JPH0980402A

JPH0980402A - 光書込み型空間光変調素子の作製方法および光書込み型空間光変調素子

Info

Publication number: JPH0980402A
Application number: JP24023295A
Authority: JP
Inventors: Hideo Fujikake; 英夫藤掛; Yoshinori Yokozawa; 美紀横澤; Kuniharu Takizawa; 國治滝沢; Hiroshi Kikuchi; 宏菊池; Takanori Fujii; 孝憲藤井; Masahiro Kawakita; 真宏河北
Original assignee: Nippon Hoso Kyokai NHK; Japan Broadcasting Corp
Current assignee: Japan Broadcasting Corp
Priority date: 1995-09-19
Filing date: 1995-09-19
Publication date: 1997-03-28

Abstract

(57)【要約】【課題】コントラスト、感度および解像度に優れた光
書込み型空間光変調素子の作製方法および光書込み型空
間光変調素子を提供する。【解決手段】第１透明電極１と、光導電層２と、光吸
収層３と、誘電体多層膜４と、液晶・樹脂複合体５と、
第２透明電極６と、透明基板７とが順次積層され、第１
透明電極１と第２透明電極６との間に印加された交流電
圧によって駆動される光書込み型空間光変調素子の作製
方法において、第１透明電極１、光導電層２、光吸収層
３および誘電体多層膜４が積層された基板と、第２透明
電極６が積層された透明基板７との間に液晶・樹脂複合
体５の構成材料である液晶と樹脂との混合液を挟み込
み、中心波長が３６５ｎｍ付近、半値幅が２５ｎｍ以下
の狭帯域紫外線を透明基板７側から照射することにより
前記混合液を光硬化させて液晶・樹脂複合体５を形成す
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、書込み光を用いて
画像やデータパターンのような２次元光情報を入力し、
読出し光により表示する機能を持つ光書込み型空間光変
調素子に係り、光強度変換を用いた投写型画像表示素
子、光画像の波長変換素子およびインコヒーレント光・
コヒーレント光変換素子などに応用が可能な光書込み型
空間光変調素子の作製方法および光書込み型空間光変調
素子に関する。

【０００２】［発明の概要］本発明は、画像などの２次
元光情報を並列的に書込み、読出すことのできる光書込
み型空間光変調素子に関するもので、第１透明電極、光
導電層、光吸収層および誘電体多層膜が積層された基板
と、第２透明電極が積層された透明基板との間に液晶・
樹脂複合体の構成材料である液晶と樹脂との混合液を挟
み込み、中心波長が３６５ｎｍ付近、半値幅が２５ｎｍ
以下の狭帯域紫外線を透明基板側から照射し前記混合液
を光硬化させて液晶・樹脂複合体を形成することによっ
て、液晶・樹脂複合体を構成する液晶の粒径が、０．５
μｍから３μｍの範囲でほぼ均一の大きさに形成でき、
これによって、コントラスト、感度および解像度に優れ
た光書込み型空間光変調素子の作製方法および光書込み
型空間光変調素子を提供するものである。

【０００３】

【従来の技術】従来、偏光板を必要とせず光透過率が高
い光散乱性液晶層と光導電層を用いた光書込み型空間光
変調素子の１つとして、図７に示す光書込み型空間光変
調素子が知られている（文献：K.Takizawa, H.Kikuchi,
H.Fujikake, Society forInformation Displays (SID)
International Symposium Digest of TechnicalPapers
Vol.22, p.250-p.253, 1991 ）。

【０００４】この図に示す光書込み型空間光変調素子
は、Ｉｎ₂Ｏ₃：Ｓｎ等によって構成される第１透明電
極１０１と、この第１透明電極１０１に積層されＢｉ₁₂
ＳｉＯ₂₀等によって構成される光導電層１０２と、この
光導電層１０２に積層される光吸収層１０３と、この光
吸収層１０３に積層される誘電体多層膜１０４と、この
誘電体多層膜１０４に積層される液晶・樹脂複合体１０
５と、この液晶・樹脂複合体１０５に積層されＩｎ₂Ｏ
₃：Ｓｎ等によって構成される第２透明電極１０６と、
この第２透明電極１０６を積層するための透明基板（ガ
ラス基板）１０７とを備えている。

【０００５】液晶・樹脂複合体１０５は、エポキシ樹脂
等によって構成される透明樹脂１０８と、ネマティック
液晶等の液晶によって構成され透明樹脂１０８内に小滴
状に分散配置される液晶小滴１０９とを備えている。

【０００６】第１透明電極１０１と第２透明電極１０６
との間には、リード線１１０を介して駆動用交流電源１
１１が接続されており、この駆動用交流電源１１１から
交流電圧が印加された状態で、図７の左側から書込み光
１１２が入射されると、その光強度に応じて液晶・樹脂
複合体１０５が駆動される。このとき、図７の右側から
読出し光１１３が照射されると、書込まれた光画像が表
示光（反射光）１１４として出射される。

【０００７】ところで、上述した従来における光書込み
型空間光変調素子の液晶・樹脂複合体１０３は、以下の
ように形成されていた。

【０００８】すなわち、第１透明電極１０１、光導電層
１０２、光吸収層１０３および誘電体多層膜１０４を積
層した基板を作製し、この基板と、第２透明電極１０６
が積層された透明基板１０７との間に、液晶と樹脂との
混合液を挟み込んだ状態で、透明基板１０７側から図中
破線で示す紫外線１１５を照射する。この紫外線１１５
の照射によって樹脂が硬化すると共に、液晶が小滴状に
分散して液晶・樹脂複合体１０５が形成される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
光書込み型空間光変調素子においては、図７に示されて
いるように、液晶・樹脂複合体１０５を構成する液晶小
滴１０９の粒径がばらついているので、次に述べるよう
な問題があった。

【００１０】液晶・樹脂複合体１０５には、様々な大き
さの液晶小滴１０９が存在するので、各液晶小滴１０９
の駆動電圧はそれぞれ異なる。そのため、液晶・樹脂複
合体１０５の光透過率は、印加される電圧に対して、緩
慢な増加を示すこととなる。このため、光照射による光
導電層１０２と液晶・樹脂複合体１０５との分圧変化だ
けでは、液晶・樹脂複合体１０５が十分に透明状態にな
らず、高コントラストな表示画像を得ることができな
い。逆に、十分なコントラストを得るためには、強い書
込み光１１２を必要とし、感度が低いという問題があ
る。

【００１１】また、液晶小滴１０９の粒径のばらつきが
大きく、最も大きな液晶小滴１０９の大きさによって液
晶・樹脂複合体１０５の限界解像度が制限されてしまう
ため、超高精細な表示画像を得ることができないという
問題がある。

【００１２】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、コントラスト、感度および解像度
に優れた光書込み型空間光変調素子の作製方法および光
書込み型空間光変調素子を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに請求項１の発明は、第１透明電極と、この第１透明
電極に積層され、入射光の強さに応じてインピーダンス
が変化する光導電層と、この光導電層に積層される光吸
収層と、この光吸収層に積層され、光を反射する誘電体
多層膜と、この誘電体多層膜に積層され、予め設定され
ている屈折率を持つ透明樹脂にこの透明樹脂と同等な常
光屈折率を有するネマティック液晶、コレステリック液
晶、スメクティック液晶のいずれか、またはこれら液晶
の混合液晶が分散された液晶・樹脂複合体と、この液晶
・樹脂複合体に積層される第２透明電極と、この第２透
明電極に積層される透明基板とを少なくとも備え、前記
第１透明電極と第２透明電極との間に印加された交流電
圧によって駆動される光書込み型空間光変調素子の作製
方法において、前記第１透明電極、光導電層、光吸収層
および誘電体多層膜が積層された基板と、前記第２透明
電極が積層された前記透明基板との間に前記液晶・樹脂
複合体の構成材料である液晶と樹脂との混合液を挟み込
み、中心波長が３６５ｎｍ付近、半値幅が２５ｎｍ以下
の狭帯域紫外線を前記透明基板側から照射することによ
り前記混合液を光硬化させて液晶・樹脂複合体を形成す
ることを特徴としている。

【００１４】請求項２の発明は、請求項１に記載の光書
込み型空間光変調素子の作製方法において、前記液晶・
樹脂複合体を構成する透明樹脂は、光照射により重合が
促進されるアクリル樹脂、メタクリル樹脂、エポキシ樹
脂、ウレタン樹脂、ポリスチレン、ポリビニールアルコ
ール、またはこれらの共重合体であることを特徴として
いる。

【００１５】請求項３の発明は、請求項１または２に記
載の光書込み型空間光変調素子の作製方法において、前
記液晶・樹脂複合体を構成する液晶として、シアノビフ
ェニル系液晶、ターフェニル系液晶、ピリジン系液晶、
ピリミジン系液晶、またはトラン系液晶のいずれかを用
いることを特徴としている。

【００１６】請求項４の発明は、第１透明電極と、この
第１透明電極に積層され、入射光の強さに応じてインピ
ーダンスが変化する光導電層と、この光導電層に積層さ
れる光吸収層と、この光吸収層に積層され、光を反射す
る誘電体多層膜と、この誘電体多層膜に積層され、予め
設定されている屈折率を持つ透明樹脂にこの透明樹脂と
同等な常光屈折率を有するネマティック液晶、コレステ
リック液晶、スメクティック液晶のいずれか、またはこ
れら液晶の混合液晶が分散された液晶・樹脂複合体と、
この液晶・樹脂複合体に積層される第２透明電極とを少
なくとも備え、前記第１透明電極と第２透明電極との間
に印加された交流電圧によって駆動される光書込み型空
間光変調素子において、前記液晶・樹脂複合体を構成す
る液晶の粒径が、０．５μｍから３μｍの範囲でほぼ均
一の大きさに形成されていることを特徴としている。

【００１７】請求項５の発明は、請求項４に記載の光書
込み型空間光変調素子において、前記液晶・樹脂複合体
を構成する透明樹脂は、光照射により重合が促進される
アクリル樹脂、メタクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタ
ン樹脂、ポリスチレン、ポリビニールアルコール、また
はこれらの共重合体であることを特徴としている。

【００１８】請求項６の発明は、請求項４または５に記
載の光書込み型空間光変調素子において、前記液晶・樹
脂複合体を構成する液晶として、シアノビフェニル系液
晶、ターフェニル系液晶、ピリジン系液晶、ピリミジン
系液晶、またはトラン系液晶のいずれかを用いることを
特徴としている。

【００１９】

【発明の実施の形態】

《全体構造》図１は本発明に係る光書込み型空間光変調
素子の実施の一形態を示す構成図である。この図に示す
光書込み型空間光変調素子は、第１透明電極１と、光導
電層２と、光吸収層３と、誘電体多層膜４と、液晶・樹
脂複合体５と、第２透明電極６と、透明基板７とを備え
ており、リード線８を介して駆動用交流電源９から交流
電圧が印加されている状態で、図１の左側から光導電層
２の光導電効果を誘起する書込み光１０が入射される
と、この書込み光１０の光強度に応じて液晶・樹脂複合
体５が駆動される一方、図１の右側から読出し光１１が
照射されると、書き込まれた光画像が表示光（反射光）
１２として出射される。

【００２０】第１透明電極１は、蒸着等の手法によって
光導電層２の一面に密着されたＩｎ₂Ｏ₃：Ｓｎなどの
薄膜であり、リード線８を介して駆動用交流電源９の一
方の電圧出力端子に接続されている。

【００２１】光導電層２は、書込み光１０の入射に対し
て電気的インピーダンスが減少するＢｉ₁₂ＳｉＯ₂₀、Ｂ
ｉ₁₂ＧｅＯ₂₀、ＣｄＳ、Ｓｅ、アモルファスＳｅ、Ｓ
ｉ、アモルファスＳｉ、アモルファスＳｉＣ、ＳｅＴ
ｅ、アモルファスＳｅＴｅ、ＳｅＡｓ、アモルファスＳ
ｅＡｓ、ＧａＡｓやＧａＰなどの材料によって構成され
る層であり、その一面側が第１透明電極１に密着され、
他面側が光吸収層３に密着されている。

【００２２】光吸収層３は、ＣｄＴｅ膜、ダイヤモンド
ライクカーボン膜、珪素と炭素とゲルマニウムとから実
質的に構成されたアモルファス膜によって構成される群
から選択された１つ以上の膜、あるいは無機顔料、有機
顔料、カーボン、染料によって構成される群から選択さ
れた１つ以上の材料を樹脂中に分散させた樹脂複合体な
どで構成される。

【００２３】誘電体多層膜４は、ＳｉＯ₂膜、ＴｉＯ₂
膜、ＨｆＯ₂膜、Ｔａ₂Ｏ₅膜、ＺｎＳ膜、Ａｌ₂Ｏ₃
膜、Ｎａ₂ＡｌＦ₆膜、ＭｇＦ₂膜、ＬａＦ₃膜、Ｇｄ
Ｆ₃膜、ＳｍＦ₃膜、ＣｅＦ₃膜、ＺｒＯ₂膜およびＣ
ｅＯ₂膜のいずれか、またはこの中から選択された２つ
以上の膜を積層した多層膜によって構成される。

【００２４】また、液晶・樹脂複合体５は、板状に形成
される透明樹脂１３と、この透明樹脂１３内にほぼ均一
に分散される液晶小滴１４とを備えており、この光書込
み型空間光変調素子の光変調層として機能する。

【００２５】特に、この実施の形態においては、液晶・
樹脂複合体５を構成する液晶小滴１４の粒径は、０．５
μｍから３μｍの範囲でほぼ均一の大きさに制御されて
いる。均一な液晶小滴を形成するための液晶・樹脂複合
体５の作製方法については後述する。

【００２６】また、液晶小滴１４を構成する液晶として
は、常光屈折率ｎ_oが透明樹脂１３の屈折率ｎ_pと同等
の値のものが良い。さらに、この液晶の屈折率異方性Δ
ｎ（＝ｎ_e−ｎ_o）は可能な限り大きいものが望まし
い。

【００２７】このような条件を満たす液晶としては、屈
折率異方性Δｎの大きなネマティック液晶、コレステリ
ック液晶、スメクティック液晶、またはこれら液晶の混
合液晶が用いられる。ただし、高速性を得るには、低粘
性かつ高弾性のネマティック液晶が適している。その中
でも特に、屈折率異方性Δｎの大きなシアノビフェニル
系、ターフェニル系、ピリジン系、ピリミジン系および
トラン系のネマティック液晶が最適である。

【００２８】また、透明樹脂１３としては、紫外線によ
り重合が促進し、しかも硬化時の屈折率ｎ_pが１．５２
程度のアクリル樹脂、メタクリル樹脂、エポキシ樹脂、
ウレタン樹脂、ポリスチレン、ポリビニールアルコー
ル、またはこれらの共重合体（例えばアクリル・ウレタ
ン共重合体）などが好適である。

【００２９】第２透明電極６は、蒸着等の手法によって
透明基板７の一面に密着されたＩｎ₂Ｏ₃：Ｓｎなどの
薄膜であり、リード線８を介して駆動用交流電源９の他
方の電圧出力端子に接続される。

【００３０】透明基板７は、この光書込み型空間光変調
素子の基板となる部分であり、透明度が高く、かつ平坦
性に優れたガラスや、アクリル等の合成樹脂により形成
されている。その一面側には前記第２透明電極６が積層
されている。

【００３１】《液晶・樹脂複合体５の作製方法》次に、
液晶・樹脂複合体５の作製手順について説明する。先
ず、第１透明電極１と、光導電層２と、光吸収層３と、
誘電体多層膜４とを順次積層した基板を作製するととも
に、透明基板７上に透明電極６を積層する。次に、作製
された基板と、第２透明電極６が積層された透明基板７
との間に液晶・樹脂複合体５の構成材料である液晶と樹
脂との混合液を挟み込み、中心波長が３６５ｎｍ付近、
半値幅が２５ｎｍ以下の狭帯域紫外線を透明基板７側か
ら照射することにより前記混合液を光硬化させて液晶・
樹脂複合体５を形成する。

【００３２】すなわち、図２に示すように、高圧水銀キ
セノンランプ１５より照射された紫外線１６Ａからバン
ドパスフィルタ１７によって、樹脂材料が最も重合しや
すい３６５ｎｍを中心波長とする狭帯域の紫外線１６Ｂ
が抜き出され、透明基板７側から照射される。これによ
り、透明樹脂１３の成分を重合させ、均一かつ微細な液
晶小滴１４を透明樹脂１３内に析出・固定し、液晶液晶
・樹脂複合体５を形成する。

【００３３】この時、中心波長を大きく外れた紫外線が
入射された場合には、重合反応が影響を受けて、均一か
つ微小な液晶小滴１４を形成することが困難となる。特
に、中心波長よりも短い波長の紫外光は、透明樹脂１３
での吸収が強く、大きな影響を及ぼすと考えられる。そ
のため、３６５ｎｍの中心波長よりも大きく外れた短い
波長の紫外線を除去することはもとより、照射する紫外
線１６Ｂの波長帯域は、樹脂材料が最も重合しやすい波
長を中心にして、狭いほど良い。

【００３４】そこで、トータルな紫外線パワーの低下も
考慮に入れると、照射される紫外線１６Ｂの半値幅は２
５ｎｍ以下が良いとの結論を得た。

【００３５】このような条件での液晶・樹脂複合体５の
作製方法では、液晶小滴１４の大きさは、樹脂材料が最
も感応する中心波長での紫外線強度が強く、透明樹脂１
３の硬化が速いほど微細になる。高い解像度を得るため
には、微小な液晶小滴１４が不可欠であり、しかも液晶
小滴１４が小さいほど粒径の均一性が高まるので、液晶
・樹脂複合体５の急速な形成が望ましい。

【００３６】しかし、様々な波長の可視光をほぼ均一に
散乱させるには、液晶小滴１４の粒径を０．５μｍ以上
に設定する必要があり、一方、大きすぎると解像度や散
乱量が減少するため、実用的には０．５〜３μｍが好適
である。また、液晶・樹脂複合体５の膜厚は、十分な光
散乱を得るために３μｍ以上が好ましい。実用的には、
５〜２０μｍ程度が適当である。

【００３７】なお、液晶・樹脂複合体５の作製時に、透
明樹脂１３に対して液晶小滴１４を構成する液晶の構成
比が大きい場合には、液晶小滴１４が互いに連結してし
まい、透明樹脂１３の形状が海綿体状、または３次元の
網目構造を成すこともある。また、液晶が分散された液
晶・樹脂複合体５の多くは自己支持性であるため、膜厚
の制御が容易であり、大面積化することも可能である。
ただし、透明樹脂１３が軟質の場合には、液晶・樹脂複
合体５を支えるためにこの複合体５の側面または全面に
球状、またはファイバ状のスペーサを配設することもあ
る。

【００３８】

【実施例】一例として試作した液晶・樹脂複合体のサン
プルでは、２枚の透明電極（Ｉｎ₂Ｏ₃：Ｓｎから成
る）の間に、屈折率異方性の大きなネマティック液晶
（メルクジャパン社ＢＬ−００８、ｎ_o＝１．５２７、
ｎ_e＝１．８０７）および光硬化性アクリルウレタン樹
脂（ノーランドプロダクツ社ＮＯＡ−６５、ｎ_p＝１．
５２４）を１：１の重量比で混合・攪拌し、１０μｍ径
の球状スペーサを０．１ｗ％添加した後、これを透明電
極が付いたガラス基板の間に挟み込んだ。

【００３９】次いで、２ｋＷの高圧水銀キセノンランプ
から、図３に示すような透過率の分光特性（中心周波数
３６５ｎｍ、半値幅２４ｎｍ）を有する狭帯域のバンド
パスフィルタを用いて、狭帯域紫外線を透明電極側から
照射して液晶・樹脂複合体を形成した。

【００４０】このようにして試作した液晶・樹脂複合体
を電子顕微鏡により観察した結果、粒径２μｍ以下の均
一かつ微細な液晶小滴が形成されていることが確認され
た。

【００４１】＜比較例＞一方、バンドパスフィルタを用
いずに、高圧水銀キセノンランプからの広帯域の紫外線
を直接照射して作製した液晶・樹脂複合体を比較例とし
た。この液晶・樹脂複合体を電子顕微鏡で観察したとこ
ろ、液晶小滴の粒径は均一でなく、様々な大きさにばら
ついており、４μｍ以上の大きな液晶小滴も形成されて
いることが判明した。

【００４２】図４は、液晶・樹脂複合体５の光透過率
（％）と印加電圧（Ｖ_rms）との関係を示しており、実
線は狭帯域バンドパスフィルタを使用して試作した本実
施例の液晶・樹脂複合体のもの、破線はバンドパスフィ
ルタを使用していない比較例の液晶・樹脂複合体５のも
のをそれぞれ示している。

【００４３】この図４から理解できるように、バンドパ
スフィルタを用いて紫外線を狭帯域化して照射すること
によって、液晶・樹脂複合体５の立上がり特性を急峻化
できることが示された。さらに、狭帯域の紫外線により
液晶小滴が緻密に分散されるため、消光比（＝透明状態
の透過率：不透明状態の透過率）も、約２０：１から１
３０：１に大幅に向上した。なお、図４に示されるよう
に、本実施例では、液晶小滴の粒径が減少し、光変調に
要する印加電圧が増加するが、光書込む型空間光変調素
子では、素子全体の駆動電圧を増やせば良いので、特に
問題とはならない。

【００４４】《光書込み型空間光変調素子の動作》次
に、図１に示す光書込み型空間光変調素子の動作を図５
と図６を用いて説明する。図５に示すように、この光書
込み型空間光変調素子を駆動する場合、第１透明電極１
と第２透明電極６とは、リード線８を介して交流電源９
に接続される。書込み光（入力光）１０は、光導電層２
側から入射される。一方、読出し光１１は、液晶・樹脂
複合体５側から入射され、液晶・樹脂複合体５で光散乱
を伴う光強度変調を受ける。変調された読出し光１１
は、誘電体多層膜４で反射され、表示光１２となる。な
お、誘電体多層膜４から漏れた読出し光１１は、光吸収
層３で吸収される。

【００４５】このとき、書込み光１０が極めて弱いか、
または入射しない場合には、液晶・樹脂複合体５よりも
電気的インピーダンスが高い光導電層４側に、駆動電圧
の大半が印加される。このため、液晶・樹脂複合体５の
液晶分子の配列方向（配向）は樹脂界面の規制力を受け
液晶小滴１４ごとに不規則になる。

【００４６】その結果、読出し光１１は、液晶小滴１４
と透明樹脂１３の屈折率の不整合により、反射や屈折を
繰り返し、強く散乱される。

【００４７】一方、図６に示すように、十分な強度の書
込み光１０が入射した場合、光導電層２の電気的インピ
ーダンスが低下するため、光導電層２に配分されていた
電圧の一部が液晶・樹脂複合体５側に移る。

【００４８】このとき、各液晶小滴１４の大きさが均一
であるため、各液晶小滴１４内の液晶分子（正の誘電率
異方性）の配向が、一度に電界方向に揃う。このため、
液晶小滴１４の屈折率は常光屈折率ｎ_oに近づき、透明
樹脂１３の屈折率ｎ_pと同等となる。これによって、屈
折率の不整合が解消し、液晶・樹脂複合体５は透明に変
化し、入射した読出し光１１は、誘電体多層膜４で反射
されて出射される。

【００４９】ここで、正反射されてきた表示光１２のみ
を光学系により取り出せば、書込み光１０によって変調
された表示光１２の光画像を得ることができ、光画像に
おける強度および波長の変換が可能になる。

【００５０】その際、液晶・樹脂複合体５の光透過率対
印加電圧曲線の立上がりが急峻であるため、弱い書込み
光１０で高いコントラスト比の表示光１２を得ることが
できる。

【００５１】また、液晶・樹脂複合体５の作製時におい
て、狭帯域紫外線１６Ｂを照射することにより液晶・樹
脂複合体５を構成する液晶小滴１４の均一・微小化が可
能となり、光書込み型空間光変調素子の解像度も、同時
に高められる。

【００５２】以上説明した光書込み型空間光変調素子
は、光強度変換機能を用いた投写型画像表示素子、光画
像の波長変換素子およびインコヒーレント光・コヒーレ
ント光変換素子などに用いることも可能である。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、コ
ントラスト、感度および解像度に優れた光書込み型空間
光変調素子を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光書込み型空間光変調素子の実施
の一形態を示す構成図である。

【図２】本発明に係る光書込み型空間光変調素子の作製
方法の一例を示す説明図である。

【図３】本発明に係る光書込み型空間光変調素子の作製
に用いた紫外線バンドパスフィルタの透過分光特性の実
験結果を示す説明図である。

【図４】図１に示す液晶・樹脂複合体の光透過率と印加
電圧との関係の実験結果を示す説明図である。

【図５】図１に示す光書込み型空間光変調素子の動作例
を示す説明図である。

【図６】図１に示す光書込み型空間光変調素子の動作例
を示す説明図である。

【図７】従来から知られている光書込み型空間光変調素
子の一例を示す構成図である。

【符号の説明】

１第１透明電極２光導電層３光吸収層４誘電体多層膜５液晶・樹脂複合体６第２透明電極７透明基板８リード線９駆動用交流電源１０書込み光１１読出し光１２表示光１３透明樹脂１４液晶小滴１５高圧水銀キセノンランプ１６Ａ紫外線１６Ｂ狭帯域紫外線１７バンドパスフィルタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者菊池宏東京都世田谷区砧一丁目10番11号日本放送協会放送技術研究所内 (72)発明者藤井孝憲東京都世田谷区砧一丁目10番11号日本放送協会放送技術研究所内 (72)発明者河北真宏東京都世田谷区砧一丁目10番11号日本放送協会放送技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１透明電極と、この第１透明電極に積層され、入射光の強さに応じてイ
ンピーダンスが変化する光導電層と、この光導電層に積層される光吸収層と、この光吸収層に積層され、光を反射する誘電体多層膜
と、この誘電体多層膜に積層され、予め設定されている屈折
率を持つ透明樹脂にこの透明樹脂と同等な常光屈折率を
有するネマティック液晶、コレステリック液晶、スメク
ティック液晶のいずれか、またはこれら液晶の混合液晶
が分散された液晶・樹脂複合体と、この液晶・樹脂複合体に積層される第２透明電極と、この第２透明電極に積層される透明基板とを少なくとも
備え、前記第１透明電極と第２透明電極との間に印加された交
流電圧によって駆動される光書込み型空間光変調素子の
作製方法において、前記第１透明電極、光導電層、光吸収層および誘電体多
層膜が積層された基板と、前記第２透明電極が積層され
た前記透明基板との間に前記液晶・樹脂複合体の構成材
料である液晶と樹脂との混合液を挟み込み、中心波長が
３６５ｎｍ付近、半値幅が２５ｎｍ以下の狭帯域紫外線
を前記透明基板側から照射することにより前記混合液を
光硬化させて液晶・樹脂複合体を形成することを特徴と
する光書込み型空間光変調素子の作製方法。
【請求項２】請求項１に記載の光書込み型空間光変調
素子の作製方法において、前記液晶・樹脂複合体を構成する透明樹脂は、光照射に
より重合が促進されるアクリル樹脂、メタクリル樹脂、
エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリスチレン、ポリビニ
ールアルコール、またはこれらの共重合体であることを
特徴とする光書込み型空間光変調素子の作製方法。
【請求項３】請求項１または２に記載の光書込み型空
間光変調素子の作製方法において、前記液晶・樹脂複合体を構成する液晶として、シアノビ
フェニル系液晶、ターフェニル系液晶、ピリジン系液
晶、ピリミジン系液晶、またはトラン系液晶のいずれか
を用いることを特徴とする光書込み型空間光変調素子の
作製方法。
【請求項４】第１透明電極と、この第１透明電極に積層され、入射光の強さに応じてイ
ンピーダンスが変化する光導電層と、この光導電層に積層される光吸収層と、この光吸収層に積層され、光を反射する誘電体多層膜
と、この誘電体多層膜に積層され、予め設定されている屈折
率を持つ透明樹脂にこの透明樹脂と同等な常光屈折率を
有するネマティック液晶、コレステリック液晶、スメク
ティック液晶のいずれか、またはこれら液晶の混合液晶
が分散された液晶・樹脂複合体と、この液晶・樹脂複合体に積層される第２透明電極とを少
なくとも備え、前記第１透明電極と第２透明電極との間に印加された交
流電圧によって駆動される光書込み型空間光変調素子に
おいて、前記液晶・樹脂複合体を構成する液晶の粒径が、０．５
μｍから３μｍの範囲でほぼ均一の大きさに形成されて
いることを特徴とする光書込み型空間光変調素子。
【請求項５】請求項４に記載の光書込み型空間光変調
素子において、前記液晶・樹脂複合体を構成する透明樹脂は、光照射に
より重合が促進されるアクリル樹脂、メタクリル樹脂、
エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリスチレン、ポリビニ
ールアルコール、またはこれらの共重合体であることを
特徴とする光書込み型空間光変調素子。
【請求項６】請求項４または５に記載の光書込み型空
間光変調素子において、前記液晶・樹脂複合体を構成する液晶として、シアノビ
フェニル系液晶、ターフェニル系液晶、ピリジン系液
晶、ピリミジン系液晶、またはトラン系液晶のいずれか
を用いることを特徴とする光書込み型空間光変調素子。