JP3576775B2 - Liquid crystal display sheet writing / erasing system and liquid crystal display device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原稿、ポスターおよびチラシ広告などとして用いられる液晶を用いた表示シート体の書込み消去システムおよび液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
たとえば、特開昭64−7018号公報には強誘電性高分子液晶を用いた従来技術である情報記録媒体の例が開示されている。図10は、当該情報記録媒体51を示す断面図である。情報記録媒体51の透光性基板52の一方表面には、透明電極53が形成され、さらに透明電極53を覆って強誘電性高分子液晶が延伸配向させながら塗布されて液晶層54が形成される。液晶層54の上には透明電極55が形成され、さらに必要に応じて透明電極55を覆って保護膜56が形成される。
【0003】
情報記録媒体51に対する情報の書込みおよび消去方法は、以下のようである。まず全面消去は、情報記録媒体51全体を液晶層54がカイラルスメクティックC(SmC*)相になるまで加熱し、所定の消去電圧を印加し、該電圧を印加したまま情報記録媒体51全体を液晶層54がガラス状態になるまで冷却することによって行われる。また書込みは、ガラス状態において所定の書込み電圧を印加しながら液晶層54にレーザ光を照射して、照射領域を瞬間的にSmC*相になるまで加熱し、液晶分子の配向状態を反転することによって行われる。さらに部分消去は、ガラス状態において所定の消去電圧を印加しながら書込み時と同様にして行われる。液晶分子の配向の反転状態は電圧印加を止めても維持される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
原稿、ポスターおよびチラシ広告などとしては、紙に情報を印刷した印刷物が多く用いられる。しかし、一旦印刷された情報は変更できないので、内容変更時には印刷物は破棄せざるを得ない。したがってごみが増加するが、このようなごみの増加は自然破壊や環境保護の点から好ましくない。また、紙やインクなどが無駄となるが、これは資源の有効活用の点から好ましくない。
【0005】
上述の特開昭64−7018号公報の情報記録媒体51は、情報の書換えが可能なので、印刷物に代わって用いることによってごみの増加および紙やインクの無駄を低減できるが、構造が比較的複雑であり、記録媒体51自身が大きくかつ重くなる。
【0006】
本発明の目的は、情報を書換えることができる簡単な構成の液晶表示シート体の書込み消去システムおよび液晶表示装置を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数の積層された液晶素子を、偏光板と半透過型反射板との間に配置して液晶表示シート体を構成し、
各液晶素子は、ポリマーフィルムから成る一対の液晶シート基材と、該液晶シート基材によって挟持された強誘電性液晶を含む材料から成る液晶層と、各液晶シート基材の液晶側に同一の複数のドット形状を有する画素を形成し、前記画素は、互いに隣接する行および列方向の画素において、2分の1ピッチだけその位置がずれた千鳥格子状のマトリクス状に配置される配向膜とを含み、積層されて隣接する液晶シート基材を共用し、各液晶層は異なる色素を含み、
前記液晶表示シート体を所定の書込み電圧または消去電圧が印加された一対の帯電部材間を通過させることによって情報を書込みまたは消去することを特徴とする液晶表示シート体の書込み消去システムである。
【0008】
本発明に従えば、偏光子としての偏光板を介して入射した太陽光や蛍光灯などの外部光は、液晶素子を通過し、半透過型反射板で反射され、再び液晶素子、および前記偏光板を通過して出射する。この出射時、偏光板は検光子として機能する。また、半透過型反射板を介して入射したバックライトの内部光は、液晶素子、偏光板を通過して出射する。このような外部光と内部光とを使分けてより明るい光を用い、明るい表示を実現することができる。液晶素子は、プラスチックを含む材料、すなわちポリマーフィルムから成る一対の液晶シート基材と強誘電性液晶材料を含む材料から成る液晶層とを用いたものであり、各液晶シート基材の液晶層側には配向膜が形成される。情報の書込みおよび消去は、液晶表示シート体を所定電圧の電界中を通過させることによって行われる。すなわち、書込み電圧または消去電圧を印加することによって、強誘電性液晶分子の2つの配向状態が選択的に制御される。書込み電圧が印加された領域と消去電圧が印加された領域とで入射した偏光の振動方向が異なるようになり、一方の振動方向の光は検光子を透過して出射するが、半透過型反射板で反射された光のうち、他方の振動方向の光は、その検光子で遮断される。このように、液晶表示シート体を電界中を通過させるだけで情報の書込みおよび消去が可能である。また、強誘電性液晶の配向状態は電界を除去しても保持されるので、書込んだ情報を保持するために電圧を印加し続ける必要はない。したがって電極は不要である。このように本発明の液晶表示シート体は電極を持たず、構成が簡単であり、小型かつ軽量である。
【0009】
【0010】
同一の複数のドット形状の配向膜がマトリクス状に配列されて画素を形成するので、マトリクス表示が可能である。各液晶シート基材に形成される配向膜は同一であるので、同一の工程で作成でき、容易かつ安価に実現できる。
【0011】
本発明に従えば、たとえばイエロ、マゼンダおよびシアンの3色にそれぞれ対応した3つの液晶素子を設けて、カラー表示が可能である。特に、各液晶素子において共通する部材を共用することによって、構成要素が簡略化され、小型化かつ軽量化が図られる。
【0012】
【0013】
【0015】
本発明に従えば、液晶表示シート体を所定の書込み電圧または消去電圧が印加された一対の帯電部材間を通過させることによって、情報の書込みおよび消去が可能である。
【0016】
本発明は、前記帯電部材は、帯電ローラまたは帯電ヘッドであることを特徴とする。
【0017】
本発明に従えば、前記帯電部材として帯電ローラまたは帯電ヘッドが用いられる。すなわち帯電ローラを用いた場合、既存の電子写真方式のプリントシステムにおける感光体ドラムおよび背面電極を用いて、所定の電圧を印加する装置を新たに加えることで、情報の書込みおよび消去が容易に実現できる。また帯電ヘッドを用いた場合、LED(発光ダイオード)プリンタなどプリンタシステムにおけるLEDヘッド、感光体ドラムの代わりに帯電ヘッドおよび背面電極を用いて、LED駆動回路に代えて所定の電圧を印加する装置を用いることで、情報の書込みおよび消去が容易に実現できる。
本発明は、(a)液晶表示シート体であって、
複数の積層された液晶素子を、偏光板と半透過型反射板との間に配置して構成され、
各液晶素子は、ポリマーフィルムから成る一対の液晶シート基材と、該液晶シート基材によって挟持された強誘電性液晶を含む材料から成る液晶層と、各液晶シート基材の液晶側に同一の複数のドット形状を有する画素を形成し、前記画素は、互いに隣接する行および列方向の画素において、2分の1ピッチだけその位置がずれた千鳥格子状のマトリクス状に配置される配向膜とを含み、積層されて隣接する液晶シート基材を共用し、各液晶層は異なる色素を含み、
前記液晶表示シート体を所定の書込み電圧または消去電圧が印加された一対の帯電部材間を通過させることによって情報が書込まれまたは消去される液晶表示シート体と、
(b)液晶表示シート体の前記半透過型反射板に関して液晶素子とは反対側に配置されるバックライト光源とを含むことを特徴とする液晶表示装置である。
【0018】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の前提となる構成である液晶表示シート体1の構成を示す断面図である。図2は、該液晶表示シート体1の斜視図である。液晶表示シート体1は、一対の偏光板2,3の間に液晶素子4を配置したものであり、液晶素子4は、一対の液晶シート部材5,6で強誘電性液晶を含む材料から成る液晶層7を挟持して構成される。各液晶シート部材5,6は、プラスチックを含む材料から成るポリマーフィルムの液晶シート基材9,11の液晶層7側表面に配向膜10,12を形成したものであり、液晶層7の厚み(以下、「セル厚」という)を規制する図示しないスペーサを介してシール剤13によって貼合わせられている。
【0019】
プラスチックを含む材料から成り、たとえば積層(ラミネート)板で実現される液晶シート基材9,11の一方表面には、ポリイミドなどの配向膜材料が塗布される。塗布された配向膜材料は、焼成された後、液晶分子を配向させるためのラビング処理などの配向処理が施される。このようにして配向膜10,12が形成される。なお、本構成の液晶表示シート体1では、配向膜材料は、焼成後エッチング処理によって所定のパターンに加工され、その後配向処理が施されている。このようなパターン加工によって配向膜10,12は、たとえば同一の複数のドット形状を有し、千鳥格子状のマトリクス状に配列されている。該配向膜の領域が、画素8の領域である。このようにして、液晶シート部材5,6が完成する。
【0020】
液晶シート部材5,6の配向膜10,12の表面にはスペーサが散布され、該表面が内片側となるようにして、液晶シート部材5,6がシール剤13で貼合わせられる。その後、液晶シート部材5,6の間隙に強誘電性液晶を含む材料が封入され、これによって液晶層7が形成される。使用可能な強誘電性液晶としては、ナフタレン系液晶およびフェニルピリミジン系非キラル液晶などが挙げられる。このようにして液晶素子4が完成する。液晶シート部材5,6の液晶層7とは反対側の表面には、偏光板2,3がそれぞれ貼合わせられる。このようにして、液晶表示シート体1が完成する。
【0021】
強誘電性液晶は、複数の層構造をとり、また液晶分子の長軸が各層に垂直な方向から所定角度だけ傾いており、傾きの方向がある層から次の層へと少しずつずれるように並んだ螺旋構造をとる。液晶層7のセル厚は、強誘電性液晶の螺旋ピッチよりも遥かに小さい長さに選ばれる。たとえば2μmよりも小さい値に選ばれ、特に1.5μm程度に選ばれる。
【0022】
図3は、画素8のドット形状を拡大して示す図である。ドット形状を有する画素8としては、具体的に、図3(A)に示されるような四角形の画素8a、図3(B)に示されるような円形の画素8b、および図3(C)に示されるような六角形の画素8cであってもよい。また、これら以外に3、5および7以上の多角形であってもよい。さらに、四角形としては、正方形、長方形および菱形であってもよい。参照符8は、添え字a,b,cを省略して、統括して示す。
【0023】
また、画素8は、互いに隣接する行および列方向の画素において、2分の1ピッチだけその位置がずれた千鳥格子状のマトリクス状に配置される(図7参照)。
【0024】
偏光板2,3の偏光軸2a,3aと液晶層7の液晶分子の配列方向との関係は、書込み状態において、たとえば偏光板3を透過した入射光が液晶層7を透過して偏光板2を透過して出射し、消去状態において偏光板3を透過した入射光が液晶層7を透過して偏光板2で遮断されるように選ばれる。
【0025】
図4は、液晶表示シート体1の動作原理を説明するための図である。偏光板2,3のうちの一方の偏光板2を検光子とし、他方の偏光板3を偏光子とし、偏光子3から検光子2の方向へ光が通過するものとする。液晶にはカイラルスメクティックC相と呼ばれる相があり、通常、この相を強誘電性液晶として用いる。強誘電性液晶は上述したように螺旋構造をとるが、セル厚は強誘電性液晶の螺旋ピッチよりも遥かに小さい長さに選ばれるので、前記螺旋構造がほどけ、2つの双安定状態が得られる。液晶分子7aは、層に対して垂直な方向の自発分極を持ち、その方向に電圧をかけると、液晶分子7aが電界方向に自発分極を揃えるように配向する。このため、電界+E,−Eをかけることによって、液晶分子7aの配向方向が変化する。すなわち、電界+Eをかけると図4紙面奥向きの自発分極PS2が得られ、電界−Eをかけると図4紙面手前向きの自発分極PS1が得られる。このような液晶分子7aの配向の変化によって、液晶層7内に入射した偏光の振動方向が異なるようになる。
【0026】
したがって、偏光子3を通過して液晶層7の書込み状態の画素に入射した光は、検光子2から出射する。一方、液晶層7の消去状態の画素に入射した光は、検光子2で遮断される。このような画素の組合せによって、情報をマトリクス表示することができる。
【0027】
図5は、帯電ローラ15,16を用いた情報の書込みおよび消去システムを示す側面図であり、図5(B)は斜視図である。情報の書込みおよび消去のために、一対の帯電部材として帯電ローラ15,16を備え、さらに該帯電ローラ15,16間に所定の電圧を印加するための電圧印加装置17を備える。情報は、液晶表示シート体1を所定電圧の電界中を通過させることによって、すなわち、所定の書込み電圧または消去電圧が印加された一対の帯電ローラ15,16間を通過させることによって、書込まれ、また消去される。
【0028】
図6は、帯電ヘッド18,19を用いた情報の書込みおよび消去システムを示す斜視図である。情報の書込みおよび消去のために、一対の帯電部材として帯電ローラ15,16に代わる帯電ヘッド18,19を備え、さらに該帯電ヘッド18,19間に所定の電圧を印加するための電圧印加装置17を備える。情報は、帯電ローラ15,16の場合と同様に、所定の書込み電圧または消去電圧が印加された一対の帯電ヘッド18,19間を液晶表示シート体1を通過させることによって、書込まれ、また消去される。
【0029】
書込み電圧または消去電圧を印加することによって、強誘電性液晶分子の2つの配向状態が選択的に制御され、液晶表示シート体1を電界中を通過させるだけで情報の書込みおよび消去が可能である。また、強誘電性液晶の特性から、書込まれた情報は電界を除去しても保持される。
【0030】
図7は、印加電圧を示す波形図である。たとえば、帯電ローラ15の表面には複数の走査電極が形成され、帯電ローラ16の表面には複数の信号電極が形成されている。同様に、帯電ヘッド18の表面には複数の走査電極が形成され、帯電ヘッド19の表面には複数の信号電極が形成されている。1本の走査電極を選択して電圧Vsを印加している間に、信号電極を順次的に選択して電圧Vdが印加される。
【0031】
液晶表示シート体1において、たとえば1行分の情報が一度に書込まれる。このため、たとえば(n,m)および(n,m+1)の画素P1,P2に対応したn番目の走査電極の選択期間は1スロットの0(零)Vと3スロットのVs、すなわち4スロットで構成される。このうちの2スロットが、(n+1,m)および(n+1,m+1)の画素P3,P4に対応したn+1番目の走査電極の選択期間と重複する。このため1走査電極当たりの駆動時間であるラインアドレス時間は、2スロットで定義できる。一方、信号電極には、表示状態によって電圧+Vdまたは−Vdが印加される。
【0032】
ここで、情報を書換えるとき、すなわち書込みまたは消去時、プレパルスVdを印加した後、同極性の書換え用のパルスVs−Vdを印加する。書換えないとき、すなわち書込みまたは消去状態の保持時、プレパルスVdを印加した後、逆極性の書換え用のパルスVs+Vdを印加する。なお、3スロット目と4スロット目とのパルスは書換えには影響しない。たとえば、電圧Vsは30Vに、電圧Vdは10Vにそれぞれ選ばれる。
【0033】
以上のように図1〜図7の構成の液晶表示シート体1によれば、液晶表示シート体1を電界中を通過させるだけで情報の書込みおよび消去が可能である。また、書込まれた情報は電界を除去しても保持される。したがって、電極がなくても、情報の書込みおよび消去ならびに書込まれた情報の保持が可能である。このように、本構成の液晶表示シート体1は電極を持たないので、構成が簡単で、小型かつ軽量である。
【0034】
また、同一の複数のドット形状の配向膜10,12がマトリクス状に配列されるので、マトリクス表示が可能である。各液晶シート基材9,11に形成される配向膜10,12の形状は同一なので、同一の工程で作成でき、容易に実現できる。
【0035】
また、帯電部材として帯電ローラ15,16または帯電ヘッド18,19が用いられる。すなわち、帯電ローラ15,16は、既存の電子写真方式のプリントシステムにおける感光体ドラムおよび背面電極であり、これらを用い、電圧印加装置17を追加することで、情報の書込みおよび消去が容易に実現できる。または、帯電ヘッド18,19は、既存のLEDプリンタなどプリントシステムにおけるLEDヘッド、感光体ドラムの代わりに帯電ヘッドおよび背面電極を用い、LED駆動回路に代えて電圧印加装置17を用いることで、情報の書込みおよび消去が容易に実現できる。電子写真方式やLEDプリンタ以外に、インクジェット方式のプリントシステムを適用しても構わない。
【0036】
図8は、本発明の一実施形態であるカラー液晶表示シート体21を示す断面図である。前述の構成の液晶表示シート体1に対して一実施形態の液晶表示シート体21は、カラー表示を実施するために、基本的には前記液晶素子4と同様の液晶素子を複数、ここではイエロ(Y)、マゼンダ(M)およびシアン(C)にそれぞれ対応する3つの液晶素子23Y,23M,23C(以降、統括するときには参照符号23を用いる)を有し、各液晶素子23Y,23M,23Cを積層して構成される。
【0037】
カラー液晶表示シート体21は、偏光板22と、3つの液晶素子23Y,23M,23Cと、半透過型反射板24とを備える。偏光板22と半透過型反射板24との間に3つの液晶素子23Y,23M,23Cが積層して配置される。イエロの液晶素子23Yは、プラスチックを含む材料から成る液晶シート基材25の一方表面に配向膜26が形成されて構成される液晶シート部材35と、プラスチックを含む材料から成る液晶シート基材27の一方表面に配向膜28が形成されて構成される液晶シート部材36とで、イエロ色素を添加した強誘電性液晶材料から成る液晶層39を挟持して構成される。
【0038】
マゼンダの液晶素子23Mは、液晶シート基材27の他方表面に配向膜29が形成されて構成される液晶シート部材36と、プラスチックを含む材料から成る液晶シート基材30の一方表面に配向膜31が形成されて構成される液晶シート部材37とで、マゼンダ色素を添加した強誘電性液晶材料から成る液晶層40を挟持して構成される。シアンの液晶素子23Cは、液晶シート基材30の他方表面に配向膜32が形成されて構成される液晶シート部材37と、プラスチックを含む材料から成る液晶シート基材33の一方表面に配向膜34が形成されて構成される液晶シート部材38とで、シアン色素を添加した強誘電性液晶材料から成る液晶層41を挟持して構成される。液晶シート基材25の他方表面には偏光板22が高い位置精度で貼合わせられる。
【0039】
イエロの液晶素子23Yのみに情報を書込むことによってイエロ成分のみを表示し、マゼンダの液晶素子23Mのみに情報を書込むことによってマゼンダ成分のみを表示し、シアンの液晶素子23Cのみに情報を書込むことによってシアン成分のみを表示することができる。ここで、各色素分子は、液晶分子に追随して配向し、従って入射した偏光の吸収の度合が色素分子の配向方向の角度によって変化する。このためカラー表示が可能である。
【0040】
一実施形態によれば、イエロ、マゼンダおよびシアンの3色のカラー表示が可能である。特に、積層されて隣接する各液晶素子23Y,23M,23Cにおいて共通する部材、すなわち液晶シート基材27,30を共用することによって、構成要素が簡略化され、小型化および軽量化が図られる。
【0041】
また、各色の色素を混合した強誘電性液晶材料を用いることによって、偏光板は1枚でよくなり、構成要素が簡略化され、小型化および軽量化が図られる。このような効果は、複数の液晶素子を備えるカラー液晶表示シート体21に限らず、単一の液晶素子を備えるものであっても得られるものである。
【0042】
なお、カラー化の他の手法として、カラーフィルタを用いて赤(R)、緑(G)および青(G)の画素を平面的に配列し、各画素への情報の書込みを制御する手法を採用しても構わない。
【0043】
また、半透過型反射板24を用いたカラー液晶表示シート体21において、図9に示されるように、偏光板22を介して入射した太陽光や蛍光灯などの外部光源43からの光は、液晶素子23を透過し、半透過型反射板24で反射され、再び液晶素子23、偏光板22を透過して出射する。また、液晶表示シート体21の半透過型反射板24に関して液晶素子23とは反対側に配置されたバックライトの内部光源42からの半透過型反射板24を介して入射した光は、液晶素子23、偏光板22を透過して出射する。このようにして、外部光と内部光とを使分けてより明るい方を採用し、明るい表示を実現することができる。なお、半透過型反射板24は図1、図2の構成の液晶表示シート体1に適用しても構わない。
【0044】
液晶表示シート体1,21は、膨大な数を要する印刷情報や頻繁に書換えを要する印刷情報を表示するのに好適に用いられ、ポスターやチラシ広告などの他、印刷情報の試刷り用などとして用いることができる。
【0045】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、液晶表示シート体を構成する液晶素子は、プラスチックを含む材料から成る一対の液晶シート基材と、強誘電性液晶を含む材料から成る液晶層とを用いたものであり、各液晶シート基材の液晶層側には配向膜が形成される。情報の書込みおよび消去は、液晶表示シート体を電界中を通過させるだけで可能で、また書込まれた情報は電界を除去しても保持される。したがって、電極がなくても、情報の書込みおよび消去ならびに書込まれた情報の保持が可能である。このように電極を持たないので、構成が簡単で、小型かつ軽量である。
【0046】
同一の複数のドット形状の配向膜がマトリクス状に配列されて画素を形成するので、マトリクス表示が可能である。各液晶シート基材に形成される配向膜の形状は同一なので、同一の工程で容易に作成できる。また、半透過型反射板を用いるので、太陽光や蛍光灯などの外部光とバックライトの内部光とを使分けて、明るい表示を実現することができる。
【0047】
また本発明によれば、カラー表示が可能である。特に、積層されて隣接する各液晶素子において共通する液晶シート基材を共用することによって、構成要素が簡略化され、小型化および軽量化が図られる。
【0048】
また本発明によれば、液晶層が色素を含むので、偏光板を1枚だけ用いて構成を簡略化することができる。
【0049】
また本発明によれば、液晶表示シート体を所定の書込み電圧または消去電圧が印加された一対の帯電部材間を通過させることによって、情報を書込むことまたは消去することができる。
【0050】
また本発明によれば、前記帯電部材として帯電ローラまたは帯電ヘッドを用いることによって、既存の電子写真方式やLEDプリンタなどプリントシステムを用いて、情報の書込みおよび消去が容易に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の前提となる構成である液晶表示シート体1の断面図である。
【図2】液晶表示シート体1の斜視図である。
【図3】画素8のドット形状を拡大して示す図である。
【図4】液晶表示シート体1の動作原理を説明するための図である。
【図5】帯電ローラ15,16を用いた情報の書込みおよび消去システムを説明するための図である。
【図6】帯電ヘッド18,19を用いた情報の書込みおよび消去システムを説明するための斜視図である。
【図7】印加電圧を示す波形図である。
【図8】本発明の一実施形態であるカラー液晶表示シート体21の断面図である。
【図9】半透過型反射板24を用いたカラー液晶表示シート体21の光の利用方法を説明するための図である。
【図10】特開昭64−7018号公報に開示された従来技術である情報記録媒体51を示す断面図である。
【符号の説明】
1 液晶表示シート体
2,3,22 偏光板
4,23,23Y,23M,23C 液晶素子
5,6,35〜38 液晶シート部材
7,39〜41 液晶層
8,8a〜8c 画素
9,11,25,27,30,33 液晶シート基材
10,12,26,28,29,31,32,34 配向膜
15,16帯電ローラ
17 電圧印加装置
18,19 帯電ヘッド
21 カラー液晶表示シート体
24 半透過型反射板
42 内部光源
43 外部光源[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention includes a document, for writing cancellation system and a liquid crystal display device of the display sheet material using a liquid crystal which is used as such as posters and flyers.
[0002]
[Prior art]
For example, JP-A-64-7018 discloses an example of a conventional information recording medium using a ferroelectric polymer liquid crystal. FIG. 10 is a cross-sectional view showing the
[0003]
The method of writing and erasing information on the
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
As a manuscript, a poster, a flyer advertisement, and the like, a printed matter in which information is printed on paper is often used. However, once printed information cannot be changed, the printed matter must be discarded when the content is changed. Therefore, the amount of refuse increases, but such increase of refuse is not preferable in terms of destruction of nature and environmental protection. Further, paper and ink are wasted, but this is not preferable in terms of effective use of resources.
[0005]
The information recording
[0006]
An object of the present invention is to provide a write erase system and the liquid crystal display device of a liquid crystal display sheet of a simple structure can be rewritten information.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a liquid crystal display sheet body by arranging a plurality of laminated liquid crystal elements between a polarizing plate and a transflective reflector,
Each liquid crystal element has a pair of liquid crystal sheet bases made of a polymer film , a liquid crystal layer made of a material containing ferroelectric liquid crystal sandwiched between the liquid crystal sheet bases, and the same liquid crystal side of each liquid crystal sheet base. forming a picture element to have a plurality of dot shapes, the pixels in the row and column direction of the pixels adjacent to each other, Ru are arranged in two minutes one pitch by that misaligned staggered matrix look including an alignment film, are stacked sharing adjacent liquid crystal sheet substrate, the liquid crystal layer comprises a different dye,
A writing / erasing system for a liquid crystal display sheet, wherein information is written or erased by passing the liquid crystal display sheet between a pair of charging members to which a predetermined write voltage or erase voltage is applied.
[0008]
According to the present invention, external light such as sunlight or a fluorescent lamp that enters through a polarizing plate serving as a polarizer passes through a liquid crystal element, is reflected by a semi-transmissive reflective plate, and is returned again to the liquid crystal element and the polarized light. The light exits through the plate. At the time of this emission, the polarizing plate functions as an analyzer. In addition, the internal light of the backlight that has entered through the transflective reflector passes through the liquid crystal element and the polarizing plate and exits. A brighter display can be realized by using brighter light by selectively using such external light and internal light. The liquid crystal element uses a pair of liquid crystal sheet substrates made of a material containing a plastic, that is, a polymer film, and a liquid crystal layer made of a material containing a ferroelectric liquid crystal material. Is formed with an alignment film. Writing and erasing of information are performed by passing the liquid crystal display sheet through an electric field of a predetermined voltage. That is, by applying a writing voltage or an erasing voltage, two orientation states of the ferroelectric liquid crystal molecules are selectively controlled. The direction of oscillation of the polarized light incident on the area to which the write voltage is applied is different from that in the area to which the erase voltage is applied, and light in one of the oscillation directions passes through the analyzer and exits. Of the light reflected by the plate, the light in the other vibration direction is blocked by the analyzer. Thus, information can be written and erased only by passing the liquid crystal display sheet through the electric field. Further, since the orientation state of the ferroelectric liquid crystal is maintained even when the electric field is removed, it is not necessary to continuously apply a voltage in order to hold the written information. Therefore, no electrodes are required. As described above, the liquid crystal display sheet of the present invention has no electrodes, has a simple configuration, and is small and lightweight.
[0009]
[0010]
Since a plurality of the same dot-shaped alignment films are arranged in a matrix to form pixels, matrix display is possible. Since the alignment film formed on each liquid crystal sheet substrate is the same, it can be formed in the same process and can be realized easily and at low cost.
[0011]
According to the present invention, for example, three liquid crystal elements respectively corresponding to three colors of yellow, magenta, and cyan are provided to enable color display. In particular, by sharing a common member in each liquid crystal element, constituent elements are simplified, and miniaturization and weight reduction are achieved.
[0012]
[0013]
[0015]
According to the present invention, information can be written and erased by passing the liquid crystal display sheet between a pair of charging members to which a predetermined write voltage or erase voltage is applied.
[0016]
The present invention is characterized in that the charging member is a charging roller or a charging head.
[0017]
According to the invention, a charging roller or a charging head is used as the charging member. That is, when a charging roller is used, information can be easily written and erased by adding a new device that applies a predetermined voltage using the photosensitive drum and back electrode in the existing electrophotographic printing system. it can. When a charging head is used, a device that applies a predetermined voltage instead of an LED driving circuit using a charging head and a back electrode instead of an LED head and a photosensitive drum in a printer system such as an LED (light emitting diode) printer is used. By using, writing and erasing of information can be easily realized.
The present invention provides: (a) a liquid crystal display sheet,
A plurality of laminated liquid crystal elements are arranged and arranged between a polarizing plate and a transflective reflector,
Each liquid crystal element has a pair of liquid crystal sheet bases made of a polymer film , a liquid crystal layer made of a material containing ferroelectric liquid crystal sandwiched between the liquid crystal sheet bases, and the same liquid crystal side of each liquid crystal sheet base. forming a picture element to have a plurality of dot shapes, the pixels in the row and column direction of the pixels adjacent to each other, Ru are arranged in two minutes one pitch by that misaligned staggered matrix look including an alignment film, are stacked sharing adjacent liquid crystal sheet substrate, the liquid crystal layer comprises a different dye,
A liquid crystal display sheet on which information is written or erased by passing the liquid crystal display sheet between a pair of charging members to which a predetermined write voltage or erase voltage is applied,
(B) A liquid crystal display device comprising: a backlight light source disposed on the side of the liquid crystal display sheet opposite to the liquid crystal element with respect to the transflective reflector.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a liquid
[0019]
An alignment film material such as polyimide is applied to one surface of the liquid
[0020]
Spacers are scattered on the surfaces of the
[0021]
The ferroelectric liquid crystal has a multi-layer structure, and the major axis of the liquid crystal molecules is tilted by a predetermined angle from the direction perpendicular to each layer, and the tilt direction is shifted slightly from one layer to the next. A spiral structure is used. The cell thickness of the
[0022]
FIG. 3 is an enlarged view showing the dot shape of the
[0023]
In addition, the
[0024]
The relationship between the polarization axes 2a and 3a of the
[0025]
FIG. 4 is a diagram for explaining the operation principle of the liquid
[0026]
Therefore, the light that has passed through the
[0027]
FIG. 5 is a side view showing a system for writing and erasing information using the charging
[0028]
FIG. 6 is a perspective view showing a system for writing and erasing information using the charging heads 18 and 19. For writing and erasing information, charging heads 18 and 19 are provided as a pair of charging members instead of charging
[0029]
By applying a writing voltage or an erasing voltage, two orientation states of ferroelectric liquid crystal molecules are selectively controlled, and writing and erasing of information can be performed only by passing the liquid
[0030]
FIG. 7 is a waveform diagram showing the applied voltage. For example, a plurality of scanning electrodes are formed on the surface of the charging
[0031]
In the liquid
[0032]
Here, when information is rewritten, that is, at the time of writing or erasing, a pre-pulse Vd is applied, and then a rewriting pulse Vs-Vd of the same polarity is applied. When rewriting is not performed, that is, when the writing or erasing state is maintained, a pre-pulse Vd is applied, and then a rewriting pulse Vs + Vd having a reverse polarity is applied. The pulses in the third slot and the fourth slot do not affect rewriting. For example, the voltage Vs is selected to be 30V and the voltage Vd is selected to be 10V.
[0033]
As described above, according to the liquid
[0034]
Further, since the same plurality of dot-shaped
[0035]
In addition, charging
[0036]
FIG. 8 is a sectional view showing a color liquid
[0037]
The color liquid crystal
[0038]
The magenta
[0039]
By writing information only to the yellow
[0040]
According to one embodiment, color display of three colors of yellow, magenta, and cyan is possible. In particular, by sharing a common member between the stacked and adjacent
[0041]
In addition, by using a ferroelectric liquid crystal material in which dyes of each color are mixed, only one polarizing plate is required, components are simplified, and miniaturization and weight reduction are achieved. Such an effect can be obtained not only in the color liquid crystal
[0042]
Note that as another method of colorization, a method of arranging red (R), green (G), and blue (G) pixels two-dimensionally using a color filter and controlling writing of information to each pixel is used. You may adopt it.
[0043]
Further, in the color liquid crystal
[0044]
The liquid crystal
[0045]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a liquid crystal element constituting a liquid crystal display sheet body uses a pair of liquid crystal sheet bases made of a material containing plastic and a liquid crystal layer made of a material containing ferroelectric liquid crystal. An alignment film is formed on the liquid crystal layer side of each liquid crystal sheet substrate. Writing and erasing of information is possible only by passing the liquid crystal display sheet through an electric field, and the written information is retained even when the electric field is removed. Therefore, writing and erasing of information and holding of written information are possible without an electrode. Since there is no electrode in this way, the configuration is simple, small, and lightweight.
[0046]
Since a plurality of the same dot-shaped alignment films are arranged in a matrix to form pixels, matrix display is possible. Since the shape of the alignment film formed on each liquid crystal sheet substrate is the same, it can be easily formed in the same process. Further, since the transflective reflector is used, a bright display can be realized by using external light such as sunlight or fluorescent light and internal light of the backlight.
[0047]
Further, according to the present invention, color display is possible. In particular, by sharing a common liquid crystal sheet base material between adjacent stacked liquid crystal elements, the components are simplified, and the size and weight are reduced.
[0048]
Further, according to the invention, since the liquid crystal layer contains a dye, the configuration can be simplified by using only one polarizing plate.
[0049]
Further, according to the present invention, information can be written or erased by passing the liquid crystal display sheet between a pair of charging members to which a predetermined write voltage or erase voltage is applied.
[0050]
Further, according to the present invention, by using a charging roller or a charging head as the charging member, writing and erasing of information can be easily realized by using an existing electrophotographic system or a printing system such as an LED printer.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a liquid crystal
FIG. 2 is a perspective view of the liquid
FIG. 3 is an enlarged view showing a dot shape of a
FIG. 4 is a diagram for explaining the operation principle of the liquid crystal
FIG. 5 is a diagram for explaining an information writing and erasing system using charging
FIG. 6 is a perspective view for describing an information writing and erasing system using charging heads 18 and 19.
FIG. 7 is a waveform diagram showing an applied voltage.
FIG. 8 is a sectional view of a color liquid crystal
FIG. 9 is a diagram for explaining a method of using light of a color liquid crystal
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a conventional
[Explanation of symbols]
1 Liquid crystal
Claims (3)
各液晶素子は、ポリマーフィルムから成る一対の液晶シート基材と、該液晶シート基材によって挟持された強誘電性液晶を含む材料から成る液晶層と、各液晶シート基材の液晶側に同一の複数のドット形状を有する画素を形成し、前記画素は、互いに隣接する行および列方向の画素において、2分の1ピッチだけその位置がずれた千鳥格子状のマトリクス状に配置される配向膜とを含み、積層されて隣接する液晶シート基材を共用し、各液晶層は異なる色素を含み、
前記液晶表示シート体を所定の書込み電圧または消去電圧が印加された一対の帯電部材間を通過させることによって情報を書込みまたは消去することを特徴とする液晶表示シート体の書込み消去システム。 A plurality of laminated liquid crystal elements are arranged between a polarizing plate and a transflective reflector to form a liquid crystal display sheet body,
Each liquid crystal element has a pair of liquid crystal sheet bases made of a polymer film , a liquid crystal layer made of a material containing ferroelectric liquid crystal sandwiched between the liquid crystal sheet bases, and the same liquid crystal side of each liquid crystal sheet base. forming a picture element to have a plurality of dot shapes, the pixels in the row and column direction of the pixels adjacent to each other, Ru are arranged in two minutes one pitch by that misaligned staggered matrix look including an alignment film, are stacked sharing adjacent liquid crystal sheet substrate, the liquid crystal layer comprises a different dye,
A write / erase system for a liquid crystal display sheet, wherein information is written or erased by passing the liquid crystal display sheet between a pair of charging members to which a predetermined write voltage or erase voltage is applied.
複数の積層された液晶素子を、偏光板と半透過型反射板との間に配置して構成され、
各液晶素子は、ポリマーフィルムから成る一対の液晶シート基材と、該液晶シート基材によって挟持された強誘電性液晶を含む材料から成る液晶層と、各液晶シート基材の液晶側に同一の複数のドット形状を有する画素を形成し、前記画素は、互いに隣接する行および列方向の画素において、2分の1ピッチだけその位置がずれた千鳥格子状のマトリクス状に配置される配向膜とを含み、積層されて隣接する液晶シート基材を共用し、各液晶層は異なる色素を含み、
前記液晶表示シート体を所定の書込み電圧または消去電圧が印加された一対の帯電部材間を通過させることによって情報が書込まれまたは消去される液晶表示シート体と、
(b)液晶表示シート体の前記半透過型反射板に関して液晶素子とは反対側に配置されるバックライト光源とを含むことを特徴とする液晶表示装置。 (A) a liquid crystal display sheet,
A plurality of laminated liquid crystal elements are arranged and arranged between a polarizing plate and a transflective reflector,
Each liquid crystal element has a pair of liquid crystal sheet bases made of a polymer film , a liquid crystal layer made of a material containing ferroelectric liquid crystal sandwiched between the liquid crystal sheet bases, and the same liquid crystal side of each liquid crystal sheet base. forming a picture element to have a plurality of dot shapes, the pixels in the row and column direction of the pixels adjacent to each other, Ru are arranged in two minutes one pitch by that misaligned staggered matrix look including an alignment film, are stacked sharing adjacent liquid crystal sheet substrate, the liquid crystal layer comprises a different dye,
A liquid crystal display sheet on which information is written or erased by passing the liquid crystal display sheet between a pair of charging members to which a predetermined write voltage or erase voltage is applied,
(B) A liquid crystal display device comprising: a backlight light source disposed on the side of the liquid crystal display sheet opposite to the liquid crystal element with respect to the transflective reflector.
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