[0001]【産業上の利用分野】この発明は、ワークステーションやパソコンの表示装置として用いられる液晶表示装置に係り、特に、受光型のディスプレイであって、反射コントラストが高く、高解像度で且つ高速の画像表示が可能な新規な液晶表示装置に関する。[0002]【従来の技術】近年、人間の目に対する見易さや取扱いのし易さ、また、プリンタ出力と同等な画像の表示が可能な電子ディスプレイ装置の需要が高まっている。CRTに代表される従来の発光型ディスプレイ装置は高いコントラストが得られるが、紙の上の文字のような反射像に比べて目が疲労し易い。電子ディスプレイ装置上で見ている文字等はディスプレイ装置の解像度がプリンタに比べて十分でないために実際にプリントした場合と、イメージが異なってしまう場合が多い。different.【0003】これらを回避するためには、高い反射コントラストを有し、高精細な画像を高速に表示できるディスプレイ装置が望まれる。これらの要請の中で、高い反射コントラストが得られる表示材料として、液晶の光散乱モードを利用した技術が注目されている。光散乱モードのディスプレイ装置は、垂直配向時に液晶と屈折率が略等しくなるような透明材料と液晶を混合し、熱や電界によって液晶の配向を制御することで、垂直配向時には光が透過し、ランダム配向時には屈折率の違いから光が散乱されて不透過になることを利用する表示技術である。このディスプレイ装置は、偏光板を用いる必要がないために、明るく高い反射コントラストの表示が得られる。4,435,047号)。Phase(NCAP)中に封入された液晶は使用環境温度で正の誘電率異方性のネマティック相を示し、電界中に置かれるとその配向ベクトルが電界の方向に配列し、液晶の屈折率n0とポリマの屈折率npとが等しくなってフィルムは透明になり、一方、電界が除かれた場合には液晶はランダム配列となり、フィルム中の液晶滴の境界面で光が散乱して透過光が遮断され、フィルムは白濁して記録情報を表示する。63−501512号公報や特開昭63−155022号公報には、液晶として常温でスメクティック相を示すものが使用され、フィルムの光変調にメモリ性を付与することが開示されている。film.【0005】更に、これらの液晶材料を用いた液晶表示装置の画像書き込み方法としては以下のものが知られている。特開昭63−155022号公報に開示されているように、ヌメクティック液晶を内包したマイクロカプセルが含有されたバインダ層に電圧を印加し、画像情報に従って駆動されるサーマルヘッドによって加熱することで液晶の配向を変え、光の透過、不透過を制御するものが知られている。JP-A-2-93432号公報に開示されるように、ネマティック液晶を高分子中に不定形に分散した層をマトリックス電極に挟み込み、それに電界を印加することで、液晶の配向を制御し、光の透過、不透過を切り換える方法もある。JP-a-2-39018号)等が知られている。[0006]【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば特開昭63−155022号公報に示すタイプにあっては、サーマルヘッドを用いて画像を書き込むため、1インチ当たり400本程度までのハードコピー並の高い解像度を得ることができるが、表示の速度はサーマルヘッドの伝熱速度によって規制されてしまい、更に、二次元的な書き込みのためにはヘッド若しくは表示媒体を一方向に機械的に走査しなければならず、通常のディスプレイ装置のように高速な表示の切り換えができないという技術的課題がある。device.【0007】また、特開平2−93432号公報に示されるタイプにあっては、熱ではなく電界によって液晶の配向を制御するものであるため、高速な画像の書き換えは可能であるが、予め画素一つ一つを個別に駆動する電極部を微細加工によって形成しなくてはならず、構造の複雑化につながると共に、製造上解像度を上げる上で限界がある。resolution.【0008】更に、図5に示すように、レーザビームによって直接液晶セルの光導電層上を二次元的に露光走査する方法にあっては、解像度の高い書き込みはできるが、走査範囲が広いために書き込み速度に限界がある。to.【0009】このように、以上の液晶表示技術は、高速な表示を実現するか、あるいは、プリンタ出力並の高い解像度を実現するかのいずれかを達成するものではあるが、これらの各技術を組合せようとしても、各液晶表示装置の構造を同時に用いることができないことから、高速な表示とプリンタ出力並の高い解像度とを同時に両立させることは実質的に困難であった。time.【0010】この発明は、以上の技術的課題を解決するために為されたものであって、高い反射コントラストが得られる液晶の光散乱モードを利用した受光型ディスプレイ装置において、高速な表示とプリンタ出力並の高い解像度とを両立させる画像の書き込み技術を提供し、人間の目に対して見易く、かつ、プリンタ出力と同等な画像の表示が可能な液晶表示装置を提供するものである。4aからの電界パターンに従って液晶の配向が制御される液晶セル4とを備えたことを特徴とするものである。in.【0012】このような技術的において、上記液晶セル4としては、光学像照射手段3からの光学像に従って電界が印加されるように構成されたものであれば、透明電極が内面に設けられた透明フィルムで、光導電層4aと光遮断層、液晶−高分子複合膜4bとが順次積層されたものを挟持するようにしたり、光を受けて電荷が発生し、電荷が輸送される光電変換層(光導電層4aに相当)と、液晶−高分子複合膜4bと、透明電極とを積層したものでもよい。electrode.【0013】また、液晶セル4の駆動回路の簡略化を図るという観点からすれば、例えば、上記液晶−高分子複合膜4bとして、使用環境温度で正の誘電率異方性のネマティック相を示す液晶が不定形に高分子樹脂中に分散した複合膜を用い、電界の印加のみで、光の透過、不透過(散乱)を制御するようにすることが好ましい。scattering).【0014】更に、液晶セル4での画像の保持性を容易にするという観点からすれば、例えば、液晶セル4の液晶−高分子複合膜4bとして、常温でスメクティック相を示し、常温以上でネマティック相を示す液晶が高分子樹脂中に分散された複合膜を用い、書き込み後に常温において液晶の配向状態にメモリ性を有するようにし、画像を無電源で保持するようにすることが好ましい。[0015]【作用】上述したような技術的手段によれば、画像書き込み手段1が光変調器2上に画像を書き込むが、この光変調器2上の走査幅は最終的な表示画面となる液晶セル4よりも小さくできるので、その走査時間は短く、光変調器2には高速に画像が書き込まれる。光変調器2上に書き込まれた画像は、光学像照射手段3によってアナログ的に光で瞬時に読み出され、その光学像は液晶セル4上に拡大投影される。4は、液晶を高分子樹脂中に分散した液晶−高分子複合膜4bと光導電層4aとを積層したものであり、投影された光学パターンに応じた電界が光導電層4aを介して液晶−高分子複合膜4bに印加されるようになっているので、電界の強度に応じて液晶の配向が制御されることになる。液晶のうち垂直配向を起こす部分は光を透過し、配向が起こらない部分は不透過状態になる。contrast,かつ、高解像度の画像が高速で書き込まれる。示す実施例に基づいてこの発明を詳細に説明する。図2はこの発明が適用された液晶表示装置の一実施例である。10から生成された画像信号に従って発光する半導体レーザで、出射されたビームはコリメータレンズ22を介して平行化された後、ポリゴンミラー23及びガルバノミラー24によって二次元的に偏向され、光変調器30上にビームスポットとして集束される。scanning00rpmで面数が80面のものが用いられており、また、ガルバノミラー24は垂直走査用として例えば周波数(表示のフレーム周波数を示す)20Hzで振動するものが用いられている。surfaceTO透明電極が蒸着された一対のガラス35にて挟持した構造になっている。透明電極には交流電圧が印加されるように電源36が接続されている。30の光導電層34側に照射されるようになっており、また、光変調器30の大きさは横21mm、縦30mmであり、丁度最終的に画像が表示されるA4判サイズ画面の10分の1程度になっている。Inch)相当になっている。この光変調器30に画像を書き込む場合には、電源36から交流電圧を印加しながら、光導電層34をレーザビームにて露光するようにすればよく、レーザビームに対応する画像が液晶層31に高解像度且つ高速に書き込まれる。42、高輝度ランプ41からの熱線(赤外線)によって光変調器30や液晶セル50が熱せられ温度が上昇することを防止する熱線カットフィルタ43及びハーフミラー44を介して光変調器30の光導電層34の反対側から照射することによって、光変調器30に保持された画像を反射光として読み出し、その反射光をプロジェクションレンズ45によって10倍に拡大投影した後、表示画面となる液晶セル50に200DPI相当の解像度をもって結像させるようにしたものである。50は、アクリル系光重合性樹脂1部、スメクティックA液晶組成物(BDH社製「S2」)を4部、重合開始剤(メルク社製「ダロキュア1116」)を0.2部混合した液晶−高分子複合膜53をITO透明電極(この実施例では加熱用電極を兼用)付きPETフィルム51上に均一に塗布した後UV硬化させ、この上にCdTeからなる遮光層54を積層し、更に、アモルファスシリコンからなる光導電層55を積層し、その上にもう一つのITO透明電極付きPETフィルム52を重ねたものである。210mm×300mmで、約A4サイズである。size.【0020】更に、この実施例では、PETフィルムに付設したITO電極の一方に加熱用電流パルス(加熱パルス)61を流すことで液晶セル50の液晶−高分子複合膜53の加熱が行われるようになっている。crystalが取り付けられている。この実施例では、液晶相検知センサ62は、発光素子62aと受光素子62bとを液晶セル50を挟んで設置したものである。この液晶相検知センサ62の動作を以下に簡単に説明する。加熱によって液晶セル50の液晶が一旦液相化すると、液晶相検知センサ62は、液晶セル50の液晶が液相で透明な状態にある間、発光素子62aからの光を受光素子62bが常に受けている。62bへの光が遮られることになり、この変化が相の変化を示す信号となる。phase.【0021】また、タイミング制御回路70は、加熱パルス61の生成タイミングを決定すると共に、上記液晶相検知センサ62からの上記相変化信号を基に光学像の書き込み走査のタイミングを決定する。62.【0022】次に、この実施例に係る液晶表示装置における画像の書き換え作動を図3のタイミングチャートに基づいて説明する。画像信号に基づいて液晶セル50への画像の書き換えが起こる直前に、それを知らせる画像準備信号S1がタイミング制御回路70から発せられる。この信号S1を受けて、加熱手段である加熱用電極に図示外の外部電源から直流の加熱パルス61が流される。この加熱パルス61の幅は約10ms程度である。ms.【0023】その動作と並行して、液晶セル50の透明電極(加熱用電極を兼用)には切り換えスイッチ57を介して電源56が接続されるようになっており、液晶を配向するに十分な電圧(ここでは50V)が印加されている。この電圧は、光導電層55を露光するまでは液晶セル50には印加されない。液晶は、加熱電流パルス61によるジュール熱で一旦液相化した後、自然冷却によってネマティック相に転移する。30,液晶セル50の光導電層55側へ画像を照射する。このとき、液晶セル50の電極には予め電圧が印加されているため、光学像照射系40による露光によって液晶セル50には即座に光学像に従った電界パターンが与えられ、光学像に従った液晶の配向が行われる。is,画像の書き換えが周期的に行われた場合、上述した動作が連続して行われることになり、動画像情報に従って画像が書き換えられる。露光及び電圧の印加は、液晶がネマティック相から、スメクテイック相に相転移する前に十分間に合って終了するように予め設定されている。この実施例では、液晶相検知センサ62からの検知信号S2が出力されてから僅かに遅れて画像の書き込み動作が行われるようになっているので、液晶セル50の液晶の相変化が安定した状態で画像の書き込みが行われる分、画像の書き込みが確実なものになっているが、上記液晶相検知センサ62からの検知信号S2に同期して直ちに画像の書き込み動作を行うように設計しても差し支えない。problem.【0024】また、画像の書き換えがない場合には、ネマティック相において電源56の電圧を印加しながら最後に書き込む画像を光導電層55に照射した後、加熱パルス61を与えないようにするすればよく、この場合には、液晶相が画像に従った配向状態を保持したままスメクティック相(常温でメモリ性を持つ)に相転移することから、最後に書き込まれた画像が電源56電圧を印加しなくても保持されることになる。図4はこの発明が適用された他の実施例を示す。実施例1と同様な構成要素については同一符号を付してここではその詳細な説明を省略する。82を用い、超音波偏向器81,82からの出力光を反射ミラー83を介して光変調器30に画像を書き込むようにしたものである。No99/'71「解説/光偏向技術の最近の進歩」P1266)等を用いることができる。このタイプによれば、走査速度は機械的走査より高速になり、機械的な部品を用いないために信頼性が実施例1よりも高い。[0026]【発明の効果】以上説明してきたように、請求項1記載の発明によれば、高い反射コントラストが得られる液晶の光散乱モードを利用した受光型ディスプレイ装置において、光変調器上に一旦画像を高速に書き込み、この画像を液晶セル上に拡大投影して表示するようにしたので、画像の表示、書き換えを電子ディスプレイ装置と同等に高速に行うことができ、かつ、その表示についてもプリンタ出力並の高い解像度が得られることになる。よって、高速な表示とプリンタ出力並の高い解像度とを両立させる画像の書き込み技術を提供でき、人間の目に対して見易く、かつ、プリンタ出力と同等な画像の表示を実現することが可能になる。image,駆動方法を簡略化することができる。請求項3記載の発明によれば、画像書き込み後に、常温において画像を無電源で保持することが可能になるので、電気的な接続の制約なしに表示画像を手に取ってながめたり、並べたりすることが可能になり、その分、紙の文書のように取り扱うことが可能なディスプレイ装置を実現することができる。この発明に係る液晶表示装置の構成を示す説明図である。この発明が適用された液晶表示装置の実施例1を示す説明図である。実施例1に係る画像の書き換え作動を示すタイミングチャートである。この発明が適用された液晶表示装置の実施例2を示す説明図である。従来に係る液晶表示装置の一例を示す説明図である。(2)と、この光変調器(2)上の画像をアナログ的に光で読み出し、その光学像を拡大投影する光学像照射手段(3)と、この光学像照射手段(3)からの拡大光学像が照射される光導電層(4a)及び液晶を高分子樹脂中に分散した液晶−高分子複合膜(4b)が積層され、光導電層(4a)からの電界パターンに従って液晶の配向が制御される液晶セル(4)とを備えたことを特徴とする液晶表示装置。請求項1記載のものにおいて、液晶セル(4)の液晶−高分子複合膜(4b)は、常温でネマティック相を示す液晶が高分子樹脂中に分散された複合膜であることを特徴とする液晶表示装置。請求項1記載のものにおいて、液晶セル(4)の液晶−高分子複合膜(4b)は、常温でスメクティック相を示し、常温以上でネマティック相を示す液晶が高分子樹脂中に分散された複合膜であることを特徴とする液晶表示装置。