JPH04134323A - 光書き込み型液晶表示素子 - Google Patents
光書き込み型液晶表示素子Info
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- JPH04134323A JPH04134323A JP2255980A JP25598090A JPH04134323A JP H04134323 A JPH04134323 A JP H04134323A JP 2255980 A JP2255980 A JP 2255980A JP 25598090 A JP25598090 A JP 25598090A JP H04134323 A JPH04134323 A JP H04134323A
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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]
本発明は光書き込み型液晶表示素子に関し、特に投射型
の液晶表示装置に用いられる光書き込み型液晶表示素子
に関する。
の液晶表示装置に用いられる光書き込み型液晶表示素子
に関する。
[従来の技術]
投射型の液晶表示装置に用いられる従来の光書き込み型
液晶表示素子(液晶ライトバルブ)は、第6図に示すご
とき断面を有している。即ち、−方のガラス基板LLa
上に透明電極122が形成され、この透明電極12a上
に非晶質水素化シリコン(a−5i:H)からなる光導
電体層13が形成されている。この光導電体層13上に
炭素、銀等の金属薄膜を用いた光吸収層14が形成され
ている。この光吸収層14上には二酸化チタン/二酸化
ケイ素、硫化亜鉛/フッ化マグネシウム等の多層膜から
なる誘電体ミラー15が形成されている。この誘電体ミ
ラー15の上にポリイミド膜を分子配向処理してなる配
向膜16aが形成されている。また、他方のガラス基板
11b上に透明電極12bが形成され、この透明電極1
2b上に配向膜16bが形成されている。
液晶表示素子(液晶ライトバルブ)は、第6図に示すご
とき断面を有している。即ち、−方のガラス基板LLa
上に透明電極122が形成され、この透明電極12a上
に非晶質水素化シリコン(a−5i:H)からなる光導
電体層13が形成されている。この光導電体層13上に
炭素、銀等の金属薄膜を用いた光吸収層14が形成され
ている。この光吸収層14上には二酸化チタン/二酸化
ケイ素、硫化亜鉛/フッ化マグネシウム等の多層膜から
なる誘電体ミラー15が形成されている。この誘電体ミ
ラー15の上にポリイミド膜を分子配向処理してなる配
向膜16aが形成されている。また、他方のガラス基板
11b上に透明電極12bが形成され、この透明電極1
2b上に配向膜16bが形成されている。
このようなガラス基板111及び11bがスペーサ18
を介して貼り合わされ、これら配向膜16a及び16b
の間に液晶が封入されて液晶層17が形成されている。
を介して貼り合わされ、これら配向膜16a及び16b
の間に液晶が封入されて液晶層17が形成されている。
また、ガラス基板11a及びllbの透明電極12を及
び12bと反対側の表面には、ガラス面での反射を防ぐ
ための反射防止膜19a及び19bがそれぞれ形成され
ている。透明電極12a及び12b間には交流電源20
が接続されている。
び12bと反対側の表面には、ガラス面での反射を防ぐ
ための反射防止膜19a及び19bがそれぞれ形成され
ている。透明電極12a及び12b間には交流電源20
が接続されている。
ガラス基板11a側からレーザ光L1が入射されると、
光導電体層13の光の当たった領域のインピーダンスが
減少し、交流電源20から印加された電圧が液晶層17
に加わって液晶の配向が変化する。
光導電体層13の光の当たった領域のインピーダンスが
減少し、交流電源20から印加された電圧が液晶層17
に加わって液晶の配向が変化する。
光導電体層13の光の当たらない領域では、インピーダ
ンスが変化しないため液晶が初期の配向を保持する。そ
の結果、液晶表示素子に画像が書き込まれることとなる
。このように画像が書き込まれた液晶表示素子のガラス
基板11b側から偏光板を介して光R1を入射すると、
液晶層17により偏光方向が変化せしめられ誘電体ミラ
ー15で反射された反射光R2が再び偏光板を通ってス
クリーン上に投影される。
ンスが変化しないため液晶が初期の配向を保持する。そ
の結果、液晶表示素子に画像が書き込まれることとなる
。このように画像が書き込まれた液晶表示素子のガラス
基板11b側から偏光板を介して光R1を入射すると、
液晶層17により偏光方向が変化せしめられ誘電体ミラ
ー15で反射された反射光R2が再び偏光板を通ってス
クリーン上に投影される。
この場合、誘電体ミラー15は、液晶表示素子に書き込
まれている画像を読み出すための入射光を反射させて外
部へ出射させると共にこの入射光を高い反射率で反射さ
せることにより光導電体層13への入射を防止するため
に設けられている。また、光吸収層14は、書き込みに
用いられるレーザ光の光導電体層への再反射を防止する
と共に誘電体ミラー15を透過した読み出し用の投影光
を遮断するために設けられている。
まれている画像を読み出すための入射光を反射させて外
部へ出射させると共にこの入射光を高い反射率で反射さ
せることにより光導電体層13への入射を防止するため
に設けられている。また、光吸収層14は、書き込みに
用いられるレーザ光の光導電体層への再反射を防止する
と共に誘電体ミラー15を透過した読み出し用の投影光
を遮断するために設けられている。
[発明が解決しようとする課題]
このように光書き込み型液晶表示素子を投射型として用
いる場合、反射層は必要不可欠の要素であり、この反射
層は導電率を小さくするために絶縁膜を用いた誘電体ミ
ラーで形成される。通常、このような誘電体ミラーは絶
縁膜を多層蒸着して形成される。しかしながら、絶縁膜
を多層蒸着することは、製造工程の煩雑化を招くのみな
らずセル構成が非常に複雑となる。
いる場合、反射層は必要不可欠の要素であり、この反射
層は導電率を小さくするために絶縁膜を用いた誘電体ミ
ラーで形成される。通常、このような誘電体ミラーは絶
縁膜を多層蒸着して形成される。しかしながら、絶縁膜
を多層蒸着することは、製造工程の煩雑化を招くのみな
らずセル構成が非常に複雑となる。
従って本発明の目的は、製造工程を簡略化できると共に
セル構成が簡単な光書き込み型液晶表示素子を提供する
ことにある。
セル構成が簡単な光書き込み型液晶表示素子を提供する
ことにある。
[課題を解決するための手段]
上述の目的を達成する本発明の要旨は、第1の透明基板
と、第1の透明基板上に形成された第1の透明電極層と
、第1の透明電極層上に形成された光導電体層と、光導
電体層上に形成された光吸収層と、光吸収層上に形成さ
れておりコレステリック液晶の高分子膜からなる反射層
と、第2の透明基板と、第2の透明基板上に形成された
第2の透明電極層と、この第2の透明電極層及び反射層
間に挿入された液晶層とを備えたことにある。
と、第1の透明基板上に形成された第1の透明電極層と
、第1の透明電極層上に形成された光導電体層と、光導
電体層上に形成された光吸収層と、光吸収層上に形成さ
れておりコレステリック液晶の高分子膜からなる反射層
と、第2の透明基板と、第2の透明基板上に形成された
第2の透明電極層と、この第2の透明電極層及び反射層
間に挿入された液晶層とを備えたことにある。
[作用コ
反射層が円偏光二色性のあるコレステリック液晶の高分
子膜から形成されているので、この反射層の形成が非常
に容易となり、全体の製造工程を簡略化できる。しかも
セル構成が簡単となる。
子膜から形成されているので、この反射層の形成が非常
に容易となり、全体の製造工程を簡略化できる。しかも
セル構成が簡単となる。
[実施例コ
以下図面により本発明の詳細な説明する。
東1図は、本発明の一実施例としての光書き込み型液晶
表示素子(液晶ライトバルブ)の断面図を示す。
表示素子(液晶ライトバルブ)の断面図を示す。
同図に示すように、本発明の第1の透明基板に対応する
ガラス基板21a上に、ITO透明導電膜及びSnO2
透明導電膜の積層体からなる透明電極膜22aが積層さ
れている。この透明電極膜22aは、本発明の第1の透
明電極層に対応しており、ガラス基板21a上にスパッ
タ法で形成されている。
ガラス基板21a上に、ITO透明導電膜及びSnO2
透明導電膜の積層体からなる透明電極膜22aが積層さ
れている。この透明電極膜22aは、本発明の第1の透
明電極層に対応しており、ガラス基板21a上にスパッ
タ法で形成されている。
透明電極膜22a上には、非晶質水素化シリコン(a−
3t:H)からなる膜厚が約3μmの光導電体層23が
積層されている。この光導電体層23は、シランガス(
SiH4)、水素ガス(H2)を原料とし、プラズマC
VD法で形成される。
3t:H)からなる膜厚が約3μmの光導電体層23が
積層されている。この光導電体層23は、シランガス(
SiH4)、水素ガス(H2)を原料とし、プラズマC
VD法で形成される。
光導電体層23上には、有機膜の一種であるカーボン分
散系の塗料による光吸収層24が積層されている。この
光吸収層24は、カーボン分散系の塗料をスピナーを用
いて塗布し、露光により光重合させた後、220℃で1
時間焼成することによって形成する。カーボン分散系の
塗料は、アクリル系の樹脂にカーボンブラックを分散さ
せることによって形成されるものであり、膜厚的1.0
μm1比抵抗107Ω・Cmで、可視域の透過率が約0
゜1%である。この種のカーボン系の塗料は、分散して
いるカーボンの量に応じて透過率及び比抵抗がそれぞれ
変化する。光吸収層24としてカーボン系の塗料を使用
する場合、透過率が0.5%以下、比抵抗106Ω・c
m以上であることが望ましい。
散系の塗料による光吸収層24が積層されている。この
光吸収層24は、カーボン分散系の塗料をスピナーを用
いて塗布し、露光により光重合させた後、220℃で1
時間焼成することによって形成する。カーボン分散系の
塗料は、アクリル系の樹脂にカーボンブラックを分散さ
せることによって形成されるものであり、膜厚的1.0
μm1比抵抗107Ω・Cmで、可視域の透過率が約0
゜1%である。この種のカーボン系の塗料は、分散して
いるカーボンの量に応じて透過率及び比抵抗がそれぞれ
変化する。光吸収層24としてカーボン系の塗料を使用
する場合、透過率が0.5%以下、比抵抗106Ω・c
m以上であることが望ましい。
なお、本出願人はこのような光吸収層を有する光書き込
み型液晶表示素子について、特願平2−113453号
(平成2年4月27日出願)により既に提案している。
み型液晶表示素子について、特願平2−113453号
(平成2年4月27日出願)により既に提案している。
光吸収層24上には、円偏光二色性の高分子コレステリ
ック液晶を用いた反射層25が形成されている。この反
射層25の積層は、以下のようにして行われる。
ック液晶を用いた反射層25が形成されている。この反
射層25の積層は、以下のようにして行われる。
まず、ポリ−D−グルタミン酸n−ブチルエステルを溶
媒であるトリエチレングリコールジメタクリレートに混
合させ、攪拌しながら光増感剤としてベンゾフェノンを
添加し、2枚のガラス基板の間に挟持し、一定温度の下
で紫外線露光することによりプレナー配向で重合させた
高分子液晶フィルム25Lを作成する。膜厚が約0.2
mm、屈折率が約1.5、屈折率の異方性が約0.1で
あるため、ピッチを0.37μmに設定し波長550n
m±20nmの光のうち左旋性成分を反射するように設
定されている。ただし、ピッチは液晶の螺旋が360°
回転したときの長さであり、ブラッグの反射条件(λ=
n’p’cosθ、ここでλは波長、nは屈折率、pは
ピッチ、θは光の入射角)により特定の波長の光を選択
的に反射することができる。同様にしてポリ−L−グル
タミン酸n−ブチルエステルを用いて右旋性成分を反射
するように設定した高分子液晶フィルム25Sを作成す
る。このように作成した高分子液晶フィルム25L及び
253を2枚合わせて波長550nm±20nmの光を
反射させることができる反射層(ノツチフィルタ)25
を光吸収層24上に積層する。
媒であるトリエチレングリコールジメタクリレートに混
合させ、攪拌しながら光増感剤としてベンゾフェノンを
添加し、2枚のガラス基板の間に挟持し、一定温度の下
で紫外線露光することによりプレナー配向で重合させた
高分子液晶フィルム25Lを作成する。膜厚が約0.2
mm、屈折率が約1.5、屈折率の異方性が約0.1で
あるため、ピッチを0.37μmに設定し波長550n
m±20nmの光のうち左旋性成分を反射するように設
定されている。ただし、ピッチは液晶の螺旋が360°
回転したときの長さであり、ブラッグの反射条件(λ=
n’p’cosθ、ここでλは波長、nは屈折率、pは
ピッチ、θは光の入射角)により特定の波長の光を選択
的に反射することができる。同様にしてポリ−L−グル
タミン酸n−ブチルエステルを用いて右旋性成分を反射
するように設定した高分子液晶フィルム25Sを作成す
る。このように作成した高分子液晶フィルム25L及び
253を2枚合わせて波長550nm±20nmの光を
反射させることができる反射層(ノツチフィルタ)25
を光吸収層24上に積層する。
反射層25上には、液晶層26が積層されている。
この液晶層26としては、散乱型の液晶複合膜が用いら
れる。液晶複合膜は、UV重合性化合物である2官能性
アクリレート(HX−620:日本化薬株式会社製)3
0wt%とネマチック液晶(ZLI−3201−000
:メルク社製)70wt%と少量の重合開始剤(Dar
ocurel173:メルク社製)とを混合した均一溶
液を作って濾過し、この濾過溶液を反射層25上に10
μmの膜厚てスピナー塗布した後、紫外線露光すること
によって形成される。
れる。液晶複合膜は、UV重合性化合物である2官能性
アクリレート(HX−620:日本化薬株式会社製)3
0wt%とネマチック液晶(ZLI−3201−000
:メルク社製)70wt%と少量の重合開始剤(Dar
ocurel173:メルク社製)とを混合した均一溶
液を作って濾過し、この濾過溶液を反射層25上に10
μmの膜厚てスピナー塗布した後、紫外線露光すること
によって形成される。
この液晶層26上に、対向透明電極膜22b及びガラス
基板21bの積層体が積層されている。この積層体は、
本発明の第2の透明基板に対応するガラス基板21b上
に、ITO透明導電膜からなる透明電極膜22bを積層
して形成されている。透明電極膜22bは、本発明の第
2の透明電極層に対応しており、ガラス基板2Ib上に
スパッタ法で形成されている。ガラス基板21a及び2
1bの透明電極22a及び22bと反対側の表面には、
ガラス面での反射を防ぐための反射防止膜27a及び2
7bがそれぞれ蒸着により形成されている。透明電極膜
22a及び22b間には交流電源28から交流電圧が印
加されるように構成されている。
基板21bの積層体が積層されている。この積層体は、
本発明の第2の透明基板に対応するガラス基板21b上
に、ITO透明導電膜からなる透明電極膜22bを積層
して形成されている。透明電極膜22bは、本発明の第
2の透明電極層に対応しており、ガラス基板2Ib上に
スパッタ法で形成されている。ガラス基板21a及び2
1bの透明電極22a及び22bと反対側の表面には、
ガラス面での反射を防ぐための反射防止膜27a及び2
7bがそれぞれ蒸着により形成されている。透明電極膜
22a及び22b間には交流電源28から交流電圧が印
加されるように構成されている。
交流電圧が供給されている状態で、ガラス基板21a側
からレーザ光L1が入射されると、光のあたった領域で
は光導電体層23のインピーダンスが低下し、供給され
ている交流電圧が液晶層27に印加され、これによって
液晶分子の配向を変化させる。一方、光のあたらない領
域では光導電体層23のインピーダンスが変化せず、液
晶層27の液晶分子は初期配向を維持する。その結果、
入射光に応じた画像が液晶層27に形成されることとな
る。
からレーザ光L1が入射されると、光のあたった領域で
は光導電体層23のインピーダンスが低下し、供給され
ている交流電圧が液晶層27に印加され、これによって
液晶分子の配向を変化させる。一方、光のあたらない領
域では光導電体層23のインピーダンスが変化せず、液
晶層27の液晶分子は初期配向を維持する。その結果、
入射光に応じた画像が液晶層27に形成されることとな
る。
光吸収層24として用いたカーボン分散系の塗料は、本
実施例ではアクリル系樹脂を用いているが、光重合性の
ものとしてポリイミド、又はポリアミドを利用すること
ができ、熱重合性のものとしてエポキシ樹脂を利用する
ことができる。反射層(ノツチフィルタ)25のピッチ
は、重合時の温度、溶媒、又は液晶材料と溶媒との混合
比によって容易に変えることができ、このことにより反
射させる波長も任意に変えることができる。従って、本
実施例の反射層を複数組み合わせてカラー化することが
可能である。左旋性と右旋性との順序は逆であってもよ
い。
実施例ではアクリル系樹脂を用いているが、光重合性の
ものとしてポリイミド、又はポリアミドを利用すること
ができ、熱重合性のものとしてエポキシ樹脂を利用する
ことができる。反射層(ノツチフィルタ)25のピッチ
は、重合時の温度、溶媒、又は液晶材料と溶媒との混合
比によって容易に変えることができ、このことにより反
射させる波長も任意に変えることができる。従って、本
実施例の反射層を複数組み合わせてカラー化することが
可能である。左旋性と右旋性との順序は逆であってもよ
い。
液晶層26の液晶表示モードとしては、本実施例で示し
た液晶複合膜の他に、動的散乱モード、ゲストホストモ
ード、又は相転移モードを利用できる。
た液晶複合膜の他に、動的散乱モード、ゲストホストモ
ード、又は相転移モードを利用できる。
第2図は、第1図に示した光書き込み型液晶表示素子を
光変調器として用いた投射型の液晶表示装置の一例の概
略構成図である。
光変調器として用いた投射型の液晶表示装置の一例の概
略構成図である。
同図において、31は第1図に示した光書き込み型液晶
表示素子であり、この光書き込み型液晶表示素子31に
は画像があらかじめ形成されている。
表示素子であり、この光書き込み型液晶表示素子31に
は画像があらかじめ形成されている。
即ち、上述したように、レーザ光32がガラス基板21
a(第1図)側からレンズ33を介して印加されること
によって画像形成があらかじめ行われている。なお、書
き込み光としては、レーザ光の他にCRTやフラットパ
ネルデイスプレィ(液晶、PDP、LED等)からの光
を用いてもよい。
a(第1図)側からレンズ33を介して印加されること
によって画像形成があらかじめ行われている。なお、書
き込み光としては、レーザ光の他にCRTやフラットパ
ネルデイスプレィ(液晶、PDP、LED等)からの光
を用いてもよい。
光源34からの光は、レンズ35、ミラー36、及びレ
ンズ37を介して液晶表示素子31のガラス基板21b
(第1図)側に入射される。液晶層27の液晶分子が
初期配向にある部分では、この入射光は散乱されレンズ
37へは到達しない。このため、スクリーン39上では
この部分が暗状態となる。一方、液晶分子の配向が変化
している部分では、液晶層27が透明となるため、入射
光のうち特定の波長(55Qnm±20nm)の光は反
射層25によって反射され、レンズ37を介して投影レ
ンズ38に印加されて拡大され、スクリーン39へ投影
される。従って、光書き込み型液晶表示素子31に書き
込まれている画像がスクリーン39へ投影されることと
なる。
ンズ37を介して液晶表示素子31のガラス基板21b
(第1図)側に入射される。液晶層27の液晶分子が
初期配向にある部分では、この入射光は散乱されレンズ
37へは到達しない。このため、スクリーン39上では
この部分が暗状態となる。一方、液晶分子の配向が変化
している部分では、液晶層27が透明となるため、入射
光のうち特定の波長(55Qnm±20nm)の光は反
射層25によって反射され、レンズ37を介して投影レ
ンズ38に印加されて拡大され、スクリーン39へ投影
される。従って、光書き込み型液晶表示素子31に書き
込まれている画像がスクリーン39へ投影されることと
なる。
この第2図の投影型表示装置では、後述する第4図の投
影型表示装置で用いる偏光ビームスプリッタが不要のた
め、スクリーン39上の像がその分明るくなる。
影型表示装置で用いる偏光ビームスプリッタが不要のた
め、スクリーン39上の像がその分明るくなる。
第3図は、本発明の他の実施例としての光書き込み型液
晶表示素子の断面図を示す。
晶表示素子の断面図を示す。
同図に示すように、本発明の第1の透明基板に対応する
ガラス基板41a上に、ITO透明導電膜及び5n02
透明導電膜の積層体からなる透明電極膜42gが積層さ
れている。この透明電極膜42aは、本発明の第1の透
明電極層に対応しており、ガラス基板41a上にスパッ
タ法で形成されている。
ガラス基板41a上に、ITO透明導電膜及び5n02
透明導電膜の積層体からなる透明電極膜42gが積層さ
れている。この透明電極膜42aは、本発明の第1の透
明電極層に対応しており、ガラス基板41a上にスパッ
タ法で形成されている。
透明電極膜42a上には、非晶質水素化シリコン(a−
Si:H)からなる膜厚が約3μmの光導電体層43が
積層されている。この光導電体層43は、シランガス(
s iH4) 、水素ガス(H2)を原料とし、プラズ
マCVD法で形成される。
Si:H)からなる膜厚が約3μmの光導電体層43が
積層されている。この光導電体層43は、シランガス(
s iH4) 、水素ガス(H2)を原料とし、プラズ
マCVD法で形成される。
光導電体層43上には、有機膜の一種であるカーボン分
散系の塗料による光吸収層44が積層されている。この
光吸収層44は、カーボン分散系の塗料をスピナーを用
いて塗布し、露光により光重合させた後、220℃で1
時間焼成することによって形成する。カーボン分散系の
塗料は、アクリル系の樹脂にカーボンブラックを分散さ
せることによって形成されるものであり、膜厚的1.0
μm1比抵抗107Ω・cmで、可視域の透過率が約0
゜1%である。この種のカーボン系の塗料は、分散して
いるカーボンの量に応じて透過率及び比抵抗がそれぞれ
変化する。光吸収層44としてカーボン系の塗料を使用
する場合、透過率が0.5%以下、比抵抗106Ω・c
m以上であることが望ましい(特願平2−113453
号)。
散系の塗料による光吸収層44が積層されている。この
光吸収層44は、カーボン分散系の塗料をスピナーを用
いて塗布し、露光により光重合させた後、220℃で1
時間焼成することによって形成する。カーボン分散系の
塗料は、アクリル系の樹脂にカーボンブラックを分散さ
せることによって形成されるものであり、膜厚的1.0
μm1比抵抗107Ω・cmで、可視域の透過率が約0
゜1%である。この種のカーボン系の塗料は、分散して
いるカーボンの量に応じて透過率及び比抵抗がそれぞれ
変化する。光吸収層44としてカーボン系の塗料を使用
する場合、透過率が0.5%以下、比抵抗106Ω・c
m以上であることが望ましい(特願平2−113453
号)。
光吸収層44上には、円偏光二色性の高分子コレステリ
ック液晶を用いた反射層45が形成されている。この反
射層45の積層は、以下のようにして行われる。
ック液晶を用いた反射層45が形成されている。この反
射層45の積層は、以下のようにして行われる。
まず、ポリ−D−グルタミン酸n−ブチルエステルを溶
媒であるトリエチレングリコールジメタクリレートに混
合させ、攪拌しながら光増感剤としてベンゾフェノンを
添加し、2枚のガラス基板の間に挟持し、一定温度の下
で紫外線露光することによりプレナー配向で重合させた
高分子液晶フィルム45Lを作成する。膜厚が約0.2
mm、屈折率が約1.5、屈折率の異方性が約0.1で
あるため、ピッチを0.37μmに設定し波長55Qn
m±20nmの光のうち左旋性成分を・反射するように
設定されている。ただし、ピッチは液晶の螺旋が360
°回転したときの長さであり、ブラッグの反射条件(λ
=n−p’cosθ、ここでλは波長、nは屈折率、p
はピッチ、θは光の入射角)により特定の波長の光を選
択的に反射することができる。同様にしてポリ−L−グ
ルタミン酸n−ブチルエステルを用いて右旋性成分を反
射するように設定した高分子液晶フィルム45Sを作成
する。このように作成した高分子液晶フィルム45L及
び45Sを2枚合わせて波長550nm±20nmの光
を反射させることができる反射層(ノツチフィルタ)4
5を光吸収層44上に積層する。
媒であるトリエチレングリコールジメタクリレートに混
合させ、攪拌しながら光増感剤としてベンゾフェノンを
添加し、2枚のガラス基板の間に挟持し、一定温度の下
で紫外線露光することによりプレナー配向で重合させた
高分子液晶フィルム45Lを作成する。膜厚が約0.2
mm、屈折率が約1.5、屈折率の異方性が約0.1で
あるため、ピッチを0.37μmに設定し波長55Qn
m±20nmの光のうち左旋性成分を・反射するように
設定されている。ただし、ピッチは液晶の螺旋が360
°回転したときの長さであり、ブラッグの反射条件(λ
=n−p’cosθ、ここでλは波長、nは屈折率、p
はピッチ、θは光の入射角)により特定の波長の光を選
択的に反射することができる。同様にしてポリ−L−グ
ルタミン酸n−ブチルエステルを用いて右旋性成分を反
射するように設定した高分子液晶フィルム45Sを作成
する。このように作成した高分子液晶フィルム45L及
び45Sを2枚合わせて波長550nm±20nmの光
を反射させることができる反射層(ノツチフィルタ)4
5を光吸収層44上に積層する。
反射層45上には、配向膜46aが積層されている。
この配向膜46aは、ポリイミド膜をスピンコードによ
って形成した後、ラビングによる分子配向処理が施され
てなる。
って形成した後、ラビングによる分子配向処理が施され
てなる。
この配向膜46aと、配向膜46b1透明電極膜42b
及びガラス基板41bの積層体とが、同図に示すように
二つのスペーサ47を介して貼合わされる。
及びガラス基板41bの積層体とが、同図に示すように
二つのスペーサ47を介して貼合わされる。
配向膜46b1透明電極膜42h及びガラス基板41b
の積層体は、本発明の第2の透明基板に対応するガラス
基板41b上に、ITO透明導電膜からなる透明電極膜
42bを積層し、その上に配向膜46hを上述の方法に
よって積層することによって形成されている。透明電極
膜42bは、本発明の第2の透明電極層に対応しており
、ガラス基板JTo上にスパッタ法で形成されている。
の積層体は、本発明の第2の透明基板に対応するガラス
基板41b上に、ITO透明導電膜からなる透明電極膜
42bを積層し、その上に配向膜46hを上述の方法に
よって積層することによって形成されている。透明電極
膜42bは、本発明の第2の透明電極層に対応しており
、ガラス基板JTo上にスパッタ法で形成されている。
配向膜46a及び46b間の空間の厚みは約6μmであ
り、この空間に液晶が注入され封止されて液晶層48が
形成される。液晶としては、フェニルシクロヘキサン系
ネマチック液晶が用いられる。なお、本実施例の光書き
込み型液晶表示素子の動作モードとしては、ハイブリッ
ド電界効果モードが用いられる。
り、この空間に液晶が注入され封止されて液晶層48が
形成される。液晶としては、フェニルシクロヘキサン系
ネマチック液晶が用いられる。なお、本実施例の光書き
込み型液晶表示素子の動作モードとしては、ハイブリッ
ド電界効果モードが用いられる。
ガラス基板41a及び41bの透明電極42a及び42
bと反対側の表面には、ガラス面での反射を防ぐための
反射防止膜49a及び49bがそれぞれ蒸着により形成
されている。透明電極膜42a及び42b間には交流電
源50から交流電圧が印加されるように構成されている
。
bと反対側の表面には、ガラス面での反射を防ぐための
反射防止膜49a及び49bがそれぞれ蒸着により形成
されている。透明電極膜42a及び42b間には交流電
源50から交流電圧が印加されるように構成されている
。
光吸収層44として用いたカーボン分散系の塗料は、本
実施例ではアクリル系樹脂を用いているが、光重合性の
ものとしてポリイミド、又はポリアミドを利用すること
ができ、熱重合性のものとしてエポキシ樹脂を利用する
ことができる。
実施例ではアクリル系樹脂を用いているが、光重合性の
ものとしてポリイミド、又はポリアミドを利用すること
ができ、熱重合性のものとしてエポキシ樹脂を利用する
ことができる。
液晶層48の液晶表示モードとして、ネマチック液晶を
用いる場合は本実施例で示したハイブリッド電界効果モ
ードの他に、ツィステッドネマチックモード、電界誘起
複屈折モードを利用できる。
用いる場合は本実施例で示したハイブリッド電界効果モ
ードの他に、ツィステッドネマチックモード、電界誘起
複屈折モードを利用できる。
また液晶としてはこのほかに、強誘電性液晶、反強誘電
性液晶、又はエレクトロクリニック効果を有するスメク
チック液晶も利用できる。
性液晶、又はエレクトロクリニック効果を有するスメク
チック液晶も利用できる。
交流電圧が供給されている状態で、ガラス基板41a側
からレーザ光L1が入射されると、光のあたった領域で
は光導電体層43のインピーダンスか低下し、供給され
ている交流電圧が液晶層48に印加され、これによって
液晶分子の配向を変化させる。一方、光のあたらない領
域では光導電体層43のインピーダンスが変化せず、液
晶層48の液晶分子は初期配向を維持する。その結果、
入射光に応じた画像が液晶層48に形成されることとな
る。
からレーザ光L1が入射されると、光のあたった領域で
は光導電体層43のインピーダンスか低下し、供給され
ている交流電圧が液晶層48に印加され、これによって
液晶分子の配向を変化させる。一方、光のあたらない領
域では光導電体層43のインピーダンスが変化せず、液
晶層48の液晶分子は初期配向を維持する。その結果、
入射光に応じた画像が液晶層48に形成されることとな
る。
第4図は、第3図に示した光書き込み型液晶表示素子を
光変調器として用いた投射型の液晶表示装置の一例の概
略構成図である。
光変調器として用いた投射型の液晶表示装置の一例の概
略構成図である。
同図において、51は第3図に示した光書き込み型液晶
表示素子であり、この光書き込み型液晶表示素子51に
は画像があらかじめ形成されている。
表示素子であり、この光書き込み型液晶表示素子51に
は画像があらかじめ形成されている。
即ち、上述したように、レーザ光52がガラス基板41
a (第3図)側からレンズ53を介して印加される
ことによって画像形成があらかじめ行われている。なお
、書き込み光としては、レーザ光の他にCRTやフラッ
トパネルデイスプレィ(液晶、FDP、LED等)から
の光を用いてもよい。
a (第3図)側からレンズ53を介して印加される
ことによって画像形成があらかじめ行われている。なお
、書き込み光としては、レーザ光の他にCRTやフラッ
トパネルデイスプレィ(液晶、FDP、LED等)から
の光を用いてもよい。
光源54からの光は、レンズ55、及び偏光ビームスプ
リッタ56を介して液晶表示素子51のガラス基板41
b(第3図)側に入射される。液晶層48の液晶分子が
初期配向にある部分では、この入射光に対して偏光方向
が変化しないから反射層45で反射された特定の波長の
光は偏光ビームスプリッタ56を透過しない。このため
、スクリーン58上ではこの部分が暗状態となる。一方
、液晶分子の配向が変化している部分を透過した反射光
は電気光学効果によって偏光方向が変化するため反射層
45で反射された光は偏光ビームスプリッタ56を透過
することができる。この透過した光は、投影レンズ57
に印加されて拡大され、スクリーン58へ投影される。
リッタ56を介して液晶表示素子51のガラス基板41
b(第3図)側に入射される。液晶層48の液晶分子が
初期配向にある部分では、この入射光に対して偏光方向
が変化しないから反射層45で反射された特定の波長の
光は偏光ビームスプリッタ56を透過しない。このため
、スクリーン58上ではこの部分が暗状態となる。一方
、液晶分子の配向が変化している部分を透過した反射光
は電気光学効果によって偏光方向が変化するため反射層
45で反射された光は偏光ビームスプリッタ56を透過
することができる。この透過した光は、投影レンズ57
に印加されて拡大され、スクリーン58へ投影される。
従って、光書き込み型液晶表示素子51に書き込まれて
いる画像がスクリーン58へ投影されることとなる。
いる画像がスクリーン58へ投影されることとなる。
第5図は、本発明のさらに他の実施例としての光書き込
み型液晶表示素子の断面図を示す。
み型液晶表示素子の断面図を示す。
同図に示すように、本発明の第1の透明基板に対応する
ガラス基板61a上に、ITO透明導電膜及びSnO2
透明導電膜の積層体からなる透明電極膜62aが積層さ
れている。この透明電極膜62aは、本発明の第1の透
明電極層に対応しており、ガラス基板61a上にスパッ
タ法で形成されている。
ガラス基板61a上に、ITO透明導電膜及びSnO2
透明導電膜の積層体からなる透明電極膜62aが積層さ
れている。この透明電極膜62aは、本発明の第1の透
明電極層に対応しており、ガラス基板61a上にスパッ
タ法で形成されている。
透明電極膜62a上には、非晶質水素化シリコン(a−
Si:H)からなる膜厚が約3μmの光導電体層63が
積層されている。この光導電体層63は、シランガス(
SiH4)、水素ガス(H2)を原料とし、プラズマC
VD法で形成される。
Si:H)からなる膜厚が約3μmの光導電体層63が
積層されている。この光導電体層63は、シランガス(
SiH4)、水素ガス(H2)を原料とし、プラズマC
VD法で形成される。
光導電体層63上には、有機膜の一種であるカーボン分
散系の塗料による光吸収層64が積層されている。この
光吸収層64は、カーボン分散系の塗料をスピナーを用
いて塗布し、露光により光重合させた後、220℃で1
時間焼成することによって形成する。カーボン分散系の
塗料は、アクリル系の樹脂にカーボンブラックを分散さ
せることによって形成されるものであり、膜厚的1.0
μm、比抵抗10−Ω・cmで、可視域の透過率か約0
゜1%である。この種のカーボン系の塗料は、分散して
いるカーボンの量に応じて透過率及び比抵抗がそれぞれ
変化する。光吸収層64としてカーボン系の塗料を使用
する場合、透過率が0.5%以下、比抵抗106Ω・c
m以上であることが望ましい(特願平2−113453
号)。
散系の塗料による光吸収層64が積層されている。この
光吸収層64は、カーボン分散系の塗料をスピナーを用
いて塗布し、露光により光重合させた後、220℃で1
時間焼成することによって形成する。カーボン分散系の
塗料は、アクリル系の樹脂にカーボンブラックを分散さ
せることによって形成されるものであり、膜厚的1.0
μm、比抵抗10−Ω・cmで、可視域の透過率か約0
゜1%である。この種のカーボン系の塗料は、分散して
いるカーボンの量に応じて透過率及び比抵抗がそれぞれ
変化する。光吸収層64としてカーボン系の塗料を使用
する場合、透過率が0.5%以下、比抵抗106Ω・c
m以上であることが望ましい(特願平2−113453
号)。
光吸収層64上には、反射層65が形成される。この反
射層65は、高分子コレステリック液晶層65Sと低分
子コレステリック液晶層65Lとからなり、この低分子
コレステリック液晶層65Lは本発明の液晶層をも兼ね
ている。高分子コレステリック液晶層65Sの積層は、
以下のようにして行われる。
射層65は、高分子コレステリック液晶層65Sと低分
子コレステリック液晶層65Lとからなり、この低分子
コレステリック液晶層65Lは本発明の液晶層をも兼ね
ている。高分子コレステリック液晶層65Sの積層は、
以下のようにして行われる。
まず、ポリ−L−グルタミン酸n−ブチルエステルを溶
媒であるトリエチレングリコールジメタクリレートに混
合させ、攪拌しながら光増感剤としてベンゾフェノンを
添加し、2枚のガラス基板の間に挟持し、一定温度の下
で紫外線露光することによりプレナー配向で重合させた
高分子液晶フィルムである高分子コレステリック液晶層
65Sを光吸収層64上に積層する。膜厚が約0.2m
m。
媒であるトリエチレングリコールジメタクリレートに混
合させ、攪拌しながら光増感剤としてベンゾフェノンを
添加し、2枚のガラス基板の間に挟持し、一定温度の下
で紫外線露光することによりプレナー配向で重合させた
高分子液晶フィルムである高分子コレステリック液晶層
65Sを光吸収層64上に積層する。膜厚が約0.2m
m。
屈折率が約1.5、屈折率の異方性が約0.1であるた
め、ピッチを0.37μmに設定し波長550nm±2
0nmの光のうち右旋性成分を反射するように設定され
ている。ただし、ピッチは液晶の螺旋が360°回転し
たときの長さであり、ブラッグの反射条件(λ=n・p
・COSθ、ここでλは波長、nは屈折率、pはピッチ
、θは光の入射角)により特定の波長の光を選択的に反
射することができる。
め、ピッチを0.37μmに設定し波長550nm±2
0nmの光のうち右旋性成分を反射するように設定され
ている。ただし、ピッチは液晶の螺旋が360°回転し
たときの長さであり、ブラッグの反射条件(λ=n・p
・COSθ、ここでλは波長、nは屈折率、pはピッチ
、θは光の入射角)により特定の波長の光を選択的に反
射することができる。
この高分子コレステリック液晶層65S上に、低分子コ
レステリック液晶層65Lを積層する。低分子コレステ
リック液晶としては、コレステリックオレイルカーボネ
ート(COC)を用い、2周波駆動が可能なように分子
短軸方向に塩素を有する3員環以上の構造のネマチック
液晶(3090:ロシュ社製)を混合させて用いる。た
だし、低分子コレステリック液晶と高分子コレステリッ
ク液晶とのピッチと屈折率との積(p−n)は一致して
おり、その螺旋方向は互いに逆である。また、低分子コ
レステリック液晶層のセル厚は6μmであり、高分子コ
レステリック液晶層のセル厚は0゜2mmである。
レステリック液晶層65Lを積層する。低分子コレステ
リック液晶としては、コレステリックオレイルカーボネ
ート(COC)を用い、2周波駆動が可能なように分子
短軸方向に塩素を有する3員環以上の構造のネマチック
液晶(3090:ロシュ社製)を混合させて用いる。た
だし、低分子コレステリック液晶と高分子コレステリッ
ク液晶とのピッチと屈折率との積(p−n)は一致して
おり、その螺旋方向は互いに逆である。また、低分子コ
レステリック液晶層のセル厚は6μmであり、高分子コ
レステリック液晶層のセル厚は0゜2mmである。
この低分子コレステリック液晶層65Lに、透明電極膜
62b及びガラス基板61bの積層体とか積層される。
62b及びガラス基板61bの積層体とか積層される。
透明電極膜62b及びガラス基板61bの積層体は、本
発明の第2の透明基板に対応するガラス基板61.b上
に、ITO透明導電膜からなる透明電極膜62bを積層
することによって形成されている。透明電極膜62bは
、本発明の第2の透明電極層に対応しており、ガラス基
板61b上にスパッタ法で形成されている。
発明の第2の透明基板に対応するガラス基板61.b上
に、ITO透明導電膜からなる透明電極膜62bを積層
することによって形成されている。透明電極膜62bは
、本発明の第2の透明電極層に対応しており、ガラス基
板61b上にスパッタ法で形成されている。
ガラス基板61a及び51bの透明電極62a及び62
bと反対側の表面には、ガラス面での反射を防ぐための
反射防止膜67a及び67bがそれぞれ蒸着により形成
されている。透明電極膜62a及び62b間には交流電
源68から交流電圧が印加されるように構成されている
。
bと反対側の表面には、ガラス面での反射を防ぐための
反射防止膜67a及び67bがそれぞれ蒸着により形成
されている。透明電極膜62a及び62b間には交流電
源68から交流電圧が印加されるように構成されている
。
光吸収層64として用いたカーボン分散系の塗料は、本
実施例ではアクリル系樹脂を用いているが、光重合性の
ものとしてポリイミド、又はポリアミドを利用すること
ができ、熱重合性のものとしてエポキシ樹脂を利用する
ことができる。
実施例ではアクリル系樹脂を用いているが、光重合性の
ものとしてポリイミド、又はポリアミドを利用すること
ができ、熱重合性のものとしてエポキシ樹脂を利用する
ことができる。
本実施例では、高分子コレステリック液晶として右旋性
のものを用い、低分子コレステリック液晶として左旋性
のものを用いているが、左旋性の高分子コレステリック
液晶右旋性の低分子コレステリック液晶と組み合わせを
利用することが可能である。
のものを用い、低分子コレステリック液晶として左旋性
のものを用いているが、左旋性の高分子コレステリック
液晶右旋性の低分子コレステリック液晶と組み合わせを
利用することが可能である。
交流電圧が供給されている状態で、ガラス基板61a側
からレーザ光L1が入射されると、光のあたった領域で
は光導電体層63のインピーダンスが低下し、供給され
ている交流電圧が液晶層(低分子コレステリック液晶層
)65Lに印加され、これによって液晶分子の配向を変
化させる。一方、光のあたらない領域では光導電体層6
3のインピーダンスが変化せず、液晶層65Lの液晶分
子は初期配向を維持する。つまり本実施例では、設定し
た波長の光を反射するように構成されており、液晶に電
圧がかかるとこれがくずれて入射光は液晶層65Lで散
乱される。その結果、入射光に応じた画像が液晶層55
Lに形成されることとなる。画像の消去は、高周波を印
加することにより可能である。
からレーザ光L1が入射されると、光のあたった領域で
は光導電体層63のインピーダンスが低下し、供給され
ている交流電圧が液晶層(低分子コレステリック液晶層
)65Lに印加され、これによって液晶分子の配向を変
化させる。一方、光のあたらない領域では光導電体層6
3のインピーダンスが変化せず、液晶層65Lの液晶分
子は初期配向を維持する。つまり本実施例では、設定し
た波長の光を反射するように構成されており、液晶に電
圧がかかるとこれがくずれて入射光は液晶層65Lで散
乱される。その結果、入射光に応じた画像が液晶層55
Lに形成されることとなる。画像の消去は、高周波を印
加することにより可能である。
第5図に示した光書き込み型液晶表示素子を光変調器と
して用いる投射型の液晶表示装置は第2図に示したもの
と同じであり、動作もほぼ同様であるため説明は省略す
る。
して用いる投射型の液晶表示装置は第2図に示したもの
と同じであり、動作もほぼ同様であるため説明は省略す
る。
以上述べた実施例では、透明基板としてガラス基板を用
いているが、オプティカルファイバで構成されるファイ
バプレートを用いて透明基板を構成してもよい。
いているが、オプティカルファイバで構成されるファイ
バプレートを用いて透明基板を構成してもよい。
[発明の効果コ
以上詳細に説明したように本発明によれば、反射層が円
偏光二色性のあるコレステリック液晶の高分子膜から形
成されているので、この反射層の形成が非常に容易とな
り、全体の製造工程を簡略化でき、しかもセル構成が簡
単な光書き込み型液晶表示素子を得ることができる。
偏光二色性のあるコレステリック液晶の高分子膜から形
成されているので、この反射層の形成が非常に容易とな
り、全体の製造工程を簡略化でき、しかもセル構成が簡
単な光書き込み型液晶表示素子を得ることができる。
第1図は本発明の一実施例の構成を示す断面図、第2図
は第1図の光書き込み型液晶表示素子を光変調器として
用いた投射型の液晶表示装置の概略構成図、第3図は本
発明の他の実施例の構成を示す断面図、第4図は第3図
の光書き込み型液晶表示素子を光変調器として用いた投
射型の液晶表示装置の概略構成図、第5図は本発明のさ
らに他の実施例の構成を示す断面図、第6図は従来の光
書き込み型液晶表示素子の構成を示す断面図である。 21a z 21b 、 41a 、 41b N 6
1a 、 61b −−・−ガラス基板、22a %
22b 、 42a s 42b 、 62a 、、
62b ・・・・・・透明電極膜、23.43.63・
・・・・・光導電体層、24.44.64・・・・・・
光吸収層、25.45・・・・・・反射層、25S12
5L s 45S s 45L・・・・・・高分子液晶
フィルム、26.48・・・・・・液晶層、27a s
27b −、49a 、49b s 67a 567
b・・・・・・配向膜、28.50.68・・・・・・
交流電源、31.51・・・・・・光書き込み型液晶表
示素子、47.66・・・・・・スペーサ、65S・・
・・・・高分子コレステリック液晶層、65L・・・・
・・低分子コレステリック液晶層。 を 烟へ34 第2図 6只 第3図 第4図 第5 図 第6図
は第1図の光書き込み型液晶表示素子を光変調器として
用いた投射型の液晶表示装置の概略構成図、第3図は本
発明の他の実施例の構成を示す断面図、第4図は第3図
の光書き込み型液晶表示素子を光変調器として用いた投
射型の液晶表示装置の概略構成図、第5図は本発明のさ
らに他の実施例の構成を示す断面図、第6図は従来の光
書き込み型液晶表示素子の構成を示す断面図である。 21a z 21b 、 41a 、 41b N 6
1a 、 61b −−・−ガラス基板、22a %
22b 、 42a s 42b 、 62a 、、
62b ・・・・・・透明電極膜、23.43.63・
・・・・・光導電体層、24.44.64・・・・・・
光吸収層、25.45・・・・・・反射層、25S12
5L s 45S s 45L・・・・・・高分子液晶
フィルム、26.48・・・・・・液晶層、27a s
27b −、49a 、49b s 67a 567
b・・・・・・配向膜、28.50.68・・・・・・
交流電源、31.51・・・・・・光書き込み型液晶表
示素子、47.66・・・・・・スペーサ、65S・・
・・・・高分子コレステリック液晶層、65L・・・・
・・低分子コレステリック液晶層。 を 烟へ34 第2図 6只 第3図 第4図 第5 図 第6図
Claims (1)
- 第1の透明基板と、該第1の透明基板上に形成された第
1の透明電極層と、該第1の透明電極層上に形成された
光導電体層と、該光導電体層上に形成された光吸収層と
、該光吸収層上に形成されておりコレステリック液晶の
高分子膜からなる反射層と、第2の透明基板と、該第2
の透明基板上に形成された第2の透明電極層と、該第2
の透明電極層及び前記反射層間に挿入された液晶層とを
備えたことを特徴とする光書き込み型液晶表示素子。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2255980A JPH04134323A (ja) | 1990-09-26 | 1990-09-26 | 光書き込み型液晶表示素子 |
US07/764,519 US5305129A (en) | 1990-09-26 | 1991-09-24 | Liquid crystal display device of optical writing type having a carbon dispersed light absorbing layer and a cholesteric reflector |
DE69123119T DE69123119T2 (de) | 1990-09-26 | 1991-09-25 | Lichtadressierte Flüssigkristallanzeige |
EP91308731A EP0478299B1 (en) | 1990-09-26 | 1991-09-25 | Liquid crystal display element of optical writing type |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2255980A JPH04134323A (ja) | 1990-09-26 | 1990-09-26 | 光書き込み型液晶表示素子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04134323A true JPH04134323A (ja) | 1992-05-08 |
Family
ID=17286236
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2255980A Pending JPH04134323A (ja) | 1990-09-26 | 1990-09-26 | 光書き込み型液晶表示素子 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5305129A (ja) |
EP (1) | EP0478299B1 (ja) |
JP (1) | JPH04134323A (ja) |
DE (1) | DE69123119T2 (ja) |
Cited By (3)
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US5841494A (en) * | 1996-06-26 | 1998-11-24 | Hall; Dennis R. | Transflective LCD utilizing chiral liquid crystal filter/mirrors |
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JP2774424B2 (ja) * | 1992-12-07 | 1998-07-09 | シャープ株式会社 | 画像入力一体型表示装置 |
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KR100694574B1 (ko) * | 2000-10-25 | 2007-03-13 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 콜레스테릭 액정 컬러필터를 이용한 반사형 액정표시장치및 그의 제조방법 |
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-
1990
- 1990-09-26 JP JP2255980A patent/JPH04134323A/ja active Pending
-
1991
- 1991-09-24 US US07/764,519 patent/US5305129A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-09-25 DE DE69123119T patent/DE69123119T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-09-25 EP EP91308731A patent/EP0478299B1/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0478299A3 (en) | 1992-11-19 |
DE69123119D1 (de) | 1996-12-19 |
DE69123119T2 (de) | 1997-04-10 |
US5305129A (en) | 1994-04-19 |
EP0478299A2 (en) | 1992-04-01 |
EP0478299B1 (en) | 1996-11-13 |
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