JPH04261515A - 液晶ライトバルブ - Google Patents
液晶ライトバルブInfo
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- JPH04261515A JPH04261515A JP484391A JP484391A JPH04261515A JP H04261515 A JPH04261515 A JP H04261515A JP 484391 A JP484391 A JP 484391A JP 484391 A JP484391 A JP 484391A JP H04261515 A JPH04261515 A JP H04261515A
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- Liquid Crystal (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、プロジェクションテ
レビ、光ニューロコンピューター等に用いられる液晶ラ
イトバルブの構造に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】図３は例えばＯＰＴＩＣＳ ＬＥＴＴ
ＥＲ ＶｏＩ．１５，Ｎｏ．５ ２８５（１９９０
）に示された従来の光伝導型液晶ライトバルブの断面図
である。図において、１はガラス基板、２は透明電極、
３は光伝導層、４はミラー、５は液晶層である。この例
では、光伝導層３には、ａ−Ｓｉ膜、液晶層５としては
強誘電性液晶が用いられている。 【０００３】次に動作について説明する。図３における
液晶ライトバルブは、大きく分けて光を感じる光電導層
３と光の偏光状態を変化させ、変調する液晶層５の２つ
の部分から構成され、それらは誘導体ミラー４により工
学的に分離されている。光電導層は光を照射するとその
抵抗がＲｐｈｏｔｏ に低下する。この抵抗値と液晶層
の抵抗値ＲＬＣとの関係が、Ｒｐｈｏｔｏ＜ＲＬＣ＜Ｒ
ｄａｒｋとなるように素子は構成されている。暗時に透
明電極間２，６に電圧を印可すると、ＲＬＣＲｄａｒｋ
より電圧は主に光電導層にかかる。ここで図３のように
書き込み光を照射すると、光電導層の抵抗値はＲｄａｒ
ｋＲｐｈｏｔｏ に低下し、Ｒｐｈｏｔｏ ＜ＲＬＣよ
り電圧は主に液晶層にかかるようになる。この様にして
光を光電導層へ照射することにより液晶層への印可電圧
が低下し、液晶の反転が起こる。ただし増加後の液晶へ
の印可電圧が液晶固有のしきい値を越えていなければな
らない。このためにはそれ相応の大きさをもつ電圧を印
可しなければならないが、光を照射していない時に液晶
層にかかっている電圧がしきい値を越えないように注意
する必要があり、安定した動作を得るためには、光電導
層に光による抵抗変化の比Ｒｄａｒｋ／Ｒｐｈｏｔｏ
が大きな材料を選択することが重要である。書き込み光
の２次元的な明暗のパターンがそのまま液晶の反転のパ
ターンとなり、それは図３のように偏光させた読みだし
光を入射しておくことにより読みとることができる。 【発明が解決しようとする課題】従来の光伝導型液晶ラ
イトバルブは、以上のように構成されているので、書き
込み光を感じる光伝導層、読み出し光を変調する液晶層
の２つの層を有している。そのうちの光伝導層に使用す
る材料の特性、つまり光の波長感度特性により、その液
晶ライトバルブへの情報の入力特性が決まってしまう。 従って、例えば波長が離れた２種のレーザーによる書き
込みを行いたい場合、一方のレーザーの波長に感度を合
わせた材料を使用すると、他方のレーザーでは感度が小
さく効率が悪くなる。また、幅の広いスペクトルを持つ
白色光により書き込みを行う場合、波長感度のマッチン
グが悪く、入力光のエネルギーを十分に生かせず効率が
悪い。このように従来の液晶ライトバルブでは、入力光
の種類に合わせた対応が十分にできないという問題があ
った。 【０００４】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたもので、複数の波長の光、あるいは白
色光による書き込みが可能で、従来のものよりも波長感
度スペクトルを自由に設定できる液晶ライトバルブを得
、さらにこの素子に適した材料、また、その組み合わせ
を提供することを目的とする。 【０００５】 【課題を解決するための手段】この発明に係る液晶ライ
トバルブは、その光伝導層に異なる波長感度特性を持つ
数種類の層を積層したもの、あるいは波長感度特性が連
続的に変化した層を用いたものである。多層膜では吸収
端の波長が光の入射側のほうが短くなるように積層し、
また、連続的に変化する膜でも短いほうを入射側とする
。 【０００６】 【作用】この発明における液晶ライトバルブは、光伝導
層に異なる感度特性を持つ数種類の層を積層したもの、
あるいは感度が連続的に変化した層を用いたことにより
、光源の波長特性にあわせて、光伝導層の感度特性を自
由に設定することができ、全体的な特性あるいは交換効
率が改善される。 【０００７】 【実施例】実施例１． 以下、この発明の一実施例を図について説明する。図１
に本発明を用いた構成のうち、光伝導層に吸収端の異な
る２層膜を用いた液晶ライトバルブの例を示す。図にお
いて、１，７はガラス基板、２，６は透明導電性膜、４
は読み出し光反射膜、５は強誘電性液晶層、３１は光伝
導層ａ、３２は光伝導層ｂである。光伝導層ａの吸収端
の波長は光伝導層ｂよりも短くなければならない。 【０００８】強誘電性液晶には、チッソ社製のＣＳ−１
０１４を用いギャップは２μｍとした。光伝導層ａには
ａ−ＳｉＣ：Ｈ膜（吸収端波長６３０ｎｍ）、光伝導層
ｂにはａ−Ｓｉ：Ｈ膜（吸収端波長７３０ｎｍ）を用い
た。ａ−ＳｉＣ：Ｈ膜は、暗抵抗Ｒｄａｒｋが１ｘ１０
１１Ω・ｃｍで、明抵抗Ｒｐｈｏｒｔ （６００ｎｍ、
１０ｎＷの単色光）が１ｘ１０９ Ω・ｃｍである。ま
た、ａ−Ｓｉ：Ｈ膜は暗抵抗が１ｘ１０１１Ω・ｃｍで
、明抵抗（７００ｎｍ、１０ｎＷの単色光）が１ｘ１０
９ Ω・ｃｍである。液晶層の抵抗ＲＬＣは、１ｘ１０
１１Ω・ｃｍであり、ＲＬＣ＞Ｒｐｈｏｔｏ をみたし
ている。ただしＲｄａｒｋ＝ＲＬＣのとき、暗時には印
加電圧が光伝導層ａ、ｂ、液晶層にそれぞれ１／３ずつ
印加される。そこに、２つの光伝導層のうち、少なくと
もひとつの層の抵抗がＲｐｈｏｔｏ に低下するのに十
分な波長スペクトル、強度を持つ光を入射すると、液晶
層には印加電圧Ｖの１／２以上が印加されることになる
。従って、強誘電性液晶のしきい値電圧がＶ／３とＶ／
２の間になるように印加電圧を選択すれば、従来の液晶
ライトバルブと同じ動作をする。 【０００９】この発明の作用について説明する。図２に
ａ−Ｓｉ：Ｈ膜、ａ−ＳｉＣ：Ｈ膜、および２層構造（
ａ−Ｓｉ：Ｈ／ａ−ＳｉＣ：Ｈ）膜を使った時の液晶ラ
イトバルブの書き込み光強度のしきい値の逆数のスペク
トルを示す。この値が大きいほうが高感度となる。ａ−
Ｓｉ：Ｈ膜、ａ−ＳｉＣ：Ｈ膜の場合（点線）は、それ
ぞれの材料の吸収端（７３０ｎｍ、６３０ｎｍ）より短
波長側にある感度幅をもっている。それぞれの場合にお
ける、長波長側の低下は吸収端によるもの、短波長側の
低下は吸収係数の増大により、光の侵入長が短くなり、
膜全体の抵抗が低下しないことによるものである。 ２層構造にすることにより、ａ−Ｓｉ：Ｈ、ａ−ＳｉＣ
：Ｈの単膜の場合に比べて、高感度領域が広くなってい
ることがわかる（実線）。また、白色光等に対して液晶
ライトバルブを動作させる場合、短波長側の光はａ−Ｓ
ｉＣ：Ｈ膜で吸収し、長波長側の光はａ−Ｓｉ：Ｈ膜で
吸収するので光吸収の効率が向上する。 【００１０】また、２層以上の積層構造においても同様
の効果が期待でき、さらにその膜厚を変化させたもの、
階段状のバンド構造をもつものについては特性のより細
かな制御ができる。２層以上の積層構造を形成する材料
は数多くのものがあり、アモルファス材料では他にａ−
ＳｉＮ、ａ−Ｇｅ、ａ−ＳｉＧｅ等がある。 【００１１】また、ａ−ＳｉＣ：Ｈ膜の吸収端波長は膜
中の炭素の割合を変化させることにより、自由に設定で
きる。従って、吸収端の異なる膜を積層したり、膜の吸
収端を連続的に変化させることにより、書き込み光源の
特性スペクトルに合わせて、吸収特性を設定できる。こ
れにより、書き込み光の吸収の効率をあげることができ
、効率よく液晶ライトバルブを動作させることができる
。この様に組成の割合を変化させることにより吸収端波
長を変化させることができる。例として他にａ−ＳｉＧ
ｅ、ａ−ＳｉＮ等の材料があり、これらを用いても同様
な効果が期待できる。 【００１２】 【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、液晶ラ
イトバルブの光伝導層を２層以上の多層膜化、あるいは
エネルギーバンドが階段状に変化する層、吸収端が連続
的に変化する層を用いると、素子の波長感度幅を広域化
、あるいは高効率化する効果がある。
レビ、光ニューロコンピューター等に用いられる液晶ラ
イトバルブの構造に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】図３は例えばＯＰＴＩＣＳ ＬＥＴＴ
ＥＲ ＶｏＩ．１５，Ｎｏ．５ ２８５（１９９０
）に示された従来の光伝導型液晶ライトバルブの断面図
である。図において、１はガラス基板、２は透明電極、
３は光伝導層、４はミラー、５は液晶層である。この例
では、光伝導層３には、ａ−Ｓｉ膜、液晶層５としては
強誘電性液晶が用いられている。 【０００３】次に動作について説明する。図３における
液晶ライトバルブは、大きく分けて光を感じる光電導層
３と光の偏光状態を変化させ、変調する液晶層５の２つ
の部分から構成され、それらは誘導体ミラー４により工
学的に分離されている。光電導層は光を照射するとその
抵抗がＲｐｈｏｔｏ に低下する。この抵抗値と液晶層
の抵抗値ＲＬＣとの関係が、Ｒｐｈｏｔｏ＜ＲＬＣ＜Ｒ
ｄａｒｋとなるように素子は構成されている。暗時に透
明電極間２，６に電圧を印可すると、ＲＬＣＲｄａｒｋ
より電圧は主に光電導層にかかる。ここで図３のように
書き込み光を照射すると、光電導層の抵抗値はＲｄａｒ
ｋＲｐｈｏｔｏ に低下し、Ｒｐｈｏｔｏ ＜ＲＬＣよ
り電圧は主に液晶層にかかるようになる。この様にして
光を光電導層へ照射することにより液晶層への印可電圧
が低下し、液晶の反転が起こる。ただし増加後の液晶へ
の印可電圧が液晶固有のしきい値を越えていなければな
らない。このためにはそれ相応の大きさをもつ電圧を印
可しなければならないが、光を照射していない時に液晶
層にかかっている電圧がしきい値を越えないように注意
する必要があり、安定した動作を得るためには、光電導
層に光による抵抗変化の比Ｒｄａｒｋ／Ｒｐｈｏｔｏ
が大きな材料を選択することが重要である。書き込み光
の２次元的な明暗のパターンがそのまま液晶の反転のパ
ターンとなり、それは図３のように偏光させた読みだし
光を入射しておくことにより読みとることができる。 【発明が解決しようとする課題】従来の光伝導型液晶ラ
イトバルブは、以上のように構成されているので、書き
込み光を感じる光伝導層、読み出し光を変調する液晶層
の２つの層を有している。そのうちの光伝導層に使用す
る材料の特性、つまり光の波長感度特性により、その液
晶ライトバルブへの情報の入力特性が決まってしまう。 従って、例えば波長が離れた２種のレーザーによる書き
込みを行いたい場合、一方のレーザーの波長に感度を合
わせた材料を使用すると、他方のレーザーでは感度が小
さく効率が悪くなる。また、幅の広いスペクトルを持つ
白色光により書き込みを行う場合、波長感度のマッチン
グが悪く、入力光のエネルギーを十分に生かせず効率が
悪い。このように従来の液晶ライトバルブでは、入力光
の種類に合わせた対応が十分にできないという問題があ
った。 【０００４】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたもので、複数の波長の光、あるいは白
色光による書き込みが可能で、従来のものよりも波長感
度スペクトルを自由に設定できる液晶ライトバルブを得
、さらにこの素子に適した材料、また、その組み合わせ
を提供することを目的とする。 【０００５】 【課題を解決するための手段】この発明に係る液晶ライ
トバルブは、その光伝導層に異なる波長感度特性を持つ
数種類の層を積層したもの、あるいは波長感度特性が連
続的に変化した層を用いたものである。多層膜では吸収
端の波長が光の入射側のほうが短くなるように積層し、
また、連続的に変化する膜でも短いほうを入射側とする
。 【０００６】 【作用】この発明における液晶ライトバルブは、光伝導
層に異なる感度特性を持つ数種類の層を積層したもの、
あるいは感度が連続的に変化した層を用いたことにより
、光源の波長特性にあわせて、光伝導層の感度特性を自
由に設定することができ、全体的な特性あるいは交換効
率が改善される。 【０００７】 【実施例】実施例１． 以下、この発明の一実施例を図について説明する。図１
に本発明を用いた構成のうち、光伝導層に吸収端の異な
る２層膜を用いた液晶ライトバルブの例を示す。図にお
いて、１，７はガラス基板、２，６は透明導電性膜、４
は読み出し光反射膜、５は強誘電性液晶層、３１は光伝
導層ａ、３２は光伝導層ｂである。光伝導層ａの吸収端
の波長は光伝導層ｂよりも短くなければならない。 【０００８】強誘電性液晶には、チッソ社製のＣＳ−１
０１４を用いギャップは２μｍとした。光伝導層ａには
ａ−ＳｉＣ：Ｈ膜（吸収端波長６３０ｎｍ）、光伝導層
ｂにはａ−Ｓｉ：Ｈ膜（吸収端波長７３０ｎｍ）を用い
た。ａ−ＳｉＣ：Ｈ膜は、暗抵抗Ｒｄａｒｋが１ｘ１０
１１Ω・ｃｍで、明抵抗Ｒｐｈｏｒｔ （６００ｎｍ、
１０ｎＷの単色光）が１ｘ１０９ Ω・ｃｍである。ま
た、ａ−Ｓｉ：Ｈ膜は暗抵抗が１ｘ１０１１Ω・ｃｍで
、明抵抗（７００ｎｍ、１０ｎＷの単色光）が１ｘ１０
９ Ω・ｃｍである。液晶層の抵抗ＲＬＣは、１ｘ１０
１１Ω・ｃｍであり、ＲＬＣ＞Ｒｐｈｏｔｏ をみたし
ている。ただしＲｄａｒｋ＝ＲＬＣのとき、暗時には印
加電圧が光伝導層ａ、ｂ、液晶層にそれぞれ１／３ずつ
印加される。そこに、２つの光伝導層のうち、少なくと
もひとつの層の抵抗がＲｐｈｏｔｏ に低下するのに十
分な波長スペクトル、強度を持つ光を入射すると、液晶
層には印加電圧Ｖの１／２以上が印加されることになる
。従って、強誘電性液晶のしきい値電圧がＶ／３とＶ／
２の間になるように印加電圧を選択すれば、従来の液晶
ライトバルブと同じ動作をする。 【０００９】この発明の作用について説明する。図２に
ａ−Ｓｉ：Ｈ膜、ａ−ＳｉＣ：Ｈ膜、および２層構造（
ａ−Ｓｉ：Ｈ／ａ−ＳｉＣ：Ｈ）膜を使った時の液晶ラ
イトバルブの書き込み光強度のしきい値の逆数のスペク
トルを示す。この値が大きいほうが高感度となる。ａ−
Ｓｉ：Ｈ膜、ａ−ＳｉＣ：Ｈ膜の場合（点線）は、それ
ぞれの材料の吸収端（７３０ｎｍ、６３０ｎｍ）より短
波長側にある感度幅をもっている。それぞれの場合にお
ける、長波長側の低下は吸収端によるもの、短波長側の
低下は吸収係数の増大により、光の侵入長が短くなり、
膜全体の抵抗が低下しないことによるものである。 ２層構造にすることにより、ａ−Ｓｉ：Ｈ、ａ−ＳｉＣ
：Ｈの単膜の場合に比べて、高感度領域が広くなってい
ることがわかる（実線）。また、白色光等に対して液晶
ライトバルブを動作させる場合、短波長側の光はａ−Ｓ
ｉＣ：Ｈ膜で吸収し、長波長側の光はａ−Ｓｉ：Ｈ膜で
吸収するので光吸収の効率が向上する。 【００１０】また、２層以上の積層構造においても同様
の効果が期待でき、さらにその膜厚を変化させたもの、
階段状のバンド構造をもつものについては特性のより細
かな制御ができる。２層以上の積層構造を形成する材料
は数多くのものがあり、アモルファス材料では他にａ−
ＳｉＮ、ａ−Ｇｅ、ａ−ＳｉＧｅ等がある。 【００１１】また、ａ−ＳｉＣ：Ｈ膜の吸収端波長は膜
中の炭素の割合を変化させることにより、自由に設定で
きる。従って、吸収端の異なる膜を積層したり、膜の吸
収端を連続的に変化させることにより、書き込み光源の
特性スペクトルに合わせて、吸収特性を設定できる。こ
れにより、書き込み光の吸収の効率をあげることができ
、効率よく液晶ライトバルブを動作させることができる
。この様に組成の割合を変化させることにより吸収端波
長を変化させることができる。例として他にａ−ＳｉＧ
ｅ、ａ−ＳｉＮ等の材料があり、これらを用いても同様
な効果が期待できる。 【００１２】 【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、液晶ラ
イトバルブの光伝導層を２層以上の多層膜化、あるいは
エネルギーバンドが階段状に変化する層、吸収端が連続
的に変化する層を用いると、素子の波長感度幅を広域化
、あるいは高効率化する効果がある。
【図１】この発明の一実施例による液晶ライトバルブを
示す断面側面図である。
示す断面側面図である。
【図２】光伝導層にａ−Ｓｉ：Ｈ膜、ａ−ＳｉＣ：Ｈ膜
、２層膜（ａ−Ｓｉ：Ｈ／ａ−ＳｉＣ：Ｈ）を用いた時
の液晶ライトバルブの書き込み光強度のしきい値の逆数
のスペクトル図である。
、２層膜（ａ−Ｓｉ：Ｈ／ａ−ＳｉＣ：Ｈ）を用いた時
の液晶ライトバルブの書き込み光強度のしきい値の逆数
のスペクトル図である。
【図３】従来の液晶ライトバルブを示す断面側面図であ
る。
る。
１，７ ガラス基板
２，６ 透明電極
３ 光電導層
４ ミラー
５ 液晶層
Claims (1)
- 【請求項１】 液晶層と、光伝導層及び対向配置され
た電極を有する液晶ライトバルブにおいて、上記光伝導
層に波長感度の吸収端が異なる層を少なくとも２種類設
け、多層膜にした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 |
|---|---|---|---|
| JP484391A JPH04261515A (ja) | 1991-01-21 | 1991-01-21 | 液晶ライトバルブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP484391A JPH04261515A (ja) | 1991-01-21 | 1991-01-21 | 液晶ライトバルブ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04261515A true JPH04261515A (ja) | 1992-09-17 |
Family
ID=11594969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP484391A Pending JPH04261515A (ja) | 1991-01-21 | 1991-01-21 | 液晶ライトバルブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04261515A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009181057A (ja) * | 2008-01-31 | 2009-08-13 | Fuji Xerox Co Ltd | 光書き込み型表示媒体及び光書き込み方法 |
-
1991
- 1991-01-21 JP JP484391A patent/JPH04261515A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009181057A (ja) * | 2008-01-31 | 2009-08-13 | Fuji Xerox Co Ltd | 光書き込み型表示媒体及び光書き込み方法 |
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