JPH0534736B2 - - Google Patents
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- JPH0534736B2 JPH0534736B2 JP61127682A JP12768286A JPH0534736B2 JP H0534736 B2 JPH0534736 B2 JP H0534736B2 JP 61127682 A JP61127682 A JP 61127682A JP 12768286 A JP12768286 A JP 12768286A JP H0534736 B2 JPH0534736 B2 JP H0534736B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- charge trapping
- floating charge
- layer
- electrodes
- 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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- Liquid Crystal (AREA)
- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
「発明の利用分野」
この発明は、情報の書き換えが可能である光デ
イスクメモリ装置に関する。
イスクメモリ装置に関する。
「従来の技術」
光デイスクメモリ装置としては、コンパクトデ
イスクに代表されるように、レーザ光の凹凸面で
の反射具合を利用した構成が知られている。
イスクに代表されるように、レーザ光の凹凸面で
の反射具合を利用した構成が知られている。
しかしながら、その多くは書換不可能であるた
め書換を可能とする方式が求められている。
め書換を可能とする方式が求められている。
書換え可能な方式の代表例として、光磁気メモ
リ装置が知られている。また、カルコゲン系(テ
ルル系)を用いたアモルフアス半導体の光デイス
クメモリ装置も知られている。
リ装置が知られている。また、カルコゲン系(テ
ルル系)を用いたアモルフアス半導体の光デイス
クメモリ装置も知られている。
「発明が解決しようとする課題」
しかし光磁気メモリを用いたデイスクメモリ装
置はきわめて高価かつ稀少材料を用いており、将
来の多量生産に不安を残す。またカルコゲン系ア
モルフアス半導体を用いた方法は光の強度制御が
きわめて微妙であるという問題がある。
置はきわめて高価かつ稀少材料を用いており、将
来の多量生産に不安を残す。またカルコゲン系ア
モルフアス半導体を用いた方法は光の強度制御が
きわめて微妙であるという問題がある。
これらのことより、
1 本来多量生産し得る材料を用いること
2 光のオン、オフをより容易に行い得ること
3 不揮発性を有し、メモリをストア(保持)し
続ける時何等の外部エネルギを必要としないこ
と等の機能を有する手段が求められていた。
続ける時何等の外部エネルギを必要としないこ
と等の機能を有する手段が求められていた。
本発明は上記のような要求を満たす光デイスク
を提供することを目的とする。
を提供することを目的とする。
「課題を解決するための手段」
本発明は、上記のような要求を満たす光デイス
クとして、 一対の基板間に液晶が充填された構成を有する
液晶を用いた光メモリ装置であつて、 前記一対の基板の内側にはそれぞれ電極が設け
られ、 前記電極の一方または双方にはフローテイング
電荷捕獲中心層が設けられ、 前記電極の一方は反射性を有し、かつ凹凸を有
し、 ていることを要旨とするものである。
クとして、 一対の基板間に液晶が充填された構成を有する
液晶を用いた光メモリ装置であつて、 前記一対の基板の内側にはそれぞれ電極が設け
られ、 前記電極の一方または双方にはフローテイング
電荷捕獲中心層が設けられ、 前記電極の一方は反射性を有し、かつ凹凸を有
し、 ていることを要旨とするものである。
また、上記フローテイング電荷捕獲中心層とし
て、導電性または半導体性を有するクラスタ、ま
たは導電性または半導体性を有する薄膜状の層、
または不対結合手を有する層、を用いることを特
徴とするものである。
て、導電性または半導体性を有するクラスタ、ま
たは導電性または半導体性を有する薄膜状の層、
または不対結合手を有する層、を用いることを特
徴とするものである。
また、上記フローテイング電荷捕獲中心層とし
て、水素またはハロゲン元素が添加されたSix
Ge1-x(0≦X≦1)、または水素またはハロゲン
元素が添加されたSixC1-x(0<X≦1)、または
水素またはハロゲン元素が添加されたSi3N4-x(0
<X≦4)を用いることを特徴とするものであ
る。
て、水素またはハロゲン元素が添加されたSix
Ge1-x(0≦X≦1)、または水素またはハロゲン
元素が添加されたSixC1-x(0<X≦1)、または
水素またはハロゲン元素が添加されたSi3N4-x(0
<X≦4)を用いることを特徴とするものであ
る。
フローテイング電荷捕獲中心層は、電荷を保持
し、液晶に対して常に電界を印加する作用を有す
るものである。
し、液晶に対して常に電界を印加する作用を有す
るものである。
フローテイング電荷捕獲層とは、電気的に浮い
た状態にある電荷捕獲中心を有する層のことであ
る。例えば、一対の誘電体によつて電荷捕獲中心
を有する層を挟んで構成することによつて、外部
から電気的に浮いた、電荷を捕獲することができ
る層、即ちフローテイング電荷捕獲中心層を得る
ことができる。
た状態にある電荷捕獲中心を有する層のことであ
る。例えば、一対の誘電体によつて電荷捕獲中心
を有する層を挟んで構成することによつて、外部
から電気的に浮いた、電荷を捕獲することができ
る層、即ちフローテイング電荷捕獲中心層を得る
ことができる。
本発明を具体化した一例の断面図を第1図に示
す。
す。
図面において透光性基板の3の内側に第1の透
光性電極4が形成されている。他方、反射性導電
性基板3′よりなる第2の電極4′が凹凸を有して
形成されている。
光性電極4が形成されている。他方、反射性導電
性基板3′よりなる第2の電極4′が凹凸を有して
形成されている。
液晶材料6としては電界の向きでスイツチング
を行う液晶のすべての種類を用いることができ
る。
を行う液晶のすべての種類を用いることができ
る。
さらに他方の光の入射光側の電極の一方4上
(図面では下向きであるが、形成してゆく順序に
従つて以下上下側と表記する)には第1の誘電体
薄膜5−1とフローテング電荷捕獲中心層5−2
(ここではシリコン半導体をクラスタ状に形成し
た場合を示す)と第2の誘電体膜5−3とが形成
されている。
(図面では下向きであるが、形成してゆく順序に
従つて以下上下側と表記する)には第1の誘電体
薄膜5−1とフローテング電荷捕獲中心層5−2
(ここではシリコン半導体をクラスタ状に形成し
た場合を示す)と第2の誘電体膜5−3とが形成
されている。
なお、実際には誘電体膜5−1,5−3が無い
と、5−2は電気的にフローテイングの状態には
ならいが、ここでは用語を統一する意味で5−2
をフローテング電荷捕獲中心層という。
と、5−2は電気的にフローテイングの状態には
ならいが、ここでは用語を統一する意味で5−2
をフローテング電荷捕獲中心層という。
「作用」
以下電気的な等価回路により本発明の原理を示
し、その作用を説明する。
し、その作用を説明する。
第1図において、電極4、誘電体膜5−1、フ
ローテイング電荷捕獲層5−2とは1つのキヤパ
シタを等価的に構成している。
ローテイング電荷捕獲層5−2とは1つのキヤパ
シタを等価的に構成している。
またこのフローテイング電荷捕獲中心層5−2
と他の電極4′との間には第2の誘電体膜5−3、
液晶6、配向処理層7とが設けられ、等価的に他
のキヤパシタを構成している。第1図に示すよう
に、液晶の配向処理層7は、基板3′の液晶6と
接する側に設けられている。
と他の電極4′との間には第2の誘電体膜5−3、
液晶6、配向処理層7とが設けられ、等価的に他
のキヤパシタを構成している。第1図に示すよう
に、液晶の配向処理層7は、基板3′の液晶6と
接する側に設けられている。
この第1図に示されている縦断面の電気的等価
回路を第2図に示す。
回路を第2図に示す。
第1で示される構成を等価回路で示した第2図
において、第1図における第2の誘導体膜5−
3、液晶6、配向処理層7で構成される部分のコ
ンダクタンスをG2で示し、そのキヤパシタンス
C2で示す。
において、第1図における第2の誘導体膜5−
3、液晶6、配向処理層7で構成される部分のコ
ンダクタンスをG2で示し、そのキヤパシタンス
C2で示す。
又誘電体薄膜5−1のコンダクタンスをG1で
示し、キヤパシタンスをC1で示す。
示し、キヤパシタンスをC1で示す。
第2図におけるC1,G1とC2,G2との境界には、
フローテイング電荷捕獲中心層5−2またはこれ
らに起因する半導体の不対結合手が電荷を捕獲及
び放出し得る中心をもつ電荷捕獲中心層として設
けられている。
フローテイング電荷捕獲中心層5−2またはこれ
らに起因する半導体の不対結合手が電荷を捕獲及
び放出し得る中心をもつ電荷捕獲中心層として設
けられている。
ここで、両端子4,4′間にV0の電圧を印加し
た場合を考える。
た場合を考える。
この時、C1,G1に加わるを電圧V1で表し、C1
に蓄えられる電荷をQ1で表し、また、C2,G2に
加わる電圧をV2で表し、C2に蓄えられる電荷を
Q2で表すこととする。してみると、 V0=V1+V2 V1=Q1/C1=C2/C1+C2V0 V2=Q2/C2=C1/C1+C2V0 が成立する。ここで時間のパラメータtを導入
し、上記の状態をt=0における状態とする。即
ちt=0における状態で上式が成立する状態が実
現されたとする。
に蓄えられる電荷をQ1で表し、また、C2,G2に
加わる電圧をV2で表し、C2に蓄えられる電荷を
Q2で表すこととする。してみると、 V0=V1+V2 V1=Q1/C1=C2/C1+C2V0 V2=Q2/C2=C1/C1+C2V0 が成立する。ここで時間のパラメータtを導入
し、上記の状態をt=0における状態とする。即
ちt=0における状態で上式が成立する状態が実
現されたとする。
すると、フローテイング電荷捕獲中心層へは、
上記式で示される分圧に従つてコンダクタンス
G1,G2により電流が注入される。
上記式で示される分圧に従つてコンダクタンス
G1,G2により電流が注入される。
この注入される電流は互いに逆向きになり、そ
の差によりt秒後にQ(Q2−Q1で示される)の電
荷がフローテイング電荷捕獲中心層に蓄積され
る。
の差によりt秒後にQ(Q2−Q1で示される)の電
荷がフローテイング電荷捕獲中心層に蓄積され
る。
このフローテイング電荷捕獲中心層にt秒後に
蓄積される電荷量Qは次式で与えられる。
蓄積される電荷量Qは次式で与えられる。
Q=C2G1−C1G2/G1+G2V0〔1−exp(−G1+G2/C1+C
2t)〕 また上式よりV2を求めると、 Q=Q2−Q1 Q2=C2V2=Q+Q1 C2V2=Q+C1(V0−V2) だから、 V2=C1/C1+C2V0+Q V2=C1/C1+C2V0+C2G1−C1G2/(C1+C2)(G1+G2) V0〔1−exp(−G1+G2/C1+C2t)〕 =G/G1+G2V0+C2G1−C1G2/(C1+C2)(G1+G2) V0〔−exp(−G1+G2/C1+C2t)〕 上式において、コンダクタンスG1を決定する
第1の誘電体膜5−1は、その平均の厚さとして
20〜100Åを有し、コンダクタンスG2に寄与する
第2の誘電体膜5−2は300〜1000Åの厚さを有
する。
2t)〕 また上式よりV2を求めると、 Q=Q2−Q1 Q2=C2V2=Q+Q1 C2V2=Q+C1(V0−V2) だから、 V2=C1/C1+C2V0+Q V2=C1/C1+C2V0+C2G1−C1G2/(C1+C2)(G1+G2) V0〔1−exp(−G1+G2/C1+C2t)〕 =G/G1+G2V0+C2G1−C1G2/(C1+C2)(G1+G2) V0〔−exp(−G1+G2/C1+C2t)〕 上式において、コンダクタンスG1を決定する
第1の誘電体膜5−1は、その平均の厚さとして
20〜100Åを有し、コンダクタンスG2に寄与する
第2の誘電体膜5−2は300〜1000Åの厚さを有
する。
さらにコンダクタンスG2は、第2の誘電体膜
5−3と液晶6と配向処理層7とによつて決定さ
れるのであるから、この場合明らかG1>>G2が
成立することになる。
5−3と液晶6と配向処理層7とによつて決定さ
れるのであるから、この場合明らかG1>>G2が
成立することになる。
又C1を決定する第1の誘電体膜5−1の膜厚
は20〜100Åであるのに対して、C2に寄与する第
2の誘電体膜5−2の膜厚は300〜1000Åを有し、
しかもC2には液晶6と配向処理層7も寄与する
から、C1はC2に比べて十分大きい。即ちC1>>
C2が成立する。
は20〜100Åであるのに対して、C2に寄与する第
2の誘電体膜5−2の膜厚は300〜1000Åを有し、
しかもC2には液晶6と配向処理層7も寄与する
から、C1はC2に比べて十分大きい。即ちC1>>
C2が成立する。
即ち、第1図に示す構成においては、
G1>>G2
C1>>C2
が成立する状況になつている。
この状況において、上記V2を与える式は近似
的に V2=V0−C2G1−C1G2/G1C1V0exp(−G1/C1t) で与えられる。さらに、 V1=V0−V2だからV1は、 V1=C2G1−C1G2/G1C1V0exp(−G1/C1t) で与えられる。
的に V2=V0−C2G1−C1G2/G1C1V0exp(−G1/C1t) で与えられる。さらに、 V1=V0−V2だからV1は、 V1=C2G1−C1G2/G1C1V0exp(−G1/C1t) で与えられる。
ここで、4,4′に電圧V0を印加してから充分
時間が立つた状態即ちtが十分大きくなつた状態
を考える。
時間が立つた状態即ちtが十分大きくなつた状態
を考える。
すると、
C2G1−C1G2/G1C1V0exp(−G1/C1t)
の項の値は、tが増加するに従つて減少するの
で、充分時間がたつた状態では、 V1=0 V2=V0 となる。
で、充分時間がたつた状態では、 V1=0 V2=V0 となる。
即ち、すべての電位が液晶即ちC2(実際には、
第2の誘電体膜5−3、液晶6、配向膜7を合わ
せた部分に電位V0が印加されるのであるが、こ
こでは近似的に、液晶6に電位V0が印加される
のもと考える)の両端に印加されることになる。
第2の誘電体膜5−3、液晶6、配向膜7を合わ
せた部分に電位V0が印加されるのであるが、こ
こでは近似的に、液晶6に電位V0が印加される
のもと考える)の両端に印加されることになる。
こうしてフローテイング電荷捕獲中心層5−2
に所定の種類および量の電荷が蓄積されることに
なる。
に所定の種類および量の電荷が蓄積されることに
なる。
この液晶6の両端に印加される電位はフローテ
ング電荷捕獲中心層5−2に捕獲された電荷Qに
より作られたものであるため、外部からの印加電
圧V0を除去してその結果を維持し、液晶がこの
捕獲されている電荷量に従つて所定の向きが保持
される。
ング電荷捕獲中心層5−2に捕獲された電荷Qに
より作られたものであるため、外部からの印加電
圧V0を除去してその結果を維持し、液晶がこの
捕獲されている電荷量に従つて所定の向きが保持
される。
従つて、電圧印加を止めた後においても、液晶
が透過または非透過の状態を不揮発に保持するこ
とになる。
が透過または非透過の状態を不揮発に保持するこ
とになる。
以上のように、本発明を用いることにより、液
晶自体がFLC(強誘電性液晶)のようにメモリー
性を有していなくても、フローテイング電荷捕獲
中心層に保持される電荷Qに従つて液晶の状態を
維持させることによつて、不揮発のメモリー性を
有せしめることができる。
晶自体がFLC(強誘電性液晶)のようにメモリー
性を有していなくても、フローテイング電荷捕獲
中心層に保持される電荷Qに従つて液晶の状態を
維持させることによつて、不揮発のメモリー性を
有せしめることができる。
以上のように本発明は、液晶と直列にフローテ
イング電荷捕獲中心層を存在せしめ、このフロー
テイング電荷捕獲中心層に注入捕獲された電荷の
種類に従つて液晶の反転、非反転を決定すること
をその思想としている。
イング電荷捕獲中心層を存在せしめ、このフロー
テイング電荷捕獲中心層に注入捕獲された電荷の
種類に従つて液晶の反転、非反転を決定すること
をその思想としている。
本発明の発明思想は、従来より公知の2つの面
により安定化して配向せしめるSSFLC(Surface
stabilized FLC)の思想とはまつたく異なる。即
ち従来において、FLCの第1(例えば透過)およ
び第2(例えば非透過)の向きを決めるのはこの
FLCに密接した一対の面であつたが、本発明に
おいては、液晶より離間して設けられたフローテ
イング電荷捕獲中心層に捕獲された正又な負の電
荷であるということが重要である。
により安定化して配向せしめるSSFLC(Surface
stabilized FLC)の思想とはまつたく異なる。即
ち従来において、FLCの第1(例えば透過)およ
び第2(例えば非透過)の向きを決めるのはこの
FLCに密接した一対の面であつたが、本発明に
おいては、液晶より離間して設けられたフローテ
イング電荷捕獲中心層に捕獲された正又な負の電
荷であるということが重要である。
以下に実施例に従つて本発明を説明する。
実施例 1
本実施例は、一対の電極を有する面を内側にし
て対向させて形成された液晶装置の電極間にフロ
ーテイング電荷捕獲中心層を介在せしめた構成を
有する。
て対向させて形成された液晶装置の電極間にフロ
ーテイング電荷捕獲中心層を介在せしめた構成を
有する。
特にフローテイング電荷捕獲中心層は、一対の
誘電体膜によつて挟まれて設けられる。
誘電体膜によつて挟まれて設けられる。
フローテイングで荷捕獲中心層は、SinH2o+2
(n≧2)の分解よりなる珪素を用いるのが代表
的な例として挙げることができる。
(n≧2)の分解よりなる珪素を用いるのが代表
的な例として挙げることができる。
その他フローテイング電荷捕獲中心層を構成す
る材料としては、SixC1-x(0<X≦1)、Si3N4-x
(0<X≦4)、SiO2-x(0<X<2)、SixGe1-x
(0≦X≦1)を挙げることができる。
る材料としては、SixC1-x(0<X≦1)、Si3N4-x
(0<X≦4)、SiO2-x(0<X<2)、SixGe1-x
(0≦X≦1)を挙げることができる。
フローテイング電荷捕獲中心層は、一方又は双
方の電極上に第1の誘電体膜を介して設け、この
フローテイング電荷捕獲中心層を電気的に電極よ
り分解(フローテイング)した構造に設け、そし
てさらにこのフローテイング電荷捕獲中心層を他
の第2の誘電体膜で覆い液晶からもフローテイン
グとせしめることによつて、電気的にフローテイ
ングした電荷捕獲中心として構成される。
方の電極上に第1の誘電体膜を介して設け、この
フローテイング電荷捕獲中心層を電気的に電極よ
り分解(フローテイング)した構造に設け、そし
てさらにこのフローテイング電荷捕獲中心層を他
の第2の誘電体膜で覆い液晶からもフローテイン
グとせしめることによつて、電気的にフローテイ
ングした電荷捕獲中心として構成される。
特にこのフローテイング電荷捕獲中心層と充填
された液晶とは互いに直接接しないように第2の
誘電体膜により離間している。このフローテイン
グ電荷捕獲中心層は通常の使用状態(情報の読み
出し状態)では不揮発性メモリ作用を有するもの
である。
された液晶とは互いに直接接しないように第2の
誘電体膜により離間している。このフローテイン
グ電荷捕獲中心層は通常の使用状態(情報の読み
出し状態)では不揮発性メモリ作用を有するもの
である。
例えば液晶としてFLC(強誘電性液晶)を用い
た場合、このフローテイング電荷捕獲中心層に注
入保持されている電荷の種類に従つて、それと離
間して設けられたFLCの向きが決められ、結果
として2つの光学的状態が決められる。
た場合、このフローテイング電荷捕獲中心層に注
入保持されている電荷の種類に従つて、それと離
間して設けられたFLCの向きが決められ、結果
として2つの光学的状態が決められる。
かくして例えばフローテイング電荷捕獲中心層
が1層の場合(一方の光の入射光側の電極側のみ
に作られた場合とする)において、そのフローテ
イング電荷捕獲中心層に正の電荷が捕獲され保持
し続けられると外部電界の印加を中止した後であ
つても、保持され続けている正の電荷により
FLCの負極性側がこのフローテイング電荷捕獲
中心層の方を向き、結果として、系としては、例
えばこのパネルに対し光は「非透過」となる。
が1層の場合(一方の光の入射光側の電極側のみ
に作られた場合とする)において、そのフローテ
イング電荷捕獲中心層に正の電荷が捕獲され保持
し続けられると外部電界の印加を中止した後であ
つても、保持され続けている正の電荷により
FLCの負極性側がこのフローテイング電荷捕獲
中心層の方を向き、結果として、系としては、例
えばこのパネルに対し光は「非透過」となる。
また逆に、このフローテイング電荷捕獲中心層
に負の電荷が捕獲され保持し続けると、FLCの
負極性側が電界の印加を中止しても反発すること
になり、逆に「透過」とすることができる。
に負の電荷が捕獲され保持し続けると、FLCの
負極性側が電界の印加を中止しても反発すること
になり、逆に「透過」とすることができる。
この透過、非透過のそれぞれの状態はフローテ
イング電荷捕獲中心層に正または負の電荷が捕獲
されている限り不揮発性を有する。
イング電荷捕獲中心層に正または負の電荷が捕獲
されている限り不揮発性を有する。
また、正または負の電荷を平等に捕獲させ得る
ため、読み出し光に対してはその透光性を妨げな
い半導体材料を主成分とするクラスタまたは薄膜
状の層によりフローテイング電荷捕獲中心層を構
成させることが好ましい。またフローテイング電
荷捕獲中心層としては、電荷をトラツプする半導
体の不対結合手を有する層であつてもよい。
ため、読み出し光に対してはその透光性を妨げな
い半導体材料を主成分とするクラスタまたは薄膜
状の層によりフローテイング電荷捕獲中心層を構
成させることが好ましい。またフローテイング電
荷捕獲中心層としては、電荷をトラツプする半導
体の不対結合手を有する層であつてもよい。
これらのフローテイング電荷捕獲中心層の存在
により、このフローテイング電荷捕獲中心層を有
さない場合に比べて700〜900nmの光が30%以上
の減衰をしたい程度にすることが重要である。
により、このフローテイング電荷捕獲中心層を有
さない場合に比べて700〜900nmの光が30%以上
の減衰をしたい程度にすることが重要である。
そのため、このフローテイング電荷捕獲中心層
を構成するクラスタまたは膜はその平均膜厚が
2000Åまたはそれ以下とする。
を構成するクラスタまたは膜はその平均膜厚が
2000Åまたはそれ以下とする。
即ち記録情報の読み出しに用いられる光は670
〜900nmであり、一般には770〜820nmの波長が
用いられる。このための読み出し用の半導体レー
ザ光を十分透過する光学的Egをもつ材料がフロ
ーテイング電荷捕獲中心層を構成する材料として
好ましい。
〜900nmであり、一般には770〜820nmの波長が
用いられる。このための読み出し用の半導体レー
ザ光を十分透過する光学的Egをもつ材料がフロ
ーテイング電荷捕獲中心層を構成する材料として
好ましい。
他方、メモリの書き込みを行う500nm以下の
波長例えば400〜500nmに対しては照射される光
が十分このフローテイング電荷捕獲中心層で吸収
され、フローテイング電荷捕獲中心層で捕獲され
ている電荷を励起することが必要である。
波長例えば400〜500nmに対しては照射される光
が十分このフローテイング電荷捕獲中心層で吸収
され、フローテイング電荷捕獲中心層で捕獲され
ている電荷を励起することが必要である。
第3図は本実施例の光メモリ装置のメモリ部の
縦断面図である。この第3図の構成を第4図の装
置に配設するには上下をさかさとし、光の入射光
16を透光性電極3側とする。
縦断面図である。この第3図の構成を第4図の装
置に配設するには上下をさかさとし、光の入射光
16を透光性電極3側とする。
図面において、反射型の導体基板3′および透
光性の化学強化ガラス基板3が示されている。
光性の化学強化ガラス基板3が示されている。
また方の反射性の導体基板3′は凹凸を有する。
本実施例においては、アルミニユームまたはそ
の合金で構成された反射率の大きい基板3′に選
択的に記録用トラツク27の領域のみ残存させ、
凹凸を有せしめる。かくして、一方は凹部(案内
用トラツク)26と凸部記録用トラツク27とを
有せしめた基板3′とする。
の合金で構成された反射率の大きい基板3′に選
択的に記録用トラツク27の領域のみ残存させ、
凹凸を有せしめる。かくして、一方は凹部(案内
用トラツク)26と凸部記録用トラツク27とを
有せしめた基板3′とする。
他方の透光性を有する化学強化ガラス基板3は
平板とし、厚さは0.7〜0.2mm好ましくは0.3mmとし
た。
平板とし、厚さは0.7〜0.2mm好ましくは0.3mmとし
た。
また基板3上には、透明導電膜よりなる電極4
−1が例えば酸化インジユーム・スズにより形成
されている。
−1が例えば酸化インジユーム・スズにより形成
されている。
さらにブロツキング層4−2が約100Åの厚さ
に形成されている。このブロツキング層4−2と
しては、シラン(SinH2o+2n≧2)を用いたプ
ラズマCVD法により形成される珪素半導体を用
いている。こうして4−1,4−2で構成される
電極4が形成されている。
に形成されている。このブロツキング層4−2と
しては、シラン(SinH2o+2n≧2)を用いたプ
ラズマCVD法により形成される珪素半導体を用
いている。こうして4−1,4−2で構成される
電極4が形成されている。
そして電極4の上面(図では下向き)に電荷が
捕獲される層5が形成されている。
捕獲される層5が形成されている。
この層5は、電極4の上面に形成された第1の
誘電体薄膜5−1とフローテイング電荷捕獲中心
層5−2と第2の誘電体膜5−3によつて構成さ
れている。
誘電体薄膜5−1とフローテイング電荷捕獲中心
層5−2と第2の誘電体膜5−3によつて構成さ
れている。
本実施例においては、誘電体膜として窒化珪素
を用いた。この窒化珪素からなる誘電体膜の作製
方法としては、光CVD法を用いた。具体的には、
反応室内において被形成面を350℃に加熱し、シ
ラン(SinH2o+2n≧2)とアンモニア(NH3)
とを、NH3/SiH4≧50の混合比で混合して導入
し、10torrの反応圧力にした後、185nmの波長の
光を含む紫外光を照射することによつて窒化珪素
膜を形成した。
を用いた。この窒化珪素からなる誘電体膜の作製
方法としては、光CVD法を用いた。具体的には、
反応室内において被形成面を350℃に加熱し、シ
ラン(SinH2o+2n≧2)とアンモニア(NH3)
とを、NH3/SiH4≧50の混合比で混合して導入
し、10torrの反応圧力にした後、185nmの波長の
光を含む紫外光を照射することによつて窒化珪素
膜を形成した。
具体的な層5の構成としては、10〜200Å例え
ば100Å平均の厚さを有する第1の誘電体膜5−
1と、その上面の珪素半導体よりなるクラスタ状
(平均厚さ20〜200Å)または膜状(平均厚さ100
〜2000Å)のフローテイング電荷捕獲中心層5−
2、さらには300〜2000Å例えば700Åの厚さを有
する第2の誘電体膜5−2を有している。
ば100Å平均の厚さを有する第1の誘電体膜5−
1と、その上面の珪素半導体よりなるクラスタ状
(平均厚さ20〜200Å)または膜状(平均厚さ100
〜2000Å)のフローテイング電荷捕獲中心層5−
2、さらには300〜2000Å例えば700Åの厚さを有
する第2の誘電体膜5−2を有している。
なお、フローテイング電荷捕獲中心層5−2の
作製も光CVD法によつて行つた。
作製も光CVD法によつて行つた。
このフローテイング電荷捕獲中心層5−2を構
成する珪素半導体層は光学的バンド巾(Eg)と
して1.5(水素が添加されていない場合)〜1.7eV
(水素が添加されている場合)を有し、760nm以
上の波長の光に対しては透光性を有する。
成する珪素半導体層は光学的バンド巾(Eg)と
して1.5(水素が添加されていない場合)〜1.7eV
(水素が添加されている場合)を有し、760nm以
上の波長の光に対しては透光性を有する。
フローテイング電荷捕獲中心層5−2の平均膜
厚が20〜200Åにおいては、一般に薄膜構造を形
成せず、島状塊即ちクラスタを構成する。一方平
均膜厚が100〜2000Åにおいては薄膜状に形成さ
せることもできる。また反応容器の圧力により平
均厚さが100〜200Åではクラスタと薄膜とが混合
する状態も実現することができる。
厚が20〜200Åにおいては、一般に薄膜構造を形
成せず、島状塊即ちクラスタを構成する。一方平
均膜厚が100〜2000Åにおいては薄膜状に形成さ
せることもできる。また反応容器の圧力により平
均厚さが100〜200Åではクラスタと薄膜とが混合
する状態も実現することができる。
このクラスタは平均直径が10Å〜1μm程度の
島状を有するものであり、1つのメモリビツトと
隣のメモリビツトとが電気的に第1の誘電対膜5
−1の電気抵抗と同程度またはそれ以上の抵抗性
を有する限りにおいてクロストークをしない。即
ちこの限りにおいて薄膜を形成し得る。
島状を有するものであり、1つのメモリビツトと
隣のメモリビツトとが電気的に第1の誘電対膜5
−1の電気抵抗と同程度またはそれ以上の抵抗性
を有する限りにおいてクロストークをしない。即
ちこの限りにおいて薄膜を形成し得る。
以上のようにして、第3図に示すように一対の
誘電体膜5−1,5−2でフローテイング電荷捕
獲中心層5−2を下側の電極4および液晶6より
電気的に完全に浮いた状態とさせた。
誘電体膜5−1,5−2でフローテイング電荷捕
獲中心層5−2を下側の電極4および液晶6より
電気的に完全に浮いた状態とさせた。
また、他方の電極4′上にはブロツキング層と
なる窒化珪素膜7−1が300Åの平均膜厚に形成
されている。
なる窒化珪素膜7−1が300Åの平均膜厚に形成
されている。
この窒化珪素膜はガラス、アルミニユーム合金
等からのナトリユーム等の不純物の液晶内への混
入を防ぐために有効であつた。
等からのナトリユーム等の不純物の液晶内への混
入を防ぐために有効であつた。
さらにこの上面に有機物被膜7−2を形成し、
これらにより配向処理層7を構成させた。
これらにより配向処理層7を構成させた。
本実施例においては、有機樹脂膜7−2を形成
するに当たり、ナイロン6をスピナで塗布し、
120℃、30分で乾燥して形成し、この後この上面
に対してこのデイスクを回転させてラビング処理
を施した。
するに当たり、ナイロン6をスピナで塗布し、
120℃、30分で乾燥して形成し、この後この上面
に対してこのデイスクを回転させてラビング処理
を施した。
次に一対の基板3と3′とを張り合わせてセル
を形成し、その周辺部を互いに封止(図示せず)
し、公知の方法にてFLCを充填した。
を形成し、その周辺部を互いに封止(図示せず)
し、公知の方法にてFLCを充填した。
このFLCは、例えばエステル系とビフエニル
系との1:1のブレンド品を用いた。そしてここ
にアントラキノン系又はアゾ系の2色性色素を添
加したものを用いた。
系との1:1のブレンド品を用いた。そしてここ
にアントラキノン系又はアゾ系の2色性色素を添
加したものを用いた。
完成したセルの上下一対の電極間に±30Vの電
圧を加えると、この電圧が加わつても画素はシラ
ンカツプリング材のみを用いた従来の方法では見
られないきわめてきれいなメモリー性を実質的に
有せしめることが可能であつた。
圧を加えると、この電圧が加わつても画素はシラ
ンカツプリング材のみを用いた従来の方法では見
られないきわめてきれいなメモリー性を実質的に
有せしめることが可能であつた。
第5図Bに、第5図Aに示されたような電気光
学測定系で測定した結果を示す。第5図Aにおい
て、半導体レーザ41より出たレーザ光42をポ
ーラライザ49を通し、前述のセルであるサンプ
ル10に照射する。そして、その光をアナライザ
ー44を通した後、フオトマル45に導く。
学測定系で測定した結果を示す。第5図Aにおい
て、半導体レーザ41より出たレーザ光42をポ
ーラライザ49を通し、前述のセルであるサンプ
ル10に照射する。そして、その光をアナライザ
ー44を通した後、フオトマル45に導く。
フオトマル45では、入射光の強さを電圧に変
換し、その出力をオシロスコープ47でモニター
する。この場合、フアンクシヨンジエネレート4
6によりサンプルに印加する電圧波形は周波数は
1Hzの±30Vを有する三角波とした。
換し、その出力をオシロスコープ47でモニター
する。この場合、フアンクシヨンジエネレート4
6によりサンプルに印加する電圧波形は周波数は
1Hzの±30Vを有する三角波とした。
第5図Bにおいて、たて軸はフオトマルの感度
を示し、横軸は印加電圧を示している。図より約
+10V、−10Vに明確なしきい値が存在すること
が分かる。
を示し、横軸は印加電圧を示している。図より約
+10V、−10Vに明確なしきい値が存在すること
が分かる。
この第5図Bより明らかな如く、室温で±30V
の電圧を印加すると、曲線48,49が得られ
る。そのため、マイナスの電圧を印加して曲線4
9を得ることにより、光メモリ装置の書き消し操
作を実施することができる。
の電圧を印加すると、曲線48,49が得られ
る。そのため、マイナスの電圧を印加して曲線4
9を得ることにより、光メモリ装置の書き消し操
作を実施することができる。
他方、このサンプル10に対し488nmのアル
ゴンレーザ41′を照射し、同時にサンプル10
に対し正の電圧をVwまでの電圧(即ち室温にお
けるしきい値以下の電圧であつて強光が照射され
た時には十分反転し得る範囲の電圧)を印加する
と曲線48′が得られる。即ち強光41′を照射し
た番地のみが選択的に透過となり、デイスクの他
の部分は非透過の初期の状態を保持することが可
能となる。
ゴンレーザ41′を照射し、同時にサンプル10
に対し正の電圧をVwまでの電圧(即ち室温にお
けるしきい値以下の電圧であつて強光が照射され
た時には十分反転し得る範囲の電圧)を印加する
と曲線48′が得られる。即ち強光41′を照射し
た番地のみが選択的に透過となり、デイスクの他
の部分は非透過の初期の状態を保持することが可
能となる。
かかる書き込み操作により曲線48′が得られ
る。他方、書き消し操作により曲線49が得られ
る。この操作は何回も繰り返し実施することが可
能となる。
る。他方、書き消し操作により曲線49が得られ
る。この操作は何回も繰り返し実施することが可
能となる。
第6図は本発明に用いた光メモリ装置の波長に
対する光の透過率の特性である。単体のガラス板
の透過率を曲線50に示す。他方、本実施例の構
成を有し、フローテイング電荷捕獲中心層が水素
が添加されたアモルフアスシリコンによつて形成
された光デイスクにおいては、曲線51で示す特
性が得られた。
対する光の透過率の特性である。単体のガラス板
の透過率を曲線50に示す。他方、本実施例の構
成を有し、フローテイング電荷捕獲中心層が水素
が添加されたアモルフアスシリコンによつて形成
された光デイスクにおいては、曲線51で示す特
性が得られた。
またSixGe1-x(0≦X≦1)(x=0.8)をフロ
ーテイング電荷捕獲中心層として採用した場合に
は、曲線52が得られた。
ーテイング電荷捕獲中心層として採用した場合に
は、曲線52が得られた。
これらのことより読み出しには領域54を用
い、十分透光性を有せしめ得、また書き込みは領
域53を用いることにより照射光を十分フローテ
イング電荷捕獲中心層に吸収させ得ることが有用
であると結論される。
い、十分透光性を有せしめ得、また書き込みは領
域53を用いることにより照射光を十分フローテ
イング電荷捕獲中心層に吸収させ得ることが有用
であると結論される。
さらにこのフローテイング電荷捕獲中心層を光
照射面側に配設することにより、照射光がフロー
テイング電荷捕獲中心層に吸収され、FLCは残
りの光しか吸収しないためFLC自体が劣化する
可能性をも防ぐことができる。
照射面側に配設することにより、照射光がフロー
テイング電荷捕獲中心層に吸収され、FLCは残
りの光しか吸収しないためFLC自体が劣化する
可能性をも防ぐことができる。
本実施例の構成においては、基板は薄く、耐衝
撃性のある化学強化硝子基板を用いたため重量が
軽くなり、高速回転する光デイスクメモリーでは
慣性力を小さくおさえることができる。
撃性のある化学強化硝子基板を用いたため重量が
軽くなり、高速回転する光デイスクメモリーでは
慣性力を小さくおさえることができる。
また衝撃にも強いため、手荒く扱つても破損す
ることはないという特徴を有する。
ることはないという特徴を有する。
「効果」
本発明は以上に示す如く、一方または双方の電
極の内側に第1および第2の誘電体薄膜を設け、
該膜の間には該膜より100倍以上の導電性を持つ
フローテイング電荷捕獲中心層を設け、この層に
蓄積された電荷の種類に従つて、より一層正およ
び負のしきい値の明確な液晶メモリ装置を得るこ
とができる。
極の内側に第1および第2の誘電体薄膜を設け、
該膜の間には該膜より100倍以上の導電性を持つ
フローテイング電荷捕獲中心層を設け、この層に
蓄積された電荷の種類に従つて、より一層正およ
び負のしきい値の明確な液晶メモリ装置を得るこ
とができる。
本発明の光デイスクメモリ装置は、液晶を用い
るため書換回数が比較的多い場合に特に有効であ
る。
るため書換回数が比較的多い場合に特に有効であ
る。
また、「書き込み」および「読み出し」が光方
式のため、メモリ容量がきわめて大きいという特
徴を有する。
式のため、メモリ容量がきわめて大きいという特
徴を有する。
本発明の実質的応用は単に民生用のコンパクト
デイスクメモリのみならず、大容量のフアイルメ
モリに対しても有効である。またデイスクも円形
状で回転方式ではなく、デイスクを固定し、光路
を移動させる方式等の応用も可能である。
デイスクメモリのみならず、大容量のフアイルメ
モリに対しても有効である。またデイスクも円形
状で回転方式ではなく、デイスクを固定し、光路
を移動させる方式等の応用も可能である。
この発明は単に光デイスクメモリのみならずあ
らゆる光メモリ装置(読み出しを光で行うメモリ
装置)に対しても適用でき、スメクチツク液晶の
光学的異方性の適用可能な製品に広く応用できる
ものである。
らゆる光メモリ装置(読み出しを光で行うメモリ
装置)に対しても適用でき、スメクチツク液晶の
光学的異方性の適用可能な製品に広く応用できる
ものである。
さらに本発明を一部修正した方式として偏光板
を利用することも可能である。しかしデイスクメ
モリのすべてに2枚の偏光板を設けるため製造コ
スト上昇に繋がる欠点を有する。
を利用することも可能である。しかしデイスクメ
モリのすべてに2枚の偏光板を設けるため製造コ
スト上昇に繋がる欠点を有する。
さらに本発明の実施例においては、反射光を検
知する方式を示したが、透過型として光の読み出
しを透光する光の有無または大小を比較して識別
する方式としてもよい。
知する方式を示したが、透過型として光の読み出
しを透光する光の有無または大小を比較して識別
する方式としてもよい。
第1図は本発明を利用した一例の液晶装置の縦
断面図である。第2図は第1図の装置の等価回路
図を示す。第3図は実施例の液晶装置の縦断面図
である。第4図は本発明を利用した光デイスクメ
モリ装置の概要を示す。第5図、第6図は本発明
により得られる光メモリ装置の特性の一例を示
す。 3……化学強化硝子基板、5……フローテイン
グ電荷捕獲注入層、6……液晶、7……配向処理
層。
断面図である。第2図は第1図の装置の等価回路
図を示す。第3図は実施例の液晶装置の縦断面図
である。第4図は本発明を利用した光デイスクメ
モリ装置の概要を示す。第5図、第6図は本発明
により得られる光メモリ装置の特性の一例を示
す。 3……化学強化硝子基板、5……フローテイン
グ電荷捕獲注入層、6……液晶、7……配向処理
層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 一対の基板間に液晶が充填された構成を有す
る液晶を用いた光メモリ装置であつて、 前記一対の基板の内側にはそれぞれ電極が設け
られ、 前記電極の一方または双方にはフローテイング
電荷捕獲中心層が設けられ、 前記電極の一方は反射性を有し、かつ凹凸を有
し、ていることを特徴とする液晶を用いた光メモ
リ装置。 2 一対の基板間に液晶が充填された構成を有す
る液晶を用いた光メモリ装置であつて、 前記一対の基板の内側にはそれぞれ電極が設け
られ、 前記電極の一方または双方にはフローテイング
電荷捕獲中心層が設けられ、 前記電極の一方は反射性を有し、かつ凹凸を有
し、 前記フローテイング電荷捕獲中心層は、 導電性または半導体性を有するクラスタ、 または導電性または半導体性を有する薄膜状の
層、 または不対結合手を有する層、 よりなることを特徴とする液晶を用いた光メモリ
装置。 3 一対の基板間に液晶が充填された構成を有す
る液晶を用いた光メモリ装置であつて、 前記一対の基板の内側にはそれぞれ電極が設け
られ、 前記電極の一方または双方にはフローテイング
電荷捕獲中心層が設けられ、 前記電極の一方は反射性を有し、かつ凹凸を有
し、 前記フローテイング電荷捕獲中心層は、 水素またはハロゲン元素が添加されたSixGe1-x
(0≦X≦1)、 または水素またはハロゲン元素が添加された
SixC1-x(0<X≦1)、 または水素またはハロゲン元素が添加された
Si3N4-x(0<X≦4)、 よりなることを特徴とする液晶を用いた光メモリ
装置。 4 特許請求の範囲第1項または第2項または第
3項において、フローテイング電荷捕獲中心層
は、第1の誘電体膜と、第2の誘電体膜とで挟ま
れて構成されていることを特徴とする液晶を用い
た光メモリ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61127682A JPS62285245A (ja) | 1986-06-02 | 1986-06-02 | 液晶を用いた光メモリ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61127682A JPS62285245A (ja) | 1986-06-02 | 1986-06-02 | 液晶を用いた光メモリ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62285245A JPS62285245A (ja) | 1987-12-11 |
| JPH0534736B2 true JPH0534736B2 (ja) | 1993-05-24 |
Family
ID=14966100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61127682A Granted JPS62285245A (ja) | 1986-06-02 | 1986-06-02 | 液晶を用いた光メモリ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62285245A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02273338A (ja) * | 1989-04-13 | 1990-11-07 | Canon Inc | 情報記憶媒体 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2610418B2 (ja) * | 1986-03-31 | 1997-05-14 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 液晶装置 |
-
1986
- 1986-06-02 JP JP61127682A patent/JPS62285245A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62285245A (ja) | 1987-12-11 |
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