JP2763223B2 - 液晶ライトバルブ - Google Patents
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- 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
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133524—Light-guides, e.g. fibre-optic bundles, louvered or jalousie light-guides
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- 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
- G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
- G02F2201/06—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 integrated waveguide
- G02F2201/066—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 integrated waveguide channel; buried
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、投射型画像表示装置、
空間光変調素子及び並列光演算素子等に用いられる液晶
ライトバルブに関する。
空間光変調素子及び並列光演算素子等に用いられる液晶
ライトバルブに関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶ライトバルブ上に画像信号に応じた
像を形成するためのアドレス方式としては、電気アドレ
ス、レーザ熱アドレス及び光照射アドレス等がある。
像を形成するためのアドレス方式としては、電気アドレ
ス、レーザ熱アドレス及び光照射アドレス等がある。
【０００３】電気アドレス方式に関しては、Ｘ方向及び
Ｙ方向に沿ってマトリクス状に形成されている複数の走
査電極及び信号電極（マトリクス電極構造）を有する単
純マルチプレックス駆動方式の液晶ライトバルブがあ
る。これは走査電極X1、X2、…、Xnと信号電極Y1、Y2、
…、Ymとから成る任意の画素に選択的に電圧を印加する
ように構成されており、電気配線によって走査信号及び
データ信号を送信するものである。
Ｙ方向に沿ってマトリクス状に形成されている複数の走
査電極及び信号電極（マトリクス電極構造）を有する単
純マルチプレックス駆動方式の液晶ライトバルブがあ
る。これは走査電極X1、X2、…、Xnと信号電極Y1、Y2、
…、Ymとから成る任意の画素に選択的に電圧を印加する
ように構成されており、電気配線によって走査信号及び
データ信号を送信するものである。
【０００４】又、光照射アドレス方式に関しては、液晶
と光導電体層とを透明電極付きガラス基板で挟み、光照
射により直接に液晶をアドレスすることができる液晶ラ
イトバルブがある。
と光導電体層とを透明電極付きガラス基板で挟み、光照
射により直接に液晶をアドレスすることができる液晶ラ
イトバルブがある。
【０００５】図１５は従来の光照射アドレス型液晶ライ
トバルブの構成を示す断面図である。
トバルブの構成を示す断面図である。
【０００６】この光照射アドレス型液晶ライトバルブ
は、ジェー．グリンバーグ（J.Grinberg），エー．ヤコ
ブソン（A.Jacobson），ダブリュ．ブレハ（W.Bleha
），エル．ミラー（L.Miller），エル．フラス（L.Fra
as ），ディー．ボスウェル（D.Boswell ）アンド（and
）ジー．マイヤ（G.Myer），“ア ニュー リアル−
タイム ノンコヒーレント トゥ コヒーレント ライ
ト イメージ コンバータ（A New Real-Time Noncoher
ent to Coherent Light Image Converter ）: ザ ハイ
ブリッド フィールド イフェクト リキッド クリス
タル ライト バルブ（The Hybrid Field Effect Liqu
id Crystal Light Valve）”，オプティカルエンジニア
リング（Opt. Eng. ）ボリューム（Vol.）14, 217 (197
5)等に示されている一般的なものである。
は、ジェー．グリンバーグ（J.Grinberg），エー．ヤコ
ブソン（A.Jacobson），ダブリュ．ブレハ（W.Bleha
），エル．ミラー（L.Miller），エル．フラス（L.Fra
as ），ディー．ボスウェル（D.Boswell ）アンド（and
）ジー．マイヤ（G.Myer），“ア ニュー リアル−
タイム ノンコヒーレント トゥ コヒーレント ライ
ト イメージ コンバータ（A New Real-Time Noncoher
ent to Coherent Light Image Converter ）: ザ ハイ
ブリッド フィールド イフェクト リキッド クリス
タル ライト バルブ（The Hybrid Field Effect Liqu
id Crystal Light Valve）”，オプティカルエンジニア
リング（Opt. Eng. ）ボリューム（Vol.）14, 217 (197
5)等に示されている一般的なものである。
【０００７】同図に示すように、光照射アドレス型の液
晶ライトバルブ400は、ガラス基板401a及び401b、透明
電極402a及び402b、光導電体層403 、誘電体ミラー404
、配向膜405a及び405b、シール材406 、液晶層407 並
びに交流電源408 を備えている。
晶ライトバルブ400は、ガラス基板401a及び401b、透明
電極402a及び402b、光導電体層403 、誘電体ミラー404
、配向膜405a及び405b、シール材406 、液晶層407 並
びに交流電源408 を備えている。
【０００８】この液晶ライトバルブ400 の透明電極402a
及び402bの間には、交流電源408 によって電圧が印加さ
れる。ガラス基板401b側からアドレス（書き込み）光40
9 が入射すると、光の当たった領域（明状態）では、光
導電体層403 のインピーダンスが減少し交流電源408 に
よって印加された電圧は液晶層407 に加わる。一方、光
の当たらない領域（暗状態）では、光導電体層403 のイ
ンピーダンスは変化せず液晶層407 には電圧が加わらな
い。
及び402bの間には、交流電源408 によって電圧が印加さ
れる。ガラス基板401b側からアドレス（書き込み）光40
9 が入射すると、光の当たった領域（明状態）では、光
導電体層403 のインピーダンスが減少し交流電源408 に
よって印加された電圧は液晶層407 に加わる。一方、光
の当たらない領域（暗状態）では、光導電体層403 のイ
ンピーダンスは変化せず液晶層407 には電圧が加わらな
い。
【０００９】このような明状態と暗状態との違いによ
り、アドレス光409 に対応した画像情報が形成され、こ
の画像情報は読み出し光410 によって読み出すことが可
能である。
り、アドレス光409 に対応した画像情報が形成され、こ
の画像情報は読み出し光410 によって読み出すことが可
能である。
【００１０】このような液晶ライトバルブ400 は、投射
型画像表示装置や並列光演算素子等に応用される。
型画像表示装置や並列光演算素子等に応用される。
【００１１】更に、上述した電気アドレス方式と光照射
アドレス方式とを組み合わせたアドレス方式の液晶ライ
トバルブがある。例えば、特開平2-134617に開示されて
いるように、電気アドレス方式のデータ信号を光により
送信するものがある。
アドレス方式とを組み合わせたアドレス方式の液晶ライ
トバルブがある。例えば、特開平2-134617に開示されて
いるように、電気アドレス方式のデータ信号を光により
送信するものがある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の単純
マルチプレックス駆動方式の電気アドレス型液晶ライト
バルブでは、表示画素以外の画素にも分圧電圧が印加さ
れるため、表示コントラストが低下するという問題点が
ある。更に、表示状態の制御に役立つデータ信号は、時
間的にデューティ比で決まる一定の時間しか印加され
ず、残りの大部分の時間には表示状態の制御に関係のな
いデータ信号が印加され、液晶はこのような非選択時の
データ信号にも応答してしまうという問題点がある。こ
れらの問題点を解決するための対策として、マトリクス
電極構成を有する単純マルチプレックス駆動方式では、
例えば電圧平均化法と呼ばれる手法が一般的に用いられ
ている。
マルチプレックス駆動方式の電気アドレス型液晶ライト
バルブでは、表示画素以外の画素にも分圧電圧が印加さ
れるため、表示コントラストが低下するという問題点が
ある。更に、表示状態の制御に役立つデータ信号は、時
間的にデューティ比で決まる一定の時間しか印加され
ず、残りの大部分の時間には表示状態の制御に関係のな
いデータ信号が印加され、液晶はこのような非選択時の
データ信号にも応答してしまうという問題点がある。こ
れらの問題点を解決するための対策として、マトリクス
電極構成を有する単純マルチプレックス駆動方式では、
例えば電圧平均化法と呼ばれる手法が一般的に用いられ
ている。
【００１３】しかしながら、電圧平均化法における動作
電圧のマージンは、走査電極の数ｎの増加に伴って減少
するため、液晶材料の電気光学特性の急峻度が一定の場
合には、実用的な表示品質を保持できる走査電極の数ｎ
が限定されてしまい、それ以上の高い解像度、或いは大
画面を得ることができないという問題点がある。
電圧のマージンは、走査電極の数ｎの増加に伴って減少
するため、液晶材料の電気光学特性の急峻度が一定の場
合には、実用的な表示品質を保持できる走査電極の数ｎ
が限定されてしまい、それ以上の高い解像度、或いは大
画面を得ることができないという問題点がある。
【００１４】これに対し、従来の光照射アドレス型液晶
ライトバルブでは、液晶ライトバルブ素子以外にブラウ
ン管（ＣＲＴ）或いは液晶パネル等のアドレス光源が必
要となり、装置の小型化が実現できないという問題点が
ある。
ライトバルブでは、液晶ライトバルブ素子以外にブラウ
ン管（ＣＲＴ）或いは液晶パネル等のアドレス光源が必
要となり、装置の小型化が実現できないという問題点が
ある。
【００１５】又、従来の電気アドレス方式と光照射アド
レス方式とを組み合わせたアドレス方式（特開平2-1346
17）では、データ信号の波形を光の強度変化に変換して
光導電体層に書き込むため、微弱な光強度変化にも対応
できる高感度な光導電体層が要求される。更に、画像を
画面内で均一に表示するため、感度分布が極めて均一な
光導電体層が要求されるという問題点がある。
レス方式とを組み合わせたアドレス方式（特開平2-1346
17）では、データ信号の波形を光の強度変化に変換して
光導電体層に書き込むため、微弱な光強度変化にも対応
できる高感度な光導電体層が要求される。更に、画像を
画面内で均一に表示するため、感度分布が極めて均一な
光導電体層が要求されるという問題点がある。
【００１６】従って、本発明は、高コントラストな画像
を形成することができ、且つ小型化が実現できる液晶ラ
イトバルブを提供することにある。
を形成することができ、且つ小型化が実現できる液晶ラ
イトバルブを提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明に係る液晶ライト
バルブは、それぞれが透明電極を有する第１の基板と第
２の基板との間に設けられている液晶層と、入射された
光によりインピーダンスが変化する前記第１の基板全面
に形成された光導電体層と、第１の基板の側から光導電
体層に光を照射する光導波路とを備え、光導波路に光に
よる走査信号を加え、また第２の基板の透明電極にデー
タ信号を加えることを特徴とする。
バルブは、それぞれが透明電極を有する第１の基板と第
２の基板との間に設けられている液晶層と、入射された
光によりインピーダンスが変化する前記第１の基板全面
に形成された光導電体層と、第１の基板の側から光導電
体層に光を照射する光導波路とを備え、光導波路に光に
よる走査信号を加え、また第２の基板の透明電極にデー
タ信号を加えることを特徴とする。
【００１８】本発明に係る液晶ライトバルブは、光導波
路は第１の基板にストライプ状に形成されており、第２
の基板に形成されている透明電極はストライプ状にパタ
ーニングされている。
路は第１の基板にストライプ状に形成されており、第２
の基板に形成されている透明電極はストライプ状にパタ
ーニングされている。
【００１９】本発明に係る液晶ライトバルブは、第１の
基板に形成されている透明電極は光導波路と平行なスト
ライプ状に形成されている。
基板に形成されている透明電極は光導波路と平行なスト
ライプ状に形成されている。
【００２０】本発明に係る液晶ライトバルブは、光導波
路が高分子導波路から形成されている。
路が高分子導波路から形成されている。
【００２１】本発明に係る液晶ライトバルブは、光導波
路がエレクトロルミネッセンス素子から形成されてい
る。
路がエレクトロルミネッセンス素子から形成されてい
る。
【００２２】又、本発明に係る液晶ライトバルブは、第
１の基板は２つの基板を含んでおり、光導波路は２つの
基板の一方に形成された第１の光導波路と、２つの基板
の他方に形成された第２の光導波路を含んでいる。
１の基板は２つの基板を含んでおり、光導波路は２つの
基板の一方に形成された第１の光導波路と、２つの基板
の他方に形成された第２の光導波路を含んでいる。
【００２３】本発明に係る液晶ライトバルブは、２つの
基板のうち液晶層の側に形成されている基板はファイバ
プレートから形成されている。
基板のうち液晶層の側に形成されている基板はファイバ
プレートから形成されている。
【００２４】本発明に係る液晶ライトバルブは、第１の
光導波路及び第２の光導波路の少なくとも１つの光導波
路はエレクトロルミネッセンス素子から形成されてい
る。
光導波路及び第２の光導波路の少なくとも１つの光導波
路はエレクトロルミネッセンス素子から形成されてい
る。
【００２５】
【作用】光導波路に光による走査信号が加えられ、第１
の基板の側から光導波路によって光が光導電体層に照射
されると、光導電体層のインピーダンスが変化し走査ラ
インが選択される。この光導波路からの光が照射された
選択部における光導電体層のインピーダンスは、液晶層
のインピーダンスに比べると小さくなる。このため、第
２の基板に設けられている透明電極に印加されるデータ
信号は大部分が液晶層に印加されることになる。一方、
光導波路に光による走査信号が加えられず、光導波路か
らの光が照射されない非選択部における光導電体層で
は、その光導電体層のインピーダンスが液晶層のインピ
ーダンスに比べて大きいため、表示状態の制御に関係の
ないデータ信号は液晶層に印加されなくなる。
の基板の側から光導波路によって光が光導電体層に照射
されると、光導電体層のインピーダンスが変化し走査ラ
インが選択される。この光導波路からの光が照射された
選択部における光導電体層のインピーダンスは、液晶層
のインピーダンスに比べると小さくなる。このため、第
２の基板に設けられている透明電極に印加されるデータ
信号は大部分が液晶層に印加されることになる。一方、
光導波路に光による走査信号が加えられず、光導波路か
らの光が照射されない非選択部における光導電体層で
は、その光導電体層のインピーダンスが液晶層のインピ
ーダンスに比べて大きいため、表示状態の制御に関係の
ないデータ信号は液晶層に印加されなくなる。
【００２６】このように走査信号が光導波路からの光に
より伝送されるので、単純マルチプレックス駆動方式の
従来の液晶ライトバルブにおいて電気配線を介して走査
信号が伝送される場合に比べ、非選択部に対応する液晶
にデータ信号が常時印加されることがなくなる。従っ
て、走査ラインの選択部及び非選択部における液晶層へ
の印加電圧のバイアス比が大きくなるので、高コントラ
ストな画像を形成することができる。
より伝送されるので、単純マルチプレックス駆動方式の
従来の液晶ライトバルブにおいて電気配線を介して走査
信号が伝送される場合に比べ、非選択部に対応する液晶
にデータ信号が常時印加されることがなくなる。従っ
て、走査ラインの選択部及び非選択部における液晶層へ
の印加電圧のバイアス比が大きくなるので、高コントラ
ストな画像を形成することができる。
【００２７】又、液晶ライトバルブ以外のアドレス光源
を必要としないため、装置全体の小型化を実現すること
ができる。
を必要としないため、装置全体の小型化を実現すること
ができる。
【００２８】又、本発明では、走査信号（パルス波形）
を光のオン／オフに変換して光導電体層に書き込むた
め、ここで用いる光導電体層は光照射時にある閾値以上
のインピーダンスを示すだけでよい。従って、光導電体
層としては、データ信号を光の強度変化に変換して書き
込む場合に比べて、高度な性能は要求されず、作成上有
利である。
を光のオン／オフに変換して光導電体層に書き込むた
め、ここで用いる光導電体層は光照射時にある閾値以上
のインピーダンスを示すだけでよい。従って、光導電体
層としては、データ信号を光の強度変化に変換して書き
込む場合に比べて、高度な性能は要求されず、作成上有
利である。
【００２９】又、本発明では、走査信号が走査用光信号
源であるエレクトロルミネッセンス素子からの光により
伝送されるので、マトリクス電極構成を有する単純マト
リックス駆動方式の従来の液晶ライトバルブにおいて電
気配線を介して走査信号が伝送される場合に比べ、非選
択部に対応する液晶にデータ信号が常時印加されること
がなくなり、走査ラインの選択部及び非選択部における
液晶層への印加電圧のバイアス比が大きくなるので、高
コントラストな画像を形成することができる。
源であるエレクトロルミネッセンス素子からの光により
伝送されるので、マトリクス電極構成を有する単純マト
リックス駆動方式の従来の液晶ライトバルブにおいて電
気配線を介して走査信号が伝送される場合に比べ、非選
択部に対応する液晶にデータ信号が常時印加されること
がなくなり、走査ラインの選択部及び非選択部における
液晶層への印加電圧のバイアス比が大きくなるので、高
コントラストな画像を形成することができる。
【００３０】本発明では、第１の基板に含まれている２
つの基板に光導波路をそれぞれ形成しているので、走査
ライン間の隙間を無くし、走査ライン数を増加させるこ
とができる。これにより、解像度及び開口率を向上する
ことができる。
つの基板に光導波路をそれぞれ形成しているので、走査
ライン間の隙間を無くし、走査ライン数を増加させるこ
とができる。これにより、解像度及び開口率を向上する
ことができる。
【００３１】本発明では、第１の基板に含まれている２
つの基板のうち、液晶層の側に形成されている基板はフ
ァイバプレートから形成されているので、光の漏れによ
り生ずるクロストークを防止することができる。
つの基板のうち、液晶層の側に形成されている基板はフ
ァイバプレートから形成されているので、光の漏れによ
り生ずるクロストークを防止することができる。
【００３２】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。
する。
【００３３】図１は本発明に係る液晶ライトバルブの第
１の実施例の概略構成を示す断面図である。
１の実施例の概略構成を示す断面図である。
【００３４】同図に示すように、この実施例の液晶ライ
トバルブ10は光導波路11、ガラス基板12a 及び12b 、透
明電極13、クラッド層14、金属膜15、光導電体層16、誘
電体ミラー17、データ送信用電極19、配向膜20a 及び20
b 、並びに液晶層21を備えている。
トバルブ10は光導波路11、ガラス基板12a 及び12b 、透
明電極13、クラッド層14、金属膜15、光導電体層16、誘
電体ミラー17、データ送信用電極19、配向膜20a 及び20
b 、並びに液晶層21を備えている。
【００３５】光導波路11は熱及び電界によるイオン交換
法により、ガラス基板12a にストライプ（細線）状に形
成されており、走査用の光信号は光導波路11に沿って伝
送される。
法により、ガラス基板12a にストライプ（細線）状に形
成されており、走査用の光信号は光導波路11に沿って伝
送される。
【００３６】この実施例では、発光ダイオード（ＬＥ
Ｄ）等の指向性の悪い光に対しても導光できるように、
光導波路11としてマルチモードのタリウム（Ｔｌ）イオ
ン交換導波路を用いているが、銀（Ａｇ）イオン等を用
いてもよい。
Ｄ）等の指向性の悪い光に対しても導光できるように、
光導波路11としてマルチモードのタリウム（Ｔｌ）イオ
ン交換導波路を用いているが、銀（Ａｇ）イオン等を用
いてもよい。
【００３７】透明電極13は錫をドープした酸化インジウ
ム（ＩＴＯ）から形成されており、クラッド層14を介し
て光導波路11及びガラス基板12a 上にスパッタ法により
形成されている。透明電極13は光導波路11と重なるよう
に、ストライプ状にパターニングしておいてもよい。
ム（ＩＴＯ）から形成されており、クラッド層14を介し
て光導波路11及びガラス基板12a 上にスパッタ法により
形成されている。透明電極13は光導波路11と重なるよう
に、ストライプ状にパターニングしておいてもよい。
【００３８】クラッド層14は、ガラス基板12a 及び光導
波路11と透明電極13との間にスパッタ法により蒸着され
ており、透明電極13の屈折率が光導波路11の屈折率より
大きいため設けられている。
波路11と透明電極13との間にスパッタ法により蒸着され
ており、透明電極13の屈折率が光導波路11の屈折率より
大きいため設けられている。
【００３９】クラッド層14は例えば、低屈折率誘導体で
ある二酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）から形成されており、Ｓ
ｉＯ2 の膜厚は光導波路11が発光源として適度な光漏れ
を生じるように設定する必要があり、500 オングストロ
ーム〜5000オングストロームの範囲が適当である。この
実施例では例えば、ＳｉＯ2 の膜厚は3000オングストロ
ームである。
ある二酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）から形成されており、Ｓ
ｉＯ2 の膜厚は光導波路11が発光源として適度な光漏れ
を生じるように設定する必要があり、500 オングストロ
ーム〜5000オングストロームの範囲が適当である。この
実施例では例えば、ＳｉＯ2 の膜厚は3000オングストロ
ームである。
【００４０】ガラス基板12a の裏面、即ち光導波路11が
形成されている面と反対側の面には、光導波路11以外か
らの光を遮るための金属膜15が設けられている。
形成されている面と反対側の面には、光導波路11以外か
らの光を遮るための金属膜15が設けられている。
【００４１】金属膜15はＡｇ、アルミニウム（Ａｌ）及
びモリブデン（Ｍｏ）等から形成することができる。
又、液晶パネルのカラーフィルタ等に使用されている顔
料分散タイプの遮光膜を金属膜15の代わりに用いること
も可能である。
びモリブデン（Ｍｏ）等から形成することができる。
又、液晶パネルのカラーフィルタ等に使用されている顔
料分散タイプの遮光膜を金属膜15の代わりに用いること
も可能である。
【００４２】透明電極13上には、光導波路11からの光を
受ける光導電体層16が形成されており、光導電体層16は
例えば非晶質水素化ケイ素（ａ−Ｓｉ：Ｈ）から成って
おり、プラズマＣＶＤ（ケミカル ヴェイパ ディポジ
ション）法により形成されている。
受ける光導電体層16が形成されており、光導電体層16は
例えば非晶質水素化ケイ素（ａ−Ｓｉ：Ｈ）から成って
おり、プラズマＣＶＤ（ケミカル ヴェイパ ディポジ
ション）法により形成されている。
【００４３】光導電体層16にはａ−Ｓｉ：Ｈの他に、光
の照射量に対応してインピーダンスが変化する特性を有
しているものであれば、ケイ酸ビスマス（Ｂｉ12ＳｉＯ
20）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、非晶質水素化シリコ
ンカーバイド（ａ−ＳｉＣ：Ｈ）、非晶質水素化酸化ケ
イ素（ａ−ＳｉＯ：Ｈ）、及び非晶質水素化窒化ケイ素
（ａ−ＳｉＮ：Ｈ）等を使用してもよい。
の照射量に対応してインピーダンスが変化する特性を有
しているものであれば、ケイ酸ビスマス（Ｂｉ12ＳｉＯ
20）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、非晶質水素化シリコ
ンカーバイド（ａ−ＳｉＣ：Ｈ）、非晶質水素化酸化ケ
イ素（ａ−ＳｉＯ：Ｈ）、及び非晶質水素化窒化ケイ素
（ａ−ＳｉＮ：Ｈ）等を使用してもよい。
【００４４】但し、光導電体層16の暗電流を低く抑える
方法としては、キャリアの選択的透過性を利用した阻止
型電極構造を形成する方法がある。例えば、光導電体層
16がａ−Ｓｉの場合、リン（Ｐ）をドープしたｎ型及び
ボロン（Ｂ）をドープしたｐ型の薄いａ−Ｓｉ層を用
い、ｐｉｎダイオード構造又はｐｉｎｉｐ等のバックツ
ーバックダイオード構造にするとよい。又、ショットキ
ー接合やワイドギャップ材料とのヘテロ接合等により阻
止型電極構造を形成する方法もあり、非常に薄い（50オ
ングストローム〜300 オングストローム）ＳｉＯ2 又は
窒化ケイ素（ＳｉＮx ）膜等を必要に応じて光導電体層
16の一方の面、或いは両面に設けるとよい。
方法としては、キャリアの選択的透過性を利用した阻止
型電極構造を形成する方法がある。例えば、光導電体層
16がａ−Ｓｉの場合、リン（Ｐ）をドープしたｎ型及び
ボロン（Ｂ）をドープしたｐ型の薄いａ−Ｓｉ層を用
い、ｐｉｎダイオード構造又はｐｉｎｉｐ等のバックツ
ーバックダイオード構造にするとよい。又、ショットキ
ー接合やワイドギャップ材料とのヘテロ接合等により阻
止型電極構造を形成する方法もあり、非常に薄い（50オ
ングストローム〜300 オングストローム）ＳｉＯ2 又は
窒化ケイ素（ＳｉＮx ）膜等を必要に応じて光導電体層
16の一方の面、或いは両面に設けるとよい。
【００４５】光導電体層16上には、二酸化チタン（Ｔｉ
Ｏ2 ）とＳｉＯ2 とを交互に積層した多層膜から成る誘
電体ミラー17が電子ビーム（ＥＢ）蒸着法により形成さ
れている。
Ｏ2 ）とＳｉＯ2 とを交互に積層した多層膜から成る誘
電体ミラー17が電子ビーム（ＥＢ）蒸着法により形成さ
れている。
【００４６】尚、誘電体ミラー17を通じて光導電体層16
に読み出し光18が漏れることを防ぐために、誘電体ミラ
ー17と光導電体層16との間に遮光層を設けてもよい。こ
の遮光層としては、カーボン分散型有機薄膜や、テルル
化カドミウム（ＣｄＴｅ）及びＡｇ無電界メッキを施し
た酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）等を用いることがで
きる。
に読み出し光18が漏れることを防ぐために、誘電体ミラ
ー17と光導電体層16との間に遮光層を設けてもよい。こ
の遮光層としては、カーボン分散型有機薄膜や、テルル
化カドミウム（ＣｄＴｅ）及びＡｇ無電界メッキを施し
た酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）等を用いることがで
きる。
【００４７】ガラス基板12a に対向しているガラス基板
12b には、データ送信用電極19が設けられており、デー
タ送信用電極19はスパッタ法により蒸着されたＩＴＯが
ストライプ状にパターニングされることにより形成され
ている。
12b には、データ送信用電極19が設けられており、デー
タ送信用電極19はスパッタ法により蒸着されたＩＴＯが
ストライプ状にパターニングされることにより形成され
ている。
【００４８】誘電体ミラー17とデータ送信用電極19とに
は、スピンコートによってポリイミド膜を塗布し焼成す
ることにより、配向膜20a 及び20b がそれぞれ形成され
ており、配向膜20a 及び20bの表面はラビングによる分
子配向処理が施されている。
は、スピンコートによってポリイミド膜を塗布し焼成す
ることにより、配向膜20a 及び20b がそれぞれ形成され
ており、配向膜20a 及び20bの表面はラビングによる分
子配向処理が施されている。
【００４９】配向膜20a 及び20b が形成されたガラス基
板12a 及び12b は、データ送信用電極19と走査用の光導
波路11とが垂直な位置関係になるように、図示していな
いスペーサを介して貼り合わされており、配向膜20a 及
び20b とスペーサとから成るスペースに液晶を注入し封
止することにより、液晶層21が形成されている。
板12a 及び12b は、データ送信用電極19と走査用の光導
波路11とが垂直な位置関係になるように、図示していな
いスペーサを介して貼り合わされており、配向膜20a 及
び20b とスペーサとから成るスペースに液晶を注入し封
止することにより、液晶層21が形成されている。
【００５０】液晶層21を形成する液晶には、そのインピ
ーダンスが光照射により走査ラインとして選択された光
導電体層16のインピーダンスに比べて大きく、且つ選択
されない光導電体層16のインピーダンスに比べて小さく
なるような液晶を選択する。
ーダンスが光照射により走査ラインとして選択された光
導電体層16のインピーダンスに比べて大きく、且つ選択
されない光導電体層16のインピーダンスに比べて小さく
なるような液晶を選択する。
【００５１】ガラス基板12a 及び12b は本発明の第１及
び第２の基板の一実施例である。光導波路11は本発明の
光導波路の一実施例である。光導電体層16は本発明の光
導電体層の一実施例である。液晶層21は本発明の液晶層
の一実施例である。
び第２の基板の一実施例である。光導波路11は本発明の
光導波路の一実施例である。光導電体層16は本発明の光
導電体層の一実施例である。液晶層21は本発明の液晶層
の一実施例である。
【００５２】上述の構成を有する液晶ライトバルブで
は、液晶層21のインピーダンスは、光照射により走査ラ
インとして選択された光導電体層16のインピーダンスに
比べてはるかに大きいため、電極間に印加されたデータ
信号はその大部分が液晶層21に印加される。しかしなが
ら、光照射されない光導電体層16のインピーダンスは、
液晶層21のインピーダンスより大きくなるため、データ
信号は液晶層21に印加されない。
は、液晶層21のインピーダンスは、光照射により走査ラ
インとして選択された光導電体層16のインピーダンスに
比べてはるかに大きいため、電極間に印加されたデータ
信号はその大部分が液晶層21に印加される。しかしなが
ら、光照射されない光導電体層16のインピーダンスは、
液晶層21のインピーダンスより大きくなるため、データ
信号は液晶層21に印加されない。
【００５３】従って、この実施例によれば、走査信号が
光導波路からの光により伝送されるので、マトリクス電
極構成を有する単純マルチプレックス駆動方式の従来の
液晶ライトバルブにおいて電気配線を介して走査信号が
伝送される場合に比べ、非選択部に対応する液晶にデー
タ信号が常時印加されることがなくなる。
光導波路からの光により伝送されるので、マトリクス電
極構成を有する単純マルチプレックス駆動方式の従来の
液晶ライトバルブにおいて電気配線を介して走査信号が
伝送される場合に比べ、非選択部に対応する液晶にデー
タ信号が常時印加されることがなくなる。
【００５４】従って、走査ラインの選択部及び非選択部
における液晶層への印加電圧のバイアス比が大きくなる
ので、高コントラストな画像を形成することができると
共に、配線抵抗やキャパシタンスによる信号波形の遅延
が生じることがないため、大型の装置や高密度の装置を
実現できる。
における液晶層への印加電圧のバイアス比が大きくなる
ので、高コントラストな画像を形成することができると
共に、配線抵抗やキャパシタンスによる信号波形の遅延
が生じることがないため、大型の装置や高密度の装置を
実現できる。
【００５５】又、通常の走査線数により限定されてしま
う電圧平均化法における動作電圧のマージンを大きくす
ることができるため、より高い解像度、或いは大画面を
得ることができる。
う電圧平均化法における動作電圧のマージンを大きくす
ることができるため、より高い解像度、或いは大画面を
得ることができる。
【００５６】更に、データ信号の波形を変調することに
より、階調表示も可能である。
より、階調表示も可能である。
【００５７】尚、上述の実施例では、光導波路11がガラ
ス基板12a の一方の面を共有するように構成されている
例を示したが、光導波路をガラス基板の内部に設けるよ
うな構成としてもよい。
ス基板12a の一方の面を共有するように構成されている
例を示したが、光導波路をガラス基板の内部に設けるよ
うな構成としてもよい。
【００５８】図２は図１に示す液晶ライトバルブ10の駆
動部の概略構成図である。同図には簡単のため、信号や
タイミング発生部は記述されていない。
動部の概略構成図である。同図には簡単のため、信号や
タイミング発生部は記述されていない。
【００５９】同図に示すように、図１の液晶ライトバル
ブ10の駆動部は走査信号用のＬＥＤアレイ25と、液晶ラ
イトバルブ10に含まれているデータ用透明電極19を駆動
する駆動回路26とを備えている。
ブ10の駆動部は走査信号用のＬＥＤアレイ25と、液晶ラ
イトバルブ10に含まれているデータ用透明電極19を駆動
する駆動回路26とを備えている。
【００６０】尚、ＬＥＤアレイ25の代わりに、半導体レ
ーザ（ＬＤ）を用いてもよい。
ーザ（ＬＤ）を用いてもよい。
【００６１】ＬＥＤアレイ25は液晶ライトバルブ10に接
続されており、ＬＥＤアレイ25から発せられる光パルス
信号は液晶ライトバルブ10に導かれる。
続されており、ＬＥＤアレイ25から発せられる光パルス
信号は液晶ライトバルブ10に導かれる。
【００６２】図３は図２のＬＥＤアレイ25の接続部の詳
細を示す斜視図である。
細を示す斜視図である。
【００６３】同図に示すように、ＬＥＤアレイ25から発
せられた光は、光学レンズアレイ27を介して液晶ライト
バルブ10の光導波路へと導かれる。
せられた光は、光学レンズアレイ27を介して液晶ライト
バルブ10の光導波路へと導かれる。
【００６４】尚、このように光学レンズアレイ27を用い
ずに、液晶ライトバルブ10の光導波路の端面とＬＥＤア
レイ25の発光面とを直接結合させるように構成してもよ
い。
ずに、液晶ライトバルブ10の光導波路の端面とＬＥＤア
レイ25の発光面とを直接結合させるように構成してもよ
い。
【００６５】反射鏡28は光導波路の端面での光を反射さ
せ、効率良く光導電体層に光を導くために設けられてお
り、Ａｌ及びＡｇ等から形成されている。
せ、効率良く光導電体層に光を導くために設けられてお
り、Ａｌ及びＡｇ等から形成されている。
【００６６】図４は図１に示す液晶ライトバルブ10を投
射型画像表示装置に適用する際の装置の一実施例を示す
概略構成図である。
射型画像表示装置に適用する際の装置の一実施例を示す
概略構成図である。
【００６７】同図に示すように、この実施例の投射型画
像表示装置には、液晶ライトバルブ10、ランプ31、レン
ズ32、偏光ビームスプリッタ33、レンズ34及びスクリー
ン35が備えられている。
像表示装置には、液晶ライトバルブ10、ランプ31、レン
ズ32、偏光ビームスプリッタ33、レンズ34及びスクリー
ン35が備えられている。
【００６８】ランプ31からの光がレンズ32及び偏光ビー
ムスプリッタ33を介して、画像の形成された液晶ライト
バルブ10に入射すると、液晶ライトバルブ10の液晶層の
配向状態が変化している部分を透過する光は電気光学効
果によって偏光方向が変化するので、反射光は偏光ビー
ムスプリッタ33を透過することができる。この反射光は
レンズ34によって拡大され、こうして液晶ライトバルブ
10に形成された画像がスクリーン35に投影される。
ムスプリッタ33を介して、画像の形成された液晶ライト
バルブ10に入射すると、液晶ライトバルブ10の液晶層の
配向状態が変化している部分を透過する光は電気光学効
果によって偏光方向が変化するので、反射光は偏光ビー
ムスプリッタ33を透過することができる。この反射光は
レンズ34によって拡大され、こうして液晶ライトバルブ
10に形成された画像がスクリーン35に投影される。
【００６９】本発明に係る液晶ライトバルブでは、従来
の光アドレズ型液晶ライトバルブのようにＣＲＴや液晶
パネル等のアドレズ光源を必要とせず、従って、装置全
体の小型化を実現することができる。
の光アドレズ型液晶ライトバルブのようにＣＲＴや液晶
パネル等のアドレズ光源を必要とせず、従って、装置全
体の小型化を実現することができる。
【００７０】尚、ここで使用した液晶ライトバルブ10の
液晶層の動作モードは、ネマティック液晶を用いたハイ
ブリッド電界効果モードであるが、この他にツイステッ
ドネマティックモード、スーパーツイステッドネマティ
ックモード及び電界誘起複屈折モードを使用してもよ
い。
液晶層の動作モードは、ネマティック液晶を用いたハイ
ブリッド電界効果モードであるが、この他にツイステッ
ドネマティックモード、スーパーツイステッドネマティ
ックモード及び電界誘起複屈折モードを使用してもよ
い。
【００７１】又、この他に強誘電性液晶、反強誘電性液
晶及びエレクトロクリニック効果を有するスメティック
液晶を使用することができる。更に、ネマティック液晶
を用いた相移転モード、動的散乱モード及びゲストホス
トモード、並びに液晶複合膜及びスメクティック液晶を
用いたゲストホストモードを使用することにより、偏光
ビームスプリッタ33を省いた構成とすることが可能であ
る。
晶及びエレクトロクリニック効果を有するスメティック
液晶を使用することができる。更に、ネマティック液晶
を用いた相移転モード、動的散乱モード及びゲストホス
トモード、並びに液晶複合膜及びスメクティック液晶を
用いたゲストホストモードを使用することにより、偏光
ビームスプリッタ33を省いた構成とすることが可能であ
る。
【００７２】次に、本発明の第２の実施例を説明する。
【００７３】図５は本発明に係る液晶ライトバルブの第
２の実施例の概略構成を示す断面図である。
２の実施例の概略構成を示す断面図である。
【００７４】同図に示すように、この実施例の液晶ライ
トバルブ40は光導波路41、ガラス基板42a 及び42b 、透
明電極43、クラッド層44、金属膜45、光導電体層46、誘
電体ミラー47、データ送信用電極49、配向膜50a 及び50
b 、並びに液晶層51を備えている。
トバルブ40は光導波路41、ガラス基板42a 及び42b 、透
明電極43、クラッド層44、金属膜45、光導電体層46、誘
電体ミラー47、データ送信用電極49、配向膜50a 及び50
b 、並びに液晶層51を備えている。
【００７５】光導波路41は熱及び電界によるイオン交換
法により、ガラス基板42a にストライプ（細線）状に形
成されており、走査用の光信号は光導波路41に沿って伝
送される。
法により、ガラス基板42a にストライプ（細線）状に形
成されており、走査用の光信号は光導波路41に沿って伝
送される。
【００７６】この実施例では、ＬＥＤ等の指向性の悪い
光に対しても導光できるように、光導波路41としてマル
チモードのＴｌイオン交換導波路を用いているが、Ａｇ
イオン等を用いてもよい。
光に対しても導光できるように、光導波路41としてマル
チモードのＴｌイオン交換導波路を用いているが、Ａｇ
イオン等を用いてもよい。
【００７７】透明電極43は錫をドープしたＩＴＯからス
トライプ状にパターニングされて形成されており、クラ
ッド層44を介して光導波路41及びガラス基板42a 上にス
パッタ法により形成されている。
トライプ状にパターニングされて形成されており、クラ
ッド層44を介して光導波路41及びガラス基板42a 上にス
パッタ法により形成されている。
【００７８】透明電極43を形成するＩＴＯのパターン
は、光導波路41のストライプ状のパターンと平行に１／
２ピッチずつずらして形成されている。又、透明電極43
のＩＴＯ抜きの部分は、透明電極43間のリークを防ぐた
めにＳｉＯ2 等の絶縁物52から成っている。従って、光
導波路41と絶縁物52とはクラッド層44を介して、互いに
重なるように構成されている。
は、光導波路41のストライプ状のパターンと平行に１／
２ピッチずつずらして形成されている。又、透明電極43
のＩＴＯ抜きの部分は、透明電極43間のリークを防ぐた
めにＳｉＯ2 等の絶縁物52から成っている。従って、光
導波路41と絶縁物52とはクラッド層44を介して、互いに
重なるように構成されている。
【００７９】クラッド層44は、ガラス基板42a 及び光導
波路41と透明電極43との間にスパッタ法により蒸着され
ており、透明電極43の屈折率が光導波路41の屈折率より
大きいため設けられている。
波路41と透明電極43との間にスパッタ法により蒸着され
ており、透明電極43の屈折率が光導波路41の屈折率より
大きいため設けられている。
【００８０】クラッド層44は例えば、低屈折率誘導体で
あるＳｉＯ2から形成されており、ＳｉＯ2 の膜厚は光
導波路41が発光源として適度な光漏れを生じるように設
定する必要があり、500 オングストローム〜5000オング
ストロームの範囲が適当である。この実施例では例え
ば、ＳｉＯ2 の膜厚は3000オングストロームである。
あるＳｉＯ2から形成されており、ＳｉＯ2 の膜厚は光
導波路41が発光源として適度な光漏れを生じるように設
定する必要があり、500 オングストローム〜5000オング
ストロームの範囲が適当である。この実施例では例え
ば、ＳｉＯ2 の膜厚は3000オングストロームである。
【００８１】ガラス基板42a の裏面、即ち光導波路41が
形成されている面と反対側の面には、光導波路41以外か
らの光を遮るための金属膜45が設けられている。
形成されている面と反対側の面には、光導波路41以外か
らの光を遮るための金属膜45が設けられている。
【００８２】金属膜45はＡｇ、Ａｌ及びＭｏ等から形成
することができる。又、液晶パネルのカラーフィルタ等
に使用されている顔料分散タイプの遮光膜を金属膜45の
代わりに用いることも可能である。
することができる。又、液晶パネルのカラーフィルタ等
に使用されている顔料分散タイプの遮光膜を金属膜45の
代わりに用いることも可能である。
【００８３】透明電極43上には、光導波路41からの光を
受ける光導電体層46が形成されており、光導電体層46は
例えばａ−Ｓｉ：Ｈから成っており、プラズマＣＶＤ法
により形成されている。
受ける光導電体層46が形成されており、光導電体層46は
例えばａ−Ｓｉ：Ｈから成っており、プラズマＣＶＤ法
により形成されている。
【００８４】光導電体層46にはａ−Ｓｉ：Ｈの他に、光
の照射量に対応してインピーダンスが変化する特性を有
しているものであれば、Ｂｉ12ＳｉＯ20、ＣｄＳ、ａ−
ＳｉＣ：Ｈ、ａ−ＳｉＯ：Ｈ、及びａ−ＳｉＮ：Ｈ等を
使用してもよい。
の照射量に対応してインピーダンスが変化する特性を有
しているものであれば、Ｂｉ12ＳｉＯ20、ＣｄＳ、ａ−
ＳｉＣ：Ｈ、ａ−ＳｉＯ：Ｈ、及びａ−ＳｉＮ：Ｈ等を
使用してもよい。
【００８５】但し、光導電体層46の暗電流を低く抑える
方法としては、キャリアの選択的透過性を利用した阻止
型電極構造を形成する方法がある。例えば、光導電体層
46がａ−Ｓｉ：Ｈの場合、Ｐをドープしたｎ型及びＢを
ドープしたｐ型の薄いａ−Ｓｉ：Ｈ層を用い、ｐｉｎダ
イオード構造又はｐｉｎｉｐ等のバックツーバックダイ
オード構造にするとよい。
方法としては、キャリアの選択的透過性を利用した阻止
型電極構造を形成する方法がある。例えば、光導電体層
46がａ−Ｓｉ：Ｈの場合、Ｐをドープしたｎ型及びＢを
ドープしたｐ型の薄いａ−Ｓｉ：Ｈ層を用い、ｐｉｎダ
イオード構造又はｐｉｎｉｐ等のバックツーバックダイ
オード構造にするとよい。
【００８６】又、ショットキー接合やワイドギャップ材
料とのヘテロ接合等により阻止型電極構造を形成する方
法もあり、非常に薄い（50オングストローム〜300 オン
グストロームの）ＳｉＯ2 又はＳｉＮx 膜等を必要に応
じて光導電体層46の一方の面、或いは両面に設けるとよ
い。
料とのヘテロ接合等により阻止型電極構造を形成する方
法もあり、非常に薄い（50オングストローム〜300 オン
グストロームの）ＳｉＯ2 又はＳｉＮx 膜等を必要に応
じて光導電体層46の一方の面、或いは両面に設けるとよ
い。
【００８７】光導電体層46上には、ＴｉＯ2 とＳｉＯ2
とを交互に積層した多層膜から成る誘電体ミラー47がＥ
Ｂ蒸着法により形成されている。
とを交互に積層した多層膜から成る誘電体ミラー47がＥ
Ｂ蒸着法により形成されている。
【００８８】尚、誘電体ミラー47を通じて光導電体層46
に読み出し光48が漏れることを防ぐために、誘電体ミラ
ー47と光導電体層46との間に遮光層を設けてもよい。こ
の遮光層としては、カーボン分散型有機薄膜や、ＣｄＴ
ｅ及びＡｇ無電界メッキを施したＡｌ2 Ｏ3 等を用いる
ことができる。
に読み出し光48が漏れることを防ぐために、誘電体ミラ
ー47と光導電体層46との間に遮光層を設けてもよい。こ
の遮光層としては、カーボン分散型有機薄膜や、ＣｄＴ
ｅ及びＡｇ無電界メッキを施したＡｌ2 Ｏ3 等を用いる
ことができる。
【００８９】ガラス基板42a に対向しているガラス基板
42b には、データ送信用電極49が設けられており、デー
タ送信用電極49はスパッタ法により蒸着されたＩＴＯが
ストライプ状にパターニングされることにより形成され
ている。
42b には、データ送信用電極49が設けられており、デー
タ送信用電極49はスパッタ法により蒸着されたＩＴＯが
ストライプ状にパターニングされることにより形成され
ている。
【００９０】誘電体ミラー47とデータ送信用電極49とに
は、スピンコートによってポリイミド膜を塗布し焼成す
ることにより、配向膜50a 及び50b がそれぞれ形成され
ており、配向膜50a 及び50bの表面はラビングによる分
子配向処理が施されている。
は、スピンコートによってポリイミド膜を塗布し焼成す
ることにより、配向膜50a 及び50b がそれぞれ形成され
ており、配向膜50a 及び50bの表面はラビングによる分
子配向処理が施されている。
【００９１】配向膜50a 及び50b が形成されたガラス基
板42a 及び42b は、データ送信用電極49と走査用の光導
波路41とが垂直な位置関係になるように、図示していな
いスペーサを介して貼り合わされており、配向膜50a 及
び50b とスペーサとから成るスペースに液晶を注入し封
止することにより、液晶層51が形成されている。
板42a 及び42b は、データ送信用電極49と走査用の光導
波路41とが垂直な位置関係になるように、図示していな
いスペーサを介して貼り合わされており、配向膜50a 及
び50b とスペーサとから成るスペースに液晶を注入し封
止することにより、液晶層51が形成されている。
【００９２】液晶層51を形成する液晶には、そのインピ
ーダンスが光照射により走査ラインとして選択された光
導電体層46のインピーダンスに比べて大きく、且つ選択
されない光導電体層46のインピーダンスに比べて小さく
なるような液晶を選択する。
ーダンスが光照射により走査ラインとして選択された光
導電体層46のインピーダンスに比べて大きく、且つ選択
されない光導電体層46のインピーダンスに比べて小さく
なるような液晶を選択する。
【００９３】ガラス基板42a 及び42b は本発明の第１及
び第２の基板の一実施例である。光導波路41は本発明の
光導波路の一実施例である。光導電体層46は本発明の光
導電体層の一実施例である。液晶層51は本発明の液晶層
の一実施例である。
び第２の基板の一実施例である。光導波路41は本発明の
光導波路の一実施例である。光導電体層46は本発明の光
導電体層の一実施例である。液晶層51は本発明の液晶層
の一実施例である。
【００９４】液晶層51のインピーダンスは、光照射によ
り走査ラインとして選択された光導電体層46のインピー
ダンスに比べてはるかに大きいため、電極間に印加され
たデータ信号はその大部分が液晶層51に印加される。し
かしながら、光照射されない光導電体層46のインピーダ
ンスは、液晶層51のインピーダンスより大きくなるた
め、データ信号は液晶層51に印加されない。
り走査ラインとして選択された光導電体層46のインピー
ダンスに比べてはるかに大きいため、電極間に印加され
たデータ信号はその大部分が液晶層51に印加される。し
かしながら、光照射されない光導電体層46のインピーダ
ンスは、液晶層51のインピーダンスより大きくなるた
め、データ信号は液晶層51に印加されない。
【００９５】上述の構成を有する液晶ライトバルブ40で
は、光照射により走査ラインとして選択された１つの光
導電体層46に２つの走査用の透明電極43が接することに
なり、一方の走査用の透明電極43のみデータ信号が印加
されるように同期走査して走査ラインを２分割してい
る。即ち、この実施例によれば、第１の実施例による液
晶ライトバルブと同様に高コントラストな画像を得るこ
とができるばかりでなく、解像度を２倍に増やすことが
できる。
は、光照射により走査ラインとして選択された１つの光
導電体層46に２つの走査用の透明電極43が接することに
なり、一方の走査用の透明電極43のみデータ信号が印加
されるように同期走査して走査ラインを２分割してい
る。即ち、この実施例によれば、第１の実施例による液
晶ライトバルブと同様に高コントラストな画像を得るこ
とができるばかりでなく、解像度を２倍に増やすことが
できる。
【００９６】尚、上述の実施例では、光導波路11がガラ
ス基板12a の一方の面を共有するように構成されている
例を示したが、光導波路をガラス基板の内部に設けるよ
うな構成としてもよい。
ス基板12a の一方の面を共有するように構成されている
例を示したが、光導波路をガラス基板の内部に設けるよ
うな構成としてもよい。
【００９７】図５に示す第２の実施例の液晶ライトバル
ブ40の駆動部の構成は、図２に示す駆動部の構成と同一
であり、第２の実施例の液晶ライトバルブ40の駆動部に
含まれているＬＥＤアレイの接続部の構成も、図３に示
す接続部の構成と同一である。又、液晶ライトバルブ40
を用いた投射型画像表示装置の構成及び液晶層の動作モ
ードについても、図４に示す投射型画像表示装置の構成
及び液晶層の動作モードと同一である。
ブ40の駆動部の構成は、図２に示す駆動部の構成と同一
であり、第２の実施例の液晶ライトバルブ40の駆動部に
含まれているＬＥＤアレイの接続部の構成も、図３に示
す接続部の構成と同一である。又、液晶ライトバルブ40
を用いた投射型画像表示装置の構成及び液晶層の動作モ
ードについても、図４に示す投射型画像表示装置の構成
及び液晶層の動作モードと同一である。
【００９８】次に、本発明の第３の実施例を説明する。
【００９９】第１の実施例の液晶ライトバルブの駆動部
には、図２に示すように走査用の光信号源としてＬＥＤ
アレイ25が含まれており、このような構成の場合、液晶
ライトバルブの光導波路の端面とＬＥＤアレイとの位置
合わせに高度な精度が要求される。本発明の第３の実施
例の液晶ライトバルブでは、この点を改良するために、
ＬＥＤアレイを含んでいるＬＥＤ部と光導波路とが同一
の基板上に隣接して形成されている。
には、図２に示すように走査用の光信号源としてＬＥＤ
アレイ25が含まれており、このような構成の場合、液晶
ライトバルブの光導波路の端面とＬＥＤアレイとの位置
合わせに高度な精度が要求される。本発明の第３の実施
例の液晶ライトバルブでは、この点を改良するために、
ＬＥＤアレイを含んでいるＬＥＤ部と光導波路とが同一
の基板上に隣接して形成されている。
【０１００】図６は本発明の第３の実施例の液晶ライト
バルブに含まれている光導波路とＬＥＤ部とが形成され
た基板の断面図である。
バルブに含まれている光導波路とＬＥＤ部とが形成され
た基板の断面図である。
【０１０１】同図に示すように、Ｓｉ単結晶から成る基
板61上にＬＥＤ部62及び光導波路63が隣接して形成され
ている。
板61上にＬＥＤ部62及び光導波路63が隣接して形成され
ている。
【０１０２】ＬＥＤ部62はａ−ＳｉX Ｃ1-X ：Ｈから成
るｐｉｎ構造として形成されている。この材料は比較的
低温で形成することができ、輝度も高い。尚、ＧａＰ等
のバッファ層を設けたり、Ｓｉオフ基板を使用すること
によりＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ系のＬＥＤを使用してもよ
い。
るｐｉｎ構造として形成されている。この材料は比較的
低温で形成することができ、輝度も高い。尚、ＧａＰ等
のバッファ層を設けたり、Ｓｉオフ基板を使用すること
によりＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ系のＬＥＤを使用してもよ
い。
【０１０３】この場合、組成比Ｘの調整によりＬＥＤ部
62に含まれているＬＥＤの発光波長領域を変化させるこ
とができるので、光導電体層の感度に応じて発光波長を
変えることができ、性能向上のために有利である。
62に含まれているＬＥＤの発光波長領域を変化させるこ
とができるので、光導電体層の感度に応じて発光波長を
変えることができ、性能向上のために有利である。
【０１０４】光導波路63はＳｉＯ2 −ＧｅＯ2 から成る
コア層65とＳｉＯ2 から成るクラッド層66とから形成さ
れている。このようにＳｉＯ2 系から成る光導波路63
は、ＳｉＣｌ4 ガス及びＧｅＣｌ4 ガスの酸化反応を利
用したＣＶＤ法により形成されるが、火炎堆積法によっ
ても形成可能である。尚、この形成の際、ＧｅＣｌ4 ガ
スの代わりに、ＴｉＣｌ4 ガスを用いて形成されるＳｉ
Ｏ2 −ＴｉＯ2 をコア層としてもよい。
コア層65とＳｉＯ2 から成るクラッド層66とから形成さ
れている。このようにＳｉＯ2 系から成る光導波路63
は、ＳｉＣｌ4 ガス及びＧｅＣｌ4 ガスの酸化反応を利
用したＣＶＤ法により形成されるが、火炎堆積法によっ
ても形成可能である。尚、この形成の際、ＧｅＣｌ4 ガ
スの代わりに、ＴｉＣｌ4 ガスを用いて形成されるＳｉ
Ｏ2 −ＴｉＯ2 をコア層としてもよい。
【０１０５】ＬＥＤ部62の上方及び下方には、ＬＥＤの
電極64a 及び64b がそれぞれ設けられている。電極64a
及び64b の材料としては、ａ−ＳｉX Ｃ1-X ：Ｈから成
るＬＥＤの場合には、透明電極や金属電極を使用するこ
とができ、ＡｌX Ｇａ1-X Ａｓから成るＬＥＤの場合に
は、Ｓｉ単結晶から成る基板61を電極として使用するこ
とができる。
電極64a 及び64b がそれぞれ設けられている。電極64a
及び64b の材料としては、ａ−ＳｉX Ｃ1-X ：Ｈから成
るＬＥＤの場合には、透明電極や金属電極を使用するこ
とができ、ＡｌX Ｇａ1-X Ａｓから成るＬＥＤの場合に
は、Ｓｉ単結晶から成る基板61を電極として使用するこ
とができる。
【０１０６】このようにＬＥＤ部62と光導波路63とが同
一の基板61上に隣接して形成されているので、ＬＥＤ部
62から発せられた光は、ＬＥＤ部62の側方に位置してい
る光導波路63へと導かれる。
一の基板61上に隣接して形成されているので、ＬＥＤ部
62から発せられた光は、ＬＥＤ部62の側方に位置してい
る光導波路63へと導かれる。
【０１０７】第１及び第２の実施例の光導波路11及び41
がそれぞれ形成されているガラス基板12a 及び42a の代
わりに、上述のようにＬＥＤ部62及び光導波路63が形成
された基板61を備えた第３の実施例の液晶ライトバルブ
の他の構成は、第１又は第２の実施例の液晶ライトバル
ブの構成と基本的に同一である。
がそれぞれ形成されているガラス基板12a 及び42a の代
わりに、上述のようにＬＥＤ部62及び光導波路63が形成
された基板61を備えた第３の実施例の液晶ライトバルブ
の他の構成は、第１又は第２の実施例の液晶ライトバル
ブの構成と基本的に同一である。
【０１０８】この実施例によれば、第１及び第２の実施
例による液晶ライトバルブと同様に高コントラストな画
像を得ることができ、且つ装置の小型化を実現できる。
例による液晶ライトバルブと同様に高コントラストな画
像を得ることができ、且つ装置の小型化を実現できる。
【０１０９】更に、ＬＥＤ部62及び光導波路63の位置合
わせはフォトリソグラフィ工程に依存しており、簡便で
高精度な位置合わせが可能となる。
わせはフォトリソグラフィ工程に依存しており、簡便で
高精度な位置合わせが可能となる。
【０１１０】尚、この実施例では、基板61が可視光に対
する遮光層の役目を果たすため、第１及び第２の実施例
の金属膜15及び45に対応する金属膜を設ける必要がな
い。
する遮光層の役目を果たすため、第１及び第２の実施例
の金属膜15及び45に対応する金属膜を設ける必要がな
い。
【０１１１】次に、本発明の第４の実施例を説明する。
【０１１２】図７は本発明に係る液晶ライトバルブの第
４の実施例の概略構成を示す断面図である。
４の実施例の概略構成を示す断面図である。
【０１１３】同図に示すように、この実施例の液晶ライ
トバルブ80は光導波路81、ガラス基板82a 及び82b 、透
明電極83、クラッド層84、金属膜85、光導電体層86、誘
電体ミラー87、データ送信用電極89、配向膜90a 及び90
b 、並びに液晶層91を備えている。
トバルブ80は光導波路81、ガラス基板82a 及び82b 、透
明電極83、クラッド層84、金属膜85、光導電体層86、誘
電体ミラー87、データ送信用電極89、配向膜90a 及び90
b 、並びに液晶層91を備えている。
【０１１４】光導波路81は高分子導波路であって、ポリ
カーボネートＺの光重合を用いた導波路から形成されて
いる。光導波路81のストライプ状のパターンは光重合時
のフォトリソグラフィ工程で形成することができる。
尚、高分子導波路としては、この他にポリウレタン、エ
ポキシ、感光性プラスチック及びフォトレジスト等を使
用することができる。
カーボネートＺの光重合を用いた導波路から形成されて
いる。光導波路81のストライプ状のパターンは光重合時
のフォトリソグラフィ工程で形成することができる。
尚、高分子導波路としては、この他にポリウレタン、エ
ポキシ、感光性プラスチック及びフォトレジスト等を使
用することができる。
【０１１５】光導波路81と誘電体ミラー87との間には、
光導波路81から誘電体ミラー87への光漏れを防ぐための
クラッド層84が設けられている。
光導波路81から誘電体ミラー87への光漏れを防ぐための
クラッド層84が設けられている。
【０１１６】クラッド層84は光導波路81よりも屈折率の
小さい樹脂をコーティングすることにより形成されてい
る。
小さい樹脂をコーティングすることにより形成されてい
る。
【０１１７】ガラス基板82a 及び82b 、透明電極83、金
属膜85、光導電体層86、誘電体ミラー87、データ送信用
電極89、配向膜90a 及び90b 、並びに液晶層91の構成及
び材料等については、第１又は第２の実施例の場合と同
一である。
属膜85、光導電体層86、誘電体ミラー87、データ送信用
電極89、配向膜90a 及び90b 、並びに液晶層91の構成及
び材料等については、第１又は第２の実施例の場合と同
一である。
【０１１８】ガラス基板82a 及び82b は本発明の第１及
び第２の基板の一実施例である。光導波路81は本発明の
光導波路の一実施例である。光導電体層86は本発明の光
導電体層の一実施例である。液晶層91は本発明の液晶層
の一実施例である。
び第２の基板の一実施例である。光導波路81は本発明の
光導波路の一実施例である。光導電体層86は本発明の光
導電体層の一実施例である。液晶層91は本発明の液晶層
の一実施例である。
【０１１９】従って、この実施例の構成によれば、第１
及び第２の実施例による液晶ライトバルブと同様に、高
コントラストな画像を得ることができ、且つ装置の小型
化が実現できる。
及び第２の実施例による液晶ライトバルブと同様に、高
コントラストな画像を得ることができ、且つ装置の小型
化が実現できる。
【０１２０】又、上述の本発明の第１及び第２の実施例
では、光導電体層16及び46のプロセス温度（例えばａ−
ＳｉＣ：Ｈの場合は約300 ℃）を考慮して、光導波路11
及び41には耐熱性の高いイオン交換ガラス導波路を使用
しており、光導波路11及び41を形成した後に光導電体層
16及び46を形成している。
では、光導電体層16及び46のプロセス温度（例えばａ−
ＳｉＣ：Ｈの場合は約300 ℃）を考慮して、光導波路11
及び41には耐熱性の高いイオン交換ガラス導波路を使用
しており、光導波路11及び41を形成した後に光導電体層
16及び46を形成している。
【０１２１】しかしながら、この実施例の構成によれ
ば、光導電体層86の方が光導波路81よりもガラス基板82
a の近くに設けられる構成とするため、高分子導波路の
ように耐熱性の弱い光導波路81でも、光導電体層86を形
成した後に形成することが可能になる。従って、耐熱性
の弱い高分子導波路を光導波路81として用いることがで
きる。
ば、光導電体層86の方が光導波路81よりもガラス基板82
a の近くに設けられる構成とするため、高分子導波路の
ように耐熱性の弱い光導波路81でも、光導電体層86を形
成した後に形成することが可能になる。従って、耐熱性
の弱い高分子導波路を光導波路81として用いることがで
きる。
【０１２２】尚、上述の第１から第４の実施例の液晶ラ
イトバルブについて、液晶ライトバルブの両面に偏光板
をクロスニコル状態で設けると共に、液晶ライトバルブ
の液晶層にメモリ性を有する強誘電性液晶を用いること
により、２次元光演算素子に用いることができる。
イトバルブについて、液晶ライトバルブの両面に偏光板
をクロスニコル状態で設けると共に、液晶ライトバルブ
の液晶層にメモリ性を有する強誘電性液晶を用いること
により、２次元光演算素子に用いることができる。
【０１２３】次に、本発明の第５の実施例を説明する。
【０１２４】この実施例では、走査用の光信号源となる
光導波路の代わりに、ＥＬ（エレクトロルミネッセン
ス）素子を用いるものである。
光導波路の代わりに、ＥＬ（エレクトロルミネッセン
ス）素子を用いるものである。
【０１２５】図８は本発明に係る液晶ライトバルブの第
５の実施例の概略構成を示す斜視図である。図９は図８
のＡ−Ａ線の断面図である。
５の実施例の概略構成を示す斜視図である。図９は図８
のＡ−Ａ線の断面図である。
【０１２６】図８には発光層を薄膜化し交流電源でＥＬ
素子を駆動した場合の構造が示されている。
素子を駆動した場合の構造が示されている。
【０１２７】これらの図に示すように、この実施例の液
晶ライトバルブ100は、ガラス基板101 及び113 、背面
電極102 、下部絶縁層103 、発光層104 、上部絶縁層10
5 、透明電極106 、光導電体層107 、遮光層108 、誘電
体ミラー109 、配向膜110a及び110b、液晶層111 、デー
タ送信用電極112 、シール材114 並びに金属膜115 を備
えている。
晶ライトバルブ100は、ガラス基板101 及び113 、背面
電極102 、下部絶縁層103 、発光層104 、上部絶縁層10
5 、透明電極106 、光導電体層107 、遮光層108 、誘電
体ミラー109 、配向膜110a及び110b、液晶層111 、デー
タ送信用電極112 、シール材114 並びに金属膜115 を備
えている。
【０１２８】液晶ライトバルブ100 の製造方法を説明す
る。
る。
【０１２９】この実施例の液晶ライトバルブ100 では、
ＥＬ素子からの安定な発光を得るため、発光層を絶縁層
によって挟んだサンドイッチ構造を用いている。
ＥＬ素子からの安定な発光を得るため、発光層を絶縁層
によって挟んだサンドイッチ構造を用いている。
【０１３０】先ず、ガラス基板101 上に背面電極102 を
形成する。背面電極102 にはＡｌ（アルミニウム）を用
い、ＥＢ蒸着法によって成膜し、その後、エッチングプ
ロセスを行い、ストライプ状にパターニングすることに
より、背面電極102 を形成する。
形成する。背面電極102 にはＡｌ（アルミニウム）を用
い、ＥＢ蒸着法によって成膜し、その後、エッチングプ
ロセスを行い、ストライプ状にパターニングすることに
より、背面電極102 を形成する。
【０１３１】背面電極102 にはＡｌの他に、Ｔｉ（チタ
ン）及びＭｏ等を用いてもよい。
ン）及びＭｏ等を用いてもよい。
【０１３２】この実施例では、背面電極102 をストライ
プ状に形成しているが、背面電極102 の形状はストライ
プ状に限らず、形状を変化させることにより発光画素の
配置を多種多様に設計することが可能である。
プ状に形成しているが、背面電極102 の形状はストライ
プ状に限らず、形状を変化させることにより発光画素の
配置を多種多様に設計することが可能である。
【０１３３】次いで、背面電極102 と透明電極106 との
間に、発光層104 に安定な高電界をかけるための絶縁層
として、背面電極102 側に下部絶縁層103 、及び透明電
極106 側に上部絶縁層105 を形成する。
間に、発光層104 に安定な高電界をかけるための絶縁層
として、背面電極102 側に下部絶縁層103 、及び透明電
極106 側に上部絶縁層105 を形成する。
【０１３４】下部絶縁層103 はＡｌ2 Ｏ3 とＳｉＮX と
から成る積層構造を成している。Ａｌ2 Ｏ3 はＡｌ2 Ｏ
3 ターゲットを用いＡｒ（アルゴン）雰囲気中で、Ｓｉ
ＮX はＳｉターゲットを用いＡｒとＮ2 （窒素）との混
合ガス中で、ＲＦ（高周波）スパッタ法によりそれぞれ
成膜する。
から成る積層構造を成している。Ａｌ2 Ｏ3 はＡｌ2 Ｏ
3 ターゲットを用いＡｒ（アルゴン）雰囲気中で、Ｓｉ
ＮX はＳｉターゲットを用いＡｒとＮ2 （窒素）との混
合ガス中で、ＲＦ（高周波）スパッタ法によりそれぞれ
成膜する。
【０１３５】次いで、下部絶縁層103 上に、発光層104
を積層し形成する。発光層104 は薄膜型の発光層、又は
蛍光体材料を誘電体中に分散させた粉末型の発光層から
形成することができる。
を積層し形成する。発光層104 は薄膜型の発光層、又は
蛍光体材料を誘電体中に分散させた粉末型の発光層から
形成することができる。
【０１３６】先ず、薄膜型の発光層について説明する。
【０１３７】薄膜型の発光層は、母体材料であるＺｎＳ
（硫化亜鉛）に発光中心材料であるＭｎ（マンガン）を
0.5 ｗｔ％添加したＺｎＳ：Ｍｎから成っており、基板
温度を300 ℃〜500 ℃に設定し、ＥＢ蒸着法によって成
膜する。発光波長は黄橙色の585 ｎｍである。
（硫化亜鉛）に発光中心材料であるＭｎ（マンガン）を
0.5 ｗｔ％添加したＺｎＳ：Ｍｎから成っており、基板
温度を300 ℃〜500 ℃に設定し、ＥＢ蒸着法によって成
膜する。発光波長は黄橙色の585 ｎｍである。
【０１３８】発光層の材料としては、後に形成する光導
電体層107 の光感度波長依存性を考慮して、赤色領域に
は母体材料であるＣａＳ（硫化カルシウム）に発光中心
材料であるＥｕ（ユーロピウム）を添加したＣａＳ：Ｅ
ｕを、緑色領域にはＺｎＳにＴｂ（テルビウム）と電荷
補償材であるＦ（フッ素）とを添加したＺｎＳ：Ｔｂ，
Ｆを、青色領域にはＳｒＳ（硫化ストロンチウム）にＣ
ｅ（セリウム）とＫ（カリウム）とを添加したＳｒＳ：
Ｃｅ，Ｋを用いてもよい。
電体層107 の光感度波長依存性を考慮して、赤色領域に
は母体材料であるＣａＳ（硫化カルシウム）に発光中心
材料であるＥｕ（ユーロピウム）を添加したＣａＳ：Ｅ
ｕを、緑色領域にはＺｎＳにＴｂ（テルビウム）と電荷
補償材であるＦ（フッ素）とを添加したＺｎＳ：Ｔｂ，
Ｆを、青色領域にはＳｒＳ（硫化ストロンチウム）にＣ
ｅ（セリウム）とＫ（カリウム）とを添加したＳｒＳ：
Ｃｅ，Ｋを用いてもよい。
【０１３９】又、発光層の成膜方法には、ＣＶＤ法、Ｒ
Ｆスパッタ法及びＡＬＥ（アトミックレイヤエピタキ
シ）法等を用いることも可能である。
Ｆスパッタ法及びＡＬＥ（アトミックレイヤエピタキ
シ）法等を用いることも可能である。
【０１４０】その後、発光層の劣化の原因となる水分等
を除去するため、400 ℃〜600 ℃で真空熱処理を行うこ
とにより、薄膜型の発光層が形成される。
を除去するため、400 ℃〜600 ℃で真空熱処理を行うこ
とにより、薄膜型の発光層が形成される。
【０１４１】次に、粉末型の発光層について説明する。
【０１４２】粉末型の発光層は、発光層材料として母体
材料であるＺｎＳに発光中心材料であるＣｕ（銅）とＣ
ｌ（塩素）とを添加したＺｎＳ：Ｃｕ，Ｃｌを用いる。
グレインサイズが5 μｍ〜20μｍであるＺｎＳ：Ｃｕ，
Ｃｌ等の蛍光体材料を誘電体中に分散させ、50μｍ〜10
0 μｍ程度の厚さに形成する。
材料であるＺｎＳに発光中心材料であるＣｕ（銅）とＣ
ｌ（塩素）とを添加したＺｎＳ：Ｃｕ，Ｃｌを用いる。
グレインサイズが5 μｍ〜20μｍであるＺｎＳ：Ｃｕ，
Ｃｌ等の蛍光体材料を誘電体中に分散させ、50μｍ〜10
0 μｍ程度の厚さに形成する。
【０１４３】粉末型の発光層の場合、発光層に印加する
電界強度は1 ×104 Ｖ／ｃｍ〜3 ×104 Ｖ／ｃｍ程度で
あり、発光層の絶縁破壊は起こりにくいので、粉末型の
発光層から成る発光層104 を透明電極106 と背面電極10
2 との間に直接挟んで形成することができる。即ち、こ
の場合には、下部絶縁層103 及び上部絶縁層105 を形成
しない構成とすることも可能である。
電界強度は1 ×104 Ｖ／ｃｍ〜3 ×104 Ｖ／ｃｍ程度で
あり、発光層の絶縁破壊は起こりにくいので、粉末型の
発光層から成る発光層104 を透明電極106 と背面電極10
2 との間に直接挟んで形成することができる。即ち、こ
の場合には、下部絶縁層103 及び上部絶縁層105 を形成
しない構成とすることも可能である。
【０１４４】このときに得られる発光色は、発光中心材
料がＺｎＳ：Ｃｕ，Ｃｌのとき青緑色、ＺｎＳ：Ｃｕ，
Ａｌのとき緑色、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ｍｎ，Ｃｌのとき黄橙
色であるので、薄膜型の発光層の場合と同様、光導電体
層107 の光感度波長依存性に応じて材料を選ぶことがで
きる。
料がＺｎＳ：Ｃｕ，Ｃｌのとき青緑色、ＺｎＳ：Ｃｕ，
Ａｌのとき緑色、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ｍｎ，Ｃｌのとき黄橙
色であるので、薄膜型の発光層の場合と同様、光導電体
層107 の光感度波長依存性に応じて材料を選ぶことがで
きる。
【０１４５】このようにして形成される薄膜型の発光
層、又は粉末型の発光層から成る発光層104 の上に、上
部絶縁層105 を成膜する。
層、又は粉末型の発光層から成る発光層104 の上に、上
部絶縁層105 を成膜する。
【０１４６】上部絶縁層105 はＳｉＯX とＳｉＮX とか
ら成る積層構造を成している。ＳｉＯX はＡｒとＯ
2 （酸素）との混合ガス中で、ＳｉＮX はＡｒとＮ2 と
の混合ガス中で、Ｓｉターゲットを用いＲＦスパッタ法
によりそれぞれ成膜する。
ら成る積層構造を成している。ＳｉＯX はＡｒとＯ
2 （酸素）との混合ガス中で、ＳｉＮX はＡｒとＮ2 と
の混合ガス中で、Ｓｉターゲットを用いＲＦスパッタ法
によりそれぞれ成膜する。
【０１４７】上部絶縁層105 にはＳｉＯX 及びＳｉＮX
の他に、ＢａＴａ2 Ｏ6 （タンタル酸バリウム）、Ｓｒ
ＴｉＯ3 （チタン酸ストロンチウム）、及びＴａ2 Ｏ5
（酸化タンタル）等を用いてもよい。
の他に、ＢａＴａ2 Ｏ6 （タンタル酸バリウム）、Ｓｒ
ＴｉＯ3 （チタン酸ストロンチウム）、及びＴａ2 Ｏ5
（酸化タンタル）等を用いてもよい。
【０１４８】その後、ＲＦスパッタ法を用いて、ガラス
基板101 、背面電極102 、下部絶縁層103 、発光層104
及び上部絶縁層105 から成る基板上のほぼ全面に透明電
極106 を成膜する。透明電極106 は材料として、ＩＴＯ
を用いる。
基板101 、背面電極102 、下部絶縁層103 、発光層104
及び上部絶縁層105 から成る基板上のほぼ全面に透明電
極106 を成膜する。透明電極106 は材料として、ＩＴＯ
を用いる。
【０１４９】このような構造によれば、透明電極106 を
接地することにより、ライトバルブと、発光層104 から
成る走査用光信号源とを完全に独立に駆動できるという
利点を有する。
接地することにより、ライトバルブと、発光層104 から
成る走査用光信号源とを完全に独立に駆動できるという
利点を有する。
【０１５０】以上に述べたＥＬ素子の発光層104 の駆動
は、双極性パルスによる交流駆動により行うが、発光層
104 と背面電極102 との間に電流制限層を設け、単極性
パルスによる直流駆動により行うことも可能である。こ
の電流制限層は、ＭｎＯ2 （二酸化マンガン）をバイン
ダ樹脂中に分散させた厚膜であり、その膜厚は1 μｍ〜
10μｍにする。
は、双極性パルスによる交流駆動により行うが、発光層
104 と背面電極102 との間に電流制限層を設け、単極性
パルスによる直流駆動により行うことも可能である。こ
の電流制限層は、ＭｎＯ2 （二酸化マンガン）をバイン
ダ樹脂中に分散させた厚膜であり、その膜厚は1 μｍ〜
10μｍにする。
【０１５１】次に、透明電極106 上に、走査用光信号源
である発光層104 からの光を受け取る光導電体層107 と
して、ａ−Ｓｉ：ＨをプラズマＣＶＤ法により形成す
る。
である発光層104 からの光を受け取る光導電体層107 と
して、ａ−Ｓｉ：ＨをプラズマＣＶＤ法により形成す
る。
【０１５２】光の照射量に対応してインピーダンスが変
化する光導電体層107 としては、Ｂｉ12ＳｉＯ20、Ｃｄ
Ｓ、ａ−ＳｉＣ：Ｈ、ａ−ＳｉＯ：Ｈ、及びａ−Ｓｉ
Ｎ：Ｈ等を用いることができる。
化する光導電体層107 としては、Ｂｉ12ＳｉＯ20、Ｃｄ
Ｓ、ａ−ＳｉＣ：Ｈ、ａ−ＳｉＯ：Ｈ、及びａ−Ｓｉ
Ｎ：Ｈ等を用いることができる。
【０１５３】次いで、光導電体層107 上に遮光層108 を
介して、誘電体ミラー109 としてＴｉＯ2 とＳｉＯ2 と
を交互に積層して成る多層膜をＥＢ蒸着法により形成す
る。
介して、誘電体ミラー109 としてＴｉＯ2 とＳｉＯ2 と
を交互に積層して成る多層膜をＥＢ蒸着法により形成す
る。
【０１５４】誘電体ミラー109 を通じて光導電体層107
に読み出し光116 が漏れるのを防ぐために、誘電体ミラ
ー109 と光導電体層107 との間に遮光層108 を形成す
る。
に読み出し光116 が漏れるのを防ぐために、誘電体ミラ
ー109 と光導電体層107 との間に遮光層108 を形成す
る。
【０１５５】遮光層108 には、カーボン分散型有機薄膜
や、ＣｄＴｅ及びＡｇ無電界メッキを施したＡｌ2 Ｏ3
等を用いることができる。
や、ＣｄＴｅ及びＡｇ無電界メッキを施したＡｌ2 Ｏ3
等を用いることができる。
【０１５６】ガラス基板101 の裏面、即ちＥＬ素子が形
成されている面と反対側の面には、ＥＬ素子以外からの
光を遮るための金属膜115 が設けられている。
成されている面と反対側の面には、ＥＬ素子以外からの
光を遮るための金属膜115 が設けられている。
【０１５７】金属膜115 はＡｇ、Ａｌ及びＭｏ等から形
成することができる。又、液晶パネルのカラーフィルタ
等に使用されている顔料分散タイプの遮光膜を金属膜11
5 の代わりに用いることも可能である。
成することができる。又、液晶パネルのカラーフィルタ
等に使用されている顔料分散タイプの遮光膜を金属膜11
5 の代わりに用いることも可能である。
【０１５８】ガラス基板101 に対向しているガラス基板
113 に、データ送信用電極112 を形成し、データ送信用
電極112 はスパッタ法により蒸着されたＩＴＯがストラ
イプ状にパターニングされることにより形成される。
113 に、データ送信用電極112 を形成し、データ送信用
電極112 はスパッタ法により蒸着されたＩＴＯがストラ
イプ状にパターニングされることにより形成される。
【０１５９】誘電体ミラー109 とデータ送信用電極112
とに、スピンコートによってポリイミド膜を塗布し焼成
することにより、配向膜110a及び110bをそれぞれ形成
し、配向膜110a及び110bの表面にラビングによる分子配
向処理を施す。
とに、スピンコートによってポリイミド膜を塗布し焼成
することにより、配向膜110a及び110bをそれぞれ形成
し、配向膜110a及び110bの表面にラビングによる分子配
向処理を施す。
【０１６０】配向膜110a及び110bがそれぞれ形成された
ガラス基板101 及び113 を、データ送信用電極112 と走
査用光信号源である発光層104 とが垂直に交差する位置
関係になるように、図示していないスペーサを介して貼
り合わせ、両基板間に液晶を注入しシール材114 によっ
て封止することにより、液晶層111 を形成する。
ガラス基板101 及び113 を、データ送信用電極112 と走
査用光信号源である発光層104 とが垂直に交差する位置
関係になるように、図示していないスペーサを介して貼
り合わせ、両基板間に液晶を注入しシール材114 によっ
て封止することにより、液晶層111 を形成する。
【０１６１】液晶層111 を形成する液晶には、そのイン
ピーダンスが光照射により走査ラインとして選択された
光導電体層107 のインピーダンスに比べて大きく、且つ
選択されない光導電体層107 のインピーダンスに比べて
小さくなるような液晶を選択する。
ピーダンスが光照射により走査ラインとして選択された
光導電体層107 のインピーダンスに比べて大きく、且つ
選択されない光導電体層107 のインピーダンスに比べて
小さくなるような液晶を選択する。
【０１６２】ガラス基板101 及び103 は本発明の第１及
び第２の基板の一実施例である。発光層104 は本発明の
光導波路の一実施例である。光導電体層107 は本発明の
光導電体層の一実施例である。液晶層111 は本発明の液
晶層の一実施例である。
び第２の基板の一実施例である。発光層104 は本発明の
光導波路の一実施例である。光導電体層107 は本発明の
光導電体層の一実施例である。液晶層111 は本発明の液
晶層の一実施例である。
【０１６３】上述の構成を有する液晶ライトバルブで
は、光照射により走査ラインとして選択された光導電体
層107 のインピーダンスは、液晶層111 のインピーダン
スに比べてはるかに小さいため、電極間に印加されたデ
ータ信号はその大部分が液晶層111 に印加される。しか
しながら、光照射されない光導電体層107 のインピーダ
ンスは液晶層111 のインピーダンスより大きくなるた
め、データ信号は液晶層111 に印加されない。
は、光照射により走査ラインとして選択された光導電体
層107 のインピーダンスは、液晶層111 のインピーダン
スに比べてはるかに小さいため、電極間に印加されたデ
ータ信号はその大部分が液晶層111 に印加される。しか
しながら、光照射されない光導電体層107 のインピーダ
ンスは液晶層111 のインピーダンスより大きくなるた
め、データ信号は液晶層111 に印加されない。
【０１６４】図１０は図８及び図９に示す第５の実施例
の液晶ライトバルブ100 の駆動部の概略構成図である。
同図には簡単のため、信号やタイミング発生部は記述し
ていない。
の液晶ライトバルブ100 の駆動部の概略構成図である。
同図には簡単のため、信号やタイミング発生部は記述し
ていない。
【０１６５】同図に示すように、図８及び図９の液晶ラ
イトバルブ100 の駆動部は、走査信号用のＥＬ素子を駆
動するためのドライバアレイ121 と、液晶ライトバルブ
100に含まれているデータ送信用電極112 を駆動する駆
動回路122 とを備えている。
イトバルブ100 の駆動部は、走査信号用のＥＬ素子を駆
動するためのドライバアレイ121 と、液晶ライトバルブ
100に含まれているデータ送信用電極112 を駆動する駆
動回路122 とを備えている。
【０１６６】又、液晶ライトバルブ100 を用いた投射型
画像表示装置の構成及び液晶層の動作モードについて
は、図４に示す投射型画像表示装置の構成及び液晶層の
動作モードと同一である。
画像表示装置の構成及び液晶層の動作モードについて
は、図４に示す投射型画像表示装置の構成及び液晶層の
動作モードと同一である。
【０１６７】従って、この実施例によれば、第１の実施
例による液晶ライトバルブと同様に、高コントラストな
画像を形成することができ、且つ装置の小型化が実現で
きる。
例による液晶ライトバルブと同様に、高コントラストな
画像を形成することができ、且つ装置の小型化が実現で
きる。
【０１６８】又、ＬＥＤアレイ等の発光素子アレイを接
続する必要がなく、位置合わせ等の高度な技術を必要と
しない。
続する必要がなく、位置合わせ等の高度な技術を必要と
しない。
【０１６９】更に、この実施例の液晶ライトバルブ100
の両面に偏光板をクロスニコル状態で設けると共に、液
晶ライトバルブ100 の液晶層111 にメモリ性を有する強
誘電性液晶を用いることにより、２次元光演算素子に適
用することも可能である。
の両面に偏光板をクロスニコル状態で設けると共に、液
晶ライトバルブ100 の液晶層111 にメモリ性を有する強
誘電性液晶を用いることにより、２次元光演算素子に適
用することも可能である。
【０１７０】次に、本発明の第６の実施例を説明する。
【０１７１】図１１は本発明に係る液晶ライトバルブの
第６の実施例の概略構成を示す断面図である。
第６の実施例の概略構成を示す断面図である。
【０１７２】同図に示すように、この実施例の液晶ライ
トバルブ200 は、光導波路201 及び202 、第１の基板20
3 、第２の基板204 、クラッド層205 、透明電極206 、
接着樹脂207 、金属膜208 、光導電体層209 、遮光層21
0 、誘電体ミラー211 、ガラス基板212 、データ信号用
電極213 、配向膜214a及び214b並びに液晶層215 を備え
ている。
トバルブ200 は、光導波路201 及び202 、第１の基板20
3 、第２の基板204 、クラッド層205 、透明電極206 、
接着樹脂207 、金属膜208 、光導電体層209 、遮光層21
0 、誘電体ミラー211 、ガラス基板212 、データ信号用
電極213 、配向膜214a及び214b並びに液晶層215 を備え
ている。
【０１７３】この実施例の液晶ライトバルブ200 では、
走査用の光信号として、光導波路201 及び202 に沿って
伝送される光の漏れが用いられる。
走査用の光信号として、光導波路201 及び202 に沿って
伝送される光の漏れが用いられる。
【０１７４】先ず、光導波路201 及び202 の製造方法を
説明する。
説明する。
【０１７５】光導波路201 の形成のため、第１の基板20
3 上に、光導波路用の溝をウェットエッチングの手法を
用いて形成する。
3 上に、光導波路用の溝をウェットエッチングの手法を
用いて形成する。
【０１７６】即ち、第１の基板203 の両面にレジストを
塗布し、前焼成した後、露光、現像、後焼成により一方
の面に溝を形成するためのマスクを形成する。
塗布し、前焼成した後、露光、現像、後焼成により一方
の面に溝を形成するためのマスクを形成する。
【０１７７】次いで、バッファードフッ酸によるエッチ
ング、レジスト剥離を行い、ストライプ状に溝を形成す
る。
ング、レジスト剥離を行い、ストライプ状に溝を形成す
る。
【０１７８】このウェットエッチングの手法以外にも、
ドライエッチングの手法であるＡｒガスによるスパッタ
エッチング、アルゴンイオンビームエッチング、その他
機械研磨によっても溝の形成は可能である。
ドライエッチングの手法であるＡｒガスによるスパッタ
エッチング、アルゴンイオンビームエッチング、その他
機械研磨によっても溝の形成は可能である。
【０１７９】光導波路201 には、フォトリソグラフィや
成型加工の容易な高分子材料の中でも耐熱性に優れたポ
リイミドを用いる。ポリイミドを用いるのは、光導電体
層209 をプラズマＣＶＤ法により形成するときに、基板
温度を300 ℃程度にするためである。
成型加工の容易な高分子材料の中でも耐熱性に優れたポ
リイミドを用いる。ポリイミドを用いるのは、光導電体
層209 をプラズマＣＶＤ法により形成するときに、基板
温度を300 ℃程度にするためである。
【０１８０】一方の面に溝が形成された第１の基板203
の上に、ポリイミドを溶媒で希釈しスピナで塗布した
後、熱処理を行う。その上にレジストを塗布し、前焼
成、露光、現像、後焼成により、第１の基板203 に形成
した溝の部分を覆うようにマスクを形成する。その後、
ポリイミドのエッチング、レジストの剥離、最終熱処理
を行うことにより光導波路201 を形成する。
の上に、ポリイミドを溶媒で希釈しスピナで塗布した
後、熱処理を行う。その上にレジストを塗布し、前焼
成、露光、現像、後焼成により、第１の基板203 に形成
した溝の部分を覆うようにマスクを形成する。その後、
ポリイミドのエッチング、レジストの剥離、最終熱処理
を行うことにより光導波路201 を形成する。
【０１８１】ポリイミドのエッチングには、ヒドラジン
・ヒドラート系エッチャントによるウェットエッチング
法を用いる。
・ヒドラート系エッチャントによるウェットエッチング
法を用いる。
【０１８２】この実施例では、非感光性のポリイミドを
用いたが、感光性のポリイミドを用いると、より少ない
工程で光導波路を形成することができる。
用いたが、感光性のポリイミドを用いると、より少ない
工程で光導波路を形成することができる。
【０１８３】又、後述するようにファイバプレートから
成る第１の基板203よりも屈折率の大きいポリイミドを
選択しているため、基板側にクラッド層を設ける必要が
ない。
成る第１の基板203よりも屈折率の大きいポリイミドを
選択しているため、基板側にクラッド層を設ける必要が
ない。
【０１８４】一方、光導波路201 上には、ＩＴＯから成
る透明電極206 が設けられているが、透明電極206 の屈
折率は光導波路201 の屈折率より大きいため、クラッド
層205 を設ける必要がある。クラッド層205 は低屈折率
誘電体であるＳｉＯ2 を用いて、スパッタ法により形成
する。
る透明電極206 が設けられているが、透明電極206 の屈
折率は光導波路201 の屈折率より大きいため、クラッド
層205 を設ける必要がある。クラッド層205 は低屈折率
誘電体であるＳｉＯ2 を用いて、スパッタ法により形成
する。
【０１８５】クラッド層205 を形成する他の方法として
は、光導波路201 として用いたポリイミドより屈折率の
小さいポリイミドを使用し、クラッド層205 とすること
ができる。
は、光導波路201 として用いたポリイミドより屈折率の
小さいポリイミドを使用し、クラッド層205 とすること
ができる。
【０１８６】この場合、クラッド層205 は光導波路201
を伝搬する光が適度な漏れを生じるように形成する必要
があり、クラッド層の厚さは50オングストローム〜5000
オングストロームの範囲が適当である。この実施例のク
ラッド層205 の厚さは、約3000オングストロームであ
る。
を伝搬する光が適度な漏れを生じるように形成する必要
があり、クラッド層の厚さは50オングストローム〜5000
オングストロームの範囲が適当である。この実施例のク
ラッド層205 の厚さは、約3000オングストロームであ
る。
【０１８７】第２の基板204 に光導波路202 を形成する
際には、第１の基板203 、第２の基板204 、光導波路20
2 及び接着樹脂207 の屈折率のマッチングを考慮する必
要がある。
際には、第１の基板203 、第２の基板204 、光導波路20
2 及び接着樹脂207 の屈折率のマッチングを考慮する必
要がある。
【０１８８】即ち、光導波路202 から光が漏れて第１の
基板203 を通過するために、光導波路202 の屈折率と第
１の基板203 の屈折率とはほぼ等しいか、又は第１の基
板203 の屈折率は光導波路202 の屈折率より大きくなけ
ればならない。又、第２の基板204 の屈折率は光導波路
202 の屈折率より小さくなければならない。
基板203 を通過するために、光導波路202 の屈折率と第
１の基板203 の屈折率とはほぼ等しいか、又は第１の基
板203 の屈折率は光導波路202 の屈折率より大きくなけ
ればならない。又、第２の基板204 の屈折率は光導波路
202 の屈折率より小さくなければならない。
【０１８９】これらの条件を満たすためには、例えば第
１の基板203 には屈折率1.53程度のファイバプレート
を、第２の基板204 には屈折率1.457 程度の石英を、
又、光導波路202 には屈折率1.53程度のポリイミドを選
択すればよい。接着樹脂207 には光導波路202 のクラッ
ド層を兼ねるため、屈折率1.48程度のものを選択すれば
よい。
１の基板203 には屈折率1.53程度のファイバプレート
を、第２の基板204 には屈折率1.457 程度の石英を、
又、光導波路202 には屈折率1.53程度のポリイミドを選
択すればよい。接着樹脂207 には光導波路202 のクラッ
ド層を兼ねるため、屈折率1.48程度のものを選択すれば
よい。
【０１９０】この場合、光導波路201 には屈折率1.61程
度のポリイミドを用いることができる。
度のポリイミドを用いることができる。
【０１９１】又、光導波路201 の幅と光導波路202 の幅
とは等しく、光導波路201 は、互いに隣接する光導波路
201 の間隔が光導波路201 の各々の幅の２倍となるよう
に形成されている。光導波路202 も同様に、互いに隣接
する光導波路202 の間隔が光導波路202 の各々の幅の２
倍となるように形成されている。光導波路201と光導波
路202 とは、互いに平行に１／２ピッチずつずらして形
成されている。
とは等しく、光導波路201 は、互いに隣接する光導波路
201 の間隔が光導波路201 の各々の幅の２倍となるよう
に形成されている。光導波路202 も同様に、互いに隣接
する光導波路202 の間隔が光導波路202 の各々の幅の２
倍となるように形成されている。光導波路201と光導波
路202 とは、互いに平行に１／２ピッチずつずらして形
成されている。
【０１９２】石英から成る第２の基板204 の溝の形成に
は、リアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）の手法が
有効である。反応ガスとしてはＣＦ4 の他にも、ＣＦ4
とＨ2 との混合ガス、ＣＦ4 とＣ2 Ｈ4 との混合ガス、
Ｃ2 Ｆ5 、Ｃ2 Ｆ6 とＣ2 Ｈ4 との混合ガス、Ｃ
3 Ｆ8 、Ｃ3 Ｆ8 とＣ2 Ｈ4 との混合ガス、ＣＨＦ3 、
及びＣ4 Ｆ8 を用いることができる。又、Ａｒガスによ
るスパッタエッチング、アルゴンイオンビームエッチン
グ、その他機械研磨によっても溝の形成は可能である。
は、リアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）の手法が
有効である。反応ガスとしてはＣＦ4 の他にも、ＣＦ4
とＨ2 との混合ガス、ＣＦ4 とＣ2 Ｈ4 との混合ガス、
Ｃ2 Ｆ5 、Ｃ2 Ｆ6 とＣ2 Ｈ4 との混合ガス、Ｃ
3 Ｆ8 、Ｃ3 Ｆ8 とＣ2 Ｈ4 との混合ガス、ＣＨＦ3 、
及びＣ4 Ｆ8 を用いることができる。又、Ａｒガスによ
るスパッタエッチング、アルゴンイオンビームエッチン
グ、その他機械研磨によっても溝の形成は可能である。
【０１９３】光導波路202 の形成方法は、前述の光導波
路201 を形成する場合と同じである。
路201 を形成する場合と同じである。
【０１９４】第２の基板204 の裏面、即ち光導波路202
が形成されている面と反対側の面には、光導波路以外か
らの光を遮ることができるための金属膜208 が設けられ
ている。
が形成されている面と反対側の面には、光導波路以外か
らの光を遮ることができるための金属膜208 が設けられ
ている。
【０１９５】金属膜208 はＡｇ、Ａｌ及びＭｏ等から形
成することができる。又、液晶パネルのカラーフィルタ
等に使用されている顔料分散タイプの遮光膜を金属膜20
8 の代わりに用いることも可能である。
成することができる。又、液晶パネルのカラーフィルタ
等に使用されている顔料分散タイプの遮光膜を金属膜20
8 の代わりに用いることも可能である。
【０１９６】次に、図１１においてクラッド層205 から
上の各層の形成方法を説明する。
上の各層の形成方法を説明する。
【０１９７】クラッド層205 の上には、ＩＴＯから成る
透明電極206 をスパッタ法により形成する。透明電極20
6 の上には、光導波路201 からの光を受け取る光導電体
層209 として、ａ−Ｓｉ：ＨをプラズマＣＶＤ法により
形成する。
透明電極206 をスパッタ法により形成する。透明電極20
6 の上には、光導波路201 からの光を受け取る光導電体
層209 として、ａ−Ｓｉ：ＨをプラズマＣＶＤ法により
形成する。
【０１９８】光の照射量に対応してインピーダンスが変
化する光導電体層209 としては、Ｂｉ12ＳｉＯ20、Ｃｄ
Ｓ、ａ−ＳｉＣ：Ｈ、ａ−ＳｉＯ：Ｈ、及びａ−Ｓｉ
Ｎ：Ｈ等を用いることができる。
化する光導電体層209 としては、Ｂｉ12ＳｉＯ20、Ｃｄ
Ｓ、ａ−ＳｉＣ：Ｈ、ａ−ＳｉＯ：Ｈ、及びａ−Ｓｉ
Ｎ：Ｈ等を用いることができる。
【０１９９】次いで、光導電体層209 の上に遮光層210
を介して、誘電体ミラー211 としてＴｉＯ2 とＳｉＯ2
とを交互に積層して成る多層膜をＥＢ蒸着法により形成
する。
を介して、誘電体ミラー211 としてＴｉＯ2 とＳｉＯ2
とを交互に積層して成る多層膜をＥＢ蒸着法により形成
する。
【０２００】誘電体ミラー211 を通じて光導電体層209
に読み出し光216 が漏れるのを防ぐために、誘電体ミラ
ー211 と光導電体層209 との間に遮光層210 を形成す
る。
に読み出し光216 が漏れるのを防ぐために、誘電体ミラ
ー211 と光導電体層209 との間に遮光層210 を形成す
る。
【０２０１】遮光層210 には、カーボン分散型有機薄膜
や、ＣｄＴｅ及びＡｇ無電界メッキを施したＡｌ2 Ｏ3
等を用いることができる。
や、ＣｄＴｅ及びＡｇ無電界メッキを施したＡｌ2 Ｏ3
等を用いることができる。
【０２０２】第１の基板203 に対向しているガラス基板
212 には、データ送信用電極213 を形成する。データ送
信用電極213 はスパッタ法により蒸着された透明なＩＴ
Ｏがストライプ状にパターニングされることにより形成
される。
212 には、データ送信用電極213 を形成する。データ送
信用電極213 はスパッタ法により蒸着された透明なＩＴ
Ｏがストライプ状にパターニングされることにより形成
される。
【０２０３】誘電体ミラー211 とデータ送信用電極213
とには、スピンコートによってポリイミド膜を塗布し焼
成することにより、配向膜214a及び214bをそれぞれ形成
し、配向膜214a及び214bの表面にラビングによる分子配
向処理を施す。
とには、スピンコートによってポリイミド膜を塗布し焼
成することにより、配向膜214a及び214bをそれぞれ形成
し、配向膜214a及び214bの表面にラビングによる分子配
向処理を施す。
【０２０４】配向膜214a及び214bがそれぞれ形成された
第１の基板203 及びガラス基板212を、データ送信用電
極213 と走査用の光導波路201 とが垂直に交差する位置
関係になるように、図示していないスペーサを介して貼
り合わせ、両基板間に液晶を注入し封止することによ
り、液晶層215 を形成する。
第１の基板203 及びガラス基板212を、データ送信用電
極213 と走査用の光導波路201 とが垂直に交差する位置
関係になるように、図示していないスペーサを介して貼
り合わせ、両基板間に液晶を注入し封止することによ
り、液晶層215 を形成する。
【０２０５】最後に、光導波路201 を形成したファイバ
プレートから成る第１の基板203 に光導波路202 を形成
した石英から成る第２の基板204 を位置合わせし、接着
樹脂207 によって貼り合わせる。
プレートから成る第１の基板203 に光導波路202 を形成
した石英から成る第２の基板204 を位置合わせし、接着
樹脂207 によって貼り合わせる。
【０２０６】液晶層215 を形成する液晶には、そのイン
ピーダンスが光照射により走査ラインとして選択された
光導電体層209 のインピーダンスに比べて大きく、且つ
選択されない光導電体層209 のインピーダンスに比べて
小さくなるような液晶を選択する。
ピーダンスが光照射により走査ラインとして選択された
光導電体層209 のインピーダンスに比べて大きく、且つ
選択されない光導電体層209 のインピーダンスに比べて
小さくなるような液晶を選択する。
【０２０７】第１の基板203 及び第２の基板204 は本発
明の第１の基板に含まれている２つの基板の一実施例で
ある。ガラス基板212 は本発明の第２の基板の一実施例
である。光導波路201 及び202 は本発明の第１及び第２
の光導波路の一実施例である。光導電体層209 は本発明
の光導電体層の一実施例である。液晶層215 は本発明の
液晶層の一実施例である。
明の第１の基板に含まれている２つの基板の一実施例で
ある。ガラス基板212 は本発明の第２の基板の一実施例
である。光導波路201 及び202 は本発明の第１及び第２
の光導波路の一実施例である。光導電体層209 は本発明
の光導電体層の一実施例である。液晶層215 は本発明の
液晶層の一実施例である。
【０２０８】上述の構成を有する液晶ライトバルブで
は、光照射により走査ラインとして選択された光導電体
層209 のインピーダンスは、液晶層215 のインピーダン
スに比べてはるかに小さいため、電極間に印加されたデ
ータ信号はその大部分が液晶層215 に印加される。しか
しながら、光照射されない光導電体層209 のインピーダ
ンスは液晶層215 のインピーダンスより大きくなるた
め、データ信号は液晶層215 に印加されない。
は、光照射により走査ラインとして選択された光導電体
層209 のインピーダンスは、液晶層215 のインピーダン
スに比べてはるかに小さいため、電極間に印加されたデ
ータ信号はその大部分が液晶層215 に印加される。しか
しながら、光照射されない光導電体層209 のインピーダ
ンスは液晶層215 のインピーダンスより大きくなるた
め、データ信号は液晶層215 に印加されない。
【０２０９】従って、この実施例によれば、第１の実施
例による液晶ライトバルブと同様に、高コントラストな
画像を形成することができ、且つ装置の小型化が実現で
きる。
例による液晶ライトバルブと同様に、高コントラストな
画像を形成することができ、且つ装置の小型化が実現で
きる。
【０２１０】又、従来は１つの基板上に光導波路を形成
していたため、隣接する走査ライン間に隙間ができてい
たが、この実施例によれば、光導波路を２つの基板上に
それぞれ形成することにより走査ライン間の隙間を無く
し、走査ライン数を増加させることができる。これによ
り、解像度及び開口率を向上することができる。
していたため、隣接する走査ライン間に隙間ができてい
たが、この実施例によれば、光導波路を２つの基板上に
それぞれ形成することにより走査ライン間の隙間を無く
し、走査ライン数を増加させることができる。これによ
り、解像度及び開口率を向上することができる。
【０２１１】第１の基板203 がガラスから形成されてい
る場合には、光導波路202 から漏れた光信号は、第１の
基板203 を通過中に拡がり、本来の走査線上では光量が
減少してしまう。又、隣接する走査線上に光信号が漏れ
ると、クロストークが生じてしまう。これらを防ぐため
に上述の実施例では、第１の基板203 にファイバプレー
トを用いた例を示している。ファイバプレートの使用に
より光導波路202 からの光信号は、横漏れすることなく
確実に垂直上方（図１１の読み出し光216 の進行方向と
反対方向）へ伝達され得る。
る場合には、光導波路202 から漏れた光信号は、第１の
基板203 を通過中に拡がり、本来の走査線上では光量が
減少してしまう。又、隣接する走査線上に光信号が漏れ
ると、クロストークが生じてしまう。これらを防ぐため
に上述の実施例では、第１の基板203 にファイバプレー
トを用いた例を示している。ファイバプレートの使用に
より光導波路202 からの光信号は、横漏れすることなく
確実に垂直上方（図１１の読み出し光216 の進行方向と
反対方向）へ伝達され得る。
【０２１２】図１２は図１１に示す第６の実施例の液晶
ライトバルブ200 の駆動部の概略構成図である。同図に
は簡単のため、信号やタイミング発生部は記述していな
い。
ライトバルブ200 の駆動部の概略構成図である。同図に
は簡単のため、信号やタイミング発生部は記述していな
い。
【０２１３】同図に示すように、図１１の液晶ライトバ
ルブ200 の駆動部は走査信号用のＬＥＤアレイ221 と、
液晶ライトバルブ200 に含まれているデータ送信用電極
213を駆動する駆動回路222 とを備えている。
ルブ200 の駆動部は走査信号用のＬＥＤアレイ221 と、
液晶ライトバルブ200 に含まれているデータ送信用電極
213を駆動する駆動回路222 とを備えている。
【０２１４】尚、ＬＥＤアレイ221 の代わりに、半導体
レーザアレイを用いてもよい。
レーザアレイを用いてもよい。
【０２１５】ＬＥＤアレイ221 は液晶ライトバルブ200
に接続されており、ＬＥＤアレイ221 から発せられる光
パルス信号は液晶ライトバルブ200 に導かれる。
に接続されており、ＬＥＤアレイ221 から発せられる光
パルス信号は液晶ライトバルブ200 に導かれる。
【０２１６】図１３は図１２のＬＥＤアレイ221 の接続
部の詳細を示す斜視図である。
部の詳細を示す斜視図である。
【０２１７】同図に示すように、図１２のＬＥＤアレイ
221 はＬＥＤアレイ221a及び221bから成っており、ＬＥ
Ｄアレイ221a及び221bからそれぞれ発せられた光は、光
学プリズム223a及び223bを介して光導波路225a及び225b
へそれぞれ導かれる。
221 はＬＥＤアレイ221a及び221bから成っており、ＬＥ
Ｄアレイ221a及び221bからそれぞれ発せられた光は、光
学プリズム223a及び223bを介して光導波路225a及び225b
へそれぞれ導かれる。
【０２１８】光導波路225a及び225bは、図１１の液晶ラ
イトバルブ200 の光導波路201 及び202 にそれぞれ対応
する。
イトバルブ200 の光導波路201 及び202 にそれぞれ対応
する。
【０２１９】即ち、ＬＥＤアレイと光学プリズムとは、
上部走査用の光導波路と下部走査用の光導波路と対応し
てそれぞれ１組ずつ設けられている。尚、図１３ではわ
かりやすくするため、液晶ライトバルブ200 の光導波路
201及び光導波路202 にそれぞれ対応する上方の光導波
路225a及び下方の光導波路225bのみを示し、その他の液
晶ライトバルブの構成要素は省略している。
上部走査用の光導波路と下部走査用の光導波路と対応し
てそれぞれ１組ずつ設けられている。尚、図１３ではわ
かりやすくするため、液晶ライトバルブ200 の光導波路
201及び光導波路202 にそれぞれ対応する上方の光導波
路225a及び下方の光導波路225bのみを示し、その他の液
晶ライトバルブの構成要素は省略している。
【０２２０】又、このように光学プリズム223a及び223b
を用いずに、液晶ライトバルブ200の光導波路225a及び2
25bの各々の端面とＬＥＤアレイ221a及び221bの各々の
発光面とをそれぞれ直接結合させるように構成してもよ
い。
を用いずに、液晶ライトバルブ200の光導波路225a及び2
25bの各々の端面とＬＥＤアレイ221a及び221bの各々の
発光面とをそれぞれ直接結合させるように構成してもよ
い。
【０２２１】反射鏡224a及び224bは、光導波路225a及び
225bの各々の端面での光を反射させ、効率良く液晶ライ
トバルブ200 の光導電体層に光を導くために設けられて
おり、Ａｌ及びＡｇ等から形成されている。
225bの各々の端面での光を反射させ、効率良く液晶ライ
トバルブ200 の光導電体層に光を導くために設けられて
おり、Ａｌ及びＡｇ等から形成されている。
【０２２２】液晶ライトバルブ200 を用いた投射型画像
表示装置の構成及び液晶層の動作モードについても、図
４に示す投射型画像表示装置の構成及び液晶層の動作モ
ードと同一であり、液晶ライトバルブ200 は高コントラ
スト、高解像度の投射型画像装置に適用することが可能
である。
表示装置の構成及び液晶層の動作モードについても、図
４に示す投射型画像表示装置の構成及び液晶層の動作モ
ードと同一であり、液晶ライトバルブ200 は高コントラ
スト、高解像度の投射型画像装置に適用することが可能
である。
【０２２３】又、この実施例の液晶ライトバルブ200 の
両面に偏光板をクロスニコル状態で設けると共に、液晶
ライトバルブ200 の液晶層215 にメモリ性を有する強誘
電性液晶を用いることにより、２次元光演算素子に適用
することも可能である。
両面に偏光板をクロスニコル状態で設けると共に、液晶
ライトバルブ200 の液晶層215 にメモリ性を有する強誘
電性液晶を用いることにより、２次元光演算素子に適用
することも可能である。
【０２２４】次に、本発明の第７の実施例を説明する。
【０２２５】図１４は本発明に係る液晶ライトバルブの
第７の実施例の概略構成を示す断面図である。
第７の実施例の概略構成を示す断面図である。
【０２２６】この実施例の液晶ライトバルブでは、図１
１に示す第６の実施例の液晶ライトバルブ200 におい
て、走査用光信号源である下方の光導波路202 がＥＬ素
子から成る発光層から形成されている。
１に示す第６の実施例の液晶ライトバルブ200 におい
て、走査用光信号源である下方の光導波路202 がＥＬ素
子から成る発光層から形成されている。
【０２２７】図１４に示すように、この実施例の液晶ラ
イトバルブ300 は、ファイバプレート301 、光導波路30
2 、背面電極303、ガラス基板304 、下部絶縁層305 、
ＥＬ素子から成る発光層306 、上部絶縁層307 、透明電
極308 、接着樹脂309 、クラッド層310 、透明電極311
、金属膜312、光導電体層313 、遮光層314 、誘電体ミ
ラー315 、ガラス基板316 、データ信号用電極317 、配
向膜318a及び318b、並びに液晶層319 を備えている。
イトバルブ300 は、ファイバプレート301 、光導波路30
2 、背面電極303、ガラス基板304 、下部絶縁層305 、
ＥＬ素子から成る発光層306 、上部絶縁層307 、透明電
極308 、接着樹脂309 、クラッド層310 、透明電極311
、金属膜312、光導電体層313 、遮光層314 、誘電体ミ
ラー315 、ガラス基板316 、データ信号用電極317 、配
向膜318a及び318b、並びに液晶層319 を備えている。
【０２２８】液晶ライトバルブ300 の製造方法を説明す
る。
る。
【０２２９】この実施例の液晶ライトバルブ300 では、
ＥＬ素子からの安定な発光を得るために、発光層306 を
下部絶縁層305 と上部絶縁層307 とによって挟んだサン
ドイッチ構造を用いている。
ＥＬ素子からの安定な発光を得るために、発光層306 を
下部絶縁層305 と上部絶縁層307 とによって挟んだサン
ドイッチ構造を用いている。
【０２３０】先ず、ガラス基板304 上に背面電極303 を
形成する。背面電極303 にはＡｌを用い、ＥＢ蒸着法に
よって成膜し、その後、エッチングプロセスを行い、ス
トライプ状にパターニングすることにより、背面電極30
3 を形成する。背面電極303にはＡｌの他に、Ｔｉ及び
Ｍｏ等を用いてもよい。
形成する。背面電極303 にはＡｌを用い、ＥＢ蒸着法に
よって成膜し、その後、エッチングプロセスを行い、ス
トライプ状にパターニングすることにより、背面電極30
3 を形成する。背面電極303にはＡｌの他に、Ｔｉ及び
Ｍｏ等を用いてもよい。
【０２３１】次いで、背面電極303 と透明電極308 との
間に、発光層306 に安定な高電界をかけるための絶縁層
として、背面電極303 側に下部絶縁層305 、及び透明電
極308 側に上部絶縁層307 を形成する。
間に、発光層306 に安定な高電界をかけるための絶縁層
として、背面電極303 側に下部絶縁層305 、及び透明電
極308 側に上部絶縁層307 を形成する。
【０２３２】下部絶縁層305 はＡｌ2 Ｏ3 とＳｉＮX と
から成る積層構造を成している。Ａｌ2 Ｏ3 はＡｌ2 Ｏ
3 ターゲットを用いＡｒ雰囲気中で、ＳｉＮX はＳｉタ
ーゲットを用いＡｒとＮ2 との混合ガス中で、ＲＦスパ
ッタ法によりそれぞれ成膜する。
から成る積層構造を成している。Ａｌ2 Ｏ3 はＡｌ2 Ｏ
3 ターゲットを用いＡｒ雰囲気中で、ＳｉＮX はＳｉタ
ーゲットを用いＡｒとＮ2 との混合ガス中で、ＲＦスパ
ッタ法によりそれぞれ成膜する。
【０２３３】次いで、下部絶縁層305 上に、ＥＬ素子か
ら成る発光層306 を積層し形成する。発光層306 は薄膜
型の発光層、又は蛍光体材料を誘電体中に分散させた粉
末型の発光層から形成することができ、その発光層306
の上に、上部絶縁層307 を成膜する。
ら成る発光層306 を積層し形成する。発光層306 は薄膜
型の発光層、又は蛍光体材料を誘電体中に分散させた粉
末型の発光層から形成することができ、その発光層306
の上に、上部絶縁層307 を成膜する。
【０２３４】上部絶縁層307 はＳｉＯX とＳｉＮX とか
ら成る積層構造を成している。ＳｉＯX はＡｒとＯ2 と
の混合ガス中で、ＳｉＮX はＡｒとＮ2 との混合ガス中
で、Ｓｉターゲットを用い、ＲＦスパッタ法によりそれ
ぞれ成膜する。
ら成る積層構造を成している。ＳｉＯX はＡｒとＯ2 と
の混合ガス中で、ＳｉＮX はＡｒとＮ2 との混合ガス中
で、Ｓｉターゲットを用い、ＲＦスパッタ法によりそれ
ぞれ成膜する。
【０２３５】上部絶縁層307 にはＳｉＯX 及びＳｉＮX
の他に、ＢａＴａ2 Ｏ6 、ＳｒＴｉＯ6 及びＴａ2 Ｏ5
等を用いてもよい。
の他に、ＢａＴａ2 Ｏ6 、ＳｒＴｉＯ6 及びＴａ2 Ｏ5
等を用いてもよい。
【０２３６】その後、ＲＦスパッタ法を用いて、上部絶
縁層307 の上に透明電極308 を成膜する。透明電極308
は材料として、ＩＴＯを用いる。
縁層307 の上に透明電極308 を成膜する。透明電極308
は材料として、ＩＴＯを用いる。
【０２３７】このような構造によれば、透明電極308 を
接地することにより、ライトバルブと、発光層306 から
成る走査用光信号源とを完全に独立に駆動できるという
利点を有する。
接地することにより、ライトバルブと、発光層306 から
成る走査用光信号源とを完全に独立に駆動できるという
利点を有する。
【０２３８】以上に述べたＥＬ素子から成る発光層306
の駆動は、双極性パルスによる交流駆動により行うが、
発光層306 と背面電極303との間に電流制限層を設け、
単極性パルスによる直流駆動により行うことも可能であ
る。この電流制限層は、ＭｎＯ2 をバインダ樹脂中に分
散させた厚膜であり、その膜厚は1 μｍ〜10μｍにす
る。
の駆動は、双極性パルスによる交流駆動により行うが、
発光層306 と背面電極303との間に電流制限層を設け、
単極性パルスによる直流駆動により行うことも可能であ
る。この電流制限層は、ＭｎＯ2 をバインダ樹脂中に分
散させた厚膜であり、その膜厚は1 μｍ〜10μｍにす
る。
【０２３９】次に、光導波路302 の製造方法を説明す
る。
る。
【０２４０】光導波路302 の形成のため、ファイバプレ
ート301 上に、光導波路用の溝をウェットエッチングの
手法を用いて形成する。
ート301 上に、光導波路用の溝をウェットエッチングの
手法を用いて形成する。
【０２４１】即ち、ファイバプレート301 の両面にレジ
ストを塗布し、前焼成した後、露光、現像、後焼成によ
り一方の面に溝を形成するためのマスクを形成する。
ストを塗布し、前焼成した後、露光、現像、後焼成によ
り一方の面に溝を形成するためのマスクを形成する。
【０２４２】次いで、バッファードフッ酸によるエッチ
ング、レジスト剥離を行い、ストライプ状に溝を形成す
る。
ング、レジスト剥離を行い、ストライプ状に溝を形成す
る。
【０２４３】このウェットエッチングの手法以外にも、
ドライエッチングの手法であるＡｒガスによるスパッタ
エッチング、アルゴンイオンビームエッチング、その他
機械研磨によっても溝の形成は可能である。
ドライエッチングの手法であるＡｒガスによるスパッタ
エッチング、アルゴンイオンビームエッチング、その他
機械研磨によっても溝の形成は可能である。
【０２４４】光導波路302 には、フォトリソグラフィや
成型加工の容易な高分子材料の中でも耐熱性に優れたポ
リイミドを用いる。ポリイミドを用いるのは、光導電体
層313 をプラズマＣＶＤ法により形成するときに、基板
温度を300 ℃程度にするためである。
成型加工の容易な高分子材料の中でも耐熱性に優れたポ
リイミドを用いる。ポリイミドを用いるのは、光導電体
層313 をプラズマＣＶＤ法により形成するときに、基板
温度を300 ℃程度にするためである。
【０２４５】一方の面に溝が形成されたファイバプレー
ト301 の上に、ポリイミドを溶媒で希釈しスピナで塗布
した後、熱処理を行う。その上にレジストを塗布し、前
焼成、露光、現像、後焼成により、ファイバプレート30
1 に形成した溝の部分を覆うようにマスクを形成する。
その後、ポリイミドのエッチング、レジストの剥離、最
終熱処理を行うことにより光導波路302 を形成する。
ト301 の上に、ポリイミドを溶媒で希釈しスピナで塗布
した後、熱処理を行う。その上にレジストを塗布し、前
焼成、露光、現像、後焼成により、ファイバプレート30
1 に形成した溝の部分を覆うようにマスクを形成する。
その後、ポリイミドのエッチング、レジストの剥離、最
終熱処理を行うことにより光導波路302 を形成する。
【０２４６】ポリイミドのエッチングには、ヒドラジン
・ヒドラート系エッチャントによるウェットエッチング
法を用いる。
・ヒドラート系エッチャントによるウェットエッチング
法を用いる。
【０２４７】この実施例では、非感光性のポリイミドを
用いたが、感光性のポリイミドを用いると、より少ない
工程で光導波路を形成することができる。
用いたが、感光性のポリイミドを用いると、より少ない
工程で光導波路を形成することができる。
【０２４８】又、ファイバプレート301 よりも屈折率の
大きいポリイミドを選択しているため、基板側にはクラ
ッド層を設ける必要がない。
大きいポリイミドを選択しているため、基板側にはクラ
ッド層を設ける必要がない。
【０２４９】一方、光導波路302 上には、ＩＴＯから成
る透明電極311 が設けられているが、透明電極311 の屈
折率は光導波路302 の屈折率より大きいため、クラッド
層310 を設ける必要がある。クラッド層310 は低屈折率
誘電体であるＳｉＯ2 を用いて、バイアススパッタリン
グ法により形成する。
る透明電極311 が設けられているが、透明電極311 の屈
折率は光導波路302 の屈折率より大きいため、クラッド
層310 を設ける必要がある。クラッド層310 は低屈折率
誘電体であるＳｉＯ2 を用いて、バイアススパッタリン
グ法により形成する。
【０２５０】クラッド層310 を形成する他の方法として
は、光導波路302 として用いたポリイミドより屈折率の
小さいポリイミドを使用し、クラッド層310 とすること
ができる。この場合、クラッド層310 は光導波路302 を
伝搬する光が適度な漏れを生じるように形成する必要が
あり、クラッド層の厚さは50オングストローム〜5000オ
ングストロームの範囲が適当である。この実施例のクラ
ッド層310 の厚さは、約3000オングストロームである。
は、光導波路302 として用いたポリイミドより屈折率の
小さいポリイミドを使用し、クラッド層310 とすること
ができる。この場合、クラッド層310 は光導波路302 を
伝搬する光が適度な漏れを生じるように形成する必要が
あり、クラッド層の厚さは50オングストローム〜5000オ
ングストロームの範囲が適当である。この実施例のクラ
ッド層310 の厚さは、約3000オングストロームである。
【０２５１】又、光導波路302 の幅と背面電極303 の幅
とは等しく、光導波路302 及び背面電極303 は、互いに
隣接する光導波路302 の間隔及び互いに隣接する背面電
極303 の間隔が光導波路302 の各々の幅の２倍となるよ
うに形成されている。光導波路302 と背面電極303 と
は、互いに平行に１／２ピッチずつずらして形成されて
いる。
とは等しく、光導波路302 及び背面電極303 は、互いに
隣接する光導波路302 の間隔及び互いに隣接する背面電
極303 の間隔が光導波路302 の各々の幅の２倍となるよ
うに形成されている。光導波路302 と背面電極303 と
は、互いに平行に１／２ピッチずつずらして形成されて
いる。
【０２５２】ガラス基板304 の裏面、即ち背面電極303
が形成されている面と反対側の面には、光導波路以外か
らの光を遮ることができるための金属膜312 が設けられ
ている。
が形成されている面と反対側の面には、光導波路以外か
らの光を遮ることができるための金属膜312 が設けられ
ている。
【０２５３】金属膜312 はＡｇ、Ａｌ及びＭｏ等から形
成することができる。又、液晶パネルのカラーフィルタ
等に使用されている顔料分散タイプの遮光膜を金属膜31
2 の代わりに用いることも可能である。
成することができる。又、液晶パネルのカラーフィルタ
等に使用されている顔料分散タイプの遮光膜を金属膜31
2 の代わりに用いることも可能である。
【０２５４】次に、図１４においてクラッド層310 から
上の各層の形成方法を説明する。
上の各層の形成方法を説明する。
【０２５５】クラッド層310 の上には、ＩＴＯから成る
透明電極311 をスパッタ法により形成する。透明電極31
1 の上には、光導波路302 からの光を受け取る光導電体
層313 として、ａ−Ｓｉ：ＨをプラズマＣＶＤ法により
形成する。
透明電極311 をスパッタ法により形成する。透明電極31
1 の上には、光導波路302 からの光を受け取る光導電体
層313 として、ａ−Ｓｉ：ＨをプラズマＣＶＤ法により
形成する。
【０２５６】光の照射量に対応してインピーダンスが変
化する光導電体層313 としては、Ｂｉ12ＳｉＯ20、Ｃｄ
Ｓ、ａ−ＳｉＣ：Ｈ、ａ−ＳｉＯ：Ｈ、及びａ−Ｓｉ
Ｎ：Ｈ等を用いることができる。
化する光導電体層313 としては、Ｂｉ12ＳｉＯ20、Ｃｄ
Ｓ、ａ−ＳｉＣ：Ｈ、ａ−ＳｉＯ：Ｈ、及びａ−Ｓｉ
Ｎ：Ｈ等を用いることができる。
【０２５７】次いで、光導電体層313 の上に遮光層314
を介して、誘電体ミラー315 としてＴｉＯ2 とＳｉＯ2
とを交互に積層して成る多層膜をＥＢ蒸着法により形成
する。
を介して、誘電体ミラー315 としてＴｉＯ2 とＳｉＯ2
とを交互に積層して成る多層膜をＥＢ蒸着法により形成
する。
【０２５８】誘電体ミラー315 を通じて光導電体層313
に読み出し光320 が漏れるのを防ぐために、誘電体ミラ
ー315 と光導電体層313 との間に遮光層314 を形成す
る。
に読み出し光320 が漏れるのを防ぐために、誘電体ミラ
ー315 と光導電体層313 との間に遮光層314 を形成す
る。
【０２５９】遮光層314 には、カーボン分散型有機薄膜
や、ＣｄＴｅ及びＡｇ無電界メッキを施したＡｌ2 Ｏ3
等を用いることができる。
や、ＣｄＴｅ及びＡｇ無電界メッキを施したＡｌ2 Ｏ3
等を用いることができる。
【０２６０】ファイバプレート301 に対向しているガラ
ス基板316には、データ送信用電極317 を形成する。デ
ータ送信用電極317はスパッタ法により蒸着された透明
なＩＴＯがストライプ状にパターニングされることによ
り形成される。
ス基板316には、データ送信用電極317 を形成する。デ
ータ送信用電極317はスパッタ法により蒸着された透明
なＩＴＯがストライプ状にパターニングされることによ
り形成される。
【０２６１】誘電体ミラー315 とデータ送信用電極317
とには、スピンコートによってポリイミド膜を塗布し焼
成することにより、配向膜318a及び318bをそれぞれ形成
し、配向膜318a及び318bの表面にラビングによる分子配
向処理を施す。
とには、スピンコートによってポリイミド膜を塗布し焼
成することにより、配向膜318a及び318bをそれぞれ形成
し、配向膜318a及び318bの表面にラビングによる分子配
向処理を施す。
【０２６２】配向膜318a及び318bがそれぞれ形成された
ファイバプレート301 及びガラス基板316 を、データ送
信用電極317 と走査用の光導波路302 とが垂直に交差す
る位置関係になるように、図示していないスペーサを介
して貼り合わせ、両基板間に液晶を注入し封止すること
により、液晶層319 を形成する。
ファイバプレート301 及びガラス基板316 を、データ送
信用電極317 と走査用の光導波路302 とが垂直に交差す
る位置関係になるように、図示していないスペーサを介
して貼り合わせ、両基板間に液晶を注入し封止すること
により、液晶層319 を形成する。
【０２６３】最後に、光導波路302 を形成したファイバ
プレート301 にＥＬ素子から成る発光層306 を形成した
ガラス基板304 を位置合わせし、接着樹脂309 によって
貼り合わせる。
プレート301 にＥＬ素子から成る発光層306 を形成した
ガラス基板304 を位置合わせし、接着樹脂309 によって
貼り合わせる。
【０２６４】液晶層319 を形成する液晶には、そのイン
ピーダンスが光照射により走査ラインとして選択された
光導電体層313 のインピーダンスに比べて大きく、且つ
選択されない光導電体層313 のインピーダンスに比べて
小さくなるような液晶を選択する。
ピーダンスが光照射により走査ラインとして選択された
光導電体層313 のインピーダンスに比べて大きく、且つ
選択されない光導電体層313 のインピーダンスに比べて
小さくなるような液晶を選択する。
【０２６５】ファイバプレート301 及びガラス基板304
は本発明の第１の基板に含まれている２つの基板の一実
施例である。ガラス基板316 は本発明の第２の基板の一
実施例である。光導波路302 及び発光層306 は本発明の
第１及び第２の光導波路の一実施例である。光導電体層
313 は本発明の光導電体層の一実施例である。液晶層31
9 は本発明の液晶層の一実施例である。
は本発明の第１の基板に含まれている２つの基板の一実
施例である。ガラス基板316 は本発明の第２の基板の一
実施例である。光導波路302 及び発光層306 は本発明の
第１及び第２の光導波路の一実施例である。光導電体層
313 は本発明の光導電体層の一実施例である。液晶層31
9 は本発明の液晶層の一実施例である。
【０２６６】上述の構成を有する液晶ライトバルブで
は、光照射により走査ラインとして選択された光導電体
層313 のインピーダンスは、液晶層319 のインピーダン
スに比べてはるかに小さいため、電極間に印加されたデ
ータ信号はその大部分が液晶層319 に印加される。しか
しながら、光照射されない光導電体層313 のインピーダ
ンスは液晶層319 のインピーダンスより大きくなるた
め、データ信号は液晶層319 に印加されない。
は、光照射により走査ラインとして選択された光導電体
層313 のインピーダンスは、液晶層319 のインピーダン
スに比べてはるかに小さいため、電極間に印加されたデ
ータ信号はその大部分が液晶層319 に印加される。しか
しながら、光照射されない光導電体層313 のインピーダ
ンスは液晶層319 のインピーダンスより大きくなるた
め、データ信号は液晶層319 に印加されない。
【０２６７】従って、この実施例によれば、第１の実施
例による液晶ライトバルブと同様に、高コントラストな
画像を得ることができ、且つ装置の小型化が実現でき
る。
例による液晶ライトバルブと同様に、高コントラストな
画像を得ることができ、且つ装置の小型化が実現でき
る。
【０２６８】又、従来は１つの基板上に光導波路を形成
していたため、隣接する走査ライン間に隙間ができてい
たが、この実施例によれば、走査ライン用にストライプ
状の光導波路及びＥＬ素子から成る発光層を組み合わせ
て用いているので、走査ライン間の隙間を無くし、走査
ライン数を増加させることができる。これにより、解像
度及び開口率を向上することができる。
していたため、隣接する走査ライン間に隙間ができてい
たが、この実施例によれば、走査ライン用にストライプ
状の光導波路及びＥＬ素子から成る発光層を組み合わせ
て用いているので、走査ライン間の隙間を無くし、走査
ライン数を増加させることができる。これにより、解像
度及び開口率を向上することができる。
【０２６９】ファイバプレート301 に対応する基板をガ
ラスにより形成した場合には、発光層306 からの光信号
は、このガラス基板を通過中に拡がり、本来の走査線上
では光量が減少してしまう。又、隣接する走査線上に光
信号が漏れると、クロストークが生じてしまう。これら
を防ぐために上述の実施例では、ファイバプレート301
を用いているので、発光層306 からの光信号は、横漏れ
することなく確実に垂直上方（図１４の読み出し光320
の進行方向と反対方向）へ伝達され得る。
ラスにより形成した場合には、発光層306 からの光信号
は、このガラス基板を通過中に拡がり、本来の走査線上
では光量が減少してしまう。又、隣接する走査線上に光
信号が漏れると、クロストークが生じてしまう。これら
を防ぐために上述の実施例では、ファイバプレート301
を用いているので、発光層306 からの光信号は、横漏れ
することなく確実に垂直上方（図１４の読み出し光320
の進行方向と反対方向）へ伝達され得る。
【０２７０】上述の実施例では、走査用光信号源である
下方の光導波路をＥＬ素子から成る発光層306 による構
成としたが、同じく走査用光信号源である上方の光導波
路302 をＥＬ素子から構成するようにしてもよいし、
又、上方及び下方の光導波路の両方をＥＬ素子から構成
するようにしてもよい。これらの構成を採用した場合に
も、動作上なんら問題はない。
下方の光導波路をＥＬ素子から成る発光層306 による構
成としたが、同じく走査用光信号源である上方の光導波
路302 をＥＬ素子から構成するようにしてもよいし、
又、上方及び下方の光導波路の両方をＥＬ素子から構成
するようにしてもよい。これらの構成を採用した場合に
も、動作上なんら問題はない。
【０２７１】又、この実施例では、走査ライン用として
ストライプ状の衝突励起型のＥＬ素子を用いたが、注入
型のＥＬ素子を用いることもできる。この注入型のＥＬ
素子としては、例えばａ−ＳｉＣ：Ｈを発光層とするｐ
ｉｎ素子等を用いることができる。
ストライプ状の衝突励起型のＥＬ素子を用いたが、注入
型のＥＬ素子を用いることもできる。この注入型のＥＬ
素子としては、例えばａ−ＳｉＣ：Ｈを発光層とするｐ
ｉｎ素子等を用いることができる。
【０２７２】液晶ライトバルブ300 を用いた投射型画像
表示装置の構成及び液晶層の動作モードについても、図
４に示す投射型画像表示装置の構成及び液晶層の動作モ
ードと同一であり、液晶ライトバルブ300 は高コントラ
スト、高解像度の投射型画像装置に適用することが可能
である。
表示装置の構成及び液晶層の動作モードについても、図
４に示す投射型画像表示装置の構成及び液晶層の動作モ
ードと同一であり、液晶ライトバルブ300 は高コントラ
スト、高解像度の投射型画像装置に適用することが可能
である。
【０２７３】又、この実施例の液晶ライトバルブ300 の
両面に偏光板をクロスニコル状態で設けると共に、液晶
ライトバルブ300 の液晶層319 にメモリ性を有する強誘
電性液晶を用いることにより、２次元光演算素子に適用
することも可能である。
両面に偏光板をクロスニコル状態で設けると共に、液晶
ライトバルブ300 の液晶層319 にメモリ性を有する強誘
電性液晶を用いることにより、２次元光演算素子に適用
することも可能である。
【０２７４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の液晶ライ
トバルブは、それぞれが透明電極を有する第１の基板と
第２の基板との間に設けられている液晶層と、入射され
た光によりインピーダンスが変化する前記第１の基板全
面に形成された光導電体層と、第１の基板の側から光導
電体層に光を照射する光導波路とを備え、光導波路に光
による走査信号を加え、また第２の基板の透明電極にデ
ータ信号を加える。このように光走査信号を用いて液晶
を駆動するため、高コントラストな画像を形成すること
ができる。又、ＣＲＴや液晶パネル等の書き込み光源を
必要としないため装置の小型化が実現できる。
トバルブは、それぞれが透明電極を有する第１の基板と
第２の基板との間に設けられている液晶層と、入射され
た光によりインピーダンスが変化する前記第１の基板全
面に形成された光導電体層と、第１の基板の側から光導
電体層に光を照射する光導波路とを備え、光導波路に光
による走査信号を加え、また第２の基板の透明電極にデ
ータ信号を加える。このように光走査信号を用いて液晶
を駆動するため、高コントラストな画像を形成すること
ができる。又、ＣＲＴや液晶パネル等の書き込み光源を
必要としないため装置の小型化が実現できる。
【図１】本発明に係る液晶ライトバルブの第１の実施例
の概略構成を示す断面図である。
の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１に示す液晶ライトバルブの駆動部の概略構
成図である。
成図である。
【図３】図２のＬＥＤアレイの接続部の詳細を示す斜視
図である。
図である。
【図４】図１に示す液晶ライトバルブを投射型画像表示
装置に適用する際の装置の一実施例を示す概略構成図で
ある。
装置に適用する際の装置の一実施例を示す概略構成図で
ある。
【図５】本発明に係る液晶ライトバルブの第２の実施例
の概略構成を示す断面図である。
の概略構成を示す断面図である。
【図６】本発明の第３の実施例の液晶ライトバルブに含
まれている光導波路とＬＥＤ部とが形成された基板の断
面図である。
まれている光導波路とＬＥＤ部とが形成された基板の断
面図である。
【図７】本発明に係る液晶ライトバルブの第４の実施例
の概略構成を示す断面図である。
の概略構成を示す断面図である。
【図８】本発明に係る液晶ライトバルブの第５の実施例
の概略構成を示す斜視図である。
の概略構成を示す斜視図である。
【図９】図８のＡ−Ａ線の断面図である。
【図１０】図８及び図９に示す液晶ライトバルブの駆動
部の概略構成図である。
部の概略構成図である。
【図１１】本発明に係る液晶ライトバルブの第６の実施
例の概略構成を示す断面図である。
例の概略構成を示す断面図である。
【図１２】図１１に示す液晶ライトバルブの駆動部の概
略構成図である。
略構成図である。
【図１３】図１２のＬＥＤアレイの接続部の詳細を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図１４】本発明に係る液晶ライトバルブの第７の実施
例の概略構成を示す断面図である。
例の概略構成を示す断面図である。
【図１５】従来の光照射アドレス型液晶ライトバルブの
構成を示す断面図である。
構成を示す断面図である。
10、40、71、80、100 、200 、300 液晶ライトバルブ 11、41、63、81、201 、202 、302 光導波路 12a 、12b 、42a 、42b 、82a 、82b 、101 、113 、21
2 、304 、316 ガラス基板 13、43、83、106 、206 、308 、311 透明電極 14、44、84、205 、310 クラッド層 15、45、85、115 、208 、312 金属膜 16、46、86、107 、209 、313 光導電体層 17、47、87、109 、211 、315 誘電体ミラー 19、49、89、112 、213 、317 データ送信用電極 20a 、20b 、50a 、50b 、90a 、90b 、110a、110b、21
4a、214b、318a、318b配向膜 21、51、91、111 、215 、319 液晶層 102 、303 背面電極 103 、305 下部絶縁層 104 、306 発光層 105 、307 上部絶縁層 108 、210 、314 遮光層 114 シール材 203 第１の基板 204 第２の基板 207 、309 接着樹脂 301 ファイバプレート
2 、304 、316 ガラス基板 13、43、83、106 、206 、308 、311 透明電極 14、44、84、205 、310 クラッド層 15、45、85、115 、208 、312 金属膜 16、46、86、107 、209 、313 光導電体層 17、47、87、109 、211 、315 誘電体ミラー 19、49、89、112 、213 、317 データ送信用電極 20a 、20b 、50a 、50b 、90a 、90b 、110a、110b、21
4a、214b、318a、318b配向膜 21、51、91、111 、215 、319 液晶層 102 、303 背面電極 103 、305 下部絶縁層 104 、306 発光層 105 、307 上部絶縁層 108 、210 、314 遮光層 114 シール材 203 第１の基板 204 第２の基板 207 、309 接着樹脂 301 ファイバプレート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 波多野 晃継 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−11268（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02F 1/135 G02F 1/13 505 G02F 1/1335 G02F 1/136
Claims (8)
- 【請求項１】 それぞれが透明電極を有する第１の基板
と第２の基板との間に設けられている液晶層と、入射さ
れた光によりインピーダンスが変化する前記第１の基板
全面に形成された光導電体層と、前記第１の基板の側か
ら前記光導電体層に光を照射する光導波路とを備え、前
記光導波路に光による走査信号を加え、また前記第２の
基板の透明電極にデータ信号を加えることを特徴とする
液晶ライトバルブ。 - 【請求項２】 前記光導波路は前記第１の基板にストラ
イプ状に形成されており、前記第２の基板に形成されて
いる前記透明電極はストライプ状にパターニングされて
いることを特徴とする請求項１に記載の液晶ライトバル
ブ。 - 【請求項３】 前記第１の基板に形成されている前記透
明電極は前記光導波路と平行なストライプ状に形成され
ていることを特徴とする請求項２に記載の液晶ライトバ
ルブ。 - 【請求項４】 前記光導波路は高分子導波路から形成さ
れていることを特徴とする請求項１に記載の液晶ライト
バルブ。 - 【請求項５】 前記光導波路はエレクトロルミネッセン
ス素子から形成されていることを特徴とする請求項１に
記載の液晶ライトバルブ。 - 【請求項６】 前記第１の基板は２つの基板を含んでお
り、前記光導波路は前記２つの基板の一方に形成された
第１の光導波路と、前記２つの基板の他方に形成された
第２の光導波路を含んでいることを特徴とする請求項１
に記載の液晶ライトバルブ。 - 【請求項７】 前記２つの基板のうち前記液晶層の側に
形成されている基板はファイバプレートから形成されて
いることを特徴とする請求項６に記載の液晶ライトバル
ブ。 - 【請求項８】 前記第１の光導波路及び前記第２の光導
波路の少なくとも１つの光導波路はエレクトロルミネッ
センス素子から形成されていることを特徴とする請求項
６に記載の液晶ライトバルブ。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/922,607 US5307186A (en) | 1991-08-09 | 1992-07-31 | Liquid crystal light valve having capability of providing high-contrast image |
| TW081106136A TW223149B (ja) | 1991-08-09 | 1992-08-03 | |
| CA002075390A CA2075390C (en) | 1991-08-09 | 1992-08-06 | Liquid crystal light valve having capability of providing high-contrast image |
| DE69216942T DE69216942T2 (de) | 1991-08-09 | 1992-08-07 | Flüssigkristall-Lichtventil zur Erzeugung von Bildern mit hohem Kontrast |
| EP92307240A EP0527609B1 (en) | 1991-08-09 | 1992-08-07 | Liquid crystal light valve having capability of providing high-contrast image |
| KR1019920014316A KR970000836B1 (ko) | 1991-08-09 | 1992-08-08 | 하이 콘트라스트 이미지를 제공할 수 있는 액정 라이트 밸브 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3-200558 | 1991-08-09 | ||
| JP20055891 | 1991-08-09 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05100220A JPH05100220A (ja) | 1993-04-23 |
| JP2763223B2 true JP2763223B2 (ja) | 1998-06-11 |
Family
ID=16426312
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34720591A Expired - Lifetime JP2763223B2 (ja) | 1991-08-09 | 1991-12-27 | 液晶ライトバルブ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2763223B2 (ja) |
| KR (1) | KR970000836B1 (ja) |
| TW (1) | TW223149B (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100615152B1 (ko) * | 1999-06-30 | 2006-08-25 | 삼성에스디아이 주식회사 | 액정 라이트 밸브 유니트 |
| JP2002270021A (ja) * | 2001-03-13 | 2002-09-20 | Nec Corp | 表示装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3005322B2 (ja) * | 1991-07-05 | 2000-01-31 | 三洋電機株式会社 | 液晶表示装置 |
-
1991
- 1991-12-27 JP JP34720591A patent/JP2763223B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-08-03 TW TW081106136A patent/TW223149B/zh active
- 1992-08-08 KR KR1019920014316A patent/KR970000836B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW223149B (ja) | 1994-05-01 |
| KR930004791A (ko) | 1993-03-23 |
| JPH05100220A (ja) | 1993-04-23 |
| KR970000836B1 (ko) | 1997-01-20 |
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