JP2002258326A - Ultrasonic liquid crystal display - Google Patents

Ultrasonic liquid crystal display

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JP2002258326A
JP2002258326A JP2001061108A JP2001061108A JP2002258326A JP 2002258326 A JP2002258326 A JP 2002258326A JP 2001061108 A JP2001061108 A JP 2001061108A JP 2001061108 A JP2001061108 A JP 2001061108A JP 2002258326 A JP2002258326 A JP 2002258326A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To actualize a display function by making liquid crystal which is made turbid with an elastic wave transparent by applying an electric field to the liquid crystal. SOLUTION: When a 1st electric signal is applied to a dispersion type interdigital electrodes 3, a frequency-modulated chirp type surface acoustic wave is excited in a piezoelectric substrate 2. This surface acoustic wave is propagated to the liquid crystal 8 by traveling on the upper end surface of a non-piezoelectric plate 1 to make the liquid crystal 8 turbid. When a 2nd electric signal is applied between a 1st transparent electrode 4 and a 2nd transparent electrode 5, the electric field is applied to the liquid crystal 8, which becomes transparent.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、周波数変調チャー
プ型弾性表面波によって液晶に動的散乱モードを誘起さ
せて液晶を混濁状態にし、その混濁した液晶に電界を印
加することによって液晶の配向性を変化させて液晶を透
明にすることで表示機能を実現する超音波液晶ディスプ
レイに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal having a turbid state by inducing a dynamic scattering mode in a liquid crystal by a frequency-modulated chirp type surface acoustic wave, and applying an electric field to the turbid liquid crystal. The present invention relates to an ultrasonic liquid crystal display that realizes a display function by making the liquid crystal transparent by changing the liquid crystal.

【0002】[0002]

【従来の技術】コンピュータや携帯電話などの情報端末
機の情報処理能力を増大させるには、液晶ディスプレイ
の機能を向上させることが必要不可欠である。従来の液
晶ディスプレイの代表的なものとして挙げられる薄膜ト
ランジスタ駆動型ディスプレイは、高品質ではあるもの
の、光源に要する消費電力が全消費電力の70〜80%を占
めていることなど、改善すべき点も多い。省電力化をす
すめる目的で、近年では透過型に代わって反射型のディ
スプレイに関心が移ろうとしている。反射型ディスプレ
イの代表的なものとしては、高分子分散型やゲストホス
ト型が挙げられるが、装置の小型軽量化、省電力化、高
精度化および寿命等に関し問題点も多い。一方、初期の
液晶ディスプレイである動的散乱型ディスプレイに関し
ては、実用性に乏しいのが実状である。
2. Description of the Related Art In order to increase the information processing capability of information terminals such as computers and mobile phones, it is essential to improve the functions of liquid crystal displays. Thin-film transistor driven displays, which are typical of conventional liquid crystal displays, are of high quality, but also need to be improved, for example, the power consumption of the light source accounts for 70-80% of the total power consumption. Many. In recent years, interest has been shifted to reflective displays instead of transmissive displays for the purpose of saving power. Typical examples of the reflection type display include a polymer dispersion type and a guest-host type. However, there are many problems with respect to miniaturization and weight reduction of the device, power saving, high accuracy, and long life. On the other hand, a dynamic scattering display, which is an early liquid crystal display, is practically poor.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、周波
数変調チャープ型弾性表面波によって液晶に動的散乱モ
ードを誘起させて液晶を混濁状態にし、その混濁した液
晶に電界を印加して液晶を透明にすることを利用した超
音波液晶ディスプレイを提供することにある。また本発
明のさらなる目的は、精密な画像を提供することが可能
で、視野特性に優れ、液晶が劣化しにくく、低電圧およ
び低消費電力の自励発振駆動が可能で、回路構成が簡単
で、応答速度が速く、大量生産が可能で、小型軽量で、
耐久性に優れ、光源および偏光子を必ずしも必要としな
い超音波液晶ディスプレイを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to induce a dynamic scattering mode in a liquid crystal by a frequency-modulated chirped surface acoustic wave to bring the liquid crystal into a turbid state, and to apply an electric field to the turbid liquid crystal to apply the electric field to the liquid crystal. It is an object of the present invention to provide an ultrasonic liquid crystal display using a transparent material. Further, a further object of the present invention is to provide a precise image, have excellent visual field characteristics, hardly deteriorate the liquid crystal, enable low voltage and low power consumption self-oscillation driving, and have a simple circuit configuration. , Fast response speed, mass production possible, small size and light weight,
An object of the present invention is to provide an ultrasonic liquid crystal display which has excellent durability and does not necessarily require a light source and a polarizer.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の超音波
液晶ディスプレイは、透明な非圧電板と、前記非圧電板
の上端面の第1の部分に設けられた圧電基板と、前記圧
電基板に設けられた少なくとも1つの分散型すだれ状電
極と、前記非圧電板の前記上端面の第2の部分に設けら
れた第1透明電極と、透明な非圧電天蓋板と、前記非圧
電天蓋板の下端面に設けられた第2透明電極と、前記第
1および第2透明電極に挟まれた液晶から成る超音波液
晶ディスプレイであって、前記分散型すだれ状電極に第
1電気信号が印加されることにより、前記圧電基板に周
波数変調チャープ型弾性表面波が励振され、前記周波数
変調チャープ型弾性表面波が前記液晶に伝搬されること
により、前記液晶が混濁し、前記第1および第2透明電
極の間に第2電気信号が印加されることにより、前記液
晶に電界が印加されて前記液晶が透明になる。
An ultrasonic liquid crystal display according to claim 1, wherein a transparent non-piezoelectric plate, a piezoelectric substrate provided on a first portion of an upper end surface of the non-piezoelectric plate, and the piezoelectric liquid crystal display. At least one distributed interdigital transducer provided on a substrate, a first transparent electrode provided on a second portion of the upper end surface of the non-piezoelectric plate, a transparent non-piezoelectric canopy plate, and the non-piezoelectric canopy An ultrasonic liquid crystal display comprising a second transparent electrode provided on a lower end surface of a plate and a liquid crystal sandwiched between the first and second transparent electrodes, wherein a first electric signal is applied to the dispersed interdigital transducer. Thereby, the frequency modulation chirp type surface acoustic wave is excited on the piezoelectric substrate, and the frequency modulation chirp type surface acoustic wave is propagated to the liquid crystal, whereby the liquid crystal becomes turbid, and the first and second liquid crystals become opaque. Second electricity between transparent electrodes By No. is applied, the liquid crystal becomes transparent electric field is applied to the liquid crystal.

【0005】請求項2に記載の超音波液晶ディスプレイ
では、前記非圧電板の下に光源が設けられている。
[0005] In the ultrasonic liquid crystal display according to the second aspect, a light source is provided below the non-piezoelectric plate.

【0006】請求項3に記載の超音波液晶ディスプレイ
では、前記非圧電板の下に反射板が設けられている。
[0006] In the ultrasonic liquid crystal display according to the third aspect, a reflection plate is provided below the non-piezoelectric plate.

【0007】請求項4に記載の超音波液晶ディスプレイ
は、少なくとも2つの表示デバイスから成る超音波液晶
ディスプレイであって、前記少なくとも2つの表示デバ
イスが積み重ねられることにより積層構造が形成され、
前記表示デバイスの各々は透明な非圧電板と、前記非圧
電板の上端面の第1の部分に設けられた圧電基板と、前
記圧電基板に設けられた少なくとも1つの分散型すだれ
状電極と、前記非圧電板の前記上端面の第2の部分に設
けられた第1透明電極と、透明な非圧電天蓋板と、前記
非圧電天蓋板の下端面に設けられた第2透明電極と、前
記第1および第2透明電極に挟まれた液晶から成り、前
記分散型すだれ状電極に第1電気信号が印加されること
により、前記圧電基板に周波数変調チャープ型弾性表面
波が励振され、前記周波数変調チャープ型弾性表面波が
前記液晶に伝搬されることにより、前記液晶が混濁し、
前記第1および第2透明電極の間に第2電気信号が印加
されることにより、前記液晶に電界が印加されて前記液
晶が透明になる。
An ultrasonic liquid crystal display according to a fourth aspect is an ultrasonic liquid crystal display comprising at least two display devices, wherein the at least two display devices are stacked to form a laminated structure,
Each of the display devices is a transparent non-piezoelectric plate, a piezoelectric substrate provided on a first portion of an upper end surface of the non-piezoelectric plate, and at least one distributed interdigital transducer provided on the piezoelectric substrate, A first transparent electrode provided on a second portion of the upper end surface of the non-piezoelectric plate, a transparent non-piezoelectric canopy plate, a second transparent electrode provided on a lower end surface of the non-piezoelectric canopy plate, A frequency-modulated chirp type surface acoustic wave is excited on the piezoelectric substrate by applying a first electric signal to the dispersion-type interdigital transducer, comprising a liquid crystal sandwiched between first and second transparent electrodes. When the modulated chirp type surface acoustic wave is propagated to the liquid crystal, the liquid crystal becomes turbid,
When a second electric signal is applied between the first and second transparent electrodes, an electric field is applied to the liquid crystal to make the liquid crystal transparent.

【0008】請求項5に記載の超音波液晶ディスプレイ
では、前記圧電基板が圧電セラミック板で成り、前記圧
電セラミック板の分極軸の方向はその厚さ方向と平行で
ある。
In the ultrasonic liquid crystal display according to the fifth aspect, the piezoelectric substrate is made of a piezoelectric ceramic plate, and the direction of the polarization axis of the piezoelectric ceramic plate is parallel to the thickness direction.

【0009】請求項6に記載の超音波液晶ディスプレイ
では、前記圧電基板の厚さが前記分散型すだれ状電極の
最小電極周期長よりも小さく、前記非圧電板および前記
非圧電天蓋板の厚さが前記分散型すだれ状電極の最大電
極周期長の2倍よりも大きい。
In the ultrasonic liquid crystal display according to the present invention, the thickness of the piezoelectric substrate is smaller than the minimum electrode cycle length of the dispersed interdigital transducer, and the thickness of the non-piezoelectric plate and the non-piezoelectric canopy plate. Is larger than twice the maximum electrode cycle length of the dispersed IDT.

【0010】請求項7に記載の超音波液晶ディスプレイ
では、前記非圧電板自体を伝搬する周波数変調チャープ
型弾性表面波の位相速度が前記圧電基板自体を伝搬する
周波数変調チャープ型弾性表面波の位相速度よりも速
い。
[0010] In the ultrasonic liquid crystal display according to the present invention, the phase velocity of the frequency-modulated chirped surface acoustic wave propagating through the non-piezoelectric plate itself may be different from the phase velocity of the frequency-modulated chirped surface acoustic wave propagating through the piezoelectric substrate itself. Faster than speed.

【0011】請求項8に記載の超音波液晶ディスプレイ
では、前記非圧電板の前記上端面の第3の部分にもう1
つの圧電基板が設けられ、前記もう1つの圧電基板には
前記分散型すだれ状電極の電極指パターンとは逆の電極
指パターンを有する少なくとも1つの入力用すだれ状電
極が設けられ、前記分散型すだれ状電極に前記第1電気
信号が印加されるのと同時に前記入力用すだれ状電極に
第3電気信号が印加されることにより、前記もう1つの
圧電基板にもう1つの周波数変調チャープ型弾性表面波
が励振され、前記もう1つの周波数変調チャープ型弾性
表面波が前記液晶に伝搬されることにより、前記液晶が
さらに混濁する。
In the ultrasonic liquid crystal display according to the present invention, another one of the non-piezoelectric plates may be provided on a third portion of the upper end face.
One piezoelectric substrate is provided, and the other piezoelectric substrate is provided with at least one input interdigital electrode having an electrode finger pattern opposite to the electrode finger pattern of the distributed interdigital electrode; A third electric signal is applied to the input IDT at the same time as the first electric signal is applied to the piezoelectric electrode, so that another frequency-modulated chirped surface acoustic wave is applied to the other piezoelectric substrate. Is excited, and the another frequency-modulated chirped surface acoustic wave is propagated to the liquid crystal, whereby the liquid crystal is further clouded.

【0012】請求項9に記載の超音波液晶ディスプレイ
では、前記非圧電板の前記上端面の第3の部分にもう1
つの圧電基板が設けられ、前記もう1つの圧電基板には
前記分散型すだれ状電極の電極指パターンと同じ電極指
パターンを有する少なくとも1つの出力用すだれ状電極
が設けられ、前記分散型すだれ状電極と前記出力用すだ
れ状電極の間に増幅器が接続されている。
In the ultrasonic liquid crystal display according to the ninth aspect, another one of the non-piezoelectric plates may be provided on a third portion of the upper end surface.
One piezoelectric substrate is provided, and the other piezoelectric substrate is provided with at least one output interdigital electrode having the same electrode finger pattern as the distributed interdigital electrode, and the distributed interdigital electrode is provided. And an amplifier connected between the output IDT and the output IDT.

【0013】請求項10に記載の超音波液晶ディスプレ
イは、透明な圧電基板と、前記透明な圧電基板の上端面
の第1の部分に設けられた少なくとも1つの分散型すだ
れ状電極と、前記透明な圧電基板の前記上端面の第2の
部分に設けられた第1透明電極と、透明な非圧電天蓋板
と、前記非圧電天蓋板の下端面に設けられた第2透明電
極と、前記第1および第2透明電極に挟まれた液晶から
成る超音波液晶ディスプレイであって、前記分散型すだ
れ状電極に第1電気信号が印加されることにより、前記
圧電基板の前記上端面の前記第1の部分に周波数変調チ
ャープ型弾性表面波が励振され、前記周波数変調チャー
プ型弾性表面波が前記圧電基板の前記上端面の前記第2
の部分を介して前記液晶に伝搬されることにより、前記
液晶が混濁し、前記第1および第2透明電極の間に第2
電気信号が印加されることにより、前記液晶に電界が印
加されて前記液晶が透明になる。
The ultrasonic liquid crystal display according to claim 10, wherein the transparent piezoelectric substrate, at least one distributed interdigital transducer provided on a first portion of an upper end surface of the transparent piezoelectric substrate, and the transparent piezoelectric substrate. A first transparent electrode provided on a second portion of the upper end surface of the piezoelectric substrate, a transparent non-piezoelectric canopy plate, a second transparent electrode provided on a lower end surface of the non-piezoelectric canopy plate, An ultrasonic liquid crystal display comprising a liquid crystal sandwiched between first and second transparent electrodes, wherein a first electric signal is applied to the dispersed interdigital electrode to thereby form a first electrode on the upper end surface of the piezoelectric substrate. A frequency-modulated chirped surface acoustic wave is excited in a portion of the piezoelectric substrate, and the frequency-modulated chirped surface acoustic wave is applied to the second end surface of the piezoelectric substrate.
Is propagated to the liquid crystal through the portion, and the liquid crystal is turbid, and the second liquid crystal is interposed between the first and second transparent electrodes.
When an electric signal is applied, an electric field is applied to the liquid crystal to make the liquid crystal transparent.

【0014】請求項11に記載の超音波液晶ディスプレ
イでは、前記第1および第2透明電極がそれぞれ細長い
副電極の集合体で成り、前記副電極の集合体はそれぞれ
縞模様を形成し、前記第1透明電極の前記縞模様と前記
第2透明電極の前記縞模様は互いに直交し、前記第1透
明電極の少なくとも1つの前記副電極と前記第2透明電
極の少なくとも1つの前記副電極の間に前記第2電気信
号が印加されることにより、前記第1透明電極の前記副
電極と前記第2透明電極の前記副電極との間の交叉領域
にある前記液晶に電界が印加され、前記交叉領域の前記
液晶が透明になる。
In the ultrasonic liquid crystal display according to the eleventh aspect, the first and second transparent electrodes are each formed of an aggregate of elongated sub-electrodes, and each of the aggregates of the sub-electrodes forms a stripe pattern. The stripe pattern of one transparent electrode and the stripe pattern of the second transparent electrode are orthogonal to each other, and are between at least one sub-electrode of the first transparent electrode and at least one sub-electrode of the second transparent electrode. When the second electric signal is applied, an electric field is applied to the liquid crystal in an intersection region between the sub-electrode of the first transparent electrode and the sub-electrode of the second transparent electrode, and the electric field is applied to the liquid crystal. The above liquid crystal becomes transparent.

【0015】請求項12に記載の超音波液晶ディスプレ
イでは、前記液晶がネマティック液晶で成る。
In the ultrasonic liquid crystal display according to the twelfth aspect, the liquid crystal is a nematic liquid crystal.

【0016】請求項13に記載の超音波液晶ディスプレ
イでは、前記周波数変調チャープ型弾性表面波が伝搬さ
れる前の前記液晶はホモジニアス配向を成す。
In the ultrasonic liquid crystal display according to the thirteenth aspect, the liquid crystal has a homogeneous alignment before the frequency modulation chirp type surface acoustic wave is propagated.

【0017】請求項14に記載の超音波液晶ディスプレ
イでは、第1および第2偏光子と、カラーフィルタが備
えられている。
In the ultrasonic liquid crystal display according to the present invention, the first and second polarizers and the color filter are provided.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】本発明の超音波液晶ディスプレイ
は透明な非圧電板、圧電基板、少なくとも1つの分散型
すだれ状電極、第1および第2透明電極、非圧電天蓋板
および液晶から成る簡単な構造を有する。分散型すだれ
状電極は圧電基板に設けられ、圧電基板は非圧電板の上
端面の第1の部分に設けられている。第1透明電極は非
圧電板の上端面の第2の部分に設けられている。第2透
明電極は非圧電天蓋板の下端面に設けられている。液晶
は第1および第2透明電極の間に注入されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The ultrasonic liquid crystal display of the present invention comprises a transparent non-piezoelectric plate, a piezoelectric substrate, at least one dispersed interdigital electrode, first and second transparent electrodes, a non-piezoelectric canopy plate and a liquid crystal. It has a simple structure. The dispersed interdigital transducer is provided on a piezoelectric substrate, and the piezoelectric substrate is provided on a first portion on the upper end surface of the non-piezoelectric plate. The first transparent electrode is provided on a second portion on the upper end surface of the non-piezoelectric plate. The second transparent electrode is provided on a lower end surface of the non-piezoelectric canopy plate. Liquid crystal is injected between the first and second transparent electrodes.

【0019】もしも分散型すだれ状電極に第1電気信号
が印加されると、分散型すだれ状電極が広範囲の電極周
期長を有していることから、圧電基板に周波数変調チャ
ープ型弾性表面波が励振される。このとき、圧電基板が
圧電セラミック板で成り、この圧電セラミック板の分極
軸の方向がその厚さ方向と平行であることから、圧電基
板には周波数変調チャープ型弾性表面波が効率よく励振
される。また、もしも周波数変調チャープ型弾性表面波
の位相速度が非圧電板自体を伝搬する弾性表面波のレイ
リー波の位相速度とほぼ等しい場合には、第1電気信号
が効率よく周波数変調チャープ型弾性表面波に変換され
る。周波数変調チャープ型弾性表面波は非圧電板の上端
面に沿って、非圧電板の内部に漏洩されることなく液晶
部を伝搬する。周波数変調チャープ型弾性表面波が非圧
電板の内部に漏洩されないのは、第1に、圧電基板の厚
さが分散型すだれ状電極の最小電極周期長よりも小さい
こと、第2に、非圧電板の厚さが分散型すだれ状電極の
最大電極周期長の2倍よりも大きいこと、そして第3
に、非圧電板自体を伝搬する周波数変調チャープ型弾性
表面波の位相速度が圧電基板自体を伝搬する周波数変調
チャープ型弾性表面波の位相速度よりも速いことに因
る。周波数変調チャープ型弾性表面波が液晶部を伝搬す
ると、液晶に動的散乱状態が誘起される。このようにし
て液晶が混濁状態になる。液晶が混濁状態にあるときに
第1および第2透明電極の間に第2電気信号が印加され
ると、液晶に電界が印加され、液晶の配向性が変化して
液晶が光を透過するようになることから、液晶が透明に
なる。
If the first electric signal is applied to the dispersed interdigital transducer, the frequency-modulated chirped surface acoustic wave is applied to the piezoelectric substrate because the dispersed interdigital transducer has a wide electrode cycle length. Excited. At this time, since the piezoelectric substrate is formed of a piezoelectric ceramic plate, and the direction of the polarization axis of the piezoelectric ceramic plate is parallel to the thickness direction, the frequency modulation chirp type surface acoustic wave is efficiently excited on the piezoelectric substrate. . If the phase velocity of the frequency-modulated chirped surface acoustic wave is substantially equal to the phase velocity of the Rayleigh wave of the surface-acoustic wave propagating through the non-piezoelectric plate itself, the first electric signal can be efficiently transmitted to the frequency-modulated chirped surface acoustic wave. Converted to waves. The frequency-modulated chirped surface acoustic wave propagates along the upper end surface of the non-piezoelectric plate through the liquid crystal portion without leaking into the non-piezoelectric plate. The reason that the frequency-modulated chirped surface acoustic wave does not leak into the non-piezoelectric plate is, first, that the thickness of the piezoelectric substrate is smaller than the minimum electrode period length of the dispersed IDT; The thickness of the plate is greater than twice the maximum electrode period length of the interdigital transducer;
This is because the phase velocity of the frequency-modulated chirped surface acoustic wave propagating in the non-piezoelectric plate itself is faster than the phase velocity of the frequency-modulated chirped surface acoustic wave propagating in the piezoelectric substrate itself. When the frequency-modulated chirped surface acoustic wave propagates through the liquid crystal portion, a dynamic scattering state is induced in the liquid crystal. Thus, the liquid crystal becomes turbid. When a second electric signal is applied between the first and second transparent electrodes when the liquid crystal is in a cloudy state, an electric field is applied to the liquid crystal, so that the orientation of the liquid crystal changes and the liquid crystal transmits light. , The liquid crystal becomes transparent.

【0020】本発明の超音波液晶ディスプレイでは、非
圧電板の下に光源や反射板が設けられた構造が可能であ
る。反射板を採用することにより反射型の超音波液晶デ
ィスプレイを構成することが可能となる。反射型の超音
波液晶ディスプレイは、光源を用いる構造に比べ低消費
電力駆動が可能である。
In the ultrasonic liquid crystal display of the present invention, a structure in which a light source and a reflector are provided below a non-piezoelectric plate is possible. By employing a reflector, a reflective ultrasonic liquid crystal display can be configured. The reflective ultrasonic liquid crystal display can be driven with lower power consumption than a structure using a light source.

【0021】本発明の超音波液晶ディスプレイでは、第
1および第2偏光子と、カラーフィルタが備えられた構
造が可能である。このようにして、全色型の超音波液晶
ディスプレイを構成することが可能となる。
In the ultrasonic liquid crystal display of the present invention, a structure including the first and second polarizers and the color filter is possible. In this way, it is possible to configure an all-color ultrasonic liquid crystal display.

【0022】本発明の超音波液晶ディスプレイでは、液
晶がネマティック液晶で成る構造が可能である。また、
周波数変調チャープ型弾性表面波が伝搬される前の液晶
がホモジニアス配向を成す構造が可能である。
In the ultrasonic liquid crystal display of the present invention, a structure in which the liquid crystal is composed of a nematic liquid crystal is possible. Also,
A structure in which the liquid crystal before the frequency modulation chirp type surface acoustic wave is propagated forms a homogeneous alignment is possible.

【0023】本発明の超音波液晶ディスプレイでは、第
1および第2透明電極がそれぞれ細長い副電極の集合体
で成る構造が可能である。このとき、副電極の集合体は
それぞれが縞模様を形成し、第1透明電極および第2透
明電極のそれぞれの縞模様は互いに直交している。すな
わち、両者はマトリックス電極を形成している。もしも
液晶が混濁状態にあるときに、第1透明電極の少なくと
も1つの副電極と第2透明電極の少なくとも1つの副電
極の間に第2電気信号が印加されると、第1および第2
透明電極のそれぞれの副電極の交叉領域にある液晶に電
界が印加されることから、その交叉領域の液晶が透明に
なる。
In the ultrasonic liquid crystal display of the present invention, a structure in which the first and second transparent electrodes are each formed of an aggregate of elongated sub-electrodes is possible. At this time, each of the aggregates of the sub-electrodes forms a stripe pattern, and the stripe patterns of the first transparent electrode and the second transparent electrode are orthogonal to each other. That is, both form a matrix electrode. If the second electric signal is applied between at least one sub-electrode of the first transparent electrode and at least one sub-electrode of the second transparent electrode when the liquid crystal is in a cloudy state, the first and second electric signals are applied.
Since an electric field is applied to the liquid crystal in the cross region of each sub-electrode of the transparent electrode, the liquid crystal in the cross region becomes transparent.

【0024】本発明の超音波液晶ディスプレイでは、非
圧電板の上端面の第3の部分にもう1つの圧電基板が設
けられ、そのもう1つの圧電基板に少なくとも1つの入
力用すだれ状電極が設けられた構造が可能である。入力
用すだれ状電極は、第1の部分に設けられている分散型
すだれ状電極の電極指パターンとは逆の電極指パターン
を有する。分散型すだれ状電極に第1電気信号が印加さ
れるのと同時に入力用すだれ状電極に第3電気信号が印
加されると、第1の部分における圧電基板に周波数変調
チャープ型弾性表面波が励振されるのと同時に、第3の
部分における圧電基板にもう1つの周波数変調チャープ
型弾性表面波が励振される。このようにして2つの周波
数変調チャープ型弾性表面波が同時に液晶に伝搬される
ことから、液晶がさらに混濁する。
In the ultrasonic liquid crystal display of the present invention, another piezoelectric substrate is provided on the third portion of the upper end surface of the non-piezoelectric plate, and at least one IDT electrode is provided on the other piezoelectric substrate. A configured structure is possible. The input interdigital transducer has an electrode finger pattern that is opposite to the electrode finger pattern of the distributed interdigital transducer provided in the first portion. When a third electric signal is applied to the input interdigital transducer at the same time as the first electric signal is applied to the dispersed interdigital transducer, a frequency-modulated chirp type surface acoustic wave is excited on the piezoelectric substrate in the first portion. At the same time, another frequency-modulated chirped surface acoustic wave is excited on the piezoelectric substrate in the third portion. Since the two frequency-modulated chirped surface acoustic waves are simultaneously transmitted to the liquid crystal in this manner, the liquid crystal is further clouded.

【0025】本発明の超音波液晶ディスプレイでは、非
圧電板の上端面の第3の部分にもう1つの圧電基板が設
けられ、そのもう1つの圧電基板に少なくとも1つの出
力用すだれ状電極が設けられ、その出力用すだれ状電極
と分散型すだれ状電極との間に増幅器が接続された構造
が可能である。出力用すだれ状電極は、第1の部分に設
けられている分散型すだれ状電極の電極指パターンと同
じ電極指パターンを有する。分散型すだれ状電極に第1
電気信号が印加されると、第1の部分における圧電基板
に周波数変調チャープ型弾性表面波が励振される。周波
数変調チャープ型弾性表面波は、液晶に伝搬されるとと
もに、第3の部分における圧電基板に伝搬されてパルス
信号に変換される。このパルス信号は増幅器を介して再
び分散型すだれ状電極に印加される。このようにして自
励発振型の超音波液晶ディスプレイを構成することが可
能となる。従って、回路構成が簡単になり、装置の小型
軽量化が促進され、低電圧で低消費電力駆動が可能とな
る。
In the ultrasonic liquid crystal display of the present invention, another piezoelectric substrate is provided on the third portion of the upper end surface of the non-piezoelectric plate, and at least one output IDT is provided on the other piezoelectric substrate. A structure is possible in which an amplifier is connected between the output IDT and the dispersed IDT. The output IDT has the same electrode finger pattern as that of the dispersed IDT provided in the first portion. The first type of interdigital electrode
When an electric signal is applied, a frequency-modulated chirped surface acoustic wave is excited on the piezoelectric substrate in the first portion. The frequency-modulated chirped surface acoustic wave is propagated to the liquid crystal and is also propagated to the piezoelectric substrate in the third portion to be converted into a pulse signal. This pulse signal is again applied to the distributed IDT via the amplifier. In this way, a self-pulsation type ultrasonic liquid crystal display can be configured. Accordingly, the circuit configuration is simplified, the size and weight of the device are promoted, and low-voltage driving with low power consumption is possible.

【0026】本発明の超音波液晶ディスプレイでは、少
なくとも2つの表示デバイスが積み重なって形成された
積層構造から成る構造が可能である。各表示デバイスは
透明な非圧電板と、非圧電板の上端面の第1の部分に設
けられた圧電基板と、圧電基板に設けられた少なくとも
1つの分散型すだれ状電極と、非圧電天蓋板と、非圧電
板の上端面の第2の部分に設けられた第1透明電極と、
非圧電天蓋板の下端面に設けられた第2透明電極と、第
1および第2透明電極に挟まれた液晶から成る。このよ
うな表示デバイスを別々に駆動することにより、透視画
像を映し出すことが可能となる。また、もしも赤、青お
よび緑色に対応する3つの表示デバイスを用いれば、全
色型の透視画像を映し出すことが可能となる。
In the ultrasonic liquid crystal display according to the present invention, a structure having a laminated structure in which at least two display devices are stacked is possible. Each display device includes a transparent non-piezoelectric plate, a piezoelectric substrate provided on a first portion of an upper end surface of the non-piezoelectric plate, at least one distributed interdigital transducer provided on the piezoelectric substrate, and a non-piezoelectric canopy plate. A first transparent electrode provided on a second portion of the upper end surface of the non-piezoelectric plate;
It comprises a second transparent electrode provided on the lower end surface of the non-piezoelectric canopy plate, and a liquid crystal sandwiched between the first and second transparent electrodes. By separately driving such display devices, it is possible to project a fluoroscopic image. Also, if three display devices corresponding to red, blue, and green are used, it is possible to display a full-color perspective image.

【0027】本発明の超音波液晶ディスプレイでは、透
明な圧電基板と、少なくとも1つの分散型すだれ状電極
と、透明な非圧電天蓋板と、第1および第2透明電極
と、第1および第2透明電極に挟まれた液晶から成る構
造が可能である。この構造では、分散型すだれ状電極は
圧電基板の上端面の第1の部分に設けられ、第1透明電
極は圧電基板の上端面の第2の部分に設けられている。
第2透明電極は非圧電天蓋板の下端面に設けられてい
る。もしも、分散型すだれ状電極に第1電気信号が印加
されると、圧電基板の上端面の第1の部分に周波数変調
チャープ型弾性表面波が励振される。周波数変調チャー
プ型弾性表面波は圧電基板の上端面の第2の部分を介し
て液晶に伝搬し、液晶が混濁する。液晶が混濁状態にあ
るときに、第1および第2透明電極の間に第2電気信号
が印加されると、液晶に電界が印加されて液晶が透明に
なる。
In the ultrasonic liquid crystal display according to the present invention, a transparent piezoelectric substrate, at least one interdigital transducer, a transparent non-piezoelectric canopy plate, first and second transparent electrodes, and first and second transparent electrodes are provided. A structure consisting of liquid crystal sandwiched between transparent electrodes is possible. In this structure, the dispersed IDT is provided on a first portion of the upper end surface of the piezoelectric substrate, and the first transparent electrode is provided on a second portion of the upper end surface of the piezoelectric substrate.
The second transparent electrode is provided on a lower end surface of the non-piezoelectric canopy plate. If the first electric signal is applied to the interdigital transducer, a frequency-modulated chirped surface acoustic wave is excited at the first portion of the upper end surface of the piezoelectric substrate. The frequency-modulated chirped surface acoustic wave propagates to the liquid crystal via the second portion on the upper end surface of the piezoelectric substrate, and the liquid crystal becomes turbid. When a second electric signal is applied between the first and second transparent electrodes while the liquid crystal is in a cloudy state, an electric field is applied to the liquid crystal to make the liquid crystal transparent.

【0028】[0028]

【実施例】図1は本発明の超音波液晶ディスプレイの第
1の実施例を示す断面図である。本実施例は非圧電板
1、圧電基板2、分散型すだれ状電極3、第1透明電極
4、第2透明電極5、補助板6および7、液晶8および
非圧電天蓋板9から成る。補助板6および7は図1では
描かれていない。非圧電板1および非圧電天蓋板9は、
それぞれ厚さ1.1 mmの透明なガラス板でなる。また、非
圧電板1自体を伝搬する弾性表面波の位相速度は、圧電
基板2自体を伝搬する弾性表面波の位相速度よりも速
い。圧電基板2は厚さ230μmの圧電セラミック板で成
り、圧電セラミック板の分極軸の方向はその厚さ方向と
平行である。圧電基板2は非圧電板1の上端面の第1の
部分に設けられている。分散型すだれ状電極3はアルミ
ニウム薄膜で成り、圧電基板2の上に設けられている。
液晶8はネマティック液晶のMBBAで成る。第1透明
電極4および第2透明電極5はインジウムとスズの酸化
物で成る。第1透明電極4は非圧電板1の上端面の第2
の部分に蒸着されている。第2透明電極5は非圧電天蓋
板9の下端面に蒸着されている。液晶8は、第1透明電
極4と第2透明電極5の間の厚さ6μmの空間にラビング
処理の後に注入されている。このとき、液晶8はホモジ
ニアス配向を成している。このようにして、非圧電板
1、第1透明電極4、液晶8、第2透明電極5および非
圧電天蓋板9は5層構造を形成する。
FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of an ultrasonic liquid crystal display according to the present invention. This embodiment includes a non-piezoelectric plate 1, a piezoelectric substrate 2, a dispersed interdigital electrode 3, a first transparent electrode 4, a second transparent electrode 5, auxiliary plates 6 and 7, a liquid crystal 8, and a non-piezoelectric canopy plate 9. Auxiliary plates 6 and 7 are not depicted in FIG. The non-piezoelectric plate 1 and the non-piezoelectric canopy plate 9
Each is made of a transparent glass plate with a thickness of 1.1 mm. The phase velocity of the surface acoustic wave propagating on the non-piezoelectric plate 1 itself is higher than the phase velocity of the surface acoustic wave propagating on the piezoelectric substrate 2 itself. The piezoelectric substrate 2 is made of a 230 μm thick piezoelectric ceramic plate, and the direction of the polarization axis of the piezoelectric ceramic plate is parallel to the thickness direction. The piezoelectric substrate 2 is provided on a first portion on the upper end surface of the non-piezoelectric plate 1. The dispersed IDT 3 is made of an aluminum thin film and is provided on the piezoelectric substrate 2.
The liquid crystal 8 is composed of a nematic liquid crystal MBBA. The first transparent electrode 4 and the second transparent electrode 5 are made of an oxide of indium and tin. The first transparent electrode 4 is a second transparent electrode on the upper end surface of the non-piezoelectric plate 1.
Is deposited on the part. The second transparent electrode 5 is deposited on the lower end surface of the non-piezoelectric canopy plate 9. The liquid crystal 8 is injected into a space having a thickness of 6 μm between the first transparent electrode 4 and the second transparent electrode 5 after rubbing. At this time, the liquid crystal 8 has a homogeneous alignment. Thus, the non-piezoelectric plate 1, the first transparent electrode 4, the liquid crystal 8, the second transparent electrode 5, and the non-piezoelectric canopy plate 9 form a five-layer structure.

【0029】図2は図1の超音波液晶ディスプレイの部
分平面図である。分散型すだれ状電極3、第2透明電極
5、液晶8および非圧電天蓋板9は図2では描かれてい
ない。第1透明電極4の上に設けられた補助板6および
7は、図1における第1透明電極4と第2透明電極5の
間に厚さ6μmの空間を形成する。
FIG. 2 is a partial plan view of the ultrasonic liquid crystal display of FIG. The dispersed IDT 3, the second transparent electrode 5, the liquid crystal 8, and the non-piezoelectric canopy plate 9 are not shown in FIG. The auxiliary plates 6 and 7 provided on the first transparent electrode 4 form a space having a thickness of 6 μm between the first transparent electrode 4 and the second transparent electrode 5 in FIG.

【0030】図3は分散型すだれ状電極3の平面図であ
る。分散型すだれ状電極3は400〜500μmの電極周期長
を有する。
FIG. 3 is a plan view of the dispersed IDT 3. The dispersed IDT 3 has an electrode period length of 400 to 500 μm.

【0031】図4は第1透明電極4の部分拡大平面図で
ある。第1透明電極4は細長い副電極の集合体で成り、
その副電極の集合体は全体として縞模様を形成する。第
2透明電極5は第1透明電極4と同様な構造を有する。
但し、第1透明電極4の縞模様と第2透明電極5の縞模
様は互いに直交している。
FIG. 4 is a partially enlarged plan view of the first transparent electrode 4. The first transparent electrode 4 is composed of an aggregate of elongated sub-electrodes,
The aggregate of the sub-electrodes forms a stripe pattern as a whole. The second transparent electrode 5 has the same structure as the first transparent electrode 4.
However, the stripe pattern of the first transparent electrode 4 and the stripe pattern of the second transparent electrode 5 are orthogonal to each other.

【0032】図1の超音波液晶ディスプレイにおいて、
もしも分散型すだれ状電極3に第1電気信号が印加され
ると、分散型すだれ状電極3が図3に見られるような広
範囲の電極周期長を有することから、圧電基板2に周波
数変調チャープ型弾性表面波が励振される。この周波数
変調チャープ型弾性表面波は、非圧電板1の上端面を伝
わって、非圧電板1の内部に漏洩されることなく液晶8
に伝搬される。このようにして、液晶8が混濁する。こ
のとき、第1透明電極4の副電極の1つおよび第2透明
電極5の副電極の1つ、たとえば第1透明電極4の3番
目の副電極と第2透明電極5の9番目の副電極の間に第
2電気信号が印加されると、第1透明電極4の3番目の
副電極と第2透明電極5の9番目の副電極の交叉する領
域の液晶8に電界が印加される。この交叉領域に印加さ
れた電界は交叉領域にある液晶8を透明にする。同様に
して、もしも第1透明電極4の4番目および6番目の副
電極と、第2透明電極5の9番目および11番目の副電
極との間に第2電気信号が印加されると、第1透明電極
4の4番目および6番目の副電極と、第2透明電極5の
9番目および11番目の副電極との交叉する4つの領域
の液晶8が透明になる。
In the ultrasonic liquid crystal display of FIG.
If the first electric signal is applied to the interdigital transducer 3, since the interdigital transducer 3 has a wide electrode cycle length as shown in FIG. A surface acoustic wave is excited. This frequency-modulated chirped surface acoustic wave travels along the upper end surface of the non-piezoelectric plate 1 and is not leaked into the non-piezoelectric plate 1 without being leaked into the liquid crystal 8.
Is propagated to Thus, the liquid crystal 8 becomes cloudy. At this time, one of the sub-electrodes of the first transparent electrode 4 and one of the sub-electrodes of the second transparent electrode 5, for example, the third sub-electrode of the first transparent electrode 4 and the ninth sub-electrode of the second transparent electrode 5 When a second electric signal is applied between the electrodes, an electric field is applied to the liquid crystal 8 in a region where the third sub-electrode of the first transparent electrode 4 and the ninth sub-electrode of the second transparent electrode 5 intersect. . The electric field applied to the cross region makes the liquid crystal 8 in the cross region transparent. Similarly, if a second electric signal is applied between the fourth and sixth sub-electrodes of the first transparent electrode 4 and the ninth and eleventh sub-electrodes of the second transparent electrode 5, The liquid crystal 8 in four areas where the fourth and sixth sub-electrodes of the first transparent electrode 4 intersect with the ninth and eleventh sub-electrodes of the second transparent electrode 5 become transparent.

【0033】図5は非圧電板1と圧電基板2の2層構造
体を伝搬する弾性表面波の速度分散曲線を示す特性図で
ある。但し、fd値は弾性表面波の周波数fと圧電基板2
の厚さdとの積を示す。図5における破線は非圧電板1
自体を伝搬する横波の速度を表わす。2層構造体を伝搬
する弾性表面波の位相速度は非圧電板1自体を伝搬する
横波の速度よりも遅いことが分かる。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing a velocity dispersion curve of a surface acoustic wave propagating in a two-layer structure of the non-piezoelectric plate 1 and the piezoelectric substrate 2. However, the fd value depends on the frequency f of the surface acoustic wave and the piezoelectric substrate 2
And the product of the thickness d. The broken line in FIG.
Represents the velocity of the shear wave propagating through itself. It can be seen that the phase velocity of the surface acoustic wave propagating in the two-layer structure is lower than the velocity of the transverse wave propagating in the non-piezoelectric plate 1 itself.

【0034】図6は非圧電板1、液晶8および非圧電天
蓋板9から成る3層構造体を伝搬する弾性波の速度分散
曲線を示す特性図である。3層構造体を伝搬する弾性波
として3つのモードが存在することが分かる。
FIG. 6 is a characteristic diagram showing a velocity dispersion curve of an elastic wave propagating through a three-layer structure composed of the non-piezoelectric plate 1, the liquid crystal 8, and the non-piezoelectric canopy plate 9. It can be seen that there are three modes as elastic waves propagating in the three-layer structure.

【0035】図7は図1の超音波液晶ディスプレイにお
ける弾性表面波の周波数と挿入損失との関係を示す特性
図である。但し、実線は第1透明電極4と第2透明電極
5の間に液晶8が注入されている場合を、破線は注入さ
れていない場合を示す。液晶8が注入されることによる
挿入損失の増大はそれ程大きくないことが分かる。
FIG. 7 is a characteristic diagram showing the relationship between the frequency of surface acoustic waves and the insertion loss in the ultrasonic liquid crystal display of FIG. However, the solid line shows the case where the liquid crystal 8 is injected between the first transparent electrode 4 and the second transparent electrode 5, and the broken line shows the case where no liquid crystal 8 is injected. It can be seen that the increase in insertion loss due to the injection of the liquid crystal 8 is not so large.

【0036】図8は本発明の超音波液晶ディスプレイの
第2の実施例を示す断面図である。本実施例は非圧電板
10、圧電基板2、圧電基板11、分散型すだれ状電極
12,13および14、入力用すだれ状電極15,16
および17、第1透明電極4、第2透明電極5、補助板
6および7、液晶8および非圧電天蓋板9から成る。補
助板6および7、分散型すだれ状電極13および14、
入力用すだれ状電極16および17は図8では描かれて
いない。非圧電板10は非圧電板1と同様な材質で成
り、同様な厚さを有する。圧電基板11は圧電基板2と
同様な材質で成り、同様な大きさを有する。非圧電板1
0の上端面の第1、第2および第3の部分には圧電基板
2、第1透明電極4および圧電基板11がそれぞれ設け
られている。分散型すだれ状電極12,13および14
は圧電基板2の上に設けられ、入力用すだれ状電極1
5,16および17は圧電基板11の上に設けられてい
る。第2透明電極5は非圧電天蓋板9の下端面に設けら
れている。液晶8は、第1透明電極4と第2透明電極5
の間の厚さ6μmの空間に図2と同様にして注入されてい
る。
FIG. 8 is a sectional view showing a second embodiment of the ultrasonic liquid crystal display of the present invention. In this embodiment, the non-piezoelectric plate 10, the piezoelectric substrate 2, the piezoelectric substrate 11, the dispersed interdigital electrodes 12, 13 and 14, and the input interdigital electrodes 15, 16 are used.
And 17, a first transparent electrode 4, a second transparent electrode 5, auxiliary plates 6 and 7, a liquid crystal 8, and a non-piezoelectric canopy plate 9. Auxiliary plates 6 and 7, dispersed interdigital electrodes 13 and 14,
The input interdigital electrodes 16 and 17 are not shown in FIG. The non-piezoelectric plate 10 is made of the same material as the non-piezoelectric plate 1 and has a similar thickness. The piezoelectric substrate 11 is made of the same material as the piezoelectric substrate 2 and has a similar size. Non-piezoelectric plate 1
A piezoelectric substrate 2, a first transparent electrode 4, and a piezoelectric substrate 11 are provided on the first, second, and third portions of the upper end surface of 0, respectively. Dispersed interdigital electrodes 12, 13 and 14
Is provided on a piezoelectric substrate 2 and has an IDT electrode 1 for input.
5, 16 and 17 are provided on the piezoelectric substrate 11. The second transparent electrode 5 is provided on a lower end surface of the non-piezoelectric canopy plate 9. The liquid crystal 8 includes a first transparent electrode 4 and a second transparent electrode 5.
2 is injected into the space having a thickness of 6 μm in the same manner as in FIG.

【0037】図9は図8の超音波液晶ディスプレイの平
面図である。第1透明電極4、第2透明電極5、補助板
6および7、そして液晶8は図9では描かれていない。
分散型すだれ状電極12,13および14は分散型すだ
れ状電極3と同様な材質で成り、分散型すだれ状電極3
と同じ電極指パターンを有する。入力用すだれ状電極1
5,16および17は分散型すだれ状電極3と同様な材
質で成るものの、分散型すだれ状電極3の電極指パター
ンとは線対称的に逆の電極指パターンを有する。
FIG. 9 is a plan view of the ultrasonic liquid crystal display of FIG. The first transparent electrode 4, the second transparent electrode 5, the auxiliary plates 6 and 7, and the liquid crystal 8 are not shown in FIG.
The dispersed IDTs 12, 13 and 14 are made of the same material as the IDT 3.
Has the same electrode finger pattern. Input IDT 1
5, 16 and 17 are made of the same material as the interdigital transducer 3, but have an electrode finger pattern that is line-symmetrically opposite to the electrode finger pattern of the interdigital transducer 3.

【0038】図8の超音波液晶ディスプレイにおいて
は、分散型すだれ状電極12,13および14に第1電
気信号が順次に印加されるのと同時に、入力用すだれ状
電極15,16および17に第3電気信号が順次に印加
される。このとき、周波数変調チャープ型弾性表面波
が、圧電基板2の分散型すだれ状電極12,13および
14近傍で順次に励振されるのと同時に、圧電基板11
の入力用すだれ状電極15,16および17近傍でも順
次に励振される。この周波数変調チャープ型弾性表面波
は、非圧電板10の上端面を伝わって、非圧電板10の
内部に漏洩されることなく液晶8に伝搬される。このよ
うにして、液晶8が混濁する。
In the ultrasonic liquid crystal display shown in FIG. 8, the first electric signals are sequentially applied to the interdigital transducers 12, 13 and 14, and simultaneously the first electric signals are applied to the interdigital transducers 15, 16 and 17. Three electrical signals are applied sequentially. At this time, the frequency-modulated chirped surface acoustic wave is sequentially excited in the vicinity of the dispersed interdigital electrodes 12, 13 and 14 of the piezoelectric substrate 2, and at the same time, the piezoelectric substrate 11
Are also sequentially excited in the vicinity of the input IDTs 15, 16 and 17. The frequency-modulated chirped surface acoustic wave propagates along the upper end surface of the non-piezoelectric plate 10 and propagates to the liquid crystal 8 without leaking into the non-piezoelectric plate 10. Thus, the liquid crystal 8 becomes cloudy.

【0039】図10は本発明の超音波液晶ディスプレイ
の第3の実施例を示す断面図である。本実施例は非圧電
板10、圧電基板2、圧電基板11、分散型すだれ状電
極12,13および14、出力用すだれ状電極18,1
9および20、増幅器21、スイッチ22、反射板2
3、第1透明電極4、第2透明電極5、補助板6および
7、液晶8および非圧電天蓋板9から成る。補助板6お
よび7、分散型すだれ状電極13および14、出力用す
だれ状電極19および20、増幅器21およびスイッチ
22は図10では描かれていない。非圧電板10の上端
面の第1、第2および第3の部分には圧電基板2、第1
透明電極4および圧電基板11がそれぞれ設けられてい
る。分散型すだれ状電極12,13および14は図8と
同様にして圧電基板2の上に設けられている。出力用す
だれ状電極18,19および20は圧電基板11の上に
設けられている。反射板23は非圧電板10の下に設け
られている。
FIG. 10 is a sectional view showing a third embodiment of the ultrasonic liquid crystal display of the present invention. In this embodiment, the non-piezoelectric plate 10, the piezoelectric substrate 2, the piezoelectric substrate 11, the dispersion type interdigital electrodes 12, 13 and 14, and the output interdigital electrodes 18, 1 are used.
9 and 20, amplifier 21, switch 22, reflector 2
3, a first transparent electrode 4, a second transparent electrode 5, auxiliary plates 6 and 7, a liquid crystal 8, and a non-piezoelectric canopy plate 9. Auxiliary plates 6 and 7, distributed interdigital electrodes 13 and 14, output interdigital electrodes 19 and 20, amplifier 21 and switch 22 are not shown in FIG. The first, second and third portions of the upper end surface of the non-piezoelectric plate 10
The transparent electrode 4 and the piezoelectric substrate 11 are provided respectively. The dispersed interdigital electrodes 12, 13 and 14 are provided on the piezoelectric substrate 2 in the same manner as in FIG. The output interdigital electrodes 18, 19 and 20 are provided on the piezoelectric substrate 11. The reflection plate 23 is provided below the non-piezoelectric plate 10.

【0040】図11は図10の超音波液晶ディスプレイ
の平面図である。第1透明電極4、第2透明電極5、補
助板6および7、液晶8および反射板23は図11では
描かれていない。分散型すだれ状電極12,13および
14、出力用すだれ状電極18,19および20は分散
型すだれ状電極3と同様な材質で成り、分散型すだれ状
電極3と同じ電極指パターンを有する。増幅器21はス
イッチ22と、出力用すだれ状電極18,19および2
0との間に接続されている。
FIG. 11 is a plan view of the ultrasonic liquid crystal display of FIG. The first transparent electrode 4, the second transparent electrode 5, the auxiliary plates 6 and 7, the liquid crystal 8, and the reflector 23 are not shown in FIG. The dispersed IDTs 12, 13 and 14 and the output IDTs 18, 19 and 20 are made of the same material as the IDT 3 and have the same electrode finger pattern as the IDT 3. The amplifier 21 has a switch 22 and output interdigital electrodes 18, 19 and 2
0.

【0041】図10の超音波液晶ディスプレイでは、分
散型すだれ状電極12,13および14に第1電気信号
がスイッチ22を介して順次に印加されると、圧電基板
2の分散型すだれ状電極12,13および14近傍で周
波数変調チャープ型弾性表面波が順次に励振される。周
波数変調チャープ型弾性表面波は、液晶8および圧電基
板11に非圧電板10の上端面を介して伝わる。液晶8
における周波数変調チャープ型弾性表面波は液晶8を混
濁させる。圧電基板11における周波数変調チャープ型
弾性表面波は、出力用すだれ状電極18,19および2
0において順次にパルス信号に変換される。パルス信号
は、増幅器21で増幅された後、第1電気信号としてス
イッチ22を介して分散型すだれ状電極12,13およ
び14に再び順次に印加される。このようにして、自励
発振型の超音波液晶ディスプレイが可能となる。従っ
て、装置の小型軽量化が促進され回路構成が簡単になる
だけでなく、低電圧で低消費電力駆動が可能となる。
In the ultrasonic liquid crystal display shown in FIG. 10, when the first electric signal is sequentially applied to the dispersed interdigital electrodes 12, 13 and 14 via the switch 22, the dispersed interdigital electrodes 12 of the piezoelectric substrate 2 are turned on. , 13 and 14, frequency modulated chirped surface acoustic waves are sequentially excited. The frequency-modulated chirp type surface acoustic wave is transmitted to the liquid crystal 8 and the piezoelectric substrate 11 via the upper end surface of the non-piezoelectric plate 10. Liquid crystal 8
The frequency-modulated chirp type surface acoustic wave at (1) makes the liquid crystal 8 turbid. The frequency-modulated chirped surface acoustic wave on the piezoelectric substrate 11 is output to the IDT electrodes 18, 19 and 2.
At 0, it is sequentially converted into a pulse signal. After being amplified by the amplifier 21, the pulse signal is sequentially applied again to the dispersed IDTs 12, 13 and 14 via the switch 22 as a first electric signal. In this way, a self-excited oscillation type ultrasonic liquid crystal display becomes possible. Therefore, not only the size and weight of the device can be reduced and the circuit configuration can be simplified, but also driving with low voltage and low power consumption can be performed.

【0042】一方、液晶8が混濁状態にある場合、第1
透明電極4の副電極および第2透明電極5の副電極のに
第2電気信号が印加されると、これらの副電極の交叉領
域にある液晶8に電界が印加される。交叉領域に印加さ
れた電界は交叉領域にある液晶8を透明にする。このと
き、反射板23が液晶8を通過してきた光を反射する。
このようにして、反射型の超音波液晶ディスプレイが可
能となる。また、反射板23の代わりに光源24を用い
ることも可能である。
On the other hand, when the liquid crystal 8 is in a cloudy state, the first
When a second electric signal is applied to the sub-electrode of the transparent electrode 4 and the sub-electrode of the second transparent electrode 5, an electric field is applied to the liquid crystal 8 at the intersection of these sub-electrodes. The electric field applied to the cross region makes the liquid crystal 8 in the cross region transparent. At this time, the reflection plate 23 reflects the light passing through the liquid crystal 8.
Thus, a reflection type ultrasonic liquid crystal display can be realized. Further, a light source 24 can be used instead of the reflection plate 23.

【0043】図12は本発明の超音波液晶ディスプレイ
の第4の実施例を示す部分拡大断面図である。本実施例
は、光源24、第1偏光子25、第2偏光子26および
カラーフィルタ27が用いられていることを除いて図1
と同様な構造を有する。光源24は非圧電板1の下に備
えられている。圧電基板2、分散型すだれ状電極3、補
助板6および7は図12では描かれていない。第1偏光
子25は非圧電板1と光源24の間に備えられ、第2偏
光子26は非圧電天蓋板9の上端面に備えられている。
第1偏光子25および第2偏光子26は、光の偏光方向
が互いに90度傾いている。カラーフィルタ27は第2透
明電極5と液晶8の間に備えられている。
FIG. 12 is a partially enlarged sectional view showing a fourth embodiment of the ultrasonic liquid crystal display of the present invention. This embodiment is different from FIG. 1 except that a light source 24, a first polarizer 25, a second polarizer 26, and a color filter 27 are used.
It has the same structure as The light source 24 is provided below the non-piezoelectric plate 1. The piezoelectric substrate 2, the dispersed interdigital electrodes 3, and the auxiliary plates 6 and 7 are not shown in FIG. The first polarizer 25 is provided between the non-piezoelectric plate 1 and the light source 24, and the second polarizer 26 is provided on the upper end surface of the non-piezoelectric canopy plate 9.
The polarization directions of the first polarizer 25 and the second polarizer 26 are inclined by 90 degrees from each other. The color filter 27 is provided between the second transparent electrode 5 and the liquid crystal 8.

【0044】図12の超音波液晶ディスプレイでは、図
1と同様にして、分散型すだれ状電極3に第1電気信号
が印加されることにより圧電基板2に励振される周波数
変調チャープ型弾性表面波が液晶8を混濁させる。この
とき、液晶8は光源24からの光を遮蔽している。ここ
で、もし第1透明電極4の副電極および第2透明電極5
の副電極の間に第2電気信号が印加されると、これらの
副電極の交叉領域にある液晶8に電界が印加され、光は
第1偏光子25、液晶8の交叉領域、カラーフィルタ2
7および第2偏光子26を次々に通過する。従って、も
しも赤、青および緑に対応する3つの隣接する交叉領域
に振幅の異なる電圧をそれぞれ印加すれば、3つの色を
混合することも可能であり、色の種類や度合いを調整す
ることも可能になる。このようにして、全色型の超音波
液晶ディスプレイが可能となる。また、光源24の代わ
りに反射板23を用いることも可能である。
In the ultrasonic liquid crystal display of FIG. 12, similarly to FIG. 1, a frequency modulation chirp type surface acoustic wave excited in the piezoelectric substrate 2 by applying a first electric signal to the dispersion type interdigital electrode 3. Makes the liquid crystal 8 cloudy. At this time, the liquid crystal 8 blocks light from the light source 24. Here, if the sub-electrode of the first transparent electrode 4 and the second transparent electrode 5
When a second electric signal is applied between the sub-electrodes, an electric field is applied to the liquid crystal 8 in the cross region of these sub-electrodes, and light is transmitted to the first polarizer 25, the cross region of the liquid crystal 8, and the color filter 2.
7 and the second polarizer 26 one after another. Therefore, if voltages having different amplitudes are respectively applied to three adjacent crossing regions corresponding to red, blue and green, the three colors can be mixed, and the type and degree of the colors can be adjusted. Will be possible. In this way, an all-color ultrasonic liquid crystal display is made possible. Further, it is possible to use the reflection plate 23 instead of the light source 24.

【0045】図13は本発明の超音波液晶ディスプレイ
の第5の実施例を示す断面図である。本実施例は2つの
表示デバイスが積み重なって形成された積層構造を有す
る。各表示デバイスは図1同様な構造を有する。但し、
2つの表示デバイスの間にある非圧電板28は、2つの
表示デバイスに共通のものであって、下方の表示デバイ
スにとっては図1の非圧電天蓋板9の役割を果たし、上
方の表示デバイスにとっては図1の非圧電板1の役割を
果たす。
FIG. 13 is a sectional view showing a fifth embodiment of the ultrasonic liquid crystal display of the present invention. This embodiment has a laminated structure in which two display devices are stacked. Each display device has a structure similar to FIG. However,
The non-piezoelectric plate 28 between the two display devices is common to the two display devices and serves as the non-piezoelectric canopy plate 9 of FIG. 1 for the lower display device and for the upper display device. Plays the role of the non-piezoelectric plate 1 in FIG.

【0046】図13の超音波液晶ディスプレイでは、2
つの表示デバイスを別々に駆動することにより、透視画
像を映し出すことが可能となる。また、もしも赤、青お
よび緑色に対応する3つの表示デバイスを用いれば、全
色型の透視画像を映し出すことが可能となる。
In the ultrasonic liquid crystal display shown in FIG.
By driving two display devices separately, it becomes possible to project a perspective image. Also, if three display devices corresponding to red, blue, and green are used, it is possible to display a full-color perspective image.

【0047】図14は本発明の超音波液晶ディスプレイ
の第6の実施例を示す断面図である。本実施例は透明な
圧電基板29、分散型すだれ状電極30、第1透明電極
4、第2透明電極5、補助板6および7、液晶8および
透明な非圧電天蓋板31から成る。補助板6および7は
図14では描かれていない。非圧電天蓋板31は非圧電
天蓋板9と同様な材質で成り、同様な厚さを有する。分
散型すだれ状電極30はアルミニウム薄膜で成り、100
〜300μmの電極周期長を有し、圧電基板29の上端面の
第1の部分に設けられている。圧電基板29は厚さ1 mm
の透明な圧電セラミック板、たとえば (Pb0.92La0.08)
(Zr0.53Ti0.47)O3で成る。圧電基板29の上端面の第1
の部分の分極軸の方向は、その厚さ方向と平行になるよ
うに予め分極処理がなされている。第1透明電極4は圧
電基板29の上端面の第2の部分に設けられている。第
2透明電極5は非圧電天蓋板31の下端面に設けられて
いる。もしも、分散型すだれ状電極30に第1電気信号
が印加されると、圧電基板29の上端面の第1の部分に
周波数変調チャープ型弾性表面波が励振される。周波数
変調チャープ型弾性表面波は圧電基板29の上端面の第
2の部分を介して液晶8を伝搬し、液晶8が混濁する。
このとき、第1透明電極4の副電極の1つと第2透明電
極5の副電極の1つの間に第2電気信号が印加される
と、第1透明電極4および第2透明電極5のそれぞれの
副電極の交叉する領域の液晶8に電界が印加される。こ
の交叉領域に印加された電界は交叉領域にある液晶8を
透明にする。
[0047] FIG. 14 is a sectional view showing a sixth embodiment of the ultrasonic liquid crystal display of the present invention. This embodiment comprises a transparent piezoelectric substrate 29, dispersed interdigital electrodes 30, a first transparent electrode 4, a second transparent electrode 5, auxiliary plates 6 and 7, a liquid crystal 8, and a transparent non-piezoelectric canopy plate 31. Auxiliary plates 6 and 7 are not shown in FIG. The non-piezoelectric canopy plate 31 is made of the same material as the non-piezoelectric canopy plate 9 and has a similar thickness. The dispersed IDT 30 is made of an aluminum thin film,
It has an electrode cycle length of up to 300 μm and is provided on the first portion of the upper end surface of the piezoelectric substrate 29. The piezoelectric substrate 29 has a thickness of 1 mm
Transparent piezoceramic plate, for example (Pb 0.92 La 0.08 )
(Zr 0.53 Ti 0.47 ) O 3 . First of the upper end surface of the piezoelectric substrate 29
Is polarized in advance so that the direction of the polarization axis of the portion is parallel to the thickness direction. The first transparent electrode 4 is provided on a second portion of the upper end surface of the piezoelectric substrate 29. The second transparent electrode 5 is provided on a lower end surface of the non-piezoelectric canopy plate 31. If a first electric signal is applied to the interdigital transducer 30, a frequency-modulated chirped surface acoustic wave is excited in the first portion of the upper end surface of the piezoelectric substrate 29. The frequency-modulated chirp type surface acoustic wave propagates through the liquid crystal 8 through the second portion on the upper end surface of the piezoelectric substrate 29, and the liquid crystal 8 becomes turbid.
At this time, when a second electric signal is applied between one of the sub-electrodes of the first transparent electrode 4 and one of the sub-electrodes of the second transparent electrode 5, each of the first transparent electrode 4 and the second transparent electrode 5 An electric field is applied to the liquid crystal 8 in the region where the sub-electrodes cross. The electric field applied to the cross region makes the liquid crystal 8 in the cross region transparent.

【0048】[0048]

【発明の効果】本発明の超音波液晶ディスプレイは透明
な非圧電板と、非圧電板の上端面の第1の部分に設けら
れた圧電基板と、圧電基板に設けられた少なくとも1つ
の分散型すだれ状電極と、非圧電天蓋板と、非圧電板の
上端面の第2の部分に設けられた第1透明電極と、非圧
電天蓋板の下端面に設けられた第2透明電極と、第1お
よび第2透明電極の間に注入された液晶から成る。
According to the ultrasonic liquid crystal display of the present invention, a transparent non-piezoelectric plate, a piezoelectric substrate provided on a first portion of the upper end surface of the non-piezoelectric plate, and at least one distributed type provided on the piezoelectric substrate are provided. An interdigital transducer, a non-piezoelectric canopy plate, a first transparent electrode provided on a second portion of an upper end surface of the non-piezoelectric plate, a second transparent electrode provided on a lower end surface of the non-piezoelectric canopy plate, It consists of liquid crystal injected between the first and second transparent electrodes.

【0049】もしも分散型すだれ状電極に第1電気信号
が印加されると、圧電基板に周波数変調チャープ型弾性
表面波が励振される。周波数変調チャープ型弾性表面波
は非圧電板の上端面に沿って、非圧電板の内部に漏洩さ
れることなく液晶部を伝搬する。周波数変調チャープ型
弾性表面波が液晶部を伝搬すると、液晶に動的散乱状態
が誘起される。このようにして液晶が混濁状態になる。
液晶が混濁状態にあるときに第1および第2透明電極の
間に第2電気信号が印加されると、液晶に電界が印加さ
れ、液晶の配向性が変化して液晶が光を透過するように
なることから、液晶が透明になる。
If the first electric signal is applied to the interdigital transducer, a frequency-modulated chirped surface acoustic wave is excited on the piezoelectric substrate. The frequency-modulated chirped surface acoustic wave propagates along the upper end surface of the non-piezoelectric plate through the liquid crystal portion without leaking into the non-piezoelectric plate. When the frequency-modulated chirped surface acoustic wave propagates through the liquid crystal portion, a dynamic scattering state is induced in the liquid crystal. Thus, the liquid crystal becomes turbid.
When a second electric signal is applied between the first and second transparent electrodes when the liquid crystal is in a cloudy state, an electric field is applied to the liquid crystal, so that the orientation of the liquid crystal changes and the liquid crystal transmits light. , The liquid crystal becomes transparent.

【0050】本発明の超音波液晶ディスプレイでは、非
圧電板の下に光源や反射板が設けられた構造が可能であ
る。反射板を採用することにより反射型の超音波液晶デ
ィスプレイを構成することが可能となる。反射型の超音
波液晶ディスプレイは、光源を用いる構造に比べ低消費
電力駆動が可能である。
In the ultrasonic liquid crystal display of the present invention, a structure in which a light source and a reflecting plate are provided under a non-piezoelectric plate is possible. By employing a reflector, a reflective ultrasonic liquid crystal display can be configured. The reflective ultrasonic liquid crystal display can be driven with lower power consumption than a structure using a light source.

【0051】本発明の超音波液晶ディスプレイでは、第
1および第2偏光子と、カラーフィルタが備えられた構
造が可能である。このようにして、全色型の超音波液晶
ディスプレイを構成することが可能となる。
In the ultrasonic liquid crystal display of the present invention, a structure including the first and second polarizers and a color filter is possible. In this way, it is possible to configure an all-color ultrasonic liquid crystal display.

【0052】本発明の超音波液晶ディスプレイでは、液
晶がネマティック液晶で成る構造が可能である。また、
周波数変調チャープ型弾性表面波が伝搬される前の液晶
がホモジニアス配向を成す構造が可能である。
In the ultrasonic liquid crystal display of the present invention, a structure in which the liquid crystal is composed of a nematic liquid crystal is possible. Also,
A structure in which the liquid crystal before the frequency modulation chirp type surface acoustic wave is propagated forms a homogeneous alignment is possible.

【0053】本発明の超音波液晶ディスプレイでは、第
1および第2透明電極がそれぞれ細長い副電極の集合体
で成る構造が可能である。このとき、副電極の集合体は
それぞれが縞模様を形成し、第1透明電極および第2透
明電極のそれぞれの縞模様は互いに直交している。もし
も液晶が混濁状態にあるときに、第1透明電極の少なく
とも1つの副電極と第2透明電極の少なくとも1つの副
電極の間に第2電気信号が印加されると、第1および第
2透明電極のそれぞれの副電極の交叉領域にある液晶に
電界が印加されることから、その交叉領域の液晶が透明
になる。
In the ultrasonic liquid crystal display of the present invention, a structure in which the first and second transparent electrodes are each composed of an aggregate of elongated sub-electrodes is possible. At this time, each of the aggregates of the sub-electrodes forms a stripe pattern, and the stripe patterns of the first transparent electrode and the second transparent electrode are orthogonal to each other. If a second electric signal is applied between the at least one sub-electrode of the first transparent electrode and the at least one sub-electrode of the second transparent electrode when the liquid crystal is in a cloudy state, the first and second transparent electrodes are applied. Since an electric field is applied to the liquid crystal in the cross region of each sub-electrode of the electrode, the liquid crystal in the cross region becomes transparent.

【0054】本発明の超音波液晶ディスプレイでは、非
圧電板の上端面の第3の部分にもう1つの圧電基板が設
けられ、そのもう1つの圧電基板に少なくとも1つの入
力用すだれ状電極が設けられた構造が可能である。入力
用すだれ状電極は、第1の部分に設けられている分散型
すだれ状電極の電極指パターンとは逆の電極指パターン
を有する。分散型すだれ状電極に第1電気信号が印加さ
れるのと同時に入力用すだれ状電極に第3電気信号が印
加されると、第1の部分における圧電基板に周波数変調
チャープ型弾性表面波が励振されるのと同時に、第3の
部分における圧電基板にもう1つの周波数変調チャープ
型弾性表面波が励振される。このようにして2つの周波
数変調チャープ型弾性表面波が同時に液晶に伝搬される
ことから、液晶がさらに混濁する。
In the ultrasonic liquid crystal display of the present invention, another piezoelectric substrate is provided on the third portion of the upper end surface of the non-piezoelectric plate, and at least one IDT electrode is provided on the other piezoelectric substrate. A configured structure is possible. The input interdigital transducer has an electrode finger pattern that is opposite to the electrode finger pattern of the distributed interdigital transducer provided in the first portion. When a third electric signal is applied to the input interdigital transducer at the same time as the first electric signal is applied to the dispersed interdigital transducer, a frequency-modulated chirp type surface acoustic wave is excited on the piezoelectric substrate in the first portion. At the same time, another frequency-modulated chirped surface acoustic wave is excited on the piezoelectric substrate in the third portion. Since the two frequency-modulated chirped surface acoustic waves are simultaneously transmitted to the liquid crystal in this manner, the liquid crystal is further clouded.

【0055】本発明の超音波液晶ディスプレイでは、非
圧電板の上端面の第3の部分にもう1つの圧電基板が設
けられ、そのもう1つの圧電基板に少なくとも1つの出
力用すだれ状電極が設けられ、その出力用すだれ状電極
と分散型すだれ状電極との間に増幅器が接続された構造
が可能である。出力用すだれ状電極は、第1の部分に設
けられている分散型すだれ状電極の電極指パターンと同
じ電極指パターンを有する。分散型すだれ状電極に第1
電気信号が印加されると、第1の部分における圧電基板
に周波数変調チャープ型弾性表面波が励振される。周波
数変調チャープ型弾性表面波は、液晶に伝搬されるとと
もに、第3の部分における圧電基板に伝搬されてパルス
信号に変換される。このパルス信号は増幅器を介して再
び分散型すだれ状電極に印加される。このようにして自
励発振型の超音波液晶ディスプレイを構成することが可
能となる。従って、回路構成が簡単になり、装置の小型
軽量化が促進され、低電圧で低消費電力駆動が可能とな
る。
In the ultrasonic liquid crystal display of the present invention, another piezoelectric substrate is provided on the third portion of the upper end surface of the non-piezoelectric plate, and at least one output IDT is provided on the other piezoelectric substrate. A structure is possible in which an amplifier is connected between the output IDT and the dispersed IDT. The output IDT has the same electrode finger pattern as that of the dispersed IDT provided in the first portion. The first type of interdigital electrode
When an electric signal is applied, a frequency-modulated chirped surface acoustic wave is excited on the piezoelectric substrate in the first portion. The frequency-modulated chirped surface acoustic wave is propagated to the liquid crystal and is also propagated to the piezoelectric substrate in the third portion to be converted into a pulse signal. This pulse signal is again applied to the distributed IDT via the amplifier. In this way, a self-pulsation type ultrasonic liquid crystal display can be configured. Accordingly, the circuit configuration is simplified, the size and weight of the device are promoted, and low-voltage driving with low power consumption is possible.

【0056】本発明の超音波液晶ディスプレイでは、少
なくとも2つの表示デバイスが積み重なって形成された
積層構造から成る構造が可能である。このとき、下方の
表示デバイスの非圧電天蓋板と、上方の表示デバイスの
非圧電板の代わりに唯1つの非圧電板を採用することも
可能である。このような表示デバイスを別々に駆動する
ことにより、透視画像を映し出すことが可能となる。ま
た、もしも赤、青および緑色に対応する3つの表示デバ
イスを用いれば、全色型の透視画像を映し出すことが可
能となる。
In the ultrasonic liquid crystal display of the present invention, a structure having a laminated structure formed by stacking at least two display devices is possible. At this time, it is also possible to employ only one non-piezoelectric plate instead of the non-piezoelectric canopy plate of the lower display device and the non-piezoelectric plate of the upper display device. By separately driving such display devices, it is possible to project a fluoroscopic image. Also, if three display devices corresponding to red, blue, and green are used, it is possible to display a full-color perspective image.

【0057】本発明の超音波液晶ディスプレイでは、透
明な圧電基板と、圧電基板の上端面の第1の部分に設け
られ少なくとも1つの分散型すだれ状電極と、透明な非
圧電天蓋板と、圧電基板の上端面の第2の部分に設けら
れた第1透明電極と、非圧電天蓋板の下端面に設けられ
た第2透明電極と、第1および第2透明電極に挟まれた
液晶から成る構造が可能である。この構造において、も
しも分散型すだれ状電極に第1電気信号が印加される
と、圧電基板の上端面の第1の部分に周波数変調チャー
プ型弾性表面波が励振される。周波数変調チャープ型弾
性表面波は圧電基板の上端面の第2の部分を介して液晶
に伝搬し、液晶が混濁する。液晶が混濁状態にあるとき
に、第1および第2透明電極の間に第2電気信号が印加
されると、液晶に電界が印加されて液晶が透明になる。
According to the ultrasonic liquid crystal display of the present invention, a transparent piezoelectric substrate, at least one dispersed IDT provided on a first portion of the upper end surface of the piezoelectric substrate, a transparent non-piezoelectric canopy plate, A first transparent electrode provided on a second portion of the upper end surface of the substrate, a second transparent electrode provided on a lower end surface of the non-piezoelectric canopy plate, and a liquid crystal sandwiched between the first and second transparent electrodes. Structures are possible. In this structure, if a first electric signal is applied to the interdigital transducer, a frequency-modulated chirped surface acoustic wave is excited in the first portion of the upper end surface of the piezoelectric substrate. The frequency-modulated chirped surface acoustic wave propagates to the liquid crystal via the second portion on the upper end surface of the piezoelectric substrate, and the liquid crystal becomes turbid. When a second electric signal is applied between the first and second transparent electrodes while the liquid crystal is in a cloudy state, an electric field is applied to the liquid crystal to make the liquid crystal transparent.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の超音波液晶ディスプレイの第1の実施
例を示す断面図。
FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of an ultrasonic liquid crystal display according to the present invention.

【図2】図1の超音波液晶ディスプレイの部分平面図。FIG. 2 is a partial plan view of the ultrasonic liquid crystal display of FIG.

【図3】分散型すだれ状電極3の平面図。FIG. 3 is a plan view of a dispersed interdigital electrode 3;

【図4】第1透明電極4の部分拡大平面図。FIG. 4 is a partially enlarged plan view of a first transparent electrode 4;

【図5】非圧電板1と圧電基板2の2層構造体を伝搬す
る弾性表面波の速度分散曲線を示す特性図。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing a velocity dispersion curve of a surface acoustic wave propagating in a two-layer structure of a non-piezoelectric plate 1 and a piezoelectric substrate 2.

【図6】非圧電板1、液晶8および非圧電天蓋板9から
成る3層構造体を伝搬する弾性波の速度分散曲線を示す
特性図。
FIG. 6 is a characteristic diagram showing a velocity dispersion curve of an elastic wave propagating through a three-layer structure including the non-piezoelectric plate 1, the liquid crystal 8, and the non-piezoelectric canopy plate 9.

【図7】図1の超音波液晶ディスプレイにおける弾性表
面波の周波数と挿入損失との関係を示す特性図。
FIG. 7 is a characteristic diagram showing a relationship between a frequency of a surface acoustic wave and an insertion loss in the ultrasonic liquid crystal display of FIG. 1;

【図8】本発明の超音波液晶ディスプレイの第2の実施
例を示す断面図。
FIG. 8 is a sectional view showing a second embodiment of the ultrasonic liquid crystal display of the present invention.

【図9】図8の超音波液晶ディスプレイの平面図。FIG. 9 is a plan view of the ultrasonic liquid crystal display of FIG. 8;

【図10】本発明の超音波液晶ディスプレイの第3の実
施例を示す断面図。
FIG. 10 is a sectional view showing a third embodiment of the ultrasonic liquid crystal display of the present invention.

【図11】図10の超音波液晶ディスプレイの平面図。FIG. 11 is a plan view of the ultrasonic liquid crystal display of FIG. 10;

【図12】本発明の超音波液晶ディスプレイの第4の実
施例を示す部分拡大断面図。
FIG. 12 is a partially enlarged sectional view showing a fourth embodiment of the ultrasonic liquid crystal display of the present invention.

【図13】本発明の超音波液晶ディスプレイの第5の実
施例を示す断面図。
FIG. 13 is a sectional view showing a fifth embodiment of the ultrasonic liquid crystal display of the present invention.

【図14】本発明の超音波液晶ディスプレイの第6の実
施例を示す断面図。
FIG. 14 is a sectional view showing a sixth embodiment of the ultrasonic liquid crystal display of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 非圧電板 2 圧電基板 3 分散型すだれ状電極 4 第1透明電極 5 第2透明電極 6 補助板 7 補助板 8 液晶8 9 非圧電天蓋板 10 非圧電板 11 圧電基板 12,13,14 分散型すだれ状電極 15,16,17 入力用すだれ状電極 18,19,20 出力用すだれ状電極 21 増幅器 22 スイッチ 23 反射板 24 光源 25 第1偏光子 26 第2偏光子 27 カラーフィルタ 28 非圧電板 29 非圧電板 30 分散型すだれ状電極 31 非圧電天蓋板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Non-piezoelectric plate 2 Piezoelectric substrate 3 Distributed type interdigital electrode 4 1st transparent electrode 5 2nd transparent electrode 6 Auxiliary plate 7 Auxiliary plate 8 Liquid crystal 8 9 Non-piezoelectric canopy plate 10 Non-piezoelectric plate 11 Piezoelectric substrates 12, 13, 14 Dispersion IDT electrodes 15, 16, 17 IDT electrodes 18, 19, 20 IDT electrodes 21 Amplifier 22 Switch 23 Reflector 24 Light source 25 First polarizer 26 Second polarizer 27 Color filter 28 Non-piezoelectric plate 29 Non-piezoelectric plate 30 Distributed interdigital electrodes 31 Non-piezoelectric canopy plate

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 透明な非圧電板と、前記非圧電板の上端
面の第1の部分に設けられた圧電基板と、前記圧電基板
に設けられた少なくとも1つの分散型すだれ状電極と、
前記非圧電板の前記上端面の第2の部分に設けられた第
1透明電極と、透明な非圧電天蓋板と、前記非圧電天蓋
板の下端面に設けられた第2透明電極と、前記第1およ
び第2透明電極に挟まれた液晶から成る超音波液晶ディ
スプレイであって、前記分散型すだれ状電極に第1電気
信号が印加されることにより、前記圧電基板に周波数変
調チャープ型弾性表面波が励振され、前記周波数変調チ
ャープ型弾性表面波が前記液晶に伝搬されることによ
り、前記液晶が混濁し、前記第1および第2透明電極の
間に第2電気信号が印加されることにより、前記液晶に
電界が印加されて前記液晶が透明になる超音波液晶ディ
スプレイ。
1. A transparent non-piezoelectric plate, a piezoelectric substrate provided on a first portion of an upper end surface of the non-piezoelectric plate, and at least one distributed interdigital transducer provided on the piezoelectric substrate.
A first transparent electrode provided on a second portion of the upper end surface of the non-piezoelectric plate, a transparent non-piezoelectric canopy plate, a second transparent electrode provided on a lower end surface of the non-piezoelectric canopy plate, An ultrasonic liquid crystal display comprising a liquid crystal sandwiched between first and second transparent electrodes, wherein a first electric signal is applied to the dispersion type interdigital transducer, whereby a frequency modulation chirp type elastic surface is applied to the piezoelectric substrate. When a wave is excited and the frequency-modulated chirped surface acoustic wave propagates through the liquid crystal, the liquid crystal becomes turbid and a second electric signal is applied between the first and second transparent electrodes. An ultrasonic liquid crystal display in which an electric field is applied to the liquid crystal to make the liquid crystal transparent.
【請求項2】 前記非圧電板の下に光源が設けられてい
る請求項1に記載の超音波液晶ディスプレイ。
2. The ultrasonic liquid crystal display according to claim 1, wherein a light source is provided below the non-piezoelectric plate.
【請求項3】 前記非圧電板の下に反射板が設けられて
いる請求項1に記載の超音波液晶ディスプレイ。
3. The ultrasonic liquid crystal display according to claim 1, wherein a reflection plate is provided below the non-piezoelectric plate.
【請求項4】 少なくとも2つの表示デバイスから成る
超音波液晶ディスプレイであって、前記少なくとも2つ
の表示デバイスが積み重ねられることにより積層構造が
形成され、前記表示デバイスの各々は透明な非圧電板
と、前記非圧電板の上端面の第1の部分に設けられた圧
電基板と、前記圧電基板に設けられた少なくとも1つの
分散型すだれ状電極と、前記非圧電板の前記上端面の第
2の部分に設けられた第1透明電極と、透明な非圧電天
蓋板と、前記非圧電天蓋板の下端面に設けられた第2透
明電極と、前記第1および第2透明電極に挟まれた液晶
から成り、前記分散型すだれ状電極に第1電気信号が印
加されることにより、前記圧電基板に周波数変調チャー
プ型弾性表面波が励振され、前記周波数変調チャープ型
弾性表面波が前記液晶に伝搬されることにより、前記液
晶が混濁し、前記第1および第2透明電極の間に第2電
気信号が印加されることにより、前記液晶に電界が印加
されて前記液晶が透明になる超音波液晶ディスプレイ。
4. An ultrasonic liquid crystal display comprising at least two display devices, wherein the at least two display devices are stacked to form a laminated structure, each of the display devices being a transparent non-piezoelectric plate, A piezoelectric substrate provided on a first portion of an upper end surface of the non-piezoelectric plate, at least one distributed IDT provided on the piezoelectric substrate, and a second portion of the upper end surface of the non-piezoelectric plate A first transparent electrode, a transparent non-piezoelectric canopy plate, a second transparent electrode provided on a lower end surface of the non-piezoelectric canopy plate, and a liquid crystal sandwiched between the first and second transparent electrodes. When a first electric signal is applied to the dispersed IDT, a frequency-modulated chirped surface acoustic wave is excited on the piezoelectric substrate, and the frequency-modulated chirped surface acoustic wave is applied to the liquid crystal. The liquid crystal becomes turbid, and a second electric signal is applied between the first and second transparent electrodes, whereby an electric field is applied to the liquid crystal and the liquid crystal becomes transparent. Sonic liquid crystal display.
【請求項5】 前記圧電基板が圧電セラミック板で成
り、前記圧電セラミック板の分極軸の方向はその厚さ方
向と平行である請求項1,2,3または4に記載の超音
波液晶ディスプレイ。
5. The ultrasonic liquid crystal display according to claim 1, wherein said piezoelectric substrate is made of a piezoelectric ceramic plate, and a direction of a polarization axis of said piezoelectric ceramic plate is parallel to a thickness direction thereof.
【請求項6】 前記圧電基板の厚さが前記分散型すだれ
状電極の最小電極周期長よりも小さく、前記非圧電板お
よび前記非圧電天蓋板の厚さが前記分散型すだれ状電極
の最大電極周期長の2倍よりも大きい請求項1,2,
3,4または5に記載の超音波液晶ディスプレイ。
6. A method according to claim 1, wherein the thickness of the piezoelectric substrate is smaller than the minimum electrode period length of the interdigital transducer, and the thickness of the non-piezoelectric plate and the non-piezoelectric canopy plate is the maximum electrode of the interdigital transducer. 3. The method according to claim 1, wherein the period length is larger than twice the period length.
6. The ultrasonic liquid crystal display according to 3, 4, or 5.
【請求項7】 前記非圧電板自体を伝搬する周波数変調
チャープ型弾性表面波の位相速度が前記圧電基板自体を
伝搬する周波数変調チャープ型弾性表面波の位相速度よ
りも速い請求項1,2,3,4,5または6に記載の超
音波液晶ディスプレイ。
7. The phase velocity of a frequency-modulated chirped surface acoustic wave propagating in the non-piezoelectric plate itself is faster than the phase velocity of the frequency-modulated chirped surface acoustic wave propagating in the piezoelectric substrate itself. 7. The ultrasonic liquid crystal display according to 3, 4, 5, or 6.
【請求項8】 前記非圧電板の前記上端面の第3の部分
にもう1つの圧電基板が設けられ、前記もう1つの圧電
基板には前記分散型すだれ状電極の電極指パターンとは
逆の電極指パターンを有する少なくとも1つの入力用す
だれ状電極が設けられ、前記分散型すだれ状電極に前記
第1電気信号が印加されるのと同時に前記入力用すだれ
状電極に第3電気信号が印加されることにより、前記も
う1つの圧電基板にもう1つの周波数変調チャープ型弾
性表面波が励振され、前記もう1つの周波数変調チャー
プ型弾性表面波が前記液晶に伝搬されることにより、前
記液晶がさらに混濁する請求項1,2,3,4,5,6
または7に記載の超音波液晶ディスプレイ。
8. A third piezoelectric substrate is provided on a third portion of the upper end face of the non-piezoelectric plate, and the other piezoelectric substrate has an opposite electrode finger pattern to the dispersed interdigital transducer. At least one input interdigital transducer having an electrode finger pattern is provided, and a third electric signal is applied to the input interdigital transducer simultaneously with the application of the first electric signal to the dispersed interdigital transducer. Accordingly, another frequency-modulated chirped surface acoustic wave is excited on the another piezoelectric substrate, and the another frequency-modulated chirped surface acoustic wave is propagated to the liquid crystal, whereby the liquid crystal is further transformed. Claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, which become cloudy.
Or the ultrasonic liquid crystal display according to 7.
【請求項9】 前記非圧電板の前記上端面の第3の部分
にもう1つの圧電基板が設けられ、前記もう1つの圧電
基板には前記分散型すだれ状電極の電極指パターンと同
じ電極指パターンを有する少なくとも1つの出力用すだ
れ状電極が設けられ、前記分散型すだれ状電極と前記出
力用すだれ状電極の間に増幅器が接続されている請求項
1,2,3,4,5,6,7または8に記載の超音波液
晶ディスプレイ。
9. A third piezoelectric substrate is provided on a third portion of the upper end surface of the non-piezoelectric plate, and the other piezoelectric substrate has the same electrode finger pattern as the electrode finger pattern of the distributed interdigital transducer. 7. An output interdigital transducer having at least one output interdigital transducer having a pattern, and an amplifier connected between the distributed interdigital transducer and the output interdigital transducer. , 7 or 8.
【請求項10】 透明な圧電基板と、前記透明な圧電基
板の上端面の第1の部分に設けられた少なくとも1つの
分散型すだれ状電極と、前記透明な圧電基板の前記上端
面の第2の部分に設けられた第1透明電極と、透明な非
圧電天蓋板と、前記非圧電天蓋板の下端面に設けられた
第2透明電極と、前記第1および第2透明電極に挟まれ
た液晶から成る超音波液晶ディスプレイであって、前記
分散型すだれ状電極に第1電気信号が印加されることに
より、前記圧電基板の前記上端面の前記第1の部分に周
波数変調チャープ型弾性表面波が励振され、前記周波数
変調チャープ型弾性表面波が前記圧電基板の前記上端面
の前記第2の部分を介して前記液晶に伝搬されることに
より、前記液晶が混濁し、前記第1および第2透明電極
の間に第2電気信号が印加されることにより、前記液晶
に電界が印加されて前記液晶が透明になる超音波液晶デ
ィスプレイ。
10. A transparent piezoelectric substrate, at least one distributed interdigital transducer provided on a first portion of an upper end surface of the transparent piezoelectric substrate, and a second interdigital transducer provided on the upper end surface of the transparent piezoelectric substrate. A first transparent electrode provided in the portion, a transparent non-piezoelectric canopy plate, a second transparent electrode provided on a lower end surface of the non-piezoelectric canopy plate, and the first and second transparent electrodes. An ultrasonic liquid crystal display comprising a liquid crystal, wherein a first electric signal is applied to the dispersion type interdigital transducer, so that a frequency modulated chirp type surface acoustic wave is applied to the first portion on the upper end surface of the piezoelectric substrate. Is excited, and the frequency-modulated chirped surface acoustic wave is transmitted to the liquid crystal through the second portion of the upper end surface of the piezoelectric substrate, so that the liquid crystal becomes turbid, and the first and second liquid crystals become opaque. A second electrical signal between the transparent electrodes Is applied, an electric field is applied to the liquid crystal, and the liquid crystal becomes transparent.
【請求項11】 前記第1および第2透明電極はそれぞ
れ細長い副電極の集合体で成り、前記副電極の集合体は
それぞれ縞模様を形成し、前記第1透明電極の前記縞模
様と前記第2透明電極の前記縞模様は互いに直交し、前
記第1透明電極の少なくとも1つの前記副電極と前記第
2透明電極の少なくとも1つの前記副電極の間に前記第
2電気信号が印加されることにより、前記第1透明電極
の前記副電極と前記第2透明電極の前記副電極との間の
交叉領域にある前記液晶に電界が印加され、前記交叉領
域の前記液晶が透明になる請求項1,2,3,4,5,
6,7,8,9または10に記載の超音波液晶ディスプ
レイ。
11. The first and second transparent electrodes are each formed of an aggregate of elongated sub-electrodes, and each of the aggregates of the sub-electrodes forms a stripe pattern. The stripe patterns of the two transparent electrodes are orthogonal to each other, and the second electric signal is applied between at least one of the first transparent electrodes and at least one of the second transparent electrodes. An electric field is applied to the liquid crystal at an intersection between the sub-electrode of the first transparent electrode and the sub-electrode of the second transparent electrode, whereby the liquid crystal at the intersection becomes transparent. , 2,3,4,5
The ultrasonic liquid crystal display according to 6, 7, 8, 9 or 10.
【請求項12】 前記液晶がネマティック液晶で成る請
求項1,2,3,4,5,6,7,8,9,10または
11に記載の超音波液晶ディスプレイ。
12. The ultrasonic liquid crystal display according to claim 1, wherein said liquid crystal is a nematic liquid crystal.
【請求項13】 前記周波数変調チャープ型弾性表面波
が伝搬される前の前記液晶はホモジニアス配向を成す請
求項1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11
または12に記載の超音波液晶ディスプレイ。
13. The liquid crystal of claim 1, wherein said liquid crystal has a homogeneous orientation before said frequency modulated chirp type surface acoustic wave is propagated.
Or the ultrasonic liquid crystal display according to 12.
【請求項14】 第1および第2偏光子と、カラーフィ
ルタが備えられている請求項1,2,3,4,5,6,
7,8,9,10,11,12または13に記載の超音
波液晶ディスプレイ。
14. The system according to claim 1, further comprising a first and a second polarizer and a color filter.
The ultrasonic liquid crystal display according to 7, 8, 9, 10, 11, 12 or 13.
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