JP3109283B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置Info
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- JP3109283B2 JP3109283B2 JP04275111A JP27511192A JP3109283B2 JP 3109283 B2 JP3109283 B2 JP 3109283B2 JP 04275111 A JP04275111 A JP 04275111A JP 27511192 A JP27511192 A JP 27511192A JP 3109283 B2 JP3109283 B2 JP 3109283B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ワークステーション
やパソコンの表示装置として用いられる液晶表示装置に
係り、特に、受光型のディスプレイであって、反射コン
トラストが高く、高解像度で且つ高速の画像表示が可能
な新規な液晶表示装置に関する。
やパソコンの表示装置として用いられる液晶表示装置に
係り、特に、受光型のディスプレイであって、反射コン
トラストが高く、高解像度で且つ高速の画像表示が可能
な新規な液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、人間の目に対する見易さや取扱い
のし易さ、また、プリンタ出力と同等な画像の表示が可
能な電子ディスプレイ装置の需要が高まっている。CR
Tに代表される従来の発光型ディスプレイ装置は高いコ
ントラストが得られるが、紙の上の文字のような反射像
に比べて目が疲労し易い。また、電子ディスプレイ装置
上で見ている文字等はディスプレイ装置の解像度がプリ
ンタに比べて十分でないために実際にプリントした場合
と、イメージが異なってしまう場合が多い。
のし易さ、また、プリンタ出力と同等な画像の表示が可
能な電子ディスプレイ装置の需要が高まっている。CR
Tに代表される従来の発光型ディスプレイ装置は高いコ
ントラストが得られるが、紙の上の文字のような反射像
に比べて目が疲労し易い。また、電子ディスプレイ装置
上で見ている文字等はディスプレイ装置の解像度がプリ
ンタに比べて十分でないために実際にプリントした場合
と、イメージが異なってしまう場合が多い。
【0003】これらを回避するためには、高い反射コン
トラストを有し、高精細な画像を高速に表示できるディ
スプレイ装置が望まれる。これらの要請の中で、高い反
射コントラストが得られる表示材料として、液晶の光散
乱モードを利用した技術が注目されている。光散乱モー
ドのディスプレイ装置は、垂直配向時に液晶と屈折率が
略等しくなるような透明材料と液晶を混合し、熱や電界
によって液晶の配向を制御することで、垂直配向時には
光が透過し、ランダム配向時には屈折率の違いから光が
散乱されて不透過になることを利用する表示技術であ
る。このディスプレイ装置は、偏光板を用いる必要がな
いために、明るく高い反射コントラストの表示が得られ
る。
トラストを有し、高精細な画像を高速に表示できるディ
スプレイ装置が望まれる。これらの要請の中で、高い反
射コントラストが得られる表示材料として、液晶の光散
乱モードを利用した技術が注目されている。光散乱モー
ドのディスプレイ装置は、垂直配向時に液晶と屈折率が
略等しくなるような透明材料と液晶を混合し、熱や電界
によって液晶の配向を制御することで、垂直配向時には
光が透過し、ランダム配向時には屈折率の違いから光が
散乱されて不透過になることを利用する表示技術であ
る。このディスプレイ装置は、偏光板を用いる必要がな
いために、明るく高い反射コントラストの表示が得られ
る。
【0004】このような光散乱モードのディスプレイ装
置に用いられる材料技術として、カプセル化した液晶を
ポリマ中に液晶滴として分散させてフィルム化する方法
が知られている(特表昭58−501631号公報、米
国特許第4,435,047号)。この技術において
は、Nematic Curvilinear Ali
gned Phase(NCAP)中に封入された液晶
は使用環境温度で正の誘電率異方性のネマティック相を
示し、電界中に置かれるとその配向ベクトルが電界の方
向に配列し、液晶の屈折率n0とポリマの屈折率npとが
等しくなってフィルムは透明になり、一方、電界が除か
れた場合には液晶はランダム配列となり、フィルム中の
液晶滴の境界面で光が散乱して透過光が遮断され、フィ
ルムは白濁して記録情報を表示する。また、特表昭63
−501512号公報や特開昭63−155022号公
報には、液晶として常温でスメクティック相を示すもの
が使用され、フィルムの光変調にメモリ性を付与するこ
とが開示されている。
置に用いられる材料技術として、カプセル化した液晶を
ポリマ中に液晶滴として分散させてフィルム化する方法
が知られている(特表昭58−501631号公報、米
国特許第4,435,047号)。この技術において
は、Nematic Curvilinear Ali
gned Phase(NCAP)中に封入された液晶
は使用環境温度で正の誘電率異方性のネマティック相を
示し、電界中に置かれるとその配向ベクトルが電界の方
向に配列し、液晶の屈折率n0とポリマの屈折率npとが
等しくなってフィルムは透明になり、一方、電界が除か
れた場合には液晶はランダム配列となり、フィルム中の
液晶滴の境界面で光が散乱して透過光が遮断され、フィ
ルムは白濁して記録情報を表示する。また、特表昭63
−501512号公報や特開昭63−155022号公
報には、液晶として常温でスメクティック相を示すもの
が使用され、フィルムの光変調にメモリ性を付与するこ
とが開示されている。
【0005】更に、これらの液晶材料を用いた液晶表示
装置の画像書き込み方法としては以下のものが知られて
いる。例えば特開昭63−155022号公報に開示さ
れているように、ヌメクティック液晶を内包したマイク
ロカプセルが含有されたバインダ層に電圧を印加し、画
像情報に従って駆動されるサーマルヘッドによって加熱
することで液晶の配向を変え、光の透過、不透過を制御
するものが知られている。また、特開平2−93432
号公報に開示されるように、ネマティック液晶を高分子
中に不定形に分散した層をマトリックス電極に挟み込
み、それに電界を印加することで、液晶の配向を制御
し、光の透過、不透過を切り換える方法もある。また、
液晶材料を用いた液晶表示装置の画像書き込み方法とし
て、図5に示すように、半導体レーザ100からのレー
ザビームをコリメータレンズ101を介して平行化した
後、ポリゴンミラー102及びガルバノミラー103に
よって二次元的に偏光走査し、プロジェクションレンズ
104を介して液晶セル105の光導電層106上へ結
像させるようにしたもの(例えば特開平2−39018
号)等が知られている。
装置の画像書き込み方法としては以下のものが知られて
いる。例えば特開昭63−155022号公報に開示さ
れているように、ヌメクティック液晶を内包したマイク
ロカプセルが含有されたバインダ層に電圧を印加し、画
像情報に従って駆動されるサーマルヘッドによって加熱
することで液晶の配向を変え、光の透過、不透過を制御
するものが知られている。また、特開平2−93432
号公報に開示されるように、ネマティック液晶を高分子
中に不定形に分散した層をマトリックス電極に挟み込
み、それに電界を印加することで、液晶の配向を制御
し、光の透過、不透過を切り換える方法もある。また、
液晶材料を用いた液晶表示装置の画像書き込み方法とし
て、図5に示すように、半導体レーザ100からのレー
ザビームをコリメータレンズ101を介して平行化した
後、ポリゴンミラー102及びガルバノミラー103に
よって二次元的に偏光走査し、プロジェクションレンズ
104を介して液晶セル105の光導電層106上へ結
像させるようにしたもの(例えば特開平2−39018
号)等が知られている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
特開昭63−155022号公報に示すタイプにあって
は、サーマルヘッドを用いて画像を書き込むため、1イ
ンチ当たり400本程度までのハードコピー並の高い解
像度を得ることができるが、表示の速度はサーマルヘッ
ドの伝熱速度によって規制されてしまい、更に、二次元
的な書き込みのためにはヘッド若しくは表示媒体を一方
向に機械的に走査しなければならず、通常のディスプレ
イ装置のように高速な表示の切り換えができないという
技術的課題がある。
特開昭63−155022号公報に示すタイプにあって
は、サーマルヘッドを用いて画像を書き込むため、1イ
ンチ当たり400本程度までのハードコピー並の高い解
像度を得ることができるが、表示の速度はサーマルヘッ
ドの伝熱速度によって規制されてしまい、更に、二次元
的な書き込みのためにはヘッド若しくは表示媒体を一方
向に機械的に走査しなければならず、通常のディスプレ
イ装置のように高速な表示の切り換えができないという
技術的課題がある。
【0007】また、特開平2−93432号公報に示さ
れるタイプにあっては、熱ではなく電界によって液晶の
配向を制御するものであるため、高速な画像の書き換え
は可能であるが、予め画素一つ一つを個別に駆動する電
極部を微細加工によって形成しなくてはならず、構造の
複雑化につながると共に、製造上解像度を上げる上で限
界がある。
れるタイプにあっては、熱ではなく電界によって液晶の
配向を制御するものであるため、高速な画像の書き換え
は可能であるが、予め画素一つ一つを個別に駆動する電
極部を微細加工によって形成しなくてはならず、構造の
複雑化につながると共に、製造上解像度を上げる上で限
界がある。
【0008】更に、図5に示すように、レーザビームに
よって直接液晶セルの光導電層上を二次元的に露光走査
する方法にあっては、解像度の高い書き込みはできる
が、走査範囲が広いために書き込み速度に限界がある。
よって直接液晶セルの光導電層上を二次元的に露光走査
する方法にあっては、解像度の高い書き込みはできる
が、走査範囲が広いために書き込み速度に限界がある。
【0009】このように、以上の液晶表示技術は、高速
な表示を実現するか、あるいは、プリンタ出力並の高い
解像度を実現するかのいずれかを達成するものではある
が、これらの各技術を組合せようとしても、各液晶表示
装置の構造を同時に用いることができないことから、高
速な表示とプリンタ出力並の高い解像度とを同時に両立
させることは実質的に困難であった。
な表示を実現するか、あるいは、プリンタ出力並の高い
解像度を実現するかのいずれかを達成するものではある
が、これらの各技術を組合せようとしても、各液晶表示
装置の構造を同時に用いることができないことから、高
速な表示とプリンタ出力並の高い解像度とを同時に両立
させることは実質的に困難であった。
【0010】この発明は、以上の技術的課題を解決する
ために為されたものであって、高い反射コントラストが
得られる液晶の光散乱モードを利用した受光型ディスプ
レイ装置において、高速な表示とプリンタ出力並の高い
解像度とを両立させる画像の書き込み技術を提供し、人
間の目に対して見易く、かつ、プリンタ出力と同等な画
像の表示が可能な液晶表示装置を提供するものである。
ために為されたものであって、高い反射コントラストが
得られる液晶の光散乱モードを利用した受光型ディスプ
レイ装置において、高速な表示とプリンタ出力並の高い
解像度とを両立させる画像の書き込み技術を提供し、人
間の目に対して見易く、かつ、プリンタ出力と同等な画
像の表示が可能な液晶表示装置を提供するものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】すなわち、この発明に係
る液晶表示装置は、図1に示すように、動画像情報に従
ってデジタル的に画像を書き込む画像書き込み手段1
と、書き込まれた画像を光学的な状態の変化として保持
する光変調器2と、この光変調器2上の画像をアナログ
的に光で読み出し、その光学像を拡大投影する光学像照
射手段3と、この光学像照射手段3からの拡大光学像が
照射される光導電層4a及び液晶を高分子樹脂中に分散
した液晶−高分子複合膜4bが積層され、光導電層4a
からの電界パターンに従って液晶の配向が制御される液
晶セル4とを備え、前記光変調器(2)の走査幅を液晶
セル(4)よりも小さく設定したことを特徴とするもの
である。
る液晶表示装置は、図1に示すように、動画像情報に従
ってデジタル的に画像を書き込む画像書き込み手段1
と、書き込まれた画像を光学的な状態の変化として保持
する光変調器2と、この光変調器2上の画像をアナログ
的に光で読み出し、その光学像を拡大投影する光学像照
射手段3と、この光学像照射手段3からの拡大光学像が
照射される光導電層4a及び液晶を高分子樹脂中に分散
した液晶−高分子複合膜4bが積層され、光導電層4a
からの電界パターンに従って液晶の配向が制御される液
晶セル4とを備え、前記光変調器(2)の走査幅を液晶
セル(4)よりも小さく設定したことを特徴とするもの
である。
【0012】このような技術的において、上記液晶セル
4としては、光学像照射手段3からの光学像に従って電
界が印加されるように構成されたものであれば、透明電
極が内面に設けられた透明フィルムで、光導電層4aと
光遮断層、液晶−高分子複合膜4bとが順次積層された
ものを挟持するようにしたり、光を受けて電荷が発生
し、電荷が輸送される光電変換層(光導電層4aに相
当)と、液晶−高分子複合膜4bと、透明電極とを積層
したものでもよい。
4としては、光学像照射手段3からの光学像に従って電
界が印加されるように構成されたものであれば、透明電
極が内面に設けられた透明フィルムで、光導電層4aと
光遮断層、液晶−高分子複合膜4bとが順次積層された
ものを挟持するようにしたり、光を受けて電荷が発生
し、電荷が輸送される光電変換層(光導電層4aに相
当)と、液晶−高分子複合膜4bと、透明電極とを積層
したものでもよい。
【0013】また、液晶セル4の駆動回路の簡略化を図
るという観点からすれば、例えば、上記液晶−高分子複
合膜4bとして、使用環境温度で正の誘電率異方性のネ
マティック相を示す液晶が不定形に高分子樹脂中に分散
した複合膜を用い、電界の印加のみで、光の透過、不透
過(散乱)を制御するようにすることが好ましい。
るという観点からすれば、例えば、上記液晶−高分子複
合膜4bとして、使用環境温度で正の誘電率異方性のネ
マティック相を示す液晶が不定形に高分子樹脂中に分散
した複合膜を用い、電界の印加のみで、光の透過、不透
過(散乱)を制御するようにすることが好ましい。
【0014】更に、液晶セル4での画像の保持性を容易
にするという観点からすれば、例えば、液晶セル4の液
晶−高分子複合膜4bとして、常温でスメクティック相
を示し、常温以上でネマティック相を示す液晶が高分子
樹脂中に分散された複合膜を用い、書き込み後に常温に
おいて液晶の配向状態にメモリ性を有するようにし、画
像を無電源で保持するようにすることが好ましい。
にするという観点からすれば、例えば、液晶セル4の液
晶−高分子複合膜4bとして、常温でスメクティック相
を示し、常温以上でネマティック相を示す液晶が高分子
樹脂中に分散された複合膜を用い、書き込み後に常温に
おいて液晶の配向状態にメモリ性を有するようにし、画
像を無電源で保持するようにすることが好ましい。
【0015】
【作用】上述したような技術的手段によれば、画像書き
込み手段1が光変調器2上に画像を書き込むが、この光
変調器2上の走査幅は最終的な表示画面となる液晶セル
4よりも小さくできるので、その走査時間は短く、光変
調器2には高速に画像が書き込まれる。そして、光変調
器2上に書き込まれた画像は、光学像照射手段3によっ
てアナログ的に光で瞬時に読み出され、その光学像は液
晶セル4上に拡大投影される。このとき、液晶セル4
は、液晶を高分子樹脂中に分散した液晶−高分子複合膜
4bと光導電層4aとを積層したものであり、投影され
た光学パターンに応じた電界が光導電層4aを介して液
晶−高分子複合膜4bに印加されるようになっているの
で、電界の強度に応じて液晶の配向が制御されることに
なる。すなわち、液晶のうち垂直配向を起こす部分は光
を透過し、配向が起こらない部分は不透過状態になる。
この結果、液晶セル4上には反射コントラストの高い、
かつ、高解像度の画像が高速で書き込まれる。
込み手段1が光変調器2上に画像を書き込むが、この光
変調器2上の走査幅は最終的な表示画面となる液晶セル
4よりも小さくできるので、その走査時間は短く、光変
調器2には高速に画像が書き込まれる。そして、光変調
器2上に書き込まれた画像は、光学像照射手段3によっ
てアナログ的に光で瞬時に読み出され、その光学像は液
晶セル4上に拡大投影される。このとき、液晶セル4
は、液晶を高分子樹脂中に分散した液晶−高分子複合膜
4bと光導電層4aとを積層したものであり、投影され
た光学パターンに応じた電界が光導電層4aを介して液
晶−高分子複合膜4bに印加されるようになっているの
で、電界の強度に応じて液晶の配向が制御されることに
なる。すなわち、液晶のうち垂直配向を起こす部分は光
を透過し、配向が起こらない部分は不透過状態になる。
この結果、液晶セル4上には反射コントラストの高い、
かつ、高解像度の画像が高速で書き込まれる。
【0016】
【実施例】以下、添付図面に示す実施例に基づいてこの
発明を詳細に説明する。 ◎実施例1 図2はこの発明が適用された液晶表示装置の一実施例で
ある。同図において、符号21は画像信号生成回路10
から生成された画像信号に従って発光する半導体レーザ
で、出射されたビームはコリメータレンズ22を介して
平行化された後、ポリゴンミラー23及びガルバノミラ
ー24によって二次元的に偏向され、光変調器30上に
ビームスポットとして集束される。ここで、上記ポリゴ
ンミラー23は水平走査用として例えば回転速度360
00rpmで面数が80面のものが用いられており、ま
た、ガルバノミラー24は垂直走査用として例えば周波
数(表示のフレーム周波数を示す)20Hzで振動する
ものが用いられている。
発明を詳細に説明する。 ◎実施例1 図2はこの発明が適用された液晶表示装置の一実施例で
ある。同図において、符号21は画像信号生成回路10
から生成された画像信号に従って発光する半導体レーザ
で、出射されたビームはコリメータレンズ22を介して
平行化された後、ポリゴンミラー23及びガルバノミラ
ー24によって二次元的に偏向され、光変調器30上に
ビームスポットとして集束される。ここで、上記ポリゴ
ンミラー23は水平走査用として例えば回転速度360
00rpmで面数が80面のものが用いられており、ま
た、ガルバノミラー24は垂直走査用として例えば周波
数(表示のフレーム周波数を示す)20Hzで振動する
ものが用いられている。
【0017】また、この実施例において、上記光変調器
30は、通常反射型液晶ライトバルブとして使用される
ものと同様な構造を有しており、常温でネマティック相
を示す液晶層31、誘電体ミラーとしてのZnS/Mg
F2多層反射膜32、CdTe遮光層33及びCdSか
らなる光導電層34が順次積層されたものを、内面にI
TO透明電極が蒸着された一対のガラス35にて挟持し
た構造になっている。そして、透明電極には交流電圧が
印加されるように電源36が接続されている。このと
き、画像の書き込み光であるレーザビームは光変調器3
0の光導電層34側に照射されるようになっており、ま
た、光変調器30の大きさは横21mm、縦30mmで
あり、丁度最終的に画像が表示されるA4判サイズ画面
の10分の1程度になっている。更に、光変調器30上
に集束されたビームのスポット径は25μm、書き込み
のピッチは約12μmであり、この時点での解像度は2
000DPI(Dots Per Inch)相当になっている。そ
して、この光変調器30に画像を書き込む場合には、電
源36から交流電圧を印加しながら、光導電層34をレ
ーザビームにて露光するようにすればよく、レーザビー
ムに対応する画像が液晶層31に高解像度且つ高速に書
き込まれる。
30は、通常反射型液晶ライトバルブとして使用される
ものと同様な構造を有しており、常温でネマティック相
を示す液晶層31、誘電体ミラーとしてのZnS/Mg
F2多層反射膜32、CdTe遮光層33及びCdSか
らなる光導電層34が順次積層されたものを、内面にI
TO透明電極が蒸着された一対のガラス35にて挟持し
た構造になっている。そして、透明電極には交流電圧が
印加されるように電源36が接続されている。このと
き、画像の書き込み光であるレーザビームは光変調器3
0の光導電層34側に照射されるようになっており、ま
た、光変調器30の大きさは横21mm、縦30mmで
あり、丁度最終的に画像が表示されるA4判サイズ画面
の10分の1程度になっている。更に、光変調器30上
に集束されたビームのスポット径は25μm、書き込み
のピッチは約12μmであり、この時点での解像度は2
000DPI(Dots Per Inch)相当になっている。そ
して、この光変調器30に画像を書き込む場合には、電
源36から交流電圧を印加しながら、光導電層34をレ
ーザビームにて露光するようにすればよく、レーザビー
ムに対応する画像が液晶層31に高解像度且つ高速に書
き込まれる。
【0018】更に、符号40は光学像照射系であり、こ
の実施例では、高輝度ランプ(この実施例では例えばメ
タルハライドランプ)41からの光を集光用レンズ4
2、高輝度ランプ41からの熱線(赤外線)によって光
変調器30や液晶セル50が熱せられ温度が上昇するこ
とを防止する熱線カットフィルタ43及びハーフミラー
44を介して光変調器30の光導電層34の反対側から
照射することによって、光変調器30に保持された画像
を反射光として読み出し、その反射光をプロジェクショ
ンレンズ45によって10倍に拡大投影した後、表示画
面となる液晶セル50に200DPI相当の解像度をも
って結像させるようにしたものである。
の実施例では、高輝度ランプ(この実施例では例えばメ
タルハライドランプ)41からの光を集光用レンズ4
2、高輝度ランプ41からの熱線(赤外線)によって光
変調器30や液晶セル50が熱せられ温度が上昇するこ
とを防止する熱線カットフィルタ43及びハーフミラー
44を介して光変調器30の光導電層34の反対側から
照射することによって、光変調器30に保持された画像
を反射光として読み出し、その反射光をプロジェクショ
ンレンズ45によって10倍に拡大投影した後、表示画
面となる液晶セル50に200DPI相当の解像度をも
って結像させるようにしたものである。
【0019】また、この実施例において、液晶セル50
は、アクリル系光重合性樹脂1部、スメクティックA液
晶組成物(BDH社製「S2」)を4部、重合開始剤
(メルク社製「ダロキュア1116」)を0.2部混合
した液晶−高分子複合膜53をITO透明電極(この実
施例では加熱用電極を兼用)付きPETフィルム51上
に均一に塗布した後UV硬化させ、この上にCdTeか
らなる遮光層54を積層し、更に、アモルファスシリコ
ンからなる光導電層55を積層し、その上にもう一つの
ITO透明電極付きPETフィルム52を重ねたもので
ある。そして、この液晶セル50のサイズは210mm
×300mmで、約A4サイズである。
は、アクリル系光重合性樹脂1部、スメクティックA液
晶組成物(BDH社製「S2」)を4部、重合開始剤
(メルク社製「ダロキュア1116」)を0.2部混合
した液晶−高分子複合膜53をITO透明電極(この実
施例では加熱用電極を兼用)付きPETフィルム51上
に均一に塗布した後UV硬化させ、この上にCdTeか
らなる遮光層54を積層し、更に、アモルファスシリコ
ンからなる光導電層55を積層し、その上にもう一つの
ITO透明電極付きPETフィルム52を重ねたもので
ある。そして、この液晶セル50のサイズは210mm
×300mmで、約A4サイズである。
【0020】更に、この実施例では、PETフィルムに
付設したITO電極の一方に加熱用電流パルス(加熱パ
ルス)61を流すことで液晶セル50の液晶−高分子複
合膜53の加熱が行われるようになっている。また、液
晶セル50の非画像部で且つ電界が印加されない領域の
一部に、液晶の相状態を検知する液晶相検知センサ62
が取り付けられている。この実施例では、液晶相検知セ
ンサ62は、発光素子62aと受光素子62bとを液晶
セル50を挟んで設置したものである。この液晶相検知
センサ62の動作を以下に簡単に説明する。加熱によっ
て液晶セル50の液晶が一旦液相化すると、液晶相検知
センサ62は、液晶セル50の液晶が液相で透明な状態
にある間、発光素子62aからの光を受光素子62bが
常に受けている。一方、自然冷却によって、液晶が液相
からネマティック相に相転移すると、液晶相検知センサ
62の間にある液晶セルの領域には電界が印加されない
ため、液晶の配向が乱れ、光が散乱して受光素子62b
への光が遮られることになり、この変化が相の変化を示
す信号となる。
付設したITO電極の一方に加熱用電流パルス(加熱パ
ルス)61を流すことで液晶セル50の液晶−高分子複
合膜53の加熱が行われるようになっている。また、液
晶セル50の非画像部で且つ電界が印加されない領域の
一部に、液晶の相状態を検知する液晶相検知センサ62
が取り付けられている。この実施例では、液晶相検知セ
ンサ62は、発光素子62aと受光素子62bとを液晶
セル50を挟んで設置したものである。この液晶相検知
センサ62の動作を以下に簡単に説明する。加熱によっ
て液晶セル50の液晶が一旦液相化すると、液晶相検知
センサ62は、液晶セル50の液晶が液相で透明な状態
にある間、発光素子62aからの光を受光素子62bが
常に受けている。一方、自然冷却によって、液晶が液相
からネマティック相に相転移すると、液晶相検知センサ
62の間にある液晶セルの領域には電界が印加されない
ため、液晶の配向が乱れ、光が散乱して受光素子62b
への光が遮られることになり、この変化が相の変化を示
す信号となる。
【0021】また、タイミング制御回路70は、加熱パ
ルス61の生成タイミングを決定すると共に、上記液晶
相検知センサ62からの上記相変化信号を基に光学像の
書き込み走査のタイミングを決定する。
ルス61の生成タイミングを決定すると共に、上記液晶
相検知センサ62からの上記相変化信号を基に光学像の
書き込み走査のタイミングを決定する。
【0022】次に、この実施例に係る液晶表示装置にお
ける画像の書き換え作動を図3のタイミングチャートに
基づいて説明する。先ず、画像信号に基づいて液晶セル
50への画像の書き換えが起こる直前に、それを知らせ
る画像準備信号S1がタイミング制御回路70から発せ
られる。この信号S1を受けて、加熱手段である加熱用
電極に図示外の外部電源から直流の加熱パルス61が流
される。この加熱パルス61の幅は約10ms程度であ
る。
ける画像の書き換え作動を図3のタイミングチャートに
基づいて説明する。先ず、画像信号に基づいて液晶セル
50への画像の書き換えが起こる直前に、それを知らせ
る画像準備信号S1がタイミング制御回路70から発せ
られる。この信号S1を受けて、加熱手段である加熱用
電極に図示外の外部電源から直流の加熱パルス61が流
される。この加熱パルス61の幅は約10ms程度であ
る。
【0023】その動作と並行して、液晶セル50の透明
電極(加熱用電極を兼用)には切り換えスイッチ57を
介して電源56が接続されるようになっており、液晶を
配向するに十分な電圧(ここでは50V)が印加されて
いる。但し、この電圧は、光導電層55を露光するまで
は液晶セル50には印加されない。液晶は、加熱電流パ
ルス61によるジュール熱で一旦液相化した後、自然冷
却によってネマティック相に転移する。そして、液晶が
液相からネマティック相に転移したことを液晶相検知セ
ンサ62が検知すると、その信号S2を受けて、Δt
(例えば1ms程度)だけ僅かに遅れて半導体レーザ2
1による光変調器30への画像の書き込みが開始され、
光学像照射系40が光変調器30から画像を読み出し、
液晶セル50の光導電層55側へ画像を照射する。この
とき、液晶セル50の電極には予め電圧が印加されてい
るため、光学像照射系40による露光によって液晶セル
50には即座に光学像に従った電界パターンが与えら
れ、光学像に従った液晶の配向が行われる。すなわち、
画像の書き換えが周期的に行われた場合、上述した動作
が連続して行われることになり、動画像情報に従って画
像が書き換えられる。尚、露光及び電圧の印加は、液晶
がネマティック相から、スメクテイック相に相転移する
前に十分間に合って終了するように予め設定されてい
る。特に、この実施例では、液晶相検知センサ62から
の検知信号S2が出力されてから僅かに遅れて画像の書
き込み動作が行われるようになっているので、液晶セル
50の液晶の相変化が安定した状態で画像の書き込みが
行われる分、画像の書き込みが確実なものになっている
が、上記液晶相検知センサ62からの検知信号S2に同
期して直ちに画像の書き込み動作を行うように設計して
も差し支えない。
電極(加熱用電極を兼用)には切り換えスイッチ57を
介して電源56が接続されるようになっており、液晶を
配向するに十分な電圧(ここでは50V)が印加されて
いる。但し、この電圧は、光導電層55を露光するまで
は液晶セル50には印加されない。液晶は、加熱電流パ
ルス61によるジュール熱で一旦液相化した後、自然冷
却によってネマティック相に転移する。そして、液晶が
液相からネマティック相に転移したことを液晶相検知セ
ンサ62が検知すると、その信号S2を受けて、Δt
(例えば1ms程度)だけ僅かに遅れて半導体レーザ2
1による光変調器30への画像の書き込みが開始され、
光学像照射系40が光変調器30から画像を読み出し、
液晶セル50の光導電層55側へ画像を照射する。この
とき、液晶セル50の電極には予め電圧が印加されてい
るため、光学像照射系40による露光によって液晶セル
50には即座に光学像に従った電界パターンが与えら
れ、光学像に従った液晶の配向が行われる。すなわち、
画像の書き換えが周期的に行われた場合、上述した動作
が連続して行われることになり、動画像情報に従って画
像が書き換えられる。尚、露光及び電圧の印加は、液晶
がネマティック相から、スメクテイック相に相転移する
前に十分間に合って終了するように予め設定されてい
る。特に、この実施例では、液晶相検知センサ62から
の検知信号S2が出力されてから僅かに遅れて画像の書
き込み動作が行われるようになっているので、液晶セル
50の液晶の相変化が安定した状態で画像の書き込みが
行われる分、画像の書き込みが確実なものになっている
が、上記液晶相検知センサ62からの検知信号S2に同
期して直ちに画像の書き込み動作を行うように設計して
も差し支えない。
【0024】また、画像の書き換えがない場合には、ネ
マティック相において電源56の電圧を印加しながら最
後に書き込む画像を光導電層55に照射した後、加熱パ
ルス61を与えないようにするすればよく、この場合に
は、液晶相が画像に従った配向状態を保持したままスメ
クティック相(常温でメモリ性を持つ)に相転移するこ
とから、最後に書き込まれた画像が電源56電圧を印加
しなくても保持されることになる。
マティック相において電源56の電圧を印加しながら最
後に書き込む画像を光導電層55に照射した後、加熱パ
ルス61を与えないようにするすればよく、この場合に
は、液晶相が画像に従った配向状態を保持したままスメ
クティック相(常温でメモリ性を持つ)に相転移するこ
とから、最後に書き込まれた画像が電源56電圧を印加
しなくても保持されることになる。
【0025】◎実施例2 図4はこの発明が適用された他の実施例を示す。尚、実
施例1と同様な構成要素については同一符号を付してこ
こではその詳細な説明を省略する。同図において、光変
調器30への画像の書き込み領域、すなわち、走査幅が
狭くてすむため、実施例1で用いた機械的な走査装置に
代えて、二つの超音波偏向器(X−Y方向)81,82
を用い、超音波偏向器81,82からの出力光を反射ミ
ラー83を介して光変調器30に画像を書き込むように
したものである。この実施例において、上記超音波偏向
器81,82としては、例えばTeO2単結晶にトラン
スデューサとしてTiNbO3を接合した素子(電器通
信学会紙Vol 154 No99/'71「解説/光偏向技術の最近の
進歩」P1266)等を用いることができる。このタイプに
よれば、走査速度は機械的走査より高速になり、機械的
な部品を用いないために信頼性が実施例1よりも高い。
施例1と同様な構成要素については同一符号を付してこ
こではその詳細な説明を省略する。同図において、光変
調器30への画像の書き込み領域、すなわち、走査幅が
狭くてすむため、実施例1で用いた機械的な走査装置に
代えて、二つの超音波偏向器(X−Y方向)81,82
を用い、超音波偏向器81,82からの出力光を反射ミ
ラー83を介して光変調器30に画像を書き込むように
したものである。この実施例において、上記超音波偏向
器81,82としては、例えばTeO2単結晶にトラン
スデューサとしてTiNbO3を接合した素子(電器通
信学会紙Vol 154 No99/'71「解説/光偏向技術の最近の
進歩」P1266)等を用いることができる。このタイプに
よれば、走査速度は機械的走査より高速になり、機械的
な部品を用いないために信頼性が実施例1よりも高い。
【0026】
【発明の効果】以上説明してきたように、請求項1記載
の発明によれば、高い反射コントラストが得られる液晶
の光散乱モードを利用した受光型ディスプレイ装置にお
いて、光変調器上に一旦画像を高速に書き込み、この画
像を液晶セル上に拡大投影して表示するようにしたの
で、画像の表示、書き換えを電子ディスプレイ装置と同
等に高速に行うことができ、かつ、その表示についても
プリンタ出力並の高い解像度が得られることになる。よ
って、高速な表示とプリンタ出力並の高い解像度とを両
立させる画像の書き込み技術を提供でき、人間の目に対
して見易く、かつ、プリンタ出力と同等な画像の表示を
実現することが可能になる。また、請求項2記載の発明
によれば、常温において電界の印加のみで、光の透過、
不透過(散乱)を制御することが可能になるので、動画
像の表示のみを必要とする用途においては装置の構成、
駆動方法を簡略化することができる。更に、請求項3記
載の発明によれば、画像書き込み後に、常温において画
像を無電源で保持することが可能になるので、電気的な
接続の制約なしに表示画像を手に取ってながめたり、並
べたりすることが可能になり、その分、紙の文書のよう
に取り扱うことが可能なディスプレイ装置を実現するこ
とができる。
の発明によれば、高い反射コントラストが得られる液晶
の光散乱モードを利用した受光型ディスプレイ装置にお
いて、光変調器上に一旦画像を高速に書き込み、この画
像を液晶セル上に拡大投影して表示するようにしたの
で、画像の表示、書き換えを電子ディスプレイ装置と同
等に高速に行うことができ、かつ、その表示についても
プリンタ出力並の高い解像度が得られることになる。よ
って、高速な表示とプリンタ出力並の高い解像度とを両
立させる画像の書き込み技術を提供でき、人間の目に対
して見易く、かつ、プリンタ出力と同等な画像の表示を
実現することが可能になる。また、請求項2記載の発明
によれば、常温において電界の印加のみで、光の透過、
不透過(散乱)を制御することが可能になるので、動画
像の表示のみを必要とする用途においては装置の構成、
駆動方法を簡略化することができる。更に、請求項3記
載の発明によれば、画像書き込み後に、常温において画
像を無電源で保持することが可能になるので、電気的な
接続の制約なしに表示画像を手に取ってながめたり、並
べたりすることが可能になり、その分、紙の文書のよう
に取り扱うことが可能なディスプレイ装置を実現するこ
とができる。
【図1】 この発明に係る液晶表示装置の構成を示す説
明図である。
明図である。
【図2】 この発明が適用された液晶表示装置の実施例
1を示す説明図である。
1を示す説明図である。
【図3】 実施例1に係る画像の書き換え作動を示すタ
イミングチャートである。
イミングチャートである。
【図4】 この発明が適用された液晶表示装置の実施例
2を示す説明図である。
2を示す説明図である。
【図5】 従来に係る液晶表示装置の一例を示す説明図
である。
である。
1…画像書き込み手段,2…光変調器,3…光学像照射
手段,4…液晶セル,4a…光導電層,4b…液晶−高
分子複合膜
手段,4…液晶セル,4a…光導電層,4b…液晶−高
分子複合膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−155525(JP,A) 特開 平4−218020(JP,A) 特開 平4−11218(JP,A) 特開 平4−75033(JP,A) 特開 平4−70864(JP,A) 特開 平3−17630(JP,A) 特開 平4−86621(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/135
Claims (3)
- 【請求項1】 動画像情報に従ってデジタル的に画像を
書き込む画像書き込み手段(1)と、書き込まれた画像
を光学的な状態の変化として保持する光変調器(2)
と、この光変調器(2)上の画像をアナログ的に光で読
み出し、その光学像を拡大投影する光学像照射手段
(3)と、この光学像照射手段(3)からの拡大光学像
が照射される光導電層(4a)及び液晶を高分子樹脂中
に分散した液晶−高分子複合膜(4b)が積層され、光
導電層(4a)からの電界パターンに従って液晶の配向
が制御される液晶セル(4)とを備え、前記光変調器
(2)の走査幅を液晶セル(4)よりも小さく設定した
ことを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項2】 請求項1記載のものにおいて、液晶セル
(4)の液晶−高分子複合膜(4b)は、常温でネマテ
ィック相を示す液晶が高分子樹脂中に分散された複合膜
であることを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項3】 請求項1記載のものにおいて、液晶セル
(4)の液晶−高分子複合膜(4b)は、常温でスメク
ティック相を示し、常温以上でネマティック相を示す液
晶が高分子樹脂中に分散された複合膜であることを特徴
とする液晶表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04275111A JP3109283B2 (ja) | 1992-09-19 | 1992-09-19 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04275111A JP3109283B2 (ja) | 1992-09-19 | 1992-09-19 | 液晶表示装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06102525A JPH06102525A (ja) | 1994-04-15 |
JP3109283B2 true JP3109283B2 (ja) | 2000-11-13 |
Family
ID=17550888
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04275111A Expired - Fee Related JP3109283B2 (ja) | 1992-09-19 | 1992-09-19 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3109283B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1139158A3 (en) * | 2000-03-22 | 2003-11-05 | Hewlett-Packard Company | Projection screen |
EP1136874A1 (en) | 2000-03-22 | 2001-09-26 | Hewlett-Packard Company, A Delaware Corporation | Projection screen |
US6853486B2 (en) | 2001-03-22 | 2005-02-08 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Enhanced contrast projection screen |
JP5228973B2 (ja) * | 2009-02-13 | 2013-07-03 | 富士ゼロックス株式会社 | スクリーン装置、画像投影システム、及び画像投影方法 |
-
1992
- 1992-09-19 JP JP04275111A patent/JP3109283B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06102525A (ja) | 1994-04-15 |
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