JPS58166324A - 熱及び電気合成効果を用いる表示装置のスクリ−ン - Google Patents

熱及び電気合成効果を用いる表示装置のスクリ−ン

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JPS58166324A
JPS58166324A JP58036784A JP3678483A JPS58166324A JP S58166324 A JPS58166324 A JP S58166324A JP 58036784 A JP58036784 A JP 58036784A JP 3678483 A JP3678483 A JP 3678483A JP S58166324 A JPS58166324 A JP S58166324A
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JP
Japan
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screen
plate
liquid crystal
heating
electro
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JP58036784A
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English (en)
Inventor
ミシエ−ル・アラン
ブル−ノ・モ−リイ
リデイ・チラン
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Thales SA
Original Assignee
Thomson CSF SA
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/132Thermal activation of liquid crystals exhibiting a thermo-optic effect
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/0147Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on thermo-optic effects

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、熱及び電気合成効果に反応する電気光学材料
を含み、線の表示壜&a形成に用いられる可視表示装置
に関する。
液晶を形成する分子O配向を制御する九めに熱及び電気
合成効果を用いること紘知られている(例えば、特に出
願人によりて1977年5月5日に出願されて番号第2
,31111.e 55号で会合された仏国特許第77
137318号を参照)、この効果は他の電気光学材料
を制御するために1また紘材料を用いる装置の性能を改
良するために用いることもできる。このことのために、
本出願人社、仏間特許出願(出願番号8123437)
を1981年12月15日に出願した。この出願は、電
気色彩表示装置の応答時間を減少することを目的とし、
熱効果及び電気効果の合成した使用によって電気色彩効
果の一層確実ないき値(臨界値)を保証するものである
熱は、レゾ−ビームまたは加熱ストリップ中の電流の連
通によって供給されることができる。後者の解決案は、
特にマトリ、クス表示スメクチック液晶装置において著
しく用いられるようになった・この形式の装置において
は、経済的理由から、ま九装置の応答時間を最大に減少
して供給される熱エネルギーが加熱ストリップに面する
プレート中で浪費されない点で、有利である。しかしな
がら、加熱ストリップに対応するスクリーンの領域のア
ドレスが完了すると、この領域に蓄積した熱が対応する
加熱ス) 9ツブを支持するプレートによって除去され
る必要がある。現在、表示マトリ、クスを形成する電極
を支持するグレートが同一の性質があるかまたは朗述の
基準の機能として選ばれていない表示装置においてはこ
のことは実行されていない。
この欠点を避けるために、伝熱性の機能から選ばれたプ
レートの使用がこれらの装置において提案され、加熱ス
)lJyfKgするプレートが電気光学媒質に供給され
た熱の最少量を消費し、加熱ストリップを支持するプレ
ートが、熱の供給が止められた後、かなりの熱の除去を
可能にするものである。
したがって、本発明の目的は、少なくとも1つのプレー
トが透明であシ、プレートが熱及び電気合成効果に反応
する電気光学材料層を包囲するような、第1及び第2f
レートを含む熱電気的に制御される表゛示装置に対する
スクリーンに関する・第1プレートはその内部表面に少
なくとも1つの電極を支持し、第2プレート社その内部
表[iK少なくとも1つの加熱電極を支持し、2つの電
極は電気制御電界を材料に加えることを可能にし、そと
て、第1プレートが電気光学材料側に少なくとも1つの
断熱材料層を有し、その伝熱性が2、540−’eat
/&IILHm ・℃以下であシ、その厚さ社電気光学
材料の層の厚さの3倍に少なくとも等しいものである。
次に、本発明を添付図面を参照して説明する。
次の記載は、この種の表示を王に用いる液晶表示スクリ
ーンに関するものである。しかしながら、表示が電気熱
合成効果によって得られる他の表示スクリーンも本発明
の範囲内に入るものである。
第1図は、スメクチック液晶表示スクリーンの部分的断
面図である。スメクチ、り相を有する液晶lは、例えば
ガラスから作られた2つのプレート2及び30間に包囲
されている。プレート2は一連の平行な電極5を支持し
、プレート3は、例えば対角的に電極5に交叉する一連
の平行な電極4を支持している。用いることができる代
表的なのシアノオクチル−4,4′−ジフェニルであり
これは次の相転移を有する。
K 20易8゜むJ N 4 I 液晶層lは約IOないし15ミクロンの巾の9間中に2
つのプレート2及び30間に挿入されている。プレート
2及び3は、[、よりはるかに厚い数オリの厚さを有す
ることができる・もし、装置が透明で機能するならば、
電極4及び5は、酸化すず、または散化インジ1−ム、
を九はこれら酸化物の混合体の如き透明材料から作られ
ている。
もし装置が反射において機能するならば、電極の2つの
グループの1’:l)拡透明であシ、他の1つ祉アルi
二轟−ムの如き反射材料から作られる。i[晶を加熱し
且つ加熱ストリップの系を形成するために、電界を与え
るのに電極の2つのグループの1つを選ぶこと社、有利
なことである。
単一寸法モデルを用いる熱計算はスクリーンに対する横
方向の軸線Kf9ってスクリーン中に温度輪郭を得るこ
とを可能にする。これらの計算は2つのスクリーンに関
連し、スクリーンのスメクチ、り液晶層は前述のシアノ
オクチル4,4′−ジフェニルであ、9.121クロン
の厚さを有する。更に具体的Ki1、スクリーン拡第1
図に示す型式のものである。底から頂部に通過する際に
は、透明グレート3、電流の通過によって液晶の加熱を
可能にし且つ表示マトリックスのライン(横列)を形成
するアルミニニーム電極4、装置のビデオ電圧が加えら
れ且つ表示マトリックスの縦列を形成する透明電極5、
及び透明プレート2、を見ることができる。このように
、スクリーンは反射において作動し、光はグレート2を
通過し、透明電極5及び液晶を横切シ、電極4で反射さ
れる。熱の観点からは、ライン(行)及びコラム(列)
の電極り無視できる厚さを有し、下部グレート3、液晶
層及び上部グレート2だけが考直されればよい。
熱流量(h@at flux )は下部プレート−液晶
の境界面に供給される。スクリーンの満足すべき作動を
保証するために、液晶層のすべての部分の温度が用い5
れる液晶のメソモルフイック(m*somorphl*
)−アイソトロ♂、り(1sotrepie )転移温
度に等しいかtqtt越えるようなエネルギーを加熱ラ
インに加える必要がある。
の主要な方向に、すなわち一方においてはプレート3に
向い、他方においては液晶及びプレート2に向うように
伝導によって伝播する。熱の供給だけが液晶の加熱に役
立つので、熱がグレート2及び3において不必要に消費
されることは有利なことではなく、もしそのような不必
要な消費が起らなければ加熱力も制限することができ制
御電子機器の複雑さも減少することができる。この種の
装置においては、ビデオ電圧拡、アイソトロピ、り相か
らスメクティ、り相への液晶の戻)の間、すなわち制御
すべきスクリーンの素子に対応するラインの加熱の中断
後に、加えられる6表示速度の観点から、相転移が迅速
に起こる必要があシ、その結果、プレート3は比例時間
の間にある量の熱を取除くことができる。このように伝
熱性の結果としてグレート2及び3を選択することが望
ましく、それによって加熱ストリッ7’に面するプレー
トは加熱ストリップを支持するプレートよシ低い伝熱性
を有する必要がある。
@度輪郭が両方の場合に対して7”!!、)された。
最初に、加熱ストリップに面するプレートがガラスから
作られ、次に、該グレートがガラスよシ良い断熱性を有
する材料、すなわちブレキシイガラス(pl@x贈la
ms )から作られた。これらの熱特性は次の通シであ
る 第2図は表示スクリーンの横軸に沿った温度輪郭を示す
グラフである。この輪郭は、グレート2及び3がガラス
から作られ、他の特性が第2図のグラフですでに述べら
れたような、スクリーンに対応するものである。縦軸祉
スクリーン内の温度T(u)を表示し、横軸はスクリー
ンEの厚さくミクロン)を表わす、厚さの始点紘プレー
ト3及び加熱ライン4によって構成された境界面にとら
れている。
加熱ストリップの位置に起因して、温度傾斜が、スクリ
ーンを用いるとき、液晶相中に形成される。
液晶のすべての点がアイソトロピ一温度に達するのを保
証するのに必要な時間τを基−とすると、2つの型式の
スクリーンの比較が行なわれる。第2図の場合1.40
℃の液晶のアイソトロピ一温度は、加熱電力P14C対
する時間τの終夛に達せられる。曲線6はスクリーン内
の温度輪郭を与える。
こ゛の曲線は、ガラスと比較した液晶の劣った伝熱性に
起因して、プレート2及び3に対応する領域におけるよ
シも液晶に対応する領域における方が著しい傾斜を有す
る0時間tで液晶及びプレート2の間の境界面において
アイソトロピ一温度T1を達成するためには、加熱スト
リップを温度(T・=52.7℃)にまで上昇させる、
すなわち液晶層の2つの面間の温度差を12.7℃にさ
せる必要がある・ 第3図は、第1図のものと同一の表示スクリ−ンの横軸
に沿って温度輪郭を示すグラフであるが、ガラスグレー
ト2が!レキシイガラスプレートに置換えられている。
!レキシイガラスは、前述のテーブルから理解できるよ
うに、貧弱な伝熱体である。それは、ガラス(約5倍)
及び用いられている液晶よシ劣る伝熱体である。第3図
のグラフは、液晶及びグレート20間の境界面において
アイソトロピ一温度TIに達するように、加熱電流及び
加熱電力P!を加える時間τに対して得られたものであ
る0曲線7は温度輪郭の形状を与える。
用いられる加熱ストリップの温度がTo’=46.1℃
であることが明らかである。この場合、加えられた加熱
電力P!は、プレート2がガラスで作られていたときの
もの(Ps)よシ#′!!は30襲低い・下部グレート
の熱流出によりて主に決められるビデオ電圧の適用時間
はほぼ不変の1まである・加熱ストリ、グを支持するグ
レート3に対するよシも加熱ストリ、グに面するプレー
ト2に対して一層の断熱性材料を用いることは、液晶か
らプレート2への熱の伝達をし中断する傾向にあシ、そ
の結果熱の損失を減少させることを可能にする・同一の
作動に対して、この材料の存在によって、2つのプレー
トがプレート3と同様な材料から作られているとき要す
る制御電力よシも著しく大きな制御電力を使用すること
が可能である。
本発明は、具体的には、例えば後述するスメクティ、り
液晶スクリーンの如き素子的表示点の比較的遅い回復を
有するスクリーンに適用できる。
このスクリーンは正方形であ、9、lOmの辺の長さを
有し、反射系で用いられる。その構造体は第1図に対し
てすでに述べられたものである。加熱電極4がプレート
3上に置かれ、プレート2を通ってスクリーンを透過す
る入射光を反射するためにアルミ二一一ムストリッfK
よって形成されている。電極5は透明でIhb、酸化す
ずおよび酸化インジ凰−ムの混合体から作られることが
できる。
電極4及び5の2つの系ははぼ対角線方向に交叉する。
電極4及び電極5の公叉点は素子的表示点を形成する0
選ばれた実施例において、各々の系は256m極から構
成され、電極はほぼ400iクロンの横方向寸法を有す
る表示点を形成する。
スクリーンの他の形状上の特性は次の通シである。
すなわち、加熱電極を支持する基板3の厚さ祉3nであ
〕、プレート2の厚さは15mである。スメクティック
液晶層は12電クロンの厚さを有し、シマノオクチルー
4,4′−ジフェニルから形成されている。加熱電流F
i10 msの量論えられ、制御ビデオ電圧がIons
の間に加えられ、情報の回復は5秒毎に起る。液晶層の
厚さと、加熱電極に面するグレートの加熱のスタートに
対する最小アドレス時間との間に存在する関係は熱流量
を材料中に拡散するための弐に基づいて得られる。
X=2V「1 この式において、Xは熱流量伝播軸に沿う横軸(cm 
)であυ、αは材料の拡散率(ex2/m )であシ、
tFi加熱時間である。他の形態において式祉、面加熱
式層が熱を他の面に伝達し始める時間の終シを与える。
拡散率祉熱容量に対する熱伝導の比であシ、開明となっ
ている。液晶に対しては次の式を得る。
加熱電極に面するグレートが熱流量によって達せられる
時間tは、124クロンの液晶層の厚さに対しては0.
24 msである* 10 asの熱適用時間の場合に
は、したがってスクリーンの側部の損流出を避けるため
にグレート2が極めて耐火性である必要があシ、その結
果、ガラスの代りKfブレキシイガラス用いる必要があ
る。
ブレキシイガラスが有効であるためには、その厚さは液
晶層の3倍の厚さに少なくとも等しくなければならず、
その結果、ブレキシイガラスは熱貯蔵の機能を正しくけ
たすことができる・プレート2が2つの層、すなわち基
板としてのガラス層及び基板よシ良い断熱特性を有する
内部コーティングから形成されている場合には、コーテ
ィングは、有効であるためには、液晶層の厚さの3倍″
に対応する最少厚さを有することができる。
可視表示装置のスクリーンにおいて、加熱ストリップに
面するガラスプレートを、ブレキシイガラスの如き一層
断熱性であるプレートに置き換えることによって、本発
明線スクリーンの制御電力を減少させる利点を持たらす
ものである。このように1本発明は制御電力の経済性を
導き出し、その結果、この制御電力を用いる装置の全体
的な寸法及びコストの減少を持たらすものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、可視表示スクリーンの部分的断面図である。 第2図及び第3図は、温度輪郭を示すグラフである。 l・・・液晶、2.3・・・プレート、4.5・・・電
極。 出願人トムソンIセーエスエフ 代理人 弁理士新居正彦

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)  熱電気的に制御される表示装置用のスクリー
    ンにおいて、第1及び第2fレートを含み、その内の少
    なくとも1つは透明であシ、前記プレートは熱及び電気
    合成効果に反応する電気光学材料層を包囲し、前記第1
    プレートは少なくとも1つの電極をその内部表面に支持
    し、前記第2fレートは少なくとも1つの加熱電極をそ
    の内部表面に支持し、前記2つの電極は電気制御電界を
    材料に適用することができ、第1プレートは電気光学材
    料側に少なくとも1つの層の断熱材料を有し、その断熱
    材料の伝熱性は2.5・lO−!・a4−・S・℃以下
    であシ、その厚さ線電気光学材料の層の厚さの3倍に少
    なくとも勢しい、ことを特徴とするスクリーン。 (2)  電極が交叉電極系を形成することを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項に記載の装置(3)  第1f
    レートが断熱材料によって完全に形成されていることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項に記載のスクリーン。 (4)  第1プレートがプレキシイガラスから作られ
    、第2グレートがガラスから作られていることを特徴と
    する特許請求の範囲第3項に記載のスクリーン・ (5)電気光学材料がスメクティ、り相を有する液晶に
    よって構成されていることを特徴とする特許請求の範囲
    第1項に記載のスクリーン。
JP58036784A 1982-03-09 1983-03-08 熱及び電気合成効果を用いる表示装置のスクリ−ン Pending JPS58166324A (ja)

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FR8203937 1982-03-09
FR8203937A FR2523343A1 (fr) 1982-03-09 1982-03-09 Ecran d'un dispositif de visualisation utilisant un effet mixte thermique et electrique

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JPS58166324A true JPS58166324A (ja) 1983-10-01

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US (1) US4598978A (ja)
EP (1) EP0089258B1 (ja)
JP (1) JPS58166324A (ja)
DE (1) DE3361947D1 (ja)
FR (1) FR2523343A1 (ja)

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