JPS62242919A - 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

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JPS62242919A
JPS62242919A JP8655986A JP8655986A JPS62242919A JP S62242919 A JPS62242919 A JP S62242919A JP 8655986 A JP8655986 A JP 8655986A JP 8655986 A JP8655986 A JP 8655986A JP S62242919 A JPS62242919 A JP S62242919A
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JP
Japan
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liquid crystal
island
light valve
light
photoconductor
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Pending
Application number
JP8655986A
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English (en)
Inventor
Tomio Sonehara
富雄 曽根原
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Publication of JPS62242919A publication Critical patent/JPS62242919A/ja
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/135Liquid crystal cells structurally associated with a photoconducting or a ferro-electric layer, the properties of which can be optically or electrically varied
    • G02F1/1354Liquid crystal cells structurally associated with a photoconducting or a ferro-electric layer, the properties of which can be optically or electrically varied having a particular photoconducting structure or material

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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】 〔!乗上08用分野〕 本発明は光導電体を光ビームでアドレスする液晶ライト
バルブの改良に関するものである。
〔従来技術〕
従来の光導電型液晶ライトバルブはニスアイデー172
ダイジエスト 70頁、ニスアイデー172ダイジエス
トn頁、アブライドヒジツクスレターあ巻、1979 
450頁、特開昭59−216126  K示されるよ
うに、光導電体は液晶層に隣接する薄膜層であり、書き
込み用■光ビームが照射された光導電層部分に光電荷が
発生し、外部の電界により光導電効果が生じ、液晶■電
気光学効果を訪起するものであった。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかるに表示情報置■増加に伴い、書き込み元ビームO
径が小さくなると、発生した光電荷が元ビームの周囲に
拡散し像のボケやにじみを生じる。
これは%に瞥き込み光導が過剰0場合、yt、4電体の
厚さが大きい場合、光導電体■易動度が大きい場合、さ
らに読み出し元を反射させる誘電体ミラーが液晶層、光
導電体O厚さ程反に厚い場合に生じ易かった。これは読
み出し元と光導電体を分離する遮光層は、画素の形成の
ため電気的に絶縁されている必要から、数μ以上Q厚さ
の誘電体多層膜による反射膜を用いているためである。
そこで本発明は上述の問題点を解決するも■でそQ目的
とするところは、表示のボケやにじみをなくした表示性
能の高い、かつ誘電体多層膜によらない金属遮光1−を
使用できる、簡単な構造Q光導電型液晶ライトバルブを
提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明O光導電型液晶ライトバルブは、尤2!4電体が
島状に分離した構造を有することを特徴としている。ま
た2の分離した島構造は醤き込み元ビームよりも小さい
ことを特数としさらに光導電体とそQ上に設けられた遮
光層は島状に分離した構@を有することを特徴とする。
また島状に分離した光4電本間に遮光1−が設置された
ことを特数としている。またこれらの遮ytI−は企画
薄膜から成ることを%敵とし、さらに光導電体間■遮″
に、層は光吸収材料から成ることを特徴としている。ま
た分離した島構造の形状は、最密な矩形■集合、六角形
の集合、大きさの異なる図形の集合であることを特徴と
している。
〔作用〕
本発明の上記の構成によれば、書き込み光ビームで照射
された光導電体に生成した光電荷が液晶層の界面に分i
t誘起する際に、島状画素に分離されているため1画素
外に電荷が移動せず、表示のボケやにじみを防止する。
また島状画素は曾き込み元ビームよりも小さ^ため画素
構成による表示解像力の劣下を峡少眼に抑えることがで
きている0次に画素間に入射する読み出し光、あるいは
書き込み光のもれは、画素間に設置した遮光層により遮
断され、表示上O劣下を抑えるものである。
〔実施列〕
実施例1 第1図は本発明の光導電型液晶ライトバルブの断面図で
ある。ここで101,111は光導電体。
102は光導電体上に形成された遮光層である。
107は1071外部電源108から電界を印加するた
めの透明導電膜であり、107は光導電体に接続されて
^る。103は液晶層であり、書き込み光106により
照射された領域に相当する部分104が応答を示してい
る。これは透明基板105間に形成されている。
さらに具体的には、本実施例にお−で、光導電体として
半絶縁性■アモルファスシリコン(以下α−8(と略称
する)遮光層にはアルミニウム蒸着膜透明導電膜にはイ
ンジウム、スズ酸化物(工TOと略称する)を用いた。
第1図において、特数的なのは光導電体101及び、遮
光層が島状に形成された点である。
この構造により書き込みyfi106によって、光導電
体101中に生成した光電荷は、隣接する池O島に移行
することができなハ、この結果、液晶層103には島を
画素として電果が働き1元ビームの拡がりや光電荷の拡
散による表示のボケやにじみを防止することができる。
またさらに、遮光層′Ik元導電体上に設置したことに
より、非常に強い読み出し光を照射した場合でも、光導
電体は読み出し光による光電荷の発生を防ぐことができ
る。
次に動作にり一て簡単に説明する。
液晶の使用するモードによって動作が異なるって、初め
に強誘電性液晶Q双安定モードから説明する1強誘電性
液晶Q双安定モードにり匹てはアプライドヒレツクスレ
ター36巻1980.899頁を初めとして多くの報告
がある。
外部電源108は透明軍属107,107’間に1画面
の誓き込みの間、直流電圧を加えている。こ0時、書き
込み光106が照射された光導電体111には光電荷が
生成され、第2図中の光導電体等価抵抗202′が低下
する。これに伴い、液晶層間に加わる電圧が上昇し、双
安定状態間の転移電圧を超え、安定状態間のスイッチン
グが可能となる。つまり、一方方向の直流電圧と誉き込
み光によって一方0安定状態へ転移し、書き込み光が照
射されない箇所は前回■安定状態′fr:保持し続ける
ことになる。
また逆方向O安定状態への転移は、前述と反対方向の直
流電圧と書き込み光によって同様に行なわれる。こ0時
V)表示0最少単位である画素を光導電体0島として分
離することによって、光電荷O拡散によるボケ、にじみ
を防止している。
次に、ねじれたネマチック液晶や、複屈折モードに代表
される牟安定モードO場合について説明する。外部電源
108は、工TO107,107’間に電圧を印加する
。書き込み光が照射された光導電体は等面抵抗が減少し
、液晶層間に加わる電圧が上昇する。誓き込み光が照射
された画素は、照射されない部分と光学的な性質が変化
し、偏光板によりこれを画家として検出する。さらにこ
のモードO場合、書き込みto照射が終了すると同時に
光導電体Q抵抗が光電荷の1消滅により上昇し。
液晶印加電圧が低下してしまうタイプと、液晶層と光導
電体■等価容量に蓄電された電荷によって液晶印加電圧
が保持されるタイプがある。前者の場合は外部電源は@
流、交流を問わないが、後者の場合は表示0均−aを得
るために、一画面の書き込み琳位内では一方の直流とな
るようにしなければならなVh、この巣安定液晶モード
の場合も、光導[体を島として分離することによって表
示のボケ、にじみを防止できた。
以上VCおいて、書き込みyt、は直接変調した半導体
レーザーitポリゴンスキャナとガルバノスキャナによ
る走査を行なわれた。
次に本実施列Oパネルの製造法t−簡単に説明する。透
明基板105上に工TO107iスパッタリングによっ
て得た。さらにその上にボロンを微最ドーグした半絶縁
性α−5z1&ニゲロー放亀C’VD法により約1μ■
デポジシヨンを行ない、サラにアルミニウム’t200
0A蒸着し遮光l−とした。
次に第3図(α)IC示すようにアルミニウムを無数の
1μ×1μの正方形格子パターンに7オトエツチングを
行な^、このアルミニウムをマスクにしてα−s<1エ
ツチングした。アルミニウムのパターンは、工Cプロセ
ス■ようなマスク精度は不要であり、かつ繰り返しのみ
のパターンであるので、レーザ光■干渉縞を利用したホ
ログラフィック露光法等を用いると嶽産註が向上する。
またα−s7を、等方向なエツチング法により、アルミ
ニウムパターンよりも小さめにエツチングし、読み出し
光0遮光性をさらに向上させることができる。iた画素
の形状は通常のマトリクスタイプと異なり、矩形以外の
任意形状、大きさの異なる画素の配置などを採用するこ
とができるが、できるだけ画素部分が占める割合を増や
す必要がある。これらの列を訂3図(6) 、 (6)
に示す、厄3図(6)はハニカム形、(C)は大きさ0
異なる円形の組み合せである。″また解像力の低下を防
ぐ点からこれら■画素の大きさは書き込み用元ビームよ
りも小さい必要がある。
上記の実施列■場合、ビーム径は約100μでありアル
ミニウムのパターンは1μ程度であるって解像力I:D
低下はまったく心配ない。
実施列2 飢4図は本発明■もうひとつ0実施列における断面図で
ある。実施例1と基本的に等価である■で、異なるとこ
ろを説明する。先導電体101゜遮光層102の形成後
、再びアルミニウム■蒸着を行ない、島間遮光層401
を形成する。402は遮光+t1102上に同時に蒸着
されたアルミニウム層である。このようにして得られた
元導電型電気元学装置は、Wき込み5’e106が読み
出し側に出射することを防止し、さらに読み出し光が光
導体側の透明基板内■繰り反し反射光による光電荷生成
をも防止することができる゛。
嘉5図はもうひとつOf形できり1画素間の遮尤啼?色
素の電着によって得たも0である。501は遮光用色着
層、502は溶出防止のためのコーティング層である。
具体的には7タロシアニン系やペリレン系の色素とポリ
エステルレジンO水溶液中に島状θ光轡電体、遮光1−
を形成した基板を入れ、ITO電臘をアノード分隠して
電@を行なった0次にキュアを行ない、さらVCBiO
2Oコーティング1id502t−1吐温スパツタリン
グによって形成した。
〔発明の効果〕
以と述べたように本発明によれば、光4一体を島状に分
離し、島状画素間に遮51−を設置することにより、高
梢面表示における致命的な欠陥となるボケやにじみのな
い投射光に混入する誓き込み光の出射を抑えた優れた表
示を得ることができる。
さらには、遮光層として従来用いることかできなかった
金稿遮光層による簡単な構造の光導電型液晶ライトバル
ブを得ることができた。また島状画素は最密な集合体を
形成しているため投射光O利用率が高く、金属遮光層O
優れた反射特性と相まって、明るい表示を提供するもの
である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の光導電型ライトバルブの断面図。 飢2図は本発明の詳細な説明するため■等価回路図であ
る。 @3図(a) (6) (6)は本発明の画素形状の列
を示す図である。第3図(a)は矩形の集合、膨3図(
6)はハニカム様、第3図(c) tiサイズの異なる
画素の集合である。 窮4図は本発明による画素間を遮光層で埋めた列の断面
図。 哨5図は本発明による画素間を着色層で埋めた列の断面
図である。 101・・・光導電体 102・・・遮光層 103・・・液晶層 104・・・応答して^る液晶層 105・・・透明基板 106・・・誓き込み光 107 、107’@・透明電膜 108・・・外部電源 109・・・読み出し光 401・・・画素間遮光r− 501@・・光吸収材層 以   上 出願人 セイコーエプソン沫式会肚 四ロロ !:s3図(α) 第3図(b) 第3図(C)

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)光導電体、液晶層、遮光層、電圧印加手段、及び
    これらを封止する透明基板を主購成要素とする光導電型
    液晶ライトバルブにおいて、前記光導電体は、島状に分
    離されていることを特徴とする光導電型液晶ライトバル
    ブ。
  2. (2)前記光導電体は書き込み光ビーム径よりも小い島
    に分離されていることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載の光導電型液晶ライトバルブ。
  3. (3)前記光導電体上に設置された遮光層と光導電体は
    、島状に分離されていることを特徴とする特許請求の範
    囲第1項記載の光導電型液晶ライトバルブ。
  4. (4)前記島状光導電体間に遮光層が設置されたことを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の光導電型液晶ラ
    イトバルブ。
  5. (5)前記遮光層は金属薄膜であることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の光導電型液晶ライトバルブ。
  6. (6)前記島状光導電体間の遮光層は光吸収材料から成
    ることを特徴とする特許請求の範囲第4項記載の光導電
    型液晶ライトバルブ。
  7. (7)前記島状光導電体の形状は、最密な矩形集合であ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の光導電
    型液晶ライトバルブ。
  8. (8)前記島状光導電体の形状は、最密な六角形集合で
    あることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の光導
    電型液晶ライトバルブ。
  9. (9)前記島状光導電体の形状は、大きさの異なる図形
    の最密な集合であることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載の光導電型液晶ライトバルブ。
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