JP3123694B2 - 表示媒体、表示方法および表示装置 - Google Patents
表示媒体、表示方法および表示装置Info
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- JP3123694B2 JP3123694B2 JP05188390A JP18839093A JP3123694B2 JP 3123694 B2 JP3123694 B2 JP 3123694B2 JP 05188390 A JP05188390 A JP 05188390A JP 18839093 A JP18839093 A JP 18839093A JP 3123694 B2 JP3123694 B2 JP 3123694B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、表示媒体、表示方法お
よび表示装置に関する。
よび表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、カラー表示を得る方法として、高
分子中にコレステリック液晶を分散させた表示媒体が報
告されている（P. P. Crooker and D. K. Yang, "Polym
er-dispersed chiral liquid crystal color display",
Appl. Phys. Lett., vol.57,p.2529-2531, 1991）。
分子中にコレステリック液晶を分散させた表示媒体が報
告されている（P. P. Crooker and D. K. Yang, "Polym
er-dispersed chiral liquid crystal color display",
Appl. Phys. Lett., vol.57,p.2529-2531, 1991）。
【０００３】この表示媒体は、負の誘電率異方性を持つ
ネマティック液晶にカイラル剤を添加したコレステリッ
ク液晶を高分子中に分散させた構造を持つ。分散した液
晶が球形をなす場合、分散した液晶はドロプレットと呼
ばれる。ＰＤＣＬＣに電界を印加すると、ドロプレット
内の液晶分子は、誘電異方性が負であるため長軸が電界
と直角方向に向く。それと同時に、コレステリック液晶
であるため螺旋軸が電界方向に向いた螺旋構造を取る。
これにより、螺旋ピッチで決まる特定の波長が反射され
るようになる。一方、電界を除去すると、液晶の配向は
初期の螺旋軸方向がランダムな状態に戻る。この状態で
は、高分子と液晶の界面の屈折率差により決まる散乱状
態となる。この方法では、コレステリック液晶の螺旋構
造で決まる特定の波長の光が反射されるため、カラー表
示が簡便に得られる利点があるが、カラー表示状態は電
界印加で保持する必要があり、薄膜トランジスタ等を用
いて画素ごとに電圧を維持する方法等の複雑な駆動方法
が必要となる欠点があった。
ネマティック液晶にカイラル剤を添加したコレステリッ
ク液晶を高分子中に分散させた構造を持つ。分散した液
晶が球形をなす場合、分散した液晶はドロプレットと呼
ばれる。ＰＤＣＬＣに電界を印加すると、ドロプレット
内の液晶分子は、誘電異方性が負であるため長軸が電界
と直角方向に向く。それと同時に、コレステリック液晶
であるため螺旋軸が電界方向に向いた螺旋構造を取る。
これにより、螺旋ピッチで決まる特定の波長が反射され
るようになる。一方、電界を除去すると、液晶の配向は
初期の螺旋軸方向がランダムな状態に戻る。この状態で
は、高分子と液晶の界面の屈折率差により決まる散乱状
態となる。この方法では、コレステリック液晶の螺旋構
造で決まる特定の波長の光が反射されるため、カラー表
示が簡便に得られる利点があるが、カラー表示状態は電
界印加で保持する必要があり、薄膜トランジスタ等を用
いて画素ごとに電圧を維持する方法等の複雑な駆動方法
が必要となる欠点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
欠点のない表示媒体、表示方法および表示装置を提供す
ることにある。
欠点のない表示媒体、表示方法および表示装置を提供す
ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明では、高分子中に
コレステリック液晶を分散させた組成物を透明導体から
なる平行な複数の配線を形成した基板間に配線が直交す
るように挟み込んだ表示媒体を用いる。この表示媒体
は、高周波電界印加により分散させた液晶の配向が一様
となり特定の波長の光を反射するモードにでき、低周波
ないし直流電界の印加により液晶の配向がランダムとな
り光を一様に透過できるモードにでき、両モードを可逆
的に変化させることができる。
コレステリック液晶を分散させた組成物を透明導体から
なる平行な複数の配線を形成した基板間に配線が直交す
るように挟み込んだ表示媒体を用いる。この表示媒体
は、高周波電界印加により分散させた液晶の配向が一様
となり特定の波長の光を反射するモードにでき、低周波
ないし直流電界の印加により液晶の配向がランダムとな
り光を一様に透過できるモードにでき、両モードを可逆
的に変化させることができる。
【０００６】本発明での表示方法は、反射ないし透過の
所望のモードに応じて、上記の表示媒体の配線交差部分
に高周波電界ないし低周波または直流電界を印加するこ
とによる。
所望のモードに応じて、上記の表示媒体の配線交差部分
に高周波電界ないし低周波または直流電界を印加するこ
とによる。
【０００７】本発明では、上記の表示媒体の配向が一様
となり、特定の波長の光を反射するモードにおいて、反
射する光の波長、偏光または波長および偏光の両方が相
互に異なる表示媒体を積層した表示媒体としてもよい。
となり、特定の波長の光を反射するモードにおいて、反
射する光の波長、偏光または波長および偏光の両方が相
互に異なる表示媒体を積層した表示媒体としてもよい。
【０００８】本発明の表示装置の１つは、上記表示媒体
とその任意の配線交差部分に高周波電界および低周波な
いし直流電界を印加できる表示制御部からなる。
とその任意の配線交差部分に高周波電界および低周波な
いし直流電界を印加できる表示制御部からなる。
【０００９】本発明の表示装置の他の１つは、上記表示
媒体とその下に配置した黒色吸収体と表示媒体の任意の
配線交差部分に高周波電界および低周波ないし直流電界
を印加できる表示制御部からなる。
媒体とその下に配置した黒色吸収体と表示媒体の任意の
配線交差部分に高周波電界および低周波ないし直流電界
を印加できる表示制御部からなる。
【００１０】本発明の表示装置の他の１つは、上記表示
媒体とその表示媒体に光を照射する光源と表示媒体に対
して光源と反対側に置かれた投射レンズと投射光を受光
するスクリーンと表示媒体の任意の配線交差部分に高周
波電界および低周波ないし直流電界を印加できる表示制
御部からなる。
媒体とその表示媒体に光を照射する光源と表示媒体に対
して光源と反対側に置かれた投射レンズと投射光を受光
するスクリーンと表示媒体の任意の配線交差部分に高周
波電界および低周波ないし直流電界を印加できる表示制
御部からなる。
【００１１】
【作用】高分子中に液晶を分散させた構造は、一般的に
高分子分散型液晶ＰＤＬＣと呼ばれるが、コレステリッ
ク液晶を分散した高分子分散型液晶は特にＰＤＣＬＣ
（Polymer Dispersed Choresteric Liquid Crystal）と
呼ばれる。
高分子分散型液晶ＰＤＬＣと呼ばれるが、コレステリッ
ク液晶を分散した高分子分散型液晶は特にＰＤＣＬＣ
（Polymer Dispersed Choresteric Liquid Crystal）と
呼ばれる。
【００１２】本発明は、実施例で述べる特殊なＰＤＣＬ
Ｃでは、高周波電界を印加すると分散したコレステリッ
ク液晶の螺旋軸が電界方向に向くように配向が一様にな
り、特定波長を反射する状態にでき、電界除去後もなん
らの保持機構も必要とせずその状態が保持され、低周波
ないし直流電界を印加すると螺旋軸方向がランダムな配
向の乱れた状態にできる新たな現象を見いだしたことに
よりなされたものである。
Ｃでは、高周波電界を印加すると分散したコレステリッ
ク液晶の螺旋軸が電界方向に向くように配向が一様にな
り、特定波長を反射する状態にでき、電界除去後もなん
らの保持機構も必要とせずその状態が保持され、低周波
ないし直流電界を印加すると螺旋軸方向がランダムな配
向の乱れた状態にできる新たな現象を見いだしたことに
よりなされたものである。
【００１３】ＰＤＣＬＣに対する上記した電界による状
態書き込みの原理を図１に示す。以下では分散した液晶
がドロプレットをなしているとして説明するが、分散し
た液晶が完全な球形をしていることを主張するものでは
なく、便宜上の表現であり、分散した液晶の形状は球形
に限らない。
態書き込みの原理を図１に示す。以下では分散した液晶
がドロプレットをなしているとして説明するが、分散し
た液晶が完全な球形をしていることを主張するものでは
なく、便宜上の表現であり、分散した液晶の形状は球形
に限らない。
【００１４】高分子３にコレステリック液晶を分散した
ＰＤＣＬＣ１の初期状態が（ａ）で、コレステリック液
晶のドロプレット２間で液晶の配向方向はランダムにな
っている。液晶の屈折率差Δｎが小さく、液晶の平均屈
折率ｎが高分子の屈折率にほぼ等しければ、可視光を一
様に透過する透明状態とできる。ここで、透明電極４は
酸化インジウム錫（ＩＴＯ）等の透明導体から形成され
ている。次いで、（ｂ）に示すように、ＰＤＣＬＣ１に
高周波（以下ＨＦと略す）電源５からＨＦ電界を印加す
ると、誘電異方性が負であるため、液晶分子は電界に垂
直な方向、すなわち電極に平行な方向に向くとともに、
電界方向に螺旋軸が向いたコレステリック特有の螺旋構
造となる。電界を除去しても、（ｃ）に示すように、ド
ロプレット内の液晶の状態は保持される。螺旋軸が電界
方向に揃った状態（（ｂ）および（ｃ））では、螺旋ピ
ッチｐと液晶の平均屈折率ｎから、λ＝ｎｐで決まる特
定の波長の光を反射する反射状態となっている。一方、
（ｄ）に示すように、低周波または直流電源（以下ＬＦ
電源と略す）６から低周波または直流電界（同じくＬＦ
電界と略す）を印加すると螺旋軸が揃っていない配向が
ランダムな状態となり、もとの透明状態となる。（ｅ）
に示すようにＬＦ電界を除去しても、この状態は維持さ
れる。透明と反射状態は可逆的で、上記操作を繰返し行
なうことができる。
ＰＤＣＬＣ１の初期状態が（ａ）で、コレステリック液
晶のドロプレット２間で液晶の配向方向はランダムにな
っている。液晶の屈折率差Δｎが小さく、液晶の平均屈
折率ｎが高分子の屈折率にほぼ等しければ、可視光を一
様に透過する透明状態とできる。ここで、透明電極４は
酸化インジウム錫（ＩＴＯ）等の透明導体から形成され
ている。次いで、（ｂ）に示すように、ＰＤＣＬＣ１に
高周波（以下ＨＦと略す）電源５からＨＦ電界を印加す
ると、誘電異方性が負であるため、液晶分子は電界に垂
直な方向、すなわち電極に平行な方向に向くとともに、
電界方向に螺旋軸が向いたコレステリック特有の螺旋構
造となる。電界を除去しても、（ｃ）に示すように、ド
ロプレット内の液晶の状態は保持される。螺旋軸が電界
方向に揃った状態（（ｂ）および（ｃ））では、螺旋ピ
ッチｐと液晶の平均屈折率ｎから、λ＝ｎｐで決まる特
定の波長の光を反射する反射状態となっている。一方、
（ｄ）に示すように、低周波または直流電源（以下ＬＦ
電源と略す）６から低周波または直流電界（同じくＬＦ
電界と略す）を印加すると螺旋軸が揃っていない配向が
ランダムな状態となり、もとの透明状態となる。（ｅ）
に示すようにＬＦ電界を除去しても、この状態は維持さ
れる。透明と反射状態は可逆的で、上記操作を繰返し行
なうことができる。
【００１５】状態が維持される現象は、一般にメモリ効
果と呼ばれる。ＰＤＣＬＣにおいて配向が揃った反射状
態が維持される要因は、初期の状態に戻そうとする液晶
と高分子の界面の力よりひとたび形成された螺旋構造を
維持しようとするコレステリック液晶のねじれ力が大き
いことによると考えられるが、詳細は不明である。一
方、低周波ないし直流電界で反射状態が初期の透明状態
となる理由は、誘電異方性が負の液晶で生じる動的散乱
現象に関連すると思われる。動的散乱は、液晶分子の配
向が乱される現象で、導電率と誘電率に異方性を有する
流体に見られる流体力学的不安定性現象（カー・ヘルフ
リッヒ効果）またはイオン伝導による液晶分子の配向阻
害等で説明されている。これらは、低周波または直流電
界印加でのみ見られる現象である。すなわち、高周波電
界印加状態では、動的散乱は生ぜず液晶が配向する。従
って、印加電界の周波数で書き込み状態が選択できる。
果と呼ばれる。ＰＤＣＬＣにおいて配向が揃った反射状
態が維持される要因は、初期の状態に戻そうとする液晶
と高分子の界面の力よりひとたび形成された螺旋構造を
維持しようとするコレステリック液晶のねじれ力が大き
いことによると考えられるが、詳細は不明である。一
方、低周波ないし直流電界で反射状態が初期の透明状態
となる理由は、誘電異方性が負の液晶で生じる動的散乱
現象に関連すると思われる。動的散乱は、液晶分子の配
向が乱される現象で、導電率と誘電率に異方性を有する
流体に見られる流体力学的不安定性現象（カー・ヘルフ
リッヒ効果）またはイオン伝導による液晶分子の配向阻
害等で説明されている。これらは、低周波または直流電
界印加でのみ見られる現象である。すなわち、高周波電
界印加状態では、動的散乱は生ぜず液晶が配向する。従
って、印加電界の周波数で書き込み状態が選択できる。
【００１６】図２は本発明による表示方法を示す図で、
ＰＤＣＬＣ１を配線を形成した基板間に挟み込み、所定
の配線交差部分を反射状態とするときには高周波電界が
ＨＦ電源２３から、透明状態とするときには低周波ない
し直流電界がＬＦ電源２４から印加されるようにする。
所望の状態となれば、電界を除去してもその状態は維持
されるので、適宜電界を印加する配線交差部分を変更し
ていくことにより表示を完成することができる。
ＰＤＣＬＣ１を配線を形成した基板間に挟み込み、所定
の配線交差部分を反射状態とするときには高周波電界が
ＨＦ電源２３から、透明状態とするときには低周波ない
し直流電界がＬＦ電源２４から印加されるようにする。
所望の状態となれば、電界を除去してもその状態は維持
されるので、適宜電界を印加する配線交差部分を変更し
ていくことにより表示を完成することができる。
【００１７】全体を一括して反射状態ないし透明状態と
したのち、逆の状態とする部分のみ上記方法で状態の変
更を行なってもよい。この時、一般の液晶ディスプレイ
で使用されている１ラインごとに書き込んでいく線順次
方式が使用できる。図２を用いて行配線２１１に線順次
方式で書き込む場合を１例として示す。初期状態を透明
状態として、列配線２２１、２２４との配線交差部分を
反射状態とするには、列配線２２１、２２４と行配線２
１１との間に高周波電源２３から高周波電界を印加すれ
ばよい。残りの列配線２２２、２２３、２２５は、行配
線２１１と同じ電位とするか、開放（図の状態）とし、
さらに行配線２１２〜２１５は開放として、電界が印加
されないようにしておく。電界が印加されなければ状態
は変化しないので、逐次行配線を変更して状態を書き込
んでいけば表示が形成できる。なお、特定の配線交差部
分の状態を変更する場合は、その配線交差部分にのみ変
更したい状態に対応する周波数の電界を印加するように
すればよい。
したのち、逆の状態とする部分のみ上記方法で状態の変
更を行なってもよい。この時、一般の液晶ディスプレイ
で使用されている１ラインごとに書き込んでいく線順次
方式が使用できる。図２を用いて行配線２１１に線順次
方式で書き込む場合を１例として示す。初期状態を透明
状態として、列配線２２１、２２４との配線交差部分を
反射状態とするには、列配線２２１、２２４と行配線２
１１との間に高周波電源２３から高周波電界を印加すれ
ばよい。残りの列配線２２２、２２３、２２５は、行配
線２１１と同じ電位とするか、開放（図の状態）とし、
さらに行配線２１２〜２１５は開放として、電界が印加
されないようにしておく。電界が印加されなければ状態
は変化しないので、逐次行配線を変更して状態を書き込
んでいけば表示が形成できる。なお、特定の配線交差部
分の状態を変更する場合は、その配線交差部分にのみ変
更したい状態に対応する周波数の電界を印加するように
すればよい。
【００１８】図３、図４は上記の表示媒体で、配向状態
が一様となり特定の波長の光を反射するモードにおい
て、反射する光の波長、偏光または波長および偏光の両
方が相互に異なる表示媒体を積層して用い、カラー化を
実現した例である。図３は、赤領域の光を選択的に反射
する赤反射ＰＤＣＬＣによる表示媒体３１、同じく緑領
域の光を選択的に反射する緑反射ＰＤＣＬＣによる表示
媒体３２、同じく青領域の光を選択的に反射する青反射
ＰＤＣＬＣによる表示媒体３３を積層し、赤、緑、青の
三原色によるカラー表示を行なったものである。コレス
テリック液晶を用いたＰＤＣＬＣは、透過状態では光を
一様に透過し、反射状態では反射波長以外の波長を透過
するので、積層して用いても反射光は失われることがな
いため、積層によりカラー表示が実現できる。
が一様となり特定の波長の光を反射するモードにおい
て、反射する光の波長、偏光または波長および偏光の両
方が相互に異なる表示媒体を積層して用い、カラー化を
実現した例である。図３は、赤領域の光を選択的に反射
する赤反射ＰＤＣＬＣによる表示媒体３１、同じく緑領
域の光を選択的に反射する緑反射ＰＤＣＬＣによる表示
媒体３２、同じく青領域の光を選択的に反射する青反射
ＰＤＣＬＣによる表示媒体３３を積層し、赤、緑、青の
三原色によるカラー表示を行なったものである。コレス
テリック液晶を用いたＰＤＣＬＣは、透過状態では光を
一様に透過し、反射状態では反射波長以外の波長を透過
するので、積層して用いても反射光は失われることがな
いため、積層によりカラー表示が実現できる。
【００１９】しかし、コレステリック液晶を使用する場
合、光の反射率は最大で５０％であるという欠点があ
る。これは、螺旋構造を持つコレステリック液晶からの
反射光は螺旋の回転方向と一致した回転方向を持つ円偏
光に限られるためである。そこで、この欠点のない光の
利用効率の向上を図った表示媒体を図４に示す。これ
は、右回り円偏光を反射するＰＤＣＬＣと左回り円偏光
を反射するＰＤＣＬＣを同時に積層した構造である。
合、光の反射率は最大で５０％であるという欠点があ
る。これは、螺旋構造を持つコレステリック液晶からの
反射光は螺旋の回転方向と一致した回転方向を持つ円偏
光に限られるためである。そこで、この欠点のない光の
利用効率の向上を図った表示媒体を図４に示す。これ
は、右回り円偏光を反射するＰＤＣＬＣと左回り円偏光
を反射するＰＤＣＬＣを同時に積層した構造である。
【００２０】図５は、表示装置の１つを示す。上記した
表示媒体５１とその任意の配線交差部分に高周波電界お
よび低周波ないし直流電界を印加できる表示制御部５２
を含む直視型の表示装置である。前述したように、コレ
ステリック液晶を用いたＰＤＣＬＣは、透明状態では光
を一様に透過し、反射状態で反射波長を反射し他の波長
を透過する。従って、表示媒体の透明な領域では表示媒
体を通して外部が見え、反射領域であれば外部像に加え
反射光波長による書き込み像が見える。この状況は、積
層した表示媒体を用いた場合でも同じである。すなわ
ち、透明な表示装置が実現できる。
表示媒体５１とその任意の配線交差部分に高周波電界お
よび低周波ないし直流電界を印加できる表示制御部５２
を含む直視型の表示装置である。前述したように、コレ
ステリック液晶を用いたＰＤＣＬＣは、透明状態では光
を一様に透過し、反射状態で反射波長を反射し他の波長
を透過する。従って、表示媒体の透明な領域では表示媒
体を通して外部が見え、反射領域であれば外部像に加え
反射光波長による書き込み像が見える。この状況は、積
層した表示媒体を用いた場合でも同じである。すなわ
ち、透明な表示装置が実現できる。
【００２１】図６は、表示装置の他の１つを示す。上記
した表示媒体６１と表示媒体の任意の配線交差部分に高
周波電界および低周波ないし直流電界を印加できる表示
制御部６２とその下に配置した黒色吸収体６３とを含む
直視型の表示装置である。最下層の黒色の光吸収体６３
は、外光の混入を避けるためのものである。透明領域で
は、最下層に置いた黒色の光吸収体で黒く見え、反射領
域であれば反射色が見える。赤、緑、青反射の表示媒体
が積層されていて、すべてが反射状態であれば白とな
る。赤と緑が反射状態であれば混色され黄となる。従っ
て、この構成により反射形の直視型カラー表示が実現で
きる。これは従来のＴＮ液晶等を用いたカラー表示の三
原色画素の平面的配置による空間混色と異なるため、明
るい反射形のカラー表示を可能とし、バックライトを不
用とする利点がある。
した表示媒体６１と表示媒体の任意の配線交差部分に高
周波電界および低周波ないし直流電界を印加できる表示
制御部６２とその下に配置した黒色吸収体６３とを含む
直視型の表示装置である。最下層の黒色の光吸収体６３
は、外光の混入を避けるためのものである。透明領域で
は、最下層に置いた黒色の光吸収体で黒く見え、反射領
域であれば反射色が見える。赤、緑、青反射の表示媒体
が積層されていて、すべてが反射状態であれば白とな
る。赤と緑が反射状態であれば混色され黄となる。従っ
て、この構成により反射形の直視型カラー表示が実現で
きる。これは従来のＴＮ液晶等を用いたカラー表示の三
原色画素の平面的配置による空間混色と異なるため、明
るい反射形のカラー表示を可能とし、バックライトを不
用とする利点がある。
【００２２】図７は表示装置の他の１つを示す。上記の
表示媒体７１とその表示媒体に光を照射する光源７２と
投射レンズ７３と投射光を受光するスクリーン７４と表
示媒体の任意の配線交差部分に高周波電界および低周波
ないし直流電界を印加できる表示制御部７５を含む表示
装置である。ここで、前述した積層した表示装置を用い
ると、カラー表示が可能である。図のように表示媒体７
１を光源７２と投射レンズ７３の間に置き透過光を投射
すると、拡大された表示が得られる。この場合の混色の
原理は減法混色となる。一方、光源７２からの光のうち
表示媒体７１での反射光を投射レンズ７３で投射すると
加法混色となる（図略）。従来の投射形カラー表示で
は、３枚のＣＲＴチューブやＬＣＤパネルを必要とした
が、本発明によれば反射色が赤、緑、青の３層の表示媒
体を用いればよく、光学系の構造が簡単になる利点があ
る。
表示媒体７１とその表示媒体に光を照射する光源７２と
投射レンズ７３と投射光を受光するスクリーン７４と表
示媒体の任意の配線交差部分に高周波電界および低周波
ないし直流電界を印加できる表示制御部７５を含む表示
装置である。ここで、前述した積層した表示装置を用い
ると、カラー表示が可能である。図のように表示媒体７
１を光源７２と投射レンズ７３の間に置き透過光を投射
すると、拡大された表示が得られる。この場合の混色の
原理は減法混色となる。一方、光源７２からの光のうち
表示媒体７１での反射光を投射レンズ７３で投射すると
加法混色となる（図略）。従来の投射形カラー表示で
は、３枚のＣＲＴチューブやＬＣＤパネルを必要とした
が、本発明によれば反射色が赤、緑、青の３層の表示媒
体を用いればよく、光学系の構造が簡単になる利点があ
る。
【００２３】以上示したように、特に異なる反射波長領
域を持つＰＤＣＬＣを積層した表示媒体を用いることに
より、明るいカラー表示を実現できる利点がある。
域を持つＰＤＣＬＣを積層した表示媒体を用いることに
より、明るいカラー表示を実現できる利点がある。
【００２４】
【実施例】本発明の特徴は、以下の実施例の説明中でさ
らに明らかにする。
らに明らかにする。
【００２５】（実施例１）負の誘電異方性を有するネマ
ティック液晶ＥＮ−３８（チッソ社製）に右旋光カイラ
ル剤を添加し、光硬化樹脂ＮＯＡ６５（Norland社）と
を重量比１：１で混合し、ＩＴＯの電極が形成されてい
る２枚のガラス基板間（ギャップ２０μｍ）に注入した
のち、光硬化樹脂の重合を生じさせる紫外光を照射し
て、ＰＤＣＬＣを作成した。この状態は、光を一様に透
過する透明状態となっていた。このＰＤＣＬＣに１ｋＨ
ｚのｓｉｎ波の１００Ｖrmsの電界を印加したところ、
６００ｎｍ付近にピークのある赤色を反射する反射状態
となった。電界の印加を停止してもこの反射状態は消え
ず、長時間放置後も変化しなかった。しかし、１００Ｖ
の直流電界を１ｓｅｃ程度印加すると反射は消え、初期
の透明状態に戻った。これらの状態は何度も交互に繰り
返すことができた。
ティック液晶ＥＮ−３８（チッソ社製）に右旋光カイラ
ル剤を添加し、光硬化樹脂ＮＯＡ６５（Norland社）と
を重量比１：１で混合し、ＩＴＯの電極が形成されてい
る２枚のガラス基板間（ギャップ２０μｍ）に注入した
のち、光硬化樹脂の重合を生じさせる紫外光を照射し
て、ＰＤＣＬＣを作成した。この状態は、光を一様に透
過する透明状態となっていた。このＰＤＣＬＣに１ｋＨ
ｚのｓｉｎ波の１００Ｖrmsの電界を印加したところ、
６００ｎｍ付近にピークのある赤色を反射する反射状態
となった。電界の印加を停止してもこの反射状態は消え
ず、長時間放置後も変化しなかった。しかし、１００Ｖ
の直流電界を１ｓｅｃ程度印加すると反射は消え、初期
の透明状態に戻った。これらの状態は何度も交互に繰り
返すことができた。
【００２６】（実施例２）透明導体（ＩＴＯ）からなる
８本の平行な配線を形成したガラス基板間に実施例１と
同じようにしてＰＤＣＬＣを形成した。この時、基板間
の配線が直交するようにした。配線の端子をコンピュー
タコントロールリレーユニットに接続するとともに、コ
ンピュータにより印加電流の波形が可変な電源に接続し
た。透明状態とする場合は１００Ｖの直流電界が、反射
状態とする場合は１ｋＨｚのｓｉｎ波の１００Ｖrmsの
電界が所定の配線交差部分へ印加されるようにリレーユ
ニットを制御したところ、赤反射と透明状態からなる表
示が形成できた。
８本の平行な配線を形成したガラス基板間に実施例１と
同じようにしてＰＤＣＬＣを形成した。この時、基板間
の配線が直交するようにした。配線の端子をコンピュー
タコントロールリレーユニットに接続するとともに、コ
ンピュータにより印加電流の波形が可変な電源に接続し
た。透明状態とする場合は１００Ｖの直流電界が、反射
状態とする場合は１ｋＨｚのｓｉｎ波の１００Ｖrmsの
電界が所定の配線交差部分へ印加されるようにリレーユ
ニットを制御したところ、赤反射と透明状態からなる表
示が形成できた。
【００２７】（実施例３）実施例１の液晶と光硬化樹脂
を用い、カイラル剤の濃度を変化させてＰＤＣＬＣを作
成した。この結果、カイラル剤の濃度を増加するにつ
れ、反射波長は短波長側にずれていった。５２０ｎｍ付
近にピークを持つ緑反射と４８０ｎｍ付近にピークを持
つ青反射のＰＤＣＬＣを積層した。実施例１と同様に、
周波数の異なる電界により各色の反射および透過が見ら
れた。積層することにより、カラー像が得られた。
を用い、カイラル剤の濃度を変化させてＰＤＣＬＣを作
成した。この結果、カイラル剤の濃度を増加するにつ
れ、反射波長は短波長側にずれていった。５２０ｎｍ付
近にピークを持つ緑反射と４８０ｎｍ付近にピークを持
つ青反射のＰＤＣＬＣを積層した。実施例１と同様に、
周波数の異なる電界により各色の反射および透過が見ら
れた。積層することにより、カラー像が得られた。
【００２８】この時、透明状態の部分からは、外部が表
示媒体を通して見ることができた。また、黒色吸収体と
して黒い紙を下に置いたところ、コントラストが向上し
たカラー像が見えた。また、この表示媒体を光源とレン
ズからなる投射光学系の間に挟み、表示媒体からの透過
光をスクリーン上に投射したところ、カラー像が得られ
た。また。この表示媒体を光源で照らし反射光をレンズ
で投射しても、カラー像が得られた。
示媒体を通して見ることができた。また、黒色吸収体と
して黒い紙を下に置いたところ、コントラストが向上し
たカラー像が見えた。また、この表示媒体を光源とレン
ズからなる投射光学系の間に挟み、表示媒体からの透過
光をスクリーン上に投射したところ、カラー像が得られ
た。また。この表示媒体を光源で照らし反射光をレンズ
で投射しても、カラー像が得られた。
【００２９】（実施例４）実施例１の液晶に赤外に吸収
ピークを有する色素（バナジウムフタロシアニンオキサ
イド）を微量添加し、ＩＴＯが形成されたＰＥＴシート
を基板として作成した。膜厚は約１０μｍとした。ＲＧ
Ｂ三色に対応するシートを積層し、電源を介して各シー
トを接続した。８２２ｎｍの波長の半導体赤外レーザの
光を光ファイバで導波し、シートの任意の位置を照射す
るとともに、５０Ｈｚ、１００Ｖの電圧をコンピュータ
でＯＮ／ＯＦＦした。レーザ光を用いたため、積層した
表示媒体が一様に加熱され、ＯＮ部分では反射状態とな
り、ＯＦＦ部分では透明状態となった。積層状態でカラ
ー表示が得られる効果があった。
ピークを有する色素（バナジウムフタロシアニンオキサ
イド）を微量添加し、ＩＴＯが形成されたＰＥＴシート
を基板として作成した。膜厚は約１０μｍとした。ＲＧ
Ｂ三色に対応するシートを積層し、電源を介して各シー
トを接続した。８２２ｎｍの波長の半導体赤外レーザの
光を光ファイバで導波し、シートの任意の位置を照射す
るとともに、５０Ｈｚ、１００Ｖの電圧をコンピュータ
でＯＮ／ＯＦＦした。レーザ光を用いたため、積層した
表示媒体が一様に加熱され、ＯＮ部分では反射状態とな
り、ＯＦＦ部分では透明状態となった。積層状態でカラ
ー表示が得られる効果があった。
【００３０】（実施例５）実施例１で右旋光カイラル剤
の代わりに左旋光カイラル剤を添加し、ＰＤＣＬＣを作
製した。この結果、円偏光に対する特性を除いて、全く
同様な特性が得られた。右回り円偏光反射表示媒体と左
回り円偏光反射表示媒体を積層したところ、反射光量が
増大する効果があった。
の代わりに左旋光カイラル剤を添加し、ＰＤＣＬＣを作
製した。この結果、円偏光に対する特性を除いて、全く
同様な特性が得られた。右回り円偏光反射表示媒体と左
回り円偏光反射表示媒体を積層したところ、反射光量が
増大する効果があった。
【００３１】以上説明したが、本発明の主旨は、周波数
の異なる電界の印加により、高分子中のコレステリック
液晶の螺旋軸を、電界方向に向いた配向が一様な状態と
して特定の波長の光を反射する状態にしたり、ランダム
として光を一様に透過する状態とすることにより、表示
を形成することにある。
の異なる電界の印加により、高分子中のコレステリック
液晶の螺旋軸を、電界方向に向いた配向が一様な状態と
して特定の波長の光を反射する状態にしたり、ランダム
として光を一様に透過する状態とすることにより、表示
を形成することにある。
【００３２】従って、ＰＤＣＬＣ製作に用いる液晶や高
分子の種類は、上記実施例に述べたものに限定されない
ことは明らかである。また、基板や透明電極の種類につ
いても使用条件に合わせて他のものが使用できることは
明らかである。
分子の種類は、上記実施例に述べたものに限定されない
ことは明らかである。また、基板や透明電極の種類につ
いても使用条件に合わせて他のものが使用できることは
明らかである。
【００３３】印加電界の周波数によって書き込む状態を
変化させるが、その周波数や電界は材料により決まる。
逆に、周波数を決めて材料を選択することも可能であ
る。
変化させるが、その周波数や電界は材料により決まる。
逆に、周波数を決めて材料を選択することも可能であ
る。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明により、カ
ラー表示を簡便に得ることができ、複雑な手段を用いる
ことなくカラー表示状態を維持することができる。さら
に、本発明の表示媒体では高分子にコレステリック液晶
を分散させたＰＤＣＬＣを用いているので、フレキシブ
ルなフィルムを基板として用いることができ、曲げるこ
とが可能で軽量な表示装置を実現できる利点がある。
ラー表示を簡便に得ることができ、複雑な手段を用いる
ことなくカラー表示状態を維持することができる。さら
に、本発明の表示媒体では高分子にコレステリック液晶
を分散させたＰＤＣＬＣを用いているので、フレキシブ
ルなフィルムを基板として用いることができ、曲げるこ
とが可能で軽量な表示装置を実現できる利点がある。
【図１】本発明によるＰＤＣＬＣに対する電界を用いた
状態書き込み法の原理を示す模式図である。
状態書き込み法の原理を示す模式図である。
【図２】本発明による表示方法を示す模式図である。
【図３】本発明による表示媒体の１例を示す模式図であ
る。
る。
【図４】本発明による表示媒体の他の１例を示す模式図
である。
である。
【図５】本発明による表示装置の構成の１例を示す概念
図である。
図である。
【図６】本発明による表示装置の構成の他の１例を示す
概念図である。
概念図である。
【図７】本発明による表示装置の構成のさらに別の１例
を示す概念図である。
を示す概念図である。
１ ＰＤＣＬＣ ２ ドロプレット ３ 高分子 ４ 透明電極 ５ ＨＦ電源 ６ ＬＦ電源 ２１１〜２１５ 一行配線 ２２１〜２２５ 一列配線 ２３ ＨＦ電源 ２４ ＬＦ電源 ２５ 反射領域 ２６ 透明領域 ３１ 赤反射表示媒体 ３２ 緑反射表示媒体 ３３ 青反射表示媒体 ３４ 反射領域 ３５ 透明領域 ４１ 右回り円偏光赤反射表示媒体 ４２ 右回り円偏光緑反射表示媒体 ４３ 右回り円偏光青反射表示媒体 ４４ 左回り円偏光赤反射表示媒体 ４５ 左回り円偏光緑反射表示媒体 ４６ 左回り円偏光青反射表示媒体 ５１ 表示媒体 ５２ 表示制御部 ６１ 表示媒体 ６２ 表示制御部 ６３ 黒色吸収体 ７１ 表示媒体 ７２ 光源 ７３ 投射レンズ ７４ スクリーン ７５ 表示制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−302226（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−60540（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−173114（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−286819（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−13420（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−226133（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/1334 G02F 1/133 G02F 1/137
Claims (6)
- 【請求項１】 高分子中にコレステリック液晶を分散さ
せた組成物を透明導体からなる平行な複数の配線を形成
した基板間に配線が直交するように挟み込んだ表示媒体
であって、高周波電界印加により特定の波長の光を反射
するモードにでき、低周波ないし直流電界の印加により
光を一様に透過するモードにでき、上記両モードが各々
の電界除去後も保持されるとともに可逆的に変化できる
ことを特徴とする表示媒体。 - 【請求項２】 請求項１の表示媒体で、配向状態が一様
となり特定の波長の光を反射するモードにおいて、反射
する光の波長、偏光または波長および偏光の両方が相互
に異なる複数の表示媒体を積層したことを特徴とする表
示媒体。 - 【請求項３】 請求項１または２の表示媒体に対して、
反射ないし透過のモードに応じて、配線交差部分に高周
波電界ないし低周波または直流電界を印加して、表示を
形成することを特徴とする表示方法。 - 【請求項４】 請求項１または２の表示媒体とその任意
の配線交差部分に高周波電界および低周波ないし直流電
界を印加できる表示制御部を含むことを特徴とする表示
装置。 - 【請求項５】 請求項１または２の表示媒体とその下に
配置した黒色吸収体と表示媒体の任意の配線交差部分に
高周波電界および低周波ないし直流電界を印加できる表
示制御部を含むことを特徴とする表示装置。 - 【請求項６】 請求項１または２の表示媒体とその表示
媒体に光を照射する光源と表示媒体を透過した光または
表示媒体で反射した光を投射する投射レンズと投射光を
受光するスクリーンと表示媒体の任意の配線交差部分に
高周波電界および低周波ないし直流電界を印加できる表
示制御部を含むことを特徴とする表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05188390A JP3123694B2 (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | 表示媒体、表示方法および表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05188390A JP3123694B2 (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | 表示媒体、表示方法および表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0743690A JPH0743690A (ja) | 1995-02-14 |
| JP3123694B2 true JP3123694B2 (ja) | 2001-01-15 |
Family
ID=16222799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05188390A Expired - Fee Related JP3123694B2 (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | 表示媒体、表示方法および表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3123694B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09138381A (ja) | 1995-09-14 | 1997-05-27 | Minolta Co Ltd | 表示装置及び液晶表示素子の駆動方法 |
-
1993
- 1993-07-29 JP JP05188390A patent/JP3123694B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0743690A (ja) | 1995-02-14 |
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