JPS62295023A - 液晶の高周波交流励起方法とそれに用いる液晶電気光学装置 - Google Patents

液晶の高周波交流励起方法とそれに用いる液晶電気光学装置

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JPS62295023A
JPS62295023A JP62116020A JP11602087A JPS62295023A JP S62295023 A JPS62295023 A JP S62295023A JP 62116020 A JP62116020 A JP 62116020A JP 11602087 A JP11602087 A JP 11602087A JP S62295023 A JPS62295023 A JP S62295023A
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impedance
coating
electrode
electrodes
frequency
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クロード・ジャーマー
マルガリット・ボワ
ジョーゼ・エリエ・アントニー・デユラン
フイリップ・マルテイノ・ラガールド
モハメド・モンカド
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Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
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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】 3、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野) 本発明は液晶を使用するための励起方法とそれに用いる
液晶電気光学装置に関する。
〔従来の技術〕
液晶に関しては、少なくともここ10年来、多数の研究
作業がなされている。
これ等の労作は多数の文献の発生原因をなしている。
例えば、次の文献を例示する。(1)アプライド・フィ
ジックス(八pplied physics)第11@
第1号、1976年9月、シュプリンゲル・フェルラー
ク(Springer Verlag) 、カー・ファ
ーレンショーン他「電界内における予傾斜ネマチック液
晶層の変形」第67−74頁、(2)ジャーナル・オブ
・アプライド・フィジックス(Journal ofA
pplied Physics)第47巻第9号、19
76年9月、アメリカン・インスチチュート・オブ・フ
ィジックス(American In5titute 
of Physics)−r−ス・マツモト他、「ハイ
ブリッドアラインドネマチック液晶の電界誘導変形、新
多色液晶表示装置」第3842−3845頁。この後者
の文献には、液晶材料を含むセル容器内において、この
セルに印加された電界と液晶の誘電異方性とを組合わせ
る事によってネマチック液晶内に生じる電気的に制御さ
れた複屈折効果を取扱っている。
更に、南パリ大学の研究所で為された研究作業の各種の
結果は、第2526177号として公開された1982
年4月28日出願の出願番号第8207309号フラン
ス特許出願明細書、1984年10月23日出願の出願
番号第8416192号フランス特許出願明細書、ある
いは更に1985年6月18日出願の出願番号第850
9224号フランス特許出願に記載されている。
〔発明が解決しようとする問題点) 現在までに提案された大多数の電気光学装置の大きな欠
点の一つは、電気的励起に対する応答時間がミリ秒を大
きく越える事である。
最近、偏光に対して液晶内でマイクロ秒での高速切替え
の可能なシステムが確かに提案されている。これはキラ
ル(chiral)性スメクチック物質で弱い表面定着
性(ancra3e)のものの強誘電性を使用するもの
に関する。この装置は雑誌フェロエレクトリックス第5
9巻第25号(1984年)にエヌ・クラークとニス・
ロジャーウオール(N、CLAIIK and S几へ
GEIIWALL)によって発表されている。
しかしながら、本装置は比較的短い応動時間は確保する
ものの、各種の欠点を有し、その中で、マルチプレクシ
ングによる動作の困難性、定着性の精密制御の必要性、
維持交番電界を使用する場合のセルの消費電力の問題、
等が重要である。
現在までに提案された装置の限度を老成して、この発明
は、液晶電気光学装置に数M Hzにも達し得る高周波
−電気励起を実現可能とする新方法および装置を提案す
る事を目的としている。
〔問題点を解決するための手段〕
多数の理論的考察と実験的確認によって、発明者等は、
この様な問題を解決する為に以下の様な電気光学的シス
テムを提案するものである。即ち、本発明では、 電極を形成すべき相対向する内面が導電被覆で被覆され
た2つの平行透明板と、これら両板の間に挿入された間
隔材と、前記2枚の板で限界された空間内のネマチック
性活性分子から成る材料とを有する液晶セルに対して、 少なくとも一方の電極被覆の所定の領域に表面のインピ
ーダンスの制御された変化を作り、両者の板に夫々設け
られた2つの電極の間に、電極に直角な電界と、インピ
ーダンスの制御された変化を示す領域において電極の方
線に対して傾斜した電界とを交互に発生させ得る様に選
定された可変周波数の励起電圧を印加するものである。
〔作用および効果] 以下に説明する通り、この様にして得られた電気光学装
置は、2枚の板の間に、制御インピーダンス変化被覆領
域において拡散、傾斜した電界を得る事が出来、これに
よって板の間に置かれたネマチック性活性分子のネマチ
ック方向子の曲りと傾斜を得る事が出来、複屈折効果が
得られるものである。
好ましくは、本発明による方法は、板の上に夫々設けら
れた2つの電極上に、周波数が交互に以下記載の特性に
よって定義される不安定限界周波数の上下に変化する励
起電圧を印加する工程を有する。ここで不安定限界周波
数を決める上記特性とは、一方の被覆の制御インピーダ
ンス変化領域上の第1の点と、同−被覆内の前記領域外
の第2の点と、他方の被覆内にあり第1の点を通過する
被■の法線上に位置する第3の点とを考えたとき、第2
の点と第3の点との間の事実上容量性の誘電体インピー
ダンスが、第3の点と第1の点との間の誘電体インピー
ダンスと第2の点と第1の点の間の被覆インピーダンス
との和に等しくなるような特性周波数を意味する。
本発明のその他の特徴、長所、目的に関しては、限定的
ではない例示を与える添附図面を参照して以下の詳細な
説明を読む事によって明確になるであろう。
〔実施例〕
先ず最初に本発明の液晶電気光学装置の製造工程を説明
する。
前述の通り本工程の第1段階は、夫々その片面に電極を
構成する導電被覆を電極の特定の領域に被覆の少なくと
も一方の表面上に制御された状態でインピーダンスの変
化を作りながら形成した2枚の平行透明板を用意する事
から成る。
引き続いて上記の様にして用意した2枚の板は、画板間
に間隔材を挿入した後、はぼ平行な配列状態に相互に近
接配置され、これ等の2枚の板と間隔材によって境され
た空間にはネマチック性の活性分子を有する液晶材料を
充填する。
好ましくは、電極被覆の少なくとも一方の表面の制御さ
れたインピーダンス変化は、電極を構成する導電性被覆
の固有インピーダンスの変化によって実現する。この固
有インピーダンスの変化を実現するには各種の実現方法
を使用し得る。
第1の実施変形例によれば、化学反応を使用する。電極
被覆の少なくとも一方の表面の制御されたインピーダン
ス変化を作る工程は次の様に為される。つまり、(1)
一方の板上に一様な導電性被覆の一様な層を被着し、次
に、(2)化学反応によって被覆を特定領域でその表面
のインピーダンスを変化させる。
更に詳細には、この第1変形例の好ましいものとして実
際に考えられる実施モートによれば、電極被覆の少なく
とも一方の表面にある制御されたインピーダンスの変化
を作る工程は: (1)一方の板の上に錫とインジウム
の酸化物(1,TO)から成る電気的に導電性の被覆の
一様な層を被着し、次に、(2)化学反応によって被覆
の所定の領域に錫とインジウムの酸化物を少なくとも部
分的に還元する事によって実現される。錫とインジウム
の酸化物は、原理的には半導体であるが、化学的還元の
後には導電性が低下し、絶縁物にさえなる事が知られて
いる。
電極を形成する導電被膜の固有インピーダンスを変化さ
せるのにはまた、厚みの一部又は全部の機械的な蝕刻も
使用する事が出来る。この場合、電極被覆の少なくとも
一方の表面の制御されたインピーダンスの変化を作る工
程は; (1)板の一方に一様な導電被膜の一様な層を
被着し、次に、(2)その所定の領域て被覆を機械的に
蝕刻する。
所望により、電極被覆の少なくとも一方の表面の制御さ
れたインピーダンスの変化はまた、導電性被覆の所望の
領域に被覆とは相違する導電度を有する材料の被覆層を
被着する事によって作る事も出来る。
上述した電極被覆の少なくとも一方の表面の制御された
インピーダンスの変化は、所定の領域の周辺からその中
心に向かってのインピーダンスの順次的変化でも、所定
の領域を飛越えた時にインピーダンスが患部に変化する
ものであっても良い。
所定の領域の周辺からその中心に向かってインピーダン
スが順次に変化する事を所望する場合、化学反応による
被覆表面のインピーダンス変化を使用するのが好ましい
事は当業者の容易に理解する所であろう。これに反し、
所定の領域の限界を飛越えた場合にインピーダンスの患
部な変化を得る事を希望する場合は、被覆の機成的蝕刻
又は所定の領域上でのそれの置換えを使用するのが好ま
しい。
z5 を図にこの様にして得られた液晶電気光学セルを
略示する。
この第1図で、好ましくはガラス製の平行で透明な2枚
の板11.12を有するセルlOが見られる。間隔材1
3が板11.12の間に挿入され、これ等と協同して気
密内部チェンバを作るが、この中にはネマチック性の活
性分子を含む液晶材料17が充填される。板11.12
は、その対向面に、電極を形成すべき導電的かつ透明な
被ril14.15を夫々有する。
これらの?KFJl 4.15は、数字30で略示する
電源端子1接続されると、所定の値で板11゜12にほ
ぼ垂直な方向の電界を材料17に加える事が出来る。
更に、第1図には、例えば蝕刻によって、被覆15の表
面インピーダンスの制御変化を実現した領域16が略示
されている。
電極15は領域16の周囲にほぼ一様な導電度を有し、
従ってほぼ一様な帯電密度を有する。従って電極14と
15との間への励起電圧の印加は領域16の周辺に電極
14.15にほぼ垂直な一様な向きの電界を発生する。
第1図において、この電極に直角な向きの電界は矢印E
1で略示されている。
これに反し、電源装置30が、その周波数が以下に説明
する不安定限界周波数よりも高い励起交流電圧を制御イ
ンピーダンス変化領域に相当する領域16上に印加する
と、矢印E2で第1図に略示する様に、領域16の周囲
に沿って広がりかつ傾斜した電界が得られる。そのため
、強い誘電異方性を有するネマチック性の活性分子を有
する材料17を使用する事によって、セル10内に前述
の領域16上にネマチック方向子(directaur
)の傾斜が得られる。事実、ネマチック性の活性度を有
し強誘電異方性を有する活性分子は傾斜電界E2の方向
に従う。
その為に、例えばシアノビフェニル化合物の様な正の誘
電異方性のネマチック液晶や、負の誘電異方性のネマチ
ック液晶を使用する事が出来る。
正の誘電異方性の場合、分子軸の方向での誘電定数はこ
の軸に垂直な誘電定数よりも大きく、分子は電界の方向
に平行に向く。
反対に、負の誘電異方性の場合、分子軸の方向の誘電定
数はこの軸に直角な誘電定数よりも小さく、分子は電界
に直角に向く。
液晶分子の傾斜配列は、セルが、例えば直交する2つの
偏光子の間で観察された場合、可視複屈折効果を形成す
る。
電極を形成する被覆の一方がインピーダンスの急変を作
る為に所定の領域に蝕刻を行った本発明による液晶電気
光学装置の一方と、一方の被覆が所定の領域上の表面の
インピーダンスの勾配を定める化学的処理を行った本発
明による今一つの液晶電気光学装置によって夫々作られ
た2つの実験例について以下に説明する。
例、l。
第1の一連の実験は、厚さ約700オングストロームの
導電性の傾斜入射(60度)の下に真空蒸着し、金被看
中に針によって作られた約80μの平均直径の穴16を
有する金被着被覆15を有する第1の板12と、シラン
ホメオトローブ(5ilane homeotrope
)によって処理されたインジウム、錫酸化物被覆14を
有する第2の板11とを有する一連のセルによって行わ
れた。これらのセルにはSCB形の液晶が充填された。
これらは直交偏光子の間で観察された。
更に正確には、実験は弱い定着性(ancrage)の
液晶に対応し、厚さ6μ、20μ及び65μの間隔材1
3を夫々有する第1形セルによって行われた。弱い定着
(ancrage)形成具は金蒸着15内に作られた穴
16がたたちにはホメオトローブ(homeotrop
e)にはならず、セルの充填後少なくとも24時間後に
のみ生しるという事から明白である。
別の実験が強い定着(ancrage)形に対応するセ
ルで行われた。強定着性(ancrage)は金蒸着内
に作った穴16がセル充填直後にホメオトローブ(ho
meotrope) になる事から明白となる。
強定着(ancrage)形セルについての実験は厚さ
6μの間隔材13に関してのみ行った。
先ず最初に、10HzからIMHzに及ぶ高範囲の各種
励起周波数の関数としての穴16周辺の照明閾値を得る
為に、セルの電極間に加えたふ電圧を測定した。これら
の測定の結果は第3図の連続線で示されている。
この図から、穴16の周囲を照明するには、励起電圧7
00KHz乃至I M Hzまでの間、周波数に関係な
しに事実上一定である。電圧は厚さの関数として僅かに
変化するが、これは強い定着性(ancrage)の場
合は増加(約2倍)させなければならない。
実験はマロン縞(frange marron)が現れ
る、即ち最大コントラストで使用して行った。これ等の
測定の結果は第3図の鎖線で略示する。マロン縞を現す
為には、同一厚さに対して周波数の増加と同時に電圧を
順次増加する必要がある事が分る。
参考写真1は無励起電圧の時の本液晶電気光学セルを示
す。
参考写真2は各種火16の緑の照明閾値に対応する励起
電圧に対する同一セルの写真である。
最後に、参考写真3はマロン縞の発生後の同一セルの写
真を示す。
例、2゜ この第2の一連の実験に対しては、厚さ約250オング
ストロームの錫及びインジウムの酸化物層の導電層(I
TO)で被覆されたガラス板11.12を使用した。
実験用セルは以下の様にして準備した。
アセトン脱脂、蒸留水洗浄の後、乾燥した板の一つ12
を以下の要領で変化させた。
板上に苛性カリ−3−0%水溶液の液滴を置いた。
次に厚さ約0.01mm、幅約2mmのアルミニウム箔
を錫、インジウムの酸化物導電層に接触させた。約2分
の反応の後、板を蒸溜水の下で洗浄した。これで更にエ
レクトロボジテイフなアルミニウムによる錫、インジウ
ムの酸化物の還元が行われた。次に板を被覆している錫
、インジウム酸化物層の電気抵抗が一連の点の対の場所
で測定された。
この測定の結果を第4図に略示する。
この図において、符号20は、錫、インジウム酸化物層
へのアルミニウム箔の接触領域を略示する。電気抵抗測
定点対はA+ 、A2  ; B+ 、B2;C+ 、
C2;DI 、D2  ;Fl 、F2で夫々略示する
。これ等の点の対の間で測定された抵抗値は第4図中に
表示されている。電気抵抗は錫、インジウム酸化物導電
層とアルミニウム箔とか以前に行った接触領域でのレベ
ルのほぼ無限大にまて順次増加している事が確かめられ
る。換言ずれは、錫、インジウム酸化物層にこの様にし
て電気抵抗の勾配が得られる。
乾燥及び銀エナメル21による電気的励起用の接続導線
22の固定後、電気光学セルは以下の様に仕上げられる
。錫、インジウム酸化物層の還元によって得られた前記
の電気抵抗勾配を有する板12と無傷の導電板11とは
マイラー製の6μの間隔材で隔てられる。SCB形の液
晶が板11゜12及び間隔材13で区切られた気密容積
内に毛管現象によって導入される。数ボルトの程度の電
圧を印加すると試料はホメオトロピックに成る。
これを交差偏光子の間で観測する。
IHzから7MHzに及ぶ可変周波数の励起電圧を印加
する事によって、細かくは励起周波数によって0.15
乃至0.20mm1laれた2木の細いバンドから成り
、2個の半円形で繋るハロー即ち錫、インジウム酸化物
導電層の還元の為に使用されたアルミニウム箔の形状に
ほぼ等しい形状のハローの出現が観察される。
本セルで行われた2種類の測定結果を次表に細記するが
、次表の左第1行は各種測定読取りに対応する励起周波
数を示す。
第2行は不安定域値、即ちハローの発生する値に対応す
る励起電圧の値をボルトで示したものである。
第3行は、励起周波数の関数としての不安定直線バンド
の間隔を不定単位で示すものである。
最後に、第1表の右手の第4行には、各種の励起周波数
及び励起電圧に対応するセルの拡大写真である参考写真
4〜15の番号を示す。
第1表 上記の表と参考写真4乃至15を眺める事によって、不
安定直線バンド間の間隔は励起周波数の増加と共に増加
する事が分る。この結果を以下に説明する。
本発明で利用する現象を説明するために、ここで第2図
を参照する。
この第2図において、電極14.15で被覆され、平行
に配置された2枚の透明板11.12から成る、第1図
に示すセルと類似のセル10を示す。板II、12は間
隔材13で隔てられている。
セルには液晶17が充填されている。一方の電極15は
抵抗変化領域16を有する。以下の説明を容易にする為
には、領域16の中心に向かってその周辺から抵抗が順
次に増加するものとする。
ここで電極15上の2点GとHとを考えるが、最初の点
Gは被覆の制御抵抗変化領域16のほぼ中心に位置し、
第2の点Hは同一被覆上に、領域16の外部に、例えば
その周囲に位置する。最後に、他方の被覆14内に位置
し、最初の点Gを通過する両被覆の法線上に位置する第
3の点Jを考える。
第1及び第2の点GとHとの間の、事実上抵抗的である
インピーダンスは、第2図にRで表示する抵抗で略示さ
れている。
事実上容量性である第1と第3の点G、J間のインピー
ダンスは、第2図に00で表示されたキャパシタンスで
略示されている。
最後に、事実上容量性な第2と第3の点H,Jの間のイ
ンピーダンスは、第2図に01で表示されたキャパシタ
ンスで略示されている。
第3の点Jと夫々第1の点G及び第2の点Hとの間のキ
ャパシタンスC6とC1とは、これらの点の対を隔てる
距離に逆比例する事は周知の所である。従って、第3の
点Jと第2の点Hとの間の誘電体インピーダンス(1/
C1)は、第3の点Jと第1の点Gとの間のXI g体
インピーダンス(1/C0)よりも常に大ぎい。更に、
これらのインピーダンスは励起周波数が増加するに伴っ
て減少する。
比較的低い励起周波数に対しては、第3と7g+の点G
とJの間のインピーダンスと第2及び第1の点HとGの
間の被覆のインピータンス(R)との和は第3と第2の
点JとHの間の誘電体インピ−ダンスよりも小さいであ
ろう。
この場合電荷は、電極15上で、インピーダンス変化を
有する領域16の存在にも拘らず、はぼ一様に分布する
第3の点と夫々第1及び第2の点GとHとの間の誘電体
インピーダンスを高めている励起周波数は減少する。
本明細書において限界周波数と記載する周波数に対して
は、第3及び第1の点JとGの間の誘電体インピーダン
スと、第1と第2の点GとHの間の被覆のインピーダン
スとの和は、第2と第3の点JとHの間のインピーダン
スと等しくなる。この時、被覆15の上電荷の一様でな
い分布が得られ、この被覆の大インピーダンス領域16
は電荷が少なくなる。
そのため、インピーダンス変化領域16を有する板12
の近くで、前述の等インピーダンスに対応する点Hのレ
ベルで電気力線は領域16の中心に向かって傾斜する。
更に正確には、セルの厚み方向で、電界力線は板12の
近くで領域16の中心に向かって曲り、反対側の板11
上にほぼ垂直に到着する様になる。
励起周波数が更に増加すると、第30点Jと第1及び第
2の点GとHとの間の容量性の誘電体インピーダンスの
それに対応しての低下を考慮すると、前述の不安定現象
が第1及び第2の点GとHとの間で更に小さなインピー
ダンス値に対して得られ、即ち、電気抵抗の勾配のある
領域16の中心から更に離れた第2の点の場所に対して
生じる(即ち、更に小さなインピーダンス変化に対応す
る第2の点の場所)。
換言すれば、セルの固有静電容量Cと電極表面の制御抵
抗Rとが時定数RCを定め、ωCRC=1となる様な周
期ω。による不安定限界周波数を定める事となるが、こ
こにRはインピーダンス変化領域での単位正方形面積当
りの抵抗を示すものであり、Cは画板11.12を隔て
る距離に等しい各辺で形成された立方形で形成された板
11゜12間のセル要素の静電容量を示す。
電源装置30によって発生された励起信号の周期ωが不
安定限界周期ω。を越すと、インピーダンス変化領域1
6の場所での電界は傾斜する。周期ωが不安定限界周期
ωCよりも低いと、電界は1反に直角である。
この現象は、不安定直線状領域間の間隔(第2の点Hの
場所に相当する)が、インピーダンス変化領域16が大
インピーダンスを示す時、励起周波数の増加と共に増加
する事を示している参考写真4〜15が明らかにしてい
る。
結論すると、本発明による液晶電気光学装置とその使用
方法は、板に夫々設けられた2つの電極II、12の間
に不安定限界周波数を越える周波数の励起交番電圧を印
加する事から成り、ここにおいて、第1の点Gは被覆1
2の制御インピーダンス変化頭載上にあり、第2の点H
は前記領域の外に同−被覆内に有り、第3の点Jは別の
被覆内にあって第1の点を通過する被覆の法線上に位置
し、誘電体インピーダンス(1/Ci )は事実上容量
性で第2及び第3の点HとJとの間のものであり、第3
及び第1の点JとGとの間の誘電体インピーダンス(1
/C0)と第1及び第2の点GとHとの間のインピーダ
ンスとの和に等しい。
本発明の別の有利な特徴によれば、前述の不安定限界周
波数を越える周波数の励起電圧を印加すると籾に生じる
複屈折現象を押さえ為に、使用方法は好ましくは電極間
に限界周波数よりも低い周波数の制御電圧を印加する事
から成る。
事実、この様な限界周波数よりも低い周波数の抑制電圧
を印加すると、電界と分子の電媒異方性との間の結合に
より液晶分子の一様配列を行う為に、電界力線は板11
.12に完全に垂直となる。
不安定限界周波数以下の周波数の抑制電圧の印加は、当
然複屈折効果を非常に速く防止するし、全ての場合、単
に励起電圧が遮断される場合に比較して非常に速く、後
者の場合は複屈折効果の抑制は分子の曲り弾性に関係す
る時定数に依存している。
当然、電極の特定位置が、例えば完全な蝕刻によって得
られる様な無限大のインピーダンスを有する場合、励起
限界周波数はゼロである。この場合、電極法線に対して
傾斜した電界を得る為には電極間に直流電圧を印加すれ
ばよい。所定の領域のレベルでの仮定的なインピーダン
ス無限大の場合、限界周波数ゼロの対策としては、低い
周波数の抑制電圧を印加する事は出来ない。複屈折作用
防止のためには励起交流電圧の停止を行う必要がある。
本発明による液晶電気光学セルを使用してアルファニュ
ーメリック文字を表示するのには、セルの一方の電極1
5上に表面のインピーダンス変化を生じる一連の場所を
作ればよく、これが表示すべきアルファニューメリック
文字を再生するが、これは例えば第5図に略示する様に
、電極のこれ等の場所の各々に点又は線のマトリックス
の蝕刻を行って実現できる。
傾斜作用はセルの厚みに等しい幅で現れるので、これ等
の点又は線のマトリックスはセルの厚さと同等の横ピッ
チを持たせる。従って、第5図の表現は寸法割合いを正
確に表してはおらず、電極14と15を隔てるセルの厚
みは、実際には、上述した通り場所19に蝕刻された点
又は線のビッヂの大ぎさの程度である。
不安定限界周波数を越え、閾値よりも他界振幅の励起電
圧がセルの端子に印加されると、これが制御インピーダ
ンス変化を有する励起された場所+9で定められたアル
ファニューメリック文字を表示する。
表示されたこの文字を消すには、前述の場所に不安定限
界周波数以下の周波数の励起電圧を印加するが、あるい
は励起電圧を停止すれば良い。
同一電気光学装置によって各種のアルファニューメリッ
ク文字を表示出来る様にするには、電極15を分雛され
た複数個の電極に分割し、これ等の場所に励起電圧を選
択的に印加すればよい。
実際には、不安定限界周波数を越える周波数を有し、閾
値以上の振幅を有する励起電圧を受取る電極の場所に置
かれた領域16のみに光が現れる。
電極15の各種励起場所乃至領域は各種の限界周波数を
持ち得るが、これは励起周波数を制御する事によって選
択的な表示を可能とする。
第6図に、水平及び垂直な電極に夫々有利な、本発明に
よるセルの7M、極に夫々印加される励起電圧の例を略
示した。
第6図では、インピーダンス制御変化領域16に印加す
る励起電圧は電極に夫々印加された2つの低周波信号の
重ね合わせによって形成でき、その位相ずれか高周波成
分を作る事を示している。
第6図に示す信号は非限定的な表示例を示す丈のもので
ある。
勿論、本発明は前述した実施例のみに限定されるもので
はなく、その精神にもとすく全ての変形例にも及ぶもの
である。
複屈折効果は不安定限界周波数以上の励起周波数で現れ
ること、及び、不安定限界周波数以下の励起周波数によ
って防止される事は前述の所である。この場合は板11
.12に対して直交する偏光子に対応している。非直交
偏光子を使用して、あるいは又負の誘電異方性の液晶を
使用して、反対の装置を得る事も出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による電気光学セルの略式ヱ:(親図、
第2図は複屈折効果を得る為の本セルに適用する本発明
による方法を略示する説明用t’+視図親図3図は、複
数枚の写真1,2.3に示される第1実施例によるセル
の各種変形例に対する照明閾値に対応する励起周波数の
関数としての励起電圧の値を示す図、第4図は本発明に
よる製造工程によって得られた電極被覆を略示する平面
図、第5図は本発明による電気光学セルの一例を示す斜
視図、第6図は本発明による装置の励起モートを略示す
る線図、である。 図中、11.・12は平行透明板、13は間隔材、14
.15は電極被覆、16は所定領域、17は液晶材料、
30は電諒装置を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、相対向した内面に導電性被覆を施して電極(14、
    15)を形成した2つの平行な透明板(11、12)と
    、両板の間に介装された間隔材(13)と、前記板で限
    界された空間内のネマチック性活性分子を有する材料(
    17)とから成る液晶セルに対し、 その選定された領域(16)上で電極の少なくとも一方
    の表面インピーダンスの制御された変化を作り、 板(11、12)に夫々設けられた電極(14、15)
    間に、電極に直角な電界とインピーダンスの制御された
    変化を示す領域(16)のレベルで電極の法線に対して
    傾斜した電界とを交互に発生し得る様に選定された可変
    周波数の励起電圧を印加する、 事を特徴とする励起方法。 2、電極の被覆の少なくとも一方(15)の表面のイン
    ピーダンスの制御変化を、電極を形成する導電性被覆の
    固有インピーダンスの変化で作る事を特徴とする特許請
    求の範囲第1項に記載の方法。 3、電極被覆の少なくとも一方の表面のインピーダンス
    の制御変化を形成する工程が、 一方の板(12)の上に一様な導電性被覆の一様な層(
    15)を被着する工程と、次いで、化学反応によってそ
    の特定領域(16)の被覆の表面インピーダンスを変化
    させる工程、 との各工程でなされる事を特徴とする特許請求の範囲第
    1項又は第2項に記載の方法。 4、電極被覆に少なくとも一方の表面インピーダンスの
    制御変化を作る為の工程が、 一方の板(12)の上に錫とインジウムの酸化物の電気
    伝導被覆の一様な層(15)を被覆する工程と、 被覆の所定の領域(16)で錫とインジウムの酸化物の
    少なくとも一部の還元を化学反応によって行う工程、 との各工程で成る事を特徴とする特許請求の範囲第3項
    に記載の方法。 5、電極被覆の少なくとも一方の表面のインピーダンス
    の制御変化を作る工程が、 一方の板(12)の上の導電被覆の一様な層(15)を
    被着する工程と、 その所定の領域(16)上の被覆を機械的に蝕刻する工
    程、 との各工程から成る事を特徴とする特許請求の範囲第2
    項に記載の方法。 6、電極の被覆の少なくとも一方の表面のインピーダン
    ス制御変化が、導電性被覆の所定の領域(16)に被覆
    の導電度とは異なる導電度を有する材料の被覆層を被着
    して作られる事を特徴とする特許請求の範囲第1項に記
    載の方法。 7、電極被覆の少なくとも一方の表面のインピーダンス
    制御変化が所定領域の周辺からその中心に向かってのイ
    ンピーダンスの順次変化に相当する事を特徴とする特許
    請求の範囲第1項から第6項までの内の任意一項に記載
    の方法。 8、電極被覆の少なくとも一方の表面インピーダンスの
    制御変化が所定領域(16)の限界を飛越した時のイン
    ピーダンスの急変に対応する事を特徴とする特許請求の
    範囲第1項から第6項までの内の任意1項に記載の方法
    。 9、板(11、12)上に夫々設けられた2つの電極(
    14、15)の間に周波数が交互に不安定限界周波数よ
    りも高く及び低くなる励起交番電圧を印加する工程を含
    み、前記不安定限界周波数を、一方の電極被覆の制御イ
    ンピーダンス変化領域(16)上の第1の点(G)と、
    同一被覆上の領域外の第2の点(H)と、他方の電極被
    覆上に位置し第1の点を通る前記一方の被覆の法線上に
    ある第3の点(J)とを考慮したときに、第2の点(H
    )と第3の点(J)との間の事実上容量性の誘電体イン
    ピーダンス(1/C_1)が、第3の点(J)と第1の
    点(G)の間の誘電体インピーダンス(1/C_0)と
    第2の点(H)と第1の点(G)との間のインピーダン
    ス(R)との和に等しい時の周波数とする事を特徴とす
    る特許請求の範囲第1項から第8項までの内の任意1項
    に記載の方法。 10、インピーダンス制御変化領域上に印加する励起電
    圧を、移相によって高周波を生じるように、両電極に夫
    々印加された2つの低周波信号の重ね合せで形成する事
    を特徴とする特許請求の範囲第1項から第9項までの任
    意1項に記載の方法。 11、インピーダンスの制御変化を示す電極の各領域乃
    至場所が相異なる限界周波数を有し、これによって励起
    周波数を制御する事によって選択的表示を可能にした事
    を特徴とする特許請求の範囲第1項から第10項までの
    任意1項の記載の方法。 12、2つの電極に周期ω_cが次の式、 ω_cRC=1 (ただし、Rはインピーダンス制御変化領域での平方抵
    抗、Cは2つの透明板を隔てる距離と等しい長さの辺の
    立方体の形のネマチック分子の複合セルの部分静電容量
    ) で表される不安定限界周波数よりも高い、及び低い周波
    数の励起交番電圧を印加する事を特徴とする特許請求の
    範囲第1項から第11項に記載の方法。 13、夫々の一方の表面に電極を形成する導電被覆(1
    5)を夫々被覆した2枚の透明平行板(11、12)と
    、これら板の間に介装された間隔材(13)と、2枚の
    板(11、12)と間隔材(13)とで限界された空間
    に充填されたネマチック性の活性分子を含む材料(17
    )とを有し、導電被覆の少なくとも一方には所定の領域
    (16)に表面のインピーダンスの制御された変化が存
    在し、更に、板(11、12)上に夫々設けられた電極
    (14、15)間に電極に垂直な電界と制御された変化
    を示す領域(16)で電極の法線に対して傾斜した電界
    とを交互に発生する様に選定された周波数可変の励起電
    圧を印加する装置(30)を有して成る液晶電気光学装
    置。 14、ネマチック状活性分子が強い正の誘電異方性を有
    する事を特徴とする特許請求の範囲第13項に記載の電
    気光学装置。 15、ネマチック状活性分子がシアノビフェニール(c
    yanobiphenyl)属の物質である事を特徴と
    する特許請求の範囲第14項に記載の電気光学装置。 16、ネマチック状活性分子が強い負の誘電異方性を有
    する事を特徴とする特許請求の範囲第13項に記載の電
    気光学装置。 17、インピーダンスの制御変化を示す領域(16)が
    電極を形成する被覆の絶縁された場所に分布されている
    事を特徴とする特許請求の範囲第13項から第16項ま
    での内の任意1項に記載の電気光学装置。
JP62116020A 1986-05-14 1987-05-14 液晶の高周波交流励起方法とそれに用いる液晶電気光学装置 Pending JPS62295023A (ja)

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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2507122B2 (ja) * 1990-03-08 1996-06-12 スタンレー電気株式会社 液晶表示装置
JPH0786622B2 (ja) * 1990-11-02 1995-09-20 スタンレー電気株式会社 液晶表示装置
US6310675B1 (en) * 1997-12-22 2001-10-30 Zvi Yaniv Liquid crystal display
US6395398B1 (en) * 1999-03-31 2002-05-28 Central Glass Company, Limited Frequency selective plate and method for producing same

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3675988A (en) * 1969-11-25 1972-07-11 Sperry Rand Corp Liquid crystal electro-optical measurement and display devices
US3694053A (en) * 1971-06-22 1972-09-26 Bell Telephone Labor Inc Nematic liquid crystal device
DD106121A1 (ja) * 1973-07-02 1974-05-20
US3934199A (en) * 1974-03-28 1976-01-20 Rca Corporation Method of testing an electrical circuit
JPS556233B2 (ja) * 1974-08-07 1980-02-14
GB1512702A (en) * 1975-12-11 1978-06-01 Rank Organisation Ltd Liquid crystal display device
US4277517A (en) * 1978-07-17 1981-07-07 Rockwell International Corporation Method of forming transparent conductor pattern
US4432611A (en) * 1978-10-03 1984-02-21 Northern Telecom Limited Photoconductor control of electro-optically variable display cell
DE3151557A1 (de) * 1981-12-28 1983-07-21 SWF-Spezialfabrik für Autozubehör Gustav Rau GmbH, 7120 Bietigheim-Bissingen Elektrooptische anzeigevorrichtung und verfahren zu ihrer herstellung
US4395467A (en) * 1981-12-30 1983-07-26 Rca Corporation Transparent conductive film having areas of high and low resistivity
FR2526177A1 (fr) * 1982-04-28 1983-11-04 Centre Nat Rech Scient Perfectionnements aux cellules optiques utilisant des cristaux liquides
FR2572210B1 (fr) * 1984-10-23 1987-02-20 Centre Nat Rech Scient Perfectionnements aux cellules optiques a cristaux liquides utilisant un effet de birefringence controlee
FR2587506B1 (fr) * 1985-06-18 1988-07-15 Centre Nat Rech Scient Perfectionnements aux dispositifs optiques a cristaux liquides

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