JPS62105120A - 反射型液晶電気光学装置 - Google Patents
反射型液晶電気光学装置Info
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- JPS62105120A JPS62105120A JP60245157A JP24515785A JPS62105120A JP S62105120 A JPS62105120 A JP S62105120A JP 60245157 A JP60245157 A JP 60245157A JP 24515785 A JP24515785 A JP 24515785A JP S62105120 A JPS62105120 A JP S62105120A
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- Pending
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Landscapes
- Liquid Crystal (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。
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〕
本発明は反射型液晶電気光学装置に関する。
本発明は一対基板間に強誘電性液晶を保持し上記基板の
少なくとも一方の基板上に上記強誘電性液晶の光散乱効
果を制御する手段を設けた液晶電気光学Ｗ Ｉにおいて
、一方の基板上に反射面を形成し、入射光軸と上記強誘
電性液晶のらせん軸とが互いに直角となるように入射を
入射せしめることにより高効率かつ高い消光比を有する
光スイッチングを可能とした。更に上記光散乱効果をマ
トリックス状に配置した能動スイッチング素子により制
御し、上記のように入射せしめた反射光をスクリーン上
に結像させることにより明るく高コントラスト比を有す
る投射画像を得ることができた。
少なくとも一方の基板上に上記強誘電性液晶の光散乱効
果を制御する手段を設けた液晶電気光学Ｗ Ｉにおいて
、一方の基板上に反射面を形成し、入射光軸と上記強誘
電性液晶のらせん軸とが互いに直角となるように入射を
入射せしめることにより高効率かつ高い消光比を有する
光スイッチングを可能とした。更に上記光散乱効果をマ
トリックス状に配置した能動スイッチング素子により制
御し、上記のように入射せしめた反射光をスクリーン上
に結像させることにより明るく高コントラスト比を有す
る投射画像を得ることができた。
強誘電性液晶の光散乱効果を用いた液晶電気光学装置と
しては１９８４年度のフエロエレクトリックス誌第５９
巻の１４５ページに記載されているように過渡的な散乱
型（ＴＳＭ型）のものが知られている。これは−軸方向
に配向した強誘電性液晶層に交流電界を印加し他の一軸
方向に再配向させる際生じる光散乱を連続的に引き起こ
すものである。これにより透過と散乱を切り換え高効率
かつ高速な光スィッチが可能となる。
しては１９８４年度のフエロエレクトリックス誌第５９
巻の１４５ページに記載されているように過渡的な散乱
型（ＴＳＭ型）のものが知られている。これは−軸方向
に配向した強誘電性液晶層に交流電界を印加し他の一軸
方向に再配向させる際生じる光散乱を連続的に引き起こ
すものである。これにより透過と散乱を切り換え高効率
かつ高速な光スィッチが可能となる。
〔発明が解決しよとする問題点及び目的〕しかしながら
、上述の従来技術においては入射光源にハロゲンランプ
等の非コヒーレント光を用いた場合高コントラスト比が
得られないという問題点を有する。上記問題点を解決す
る手段としては強誘電性液晶層を厚くすることにより光
散乱効果を増し消光比を向上させるという手段があるが
、この方法では逆に応答測度が遅くなり、また駆動電圧
も高くなる。
、上述の従来技術においては入射光源にハロゲンランプ
等の非コヒーレント光を用いた場合高コントラスト比が
得られないという問題点を有する。上記問題点を解決す
る手段としては強誘電性液晶層を厚くすることにより光
散乱効果を増し消光比を向上させるという手段があるが
、この方法では逆に応答測度が遅くなり、また駆動電圧
も高くなる。
そこで本発明は上述の問題点を解決するものでその目的
とするところは高効率かつ高い消光比を有する液晶光ス
イッチングを提供するとともに該液晶光スイッチングモ
ードを用いて明るく高コントラストを有する画像を提供
するところにある。
とするところは高効率かつ高い消光比を有する液晶光ス
イッチングを提供するとともに該液晶光スイッチングモ
ードを用いて明るく高コントラストを有する画像を提供
するところにある。
［問題を解決するための手段］
本発明の反射型液晶電気光学装置は一対の基板間に強誘
電性液晶を保持し、上記基板の少なくとも一方の基板上
に上記強誘電性液晶の光散乱効果を制御する手段を設け
た液晶電気光学装置において一方の基板上に反射面を形
成し、上記強誘電性液晶のらせん軸方間と入射光軸方向
が互いに直角となることを特徴とする６更に上記光散乱
効果を制御する手段として能動スインチング素子をマト
リックス状に形成し、かつ上記反射面からの出射光をス
クリーン上に結像させる手段をもうけたことを特徴とす
る。
電性液晶を保持し、上記基板の少なくとも一方の基板上
に上記強誘電性液晶の光散乱効果を制御する手段を設け
た液晶電気光学装置において一方の基板上に反射面を形
成し、上記強誘電性液晶のらせん軸方間と入射光軸方向
が互いに直角となることを特徴とする６更に上記光散乱
効果を制御する手段として能動スインチング素子をマト
リックス状に形成し、かつ上記反射面からの出射光をス
クリーン上に結像させる手段をもうけたことを特徴とす
る。
本発明の作用を図３．４を坩いて説明する。
一般に光散乱型スイッチングモードは反射型にすること
により光路長が２倍となるため散乱効率が増し消光比が
向上する。しかしながら本発明のように強誘電液晶、と
りわけカイラルスメクチックＣ相を用いる場合には単純
に散乱効率は向上しない。本発明者らは図３に示される
ように強誘電性液晶のらせん軸方向６に対して直角とな
るように入射光を光軸１の方向からパネルの法線方向５
に対して適当な入射角θ７で入射した場合、最大効率で
光散乱が起こり消光比が最大となることを実験的に確認
した。入射光を光軸１と光軸３の方向から入射せしめた
ときの出射光２と出射光４の散乱状態での出射光強度は
それぞれ図４の１と２でしめされている。出射光角度が
法線に対してθにおいては強誘電性液晶のらせん軸に対
して直角となるような方向に入射を入射せしめた場合（
光軸１）の方が出射光強度は小さい。従って消光比は高
い。一方、透過型と比較して、セル厚は特に厚くする必
要が無いため、応答速度、駆動電圧が遅くかつ高くなる
ことはない。従って上述のように入射光の光軸が上記強
誘電性液晶のらせん軸に対して直角となるように入射光
を入射せしめて強誘電性液晶の光散乱効果を反射モード
で光散乱効果スイッチングに用いることにより光の利用
効率の高く、高速で、消光比の伶れた液晶光スイッチン
グ状に配置した能動スイッチング素子により実行し、上
記反射光をスクリーン上に投射することにより明るい高
コントラスト比を有する画像を得ることができる。
により光路長が２倍となるため散乱効率が増し消光比が
向上する。しかしながら本発明のように強誘電液晶、と
りわけカイラルスメクチックＣ相を用いる場合には単純
に散乱効率は向上しない。本発明者らは図３に示される
ように強誘電性液晶のらせん軸方向６に対して直角とな
るように入射光を光軸１の方向からパネルの法線方向５
に対して適当な入射角θ７で入射した場合、最大効率で
光散乱が起こり消光比が最大となることを実験的に確認
した。入射光を光軸１と光軸３の方向から入射せしめた
ときの出射光２と出射光４の散乱状態での出射光強度は
それぞれ図４の１と２でしめされている。出射光角度が
法線に対してθにおいては強誘電性液晶のらせん軸に対
して直角となるような方向に入射を入射せしめた場合（
光軸１）の方が出射光強度は小さい。従って消光比は高
い。一方、透過型と比較して、セル厚は特に厚くする必
要が無いため、応答速度、駆動電圧が遅くかつ高くなる
ことはない。従って上述のように入射光の光軸が上記強
誘電性液晶のらせん軸に対して直角となるように入射光
を入射せしめて強誘電性液晶の光散乱効果を反射モード
で光散乱効果スイッチングに用いることにより光の利用
効率の高く、高速で、消光比の伶れた液晶光スイッチン
グ状に配置した能動スイッチング素子により実行し、上
記反射光をスクリーン上に投射することにより明るい高
コントラスト比を有する画像を得ることができる。
図１は本実施例の液晶ライトバルブの断面図である。以
下図１を用いて本実施例を説明する。
下図１を用いて本実施例を説明する。
透明基板上に能動スイッチング素子の代表的な例として
薄膜トランジスター２を形成した。対抗基板上に反射面
３を形成し、量基板上に高分子薄膜を配向ＲＭ 導層し
て形成し、ラビング処理を行った後、上記一対の基板間
にスペーサーを介して液晶セルを組み真空下で強誘電性
液晶を封入した。
薄膜トランジスター２を形成した。対抗基板上に反射面
３を形成し、量基板上に高分子薄膜を配向ＲＭ 導層し
て形成し、ラビング処理を行った後、上記一対の基板間
にスペーサーを介して液晶セルを組み真空下で強誘電性
液晶を封入した。
用いた強誘電性液晶を以下に示されるもののの混合物で
ある。
ある。
ＯＣＨ。
−〇１ｌＨｔ、ｌ□
Ｃｌｌ Ｈ２□１０＠−Ｎ ＝ ＣＩｆ■−Ｃ〜○ＣＨ
ｚＣＨ。
ｚＣＨ。
Ｈ３
Ｃ１Ｈ２，，４１０■−Ｃ−ｃｏ−Ｃ−０−Ｃ１（ＺＣ
Ｈ。
Ｈ。
ＣＨ。
本発明におけては用いる強誘電性液晶は上記のものに限
定されるわけではなぐ、強誘電性液晶を示す液晶であれ
ば何んでも良い。しかしながらより高速な、より高効率
かつ高消光比を実現するためには自発分極の大きく、不
変屈折の大きい液晶が好ましい。
定されるわけではなぐ、強誘電性液晶を示す液晶であれ
ば何んでも良い。しかしながらより高速な、より高効率
かつ高消光比を実現するためには自発分極の大きく、不
変屈折の大きい液晶が好ましい。
上記液晶セルの薄膜トランジスター側にプリズムをはり
あわせた二次元反射型液晶ライトバルブを得た。
あわせた二次元反射型液晶ライトバルブを得た。
本実施例の反射型液晶ライトバルブは入射光を光軸６の
方向から入射させた。強誘電性液晶層４のらせん軸５と
入射光軸６は直角となるようにしである。このような構
成で本液晶ライトバルブを動作させた。フレーム毎に入
力信号の極性を変えることによりマトリックス部に交流
信号を印加し散乱状態を、またフレーム毎に極性を一定
することにより透過状態をそれぞれ引き起こした。これ
により透過状態においては約９０％の明るさををし、消
光比が１：１５という光の利用効率が高く消光比の高い
光のスイッチングが可能となった。
方向から入射させた。強誘電性液晶層４のらせん軸５と
入射光軸６は直角となるようにしである。このような構
成で本液晶ライトバルブを動作させた。フレーム毎に入
力信号の極性を変えることによりマトリックス部に交流
信号を印加し散乱状態を、またフレーム毎に極性を一定
することにより透過状態をそれぞれ引き起こした。これ
により透過状態においては約９０％の明るさををし、消
光比が１：１５という光の利用効率が高く消光比の高い
光のスイッチングが可能となった。
またスイッチング速度は約１０１３であった。これは従
来の不マテフク液晶に比較して著しく速いものである。
来の不マテフク液晶に比較して著しく速いものである。
〔実施例２〕
本実施例においては実施例１と同様の方法で作った反射
型液晶パネルを用いて投射型液晶ディスプレイを作った
。図２は本実施例にδける投射型液晶ディスプレイの構
成図である。能動スイッチング素子としてポリシリコン
薄膜トランジスターを透明基板上に設け、反射面付対向
基板を用い強誘電性液晶セルを組み薄膜トランジスター
側にプリズムをはり合わせライトバルブとした。ここで
能動スイッチング素子は上記ポリシリコン薄膜トランジ
スターに限定されるわけではなく、アモルファスシリコ
ン薄膜トランジスター、ＭＯＳ）ランシスター、 Ｍ
Ｉ Ｍ素子１等でも良い。また反射面と能動スイッチン
グ素子等を対向させる必要）よなく反射面、例えばシリ
コン基板上に能動スイッチング素子を形成しても良い。
型液晶パネルを用いて投射型液晶ディスプレイを作った
。図２は本実施例にδける投射型液晶ディスプレイの構
成図である。能動スイッチング素子としてポリシリコン
薄膜トランジスターを透明基板上に設け、反射面付対向
基板を用い強誘電性液晶セルを組み薄膜トランジスター
側にプリズムをはり合わせライトバルブとした。ここで
能動スイッチング素子は上記ポリシリコン薄膜トランジ
スターに限定されるわけではなく、アモルファスシリコ
ン薄膜トランジスター、ＭＯＳ）ランシスター、 Ｍ
Ｉ Ｍ素子１等でも良い。また反射面と能動スイッチン
グ素子等を対向させる必要）よなく反射面、例えばシリ
コン基板上に能動スイッチング素子を形成しても良い。
上記反射型液晶ライトバルブを使って図２に示されるよ
うな投射型ディスプレイを構成した。楕円球面ミラーを
存する光源１から入射光をコンデンサレンズ２を介して
液晶ライトバルブ３に入射せしめ該液晶ライトバルブか
らの出射光を投射レンズ４を通してスクリーン５に結像
させた。投射画像のコントラスト比は約１＝１３であっ
た。また明度も高く、良好な画質を得ることができた。
うな投射型ディスプレイを構成した。楕円球面ミラーを
存する光源１から入射光をコンデンサレンズ２を介して
液晶ライトバルブ３に入射せしめ該液晶ライトバルブか
らの出射光を投射レンズ４を通してスクリーン５に結像
させた。投射画像のコントラスト比は約１＝１３であっ
た。また明度も高く、良好な画質を得ることができた。
以上述べたように、本発明によれば、入射光をその光軸
が強誘電性液晶のらせん軸と直角となるように入射せし
め強誘電性液晶の光散乱効果を反射型の光スィッチに用
いることにより高速で、光の利用効率の高い、消光比の
大きなスイッチングが可能となった。更に上記光散乱効
果をマトリック状に配置した能動スイッチング素子によ
り制御し、出射光をスクリーン上に結像させることによ
り明るく高コントラスト比を有する投射画像を得ること
ができた。
が強誘電性液晶のらせん軸と直角となるように入射せし
め強誘電性液晶の光散乱効果を反射型の光スィッチに用
いることにより高速で、光の利用効率の高い、消光比の
大きなスイッチングが可能となった。更に上記光散乱効
果をマトリック状に配置した能動スイッチング素子によ
り制御し、出射光をスクリーン上に結像させることによ
り明るく高コントラスト比を有する投射画像を得ること
ができた。
第１回は反射型液晶パネルの断面図。
！、プリズム
２、薄膜トランジスター
３、反射面
４、／！晶層
５、らせん軸
６、入射光光軸
第２図は反射型液晶電気光学装置の構成図１、光源
２、コンデンサレンズ
３、反射型液晶ライトバルブ
４、投射レンズ
５、スクリーン
第３図は入射光軸とらせん軸との関係図１．３．入射光
軸 ２．４．出射光軸 ５、パネルの法線 ６、らせん軸 ７、入射角 第４図は出射光強度分布図 １、らせん軸に対して直交入射時の出射光強度２、らせ
ん軸に対して平行入射時の出射光強度以 上
軸 ２．４．出射光軸 ５、パネルの法線 ６、らせん軸 ７、入射角 第４図は出射光強度分布図 １、らせん軸に対して直交入射時の出射光強度２、らせ
ん軸に対して平行入射時の出射光強度以 上
Claims (3)
- （１）一対の基板間に強誘電性液晶を保持し上記基板の
少なくとも一方に上記強誘電性液晶の光散乱効果を制御
する手段を設けた液晶電気光学装置において、一方の基
板上に反射面を形成し、上記強誘電性液晶のらせん軸方
向と入射光軸方向が互いに直角となることを特徴とする
反射型液晶電気光学装置。 - （２）上記光散乱効果を制御する手段として能動スイッ
チング素子をマトリックス状に形成したことを特徴とす
る特許請求の範囲の第１項記載の反射型液晶電気光学装
置。 - （３）上記反射面からの出射光をスクリーン上に結像さ
せける手段を設けたことを特徴とする特許請求の範囲の
第１項記載の反射型電気光学装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60245157A JPS62105120A (ja) | 1985-10-31 | 1985-10-31 | 反射型液晶電気光学装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60245157A JPS62105120A (ja) | 1985-10-31 | 1985-10-31 | 反射型液晶電気光学装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62105120A true JPS62105120A (ja) | 1987-05-15 |
Family
ID=17129461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60245157A Pending JPS62105120A (ja) | 1985-10-31 | 1985-10-31 | 反射型液晶電気光学装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62105120A (ja) |
-
1985
- 1985-10-31 JP JP60245157A patent/JPS62105120A/ja active Pending
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