(57)【要約】【課題】電界によらず液晶分子の配向を変化させることが可能な液晶分子配向制御方法および液晶デバイスを提供する。【解決手段】液晶分子１０３ａの配向を制御する液晶分子配向制御方法であって、配向膜１０４で挟まれた液晶材料１０３に、圧電材料１０２で発生させた超音波を伝搬させて当該超音波に応じた静圧を発生させることで、静圧の大きさに応じて液晶材料１０３を構成する液晶分子１０３ａの配向を変化させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶分子の配向を制御する液晶分子配向制御方法であって、
配向膜で挟まれた液晶材料に、圧電材料で発生させた超音波を伝搬させて当該超音波に応じた静圧を発生させることで、前記静圧の大きさに応じて前記液晶材料を構成する液晶分子の配向を変化させる
ことを特徴とする液晶分子配向制御方法。
【請求項２】
前記液晶材料は、透明電極を介することなく上下一対の第１透明基板および第２透明基板に挟まれており、
前記圧電材料は、前記第１透明基板または前記第２透明基板の一方の基板に設けられており、
前記液晶材料、前記第１透明基板および前記第２透明基板の全体の共振周波数で前記圧電材料を電気的に駆動させて、前記共振周波数に応じた前記超音波を発生させ、当該超音波を前記液晶材料、前記第１透明基板および前記第２透明基板に伝搬させる
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶分子配向制御方法。
【請求項３】
前記圧電材料は、前記一方の基板の一方側に設けられた第１圧電材料と、前記一方の基板の他方側に設けられた第２圧電材料と、を含み、
前記第１圧電材料と前記第２圧電材料とで位相の異なる前記超音波を発生させる
ことを特徴とする請求項２に記載の液晶分子配向制御方法。
【請求項４】
前記圧電材料は、表面に電極が形成された圧電基板であり、
前記液晶材料は、前記圧電基板の前記表面に設けられており、
前記電極の共振周波数で前記圧電基板を電気的に駆動させて、前記共振周波数に応じた前記超音波を発生させ、当該超音波を前記液晶材料に伝搬させる
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶分子配向制御方法。
【請求項５】
配向膜で挟まれた液晶材料と、
交流電圧が印加されると超音波を発生させ、前記超音波を前記液晶材料に伝搬させる圧電材料と、を備え、
前記液晶材料は、前記超音波が伝搬された状態において当該超音波に応じた静圧が生じ、前記超音波が伝搬された状態と前記超音波が伝搬されていない状態とで、液晶分子の配向が異なる
ことを特徴とする液晶デバイス。
【請求項６】
前記液晶材料を挟んで対向配置された第１透明基板および第２透明基板を備え、
前記液晶材料に電圧を印加するための透明電極を備えておらず、
前記圧電材料は、前記第１透明基板または前記第２透明基板の一方の基板に設けられており、前記超音波を前記液晶材料、前記第１透明基板および前記第２透明基板に伝搬させる
ことを特徴とする請求項５に記載の液晶デバイス。
【請求項７】
前記圧電材料は、表面に電極が形成された圧電基板であり、
前記液晶材料は、前記圧電基板の前記表面に設けられており、
前記圧電基板は、前記電極に交流電圧が印加されると前記超音波を発生させ、当該超音波を前記液晶材料に伝搬させる
ことを特徴とする請求項５に記載の液晶デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶分子配向制御方法および液晶デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液晶ディスプレイ等の液晶デバイスは、液晶材料（液晶層）を一対の配向膜、ガラス基板および透明電極で挟み込んだ構造になっている（例えば、特許文献１参照）。このような構造の液晶デバイスでは、外部から電界をかけることにより液晶材料を構成する液晶分子の配向を変化させて、液晶材料の透過光量を調節している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１１４５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の液晶デバイスでは、上記のとおり電界による配向制御を行っているので、配向変化の応答速度が液晶材料の物性（例えば、粘性）に依存する。このため、特許文献１に記載の液晶デバイスは、液晶材料の物性によっては応答速度の高速化が困難であった。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その課題とするところは、電界によらず液晶分子の配向を変化させることが可能な液晶分子配向制御方法および液晶デバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る液晶分子配向制御方法は、
液晶分子の配向を制御する液晶分子配向制御方法であって、
配向膜で挟まれた液晶材料に、圧電材料で発生させた超音波を伝搬させて当該超音波に応じた静圧を発生させることで、前記静圧の大きさに応じて前記液晶材料を構成する液晶分子の配向を変化させることを特徴とする。
【０００７】
上記液晶分子配向制御方法では、
前記液晶材料は、透明電極を介することなく上下一対の第１透明基板および第２透明基板に挟まれており、
前記圧電材料は、前記第１透明基板または前記第２透明基板の一方の基板に設けられており、
前記液晶材料、前記第１透明基板および前記第２透明基板の全体の共振周波数で前記圧電材料を電気的に駆動させて、前記共振周波数に応じた前記超音波を発生させ、当該超音波を前記液晶材料、前記第１透明基板および前記第２透明基板に伝搬させる。
【０００８】
上記液晶分子配向制御方法では、
前記圧電材料は、前記一方の基板の一方側に設けられた第１圧電材料と、前記一方の基板の他方側に設けられた第２圧電材料と、を含み、
前記第１圧電材料と前記第２圧電材料とで位相の異なる前記超音波を発生させてもよい。
【０００９】
上記液晶分子配向制御方法では、
前記圧電材料は、表面に電極が形成された圧電基板であり、
前記液晶材料は、前記圧電基板の前記表面に設けられており、
前記電極の共振周波数で前記圧電基板を電気的に駆動させて、前記共振周波数に応じた前記超音波を発生させ、当該超音波を前記液晶材料に伝搬させる。
【００１０】
また、上記課題を解決するために、本発明に係る液晶デバイスは、
配向膜で挟まれた液晶材料と、
交流電圧が印加されると超音波を発生させ、前記超音波を前記液晶材料に伝搬させる圧電材料と、を備え、
前記液晶材料は、前記超音波が伝搬された状態において当該超音波に応じた静圧が生じ、前記超音波が伝搬された状態と前記超音波が伝搬されていない状態とで、液晶分子の配向が異なることを特徴とする。
【００１１】
上記液晶デバイスは、
前記液晶材料を挟んで対向配置された第１透明基板および第２透明基板を備え、
前記液晶材料に電圧を印加するための透明電極を備えておらず、
前記圧電材料は、前記第１透明基板または前記第２透明基板の一方の基板に設けられており、前記超音波を前記液晶材料、前記第１透明基板および前記第２透明基板に伝搬させるよう構成されている。
【００１２】
上記液晶デバイスでは、
前記圧電材料は、表面に電極が形成された圧電基板であり、
前記液晶材料は、前記圧電基板の前記表面に設けられており、
前記圧電基板は、前記電極に交流電圧が印加されると前記超音波を発生させ、当該超音波を前記液晶材料に伝搬させるよう構成されている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、電界によらず液晶分子の配向を変化させることが可能な液晶分子配向制御方法および液晶デバイスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（Ａ）は、本発明の第１実施形態に係る液晶デバイスを示す図である。（Ｂ）は、（Ａ）のＢ枠内における拡大図である。
【図２】本発明における透過光分布の測定系を示す図である。
【図３】本発明における振動分布と透過光分布を示す図である。
【図４】本発明における交流電圧信号変化時の透過光分布を示す図である。
【図５】本発明における透過光の時間応答を示す図である。
【図６】（Ａ）は、本発明の第２実施形態に係る液晶デバイスを示す図である。（Ｂ）は、（Ａ）のＢ枠内における拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る液晶分子配向制御方法および液晶デバイスの実施形態について説明する。なお、第１実施形態では、図１のＸ軸方向を長さ方向とし、Ｙ軸方向を幅方向とし、Ｚ軸方向を厚み方向とする。第２実施形態では、図６のＸ軸方向を長さ方向とし、Ｙ軸方向を幅方向とし、Ｚ軸方向を厚み方向とする。
【００１６】
［第１実施形態］
（液晶デバイス）
図１（Ａ）および（Ｂ）に、本発明の第１実施形態に係る液晶デバイス１００を示す。図１（Ａ）に示すように、液晶デバイス１００は、液晶セル１０１と、２つの圧電材料１０２とを備える。
【００１７】
図１（Ｂ）に示すように、液晶セル１０１は、本発明の「液晶材料」相当する液晶層１０３と、上下１対の配向膜１０４と、第１透明基板１０５ａと、第２透明基板１０５ｂとを備える。
【００１８】
液晶層１０３は、液晶分子１０３ａで構成されており、具体的には、誘電率異方性が負のネマティック液晶の液晶分子で構成されている。液晶層１０３は、厚みが５［μｍ］となるように上下１対の配向膜１０４で挟まれており、周囲がシール材（図示略）で封止されている。
【００１９】
上下１対の配向膜１０４は、液晶分子１０３ａのプレチルト角が９０度となる垂直配向膜である。配向膜１０４は、ポリイミド系材料で構成されている。上下１対の配向膜１０４で液晶層１０３を挟み込むことにより、液晶層１０３の液晶分子１０３ａは、デフォルト状態において、配向膜１０４に対して垂直に立ち上がった状態になる。
【００２０】
第１透明基板１０５ａおよび第２透明基板１０５ｂは、透明電極を介することなく、液晶層１０３および上下１対の配向膜１０４を挟み込んでいる。第１透明基板１０５ａおよび第２透明基板１０５ｂは、ともに光を透過する透明なガラス基板で構成されている。第１透明基板１０５ａは、長さが５０［ｍｍ］、幅が１０［ｍｍ］、厚みが１［ｍｍ］である。第２透明基板１０５ｂは、長さが３０［ｍｍ］、幅が１０［ｍｍ］、厚みが１［ｍｍ］である。液晶層１０３および上下１対の配向膜１０４は、長さが３０［ｍｍ］以下である。第１透明基板１０５ａの両端部（両端からの長さが１０［ｍｍ］の部分）を除く中央部（長さが３０［ｍｍ］の部分）に、液晶層１０３、上下１対の配向膜１０４および第２透明基板１０５ｂが設けられている。
【００２１】
第１透明基板１０５ａの両端部には、長さ方向において液晶層１０３および上下１対の配向膜１０４を挟むように、各１つの圧電材料１０２が設けられている。圧電材料１０２は、エポキシ樹脂により第１透明基板１０５ａに固着されている。圧電材料１０２は、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）で構成された超音波振動子であり、長さが１０［ｍｍ］、幅が１０［ｍｍ］、厚みが１［ｍｍ］である。圧電材料１０２は、ある周波数の交流電圧信号が印加されると、その周波数に応じた超音波を発生させる。
【００２２】
本実施形態では、圧電材料１０２に、液晶セル１０１全体の共振周波数をもった交流電圧信号を印加し、当該共振周波数に応じた超音波を発生させる。上記のとおり圧電材料１０２が第１透明基板１０５ａに設けられているので、圧電材料１０２で発生した超音波は、第１透明基板１０５ａを介して液晶層１０３に伝搬する。このとき、液晶セル１０１では、その長さ方向において超音波に応じた曲げ振動が発生する。液晶層１０３では、曲げ振動に応じた音響定在波が発生し、液晶層１０３の境界面に音響放射力（静圧）が働く。音響定在波の腹の部分、すなわち音響放射力の大きい部分は、液晶分子１０３ａに働く力も大きくなるので、当該部分に存在する液晶分子１０３ａの配向が変化する。
【００２３】
結局、本実施形態に係る液晶デバイス１００では、電界により液晶分子１０３ａの配向を変化させるのではなく、超音波に応じた音響放射力（静圧）により、液晶分子１０３ａの配向を強制的に変化させる。このため、本実施形態に係る液晶デバイス１００によれば、電界による配向制御を行う液晶デバイスと比較して、配向変化に関する応答速度の高速化を実現できる可能性を持つ。
【００２４】
さらに、本実施形態に係る液晶デバイス１００では、上記のとおり電界による配向制御を行わないので、一般的な液晶デバイスで使用される透明電極が不要となる。透明電極にはレアメタルが使用されることが多いため、価格変動による高コスト化や資源枯渇による供給不足等の問題が生じるおそれがあるが、透明電極を備えていない本実施形態に係る液晶デバイス１００では、上記の問題は生じない。
【００２５】
（液晶分子配向制御方法）
次に、本発明の第１実施形態に係る液晶分子配向制御方法について説明する。
【００２６】
本実施形態に係る液晶分子配向制御方法は、配向膜で挟まれた液晶材料に、圧電材料で発生させた超音波を伝搬させて当該超音波に応じた音響放射力（静圧）を発生させることで、液晶材料を構成する液晶分子の配向を変化させるものである。
【００２７】
具体的には、まず、圧電材料で発生させた超音波を液晶材料に伝搬させるために、同一基板上に圧電材料と液晶材料を設けた液晶デバイスを作製するか、そのように作製された液晶デバイスを用意する。すなわち、液晶デバイス１００を作製または用意する。
【００２８】
次いで、圧電材料に所定の周波数の交流電圧信号を印加して、圧電材料で超音波を発生させる。上記周波数は、液晶材料に超音波に応じた静圧を発生させることが可能な周波数であれば良いが、液晶材料を含む液晶セル全体の共振周波数とすることが好ましい。すなわち、液晶デバイス１００の場合、配向膜１０４で挟まれた液晶層１０３、第１透明基板１０５ａおよび第２透明基板１０５ｂのそれぞれの共振周波数を合成した周波数の交流電圧信号を圧電材料１０２に印加し、圧電材料１０２で当該超音波を発生させることが好ましい。
【００２９】
そして、必要に応じて、上記交流電圧信号を制御する。具体的には、交流電圧信号のピーク間電圧値Ｖｐｐや周波数を変化させることで、音響放射力（静圧）を変化させることができ、その結果、液晶分子の配向を変化させることができる。
【００３０】
液晶デバイス１００を例に挙げると、圧電材料１０２に印加する交流電圧信号と、液晶層１０３で発生する音響定在波すなわち音響放射力（静圧）とは一定の関連性を有する。交流電圧信号のピーク間電圧値Ｖｐｐが大きくなると、音響放射力（静圧）が大きくなり、液晶分子１０３ａの配向変化が大きくなる。一方、交流電圧信号のピーク間電圧値Ｖｐｐが小さくなると、音響放射力（静圧）が小さくなり、液晶分子１０３ａの配向変化が小さくなる。
【００３１】
液晶層１０３では、交流電圧信号の周波数に応じた音響定在波が発生し、音響定在波の腹の部分において音響放射力（静圧）が最大となり、音響定在波の節の部分において音響放射力（静圧）が最小となる。このため、交流電圧信号の周波数を変化させると、音響定在波の腹および節の位置がシフトして、音響放射力（静圧）の強度分布が変化する。その結果、液晶分子１０３ａの配向も変化する。また、交流電圧信号の周波数を変化させる代わりに、一方の圧電材料１０２に印加する交流電圧信号の位相を、他方の圧電材料１０２に印加する交流電圧信号の位相に対してシフトさせても、音響定在波の腹および節の位置をシフトさせることができる。
【００３２】
（評価実験）
次に、液晶デバイス１００を用いた液晶分子配向制御方法の評価実験（第１〜第３の評価実験）について説明する。各評価実験において共通する部分は、その説明を一部省略する。
【００３３】
まず、第１の評価実験として、液晶セル１０１の透過光強度を測定し、その透過光分布と液晶セル１０１の振動分布との比較を行った。図２に、透過光強度を測定するための測定系を示す。
【００３４】
同図に示すように、クロスニコルに配置した２枚の偏光板１０ａ、１０ｂで液晶セル１０１を挟み、圧電材料１０２に交流電圧信号を印加した状態で（交流電圧信号により圧電材料１０２を電気的に駆動させた状態で）、偏光板１０ａ側に配置したレーザ光源２０から液晶セル１０１の厚み方向（偏光板１０ａから偏光板１０ｂに向かう方向）にレーザ光を照射し、偏光板１０ｂ側に配置した光検出器３０で偏光板１０ａ、１０ｂおよび液晶セル１０１を透過したレーザ光（透過光）を検出した。レーザ光源２０としては、波長が６３２．８［ｎｍ］のレーザ光を照射するＨｅ−Ｎｅレーザを用いた。交流電圧信号としては、ピーク間電圧値Ｖｐｐが１０［Ｖ］、周波数が２１４［ｋＨｚ］の信号（交流電圧）を印加した。また、一方の圧電材料１０２に印加する交流電圧信号の位相と、他方の圧電材料１０２に印加する交流電圧信号の位相とを、一致させた。
【００３５】
図３に、振動分布と透過光分布との比較結果を示す。図３において、実線で示したものが透過光分布であり、破線で示したものが振動分布である。また、縦軸は振動（曲げ振動）および透過光の強度を示し、横軸は液晶セル１０１の長さ方向における距離を示している。なお、液晶セル１０１の中心を距離０［ｍｍ］としている。
【００３６】
振動分布をみると、距離が０［ｍｍ］、５［ｍｍ］、１０［ｍｍ］、１５［ｍｍ］の近傍で振動強度が大きくなっており、距離が２．５［ｍｍ］、７．５［ｍｍ］、１２．５［ｍｍ］の近傍で振動強度が小さくなっている。液晶層１０３では曲げ振動に応じた音響定在波が発生することから、距離が０［ｍｍ］、５［ｍｍ］、１０［ｍｍ］、１５［ｍｍ］の近傍では、音響放射力（静圧）が大きくなっており、距離が２．５［ｍｍ］、７．５［ｍｍ］、１２．５［ｍｍ］の近傍では、音響放射力（静圧）が小さくなっていると考えることができる。
【００３７】
透過光分布をみると、若干のズレはあるものの、透過光強度の増減に関して振動分布と同じ傾向がみられる。このことから、液晶分子１０３ａの配向変化の度合いは、振動強度すなわち音響放射力（静圧）の大きさに関連していると考えることができる。具体的には、音響放射力（静圧）が大きくなるにつれて液晶分子１０３ａの配向変化が大きくなり、透過光強度が大きくなる一方、音響放射力（静圧）が小さくなるにつれて液晶分子１０３ａの配向変化が小さくなり、透過光強度が小さくなると考えることができる。
【００３８】
なお、図示はしていないが、交流電圧信号を印加していない場合の透過光分布には、小さな振幅が現れていた。これは、液晶分子１０３ａの配向が完全な垂直にはなっておらず、このために偏光板１０ａ、１０ｂによりカットオフされていない成分が存在していると考えられる。
【００３９】
次いで、第２の評価実験として、図２の測定系において交流電圧信号の電圧値のみを変化させ、液晶セル１０１の透過光強度を測定した。具体的には、交流電圧信号のピーク間電圧値Ｖｐｐが０［Ｖ］、５［Ｖ］、１０［Ｖ］のときの透過光強度を測定した。その結果を図４に示す。図４において、縦軸は透過光強度を示し、横軸は液晶セル１０１の長さ方向における所定位置からの距離を示している。
【００４０】
図４をみると、透過光強度の最大値は、交流電圧信号のピーク間電圧値Ｖｐｐが大きい程、大きくなっている。例えば、距離が４［ｍｍ］の近傍では、交流電圧信号のピーク間電圧値Ｖｐｐが１０［Ｖ］のときの透過光強度は、ピーク間電圧値Ｖｐｐが０［Ｖ］のときの透過光強度に対して、約７２０％増加している。このことから、交流電圧信号のピーク間電圧値Ｖｐｐが大きくなると、液晶分子１０３ａの配向変化も大きくなると考えることができる。
【００４１】
最後に、第３の評価実験として、図２の測定系において透過光の時間応答の測定を行った。図５にその結果を示す。図５において、縦軸は透過光強度を示し、横軸は交流電圧信号が入力されてから経過した時間を示している。交流電圧信号としては、ピーク間電圧値Ｖｐｐが１０［Ｖ］、周波数が２１４［ｋＨｚ］の信号（交流電圧）を印加した。
【００４２】
図５に示すように、同図の時間応答曲線の時定数τは、１６［ｍｓ］であった。また、応答時間（透過光強度が安定するまでの時間）は約６０［ｍｓ］であった。
【００４３】
［第２実施形態］
（液晶デバイス）
図６（Ａ）および（Ｂ）に、本発明の第２実施形態に係る液晶デバイス２００を示す。図６（Ａ）に示すように、液晶デバイス２００は、液晶セル２０１と、本発明の「圧電材料」に相当する圧電基板２０２とを備える。本実施形態では、液晶セル２０１が圧電基板２０２の上面に設けられている。
【００４４】
図６（Ｂ）に示すように、液晶セル２０１は、本発明の「液晶材料」相当する液晶層２０３と、上下１対の配向膜２０４と、透明基板２０５とを備える。液晶セル２０１は、第１実施形態の液晶セル１０１と比較すると、大幅に小型化されている。液晶層２０３、配向膜２０４および透明基板２０５の各構成は、それぞれ第１実施形態の液晶層１０３、配向膜１０４および第２透明基板１０５ｂと同様である。例えば、液晶層２０３を構成する液晶分子２０３ａは、誘電率異方性が負のネマティック液晶の液晶分子であり、デフォルト状態において配向膜２０４に対して垂直に立ち上がった状態になる。
【００４５】
圧電基板２０２は、例えば弾性表面波（ＳＡＷ）フィルタで構成されており、上面に櫛形電極（ＩＤＴ）２０２ａ、２０２ｂが形成されている。圧電基板２０２は、少なくとも液晶セル２０１が設けられている部分が、光を透過させるべく透明になっている。圧電基板２０２では、櫛形電極２０２ａ、２０２ｂに、ある周波数（好ましくは、櫛形電極２０２ａ、２０２ｂの共振周波数）の交流電圧信号を印加すると、その周波数に応じた超音波が発生して櫛形電極２０２ａ、２０２ｂ間を伝搬する。
【００４６】
本実施形態では、圧電基板２０２の上面に液晶セル２０１が設けられているので、圧電基板２０２で発生した超音波は液晶セル２０１に伝搬する。このとき、液晶セル２０１では、その長さ方向において超音波に応じた曲げ振動が発生する。液晶層２０３では、曲げ振動に応じた音響定在波が発生し、液晶層２０３の境界面に音響放射力（静圧）が働く。音響定在波の腹の部分、すなわち音響放射力の大きい部分は、液晶分子２０３ａに働く力も大きくなるので、当該部分に存在する液晶分子２０３ａの配向が変化する。
【００４７】
結局、本実施形態に係る液晶デバイス２００では、電界により液晶分子２０３ａの配向を変化させるのではなく、超音波に応じた音響放射力（静圧）により液晶分子２０３ａの配向を強制的に変化させる。このため、本実施形態に係る液晶デバイス２００によれば、配向変化に関する応答速度の高速化を実現できる可能性を持ち、しかも、一般的な液晶デバイスで使用される透明電極を不要とすることができる。
【００４８】
さらに、本実施形態に係る液晶デバイス２００では、圧電基板２０２の上面に液晶セル２０１を設けた構成を採用しているので、第１実施形態の液晶デバイス１００と比較して、大幅な小型化を実現することができる。
【００４９】
（液晶分子配向制御方法）
次に、本発明の第２実施形態に係る液晶分子配向制御方法について説明する。
【００５０】
本実施形態に係る液晶分子配向制御方法は、第１実施形態と同様、配向膜で挟まれた液晶材料に、圧電材料で発生させた超音波を伝搬させて当該超音波に応じた音響放射力（静圧）を発生させることで、液晶材料を構成する液晶分子の配向を変化させるものである。
【００５１】
具体的には、まず、圧電基板２０２で発生させた超音波を液晶層２０３に伝搬させるために、圧電基板２０２上に液晶層２０３を設けた液晶デバイス２００を作製するか、そのように作製された液晶デバイス２００を用意する。
【００５２】
次いで、圧電基板２０２に所定の周波数（好ましくは、櫛形電極２０２ａ、２０２ｂの共振周波数）の交流電圧信号を印加して、圧電基板２０２で超音波を発生させる。そして、必要に応じて、上記交流電圧信号を制御する。具体的には、交流電圧信号のピーク間電圧値Ｖｐｐや周波数を変化させることで、音響放射力（静圧）を変化させることができ、その結果、液晶分子２０３ａの配向を変化させることができる。なお、超音波により液晶分子２０３ａの配向が変化するメカニズムは、第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００５３】
以上、本発明に係る液晶デバイスおよび液晶分子配向制御方法の実施形態について説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではない。
【００５４】
［変形例］
第１実施形態において、液晶層１０３、配向膜１０４、第１透明基板１０５ａおよび第２透明基板１０５ｂの構造、形状、寸法、材料等は、液晶層１０３に超音波に応じた音響放射力（静圧）を発生させることができるのであれば、適宜変更することができる。第２実施形態においても同様とする。例えば、液晶層１０３、２０３は、誘電率異方性が負のネマティック液晶以外の液晶分子で構成することができ、配向膜１０４、２０４は、垂直配向膜以外の配向膜で構成することができる。
【００５５】
第１実施形態の圧電材料１０２は、その構造、形状、寸法、材料、数量、配置場所等を適宜変更することができる。第２実施形態の圧電基板２０２は、その構造、形状、寸法、材料、櫛形電極２０２ａ、２０２ｂの数量およびその配置等を適宜変更することができる。例えば、第１実施形態では、圧電材料１０２が１つであってもよいし、第２実施形態では、櫛形電極２０２ａまたは櫛形電極２０２ｂのいずれか一方のみが設けられていてもよい。
【００５６】
圧電材料１０２または圧電基板２０２に印加する交流電圧信号は、適宜変更することができる。例えば、高周波の交流電圧信号を印加することで、緻密な配向制御が可能となる。
【００５７】
本発明に係る液晶デバイスは、可変焦点レンズや光スキャナ等の光デバイスも含む。
【符号の説明】
【００５８】
１００、２００    液晶デバイス
１０１、２０１    液晶セル
１０２、２０２    圧電材料（圧電基板）
１０３、２０３    液晶層
１０３ａ、２０３ａ    液晶分子
１０４、２０４    配向膜
１０５ａ    第１透明基板
１０５ｂ    第２透明基板
２０５    透明基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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