JP2509712B2 - 光導電型液晶ライトバルブ - Google Patents
光導電型液晶ライトバルブInfo
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- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/135—Liquid crystal cells structurally associated with a photoconducting or a ferro-electric layer, the properties of which can be optically or electrically varied
- G02F1/1354—Liquid crystal cells structurally associated with a photoconducting or a ferro-electric layer, the properties of which can be optically or electrically varied having a particular photoconducting structure or material
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Description
【発明の詳細な説明】 （ａ） 産業上の利用分野 この発明は光導電材の光導電効果と、液晶の電気光学
効果を利用した光導電型液晶ライトバルブと、その製造
方法に関する。
効果を利用した光導電型液晶ライトバルブと、その製造
方法に関する。
（ｂ） 従来の技術 近年、光情報の記憶デバイスとして光導電材の光導電
効果と、液晶の電気光学効果を利用した光導電型液晶ラ
イトバルブの開発が進められている。第３図は光導電型
液晶ライトバルブの基本構成を示した図であり、光導電
層１、液晶層２、光導電層1,液晶層２を挟んで配置され
る透明電極3,3、透明電極3,3を含む電圧印加手段４、光
導電層１と液晶層２の間に配置される反射層５、配向処
理膜6,6、基板ガラス7,7を有している。このデバイスの
基本動作を以下に説明する。なおここでは説明を簡単に
するため反射層５および配光処理膜６の抵抗値は光導電
性層，液晶層の抵抗値に比べて非常に小さいものと仮定
する。
効果と、液晶の電気光学効果を利用した光導電型液晶ラ
イトバルブの開発が進められている。第３図は光導電型
液晶ライトバルブの基本構成を示した図であり、光導電
層１、液晶層２、光導電層1,液晶層２を挟んで配置され
る透明電極3,3、透明電極3,3を含む電圧印加手段４、光
導電層１と液晶層２の間に配置される反射層５、配向処
理膜6,6、基板ガラス7,7を有している。このデバイスの
基本動作を以下に説明する。なおここでは説明を簡単に
するため反射層５および配光処理膜６の抵抗値は光導電
性層，液晶層の抵抗値に比べて非常に小さいものと仮定
する。
光導電層１、液晶層２に電圧印加手段４によりV0の電
圧を印加すると、光導電層１、液晶層２にはそれぞれの
層の抵抗値に比例する電圧が印加される。光導電層１に
光が照射されていないときには光導電層１の抵抗値が高
いため液晶層２に掛かる電圧は小さく、電気光学効果が
生じるしきい値電圧VSLよりも小さい。
圧を印加すると、光導電層１、液晶層２にはそれぞれの
層の抵抗値に比例する電圧が印加される。光導電層１に
光が照射されていないときには光導電層１の抵抗値が高
いため液晶層２に掛かる電圧は小さく、電気光学効果が
生じるしきい値電圧VSLよりも小さい。
そして光導電層１側から光のオン／オフパターンで構
成される書き込み光８が照射されると、光導電層１の光
が当たった部分では抵抗値が下がり、この部分では液晶
層に掛かる電圧が高くなる。このときの電圧値はしきい
値電圧VSLを越え、電気光学効果により層変化を起こ
す。一方、光照射されなかった部分においては光導電層
の抵抗値が変化しないため液晶層も層変化しない。すな
わちこれが光情報の書き込みである。なお、光情報の書
き込み後液晶層２側から光を照射すると反射層５により
反射光有無のパターンで構成される読み出し光９が得ら
れる。
成される書き込み光８が照射されると、光導電層１の光
が当たった部分では抵抗値が下がり、この部分では液晶
層に掛かる電圧が高くなる。このときの電圧値はしきい
値電圧VSLを越え、電気光学効果により層変化を起こ
す。一方、光照射されなかった部分においては光導電層
の抵抗値が変化しないため液晶層も層変化しない。すな
わちこれが光情報の書き込みである。なお、光情報の書
き込み後液晶層２側から光を照射すると反射層５により
反射光有無のパターンで構成される読み出し光９が得ら
れる。
このように作用するデバイスにおいては、コントラス
トが明確で良好な像を記憶するためには以下の式を満た
すことが必要となる。
トが明確で良好な像を記憶するためには以下の式を満た
すことが必要となる。
RPCL＜＜RLC＜＜RPCd ・・・ RPCLは光が照射された領域の抵抗値、RLCは液晶の抵
抗値、RPCdは光が照射されなかった領域の抵抗値であ
る。ここで光導電層１と液晶層２との層の厚みがほぼ同
じであるとすると、式は比抵抗値ρの式に置き換える
ことが可能である。すなわち、 ρPCL＜＜ρLC＜＜ρPCd ・・・ となる。
抗値、RPCdは光が照射されなかった領域の抵抗値であ
る。ここで光導電層１と液晶層２との層の厚みがほぼ同
じであるとすると、式は比抵抗値ρの式に置き換える
ことが可能である。すなわち、 ρPCL＜＜ρLC＜＜ρPCd ・・・ となる。
この，式のうち特に注目されるのがRPCd，ρPCd
を大きくするということである。
を大きくするということである。
ところで、上記の光導電層としてアモルファスシリコ
ン（以下、ａ−Siと記す。）を用いることが例えば特開
昭58-34435号、特開昭58-34436号、特開昭58-199327
号、特開昭59-81627号、特開昭59-170820号等の公報に
示されている。これらの場合そのいずれのａ−Siともプ
ラズマCVD法またはスパッタ法により作成されている。
そして上述したようにRPCd，ρPCdを大きくするため
に、従来以下のような方法が採られていた。
ン（以下、ａ−Siと記す。）を用いることが例えば特開
昭58-34435号、特開昭58-34436号、特開昭58-199327
号、特開昭59-81627号、特開昭59-170820号等の公報に
示されている。これらの場合そのいずれのａ−Siともプ
ラズマCVD法またはスパッタ法により作成されている。
そして上述したようにRPCd，ρPCdを大きくするため
に、従来以下のような方法が採られていた。
I. ａ−Si層にボロンをドープすることによりａ−Si層
を真性半導体としρPCdを大きくする。
を真性半導体としρPCdを大きくする。
II. ａ−Si層の見掛け上の比抵抗を上げる方法で、光
導電層に接触する透明電極として、光導電性層との間に
ショットキーコンタクトを形成する金属材料を半透明状
態にて用い、これに逆バイアスを印加することにより実
効的なρPCdを大きくする。
導電層に接触する透明電極として、光導電性層との間に
ショットキーコンタクトを形成する金属材料を半透明状
態にて用い、これに逆バイアスを印加することにより実
効的なρPCdを大きくする。
III. ａ−Si層の膜厚を厚くしてRPCdを大きくする。
（ｃ） 発明が解決しようとする課題 ところが上記のＩ〜IIIの方法で作成した光導電型ラ
イトバルブにはそれぞれ以下のような問題があった。
イトバルブにはそれぞれ以下のような問題があった。
I. ボロンをドープした場合でもρPCdはせいぜい1010
〜1011Ωcm程度でありの条件式上、液晶の選択範囲が
比抵抗ρLC＝1011Ωcm以下のものに限定されてしまって
いた。また、ボロンをドープすると光感度が劣化してし
まうことは種々の文献でも示されているが、光導電層の
光感度が悪くなると光照射領域でも液晶層に十分な電圧
が印加され難くなってスイッチング速度（電気光学効果
が生じる速度）が遅くなってしまうことが生じていた。
またこれは悪くすれば液晶層がスイッチングを起こさな
い、すなわちデバイスとして機能しなくなってしまうこ
ともあった。
〜1011Ωcm程度でありの条件式上、液晶の選択範囲が
比抵抗ρLC＝1011Ωcm以下のものに限定されてしまって
いた。また、ボロンをドープすると光感度が劣化してし
まうことは種々の文献でも示されているが、光導電層の
光感度が悪くなると光照射領域でも液晶層に十分な電圧
が印加され難くなってスイッチング速度（電気光学効果
が生じる速度）が遅くなってしまうことが生じていた。
またこれは悪くすれば液晶層がスイッチングを起こさな
い、すなわちデバイスとして機能しなくなってしまうこ
ともあった。
II. 光照射により励起された電流をも流れ難くし、見
掛け上の光感度が悪くなってしまう。光感度が悪くなっ
た場合の問題についてはＩで示したとおりである。ま
た、電極をショットキーコンタクトを形成する金属電極
にするため光の透過率が低下し、光情報書き込みデバイ
スとしての特性が損なわれてしまう問題があった。さら
に、ショットキーコンタクトを維持させるためには直流
モードでしか使用できない問題もあった。
掛け上の光感度が悪くなってしまう。光感度が悪くなっ
た場合の問題についてはＩで示したとおりである。ま
た、電極をショットキーコンタクトを形成する金属電極
にするため光の透過率が低下し、光情報書き込みデバイ
スとしての特性が損なわれてしまう問題があった。さら
に、ショットキーコンタクトを維持させるためには直流
モードでしか使用できない問題もあった。
III. 従来ａ−Si層の成膜には特にプラズマCVD法が広
く用いられていたがその成膜速度は非常に遅く、膜厚を
厚くしようとすれば成膜に時間が掛かりコスト高になっ
てしまう欠点があった。
く用いられていたがその成膜速度は非常に遅く、膜厚を
厚くしようとすれば成膜に時間が掛かりコスト高になっ
てしまう欠点があった。
さらに、プラズマCVD法，スパッタ法により成膜を行
った場合、(SiH)nのポリマー粉が生じ、これが成膜処理
中に基体表面に付着して成膜欠陥を発生させてしまう問
題があった。
った場合、(SiH)nのポリマー粉が生じ、これが成膜処理
中に基体表面に付着して成膜欠陥を発生させてしまう問
題があった。
この発明は以上のような点に鑑み、光導電層の比抵抗
を向上させることにより液晶の選択範囲を広げ、デバイ
ス特性の良い光導電型液晶ライトバルブを提供すること
を目的とし、また、デバイスのコストアップを防止でき
る光導電型液晶ライトバルブを提供することを目的とす
る。
を向上させることにより液晶の選択範囲を広げ、デバイ
ス特性の良い光導電型液晶ライトバルブを提供すること
を目的とし、また、デバイスのコストアップを防止でき
る光導電型液晶ライトバルブを提供することを目的とす
る。
（ｄ） 課題を解決するための手段 この発明は、少なくとも光導電層、液晶層、およびこ
の二層に電圧印加する電圧印加手段を備える光導電型液
晶ライトバルブにおいて、前記光導電層を、ガス圧を２
〜3.5mtorrに設定したエレクトロンサイクロトロンレゾ
ナンス法により形成して水素および／またはハロゲン含
有量を40at％以上で且つ65at％以下としたアモルファス
シリコン層で構成したことを特徴とする。
の二層に電圧印加する電圧印加手段を備える光導電型液
晶ライトバルブにおいて、前記光導電層を、ガス圧を２
〜3.5mtorrに設定したエレクトロンサイクロトロンレゾ
ナンス法により形成して水素および／またはハロゲン含
有量を40at％以上で且つ65at％以下としたアモルファス
シリコン層で構成したことを特徴とする。
（ｅ） 作用 従来技術の欄にて示した先行特許に記載されているプ
ラズマCVD法，スパッター法のようなａ−Siの製造方
法、およびこれらの製造方法によって形成されるａ−Si
の抵抗値から、従来のａ−Siに含まれる水素および／ま
たはハロゲン量は40at％以下であることはもちろんのこ
と、せいぜい20at％程度であることは当業者であれば容
易に類推することができる。このことを裏付けるものと
して例えば、Applied Physics Letters Vol.30,No.11,J
une,1977の561頁〜にM.H.Brodsky等、および,J.Applied
Physics Vol.48,No12,December,1977の5227頁にP.J.Za
nzucchi等によるデータがある。ここには従来のプラズ
マCVD法で作成されたａ−Si膜には必然的に40at％以下
の水素が含まれていること、そしてこの膜の光導電性性
を十分な値にしようとすれば成膜時の基板温度を200℃
以上にしなければならず、その結果膜中の水素量は20at
％以下になってしまうことが示されている。
ラズマCVD法，スパッター法のようなａ−Siの製造方
法、およびこれらの製造方法によって形成されるａ−Si
の抵抗値から、従来のａ−Siに含まれる水素および／ま
たはハロゲン量は40at％以下であることはもちろんのこ
と、せいぜい20at％程度であることは当業者であれば容
易に類推することができる。このことを裏付けるものと
して例えば、Applied Physics Letters Vol.30,No.11,J
une,1977の561頁〜にM.H.Brodsky等、および,J.Applied
Physics Vol.48,No12,December,1977の5227頁にP.J.Za
nzucchi等によるデータがある。ここには従来のプラズ
マCVD法で作成されたａ−Si膜には必然的に40at％以下
の水素が含まれていること、そしてこの膜の光導電性性
を十分な値にしようとすれば成膜時の基板温度を200℃
以上にしなければならず、その結果膜中の水素量は20at
％以下になってしまうことが示されている。
一方、エレクトロンサイクロトロンレゾナンス法（以
下、ECR法という。）を用いればａ−Si層中の水素量と
ハロゲンを合計含有量を40at％以上にすることが可能で
ある。本発明者等がECR法を用いて水素，ハロゲンの合
計含有量が40at％以上で且つ65at％以下のａ−Si層を作
成したところ、ボロンドープ無しにも係わらず比抵抗値
ρPCdは1011〜12Ωcmと高く、しかも光導電度も10-8（c
m2/V）と良好な特性を示した。したがってこのａ−Siを
用いて光導電型液晶ライトバルブを製造すれば、「Ｉ」
の方法と同じく実際のａ−Si層の比抵抗値を上げる方法
であるため「II」，「III」の方法で生じた問題が生じ
ることがない。そしてさらに、比抵抗値ρPCdが10
11〜12Ωcmと高いため液晶の選択範囲が広くなり、また
ボロンドープしないために光感度が低下してしまうこと
がない。
下、ECR法という。）を用いればａ−Si層中の水素量と
ハロゲンを合計含有量を40at％以上にすることが可能で
ある。本発明者等がECR法を用いて水素，ハロゲンの合
計含有量が40at％以上で且つ65at％以下のａ−Si層を作
成したところ、ボロンドープ無しにも係わらず比抵抗値
ρPCdは1011〜12Ωcmと高く、しかも光導電度も10-8（c
m2/V）と良好な特性を示した。したがってこのａ−Siを
用いて光導電型液晶ライトバルブを製造すれば、「Ｉ」
の方法と同じく実際のａ−Si層の比抵抗値を上げる方法
であるため「II」，「III」の方法で生じた問題が生じ
ることがない。そしてさらに、比抵抗値ρPCdが10
11〜12Ωcmと高いため液晶の選択範囲が広くなり、また
ボロンドープしないために光感度が低下してしまうこと
がない。
また、ECR法を用いれば成膜処理中にポリマー粉が生
じることがなく、成膜欠陥の発生を防止することができ
る。
じることがなく、成膜欠陥の発生を防止することができ
る。
（ｆ） 実施例 最初にECR法のａ−Si成膜装置の構成を説明する。第
２図はECR法成膜装置の構成を示した図である。
２図はECR法成膜装置の構成を示した図である。
成膜装置はマイクロ波導波管11、プラズマ生成室12、
堆積室13、排気系14を備えている。プラズマ生成室12は
空胴共振器構成となっており、導波管を通してマイクロ
波が導入される。なお、導波管11からマイクロ波を導入
するマイクロ波導入窓15は、マイクロ波が容易に通過す
る石英ガラスからなる。プラズマ生成室12の周囲には磁
気コイル16が配置され、プラズマ生成室12に発散磁場を
印加して生成したプラズマを堆積室13に引き出す。堆積
室13には基体17が設置される。基体17は書き込み光８に
対して透明な基体ガラス７と、透明電極３とを積層した
ものである。
堆積室13、排気系14を備えている。プラズマ生成室12は
空胴共振器構成となっており、導波管を通してマイクロ
波が導入される。なお、導波管11からマイクロ波を導入
するマイクロ波導入窓15は、マイクロ波が容易に通過す
る石英ガラスからなる。プラズマ生成室12の周囲には磁
気コイル16が配置され、プラズマ生成室12に発散磁場を
印加して生成したプラズマを堆積室13に引き出す。堆積
室13には基体17が設置される。基体17は書き込み光８に
対して透明な基体ガラス７と、透明電極３とを積層した
ものである。
成膜処理はまず排気系14によりプラズマ生成室12,堆
積室13を排気し続いて原料ガスを導入する。原料ガスと
してはSiH4，Si2H8，SiF4，SiCl4，SiHCl3，SiH2Cl2な
どの水素またはハロゲンあるいはその両者を含むシリコ
ン化合物が単独または混合して用いられ、堆積室13に導
入される。ガス導入後、ガス圧を所定値に維持した状態
でプラズマ生成室12にマイクロ波を導入するとともに磁
界を掛けプラズマを励起する。するとプラズマ化された
ガスは発散磁場により基体へと導かれ、基体上にａ−Si
層が堆積する。実施例において基体は加熱されていな
い。なお、プラズマ引き出し窓の位置，大きさを調整す
ることにより膜の均一性を向上させることができる。
積室13を排気し続いて原料ガスを導入する。原料ガスと
してはSiH4，Si2H8，SiF4，SiCl4，SiHCl3，SiH2Cl2な
どの水素またはハロゲンあるいはその両者を含むシリコ
ン化合物が単独または混合して用いられ、堆積室13に導
入される。ガス導入後、ガス圧を所定値に維持した状態
でプラズマ生成室12にマイクロ波を導入するとともに磁
界を掛けプラズマを励起する。するとプラズマ化された
ガスは発散磁場により基体へと導かれ、基体上にａ−Si
層が堆積する。実施例において基体は加熱されていな
い。なお、プラズマ引き出し窓の位置，大きさを調整す
ることにより膜の均一性を向上させることができる。
このような成膜装置を用いてａ−Si層を形成した結果
良好な特性を持つ膜を得ることができた。第１図はSiH4
を原料ガスとして用い、ガス圧を変えて作成したａ−Si
膜の膜中水素量と、暗伝導度（比抵抗の逆数）および光
伝導度（ημτ）と、の関係を示した図である。なお膜
中の水素量（ハロゲン量）は成膜時の原料ガスの圧力に
依存する。
良好な特性を持つ膜を得ることができた。第１図はSiH4
を原料ガスとして用い、ガス圧を変えて作成したａ−Si
膜の膜中水素量と、暗伝導度（比抵抗の逆数）および光
伝導度（ημτ）と、の関係を示した図である。なお膜
中の水素量（ハロゲン量）は成膜時の原料ガスの圧力に
依存する。
この図から分かるとおり膜中水素量を40at％以上にす
ることにより比抵抗が1011〜12と高く、かつημτが10
−８〜−７cm2/Vという良好な光導電特性を示すａ−Si
膜が作成できた。これは、光が当たらない所では抵抗が
十分に高いが、光が当たると抵抗が十分に下がる（光感
度が良い）ことを示している。すなわち、書き込み画像
においてはコントラストが良くなるということである。
ることにより比抵抗が1011〜12と高く、かつημτが10
−８〜−７cm2/Vという良好な光導電特性を示すａ−Si
膜が作成できた。これは、光が当たらない所では抵抗が
十分に高いが、光が当たると抵抗が十分に下がる（光感
度が良い）ことを示している。すなわち、書き込み画像
においてはコントラストが良くなるということである。
さらに比抵抗値を上げるにはａ−Si膜の膜中水素量を
下げることが考えられるが、このようにすると第１図か
ら分かるとおりημτが10−９〜−10cm2/Vという劣悪
な値を示し、光導電性型液晶ライトバルブの光導電層と
しては全く適さないものとなる。したがって、光導電性
型液晶ライトバルブの光導電層としてのａ−Si膜は、そ
の膜中の水素量を40at％以上にすることが必要であると
いうことが分かる。
下げることが考えられるが、このようにすると第１図か
ら分かるとおりημτが10−９〜−10cm2/Vという劣悪
な値を示し、光導電性型液晶ライトバルブの光導電層と
しては全く適さないものとなる。したがって、光導電性
型液晶ライトバルブの光導電層としてのａ−Si膜は、そ
の膜中の水素量を40at％以上にすることが必要であると
いうことが分かる。
なおこのような高い水素含有を示し、かつ良好な光導
電特性を示すａ−Si膜は作用の欄でも示したように、従
来のプラズマCVD法では作成することができず、ECR法に
よって初めて作成し得るものである。また、このａ−Si
層が多量の水素を含みながら良好な光感度を有するの
は、従来法のａ−Si膜と本願発明で形成されるａ−Si膜
とでは、膜中のSi原子とＨ原子との結合状態が全く異な
るためであると考えられる。
電特性を示すａ−Si膜は作用の欄でも示したように、従
来のプラズマCVD法では作成することができず、ECR法に
よって初めて作成し得るものである。また、このａ−Si
層が多量の水素を含みながら良好な光感度を有するの
は、従来法のａ−Si膜と本願発明で形成されるａ−Si膜
とでは、膜中のSi原子とＨ原子との結合状態が全く異な
るためであると考えられる。
さらにECR法を用いることの利点を以下に示す。
プラズマCVD法，スパッター法でａ−Si層を形成し
た場合どうしても(SiH2)n粉が発生してしまい、これが
成膜基板上に付着して成膜欠陥を生じさせてしまうが、
ECR法であると粉末発生がないため、成膜欠陥の発生を
防止できる。
た場合どうしても(SiH2)n粉が発生してしまい、これが
成膜基板上に付着して成膜欠陥を生じさせてしまうが、
ECR法であると粉末発生がないため、成膜欠陥の発生を
防止できる。
プラズマCVDなどの方法に比べて６〜10倍の成膜速
度、ガス利用効率を得ることができた。特に水素量を40
at％以上にするガス圧（２〜3.5mtorr）において良好な
成膜速度，ガス利用効率を得ることができた。なおプラ
ズマCVD法などでは一般には成膜速度を速くするような
条件下では光感度が劣化してしまっていた。
度、ガス利用効率を得ることができた。特に水素量を40
at％以上にするガス圧（２〜3.5mtorr）において良好な
成膜速度，ガス利用効率を得ることができた。なおプラ
ズマCVD法などでは一般には成膜速度を速くするような
条件下では光感度が劣化してしまっていた。
このようにECR法でａ−Si層の成膜を行うことは非常
に好ましい。
に好ましい。
以上では、原料ガスをSiH4で説明しており、ａ−Si層
中に含有されるガスは水素だけであるが、本発明者等の
実験によればハロゲンガスを含有させた場合にも同様の
効果を得ることができた。すなわち、水素，ハロゲンの
合計含有量が40at％以上であれば同様の効果を得ること
ができた。なお水素，ハロゲンの合計含有量が65at％以
上になると膜の光学的バンドギャップが大きくなり過ぎ
て、書き込み光に対する光感度を必要とする光導電型液
晶ライトバルブの光導電層としては余り適さないことが
分かった。すなわち、水素，ハロゲンの合計含有量は好
適には40〜65at％、さらに好ましくは40〜55at％であっ
た。
中に含有されるガスは水素だけであるが、本発明者等の
実験によればハロゲンガスを含有させた場合にも同様の
効果を得ることができた。すなわち、水素，ハロゲンの
合計含有量が40at％以上であれば同様の効果を得ること
ができた。なお水素，ハロゲンの合計含有量が65at％以
上になると膜の光学的バンドギャップが大きくなり過ぎ
て、書き込み光に対する光感度を必要とする光導電型液
晶ライトバルブの光導電層としては余り適さないことが
分かった。すなわち、水素，ハロゲンの合計含有量は好
適には40〜65at％、さらに好ましくは40〜55at％であっ
た。
次にこのような水素，ハロゲンを含む光導電層を有す
る光導電型液晶ライトバルブの作成例を示す。
る光導電型液晶ライトバルブの作成例を示す。
基板ガラス 透明電極:ITO（InTiO）を基板ガラス上に蒸着。
光導電層：SiH4流量 120sccm、 磁気コイル電流 17A、 マイクロ波出力 2.5Kw、 ガス圧 2.6mtorr、 で成膜した１μｍ厚みのｓ−Si層。なお、含有水素量
は48at％であった。
は48at％であった。
反射層：屈折率が異なる材料を積層したもので、層厚み
は0.05〜0.1μｍ。具体的にはMgF-ZnS,Si-SiO2などを10
〜15層積層した誘電ミラー。ただし、本発明では光導電
層がSi以外の原子に汚染されるのを防止するためSi-SiO
2の組み合わせが望ましい。
は0.05〜0.1μｍ。具体的にはMgF-ZnS,Si-SiO2などを10
〜15層積層した誘電ミラー。ただし、本発明では光導電
層がSi以外の原子に汚染されるのを防止するためSi-SiO
2の組み合わせが望ましい。
配向処理膜：反射層上にシラン処理剤を塗布したのち、
高温処理する。
高温処理する。
液晶層：フェニルシクロヘキサン系液晶にカイラル剤
（コレステリックノナノエイト等）を７〜8wt％混合
し、７〜８μｍの液晶を形成した。層厚の20％程度のね
じれピッチを有する。
（コレステリックノナノエイト等）を７〜8wt％混合
し、７〜８μｍの液晶を形成した。層厚の20％程度のね
じれピッチを有する。
作成された光導電型液晶ライトバルブについて、電圧
印加手段４により透明電極３−３間に1KHz、6Vの電場を
印加し、書き込み光８を照射すると液晶層が透明から半
透明な乳白色に変化し、書き込み光の停止後もその状態
が維持されて液晶層に光情報の書き込みが行われたこと
が明らかであった。この光情報の消去は10Vの交流電圧
印加によって成された。
印加手段４により透明電極３−３間に1KHz、6Vの電場を
印加し、書き込み光８を照射すると液晶層が透明から半
透明な乳白色に変化し、書き込み光の停止後もその状態
が維持されて液晶層に光情報の書き込みが行われたこと
が明らかであった。この光情報の消去は10Vの交流電圧
印加によって成された。
なお、液晶としてはここに挙げたものの他に、比抵抗
が1011〜12（Ωcm）以下程度のものであればよいのでそ
の選択範囲は広い。また強誘電性の液晶を用いることも
できる。
が1011〜12（Ωcm）以下程度のものであればよいのでそ
の選択範囲は広い。また強誘電性の液晶を用いることも
できる。
（ｇ） 発明の効果 この発明の光導電型液晶ライトバルブにおいては光導
電層中における水素，ハロゲンの合計含有量を40at％以
上で且つ65at％以下にすることによって、十分な光感度
を有したままで暗比抵抗を非常に大きくすることができ
た。この特性により、スイッチング速度が速く、かつコ
ントラストに優れたデバイスを作成することができた。
電層中における水素，ハロゲンの合計含有量を40at％以
上で且つ65at％以下にすることによって、十分な光感度
を有したままで暗比抵抗を非常に大きくすることができ
た。この特性により、スイッチング速度が速く、かつコ
ントラストに優れたデバイスを作成することができた。
また、ECR法を用いることにより(SiH2)n粉が生じず、
成膜欠陥の発生を防止することができるとともに、成膜
速度，ガス利用効率ともに良好な成膜処理を行うことが
できコストダウンを図ることができた。
成膜欠陥の発生を防止することができるとともに、成膜
速度，ガス利用効率ともに良好な成膜処理を行うことが
できコストダウンを図ることができた。
第１図は成膜された光導電層中の水素量と暗伝導度，光
伝導度との関係を示した図、第２図はECR法の成膜装置
の構成を示した図、第３図は一般的な光導電型液晶ライ
トバルブの構成を示した図である。 １……光導電層、２……液晶層、３……透明電極、４…
…電圧印加手段、５……反射層、６……配向処理膜、７
……基板ガラス、８……書き込み光、９……読み出し
光。
伝導度との関係を示した図、第２図はECR法の成膜装置
の構成を示した図、第３図は一般的な光導電型液晶ライ
トバルブの構成を示した図である。 １……光導電層、２……液晶層、３……透明電極、４…
…電圧印加手段、５……反射層、６……配向処理膜、７
……基板ガラス、８……書き込み光、９……読み出し
光。
Claims (1)
- 【請求項１】少なくとも光導電層、液晶層、およびこの
二層に電圧印加する電圧印加手段を備える光導電型液晶
ライトバルブにおいて、 前記光導電層を、ガス圧を２〜3.5mtorrに設定したエレ
クトロンサイクロトロンレゾナンス法により形成して水
素および／またはハロゲン含有量を40at％以上で且つ65
at％以下としたアモルファスシリコン層で構成したこと
を特徴とする光導電型液晶ライトバルブ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26549189A JP2509712B2 (ja) | 1989-10-12 | 1989-10-12 | 光導電型液晶ライトバルブ |
| EP19900119508 EP0422645B1 (en) | 1989-10-12 | 1990-10-11 | Photoconductor coupled liquid crystal light valve and production process of the same |
| DE1990624902 DE69024902T2 (de) | 1989-10-12 | 1990-10-11 | Photoleitergekoppeltes Flüssigkristall-Lichtventil und Verfahren zu dessen Herstellung |
| US07/839,732 US5239397A (en) | 1989-10-12 | 1992-02-19 | Liquid crystal light valve with amorphous silicon photoconductor of amorphous silicon and hydrogen or a halogen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26549189A JP2509712B2 (ja) | 1989-10-12 | 1989-10-12 | 光導電型液晶ライトバルブ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03126920A JPH03126920A (ja) | 1991-05-30 |
| JP2509712B2 true JP2509712B2 (ja) | 1996-06-26 |
Family
ID=17417922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26549189A Expired - Fee Related JP2509712B2 (ja) | 1989-10-12 | 1989-10-12 | 光導電型液晶ライトバルブ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0422645B1 (ja) |
| JP (1) | JP2509712B2 (ja) |
| DE (1) | DE69024902T2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05165050A (ja) * | 1991-12-18 | 1993-06-29 | Sharp Corp | 光導電型液晶ライト・バルブ |
| JP2809540B2 (ja) * | 1992-02-21 | 1998-10-08 | シャープ株式会社 | 光導電型液晶ライトバルブおよびその製造方法 |
| JP2809543B2 (ja) * | 1992-03-10 | 1998-10-08 | シャープ株式会社 | 光導電型液晶ライトバルブ |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5981627A (ja) * | 1982-11-01 | 1984-05-11 | Nec Corp | 光書込型液晶ライトバルブ素子 |
| JPS59159167A (ja) * | 1983-03-01 | 1984-09-08 | Zenko Hirose | アモルフアスシリコン膜の形成方法 |
| JPS59170820A (ja) * | 1983-03-17 | 1984-09-27 | Nec Corp | 光書込型液晶ライトバルブ素子 |
| JPS60263121A (ja) * | 1984-06-11 | 1985-12-26 | Ricoh Co Ltd | アモルフアスシリコン膜成膜方法 |
| US4593199A (en) * | 1985-01-22 | 1986-06-03 | Energy Conversion Devices, Inc. | Optical-to-optical image transducer capable of accepting X-radiation |
| US4925276A (en) * | 1987-05-01 | 1990-05-15 | Electrohome Limited | Liquid crystal light valve utilizing hydrogenated amorphous silicon photodiode |
| JPS6488465A (en) * | 1987-09-29 | 1989-04-03 | Fuji Electric Co Ltd | Apparatus for producing electrophotographic sensitive body |
-
1989
- 1989-10-12 JP JP26549189A patent/JP2509712B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-10-11 DE DE1990624902 patent/DE69024902T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-10-11 EP EP19900119508 patent/EP0422645B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0422645A2 (en) | 1991-04-17 |
| DE69024902T2 (de) | 1996-09-05 |
| EP0422645B1 (en) | 1996-01-17 |
| JPH03126920A (ja) | 1991-05-30 |
| EP0422645A3 (en) | 1992-03-11 |
| DE69024902D1 (de) | 1996-02-29 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |