JP3313936B2 - 光書込み型空間光変調素子および投写表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、書込み光を用いて画像
やデータパターンのような２次元光情報を入力し、読出
し光により表示する機能を持つ光書込み型空間光変調素
子および投写表示装置に関する。

【０００２】［発明の概要］本発明は、画像などの２次
元光情報を並列的に書込み、読出すことのできる光書込
み型空間光変調素子に関するもので、光導電層の熱膨脹
係数に近似した透明基板（両者の熱膨張係数の差が５０
×１０^-7／℃以下）を用いることにより、優れた耐光
性、耐熱性および面内一様性を得ることを可能としたも
のである。

【０００３】

【従来の技術】従来、偏光板を必要とせず光透過率が高
い光散乱性液晶層と光導電層を用いた光書込み型空間光
変調素子の１つとして、図７に示す光書込み型空間光変
調素子が知られている（文献：K.Takizawa, H.Kikuchi,
H.Fujikake, Society forInformation Displays (SID)
International Symposium Digest of TechnicalPapers
Vol.22, p.250-p.253, 1991 ）。

【０００４】この図に示す光書込み型空間光変調素子
は、板状に形成されるガラス基板（透明基板）１０１
と、Ｉｎ₂ Ｏ₃ ：Ｓｎ等によって構成され透明基板１０
１に積層される第１透明電極１０２と、この透明電極１
０２に積層される液晶・樹脂複合体１０３と、この液晶
・樹脂複合体１０３に積層される誘電体多層膜１０４
と、この誘電体多層膜１０４に積層される光吸収層１０
５と、Ｂｉ₁₂ＳｉＯ₂₀等によって構成され光吸収層１０
５に積層される光導電層１０６と、Ｉｎ₂ Ｏ₃ ：Ｓｎ等
によって構成され光導電層１０６に積層される第２透明
電極１０７とを備えている。

【０００５】液晶・樹脂複合体１０３は、エポキシ樹脂
等によって構成される透明樹脂１０８と、ネマティック
液晶等の液晶によって構成され透明樹脂１０８内に小滴
状に分散配置される液晶小滴１０９とを備えている。

【０００６】第１透明電極１０２と第２透明電極１０７
との間には、リード線１１０を介して駆動用交流電源１
１１が接続されており、この駆動用交流電源１１１から
交流電圧が印加された状態で、図７の左側から書込み光
１１２が入射すると、その光強度に応じて液晶・樹脂複
合体１０３が駆動される。このとき、図７の右側から読
出し光１１３が照射されると、書込まれた光画像が表示
光（反射光）１１４として出射される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の光書込み型空間光変調素子においては、特に透
明基板１０１に関して次に述べるような問題があった。

【０００８】すなわち、液晶・樹脂複合体１０３の形成
時の加熱処理では、光導電層１０６と透明基板１０１と
が膨脹したままで固定化される。この状態で室温に戻さ
れると、光導電層１０６と透明基板１０１との熱膨脹係
数の違いから、液晶・樹脂複合体１０３に応力が加わ
り、局部的な特性変化や剥離を生じてしまう。

【０００９】また、強力な読出し光１１３が入射された
場合、光吸収により素子全体が発熱してしまい、熱膨張
係数の大きな光導電層１０６がより大きく膨脹するた
め、液晶・樹脂複合体１０３に局部的な特性変化や、誘
電体多層膜１０４あるいは第１透明電極１０２からの液
晶・樹脂複合体１０３の剥離が生じ、その結果、表示の
一様性が著しく損なわれる。そのため、強い読出し光１
１３が使用できず、高輝度な投写画像が得られないとい
う問題があった。

【００１０】さらに、周囲の環境温度の上昇により、素
子が加熱された場合にも、同様に、液晶・樹脂複合体１
０３が局部的に劣化するため、高い耐熱性を確保するこ
とができない。

【００１１】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、耐光性、耐熱性、及び面内一様性
に優れた光書込み型空間光変調素子および投写表示装置
を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに請求項１の発明は、第１透明基板と、この第１透明
基板に積層される第１透明電極と、この第１透明電極に
積層され、予め設定されている屈折率を持つ透明樹脂に
この透明樹脂と同等な常光屈折率を有するネマティック
液晶、コレステリック液晶、スメクティック液晶のいず
れか、またはこれら液晶の混合液晶が分散された液晶・
樹脂複合体と、この液晶・樹脂複合体に積層され、入射
光の強さに応じてインピーダンスが変化する光導電層
と、この光導電層に積層される第２透明電極と、この第
２透明電極に積層される第２透明基板とを備え、前記第
１透明電極と第２透明電極との間に印加された交流電圧
によって駆動される光書込み型空間光変調素子であっ
て、前記第１透明基板と前記光導電層との熱膨脹係数の
差が、５０×１０^-7／℃以下、かつ第２透明基板と前記
第１透明基板との熱膨張係数の差が、５０×１０^-7／℃
以下に形成され、前記液晶・樹脂複合体に歪みを生じさ
せることなく、表示ムラを抑制するようにしたことを特
徴とする光書込み型空間光変調素子である。

【００１３】請求項２の発明は、請求項１に記載の光書
込み型空間光変調素子において、前記光導電層と第２透
明電極との間に、両者を接着する接着層が積層されて成
ることを特徴としている。

【００１４】請求項３の発明は、請求項１または１に記
載の光書込み型空間光変調素子において、前記接着層と
光導電層との間に透明電極が積層されて成ることを特徴
としている。

【００１５】請求項４の発明は、請求項１、２または３
のいずれかに記載の光書込み型空間光変調素子におい
て、前記光導電層と前記液晶・樹脂複合体との間に光を
反射する誘電体多層膜が積層されて成ることを特徴とし
ている。

【００１６】請求項５の発明は、請求項１、２または３
のいずれかに記載の光書込み型空間光変調素子におい
て、前記光導電層と誘電体多層膜との間に光吸収層が積
層されて成ることを特徴としている。

【００１７】請求項６の発明は、請求項１乃至請求項５
のいずれかに記載の光書込み型空間光変調素子を備えた
ことを特徴とする投写表示装置である。

【００１８】

【作用】請求項１の構成によれば、光導電層と第１透明
電極との熱膨張係数の差が５０×１０^-7／℃以下、か
つ、第２透明基板と第１透明基板との熱膨張係数の差
が、５０×１０^-7／℃以下であるため、液晶・樹脂複合
体に加わる局部的な応力が軽減され、読出し光や環境温
度による加熱時や、液晶・樹脂複合体の製作時に、液晶
・樹脂複合体の局部的な特性変化や剥離を防止できる。
このため、面内一様性の高い光書込み型空間光変調素子
を実現でき、また強い読出し光を用いた高温環境でも長
時間安定に動作させることができる。

【００１９】請求項２の構成によれば、前記光導電層と
第２透明電極とは、接着層により接着されているので、
光導電層が薄くて機械強度が小さい場合にも、光導電層
に対する変形や割れの発生を防止できる。

【００２０】請求項３の構成によれば、接着層と光導電
層との間に、透明電極が積層されているので、接着層の
厚みの不均一性が、素子の面内一様性に影響しないよう
にすることができる。

【００２１】請求項４の構成によれば、前記光導電層と
前記液晶・樹脂複合体との間に光を反射する誘電体多層
膜が積層されているので、光導電層が感度を持たない波
長の光を読出し光として使用する場合において、読出し
光と書込み光とを分離することができ、素子の読出し光
の利用率が向上する。

【００２２】請求項５の構成によれば、前記光導電層と
誘電体多層膜との間に光吸収層が積層されているので、
読出し光と書込み光とを分離することができ、素子の読
出し光の利用率を向上させ、さらに任意の波長で読出す
ことができる。

【００２３】請求項６の構成によれば、面内一様性の高
い光書込み型空間光変調素子を用いることにより、強い
読出し光を用いた高温環境でも長時間安定に動作させる
ことができる高輝度な投写表示装置を構成することがで
きる。

【００２４】

【実施例】

《全体構造》図１は本発明に係る光書込み型空間光変調
素子の一実施例を示す構成図である。

【００２５】この図に示す光書込み型空間光変調素子
は、第１透明基板１と、第１透明電極２と、液晶・樹脂
複合体３と、光導電層４と、第２透明電極５とを備えて
おり、リード線６を介して駆動用交流電源７から交流電
圧が印加されている状態で、図１の左側から光導電層４
の光導電効果を誘起する書込み光８が入射したとき、こ
の書込み光８の光強度に応じて液晶・樹脂複合体３が駆
動される一方、図１の左側から光導電層４での吸収が少
なく、感度が低い波長を有する読出し光９が入射された
とき、読出し光９の一部を散乱光１０として出射すると
ともに、書込まれた光画像を表示光（直進光）１１とし
て出射する。

【００２６】第１透明基板１は、この光書込み型空間光
変調素子の基板となる部分であり、透明度が高く、かつ
平坦性に優れたガラスや、アクリル等の合成樹脂により
形成されている。その一面側には第１透明電極２が積層
されている。

【００２７】第１透明電極２は、蒸着等の手法によって
第１透明基板１の一面に密着されたＩｎ₂ Ｏ₃ ：Ｓｎな
どの薄膜であり、前記リード線６を介して駆動用交流電
源７の一方の電圧出力端子に接続されている。

【００２８】光導電層４は、書込み光８の入射に対して
電気的インピーダンスが減少するＢｉ₁₂ＳｉＯ₂₀、Ｂｉ
₁₂ＧｅＯ₂₀、ＣｄＳ、Ｓｅ、アモルファスＳｅ、Ｓｉ、
アモルファスＳｉ、アモルファスＳｉＣ、ＳｅＴｅ、ア
モルファスＳｅＴｅ、ＳｅＡｓ、アモルファスＳｅＡ
ｓ、ＧａＡｓやＧａＰなどの材料によって構成される層
であり、その一面側が液晶・樹脂複合体３に密着され、
他面側が透明電極５に密着されている。

【００２９】ここで、本実施例においては、前述したよ
うに第１透明基板１には、透明度が高く、かつ平坦性に
優れたガラスやアクリル等の合成樹脂が用いられてい
る。光導電層４の熱膨張係数をα_p （／℃）とすれば、
第１透明基板１の熱膨張係数α_g （／℃）は、次の
（１）式の関係を満足するものが好適である。この第１
透明基板１の熱膨張係数α_g （／℃）は、光導電層４の
熱膨張係数α_p に近似するほど良い。

【００３０】｜α_g −α_p ｜＜５０×１０^-7／℃ 特に、光導電層４として、Ｂｉ₁₂ＳｉＯ₂₀、Ｂｉ₁₂Ｇｅ
Ｏ₂₀などのように熱膨脹係数α_p が大きいものを使用し
た場合には、第１透明基板１との熱膨脹係数の差は、５
０×１０^-7／℃以下であることは勿論のこと、光導電層
４の熱膨張係数α_p を可能な限り第１透明基板１の熱膨
張係数α_g に近似させることが必要である。

【００３１】第２透明電極５は、蒸着等の手法によって
光導電層４の一面に密着されたＩｎ₂ Ｏ₃ ：Ｓｎなどの
薄膜であり、リード線６を介して駆動用交流電源７の他
方の電圧出力端子に接続される。

【００３２】また、液晶・樹脂複合体３は、板状に形成
される透明樹脂１２と、この透明樹脂１２内にほぼ均一
に分散される液晶小滴１３とを備えており、この光書込
み型空間光変調素子の光変調層として機能する。

【００３３】液晶小滴１３を構成する液晶としては、常
光屈折率ｎ_o が透明樹脂１２の屈折率ｎ_p と同等の値の
もので、屈折率異方性Δｎ（＝ｎ_e −ｎ_o ）が可能な限
り大きいものが望ましい。

【００３４】このような条件を満たす液晶としては、屈
折率異方性Δｎの大きなネマティック液晶、コレステリ
ック液晶、スメクティック液晶、またはこれら液晶の混
合液晶が用いられる。ただし、高速性を得るには、低粘
性かつ高弾性のネマティック液晶が適している。その中
でも特に、屈折率異方性Δｎの大きなビフェニル系、タ
ーフェニル系、ピリジン系、ピリミジン系およびトラン
系のネマティック液晶が最適である。

【００３５】また、透明樹脂１２としては、屈折率ｎ_p
が１．５０〜１．５３程度のアクリル樹脂、メタクリル
樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリスチレン、ポ
リビニールアルコール、またはこれらの共重合体（例え
ばアクリル・ウレタン共重合体）などが好適である。

【００３６】《液晶・樹脂複合体３の形成方法》次に、
液晶・樹脂複合体３の作製手順について説明する。

【００３７】まず、液晶小滴１３および透明樹脂１２の
構成材料を混ぜ合わせて均質溶液にした後、この均質溶
液を、予め第１透明基板１に付着しておいた透明電極２
と光導伝層４との間に流し込む。

【００３８】さらに、光硬化、熱硬化および反応硬化等
の方法を用いて、透明樹脂１２の成分を硬化させること
により、液晶成分を急速に不溶化・折出（相分離）させ
る。または、他の方法として、液晶小滴１３を構成する
液晶と透明樹脂１２とを共通の溶媒に溶解し、その均一
溶液を光導電層４（あるいは第１透明電極２）上に付着
させた後、溶媒成分を揮発させ、最後に第１透明電極２
（あるいは光導電層４）を圧着するようにしても、上記
構造の液晶・樹脂複合体３を製造することができる。

【００３９】様々な波長の読出し光９を散乱させるに
は、液晶小滴１３の粒径を１μｍ以上に形成する必要が
ある。その反面、粒径が大きすぎると散乱量が減少す
る。そのため、液晶小滴１３の粒径は１〜１０μｍ程度
が好適である。

【００４０】本実施例における液晶・樹脂複合体３の製
作方法において、上記のミクロンオーダーの微細な液晶
小滴１３を形成するには、透明樹脂１２の材料の硬化速
度や溶媒の蒸発速度を高める必要がある。これらの速度
の制御には、加熱処理が有用であり、温度を上げること
により容易に形成反応を促進させることができる。その
際、本素子によれば、光導電層４と第１透明基板１の熱
膨張係数の差が、“５０×１０^-7／℃以下”と小さいの
で、光導電層４と第１透明基板１が同等に伸縮するため
に、加熱処理後、室温に戻した時に液晶・樹脂複合体３
に加わる局部的な応力が少なく、液晶・樹脂複合体３の
特性変化や剥離の発生を防止できる。

【００４１】なお、液晶・樹脂複合体３の作製時に、透
明樹脂１２に対して液晶小滴１３を構成する液晶の構成
比が大きい場合には、液晶小滴１３は互いに連結してし
まい、透明樹脂１２の形状が海綿体状または３次元の網
目構造を成すこともある。また、液晶が分散された液晶
・樹脂複合体３の多くは自己支持性であるため、膜厚の
制御が容易であり、大面積化することも可能である。た
だし、透明樹脂１２が軟質の場合には、液晶・樹脂複合
体３を支えるために、第１透明電極２と光導電層４との
間に球状またはファイバ状のスペーサを全面または側面
に配設することもある。また、液晶・樹脂複合体３の膜
厚は、十分な光散乱を得るために５μｍ以上が好まし
い。実用的には、５〜２０μｍ程度が適当である。

【００４２】《実験例》一例として試作した図１に示す
本実施例の光書込み型空間光変調素子では、光導電層４
として、第２透明電極５（Ｉｎ₂ Ｏ₃ ：Ｓｎから成る）
を付着させたＢｉ₁₂ＳｉＯ₂₀光導電性結晶（熱膨脹係数
１６０×１０^-7／℃、大きさ３５ｍｍ×３５ｍｍ，厚さ
５００μｍ）と、第１透明基板１として、通常の青板ガ
ラス（ソーダガラス、熱膨張係数７０〜８０×１０^-7／
℃）に比べて高い熱膨張係数を持つガラス基板１（オハ
ラ社ＦＫ−０１、熱膨脹係数１２７×１０^-7／℃、大き
さ４０ｍｍ×５０ｍｍ、厚さ４ｍｍ）に付着された第１
透明電極２（Ｉｎ₂ Ｏ₃ ：Ｓｎから成る）との間に、加
熱処理を含む以下の工程により、液晶・樹脂複合体３を
形成した。

【００４３】屈折率異方性の大きなネマティック液晶
（メルクジャパン社ＢＬ−００８、ｎ_o ＝１．５２７、
ｎ_e ＝１．８０７）および光硬化性アクリルウレタン樹
脂（ノーランドプロダクツ社ＮＯＡ−６５、ｎ_o ＝１．
５２４）を１：１の重量比で混合し、１０μｍ径の球状
スペーサを０．１ｗ％添加した後、これをＢｉ₁₂ＳｉＯ
₂₀光導電性結晶（光導電層４）と、第１透明電極２付き
の高膨脹係数のガラス基板１との間に挟み込む。これら
を６０℃に加熱しながら、高膨脹係数のガラス基板１側
から紫外線（波長３６５ｎｍ、強度４０ｍＷ／ｃｍ² ）
を照射することにより、粒径が１〜２μｍの液晶小滴１
３を持つ均一な液晶・樹脂複合体（１０μｍ厚）３を形
成し、その後、これを室温に戻した。

【００４４】この時、液晶・樹脂複合体３に剥離は生じ
なかった。これは、高膨脹係数のガラス基板１と光導電
層４との熱膨張係数の差が３３×１０^-7／℃であり、５
０×１０^-7／℃以下であるためである。

【００４５】＜比較例＞一方、熱膨脹係数の高いガラス
基板１の代わりに熱膨張係数の小さなガラス基板（コー
ニング社７０５９、熱膨張係数５０×１０^-7／℃、大き
さ４０ｍｍ×５０ｍｍ、厚さ４ｍｍ）を用いる以外は、
全て同じ条件で試作した従来方式の素子（例えば、上述
した文献の図７参照）を比較例として試作した、この比
較例では、ガラス基板１と光導電層４との熱膨張係数の
差が、１１０×１０^-7／℃であり、５０×１０^-7／℃よ
りも大きくなったため、強い張力が生じる液晶・樹脂複
合体３の外周部に剥離が生じ、面内一様性が著しく低下
するのが確認された。

【００４６】＜変形例１＞なお、図１の構成において、
光導電層４が薄くて機械強度が小さい場合には、図２に
示すように、光導電層４に接する第２透明電極５を
（１）式を満たすような熱膨張係数を持つ第２透明基板
１４に付着して、光導電層４に接着層１５（エポシキな
どの熱硬化性、光硬化性または反応硬化性の合成樹脂）
を介して密着しても良い。この時、第１透明基板１と第
２透明基板１４との熱膨張係数の差は、５０×１０^-7／
℃以下でなければならない。

【００４７】一例として試作した図２に示す本実施例の
光書込み型空間光変調素子では、薄いＢｉ₁₂ＳｉＯ₂₀光
導電性結晶（熱膨脹係数１６０×１０^-7／℃、面積３０
ｍｍ×４０ｍｍ、厚さ５００μｍ）から構成された光導
電層４が、エポキシで構成された数μｍ厚の接着層１５
を介して第２透明電極５が付着された高膨脹係数のガラ
ス基板１４（オハラ社ＦＫ−０１、熱膨張係数１２７×
１０^-7／℃）に張り合わされ、それらと、第１透明電極
２が付着された高膨脹係数のガラス基板１（オハラ社Ｆ
Ｋ−０１、熱膨張係数１２７×１０^-7／℃、大きさ４０
ｍｍ×５０ｍｍ、厚さ４ｍｍ）との間に、液晶・樹脂複
合体３を形成した。

【００４８】このようにして試作された光書込み型空間
光変調素子は、比較的大きな動作面積にもかかわらず、
高膨脹係数の第１ガラス基板１および第２ガラス基板１
４と、光導電層４との熱膨張係数の差は３３×１０^-7／
℃であり、５０×１０^-7／℃以下であったため、熱応力
による液晶・樹脂複合体の剥離は見られなかった。

【００４９】＜変形例２＞なお、図示は省略されている
が、光導電層４上に新たに透明電極を付着させ、この透
明電極を図２の光導電層４と接着層１５との間に積層す
る構成を採ることによって、接着層１５の厚みの不均一
性が、素子の面内一様性に影響しないようにすることも
可能である。

【００５０】＜変形例３＞また、光導電層４が蒸着や塗
布などの方法により、図２の第２透明基板１４の第２透
明電極５上に薄膜として形成できる場合には、図３に示
すように第２透明電極５と光導電層４との間の接着層１
５は不要となる。

【００５１】一例として試作した図３に示す本実施例の
光書込み型空間光変調素子では、アモルファスＳｉ膜を
化学的気相成長法により、熱膨張係数の小さなガラス
（コーニング社７０５９、熱膨張係数５０×１０^-7／
℃、大きさ２０ｍｍ×２０ｍｍ、厚さ２ｍｍ）から成る
第２ガラス基板１４上に成膜して光導電層４を形成し、
それと透明電極２付きのガラス基板１（コーニング社７
０５９、熱膨張係数５０×１０^-7／℃、大きさ２０ｍｍ
>×２０ｍｍ、厚さ２ｍｍ）との間に液晶・樹脂複合体
３を形成した。この場合、第１ガラス基板１および第２
ガラス基板１４とアモルファスＳｉ膜（光導電層４）と
の熱膨張係数の差が、約１０×１０^-7／℃よりも小さ
く、しかも第１ガラス基板１と第２ガラス基板１４との
熱膨脹係数には差が無かったため、液晶・樹脂複合体３
には剥離が生じなかった。

【００５２】アモルファスＳｉ膜などの光導電層４に近
似した熱膨張係数を持つ透明基板を用いることは、液晶
・樹脂複合体３の剥離を防止するとともに、薄膜状の光
導電層４の透明電極５からの剥離も防止する効果があ
る。

【００５３】《実施例の動作》次に、図１に示す本実施
例の動作を図４と図５を用いて説明する。

【００５４】まず、図４に示すように、書込み光８が入
射しない場合、液晶・樹脂複合体３よりも電気的インピ
ーダンスが高い光導電層４側に、駆動電圧の大半が印加
される。このため、液晶・樹脂複合体３の液晶分子の配
列方向（配向）は樹脂界面の規制力を受け液晶小滴１３
毎に不規則になる。

【００５５】その結果、光導電層４を透過してきた読出
し光９は、液晶小滴１３と透明樹脂１２の屈折率の不整
合により、反射や屈折を繰り返し、強く散乱されて散乱
光１０となる。

【００５６】一方、図５に示すように、書込み光８が入
射した場合、光導電層４の電気的インピーダンスが低下
するため、光導電層４に配分されていた電圧の一部が液
晶・樹脂複合体３側に移る。

【００５７】このとき、各液晶小滴１３内の液晶分子
（正の誘電率異方性）の配向が、一度に電界方向に揃
う。このため、液晶小滴１３の屈折率は常光屈折率ｎ_o
に近づき、透明樹脂１２の屈折率ｎ_p と同等となる。こ
れによって、屈折率の不整合が解消し、入射した読出し
光９がそのまま液晶・樹脂複合体３を透過する。

【００５８】ここで、直進光（表示光）１１のみを光学
系により取り出せば、書込み光８によって変調された表
示光の光画像を得ることができ、光画像における強度お
よび波長の変換が可能になる。

【００５９】その際、強い読出し光９により、素子は加
熱されることになるが、光導電層４と第１透明基板１の
熱による膨脹が同程度であるため、液晶・樹脂複合体３
に局部的に応力が加わらず、液晶・樹脂複合体３の劣化
を防止することができる。従って、本素子を用いて光画
像における強度変換が可能となり、投写型ディスプレイ
への応用が可能となる。

【００６０】＜変形例４＞一方、素子の読出し光９の利
用率（表示光１１の最大強度／読出し光の強度）を向上
させ、さらに任意の波長で読出せるようにするには、図
６に示す如く液晶・樹脂複合体３と光導電層４との間
に、読出し光９を反射する誘電体多層膜１６と、漏れて
きた読出し光を吸収する光吸収層１７とを順次積層し、
これによって読出し光９と書込み光８とを分離すれば良
い。

【００６１】この場合、書込み光８は光導電層４側か
ら、また読出し光９は液晶・樹脂複合体３側からそれぞ
れ入射され、書込み光８の強度に応じて、読出し光９の
反射光（表示光）が強度変調される。

【００６２】＜他の変形例＞なお、光導電層４が感度を
持たない波長の光を読出し光９として使用する場合に
は、光吸収層１７は不要となる。また、誘電体多層膜１
６の代わりに、微細に分割されたアルミニウム、クロム
などの金属膜を用いることも可能である。

【００６３】また、本発明の光書込み型空間光変調素子
は、光強度変換機能を用いた投写型画像表示素子、光画
像の波長変換素子およびインコヒーレント光・コヒーレ
ント光変換素子などに用いることも可能である。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
れば、光導電層と第１透明電極との熱膨張係数の差が５
０×１０^-7／℃以下、かつ、第２透明基板と第１透明基
板との熱膨張係数の差が、５０×１０^-7／℃以下である
ため、液晶・樹脂複合体に加わる局部的な応力が軽減さ
れ、読出し光や環境温度による加熱時や、液晶・樹脂複
合体の製作時に、液晶・樹脂複合体の局部的な特性変化
や剥離を防止できる。このため、面内一様性の高い光書
込み型空間光変調素子を実現でき、また強い読出し光を
用いた高温環境でも長時間安定に動作させることができ
る。

【００６５】請求項２の発明によれば、前記光導電層と
第２透明電極とは、接着層により接着されているので、
光導電層が薄くて機械強度が小さい場合にも、光導電層
に対する変形や割れの発生を防止できる。

【００６６】請求項３の発明によれば、接着層と光導電
層との間に、透明電極が積層されているので、接着層の
厚みの不均一性が、素子の面内一様性に影響しないよう
にすることができる。

【００６７】請求項４の発明によれば、前記光導電層と
前記液晶・樹脂複合体との間に光を反射する誘電体多層
膜が積層されているので、光導電層が感度を持たない波
長の光を読出し光として使用する場合において、読出し
光と書込み光とを分離することができ、素子の読出し光
の利用率が向上する。

【００６８】請求項５の発明によれば、前記光導電層と
誘電体多層膜との間に光吸収層が積層されているので、
読出し光と書込み光とを分離することができ、素子の読
出し光の利用率を向上させ、さらに任意の波長で読出す
ことができる。

【００６９】請求項６の発明によれば、面内一様性の高
い光書込み型空間光変調素子を用いることにより、強い
読出し光を用いた高温環境でも長時間安定に動作させる
ことができる高輝度な投写表示装置を構成することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光書込み型空間光変調素子の一実
施例を示す構成図である。

【図２】本発明に係る光書込み型空間光変調素子の変形
例を示す構成図である。

【図３】本発明に係る光書込み型空間光変調素子の変形
例の示す構成図である。

【図４】図１に示す光書込み型空間光変調素子の動作例
を示す説明図である。

【図５】図１に示す光書込み型空間光変調素子の動作例
を示す説明図である。

【図６】本発明に係る光書込み型空間光変調素子の変形
例を示す構成図である。

【図７】従来から知られている光書込み型空間光変調素
子の一例を示す構成図である。

【符号の説明】

１ 第１透明基板 ２ 第１透明電極 ３ 液晶・樹脂複合体 ４ 光導電層 ５ 第２透明電極 ６ リード線 ７ 駆動用交流電源 ８ 書込み光 ９ 読出し光 １０ 散乱光 １１ 表示光 １２ 透明樹脂 １３ 液晶小滴 １４ 第２透明基板 １５ 接着層 １６ 誘電体多層膜 １７ 光吸収層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−265051（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02F 1/135 G02F 1/1334

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１透明基板と、 この第１透明基板に積層される第１透明電極と、 この第１透明電極に積層され、予め設定されている屈折
   率を持つ透明樹脂にこの透明樹脂と同等な常光屈折率を
   有するネマティック液晶、コレステリック液晶、スメク
   ティック液晶のいずれか、またはこれら液晶の混合液晶
   が分散された液晶・樹脂複合体と、 この液晶・樹脂複合体に積層され、入射光の強さに応じ
   てインピーダンスが変化する光導電層と、 この光導電層に積層される第２透明電極と、 この第２透明電極に積層される第２透明基板とを備え、 前記第１透明電極と第２透明電極との間に印加された交
   流電圧によって駆動される光書込み型空間光変調素子で
   あって、 前記第１透明基板と前記光導電層との熱膨脹係数の差
   が、５０×１０^-7／℃以下、かつ第２透明基板と前記第
   １透明基板との熱膨張係数の差が、５０×１０^-7／℃以
   下に形成され、 前記液晶・樹脂複合体に歪みを生じさせることなく、表
   示ムラを抑制するようにしたことを特徴とする光書込み
   型空間光変調素子。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の光書込み型空間光変調
   素子において、 前記光導電層と第２透明電極との間に、両者を接着する
   接着層が積層されて成ることを特徴とする光書込み型空
   間光変調素子。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の光書込み型空
   間光変調素子において、 前記接着層と光導電層との間に透明電極が積層されて成
   ることを特徴とする光書込み型空間光変調素子。
4. 【請求項４】 請求項１、２または３のいずれかに記載
   の光書込み型空間光変調素子において、 前記光導電層と前記液晶・樹脂複合体との間に光を反射
   する誘電体多層膜が積層されて成ることを特徴とする光
   書込み型空間光変調素子。
5. 【請求項５】 請求項１、２または３のいずれかに記載
   の光書込み型空間光変調素子において、 前記光導電層と誘電体多層膜との間に光吸収層が積層さ
   れて成ることを特徴とする光書込み型空間光変調素子。
6. 【請求項６】 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載
   の光書込み型空間光変調素子を備えたことを特徴とする
   投写表示装置。