JPH01177016A - 強誘電性液晶シャッタ - Google Patents

強誘電性液晶シャッタ

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JPH01177016A
JPH01177016A JP62335192A JP33519287A JPH01177016A JP H01177016 A JPH01177016 A JP H01177016A JP 62335192 A JP62335192 A JP 62335192A JP 33519287 A JP33519287 A JP 33519287A JP H01177016 A JPH01177016 A JP H01177016A
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時彦 四宮
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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】 (イ)産業上の利用分野 この発明は3次元立体テレビ用シャッタや周波数変調の
できるストロボなどに利用される強誘電性液晶シャッタ
に関する。
(ロ)従来の技術 ネマティック液晶を用いた液晶ンヤッタでは、通常数1
0m5ecの応答速度であり、270°ツイストにより
立ち下がり時間を改善したり2周波駆動法ヲ用いて1 
m5ec程度の応答速度としたものが知られている。し
かしながら、さらに速い応答時間を求めるためには、1
980年C1arkやLagerwallによって提案
された強誘電性液晶を用いるのが適しているヶ強誘電性
液晶としては、一般にスメクチック0本相の液晶を用い
、その応答速度は常温ですでに数lOμSeCの応答特
性が得られている。C1arkらによって提案されたこ
の強誘電性液晶は、ラセン構造をもつスメクチックC相
で、液晶を封入しであるセルのセル厚を非常に薄くして
いくと、ラセン構造が消失し、光軸の異なる2つのドメ
インのみになる。また強誘電性液晶の液晶分子は自発分
極を持っており、直流パルスを印加することで、2つの
光軸を持ったドメイン間をスイッチングさせることがで
き、さらに、スイッチングパルス印加後型圧を切っても
その状態を保持するといったメモリ効果かあり、これら
の特性を生かして液晶シャッタや大容量表示などへの利
用が考えられている。
(ハ)発明が解決しようとする問題点 しかしながら、強誘電性液晶を用いた液晶シャッタにお
いては、セル内に自発分極のためにUp。
Downの2状態を有する液晶分子が混在するため光軸
が2つ存在することがある。一般には電界印加により光
軸をUpあるいはDownのどちらかに揃えることがで
きるのだが、配向欠陥であるジグザグ状のディスクリネ
ーションがあると、そのディスクリネーションを境とし
て、up状態でより安定なドメインと、Down状態で
より安定なドメインが現われ、セルの光軸が一つに揃わ
なくなった。
また駆動方法としては、一般にON・OFFの一定のく
り返しのみの液晶シャッタの場合、矩形波を印加すれば
よいのだが、この波形の場合スイッチングした後にも引
き続き余分の高電圧DCが加わるため、セルの信頼性が
著しく低下した。これは、配向の乱れとなって現われる
。またメモリ波形を用いて駆動さ仕ると一般にラビング
などを施して作ったセルは、ツイスト状態をとったり、
メモリ間の光軸の角度が液晶の持つチルト角はど動かな
かったりして、高いコントラストが得られない。そこで
スイッチングパルス後に光軸を維持させろための直流バ
イアスを加えることによりメモリ間の光軸を広げ、高い
コントラストを得ることのできる駆動方法が提案された
。しかしながらセルを構成する2枚のガラス基板に設け
られる配向膜を上下同質の配向膜て、かつラビング処理
をした場合、セルの光軸はUpとDownでラビング軸
に対してほぼ対称に位置し、上記駆動電圧でスイッチン
グさせた場合、光軸を維持させるための直流バイアス値
の変化に伴い、セルの2つの光軸が変化してしまう欠点
があった。この2つの光軸の変化は、偏光板の設定を非
常に困難にするとともに、安定した高コントラストが得
られなかった。
この発明は上記の事情を考慮してなされたもので、液晶
分子の光軸を一方向に揃えることが可能で、高いコント
ラスト比が得られる強誘電性液晶シャッタを提供しよう
とするものである。
(ニ)問題点を解決するための手段 この発明の構成は、一方の表面に透明電極と配向膜とを
この順に積層してなる透光性基板2枚を、配向膜を対向
させて配置して強誘電性液晶を挟持する構造を有する強
誘電性液晶シャッタにおいて、一方の透光性基板の配向
膜と他方の透光性基板の配向膜とがそれぞれ強誘電性液
晶との接触によって生ずる極性を相互に異にする高分子
膜にて形成されたことを特徴とする強誘電性液晶シャッ
タである。
高分子膜としては、一方がベンゼン環を多数有しπ電子
か多数存在する芳香族ポリイミド、芳香族ポリアミド、
ポリエステル、フェノール系樹脂など、他方がアルキル
鎖を多数有する脂肪族ポリアミド、ポリエチレン、セル
ロースアセテート、脂肪族ポリイミドなどがそれぞれ好
適である。
(ホ)作用 極性の異なる高分子の配向膜は、強誘電性液晶の液晶分
子内の自発分極に作用し、液晶分子の向きを一方向に揃
える。
(へ)実施例 以下この発明の実施例を図面にて詳述するが、この発明
は以下の実施例に限定されるものではない。
第1図において、■は透光性基板で、例えばフロートガ
ラスなどのガラス基板の一方の表面に、ITO膜からな
る透明電極2を形成し、その上に5iOzなどの電極保
護膜3を介して配向膜4を積層形成させである。この透
光性基板lを2枚、配向膜4を対向させて上下に配置し
、スペーサ5を介してエポキシ樹脂6にて貼り合せてセ
ルフを形成する。その後真空注入法により、強誘電性液
晶8をセルフ内に注入した後、注入口(図示しない)を
封止する。強誘電性液晶8としては、カイラルスメクチ
ックC(SmC’)相を示す材料を用いればよい。
配向膜4は、上下の透光性基板1.1でパラレルまたは
アンチパラレル方向にラビング処理が施しである。また
配向膜4は、強誘電性液晶8との接触により生ずる接触
電位である極性が上下の透光性基板1.1で相互に異な
る高分子膜、たとえばL Q 1800 (商品名、日
立化成工業(昧)製)とナイロン6・6.JRlooS
(商品名、日東電工(株)製)とポリビニルアルコール
あるいはJIB(商5品名、日本合成ゴム(株)製)膜
を170℃と300℃にて焼成したものなどの組み合わ
せによるものである。
以上において、それぞれの配向膜4,4の極性が異なり
したがってその極性の差が大きくなり、強誘電性液晶8
の液晶分子内にある自発分極に作用して、第2図に示す
ように、液晶分子8aがほぼ一定方向に揃い、液晶分子
8aの長袖である光軸9か一方向となる。これによって
液晶分子8aは電界印加後その電界を収りさってもより
安定な光軸9方向に戻るというメモリ効果における片安
定な特徴を呈するものである。
つぎにこの実施例の動作について第3〜6図を交えて説
明する。
第1図に示す強誘電性液晶の注入されfニセル7のたと
えば上面に、第3図に示すように、液晶分子8+lLの
光軸9と略平行に吸収軸Polをセットした偏光板を設
け、この偏光板の吸収軸Polと垂直に吸収軸Anaを
セットした偏光板をセルフの上面に設ける。この偏光板
の設定は黒レベルを安定にさせるものである。第4図は
上記設定のセルフの駆動時における光学特性と駆動電圧
波形との関係を示すグラフである。第4図により明らか
なように、たとえばl tasecの負のスイッチング
パルスpswのあとの光軸9を維持するための例えば3
0 m5ecのDCバイアス■、の値をたとえばV工=
0(V)、V区=1(V)、V匹=3 (V)と変化さ
せても、上記した片安定の特徴から透過光強度Lllは
ほぼ0%であり、安定した黒レベルを保つしのである。
またこれとは逆に、DCCバイアス■を正のスイッチン
グパルス+Pswのあと上記のように変化させると、透
過光強度しいはそれぞのDCバイアスVBに対応して同
図中r、  n、 nrにて示す透過光強度に調整でき
るものである。この場合、得られたコントラスト比は5
00であった。
つぎに白レベルを安定にさけるための偏光板の設定につ
いて説明する。この場合、第5図1こ示すように、一方
の偏光板の吸収軸Polを液晶分子8aの光軸9から角
度θだけずらしてセットする。
また他方の偏光板の吸収軸Anaは上記同様吸収軸Po
lに対し垂直にセットする。角度θは20゜〜45°の
範囲であればよく、この角度θが45°に設定された場
合膜も明るい白レベルとなる。
第6図は、チルト角19°で一方の偏光板の設定を角度
θが30°となるように設定した場合の第4図相当図で
ある。第6図から明らかなように、負のスイッチングパ
ルス−P5いのあとのDCバイアスVBの値を第4図の
場合と同様Vr−0(V)、 Vr = l (V) 
、 Vi=3 (V)と変化させても透過光強度Lwは
一定値となり、白レベルは安定したものとなる。またこ
れとは逆に、DCバイアスVaを正スイッチングパルス
+Pswのあとに上記同条に変化させると、透過光強度
L6はそれぞれの電圧Vr、Vr、Vμに対応して同図
中IV、 V。
■にて示す透過光強度に調整できるものである。
(ト)発明の効果 この発明によれば、強誘電性液晶の液晶分子の光軸を一
方向に揃えることが可能で、かつその揃えられた光軸が
駆動電圧のスイッチングパルスに続く光軸維持のための
DCバイアスでほとんど動かないものとなるため、この
先軸方向をもとに偏光板の設定が簡単にできるようにな
ったとともに、コントラスト比を向上さ什ることができ
る強誘電性液晶シャッタが得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の実施例の構成を示す縦断面図、第2
図は実施例における強誘電性液晶の液晶分子の配向状聾
を示す模式図、第3図は黒レベルを安定とする偏光板設
定の場合の液晶分子の配向と偏光板の吸収軸との関係を
示す図、第4図は第3図の偏光板設定における動作の駆
動電圧波形と透過光強度との関係を示すグラフ、第5図
および第6図はそれぞれ白レベルを安定とする偏光設定
の場合の第3図および第4図相当図である。 ■・・・・・・透光性基板、2・・・・・透明電極、4
・・・・・・配向膜、   8・・・・・強誘電性液晶
。 ”’j ’、”15 値 1 図 戸 2 図 傳 3 図 Lw       情4図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、一方の表面に透明電極と配向膜とをこの順に積層し
    てなる透光性基板2枚を、配向膜を対向させて配置して
    強誘電性液晶を挟持する構造を有する強誘電性液晶シャ
    ッタにおいて、 一方の透光性基板の配向膜と他方の透光性基板の配向膜
    とがそれぞれ強誘電性液晶との接触によって生ずる極性
    を相互に異にする高分子膜にて形成されたことを特徴と
    する強誘電性液晶シャッタ。
JP62335192A 1987-12-28 1987-12-28 強誘電性液晶シャッタ Pending JPH01177016A (ja)

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