JP2576085B2

JP2576085B2 - 液晶素子

Info

Publication number: JP2576085B2
Application number: JP59179881A
Authority: JP
Inventors: 浩藤村
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1984-08-29
Filing date: 1984-08-29
Publication date: 1997-01-29
Anticipated expiration: 2012-01-29
Also published as: JPS6157934A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕この発明は２周波駆動に適した液晶素子に関するもの
である。

〔発明の技術的背景〕

最近、液晶素子は、テレビジョン受像機やコンピュー
タ用ディスプレイ等における画像表示や、コンピュータ
端末機または事務機器として使用される光書込み式プリ
ンタの光書込み等にも応用されるようになってきてい
る。

この画像表示や光書込み等に使用される液晶素子は、
光の透過を制御する微小なシャッタ部を密な間隔で配列
形成したもので、前記シャッタ部は、液晶層をはさんで
対向する一対の透明基板に互いに対向するように透明電
極を形成することによって構成されている。

上記画像表示等に使用される液晶素子は、通常、電気
光学効果のしきい値電圧以上の電圧と、それより低い電
圧とをシャッタ部に選択的に印加することにより駆動さ
れている。

しかし、このような駆動方法では、例えば正の誘電異
方性をもった液晶組成物を用いる液晶素子の場合、前記
しきい値より高い電圧の印加により液晶分子を基板に対
して垂直に配向させるときには印加された電圧により液
晶分子が直ちに挙動するが、しきい値より低い電圧の印
加により液晶分子を基板に対して平行に配向させるとき
には、液晶分子が液晶組成物と基板の配向膜との間に作
用する配向規制力のみによって配向するために液晶分子
の挙動が遅いから、シャッタ部を高速で開閉駆動するこ
とができないという問題がある。

このため、多数のシャッタ部を高速度でしかも高いコ
ントラストが得られるように駆動する必要がある場合
は、液晶の誘電分散現象を利用した２周波駆動方法が採
用されている。

この２周波駆動方法は、液晶に高い周波数の電界を印
加すると液晶分子が電界に対して直交するように配向し
ようとし、低い周波数の電界を印加すると液晶分子が電
界に対して平行になるように配向しようとする現象を利
用したもので、この駆動方式によるポジ表示のTN型（偏
光板の偏光軸を互いに直交配置したツィステッド・ネマ
ティック型）の液晶素子は、高周波の印加でシャッタ部
が開（光透過）、低周波の印加でシャッタ部が閉（不透
過）となり、GH型（ゲスト・ホスト型）の液晶素子の場
合は、高周波の印加でシャッタ部が閉（不透過…着
色）、低周波の印加でシャッタ部が開（光透過…無着
色）となる。

〔背景技術の問題点〕

しかしながら、液晶素子を２周波で駆動する場合は、
液晶に高周波（100KHz以上）と低周波とが印加される
が、高周波の印加時間が長くなると、次の低周波の印加
に対する液晶の応答性が悪くなるという問題がある。

これは、液晶の履歴効果によるものであり、液晶の履
歴効果は特に高周波に対して大きく生じるために、高周
波の印加時間が長くなると高周波の影響が強く残り、次
に低周波を印加しても直ちに液晶が応答しなくなるから
である。

すなわち、液晶素子を２周波で駆動する場合、液晶
は、高周波と低周波との印加によって液晶分子が基板に
対して平行および垂直に配向するように挙動するが、こ
の場合、液晶分子は基板に対して完全に平行および垂直
に配向するのではなく、ある程度の角度の範囲で挙動し
ている。しかし、高周波の印加時間が長くなると、印加
電界が累積して液晶に作用するために、液晶分子が基板
に対して平行に強く配向されるため、次に低周波が印加
されても直ちに液晶分子が立上がることができなくな
る。

このため、従来の液晶素子は、これを２周波駆動する
と、ポジ表示のTN型の液晶素子の場合は、シャッタ部が
開状態から閉状態に切替わるときの動作が遅くなり、GH
型の液晶素子の場合は、シャッタ部が閉状態から開状態
に切替わるときの動作が遅くなることにより、そのため
に、例えば光書込み式プリンタであって、感光ドラム上
の光が照射されない部分にトナーを付着させる現像方式
の電子写真プロセスを用いたものの光書込み素子として
使用される液晶素子を２周波駆動すると、TN型の液晶素
子の場合は、シャッタ部の閉動作の遅れで印字画素の始
めの部分がかすれたり印字されなかったりするし、GH型
の液晶素子の場合は、シャッタ部の開動作の遅れで印字
画素の終りの部分が尾を引いてしまうことになる。

この現象は、一方の基板に形成する電極と他方の基板
に形成する電極との対向部分で形成されるシャッタ部を
マトリックス配列した、２周波で時分割駆動される液晶
素子では、液晶組成物に印加される電界の高周波成分が
多くなるために、より顕著に現われる。

〔発明の目的〕

この発明は上記のような問題を解決しようとしたもの
であって、その目的とするところは、高周波を比較的長
い時間印加した場合でも次の低周波の印加で即座に液晶
分子を立上がらせてシャッタ部を応答性よく高速で開閉
動作させることができる、２周波駆動に適した液晶素子
を提供することにある。

〔発明の概要〕

この発明で使用する液晶組成物について説明すると、
第１図はこの発明で使用する液晶組成物の周波数ｆ（Ｋ
Hz）に対する誘電特性を示したもので、この２周波駆動
用液晶組成物は、一定のΔεを示す低周波領域の周波数
f_Lと、高周波領域の周波数f_H f_L＝f_C/10 f_H＝10・f_C （f_CはΔεが０を横切る交差周波数で、100KHz以下）で
のΔεの値が、 Δε_Ｌ≧5.3 Δε_Ｈ≧3.6 であり、かつ｜Δε_L|と｜Δε_H|との比が 1.47≦｜Δε_L|/|Δε_H|＜５である誘電分散現象を示すものである。

この液晶組成物は、高周波に対する履歴効果が小さ
く、かつ液晶分子の起立倒伏時間が0.5m秒以下と非常に
短くて応答性に優れている。

〔発明の実施例〕

以下この発明の一実施例を、光書込み式プリンタの光
書込みに使用される液晶素子を例にとって図面を参照し
説明する。

まず、光書込み式プリンタの構成について説明する
と、第２図において、１は光導電性感光ドラム、２は感
光ドラム１の表面に均一に帯電させる帯電器、３は帯電
された感光ドラム１の表面に光書込みを行なう光記録部
であり、この光記録部３は、画像等の記録情報に基づい
てタイミング等を制御する記録制御部４により駆動さ
れ、感光ドラム１の表面に光を照射して、感光ドラム表
面の光照射部分の電荷を消去することにより光書込みを
行なうようになっている。

この光記録部３の光書込みによって形成された感光ド
ラム表面の静電潜像は、現像器５によりトナー現像され
る。

また、記録用紙６は、給紙ロール７によって給送さ
れ、待機ロール８によって一旦停止された後、感光ドラ
ム表面のトナー像と同期をとって転写部９に送られるよ
うになっており、感光ドラム表面のトナー像は、転写部
９において用紙６に転写される。この用紙６は、分離部
10において感光ドラム１から分離され、定着器11でトナ
ー像を定着されて排紙ローラ12により送出される。

なお、用紙６にトナー像を転写した感光ドラム１は、
除電器13によりトナー電荷を中和された後、クリーナ14
で残存トナーを清掃され、イレーサ15により表面電荷を
中和される。

前記光記録部３は、第３図に示すように、光源16と、
光書込み用液晶素子20と、結像レンズ17とからなってお
り、光源16からの光を液晶素子20および結像レンズ17を
介して感光ドラム表面に照射するようになっている。

上記液晶素子20は、感光ドラム１の軸方向に沿う横長
のもので、この液晶素子20は、その長さ方向に沿わせ
て、光の透過を制御する多数の微小シャッタ部を密な間
隔で形成したものである。

すなわち、第４図〜第９図は上記液晶素子20を示した
もので、ここではGH型の液晶素子を示している。

この液晶素子20の構造を説明すると、図中21,22は厚
さ約0.7mmのガラス板からなる上下一対の透明基板であ
り、この一対の透明基板21,22は、第５図および第８図
に示すような横長枠状の外側シール材23aと、この外側
シール材23aの両側辺部に対し2mm程度の間隔ｄをとって
その内側に形成された互いに平行な一対の内側シール材
23b,23bとを介して接着されている。

この一対の内側シール材23b,23b間の間隔ｅは約1mmと
されており、この内側シール材23b,23b間の狭巾間隙の
長さは、例えば最大B4版の用紙に記録するプリンタ用の
液晶素子の場合で249mmとされている。また、内側シー
ル材23b,23bの両端部は、それぞれ外側シール材23aの両
側辺部とつながっており、基板21,22間の内側シール材2
3b,23bと外側シール材23aの両側辺部とによって囲まれ
た部分は空間30,30とされている。なお、第５図におい
て、31,31は一対の基板21,22を重合接着する際に基板2
1,22間の空気を外部に逃がしてやるための空気孔であ
り、この空気孔31,31は、基板21,22の接着後に塗着され
た封止材32,32で封止されている。従って、前記空間30,
30には、基板21,22の接着時に取り残された空気（清浄
空気）が封入されている。

また、前記内側シール材23b,23b間の狭巾間隙の両端
は、外側シール材23aで囲まれている両端部の広巾間隙
と連通されており、基板21,22間の前記狭巾間隙および
広巾間隙内には、二色性染料を添加した液晶組成物24が
充填されている。なお、33は、外側シール材23aの一端
部に設けられた液晶注入孔であり、この液晶注入孔33
は、一対の基板21,22を重合接着する際に基板21,22間の
空気を外部に逃がしてやるための空気孔も兼ねており、
この液晶注入孔33は、液晶組成物24を注入（真空注入法
で注入）した後に封止材34を塗着することによって封止
されている。

また、前記一対の基板21,22のうち、一方の基板21
（以下セグメント基板という）の内面には、第５図およ
び第７図に示すように、前記内側シール材23b,23b間の
狭巾間隙内の部分に、その全長にわたって、一辺の長さ
が約180μｍのほぼ方形な多数のセグメント電極S1,S1,
…,S2,S2,…が２列に並べて配列形成され、他方の基板2
2（以下コモン基板という）の内面には、第６図に示す
ように、セグメント基板21の各セグメント電極列とそれ
ぞれ対向させて、巾3mmの２本の帯状コモン電極C1,C2が
30μｍ程度の微小間隙をもって平行に形成されている。

このセグメント電極S1,S1,…,S2,S2,…とコモン電極C
1,C2はいずれも透明電極とされており、このセグメント
電極S1,S1,…,S2,S2,…とコモン電極C1,C2とが対向して
いる部分で光の透過を制御するシャッタ部a,a,…が形成
されている。

前記２列のセグメント電極S1,S1,…,S2,S2,…のう
ち、一方の列のセグメント電極S1,S1,…は、他方の列の
セグメント電極S2,S2,…に対して1/2ピッチずらして配
列されており、従って前記シャッタ部a,a,…は、1/2ピ
ッチのずれをもって２列に配列形成されている。

このように各シャッタ部a,a,…を1/2ピッチずらして
２列に配列しているのは、一方の列のシャッタ部a,a,…
を通った光で一列に照射した感光ドラム表面の照射点の
列の間を他方の列のシャッタ部a,a,…を通った光で照射
して、感光ドラム表面にドット密度の高い静電潜像を形
成するためである。なお、このシャッタ部a,a,…は、最
大B4版の用紙に記録するプリンタ用の液晶素子の場合
で、１列につき587個配列形成されており、各列のシャ
ッタ部a,a,…の配列ピッチ（シャッタ部a,aの中心間の
距離）P1,P2はそれぞれ約200μｍとされ、一方の列のシ
ャッタ部a,a,…と他方の列のシャッタ部a,a,…との中心
間の距離Ｄは約260μｍとされている。

また、一方の列のセグメント電極S1,S1,…と他方の列
のセグメント電極S2,S2,…とは、1/2ピッチのずれをも
って隣接するもの同志が、セグメント電極とほぼ同巾の
共通接続電極25,25,…によって接続されており、セグメ
ント電極の駆動回路接続リード26,26,…は、共通接続さ
れたセグメント電極S1.S2のいずれか一方から左右交互
に導出されている。このように一方の列のセグメント電
極S1,S1,…と他方の列のセグメント電極S2,S2,…とを共
通接続しているのは、各列のセグメント電極S1,S1,…,S
2,S2,…から個々に駆動回路接続リードを導出するので
は、駆動回路接続リードの本数が非常に多くなってこの
リードの引き回しが困難になるからであり、そのため
に、この液晶素子では、一方の列のセグメント電極S1,S
1,…と他方の列のセグメント電極S2,S2,…とを共通接続
し、各セグメント電極列にそれぞれコモン電極C1,C2を
対向させて液晶素子を時分割駆動するようにしている。

なお、前記セグメント電極S1,S1,…,S2,S2,…と共通
接続電極25,25,…および駆動回路接続リード26,26,…
は、酸化インジウム等の透明導電材料で一体的に形成さ
れている。

また、第７図および第９図において、27,27,…は、前
記共通接続電極25,25,…および駆動回路接続リード26,2
6,…の上に被着されたクロムまたは金等からなる低抵抗
金属膜であり、この金属膜27,27,…は、共通接続電極2
5,25,…部分および駆動回路接続リード26,26,…部分の
電気抵抗を小さくするために設けられている。なお、前
記駆動回路接続リード26,26,…は、前記外側シール材23
aの外側に突出しているセグメント基板21の両側縁部に
導出されており、この駆動回路接続リード26,26,…を覆
う金属膜27,27,…は、駆動回路接続リード26,26,…の駆
動回路接続端子部26a,26a,…を除いて被着されている。

また、第６図および第９図において、28,28は前記コ
モン電極C1,C2の上にシャッタ部a,a,…を除いて被着さ
れた低抵抗金属膜であり、この金属膜28,28は、コモン
電極C15,C2の電気抵抗を小さくするためと、シャッタ部
a,a,…の光透過面積を規制するために設けられている。
28a,28a,…はこの金属膜28,28によって規制された光透
過部（透明コモン電極C1,C2が露出している部分）を示
しており、この光透過部28a,28a,…は、縦横の長さl1,l
2（第７図参照）がそれぞれ約90μｍの方形状となって
いる。

なお、前記セグメント電極S1,S1,…,S2,S2,…および
コモン電極C1,C2の膜厚は200〜300Å、金属膜27,27,…
および28,28の厚さは約1700Åである。

29,29は両基板21,22の内面に形成された液晶配向膜で
あり、この配向膜29,29の膜厚は200〜400Åである。

また、前記セグメント基板21とコモン基板22とは、各
シャッタ部a,a,…における配向膜29,29間の間隔つまり
各シャッタ部a,a,…の液晶層の層厚Ｇが約5.5μとなる
ように前記外側シール材23aおよび内側シール材23b,23b
を介して接着されている。

なお、この実施例において、前記シャッタ部a,a,…を
形成する各セグメント電極S1,S1,…,S2,S2,…の配列部
分の両側に内側シール材23b,23bを設けてセグメント電
極配列部分の液晶充填面積を狭くしているのは、液晶組
成物24の充填面積を広くすると、高周波信号の印加時に
セグメント電極S1,S1,…S2,S2,…のリード26,26,…から
も液晶組成物24を介してコモン電極C1,C2に高周波電流
が流れてコモン電極C1,C2の発熱を促進させるからであ
り、上記のように液晶組成物24の充填面積を狭くしてセ
グメント電極S1,S1,…S2,S2,…のリード26,26,…とコモ
ン電極C1,C2とが対向する部分にはできるだけ液晶組成
物を介在させないようにすれば、コモン電極C1,C2の発
熱を小さくすることができる。また、この実施例では、
セグメント電極S1,S1,…,S2,S2,…が配列されている液
晶物質充填部の両側を、内側シール材23bと外側シール
材23aとからなる二重壁構造としているから、外部から
微細な埃や水分等が液晶層内に侵入するのを完全に防ぐ
ことができる。

一方、第５図において、S0,S0は前記セグメント電極S
1,S1,…,S2,S2,…の配列部の両端側に形成された横長の
補助セグメント電極であり、この各補助セグメント電極
S0,S0は、コモン基板22のコモン電極C1,C2と対向して余
白消去シャッタ部を形成している。この余白消去シャッ
タ部は、光書込みに使用される前記２列のシャッタ部a,
a,…を通った光が照射されない感光ドラム両端部（記録
用紙の両側の余白部に対応する部分）に光を照射して感
光ドラム両端部の帯電電荷を消去することにより、記録
用紙の両側の余白部を白く残すためのもので、この余白
消去シャッタ部は常に開（光透過）となるように駆動さ
れる。また、第５図において、St,Stは前記補助セグメ
ント電極S0,S0の外側に形成されたテスト用セグメント
電極であり、このテスト用セグメント電極St,Stもコモ
ン基板22のコモン電極C1,C2と対向してテスト用シャッ
タ部を形成している。23c,23cはテスト用セグメント電
極St,Stに両側に設けられて両基板21,22間の間隔を保持
するスペーサである。

なお、前記補助セグメント電極S0,S0およびテスト用
セグメント電極St,Stをコモン基板22のコモン電極C1,C2
と対向させるために、コモン基板22のコモン電極C1,C2
上に被着された金属膜28,28は、コモン電極C1,C2の補助
セグメント電極S0,S0およびテスト用セグメント電極St,
Stと対向する部分28b,28bおよび28c,28cを露出させるよ
うに被着されている（第６図参照）。

また、第８図において35は偏光板である。

この液晶素子20は、第４図に示すように液晶素子20と
接続した駆動回路40から各セグメント電極S1,S1,…,S2,
S2,…とコモン電極C1,C2との間に駆動信号を印加して２
周波で時分割駆動されるもので、基本的には第10図に示
すような波形の電界を液晶組成物に印加することにより
制御される。すなわち、シャッタ部a,a,…を開（光透
過）とする場合は各セグメント電極S1,S1,…,S2,S2,…
とコモン電極C1,C2との間に第10図（ａ）に示すような
波形の駆動電圧を印加し、シャッタ部a,a,…を閉（不透
過）とする場合は各セグメント電極S1,S1,…,S2,S2,…
とコモン電極C1,C2との間に第10図（ｂ）に示すような
波形の駆動電圧を印加する。なお、第10図では、シャッ
タ部a,a,…を制御するための１周期T1の波形を示してお
り、シャッタ部は、保持信号（T3の時間帯の信号）によ
って開閉され、起動信号（T2の時間帯の信号）によって
開または閉状態に保持される。

この液晶素子を制御するための具体的な駆動信号につ
いて説明すると、第11図において、COM1は一方のコモン
電極C1に印加されるコモン信号、COM2は他方のコモン電
極C2に印加されるコモン信号であり、このコモン信号CO
M1,COM2は、波形は同じであるが、位相をT2,T3（T2,T3
＝1m秒）だけずらしてT1の周期で印加される。また、SE
G1〜SEG4は、コモン信号の印加と周期をとって、共通接
続されたセグメント電極S1,S2に印加されるセグメント
信号であり、セグメント信号SEG1は、セグメント電極S
1,S2とコモン電極C1,C2とが対向している２つのシャッ
タ部a,aの両方を閉状態とするときに印加され、セグメ
ント信号SEG2は、セグメント電極S1,S2とコモン電極C1,
C2とが対向している２つのシャッタ部a,aのうちコモン
信号COM1が印加されるコモン電極C1側のシャッタ部を閉
状態とし、他方のシャッタ部を開状態とするときに印加
され、セグメント信号SEG3は、コモン信号COM2が印加さ
れるコモン電極C2側のシャッタ部を閉状態とし、他方の
シャッタ部を開状態とするときに印加され、セグメント
信号SEG4は、両方のシャッタ部を開状態とするときに印
加される。

なお、第11図では、低周波成分f_Lだけをパルス波形で
示し、高周波成分f_Hはその部分に斜線を施して表わして
いる。また▲▼および▲▼は反転させて印加さ
れる信号を示している。

第12図は、各シャッタ部a,aのセグメント電極S1,S2と
コモン電極C1,C2との間の液晶組成物に印加される電界
の波形を示したもので、第12図（ａ）は、セグメント電
極S1,S2に前記セグメント信号SEG1を印加したときの液
晶印加電界を示している。このとき、前記コモン信号CO
M1,COM2が印加されているコモン電極C1,C2とセグメント
電極S1,S2との間の液晶には、T2の時間帯には液晶分子
を寝かせるための閉起動電界（高周波）が印加され、T3
の時間帯には液晶分子を寝かせた状態にホールドする電
界が印加される。また、このT3の時間帯の末期に液晶分
子を立たせる開起動電界（低周波）が印加され、次いで
再びT2の時間帯に入って閉起動電界が印加される。な
お、前記開起動電界が印加されると液晶分子が立ってシ
ャッタ部が開くが、その時間Δｔは非常に短いから、こ
のシャッタ部の開が光書込みに影響することはないし、
またこのように閉起動電界を印加する直前に瞬間的に一
旦液晶分子を立たせてやれば、閉起動電界の印加の度に
液晶分子が基板に対して平行に強く配向されて行くのを
防ぐことができる。

また、第12図（ｂ）は、セグメント電極S1,S2に前記
セグメント信号SEG2を印加したときの液晶印加電界を示
しており、このときは、コモン信号COM1が印加されてい
るコモン電極C1側のシャッタ部の液晶には上記と同様な
電界が印加され、コモン信号COM2が印加されているコモ
ン電極C2側のシャッタ部の液晶には、液晶分子を立たせ
る開起動電界（低周波）とそのホールド電界が印加され
る。

これは、セグメント電極S1,S2に前記セグメント信号S
EG3を印加した第12図（ｃ）の場合も同様である。

また、第12図（ｄ）は、セグメント電極S1,S2に前記
セグメント信号SEG4を印加したときの液晶印加電界を示
しており、このときは、両方のシャッタ部の液晶に液晶
分子を立たせる開起動電界（低周波）とそのホールド電
界が印加される。

次に、この液晶素子に充填されている液晶組成物24に
ついて説明する。

下記の表はこの液晶組成物24の実施例を示している。

なお、この表の１〜21の液晶化合物のうち、Ｉ群の化
合物は液晶組成物のベースとなるものであり、このＩ群
の化合物は、低粘度で、他の化合物との相溶性に優れて
いる（ただし、Δεは小さく、誘電分散現象は示さな
い）。II群の液晶物質は、低周波f_L側のΔεが正に大き
く、高周波f_H側の｜Δε｜が比較的小さい誘電分散現象
を示すもので、この化合物は液晶組成物に誘電特性を与
えるために混合される。III群の化合物は、ベースとな
るＩ群の化合物にII群の化合物を混合しただけでは所望
の誘電特性が得られない場合や、II群の化合物の混合に
より液晶組成物の粘度が高くなった場合にこれを微調整
するために混合される（ただし、このIII群の化合物
は、II群の化合物の混合だけでは所望の誘電特性が得ら
れる場合には混合する必要はない）。また、IV群の化合
物は、液晶組成物の誘電特性全体を負側に下げるととも
に、f_Cを下げるために混合されるもので、このIV群の化
合物は、Δεが負側に大きく、粘度が高い。

上記（１）〜（６）液晶組成物にそれぞれ二色性染料
として、の２種の染料を各々1.2重量％ずつ添加し、この液晶組
成物を充填した上記構成の液晶素子20を、前述した光書
込み式プリンタの光書込みに使用した。なお、前記プリ
ンタの光記録部の光源の発光波長帯域は543±20nmであ
り、前記二色性染料の吸収波長帯域は560±40nmであ
る。

この液晶素子を第10図に示した波形の駆動信号によ
り、 V_OP25V T1＝2m秒 T2＝T3＝1m秒低周波駆動周波数f_L＝5KHz 高周波駆動周波数f_H＝320KHz 温度20〜30℃ で駆動してそのシャッタ特性を調べたところ、下表のよ
うな結果が得られた。

この表から分るように、各実施例の液晶組成物を充填
した液晶素子は、いずれも、シャッタ部の開から閉に切
替わる時間つまり低周波印加後の高周波印加による液晶
分子の立上がり時間が0.5m秒以下と非常に短くなってい
る。これは、液晶組成物の高周波での｜Δε｜の値が、
いずれも、｜Δε_H|＞2.0 であるからである。

なお、高周波に対する履歴効果を小さくするには｜Δ
ε_L|/|Δε_H|の値が大きいほどよいが、｜Δε_L|/|Δε
_H|の値が大きいと、液晶組成物の粘度が高くなりすぎて
実用的ではなくなるから、｜Δε_L|/|Δε_H|の値は、｜Δε_L|/|Δε_H|＜５の範囲が望ましい。

この表で示すとおり、各実施例の液晶組成物を充填し
た液晶素子のシャッタ特性をみると、実施例（１）およ
び（２）の液晶組成物を充填した液晶素子のシャッタ特
性が最もよく、実施例（３）および（６）の液晶組成物
を充填した液晶素子のシャッタ特性がこれに次いでい
る。すなわち、２周波駆動用の液晶素子としては、｜Δ
ε_L|/|Δε_H|の値が1.2〜５の範囲にある液晶組成物を
用いることが最適である。なお、実施例（４）および
（５）の液晶組成物を充填した液晶素子のシャッタ特性
は、他の実施例の液晶組成物を充填した液晶素子より悪
いが、この液晶素子も、従来のものに比べればシャッタ
特性は良好である。

このように、上記実施例の液晶素子は、いずれも、低
周波での｜Δε｜の値よりも、高周波での｜Δε｜の値
の方が小さい誘電分散現象を示す液晶組成物を用いたも
のであり、この液晶素子は、高周波を長時間印加した場
合でも、低周波の印加時に即座に液晶分子が立上がるか
ら、シャッタ部を応答性よく高速で開閉駆動することが
できるし、また前記各液晶組成物は、｜Δε_H|,|Δε_L|
ともにその値が大きいめに、この液晶素子は低電圧で駆
動することができる。

なお、上記実施例では光書込み式プリンタの光書込み
に使用される液晶素子について説明したが、この発明
は、テレビジョン受像機やコンピュータ用ディスプレイ
等の画像表示に使用される液晶素子等にも適用できる
し、またGH型に限らず、TN型の液晶素子にも適用できる
ことはもちろんである。

〔発明の効果〕

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明で使用する液晶組成物の誘電特性図で
ある。第２図および第３図は液晶素子を用いて光書込み
を行なう光書込み式プリンタの概略図およびその光記録
部の構成図である。第４図〜第12図はこの発明の一実施
例を示したもので、第４図は液晶素子の平面図、第５図
よび第６図は液晶素子のセグメント基板およびコモン基
板の平面図、第７図はセグメント基板のセグメント電極
形成部の拡大平面図、第８図は第７図のＡ−Ａ線に沿う
液晶素子の断面図、第９図は第８図のシャッタ部分の拡
大図、第10図は液晶素子の駆動波形図、第11図はコモン
信号とセグメント信号の波形図、第12図は液晶に印加さ
れる電界の波形図である。 21,22……基板、S1,S2……セグメント電極、C1,C2……
コモン電極、ａ……シャッタ部。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】対向する電極が形成された一対の基板間に
誘電異方性の値が０となる交差周波数fcより低い周波数
の低周波電界中で正の誘電異方性を示し、前記交差周波
数fcより高い周波数の高周波電界中で負の誘電異方性を
示す２周波駆動用の液晶を封入し、前記低周波電界と前
記高周波電界とを選択的に前記液晶に印加することによ
り光の透過を制御する液晶素子において、前記液晶に、
前記交差周波数fcのほぼ1/10の周波数の低周波電界中で
の誘電異方性Δε_Ｌの絶対値｜Δε_L|が5.3以上、交差
周波数fcのほぼ10倍の周波数の高周波電界中での誘電異
方性Δε_Ｈの絶対値｜Δε_Ｈの｜が3.6以上、且つ｜Δ
ε_L|と｜Δε_H|との比が、 1.47≦｜Δε_L|/|Δε_H|＜５である誘電分散現象を示す液晶組成物を用いたことを特
徴とする液晶素子。