JPH0566393A - 液晶素子及び液晶表示装置 - Google Patents

液晶素子及び液晶表示装置

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JPH0566393A
JPH0566393A JP3230367A JP23036791A JPH0566393A JP H0566393 A JPH0566393 A JP H0566393A JP 3230367 A JP3230367 A JP 3230367A JP 23036791 A JP23036791 A JP 23036791A JP H0566393 A JPH0566393 A JP H0566393A
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JP
Japan
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liquid crystal
transparent
display device
film
transparent substrates
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Application number
JP3230367A
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English (en)
Inventor
Tetsuya Morita
哲也 森田
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 表示領域に透明なスペーサを配設出来ない様
な液晶素子或いは液晶表示装置のスペースギャップの厚
みムラで生ずる干渉色のムラを無くす様にする。 【構造】 一対のガラス基板14及び15の少なくとも
一方に反射防止膜28を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はエンジニアワークステー
ション(EWS)、コンピュータグラフィックス(C
G)、コンピュータアイドデザイン(CAD)等の表示
素子又は表示装置に適用して有用な液晶表示素子又は液
晶表示装置に係わり、特に反射防止膜を液晶セル内に設
けた液晶素子及び液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来からEWS,CG,CAD等では表
示素子又は表示装置としてCRTの精細度を超えるもの
が希まれていた、この様な要求に対応出来るものとし
て、レーザ熱書込み型の液晶素子及び液晶表示装置が知
られている。この様なレーザ熱書込み型の液晶素子及び
液晶表示装置として例えば、液晶素子としてスメクチッ
ク液晶を用いて液晶セルにレーザ光を照射し、熱電気光
学効果を利用し、熱書込みした画像をスクリーン上に投
射表示する投射型ディスプレイ等が知られている。
【0003】図5は上述したレーザ熱書込み型液晶表示
素子を用いた投射型液晶表示装置の光学システムの概要
を示すものである。図でレーザダイオード1から出射し
たレーザビームはコリメーションレンズ2を通って後述
する液晶セル7のX軸並にY軸方向に走査されるガルバ
ノスキャナーミラー3を介し、第1の集光レンズ4を透
過し、二色性ミラ5で反射されて書込みレーザ光6とな
され、液晶セル7の液晶面にフォーカスする様に照射さ
れる。この液晶セル7に書込みレーザ光6によって照射
された書込み点は、そのまま保持される。
【0004】更に液晶セル面上に投射された書込みレー
ザ光6はX軸及びY軸用の二つのガルバノスキャナーミ
ラ3で走査され、液晶面上の任意の位置に図形等を描写
することが出来る。
【0005】液晶セル7の液晶面上に描画された図形等
は投射ランプ8からの投射光10によってスクリーン9
上に投影される。即ち、投射ランプ8の投射光10は第
2の集光レンズ11に集められて二色性ミラ5を介し液
晶セル7にバックから当てられ、液晶面上の図形等は投
影レンズ12及び折り返しミラ13を介しスクリーン9
上に投影される。
【0006】上述の構成では透過型の投射液晶表示装置
を説明したが、液晶セル7からの反射光をスクリーン上
に投影させる反射型の投射液晶表示装置も知られてい
る。
【0007】この様な反射型の投射液晶表示装置の反射
型液晶素子では一方のガラス基板の内面に透明電極が、
他方のガラス基板の内面にはレーザ光を吸収する金属薄
膜を液晶層に接触配置されたものが知られている(特開
昭57−165820号公報)
【0008】更に、書込みに使用されるレーザ光の波長
域に大きな吸収を有する光−熱変換色素を液晶層に添加
し、2枚のガラス基板の間にスメクチックA液晶を挟持
させたものも公知である(特開昭58−42372号公
報)
【0009】上記した液晶セル7の熱書込みの原理を図
6A,B,C,Dによって説明する。図で液晶セル7は
二枚のガラス基板14及び15から成る。これらガラス
基板14にはITO(Indium−Tin−Oxid
e)等の透明電極膜16,17並にSiO2 (二酸化シ
リコン)等の絶縁膜18,19がコーティングされ、更
に書込みレーザ光6が入射される反射側のガラス基板1
4にはレーザミラ20が形成されている。このレーザミ
ラ20は誘電体の光学多層膜で構成される。
【0010】二つのガラス基板14及び15間は例えば
熱硬化性樹脂等の接着材層から成るシール材21でシー
ルされる。
【0011】シール材21でシールされた空セル容器内
にはスメクチック液晶24等が充填される。この液晶2
4はレーザ等の熱書込みによって、SmA(スメクチッ
クA)液晶相⇔N液晶相⇔等方性液晶相(Iso相)に
相変化するものが用いられる。勿論、コレステリック相
とIso相の間の相転移がなされるコレステリック液晶
であってもよい。
【0012】この様な液晶24にレーザ等の熱を加えS
mA相からIso相へ一度相転移させた後に元のSmA
相に戻すとIso相でのランダムな配向がSmA相で保
持され、光散乱状態が形成されて、メモリ状態を保持す
る。この状態を消去するには電圧を印加して一様配向し
ているSmA相に戻す様にしてやればよい。
【0013】即ち、透明電極膜16,17は画面を消去
するときに電圧を印加するために形成され、絶縁膜1
8,19は液晶中の不純物によって、透明電極16,1
7間がショートされるのを防止するために形成される。
更にレーザミラ20はレーザダイオード30から入射さ
れて来る書込みレーザ光を反射し、レーザビームのエネ
ルギーを有効利用するためにコーティングされている。
【0014】上述の如き液晶セル7の透明電極膜16,
17間にはスイッチ22及び交流の電源23が直列接続
されている。
【0015】図6Aに示す状態ではスイッチ22はオフ
状態で液晶24は一様に配列されたSmA相である。
【0016】次に図6Bに示す様に、書込みレーザ光6
をガラス基板15側から入射させると書込みレーザ光6
の当たった部分の液晶24aだけ光散乱状態となり図6
Cに示す様に画素25となり、所定の画像が描画可能と
なる。
【0017】次に図6Dに示す様にスイッチ22をオン
して交流の電源23から透明電極16,17に電圧を印
加すれば液晶24a(画素25)のIso相は元のSm
A相の一様な配列に戻される。
【0018】特に、この様な液晶パネル7に於いては、
標準的なセルギャップt(図6D参照)の厚みの値は1
0μmに、画素サイズは10μm2 程度であるので、1
0μm径のガラスファイバ等のスペーサを表示領域に散
布すると、このガラスファイバによって画面がつぶされ
るために、セルギャップtの厚みはシール材21中に混
入したガラスファイバによって保持する様に成されてい
る。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】上述の様にレーザ熱書
込み型の液晶セル7では画素サイズが極めて小さいため
に通常のX−Yマトリックス型の液晶表示装置の様に、
表示画面内にはスペーサを均一に散布してセルギャップ
tの厚みを均一に保つことが出来ない問題があった。
【0020】この様な液晶セル7を例えば直視型の液晶
表示装置として利用する場合にはバックライトの光によ
り、上例の様に投射型の液晶表示装置として利用する場
合には投射光源からの投射光が液晶セル7に当たるとセ
ルギャップtの厚みムラに沿って干渉色が発生する。こ
の干渉色は通常は赤と緑の縞模様状のパターンとなって
表れ表示品位を損なう問題があった。
【0021】この様な干渉縞の発生原因は図7で説明出
来る。図は従来の液晶セル7の基本的構成を模式的に示
したもので、実際には液晶素子としての機能や動作に必
要な透明電極やカラーフィルタ等が配設されている。
【0022】上述の構成で液晶セル7の一方のガラス基
板14側から、バックライトの光又は投射用の投射光1
0が入射したとすると液晶24の層間で入射光は多重反
射26を起こし、特定の波長が強調されて干渉色を生
じ、表示領域のセルギャップtの厚みの不均一による干
渉色のムラを発生することになる。この液晶セル7を投
射光10でスクリーン9に投射すると干渉縞が発生す
る。
【0023】本発明は叙上の問題点を解消するためにな
されたもので、その目的とするところは干渉縞が生ぜ
ず、表示品質の向上した液晶素子及び液晶表示装置を提
供しようとするものである。
【0024】
【課題を解決するための手段】本発明の液晶素子はその
例が図1に示されている様に、一対の透明基板14及び
15と、この透明基板14及び15間に挟持された液晶
24の層と、透明基板14及び15の少なくとも一方の
透明基板14又は15の液晶24の層側に設けた屈折率
の異なる透明で絶縁性を有する膜26及び27を少なく
とも2層積層して構成された反射防止膜28とを有する
ものである。
【0025】
【作用】本発明によれば液晶セルを構成する一対のガラ
ス基板14及び15の少なくとも一方に反射防止膜28
をコーティングしたので液晶層で多重反射が生ぜず、干
渉色のムラによる干渉縞がスクリーン9上に表れること
のない液晶素子及び液晶表示装置が得られる。
【0026】
【実施例】以下、本発明の液晶素子及び液晶表示装置の
一実施例を図1乃至図4によって説明する。
【0027】図1は本例の液晶セル7の一態様を示すも
ので、従来構成の図6で説明したと同様のレーザ熱書込
み液晶素子とし、例えばCAD用の投射型の液晶表示装
置として用いる場合である。
【0028】図1で図6との対応部分には同一符号を付
して重複説明を省略するが本例では図6の液晶セル7で
書込みレーザ光6が入射する側のガラス基板15側のみ
に反射防止膜28をコーティングする。
【0029】即ち、スクリーン9側のガラス基板14に
はレーザミラ20が配設されているのでこれを反射防止
膜として用い、こちら側のガラス基板14には反射防止
膜28をコーティングしない。
【0030】ガラス基板15は洗浄された後にアルミナ
(Al2 3 )膜27を蒸着又はスパッタリングし、更
にAl2 3 膜27上に二酸化チタン(TiO2 )膜2
6を蒸着又はスパッタリングすることで所定厚みの反射
防止膜28が構成される。
【0031】次にこの反射防止膜28を構成するTiO
2 膜26上に導電膜を全ベタ状に形成する、導電膜はI
TO等の透明電極17(16)であり、更に必要に応じ
て透明電極17(16)上にSiO2 等の絶縁膜19
(18)が蒸着される。
【0032】この絶縁膜19(18)はガラス基板15
(14)中のアルカリ成分が透明電極17(16)のピ
ンホールを通って液晶24中に溶解するのを防止するた
めに形成したもので、この様な弊害がなければ絶縁膜1
7(18)は設ける必要が無い。
【0033】この様に形成した絶縁膜19(18)上に
配向層が形成され、シール材21を介して一対のガラス
基板15及び14は貼り合わされる。
【0034】貼り合わせ時は上述した様にセルギャップ
tを所定の厚みに保持するためにシール材21としての
熱硬化樹脂の接着剤中に直径10μm程度のガラスファ
イバを混入して液晶セル7のセルギャップtの厚みを一
定に保つ様にする。然し表示領域内にはガラスファイバ
等のスペーサを上述した理由で散布することは出来な
い。
【0035】この様に一対の電極形成したガラス基板1
5,14は貼り合わせて作られた空セル容器を加熱硬化
後に真空チャンバ内に入れ、液晶材料24としてスメク
チック液晶等が注入された後に封止が行なわれる。
【0036】図1で示した液晶セルは反射防止膜28を
一方のガラス基板15にのみ蒸着させたが、レーザミラ
20が蒸着されていない図2に示す如き液晶セル7では
一対のガラス基板14,15に反射防止膜28,28を
形成する様に成されている。この反射防止膜28,28
は図1と同様に少なくともAl2 3 膜27とTiO 2
膜26の2層で構成されている。
【0037】この様な反射防止膜形成後の液晶セル製造
は図1と同様工程で作製可能である。
【0038】上述の実施例では反射防止膜28としてA
2 3膜27とTiO2 膜26を重ねて反射防止膜を
構成しているが、これに限らず屈折率の異なる膜を適宜
組み合わせて反射防止膜とすることができる。高屈折率
の材料としては屈折率nが2.3程度のTiO2 、中屈
折率の材料としては屈折率nが1.6程度のAl
2 3 、低屈折率の材料としては、屈折率nが1.4程
度のSiO2 等の透明な酸化物等があるが、これに限ら
れるものでなく、有機材料等で構成してもよい。透明な
酸化物からなる膜の形成方法としては、真空蒸着等を用
いれば、層厚の制御が容易である。
【0039】図1の構成ではスクリーン9側のガラス基
板14にレーザミラ20が形成されているので、これに
は手を付けず書込みレーザ光6の入射側のガラス基板1
5に反射防止膜28を形成したが、ガラス基板14側に
は既に透明電極16と絶縁膜18が蒸着されているの
で、これらの各層を含めて反射防止膜28の厚さ等の光
学特性を定める必要がある。
【0040】図3A,Bに図1及び図2の要部の各膜断
面厚と反射率の計算結果を示す。透明電極膜16(1
7)としてITO(屈折率n=1.9)を、絶縁膜18
(19)としてSiO2 (屈折率n=1.46)を、反
射防止膜28としてAl2 3 (屈折率n=1.6)並
にTiO2 (屈折率n=2.3)を用い、又、液晶24
の屈折率n=1.65とする図3Aの如き膜構成を考え
ると、各膜の厚さをAl 2 3 =94nm、TiO2
130nm、ITO=79nm、SiO2 =205nm
とすると書込みレーザ光6の入射側のガラス基板15の
反射率(入射光30の強度に対する反射光31の強度の
割合で定まり垂直入射条件で考える。)の計算結果は図
3Bの様にプロットされて充分な反射率が得られる。
【0041】図4A,Bは膜構成を透明電極16及び1
7のITOを79nmに、絶縁膜18及び19を205
nmに選択した場合の反射率の計算結果を示している。
この構成の様に反射防止膜28が施されていないもので
は反射率が高く図3A,Bに比べて反射防止膜28とし
て利用し得ないことが解る。
【0042】本発明の液晶素子及び液晶表示装置によれ
ば反射防止膜を設けることでセルギャップtの厚みムラ
で生ずる干渉縞が見えなくなり、表示素子としての透過
率が上がって表示の明るさが増し、表示品位を損なうこ
とのないものが得られる。
【0043】上述の各実施例ではレーザ熱書込み液晶素
子について説明したが、通常の各種表示装置用の液晶素
子に本例を適用し得ることは明白である。
【0044】
【発明の効果】本発明の液晶素子及び液晶表示装置によ
れば干渉縞が目立たず表示品位の損なわれないものが得
られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の液晶素子の一実施例を示す構成図であ
る。
【図2】本発明の液晶素子の他の実施例を示す構成図で
ある。
【図3】本発明の液晶素子の反射率の一実施例を示す説
明図である。
【図4】本発明の液晶素子の反射率の比較例を示す説明
図である。
【図5】従来の熱書込み投射型液晶セルのシステム構成
図である。
【図6】従来の熱書込み投射型液晶セルの動作原理説明
図である。
【図7】干渉縞発生原因説明図である。
【符号の説明】
1 レーザダイオード 7 液晶セル 8 投射ランプ 9 スクリーン 14,15 ガラス基板 21 シール材 24 液晶 26 TiO2 膜 27 Al2 3 膜 28 反射防止膜

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一対の透明基板と、 上記透明基板間に挟持された液晶層と、 上記透明基板の少なくとも一方の透明基板の該液晶層側
    に設けた屈折率の異なる透明で絶縁性をを有する膜を少
    なくとも2層積層した反射防止膜とを有することを特徴
    とする液晶素子。
  2. 【請求項2】 レーザー光照射で発生する熱による液晶
    の相変化により液晶素子に光学像を記録し、該光学像を
    光源からの光により投影表示する液晶表示装置におい
    て、 上記液晶素子が、一対の透明基板と、該透明基板間に挟
    持された液晶層と、該透明基板の少なくとも一方の透明
    基板の該液晶層側に設けた屈折率の異なる透明で絶縁性
    を有する膜を少なくとも2層積層した反射防止膜とを有
    することを特徴とする液晶表示装置。
JP3230367A 1991-09-10 1991-09-10 液晶素子及び液晶表示装置 Pending JPH0566393A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6123339A (en) * 1997-05-20 2000-09-26 Daiso Corporation Non-gasket sealing structure
JP2007248674A (ja) * 2006-03-15 2007-09-27 Ricoh Co Ltd 光学素子と光偏向素子及び画像表示装置
US9379145B2 (en) 2014-01-10 2016-06-28 Samsung Display Co., Ltd. Display apparatus and method of manufacturing the same

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