JPH01200327A - Projection type color liquid crystal display device - Google Patents
Projection type color liquid crystal display deviceInfo
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- JPH01200327A JPH01200327A JP2598488A JP2598488A JPH01200327A JP H01200327 A JPH01200327 A JP H01200327A JP 2598488 A JP2598488 A JP 2598488A JP 2598488 A JP2598488 A JP 2598488A JP H01200327 A JPH01200327 A JP H01200327A
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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】
〔概要〕
相転移型液晶を利用した投写型カラー表示装置に関し、
簡単な方法でカラー表示を行うことを目的とし、液晶表
示パネルの片面を構成する複数の電極片のそれぞれの両
端に電極端子を設け、必要とする電極片の電極端子間に
通電し、該電極片を加熱して液晶の温度を局所的に変え
ることにより投写型カラー液晶表示装置を構成する。[Detailed Description of the Invention] [Summary] Regarding a projection type color display device using a phase change type liquid crystal, the present invention aims to display color in a simple manner by using a plurality of electrode pieces constituting one side of a liquid crystal display panel. A projection type color liquid crystal display device is constructed by providing electrode terminals at both ends of each electrode piece, applying current between the electrode terminals of the required electrode pieces, and heating the electrode pieces to locally change the temperature of the liquid crystal.
本発明は相転移型液晶を利用した投写型カラー表示装置
に関する。The present invention relates to a projection type color display device using a phase change type liquid crystal.
投写型表示方法としては捩れネマティック効果(Twi
sted Nematic Effect)を用いたT
N表示が行われているが、偏光板を必要とするため光損
失が大きく、明るい表示が得られにくい。As a projection display method, twisted nematic effect (Twi
T using sted nematic effect)
N display is performed, but since it requires a polarizing plate, there is a large optical loss and it is difficult to obtain a bright display.
一方、ネマティック−コレステリック相転移型液晶表示
は偏光板を用いないために明るく、見やすい表示を得る
ことができ、また単純マトリックス構成で大容量表示が
できると云う特徴がある。On the other hand, a nematic-cholesteric phase change type liquid crystal display is characterized in that it does not use a polarizing plate, so it can provide a bright and easy-to-see display, and it can provide a large-capacity display with a simple matrix configuration.
次に、投写型カラー表示方法としては次の二つの方法が
知られている。Next, the following two methods are known as projection type color display methods.
■ RGB (Red−Green−Blue)のフィ
ルタを使用する方法。■ Method using RGB (Red-Green-Blue) filters.
■ それぞれ別の液晶層を透過した光を光学系によりス
クリーン上で混合して投写する方法。■ A method in which the light that passes through different liquid crystal layers is mixed and projected onto a screen using an optical system.
こ\で、■の方法はスクリーンに投写すると投写光量が
白黒画像の場合の173以下になると云う問題がある。Here, the method (2) has a problem in that when the image is projected onto a screen, the amount of projected light is less than 173 in the case of a monochrome image.
また、■の方法は装置が大形化してしまい、コスト高に
なると云う問題がある。In addition, method (2) has the problem of increasing the size of the device and increasing costs.
これらのことから何れも実用化されるに到っていない。Due to these reasons, none of them have been put into practical use.
発明者等はかねてよりネマティック−コレステリック相
転移型液晶表示の研究を行っており、液晶の白濁状態に
おけるコレステリック相の螺旋構造に起因した回折散乱
によって光透過率に波長依存性が生じるが、この現象を
利用した投写型カラー表示方法を提案している。(特願
昭61−194617昭和62年8月7日出願)
この概要を説明すると次のようになる。The inventors have been researching nematic-cholesteric phase transition type liquid crystal displays for some time, and have discovered that the light transmittance becomes wavelength-dependent due to diffraction and scattering caused by the helical structure of the cholesteric phase in the cloudy state of the liquid crystal. We have proposed a projection-type color display method using . (Patent Application No. 1986-194617, filed on August 7, 1988) The outline is as follows.
第4図はネマティック−コレステリック相転移型液晶の
表示原理を示すもので、横軸には印加電圧を、また縦軸
には散乱することなく液晶層を通過した投射光の光透過
率(非散乱透過率)を示している。Figure 4 shows the display principle of a nematic-cholesteric phase change liquid crystal, with the horizontal axis representing the applied voltage and the vertical axis representing the light transmittance (non-scattered transmittance).
すなわち、ネマティック液晶にコレステリック液晶を混
合した液晶組成物は、電圧が加わらないか或いは印加電
圧が低い場合は液晶は螺旋状の分子配列をとるコレステ
リック相をとり、光は散乱されて投射用の集光レンズの
外に散ってしまうため光透過率は少なく、従ってスクリ
ーン上では暗部となる。In other words, in a liquid crystal composition that is a mixture of nematic liquid crystal and cholesteric liquid crystal, when no voltage is applied or when the applied voltage is low, the liquid crystal assumes a cholesteric phase with a spiral molecular arrangement, and light is scattered and focused for projection. Since the light is scattered outside the lens, the light transmittance is low, resulting in a dark area on the screen.
また、電圧が高い状態では液晶は電界の方向に分子が配
列したネマティック相となり、光は散乱されずに集光レ
ンズに入射するため、スクリーン上では明部となる。Furthermore, when the voltage is high, the liquid crystal becomes a nematic phase in which molecules are aligned in the direction of the electric field, and the light enters the condenser lens without being scattered, resulting in a bright area on the screen.
そして、コレステリック相とネマティック相との相転移
は同図に示すように印加電圧に対してヒステリシスカー
ブを描く。The phase transition between the cholesteric phase and the nematic phase draws a hysteresis curve with respect to the applied voltage, as shown in the figure.
このことは同一の駆動電圧(Vd)で光学的に異なる双
安定状態をとり得ることを示しており、この現象を利用
して大容量表示が行われている。This indicates that optically different bistable states can be achieved with the same driving voltage (Vd), and this phenomenon is utilized to perform large-capacity displays.
こ\で、発明者等は双安定状態におけるコレステリック
相での散乱は液晶の螺旋構造に原因しているが、螺旋ピ
ッチに対応した屈折率変調によって光が回折されている
点に着目した。Here, the inventors focused on the fact that scattering in the cholesteric phase in a bistable state is caused by the helical structure of the liquid crystal, but that light is diffracted by refractive index modulation corresponding to the helical pitch.
すなわち、液晶分子は細長い構造をとり、屈折率の異方
性をもっているために、液晶分子が基板に垂直に配列し
ている所と、水平に配列している所とでは屈折率が異な
っている。In other words, liquid crystal molecules have an elongated structure and have anisotropy in refractive index, so the refractive index is different where the liquid crystal molecules are aligned perpendicularly to the substrate and where they are aligned horizontally. .
そのため螺旋ピッチに対応した屈折率変調が存在し、体
積位相形の回折格子が形成されている。Therefore, there is a refractive index modulation corresponding to the helical pitch, and a volume phase type diffraction grating is formed.
但し、螺旋ピッチにはある程度のばらつきがあり、また
螺旋軸の方向も一定でないために光は幅の広い同心円上
に散乱される。However, since there is some variation in the helical pitch and the direction of the helical axis is not constant, the light is scattered on wide concentric circles.
こ\で、散乱効率η□、はブラック角入射の条件で次式
で近似されている。Here, the scattering efficiency η□ is approximated by the following equation under the condition of Black angle incidence.
W+sax =sin”(kπδ11d/λ)
・(1)但し、δ、・・・屈折率異方性
d ・・・セル厚
λ ・・・光の波長
この(1)式から判るように光透過率は波長とセル厚依
存性をもっており、実験的にはセル厚の増加に比例して
光透過率は約40%から約2%の範囲で周期的に変化し
、また測定波長により繰り返し周期が変化する。W+sax=sin”(kπδ11d/λ)
・(1) However, δ, ... refractive index anisotropy d ... cell thickness λ ... wavelength of light As can be seen from equation (1), light transmittance has dependence on wavelength and cell thickness. Experimentally, the light transmittance changes periodically in the range of about 40% to about 2% in proportion to the increase in cell thickness, and the repetition period changes depending on the measurement wavelength.
発明者等が提案している投写型カラー表示方法はこのよ
うな光透過率の波長依存性によりスクリーン上の画、像
に色付きが生じるのを利用してカラー表示を行うもので
ある。The projection type color display method proposed by the inventors performs color display by utilizing the fact that images on a screen are colored due to the wavelength dependence of light transmittance.
然し、か\るカラー表示は表示装置を構成する液晶の温
度によっても敏感に影響することが判った。However, it has been found that such color display is sensitively affected by the temperature of the liquid crystal forming the display device.
すなわち、双安定状態におけるコレステリッターネマテ
ィック液晶の光透過率は波長依存性と共に顕著な温度依
存性をもっている。That is, the light transmittance of a cholesteritter nematic liquid crystal in a bistable state has not only wavelength dependence but also remarkable temperature dependence.
そのため、カラー表示を行うためには液晶を所定の温度
に保って1史用しなければならないと云う煩わしさがあ
った。Therefore, in order to perform color display, the liquid crystal must be kept at a predetermined temperature and used for one cycle, which is a hassle.
以上記したように双安定状態におけるコレステリック−
ネマティック液晶の光透過率は波長依存性と共に顕著な
温度依存性をもっており、安定したカラー表示を行うに
は温度管理が重要であることが問題である。As mentioned above, cholesteric in a bistable state
The problem is that the light transmittance of nematic liquid crystals has both wavelength dependence and remarkable temperature dependence, and temperature control is important for stable color display.
上記の課題は液晶表示パネルの片面を構成する複数の電
極片のそれぞれの両端に電極端子を設け、必要とする電
極片の電極端子間に通電し、該電極片を加熱するごとに
より液晶の温度を局所的に変え、カラー表示を行う投写
型カラー液晶表示装置により解決することができる。The above problem is solved by providing electrode terminals at both ends of each of the plurality of electrode pieces that make up one side of the liquid crystal display panel, and by passing electricity between the electrode terminals of the required electrode pieces, the temperature of the liquid crystal increases as the electrode pieces are heated. This problem can be solved by a projection-type color liquid crystal display device that displays colors by locally changing the color.
本発明は投写型液晶表示装置において、スクリーンに投
写した画像の色が温度変化により変化するのを逆に利用
し、カラー表示を行うものである。The present invention uses the fact that the color of an image projected on a screen changes due to temperature changes to perform color display in a projection type liquid crystal display device.
−例として、第2図に示す5成分からなるコレステリッ
ク−ネマティック液晶組成物について温度依存性を説明
する。- As an example, the temperature dependence of a cholesteric-nematic liquid crystal composition consisting of five components shown in FIG. 2 will be explained.
第2図の成分のうち、エタン系、ビシクロヘキサン系お
よびビフェニル系液晶はネマティック液晶であり、カイ
ラルネマティック系液晶はコレステリンク液晶である。Among the components shown in FIG. 2, ethane, bicyclohexane, and biphenyl liquid crystals are nematic liquid crystals, and chiral nematic liquid crystals are cholesteric liquid crystals.
この混合液晶を等刃組転移温度以上で混合して相転移型
の液晶を作り、これをパネル厚が6μmの液晶セルに注
入して白濁状態の液晶パネルを作り、これに平行度のよ
い白色光を垂直に入射させ、液晶の温度を10〜50℃
の範囲で階段的に変えながら液晶輝度計を用いて色の三
要素であるマンセル彩度(純度)、マンセル色相および
マンセル明度(明るさ)を測定した結果が第3図である
。This mixed liquid crystal is mixed above the uniform edge transition temperature to create a phase transition type liquid crystal, which is injected into a liquid crystal cell with a panel thickness of 6 μm to create a cloudy liquid crystal panel. Light is incident vertically and the temperature of the liquid crystal is 10 to 50℃.
Figure 3 shows the results of measuring the three elements of color, Munsell saturation (purity), Munsell hue, and Munsell brightness (brightness), using a liquid crystal luminance meter while changing stepwise within the range.
本発明は液晶の温度により表示色が顕著に異なるのを利
用し、逆に積極的に液晶の温度を変えることによりカラ
ー投写表示を行うものである。The present invention takes advantage of the fact that the displayed color differs markedly depending on the temperature of the liquid crystal, and on the contrary actively changes the temperature of the liquid crystal to perform color projection display.
第1図はセグメント方式をとる液晶表示パネルの電極の
構成を示す模式図であって上部電極と下部電極の構成を
示している。FIG. 1 is a schematic diagram showing the structure of the electrodes of a liquid crystal display panel employing the segment method, and shows the structure of the upper electrode and the lower electrode.
こ−で、電極は酸化5yJ(SnO□)と酸化インジウ
ム(InOz)の固溶体からなる透明電極から構成され
ており、従来と異なるところは上部電極の各電極片(セ
グメント)1の両端に電極端子2,2′が設けられてい
て、各電極片1の電極端子2,2゛までパターン形成さ
れている端子3.3′を通じて通電することにより各電
極片1が加熱するよう構成されていることである。Here, the electrode is composed of a transparent electrode made of a solid solution of 5yJ oxide (SnO 2, 2' are provided, and each electrode piece 1 is configured to be heated by passing current through the terminal 3, 3' which is patterned up to the electrode terminal 2, 2' of each electrode piece 1. It is.
なお、各電極片1に対する駆動電圧の印加は各電極片1
に通じる端子3,3′の何れか(例えば3)と共通電極
である下部電極の端子4との間に行われる。Note that the driving voltage applied to each electrode piece 1 is
This is done between one of the terminals 3, 3' (for example 3) leading to the terminal 3 and the terminal 4 of the lower electrode which is the common electrode.
そして、表示しようとする電極片1と下部電極の間に駆
動電圧(Vd)を印加すると同時に電極片1に各色の発
色に必要な電流を通じ、電極片1を加熱すればよい。Then, a driving voltage (Vd) is applied between the electrode piece 1 to be displayed and the lower electrode, and at the same time, a current necessary for developing each color is passed through the electrode piece 1 to heat the electrode piece 1.
このような方法をとることによりカラー表示を行うこと
ができる。By using such a method, color display can be performed.
相転移型液晶の温度を変えてカラー表示を行う本発明の
実施により簡単な方法で多色のカラー投写表示が可能と
なる。By carrying out the present invention, which performs color display by changing the temperature of the phase change liquid crystal, multicolor color projection display becomes possible with a simple method.
第1図は液晶パネルの電極構成図、
第2図は使用液晶の組成、
第3図は投写表示色の温度依存性、
第4図は相転移型液晶について光透過率と印加電圧との
関係図、
である。
図において、
1は電極片、 2.2′は電極端子、3.3
”、4は端子、
である。
ソEJbノぐネルめ1iネジ涜」^(図% 1 図
C2H,−@−((H2)2−@−C,H,,エタン秀
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ク!、 IO′I蚊写表1、色n温演依春逢
第 3 図Figure 1 is a diagram of the electrode configuration of a liquid crystal panel. Figure 2 is the composition of the liquid crystal used. Figure 3 is the temperature dependence of projected display color. Figure 4 is the relationship between light transmittance and applied voltage for phase change type liquid crystal. Figure, is. In the figure, 1 is an electrode piece, 2.2' is an electrode terminal, 3.3
", 4 is the terminal, So EJb Nogunel Me 1i Neji blasphemy" ^ (Figure % 1 Figure C2H, -@- ((H2) 2-@-C, H,, Etan Hide, 3j meeting 11 too C3H7-@-(”
h) 2-@-(2H5"36 Cts Htt -@-
@-C'/bishiyo hexa4.
f ~C5H// -@-@-Cd
Biphenyl Hide, (l q Kairalne 77/Fuku!, IO'I Mosquito Chart 1, Color n On Engagement Shunai Part 3)
Claims (1)
て、 液晶表示パネルの片面を構成する複数の電極片のそれぞ
れの両端に電極端子を設け、必要とする電極片の電極端
子間に通電し、該電極片を加熱することにより液晶の温
度を局所的に変え、カラー表示を行うことを特徴とする
投写型カラー液晶表示装置。[Scope of Claims] In a projection type color display device using a phase change type liquid crystal, electrode terminals are provided at both ends of each of a plurality of electrode pieces constituting one side of a liquid crystal display panel, and the electrode terminals of the necessary electrode pieces are provided. 1. A projection type color liquid crystal display device, characterized in that a color display is performed by locally changing the temperature of a liquid crystal by applying electricity between the electrode pieces and heating the electrode pieces.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2598488A JPH01200327A (en) | 1988-02-05 | 1988-02-05 | Projection type color liquid crystal display device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2598488A JPH01200327A (en) | 1988-02-05 | 1988-02-05 | Projection type color liquid crystal display device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01200327A true JPH01200327A (en) | 1989-08-11 |
Family
ID=12180980
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2598488A Pending JPH01200327A (en) | 1988-02-05 | 1988-02-05 | Projection type color liquid crystal display device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01200327A (en) |
-
1988
- 1988-02-05 JP JP2598488A patent/JPH01200327A/en active Pending
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