JPH03206425A - Projection type liquid crystal display element - Google Patents

Projection type liquid crystal display element

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JPH03206425A
JPH03206425A JP136890A JP136890A JPH03206425A JP H03206425 A JPH03206425 A JP H03206425A JP 136890 A JP136890 A JP 136890A JP 136890 A JP136890 A JP 136890A JP H03206425 A JPH03206425 A JP H03206425A
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JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
light
wavelength
type liquid
display
Prior art date
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Pending
Application number
JP136890A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiaki Yoshihara
敏明 吉原
Akihiro Mochizuki
昭宏 望月
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP136890A priority Critical patent/JPH03206425A/en
Publication of JPH03206425A publication Critical patent/JPH03206425A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To make distinct black and white displaying by adding a dichromatic dye to absorb light of the wavelength of the light which penetrates a liquid crystal in its scattering state to the liquid crystal. CONSTITUTION:The dichromatic dye to absorb the light of the wavelength of the light which penetrates through the liquid crystal by diffraction in its scattering state is added into the liquid crystal. While the dichromatic dye is transparent to the light in the major axis direction, the dichromatic dye has the property to absorb the light of the specific wavelength in the minor axis direction. For example, green light having the wavelength ranging 492 to 577nm is absorbed and the dependency of the transmitted light on the wavelength is eliminated if the dichromatic dye of an azo deriv. which is red in color tone and absorbs the wavelength of green is mixed with the phase transition type liquid crystal. The black and white display of a good contrast is attained in this way.

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 投写型液晶表示素子に関し、 明瞭な白黒表示を行うことを目的とし、ネマティック・
コレステリック相転移型液晶の印加電圧一光透過率のヒ
ステリシスルーブを利用し、駆動電圧の付与条件を変え
ることにより、同一電圧で透明状態と散乱状態を選択し
て表示を行う投写型液晶ディスプレーにおいて、前記液
晶に該液晶の散乱状態において透過する波長の光を吸収
する二色性色素を添加したことを特徴として投写型液晶
表示素子を構戒する。
[Detailed Description of the Invention] [Summary] Regarding a projection type liquid crystal display element, the purpose of this invention is to provide a clear black and white display.
In a projection type liquid crystal display that uses the hysteresis loop of applied voltage and light transmittance of cholesteric phase change type liquid crystal and changes the conditions for applying the driving voltage, it displays by selecting a transparent state or a scattering state at the same voltage. A projection type liquid crystal display device is characterized in that a dichroic dye is added to the liquid crystal, which absorbs light of a wavelength that is transmitted when the liquid crystal is in a scattering state.

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

本発明は明瞭な白黒表示が可能な投写型液晶表示素子に
関する。
The present invention relates to a projection type liquid crystal display element capable of displaying clear black and white images.

OA (Office Automation)化の進
展と共に講演会場や会議などにおいて投写型の表示を行
い乍ら説明を行う機会が増加している。
With the progress of OA (Office Automation), opportunities to provide explanations while using projection-type displays at lecture halls, conferences, etc. are increasing.

か\る用途に対しては従来よりオーバヘッドブ口ジエク
タやスライドプロジエクタが使用されている。
Overhead projectors and slide projectors have conventionally been used for such applications.

然し、このように周期的に情報を入れ換えてスクリーン
に表示する投影装置よりも情報を信号の形で液晶表示素
子に入力し、随意に内容を書き換えてスクリーンに投写
表示できる表示装置の需要が高まっている。
However, demand for display devices that input information in the form of signals to a liquid crystal display element, rewrite the content at will, and display it on a screen is increasing, rather than a projection device that periodically replaces information and displays it on a screen. ing.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

発明者等はかねてよりネマティック・コレステリック相
転移型液晶表示の研究を行っており、液晶の散乱状朧に
おけるコレテリック相のら旋構造に起因した回折散乱に
よって光透過率に波長依存性が生じるが、この現象を利
用した投写型カラー表示方法を提案している。
The inventors have been researching nematic-cholesteric phase transition type liquid crystal displays for some time, and found that light transmittance becomes wavelength-dependent due to diffraction and scattering caused by the helical structure of the cholesteric phase in the scattering haze of liquid crystals. We are proposing a projection color display method that takes advantage of this phenomenon.

(特開昭63−49736,昭和63年3月21日公開
)この概要を説明すると次のようになる。
(Unexamined Japanese Patent Publication No. 63-49736, published on March 21, 1986) The outline of this is explained as follows.

第2図はネマティック・コレステリック相転移型液晶の
表示原理を示すもので、横軸には印加電圧を、また縦軸
には散乱することなく液晶層を通過する照射光の光透過
率(非散乱透過率)を示している。
Figure 2 shows the display principle of a nematic cholesteric phase change liquid crystal. transmittance).

すなわち、ネマティック液晶にコレステリック液晶を混
合した液晶組威物は電圧が加わらないか、或いは印加電
圧が低い場合、液晶はら旋状の分子配列をとるコレステ
リック相をとり、光は散乱されて投写用の集光レンズの
外に敗ってしまうため光透過率は少なく、従ってスクリ
ーン上では暗部となる。
In other words, when no voltage is applied to a liquid crystal composition made by mixing nematic liquid crystal and cholesteric liquid crystal, or when the applied voltage is low, the liquid crystal assumes a cholesteric phase with a spiral molecular arrangement, and light is scattered and used for projection. Since the light is reflected outside the condenser lens, the light transmittance is low, resulting in a dark area on the screen.

また、電圧が高い状態では液晶は電界の方向に分子が配
列したネマティック相となり、光は散乱されずに集光レ
ンズに入射するため、スクリーン上では明部となる。
Furthermore, when the voltage is high, the liquid crystal becomes a nematic phase in which molecules are aligned in the direction of the electric field, and the light enters the condenser lens without being scattered, resulting in a bright area on the screen.

そして、コレステリック相とネマティック相との相転移
は同図に示すように印加電圧に対してヒステリシスカー
ブを描いている。
The phase transition between the cholesteric phase and the nematic phase draws a hysteresis curve with respect to the applied voltage, as shown in the figure.

か\る相転移型液晶表示素子の必要条件はヒステリシス
ループの立ち上がり曲線1と立ち下がり曲線2の電圧幅
(ヒステリシス幅)が充分に広いことが必要である。
A necessary condition for such a phase change type liquid crystal display element is that the voltage width (hysteresis width) of the rising curve 1 and falling curve 2 of the hysteresis loop is sufficiently wide.

こ\で、ヒステリシス幅は立ち下がり曲線2で透過率が
90%を示す印加電圧値(VD9。)と立ち上がり曲線
1で透過率が20%を示す印加電圧値(v,2。)の差
として定義されており、この中間の電圧値が駆動電圧(
V,)となる。
Here, the hysteresis width is the difference between the applied voltage value (VD9.) at which the transmittance is 90% on the falling curve 2 and the applied voltage value (V, 2.) at which the transmittance is 20% on the rising curve 1. This intermediate voltage value is the drive voltage (
V, ).

このことは、同一の駆動電圧(Va)で光学的に?なる
双安定状態をとり得ることを示しており、この現象を利
用して大容量表示が行われている。
Does this mean optically with the same driving voltage (Va)? This phenomenon has been shown to be capable of achieving a bistable state, and large-capacity displays are performed using this phenomenon.

こ\で、発明者等は双安定状態におけるコレステリック
相での散乱は液晶のら旋構造に原因しているが、ら旋ピ
ッチに対応して屈折率変調が起こり、これによって光が
回折されている点に着目した。
Here, the inventors believe that scattering in the cholesteric phase in a bistable state is caused by the helical structure of the liquid crystal, but refractive index modulation occurs in response to the helical pitch, which causes light to be diffracted. We focused on the fact that

すなわち、液晶分子は細長い構造をとり、屈折率の異方
性をもっているために、液晶分子が基板に垂直に配列し
ている所と、水平に配列している所とでは屈折率が異な
っている。
In other words, liquid crystal molecules have an elongated structure and have anisotropy in refractive index, so the refractive index is different where the liquid crystal molecules are aligned perpendicularly to the substrate and where they are aligned horizontally. .

そのためら旋ピッチに対応した屈折率変調が存在し、体
積位相形の回折格子が形威されている。
Therefore, there is a refractive index modulation corresponding to the helical pitch, and a volume phase type diffraction grating is used.

但し、ら旋ピッチにはある程度のばらつきがあり、また
ら旋軸の方向も一定ではないために光は幅の広い同心円
上に散乱される。
However, since there is some variation in the helical pitch and the direction of the helical axis is not constant, the light is scattered on wide concentric circles.

こ\で、散乱効率η■8はプラッグ角入射の条件で次式
で近似されている。
Here, the scattering efficiency η■8 is approximated by the following equation under the condition of incidence at the Plagg angle.

77+sax =stn”(kπΔ,1d/λ)   
・(1)但し、Δア ・・・屈折率異方性 d  ・・・セル厚 λ  ・・・光の波長 この(1)式から判るように光透過率(非敗乱透過率)
は波長とセル厚依存性をもっており、実験的にはセル厚
の増加に比例して光透過率は約40%から約2%の範囲
で周期的に変化し、また測定波長により繰り返し周期が
変化する。
77+sax=stn” (kπΔ, 1d/λ)
・(1) However, Δa...Refractive index anisotropy d...Cell thickness λ...Light wavelength As can be seen from equation (1), light transmittance (non-disruptive transmittance)
has wavelength and cell thickness dependence, and experimentally the light transmittance changes periodically in the range of about 40% to about 2% in proportion to the increase in cell thickness, and the repetition period changes depending on the measurement wavelength. do.

発明者が提案している投写型カラー表示方法はこのよう
な光透過率の波長依存性によりスクリーン上の画像に色
付きが生じるのを利用してカラー表示を行うものであり
、屈折率異方性やセル厚が大きくなると、表示色が赤→
紫→青→緑と変化することが明らかとなっている。
The projection-type color display method proposed by the inventor uses the wavelength dependence of light transmittance to color the image on the screen, and uses refractive index anisotropy. When the cell thickness increases, the display color becomes red→
It is clear that the color changes from purple to blue to green.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

このように相転移型液晶を用いた表示素子はカラーの投
写表示を行うことができるが、コントラストの良い白黒
表示を行うには適していない。
Although a display element using a phase change type liquid crystal can perform color projection display in this manner, it is not suitable for performing black and white display with good contrast.

一方、白黒表示の需要もあることから、相転移型液晶を
用い、コントラストの良い投写表示を行うことか課題で
ある。
On the other hand, since there is a demand for black-and-white display, the challenge is to use phase-change liquid crystals to provide projection display with good contrast.

[課題を解決するための手段] 上記の課題はネマティック・コレステリック相転移型液
晶の印加電圧一光透過率のヒステリシスループを利用し
、駆動電圧の付与条件を変えることにより、同一電圧で
透明状態と白濁状態を選択して表示を行う投写型液晶デ
ィスプレーにおいて、前記液晶にこの液晶の散乱状態に
おいて透過する波長の光を吸収する二色性色素を添加す
ることを特徴として投写型液晶表示素子を構威すること
により解決することができる。
[Means for solving the problem] The above problem can be solved by using the hysteresis loop of applied voltage and light transmittance of nematic-cholesteric phase transition type liquid crystal, and by changing the driving voltage application conditions, it is possible to achieve a transparent state with the same voltage. In a projection type liquid crystal display that selects and displays a cloudy state, the projection type liquid crystal display element is characterized in that a dichroic dye is added to the liquid crystal to absorb light of a wavelength that is transmitted in the scattered state of the liquid crystal. The problem can be solved by using force.

〔作用〕[Effect]

本発明は投写型液晶表示素子について、液晶の散乱状態
において回折現象により透過する波長の光を吸収する二
色性色素を液晶中に添加するもので、これにより黒色表
示が可能になる。
The present invention relates to a projection type liquid crystal display element, in which a dichroic dye is added to the liquid crystal, which absorbs light at a wavelength that is transmitted by a diffraction phenomenon in the scattering state of the liquid crystal, thereby making it possible to display black.

なお、二色性色素は長袖方向の光には透明であるが、短
軸方向には特定波長の光を吸収する性質をもつ色素であ
る。
Note that dichroic dyes are transparent to light in the long axis direction, but have the property of absorbing light of a specific wavelength in the short axis direction.

〔実施例〕〔Example〕

相転移型液晶として第1表に示すネマティック液晶(屈
折率異方性は0.212)にカイラル中心を二つもつカ
イラルネマテインク液晶を10重量%混合して緑色表示
用の相転移液晶を調整した。
A phase change liquid crystal for green display is prepared by mixing 10% by weight of chiral nematic liquid crystal having two chiral centers with the nematic liquid crystal shown in Table 1 (refractive index anisotropy is 0.212) as a phase change liquid crystal. did.

第1表 そして、この液晶に色調が赤であって、緑の波長を吸収
するアゾ誘導体の二色性色素(品名M−6l8  三井
東圧化学■)を2重量%混合した。
Table 1 Then, 2% by weight of an azo derivative dichroic dye (product name M-6l8, Mitsui Toatsu Kagaku ■) having a red color tone and absorbing green wavelengths was mixed into this liquid crystal.

この液晶を画素の大きさが350 X350μmで、6
40 X400個の画素を有する大きさが12インチで
厚さが6.3μmのパネルに封入して表示素子を形威し
た。
This liquid crystal has a pixel size of 350 x 350 μm and 6
The display device was encapsulated in a 12-inch panel with 40×400 pixels and a thickness of 6.3 μm.

これを投写型表示装置に装着し、スクリーン上に投写さ
れた表示光の分光スペクトルを室温で分光計(品名MC
PD−100,大塚電子社)を用いて測定した。
Attach this to a projection display device, and measure the spectrum of the display light projected onto the screen using a spectrometer (product name: MC) at room temperature.
The measurement was performed using a PD-100 (Otsuka Electronics Co., Ltd.).

また、比較として、二色性色素を混合しない表示光につ
いても同様に分光スペクトルを測定した。
In addition, for comparison, the spectra of display light not mixed with dichroic dye were similarly measured.

第1図はこの結果であって、横軸には測定波長をまた縦
軸には吸光度をとってある。
FIG. 1 shows the results, with the horizontal axis representing the measurement wavelength and the vertical axis representing the absorbance.

図において、破線3は二色性色素を混合しない表示光に
ついての分光スペクトルであり、また実線4は二色性色
素を混合した表示光についての分光スペクトルである。
In the figure, a broken line 3 is a spectrum of display light not mixed with a dichroic dye, and a solid line 4 is a spectrum of display light mixed with a dichroic dye.

破線3において、波長が492〜577r+n+の範囲
である緑色光は吸収されていないが、実線4ではこれが
吸収されており、そのために表示色が黒色になっている
ことが判る。
It can be seen that in the broken line 3, green light having a wavelength in the range of 492 to 577r+n+ is not absorbed, but in the solid line 4, it is absorbed, which is why the displayed color is black.

また、第2表は二色性色素を封入した表示素子と無添加
の表示素子の表示色について、JIS−Z 872lに
よるL“a” b“表色系の彩度相当Cdl,色相相当
H゜および明度相当し9を測定した結果である。
In addition, Table 2 shows the display colors of display elements containing dichroic dyes and display elements without additives, and the chroma equivalent Cdl and hue equivalent H゜ of the L"a"b" color system according to JIS-Z 872l. This is the result of measuring 9, which corresponds to brightness.

第2表 この結果から、表示色は緑より黒に変化したことが判る
Table 2 From the results, it can be seen that the display color changed from green to black.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上記したように、相転移型液晶を用いた投写型ディス
プレイにおいて、液晶の回折現象によって投写される波
長の光を吸収する二色性色素を液晶に添加することによ
り、透過光の波長依存性を無くすることができ、コント
ラストの良い白黒表示を実現することができる。
As mentioned above, in a projection display using a phase change type liquid crystal, by adding a dichroic dye to the liquid crystal that absorbs light at the wavelength projected by the diffraction phenomenon of the liquid crystal, it is possible to improve the wavelength dependence of transmitted light. This makes it possible to eliminate black and white display with good contrast.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は散乱状態における表示光の分光スペクトル、 第2図は相転移型液晶の表示原理図、 である。 翼 1 閏 t 2 図 Figure 1 shows the spectrum of display light in a scattered state. Figure 2 is a diagram of the display principle of phase change type liquid crystal. It is. wings 1 Leap t 2 figure

Claims (1)

【特許請求の範囲】 ネマティック・コレステリック相転移型液晶の印加電圧
−光透過率のヒステリシスループを利用し、駆動電圧の
付与条件を変えることにより、同一電圧で透明状態と散
乱状態を選択して表示を行う投写型液晶ディスプレーに
おいて、 前記液晶に該液晶の散乱状態において透過する波長の光
を吸収する二色性色素を添加したことを特徴とする投写
型液晶表示素子。
[Claims] Utilizing the hysteresis loop between applied voltage and light transmittance of a nematic-cholesteric phase transition type liquid crystal, by changing the driving voltage application conditions, a transparent state and a scattering state can be selected and displayed at the same voltage. What is claimed is: 1. A projection type liquid crystal display element, characterized in that a dichroic dye is added to the liquid crystal, which absorbs light of a wavelength that is transmitted when the liquid crystal is in a scattering state.
JP136890A 1990-01-08 1990-01-08 Projection type liquid crystal display element Pending JPH03206425A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011107416A (en) * 2009-11-17 2011-06-02 Fujitsu Ltd Display element and display device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6349736A (en) * 1986-08-20 1988-03-02 Fujitsu Ltd Projection type color display method
JPH01255833A (en) * 1988-04-06 1989-10-12 Seiko Instr Inc Liquid crystal device
JPH02925A (en) * 1988-03-18 1990-01-05 Sharp Corp Liquid crystal display device
JPH0282217A (en) * 1988-09-19 1990-03-22 Ricoh Co Ltd Liquid crystal display element

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6349736A (en) * 1986-08-20 1988-03-02 Fujitsu Ltd Projection type color display method
JPH02925A (en) * 1988-03-18 1990-01-05 Sharp Corp Liquid crystal display device
JPH01255833A (en) * 1988-04-06 1989-10-12 Seiko Instr Inc Liquid crystal device
JPH0282217A (en) * 1988-09-19 1990-03-22 Ricoh Co Ltd Liquid crystal display element

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011107416A (en) * 2009-11-17 2011-06-02 Fujitsu Ltd Display element and display device

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