JP3194935B2 - 表示装置 - Google Patents
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- JP3194935B2 JP3194935B2 JP16172990A JP16172990A JP3194935B2 JP 3194935 B2 JP3194935 B2 JP 3194935B2 JP 16172990 A JP16172990 A JP 16172990A JP 16172990 A JP16172990 A JP 16172990A JP 3194935 B2 JP3194935 B2 JP 3194935B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は液晶素子を有する表示装置の構成に関する。
［従来の技術］ 従来の液晶を担体で固定した表示素子はアメリカ特許
4,728,547および4,688,900等に開示されており、液晶を
担持する担体に紫外線硬化性あるいは熱硬化性有機高分
子を用いていた。しかし、担体モノマーを液晶と混合し
た後に化学反応により硬化させるため、担体モノマーと
液晶が反応する、あるいは液晶が分解してしまい信頼性
が悪い、前の表示状態によりしきい特性が変化してしま
う（ヒステリシス特性と名づける）、などの課題があっ
た。これを解決するために担体高分子として熱可塑性高
分子を用いる方法が検討されている。
4,728,547および4,688,900等に開示されており、液晶を
担持する担体に紫外線硬化性あるいは熱硬化性有機高分
子を用いていた。しかし、担体モノマーを液晶と混合し
た後に化学反応により硬化させるため、担体モノマーと
液晶が反応する、あるいは液晶が分解してしまい信頼性
が悪い、前の表示状態によりしきい特性が変化してしま
う（ヒステリシス特性と名づける）、などの課題があっ
た。これを解決するために担体高分子として熱可塑性高
分子を用いる方法が検討されている。
［発明が解決しようとする課題］ しかし、熱可塑性高分子を用いた場合には電界を切っ
た場合の光量（OFF光量）が大きいためにコントラスト
が取れない課題を有していた。そこで本発明では、担体
に熱可塑性の高分子を用い、反射モードを用いることに
よって、コントラストの良好な、ヒステリシス特性の無
い、しかも信頼性の高い表示素子を提供することを目的
とするものである。
た場合の光量（OFF光量）が大きいためにコントラスト
が取れない課題を有していた。そこで本発明では、担体
に熱可塑性の高分子を用い、反射モードを用いることに
よって、コントラストの良好な、ヒステリシス特性の無
い、しかも信頼性の高い表示素子を提供することを目的
とするものである。
［課題を解決するための手段］ 本発明は、一対の基板間に挟持された液晶と高分子と
の混合物からなる液晶層と、前記一対の基板のうち一方
の基板の液晶層側とは反対側に前記一対の基板に対して
傾けて配置された反射板とを有する表示素子を具備し、
前記液晶層に入射される光は前記反射板を介して前記液
晶層側に反射され、前記液晶層から出射される変調光は
集光レンズを介して前記反射板に対してほぼ平行に配置
されたスクリーンに向けて出射し、前記液晶層から出射
される変調光の光路は、前記液晶層に入射される光の光
路に対してずれていることを特徴とする表示素子。
の混合物からなる液晶層と、前記一対の基板のうち一方
の基板の液晶層側とは反対側に前記一対の基板に対して
傾けて配置された反射板とを有する表示素子を具備し、
前記液晶層に入射される光は前記反射板を介して前記液
晶層側に反射され、前記液晶層から出射される変調光は
集光レンズを介して前記反射板に対してほぼ平行に配置
されたスクリーンに向けて出射し、前記液晶層から出射
される変調光の光路は、前記液晶層に入射される光の光
路に対してずれていることを特徴とする表示素子。
［作用］ 本発明の上記の構成によれば、光が素子を２回通過す
るので透過モードで測定した電気光学特性の２乗のカー
ブが得られる。そのためしきい特性が急峻となるのであ
る。この時反射板を素子部表面に対して傾けて配置する
ことにより素子表面からの反射光を取り除くことができ
る。また熱可塑性高分子を用いると、特にセルロース誘
導体を用いる場合にはヒステリシス特性がほとんど無
い。このため電気光学特性の良好な表示素子を作成する
ことができる。また既に高度に重合した高分子を用いる
ことができるため、液晶分子と反応するような不純物を
極力減らすことができる、また担体を重合で形成するこ
とが無いため紫外線を照射することもなく液晶にダメー
ジを与えることが極めて少ない。そのため信頼性が向上
するのである。
るので透過モードで測定した電気光学特性の２乗のカー
ブが得られる。そのためしきい特性が急峻となるのであ
る。この時反射板を素子部表面に対して傾けて配置する
ことにより素子表面からの反射光を取り除くことができ
る。また熱可塑性高分子を用いると、特にセルロース誘
導体を用いる場合にはヒステリシス特性がほとんど無
い。このため電気光学特性の良好な表示素子を作成する
ことができる。また既に高度に重合した高分子を用いる
ことができるため、液晶分子と反応するような不純物を
極力減らすことができる、また担体を重合で形成するこ
とが無いため紫外線を照射することもなく液晶にダメー
ジを与えることが極めて少ない。そのため信頼性が向上
するのである。
以下、実施例により本発明の詳細を示す。
［実施例］ 実施例１ 第１図は本発明の１実施例を示す表示素子の断面図で
ある。また第２図は本発明の表示素子を含む表示装置の
全体図である。図２に示されるように、液晶層に入射さ
れる光は反射板を介して液晶層へ反射され、液晶層から
出射される変調光は集光レンズを介して出射されてい
る。図２に示されるように、反射板が基板に対して傾い
ているため、液晶層に入射される光の光路と液晶層から
出射される変調光の光路とは、ずれている。基板１およ
び基板６上に透明電極ITO2および透明電極ITO5を形成し
これらの基板間に液晶及び有機熱可塑性高分子の混合物
を挟み込んだ。液晶及び高分子の調合及び素子作製法に
ついて述べる。表１に本実施例で用いた熱可塑性高分子
及びそれと組み合わせた液晶を示した。まずここにあげ
た高分子に液晶を30〜90％混ぜ合わせ、180℃程度に加
熱して均一に相溶させる。相溶した状態で電極付基板上
に展開し、相分離しないように電極付対向基板で挟み込
んだ。液晶層の厚さは10μｍとしたがこの限りでない。
厚くすれば表示素子としてのコントラストを向上させる
ことはできるが駆動電圧が高くなる課題があり、薄くす
ると駆動電圧を低下させることはできるがコントラスト
が取れない課題を有する。こうして作成した素子部の外
側に反射板７を素子部の表面に対して３度傾けて配置し
た。反射板７はできるだけ素子部に近づけて配置する必
要がある。さもなくば同画素によって同一光を変調でき
なくなる。これを実現するためにも反射板７を傾ける角
度は素子部表面の反射光が受光部に入らない必要最小限
にする必要がある。第３図に本実施例の表示素子の電気
光学特性を示した。コントラストは約20:1である。本実
施例では駆動電圧40V（駆動周波数については素子に電
界が十分印加される程度の周波数、ここでは1KHz）とし
た。どの高分子を用いても同様の表示状態を得ることが
できた。１カ月後の電気光学特性に於ける経時変化はほ
とんど無かった。ここで用いた液晶は高分子の屈折率に
合わせて選んだ物であり、少々屈折率が合わなくても他
の液晶を用いることができる。また高分子自身も熱可塑
性の高分子であればここに示した物に限らず用いること
ができる。高分子に対する液晶の割合は、30％以下であ
ると十分な光学変化が得られず、90％以上であると十分
な光散乱が得られない。
ある。また第２図は本発明の表示素子を含む表示装置の
全体図である。図２に示されるように、液晶層に入射さ
れる光は反射板を介して液晶層へ反射され、液晶層から
出射される変調光は集光レンズを介して出射されてい
る。図２に示されるように、反射板が基板に対して傾い
ているため、液晶層に入射される光の光路と液晶層から
出射される変調光の光路とは、ずれている。基板１およ
び基板６上に透明電極ITO2および透明電極ITO5を形成し
これらの基板間に液晶及び有機熱可塑性高分子の混合物
を挟み込んだ。液晶及び高分子の調合及び素子作製法に
ついて述べる。表１に本実施例で用いた熱可塑性高分子
及びそれと組み合わせた液晶を示した。まずここにあげ
た高分子に液晶を30〜90％混ぜ合わせ、180℃程度に加
熱して均一に相溶させる。相溶した状態で電極付基板上
に展開し、相分離しないように電極付対向基板で挟み込
んだ。液晶層の厚さは10μｍとしたがこの限りでない。
厚くすれば表示素子としてのコントラストを向上させる
ことはできるが駆動電圧が高くなる課題があり、薄くす
ると駆動電圧を低下させることはできるがコントラスト
が取れない課題を有する。こうして作成した素子部の外
側に反射板７を素子部の表面に対して３度傾けて配置し
た。反射板７はできるだけ素子部に近づけて配置する必
要がある。さもなくば同画素によって同一光を変調でき
なくなる。これを実現するためにも反射板７を傾ける角
度は素子部表面の反射光が受光部に入らない必要最小限
にする必要がある。第３図に本実施例の表示素子の電気
光学特性を示した。コントラストは約20:1である。本実
施例では駆動電圧40V（駆動周波数については素子に電
界が十分印加される程度の周波数、ここでは1KHz）とし
た。どの高分子を用いても同様の表示状態を得ることが
できた。１カ月後の電気光学特性に於ける経時変化はほ
とんど無かった。ここで用いた液晶は高分子の屈折率に
合わせて選んだ物であり、少々屈折率が合わなくても他
の液晶を用いることができる。また高分子自身も熱可塑
性の高分子であればここに示した物に限らず用いること
ができる。高分子に対する液晶の割合は、30％以下であ
ると十分な光学変化が得られず、90％以上であると十分
な光散乱が得られない。
表中の液晶はZLI−がメルク社製であり、RDP−がロデ
ィック社製である。
ィック社製である。
実施例２ 本実施例では反射板として鋸歯形断面を持つ反射板を
用いた例を示す。第４図は本実施例を示す素子の断面図
である。実施例１と異なっている点は素子部の外側に配
置した反射板の構造及び配置である。反射板の構造につ
いて述べる。第２図に示したように50μｍピッチで、か
つ表面角度が５度である鋸歯状の凹凸をガラス基板14上
に形成した。ガラス基板の替わりに高分子基板を用いて
もよい。この上に反射膜８としてアルミニウムを3000Å
の膜厚で形成した。これを素子部表面に密着して配置し
た。この反射板を用いることにより素子部の全面に渡り
入射光に対して均一な２重変調を行なうことが可能とな
った。
用いた例を示す。第４図は本実施例を示す素子の断面図
である。実施例１と異なっている点は素子部の外側に配
置した反射板の構造及び配置である。反射板の構造につ
いて述べる。第２図に示したように50μｍピッチで、か
つ表面角度が５度である鋸歯状の凹凸をガラス基板14上
に形成した。ガラス基板の替わりに高分子基板を用いて
もよい。この上に反射膜８としてアルミニウムを3000Å
の膜厚で形成した。これを素子部表面に密着して配置し
た。この反射板を用いることにより素子部の全面に渡り
入射光に対して均一な２重変調を行なうことが可能とな
った。
実施例３ 本実施例では１方の電極を金属電極13として鋸歯状の
反射表面を有する反射板を兼ねさせた場合を示す。第５
図に本実施例の素子の断面図を示す。用いた高分子及び
液晶は実施例１と同様である。実施例２で用いた反射板
を１方の基板としてもう１方に平坦な透明電極付基板を
用いこの間に相溶させた高分子／液晶混合物を相溶した
状態のまま挟み込んで急冷した。本実施例に於ける電気
光学特性及び信頼性は実施例１に同じであった。本実施
例によれば反射板が必要ないので、コンパクトで安価な
反射型表示素子を作製することができる。
反射表面を有する反射板を兼ねさせた場合を示す。第５
図に本実施例の素子の断面図を示す。用いた高分子及び
液晶は実施例１と同様である。実施例２で用いた反射板
を１方の基板としてもう１方に平坦な透明電極付基板を
用いこの間に相溶させた高分子／液晶混合物を相溶した
状態のまま挟み込んで急冷した。本実施例に於ける電気
光学特性及び信頼性は実施例１に同じであった。本実施
例によれば反射板が必要ないので、コンパクトで安価な
反射型表示素子を作製することができる。
従来例 第６図に従来の高分子分散形液晶表示素子の断面図を
示す。反射板を除いた素子の作製法は実施例１と同様で
ある。こうして作製した素子について透過モードでの電
気光学特性を測定した（第７図参照）。OFF光量がかな
り多くコントラストが取れていないことがわかる。
示す。反射板を除いた素子の作製法は実施例１と同様で
ある。こうして作製した素子について透過モードでの電
気光学特性を測定した（第７図参照）。OFF光量がかな
り多くコントラストが取れていないことがわかる。
以上実施例及び従来例を述べたが、本発明は以上の実
施例のみならず、広く表示素子、反射型ディスプレイ、
プロジェクターなどに応用が可能である。
施例のみならず、広く表示素子、反射型ディスプレイ、
プロジェクターなどに応用が可能である。
［発明の効果］ 以上述べたように、本発明は、液晶層として液晶と高
分子との混合物を使用し、反射板を傾けて配置したこと
により、液晶層から出射される変調光の光路が液晶層に
入射される光の光路に対してずれるので、液晶層から出
射される変調光の前記液晶層中における光路長と、液晶
層に入射される光の前記液晶層中における光路長の合計
が大きくなり、散乱特性が向上し、明るい表示が実現す
る。さらには、前記液晶層から出射される変調光は集光
レンズを介して反射板に対してほぼ平行に配置されたス
クリーンに向けて出射するので明るさが画面内で対称な
表示画像が得られる。
分子との混合物を使用し、反射板を傾けて配置したこと
により、液晶層から出射される変調光の光路が液晶層に
入射される光の光路に対してずれるので、液晶層から出
射される変調光の前記液晶層中における光路長と、液晶
層に入射される光の前記液晶層中における光路長の合計
が大きくなり、散乱特性が向上し、明るい表示が実現す
る。さらには、前記液晶層から出射される変調光は集光
レンズを介して反射板に対してほぼ平行に配置されたス
クリーンに向けて出射するので明るさが画面内で対称な
表示画像が得られる。
第１図は、本発明の実施例１に於ける表示素子の断面図
である。 第２図は、本発明の実施例１に於ける表示素子を含む装
置の全体図である。 第３図は、本発明の実施例１に於ける表示素子の電気光
学特性図である。 第４図は、本発明の実施例２に於ける表示素子の断面図
である。 第５図は、本発明の実施例３に於ける表示素子の断面図
である。 第６図は、従来の高分子分散型液晶表示素子の断面図で
ある。 第７図は、従来の高分子分散型液晶表示素子の電気光学
特性図である。 1.……ガラス基板 2.……ITO透明電極 3.……液晶 4.……高分子 5.……ITO透明電極 6.……ガラス基板 7.……反射板 8.……反射膜 9.……入射光 10.……反射光 11.……集光レンズ 12.……スクリーン 13.……金属電極 14.……鋸歯形ガラス基板
である。 第２図は、本発明の実施例１に於ける表示素子を含む装
置の全体図である。 第３図は、本発明の実施例１に於ける表示素子の電気光
学特性図である。 第４図は、本発明の実施例２に於ける表示素子の断面図
である。 第５図は、本発明の実施例３に於ける表示素子の断面図
である。 第６図は、従来の高分子分散型液晶表示素子の断面図で
ある。 第７図は、従来の高分子分散型液晶表示素子の電気光学
特性図である。 1.……ガラス基板 2.……ITO透明電極 3.……液晶 4.……高分子 5.……ITO透明電極 6.……ガラス基板 7.……反射板 8.……反射膜 9.……入射光 10.……反射光 11.……集光レンズ 12.……スクリーン 13.……金属電極 14.……鋸歯形ガラス基板
Claims (1)
- 【請求項１】一対の基板間に挟持された液晶と高分子と
の混合物からなる液晶層と、前記一対の基板のうち一方
の基板の液晶層側とは反対側に前記一対の基板に対して
傾けて配置された反射板とを有する表示素子を具備し、 前記液晶層に入射される光は前記反射板を介して前記液
晶層側に反射され、前記液晶層から出射される変調光は
集光レンズを介して前記反射板に対してほぼ平行に配置
されたスクリーンに向けて出射し、 前記液晶層から出射される変調光の光路は、前記液晶層
に入射される光の光路に対してずれていることを特徴と
する表示素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16172990A JP3194935B2 (ja) | 1990-06-20 | 1990-06-20 | 表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16172990A JP3194935B2 (ja) | 1990-06-20 | 1990-06-20 | 表示装置 |
Related Child Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35463398A Division JP3147881B2 (ja) | 1990-06-20 | 1998-12-14 | 表示素子 |
| JP35463498A Division JP3147882B2 (ja) | 1990-06-20 | 1998-12-14 | 表示素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0451219A JPH0451219A (ja) | 1992-02-19 |
| JP3194935B2 true JP3194935B2 (ja) | 2001-08-06 |
Family
ID=15740777
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16172990A Expired - Fee Related JP3194935B2 (ja) | 1990-06-20 | 1990-06-20 | 表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3194935B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0578827B1 (en) * | 1992-01-30 | 2001-05-02 | Nippon Hoso Kyokai | Illumination system comprising a liquid crystal light regulating plate |
| JP2991577B2 (ja) * | 1992-11-13 | 1999-12-20 | 日本放送協会 | 液晶素子の駆動方法、液晶装置および照明装置 |
| WO2000007065A1 (fr) * | 1998-07-29 | 2000-02-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Dispositif d'affichage a diffusion et procede d'excitation de ce dispositif |
| JP4007489B2 (ja) | 2002-02-14 | 2007-11-14 | 臼井国際産業株式会社 | 外部制御式ファンカップリング装置の制御方法 |
-
1990
- 1990-06-20 JP JP16172990A patent/JP3194935B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0451219A (ja) | 1992-02-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
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