JPS5817414A - 液晶光学装置 - Google Patents

液晶光学装置

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JPS5817414A
JPS5817414A JP56116005A JP11600581A JPS5817414A JP S5817414 A JPS5817414 A JP S5817414A JP 56116005 A JP56116005 A JP 56116005A JP 11600581 A JP11600581 A JP 11600581A JP S5817414 A JPS5817414 A JP S5817414A
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Suwa Seikosha KK
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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】 本発明は、ｉ＊晶光学装置に関し、詳しくは、低同波で
誘電緩和を生じる光学的に活性なネマチック液晶を用い
た高速応答肴性を有す液晶光学装置Ｋ１１ｍする。
低同波で誘電緩和を生じる光学的に活性なネマチック液
晶を用いた液晶光学装置ａｍ晶）（ネル。
駆動方法あるいけこの応用について―願昭５Ｓ−１４１
０１５，４１１１昭５４−７０４５．ｑ＠願昭５６−７
０４７等で詳しく述べた０本発明は滲晶パネルを構成す
る２枚の基板の表面に箇こす水平配向処理方向と偏光＠
０偏光ｗｏｓｅｓを調整することによつで上記発明の効
果をよ如有効にする−のでｌ！ＩＫ本発明で使用した低
同波で誘電緩和を生じるネマチック涼晶組威物を示し丸
、この原品組成物に、光学活性物質４−（４−へキシル
オキシペンシロキシ）−ベンゾイックアシド−ａ−ｆｆ
ｉ−オクチルエステルを添加することにより、光学的に
活性なネマチツタ漬晶組威物を得ることができる。
褒　　　　　　１ −１：　　）ランスミクロヘキサン −〇−二　ペンゼル積 上記光学性、物質をｚ２重量パーセント添加し九液晶組
成物を〔液晶−１〕とする。液晶の誘電率は、一般に液
晶分子軸方向とこれに垂直な方向とでは異１ｋＩ前者を
ｃｌｌ、後者をＣ工で表わす、さらＫｇ口とＣ上の差、
すなわちｔ　ｓｓ　”””　を上を誘電異方性と定義し
、ΔＣで表わす、６ｇ＞０及びΔｔ＜Ｏをそれぞれ、誘
電異方性が正及び負を呼ぶ０本発明で使用する液晶組成
愉は、ΔＣが周波数に依存して大きく変化し、交差周波
数（以下ｆａを略す）よ）低い周波数ではΔｔ＞Ｏ，ｔ
。
よ）高い周波数ではΔｔ　（Ｏとなる。（１１晶−１〕
の誘電異方性の一波数肴性を第１１１に示す、温度はｓ
ａ℃である。
交差同波数ｆ・よ〕低い同波数をｆｌ　、高い同波数を
ｆｈをし、これに対応する誘電異方性をそれぞれΔａＴ
−及びΔｌとする。　ｆｈの信号を対向する電極間に印
加すると、液晶分子が電界方向に平行に配列％ｆｈの信
号を印加すると、垂直に配列する力が働ら〈。
第２図に本発明を構成する液晶パネルの断面の単略図を
示した。１１１晶層１社、電極４を備える基板２と電極
５を備える基＠５（り間に封入されておりシール６で！
で示す厚さｄの間隔を保ち密封されている。ｍｓの１１
面を、配向処理剤１０及び１１で処理して、脱脂綿で摩
擦しである。２枚の基板の両儒に、偏光＠Ｓ及び７を配
置している。
とこでｄを液晶層厚と還付は以下これを用いる。
配向処理剤１０及び１１け、エポキシシラシ系樹脂、ポ
リイ２ド系樹脂等であるが、これらの処理剤を用いず、
摩擦するだけでも本発明は満足できる。さちに配向処理
の方法として、基板１１面に水平ＫｐＩｊ晶分子が配向
するように、酸化珪素を基板に対して斜めから蒸着を行
たってもよい。
〔液晶−１〕は、光学的に活性なネマチック液晶組成物
であり、その液晶分子配列は、ねじれ構造をもっている
。〔液晶−１〕のねじれピッチは。
常温でほぼ４μ閣である０本明細書においてねじれピッ
チとは、１回転ねじれの周期で定義する。
さら（＃晶−１〕のねじれ方向は、果から手前方向に対
して時計回りである。これは、用いた光学活性物質４−
（４−へキシルオキシベンシロキシ）−ベンゾイツクア
シド−（１−２−オクチルエステルが左手系のねじれで
あるととに対応しており。
右手系のねじれ構造を有する光学活性物質を添加すれば
、〔液晶−１〕と逆のねじれ構造を取る。
本明細書においては、〔液晶−１〕を用いた記載を行な
うが１本発明は、右手系、左手系にかかわらず有効であ
る。
第３図に、配向処理方向及び偏西鈑の配置方向を示した
。２０及び２１は配向処理方向であ）。
矢印の方向に摩擦しであるｍＫｓ図においては。
液晶パネルを上方から観め、２０が下基＠＊　２１が上
基鈑の配向方向とする。２２及び２３は偏光型の偏光面
である。２２を２枚の基板の下刃。
２５を上方に配置した。ただし、との２枚の偏光板の偏
光方向に関しては、上下逆にして本その差は以下の実験
では、ＩＩ定定差差内あり、どちらでも違いがなかった
。上記２つの配向処理方向（２０及び２１）の２等分線
のうちの１本が２５である。もう一方の２等分線っｔｆ
ｉ２５に対して垂直な線ＫＩＩしても一様の結果が得ら
れるので。
ことでは２ｓについてのみ記載する。２４は２つの配向
処理方向くよって作られる角度ψ・である。
この２等分線が２５である。よって２６で示した角度は
ψ・１２である。２尋分線２５の−あの偏光板の偏光ｆ
ｆ１２３とのなす角を−とする。２枚の偏光板の偏光断
は常に垂直２９に配置する。これは、ｍ光＃ｌＩＫ＞い
て、光の透過率を最少にする為である。上記により、本
う一方の偏光板の偏光１ｉ２２と２等分線２５の外す角
は９０’−ψ　と壜る。
ＩＩｓ図のとと〈配向処理を□打金い（ｌ晶−１〕を５
μｖａ　ａｌｔｏ沙晶層液晶した液晶パネルにおいて、
液晶分子配列は、５６０’＋ψ・のねじれ構造を持って
いる１次に本発明で用い九棲晶駆動信号について説明す
る。
第４図Ｋｉｌ晶駆動信号を示すｅ４０で示した〈シ返し
周期テ１で図で示した信号がく）返えされる。４１で示
し九Ｔ２は、開口時間であり、４２で示した〒３は閉口
信号である。７２０間４ｓで示したｆｈの信号、７５０
間、４４で示し九ｆ／の信号を印加する。４５は電圧で
＋／−ａマである。との信号を対向する電極間に加える
。　ｆｈの信号によって透光し、つｔｙ閉開口、　ｆ／
の信号によって線光、つまシ閉口する。
第５図及び第６図に２つの配向処理方向の２等分線に対
する偏光板の偏光面の角度ψを変えて光透過率の応答性
を測定し九結果を示す、ここで透過率１００パーセント
とは、２枚の偏光板のみを用い、その偏光面を平行に配
置した時の透過率である。第５図は２つの配向ａｌｌ方
内Ｏｔす角ψ・がｓｏ”の場合、第４１！は１１６”　
０場舎である。
測定条件を述べる。〔液晶−１〕を用い　＊晶層厚！に
１〜ＳＳμＷＩで封入し九、＊晶ｌ１１ｍ１信号は１第
４図で示しえものでありｓ　Ｔ　１−２　ｍ　＄　ｈ　
テ２−α５秒、　ｆｈ　−１！１（ＩＫＨ２，ｆ／−２
に１１１Ｌ電圧ａは２＠マである。温度は４０℃であを
、１に５図、第６図とも一様の条件である。ただし、第
５図はψ・が５０”、第６図はψ・が１１０”　ｏ九め
、液晶分子の配列は、前者が４１０°、後者が４７０°
のねじれ構造である。第５図及び第６図の５０〜５５．
６０〜６６で示した曲線は、ψの値を変えたものである
。ＳＯ及び６０は４５＠。
５１及びｓｌは４０°、５２及び６２は３０＠。
５５及び６５は２０”、５４′及び６４は１０°。
５５及び６Ｓは０°である。５０°、６０＠。
７０”　、１１６”　　、９０＠（Ｄ場合それぞれ４０
０゜５０’　　、２０＠　、１０＠、Ｏ＠　の場合とは
とんと違いが無かった。第５図及び第６図の結果から明
らかなように、ｆを４５６に設定した場合が最も透過率
が高く秀る。２つの配向処理の橙す角度ψ・がＳｏ”、
１１０°の例にツＩ／％て＊ＳＳａ及び第６図にその結
果を示し九が、ψ・の全での角度（実際に測定を行なり
九のは１０″きざみであるが）について同様の結果が得
られた。
上記の結果から次の仁とがいえる。これが本発明の畳点
である。
２枚の基管の表面を原品分子が水平に配向するように配
向処理を行ない、この２つの配向処理方向の２等分線に
対して＋／−４５＠の方向に２枚の偏光数の偏光面をそ
れぞれそろえることによって透過率が最大になる。
上述したごとく本発明は光学的に活性であり。
かつ低周波で誘電緩和を生じるネマチック液晶組成物を
用いた油晶光学装愛において、ＩＩ晶パネルを構成する
２枚の基型上の配向処理方向と２枚の偏光板の偏光面と
を調整すｂことによって、高速かつ透過率の高い清晶光
学装費を賽現する４のである。
次に本発明を生かした応用例について述べる。
〈応用例１〉 本発明を光書き込み用のマイクロシャッターアレイとし
て用いた応用例を示す、第７図、第８図に液晶パネルの
構成を示す、１晶パネルは、共通信号電極！１！及び９
２０を備えるガラス基蓼９１７と信号電極！２１及び９
２２を備えるガラス基＠９１８及びヌペーサ−９２６の
間に種晶組成物１２５を封−人し、かつガラス基板の両
−に偏光＠９２Ｂ及び９２４を備えて成る。共通信号電
極は、透明電極９１９と光学的に不透明表金属電極９２
０から成〕、信号電極９２１及び９２２Ｆｉ透明電極で
ある。
大は共通電極の透明部分９１９と信号電極とで形ｒｓ、
”；れるマイクロシャッターとの部分で蜜調を受ける。
このマイクロシャッターを１００μｍピッチで２０００
個ｍ２０ｍの長さに直線状に作った。
２つの配向処１方向の成す角度を５０＠とし。
２枚の偏光職の偏光面を、上記２つの配向処理方向の２
等分線に対し＋１−４５°の位置に配置した。
態動方法は１時系列の画素データに対応して。
マイクロシャッターを開閉できるような駆動用工０を試
作し、パネル上に実装し丸、躯動用工Ｃは１個嶋り、５
０本の出力ドライバーを持つので。
２０００個のマイクロシャッターに対して、パネルの両
側にそれぞれ２０個づつ、計４０個を＊＊した。
駆動するために必要な各種信号波形のタイ２ングチヤー
トと、それを賽現する丸めの回路ブロック図を第９図と
第１０図に示す。
１００１は動作開始のリセット信号、１００２は１ライ
ンのデータの開始を示すラインスタート信号、１００４
Ｓはデータを豐求すゐリクエストクロックで、ラインス
タート信号に同期して１ライン分ｚｏｏｏパルヌ送られ
、このクロックに−期してデータを受は取る。１００４
ａ沿晶島動用ＩＣのシフトレジスタのデータを転送する
ためのシフトクロック、１００５はデータ転送が終つえ
直後にデータをラッチするラッチパルスである。
１００６、　１００７．　１００８は液晶に印加される
枢動波形で、１００８は共通電極信号であり。
１００６のＯＭ傷信号時に液晶マイクロシャッターが開
き、１０７７の０！Ｐ１信号Ｏ時に閉じる。
０胴信号、共通電極信号は高周波ｆＨと低鴫波ｆＬの組
み合わせで構成され、互いに位相が反転している。０１
Ｐν信号はＯＭ傷信号ｆＸｉと同相の低周波である。ま
たＯＮ信号の１１ＩＩ１期のうち高周波ｆｌｌの期間を
開口時間と呼ぶ０次にこれを爽現する回路構成であるが
、４．２ＭＨ＆　　の基準クロツタ１０１０をデバイダ
１０１１で分周して　　波形を作る。１０１５で２ｍＷ
、周期のフィンスタート信号を作シ、すべてこの信号で
周期をかけている。１０１２でＩｋ０００パルスカウン
）し１０２０でリクエストクロックを作り、ラインスタ
ート信号と共に、外部機器である時系列画系信号発生部
１０２４へ出力する０画素発生部１８２４からリクエス
トクルツタに同期して送られてきたデータは、インター
ディジタルにＩｆ！ｉｉされた駆動用′ｘ。
１０２２へ送るため、１０１？でデータを分配する。
開口４間を１０１６で決め、１０１７でＯＩ傷信号０１
シ信号、共通電極信号を作る。１０１１でラッチパルス
に１４でシフトクロックを作り。
０ｙ信号０ＦＩＦ信号データと共に駆動用Ｘ　Ｏ１ｇｌ
！！へ出力する。を九共通電極信号は出力バッファ１０
１６で５０７に変換し、共通電極１０２１に印加する。
１０２１は外部機器１０２４かも送られるリセット信号
を受は取抄、各部へスタート。
ストップをかけるコントロール部である。
次に駆動用集積回路の内部回ドのプロッタ図を図１１に
示す、上記の回路よ）入力されたデータ１０３６は５０
ビツトのシフトレジスタ１０５６によって、シフトタロ
ツク１０３５に−期しで転送される０片＠２０個のＸＯ
のシフトレジメタはカクケード接続されてお）、データ
アウト１０４０から出たデータは隣りの駆動用ＩｃＯシ
フトレジスタに転送される。このようにして片側１・Ｏ
。
ビット、パネル画情でｚｏｏｏビットのデータが転送さ
れ終わると、ラッチパルス１０３７０タイ電シダで５０
ビツト０％ツチ１０３１にラッチされる。１０３２で轢
ラッチされ九データに対応して、１０Ｍ信号１０５８と
ｏｙｙ信号１０ＪＳ？を匍秒替え１次のレベル変換１０
５３でロジックレベルをドライブ電圧３０ｖに変換し、
１０！１４の駆動用のバッファから信号電極へ出力する
。
以上の方法で！イクロシャッターマレイで駆動し、１ラ
イン当り２　秒の高速の光弁アレイを寝現しえ。
〈応用例２〉 上記応用例１０マイクロシヤツターアレイを４０６０　
に保ち、〒１を２ｍ秒、テ２をα！Ｉｍ秒とした。波長
５４０■に発光ビータを持つ、輝度１ｓ万ｃａ７♂の螢
光ランプをマイクロシャッターアレイの前後に置き、透
過光をセレン−テルル感光体に照らし、Ｓ気ロール現俸
器を用い、トナーｙＡ曹を行なり九とζろ、印字信号に
従がって俸が形成された。ちなみに１光体の移動速度は
５５１　／秒である。このように、高速の光書き込みプ
リンターを得ることができ九。
以上、応用例でも述べたように１本発明を用いれば、高
速の応答特性を有する液晶光学装置を奏３ｉＪ出来るの
で、非常に有用な応用が可能となった。
しか４．＊晶装置本来の利点である。低価格、大面積、
低消費電力１等は、そのまま生きる為その効果は大変大
診い。
【図面の簡単な説明】
第１図は１本発明に用い九清晶組成物の誘電異方性の周
波数特性を示した図である。 第２図は１本発明に用いた液晶パネルの横絞を示した図
である。 第３図は、配向処理方向及び偏光軟の偏光面を示した図
である。 第４図は、液晶態動信号を示した図である。 第５図及び第６図は、ｆＩ晶光学装置の光の透過率の応
答特性を示した図である。 絡７図及び糖８図は本発明の応用例の液晶パネルを示し
要因である。 第９図、第１０図及び第１１図は、零発−の種晶光学装
置の応用例にお叶る駆動回路ブーツク構威を示す図であ
る。 Ｉ’ｌｌ晶層 意、５：基板 ４．５：電極 ７．８−偏光蓼 ！０，２１：水平配向処理方向 ２５：２等分− ２２，２３：偏光更の偏光面 以上 出願人　株式会社　諏訪精工令 代理人　弁理士　最上　　務

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）少會くとも１本の電極を備える２枚の基板を対向さ
    せ、その間に誘電異方性がゼロＫｆｋる交差同波数が常
    温で１００　Ｋｉ［Ｚ以下である光学的に活性橙ネマチ
    ック漬晶組成物からなる液晶層を封入しかつ基ＩＩＯ両
    側に１組の偏光板を備える液晶パネルであり、上記２枚
    の基板表面が各々液晶分子が水平に配向する１ｐ面処理
    が施こされている液晶パネルにおいて、上記２枚の偏光
    板の偏光面け。 直交しており、さらに２枚の偏光面が、上記２枚の基横
    褒ｗＫＩＩＩＩされた水平配向処理男声の２等分線に対
    して÷／−４５＠　に配置して備えられ７ｖ、ヒとを勢
    像とし九液晶光学鋏殻。
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