・データ信号 4.5・・・液晶相への印加波形 6.7・・・駆動電圧 8・・・消去パルス 以  上

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一対の基板間に強誘電性液晶組成物を保持し、上
    記基板上に上記強誘電性液晶の電気光学効果を制御する
    手段を設けた液晶電気光学装置において、上記強誘電性
    液晶組成物としてカイラルスメクテック液晶とコレステ
    リック液晶とからなる強誘電性液晶組成物を用いること
    を特徴とする液晶電気光学装置。
  2. (2)一対の基板間に強誘電性液晶組成物を保持し、上
    記基板上に上記強誘電性液晶の電気光学効果を制御する
    手段を設けた液晶電気光学装置において、上記強誘電性
    液晶組成物としてカイラルスメクテック液晶と光学活性
    物質とからなる強誘電性液晶組成物を用いることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載の液晶電気光学装置。
JP15051585A 1985-07-09 1985-07-09 液晶電気光学装置 Pending JPS6210627A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15051585A JPS6210627A (ja) 1985-07-09 1985-07-09 液晶電気光学装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15051585A JPS6210627A (ja) 1985-07-09 1985-07-09 液晶電気光学装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6210627A true JPS6210627A (ja) 1987-01-19

Family

ID=15498543

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15051585A Pending JPS6210627A (ja) 1985-07-09 1985-07-09 液晶電気光学装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6210627A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6261931B2 (ja)
JPS6232424A (ja) 液晶装置
JPH0535409B2 (ja)
JPS6218522A (ja) 液晶素子
JP2927662B2 (ja) 液晶表示装置
JPS6210627A (ja) 液晶電気光学装置
JP2550556B2 (ja) 強誘電性液晶表示素子
JPH0545929B2 (ja)
JP3068736B2 (ja) 液晶表示装置
JP2665331B2 (ja) 強誘電性液晶表示素子の駆動方法
JPH0547835B2 (ja)
JPS6337193A (ja) 液晶表示装置
JPS62150331A (ja) 液晶装置
JP2598276B2 (ja) 強誘電性液晶素子
JPS6132819A (ja) 液晶表示装置
JPH0526174B2 (ja)
JPH06138441A (ja) 双安定性液晶表示装置
JPH0443329A (ja) 液晶表示素子
JPH0212127A (ja) 強誘電性液晶表示素子
JPH02151684A (ja) 強誘電性液晶組成物及び液晶表示装置
JPH0415451B2 (ja)
JPS62235928A (ja) カイラルスメクチック液晶素子
JPS63254421A (ja) 液晶表示装置
JPS62235932A (ja) 液晶素子
JP2550556C (ja)