JP2002196291A - 光スイッチング素子およびその製造方法、光書き込み型記録用媒体、デバイス、表示装置ならびに書き込み装置 - Google Patents
光スイッチング素子およびその製造方法、光書き込み型記録用媒体、デバイス、表示装置ならびに書き込み装置Info
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- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 上部電荷発生層を分散液塗布により形成した
場合でも感度の劣化が生じない光スイッチング素子およ
びその製造方法、デバイス、光書き込み型記録媒体、表
示装置および書き込み装置を提供すること。 【解決手段】 基板上に少なくとも、電極層、下部電荷
発生層、電荷輸送層、および上部電荷発生層を順次積層
した、交流電界あるいは交流電流により駆動される機能
素子のスイッチングを行うための光導電スイッチング素
子において、上部電荷発生層が、少なくとも電荷発生
材、バインダーおよび電荷輸送層に損傷を与えない溶媒
を含む上部電荷発生層形成用分散液から作製されること
を特徴とする光スイッチング素子とその製造方法、該素
子と機能素子を結合したデバイス、光書き込み型記録媒
体、表示装置および書き込み装置。
場合でも感度の劣化が生じない光スイッチング素子およ
びその製造方法、デバイス、光書き込み型記録媒体、表
示装置および書き込み装置を提供すること。 【解決手段】 基板上に少なくとも、電極層、下部電荷
発生層、電荷輸送層、および上部電荷発生層を順次積層
した、交流電界あるいは交流電流により駆動される機能
素子のスイッチングを行うための光導電スイッチング素
子において、上部電荷発生層が、少なくとも電荷発生
材、バインダーおよび電荷輸送層に損傷を与えない溶媒
を含む上部電荷発生層形成用分散液から作製されること
を特徴とする光スイッチング素子とその製造方法、該素
子と機能素子を結合したデバイス、光書き込み型記録媒
体、表示装置および書き込み装置。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光スイッチング素
子これを用いる光書き込み型記録用媒体等のデバイス、
表示装置および書き込み装置に関する。
子これを用いる光書き込み型記録用媒体等のデバイス、
表示装置および書き込み装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、光導電性スイッチング素子と表示
素子を組み合わせた光書き込み型空間変調デバイスが開
発され、ライトバルブとしてプロジェクター等に実用化
されているほか、"液晶空間変調機と情報処理"液晶, Vo
l.2,No.1, '98, pp3-18にあるように、光情報処理の分
野にも可能性が検討されている。光書き込み型空間変調
デバイスは、所定の電圧を素子に印加しつつ、受光した
光量により光導電性スイッチング素子のインピーダンス
を変化させ、表示素子に印加される電圧を制御すること
により、表示素子を駆動し、画像を表示するものであ
る。特に、光書き込み型空間変調デバイスの表示制御素
子にメモリ性のある素子を用いて、切り離し可能にした
光書き込み型媒体は、電子ペーパー媒体として注目され
ている。
素子を組み合わせた光書き込み型空間変調デバイスが開
発され、ライトバルブとしてプロジェクター等に実用化
されているほか、"液晶空間変調機と情報処理"液晶, Vo
l.2,No.1, '98, pp3-18にあるように、光情報処理の分
野にも可能性が検討されている。光書き込み型空間変調
デバイスは、所定の電圧を素子に印加しつつ、受光した
光量により光導電性スイッチング素子のインピーダンス
を変化させ、表示素子に印加される電圧を制御すること
により、表示素子を駆動し、画像を表示するものであ
る。特に、光書き込み型空間変調デバイスの表示制御素
子にメモリ性のある素子を用いて、切り離し可能にした
光書き込み型媒体は、電子ペーパー媒体として注目され
ている。
【0003】また、光書き込み型媒体の表示制御素子と
しては、例えば、ポリマーに分散しメモリ性を付与した
ネマチック液晶、コレステリック液晶、強誘電液晶のよ
うな液晶表示素子、あるいは電気泳動素子や電界回転素
子、トナー電界移動型素子や、これらをカプセル化した
素子等が検討されている。これら、受光した光量により
電圧あるいは電流を制御できるような光スイッチング素
子としては、例えば、アモルファスシリコン素子、有機
光導電体を用いた機能分離型二層構造のOPC素子のほ
か、さらに、本発明者らにより、特開2000−180
888号公報により提供された、電荷輸送層(CTL)の上
下に電荷発生層(CGL)、を形成した構造(以下、デュアル
CGL構造(dual CGL structure)と称する)のOPC素子が知
られている(図1)。特にOPC素子は、高温の熱処理を必要
としないため、PETフィルムなどのフレキシブル基板へ
の適用も可能であり、かつ、真空プロセスも無いために
安価に作製できるという利点を有する。なかでも、前記
Dual CGL構造は、交流駆動が可能であり、表示素子に液
晶素子を用いた場合においても、印加電圧に含まれるバ
イアス成分によりイオンの移動に起因した画像の焼付き
現象も生じにくいため、特に有効な構造である。この光
スイッチング素子を電子ぺーパーに適用した光書き込み
型電子ぺーパ-の概念図を図1に示す。
しては、例えば、ポリマーに分散しメモリ性を付与した
ネマチック液晶、コレステリック液晶、強誘電液晶のよ
うな液晶表示素子、あるいは電気泳動素子や電界回転素
子、トナー電界移動型素子や、これらをカプセル化した
素子等が検討されている。これら、受光した光量により
電圧あるいは電流を制御できるような光スイッチング素
子としては、例えば、アモルファスシリコン素子、有機
光導電体を用いた機能分離型二層構造のOPC素子のほ
か、さらに、本発明者らにより、特開2000−180
888号公報により提供された、電荷輸送層(CTL)の上
下に電荷発生層(CGL)、を形成した構造(以下、デュアル
CGL構造(dual CGL structure)と称する)のOPC素子が知
られている(図1)。特にOPC素子は、高温の熱処理を必要
としないため、PETフィルムなどのフレキシブル基板へ
の適用も可能であり、かつ、真空プロセスも無いために
安価に作製できるという利点を有する。なかでも、前記
Dual CGL構造は、交流駆動が可能であり、表示素子に液
晶素子を用いた場合においても、印加電圧に含まれるバ
イアス成分によりイオンの移動に起因した画像の焼付き
現象も生じにくいため、特に有効な構造である。この光
スイッチング素子を電子ぺーパーに適用した光書き込み
型電子ぺーパ-の概念図を図1に示す。
【0004】この光スイッチング素子に用いる、電荷発
生層の作製方式には蒸着やスパッタリング等真空プロセ
スを使う方式と少なくともバインダー樹脂とその溶媒と
電荷発生材を分散させた分散液を塗布するという方式が
あるが、真空プロセスを用いる方式では、装置が高価に
なるため、低価格な媒体の作製が困難である一方、塗布
型では、安価に大量生産が可能であり、コスト的に優位
であるため、電荷輸送層の作製方式としては、塗布型が
注目されている。
生層の作製方式には蒸着やスパッタリング等真空プロセ
スを使う方式と少なくともバインダー樹脂とその溶媒と
電荷発生材を分散させた分散液を塗布するという方式が
あるが、真空プロセスを用いる方式では、装置が高価に
なるため、低価格な媒体の作製が困難である一方、塗布
型では、安価に大量生産が可能であり、コスト的に優位
であるため、電荷輸送層の作製方式としては、塗布型が
注目されている。
【0005】しかしながら、この構造を塗布方式で作製
するためには以下のような問題があった 。アッパーCGL
作製時に、CG分散液の溶剤が、電荷輸送層に損傷を与え
るという問題である。通常、電荷輸送層はバインダーと
してポリカーボネート系が適用される一方、電荷発生材
料の分散液の溶媒にはモノクロロベンゼンなどのクロロ
系溶剤が適用される。このため、電荷輸送層上に電荷発
生層を積層した場合、ポリカーボネートが膨潤し、表面
が荒れたり、最悪、電荷発生層が欠落するという問題が
生じる。また、本構造の光スイッチング素子は、動作時
に、通常の電荷輸送層/電荷発生層である2層機能分離構
造のOPCでは生じない現象である電荷輸送層から電荷発
生層へキャリアの再突入現象を生じるが、このとき損傷
の受けた電荷輸送層/電荷発生層界面では効率が低下
し、感度劣化が生じる可能性がある。
するためには以下のような問題があった 。アッパーCGL
作製時に、CG分散液の溶剤が、電荷輸送層に損傷を与え
るという問題である。通常、電荷輸送層はバインダーと
してポリカーボネート系が適用される一方、電荷発生材
料の分散液の溶媒にはモノクロロベンゼンなどのクロロ
系溶剤が適用される。このため、電荷輸送層上に電荷発
生層を積層した場合、ポリカーボネートが膨潤し、表面
が荒れたり、最悪、電荷発生層が欠落するという問題が
生じる。また、本構造の光スイッチング素子は、動作時
に、通常の電荷輸送層/電荷発生層である2層機能分離構
造のOPCでは生じない現象である電荷輸送層から電荷発
生層へキャリアの再突入現象を生じるが、このとき損傷
の受けた電荷輸送層/電荷発生層界面では効率が低下
し、感度劣化が生じる可能性がある。
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記のごと
き問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、上
部電荷発生層を分散液塗布により形成した場合でも感度
の劣化が生じない光スイッチング素子およびその製造方
法、デバイス、光書き込み型記録用媒体、表示装置およ
び書き込み装置を提供することにある。
き問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、上
部電荷発生層を分散液塗布により形成した場合でも感度
の劣化が生じない光スイッチング素子およびその製造方
法、デバイス、光書き込み型記録用媒体、表示装置およ
び書き込み装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記目的は、以下の光ス
イッチング素子およびその製造方法、デバイス、光書き
込み型記録用媒体、表示装置および書き込み装置を提供
することにより解決される。 (1)基板上に少なくとも、電極層、下部電荷発生層、
電荷輸送層、および上部電荷発生層を順次積層した、交
流電界あるいは交流電流により駆動される機能素子のス
イッチングを行うための光導電スイッチング素子におい
て、上部電荷発生層が、少なくとも電荷発生材、バイン
ダーおよび電荷輸送層に損傷を与えない溶媒を含む上部
電荷発生層形成用分散液から作製されることを特徴とす
る光スイッチング素子。本発明の光スイッチング素子
は、上部電荷発生層が、電荷発生材、バインダーおよび
電荷輸送層に損傷を与えない溶媒を含む上部電荷発生層
形成用分散液から作製されるので、高品質かつ低コスト
で作製し得る光スイッチング素子であり、また、電荷輸
送層が、上部電荷発生層の形成の際に損傷を受けること
がないので、光スイッチング素子としての感度劣化が生
じない。
イッチング素子およびその製造方法、デバイス、光書き
込み型記録用媒体、表示装置および書き込み装置を提供
することにより解決される。 (1)基板上に少なくとも、電極層、下部電荷発生層、
電荷輸送層、および上部電荷発生層を順次積層した、交
流電界あるいは交流電流により駆動される機能素子のス
イッチングを行うための光導電スイッチング素子におい
て、上部電荷発生層が、少なくとも電荷発生材、バイン
ダーおよび電荷輸送層に損傷を与えない溶媒を含む上部
電荷発生層形成用分散液から作製されることを特徴とす
る光スイッチング素子。本発明の光スイッチング素子
は、上部電荷発生層が、電荷発生材、バインダーおよび
電荷輸送層に損傷を与えない溶媒を含む上部電荷発生層
形成用分散液から作製されるので、高品質かつ低コスト
で作製し得る光スイッチング素子であり、また、電荷輸
送層が、上部電荷発生層の形成の際に損傷を受けること
がないので、光スイッチング素子としての感度劣化が生
じない。
【0007】(2)基板上に少なくとも、電極層、下部
電荷発生層、電荷輸送層、および上部電荷発生層を順次
積層することにより、交流電界あるいは交流電流により
駆動される機能素子のスイッチングを行うための光導電
スイッチング素子を製造する方法において、上部電荷発
生層が、少なくとも電荷発生材、バインダーおよび電荷
輸送層に損傷を与えない溶媒を含む上部電荷発生層形成
用分散液を電荷輸送層の上に塗布することにより形成さ
れる工程を有することを特徴とする前記光スイッチング
素子の製造方法。本発明の光スイッチング素子の製造方
法は、上部電荷発生層を分散液塗布により形成すること
ができるので、高品質の光スイッチング素子を低コスト
で作製することができる。 (3)前記(1)に記載の光スイッチング素子と機能素
子を電気的に接続したデバイス。前記光スイッチング素
子を種々の機能素子と組み合わせることにより従来のも
のと同等のデバイスを低コストで得ることができる。
電荷発生層、電荷輸送層、および上部電荷発生層を順次
積層することにより、交流電界あるいは交流電流により
駆動される機能素子のスイッチングを行うための光導電
スイッチング素子を製造する方法において、上部電荷発
生層が、少なくとも電荷発生材、バインダーおよび電荷
輸送層に損傷を与えない溶媒を含む上部電荷発生層形成
用分散液を電荷輸送層の上に塗布することにより形成さ
れる工程を有することを特徴とする前記光スイッチング
素子の製造方法。本発明の光スイッチング素子の製造方
法は、上部電荷発生層を分散液塗布により形成すること
ができるので、高品質の光スイッチング素子を低コスト
で作製することができる。 (3)前記(1)に記載の光スイッチング素子と機能素
子を電気的に接続したデバイス。前記光スイッチング素
子を種々の機能素子と組み合わせることにより従来のも
のと同等のデバイスを低コストで得ることができる。
【0008】(4)一組の基板の間に、少なくとも電極
と表示層と光スイッチング素子と電極が積層されてなる
光書き込み型記録用媒体において、前記光スイッチング
素子が前記(1)に記載の光スイッチング素子であっ
て、該素子の上部電荷発生層が表示層側に位置し、かつ
少なくとも書き込み光が入射する側の基板および電極が
光透過性であることを特徴とする光書き込み型記録用媒
体。本発明の光書き込み型記録用媒体は、前記のごとき
光スイッチング素子を用いているため、記録感度が劣化
することがない。 (5)前記(4)に記載の光書き込み型記録用媒体、前
記記録媒体を駆動するための記録媒体駆動装置、前記記
録媒体に光書き込みを行う書き込み装置および制御手段
を少なくとも備える表示装置。 (6)前記(4)に記載の光書き込み型記録用媒体を接
続することが可能な記録媒体駆動装置、前記記録媒体に
光書き込みを行う光書き込み装置および制御装置を少な
くとも備える書き込み装置。
と表示層と光スイッチング素子と電極が積層されてなる
光書き込み型記録用媒体において、前記光スイッチング
素子が前記(1)に記載の光スイッチング素子であっ
て、該素子の上部電荷発生層が表示層側に位置し、かつ
少なくとも書き込み光が入射する側の基板および電極が
光透過性であることを特徴とする光書き込み型記録用媒
体。本発明の光書き込み型記録用媒体は、前記のごとき
光スイッチング素子を用いているため、記録感度が劣化
することがない。 (5)前記(4)に記載の光書き込み型記録用媒体、前
記記録媒体を駆動するための記録媒体駆動装置、前記記
録媒体に光書き込みを行う書き込み装置および制御手段
を少なくとも備える表示装置。 (6)前記(4)に記載の光書き込み型記録用媒体を接
続することが可能な記録媒体駆動装置、前記記録媒体に
光書き込みを行う光書き込み装置および制御装置を少な
くとも備える書き込み装置。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の光スイッチング素子は、
基本的には光透過性の基板、光透過性の電極層、下部電
荷発生層、電荷輸送層および上部電荷発生層から構成さ
れるものである。(なお、以下においては「光透過性」
という性質を「透明」と表現することがある。) 図1を用いて、本発明の光スイッチング素子を説明す
る。図1は本発明の光スイッチング素子30(デュアル
CGL 構造の光スイッチング素子)の構造を示し、図1
中、10は基板、12は導電膜(電極)、14は下部電
荷発生層、16は電荷輸送層、18は上部電荷発生層を
それぞれ示す。以下で説明するデバイスあるいは光書き
込み媒体においては、上部電荷発生層が機能層たとえば
表示層側に位置することになる。
基本的には光透過性の基板、光透過性の電極層、下部電
荷発生層、電荷輸送層および上部電荷発生層から構成さ
れるものである。(なお、以下においては「光透過性」
という性質を「透明」と表現することがある。) 図1を用いて、本発明の光スイッチング素子を説明す
る。図1は本発明の光スイッチング素子30(デュアル
CGL 構造の光スイッチング素子)の構造を示し、図1
中、10は基板、12は導電膜(電極)、14は下部電
荷発生層、16は電荷輸送層、18は上部電荷発生層を
それぞれ示す。以下で説明するデバイスあるいは光書き
込み媒体においては、上部電荷発生層が機能層たとえば
表示層側に位置することになる。
【0010】また、下部および上部電荷発生層の電荷発
生材としては、ペリレン系、フタロシアニン系、ビスア
ゾ系、ジチオピトケロピロール系、スクワリリウム系、
アズレニウム系、チアピリリウム・ポリカーボネート系
など光照射により電荷が発生する有機材料が適用可能で
ある。特に、クロロガリウムフタロシアニンやヒドロキ
シガリウムフタロシアニン、チタニルフタロシアニンが
高感度な電荷発生材料として適用可能であるが、中で
も、(1)結晶構造がX線回折スペクトルにおけるブラ
ッグ角(2θ±0.2°)が、少なくともi)7.4°、16.
6°、25.5°及び28.3°、ii)6.8°、17.3°、23.6°及
び26.9°、またはiii)8.7°〜9.2°、17.6°、24.0°、
27.4°及び28.8°に強い回折ピークを有するクロロガリ
ウムフタロシアニン、(2)結晶構造がX線回折スペク
トルにおけるブラッグ角(2θ±0.2°)が、少なく
ともi) 7.5°、9.9°、12.5°、16.3°、18.6°、25.1
°および28.3°、ii)7.7°、16.5°、25.1°および26.6
°、iii) 7.9°、16.5°、24.4°および27.6°、iv)7.0
°、7.5°、10.5°、11.7°、12.7°、17.3°、18.1
°、24.5°、26.2°および27.1°、v) 6.8°、12.8°、
15.8°および26.0°、またはvi)7.4°、 9.9°、25.0
°、26.2°および28.2°に強い回折ピークを有するヒド
ロキシガリウムフタロシアニン、および(3)結晶構造
がX線回折スペクトルにおけるブラッグ角(2θ±0.
2°)が 、i) 少なくとも9.3°および26.3°に強い回
折ピークを有するか、またはii)9.5゜、9.7°、11.7
°、15°、23.5°、24.1°、および27.3゜に強い回折ピ
ークをもつチタニルフタロシアニン、が高感度であり好
ましく、これらの群より選ばれる少なくとも一種類以上
の電荷発生材を用いることができる。
生材としては、ペリレン系、フタロシアニン系、ビスア
ゾ系、ジチオピトケロピロール系、スクワリリウム系、
アズレニウム系、チアピリリウム・ポリカーボネート系
など光照射により電荷が発生する有機材料が適用可能で
ある。特に、クロロガリウムフタロシアニンやヒドロキ
シガリウムフタロシアニン、チタニルフタロシアニンが
高感度な電荷発生材料として適用可能であるが、中で
も、(1)結晶構造がX線回折スペクトルにおけるブラ
ッグ角(2θ±0.2°)が、少なくともi)7.4°、16.
6°、25.5°及び28.3°、ii)6.8°、17.3°、23.6°及
び26.9°、またはiii)8.7°〜9.2°、17.6°、24.0°、
27.4°及び28.8°に強い回折ピークを有するクロロガリ
ウムフタロシアニン、(2)結晶構造がX線回折スペク
トルにおけるブラッグ角(2θ±0.2°)が、少なく
ともi) 7.5°、9.9°、12.5°、16.3°、18.6°、25.1
°および28.3°、ii)7.7°、16.5°、25.1°および26.6
°、iii) 7.9°、16.5°、24.4°および27.6°、iv)7.0
°、7.5°、10.5°、11.7°、12.7°、17.3°、18.1
°、24.5°、26.2°および27.1°、v) 6.8°、12.8°、
15.8°および26.0°、またはvi)7.4°、 9.9°、25.0
°、26.2°および28.2°に強い回折ピークを有するヒド
ロキシガリウムフタロシアニン、および(3)結晶構造
がX線回折スペクトルにおけるブラッグ角(2θ±0.
2°)が 、i) 少なくとも9.3°および26.3°に強い回
折ピークを有するか、またはii)9.5゜、9.7°、11.7
°、15°、23.5°、24.1°、および27.3゜に強い回折ピ
ークをもつチタニルフタロシアニン、が高感度であり好
ましく、これらの群より選ばれる少なくとも一種類以上
の電荷発生材を用いることができる。
【0011】下部および上部電荷発生層のバインダー樹
脂としては、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアリレー
ト樹脂、ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、塩化ビニ
ル−酢酸ビニル樹脂、カルボキシル変性塩化ビニル−酢
酸ビニル共重合体、ポリアミド樹脂(ナイロン樹脂を含
む)、アクリル樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリビ
ニルピリジン樹脂、セルロール樹脂、ウレタン樹脂、エ
ポキシ樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール樹脂、ポ
リビニルピロリドン樹脂などが適用可能である。特に、
ポリビニルブチラール樹脂、およびポリアミド樹脂、な
かでもメトキシメチル化6ナイロン等のナイロン系樹脂
は、アルコール系およびケトアルコール系の多くに可溶
であり、効果的である。また、カルボキシル変性塩化ビ
ニル−酢酸ビニル共重合体は、ケトアルコールに可溶で
あり、かつ、電荷発生材料であるヒドロキシガリウムフ
タロシアニン等を良好に分散させるため、好ましいバイ
ンダー樹脂である。
脂としては、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアリレー
ト樹脂、ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、塩化ビニ
ル−酢酸ビニル樹脂、カルボキシル変性塩化ビニル−酢
酸ビニル共重合体、ポリアミド樹脂(ナイロン樹脂を含
む)、アクリル樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリビ
ニルピリジン樹脂、セルロール樹脂、ウレタン樹脂、エ
ポキシ樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール樹脂、ポ
リビニルピロリドン樹脂などが適用可能である。特に、
ポリビニルブチラール樹脂、およびポリアミド樹脂、な
かでもメトキシメチル化6ナイロン等のナイロン系樹脂
は、アルコール系およびケトアルコール系の多くに可溶
であり、効果的である。また、カルボキシル変性塩化ビ
ニル−酢酸ビニル共重合体は、ケトアルコールに可溶で
あり、かつ、電荷発生材料であるヒドロキシガリウムフ
タロシアニン等を良好に分散させるため、好ましいバイ
ンダー樹脂である。
【0012】下部電荷発生層の作製方法としては、真空
蒸着法やスパッタ法などドライな膜形成法のほか、溶液
あるいは分散液を用いるスピンコート法、ディップ法な
どが適用可能である。いづれの方式も、a-Siやフォトダ
イオード作製におけるような基板加熱や厳しい工程管理
は不要である。また、上部電荷発生層は上部電荷発生層
用塗布液をスピンコート法、ディップ法、スプレーコー
ト法、カーテンコート法、グラビア等各種印刷法などに
より塗布することにより作製される。上部および下部電
荷発生層の膜厚は、10nm〜1 μm、好ましくは20nm〜50
0nmが適切である。10nmより薄いと光感度が不足しかつ
均一な膜の作製が難しくなり、また、1 μmより厚くな
ると、光感度は飽和し、膜内応力によって剥離が生じ易
くなる。
蒸着法やスパッタ法などドライな膜形成法のほか、溶液
あるいは分散液を用いるスピンコート法、ディップ法な
どが適用可能である。いづれの方式も、a-Siやフォトダ
イオード作製におけるような基板加熱や厳しい工程管理
は不要である。また、上部電荷発生層は上部電荷発生層
用塗布液をスピンコート法、ディップ法、スプレーコー
ト法、カーテンコート法、グラビア等各種印刷法などに
より塗布することにより作製される。上部および下部電
荷発生層の膜厚は、10nm〜1 μm、好ましくは20nm〜50
0nmが適切である。10nmより薄いと光感度が不足しかつ
均一な膜の作製が難しくなり、また、1 μmより厚くな
ると、光感度は飽和し、膜内応力によって剥離が生じ易
くなる。
【0013】電荷輸送材料としては、トリニトロフルオ
レン系、ポリビニルカルバゾール系、オキサジアゾール
系、ピラリゾン系、ヒドラゾン系、スチルベン系、トリ
フェニルアミン系、トリフェニルメタン系などが適用可
能である。また、LiClO4を添加したポリビニルアルコ−
ルやポリエチレンオキシドのようなイオン導電性材料の
適用も可能である。
レン系、ポリビニルカルバゾール系、オキサジアゾール
系、ピラリゾン系、ヒドラゾン系、スチルベン系、トリ
フェニルアミン系、トリフェニルメタン系などが適用可
能である。また、LiClO4を添加したポリビニルアルコ−
ルやポリエチレンオキシドのようなイオン導電性材料の
適用も可能である。
【0014】この電荷輸送層に対するバインダー樹脂と
しては、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、メ
タクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポ
リ塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニル
アセテート樹脂、スチレンーブタジエン共重合体、塩化
ビニリデン-アクリロニトリル共重合体、塩化ビニル-酢
酸ビニル共重合体、塩化ビニル-酢酸ビニル-無水マレイ
ン酸共重合体、シリコン樹脂、シリコン−アルキッド樹
脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、スチレン−ア
ルキッド樹脂、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリシ
ラン等が適用可能である。とくに、ポリカーボネート樹
脂は、バインダーとした場合、電荷輸送材の特性を改善
するため、大変有効である。
しては、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、メ
タクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポ
リ塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニル
アセテート樹脂、スチレンーブタジエン共重合体、塩化
ビニリデン-アクリロニトリル共重合体、塩化ビニル-酢
酸ビニル共重合体、塩化ビニル-酢酸ビニル-無水マレイ
ン酸共重合体、シリコン樹脂、シリコン−アルキッド樹
脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、スチレン−ア
ルキッド樹脂、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリシ
ラン等が適用可能である。とくに、ポリカーボネート樹
脂は、バインダーとした場合、電荷輸送材の特性を改善
するため、大変有効である。
【0015】電荷輸送層の作製方法としては、真空蒸着
法やスパッタ法などドライな膜形成法のほか、溶液ある
いは分散液を用いるスピンコート法、ディップ法などが
適用可能である。電荷輸送層の膜厚は、0.1 μm〜100
μm、好ましくは1 μm〜10μmが適切である。0.1 μ
mより薄いと耐電圧が低くなって信頼性確保が困難とな
り、また、100 μmより厚くなると、機能素子とのイン
ピーダンスマッチングが困難となって設計が難しくなる
ため、前記の範囲が望ましい。
法やスパッタ法などドライな膜形成法のほか、溶液ある
いは分散液を用いるスピンコート法、ディップ法などが
適用可能である。電荷輸送層の膜厚は、0.1 μm〜100
μm、好ましくは1 μm〜10μmが適切である。0.1 μ
mより薄いと耐電圧が低くなって信頼性確保が困難とな
り、また、100 μmより厚くなると、機能素子とのイン
ピーダンスマッチングが困難となって設計が難しくなる
ため、前記の範囲が望ましい。
【0016】本発明においては、前記のごとき構造を有
する光スイッチング素子において、上部電荷発生層を、
少なくとも電荷発生材、バインダーおよび電荷輸送層に
損傷を与えない溶媒を含む上部電荷発生層形成用分散液
から作製することを特徴とするものである。ここで、電
荷輸送層の損傷とは、電荷輸送層上に作製する上部電荷
発生層作製用の溶媒により、電荷輸送層において電荷輸
送層の膨潤や、電荷輸送材あるいはバインダー樹脂の溶
解、あるいは溶媒と接触した電荷輸送材の結晶化などに
より前述した表面性の劣化や、電気特性の劣化が生じる
ことをいう。上部電荷発生層をこのように作製すること
により、低コストで高感度なDual CGL構造の光スイッチ
ング素子を得ることができる。
する光スイッチング素子において、上部電荷発生層を、
少なくとも電荷発生材、バインダーおよび電荷輸送層に
損傷を与えない溶媒を含む上部電荷発生層形成用分散液
から作製することを特徴とするものである。ここで、電
荷輸送層の損傷とは、電荷輸送層上に作製する上部電荷
発生層作製用の溶媒により、電荷輸送層において電荷輸
送層の膨潤や、電荷輸送材あるいはバインダー樹脂の溶
解、あるいは溶媒と接触した電荷輸送材の結晶化などに
より前述した表面性の劣化や、電気特性の劣化が生じる
ことをいう。上部電荷発生層をこのように作製すること
により、低コストで高感度なDual CGL構造の光スイッチ
ング素子を得ることができる。
【0017】本発明において用いられる溶媒としては、
電荷輸送層を構成する材料にもよるが、一般に、アルコ
ール系、ケトン系、エーテル系、エステル系などの溶媒
が有効である。なかでも、アルコール等の分子中に水酸
基を有する溶媒は、ポリカーボネート系樹脂をバインダ
ーとした電荷輸送層上に作製する電荷発生層用分散液の
溶媒として最適である。また、本発明において用いられ
る溶媒は、プロトン系溶媒であり、かつその溶解パラメ
ータ(SP値)が9.0以上であることが好ましい。一
般に電荷輸送材には、アルコールなどのプロトン系溶媒
に不溶あるいは難溶である物質が多く用いられる。一
方、電荷輸送層のバインダー樹脂は電荷輸送材と相溶性
のある樹脂が選択されるが、その際、その可溶性に関し
ては、電荷輸送材と同様な性質の樹脂、すなわち、プロ
トン系溶媒に不溶あるいは難溶である樹脂が選択される
からである。また、一般に電荷輸送層に用いられるバイ
ンダー樹脂の溶解パラメータは8.0〜9.0程度であ
るため、難溶性を高めるために、9.0以上の溶媒を用
いることが有用である。
電荷輸送層を構成する材料にもよるが、一般に、アルコ
ール系、ケトン系、エーテル系、エステル系などの溶媒
が有効である。なかでも、アルコール等の分子中に水酸
基を有する溶媒は、ポリカーボネート系樹脂をバインダ
ーとした電荷輸送層上に作製する電荷発生層用分散液の
溶媒として最適である。また、本発明において用いられ
る溶媒は、プロトン系溶媒であり、かつその溶解パラメ
ータ(SP値)が9.0以上であることが好ましい。一
般に電荷輸送材には、アルコールなどのプロトン系溶媒
に不溶あるいは難溶である物質が多く用いられる。一
方、電荷輸送層のバインダー樹脂は電荷輸送材と相溶性
のある樹脂が選択されるが、その際、その可溶性に関し
ては、電荷輸送材と同様な性質の樹脂、すなわち、プロ
トン系溶媒に不溶あるいは難溶である樹脂が選択される
からである。また、一般に電荷輸送層に用いられるバイ
ンダー樹脂の溶解パラメータは8.0〜9.0程度であ
るため、難溶性を高めるために、9.0以上の溶媒を用
いることが有用である。
【0018】適用可能なアルコールとは分子中に1以上
の水酸基を有する化合物であり、たとえばメタノール、
エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、1-ブタ
ノール、2-ブタノール、イソブチルアルコール、tert-
ブチルアルコール、1-ペンタノール、2-ペンタノール、
3-ペンタノール、2-メチルー1−ブタノール、イソペン
チルアルコール、tert-ペンチルアルコール、3-メチル
ー2-ブタノール、ネオペンチルアルコール、1−ヘキサ
ノール、2−メチル-1-ペンタノール、4−メチル-2-
ペンタノール、2-メチル-1-ブタノール、1−ペプタノ
ール、2−ペプタノール、3−ペプタノール、1−オクタ
ノール、2−オクタノール、2−エチル−1−ヘキサノ
ール、1−ノナノール、3,5,5−トリメチル−1−ヘ
キサノール、1−デカノール、1−ウンデカノール、1
−ドデカノール、アリルアルコール、プロパルギルアル
コール、ベンジルギルアルコール、シクロヘキサノー
ル、1−メチルシクロヘキサノール、2−メチルシクロ
ヘキサノール、3−メチルシクロヘキサノール、4−メ
チルシクロヘキサノール、α―テルピネオール、アビエ
チノール、フーゼル油、1,2−エタンジオール、1,
2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、
1,3−ブタンジオール、1,2−ブタンジオール、
1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、
1,5ペンタンジオール、2−ブテンー1,4−ジオー
ル、2−メチルー2,4−ペンタンジオール、2−エチ
ル−1,3−ヘキサンジオール、グリセリン、2−エチ
ル−2−(ヒドロキシメチル)−1,3−プロパンジオ
ール、1,2,6−ヘキサントリオール等である。
の水酸基を有する化合物であり、たとえばメタノール、
エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、1-ブタ
ノール、2-ブタノール、イソブチルアルコール、tert-
ブチルアルコール、1-ペンタノール、2-ペンタノール、
3-ペンタノール、2-メチルー1−ブタノール、イソペン
チルアルコール、tert-ペンチルアルコール、3-メチル
ー2-ブタノール、ネオペンチルアルコール、1−ヘキサ
ノール、2−メチル-1-ペンタノール、4−メチル-2-
ペンタノール、2-メチル-1-ブタノール、1−ペプタノ
ール、2−ペプタノール、3−ペプタノール、1−オクタ
ノール、2−オクタノール、2−エチル−1−ヘキサノ
ール、1−ノナノール、3,5,5−トリメチル−1−ヘ
キサノール、1−デカノール、1−ウンデカノール、1
−ドデカノール、アリルアルコール、プロパルギルアル
コール、ベンジルギルアルコール、シクロヘキサノー
ル、1−メチルシクロヘキサノール、2−メチルシクロ
ヘキサノール、3−メチルシクロヘキサノール、4−メ
チルシクロヘキサノール、α―テルピネオール、アビエ
チノール、フーゼル油、1,2−エタンジオール、1,
2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、
1,3−ブタンジオール、1,2−ブタンジオール、
1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、
1,5ペンタンジオール、2−ブテンー1,4−ジオー
ル、2−メチルー2,4−ペンタンジオール、2−エチ
ル−1,3−ヘキサンジオール、グリセリン、2−エチ
ル−2−(ヒドロキシメチル)−1,3−プロパンジオ
ール、1,2,6−ヘキサントリオール等である。
【0019】また、分子中に水酸基とケト基を有する化
合物も有効であり、例えば、3−メチル−3−ヒドロキシ
−2ブタノン、4−メチル−4−ヒドロキシ−2−ペンタノ
ン等のケトアルコールが適用可能である。
合物も有効であり、例えば、3−メチル−3−ヒドロキシ
−2ブタノン、4−メチル−4−ヒドロキシ−2−ペンタノ
ン等のケトアルコールが適用可能である。
【0020】もちろん、これらの溶剤を数種類混ぜても
よいほか、これらを主成分とすれば、これ以外の溶剤
を、電荷輸送層に損傷を与えない範囲で混合することも
可能である。たとえば、ポリカーボネートを溶解する溶
剤であっても、少量混合し、表面性に影響を与えないて
いどにわずかにポリカーボネートを溶解することも可能
である。例えば表面性については、表面あらさの変化が
Ra でみて、0.4um以下であれば、表面性が媒体特性に与
える影響はほとんど無く表面性劣化にはならない。ま
た、電荷輸送材が溶け出したり、結晶化しない範囲で、
例えばシクロヘキサノン等を添加し、分散性をあげるこ
とも可能である。この場合はシクロヘキサノンと溶媒の
比(体積比)は、1:100ないし1:2程度が適している。
よいほか、これらを主成分とすれば、これ以外の溶剤
を、電荷輸送層に損傷を与えない範囲で混合することも
可能である。たとえば、ポリカーボネートを溶解する溶
剤であっても、少量混合し、表面性に影響を与えないて
いどにわずかにポリカーボネートを溶解することも可能
である。例えば表面性については、表面あらさの変化が
Ra でみて、0.4um以下であれば、表面性が媒体特性に与
える影響はほとんど無く表面性劣化にはならない。ま
た、電荷輸送材が溶け出したり、結晶化しない範囲で、
例えばシクロヘキサノン等を添加し、分散性をあげるこ
とも可能である。この場合はシクロヘキサノンと溶媒の
比(体積比)は、1:100ないし1:2程度が適している。
【0021】前記上部電荷発生層用分散液の調製につい
ては、バインダーと電荷発生材の比は質量比で、1:20か
ら20:1程度が好適であるが、更に好ましくは1:3から3:1
である。1:20以下では結着力が小さくなり、また、20:1
では電気特性が劣化する。また、上部電荷発生層用分散
液の固形分含有量の濃度は、1〜30質量%程度が好適であ
るが1%以下では膜厚が薄すぎて電気特性が得られず、30
%以上では粘度が高すぎて膜形成が困難になるので前記
範囲が適切である。
ては、バインダーと電荷発生材の比は質量比で、1:20か
ら20:1程度が好適であるが、更に好ましくは1:3から3:1
である。1:20以下では結着力が小さくなり、また、20:1
では電気特性が劣化する。また、上部電荷発生層用分散
液の固形分含有量の濃度は、1〜30質量%程度が好適であ
るが1%以下では膜厚が薄すぎて電気特性が得られず、30
%以上では粘度が高すぎて膜形成が困難になるので前記
範囲が適切である。
【0022】特に、前記の特定の結晶構造を有するフタ
ロシアニンを含む高感度の電荷発生材料を分散させるた
めには、バインダー樹脂としてポリビニルブチラール樹
脂を、また溶媒として、1-ブタノン、3−メチル−3−ヒ
ドロキシ−2ブタノン、4−メチル−4ヒドロキシ−2−ペ
ンタノンを用いると、前記電荷発生材を良好に分散させ
ることができるため、大変有効である。
ロシアニンを含む高感度の電荷発生材料を分散させるた
めには、バインダー樹脂としてポリビニルブチラール樹
脂を、また溶媒として、1-ブタノン、3−メチル−3−ヒ
ドロキシ−2ブタノン、4−メチル−4ヒドロキシ−2−ペ
ンタノンを用いると、前記電荷発生材を良好に分散させ
ることができるため、大変有効である。
【0023】また、本発明の光スイッチング素子の基板
としては、ガラス、PET(ポリエチレンテレフタレー
ト)、PC(ポリカーボネート)、ポリエチレン、ポリ
スチレン、ポリイミド、PES(ポリエーテルスルホ
ン)等の基板が用いられる。また、光導電層(電荷発生
層、電荷輸送層)に有機材料を用いる場合には高温で熱
処理をする工程がないので、フレキシブル基板が得られ
ること、成形が容易なこと、コストの点などから光透過
性のプラスチック基板を用いることが有利である。基板
の厚みとしては、一般的には100μmから500μm程
度が好適である。また、本発明における電極層として
は、ITO膜、Au、SnO2 、Al、Cu等が用いら
れる。また、基板および電極は、必ずしも光透過性であ
る必要はない。すなわち、特願平11−273663号
に示すように、光書き込み型記録用媒体の表示素子が、
メモリ性を有し、かつ、表示に必要な波長を選択的に反
射する選択反射性または後方散乱性の表示素子である場
合には、表示側から書き込むことが可能であるので、こ
の場合には少なくとも表示素子側の基板および電極層が
光透過性であればよい。したがって、表示素子側から光
書き込みをする場合、光スイッチング素子の基板あるい
は電極層は光透過性である必要はなく、電極層としてA
l層を用いることができる。
としては、ガラス、PET(ポリエチレンテレフタレー
ト)、PC(ポリカーボネート)、ポリエチレン、ポリ
スチレン、ポリイミド、PES(ポリエーテルスルホ
ン)等の基板が用いられる。また、光導電層(電荷発生
層、電荷輸送層)に有機材料を用いる場合には高温で熱
処理をする工程がないので、フレキシブル基板が得られ
ること、成形が容易なこと、コストの点などから光透過
性のプラスチック基板を用いることが有利である。基板
の厚みとしては、一般的には100μmから500μm程
度が好適である。また、本発明における電極層として
は、ITO膜、Au、SnO2 、Al、Cu等が用いら
れる。また、基板および電極は、必ずしも光透過性であ
る必要はない。すなわち、特願平11−273663号
に示すように、光書き込み型記録用媒体の表示素子が、
メモリ性を有し、かつ、表示に必要な波長を選択的に反
射する選択反射性または後方散乱性の表示素子である場
合には、表示側から書き込むことが可能であるので、こ
の場合には少なくとも表示素子側の基板および電極層が
光透過性であればよい。したがって、表示素子側から光
書き込みをする場合、光スイッチング素子の基板あるい
は電極層は光透過性である必要はなく、電極層としてA
l層を用いることができる。
【0024】また、本発明の光スイッチング素子におい
ては、上記の光スイッチング素子の電荷輸送層の上下に
形成された電荷発生層の光導電特性が同一でない場合、
特開2000−180888号公報の[0022]ないし
[0025]に記載のごとき、直流成分除去可能な容量成分
をもつ機能膜、すなわち直流成分除去用機能膜を光スイ
ッチング素子に設けることが実効的な直流バイアスを除
去するのに有効である。
ては、上記の光スイッチング素子の電荷輸送層の上下に
形成された電荷発生層の光導電特性が同一でない場合、
特開2000−180888号公報の[0022]ないし
[0025]に記載のごとき、直流成分除去可能な容量成分
をもつ機能膜、すなわち直流成分除去用機能膜を光スイ
ッチング素子に設けることが実効的な直流バイアスを除
去するのに有効である。
【0025】また、直流成分除去用機能膜の他に、他の
機能層を設けることも可能である。たとえば、電極と電
荷発生層の間にキャリアの突入を防ぐ層を形成すること
ができる。また、反射膜や遮光膜を形成することも可能
であるし、これらの複数の機能を兼ねた機能層でも良
い。このような機能層は電流の流れを著しく妨げない範
囲で適用可能である。また本発明の光スイッチング素子
の構造としては、電荷輸送層間に電荷発生層を作製し、
電荷発生層/ 電荷輸送層/ 電荷発生層/ 電荷輸送層/ 電
荷発生層等のような構成とすることも可能である。
機能層を設けることも可能である。たとえば、電極と電
荷発生層の間にキャリアの突入を防ぐ層を形成すること
ができる。また、反射膜や遮光膜を形成することも可能
であるし、これらの複数の機能を兼ねた機能層でも良
い。このような機能層は電流の流れを著しく妨げない範
囲で適用可能である。また本発明の光スイッチング素子
の構造としては、電荷輸送層間に電荷発生層を作製し、
電荷発生層/ 電荷輸送層/ 電荷発生層/ 電荷輸送層/ 電
荷発生層等のような構成とすることも可能である。
【0026】本発明の光スイッチング素子は、光スイッ
チング素子に交流電界を印加した場合にその電圧対称性
が優れていることに加え、上部電荷発生層が、電荷発生
材、バインダーおよび電荷輸送層に損傷を与えない溶媒
を含む上部電荷発生層形成用分散液から作製されるの
で、高品質かつ低コストで作製し得る光スイッチング素
子であり、また、電荷輸送層が、上部電荷発生層の形成
の際に損傷を受けることがないので、光スイッチング素
子としての感度劣化が生じない。
チング素子に交流電界を印加した場合にその電圧対称性
が優れていることに加え、上部電荷発生層が、電荷発生
材、バインダーおよび電荷輸送層に損傷を与えない溶媒
を含む上部電荷発生層形成用分散液から作製されるの
で、高品質かつ低コストで作製し得る光スイッチング素
子であり、また、電荷輸送層が、上部電荷発生層の形成
の際に損傷を受けることがないので、光スイッチング素
子としての感度劣化が生じない。
【0027】この光スイッチング素子は、以下で説明す
るような機能素子に電気的に接続して用いることができ
る。光スイッチング素子と機能素子は直列接続であって
も並列接続であっても構わないし、これらの組み合わせ
であっても構わない。更にほかの素子と接続されていて
もよい。前記機能素子としては、画像表示のための液晶
表示素子、エレクトロクロミック、電気泳動素子、電界
回転素子等の表示素子、画像表示以外の空間変調素子や
光演算素子、記憶装置に用いるメモリ素子、サーマルヘ
ッド用画像記録素子等が挙げられる。本発明の光スイッ
チング素子は、画像表示素子、特に液晶表示素子のスイ
ッチングを行わせるのに効果的である。液晶表示素子を
用いた場合は、光書き込み型液晶空間変調素子として使
用することが可能である。特に、液晶表示デバイスは、
交流駆動が基本であり、上述したように直流成分を嫌う
ため、本発明の光スイッチング素子の適用が効果的であ
る。使用できる液晶は、ネマチック、スメクチック、デ
ィスコチック、コレステリック系などである。
るような機能素子に電気的に接続して用いることができ
る。光スイッチング素子と機能素子は直列接続であって
も並列接続であっても構わないし、これらの組み合わせ
であっても構わない。更にほかの素子と接続されていて
もよい。前記機能素子としては、画像表示のための液晶
表示素子、エレクトロクロミック、電気泳動素子、電界
回転素子等の表示素子、画像表示以外の空間変調素子や
光演算素子、記憶装置に用いるメモリ素子、サーマルヘ
ッド用画像記録素子等が挙げられる。本発明の光スイッ
チング素子は、画像表示素子、特に液晶表示素子のスイ
ッチングを行わせるのに効果的である。液晶表示素子を
用いた場合は、光書き込み型液晶空間変調素子として使
用することが可能である。特に、液晶表示デバイスは、
交流駆動が基本であり、上述したように直流成分を嫌う
ため、本発明の光スイッチング素子の適用が効果的であ
る。使用できる液晶は、ネマチック、スメクチック、デ
ィスコチック、コレステリック系などである。
【0028】また、本発明の機能素子としては、メモリ
性のある機能素子を挙げることができる。メモリ性のあ
る機能素子としては、上記液晶表示素子のうちメモリ性
のある液晶表示素子を挙げることができる。メモリ性の
ある液晶とは、液晶を電圧印加により配向制御した後、
電圧印加を解除した後も、一定時間、液晶の配向が保た
れる特徴を持った液晶である。たとえば、ポリマー分散
型液晶(PDLC)やカイラルスメクチックC 相等の強誘電性
液晶、あるいはコレステリック液晶等である。また、こ
れらをカプセル化した液晶素子でも適用可能である。メ
モリ性を有する液晶はそのメモリ性ゆえに、画像表示保
持のための電力を必要とせず、また、後述の一体化した
デバイスを作製し、本体から分離して使用することが可
能である。また、そのデバイスの作製を安価に行うこと
ができる。また、メモリ性のある表示素子としては、上
記液晶表示素子の他、エレクトロクロミック素子、電気
泳動素子、電界回転素子を挙げることができる。
性のある機能素子を挙げることができる。メモリ性のあ
る機能素子としては、上記液晶表示素子のうちメモリ性
のある液晶表示素子を挙げることができる。メモリ性の
ある液晶とは、液晶を電圧印加により配向制御した後、
電圧印加を解除した後も、一定時間、液晶の配向が保た
れる特徴を持った液晶である。たとえば、ポリマー分散
型液晶(PDLC)やカイラルスメクチックC 相等の強誘電性
液晶、あるいはコレステリック液晶等である。また、こ
れらをカプセル化した液晶素子でも適用可能である。メ
モリ性を有する液晶はそのメモリ性ゆえに、画像表示保
持のための電力を必要とせず、また、後述の一体化した
デバイスを作製し、本体から分離して使用することが可
能である。また、そのデバイスの作製を安価に行うこと
ができる。また、メモリ性のある表示素子としては、上
記液晶表示素子の他、エレクトロクロミック素子、電気
泳動素子、電界回転素子を挙げることができる。
【0029】また、本発明においては、光スイッチング
素子と前記のごとき機能素子とを接続する場合におい
て、これらを一体化させてデバイスとすることが好まし
い。一体化させることにより光スイッチング素子と機能
素子の接続を安定化させることができる。また特に、メ
モリ性を有する機能素子と光スイッチング素子とを一体
化することが効果的である。これらを一体化したデバイ
スは、デバイスを駆動する本体から分離させることが可
能となる。したがって、本体から分離させたデバイスを
例えば、配布することが可能になる。また、使用者は自
由な場所で自由な姿勢で閲覧することができる。もちろ
ん、液晶部の画像表示のみ分離する事にも適用可能であ
る。しかし、機能素子と光スイッチング素子を、再度改
めて接続する場合の信頼性の確保が困難な場合があるた
め、機能素子と有機光導電スイッチングを一体化したも
のの方が効果的である。上記メモリ性を有する機能素子
として、メモリ性を有する液晶素子と光導電スイッチン
グを一体化したデバイス( 画像表示媒体) は、本発明の
デバイスとして特に効果的である。さらに、メモリ性を
有する液晶素子のなかでも、コレステリック液晶は、反
射率が高く、表示性能が優れているため、コレステリッ
ク液晶表示素子と光スイッチング素子を一体化したデバ
イスが特に画像表示媒体として望ましい。さらに、本発
明においては、前記の光スイッチング素子、直流成分除
去用機能膜、および機能素子を順次積層し一体化したデ
バイスとすることが有利である。光スイッチング素子と
機能素子を直列に接続したデバイスにおいて、光スイッ
チング素子の上部電荷発生層と機能素子の間に機能膜を
設けることもできる。たとえば光スイッチング素子と機
能素子を隔離するための隔離層や直流成分除去用機能膜
等が挙げられる。
素子と前記のごとき機能素子とを接続する場合におい
て、これらを一体化させてデバイスとすることが好まし
い。一体化させることにより光スイッチング素子と機能
素子の接続を安定化させることができる。また特に、メ
モリ性を有する機能素子と光スイッチング素子とを一体
化することが効果的である。これらを一体化したデバイ
スは、デバイスを駆動する本体から分離させることが可
能となる。したがって、本体から分離させたデバイスを
例えば、配布することが可能になる。また、使用者は自
由な場所で自由な姿勢で閲覧することができる。もちろ
ん、液晶部の画像表示のみ分離する事にも適用可能であ
る。しかし、機能素子と光スイッチング素子を、再度改
めて接続する場合の信頼性の確保が困難な場合があるた
め、機能素子と有機光導電スイッチングを一体化したも
のの方が効果的である。上記メモリ性を有する機能素子
として、メモリ性を有する液晶素子と光導電スイッチン
グを一体化したデバイス( 画像表示媒体) は、本発明の
デバイスとして特に効果的である。さらに、メモリ性を
有する液晶素子のなかでも、コレステリック液晶は、反
射率が高く、表示性能が優れているため、コレステリッ
ク液晶表示素子と光スイッチング素子を一体化したデバ
イスが特に画像表示媒体として望ましい。さらに、本発
明においては、前記の光スイッチング素子、直流成分除
去用機能膜、および機能素子を順次積層し一体化したデ
バイスとすることが有利である。光スイッチング素子と
機能素子を直列に接続したデバイスにおいて、光スイッ
チング素子の上部電荷発生層と機能素子の間に機能膜を
設けることもできる。たとえば光スイッチング素子と機
能素子を隔離するための隔離層や直流成分除去用機能膜
等が挙げられる。
【0030】本発明の光スイッチング素子と機能素子と
を一体化したデバイスの一例として、図2に前記のごと
き機能膜を備えた光書き込み型空間変調デバイス(光書
き込み型記録用媒体)の概念図を示す。この光書き込み
型記録用媒体20は、光スイッチング素子30、表示素
子40および光スイッチング素子と表示素子の間に挟ま
れた機能膜50より構成され、光スイッチング素子30
は基板31、電極32、下部電荷発生層33、電荷輸送
層34および上部電荷発生層35より構成され、表示素
子40は、基板41、電極42および表示層(液晶層
等)43から構成される。図から明らかなように、上部
電荷発生層35を表示素子側に位置させる。前記光書き
込み型記録用媒体20において、光書き込みが光スイッ
チング素子側あるいは表示素子側から行なわれるかによ
り、光入射側の素子の基板および電極を光透過性にする
ことが必要である。電極32と42の間に交流電界が印
加される。
を一体化したデバイスの一例として、図2に前記のごと
き機能膜を備えた光書き込み型空間変調デバイス(光書
き込み型記録用媒体)の概念図を示す。この光書き込み
型記録用媒体20は、光スイッチング素子30、表示素
子40および光スイッチング素子と表示素子の間に挟ま
れた機能膜50より構成され、光スイッチング素子30
は基板31、電極32、下部電荷発生層33、電荷輸送
層34および上部電荷発生層35より構成され、表示素
子40は、基板41、電極42および表示層(液晶層
等)43から構成される。図から明らかなように、上部
電荷発生層35を表示素子側に位置させる。前記光書き
込み型記録用媒体20において、光書き込みが光スイッ
チング素子側あるいは表示素子側から行なわれるかによ
り、光入射側の素子の基板および電極を光透過性にする
ことが必要である。電極32と42の間に交流電界が印
加される。
【0031】本発明においては、上記のごとき光スイッ
チング素子と機能素子を一体化させたデバイスに、該デ
バイスを駆動する駆動機構を電気的に接続させて、様々
な機能を発揮する装置を作製することができる。またこ
の際、該駆動機構を該デバイスと切り離し可能に構成す
ることにより、デバイスを装置本体から切り離して閲覧
に供したり、配付したりすることができる。機能素子と
してはメモリ性のある機能素子、表示素子、メモリ性の
ある表示素子、液晶表示素子、メモリ性のある液晶表示
素子あるいはコレステリック液晶表示素子等が挙げられ
るが、特にメモリー性のある機能素子、例えばメモリー
性のある液晶表示素子、中でもコレステリック液晶表示
素子が好ましく用いられる。また、上記装置のデバイス
が、前記の直流成分除去用機能膜を備えたデバイスの場
合には、交流電界により駆動する際の電圧対称性がさら
に改善されることになる。
チング素子と機能素子を一体化させたデバイスに、該デ
バイスを駆動する駆動機構を電気的に接続させて、様々
な機能を発揮する装置を作製することができる。またこ
の際、該駆動機構を該デバイスと切り離し可能に構成す
ることにより、デバイスを装置本体から切り離して閲覧
に供したり、配付したりすることができる。機能素子と
してはメモリ性のある機能素子、表示素子、メモリ性の
ある表示素子、液晶表示素子、メモリ性のある液晶表示
素子あるいはコレステリック液晶表示素子等が挙げられ
るが、特にメモリー性のある機能素子、例えばメモリー
性のある液晶表示素子、中でもコレステリック液晶表示
素子が好ましく用いられる。また、上記装置のデバイス
が、前記の直流成分除去用機能膜を備えたデバイスの場
合には、交流電界により駆動する際の電圧対称性がさら
に改善されることになる。
【0032】次に、本発明の表示装置について説明す
る。図3に表示装置の一例の概略図を示す。図3で示さ
れる表示装置は、記録媒体駆動装置、書き込み装置およ
びこれらを制御する制御装置から構成される。これらの
装置は一つにまとめられていてもよいし、分離していて
もよい。記録媒体駆動装置は、波形発生手段62、入力
信号検知手段64、制御手段66およびコネクター65
からなる。コネクタ65は、光スイッチング素子側基板
の透明電極と、表示素子側基板の電極に接続するための
コネクタで、それぞれの側に接点を有し、記録媒体駆動
装置と光書き込み型記録用媒体20を自在に分離するこ
とが可能である。書き込み装置は、制御手段82、光パ
ターン生成手段(たとえば透過型TFT液晶ディスプレ
イ)84および光照射手段(たとえばハロゲン光源)8
6よりなり、制御手段82はPCにつながっている。ま
た、制御装置は記録媒体駆動装置および書き込み装置を
制御するためのものであり、制御手段70、駆動波発生
信号出力手段72および光書き込みデータ出力手段74
からなる。なお、前記光書き込み型記録用媒体20は、
この場合、光スイッチング素子30と表示素子40の間
に直流成分除去用機能膜52を備えている。
る。図3に表示装置の一例の概略図を示す。図3で示さ
れる表示装置は、記録媒体駆動装置、書き込み装置およ
びこれらを制御する制御装置から構成される。これらの
装置は一つにまとめられていてもよいし、分離していて
もよい。記録媒体駆動装置は、波形発生手段62、入力
信号検知手段64、制御手段66およびコネクター65
からなる。コネクタ65は、光スイッチング素子側基板
の透明電極と、表示素子側基板の電極に接続するための
コネクタで、それぞれの側に接点を有し、記録媒体駆動
装置と光書き込み型記録用媒体20を自在に分離するこ
とが可能である。書き込み装置は、制御手段82、光パ
ターン生成手段(たとえば透過型TFT液晶ディスプレ
イ)84および光照射手段(たとえばハロゲン光源)8
6よりなり、制御手段82はPCにつながっている。ま
た、制御装置は記録媒体駆動装置および書き込み装置を
制御するためのものであり、制御手段70、駆動波発生
信号出力手段72および光書き込みデータ出力手段74
からなる。なお、前記光書き込み型記録用媒体20は、
この場合、光スイッチング素子30と表示素子40の間
に直流成分除去用機能膜52を備えている。
【0033】光書き込み手段による光書き込みと同期し
て、表示のための駆動パルスを印加する電圧印加手段
(図示せず)は、印加パルスの生成手段、出力するため
のトリガ入力を検知する手段を有する。パルス生成手段
には例えば、ROM のような波形記憶手段とDA変換手段と
制御手段とを有し、電圧印加時にROM から読み出した波
形をDA変換して空間変調デバイスに印加する手段が適用
可能であるし、また、ROM ではなくパルス発生回路のよ
うな電気回路的な方式でパルスを発生させる手段が適用
可能であるが、このほかにも駆動パルスを印加する手段
であれば特に制限なく使用することができる。書き込み
装置としては、空間変調デバイスの光入射側に照射する
光のパターンを生成する手段と、そのパターンを空間変
調デバイスに照射する光照射手段とを有する。パターン
の生成には、例えば、TFTを用いた液晶ディスプレ
イ、単純マトリックス型液晶ディスプレイ等透過型のデ
ィスプレイが適用可能である。光照射手段としては、蛍
光ライト、ハロゲンランプ、エレクトロルミネッセンス
(EL)ライト等、空間変調デバイスに照射できるもので
あれば適用可能である。また、パターン生成手段と光照
射手段を兼ね備えたELディスプレイやCRT、フィール
ドエミッションディスプレイ(FED)など発光型ディ
スプレイも適用可能であることはいうまでもない。前記
のほかにも、空間変調デバイスに照射する光量、波長、
照射パターンを制御できる手段であれば、それ以外であ
っても構わない。
て、表示のための駆動パルスを印加する電圧印加手段
(図示せず)は、印加パルスの生成手段、出力するため
のトリガ入力を検知する手段を有する。パルス生成手段
には例えば、ROM のような波形記憶手段とDA変換手段と
制御手段とを有し、電圧印加時にROM から読み出した波
形をDA変換して空間変調デバイスに印加する手段が適用
可能であるし、また、ROM ではなくパルス発生回路のよ
うな電気回路的な方式でパルスを発生させる手段が適用
可能であるが、このほかにも駆動パルスを印加する手段
であれば特に制限なく使用することができる。書き込み
装置としては、空間変調デバイスの光入射側に照射する
光のパターンを生成する手段と、そのパターンを空間変
調デバイスに照射する光照射手段とを有する。パターン
の生成には、例えば、TFTを用いた液晶ディスプレ
イ、単純マトリックス型液晶ディスプレイ等透過型のデ
ィスプレイが適用可能である。光照射手段としては、蛍
光ライト、ハロゲンランプ、エレクトロルミネッセンス
(EL)ライト等、空間変調デバイスに照射できるもので
あれば適用可能である。また、パターン生成手段と光照
射手段を兼ね備えたELディスプレイやCRT、フィール
ドエミッションディスプレイ(FED)など発光型ディ
スプレイも適用可能であることはいうまでもない。前記
のほかにも、空間変調デバイスに照射する光量、波長、
照射パターンを制御できる手段であれば、それ以外であ
っても構わない。
【0034】本発明における機能素子を駆動する駆動方
法としては、特に制限されないが、交流電圧、周波数、
照射光量および波長制御が適用可能である。本発明の記
録装置あるいは記録方法において印加する印加電圧は交
流電圧であるが、波形としてはサイン波、矩形波、三角
波などが使用可能である。もちろんこれらを組み合わせ
たものでも、まったく任意の波形であっても適用可能で
ある。また、表示性能等改善のため、単独では表示の切
り替えのできないようなサブパルスを駆動パルスに付加
してもよい。表示素子によっては、若干のバイアス成分
印加が有効な場合があるが、本発明のデバイスにおい
て、それを採用しても良いことはもちろんである。
法としては、特に制限されないが、交流電圧、周波数、
照射光量および波長制御が適用可能である。本発明の記
録装置あるいは記録方法において印加する印加電圧は交
流電圧であるが、波形としてはサイン波、矩形波、三角
波などが使用可能である。もちろんこれらを組み合わせ
たものでも、まったく任意の波形であっても適用可能で
ある。また、表示性能等改善のため、単独では表示の切
り替えのできないようなサブパルスを駆動パルスに付加
してもよい。表示素子によっては、若干のバイアス成分
印加が有効な場合があるが、本発明のデバイスにおい
て、それを採用しても良いことはもちろんである。
【0035】
【実施例】以下に実施例を示し本発明をさらに具体的に
説明するが、本発明はこれらの実施例により限定される
ものではない。なお、以下において%は「質量%」を、
部は「質量部」を意味する。 実施例1 ここでは、光スイッチング素子をより単純化したものと
して、ITOを積層した透明PET基板上に、電荷輸送層を作
製したものを各溶剤に浸漬して、電荷輸送層の表面を評
価した。使用した溶剤は2−プロパノール、1−ブタノー
ル、3−メチル−3−ヒドロキシ−2−ブタノン、4−メチ
ル−4−ヒドロキシ−2−ペンタノンである。電荷輸送層
の作製には、電荷輸送材N,N-bis(3,4-dimethylphenyl)b
iphenyl-4-amineと、バインダー樹脂PolyCarbonate bis
phenol-Z、(ポリ(4,4’-シクロヘキシリデンジフェニレ
ンカーボネート))をそれぞれ4:6の質量比率で混合し
た後、これをモノクロロベンゼンに溶解させ10%の溶液
としたものを用いた。この溶液を用いディップコートに
より、120mm/minの速度で引き上げ、前記ITO膜の上に3
μm厚の電荷輸送層を作製した。
説明するが、本発明はこれらの実施例により限定される
ものではない。なお、以下において%は「質量%」を、
部は「質量部」を意味する。 実施例1 ここでは、光スイッチング素子をより単純化したものと
して、ITOを積層した透明PET基板上に、電荷輸送層を作
製したものを各溶剤に浸漬して、電荷輸送層の表面を評
価した。使用した溶剤は2−プロパノール、1−ブタノー
ル、3−メチル−3−ヒドロキシ−2−ブタノン、4−メチ
ル−4−ヒドロキシ−2−ペンタノンである。電荷輸送層
の作製には、電荷輸送材N,N-bis(3,4-dimethylphenyl)b
iphenyl-4-amineと、バインダー樹脂PolyCarbonate bis
phenol-Z、(ポリ(4,4’-シクロヘキシリデンジフェニレ
ンカーボネート))をそれぞれ4:6の質量比率で混合し
た後、これをモノクロロベンゼンに溶解させ10%の溶液
としたものを用いた。この溶液を用いディップコートに
より、120mm/minの速度で引き上げ、前記ITO膜の上に3
μm厚の電荷輸送層を作製した。
【0036】実施例2(光スイッチング素子−OPCセ
ル) この例においては、光スイッチング素子の光感度を評価
するために、OPCセルを作製した。下部電荷発生層用
分散液として、X線回折のブラッグ角が 7.5°、9.9°、
12.5°、16.3°、18.6°、25.1°および28.3°にピーク
をもつヒドロキシガリウムフタロシアニンを電荷発生材
とし、バインダー樹脂としてポリビニルブチラールを用
い、両者の質量比率を1:1とし、これを、ジアセトンア
ルコール(プロトン系溶媒、SP値9.41)に混合
(濃度4%)した後、ペイントシェーカーにより1時間
分散させ、分散液を作った。この分散液をスピンコート
法により 125μm厚のITO付きPETフィルム(東レハイビ
ーム)のITO面上に、塗布後、乾燥させ、下部電荷発生
層を0.2μm厚に形成した。
ル) この例においては、光スイッチング素子の光感度を評価
するために、OPCセルを作製した。下部電荷発生層用
分散液として、X線回折のブラッグ角が 7.5°、9.9°、
12.5°、16.3°、18.6°、25.1°および28.3°にピーク
をもつヒドロキシガリウムフタロシアニンを電荷発生材
とし、バインダー樹脂としてポリビニルブチラールを用
い、両者の質量比率を1:1とし、これを、ジアセトンア
ルコール(プロトン系溶媒、SP値9.41)に混合
(濃度4%)した後、ペイントシェーカーにより1時間
分散させ、分散液を作った。この分散液をスピンコート
法により 125μm厚のITO付きPETフィルム(東レハイビ
ーム)のITO面上に、塗布後、乾燥させ、下部電荷発生
層を0.2μm厚に形成した。
【0037】電荷輸送層用溶液として、電荷輸送材N,N-
bis(3,4dimethylphenyl)biphenyl-4-amine、とバインダ
ー樹脂PolyCarbonate bisphenol-Z、(ポリ(4,4’-シク
ロヘキシリデンジフェニレンカーボネート))をそれぞれ
4:6の質量比率で混合した後、これをモノクロロベンゼ
ンに溶解させ10%の溶液としたものを調製した。この溶
液をディップコートにより、120mm/minの速度で引き上
げ、下部電荷発生層上に3μm厚の電荷輸送層を作製し
た。
bis(3,4dimethylphenyl)biphenyl-4-amine、とバインダ
ー樹脂PolyCarbonate bisphenol-Z、(ポリ(4,4’-シク
ロヘキシリデンジフェニレンカーボネート))をそれぞれ
4:6の質量比率で混合した後、これをモノクロロベンゼ
ンに溶解させ10%の溶液としたものを調製した。この溶
液をディップコートにより、120mm/minの速度で引き上
げ、下部電荷発生層上に3μm厚の電荷輸送層を作製し
た。
【0038】電荷輸送層の上に、上部電荷発生層を、前
記下部電荷発生層と同様にして0.2μm厚に形成した。こ
のようにして、基板、下部電荷発生層、電荷輸送層およ
び上部電荷発生層よりなる光スイッチング素子を作製し
た。前記光スイッチング素子の上部電荷発生層の上に、
50Å厚さのAu電極を作製し、OPCセルとした。作製したO
PCセルをインピーダンス測定装置に接続し、これに光照
射下および暗時下において、交流サイン波50Hzを印加
し、その電圧による明暗時のコントラストを測定し光ス
イッチング特性を測定した。
記下部電荷発生層と同様にして0.2μm厚に形成した。こ
のようにして、基板、下部電荷発生層、電荷輸送層およ
び上部電荷発生層よりなる光スイッチング素子を作製し
た。前記光スイッチング素子の上部電荷発生層の上に、
50Å厚さのAu電極を作製し、OPCセルとした。作製したO
PCセルをインピーダンス測定装置に接続し、これに光照
射下および暗時下において、交流サイン波50Hzを印加
し、その電圧による明暗時のコントラストを測定し光ス
イッチング特性を測定した。
【0039】実施例3 実施例2の光スイッチング素子において、上部電荷発生
層を作製する際の溶媒であるジアセトンアルコールを1
−ブタノール(プロトン系、SP値11.6)に変更す
る他は同様にして、光スイッチング素子を作製した。
層を作製する際の溶媒であるジアセトンアルコールを1
−ブタノール(プロトン系、SP値11.6)に変更す
る他は同様にして、光スイッチング素子を作製した。
【0040】実施例4(光書き込み型記録用媒体) この例では、実施例2で作製した光スイッチング素子
と、メモリー性のある表示素子を一体にし、画像表示で
きることを確認するための光書き込み記録媒体を作製し
た。実施例2で作製した光スイッチング素子の上部電荷
発生層の上に、隔離層として、ポリビニルアルコールの
層を0.2μmの厚さで、スピンコート法により形成し
た。
と、メモリー性のある表示素子を一体にし、画像表示で
きることを確認するための光書き込み記録媒体を作製し
た。実施例2で作製した光スイッチング素子の上部電荷
発生層の上に、隔離層として、ポリビニルアルコールの
層を0.2μmの厚さで、スピンコート法により形成し
た。
【0041】(表示素子の作製)表示素子の表示層とし
ては以下で示す方法により作製されたカプセル液晶素子
を用いた。正の誘電率異方性を有するネマチック液晶E8
(メルク社製)74.8部に、カイラル剤CB15(BDH社製) 21
部およびカイラル剤R1011(メルク社製)4.2部を加熱溶解
後、室温に戻して、ブルーグリーンの色光を選択反射す
るカイラルネマチック液晶を得た。このブルーグリーン
カイラルネマチック液晶10部に、キシレンジイソシアネ
ート3モルとトリメチロールプロパン1モルとの付加物
(武田薬品工業製D-110N)3部と、酢酸エチル100部を加え
て均一溶液とし、油相となる液を調製した。一方、ポリ
ビニルアルコール(クラレ社製ポバール217EE)10部を、
熱したイオン交換水1000部に加えて攪拌後、放置冷却す
ることによって、水相となる液を調製した。
ては以下で示す方法により作製されたカプセル液晶素子
を用いた。正の誘電率異方性を有するネマチック液晶E8
(メルク社製)74.8部に、カイラル剤CB15(BDH社製) 21
部およびカイラル剤R1011(メルク社製)4.2部を加熱溶解
後、室温に戻して、ブルーグリーンの色光を選択反射す
るカイラルネマチック液晶を得た。このブルーグリーン
カイラルネマチック液晶10部に、キシレンジイソシアネ
ート3モルとトリメチロールプロパン1モルとの付加物
(武田薬品工業製D-110N)3部と、酢酸エチル100部を加え
て均一溶液とし、油相となる液を調製した。一方、ポリ
ビニルアルコール(クラレ社製ポバール217EE)10部を、
熱したイオン交換水1000部に加えて攪拌後、放置冷却す
ることによって、水相となる液を調製した。
【0042】次に、スライダックで30V交流を与えた家
庭用ミキサーによって、前記油相を前記水相中に1分間
乳化分散して、水相中に油相液滴が分散した水中油エマ
ルジョンを調製した。この水中油エマルジョンを60℃の
ウォーターバスで加熱しながら2時間攪拌し、界面重合
を完了させて、液晶マイクロカプセルを形成した。得ら
れた液晶マイクロカプセルの平均粒径は、レーザー粒度
分布計によって約12μmと見積もられた。マイクロカプ
セル分散液を網目38μmのステンレスメッシュを通して
濾過後一昼夜放置し、乳白色の上澄みを取り除くことに
よりマイクロカプセルからなる固形成分約40wt%のスラ
リーを得た。前記スラリーに対しマイクロカプセルから
なる固形成分に対して2/3質量となる量のポリビニルア
ルコールを含むポリビニルアルコール溶液(10%)を加
えることにより表示層用塗布液を調整した。125μm厚I
TO付きPETフィルム(東レハイビーム) のITO 面上に、上
記塗布液を#44のワイヤーバーで塗布することにより、
液晶層を形成し、表示素子を作製した。
庭用ミキサーによって、前記油相を前記水相中に1分間
乳化分散して、水相中に油相液滴が分散した水中油エマ
ルジョンを調製した。この水中油エマルジョンを60℃の
ウォーターバスで加熱しながら2時間攪拌し、界面重合
を完了させて、液晶マイクロカプセルを形成した。得ら
れた液晶マイクロカプセルの平均粒径は、レーザー粒度
分布計によって約12μmと見積もられた。マイクロカプ
セル分散液を網目38μmのステンレスメッシュを通して
濾過後一昼夜放置し、乳白色の上澄みを取り除くことに
よりマイクロカプセルからなる固形成分約40wt%のスラ
リーを得た。前記スラリーに対しマイクロカプセルから
なる固形成分に対して2/3質量となる量のポリビニルア
ルコールを含むポリビニルアルコール溶液(10%)を加
えることにより表示層用塗布液を調整した。125μm厚I
TO付きPETフィルム(東レハイビーム) のITO 面上に、上
記塗布液を#44のワイヤーバーで塗布することにより、
液晶層を形成し、表示素子を作製した。
【0043】(光書き込み記録媒体の作製)前記のよう
に光スイッチング素子の上部電荷発生層の上に形成した
ポリビニルアルコール隔離層の表面に、完全水性型ドラ
イラミネート接着剤であるディックドライWS-321A/LD-
55 (大日本インキ化学工業(株)製)を塗布乾燥させて4
μm厚の接着層とした。光スイッチング素子に設けた接
着層と表示素子の液晶層を密着させ、70℃においてラミ
ネートを行った後、表示素子のPETフィルムの表面にブ
ラックポリイミドBKR-105(日本化薬製)を塗布し、これ
を張り合わせてモノクロ表示の光書き込み型記録用媒体
を得た。
に光スイッチング素子の上部電荷発生層の上に形成した
ポリビニルアルコール隔離層の表面に、完全水性型ドラ
イラミネート接着剤であるディックドライWS-321A/LD-
55 (大日本インキ化学工業(株)製)を塗布乾燥させて4
μm厚の接着層とした。光スイッチング素子に設けた接
着層と表示素子の液晶層を密着させ、70℃においてラミ
ネートを行った後、表示素子のPETフィルムの表面にブ
ラックポリイミドBKR-105(日本化薬製)を塗布し、これ
を張り合わせてモノクロ表示の光書き込み型記録用媒体
を得た。
【0044】この光書き込み型記録用媒体を電圧印加装
置に接続し、さらに光スイッチング素子に画像様に光を
入射させるために、光スイッチング素子の基板にモノク
ロの液晶パネルを密着させ、その画像からの光を照射す
るとともに、50Hz300Vの矩形波を4パルス入力し、光書
き込み型記録用媒体に画像を形成した。
置に接続し、さらに光スイッチング素子に画像様に光を
入射させるために、光スイッチング素子の基板にモノク
ロの液晶パネルを密着させ、その画像からの光を照射す
るとともに、50Hz300Vの矩形波を4パルス入力し、光書
き込み型記録用媒体に画像を形成した。
【0045】比較例1 実施例1において作製された、ITOを積層した透明PET基
板上に、電荷輸送層を作製したものを、以下の各溶剤に
浸漬して電荷輸送層の表面を評価した。使用した溶媒
は、アセトン、酢酸ブチル、2−ブタノン、ジメチルホ
ルムアミド、ジメチルアセトアミドであり、各溶媒中に
浸してその表面を観察し、溶媒に対する耐性を調べた。
板上に、電荷輸送層を作製したものを、以下の各溶剤に
浸漬して電荷輸送層の表面を評価した。使用した溶媒
は、アセトン、酢酸ブチル、2−ブタノン、ジメチルホ
ルムアミド、ジメチルアセトアミドであり、各溶媒中に
浸してその表面を観察し、溶媒に対する耐性を調べた。
【0046】比較例2 実施例2の光スイッチング素子において、上部電荷発生
層を作製する際、溶媒であるジアセトンアルコールをア
セトン(非プロトン系、SP値9.73)に代える他
は、同様にして光スイッチング素子を作製したが、OP
Cセルが膨潤および一部溶解しインピーダンス等を測定
することは不可能であった。 比較例3 比較例2と同様に、溶媒としてイソプロポキシプロパノ
ール(プロトン系、SP値8.94)を用いたところ、
同様にOPCセルが膨潤および一部溶解しインピーダン
ス等を測定することは不可能であった。 比較例4 125μm厚のITO付きPETフィルム(東レハイビーム)のIT
O面上に、下部電荷発生層としてベンズイミダゾールペ
リレンBZPを蒸着法により0.08μm厚に作製し、この上に
電荷輸送層を実施例2と同様にして3μm厚に形成し、さ
らにこの上に上部電荷発生層としてベンズイミダゾール
ペリレンBZPを蒸着法により0.08μm厚に形成して光スイ
ッチング素子を作製した。前記光スイッチング素子の上
部電荷発生層の上に、50Å厚さのAu電極を作製し、OPC
セルとした。作製したOPCセルをインピーダンス測定装
置に接続し、これに光照射下および暗時下において、交
流サイン波50Hzを印加し、その電圧による明暗時のコン
トラストを測定し光スイッチング特性を測定した。
層を作製する際、溶媒であるジアセトンアルコールをア
セトン(非プロトン系、SP値9.73)に代える他
は、同様にして光スイッチング素子を作製したが、OP
Cセルが膨潤および一部溶解しインピーダンス等を測定
することは不可能であった。 比較例3 比較例2と同様に、溶媒としてイソプロポキシプロパノ
ール(プロトン系、SP値8.94)を用いたところ、
同様にOPCセルが膨潤および一部溶解しインピーダン
ス等を測定することは不可能であった。 比較例4 125μm厚のITO付きPETフィルム(東レハイビーム)のIT
O面上に、下部電荷発生層としてベンズイミダゾールペ
リレンBZPを蒸着法により0.08μm厚に作製し、この上に
電荷輸送層を実施例2と同様にして3μm厚に形成し、さ
らにこの上に上部電荷発生層としてベンズイミダゾール
ペリレンBZPを蒸着法により0.08μm厚に形成して光スイ
ッチング素子を作製した。前記光スイッチング素子の上
部電荷発生層の上に、50Å厚さのAu電極を作製し、OPC
セルとした。作製したOPCセルをインピーダンス測定装
置に接続し、これに光照射下および暗時下において、交
流サイン波50Hzを印加し、その電圧による明暗時のコン
トラストを測定し光スイッチング特性を測定した。
【0047】[光スイッチング素子および光書き込み記
録媒体の評価] (1)実施例1および比較例1の溶媒に対する電荷輸送
層の耐性を目視で検査したところ、下記表1に示すよう
に、実施例1の溶媒では、電荷輸送層に変化はなく損傷
を与えることはなかったが、比較例の溶媒では表面白濁
や最悪の場合として電荷輸送層溶解が生じた。
録媒体の評価] (1)実施例1および比較例1の溶媒に対する電荷輸送
層の耐性を目視で検査したところ、下記表1に示すよう
に、実施例1の溶媒では、電荷輸送層に変化はなく損傷
を与えることはなかったが、比較例の溶媒では表面白濁
や最悪の場合として電荷輸送層溶解が生じた。
【0048】
【表1】
【0049】(2)光スイッチング素子の抵抗成分の電
圧依存性の評価 実施例3の光スイッチング素子と比較例4の光スイッチ
ング素子について、インピーダンス特性である抵抗成分
の電圧依存性を測定した。測定にはヒューレットパッカ
ード製HP4194Aを用いた。高感度であるためには、よ
り、インピーダンスの抵抗成分の低いことが要求され
る。暗時は、実施例3および比較例4とも1GΩ/cm2以
上の高い抵抗を示した。図4に、同様にして測定した明
時のインピーダンス特性を示す。光量としては、ハロゲ
ン光源より、170μW/cm2と1mW/cm2を照射した。図4に
示すように、いずれの光量においても、実施例の抵抗成
分が比較例よりも小さくなっている。このため、所定の
光量を印加した場合の感度としては、より高感度になっ
ていることがわかる。
圧依存性の評価 実施例3の光スイッチング素子と比較例4の光スイッチ
ング素子について、インピーダンス特性である抵抗成分
の電圧依存性を測定した。測定にはヒューレットパッカ
ード製HP4194Aを用いた。高感度であるためには、よ
り、インピーダンスの抵抗成分の低いことが要求され
る。暗時は、実施例3および比較例4とも1GΩ/cm2以
上の高い抵抗を示した。図4に、同様にして測定した明
時のインピーダンス特性を示す。光量としては、ハロゲ
ン光源より、170μW/cm2と1mW/cm2を照射した。図4に
示すように、いずれの光量においても、実施例の抵抗成
分が比較例よりも小さくなっている。このため、所定の
光量を印加した場合の感度としては、より高感度になっ
ていることがわかる。
【0050】(3)光スイッチング素子の抵抗成分の光
量依存性の評価 実施例3と比較例4の光スイッチング素子について、イ
ンピーダンス特性である抵抗成分の光量依存性を測定し
た。測定にはヒューレットパッカード製HP4194Aを用い
た。図5に、測定した明時のインピーダンス特性を示
す。電圧波形としては正弦波で100Hz、100Vを印加し
た。図5に示すように、いずれの光量においても、実施
例3の抵抗成分が比較例4よりも小さくなっている。こ
のため、所定の電圧を印加した場合の光感度としては、
より高感度になっていることがわかる。
量依存性の評価 実施例3と比較例4の光スイッチング素子について、イ
ンピーダンス特性である抵抗成分の光量依存性を測定し
た。測定にはヒューレットパッカード製HP4194Aを用い
た。図5に、測定した明時のインピーダンス特性を示
す。電圧波形としては正弦波で100Hz、100Vを印加し
た。図5に示すように、いずれの光量においても、実施
例3の抵抗成分が比較例4よりも小さくなっている。こ
のため、所定の電圧を印加した場合の光感度としては、
より高感度になっていることがわかる。
【0051】(4)光書き込み記録媒体の記録評価 実施例4で作製した光書き込み記録媒体を用い、図3で
示したような書き込み装置に接続し、光書き込み記録媒
体の両電極に電圧を印加し、モノクロカラー画像表示を
試みた。書き込みパルスとして矩形波、50Hz、4パル
ス、300Vppを印加した。この結果、暗部(1μw/cm2)と光
照射部(500μw/cm2)において、光照射部はブルー、暗部
はブラックのモノクロ画像が得られた。これは1000回繰
りかえし記録したが安定していた。
示したような書き込み装置に接続し、光書き込み記録媒
体の両電極に電圧を印加し、モノクロカラー画像表示を
試みた。書き込みパルスとして矩形波、50Hz、4パル
ス、300Vppを印加した。この結果、暗部(1μw/cm2)と光
照射部(500μw/cm2)において、光照射部はブルー、暗部
はブラックのモノクロ画像が得られた。これは1000回繰
りかえし記録したが安定していた。
【0052】
【発明の効果】本発明においては、光スイッチング素子
の上部電荷発生層を作製する際の塗布液の溶媒として、
前記のごときものを用いたため、上部電荷発生層を作製
する際電荷輸送層を損傷することがないので、真空蒸着
装置などの高価な装置を用いることなく真空蒸着法によ
る成膜により上部電荷発生層を形成した場合と匹敵する
性能を有する光スイッチング素子を作製することができ
る。また、このような光スイッチング素子を種々の機能
素子と組み合わせることにより従来のものと同等のデバ
イス、たとえば光書き込み型記録用媒体を得ることがで
きる。
の上部電荷発生層を作製する際の塗布液の溶媒として、
前記のごときものを用いたため、上部電荷発生層を作製
する際電荷輸送層を損傷することがないので、真空蒸着
装置などの高価な装置を用いることなく真空蒸着法によ
る成膜により上部電荷発生層を形成した場合と匹敵する
性能を有する光スイッチング素子を作製することができ
る。また、このような光スイッチング素子を種々の機能
素子と組み合わせることにより従来のものと同等のデバ
イス、たとえば光書き込み型記録用媒体を得ることがで
きる。
【図1】 dual CGL構造を有する光スイッチング素子の
断面構造を示す概念図である。
断面構造を示す概念図である。
【図2】 本発明の光書き込み型記録用媒体の一例を示
す概略図である。
す概略図である。
【図3】 本発明の書き込み装置および表示装置の一例
を示す概略図である。
を示す概略図である。
【図4】 実施例3および比較例4の光スイッチング素
子のインピーダンスの抵抗成分における電圧依存性を示
すグラフである。
子のインピーダンスの抵抗成分における電圧依存性を示
すグラフである。
【図5】 実施例3および比較例4の光スイッチング素
子のインピーダンスの抵抗成分における光量依存性を示
すグラフである。
子のインピーダンスの抵抗成分における光量依存性を示
すグラフである。
10 基板 12 電極 14 下部電荷発生層 16 電荷輸送層 18 上部電荷発生層 20 光書き込み型記録用媒体 30 光スイッチング素子 40 表示素子 50 機能膜 65 コネクター 70、82 制御手段 84 光パターン生成手段 86 光照射手段
フロントページの続き Fターム(参考) 2H079 AA08 AA15 BA01 CA02 CA22 CA23 DA07 DA08 EA14 GA05 2H092 GA05 GA50 JA24 JA28 KA05 MA04 MA05 MA29 NA25 PA13 QA07 QA11 QA13 RA05
Claims (12)
- 【請求項1】 基板上に少なくとも、電極層、下部電荷
発生層、電荷輸送層、および上部電荷発生層を順次積層
した、交流電界あるいは交流電流により駆動される機能
素子のスイッチングを行うための光導電スイッチング素
子において、上部電荷発生層が、少なくとも電荷発生
材、バインダーおよび電荷輸送層に損傷を与えない溶媒
を含む上部電荷発生層形成用分散液から作製されること
を特徴とする光スイッチング素子。 - 【請求項2】 前記溶媒が、プロトン系溶媒であり、か
つその溶解パラメータが9.0以上であることを特徴と
する請求項1に記載の光スイッチング素子。 - 【請求項3】 電荷輸送層のバインダーがポリカーボネ
ート系樹脂であり、かつ、前記溶媒が分子中に少なくと
も1以上のヒドロキシ基を有する溶媒であることを特徴
とする請求項1または請求項2に記載の光スイッチング
素子。 - 【請求項4】 下部電荷発生層および上部電荷発生層の
少なくとも上部電荷発生層のバインダーが、ポリビニル
ブチラール樹脂、ポリアミド樹脂カルボキシル変性塩化
ビニル−酢酸ビニル共重合体を含むことを特徴とする請
求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の光スイッ
チング素子。 - 【請求項5】 前記溶媒が1−ブタノール、3−メチル−
3−ヒドロキシ−2−ブタノン、または4−メチル−4−ヒ
ドロキシ−2−ペンタノンの1種以上であることを特徴
とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の
光スイッチング素子。 - 【請求項6】 上部電荷発生層のバインダーがポリビニ
ルブチラール樹脂またはポリアミド樹脂であり、また、
前記溶媒が1−ブタノール、3−メチル−3−ヒドロキシ
−2−ブタノン、または4−メチル−4−ヒドロキシ−2−
ペンタノンの1種以上であることを特徴とする請求項1
ないし請求項5のいずれか1項に記載の光スイッチング
素子。 - 【請求項7】 上部電荷発生層の電荷発生材がクロロガ
リウムフタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシア
ニンまたはチタニルフタロシアニンの少なくとも一種以
上であり、上部電荷発生層のバインダーがポリビニルブ
チラール樹脂またはポリアミド樹脂であり、かつ、前記
溶媒が1−ブタノール、3−メチル−3−ヒドロキシ−2−
ブタノン、または4−メチル−4−ヒドロキシ−2−ペン
タノンの1種以上であることを特徴とする請求項1ない
し請求項6のいずれか1項に記載の光スイッチング素
子。 - 【請求項8】 基板上に少なくとも、電極層、下部電荷
発生層、電荷輸送層、および上部電荷発生層を順次積層
することにより、交流電界あるいは交流電流により駆動
される機能素子のスイッチングを行うための光導電スイ
ッチング素子を製造する方法において、上部電荷発生層
が、少なくとも電荷発生材、バインダーおよび電荷輸送
層に損傷を与えない溶媒を含む上部電荷発生層形成用分
散液を電荷輸送層の上に塗布することにより形成される
工程を有することを特徴とする前記光スイッチング素子
の製造方法。 - 【請求項9】 請求項1ないし請求項7のいずれか1項
に記載の光スイッチング素子と機能素子を電気的に接続
したデバイス。 - 【請求項10】 一組の基板の間に、少なくとも電極と
表示層と光スイッチング素子と電極が積層されてなる光
書き込み型記録用媒体において、前記光スイッチング素
子が請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載の光
スイッチング素子であって、該素子の上部電荷発生層が
表示層側に位置し、かつ少なくとも書き込み光が入射す
る側の基板および電極が光透過性であることを特徴とす
る光書き込み型記録用媒体。 - 【請求項11】 請求項10に記載の光書き込み型記録
用媒体、前記記録媒体を駆動するための記録媒体駆動装
置、前記記録媒体に光書き込みを行う書き込み装置およ
び制御手段を少なくとも備える表示装置。 - 【請求項12】 請求項10に記載の光書き込み型記録
用媒体を接続することが可能な記録媒体駆動装置、前記
記録媒体に光書き込みを行う光書き込み装置および制御
装置を少なくとも備える書き込み装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000396656A JP2002196291A (ja) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | 光スイッチング素子およびその製造方法、光書き込み型記録用媒体、デバイス、表示装置ならびに書き込み装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000396656A JP2002196291A (ja) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | 光スイッチング素子およびその製造方法、光書き込み型記録用媒体、デバイス、表示装置ならびに書き込み装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002196291A true JP2002196291A (ja) | 2002-07-12 |
Family
ID=18861911
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000396656A Pending JP2002196291A (ja) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | 光スイッチング素子およびその製造方法、光書き込み型記録用媒体、デバイス、表示装置ならびに書き込み装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002196291A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7465208B2 (en) | 2002-09-20 | 2008-12-16 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Method for manufacturing display element |
-
2000
- 2000-12-27 JP JP2000396656A patent/JP2002196291A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7465208B2 (en) | 2002-09-20 | 2008-12-16 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Method for manufacturing display element |
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