JPS6151129A - Liquid crystal optical switch - Google Patents

Liquid crystal optical switch

Info

Publication number
JPS6151129A
JPS6151129A JP15116085A JP15116085A JPS6151129A JP S6151129 A JPS6151129 A JP S6151129A JP 15116085 A JP15116085 A JP 15116085A JP 15116085 A JP15116085 A JP 15116085A JP S6151129 A JPS6151129 A JP S6151129A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
color
cell
cell segment
light
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
JP15116085A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
フイリプ・ジエイ・ボス
デニス・ダブリユ・プリンス
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 JPS6151129A publication Critical patent/JPS6151129A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • G02F1/1343Electrodes
    • G02F1/134309Electrodes characterised by their geometrical arrangement

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電気的に絶縁され、独立して電気的に駆動さ
れる複数のセル争セグメントに分割され、連続した色フ
ィールド間の時間を短縮して画像の色特性を向上させた
液晶素子を備えたフィールド順次カラー表示システムに
適用して好適な液晶光学スイッチに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application] The present invention is characterized in that the time between successive color fields is divided into a plurality of electrically isolated and independently electrically driven cell segments. The present invention relates to a liquid crystal optical switch suitable for application to a field sequential color display system equipped with a liquid crystal element that is shortened and has improved color characteristics of images.

〔従来の技術及び発明が解決しようとする問題点〕高性
能フィールド順次液晶カラー表示システムは、コントラ
ストが良く、色純度の良好な高分解能多色画像を表示で
きる。しかし、これに使用される液晶スイッチング素子
の周知の問題点は、これら素子を有する表示システムが
表示するカラー画像の品質が比較的悪いということであ
る。特に、液晶の応答速度は、フィールド配向くオン)
状態から解放(オフ)状態に切替わるときに比較的遅い
ことが知られている。これにより、液晶素子のオン状態
からオフ状態へ遷移する間、ある色フィールドでの情報
が、直前の色フィールドの色で表示されてしまう。
[Prior Art and Problems to be Solved by the Invention] A high performance field sequential liquid crystal color display system can display high resolution multicolor images with good contrast and good color purity. However, a well-known problem with the liquid crystal switching devices used here is that the quality of the color images displayed by display systems incorporating these devices is relatively poor. In particular, the response speed of the liquid crystal (on field orientation)
It is known to be relatively slow when switching from the state to the released (off) state. As a result, during the transition of the liquid crystal element from the on state to the off state, information in a certain color field is displayed in the color of the immediately previous color field.

この問題の解決法は、液晶スイッチング素子を備えたス
ペクトラム・アナライザに関するミドレトンの米国特許
第4295093号明細書に示されている。この液晶ス
イッチング素子は、液晶物質の第1及び第2の隣接領域
に分離されておシ、駆動回路の異なる出力端から発生す
る電圧によシこれら領域の各々を独立に制御する。これ
ら領域は、固定基準電位に維持された共通電極を共用す
る。
A solution to this problem is shown in Midleton US Pat. No. 4,295,093 for a spectrum analyzer with liquid crystal switching elements. The liquid crystal switching element is separated into first and second adjacent regions of liquid crystal material, and each of these regions is independently controlled by voltages generated from different outputs of the drive circuit. These regions share a common electrode that is maintained at a fixed reference potential.

このミドレトンの米国特許明細書の第4欄21〜38行
において、その第2図を参照して液晶素子の構造を次の
ように説明している。「この素子は、ツイスト拳ネマテ
ィック型の液晶物質のフィルムの・・・で構成されてい
る。このフィルム(イ)の一方の側に固定電位に維持さ
れた単一の透明電極(211を設け、他側に夫々フィル
ムの半分ずつを覆う2個の透明電極の及び(ハ)を設げ
る。これら2個の透明電極は、導体c!4及び(ハ)を
介して色選択回路(15)に接続される。」 電子ビームによシラスタ走査を行う陰柩線管スクリーン
の前面に、上述の液晶素子を配fiする。
In column 4, lines 21-38 of Midleton's US patent specification, the structure of the liquid crystal element is explained as follows with reference to FIG. 2 thereof. "This device consists of a film of twisted nematic liquid crystal material...on one side of this film (a) a single transparent electrode (211) maintained at a fixed potential is provided, Two transparent electrodes (c) and (c) covering each half of the film are provided on the other side.These two transparent electrodes are connected to a color selection circuit (15) via conductors c!4 and (c). The above-mentioned liquid crystal element is arranged in front of a shadow tube screen that performs cylindrical scanning with an electron beam.

液晶素子の隣接した第1及び第2領域を分離する分離ラ
インは、ラスク走査パターンのライン走査方向とほぼ並
行にする。動作を説明すれば、第1色状態において第1
領域を走査し、一方液晶物質の第2領域を第1色状態か
ら第2色状態に切替える。
The separation line that separates the adjacent first and second regions of the liquid crystal element is substantially parallel to the line scanning direction of the rask scanning pattern. To explain the operation, in the first color state, the first
scanning the area while switching a second area of liquid crystal material from a first color state to a second color state.

液晶素子の第1及び第2領域の色状態を交互に切替える
ことにより、前に走査した領域に電子ビームが戻る前に
、この前に走査した領域を他の色状態に設定する。
By alternating the color states of the first and second regions of the liquid crystal element, the previously scanned region is set to another color state before the electron beam returns to the previously scanned region.

シャンクス等による米国特許第4328493号明細書
は、上述のミドレトンの米国特許明細書と同様に、液晶
物質の第1及び第2隣接領域として構成した液晶素子を
備えたカラー表示器を開示している。このシャンクス等
の米国特許では、駆動回路の出力端に発生する信号のタ
イミング順序について説明している。この信号は2つの
周波数の交流パルスであシ、その一方を液晶物質の第1
及び第2領域に交互に供給する。上述のミドレトンの米
国特許で説明したのと同様な方法で、出力に交互に発生
した2色光線が多色画像を形成する。
U.S. Pat. No. 4,328,493 to Shanks et al., like the aforementioned Midleton U.S. patent, discloses a color display with liquid crystal elements configured as first and second adjacent regions of liquid crystal material. . The Shanks et al. patent describes the timing sequence of signals generated at the output of the drive circuit. This signal is an alternating current pulse of two frequencies, one of which is connected to the first
and the second region alternately. In a manner similar to that described in the above-mentioned Midleton patent, the alternating two-color beams at the output form a multicolor image.

これらミドレトン及びシャンクス等による米国特許に開
示された液晶素子には、この液晶素子の隣接領域間に光
学的クロス・トークが生じるという欠点がある。このク
ロス嗜トークとは、電子ビームが走査する領域に供給さ
れる電界が非走査領域に伝わり、そこから光のスジリア
ス伝送が生じる。よって、これら液晶物質の隣接した2
つの領域は、互いに電気的に絶縁されていす、また光学
的にも独立していない。この結果、カラー表示システム
の画像品質が低下する。
The liquid crystal devices disclosed in the Midleton and Shanks et al. patents have the disadvantage of optical cross talk between adjacent regions of the liquid crystal device. This cross talk means that an electric field supplied to a region scanned by an electron beam is transmitted to a non-scan region, and streaky transmission of light occurs from there. Therefore, two adjacent liquid crystal materials
The two regions are electrically isolated from each other and are not optically independent. This results in a reduction in image quality for color display systems.

したがって本発明の目的の1つは、コントラストが強く
、色純度の良い高分解能多色画像を表示する高性能フィ
ールド順次液晶カラー表示システムに適用して好適な液
晶光学スイッチの提供にある。
Therefore, one of the objects of the present invention is to provide a liquid crystal optical switch suitable for application to a high-performance field sequential liquid crystal color display system that displays high-resolution multicolor images with strong contrast and good color purity.

本発明の他の目的は、光学的クロス・トークの量が最少
である複数のセグメントに分割された表示システムに適
用して好適な液晶光学スイッチの提供にある。
Another object of the present invention is to provide a liquid crystal optical switch suitable for application in a multi-segmented display system with a minimum amount of optical cross talk.

本発明の更に他の目的は、順次カラー・フィールド間の
時間を短縮し、表示システムの画像色特性を改善した表
示システムに適用して好適な液晶光学スイッチの提供に
ある。
Still another object of the present invention is to provide a liquid crystal optical switch suitable for use in a display system that reduces the time between successive color fields and improves the image color characteristics of the display system.

本発明の他の目的は、複数のセグメントに分割された液
晶スイッチング素子を備え、これらセグメントの各々が
独立した基準電圧[極を有し、セル・セグメント間の光
学的クロス嗜トークを最少にした表示システムに適用し
て好適な液晶光学スイッチの提供にある。
Another object of the invention is to provide a liquid crystal switching element that is divided into a plurality of segments, each of which has an independent reference voltage [pole] to minimize optical cross-talk between cell segments. The present invention provides a liquid crystal optical switch suitable for use in display systems.

〔問題点を解決するための手段及び作用〕本発明は、カ
ラー表示システムにおいて、高速光学スイッチとして動
作する液−晶素子に関する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a liquid-crystal device that operates as a high-speed optical switch in a color display system.

液晶表示素子は、所定の偏光状態において、光源からの
光線を受ける。液晶表示素子は第1及び第2の隣接した
セル・セグメントから成シ、第1セル・セグメントは液
晶物質が間に挟まった第1及び第2の分離した電極構造
体を有し、第2セル・セグメントは液晶物質が間に挟ま
った第3及び第4の分離した社極構遺体を有する。第1
及び第3電極講遺体を、スイッチング手段又は回路の電
気的基準に電気的に接続する。
A liquid crystal display element receives light from a light source in a predetermined polarization state. The liquid crystal display device is comprised of first and second adjacent cell segments, the first cell segment having first and second separated electrode structures with a liquid crystal material sandwiched therebetween, and the second cell segment having first and second separated electrode structures with a liquid crystal material sandwiched therebetween. - The segment has third and fourth separate pole structures with liquid crystal material sandwiched between them. 1st
and electrically connecting the third electrode body to an electrical reference of the switching means or circuit.

スイッチング回路の第1出力端は第2電極構造体に接続
する。この第1出力端が第1セル・セグメントの電極間
に第1電圧を供給して、このセルφセグメント内に第1
電界を発生させる。スイッチング回路の第2出力端を第
4電極栴造体洗接続する。この第2出力端が第2セル・
セグメントの電極間に第2g電圧を供給して、このセル
・セグメント内に42tlE界を発生させる。スイッチ
ング回路は、第1及び第2セル・セグメントの各々を通
過する光線の偏光状態の特性を独立に変化させるように
動作する。
A first output of the switching circuit is connected to the second electrode structure. The first output supplies a first voltage across the electrodes of the first cell segment to create a first voltage in the cell φ segment.
Generates an electric field. A second output end of the switching circuit is connected to a fourth electrode. This second output terminal is the second cell
A second g voltage is applied between the electrodes of the segment to generate a 42tlE field within this cell segment. The switching circuit operates to independently vary the polarization state characteristics of the light beam passing through each of the first and second cell segments.

液晶素子の第1及び第3電極構造体を電気的に絶縁して
、セル・セグメント内の第1及び第2電)  界を絶縁
する。よって、一方のセル・セグメントを通過する光線
の偏光状態の特性の変化により、他方のセル・セグメン
トを通過する光線の偏光状態の特性の変化が最少になる
The first and third electrode structures of the liquid crystal device are electrically isolated to isolate the first and second electric fields within the cell segment. Thus, a change in the polarization state characteristic of a light ray passing through one cell segment results in a minimal change in the polarization state characteristic of a light ray passing through the other cell segment.

好適なフィールド順次カラー表示システムにおいては、
本発明の液晶素子をラスク走査陰極線管のスクリーンの
前に配置e L、このスクリーンからの光線を受ける。
In a preferred field sequential color display system,
The liquid crystal element of the present invention is placed in front of the screen of a scanning cathode ray tube and receives light from this screen.

液晶素子は、可変光学リターダとして動作し、色選択偏
光フィルタ及び無色光偏光フィルタ間に配Kt、される
。陰極線管からの光線を受ける偏光フィルタが、可変光
学リターダに入射する光線の偏光状態を決定する。可変
光学リターダは、スイッチング手段又は回路が供給した
電圧に応答して、そこを通過する光線の偏光状態の特性
を変化させる。可変光学リターダは、光学リターデーシ
ョンを第1の膏として表示システムにある色の光出力を
発生させ、また光学リターデーションを第2の量として
表示システムに第2の色の光出力を発生させる。第1の
量は、全波長の光線に対し本質的に零のりタープ−ジョ
ンを行い、第2の量は、表示システムが発生する色の1
つの波長の光線に対しほぼ半波長のりタープ−ジョンを
行う。
The liquid crystal element acts as a variable optical retarder and is disposed between the color selective polarizing filter and the achromatic light polarizing filter. A polarizing filter that receives light from the cathode ray tube determines the polarization state of the light that enters the variable optical retarder. A variable optical retarder changes the characteristics of the polarization state of a light beam passing through it in response to a voltage applied by a switching means or circuit. The variable optical retarder has a first amount of optical retardation that causes the display system to produce light output of a color, and a second amount of optical retardation that causes the display system to produce light output of a second color. The first quantity provides essentially zero turbulence for all wavelengths of light, and the second quantity provides a fraction of the color produced by the display system.
Approximately half-wavelength tarpsion is performed on light beams of two wavelengths.

液晶可変光学リターダを上側及び下側セル・セグメント
に分離する。所定のタイミング順序でスイッチング回路
の異なる出力端により各セル・セグメントを独立して、
駆動し、各色フィールドにおいて、ジスタ走査陰極線管
が発生した光画像情報の2分の1の表示を行う。
A liquid crystal variable optical retarder is separated into upper and lower cell segments. Each cell segment is independently controlled by a different output of the switching circuit in a predetermined timing order.
In each color field, half of the optical image information generated by the register-scanning cathode ray tube is displayed.

上述のミドレトン及びシャンクス等の米国特許に開示さ
れた液晶素子は、両方のセル・セグメントに対し、電気
的基準に接続された共通電極構造体を用いている。しか
し、本発明の液晶素子は、スイッチング回路の電気的基
準に接続され、分離された、即ち゛電気的に絶縁された
電極構造体を有する。分離した電極構造体を用いて、一
方のセル・セグメントの基準電極に誘導されたノイズ電
圧の影響を他のセルΦセグメントから絶縁して、セル・
セグメント間の電気的クロス・トークを最少にする。電
気的クロス・トークを最少にすることによシ、2個のセ
ル今セグメント間の光学的クロス・トークを最少にする
。この結果、表示システムは、色フィールドを非常に高
速に変化させ、カラー光のスフリアス伝送を最少にして
高品質のカラー画像を発生する。
The liquid crystal device disclosed in the Midleton and Shanks et al. patents mentioned above uses a common electrode structure connected to an electrical reference for both cell segments. However, the liquid crystal element of the present invention has a separate or "electrically isolated" electrode structure connected to the electrical reference of the switching circuit. Separate electrode structures are used to isolate the effects of noise voltages induced in the reference electrode of one cell segment from the other cell Φ segment,
Minimize electrical cross talk between segments. By minimizing electrical cross talk, we also minimize optical cross talk between two cell segments. As a result, the display system changes the color field very quickly and produces high quality color images with minimal spurious transmission of colored light.

本発明の他の目的及び効果は、添付図を参照した好適な
実施例の以下の詳細な説明から理解できよう。
Other objects and advantages of the invention will be understood from the following detailed description of the preferred embodiments, taken in conjunction with the accompanying drawings.

〔実施例〕〔Example〕

(カラー表示システムの概略的構造及び動作)第1図は
、本発明による液晶光学スイッチを用いて設計したフィ
ールド順次カラー表示システムα〔の好適な一例で6p
、このシステム00)は液晶可変光学リターダ[121
を含んでいる。このリターダ(121は、色選択偏光フ
ィルタ側及び無色偏光フィルタαeと光学的に関連し、
これらフィルタ間に配置されている。可変光学リターダ
uzの入力面(181を、水平の非導電分離ラインのに
沿って、接地された2個の分離電極構造体(2z及び(
24)に分割する。可変光学リターダα2の出力面+2
6)を、水平非25電分離ライン(至)K沿って、2個
の分離電極構造体c3■及びGzに分割する。図示の如
く、電極構造体(22及び(301により第1、即ち上
側セル・セグメン) C34)を構成し、電極構造体2
41及び(32によシ第2、即ち下り1aセル・セグメ
ント(至)を構成する。
(Schematic structure and operation of color display system) FIG. 1 shows a preferred example of a field sequential color display system α designed using a liquid crystal optical switch according to the present invention.
, this system 00) is a liquid crystal variable optical retarder [121
Contains. This retarder (121 is optically related to the color selection polarizing filter side and the achromatic polarizing filter αe,
It is placed between these filters. The input surface (181) of the variable optical retarder uz is connected to two grounded separated electrode structures (2z and (
24). Output surface of variable optical retarder α2 +2
6) is divided into two separated electrode structures c3 and Gz along a horizontal non-25-electrode separation line (to) K. As shown, an electrode structure (22 and (by 301 the first or upper cell segment) C34) is formed, and the electrode structure 2
41 and (32) constitute the second, ie, downlink 1a cell segment (to).

色選択偏光フィルタIには直交関係の偏光状態があシ、
一方の偏光状態では第1色のみの光を通過させ、他方の
偏光状態では第2色のみの光を通過させる。無色偏光フ
ィルタ(lt9には2つの直交関係の偏光状態があシ、
一方の偏光状態では総ての色の光を通過させ、他方の偏
光状態では総ての色の光を吸収する。このカラー表示シ
ステムの好適な実施例においては、偏光フィルタ(14
)及び(l(9は、相互に直角に配置された直線的偏光
軸を有する。
The color selection polarizing filter I has orthogonal polarization states,
One polarization state allows only the first color of light to pass, and the other polarization state allows only the second color of light to pass. Colorless polarizing filter (lt9 has two orthogonal polarization states,
One polarization state allows all colors of light to pass through, and the other polarization state absorbs all colors of light. In a preferred embodiment of this color display system, a polarizing filter (14
) and (l(9) have linear polarization axes arranged at right angles to each other.

可変光学リターダaz及び偏光フィルタU、aSから成
る光学アセンブリは、高速カラー・スイッチを構成し、
光源、即ち画像源(至)の前に配置する。
The optical assembly consisting of a variable optical retarder az and polarizing filters U, aS constitutes a fast color switch,
Placed in front of the light source, ie the image source.

この画像源(至)は、螢光体スクリーン顛から光を発生
し、2つの基本色、例えば赤色及び緑色の光像を作る。
This image source generates light from a phosphor screen screen to produce light images of two basic colors, eg red and green.

この表示システムの好適な例において、画像源(効はテ
レビジョン型式のラスク走査による陰極線管であシ、フ
レーム同期回路G14)の出力に応答してラスク発生器
(42が発生した信号は、画像情報の順次7V−ムを表
わす。各フレームは、交互に第1及び第2色フィールド
期間となる画像カラー情報の2フイールドを含む。
In a preferred embodiment of this display system, the signal generated by the rask generator (42) in response to the output of the image source (effectively a television-type rask-scanned cathode ray tube, frame synchronization circuit G14) 7V-frames of information are sequentially represented. Each frame contains two fields of image color information, alternating between first and second color field periods.

第1色フィールド期間において、第1色、例えば赤色で
現われる任意の画像の形状、及び赤色と第2色、例えば
緑色との組合せ色で現われる任意の画像の形状の両方に
関係する情報を螢光体スクリーン(40に書込む。第2
色フィールド期間において、緑色で現われる任意の画像
の形状、及び赤色と緑色との組合せ色で現われる任意の
画像の形状の両方に関係する情報を螢光体スクリーン(
4Gに書込む。色選択偏光フィルタIは、螢光体スフI
J +ン(4Gからの光を受け、この光を赤及び緑色に
ついて直交及び直線的に偏光する。偏光された光は次に
可変光学リターダα2の入力固止に伝達される。
During a first color field period, fluoresces information relating to both the shape of any image that appears in a first color, e.g. red, and the shape of any image that appears in a combination of red and a second color, e.g. green. body screen (write to 40. 2nd
During the color field, the phosphor screen (
Write to 4G. The color selection polarizing filter I is a phosphor filter I.
J+n (4G) and polarizes the light orthogonally and linearly for red and green. The polarized light is then transmitted to the input fixture of the variable optical retarder α2.

スイッチング手段又は回路+46) Hその入力端にフ
レーム同期回路04)の出力端からの信号を受け、画像
源(至)が発生した画像情報の順次フレーム・レートに
同期して可変光学リターダuzを駆動する。よって、第
1色フィールド期間中、スイッチング回路f45は後述
の如く順次、可変光学リターダα2のセル・セグメント
(財)及び(至)を部分的な解放状態、即ちオフ状態に
する。このオフ状態のセル・セグメントの光軸方向では
、偏光フィルタIを通過した緑色の光に対しほぼ半波長
のりタープ−ジョンを行う。この期間中、緑色の色は直
線的偏光軸(161を通過せず、この第1期間中に螢光
体スクリーン(40に現われる緑色の不要な画像成分が
除去される。
Switching means or circuit +46) H receives at its input a signal from the output of the frame synchronization circuit 04) and drives the variable optical retarder uz in synchronization with the sequential frame rate of the image information generated by the image source. do. Thus, during the first color field, switching circuit f45 sequentially places cell segments of variable optical retarder α2 in a partially released state, ie, in an off state, as described below. In the optical axis direction of this off-state cell segment, the green light that has passed through the polarizing filter I undergoes approximately half-wavelength tarpsion. During this period, the green color does not pass through the linear polarization axis (161) and the unwanted image components of the green color appearing on the phosphor screen (40) during this first period are removed.

8g2色フィールド期間中、後述する如く、スイッチン
グ回路(46)は可変光学リターダ(12+のセル自セ
グメント(至)及び(至)を順次フィールド配向状態、
即ちオン状態にする。このオン状態のセル・セグメント
の光軸方向では、偏光フィルタα4を通過した赤及び緑
色の両方の光に対し実質的な零すター7’ −ジョンと
なる。更に後述するように、無色偏光フィルタleの吸
収軸は、赤色のみの光を吸収する。
During the 8g two-color field, as described below, the switching circuit (46) sequentially changes the variable optical retarder (12+ cell self-segments (to) and (to) to field orientation states,
That is, it is turned on. In the optical axis direction of this on-state cell segment, there is a substantial zero turbulence for both the red and green light passing through the polarizing filter α4. Furthermore, as will be described later, the absorption axis of the colorless polarizing filter le absorbs only red light.

第5図は、画像フレームの2つの色フィールドを発生す
るためにセル・セグメントc341及び田に供給された
スイッチング信号間のタイミング関係を示すタイミング
図である。第1色フィールド期間は時点T1から15に
まで及び、第1色フィールド期間は時点T5からT9に
まで及ぶ。第5図のラインAは、セル・セグメント(至
)の電極構造体0Qに供給されるスイッチング回路G1
6)の出力端(4υの電圧信号を示し、ラインBは、セ
ル・セグメント国の電極構造体03に供給されるスイッ
チング回路(46)の出力端5(Iの電圧信号を示す。
FIG. 5 is a timing diagram showing the timing relationship between the switching signals provided to cell segment c341 and cell segment C341 to generate the two color fields of an image frame. The first color field period extends from time T1 to time 15, and the first color field period extends from time T5 to time T9. Line A in FIG. 5 represents the switching circuit G1 supplied to the electrode structure 0Q of the cell segment.
Line B shows the voltage signal at the output 5 (I) of the switching circuit (46), which is supplied to the electrode structure 03 of the cell segment country.

セル・セグメント(至)及び国の電極摺造体器及び(2
滲をスイッチング回路(461の電気的基準に接続する
。この基準は、好適には接地である。各セル・セグメン
トをオン状態にするために供給する電圧信号は、好適に
は尖頭−尖頭値が54V又は実効値が20Vで1〜4 
kHzの交流パルスであシ、第5図ではこのパルスは斜
線のある矩形として示されている。各セル嗜セグメント
をオフ状態にするために供給する電圧信号は、好適には
零ボルトである。
Cell segment (to) and national electrode sliding body and (2
The voltage signal applied to turn on each cell segment is preferably peak-to-peak. 1 to 4 when the value is 54V or the effective value is 20V
This is a kHz AC pulse, which is shown in FIG. 5 as a shaded rectangle. The voltage signal applied to turn each cell segment off is preferably zero volts.

連続した色フィールド間の時間を短縮するため、8g1
及び第2色フィールド期間の各々を第1及び第2サブ期
間に分割する。第5図に示す如く、第1色フィールドの
第1サブ期間は時点TlからT3K及び、第1色フィー
ルドの第2サブ期間は時点T3からT5に及ぶ。
8g1 to reduce the time between consecutive color fields
and the second color field period into first and second sub-periods. As shown in FIG. 5, the first sub-period of the first color field extends from time Tl to T3K, and the second sub-period of the first color field extends from time T3 to T5.

時点TlからT3において、セル・セグメントG341
はオフ状態であり、走査電子ビームが発生した光線を受
け、赤色光をセル・セグメントC34)で覆われた表示
システム部分の出力とする。時点T3からT5の間、セ
ル・セグメント(至)はオフ状態であシ、走査電子ビー
ムの発生した光線を受け、赤色光をセル・セグメント国
で覆われた表示システム部分の出力とする。時点T工か
らT2の間、セル・セグメント(至)のオン状態が残る
ようくし、直前の画像フレームの第2色フィールド期間
にスクリーン(4(1の螢光体から放射された光が充分
に消滅するまで、図示の画像7レームの第1色フィール
ドのオフ状態への変化を遅延させる。この遅延により、
各色フィールドにおける複合画像の色の連続性を確実1
  にす6・ 第5図のラインAK示すように、セル中セグメント(至
)で覆われるスクリーン(4(Iの領域に電子ビームが
走査を開始する以前の時点T4において、セル中セグメ
ント041をオン状態にする。時点T4でセル・セグメ
ントCl1lをスイッチングして、第2色フィールド期
間の第1サブ期間の開始する時点′r5以前K、液晶分
子がオン状態に安定するように充分な時間をとる。第5
図のラインBに示すように、セル・セグメン) C36
1で覆われるスクリーンf41の領域に電子ビームが走
査を開始する以前の時点T6において、セル・セグメン
ト(至)をオン状態にする。
From time Tl to T3, cell segment G341
is in the off state and receives the light beam generated by the scanning electron beam, causing red light to be the output of the portion of the display system covered by cell segment C34). Between time points T3 and T5, the cell segment remains off and receives the beam generated by the scanning electron beam, causing red light to be the output of the portion of the display system covered by the cell segment. From time T to T2, the cell segment (to) remains in the on state, and the light emitted from the phosphor of screen (4) is Delay the change to the off state of the first color field of the illustrated image 7 ram until it disappears.
Ensure color continuity of composite images in each color field1
6. As shown by line AK in FIG. At time T4, cell segment Cl1l is switched to allow sufficient time for the liquid crystal molecules to stabilize in the on state K, before time 'r5, at the beginning of the first sub-period of the second color field period. .5th
As shown in line B of the figure, cell segment) C36
At time T6, before the electron beam starts scanning the area of the screen f41 covered by 1, the cell segment is turned on.

時点T6でセル・セグメント力をスイッチングして、8
g2色フィールド期間の第2サブ期間の開始する時点T
7以前K、液晶分子がオン状態に安定するように充分な
時間をとる。
8 by switching the cell segment forces at time T6.
g Time point T at which the second sub-period of the two-color field period starts
Before 7K, allow sufficient time for the liquid crystal molecules to stabilize in the on state.

第5図に示すように、第2色フィールドの第1サブ期間
は時点T5からT7に及び、第2色フィールドの第2サ
ツ期間は時点T7からT9に及ぶ。時点T5からT7の
間、セル・セグメントC34)はオン状態となり、電子
ビームの走査によシ発生した光線を受け、セル・セグメ
ント(ロ)で覆われる表示システムの出力として緑色光
を発生する。時点T7からT9の間、セル・セグメント
(イ)はオン状態にあり、電子ビームの走査によシ発生
した光線を受け、セル中セグメント(至)で覆われる表
示システムの出力として緑色光を発生する。セルーセグ
メン) G4)及び(至)K夫々時点T7からT8及び
時点T9からT’i。
As shown in FIG. 5, the first sub-period of the second color field extends from time T5 to T7, and the second sub-period of the second color field extends from time T7 to T9. Between time points T5 and T7, the cell segment C34) is on, receives the light rays generated by the scanning of the electron beam, and produces green light as the output of the display system covered by the cell segment (b). Between time points T7 and T9, the cell segment (a) is in the on state and receives the light rays generated by the scanning of the electron beam, producing green light as the output of the display system covered by the cell segment (a). do. cellu segment) G4) and (to) K from time T7 to T8 and from time T9 to T'i, respectively.

にわたってオン状態を維持させ、時点TlからT2に関
し上述したのと同じ理由によシ、次の連続した画像フレ
ームの第1色フィールドにおけるオフ状態への変化を遅
延させる。
and the change to the off state in the first color field of the next successive image frame is delayed for the same reasons as described above for time Tl to T2.

第5図のラインAに示すように、セル・セグメント(至
)で覆われるスクリーン(4Gの領域に電子ビームが走
査を開始した後の時点T8で、セル・セグメント(財)
をオン状態にする。セル・セグメント(財)を時点T8
でスイッチングすることによシ、次の連続した画像フレ
ームの第1色フィールドの開始時点T9以前に、液晶分
子がオフ状態に安定するのく充分な時間をとる。連続し
た画像フレームで、上述の過程を繰返す。
As shown in line A in FIG.
Turn on. cell segment (goods) at time T8
This allows sufficient time for the liquid crystal molecules to stabilize in the off state before the start time T9 of the first color field of the next consecutive image frame. Repeat the above process for successive image frames.

第1及び第2色フィールド期間における交互の画像情報
フィールドは、色選択偏光フィルタ(14)を介して送
出し、更に可変光学リターダaz及び無色偏光フィルタ
αeによシ同期的に送出する。テレビジョン・ラスク信
号の交互フィールドに対応する2つの期間中、観察者の
目の網膜の残像によシ、偏光フィルタ(161の出力に
現われた情報を累積し、単一の多色画像の効果を生み出
す。光画像源の輝度変調により、赤及び緑色間のスペク
トル範囲内の全部の色を発生する。
Alternating image information fields in the first and second color field periods are transmitted through a color selective polarizing filter (14) and synchronously to a variable optical retarder az and an achromatic polarizing filter αe. During two periods corresponding to alternating fields of the television rask signal, the information appearing at the output of the polarizing filter (161) due to afterimages in the retina of the observer's eye is accumulated and the effect of a single polychromatic image is Intensity modulation of the optical image source produces all colors within the spectral range between red and green.

(光成分の向き) 第1図において、偏光フィルタα4には、赤色の如き色
C1の光を通過させる色選択垂直偏光軸15のと、緑色
の如き色C2の光を通過させる色選択水平偏光軸64と
がある。偏光フィルタ(161には、光を通過させない
光吸収垂直偏光軸15Gと、全ての波長の光を通過させ
る光通過水平偏光軸6槌とがある。
(Direction of light components) In FIG. 1, the polarizing filter α4 has a color selection vertical polarization axis 15 that passes light of color C1 such as red, and a color selection horizontal polarization axis that passes light of color C2 such as green. There is a shaft 64. The polarizing filter (161) has a light absorption vertical polarization axis 15G that does not allow light to pass through, and a light transmission horizontal polarization axis 6 that allows light of all wavelengths to pass.

可変光学リターダ+17Jはネマチック液晶セル・セグ
メント(財)及び(イ)を含んでおシ、これらセル・セ
グメントの各々は零からほぼ半波長の光学リターダを構
成する。このリターダは、選択的にオン状態において全
ての色の通常入射光に対し本質的な零リターデーション
を行い、オフ状態において直角の入射緑色光に対しほぼ
半波長のりタープ−ジョンを行う。セル・セグメント3
滲の光伝達面(67J上の光軸の射影([io)及びセ
ル・セグメント(36)の光伝達面(6■上の光軸の射
影f64)を、偏光フィルタ(141及び(1eの偏光
軸の各々に対しほぼ45度に配置する。これら偏光軸は
、可変光学リターダ121の面(62及びt66)上に
点線で示す。
The variable optical retarder +17J includes nematic liquid crystal cell segments, each of which constitutes a zero to approximately half wavelength optical retarder. This retarder selectively provides essentially zero retardation for normally incident light of all colors in the on state and approximately half-wave retardation for normally incident green light in the off state. Cell segment 3
The light transmission surface (projection of the optical axis on 67J ([io)] and the light transmission surface of the cell segment (36) (projection of the optical axis on 6) f64) are The polarization axes are shown in dotted lines on the plane (62 and t66) of the variable optical retarder 121.

可変光学リターダけzのセル−セグメント(至)及ヒ田
の各々は、2つの光学リターデーション状態間で独立に
切替わる。2つの光学リターデーション状態を2つの選
択可能な光学伝送状態として表示システム(1(1に与
え、各状態で赤又は緑色光の表示システム出力を発生す
る。
Each of the cell segments and fields of the variable optical retardation z independently switches between two optical retardation states. The two optical retardation states are applied to the display system (1) as two selectable optical transmission states, each state producing a display system output of red or green light.

スイッチング回路(46)の出力導線に供給される電圧
信号によシ、oT変光学リす−ダUのセル・セグメント
の一方をオフ光学リターデーション状態にすると、偏光
フィルタIの水平偏光軸5aを通過する緑色の直角入射
光線の偏光方向は90度回転する。
A voltage signal applied to the output conductor of the switching circuit (46) causes the horizontal polarization axis 5a of the polarizing filter I to be brought into an off optical retardation state by placing one of the cell segments of the OT variable optical reader U in an off-optical retardation state. The polarization direction of the passing green normally incident ray is rotated by 90 degrees.

緑色の光線が偏光フィルタ(iGK投影し、この偏光フ
ィルタa0の垂直偏光軸60によシ吸収される。偏光フ
ィルタ住aの垂直偏光軸のaを通過した赤色の直角入射
光線の偏光方向は、オフ状態の可変光学リターダCl2
1によ#)90度とわずか異なる角度に回転する。よっ
て、赤色光線は、偏光フィルタルの垂直及び水平偏光軸
に沿った成分に分離される。赤色光線は、偏光フィルタ
(16)に投影され水平偏光軸6秒で伝送される光の大
きな成分と、偏光フィルタ(161に投影され垂直偏光
帽6eにより吸収される光の小さな成分とを含んでいる
The green light beam is projected onto a polarizing filter (iGK) and absorbed by the vertical polarization axis 60 of the polarizing filter a0. The polarization direction of the red normal incident light beam that has passed through the vertical polarization axis a of the polarizing filter a0 is Variable optical retarder Cl2 in off state
#1) Rotate to an angle slightly different from 90 degrees. The red light beam is thus separated into components along the vertical and horizontal polarization axes of the polarization filter. The red light beam includes a large component of light that is projected onto the polarizing filter (16) and transmitted with the horizontal polarization axis 6s, and a small component of light that is projected onto the polarizing filter (161) and absorbed by the vertical polarizing cap 6e. There is.

よって、第1光学伝送状態において、純粋な赤色光を表
示システムα〔から発生する。偏光フィルタαGの垂直
偏光軸c′iωが赤色光のわずかな量を吸収した結果、
第1光学伝送状態において、赤色光の輝度が実際にごく
わずか減少する。
Thus, in the first optical transmission state, pure red light is generated from the display system [alpha]. As a result of the vertical polarization axis c′iω of the polarization filter αG absorbing a small amount of red light,
In the first optical transmission state, the brightness of the red light is actually reduced very slightly.

スイッチング回路(4Gの出力導体に供給された電圧信
号によυ、可変光学リターダ(IZのセル・セグメント
のいずれか一方がオン光学リターデーション状態になる
と、偏光フィルタ(14)の垂直偏光軸521を通過す
る赤色光線及び水平偏光軸1!54)を通過する緑色光
線の偏光方向が変化せず、これら光線が可変光学リター
ダqzを通過して、偏光フィルタ(161に当たる。偏
光フィルタαθの垂直偏光軸60が赤色の直角入射光線
を吸収し、緑色の直角入射光線は偏光フィルタ(旧の水
平偏光軸ら槌を介して表示システムαωから出力する。
The voltage signal supplied to the output conductor of the switching circuit (4G) causes the vertical polarization axis 521 of the polarization filter (14) to change when either one of the cell segments of the variable optical retarder (IZ) is in the on-optical retardation state. The polarization directions of the red ray passing through and the green ray passing through the horizontal polarization axis 1!54) do not change, and these rays pass through the variable optical retarder qz and hit the polarization filter (161).The vertical polarization axis of the polarization filter αθ 60 absorbs the red orthogonally incident rays and outputs the green orthogonally incident rays from the display system αω via a polarizing filter (formerly a horizontal polarization axis).

よって、第2光学伝送状態において、純粋な特性の緑色
光が表示システムから出力する。
Thus, in the second optical transmission state, pure characteristic green light is output from the display system.

表1は、上述の2つの光学伝送状態の各々において表示
システム(I(lIlから出力する光の色を要約したも
のである。
Table 1 summarizes the color of light output from the display system (I) in each of the two optical transmission conditions mentioned above.

表I (液晶素子の構造) 表示システムの好適な実施例では、以下に説明する構造
の液晶素子を含んでいる。
Table I (Structure of Liquid Crystal Element) A preferred embodiment of the display system includes a liquid crystal element with the structure described below.

第2図及び第3図は液晶素子の平面図及び側面の断面図
である。液晶素子(100)は、離間しほぼ平行である
第1及び第2電極構造体(102)及び(104)と、
離間しほぼ平行である第3及び第4電極構造体(106
)及び(ios)とを備えている。電極構造体(102
)及び(106)と電@構造体(104)及び(108
)との間の空間に、ネマチック液晶物質(110)の連
続領域を設ける。[極構造体(102)及び(106)
はほぼ平らな共通ガラス誘電体基板(112)を有して
おシ、その内面には、インジウム酸化スズの如く導電性
で透明物質の2つの隣接層、即ち領域(114)及び(
116)を設ける。導電領域(114)は第1電極構造
体(102)の一部となり、導電領域(116)は第3
電極構造体(106)の一部となる。真っ直ぐな非導電
ギャップ、即ち分離ライン(118)によシ、28電領
域(114)及び(116)を分離する。分離ライン(
118)の幅は約0.0250であシ、好適にはレーザ
・ビームを用いてこの分離ラインを形成し、基板(11
2)上の導電物質の単一の層をほぼ等しい大きさの領域
(114)及び(116)に分割する。
2 and 3 are a plan view and a side sectional view of the liquid crystal element. The liquid crystal element (100) includes first and second electrode structures (102) and (104) that are spaced apart and substantially parallel;
Third and fourth electrode structures (106
) and (ios). Electrode structure (102
) and (106) and electric @ structure (104) and (108
) is provided with a continuous region of nematic liquid crystal material (110). [Polar structures (102) and (106)
has a generally planar common glass dielectric substrate (112) with two adjacent layers of conductive, transparent material such as indium tin oxide on its inner surface, namely regions (114) and (
116). The conductive region (114) becomes part of the first electrode structure (102) and the conductive region (116) becomes part of the third electrode structure (102).
It becomes part of the electrode structure (106). A straight non-conducting gap or separation line (118) separates the 28-conducting regions (114) and (116). Separation line (
The width of the substrate (118) is approximately 0.0250, and a laser beam is preferably used to form this separation line and the width of the substrate (118) is approximately 0.0250.
2) Dividing the single layer of conductive material on top into approximately equally sized regions (114) and (116).

ディレクタ配向フィルム層(120)を心電領域(11
4)及び(116)に設けて、液晶物質(110)と電
極構造体(102)及び(106)との間に境界を形成
する。ディレクタ配向フィルム(120)の構成物質及
び対応する調整方法については、詳細に後述する。
The director alignment film layer (120) is attached to the electrocardiographic area (11
4) and (116) to form a boundary between the liquid crystal material (110) and the electrode structures (102) and (106). The constituent materials of the director alignment film (120) and the corresponding adjustment method will be described in detail later.

電極構造体(104)及び(ios)の構成は電極構造
体(102)及び(106)と類似であり、これら電極
構造体(102)及び(106)の構成要素は参照番号
にプライム符号をつけて示す。
The construction of electrode structures (104) and (ios) is similar to electrode structures (102) and (106), and the components of these electrode structures (102) and (106) are designated with a prime sign in their reference numbers. Shown.

スベー? (122) ハ、ポリエステル・フィルム又
は溶解したガラス・フリットの如き適当な物質で構成し
、ガラス基板(112)及び(112勺間を所望間隔に
維持する。ガラス基板(112)及び(112勺の面に
ほぼ垂直な平面において、分離ライン(118)及び(
118勺の方向が合うように、これらガラス基板を適切
に配置する。電極溝遺体(102)及び(104)が第
1セル・セグメン) (124)となり、電極構造体(
106)及び(108)が第2セル−セグメント(12
6)となる。第2及び第3図に示す点線内がセル・セグ
メント(124)及び(126)である。
Great? (122) C. Construct from a suitable material such as polyester film or fused glass frit to maintain the desired spacing between the glass substrates (112) and (112). In a plane approximately perpendicular to the surface, the separation line (118) and (
These glass substrates are appropriately arranged so that the 118-fold direction matches. The electrode groove bodies (102) and (104) become the first cell segment (124), and the electrode structure (
106) and (108) are the second cell segment (12
6). Cell segments (124) and (126) are shown within the dotted lines in FIGS. 2 and 3.

液晶素子(100)を表示システム(101の如きシス
テムに組込む場合、スイッチング回路(46) (第1
図)の出力端に独立に発生する個々の電圧信号をセル・
セグメント(124)及び(126)の端子(128)
及び(130)に夫々供給する。セル・セグメン) (
124)及び(126)用の共通基準電位を夫々の端子
(132)及び(134)に供給する。これら端子(1
32)及び(134)は、好適にはスイッチング回路(
46) (第1図)の接地電位に接続する。
When incorporating the liquid crystal element (100) into a display system (such as 101), the switching circuit (46) (first
The individual voltage signals generated independently at the output end of the cell
Terminals (128) of segments (124) and (126)
and (130), respectively. cell segment) (
A common reference potential for (124) and (126) is provided to the respective terminals (132) and (134). These terminals (1
32) and (134) are preferably switching circuits (
46) Connect to the ground potential (Figure 1).

表示システムのJi#作中、セルeセグメントが光学リ
ターデーション状態間で切替わるとき、セル・セグメン
トの接地された電極構造体にノイズ電圧が発生する。非
471L分離ライン(118)が導電層(114)及び
(1161を分離するので、一方の接地電極のノイズ電
圧が隣のセル・セグメント内の電界特性に与える影響が
最少になる。セル・セグメント内の電界のこのような絶
縁によシ、セル・セグメント間の光学クロス骨トークが
最少になる。よって、光学クロス・トークにより生じる
カラー光のスプリアス伝送が表示システムから除去され
る。
During Ji# operation of the display system, as the cell e segment switches between optical retardation states, a noise voltage is generated on the grounded electrode structure of the cell segment. A non-471L isolation line (118) separates the conductive layers (114) and (1161) so that noise voltages on one ground electrode have minimal effect on the electric field characteristics in the adjacent cell segment. Such isolation of the electric fields minimizes optical cross-bone talk between cell segments, thus eliminating spurious transmission of colored light from the display system caused by optical cross-talk.

当業者には、液晶素子を2つ以上のセル・セグメントに
分割して、各セル・セグメントに独立した基準電極構造
体を設け、上述の効果を達成できることが理解できよう
。更に、独立した基準電極構造体として設計すると、例
えばライスティド・ネマチック素子の如き他の液晶素子
を組込んだカラー表示システムにおいても、光学クロス
・トークを減少できる。
Those skilled in the art will appreciate that a liquid crystal device can be divided into two or more cell segments and each cell segment provided with an independent reference electrode structure to achieve the effects described above. Furthermore, designing as a separate reference electrode structure can also reduce optical cross-talk in color display systems incorporating other liquid crystal elements, such as lysted nematic elements.

(液晶可変光学リターダ) 本発明を適用した表示システムα■の好適な一例では、
液晶素子から成る可変光学リターダα2を組込んでおり
、この液晶素子は2つのセル・セグメントに分割され、
各々は零からほぼ半波長の光学リターダとして動作する
。液晶素子(100)のセル・セグメン) (124)
内に詰まっている液晶物質の分子配向形態について、例
を周込て可変光学リターダとしてのセル・セグメントの
動作を説明する。
(Liquid Crystal Variable Optical Retarder) In a preferred example of the display system α■ to which the present invention is applied,
It incorporates a variable optical retarder α2 consisting of a liquid crystal element, which is divided into two cell segments,
Each operates as a zero to approximately half-wave optical retarder. Cell segment of liquid crystal element (100) (124)
The operation of a cell segment as a variable optical retarder will be explained by way of example with respect to the molecular orientation form of the liquid crystal material packed therein.

説明を明瞭にするため、第1図のスイッチング回路(4
6)の動作をときどき参照して、光学リターデーション
状態間のスイッチングについて述べる。
For clarity of explanation, the switching circuit (4
Switching between optical retardation states will be described with occasional reference to operation 6).

第4A図及び4B図は、本発明による液晶素子の一方の
セル・セグメントのディレクタ配向形態を示す図である
。液晶セル・セグメン) (124)内の層(120)
及び(120’)のネマチック・ディレクタ配向形態に
ついては、ボーイド等の米国特許第4333708号明
細書の第7欄48〜55行に記載されている。しかし、
このデーイド等の米国特許に記載された液晶セルは本発
明とは異なり、交互に傾斜した幾何学的形態であシ、液
晶素子のディレクタ配向は一部のみである。デーイド等
の米国特許のセルは、このセル内でディスクリネエショ
ン(disclination ) (回位)移動を行
って2安定スイツチング素子となる。
FIGS. 4A and 4B are diagrams showing the director orientation configuration of one cell segment of a liquid crystal device according to the present invention. Liquid crystal cell segment) (124) layer (120)
The nematic director orientation configuration of (120') is described in U.S. Pat. No. 4,333,708 to Boyd et al., column 7, lines 48-55. but,
The liquid crystal cell described in the Dade et al. patent differs from the present invention in that it has an alternating tilted geometry, with only a partial director orientation of the liquid crystal element. The cell of the Dade et al. patent undergoes disclination movement within the cell to become a bistable switching element.

電極構造体表面に接融したディレクタ(140)が、フ
ィルム層(120)の表面を基準として反時計回転方向
に→θの傾きで互いに平行に配置されるように、電極構
造体(102)のフィルム層(120)を調整する。ま
た、電極構造体表面に接触したディレクタ(142)が
、フィルム層(120勺の表面を基準として時計回転方
向に一〇の傾きで互いに平行に配置されるように、電極
溝遺体(104)のフィルム層(120’)を調整する
。よって、電極溝遺体(102)及び(104)のディ
レクタ配向層(120)及び(120勺の対向面で、こ
れら面に接触したディレクタ(140)及び(142)
が逆方向に傾むくようにセル・セグメント(124)を
構成する。
The electrode structure (102) is arranged so that the directors (140) welded to the surface of the electrode structure are arranged parallel to each other at an angle of →θ in a counterclockwise rotation direction with respect to the surface of the film layer (120). Adjust the film layer (120). Further, the electrode groove body (104) is arranged so that the directors (142) in contact with the surface of the electrode structure are arranged parallel to each other at an inclination of 10 in the clockwise direction with respect to the surface of the film layer (120 mm). The film layer (120') is adjusted so that on the opposite surfaces of the director alignment layers (120) and (120') of the electrode groove bodies (102) and (104), the directors (140) and (142') are in contact with these surfaces. )
The cell segments (124) are configured such that the cell segments (124) are tilted in opposite directions.

面接触ディレクタを所望配向にする第1の好適な方法は
、電極構造体(102)及び(104)上の配向フィル
ムM (120)及び(120’)を構成する物質とし
てポリイミドを利用する。各配向フィルム層を摩擦して
、傾き角1θ1を2〜5度の適当な範囲とする。面接触
ディレクタを所望配向にする第2の好適な方法は、電極
溝遺体(102)及び(104)の配向フィルム層(1
20)及び(120’)を構成する物質として一酸化シ
リコンを利用する。この−酸化シリコン層を気化させ、
電極構造体面に対し10度〜30度、好適には15〜2
5度の範囲の傾き角1θ1とするに充分な量の気化物質
を好適には5度の角度で堆蓬責させる。
A first preferred method of achieving the desired orientation of the surface-contact director utilizes polyimide as the material constituting the orientation films M (120) and (120') on the electrode structures (102) and (104). Each oriented film layer is rubbed to adjust the tilt angle 1θ1 to an appropriate range of 2 to 5 degrees. A second preferred method of achieving the desired orientation of the surface contact director is to provide the oriented film layer (1) of the electrode groove bodies (102) and (104).
Silicon monoxide is used as a material constituting 20) and (120'). This -silicon oxide layer is vaporized,
10 to 30 degrees, preferably 15 to 2 degrees to the electrode structure surface
Sufficient amount of vaporized material is deposited, preferably at an angle of 5 degrees, to provide an inclination angle 1θ1 in the range of 5 degrees.

一酸化シリコン又は他の配向物質を堆積して液晶分子を
所望方向に配向させる方法は従来技術であり、当業者に
知られている。この方法の1つは、例えばジャニングの
米国特許第4165923号明細摺二に開示されている
Methods of depositing silicon monoxide or other alignment materials to orient liquid crystal molecules in desired directions are conventional and known to those skilled in the art. One such method is disclosed, for example, in U.S. Pat. No. 4,165,923 to Janning.

第4A図は、約2kHzで実効値20Vの交流信号■1
を電極構造体(102)及び(104)の夫々の導電層
(114)及び(114’)に加えた場合の面非接触デ
ィレクタ(144)の方向を示している。接地された導
電層(114)に対する導電層(114勺の信号vlに
より、スイッチング回路(4eの出力端(48に生じた
第1スイツチング状態が実現でき、セル・セグメン) 
(124)内の電極構造体(102)及び(104)間
に交流電界E全発生して、このセル・セグメントをオン
光学リターデーション状態にする。正異方性の値である
液晶物質(110)の非常に多くの面非接触ディレクタ
(144)を、セル・セグメント内の゛電気力線の方向
(146)に沿って端から端までに配向させる。この方
向は、電極構造体の調整された面に対し直角である。よ
って、セル・セグメント(124)をオン光学リターデ
ーション状態にすると、面非接触ディレクタ(144)
はセル・セグメントの面に直角に配向される。
Figure 4A shows an AC signal ■1 with an effective value of 20 V at approximately 2 kHz.
shows the direction of the surface non-contact director (144) when added to the conductive layers (114) and (114') of the electrode structures (102) and (104), respectively. The signal vl of the conductive layer (114) to the grounded conductive layer (114) allows the first switching state produced at the output end (48) of the switching circuit (4e) to be realized and the cell segment to be connected to the conductive layer (114).
An alternating electric field E is generated between electrode structures (102) and (104) in (124) to bring this cell segment into an on-optical retardation state. A large number of plane non-contacting directors (144) of liquid crystal material (110) of positive anisotropy value are oriented end-to-end along the direction of the electric field lines (146) within the cell segment. let This direction is perpendicular to the tuned plane of the electrode structure. Thus, when the cell segment (124) is placed in an on-optical retardation state, the surface non-contact director (144)
are oriented perpendicular to the plane of the cell segment.

第4B図は、信号vlを除去し、電極構造体(104)
を接地電位に維持した後の面非接触ディレクタ(144
)の方向を示す。面非接触ディレクタの配向け、セル・
セグメント内の電極構造体(102)及び(104)間
に発生する電界には影響されないが、オン光学リターデ
ーション状態の端から端までの配向から面非接触ディレ
クタを解放する分子間弾力によυ影りされる。電極構造
体(104)の接地により、スイッチング回路(46)
の出力端+48による第2スイツチング状態を実現する
。第4B図に示すディレクタの方向は、セルφセグメン
トのオフ光学リターデーション状態のディレクタ方向に
対応する。
FIG. 4B shows that the signal vl is removed and the electrode structure (104)
surface non-contact director (144) after maintaining it at ground potential.
) indicates the direction. Orientation of surface non-contact director, cell
It is not affected by the electric field generated between the electrode structures (102) and (104) in the segment, but due to the intermolecular elasticity υ which releases the plane non-contacting director from the edge-to-edge orientation of the on-optical retardation state. Overshadowed. By grounding the electrode structure (104), the switching circuit (46)
A second switching state is realized by the output terminal +48. The director orientation shown in FIG. 4B corresponds to the director orientation of the off-optical retardation state of the cell φ segment.

また、信号■lを除去し、瞬間的に′IrL極構造体構
造体4)を接地してセル・セグメント内の液晶物質を直
ちにオフ状態に解放し、信号■lよりも低く一般には約
1.Ovの電圧レベルであるスイッチング回路(461
の出力端(4Sの交直信号v2をセル・セグメントの層
(114′)K加えても、セル・セグメン) (124
)をオフ光学リターデーション状態にスイッチングでき
る。信号v2のこの値は、セル・セグメントの液晶分子
のこの方向を保持し、オフ状態に維持する。信号v2の
周波数は信号■1の周波数とほぼ等しい。
It also removes the signal l and momentarily grounds the IrL pole structure 4), immediately releasing the liquid crystal material in the cell segment to an off state, lower than the signal l, typically about 1 .. The switching circuit (461
(Even if the 4S AC/DC signal v2 is added to the cell segment layer (114') K, the cell segment) (124
) can be switched to an off-optical retardation state. This value of signal v2 maintains this orientation of the liquid crystal molecules of the cell segment and keeps it in the off state. The frequency of the signal v2 is approximately equal to the frequency of the signal ■1.

セル[相]セグメントがオン光学リターデーション状態
からオフ光学リターデーション状態に遷移する間、面非
接触ディレクタは、端から端までの配向法線から電極(
j¥造造画面方に変化し、近傍のディレクタとほぼ平行
関係とみなせるようになる。
While the cell [phase] segment transitions from an on-optical retardation state to an off-optical retardation state, the surface non-contacting director moves from the end-to-end orientation normal to the electrode (
J¥The structure changes towards the surface, and can be regarded as almost parallel to the nearby director.

よって、面非接触ディレクタ(144a)及び(144
b)は矢印(148a)で示す如く時計回転方向に回転
して、ディレクタ(140)及び(144a)について
はほぼ平行関係となる。また、面非接触ディレクタ(1
44c)及び(144d)は矢印(148)で示すよう
に時計回転方向に回転して、ディレクタ(142)及び
(144c)についてはほぼ平行関係となる。よって、
セル・セグメント(124)がオフ光学リターデーショ
ン状態に解散されると、非常に多くの面非接触ディレク
タの各々が、ディレクタ成分をセル・セグメント面に向
けるように配向される。しかし、面非接触ディレクタの
一部が、セル・セグメント面に垂直な平面内のままであ
る。
Therefore, the surface non-contact directors (144a) and (144
b) rotates in the clockwise direction as shown by the arrow (148a), and the directors (140) and (144a) are in a substantially parallel relationship. In addition, a surface non-contact director (1
44c) and (144d) are rotated clockwise as shown by arrow (148), and the directors (142) and (144c) are approximately parallel to each other. Therefore,
When the cell segment (124) is dissolved to an off-optical retardation state, each of the numerous surface non-contacting directors is oriented to direct the director component toward the cell segment surface. However, a portion of the surface non-contacting director remains in the plane perpendicular to the cell segment surface.

液晶セル・セグメント(124)が零からほぼ半波長の
光学リターダとして動作する方法によシ、ディスクリネ
ションの自由な面非接触ディレクタが、配向された電界
、即ち第4A図に示すオン光学リターデーション状態か
らプレーナ形態、即ち第4B図に示すオフ光学リターデ
ーション状態に解放される。
Due to the manner in which the liquid crystal cell segment (124) operates as a zero to approximately half-wave optical retarder, the free surface non-contact director of the disclinations produces an oriented electric field, i.e., an on-optical retarder as shown in FIG. 4A. from the retardation state to the planar configuration, ie, the off-optical retardation state shown in FIG. 4B.

本発明において、液晶セル−セグメント(124)は答
からほぼ半波長の光学リターダとして動作し、その光軸
は、面非接触ディレクタ(144)の配向方向に対応す
る。
In the present invention, the liquid crystal cell segment (124) acts as an approximately half-wavelength optical retarder, the optical axis of which corresponds to the orientation direction of the non-contacting surface director (144).

液晶セル・セグメントがオン光学リターデーシ;  ヨ
ン状態のとき、電極構造体(102)及び(104)の
表面に垂直な方向(150)に伝わる直線的に偏光され
た光は、面非接触ディレクタ(144)の方向と一致す
る。ガイレークタ(144)をかかるオン光学リタ−7
”−ジョン状態にするので、セル−セグメントの電極構
造体面の光軸の射影は無視できる。これらの状況により
、液晶セル・セグメント(124)は、方向(150)
に伝わる入射光の光学リターデーションを非常に減らす
When the liquid crystal cell segment is in the on-optical retardation state, linearly polarized light propagating in the direction (150) perpendicular to the surfaces of the electrode structures (102) and (104) is directed to the surface non-contacting director (144). ) direction. The on-optical retarder 7
The projection of the optical axis on the plane of the electrode structure of the cell segment can be ignored. These circumstances cause the liquid crystal cell segment (124) to be in the direction (150).
greatly reduces the optical retardation of incident light transmitted to the

液晶セル・セグメントがオフ光学リターデーション状態
のとき、電極構造体(102)及び(104)の表面に
垂直な方向(150)に伝達される直線的に偏光された
光は、面非接触ディレクタの配向方向に一致しない。デ
ィレクタ(144)がオフ光学リターデーション状態に
なるので、非常に多くのディレクタの各々がセル・セグ
メントの電極構造体表面に映像要素を投射する。これら
の状況により、液晶セル・セグメン) (124)は、
はぼ垂直な入射光に対し効果的な複屈折を行う。面非接
触ディレクタ(144)の方向によシ、次式を満足する
波長の光に対し、はぼ半波の光学リターデーションを与
える。
When the liquid crystal cell segment is in the off-optical retardation state, linearly polarized light transmitted in the direction (150) perpendicular to the surfaces of the electrode structures (102) and (104) is directed toward the surface of the non-contacting director. The orientation direction does not match. Since the directors (144) are in an off-optical retardation state, each of the numerous directors projects an image element onto the electrode structure surface of the cell segment. Due to these circumstances, liquid crystal cell segment) (124)
Provides effective birefringence for nearly perpendicular incident light. Depending on the direction of the surface non-contact director (144), approximately half-wave optical retardation is given to light having a wavelength that satisfies the following equation.

Δnd/λ=1/2 ここで、dは厚さく152)を表わし、Δnはセル・セ
グメントの実際の複屈折を表わす。
Δnd/λ=1/2 where d represents the thickness 152) and Δn represents the actual birefringence of the cell segment.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

上述の如く本発明によれば、液晶素子は複数のセル・セ
グメントから構成され、各セル争セグメントの基準電位
電極は互いに独立しているので、光学的クロス・トーク
を最少にできる。
As described above, according to the present invention, the liquid crystal device is composed of a plurality of cell segments, and the reference potential electrodes of each cell segment are independent from each other, so that optical crosstalk can be minimized.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の好適な実施例を組込んだフィールド順
次カラー表示システムのブロック図、第2図は本発明の
好適な実施例に用いる液晶素子の平面図、第3図は第2
図の側部断面図、第4A及びiJB図は液晶素子のディ
レクタ配向状態を説明する図、第5図は液晶素子のセル
・セグメントラスイツチングする電圧偲号のタイミング
図である。 図において、(46)はスイッチング回路、(100)
は液晶素子、341 、 (361、(124)及び(
126)はセル・セグメント、(2z、(2(イ)、(
7)、 G3a 、 (114) 、 (116) 、
 (114’)及び(116’)は電極である。
FIG. 1 is a block diagram of a field sequential color display system incorporating a preferred embodiment of the present invention, FIG. 2 is a top view of a liquid crystal device used in a preferred embodiment of the present invention, and FIG.
4A and 4B are diagrams for explaining the director alignment state of the liquid crystal element, and FIG. 5 is a timing chart of voltage signals for switching cell segments of the liquid crystal element. In the figure, (46) is a switching circuit, (100)
are liquid crystal elements, 341, (361, (124) and (
126) is a cell segment, (2z, (2(a), (
7), G3a, (114), (116),
(114') and (116') are electrodes.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 液晶素子と、該液晶素子を制御するスイッチング手段と
を具え、上記液晶素子は液晶物質を介して対向した第1
及び第2電極を有し、上記第1電極に基準電位が供給さ
れた第1セル・セグメントと、液晶物質を介して対向し
た第3及び第4電極を有し、上記第3電極に上記基準電
位が供給され、上記第1セル・セグメントに隣接した第
2セル・セグメントとを含み、上記スイッチング手段は
上記第2電極に電圧信号を選択的に供給して上記第1セ
ル・セグメント内に第1電界を発生すると共に、上記第
4電極に電圧信号を選択的に供給して上記第2セル・セ
グメント内に第2電界を発生し、上記第1及び第2セル
・セグメントの各々を通過する光に対する偏光状態を独
立に変化させることを特徴とする液晶光学スイッチ。
a liquid crystal element; and a switching means for controlling the liquid crystal element;
and a second electrode, the first cell segment having a reference potential supplied to the first electrode, and third and fourth electrodes facing each other with a liquid crystal material interposed therebetween, the third electrode having the reference potential supplied to the third electrode. a second cell segment adjacent to said first cell segment, said switching means selectively applying a voltage signal to said second electrode to cause a second cell segment to enter said first cell segment; 1 electric field and selectively applying a voltage signal to the fourth electrode to generate a second electric field in the second cell segment and passing through each of the first and second cell segments. A liquid crystal optical switch that is characterized by independently changing the polarization state of light.
JP15116085A 1984-07-09 1985-07-09 Liquid crystal optical switch Pending JPS6151129A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US62887984A 1984-07-09 1984-07-09
US628879 1984-07-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6151129A true JPS6151129A (en) 1986-03-13

Family

ID=24520694

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15116085A Pending JPS6151129A (en) 1984-07-09 1985-07-09 Liquid crystal optical switch

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JPS6151129A (en)
DE (1) DE3524157A1 (en)
GB (1) GB2162356A (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2178581B (en) * 1985-07-12 1989-07-19 Canon Kk Liquid crystal apparatus and driving method therefor
FI114882B (en) 2003-04-30 2005-01-14 Nokia Corp Photo Frame Update Sync
RU2490832C2 (en) * 2009-06-18 2013-08-20 Шарп Кабусики Кайся Organic electroluminescent element and method of making said element

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4858713A (en) * 1971-11-24 1973-08-17
US4295093A (en) * 1978-11-17 1981-10-13 Marconi Instruments Limited Spectrum analysers
US4328493A (en) * 1979-01-24 1982-05-04 National Research Development Corporation Liquid crystal color displays

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4019808A (en) * 1973-06-09 1977-04-26 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Forderung Der Angewandten Forschung E.V. Arrangement for a polychrome display
GB2087583B (en) * 1980-10-20 1984-06-06 Western Electric Co Bistable liquid crystal twist cell
US4443065A (en) * 1980-12-09 1984-04-17 Sharp Kabushiki Kaisha Interference color compensation double layered twisted nematic display
US4582396A (en) * 1983-05-09 1986-04-15 Tektronix, Inc. Field sequential color display system using optical retardation

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4858713A (en) * 1971-11-24 1973-08-17
US4295093A (en) * 1978-11-17 1981-10-13 Marconi Instruments Limited Spectrum analysers
US4328493A (en) * 1979-01-24 1982-05-04 National Research Development Corporation Liquid crystal color displays

Also Published As

Publication number Publication date
GB8516784D0 (en) 1985-08-07
GB2162356A (en) 1986-01-29
DE3524157A1 (en) 1986-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0422687B1 (en) Switchable color filter
US4652087A (en) Method and apparatus for reducing optical cross talk in a liquid crystal optical switch
CA1219692A (en) Field sequential color display system
US5387920A (en) Switchable color filter and field sequential full color display system incorporating same
US3783184A (en) Electronically switched field sequential color television
EP0301142B1 (en) Colour display
US3781465A (en) Field sequential color television systems
CA1257025A (en) Light reflecting three-dimensional display system
US4583825A (en) Electro-optic display system with improved viewing angle
EP0023796B1 (en) Method and apparatus for multi-mode image display with a liquid crystal light valve
US4231068A (en) Optical screens
JP3296771B2 (en) Liquid crystal display device, driving method thereof, and liquid crystal projector
JPS6151129A (en) Liquid crystal optical switch
JPH10133213A (en) Liquid crystal display device and its production
GB2196751A (en) Optical switching device
JP2936383B2 (en) Liquid crystal cell
JP3835926B2 (en) Liquid crystal optical switch device, driving method thereof, and stereoscopic image display device
JPH0752326B2 (en) Field sequential color display device and method thereof
CA1295061C (en) Method and apparatus for multi color display
JPH10206881A (en) Liquid crystal interlaced display device