DE69110743T2

DE69110743T2 - Lichtadressierte Flüssigkristallanzeigevorrichtung.

Info

Publication number: DE69110743T2
Application number: DE69110743T
Authority: DE
Inventors: Sayuri Fujiwara; Naofumi Kimura
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1990-04-27
Filing date: 1991-04-26
Publication date: 1996-01-04
Anticipated expiration: 2011-04-27
Also published as: US5142391A; JPH0833549B2; EP0454480A3; EP0454480A2; EP0454480B1; DE69110743D1; JPH049925A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit optischem Informationseinschreiben.
2. Beschreibung des einschlägigen Stands der Technik
Den Erfindern ist es bekannt, daß eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit optischem Informationseinschreiben typischerweise als Flüssigkristall-Lichtventil verwendet wird.
Eine derartige Flüssigkristall-Anzeigevorrichung mit optischem Informationseinschreiben beinhaltet zwei transparente Elektroden, die einander zugewandt angeordnet sind. Auf der ersten transparenten Elektrode ist eine photoleitende Schicht aus hydriertem, amorphem Silizium (a-Si:H) ausgebildet. Auf der photoleitenden Schicht ist eine Lichtabsorptionsschicht aus einem metallischen Dünnfilm wie einem C (Kohlenstoff)-Film oder einem Ag(Silber)-Film usw. ausgebildet. Auf der Lichtabsorptionsschicht ist eine dielektrische Spiegelschicht ausgebildet, die aus einem Mehrschichtfilm aus TiO&sub2; (Titandioxid) und SiO&sub2; (Siliziumdioxid) oder ZnS (Zinksulfid) und MgF (Magnesiumfluorid) usw. besteht. Zwischen der dielektrischen Spiegelschicht und der zweiten transparenten Elektrode ist eine aus Flüssigkristallelementen bestehende Flüssigkristallschicht mit einem dazwischenliegenden Ausrichtungsfilm eingeschlossen.
Die dielektrische Spiegelschicht ist so ausgebildet, daß sie einen eingestrahlten Lichtstrahl reflektiert, um in die Flüssigkristallelemente der Flüssigkristallschicht eingeschriebene Bilddaten dadurch zu lesen, daß der eingestrahlte Lichtstrahl aus den Flüssigkristallelementen heraustritt, wobei der eingestrahlte Lichtstrahl mit hoher Reflektivität reflektiert wird, um zu verhindern, daß der reflektierte Lichtstrahl in die photoleitende Schicht eintritt. Die Lichtabsorptionsschicht ist so ausgebildet, daß sie verhindert, daß ein zum Einschreiben von Bilddaten verwendeter Lichtstrahl zur photoleitenden Schicht reflektiert wird, und daß sie verhindert, daß der zum Auslesen eingestrahlte Lichtstrahl durch die dielektrische Spiegelschicht hindurchläuft.
Wie es aus dem Vorstehenden ersichtlich ist, wird der zum Auslesen aufgestrahlte Lichtstrahl, der durch die Flüssigkristallschicht läuft, an der dielektrischen Spiegelschicht reflektiert und dann von der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung emittiert. Jedoch weist die dielektrische Spiegelschicht ein Reflektionsvermögen von ungefähr 95 % auf, was bedeutet, daß ungefähr 5 % des eingestrahlten Lichtstrahls durch die dielektrische Spiegelschicht hindurchlaufen können. Wenn der durch die dielektrische Spiegelschicht hindurchgelaufene Lichtstrahl auf die Gesamtfläche der photoleitenden Schicht trifft, verschwindet die durch den Einschreiblichtstrahl eingeschriebene Bildinformation. Um diesen Mangel zu verhindern, ist die Lichtabsorptionsschicht zwischen der dielektrischen Spiegelschicht und der photoleitenden Schicht vorhanden. Der auf die Flüssigkristallschicht treffende Lichtstrahl hat eine Intensität von ungefähr 1 W. Andererseits ändert die photoleitende Schicht dann, wenn sie aus hydriertem, amorphem Silizium (a-Si:H) besteht, ihre Leitfähigkeit auf einen Lichtstrahl mit einer Intensität von einigen zehn uW oder mehr hin. In diesem Fall ist es demgemäß erforderlich, den Intensitätswert des auf die photoleitende Schicht fallenden Lichtstrahls um vier bis fünf Größenordnungen durch die dielektrische Spiegelschicht und die Lichtabsorptionsschicht zu verringern.
Es ist möglich, zu diesem Zweck eine Maßnahme zum Ergreifen des Reflexionsvermögens der dielektrischen Spiegelschicht zu ergreifen. Im Ergebnis muß die dielektrische Spiegelschicht mehr aufeinandergeschichtete dielektrische Spiegel aufweisen. Wenn mehr dielektrische Spiegel aufeinandergeschichtet werden, wird die dielektrische Spiegelschicht immer dicker, was es erschwert, eine ausreichende Spannung an die Flüssigkristallschicht anzulegen.
Um mit diesem Mangel fertig zu werden, weist die vorstehend genannte Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit optischem Informationseinschreiben eine Lichtabsorptionsschicht auf, die aus einem metallischen Dünnfilm wie einem Kohlenstoffilm oder einem Silberfilm besteht, um die Intensität des Lichts um vier Größenordnungen oder mehr zu verringern.
Wenn als Lichtabsorptionsschicht ein metallischer Dünnfilm wie ein solcher aus Kohlenstoff oder Silber verwendet wird, hat diese Lichtabsorptionsschicht hohe Leitfähigkeit. Infolgedessen hat die photoleitende Schicht höhere Leitfähigkeit. Demgemäß ist es erforderlich, daß der metallische Dünnfilm in der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemustert ist. Als Ergebnis der Musterherstellung des metallischen Dünnfilms wird der Herstellprozeß zum Erzielen hoher Auflösung technisch schwierig. Darüberhinaus besteht die Wahrscheinlichkeit, da zwischen dem metallischen Film wie einem Kohlenstoffilm oder einem Silberfilm sowie hydriertem, amorphem Silizium (a-Si:H) verschlechtertes Haftvermögen besteht, daß die Lichtabsorptionsschicht von der photoleitenden Schicht abgehoben wird.
Das Dokument EP-A-0 329 427 offenbart eine Flüssigkristall- Anzeigevorrichtung mit optischem Informationseinschreiben mit einer Lichtsperrschicht aus einem Polyimid und einem Farbstoff.
Gemäß der Erfindung ist eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1 geschaffen.
Im Betrieb weist die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit optischem Informationseinschreiben einen organischen Film mit vergleichsweise hohem Widerstand als Lichtabsorptionsschicht auf, wobei der organische Film zu einem System mit dispergiertem Kohlenstoff besteht. Dies führt dazu, daß es möglich ist, die Lichtabsorptionsschicht mit ausgezeichneter Lichtsperrfähigkeit auszubilden, ohne daß es erforderlich ist, sie zu mustern.
Die aus einem organischen Film bestehende Lichtabsorptionsschicht dient dazu, das Erfordernis des Musterns dieser Lichtabsorptionsschicht selbst zu vermeiden, was dazu führt, daß es möglich ist, eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit optischem Informationseinschreiben mit hoher Auflösung durch einen einfachen Herstellprozeß zu erhalten.
Weitere Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele derselben ersichtlich, wie sie in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht sind.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein Querschnitt, der einen Aufbau einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit optischem Informationseinschreiben gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
Fig. 2 ist eine Charakteristikkurve, die die Beziehung zwischen dem Transmissionsvermögen und der Menge an dispergiertem Kohlenstoff zeigt;
Fig. 3 ist eine Charakteristikkurve, die die Beziehung zwischen dem spezifischen Widerstand und der Menge an dispergiertem Kohlenstoff zeigt;
Fig. 4 ist ein schematisches Blockdiagramm, das eine Projektionsanzeigevorrichtung zeigt, die die in Fig. 1 dargestellte Flüssigkristall-Anzeigevorrichtumg mit optischem Informationseinschreiben als Lichtmodulator verwendet;
Fig. 5 ist ein Querschnitt, der einen Aufbau einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit optischem Informationseinschreiben gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt; und
Fig. 6 ist ein schematisches Blockdiagramm, das eine Projektionsanzeigevorrichtung zeigt, die die in Fig. 5 dargestellte Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit optischem Informationseinschreiben verwendet.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 ist ein Querschnitt, der die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit optischem Informationseinschreiben gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
Wie in Fig. 1 dargestellt, bezeichnet 11a eine Glasplatte. Die Glasplatte 11a trägt einen transparenten Elektrodenfilm 12a, der durch ein Sputterverfahren auf die gesamte Oberfläche der Glasplatte selbst aufgeschichtet ist. Der transparente Eiektrodenfilm 12a besteht aus einem transparenten, leitenden Film aus ITO (Indium-Zinn-Oxid) und einem auf diesen auflaminierten transparenten, leitenden Film aus SnO&sub2;. Auf den transparenten Elektrodenfilm 12a ist auch eine photoleitende Schicht 13 mit einer Dicke von ungefähr 3 um auflaminiert. Die photoleitende Schicht 13 besteht aus hydriertem, amorphem Silizium (a-Si:H). Genauer gesagt, wird für diese photoleitende Schicht 13 Silangas (SiH&sub4;) und Wasserstoffgas (H&sub2;) als Ausgangsmaterialien verwendet, und sie wird durch ein Plasma-CVD(chemische Dampfniederschlagung)- Verfahren auf den transparenten Eiektrodenfilm 12a auflaminiert.
Ferner trägt die photoleitende Schicht 13 eine Lichtabsorptionsschicht 14, die eine Art eines organischen Films ist, der auf die gesamte Oberfläche der photoleitenden Schicht selbst auflaminiert ist. Diese Lichtabsorptionsschicht wird so, daß sie eine Dicke von ungefähr 1,5 um aufweist, durch Auftragen eines Beschichtungsmaterials mit dispergiertem Kohlenstoff mit einer Schleudereinrichtung, durch Photopolymerisation des Beschichtungsmaterials durch Belichten desselben sowie durch Sintern des polymeristierten Materials für fünf Minuten bei 200 ºC hergestellt. Das Beschichtungsmaterial mit dispergiertem Kohlenstoff wird dadurch hergestellt, daß Ruß in einem Harz aus dem Acrylharzsystem so dispergiert wird, daß das Beschichtungsmaterial einen spezifischen Widerstand von 10&sup7; Ω cm und ein Transmissionsvermögen von ungefähr 0,3 % im Bereich sichtbaren Lichts aufweist.
Wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt, ändert diese Art von Beschichtungsmaterial aus dem Kohlenstoffsystem seinen spezifischen Widerstand und sein Transmissionsvermögen abhängig von der Menge dispergierten Kohlenstoffs. Die aus dem Beschichtungsmaterial aus dem Kohlenstoffsystem ausgebildete Lichtabsorptionsschicht sollte vorzugsweise ein Transmissionsvermögen von 0,5 % oder weniger und einen spezifischen Widerstand von 10&sup6; Ω cm oder mehr aufweisen.
Die Lichtabsorptionsschicht 14 trägt einedielektrische Schicht 15, die auf die gesamte Oberfläche der Lichtabsorptionsschicht selbst auflaminiert ist. Diese dielektrische Schicht 15 wird durch abwechselndes Auflaminieren von Siliziumdioxid und Titandioxid durch ein EB(Elektronenstrahl)- Verdampfungsverfahren auflaminiert. Die dielektrische Schicht 15 sollte vorzugsweise mit einer Dicke von ungefähr 2 um und einem Reflexionsvermögen von ungefähr 99 % ausgebildet sein. Da die dielektrische Schicht 15 aus dem Dampf auf der Lichtabsorptionsschicht 14 niedergeschlagen wird, sollte die dielektrische Schicht 15 bei einer Trägerplattentemperatur von 250 ºC oder weniger, bevorzugter 200 ºC oder weniger hergestellt werden.
Die dielektrische Schicht 15 trägt eine Flüssigkristallschicht 16, die auf die gesamte Oberfläche der dielektrischen Schicht selbst auflaminiert ist. Die Flüssigkristallschicht 16 besteht aus einem Verbundfilm mit disergiertem Flüssigkristall. Der Flüssigkristall-Verbundfiim wird dadurch hergestellt, daß 30 Gew. (Gewichts)-% eines aus einer UV-Polymerisationsverbindung (HX-620, hergestellt von Nippon Kayaku Co., Ltd.) hergestellten bifunktionellen Acrylats, 70 Gew.-% eines nematischen Flüssigkristalls (ZLI-3201-000, hergestellt von Merck Co., Inc.) sowie eine kleine Menge eines Polymerisationsauslösers (Darocurel 173, hergestellt von Merck Co., Inc.) vermischt werden, eine homogene Lösung, die aus diesen Materialien besteht, hergestellt wird, die homogene Lösung gefiltert wird, die gefilterte Lösung mit einer Dicke von 10 um unter Verwendung einer Schleudereinrichtung auf die dielektrische Schicht 15 aufgetragen wird und der beschichtete Film Ultraviolettstrahlung ausgesetzt wird.
Auf der Flüssigkristallschicht 16 ist ein transparenter Elektrodenfiim 12b und eine Glasplatte 11b vorhanden, die auf die gesamte Oberfläche der Flüssigkristallschicht selbst geschichtet ist. Die Schichtfolge aus dem transparenten Eiektrodenfilm 12b und der Glasplatte 11b wird dadurch hergestellt, daß die transparente Elektrode 12b, die aus einem transparenten, leitenden Film aus ITO besteht, auf die Glasplatte 11b aufgeschichtet wird. Der transparente Elektrodenfiim 12b wird durch ein Sputterverfahren auf der Glasplatte 11b hergestellt.
17 bezeichnet eine Wechselspannungsquelle, die eine Wechselspannung zwischen die transparenten Elektrodenfilme 12a und 12b legt.
Wenn angenommen wird, daß ein Laserstrahl 18 von der Glasplatte 11a her einfällt, während die Wechselspannung anliegt, weist derjenige Bereich der photoleitenden Schicht 13, auf den der Laserstrahl wirkt, geringere Impedanz auf. Die Wechselspannung wird dadurch an die Flüssigkristallschicht 16 angelegt, so daß sich die Molekülausrichtung des Flüssigkristalls ändert. Andererseits behält die photoleitende Schicht 13 im Bereich, auf den der Laserstrahl nicht einwirkt, ihre Impedanz. Die Flüssigkristallmoleküle, die die Flüssigkristallschicht 16 bilden, behalten ihre ursprüngliche Ausrichtung, was dazu führt, daß ein Bild ausgebildet wird, das dem auf die Flüssigkristallschicht 16 einfallenden Strahl entspricht.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel verwendet ein Harz aus dem Acrylharzsystem als Beschichtungsmaterial mit dispergiertem Kohlenstoff, wie zum Herstellen der Lichtabsorptionsschicht 14 verwendet. Es ist möglich, als Beschichtungsmaterial Polyimid oder Polyamid zu verwenden, die photopolymerisierende Materialien sind, oder Epoxidharz, das ein wärmepolymerisierendes Material ist.
Wenn für die Flüssigkristallschicht 16 ein nematischer Flüssigkristall verwendet wird, kann der Betriebsmodus des LCDS ein Modus mit dynamischer Streuung oder ein Gast-Wirts-Modus sein, zusätzlich zum Fall, bei dem der vorstehend beschriebene Flüssigkristall-Verbundfilm verwendet wird. Wenn ein smektischer Flüssigkristall verwendet wird, kann der Gast- Wirts-Modus verwendet werden.
Fig. 4 ist ein schematisches Diagramm, das eine Projektionsanzeigevorrichtung zeigt, bei der die in Fig. 1 dargestellte Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit optischem Informationseinschreiben als Lichtmodulator verwendet ist.
Wie in Fig. 4 und Fig. 1 dargestellt, bezeichnet 20 eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit optischem Informationseinschreiben. In der Flüssigkristallschicht 16 in der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit optischem Informationseinschreiben 20 wird vorab ein Bild ausgebildet. Das heißt, daß, wie oben ausgeführt, ein Laserstrahl 18 durch eine Linse 21 auf die Glasplatte 11a geführt wird, so daß ein Bild in der Flüssigkristallschicht 16 ausgebildet wird.
22 bezeichnet eine Lichtquelle, die einen Lichtstrahl durch eine Linse 23, einen Spiegel 24 und eine Linse 25 hindurch auf die Glasplatte 11b schickt. Der Lichtstrahl wird durch denjenigen Teil der Flüssigkristallschicht 16 gestreut, der Flüssigkristallmoleküle mit deren ursprünglichen Ausrichtung beinhaltet, wobei das gestreute Licht die Linse 25 nicht erreicht. Der Bereich, in dem die Flüssigkristallmoleküle ihre ursprüngliche Ausrichtung beibehalten, ist auf einem Schirm 27 als dunkler Zustand erkennbar. Andererseits wird die Flüssigkristallschicht 16 im Bereich, in dem die Flüssigkristallmoleküle ihre Ausrichtung ändern, transparent. Demgemäß kann der Lichtstrahl durch diesen transparenten Bereich der Flüssigkristallschicht 16 hindurchtreten. Der eintretende Lichstrahl wird an der dielektrischen Schicht 15 reflektiert und der reflektierte Lichtstrahl gelangt durch die Linse 25 zu einer Projektionslinse 26, so daß der reflektierte Strahl aufgeweitet wird. Dann wird das aufgeweitete Bild auf den Schirm 27 projiziert. Das heißt, daß das in die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit optischem Informationseinschreiben 20 eingeschriebene Bild auf den Schirm 27 projiziert wird.
Die vorstehend genannte, in Fig. 4 dargestellte Projektionsanzeigevorrichtung benötigt keinen Polarisationsstrahlteiler, wie er bei der in Fig. 6 dargestellten Projektionsanzeigevorrichtung erforderlich ist. Demgemäß kann die in Fig. 4 dargestellte Projektionsanzeigevorrichtung ein helleres Bild auf dem Schirm 27 erzeugen.
Fig. 5 ist ein Querschnitt, der eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit optischem Informationseinschreiben gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
Wie in Fig. 5 dargestellt, bezeichnet 31a eine Glasplatte, die einen darauf ausgebildeten transparenten Elektrodenfilm 32a trägt. Der transparente Elektrodenfilm 32a besteht aus einem transparenten, leitenden Film aus ITO und einem transparenten, leitenden Film aus SnO&sub2;. Dieser transparente Elektrodenfilm 32a ist durch ein Sputterverfahren auf der Glasplatte 31a hergestellt.
Auf den transparenten Elektrodenfilm 32a ist auch eine photoleitende Schicht 33 mit einer Dicke von ungefähr 3 um auflaminiert. Die photoleitende Schicht 33 besteht aus hydriertem, amorphem Silizium (a-Si:H). Genauer gesagt, verwendet diese photoleitende Schicht 33 Silangas (SiH&sub4;) und Wasserstoffgas (H&sub2;) als Ausgangsmaterialien, und sie ist durch ein Plasma-CVD-Verfahren auf den transparenten Elektrodenfilm 12a auflaminiert.
Ferner trägt die photoleitende Schicht 33 eine Lichtabsorptionsschicht 34, die eine Art organischer Film ist, der auf die gesamte Oberfläche der photoleitenden Schicht selbst auflaminiert ist. Diese Lichtabsorptionsschicht 34 wird so, daß sie eine Dicke von ungefähr 1,5 um aufweist, durch Auftragen eines Beschichtungsmaterials mit dispergiertem Kohlenstoff mit einer Schleudereinrichtung, durch Photopolymerisation des Beschichtungsmaterials durch Belichten desselben sowie durch Sintern des polymerisierten Materials für fünf Minuten bei 200 ºC hergestellt. Das Beschichtungsmaterial mit dispergiertem Kohlenstoff wird durch Dispergieren von Ruß in einem Harz im Acrylharzsystem so hergestellt, daß das Beschichtungsmaterial einen spezifischen Widerstand von 10&sup7; Ω cm und ein Transmissionsvermögen von ungefähr 0,3 % im Bereich sichtbaren Lichts aufweist.
Wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt, ändert diese Art von Beschichtungsmaterial im Kohlenstoffsystem seinen spezifischen Widerstand und sein Transmissionsvermögen abhängig von der Menge dispergierten Kohlenstoffs. Die aus dem Beschichtungsmaterial im Kohlenstoffsystem hergestellte Lichtabsorptionsschicht sollte vorzugsweise ein Transmissionsvermögen von 0,5 % oder weniger und einen spezifischen Widerstand von 10&sup6; Ω cm oder mehr aufweisen.
Die Lichtabsorptionsschicht 34 trägt eine dielektrische Schicht 35, die auf die gesamte Fläche der Lichtabsorptionsschicht selbst auflaminiert ist. Diese dielektrische Schicht 35 wird durch abwechselndes Aufeinanderlaminieren von Siliziumdioxid und Titandioxid durch ein EB-Aufdampfverfahren hergestellt. Die dielektrische Schicht 35 sollte vorzugsweise so hergestellt werden, daß sie eine Dicke von ungefähr 2 um und ein Reflexionsvermögen von ungefähr 99 % aufweist. Da die dielektrische Schicht 35 aus dem Dampf auf der Lichtabsorptionsschicht 34 niedergeschlagen wird, sollte die dielektrische Schicht 35 hergestellt werden, wenn die Trägerplattentemperatur 250 ºC oder weniger, bevorzugter 200 ºC oder weniger beträgt.
Die dielektrische Schicht 35 trägt einen auf sie auflaminierten Ausrichtungsfilm 36a. Dieser Ausrichtungsfilm 36a wird durch Schleuderbeschichten eines Polyimidfilms und durch Einstellen der Molekülausrichtung des Polyimidfilms unter Verwendung eines Reibeverfahrens hergestellt.
Wie es aus Fig. 5 erkennbar ist, ist der Ausrichtungsfilm 36a auf das Laminat aufgeklebt, das aus einem Ausrichtungsfilm 36b, einem transparenten Elektrodenfilm 32b und einer Glasplatte 31b besteht, wobei zwei Abstandshalter 37 eingefügt sind. Das aus dem Ausrichtungsfilm 36b, dem transparenten Elektrodenfilm 32b und der Glasplatte 31b bestehende Laminat wird dadurch hergestellt, daß der aus einem transparenten, leitenden Film aus ITO bestehende transparente Elektrodenfilm 37 auf die Glasplatte 31b auflaminiert wird und der Ausrichtungsfilm 36b durch das vorstehend genannte Verfahren auf den transparenten Elektrodenfilm 32b aufgeschichtet wird. Der transparente Elektrodenfilm 32b wird durch ein Sputterverfahren auf der Glasplatte 31b hergestellt.
Zwischen den Ausrichtungsfilmen 36a und 36b wird ein Abstand von ungefähr 6 um aufrechterhalten. Es wird der Flüssigkristall injiziert und er wird im Raum zwischen diesen zwei Filmen 36a und 36b dicht eingeschlossen, um eine Flüssigkristallschicht 38 herzustellen. Der verwendete Flüssigkristall nutzt eine nematische Flüssigkristallmischung, die dadurch hergestellt wird, daß ungefähr 10 Gew.-% eines chiralen Materials (S811, hergestellt von Merck Co., Inc.) einem nematischen Flüssigkristall der Phenylcyclohexanon-Familie zugesetzt werden. Die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit optischem Informationseinschreiben gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendet einen Phasenübergangsmodus als Betriebsmodus.
39 bezeichnet eine Wechselspannungsquelle, die eine Wechselspannung zwischen die transparenten Elektrodenfilme 32a und 32b legt.
Wenn angenommen wird, daß ein Laserstrahl 48 von der Glasplatte 38a her einfällt, wenn die Wechselspannung angelegt ist, weist der Bereich der photoleitenden Schicht 33, auf den der Laserstrahl wirkt, geringere Impedanz auf. So wird die Wechselspannung an die Flüssigkristallschicht 38 angelegt, so daß sich die Molekülausrichtung des Flüssigkristalls ändert. Andererseits behält derjenige Bereich der photoleitenden Schicht 33, an den der Laserstrahl nicht ange- legt wird, seine Impedanz. Die Flüssigkristallmoleküle in der Flüssigkristallschicht 38 behalten ihre ursprüngliche Ausrichtung, was dazu führt, daß ein Bild ausgebildet wird, das dem auf die Flüssigkristallschicht 38 treffenden Strahl entspricht.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel verwendet ein Harz aus dem Acrylharzsystem als Beschichtungsmaterial mit dispergiertem Kohlenstoff, wie zum Herstellen der Lichtabsorptionsschicht 34 verwendet. Es ist möglich, als Beschichtungsmaterial Polyimid oder Polyamid zu verwenden, die photopolymerisierende Materialien sind, oder Epoxidharz, das ein wärmepolymerisierendes Material ist.
Wenn für die Flüssigkristallschicht 38 ein nematischer Flüssigkristall verwendet wird, kann der Flüssigkristall-Anzeigemodus ein verdrillt nematischer Modus, ein durch ein Feld induzierter Doppelbrechungsmodus oder ein Hybridfeldeffekt- Modus zusätzlich zum vorstehend beschriebenen Phasenübergangsmodus sein. Der Flüssigkristall, wie er in der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung verwendet werden kann, ist ein ferroelektrischer Flüssigkristall, ein antiferroelektrischer Flüssigkristall oder ein smektischer Flüssigkristall, der einen elektroklinen Effekt hervorruft.
Fig. 6 ist ein schematisches Diagramm, das eine Projektionsanzeigevorrichtung zeigt, die die in Fig. 5 dargestellte Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit optischem Informationseinschreiben als Lichtmodulator verwendet.
Wie in Fig. 5 und Fig. 6 dargestellt, bezeichnet 40 eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit optischem Informationseinschreiben. Ein Bild wird vorab in der Flüssigkristallschicht 38 in der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit optischem Informationseinschreiben 40 ausgebildet. Das heißt, daß, wie oben ausgeführt, der Laserstrahl 48 durch eine Linse 41 hindurch auf die Glasplatte 31a geschickt wird, damit das Bild in der Flüssigkristallschicht 38 ausgebildet wird.
42 bezeichnet eine Lichtquelle, die einen Lichtstrahl durch eine Linse 43 und einen Polarisationsstrahlteiler 44 an die Glasplatte 31b legt. Der Lichtstrahl, der an den Bereich der Flüssigkristallschicht 38 gelegt wird, in dem die Flüssigkristallmoleküle ihre ursprüngliche Ausrichtung beibehalten, ändert seine Polarisationsrichtung nicht. Dies führt dazu, daß verhindert wird, daß der an der dielektrischen Schicht 35 reflektierte Lichtstrahl durch den Polarisationsstrahlteiler 44 hindurchläuft. Der Bereich, der den Flüssigkristallmolekülen entspricht, die ihre ursprüngliche Ausrichtung beibehalten, zeigt sich als dunkler Zustand auf einem Schirm 47. Andererseits wird die Flüssigkristallschicht 48 in demjenigen Bereich der Flüssigkristallmoleküle transparent, die ihre Ausrichtung ändern. Der Lichtstrahl kann durch den transparenten Bereich der Flüssigkristallschicht 38 hindurchtreten. Der eintreffende Lichtstrahl wird an der dielektrischen Schicht 35 reflektiert und der reflektierte Lichtstrahl ändert seine Polarisationsrichtung durch einen elektrooptischen Effekt. Dies führt dazu, daß der an der dielektrischen Schicht 35 reflektierte Lichtstrahl durch den Polarisationsstrahlteiler 44 hindurchlaufen kann. Der durch den Polarisationsstrahlteiler 44 hindurchgelaufene Lichtstrahl wird auf eine Projektionslinse 46 gegeben, in der der Lichtstrahl aufgeweitet wird, und dann wird er auf den Schirm 47 projiziert. Demgemäß wird das in die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit optischem Informationseinschreiben 40 eingeschriebene Bild auf den Schirm 47 projiziert.
Es können viele stark verschiedene Ausführungsformen der Erfindung konstruiert werden, ohne vom Schutzbereich der Erfindung abzuweichen. Es ist zu beachten, daß die Erfindung nicht auf die in der Beschreibung beschriebenen speziellen Ausführungsbeispiele beschränkt ist, mit Ausnahme dessen, was in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.

Claims

1. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit optischem Informationseinschreiben, mit:

- einem ersten transparenten Substrat (11a; 31a);

- einer ersten transparenten Elektrodenschicht (12a; 32a), die auf dem ersten transparenten Substrat ausgebildet ist;

- einer photoleitenden Schicht (13; 33), die auf der ersten transparenten Elektrodenschicht ausgebildet ist;

- einer Lichtabsorptionsschicht (14; 34), die auf der photoleitenden Schicht ausgebildet ist;

- einer dielektrischen Schicht (15; 35), die auf der Lichtabsorptionsschicht ausgebildet ist;

- einem zweiten transparenten Substrat (11b; 31b);

- einer zweiten transparenten Elektrodenschicht (12b; 32b), die auf dem zweiten transparenten Substrat ausgebildet ist;

und

- einer Flüssigkristallschicht (16; 38), die zwischen der zweiten transparenten Elektrodenschicht und der dielektrischen Schicht ausgebildet ist;

dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtabsorptionsschicht aus einem Beschichtungsmaterial mit dispergiertem Kohlenstoff besteht, zu dem ein Acrylharz oder ein Polyimid oder ein Polyamid gehört.

2. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichtungsmaterial mit dispergiertem Kohlenstoff so ausgebildet ist, daß es eine Dicke von ungefähr 1,5 um aufweist.

3. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichtungsmaterial mit dispergiertem Kohlenstoff einen spezifischen Widerstand von 10&sup7; Ω cm und ein Transmissionsvermögen von ungefähr 0,3 % im Bereich sichtbaren Lichts aufweist.

4. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste transparente Substrat (11a; 31a) eine Glasplatte ist.

5. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste transparente Elektrodenschicht (12a; 32a) einen transparenten, leitenden Film aus ITO aufweist.

6. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die photoleitende Schicht (13; 33) aus hydriertem, amorphem Silizium (a-Si:H) besteht und so ausgebildet ist, daß sie eine Dicke von ungefähr 3 um aufweist.

7. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrische Schicht (15; 35) aus Siliziumdioxid und Titandioxid besteht, die abwechselnd aufeinandergeschichtet sind.

8. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrische Schicht (15; 35) so ausgebildet ist, daß sie eine Dicke von ungefähr 2 um und ein Reflexionsvermögen von 99 % aufweist.

9. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der die Flüssigkristallschicht (16; 38) aus einem nematischen Flüssigkristall oder einem smektischen Flüssigkristall besteht.

10. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkristallschicht (16) aus einem Verbundfilm mit dispergiertem Flüssigkristall besteht, hergestellt aus einem ein bifunktionelles Acrylat enthaltenden Film, einem nematischen Flüssigkristall und einem Polymerisationsauslöser, wobei das bifunktionelle Acrylat aus einer UV-polymerisierenden Verbindung besteht und die Flüssigkristallschicht so auf der dielektrischen Schicht ausgebildet ist, daß sie eine Dicke von 10 um aufweist.

11. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite transparente Substrat (11b; 31b) eine Glasplatte ist.

12. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite transparente Elektrodenschicht (12b; 32b) einen transparenten, leitenden Film aus ITO aufweist.

13. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Wechselspannungsquelle (17, 39) zum Anlegen einer Wechselspannung zwischen die erste und zweite transparente Elektrodenschicht (12a, 12b; 32a, 32b).

14. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch einen auf der dielektrischen Schicht (35) ausgebildeten Ausrichtungsfilm (36a) und einen auf der zweiten transparenten Elektrodenschicht (32b) ausgebildeten zweiten Ausrichtungsfilm (36b).

15. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Ausrichtungsfilm (36a) aus einem Polyimid besteht.

16. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ein Abdichtmaterial aufweist, das eine Umrandung bildet, um die Flüssigkristallschicht abzudichten.