JPS62501880A - 電気光学的変調器における電界誘発不安定性の除去 - Google Patents

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】 電気光学的変調器における電界誘発不安定性の除去技術的分野 この発明は光弁配列体に使用するための電気光学的変調器配列体における電界誘 発不安定性の除去に関係している。

背景技術 電気光学的物質はこれの内部に確立された電界の強さに従って光学的特性が変わ る物質である。この物質は光弁配列体に使用するための電気制御式電気光学的変 調器を可能にする。

電気光学的変調器配列体の基板としてしばしば使用される好適な電気光学的物質 の一例はランタン・ドープ形チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＬＺＴ）である。電界が 確立されない場合には、ＰＬＺＴのある種の組成物は光学的に等方性であるが、 他のものは静的な複屈折を呈する。いずれの場合でも、ＰＬＺＴの基板を通して 電界が加えられると、ＰＬＺＴの結晶構造が変化する。結晶構造のこの変化によ り複屈折の変化が生じる。これにより１、電界線に平行に整列させられた光学軸 が形成される。

光弁配列体には変調器配列体及び検光子がある。この変調器配列体はしばしばＰ ＬＺＴ基板を備えていて、これらの面の一つには複数の隔置された電極がある。

一対の電極間に電圧が加えられると、画素部分と呼ばれるＰＬＺＴ基板の部分に 電界が確立されて、ＰＬＺＴ基板は複屈折性になって入射直線偏光光の偏光状態 を変えろ。複屈折性基板に入射して射出する直線偏光光の直交偏光（Ｅベクトル ）間に１８０°の位相偏移が導入された場合には、印加された電圧は半波長電圧 と呼ばれる。入射光が直線偏光のものであって、Ｅベクトルが誘発光学軸に対し て４５゜である場合には、直線偏光していてＥベクトルが入射偏光Ｅベクトルに 対して９００回転している光が基板から出て来る。この場合には、基板に入射す る光の偏光方向と交差した検光子によって最大量の光が透過させられる。不幸に も、動作後、変調器配列体はしばしば光透過ドリフトを呈する。

発明の開示 この発明の目的は光透過ドリフトを減小させた電気光学的変調器配列体を提供す ることである。この目的は、電気光学的基板、及びこの基板の面を覆ってこの面 が水を吸収しないようにする不透水性層を備えた変調器配列体を準備することに よって達成される。この層は吸収された水が基板面から除去された後に施される 。

図面の簡単な説明 図１は電気光学的変調器配列体及び検光子を備えた光弁配列体を図解した概略的 透視図であり、又 図２は図１の変調器配列体の部分側部断面図である。

発明を実施する方法 図１に示されたよ）に、この発明により電気光学的変調器配列体１０及び検光子 ２０を備えた光弁配列体が設けられている。

検光子２０を横切る点線は検光子２０を透過する直線偏光光電気ベクトル（Ｅベ クトル）の方向を示している。図２に示されたように、変調器配列体１０には電 気光学的物質で形成された基板１２、望ましくは基板における電界の確立に応答 して複屈折性を変える光学的に等方性のＰ　Ｌ　Ｚ　Ｔで形成された基板、があ る。単色直線偏光の単一の入力光ビームが図示のように左から基板１２０面に垂 直に入射し、そして複数のビームとして右に出る。図示のように入力光ビームの 偏光又はＥベクトルには光ビームの進行方向に垂直である。入力光ビームは、技 術上周知の幾つかの装置のいずれか（図示されず）、例えばレーザ、又は偏光子 を備えた白熱光源、によって発生すればよい。

変調器配列体１０には複数の画素部分がある。各画素部分は隣り合った電極３１ ａ及び′５１ｂ間に形成されている。変調器配列体の特定の画素部分を通過しＴ −直線偏光光はビームに形成される。検光子２０を透過した各党ビームは光が集 束する画像区域（図示されず）にある対応する画素領域に収容された画素をアド レスする。

図２に示されたように、基板１２にはそれぞれ第１及び第２の実質上平行な面、 ６及び８がある。すべての電極は面６上に取り付けられている。電極３１ａと電 極３１ｂとの間の線は画素部分に対する電界線を表している。すべての電極は、 基板中に組み込むことができ、又は金属の真空蒸着及び写真印刷のような技術上 周知の幾つかの手段の任意のものによって基板面上に直接図示のように付着させ ることができる。電極は任意の適当な物質で形成すればよいが、クロム−金、チ タン−金、及びクロム−ニッケルー金のような金属が特に有効である。

再び図２について述べると、単一の画素部分は基板１２の第１面６上の一対の隣 り合った電極３１ａ及び３１ｂ間に加えられる電界によって規定される。隣り合 った一対の電極ろ１ａ及び３Ｉｂ間に電圧が加えられてこれが電界を確立する。

望ましくは、画素部分の各電極は、これらの電界線及びそれらの確立された光学 軸が受容偏光光のＥベクトルに対して４５°の角度に配位され且つこの受容光の 入射方向に対してほぼ垂直であるように配置される。電圧Ｖｊｎは零ボルトか半 波長電圧になるように選択されることが望ましい。

画素部分の情報はＶｉｎを制御することによって変調される。

一対の電極５ｊ　ａ及び３ｉｂ間に電圧が加えられていない（Ｖｉｎが０である ）ときには、偏光面が変更されず、従って検光子２０はその画素部分を通過した 偏光光を阻止する。しかしながら、電圧Ｖｉｎが半波長電圧であるときには、図 ２に示されたような電界が確立される。そのような画素部分における直線偏光光 ビームの偏光面は９０°変更されるので、光は検光子を通過する。

動作後に、光弁配列体は周知の光誘発性空間電荷ドリフトとは異なった電界誘発 性光透過ドリフトを呈することが判明している。電界誘発性ドリフトは光弁が非 常に低い光ノベルで動作させられたときでさえも発生する。安定な光強度出力を 達成するために、各対の電極間に加えられる電圧の大きさを時間と共に変えるこ とによって電界誘発性ドリフトが補償される。この問題は、種々の変調器配列体 面木部分が、時間と共に異なって変［こする光透過ドリフトラしはしば持ってお り、従って光弁配列体によって透過される種々の光ビームの強度の非一様性が増 大するという事実によって複雑比される。所与の印加電圧における各画素部分に 対する光透過のドソフトの外に、印加電圧が零にされたときの各画素部分に対す る光透過の増大も存在し、これにより光弁のコントラストが減小する。

この発明に従って、入射直線偏光光の偏光面（Ｅベクトル）を９００変えるため に各対の変調器配列体画素部分電極間の印加電圧の振幅において、変調器配列体 の繰返し動作後においても、変更が必要とされない電気光学的変調器配列体が提 供されろ。

画素部分を通過する直線偏光光（Ｅベクトル）の変化における変動は変調器基板 の面における電荷の蓄積に起因することが判明している。これは電界誘発性の不 安定性である。表面電荷の出現はＩ）Ｌ　Ｚ　Ｔ基板面における吸着水の存在に 直接相関していることも判明し、ている。

この発明に従って、基板１２上に不透水性層６７が形成されている。「不透水性 」の用語は水が面６に達するのを阻止されることを意味している。この層は基板 １２のすべての面上と電極′５１ａ及び３ｉｂ上とに直接被覆されている。層６ ７は基板１２０面を周囲から分離して吸着水及び基板面６上の電荷の蓄積を防止 する。

電界誘発不安定性は電極ろ１ａ及び３ｉｂ間におけるＰＬＺＴ基板而６上面電荷 の蓄積に起因していることが確定されている。

その他の基板面も又不安定性を引き起こすことのできる電荷を集めることがある 。それらの面はすべて被層されることが望ましい。

我我は、光弁の不安定性が表面電荷の存在を試験することによって電界誘発不安 定性によるものであるとしてよいことを確認した。これは変調器１０の画素部分 の表面を適当な物質、例えば表面電荷を除去するアルコール湿潤綿棒でぬぐうこ とによって行われた。ぬぐいの前後に光弁の動作を比較するとその表面に電荷が 存在したか否かがわかった。

表面電荷の出現はＰＬＺＴ面上の吸着水の存在に相関している。

ＰＬＺＴは大気から水分を吸収し、これが電荷の蓄積を生じることになる。これ は電荷を集めている基板１２上の面６の部分を湿らせることによって証明される 。面６上の電荷のレベルは増大することになる。電界誘発不安定性は、ＰＬＺＴ 面６から吸着水を除去してからこの面６を透明な不透水性の層で被覆することに よって容易になしう−ることかできる。吸着水は、１００℃を越える温度に加熱 された乾燥窒素雰囲気の室内に電気光学的変調器配列体を配置することによって 除去することができる。変調器は吸着水が除去されるまでこの室内に残される。

次に被覆層がこの窒素雰囲気中で付着させられる。層６７は、浸し被覆。

回転被覆又は噴霧を含む多くの技術によって形成することができる。層６７は、 なるべくならば、電気絶縁性、透明性、光学的等方性及び不透水性にするべきで ある。層は光の屈折を防止するために一様な厚さを持つべきである。使用された 有効な物質の例は、米国コネチカット州グンベリのミラー−スチーブンソン社（ 〜ｌｉ　１ｉａｒ　−５ｔｃｐｂｅｎｓｏｎ　Ｃｏｒｐｏａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｄ ａｎｂｕｒｙ。

Ｃｏｎｎｅｃｔｉｃｕｔ、　Ｕ、Ｓ、Ａ、）　によって製造されたアクリル塗料 ４ＭＳ−４６５である。この物質は高度に絶縁性のものであって、電流が隣り合 った電極間で層６７を流れるのを阻止する。

利点及び産業上の適用性 電界誘発不安定性を除去するように準備された改良形電気光学的変調器は、電気 信号を印刷物上の可視像に変換する印刷機機及び印刷機に使用することができる 。この変調器には電界誘発不安定性によって引き起こされた出方画像における非 直線性を除去するという利点がある。

国際調査報告 ｌＡＩＳｍｊ１１ｍＡ６１ＡＤｌｌｋ１ｗＡＮ６．ＰＣＴ／ＵＳ＋３６１００２ ４７

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. １．少なくとも一つの基板面を分離してこの面が水分を吸収しないようにするこ とを特徴とする、電界誘発不安定性を引き起こす電荷を集めることのないように 電気光学的基板を準備する方法。
2. ２．基板面の分離が、この基板面を光学的に等方性で透明な不透水性の層で被覆 して水分がこの基板により吸収されないようにすることによつて達成される、請 求の範囲第１項に記載の方法。
3. ３．吸着水を基板から釈放する付加的な前置段階によつて特徴づけられる、請求 の範囲第１項及び第２項のいずれか一つに記載の方法。
4. ４．吸着水を釈放することが、基板を制御された雰囲気中で乾燥させて基板面か ら水分を除去することによつて行われる、請求の範囲第３項に記載の方法。
5. ５．乾燥させる段階が１００℃を越える温度で行われる、請求の範囲第４項に記 載の方法。
6. ６．電気光学的物質製の基板が請求の範囲第１項から第５項までのいづれか一つ に記載の方法によつて水分を分離されていることを特徴とする、電気光学的物質 製の基板を備えた電気光学的変調器。
7. ７．（ａ）電界に応答して複屈折性を変える電気光学的物質で形成された基板（ １２）、（ｂ）選択的に電位を加えて前記の基板に電界を確立するようにするた めの電極（３１ａ，３１ｂ）を備えた電気光学的変調器であつて、前記の基板が （ｃ）これの少なくとも一つの面を被覆する透明な不透水性の層（３７）を備え ていて、これによりこの面が水分を吸収しないようにされていることを特徴とす る前記の電気光学的変調器。
8. ８．前記の不透水性の層がアクリル組成物である、請求の範囲第７項に記載の変 調器。
9. ９．前記のアクリル組成物が電気絶縁性のものである、請求の範囲第８項に記載 の変調器。
10. １０．前記の電気光学的物質がＰＬＺＴである、請求の範囲第７項に記載の変調 器。
11. １１．ＰＬＺＴ基板において画素部分を規定する複数の変調用電極（３１ａ，３ １ｂ）を備えていて、これらの変調用電極が電圧信号に応答して前記の画素部分 の選択されたものを通して電界を確立し、この電界により前記の選択された画素 部分のそれぞれが光ビームの偏光面を変えるようになり、且つ層（３７）が光学 的に等方性である、光弁配列体における使用のための、請求の範囲第１０項に記 載の変調器。
12. １２．前記の層（３７）が基板表面と電極との両方に被覆されている、請求の範 囲第７項から第１１項までのいずれか一つに記載の変調器。