JPH03107824A - 光書込型液晶ライトバルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、光プリンタの中間記録媒体９画面表示装置
、光シャッタ、画像処理装置、光情報処理システム等に
使用される光書込型液晶ライトバルブに関するものであ
る。

〔発明の概要〕

本発明は暗時には高抵抗率、光照射時には高導電率を示
す高感度な光導電層と、双安定性を有する強誘電性液晶
とを組み合わせた光書込型液晶ライトバルブに関するも
のである。

本発明の光書込型液晶ライトバルブは、光導電層として
は特に光感度が高＜　、４００〜６５０ｎｍの波長領域
の光に対し、４０％以上の光反射率を有すル水素化アモ
ルファスシリコン（ａ−３ｉ：Ｈ）を使用することによ
り、従来の光書込型液晶ライトバルブに見られるような
誘電体ミラーを用いる必要をなくしたものである。本発
明によれば、抵抗値のコントロール、精密で複雑な薄膜
積層形成による誘電体ミラーの作成工程をはふき、直接
液晶層と光導電体が接触する構造となる為、解像度の高
い光書造画像を得ることができる。

本発明によるライトバルブを用いる事により、高精細な
画像表示が可能であり、書込み速度も速く動画表示可能
な光書込型画像投射装置を提供する事ができる。

〔従来の技術〕

光情報処理等に用いられる空間光変調器として、光導電
膜と液晶を組み合わせた小型化、低電圧駆動が可能な光
書込型液晶ライトバルブが考案され、一部実用化されて
いる。近年では、高速応答性。

高分解能、高コントラストといった特性が期待される強
誘電性液晶を用いた光書込型液晶ライトバルブの研究が
盛んになってきた。

一般的には、液晶配向膜として基板の法線方向に対し７
５度から８５度の範囲の角度で一酸化珪素を斜方蒸着し
た膜を用い、エステル系ＳｍＣ液晶混合物に光学活性物
質を添加して強誘電性液晶組成物としたものを封入し、
双安定性を実現させている。

光導電膜としては、液晶ライトバルブを作成する際の温
度（２００℃程度）でも十分に安定で、暗時の抵抗率が
高く、光照射時の導電率の高い水素化アモルファスシリ
コン（ａ−３ｉ：Ｈ）が使われ、該光導電膜と液晶配向
膜との間に遮光層、誘電体ミラーが積層、形成されてい
た。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述の光書込型液晶ライトバルブでは、光導電層の上に
屈折率の異なる２種類の誘電体を多層膜積層する事によ
り、誘電体ミラーを形成していた。

−Ｃ的には、珪素（ＳＬ）と二酸化珪素（ＳｉＯ□）を
７〜１５Ｎ積層しており、この誘電体ミラーは液晶に比
べて抵抗率が大きく、このため分圧の際の抵抗値のコン
トロールが非常に困難であった。又、誘電体ミラーが光
導電層と液晶配向層との間に設けられている為、光導電
層に書込まれた像がミラーを通して液晶を反転させるこ
とになり、解像度を下げるという欠点も有していた。

〔課題を解決するための手段〕

上記問題を解決するために、本発明の液晶ライトバルブ
は４００ｎｍから６５０ｎｍの波長領域の光に対し、４
０％以上の反射率を有する水素化アモルファスシリコン
の光導電層を用いることによって、液晶ライトバルブの
作成において誘電体ミラーの作成工程をはふき、且つ高
解像書込みを実現させたちのである。

〔作用〕

本発明の液晶ライトバルブは、高い反射率特性を有する
ＳＬ薄膜を用いて、光導電層の上に直接液晶配向層を作
成することにより、ライトバルブ作成の工程を簡略化し
、又、両側がら読むことができ、解像度の高い光書込画
像が得られる。このため、画像処理装置や光情報処理シ
ステム等に広く応用されることになると思われる。

〔実施例〕

以下に本発明の内容を図面を用いて詳細に説明する。

第１図は、本発明による液晶ライトバルブの構造を示す
断面図である。ライトバルブの構造において従来例と異
なるのは、光導電層の水素化アモルファスシリコン膜が
光反射層として機能する事にある。

透明基板１，２は表面に透明電極３．４、液晶配向層５
．６が設けられている。透明基板１．２はその配向層５
．６をスペーサ７を介して対向さセ、強誘電性液晶層８
を挟持している。

光書込みを行う側の透明電極３の上では、光導電層９が
形成されている。

上記のような液晶ライトバルブによれば、外面からの書
込み光１０によって強誘電性液晶層８に書込みが行われ
、また書込まれた光学情報は投影光１１により読み出す
ことができる。

実施例においては、先ず透明基板１．２として両面とも
λ／４以下に研磨された厚さ２ａｍのガラス基板を用意
し、透明電極３．４として５００人の厚さのＩＴＯ透明
電極を形成した。

光書送側透明電極層４上には、ＳｉＦ、を主体とするガ
スを放電分解して厚さ４μｍのイントリンシックな水素
化アモルファスシリコン（ａ−８ｉ：Ｈ）を形成し、光
導電層９とした。光導電層９及び投影側の透明基板４上
に、−酸化珪素（Ｓｉ０）を基板の法線方向に対して８
２度の角度で、且つ蒸着の法線方向にセントした膜厚計
で、２０００人の厚さに斜方１着して液晶配向層５．６
を形成した。

透明基板１，２はその配向層５，６を対向させ直径１．
５　μｍのガラス球を加えた接着剤よりなるスペーサ７
を介して間隙を２．０μｍに制御され接着し、強誘電性
液晶８を挟持するようにした。

ここで強誘電性液晶組成物は、エステル系ＳｍＣａ１１
品混合物として、４（（４’−オクチル）フェニル）安
息香酸（３＃−フルオロ、４“−オクチルオキシ）フェ
ニルエステルと、４−１４’−オクチルオキシ）安息香
酸（３“−フルオロ４＃オクチルオキシ）フェニルエス
テルを１＝１に混合したものを用い、これに光学活性物
質として５−オクチルオキシナフタレンカルボン酸、１
シアノエチルエステルを、２５重量％を加えて強誘電性
液晶組成物としたものを用いた。

第２図は、このようにして形成された光書込型液晶ライ
トバルブと、誘電体ミラーが設けられている従来の光書
込型液晶ライトバルブを用い、図に示すように、偏光顕
微鏡を使用したシステムによって、マスク１２に形成さ
れた画像を液晶ライトバルブ１３に光書込みを行った。

この場合、誘電体ミラーが設けられている液晶ライトバ
ルブに比べて、今回発明した液晶ライトバルブの方が、
解像度が良く、はっきりとした画像を得ることが可能で
あった。

第３図は、光導電層としての水素化アモルファスシリコ
ンの分光反射率を示している。この図かられかるように
、波長が６５０ｎｍ以下の可視光であれば、反射率は４
０〜５０％ある為、十分に反射層としての働きをするこ
とがわかった。

〔発明の効果〕

以上述べてきたように、本発明の液晶ライトバルブを用
いれば、書込まれた像がダイレクトに投影光により投影
される為にコントラストが高く、画像端面がシャープな
、高速、高解像、高信頼性の光書込型強誘電性液晶ライ
トバルブを実現でき、具体的には光プリンタの中間記録
媒体９画像表示装置、光シャッタ、画像処理装置、光情
報処理システム等への応用範囲を飛躍的に拡大すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による液晶ライトバルブの構造を示す断
面図、第２図は本発明の液晶ライトバルブを用いた画像
書込み装置の光書込システム図、第３図は本発明の液晶
ライトバルブの光導電層の分光反射率特性図である。 １．２・・・・透明基板 ３．４・・・・透明電極 ５．６・・・・液晶配向層 ７・・・・・・スペーサ ８・・・・・・強誘電性液晶層 ９・・・・・・光Ｂｉｉ層 １０・・・・・・書込み光 １１・・・・・・投影光 １２・・・・・・マスク １３・・・・・・光書込型液晶ライトバルブ１４・・・
・・・温度コントローラ １５・・・・・・ＰＩＮフォト １６・・・・・・ランプ １７・　・ １８・　・ １９・　・ ２０・　・ ２１・ ２２・　・ 断熱ボックス 偏光子 検光子 対物レンズ オシロスコープ 発振器 以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　レーザビーム、ＬＥＤ等の光による書込手段と、光導
   電層、液晶配向層、液晶層、電圧印加手段が形成された
   光書込型液晶ライトバルブにおいて、該液晶層は光透過
   率又は光反射率を印加電圧の間に双安定性を有する強誘
   電性液晶であり、該光導電層は、４００ｎｍから６５０
   ｎｍの波長領域の光に対し、４０％以上の反射率を有す
   る水素化アモルファスシリコン層である事を特徴とする
   光書込型液晶ライトバルブ。