JPH0444248B2 - - Google Patents
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- JPH0444248B2 JPH0444248B2 JP8953182A JP8953182A JPH0444248B2 JP H0444248 B2 JPH0444248 B2 JP H0444248B2 JP 8953182 A JP8953182 A JP 8953182A JP 8953182 A JP8953182 A JP 8953182A JP H0444248 B2 JPH0444248 B2 JP H0444248B2
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- G—PHYSICS
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- G02F1/132—Thermal activation of liquid crystals exhibiting a thermo-optic effect
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Description
【発明の詳細な説明】
液晶表示装置において、その液晶セルに、表示
すべき光学像に基づく信号、例えばビデオ信号に
よつて変調されたレーザー光を照射して、この液
晶セルに表示光学像の書き込みを行い、この書き
込まれた光学像によつて光学的表示を行うように
するものが提案されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION In a liquid crystal display device, a signal based on an optical image to be displayed, for example, a laser beam modulated by a video signal, is irradiated onto the liquid crystal cell to display an optical image on the liquid crystal cell. A device has been proposed in which writing is performed and optical display is performed using the written optical image.
この種、液晶表示装置の表示態様は、前述した
ようにレーザー光を液晶セルに照射し、このレー
ザー光のエネルギを熱に変換してこの熱によつて
液晶を加熱し、この加熱された部位に液晶の相転
移を生ぜしめる。この相転移は、レーザー光の照
射を停止すれば、元の相に戻ろうとするが、この
場合、こ部位が急冷されることによつて相転移で
生じた液晶の配列状態の乱れがほぼそのまま残さ
れこれにより、この部位に光学的散乱中心が残さ
れて、これによる光学像のメモリ即ち書き込みが
なされるようにするものである。 As mentioned above, the display mode of this type of liquid crystal display device is to irradiate a liquid crystal cell with a laser beam, convert the energy of this laser beam into heat, and use this heat to heat the liquid crystal. This causes a liquid crystal phase transition. This phase transition attempts to return to the original phase when the laser beam irradiation is stopped, but in this case, as this region is rapidly cooled, the disorder in the liquid crystal alignment state caused by the phase transition remains almost unchanged. This leaves an optical scattering center at this location so that an optical image can be memorized or written.
このようなレーザー光による書き込みを行う液
晶表示装置においては、その書き込みのためのレ
ーザー光のエネルギを如何に効率よく熱に変換し
て液晶に伝達させるかにあるが、通常のこの種液
晶表示装置としては、例えば第１図に示すように
相対向するガラス基板１及び２の各内面に形成さ
れた透明電極３及び４間に液晶層５を封入してな
る液晶セル６を有するものであり、この液晶セル
６における電極として用いられている透明電極が
近赤外域に広範囲にわたる光吸収特性を有すると
いう性質を利用して、この近赤外域に発振線を有
するNd3+YAGレーザー光を用いて透明電極３上
にレーザー光を集光させて照射しこの透明電極３
の部分でレーザー光の光エネルギを熱に変換し、
この熱をこの透明電極３に接する液晶層５に伝達
し、ここにおいて液晶に上述した相転移による書
き込みを行うようになしている。この場合、光か
ら熱への変換効率を向上させるには、透明電極３
の膜厚を厚くする必要が生じるが、このようにそ
の膜厚を大とすれば、この透明電極における光透
過率が悪化するという問題が生じてくる。又厚い
透明電極を得るためには、通常の透明電極は蒸着
によつて形成するのでこの蒸着を数回にわたつて
繰返えし行うことが必要となつて製造コストが高
くなるという問題もある。又、このようにして透
明電極の膜厚を大となしても、実際上、透明電極
の熱伝導率は、液晶のそれよりも格段的に高いも
のであることから透明電極の膜厚を大としたこと
による熱変換効率とこれが液晶に与えられる伝熱
効率が相容れずに左程実質的な効率の向上が図ら
れない。 In a liquid crystal display device that performs writing using a laser beam, the problem lies in how efficiently the energy of the laser beam for writing is converted into heat and transmitted to the liquid crystal. For example, as shown in FIG. 1, it has a liquid crystal cell 6 in which a liquid crystal layer 5 is sealed between transparent electrodes 3 and 4 formed on the inner surfaces of opposing glass substrates 1 and 2, Taking advantage of the property that the transparent electrodes used as electrodes in this liquid crystal cell 6 have light absorption characteristics over a wide range in the near-infrared region, an Nd 3+ YAG laser beam having an oscillation line in the near-infrared region is used. A laser beam is focused and irradiated onto the transparent electrode 3.
converts the optical energy of the laser beam into heat,
This heat is transmitted to the liquid crystal layer 5 in contact with the transparent electrode 3, where writing is performed on the liquid crystal by the above-mentioned phase transition. In this case, in order to improve the conversion efficiency from light to heat, the transparent electrode 3
It is necessary to increase the film thickness of the transparent electrode, but if the film thickness is increased in this way, a problem arises in that the light transmittance of the transparent electrode deteriorates. Furthermore, in order to obtain a thick transparent electrode, since ordinary transparent electrodes are formed by vapor deposition, it is necessary to repeat this vapor deposition several times, which raises the problem of high manufacturing costs. . Furthermore, even if the thickness of the transparent electrode is increased in this way, the thermal conductivity of the transparent electrode is actually much higher than that of liquid crystal, so the thickness of the transparent electrode cannot be increased. The heat conversion efficiency resulting from this and the heat transfer efficiency imparted to the liquid crystal are incompatible with each other, and it is not possible to achieve a substantial improvement in efficiency.
更に、このように透明電極においてレーザー光
の光エネルギを熱エネルギに変換し、この熱エネ
ルギを液晶相に伝達する態様をとる場合、熱拡散
が液晶セル６の厚み方向のみならず面方向に生ず
るために本来的に充分高い解像度が得られない。
すなわち第２図に、符号Ｍを付して示す部分は、
このレーザー光照射によつて透明電極３におい
て、変換された熱によつて液晶層５が相転移し、
かつ急冷によつてその配向が乱れて生じた光散乱
部分Ｍの分布を示すものでこの場合液晶層５の厚
さ方向に深さＺをもつて光学的散乱中心が発生し
た部分を示したもので、この光学的散乱中心の発
生部分、すなわち、書き込み部位は、液晶層５の
面方向にも所要の幅ｈの広がりを有する。 Furthermore, when the transparent electrode converts the optical energy of the laser beam into thermal energy and transfers this thermal energy to the liquid crystal phase, thermal diffusion occurs not only in the thickness direction of the liquid crystal cell 6 but also in the surface direction. Therefore, a sufficiently high resolution cannot be obtained.
In other words, the parts marked with M in FIG.
Due to the laser beam irradiation, the liquid crystal layer 5 undergoes a phase transition due to the converted heat in the transparent electrode 3.
It also shows the distribution of the light scattering part M whose orientation is disturbed by rapid cooling, and in this case, it shows the part where the optical scattering center has occurred with a depth Z in the thickness direction of the liquid crystal layer 5. The portion where this optical scattering center occurs, that is, the writing portion, also extends in the plane direction of the liquid crystal layer 5 by a required width h.
このような表示装置において、その表示のコン
トラストを上げるためには、光学的散乱中心部分
Ｍ即ち書き込み部の深さＺができるだけ大である
ことが望まれるが、この光学的散乱中心部分６の
発生は、前述したように熱拡散によつて広がりＨ
を有するためにＺの増大と共に広がりｈも増大し
て解像度が低下する。即ちコントラストの向上と
解像度の向上とは相容れないものである。 In such a display device, in order to increase the contrast of the display, it is desirable that the depth Z of the optical scattering center portion M, that is, the writing portion, be as large as possible. As mentioned above, H spreads due to thermal diffusion.
Therefore, as Z increases, the spread h also increases and the resolution decreases. In other words, improvement in contrast and improvement in resolution are contradictory.
本発明においては、このような表示光学像に応
じて変調されたレーザー光の照射により液晶セル
に光学像を書き込み、これによつてその表示を行
うようにした液晶表示装置において、上述した諸
欠点を回避することができるようにするものであ
る。 The present invention provides a liquid crystal display device in which an optical image is written on a liquid crystal cell by irradiation with a laser beam modulated according to the displayed optical image, thereby displaying the image. It is possible to avoid this.
即ち、本発明においては、液晶層自体において
書き込みレーザー光を吸収し、その光エネルギを
熱に変換することができるようにして液晶表示部
位自体に直接的に熱の発生を生ぜしめ解像度の向
上、コントラストの向上をはかるものであるが、
特に本発明においては、各時点における書き込み
部位、即ちレーザーの照射部位と、この時点にお
ける他部の非照射部分との温度差が大となるよう
にしてその温度分布を急峻となして、より高い解
像度と、高いコントラストを得るものである。 That is, in the present invention, the liquid crystal layer itself absorbs the writing laser beam and converts the light energy into heat, thereby directly generating heat in the liquid crystal display area itself, thereby improving the resolution. Although it aims to improve contrast,
In particular, in the present invention, the temperature difference between the writing area at each time point, that is, the laser irradiation area, and the other non-irradiation area at that time point is made large, so that the temperature distribution is made steep, and the temperature distribution becomes higher. This provides high resolution and high contrast.
以下、本発明による液晶表示装置について詳細
に説明する。 Hereinafter, a liquid crystal display device according to the present invention will be described in detail.
本発明においては、第３図に示すように、
夫々、例えばガラス基板２０及び２１の内面に被
着された対向電極面２２及び２３間にスメクテイ
ツクＡ相をもつ液晶、またはこれとコレステリツ
ク相をもつ液晶の混合したものに後述する書き込
みレーザー光の波長域で極大値をとる光吸収特性
を有する２色性を混入した誘電異方性が正の液晶
層２４を挟み込んで液晶セル２５を構成する。そ
して、特にこの液晶層２４の配向、すなわち液晶
及び色素の分子配列方向を、垂直配向、すなわ
ち、両電極面２２及び２３と直交する方向に選定
する。ここに２色性色素は、その水平配向状態の
吸光係数αと、垂直配向方向状態のそれα⊥と
の比、すなわち２色性比α／αが１より充分
大であるものが用いられる。 In the present invention, as shown in FIG.
For example, a liquid crystal having a smectic A phase or a mixture of a liquid crystal having a cholesteric phase and a liquid crystal having a cholesteric phase between opposing electrode surfaces 22 and 23 attached to the inner surfaces of glass substrates 20 and 21, respectively, is coated with the wavelength of the writing laser beam described later. A liquid crystal cell 25 is constructed by sandwiching a liquid crystal layer 24 having positive dielectric anisotropy mixed with dichroism and having a light absorption characteristic that takes a maximum value in the region. In particular, the orientation of the liquid crystal layer 24, that is, the molecular alignment direction of the liquid crystal and the dye, is selected to be vertical, that is, a direction perpendicular to both electrode surfaces 22 and 23. Here, the dichroic dye used is one whose ratio of the absorption coefficient α in the horizontally aligned state to that in the vertically aligned state α⊥, that is, the dichroic ratio α/α, is sufficiently larger than 1.
このような液晶層２４を構成する液晶として
は、例えばCNB（シアノノニル・ビフエニール）
を用い、これに混入する２色性色素としては、メ
ロシアニン色素の、例えばNK−1575（日光感光
色素社製商品名）を用い得る。この液晶は、その
温度によつて結晶状態→スメクテイツクＡ相→ネ
マテイツク相→アイソトロピツク相の各相をとり
得るものであるが、常態、すなわち、表示光学像
の書き込み表示を行う準備態勢においてはスメク
テイツクＡ相にあるものとする。また、このNK
−1575の色素は、640nmの波長付近の光に対して
吸収極大を持つていると共に、２色性を示し、そ
の２色比、すなわち、前述したようにこの色素の
水平配向状態での垂直方向偏光の吸光係数
αと、垂直配向状態での同様の吸光係数α⊥と
の比α／α⊥が7.8程度を示す。 As the liquid crystal constituting such a liquid crystal layer 24, for example, CNB (cyanononyl biphenyl) is used.
As the dichroic dye to be mixed therein, a merocyanine dye, for example, NK-1575 (trade name, manufactured by Nikko Kanko Shiki Co., Ltd.) can be used. This liquid crystal can take various phases depending on its temperature: crystalline state, smectic A phase, nematic phase, and isotropic phase. It is assumed that the system is in phase A. Also, this NK
The -1575 dye has an absorption maximum for light around a wavelength of 640 nm and also exhibits dichroism. The ratio α/α⊥ between the extinction coefficient α of polarized light and the similar extinction coefficient α⊥ in the vertically aligned state is about 7.8.
一方、レーザー光源、例えば632.8nmの発振波
長のHe−Neレーザーを用意し、これよりのレー
ザー光を、表示光学像に応じて光変調して上述し
た液晶セル２５の液晶層２４に照射する。このよ
うにすると液晶層２４は、これが垂直配向されて
いることによつてレーザー光の照射前の状態で
は、その吸光係数は、比較的小さい値のα⊥を呈
する状態にあり、比較的光の吸収は、小さいもの
の、一部のレーザー光が吸収される。すなわち、
この場合液晶層２４においてレーザー光が集光さ
れるようにしてその照射が行われるが、そのスポ
ツトは、第４図に示すように、或る広がりＨをも
つたガラス分布を有し、特にそのスポツトの、光
量が大なる中心部で光の吸収量が大となるのでこ
の部位において温度の上昇も大となり、ここで相
転移が生じる。すなわち、この部位でスメクテイ
ツク相がネマテイツク相へ、更にアイソトロピツ
ク相へと転し、この部位での液晶配列が乱れてそ
の吸光係数は、α⊥より大きい値のα0へと移行す
る。このα0は、α0＝1/3（α＋2α⊥）であり、
このようにこの部位がアイソトロピツク相に移行
したことによつてこの部位におけるレーザー光の
吸収は、より増加し、ここにおける温度上昇は急
激となる。この吸光係数の変化は厳密には、α⊥
からα0へと直接的に移行するものではなく、スメ
クテイツク相における吸光係数からネマテイツク
相におけるそれを経てアイソトロピツク相におけ
るそれα0へと変化して行く。このようにレーザー
光のスポツトの中心部位では著しい温度上昇が生
じるが、この相転移が生じていない周囲の部位で
は、吸光係数は、その値が小さいα⊥を示す状態
にあつてレーザー光が吸収されにくい状態にあ
り、ここにおける熱変換は小さくその温度上昇
は、第４図におけるレーザー光の分布の比較的光
量の少ない裾の部分においては、殆んど温度上昇
が生じないことになる。したがつて、相転移が生
じた部分と、これの周囲の相転移が生じない部分
との温度差は顕著となる。云い換えれば、その温
度分布は第５図に示すように、急峻となる。した
がつて、この部位に対するレーザー光の照射が停
止されたとき、相転移が生じた部材、すなわち、
高温部分の熱は効果的に放散急冷するので、この
部分における配列の乱れ、すなわち光学的散乱中
心が顕著に、しかも狭隘な部位で形成され残存さ
れた書き込みすなわち高解像度化がなされる。 On the other hand, a laser light source, for example, a He--Ne laser having an oscillation wavelength of 632.8 nm is prepared, and the laser light from this is modulated according to the displayed optical image and irradiated onto the liquid crystal layer 24 of the liquid crystal cell 25 described above. In this way, since the liquid crystal layer 24 is vertically aligned, its extinction coefficient exhibits a relatively small value α⊥ before being irradiated with laser light, so that the liquid crystal layer 24 exhibits a relatively small value α⊥. Although the absorption is small, some laser light is absorbed. That is,
In this case, the laser beam is irradiated so as to be focused on the liquid crystal layer 24, but the spot has a glass distribution with a certain spread H, as shown in FIG. Since the amount of light absorbed is large in the center of the spot where the amount of light is large, the temperature rise in this area is also large, and a phase transition occurs here. That is, at this site, the smectic phase changes to a nematic phase and then to an isotropic phase, the liquid crystal alignment at this site is disturbed, and the extinction coefficient shifts to α 0 , which is a value larger than α⊥. This α 0 is α 0 = 1/3 (α + 2α⊥),
As this region shifts to the isotropic phase, the absorption of laser light in this region increases, and the temperature rise in this region becomes rapid. Strictly speaking, this change in extinction coefficient is α⊥
The extinction coefficient does not directly change from to α 0 , but changes from the extinction coefficient in the smectic phase to that in the nematic phase to α 0 in the isotropic phase. In this way, a significant temperature rise occurs at the center of the laser beam spot, but in the surrounding areas where this phase transition has not occurred, the extinction coefficient is in a state where the value α⊥ is small and the laser beam is absorbed. Thermal conversion here is small, and the temperature rise is almost non-existent in the lower part of the laser beam distribution in FIG. 4 where the amount of light is relatively small. Therefore, the temperature difference between the part where the phase transition occurs and the surrounding part where the phase transition does not occur becomes significant. In other words, the temperature distribution becomes steep, as shown in FIG. Therefore, when the laser beam irradiation to this region is stopped, the member in which the phase transition has occurred, that is,
Since the heat in the high-temperature area is effectively dissipated and rapidly cooled, the arrangement in this area is disturbed, that is, optical scattering centers are formed in a conspicuous and narrow area, resulting in residual writing, that is, high resolution.
第６図は、本発明を、投写形デイスプレイ装置
に適用する場合の一例の構成図で、図において３
１はレーザー光源で、このレーザー光源３１は可
視光域に発振線を有するHe−Neレーザー光源で
あり、３２はレーザー光源３１からのレーザー光
を変調する光変調器、３３は光変調器３２に対す
る変調信号源であり、例えば、ビデオ信号に対応
する変調信号が発生されるようになされている。
３４は光変調器３２で変調されたレーザー光を平
行光束化する為のコリメータレンズ、３５はミラ
ー、３６は変調信号源３３の変調信号に関連した
水平及び垂直同期信号に基ずいて、レーザー光
を、液晶セル２５上に水平方向及び垂直方向に走
査せしめる為のガルバノミラー形の走査器、３７
は走査器３６によつて走査せしめられるレーザー
光を液晶セル２５の液晶層内で集束させる為のフ
オーカスレンズ、３８は偏向ミラーでありそのミ
ラー面に対して入射するレーザー光を反射し、レ
ーザー光以外の光をそのまま通過させる様になつ
ている。 FIG. 6 is a block diagram of an example of the case where the present invention is applied to a projection display device.
1 is a laser light source, this laser light source 31 is a He-Ne laser light source having an oscillation line in the visible light range, 32 is an optical modulator that modulates the laser light from the laser light source 31, and 33 is a light modulator for the optical modulator 32. A modulation signal source, for example, adapted to generate a modulation signal corresponding to a video signal.
34 is a collimator lens for collimating the laser beam modulated by the optical modulator 32, 35 is a mirror, and 36 is a collimator lens for collimating the laser beam modulated by the optical modulator 32. a galvano-mirror type scanner 37 for scanning the liquid crystal cell 25 in the horizontal and vertical directions;
38 is a focus lens for focusing the laser beam scanned by the scanner 36 within the liquid crystal layer of the liquid crystal cell 25, and 38 is a deflection mirror that reflects the laser beam incident on the mirror surface, It is designed to allow light other than light to pass through as is.
３９は液晶セル２５が収納されるオーブン、４
０はオーブン３９内に収納された液晶セル２５に
熱バイアスを印加する為の温度制御部である。４
１は投写用の光源であり、無偏光の光を発するも
の、例えば白熱ランプが用いられている。４２は
光源４１の光を受けるシユリーレンレンズ、４４
は光源４１に含まれる赤外域波長を吸収するコー
ルドフイルタ、４５はシユリーレンレンズ４２の
焦点上に位置し、シユリーレン光学系を構成する
マスクである。４６は、同じくシユリーレン光学
系を構成する投写レンズであり、液晶セル２５の
面とスクリーン４３の面とに焦点を結ぶ様に配置
されている。これら光源４１〜投写レンズ４６
が、液晶セルに書き込まれた画像を拡大投写する
投写光学系を形成している。 39 is an oven in which the liquid crystal cell 25 is housed, 4
0 is a temperature control unit for applying a thermal bias to the liquid crystal cell 25 housed in the oven 39. 4
Reference numeral 1 denotes a light source for projection, which emits non-polarized light, such as an incandescent lamp. 42 is a Schilleren lens that receives the light from the light source 41;
45 is a cold filter that absorbs the infrared wavelength included in the light source 41, and 45 is a mask that is located on the focal point of the Schilleren lens 42 and constitutes the Schilleren optical system. Reference numeral 46 denotes a projection lens that also constitutes the Schilleren optical system, and is arranged so as to focus on the surface of the liquid crystal cell 25 and the surface of the screen 43. These light sources 41 to projection lenses 46
forms a projection optical system that enlarges and projects the image written on the liquid crystal cell.
次に、この投写形デイスプレイ装置の動作につ
いて説明する。この場合、レーザー光学３１で発
振されるレーザー光は光変調器３２によつて、変
調信号源３３のビデオ信号に対応する変調信号で
強度変調される。光変調器３２によつて変調され
たレーザー光はコリメータレンズ３４によつて平
行光束化され、全反射形のミラー３５によつて光
軸が図において下方に曲げられる。その後、この
レーザー光はガルバノミラー形の走査器３６によ
る、変調信号源３３の変調信号に関連した水平同
期信号と垂直同期信号に基づいた水平偏向と垂直
偏向を受け、フオーカスレンズ３７、偏向ミラー
３８を介して液晶セル２５の透明電極面内を水平
及び垂直走査する。 Next, the operation of this projection display device will be explained. In this case, the laser beam oscillated by the laser optics 31 is intensity-modulated by the optical modulator 32 with a modulation signal corresponding to the video signal of the modulation signal source 33. The laser beam modulated by the optical modulator 32 is collimated by a collimator lens 34, and the optical axis is bent downward in the figure by a total reflection mirror 35. Thereafter, this laser beam is subjected to horizontal and vertical deflection by a galvano-mirror type scanner 36 based on a horizontal synchronization signal and a vertical synchronization signal related to the modulation signal of the modulation signal source 33, and a focus lens 37 and a deflection mirror. The transparent electrode surface of the liquid crystal cell 25 is scanned horizontally and vertically through the electrode 38.
このようにして液晶セル２５の液晶層にレーザ
ー光が照射されると、前述したように、この液晶
に添加された色素によつてレーザー光の吸収がな
され、この吸収された光エネルギーが熱に変換さ
れて相転移がなされてその書き込みが行われる。
このとき、液晶セル２５が収納されたオーブン３
９を温度制御部４０によつて、液晶をその相転移
が生じる温度より少しく低い適当な温度に保持し
ておけば、少い熱エネルギーでその書き込みを行
うことができる。例えば、液晶として前述した
CNBを用いるときは、これが48℃でネマチツク
相に、49.5℃でアイソトロピツク相に転移するの
で、オーブン３９によつて相転移の生じる温度よ
り少し低い43℃に保持しておく。 When the liquid crystal layer of the liquid crystal cell 25 is irradiated with laser light in this way, the laser light is absorbed by the dye added to the liquid crystal, and this absorbed light energy is converted into heat, as described above. The writing is performed by conversion and phase transition.
At this time, the oven 3 in which the liquid crystal cell 25 is housed
If the liquid crystal 9 is maintained at an appropriate temperature slightly lower than the temperature at which its phase transition occurs by the temperature control unit 40, writing can be performed with less thermal energy. For example, as mentioned above as a liquid crystal
When CNB is used, it transforms into a nematic phase at 48°C and an isotropic phase at 49.5°C, so it is kept in an oven 39 at 43°C, which is slightly lower than the temperature at which phase transition occurs.
このようにして、液晶セル２５への画像の書込
みがされる。なお、液晶セル２５に書き込まれた
画像は液晶層を挾む２枚の透明電極板間に交流電
界を印加することで消去できる。誘電異方性が正
の液晶を用いるのはこの為である。 In this way, an image is written to the liquid crystal cell 25. Note that the image written on the liquid crystal cell 25 can be erased by applying an alternating current electric field between two transparent electrode plates sandwiching the liquid crystal layer. This is why a liquid crystal with positive dielectric anisotropy is used.
そして、上述の様に書き込みがなされた液晶セ
ル２５の画像は、光源４１、シユリーレンレンズ
４２、投写レンズ４６、マスク４５を主要部とし
て構成されるシユリーレン光学系を用いた投写光
学系によつて、スクリーン４３上に拡大されて投
写される。また、液晶セル２５に書き込まれた画
像を消去するには、前述したように、透明電極板
に消去用電界を印加するだけでよい。 The image written on the liquid crystal cell 25 as described above is projected by a projection optical system using a Schilleren optical system, which is composed of a light source 41, a Schilleren lens 42, a projection lens 46, and a mask 45 as main parts. , are enlarged and projected onto the screen 43. Furthermore, in order to erase the image written on the liquid crystal cell 25, it is sufficient to simply apply an erasing electric field to the transparent electrode plate, as described above.
上述したところから明らかなように、本発明に
よれば、込み用のレーザー光源の発振波長域で極
大値をとる光吸収特性を有する色素が液晶に添加
され、この色素によつてレーザー光の光から熱へ
の変換が行なわれて液晶に熱が印加されるように
されているので、液晶セルを走査する書込み用レ
ーザー光のエネルギーが効率良く熱エネルギーに
変換され、この変換された熱が効率良く液晶に伝
達された液晶の相転移を起こすことができ、書き
込みの高速化をはかることができるものである
が、加えて本発明においては、液晶を垂直配向し
たことにより、前述したように書き込み部位と、
他部、すなわち周辺との温度差を急峻にすること
ができることにより、急冷効果が得られて光学的
散乱中心の形成を確実に高い解像度をもつてその
書き込みを行うことができるものである。 As is clear from the above, according to the present invention, a dye having a light absorption characteristic that has a maximum value in the oscillation wavelength range of a built-in laser light source is added to the liquid crystal, and this dye absorbs the laser light. Since the energy of the writing laser beam that scans the liquid crystal cell is efficiently converted into heat energy, this converted heat is efficiently converted into heat and applied to the liquid crystal. It is possible to cause a phase transition of the liquid crystal that is well transmitted to the liquid crystal, and it is possible to increase the speed of writing.In addition, in the present invention, by vertically aligning the liquid crystal, the writing speed can be increased as described above. The part and
By making the temperature difference with other parts, that is, the periphery, sharp, a rapid cooling effect can be obtained, and optical scattering centers can be reliably formed and written with high resolution.
また、本発明に係る液晶セルを製作する際に
は、透明電極の特性を正確に規定したり、その膜
厚を厚くしたりする必要が無く、また、反射防止
膜を形成する必要も無い為、大幅なコストダウン
を図る事ができる。 Furthermore, when manufacturing the liquid crystal cell according to the present invention, there is no need to accurately define the characteristics of the transparent electrode or increase the film thickness, and there is no need to form an antireflection film. , it is possible to achieve significant cost reductions.
更に、本発明において液晶に添加する色素は、
書き込み用のレーザー光源の発振波長域に応じて
自由に選択でき、例えば、近赤外域に光吸収作用
をもつ色素を用いれば書き込み用レーザー光源に
半導体レーザーを使用する場合にも適用できる等
本発明は適用範囲が極めて広いという長所もあ
る。 Furthermore, the dye added to the liquid crystal in the present invention is
The present invention can be freely selected depending on the oscillation wavelength range of the laser light source for writing.For example, if a dye having a light absorption effect in the near-infrared region is used, the present invention can also be applied to the case where a semiconductor laser is used as the laser light source for writing. Another advantage is that it has an extremely wide range of application.
また、液晶セル２５において、用いる液晶とし
ては、前述した例のように、スメクテイツクＡ相
→ネマテイツク相→アイソトロピツク相の相転移
を行うものに限られず、各種相転移形態を採るも
の、例えばスメクテイツクＡ相とコレステリツク
相との相転移をなし、この相転移において光散乱
中心を形成させるようにするものなどを用いるこ
ともできる。 In addition, the liquid crystal used in the liquid crystal cell 25 is not limited to one that undergoes a phase transition of smectic A phase → nematic phase → isotropic phase as in the example described above, but also one that takes various phase transition forms, such as smectic crystal. It is also possible to use a material that undergoes a phase transition between the A phase and the cholesteric phase and forms a light scattering center during this phase transition.
第１図及び第２図は従来の液晶表示装置の略線
的断面図及びその書き込み態様の説明図、第３図
は本発明による液晶表示装置の一例の要部の略線
的拡大断面図、第４図及び第５図はその説明図、
第６図は本発明装置による投写形デイスプレイ装
置の一例の構成図である。
２５は、液晶セル、２４はその液晶層、２０及
び２１は透明基板、２２及び２３は対向透明電極
である。
1 and 2 are a schematic cross-sectional view of a conventional liquid crystal display device and an explanatory diagram of its writing mode; FIG. 3 is a schematic enlarged cross-sectional view of a main part of an example of a liquid crystal display device according to the present invention; Figures 4 and 5 are explanatory diagrams,
FIG. 6 is a block diagram of an example of a projection display device according to the present invention. 25 is a liquid crystal cell, 24 is its liquid crystal layer, 20 and 21 are transparent substrates, and 22 and 23 are opposing transparent electrodes.
Claims (1)
光吸収特性を有する２色性色素を少くとも含むス
メクテイツクＡ相をもつ液晶層が対向透明電極面
間に挟まれ、上記液晶と上記２色性色素とが共に
上記電極面に対し垂直配向された液晶セルと、 上記レーザー光源で発振されるレーザー光を照
射するレーザー光照射手段とを具備して成り、 上記２色性色素は、上記垂直配向状態での上記
レーザー光に対する吸光係数α⊥と、これと直交
する水平配向状態での上記レーザー光に対する吸
光係数αとがα／α⊥≫１にある光吸収特性に
選定され、 上記液晶層に対する上記垂直方向のレーザー光
照射によつて該照射部に、上記液晶の相転移を発
生させると共にこの相転移の発生と共に生じる上
記２色性色素の配向の乱れによつて、この部位に
おいて上記小さい吸光係数α⊥から、大なる吸光
係数αに近づく移行によつて上記液晶の相転移
を助長して表示光学像の形成を行うようにしたこ
とを特徴とする液晶表示装置。[Scope of Claims] 1. A writing laser light source and a liquid crystal layer having a smectic A phase containing at least a dichroic dye having a light absorption characteristic having a maximum value in the oscillation wavelength range of the laser light source are arranged between opposing transparent electrode surfaces. a liquid crystal cell in which the liquid crystal and the dichroic dye are both aligned perpendicularly to the electrode surface; and a laser light irradiation means for irradiating laser light emitted by the laser light source. , The dichroic dye has an extinction coefficient α⊥ for the laser beam in the vertically aligned state and an extinction coefficient α for the laser beam in the horizontally aligned state perpendicular to this, such that α/α⊥≫1. The liquid crystal layer is selected for its light absorption characteristics, and by irradiating the liquid crystal layer with the laser beam in the vertical direction, a phase transition of the liquid crystal occurs in the irradiated area, and an alignment of the dichroic dye that occurs with the occurrence of this phase transition. The turbulence promotes the phase transition of the liquid crystal in this region from the small extinction coefficient α⊥ to the large extinction coefficient α, thereby forming a display optical image. LCD display device.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8953182A JPS58207024A (en) | 1982-05-26 | 1982-05-26 | Liquid crystal display |
| EP82902647A EP0087477B1 (en) | 1981-09-07 | 1982-09-06 | Liquid crystal display device |
| PCT/JP1982/000354 WO1983000936A1 (en) | 1981-09-07 | 1982-09-06 | Liquid crystal display device |
| DE8282902647T DE3279254D1 (en) | 1981-09-07 | 1982-09-06 | Liquid crystal display device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8953182A JPS58207024A (en) | 1982-05-26 | 1982-05-26 | Liquid crystal display |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58207024A JPS58207024A (en) | 1983-12-02 |
| JPH0444248B2 true JPH0444248B2 (en) | 1992-07-21 |
Family
ID=13973390
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8953182A Granted JPS58207024A (en) | 1981-09-07 | 1982-05-26 | Liquid crystal display |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58207024A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61228418A (en) * | 1985-04-02 | 1986-10-11 | Sony Corp | Liquid crystal display device |
| JP2630966B2 (en) * | 1987-12-29 | 1997-07-16 | キヤノン株式会社 | Image forming method |
-
1982
- 1982-05-26 JP JP8953182A patent/JPS58207024A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58207024A (en) | 1983-12-02 |
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