JPH04240623A - 光導電型液晶ライトバルブ - Google Patents
光導電型液晶ライトバルブInfo
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- JPH04240623A JPH04240623A JP710891A JP710891A JPH04240623A JP H04240623 A JPH04240623 A JP H04240623A JP 710891 A JP710891 A JP 710891A JP 710891 A JP710891 A JP 710891A JP H04240623 A JPH04240623 A JP H04240623A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、光導電材料の光導電
効果と、液晶の電気光学効果と、を利用して光情報を記
憶する光導電型液晶ライトバルブに関する。
効果と、液晶の電気光学効果と、を利用して光情報を記
憶する光導電型液晶ライトバルブに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年光情報の記憶デバイスとして、光導
電材の光導電効果と、液晶の電気光学効果と、を利用し
た液晶ライトバルブが注目されている。この光導電型液
晶ライトバルブは少なくとも、光導電層、液晶層、およ
びこの二層への電圧印加を行う電圧印加手段を備えてい
る。液晶ライトバルブの基本動作を以下に簡単に説明す
る。まず、光導電層および液晶層には電圧印加手段によ
り電圧が印加される。このとき、光導電層に光が照射さ
れていなければ液晶層は電気光学効果を起こさない。つ
まり、光照射されていない光導電層は高抵抗であるため
印加電圧のほとんどが光導電層側に印加され、液晶層に
印加される電圧値が電気光学効果を起こすしきい値電圧
よりも十分に小さい値となるためである。そして光導電
層に部分的に光を照射した場合、例えば原稿反射光やレ
ーザ光等を照射した場合には、光導電層の光が当たった
部分の抵抗値が非常に小さい値となるため、液晶層に前
記しきい値を越える電圧が印加されて電気光学効果を生
じる。このとき、光導電層の光が当たらなかった部分は
高抵抗のままであるため、液晶層には電気光学効果は生
じない。その結果、液晶層には光情報が記憶される。
電材の光導電効果と、液晶の電気光学効果と、を利用し
た液晶ライトバルブが注目されている。この光導電型液
晶ライトバルブは少なくとも、光導電層、液晶層、およ
びこの二層への電圧印加を行う電圧印加手段を備えてい
る。液晶ライトバルブの基本動作を以下に簡単に説明す
る。まず、光導電層および液晶層には電圧印加手段によ
り電圧が印加される。このとき、光導電層に光が照射さ
れていなければ液晶層は電気光学効果を起こさない。つ
まり、光照射されていない光導電層は高抵抗であるため
印加電圧のほとんどが光導電層側に印加され、液晶層に
印加される電圧値が電気光学効果を起こすしきい値電圧
よりも十分に小さい値となるためである。そして光導電
層に部分的に光を照射した場合、例えば原稿反射光やレ
ーザ光等を照射した場合には、光導電層の光が当たった
部分の抵抗値が非常に小さい値となるため、液晶層に前
記しきい値を越える電圧が印加されて電気光学効果を生
じる。このとき、光導電層の光が当たらなかった部分は
高抵抗のままであるため、液晶層には電気光学効果は生
じない。その結果、液晶層には光情報が記憶される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記光導電層としてア
モルファスシリコン（以下、ａ−Ｓｉという）の光導電
材料を用いることが、特開昭５８−３４４３５号、特開
昭５８−３４４３６号、特開昭５８−１９９３２７号、
特開昭５９−８１６２７号、特開昭５９−１７０８２０
号等の公報に示されている。
モルファスシリコン（以下、ａ−Ｓｉという）の光導電
材料を用いることが、特開昭５８−３４４３５号、特開
昭５８−３４４３６号、特開昭５８−１９９３２７号、
特開昭５９−８１６２７号、特開昭５９−１７０８２０
号等の公報に示されている。
【０００４】ところで、液晶ライトバルブが光情報を正
確に記憶するためには光導電層の明抵抗ＲＰｃｌ およ
び暗抵抗ＲＰｃｄ が液晶の抵抗ＲＬｃに対して以下の
条件を満たすことが必要になる。なお実際の液晶ライト
バルブにおいては反射層が電極間に配置されるが、ここ
ではその層の抵抗が非常に小さく影響を及ぼさないもの
と仮定しておく。
確に記憶するためには光導電層の明抵抗ＲＰｃｌ およ
び暗抵抗ＲＰｃｄ が液晶の抵抗ＲＬｃに対して以下の
条件を満たすことが必要になる。なお実際の液晶ライト
バルブにおいては反射層が電極間に配置されるが、ここ
ではその層の抵抗が非常に小さく影響を及ぼさないもの
と仮定しておく。
【０００５】
ＲＰｃｌ ＜ＲＬｃ＜ＲＰｃｄ ・・・（１）ここ
で、光導電層と液晶層の層厚がほぼ同じだとすると、上
式（１）は比抵抗ρの関係式に置き換えることができる
。すなわち、 ρＰｃｌ ＜ρＬｃ＜ρＰｃｄ ・・・（２）とな
る。したがって、光導電層ａ−Ｓｉには（１）式または
（２）式を満たす必要がある。そこで、■ボロンをドー
プして暗比抵抗を上げ（２）式を満たす。■光導電層に
接触する透明電極として光導電層との間にショットキー
・コンタクトを形成する金属材料を用い、これに逆バイ
アスを印加して実効的な光導電層の抵抗を上げて（１）
式を満たす。■ａ−Ｓｉの膜厚を厚くして（１）式を満
たす。等の方法がとられていた。しかしながら、これら
の方法にはそれぞれ以下のような問題があった。
で、光導電層と液晶層の層厚がほぼ同じだとすると、上
式（１）は比抵抗ρの関係式に置き換えることができる
。すなわち、 ρＰｃｌ ＜ρＬｃ＜ρＰｃｄ ・・・（２）とな
る。したがって、光導電層ａ−Ｓｉには（１）式または
（２）式を満たす必要がある。そこで、■ボロンをドー
プして暗比抵抗を上げ（２）式を満たす。■光導電層に
接触する透明電極として光導電層との間にショットキー
・コンタクトを形成する金属材料を用い、これに逆バイ
アスを印加して実効的な光導電層の抵抗を上げて（１）
式を満たす。■ａ−Ｓｉの膜厚を厚くして（１）式を満
たす。等の方法がとられていた。しかしながら、これら
の方法にはそれぞれ以下のような問題があった。
【０００６】■ ボロンドープしても暗比抵抗はせい
ぜい１０１１Ωｃｍ程度であり、比抵抗が１０１１Ωｃ
ｍを越える液晶を安定して用いることはできなかった。 またａ−Ｓｉにボロンをドープした場合には光感度が劣
化してしまうことは一般に知られているが、この光感度
の劣化により液晶のスイッチング速度が悪くなり、悪く
すれば液晶がスイッチングを起こさなくなって画像の書
き込みができなくなってしまうことがあった。
ぜい１０１１Ωｃｍ程度であり、比抵抗が１０１１Ωｃ
ｍを越える液晶を安定して用いることはできなかった。 またａ−Ｓｉにボロンをドープした場合には光感度が劣
化してしまうことは一般に知られているが、この光感度
の劣化により液晶のスイッチング速度が悪くなり、悪く
すれば液晶がスイッチングを起こさなくなって画像の書
き込みができなくなってしまうことがあった。
【０００７】■ 光照射時の比抵抗、すなわち明比抵
抗も高くなってしまうため実際の光感度が悪くなり、ま
た金属電極であると光の透過率が低下して光情報の書き
込み特性が損なわれてしまう問題もあった。さらに、シ
ョットキーコンタクトを維持するためには直流モードで
しか使用することができないという問題もあった。
抗も高くなってしまうため実際の光感度が悪くなり、ま
た金属電極であると光の透過率が低下して光情報の書き
込み特性が損なわれてしまう問題もあった。さらに、シ
ョットキーコンタクトを維持するためには直流モードで
しか使用することができないという問題もあった。
【０００８】■ 一般にａ−ＳｉはプラズマＣＶＤ法
，スパッタ法等によって成膜されるが、その成膜速度は
非常に遅い。このためａ−Ｓｉの膜厚を厚くしようとす
ると成膜に時間がかかってしまう問題がある。
，スパッタ法等によって成膜されるが、その成膜速度は
非常に遅い。このためａ−Ｓｉの膜厚を厚くしようとす
ると成膜に時間がかかってしまう問題がある。
【０００９】ａ−Ｓｉで光導電層を形成するにあたって
は、さらに以下のような問題があった。
は、さらに以下のような問題があった。
【００１０】■ ａ−Ｓｉを成膜するためには上述し
たようにプラズマＣＶＤ法，スパッタ法等が用いられる
が、これらの装置には真空ポンプ，高周波電源等の高額
な機構が必要であり、設備経費が高額になってしまう。
たようにプラズマＣＶＤ法，スパッタ法等が用いられる
が、これらの装置には真空ポンプ，高周波電源等の高額
な機構が必要であり、設備経費が高額になってしまう。
【００１１】■ プラズマＣＶＤ法，スパッタ法での
成膜中、（ＳｉＨ２）ｎ ポリマー粉が発生して基板に
付着し成膜欠陥を生じさせてしまうことがあり、歩留ま
りが悪くなってしまう。
成膜中、（ＳｉＨ２）ｎ ポリマー粉が発生して基板に
付着し成膜欠陥を生じさせてしまうことがあり、歩留ま
りが悪くなってしまう。
【００１２】この発明の目的は、光導電層として有機化
合物半導体を用いることにより、上述したようなａ−Ｓ
ｉ光導電層の問題を解消することのできる光導電型液晶
ライトバルブを提供することにある。
合物半導体を用いることにより、上述したようなａ−Ｓ
ｉ光導電層の問題を解消することのできる光導電型液晶
ライトバルブを提供することにある。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】この発明の光導電型液
晶ライトバルブは、少なくとも光導電層、液晶層、およ
びこの二層への電圧印加を行う電圧印加手段、を備え、
前記光導電層が光導電性を有する有機化合物半導体から
なることを特徴とする。
晶ライトバルブは、少なくとも光導電層、液晶層、およ
びこの二層への電圧印加を行う電圧印加手段、を備え、
前記光導電層が光導電性を有する有機化合物半導体から
なることを特徴とする。
【００１４】なお、前記光導電層はキャリア発生層とキ
ャリア輸送層とから構成してもよく、その場合、キャリ
ア発生層はキャリア発生材料としてジブロムアンサンス
ロンを含み、キャリア輸送層はヒドラゾン系材料を含む
ようにしてもよい。
ャリア輸送層とから構成してもよく、その場合、キャリ
ア発生層はキャリア発生材料としてジブロムアンサンス
ロンを含み、キャリア輸送層はヒドラゾン系材料を含む
ようにしてもよい。
【００１５】
【作用】有機化合物半導体は塗布液を満たした塗工槽中
に基板を浸漬することによって成膜される。このため製
造装置自体としてはａ−Ｓｉに比して非常に小型化され
、かつ、安価なものとなる。また成膜時間も短くなる。
に基板を浸漬することによって成膜される。このため製
造装置自体としてはａ−Ｓｉに比して非常に小型化され
、かつ、安価なものとなる。また成膜時間も短くなる。
【００１６】またキャリア発生材料としてジブロムアン
サンスロンを含むキャリア発生層、ヒドラゾン系材料を
含むキャリア輸送層、の二層構造で光伝導層を構成した
場合、暗比抵抗値が１０１１〜１０１２Ωｃｍと非常に
高く、比抵抗が１０１１〜１０１２の液晶を使用するこ
とができるようになる。またこの光導電層は十分な光感
度を有するため、光照射時と暗時とで抵抗値に大きな変
化がありデバイスを安定して動作させることが可能にな
るとともに、スイッチング反応時間が速く、高コントラ
スト特性を有するようになる。また、光導電層としてａ
−Ｓｉを用いた場合、ａ−Ｓｉ層に不純物が混入してし
まうのを防止するという点から光導電層と隣合う層（電
極等）にはａ−Ｓｉに悪影響を与えない材料が選択され
るが、有機化合物半導体を用いた場合にはそのような不
純物の混入を考慮する必要がなく、性能の点だけで電極
等の組成を選択することができる。
サンスロンを含むキャリア発生層、ヒドラゾン系材料を
含むキャリア輸送層、の二層構造で光伝導層を構成した
場合、暗比抵抗値が１０１１〜１０１２Ωｃｍと非常に
高く、比抵抗が１０１１〜１０１２の液晶を使用するこ
とができるようになる。またこの光導電層は十分な光感
度を有するため、光照射時と暗時とで抵抗値に大きな変
化がありデバイスを安定して動作させることが可能にな
るとともに、スイッチング反応時間が速く、高コントラ
スト特性を有するようになる。また、光導電層としてａ
−Ｓｉを用いた場合、ａ−Ｓｉ層に不純物が混入してし
まうのを防止するという点から光導電層と隣合う層（電
極等）にはａ−Ｓｉに悪影響を与えない材料が選択され
るが、有機化合物半導体を用いた場合にはそのような不
純物の混入を考慮する必要がなく、性能の点だけで電極
等の組成を選択することができる。
【００１７】
【実施例】図１はこの発明に係る液晶ライトバルブの構
成を示した図である。
成を示した図である。
【００１８】透明電極２ａ，２ｂ間には、光導電層３、
誘電ミラー４、液晶層６が配置されている。また液晶層
６の両側には配光処理膜５ａ，５ｂが設けられている。 さらに、透明電極２ａ，２ｂは基板ガラス１ａ，１ｂに
よって保護されている。なお、透明電極２ａ，２ｂ、誘
電ミラー４、液晶層６には次のようなものが用いられる
。まず、透明電極２ａ，２ｂとしては、蒸着によって形
成されたＩＴＯ（ＩｎＴｉＯ ）が用いられる。また誘
電ミラー４としては屈曲率の互いに大きく異なる２種類
の薄膜材料の組み合わせ、例えば、ＭｇＦ２とＺｎＳ
との組み合わせ、ＳｉとＳｉＯ２との組み合わせ等が用
いられる。その膜厚は０．０５〜０．１ μｍ程度であ
り、それらの層を１０〜１５層積層した多層膜からなる
ものが使用される。この誘電ミラーの表面にはシラン処
理材が塗布され、その後高温処理されることによって垂
直配光処理がなされる。さらに、液晶としてはフェニル
シクロヘキサン系液晶にカイラル材としてコレステリッ
クナノエイトを重量比率で７〜８％混合させたものが用
いられる。この層厚は７〜８μｍ程度であり、層厚の２
０％程度のねじれピッチを有するように作成される。
誘電ミラー４、液晶層６が配置されている。また液晶層
６の両側には配光処理膜５ａ，５ｂが設けられている。 さらに、透明電極２ａ，２ｂは基板ガラス１ａ，１ｂに
よって保護されている。なお、透明電極２ａ，２ｂ、誘
電ミラー４、液晶層６には次のようなものが用いられる
。まず、透明電極２ａ，２ｂとしては、蒸着によって形
成されたＩＴＯ（ＩｎＴｉＯ ）が用いられる。また誘
電ミラー４としては屈曲率の互いに大きく異なる２種類
の薄膜材料の組み合わせ、例えば、ＭｇＦ２とＺｎＳ
との組み合わせ、ＳｉとＳｉＯ２との組み合わせ等が用
いられる。その膜厚は０．０５〜０．１ μｍ程度であ
り、それらの層を１０〜１５層積層した多層膜からなる
ものが使用される。この誘電ミラーの表面にはシラン処
理材が塗布され、その後高温処理されることによって垂
直配光処理がなされる。さらに、液晶としてはフェニル
シクロヘキサン系液晶にカイラル材としてコレステリッ
クナノエイトを重量比率で７〜８％混合させたものが用
いられる。この層厚は７〜８μｍ程度であり、層厚の２
０％程度のねじれピッチを有するように作成される。
【００１９】一方、光導電層３はキャリア発生層とキャ
リア輸送層からなり、光照射によって電荷発生層でキャ
リアを発生させ、そのキャリアがキャリア輸送層を移動
することによって導通性が得られる。キャリア発生層，
キャリア輸送層は透明電極２ａ上に積層され、一般にそ
の積層はキャリア発生層，キャリア輸送層の特性を有す
る塗工液を塗布することによって得られる。
リア輸送層からなり、光照射によって電荷発生層でキャ
リアを発生させ、そのキャリアがキャリア輸送層を移動
することによって導通性が得られる。キャリア発生層，
キャリア輸送層は透明電極２ａ上に積層され、一般にそ
の積層はキャリア発生層，キャリア輸送層の特性を有す
る塗工液を塗布することによって得られる。
【００２０】まず、キャリア発生層に用いる塗布液とし
てブチラール樹脂（エスレックＢＭ−２：セキスイ化学
製）２重量部をシクロヘキサノン２３０重量部に溶解し
、キャリア発生材料としてブロムアンサンスロン２重量
部を加えて、ボールミルにて８時間分散して調整を行っ
た。そしてこの塗布液をアプリケータを用いて均一にな
るように透明電極２ａ上に塗布し、乾燥後の層厚を０．
３ μｍとした。
てブチラール樹脂（エスレックＢＭ−２：セキスイ化学
製）２重量部をシクロヘキサノン２３０重量部に溶解し
、キャリア発生材料としてブロムアンサンスロン２重量
部を加えて、ボールミルにて８時間分散して調整を行っ
た。そしてこの塗布液をアプリケータを用いて均一にな
るように透明電極２ａ上に塗布し、乾燥後の層厚を０．
３ μｍとした。
【００２１】続いてキャリア輸送層に用いる塗布液とし
て、ヒドラゾン系電キャリア送材料（例えば、バイライ
トＬ−１２５０：阿南光量株式会社製）１重量部を、ジ
クロルエタン８重量部に溶解して調整し、アプリケータ
を用いて均一となるように前記電荷発生層を塗布した透
明電極２ａ上に塗布した。このキャリア輸送層の乾燥後
の層厚は３μｍとした。
て、ヒドラゾン系電キャリア送材料（例えば、バイライ
トＬ−１２５０：阿南光量株式会社製）１重量部を、ジ
クロルエタン８重量部に溶解して調整し、アプリケータ
を用いて均一となるように前記電荷発生層を塗布した透
明電極２ａ上に塗布した。このキャリア輸送層の乾燥後
の層厚は３μｍとした。
【００２２】以上のように塗布液を塗布して構成された
光導電型液晶ライトバルブの透明電極２ａ，２ｂに１ｋ
Ｈｚ 、６Ｖの電場を印加し、光情報、例えば白色光を
原稿で反射させて得られる原稿反射光を照射すると、光
導電層３がその光に対応して部分的に低抵抗になり、液
晶層６にほぼ６Ｖの電圧が印加されるようになる。これ
によって光照射領域に対応する液晶層６の部分は乳白色
の不透明状態になり、画像が書き込まれたことになる。 すなわち、液晶層６側から読み出し光を照射すれば、そ
の光は白濁していない液晶層の部分では誘電ミラー４で
反射されて光が検出される。このようにして液晶層６に
は光情報を書き込むことができ、また、その光情報を読
み出すことができる。なお液晶層６には印加電圧を除去
してもそのまま情報は記憶されているが、１０Ｖの交流
電場を加えることによってその情報が消去される。
光導電型液晶ライトバルブの透明電極２ａ，２ｂに１ｋ
Ｈｚ 、６Ｖの電場を印加し、光情報、例えば白色光を
原稿で反射させて得られる原稿反射光を照射すると、光
導電層３がその光に対応して部分的に低抵抗になり、液
晶層６にほぼ６Ｖの電圧が印加されるようになる。これ
によって光照射領域に対応する液晶層６の部分は乳白色
の不透明状態になり、画像が書き込まれたことになる。 すなわち、液晶層６側から読み出し光を照射すれば、そ
の光は白濁していない液晶層の部分では誘電ミラー４で
反射されて光が検出される。このようにして液晶層６に
は光情報を書き込むことができ、また、その光情報を読
み出すことができる。なお液晶層６には印加電圧を除去
してもそのまま情報は記憶されているが、１０Ｖの交流
電場を加えることによってその情報が消去される。
【００２３】
【発明の効果】この発明によれば、有機化合物半導体を
光導電層の材料として用いており、この光導電層は基板
となる電極に塗工液を塗布するだけでよいため製造工程
が簡単で、成膜時間も短くなる。また、ａ−Ｓｉの成膜
に比して成膜欠陥が生じ難く歩留まりが良い。このため
コストが安価になる利点がある。
光導電層の材料として用いており、この光導電層は基板
となる電極に塗工液を塗布するだけでよいため製造工程
が簡単で、成膜時間も短くなる。また、ａ−Ｓｉの成膜
に比して成膜欠陥が生じ難く歩留まりが良い。このため
コストが安価になる利点がある。
【００２４】また光導電層をキャリア発生層とキャリア
輸送層との二層構造にし、キャリア発生層にジブロムア
ンサンスロンを含み、キャリア輸送層にヒドラゾン系材
料を含んだ場合、キャリア発生層が十分な光感度を有す
るためスイッチング反応時間が速く、また、キャリア輸
送層が十分な暗比抵抗を有するため、コントラストが良
好で光情報の記憶メモリとして十分な役割を果たすこと
ができる。
輸送層との二層構造にし、キャリア発生層にジブロムア
ンサンスロンを含み、キャリア輸送層にヒドラゾン系材
料を含んだ場合、キャリア発生層が十分な光感度を有す
るためスイッチング反応時間が速く、また、キャリア輸
送層が十分な暗比抵抗を有するため、コントラストが良
好で光情報の記憶メモリとして十分な役割を果たすこと
ができる。
【図１】光導電型液晶ライトバルブの断面構成を示した
図である。
図である。
１ａ，１ｂ 基板ガラス
２ａ，２ｂ 透明電極
３ 有機化合物半導体の光導電層
４ 誘電ミラー
５ａ，５ｂ 配光処理膜
６ 液晶層
Claims (3)
- 【請求項１】少なくとも光導電層、液晶層、およびこの
二層への電圧印加を行う電圧印加手段、を備え、前記光
導電層が光導電性を有する有機化合物半導体からなる光
導電型液晶ライトバルブ。 - 【請求項２】前記光導電層が、キャリア発生層とキャリ
ア輸送層とからなる請求項１記載の光導電型液晶ライト
バルブ。 - 【請求項３】前記キャリア発生層がキャリア発生材料と
してジブロムアンサンスロンを含み、前記キャリア輸送
層がヒドラゾン系材料を含む、請求項２記載の光導電型
液晶ライトバルブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP710891A JPH04240623A (ja) | 1991-01-24 | 1991-01-24 | 光導電型液晶ライトバルブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP710891A JPH04240623A (ja) | 1991-01-24 | 1991-01-24 | 光導電型液晶ライトバルブ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04240623A true JPH04240623A (ja) | 1992-08-27 |
Family
ID=11656896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP710891A Pending JPH04240623A (ja) | 1991-01-24 | 1991-01-24 | 光導電型液晶ライトバルブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04240623A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5486936A (en) * | 1992-03-25 | 1996-01-23 | Tomoegawa Paper Co., Ltd. | Optically addressed spatial light modulator |
-
1991
- 1991-01-24 JP JP710891A patent/JPH04240623A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5486936A (en) * | 1992-03-25 | 1996-01-23 | Tomoegawa Paper Co., Ltd. | Optically addressed spatial light modulator |
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