JPH0255763B2 - - Google Patents
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- JPH0255763B2 JPH0255763B2 JP56177523A JP17752381A JPH0255763B2 JP H0255763 B2 JPH0255763 B2 JP H0255763B2 JP 56177523 A JP56177523 A JP 56177523A JP 17752381 A JP17752381 A JP 17752381A JP H0255763 B2 JPH0255763 B2 JP H0255763B2
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- Japan
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- film
- liquid crystal
- light
- light absorption
- group compound
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Classifications
-
- 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
- G02F1/132—Thermal activation of liquid crystals exhibiting a thermo-optic effect
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、レーザによる高精度デイスプレイ
装置に関するものである。
装置に関するものである。
コンピユータの端末装置に使われるデイスプレ
イ装置はコンピユータの大容量と機能の向上によ
り、ますます高精度の分解能を必要とされてい
る。特にコンピユータを用いた画像処理や新聞紙
面の編集、LSIの設計では高精度でかつ部分的に
書き加え可能なデイスプレイが望まれている。従
来から用いられているCRTの分解能を2000本以
上に上げることは難しく、このようなデイスプレ
イに適した装置は得られていない。近年、このよ
うなデイスプレイ装置として液晶へレーザで熱書
き込みするデイスプレイが有望視されており、こ
の熱書き込み液晶デイスプレイについては、例え
ば雑誌「プロシーデイング・オブ・ザ・エス・ア
イ・デー（Proceeding of the S.I.D）」1978年１
〜７頁に記載の論文「レーザ選択液晶投射デイス
プレイ（LASER−ADDRESSED LIQUID
CRYSTAL PROJECTION DISPLAYS）に詳
しく述べられている。この論文によれば、第１図
に示すような液晶ライトバルブ１０にレーザ光１
による走査で画像を記録し、投写光１２を入射、
反射させて上記画像をデイスプレイすることがで
きる。液晶ライトバルブ１０は、光吸収膜３、ア
ルミ反射膜４、液晶配向膜８を形成したガラス基
盤２と、透明電極膜６、液晶配向膜８を形成した
ガラス基盤７とで液晶材５をはさんだ構造をもつ
ている。レーザ光１が液晶ライトバルブ１０に入
射するとレーザ光１が光吸収膜３に吸収されて熱
に変換され、アルミ反射膜４、液晶配向膜８を伝
わつて液晶材５の温度を上昇させる。液晶材５と
してはスメチツク液晶が使われ、スメチツク液晶
は温度を上昇することによつてネマチツク相、液
体層に変化し、レーザ光１が取り除かれた時に急
冷されることによつて液体状態のランダムな液晶
分子の配向状態が凍結されて散乱核が形成される
特性をもつ。この散乱核は投射光１２によつて読
みだされ、スクリーン上に画素としてデイスプレ
イされる。
イ装置はコンピユータの大容量と機能の向上によ
り、ますます高精度の分解能を必要とされてい
る。特にコンピユータを用いた画像処理や新聞紙
面の編集、LSIの設計では高精度でかつ部分的に
書き加え可能なデイスプレイが望まれている。従
来から用いられているCRTの分解能を2000本以
上に上げることは難しく、このようなデイスプレ
イに適した装置は得られていない。近年、このよ
うなデイスプレイ装置として液晶へレーザで熱書
き込みするデイスプレイが有望視されており、こ
の熱書き込み液晶デイスプレイについては、例え
ば雑誌「プロシーデイング・オブ・ザ・エス・ア
イ・デー（Proceeding of the S.I.D）」1978年１
〜７頁に記載の論文「レーザ選択液晶投射デイス
プレイ（LASER−ADDRESSED LIQUID
CRYSTAL PROJECTION DISPLAYS）に詳
しく述べられている。この論文によれば、第１図
に示すような液晶ライトバルブ１０にレーザ光１
による走査で画像を記録し、投写光１２を入射、
反射させて上記画像をデイスプレイすることがで
きる。液晶ライトバルブ１０は、光吸収膜３、ア
ルミ反射膜４、液晶配向膜８を形成したガラス基
盤２と、透明電極膜６、液晶配向膜８を形成した
ガラス基盤７とで液晶材５をはさんだ構造をもつ
ている。レーザ光１が液晶ライトバルブ１０に入
射するとレーザ光１が光吸収膜３に吸収されて熱
に変換され、アルミ反射膜４、液晶配向膜８を伝
わつて液晶材５の温度を上昇させる。液晶材５と
してはスメチツク液晶が使われ、スメチツク液晶
は温度を上昇することによつてネマチツク相、液
体層に変化し、レーザ光１が取り除かれた時に急
冷されることによつて液体状態のランダムな液晶
分子の配向状態が凍結されて散乱核が形成される
特性をもつ。この散乱核は投射光１２によつて読
みだされ、スクリーン上に画素としてデイスプレ
イされる。
散乱核によつて10μm程度の微小幅の線が形成
できるので、２インチ角の液晶ライトバルブには
5000本の線が記録されることになり、従来の
CRT（蔭極線管）に比べて非常に高分解能なデイ
スプレイが可能になる。
できるので、２インチ角の液晶ライトバルブには
5000本の線が記録されることになり、従来の
CRT（蔭極線管）に比べて非常に高分解能なデイ
スプレイが可能になる。
液晶ライトバルブはレーザ光を熱に変換して記
録するものであるから、デイスプレイの速度、コ
ントラストとアルミ反射膜の光の吸収特性とは密
接に関連している。このために、上記論文では光
吸収膜３がアルミ反射膜４に対して無反射コート
層となつていて、原理的に特定波長の光の反射を
零にすることができる。そのために、光はアルミ
反射膜でほとんど吸収され、アルミ反射膜の光吸
収率を上げることができる。しかし、光吸収膜に
は屈折率の高い無機の材料（ZnS、As2S3等）を
数10nmの厚みの精度でもつて蒸着する必要があ
り、高度の蒸着技術を必要とする。また、光吸収
率を上げるには単層の無反射コート層では不十分
であるので多層膜構成が必要となるが、各膜の格
子定数を合わせることが困難で剥離を生じること
があり、信頼性の点で問題がある。
録するものであるから、デイスプレイの速度、コ
ントラストとアルミ反射膜の光の吸収特性とは密
接に関連している。このために、上記論文では光
吸収膜３がアルミ反射膜４に対して無反射コート
層となつていて、原理的に特定波長の光の反射を
零にすることができる。そのために、光はアルミ
反射膜でほとんど吸収され、アルミ反射膜の光吸
収率を上げることができる。しかし、光吸収膜に
は屈折率の高い無機の材料（ZnS、As2S3等）を
数10nmの厚みの精度でもつて蒸着する必要があ
り、高度の蒸着技術を必要とする。また、光吸収
率を上げるには単層の無反射コート層では不十分
であるので多層膜構成が必要となるが、各膜の格
子定数を合わせることが困難で剥離を生じること
があり、信頼性の点で問題がある。
この発明は上記の欠点を無くして、光の吸収効
率及び信頼性の優れた液晶ライトバルブを提供す
ることにある。
率及び信頼性の優れた液晶ライトバルブを提供す
ることにある。
この発明によれば、透明基盤と光吸収膜と光反
射層と液晶配向膜と液晶材と液晶配向膜と透明電
極膜と透明基盤とを順に構成した熱書き込み液晶
ライトバルブにおいて、光吸収膜がMg、Caを含
む−族化合物半導体、Zn、Cdを含む−
族化合物半導体、Teを含む−族、−族
化合物半導体およびサーメツトであり、該膜厚が
λ／4nであることを特徴とする液晶ライトバル
ブが得られる。
射層と液晶配向膜と液晶材と液晶配向膜と透明電
極膜と透明基盤とを順に構成した熱書き込み液晶
ライトバルブにおいて、光吸収膜がMg、Caを含
む−族化合物半導体、Zn、Cdを含む−
族化合物半導体、Teを含む−族、−族
化合物半導体およびサーメツトであり、該膜厚が
λ／4nであることを特徴とする液晶ライトバル
ブが得られる。
以下、この発明について図面を参照しつつ詳し
く説明する。第２図はこの発明による液晶ライト
バルブ１１を示すもので、光吸収膜９としてバン
ドギヤツプがレーザ記録波長より小さく充分な吸
収をもつている単体の無機化合物半導体を用いて
いる。記録レーザをアルゴンレーザとすれば、バ
ンドギヤツプが2.40eV以下の物質を光吸収膜に
使え、このような物質として例えば、Mg、Caを
含む−族化合物半導体（Mg2Si、Mg2Ge、
Mg2Sn、Ca2Si、Ca2Sn、Ca2Pb）やZn、Cdを含
む−族化合物半導体（ZnAs2、Zn3As2、
ZnSb、Cd3As2、CdSb、Mg2Sb2）やTeを含む
−族、−族化合物半導体（CdTe、
Sb2Te3）およびサーメツト（Cr、Au等の金属を
含むガラス質抵抗膜）が挙げられる。これらの物
質を蒸着もしくはスパツターによつて容易にガラ
ス基盤上に膜として作ることができ、薄膜でレー
ザ光の強い吸収体となることは、特願昭55−
181493ですでに述べられている。十分な吸収を得
るには、例えばCdTeを約2000Å程度蒸着する必
要がある。この時、CdTe膜は5145Åの波長に対
して約２％の透過率を示し、アルミ膜の５倍にあ
たる90％以上のレーザ光を膜内に吸収できる。し
かし、0.2μmの厚みは、液晶ライトバルブが目標
としている分解能の10μmに比べて無視できる値
ではない。液晶ライトバルブのコントラストは温
度の下降速度に依存するので、熱的絶縁物の光吸
収膜は薄い程望ましい。しかし、光吸収膜は薄く
すると光吸収率が低下するのは良く知られてい
る。ところが、高屈折率でかつ吸収をもつ誘電体
材料では膜厚をさらに小さくし、λ／4n（λは光
の波長、ｎは屈折率）にすると光の干渉効果によ
り光吸収率が増加し、単層でも十分な光吸収をも
つことがわかつた。第３図はこの傾向を示したも
ので、横軸に膜厚、縦軸に光吸収率をとつたもの
である。光吸収膜が厚い時には十分な光吸収膜が
得られるが、膜厚を小さくしていくと光吸収率は
低下する。しかし、さらに膜厚を下げていくと光
吸収率は再び干渉効果のために上昇し、膜厚が
λ／4n付近で最大になる。その値よりも膜厚を
下げると光吸収率は急速に低下する。この最大値
は例えばCdTe膜では400Å付近の時に得られる。
したがつて、膜厚をλ／4nにすることによつて
光吸収率を維持し、かつ膜厚を薄くすることがで
きる。膜厚を薄くできることによつて、既に述べ
たようにコントラストの向上ができる。この発明
の効果をみるために、CdTe膜を光吸収膜として
もつ液晶ライトバルブを製作した結果を以下に示
す。
く説明する。第２図はこの発明による液晶ライト
バルブ１１を示すもので、光吸収膜９としてバン
ドギヤツプがレーザ記録波長より小さく充分な吸
収をもつている単体の無機化合物半導体を用いて
いる。記録レーザをアルゴンレーザとすれば、バ
ンドギヤツプが2.40eV以下の物質を光吸収膜に
使え、このような物質として例えば、Mg、Caを
含む−族化合物半導体（Mg2Si、Mg2Ge、
Mg2Sn、Ca2Si、Ca2Sn、Ca2Pb）やZn、Cdを含
む−族化合物半導体（ZnAs2、Zn3As2、
ZnSb、Cd3As2、CdSb、Mg2Sb2）やTeを含む
−族、−族化合物半導体（CdTe、
Sb2Te3）およびサーメツト（Cr、Au等の金属を
含むガラス質抵抗膜）が挙げられる。これらの物
質を蒸着もしくはスパツターによつて容易にガラ
ス基盤上に膜として作ることができ、薄膜でレー
ザ光の強い吸収体となることは、特願昭55−
181493ですでに述べられている。十分な吸収を得
るには、例えばCdTeを約2000Å程度蒸着する必
要がある。この時、CdTe膜は5145Åの波長に対
して約２％の透過率を示し、アルミ膜の５倍にあ
たる90％以上のレーザ光を膜内に吸収できる。し
かし、0.2μmの厚みは、液晶ライトバルブが目標
としている分解能の10μmに比べて無視できる値
ではない。液晶ライトバルブのコントラストは温
度の下降速度に依存するので、熱的絶縁物の光吸
収膜は薄い程望ましい。しかし、光吸収膜は薄く
すると光吸収率が低下するのは良く知られてい
る。ところが、高屈折率でかつ吸収をもつ誘電体
材料では膜厚をさらに小さくし、λ／4n（λは光
の波長、ｎは屈折率）にすると光の干渉効果によ
り光吸収率が増加し、単層でも十分な光吸収をも
つことがわかつた。第３図はこの傾向を示したも
ので、横軸に膜厚、縦軸に光吸収率をとつたもの
である。光吸収膜が厚い時には十分な光吸収膜が
得られるが、膜厚を小さくしていくと光吸収率は
低下する。しかし、さらに膜厚を下げていくと光
吸収率は再び干渉効果のために上昇し、膜厚が
λ／4n付近で最大になる。その値よりも膜厚を
下げると光吸収率は急速に低下する。この最大値
は例えばCdTe膜では400Å付近の時に得られる。
したがつて、膜厚をλ／4nにすることによつて
光吸収率を維持し、かつ膜厚を薄くすることがで
きる。膜厚を薄くできることによつて、既に述べ
たようにコントラストの向上ができる。この発明
の効果をみるために、CdTe膜を光吸収膜として
もつ液晶ライトバルブを製作した結果を以下に示
す。
ガラス基盤上にスパツターしたCdTe膜の上に
アルミ反射膜を500Å以上蒸着し、さらにSiO膜
を150Å斜め蒸着して液晶配向膜を製作した。ま
たガラス基盤の上に透明電極を酸化インジウム
（360Å）で構成し、その上にSiO膜を液晶配向膜
として上記膜厚に斜め蒸着した。これらガラス基
盤の間に12μm厚のポリエステルフイルムをスペ
ーサにしてはさみ込み、周囲をトールシールで接
着封止した。片面のガラス基盤にあけられた注入
口より、スメクテイツク液晶としてｎ―オクチル
シアノビフエニール（ｎ―octyl cyano
biphenyl）を温めながら真空中で注入し、注入口
はシリコンで封止した。この様にして製作した液
晶ライトバルブの性能をCdTe膜の膜厚を2000Å
と400Åの場合について比較したのが第４図であ
る。第４図はレーザ走査記録速度に対して、記録
線のコントラストを記録パワーを一定にしてブロ
ツトしたものである。破線は膜厚が2000Å、実線
は膜厚が400Åの場合で、アルゴンレーザ光
（5145Å）が75mW入射した時のコントラストを
示している。走査速度が1m／ｓのところで両者
のコントラストを比較すると、約３倍という大幅
なコントラストの改善が得られている。
アルミ反射膜を500Å以上蒸着し、さらにSiO膜
を150Å斜め蒸着して液晶配向膜を製作した。ま
たガラス基盤の上に透明電極を酸化インジウム
（360Å）で構成し、その上にSiO膜を液晶配向膜
として上記膜厚に斜め蒸着した。これらガラス基
盤の間に12μm厚のポリエステルフイルムをスペ
ーサにしてはさみ込み、周囲をトールシールで接
着封止した。片面のガラス基盤にあけられた注入
口より、スメクテイツク液晶としてｎ―オクチル
シアノビフエニール（ｎ―octyl cyano
biphenyl）を温めながら真空中で注入し、注入口
はシリコンで封止した。この様にして製作した液
晶ライトバルブの性能をCdTe膜の膜厚を2000Å
と400Åの場合について比較したのが第４図であ
る。第４図はレーザ走査記録速度に対して、記録
線のコントラストを記録パワーを一定にしてブロ
ツトしたものである。破線は膜厚が2000Å、実線
は膜厚が400Åの場合で、アルゴンレーザ光
（5145Å）が75mW入射した時のコントラストを
示している。走査速度が1m／ｓのところで両者
のコントラストを比較すると、約３倍という大幅
なコントラストの改善が得られている。
以上、詳細に説明したように、この発明によれ
ば、光吸収膜として単層の無機化合物半導体を用
いて膜厚をλ／4nに設定することにより、レー
ザ記録感度の良い、コントラストの高い液晶ライ
トバルブを容易に得られるものである。
ば、光吸収膜として単層の無機化合物半導体を用
いて膜厚をλ／4nに設定することにより、レー
ザ記録感度の良い、コントラストの高い液晶ライ
トバルブを容易に得られるものである。
第１図は従来の液晶ライトバルブを示す図、第
２図は本発明による液晶ライトバルブを示す図、
第３図は本発明に用いる光吸収膜の特性を示す
図、第４図は本発明による液晶ライトバルブの性
能を示す図である。 図において、１はレーザ光、２，７はガラス基
盤、３は光吸収膜、４は反射膜、５は液晶材、６
は透明電極、８は液晶配向膜、９は光吸収膜、１
２は投射光である。
２図は本発明による液晶ライトバルブを示す図、
第３図は本発明に用いる光吸収膜の特性を示す
図、第４図は本発明による液晶ライトバルブの性
能を示す図である。 図において、１はレーザ光、２，７はガラス基
盤、３は光吸収膜、４は反射膜、５は液晶材、６
は透明電極、８は液晶配向膜、９は光吸収膜、１
２は投射光である。
Claims (1)
- １ 透明基盤と光吸収膜と光反射層と液晶配向膜
と液晶材と液晶配向膜と透明電極膜と透明基盤と
を順に構成した熱書き込み液晶ライトバルブにお
いて、光吸収膜がMg、Caを含む−族化合物
半導体、Zn、Cdを−族化合物半導体、Te、
を含む−族、−族化合物半導体およびサ
ーメツトのうちの少なくとも一種類を含む材料で
構成され、かつ、該膜厚がλ／4n（λは熱書き込
み用光波長、ｎは屈折率）であることを特徴とす
る液晶ライトバルブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56177523A JPS5879220A (ja) | 1981-11-05 | 1981-11-05 | 液晶ライトバルブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56177523A JPS5879220A (ja) | 1981-11-05 | 1981-11-05 | 液晶ライトバルブ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5879220A JPS5879220A (ja) | 1983-05-13 |
| JPH0255763B2 true JPH0255763B2 (ja) | 1990-11-28 |
Family
ID=16032402
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56177523A Granted JPS5879220A (ja) | 1981-11-05 | 1981-11-05 | 液晶ライトバルブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5879220A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108218425B (zh) * | 2018-01-24 | 2020-11-27 | 福州大学 | 一种Sb掺杂的立方相Ca2Ge基热电材料及其制备方法 |
-
1981
- 1981-11-05 JP JP56177523A patent/JPS5879220A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5879220A (ja) | 1983-05-13 |
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