JPS63306428A - 液晶素子 - Google Patents

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、表示素子などとして用いられる、強誘電液晶
を使用した液晶素子に関する。

〔技術的背景およびその間１１１点） 強誘電液晶はその高速応答性、双安定性などにより注目
され、高密度表示素子等への応用が期待されている。

強誘電液晶を用いた表示モードの代表的なものとして、
複屈折モードとダストホストモードが挙げら孔るが、複
屈折モードはセルギャップが２μｍ程度と薄く、かつ表
示ムラを防ぐために、セルイヤツブを正確にコントロー
ルしてギャップムラを極力小さくする必要があるという
問題点を有している。

他方、ゲストホストモードは複・屈折モードに比べて厚
いセルが使え、かつザヤツプのコントロールも複屈折モ
ードはど厳しくする必要が無いなどの長所を有する。

通常、このゲストホストモードは一枚の偏光子の偏光軸
に対して、二色性色素の光吸収方向をスイッチングする
ことｋよって着色、無色の切り換えを行なうものなので
、無色状態のコントラストを最大にするためには、スイ
ッチング角は浩然のことながら９０°が望ましく、従っ
て液晶の配向方向（カイラルスメクチック−Ｃ液晶本来
の２セン軸の方向を意味する。）からの傾き角は４５°
が最適となる。

しかしながら、このような特性を有する液晶材料は複屈
折モーげに使用する傾き角２２．５度の液晶材料に比べ
て稀であり、液晶材料の入手が著しく困難であるという
問題点を有している。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、傾き角４５°の液晶を使用しなくても
、良好なコントラストが得られる液晶素子を提供するこ
とにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上述の目的を達成するため、二色性色素を含む
強誘電液晶を透明な電極付基板間に担持させた液晶素子
において、前記液晶からの直線偏光を該直線偏光の偏光
方向の違いによって異なる旋光角度で反射する位相変換
反射手段を前記基板の後方に配置する構成としている。

すなわち、前記液晶を透過する光の内核液晶に混入され
た二色性色素に特有な波長の光をその分子方向に吸収し
、該分子軸に垂直な直線偏光又は部分偏光とするっそし
て、前記位相変換反射手段によって、該液晶の配向方向
からの一方の傾き角での偏光に対しては、垂直の直線偏
光として反射し、二色性色素に再吸収させ、従って該波
長光は殆んどすべて吸収され液晶は暗状態又は着色状態
となる。また、他方の傾き角での偏光に対しては、その
偏光方向のままの状態で反射することによって、二色性
色素での再吸収は起きず、従って液晶は明状態となる。

上述の様に明暗状態をスイッチングするわけであるが、
光学回転の有無を決定する位相変換反射２ｎ＋１ 手段として、例えば、−７−λ（１：＝Ｑ　９１１２１
・・・・・・λ：入射波長）の位相差を生ずる直線位相
変換子と、光反射板との組み合わせにより、容易に実現
〒きる。位相変換子としてはフレネルプリズム、ムーニ
ープリズムまたは複屈折性の無機材料（雲母、石膏など
）または有機材料（液晶、ポリビニルアルコールなど）
からなる無色または有色のものを使用できる。

この位相変換反射装置は強誘電液晶セルに対し、その暗
（着色）Ｋおける二色性色素の発色が最大になるように
、光学軸の方向を設定して組み合わせることが望ましい
。

本発明に使用する強誘電液晶セルは、ポリイミドなどの
配向膜を有してもよい透明電極付基板を電極面が対向す
るように構成されたセルＫ、アゾ系、アントラキノン系
などの二色性色素を含有するエステル系、ピフェニル系
、ピリミジン系などの強誘電液晶を封入、配向させた液
晶セルであり、メモリー性を有しても有しなくてもよい
。また本発明に用いる二色性色素を含む強誘電液晶セル
は、吸収の遷移モーメントの傾き角が２２．５度である
ことが望ましく、複屈折モードに使用する傾き角が約２
２．５度の液晶材料に二色性色素を配合して使用するこ
とが１きる。

以上の構成にもとづき、明状態及び暗状態に対応するプ
ラスまたはマイナスのノソルス、方形波などの公知の強
誘電液晶セルの駆動方法により駆動することが１きる。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面を用いて説明する。

第１図には本発明の液晶素子の一実施例の略断面図を示
している。

二色性色素６ｂを含む強誘電液晶層６を透明電極２，４
によって挾み、さらにそれを透明基板１゜５によって挾
持している。そして位相変換子６が基板５の液晶側とは
反対側！配置され、その外側には光反射板７が配置され
ている。液晶層乙において、液晶分子の配向方向は透Ｆ
ＪＡｉｉｒ：極２，４に平行となっている。

第２図には強誘電液晶分子３ａ及び二色性色素分子３ｂ
のある電圧状態での模式図が示されている。電極板２，
４は紙面に平行である。

ここにおいて、第１図の矢印×方向から入射した光の内
、二色性色素分子６ｂに特有な波長の光がその分子長軸
方向８で吸収され、その特有な波長の光は該分子長軸に
垂直な直線偏光となって位相変換子６に入射する。この
位相変換子６は、例２ｎ＋１ えは雲母、方解石などの　４　λ（ｎ＝ｏ、１゜２、・
・・・・・、λ：入射波長）波長板を使用する。

この電圧における二色性色素の分子長軸と位相変換子６
の光学軸（速い軸または遅い軸）とを平行又は直交させ
て配置すると、前記直線偏光は何の変化も受けず光反射
板７によって反射され、同じ偏光方向のまま矢印×の逆
方向へ液晶素子から出射するため、液晶素子は明状態と
なる。

第３図には第２図とは逆電圧の場合の強誘電液晶分子３
ａと二色性色素３ｂの模式図が示されている。周知の様
に、液晶分子は液晶の配向方向９に対して第２図とは傾
斜角が同じで反対Ｎｋ移動している。

従って、例えば、アゾ系及びアントラキノン系二色性色
素を配合した傾き角が２２度の強誘電液晶材料の場合、
２つの電圧状態間の分子長軸の角度は４４度と、なる。

この電圧！液晶層３を通過した偏光は位相変換子６の光
学軸に対してほぼ４５゜の偏光角度の入射となり、複屈
折によって光反射板７ではほぼ円偏光状態で反射される
。そして、再び位相変換子６から出射されるときは、゛
入射偏光方向とは９０°旋光して液晶層３に入射する。

この反射してきた偏光は二色性色素５ｂＶｃよって再吸
収されるの１、暗状態又は、着色状態となる。

〔発明の効果〕

本発明の液晶素子によれば、位相変換反射手段によって
、反射偏光方向を変えることで、ダスト・ホストモーＰ
ｋおいて配向方向から２２．５°の傾斜角の強誘電液晶
を使用しても、良好なコントラストが得られるようｋな
った。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電気光学装置の断面の略図１あり、第
２図（ａ）及び第３図（ａ）はそれぞれ明状態及水した
模式図、第２図（ｂ）及び第３図（ｂ）はそれぞれ第２
図（ａ）及び第３図（ａ）Ｋおける位相変換反射手段の
入射偏光方向と出射偏光方向の関係を示した図１ある。 図中符号

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）二色性色素を含む強誘電液晶を透明な電極付基板間
   に担持させた液晶素子において、前記液晶からの直線偏
   光を該直線偏光の偏光方向の違いによつて異なる旋光角
   度で反射する位相変換反射手段を前記基板の後方に配置
   したことを特徴とする液晶素子。 ２）前記液晶の吸収の遷移モーメントの配向方向からの
   傾き角が２２．５度であることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載の液晶素子。 ３）前記位相変換反射手段が［（２ｎ＋１）／４］λ（
   ｎ＝０、１、２、……、λ：入射波長）の位相差を生ず
   る直線位相変換子と光反射板とで構成されていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の液晶素子。