JP2959032B2 - 空間光変調素子及びその製造方法 - Google Patents
空間光変調素子及びその製造方法Info
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- JP2959032B2 JP2959032B2 JP7377990A JP7377990A JP2959032B2 JP 2959032 B2 JP2959032 B2 JP 2959032B2 JP 7377990 A JP7377990 A JP 7377990A JP 7377990 A JP7377990 A JP 7377990A JP 2959032 B2 JP2959032 B2 JP 2959032B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、光演算装置または投射型ディスプレイなど
に用いられる空間光変調素子に関するものである。
に用いられる空間光変調素子に関するものである。
従来技術 従来の液晶を用いた空間光変調素子のなかで、光書き
込み型のものとして、アモルファスシリコン、CdS等の
光導電層とネマチック液晶を積層されたものが提案され
ている。
込み型のものとして、アモルファスシリコン、CdS等の
光導電層とネマチック液晶を積層されたものが提案され
ている。
発明が解決しようとする課題 光導電層と液晶層の組合せによる空間光変調素子は、
光導電層により光照射されることで液晶配向状態を制御
する。この光導電層にアモルファスシリコン、CdS等の
無機感光材料を使用した場合、液晶画素面積に対する光
導電層受光面積の比、及び膜厚はスイッチング機能を果
たす様に設計される。液晶の誘電率εLC、光導電層の誘
電率εPHとしたとき、以下の関係式を満足する様に設計
する。
光導電層により光照射されることで液晶配向状態を制御
する。この光導電層にアモルファスシリコン、CdS等の
無機感光材料を使用した場合、液晶画素面積に対する光
導電層受光面積の比、及び膜厚はスイッチング機能を果
たす様に設計される。液晶の誘電率εLC、光導電層の誘
電率εPHとしたとき、以下の関係式を満足する様に設計
する。
εLCSLC/dLC＜εPHSPH/dPH よって例えば光導電層としてアモルファスシリコンの
εPH〜11を考えると、εLC〜３としてSLC:SPH〜1:0.1
（dLC〜５μ、dPH〜１μと仮定する）となる。よって有
効に入射光を使えないという短所がある。また光導電層
と液晶層の間に絶縁層である配向膜があり、界面におけ
る電荷蓄積が大きな問題となる。
εPH〜11を考えると、εLC〜３としてSLC:SPH〜1:0.1
（dLC〜５μ、dPH〜１μと仮定する）となる。よって有
効に入射光を使えないという短所がある。また光導電層
と液晶層の間に絶縁層である配向膜があり、界面におけ
る電荷蓄積が大きな問題となる。
課題を解決するための手段 対向する導電性電極で液晶層及び光導電層をはさんだ
液晶セルにおいて、光導電層を一般式（イ）で表される
高分子とする。
液晶セルにおいて、光導電層を一般式（イ）で表される
高分子とする。
また液晶層をはさむ配向膜の少なくとも一方を一般式
（ロ）で表せられる高分子層とする。
（ロ）で表せられる高分子層とする。
さらに、液晶を挟む導電性電極を形成された基板上に
第一層の一般式（ロ）を形成し、加熱処理を施し、続い
て第二層の一般式（ロ）の高分子を形成し第一層の加熱
温度以下の温度で熱処理することにより空間光変調素子
を製造する。
第一層の一般式（ロ）を形成し、加熱処理を施し、続い
て第二層の一般式（ロ）の高分子を形成し第一層の加熱
温度以下の温度で熱処理することにより空間光変調素子
を製造する。
作用 一般式（イ）で表される高分子は高い光感度を有し、
なかでも一般式（ロ）で表せられるポリイミド膜である
場合は液晶層の配向膜としても機能する。我々は一般式
（イ）、（ロ）の高分子が結晶性の増加で著しい感度増
加につながることを発明した。一方配向膜として機能さ
せるのに同一高分子で膜質を変化させることでも可能で
ある。例えば一般式（ロ）で表せられるポリイミド膜の
場合、結晶化温度とイミド化温度の差を使う。光導電層
としての膜は導電性基板上に前駆体のポリアミック酸を
塗布、イミド化させた後、更に高温の高分子の融点で結
晶化させる。配向膜といての第２の層は光導電層上に同
一のポリアミック酸を塗布、イミド化で形成する。配向
処理はラビング法で行う。この方法では高分子形成を溶
媒中からの塗布法としたが、真空蒸着法によってもよ
い。
なかでも一般式（ロ）で表せられるポリイミド膜である
場合は液晶層の配向膜としても機能する。我々は一般式
（イ）、（ロ）の高分子が結晶性の増加で著しい感度増
加につながることを発明した。一方配向膜として機能さ
せるのに同一高分子で膜質を変化させることでも可能で
ある。例えば一般式（ロ）で表せられるポリイミド膜の
場合、結晶化温度とイミド化温度の差を使う。光導電層
としての膜は導電性基板上に前駆体のポリアミック酸を
塗布、イミド化させた後、更に高温の高分子の融点で結
晶化させる。配向膜といての第２の層は光導電層上に同
一のポリアミック酸を塗布、イミド化で形成する。配向
処理はラビング法で行う。この方法では高分子形成を溶
媒中からの塗布法としたが、真空蒸着法によってもよ
い。
この高分子を光変調素子の配向膜とした場合第１にそ
の誘電率が液晶層に近いεPH〜４を持ち、デバイス設計
上、液晶画素面積と受光面積を同一にできる。このこと
は光導電層を基板面にパターン形成することなく成膜で
きる。
の誘電率が液晶層に近いεPH〜４を持ち、デバイス設計
上、液晶画素面積と受光面積を同一にできる。このこと
は光導電層を基板面にパターン形成することなく成膜で
きる。
また配向膜として機能する高分子（ロ）はキャリア伝
達能力に優れ、膜内に電荷蓄積が少なく、安定な光スイ
ッチング特性を示す。
達能力に優れ、膜内に電荷蓄積が少なく、安定な光スイ
ッチング特性を示す。
実施例 本発明の実施例について、図面を参照しながら説明す
る。
る。
第１図に本発明の空間光変調素子の一実施例の断面図
を示す。素子の構成は、透明絶縁性基板101（例えばガ
ラス）上に透明導電性電極102（例えばITO、SnOX）があ
り、高分子（イ）の光導電層103を積層したものと、通
常の配向膜105を有する基板とで液晶104をサンドイッチ
するものである。光導電層103上に配向膜を積層する場
合もある。
を示す。素子の構成は、透明絶縁性基板101（例えばガ
ラス）上に透明導電性電極102（例えばITO、SnOX）があ
り、高分子（イ）の光導電層103を積層したものと、通
常の配向膜105を有する基板とで液晶104をサンドイッチ
するものである。光導電層103上に配向膜を積層する場
合もある。
光導電層に使う材料は一般式（イ）で表せられる物で
あり、例えば一般式（イ）の構造を有するジアミン分子
においてYi:芳香族或は置換芳香族には以下のものが例
として上げられる。ベンゼン、アントラセン、ナフタレ
ン、ピレン、ペリレン、ナフタセン、ベンゾアントラセ
ン、ベンゾフェナントレン、クリセン、トリフェニレ
ン、フェナントレン等の縮合多環炭化水素及びその置換
誘導体、アントラキノン、ジベンゾピレンキノン、アン
トアントロン、イソビオラントロン、ピラントロン等の
縮合多環キノン及びその置換誘導体、無金属フタロシア
ニン、銅、鉛、ニッケル、アルミニウム等の金属を含む
金属フタロシアニン、インジゴ、チオインジゴ等、及び
これらの誘導体である。
あり、例えば一般式（イ）の構造を有するジアミン分子
においてYi:芳香族或は置換芳香族には以下のものが例
として上げられる。ベンゼン、アントラセン、ナフタレ
ン、ピレン、ペリレン、ナフタセン、ベンゾアントラセ
ン、ベンゾフェナントレン、クリセン、トリフェニレ
ン、フェナントレン等の縮合多環炭化水素及びその置換
誘導体、アントラキノン、ジベンゾピレンキノン、アン
トアントロン、イソビオラントロン、ピラントロン等の
縮合多環キノン及びその置換誘導体、無金属フタロシア
ニン、銅、鉛、ニッケル、アルミニウム等の金属を含む
金属フタロシアニン、インジゴ、チオインジゴ等、及び
これらの誘導体である。
下記のA1〜A5はジアミンの例である。一般式（イ）に
おいて（Χｉ、Yi）が（S,ベンゼン環）のA1、（Se、ベ
ンゼン環）のA2、（Ｓ、ナフタレン環）のA3、（S,アン
トラセン環）のA4、（S,ペリレン環）のA5である。
おいて（Χｉ、Yi）が（S,ベンゼン環）のA1、（Se、ベ
ンゼン環）のA2、（Ｓ、ナフタレン環）のA3、（S,アン
トラセン環）のA4、（S,ペリレン環）のA5である。
下記のA6〜12はカルボン酸酸成分の例である。3,3′,
4,4′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物のA
6、3,3′,4,4′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
のA7、1,1′,5,5′−ビフェニルテトラカルボン酸二無
水物のA8、ナフタレン−1,4,5,8−テトラカルボン酸二
無水物のA9、ナフタレン−2,3,6,7−テトラカルボン酸
二無水物のA10、ペリレン−3,4,9,10−テトラカルボン
酸二無水物のA11である。
4,4′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物のA
6、3,3′,4,4′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
のA7、1,1′,5,5′−ビフェニルテトラカルボン酸二無
水物のA8、ナフタレン−1,4,5,8−テトラカルボン酸二
無水物のA9、ナフタレン−2,3,6,7−テトラカルボン酸
二無水物のA10、ペリレン−3,4,9,10−テトラカルボン
酸二無水物のA11である。
液晶層の材料としては、例えばネマチック液晶、強誘
電液晶、液晶高分子がある。
電液晶、液晶高分子がある。
配向膜としては各種ポリイミド膜がある。
実施例１ 第１図の空間光変調素子に於て、透明絶縁性基板101
としてガラス基板を使用し、これに透明導電性電極102
として0.1〜0.5μｍ厚のITOをスパッタリング法により
成膜し、光導電層103を形成する。光導電層103の材料に
はベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物（以下BPDA
と称する。）とオリゴパラフェニレンスルフィドジアミ
ン（重合度ｎのオリゴマーの場合、SDA−ｎと称す
る。）から重合される光導電性ポリイミド（BPDA−Ph
n）を使った。ポリイミドの前駆体であるポリアミック
酸の合成は、BPDAとSDA−ｎを溶媒ジメチルアセトアミ
ド（DMAcと称す）中で行う。このポリアミック酸をスピ
ナーにより前出基板面に１〜10μｍの範囲で塗布する。
塗布後、基板を熱処理炉に入れ、300℃２時間の加熱処
理を施す。この過程でポリイミド膜はイミド化と結晶化
がなされる。他方の基板107にはポリビニルアルコール
を塗布乾燥させて〜1000Aの膜を得る。ラビング処理は
両基板に施す。この基板をセルギャップ５〜７μｍで張
り合わせ、液晶材料LIOXN9150（チッソ石油化学社製）
を封入する。この液晶パネルに白色光を照射しその光ス
イッチング特性を評価した。尚両ITO電極間には印加電
圧として交流と直流とを重畳させる。
としてガラス基板を使用し、これに透明導電性電極102
として0.1〜0.5μｍ厚のITOをスパッタリング法により
成膜し、光導電層103を形成する。光導電層103の材料に
はベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物（以下BPDA
と称する。）とオリゴパラフェニレンスルフィドジアミ
ン（重合度ｎのオリゴマーの場合、SDA−ｎと称す
る。）から重合される光導電性ポリイミド（BPDA−Ph
n）を使った。ポリイミドの前駆体であるポリアミック
酸の合成は、BPDAとSDA−ｎを溶媒ジメチルアセトアミ
ド（DMAcと称す）中で行う。このポリアミック酸をスピ
ナーにより前出基板面に１〜10μｍの範囲で塗布する。
塗布後、基板を熱処理炉に入れ、300℃２時間の加熱処
理を施す。この過程でポリイミド膜はイミド化と結晶化
がなされる。他方の基板107にはポリビニルアルコール
を塗布乾燥させて〜1000Aの膜を得る。ラビング処理は
両基板に施す。この基板をセルギャップ５〜７μｍで張
り合わせ、液晶材料LIOXN9150（チッソ石油化学社製）
を封入する。この液晶パネルに白色光を照射しその光ス
イッチング特性を評価した。尚両ITO電極間には印加電
圧として交流と直流とを重畳させる。
第２図には印加電圧として直流成分VDCのみを印加
し、暗時1601uxから明時1600luxと十倍の光量を照射し
た時の液晶配向状態を静電容量Ｃで表した。光照射時に
感光層103の電気抵抗が減少し、液晶層104に印可される
電界が強まることで液晶分子は基板に対して垂直に配向
する。この変化は静電容量の増加となる。ＶDC＝4vで最
大のコントラストを与える。
し、暗時1601uxから明時1600luxと十倍の光量を照射し
た時の液晶配向状態を静電容量Ｃで表した。光照射時に
感光層103の電気抵抗が減少し、液晶層104に印可される
電界が強まることで液晶分子は基板に対して垂直に配向
する。この変化は静電容量の増加となる。ＶDC＝4vで最
大のコントラストを与える。
第３図は更に交流成分VACを重畳させた場合である。
照射光を単色光にした場合の分光感度特性を第４図に示
す。光導電性材料のBPDA−Ph3は光吸収特性に対応した
光電流特性を有する。可視光波長領域では600nm近傍ま
で感度域がある。第５図には波長400nmを照射する時の
光照射エネルギー依存性を示した。印加電圧一定の条件
で照射光強度が増加することで配向状態は非線形的に応
答する。
照射光を単色光にした場合の分光感度特性を第４図に示
す。光導電性材料のBPDA−Ph3は光吸収特性に対応した
光電流特性を有する。可視光波長領域では600nm近傍ま
で感度域がある。第５図には波長400nmを照射する時の
光照射エネルギー依存性を示した。印加電圧一定の条件
で照射光強度が増加することで配向状態は非線形的に応
答する。
実施例２ 実施例１同様、光導電性ポリイミド膜としてBPDA−Ph
3を採用して空間光変調素子を作製した。素子構成は第
１図と同じであるが、光導電層103上に配向膜を積層し
た二層構成にした。ポリアミック酸をスピナーにより透
明電極ITO102上に塗布し、乾燥後、300℃４時間空気中
で加熱する。このときポリイミド膜は結晶化する。この
膜上に同じポリアミック酸を1000A塗布し、乾燥後、200
℃１時間加熱し、イミド化膜を得る。この第２の層はア
モルファス膜である。対向する基板は上記後半の第２の
イミド化膜105を直接電極106上に形成する。この基板を
ラビング処理し、両基板間に液晶を封入する。
3を採用して空間光変調素子を作製した。素子構成は第
１図と同じであるが、光導電層103上に配向膜を積層し
た二層構成にした。ポリアミック酸をスピナーにより透
明電極ITO102上に塗布し、乾燥後、300℃４時間空気中
で加熱する。このときポリイミド膜は結晶化する。この
膜上に同じポリアミック酸を1000A塗布し、乾燥後、200
℃１時間加熱し、イミド化膜を得る。この第２の層はア
モルファス膜である。対向する基板は上記後半の第２の
イミド化膜105を直接電極106上に形成する。この基板を
ラビング処理し、両基板間に液晶を封入する。
実施例１同様作製した空間光変調素子の光応答特性を
評価した。第６図に結果を示す。
評価した。第６図に結果を示す。
実施例３ 光導電性ポリイミド膜は、その結晶性、配向性に依っ
て光感度、液晶配向性が大きく変化する。この膜制御に
は、ポリイミド膜の前駆体であるポリアミック酸の合成
条件及びポリアミク酸からポリイミドへの加熱イミド化
あるいは結晶化の条件に依って可能である。BPDA−Ph3
を使用し、ポリアミック酸合成条件として原料のBPDAと
SDA−３の合成モル比率を変化させた。またイミド化及
び結晶化の制御に加熱温度として、300℃近傍で変化さ
せた。
て光感度、液晶配向性が大きく変化する。この膜制御に
は、ポリイミド膜の前駆体であるポリアミック酸の合成
条件及びポリアミク酸からポリイミドへの加熱イミド化
あるいは結晶化の条件に依って可能である。BPDA−Ph3
を使用し、ポリアミック酸合成条件として原料のBPDAと
SDA−３の合成モル比率を変化させた。またイミド化及
び結晶化の制御に加熱温度として、300℃近傍で変化さ
せた。
ポリアミック酸の合成には通常BPDAとSDA−３のモル
比率は1:1である。Χ＝BPDA/（BPDA＋SDA−３）とモル
比率を定義する。Ｘ＞0.5の条件では高分子合成にとっ
てはカルボン酸が過剰である場合になる。Χを0.5近傍
で変化させたときの加熱後の結晶化状態の変化をΧ線回
折パターンの第７図に示す。加熱条件は300℃２時間一
定とする。Χ≦0.5ではアモスファス膜であるのに対し
てΧ＞0.5で結晶膜となる。更にΧ＞0.5の範囲であって
も、その比率の増加で面間隔ｄ＝4.0Aのｄ＝4.8Aに対す
るΧ線散乱強度比が増加する。その様子を示したのが第
８図である。面間隔ｄ＝4.8Aはポリイミド分子の隣接分
子の面間隔に対応する。よってΧが0.5に近い条件の結
晶膜は基板に対して分子が平行に並ぶ配向性を示すのに
対して、Χの増加は結晶粒がランダムに配向する膜であ
る。
比率は1:1である。Χ＝BPDA/（BPDA＋SDA−３）とモル
比率を定義する。Ｘ＞0.5の条件では高分子合成にとっ
てはカルボン酸が過剰である場合になる。Χを0.5近傍
で変化させたときの加熱後の結晶化状態の変化をΧ線回
折パターンの第７図に示す。加熱条件は300℃２時間一
定とする。Χ≦0.5ではアモスファス膜であるのに対し
てΧ＞0.5で結晶膜となる。更にΧ＞0.5の範囲であって
も、その比率の増加で面間隔ｄ＝4.0Aのｄ＝4.8Aに対す
るΧ線散乱強度比が増加する。その様子を示したのが第
８図である。面間隔ｄ＝4.8Aはポリイミド分子の隣接分
子の面間隔に対応する。よってΧが0.5に近い条件の結
晶膜は基板に対して分子が平行に並ぶ配向性を示すのに
対して、Χの増加は結晶粒がランダムに配向する膜であ
る。
Χと、そのポリアミック酸の塗布膜を結晶化させる加
熱温度による光感度特性の変化を第９図に示す。Χの増
加に依って、光感度の著しい増加の得られる加熱温度領
域は広がる。Χ＝0.51の場合300±20℃であるのに対し
てΧ＝0.56は300±50℃と広がる。
熱温度による光感度特性の変化を第９図に示す。Χの増
加に依って、光感度の著しい増加の得られる加熱温度領
域は広がる。Χ＝0.51の場合300±20℃であるのに対し
てΧ＝0.56は300±50℃と広がる。
ポリイミド膜の配向性と液晶層をこのポリイミド膜で
挟むときの配向性の相関を評価した。評価方法は、条件
の異なったポリイミド塗布膜（膜厚1000A）をラビング
処理して液晶材料としてゲストホストタイプの を封入
した。このパネルの配向方向に偏向した光と、直行方向
に偏向した光の入射に対する吸収から得られる二色性比
で配向度を定義する。ポリイミド膜の配向度Ｙ＝I4.8/
（I4.8＋I4.0）（I4.8はｄ＝4.8Aの散乱強度、I4.0はｄ
＝4.0Aの散乱強度を表す。）に対する二色性比D.R.の関
係を第10図に示す。結晶膜の得られる領域ではI4.8の散
乱強度比の大きい膜ほど液晶配向性は良い。
挟むときの配向性の相関を評価した。評価方法は、条件
の異なったポリイミド塗布膜（膜厚1000A）をラビング
処理して液晶材料としてゲストホストタイプの を封入
した。このパネルの配向方向に偏向した光と、直行方向
に偏向した光の入射に対する吸収から得られる二色性比
で配向度を定義する。ポリイミド膜の配向度Ｙ＝I4.8/
（I4.8＋I4.0）（I4.8はｄ＝4.8Aの散乱強度、I4.0はｄ
＝4.0Aの散乱強度を表す。）に対する二色性比D.R.の関
係を第10図に示す。結晶膜の得られる領域ではI4.8の散
乱強度比の大きい膜ほど液晶配向性は良い。
光感度特性と配向特性より空間光変調素子のポリイミ
ド膜としての最適条件は配向度Ｙの最大値を与える結晶
膜である。Χ＝0.5近傍で加熱条件を最適化した結果、
Ｙ＝0.8の膜を得た。この成膜条件に依ってガラス/ITO
電極上に単層のポリイミド膜５μｍを得た。他方のポリ
イミド膜は同一条件で1000Aとした。この両基板で液晶
を封入した。印加電圧として交流ＶAC＝4vとした。400n
mの光照射による光スイッチング特性を第11図に示す。
ド膜としての最適条件は配向度Ｙの最大値を与える結晶
膜である。Χ＝0.5近傍で加熱条件を最適化した結果、
Ｙ＝0.8の膜を得た。この成膜条件に依ってガラス/ITO
電極上に単層のポリイミド膜５μｍを得た。他方のポリ
イミド膜は同一条件で1000Aとした。この両基板で液晶
を封入した。印加電圧として交流ＶAC＝4vとした。400n
mの光照射による光スイッチング特性を第11図に示す。
実施例４ 光導電性ポリイミド膜の材料検討を行った。カルボン
酸としてBPDA、PMDA（ピロメリット酸二無水物）、BIDA
（ビフェニルテトラカルボン酸二無水物）の３種類、ジ
アミンとしてSDA−３、５、７の３種類である。各々の
ポリイミド膜を配向膜と光導電膜とを兼ねる構造で使
い、その光感度特性を比較した。パネルに印加する電圧
は交流4vであり、透過率がon状態とoff状態の中間の状
態になるのに必要な光エネルギー密度の逆数で表現す
る。第12図に結果を示す。
酸としてBPDA、PMDA（ピロメリット酸二無水物）、BIDA
（ビフェニルテトラカルボン酸二無水物）の３種類、ジ
アミンとしてSDA−３、５、７の３種類である。各々の
ポリイミド膜を配向膜と光導電膜とを兼ねる構造で使
い、その光感度特性を比較した。パネルに印加する電圧
は交流4vであり、透過率がon状態とoff状態の中間の状
態になるのに必要な光エネルギー密度の逆数で表現す
る。第12図に結果を示す。
実施例５ 実施例１の空間光変調素子を使って光ニューラルネッ
トワークを構成し、その機能動作を確認した。第13図に
構成を示す。逆伝搬型学習法（バックプロパゲーション
法）を用いており、マイクロレンズアレイ122、124、学
習マスクパターン123、本実施例の空間光変調素子によ
る光しきい値素子125からなる。入力画像121は７×８の
マトリックスでアルファベット26文字を表示する。学習
マスクパターン123は49×64のマトリックスからなり、B
P法で求めた８階調表示を透過光強度で表現できるよう
に透過率を変化させる。光しきい値素子125は７×８の
マトリックスであり、各画素にはマイクロレンズアレイ
124で７×８ケのマスクパターンからの透過光が集光さ
れている。に示す光非線形特性に依って液晶シャッター
が動作する。このシステムを用いてアルファベット26文
字の連想させたところ100％の認識率で回答した。
トワークを構成し、その機能動作を確認した。第13図に
構成を示す。逆伝搬型学習法（バックプロパゲーション
法）を用いており、マイクロレンズアレイ122、124、学
習マスクパターン123、本実施例の空間光変調素子によ
る光しきい値素子125からなる。入力画像121は７×８の
マトリックスでアルファベット26文字を表示する。学習
マスクパターン123は49×64のマトリックスからなり、B
P法で求めた８階調表示を透過光強度で表現できるよう
に透過率を変化させる。光しきい値素子125は７×８の
マトリックスであり、各画素にはマイクロレンズアレイ
124で７×８ケのマスクパターンからの透過光が集光さ
れている。に示す光非線形特性に依って液晶シャッター
が動作する。このシステムを用いてアルファベット26文
字の連想させたところ100％の認識率で回答した。
実施例６ 第14図に示す反射型空間光変調素子を作製した。透明
絶縁性基板201のガラス上にITO電極202の形成されたも
のの上に光導電層203としてBPDA−Ph3を５μｍ形成し、
光反射層205としてのAlの金属薄膜を形成する。尚書き
込み光212として白色光源を用いるため光導電層203で吸
収されずに透過する光を光吸収層204で吸収させる。液
晶層207を配向膜206、208で挟む。この反射型空間光変
調素子で投射型ディスプレイを構成したところ高コント
ラストな映像を得た。
絶縁性基板201のガラス上にITO電極202の形成されたも
のの上に光導電層203としてBPDA−Ph3を５μｍ形成し、
光反射層205としてのAlの金属薄膜を形成する。尚書き
込み光212として白色光源を用いるため光導電層203で吸
収されずに透過する光を光吸収層204で吸収させる。液
晶層207を配向膜206、208で挟む。この反射型空間光変
調素子で投射型ディスプレイを構成したところ高コント
ラストな映像を得た。
実施例７ 高速のスイッチング動作を実現するのに強誘電液晶を
用いた空間光変調素子を作成した。パネル構成は第１図
である。液晶104には強誘電液晶FELIX−001（ヘキスト
社製）を用いセルギャップ２μとした。印加電圧20vの
駆形波、周波数1kHzとして白色光を照射し、その透過光
の光強度の変化を評価した。結果を第15図に周波数応答
性で示す。おのパネル特性は200μsecの応答が可能であ
る。
用いた空間光変調素子を作成した。パネル構成は第１図
である。液晶104には強誘電液晶FELIX−001（ヘキスト
社製）を用いセルギャップ２μとした。印加電圧20vの
駆形波、周波数1kHzとして白色光を照射し、その透過光
の光強度の変化を評価した。結果を第15図に周波数応答
性で示す。おのパネル特性は200μsecの応答が可能であ
る。
発明の効果 本発明の空間光変調素子は光演算装置に適した光スイ
ッチング特性を持ち、安定な動作を示す。配向膜と光導
電層を兼ねる構造では製造が容易であり、膜質も電気抵
抗が低く空間電荷蓄積の影響が小さい。投射型ディスプ
レイとして用いた場合高コントラストな映像を提供す
る。
ッチング特性を持ち、安定な動作を示す。配向膜と光導
電層を兼ねる構造では製造が容易であり、膜質も電気抵
抗が低く空間電荷蓄積の影響が小さい。投射型ディスプ
レイとして用いた場合高コントラストな映像を提供す
る。
第１図は本発明の光導電性高分子を用いた空間光変調素
子の一実施例の断面図、第２図及び第３図は実施例１に
おける第１図に示した空間光変調素子の印加電圧に対す
る光応答特性の変化を示した図、第４図及び第５図は同
じく実施例１においての分光感度特性、入射光エネルギ
ーに対する応答特性を示す図、第６図は実施例２におけ
る二層配向膜構造の空間光変調素子の入射光エネルギー
に対する応答特性を示す図、第７図及び第８図は実施例
３におけるポリアミック酸合成条件の違いによる結晶性
変化を示す図、第９図はその溶液より成膜されるポリイ
ミド膜の熱処理温度に対する光感度変化を示した図、第
10図はポリイミド膜の配向特性を示す図、第11図は最も
配向性の高い膜を配向膜とする空間光変調素子の入射光
エネルギーに対する応答特性を示す図、第12図は実施例
４におけるポリイミド膜の異なった空間光変調素子の光
スイッチングの分光感度特性を示す図、第13図は実施例
５における光ニューラルネットワークの構成図、第14図
は実施例６における反射型空間光変調素子の構成断面
図、第15図は実施例７における強誘電液晶を用いた空間
光変調素子の光スイッチングの周波数依存性を示した図
である。 101、107……透明基板、102、106……透明電極、103…
…光導電層、104……液晶、105……配向膜、108……空
間光変調素子、109……偏光子、110……検光子、111…
…入射光、112……出射光、201、210……透明基板、20
2、209……透明電極、203……光導電層、204……光吸収
層、205……光反射層、206、208……配向膜、207……液
晶、211……読みだし光、212……信号光、213……偏光
子、214……検光子。
子の一実施例の断面図、第２図及び第３図は実施例１に
おける第１図に示した空間光変調素子の印加電圧に対す
る光応答特性の変化を示した図、第４図及び第５図は同
じく実施例１においての分光感度特性、入射光エネルギ
ーに対する応答特性を示す図、第６図は実施例２におけ
る二層配向膜構造の空間光変調素子の入射光エネルギー
に対する応答特性を示す図、第７図及び第８図は実施例
３におけるポリアミック酸合成条件の違いによる結晶性
変化を示す図、第９図はその溶液より成膜されるポリイ
ミド膜の熱処理温度に対する光感度変化を示した図、第
10図はポリイミド膜の配向特性を示す図、第11図は最も
配向性の高い膜を配向膜とする空間光変調素子の入射光
エネルギーに対する応答特性を示す図、第12図は実施例
４におけるポリイミド膜の異なった空間光変調素子の光
スイッチングの分光感度特性を示す図、第13図は実施例
５における光ニューラルネットワークの構成図、第14図
は実施例６における反射型空間光変調素子の構成断面
図、第15図は実施例７における強誘電液晶を用いた空間
光変調素子の光スイッチングの周波数依存性を示した図
である。 101、107……透明基板、102、106……透明電極、103…
…光導電層、104……液晶、105……配向膜、108……空
間光変調素子、109……偏光子、110……検光子、111…
…入射光、112……出射光、201、210……透明基板、20
2、209……透明電極、203……光導電層、204……光吸収
層、205……光反射層、206、208……配向膜、207……液
晶、211……読みだし光、212……信号光、213……偏光
子、214……検光子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横谷 文子 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 朝山 純子 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 小川 久仁 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭64−9460（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−90954（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−916（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−120747（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02F 1/135 G02F 1/1337 G02F 1/00 - 1/125 G02F 1/29 - 7/00 G09F 9/30
Claims (6)
- 【請求項１】対向する導電性電極で液晶層及び光導電層
をはさんだ液晶セルにおいて、前記光導電層が一般式
（イ）で表される高分子よりなり、前記高分子が一般式
（ロ）で表せられるポリイミドであることを特徴とする
空間光変調素子。 Χｉ−Yiｎ （イ） ｎ≧２、ｉ＝1,2,・・・・,n Xi:O,S,Se,Teのいずれか Yi:芳香族または置換芳香族基 Z:芳香族を含む基 - 【請求項２】液晶層が強誘電液晶であることを特徴とす
る請求項１記載の空間光変調素子。 - 【請求項３】光導電層及び液晶層の間に、ある波長の光
に対し光導電層よりも吸収係数の大きな光吸収層及び液
晶層を通過する光に対して反射率の大きな光反射層を有
することを特徴とする請求項１記載の空間光変調素子。 - 【請求項４】液晶層を挟む配向膜の少なくとも一方が一
般式（ロ）で表せられる高分子層であることを特徴とす
る請求項１記載の空間光変調素子。 - 【請求項５】液晶層を挟む少なくとも一方の高分子層が
二層以上よりなり、最上層がアモルファス高分子であ
り、その層より基板側の高分子層が結晶高分子であるこ
とを特徴とする請求項４記載の空間光変調素子。 - 【請求項６】液晶を挟む導電性電極が形成された基板上
に第一層の一般式（ロ）の高分子を形成し、加熱処理を
施し、続いて第二層の一般式（ロ）の高分子を形成し、
第一層の加熱温度以下の温度で熱処理することを特徴と
する空間光変調素子の製造方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7377990A JP2959032B2 (ja) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | 空間光変調素子及びその製造方法 |
| EP19910104437 EP0449117A3 (en) | 1990-03-23 | 1991-03-21 | Organic polymer and preparation and use thereof |
| US08/090,638 US5486442A (en) | 1990-03-23 | 1993-07-13 | Organic polymer and preparation and use in crystal spatial light modulator |
| US08/450,909 US5876891A (en) | 1990-03-23 | 1995-05-26 | Photosensitive material and process for the preparation thereof |
| US08/451,727 US5597889A (en) | 1990-03-23 | 1995-05-26 | Organic polymer and preparation and use thereof |
| US08/453,061 US5654367A (en) | 1990-03-23 | 1995-05-26 | Organic polymer and preparation and use thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7377990A JP2959032B2 (ja) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | 空間光変調素子及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03273216A JPH03273216A (ja) | 1991-12-04 |
| JP2959032B2 true JP2959032B2 (ja) | 1999-10-06 |
Family
ID=13528032
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7377990A Expired - Fee Related JP2959032B2 (ja) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | 空間光変調素子及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2959032B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4821157B2 (ja) * | 2004-03-31 | 2011-11-24 | 大日本印刷株式会社 | 高分子化合物、高透明性ポリイミド、樹脂組成物及び物品 |
| JP5034269B2 (ja) | 2005-03-31 | 2012-09-26 | 大日本印刷株式会社 | パターン形成材料、及びポリイミド前駆体樹脂組成物 |
| JP5103725B2 (ja) * | 2005-10-05 | 2012-12-19 | 大日本印刷株式会社 | 低膨張性ポリイミド、樹脂組成物及び物品 |
| US11214689B2 (en) * | 2016-06-27 | 2022-01-04 | Viavi Solutions Inc. | High chroma flakes |
| JP2020086090A (ja) * | 2018-11-22 | 2020-06-04 | 三菱電機株式会社 | 液晶表示装置およびその製造方法 |
| GB2600452A (en) * | 2020-10-30 | 2022-05-04 | Sumitomo Chemical Co | Polymer |
-
1990
- 1990-03-23 JP JP7377990A patent/JP2959032B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03273216A (ja) | 1991-12-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |