JPH0968694A

JPH0968694A - 熱書き込み液晶セル

Info

Publication number: JPH0968694A
Application number: JP7223724A
Authority: JP
Inventors: Eiichi Ito; 栄一伊藤; Shingo Shiotani; 慎吾塩谷; Kiyoshi Yamamoto; 山本　　清; Koichi Furusawa; 宏一古澤
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1995-08-31
Filing date: 1995-08-31
Publication date: 1997-03-11

Abstract

(57)【要約】【目的】表示パターンの書き込みだけでなく、書き込
んだ表示パターンを消去できる熱書き込み液晶セルを提
供すること。【構成】一定温度以上に加熱されると透光状態から散
乱状態に転移する熱転移型液晶を透明部材に封入し、上
記熱転移型液晶の散乱状態を透光状態に戻すべく該熱転
移型液晶に所定の電圧を与えるための電極を外部に露出
させた熱書き込み液晶セル。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、熱光学的効果を利用して
文字等の表示パターンを書き込む熱書き込み液晶セルに
関する。

【０００２】

【従来技術及びその問題点】熱書き込み型液晶セル描画
装置は、熱を加えることによって生じる液晶の相変化を
利用して、液晶セル（液晶素子）に文字等の像（表示パ
ターン）を描画するものである。この液晶セルの表示パ
ターンは、例えば投影機を用いてスクリーン上に投影す
ることができる。加熱には、細密な描画を行なうためレ
ーザ光が一般に用いられ、熱書き込み液晶セルとして
は、スメクテック液晶（熱転移型液晶）が用いられる。

【０００３】一対の透明基板の間に封入されたスメクテ
ック液晶は、スメクテックＡ相として垂直配向されて常
時は透明状態をなし、この透明状態の液晶分子に、レー
ザ光を照射して加熱すると、アイソトロピック相へ相転
移する。そしてこの後レーザ光の照射を停止して急冷す
ると、ランダム配向となる。このランダム配向状態は、
投影光に対して散乱作用を有する、いわゆる書き込まれ
た状態である。このためレーザ光が照射されない液晶表
示部分の透明部分と、照射された散乱部分との透過光の
比をもってコントラスト比をなす表示画像が得られ、こ
れを投影して観察像とすることができる。このスメクテ
ック液晶の相転移に伴う書き込みは、熱光学効果と呼ば
れている。

【０００４】ところで、上記従来の熱書き込み液晶セル
は、レーザ光によって自由に表示パターンを作成するこ
とができるが、表示パターンを一旦描いたものは再利用
できない。このため、例えば投影機によって投影する場
合には、投影する情報の数だけ熱書き込み液晶セルが必
要となり、無駄であった。

【０００５】

【発明の目的】本発明は、熱書き込み液晶セルに関する
上記従来の問題点に基づき、表示パターンの書き込みだ
けでなく、書き込んだ表示パターンを簡単に消去できる
熱書き込み液晶セルを提供することを目的とする。

【０００６】

【発明の概要】上記目的を達成するための本発明は、一
定温度以上に加熱されると透光状態から散乱状態に転移
する熱転移型液晶を透明部材に封入し、上記熱転移型液
晶の散乱状態を透光状態に戻すべく該熱転移型液晶に所
定の電圧を与えるための電極を外部に露出させたことを
特徴としている。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下図示実施例に基づいて本発明
を説明する。図６は、本発明による熱書き込み液晶セル
に文字等の表示パターンを書き込む熱書き込み型液晶セ
ル描画装置を示す、図７のVI-VI 線の沿う側面断面図で
ある。図７は、該描画装置の平面図である。

【０００８】この液晶セル描画装置１０は、所定位置に
セットした、矩形平板状の熱書き込み液晶セル９にレー
ザ光を照射することにより、該液晶セル９に文字や図形
等の像（表示パターン）を描画する。液晶セル描画装置
１０は、描画熱源としてのレーザダイオード１６、コリ
メートレンズ４３及びアナモフィックプリズム１７ａ、
１７ｂを備えたビーム整形部１７、反射ミラー４４、主
走査部をなすガルバノミラー２０、ｆθレンズ２１、レ
ーザ光を二方向に分割するハーフミラー２２、レーザ光
を検知するホトディテクタ２３を備えている。

【０００９】このホトディテクタ２３は、ハーフミラー
２２の後方において、ガルバノミラー２０で偏向された
レーザ光Ｌ₁ の内、反射されたレーザ光Ｌ₂ が描画可能
領域外の基準位置を通るときに透過したレーザ光Ｌ₃ を
受光する位置に配置されている。これらの各部材は、４
本の脚２６で支持されたテーブル２５上に配置されてい
る。このテーブル２５の下方には、熱書き込み液晶セル
９を保持しこれを副走査方向（図６の左右方向）に駆動
するステージ２７を備えている。なお、図６において、
符号４８はガルバノ回転軸、４９はガルバノ本体、５０
はミラー保持体である。

【００１０】レーザダイオード１６から発せられたレー
ザ光は、コリメートレンズ４３で収束され、アナモフィ
ックプリズム１７ａ、１７ｂで断面形状が略円形に整形
され、反射ミラー４４で光路を略９０度偏向されてガル
バノミラー２０に入射する。そして、このガルバノミラ
ー２０で反射されたレーザ光Ｌ₁ は、ｆθレンズ２１を
透過して、ハーフミラー２２に入射する。このハーフミ
ラー２２に入射したレーザ光Ｌ₁ のうち、大部分、例え
ば６０〜９０％、或は９０％以上がテーブル２５の下方
に配置された熱書き込み液晶セル９に向けてレーザ光Ｌ
₂ として反射され、一部が、例えば４０〜１０％、或は
１０％以下がレーザ光Ｌ₃ としてハーフミラー２２を透
過する。熱書き込み液晶セル９に入射したレーザ光Ｌ₂
は、微小なスポットに集光する。

【００１１】ガルバノミラー２０は、一定の周期で所定
角度範囲を揺動（往復回動）する。このガルバノミラー
２０の揺動によって、レーザ光Ｌ₂ が所定偏向角範囲で
振られ、熱書き込み液晶セル９を走査する。

【００１２】熱書き込み液晶セル９は、ステージ２７に
設けられた、少なくとも副走査方向に精密移動されるス
ライダ３０上に固定されている。このスライダ３０に
は、熱書き込み液晶セル９を保持すると共に、液晶転移
温度近くまで昇温させる予熱装置３１が装着されてい
る。この予熱装置３１は、熱書き込み液晶セル９に接触
するセル保持台３２及びこのセル保持台３２を加熱する
図示しない加熱手段を備えている。なお、図中の符号３
３は、熱書き込み液晶セル９に所定の電圧を露出電極５
２ａと５３ａから熱転移型液晶１２（図２）に印加し
て、書込まれた表示パターン（描画像）を消去するため
の電極を兼ねたセル押えであり、このセル押え３３は消
去装置を構成している。

【００１３】熱書き込み液晶セル９は、図１と図２に示
すように、ガラス基板１３ａと１３ｂを上下から一対の
枠部材１５ａ、１５ｂで挟持して構成されている。枠部
材１５ａ、１５ｂは共に、中央部分に、矩形状の開口部
１４を有している。

【００１４】熱書き込み液晶セル９は、図３〜図５に示
すように、一定温度以上に加熱されると透光状態から散
乱状態に転移する熱転移型液晶１２を、二枚のガラス基
板１３ａと１３ｂの間に密封している。このガラス基板
１３ａ、１３ｂそれぞれの裏面には、透明電極膜５５が
貼付されている。図５中の５７はブロッキング膜であ
り、５９は熱転移型液晶１２の周囲を覆うシール剤であ
り、この矩形状に巡らされた該シール剤５９の一部には
液晶注入口５６が形成されている。また、図３の５８
は、枠１５の開口部１４から露出される熱転移型液晶１
２の有効画角面であり、６０はポリエステルフィルム等
からなるスペーサーである。熱転移型液晶１２には、所
定の割合で色素が混入されている。例えば、液晶１２中
に色素を１％以下、望ましくは０．１〜０．５％を混入
させることができる。なお、上記ガラス基板１３ａと１
３ｂには、代表的な光学ガラスであるＢＫ７が使用され
（硝材名には株式会社オハラの硝種名を用いている）、
また透明電極膜５５には、570Åの厚さのＩＴＯ（indiu
m tin oxide）が使用されている。

【００１５】枠部材１５ａは、表面に露出した露出電極
５２ａと、ガラス基板１３ｂの透明電極膜５５と接触す
る、この露出電極５２ａと一体の裏面電極５２ｂとを有
している。また枠部材１５ｂは、表面に露出した露出電
極５３ａと、ガラス基板１３ａの透明電極膜５５と接触
する、この露出電極５３ａと一体の裏面電極５３ｂとを
有している。熱書き込み液晶セル９は予熱装置３１上に
載置された状態で、熱転移型液晶１２に、裏面電極５２
ｂ、５３ｂ及び透明電極膜５５を介してセル押え３３か
らの所定電圧が印加されると、散乱状態の液晶１２が透
光状態に復帰する。つまり、描画された表示パターンが
消去される。

【００１６】これらの構成を有する熱書き込み液晶セル
９は、一対の枠部材１５ａ、１５ｂを、例えば３５ｍｍ
のスライド用マウントと同等の大きさに構成することが
できる。なお、図４、図５において、熱転移型液晶１
２、透明電極膜５５、シール剤５７、スペーサ５９等
は、便宜上厚く描かれているが、これらは極めて薄いも
のであるため、実際には図２のように、ガラス基板１３
ａと１３ｂは殆ど密着しているようになる。

【００１７】以上の構成を有する本熱書き込み液晶セル
９に、熱書き込み型液晶セル描画装置１０によって表示
パターンを描画する動作は、マイクロコンピュータ等の
制御部３８（図６）によって制御される。この制御部３
８は、パーソナルコンピュータなどの外部通信機器から
描画データを入力し、描画用ページメモリ（図示せず）
にメモリし、描画処理を開始する。この描画処理を、図
８に示したフローチャートを参照して説明する。

【００１８】描画処理を開始すると、制御部３８は、先
ず、スライダ３０を初期位置に移動させ、主走査部をな
すガルバノミラー２０を作動させる（Ｓ１１〜Ｓ１
３）。そして、描画用ページメモリにメモリされた描画
データを順番に取得し、１水平ライン（主走査）分の描
画データを描画用ラインバッファに書込む（Ｓ１５、Ｓ
１７）。

【００１９】そして、レーザダイオード１６からレーザ
光を発光させ、レーザ光Ｌ₃ が基準位置に達したことを
ホトディテクタ２３が検出したときを基準時として時間
カウントを開始し、描画用ラインバッファにセットした
描画データを一定速度で読出し、読み出したデータに基
づいて、発光部であるレーザダイオード１６をオン／オ
フ制御する（Ｓ１９、Ｓ２１）。熱書き込み液晶セル９
は、レーザ光がオンしているときにはレーザ光の照射に
よって潜像が形成されるが、レーザ光がオフしていると
きには潜像が形成されないので、この光源駆動部のオン
／オフ制御によってドット状に散乱状態部が形成され
る。周知の通り、このドットの集合によって文字、図形
など描かれる。

【００２０】このＳ２１の描画処理を、１水平ライン分
繰り返す（Ｓ２１、Ｓ２３）。１水平ライン分の描画を
終了すると、ステージ２７を起動してスライダ３０を垂
直走査方向に沿って１水平ライン分移動させて、次の１
水平ライン分のデータを描画用ページメモリから読み出
して描画用ラインバッファにセットする（Ｓ２３、Ｓ２
５、Ｓ２７、Ｓ１５、Ｓ１７）。そして、ホトディテク
タ２３がレーザ光が基準位置に達したことを検知するの
を待ち、検知したら、Ｓ１９〜Ｓ２３の描画処理を繰り
返す。そしてＳ２７にて１ページ分の水平ライン描画が
終了すると、ガルバノミラー２０を停止させる（Ｓ２
７、Ｓ２９）。以上の処理によって、熱書き込み液晶セ
ル９に、所定のデータに基づく表示パターンが形成され
る。

【００２１】また、熱書き込み型液晶セル描画装置１０
に熱書き込み液晶セル９をセットした状態で、消去装置
を構成するセル押え３３から露出電極５２ａと５３ａに
所定の電圧を与えると、この電圧は裏面電極５２ｂ、５
３ｂから透明電極膜５５を介して熱転移型液晶１２に印
加される。このため、一定温度以上に加熱されて散乱状
態に転移され、所定の表示パターンを描画された熱書き
込み液晶セル９は、該散乱状態が透光状態に戻され、書
き込まれた表示パターンが消去される。このように、外
部に露出する露出電極５２ａ、５３ａを有する、本発明
による熱書き込み液晶セル９は、表示パターンを自由に
描画できるだけでなく、書き込んだ表示パターンを簡単
に消去できるため、繰り返し使用可能であり、無駄にな
らない。

【００２２】図９に、上記熱書き込み液晶セル９に書き
込んだ表示パターンを投影する投影機の構成の一例を示
す。この投影機の投影光学系４０は、該表示パターンを
スクリーン４１上に照射するもので、キセノンランプ等
からなる投影光源４２、反射器４３、コリメートレンズ
４４、投影レンズ４５及び上記スクリーン４１を有す
る。熱書き込み液晶セル９は、コリメートレンズ４４と
投影レンズ４５の間に位置している。投影光源４２から
の光束は、直接或は反射器４３で反射してコリメートレ
ンズ４４に入射し、これにより平行光とされた後、熱書
き込み液晶セル９に入射する。そして投影光束は、枠１
５ａ、１５ｂの開口部１４から熱転移型液晶１２を透過
した後、投影レンズ４５に入射し、熱書き込み液晶セル
９の表示パターンをスクリーン４１に拡大投影する。

【００２３】本実施例の熱書き込み液晶セル９が、一対
の枠部材１５ａ、１５ｂを３５ｍｍのスライド用マウン
トと同等の大きさに構成されていれば、上記の構成の投
影機に限らず、市販されている一般の３５ｍｍスライド
フィルム用の投影機を用いて投影することができる。

【００２４】上記本実施例では、熱書き込み液晶セル９
に表示パターンを書き込むための描画熱源としてレーザ
ダイオード１６を用いたが、この描画熱源として、熱書
き込み液晶セル９に接触してこれに熱を与えるサーマル
ヘッドを用いることもできる。

【００２５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、一定温度
以上に加熱されると透光状態から散乱状態に転移する熱
転移型液晶を透明部材に封入し、この熱転移型液晶の散
乱状態を透光状態に戻すべく該熱転移型液晶に所定の電
圧を与えるための電極を外部に露出させたから、表示パ
ターンの書き込みだけでなく、書き込んだ表示パターン
を簡単に消去できる熱書き込み液晶セルを提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による熱書き込み液晶セルの実施例を示
す分解斜視図である。

【図２】組立状態における同熱書き込み液晶セルの側面
図である。

【図３】枠を外した状態の同熱書き込み液晶セルを示す
正面図である。

【図４】図３の同熱書き込み液晶セルの側面図である。

【図５】図４のＡ部の拡大図である。

【図６】本発明による熱書き込み液晶セルに表示パター
ンを書き込む熱書き込み型液晶セル描画装置を示す、図
７のVI-VI 線の沿う側面断面図である。

【図７】同熱書き込み型液晶セル描画装置の平面図であ
る。

【図８】本実施例における描画処理を示すフローチャー
ト図である。

【図９】本発明による熱書き込み液晶セルの表示パター
ンを投影する投影機の主な光学系を示す概略図である。

【符号の説明】

９熱書き込み液晶セル１２熱転移型液晶１３ａ１３ｂガラス基板（透明部材）１４開口部１５ａ１５ｂ枠部材３３セル押え（消去装置）５２ａ５３ａ露出電極（電極）５２ｂ５３ｂ裏面電極５５透明電極膜５８有効画角面

フロントページの続き (72)発明者古澤宏一東京都板橋区前野町２丁目36番９号旭光学工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一定温度以上に加熱されると透光状態か
ら散乱状態に転移する熱転移型液晶を透明部材に封入
し、上記熱転移型液晶の散乱状態を透光状態に戻すべく該熱
転移型液晶に所定の電圧を与えるための電極を外部に露
出させたこと、を特徴とする熱書き込み液晶セル。
【請求項２】請求項１において、熱転移型液晶を封入
した透明部材は一対のガラス基板であり、この一対のガ
ラス基板の対向する面には、透明電極膜が設けられ、こ
の透明電極膜に、外部に露出する上記電極が導通してい
る熱書き込み液晶セル。
【請求項３】請求項２において、一対のガラス基板は
一対の枠部材によって挟持されており、外部に露出する
上記電極は該一対の枠部材に固定されている熱書き込み
液晶セル。
【請求項４】請求項３において、一対の枠部材はそれ
ぞれ、熱転移型液晶の有効画角面を露出させるための開
口部を有している熱書き込み液晶セル。
【請求項５】請求項３または４において、一対の枠部
材は、３５ｍｍのスライド用マウントと同等の大きさに
構成されている熱書き込み液晶セル。
【請求項６】請求項３において、一対のガラス基板
は、互いにずらして接触されて、対向する面を所定量ず
つ露出しており、この露出面に設けた上記透明電極膜
に、上記一対の枠部材に固定された上記電極が接してい
る熱書き込み液晶セル。
【請求項７】請求項３において、熱書き込み液晶セル
は、熱転移型液晶に表示された表示パターンを消去する
消去装置にセットされたとき、一対の枠部材に固定した
上記電極から所定の電圧を与えられる熱書き込み液晶セ
ル。