JPH0468310A

JPH0468310A - 表示装置

Info

Publication number: JPH0468310A
Application number: JP18178690A
Authority: JP
Inventors: Ryoyu Takanashi; 高梨　稜雄; Shintaro Nakagaki; 中垣　新太郎; Ichiro Negishi; 根岸　一郎; Tetsuji Suzuki; 鉄二鈴木
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1990-07-10
Filing date: 1990-07-10
Publication date: 1992-03-04

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、高分子一液晶メモリ膜を含む光記録媒体を用
いた表示装置に係り、特に光コンピュータ等に応用して
好適な表示装置に関する。

〔従来の技術〕

最近の、ＴＶ受像機におけるＣＲＴ画面の大型化にも見
られるように、大画面デイスプレィや高解像度の表示装
置に対する要求が年々高まっており、これらの要求に対
応するため、種々の原理に基づくデイスプレィ装置の開
発も、我が国において盛んに行なわれているが、一般的
な標準サイズにおいて、長年王座を独占し続けたＣＲＴ
に匹敵するオールマイティーな表示装置は見当たらない
のが実情である。

しかし乍ら、ＣＲＴよりも大画面化が容易なものや、解
像度のより高い表示装置を実現できる素子や素材は既に
実現されており、例えは、スメクティック液晶等の液晶
を含む光記録ａ体を用いる液晶投写型デイスプレィ装置
では、レーザービームの熱エネルギーで液晶素子に高精
細度な画像を描き、書込まれた画像にキセノンランプ等
の光源より光を照射して、液晶素子上の画像をスクリー
ン上に拡大、投写して表示することにより、大画面で高
精細度な表示装置を実現している。なお、書込んだ情報
を消去する場合には電界を印加して消去するもので、こ
のようなメモリ性の投写型表示装置も提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

かかる表示装置では、書込み動作と表示動作とが独立し
ているので、高精細度と画面の明るさを両立できるとい
う利点があるが、熱書込みの原理上、書込みスピードに
制限があり（１画面当り１０ｓｅｃ〜２１ｎｎ）動画表
示には不向きであり、高解像度の静止画用表示装置とし
ての用途に限られるという欠点がある。なお、動画表示
の可能な液晶投写型デイスプレィ装置もいくつか開発さ
れているが、これらのデイスプレィ装置は画質が高精細
度ではないという欠点がある。

また、表示装置に用いられる光記録媒体を作成するため
の従来のスメクティック液晶のセルは、配向膜による配
向処理を必要とし、製作上工程が複雑で面倒であるとい
う欠点や、光記録媒体は２枚の支持基板を使用し、これ
らを−様なギャップ幅を持って対向配置する必要がある
ので、充分高精細度な画像を得ようとすると、光記録媒
体の大きさに限度がある（１０ｉｎｃｈ程度以下）とい
う難点があった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の表示装置は、電界の印加によって生じた配向状
態が印加電界の除去後においても保持されるように、高
分子材料中にこれよりも融点の低い液晶を分散させて構
成した高分子一液晶メモリ膜と、光吸収層（部材）と電
極層等との積層構成を備えてなる光変調媒体に１表示の
対象となる情報を含む電磁放射線束を照射して情報を書
込む書込み手段と、上記高分子一液晶メモリ膜において
。

書込まれた情報に応じて読出し光を変調して表示する表
示手段と、上記高分子一液晶メモリ膜に所定強度の電界
を印加することにより、書込み情報を消去する消去手段
とを備えて構成することにより、上記従来装置における
諸欠点を解消しな。

〔実施例〕

本発明の表示装置について、図面を参照し乍ら説明する
。第１図は本発明の表示装置の第１実施例８を示す原理
的構成図である。この図中、１は光記録媒体、Ｋ　Ｉ、
　Ｋ　２は光源（夫々書込み用及び読出し用）、２７は
偏向器、Ｌ１〜Ｌ３はレンズ（系）、２８はビームスプ
リッタ、２６はアパーチャ（透孔でも良い）、２９はス
クリーン、■１は後述する電極Ｅ　Ｉ、　Ｅ　２に電圧
を印加するための駆動用電源（交流、直流いずれでも良
、い）である。

なお、アパーチャ２６は必ずしも無くても構わないが、
これを使用すると、高コントラスト化が図れる。

光源に１はレーザやＬＥＤ等で構成され、ここからの可
視光線等の電磁放射線束により高精細度な情報の書込み
が行なえる。このようにして書込まれた情報を、投写用
光源（キセノンランプ等）Ｋ２からの光で、レンズＬ３
及びビームスプリッタ２８を介して光記録媒体１に照射
することにより読出して、大画面であるスクリーン２９
投写することにより、高精細な表示像を現出できるわけ
である。しかも、光記録媒体１に含まれる液晶は、後述
の如く、書込み光の強度に応じて透明から不透明状Ｗｓ
マでアナログ的に変化するので、多Ｉｌｌ調の表現がで
きる。

ここで、光記録媒体１の具体的な構成について、第４図
以降を参照して説明する。１５は透明な基板（支持部材
）　−Ｅ　Ｉ＋　Ｅ　２は透明電極層（以下単に「電極
Ｊとも記す）、１１は高分子一液晶メモリ膜、１３は光
吸収層（部材）、１６は高分子材料、１８は液晶である
。この図から判るように、光記録媒体１は高分子一液晶
メモリ膜１１と光吸収層１３とを、２つのＮ　％　Ｅ　
１　とＥ２とで挾んた構成となっている。

液晶１８としては、高分子材料１６よりも低い融点を有
するものを使用する。なお、画電極Ｅｌ。

Ｅ２のうちいずれか一方を、ＡＪ等を使用して反射層を
兼ねる構成としても良い。

第５図に示す光記録媒体２は、光吸収層１３を形成する
代りに、高分子一液晶メモリ膜１１中の高分子材料１６
及び／又は液晶１８内に光吸収材料の粒子１３′を分散
させて構成１−ている。

第６図及び第７図に夫々示す光記録媒体３，４は、夫々
上記光記録媒体１及び２における透明基板１５と電極Ｅ
１との間に、誘電体ミラー（膜）１４を形成したもので
ある。この誘電体ミラー１４は、第１１図に示すように
、後述する書込み光の波長域は透過し、読出し光の波長
域は透過せず反射する特性、即ち波長選択性を有してい
る。なお、この誘電体ミラー１４は、電極Ｅ、の内側（
高分子一液晶メモリＷＡＩＩＰＩ〉に設けても良い。い
ずれにせよ、これらの光記録媒体１乃至４は、特願平１
−１６２０９６号明細書に詳紹に説明されている通り、
従来のスメクティック液晶セルに比べて、セルを容易に
製作でき、大画面の表示装置を構成することができる。

ところで、上記光記録媒体１及び２は、前記第１実緒例
の表示装置８に使用される透過型の光記録媒体であるが
、上記３．４は反射型の光記録媒体であり、これを表示
装置に使用するには、第２図に示すような第２実施例装
置９の構成を用いる。

この場合、ミラーＭ、の付いたアパーチャ２６を使用し
、読出し用光源に２からの光をレンズ上３側から照射し
、光記録媒体３（４）の誘電体ミラー１４で反射した被
変調光を、レンズＬ３及びアパーチャ２６を介してスク
リーン２９に投映している。なお、アパーチャ２６は必
ずしも無くても構わないが、読出し光が光記録媒体３（
４）を通過９反射する際に乱反射が生ずる場合には、そ
れによる光の散乱を除去してコントラストの高い画像に
する働きがある。

なお、上記第１．第２実施例装置８，９のいずれもスク
リーン２つを備え、これに投映して表示する構成を用い
ているが、光記録媒体１〜４をある程度以上大画面化す
ることができれば、これを第１２図に示すように直視型
パネル３０として表示装置を構成することもできる。直
視型パネルとして使用できる媒体は、高分子材料中に液
晶を分散して形成するものなので、大画面化が比較的容
易である。表示装置内にバックライトを備えて、透過型
のパネルとしても良く、媒体内にミラー層を備えて、周
囲光又は専用の照明光により散乱させて、直視する構成
としても良い。なお、図中、Ｍ＋は全反射ミラー（以下
単に「ミラー」とも記す）である。

ここで、光記録媒体１（〜４）への書込み、読出し、及
び消去の各動作について、第８図と共に原理的に説明す
る。まず、同図（Ａ）に示すように、書込みに先立って
、電源ＶＩにより所定の電圧を印加して、電′！ｆ！Ｅ
＋、Ｅ２間に−様な電界をかけることにより、高分子一
液晶メモリ膜１１を透明にした後、スイッチ（図示せず
）を開成して電圧印加を解除する。この時も透明状態は
維持される（同図（Ｂ）参照）。

次に、書込み動作は、表示すべき画像等の情報にて強度
変調されているレーザ光、ＬＥＤ等の電磁放射線束を照
射し、照射箇所の液晶を溶融させて等方性相としてから
、照射後冷却してネマティック相にすることにより、情
報を書込む（同図（Ｃ）参照）。この記録状態は消去動
作が行なわれるまで保持される。なお、書込み光や読出
し光の波長帯域（スペクトル分布）は、例えば第９図に
示すように、夫々約７００Å以上及び約４００〜６５０
人である。

最後に情報の消去は、上記書込みに先立つ操作の如く、
所定の一様電界を与えて透明層とすることにより行なう
。以上の詫動作を繰返すことにより、次々に情報の書込
み、読出し動作を行なうことかができる。なお、書込み
光として例えば赤外光を使用し、読出し光に可視域光を
用いるときは、書込み光の波長域に吸収特性を有する光
吸収材として、例えばスクワリリウム染料等の赤外線吸
収材（第１０図参照）を用いる。これにより、高輝度化
が実現でき、読出し光強度を高めることができる。

第３図は本発明の表示装置の第３実施例を示す原理的構
成図である。この図において、第１図及び第２図に夫々
示した前記第１実施例装置８や第２実施例装置Ｆ９と同
一構成要素には同一符号を付して、その詳細な説明を省
略する。この第３実施例装置１０の最大の特徴は、カラ
ー表示ができるよう構成したところにある６図中、Ｋｌ
　ｒ　Ｋ　Ｇ７　Ｋ　＆は夫々Ｒ，Ｇ、Ｂに対応した書
込み用光源、２７ａ〜２７ｃは偏向器、ＨＨ，〜ＨＨ３
は色選択性ミラー２３は３色合成プリズムである。色選
択性ミラーＨ８３は読出し用光源に２からの光のうち、
Ｂを反射してＧ乃至ＩＲの色を透過するミラーである。

また色選択性ミラーＨＨ２はＧを反射してＲ乃至ＩＲを
透過させ、色選択性ミラー８Ｍ、はＲを反射してＩＲを
透過させる。３色合成プリズム２３はダイクロイックプ
リズムＤＰとプリズムＰ　Ｉ　ｐ　Ｐ　２とから成って
いる。この３色合成プリズム２３（の各プリズムＰＩ、
ＤＰ　、　Ｐ２）に対面して、光記録媒体１ａ〜ＩＣが
同一平面上に配置されており、夫々光源Ｋ　Ｉ　ｐ　Ｋ
３ｚ　Ｋ　＆及び偏向器２７ａ〜２７Ｃにより、Ｒ，Ｇ
、Ｂに対応した情報が夫々書込まれ、保持される。

カラー表示を行なう場合、光源に２からの参照光を、ま
ず色選択性ミラーＨＨ３，１１８２及びＨＨｌでＧ。

Ｂ、及びＲに分解して夫々光記録媒体１ａ〜１ｃに照射
し、その透過光を３色合成プリズム２３（ダイクロイッ
クプリズムＤＰ）にて合成した後、レンズＬ３を介して
スクリーン２９にカラー映像として投射９表示するわけ
である。

二のようにして、少なくとも３原色を含む光源からの光
束を色分解して夫々読出しな色毎の読出し光を合成する
ことによりカラー像を得ている。

なお、この実施例で使用している光記録媒体１ａ〜ＩＣ
は透過型であるが、前記光記録媒体３スは４を用いると
反射型のカラー表示装置を構成でき、その他種々の構成
によりカラー像表示が可能である。第３実施例装置１０
では、偏光を利用しておらず、開口率はほぼ１００％で
あり、光利用効率は極めて高いので、高輝度の表示が可
能である。

最後に、前記光変調媒体（光記録媒体）１と、光導電層
２１及び光変調材層２２を少なくとも含んで構成される
光−光変換素子２０とを用いて、静止画及び動画のうち
いずれかを選択的に切換えて表示し得る表示装置（７）
の構成例を第１３図に示す、この図においても、第１図
等に夫々示した各実施例装置と同一構成箇所には同一符
号を付して、その詳細な説明を省略する−　Ｍ　２ｙ　
Ｍ　３は全反射ミラー、ｓ　、、　ｓ　２は光学シャッ
タ、Ｓｗは切換えスイッチである。

この図に沿って構成及び動作を説明するに、まず、書込
み情報をビームスプリッタ２８により２分割して、夫々
光変調媒体１と光−光変換素子２０に書込む。読出し側
のビームスプリッタ３８との間に光学シャッタＳ１及び
Ｓ２を夫々設け、静止画表示時には光学シャッタＳ１を
開放して光学シャッタＳ２を閉じ、動画表示時には光学
シャッタＳ２を開放して光学シャッタＳ１を閉じるべく
、切換えスイッチＳｗを備えて、動画と静止画のいずれ
かを任意に切換えて選択表示できるよう構成したもので
ある。

〔効　果〕

本発明の表示装置は以上のように構成したので、次のよ
うな様々な優れた特長を有する。

■従来例に比べて非常に高Ｎ細であり、多階調表示もで
きる。

■従来例よりも光利用効率が高く、高輝度となる。

■記録画像に保持性があるため、静止画表示の場合にフ
リッカが生じない。

■電界の印加により簡単に消去が可能（消去動作にかか
る時間を短縮できる）。

■記録媒体の作成が容易であり、大面積も可能。

■直視型の大画面パネルを低コストで実現できる。

■フルカラーの表示も可能。

■記録媒体を直視型のパネルとした場合、偏光タイプに
比べて視角依存性が少なく、見易い画面となる。

■コントラスト比の向上か図れる。

０静止画、動画の切換え機構を備えた場合、光記録媒体
を静止画メモリ媒体として利用できるので、便利な表示
装置となる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図及び第１３図は本発明の表示装置の第
１乃至第４実施例を示す原理的構成図、第４図乃至第７
図は本発明の表示装置に用いられる光記録媒体のｍ造を
原理的に示す断面図、第８図（Ａ）〜（Ｂ）は光記録媒
体の書込み動作や消去動作等の説明用原理図、第９図は
書込み光及び読出し光の波長帯域を示すスペクトル図、
第１０図は光吸収材の吸収特性を示すスペクトル図、第
１１図は誘電体ミラーの波長選択性を示す特性（スペク
トル）図、第１２図は光記録媒体を直視型パネルとして
表示装置を構成する実施例を示す原理図である。１〜４，１ａ〜１Ｃ・・・光記録媒体、７〜１０・・・
表示装置、１１・・・高分子一液晶メモリ膜、１３・・
・光吸収層（部材）、１４・・・誘電体ミラー、１５・
・・透明基板、１６・・・高分子材料、１８・・・液晶
、２３・・・３色合成プリズム、２５・・・ミラー　２
６・・・アパーチャ、２７　、２７ａ　〜２７ｃ　−＝
　偏向器、２８．３８−・・ビームスプリッタ、２９・
・・スクリーン、ＤＰ・・・ダイクロイックプリズム、
Ｅ１〜Ｅ４・・・透明電極、ＨＨ，〜ＨＨ３・・・色選
択性ミラー、Ｋ１〜Ｋｔ・・・光源、Ｌ１〜Ｌ６・・・
レンズ、Ｍ１〜Ｍ３・・・全反射ミラー５１１Ｓ２・・
・光学シャッタ、Ｓｗ・・・切換えスイッチ、Ｐ　Ｉ、
　Ｐ　２・・・プリズム、ｖｌ、ｖ２・・・電源。特許出願人　日本ビクター株式会社代表者　　坊上　卓部

Claims

【特許請求の範囲】

（１）電界の印加によつて生じた配向状態が印加電界の
除去後においても保持されるように、高分子材料中にこ
の高分子材料よりも低い融点を有する液晶を分散させて
構成した高分子−液晶メモリ膜と、情報書込み時に使用
される書込み光等の電磁放射線束の波長域に吸収特性を
有する光吸収層と、電極層との積層構成を少くとも備え
てなる光変調媒体に、表示の対象となる情報を含む電磁
放射線束を照射して情報を書込む書込み手段と、上記高分子−液晶メモリ膜において、書込まれた情報に
応じて読出し光を変調して表示する表示手段と、上記高分子−液晶メモリ膜に所定強度の電界を印加する
ことにより、書込み情報を消去する消去手段とを備えた
表示装置。
（２）電界の印加によって生じた配向状態が印加電界の
除去後においても保持されるように、高分子材料中にこ
の高分子材料よりも低い融点を有する液晶を分散させる
と共に、該高分子材料及び／又は液晶中に、情報記録時
に使用される記録光の波長域に吸収特性を有する光吸収
部材を分散させて構成した高分子−液晶メモリ膜と、電
極層との積層構成を少くとも備えてなる光変調媒体に、
表示の対象となる情報を含む電磁放射線束を照射して情
報を書込む書込み手段と、上記高分子−液晶メモリ膜において、書込まれた情報に
応じて読出し光を変調して表示する表示手段と、上記高分子−液晶メモリ膜に所定強度の電界を印加する
ことにより、書込み情報を消去する消去手段とを備えた
表示装置。
（３）請求項（１）又は（２）記載の光変調媒体中に誘
電体ミラー層を備え、及び／又は光変調媒体自体を、表
示用の直視型パネルとして構成したことを特徴とする表
示装置。
（４）請求項（１）記載の光吸収層又は請求項（２）記
載の光吸収部材として、書込み光の波長域に吸収特性を
有し、読出し光の波長域には吸収特性を持たないものを
使用して構成したことを特徴とする表示装置。
（５）請求項（１）、（２）、若しくは（３）又は（４
）記載の表示装置であって、少なくとも光導電層と光変
調材層とを含んで構成される光−光変換素子と、該光−
光変換素子に情報を書込む書込み手段と、上記光変調媒
体と、上記光−光変換素子に書込まれた情報を読出した
読出し光を選択的に出力光学系に出射して表示する表示
手段とを備え、静止画及び動画のうちいずれかを選択的
に切換えて表示し得るよう構成したことを特徴とする表
示装置。