JPS61130928A - 可変伝達特性光フイルタ - Google Patents

可変伝達特性光フイルタ

Info

Publication number
JPS61130928A
JPS61130928A JP60258424A JP25842485A JPS61130928A JP S61130928 A JPS61130928 A JP S61130928A JP 60258424 A JP60258424 A JP 60258424A JP 25842485 A JP25842485 A JP 25842485A JP S61130928 A JPS61130928 A JP S61130928A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
cell
transparent
liquid crystal
plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP60258424A
Other languages
English (en)
Inventor
ロバート・レーン・ハバード
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tektronix Inc
Original Assignee
Tektronix Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tektronix Inc filed Critical Tektronix Inc
Publication of JPS61130928A publication Critical patent/JPS61130928A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/86Vessels; Containers; Vacuum locks
    • H01J29/89Optical or photographic arrangements structurally combined or co-operating with the vessel
    • 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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133528Polarisers
    • 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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1347Arrangement of liquid crystal layers or cells in which the final condition of one light beam is achieved by the addition of the effects of two or more layers or cells
    • G02F1/13475Arrangement of liquid crystal layers or cells in which the final condition of one light beam is achieved by the addition of the effects of two or more layers or cells in which at least one liquid crystal cell or layer is doped with a pleochroic dye, e.g. GH-LC cell
    • 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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13363Birefringent elements, e.g. for optical compensation
    • G02F1/133638Waveplates, i.e. plates with a retardation value of lambda/n
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2229/00Details of cathode ray tubes or electron beam tubes
    • H01J2229/89Optical components associated with the vessel
    • H01J2229/8913Anti-reflection, anti-glare, viewing angle and contrast improving treatments or devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2229/00Details of cathode ray tubes or electron beam tubes
    • H01J2229/89Optical components associated with the vessel
    • H01J2229/8926Active components, e.g. LCD's, indicators, illuminators and moving devices

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal (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】 〔産業上の利用分野〕 本発明社光学フィルタ、特に電圧を選択的に供給すると
とKJ:ji)、連続した範囲で伝達特性を可変できる
液晶光学フィルタに関する。
〔従来の技術及び問題点〕
電子表示装置を利用する際、この表示から操作者に伝わ
る光の輝度を調整する手段がしばしば望まれる。この輝
度調整は通常、表示装置自体が発生する光の輝度を変調
することによシ行っていた。
しかし、この表示の輝度変調により、広範囲の輝度変化
を行うには、表示回路忙重要な回路を付加しなければな
らず、表示の明暗領域間に適当なコントラストがつかな
い。また、基本的には2進、即ちオン・オフ状態で輝度
を変調する型式の表示には、上述の輝度調整は利用でき
ない。更K、表示装置自体の輝度変調は、表示面で反射
するグレアの量には影響せず、これはこのような表示を
観察する際、しばしば!!!な問題である。
夜間飛行中に非常にわずかな光が必要であるか望ましい
航空機内で陰極線管(CR,T)表示を利用する際には
、表示の明暗領域間のコントラストを変化できることが
特に必要であシ、一方、日光が非常に強い雲の上での日
中の飛行では、グレアの少ない非常に明るい表示が必要
である。
液晶セルを用いた可変輝度反射表示が提案されている。
例えば、ラゾオΦシャック及びエプソンの如き会社によ
る一部の小型コンビエータ・マーケットでの文字数字液
晶表示は電気的に可変できるので、?テンショメータを
調整することにより、文字数字及びそれらの背景間のコ
ントラストを変化できる。かかる表示は反射型である。
即ち、光が表示に当たり、文字形状の現われた部分を除
き。
その光が操作者に反射する。ツイスト・ネマチック液晶
セルを用いることにより、文字形、状に対応する選択領
域の表示は通過した光の偏光方向を制御することにより
行われると信じられている。セルに供給する電圧を変化
させることくよシ、セルを離れる光の偏光を、セルに入
る光の偏光に関連させて変化できる。セルが偏光子及び
アナライザ要素間に挾まれ、反射背景の近傍に配置され
た場合、光がこのセルの領域を通過すると、この光の偏
光変化忙よシ、その領域における操作者への反射光の輝
度が対応して変化する。アーレ/ノ・7トの米国特許第
4095099号は、同様な原理で動作する光学フィル
タを開示している。
かかる表示の輝度調整が、有効な表示視角に影響するこ
とが判った。また、ツイスト・ネマチツ′り・セルにお
いて、任意の供給電圧における偏光量は、周囲温度によ
シ大幅に変化し、更に、その状態は周囲温度によシ変化
するが1例えば1デルトの比較的狭い電圧範囲内で、偏
光のみが変化することが知られている。更K、あるツイ
スト・ネマチック・セルでは、偏光及び電圧関係のヒス
テ  1リシスによシ、所定偏光の繰返しが難かしい。
液晶セルをネマチック液晶材料で構成することが知られ
ており、この材料において、2色又は多色ダイ(染料)
(即ち、光吸収ス4クトラムが、分子方向に関して入射
光の偏光関数であるダイ)Kよる光吸収により、高伝達
状態から低伝達状態に切替るように、これらダイを溶解
する。かかる液晶セルは、そこを通過する光の伝達を変
化させるような「ホスト」液晶分子の偏光効果がなく、
むしろ、「ダスト」ダイ分子の吸収特性によシ。
光伝達が大いに影響される。供給電圧がなくなると、液
晶分子は、より多く又はより少なくランダムな方向とな
り、ダイ分子は液“品分子によシ配向される。この状態
において、ダイ分子が多くの光を吸収する。電界をセル
に加えると、ホスト分子は電界にそれ自体を配向させ、
ダイ分子も同様にさせるので、非常に多くの光がセルを
通過する。
この型式のセルの色制御に関しては、13アプライド・
フイノクスーレターズ91 (13Applied P
hysicsLetters 91 )へイルメイア及
びデノ二による論文「ネマチック液晶におけるダスト・
ホスト相互作用、新しい電気光学効果(Guest−H
ost Interactionsin Nemati
c Liquid Crystals 、 A New
 Electro 0pticEffect ) J 
 (1968年8月1日)に記載されている。
かかるダスト・ホスト液晶セルにおいて、液晶分子が所
定方向に配向していることが知られている。ダイ分子は
それ自体をホスト分子に配向させ、これらは別個の光吸
収軸を有するので、かかるセルのダイ分子は、このセル
を通過する光の偏光にも影響する。吸収軸がセルを通過
する光の伝達方向く垂直忙配向しているとき、ダイ分子
は光を吸収するばかりでなく、吸収された光が主として
その別個の軸に沿うので、現われた光は、吸収軸に垂直
な軸に沿って、主に偏光される。ダスト・ホスト・セル
と、このセル及び背景反射面間に配置し九4分の1波プ
レートとを備えた反射表示により、かなりのコントラス
トを実現できる。ダイ分子を電界に配向させるばかりで
なく、光の偏光によシ吸収を行うかかる装置において、
4分の1波プレー)Kより、光がこのセルから現われ、
この4分の1波プレートを介して反射面に伝達し、この
4分の1波プレートを介して90度シフトされて戻るの
で、反射光がセルを介して戻ったとき、この反射光は、
ダイ公子の吸収軸に配向される。この反射光は、最初に
セルを通過したときは、分子の吸収軸に配向していない
。この型式の表示は、8ニスアイデイ・ダイジェスト9
6 (8SID Digest96) (1977年5
月)のコール及びカシュナウ「2色液晶用の新しい表示
構成(A New DisplayConfignra
tion for Dichronic Liqnid
 Crystals ) Jに記載されている。
上述のへイルメイア及びコールの文献に記載された効果
は、セルを伝達状態から吸収状態及びその逆に切替る供
給電圧が2進のアプリケーションに限定されるが、特に
CRT表示装置と共に用いて。
可変コントラストでグレアの減少したフィルタが望まし
い。ここで、セルを通過する光の伝達及びrスト・ホス
トφセルによシ生じる偏光は、比較的広範囲から選択し
た電圧を供給することKより、は埋直線範囲にわたって
連続的に可変でき、光伝達の量は、供給電圧に対し、繰
返し関係にある。
したがって本発明の目的の1つは、新規な可変伝達特性
光フィルタの提供にある。
本発明の他の目的は、供給電圧にほぼ比例したコントラ
ストの連続範囲にわたって、光伝達量を繰返し可変でき
る可変コントラスト光学フィルタの提供にある。
本発明の他の目的は、コントラストの範囲がこれまでの
ものよυも広い可変コントラスト光学フィルタの提供に
ある。
本発明の他の目的は、可能なコントラスト範囲の中心点
が1種々のアプリケーションに対して選択的に設定でき
る可変コントラスト・フィルタの提供忙ある。
′ 本発明の他の目的は、円偏光される光の通過量を可
変できる可変コントラスト@フィルタの提供にある。
本発明の更に他の目的は、表示装置から発生する光の輝
度を可変する可変コントラスト・フィルタ及び表示装置
の提供にある。           )本発明の更に
他の目的は、表示装置から反射した光によシ発生するグ
レアを減少させる可変コントラスト・フィルタ及び表示
装置の提供にある。
〔問題点を解決するための手段及び作用〕本発明は、r
スト・ホスト液晶セルの上述の既知の特性の利点と、か
かるセルを介しての光伝達は、選択した電圧を供給する
ことKよシ、連続した範囲にわたって繰返し変化できる
という発明者の発見とを利用して、電圧制御可変コント
ラスト・フィルタを提供するものである。特に、かかる
フィルタをCRT表示と共に用いることを目指している
本発明の一実施例にお〜・ては、ネマチック液晶セルを
設け、この液晶分子を直線的に配向し、2色ダイをこの
液晶材料に溶解し、調整回路を設けて、電圧の連続範囲
から選択した電圧をセルの電極に供給する。この効果は
、所定の連続範囲内で光伝達特性を選択的に可変できる
コントラスト・フィルタを提供する。あるアプリケーシ
ョンにおいては、表示からの光の観察輝度を制御できる
ように、CRTの前に液晶セルを配置する。セル内のダ
イの種類及び濃度を選択することくよシ、伝達範囲の中
心を特定のアプリケーション用に設定できる。
上述の実施例の変形としては、4分の1波プレートがセ
ルとなり、円偏光が生じる複屈折を実現できる。よって
、セルの電圧を変化させると、このセルを介して伝達さ
れ、偏光された光の相対振幅が変化し、円偏光した光の
相対振幅も変化させる。CRT表示の前面に配置すると
、円偏光子は表示の輝度を変化させるばかりではなく、
グレアを減少させる。セルが初めに吸収しない外光は、
4分の1波プレートを通過することによfi 90度シ
フトし、CRTの表面で反射し、4分の1波プレートを
介して戻るので、セルに再入射する際、吸収により輝度
が再び減少し、その偏光は、主にダイ分子の吸収軸に沿
う。
他の実施例では2つのセルを用い、一方のセルの分子配
向け、他方のセルの配向よりも、好適には90度異なっ
ている。かかるセル忙おいて、第1セルの2色ダイ9吸
収作用ばかりでなく、第2セルの光吸収作用によシ、そ
こを伝達する光の輝度が影響され、配向が90度異なる
とき、偏光による最大吸収が行われる。これら2個のセ
ルのいずれとも偏光の異なるセルを更に追加して、より
一層の吸収作用を得る。セルのかかる積み重ねにより、
非偏光状態における伝達がごくわずか変化する一方、異
なる配向のセルを積み重ねることによシ偏光状態におけ
る伝達が大幅に減少するので、この実施例のコントラス
トが良くなる。
〔実施例〕
以下、添付図を参照して、本発明の好適な実施例を説明
する。第5(a)〜(C)図は、種々の電圧を加えた際
の2色ダイψrスト、ネマチック液晶ホスト・セルの動
作を説明する図である。本発明に用いる型式の基本的な
液晶セルは、第1透明プレー) (11及び第2透明プ
レート(17Jを備えておシ、第1図を参照して後述す
る如く、これらプレートの各々は、その内面忙配置され
た透明電極及び配向層を備えている。更に、第1及び第
2プレート間にホスト・ネマチック液晶物質を配置する
。いくつかの周知方法(その内の1つを後述する)【よ
り設けた配向層を方向付け、各プレートに隣接したは品
分子11E9を同じ方向に配向する。よって、セルに電
圧を供給しないと、すべての液晶分子は、互いK、そし
て2個のプレー)(II及びα2の面に平行に配向する
。即ち、すべての液晶分子は直線的に配向される。事実
、延長された形の分子は一定に動くが、それらのディレ
クタ、即ちそれらの延長された寸法の平均方向は、互い
Kはぼ平行に配向されている。
本発明に用いた型式のrス)−ホスト−セルにおいては
、ゲスト2色又は多色ダイttgJの分子を液晶物質に
溶解させる。ダイ分子は、おおよそ葉巻形でありJrゲ
ストダイ分子側のディレクタが隣接するホスト液晶分子
αeの延長軸にほぼ千行く配向するようにダイを適切に
選択する。かかるダイは、代表的には、吸収作用の軸を
備えておシ、この軸は、衝突光の電界に平行なとき、そ
の軸に沿って偏光した光を実質的に吸収する。分子の吸
収作用軸を延長幾何学軸にほぼ直線的忙するのは、本発
明の光学動作にとって重要である。
第5 (C)図に示す如く、電圧源ff&及びポテンシ
ョメータlの調整回路により、セルに最大の交流電圧を
供給すると、液晶分子aeは電界に平行、即ち、プレー
トの面に垂直に配向される。液晶分子αeの見かけの水
晶構造に配向し九ダイ分子rmは、プレートにほぼ垂直
圧配向するよう忙回転する。この状■において、ダイ分
子の吸収作用軸がほとんどの衝突光と垂直になるので、
わずかな吸収作用が生じる。第5 (b)図に示す如く
、供給電圧の変化に対応して、液晶及びダイ分子の方向
が変化する。よって、第6図に示す如く、セルを介して
の光伝達は、供給電圧に応じて、連続した範囲で変化す
る。吸収特性軸がダイ分子のディレクタにほぼ直線的で
あシ、ディレクタが隣接した液晶分子のディレクタ方向
くほぼ平行なダイを選択し、約7.5ケルトの対応電圧
変化にほぼ正比例する光伝達の30%変化範囲であるコ
ントラストの変化が実現できる。
ホスト液晶内のゲスト・ダイの型式及び濃度を変化させ
ることにより、伝達範囲の中心点を選択できるが、この
中心点は低濃度では高く、高濃度では低い。
同様K、ダイ分子はある偏光のすべての光を吸収するの
で、需ルを通過したほとんどの光は、吸収作用軸の方向
に90度偏光される。しかし、すべての分子がプレート
に垂直に配向されると、偏光が本質的になくなるので、
吸収作用がなくなる。
第1図は、本発明忙よる可変コントラスト・セルの第1
実施例を示し、この実施例は、はぼ平らな平行面を有す
る第1透明プレート■及び同様な第2透明プレートf2
3を備えており、この第2プレートは第1プレートとほ
ぼ平行であ!り、$1プレートからほぼ均一な所定距離
だけ離れている。通常これら2個のプレートはガラスで
作るが、同様な特性の他の物質を用いてもよい。透明導
電体電極@を、合わさるように第1プレート圓の内面(
旧(配置する。適当な電極は、従来方法で面@に堆積さ
せた酸化スズΦインジウム(ITO)Off膜−1’あ
る。合わさるよう虻薄い透明配向層(至)を電極上に配
置する。従来方法(よシ適当な配向層を形成する。例え
ば、プレート■を水平方向とし、溶剤と混合したボリイ
ミy物質の固まりを電極の中央罠配置し、このプレート
を垂直軸の周りに回転して、この物質を電極表面(広げ
る。その後、布で/ +フイミド物質の表面を所望配向
方向に摩擦して、配向方向を確立する。
第2電極(至)をプレー)f2s6の内面C3S5I’
2:同様に配置し、第2配向層(ロ)を電極上に同様に
形成する。聯のの配向方向と同じ配向方向になるように
配向層(財)を形成する。本発明の要旨を逸脱すること
なく、他の型式の透明電極及び配向層を用いてもよいこ
とが理解できよう。溶解した2色又は多色ダイを含む液
晶物質の液晶混合物(至)をプレートの対応する配向層
間に配置し、従来方法により適当なスイープ(至)でこ
れらプレートを分離して密封する。
液晶物質及び2色ダイの好適な混合物は、西ドイツのイ
ー・メラク・オプ・ダームスタPツ(E。
Merck of Darmstadt )社が展進し
ているZLI2622と名付げられた物質である。この
物質の販売店はニューヨーク州ハウソーン・ファイブ・
シルパン・アベニュノイー・エム−ケミカル、f (E
、 M。
Chemicals )社である。この混合物と、同じ
会社が製造しているZLI 2452という液晶物質と
を、液晶物質及び混合物の割合を1:1から10=1で
薄めると、ダイは最良に働く。
この実施例の変形としては、平らな4分の1波プレート
(至)をプレートのの外部表面近傍、即ちフィルタの裏
側に配置する。あるアプリケーションでは、従来の、駆
動回路、特に電子ビーム輝度制御回路的を有するCRT
表示装置(40の前面K、できあかったフィルタを配置
する。
第2図を参照して、このフィルタの効果を説明する。ま
ず、4分の1波プレート(至)を無視すると、’CRT
表示帥の面σ4上の点からの偏光されていない光a4は
、プレートのを介してフィルタに入射する。
ダイ分子が最高の吸収作用を行ない、最高の偏光方向に
なるように最低電圧をフィルタの電極に供給していると
仮定すると共に、分子の配向一方向が、。
垂直であると仮定すると、垂直に偏光された衝突′  
 1光部分は、ダイ分子によりほぼ吸収される。その結
果、フィルタを離れる光顛は、水平偏光方向には振幅が
実質的に減衰されない成分を含む。ところが、水平偏光
方向の成分は実質的に減衰される。
水平に対する角度が減る程、これら角度で偏光された成
分は増々減衰される。フィルタを介して伝達する正味の
光は相当に減少し、フィルタを離れた光の主要な偏光は
水平である。コントラストにおいて、ダイ分子が光の伝
達方向く配向するようK rrl大電圧をプレートに供
給すると、直角[フィルタに衝突する光では任意の偏光
の非常にわずか゛な光が吸収されるが、直角以外で衝突
する光は多く吸収されるので、フィルタの伝達が相当多
くなる。
第5(a)〜(C)図に示す交流電圧源σ梯及びIテン
ショメータ(イ)の如き調整回路をフィルタの電極@及
び(至)K接続して、これら電極間に選択的に電圧を供
給する。この調整回路によシ、供給電圧を所定範囲から
連続的に選択できるので、フィルタの伝達を対応連続範
囲にわたって選択的に変化できる。
プレート123の側部に隣接して4分の1波プレート1
層を配置することにより、可変コントラスト・フィルタ
が可変コントラスト円偏光子になる。当業者には周知の
如く、4分の1波プレートは複屈折として知られている
。即ち、4分の1波プレートを作る物質の反射率は、通
常、一般軸6I及び特別軸師と呼ぶ異なる軸では異なる
。これらの軸は代表的には、互いに90度離れている。
衝突光の主な偏光面からこれら2つの軸の各々が45度
になるようにこれら軸を方向付けして、4分の1波プレ
ートから現われる光の位相は、他方の軸ではなく一方の
軸に沿って異なっている。よって、4分の1波プレート
を離れる光シ偏光が、位相差の関数である任意の角速度
で回転する。即ち、光が円偏光する。フィルタの電極間
の電圧を変化させることにより、セルから現われる偏光
された光の量、即ち、4分の1波プレートから現われる
円偏光された光の量を変化できる。
プレート(社)及びCRT表示装置f49の面σa間に
配置した4分の1波プレート(至)により、プレート艶
の側部からフィルタを介して伝わる非偏光外部光f76
1がプレートのを通過する際K、水平方向ではなく垂直
方向に実質的に減衰される。もし光が偏光変化がないか
、180度の偏光変化を伴なって、CR,T(400表
面ff4)で単に反射された場合、非減交部分がグレア
としてフィルタの表面から再び現われる。
しかし、まず4分の1波プレ一トC層を通過して、表面
σ4で反射された後K、4分の1波プレートにより、光
はプレートのからの出現から4分の1波プレートからの
出現まで、偏光が90度シフトする。
よって、光はセルを通過する際に再び減衰する。
事実、フィルタの表側から光が再び現われる前K、はと
んどのグレアは実質的に消滅する。
上述では、最大偏光を行うために、セルに電圧を加えな
いと仮定していた。この状態において、表示輝度の最大
減少が同様に起きる。フィルタの電極間に供給した電圧
を選択的に変化させて、円偏光した光の竜を所定範囲罠
わたって連続的に変化させる。最高電圧をセルに供給し
た場合、表示輝度の減少は最低となるが、グレアの減少
も最低となる。コントラスト及びCRTの表示輝度を適
当に組合わせることKよシ、グレアを最少くできると共
に、表示輝度を最大にできることが判る。
本発明の他の実施例を第3図に示す。この実施例は、第
3透明電極(ハ)をプレート123の他面150上に配
置し、第3透明配向層5zを電極器上(配置した点を除
き、第1実施例に類似している。更に、プレー)(IG
及び(23に類似した第3透明プレート64をプレート
■とほぼ平行K、かつこのプレート(22からほぼ均一
に所定距離だけ離して配置するが、この第3プレートは
、内側表面−近傍に配置された第4透明電極鏝及び第4
配向層(ト)を備えている。
しかしこの場合、配向層52及び(至)は同一方向とな
っているが、層(至)及びC33の配向方向とは好適に
90″度異なつヤいる。液晶及びダイ混合物(財)を第
2及び第3.プレート間に配置し、これらプレートを互
いに離間してスペーサMKより密封する。電圧を供給し
ない場合、混合物−のダイ分子はプレート■及びの間の
混合物(至)K垂直に配向される。よって、2個の積み
重ねたセルの偏光は90度異なる。   )第1図の実
施例の如く、調整回路を設けて、各セルの各電極に選択
的に電圧を供給する。同じ又は異なる調整手段を各セル
毎に設けてもよいことが理解できよう。このフィルタは
3個のプレートで示したが、プレート■及び(IKよυ
形成したフィルタと、プレートの及び654により形成
したフィルタとを独立に構成できる。即ち、プレートC
?3を2個の独立し九プレートに置換してもよい。
第4図において、CR,T表示装置(4Gの画面の点か
ら、まずプレート64を通過するようlcフィルタに衝
突する光陽は、偏光されていない。最大可能電圧を両方
のセルに供給すると、光はこれらセルを通過する際、は
ぼ同じで最少の減衰を受ける。しかし、プレート(財)
及び(至)で形成した第1セル(電圧を供給せず、その
セル内のネマチック液晶分子の配向が垂直であると仮定
すると、このセルを通過する光(71は、垂直方向に実
質的に減衰されるが、水平方向には実質的に減衰されな
い。即ち、光は主に水平に偏光される。プレート■及び
器で形成されたセル内のネマチック液晶分子が水平方向
に配向されており、このセルに電圧が供給されていない
と仮定すると、水平に偏光された光σOがセルを通過す
る際に減衰されるので、フィルタから現われるわずかな
光a2は光(燭の輝度から実質的に減衰される。このよ
うに積み重ねたセル・フィルタくより得ることができる
コントラストの範囲は、単一セル・フィルタの範囲より
も更に約8〜10%と、非常に大きい。
自動制御をフィルタに付加して、光レベルを測定し、外
光レベルの如き所定要素に応じてコントラスト・レベル
をw4整できる。表示源の明るさと組合せて、フィルタ
の伝達を調整し、任意−の環境に適合できる。第3図の
実施例の独立したセルを夫々調整して、ある環境に適応
できる。
異なる表示機能用に、分離した液晶及びダイ混合物を有
する複数部分又は複数セルにセルを分割できる。かかる
部分には種々の密度及び色がある。
更に、液晶物質及びダイの混合物の一例として、無色ト
ーンのコントラスト・フィルタとしているが、異なるダ
イを用いて、種々の色フィルタもできる。
〔発明の効果〕
上述の如く本発明の光フィルタをCRT表示装置等の表
示面に配置すれば、制御電圧を調整することにより広範
囲にコントラストを連続的に可変できると共にグレアを
減少できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の好適な第1実施例の部分的断面図、@
2図は第1図の実施例による光への影響を説明する図、
第3図は本発明の好適な第2実施例の部分的断面図、第
4図は第3図の実施例による光への影響を説明する図、
第5(a)〜(C)図は2色ダイ・rスト、ネマチック
液晶ホスト・セルの動作を説明する図、第6図は第5図
のセルの電圧と光伝達の関係を示す図である。 図において、■及び器は透明プレー)、CI!4)及び
(至)は透明電極、弼及び(至)は透明配向層、(至)
はネマチック液晶物質、福及び(イ)は調整回路である

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 一面に配置された第1透明電極、及び該第1透明電極上
    に配置されてネマチック液晶物質を所定方向に配向する
    第1透明配向層を有する第1透明プレートと、 該第1透明プレートから所定の均一な間隔でほぼ平行に
    配置され、上記第1透明プレートに対向した面に配置さ
    れた第2透明電極、及び該第2透明電極上に配置されて
    ネマチック液晶物質を上記所定方向に配向する第2透明
    配向層を有する第2透明プレートと、 上記第1透明配向層及び上記第2透明配向層間に配置さ
    れ、光吸収特性が分子方向に対し入射光の偏光の関数で
    あるダイ分子を溶解したネマチック液晶物質と、 所定範囲内でほぼ連続的に選択可能な所定電圧を上記第
    1及び第2透明電極に供給する調整回路とを具えた可変
    伝達特性光フィルタ。
JP60258424A 1984-11-19 1985-11-18 可変伝達特性光フイルタ Pending JPS61130928A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US67263984A 1984-11-19 1984-11-19
US672639 1984-11-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS61130928A true JPS61130928A (ja) 1986-06-18

Family

ID=24699390

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60258424A Pending JPS61130928A (ja) 1984-11-19 1985-11-18 可変伝達特性光フイルタ

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP0182639A3 (ja)
JP (1) JPS61130928A (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3721751A1 (de) * 1987-07-01 1989-01-12 Eps Elektronik Optoelektronisches filter vorzugsweise fuer videokameras
WO1993007609A1 (en) * 1991-09-30 1993-04-15 Allied-Signal Inc. Avionics display incorporating a light valve
EP0740845B1 (en) * 1994-11-21 1998-07-15 Koninklijke Philips Electronics N.V. Picture display device provided with an automatic, selectively transmissive coating
WO1996032663A1 (en) * 1995-04-11 1996-10-17 Lytton Systems, Inc. Daylight readable liquid crystal display
GB0030861D0 (en) * 2000-12-18 2001-01-31 Seos Displays Ltd Display apparatus for displaying an image by pack projection
JP2011075630A (ja) * 2009-09-29 2011-04-14 Canon Inc 画像表示装置
WO2012092443A2 (en) * 2010-12-30 2012-07-05 Smartershade, Inc. Variable transmission window
WO2013112426A1 (en) 2012-01-23 2013-08-01 Smartershade, Inc. Mechanical translation of a variable radiation transmission device
US10295837B2 (en) 2015-11-23 2019-05-21 Vg Smartglass, Llc Variable transmission window with blackout bars

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3833287A (en) * 1973-03-08 1974-09-03 Bell Telephone Labor Inc Guest-host liquid crystal device
US4231068A (en) * 1977-06-15 1980-10-28 The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland Optical screens
US4396287A (en) * 1981-05-04 1983-08-02 Leeman Labs Inc. Sample manipulation system for spectrometers
GB2120397B (en) * 1982-05-14 1985-10-02 Pilkington Perkin Elmer Ltd Improvements in or relating to display apparatus
DE3312627A1 (de) * 1983-04-08 1984-10-11 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Fluessigkristall-mehrkammerzelle

Also Published As

Publication number Publication date
EP0182639A3 (en) 1988-05-11
EP0182639A2 (en) 1986-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3912369A (en) Single polarizer reflective liquid crystal display
JP3851941B2 (ja) 視野改良用遅延膜を有するnwタイプの液晶ディスプレイ
US4664482A (en) Liquid crystal display device having a chiral additive and angularly displaced polarizers
US5089905A (en) Color liquid crystal display system with spacer-adhesive and separate rigid spacers across display surface
US4257682A (en) Liquid crystal color display cell
Lee et al. Rubbing-free, vertically aligned nematic liquid crystal display controlled by in-plane field
JPH0449929B2 (ja)
JPH0659287A (ja) 液晶表示装置
JPS61130928A (ja) 可変伝達特性光フイルタ
JPH07333617A (ja) 液晶表示素子
JPH1096917A (ja) 反射型液晶表示体
JP3289386B2 (ja) カラー液晶表示装置
KR100250694B1 (ko) 액정표시소자 및 그 제조방법
US6646710B2 (en) Light modulator
JP3641907B2 (ja) 液晶表示装置
JPH07199205A (ja) 液晶表示素子
JPS5911882B2 (ja) 液晶カラ−表示装置
JPH0561024A (ja) 液晶表示装置
JPS62265620A (ja) 液晶表示器
KR20000042075A (ko) 표시소자
JPH03259221A (ja) 液晶素子
JP3289370B2 (ja) カラー液晶表示装置
JP2607380B2 (ja) 液晶セル
JP3449829B2 (ja) 液晶表示素子
JPH1010566A (ja) カラー液晶表示装置