JPS6289929A - 光記録法及びその装置 - Google Patents

光記録法及びその装置

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JPS6289929A
JPS6289929A JP23038485A JP23038485A JPS6289929A JP S6289929 A JPS6289929 A JP S6289929A JP 23038485 A JP23038485 A JP 23038485A JP 23038485 A JP23038485 A JP 23038485A JP S6289929 A JPS6289929 A JP S6289929A
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JP
Japan
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liquid crystal
optical recording
photoconductive layer
layer
voltage
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JP23038485A
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Inventor
Masao Ueki
上木 将雄
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Canon Inc
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Canon Inc
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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〕 本発明は、画像表示が回部な光記録装置およびその記録
法に関し、詳しくはメモリー性を持たない液晶を光導電
層を用いることによってメモリー性のある光画像信号の
表示を行なう方法と、光記録法−表示装置に関するもの
である。
〔従来技術の説明〕
従来より、レーザビームを液晶素子に照射して光記録を
行なう方法が提案されている。例えば、スメクチック→
ネマチック峠等方相と相転移を生じる液晶を素子化した
液晶素子にレーザビームを照射して書込みを行なう際に
、液晶をスメクチック→ネマチック相転移温度近傍のス
メクチック相に維持した状態下で、レーザビーム(例え
ばYAGレーザ)を照射することによって、その照射さ
れた部分の液晶をネマチック相又は等吉相に相転移させ
た後に、急冷するとその部分は光散乱状態のスメクチッ
ク相が形成されて、レーザビームによる書込みを行なう
ことができる。又、この書込み画像は、この液晶素子を
再びネマチック相又は等吉相に相転移させた後、交流電
圧印加下で徐冷することによって、消去することができ
る・ 〔本発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、この様な光書込み装置及びその方法は、
メモリー性のある高密度で大画面の表示を可能とするが
、レーザビームが大パワーのものを用いる必要があり、
さらに書込みと消去ステップで冷却手段を必要とし、装
置の精密な駆動制御が難しい問題点があった。
従って、本発明の目的は、比較的に低パワーのレーザビ
ーム(例えば半導体レーザなど)による光記録が可能で
且つ従来技術で用いてた冷却装置を不要にした光書込み
メモリー可能な光記録法及びその装置を提供することに
ある。
〔問題点を解決するための手段〕及び〔作用〕すなわち
、本発明は、2つの電極間に液晶層と光導電層とを配置
した光記録手段と、前記電極間に電圧を印加する電圧印
加手段とを有し、前記電極間に電圧を印加した状態下で
、前記光記録手段に書込み光を照射することにより低透
過率状態の液晶を高透過率状態の液晶に配列変化を生じ
させて、前記書込み光を照射する事により低透過率状態
を示す液晶の配列を維持する光記録法及び2つの電極間
に液晶層と光導電層とを配置した光記録手段と、前記電
極間に電圧を印加する電圧印加手段と、書込み光を照射
する書込み手段とを有する光記録装置において、前記光
導電層が高インピーダンスの時に前記液晶が低透過率状
態の配列を示し、前記光導電層が低インピーダンスの時
に前記液晶が高透過率状態の配列を示す光記録装置に特
徴を有している。
特に、本発明では、液晶層が閾値電圧Vth以上の電圧
が印加された時、低透過率状態の配列状態から高透過率
状態の配列状態に変化することができ、従って電圧印加
下における書込み光の照射によってインピーンダンスの
低下した光導電層に対応した部分の液晶に閾値以上の電
圧が印加されることになり、その部分は光透過状態とな
って書込みが行なわれ、しかもかかる書込み光を断った
後でも周囲光が前述の光透過領域を通して光導電層の低
インピーダンス状態を維持することができるので、書込
み光によって記録された画像は、周囲光下でメモリーさ
れることになる。
以下、本発明の実施例を図面に従って、説明する。
〔実施例〕
第1図は、本発明の光記録装置の断面図を表わしている
第1図において、11と12はガラス等の透明支持体、
13と14は5n02膜やITO膜(インジウム−ティ
ン−オキサイド)等の透明電極、15は光導電層、16
は液晶層である。
光導電層15としては、CdS、ZnO1Se、Se化
合物やアモルファスシリコンなどの無機系材料や、PV
K (ポリビニルカルバゾール)、PvK/TNF(ト
リニトロフルオレノン)電荷移動錯体やP V K /
 S eなどの有機系材料を用いることができる。
液晶層16としては、閾値電圧Vthを越えると不安定
現象または配列遷移を示し、これにより透過率に顕著な
上昇を発生する液晶材料であり、例えばコレステリッタ
ーマネチツク相転移モードの正の誘電異方性をもつコレ
ステリック液晶を用いることができる。このコレステリ
ック−ネマチック相転移モードは、電界印加により、コ
レステリック相からネマチック相に相転移する効果を利
用するもので、第2図はこの時の液晶分子の配列変化を
表わしている。コレステリック相21はフォーカルコニ
ック組織22を形成しており、無電界では白濁状態(光
散乱状態)であり、相遷移が起こる電界Ethを越える
電界により相遷移を起こして、ネマチック相23となり
、これは、液晶分子が電界方向に対して平行に揃ったホ
メオトロピック組織24を形成し、透明状態となってい
る。
透明電極13と14には、交流電源17とスイツチ18
が接続されており、光導電層15へ裏面の透明支持体1
1側より光照射手段(図示せず)によって、書込み光1
9が入射され、表面の透明支持体より周囲光10が入射
され光導電R15のインピーダンスを低下させることに
なる。
又、透明電極13と14並びに透明支持体11と12は
、前記光導電層15の吸収光の少なくとも1部が透過す
ることができ、しかも可視光に対して透明なものから選
択使用することができる。
従って、本発明の光記録装置では、最初からスイッチ1
8はオン状態となっているが、光導電層が高インピーダ
ンスであるため、液晶層にかかる電界E LCが相転移
を生じる電界Eth以下で、第2図(1)に示すフォー
カルコニック組織22のコレステリック相となっている
。さらに、書込み光19第5図の(イ)の様にコレステ
リック相となっている。さらに書き込み光39が光導電
層15まで入射することによって、その部分(光導電層
のB部分)のインピーダンスが低下し、液晶層16にか
かる電界が上昇しEth以上となって相転移が起こり、
第1図(2)の様なホメオトロピック組織24のネマチ
ック相23が第1図の(B)部分に発生する。
次に、書込み光19を断った後、読取り光に相当する周
囲光10が透過率の大きいネマチック相のB部分を透過
し、光導電M15の書込み光I9が照射されていた部分
に入射される為。
その部分の光導電層15が低インピーダンスを保ち、書
込み時と同じ状態で液晶層16が維持され、メモリー性
のある光画像信号の表示が可能になる。以上の動作を行
なう為に次の様な条件を設定する必要がある。
第3図は、光導電層15と液晶層16に印加される電圧
を説明する図である。
書込み光19、または、ネマチック相を透過して入射す
る周囲光10が照射される部分Bと書込み光19が入射
せず、コレステリック相のままで周囲光10も入射しな
い部分Aの液晶層16にかかる分電圧をそれぞれVLC
(B)とVLC(A)、 さらに光導電層15にかかる
分電圧をそれぞれVp(書込み光19が照射された領域
に対応する光導電層の分電圧)とvd(書込み光19が
照射されていない領域に対応する光導電層の分電圧)と
する。また、透明電極間にかかる電圧をV、液晶層16
が相転移を生じる電界Ethを与える液晶層16の閾値
電圧Vthとすると、 入射光の部分のみ相転移が発生するのであるから、 VLC(B) >V t h>VLc (A)となり、 VLC(B) =V−Vp、 VLC(A) =V−v
dであるから、 vP<v−vt h<Vci を満足する様な光導電層16、液晶層15および交流電
圧となることが必要である。
次に、前述した様に書込みを行なった画像を消去するに
は、スイッチ17をオフ状態すれば簡単に画像消去を行
なうことができ、また追加書込みも、書込み光19を照
射することによって、前述の方法を繰返すことによって
行なうことができる。
本発明の方法を実施するに当って、Vci/Vpは1/
2以下が好ましく、特に1/4以下が適している。又、
書込み光の照射によって形成した高透過率状態での透過
率は一般的に70%以上が好ましく、特に80%以上が
適している。又、書込み光の照射されていない領域に対
応する低透過率状態での透過率は一般的に30%以下が
好ましく、特に20%以下が適している。
第4図は、液晶層に他の液晶を構成した場合の液晶の動
作を説明する断面図である。
正の誘電異方性を持つ液晶材料を、その長袖方向の屈折
率が同等となる物質中にカプセル状態で内蔵させ、これ
を光等このマイクロカプセル41を光導電層と積層させ
て形成した装置も前の実施例と同様の効果を得ることが
できる。
この場合、電界のかからない状態では第4図(1)に示
す様に、マイクロカプセル41内の液晶の分子42aは
様々な方向にランダム配列しており、液晶42aとそれ
を覆うカプセル ≦41との界面での屈折率が違う為に
、入射光の乱反射が起こる。これは、液晶層43と隣接
する透明電極44又は45側から見た時には、白濁状態
で見える。さらに、この液晶層43に配列転移を発生す
る電界Eth以上に相当する電圧Vth以上の電圧を印
加すると液晶42aは第4図(2)に示す様に電界方向
に平行に配向した液晶42bを生じ、カプセル41の屈
折率が液晶材料の長袖方向の屈折率と同等となっている
為、入射光は乱反射せずに透明になる。この時、読み取
り先は、光導電層の吸収後の色に見える。液晶としては
、ネマチック型液晶が好ましく、本実施例ではポリビニ
ルアルコール中にネマチック液晶を分散させ、数ルmの
直径の球状に液晶を内蔵させたマイクロカプセルを用い
た。又、本発明の装首では光導電層の光吸収波長域と重
ならない領域に吸収特性を2色性色素を液晶中に溶解し
たゲスト−ホストモードを利用することも可能である。
ビ施例I ITO膜付きのガラス基板上にグロー放電波により2g
mのアモルファスシリコン膜を成膜して光導電層を形成
した。さらに、このガラス基板ともう1枚のITO膜付
きガラス基板を20gmの間隔をおいてセル組し、かが
る間隙に、コレステリック−ネマチック相転移型液晶(
コレステリック液晶にネマチック液晶を混合したもの)
を注入することによって、液晶素子を作成した。
この液晶素子のITO膜を電極として、この電極間に1
00Hz、30Vの交流を印加し、出力40Wの半導体
レーザ(発振波長、750nm)を書込み光として解像
度100ライン/mmで書込みを行なったところ、コン
トラスト10二1の高密度画像が形成され、しかも蛍光
灯の周囲光下ではこの書込み画像がメモリーされている
ことが判明した。尚、書込み光下及び周囲光下でのVp
及びvdを測定したところ、Vpは5Vで、V dハ2
5 V−cあった。又、透過率状態と低透過率状態での
透過率を測定したところ、それぞれ90%及び20%で
あった。
〔発明の効果〕
以上説明した様に、透明な2つの電極間に液晶層と光導
電層を積層して挾持し、この液晶層にある閾値電圧Vt
hにおいて液晶分子の配列転移を生じ、この結果透過率
が変化する液晶層を用い、光導電層の外側に位置する光
源によって書込み光を照射し、光照射部分に対応する液
晶層に印加される電圧がVthを越えることにより、透
過率が上昇、液晶層の外側の周囲光が次に光導電層のイ
ンピーダンスを低下し続ける為、書込み光を断った後で
も、液晶層にVth以上の電圧がかかり液晶層に書込み
光が記憶される光記録素子とすることによって、メモリ
ー性の無い液晶を使用しても上述な簡単な構成でメモリ
ー性のある光記録素子を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の光記録装置の断面図である。第2図
(1)及び(2)は、本発明で用いる液晶層の態様を模
式的に示した断面図である。第3図は、本発明の光記録
装置での光書込み部と光書込みの行なわれていない部分
を模式的に示した断面図である。84図(1)及び(2
)は、本発明の光記録装置の別の態様を示した断面図で
ある。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)2つの電極間に液晶層と光導電層とを配置した光
    記録手段と、前記電極間に電圧を印加する電圧印加手段
    とを有し、前記電極間に電圧を印加した状態下で、前記
    光記録手段に書込み光を照射する事により低透過率状態
    の液晶を高透過率状態の液晶に配列変化を生じさせ、前
    記書込み光のない周囲光下で高透過率状態を示す液晶の
    配列を維持する事を特徴とする光記録法。 (2)前記書込み光が照射された領域に対応する光導電
    層の分電圧をVpとし、書込み光が照射されていない領
    域に対応する光導電層の分電圧をVdとした時、Vpと
    Vdとの間で下記式(1)を満足する様にVpとVdを
    設定した特許請求の範囲第1項記載の光記録法。 式(1) Vp<V−Vth<Vd (但し、式中Vは2つの電極間に印加する電圧を示し、
    Vthは液晶の閾値電圧を示す。)(3)前記液晶層が
    高インピーダンスを示す光導電層の時、フォーカルコニ
    ック組織のコレステリツク液晶となっていて、低インピ
    ーダンスをもつ光導電層を示す光導電層の時に前記コレ
    ステリツク液晶が電界方向に対して平行に配列したネマ
    チツク液晶を生じる液晶である特許請求の範囲第1項記
    載の光記録法。 (4)前記液晶層がマイクロカプセルに内蔵した液晶を
    有しており、前記光導電層が低インピーダンスを示す時
    に、かかる液晶が光散乱を示す配列状態で、前記光導電
    層が高インピーダンスを示す時にかかる液晶が高透過率
    状態の配列状態に配列変化を生じる液晶である特許請求
    の範囲第1項記載の光記録法。 (5)前記書込み光がレーザビームである特許請求の範
    囲第1項記載の光記録法。 (6)2つの電極間に液晶層と光導電層とを配置した光
    記録手段と、前記電極間に電圧を印加する電圧印加手段
    と、書込み光を照射する書込み手段とを有する光記録装
    置において、前記光導電層が高インピーダンスの時に前
    記液晶が低透過率状態の配列を示し、前記光導電層が低
    インピーダンスの時に前記液晶が高透過率状態の配列を
    示すことを特徴とする光記録装置。 (7)前記液晶層が高インピーダンスを示す光導電層の
    時、フォーカルコニック組織のコレステリツク液晶とな
    っていて、低インピーダンスをもつ光導電層を示す光導
    電層の時に前記コレステリツク液晶が電界方向に対して
    平行に配列したネマチツク液晶を生じる液晶である特許
    請求の範囲第6項記載の光記録装置。 (8)前記液晶層がマイクロカプセルに内蔵した液晶を
    有しており、前記光導電層が低インピーダンスを示す時
    に、かかる液晶が光散乱を示す配列状態で、前記光導電
    層が高インピーダンスを示す時にかかる液晶が高透過率
    状態の配列状態に配列変化を生じる液晶である特許請求
    の範囲第6項記載の光記録装置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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