JPS62284334A - 液晶装置 - Google Patents

液晶装置

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JPS62284334A
JPS62284334A JP61128813A JP12881386A JPS62284334A JP S62284334 A JPS62284334 A JP S62284334A JP 61128813 A JP61128813 A JP 61128813A JP 12881386 A JP12881386 A JP 12881386A JP S62284334 A JPS62284334 A JP S62284334A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光学変調素子に関し、特に電界に対して光学
的に識別しうる第1と第2の安定状態を生じる双安定性
を有する強誘電性液晶素子に関するものである。
〔従来の技術〕
近年、TN型液晶素子に代わって、強誘電性液晶素子の
研究開発が盛んに行なわれるようになった。この強誘電
性液晶素子は、例えば米国特許第4367924号公報
、特開昭60−33535号公報、同60−15604
6号公報、同60−156047号公報や同60−17
2029号公報などで明らかにされている様に、■メモ
リー性があること、■応答速度が速〔発明が解決しよう
とする問題点〕 しかしながら、強誘電性液晶素子は、前述した様々な利
点をもっている反面、閾値電圧以下の交流電圧が印加さ
れた時に、強誘電性液晶の分子が一方の安定状態から他
方の安定状態へ遷移しないまでも“ゆらぎ゛を生じ、か
かる“ゆらぎ′°に基づく光学特性の変動が表示面での
ちらつきの原因となっていることが判明した6以下、か
かる問題点につき、さらに詳述する。
第12図(a)は、後述の第11図に示す双安定状態下
の強誘電性液晶分子を平面的に表わしたもので、一方の
安定状態にある強誘電性液晶分子5aが閾値電圧以上の
電界作用下で角度0をもって他方の安定状態の強誘電性
液晶分子5bに遷移する状態を示している。この強誘電
性液晶を吸収軸(又は透過軸)11aと12aとが互い
に直交する2枚の偏光子で挾んだ時の透過光量Iは、下
記式(1)によって示され尚、以下本明細書に記載の「
吸収軸」は、「吸収軸(又は透過軸)」と同義語である
(式中、工oは入射光量、θは液晶分子の平均分子軸と
一方の偏光子の吸収軸とのなす角度、Δnは屈折率異方
性、dは液晶膜厚(セル厚)、入は入射光の波長である
。) 従って1強誘電性液晶分子の平均分子軸が一方の吸収軸
と一致している時に最暗状態となり、かかる液晶分子の
平均分子軸と一方の吸収軸とのなす角度を45°とした
時に最明状態となる。
ところで、後述する様に双安定状態下の強誘電性液晶分
子は、成る閾値電圧以上の電界がかかった時には、第1
の安定位置状態から第2の安定位置状態へ反転遷移し、
その逆方向の電界に対しては第2の安定位置状態から第
1の安定位置状態へ逆方向へと反転遷移するが、閾値電
圧以下の電界に対しても、強誘電性液晶は前述の交転遷
移を生じないまでも多少その位置を変えることが実験的
に判明した。第12図(b)は、この実験例を明らかに
したもので、閾値の約1/3の電圧パルス(±lOV、
0.2m5ec)を印加したときの分子位置変化に基づ
く透過光変化を示したものである。第12図(b)から
れかるとおり、第1の安定状態(暗状態)にある分子5
aは、正方向の電界に対して透過光量をいくらか増加さ
せ、負方向の電界に対してはほとんど変化しない、これ
に対して第2の安定状態(四状8)にある分子5bは、
正方向の電界に対してはほとんど透過光量を変えず、負
方向の電界に対していくらか減少させる。つまり、液晶
分子は、一方の安定状態から他方の安定状態へ反転遷移
を生じさせるパルスと同一極性の閾値電圧以下の電界に
対してその位置を幾分変え、それに応じて(1)式で与
えられる透過光量変化を示す。第13図は11分子の動
く角度範囲とそのときの透過光量変化を示す図で、横軸
は分子軸と一方の偏光子の吸収軸とのなす角度θの2倍
の角度2θ、縦軸は(1)式で与えられる透過光強度(
I / I o )である。無電界時の安定位置は、A
a(第1の安定状態)とBa(第2の安定状態)で示さ
れ、電界(閾値のl/3)印加時の分子変動範囲は、A
a−+AbI!−Ba−+Bbで示される。この分子変
動に対応して第1の安定状態の場合で透過光量がIAa
 (=0) →IAbに変化し、第2の安定状態の場合
で、透過光量がIBa−pIBbに変化する。又、この
時の透過光量IAa 、IAbとIBa、IBbに対応
したθの値は、それぞれθ [Aal=O’、θ [A
bl= 20.’ 、θ[Ba]=28°とθ[Bb]
=14°であった・ 実際に、強誘電性液晶をディスプレイに適用する際には
、特開昭60−3353号公報、同60−156046
号公報、同60−156047号公報や同61−172
029号公報で明らかにされている駆動法が用いられる
が、かかる駆動法では、非選択時の画素には閾値電圧以
下の交番電圧(例えば交流電圧)が印加される様に設計
されている。
従って、非選択時の画素は印加された閾値電圧以下の交
番電界に応じてその透過光量に変動を生じることになり
、かかる透過光量の変動が表示画面でのちらつきに原因
していることが判明した。又、前述した双安定状態下の
メモリー性をもつ強誘電性液晶素子は、CRTやTN液
晶素子とは違って常時画面をリフレッシュする必要がな
く、例えば書換え操作の必要が生じた時のみ線順次書込
み走査を行ない、その必要がない時には電圧無印加状態
で表示内容を保持しておくことが、消費電力及び素子寿
命を考慮した場合には有利である。しかし、この方法で
は、書込み走査時と保持状態時とで画面全体での透過光
量に相違を生じ、頻繁な書換え操作を行なった時には画
面全体にちらつきを生じ、見づらい上に目に疲労を惹き
起す問題点があった。
〔問題を解決する為の手段〕及び〔作用〕従って、本発
明の目的は、前述の問題点を解消すること、特にちらつ
き画面を生じさせない光学変調素子、特に強誘電性液晶
素子を提供することにある。
即ち、本発明は、一対の基板間に電界に対して第1及び
第2の安定状態を生じる強誘電性液晶を配置した液晶セ
ルと光学検知手段とを有する液晶素子に対して第1及び
第2の安定状態間の遷移を生じる強誘電性液晶を印加し
た時の少なくとも一方の安定状態における時間平均の透
過光量が無電界時の透過光量と等しいか又は略等しくし
た液晶素子に第1の特徴を有し、別に本発明では一対の
基板間に電界に対して第1及び第2の安定状態を生じる
強誘電性液晶を配置した液晶セルと、光学検知手段とを
有する液晶素子に対して第1及び第2の安定状態間の遷
移を生じる強誘電性液晶を印加した時の少なくとも一方
の安定状態における時間平均の透過光量をIalとし、 且つ無電界時の透過光量をIbiとした時、1Ia1−
Ibxl=Δ工1の値が最暗状態又は最明状態における
前記交番電界を印加した時の時間平均の透過光量をIa
2とし、且つ無電界時の透過光量をIb2とした時の1
Ia2−Ib21=Δ工2の値より小さくした液晶素子
に第2の特徴を有している。
更に本発明の第3の特徴としては、一対の基板間に電界
に対して第1及び第2の安定状態を生じる強誘電性液晶
を配置した液晶セルと、偏光子及び検光子を有する光学
検知手段とを有する液晶素子に対して前記偏光子と検光
子の吸収軸又は透過軸が互いに交差して配置されている
とともに、該偏光子と検光子の吸収軸又は透過軸が最暗
状態又は最明状態での光軸に一致していない液晶素子と
することができる。
〔実施例〕
以下、本発明を実施例に従って説明する6第10図は、
強誘電性液晶セルの例を模式的に描いたものである。1
aと1bは、In2O3、SnO2やITO(Indi
um−Tin  0xide)等の透明電極がコートさ
れた基板(ガラス板)であり、その間に液晶分子層2が
ガラス面に垂直になるよう配向した5rnC* (カイ
ラルスメクチックC)相の液晶が封入されている。太線
で示した線3が液晶分子を表わしており、この液晶分子
3は、その分子に直交した方向に双極子モーメント(P
工)4を有している。基板1aとIb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3のらせん構
造がほどけ、双極子モーメント(P工)4はすべて電界
方向に向くよう、液晶分子3の配向方向を変えることが
できる。液晶分子3は細長い形状を有しており、その長
袖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位置関係に配置
した偏光子を置けば、電圧印加極性によって光学特性に
よって光学特性が変わる液晶光学変調素子となることは
、容易に理解される。さらに液晶セルの厚さを充分に薄
くした場合(例えば1ル)には、第11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ス6錨;
告l±、解除〜れ非らせん堪浩となる。
その゛双極子モーメン)Pa又はpbは上向き(4a)
又は下向(4b)のどちらかの状態をとる。このような
セルに第11図に示す如く一定の閾値以上の極性の異な
る電界Ea又はEbを所定時間付与すると、双極子モー
メントは電界Ea又はEbの電界ベクトルに対応して上
向き4a又は、下向き4bと向きを変え、それに応じて
液晶分子は第一の配向状態5aかあるいは第二の配向状
態5bの何れか一方に配向する。
このような強誘電性液晶を光学変調素子として用いるこ
との利点は2つある。第1に、応答速度が極めて速いこ
と、第2に液晶分子の配向が双安定状態を有することで
ある。第2の点を例えば第3図によって説明すると、電
界Eaを印加すると液晶分子は第一の配向状態5a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Ebを印加すると、液晶分子は第二の配向
状態5b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。又、与える電
界Eaが−定の閾値を越えない限り、他の安定状態5b
に反転遷移することはない、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く、一般的には、0.5座〜2
0p、特に1ル〜5ILが適している。この種の強誘電
性液晶を用いたマトリクス電極構造を有する液晶−電気
光学装置は、例えばクラークとラガバルにより、米国特
許第4367924号明細書で提案されている。
又、本発明では、前述したSmC*やSmH*(カイラ
ルスメクチックH)の他にカイラルスメクチックI相、
J相、F相、に相又はG相を用いることができる。
本発明の液晶素子で用いることができる強誘電性液晶と
しては、例えばp−デシロキシベンジリデン−p′−ア
ミノ−2−メチルブチルシンナメート(DOBAMBC
)、P−へキシロキシベンジリデン−p′−アミノ−2
−クロルプロビルシンナメ−1(HOBACPC)、P
−デシロキシベンジリデン−p′−アミノ−2メチルブ
チル−α−シアノシンナメート(DOBAMBCC)、
p−テトラデシロキシベンジリデン−dアミノ−2−メ
チルブチル−d−シアノシンナメート (TDOBAM
BCC)、p−才クチルオキシベンジリデン−p′−7
ミノー2−メチルブチル−α−クロロシンナメート(O
OBAMBCC)、p−オクチルオキシベンジリデン−
p′−アミノ−2−メチルブチル−α−メチルシンナメ
ート、4.4′−7ゾキシシンナミツクアシツドービス
(2−メチルブチル)エステル、4−O−(2−メチル
)プチルレゾルシリデンー4′−オクチルアリニン、4
−(2’−メチルブチル)フェニル−4′−才クチルオ
キシビフェニル−4−カルボキシレート、4−ヘキシル
オキシフェニル−4(2”−メチルブチル)ビフェニル
−4′−力ルポキシレート、4−才クチルオキシフェニ
ル−4−(2″−メチルブチル)ビフェニル−4′−力
ルポキシレート、4−へブチルフェニル−4−(4”−
メチルへ共シル)ビフェニル−4′−力ルポキシレート
、4−(2″メチルブチル)フェニル−4−(4”メチ
ルヘキシル)ビフェニル−4′−力ルポキシレートなど
を挙げることができ、これらは単独又は2種以上組合せ
て用いることができ、又強3A電性を示す範囲で他のコ
レステリック液晶やスメクチック液晶を含有させること
ができる。
第1図(a)は、本発明の実施例で、無電界時における
第1の安定状態θ[Aa] にある液晶分子5a、第2
の安定状態θ[Ba]にある液晶分子5bと一対の偏光
子の吸収軸11及び12どの相対位置関係を表わしてい
る。第1図(b)は、第1図(a)に示す相対位置関係
にある液晶素子に閾値以下の電圧となっている周波数5
KHzで波高値±IOVの交流矩形パルスを印加した時
の光学応答特性を表わしている。
又、第2図は、第13図の場合と同様に分子の動く角度
範囲と、そのときの透過光量変化を示す図である。第2
図の場合でも、無電界時の安定位置は、Aa(第1の安
定状態の位置)とBa(第2の安定状態の位置)で示さ
れ、電界(閾値の1/3である周波数5KHzで、波高
値±10vのパルス)印加時の分子変動範囲はAa+A
bとBa→Bbで示される0本実施例での角度θの値は
、θ[A a] =−7°、θ[Ab]=13°、θ[
Ba]=21°及び0[Bb]=7°であった。すなわ
ち、本実施例では、第13図に示す吸収軸11aと12
aをそれぞれ一7°だけ回転させたことになる。このよ
うに、第1の安定状態にθ[Aa](暗状態)に対して
液晶分子軸5aと吸収軸11とは、一致していないので
、透過光量は零ではない、又、電界印加時の分子軸5a
は、第2図に示すように、A a−+A bと変動し、
この時分子軸5aが偏光子の吸収軸11(θ;0)を横
切って変動することになるので、透過光量は、第1図(
b)のように正電界に対しては一旦減少した後増加し、
負電界に対ではその逆の動きを示す。
本発明者等は無電界時と第1図(b)のような時間平均
零の交番電界印加時における暗状態の透過光変化を観察
し、電界印加時の平均透過光量(透過光量の時間平均)
が無電界時の透過光量にほぼ等しいか略等しければ電界
の有無がほとんど目には感じられないことを見出した。
θ[Aal=−7°としたのは、このようにして設定さ
れた角度である。
第2の安定状態θ[Bal  (明状態)については、
本実施例の場合では平均透過光量が無電界時の透過光量
に等しくない、しかし液晶分子軸と偏光軸との角度を上
述以外の適当な値に設定すれば、明状態の透過光変化を
略零にすることは勿論可能である。第3図は、この例を
示している。すなわち、第3図では、θ[Aa  コ 
 = 19 ° 、  θ  [Ab]=39’  、
  θ[Ba]=47°及びθ[Bb]=33°となっ
ている。この際、暗状態の透過光量の変動は零とはなっ
ていない。本発明者らの実験結果によれば、表示面での
ちらつきの程度を最もよく抑えるのは、暗状態側で生じ
た透過光量の変動を抑制した場合の方がそれを明状態側
で行なった場合に較べはるかに良好な結果が得られた。
又、本発明の別の好ましい具体例では、双安定状態にあ
る強誘電性液晶のチルト角 の場合より、さらに大きなチルト角をもつ強誘電性液晶
を用い、第1の安定状態θ[A a]にある分子軸5a
と第2の安定状態θ[Balにある分子軸5bとの間に
吸収軸llを位置させる事により暗状態側と明状態側で
、ともに透過光量変化の平均量を無電界時の透過光量と
実質的に等しくすることができる。すなわち、第4図は
、チルト角が22.5° (第1の安定状態θ[Aal
の分子軸5aと第2の安定状態θ[B a]の分子軸5
bとのなす角度が45°)以上となっている強誘電性液
晶を用いた例を明らかにしている。第4図は、第8図の
場合と同様に分子の動く角度範囲と、そのときの透過光
量変化を示す図である。第4図の場合でも無電界時の安
定位置は、第1の安定状態θ[Aalの位置Aaと第2
の安定状態θ[Balの位置Baで示され、電界(閾値
の1/3である周波数5KHz、波高値±IOVのパル
ス)印加時の分子変動範囲は、A a−1−A bとB
a4Bbで示される。
第4図に示す例では、強誘電性液晶材料として、メルク
社製のrZLI3232J  (商品名)を注入した液
晶セルを用いたが、無電界時でしたところ、27°であ
った0本実施例における分子軸5a及び5bと吸収軸1
1(又は12)との相対位置関係(θ[Aal及びθ[
Bal)と、分子軸変動範囲(θ[Aa]→θ[Abl
及びθ[Bal →θ[Bbl)は。
第4図に示すとおり、θ[Aa]=−7°、θ[Ab]
=13°、θ[Ba]=47°及びθ[Bb]=33°
であった。この時、周波数5KH2で辿窩値±IOVの
交着雷庄を印加しでも、I8!視上、透過光量変化は、
はとんど認められなかった。
以上の実施例で分子軸5aと5bは、光軸に対応してい
るので、実際の分子軸5aと5bの位置は、吸収軸を互
いに90’の角度で交差させた一対の偏光子下で、最暗
状態又は最明状態の時の吸、収軸を光軸として見い出す
ことによって判定することができる。
第1と第2の安定状態間θ[Aal−θ[Balの遷移
を生じる強誘電性液晶を印加した時に生じる分子の“ゆ
らぎ”が比較的大きい場合、すなわち表示画面のちらつ
きが激しい場合、このちらつきを解消するためには前述
した様に偏光子又は検光子を最暗状態又は最明状態時の
光軸から大きな角度θでずらせる必要があるが、この角
度θを大きくすることは、第9図に示すようにコントラ
スト低下を生じることになる6本発明の別の好ましい具
体例では、前述の交番電界を印加した時の少なくとも一
方の安定状態における時間平均の透過光量をIalとし
、且つ無電界時の透過光量をIb、とした時1Ial−
Ibzl−ΔIt171値が最暗状態又は最明状態にお
ける前記交番電界を印加した時の時間平均の透過光量を
Ia2とし、且つ無電界時の透過光量をIb2とした時
のf I a2−I b21=Δl2(7)値より小さ
くすることによって、大きなコントラストを得ることが
できる上、表示画面でのちらつきを完全に解消すること
ができる。
第5図(a)は、本発明の実施例で、無電界時における
第1の安定状態θ[Aalにある液晶分子5a、第2の
安定状態θ[Balにある液晶分子5bと一対の偏光子
の吸収軸11及び12との相対位置関係を表わしている
。第5図(b)は、第5図(a)に示す相対位置関係に
ある液晶素子に閾値以下の電圧となっている周波数5K
Hzで、波高値±IOVの交流矩形パルスを印加した時
の光学応答特性を表わしている。尚、第5図の強誘電性
液晶素子には、液晶材料としてチッソ社製c7rcs1
011J  (商品名)を使用し、その時のセル厚を1
.0gmとした。
又、第6図は、分子の動く角度範囲と、そのときの透過
光量変化を示す図である。第6図の場合でも、無電界時
の安定位置は、Aa(第1の安定状態の位置)とBa(
第2の安定状態の位置)で示され、電界(閾値の173
である周波数5KHzで、波高値±10vのパルス)印
加時の分子変動範囲はA a+A bとB a−+B 
bで示される0本実施例での角度θの値は、θ[Aal
=−3,,5°及びθ[Ba]=24.5゜であった、
すなわち、本実施例では、第13図に示す吸収軸11a
と12aをそれぞれ−3,5°だけ回転させたことにな
る。
いま、第1の安定状態θ[Aalのほうが比較的暗い状
態で、第2の安定状態θ[B a]が比較的用るい状態
である。第5図(b)のように、電界印加時に透過光量
が変動するために、目に感じられる平均の明るさは、無
電界時に比べて、第1の安定状態θ[A ILLではよ
り明るくなり、第2の安定状態θ[Balではより暗く
なる。しかし、その変化量Δ工は少なくとも第1の安定
状態θ[Aalについては第13図の位置にある時に比
べて小さい、なぜなら第5図(a)の位置関係にあると
き第5図(b)の光学応答かられかるように、第1の安
定状態θ[A a]は、正電界印加によっていったん透
過光量を減少させた後、増加する(これは光軸が吸収軸
を横切って変動するためである。)のに対し、第13図
(a)の位置関係にあるときは、透過光量は正電界印加
中は増加する一方だからである。第2の安定状態θ[B
alのΔ工は、第13図の位置関係にある時に比べて、
必ずしも小さくなるとはいえない、しかし、目にちらつ
きとして感じるのは、主に暗状態の透過光変化なので、
本実施例のように第1の安定状態θ [Aal  (暗
状態)でのΔ工を優先して小さくする方が見易い画面と
なる。
第5図に示す液晶素子の透過光量変動を光軸変動範囲で
示すと、第6図の様に示すことができる。第1の安定状
態θ[A a]にある分子軸(光軸)変動範囲は、θ[
A a]→θ [Ab]で、第2の安定状態θ[B a
]にある分子軸(光軸)変動範囲はθ[Ba]→θ[B
b]で示される。又、本実施例では、θ[Aa]=−3
,5°としたが、この時に前述したΔ工1が零ではない
が、その時のコントラストは、Δ工に〇のときのコント
ラスト(約7:l)に較べ、約16:lと比較的高いコ
ントラストを実現することができた。
前述の例では、暗状態のΔ工1を優先して小さくしたが
、明状態のΔ工1を優先して小さくすることも可能であ
る。第7図は、その実施例で第2の安定状態θ[Bal
の光軸が電界印加時に、最大透過軸、すなわち吸収軸と
45°の角度をなす軸を横切るように変動させる。この
時明状態の透過光量は、無電界時の光量値を中心に増減
両方向に変動するのでΔ工1を小さくできる。
先述したように、透過光変動Δ工1は、暗状態を優先し
て小さくしたほうがよいが、場合によっては明状態と暗
状態のΔ工1をともに小さくすることもできる。第9図
がその実施例で無電界時の第1の安定状態θ[Aa]と
第2の安定状態θ[Balの光軸のなす角度は、52゜
である、この実施例で用いた強誘電性液晶セルは、厚さ
1.oJLm、液晶材料はメルク社製のrZLI323
3」であった、吸収軸を第1の安定状態θ [Aa]の
光軸から、−3,5°ずらせることにより、電界印加時
に第1の安定状態θ [Aa]の光軸が吸収軸を横切る
ように変動するだけでなく、第2の安定状態θ[Bal
の光軸も最大透過軸(吸収軸と45°の角をなす)を横
切るように変動させることができる。
このとき、交番電界印加時の透過光は、第1と第2の両
賞定状態に対してともに無電界時の透過光量値を中心に
増・減両方向に変化するのでΔ工1は小さくなる。
以上のことからも明らかなように、無電界時の第1と第
2の安定状態の光軸開角度が45゜よりも大きい場合に
は、吸収軸をクロスニコルを維持しながら回転させて、
偏光子吸収軸とそれと456の角度をなす最大透過軸が
ともに2つの光軸の間にくるように設定することにより
、明状態暗状態の透過光量変化Δ工1をともに小さくす
ることができる。
〔効果の説明〕
本発明によれば電界印加時(即ち走査時)と、非印加時
(走査停止時)とで透過光量変化が目に感じられず、表
示画面でのちらつきを生じていない見やすいディスプレ
イが得られ、また偏光子の吸収軸を無電界時の最暗状態
よりも一定角度回転させた位置に設置することにより上
述の素子が簡単に実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)は本発明の光学変調素子を模式的に表わし
た平面図で、第1図(b)はかかる素子に閾値電圧以下
の交流電圧を印加した時の光学反応特性を示す説明図で
ある。第2図及び第3図は、第1図の素子を用いた時の
分子軸と吸収軸との相対位置関係、分子軸変動範囲とそ
の時の透過光強度との関係を示す説明図である。第4図
は、本発明の別の好ましい素子を用いた時の分子軸と吸
収軸との相対位置関係、分子軸変動範囲とその時の透過
光強度との関係を示す説明図である。第5図(a)は本
発明の別の強誘電性液晶素子を模式的に表わした平面図
で、第5図(b)はかかる素子に閾値電圧以下の交流電
圧を印加した時の光学応答特性を示す説明図である。第
6図、第7図及び第8図は、分子軸と偏光軸との相対位
置関係、分子軸変動範囲とその時の透過光強度との関係
を示す説明図である。第9図は、コントラストと角度θ
との関係を示す説明図である。第1O図は、強誘電性液
晶素子を模式的に表わした斜視図である。第11図は1
本発明で用いた、双安定状態下の強誘電性液晶素子を模
式的に表わした斜視図である。第12図(a)は本発明
外の光学変調素子を模式的に表わした平面図で、第12
図(b)はかかる素子に閾値電圧以下の交流電圧を印加
した時の光学応答特性を示す説明図である。第13図は
1本発明外の第12図の素子を用いた時の分子軸と吸収
軸との相対位置関係、分子軸変動範囲とその時の透過光
強度との関係を示す説明図である。

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一対の基板間に電界に対して第1及び第2の安定
    状態を生じる強誘電性液晶を配置した液晶セルと光学検
    知手段とを有する液晶素子において、第1及び第2の安
    定状態間の遷移を生じない時間平均零の交番電界を印加
    した時の少なくとも一方の安定状態における時間平均の
    透過光量が無電界時の透過光量と等しいか又は略等しい
    ことを特徴とする液晶素子。
  2. (2)前記強誘電性液晶がカイラルスメクチツク液晶で
    ある特許請求の範囲第1項記載の液晶素子。
  3. (3)前記カイラルスメクチツク液晶の膜厚が、らせん
    構造を解除するのに十分に薄い膜厚に設定されている特
    許請求の範囲第2項記載の液晶素子。
  4. (4)一対の基板間に電界に対して第1及び第2の安定
    状態を生じる強誘電性液晶を配置した液晶セルと、光学
    検知手段とを有する液晶素子において、第1及び第2の
    安定状態間の遷移を生じない時間平均零の交番電界を印
    加した時の少なくとも一方の安定状態における時間平均
    の透過光量を I a_1とし、且つ無電界時の透過光量
    を I b_1とした時| I a_1− I b_1|=Δ I
    _1の値が最暗状態又は最明状態における前記交番電
    界を印加した時の時間平均の透過光量を I a_2とし
    、且つ無電界時の透過光量を I b_2とした時の| I
    a_2− I b_2|=Δ I _2の値より小さいこと
    を特徴とする液晶素子。
  5. (5)前記強誘電性液晶がカイラルスメクチツク液晶で
    ある特許請求の範囲第4項記載の液晶素子。
  6. (6)前記カイラルスメクチツク液晶の膜厚が、らせん
    構造を解除するのに十分に薄い膜厚に設定されている特
    許請求の範囲第5項記載の液晶素子。
  7. (7)一対の基板間に電界に対して第1及び第2の安定
    状態を生じる強誘電性液晶を配置した液晶セルと、偏光
    子及び検光子を有する光学検知手段とを有する液晶素子
    において、前記偏光子と検光子の吸収軸又は透過軸が互
    いに交差して配置されているとともに、該偏光子と検光
    子の吸収軸又は透過軸が最暗状態又は最明状態での光軸
    に一致していないことを特徴とする液晶素子。
  8. (8)前記強誘電性液晶がカイラルスメクチツク液晶で
    ある特許請求の範囲第7項記載の液晶素子。
  9. (9)前記カイラルスメクチツク液晶の膜厚が、らせん
    構造を解除するのに十分に薄い膜厚に設定されている特
    許請求の範囲第8項記載の液晶素子。
  10. (10)前記偏光子と検光子の吸収軸又は透過軸が90
    °の角度で交差している特許請求の範囲第7項記載の液
    晶素子。
  11. (11)一方の安定状態に配向している強誘電性液晶に
    、第1及び第2の安定状態間の遷移を生じない時間平均
    零の交番電界を印加した時に生じる光軸変動が前記偏光
    子又は検光子の吸収軸、若しくは透過軸、若しくは該軸
    と45°の角度をなす軸を横切って生じる特許請求の範
    囲第7項記載の液晶素子。
  12. (12)一方の安定状態に配向している強誘電性液晶に
    、第1及び第2の安定状態間の遷移を生じない時間平均
    零の交番電界を印加した時に生じる光軸変動と、他方の
    安定状態に配向している強誘電性液晶に前記交番電界を
    印加した時に生じる光軸変動が、ともに前記偏光子又は
    検光子の吸収軸、若しくは透過軸、若しくは該軸と45
    °の角度をなす軸を横切って生じる特許請求の範囲第7
    項記載の液晶素子。
  13. (13)無電界時の第1と第2の安定状態に基づく2つ
    の光軸のなす角度が45°以上である特許請求の範囲第
    7項記載の液晶素子。
  14. (14)前記偏光子又は検光子の吸収軸、若しくは透過
    軸、若しくは該軸と45°の角度をなす軸が、無電界時
    の第1と第2の安定状態に基づく2つの光軸との間に位
    置している特許請求の範囲第7項記載の液晶素子。
  15. (15)前記交番電圧が交流電圧である特許請求の範囲
    第7項記載の液晶素子。
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62210421A (ja) * 1986-03-11 1987-09-16 Canon Inc 光学変調素子
US5005953A (en) * 1987-10-06 1991-04-09 Canon Kabushiki Kaisha High contrast liquid crystal element
AU628953B2 (en) * 1989-04-03 1992-09-24 Canon Kabushiki Kaisha Liquid crystal apparatus
JP2835787B2 (ja) * 1991-03-22 1998-12-14 キヤノン株式会社 強誘電性液晶素子
JP2737032B2 (ja) * 1991-03-28 1998-04-08 キヤノン株式会社 液晶セル
JP2847331B2 (ja) * 1991-04-23 1999-01-20 キヤノン株式会社 液晶表示装置
JP2952075B2 (ja) * 1991-06-12 1999-09-20 キヤノン株式会社 液晶素子の製造法
DE69320073T2 (de) * 1992-01-24 1999-02-25 Canon K.K., Tokio/Tokyo Verfahren zur Behandlung einer chiralen smektischen Flüssigkristallvorrichtung
GB2266966B (en) * 1992-05-15 1995-10-25 Marconi Gec Ltd Display devices
DE69315515T2 (de) * 1992-07-15 1998-04-16 Canon Kk Flüssigkristall-Vorrichtung
US5532713A (en) * 1993-04-20 1996-07-02 Canon Kabushiki Kaisha Driving method for liquid crystal device
US5592190A (en) * 1993-04-28 1997-01-07 Canon Kabushiki Kaisha Liquid crystal display apparatus and drive method
JPH08237736A (ja) * 1995-02-27 1996-09-13 Fujitsu Ltd 移動通信システム及び基地局
US6061045A (en) * 1995-06-19 2000-05-09 Canon Kabushiki Kaisha Liquid crystal display apparatus and method of driving same
JP3342341B2 (ja) * 1997-03-13 2002-11-05 キヤノン株式会社 液晶装置及び液晶装置の駆動方法
US6222517B1 (en) 1997-07-23 2001-04-24 Canon Kabushiki Kaisha Liquid crystal apparatus
US6177968B1 (en) 1997-09-01 2001-01-23 Canon Kabushiki Kaisha Optical modulation device with pixels each having series connected electrode structure
US7616179B2 (en) * 2006-03-31 2009-11-10 Canon Kabushiki Kaisha Organic EL display apparatus and driving method therefor

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4367924A (en) * 1980-01-08 1983-01-11 Clark Noel A Chiral smectic C or H liquid crystal electro-optical device
JPS59187324A (ja) * 1983-04-08 1984-10-24 Hitachi Ltd 光学装置

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