JP2007114472A - Optical addressing spatial optical modulator - Google Patents

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Makoto Gomyo
誠 五明
Haruo Harada
陽雄 原田
Taisuke Okano
泰典 岡野
Daiki Gan
大樹 鳫
Hiroshi Arisawa
宏 有沢
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To modulate the external light in a higher contrast without producing cross talk between the color images regardless of the kinds of the light sources for writing. <P>SOLUTION: This optical addressing spatial optical modulator is built by stacking several optical addressing spatial optical modulator layers having at least a liquid crystal layer to reflect outdoor light and a photoconducting layer changing its resistance depending on the intensity of the incident light. The above photoconducting layers have wave absorption regions different from each other, and the above liquid crystal layer reflects the irradiated outdoor light of the wavelength regions different from each other. Further, it has an optical function layer to interrupt the incident light of the wavelength regions overlapping each other in the wave absorption regions of this and other photoconducting layers, at least at the position receiving the above incident light on the incident side of the photoconducting layer. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、光アドレス型の空間光変調素子に関する。   The present invention relates to an optical address type spatial light modulator.

光アドレス型の空間光変調素子は、投射型ディスプレイ用の光増幅素子、光コンピューティング用の光演算素子、あるいはそれ自体を媒体とする表示素子への応用などが検討されている。   Optical addressing type spatial light modulation elements are being studied for application to optical amplification elements for projection displays, optical computing elements for optical computing, or display elements that themselves are used as media.

図7は、従来から用いられている光アドレス型空間光変調素子を示す図である(例えば、特許文献1参照)。
図7において、光アドレス型空間光変調素子1は、読み出し光のうちそれぞれ異なる色の光(R,G,B)を変調する3つの光アドレス型光変調層(以下、「光変調層」という場合がある)3A、3B、3Cが積層された構造となっている。光アドレス型光変調層3Aは、内面に電極6Aを設けた基板4Aと、内面に電極7Aを設けた基板5Aとの間に、読み出し光16が出射される表面側から書き込み光15が出射される裏面側に向かって順に、B(ブルー)色の光を選択反射するコレステリック(カイラルネマチック)液晶層8A、B色の光を吸収するY色の光吸収層10A、およびB色の光を吸収するY(イエロー)色の電荷発生層と光導電層とが積層された光導電層9Aが積層されている。
FIG. 7 is a diagram showing a conventionally used optical address type spatial light modulator (see, for example, Patent Document 1).
In FIG. 7, an optical address type spatial light modulator 1 includes three optical address type optical modulation layers (hereinafter referred to as “optical modulation layers”) that modulate different colors of light (R, G, B) in the readout light. In some cases, 3A, 3B, and 3C are stacked. In the optical addressing type light modulation layer 3A, the writing light 15 is emitted from the surface side from which the reading light 16 is emitted between the substrate 4A having the electrode 6A on the inner surface and the substrate 5A having the electrode 7A on the inner surface. The cholesteric (chiral nematic) liquid crystal layer 8A that selectively reflects B (blue) color light, the Y color light absorption layer 10A that absorbs B color light, and the B color light are absorbed in order toward the back surface side. A photoconductive layer 9A in which a Y (yellow) color charge generation layer and a photoconductive layer are stacked is stacked.

また、光アドレス型光変調層3Bは、内面に電極6Bを設けた基板4Bと、内面に電極7Bを設けた基板5Bとの間に、表面側から裏面側に向かって順に、G(グリーン)色の光を選択反射するコレステリック(カイラルネマチック)液晶層8B、G色の光を吸収するM(マゼンタ)色の光吸収層10B、およびG色の光を吸収するM色の電荷発生層と光導電層とが積層された光導電層9Bがそれぞれ積層されている。   In addition, the optical addressing type light modulation layer 3B includes G (green) in order from the front side to the back side between the substrate 4B having the electrode 6B on the inner surface and the substrate 5B having the electrode 7B on the inner surface. Cholesteric (chiral nematic) liquid crystal layer 8B that selectively reflects color light, M (magenta) light absorption layer 10B that absorbs G light, and M charge generation layer and light that absorb G light Photoconductive layers 9B each having a conductive layer stacked thereon are stacked.

さらに、光アドレス型光変調層3Cも同様に、内面に電極6Cを設けた基板4Cと、内面に電極7Cを設けた基板5Cとの間に、表面側から裏面側に向かって順に、R(レッド)色の光を選択反射するコレステリック(カイラルネマチック)液晶層8C、R色の光を吸収するC(サイアン)色の光吸収層10C、およびR色の光を吸収するC色の電荷発生層と光導電層とが積層された光導電層9Cがそれぞれ積層されている。基板5A,4Bは同一の基板としてもよく、媒体の厚みも薄くすることができる上、光学的にも損失が少ないため、より好ましい。5B,4Cに関しても同じく同一が好ましい。   Further, the optical addressing type light modulation layer 3C is similarly formed in order of R (from the front surface side to the back surface side) between the substrate 4C provided with the electrode 6C on the inner surface and the substrate 5C provided with the electrode 7C on the inner surface. A cholesteric (chiral nematic) liquid crystal layer 8C that selectively reflects red light, a C light absorption layer 10C that absorbs R light, and a C charge generation layer that absorbs R light A photoconductive layer 9C in which a photoconductive layer and a photoconductive layer are stacked is stacked. The substrates 5A and 4B may be the same substrate, and the thickness of the medium can be reduced, and moreover, optical loss is small, which is more preferable. The same is preferable for 5B and 4C.

この光アドレス型空間光変調素子1は、書き込み部2に接続することにより書き込み及び読み出しが可能となる。
書き込み部2は、各光アドレス型光変調層3A、3B、3Cの電極6Aと7A間、6Bと7B間、6Cと7C間にそれぞれバイアス電圧14A、14B、14Cを印加する電圧印加部11と、変調された書き込み光15を光アドレス型空間光変調素子1に照射する光照射部13と、電圧印加部11および光照射部13を制御する制御部12とにより構成されている。
This optical address type spatial light modulator 1 can be written and read by connecting to the writing unit 2.
The writing unit 2 includes a voltage applying unit 11 that applies bias voltages 14A, 14B, and 14C between the electrodes 6A and 7A, between 6B and 7B, and between 6C and 7C of each of the optical addressing type optical modulation layers 3A, 3B, and 3C. The light irradiation unit 13 irradiates the modulated address light 15 to the optical address type spatial light modulation element 1, and the voltage application unit 11 and the control unit 12 that controls the light irradiation unit 13.

上記構成により、書き込み光15Aは、光アドレス型光変調層3B、3Cに吸収されることなく光アドレス型光変調層3Aの光導電層9Aに入射されるとともに、光導電層9Aおよび光吸収層10Aにより吸収され、液晶層8A側への漏光が防止される。また、書き込み光15Bは、光アドレス型光変調層3Cに吸収されることなく光アドレス型光変調層3Bの光導電層9Bに入射されるとともに、光導電層9Bおよび光吸収層10Bにより吸収され、液晶層8B側への漏光が防止される。さらに、書き込み光15Cは、光アドレス型光変調層3Cの光導電層9Cに入射されるとともに、光導電層9Cおよび光吸収層10Cにより吸収され、液晶層8C側への漏光が防止される。   With the above configuration, the writing light 15A is incident on the photoconductive layer 9A of the photoaddressable light modulation layer 3A without being absorbed by the photoaddressable light modulation layers 3B and 3C, and the photoconductive layer 9A and the light absorption layer. Absorbed by 10A, light leakage to the liquid crystal layer 8A side is prevented. Further, the writing light 15B is incident on the photoconductive layer 9B of the photoaddressable light modulation layer 3B without being absorbed by the photoaddressable light modulation layer 3C, and is absorbed by the photoconductive layer 9B and the light absorption layer 10B. , Light leakage to the liquid crystal layer 8B side is prevented. Further, the writing light 15C is incident on the photoconductive layer 9C of the optical address type light modulation layer 3C and is absorbed by the photoconductive layer 9C and the light absorption layer 10C, thereby preventing light leakage to the liquid crystal layer 8C side.

一方、読み出し光16Cは、光アドレス型光変調層3A、3Bに吸収されることなく光アドレス型光変調層3Cの液晶層8Cに入射されるとともに、光吸収層10Cによって光導電層9A側への漏光が防止され、読み出し光16Bは、光アドレス型光変調層3Aに吸収されることなく光アドレス型光変調層3Bの液晶層8Bに入射されるとともに、光吸収層10Bによって光導電層9B側への漏光が防止され、読み出し光16Aは、光アドレス型光変調層3Aの液晶層8Aに入射されるとともに、光吸収層10Aによって光導電層9C側への漏光が防止される。   On the other hand, the readout light 16C is incident on the liquid crystal layer 8C of the optical addressing type optical modulation layer 3C without being absorbed by the optical addressing type optical modulation layers 3A and 3B, and is moved toward the photoconductive layer 9A by the optical absorption layer 10C. The reading light 16B is incident on the liquid crystal layer 8B of the optical addressing optical modulation layer 3B without being absorbed by the optical addressing optical modulation layer 3A, and the photoconductive layer 9B is absorbed by the optical absorption layer 10B. The reading light 16A is incident on the liquid crystal layer 8A of the optical address type light modulation layer 3A, and the light absorption layer 10A prevents light leakage to the photoconductive layer 9C side.

このように、複数の光アドレス型光変調層を積層した構造であっても、各光アドレス型光変調層を動作させる書き込み光と、各光アドレス型光変調層で変調された読み出し光との相互干渉を考慮することなく、各光アドレス型光変調層の光学状態を個別に制御することが可能となる。
特開2003−140184号公報
In this way, even in a structure in which a plurality of optical address type optical modulation layers are stacked, write light for operating each optical address type optical modulation layer and read light modulated by each optical address type optical modulation layer It is possible to individually control the optical state of each optical address type optical modulation layer without considering mutual interference.
JP 2003-140184 A

しかしながら、図7に示した、従来から用いられている光アドレス型空間光変調素子では、実際には各光変調層の光導電層の吸収スペクトルがブロードなため、吸収が重なる波長域のアドレス光に対しては、各色画像間でクロストーク(光導電層が意図しない隣接する吸収波長域の光を吸収してしまうことにより発生する混色)が生じ、他の色のアドレス光による誤った光アドレス動作が発生してしまう場合がある。   However, in the conventional optical address type spatial light modulation element shown in FIG. 7, the absorption spectrum of the photoconductive layer of each light modulation layer is actually broad, so that the address light in the wavelength region where the absorption overlaps. In contrast, crosstalk (mixed color generated by absorbing light in the adjacent absorption wavelength region unintended by the photoconductive layer) occurs between each color image, and an incorrect optical address due to address light of other colors Operation may occur.

このため、書き込み光に用いる光源としては、LEDやレーザーのような単波長光を発光するものに限定されてしまい、コストが高くなるだけでなく、光変調素子としての応用範囲も限られてしまうという問題があった。   For this reason, the light source used for the writing light is limited to a light source that emits single-wavelength light such as an LED or a laser, which not only increases the cost but also limits the application range as a light modulation element. There was a problem.

本発明は、上記従来技術の問題点を解決することを目的とする。
すなわち、本発明は、書き込み光の光源の種類によらず各色画像間でクロストークを生じさせることがなく、より高いコントラストで外光を変調することが可能な光アドレス型空間光変調素子を提供することを目的とする。
The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art.
That is, the present invention provides an optical address type spatial light modulator capable of modulating external light with higher contrast without causing crosstalk between color images regardless of the type of light source of writing light. The purpose is to do.

上記課題は、以下の本発明により達成される。すなわち本発明は、
<1> 表面側から照射される特定波長域の外光を反射する液晶層と、裏面側から照射される前記特定波長域の入射光を吸収し該吸収した入射光の強度に応じて抵抗値を変化させる光導電層と、が少なくとも積層された光アドレス型光変調層が複数積層されてなり、
前記複数の光アドレス型光変調層を構成する各光導電層が、相互に異なる吸収波長域を有し、各光導電層が前記裏面側から照射される相互に異なる波長域の入射を吸収して抵抗変化し、該抵抗変化した光導電層それぞれに対応する前記液晶層が、前記表面側から照射される相互に異なる波長域の外光を反射する光アドレス型空間光変調素子であって、
前記入射光が照射される光導電層の少なくとも入射光側の位置に、該光導電層の吸収波長域及び他の光導電層の吸収波長域において相互に吸収が重なる波長域の入射光を遮る光学機能層を備える光アドレス型空間光変調素子である。
The above-mentioned subject is achieved by the following present invention. That is, the present invention
<1> A liquid crystal layer that reflects external light in a specific wavelength range irradiated from the front surface side, and a resistance value according to the intensity of the absorbed incident light that absorbs incident light in the specific wavelength range irradiated from the back surface side. A plurality of photo-addressable light modulation layers, at least laminated with a photoconductive layer that changes
Each photoconductive layer constituting the plurality of photoaddressable light modulation layers has a different absorption wavelength range, and each photoconductive layer absorbs incidents in different wavelength ranges irradiated from the back side. The liquid crystal layer corresponding to each of the photoconductive layers whose resistance has changed is an optical address type spatial light modulator that reflects external light in different wavelength ranges irradiated from the surface side,
The incident light in the wavelength region where absorption is overlapped in the absorption wavelength region of the photoconductive layer and the absorption wavelength region of another photoconductive layer is blocked at least on the incident light side of the photoconductive layer irradiated with the incident light. An optically addressed spatial light modulation device including an optical functional layer.

<2> 前記相互に吸収が重なる波長域における吸収率の差の絶対値が、50%以下である<1>に記載の光アドレス型空間光変調素子である。 <2> The optical address type spatial light modulator according to <1>, wherein an absolute value of a difference in absorptance in a wavelength region where absorption is mutually overlapped is 50% or less.

<3> 前記光学機能層が、1層のみ備えられている<1>に記載の光アドレス型空間光変調素子である。 <3> The optical address type spatial light modulator according to <1>, wherein the optical functional layer includes only one layer.

<4> 前記光学機能層が、複数層備えられている<1>に記載の光アドレス型空間光変調素子である。 <4> The optical address type spatial light modulator according to <1>, wherein the optical functional layer includes a plurality of layers.

本発明によれば、書き込み光の光源の種類によらず各色画像間でクロストークを生じさせることがなく、より高いコントラストで外光を変調することが可能な光アドレス型空間光変調素子を提供することができる。   According to the present invention, there is provided an optical address type spatial light modulator capable of modulating external light with higher contrast without causing crosstalk between color images regardless of the type of light source of writing light. can do.

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の光アドレス型空間光変調素子は、表面側から照射される特定波長域の外光を反射する液晶層と、裏面側から照射される前記特定波長域の入射光を吸収し該吸収した入射光の強度に応じて抵抗値を変化させる光導電層と、が少なくとも積層された光アドレス型光変調層が複数積層されてなり、前記複数の光アドレス型光変調層を構成する各光導電層が、相互に異なる吸収波長域を有し、各光導電層が前記裏面側から照射される相互に異なる波長域の入射光を吸収して抵抗変化し、該抵抗変化した光導電層それぞれに対応する前記液晶層が、前記表面側から照射される相互に異なる波長域の外光を反射する光アドレス型空間光変調素子であって、前記入射光が照射される光導電層の少なくとも入射光側の位置に、該光導電層の吸収波長域及び他の光導電層の吸収波長域において相互に吸収が重なる部分の吸収率の差の絶対値が、50%以下となる波長域の入射光を遮る光学機能層を備えることを特徴とする。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The optical address type spatial light modulator of the present invention absorbs and absorbs a liquid crystal layer that reflects external light in a specific wavelength region irradiated from the front surface side and incident light in the specific wavelength region irradiated from the back surface side. Each of the photoconductive layers constituting the plurality of photoaddressable light modulation layers is formed by laminating a plurality of photoaddressable light modulation layers at least laminated with a photoconductive layer that changes the resistance value according to the intensity of incident light. The layers have different absorption wavelength ranges, and each photoconductive layer absorbs incident light in different wavelength ranges irradiated from the back side and changes in resistance. The corresponding liquid crystal layer is a photoaddressable spatial light modulator that reflects external light in different wavelength ranges irradiated from the surface side, and at least incident light of the photoconductive layer irradiated with the incident light The absorption wavelength range of the photoconductive layer at the position on the side The absolute value of the difference in absorptivity of the mutual absorption overlap portions in the absorption wavelength range of fine other photoconductive layer, characterized in that it comprises an optical functional layer that blocks incident light in a wavelength range of 50% or less.

前述のように、光導電層を有する光変調層を積層した光アドレス型空間光変調素子では、実際の使用上、各光変調層における光導電層の吸収スペクトルがブロードなため、吸収が重なる波長域のアドレス光(入射光)に対しては、各色画像間でクロストークが生じ、他の色のアドレス光による誤った光アドレス動作が発生してしまう場合がある。   As described above, in an optically addressed spatial light modulation device in which a light modulation layer having a photoconductive layer is laminated, the absorption spectrum of the photoconductive layer in each light modulation layer is broad in practical use, so that the wavelength at which the absorption overlaps For area address light (incident light), crosstalk occurs between the color images, and an erroneous optical address operation due to address light of other colors may occur.

具体的には、例えば図2に、積層される2つの光変調層に用いられる光導電層としての有機光導電体(OPC)の吸収スペクトルを示すが、図に示すように、波長域A及び波長域BではOPC1及びOPC2の光吸収が双方共に高い吸収率で重なっているため、この両光導電層を有する光変調層を積層した場合、波長域A及び波長域Bで両光導電層が前記裏面側からの可視光を吸収し、それに応じて液晶層の反射率も高まることとなり、結果として反射画像の表示色がアドレス光とはずれたものになってしまう。   Specifically, for example, FIG. 2 shows an absorption spectrum of an organic photoconductor (OPC) as a photoconductive layer used for two light modulation layers to be laminated. In the wavelength band B, the light absorption of both OPC1 and OPC2 overlaps with a high absorption rate. Therefore, when a light modulation layer having both the photoconductive layers is laminated, both photoconductive layers are formed in the wavelength band A and the wavelength band B. The visible light from the back side is absorbed, and the reflectance of the liquid crystal layer is increased accordingly. As a result, the display color of the reflected image deviates from the address light.

本発明者等は、上記問題に対し鋭意検討した結果、前記クロストークの発生を抑えるため、光アドレス型空間光変調素子の裏面側から照射される特定波長域の入射光(書き込み光)のうち、前記光導電層の吸収波長域及び他の光導電層の吸収波長域において相互に吸収が重なる部分の双方の光吸収率が共に高い波長域の入射光を遮る光学機能層を設けることが有効であることを見出した。   As a result of intensive studies on the above problems, the present inventors have determined that out of incident light (writing light) in a specific wavelength region irradiated from the back side of the optical address type spatial light modulator in order to suppress the occurrence of the crosstalk. It is effective to provide an optical functional layer that blocks incident light in a wavelength region where the light absorption rate of both of the absorption wavelength region of the photoconductive layer and the absorption wavelength region of the other photoconductive layer overlaps each other. I found out.

本発明の原理・作用を模式的に示すと、図3のようになる。図3は、光学機能層20を透過した前後での入射光の発光スペクトルを模式的に示したものである。図における光学機能層20の下側は、ある光源に基づく青色光22、緑色光24、赤色光26の発光スペクトルであり、これらには光源の波長分布等により発光が重なる波長域であるC領域、D領域が存在する。そして、このC領域、D領域が、図2におけるA波長域やB波長域と重なった場合には、この部分の光によりOPC1及びOPC2の双方が一定以上の光吸収を起こしてしまうためクロストーク発生の原因となる。   FIG. 3 schematically shows the principle and operation of the present invention. FIG. 3 schematically shows an emission spectrum of incident light before and after being transmitted through the optical functional layer 20. The lower side of the optical functional layer 20 in the figure is emission spectra of blue light 22, green light 24, and red light 26 based on a certain light source, and these include a C region that is a wavelength region in which light emission overlaps due to the wavelength distribution of the light source. , D region exists. When the C region and the D region overlap with the A wavelength region and the B wavelength region in FIG. 2, both the OPC1 and the OPC2 cause light absorption beyond a certain level due to the light in this portion. Causes the occurrence.

そこで、図3に示すように、C領域、D領域の光を遮る(カットする)光学機能層20を用意し、これを通過させることにより、青色光22、緑色光24、赤色光26がよりシャープな発光スペクトルを有する青色光22’、緑色光24’、赤色光26’となり、目的とする光導電層にのみ反応する光とすることができるため、クロストーク発生を防止することができる。   Therefore, as shown in FIG. 3, an optical functional layer 20 that blocks (cuts) the light in the C region and the D region is prepared, and through this, the blue light 22, the green light 24, and the red light 26 are more Blue light 22 ′, green light 24 ′, and red light 26 ′ having sharp emission spectra can be obtained, and light that reacts only with the target photoconductive layer can be generated, so that occurrence of crosstalk can be prevented.

この場合、前記相互に重なる波長域とは、例えば2つの吸収波長領域が重なる場合はその両者の重なる部分をいい、例えば3つ以上の吸収波長領域が重なる場合には、各々対比する2つの吸収波長領域同士について重なる部分をいう。   In this case, the mutually overlapping wavelength region means, for example, a portion where two absorption wavelength regions overlap each other. For example, when three or more absorption wavelength regions overlap each other, the two absorption regions to be compared with each other are compared. The overlapping part of wavelength regions.

本発明においては、光学機能層として、前記吸収波長域が相互に重なる波長域の吸収率の差の絶対値が、50%以下となる波長域の入射光を遮るものを用いることが好ましい。ここで、上記吸収波長領域が重なる波長域の吸収率の差の絶対値とは、対比する吸収率のコントラストをいうが、このコントラストが50%を超える場合には、その波長域で対比される光導電層に吸収される光の強度は大きく異なることとなるため、クロストークは生じることがない。   In the present invention, it is preferable to use an optical functional layer that blocks incident light in a wavelength range in which the absolute value of the difference in absorptivity in the wavelength range where the absorption wavelength ranges overlap with each other is 50% or less. Here, the absolute value of the difference in the absorptance in the wavelength region where the absorption wavelength region overlaps refers to the contrast of the absorptance to be compared, but when this contrast exceeds 50%, it is compared in that wavelength region. Since the intensity of light absorbed by the photoconductive layer varies greatly, crosstalk does not occur.

本発明においては、上記のように吸収率の絶対値の差は50%以下であることが好ましく、75%以下であることがより好ましい。   In the present invention, as described above, the difference between the absolute values of the absorptance is preferably 50% or less, and more preferably 75% or less.

ここで、前記吸収率とは光変調層に入射した光に対して光導電層が吸収する光の強度の比のことである。   Here, the absorptance is a ratio of light intensity absorbed by the photoconductive layer to light incident on the light modulation layer.

以下、図面を用いて本発明の光アドレス型空間光変調素子を説明する。
図1は、本発明の光アドレス型空間光変調素子の一例を示す概略図である。図1は2つの液晶層38A,38Bを備えた、光変調層46Aと、1つの液晶層38Cを備えた、光変調層46Bとを組み合わせた実施形態である。光変調層46Aは、それぞれ透明電極35A、36Aが内面に形成された基板33A、34Aの間に、読み出し光42A、42Bをそれぞれ反射する液晶層38A、38B、遮光層37A、37B、光導電層43Aが積層されている。
また、光変調層46Bは、電極35B、36Bが内面に形成された基板33B、34B間に、読み出し光42Cを反射する液晶層38C、遮光層37C、光導電層43Bが、さらに電極36Bと光導電層43Bとの間には光学機能層50が積層されている。
The optical address type spatial light modulator of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic view showing an example of an optical address type spatial light modulator of the present invention. FIG. 1 shows an embodiment in which a light modulation layer 46A including two liquid crystal layers 38A and 38B and a light modulation layer 46B including one liquid crystal layer 38C are combined. The light modulation layer 46A includes liquid crystal layers 38A and 38B, light-shielding layers 37A and 37B, and photoconductive layers that reflect readout light 42A and 42B, respectively, between substrates 33A and 34A on which transparent electrodes 35A and 36A are formed. 43A is laminated.
The light modulation layer 46B includes a liquid crystal layer 38C, a light shielding layer 37C, and a photoconductive layer 43B that reflect the readout light 42C between the substrates 33B and 34B on which the electrodes 35B and 36B are formed. An optical functional layer 50 is laminated between the conductive layer 43B.

この光アドレス型空間光変調素子に用いる書き込み装置(書き込み部)32は、光変調層46Aの電極35A、36A間にバイアス電圧41Aを印加するとともに、光変調層46Bの電極35B、36B間にバイアス電圧41Bを印加する電圧印加部40と、光変調層46Aの光導電層43Aに書き込み光45Aを照射するとともに、光変調層46Bの光導電層43Bに書き込み光45Bを照射する光照射部44と、所定の光変調パターンに応じて、電圧印加部40および光照射部44を制御する制御部39とにより構成されている。   The writing device (writing unit) 32 used for the optical address type spatial light modulation element applies a bias voltage 41A between the electrodes 35A and 36A of the light modulation layer 46A and also biases between the electrodes 35B and 36B of the light modulation layer 46B. A voltage application unit 40 that applies a voltage 41B, and a light irradiation unit 44 that irradiates the photoconductive layer 43A of the light modulation layer 46A with the write light 45A and irradiates the photoconductive layer 43B of the light modulation layer 46B with the write light 45B; The control unit 39 controls the voltage application unit 40 and the light irradiation unit 44 in accordance with a predetermined light modulation pattern.

基板33、34は、ガラスやシリコン、またはポリエチレンテレフタレート(PET)などのポリエステル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネートなどの高分子フィルムを用いて形成され、それぞれの基板33A、33Bより少なくとも裏面側にある光アドレス型光変調層46A、46Bの液晶層38A及び38B、38Cで反射した読み出し光に対しては透過性を有するとともに、基板34A、34Bよりも表面側にある光導電層43A、43Bが吸収する書き込み光に対しては透過性を有するように構成されている。また、必要に応じて、その表面に、液晶配向層、耐摩耗層、ガスの混入を防止するバリア層など公知の機能性膜を形成してもよい。   The substrates 33 and 34 are formed using glass, silicon, or a polymer film such as polyester such as polyethylene terephthalate (PET), polysulfone, polyethersulfone, or polycarbonate, and are at least on the back side from the substrates 33A and 33B. It is transparent to the readout light reflected by the liquid crystal layers 38A, 38B and 38C of the optical address type light modulation layers 46A and 46B, and is absorbed by the photoconductive layers 43A and 43B on the surface side of the substrates 34A and 34B. It is configured so as to be transparent to the writing light. Moreover, you may form well-known functional films, such as a liquid-crystal aligning layer, an abrasion-resistant layer, and the barrier layer which prevents mixing of gas, as needed.

電極35、36は、ITO膜やNESA膜などを用いて形成され、それぞれの電極35A、35Bよりも少なくとも裏面側にある光アドレス型光変調層46A、46Bの液晶層38A及び38B、38Cで反射した読み出し光に対しては透過性を有するとともに、それぞれの電極35B、36Bよりも表面側にある光導電層43A、43Bが吸収する書き込み光に対しては透過性を有するように構成されている。   The electrodes 35 and 36 are formed using an ITO film, a NESA film, or the like, and are reflected by the liquid crystal layers 38A, 38B, and 38C of the optical addressing type light modulation layers 46A and 46B that are at least on the back side of the electrodes 35A and 35B. The reading light is transparent, and the writing light absorbed by the photoconductive layers 43A and 43B on the surface side of the electrodes 35B and 36B is transparent. .

液晶層38は、特定波長域の光の反射率あるいは吸収率を制御することが可能である。液晶としては、ネマチック液晶、カイラルネマチック液晶、スメクチックA液晶、カイラルスメクチック液晶、ディスコティック液晶などが利用できる。
また、カイラルネマチック液晶、表面安定化カイラルスメクチックC液晶、双安定ねじれネマチック液晶、微粒子分散液晶などのメモリー性液晶を用いることにより、本発明の光変調素子を、光記録媒体や画像記録媒体として利用することができる。ここでは特定波長域の可視光を反射するコレステリック(カイラルネマチック)液晶を用いて構成される。
The liquid crystal layer 38 can control the reflectance or absorption rate of light in a specific wavelength region. As the liquid crystal, nematic liquid crystal, chiral nematic liquid crystal, smectic A liquid crystal, chiral smectic liquid crystal, discotic liquid crystal, or the like can be used.
Further, by using a memory liquid crystal such as a chiral nematic liquid crystal, a surface-stabilized chiral smectic C liquid crystal, a bistable twisted nematic liquid crystal, or a fine particle dispersed liquid crystal, the light modulation element of the present invention can be used as an optical recording medium or an image recording medium. can do. Here, a cholesteric (chiral nematic) liquid crystal that reflects visible light in a specific wavelength range is used.

液晶材料としては、シアノビフェニル系、フェニルシクロヘキシル系、フェニルベンゾエート系、シクロヘキシルベンゾエート系、アゾメチン系、アゾベンゼン系、ピリミジン系、ジオキサン系、シクロヘキシルシクロヘキサン系、スチルベン系、トラン系など公知の液晶組成物が利用できる。液晶材料には2色性色素などの色素、微粒子などの添加剤を加えてもよく、高分子マトリクス中に分散したものや、高分子ゲル化したものや、マイクロカプセル化したものでもよい。また、液晶は高分子、中分子、低分子のいずれでもよく、またこれらの混合物でもよい。   As liquid crystal materials, known liquid crystal compositions such as cyanobiphenyl, phenylcyclohexyl, phenylbenzoate, cyclohexylbenzoate, azomethine, azobenzene, pyrimidine, dioxane, cyclohexylcyclohexane, stilbene, and tolan are used. it can. Additives such as dyes such as dichroic dyes and fine particles may be added to the liquid crystal material, and those dispersed in a polymer matrix, polymer gels, and microcapsules may be used. The liquid crystal may be a polymer, medium molecule, or low molecule, or a mixture thereof.

光導電層43は、a−Si:H、a−Se、Te−Se、AsSe、CdSe、CdSなどの無機光導電体、あるいはアゾ顔料、フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、キナクリドン顔料、ピロロピロール顔料、インジゴ顔料などの電荷発生材料とアリールアミン、ヒドラゾン、トリフェニルメタン、PVKなどの電荷輸送材料とを組合せた有機光導電体(OPC)などにより構成される。 The photoconductive layer 43 is formed of an inorganic photoconductor such as a-Si: H, a-Se, Te-Se, As 2 Se 3 , CdSe, CdS, or an azo pigment, phthalocyanine pigment, perylene pigment, quinacridone pigment, pyrrolopyrrole. It is composed of an organic photoconductor (OPC) that combines a charge generation material such as a pigment or an indigo pigment and a charge transport material such as arylamine, hydrazone, triphenylmethane, or PVK.

遮光層37としては、外部光源からの光や入射光、外光の波長の光などを吸収し、電気抵抗が高い材料が用いられ、例えば顔料を分散した樹脂、染料を溶解した樹脂、染料で染色した樹脂などの樹脂色材が利用できる。   The light shielding layer 37 is made of a material that absorbs light from an external light source, incident light, light having the wavelength of external light, and the like, and has a high electrical resistance. Resin color materials such as dyed resin can be used.

遮光層37に必要な光学濃度は、光導電層43の感度と外光の強度とに依存するため一概に規定できないが、少なくとも1以上、より好ましくは2以上が望ましい。また、遮光層37の電気抵抗は、遮光層内の電流によって解像度の低下を引き起こさないように、少なくとも体積抵抗率で10Ω・cm以上とすることが望ましい。さらに、液晶層38に加わる分圧の変化分を大きくするためには、遮光層37の静電容量が大きい程よいので、誘電率が大きく膜厚が薄い方が好ましい。 The optical density required for the light-shielding layer 37 depends on the sensitivity of the photoconductive layer 43 and the intensity of external light, but cannot be defined unconditionally, but is preferably at least 1 or more, more preferably 2 or more. Further, it is desirable that the electrical resistance of the light shielding layer 37 is at least 10 8 Ω · cm in terms of volume resistivity so as not to cause a reduction in resolution due to a current in the light shielding layer. Furthermore, in order to increase the change in the partial pressure applied to the liquid crystal layer 38, the larger the capacitance of the light shielding layer 37, the better. Therefore, it is preferable that the dielectric constant is large and the film thickness is small.

本発明における光学機能層50は、前述のように複数の有機感光体層43同士で吸収波長域が重なる波長域の入射光を遮るために設けられる。図1においては、2つの光導電層43A、43Bの吸収波長域の重なる波長域を遮るため、光照射部44に最も近い側の光導電層43Bの裏面側に1層のみ設けられているが、本発明における光学機能層50の数は特に制限されず、設けられる位置も限定されるわけではない。   As described above, the optical functional layer 50 in the present invention is provided in order to block incident light in a wavelength region where the absorption wavelength region overlaps between the plurality of organic photoreceptor layers 43. In FIG. 1, only one layer is provided on the back surface side of the photoconductive layer 43B closest to the light irradiation unit 44 in order to block the overlapping wavelength region of the two photoconductive layers 43A and 43B. The number of the optical functional layers 50 in the present invention is not particularly limited, and the positions provided are not limited.

すなわち、本発明において光学機能層50は、必要とされる光導電層の少なくとも入射光側に設けられていればよく、カットする波長域によっては例えば光導電層43Aの入射光側に設けられていてもよく、光導電層43A、43Bの入射光側に各々1層ずつ複数層設けられていてもよい。また、遮蔽波長域の異なる光学機能層を複数層重ねて1箇所に設けてもよい。   In other words, in the present invention, the optical functional layer 50 may be provided at least on the incident light side of the required photoconductive layer, and may be provided on the incident light side of the photoconductive layer 43A, for example, depending on the wavelength range to be cut. Alternatively, a plurality of layers may be provided one by one on the incident light side of the photoconductive layers 43A and 43B. Further, a plurality of optical function layers having different shielding wavelength ranges may be provided in one place.

光学機能層50は、通常の光吸収層と同様に、例えば樹脂中に所望の吸収域を有する顔料や染料を分散させた塗工層などで構成される。
顔料としては例えばカドミウム系、クロム系、コバルト系、マンガン系、カーボン系などの無機顔料、アゾ系、アントラキノン系、インジゴ系、トリフェニルメタン系、ニトロ系、フタロシアニン系、ペリレン系、ピロロピロール系、キナクリドン系、多環キノン系、スクエアリウム系、アズレニウム系、シアニン系、ピリリウム系、アントロン系などの有機顔料などが利用できる。
The optical functional layer 50 is formed of, for example, a coating layer in which a pigment or dye having a desired absorption region is dispersed in a resin, as in a normal light absorption layer.
Examples of pigments include cadmium, chromium, cobalt, manganese, carbon and other inorganic pigments, azo, anthraquinone, indigo, triphenylmethane, nitro, phthalocyanine, perylene, pyrrolopyrrole, Organic pigments such as quinacridone, polycyclic quinone, squalium, azurenium, cyanine, pyrylium, and anthrone can be used.

染料としてはニトロソ染料、ニトロ染料、アゾ染料、スチルベンアゾ染料、ジフェニルメタン染料、トリフェニルメタン染料、キサンテン染料、アクリジン染料、キノリン染料、ポリメチン染料、チアゾール染料、インドフェノール染料、アジン染料、オキサジン染料、チアジン染料、硫化染料、アミノケトン染料、アントラキノン染料、インジゴイド染料などが利用できる。   As dyes, nitroso dyes, nitro dyes, azo dyes, stilbene azo dyes, diphenylmethane dyes, triphenylmethane dyes, xanthene dyes, acridine dyes, quinoline dyes, polymethine dyes, thiazole dyes, indophenol dyes, azine dyes, oxazine dyes, thiazines Dyes, sulfur dyes, aminoketone dyes, anthraquinone dyes, indigoid dyes and the like can be used.

これらのうちでは、例えば520〜550nmの範囲の波長域の光をカットする場合にはキナクリドン系などが好ましく用いられる。
また、複数の波長域をカットする場合、上記顔料等を別々に配合した複数の光学機能層としてもよいし、複数の顔料を混合して1層の光学機能層としてもよい。
Among these, for example, when cutting light in a wavelength range of 520 to 550 nm, a quinacridone system is preferably used.
Moreover, when cut | disconnecting a several wavelength range, it is good also as a several optical functional layer which mix | blended the said pigment etc. separately, and it is good also as a single optical functional layer by mixing a several pigment.

樹脂としてはアルキド(フタル酸)樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、酢酸ビニル樹脂、エポキシ樹脂、セルロース、シリコーン樹脂、ブチラール樹脂などの樹脂が利用できる。ポリイソシアネートなどの硬化剤や増粘剤など添加剤を含んでもよい。   Resins include alkyd (phthalic acid) resin, vinyl chloride resin, vinylidene chloride resin, unsaturated polyester resin, melamine resin, urea resin, phenol resin, acrylic resin, polyurethane resin, vinyl acetate resin, epoxy resin, cellulose, silicone resin, Resins such as butyral resin can be used. You may include additives, such as hardening | curing agents, such as polyisocyanate, and a thickener.

なお、本発明における光学機能層中の顔料と樹脂との質量比(顔料/樹脂)は、20/80〜40/60の範囲とすることが好ましく、25/75〜35/65の範囲とすることがより好ましい。   In the present invention, the mass ratio (pigment / resin) between the pigment and the resin in the optical functional layer is preferably in the range of 20/80 to 40/60, and is preferably in the range of 25/75 to 35/65. It is more preferable.

光学機能層50は、前記顔料及び樹脂を水性あるいは有機性の塗料の形態にして、ロールコート、スピンコート、バーコート、ディップコート、ダイコート、グラビア印刷、フレクソ印刷、スクリーン印刷などの塗布法で形成させることができる。   The optical functional layer 50 is formed by applying the pigment and the resin in the form of an aqueous or organic paint by a coating method such as roll coating, spin coating, bar coating, dip coating, die coating, gravure printing, flexographic printing, or screen printing. Can be made.

本発明における光学機能層50の具体的な作製方法としては、まず、図2に示したように対比する光導電層の吸収スペクトルを測定し、これから両者のコントラスト(吸収率の差の絶対値)を求め、これが好ましくは50%以下となる波長域を決定する。次いで、この波長域に吸収域を有する特定の顔料等を選択して上記方法により光学機能層を作製し、前記波長域での透過率が好ましくは50%以下、より好ましくは40%以下となるように顔料/樹脂比、膜厚などを決定する。   As a specific method for producing the optical functional layer 50 in the present invention, first, the absorption spectrum of the photoconductive layer to be compared is measured as shown in FIG. 2, and then the contrast between them (absolute value of the difference in absorption rate) is measured. And a wavelength region in which this is preferably 50% or less is determined. Next, a specific pigment having an absorption region in this wavelength region is selected to produce an optical functional layer by the above method, and the transmittance in the wavelength region is preferably 50% or less, more preferably 40% or less. Thus, the pigment / resin ratio, film thickness, etc. are determined.

一方、光学機能層50においては、上記光をカットする波長域以外の領域ではなるべく透過率を高くすることが好ましい。具体的には、前記カットする波長域以外での平均透過率(400〜800nmの範囲)を80%以上とすることが好ましい。   On the other hand, in the optical functional layer 50, it is preferable to increase the transmittance as much as possible in a region other than the wavelength region where the light is cut. Specifically, the average transmittance (in the range of 400 to 800 nm) outside the wavelength range to be cut is preferably 80% or more.

本発明における光学機能層50の層厚は、1層あたり0.1〜20μmの範囲とすることが好ましく、0.1〜1.5μmの範囲とすることがより好ましい。   The layer thickness of the optical functional layer 50 in the present invention is preferably in the range of 0.1 to 20 μm, more preferably in the range of 0.1 to 1.5 μm.

このように構成することにより、例えば書き込み光45Aを青色光、45Bを赤色光とした場合に、読み出し光42Aとして青色、42Bとして緑色、42Cとして赤色の各色光を読み出すことができ、カラーのアドレス光照射に対してカラー画像を表示することができる。   With this configuration, for example, when the writing light 45A is blue light and 45B is red light, each color light of blue as reading light 42A, green as 42B, and red as 42C can be read. A color image can be displayed in response to light irradiation.

すなわち、図1に示した本発明の光アドレス型空間光変調素子の駆動は、書き込み部32の電圧印加部40から、液晶層38A、38B、38Cの動作しきい値電圧を考慮したバイアス電圧41A、41Bを印加するとともに、光照射部44から、各光導電層43A、43Bの光感度を考慮した強度の書き込み光45A、45Bを照射して液晶層の光学状態を変化させることにより、読み出し光42A、42B、42Cの反射状態を変化させる。バイアス電圧41A、41Bを印加するタイミング、および読み出し光42A、42B、42Cを照射するタイミングは、各光アドレス型光変調層46A、46Bが動作するのに必要なバイアス電圧と書き込み強度の組合せ41Aおよび45A、41Bおよび45Bが少なくとも一部で重なるように、制御部39で調整される。   That is, the drive of the optical address type spatial light modulation device of the present invention shown in FIG. , 41B, and write light 45A, 45B having an intensity in consideration of the photosensitivity of the photoconductive layers 43A, 43B from the light irradiation unit 44 to change the optical state of the liquid crystal layer. The reflection states of 42A, 42B, and 42C are changed. The timing of applying the bias voltages 41A and 41B and the timing of irradiating the read lights 42A, 42B, and 42C are determined by the combinations 41A and 41A of the bias voltage and the write intensity required for the operation of each of the optical addressing optical modulation layers 46A and 46B Adjustment is performed by the control unit 39 so that 45A, 41B and 45B overlap at least partially.

図1に示す光アドレス型光変調素子において、画像を担持する書き込み光45A,45Bが裏面側から入射する。各光アドレス型光変調層46A,46Bそれぞれを構成する光導電層43A,43Bは、相互に異なる波長域の入射光を吸収し、その吸収する波長域を除く波長域の入射光は透過する。光導電層43Aは、B色(青色)を吸収すると、抵抗値が低下するが、G色(緑色)およびR色(赤色)の光は透過するので、G色およびR色の光では抵抗値は変化しない。また、光導電層43Bは、R色の光を吸収すると、抵抗値が低下するが、B色およびG色の光は透過するので、B色およびG色の光では抵抗値は変化しない。   In the optical address type optical modulation element shown in FIG. 1, writing lights 45A and 45B carrying an image are incident from the back side. The photoconductive layers 43A and 43B constituting the respective optical addressing type light modulation layers 46A and 46B absorb incident light in different wavelength ranges, and transmit incident light in wavelength ranges other than the absorbing wavelength range. When the photoconductive layer 43A absorbs the B color (blue), the resistance value decreases, but the G color (green) and R color (red) light is transmitted, so that the resistance value is not obtained for the G color and R color light. Does not change. Further, when the photoconductive layer 43B absorbs R-color light, the resistance value decreases, but B-color light and G-color light are transmitted. Therefore, the resistance value does not change for B-color light and G-color light.

各光導電層43A,43Bの抵抗値が低下するのに伴って、各液晶層38A,38B,38Cに印加される分圧が増加し、各光導電層43A,43Bが吸収した色の光の波長域に対する反射率が高くなる。すなわち、読み出し光(外光)のうちのB色は、光アドレス型空間光変調層46Aのうちの、B色の光の書き込み光により、B色の光の波長域の反射率が高くなった液晶層38Aで反射する。また読み出し光のうちのG色の光は、光アドレス型空間光変調層46Aのうち、B色の光の書き込み光により、G色の光の波長域の反射率が高くなった液晶層38Bで反射する。さらに、読み出し光のうちのR色の光は、光アドレス型光変調層46Aを透過するとともに、光アドレス型光変調層46Bのうち、R色の書き込み光により、R色の光の波長域の反射率が高くなった液晶層38Cで反射し、再び光アドレス型光変調層46Aを透過する。   As the resistance value of each photoconductive layer 43A, 43B decreases, the partial pressure applied to each liquid crystal layer 38A, 38B, 38C increases, and the color light absorbed by each photoconductive layer 43A, 43B increases. The reflectance with respect to the wavelength region is increased. That is, the B color of the readout light (external light) has a higher reflectance in the wavelength region of the B color light due to the write light of the B color light in the optical address type spatial light modulation layer 46A. Reflected by the liquid crystal layer 38A. In addition, the G light of the readout light is transmitted from the liquid crystal layer 38B in the optical address type spatial light modulation layer 46A, which has a higher reflectance in the wavelength range of the G light due to the B light write light. reflect. Further, the R light in the readout light is transmitted through the optical addressing light modulation layer 46A, and in the wavelength region of the R light by the R writing light in the optical addressing light modulation layer 46B. The light is reflected by the liquid crystal layer 38C having a high reflectance, and is again transmitted through the optical address type light modulation layer 46A.

この光アドレス型光変調素子は、画像を担持する書き込み光45A,45Bが裏面側から入射されて画像が書き込まれ、画像読み出し用の読み出し光42A,42B,42Cが同じく表面側から入射されてその表面側で画像が読み出される。   In this optical addressing type optical modulation element, writing light 45A, 45B carrying an image is incident from the back side to write an image, and reading light 42A, 42B, 42C for image reading is similarly incident from the front side. An image is read on the front side.

光照射部44は、任意の強度の書き込み光45A、45Bを光変調部31に照射できるものであればよく、レーザービームスキャン装置、LEDアレイ、CRTディスプレイ、プラズマディスプレイ、ELディスプレイなどの自発光素子や、液晶シャッターなどの調光素子と蛍光管、キセノンランプ、ハロゲンランプ、水銀ランプ、LEDランプなどの光源との組み合わせなど、特に限定されるものではない。
本発明においては、前述のように光学機能層を設けているため、光源としてレーザー光等の単色光をあえて用いる必要はない。
The light irradiation unit 44 may be any device that can irradiate the light modulation unit 31 with writing light 45A and 45B of arbitrary intensity, and is a self-luminous element such as a laser beam scanning device, LED array, CRT display, plasma display, or EL display. There is no particular limitation such as a combination of a light control device such as a liquid crystal shutter and a light source such as a fluorescent tube, a xenon lamp, a halogen lamp, a mercury lamp, or an LED lamp.
In the present invention, since the optical functional layer is provided as described above, it is not necessary to use monochromatic light such as laser light as a light source.

<試験例>
以上のような本発明の光アドレス型空間光変調素子の効果を確認するため、以下のような試験を行った。具体的には、図1に示すような光アドレス型空間光変調素子を作製するための2つの光導電層について、光学機能層の有無により吸収コントラストがどの程度変化するかを調べた。
<Test example>
In order to confirm the effect of the optical address type spatial light modulator of the present invention as described above, the following test was performed. Specifically, it was examined how much the absorption contrast changes depending on the presence or absence of an optical functional layer for two photoconductive layers for producing a photoaddressable spatial light modulator as shown in FIG.

(光導電層の作製)
図1に示すような光アドレス型空間光変調素子の作製を前提として、これに用いる2つの光導電層(有機感光体層(OPC層))を作製した。ここで簡単のため、図1における光導電層43Aをシアン色を吸収する赤色OPC層、光導電層43Bを赤い色の光を吸収する青色OPC層とする。
(Preparation of photoconductive layer)
Two photoconductive layers (organic photoconductor layer (OPC layer)) used for this were produced on the premise of producing a photoaddressable spatial light modulator as shown in FIG. For simplicity, the photoconductive layer 43A in FIG. 1 is a red OPC layer that absorbs cyan, and the photoconductive layer 43B is a blue OPC layer that absorbs red light.

−赤色OPC層−
ITO透明電極がパターニングされた0.125mm厚のPET基板の上に、テトラヒドロフランを溶媒として、600nm以下の可視光に高い感度を持つジブロモアンスアンスロン顔料もしくはアンスロン系顔料をポリビニルブチラールに分散した溶液を200nm厚にスピンコート塗布し、その上に、モノクロロベンゼンを溶媒として、N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミンをビスフェノールZポリカーボネートに分散した溶液を3μm厚にバーコート塗布することで赤色OPC層を形成した。
-Red OPC layer-
200 nm of a solution in which dibromoanthanthrone pigment or anthrone pigment having high sensitivity to visible light of 600 nm or less is dispersed in polyvinyl butyral on a 0.125 mm thick PET substrate on which an ITO transparent electrode is patterned using tetrahydrofuran as a solvent. A thick spin coat was applied, and N, N′-bis (3-methylphenyl) -1,1′-biphenyl-4,4′-diamine was dispersed in bisphenol Z polycarbonate using monochlorobenzene as a solvent. A red OPC layer was formed by bar coating the solution to a thickness of 3 μm.

この赤色OPC層について、分光光度計により吸収スペクトルを測定したところ、ほぼ図2におけるOPC2の吸収スペクトルと同様のものが得られた。   When the absorption spectrum of this red OPC layer was measured with a spectrophotometer, the same absorption spectrum as that of OPC2 in FIG. 2 was obtained.

−青色OPC層−
ITO透明電極がパターニングされた0.125mm厚のPET基板の上に、ブタノールを溶媒として、600nm以上の可視光に高い感度を持つチタニルフタロシアニン顔料をポリビニルブチラールに分散した溶液を200nm厚にスピンコート塗布し、その上に、モノクロロベンゼンを溶媒として、N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミンをビスフェノールZポリカーボネートに分散した溶液を3μm厚にバーコート塗布することで青色OPC層を形成した。
-Blue OPC layer-
On a 0.125 mm thick PET substrate with a patterned ITO transparent electrode, a solution in which titanyl phthalocyanine pigment with high sensitivity to visible light of 600 nm or more is dispersed in polyvinyl butyral using butanol as a solvent is spin coated to a thickness of 200 nm. On top of that, a solution in which N, N′-bis (3-methylphenyl) -1,1′-biphenyl-4,4′-diamine is dispersed in bisphenol Z polycarbonate using monochlorobenzene as a solvent is made 3 μm thick. A blue OPC layer was formed by applying a bar coat.

この青色OPC層について、分光光度計により吸収スペクトルを測定したところ、ほぼ図2におけるOPC1の吸収スペクトルと同様のものが得られた。
この吸収スペクトルと前記赤色OPC層の吸収スペクトルとから両者のコントラスト曲線(差分曲線)を求め、コントラスト(両者が重なる部分の吸収率の差の絶対値)が50%以下となる波長域を求めたところ、535〜570nmの範囲であった。
When the absorption spectrum of this blue OPC layer was measured with a spectrophotometer, the same absorption spectrum as that of OPC1 in FIG. 2 was obtained.
A contrast curve (difference curve) between the absorption spectrum and the absorption spectrum of the red OPC layer was obtained, and a wavelength region where the contrast (absolute value of the difference in the absorptivity of the overlapping portion) was 50% or less was obtained. However, it was the range of 535-570 nm.

(光学機能層の作製)
マゼンタ顔料(キナクリドン)30質量部と、ポリビニルアルコール樹脂70質量部とを水に分散して、光学機能層形成用液を得た。これを0.125mm厚のPET基板上にスピンコートして、厚さ1.3μmの光学機能層を形成した。
(Production of optical functional layer)
30 parts by mass of magenta pigment (quinacridone) and 70 parts by mass of polyvinyl alcohol resin were dispersed in water to obtain an optical functional layer forming liquid. This was spin-coated on a 0.125 mm thick PET substrate to form a 1.3 μm thick optical functional layer.

この光学機能層について、前記同様に分光光度計により透過率を測定したところ、図4に示すような透過スペクトルが得られた。この透過スペクトルより、透過率が50%以下となる波長域は、510〜570nmであった。   When the transmittance of this optical functional layer was measured with a spectrophotometer in the same manner as described above, a transmission spectrum as shown in FIG. 4 was obtained. From this transmission spectrum, the wavelength region where the transmittance was 50% or less was 510 to 570 nm.

(光学機能層を用いた場合の効果の確認)
−試験例1−
光源として、携帯電話液晶ディスプレイ用(SH901iC、NTTDocomo社製)を用いた。この光源の青色光、赤色光の発光スペクトルを図5(A)、(B)に各々示す。
(Confirmation of effects when using optical functional layer)
-Test Example 1
As a light source, a cell phone liquid crystal display (SH901iC, manufactured by NTT Docomo) was used. The emission spectra of blue light and red light of this light source are shown in FIGS. 5 (A) and 5 (B), respectively.

上記青色光に対する前記赤色OPC層、青色OPC層の各吸収率(%)を、瞬間マルチ測光システム(MC2530、大塚電子製)により、波長400〜700nmの範囲で測定した。また、同様にして上記赤色光に対する前記赤色OPC層、青色OPC層の各吸収率(%)も測定した。
次に、各OPC層の入射光面に前記光学機能層を配置し、同様の測定を行った。
Each absorptance (%) of the red OPC layer and the blue OPC layer with respect to the blue light was measured in a wavelength range of 400 to 700 nm by an instantaneous multi-photometry system (MC2530, manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.). Similarly, each absorptance (%) of the red OPC layer and the blue OPC layer with respect to the red light was also measured.
Next, the optical function layer was disposed on the incident light surface of each OPC layer, and the same measurement was performed.

その結果、青色光に対する赤色OPC層の吸収率と青色OPC層の吸収率との比(赤色OPC層/青色OPC層)は、光学機能層挿入前は1.4であったが、挿入後は1.5に上昇した。
また、赤色光に対する青色OPC層の吸収率と赤色OPC層の吸収率との比(青色OPC層/赤色OPC層)は、光学機能層挿入前は43.5であったが、挿入後は50.9に上昇した。
As a result, the ratio of the absorption rate of the red OPC layer to the absorption rate of the blue OPC layer with respect to blue light (red OPC layer / blue OPC layer) was 1.4 before the insertion of the optical functional layer, but after the insertion, Raised to 1.5.
In addition, the ratio of the absorption rate of the blue OPC layer to the absorption rate of the red OPC layer with respect to red light (blue OPC layer / red OPC layer) was 43.5 before the insertion of the optical function layer, but 50 after the insertion. It rose to .9.

−試験例2−
赤色OPC層、青色OPC層として試験例1で作製したものを使用し、光源ランプとしてノート型パーソナルコンピュータ液晶ディスプレイ(NEC製、VersaPro)を用いた以外は試験例1と同様にして、光学機能層を用いた場合の効果の確認を行った。
なお、この光源の青色光、赤色光の発光スペクトルを図6(A)、(B)に各々示す。
-Test Example 2-
The optical functional layer was prepared in the same manner as in Test Example 1 except that the red OPC layer and the blue OPC layer prepared in Test Example 1 were used and a notebook personal computer liquid crystal display (manufactured by NEC, VersaPro) was used as the light source lamp. The effect when using was confirmed.
The emission spectra of blue light and red light of this light source are shown in FIGS. 6 (A) and 6 (B), respectively.

その結果、青色光に対する赤色OPC層の吸収率と青色OPC層の吸収率との比(赤色OPC層/青色OPC層)は、光学機能層挿入前は1.0であったが、挿入後は1.1に上昇した。
また、赤色光に対する青色OPC層の吸収率と赤色OPC層の吸収率との比(青色OPC層/赤色OPC層)は、光学機能層挿入前は21.7であったが、挿入後は25.6に上昇した。
As a result, the ratio of the absorption rate of the red OPC layer to that of the blue light and the absorption rate of the blue OPC layer (red OPC layer / blue OPC layer) was 1.0 before the insertion of the optical functional layer, but after the insertion, Rose to 1.1.
Further, the ratio of the absorption rate of the blue OPC layer to that of the red OPC layer and the absorption rate of the red OPC layer (blue OPC layer / red OPC layer) was 21.7 before the insertion of the optical functional layer, but 25 after the insertion. Rose to .6.

以上の結果から、いずれの汎用の光源を用いた場合にも赤色OPC層と青色OPC層との赤色光、青色光に対するコントラストは光学機能層を通すことにより上昇しており、複数のOPC層の吸収領域が重なる場合であっても光アドレス型空間光変調素子におけるクロストークを解消することができることが示唆された。   From the above results, when any general-purpose light source is used, the contrast between the red OPC layer and the blue OPC layer with respect to red light and blue light is increased by passing through the optical functional layer. It was suggested that crosstalk in the optical address type spatial light modulator can be eliminated even when the absorption regions overlap.

本発明の光アドレス型空間光変調素子の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the optical address type | mold spatial light modulation element of this invention. 対比するOPCの吸収スペクトルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the absorption spectrum of OPC to contrast. 本発明における光学機能層による作用を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the effect | action by the optical function layer in this invention. 実施例で用いた光学機能層の透過スペクトルを示す図である。It is a figure which shows the transmission spectrum of the optical function layer used in the Example. 実施例で用いた光源に基づく発光スペクトルを示す図であり、(A)は青色光、(B)は赤色光についてのものである。It is a figure which shows the emission spectrum based on the light source used in the Example, (A) is about blue light, (B) is about red light. 実施例で用いた他の光源に基づく発光スペクトルを示す図であり、(A)は青色光、(B)は赤色光についてのものである。It is a figure which shows the emission spectrum based on the other light source used in the Example, (A) is about blue light, (B) is about red light. 従来の光アドレス型空間光変調素子の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the conventional optical address type | mold spatial light modulation element.

符号の説明Explanation of symbols

1,31 光変調部
2,32 書き込み部装置
3,46 光変調層
4,5,33,34 基板
6,7,35,36 電極
8,38 液晶層
9,43 光導電層
10 光吸収層
11,40 電圧印加部
12,39 制御部
13,44 光照射部
14,41 バイアス電圧
15,45 書き込み光(入射光)
16,42 読み出し光(外光)
22,24,26 発光スペクトル(青色、緑色、赤色)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,31 Light modulation part 2,32 Writing part apparatus 3,46 Light modulation layer 4,5,33,34 Board | substrate 6,7,35,36 Electrode 8,38 Liquid crystal layer 9,43 Photoconductive layer 10 Light absorption layer 11 , 40 Voltage application unit 12, 39 Control unit 13, 44 Light irradiation unit 14, 41 Bias voltage 15, 45 Writing light (incident light)
16, 42 Reading light (external light)
22, 24, 26 Emission spectrum (blue, green, red)

Claims (4)

表面側から照射される特定波長域の外光を反射する液晶層と、裏面側から照射される前記特定波長域の入射光を吸収し該吸収した入射光の強度に応じて抵抗値を変化させる光導電層と、が少なくとも積層された光アドレス型光変調層が複数積層されてなり、
前記複数の光アドレス型光変調層を構成する各光導電層が、相互に異なる吸収波長域を有し、各光導電層が前記裏面側から照射される相互に異なる波長域の入射を吸収して抵抗変化し、該抵抗変化した光導電層それぞれに対応する前記液晶層が、前記表面側から照射される相互に異なる波長域の外光を反射する光アドレス型空間光変調素子であって、
前記入射光が照射される光導電層の少なくとも入射光側の位置に、該光導電層の吸収波長域及び他の光導電層の吸収波長域において相互に吸収が重なる波長域の入射光を遮る光学機能層を備えることを特徴とする光アドレス型空間光変調素子。
A liquid crystal layer that reflects external light in a specific wavelength region irradiated from the front surface side, and absorbs incident light in the specific wavelength region irradiated from the back surface side, and changes the resistance value according to the intensity of the absorbed incident light. A plurality of photo-addressable light modulation layers, at least laminated with a photoconductive layer,
Each photoconductive layer constituting the plurality of photoaddressable light modulation layers has a different absorption wavelength range, and each photoconductive layer absorbs incidents in different wavelength ranges irradiated from the back side. The liquid crystal layer corresponding to each of the photoconductive layers whose resistance has changed is an optical address type spatial light modulator that reflects external light in different wavelength ranges irradiated from the surface side,
The incident light in the wavelength region where absorption is overlapped in the absorption wavelength region of the photoconductive layer and the absorption wavelength region of another photoconductive layer is blocked at least on the incident light side of the photoconductive layer irradiated with the incident light. An optical address type spatial light modulation device comprising an optical functional layer.
前記相互に吸収が重なる波長域における吸収率の差の絶対値が、50%以下であることを特徴とする請求項1に記載の光アドレス型空間光変調素子。   2. The optical address type spatial light modulator according to claim 1, wherein an absolute value of a difference in absorptance in a wavelength region where absorptions mutually overlap is 50% or less. 前記光学機能層が、1層のみ備えられていることを特徴とする請求項1に記載の光アドレス型空間光変調素子。   2. The optical address type spatial light modulator according to claim 1, wherein only one optical functional layer is provided. 前記光学機能層が、複数層備えられていることを特徴とする請求項1に記載の光アドレス型空間光変調素子。   The optical addressing spatial light modulator according to claim 1, wherein the optical functional layer includes a plurality of layers.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010210893A (en) * 2009-03-10 2010-09-24 Fuji Xerox Co Ltd Optical recording display medium and recording apparatus
KR20120046626A (en) * 2010-11-02 2012-05-10 엘지디스플레이 주식회사 Liquid crystal display device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010210893A (en) * 2009-03-10 2010-09-24 Fuji Xerox Co Ltd Optical recording display medium and recording apparatus
US8334949B2 (en) 2009-03-10 2012-12-18 Fuji Xerox Co., Ltd. Optical recording display medium and recording apparatus
KR20120046626A (en) * 2010-11-02 2012-05-10 엘지디스플레이 주식회사 Liquid crystal display device
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