JPS59155880A - 情報保持装置 - Google Patents

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、情報保持装置に係シ、特に書き込まれた情報
を外部装置に出力できる情報保持装置に関する。以下、
情報保持装置として、表示機能と情報保持機能とを備え
た液晶装置を例にとり説明する。

〔発明の背景〕

従来、情報保持装置としては、表示機能と情報保持機能
とを備えたスメクチック液晶等からなる装置、やＰＬＺ
Ｔ等の強誘電性物質からなる装置が知られている。

例えば液晶装置は、ネマチック液晶、コレステリック液
晶、あるいはスメクチック液晶を用いた種々の表示原理
を利用したものが知られているが、いずれも液晶分子の
配向状態を何らかの外部場によシ変化させ、これによる
光学的性質の変化を利用して表示を達成するものである
。

これらの液晶装置の一例として米国特許第３．７９６，
９９９号″Ｌｏｃａｌｌｙ　　Ｅｒａｓａｌ）ｌｅ　Ｔ
ｈｅｒｍｏ　−ＱｐｔｉｃＩＳｍｅｃｔｉｃ　　Ｌｉｑ
ｕｉｄ　　Ｃｒｙｓｔａｌ　　Ｓｔｏｒａｇｅ］）ｉｓ
ｐｌａｙｓ　”に示されている熱書込み型液晶装置につ
いて概要を述べる。

本装置では、第１図（ａ）に示すような二枚のガラス基
板１１．１２の内側に透明電極１３．１４を設け、この
間にスメクチック液晶１５を封入する。

この様な表示パネルにＡｒ（アルゴン）レーザあるいは
ＹＡＧ（イツトリウム・アルミニウム・ガーネット）レ
ーザなどにより発せられたレーザビーム１６をレンズ１
７によ？）集光し、素示部分１８のスメクチック液晶１
５の温度を上昇させ、一旦、等方性液晶相にする。

その後レーザビームを除去することによりスメクチック
相まで急冷すると第１図（ｂ）に示すように、液晶分子
の配向方向が乱れ、強い散乱性を示す領域１０が発生す
る。この散乱状態は安定に存続するので、任意の画１オ
情報書込みが達成できる。

以上で述べた表示原理に基づき、熱書込み型液晶装置は
レーザビームの走査、変調によシ、液晶素子上に任意の
画ｆ象ｉ’＃　＠を−込み、さらに電界印加も併用する
ことによ多部分消去も達成できるので表示装置として優
れている。しかし、書込まれた画像情報の読出し機能が
なく、情報信号を画像として入力する表示装置としての
み利用されていた。

また、その他の情報保持装置においても、これまで情報
表示する機能しか有しておらず、情報出力装置としては
使用できなかった。

本出願人は先に、特願昭５７−１４４７１３号として、
液晶の分子配向が、電界、熱等の外部場によって変化し
、液晶分子の配向が初期状態と書込み状態で異なシ、液
晶層をはさむ「電極間の静電容量の相違があることに着
目し、この静電容量を検出する手段を具備することによ
って情報読出し機能を持ち、情報信号の入出力を行いう
る液晶装置を提案している。

ところが、静電容量を検出する手段としては、画素を形
成する電極間に、正弦数電圧を印加し、その時の静電容
量によって定まる電流を、鑞圧信号に変換し、整流、平
滑して、静電容量を検出している。この場合、最終的に
信号を平滑するために正弦波電圧をかなりの時間印加し
ないと静電容量が検出できなく、薔き込まれた情報を短
時間では読み出すことはできないという問題点を有する
。

さしに、ＸＹママトリクス状配列される画素に於いて、
その静電容量を検出する際、クロストークによる゛電流
を無くすために、静電容量を測定しようとする画素以外
の画素には電流を流さないように特別の工夫をしなけれ
ばならない。

〔発明の目的〕

本発明の第１の目的は、上記欠点を除去し、スメクチッ
ク相を有する液晶等のｒｓｔ体からなる情報保持装置に
、短い時間で情報を読み出す機能を持たし、情報信号の
入出力を行ないうる情報保持装置を提供することにある
。

さらに本発明の第２の目的は、画素がＸＹママトリクス
状配置されるものにおいて、クロストークによる電流に
は全く影響されず、簡単な回路で情報信号の入出力を行
ないうる情報保持装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

上記第１の目的を達成する本発明の第１の特徴とすると
ころは、対向面に一方のｉｉと他方の電極とが対向する
様に形成される一対の基板と、該一対の基板間に保持さ
れる誘電体と、上記一方の電極と上記他方の電極との対
向部分の誘電体の静電容量を変化させる手段と、上記対
向部分の透電体に時間的°に変化する電圧を印加する手
段と、上記対向部分の誘電体に流れる主として変位電流
を検出する手段とを具備することにある。

さらに上記第２の目的を達成する本発明の第２の特徴と
するところは、対向面に複数の一方の電極と複数の他方
の電極とが対向し、上記一方の磁極と上記他方の電極と
の対向部分が全体としてマトリクスをなす様に形成され
る一対の基板と、該一対の基板間に保持される誘電体と
、任意の上記対向部分の誘゛電体の静電容量を変化させ
る手段と、任意の上記一方の電極に時間的に変化する電
圧を選択的に印加する手段と、上記他方の電極に流れる
主として変位電流を検出する手段とを具備することにあ
る。

ここで、「誘電体」とは電界、熱等を加えることによっ
て静電容量が変化し、さらに電界、熱等を除去したのみ
もその静電容量が一定の時間変化しなく、記憶される。

６１体を示し、例えばスメクチック相を有する液晶、コ
レステリック相を有する液晶、ＰＬＺＴ等が挙げられる
が、比較的低温度で情報の書込が可能でしかも記憶時間
の長いスメクチックを有する液晶を使用することが好ま
しい。

また、「時間的に変化する電圧」とは、ランプ状電圧、
三角波畦圧、正弦波電圧等が挙げられるが、後述する様
に、検出精度の点でｄｖ／ｄｉが一定な電圧のランプ状
邂圧、三角波電圧が好ましい。

また、その電圧値が誘電体の静電容量を殆んど変化さ？
ない程度が望ましい。

〔発明の実施例〕

以下、本発明をスメクチック相を有する液晶を例にとり
詳細に説明する。

第２図は、本発明の実施例による液晶装置の全回 路２１は、基板の一方の磁極と他方の電極との対向部分
の誘電体となるスメクチック相を有する液晶を静電容量
を変化させ、液晶パネル２２に文字。

記号などの画像情報を書き込むだめの手段である。

液晶パネル２２に善き込まれた画像情報は、電極の対向
部分の液晶に印加する時間的に変化する電圧を発生する
ところの画像情報読出し電圧発生回路２０、及び電極の
対向部分の誘電体に流れる主として変位−流を検出する
ところの画像情報検出回路２３により続出されて画像信
号変換回路２４に送られる。ここで得られた画像情報信
号を、例えばマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）などで構成
した外部回路２５に取り込む。

次に各部の構成並びに動作について説明する。

液晶パネル２２の概略断面図を第３図、概略平面図を第
４図に示す。液晶パネルは、対向面に複数のＹｄ極２９
、−複数のＸ直極３０とが交差する様に並設される一対
の基板２６．２７の間に１０μｍ程度のギャップをつく
り、スメクチック相を有する液晶３１を前記基板間に入
れてスペーサ２８で封止する。ここで、Ｙ’ＦＪＥ極２
９、Ｘ’を極３０の対向部分は画素となり全体としてマ
トリクスを形成している。

同、本実施例では、基板にはそれぞれ複数の磁極が設け
られているが、′一基板には共に一つの電極が設けられ
ていても良い。

基板２６．２７は例えばガラス板、プラスチック板を用
いるか、もしくは観察しない方の基板をＳｉ基板などの
不透明な基板、観察する側の基板をガラス板、プラスチ
ック板などの透明基板を用いる。

また、磁極として一般にネサ膜と呼ばれている他（イと
インジウムと帽ヒスズの混合物、もしくは観察する側の
基板の磁極には前記ネサ膜、他方の電しＲはアルキル基
）で一般に表わされるものの混合物で、正の誘電異方性
を示し室温でスメクチック人相を呈し、４２Ｃでスメク
チック相からネマチック相へ、さらに４５ｔｌｌ”にお
いてネマチック相から尋方性液不相へ転移す・るものを
用いる。

また、他のスメクチック人相を呈する液晶としては、４
．４’　−アルコキシビフェニルカルボン酸アルキルエ
ステルと４．４′アルキルシアノトランとの混合物ある
いは４−アルコキシフェニル−４′−アルキル安息香酸
エステルとＰ、Ｐ’　。

アルキルシアノビフェニルとの混合物などが挙げられる
。

第５図は、前記したスメクチック相を有する液晶の光学
時１生図を示したものである。スメクチック相を有する
液晶を刀日熱すると前方性液体相（Ｃ点）となシはぼ透
明状態となる。ここで、液晶ノｍに十分な磁圧を印加し
て液晶層を冷却するとスメクチック相（ａ点）となシは
ぼ透明状態となりこの状態が保持される。

一方、液晶ノーに加わる電圧をＯＶあるいはこの近傍に
設定すると散乱性を示すスメクチック相（ｂ点）となり
明るさが減少し以後この状態が保持される。

なお本発明者等は、液晶ｊ−の冷却過程において、液晶
層に加える′ば圧を変化させると散乱量が変わシこのこ
とから、表示に階調を持たせることができることを確認
している。また、本発明者等は、この様なスメクチック
相を有する液晶が、′電界。

熱等を除去したのみもその静電容量が、数日から数ケ月
の間、殆んど変化しないことも確認している。

電極２９，３０とスメクチック相を有する液晶３１の界
面は、シラン系界面活性剤で処理し、初期状、・綿でホ
メオトロピック配向、すなわち、スメクチック相を有す
る液晶分子を基板に対し垂直に配回させるようにするが
、水平配向でも良い。

なお、液晶材料はスメクチック相を有する液晶に限らず
、コレステリック相を有する液晶等の公知の外部場によ
って配向方向が変化し外部場を除去した後も一定の時間
、その配向方向を記憶する。。

液晶を用いても良い。

次に画像情報書込み手段２１について説明する。

第６図、第７図は、スメクチック相を有する液晶を用い
た液晶パネルにレーザ光を照射して画像情報を薯込む手
段を示したものである。

第６図は、レーザ光を任意の位置に集光できるようなレ
ーザペン３３を設けたものである。レーザベン３３は、
レーザ光を光源から導く光ファイバト集光用レンズで構
成するものまたは、半導体レーザ３４と集光レンズ３５
を一体化したもの等を用いる。本発明者等の実験では、
液晶素子面で第７図は、他の画像情報書込み手段を示し
たもので、レーザ３６、レーザ光の変調を行なう変調器
３７、レーザ光を任意の方向に偏向するＸ方向、Ｙ方向
の偏向器３８と、液晶素子面上にレーザ光を集光するレ
ンズ３９から構成されている。

本発明者等が用いるレーザ３６としては、例えばＹＡＧ
レーザで、その出力はシングルモードでＩＷｌ　ビーム
拡がシ角は１ｍｒａｄ以下である。

また、変調器３７として音響光学変調器を用い、例えば
偏向器３８として電流量によシ角度を制御できる平面＠
（ガルバノメータ）を使用する。

いずれの方式においてもレーザ光は、゛磁極２９もしく
は電甑３０に吸収され電極は加熱される。

この結果、スメクチック相を有する液晶も加熱されて等
方性液体相に転移する。次にレーザ光を取り去ると急速
に冷却されて再びスメクチック相に転移する。この時、
液晶分子の配向方向が乱れ、液晶は外光を散乱しこの散
乱状態は安定に存続するので層込み状態となる。さらに
、レーザ光が照射されない部分は、初期状態（非書込み
状態）を示し透明状態となる。

なお、液晶パネル全面を初期状態とするには、液晶パネ
ル全面を加熱した後にＹ　’７ＪＬ　極２９とＸ電１４
ａｏ間に直流磁圧又は交流電圧を印加するか又は、加熱
しないで直流ぼ圧又は交流電圧を印加することで目的を
達せられる。

次にスメクチック相を有する液晶を用いた液晶パネルの
画像情報書込み手段の他の実施例を第８図に示す。

液晶パネル４６の構造は、第４図に示した液晶パネルと
同一である。一方の基板に形成しだＹ電極の４３ａ〜４
ａｃの一方の端子にスイッチ４２２〜４２Ｃを接続し、
他方の端子をＧＮＤ（ＯＶ）に接続する。

さらに、他方の基板に形成したＸ″電極４４８〜４４Ｃ
にスイッチベア４１ａ〜４１Ｃを接続する。

スイッチ４２８〜４２Ｃには、ヒート電源４７を接続し
、スイッチベア４１２〜４１０には、駆動回路４０を接
続する。駆動回路４０は、選択送圧ｖ８及び非選択電圧
ＶＮＩＩを出力し、Ｖｓ＜Ｖｗｓ（実効値）とする。

■日は、第５図に示すｖＰ注に於いて、（ｃ点）から（
ｂ点）に移動する程度の成圧であり、本実施例ではＯＶ
あるいはこの近傍が選ばれる。また、ＶＮＩＩは、第５
図に示す特性に於いて、（０点）から（ａ点）に移動す
る程度の送圧であり、第９図に示す様なパルス波に限ら
ず、正弦波２間欠パルス等が選ばれるが、液晶の劣化を
防ぐため平均値がＯＶとなる交流が望ましい。

ここで、液晶パネル４６の画素のうち斜線を施した画素
ｅ１１　＋　ｅ１３　＋　ｅ２１　ｖ　ｅ２８　＋　ｅ
３１　Ｈｅ３２　　を書込み状態（散乱状態）、他の画
素ｅ１１　＋　ｅ２２　＊ｅｓｓを非ｄ込み状態（透明
状態）とする場合の、Ｘ電極４４　ａ　〜４４　ｃ　、
！：Ｙｔ極４３ａ〜４３Ｃに状態でスイッチ４２ａを一
定時間だけオンし、Ｙｔｆ！４３ａにヒート成田Ｖｗを
印加する。この結果、Ｙ電諷４３ａは発熱し、ジュール
熱にエフ液晶は加熱されスメクチック相から等方性液体
相に転移する。

次にスイッチ−４２８をオフにし、ヒート電圧Ｖｗを取
り去ると液晶は積、速に冷却するがこの時スイッチベア
４１ａの一方のスイッチのみをオンして非選択送圧ＶＮ
８を選択し出力する。残りのスイッチベア４１ｂと４１
０は、選択電圧ＶＳにＯ）を選択し出力する。この結果
、斜線を施した画素ｅ１２＋ｅｆｌｌは書込み状態とな
り、画素ｅ１１は非書込み状態となる。

以上述べた動作をＹｎｔ極４３ｂ、４３Ｃについても順
次同様に行う。

次に画像情報を読み出す方法の原理を説明する。

前述した様に、本実施例に用いるスメクチック相を有す
る液晶は正の誘電異方性を示す。すなわち、液晶分子の
長袖方向の比誘電率ｇ／と短軸方向の誘電率ｅ上との関
係はｇ／＞ε上となっている。

従って、これまでに述べた非書込み状態では液晶分子は
電極に対して垂直に配向し、液晶層の比誘電率は、液晶
分子の長袖方向の比誘電率ε／にほぼ等しい。

また、誓込み状態では、液晶分子の配向方向が著しく乱
れておシ、仮に配向方向が完全にランダムであると仮定
すれば、液晶層の比誘′醒率は、ε／と液晶分子の短軸
方向の比誘醒率ε土の三次元的な平均値ｉ（ε／＋２ε
上　）に近くなシ、ε／より小さな値になる。

ここで、第８図に示されるマトリクス状に配置される画
素ｅ１１〜ｅ３ａを一種のコンデンサと考えルト、液晶
パネル４Ｇは、第１０図に示すように、コンデンサ群４
８とみなすことができる。

このとき、各々の画素は、′磁極間に誘電体である液晶
層が満されたものであるから、前記したように、蓬込み
状態あるいは非書込み状態でその分子配向が異なること
に起因した誘電率のちがいによって、その静電容量が異
なる。

したがって誓込み状態の画素の静電容量Ｃｗと非書込み
状態の画素の静電容量ＣＮＷは異なる。前記したように
例えば、正の誘電異方性をもつ液晶材料を用い、非Ｊ込
み状態では垂直配向する場合ではＣｗ＜Ｃｗｗとなシ、
その比は、 となる。本発明者等は、ε／＝１２．ｇ上＝４．７の上
品４．７用いて靜電容歇を測定した結果、ＣＮＷ／　Ｃ
Ｗ　＝　１．４８となり（１）式による計算値の１．６
８に近い値であることを確沼している。

また、正の誘電異方性をもつ液晶材料を用い、初期配向
を水平配向としだ、場合、ＣｗＪ”ＣＮＷ　　となる。

以上に述べたように、書込み状態の画素と非書込み状態
の画素とでは、静電容量が異なるので、その静電容量の
ちがいを電気的に読出すことによって、書込まれた情報
を認識し外部装置に出力することができる。

次に第２図に示した画像情報読出し電圧発生回路２０、
画像情報検出回路２３、画像情報信号変換回路２４の実
施例について説明する。

第１０図は、画像情報読出し方法の基本構成例を示した
ものである。液晶回路４８は、第８図に示した液晶パネ
ルをコンデンサの等価回路で表わしたものである。電極
は、Ｘ電極４９ａ〜４９ＣとＸ電極５０ａ〜５０Ｃから
なる。

ここでは、画素５１の中でｅｌｌの画像・ｒｋ報を読出
すものとした。このだめ、Ｙ電極５０ａには、画像清報
読出し電圧発生回路２０からの続出し電ＩＥ　Ｖ　Ｒを
加える。他のＹ電極５０ｂ、５０Ｃは定′這圧源５３に
接続する。

一方、Ｘ電極４９ａには、電流−電圧変換回路５５を接
続する。さらにこの出力を波形整形回路５６に入力する
。ここで、整形した後に両縁清報信号変換２４に入力す
る。也のｘｔ電極４９ｂ４９Ｃは定電圧源５４に接続す
る。

ここで、読出し電圧ＶＲは、画素ａｌｌの両端の電圧が
時間的に変化するものであれば良く特に限定する必要は
・ない。

すなわち、本発明の特徴は特に画素ａｌｌを静電容量と
見なし、主としゼ変位電流の大小を判定して１青報を読
出すことにある。

第１１図は、画素ｅｌｌの靜電容陸を読出す時の様子を
示したものである。ここでは、画素ｅｌｉｅ十分小さい
とすると、電流−区圧変換回路５５に流れる変位電流ｉ
は、短時間でＫ　−Ｃ１１Ｏ値に飽和する。

今、第１１図（ｂ）に於いて、Ｃ０＝０２１＋Ｃ１１１
とすると、 となり、弐（２）、　（３）からラプラス変換等によっ
て、変位置流１（ｔ）を求めると、 となる。ここで、 とすると、 である。式（４）より、ｉ　（ｔ＝ｏ）＝Ｏ，ｉ　（を
−ω）＝に−０１１となり、飽和時の変位電流ｉは、Ｋ
−（，１ｔ　となって、他の静電容量Ｃｏ　（＝Ｃ２１
＋Ｃｌｌ１　）電極の配線抵抗ｒ１．　ｒ２には依存し
なく、クロストークによる電流の影響がないことがわか
る。

従って、第１１図（Ｃ）に示す様に、変化電流ｉを検出
することによって、書込み状態の画素の静電容ｔｃｗと
非書込み状態の画素の静電容量ＣＮＷとの検出が可能と
なり、短時間に画像情報を読み出すことができる。

尚、過渡状態での変位置流１を検出し画像情報の読み出
しを行なっても良いが、第１１図（Ｃ）に示す様に、変
位電流ｉが飽和し、安定した後に変位′電流ｉを検出し
た方が、検出精度が向上する。

さらに、変位置流Ｉの検出は、読み出し電圧ＶＲの上昇
時あるいは下降時のいずれでも良い。

また、「時間的に変化する読み出し電圧ｖｇＪは、ｄ　
ｖ　／　ｄ　ｔが一定な（＝Ｋ）’磁圧以外、例えば、
正弦波電圧等を用いても、静電容量を検出することは可
能であるが１４式（４）かられかるように、ｄｖ／ｄｉ
は一定（−Ｋ）の方が、検出し易い。この様なｄ　ｖ　
／ｄ　ｔが一定な電圧としては、第１１図（Ｃ）に示す
ようなランプ状電圧の他に三角波電圧等が挙げられる。

なお、液晶分子の配向状態は、特定のしきい値以上の電
圧が印加されたとき変化するので、靜電容鍍を検出する
ために印加する読み出し電圧Ｖｉは、液晶のしきい値以
下の螺圧値にすることが好ましい。

第１２図、第１３図は、°電流−イ圧変換回路５５、波
形整形回路５６及び画像情報信号変換回路２４の具体例
を示したものである。

−まず、第１２図の屯流−電圧変換回路５５では、オペ
アンプ６１と抵抗６０を用いて検出された変位く流＋−
ｅｔ圧に変換する。この時、オペアンプ６１の出力螺圧
ｖｇは、Ｖ８＝　−１−Ｒｓとなる。

波形整形回路５６は、コンパレータ６２を用い、一方の
入力端子に前記電流−電圧変換回路５５の出力電圧ｖ８
を入力し、他方の入力端子に基準電源６３で得られる基
準電圧Ｖ　ｎ　＊　ｔを入力する。これによって、画素
の静電容量の大小が検出できる。

尚、ＶＲ４ｆを任意に変化させることによって、画さら
に、必要に応じて画像情報信号変換回路・２４は、デー
タラッチ回路６４を用いて前記波形整形回路５６で得ら
れた出力゛電圧をラッチタイミング信号ＣＰＲで一時保
持する。

第１３図では特に直流−電圧変換回路５５の他の実施例
を示したものである。この実施例では、オペアンプ６１
の出力電圧ｖＢは、ｖ１ニーｉ・Ｒｔ、−Ｒｔ／　’Ｒ
Ｉ＋となる。

なお、実権例では示していないが、オペアンプ６１の非
反転入力端子に直流電圧を加えると、オ〜ベアンプの出
力電圧Ｖｇの全体のレベルを制御することができるため
回路の調整等に便利である。

そこで、第１２図、第１３図の各部の電圧波形を第１４
図に示す。ここでは、コンパレータ６２は、検出成田ｖ
Ｂが基準電圧ｖｒ、、より低い時にＨ”を出力し、逆に
高い時は′Ｌ”を出力するものとする。図に示す如く、
画素の静電容量は読出し電圧ＶＲの１クロツク毎に検出
できるため高速読出しに最適である。

第１５図は、靜藏容奮の読出しの具体例を示したもので
ある。

ｒｔ＋ｔ７７ａ〜７７Ｃにスイッチペア６８，１〜６８
Ｃを接続し、このスイッチには、読出シパルス回路７２
からの読出し電圧ｖＲ及び定電圧電源７３からの電圧を
入力する。そしてスイッチの切換えは、走査回路７４で
行う。

一方、Ｘ市極７６ａ〜７６Ｃに電流−電圧変換回路６９
８〜６９Ｃを接続する。さらに、波形整形回路７０ａ〜
７０Ｃを前記電流−峨圧変換回路６９８〜６９Ｃに接続
する。さらに、前記波形整形回路７０ａ〜７０Ｃに画像
ｌ′ｉｖ報信号変換回路７１３〜７１Ｃを接続する。

この回路の動作は、まずスイッチペア６８ａのみが読出
し電圧ＶＲを選択すると第１０図で説明した動作と同様
の原理で画素Ｊ！＋ｅ１□、ｅ１３　　の静或容装置に
応じて画像信号変臭回路７１ａ〜７１Ｃの出カゼ圧が′
Ｈ”レベル又はＬ”レベルとなる。以下、同様の動作を
スイッチペア６８ｂ。

６８Ｃについても行う。

今、スイッチペア６８ａ〜６８Ｃの制御信号Ｌ１〜Ｌ３
が６Ｈ”レベルで読出し電圧Ｖａを選択し、Ｌ”レベル
で定゛亀圧電源７３を選択し、かつ画素ｅｌｆと６３１
が書込み状態である時の各部の電圧波形を示すと第１６
図のようになる。ｖｇ。

ＤＩ　ｔ　Ｄｔは、画素ｅ１１＋　ｅ２１　ｅ　ｅ３、
の静電容量を読出した時の波形であり、これらは、読出
し電圧ＶＲの１クロツク毎に順次読出すことができる。

第１７図は、他の実施例を示したものである。

Ｙ′電極７７８〜７’ＩＣにスイッチペア８１ａ〜８１
Ｃを接続し、このスイッチペア８１ａ〜８１Ｃには読出
しパルス回路７９からの読出し電圧ＶＲ及び定電圧電源
８０からの螺圧を入力する。スイッチの切換えは、走査
回路７８で行う。

一方、ＸＸｆＭ　７６　ａ〜７６Ｃにスイッチペア８２
ａ〜８２Ｃを接続する。このスイッチペア８２ａ〜８２
Ｃの一方の入力端子に定電圧電源８３を接続し、他方の
入力端子に電流−電圧変換回路８４を接続する。以下、
波形整形回路８５、画像情報信号変換回路８６を接続す
る。スイッチベア８２８〜８２Ｇの切換えは、走査回路
８７で行う。

第１８図は、画素ｅ２１　ｅ　ｅ２２　＋　ｅ２Ｂを非
書込み状態にした時の第１７図の各部の電圧波形を示し
たものでおる。

スイッチベア８１ａ〜８１Ｃは、制御信号Ｌ１〜Ｌ３が
ｌ（″レベルで読出し電圧ＶＲを選択し、Ｌ”レベルで
定電圧電源８０を選択するものとする。

一方、スイッチベア８２ａ〜８２Ｃは、制御信号０１〜
Ｃ３が１１　Ｈ１１レベルで区流−区圧変換回路８４を
慮択し　ＭＬ”レベルで定電圧電源８３を選択するもの
とする。

第１７図、第１８図かられかる様に、本実施例に於いて
は、画素ｅｌｌからｅ３３まで一つずつ順次１′＃報の
読出しを行なうものである。

第１７図、第１８図に示す実施例の特徴は、電流−畦土
変換回路、波形整形回路及び画像情報信号変換回路数を
最小にできることである。これにより、回路の調整が容
易になる。

第１９図は、これまで説明した情報の誉込み及び読み出
し回路を一体にしたときの一実施例を示したものである
。

Ｘ電極７６ａ〜７６Ｃに選択スイッチ１０３ａ〜１０３
Ｃを接続する。選択スイッチの一方の入力端子には、Ｘ
電極駆動回路１０４を接続し、他方の入力端子には変位
゛電流検出回路１０５を接続する。

Ｙ電−、＞　７７　ａ〜７７Ｃの一端には、選択スイッ
チ１０２ａ〜１０２Ｃを接続する。この選択スイッチの
一方の入力端子には、Ｙ電極駆動回路１００を接・読し
、他方の入力端子には、静電容赦読出し電圧発生回路１
０１を接続する。

さらにＸ電極７７ａ〜７７Ｃの他端には、スイッチ１０
６ａ〜１０６Ｃを接続する。

ここで、情報を書込む時は、選択スイッチ１０２ａ　〜
１０２ｃは、Ｙ電極、駆動回路１００を選択し、一方、
選択スイッチ１０３ａ〜１０３Ｃは、ｘｉ極駆勅回路１
０４を選択する様にする。

また、本実施例に於いてはレーザ光による誉込みを併用
することができ、スイッチ１０６８〜１０６Ｃは、第６
１凶、第７図で示したレーザ光による書込み時には、全
スイッチをオフ状態にし、第８図で示した電極の発熱に
よる書込み時には、全スイッチをオン状態にする。

一方、ｔ＃報の読出し時には、選択スイッチ１０２ａ〜
１０２Ｃ及び１０３ａ〜１０３Ｃは、それぞれ静心容量
読出し′電圧発生回路１０１及び変位１流検出回路１０
５を選択するようにする。

また、このときスイッチ１０６ａ〜１０６Ｃは、オフ状
態とす・る。

本実悔列によれば、電極の発熱によって、外部回路から
汗意の画像を成鶏パネルに薯込み表示し１、屓祭者、ユ
ーザーが、レーザーペンによって、任意に情報を追加、
事正、削除したりし、かつ、そのＩ″Ｉｖ報を読み出し
て、外部回路へ出力することが可能となる。

以上述べた様に、本発明の実帷例に於いては、スメクチ
ック相を有する液晶に時間的に変化する電圧を印加し、
液晶に流れる変位電流を主とじて検出するので、少なく
とも一回の電圧印加によって静電容量を検出することが
でき、短い時間で情報を読み出すことが可能となる。

さらに、本発明の実施例に於いては、ＸＹママトリクス
状画素が配置される場合において、静電容量を測定しよ
うとする画素以外の画素に電流が流れていても、クロス
トークによる影響がなく静電容赦を検出でき、簡単な回
路で情報信号の入出力が可能となる。

尚、本実刑例に於いては、スメクチック相を有する液晶
を例にとって説明したが、前述の様に、コレステリック
相を有する液晶、ＰＬＺＴ等の或界、熱等を加えること
によって静電容量が変化し、さらに電界、熱等を除去し
たのちもその静電容量が一定の時間変化しなく記憶され
る誘電体であれば、本発明は適用できうる。

また、誘電体を靜蹴容緻を変化させる手段としては、加
熱手段に限らず、電界手段、醒流手段等のその勇醒体の
静置容量を変化させる手段であれば良い。

さらに、第１７図の変形例としてＸ電極またはＸ電極を
復数ブロック毎に分割し、ブロック毎に靜曜容量を読出
すことが可能である。この場合は、高速読出しに最適で
ある。

ｉだ、基板に形成した゛電極の一部又は全面をＣｒ、Ａ
７等の金属にすることで、電極抵抗を低くでき、検出す
る変位１流の立上り及び立下り応答時間を短縮すること
が可能となり高速読出しに好適である。

〔発明の効果〕

以上述べた様に、本発明の第１の特徴によれば、スメク
チック液晶等の誘電体からなる情報保持装置に、短い時
間で情報を読み出す機能を持たし、情報の入出力を行な
いうる情報保持装置を得ることができる。

さらに本発明の第２の特徴によれば１、画素がＸＹママ
トリクス状配置されるものに於いて、クロストークによ
る電流には全く影響されず、簡単な回路で情報の入出力
を行ないうる情報保持装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の液晶表示装置を示す図、第２図は、本
発明の一実施例の装置全体の構成図、第３図、第４図は
、本発明の実姉例に用いる液晶ノくネルの構造図、第５
図は本発明の実施例に用いる液晶の温度特性図、第６図
から第９図は、画像情報読出みの実施例を示す図、第１
０図から第１８図は画像情報読出し動作の実姉例を示す
図、第１９図は情報の誓込み、読出しを一体にした実施
例を示す図である。 ２９．４３，５０．７７・・・Ｘ電極、３０，４４゜４
９．７６・・・Ｘ電極、２６，２７・・・基板、４６・
・・Ｙ１図 （、ＣＪ−、）　　　　　　　　　（１荀２図 Ｙ３図 ２乙 温展→ Ｙ６図 ７７図 ｇＢ図 ７７０図 番 ！／／図 （２） （６） 陸　　　　　　　　（Ｃ） 干 （：ｔ／ｊＬすし。　　　　　　　　　　ｆ−、−；、
−１６」″ 澤　　　−一一−−−− ←　Ａ″１ ＣＷ　　　　　　　　　　　　　　Ｃｓ〆ｉｏ　　　　
　　　↓５　　　　　　　　　　　　右上ジ°　　　　
　　−−−〜−−に／２０ ６６　　　　　　　　　　ｓ乙　　　　　　　　　　２
Ｉ７Ｌｒ−−４−一−＼　　　ｒ−−一ゝ□−一）乙Ｏ と ７７９図 １１５図 ￥／ろ図 Ｙ／７１Δ ＹＺＢ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、対向面に一方の電極と他方の電極とが対向する様に
   形成される一対の基板と、該一対の基板間に保持される
   誘電体と、上記一方の成極と上記他方の成極との対向部
   分の誘電体の静電容量を変化させる手段と、上記対向部
   分の誘電体に時間的に変化する電圧を印加する手段と、
   上記対向部分の誘電体に流れる主として変位電流を検出
   する手段とを具備することを！￥ｊ徴とする情報保持装
   置。 °２．対向面に複数の一方の電極と複数の他方の電極と
   が対向し、上記一方の電極と上記他方の成極との対向部
   分が全体としてマトリクスをなす様に形成される一対の
   基板と、該一対の基板間に保持される誘電体と、任意の
   上記対向部分の誘電体の静電容量を変化させる手段と、
   任意の上記一方の電極に時間的に変化する電圧を選択的
   に印加する手段と、上記他方の電極に流れる主として変
   位電流を検出する手段とを具備することを特徴とする情
   報保持装置。 ３、％￥１：請求の範囲第１項または第２項に於いて、
   誘電体は、電界、熱等を加えることによって静電容量が
   変化し、さらに゛電界、熱等を除去したのちも該静電容
   量が一定の時間変化しなく記憶される誘電体であること
   を特徴とする情報保持装置。 ４゜特許請求の範囲第３項に於いて、誘電体はスメクチ
   ック相を有する液晶であることを特徴とする清報保持装
   置。 ５、特許請求の範囲第１項または第２項に於いて、誘電
   体の静電容量を変化させる手段は、誘電体を加熱する手
   段であることを特徴とする情報保持装置。 ６、特許請求の範囲第１項または第２項に於いて、時間
   的に変化する電圧は、ｄｖ／ｄｔが一定な電圧であるこ
   とを特徴とする情報保持装置。 ７、％許請求の範囲第１項または第２項に於いて、時間
   的に変化する電圧は１．Ａ電体の静電容量を殆んど変化
   させない程度の大きさの゛電圧であることを・特徴とす
   る情報保持装置。