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Die Erfindung bezieht sich auf eine
Lichtmodulationsvorrichtung zur Verwendung als eine Anzeigenplatte und insbesondere
bezieht sich die Erfindung auf eine
Lichtmodulationsvorrichtung, die für ein Anzeigenmedium, wie ein Flüssigkristall
oder ähnliches, geeignet ist.
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Das Erregungsverfahren in der Anzeigenvorrichtung, die ein
Flüssigkristallmaterial, Elektrolumineszenz (im folgenden
als EL bezeichnet) oder ähnliches verwendet, kann im
allgemeinen in das statische Erregungsverfahren und das
Multiplexerregungsverfahren klassifiziert werden gemäß dem
Unterschied in der Zuführung der Signale in dem Verfahren.
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Bei dem ersten Verfahren werden die Signale für das Anzeigen
oder das Löschen unabhängig voneinander den Elektroden jedes
Anzeigensegment (Bildelement) zugeführt. Demgemäß wächst die
Zahl der Bauteile, wie Elektrodenanschlüsse,
Anschlußverbinder, Zwischenverbinder, Erregerkreise oder ähnliches,
proportional mit der Menge der Anzeigeninformationen, das
heißt, die Zahl der Anzeigensegmente ist erhöht. Daraus
resultiert die beträchtliche Größe der gesamten
Anzeigenvorrichtung sowie deren hohen Kosten. Somit ist dieses
Erregungsverfahren auf Anwendungen für eine Uhr, eine
Balkendiagrammanzeige,
eine Oszilloskopanzeige oder ähnliches
begrenzt.
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Dagegen ist das Multiplexerregungsverfahren ein Verfahren
für eine zunehmende Anzeigenkapazität, wobei weniger
Elemente für den Erregungskreis benutzt werden, und für die
Durchführung der Matrixanzeige. Bei diesem Verfahren werden
alle Bildelemente in mehrere Gruppen aufgeteilt. Die
Anzeigebildzeit wird auch geteilt und das Anzeigensignal wird
jeder Gruppe von Bildelementen, die sich in Phase mit der
geteilten Zeit befinden, zugeführt. Somit wird dieses
Erregungsverfahren auch als Time-Sharing-Erregungsverfahren
bezeichnet. Verschiedene Techniken werden bei dem Verfahren
für das Teilen der Datensignale und bezüglich der
zugeführten Wellenform angewandt. Zum Beispiel wurden bei der
Flüssigkristall-Anzeigenvorrichtung das
Spannungsdurchschnittsverfahren, das Erregungsverfahren des Memory-Effekt-Typs,
das Doppelkanal-Erregungsverfahren oder ein ähnliches
berücksichtigt. Bei der EL-Anzeigenvorrichtung kamen das
Feldauffrisch-Erregungsverfahren, das p-n symmetrische
Erregungsverfahren, das symmetrische
Gegentakt-Erregungsverfahren oder ein ähnliches zur Anwendung. Wenn bei diesen
Techniken die Zahl der Bildelemente anwächst, nimmt jedoch auch
die geteilte Zahl der Bildzeit proportional zu. Somit wird
das Arbeitsverhältnis (das Verhältnis der zu jeder einzelnen
Abtastlinie zugehörige Zeit zu der Bildzeit bei dem Abtasten
der Anzeigensignale) klein und der Erregungsunterschied
nimmt auch ab (das Verhältnis des effektiven
Spannungswertes, der den Lichtbildelementen für die Anzeige zugeführt
wird (der ausgewählte Punkt) zu der Spannung, die dem nicht-
beleuchteten Bildelementen zugeführt werden (der
nicht-ausgewählte.)) Somit ist die Erregung schwierig.
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Als ein Verfahren zur Lösung dieser Probleme gewinnt das
aktive Matrixerregungsverfahren zunehmend Beachtung. Das
Merkmal dieses Erregungsverfahrens liegt darin, daß für jedes
der Bildelemente eine Schaltervorrichtung bereitgestellt
wird. Im Ergebnis hat dieses Erregungsverfahren Vorteile,
die darin liegen, daß das Arbeitsverhältnis 100 % ist und
der Erregungsunterschied auch sehr groß werden kann. Obwohl
somit gesagt werden kann, daß das aktive
Matrixerregungsverfahren ein sehr effektives Verfahren bezüglich der Menge der
Anzeigeninformation und der Qualität der Anzeige ist, hat
dieses Erregungsverfahren ferner die Nachteile, daß für
jeden Schnittpunkt (ein Bildelement) eine Schaltvorrichtung
bereitgestellt werden muß, so daß der Aufbau sehr
kompliziert wird. Bezüglich solcher Schaltvorrichtungen wurde die
Verwendung von MIM (Metall-Isolator-Metall)-Vorrichtungen,
Varistoren, 2-Anschlußvorrichtungen aus ferroelektrischem
Material, Ringdioden oder ähnliches, 3-Anschlußvorrichtungen
aus CdSe, Te, A-Si, p-Si oder ähnliches, berücksichtigt.
Unabhängig von der benutzten Schaltvorrichtung ist es jedoch
nicht möglich, die Komplikationen des Schalteraufbaues zu
vermeiden sowie die Komplikationen, die bei dem
Herstellungsverfahren entstehen. Die US-Patentschrift Nr. 3824002
von Hughes Aircraft Company offenbart eine
Flüssigkristallzelle, die zwischen transparenten Substraten gehalten wird
und in der mehrere Anzeigenelektroden optisch ausgewählt
werden können, um eine Anzeige zu produzieren. Die Struktur
der in dieser Patentschrift offenbarten Vorrichtung weist
eine lichtleitende Schicht, eine oder mehrere isolierende
Schichten, ein Flüssigkristallmaterial und eine weitere
isolierende Schicht auf.
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Die europäische Patentanmeldung EP-A-0 179 914 offenbart
eine Flüssigkristall-Anzeigenvorrichtung des Typs, der in
dem ersten Teil von Anspruch 1 definiert ist. Im Falle
dieser
Vorrichtung nach dem Stand der Technik stellt jedes
Schaltelelement einen Dünnfilmtransistor dar.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Lichtmodulationsvorrichtung anzugeben, die eine sehr dichte und
hochqualitative Anzeige ohne einen komplizierten Aufbau
aufweist.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1
gelöst.
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Figur 1 ist eine schematische Darstellung eines
optischen Schaltelementes.
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Figur 2 zeigt die Spannungs-Stromeigenschaften
einer optischen Schaltvorrichtung.
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Figur 3 zeigt den Aufbau einer
Anzeigenvorrichtung mit einem Flüssigkristall.
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Figur 4 zeigt den Aufbau einer
Anzeigenvorrichtung mit EL.
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Figur 5 zeigt den Aufbau eines
Lichtstrahl-Abtastsystems.
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Figur 6 zeigt den Aufbau einer anderen
Anzeigenvorrichtung mit einem Flüssigkristall.
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Gemäß der Erfindung kann eine Lichtquelle, die eine
Signaleingangseinheit ist, ein Flüssigkristall, der ein
Anzeigenmedium darstellt und auf ein elektrisches Feld oder
ähnliches reagiert, einen konventionellen, bekannten Aufbau
haben. Der charakteristischste Gegenstand der Erfindung ist
eine optische Schaltvorrichtung.
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Die optische Schaltvorrichtung nach der Erfindung besitzt
einen wechselweise geschichteten Aufbau unter Verwendung von
ultradünnen Filmen aus organischen Materialien. Die
Vorrichtung hat auf Licht reagierende Eigenschaften, die mit
bekannten Vorrichtungen bezüglich der
Spannungs-Stromeigenschaften nicht vergleichbar ist. Ein Anzeigenmedium des
Felderregungstyps wird direkt erregt, wobei diese neue
Reaktionseigenschaft auf Licht benutzt wird. Bei der
Lichtmodulationsvorrichtung nach der Erfindung, wie später
beschrieben, ist es möglich, ein Anzeigenmedium für jedes
Bildelement direkt zu erregen. Damit kann der Erregungsunterschied
ausreichend groß gestaltet werden. Dadurch wird eine sehr
dichte und hochauflösende Anzeige möglich.
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Der Grundaufbau einer optischen Schaltvorrichtung nach der
Erfindung wird im folgenden erläutert.
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Figur 1 zeigt ein schematisches Diagramm einer optischen
Schaltvorrichtung nach der Erfindung. Gemäß Figur 1 ist
zwischen einer unteren Elektrode 2, die auf einem Substrat 1
angeordnet ist, und einer oberen Elektrode 6 eine
abwechselnd-laminierte Struktur 7 angeordnet, die aus einem
isolierenden, dünnen Film 3, einem leitenden, dünnen Film (oder
einem halbleitenden Dünnfilm; der gleiche Ausdruck gilt auch
im folgenden) 4 und einen isolierenden Dünnfilm 5 aufweist.
Als Material für diese Elektroden können sehr viele
Materialien aufgezählt werden, einschließlich Metalle, wie Au,
Ag, Al, Pt, Ni, Pb, Zn, Sn oder ähnliches, Metallegierungen,
laminierte Strukturen dieser Metalle oder dieser
Legierungen, Halbleiter, wie Si (Einzelkristall-Silicium,
Polysilicium, amorphes Silicium), Graphit, Silicide (Nickelsilicid,
Palladiumsilicid), GaAs, GaP, ITO, NESA oder ähnliches, oder
laminierte Strukturen dieser Halbleiter. Das Elektrodenpaar
kann aus dem gleichen Material oder aus einem anderen
Material aufgebaut sein.
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Als Verfahren für das Herstellen dieser Elektroden können
bekannte, konventionelle Techniken für die Bildung von
Dünnfilmen verwendet werden, die ausreichend sind, um die
Aufgabe der Erfindung zu erzielen. Wenn die isolierenden
Bereiche der Vorrichtung aus organischen Materialien
hergestellt sind, kann die Elektrode, die nach der Herstellung
der organischen, isolierenden Schichten gebildet wird, gemäß
einem Verfahren ausgebildet werden, das fähig ist, einen
Film unter der Bedingung von nicht höher als 300ºC
herzustellen. Zum Beispiel ist es möglich, die Elektroden durch
Vakuumablagerung oder Bedampfung herzustellen.
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Obgleich bei der Anwendung der Vorrichtung nach der
Erfindung eine Strahlung als ein Eingangssignal verwendet wird,
müssen die Elektroden nicht notwendigerweise vollkommen
transparent für diese Strahlung sein, zum Beispiel für
sichtbares Licht. Beispielsweise können sogar
Metallelektroden, wie Au, Al und ähnliches, verwendet werden unter der
Bedingung, daß die Filmdicke ausreichend klein ist. Die
Filmdicke ist in diesem Falle vorzugsweise nicht größer als
1.000 Å, insbesondere nicht größer als 500 Å.
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Eine wechselweise beschichtete Struktur, die aus einem
leitenden Dünnfilm 4 und isolierenden Dünnfilmen 3 und 5
besteht, wird zwischen den oben beschriebenen Elektroden
ausgebildet. Für die Herstellung der isolierenden Dünnfilme 3
und 5 kann eine Vakuumablagerung oder eine Molekularstrahl-
Epitaxie verwendet werden. Ferner können Oxidfilme, wie
SiO&sub2;, Al&sub2;O&sub3; oder ähnliches, oder Nitridfilme, wie Si&sub3;N&sub4; oder
ähnliches, in Abhängigkeit von dem Aufbau der Vorrichtung
verwendet werden. In jedem Fall muß der isolierende Film ein
Ultradünnfilm sein, d.h. die Filmdicke beträgt vorzugsweise
nicht mehr als 500 Å, insbesondere nicht mehr als 200 Å,
wobei ferner bevorzugt ist, daß der Film nicht mehr als 100 Å
und nicht kleiner als 4 Å ist.
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Als bevorzugtes Verfahren für die Bildung der isolierenden,
dünnen Filme 3 und 5 gemäß einem bevorzugten, konkreten
Beispiel nach der Erfindung kann das LB-Verfahren vorgeschlagen
werden.
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Bei dem LB-Verfahren kann ein monomolekularer Film aus einer
organischen Verbindung, die einen hydrophoben Abschnitt und
einen hydrophilen Abschnitt innerhalb eines Moleküls hat,
oder ein daraus akkumulierter Film einfach an einer
beliebigen Elektrode oder an einem beliebigen Substrat mit einer
beliebigen Elektrode hergestellt werden. Somit ist es
möglich, einen organischen Ultradünnfilm stabil herzustellen,
der eine Filmdicke im molekularen Größenbereich hat und der
einheitlich und homogen über einen großen Bereich ist.
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Das LB-Verfahren ist ein Verfahren für die Herstellung eines
monomolekularen Films oder eines damit akkumulierten Films,
welches das Phänomen benutzt, das in einer Struktur mit
einem hydrophilen Abschnitt und einem hydrophoben Abschnitt
innerhalb eines Moleküls die Moleküle eine monomolekulare
Schicht auf der Wasseroberfläche bilden, wobei die
hydrophile Gruppe nach unten gerichtet ist, wenn das Verhältnis
zwischen den beiden Abschnitten (das Verhältnis der
amphiphilen Eigenschaft) in geeigneter Weise aufrechterhalten
wird.
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Als Gruppen für die Bildung eines hydrophoben Abschnitts
sind verschiedene Arten von hydrophoben Gruppen sehr gut
bekannt, wie gesättigte und ungesättigte
Kohlenwasserstoffgruppen, kondensierte polyzyklische, aromatische Gruppen,
polyzyklische Kettenphenylgruppen oder ähnliches. Jede
dieser Gruppen bildet selbst einen hydrophoben Abschnitt oder
in Kombination mit mehreren Gruppen. Als sehr typische
Bestandteile für den hydrophilen Abschnitt gelten hydrophile
Gruppe, wie Carboxylgruppe, Estergruppe, Säureamidgruppe,
Imidgruppe, Hydroxylgruppe, Sulfonylgruppe,
Phosphorsäuregruppe, Aminogruppen (primäre, sekundäre, tertiäre und
quartäre) oder ähnliches.
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Jedes Molekül, welches sowohl hydrophobe und hydrophile
Gruppen in einem guten Gleichgewicht enthält, kann einen
monomolekularen Film auf der Oberfläche von Wasser bilden. Da
im allgemeinen diese Moleküle einen isolierenden,
monomolekularen Film bilden und demgemäß auch ein akkumulierter
Film, aus monomolekularen Schichten isolierende
Eigenschaftten hat, kann gesagt werden, daß diese Moleküle sehr gut
geeignete Materialien für die Erfindung darstellen.
Beispielhaft können die folgenden Moleküle aufgezählt werden:
(1) Moleküle mit -Elektronenniveaus.
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Farbstoffe mit Polyphyllin-Gerüst, wie Phthalocyanin,
Cetraphenylpolyphillin oder ähnliches, Farbstoffe des
Aculensystems mit der Squariliumgruppe und der
Chlochonmethingruppe als Kettenverbindung, zwei
Stickstoff enthaltende Heterocyclen, wie Chinolin,
Benzothiazol, Benzoxazol oder ähnliches, Farbstoffe
ähnlich dem Cyaninsystem, oder Cyaninfarbstoffe, welche
durch die Squaryliumgruppe und der Chlochonmethingruppe
gebunden sind, die kondensierte, polycyclische,
aromatische
Gruppe, wie Anthracen, Pyren oder ähnliches,
Kettenverbindungen, in denen aromatische oder
heterocyclische Verbindungen kondensiert sind, oder
ähnliches.
(2) Makromolekulare Verbindungen
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Polyimidderivate, Polyamidsäure-Derivate, verschiedene
Arten von Fumarsäure-Kopolymere von Polyamidderivaten,
verschiedene Arten von Fumarsäure-Kopolymeren von
verschiedenen Arten von Maleinamid-Derivaten, verschiedene
Arten von Maleinsäure-Kopolymere, Polyacrylsäure-
Derivate, verschiedene Arten von Acrylsäurederivaten,
Polymethacrylsäure-Derivaten, verschiedene Arten von
Methacrylsäure-Kopolymeren, Polydiacythelen-Derivaten,
verschiedene Arten von Vinylverbindungen, synthetische
Polypeptide, biomakromolekulare Verbindungen, wie
Bacteriorhodopsin oder Cytochrom C, oder ähnliches.
(3) Fettsäuren
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Carboxylsäuren und Carboxylate mit langkettigen
Alkylgruppen und ihre Fluor-substitutierte Verbindungen,
Ester mit wenigstens einer langkettigen Alkylgruppe,
25 Sulfonsäure und ihre Salze, Phosphorsäure und ihre
Salze und ihre Fluor-Substituenten oder ähnliches.
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Vom Standpunkt der Hitzeresistenz sind unter diesen
Verbindungen insbesondere makromolekulare Verbindungen oder
makrocyclische Verbindungen wünschenswert, wie Phthalocyanin
oder ähnliches. Werden makromolekulare Materialien, wie
Polyimidfamilie, Polyacrylsäurefamilie,
Polymethacrylsäurefamilie, verschiedene Arten von Fumarsäure-Copolymeren,
verschiedene Arten von Maleinsäure-Copolymeren oder ähnliches,
benutzt, kann eine sehr gute Hitzeresistenz beobachtet
werden und gleichzeitig kann die Filmdicke pro Schicht etwa 4-
10 A sein.
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Es versteht sich, daß jedes Material, welches für das LB-
Verfahren geeignet ist, in geeigneter Weise für die
Erfindung benutzt werden kann.
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Als leitender Dünnfilm 4 können Metallfilme verwendet
werden, wie Al, Ag, Zn, Sn, Pb oder ähnliches, Legierungsfilme
von diesen Metallen, wobei ferner halbleitende Dünnfilme
verwendet werden können, wie As&sub2;Se&sub3;, CdS, ZnO, GaAs, Si
(Einzelkristallsilicium, Polysilicium, amorphes Silicium).
Gemäß der Erfindung ist es erforderlich, daß die Filmdicke
solch eines leitenden, dünnen Films 4 nicht größer als 500 Å
ist, insbesondere nicht größer als 100 Å, wobei geringere
Dicken als 50 Å bevorzugt sind. Insbesondere wenn ein Metall
oder eine Legierung aus Metallen verwendet wird, beträgt die
Filmdicke nicht mehr als 50 Å.
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Für die Herstellung des leitenden Dünnfilms 4 ist es
möglich, die konventionellen, gut bekannten
Filmbildungstechniken zu verwenden. Insbesondere ist bevorzugt, die
Vakuumablagerungsmethode anzuwenden sowie das
Cluster-Ionenstrahlverfahren, das CVD-Verfahren, das
Plasmapolymerisationsverfahren, das MBE-Verfahren oder ein Bedampfungsverfahren.
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Auf dem oben beschriebenen leitenden, dünnen Film 4 wird die
isolierende, dünne Schicht 5 nach einem der bereits
beschriebenen Verfahren hergestellt, wobei das Material für
den Film 5 das gleiche oder verschieden von dem des
isolierenden, dünnen Films 3 auf der unteren Elektrode 2 sein
kann. Die optische Schaltvorrichtung nach der Erfindung wird
ferner dadurch hergestellt, daß die obere Elektrode 6 auf
der isolierenden Region durch eines der oben beschriebenen
Verfahren geformt wird. Als Substrat 1 für die Stützung der
laminierten, dünnen Filme, die aus anorganischen und
organischen Materialien bestehen, kann jedes Material verwendet
werden, wie Metall, Glas, Keramik, Kunststoff oder
ähnliches. Biomaterialien mit guter Hitzeresistenz können auch
verwendet werden. Ferner ist bevorzugt, daß dieses Substrat
1 flach ausgebildet ist, wobei dies kein beschränkendes
Merkmal ist.
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Im folgenden werden die Schalteigenschaften der optischen
Schaltvorrichtung mit dem oben beschriebenen Aufbau mit
Bezug auf ein konkretes Beispiel erläutert.
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Eine optische Schaltvorrichtung wurde hergestellt, wobei ein
vakuumabgelagerter Film (300 Å und 600 Å dick) aus Au auf Cr
als untere Elektrode 2 auf dem Substrat 1, welches aus Glas
bestand, verwendet wurde. Ein geschichteter Film aus zehn
Schichten Lb aus Polyimid (40 Å dick) als isolierender,
dünner Film 3, ein vakuumabgelagerter Film Al als leitender,
dünner Film 4, ein Al&sub2;O&sub3;-Film (20 Å dick zusammen mit dem
vakuumabgelagerten Film Al) als isolierender, dünner Film 5
und vakuumabgelagerte Filme aus Al und Au (300 Å bzw. 600 Å
dick) als die obere Elektrode 6 wurden verwendet. Die
Stromeigenschaften (Ordinate) bei Zuführung einer Spannung
(Abszisse) zwischen der oberen und der unteren Elektrode (V-
I Eigenschaften) dieser optischen Schaltvorrichtung sind in
den Figuren 2 (a) und 2 (b) gezeigt. Gemäß Figur 2 (a)
fließt sehr wenig Strom, da sich die Vorrichtung bis zu der
zugeführten Spannung von 2 V in einem Hochwiderstandszustand
(Widerstand etwa 10&sup8; Ω) befindet. Bei Lichtbestrahlung
(weißes Licht von etwa 70 uw/0,55 cm²) befindet sich die
Vorrichtung bis zu der Schwellenwertspannung Vth = 0,8 V der
optischen Schaltvorrichtung in einem Hochwiderstandszustand,
wobei sich dieser durch Anwendung einer Spannung oberhalb
des Schwellenwertes in einen geringen Widerstandszustand
(Widerstand etwa 10 Ω) verändert. In der Figur 2 (b) ist die
Veränderung des Stromes nahe dem oben beschriebenen
Schwellenwert vergrößert dargestellt, da der Strombereich kleiner
gemacht wurde (etwa 10&supmin;&sup9; A). Die Schaltgeschwindigkeit in
diesen geringen Widerstandszustand beträgt weniger als eine
usec. Die Vorrichtung geht bei Unterbrechung der
Lichtbestrahlung direkt wieder in den Hochwiderstandszustand
zurück. Die Schaltgeschwindigkeit an diesem Moment ist weniger
als 1 usec. Dies bedeutet, daß bei Durchführung einer
Bestrahlung bzw. Nichtbestrahlung dieser optischen
Schaltvorrichtung unter Anwendung einer Spannung, die geringer als
der Schwellenwert ist, es möglich ist, eine Schaltung eines
elektrischen Schaltkreises durchzuführen, welcher die
optische Schaltvorrichtung als ein Serienbauteil enthält. Es
ist somit möglich, eine Anzeigenvorrichtung, die Licht als
Eingangssignal verwendet, aufzustellen, wenn diese optische
Schaltvorrichtung in den Erregerkreis eines Anzeigenmediums
eingesetzt ist, welches auf ein elektrisches Feld reagieren
kann, wie ein Flüssigkristall, EL oder ähnliches.
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Wie oben angemerkt, ist der Zeitraum für die Zuführung von
Licht zu der Schaltvorrichtung bis zu dem Reagieren der
Schaltvorrichtung sehr klein. Der Zeitraum kann in der
Größenordnung von einer Nanosekunde liegen. Die
Ausschaltzeit ist ähnlich kurz. Jedoch kann der Zeitraum von dem
Anschalten der Schaltvorrichtung bis zu dem veränderten
Zustand des Anzeigenmediums länger sein. Dieser Zeitraum wird
gemäß der Natur des anzeigenden Mediums veränderlich sein.
Er kann eine ins oder weniger für ein ferroelektrisches
Flüssigkristall und etwa 20 bis 80 ms für ein verdrehtes,
nematisches Flüssigkristall betragen. Der Zeitraum für das
Zurückgehen des Anzeigenmediums in seinen Originalzustand,
nachdem die Schaltvorrichtung abgedreht wurde, kann 60 bis
150 ms für ein verdrehtes, nematisches Flüssigkristall sein.
Ein ferroelektrisches Flüssigkristall kehrt typischerweise
erst dann in seinen Originalzustand zurück, wenn ein
Rückkehrfeld angelegt ist. Die Schaltvorrichtung sollte somit
mit einem Mittel für das Anlegen eines Rückfeldes versehen
sein, wenn dieses Anzeigenmedium für die Schaltvorrichtung
verwendet wird (es kann für alle Pixels einer Anzeigenplatte
gleichzeitig bereitgestellt werden). Andere Anzeigenmedien
können unterschiedliche Zeiträume für einen Wechsel des
Zustandes beanspruchen, wenn die Schaltvorrichtung ein- oder
ausgeschaltet wird. Wenn eine Anzeigenplatte eine Zahl von
Pixels aufweist, denen jeweils eine Schaltvorrichtung
zugeordnet ist, wird der Zeitraum für die Bestrahlung jeder
Schaltvorrichtung von der Natur des Anzeigenmediums, der
Zahl der Pixels und des Arbeitszeitraumes, welcher für die
Anzeigenplatte verwendet wird, abhängen.
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Der Grundaufbau der Erfindung mit einer
Flüssigkristall-Anzeigenvorrichtung wird im folgenden unter Bezug auf die
Zeichnungen erläutert.
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Figur 3 zeigt den Aufbau einer Anzeigenvorrichtung mit einem
Flüssigkristall als das Anzeigenmedium. Gemäß Figur 3 hat
die optische Schalteinheit 11 ein Substrat 1, eine untere
Elektrode 2, einen isolierenden, dünnen Film 3, einen
leitenden, dünnen Film 4, einen isolierenden, dünnen Film 5
sowie eine obere Elektrode 6. Auf dieser Schalteinheit 11 ist
eine Flüssigkristall-Anzeigeneinheit (eine
Flüssigkristallzelle) 12 angeordnet, die eine
Flüssigkristall-Orientierungsschicht 31, eine Flüssigkristall-Schicht 32, eine
Flüssigkristall-Orientierungsschicht 33, eine transparente
Elektrode 34 und ein Substrat 35 auf der Anzeigenseite aufweist.
Ein Elektrodenpaar ist notwendig für die Erregung des
Flüssigkristalls.
Bei dieser Ausführungsform wird die obere
Elektrode 6 der optischen Schalteinheit 11 als eine
Elektrode dieses Elektrodenpaars verwendet. Eine Elektrode mit
anderer Form und aus einem anderen Material kann ferner auf
der oberen Elektrode 6 durch Vakuumablagerung oder ähnliches
gebildet werden. In jedem Fall sind die obere Elektrode 6
der optischen Schalteinheit 11 und eine Elektrode des
Elektrodenpaares der Flüssigkristall-Anzeigeneinheit 12
identisch oder sie sind elektrisch miteinander kurzgeschaltet.
Es sei angemerkt, daß diese Elektroden gemäß der gewünschten
Anzeigendichte oder des Anzeigenmusters geformt sind,
während es nicht notwendig ist, eine Matrixverbindung oder
etwas ähnliches bereitzustellen.
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Es ist notwendig, daß das Substrat 1 und das Substrat 35 auf
der Anzeigenseite eine ausreichende Transparenz für die
Wellenlängenregion des Eingangssignallicht 37 bzw. der
sichtbaren Region haben. Für das Substrat 35 auf der Anzeigenseite
ist es wünschenswert, ein Glas, ein Kunststoffmaterial oder
ähnliches zu verwenden, was eine hohe Transparenz besitzt.
In einigen Fällen kann dieses Substrat gemäß einer
Farbanforderung oder ähnliches gefärbt sein.
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Bei der Flüssigkristall-Anzeigenvorrichtung mit solch einem
Grundaufbau wird eine Spannung von einer Stromversorgung 36
zwischen der transparenten Elektrode 34 und der unteren
Elektrode 2 angelegt. Diese Spannung muß größer als die
Schwellenwertspannung der optischen Schaltvorrichtung sein.
Das durch diese geeignete Spannung erregte
Flüssigkristallmaterial wird gemäß dieser Anforderung ausgewählt. Da im
allgemeinen die Schwellenwertspannung der optischen
Schaltvorrichtung nicht größer als 1,0 V ist, können die bekannten
Flüssigkristallmaterialien ohne Probleme verwendet werden.
Unter den oben beschriebenen Bedingungen wird nun
angenommen,
daß es dunkel ist. Da dann die optische
Schaltvorrichtung sich in einem Hochresistenzzustand befindet, liegt kein
elektrisches Feld an der Flüssigkristallschicht 32 an. Wenn
nun das Eingangssignallicht 37 von der Seite des Substrates
1 auf die optische Schalteinheit 11 geworfen wird, befindet
sich nur die bestrahlte Region in einem geringen
Widerstandszustand. Somit wird ein elektrisches Feld zwischen der
oberen Elektrode 6 und der transparenten Elektrode 34
entsprechend der bestrahlten Region angelegt, und die
Orientierung des Flüssigkristalls wird gesteuert. Somit wird durch
das Eingangssignallicht 37 die Anzeigendichte und die
Auflösung in der Flüssigkristall-Anzeigenvorrichtung durch einen
Segmentbereich der oberen Elektrode 6 und der bestrahlten
Fläche bestimmt.
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Es sei angemerkt, daß die Figur 3 nur den Grundaufbau zeigt
und daß dieser Aufbau in geeigneter Weise entsprechend den
Unterschieden in der Art des verwendeten Flüssigkristalls
modifiziert werden kann.
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Um den Betrieb der optischen Schalteinheit sicherzustellen,
kann ferner immer eine Vorspannung, die nicht kleiner als
die Schwellenwertspannung der optischen Schalteinheit ist,
angelegt werden, wobei eine Stromversorgung (Stromversorgung
62 für die optische Schalteinheit) verwendet wird, die von
der Stromversorgung 31 für die Erregung des Flüssigkristalls
verschieden ist, wie dies in der Figur 6 dargestellt ist
(gleiche Bezugszeichen in der Figur 6 zeigen ähnliche
Bauteile an wie in der Figur 3). In der Figur 6 ist die
Stromversorgung für die optische Schalteinheit nur mit einem
Segment an der linken Seite der oberen Elektrode 6 (der
optischen Schalteinheit) verbunden. Tatsächlich können jedoch
alle Segmente der oberen Elektrode und der unteren Elektrode
2 mit der Stromversorgung für die optische Schalteinheit
verbunden sein. Obgleich nicht in der Figur 6 gezeigt, kann
es notwendig sein, einen Widerstand zwischen jedes Segment
der oberen Elektrode 6 und der zusätzlichen Kraftversorugng
62 bereitzustellen, wenn der Widerstand der Bauteile, welche
die Verbindung herstellen, nicht selbst ausreichend ist.
Dieser Widerstand erlaubt der Spannung eines Segmentes der
oberen Elektrode 6 nahe auf die Spannung der unteren
Elektrode 2 zu fallen, wenn das Segment beleuchtet ist und dies
trotz der Stromversorgung 62 und ohne Absenkung der Spannung
für alle anderen Segmente der oberen Elektrode 6. Der
Widerstand kann typischerweise 100 Ohm bis 100 kOhm, insbesondere
1-10 kOhm betragen. Er sollte kleiner als der Widerstand des
Flüssigkristalls sein.
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Wenn die am meisten verwendete TN-Modus-Anzeige verwendet
wird, ist es beispielsweise notwendig, einen Polarisator 38,
wie in der Figur 3 dargestellt, zu verwenden. Ferner ist in
den meisten Fällen notwendig, eine Reflexionsschicht in der
Flüssigkristall-Anzeigeneinheit 12 vorzusehen. Für diesen
Zweck ist es ferner möglich, einen Aufbau zu verwenden, in
dem ein geeignetes Metall auf die obere Elektrode 6 oder
über der oberen Elektrode 6 evaporiert wird.
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Wenn andererseits ein EL-Material als das Anzeigenmedium
verwendet wird, liegt eine EL-Schicht 41 zwischen der
transparenten Elektrode 34 und der oberen Elektrode 36 vor, wie
dies in der Figur 4 dargestellt ist. Der andere Aufbau ist
der gleiche, als wenn ein Flüssigkristall verwendet wird.
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Jedoch benötigen die meisten bisher entwickelten
EL-Materialien eine Spannung in der Größenordnung von einigen 10 bis
einige Hunderte von Volt für ihre Erregung. Somit ist es zur
Zeit schwierig, das EL-Material praktisch zu verwenden,
wobei aber ein EL-Material in zufriedener Weise verwendet
werden
kann, wenn ein Material, das von einer niedrigen
Spannung erregt werden kann, entwickelt worden ist.
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In der Struktur gemäß Figur 3 ist die Funktion des
leitenden, dünnen Films 4 noch nicht voll verstanden, aber es
wurde herausgefunden, daß die Schaltleistung der
dargestellten Struktur besser ist, als die Schaltleistung einer
ähnlichen Struktur, die keinen leitenden, dünnen Film 4 und nur
einen leitenden, dünnen Film aufweist.
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Bei allen bisher erläuterten Anzeigenvorrichtungen wird die
Anzeige gemäß der Bestrahlung - Nichtbestrahlung des
Eingangssignallicht durchgeführt. Somit ist, um eine Anzeige
mit einem bestimmten Bereich durchzuführen, es notwendig,
das Eingangssignallicht abzutasten. Die bisher bekannten
optischen Systeme für das Abtasten eines Lichtstrahles
können in zufriedenstellender Weise verwendet werden. Der
Grundaufbau des Systems ist in der Figur 5 gezeigt. Gemäß
Figur 5 wird als eine Lichtquelle 51 ein Halbleiterlaser im
allgemeinen verwendet. Die Strahlung aus dem Halbleiterlaser
wird durch eine Kollimatorlinse 52 parallel ausgerichtet,
wobei der Strahl durch eine Kondensorlinse 54 auf eine
optische Schalteinheit 55 fokussiert wird, um über einen
Galvanometerspiegel 53 das Abtasten durchzuführen und um die
Anzeigeneinheit 56 zu erregen. Das hier gezeigte
Lichtstrahl-Abtastsystem ist ein Beispiel. Es kann einen anderen
Aufbau unter der Bedingung von äquivalenten Funktionen
aufweisen, so daß mehrere Abtastsysteme zusammen verwendet
werden können sowie eine Kombination einer Tonspule und eines
Schrittmotors anstelle des Galvanometerspiegels 53 oder
ähnliche Systeme.
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Als Anzeigenmedium nach der Erfindung kann jedes Material
verwendet werden, das durch Anlegen einer Spannung eine
Anzeigenfunktion
aufweist, wie ein Flüssigkristall, EL oder
ähnliches. Da jedoch die Durchschlagspannung der optischen
Schaltvorrichtung gemäß der Erfindung 20 Volt im Maximum und
der maximal erlaubbare Strom im Niedrigwiderstandszustand
100 mA beträgt, sind die Anzeigenmedien auf solche
beschränkt, die innerhalb dieser Bereiche arbeiten. Da jedoch
das Verhältnis des Stromes im Niedrigwiderstandszustand zu
dem im Hochwiderstandszustand ion/ioff bis zu 10&sup6;-10&sup7;
betragen kann, ist es bei Verwendung von
Flüssigkristall-Anzeigenmedien möglich, das Flüssigkristall-Anzeigenverfahren des
Feldeffekttyps (TN-Modusanzeige, DTN-Modusanzeige,
SBE-Modusanzeige, GH-Modusanzeige, ECB-Modusanzeige,
PC-Modusanzeige oder ähnliches) und das
Flüssigkristall-Anzeigenverfahren des dynamischen Streutyps sowie viele bei diesen
Verfahren verwendeten Flüssigkristall-Materialien zu verwenden.
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Ferner sind die nach der Erfindung zu benutzenden
Anzeigemedien nicht auf die oben beschriebenen beschränkt. Jedes
Anzeigenmedium, das bei Anlegung einer geringen Spannung
(nicht mehr als 20 Volt) arbeitet, kann in
zufriedenstellender Weise benutzt werden.
Beispiel 1
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Eine optische Schalteinheit mit der Konfiguration aus
unterer Elektrode 2/isolierender, dünner Film 3/leitender,
dünner Film 4/isolierender, dünner Film 5/obere Elektrode 6
wurde nach dem nachfolgend beschriebenen Verfahren
hergestellt. Das Glassubstrat 1 wurde für einen Tag in dem
gesättigten Dampf von Hexamethyldisilazan (HMDS) belassen. Als
eine Unterschicht wurde mittels Vakuumablagerung Cr in einer
Dicke von 300 Å auf dem Substrat 1 abgelagert. Anschließend
wurde Au (600 Å dick) mit dem gleichen Verfahren abgelagert
und die untere Elektrode 2 wurde in Form eines Streifens von
1 mm Breite hergestellt. Ein geschichteter Film (etwa 40 A
dick), der aus 10 monomolekularen Schichten eines
Polyimidfilms besteht, wurde auf das Substrat durch das LB-Verfahren
hergestellt, um den isolierenden, dünnen Film 3 zu erhalten.
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Das Verfahren zur Bildung eines geschichteten Films, der aus
monomolekularen Schichten aus Polyimid besteht, wird im
folgenden im Detail beschrieben.
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Polyamidsäure gemäß Formel (1) wurde (monomer-reduzierte
Konzentration: 1 x 10&supmin;³ M) in einem Lösungsmittelgemisch aus
N, N-dimethylacetoamid-Benzol (1:1 V/V) gelöst, und die
erzielte Lösung wurde ferner mit einer separat hergestellten 1
x 10&supmin;³ M Lösung aus N, N-dimethyloctadecylamin in dem oben
beschriebenen Lösungsmittel in einem Verhältnis von 1:2
(V/V) gemischt, um eine Lösung des Octadecylamin-Salzes der
Polyamidsäure, das in der Formel (2) daigestellt ist,
herzustellen.
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Diese Lösung wurde über reinem Wasser bei einer Temperatur
von 20ºC ausgebreitet, wobei unter Anwendung des
LB-Verfahrens ein geschichteter Film, der aus 10 monomolekularen
Schichten des Octadecylamin-Salzes der Polyimidsäure
bestand, auf dem oben beschriebenen Substrat mit der unteren
Elektrode gebildet wurde. Der Oberflächendruck war zu dieser
Zeit 25 mN/m, und die Hub- und die Absenkungsgeschwindigkeit
des Substrates war 5 mm/min.
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Danach wurde das Substrat auf 400ºC für 30 Minuten erhitzt
um das Octadecylamin-Salz der Polyimidsäure in ein Imid
(Formel 3) umzuwandeln. Somit wurde ein geschichteter Film
aus 10 monomolekularen Schichten aus Polyimid erzielt
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Auf der Oberfläche des aus monomolekularen Schichten von
Polyimid bestehenden, beschichteten Films wurde Al in einem
Vakuum (20 Å dick) in Form eines Streifens von 1 mm Breite
abgelagert, so daß dieser einen rechten Winkel mit der
unteren Elektrode 2 bildete, um den leitenden, dünnen Film 4 zu
bilden. Zu diesem Zeitpunkt war die Temperatur der
Substratoberfläche nicht höher als die Raumtemperatur Die
Filmbildungsrate war 3 Å/Sekunde. Daraufhin wurde die
Oberfläche des leitenden Al-Dünnfilms oxidiert, indem der Druck
der Vakuumkammer auf den Atmosphärendruck herabgesenkt
wurde, um den isolierenden, dünnen Film 5 aus Al&sub2;O&sub3; zu
bilden.
Anschließend wurde die Vakuumkammer wieder evakuiert,
und Al (300 Å dick) und Au (600 Å dick) wurden aufeinander
folgend im Vakuum in der gleichen Form wie der leitende,
dünne Film 4 abgelagert, um die obere Elektrode 6 zu
erhalten.
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Auf der so hergestellten optischen Schalteinheit 11 wurde
die Flüssigkristall-Anzeigeneinheit 12 durch das folgende
Verfahren aufgebracht. Ein Polyimidharz wurde mit einer
Polierscheibe (750 Å dick) auf das Substrat 1, welches die
optische Schalteinrichtung 11 aufweist, aufgebracht, wobei
anschließend ein Polierverfahren durchgeführt wurde, um die
Flüssigkristall-Orientierungsschicht 31 zu erzielen.
Andererseits wurde auf ein Glassubstrat, welches das Substrat 35
auf der Anzeigenseite darstellt, ein ITO-Film (2000 Å dick
abgelagert, um die transparente Elektrode 34 zu bilden. Die
transparente Elektrode 34 wurde unter Verwendung einer
Polierscheibe (750 Å dick) mit einem Polyimidharz bedeckt,
wobei anschließend ein Polierverfahren durchgeführt wurde.
Danach wurde die Flüssigkristallzelle unter Verwendung der
oben beschriebenen Schalteinheit 11 und des Substrates 35
auf der Anzeigeseite hergestellt. Das Flüssigkristall war E-
37 (Produkt der BDH Corp.). Die Dicke der Flüssigkristall-
Schicht 32 war 10 um.
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Eine Gleichspannung von 2,5 Volt wurde zwischen der
transparenten Elektrode 34 und der oberen Elektrode 6 der
Flüssigkristall-Anzeigenvorrichtung angelegt. Mittels eines
Polarisationsmikroskops wurde von der Seite des Substrates 35 auf
der Anzeigenseite der Orientierungszustand des
Flüssigkristalls beobachtet. Es wurde gefundene daß das
Flüssigkristall eine gewundene Orientierung besitzt, wenn von der
Seite des Substrates 1 keine Belichtung erfolgte (Weißlicht
etwa 70 uw/0,55 cm²). Bei Lichtbestrahlung hatte das
Flüssigkristall
auf der oberen Elektrode 6 eine vertikale
Orientierung. Ferner wurde bestätigt, daß das Flüssigkristall
direkt in seine gewundene Orientierung zurückkehrt, wenn die
Lichtbestrahlung unterbrochen wurde.
Beispiel 2
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Cr von 300 Å Dicke wurde auf dem Glassubstrat 1 durch eine
Vakuumablagerung als eine Unterschicht abgelagert. Au (600 Å
dick) wurde dann durch das gleiche Verfahren abgelagert, und
die untere Elektrode 2, welche die Form eines Streifens von
1 mm Breite hatte, wurde hergestellt. Auf diesem Substrat 1
wurde ein geschichteter Film, der aus 10 monomolekularen
Schichten aus Polyimid bestand, durch das gleiche Verfahren
wie in Beispiel 1 gebildet, um den isolierenden, dünnen Film
3 zu erzielen.
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Daraufhin wurde auf der Oberfläche dieses geschichteten
Filmes aus monomolekularen Schichten von Polyimid ein
amorpher Siliciumfilm von 30 Å Dicke aufgebracht, um den
halbleitenden, dünnen Film 4 zu erhalten. In diesem Fall
wurde der Film durch ein Glimmentladungsverfahren
hergestellt (eingeführte Gase: SiH&sub4;, H&sub2;, rf-Kraft: 0,01 W/cm²,
Druck: 0,5 torr, Substrattemperatur: 250ºC, Ablagerungsrate:
40 Å/Minute). Anschließend wurde ein Mischgas aus Silan
(SiH&sub4;)-Gas und Ammoniumgas eingeführt, und ein
Siliciumnitrid (Si&sub3;N&sub4;)-Film von 15 A Dicke wurde abgelagert (rf-
Kraft: 0,02 W/cm², Druck: 0,5 torr, Substrattemperatur:
250ºC, Ablagerungsrate: 50 Å/Minute), um den isolierenden,
dünnen Film 5 zu bilden.
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Im folgenden wurde auf die Oberfläche dieses
Siliciumnitridfilms Al (300 Å dick) und Au (600 Å dick) nacheinander im
Vakuum in Form von 1 mm breiten Streifen abgelagert, um
einen rechten Winkel mit der unteren Elektrode 2 zu bilden.
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Auf der so hergestellten, optischen Schalteinheit wurde die
gleiche Flüssigkristall-Anzeigeneinheit gemäß Beispiel 1
angeordnet. Die Orientierung des Flüssigkristalls für das
Signaleingangslicht dieser Proben wurde in gleicher Weise
wie in Beispiel 1 bestimmt, wobei sichergestellt wurde, daß
die Proben die gleiche Reaktionseigenschaft auf Licht
aufwiesen.
Beispiele 3 bis 7
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Diese Proben wurden in der gleichen Weise wie im oben
beschriebenen Beispiel 1 hergestellt, wobei die Ausnahme darin
bestand, daß die isolierenden, dünnen Filme 3 durch das LB-
Verfahren hergestellt wurden, wobei die isolierenden
Materialien gemäß der folgenden Tabelle 1 benutzt wurden. Die
Orientierung des Flüssigkristalls für das
Signaleingangslicht dieser Proben wurde bestimmt. Die Proben zeigten die
gleiche Antworteigenschaften auf Licht wie die Probe in dem
oben beschriebenen Beispiel 1.
Tabelle 1
Beispiel
Material für den isolierenden, dünnen Film 12
Zahl der Schichten
t-butyl-substitutiertes Lutetiumdiphthalocyanin
Copolymer von Methacrylsäure und Styrolpolyisobutylmethacrylat
Tabelle 1 (Fortsetzung)
Beispiel
Film-bildende Bedingungen
Dicke des isolierenden dünnen Films 12 (Å)
F = 25 mN/m, Polymerisation durch UV-Bestrahlung nach Bildung des Films
Nach Filmbildung (F = 25 mN/m) durch Zugabe von N-hexadecyldimethylamin entfernen des
Films durch Eintauchen in eine n-Hexanessigsäure (50:1 %) Lösung
Beispiel 8
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Eine Anzeigenvorrichtung wurde in gleicher Weise wie im
Beispiel 1 hergestellt mit der Ausnahme, daß die untere
Elektrode auf dem Glassubstrat 1 in den Dimensionen von 1 x 2 cm
gebildet wurde. Der leitende, dünne Film 4, der isolierende,
dünne Film 5 und die obere Elektrode 6 wurden in einer 100
um-Quadrat-Punktmatrixform (120 um Entfernung) gebildet.
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Eine 2,5 Volt Gleichspannung wurde zwischen der
transparenten Elektrode 34 und der oberen Elektrode 6 dieser Proben
angelegt. Das einem Eingangssignal entsprechende Licht wurde
von der Seite der optischen Schalteinheit (von der Seite des
Substrates 1) unter Verwendung des Laserstrahl-Abtastsystems
gemäß dem Aufbau in Figur 5 zugeführt. Es wurde bestätigt,
daß der Orientierungszustand des Flüssigkristalls in der
Flüssigkristalleinheit auf der Punktmatrix-ähnlichen
Elektrode von der gewundenen Orientierung zu der vertikalen
Orientierung sich nur in den bestrahlten Abschnitten
verändert. Ferner wurde bestätigt, daß das Flüssigkristall aus
diesem Zustand der vertikalen Orientierung in den gewundenen
Zustand übergeht, wenn die Lichtbestrahlung unterbrochen
wurde. Als Lichtquelle wurde eine GaAlAs-Laseranordnung
(Strahldurchmesser: 20 um, 10 mW) benutzt.
Beispiel 9
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Cr von 300 Å Dicke wurde auf dem Glassubstrat 1 mittels
Vakuumablagerung als eine Unterschicht abgelagert. Dann
wurde Au (600 Å dick) durch das gleiche Verfahren
abgelagert, um die untere Elektrode 2 in Form eines Streifens von
1 mm Breite zu bilden. Auf diesem Substrat wurde ein
Siliciumnitrid (Si&sub3;N&sub4;)-Film von 40 Å Dicke durch das
Glimmentladungsverfahren abgelagert (eingeführtes Gas: ein Mischgas
aus SiH&sub4; und NH&sub2;, rf-Kraft: 0,02 W/cm², Druck: 0,5 torr,
Substrattemperatur: 300ºC, Ablagerungsrate: 60 Å/Minuten),
um die isolierende Region 3 zu bilden.
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Danach wurde auf der Oberfläche dieses Siliciumnitridfilms
Al (20 Å dick) im Vakuum in Form eines Streifens von 1 mm
Breite abgelagert, um so einen rechten Winkel mit der
unteren Elektrode herzustellen und die leitende Region 4 zu
bilden. Anschließend wurde der Druck der Vakuumkammer auf den
Atmosphärendruck zurückgeführt, um die Oberfläche der
leitenden Al-Schicht zu oxidieren, um die isolierende Region 5
zu erhalten. Danach wurde die Vakuumkammer wieder evakuiert,
und Al (300 Å dick) und Au (600 Å dick) wurden nacheinander
abgelagert, um die obere Elektrode 6 zu formen.
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Auf der so beschriebenen, optischen Schalteinheit wurde
gemäß dem Beispiel 1 die gleiche
Flüssigkristall-Anzeigeneinheit ausgebildet. Der Orientierungszustand des
Flüssigkristalls für das Signaleingangslicht dieser Proben wurde in
der gleichen Weise wie in Beispiel 1 untersucht. Die Proben
zeigten die gleiche Reaktionseigenschaft auf Licht wie die
in Beispiel 1.
Beispiel 10
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Nach Bildung der unteren Elektrode 2 und der
Si&sub3;H&sub4;-isolierenden Region 3 gemäß der in Beispiel 9 beschriebenen Weise
wurde mittels des Glimmentladungsverfahrens ein amorpher
Siliciumfilm von 40 Å Dicke hergestellt, um die halbleitende
Region 4 zu bilden (eingeführtes Gas: SiH&sub4;, H&sub2;, rf-Kraft:
0,01 W/cm², Druck: 0,5 torr, Substrattemperatur: 300ºC,
Ablagerungsrate: 40 Å/Minute). Anschließend wurde ein
Oberflächenschichtabschnitt (etwa 10 Å) des amorphen Siliciums
in Siliciumnitrid (Si&sub3;N&sub4;) durch das thermische
Nitridierungsverfahren umgewandelt, um die isolierende Region 5
zu bilden. Im folgenden wurde nacheinander Al (300 Å dick)
und Au (600 Å dick) im Vakuum in Form von 1 mm breiten
Streifen abgelagert, um mit der unteren Elektrode 2 einen
rechten Winkel zu bilden, so daß die obere Elektrode 6
hergestellt wurde.
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Auf der so hergestellten, optischen Schalteinheit wurde
gemäß Beispiel 1 die gleiche Flüssigkristall-Anzeigeeinheit
aufgebracht. Der Zustand der Orientierung des
Flüssigkristalls für das Signaleingangslicht dieser Proben wurde in
der gleichen Weise wie in Beispiel 1 untersucht. Die Proben
zeigten die gleiche Reaktionseigenschaft auf Licht wie die
in Beispiel 1.
Beispiel 11
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Nach Ausbildung der Cr-Au unteren Elektrode 2 und der Si&sub3;H&sub4;
isolierenden Region 3 in gleicher Weise wie in dem oben
beschriebenen Beispiel 9, wurde Ag (200 Å dick) im Vakuum
abgelagert, um die leitende Region 4 zu bilden. Anschließend
wurde mittels des Glimmentladungsverfahrens ein
Siliciumnitrid (Si&sub3;N&sub4;)-Film von 15 Å Dicke abgelagert, um die
isolierende Region 5 zu bilden. Dann wurden nacheinander Al
(300 Å dick) und Au (600 Å dick) im Vakuum in Form von 1 mm
breiten Streifen abgelagert, um einen rechten Winkel mit der
unteren Elektrode 2 zu bilden, um so die obere Elektrode 6
zu erhalten.
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Auf der so hergestellten, optischen Schalteinheit wurde
gemäß Beispiel 1 die gleiche Flüssigkristall-Anzeigeneinheit
aufgebracht. Der Orientierungszustand des Flüssigkristalls
für das Signaleingangslicht dieser Proben wurde in der
gleichen Weise wie in Beispiel 1 untersucht. Die Proben
zeigten die gleiche Reaktionseigenschaft auf Licht wie die
in Beispiel 1.
Beispiel 12
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Gemäß dem oben beschriebenen Beispiel 11 wurden die Proben
in der gleichen Weise hergestellt mit der Ausnahme, daß die
leitende Region aus Ag durch eine halb1eitende Region (40 Å
dick) aus ZnS ersetzt wurde (Ion-Cluster-Strahlverfahren,
Beschleunigungsspannung: 3 kV, Substrattemperatur: 150ºC,
Ablagerungsrate: 40 nm/Minute). Der Wechsel in dem Zustand
der Orientierung des Flüssigkristalls für das
Signaleingangslicht dieser Proben wurde in der gleichen Weise wie in
Beispiel 1 bestimmt. Die Proben zeigten die gleiche
Reaktionseigenschaft auf Licht wie die in Beispiel 1.
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Gemäß der Erfindung ist es möglich, wie oben erläutert,
Informationssignale durch das optische Adressierverfahren
einzuführen, indem eine optische Schaltvorrichtung, die
wechselweise beschichtete, isolierende, dünne Filme und
einen leitenden, dünnen Film aufweist, mit einem
Erregungskreis eines Anzeigenmediums kombiniert wird, das eine
Reaktionseigenschaft auf das elektrische Feld besitzt, wie ein
Flüssigkristall, EL oder ähnliches. Somit ist es nicht
notwendig, ein kompliziertes Verbindungsmuster auf einem
Substrat herzustellen. Das Herstellungsverfahren kann auch
vereinfacht werden. Darüber hinaus ist es möglich, eine
hochdichte und hochqualitative Anzeige bereitzustellen, da
das elektrische Feld direkt an jedes Bildelement angelegt
werden kann.