JPH06102525A - Liquid crystal display device - Google Patents

Liquid crystal display device

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JPH06102525A
JPH06102525A JP27511192A JP27511192A JPH06102525A JP H06102525 A JPH06102525 A JP H06102525A JP 27511192 A JP27511192 A JP 27511192A JP 27511192 A JP27511192 A JP 27511192A JP H06102525 A JPH06102525 A JP H06102525A
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Takeo Kakinuma
Minoru Koshimizu
Toru Teshigahara
亨 勅使川原
実 小清水
武夫 柿沼
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Fuji Xerox Co Ltd
富士ゼロックス株式会社
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Abstract

PURPOSE: To provide the liquid crystal display device that can display an image which is easy for the human eye to see and similar to a printer output by obtaining both a high-speed display and resolution almost as high as the printer output.
CONSTITUTION: The liquid crystal display device is equipped with an image writing means 1 which writes an image digitally according to moving picture information, an optical modulator 2 which holds the written image as changes in optical state, an optical image irradiating means 3 which reading the image out of the optical modulator 2 as an analog image with light and enlarges and projects the optical image, and a liquid crystal cell 4 which is formed by laminating a photoconductive layer 4a irradiated with the enlarged optical image from the optical image irradiating means 3 and a liquid crystal high polymer compound film 4b wherein liquid crystal is dispersed in high polymer resin and has the orientation of the liquid crystal controlled according to an electric field pattern from the photoconductive layer 4a.
COPYRIGHT: (C)1994,JPO&Japio

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【産業上の利用分野】この発明は、ワークステーションやパソコンの表示装置として用いられる液晶表示装置に係り、特に、受光型のディスプレイであって、反射コントラストが高く、高解像度で且つ高速の画像表示が可能な新規な液晶表示装置に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION This invention relates to a liquid crystal display device used as a display device of a work station or a personal computer, in particular, a light-receiving type display, high reflective contrast and high speed display of an image with high resolution It relates to a novel liquid crystal display device capable.

【0002】 [0002]

【従来の技術】近年、人間の目に対する見易さや取扱いのし易さ、また、プリンタ出力と同等な画像の表示が可能な電子ディスプレイ装置の需要が高まっている。 In recent years, visibility and handling easiness for the human eye, also, there is an increasing demand for display of the printer output and equivalent image an electronic display device. CR CR
Tに代表される従来の発光型ディスプレイ装置は高いコントラストが得られるが、紙の上の文字のような反射像に比べて目が疲労し易い。 Conventional light emitting display apparatus represented by T is high contrast is obtained, but eye fatigue easily as compared with the reflection image, such as characters on the paper. また、電子ディスプレイ装置上で見ている文字等はディスプレイ装置の解像度がプリンタに比べて十分でないために実際にプリントした場合と、イメージが異なってしまう場合が多い。 Also, characters or the like are viewed on the electronic display device in the case of actual printing for resolution of the display device is not sufficient in comparison with the printer, in many cases image becomes different.

【0003】これらを回避するためには、高い反射コントラストを有し、高精細な画像を高速に表示できるディスプレイ装置が望まれる。 [0003] To avoid these have a high reflective contrast, display a high-definition image can be displayed at a high speed device is desired. これらの要請の中で、高い反射コントラストが得られる表示材料として、液晶の光散乱モードを利用した技術が注目されている。 Among these requirements, as a display material highly reflective contrast is obtained, technology using a light scattering mode of the liquid crystal has been attracting attention. 光散乱モードのディスプレイ装置は、垂直配向時に液晶と屈折率が略等しくなるような透明材料と液晶を混合し、熱や電界によって液晶の配向を制御することで、垂直配向時には光が透過し、ランダム配向時には屈折率の違いから光が散乱されて不透過になることを利用する表示技術である。 The display device of light scattering mode, by mixing the transparent material and a liquid crystal such as liquid crystal and the refractive index are substantially equal at the time of a vertical orientation, by heat or an electric field to control the orientation of the liquid crystal, light is transmitted during the vertical alignment, the time of random orientation is a display technology that uses to become opaque and light is scattered from the difference in refractive index. このディスプレイ装置は、偏光板を用いる必要がないために、明るく高い反射コントラストの表示が得られる。 The display device, because there is no need to use a polarizing plate, the display of bright high reflection contrast.

【0004】このような光散乱モードのディスプレイ装置に用いられる材料技術として、カプセル化した液晶をポリマ中に液晶滴として分散させてフィルム化する方法が知られている(特表昭58−501631号公報、米国特許第4,435,047号)。 [0004] As the material technology used for the display device of such a light scattering mode, a method of film formation by dispersing the liquid crystal droplets a liquid crystal encapsulated in a polymer are known (Kohyo Sho 58-501631 publications, U.S. Pat. No. 4,435,047). この技術においては、Nematic Curvilinear Ali In this technique, Nematic Curvilinear Ali
gned Phase(NCAP)中に封入された液晶は使用環境温度で正の誘電率異方性のネマティック相を示し、電界中に置かれるとその配向ベクトルが電界の方向に配列し、液晶の屈折率n0とポリマの屈折率npとが等しくなってフィルムは透明になり、一方、電界が除かれた場合には液晶はランダム配列となり、フィルム中の液晶滴の境界面で光が散乱して透過光が遮断され、フィルムは白濁して記録情報を表示する。 gned Phase (NCAP) liquid crystal sealed in represents the nematic phase of positive dielectric anisotropy at ambient temperature, when placed in an electric field arranged its orientation vector in the direction of the electric field, the refractive index of the liquid crystal n0 and the refractive index np of the polymer is equal film becomes transparent, whereas, if the electric field is removed the liquid crystal becomes random sequence, transmitted light the light is scattered at the boundary surface of the liquid crystal droplets in the film There is blocked, the film displays the record information was cloudy. また、特表昭63 In addition, JP-T Akira 63
−501512号公報や特開昭63−155022号公報には、液晶として常温でスメクティック相を示すものが使用され、フィルムの光変調にメモリ性を付与することが開示されている。 The -501512 and JP 63-155022, JP shows a smectic phase at room temperature as a liquid crystal is used, to impart a memory effect is disclosed in the light modulating film.

【0005】更に、これらの液晶材料を用いた液晶表示装置の画像書き込み方法としては以下のものが知られている。 [0005] Further, as the image writing method for a liquid crystal display device using these liquid crystal materials it is known the following. 例えば特開昭63−155022号公報に開示されているように、ヌメクティック液晶を内包したマイクロカプセルが含有されたバインダ層に電圧を印加し、画像情報に従って駆動されるサーマルヘッドによって加熱することで液晶の配向を変え、光の透過、不透過を制御するものが知られている。 For example, as disclosed in JP-63-155022 discloses a liquid crystal by microcapsules containing the Numekutikku LCD applies a voltage to the binder layer which is contained, is heated by a thermal head is driven in accordance with image information changing the orientation of the transmission of light, there is known to control the opacity. また、特開平2−93432 In addition, JP-A-2-93432
号公報に開示されるように、ネマティック液晶を高分子中に不定形に分散した層をマトリックス電極に挟み込み、それに電界を印加することで、液晶の配向を制御し、光の透過、不透過を切り換える方法もある。 As disclosed in JP, sandwiching a layer of nematic liquid crystal dispersed in amorphous in a polymeric matrix electrodes, it is possible to apply an electric field to control the orientation of the liquid crystal, light transmission, the opaque there is also a method of switching. また、 Also,
液晶材料を用いた液晶表示装置の画像書き込み方法として、図5に示すように、半導体レーザ100からのレーザビームをコリメータレンズ101を介して平行化した後、ポリゴンミラー102及びガルバノミラー103によって二次元的に偏光走査し、プロジェクションレンズ104を介して液晶セル105の光導電層106上へ結像させるようにしたもの(例えば特開平2−39018 An image writing method of a liquid crystal display device using a liquid crystal material, as shown in FIG. 5, after collimated through a collimator lens 101 a laser beam from the semiconductor laser 100, the polygon mirror 102 and the galvanometer mirror 103 two-dimensional to polarized scanning, those to be imaged onto the photoconductive layer 106 of the liquid crystal cell 105 via a projection lens 104 (e.g., JP-a-2-39018
号)等が知られている。 No.), and the like are known.

【0006】 [0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば特開昭63−155022号公報に示すタイプにあっては、サーマルヘッドを用いて画像を書き込むため、1インチ当たり400本程度までのハードコピー並の高い解像度を得ることができるが、表示の速度はサーマルヘッドの伝熱速度によって規制されてしまい、更に、二次元的な書き込みのためにはヘッド若しくは表示媒体を一方向に機械的に走査しなければならず、通常のディスプレイ装置のように高速な表示の切り換えができないという技術的課題がある。 However [0007], for example, In the type shown in JP-63-155022, JP-for writing an image using a thermal head, a hard copy moderate up to about 400 per inch Although it is possible to obtain high resolution, the speed of display will be regulated by the heat transfer rate of the thermal head, further, for two-dimensional write be mechanically scanned head or display medium in one direction Banara not a, there is a technical problem that can not be high-speed display switching like a normal display device.

【0007】また、特開平2−93432号公報に示されるタイプにあっては、熱ではなく電界によって液晶の配向を制御するものであるため、高速な画像の書き換えは可能であるが、予め画素一つ一つを個別に駆動する電極部を微細加工によって形成しなくてはならず、構造の複雑化につながると共に、製造上解像度を上げる上で限界がある。 [0007] Further, in the type shown in JP-A-2-93432, since the electric field rather than a thermal controls the orientation of liquid crystal, but rewriting of high-speed image can be pre pixels without the electrode portions for driving each one individually formed by microfabrication must not, with leads to the complication of the structure, there is a limit on increasing the manufacturing resolution.

【0008】更に、図5に示すように、レーザビームによって直接液晶セルの光導電層上を二次元的に露光走査する方法にあっては、解像度の高い書き込みはできるが、走査範囲が広いために書き込み速度に限界がある。 Furthermore, as shown in FIG. 5, in the method of two-dimensionally exposure scanning a photoconductive layer on a direct liquid crystal cell by laser beam, but high resolution write can, because scan range is wide there is a limit to the write speed to.

【0009】このように、以上の液晶表示技術は、高速な表示を実現するか、あるいは、プリンタ出力並の高い解像度を実現するかのいずれかを達成するものではあるが、これらの各技術を組合せようとしても、各液晶表示装置の構造を同時に用いることができないことから、高速な表示とプリンタ出力並の高い解像度とを同時に両立させることは実質的に困難であった。 [0009] Is this way, above the liquid crystal display technology is to achieve high-speed display, or it is intended to achieve either to realize a highly printer output parallel resolutions, each of these techniques even combined so, from the inability to use a structure of the liquid crystal display devices at the same time, it is substantially difficult to achieve both high-speed display and a high printer output parallel resolution at the same time.

【0010】この発明は、以上の技術的課題を解決するために為されたものであって、高い反射コントラストが得られる液晶の光散乱モードを利用した受光型ディスプレイ装置において、高速な表示とプリンタ出力並の高い解像度とを両立させる画像の書き込み技術を提供し、人間の目に対して見易く、かつ、プリンタ出力と同等な画像の表示が可能な液晶表示装置を提供するものである。 [0010] In this invention, the above was made in order to solve the technical problems, the light receiving type display device using a light scattering mode of the liquid crystal high reflective contrast is obtained, high-speed display and printer It provides write technique image to achieve both high output parallel resolution, easily visible to the human eye, and, in which the display of the printer output equivalent to an image to provide a liquid crystal display device as possible.

【0011】 [0011]

【課題を解決するための手段】すなわち、この発明に係る液晶表示装置は、図1に示すように、動画像情報に従ってデジタル的に画像を書き込む画像書き込み手段1 [SUMMARY OF Namely, a liquid crystal display device according to the present invention, as shown in FIG. 1, the image writing unit 1 to write the digital images according to video information
と、書き込まれた画像を光学的な状態の変化として保持する光変調器2と、この光変調器2上の画像をアナログ的に光で読み出し、その光学像を拡大投影する光学像照射手段3と、この光学像照射手段3からの拡大光学像が照射される光導電層4a及び液晶を高分子樹脂中に分散した液晶−高分子複合膜4bが積層され、光導電層4a If an optical modulator 2 to hold the written image as a change in optical state, reads the image on the optical modulator 2 by an analog to light, the optical image illumination means 3 for enlarging and projecting the optical image When this liquid crystal magnified optical image from the optical image irradiation section 3 has a photoconductive layer 4a and the liquid crystal are irradiated dispersed in a polymer resin - polymer composite film 4b are laminated photoconductive layer 4a
からの電界パターンに従って液晶の配向が制御される液晶セル4とを備えたことを特徴とするものである。 Further comprising a liquid crystal cell 4 the orientation of the liquid crystal is controlled according to an electric field pattern from is characterized in.

【0012】このような技術的において、上記液晶セル4としては、光学像照射手段3からの光学像に従って電界が印加されるように構成されたものであれば、透明電極が内面に設けられた透明フィルムで、光導電層4aと光遮断層、液晶−高分子複合膜4bとが順次積層されたものを挟持するようにしたり、光を受けて電荷が発生し、電荷が輸送される光電変換層(光導電層4aに相当)と、液晶−高分子複合膜4bと、透明電極とを積層したものでもよい。 [0012] at this kind of technical, as the liquid crystal cell 4, as long as the electric field is configured to be applied in accordance with an optical image from the optical image irradiation section 3, a transparent electrode is provided on the inner surface in the transparent film, the photoconductive layer 4a and the light blocking layer, the liquid crystal - or so as to sandwich the one in which the polymer composite film 4b are sequentially stacked, charges are generated by receiving light, photoelectric conversion charge is transported a layer (corresponding to the photoconductive layer 4a), the liquid crystal - and polymer composite film 4b, and may be a stack of a transparent electrode.

【0013】また、液晶セル4の駆動回路の簡略化を図るという観点からすれば、例えば、上記液晶−高分子複合膜4bとして、使用環境温度で正の誘電率異方性のネマティック相を示す液晶が不定形に高分子樹脂中に分散した複合膜を用い、電界の印加のみで、光の透過、不透過(散乱)を制御するようにすることが好ましい。 Further, from the viewpoint of simplifying the driving circuit of the liquid crystal cell 4, for example, the liquid crystal - shown as polymer composite film 4b, and nematic phase of positive dielectric anisotropy at ambient temperature using a composite film in which liquid crystal is dispersed in a polymer resin to amorphous, only the application of an electric field, light transmission, it is preferable to control opacity (the scattering).

【0014】更に、液晶セル4での画像の保持性を容易にするという観点からすれば、例えば、液晶セル4の液晶−高分子複合膜4bとして、常温でスメクティック相を示し、常温以上でネマティック相を示す液晶が高分子樹脂中に分散された複合膜を用い、書き込み後に常温において液晶の配向状態にメモリ性を有するようにし、画像を無電源で保持するようにすることが好ましい。 Furthermore, from the viewpoint of facilitating the retention of the image on the liquid crystal cell 4, for example, a liquid crystal of the liquid crystal cell 4 - as polymer composite film 4b, a smectic phase at room temperature, nematic at room temperature or higher using a composite film in which a liquid crystal showing a phase is dispersed in a polymer resin, so as to have a memory effect on the alignment state of the liquid crystal at room temperature after the writing, it is preferable to retain the image without power.

【0015】 [0015]

【作用】上述したような技術的手段によれば、画像書き込み手段1が光変調器2上に画像を書き込むが、この光変調器2上の走査幅は最終的な表示画面となる液晶セル4よりも小さくできるので、その走査時間は短く、光変調器2には高速に画像が書き込まれる。 SUMMARY OF According to the technical means described above, the image writing unit 1 writes the image on the light modulator 2, but the scanning width on the optical modulator 2 is the liquid crystal cell 4 serving as a final display screen can be made smaller than, the scanning time is short, the image is written at a high speed in the optical modulator 2. そして、光変調器2上に書き込まれた画像は、光学像照射手段3によってアナログ的に光で瞬時に読み出され、その光学像は液晶セル4上に拡大投影される。 Then, the image written on the optical modulator 2 is read instantly analog manner by the optical image irradiation section 3, the optical image is enlarged and projected onto the liquid crystal cell 4. このとき、液晶セル4 At this time, the liquid crystal cell 4
は、液晶を高分子樹脂中に分散した液晶−高分子複合膜4bと光導電層4aとを積層したものであり、投影された光学パターンに応じた電界が光導電層4aを介して液晶−高分子複合膜4bに印加されるようになっているので、電界の強度に応じて液晶の配向が制御されることになる。 A liquid crystal the liquid crystal dispersed in a polymer resin - is obtained by laminating a polymer composite film 4b and the photoconductive layer 4a, an electric field corresponding to the projected optical pattern through the photoconductive layer 4a LCD - since it is adapted to be applied to the polymer composite film 4b, so that the orientation of the liquid crystal is controlled in accordance with the intensity of the electric field. すなわち、液晶のうち垂直配向を起こす部分は光を透過し、配向が起こらない部分は不透過状態になる。 That is, the portion to cause homeotropic alignment of the liquid crystal is transmitted through the light, the portion where the orientation does not occur becomes opaque state.
この結果、液晶セル4上には反射コントラストの高い、 As a result, on the liquid crystal cell 4 having high reflectance contrast,
かつ、高解像度の画像が高速で書き込まれる。 And high resolution image is written at a high speed.

【0016】 [0016]

【実施例】以下、添付図面に示す実施例に基づいてこの発明を詳細に説明する。 EXAMPLES Hereinafter, the invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings. ◎実施例1 図2はこの発明が適用された液晶表示装置の一実施例である。 ◎ Example 1 2 which is an embodiment of the liquid crystal display device to which the present invention is applied. 同図において、符号21は画像信号生成回路10 In the figure, reference numeral 21 is an image signal generation circuit 10
から生成された画像信号に従って発光する半導体レーザで、出射されたビームはコリメータレンズ22を介して平行化された後、ポリゴンミラー23及びガルバノミラー24によって二次元的に偏向され、光変調器30上にビームスポットとして集束される。 A semiconductor laser which emits light according to the generated image signal from the emitted beam, after being collimated through a collimator lens 22, the polygon mirror 23 and galvanometer mirror 24 is two-dimensionally deflected, the light modulator 30 on It is focused as a beam spot. ここで、上記ポリゴンミラー23は水平走査用として例えば回転速度360 Here, for example, rotational speed 360 the polygon mirror 23 for the horizontal scanning
00rpmで面数が80面のものが用いられており、また、ガルバノミラー24は垂直走査用として例えば周波数(表示のフレーム周波数を示す)20Hzで振動するものが用いられている。 And is used as a surface number of 80 faces in rpm, also (indicating the frame frequency of the display) the galvanometer mirror 24, for example a frequency for the vertical scan shown uses vibrating at 20 Hz.

【0017】また、この実施例において、上記光変調器30は、通常反射型液晶ライトバルブとして使用されるものと同様な構造を有しており、常温でネマティック相を示す液晶層31、誘電体ミラーとしてのZnS/Mg Further, in this embodiment, the optical modulator 30 has the same structure as those commonly used as a reflection type liquid crystal light valve, the liquid crystal layer 31 showing a nematic phase at room temperature, the dielectric ZnS / Mg as a mirror
F2多層反射膜32、CdTe遮光層33及びCdSからなる光導電層34が順次積層されたものを、内面にI Those F2 multilayer reflective film 32, CdTe light-blocking layer 33 and the photoconductive layer 34 of CdS are sequentially laminated, I on the inner surface
TO透明電極が蒸着された一対のガラス35にて挟持した構造になっている。 Has the clamping structure by a pair of glass 35 TO transparent electrode is deposited. そして、透明電極には交流電圧が印加されるように電源36が接続されている。 Then, the transparent electrode is connected to a power supply 36 so that an AC voltage is applied. このとき、画像の書き込み光であるレーザビームは光変調器3 At this time, the laser beam is a write beam of image light modulator 3
0の光導電層34側に照射されるようになっており、また、光変調器30の大きさは横21mm、縦30mmであり、丁度最終的に画像が表示されるA4判サイズ画面の10分の1程度になっている。 0 is adapted to be irradiated to the photoconductive layer 34 side, also, the size of the optical modulator 30 is horizontal 21 mm, vertical 30 mm, 10 of A4 size sized screen just final image is displayed minute has become the order of 1. 更に、光変調器30上に集束されたビームのスポット径は25μm、書き込みのピッチは約12μmであり、この時点での解像度は2 Further, the spot diameter of the focused on the light modulator 30 beam 25 [mu] m, the pitch of the write is about 12 [mu] m, the resolution at this point 2
000DPI(Dots Per Inch)相当になっている。 000DPI (Dots Per Inch) has become considerable. そして、この光変調器30に画像を書き込む場合には、電源36から交流電圧を印加しながら、光導電層34をレーザビームにて露光するようにすればよく、レーザビームに対応する画像が液晶層31に高解像度且つ高速に書き込まれる。 Then, when writing an image on the light modulator 30, while applying an AC voltage from the power source 36 may be a photoconductive layer 34 to expose at the laser beam, an image corresponding to the laser beam LCD high resolution and written at high speed in a layer 31.

【0018】更に、符号40は光学像照射系であり、この実施例では、高輝度ランプ(この実施例では例えばメタルハライドランプ)41からの光を集光用レンズ4 Furthermore, reference numeral 40 is an optical image illumination system, in this embodiment, the high intensity lamp light lens for concentrating light of (in this embodiment a metal halide lamp for example) from 41 4
2、高輝度ランプ41からの熱線(赤外線)によって光変調器30や液晶セル50が熱せられ温度が上昇することを防止する熱線カットフィルタ43及びハーフミラー44を介して光変調器30の光導電層34の反対側から照射することによって、光変調器30に保持された画像を反射光として読み出し、その反射光をプロジェクションレンズ45によって10倍に拡大投影した後、表示画面となる液晶セル50に200DPI相当の解像度をもって結像させるようにしたものである。 2, photoconductive optical modulator 30 through the heat ray cut filter 43 and the half mirror 44 to prevent the optical modulator 30 and the liquid crystal cell 50 is heated the temperature rises by heat rays (infrared rays) from a high intensity lamp 41 by irradiating the opposite side of layer 34, reads the image stored in the optical modulator 30 as reflected light, after expanding and projecting the reflected light 10 times by projection lens 45, the liquid crystal cell 50 serving as a display screen it is obtained so as to form an image with 200DPI substantial resolution.

【0019】また、この実施例において、液晶セル50 Further, in this embodiment, the liquid crystal cell 50
は、アクリル系光重合性樹脂1部、スメクティックA液晶組成物(BDH社製「S2」)を4部、重合開始剤(メルク社製「ダロキュア1116」)を0.2部混合した液晶−高分子複合膜53をITO透明電極(この実施例では加熱用電極を兼用)付きPETフィルム51上に均一に塗布した後UV硬化させ、この上にCdTeからなる遮光層54を積層し、更に、アモルファスシリコンからなる光導電層55を積層し、その上にもう一つのITO透明電極付きPETフィルム52を重ねたものである。 Is 1 part acrylic photopolymerizable resin, smectic A liquid crystal composition (BDH Ltd. "S2") and 4 parts of a liquid crystal polymerization initiator (Merck "Darocure 1116") was mixed 0.2 parts - High the molecular composite membrane 53 is UV cured was uniformly coated on a PET film with 51 (heating electrode also serves as a in this example) ITO transparent electrode, laminating a light-shielding layer 54 made of CdTe on this, further, amorphous a photoconductive layer 55 made of silicon is laminated, in which superimposed another ITO transparent electrode PET film 52 thereon. そして、この液晶セル50のサイズは210mm Then, the size of the liquid crystal cell 50 is 210mm
×300mmで、約A4サイズである。 In × 300mm, it is about A4 size.

【0020】更に、この実施例では、PETフィルムに付設したITO電極の一方に加熱用電流パルス(加熱パルス)61を流すことで液晶セル50の液晶−高分子複合膜53の加熱が行われるようになっている。 Furthermore, in this embodiment, the liquid crystal of the liquid crystal cell 50 by passing a heating current pulse (heat pulse) 61 to one of the ITO electrodes attached to the PET film - so that the heating of the polymer composite film 53 is carried out It has become. また、液晶セル50の非画像部で且つ電界が印加されない領域の一部に、液晶の相状態を検知する液晶相検知センサ62 Also, the part of the region and the electric field in the non-image portion of the liquid crystal cell 50 is not applied, the liquid crystal phase detection sensor 62 for detecting the phase state of the liquid crystal
が取り付けられている。 It is attached. この実施例では、液晶相検知センサ62は、発光素子62aと受光素子62bとを液晶セル50を挟んで設置したものである。 In this embodiment, the liquid crystal phase detection sensor 62 is a light emitting element 62a and the light receiving element 62b which was placed across the liquid crystal cell 50. この液晶相検知センサ62の動作を以下に簡単に説明する。 The operation of the liquid crystal phase detecting sensor 62 will be briefly described below. 加熱によって液晶セル50の液晶が一旦液相化すると、液晶相検知センサ62は、液晶セル50の液晶が液相で透明な状態にある間、発光素子62aからの光を受光素子62bが常に受けている。 Once you liquefied liquid crystal of the liquid crystal cell 50 by heating the liquid crystal phase detection sensor 62 while the liquid crystal of the liquid crystal cell 50 is in a transparent state in the liquid phase, the light from the light emitting element 62a receives the light receiving element 62b is always ing. 一方、自然冷却によって、液晶が液相からネマティック相に相転移すると、液晶相検知センサ62の間にある液晶セルの領域には電界が印加されないため、液晶の配向が乱れ、光が散乱して受光素子62b On the other hand, by natural cooling, the liquid crystal phase transition to the nematic phase from the liquid phase, the electric field in the region of the liquid crystal cell in between the liquid crystal phase detection sensor 62 is not applied, the orientation of the liquid crystal is disturbed, the light is scattered the light-receiving element 62b
への光が遮られることになり、この変化が相の変化を示す信号となる。 Will be light to is blocked, the change becomes a signal indicating the change in phase.

【0021】また、タイミング制御回路70は、加熱パルス61の生成タイミングを決定すると共に、上記液晶相検知センサ62からの上記相変化信号を基に光学像の書き込み走査のタイミングを決定する。 Further, the timing control circuit 70 is configured to determine the generation timing of the heating pulses 61 and determines the timing of the writing scanning of the optical image based on the phase change signal from the liquid crystal phase detecting sensor 62.

【0022】次に、この実施例に係る液晶表示装置における画像の書き換え作動を図3のタイミングチャートに基づいて説明する。 Next, a description will be given of a rewriting operation of the image in the liquid crystal display device according to this embodiment in the timing chart of FIG. 先ず、画像信号に基づいて液晶セル50への画像の書き換えが起こる直前に、それを知らせる画像準備信号S1がタイミング制御回路70から発せられる。 First, just before the rewriting of the image to the liquid crystal cell 50 takes place on the basis of the image signal, image preparation signal S1 is generated from the timing control circuit 70 to inform it. この信号S1を受けて、加熱手段である加熱用電極に図示外の外部電源から直流の加熱パルス61が流される。 In response to this signal S1, the heating pulse 61 from the external power source of DC not shown in the heating electrode is a heating means flows. この加熱パルス61の幅は約10ms程度である。 Width of the heating pulse 61 is about 10 ms.

【0023】その動作と並行して、液晶セル50の透明電極(加熱用電極を兼用)には切り換えスイッチ57を介して電源56が接続されるようになっており、液晶を配向するに十分な電圧(ここでは50V)が印加されている。 [0023] In parallel with the operation, the transparent electrode of the liquid crystal cell 50 (also serves as a heating electrode) being adapted to power source 56 via the changeover switch 57 is connected, sufficient to align the liquid crystal voltage (in this case 50 V) is applied. 但し、この電圧は、光導電層55を露光するまでは液晶セル50には印加されない。 However, this voltage until exposing the photoconductive layer 55 is not applied to the liquid crystal cell 50. 液晶は、加熱電流パルス61によるジュール熱で一旦液相化した後、自然冷却によってネマティック相に転移する。 Liquid crystal, after once the liquid-phased by Joule heat due to the heating current pulse 61 is transferred to the nematic phase by natural cooling. そして、液晶が液相からネマティック相に転移したことを液晶相検知センサ62が検知すると、その信号S2を受けて、Δt When the liquid crystal is a liquid crystal phase detecting sensor 62 that has metastasized to the nematic phase is detected from the liquid phase, upon receiving the signal S2, Delta] t
(例えば1ms程度)だけ僅かに遅れて半導体レーザ2 (For example, about 1 ms) only a slight delay the semiconductor laser 2
1による光変調器30への画像の書き込みが開始され、 1 writing of the image to the optical modulator 30 is started by,
光学像照射系40が光変調器30から画像を読み出し、 Optical image irradiation system 40 reads the image from the optical modulator 30,
液晶セル50の光導電層55側へ画像を照射する。 Irradiating the image to the photoconductive layer 55 side of the liquid crystal cell 50. このとき、液晶セル50の電極には予め電圧が印加されているため、光学像照射系40による露光によって液晶セル50には即座に光学像に従った電界パターンが与えられ、光学像に従った液晶の配向が行われる。 At this time, since the pre-voltage to the electrodes of the liquid crystal cell 50 is applied, immediately field pattern is given in accordance with the optical image into the liquid crystal cell 50 by the exposure by the optical image irradiation system 40, according to the optical image the orientation of the liquid crystal is performed. すなわち、 That is,
画像の書き換えが周期的に行われた場合、上述した動作が連続して行われることになり、動画像情報に従って画像が書き換えられる。 If the rewriting of the image is periodically performed, will be above operation is continuously performed, the image is rewritten in accordance with video information. 尚、露光及び電圧の印加は、液晶がネマティック相から、スメクテイック相に相転移する前に十分間に合って終了するように予め設定されている。 The exposure and voltage application from the liquid crystal nematic phase, are set in advance as well in time to finish before the phase transition to the smectic phase. 特に、この実施例では、液晶相検知センサ62からの検知信号S2が出力されてから僅かに遅れて画像の書き込み動作が行われるようになっているので、液晶セル50の液晶の相変化が安定した状態で画像の書き込みが行われる分、画像の書き込みが確実なものになっているが、上記液晶相検知センサ62からの検知信号S2に同期して直ちに画像の書き込み動作を行うように設計しても差し支えない。 In particular, in this embodiment, since a slight delay the image of the write operation from the detection signal S2 is output from the liquid crystal phase detection sensor 62 is adapted to be performed, the phase change of the liquid crystal of the liquid crystal cell 50 is stable min the state image writing at that place, but the image writing is in what ensures, designed to perform the immediate image writing operation in synchronization with the detection signal S2 from the liquid crystal phase detecting sensor 62 even if no problem.

【0024】また、画像の書き換えがない場合には、ネマティック相において電源56の電圧を印加しながら最後に書き込む画像を光導電層55に照射した後、加熱パルス61を与えないようにするすればよく、この場合には、液晶相が画像に従った配向状態を保持したままスメクティック相(常温でメモリ性を持つ)に相転移することから、最後に書き込まれた画像が電源56電圧を印加しなくても保持されることになる。 Further, when image rewriting is not, after irradiating an image to be written to the last while applying a voltage of the power source 56 in the nematic phase to the photoconductive layer 55, if you do not give heat pulse 61 well, in this case, since the liquid crystal phase is a phase transition remains smectic phase maintaining the alignment state according to the image (with memory properties at room temperature) and finally written image by applying a power supply 56 voltage not be made to be retained.

【0025】◎実施例2 図4はこの発明が適用された他の実施例を示す。 [0025] ◎ Example 2 Figure 4 shows another embodiment to which the invention is applied. 尚、実施例1と同様な構成要素については同一符号を付してここではその詳細な説明を省略する。 Incidentally, the same components as in Example 1 will not be further described here denoted by the same reference numerals. 同図において、光変調器30への画像の書き込み領域、すなわち、走査幅が狭くてすむため、実施例1で用いた機械的な走査装置に代えて、二つの超音波偏向器(X−Y方向)81,82 In the figure, the writing area of ​​the image to the optical modulator 30, i.e., since the scanning width requires only a narrow, instead of the mechanical scanning apparatus used in Example 1, two ultrasonic deflectors (X-Y direction) 81, 82
を用い、超音波偏向器81,82からの出力光を反射ミラー83を介して光変調器30に画像を書き込むようにしたものである。 The reference is obtained by the written image to the optical modulator 30 via the reflecting mirror 83 to output light from the ultrasonic deflector 81. この実施例において、上記超音波偏向器81,82としては、例えばTeO2単結晶にトランスデューサとしてTiNbO3を接合した素子(電器通信学会紙Vol 154 No99/'71「解説/光偏向技術の最近の進歩」P1266)等を用いることができる。 In this example, Examples of the ultrasonic deflectors 81 and 82, for example, TeO2, "Recent advances in Description / light deflection technology" single crystal were joined TiNbO3 as a transducer in the device (Vol Electric Communication Society Paper 154 NO99 / ​​'71 P1266) or the like can be used. このタイプによれば、走査速度は機械的走査より高速になり、機械的な部品を用いないために信頼性が実施例1よりも高い。 According to this type, the scanning speed is faster than mechanical scanning, is higher than Example 1 reliability to using no mechanical parts.

【0026】 [0026]

【発明の効果】以上説明してきたように、請求項1記載の発明によれば、高い反射コントラストが得られる液晶の光散乱モードを利用した受光型ディスプレイ装置において、光変調器上に一旦画像を高速に書き込み、この画像を液晶セル上に拡大投影して表示するようにしたので、画像の表示、書き換えを電子ディスプレイ装置と同等に高速に行うことができ、かつ、その表示についてもプリンタ出力並の高い解像度が得られることになる。 As has been described in the foregoing, according to the first aspect of the invention, the light-receiving type display device using a light scattering mode of the liquid crystal high reflective contrast is obtained, once the image on the optical modulator writing speed, since the image to be displayed in an enlarged projected onto the liquid crystal cell, display the image, can be rewritten at a high speed equivalent to the electronic display device, and printer output parallel also the display so that a high resolution is obtained. よって、高速な表示とプリンタ出力並の高い解像度とを両立させる画像の書き込み技術を提供でき、人間の目に対して見易く、かつ、プリンタ出力と同等な画像の表示を実現することが可能になる。 Therefore, it provides a writing technique of the image to achieve both high-speed display and high printer output parallel resolution, easily visible to the human eye, and it becomes possible to realize a display equivalent image and printer output . また、請求項2記載の発明によれば、常温において電界の印加のみで、光の透過、 Further, according to the second aspect of the invention, only the application of an electric field at room temperature, light transmission,
不透過(散乱)を制御することが可能になるので、動画像の表示のみを必要とする用途においては装置の構成、 Since it is possible to control opacity (the scattering), configuration of the device in applications requiring only the display of a moving image,
駆動方法を簡略化することができる。 It is possible to simplify the driving method. 更に、請求項3記載の発明によれば、画像書き込み後に、常温において画像を無電源で保持することが可能になるので、電気的な接続の制約なしに表示画像を手に取ってながめたり、並べたりすることが可能になり、その分、紙の文書のように取り扱うことが可能なディスプレイ装置を実現することができる。 Further, according to the third aspect of the present invention, after the image writing, because it is possible to hold the image without power at room temperature, or watching a display image without restrictions electrical connection pick up, it is possible to arrange or, correspondingly, it is possible to realize a display device capable of handling it as a paper document.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】 この発明に係る液晶表示装置の構成を示す説明図である。 FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of a liquid crystal display device according to the present invention.

【図2】 この発明が適用された液晶表示装置の実施例1を示す説明図である。 FIG. 2 is an explanatory view showing a first embodiment of a liquid crystal display device to which the present invention is applied.

【図3】 実施例1に係る画像の書き換え作動を示すタイミングチャートである。 3 is a timing chart showing a rewrite operation of the image according to the first embodiment.

【図4】 この発明が適用された液晶表示装置の実施例2を示す説明図である。 4 is an explanatory view showing a second embodiment of a liquid crystal display device to which the present invention is applied.

【図5】 従来に係る液晶表示装置の一例を示す説明図である。 5 is an explanatory diagram showing an example of a liquid crystal display device according to the prior art.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1…画像書き込み手段,2…光変調器,3…光学像照射手段,4…液晶セル,4a…光導電層,4b…液晶−高分子複合膜 1 ... image writing unit, 2 ... optical modulator, 3 ... optical image irradiation means, 4 ... liquid crystal cell, 4a ... photoconductive layer, 4b ... liquid crystal - polymer composite film

Claims (3)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 動画像情報に従ってデジタル的に画像を書き込む画像書き込み手段(1)と、書き込まれた画像を光学的な状態の変化として保持する光変調器(2) 1. A and image writing means (1) for writing the digital images according to video information, an optical modulator for holding the written image as a change in optical state (2)
    と、この光変調器(2)上の画像をアナログ的に光で読み出し、その光学像を拡大投影する光学像照射手段(3)と、この光学像照射手段(3)からの拡大光学像が照射される光導電層(4a)及び液晶を高分子樹脂中に分散した液晶−高分子複合膜(4b)が積層され、光導電層(4a)からの電界パターンに従って液晶の配向が制御される液晶セル(4)とを備えたことを特徴とする液晶表示装置。 When read the image on the light modulator (2) in an analog manner the light, the optical image irradiation means (3) for enlarging and projecting the optical image, enlarged optical image from the optical image irradiation means (3) LCD photoconductive layer (4a) and a liquid crystal dispersed in a polymer resin to be irradiated - polymer composite film (4b) are stacked, the alignment of the liquid crystal is controlled according to an electric field pattern from the photoconductive layer (4a) a liquid crystal display device comprising the liquid crystal cell (4).
  2. 【請求項2】 請求項1記載のものにおいて、液晶セル(4)の液晶−高分子複合膜(4b)は、常温でネマティック相を示す液晶が高分子樹脂中に分散された複合膜であることを特徴とする液晶表示装置。 2. A one of claim 1, wherein, the liquid crystal of the liquid crystal cell (4) - polymer composite film (4b) is a composite membrane liquid crystal exhibiting a nematic phase at room temperature is dispersed in a polymer resin the liquid crystal display device, characterized in that.
  3. 【請求項3】 請求項1記載のものにおいて、液晶セル(4)の液晶−高分子複合膜(4b)は、常温でスメクティック相を示し、常温以上でネマティック相を示す液晶が高分子樹脂中に分散された複合膜であることを特徴とする液晶表示装置。 3. A one of claim 1, wherein, the liquid crystal cell (4) liquid crystal - polymer composite film (4b) is ambient temperature in a smectic phase, liquid crystal polymer resin showing a nematic phase at room temperature or higher the liquid crystal display device, characterized in that distributed a composite film.
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