JPS63147141A - カラ−熱書込み液晶ライトバルブ - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、カラーディスプレイをするためのレーザ熱書
込みによる液晶ライトバルブに関する。

〔従来の技術〕

近年、コンピュ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。

従来用いられているＣＲＴ（陰極線管）では分解能を２
０００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ディスプレイ装置は、蛍光
体の劣化を防ぐために画面輝度が低く、部分的な消去が
できず、装置が高価となる欠点がある。

高分解能２０００本以上のディスプレイ装置としては液
晶ヘレーザ光で熱書込みをするディスプレ・イがあり、
このような熱書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　ｏｆｔｂｅ　Ｓ、１．Ｄ）
Ｊ１９７．８年１〜７頁に記載の論文「レーザ選択液晶
投射ディスプレイ（ＬＡＳＥＲ−Ａ口ＤＲＥＳＳＥＤ　
　ＬＩＱＵＩＤ　　ＣＲＹＳＴＡＬ　　ＰＲＯＪＥＣＴ
ＩＯＮ　　［５ＰＬＡＹ）Ｊに詳しく述べられている。

この論文によれば、第３．図に示すような液晶うイトバ
ルブにレーザ光７０による走査で画像を記録し、投射光
７１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７９は、光吸収膜７３、
アルミ反射膜７４、液晶配向膜７８を形成したガラス基
盤７２と、透明電極膜７６、液晶配向膜７８を形成した
ガラス基盤７７とで液晶材７５をはさんだ構造をもって
いる。レーザ光７０が液晶ライトバルブ７９に入射する
とレーザ光７０が光吸収膜７３に吸収されて熱に変換さ
れ、アルミ反射膜７４、液晶配向膜７８を伝わって液晶
材７５の温度を上昇させる。液晶材７５としてはスメク
チック液晶が使われ、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、液体層に変化し、レーザ
光７０が取り除かれた時に急冷されることによって液体
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
核となり投射光７１によって読み出され、スクリーン上
に画素としてディスプレイされる。

この方式で少なくとも３色のカラー表示を行う方法につ
いては、特願昭６０−２２６２４１　ｒカラー熱書込み
液晶ライトバルブ」に述べられている。上記発明によれ
ば、液晶ライトバルブは、特定の波長領域の可視光を０
次方向に回折するように光学的位相差を与えた回折格子
から成るカラー　　　゛フィルターを内蔵しており、上
記カラーフィルターは、非常に細かい幅で形成すること
ができ、耐光性・耐熱性に優れているという特徴を持つ
。

光学的位相差を与えた回折格子からなるカラーフィルタ
ーを少なくとも二種類以上面内に周期的に配置したマル
チカラーフィルターは、投射光の特定の波長領域の可視
光のみを回折し、投射画面においてカラー表示を行う作
用を持つ他に、書込みレーザ光を液晶ライトバルブに書
込む閾値以下の光量で走査し、その回折光を受光するこ
とにより、カラーフィルターと書込み光との相互の位置
関係を知ることができ、位置精度の良い書込みを行える
という作用がある。ここで、マルチカラーフィルターの
回折格子のうち、位置の基準にする少なくとも一種類以
上の回折格子の溝方向を他の回折格子の溝方向と異なる
ように形成すると、書込みレーザ光を液晶ライトバルブ
に書込む閾値以下の光量で走査した場合、位置の基準に
する回折格子からの回折光は、池の回折格子と溝方向が
異なるため異なる方向に回折するので、他の回折光と分
離して受光でき、受光して得られる電気信号は従来例に
比べて変調振幅が大きく、しがも書込み光量の変化に関
係なく常に位置基準にする特定の色のフィルターからの
信号が得られる。従ってこの電気信号を書込みの位置基
準のクロック信号とすると、各カラーフィルターの位置
への書込みは、位置基準のクロック信号がち適当な遅延
時間を設けてレーザ光に液晶ライトバルブに書込むに十
分な光量を与えることにより、位置精度良く各画素を書
込むことが可能になる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、上述の従来のカラー熱書込み液晶ライトバルブ
では、レーザ光がガウシアン状分布の広がった強度分布
のため、あるカラー画素に位置する液晶を書込む際に、
隣接するカラー画素の位置にまで書込んでしまい、表示
色に混色が生じたり、隣接するカラー画素に書込まない
ようにすると表示色の彩度が落ちるという欠点があった
。

本発明は、上記の欠点を無くし、彩度の高いカラー熱書
込み液晶投射型ディスプレイを提供することを目的とし
ている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、第１および第２の基板の間に挟持した液晶に
レーザ光により書込みを行うカラー熱書込み液晶ライト
バルブにおいて、前記第１の基板に設けられそれぞれが
特定の波長領域の可視光を０次方向に回折する複数種類
の回折格子を周期的に配置し前記回折格子の間に可視光
を散乱する散乱板を配置したカラーフィルタを含んで構
成される。

〔作用〕

異なる光学的位相差をもつ回折格子からなるカラーフィ
ルターの隣接する領域に光を散乱する領域゛である散乱
板を設ければ、１つのカラー画素の位置の液晶をレーザ
光で書込む際にレーザ光の裾野部分はこの散乱板の部分
を書込むことになり隣りのカラー画素の位置の液晶を書
込むことにはならない。散乱板に対応する位置の液晶に
はレーザ光の裾野部分が書込むことになるが、投射光を
十分に散乱する特性を散乱板に持たせれば、レーザによ
る書込みとは無関係にこの部分は表示画面には暗部とし
て表示される。このため、レーザ光がガウシアン状強度
分布をもつために生じる、書込みカラーフィルターの位
置の液晶のコントラスト低下や、隣接カラーフィルター
の位置の液晶への書込みによる混色を防止することがで
き、彩度の高いカラー表示が得られる。

〔実施例〕

次に、本発明について図面を参照して説明する。

第１図は本発明によるカラー熱書込み液晶ライトバルブ
の一実施例を模式的に示す斜視図である。

液晶ライトバルブはガラス基板１上に回折格子と散乱板
とから構成されるカラーフィルター２．光吸収膜３．光
反射膜４．液晶配向膜５．とをこの順に設け、透明電極
８と液晶配向膜７を設けたガラス基板９とで液晶６をは
さんだ構成をもつ。

第２図は第１図に示すカラーフィルター２を模式的に示
した斜視図である。ガラス基板１上に距形格子で深さの
異なる回折格子１２，１３．１４が形成され、それぞれ
回折格子の間に散乱板１５が形成されている。このカラ
ーフィルター２の上には光吸収膜３．光反射膜４．液晶
配向膜５が蒸着法又はスパッター法により設けられるが
、液晶配向膜５上では、このカラーフィルター２の凹凸
形状が忠実に再現される。

そこで投射光が液晶ライトバルブに入射した時のふるま
いを投射光２０がカラーフィルター２に入射した場合で
説明する。カラーフィルター２に投射光２０が入射する
と、回折格子１２，１３゜１４からは０次回折光２１と
±１次回折光２２が得られ、散乱板１５に入射した投射
光２０はランダムな方向に散乱した拡散光２３が得られ
る。

液晶ライトバルブを用いた投射光学系では、投射光２０
の光軸方向を中心とする狭い立体角を進む光のみを投射
し、その他は遮光するので、回折格子１２，１３．１４
からは０次回折光２１のみがスクリーンに導びかれ、散
乱板１５からの拡散光はほとんど投射されない。このた
め、回折格子１２．１３．１４の部分はスクリーン上で
その深さに応じた色の表示が行なわれ、散乱板１５の部
分は黒く表示される。このため、カラーフィルター２の
異なるカラー画素の境界部は常に黒く表示され、混色の
ない彩度の高い表示が可能になる。

第２図のカラーフィルター２を製作するには、ガラス基
板上に感光樹脂を塗布して、マスクパターンによって回
折格子を異なる照射光量で露光する。この時、マスクパ
ターンは、回折格子になるストライプ状パターンと異な
る微小距形または円状パターンをランダムに配列した拡
散板を形成するための拡散群パターンとから構成すれば
良い。

また、回折格子の配列を感光性樹脂で形成し、これから
金型を電鋳で製作し、回折格子配列の境界をエツチング
で表面を荒した後にプラスチック樹脂にレプリカをとっ
てガラス基板上のカラーフィルターを形成しても良い。

本実施例のカラー熱書込み液晶ライトバルブは、ガラス
基板１に以上に述べたようにしてカラーフィルタ２を形
成すた後に、光吸収膜３としてｃｄを含むＩＩ−Ｖｌ族
化合物半導体膜、Ｔｅを含む■−■族化族化合物半導体
膜１吸素吸収膜電体多干渉膜を蒸着等で形成し、さらに
反射膜４としてＡｆｆ膜を蒸着し、その上に液晶配向膜
５として高分子膜や斜蒸着のＳｉＯ膜等を形成する。ま
た、他方の基板９には透明電極膜８としてＩＴＯ（イン
ジウム・ティン・オキサイド）膜を付け、さらに液晶配
向膜７を形成する。液晶６としてはスメクチック液晶、
例えば０ＣＢＰ　（オクチル・シアノ・ビフェニール）
やＤＣＢＰ　（デシル・シアン・ビフェニール）、また
はこれらの混合材料を用いることができる。

〔発明の効果〕

以上詳細に述べた様に、この発明のカラー熱書込み液晶
ライトバルブは、特定の波長の可視光を０次方向に回折
する回折格子の間に可視光を散乱する散乱板を設けるこ
とにより、表示画面上で、隣接カラー画素問が常に暗部
となり、混色を訪いだ高彩度なカラーディスプレイが可
能になるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す斜視図、第２図は第
１図に示すカラーフィルター２を示す斜視図、第３図は
従来の液晶ライトバルブを示す断面図である。 １．９・・・ガラス基板、２・・・カラーフィルター、
３・・・光吸収膜、４・・・光反射膜、５，７・・・液
晶配向膜、６・・・液晶、８・・・透明電極、１２，１
３．１４箭２国 酒　　３ ７り 面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 第１および第２の基板の間に挟持した液晶にレーザ光に
   より書込みを行うカラー熱書込み液晶ライトバルブにお
   いて、前記第１の基板に設けられそれぞれが特定の波長
   領域の可視光を０次方向に回折する複数種類の回折格子
   を周期的に配置し前記回折格子の間に可視光を散乱する
   散乱板を配置したカラーフィルタを含むことを特徴とす
   るカラー熱書込み液晶ライトバルブ。