JP2512773B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は液晶表示装置、特に液晶に対し、レーザー光
照射による熱書き込みを行う液晶表示装置に関する。
照射による熱書き込みを行う液晶表示装置に関する。
本発明は、液晶にレーザー光照射による加熱によって
その表示パターンの書き込みを行う液晶表示装置におい
て、その液晶にレーザー光の吸収を大にするために同種
類すなわちスクアリリウム系の特定された色素を溶解さ
せて全体の色素濃度を高め光吸収効率、ひいては光熱変
換効率を高める。
その表示パターンの書き込みを行う液晶表示装置におい
て、その液晶にレーザー光の吸収を大にするために同種
類すなわちスクアリリウム系の特定された色素を溶解さ
せて全体の色素濃度を高め光吸収効率、ひいては光熱変
換効率を高める。
液晶表示装置において、その液晶セルに、表示すべき
光学像に基づく信号例えばビデオ信号によって変調され
たレーザー光を照射して、この液晶セル表示光学像の書
き込みを行うようにして、この液晶セルに対して光を照
射してその光学像をスクリーン上に投射するようにした
高解像度の静止画液晶表示装置がある。この液晶表示装
置における液晶は、例えば状態においてはスメクティッ
ク相の常態にあり、これにレーザー光を照射するときこ
れによる加熱によってネマティック相、さらに液相に相
移転が生ずるようにするものであり、レーザー光の照射
後この加熱部が急冷されることによってこの部分の液晶
分子が一方向の配列状態に戻らず、いわゆるフォーカス
コニック等の乱れた組織を形成させ、この光を強く散乱
する組織部分による書き込みを行うものである。この組
織は、外部交流電圧の印加により再び初期の一方向に配
列されたスメクティック相に復元させることができるも
のであり、これによって画像の消去を行うことができる
ものである。
光学像に基づく信号例えばビデオ信号によって変調され
たレーザー光を照射して、この液晶セル表示光学像の書
き込みを行うようにして、この液晶セルに対して光を照
射してその光学像をスクリーン上に投射するようにした
高解像度の静止画液晶表示装置がある。この液晶表示装
置における液晶は、例えば状態においてはスメクティッ
ク相の常態にあり、これにレーザー光を照射するときこ
れによる加熱によってネマティック相、さらに液相に相
移転が生ずるようにするものであり、レーザー光の照射
後この加熱部が急冷されることによってこの部分の液晶
分子が一方向の配列状態に戻らず、いわゆるフォーカス
コニック等の乱れた組織を形成させ、この光を強く散乱
する組織部分による書き込みを行うものである。この組
織は、外部交流電圧の印加により再び初期の一方向に配
列されたスメクティック相に復元させることができるも
のであり、これによって画像の消去を行うことができる
ものである。
このレーザー照射による加熱によって形成された光散
乱組織は、外部電圧の印加、あるいは再び高い外部温度
を与える等の条件が加えられない状態では、これが破壊
されずに維持されるものであって、画像の保存すなわち
メモリがなされる。
乱組織は、外部電圧の印加、あるいは再び高い外部温度
を与える等の条件が加えられない状態では、これが破壊
されずに維持されるものであって、画像の保存すなわち
メモリがなされる。
このような液晶表示装置において、その静止画像の書
き換えが速やかに行われることが実際の画像表示におい
て要求されるところであるが、このような書き換えを速
やかに行うことができるようにするためには、その液晶
セルにおける書き込みレーザー光の光吸収を効率よく行
って熱変換効率を高めることが要求される。このような
レーザー光の光エネルギーを熱に効率よく交換する方法
として、例えばアルミニウム蒸着膜を液晶に接触させる
方法と、この書き込みレーザー光例えば半導体レーザー
光の波長に対して高い吸収効率を示す色素を添加する方
法とが提案されているが、実際上高い熱変換効率を得る
上で色素を液晶に添加する方法が有利とされている。例
えば特開昭59−197485号に開示されたものにおいては、
液晶セルにおける液晶とこれに添加する色素において垂
直配向態様をとることによって書き込み時の光散乱を生
ぜしめる組織の形成、すなわちフォーカルコニックの形
成を小径スポットとして形成して高解像度化をはかるよ
うにし、かつ色素の添加によって光エネルギーの吸収を
高めるようにしている。
き換えが速やかに行われることが実際の画像表示におい
て要求されるところであるが、このような書き換えを速
やかに行うことができるようにするためには、その液晶
セルにおける書き込みレーザー光の光吸収を効率よく行
って熱変換効率を高めることが要求される。このような
レーザー光の光エネルギーを熱に効率よく交換する方法
として、例えばアルミニウム蒸着膜を液晶に接触させる
方法と、この書き込みレーザー光例えば半導体レーザー
光の波長に対して高い吸収効率を示す色素を添加する方
法とが提案されているが、実際上高い熱変換効率を得る
上で色素を液晶に添加する方法が有利とされている。例
えば特開昭59−197485号に開示されたものにおいては、
液晶セルにおける液晶とこれに添加する色素において垂
直配向態様をとることによって書き込み時の光散乱を生
ぜしめる組織の形成、すなわちフォーカルコニックの形
成を小径スポットとして形成して高解像度化をはかるよ
うにし、かつ色素の添加によって光エネルギーの吸収を
高めるようにしている。
上述したように色素をレーザー光の吸光材とする液晶
表示装置においては、その液晶セルの感度は主に色素の
特性に依存するので色素の選択は重要である。この色素
として書き込み時の速度が速く、しかも対紫外線強度す
なわち紫外線に対する特性劣化に耐性を有する色素とし
て種々のものが提案されている。例えばNK2772（日本感
光色素社製製品名）があった。この色素のシアノビフェ
ニル系スメクティック液晶に対する溶解度は0.35重量％
である。又、液晶中に溶解させた状態で780nm付近に吸
収ピークを持つ。この場合、液晶中の色素濃度は、これ
が高いほど全体としてのレーザー光の吸光度を上げるこ
とができて光−熱変換効率を高めることができ、書き込
み速度の向上を図ることができることになる。ところ
が、実際上液晶に対する色素の添加は、この色素の折出
を回避する上でこれの液晶へ溶解度（飽和溶解度）以下
に選ばれる必要があり、この色素の添加量を充分満足し
得る程度に行うことができない。例えば下記構造式Ａの
色素 構造式Ａ は、同一の濃度で比較した場合、NK2772に比べて書き込
み速度が速く、紫外線に対する特性劣化の耐性にも優れ
ている。しかし、この構造式Ａの色素の液晶例えばシア
ノビフェニル系スメクチック液晶に対する溶解度は0.25
重量％であって、これがこの色素濃度の限界となる。そ
して、実際上液晶セルにおいては、低い書き込みパワー
でその相転移が生ずるように、例えば所要のバイアス温
度が与えられた状態にあるが、例えば室温状態に放置さ
れる場合に色素の折出が生じてくる危険があるためにこ
の色素の添加量は実際上その飽和溶解度よりある程度低
い濃度に選定されている。
表示装置においては、その液晶セルの感度は主に色素の
特性に依存するので色素の選択は重要である。この色素
として書き込み時の速度が速く、しかも対紫外線強度す
なわち紫外線に対する特性劣化に耐性を有する色素とし
て種々のものが提案されている。例えばNK2772（日本感
光色素社製製品名）があった。この色素のシアノビフェ
ニル系スメクティック液晶に対する溶解度は0.35重量％
である。又、液晶中に溶解させた状態で780nm付近に吸
収ピークを持つ。この場合、液晶中の色素濃度は、これ
が高いほど全体としてのレーザー光の吸光度を上げるこ
とができて光−熱変換効率を高めることができ、書き込
み速度の向上を図ることができることになる。ところ
が、実際上液晶に対する色素の添加は、この色素の折出
を回避する上でこれの液晶へ溶解度（飽和溶解度）以下
に選ばれる必要があり、この色素の添加量を充分満足し
得る程度に行うことができない。例えば下記構造式Ａの
色素 構造式Ａ は、同一の濃度で比較した場合、NK2772に比べて書き込
み速度が速く、紫外線に対する特性劣化の耐性にも優れ
ている。しかし、この構造式Ａの色素の液晶例えばシア
ノビフェニル系スメクチック液晶に対する溶解度は0.25
重量％であって、これがこの色素濃度の限界となる。そ
して、実際上液晶セルにおいては、低い書き込みパワー
でその相転移が生ずるように、例えば所要のバイアス温
度が与えられた状態にあるが、例えば室温状態に放置さ
れる場合に色素の折出が生じてくる危険があるためにこ
の色素の添加量は実際上その飽和溶解度よりある程度低
い濃度に選定されている。
このように液晶における溶解度の制約から色素の添加
量は充分高めることができないという問題点がある。
量は充分高めることができないという問題点がある。
本発明においては、同種類の特定した複数種の夫々が
従来のNK2772に比べて書き込み速度が速い色素をそれぞ
れの溶解度近傍にまで添加して全体としての色素濃度を
各色素の溶解度の和に近い高い濃度として与えて、しか
もこれら各色素の特定によってレーザー光の吸光度を高
め、書き込み速度を従来よりも改善した液晶表装置を提
供するものである。
従来のNK2772に比べて書き込み速度が速い色素をそれぞ
れの溶解度近傍にまで添加して全体としての色素濃度を
各色素の溶解度の和に近い高い濃度として与えて、しか
もこれら各色素の特定によってレーザー光の吸光度を高
め、書き込み速度を従来よりも改善した液晶表装置を提
供するものである。
本発明においては、液晶における色素の溶解度がそれ
ぞれの色素に関してはほぼ独立していることに着目して
一定の溶媒すなわち液晶に関してそれぞれの色素をそれ
ぞれの溶解度近傍におけるできるだけ高濃度において添
加することによって全体としての色素の溶解度がほぼ各
色素の溶解度の和として与えられることを利用してこれ
に基づいて下記構造式A,B,Cをそれぞれ有する少なくと
も３種のスクアリリウム系色素を液晶に溶解させて液晶
セルを構成する。
ぞれの色素に関してはほぼ独立していることに着目して
一定の溶媒すなわち液晶に関してそれぞれの色素をそれ
ぞれの溶解度近傍におけるできるだけ高濃度において添
加することによって全体としての色素の溶解度がほぼ各
色素の溶解度の和として与えられることを利用してこれ
に基づいて下記構造式A,B,Cをそれぞれ有する少なくと
も３種のスクアリリウム系色素を液晶に溶解させて液晶
セルを構成する。
構造式Ａ 構造式Ｂ 構造式Ｃ 上記構造式Ｃを有する色素は、実際上これを単独の色
素として抽出することは困難であり、この構造式Ｃを有
する色素は、これを主体とするものの、これとともに構
造式Ａ及びＢを含む色素の混合物としての色素となる。
素として抽出することは困難であり、この構造式Ｃを有
する色素は、これを主体とするものの、これとともに構
造式Ａ及びＢを含む色素の混合物としての色素となる。
一方、使用する液晶としては、スメクティック液晶等
が挙げられる。スメクティック液晶としては、ビフェニ
ル系液晶、ターフェニル系液晶、シクロヘキシルシクロ
ヘキサン系液晶、シクロヘキシルフェニル系液晶、ビフ
ェニルシクロヘキサン系液晶、シクロヘキシルビフェニ
ルシクロヘキサン系液晶、フェニルシクロヘキシルカル
ボキシレート系液晶、シクロヘキシルシクロヘキシルベ
ンゾエート系液晶、シクロヘキシルフェニルシクロヘキ
シルカルボキシレート系液晶、シクロヘキシルシクロヘ
キシルシクロヘキシルカルボキシレート系液晶、ピリミ
ジン系液晶等を単独または混合して使用することができ
る。
が挙げられる。スメクティック液晶としては、ビフェニ
ル系液晶、ターフェニル系液晶、シクロヘキシルシクロ
ヘキサン系液晶、シクロヘキシルフェニル系液晶、ビフ
ェニルシクロヘキサン系液晶、シクロヘキシルビフェニ
ルシクロヘキサン系液晶、フェニルシクロヘキシルカル
ボキシレート系液晶、シクロヘキシルシクロヘキシルベ
ンゾエート系液晶、シクロヘキシルフェニルシクロヘキ
シルカルボキシレート系液晶、シクロヘキシルシクロヘ
キシルシクロヘキシルカルボキシレート系液晶、ピリミ
ジン系液晶等を単独または混合して使用することができ
る。
上記構造式Ａを有する色素と構造式Ｂを有する色素と
構造式Ｃを主体とし構造式Ａ及びＢを含む色素の混合物
の液晶への添加量は各色素の溶解度以下において溶解度
に近い濃度に選定される。
構造式Ｃを主体とし構造式Ａ及びＢを含む色素の混合物
の液晶への添加量は各色素の溶解度以下において溶解度
に近い濃度に選定される。
上述した本発明による液晶表示装置によれば、その液
晶中に添加する色素を同系すなわち、スクアリウム系の
複数種とし、それぞれの溶解度内においてその添加を行
うものであるので、色素の総量についてはその液晶中の
添加量を各段に大にすることができ、これによって書き
込みレーザー光の吸収をより効率よく行うことができ、
レーザーパワーの低減化、書き込み速度の向上を図るこ
とができるものである。さらにまた上述した特定された
構造式A,B及びＣを有する色素は、液晶に溶解した状態
で810〜830nmの波長に対し吸収ピークをもつので、820
〜830nmのレーザー光を書き込みレーザー光として用い
る場合、これに対して高い吸収効率すなわち高い高度を
示す。
晶中に添加する色素を同系すなわち、スクアリウム系の
複数種とし、それぞれの溶解度内においてその添加を行
うものであるので、色素の総量についてはその液晶中の
添加量を各段に大にすることができ、これによって書き
込みレーザー光の吸収をより効率よく行うことができ、
レーザーパワーの低減化、書き込み速度の向上を図るこ
とができるものである。さらにまた上述した特定された
構造式A,B及びＣを有する色素は、液晶に溶解した状態
で810〜830nmの波長に対し吸収ピークをもつので、820
〜830nmのレーザー光を書き込みレーザー光として用い
る場合、これに対して高い吸収効率すなわち高い高度を
示す。
本発明においては、例えば第１図に示すように相対向
する透明基板例えばガラス基板（１）及び（２）の各内
面に形成された透明電極（３）及び（４）間に前記色素
構造式Ａと構造式Ｂと構造式Ｃを液晶中に添加した液晶
層（５）を挟み込んで、液晶セル（６）を構成する。こ
の場合、液晶すなわち溶媒としては、例えばシアノビフ
ェニール系の下記各液晶K24,K30及びM30（いずれもメル
ク社製、製品名）をそれぞれ34.0重量％、42.3重量％、
23.7重量％混合したものを用い得る。K24: ４−シアノ−４′−８−アルキルビフェニル K30: ４−シアノ−４′−10−アルキルビフェニル M30: ４−シアノ４′−10−アルコキシビフェニル 尚、ここに構造式Ａの色素の溶解度は0.25重量％であ
り、構造式Ｂの色素のそれは0.10重量％、または構造式
Ｃを有する色素成分のそれは0.16重量％であるので全色
素に関してそれぞれ飽和溶解度の濃度で液晶に添加した
とすれば、全色素濃度は0.15重量％となし得るが、本実
施例では、構造式Ａの色素を0.25重量％と構造式Ｂの色
素を0.06重量％、構造式Ｃの色素を0.14重量％とし色素
全体の濃度を0.45重量％とした。
する透明基板例えばガラス基板（１）及び（２）の各内
面に形成された透明電極（３）及び（４）間に前記色素
構造式Ａと構造式Ｂと構造式Ｃを液晶中に添加した液晶
層（５）を挟み込んで、液晶セル（６）を構成する。こ
の場合、液晶すなわち溶媒としては、例えばシアノビフ
ェニール系の下記各液晶K24,K30及びM30（いずれもメル
ク社製、製品名）をそれぞれ34.0重量％、42.3重量％、
23.7重量％混合したものを用い得る。K24: ４−シアノ−４′−８−アルキルビフェニル K30: ４−シアノ−４′−10−アルキルビフェニル M30: ４−シアノ４′−10−アルコキシビフェニル 尚、ここに構造式Ａの色素の溶解度は0.25重量％であ
り、構造式Ｂの色素のそれは0.10重量％、または構造式
Ｃを有する色素成分のそれは0.16重量％であるので全色
素に関してそれぞれ飽和溶解度の濃度で液晶に添加した
とすれば、全色素濃度は0.15重量％となし得るが、本実
施例では、構造式Ａの色素を0.25重量％と構造式Ｂの色
素を0.06重量％、構造式Ｃの色素を0.14重量％とし色素
全体の濃度を0.45重量％とした。
尚、構造式A,B及びＣの各色素の各感度は、それぞれ
1:0.8:1.1であって、三者ほぼ同一であることから、全
体の濃度が高くなるほど感度が高められることになる。
ここに感度とは、１ドットの書き込みに要する時間に反
比例する量である。
1:0.8:1.1であって、三者ほぼ同一であることから、全
体の濃度が高くなるほど感度が高められることになる。
ここに感度とは、１ドットの書き込みに要する時間に反
比例する量である。
尚、構造式Ａの色素は従来のNK2772に比べて、同一の
重量濃度において感度が約13倍である。但しNK2772の感
度を測定する場合は780nmのレーザを書き込みレーザと
して用い、それ以外の各色素構造式A,B及びＣについて
は830nmのレーザを用いた。この場合、ともに液晶セル
ヘの入射時で6.2mWの光出力のレーザを変調して書き込
みを行った。各NK2772（0.35重量％）と構造式Ａの色素
（0.25重量％）＋構造式Ｂの色素（0.06重量％）＋構造
式Ｃの色素（0.14重量％）とを用いた場合のコントラス
ト比の測定結果を第２図中、曲線（21）及び（22）に示
す。
重量濃度において感度が約13倍である。但しNK2772の感
度を測定する場合は780nmのレーザを書き込みレーザと
して用い、それ以外の各色素構造式A,B及びＣについて
は830nmのレーザを用いた。この場合、ともに液晶セル
ヘの入射時で6.2mWの光出力のレーザを変調して書き込
みを行った。各NK2772（0.35重量％）と構造式Ａの色素
（0.25重量％）＋構造式Ｂの色素（0.06重量％）＋構造
式Ｃの色素（0.14重量％）とを用いた場合のコントラス
ト比の測定結果を第２図中、曲線（21）及び（22）に示
す。
上述したように本発明によれば、各構造式A,B及びＣ
の類似した３種の色素を液晶に添加したので、各色素に
ついて、これら個々の色素の溶解度に近い濃度に添加す
ることによって全色素の溶解度の総和に近い濃度に色素
濃度を高めることができること、更に前記３種類の色素
それ自体が810〜830nmの波長に対し、高い吸光度を示す
ものであることから例えば書き込みレーザー光として82
0〜830nm半導体レーザー光を用いることによって感度の
高い液晶表示装置を構成できる。
の類似した３種の色素を液晶に添加したので、各色素に
ついて、これら個々の色素の溶解度に近い濃度に添加す
ることによって全色素の溶解度の総和に近い濃度に色素
濃度を高めることができること、更に前記３種類の色素
それ自体が810〜830nmの波長に対し、高い吸光度を示す
ものであることから例えば書き込みレーザー光として82
0〜830nm半導体レーザー光を用いることによって感度の
高い液晶表示装置を構成できる。
因みに、例えば構造式Ａの色素を単体で用いる場合、
これを最大限に添加しても0.25重量％であるが、本発明
によれば最大限が上記３種の色素構造式A,B及びＣの各
溶解度の総和の0.51重量％以下の例えば0.45重量％にも
高めることができる。
これを最大限に添加しても0.25重量％であるが、本発明
によれば最大限が上記３種の色素構造式A,B及びＣの各
溶解度の総和の0.51重量％以下の例えば0.45重量％にも
高めることができる。
この0.45重量％の場合には、NK2772をその溶解度の濃
度0.35重量％で液晶に溶解させた場合に比べて約1.7〜
1.8倍の感度を示すことが確かめられた
度0.35重量％で液晶に溶解させた場合に比べて約1.7〜
1.8倍の感度を示すことが確かめられた
第１図は本発明装置の一例の概線的断面図、第２図は各
液晶のコントラスト比を示す図である。 （１）及び（２）は透明基板、（３）及び（４）は透明
電極、（５）は液晶層である。
液晶のコントラスト比を示す図である。 （１）及び（２）は透明基板、（３）及び（４）は透明
電極、（５）は液晶層である。
フロントページの続き (72)発明者 新井 邦彦 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ ニー株式会社内 (72)発明者 三浦 近衛 東京都千代田区丸の内２丁目５番２号 三菱化成工業株式会社内 (72)発明者 尾澤 鉄男 東京都千代田区丸の内２丁目５番２号 三菱化成工業株式会社内 (72)発明者 中島 尚典 東京都千代田区丸の内２丁目５番２号 三菱化成工業株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】レーザー光による熱書き込みがなされる液
晶表示装置において、 その液晶に、 構造式Ａ 構造式Ｂ 構造式Ｃ を有する少なくとも３種の色素を溶解させて成ることを
特徴とする液晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62309334A JP2512773B2 (ja) | 1987-12-07 | 1987-12-07 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62309334A JP2512773B2 (ja) | 1987-12-07 | 1987-12-07 | 液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01149890A JPH01149890A (ja) | 1989-06-12 |
| JP2512773B2 true JP2512773B2 (ja) | 1996-07-03 |
Family
ID=17991765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62309334A Expired - Fee Related JP2512773B2 (ja) | 1987-12-07 | 1987-12-07 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2512773B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3583013D1 (de) * | 1984-12-19 | 1991-07-04 | Mitsubishi Chem Ind | Squarilium-verbindungen und fluessigkristallzusammensetzungen, die diese enthalten. |
| JP2670616B2 (ja) * | 1988-04-28 | 1997-10-29 | 株式会社リコー | スクアリリウム系化合物及びそれを用いた光情報記録媒体 |
-
1987
- 1987-12-07 JP JP62309334A patent/JP2512773B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01149890A (ja) | 1989-06-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |