JPH11160726A - 液晶素子及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造プロセスが簡単で安価な液晶素子及びそ
の製造方法を提供する。また、温度変化による表示特性
の劣化が抑制され、良好な配向状態により表示品質が良
好な液晶素子を提供する。 【解決手段】 ＳＬＭ２１においては、配向膜１２にの
みラビング処理を施し、液晶１３をブックシェルフ層構
造とする。したがって、ラビング処理を施さない光電変
換半導体層２２に関しては材料選択の自由度が広がり、
表面エネルギーを低く抑えて液晶１３の配向状態を良好
にし、透過率や感度等を向上できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光を照射して情報
を書き込む光書き込み型の素子に用いられて好適な液晶
素子、及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、光を照射して情報を書き込む
光書き込み型液晶素子又は空間光変調素子（Ｓｐａｔｉ
ａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｍｏｄｕｌａｔｅｒ）と呼ばれる素
子（以下、これらをまとめて“ＳＬＭ”と称する）が提
案されている。

【０００３】このＳＬＭは、光電変換半導体層と液晶と
を備えており、書き込み光を照射して情報を書き込むと
共に、読み出し光を照射して情報を表示するように構成
された一種の液晶素子である。

【０００４】また、このＳＬＭは、観察側とは反対の側
から読み出し光を照射する透過型のものと、読み出し光
を観察側から照射する反射型のものとに分類できる。

【０００５】このうち、透過型のＳＬＭとしては、「Ｊ
ｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｈｏｔｏｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃ
ｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｖｏｌｕ
ｍｅ５，Ｎｕｍｂｅｒ ２，１９９２，ｐ．３９７−４
０５」や特開平３−２７５７２３号公報に記載されたも
のがある。

【０００６】このＳＬＭ１は、図１に示すように、所定
間隙を開けた状態に配置された一対の透明なガラス基板
２，３を備えており、それぞれのガラス基板２，３の内
面にはＩＴＯからなる透明電極５，６が形成されてい
る。

【０００７】また、一方の透明電極５の表面側には、２
μｍの厚さの光電変換半導体層としての光導電性高分子
膜７が形成されており、他方の透明電極６の表面には配
向膜１２が形成されている。そして、これらの基板２，
３は不図示のシール材によって貼り合わされており、そ
の基板間隙には強誘電性液晶９が挟持されている。

【０００８】ところで、上述した光導電性高分子膜７及
び配向膜１２は、製造プロセスにおいて両者共にラビン
グ処理が施されて、しかも、結晶化のために３００℃近
辺の熱処理を必要としている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】図１のＳＬＭでは、光
導電性高分子膜７をラビング及び熱処理により一軸性配
向膜となるポリイミドにて形成しているため、含有させ
る物質、即ち電荷発生物質や電荷輸送性物質等は耐熱性
及び耐薬品性を考慮して選択しなければならない。よっ
て、その選択の自由度が狭くなり、その結果、感度が悪
くなる等の問題があった。又、コントラストを高くし得
るブックシェルフ層構造を呈するカイラルスメクチック
液晶を用いる場合には、配向欠陥が生じ易くなることが
あった。

【００１０】一方、ＳＬＭとは異なり、光電変換半導体
層を用いない液晶素子としては、複数の走査電極と複数
の情報電極とからなるマトリクス電極によりマルチプレ
キシング駆動を行い、画像を表示する表示素子が知られ
ている。

【００１１】このうちカイラルスメクチック液晶を用い
た表示素子は、高精細ディスプレイとして有望である
が、液晶分子を欠陥なく配向させる配向技術が難しいと
いわれている。

【００１２】特に、カイラルスメクチック液晶をブック
シェルフ層構造に配向させるには高度な技術が要求され
ている。この技術は例えば、１９９５年８月１日に米国
出願された「Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ ｄｅｖｉ
ｃｅ」という名称の、シリアルＮｏ．５０９，９２９号
明細書またはＥＰＯ６９５９６５号公報に記載されてい
る。

【００１３】しかしながら、こうしたブックシェルフ層
構造を呈する表示素子を低コストで再現性良く製造する
には、未だ充分ではなかった。具体的には、配向欠陥の
発生を抑えてブックシェルフ層構造を得ること、液晶の
注入を良好にすること、駆動時に流れる電流により発生
する熱分布を抑制すること等である。

【００１４】そこで、本発明は、製造プロセスが簡単で
安価な液晶素子及びその製造方法を提供することを目的
とするものである。

【００１５】また、本発明は、温度変化による表示特性
の劣化が抑制され、良好な配向状態により表示品質が良
好な液晶素子を提供することを目的とするものである。

【００１６】さらに、本発明は、感度が良好な光書き込
み型の液晶素子を提供することを目的とするものであ
る。

【００１７】またさらに、本発明は、透光性が良好な光
書き込み型の液晶素子を提供することを目的とするもの
である。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、所定間隙を開
けて配置された一対の透明基板と、一対の透明電極と、
光電変換半導体層と、配向膜と、該配向膜と該光電変換
半導体層間に挟持された液晶と、を備えた液晶素子にお
いて、前記配向膜にのみラビング処理を施し、前記光電
変換半導体層にはラビング処理を施さない、ことを特徴
とするものである。

【００１９】また本発明は、一対の基板間に挟持された
液晶を備えた液晶素子において、該液晶に接する一対の
層のうち一方が電荷輸送性の光電変換半導体層であり、
前記一対の層のうち他方のみが一軸性配向膜である、こ
とを特徴とするものである。

【００２０】また本発明は、一対の基板間に挟持された
液晶を備えた液晶素子において、該液晶に接する一対の
層のうち一方が光電変換有機半導体層であり、一対の層
のうち他方のみが一軸性配向膜であり、前記液晶が、ブ
ックシェルフ層構造を呈するカイラルスメクチック液晶
である、ことを特徴とするものである。

【００２１】また本発明は、前記光電変換有機半導体層
を光減衰曲線の微分係数（Δ電位／Δ光量）−光量特性
に極大値を有するものとすることを特徴とするものであ
る。

【００２２】また本発明は、液晶素子の製造方法におい
て、一対の透明基板にそれぞれ透明電極を形成する工程
と、前記一対の透明基板の一方の表面上に光電変換有機
半導体層を形成する工程と、前記一対の透明基板の他方
の表面上に配向膜を形成する工程と、前記光電変換有機
半導体層と配向膜のうち配向膜にのみラビング処理を施
す工程と、前記光電変換有機半導体層の表面にスぺーサ
ーとなる硬化性樹脂を配置する工程と、前記各透明基板
を貼り合わせる工程と、前記硬化性樹脂を硬化させる工
程と、前記貼り合わされた一対の透明基板の間隙に液晶
を注入する工程と、を備えたことを特徴とするものであ
る。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。

【００２４】本発明の第１の実施の形態について、図
２、図３を参照して説明する。

【００２５】本実施の形態に係る液晶素子を用いた電気
光学装置は、光書き込み型液晶素子からなるＳＬＭ２１
と書き込み光照射装置２６とを備えており、書き込み光
照射装置２６から光を照射することにより、ＳＬＭ２１
に情報を書き込むことができる。

【００２６】ＳＬＭ２１は、所定間隙を開けた状態に配
置された一対の透明な基板２，３を備えており、それぞ
れの基板２，３の内面側には透明電極５，６が形成され
ている。このうち、一方の透明電極５の表面には光電変
換半導体層（以下、光電変換層と称する）が形成されて
おり、他方の透明電極６の表面には、一軸性配向規制力
をもつ一軸性配向膜１２が形成されている。

【００２７】そして、これらの基板２，３は不図示のシ
ール材によって端部を貼り合わされており、これらの基
板２，３の間隙には液晶１３が挟持されている。なお、
基板間隙は必要に応じて不図示の接着性スペーサー及び
／又は非接着性スペーサーによって規定されている。

【００２８】さらに、各基板２，３の外表面側には、偏
光方向が互いに直交するように偏光板３０，３１が配置
されている。

【００２９】ところで、上述した光電変換層２２は、光
の照射により電荷キャリア（電子及び正孔）を発生する
機能と、該キャリアに対する移動度の大きな電荷輸送機
能をもつ層が採用されている。なお、図２において、２
３は電荷発生層、２５は電荷輸送層である。

【００３０】そして、光電変換層２２の液晶１３と接す
る面２２ｆには、ラビング等の一軸性配向処理が施され
ていない。一方、一軸性配向膜１２の液晶１３と接する
面１２ｆには、ラビング等の一軸性配向処理が施されて
いる。

【００３１】液晶１３が配向する際には、一軸性配向膜
１２側から、液晶分子が優先的にスメクチック層を構成
するように配列し、光電変換層２２からは優先的にスメ
クチック層を構成するように配列しない。

【００３２】即ち、一軸性配向膜１２の面１２ｆ側か
ら、液晶分子がスメクチック層を構成するように層の成
長を始め、光電変換層２２の面２２ｆ側で成長が終了す
る。こうして、配向欠陥の少ないブックシェルフ層構造
（疑似ブックシェルフ層構造もブックシェルフ層構造の
１つとみなす）が得られる。

【００３３】しかも、透明電極５，６のいずれも、フォ
トリソグラフィー等を利用してパターニングする必要が
ない。よって、液晶１３に接する面１２ｆ，２２ｆはい
ずれも平坦な面となり、良質のブックシェルフ層構造の
発現をアシストする。

【００３４】又、液晶１３に接する面１２ｆ，２２ｆが
平坦であること、及び、光電変換層２２が透明電極等に
比べて軟らかく、周知のポリイミド配向膜に比べて厚い
ことから、液晶１３の注入が容易になり、ＳＬＭの製造
時間が短くなる。

【００３５】（液晶素子の駆動法）図２に示すＳＬＭ２
１を例に挙げて、本発明のＳＬＭの駆動法について説明
する。

【００３６】まず、一方の透明電極５と他方の透明電極
６との間に直流電圧を印加するために、透明電極５を基
準電位に保持し、スイッチＳｗ１により端子Ｃと端子Ａ
とを接続する。

【００３７】次に、光照射装置２６を動作させて、所定
の画像情報をもつ書き込み光を偏光板３０、透明基板
２、透明電極５を介して光電変換層２２の受光面２２ｐ
に照射する。

【００３８】書き込み光を受容した光電変換層２２で
は、主として電荷発生層２３内で受光光量に応じた電荷
を発生する。書き込み光は画像情報光である為、光量が
平内分布をもっており、電荷発生層２３ではそれに応じ
た量の電荷分布をもつ。発生した電荷のうち正孔は、電
荷輸送層２５を通じて、液晶１３と接する面２２ｆまで
輸送される。

【００３９】また、電子は相対的に電位の高い透明電極
５に流れ込む。即ち、受光光量に応じて光電変換層２２
の局部的な抵抗値が低下することになる。従って、受光
光量の多い部分では、液晶１３に印加される実効電圧が
大きく、受光光量の少ない部分では液晶１３に印加され
る実効電圧が低くなる。

【００４０】こうして、印加される実効電圧が液晶の反
転（スイッチング）しきい値を越えた部分では、液晶分
子が一方の安定状態から他方の安定状態に反転する。こ
の様子を図３に示す。

【００４１】液晶１３に印加される実効電圧がしきい値
を越えた部分では液晶分子は反転し、他方の安定状態Ｕ
２に配向する。液晶１３に印加される実効電圧がしきい
値を越えていない部分では、一方の安定状態Ｕ１のまま
である。

【００４２】光電変換層２２の面内における分解能の単
位は電荷１つ分、実質的に無限であるが、液晶１３の面
内における分解能はドメイン単位である為、表示画像の
分解能は液晶１３のドメインに制限を受ける。しかしな
がら、１００μｍ×１００μｍ程度の大きさの部分には
１００個以上、場合によっては１０，０００個以上のド
メインが存在し得る。従って、当該部分が受容した電荷
量に応じて反転するドメイン数が変化する為、当該部分
では２５６レベル以上の諧調表現がなされているように
見える。こうして、ＳＬＭ２１では強誘電性液晶を用い
てアナログ的諧調表現が可能である。

【００４３】次にスイッチＳｗ１を操作して、端子Ｄと
端子Ｃとを短絡する。すると透明電極５，６は共に同電
位となる為、液晶１３には実質的に電界が外部から印加
されない。ここで、液晶１３はカイラルスメクチック相
にある為、液晶分子は配向状態を保持している。

【００４４】そして、光照射装置２６より読み出し光が
照射される。読み出し光は書き込み光と同様に偏光板３
０を通してＳＬＭ２１に照射され、偏光板３１を通して
出射する。出射光は観察者ＯＢにより認識できる。

【００４５】書き込み光としては、光電変換層２２によ
り吸収され、電荷を発生するようなエネルギー（波長）
をもつ光が選択される。これに対し、読み出し光は、光
電変換層２２にて吸収され難いエネルギー（波長の光）
をもつ光とするか、光電変換層２２では完全に吸収出来
ない程多い量の光とすべきである。

【００４６】クロスニコルに配された偏光板３０，３１
が状態Ｕ１で非透過、状態Ｕ２で透過するように位置合
わせされていれば、明るい書き込み情報は、明るい読み
出し情報となり、暗い書き込み情報は、暗い読み出し情
報となる。逆に、偏光板３０，３１を状態Ｕ１で透過、
状態Ｕ２で非透過となるように位置合わせすれば、明情
報は暗情報に、暗情報は明情報に反転変換される。この
ような光情報の反転・非反転は、印加の電圧の極性を変
えることによっても、行い得る。

【００４７】以上の動作を繰り返し行う場合には、上記
工程後、スイッチＳｗ１を切換えて端子Ｂと端子Ｃとを
短絡させて充分大きな逆電界を液晶に印加する。このよ
うなリセット動作によりＳＬＭ２１の液晶は全て状態Ｕ
１にそろう。この時、光量の面内分布のない光をリセッ
ト光として照射すれば、比較的低い逆電界であっても液
晶１３を状態Ｕ１にリセットできる。

【００４８】又、本実施の形態に係るＳＬＭ２１は、強
誘電性液晶のメモリー性を利用して表示を行うものであ
るから、駆動方式としては、特開昭５９−２１６１２６
号公報（発明者：金子修三、出願人：キヤノン）に記載
したものも使用できる。

【００４９】（基板）次に、基板２，３について説明す
る。

【００５０】本発明に用いられる基板２，３としては、
ガラス、石英、アルミナ等の無機材料又はプラスチック
フィルム等の有機材料からなる可撓性又は非可撓性の基
板が挙げられる。なお、基板の一方をリジッドな基板と
し、他方をフレキシブルな基板としてもよい。又、偏光
板３０と基板２、偏光板３１と基板３とをそれぞれ貼り
合わせて一体化してもよい。

【００５１】（透明電極）次に、透明電極５，６につい
て説明する。

【００５２】本発明に用いられる透明電極５，６として
は、酸化錫、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化亜鉛、
酸化イリジウム等の透明導電性の酸化物が好適である。

【００５３】（一軸性配向膜）次に、一軸性配向膜１２
について説明する。

【００５４】本発明に用いられる一軸性配向膜１２とし
ては、斜方蒸着された酸化シリコン等の無機配向膜や、
ラビングされたポリイミドやポリアミドのような有機配
向膜が好適な材料として挙げられる。又、前述した米国
出願シリアルＮｏ．５０９９２９号の明細書に記載の一
軸性配向膜も好適に用いられる。

【００５５】（光電変換層）次に、光電変換層２２につ
いて説明する。

【００５６】本発明に用いられる光電変換層２２として
は、図２に示したような電荷発生層２３と電荷輸送層２
５とに機能分離された光導電層の他に、電荷発生物質と
電荷輸送性物質とを樹脂中に混合（含有）させて形成し
た単一の光導電層としても良い（前者を積層型、後者を
単層型とそれぞれ称する）。

【００５７】又、図２に示す積層型の場合、透明電極５
に接するように電荷発生層２３を配置すると共に、液晶
１３に接するように電荷輸送層２５を配置しているが、
透明電極５に接するように電荷輸送層２５を配置し、且
つ液晶１３に接するように電荷発生層２３を配しても良
い。

【００５８】（電荷発生層）ここで、電荷発生層２３
は、光導電物質（電荷発生物質）の粒子を樹脂中に分散
させたものであり、この光導電物質（電荷発生物質）と
しては、例えば分子内に電子供与性部と電子受容性部と
を有する化合物、スーダンレッド、ダイアンブルーなど
のアゾ顔料、ピレンキノン、アントアントロンなどのキ
ノン顔料、インジゴ、チオインジゴなどのインジゴ顔
料、アズレニウム塩顔料、銅フタロシアニン、チタニル
フタロシアニンなどのフタロシアニン顔料、等が挙げら
れる。また、これらの粒子を分散させる樹脂としては、
ポリビニルブチラール、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニ
ル、アクリル樹脂、ポリビニルピロリドン、エチルセル
ロース、酢酸−酪酸セルロースなどの結着剤系樹脂が挙
げられる。なお、この電荷発生層２３の膜厚は０．０１
〜２．０μｍ、より好ましくは０．０１〜０．２μｍ程
度が好ましい。

【００５９】（電荷輸送層）電荷輸送層２５は、キャリ
ア移動度の大きな電荷輸送性物質を、成膜性を有する樹
脂に溶解させたものである。ここで、この電荷輸送性物
質としては、例えば主鎖または側鎖にビフェニレン、ア
ントラセン、ピレン、フェナントレンなどの構造を有す
る多環芳香族化合物、インドール、カルバゾール、オキ
サジアゾール、ピラゾリンなどの含窒素複素環式化合
物、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物等が挙げられ
る。また、成膜性を有する樹脂としては、ポリエステ
ル、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸エステル、ポ
リスチレン、ポリアミドなどが挙げられる。

【００６０】なお、ＳＬＭ２１の液晶層の厚さを一定に
する為にスペーサーを配する場合には、電荷輸送層２５
に接触するように配置されて基板間隙を規定するが、こ
の間隙寸法を正確に管理するため、電荷輸送層２５の硬
さは２Ｂ以上（鉛筆高度）とすることが好ましい。ま
た、電荷輸送層２５の厚さは、０．１〜１．８μｍ程度
が好ましく、光導電層２２の表面（液晶層１３Ａに接す
る側の面）の表面エネルギーは３０ｄｙｎ／ｃｍ² 以下
であることが好ましい。

【００６１】またさらに、透明電極５と光電変換層２２
との間に中間層を設けてもよい。そして、このような中
間層を設けることにより、透明電極５と光電変換層２２
との密着性を向上させ、又透明電極５側からの余分な電
荷の注入を阻止することができる。よって、このような
中間層は密着層あるいは電荷注入防止層と呼ばれる。な
お、この中間層は、１層のみで構成されているもので
も、複数の層で構成されていてもよい。

【００６２】ここで中間層の膜厚は、複数ある場合でも
５μｍ以下、好ましくは１．０μｍ以下、更には０．５
μｍ以下が好適である。なお、この中間層２４は、例え
ばカゼイン、ポリビニルアルコール、ニトロセルロー
ス、ポリアミド（ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン
６１０、共重合ナイロン、Ｎ−アルコキシメチル化ナイ
ロン等）、ポリイミド、ポリウレタン、ポリエステル、
フェノール樹脂等によって形成することができる。

【００６３】次に、光電変換層２２の具体例について述
べる。アゾ顔料やｉ型のチタニルフタロシアニンにて光
電変換層を形成した場合には、透過率がより向上し、可
視領域（全波長）で良好な透過特性が得られる。

【００６４】つまり、図４は、電荷輸送層２５にヒドラ
ゾン化合物を用い、電荷発生層２３にアゾ顔料を用いた
光導電層２２の透過特性を示す図であるが、光の波長が
５５０ｎｍ程度で透過率が５０％以上となって、充分な
透過率が得られることが理解できる。

【００６５】また、図５は、電荷輸送層２５にヒドラゾ
ン化合物を用い、電荷発生層２３にｉ型のチタニルフタ
ロシアニンを用いた光導電層２２の透過特性を示す図で
あるが、光の波長が４００〜７００ｎｍで透過率が４０
％以上となり、同じく充分な透過率が得られることが理
解できる。

【００６６】さらに、図６は、アゾ顔料を用いた混合型
光導電層の透過特性を示す図であり、図７は、ｉ型のチ
タニルフタロシアニンを用いた混合型光導電層の透過特
性を示す図であるが、いずれの場合も透過率が４０％以
上となることがわかる。

【００６７】またさらに、光電変換層は２μｍ以下、よ
り好ましくは１μｍ以下と薄くすることにより解像度を
より高めることができる。

【００６８】ここで、図８は、光導電層２２の膜厚が１
μｍ、２μｍ、３μｍ、４μｍの場合、及び液晶１３と
光導電層２２との間に膜厚０．２μｍのポリシロキサン
層（中間層）を介装させた場合の解像力を比較したもの
である。この図より、光導電層２２を薄く、かつ中間層
を介装させない方が解像度が高くなることが理解でき
る。なお、解像力の判断は、Ｃｒマスクを使用して像を
転写し、１ｍｍ当たりに判別可能なライン本数を数える
ことによって行った。

【００６９】また、上述した実施の形態においては、読
み出し光を照射して情報を表示したが、もちろんこれに
限る必要はなく、書き込んだ情報をレーザースキャニン
グやＣＣＤによって読み取るようにしても良い。

【００７０】さらに、繰り返して異なる情報を書き込む
場合には、書き込み光の量を、光導電層２２が光メモリ
ーを起こさない程度にする必要があるが、逆に、画像を
長時間メモリーしたい場合には、書き込み光の量を多く
して光メモリーを起こさせるようにすると良い。

【００７１】ここで、図９は、書き込み光の光量とフォ
トメモリーの有無との関係を示す図である。なお、図９
（ａ）は、書き込み光にレーザー光を用いると共に光電
変換層としてｉ型のチタニルフタロシアニンを用いた例
で、図９（ｂ）は、書き込み光にアナログ光を用いると
共に光電変換層としてアゾ顔料を用いた例である。ま
た、電荷輸送材としては、いずれもヒドラゾン系の化合
物を用いた。

【００７２】又、光電変換層としては良好なコントラス
トを得るべく下記に示される条件式を満足するように設
計されると良い。

【００７３】

【数２】 Ａ×Ｔ≧１×１０⁴ ［lux.sec ］の時 ０．１≦｜Ｖ_M ／Ｖ_D ｜≦１．０ Ａ［lux ］：照射光強度 Ｔ［sec ］：光照射時間 Ｖ_D ［Ｖ］：光未照射部分の光電変換層に分担される電
位 Ｖ_M ［Ｖ］：光未照射部分の光電変換層に分担される電
位と光照射部分の光電変換層に分担される電位との差分 このようにすれば、光情報による光電変換層への書き込
みと、液晶への電圧印加による液晶層への情報書き込み
が独立に行えるようになり、ＳＬＭが扱い易くなる。

【００７４】また、光を照射して情報を書き込む際、例
えばレーザーやＬＥＤなどのビームをコンピューター、
スキャナー等からのデジタル画像信号により変調し、こ
の変調ビームをＳＬＭに照射してドット状の光書き込み
を行なう場合がある。ここで、このようなドット状の光
書き込みを行なう場合のドット露光は輝度１〜５ｍＷで
２０〜１００μｍのパルス露光であり、輝度分布はガウ
ス分布となる。

【００７５】ところが、このようなドット露光は理想的
な図１０の（ａ）に示すような矩形とは異なり、実際に
は同図の（ｂ）に示すようななだらかな山型となり、こ
のようなドット露光により光書き込みを行った場合に
は、解像力の悪いドット画像が得られてしまうといった
問題があった。

【００７６】この問題を解決するためには、光減衰曲線
の微分係数（Δ電位／Δ光量）−光量特性が極大値を持
つように光電変換層を設計することが好ましい。そし
て、前記光電変換層の光減衰曲線により算出される規格
化された微分係数の値が少なくとも３以上、好ましくは
５以上とするとよい。

【００７７】ところで、このような構成の光電変換層に
ドット状の光を照射すると、光キャリアのなだれ現象を
利用したアバランシェ現象により光電流が流れ、この光
電流により液晶の配向状態が変化し、解像度の高い情報
の書き込みが行われる。なお、本発明に係る光電変換層
は、低光量では光電流が流れず、ある光量以上で急激に
光電流が流れ、図１７に示す光減衰曲線に極大値を示す
特性を有するものであり、このような光減衰曲線を有す
る光電変換層を、光γ光減衰性光電変換層という。

【００７８】ここで、この高γ光減衰性光電変換層は、
光減衰領域において光減衰曲線における電位Ｖ（規格
化）を光量Ｅを作用変数（規格化）として微分すると、
図１８のように初期には微分係数｜ΔＶ／ΔＥ｜（絶対
値）は零を含む比較的小さな値を示し、次いで急峻に増
大し、極大値を経て再び零に収斂する。

【００７９】そして、このような特性を有する光電変換
層２２をＳＬＭに用いて、輝度１〜５ｍＷで１００μｍ
以下という極めて狭いパルス幅でドット状の光書き込み
を行なった場合、光電変換層２２におけるドット画像
（情報書き込み）が図１０の（ａ）に極めて近く鮮鋭で
あり、デジタル方式の情報書き込みには、好都合であ
る。

【００８０】このように、光電変換層がアバランシェ効
果を有する高γ光減衰性光電変換層であるため、特にデ
ジタル方式で画像処理する書き込み光出射装置と組み合
わせると、ドット再現性の優れた高解像な情報書き込み
が可能となる。

【００８１】また、図１０を参照に説明した上記問題
は、所定間隙を開けて配置された一対の透明基板と、そ
れぞれの透明基板に形成された透明電極と、一方の透明
基板に形成された光電変換層と、他方の透明基板に形成
された配向膜と、これら一対の透明基板間に挟持された
液晶とを備え、光を照射することにより情報の書き込み
を行う光書き込み型液晶素子において、光電変換層が、
電荷発生層と電荷輸送層とを有する機能分離型構成で、
電荷発生層の電気容量（Ｃ_CGL ）と電荷輸送層の電気容
量（Ｃ_CTL ）の比（Ｃ_CTL ）／（Ｃ_CGL ）が１．０以上
である一方、配向膜のみラビング処理を施し、光電変換
層にはラビング処理を施さないことを特徴とするＳＬＭ
によっても解決できる。

【００８２】そして、液晶表示の光電変換層の耐圧を充
分にとるためには、（Ｃ_CTL ）／（Ｃ_CGL ）が２．５以
上であることがより好ましく、（Ｃ_CTL ）／（Ｃ_CGL ）
が５．０以上であることが更に好ましい。

【００８３】本実施の形態のＳＬＭに光を照射すると、
電荷発生層と電荷輸送層とを有する機能分離型構成で、
電荷発生層の電気容量（Ｃ_CGL ）と電荷輸送層の電気容
量（Ｃ_CTL ）の比（Ｃ_CTL ）／（Ｃ_CGL ）が１．０以上
である光電変換層には、アバランシェ現象により光電流
が流れる。これにより液晶の配向状態が変化し、解像度
の高い情報の書き込みが行われる。

【００８４】この場合に好適な電荷発生層中の電荷発生
物質としては、モノアゾ、ビスアゾ及びトリスアゾ等の
アゾ顔料、金属フタロシアニン及び無金属フタロシアニ
ン等のフタロシアニン顔料、インジゴ及びチオインジゴ
等のインジゴ顔料、アントアントロン及びピレンキノン
等の多環キノン顔料、ペリレン酸無水物及びペリレン酸
イミド等のペリレン顔料、スクワリリウム色素、ピロロ
ピロール顔料、ピリリウム及びチアピリリウム塩類及び
トリフェニルメタン色素が挙げられ、各種結晶系のＳ
ｅ、Ｓｅ−Ａｓ、ＣｄＳ、結晶性Ｓｉ、ａ−Ｓｉ等であ
ってもよい。

【００８５】特には材料選択の自由度があるアゾ系顔料
が好ましく、その中では、下記一般式の電荷発生材料が
好ましい。

【００８６】

【化２】 式中、Ｘは水素原子、フッ素原子、塩素原子または臭素
原子等のハロゲン原子を示す。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ
４、Ｒ５は、水素原子、フッ素原子、塩素原子または臭
素原子等のハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、置換基
を有してもよいメチル、エチル、ｎ−プロピル、ｉｓｏ
−プロピル、ブチル等のアルキル基、メトキシ、エトキ
シ、プロポキシ等のアルコキシ基、ベンジル、フェネチ
ル等のアラルキル基、フェニル、ナフチル等のアリール
基、ジメチルアミノ、ジエキルアミノ等のアルキルアミ
ノ基を示し、同じであつても異なっていてもよい。ｍ及
びｎは１または２を示し、同じであっても異なっていて
もよい。上記表現の置換基としては、フッ素原子、塩素
原子、臭素原子等のハロゲン原子、ニトロ基、シアノ
基、メチル、エチル、ｎ−プロピル、ｉｓｏ−プロピ
ル、ブチル等のアルキル基、メトキシ、エトキシ、プロ
ポキシ等のアルコキシ基、ベンジル、フェネチル等のア
ラルキル基、フェニル、ナフチル等のアリール基、ジメ
チルアミノ、ジエチルアミノ等のアルキルアミノ基を示
す。

【００８７】以上の電荷発生材料を適当な溶剤を用い結
着樹脂（バインダー樹脂）、例えばポリビニルアセター
ル、ポリスチレン、ポリエステル、ポリ酢酸ビニル、メ
タクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルピロリドン及
びセルロース系樹脂、以上の樹脂にホール搬送性或はエ
レクトロン搬送性を持たせた樹脂等の樹脂中に分散させ
た溶液を塗布し、乾燥することによって形成することが
できる。

【００８８】この時の電荷発生層の膜厚は通常０．０１
〜２．０μm が好ましく、特には０．１〜１．８μm が
好ましい。電荷発生材料（Ｐ）と結着樹脂（Ｂ）の重量
比Ｐ／Ｂは４／１〜１／１０が好ましい。

【００８９】一方、電荷輸送層は成膜性を有する樹脂の
溶液に電荷輸送材料を溶解した溶液を塗布し、乾燥する
ことによって形成される。電荷輸送材料は電子輸送材料
と正孔輸送材料に大別される。電子輸送材料としては、
２、４、７−トリニトロフルオレノン、２、４、５、７
−テトラニトロフルオレノン、クロラニル、テトラシア
ノキノジメタン及びアルキル置換ジフェノキノン等の電
子受容性物質やこれら電子受容性物質を高分子化したも
のが挙げられ、正孔輸送材料としてはピレン及びアント
ラセン等の多環芳香物化合物、カルバゾール、インドー
ル、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、ピ
ラゾール、ピラゾリン、チアジアゾール及びトリアゾー
ル等の複素環化合物、ｐ−ジエチルアミノベンズアルデ
ヒド−Ｎ、Ｎ−ジフェニルヒドラゾン及びＮ、Ｎ−ジフ
ェニルヒドラジノ−３−メチリデン−９−エチルカルバ
ゾール等のヒドラゾン系化合物、α−フェニル−４’−
Ｎ、Ｎ−ジフェニルアミノスチルベン及び５−［４−
（ジ−ｐ−トリルアミノ）ベンジリデン］−５Ｈ−ジベ
ンゾ［ａ、ｄ］シクロヘプテン等のスチリル系化合物、
ベンジジン系化合物、トリアリールメタン系化合物、ト
リフェニルアミン、トリトリルアミン等のトリアリール
アミン系化合物或はこれらの化合物からなる基を主鎖ま
たは側鎖に有するポリマー（例えばポリ−Ｎ−ビニルカ
ルバゾール及びポリビニルアントラセン等）が挙げられ
る。

【００９０】成膜性を有する樹脂としては、ポリエステ
ル、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸エステル及び
ポリスチレン等が挙げられる。

【００９１】この時の電荷輸送層の膜厚は１．０μm 以
下が好ましく、特に０．２μm 以下が好ましい。

【００９２】また、光電変換層２２の表面（液晶１３に
接する側の面）の表面エネルギーは３０ｄｙｎ／ｃｍ²
以下であることが好ましい。

【００９３】ところで、本発明において、この光電変換
層２２の電荷発生層２３の電気容量（Ｃ_CGL ）と電荷輸
送層２５の電気容量（Ｃ_CTL ）との比（Ｃ_CTL ）／（Ｃ
_CGL）が１．０以上となるように構成すると、光キャリ
ヤのなだれ現象を利用したアバランシェ現象が発生する
特性、即ち図１７に示すように低光量では光電流が流れ
ずに、ある光量以上で急激に光電流が流れる特性を備え
るようになる。このため、このような光電変換層２２に
光を照射すると、アバランシェ現象により光電流が流れ
るようになり、これにより液晶の配向状態が変化し、解
像度の高い情報の書き込みが行われるようになる。

【００９４】ここで、液晶表示の光電変換層２２の耐圧
を充分にとるためには、（Ｃ_CTL ）／（Ｃ_CGL ）が２．
５以上であることがより好ましい。更に好ましくは（Ｃ
_CTL）／（Ｃ_CGL ）が５．０以上であることが好まし
い。なお、本発明において、電荷発生層の電気容量（Ｃ
_CGL ）と電荷輸送層の電気容量（Ｃ_CTL ）の比
（Ｃ_CTL）／（Ｃ_CGL ）は、誘電率（ε）と各層の膜厚
（ｄ_CGL 、ｄ_CTL ）より算出し、誘電率（ε）は、１Ｋ
Hz以上での値を使用した。

【００９５】一方、この（Ｃ_CTL ）／（Ｃ_CGL ）は、各
層の誘電率の値に大きく左右され、この誘電率は特に電
荷発生材料（Ｐ）及び結着樹脂（Ｂ）自体とこれらの重
量比Ｐ／Ｂと膜厚に大きく影響される。従って、これら
の最適な選択は本発明の重要な要素の１つである。ま
た、必要に応じて既述した電荷輸送材料を添加してもよ
い。

【００９６】（液晶）次に、液晶１３について説明す
る。

【００９７】本発明に用いられる液晶１３としてはカイ
ラルスメクチック相を呈するカイラルスメクチック液
晶、特に強誘電性を有するカイラルスメクチック液晶が
好適である。特にコレステリック相を呈さない相転移系
列をもつ液晶が好適である、またカイラルスメクチック
液晶の層構造が、層傾きが実質的にブックシェルフの状
態に近い、クエイサイブックシェルフであっても良い。

【００９８】ブックシェルフ層構造もしくはクエイサイ
ブックシェルフ層構造を呈する液晶としては、例えば、
フルオロカーボン末端鎖と、炭化水素末端鎖からなるフ
ッ素含有液晶化合物であって、該末端鎖が中心核によっ
て結合され、スメクチック中間層、あるいは、潜在的ス
メクチック中間相をもつような化合物を含有する液晶を
用いることができる。

【００９９】また、強誘電性の高分子液晶や１９９４年
８月１日に出願した「ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌ Ｄ
ｅｖｉｃｅ」というタイトルの米国特許出願シリアルＮ
ｏ．２８３１４１号明細書に開示された液晶を用いるこ
ともできる。

【０１００】（光照射装置）次に、光照射装置２６につ
いて説明する。

【０１０１】本発明に用いられる光照射装置２６として
は、カメラ、プロジェクター、フィルムスキャナー等の
結像装置、レーザー光スキャナー、ＣＲＴ、ＬＥＤアレ
イ等の像形成装置が好適である。

【０１０２】結像装置としては、被写体からの反射光を
ＳＬＭに結像する装置や、ネガフィルム等の像坦持体を
介した光をＳＬＭに結像する装置である。

【０１０３】通常のカメラに使用される光学的なシャッ
ターや電気的なシャッターを使用する場合には、光電変
換層２２がフィルムの代わりとなる。

【０１０４】像形成装置としては、レーザー光等をスキ
ャンしてＳＬＭの光電変換層に潜像を形成する装置であ
る。

【０１０５】また、レーザー光で像を形成する場合は、
アルゴンレーザー（５１４，４８８ｎｍ）や、ヘリウム
−ネオンレーザー（６３３ｎｍ）や、半導体レーザー
（７８０ｎｍ、８１０ｎｍ等）等のレーザーを光源とし
て使用し、画像信号、文字信号、コード信号、線画信号
に対応してレーザーをスキャンニングして、ＳＬＭの光
電変換層を露光する。

【０１０６】なお、画像のようなアナログ的な記録は、
レーザーの光強度を変調して行い、文字、コード、線画
のようなデジタル的な記録は、レーザー光のＯＮ−ＯＦ
Ｆ制御により行う。網点にて画像を形成する場合には、
レーザー光をドットジェネレーターによりＯＮ−ＯＦＦ
制御する。

【０１０７】（液晶素子の製造法）次に、本発明の液晶
素子の製造法について説明する。

【０１０８】ガラスや石英又はプラスチックフィルム等
の基板２、３を２枚用意してその表面上に真空蒸着やス
パッタリングによって、ＩＴＯ等の透明導電膜を形成す
る。この時の透明導電膜の厚さは、１０ｎｍ〜１μｍの
範囲内から適宜選択する。又一枚のマーザーボードに透
明導電膜を形成し、それを分割して２枚の透明電極付基
板としてもよい。いずれにしても、こうして図１１の
（ａ）に示す基板２、３を用意する。

【０１０９】次に、図１１の（ｂ）に示すように基板２
の表面に光電変換層２２として電荷発生層２３及び電荷
輸送層２５を形成する（光電変換層形成工程）。その形
成方法としては、成膜性を有する樹脂に電荷発生物質や
電荷輸送物質を含有させた溶液をスピンコート法、ロー
ルコーティング、ディッピング、キャスティング、スプ
レー、ビーム、ブレード、ワイヤーバーコーティングな
どの方法により、基板表面上に各層２３、２５を形成す
る。

【０１１０】また、電荷輸送層を形成するに際しては、
上述のような溶液を用いず、１種類もしくは、数種類の
光導電物質を直接堆積させてもよい。その場合には、真
空蒸着、スパッタリング、化学気相成長（ＣＶＤ）及び
イオンプレーティング等の方法を用いればよい。こうし
て形成された光電変換層２２の表面２２ｆには、ラビン
グ等の一軸性配向処理を施さない。

【０１１１】また、図１１の（ｃ）に示すように一方の
基板３には配向膜１２を形成し、該配向膜１２にラビン
グ処理を施し一軸性配向膜とする。

【０１１２】次に両基板２、３の少なくとも一方の端部
に液晶の注入口となる部分を除いてシール剤を配設し、
両者を貼り合わせてシール剤を硬化させる。この時、必
要に応じて画像表示領域となる部分に非接着性のスぺー
サーや接着性のスぺーサーの少なくとも１つを分散配置
することも好ましいものである。この場合は光電変換層
の表面上にそれらスぺーサーを分散配置してから両基板
を貼り合わせてセルを作成することが好ましい。

【０１１３】次いで、ＳＬＭを減圧又は常圧下において
注入口から液晶を加熱して等方相の状態で注入し、基板
間に配置した後、カイラルスメクチック層を呈する状態
まで徐冷する。

【０１１４】また、液晶を注入した後はセルを冷却する
が、少なくとも等方相からＳｍＡ相への相移点近傍では
１℃／ｍｉｎ以下の徐冷速度で冷却することが好まし
い。

【０１１５】一軸性配向膜１２の表面１２ｆ側からの液
晶分子のスメクチック相への転移の方が、光電変換層２
２の表面２２ｆ側からのスメクチック相への転移の方が
優先的に生じ、液晶は配向不良の少ない良好な、ブック
シェルフ層構造を示す。こうして、図１１の（ｄ）に示
す液晶素子が得られる。なお、（ｄ）において、２７は
スペーサーである。

【０１１６】ところで、上述したシール剤は、光電変換
層２２や配向膜１２や透明電極の少なくともいずれか１
つを部分的に除去した上でガラス基板の表面又は電極の
表面等に直に塗布するようにしてもよい。この場合に
は、より強い密着力を得ることができる。

【０１１７】以上が本発明の一実施形態による基本的な
ＳＬＭの構造であるが、この構造に付加的な機能又は手
段を設けることもできる。

【０１１８】図１２は、別の実施の形態に係るＳＬＭの
構成を説明するための断面図である。同図において、５
１はＳＬＭであり、このＳＬＭ５１においては、基板２
と透明電極５との間にカラーフィルタＣＦを配置してい
る。このカラーフィルタＣＦは、ＲＧＢの３色にパター
ニングされた着色層と、それを保護し、且つ平坦化する
為の透明層とを含む。ここで電荷発生層２３としては、
アナログ光に感度のあるアゾ顔料を用いて形成するとよ
い。

【０１１９】ここで、書き込みを行う場合は、書き込み
光としてアナログ光を用い、Ｒの光、Ｇの光、Ｂの光と
順次に書き込みを行う。なお、その他の構成は前出の実
施の形態と同様である。そして、このようにカラーフィ
ルタＣＦを備えることにより、カラー画像を得ることが
できる。

【０１２０】なお、上記実施の形態においては、１つの
ＳＬＭ５１にストライプ状又はモザイク状に配された３
色のカラーフィルタを形成してカラー表示を可能とした
が、３つのＳＬＭを用い、それらをＲ色のカラーフィル
タを形成したＳＬＭ、Ｇ色のカラーフィルタを形成した
ＳＬＭ、並びにＢ色のカラーフィルタを形成したＳＬＭ
で構成し、これら３つのＳＬＭによってカラー表示を行
うようにしてもよい。

【０１２１】ついで、図１３を参照して、本発明の更に
別の実施の形態によるＳＬＭについて説明する。

【０１２２】本実施例に係るＳＬＭ４１は、透明基板と
してのＰＥＴフィルム４２，４３を備えている。なお、
これらのＰＥＴフィルム４２，４３の厚さは１００μｍ
程度である。

【０１２３】また、液晶１３としては、フィルム状の高
分子型の強誘電性液晶を用いる。この液晶１３は、強誘
電性低分子液晶と熱可塑性非晶質ポリマーとの混合物に
よって形成されている。ここで、低分子液晶としては、
ブックシェルフ構造を持つものを使用する。また、熱可
塑性非晶質ポリマーには、ポリスチレン、ポリカーボネ
ート等の光学的異方性を有していないものを用いる。

【０１２４】まず、ＰＥＴフィルム４２，４３の表面に
ＩＴＯを室温にて蒸着させ、パターニングを行って透明
電極５，６を形成する。なお、ＩＴＯは、ゾルゲル法に
よって塗布するようにしてもよい。

【０１２５】一方のＰＥＴフィルム４３にポリイミドを
１００Åの厚さに印刷し、これを１５０℃の温度で焼成
して、配向膜１２を形成する。なお、配向膜１２の表面
には、ナイロン製の布によってラビング処理を施す。

【０１２６】また、他方のＰＥＴフィルム４２には光電
変換層としての光導電層２２を形成する。なお、この光
導電層２２の表面エネルギー、具体的には光導電層２２
が積層型の場合には電荷輸送層２５の表面エネルギーを
３０ｄｙｎ／ｃｍ² 以下にする。また、液晶自身がメモ
リ性をもつことから、光導電層２２の表面、具体的には
光導電層２２が積層型の場合には電荷輸送層２５の表面
は必ずしも固い必要はなく、４Ｂ以上の硬度（鉛筆硬
度）であれば良い。

【０１２７】その後、光導電層２２の表面上に粒径が２
μｍのスペーサを散布し、他方のフィルムに、高分子型
の強誘電性液晶を塗布する。そして、これらのフィルム
を、１００℃に加熱した上で圧着し、はみ出した液晶を
拭き取る。さらに、室温まで徐冷し、エポキシの接着剤
を用いて封止する。

【０１２８】なお、上述したスペーサは、非接着性及び
／又は接着性のスぺーサーであり、強誘電性液晶を均一
厚さに塗布した小さな画面のＳＬＭの場合には不要とな
ることもある。また、光導電層２２は混合型であっても
良い。

【０１２９】次に、本実施の形態の実施例について説明
する。 〈実施例１〉強誘電性液晶として、下記処方の液晶組成
物を用意した。

【０１３０】この組成物は２５℃での自発分極は２６ｎ
Ｃ／ｃｍ² 、２０℃でのスメクチック層の傾き角δ＝０
°であり、見かけのチルト角は２７°である。

【０１３１】

【化３】 まず、２枚のガラス基板の表面にＩＴＯ膜をそれぞれス
パッタリングにて７０ｎｍ厚で成膜し、シール部分とな
る端部をパターニングで除去して透明電極を形成した。

【０１３２】分散液として、下記の構造式の化合物４
部、ベンザール樹脂（重量平均分子量２４０００）２
部、及びシクロヘキサノン３４部と、直径１ｍｍのガラ
スビーズとを、サンドミル装置で２０ｈｒ温浴分散さ
せ、その後、ブタノール６０部を加えたものを用意し
た。

【０１３３】

【化４】 次に、基板の表面に上記分散液をスピンコートし、８０
℃で１５分間乾燥させて厚さ０．２μｍの電荷発生層を
形成した。

【０１３４】次に、下記の構造式のヒドラゾン化合物１
０部、及びビスフェノールＺ型ポリカーボネート（重量
平均分子量３９０００）１０部をジクロロメタン４０部
及びモノクロルベンゼン２０部からなる混合溶媒中に溶
解して、溶液を作成し、この溶液を電荷発生層の表面に
スピンコート法でコーティングし、１２０℃で６０分乾
燥させて膜厚０．８５μｍの電荷輸送層を形成した。

【０１３５】

【化５】 一方の基板にはポリイミド配向膜を２００Åの厚さに印
刷法で形成し、オーブンによって２２０℃の温度で１ｈ
ｒ焼成した。その後、ナイロン製の布を用い、一軸性配
向規制力をもつに充分な強度でナイロン布に加重をかけ
て配向膜の表面にラビング処理を施した。

【０１３６】次に、粒径が２．０μｍのスペーサービー
ズを分散させたＩＰＡ溶液を、配向膜側基板の表面にス
ピンナーにて塗布し、オーブンによって１１０℃の温度
に５分間のオーブン乾燥を行った。

【０１３７】さらに、配向膜側基板の周縁にエポキシ系
シール材を塗布（印刷）し、レベリング乾燥の後、基板
と基板とを貼り合わせた。

【０１３８】その後、基板を貼り合わせたものをオーブ
ンにて１４０℃の温度に１．５ｈｒ加熱し、液晶を注入
した。注入の際は、温度を９５℃に加熱し、注入を行っ
た。冷却速度を１℃／ｍｉｎで行った。

【０１３９】液晶注入後、１１０℃に加熱し、０．１℃
／ｍｉｎの降温速度で９０℃まで徐冷し、更に室温まで
放冷した。

【０１４０】次に、図１４のようにして評価を行った。

【０１４１】書き込み光照射装置として、半導体レーザ
ー６０と光ファイバー６１とを用い、図１４の（ａ）の
ようにして、マスク６２を介して波長７８０ｎｍの赤外
線レーザー光Ｌ_W をＳＬＭ２１に照射し、画像情報の書
き込みを行った。なお、マスク６２は図１４の（ｂ）に
示すものとし、レーザー光のエネルギー密度は０．０３
μｍ／ｃｍ² とした。

【０１４２】その後、図１４の（ｃ）に示すように、ク
ロスニコルに配置した偏光板３０，３１の間にＳＬＭ２
１を配置し、白色の読み出し光Ｌ_R をＳＬＭ２１に照射
したところ、同図（ｄ）に示す画像が表示された。

【０１４３】なお、エネルギー密度の状態を変えると、
表示画像のコントラストも変化した。また、偏光板３
０，３１の向きを変えると、ポジ−ネガ反転した像が表
示された。 〈実施例２〉本発明に用いられる光電変換層としては、
ＳＬＭの表示画像のコントラストを向上させる為に次に
述べるような特性を示すように設計することが望ましい
ものである。

【０１４４】光電変換層に局所的に光を照射すると、光
照射部分と未照射部分との間に電位差が生じる。これを
光メモリ性と呼ぶ。

【０１４５】そして、このように電位差（光メモリ性）
が生じている光導電層を備えたＳＬＭに外部から電圧を
印加すると、この電位差（光メモリ性）に応じて表示画
像のコントラストが決定される。

【０１４６】そこで、本発明者は、照射光強度と光照射
時間との積及び電位差から良好なコントラストを生じさ
せるための光メモリ性を表す条件式を次に示す測定法に
より求めた。

【０１４７】まず、図１５（ａ）に示すように、透明電
極１０５上に本発明の光導電層１２２を設けたサンプル
ＳＰに、（ｂ）に示すような中央部に帯状の開口部１２
７ａを有する遮光マスク１２７上から照射光強度がＡ
［lux ］の光をＴ［sec ］間照射する。次に、照射光強
度Ａと光照射時間Ｔとの積が１×１０⁴ ［lux ・sec ］
以上になった後、サンプルＳＰを市販の静電複写紙試験
装置（川口電機製、エレクトロスタティック・ペ−パー
・アナライザ／ＥＰＡ−８１００型）にセットし、コロ
ナ帯電を与えた。

【０１４８】ここで、光導電層１２２のマスク１２７の
開口部１２７ａに対応する光照射部分が光メモリー性を
有しているため、図１５（ｃ）に示すように、光照射部
分の表面電位は未照射部分に比べＶ_M ［Ｖ］減少し、こ
のＶ_M ［Ｖ］の値によりコントラストが生じる。

【０１４９】そこで、電位降下分Ｖ_M とＶ_D の比をと
り、このような良好なコントラストを生じさせるため下
記に示すような条件式を算出した。

【０１５０】

【数３】 Ａ×Ｔ≧１×１０⁴ ［lux.sec ］の時 ０．１≦｜Ｖ_M ／Ｖ_D ｜≦１．０ Ａ［lux ］：照射光強度 Ｔ［sec ］：光照射時間 Ｖ_D ［Ｖ］：光未照射部分の光導電層に分担される電位 Ｖ_M ［Ｖ］：光未照射部分の光導電層に分担される電位
と光照射部分の光導電層に分担される電位との差分 従って、高コントラストのＳＬＭを作製する場合には上
述した条件を満足するように各層の材料及び層厚を定め
ることが好ましい。

【０１５１】その為の具体例について述べる。

【０１５２】まず、多数枚のガラス基板の表面に膜厚が
７００ÅのＩＴＯ膜をゾルゲル法によって塗布・硬化さ
せ、パターニングを行って透明電極を形成した。

【０１５３】なお、分散液として、下記構造式の化合物
４．２部、ポリメチルメタアクリレート（重量平均分子
量１１０００）２部、及びシクロヘキサノン３５部と直
径１mmのガラスビーズとをサンドミル装置で１２時間分
散させ、その後、ＭＥＫ６０部を加えたものを用意し
た。

【０１５４】

【化６】 次に、４つの基板の表面に分散液をスピンコートし、９
０℃で１５分間乾燥させて膜厚が０．１０μｍの電荷発
生層を形成した。

【０１５５】次に、下記構造式の化合物（１）〜（４）
を用意し、それらのうち１つを１０部、及びビスフェノ
ールＺ型ポリカーボネート（重量平均分子量３５００
０）１０部をジクロロメタン４０部及びモノクロルベン
ゼン２０部からなる混合溶媒中に溶解して溶液を４種類
作成し、この溶液を４つの基板上の電荷発生層の表面に
スピンコート法でコーティングし、１２０℃で６０分乾
燥させて膜厚０．９μｍの電荷輸送層２５を形成した。

【０１５６】

【化７】 そして、異なる構造式の化合物（１）〜（４）により形
成された４種の電荷輸送層を備えた光導電層を有するそ
れぞれの基板のサンプルについて、図１５の手法により
Ｖ_M とＶ_D の比を求めた。この場合のＡＴ積は５×１０
⁴ ［lux ・sec］であった。結果を表１に示す。

【０１５７】

【表１】 この表から、Ｖ_M ／Ｖ_D の値が既述した条件式を満たし
ているものは、化合物（１）〜（３）を電荷輸送性物質
とする基板サンプル１〜３であり、基板サンプル４は条
件式を満たしていなかった。

【０１５８】次に、ＩＴＯのみが形成された４つの基板
にはポリイミド配向膜を２００Åの厚さに印刷し、オー
ブンによって２２０℃の温度で１ｈｒ焼成した。その
後、ナイロン製の布を用い、配向膜の表面にラビング処
理を施した。この後、粒径が２．０μｍのスペーサービ
ーズを分散させたＩＰＡ溶液を、配向膜側基板３の表面
にスピンナーにて塗布し、オーブンによって１１０℃の
温度で５分間のオーブン乾燥を行った。

【０１５９】さらに、配向膜付の基板の周縁にエポキシ
系シール材を塗布（印刷）し、レベリング乾燥の後、４
つの配向膜付基板と４種の光導電層付基板とを貼り合わ
せた。強誘電性液晶としては、実施例１で用いたものと
同じ液晶組成物を用意した。

【０１６０】その後、基板を貼り合わせた４種のセルを
オーブンにて１４０℃の温度に１．５ｈｒ加熱し、液晶
１３を注入した。なお、注入の際は、温度を９５℃に加
熱し、注入を行った。冷却速度を１℃／ｍｉｎで行っ
た。

【０１６１】液晶注入後、１１０℃まで加熱し、この
後、０．１℃／ｍｉｎの降温速度で９０℃まで徐冷し、
更に室温まで放冷し、ＳＬＭを作製した。なお、化合物
（１）〜（３）を電荷輸送性物質とする光導電層をそれ
ぞれ有するＳＬＭをＳＬＭサンプルＳ１〜Ｓ３とし、化
合物（４）を電荷輸送性物質とする光導電層２２を有す
るＳＬＭを比較ＳＬＭサンプルＣＳ１とした。

【０１６２】次に、本発明者は、各サンプルＳ１〜Ｓ３
及び比較サンプルＣＳ１に係るＳＬＭに対し、図１４
（ａ）に示すように半導体レーザー６０と光ファイバー
６１とを用い、マスク６２を介してレーザー光（波長７
８０ｎｍの赤外線）を出射し、光入力を行った。なお、
マスク６２は同図（ｂ）に示すものとし、レーザー光の
エネルギー密度は０．５μＪ／ｃｍ² とした。光入力
後、直流電圧４０［Ｖ］を印加して情報の書き込みを行
った。

【０１６３】その後、同図（ｃ）に示すように、クロス
ニコルにした偏光板３０，３１の間にＳＬＭ２１を配置
し、読み出し光Ｌ_R を照射した。

【０１６４】この結果、サンプルＳ１〜Ｓ３のＳＬＭを
備えた液表示素子では、同図（ｄ）に示すような画像情
報が表示された。さらに、これらの液表示素子では、偏
光板３０，３１の向きによりポジネガの反転が見られ
た。一方、比較サンプルＣＳ１のＳＬＭはコントラスト
が低かった。 〈実施例３〉まず、８枚のガラス基板の表面にＩＴＯ膜
をそれぞれスパッタ成膜し、パターニングを行って透明
電極を形成した。

【０１６５】分散液としては、下記の構造式の化合物４
部、ベンザール樹脂（重量平均分子量２４０００）２
部、及びシクロヘキサノン３４部と、直径１ｍｍのガラ
スビーズとを、サンドミル装置で２０時間分散させ、そ
の後、ブタノール６０部を加えたものを用意した。

【０１６６】

【化８】 次に、基板の表面に分散液をスピンコートし、８０℃で
１５分間乾燥させて電荷発生層を形成した。

【０１６７】次に、前記の構造式の化合物（１）〜
（４）をそれぞれ１０部、及びビスフェノールＺ型ポリ
カーボネート（重量平均分子量３９０００）１０部をジ
クロロメタン４０部及びモノクロルベンゼン２０部から
なる混合溶媒中に溶解して４種の溶液を作成し、この４
種の溶液を電荷発生層の表面にスピンコート法でコーテ
ィングし、１２０℃で６０分乾燥させて膜厚０．８μｍ
の電荷輸送層を形成した基板サンプルを４つ形成した。

【０１６８】そして、上記と同様の方法で作製した、４
つのサンプルについて、図１５の手法によりＶ_M とＶ_D
の比を求めた。この場合のＡＴ積は２．５×１０⁵ ［lu
x ・sec ］であった。結果を表２に示す。

【０１６９】

【表２】 この表から、Ｖ_M ／Ｖ_D の値が既述した条件式を満たし
ているものは、化合物（１）〜（３）を電荷輸送物質と
する基板サンプル５〜７であり、基板サンプル８は条件
式を満たしていないことが判る。

【０１７０】次に、ＩＴＯ付の４つの基板にポリイミド
配向膜を形成すると共に、この４つの配向膜付基板と基
板サンプル５〜８とを貼り合わせ、その後、基板を貼り
合わせたセルをオーブンにて１４０℃の温度に１．５ｈ
ｒ加熱し、液晶１３を注入した。

【０１７１】そして、この液晶注入後、１１０℃に加熱
し、この後０．１℃／ｍｉｎの降温速度で９０℃まで徐
冷し、更に室温まで放冷し、ＳＬＭサンプルを４つ作製
した。なお、化合物（１）〜（３）を電荷輸送物質とす
る光導電層をそれぞれ有するＳＬＭをＳＬＭサンプルＳ
４〜Ｓ６とし、化合物（４）を電荷輸送物質とする光導
電層を有するＳＬＭを比較サンプルＣＳ２とした。

【０１７２】次に、本発明者は、サンプルＳ４〜Ｓ６及
び比較サンプルＣＳ２に対し、図１４の（ａ）に示すレ
ーザー６０に代えてカメラのストロボを用い、マスク６
２に代えてネガフィルムを介してストロボフラッシュを
出射し、光入力を行った。そして、この光入力後、直流
電圧５０［Ｖ］を印加して情報の書き込みを行った。そ
の後、同図（ｃ）に示すように、クロスニコルにした偏
光板３０，３１の間に各ＳＬＭサンプルを配置し、読み
出し光Ｌ_R を照射した。

【０１７３】この結果、サンプルＳ４〜Ｓ６のＳＬＭを
備えた液表示素子は、偏光板３０，３１の向きにより、
ポジネガの反転が見られ、フィルムの濃淡によるコント
ラストも鮮明に再現された。しかしながら、比較サンプ
ルＣＳ２のＳＬＭはコントラストが低かった。 〈実施例４〉液晶として実施例１と同じ液晶組成物を用
意した。又、実施例１と同様にしてＩＴＯ膜付の基板を
２０枚用意した。そのうち１０枚には実施例１と同じ一
軸性配向膜を設けた。

【０１７４】残りの１０枚のうち、５枚には実施例１と
同じ電荷発生層を形成した。そして、図１６の（ａ）に
示すように電荷輸送物質としてビフェニレンを用い、そ
れを５種の樹脂に分散させて５種の電荷輸送層をもつ光
電変換層を形成し、その表面エネルギーを測定した。

【０１７５】実施例１と同様にこれら５枚の基板と、配
向膜付の５枚の基板を貼り合わせ液晶を注入してＳＬＭ
のサンプル（Ｎｏ．１１〜Ｎｏ．１５）を作製した。

【０１７６】一方、５枚のＩＴＯ膜付基板上に、図１６
の（ｂ）に示す５種の樹脂中に、電荷発生物質としての
チタニルと電荷輸送物質としてのアントラセンを分散さ
せてそれぞれ単一層からなる５種の光電変換層を形成
し、その表面エネルギーを測定した。

【０１７７】この５種のサンプル基板と、配向膜付基板
とを貼り合わせ液晶を注入して５種のＳＬＭサンプル
（Ｎｏ．１６〜Ｎｏ．２０）を作製した。

【０１７８】こうして作製された１０枚のＳＬＭサンプ
ル（Ｎｏ．１１〜Ｎｏ．２０）の配向性を観察したとこ
ろ、ＳＬＭサンプル（Ｎｏ．１１，１２，１３，１６，
１７，１８）は良好な配向性を示していた。

【０１７９】又、ＳＬＭサンプル（Ｎｏ．１９，２０）
は若干欠陥が見られたが、この程度の欠陥は実用上問題
ないと考えられる。

【０１８０】ＳＬＭサンプル（Ｎｏ．１４，１５）は配
向不良が生じた為、再度加熱した後徐冷して再配向させ
る等、付加的な手段を用いないと欠陥が少なくならなか
った。

【０１８１】ここで、上述した表面エネルギーの測定に
用いた方法について述べる。この方法は、液晶素子の各
基板におけるマクロな表面状態による表面エネルギーの
測定法である。

【０１８２】液滴による接触角の試薬としては、たとえ
ばＡ：α−ブロモナフタレン、Ｂ：ヨウ化メチレン、
Ｃ：水などを使う。そして、各Ａ，Ｂ，Ｃ等による接触
角を測定後、例として日本接着協会誌Ｖｏｌ．８，Ｎ
ｏ．３（１９７２）Ｐ１３１〜北崎ら“Ｆｏｗｋｅｓ式
の拡張と高分子固体の表面張力の評価”に記載の計算式
により求められる。

【０１８３】図１６（ａ）に示したとおり、光導電層が
積層型の場合には、表面エネルギーが３０ｄｙｎ／ｃｍ
² 以下となるＰＴＦＥ、ポリフッ化ビニリデン、ポリカ
ーボネートを用いることが好ましいことがわかる。

【０１８４】また、図１６（ｂ）に示したとおり、光導
電層が混合型の場合には、表面エネルギーが３０ｄｙｎ
／ｃｍ² 以下となるポリトリフルオロエチレン、ポリア
クリルアミド、ポリカーボネートを用いれば好ましいこ
とがわかる。 〈実施例５〉本実施例に係るＳＬＭを次のように製造し
た。まず、２枚のガラス基板の表面に膜厚が７００Åの
ＩＴＯ膜をゾルゲル法によって塗布・硬化させ、パター
ニングを行って透明電極を形成した。

【０１８５】次に、一方の基板の表面に分散液（詳細は
次述）をスピンコートし、９０℃で１５分間乾燥させて
膜厚０．５５μｍの電荷発生物質のみを含有する単一層
よりなる光導電層を形成した。

【０１８６】なお、分散液は、チタニルフタロシアニン
とバナジルフタロシアニンの混晶フタロシアニン４部
に、ポリエステル樹脂（商品名：アルマティックスＰ−
６４５，三井東圧化学（株）製）８部、メラミン樹脂
（商品名：コーバンマ１Ｒ，三井東圧化学（株）製）２
部及びシクロヘキサノン１００部と直径１mmのガラスビ
ーズとをサンドミルで７０時間分散したものである。

【０１８７】この光導電層について図１８のような光減
衰曲線を求めたところ、微分係数｜ΔＶ／ΔＥ｜は光量
Ｅに対し極大値を示し、その値は３．７であった。

【０１８８】一方、他方の基板にはポリイミド配向膜を
２００Åの厚さに印刷し、オーブンによって２２０℃の
温度で１ｈｒ焼成した。その後、ナイロン製の布を用
い、配向膜の表面にラビング処理を施した。

【０１８９】次に、粒径が２．０μｍのスペーサービー
ズを分散させたＩＰＡ溶液を、配向膜の表面にスピンナ
ーにて塗布し、オーブンによって１１０℃の温度に５分
間のオーブン乾燥を行った。さらに、配向膜の周縁にエ
ポキシ系シール材を塗布（印刷）し、レベリング乾燥の
後、配向膜付の基板とノンラビングの光導電層付基板と
を貼り合わせた。

【０１９０】その後、基板を貼り合わせたものをオーブ
ンにて１４０℃の温度に１．５ｈｒ加熱し、液晶１３を
注入した。なお、注入の際は、温度を９５℃に加熱し、
注入を行った。また、冷却速度を１℃／ｍｉｎで行っ
た。

【０１９１】そして、液晶注入後、１１０℃に加熱し、
０．１℃／ｍｉｎの降温速度で９０℃まで徐冷し、更に
室温まで放冷し、ＳＬＭを製造した。

【０１９２】なお、シール材にはエポキシ系のものを使
用した。また、強誘電性液晶１３としては、実施例１で
用いたものと同じ液晶組成物を用いた。

【０１９３】次に、本発明者は、このようにして製造さ
れたＳＬＭに対し、図１４の（ａ）に示すように半導体
レーザー６０とレーザー走査部６１とを用い、レーザー
光（波長７８０ｎｍの赤外線）を出射し、直流電圧４０
〔Ｖ〕を印加して、（文字画像の）書き込みを行った。

【０１９４】そして、その後、同図の（ｂ）に示すよう
に、クロスニコルにした偏光板３０，３１の間にＳＬＭ
２１を配置し、読み出し光Ｌ_R を照射した。その結果、
本実施例のＳＬＭは、偏向板３０，３１の向きによりポ
ジネガの反転が見られ、同図の（ｃ）に示すように、ド
ット再現性は非常に鮮明であった。 〈実施例６〉本実施例に係るＳＬＭを次のように製造し
た。まず、２枚のガラス基板の表面にＩＴＯ膜をそれぞ
れスパッタ成膜し、パターニングを行って透明電極を形
成した。次に、一方の基板の表面に分散液（詳細は次
述）をスピンコートし、８０℃で１５分間乾燥させて膜
厚０．６５μｍの光導電層を形成した。

【０１９５】なお、分散液は、α型銅フタロシアニン１
０部、テトラニトロ化した銅フタロシアニン０．３部に
ポリエステル樹脂（商品名：アルマティックスＰ−６４
５，三井東圧化学（株）製）４０部、メラミン樹脂（商
品名：ユーバン２０−ＨＳ，三井東圧化学（株）製）１
０部及びシクロヘキサノン２００部と直径１mmのガラス
ビーズとをサンドミルで２０時間分散したものである。

【０１９６】次に、この光導電層について光減衰曲線を
求めたところ、微分係数｜ΔＶ／ΔＥ｜は光量Ｅに対し
極大値を示し、その値は５．１であった。そして、この
後、既述した実施例５と同様にしてＳＬＭを製造した。

【０１９７】次に、本発明者は、このようにして製造さ
れたＳＬＭに対し、図１４の（ａ）に示すように直流電
圧４５（Ｖ）を印加してレ−ザー光（波長８１０ｎｍ）
による文字画像の書き込みを行なった。

【０１９８】そして、その後、同図の（ｂ）に示すよう
に、クロスニコルにした偏光板３０，３１の間にＳＬＭ
２１を配置し、読み出し光Ｌ_R を照射した。その結果、
本実施例のＳＬＭは、偏光板３０，３１の向きにより、
ポジ，ネガの反転が見られ、ドット再現性も実施例５に
もまして非常に鮮明であった。

【０１９９】次に、本発明の実施例５及び６に対する比
較例について説明する。

【０２００】比較例に係るＳＬＭを次のように製造し
た。まず、２枚のガラス基板の表面にＩＴＯ膜をそれぞ
れスパッタ成膜し、パターニングを行って透明電極を形
成した。次に、一方の基板の表面に分散液（詳細は次
述）をスピンコートし、８０℃で１５分間乾燥させて膜
厚０．６μｍの光導電層を形成した。

【０２０１】なお、分散液は、下記構造式の電荷発生物
質５部と電荷輸送性物質５部にポリカーボネート樹脂
（商品名：Ｚ−２００）５部及びモノクロルベンゼン４
０部、ジクロロメタン８０部からなる混合溶媒直径１mm
のガラスビーズを加え、サンドミル装置で４０時間分散
させたものである。

【０２０２】

【化９】 次に、この光導電層について光減衰曲線を求めたとこ
ろ、微分係数｜ΔＶ／ΔＥ｜は光量Ｅに対し極大値を示
さず、その値はほとんど１であった。そして、この後、
既述した実施例５と同様にしてＳＬＭを製造した。

【０２０３】次に、このようにして製造されたＳＬＭに
対し、図１４の（ａ）に示すように直流電圧７０（Ｖ）
を印加してレ−ザー光（波長８１０ｎｍ）による文字画
像の書き込みを行なった。

【０２０４】そして、その後、同図の（ｂ）に示すよう
に、クロスニコルにした偏光板３０，３１の間にＳＬＭ
を配置し、読み出し光Ｌ_R を照射した。その結果、本比
較例のＳＬＭは、偏光板３０，３１の向きにより、ポ
ジ，ネガの反転が見られたもののドットの周囲に不鮮明
な部分がみられた。

【０２０５】以上説明したように、光導電層を光減衰曲
線の微分係数（Δ電位／Δ光量）−光量特性に極大値を
有する光導電層とすることにより、光照射時、光導電層
には光電流が流れ、この光電流により液晶の配向状態が
変化し、解像度の高い情報の書き込みを行うことができ
る。これにより、反射型のような複雑な光学系、遮光
膜、誘電体ミラー等が不要となり、構造を簡単にするこ
とができると共に、特にデジタル方式で画像処理する書
き込み光出射装置と組み合わせると、ドット再現性の優
れた高解像な情報書き込みが可能となる。 〈実施例７〉本実施例においては、まず、２２枚のガラ
ス基板の表面に膜厚が７００ÅのＩＴＯ膜をゾルゲル法
によって塗布・硬化させ、パターニングを行って透明電
極を形成した。

【０２０６】分散液としては、下記構造式の化合物２部
にポリカーボネート樹脂（商品名：Ｚ−２００、三菱瓦
斯化学（株）製）２部、及びテトラヒドロフラン２０部
と、直径１mmのガラスビーズとをサンドミルで６０時間
分散したものを用意した。

【０２０７】

【化１０】 次に、基板の表面にこの分散液をスピンコートし、９０
℃で１５分間乾燥させて膜厚０．６５μｍの電荷発生層
を形成した。

【０２０８】次いで、下記構造式を有するトリアリール
アミン化合物５部

【０２０９】

【化１１】 とポリカーボネート（商品名：Ｚ−２００、三菱瓦斯化
学（株）製）５部をクロロベンゼン７０部に溶解した液
を電荷発生層の表面にスピンコート法でコーティングし
た後、１２０℃で６０分乾燥させて膜厚０．０２５μm
の電荷輸送層を形成した。この光導電層を有する基板を
基板サンプルＳ２１とした。

【０２１０】次に、電荷発生層（ＣＧＬ）と電荷輸送層
（ＣＴＬ）の膜厚及び電荷発生層中の電荷発生材料と結
着樹脂の比（Ｐ／Ｂ）を下記の表１のように変え、他は
基板サンプルＳ２１と同様の方法で１０種類の光導電層
２２を作成し、それぞれ基板サンプルＳ２２〜Ｓ２７、
比較基板サンプルＣＳ２１、ＣＳ２２、ＣＳ２３とし
た。

【０２１１】

【表３】 なお、表３には、これら各基板サンプルにおける電荷発
生層と電荷輸送層の電気容量の比Ｃ_CTL ／Ｃ_CGL を合せ
て示した。ここで、各サンプルに用いた層の電気容量を
求める為、４１９２Ａ、ＬＦインビーダンスアナライザ
（横河・ヒューレットパッカード（株）製）を用いて、
Ａl 基板／ＣＧＬ（ｏｒＣＴＬ）膜（３〜６μm ）／Ａ
ｕ（蒸着）という構造の誘電率測定用サンプルを作製
し、測定して求めた。

【０２１２】そして、表１から明らかなように、基板サ
ンプルＳ２１〜Ｓ２８の光導電層のＣ_CTL ／Ｃ_CGL の値
は、少なくとも１．０以上であり、比較基板サンプルＣ
Ｓ２１〜ＣＳ２３のＣ_CTL ／Ｃ_CGL の値は１．０以下で
あった。

【０２１３】次に、基板サンプルＳ２１〜Ｓ２８の光導
電層と、比較基板サンプルＣＳ２１〜ＣＳ２３の光導電
層における光量と光電流との関係を求めた。図１９は、
このうちの基板サンプルＳ２１、Ｓ２３、Ｓ２５と、比
較基板サンプルＣＳ２２における光量と光電流との関係
を示すものであり、図１９から明かなように、Ｃ_CTL／
Ｃ_CGL の値が少なくとも１．０以上のものについてはア
バランシェ効果があった。これに対してＣ_CTL ／Ｃ_CGL
の値は１．０以下のものは、暗電流が大きく、光量−光
電流特性がリニアであり、アバランシェ効果は発生しな
かった。

【０２１４】このことから、電荷発生層と電荷輸送層の
膜厚及び電荷発生材料と結着樹脂の比（Ｐ／Ｂ）を変え
ることにより、光電流のインダクションポイントとγ
（光電流の傾き）のコントロールが可能であることが明
らかである。

【０２１５】一方、１１枚のＩＴＯ付基板にはポリイミ
ド配向膜を２００Åの厚さに印刷し、オーブンによって
２２０℃の温度で１ｈｒ焼成した。その後、ナイロン製
の布を用い、配向膜の表面にラビング処理を施した。

【０２１６】次に、粒径が２．０μｍのスペーサービー
ズを分散させたＩＰＡ溶液を、配向膜付基板の表面にス
ピンナーにて塗布し、オーブンによって１１０℃の温度
に５分間のオーブン乾燥を行った。さらに、配向膜付基
板の周縁にエポキシ系シール材を塗布（印刷）し、レベ
リング乾燥の後、配向膜付基板と、基板サンプルＳ２１
〜Ｓ２８、ＣＳ２１〜ＣＳ２３とをそれぞれ貼り合わせ
た。

【０２１７】その後、基板を貼り合わせたセルをオーブ
ンにて１４０℃の温度に１．５ｈｒ加熱し、実施例１と
同じ液晶を、注入の際は、温度を９５℃に加熱して、注
入を行い、その後、冷却速度を１℃／ｍｉｎで徐冷し
た。

【０２１８】そして、再び、１１０℃に加熱し、０．１
℃／ｍｉｎの降温速度で９０℃まで徐冷し、更に室温ま
で放冷し、ＳＬＭを製造した。

【０２１９】次に、本発明者は、このようにして製造さ
れたＳＬＭに対し、図１４の（ａ）に示すように半導体
レーザー６０とレーザー走査部６１とを用い、レーザー
光（波長７８０ｎｍの赤外線）を出射し、直流電圧４０
〔Ｖ〕を印加して、（文字画像の）書き込みを行った。
なお、レーザー光のエネルギー密度は０．５μＪ／cm²
とした。

【０２２０】そして、その後、同図の（ｂ）に示すよう
に、クロスニコルにした偏光板３０，３１の間にＳＬＭ
２１を配置し、読み出し光Ｌ_R を照射した。その結果、
基板サンプルＳ２１〜Ｓ２８を有するＳＬＭは、偏光板
３０，３１の向きによりポジネガの反転が見られ、ドッ
ト再現性は非常に鮮明であったが、基板サンプルＣＳ２
１〜ＣＳ２３を用いたＳＬＭはドットの周囲が不鮮明で
あった。 〈実施例８〉本実施例においてはまず、２枚のガラス基
板の表面にＩＴＯ膜をそれぞれスパッタ成膜し、パター
ニングを行って透明電極を形成した。

【０２２１】分散液としては、４，１０−ジブロムアン
トアントロン４部、ベンザール樹脂（重量平均分子量２
４０００）２部、及びシクロヘキサノン３４部と、直径
１mmのガラスビーズとを、サンドミル装置で２０時間分
散させ、その後、ブタノール６０部を加えたものを用意
した。

【０２２２】次に、一方の基板の表面にこの分散液をス
ピンコートし、８０℃で１５分間乾燥させて膜厚０．６
５μm の電荷発生層を形成した。

【０２２３】次に、下記構造式の化合物１０部、及びビ
スフェノールＺ型ポリカーボネート（重量平均分子量３
９０００）１０部を、ジクロロメタン８０部及びモノク
ロルベンゼン８０部からなる混合溶媒中に溶解して溶液
を作成し、この溶液を電荷発生層の表面にスピンコート
法でコーティングした後、１２０℃で１０分乾燥させて
膜厚０．０２５μm の電荷輸送層２５を形成し、このよ
うな構成の光導電層を有する基板を基板サンプルＳ２９
とした。また、この基板サンプルＳ２９の電気容量の比
（Ｃ_CTL ／Ｃ_CGL ）は１７．７５であった。

【０２２４】

【化１２】 この後、既述した実施例７と同様にしてサンプルＳ２９
を用いてＳＬＭを製造した。

【０２２５】次に、本発明者は、このようにして製造さ
れたＳＬＭに対し、図１４の（ａ）に示すように直流電
圧５０（Ｖ）を印加して可視レ−ザー光（波長６７０ｎ
ｍ）による文字画像の書き込みを行なった。

【０２２６】そして、その後、同図の（ｂ）に示すよう
に、クロスニコルにした偏光板３０，３１の間にＳＬＭ
２１を配置し、読み出し光Ｌ_R を照射した。その結果、
本実施例のＳＬＭは、偏光板３０，３１の向きにより、
ポジ，ネガの反転が見られ、ドット再現性も非常に鮮明
であった。

【０２２７】以上説明したように本実施例によると、機
能分離型のアバランシェ効果のある光導電層を用いるこ
とにより、光照射時、光導電層には光電流が流れ、この
光電流により液晶の配向状態が変化し、解像度の高い情
報の書き込みを行うことができる。これにより、特にデ
ジタル方式で画像処理する書き込み光照射装置と組み合
わせると、ドット再現性の優れた高解像な情報書き込み
が可能となる。

【０２２８】以上は、ストライプ状にパターニングされ
ていない透明導電膜を電極に用いた場合について述べた
が、本発明は、マルチブレキシング駆動されるべくスト
ライプ状に配された透明電極群からなる一対の基板表面
にそれぞれ一軸性配向膜と、ノンラビングの光電変換層
とを設けたセルに、液晶を注入した液晶素子にも好適に
用いられる。

【０２２９】

【発明の効果】本発明によれば、複雑な工程を用いるこ
となく欠陥の少ないブックシェルフ層構造を呈する液晶
素子となるので、表示品質に優れた素子を安価に提供で
きる。また、電荷発生物質や電荷輸送性物質の選択に自
由度がある分、温度変化による表示特性の劣化が抑制さ
れ、良好な配向状態により表示品質を良好にすることが
できる。また、感度を良好にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の液晶素子の構造を示す模式図。

【図２】本発明の液晶素子の構造を示す模式図。

【図３】本発明の液晶素子の動作を示す模式図。

【図４】本発明に用いられる有機半導体層の構成材料の
分光透過率特性を示す図。

【図５】本発明に用いられる有機半導体層の構成材料の
分光透過率特性を示す図。

【図６】本発明に用いられる別の有機半導体層の構成材
料の分光透過率特性を示す図。

【図７】本発明に用いられる更に別の有機半導体層の構
成材料の分光透過率特性を示す図。

【図８】本発明に用いられる光電変換層の膜厚と解像力
との関係を示す図。

【図９】本発明に用いられる光電変換層の評価結果を示
す図。

【図１０】デジタル露光系における露光光量の分布特性
を示す図。

【図１１】本発明に用いられる液晶素子の製造工程を示
す模式図。

【図１２】本発明の別の実施形態による液晶素子の構造
を示す模式図。

【図１３】本発明の更に別の実施形態による液晶素子の
構造を示す模式図。

【図１４】本発明の液晶素子の情報書込み動作及び情報
読み出し動作を説明する為の模式図。

【図１５】光メモリ性の測定方法を説明する為の模式
図。

【図１６】各種液晶素子の特性を説明する為の図。

【図１７】本発明の別の実施形態による液晶素子に用い
られる光電変換層の特性を示す図。

【図１８】本発明の更に別の実施形態による液晶素子の
光電変換層の特性を示す図。

【図１９】本発明に用いられる光電変換層の特性を示す
図。

【符号の説明】

２，３ ガラス基板（透明基板） ５，６ 透明電極 １２ 一軸性配向膜 ９、１３ 強誘電性液晶 ２１，４１，５１ＳＬＭ（液晶素子） ２２ 光導電層（光導電性半導体層） ２３ 電荷発生層（電荷発生物質を含有する層） ２５ 電荷輸送層（電荷輸送性物質を含有する
層） ２６ 書き込み光照射装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｇ０９Ｆ 9/35 ３０２ Ｇ０２Ｆ 1/137 ５１０ (31)優先権主張番号 特願平9−260472 (32)優先日 平９(1997)９月25日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ）

Claims (41)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定間隙を開けて配置された一対の透明
   基板と、一対の透明電極と、光電変換半導体層と、配向
   膜と、該配向膜と該光電変換半導体層間に挟持された液
   晶と、を備えた液晶素子において、 前記配向膜にのみラビング処理を施し、前記光電変換半
   導体層にはラビング処理を施さない、 ことを特徴とする液晶素子。
2. 【請求項２】 前記光電変換半導体層の表面エネルギー
   が、３０ｄｙｎ／ｃｍ² 以下である、 ことを特徴とする請求項１記載の液晶素子。
3. 【請求項３】 前記光電変換半導体層が、電荷発生物質
   を含有する層と、電荷輸送性物質を含有する層との積層
   構造である、 ことを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶素子。
4. 【請求項４】 前記光電変換半導体層が、単一層であ
   り、前記電荷発生物質及び前記電荷輸送性物質を含有す
   る、 ことを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶素子。
5. 【請求項５】 前記液晶がカイラルスメクチック液晶で
   ある、 ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載
   の液晶素子。
6. 【請求項６】 前記液晶がコレステリック相をもたない
   相転移系列を有し、ブックシェルフ層構造を呈する液晶
   である、 ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載
   の液晶素子。
7. 【請求項７】 一対の透明基板にそれぞれ透明電極を形
   成する工程と、 一方の透明基板に光電変換半導体層を形成する工程と、 他方の透明基板に配向膜を形成する工程と、 前記配向膜にラビング処理を施す工程と、 これら一対の透明基板を貼り合わせる工程と、 これら一対の透明基板の間隙に液晶を注入する工程と、 を備えた液晶素子の製造方法において、 前記光電変換半導体層にはラビング処理を施さない、 ことを特徴とする液晶素子の製造方法。
8. 【請求項８】 一対の基板間に挟持された液晶を備えた
   液晶素子において、 該液晶に接する一対の層のうち一方が電荷輸送性の光電
   変換半導体層であり、 前記一対の層のうち他方のみが一軸性配向膜である、 ことを特徴とする液晶素子。
9. 【請求項９】 前記光電変換半導体層の表面エネルギー
   が３０ｄｙｎ／ｃｍ² 以下である、 ことを特徴とする請求項８記載の液晶素子。
10. 【請求項１０】 前記液晶が、コレステリック相をもた
    ない相転移系列を有するカイラルスメクチック液晶であ
    る、 ことを特徴とする請求項８及び９のいずれか１項に記載
    の液晶素子。
11. 【請求項１１】 前記液晶はブックシェルフ層構造を呈
    するカイラルスメクチック層である、 ことを特徴とする請求項８又は９に記載の液晶素子。
12. 【請求項１２】 前記電荷輸送性の光電変換半導体層は
    ラビング処理されていない、 ことを特徴とする請求項８又は９に記載の液晶素子。
13. 【請求項１３】 前記電荷輸送性の光電変換半導体層は
    有機半導体である、 ことを特徴とする請求項８又は９に記載の液晶素子。
14. 【請求項１４】 前記一軸性配向膜はラビング処理され
    た膜である、 ことを特徴とする請求項８又は９に記載の液晶素子。
15. 【請求項１５】 前記光電変換半導体層と電極との間に
    電荷発生層が設けられている、 ことを特徴とする請求項８又は９に記載の液晶素子。
16. 【請求項１６】 前記光電変換半導体層は非ラビング処
    理された有機半導体であり、前記液晶はコレステリック
    相をもたない相転移系列を有し、ブックシェルフ層構造
    を呈するカイラルスメクチック液晶であり、前記一軸性
    配向膜はラビング処理されたポリイミド膜である、 ことを特徴とする請求項８又は９に記載の液晶素子。
17. 【請求項１７】 一対の基板間に挟持された液晶を備え
    た液晶素子において、 該液晶に接する一対の層のうち一方が光電変換有機半導
    体層であり、 一対の層のうち他方のみが一軸性配向膜であり、 前記液晶が、ブックシェルフ層構造を呈するカイラルス
    メクチック液晶である、 ことを特徴とする液晶素子。
18. 【請求項１８】 前記光電変換有機半導体層の表面エネ
    ルギーが３０ｄｙｎ／ｃｍ² 以下である、 ことを特徴とする請求項１７記載の液晶素子。
19. 【請求項１９】 前記光電変換有機半導体層が光メモリ
    ー性を有しており、該光メモリー性が下記に示される条
    件式で表されることを特徴とする請求項１７記載の液晶
    素子。 【数１】 Ａ×Ｔ≧１×１０⁴ ［lux.sec ］の時 ０．１≦｜Ｖ_M ／Ｖ_D ｜≦１．０ Ａ［lux ］：照射光強度 Ｔ［sec ］：光照射時間 Ｖ_D ［Ｖ］：光未照射部分の光電変換有機半導体層に分
    担される電位 Ｖ_M ［Ｖ］：光未照射部分の光電変換有機半導体層に分
    担される電位と光照射部分の光電変換有機半導体層に分
    担される電位との差分
20. 【請求項２０】 前記光電変換有機半導体層が有機の電
    荷発生物質と電荷輸送性物質とを含有していることを特
    徴とする請求項１９記載の液晶素子。
21. 【請求項２１】 前記光電変換有機半導体層が電荷発生
    物質を含有する層と電荷輸送性物質を含有する層との積
    層構造であることを特徴とする請求項１９記載の液晶素
    子。
22. 【請求項２２】 前記光電変換有機半導体層が電荷発生
    物質と電荷輸送性物質とを含有する単層構造であること
    を特徴とする請求項１９記載の液晶素子。
23. 【請求項２３】 前記光電変換有機半導体層が中間層を
    有していることを特徴とする請求項１９記載の液晶素
    子。
24. 【請求項２４】 前記一対の基板の間にカラーフィルタ
    を備えたことを特徴とする請求項１９記載の液晶素子。
25. 【請求項２５】 前記液晶が強誘電性液晶であることを
    特徴とする請求項１９記載の液晶素子。
26. 【請求項２６】 前記光電変換有機半導体層が、電荷発
    生層と電荷輸送層とを有し、前記電荷発生層の電気容量
    （Ｃ_CGL ）と、前記電荷輸送層の電気容量（Ｃ_CTL ）の
    比（Ｃ_CTL ）／（Ｃ_CGL ）が１．０以上であることを特
    徴とする請求項１７記載の液晶素子。
27. 【請求項２７】 前記電荷発生層の電気容量（Ｃ_CGL ）
    と前記電荷輸送層の電気容量（Ｃ_CTL ）の比（Ｃ_CTL ）
    ／（Ｃ_CGL ）が２．５以上であることを特徴とする請求
    項２６記載の液晶素子。
28. 【請求項２８】 前記電荷発生層の電気容量（Ｃ_CGL ）
    と前記電荷輸送層の電気容量（Ｃ_CTL ）の比（Ｃ_CTL ）
    ／（Ｃ_CGL ）が５．０以上であることを特徴とする請求
    項２７記載の液晶素子。
29. 【請求項２９】 前記光電変換有機半導体層は前記電極
    との間に中間層を有することを特徴とする請求項２６記
    載の液晶素子。
30. 【請求項３０】 前記電荷発生層中の電荷発生材料が下
    記一般式［１］のアゾ顔料であることを特徴とする請求
    項２６記載の液晶素子。 【化１】 （式中、Ｘは水素原子、ハロゲン原子を示す。Ｒ１、Ｒ
    ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５は、水素原子、ハロゲン原子、ニ
    トロ基、シアノ基、置換基を有してもよいアルキル基、
    アルコキシ基、アラルキル基、アリール基、アルキルア
    ミノ基を示し、同じであっても異なっていてもよい。ｍ
    及びｎは１または２を示し、同じであっても異なってい
    てもよい。）
31. 【請求項３１】 カラーフィルタを備えたことを特徴と
    する請求項２６記載の液晶素子。
32. 【請求項３２】 前記液晶が強誘電液晶であることを特
    徴とする請求項２６記載の液晶素子。
33. 【請求項３３】 前記光電変換有機半導体層を光減衰曲
    線の微分係数（Δ電位／Δ光量）−光量特性に極大値を
    有するものとすることを特徴とする請求項１７記載の液
    晶素子。
34. 【請求項３４】 前記光電変換有機半導体層の規格化さ
    れた光減衰曲線より算出される微分係数の値が少なくと
    も３以上であることを特徴とする請求項３３記載の液晶
    素子。
35. 【請求項３５】 前記光電変換有機半導体層が有機の電
    荷発生物質と電荷輸送性物質を含有していることを特徴
    とする請求項３３記載の液晶素子。
36. 【請求項３６】 前記光電変換有機半導体層が電荷発生
    物質を含有する層と電荷輸送性物質を含有する層との積
    層構造であることを特徴とする請求項３３記載の液晶素
    子。
37. 【請求項３７】 前記光電変換有機半導体層が電荷発生
    物質単独または前記電荷発生物質と電荷輸送性物質を含
    有する単層構造であることを特徴とする請求項３３記載
    の液晶素子。
38. 【請求項３８】 前記光電変換有機半導体層が中間層を
    有していることを特徴とする請求項３３記載の液晶素
    子。
39. 【請求項３９】 カラーフィルタを備えたことを特徴と
    する請求項３３記載の液晶素子。
40. 【請求項４０】 前記液晶が強誘電性液晶であることを
    特徴とする請求項３３記載の液晶素子。
41. 【請求項４１】 液晶素子の製造方法において、 一対の透明基板にそれぞれ透明電極を形成する工程と、 前記一対の透明基板の一方の表面上に光電変換有機半導
    体層を形成する工程と、 前記一対の透明基板の他方の表面上に配向膜を形成する
    工程と、 前記光電変換有機半導体層と配向膜のうち配向膜にのみ
    ラビング処理を施す工程と、 前記光電変換有機半導体層の表面にスぺーサーとなる硬
    化性樹脂を配置する工程と、 前記各透明基板を貼り合わせる工程と、 前記硬化性樹脂を硬化させる工程と、 前記貼り合わされた一対の透明基板の間隙に液晶を注入
    する工程と、 を備えたことを特徴とする液晶素子の製造方法。