JPH0253769B2 - - Google Patents
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- JPH0253769B2 JPH0253769B2 JP55181493A JP18149380A JPH0253769B2 JP H0253769 B2 JPH0253769 B2 JP H0253769B2 JP 55181493 A JP55181493 A JP 55181493A JP 18149380 A JP18149380 A JP 18149380A JP H0253769 B2 JPH0253769 B2 JP H0253769B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- film
- light
- light valve
- compound semiconductor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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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)
- Nonlinear Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Description
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。 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、誘電体膜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が誘電体膜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。この散乱核は投写光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。 画像を消去するときは、透明電極膜６とアルミ
反射膜４の間に電圧を印加することにより行う。 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（陰極線管）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、上記論文では誘
電体膜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、無反射コート層は原理的に特定
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。誘
電体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。 この発明によれば、透明基盤と光吸収層と光反
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、光吸収層が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、光吸収層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層に
使える。このような物質として例えば、表に示す
ように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、
Mg3Sb2）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。下の表に本発明に用いられる誘電体膜の
物質のバンドギヤツプと書込み用レーザの種類と
を示す。
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、誘電体膜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が誘電体膜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。この散乱核は投写光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。 画像を消去するときは、透明電極膜６とアルミ
反射膜４の間に電圧を印加することにより行う。 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（陰極線管）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、上記論文では誘
電体膜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、無反射コート層は原理的に特定
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。誘
電体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。 この発明によれば、透明基盤と光吸収層と光反
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、光吸収層が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、光吸収層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層に
使える。このような物質として例えば、表に示す
ように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、
Mg3Sb2）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。下の表に本発明に用いられる誘電体膜の
物質のバンドギヤツプと書込み用レーザの種類と
を示す。
【表】
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。表には
化合物半導体とそれに適した記録レーザについて
も示した。また熱の伝導度も小さいので発生した
熱が膜面内に伝わり分解能を下げることもない。
例えばCdTeをアルゴンガス中で15分間スパツタ
して得られた約2000Åの膜は第３図に示すような
吸収特性をもつている。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。このCdTe膜の効果をみるために、CdTe膜
を光吸収層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1000Å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
盤にお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膜を
もたないアルミ反射膜のみの液晶ライトバルブと
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
パワーに関連してプロツトしたものである。破線
２０はアルミ反射膜のみの液晶ライトバルブの性
能で記録レーザ光量は100ｍＷである。実線２１，
２２はCdTe膜を光吸収層としてもつ液晶ライト
バルブの性能を示すもので、記録レーザ光量がそ
れぞれ実線２１で9.5ｍＷ、実線２１で20.5ｍＷ
である。破線２０と実線２１をコントラスト３の
所で比較すれば、記録感度は20倍以上に向上して
いことがわかる。この感度の向上は光吸収率の増
加から説明される値より大きく、CdTe膜の低令
熱伝導性の効果も有効に作用している。 以上、詳細に説明したように、この発明によれ
ば光吸収層として単層の無機化合物半導体を用い
ることにより、レーザ記録感度の良い液晶ライト
バルブを容易に得られるものである。
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。表には
化合物半導体とそれに適した記録レーザについて
も示した。また熱の伝導度も小さいので発生した
熱が膜面内に伝わり分解能を下げることもない。
例えばCdTeをアルゴンガス中で15分間スパツタ
して得られた約2000Åの膜は第３図に示すような
吸収特性をもつている。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。このCdTe膜の効果をみるために、CdTe膜
を光吸収層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1000Å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
盤にお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膜を
もたないアルミ反射膜のみの液晶ライトバルブと
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
パワーに関連してプロツトしたものである。破線
２０はアルミ反射膜のみの液晶ライトバルブの性
能で記録レーザ光量は100ｍＷである。実線２１，
２２はCdTe膜を光吸収層としてもつ液晶ライト
バルブの性能を示すもので、記録レーザ光量がそ
れぞれ実線２１で9.5ｍＷ、実線２１で20.5ｍＷ
である。破線２０と実線２１をコントラスト３の
所で比較すれば、記録感度は20倍以上に向上して
いことがわかる。この感度の向上は光吸収率の増
加から説明される値より大きく、CdTe膜の低令
熱伝導性の効果も有効に作用している。 以上、詳細に説明したように、この発明によれ
ば光吸収層として単層の無機化合物半導体を用い
ることにより、レーザ記録感度の良い液晶ライト
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層の特性を示す
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は誘電体膜、４は反射膜、５は液晶材、６
は透明電極、８は液晶配向膜、９は光吸収層、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層の特性を示す
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は誘電体膜、４は反射膜、５は液晶材、６
は透明電極、８は液晶配向膜、９は光吸収層、１
２は投射光である。
Claims (1)
- １ 透明基盤と光吸収層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、光吸収層が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
よびサーメツトのいずれかであることを特徴とす
る液晶ライトバルブ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55181493A JPS57104115A (en) | 1980-12-22 | 1980-12-22 | Liquid crystal light valve |
| US06/333,504 US4470669A (en) | 1980-12-22 | 1981-12-22 | Liquid crystal display device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55181493A JPS57104115A (en) | 1980-12-22 | 1980-12-22 | Liquid crystal light valve |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57104115A JPS57104115A (en) | 1982-06-29 |
| JPH0253769B2 true JPH0253769B2 (ja) | 1990-11-19 |
Family
ID=16101714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55181493A Granted JPS57104115A (en) | 1980-12-22 | 1980-12-22 | Liquid crystal light valve |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4470669A (ja) |
| JP (1) | JPS57104115A (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57165820A (en) * | 1981-04-06 | 1982-10-13 | Nec Corp | Liquid-crystal light valve |
| US4595260A (en) * | 1982-05-28 | 1986-06-17 | Nec Corporation | Liquid crystal projection display with even temperature elevation |
| US4848879A (en) * | 1982-10-09 | 1989-07-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Light modulating device |
| US4712878A (en) * | 1985-01-18 | 1987-12-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Color image forming apparatus comprising ferroelectric smectic liquid crystal having at least two stable states |
| US4787713A (en) * | 1987-05-22 | 1988-11-29 | The Mead Corporation | Transparent laser-addressed liquid crystal light modulator cell |
| US4828366A (en) * | 1987-12-07 | 1989-05-09 | The Mead Corporation | Laser-addressable liquid crystal cell having mark positioning layer |
| US5764324A (en) * | 1997-01-22 | 1998-06-09 | International Business Machines Corporation | Flicker-free reflective liquid crystal cell |
| JP4223094B2 (ja) | 1998-06-12 | 2009-02-12 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 電気光学表示装置 |
| US6452652B1 (en) | 1998-06-12 | 2002-09-17 | National Semiconductor Corporation | Light absorbing thin film stack in a light valve structure |
| JP2000002872A (ja) | 1998-06-16 | 2000-01-07 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 液晶表示装置およびその作製方法 |
| JP3510509B2 (ja) * | 1998-12-01 | 2004-03-29 | 株式会社 日立ディスプレイズ | 液晶表示装置 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3836243A (en) * | 1972-06-27 | 1974-09-17 | Bell Telephone Labor Inc | Liquid crystal display apparatus |
| US3796999A (en) * | 1972-10-19 | 1974-03-12 | Bell Telephone Labor Inc | Locally erasable thermo-optic smectic liquid crystal storage displays |
| US4150396A (en) * | 1974-09-06 | 1979-04-17 | Thomson-Csf | Erasable thermo-optic storage display of a transmitted color image |
| US4019807A (en) * | 1976-03-08 | 1977-04-26 | Hughes Aircraft Company | Reflective liquid crystal light valve with hybrid field effect mode |
| IL54544A0 (en) * | 1977-05-02 | 1978-07-31 | Hughes Aircraft Co | Liquid crystal light valve |
| JPS5823614B2 (ja) * | 1977-08-17 | 1983-05-16 | 東レ株式会社 | 液晶表示方法 |
| FR2444381A1 (fr) * | 1978-12-15 | 1980-07-11 | Thomson Csf | Dispositif d'affichage a cristal liquide |
-
1980
- 1980-12-22 JP JP55181493A patent/JPS57104115A/ja active Granted
-
1981
- 1981-12-22 US US06/333,504 patent/US4470669A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4470669A (en) | 1984-09-11 |
| JPS57104115A (en) | 1982-06-29 |
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