JPS6239820A - 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、液晶の熱光学効果を利用した表示装置すなわ
ち熱書込み液晶ライトバルブに関する。

（従来技術とその問題点） 液晶を加熱、急冷することによってランダムな液晶分子
の配向状態が凍結され光を散乱する現象が生ずる。こね
を液晶の熱光学効果と称する。この現象を利用したもの
として液晶セルにレーザ光を照射して照射部分に温度上
昇を生ぜしめ画像書込みを行い、更に書込まれた画像を
消去するには液晶に電界をかけて液晶分子を強制的に配
向させる方式の液晶ライトバルブがある。液晶セルに照
射されたレーザ光は光吸収膜で吸収されて熱に変換され
る。液晶ライトバルブでは光吸収膜で発生した熱を液晶
層に伝えることによ如液晶に相変化（スメクティック相
→ネマティック相→液相）を与え、液晶分子をランダム
な状態とし、液相からスメクティック相へ急冷すること
によってその状態を凍結（散乱核を形成）するわけであ
るが、この散乱核は液晶層厚全体に渡夛形成された方が
表示コントラス１．向上する。また光吸収膜で発生した
熱の光吸収膜面内での広がシが小さい方が解像度社向上
し、表示コントラストも向上する。更に発生した熱の基
板方向への逃けが少々い方が散乱核はよル深く形成され
表示コントラストは向上する。

ｔＩｉ、４図に従来の熱書込み液晶ライトバルブの断面
図な示す。レーザ光照射−゛鼻板１ａの内面には−３ζ
− 透明電極２．光吸収膜５．光反射膜３′　、液晶配向膜
６が１１次形成されている。書込んだ画像は投射光によ
シ読み出されスクリーン上に投射されるが、この投射元
側の基板１ｂの内面にれ透明電極２、液晶配向膜６が順
次形成さねている。この２枚の基板１ａ、ｌｂをスペー
サ９を介して対向させ、胸囲を接着剤１０で封止して間
隙に液晶７を注入している（５８年春応用物理学会、７
ａ−Ｙ−３）。

しかし、この従来の熱書込み液晶ライトバルブではレー
ザ光で画像書込みを行った場合、散乱核は液晶層の半分
程度までしか形成されておらず、十分高い表示コントラ
ストが得られなかった。また書込みレーザビームの径を
１０μｍに紋っても、液晶昇温時に熱の面方向の広がシ
のため、画累が１０μｍ以上になシ解像度が低下すると
いう欠点がｉｚ＊。

（発明の目的） とＫある。

（発明の構成） 本発明の熱書込み液晶ライトバルブは、書込みレーザ光
が照射される第１の基板と、この第１の基板に対向して
設けられ投射光が投射される第２の基板と、前記＠１お
よび第２の基板の中間に設けられた第３の基板と、前記
第１および第３の基板の間隙並びに前記第２および第３
の基板の間隙に挾持された液晶と、前記第１の基板の前
記第３の基板に対向する面に設けられた第１の樹脂膜と
、１１１配第２の左板の前記第３の基板に対向する面に
設けられた第２の樹脂膜と、前記第３の基板の前記第１
の基板に対向する面および前記第２の基板に対向する面
そｔｌそれに設けら第１た第３および第４の樹脂膜と、
前記第１の樹脂膜の表面に一画素おきに形成さオを補記
書込みレーザ光を吸収する第１の光吸収膜と、前記第２
の樹脂膜の表面に一画素おきにかつ前記第１の光吸収膜
に対して一画素ずれるように形成され前記書込みレーザ
光を吸収に一画素おきにかつ前記第１の光吸収膜に対し
て一画素ずれるように形成され前記書込みレーザ光して
一画素ずれるように形成され前記書込みレーザ光を吸収
する第４の光吸収膜とを含んで構成される。

（発明の作用φ原理） 本発明の熱書込み液晶ライトバルブは、第１及び第２の
基板の中間に第３の基板を設ゆ、前記第１の基板の第３
の基板に対向する面％第２の基板ｌ−第４の光吸収膜と
を形成し、かつ第２の光吸収膜Ｕ第１の光吸収膜に対し
一画素すらして形成し、第３の光吸収膜および第４の光
吸収膜はそれぞれ第１及び第２の光吸収膜に対し一画素
ずらして構成することによ）、第１〜第４の光吸収膜で
発生した熱がレーザ光側と投射元側の液晶を加熱するた
め散乱核かには液晶層全体に渡シ形成され、６一 高い表示コントラストが得られる。更に光吸収膜で発生
した熱の面方向への逃けが減少するため高い解像度が得
られ、このことは散乱核の深さ増加へもつ力がるためコ
ントラスト向上へも寄与する。

（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図は本発明の熱書込み液晶ライトパルプの原理を示
す断面図である。レーザ光照射側ガラス基板１ａの内面
には透明電極２．赤外線を透過し可視光を反射するコー
ルドミラー３．樹脂膜４゜半導体レーザの波長に最大吸
収を持つ赤外吸収色素よシ作製した光吸収率５０チの光
吸収膜５．液晶配向膜６を順次＆層する。また投射光側
のガラス基板１ｂの内面には透明電極２．樹脂膜４．赤
外吸収色素よシ作製した光吸収率９５％の光吸収Ｊ［５
＃液晶配向膜６を順次積層する。

する。このプラスチック基板８はレーザ光照射餞ガラス
み板１ａ並ひに投射元側ガラス基板１ｂの中間にスペー
サ９を介して設けられ、周囲を接着剤１０で封止し、プ
ラスチック基板８．基板１ａ。

１ｂの間隙に液晶７を注入する。

第２図ねレーザ光照射側ガラス基板ｌａの光吸収膜５及
び樹脂膜４をそわぞれ投射光側から見た図を示す。投射
光側ガラス基板１ｂおよびプラスチック基板８の光吸収
膜５も同様に並べらＪｌに複数の円形に形成され、投写
光測ガラス基板１ｂの光吸収膜５は書込光側ガラス基板
１ａに形成する光吸収＆５に対し一１１！！１素（第２
図に示す円形の光吸収膜５の１つが一画素）すらして（
投射光側あるいはレーザ光１４１１ｆｉ−ら見て）＄１
１成される。史にプラスチック基板８の基板１ａに対向
する面、並びに基板１ｂに対向する面上に形成する光吸
収膜５＃′ｉ、それぞれｈ板ｔａ、ｉｂに形成する光吸
収膜５に対して一画素ずつすらして構成される。

力お、樹脂膜４．光吸収膜５のパターン化は、例えＦ！
基板へ樹脂膜４としてポリイミドを塗布後。

フォトレジスト塗布、マスクを使った無光、フォトレジ
スト現像、ポリイミドエツチング、フォトレジストはく
離のプロセスを行うことによシ、凌・るいは感光性ポリ
イミドの基板への粗布、マスクを使った露光、ボリイず
ド現像のプロセスにより行なう。このポリイミドのパタ
ーン形成抜、マスクを使用してポリイミドのエツチング
部分へ赤外吸収色素を蒸着することによシ光吸収膜形成
を行う。なお、ホリイミド膜は可視光に対し＃１は透明
である／こめ投射光に対して伺ら１吻ＣＨない。

また投射光源としてハロゲンランプ、キセノンランプ等
を使用する場合、これらの光源は、η］視光の外に赤外
光の形で熱を輻射する。そのため投射光源として電力の
大きいこれらのランプを使用した場合、投射光源のため
に各光吸収膜で熱が発生し、ｓｅｔ込みに悪影餐を及は
すことが考えられる。そこで、ハロゲンランプ等の投射
光源を使用する場合には、投射光のうちあらかじめ波長
カットし、液晶ライトバルブへの入射光とした＃ｌうが
望ましい。また赤外吸収色素は可視光（４００〜７００
ｎｍ）に対し＃ゴは透明であるため投射光に対して何ら
影４１は与えない。

ガラス基板１ａ、ｌｂおよびプラスチック基板８上に光
吸収膜５よシも熱伝導率の小さな樹月旨膜４を設け、更
に樹脂膜４の表面を樹脂族４のみの部分と光吸収膜５を
付した部分とを交互に形成した構成とすることによ）、
光吸収膜５で発生した熱の基板１ａまたは１ｂへの方向
、並びに、面方向（樹脂膜４の表面に沿った方向）の逃
けが減少し、発生した熱が液晶７の昇温に有効に使わわ
るため散乱核はより深く形成さね、更に光吸収膜５で発
生した鮎がレーザ光僑と投射光側の液晶７を加熱するた
め散乱核が＃１は液晶層全体に渡シ形成され、表示コン
トラストが向上する。

更に、樹脂膜４と交互に形成した光吸収膜５で画素を構
成し、熱の面方向への広がシの減少のため、例えは光吸
収膜５と樹脂膜４を１０μｍおきに形成すれは、豊込み
レーザのビーム径が１２μｍ、　’＝ニー′−１０− と広がった場合でも１０μｍ径の画素として書込まれ、
解ＩＩＩ度ａ向上する。

また光吸収膜５と樹脂膜４が一画素おきに形成され、か
つプラスチック基板８０両面の光吸収膜がそれぞれ基板
１ａ、ｌｂ上に形成された光吸収膜に対し一画素ずらし
て構成されていることによ〕、レーザ光が基板１ａ、基
板８の投射光側の面に形成された光吸収膜５に照射され
た時社、それぞれの光吸収ｊ１１５にレーザ光を＃１は
半分ずつ吸収させて画像を書込み、次にレーザ光を走査
して隣の画素へ書込みを行う場合、レーザ光が全て基板
８の曹込光餉、並びに、基板１ｂに形成された光吸収ｊ
ｌｉ５に照射されてそれぞれの光吸収膜５で吸収される
ため、散乱核がレーザ光側および投射光側の液晶７に形
成され、解像度およびコントラストがよシ向上される。

第１図では光吸収膜５を樹脂膜４の一部分に埋め込む形
状としたが、第３図に示すように光吸収膜５と樹脂＃４
を等しい厚さに形成しても、光吸収膜５で発生した熱の
樹ｊ缶膜４内での広がりが減少するため、解像度は向上
し、更に表示コントラストも向上する。

また、第１図では誉込み元側の透明電極２と樹脂膜４の
一］にコールドミラー３を設けたが、本発明け、ＩＩＢ
脂腺４．光吸収膜５と液晶配向膜６の間にコールドミラ
ー３を設けても、更にコールドミラー３を除いた透過型
の構成の液晶ライトパルプにしてもよい。

力お、液晶層の中央の基板としてプラスチック基板を用
いたが、この中央の基板としてはガラス基板等を用いる
こともできる。Ｅ７かし中央基板として熱伝導率の低い
プラスチック基板を用いた方が発生した熱の基板方向へ
の逃けが少なく、液晶の昇温への効果も大きく望ましい
。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の熱書込み液晶ライトパル
プは、表示コントラストが高く、解像度が高いという効
果がある。

一＼ 第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は第１図に
示す基板ｌａ上の樹脂ＪＩＩ４と光吸収膜５を投射光側
から見た平面図、第３図は本発明の他の実施例の断面図
、第４図は従来の熱書込み液晶ライトパルプの断面図で
ある。

ｌａ、ｌｂ・・・・・・ガラス基板、２・・・・・・透
明電極、３・・・・・・コールドミラー、４・・・・・
・樹脂膜、５・・・・・・光吸収膜、６・・・・・・液
晶配向膜、７・・・・・一液晶、８・・・・・・プラス
チック基板、９・・・・・・スペーサ、１０・・・・・
・接着剤、３′・・・・・・光反射膜。

・ノ １３−一 壕　ｌ　阿 茅　２　図 ！ａン　７７１０１ｂ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 書込みレーザ光が照射される第１の基板と、この第１の
   基板に対向して設けられ投射光が投射される第２の基板
   と、前記第１および第２の基板の中間に設けられた第３
   の基板と、前記第１および第３の基板の間隙並びに前記
   第２および第３の基板の間隙に挾持された液晶と、前記
   第１の基板の前記第３の基板に対向する面に設けられた
   第１の樹脂膜と、前記第２の基板の前記第３の基板に対
   向する面に設けられた第２の樹脂膜と、前記第３の基板
   の前記第１の基板に対向する面および前記第２の基板に
   対向する面それぞれに設けられた第３および第４の樹脂
   膜と、前記第１の樹脂膜の表面に一画素おきに形成され
   前記書込みレーザ光を吸収する第１の光吸収膜と、前記
   第２の樹脂膜の表面に一画素おきにかつ前記第１の光吸
   収膜に対して一画素ずれるように形成され前記書込みレ
   ーザ光を吸収する第２の光吸収膜と、前記第３の樹脂膜
   の表面に一画素おきにかつ前記第１の光吸収膜に対して
   一画素ずれるように形成され前記書込みレーザ光を吸収
   する第３の光吸収膜と、前記第４の樹脂膜の表面に一画
   素おきにかつ前記第２の光吸収膜に対して一画素ずれる
   ように形成され前記書込みレーザ光を吸収する第４の光
   吸収膜とを含むことを特徴とする熱書込み液晶ライトバ
   ルブ。