JPH024222A - 液晶に基づく活性表示要素 - Google Patents
液晶に基づく活性表示要素Info
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- JPH024222A JPH024222A JP1027761A JP2776189A JPH024222A JP H024222 A JPH024222 A JP H024222A JP 1027761 A JP1027761 A JP 1027761A JP 2776189 A JP2776189 A JP 2776189A JP H024222 A JPH024222 A JP H024222A
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- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は種々の分野において情報を表示するために利用
できる活性表示要素に関する。
できる活性表示要素に関する。
結晶状態／液態の効果に基づく表示系は従来技術におい
てよく知られている。表示される情報を識別するために
外部的な照明手段が用いられて特に周囲の光量が低い場
合にコントラストの改善が達成される。このような照明
手段は殆どの場合に均等な平面的背景照明に用いられ、
そして従ってその液晶セルの構造や作動態様を変化させ
ることはない。
てよく知られている。表示される情報を識別するために
外部的な照明手段が用いられて特に周囲の光量が低い場
合にコントラストの改善が達成される。このような照明
手段は殆どの場合に均等な平面的背景照明に用いられ、
そして従ってその液晶セルの構造や作動態様を変化させ
ることはない。
そのために、西ドイツ特許出願公開第２９３３３１２号
公報の発明ではＬＣ−表示要素の観察者に対して反対側
に発光物質層を有する紫外線放射器が設けられる。
公報の発明ではＬＣ−表示要素の観察者に対して反対側
に発光物質層を有する紫外線放射器が設けられる。
類似の技術手段の一つが西ドイツ特許出願公開第３０３
７２２４ 号公報に記述されており、この場合にはそ
の液晶セルはその裏面に設けられたエレクトロルミネッ
センス層を用いている。紫外線照射によってはこれがそ
の液晶層の中で光化学的な反応をもたらすためにいずれ
にしてもその寿命の短縮を来すであろう。均等な背景照
明によりその表示される情報のコントラストを高めるも
う一つの技術手段が東ドイツ特許第２１３２５７号公報
に記述されている。その照明は、液晶セルの背後に設け
られて前面側が光散乱性であり背面側が光反射性である
ようなディスクとその液晶セルとの間に存在する発光性
半導体チップによって行なわれる。
７２２４ 号公報に記述されており、この場合にはそ
の液晶セルはその裏面に設けられたエレクトロルミネッ
センス層を用いている。紫外線照射によってはこれがそ
の液晶層の中で光化学的な反応をもたらすためにいずれ
にしてもその寿命の短縮を来すであろう。均等な背景照
明によりその表示される情報のコントラストを高めるも
う一つの技術手段が東ドイツ特許第２１３２５７号公報
に記述されている。その照明は、液晶セルの背後に設け
られて前面側が光散乱性であり背面側が光反射性である
ようなディスクとその液晶セルとの間に存在する発光性
半導体チップによって行なわれる。
この干渉現象に基づく電気光学的な効果を利用する場合
の欠点は、正確でないセルの最適化並びに温度の変動や
液晶の層厚さの不均一性か情報表示に際して着色やコン
トラストに障害をもたらすということである。
の欠点は、正確でないセルの最適化並びに温度の変動や
液晶の層厚さの不均一性か情報表示に際して着色やコン
トラストに障害をもたらすということである。
東ドイツ特許第２５０１９１号公報に記載されている装
置の場合には、側方から入射した光がその液晶分子の配
向状態に依存してその液晶層との界面において反射され
るか、又はこの層の中へ進入する。この技術手段におけ
る種々の欠点はその０５Ｍ効果の利用によりもたらされ
るものである。それに伴う高い作動電圧、比較的長い制
御時間、短い寿命並びにその限定された解像力は例えば
大面積の表示要素のようなより広い応用を妨げる。その
上に、慣用的な電気光学的効果の場合にはその必要な偏
光子のために先ず第一にその光の著しい部分が失われて
しまい、そして第二にその表示された情報の視角範囲の
制限が現われると言う欠点がある。
置の場合には、側方から入射した光がその液晶分子の配
向状態に依存してその液晶層との界面において反射され
るか、又はこの層の中へ進入する。この技術手段におけ
る種々の欠点はその０５Ｍ効果の利用によりもたらされ
るものである。それに伴う高い作動電圧、比較的長い制
御時間、短い寿命並びにその限定された解像力は例えば
大面積の表示要素のようなより広い応用を妨げる。その
上に、慣用的な電気光学的効果の場合にはその必要な偏
光子のために先ず第一にその光の著しい部分が失われて
しまい、そして第二にその表示された情報の視角範囲の
制限が現われると言う欠点がある。
本発明の目的は技術的に容易に実現できる構造によって
経済的な製造が保証されるとともに、高い信頼性と画像
品質とを保証するような、明瞭に見ることのできる種々
の情報を表示するための、液晶に基づく表示要素を提供
することである。
経済的な製造が保証されるとともに、高い信頼性と画像
品質とを保証するような、明瞭に見ることのできる種々
の情報を表示するための、液晶に基づく表示要素を提供
することである。
本発明の課題は、種々の情報を周囲の光量に無関係に十
分なコントラストで且つ視角に左右されることなく表示
でき、そして高い解像力、低い温度依存性及び短い制御
時間によって優れているような活性液晶系表示要素を開
発することである。
分なコントラストで且つ視角に左右されることなく表示
でき、そして高い解像力、低い温度依存性及び短い制御
時間によって優れているような活性液晶系表示要素を開
発することである。
本発明によれば上述の課題は、ガラス板／透明電極／配
向層／液晶／配向層／透明電極／ガラス板の構造を有し
てそれら各透明電極が表示体セグメント、全面的表示部
材又は表示体マトリックスとして構成されていてもよい
液晶セルと、及び観察者から見て背後側のガラス板に成
る直線偏光を側方から入射させるための照明６手段とか
らなる、液晶に基づく活性表示要素において、その液晶
が強誘電性のスメクチック液晶であること、・及び液晶
セルの観察者へ向う側に光散乱層が設けられていること
によって解決される。
向層／液晶／配向層／透明電極／ガラス板の構造を有し
てそれら各透明電極が表示体セグメント、全面的表示部
材又は表示体マトリックスとして構成されていてもよい
液晶セルと、及び観察者から見て背後側のガラス板に成
る直線偏光を側方から入射させるための照明６手段とか
らなる、液晶に基づく活性表示要素において、その液晶
が強誘電性のスメクチック液晶であること、・及び液晶
セルの観察者へ向う側に光散乱層が設けられていること
によって解決される。
（作用〕
全反射の条件を保証するためにその液晶はその分子の長
手軸が光学的に閉じた状態においてその入射した光の偏
光の方向に対して垂直方向に並んでいるように配向して
いるべきである。本発明によれば明瞭に見ることのでき
る種々の情報を表示するために液晶に基づく表示要素が
用いられ、このものは技術的に容易に実現できる構造に
よって経済的な製造を保証し、しかもその際高い信頼性
と画像品質とによって優れている。
手軸が光学的に閉じた状態においてその入射した光の偏
光の方向に対して垂直方向に並んでいるように配向して
いるべきである。本発明によれば明瞭に見ることのでき
る種々の情報を表示するために液晶に基づく表示要素が
用いられ、このものは技術的に容易に実現できる構造に
よって経済的な製造を保証し、しかもその際高い信頼性
と画像品質とによって優れている。
以下本発明を具体例によって添付の図面の参照のもとに
更に詳細に説明する。
更に詳細に説明する。
添付図に示すように、本発明に従う液晶に基づく活性表
示要素は下記の公知の層構造、すなわちガラス板１ａ
／透明電極２ａ ／配向層３／液晶４／配向層３／透明
電極２ｂ ／ガラス板１ｂよりなる。マトリックスの形
成のために各透明電極２ａ及び２ｂは互いに直角方向に
並んで条状に構成されている。この表示要素はそのほか
に側方からガラス板１ａの中に直線偏光光８を入射させ
るための照明手段５を備えており、そして更にその液晶
が強誘電性スメクチック液晶４であること及びこの液晶
セルの観察者へ向う側に光散乱性の層６が設けられてい
ることによフて特徴づけられる。強誘電性スメクチック
液晶４はその分子の長手軸が光学的に閉じた状態におい
てその入射光８の偏光方向に対して垂直に並ぶように配
向している。この表示要素の機能は電気的に誘起される
屈折率の変化を利用する制御可能な全反射を基礎とする
ものである。照明手段５は偏光光がガラス板１ａの中に
一方の側から入射し、そしてその配向層３と液晶４との
間の全界面を照射するように調節されている。ＳｉＯよ
りなる配向層３は液晶４の分子長手軸が入射した光８の
偏光方向に対して垂直方向に並ぶような一定の出発配向
（屈折率ｎ。に相当する）をもたらす。電界をかけるこ
とによって液晶分子の配向が変化し、これが屈折率をｎ
、の値に変化させることになる。入射角αはこれがその
出発状態、すなわち屈折率ｎ０の場合に配向層３と液晶
４との界面における全反射の限界角βの僅かに上にあり
、そして光線が図の光の進行経路Ｉに相当して全反射さ
れるように選ばれる。配向方向の変化によって液晶４の
屈折率ｎ８が作り出される。ｎ、、はｎｏよりも大きい
ので、上記界面における全反射限界角βも大きくなり、
それによって入射角αはこの全反射限界角β以下の値と
なり、そして光線は図の光の進行経路ＩＩに沿って液晶
４の中に進入し、そして次に光散乱層６によってガラス
板１ｂの手前のハーフスペースの全ての方向へ散乱され
る。ガラス板１ｂはまた、表面の粗面度を高めること、
或はその他の手段により自己光散乱性になっていること
も可能であり、これによって光散乱層６を省略すること
ができる。
示要素は下記の公知の層構造、すなわちガラス板１ａ
／透明電極２ａ ／配向層３／液晶４／配向層３／透明
電極２ｂ ／ガラス板１ｂよりなる。マトリックスの形
成のために各透明電極２ａ及び２ｂは互いに直角方向に
並んで条状に構成されている。この表示要素はそのほか
に側方からガラス板１ａの中に直線偏光光８を入射させ
るための照明手段５を備えており、そして更にその液晶
が強誘電性スメクチック液晶４であること及びこの液晶
セルの観察者へ向う側に光散乱性の層６が設けられてい
ることによフて特徴づけられる。強誘電性スメクチック
液晶４はその分子の長手軸が光学的に閉じた状態におい
てその入射光８の偏光方向に対して垂直に並ぶように配
向している。この表示要素の機能は電気的に誘起される
屈折率の変化を利用する制御可能な全反射を基礎とする
ものである。照明手段５は偏光光がガラス板１ａの中に
一方の側から入射し、そしてその配向層３と液晶４との
間の全界面を照射するように調節されている。ＳｉＯよ
りなる配向層３は液晶４の分子長手軸が入射した光８の
偏光方向に対して垂直方向に並ぶような一定の出発配向
（屈折率ｎ。に相当する）をもたらす。電界をかけるこ
とによって液晶分子の配向が変化し、これが屈折率をｎ
、の値に変化させることになる。入射角αはこれがその
出発状態、すなわち屈折率ｎ０の場合に配向層３と液晶
４との界面における全反射の限界角βの僅かに上にあり
、そして光線が図の光の進行経路Ｉに相当して全反射さ
れるように選ばれる。配向方向の変化によって液晶４の
屈折率ｎ８が作り出される。ｎ、、はｎｏよりも大きい
ので、上記界面における全反射限界角βも大きくなり、
それによって入射角αはこの全反射限界角β以下の値と
なり、そして光線は図の光の進行経路ＩＩに沿って液晶
４の中に進入し、そして次に光散乱層６によってガラス
板１ｂの手前のハーフスペースの全ての方向へ散乱され
る。ガラス板１ｂはまた、表面の粗面度を高めること、
或はその他の手段により自己光散乱性になっていること
も可能であり、これによって光散乱層６を省略すること
ができる。
液晶層４の厚さは２μｍであり、そして間隔保持スペー
サ７によって調節される。大面積の表示要素に対しては
この間隔保持スペーサ７はその構造要素の周縁部のみな
らず中央部分にも配置するのが好都合である。この間隔
保持スペーサ７の寸法があまりに大き過ぎるためにその
表示面の上に欠陥のある光点がもたらされるのを避ける
ために、そのような位置において前反射が現われるよう
に低屈折率の物質がそれに用いられる。
サ７によって調節される。大面積の表示要素に対しては
この間隔保持スペーサ７はその構造要素の周縁部のみな
らず中央部分にも配置するのが好都合である。この間隔
保持スペーサ７の寸法があまりに大き過ぎるためにその
表示面の上に欠陥のある光点がもたらされるのを避ける
ために、そのような位置において前反射が現われるよう
に低屈折率の物質がそれに用いられる。
この場合に理論的な傾斜角４５° を有する強誘電性ス
メクチック液晶４を用いるのがその作動態様に対して理
想的である。４５°よりも小さな傾斜角を有する強誘電
性スメクチック液晶４を用いた場合には電圧印加した状
態において入射した偏光８の一部分のみが液晶４の中に
進入して表示部材の上に像を形成することになる。その
輻射された偏光８の他の部分は光学的に閉じた状態の場
合と同様に配向層３と液晶４との界面において反射され
る。これは像を形成すべき種々の情報の強度の低下のみ
を招いてその作動態様はこれによって影響は受けない。
メクチック液晶４を用いるのがその作動態様に対して理
想的である。４５°よりも小さな傾斜角を有する強誘電
性スメクチック液晶４を用いた場合には電圧印加した状
態において入射した偏光８の一部分のみが液晶４の中に
進入して表示部材の上に像を形成することになる。その
輻射された偏光８の他の部分は光学的に閉じた状態の場
合と同様に配向層３と液晶４との界面において反射され
る。これは像を形成すべき種々の情報の強度の低下のみ
を招いてその作動態様はこれによって影響は受けない。
以上に記述した具体例においてはそれぞれの要素に下記
第１表にあげる材料が用いられた。
第１表にあげる材料が用いられた。
第 １ 表
〔発明の効果〕
以上に記述した表示要素は表示体セグメント、全面的表
示部材又は表示体マトリックスを作り出すことによって
種々の分野において情報の表示のために利用することが
できる。本発明の特別な利点は中でもその活性的特性に
よって表示が周囲の明るさに無関係となること、高い解
像度によって特徴づけられる改善された画像品質、作動
時間が非常に短いこと及びマルチプレックス率が非常に
高いことである。これによって大面積の表示要素を構成
する可能性が与えられる。この本発明に従う活性強誘電
性スメクチックの表示要素は従って技術的に簡単な構造
と経済的な製造が可能であることとによって優れている
。本発明に従う表示要素のもう一つの非常に重要な利点
は、存在し得る層厚さの不均一性によフてはその表示さ
れる情報のコントラストの変動が全く現われないという
ことである。
示部材又は表示体マトリックスを作り出すことによって
種々の分野において情報の表示のために利用することが
できる。本発明の特別な利点は中でもその活性的特性に
よって表示が周囲の明るさに無関係となること、高い解
像度によって特徴づけられる改善された画像品質、作動
時間が非常に短いこと及びマルチプレックス率が非常に
高いことである。これによって大面積の表示要素を構成
する可能性が与えられる。この本発明に従う活性強誘電
性スメクチックの表示要素は従って技術的に簡単な構造
と経済的な製造が可能であることとによって優れている
。本発明に従う表示要素のもう一つの非常に重要な利点
は、存在し得る層厚さの不均一性によフてはその表示さ
れる情報のコントラストの変動が全く現われないという
ことである。
添付の図面は本発明に従う液晶表示要素の１具体側の構
造とその作動の態様とを図式説明断面図で示す。 ｌａ、 Ｉｂ・・・ガラス板 ２ａ、２ｂ ・・・透明
電極３・・・配向層 ４・・・液晶 ５・・・照明手段 ６・・・光散乱層７・・・間隔
保持スペーサ ８・・・直線偏光光 α・・・偏光光８の入射角 β・・・全反射限界角
造とその作動の態様とを図式説明断面図で示す。 ｌａ、 Ｉｂ・・・ガラス板 ２ａ、２ｂ ・・・透明
電極３・・・配向層 ４・・・液晶 ５・・・照明手段 ６・・・光散乱層７・・・間隔
保持スペーサ ８・・・直線偏光光 α・・・偏光光８の入射角 β・・・全反射限界角
Claims (2)
- （１）ガラス板／透明電極／配向層／液晶／配向層／透
明電極／ガラス板の構造を有してそれら各透明電極が表
示体セグメント、全面的表示部材又は表示体マトリック
スとして構成されていてもよい液晶セルと、及び観察者
から見て背後側のガラス板に或る直線偏光を側方から入
射させるための照明手段とからなる、液晶に基づく活性
表示要素において、その液晶が強誘電性のスメクチック
液晶（４）であること、及び液晶セルの観察者へ向う側
に光散乱層（６）が設けられていることを特徴とする、
上記表示要素。 - （２）強誘電性スメクチック液晶（４）が光学的に閉じ
た状態において、この液晶分子の長手軸が入射した光（
８）の偏光の方向に対して垂直の向に並ぶように配向し
ている、請求項１記載の表示要素。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD02F/312886-0 | 1988-02-08 | ||
| DD31288688A DD268785A1 (de) | 1988-02-08 | 1988-02-08 | Aktives anzeigeelement auf fluessig-kristalliner basis |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH024222A true JPH024222A (ja) | 1990-01-09 |
Family
ID=5597019
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1027761A Pending JPH024222A (ja) | 1988-02-08 | 1989-02-08 | 液晶に基づく活性表示要素 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH024222A (ja) |
| DD (1) | DD268785A1 (ja) |
| DE (1) | DE3900871A1 (ja) |
| FR (1) | FR2627000A1 (ja) |
| GB (1) | GB2215898A (ja) |
| SE (1) | SE8900394D0 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5317429A (en) * | 1990-11-28 | 1994-05-31 | Fujitsu Limited | Trilayer nematic liquid crystal optical switching device |
| CN102433990A (zh) * | 2011-12-15 | 2012-05-02 | 中国一冶集团有限公司 | 大型设备基础地脚螺栓孔可重复使用的模具 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5831698A (en) * | 1996-08-20 | 1998-11-03 | International Business Machines Corporation | Electrically variable diffuser |
| US6567206B1 (en) | 2001-12-20 | 2003-05-20 | St. Clair Intellectual Property Consultants, Inc. | Multi-stage optical switching device |
| US7177494B1 (en) | 2005-01-14 | 2007-02-13 | St. Clair Intellectual Property Consultants, Inc. | Optical control device and method |
-
1988
- 1988-02-08 DD DD31288688A patent/DD268785A1/de not_active IP Right Cessation
-
1989
- 1989-01-12 FR FR8900317A patent/FR2627000A1/fr not_active Withdrawn
- 1989-01-13 DE DE19893900871 patent/DE3900871A1/de not_active Withdrawn
- 1989-01-24 GB GB8901509A patent/GB2215898A/en not_active Withdrawn
- 1989-02-06 SE SE8900394A patent/SE8900394D0/xx unknown
- 1989-02-08 JP JP1027761A patent/JPH024222A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5317429A (en) * | 1990-11-28 | 1994-05-31 | Fujitsu Limited | Trilayer nematic liquid crystal optical switching device |
| CN102433990A (zh) * | 2011-12-15 | 2012-05-02 | 中国一冶集团有限公司 | 大型设备基础地脚螺栓孔可重复使用的模具 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB8901509D0 (en) | 1989-03-15 |
| SE8900394D0 (sv) | 1989-02-06 |
| GB2215898A (en) | 1989-09-27 |
| DD268785A1 (de) | 1989-06-07 |
| DE3900871A1 (de) | 1989-08-17 |
| FR2627000A1 (fr) | 1989-08-11 |
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