JPS60128416A - 液晶ライトバルブポジ表示装置 - Google Patents

液晶ライトバルブポジ表示装置

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JPS60128416A
JPS60128416A JP23673183A JP23673183A JPS60128416A JP S60128416 A JPS60128416 A JP S60128416A JP 23673183 A JP23673183 A JP 23673183A JP 23673183 A JP23673183 A JP 23673183A JP S60128416 A JPS60128416 A JP S60128416A
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JP
Japan
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liquid crystal
writing
crystal light
light
light bulb
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Pending
Application number
JP23673183A
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English (en)
Inventor
Keiichi Kubota
恵一 窪田
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS60128416A publication Critical patent/JPS60128416A/ja
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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

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

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】 (技術分野) この発明はレーザによる高精度ディスプレイ装置におけ
る液晶ライトバルブに関するものである。
(従来技術とその問題点) コンピーータの端末装置に使われるディスプレイ装置は
コンビーータの大容量と機能の向上によシ、ますます高
精度の分解能を必要とされている。
特にコンビーータを用いた画像処理や新聞紙面の編集、
LSIの設計では高精度でかつ部分的に書き加え可能な
ディスプレイが望まれている。従来装置では用いている
CRT(陰極線管)の分解能を、2000本以上に上げ
ることは難しく、電子ビームの走査速度も早くなるため
に画面にチラッキを生じてしまう。またストレージ管を
用いたダイスプレイ装置では、螢光体の劣化を防ぐため
に画面輝度が低く、部分的な消去もできなく、装置とし
て高価である。
近年、分解能2000本以上のディスプレイ装置として
液晶ヘレーザ光で熱書き込みをするディスプレイが有望
視されてお夛、この熱書き込み液晶ディスプレイについ
ては、例えば雑誌「プロシーディング・オブ・ザ・ニス
・アイ・デー(Proceeding of the 
S、I 、D、) J 1978年1〜7負に記載の論
文[レーザ選択液晶投射ディスプレイ(LASER−A
DDRESSEDLIQUID CRYSTALPRO
JECTION DISPLAYS ) Jに詳しく述
べられている。この論文によれば、第1図に示すような
液晶ライトバルブ10にレーザ光1による走査で画像を
記録し、投射光11を入射、反射させて上記画像をディ
スプレイすることができる。液晶ライトバルブ10はレ
ーザ光吸収膜3、アルミ反射膜4、液晶配向膜8をその
上に形成したガラス基盤2と、透明電極膜6、液晶配向
膜8をその上に形成したガラス基盤7とで液晶材5tは
さんだ構造となりている。レーザ光1が液晶ライトバル
ブIOK入射するとし′−ザ光1がレーザ光吸収膜3に
吸収され熱に変換され、アルミ反射膜4、液晶配向膜8
を伝わって液晶材5の温度を上昇させる。液晶材5とし
てはスメクチック液晶が使われる。スメクチック液晶は
温度が上昇することによってネマチック相、液体相に変
化し、レーザ光1が取υ除かれた時に急冷される。この
時、液体状態のランダムな液晶分子の配向状態が凍結さ
れて散乱板が形成される特性を有している。この散乱板
は投射光11によって読みだされ、スクリーン上に画素
としてディスプレイされる。散乱板によって10μm程
度の微小幅の線が形成できるので、2インチ角の液晶ラ
イトバルブには5000本もの線が記録されることにな
シ、従来のCRTに比べて非常に品分解能なディスプレ
イが可能になる。ディスプレイ画面を消去するのには、
アルミ反射膜3と透明電極膜5の間に電界を印加して液
晶を再び配向させれば良い、 熱書き込み液晶ライトバルブは液晶の温度による相変化
を利用したものであるから、バイアス温度を一定に保つ
必要がある。通常、セル温度を一定に保つためにセル全
体を包む恒温槽を設ける手段がとられる。
第2図は液晶の消去特性を示す図であシ、レーザ光1で
記録された液晶ライトバルブ10のアルミ反射膜4と透
明電極6との間に電圧を印加し、印加した電圧に対する
液晶材5を通る投射光11の反射光量を示したものであ
る。実線(イ)はレーザ光1を入射していない時の特性
で、電圧を81以上に上げると液晶材5は全面が透明に
な夛始め83以上で元金に画像が消えて透明になる。実
線←)はレーザ光を照射しながら電圧を加えた時の液晶
材5の反射光景を示すもので、透明になる電圧はE、に
比べて低いElの電圧で透明になる。一度透明になると
電圧を下げてもその透明状態は持続する。したがって、
液晶ライトバルブのディスプレイには3つのモードが存
在する。体)の領域ではレーザ光で記録された画像が残
るストレージモードであり、(B)の領域ではレーザ光
が照射した所が消えてしまう部分書込みのモードである
。(C)の領域ではレーザ光が照射しているかしていな
いかにかかわらず、全面の画像が消えてしまう全面消去
のモードである。この時、液晶は透明でディスプレイと
しては明るい画面になる。
以上に述べたように、液晶ライトバルブは白地に黒のデ
ィスプレイをするというネガティブモードの表示装置で
、部分書込みができることに特徴をもつ。黒地に白のポ
ジティブモードのディスプレイをするためには、一度レ
ーザ光で全面をストレージモードで走査して黒地にし、
レーザ光で再び部分消去モードで白地を記録する必要が
ある。
しかし、現状のレーザ光走査では一画面の表示に数秒を
要するので、この方法によるポジティブモードのディス
プレイは実用的でない。多色カラーのディスプレイをお
こなうには、液晶ライトバルブを数個用いて各色に対応
した画像をディスプレイして合成するが、この時、液晶
ライトパルプ杜ポジティブモードでないと黒地にカラー
のディスプレイは困難なことになる。
そこで、特願昭56−51425によれば、透明基盤に
一様な熱発生用透明導電膜を形成することによって、一
度に全面を散乱状態に書き込むことが可能である。第3
図に示すようにガラス等の透明基盤12上に透明導電膜
13、光吸収膜14、反射膜15、液晶配向g16を形
成し、対面の透明基盤19上には液晶配向膜16、透明
導電膜18を形成した液晶ライトバルブを用いて、透明
導電膜13゜18のいずれかに電流を流す。この時に発
生するジーール熱によって液晶ライトバルブの全面を書
き込み、その後にレーザ光による部分書込みモードの書
き込みをおこなうことによシ、ポジティブモードのディ
スプレイが実現できる。
また、レーザ光源の少なくとも近傍の波長をもつ強力な
照射光源で瞬時に液晶ライトバルブの全面を照射して書
込むことも可能である。第4図はフラッジ−ランプ書込
みによるポジティブモードのディスプレイの原理を示す
図である。液晶ライトバルブ1Oの光吸収膜がある側(
レーザ光書込側)に1対のフラッシュランプ光源20と
反射器21が設置されている。フラッシュランプには短
時間に強力な光を発生する光源を用いる必要があシ、例
えばキセノン7う、シェランプを用いた場合、1mS以
下の発光時間で数ジュール以上の発光が得られる。反射
器21はフラッシュランプ2Oの光束に指向性をもたせ
るためのものであシ、液晶ライトバルブ10への照射光
分布を一様にするには1対のフラッシュランプを用いる
のが好ましい。また、フラッジ−ランプ光は液晶ライト
バルブ1Oの光吸収膜4に吸収される波長を含んでいる
必要があシ、キセノンフラッシュランプが適している。
しかし、これらのポジティブモードのディスプレイは液
晶の温度が高いと電圧を印加するのみで透明になるので
、液晶温度が十分低くなるまで待って電圧を印加し、レ
ーザで書込む必要があった。
このために、全面書込み後から部分書込み(ポジティブ
モード)までに空白時間を設ける必要があシ、表示速度
の低下を生じていた。
(発明の目的) この発明はかかる欠点を改善するためのもので、上記空
白時間を短縮し、表示速度の早いポジ表示装置を提供す
るものである。
(発明の構成) この発明によれば、卑色光源からの単色光を変調走査す
る走査光学系と該単色光照射で発生する熱により液晶の
相変化を生じて該単色光走査パターンを表示する液晶ラ
イトバルブと、該液晶ライトバルブの全面もしくは一部
分を書込む手段と、該液晶ライトバルブの液晶温度を検
出し液晶温度に逆比例する電圧を該単色光照射時に印加
する電源回路と、該液晶ライトバルブに表示されたパタ
ーン管投射する投射光学系とから構成されることを特徴
とする液晶ライトバルブポジ表示装置が得られる。
(発明の作用効果) 次に図面を参照してこの発明による液晶ライトバルブポ
ジ表示装置について説明する。第5図は部分書込みに必
要な液晶印加電圧の温度依存性を・示した図である。全
面を一様に書込んだ後に電圧を印加しつつレーザ光で部
分書込みを行った時、部分書込みで液晶が透明になる電
圧を示している。
液晶温度が低く’rsのとき1部分書込みに必要な電圧
はv8と高いが、液晶温度が高いと必要な電圧はV、と
低い。全面消去に必要な電圧は部分書込み電圧よシ十分
高いが、部分書込み電圧をV、に設定した時、全面書込
みの後、液晶の温度が十分に下がらずTtであった場合
には液晶ライトバルブ全面が透明になシ、全面消去がお
こなわれてしまう。また、T*J’)i晶温度が低くて
も、その近傍であれば緩やかな全面消去が生じコントラ
ストが低下していく。このために、部分書込みは第5図
で示した部分書込み電圧の近傍の値(温度T!ではV2
)に制限される。第6図はフラッジ−ランプ照射で液晶
ライトバルブ全面を書込んだ時の液晶温度の変化を示し
たものである。液晶温度は急激に増加し、その後、下降
して液晶が散乱状態に書込まれる。
この時、液晶は基盤面からの冷却によって温度が下がる
がその下降速度はバイアス温度T1に近づくにつれて遅
くなる傾向をもつ。このため、全面書込みから1秒を経
過した後、液晶温度はまだT、に近く、T、になるには
第5図では2秒の時間を待ち電圧を印加する必要がある
。このため、第6図において4秒周期で表示を繰シ返す
場合、部分書込時の印加電圧をV、に設定すれば、残シ
の2秒間のみに部分書込みが行なえるだけである。部分
書込電圧をV、に設定すれば、待ち時間は1秒に縮小さ
れるが、2秒後には液晶温度がT□に近く下降するため
にV、では必要な印加電圧よシ低く、部分書込みが不可
能になる。第7図はこの発明による部分書込みの印加電
圧波形を示す図である。
印加電圧は時間と共に増加する関数として液晶ライトパ
ルプに印加され、その電圧値は液晶温度がT、の時にV
、、T、の時にvlになるように設定されるので、第5
図において1秒目から4秒目までの総ての部分書込時間
にわたって最適条件での部分書込みが可能になる。
(実施例) 第8図はこの発明による実施例を示す図である。
レーザ光源26からのレーザ光27は光変調器28で入
力画信号で変調され、力走食器29で2次元に走査され
、レンズ30で集光されて液晶ライトパルプ10に照射
される。このレーザ光によって液晶ライトパルプ10に
画像が書込まれるのだが、この書込みに先立ってフラッ
シュランプ24.25によって液晶ライトパルプ10の
全面に書込みがおこなわれ、全面が散乱状態になる。レ
ーザ光走査と同時に液晶ライトパルプ10には部分書込
み電圧が印加され、レーザ光で書込んだところが透明に
なシ、ポジ画像が書込まれる。この時、液晶ライトパル
プ10の液晶温度は液晶ライトパルプ内に埋め込まれた
温度センサ39によって検出され、増巾器40、割算器
41によシ、温度と逆比例した電圧とな9、スイッチン
グ回路43.書込み電源回路42を経てレーザ書込み時
に液晶ライトパルプ10に印加される。コントロール回
路44は、光変調器28、光走査器29.スイッチング
回路43のタイミングを制御し、全面書込み9部分書込
みの動作をおこなう。
投射光源31からの投射光はレンズ32で一度集光され
てミラー33で反射された後、レンズ34で平行光にな
シ液晶ライトパルプ10に入射する。
液晶ライトパルプ10からの反射光はレンズ34゜ピン
ホール35を通シ、スクリーン上へと投射され、画像が
表示される。この時、レーザ光で書込まれた部分からは
投射光が表示され、その他は投射光が表示されないポジ
表示が得られる。
(発明の効果) 以上、詳細に述べた様に、この発明によれば繰返し表示
時間の早いレーザ熱書込み液晶ライトパルプポジ表示装
置が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の液晶ライトパルプを示す図、第2図は液
晶の消去特性を示す図、第3図は電流加熱によるポジ表
示液晶ライトパルプの原理を示す図、第4図はフラッジ
−ランプ書込みによるポジ表示液晶ライトパルプの原理
を示す図、第5図は部分書込みに必要な液晶印加電圧の
温度依存性を示す図、第6図は液晶温度の時間的変化を
示す図、第7図はこの発明による部分書込みの印加電圧
波形を示す図、第8図はこの発明による実施例を示す図
である。 図において、10は液晶ライトパルプ、26は単色光源
、27は単色光、28は光変調器、29は光走査器、3
0,32.34はレンズ、31は投射光源、33はミラ
ー、35はピンホール、39は温度センサ、40は増巾
器、41は割算器、42は電源回路である。 7づ−・・・、ご 71 図 73図 第2図 電圧(V) 21−4図 1 76図 1 2 3 4 時間(秒) 第5図 オフ図 1 2 3 4 時間(秒)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)単色光源と該単色光源からの単色光を変調走査す
    る書込み走査光学系と該単色光照射で発生する熱によシ
    液晶の相変化を生じて該単色光走査パターンを表示する
    液晶ライトバルブと、該液晶ライトバルブの全面もしく
    は一部分を書込む手段と、該液晶ライトバルブの液晶温
    度を検出し液晶温度に逆比例する電圧を該単色光照射時
    に印加する電源回路と、該液晶ライトバルブに表示され
    たパターンを投射する投射光学系とから構成されること
    を特徴とする液晶ライトバルブポジ表示装置。
  2. (2) 液晶ライトバルブの全面もしくは一部分を書込
    む手段が防液晶ライトバルブの透明導電膜に電流を流す
    手段である特許請求の範囲第1項記載の液晶ライトパル
    プポジ表示装置t。
  3. (3)液晶ライトバルブの全面もしくは一部分を書込む
    手段が前記単色光源の少くとも近傍の波長をもつ照射光
    源で書込む手段である特許請求の範囲第1項記載の液晶
    ライトバルブポジ表示装置。
JP23673183A 1983-12-15 1983-12-15 液晶ライトバルブポジ表示装置 Pending JPS60128416A (ja)

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JP23673183A JPS60128416A (ja) 1983-12-15 1983-12-15 液晶ライトバルブポジ表示装置

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JP23673183A JPS60128416A (ja) 1983-12-15 1983-12-15 液晶ライトバルブポジ表示装置

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JPS60128416A true JPS60128416A (ja) 1985-07-09

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JP23673183A Pending JPS60128416A (ja) 1983-12-15 1983-12-15 液晶ライトバルブポジ表示装置

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JP (1) JPS60128416A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4938570A (en) * 1985-04-18 1990-07-03 Sony Corporation Method and system for data display and input via display screen

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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