DE69316519T2 - Vorrichtung zur Verarbeitung optischer Informationen und Licht-zu-Licht Konverter - Google Patents
Vorrichtung zur Verarbeitung optischer Informationen und Licht-zu-Licht KonverterInfo
- Publication number
- DE69316519T2 DE69316519T2 DE69316519T DE69316519T DE69316519T2 DE 69316519 T2 DE69316519 T2 DE 69316519T2 DE 69316519 T DE69316519 T DE 69316519T DE 69316519 T DE69316519 T DE 69316519T DE 69316519 T2 DE69316519 T2 DE 69316519T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- light
- layer
- group
- information processing
- optical information
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 76
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims description 10
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 82
- 230000010365 information processing Effects 0.000 claims description 67
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 claims description 47
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 39
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 33
- -1 thioketone compound Chemical class 0.000 claims description 29
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 20
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 20
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 18
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 claims description 17
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 16
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 claims description 15
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 claims description 14
- 125000002029 aromatic hydrocarbon group Chemical group 0.000 claims description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 10
- 125000006615 aromatic heterocyclic group Chemical group 0.000 claims description 9
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims description 3
- 230000005697 Pockels effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 description 35
- 239000010408 film Substances 0.000 description 29
- 206010034972 Photosensitivity reaction Diseases 0.000 description 27
- 230000006870 function Effects 0.000 description 27
- 230000036211 photosensitivity Effects 0.000 description 27
- 125000000962 organic group Chemical group 0.000 description 22
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 19
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 16
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 15
- 230000004044 response Effects 0.000 description 14
- 230000008859 change Effects 0.000 description 12
- 230000001537 neural effect Effects 0.000 description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 12
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 11
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 11
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 10
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 10
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 9
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000006386 memory function Effects 0.000 description 9
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 8
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 8
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 8
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 8
- 210000000225 synapse Anatomy 0.000 description 8
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 7
- 238000013528 artificial neural network Methods 0.000 description 7
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 7
- 125000005647 linker group Chemical group 0.000 description 7
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 7
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 7
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 6
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 6
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- SIKJAQJRHWYJAI-UHFFFAOYSA-N Indole Chemical compound C1=CC=C2NC=CC2=C1 SIKJAQJRHWYJAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical group 0.000 description 5
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 description 5
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 5
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N phthalocyanine Chemical compound N1C(N=C2C3=CC=CC=C3C(N=C3C4=CC=CC=C4C(=N4)N3)=N2)=C(C=CC=C2)C2=C1N=C1C2=CC=CC=C2C4=N1 IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 4
- UJOBWOGCFQCDNV-UHFFFAOYSA-N 9H-carbazole Chemical compound C1=CC=C2C3=CC=CC=C3NC2=C1 UJOBWOGCFQCDNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 4
- KFUJUTFTRXYQMG-UHFFFAOYSA-N bis[4-(dimethylamino)phenyl]methanethione Chemical compound C1=CC(N(C)C)=CC=C1C(=S)C1=CC=C(N(C)C)C=C1 KFUJUTFTRXYQMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 4
- 238000002788 crimping Methods 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 4
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 description 4
- VKOBVWXKNCXXDE-UHFFFAOYSA-N icosanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O VKOBVWXKNCXXDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 4
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 4
- CEAPHJPESODIQL-UHFFFAOYSA-N n-[(9-ethylcarbazol-3-yl)methylideneamino]-n-phenylaniline Chemical compound C=1C=C2N(CC)C3=CC=CC=C3C2=CC=1C=NN(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 CEAPHJPESODIQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 4
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 4
- 229920002037 poly(vinyl butyral) polymer Polymers 0.000 description 4
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 4
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 4
- 125000000094 2-phenylethyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 3
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 3
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M Methacrylate Chemical compound CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000004988 Nematic liquid crystal Substances 0.000 description 3
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 3
- 125000000751 azo group Chemical group [*]N=N[*] 0.000 description 3
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 3
- GVEPBJHOBDJJJI-UHFFFAOYSA-N fluoranthrene Natural products C1=CC(C2=CC=CC=C22)=C3C2=CC=CC3=C1 GVEPBJHOBDJJJI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000004051 hexyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 3
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 3
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 125000001624 naphthyl group Chemical group 0.000 description 3
- 210000002569 neuron Anatomy 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 229920006287 phenoxy resin Polymers 0.000 description 3
- 239000013034 phenoxy resin Substances 0.000 description 3
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 3
- CXWXQJXEFPUFDZ-UHFFFAOYSA-N tetralin Chemical compound C1=CC=C2CCCCC2=C1 CXWXQJXEFPUFDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 3
- IANQTJSKSUMEQM-UHFFFAOYSA-N 1-benzofuran Chemical compound C1=CC=C2OC=CC2=C1 IANQTJSKSUMEQM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FCEHBMOGCRZNNI-UHFFFAOYSA-N 1-benzothiophene Chemical compound C1=CC=C2SC=CC2=C1 FCEHBMOGCRZNNI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YBYIRNPNPLQARY-UHFFFAOYSA-N 1H-indene Chemical compound C1=CC=C2CC=CC2=C1 YBYIRNPNPLQARY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004986 Cholesteric liquid crystals (ChLC) Substances 0.000 description 2
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N Furan Chemical compound C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N Naphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WTKZEGDFNFYCGP-UHFFFAOYSA-N Pyrazole Chemical compound C=1C=NNC=1 WTKZEGDFNFYCGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N Pyrrole Chemical compound C=1C=CNC=1 KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N Thiophene Chemical compound C=1C=CSC=1 YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DZBUGLKDJFMEHC-UHFFFAOYSA-N acridine Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3N=C21 DZBUGLKDJFMEHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 2
- 125000005336 allyloxy group Chemical group 0.000 description 2
- 150000004982 aromatic amines Chemical class 0.000 description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 2
- CUFNKYGDVFVPHO-UHFFFAOYSA-N azulene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC2=C1 CUFNKYGDVFVPHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000051 benzyloxy group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])O* 0.000 description 2
- 125000004106 butoxy group Chemical group [*]OC([H])([H])C([H])([H])C(C([H])([H])[H])([H])[H] 0.000 description 2
- 125000000609 carbazolyl group Chemical group C1(=CC=CC=2C3=CC=CC=C3NC12)* 0.000 description 2
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 2
- GBRBMTNGQBKBQE-UHFFFAOYSA-L copper;diiodide Chemical compound I[Cu]I GBRBMTNGQBKBQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 2
- 125000001664 diethylamino group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])N(*)C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 125000002147 dimethylamino group Chemical group [H]C([H])([H])N(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N diphenyl Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- USIUVYZYUHIAEV-UHFFFAOYSA-N diphenyl ether Chemical compound C=1C=CC=CC=1OC1=CC=CC=C1 USIUVYZYUHIAEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 125000001301 ethoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 description 2
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 2
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 2
- 125000002541 furyl group Chemical group 0.000 description 2
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 2
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- PZOUSPYUWWUPPK-UHFFFAOYSA-N indole Natural products CC1=CC=CC2=C1C=CN2 PZOUSPYUWWUPPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RKJUIXBNRJVNHR-UHFFFAOYSA-N indolenine Natural products C1=CC=C2CC=NC2=C1 RKJUIXBNRJVNHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 125000000956 methoxy group Chemical group [H]C([H])([H])O* 0.000 description 2
- 125000004923 naphthylmethyl group Chemical group C1(=CC=CC2=CC=CC=C12)C* 0.000 description 2
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 2
- SJHHDDDGXWOYOE-UHFFFAOYSA-N oxytitamium phthalocyanine Chemical compound [Ti+2]=O.C12=CC=CC=C2C(N=C2[N-]C(C3=CC=CC=C32)=N2)=NC1=NC([C]1C=CC=CC1=1)=NC=1N=C1[C]3C=CC=CC3=C2[N-]1 SJHHDDDGXWOYOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 2
- 125000002080 perylenyl group Chemical group C1(=CC=C2C=CC=C3C4=CC=CC5=CC=CC(C1=C23)=C45)* 0.000 description 2
- 125000000951 phenoxy group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(O*)C([H])=C1[H] 0.000 description 2
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 2
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 229920005668 polycarbonate resin Polymers 0.000 description 2
- 239000004431 polycarbonate resin Substances 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- BBEAQIROQSPTKN-UHFFFAOYSA-N pyrene Chemical compound C1=CC=C2C=CC3=CC=CC4=CC=C1C2=C43 BBEAQIROQSPTKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 2
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000001544 thienyl group Chemical group 0.000 description 2
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 2
- QGKMIGUHVLGJBR-UHFFFAOYSA-M (4z)-1-(3-methylbutyl)-4-[[1-(3-methylbutyl)quinolin-1-ium-4-yl]methylidene]quinoline;iodide Chemical group [I-].C12=CC=CC=C2N(CCC(C)C)C=CC1=CC1=CC=[N+](CCC(C)C)C2=CC=CC=C12 QGKMIGUHVLGJBR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- YJTKZCDBKVTVBY-UHFFFAOYSA-N 1,3-Diphenylbenzene Chemical group C1=CC=CC=C1C1=CC=CC(C=2C=CC=CC=2)=C1 YJTKZCDBKVTVBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BRSRUYVJULRMRQ-UHFFFAOYSA-N 1-phenylanthracene Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3C=C12 BRSRUYVJULRMRQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WJFKNYWRSNBZNX-UHFFFAOYSA-N 10H-phenothiazine Chemical compound C1=CC=C2NC3=CC=CC=C3SC2=C1 WJFKNYWRSNBZNX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OHZAHWOAMVVGEL-UHFFFAOYSA-N 2,2'-bithiophene Chemical compound C1=CSC(C=2SC=CC=2)=C1 OHZAHWOAMVVGEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KXSFECAJUBPPFE-UHFFFAOYSA-N 2,2':5',2''-terthiophene Chemical compound C1=CSC(C=2SC(=CC=2)C=2SC=CC=2)=C1 KXSFECAJUBPPFE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEPOHXYIFQMVHW-XOZOLZJESA-N 2,3-dihydroxybutanedioic acid (2S,3S)-3,4-dimethyl-2-phenylmorpholine Chemical compound OC(C(O)C(O)=O)C(O)=O.C[C@H]1[C@@H](OCCN1C)c1ccccc1 VEPOHXYIFQMVHW-XOZOLZJESA-N 0.000 description 1
- UDHZFLBMZZVHRA-UHFFFAOYSA-N 2-(furan-2-yl)furan Chemical compound C1=COC(C=2OC=CC=2)=C1 UDHZFLBMZZVHRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XCJMGRZQOXNTRE-UHFFFAOYSA-N 2-thiophen-2-yl-1h-pyrrole Chemical compound C1=CNC(C=2SC=CC=2)=C1 XCJMGRZQOXNTRE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 3-(oxolan-2-yl)propanoic acid Chemical compound OC(=O)CCC1CCCO1 WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XURABDHWIADCPO-UHFFFAOYSA-N 4-prop-2-enylhepta-1,6-diene Chemical group C=CCC(CC=C)CC=C XURABDHWIADCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VIJYEGDOKCKUOL-UHFFFAOYSA-N 9-phenylcarbazole Chemical compound C1=CC=CC=C1N1C2=CC=CC=C2C2=CC=CC=C21 VIJYEGDOKCKUOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PQJUJGAVDBINPI-UHFFFAOYSA-N 9H-thioxanthene Chemical compound C1=CC=C2CC3=CC=CC=C3SC2=C1 PQJUJGAVDBINPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GJCOSYZMQJWQCA-UHFFFAOYSA-N 9H-xanthene Chemical compound C1=CC=C2CC3=CC=CC=C3OC2=C1 GJCOSYZMQJWQCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- VVJKKWFAADXIJK-UHFFFAOYSA-N Allylamine Chemical group NCC=C VVJKKWFAADXIJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108091006149 Electron carriers Proteins 0.000 description 1
- 239000005264 High molar mass liquid crystal Substances 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZCQWOFVYLHDMMC-UHFFFAOYSA-N Oxazole Chemical compound C1=COC=N1 ZCQWOFVYLHDMMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PCNDJXKNXGMECE-UHFFFAOYSA-N Phenazine Natural products C1=CC=CC2=NC3=CC=CC=C3N=C21 PCNDJXKNXGMECE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- 229910001370 Se alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PJANXHGTPQOBST-VAWYXSNFSA-N Stilbene Natural products C=1C=CC=CC=1/C=C/C1=CC=CC=C1 PJANXHGTPQOBST-VAWYXSNFSA-N 0.000 description 1
- 241000546339 Trioxys Species 0.000 description 1
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QLNFINLXAKOTJB-UHFFFAOYSA-N [As].[Se] Chemical compound [As].[Se] QLNFINLXAKOTJB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N acetaldehyde Diethyl Acetal Natural products CCOC(C)OCC DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HXGDTGSAIMULJN-UHFFFAOYSA-N acetnaphthylene Natural products C1=CC(C=C2)=C3C2=CC=CC3=C1 HXGDTGSAIMULJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002777 acetyl group Chemical class [H]C([H])([H])C(*)=O 0.000 description 1
- 125000003282 alkyl amino group Chemical group 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000005428 anthryl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C2C([H])=C3C(*)=C([H])C([H])=C([H])C3=C([H])C2=C1[H] 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- DMLAVOWQYNRWNQ-UHFFFAOYSA-N azobenzene Chemical compound C1=CC=CC=C1N=NC1=CC=CC=C1 DMLAVOWQYNRWNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 description 1
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 description 1
- JRXXLCKWQFKACW-UHFFFAOYSA-N biphenylacetylene Chemical compound C1=CC=CC=C1C#CC1=CC=CC=C1 JRXXLCKWQFKACW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000000133 brain stem Anatomy 0.000 description 1
- 150000001661 cadmium Chemical class 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052980 cadmium sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- SKOLWUPSYHWYAM-UHFFFAOYSA-N carbonodithioic O,S-acid Chemical class SC(S)=O SKOLWUPSYHWYAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229920003086 cellulose ether Polymers 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 210000002858 crystal cell Anatomy 0.000 description 1
- 125000004093 cyano group Chemical group *C#N 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 1
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 125000004663 dialkyl amino group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000664 diazo group Chemical group [N-]=[N+]=[*] 0.000 description 1
- DQUIAMCJEJUUJC-UHFFFAOYSA-N dibismuth;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Bi+3].[Bi+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O DQUIAMCJEJUUJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LTYMSROWYAPPGB-UHFFFAOYSA-N diphenyl sulfide Chemical compound C=1C=CC=CC=1SC1=CC=CC=C1 LTYMSROWYAPPGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CZZYITDELCSZES-UHFFFAOYSA-N diphenylmethane Chemical compound C=1C=CC=CC=1CC1=CC=CC=C1 CZZYITDELCSZES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 1
- 239000012776 electronic material Substances 0.000 description 1
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001033 ether group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000031 ethylamino group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])N([H])[*] 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- RMBPEFMHABBEKP-UHFFFAOYSA-N fluorene Chemical compound C1=CC=C2C3=C[CH]C=CC3=CC2=C1 RMBPEFMHABBEKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 125000005638 hydrazono group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 125000003387 indolinyl group Chemical group N1(CCC2=CC=CC=C12)* 0.000 description 1
- 125000001041 indolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000006317 isomerization reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002605 large molecules Chemical class 0.000 description 1
- QDLAGTHXVHQKRE-UHFFFAOYSA-N lichenxanthone Natural products COC1=CC(O)=C2C(=O)C3=C(C)C=C(OC)C=C3OC2=C1 QDLAGTHXVHQKRE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004668 long chain fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- DZVCFNFOPIZQKX-LTHRDKTGSA-M merocyanine Chemical group [Na+].O=C1N(CCCC)C(=O)N(CCCC)C(=O)C1=C\C=C\C=C/1N(CCCS([O-])(=O)=O)C2=CC=CC=C2O\1 DZVCFNFOPIZQKX-LTHRDKTGSA-M 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 239000000113 methacrylic resin Substances 0.000 description 1
- DYFFAVRFJWYYQO-UHFFFAOYSA-N n-methyl-n-phenylaniline Chemical compound C=1C=CC=CC=1N(C)C1=CC=CC=C1 DYFFAVRFJWYYQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000000653 nervous system Anatomy 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- NIHNNTQXNPWCJQ-UHFFFAOYSA-N o-biphenylenemethane Natural products C1=CC=C2CC3=CC=CC=C3C2=C1 NIHNNTQXNPWCJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003909 pattern recognition Methods 0.000 description 1
- CSHWQDPOILHKBI-UHFFFAOYSA-N peryrene Natural products C1=CC(C2=CC=CC=3C2=C2C=CC=3)=C3C2=CC=CC3=C1 CSHWQDPOILHKBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 229950000688 phenothiazine Drugs 0.000 description 1
- 230000002186 photoactivation Effects 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 1
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920000193 polymethacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920006380 polyphenylene oxide Polymers 0.000 description 1
- 229920000128 polypyrrole Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- DNXIASIHZYFFRO-UHFFFAOYSA-N pyrazoline Chemical compound C1CN=NC1 DNXIASIHZYFFRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001725 pyrenyl group Chemical group 0.000 description 1
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004076 pyridyl group Chemical group 0.000 description 1
- RQGPLDBZHMVWCH-UHFFFAOYSA-N pyrrolo[3,2-b]pyrrole Chemical group C1=NC2=CC=NC2=C1 RQGPLDBZHMVWCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000168 pyrrolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- LISFMEBWQUVKPJ-UHFFFAOYSA-N quinolin-2-ol Chemical compound C1=CC=C2NC(=O)C=CC2=C1 LISFMEBWQUVKPJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- PJANXHGTPQOBST-UHFFFAOYSA-N stilbene Chemical compound C=1C=CC=CC=1C=CC1=CC=CC=C1 PJANXHGTPQOBST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000021286 stilbenes Nutrition 0.000 description 1
- 125000005504 styryl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IFLREYGFSNHWGE-UHFFFAOYSA-N tetracene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC4=CC=CC=C4C=C3C=C21 IFLREYGFSNHWGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000101 thioether group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005323 thioketone group Chemical group 0.000 description 1
- 229930192474 thiophene Natural products 0.000 description 1
- JFLKFZNIIQFQBS-FNCQTZNRSA-N trans,trans-1,4-Diphenyl-1,3-butadiene Chemical compound C=1C=CC=CC=1\C=C\C=C\C1=CC=CC=C1 JFLKFZNIIQFQBS-FNCQTZNRSA-N 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- ODHXBMXNKOYIBV-UHFFFAOYSA-N triphenylamine Chemical compound C1=CC=CC=C1N(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 ODHXBMXNKOYIBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06N—COMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
- G06N3/00—Computing arrangements based on biological models
- G06N3/02—Neural networks
- G06N3/06—Physical realisation, i.e. hardware implementation of neural networks, neurons or parts of neurons
- G06N3/067—Physical realisation, i.e. hardware implementation of neural networks, neurons or parts of neurons using optical means
- G06N3/0675—Physical realisation, i.e. hardware implementation of neural networks, neurons or parts of neurons using optical means using electro-optical, acousto-optical or opto-electronic means
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/135—Liquid crystal cells structurally associated with a photoconducting or a ferro-electric layer, the properties of which can be optically or electrically varied
- G02F1/1354—Liquid crystal cells structurally associated with a photoconducting or a ferro-electric layer, the properties of which can be optically or electrically varied having a particular photoconducting structure or material
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Neurology (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Computational Linguistics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Non-Silver Salt Photosensitive Materials And Non-Silver Salt Photography (AREA)
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Element zur Verarbeitung optischer Informationen und eine Licht-zu-Licht-Umwandlungsvorrichtung, die neu ist und sich für die Verarbeitung visueller Informationen, wie die Mustererkennung, eignet, sowie einen Neurocomputer, welcher in der Lage ist, die Responseempfindlichkeit bezüglich eines Lichtsignals durch ein Regulierungslicht zu verändern und welcher in der Lage ist, die veränderte Responseempfindlichkeit in dem Element über einen längeren Zeitraum zu speichern.
- Von der Licht-zu-Licht-Umwandlungsvorrichtung, die einen optischen Output bezüglich eines Input einer optischen Information ausgeben kann, kann erwartet werden, daß sie sich an eine Bildaulzeichnung, einen optischen Computer, eine optische Schreibprojektionsvorrichtung und dergleichen anpaßt. Unter diesen gilt die Aufinerksanikeit einem optischen Computer aufgrund semer Parallelität, das heißt, einer Fähigkeit, die in der Lage ist, gleichzeitig zahlreiche Informationen zu übermitteln und verarbeiten, seiner Überlegenheit bezüglich der Beschaltung, des Crosstalk bzw. Übersprechen und dergleichen, seiner analogen Leistung und seiner direkten Verarbeitungsfähigkeit eines Bildes.
- Andererseits wurde in jüngster Zeit eine lnformationsverarbeitung, die als ein besonderes Charakteristikum eines Gebirns oder eines Nervensystems, eines Assoziationsgedächtnisses, des Lernens und dergleichen galt, die herkönmilicherweise als schwierig galt, für möglich gehalten. Ferner gab es zahlreiche Versuche, in denen ein neurales Netzwerk als Hardware realisiert wird.
- Insbesondere wurden hohe Erwartungen in ein optisches neurales Netzwerk und einen optischen Neurocomputer, welcher aus Komponenteneinheiten mit einer Licht-zu-Licht- Umwandlungsfiinktion bestand, hinsichtlich der Vorteile der Parallelität von Licht gesetzt, das heißt, der Eigenschaft, gleichzeitig zahlreiche Informationen zu übermitteln und zu verarbeiten, der Überlegenheit in der Beschaltung, dem Crosstalk bzw. Übersprechen und dergleichen, der analogen Leistung, der Fahigkeit der direkten Verarbeitung von Bildern und dergleichen.
- Als Grundfunktionen, die für ein neurales Element, welches eine Komponenteneinheit des neuralen Netzwerkes ist, erforderlich sind, sind die folgenden drei Bedingungen zu nennen.
- (1) Das Element ist mit Informationseingabeeinheiten ausgestattet. Ferner ist es bevorzugt, daß zahlreiche Eingabeeinheiten für ein einzelnes Element zu Verfügung stehen.
- (2) Das Element ist mit einer Informationsspeichereinheit ausgestattet. Insbesondere ist es für das neurale Element erforderlich, daß ein einer Synapse einer Nervenzelle eines lebenden Körpers entsprechender Bereich, welcher eine Bewertung bzw. Gewichtung bezüglich der einzelnen Eingabeinformationen durchführen kann als Reaktion auf die Eingabeinformation, vorliegt. Ferner ist es weiter bevorzugt, daß die Gewichtung in analoger Form geändert werden kann und mit einer Charakteristik ausgestattet ist, wobei der veränderte Wert gespeichert und über einen längeren Zeitraum festgehalten werden kann.
- (3) Das Element ist mit einer Inforrnationsausgabeeinheit ausgestattet. Es ist bevorzugt, daß das Element mit einem nichtlinearen Ausgabemerkmal ausgestattet ist, wobei die bewerteten Eingabeinformationen zusammenaddiert werden und der addierte Wert ausgegeben wird, wenn er einen konstanten Schwellenwert überschreitet.
- Es gibt ein künstliches Neuronenmodell, das in der Figur 7 gezeigt ist, als ein empfohlenes Modell des neuralen Elements. In diesem Modell wird ein i-tes Eingabesignal ui mit einem Gewichtungskoeffizienten wi in einem einer Synapse entsprechenden Bereich multipliziert, die bewerteten Signale werden alle zusammenaddiert und ein Output v wird entsprechend einer nichtlinearen Funktion g(x) (Delta-Funktion, sigmoide Funktion oder dergleichen) an einer Ausgabeeinheit ausgegeben.
- v = g (Σ wi ui) (1)
- Es gilt als unverzichtbar, daß der Gewichtungskoeffizient wi in einer analogen Form veränderbar ist und der Grad der Gewichtung bezüglich des Eingabesignals verändert und festgehalten wird, um eine Informationsverarbeitung, wie das Aufnehmen, Erinnern, Erkennen und dergleichen, zu erreichen.
- Außerdem ist es für das neurale Element, welches eine Komponenteneinheit eines optischen neuralen Netzwerks oder eines optischen Computers ist, bevorzugt, daß alle Regulierungen der Eingabe, Ausgabe und des Gewichtungskoeffizienten mit Hilfe von Licht erfolgen können aufgrund der Überlegenheit der Informationsverarbeitung durch Licht, wie obenstehend erwähnt.
- Bei der Entwicklung der neuralen Elements gemäß einem solchen Modell ist der entscheidende Punkt der, wie man den Synapsen eines lebenden Körpers entsprechenden Bereich erreichen kann. Als Beispiel dient ein Verfahren zur Regulierung der Lichtdurchlässigkeit durch einen Raumlicht-Modulator, wie in Applied Optics, 1988, 27 Seite 4354 beschrieben. Gemäß dem Verfahren zur Ahwendung eines solchen Raumlicht-Modulators ist es möglich, die dem Gewichtungskoeffizienten wi entsprechende Gewichtung in der oben stehenden Gleichung (1) durch den Grad der Lichtdurchlässigkeit durchzuführen. Allerdings ist es erforderlich, die Lichtdurchlaßgrad von einem Außensystem zu regulieren, der Wert der regulierten Lichtdurchlässigkeit kann nicht ohne eine Recheneinheit von außen oder dergleichen gespeichert werden, und der Bereich der Veränderung der Lichtdurchlässigkeit ist begrenzt, was durch den Raumlicht-Modulator erreicht werden kann, das heißt, einen Kontrast zwischen vor und nach der Aufhahme bzw. dem Lernen.
- Ferner wurde, wie in Applied Optics. 1991, 30, Seite 1328, beschrieben, ein Versuch durchgeführt, bei welchem das Gewichten durch Modulieren der Lichtempfindlichkeit erreicht wird, das heißt den Grad einer elektrischen Response bezüglich eines Lichtsignals, durch Anlegen einer Regelspannung an ein Lichtaufhahmeelement, das aus einer Photodiode von einem Außensystem besteht. Jedoch ist selbst bei diesem Element der Einsatz der externen Rechnereinheit unverzichtbar, da es nicht mit einer Speicherfunktion versehen ist.
- Als ein mit einer Speicherfunktion versehenes Element wird eine Element mit Speicherfünktion erwähnt, welches in Applied Optics. 1993, 32 Seite 1264, dargestellt ist. Bei diesem Element wird angenommen, daß die Erfassungsempfindlichkeit bezüglich eines Lichtsignals zunimmt und durch den Einfluß einer Raumladung beibehalten wird, welche durch Bestrahlen mit einem Regulierungslicht auf den Grenzflächenbereich erzeugt wird, der durch eine Metall-GaAs- Grenzfläche gebildet wird, und das Bewerten erfolgt unter Verwendung der Änderung der Erfassungsempfindlichkeit. Allerdings beträgt die Zunahme der Erfassungsempfindlichkeit nur ein paarmal soviel wie der ursprüngliche Wert und die erhöhte Erfassungsempfindlichkeit schwindet in ungefähr 20 Minuten, was für eine Speicherfunktion nicht als ausreichend gilt.
- Ferner ist es für den Erhalt eines optischen neuralen Netzwerks oder eines optischen Computers erforderlich, daß, neben einem Element eines einer Synapse entsprechenden Bereichs, das Element, welches eine Komponenteneinheit ist, ein Licht-zu-Licht- Umwandlungstyp ist, welches mit einer Eingabe-Ausgabe-Umwandlungscharakteristik ausgestattet ist. Als ein Beispiel für ein Licht-zu-Licht-Umwandlungselement ist ein Raumlicht-Modulator zu nennen, welcher ein Material mit Lichtleiteffekt verwendet, wobei ein Element den Pockel's- Lichtleiteffekt anwendet, wie bei einem Bismuthsilikat, einer Flüssigkristall-Lichtschleuse und dergleichen, einer Kombination aus einer Mikrokanalplatte und einem Lichtbrechungskristall oder dergleichen.
- Die Figur 8 zeigt eine Flüssigkristall-Lichtschleuse, bei welchem die Bezugsziffern 13 und 14 Glasplatten bezeichnen, 15 und 16 transparente Elektroden, 17 eine photoleitfähige Schicht, 18 eine lichtabschirinende Schicht, 19 einen dielektrischen Spiegel, 20 und 21 Flüssigkristall Orientierungschichten, 22 eine nematische Flüssigkristallschicht, 23 eine Stromquelle, WL ein Schreiblicht und RL ein Leselicht. Die Impedanz der photoleitfähigen Schicht wird durch Anlegen einer Spannung an der Flüssigkristall-Lichtschleuse verringert, gefolgt von einem Bestrahlen mit dem Schreiblicht der photoleitfähigen Schicht, wodurch die Lichtdurchlässigkeit der Flüssigkristallschicht durch einen Lichtleiteffekt verändert wird, durch welchen die an den Flüssigkristall angelegte Spannung erhöht wird.
- Folglich kann ein Output durch das Leselicht ausgelesen werden.
- Ferner ist als Licht-zu-Licht-Umwandlungselement mit Speichervermögen beispielsweise ein Element bekannt, welches einen Speicher bei Verwendung einer Hysterese und eine bistabile Funktion eines Flüssigkristalls verwendet. Jedoch ist es, da es sich um ein neurales Element handelt, erforderlich, daß ein Ausgabesignal nur dann erzeugt wird, wenn ein Eingabesignal vorhanden ist, und bei der Ausgabe ist eine nichtlineare Responseleistung erforderlich, wobei die Ausgabe nur dann erfolgt, wenn die Eingabe einen bestimmten Betrag übersteigt. Wenn zum Beispiel ein Flüssigkristall mit Speichervermögen bei einer Anzeigeeinheit eingesetzt wird, welche ein Oütputsignal ausgibt, erfolgt die kontinuierliche Ausgabe des Outputsignals, nachdem eine Information einmal gespeichert ist, und zwar ohne Rücksicht auf das Vorliegen oder Fehlen des Eingabesignals. Daher kann das Element nicht als neurales Element verwendet werden.
- Ferner ist es für die Verwendung eines solchen Licht-zu-Licht-Umwandlungselementes als neurales Element erforderlich, daß das Element an sich mit einer analogen Speicherfunktion ausgestattet ist. Das heißt, es ist erforderlich, daß die kombinierte Gewichtung einer Synapse leicht durch ein kontinuierliches Ventil regelbar ist, was für ein herkömmliches Element schwierig ist. Daher wird die Entwicklung eines Licht-zu-Licht-Umwandlungselements erwartet, welches mit einer analogen Speicherfünktion ausgestattet ist, die in der Lage ist, die kombinierte Gewichtung einer Synapse kontinuierlich zu regeln.
- Hinsichtlich der Materialien waren fast alle Materialien, die in einem neuralen Element eingesetzt werden, die Erweiterung eines Materials eines herkömmlichen anorganischen Halbleiterelements, bei dem es sich um ein anorganisches Halbleitermaterial, wie Si, GaAs oder dergleichen, handelt. Tatsächlich verwenden fast alle in der allgemeinen Elektronik eingesetzten Elemente eine Funktion eines anorganischen Materials mit Ausnahme von Zusatzteilen und dergleichen.
- In den vergangenen Jahren wurde aufgeklärt, daß irn Falle der Verwendung eines organischen Materials die Beständigkeit, welche herkömmlicherweise als eine Schwäche im Fall der Verwendung eines organischen Materials galt, mit deijenigen im Falle der Verwendung eines anorganischen Materials vergleichbar und dieser häufig überlegen ist, indem das Material oder die Anwendungsbedingung optimiert wurden. Es wurden in wirksamer Weise Untersuchungen durchgeführt, bei welchen die Funktion eines organischen Materials auf dem Gebiet der Elektronik zur Anwendung kommt.
- Wie obenstehend erwähnt, hangen fast alle herkömmlichen neuralen Elemente von einer externen Vorrichtung ab, und das Element an sich ist nicht mit der Speicherfunktion ausgestattet wie in dem Fall, wo die Steuerung des Gewichtungskoefflzienten bezüglich einer Eingabeinformation durch den Betrieb eines externen Instruments erfolgt oder die Speicherung des Gewichtungskoeffizienten durch eine externe Rechnereinheit erfolgt. Ferner ist dieses, selbst wenn das Element eine Speicherfunktion besitzt, mit einer Defektstelle versehen, wo die Haltezeit des Speichers extrem kurz ist oder die Differenz zwischen dem Wert der Speicherzeit und demjenigen der Nichtspeicherzeit gering ist, was für den praktischen Einsatz unerheblich ist. Zudem verwenden fast alle Materialien einen anorganischen Halbleiter, und aufgrund der Kosten oder der Komplexität der Herstellung war ein Element erwünscht, welches leicht und kostengünstig hergestellt werden kann. Außerdem ist das herkömmliche Licht-zu-Licht- Umwandlungselement oder -gerät als neurales Element unzureichend für den Erhalt eines optischen neuralen Netzwerkes oder einen optischen Computer, da es kein analoges Speichervermögen aufweist, das für den der Synapsekombination entsprechenden Bereich erforderlich ist.
- Die EP-A-482 920 beschreibt ein Element zur Verarbeitung optischer Informationen, welches eine photoleitfähige Schicht und eine benachbarte Donorschicht mit der Fähigkeit zum Transport und zur Speicherung von Löchern umfaßt.
- Die EP-A-562 938, die im Sinne des Artikels 54(3) EPÜ zum Stand der Technik gehört, beschreibt ein Element zur Verarbeitung optischer Informationen mit einer photoleitfähigen Mehrfachschicht, welche eine Ladungsträger-Erzeugungsschicht und eine Ladungsträger- Transportschicht umfaßt, wobei beide Schichten zwischen Elektroden angeordnet sind, von denen mindestens eine mit Lichtdurchlässigkeit versehen ist.
- Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die obenstehenden Probleme zu lösen und ein Element zur Verarbeitung optischer Informationen und ein Licht-zu-Licht-Umwandlungselement bereitzustellen, welches eine Speicherfunktion beinhaltet, das schwierig herzustellen war, und mit einer ausgezeichneten Speicherhaltefunktion ausgestattet ist und welches mit Funktionen ausgestattet ist, die für ein neurales Element erforderlich ist.
- In den Zeichnungen ist:
- die Figur 1 ein Diagramm, welches ein Beispiel des Aufbaus einer Licht-zu-Licht- Umwandlungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. In der Figur 1 bezeichnen die Ziffern 1 und 2 Glasplatten, 3 und 4 transparente Elektroden, 5 eine Speicherschicht, 6 eine photoelektrische Schicht, 7 einen dielektrischen Spiegel, 8 und 9 Flüssigkristall- Orientierungsschichten, 10 eine Flüssigkristallschicht, 11 eine Poralisierungsschicht, 12 eine Stromquelle, IL ein einfallendes Licht, CL ein Regulierungslicht und RL ein Leselicht;
- die Figur 2 ein Diagramm, welches die Stromresponsecharakteristik bezüglich eines Eingabelichts (700 nm) vor und nach Bestrahlung mit Regulierungslicht (445 nm) eines Elements zur Verarbeitung optischer Informationen zeigt, welches in Beispiel 1 hergestellt wird;
- Figur 3 ein Diagramm, welches die Strom-Responsecharakteristik bei wiederholter Bestrahlung mit Licht eines Elements zur Verarbeitung optischer Informationen zeigt, welches in Beispiel 2 hergestellt wird;
- die Figur 4 ein Diagramm, daß die Strom-Responsecharakteristik bei wiederholten Bestrahlungen mit Licht eines Elements zur Verarbeitung optischer Informationen zeigt, welches in Beispiel 3 hergestellt wird;
- die Figur 5 ein Diagramm, welches die Betriebscharakteristik einer Licht-zu-Licht- Umwandlungsvorrichtung zeigt, welche in Beispiel 4 hergestellt wird;
- die Figur 6 ein Diagramm, welches die Betriebscharakteristik einer Licht-zu-Licht- Umwandlungsvorrichtung zeigt, die in Beispiel 5 hergestellt wird; die Figur 7 ein Diagramm, das ein Neuronenmodell zeigt, wobei ul bis un die Eingabesignale wl bis wn bedeuten, die kombinierten Gewichtungen der Synapsen, v ein Ausgabesignal und g(x) eine Ausgabefunktion; und
- die Figur 8 ein Diagramm, das den Aufbau einer Flüssigkristall-Lichtschleuse zeigt, in der 13 und 14 Glasplatten bezeichnen, 15 und 16 Übergangs- bzw. Überführungselektroden, 17 eine photoleitfähige Schicht, 18 eine lichtabschirmende Schicht, 19 einen dielektrischen Spiegel, 20 und 21 Flüssigkristall-Orientierungsschichten, 22 eine Flüssigkristallschicht, 23 eine Stromquelle, RL ein Leselicht und WL ein Schreiblicht.
- Es folgt nun zunächst eine Erläuterung des Elements zur Verarbeitung optischer Informationen der vorliegenden Erfindung. Das Element zur Verarbeitung von Informationen der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß es eine photoelektrische Schicht und eine Speicherschicht aufweist, wobei die Speicherschicht eine Thioketonverbindung mit einer Speichervermögen vorsehenden Funktion beinhaltet, so daß ein Elektrizitätleitungsvermögen der Schicht durch Bestrahlung mit Licht einer konstanten Wellenlänge geändert werden kann und beibehalten wird, wenn die Schicht gegenüber dem Licht abgeschirmt wird, wobei die Thioketonverbindung der folgenden chemischen Formel entspricht:
- wobei Ar¹ und Ar² jeweils eine aromatische Kohlenwasserstoffgruppe oder eine aromatische heterozyklische Gruppe, welche Substituenten aufweisen kann, bedeuten und wobei Ar¹ und Ar² aneinander gebunden sein können, wobei die Schichten zwischen Elektroden, von denen mindestens eine mit Lichtdurchlässigkeit versehen ist, angeordnet sind. Zunächst wird eine Erläuterung der Elektrode gegeben. Die Elektrode wird auf einem Substrat als eine leitfähige Dünnfilmschicht gebildet. Als Substrat wird eine Platte aus Quarz oder Glas, eine Metallplatte oder eine Metallfolie, eine Kunststoffolie oder -schicht und dergleichen verwendet. Jedoch wird eine Glasplatte, eine transparente Kunststoff- (Polyester-, Polymethacrylat, Polycarbonat-)Platte und dergleichen bevorzugt. Eine Metallplatte oder dergleichen, die als Elektrode verwendet werden kann, kann auch als Substrat verwendet werden.
- Als Material zur Bildung der Elektrode werden normalerweise Aluminium, Gold, Silber, Platin, Cadmium, Nickel, Indium, Palladium, Tellur oder anderes Metall, ein Metalloxid von Indium und/oder Zinn und dergleichen, Kupferiodid, Ruß und leitfähige Harze von Poly(3-methylthiophen), Polypyrrol und dergleichen verwendet.
- Die leitfähige Dünnfilmschicht wird normalerweise mit Hilfe des Sputterverfahrens, des Vakuumabscheidungsverfahrens oder dergleichen gebildet, in welchem Fall das die Elektrode bildende Material ein Metall oder ein Metalloxid ist. Indes kann die elektrisch leitende Dünnfilmschicht durch die anderen Verfahren gebildet werden, je nach Art des die Elektrode bildenden Materials. Zum Beispiel kann im Fall von Metallteilchen aus Silber oder dergleichen, feinen Teilchen aus Kupferiodid, Ruß oder einem elektrisch leitenden Metalloxid, einem Pulver aus einem elektrisch leitenden Harz und dergleichen, die elektrisch leitende Dünnfilmschicht durch ein Verfahren gebildet werden, bei welchem das die Elektrode bildende Material auf den Träger aufgetragen wird, nachdem es in einer geeigneten Bindemittelharzlösung dispergiert wurde. Ferner kann es, im Falle eines elektrisch leitenden Harzes, direkt auf dem Substrat durch elektrochemische Polymerisation gebildet werden. Die elektrisch leitende Dünnfilmschicht kann durch verschiedene Substanzen laminiert werden.
- Obwohl es keine spezielle Einschränkung bezüglich der Dicke der elektrisch leitenden Dünnfilmschicht gibt, ist es vorzuziehen, daß die Dicke nicht weniger als 5 nm ( 50 Å) für den Erhalt eines gleichmäßigen Elektrizitätsleitungsvermögens beträgt. Andererseits ist es in dem Fall, wo die Lichtdurchlässigkeit erforderlich ist, notwendig, daß die Dicke nicht größer als eine der Lichtdurchlässigkeit genügende Filmdicke ist. Die Filmdicke ist normalerweise nicht größer als 100 um, selbst im Falle des Anstreich- bzw. Auftrageverfahrens, bei welchem die Filmdicke zunimmt.
- Bei der Erfindung ist es erforderlich, daß mindestens eine der Elektroden eine lichtdurchlässige Elektrode ist. Es ist nicht immer erforderlich, daß die Lichtdurchlässigkeit den gesamten Wellenlängebereich abdeckt. Jedoch ist die Lichtdurchlässigkeit zumindest in dem Wellenlängenbereich von Licht erforderlich, welcher durch die Speicherschicht und die photoelektrische Schicht absorbiert wird. Je höher die Lichtdurchlässigkeit, desto besser ist die Effizienz eines Bestrahlungslichts. Die Durchlässigkeit darf zumindest nicht weniger als 10%, nicht weniger als 30 % in der praktischen Anwendung, und vorzugsweise nicht weniger als 60 % betragen.
- Als nächstes erfolgt eine Erläuterung der photoelektrischen Schicht und der Speicherschicht, die zwischen den Elektroden gebildet werden.
- Die photoelektrische Schicht besteht aus einem photoleitfähigen Material, welches elektrische Ladungsträger durch die Trennung von positiven und negativen elektrischen Ladungen durch Absorbieren von Licht erzeugt, welche zusammen mit Isoliermaterialien aus einem Bindemittelharz, einer langkettigen Alkylfettsäure und dergleichen, trägertransportierenden Materialien aus aromatischem Amin, einer Hydrazonverbindung und dergleichen und anderen Additiven gebildet wird.
- Als photoleitfähiges Material werden photoleitfähige Materialien, die normalerweise bei einer Elektrophotographie oder einer Solarzelle oder dergleichen verwendet werden, eingesetzt. Als ein anorganisches photoleitfähiges Material sind amorphes Seien, Selenlegierung aus Selen- Tellur, Selen-Arsen und dergleichen, amorphes Silicium, Cadmiumsulfid, Zinkoxid und dergleichen anzuführen. Als organische photoleitfähige Materialien sind verschiedene Arten von Farbmaterialien oder Pigmenten anzuführen. Es werden nun als Beispiele hierfür Verbindungen angeführt, die durch öffentliche Druckschriften als ein elektro-optisches Umwandlungsfarbmittel, einen elektrischen Ladungsträger bildendes Material und dergleichen bekannt sind.
- Als Beispiele für öffentliche Druckschritten sind "Basic and Application of Eiectric Photography Engineering", Seiten 437 bis 448 (herausgegeben von der Gesellschaft für Elektronische Photographie, Corona-sha, 1988), Transaction of Coloring Material Institute, Band 47, Seiten 594 bis 604 (Maruyama, Katsuji, 1974), "LB Film and Electronic", Seiten 193 bis 204 (CMC, 1986), "Organic Electronic Materials", Seiten 94 bis 101 (The Society of Applied Physics, Ohin-sha, 1990) und dergleichen zu nennen.
- Als Beispiele für diese Verbindungen sind Farbmittei einer Polypyringruppe, einer Cyaningruppe, einer Merocyaningruppe, einer Pyriliumgruppe, einer Thiapyriiiumgruppe, einer Triallylmethangruppe, einer Squaryliumgruppe, einer Azuleniumgruppe und dergleichen, Farbmittel mit kondensierten Ringgruppen der Perylengruppe, einer Polycyclinchinongruppe, einer Pyrrolopyrrolgruppe und dergleichen, Phthalocyanin-Farbmittel, Azofarbmittel, und dergleichen anzuführen. Als Farbmittel der Phthalocyaningruppe sind nichtmetallische Farbmittel der Phthalocyaningruppe, Farbmittel der nichtmetallischen Phthalocyaningruppe und verschiedene Kristallfarbmittel von Phthalocyaninen, die mit einem Metall von Kupfer, Vanadium, Indium, Titan, Aluminium, Zinn, Magnesium und dergleichen koordiniert sind, anzuführen. Als Azofarbmittel werden hauptsächlich ein Farbmittel einer Azogruppe, Bisazogruppe und einer Trisazogruppe in Form von Pigmentteilchen verwendet.
- Die Speicherschicht wird durch Dispergieren eine niedermolekulargewichtigen Verbindung mit Lochtransportvermögen aufgebaut, die mit mindestens einem Stickstoffatom in dem Molekül ausgestattet ist, wobei die Verbindung eine Speichervermögen vorsehende Funktion besitzt, welche das Elektrizitätsspeichervermögen beinhaltet, das durch Bestrahlung mit Licht geändert wurde, selbst nach dem Abschirmen von Licht.
- Zunächst folgt eine Erläuterung der niedermolekulargewichtigen Verbindung mit Lochtransportvermögen.
- Die niedermolekülargewichtige Verbindung mit Lochtransportvermögen dient als Transportträger von Löchern, welcher ein Träger von elektrischer Ladung einer Speicherschicht ist. Das Phänomen des Lochtransports kann als die Übertragung von Elektronen zwischen Molekülen oder eine Oxidations- und Reduktionsreaktion angesehen werden, bei welcher eine Eiektronendonorverbindung mit geringem Ionisierungspotential sich für einen wirksamen Lochtransport eignet.
- Hinsichtlich des obenstehend genannten Punktes wird bei der Erfindung die Verbindung mit mindestens einem Stickstoffatom in dem Molekül als Loch-transportierende, niedermolekulargewichtige Verbindung bevorzugt eingesetzt, insbesondere eine Verbindung, bei welcher sich ein Stickstoffatom mit dem konjugierten π-Elektronen-System vereingit ist und die Orientierung zwischen den Molekülen ausgezeichnet ist.
- Ferner sind als Formen von Stickstoffatomen eine Aminogruppe, die direkt mit einem aromatischen Kohlenwasserstoff oder einem aromatischen Heterocyclus durch eine Alkylaminogruppe, wie eine Ethylaminogruppe verbunden ist, eine Allylamingruppe, wie eine Diphenylaminogruppe und dergleichen, und in ähnlicher Weise eine Hydrazogruppe oder eine Hydrazonogruppe, die direkt mit einem aromatischen Kohlenwasserstoff oder einem aromatischen Heterozyklus verbunden ist, anzuführen, und als ein weiteres Beispiel sind ein Heterozyklus aus Stickstoffatomen anzuführen. Als Beispiele für Heterozyklen werden Carbazol, Indol, Pyrazol, Pyrazolin, Oxazol und dergleichen herausgestellt.
- Bei der obenstehenden Loch-transportierenden niedermolekulargewichtigen Verbindung läßt sich die Herstellung leicht mit einer hochmolekülargewichtigen Verbindung vergleichen, ist die Entfernung von Verunreinigungen durch Veredeln einfach und wird daher die Verminderung der Speichercharakteristik durch Bilden von Fallen oder dergleichen infolge der Verunreinigungen gemindert. Ferner ist es bei der niedermolekulargewichtigen Verbindung leicht, die Mobilität von Löchern durch Erhöhung des Speicherplatzes in einem Speicher zu steigern, da deren Kompatibilität mit einem Bindemittelpolymer im allgemeinen ausgezeichnet ist.
- Bei der Erfindung wird als Loch-transportierende niedermolekülargewichtige Verbindung insbesondere eine Hydrazonverbindung, die durch die nachstehende allgemeine Formel (I) angegeben ist, bevorzugt verwendet.
- In der allgemeinen Formel (I) ist A eine einwertige oder zweiwertige organische Gruppe, die mindestens einen aromatischen Kohlenwasserstoffring oder einen aromatischen heterozyklischen Ring enthält, und diese Ringe können Substituenten sein. Insbesondere sind organische Gruppen, die im folgenden unter (a) bis (d) beschrieben sind, als A bezeichnet.
- (a) Eine einwertige oder zweiwertige organische Gruppe, die von Benzol, Naphthalin, Anthracin, Pyren, Perylen, Penanthren, Fluoranthen, Acenaphthen, Acenaphthylen, Azulen, Fluoren, Inden, Tetralin, Naphthacen oder dergleichen abgeleitet sind. Die organische Gruppe ist ein Beispiel, das mindestens eine aromatische Kohlenwasserstoffverbindung enthält.
- (b) Eine einwertige oder zweiwertige organische Gruppe, die von Pyrrol, Thiophen, Furan, Indol, Carbazol, Pyrazol, Pyridin, Acridin, Phenazin, Benzothiophen, Benzofüran oder dergleichen abgeleitet ist. Die organische Gruppe ist ein Beispiel, das mindestens einen aromatischen heterozyklischen Ring enthält.
- (c) Eine einwertige oder zweiwertige organische Gruppe, die von einer Verbindung abgeleitet ist, bei welcher die jeweiligen organischen Gruppen der obenstehenden (a) und (b) direkt miteinander verbunden sind. Als Beispiel sind Biphenyl, Terphenyl, Phenylanthracen, Bithiophen, Terthiophen, Bifuran, Thienylbenzol, Thienylnaphthalin, Pyrrolylthiophen, N-Phenylcarbazol oder dergleichen zu nennen.
- (d) Eine einwertige oder zweiwertige organische Gruppe, die von einer Verbindung abgeleitet ist, bei welcher die jeweiligen organischen Gruppen der obenstehenden (a) bis (c) durch eine Verbindungsgruppe miteinander verbunden sind. Als eine Verbindungsgruppe ist eine Alkylengruppe, die Substituenten aufweisen kann, die durch die nachstehenden allgemeinen Formeln dargestellt ist, oder eine durch die allgemeinen Formeln dargestellte zweiwertige organische Gruppe anzuführen. Außerdem ist eine bei einer solchen Alkylengruppe oder - gruppen integrierte Kombinationsgruppe und eine zweiwertige organische Gruppe aufgeführt. Beispiel für Verbindungsgruppen: Alkylengruppe Beispiel für Verbindungsgruppen: zweiwertige organische Gruppe
- Als ein spezifisches Beispiel für eine organische Gruppe gemäß (d) ist eine einwertige oder zweiwertige organische Gruppe, die von einer Verbindung abgeleitet ist, bei welcher der obenstehende aromatische Ring oder heterozyklische Ring einen kondensierten Ring durch eine Verbindungsgruppe oder -gruppen bildet, z. B. Xanthen, Thioxanthen, Indolin, Phenothiazin, eine durch die folgende allgemeine Formel dargestellte Verbindung oder dergleichen anzuführen.
- Ferner ist als spezifisches Beispiel für eine organische Gruppe gemäß (d) eine einwertige oder zweiwertige organische Gruppe, die von Diphenylmethan, Stilben, Tolan, 1,4-Diphenylbutadien, Diphenylether, Diphenylsulfid, N-Methyldiphenylamin, Triphenylamin, Azobenzol oder dergleichen abgeleitet ist, zu nennen. Außerdem ist an Stelle eines Benzolrings in diesen organischen Gruppen eine organische Gruppe, bei welcher der andere aromatische Ring oder heterozyklische Ring durch eine Verbindungsgruppe oder -gruppen verbunden ist, oder dergleichen aufzuführen.
- Als Substituenten, die der aromatische Kohlenwasserstoffring und/oder der aromatische heterozyklische Ring in (a) bis (d) aufweisen können, sind z. B. Niederalkylgruppen einer Methylgruppe, einer Ethylgruppe, einer Propylgruppe, einer Butylgruppe, einer Hexylgruppe oder dergleichen, Niederalkoxylgruppen einer Methoxygruppe, einer Ethoxygruppe, einer Butoxygruppe oder dergleichen, Aralkylgruppen einer Allylgruppe, einer Benzylgruppe, einer Naphthylmethylgruppe, einer Phenethylgruppe oder dergleichen, Allyloxygruppen einer Phenoxygruppe, Trioxylgruppe oder dergleichen, Allylalkoxylgruppen einer Benzyloxygruppe, einer Phenethyloxygruppe oder dergleichen, Allylgruppen einer Phenylgruppe, einer Naphthyl gruppe oder dergleichen, Allylvinylgruppen einer Styrylgruppe, einer Naphthylvinylgruppe oder dergleichen und Dialkylaminogruppen einer Dimethylaminogruppe, Diethylaminogruppe oder dergleichen aufzuführen. Außerdem kann die Alkylkomponente in diesen Subsituenten eine Ethergruppe, eine Estergruppe, eine Cyanogruppe, eine Sulfidgruppe oder dergleichen enthalten.
- R¹, R², R³, R&sup4; und R&sup5; in der allgemeinen Formel (I) zeigen eine Alkylgruppe, eine Aralkylgruppe, eine aromatische Kohlenwasserstoffgruppe, eine heterozyklische Ringgruppe, die ein Wasserstoffatom oder Substituenten aufweisen können. Als spezifische Beispiele für R¹ bis R&sup5; sind Niederalkylgruppen einer Methylgruppe, einer Ethylgruppe, einer Propylgruppe, einer Butylgruppe, einer Hexylgruppe oder dergleichen, Aralkylgruppen einer Benzylgruppe, einer Phenethylgruppe oder dergleichen, aromatische Kohlenwasserstoffgruppen einer Phenylgruppe, einer Naphthylgruppe, einer Acenaphthylgruppe, einer Anthrylgruppe, einer Pyrenylgruppe oder dergleichen ähnlich A, heterozyklische Gruppen ähnlich A einer Thienylgruppe, einer Bithienylgruppe, einer Carbazolgruppe, einer Indolylgruppe, einer Furylgruppe, eine Indolingruppe oder dergleichen anzuführen.
- Ferner sind als Substituenten, welche die jeweiligen organischen Gruppen von R¹ bis R&sup5; aufweisen können, Niederalkylgruppen einer Methylgruppe, einer Ethylgruppe, einer Propylgruppe, einer Butylgruppe, einer Hexylgruppe oder dergleichen, Niederalkoxylgruppen einer Methoxygruppe, einer Ethoxygruppe, einer Butoxygruppe oder dergleichen, Allyloxygruppen einer Phenoxygruppe, einer Trioxygruppe oder dergleichen, Alialkoxygruppen einer Benzyloxygruppe, einer Phenethyloxygruppe oder dergleichen, Aminogruppen-Substituenten einer Dimethylaminogruppe, einer Diethylaminogruppe, einer Phenylmethylaminogruppe, einer Diphenylaminogruppe oder dergleichen aufzuführen.
- Allerdings können R¹ und A zusammen einen Ring bilden. Als Beispiel hierfür ist eine durch die allgemeinen Formeln dargestellte organische Gruppe und dergleichen aufzuführen.
- In der allgemeinen Formel (I) zeigen R&sup6; und R&sup7; eine Alkylgruppe, eine Aralkylgruppe, eine Allylgruppe, eine aromatische Kohlenwasserstoffgruppe oder eine heterozyklische Gruppe, die Substituenten aufweisen können. Insbesondere zeigen R&sup6; und R&sup7; Niederalkylgruppen einer Methylgruppe, einer Ethylgruppe, einer Propylgruppe, einer Butylgruppe oder dergleichen, Aralkylgruppen einer Benzylgruppe, einer Phenethylgruppe, einer Naphthylmethylgruppe oder dergleichen, aromatische Kohlenwasserstoffgruppen einer Allylgrüppe, einer Phenylgruppe, einer Naphthylgruppe oder dergleichen, und heterozyklische Gruppen einer Pyridylgruppe, einer Thienylgruppe, emer Furylgruppe, einer Pyrrolylgruppe oder dergleichen. Als Substituenten, die diese aufweisen können, sind die Substituenten ähnlich denjenigen bei R¹, R², R³, R&sup4; und R&sup5; anzuführen.
- Jedoch können R&sup6; und R&sup7; zusammen einen Ring bilden, und als ein solches Beispiel sind durch folgenden allgemeinen Formeln gezeigte organische Gruppen und dergleichen anzuführen.
- In der obenstehenden allgemeinen Formel (I) bezeichnet l eine ganze Zahl von 0 oder 1, m eine ganze Zahl von 0, 1 oder 2 und n eine ganze Zahl von 1 oder 2. Weiterhin ist n gleich 1, wenn A eine einwertige Gruppe ist, und 2, wenn A eine zweiwertige Gruppe ist.
- Unter den durch die allgemeine Formel (I) dargestellten Hydrazonverbindungen ist insbesondere eine Hydrazonverbindung, bei welcher A ein Carbazolring ist, bevorzugt.
- Mehrere Beispiele für die Hydrazonverbindungen sind die wie folgt dargestellten.
- Als nächstes folgt eine Erläuterung von Thioketonverbindungen mit einer Speichervermögen vorsehenden Funktion, wie durch die folgende Formel (II) gezeigt;
- In der obenstehenden allgemeinen Formel zeigen Ar¹ und Ar² eine aromatische Kohlenwasserstoffgruppe oder eine aromatische heterozyklische Gruppe, die Substituenten aufweisen können, und im besonderen wird die aromatische Kohlenwasserstoffgruppe oder die aromatische heterozyklische Gruppe wie bei A in der allgemeinen Formel (I) herausgestellt.
- Bevorzugte Thioketone sind die wie folgt gezeigten.
- Als nächstes folgt eine Erläuterung der Bindemittelharze. Als Bindemittelharz ist eine Verbindung bevorzugt, bei welcher die Kompatibilität mit einer Loch-transportierenden niedermolekulargewichtigen Verbindung oder der obenstehenden Verbindung mit der Speichervermögen vorsehende Funktion vorhanden ist und die keinen negativen Einfluß auf den Transport elektrischer Ladungsträger in einer Schicht ausübt. Zum Beispiel sind ein Polymer- und ein Copolymerkörper einer Vinylverbindung, wie Styrol, Vinylacetat, Vinylchlorid, Acrylat, Methacrylat, Butadien und dergleichen, Polyvinylacetal, Polycarbonat, Polyester, Polysulfon, Polyphenylenoxid, Polyurethan, Celluloseester, Celluloseether, Alkylharz, Phenoxyharz, Silikonharz und Epoxyharz anzuführen. Unter diesen sind Polyesterharz, Polycarbonatharz, Methacrylatharz, Acrylharz und Phenoxyharz bevorzugt, und insbesondere ist Polycarbonatharz und Methacrylatharz bevorzugt.
- Die verwendete Menge des Bindemittelharzes ist normalerweise, auf Gewichtsbasis, im Bereich des 0,1- bis 30-fachen der Loch-transportierenden, niedermolekülargewichtigen Verbindung, vorzugsweise des 0,3- bis 10-fachen davon.
- Die Speicherschicht und das Element zur Verarbeitung optischer Informationen der Erfindung wird gebildet durch Dispergieren einer niedermolekülargewichtigen Verbindung mit dem Lochtransportvermögen und der Verbindung mit der Speichervermögen vorsehenden Funktion in einem Bindemittel. Weiterhin kann die Speicherschicht ein Additiv, wie einen Weichmacher, ein Tensid, einen UV-Strahlenabsorber, ein oxidationsverhinderndes Mittel, einen Elektronenakzeptor oder dergleichen je nach Erfordernis einschließen.
- Als nächstes folgt eine Erläuterung eines Verfahrens zur Herstellung eines Elements zur Verarbeitung optischer Informationen gemaß der vorliegenden Erfindung. Bei dem Element zur Verarbeitung optischer Informationen der Erfindung werden zuerst die jeweiligen Komponenten der obenstehenden Speicherschicht und die verschiedenen Additivkomponenten, die je nach Erfordernis eingesetzt werden, in einem Lösungsmittel gelöst, wodurch eine Auftrageflüssigkeit gebildet wird, die Auftrageflüssigkeit wird auf eine Elektrode aufgetragen und getrocknet, wodurch die Speicherschicht gebildet wird.
- Die Filmdicke der Speicherschicht wird durch die Bereiche der elektrischen Feldstärke und der Spannung der Stromquelle bestimmt, die zum Betrieb des Elements zur Verarbeitung optischer Informationen erforderlich sind, und welche normalerweise nicht größer als 100 um, vorzugsweise nicht größer als 30 um ist. Weiterhin ist die Untergrenze der Filmdicke nicht weniger als 0,01 um, vorzugsweise nicht weniger als 0,1 um, hinsichtlich des Vorsehens eines gleichinäßigen Films und der Vermeidung von Stittlöchern.
- Als ein Verfahren zur Bildung einer photoelektrischen Schicht auf dem Speicher ist, im Gegensatz zu dem Beschichtungsverfahren, das Vaküumabscheidungsverfahren und das CVD- Verfahren, ein Verfahren zur Laminierung einer Einzelmolekülschicht durch das Langmuir- Brogett's-(LB-)Verfahren (siehe "LB Film and Electronics", Seiten 1 bis 15, Seiten 33 bis 46, CMC, 1986) oder dergleichen, zu nennen.
- Verschiedene Formen der photoelektrischen Schicht können durch das obenstehende Verfahren vorgesehen werden. Zum Beispiel kann im Falle der Verwendung von Seien oder Silicium die Form eine amorphe Dünnschicht sein, oder sie kann eine aus feinen Teilchen bestehende Dünnschicht sein oder eine Dünnschicht, bei welcher Teilchen in einem Bindemittelharz dispergiert oder gelöst sind. Weiterhin ist es möglich, einen LB-Film zu bilden, bei welchem Einzelmolekülschichten durch das LB-Verfahren laminiert werden. Im Falle des LB-Films kann, im Gegensatz zu einem Film mit einer einzigen photoleitfähigen Farbsubstanz, ein mit der photoleitfahigen Farbsubstanz und einer isolierenden langkettigen Fettsäure, wie Arachinsäure, oder einer anderen Farbsubstanz vermischter Film und ein Einzelmolekülfilm mit einem unterschiedlichen Mischverhaltnis laminiert werden.
- Bei einer photoelektrischen Schicht, bei welcher ein photoleitfahiges Material in einem Bindemittelharz in Form von Teilchen dispergiert ist, werden als Bindemittelharz, im Unterschied zu einem Butyralharz, ein Phenoxyharz, ein Phenolharz oder dergleichen, die das Bindemittelharz mit Hydroxylgruppen sind, welche ein ausgezeichnetes Dispergiervermögen von feinen Teilchen, Polyester, Polycarbonat, Methacrylharz und dergleichen haben, eingesetzt. Im Falle der Bildung einer photoelektrischen Schicht durch Dampfabscheidung oder dergleichen wird eine Operation oder dergleichen durchgeführt, bei welcher die Schicht einem Lösungsmitteldampf ausgesetzt wird, wodurch das Kristallsystem verändert wird, sofern erforderlich, um die Umwandlungseffizienz weiter zu erhöhen.
- Zudem können Additive der photoelektrischen Schicht zur Förderung der Anstreichbarkeit, der Dispergierstabilität und der Haltestabilität zugesetzt werden. Ferner kann ein photoleitfähiges Material mit Träger-Transportvermögen hinzugegeben werden. Die Dicke der photoelektrischen Schicht hängt von dem Herstellungsverfahren ab, welche im Bereich von mehreren zig Å bis zu mehreren um liegt und allgemein vorzugsweise nicht größer als 1 um ist.
- Beim Laminieren der Speicherschicht und der photoelektrischen Schicht ist die obenstehende Reihenfolge der Verfahrensschritte nicht immer erforderlich, und die Speicherschicht kann auf der photoelektrischen Schicht durch das obenstehende Verfahren gebildet werden. Weiterhin kann ein Herstellungsverfahren übernommen werden, bei welchem die Speicherschicht und die photoelektrische Schicht auf getrennten Elektroden gebildet werden und durch Crimpen oder dergleichen integriert werden. Die Laminierung von Elektroden kann durch das Crimp- Verfahren, im Gegensatz zum Sputterverfahren, dem Dampfabscheidungsverfahren oder dergleichen, erfolgen.
- Das Element zur Verarbeitung optischer Informationen der Erfindung wird durch Anlegen einer Spannung zwischen den Elektroden angewandt. In diesem Fall ist das Element in einem Dunkelzustand isolierend, und der Dunkelstrom weist einen sehr niedrigen Wert auf Beim Bestrahlen mit Licht (Eingabelicht) im Bereich einer Absorptionswellenlänge der photoelektrischen Schicht jedoch nimmt das Elektrizitätsleitungsvermögen zu, und es ist ein Photostrom festzustellen. Ferner bleibt, wenn die Feststellung nach Bestrahlung mit einem Licht (Regulierungslicht) im Absorptionswellenbereich der Speicherschicht für eine konstante Zeit erfolgt, der Wert des Dunkelstroms fast unverändert. Bei Bestrahlung mit dem Eingabelicht jedoch nimmt der Wert zu oder ab im Vergleich zu dem Wert des Photostroms, welcher festgestellt wurde, bevor die Bestrahlung mit dem Regulierungslicht für eine konstante Zeit erfolgte. Das heißt, die Responseempfindlichkeit des Elements bezüglich des Eingabelichts ändert sich durch die Bestrahlung mit dem Regulierungslicht, und die geänderte Photoempfindlichkeit wird beständig in dem Zustand gehalten, in welchem die Spannung angelegt wird. Folglich speichert dieses Element eine Information in der Form einer Änderung der Photoempfindlichkeit. Die Photoempfindlichkeit des Elements kann in einer analogen Form durch die Menge des Bestrahlungslichts, die Anzahl der Bestrahlungen, die angelegte Spannung und dergleichen reguliert werden.
- Bei der Bestrahlung mit Licht ist es erforderlich, daß das Eingabelicht durch die photoelektrische Schicht absorbiert wird und die Speicherschicht so wenig wie möglich beeinflußt. Und es ist erforderlich, daß das Regulierungslicht in der Nähe der Grenzfläche zwischen der Eingabeschicht und der Speicherschicht absorbiert wird. In diesem Fall kann das Eingabelicht und das Regulierungslicht die gleiche Wellenlänge haben oder unterschiedliche Wellenlängen aufweisen, und die Lichtstärken können gleich oder verschieden sein. Das Licht kann ein monochromatisches Licht sein oder ein Licht mit einer konstanten Wellenlängebreite.
- Die Einfallsrichtung von Licht kann von der Seite der Speicherschicht oder von der Seite der photoelektrischen Schicht sein. Als Beispiel sind die folgenden Fälle aufgeführt.
- In diesem Fall ist das Eingabelicht ein Licht mit dem Absorptionswellenlängenbereich der photoelektrischen Schicht, und das Regulierungslicht ist ein Licht mit dem Absorptionswellenlängenbereich der Speicherschicht.
- Im Falle der Einfallsrichtung, wobei das meiste Eingabelicht und das Regulierungslicht von der Seite der Speicherschicht einstrahlt, ist es erforderlich, daß die Speicherschicht das Eingabelicht überhaupt nicht absorbiert, oder es erreicht nur ein Teil des Eingabelichts die photoelektrische Schicht, selbst wenn die Absorption erfolgt. Ferner ist es notwendig, daß das Regulierungslicht in die Nähe der Grenzflächenverbindung der Speicherschicht und der photoelektrischen Schicht gelangt. Im Falle der Einfallsrichtung von Licht, wobei sowohl das Eingabelicht als auch das Regulierungslicht auf die Seite der photoelektrischen Schicht abgestrahlt werden, ist es erforderlich, daß die photoelektrische Schicht das Regulierungslicht überhaupt nicht absorbiert, oder es erreicht ein Teil des Regulierungslichts die Speicherschicht, selbt wenn die Absorption erfolgt.
- Wenn die Einfallsrichtung von Licht zwischen dem Eingabelicht und dem Regulierungslicht umgekehrt wird, wie in den obenstehenden Fällen, erreicht das Eingabelicht die photoelektrische Schicht, und das Regulierungslicht erreicht die Grenzflächenverbindung der Speicherschicht und der photoelektrischen Schicht.
- Neben den obenstehenden Bedingungen ist es bevorzugt, daß das Eingabelicht nicht die Photoempfindlichkeit des Elements zur Verarbeitung optischer Informationen beeinflußt. In diesem Fall kann die Photoempfindlichkeit des Elements durch Bestrahlung mit dem Eingabelicht ohne Beeinflussung der Photoempfindlichkeit überwacht werden, welche durch das Regulierungslicht geändert und beibehalten wurde. Das heißt, das Regulierungslicht kann zum Schreiben von Information eingesetzt werden, und das Eingabelicht kann zum Lesen von Information eingesetzt werden.
- Die Wellenlänge in diesem Fall entspricht dem Absorptionswellenlängenbereich der Speicherschicht, und gleichzeitig ist es notwendig, daß die Wellenlänge der Absorptionswellenlängenbereich der photoelektrischen Schicht ist.
- Im Fall der Einfallsrichtung von Licht, wobei sowohl das Eingabelicht als auch das Regulierungslicht von der Seite der Speicherschicht einstrahlen, ist es erforderlich, daß ein Teil des Eingabelichts die photoelektrische Schicht erreicht, und es ist erforderlich, daß das Regulierungslicht die Nähe der Grenzflächenverbindung der Speicherschicht und der photoelektrischen Schicht erreicht. Ferner kann die Photoempfindlichkeit des Elements durch das Eingabelicht fast ohne Einfluß auf die Photoempfindlichkeit des Elements überwacht werden, welche durch das Regulierungslicht geändert und beibehalten wurde, wenn der Einfluß des Eingabelichts auf die Aufnahmeempfindlichkeit des Elements durch Verringerung der Lichtstärke des Eingabelichts minimert wird im Vergleich zu der Photoempfindlichkeit des Regulierungslichts, oder durch eine ausreichende Verkürzung der Bestrahlungszeit des Eingabelichts bis zu einem Grad, wo die Lichtauthahmeempfindlichkeit des Elements nicht hierdurch beeinflußt wird.
- Im Falle der Einfallsrichtung von Licht, wobei sowohl das Eingabelicht als auch das Regulierungslicht von der Seite der photoelektrischen Schicht einstrahlen, ist es erforderlich, daß das Regulierungslicht in die Nähe der Grenzflächenverbindung der Speicherschicht und der photoelektrischen Schicht gelangt.
- Im Falle, wo die Einfallsrichtung von Licht zwischen dem Eingabelicht und dem Regulierungslicht umgekehrt wird, kann die Lichtaufhahmeempfindlichkeit des Elements fast ohne Einfluß auf die Photoempfindlichkeit des Elements überwacht werden, welche durch das Regulierungslicht geändert und beibehalten wurde, wenn das Regulierungslicht von der Seite der Speicherschicht einstrahlt und das Eingabelicht von der Seite der photoelektrischen Schicht einstrahlt, und das Eingabelicht beeintlußt nicht die Umgebung der Grenzflächenverbindung der Speicherschicht und der photoelektrischen Schicht.
- Anders als in den obenstehenden Fällen (1) und (2) ist ein Verfahren möglich, bei welchem das Eingabelicht und das Regulierungslicht sich nicht voneinander unterscheiden. Der Wert des Photostroms ändert sich durch jede Lichtbestrahlung, wenn das Licht angewandt wird, welches die Nähe der Grenzflächenverbindung der Speicherschicht und der photoelektrischen Schicht erreicht.
- Wie obenstehend erwähnt, wird das Element zur Verarbeitung optischer Informationen der Erfindung durch Anlegen einer Spannung zwischen den Elektroden angewandt. Der Grad der Veränderung der Photoempfindlichkeit kann durch den Grad der elektrischen Feldstärke geregelt werden, das zwischen den Elektroden beim Bestrahlen mit dem Regulierungslicht angewandt wird. In diesem Fall gilt, je größer die elektrische Feldstärke, desto höher ist die Veränderungsrate der Photoempfindlichkeit des Elements. Es ist notwendig, daß die elektrische Feldstärke nicht zu einem Zusammenbruch der Isolierung führt, welche allgemein nicht größer als 10&sup7; V / cm, normalerweise nicht größer als 10&sup6; V/cm, und vorzugsweise 5 x 10&sup5; V/cm ist.
- Obgleich das Element zur Verarbeitung optischer Informationen der Erfindung die Photoempfindlichkeit beständig beibehält, welche durch die Bestrahlung mit dem Regulierungslicht geändert wurde, ist es möglich, das Element in seinen ursprünglichen Zustand zurückzuführen, und das Element kehrt rasch umkehrbar in seinen ursprünglichen Zustand zurück, indem das Element mit mehr als der Glasübergangstemperatur erwärmt wird. Folglich sind die wiederholte Speicherung und Löschung des Elements möglich.
- Als nächstes folgt eine Erläuterung einer Licht-zu-Licht-Umwandlungsvorrichtung der Erfindung.
- Eine Licht-zu-Licht-Umwandlungsvorrichtung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Behandlungseinheit für Eingabe-Lichtinformationen besitzt, welche eine photoelektrische Schicht und eine Speicherschicht umfaßt, wobei die Speicherschicht eine Thioketonverbindung mit einer Speichervermögen vorsehenden Funktion beinhaltet, so daß die elektrische Leitfähigkeit der Schicht durch Licht einer konstanten Wellenlänge verändert werden kann und beibehalten wird, wenn die Schicht gegenüber dem Licht abgeschirmt wird, wobei die Thioketonverbindung der folgenden chemischen Formel entspricht:
- wobei Ar¹ und Ar2 jeweils eine aromatische Kohlenwasserstoffgruppe oder eine aromatische heterozyklische Gruppe, welche Substituenten aufweisen kann, bedeuten und wobei Ar¹ und Ar² aneinander gebunden sein können, wobei die Schichten zwischen Elektroden, von denen mindestens eine mit Lichtdurchlässigkeit versehen ist, angeordnet sind; und einer Anzeigeeinheit, welche auf der Behandlungseinheit für Eingabe-Lichtinformationen laminiert ist oder mit dieser elektrisch verbunden ist.
- Die photoelektrische Schicht, welche die Verarbeitungseinheit für optische Informationen mit aufbaut, wird, ähnlich der photoelektrischen Schicht des Elements zur Verarbeitung optischer Informationen der Erfindung, durch ein photoleitfähiges Material gebildet, welches Elektronenladungsträger durch Trennung positiver und negativer elektrischer Ladungen durch Absorbieren von Licht erzeugt, zusammen mit einem Isoliermaterial, wie einem Bindemittelharz und einer langkettigen Alkylfettsäure, einem Trägertransportmaterial, wie einem aromatischen Amin und einer Hydrazonverbindung und anderen Additiven gebildet. Als photoleitfähiges Material und andere eingesetzte Materialien kann das Material ähnlich dem photoelektrischen Material des obenstehenden Elements zur Verarbeitung optischer Informationen verwendet werden.
- Die Dicke der photoelektrichen Schicht hängt von dem Herstellungsverfahren ab, welche allgemein im Bereich von mehreren zig Å bis zu mehreren um, vorzugsweise nicht größer als 1 um, liegt.
- Ferner wird die Speicherschicht, die ein Bestandteil der Behandlungseinheit für Eingabe- Lichtinformationen ist, ähnlich der Speicherschicht des Elements zur Verarbeitung optischer Informationen der Erfindung, wie obenstehend erwähnt, durch Dispergieren einer niedermolekulargewichtigen Verbindung mit Lochtransportvermögen, welche mit mindestens einem Stickstoffatom in dem Molekül ausgestattet ist und wobei die Thioketonverbindung die Speichervermögen vorsehende Funktion beinhaltet, welches das Elektrizitätsleitverrnögen, das durch die Bestrahlung mit Licht verändert wurde, selbst nach Abschirmen von Licht in einem Bindemittelharz beibehält, aufgebaut. Als niedermolekülargewichtige Verbindung mit Lochtransportvermögen kann eine Verbindung mit der Speichervermögen vorsehenden Funktion und anderen Additiven, eine Verbindung ähnlich der Speicherschicht des obenstehenden Elements zur Verarbeitung optischer Informationen, verwendet werden.
- Die Filmdicke der Speicherschicht wird durch die Bereiche der elektrischen Feldstärke und die Spannung der Stromquelle bestimrnt, die zum Betrieb der Licht-zu-Licht-Umwandlungsvorrichtung erforderlich sind, welche normalerweise nicht größer als 100 um und vorzugsweise nicht größer als 30 um ist. Zudem beträgt die Untergrenze der Filmdicke 0,01 um und vorzugsweise nicht weniger als 0,1 um, hinsichtlich der Gleichmäßigkeit des aufgetragenen Films und der Vermeidung von Stiftlöchern.
- Als Anzeigeeinheit, welche auf der Behandlungseinheit für Eingabe-Lichtinformationen laminiert ist oder mit dieser elektrisch verbunden ist, ist eine Flüssigkristall-Anzeigeeinheit, lichtemittierende Diode (LED), ein Elektrolumineszenzelement (EL), ein Pockel's-Effekt- Element oder dergleichen anzuführen.
- Als Flüssigkristall-Anzeigeeinheit ist eine solche vom Lichtdurchlässigkeits- oder Lichtreflexionstyp, die zwischen den Elektroden vorgesehen ist, von denen mindestens eine Lichtdurchlässigkeit aufweist, anzuführen. Die Elektrode kann gleichförmig oder gemustert sein. Es gibt keine spezielle Einschränkung bezüglich des Materials des Flüssigkristalls Als Beispiele sind ein nematisches Flüssigkristall-, ein chirales nematisches Flüssigkristall-, ein cholesterisches Flüssigkristallmaterial anzuführen, wobei diese Flüssigkristallmaterialien in einem Polymer, einem Polymerflüssigkristall mit einer Flüssigkristalleinheit an der Hauptkette oder der Seitenkette eines Polymeren dispergiert sind.
- Als lichtemittierende Diode ist eine Einzelheteroverbindungsdiode mit lediglich einer Verbindungsstelle, bei welcher die Energielücke wie bei GaAs/GaAlAs unterschiedlich ist, eine Doppelheteroverbindungsdiode, bei welcher eine Photoaktivierungsschicht zwischen der p- Schicht und der n-Schicht eingeschoben ist, mit einem großen Kristallmischverhältnis unter Verwendung von GaAlAs oder dergleichen anzuführen. Es ist möglich, einen breiten Farbbereich vom Infratrotbereich bis zum sichtbaren Bereich vorzusehen sowie eine blaue Anzeigeeinheit unter Verwendung von GaN, SiC, ZnS und dergleichen.
- Als Elektrolumineszenzelement sind ein Doppelisolations-Dünnfilmelement anzuführen, bei welchem eine fluoreszierendes Licht emittierende Schicht aus ZnS-Spezies in Dünnfilmform sandwichförmig durch dielektrische Isolierschichten, wie aus Y&sub2;O&sub3;, eingeschoben ist, ein Element vom Pulverdispergiertyp, bei welchem feine Pulver eines fluoreszierenden Körpers in einer dielektrischen Substanz dispergiert sind, eine Schicht aus einem fluoreszierenden Körper, welche eine organische Substanz wie ein Chinolinolkomplex ist, und ein organisches Element, bei welchem eine elektrische Ladung injizierende Schicht laminiert wird, anzuführen.
- Als nächstes wird ein Verfahren der Licht-zu-Licht-Umwandlungsvorrichtung der Erfindung erläutert. Wie im Falle des vorgenannten Elements zur Verarbeitung optischer Informationen werden zunächst bei der Licht-zu-Licht-Umwandlungsvorrichtung der Erfindung die jeweiligen Komponenten der Speicherschicht und verschiedene Additivkomponenten, die je nach Bedarf eingesetzt werden, in einem Lösungsmittel gelöst, wodurch eine Auftrageflüssigkeit gebildet wird, die Auftrageflüssigkeit wird auf die Elektroden aufgetragen und getrocknet, wodurch die Speicherschicht gebildet wird.
- Als nächstes wird die photoelektrische Schicht durch ein Verfahren zur Bildung der photoelektrischen Schicht, bei welchem die jeweiligen Komponenten der photoelektrischen Schicht in einem Lösungsmittel gelöst oder dispergiert werden, wodurch eine Auftrageflüssigkeit gebildet wird, die auf die Speicherschicht aufgetragen wird und getrocknet wird, ein Verfahren zur Bildung der photoelektrischen Schicht, bei welchem die Komponenten auf der Speicherschicht durch ein Vakuumabscheidungsverfahren abgeschieden werden, ein Verfahren zur Bildung der photoelektrischen Schicht auf der Speicherschicht durch das Langmuir- Brogett's-(LB-)Verfahren (siehe "LB Film and Electronics", Seiten 1 bis 15, Seiten 33 bis 46, CMC, 1986) oder dergleichen, wodurch die Behandlungseinheit für Eingabe-Lichtinformationen aufgebaut wird, laminiert.
- Es ist nicht immer erforderlich, daß die Laminierung der Speicherschicht und der photoelektrischen Schicht in der obenstehenden Reihenfolge durchgeführt wird. Die Speicherschicht kann auf der photoelektrischen Schicht durch das obenstehende Verfahren gebildet werden. Ferner kann ein Verfahren übernommen werden, bei welchem die Speicherschicht und die photoelektrische Schicht getrennt auf Elektroden gebildet werden, die durch Crimpen oder dergleichen integriert werden. Die Elektrode kann in ähnlicher Weise durch Verwendung eines Materials wie bei dem obenstehenden Element zur Verarbeitung optischer Informationen gebildet werden. Die Elektrode kann durch das Sputterverfahren, das Dampfabscheidungsverfahren oder das Crimpverfahren gebildet werden. Die Filmdicke der Elektrode ist in ähnlicher Weise und normalerweise nicht weniger als 50 Å und nicht mehr als 100 um.
- Die Anzeigeeinheit kann mit der Einheit zur Verarbeitung optischer Informationen larhiniert werden oder elektrisch mit dieser ohne Laminierung in Serie verbunden werden. Wenn die Einheit zur Verarbeitung optischer Informationen und die Anzeigeeinheit laminiert werden, kann eine Elektrode je nach Erforderhis dazwischen eingeschoben werden.
- Zum Beispiel ist beim Lainihieren der Flüssigkristall-Anzeigeeinheit ein Verfahren zur Bildung der Flüssigkristall-Anzeigeeinheit, bei welchem das lichtdurchlässige Elektrodensubstrat, das mit einer Flüssigkristall-Orientierungsschicht oder einer Polarisierungsschicht je nach Erfordernis versehen ist, in entgegengesetzter Richtung zu einer Filmoberfläche der Behandlungseinheit der Eingabeinformationen oder einer Elektrodenoberfläche oder dergleichen laminiert wird, wobei Glasfaser-Abstandshalter dazwischen eingefügt werden, und ein Flüssigkristall in den wie obenstehend gebildeten Zwischenraum injiziert wird, oder ein Verfahren, bei welchem eine Flüssigkristallschicht auf der lichtdurchlässigen Elektrode gebildet wird, die mit einer Flüssigkristall-Orientierungsschicht oder einer Polarisierungsschicht je nach Erfordernis durch Anstreichen versehen ist, welche auf einer Filmoberfläche der Einheit zur Verarbeitung optischer Informationen oder einer Elektrodenoberfläche oder dergleichen gecrimpt wird, anzuführen. Weiterhin können eine Elektrodenschicht, eine lichtabschirmende Schicht, eine Orientierungsschicht, eine Polarisierungsschicht und eine dielektrische Spiegeischicht zwischen der Flüssigkristallschicht und der Einheit zur Verarbeitung optischer Informationen je nach Bedarf eingefügt werden.
- Die Licht-zu-Licht-Umwandlungsvorrichtung der Erfindung wird durch Anlegen in Serie einer Spannung an die Einheit zur Verarbeitung optischer Informationen und der Anzeigeeinheit eingesetzt. Der Grad der Änderung der Photoempfindlichkeit kann durch den Grad der Stärke des elektrischen Feldes, das an der Einheit zur Verarbeitung optischer Informationen angelegt wurde, beim Bestrahlen mit dem Regulierungslicht überwacht werden. In diesem Fall gilt, je größer die Stärke des an die Einheit zur Verarbeitung optischer Informationen angelegten elektrischen Feldes, desto größer die Veränderungsrate der Photoempfindlichkeit. Es ist erforderlich, daß die Stärke des an die Einheit zur Verarbeitung optischer Informationen angelegten elektrischen Feldes nicht zu einem Zusammenbruch der Isolierung führt, welche im allgemeinen nicht größer als 10&sup7; V/cm, normalerweise 10&sup6; V/cm, und vorzugsweise nicht größer als 5 x 10&sup5; V/cm ist.
- Die Figur 1 zeigt ein Beispiel des Aufbaus einer Licht-zu-Licht-Umwandlungsvorrichtung der Erfindung. Die Bezugsziffern 1 und 2 bezeichnen Glasplatten, 3 und 4 lichtdurchlässige Elektroden, 5 eine Speicherschicht, 6 eine photoelektrische Umwandlungsschicht, 7 einen dielektrischen Spiegel, 8 und 9 Flüssigkristall-Orientierungsschichten, 10 eine Flüssigkristallschicht, 11 eine Polarisierungsschicht und 12 eine Stromquelle. IL bezeichnet ein Eingabelicht, CL ein Regulierungslicht und RL ein Leselicht.
- Als nächstes folgt eine Erläuterung eines Verfahrens für den Betrieb der Licht-zu-Licht- Umwandlungsvorrichtung der Erfindung, wie in Figur 1 gezeigt.
- Wenn eine zwischen den Elektroden angelegte Spannung, so daß die Seite der Flüssigkristallschicht ein positiver Pol ist, sich im Dunkelzustand befindet, in welchem die Vorrichtung nicht bestrahlt wird, ist das Element isolierend, und der Dunkelstrom ist sehr gering. Jedoch nimmt beim Bestrahlen mit Licht (Eingabelicht) im Absorptionswellenlängenbereich der photoelektrischen Schicht das Elektrtzitätsleitungsvermögen zu und es wird ein Photostrom nachgewiesen. Ferner bleibt, wenn der Nachweis nach Bestrahlung mit Licht (Regulierungslicht) im Absorptionswellenlängenbereich der Speicherschicht für eine konstante Zeit durchgeführt wird, der Wert des Dunkelstroms fast unverändert, doch bei Bestrahlung mit dem Eingabelicht nimmt der Wert zu oder ab im Vergleich zu dem Helligkeitsstromwert, welcher vor der Bestrahlung mit dem Regulierungslicht für eine konstante Zeit nachgewiesen wurde. Das heißt, die Responseempfindlichkeit der Einheit zur Verarbeitung optischer Informationen bezüglich der optischen Veränderungen durch die Bestrahlung mit dem Regulierungslicht und die veränderte Photoempfindlichkeit wird für mehr als einen Tag stabil in einem Zustand gehalten, in welchem die Spannung angelegt wird. Folglich speichert die Vorrichtung eine Information in der Form einer Veränderung der Photoempfindlichkeit. Die Photoempfindlichkeit des Elements kann in analoger Form durch die Lichtstrahlmenge, die Anzahl der Bestrahlungen bei der angelegten Spannung und dergleichen reguliert werden.
- Wie obenstehend erwähnt, kann die an die Anzeigeeinheit angelegte Spannung durch Änderung der Photoempfindlichkeit der Einheit zur Verarbeitung optischer Informationen bezüglich des Eingabelichts reguliert werden. Zum Beispiel wird, wenn die Photoempfindlichkeit bezüglich des Eingabelichts durch das Regulierungslicht zunimmt, das heißt, wenn die Impedanz der Einheit zur Verarbeitung optischer Informationen bei Bestrahlung mit Licht verringert wird, die Spannung reguliert. Zum Beispiel wird, wenn die Photoempfindlichkeit bezüglich des Eingabelichts durch das Regulierungslicht zunimmt, d. h., wenn die Impedanz der Einheit zur Verarbeitung optischer Informationen bei Bestrahlung mit Licht verringert wird, die Spannung reguliert. Zum Beispiel wird, wenn die Photoempfindlichkeit bezüglich des Eingabelichts durch das Regulierungslicht erhöht wird, das heißt, wenn die Impedanz der Einheit zur Verarbeitung der optischen Informationen bzw. Lichtinformationen bei Bestrahlung mit Licht verringert wird, die an die Anzeigeeinheit angelegte Spannung beim Bestrahlen mit Eingabelicht dadurch erhöht, im Vergleich zu dem Fall vor der Bestrahlung mit dem Regulierungslicht. Wenn die Gesamtbestrahlungsmenge des Regulierungslichts einen bestimmten Wert erreicht, überschreitet die an die Anzeigeeinheit angelegte Spannung bei Bestrahlung mit dem Eingabelicht die Ansteuerungsspannung der Anzeigeeinheit, zum Beispiel ändert sich im Fall der Flüssigkristall-Anzeigeeinheit die Durchlässigkeit durch den elektrooptischen Effekt des Flüssigkristalls. Folglich ist es möglich, einen optischen Output durch die Reflexion oder die Übertragung durch das Leselicht vorzusehen, und es wird im Falle der Anzeigeeinheit einer LED, einer EL oder dergleichen eine Lichtemission festgestellt.
- Es ist erforderlich, daß das Eingabelicht durch die photoelektrische Schicht absorbiert wird und die Speicherschicht so wenig wie möglich beeinflußt, und es ist erforderlich, daß das Regulierungslicht in der Nähe einer Grenzfläche zwischen der Eingabeschicht und der Speicherschicht absorbiert wird. In diesem Fall beeinflußt die Photoempfindlichkeit, die durch das Regulierungslicht geändert und beibehalten wird, nicht das Eingabelicht. In diesem Fall können das Eingabelicht und das Regulierungslicht die gleiche Wellenlänge haben oder verschiedene Wellenlängen aufweisen, und die Lichtstärken können gleich oder unterschiedlich sein. Das Licht kann ein monochromatisches Licht sein oder ein Licht mit konstanter Wellenlängenbreite. Die Einfallsrichtung des Lichtes kann auf der Seite der Speicherschicht oder der Seite der photoelektrischen Schicht liegen. Ferner ist ein Verfahren unter Verwendung des Elements möglich, bei welchem das Eingabelicht und das Regulierungslicht nicht voneinander unterschieden werden, wobei der Helligkeitsstromwert sich bei jeder Lichtbestrahlung ändert, indem Licht verwendet wird, das die Nähe der Grenzflächen verbindung der Speicherschicht und der photoelektrischen Schicht erreicht.
- Andererseits ist es, im Falle der Anwendung der Anderung der Durchlässigkeit des Flüssigkristalls oder dergleichen durch den elektro-optischen Effekt, bezüglich der Anzeigeeinheit möglich, das Lesen durch Strahlen des Leselichts auf die Seite der Anzeigeeinheit und durch Lesen des reflektierten Lichts von dem dielektrischen Spiegel auf einer Oberflächenverbindung mit der Einheit zur Verarbeitung optischer Informationen oder durch Bestrahlen des Leselichts auf die Seite der Einheit zur Verarbeitung optischer Informationen und Lesen des transmittierenden Lichts durchzuführen. Weiterhin kann, wenn die Anzeigeeinheit eine Flüssigkristallschicht ist, das Eingabelicht, durch ein Bestrahlen des Eingabelichts von der Seite der Einheit zur Verarbeitung optischer Informationen, als Leselicht verwendet werden. In diesem Fall wird ein Teil des Eingabelichts durch die photoelektrische Schicht absorbiert, was die elektro-optische Umwandlung bewirkt, und das Eingabelicht, das durch die photoelektrische Schicht nicht absorbiert und übertragen wird, erreicht die Flüssigkristallschicht, wodurch eine Überwachung der Durchlässigkeit der Flüssigkristallschicht ermöglicht wird.
- Die Licht-zu-Licht-Umwandlungsvorrichtung der Erfindung behält die Photoempfindlichkeit in beständiger Weise bei, die durch Bestrahlung mit dem Regulierungslicht geändert wurde Dagegen läßt sich deren Rückführung in den ursprünglichen Zustand durch Erwärmen bewerkstelligen. Die Vorrichtung kehrt rasch und unikehrbar durch Erwärmen der Speicherschicht mit mehr als der Glasübergangstemperatur zu ihrem ursprünglichen Zustand zurück.
- Folglich kann die Vorrichtung eine wiederholte Speicherung und Löschung durchführen.
- Der Mechanismus des Behandlungselements für Lichtinformationen und der Licht-zu-Licht- Umwandlungsvorrichtung der Erfindung ist gegenwärtig nicht ausreichend geklärt. Jedoch kann von der folgenden Annahme ausgegangen werden. Die niedermolekulargewichtige Verbindung mit dem Lochtransportvermögen, die Verbindung mit der das Speichervermögen vorsehenden Funktion oder das Bindemittelpolymer oder dergleichen in der Speicherschicht erzeugt eine Zustandsveränderung, wie eine Prototropie, Isomerisierung, Veränderung der Orientierung oder dergleichen, an sich selbst oder zwischen den Molekülen durch Bestrahlung mit dem Regulierungslicht, und Veränderungen der Polarisierung in der Nähe der Grenztläche der photoelektrischen Schicht und der Speicherschicht, wodurch eine Energieschwelle der Lochinjektion von der photoelektrischen Schicht herabgesetzt wird, was zu einer Änderung bezüglich der Ermöglichung der Injektion von Löchern führt, welche beim Bestrahlen mit dem Eingabelicht auf die photoelektrische Schicht erzeugt werden, und den Helligkeitsstrom bei der Bestrahlung mit dem Eingabelicht erhöht. Außerdem wird die Speicherfünktion durch ein Stabilhalten des veränderten Zustands erreicht.
- Das Element zur Verarbeitung optischer Informationen der Erfindung besitzt eine Funktion, bei welcher die Photoempfindlichkeit in einer analogen Form durch Bestrahlung geändert wird, dieser Zustand in beständiger Weise gespeichert und über einen längeren Zeitraum beibehalten wird und die Löschung des reversiblen Speichers durch Erwärmen erfolgen kann.
- Die Licht-zu-Licht-Umwandlungsvorrichtung der Erfindung besitzt eine Funktion, bei welcher die Photoempfindlichkeit in einer analogen Form durch die Bestrahlung mit dem Regulierungslicht geändert wird, dieser Zustand gespeichert und in beständiger Weise über einen längeren Zeitraum beibehalten wird und die Löschung des reversiblen Speichers durch Erwärmen erfolgen kann. Ferner kann sowohl die Eingabe als auch die Ausgabe durch Licht erfolgen, wobei die Ausgabe nichtlinear ist.
- Zudem verwenden das Element zur Verarbeitung optischer Informationen und die Licht-zu- Licht-Umwandlungsvorrichtung der Erfindung hauptsächlich organische Materialien, und es ist sowohl eine Bereichsausdehnung als auch -verkleinerung möglich. Folglich ist deren praktischer Nutzen besser als der eines herkömmlichen Elementes für ein neurales Netzwerk und einen Neurocomputer, und es ist zu erwarten, daß das Element oder die Vorrichtung auf verschiedene Einsatzbereiche, wie die Berechnung, Verarbeitung von Bildinformationen, Kommunikation, einen Neurocomputer, einen Sensor und dergleichen, anwendbar ist.
- Die vorliegende Erfindung wird nun ausführlicher unter Bezugnahme auf die Beispiele beschrieben. Jedoch sollte es sich verstehen, daß die vorliegende Erfindung keineswegs auf solche spezifischen Beispiele beschränkt ist.
- 1,0 g 9-Ethylcarbazol-3-carbaldehyddiphenylhydrazon, 12,5 mg 4,4'-Bis(dimethylamino)thiobenzophenon, 1,25 g Polycarbonat wurden in 14 g Dioxan unter Bildung einer Auftrageflüssigkeit gelöst.
- Die Auftragflüssigkeit wurde auf eine ITO-Elektrodenschicht aufgetragen, die auf einem Glassubstrat gebildet wurde, und getrocknet, wodurch eine Speicherschicht gebildet wird.
- Als nächstes wurden 2 Gewichtsteile Titanphthalocyanin und 1 Gewichtsteil Polyvinylbutyral mit einem Lösungmittel, in welchem n-Propylalkohol und Methanol in Gewichtsverhältnissen von 60 : 40 vermischt waren, so daß der Anteil der Feststoffkomponente 3,4 % war, unter Bildung einer Dispersionsflüssigkeit vermischt. Die Dispersionsflüssigkeit wurde auf die Speicherschicht aufgetragen, so daß die Filmdicke nach dem Trocknen etwa 0,1 um betrug, und getrocknet, wodurch eine photoelektrische Schicht gebildet wurde. Eine Gegenelektrode wurde auf der Oberfläche der photoelektrischen Schicht durch Vakuumabscheiden von Aluminium gebildet, so daß der aktive Bereich der Elektrode des Elements 1 cm² betrug, wodurch ein Element zur Verarbeitung optischer Informationen gebildet wurde.
- Eine Gleichstromspannung von 30V wurde an das Element zur Verarbeitung optischer Informationen angelegt, wobei die Seite der Aluminiumelektrode als positiver Pol diente, und es wurde ein monochromatisches Licht mit einer Leistung von 100 uW / cm² und einer Wellenlänge von 700 nm zur Bestrahlung von der Seite einer transparenten Elektrode (ITO- Elektrode) während 1 Minute eingesetzt. Anschließend wurde, wie in Fig. 2 gezeigt, ein Photostrom von 1 x 10&supmin;&sup8;g A / cm² nachgewiesen. Nach dem Abschirmen von Licht wurde eine Bestrahlung mit Licht von 700 nm durchgeführt, und es wurde ein Photostrom mit ungefähr derselben Stärke reproduzierbar nachgewiesen. Als nächstes wurde ein monochromatisches Licht von 445 nm zur Bestrahlung von der Seite der transparenten Elektrode während 5 Minuten eingesetzt. Danach nahm der Photostrom allmählich zu und erreichte 3 x 10&supmin;&sup7; A / cm² nach 5 Minuten. Nach dem Abschirmen von Licht kehrt der Dunkelstrom rasch zu dem ungefähren ursprünglichen Stromwert zurück. Als ein monochromatisches Licht von 700 nm wiederum zur Bestrahlung von der Seite der transparenten Elektrode nach 20 Minuten eingesetzt wurde, wurde ein Photostrom von 5 x 10&supmin;&sup7; A / cm² reproduzierbar nachgewiesen. Das heißt, es wurde bestätigt, daß die Responseempfihdlichkeit des Photostroms bezüglich des Lichts von 700 nm um etwa das 50-fache des ursprünglichen Werts durch Bestrahlen mit Licht von 445 nm zunahm. Diese erhöhte Responseempfindlichkeit war über die Zeit bei Raumtemperatur stabil, wobei deren Wert nach 3 Stunden auf 96 %, nach 5 Stunden auf 91 % und nach 7 Stunden auf 91 % gehalten wurde.
- Es wurde ein Element zur Verarbeitung optischer Informationen wie in Beispiel 1 hergestellt.
- Eine Gleichstromspannung von 30V wurde an das Element zur Verarbeitung optischer Informationen angelegt, wobei die Seite der Aluminiumelektrode als positiver Pol diente, und es wurde ein monochromatisches Licht mit einer Leistung von 100 uW / cm² und einer Wellenlänge von 445 nm zur Bestrahlung von der Seite einer transparenten Elektrode (ITO- Elektrode) während 20 Sekunden eingesetzt. Anschließend wurde ein Photostrom von 3 x 10&supmin;&sup8; A / cm² nachgewiesen. Nach dem Abschirmen von Licht kehrte der Dunkelstrom rasch zu seinem ursprünglichen Dunkelstromwert zurück. Als Licht mit einer Wellenlänge von 445 nm wiederholt zur Bestrahlung eingesetzt wurde, wie in Figur 3 gezeigt, nahm der Wert für den Photostrom allmählich zu, und sein Wert erhöhte sich auf 1 x 10&supmin;&sup7; A / cm² nach 10-maliger Bestrahlung. Folglich wurde bestätigt, daß die Responseempfindlichkeit bezüglich des Lichts von 445 nm kontinuierlich mit jeder wiederholten Bestrahlung mit Licht zunahm.
- 1,0 g 9-Ethylcarbazol-3-carbaldehyddiphenylhydrazon, 12,5 mg 4,4'-Bis(dimethylamino) thiobenzophenon und 1,25 g Polycarbonat wurden in 14 g Dioxan unter Bildung einer Auftrageflüssigkeit gelöst.
- Die Auftrageflüssigkeit wurde auf eine ITO-Elektrodenschicht aufgetragen, die auf einem Glassubstrat gebildet wurde, so daß die Filmdicke nach dem Trocknen 3 um betrug, und getrocknet, wodurch eine Speicherschicht gebildet wurde.
- Als nächstes wurde eine Chloroformlösung gebildet, die jeweils 1,0 mMol pro 1 und 5,0 mMol pro 1 an p-(10-Carboxybenzyloxy)phenyltritolylporphyrin und Arachinsäure enthielt, welche auf eine wäßrige Lösung einschließlich eines zweiwertigen Cadmiumsalzes gemaß dem Langmuir und Brogett's-(LB-)Verfahren getröpfelt wurde, wodurch ein einmolekularer Film gebildet wurde. Der Film wurde komprimiert, so daß der Oberflächendruck 25 mN / m war, und es wurden 36 Schichten der Filme auf der Speicherschicht laminiert, wodurch eine photoelektrische Schicht gebildet wurde. Aluminium wurde auf die Oberfläche der photoelektrischen Schicht vakummabgeschieden, so daß der aktive Bereich der Elektrode 1 cm² betrug, wodurch eine Gegenelektrode gebildet wurde, aus welcher das Element zur Verarbeitung optischer Informationen hergestellt war.
- Eine Gleichstromspannung von 30V wurde an das Element zur Verarbeitung optischer Informationen angelegt, wobei die Seite der Aluminiumelektrode als positiver Pol diente, und es wurde ein monochromatisches Licht mit einer Leistung von 100 uW / cm² und einer Wellenlänge von 440 nm zur Bestrahlung von der Seite einer transparenten Elektrode (ITO- Elektrode) während 10 Sekunden eingesetzt. Anschließend wurde ein Photostrom von 5 x 10&supmin;&sup9; A / cm² nachgewiesen. Nach dem Abschirmen von Licht kehrte der Stromwert rasch zu seinem ursprünglichen Dunkelstromwert zurück. Als ein Licht mit einer Wellenlänge von 440 nm wiederholt zur Bestrahlung eingesetzt wurde, wie in Figur 4 gezeigt, erhöhte sich der Wert für den Photostrom allmälllich auf 7 x 10&supmin;&sup8; A / cm² nach 14-maliger Bestrahlung. Folglich wurde bestätigt, daß die Responseempfindlichkeit bezüglich des Lichts von 440 nm kontinuierlich mit jeder wiederholten Bestrahlung mit Licht zunahm.
- 1,0 g 9-Ethylcarbazol-3-carbaldehyddiphenylhydrazon, 12,5 mg 4,4'-Bis(dimethylamino)-thiobenzophenon und 1,25 g Polycarbonat wurden in 14 g Dioxan unter Bildung einer Auftrageflüssigkeit gelöst.
- Die Auftrageflüssigkeit wurde auf eine ITO-Elektrodenschicht aufgetragen, die auf einem Glassubstrat gebildet wurde, so daß die Filmdicke nach dem Trocknen 3 um betrug, und getrocknet, wodurch eine Speicherschicht gebildet wurde.
- Als nächstes wurden 2 Gewichtsteile Titanylphthalocyanin und 1 Gewichtsteil Polyvinylbutyral in einem Lösungsmittel, in welchem n-Propylalkohol und Methanol in Gewichtsverhältnissen von 60 : 40 vermischt waren, so daß der Anteil der Feststoffkomponente 3,4 % war, unter Bildung einer Dispersionsflüssigkeit vermischt. Die Dispersionsflüssigkeit wurde auf die Speicherschicht aufgetragen, so daß die Filmdicke nach dem Trocknen ungefähr 0,1 um betrug, und getrocknet, wodurch eine photoelektrische Schicht gebildet wurde. Aluminium wurde auf der Oberfläche der photoelektrischen Schicht vakuumabgeschieden, wodurch eine Gegenelektrode gebildet wurde, auf welcher eine dielektrische Spiegelschicht laminiert wurde, und es wurde ein bei der Orientierungsbehandlung aufgetragener Polyimidfilm überzogen.
- Andererseits wurde ein ITO-Substrat getrennt hergestellt, die Oberfläche wurde mit einem Polyimidfilm überzogen, welcher bei der Orientierungsbehandlung aufgetragen wurde, und das ITO-Substrat wurde in entgegengesetzter Richtung auf der Behandlungsoberfläche einer Zelle laminiert, die wie obenstehend eingeschoben zwischen Glasfaser-Abstandshaltern von 10 um gebildet wurde. Ein Flüssigkristall einer Verbindung der Gruppe einer Schiffschen Base wurde in einen wie obenstehend gebildeten Zwischenraum injiziert, und die Flüssigkristallschicht wurde durch Fixieren der Umgebung mit Epoxyharz versiegelt. Weiterhin wurde eine Polarisierungsplatte auf der Außenseite des ITO-Substrats, das bei der Orientierungsbehandlung aufgetragen wurde, laminiert, wodurch die Licht-zu-Licht-Umwandlungsvorrichtung der Erfindung hergestellt wurde.
- Eine Gleichstrom-Gittervorspannung von 30V wurde an die Vorrichtung angelegt, so daß die Seite der ITO-Elektrode auf der Seite des Flüssigkristalls der Licht-zu-Licht-Umwandlungsvorrichtung ein positiver Pol war. Bezüglich dieses Elements wurden eine Operation, bei welcher ein monochromatisches Licht mit einer Leistung von 77 uW / cm² und einer Wellenlänge von 700 nm zur Bestrahlung als Eingabelicht von der Seite gegenüberliegend der Flüssiglrristallseite während 1 Minute eingesetzt wurde, und eine Operation zur Bestrahlung mit einem monochromatischen Licht mit einer Leistung von 77 mW / cm² und einer Wellenlänge von 445 nm als Regulierungslicht während 26 Sekunden eingesetzt wurde (2,0 mJ / cm²), abwechselnd in Intervallen von 2 Minuten wiederholt. Wie durch die fettgedruckte Linie in Figur 5 gezeigt, nahm der Photostromwert, als das Eingabelicht zur Bestrahlung für 1 Minute eingesetzt wurde, mit der Zunahme der Gesamtbestrahlungsmenge zu.
- Als die sichtbare Lichtreflexion der Flüssigkristallschicht nach Bestrahlung mit dem Eingabelicht während 30 Sekunden kontrolliert wurde, wurde das Ansteuern des Flüssigkristalls zu dem Zeitpunkt nicht beobachtet, da die Gesamtbestrahlungsmenge des Regulierungslichts nicht größer als 2 mJ / cm² war, indes wurde das Ansteuern zu dem Zeitpunkt initiiert, da die Gesamtbestrahlungsmenge 4 mJ / cm² überschritt, und die Reflexion war gesattigt, als die Gesamtbestrahlungsmenge gleich oder größer als 8 mJ / cm² war.
- 1,0 g 9-Ethylcarbazol-3-carbaldehyddiphenylhydrazon, 12,5 mg 4,4'-Bis(dimethylamino)-thio benzophenon und 1,25 g Polycarbonat wurden in 14 g Dioxan unter Bildung einer Auftrageflüssigkeit gelöst.
- Die Auftrageflüssigkeit wurde auf eine ITO-Elektrodenschicht aufgetragen, die auf einem Glassubstrat gebildet wurde, so daß die Filmdicke nach dem Trocknen 3 um betrug, und getrocknet, wodurch eine Speicherschicht gebildet wurde.
- Als nächstes wurden 2 Gewichtsteile Titanylphthalocyanin und 1 Gewichtsteil Polyvinylbutyral mit einem Lösungsmittel, in welchem n-Propylalkohol und Methanol in Gewichtsverhältnissen von 60 : 40 vermischt waren, so daß der Anteil der Feststoffkomponente 3,4 % war, unter Bildung einer Dispersionsflüssigkeit vermischt. Die Dispersionsflüssigkeit wurde auf die Speicherschicht aufgetragen, so daß die Filindicke nach dem Trocknen ungefähr 0,1 um betrug, und getrocknet, wodurch eine photoelektrlsche Schicht gebildet wurde, auf welcher Aluminium vakuumabgeschieden wurde, wodurch eine obere Elektrode gebildet wurde, durch welche eine Einheit zur Verarbeitung optischer Informationen gebildet wurde.
- Andererseits wurde eine Zelle aus verdrillten nematischen Flüssigkristallen getrennt hergestellt, welche mit der Einheit zur Verarbeitung optischer Informationen elektrisch in Reihe verbunden war, wodurch eine Licht-zu-Licht-Umwandlungsvorrichtung gebildet wurde.
- Eine Gleichstrom-Gittervorspannung von 30V wurde an die Vorrichtung angelegt, so daß die Seite des Flüssigkristalls der Licht-zu-Licht-Umwandlungsvorrichtung ein positiver Pol war. Ein monochromatisches Licht mit einer Leistung von 77 uW / cm² und einer Wellenlänge von 450 nm wurde zur Bestrahlung von der Seite gegenüberliegend der Seite des Flüssigkristalls während 26 Sekünden eingesetzt (Lichtbestrahlungsmenge 2,0 mJ / cm²), und es wurde eine die Reflexion des Flüssigkristalls überwachende Operation durchgeführt. Diese Operation wurde 12 mal in Intervallen von 1 Minute wiederholt. Die Figur 6 zeigt das Ergebnis der Überwachung des Photostromwertes des Elements und der Reflexion der Flüssigkristallschicht. Der Photostrom nahm mit jeder Wiederholung der Lichtbestrahlung zu. Andererseits blieb die Reflexion des Flüssigkristalls konstant, als die gesamte Lichtbestrahlungsmenge nicht größer als 4 mJ / cm² war, und es war kein Ansteuern des Flüssigkristalls zu beobachten, jedoch nahm die Reflexion allmählich zu, als die gesamte Lichtbestrahlungsmenge gleich oder größer als 6 mJ / cm² war, und die Reflexion war gesättigt, als die gesamte Lichtbestrahlungsmenge gleich oder größer als 18 mJ / cm² war.
Claims (8)
1. Element zur Verarbeitung optischer Informationen mit einer
photoelektrischen Schicht (6) und einer Speicherschicht (5), wobei die Speicherschicht eine
Thioketonverbindung mit einer Speichervermögen vorsehenden Funktion
beinhaltet, so daß ein Elektrizitätsleitungsvermögen der Schicht durch Bestrahlung
mit Licht einer konstanten Wellenlänge geändert werden kann und beibehalten
wird, wenn die Schicht gegenüber dem Licht abgeschirmt wird, wobei die
Thioketonverbindung der folgenden chemischen Formel entspricht:
wobei Ar¹ und Ar² jeweils eine aromatische Kohlenwasserstoffgruppe oder eine
aromatische heterozyklische Gruppe, welche Substituenten aufweisen kann.
bedeuten und wobei Ar¹ und Ar² aneinander gebunden sein können,
wobei die Schichten zwischen Elektroden (3, 4), von denen mindestens eine mit
Lichtdurchlässigkeit versehen ist, angeordnet sind.
2. Element zur Verarbeitung optischer Informationen nach Anspruch 1,
umfassend weiterhin eine Spannungsanlegeelnrichtung (12), welche mit den
Elektroden (3,4) verbunden ist.
3. Element zur Verarbeitung optischer Informationen nach Anspruch 1,
wobei die photoelektrische Schicht (6) ein photoleitfähiges Material und, falls
notwendig, ein Bindemittelharz beinhaltet.
4. Element zur Verarbeitung optischer Informationen nach Anspruch 1,
wobei die Speicherschicht (5) weiterhin eine Loch-transportierende,
niedermolekulargewichtige Verbindung oder Verbindungen und ein Blndemittelharz
beinhaltet.
5. Element zur Verarbeitung optischer Informationen nach Anspruch 1,
wobei die Elektrode mit Lichtdurchlässigkeit eine Durchlässigkeit von 10 bis 100%
aufweist, In einem Wellenlängenbereich von Licht, welchen die Speicherschicht
und die photoelektrische Schicht absorbieren.
6. Licht-zu-Licht-Umwandlungsvorrichtung mit einer Behandlungseinheit
für Eingabe-Lichtinformationen, umfassend eine photoelektrische Schicht (6)
und eine Speicherschicht (5), wobei die Speicherschicht eine
Thioketonverbindung mit einer Speichervermögen vorsehenden Funktion beinhaltet, so daß die
elektrische Leitfähigkeit der Schicht durch Licht einer konstanten Wellenlänge
verändert werden kann und beibehalten wird, wenn die Schicht gegenüber dem
Licht abgeschirmt wird, wobei die Thioketonverbindung der folgenden
chemischen Formel entspricht:
wobei Ar¹ und Ar² jeweils eine aromatische Kohlenwasserstoffgruppe oder eine
aromatische heterozyklische Gruppe, welche Substituenten aufweisen kann,
bedeuten und wobei Ar¹ und Ar² aneinander gebunden sein können, wobei die
Schichten zwischen Elektroden (3, 4), von denen mindestens eine mit
Lichtdurchlässigkeit versehen ist, angeordnet sind:
und einer Anzeigeeinheit, welche auf der Behandlungseinheit für Eingabe-
Lichtinformationen laminiert ist oder mit dieser elektrisch verbunden ist.
7. Licht-zu-Licht-Umwandlungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die An
zeigeeinheit eine Flüssigkristall-Anzelgeeinheit, eine lichtemittierende Diode,
ein Elektrolumlneszenzelement oder ein Pockel's-Effekt-Element ist.
8. Licht-zu-Licht-Umwandlungsvorrlchtung nach Anspruch 6, wobei die
Speicherschicht (5) weiterhin eine niedermolekulargewichtige Verbindung oder
Verbindungen mit einer Loch-transportierenden Eigenschaft und ein
Bindemittelharz beinhaltet.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28467292A JPH06130440A (ja) | 1992-10-22 | 1992-10-22 | 光情報処理素子 |
| JP28467592A JPH06130443A (ja) | 1992-10-22 | 1992-10-22 | 光−光変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE69316519D1 DE69316519D1 (de) | 1998-02-26 |
| DE69316519T2 true DE69316519T2 (de) | 1998-08-20 |
Family
ID=26555562
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE69316519T Expired - Fee Related DE69316519T2 (de) | 1992-10-22 | 1993-10-21 | Vorrichtung zur Verarbeitung optischer Informationen und Licht-zu-Licht Konverter |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5475213A (de) |
| EP (1) | EP0594170B1 (de) |
| DE (1) | DE69316519T2 (de) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5965452A (en) * | 1996-07-09 | 1999-10-12 | Nanogen, Inc. | Multiplexed active biologic array |
| JP2946280B2 (ja) * | 1994-09-19 | 1999-09-06 | 光技術研究開発株式会社 | 半導体結晶成長方法 |
| US5631889A (en) * | 1995-08-08 | 1997-05-20 | Lewis; Ralph S. | Optical storage apparatus with a focused mass storage medium |
| US6678237B1 (en) * | 1997-03-27 | 2004-01-13 | Imation Corp. | Dual layer optical storage medium having partially reflecting layer comprising amorphous selenium |
| FR2770312B1 (fr) * | 1997-10-29 | 2000-12-08 | Commissariat Energie Atomique | Modulateur spatial de lumiere optiquement adressable a structure polymerique et cristal liquide |
| US6759945B2 (en) * | 2001-03-29 | 2004-07-06 | Vtec Technologies, Inc. | Variable transmittance birefringent device |
| EP1431824A1 (de) * | 2002-12-18 | 2004-06-23 | ASML Netherlands B.V. | Lithographisches Gerät, Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung, und diese Vorrichtung |
| WO2005041205A1 (de) * | 2003-10-22 | 2005-05-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Wiederbeschreibbare speichereinheit basierend auf organischen materialien |
| US8198801B2 (en) * | 2004-03-19 | 2012-06-12 | Lg Chem, Ltd. | Materials for injecting or transporting holes and organic electroluminescence devices using the same |
| US7265381B2 (en) * | 2004-12-30 | 2007-09-04 | Infineon Technologies, Ag | Opto-electronic memory element on the basis of organic metalloporphyrin molecules |
| US9851575B2 (en) * | 2014-05-15 | 2017-12-26 | Omnivision Technologies, Inc. | Wafer-level liquid-crystal-on-silicon projection assembly, systems and methods |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55143558A (en) * | 1979-04-27 | 1980-11-08 | Fuji Photo Film Co Ltd | Image forming method by stripping development |
| JPS59128520A (ja) * | 1983-01-14 | 1984-07-24 | Ricoh Co Ltd | 光書き込み液晶ライトバルブ |
| US4695717A (en) * | 1984-04-24 | 1987-09-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Semi-conductor device and electronic apparatus using the same |
| FR2643180B1 (fr) * | 1989-02-10 | 1991-05-10 | France Etat | Dispositif d'affichage monochrome a memoire du type photoconducteur-electroluminescent |
| JPH02260198A (ja) * | 1989-03-31 | 1990-10-22 | Tokyo Noukou Univ | 液晶電気光学メモリーデバイス |
| JPH045636A (ja) * | 1990-04-24 | 1992-01-09 | Mitsubishi Electric Corp | 光ニューロコンピュータ |
| JP2648386B2 (ja) * | 1990-08-02 | 1997-08-27 | 三菱電機株式会社 | 光ニューロコンピュータ |
| EP0482920A3 (en) * | 1990-10-24 | 1993-01-07 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Organic optical element |
| EP0562938A1 (de) * | 1992-03-25 | 1993-09-29 | Tomoegawa Paper Co. Ltd. | Optisch adressierbarer räumlicher Lichtmodulator |
-
1993
- 1993-10-21 DE DE69316519T patent/DE69316519T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-10-21 EP EP93117075A patent/EP0594170B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-10-22 US US08/139,752 patent/US5475213A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69316519D1 (de) | 1998-02-26 |
| EP0594170B1 (de) | 1998-01-21 |
| US5475213A (en) | 1995-12-12 |
| EP0594170A1 (de) | 1994-04-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69627412T2 (de) | Organische elektrolumineszierende Vorrichtungen hoher thermischer Stabilität | |
| DE69316519T2 (de) | Vorrichtung zur Verarbeitung optischer Informationen und Licht-zu-Licht Konverter | |
| DE2734990C2 (de) | Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial | |
| DE68923943T2 (de) | Räumliches lichtmodulierendes Element und Neuralnetzwerk. | |
| DE2138581B2 (de) | Speichervorrichtung und Verfahren zum Speichern und Abrufen von Informationen | |
| DE2926376A1 (de) | Photoelement | |
| DE2922282A1 (de) | Photoelektrische zelle | |
| DE2542847A1 (de) | Aus schichten zusammengesetzter fotorezeptor | |
| DE68928024T2 (de) | Schalter | |
| DE19544977A1 (de) | Photoleiter und elektrophotographischer Photorezeptor | |
| DE3138252A1 (de) | Lichtempfindliches element fuer elektrofotografische zwecke | |
| Lee et al. | Light-enhanced molecular polarity enabling multispectral color-cognitive memristor for neuromorphic visual system | |
| DE19915223A1 (de) | Photozelle sowie Verfahren zur Herstellung durch kovalentes Aufwachsen einer Phase | |
| DE2609149A1 (de) | Halbleitende masse | |
| DE2935481A1 (de) | Elektrophotographische platte | |
| DE2336094C2 (de) | Elektrophotographisches Aufzeichungsmaterial | |
| DE4228783C2 (de) | Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial | |
| DE2552886A1 (de) | Verfahren zur herstellung elektrostatografischer fotorezeptoren | |
| DE69124082T2 (de) | Räumlicher Lichtmodulator und Neuronalnetzwerkschaltung | |
| DE2557430C3 (de) | Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial | |
| DE2942784C2 (de) | Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial | |
| DE2518027A1 (de) | Verfahren zum herstellen einer fotoempfindlichen abbildungsvorrichtung, sowie die abbildungsvorrichtung selbst | |
| DE69513590T2 (de) | Verfahren zur Strukturierung von Poly(arylenvinylen)-Polymerfilmen durch Lichtbestrahlung | |
| DE2336093C2 (de) | Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial | |
| EP0168762B1 (de) | Verfahren zur Erzeugung schmalbandiger, zeitlich verzögerter elektrischer Pulse |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: MITSUBISHI CHEMICAL CORP., TOKIO/TOKYO, JP NEW ENE |
|
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |