JPS6333728A

JPS6333728A - 液晶を用いた反射光利用による光デイスクメモリ装置

Info

Publication number: JPS6333728A
Application number: JP61178132A
Authority: JP
Inventors: Shunpei Yamazaki; 舜平山崎; Takeshi Mizunuma; 武水沼
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 1986-07-29
Filing date: 1986-07-29
Publication date: 1988-02-13

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】「発明の利用分野」この発明は、電界の向きでスイッチングが行われる液晶
、例えば強誘電性液晶（以下ＦＬＣという）を用いた液
晶装置であって、電気的または光学的に書き換え可能で
あり、メモリ情報の読み出しには光学的な非破壊読み出
しを行う光メモリ装置、特に好ましくは光ディスクメモ
リ装置を提案するにある。

「従来の技術」光ディスクメモリ装Ｍは、コンパクトディスクに代表さ
れるように、レーザ光の凹凸面での反射具合を利用した
書換不可能なディジタル式ディスクメモリ装置が知られ
ている。この応用はオーディオ用、ビデオ用のみならず
、情報処理用の光ディスクメモリ装ことしてきわめて将
来を有望視されている。しかしこれらディスクメモリは
書換が不可能である。このため、書換を可能とする方式
が求められ、その代表例として光磁気メモリ装置が知ら
れている。さらに、カルコゲン系（テルル系）を用いた
アモルファス半導体の光ディスクメモリ装置も知られて
いる。

「発明が解決したいとする問題点」しかし光磁気メモリを用いたディスクメモリ装置はきわ
めて高価かつ希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ァス半導体を用
いた方法は光の制御がきわめて微妙である。

これらより、本来多量生産し得る材料を用いること、光
のオン、オフをより容易に行い得る。こと、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。

これらの目的のため、本発明人の出願になる強′誘電性
液晶を用いた光デイスク装置（昭和６０年８月７日出願
）特願昭６０−１７３９３６がある。しかしかかる出願
はＦＬＣのみをメモリ媒体として用いており、臨界電界
（以下Ｅｃという）をより明確にする手段が求められて
いた。そしてその結果、記憶の保持及び各ビット間のク
ロストークの改良が求められていた。

かかる問題を解決するために、本件出願人は特願昭６１
−４６８６３で不揮発性液晶ディスクメモリの改良を提
案した。この提案では電極を互いに有する一対の基板に
おいて、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電荷捕獲中心層（以下ＴＬまた
はフローティングＴＬという）を介在せしめる。特にこ
のＴＬを一方又は双方の電極上に誘電体膜を介して設け
、このＴＬを電気的にそれぞれの電極より分離（フロー
ティング）した構造に設ける。そしてこのフローティン
グＴＬに隣接または近接（ＴＬを他の誘電体膜で覆い液
晶からもフローティングとなる）せしめて液晶を充填さ
せる。このＴＬ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。

このフローティングＴＬ電荷捕獲中心に所定の電界で注
入し捕獲させ保持されている電荷の種類に従って、それ
に近接しているまたは隣接しているＦＬＣＯ向きが決め
られる。かくして例えばＴＬが１層の場合（一方のｔ掻
側のみに作られた場合）、そのＴＬ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
っても、この正の電荷によりＦＬＣの負極性側が該ＴＬ
Ｏ方を向き、結果として、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ＴＬに負の電荷が捕
獲され保持しつづけると、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、非透過は捕獲中心層（ＴＬ
）に電荷が捕獲されている限り不揮発性を有する。

また本発明においては、透光性を妨げず、好ましくは、
かかる導電性または半導電性のクラスタまたは薄膜であ
ることが好ましい。または電荷をトラップする不対結合
手であってもよい。これらのＴＬの存在により、このＴ
Ｌをまったく有さない場合に比べて５００〜９００ｎｍ
の光が３０％以上の減衰をしない程度に薄いことが重要
である。そのため、このＴＬを構成する電極より遊離（
フローティング）したクラスタまたは膜はその平均膜厚
が２０００人またはそれ以下を一触には用いる。このフ
ローティングＴＬを透光性の導電または半導電膜とした
場合、その光学的エネルギーバンド巾（以下Ｅｇという
）が１．５ｅＶ（７６０ｎｍに対応）またはそれ以上で
あれば好ましい。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７７０〜８２
０ｎ＋１の波長が用いられる。このためこの読み出し用
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ＴＬを構成させるために用いられる。このＴＬはクラ
スタまたは薄膜状により設けられ、これらは電極または
電極と液晶から十分絶縁性を有する誘電体上に設けられ
る。

「本発明が解決しようとする問題点」上記本件出願人の特許出願の実施例には、さらに改良す
べき点が残されている。その１つとして透明電極の白濁
がある。すなわち最も良く用いられる透明電極としてＩ
ＴＯ膜があるが、この膜上に５ｉＪｚを形成すべく　５
ｉＨｉ及びＮＨｓを用いて化学蒸着を行おうとすると、
その際発生する■、またはＨによってＩＴＯが還元され
てしまう、そのため透明電極の透明度が大幅に減少する
ことが観察された。又■ＴＯＩｌ！からＳｉ２Ｎ３膜へ
不純物が６入される結果、設計時のフローティング電極
の特性（ＥＣに関連づけられる）から作成後の実際の特
性がずれてしまうことがあった。

上記問題点を解決するために、本願発明による光ディス
クメモリ装置は一対の基板のそれぞれの内側に設けられ
た反射電極及び透光性電極と該反射電極に設けられた誘
電体膜と、該膜上にフローティング電荷捕獲中心層と、
前記一対の基板間に充填された液晶とから成る。

この発明の光ディスクメモリ装置のメモリ部のみを拡大
して示したｍ成の１つの縦断面図を第１図に示す。

第１図において一対の透光性４４Ｆｉ　（３）　、　（
３°）を有する。さらにこの基板（３°）の内側には透
光性電極（４°）が、また基板（３）の内側にはプラス
チック基板（３）が夫々設けられている。

液晶材料としては電界の向きでスイッチングを行う液晶
のすべてのＭＷを用いることができる。

このためケ゛ストホスト型または複屈折型の液晶を用い
、また光による記録情報の）食出方式も反射型または透
過型を用い得る。

さらに透光性電極の一方（例えば（４））上（図面では
下側であるが、形成してゆく順序に従って以下上側と表
記する）には誘電体ｙＩ膜（５−１）とＴＬ　（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）とを有し、ここで１つのキャパシタを構成し
ている。このＴＬ（５−２）　と他の電ｉ（４’）との
間には液晶（６）により他のキャパシタを構成している
。ここでは、液晶の配向処理３！（ＩＩＩ）（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、この等価回路を用い本発明を以下に記す。

この際のＦＬＣ（６）を電気的等価回路としてＣ，（コ
ンダクタンス）、Ｃｔ（キャパシタンス）で示す、又誘
電体膜１１！（５−１）の等価回路としてＣｔ（コンダ
クタンス）、Ｃｔ（キャパシタンス）を有する。その境
界には、非単結晶珪素、水素又はハロゲン元素が添加さ
れた珪素、５ｉｘＣ＋−ｘ　（０＜Ｘ＜１）＋５ｉＪｓ
−ｘ　（０，５＜Ｘ＜４）＋ＳｉＯ＊−ｘ（０，５＜Ｘ
＜２）、５ｌｘＧｅ＋−ｘ　　（０（Ｘ＜ｌ）のこ゛と
き半導電性材料またはＩＩＩＪ３＋　Ｓｎｕｇ、　ｌｎ
＝０３−５ｎ０１の混合物、　ＣｄＯ，ＺｎＯ，ＢＰ、
　ＧａＮ、　ＴａＮ、夏ｎＮ、ＳｂＮ、窒化スズのごと
き導電性材料のいずれかを主成分とするクラスタまたは
薄膜よりなる電荷捕獲中心層（ＴＬ）　（５−２）また
はこれらに起因する半導体または金属の不対結合手が捕
獲および放出し得る中心をもつ電荷電荷捕獲中心層（Ｔ
Ｌ）　（５−２）として設けられている。

この両端子（４）　、　（４″）間にＶ、の電圧を印加
した時、Ｃ１，Ｇｌ　ニ加わる電圧Ｖｌ＋電荷Ｑ、とし
、Ｃ，、Ｇ、に加わる電圧をｖ８．ｔ？ｉ（ｌ□とする
と、Ｖ、−Ｖ、＋Ｖ。

でＬ−Ｑにおいて分圧される。

そしてとのＴＬには、この分圧に従って並列したコンダ
クタンス（Ｇｌ）　、　（Ｇｔ）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（秒後にＱの電荷が蓄積される。

その結果、ＴＬに【秒後に蓄積されるＱは次式で与えら
れる。

この一般式において抵抗（コンダクタンスの逆数）は液
晶を２μｍの厚さとし、１つのビクセルが３００μ■×
３００μ−である場合、１０”〜１０１３Ωのオーダを
有する。他方、誘電体膜（Ｇ１）は平均厚さが２０〜１
００人の同一条件で１０１１Ωのオーダを有し、Ｇｌは
Ｇ２に比べ十分大きいコンダクタンスを有する。又Ｃ１
はＣ２に比べて十分大きい。即ちＣＩ〉〉ＣＺ＋Ｇ、＞
＞Ｇ２において上式よりＶ、を求める。すると＝Ｃ，Ｖ。

Ｑ＋　＝ＣｚＶｚ　ＣＺＶ（ｌ　Ｓ　１　ｅｘｐ（−１
１＝ＣＩ　（ｖｏ　−ｖ、　）上式を変形してで与えられる。

即ちＧ１が大きいまたはｔが十分長いとＶ、は速やかに
飽和し、その値はで与えられる電位差が液晶即ちＣ２（第１図では誘電体
膜（５−３）　、液晶（６）、配向膜（７）のすべてを
意味する）の両端に印加されることになる。そしてＴＬ
に所定の種類および量の電荷が蓄積されることになる。

この液晶に与えられる電位差はＴＬに捕獲された電荷Ｑ
により作られたものであるため、ｖｏの外部からの印加
電圧を除去しても残存し、液晶がこの捕獲されている電
荷量に従って保持され、液晶が透過または非透過の状態
を不揮発に保持し得ることがわかる。その結果、液晶自
体に十分なＥｃがなくても、ＴＬに蓄積される電荷によ
り実質的に決定されるＥｃを可変制御することにより、
この電荷Ｑに従って液晶が従属的に従い、見掛は上液晶
が明確なＥｃを有するようにさせることができる。

以上の結果より、本発明は液晶と直列に誘電体薄膜上に
ＴＬを存在せしめ、このＴＬと電極との間の誘電体薄膜
と、液晶との分極に従って液晶の反転、非反転を決定す
ることをその思想としている。

本発明で用いる誘電体薄膜としては、スパッタ法、気相
法、スピン法等で容易に薄膜形成が可能なポリイミド、
ナイロン、アルミナ、酸化珪素、窒化珪素、酸化タンタ
ルまたはその低透光性に優れた誘電体が好ましい。また
ポリビニリデンフロライド、ビニリデンフロライドとテ
トラフルオロエチレン、の共重合体等の強誘電性を有す
る薄膜でもよい。

以下に実施例に従って本発明を説明する。

「実施例１」第３図は本発明の光ディスクメモリ装置の方式第１の系
（１００）は情報の「読み出し」用であり第２の系（１
０１）は情報の「書き込み」用である。

また（１０２）は情報の「書消し」用である。ディスク
は（ｌＯ）により示す。

光ディスクメモリ（１０）は一対の対抗基板（３）及び
基板（３゛）を有する。一方の対抗基板（３）は少な（
とも透光性である。さらにその一対の基板の内側には一
対の電極（４）　、　（４′）を有する。ここで電極（
４°）は透光性であり、電極（４）内側が光反射面にな
っている。さらにその少なくとも一方例えば図面では（
４）上に誘電体薄膜（５−１）を設ける。

この後、この上面に半導体のクラスタまた膜、または導
電性のクラスタまたは膜、または不対結合手を有する絶
縁膜を形成し、電荷捕獲中心層（５−２）とする、そし
てこの５ｉｚＮ３等の誘電体（５−１）により電極（４
）より電気的にフローティングとしてＴＬ　（５）を構
成せしめる。

他方の基板（３゛）上に他の導電膜（４°）を有し、こ
の上には配向処理膜（７）を構成せしめ、これら一対を
構成する基板を電極側を内側にして一定の間隔を離間し
て張り合わせる。そしてこの離間間隙に液晶物質（６）
が充填される。

この光メモリディスクは周辺を液晶が大気に触れないよ
うに封止（３０）　、　（３０°）されている。この光
メモリは（１０）の内側に一対の電極（４）、（４’）
より延在した外部コンタクト用電極（３２）　、　（３
２′）を有する。

この外部コンタクト用電極（３２）　、　（３２’　）
は記憶の書消しく１０３）の際その信号源（２５）より
ジグ（１４）を介して４出した端子（３１）　、　（３
１′）と接続され「占消し」を行わせる。

このコンタクトはディスクメモリ（１０）を回転させる
駆動系（１５）と密着させる際、同時に行われ、コンタ
クト部でのしゅう動はない。

かくしてこの外部コンタクト用電極より所定の電圧例え
ば−１５Ｖを印加し、全面が「０」の状態とし、このデ
ィスクメモリに対し情報の「書き込み」を系（１０１）
を用いて行う。即ち、全面に一方向に配設した液晶に対
し、光ビーム、特に紫外光または赤外線を（２３）より
集光光学系、位置補正等の系（２１）を経て所定の番地
に対し照射（２５）　Ｌ、所定の番地の位相を初期状態
よりずらすことにより♂き込みを行う。

情報の「読み出し」に関しては系（１００）を用いる。

即ち、半導体レーザ（１２）よりの光ビームは集光光学
系、位置の補正（オートトラッキング装置）（１１）を
経て、光ディスク（１ｏ）に光（１６）を入射する。

更にこの光ディスク（１０）より光が（１６’）として
反射し、偏光板（８）を経て受光センサ（９）に至る。

この光ディスクの記録用トラック部に関し以下にさらに
具体的に示す。

実施例２第１図は本発明の構成の縦断面図である。

図面において、プラスチック基板またはガラス基板（３
）　、　（３’）を用いる。その一方の基板（３）は凹
凸を有する。即ち例えばガラス基板（３−１）上に有機
樹脂（３−２）をコートし、選択的に記録用トラック（
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（案内用トラック）　（２６）　と
凸部記録用トラック（２７）とを有せしめた基板（３）
とする。他方の基板（３”）は平板とした。基板３上に
は反射電極４を、Ｃｒ、Ｍｏ＋Ｎｉ、又はＴａを用いて
形成し、基板（３）　、　（３’　）上には透明導電膜
（４）、（４”）を例えばＩＴＯ（酸化インジューム・
スズ）により形成した。更に、この一方の上面にフロー
ティングＴＬ（５）を作る。即ち電極（４）の内面に誘
電体薄膜（５−１）、例えば窒化珪素（５−２）を形成
する。誘電体薄膜としての窒化珪素はプラズマＣＶＤま
たは光ＣＶＤ法により作成した。例えば本発明人の出願
によるプラズマ気相反応装置（昭和５９年４月２０日出
願、特願昭５９−０７９６２３）を用いた。特にかかる
明細書の実施例１，２．４を用いた。そして基板および
電極上を覆って３５０℃に加熱し、シラン（ＳｉｎＨｚ
ｎ。２ｎ≧１）とアンモニア（ＮＨ３）または窒素（Ｎ
２）とをＮＨ３／ＳｉＨ４≧５０の混合比で混合し、Ｑ
、Ｑ５ｔｏｒｒの反応圧力にした後１３．５６ＭＨｚの
高周波を加えた。

そしてこれらの基板のうち（５−１）については、電極
上に２０〜２００人例えば８０人の厚さの被膜とした。

さらにこの上面に非単結晶半導体、ここではシリコン半
導体よりなるクラスタまたは膜状（平均厚さ２０〜２０
００人例えば１００人）のＴＬ（５−２）を形成した。

即ち、窒化珪素膜を形成した後、この反応系を十分真空
引きをし、この後、シランのみを導入する。そして公知
のプラズマＣＶＤ法を用い非単結晶珪素を平均的な厚さ
で２０〜２００人窒化珪素膜上にクラスタ状（５−２）
に形成した。

このシリコン半導体は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
光性である。

かかる時、ＴＬの平均膜厚が１００Å以下においては、
一般に薄膜構造を構成せず、島状境部ちクラスタを構成
する。この平均膜厚が２００〜１０００人においては薄
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７０〜２００人ではクラスタと薄膜とが
混合する状態もある。

このクラスタは平均直径が１ｏ人〜１μ程度の島状を有
するものであり、１つのメモリビットと隣のメモリビッ
トとが電気的に誘電体膜（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
。さらに図面ではこのクラスタを覆って他の誘電体膜（
５−３）を５００人の厚さに形成した。かくしてこのク
ラスタ（５−２）はフローティングＴＬ　（５）を構成
し、上下の基板に密接した電極から電気的に完全に浮い
た状態となっている。

また、他方の透明導電膜の電極（４′）上には同様に窒
化珪素膜（７−１）を３００人の平均膜厚に同様の方法
にて形成した。この窒化珪素膜はガラス、透明導電膜か
らのナトリューム等の不純物の液晶内への混入を防ぐた
めに有効であった。

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。例えば、本発
明においてはナイロン６をスピナで塗布し、１２０℃、
３０分で乾燥して形成した。この上面に対してラビング
処理を施し、配向処理層（７）とした。

次にこの配向処理膜が形成された一対の基板の周辺部を
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ェニル
系との１：ｌのブレンド品を用いた。この液晶は０Ｍ０
ＯＰＰとＭＢＲＡとのブレンド品を用いてもよい。また
、例えば特開昭５６−１０７２１６．特開昭５９−９８
０５１．特開昭５９−１１８７４４に示される液晶を用
いてもよい。

かかるセルの上下一対の電極間に±１５Ｖの電圧を加え
た。するとこの電界が加わっても画素はシランカップリ
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Ｅｃを実質的に有せしめることが可能となった
。

第４図に、本実施例により得られた液晶装置の誘電率と
印加電圧の関係を示す。誘電率はＹＨＰ社製（４１９２
Ａ）ＬＦ　ｉｍｐｅｄａｎｃｅ　ａｎａｌｙｚｅｒによ
り、±１５ｖ。

５ｔｅｐ０．３Ｖ、オシレーターレベルＩＶ、２００Ｈ
ｚの条件で測定した。このように＋４Ｖ、　　−４Ｖ付
近より誘電率が急に立ち上がり、明確なＥｃ＋　、　Ｅ
ｃ−が得られているのがわかる。この試料は強誘電体液
晶の厚さを２．７　μとした場合の例である。

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。この図ではサンプルＩ
Ｏとしては、前述の反射型の代わりに透過型を用いた。

即ち基板３及び電極４を光透過性のものにした。Ｈｅ−
Ｎｅレーザ（４１）より出たレーザ光（４２）をポーラ
ライザ（４３）を通した後、サンプル（１０）に照射し
、その光をアナライザー（４４）を通した後、フォトマ
ル（４５）でその光の強さを電圧に変換し、オシロスコ
ープ（４７）でモニターした。。この場合ファンクショ
ンジェネレーター（４６）によりサンプルに印加する電
圧波形は±１５Ｖの三角波であり、その周波数は５０）
１ｚであった。

たて軸はフォトマルの感度を示し、横軸は印加電圧を示
している。第４図と同様に約＋４Ｖ、　−４Ｖに明確な
Ｅｃ＋　、　Ｅｃ−が存在することがフォトマルの感度
より明らかである。

第６図（Ｂ）に第５図（Ａ）と同じ測定系を用いた時の
透過光量と時間の関係を示す。この場合、サンプルには
第６図（Ａ）に示すような巾１ｍ５ｅｃ、±１５■のパ
ルスが０．２秒間隔で加えられている。

第６図ＣＢ）に見られるように、−魔王または負のパル
スが加えられた後、次の逆極性のパルスが加えられるま
では透過光量はほとんど変化せず、パルス印加初期の散
乱光による透過光量の減少のみ観察された。

すなわち、ＴＬに蓄積された電荷の為、不揮発性のメモ
リを液晶装置に持たせることができた。

このように、本発明により正、負の明確なＥｃ＋＋Ｅｃ
−が実現されるに加え、フローティングＴＬによる電荷
の為に不揮発性のメモリを有せしめることが可能となっ
た。

本発明において、さらにシェアリング（液晶を充填した
後一方的に微小距離ずらすことにより配向を行う）法、
温度勾配法をラビング法に変えてまたはこれに加えて行
うことは有効である。

実施例３この実施例は第３図の光メモリ装置を用いる。

そのメモリディスクの一部の拡大図を第７図（Ａ）に示
す。図面において誘電体（５−２）は強誘電体薄膜を用
いる。さらにこの上面にＩＴＯを平均厚さで５０〜５０
０人例えば１００人の厚さに形成した。ＴＬ（５）を構
成させた。その他は実施例２と同様である。

実施例４この実施例は第３図の光メモリ装置を用いる。

特にこのうち記録用トラックに関し第７図ＣＢ）の構造
を用いた。部ち、本発明の光ディスクメモリの一部を拡
大して示したものである。図面において、プラスチック
基板（３）、（３’）例えばアクリル樹脂またはコーニ
ング７０５９ガラス基板を用いた。この基板上に電極と
して反射及び透光性導電膜（４）。

（４゛）を形成する。そしてこの一対の電極（４’）、
対抗電極（４）の内側の少なくとも一方にフローティン
グＴＬ　（５）を設ける。このＴＬ　（５）は窒化珪素
膜（５−１）（平均厚さ５０〜１５０人）、シリコン半
導体の膜（５−２）（平均厚さ３００〜１０００人、窒
化珪素膜（５０〜１０００人）　（５−３）より構成さ
せている。このシリコン半導体の膜は読み出し用のレー
ザ光（波長７００〜９００ｎｍ）に対しては透光性を有
し、かつ正または負の電荷捕獲中心として作用する。ま
たその比抵抗は１０−　”Ωｃ１１を有し、３μ離れた
隣のビットとは１０”Ω以上の抵抗を有しており、記録
の保持は３年以上が期待できる。

さらに電極（４”）に対してはナイロン薄膜を形成し、
ラビング処理を行った。この後この間に実施例１と同様
の液晶を充填した。

実施例５第７図（Ｃ）は第７図（Ｂ）を変形した実施例である。

第７図（Ｂ）は且が窒化珪素（５−１）　、　（５−３
）と半導体のクラスタ（５−２）　　とによりなる。ま
た他の電極（４°）上は窒化珪素膜（７−１）　と有機
膜（７−２）とよりなり、この有機膜上面にラビング処
理を施した。

この場合、液晶はＴＮ（ツィステッド・ネマチック、ス
ーパーツィステッド・ネマチック型液晶）を用いた。す
るとこの液晶は電界の有無で光の透過、非透過を決め得
る。このため、「書き消し」としてクラスタ（５−２）
に正または負の電荷を注入捕獲させて成就する。また「
書き込み」は熱または光のビームのみにより記録用トラ
ンクの所定の番地のクラスタの電荷を放出し、「無」と
すれば、逆の透過または非透過を決定できる。もちろん
この液晶として実施例１と同様の強誘電性液晶を用いる
ことも可能である。

その他は実施例２と同じである。

実施例にの実施例は、第７図（Ｄ）にその縦断面図を示す。一方
の電極（４）上にはシリコンが過剰に添加された窒化珪
素膜（５）を有する。この窒化珪素膜（ＳｒｓＮａ−ｘ
　Ｏ，５＜Ｘ＜４）はシリコンの不対結合手を多量に有
し、これをＴＬとして作用させることができる。また他
方の電ｉ（４’）上には誘電体膜（５’−２）と透光性
の電荷捕獲層（５’−１）を設けた。即ち一対の電極の
双方上にＴＬを設けた例である。この他は実施例１と同
様である。

以上に示した実施例において、本発明の思想は「光書き
込み」、「電気書き消し」を行うことにある。例えば液
晶としてＦＬＣを用いる場合はチルト角が約２２．５　
＠のちのを用いた。この場合「書き消し」はディスクメ
モリ全体を一１５Ｖ印加し、チルト角を約−２２，５°
としてすべての番地を“Ｏ”とする。他方「書き込み」
は全体に対し正のスレ・ンシュホールド電圧に至らない
弱い電圧（即ちＥｃ、よりも小さな電圧）、例えば＋２
ｖを加える。さらに書き込みを行い、番地に対し書き込
み用のレーザ光を照射する。するとこの所定の番地の温
度が上昇し、この後この温度はレーザ光の照射がなくな
って徐冷がなされた際、正の電圧により確定された方向
のチルト角を＋１７．５〜＋２７．５　”にさせること
ができる。書き込み用のレーザ光程度の波長が１〜３μ
を有する赤外線を加えると、この光の大部分を液晶が吸
収する。またＴＬに捕獲された電荷の放出にはＡｒレー
ザ等の短波長光のレーザ光が好ましい。すると、この先
エネルギにより実施例１〜６に示す捕獲された電荷を絶
縁物のバリアをこえて励起し放出または注入させること
ができる。

即ち、本発明において、書き込みはスポット状のレーザ
光の照射の有無に加えて、基礎バイヤス電圧（臨界電圧
より小さい電圧）を印加する方法を採用した。さらに書
き消しは全体をスレッシュホールド電圧より十分大きな
逆方向バイヤスを加えた。

しかし書き消しに対しても、局部的（選択的）に行う場
合はレーザ光にて行い、またこれを逆方向の基礎バイヤ
ス電圧を加えれば成就させ得る。

「効果」以上の説明より明らかな如く、本発明の光ディスクメモ
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。

そして記録トランクと案内トラックとを設け、この記録
トラックを読み出し用のレーザ光また書き込み用レーザ
光を照射することにより隣の内側または外側のトラック
への読み出し、書き込みの際の飛びを除去することがで
きた。

本発明の光学系は「読み出し」と「書き込み」とで異な
る光学系を用いた。しかし、他の方式としてこれらをハ
ーフミラ−を用い同じ光源とし得る。しかしこの場合は
「書き込み」と「読み出し」の光量が１０倍以上も異な
るため、部品点数は少なくなるが光路設計が面倒になる
欠点を有する。

さらに本発明を一部修正した方式として偏光板を「書き
消し」または「書きこみ」において耐えることができる
ならばディスクの光照射面側に配設することは可能であ
る。しかしディ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、光の読み出しは反射
層により反射させる光の有無または大小を比較して識別
する方式を主として示した。しかし光デイスク装置とし
ては照射光の大小を比較してそのｒＯＪ、ｒｌＪを判別
してもよい。

かかる方式において、「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
長を有する。

本発明の実質的応用は単に民生用のコンパクトディスク
メモリのみならず、大容量のファイルメモリに対しても
有効である。またディスクも円形状で回転方式であるが
、ディスクを固定し、光路を移動させる方式等の応用も
可能である。

本発明は以上に示す如く、一方または双方の電極の内側
に誘電体薄膜を設け、該膜より１００倍以上の導電性を
持つフローティング電極を設け、このフローティング電
極に蓄積された電荷の種類に従ってより一層Ｅｃの明確
な液晶装置を得ることができた。

さらに本発明によればＦＬの設けられている側の電極は
光反射性を有しておりさえすれば良く、光透過性のよう
にＦＬを構成する物質、又はその物質を形成する処理に
よってその性質が損なわれ難（、実用的価値の高い信頼
出来る光ディスクが構成される。

この液晶装置は単にデイスプレィのみならずスピーカ、
プリンタまたはディスクメモリに対しても適用でき、ス
メクチック液晶の光学的異方性の適用可能な製品に適用
できる。

本発明においてフローティングＴＬＯ下に設けられる誘
電体膜に窒化珪素膜、有機強誘電体を示した。しかしそ
の一方または双方に酸化珪素、酸化アルミニューム、酸
化タンタル、リンガラス、ホウ珪酸ガラス等も用い得る
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の液晶装置の縦断面図である。第２図は本発明の等価回路図を示す。第３図は本発明の光ディスクメモリ装置の概要を示す。第４図、第５図、第６図は本発明により得られる液晶装
置の特性の一例を示す。第７図は本発明の他の実施例を示す。ｅ　石　　（−〇丞４　［、ｉで　圧　（ｔ・〕ｚｒ（の

Claims

【特許請求の範囲】１、一対の基板のそれぞれの内側に設けられた反射電極
および透光性電極と、該反射電極に設けられた誘電体膜
と、該膜上にフローティング電荷捕獲中心層と前記一対
の基板間に充填された液晶とから成る光ディスクメモリ
装置。２、特許請求の範囲第１項において、フローティング電
荷捕獲中心層は電気的に上前反射電極から絶縁された導
電性または半導電性を有するクラスタまたは薄膜状、ま
たは不対結合手よりなることを特徴とする液晶を用いた
光ディスクメモリ装置。３、特許請求の範囲第２項において、前記クラスタ状の
フローティング電荷捕獲中心層がＩｎ＿２Ｏ＿３ＳｎＯ
＿２、Ｉｎ＿２Ｏ＿３−ＳｎＯ＿２の混合物、ＣｄＯ、
ＺｎＯ、ＢＰ、ＢＮ、ＡＩＮ、ＧａＮ　ＴａＮ、ＩｎＮ
、ＳｂＮあるいは窒化スズより選ばれた導電性材料又は
主成分がＳｉ、ＳｉｘＣ＿１＿−＿ｘ（０＜Ｘ＜１）、
Ｓｉ＿３Ｎ＿４＿−＿ｘ（０．５＜Ｘ＜４）、ＳｉｘＧ
ｅ＿１＿−＿ｘ（０＜Ｘ＜１）、ＳｉＯ＿２＿−＿ｘ（
０．５＜Ｘ＜２）より選ばれた導電性材料からなること
を特徴とする液晶を用いた光ディスクメモリ装置。４、特許請求の範囲第１項において、フローティング電
荷捕獲中心層と液晶との間には誘電体膜を設けたことを
特徴とする液晶を用いた光ディスクメモリ装置。