JPS5823614B2 - 液晶表示方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光電導体と液晶よりなる表示器において、感度
及びコントラストが高く、かつ作製の容易な液晶表示を
可能とする液晶表示方法に関するものである。

従来、外部からの入射光（熱線）で直接液晶を加熱して
液晶の光透過性を変化させる方法（例えば、ＹＡｔＧレ
ーザーを偏向させて書き込む方法：に、Ｊ、Ｋａｈｎ、
、Ａｐｐｌ、Ｐｈｙｓ、 Ｌｅｔｔ ２２ １１１
（’７３））や光電導体層と液晶層との積層構造からな
り、入射光が照射された光電導体の部分の電気抵抗値の
低下により液晶層に加わる電圧が高まることを利用して
液晶の光透過性を変化させる方法。

（Ｗ、 Ｈａａｓ、 ｅｔａｌ、 、 １９７３ Ｓｙ
ｍｐｏ−ｓｉｕｍ Ｄｉｇｅｓｔ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｉ
ｃａｌ Ｐａｐｅｒｓ Ｖｏ１４Ｐ、４４）などがあっ
たが、前者は強い光量の光を必要とするので使用される
入射光学像の種類が限定されるし、後者は （１）均一な液晶表示を行うためには電界を均一にする
ため、液晶層の厚みを均一にしなければならず、作製に
困難が伴う。

（特に表示面を大きくする場合）。

（２）一般に液晶の光透過性に対する電圧のしきい値は
明瞭でないので、コントラストを大きくとれない。

（３）光電流が液晶中を流れるので、光電導体のゲイン
を大きくすることができない。

すなわち光電導体の感度が低い。

ことなどの欠点があった。

このような液晶におけるコントラスト、入射光のエネル
ギーが高くなければ表示が行えないこと、液晶層の厚み
を均一にするときが作製土難かしいことなどを改善すべ
く鋭意検討した結果、本発明に到達したのである。

本発明は、光学的入射像に対して透明である第１の電極
と、光電導体層と、透明あるいは不透明である第２の電
極と、熱光学的に活性な液晶層と、前記第２の電極が透
明な場合は不透明な、また、前記第２の電極が不透明な
場合は透明な、第３の電極とが、この順に積層されてな
る液晶表示要素を用い、前記第１および第２の電極間に
電圧を印加している間に、前記第１の電極を通して前記
光電導体層に、前記光学的入射像を入射せしめ、該光電
導層に該入射像に応じたジュール熱を発生せしめ、該ジ
ュール熱で、前記熱光学的に活性な液晶層の光透過性を
前記入射像に応じて変化せしめ、入射像を液晶層に現出
せしめてなる液晶表示方法を提供するものである。

本発明の液晶表示器における光学像の液晶像への変換は
、光電導体部に電圧を印加しながら一方の透明電極を通
して光電導体に光学像を照射することにより、光学像に
応じて光電導層の導体部に発生したジュール熱で、光電
導体に接した部分の液晶の光透過性を変化させることに
よって行なわれる。

本発明で使用される光電導体は、例えばＣｄＳ。

ＣｄＳｅなどであり、液晶としては、ネマチック液晶、
スメクチック液晶、コレステリック液晶などである。

図は本発明に係る液晶表示方法を説明するための変換器
の構造を示す断面図であり、以下この図を用いて本発明
を説明する。

１，１１は透明電極２も電極であるが、この電極は必ず
しも透明である必要はない。

３は光電導体で、４は液晶層である。５．５ｆは液晶層
の厚みを定め、かつ液晶をセル内に封じるためのスペー
サであり、６．６’は光透過性のよい基板であり、プラ
スチック、ガラスなどが適宜用いられる。

以下、この変換器の動作方法を説明する。

先ず、電極１，２により光電導体層に電圧を印加する。

図中、左より光電導体層に入射光が照射されない場合に
は、光電導体層に光電流が生ぜず、従って液晶部４には
何らの変化も起らない。

次に、左から入射光が光電導体面に照射された場合には
、光電導体の光照射された部分に光電流が生じる。

その結果、この部分にはジュール熱が発生する。

従って、入射像は光電導体層で熱像に変換されたことに
なる。

この発生熱は、光電導体に接している部分の液晶の温度
を高め液晶に相変化を起こさせる。

液晶は、温度変化による相変化またはヒステリシスによ
り光透過率を変える（これを熱光学効果と呼ぶ）。

そこで、入射像は液晶像に変換される。

電極１１は補助電極であり、以上に説明した熱光学効果
を利用した表示方式を電極１１，２間に電圧印加するこ
とにより、液晶の電気光学効果を用いて補うためのもの
である。

これは例えば、液晶像の消去を行う場合、熱と電場を同
時に加えると消去しやすいことを利用するために用いら
れる。

本発明は、入射光学像を光電導体に電圧をかけることに
よって光電導体面での熱像に変換し、さらにこの発生熱
によって液晶の光透過率を変化させることによって液晶
像を表示させる方法であるので、入射光のエネルギーが
弱くても、例えば赤外レーザーの代りにプラッシュラン
プでも使用できる。

また、書き込みに電気光学効果ではなく、熱光学効果を
用いるので液晶層の厚みを均一にする必要はなく、作製
が簡単であり、特に大型の表示器の作製が容易になり、
熱に対する液晶の光透過性における温度のしきい値が明
瞭であるのでコントラストが高くとれる。

さらに従来の方式と異なり、光電流は液晶中を流れず光
電導体の中だけに限られるので、光電導体の利得（ゲイ
ン）を大きくすることができ、従って感度を高くするこ
とができるのである。

この液晶表示方法を用いることにより、ホログラム像を
この変換器への入力像とすると、ホログラム像の液晶に
よるメモリー表示ができ、メモリー像の外部から光を照
射することにより、ホログラム像の光増巾波長変換が可
能となる。

また、本発明では光電導体に光学像を照射することによ
って熱を発生させたが、次のような方法でも熱を発生さ
せることが可能である。

電極１゜２の代りにマトリックス電極（互いに直交する
ストライプ状電極群）、光電導体３の代りにマトリック
ス電極よりも大きい抵抗値を持つ抵抗体を用い、マトリ
ックス電極間にシグナルに応じた電圧を加えることによ
って、電圧の印加されたマトリックス点にジュール熱を
発生させる。

この方法では、電気シグナルを液晶像に変換することが
できる。

以下、実施例によって本発明を説明する。

実施例 ｌ Ｃｄ５を透明電極上に約５μｍ真空蓋着し、さらにその
ＣｄＳ面上に金（Ａｕ）を真空蒸着して一方の電極とす
る。

この光電導体部と、もう一つの透明電極基板とでサンド
インチ構造の液晶セルを作製する。

液晶層の厚みは１４μｍとする。液晶としては、スメク
チック液晶であるＮ−（ｐ−シアノベンジリデン）−ｐ
−ｎ−オクチルアニリンを使用する。

予め、金（Ａｕ）電極上と一方の透明電極上には液晶分
子が電極面に垂直に配向するようにレシチンによる表面
処理を施こしておく。

従って、液晶分子はセルの中で均一に配向しているので
、最初は透明な状態にある。

次に、ＣｄＳをはさむ電極間（ｖｌ）に１０Ｖｏｌｔの
電圧を印加する。

ここで、透明電極を通してＣｄＳ面に光が照射されない
限りは、液晶面に何の変化もみられない。

次に、フラッシュランプを用いてＣｄＳ面に光学像を照
射する。

この時、入射光学像は熱像に変換され、さらに液晶像に
変換される。

この液晶像は、光電導体に電圧を切った後もメモリー像
として数十時間持続することができる。

このメモリー像を消去する場合には、先ず液晶層をはさ
む金（Ａｕ）電極と透明電極の間（ｖ２）に３５ Ｖ
Ｉ ＫＨｚの電圧を印加しておく。

次に、この電圧を印加したままでＣｄＳの消去する部分
にフラッシュランプにより光照射を行なう。

これにより液晶は最初の透明な状態に戻る。

【図面の簡単な説明】

図は本発明に係る液晶表示方法を説明するための変換器
の構造を示す断面図。 １．１’；透明電極、２；電極、３；光電導体、４；液
晶、５，５〆；スペーサー、６ 、６’ ；ガラス又は
プラスチック基板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 光学的入射像に対して透明である第１の電極と、光
   電導体層と、透明あるいは不透明である第２の電極と、
   熱光学的に活性な液晶層と、前記第２の電極が透明な場
   合は不透明な、また、前記第２の電極が不透明な場合は
   透明な、第３の電極とが、この順に積層されてなる液晶
   表示要素を用い、前記第１および第２の電極間に電圧を
   印加している間に、前記第１の電極を通して前記光電導
   体層に、前記光学的入射像を入射せしめ、該光電導層に
   該入射像に応じたジュール熱を発生せしめ、該ジュール
   熱で、前記熱光学的に活性な液晶層の光透過性を前記入
   射像に応じて変化せしめ、入射像を液晶層に現出せしめ
   てなる液晶表示方法。