JP3006749B2 - 空間光変調素子 - Google Patents
空間光変調素子Info
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- JP3006749B2 JP3006749B2 JP7036886A JP3688695A JP3006749B2 JP 3006749 B2 JP3006749 B2 JP 3006749B2 JP 7036886 A JP7036886 A JP 7036886A JP 3688695 A JP3688695 A JP 3688695A JP 3006749 B2 JP3006749 B2 JP 3006749B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、フラットパネルディス
プレイ、光演算素子、ビデオプロジェクタ等に組み込ま
れる空間光変調素子（ＳＬＭ）に関する。
プレイ、光演算素子、ビデオプロジェクタ等に組み込ま
れる空間光変調素子（ＳＬＭ）に関する。
【０００２】
【従来の技術】ディスプレイやプロジェクタ等に組み込
まれる空間光変調素子は、アモルファスシリコン等から
なる光導電体層に書き込み光を入射せしめ、光導電体層
の導電性を書き込み光の強度に応じて変化せしめ、この
変化によって生じた導電性の分布が電源からの電圧によ
って光変調体（液晶）に印加される。一方、光変調体に
読み出し光を入射すると、光変調体には書き込み光の強
度分布に応じた電界が影響しているので入射光は光変調
され、誘電体ミラー層にて反射されて出力される構造に
なっている。
まれる空間光変調素子は、アモルファスシリコン等から
なる光導電体層に書き込み光を入射せしめ、光導電体層
の導電性を書き込み光の強度に応じて変化せしめ、この
変化によって生じた導電性の分布が電源からの電圧によ
って光変調体（液晶）に印加される。一方、光変調体に
読み出し光を入射すると、光変調体には書き込み光の強
度分布に応じた電界が影響しているので入射光は光変調
され、誘電体ミラー層にて反射されて出力される構造に
なっている。
【０００３】ところで、読み出し光は書き込み光に比べ
て大幅に強度が強く、誘電体ミラー層だけでは読み出し
光が光導電体層まで到達するのを完全に防ぐことができ
ず、読み出し光が光導電体層まで到達して電荷の乱れを
生じる不利がある。そこで、公表特許平２−５０１３３
４号公報に開示されるように、誘電体ミラー層の内側
（光導電体層側）にＣdＴe遮光層を設けることが知られ
ている。その他、遮光層材料としてＳiＯ2中に多量のニ
ッケル（Ｎi ）や亜鉛（Ｚn ）を含ませたサーメットが
用いられてきた。
て大幅に強度が強く、誘電体ミラー層だけでは読み出し
光が光導電体層まで到達するのを完全に防ぐことができ
ず、読み出し光が光導電体層まで到達して電荷の乱れを
生じる不利がある。そこで、公表特許平２−５０１３３
４号公報に開示されるように、誘電体ミラー層の内側
（光導電体層側）にＣdＴe遮光層を設けることが知られ
ている。その他、遮光層材料としてＳiＯ2中に多量のニ
ッケル（Ｎi ）や亜鉛（Ｚn ）を含ませたサーメットが
用いられてきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＣdＴe
遮光層を設けることで読み出し光の光導電体層への到達
を防止できるが、ＣdＴe遮光層の抵抗率は１０6〜１０8
Ω・ｃｍであり、十分な抵抗率と言えず、製造条件によ
っては１０2 Ω・ｃｍとなる場合もある。このため、Ｃ
dＴe遮光層と接合層との界面に電荷が発生してその電荷
が広がり、即ち光導電体層の導電率変化を損失なく液晶
に伝えることができず、その結果液晶（光変調体）の配
向領域が広がり、画像の解像度が低下する。また、前記
サーメットは抵抗率が低く、遮光特性（読み出し光の光
導電体層への到達を防止する能力）も不十分であった。
遮光層を設けることで読み出し光の光導電体層への到達
を防止できるが、ＣdＴe遮光層の抵抗率は１０6〜１０8
Ω・ｃｍであり、十分な抵抗率と言えず、製造条件によ
っては１０2 Ω・ｃｍとなる場合もある。このため、Ｃ
dＴe遮光層と接合層との界面に電荷が発生してその電荷
が広がり、即ち光導電体層の導電率変化を損失なく液晶
に伝えることができず、その結果液晶（光変調体）の配
向領域が広がり、画像の解像度が低下する。また、前記
サーメットは抵抗率が低く、遮光特性（読み出し光の光
導電体層への到達を防止する能力）も不十分であった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく本
発明の空間光変調素子は、光書き込み手段によって光導
電体層に情報を書き込み、この書き込んだ情報に応じて
光変調体を変調させ、この光変調体に入射した読み出し
光を誘電体ミラー層によって反射せしめるようにした空
間光変調素子において、前記光導電体層と誘電体ミラー
層との間にＣdＴe（テルル化カドミウム）にＩ族元素
（Ｈ，Ｌi，Ｎa，Ｋ，Ｃu，Ｒb，Ａg，Ｃs，Ａu，Ｆr）
を不純物として添加した遮光層を設けた。ここで、Ｉ族
元素の添加量は１〜１，０００ｐｐｍ、好ましくは３０
０〜４００ｐｐｍとする。
発明の空間光変調素子は、光書き込み手段によって光導
電体層に情報を書き込み、この書き込んだ情報に応じて
光変調体を変調させ、この光変調体に入射した読み出し
光を誘電体ミラー層によって反射せしめるようにした空
間光変調素子において、前記光導電体層と誘電体ミラー
層との間にＣdＴe（テルル化カドミウム）にＩ族元素
（Ｈ，Ｌi，Ｎa，Ｋ，Ｃu，Ｒb，Ａg，Ｃs，Ａu，Ｆr）
を不純物として添加した遮光層を設けた。ここで、Ｉ族
元素の添加量は１〜１，０００ｐｐｍ、好ましくは３０
０〜４００ｐｐｍとする。
【０００６】また、前記光導電体層をアモルファスシリ
コン層とし、この光導電体層と遮光層との間に、順にＳ
iＯ2層、ＣdＴeにＩ族元素が添加されたＯ2 リッチな層
及びＣdＴeにＩ族元素が添加された層を積層してなる接
合層を設け、或いは前記誘電体ミラー層をＴiＯ2とＳi
Ｏ2とを交互に積層して構成し、この誘電体ミラー層と
前記遮光層との間に、ＳiＯ2層、ＣdＴeにＩ族元素が添
加されたＯ2 リッチな層及びＣdＴeにＩ族元素が添加さ
れた層を積層してなる接合層を設けることで、光導電体
層と遮光層との接合強度及び遮光層と誘電体ミラー層と
の接合強度を高めるようにしてもよい。
コン層とし、この光導電体層と遮光層との間に、順にＳ
iＯ2層、ＣdＴeにＩ族元素が添加されたＯ2 リッチな層
及びＣdＴeにＩ族元素が添加された層を積層してなる接
合層を設け、或いは前記誘電体ミラー層をＴiＯ2とＳi
Ｏ2とを交互に積層して構成し、この誘電体ミラー層と
前記遮光層との間に、ＳiＯ2層、ＣdＴeにＩ族元素が添
加されたＯ2 リッチな層及びＣdＴeにＩ族元素が添加さ
れた層を積層してなる接合層を設けることで、光導電体
層と遮光層との接合強度及び遮光層と誘電体ミラー層と
の接合強度を高めるようにしてもよい。
【０００７】また、本発明の空間光変調素子は、光書き
込み手段によって光導電体層に情報を書き込み、この書
き込んだ情報に応じて光変調体を変調させ、この光変調
体に入射した読み出し光を誘電体ミラー層によって反射
せしめるようにした空間光変調素子において、前記光導
電体層と誘電体ミラー層との間にＣdＴe（テルル化カド
ミウム）にＶ族元素（Ｎ，Ｐ，Ａs，Ｓb，Ｂi ）を不純
物として添加した遮光層を設けた。
込み手段によって光導電体層に情報を書き込み、この書
き込んだ情報に応じて光変調体を変調させ、この光変調
体に入射した読み出し光を誘電体ミラー層によって反射
せしめるようにした空間光変調素子において、前記光導
電体層と誘電体ミラー層との間にＣdＴe（テルル化カド
ミウム）にＶ族元素（Ｎ，Ｐ，Ａs，Ｓb，Ｂi ）を不純
物として添加した遮光層を設けた。
【０００８】
【０００９】
【００１０】
【作用】スパッタリングによって形成されるＣdＴe膜
（遮光層）の元素の比は、各元素の蒸気圧の違い及び下
地膜（接合層）に対する付着確率の違いにより、化学量
論的組成（１：１）にはならず格子欠陥を有する。この
ため、ドナーやアクセプタの比率が変動し、どちらか多
い方の伝導型になり、自由なキャリヤ濃度も変動するの
で抵抗率にバラツキが生じる。そこで、ＣdＴe（II−VI
族）半導体に対してアクセプタとなるＩ族元素またはＶ
族元素を注入してキャリヤをバンドギャップ内の深い位
置に捕獲し、キャリヤを伝導帯に励起させないようにす
ることで、抵抗率を高いレベルで安定させることが可能
になった。
（遮光層）の元素の比は、各元素の蒸気圧の違い及び下
地膜（接合層）に対する付着確率の違いにより、化学量
論的組成（１：１）にはならず格子欠陥を有する。この
ため、ドナーやアクセプタの比率が変動し、どちらか多
い方の伝導型になり、自由なキャリヤ濃度も変動するの
で抵抗率にバラツキが生じる。そこで、ＣdＴe（II−VI
族）半導体に対してアクセプタとなるＩ族元素またはＶ
族元素を注入してキャリヤをバンドギャップ内の深い位
置に捕獲し、キャリヤを伝導帯に励起させないようにす
ることで、抵抗率を高いレベルで安定させることが可能
になった。
【００１１】
【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。ここで、図１は本発明に係る空間光変調素子
を組み込んだプロジェクタの全体構成図であり、ＬＥＤ
を直線状に配列した発光素子アレイ１から放射された書
き込み光Ｆ１はレンズ２で平行光とされ、反射角調整可
能な偏向ミラー３及びレンズ４を介して本発明に係る空
間光変調素子１０の光導電層に結像し、空間光変調素子
１０内の光変調体である液晶を書き込み情報に応じて配
向させる。
説明する。ここで、図１は本発明に係る空間光変調素子
を組み込んだプロジェクタの全体構成図であり、ＬＥＤ
を直線状に配列した発光素子アレイ１から放射された書
き込み光Ｆ１はレンズ２で平行光とされ、反射角調整可
能な偏向ミラー３及びレンズ４を介して本発明に係る空
間光変調素子１０の光導電層に結像し、空間光変調素子
１０内の光変調体である液晶を書き込み情報に応じて配
向させる。
【００１２】また、読み出し光Ｆ２は球面反射鏡５、偏
光ビームスプリッタ６を介して空間光変調素子１０に入
射して変調され、空間光変調素子１０の誘電体ミラー層
で反射し、反射光Ｆ３がレンズ８を介してスクリーン９
に投影される。
光ビームスプリッタ６を介して空間光変調素子１０に入
射して変調され、空間光変調素子１０の誘電体ミラー層
で反射し、反射光Ｆ３がレンズ８を介してスクリーン９
に投影される。
【００１３】空間光変調素子１０は全体斜視図である図
２に示すように、ガラス基板１１の一面にＩＴＯ（イン
ジウム・スズ・オキサイド）からなる透明電極１２を形
成し、この透明電極１２上にアモルファスシリコンから
なる光導電体層１３を形成し、この光導電体層１３の上
に接合層１４を介してＣdＴe（テルル化カドミウム）に
Ｉ族元素（Ｈ，Ｌi，Ｎa，Ｋ，Ｃu，Ｒb，Ａg，Ｃs，Ａ
u，Ｆr）を不純物として添加した遮光層１５を形成し、
この遮光層１５の上に接合層１６を介して誘電体ミラー
層１７を形成している。
２に示すように、ガラス基板１１の一面にＩＴＯ（イン
ジウム・スズ・オキサイド）からなる透明電極１２を形
成し、この透明電極１２上にアモルファスシリコンから
なる光導電体層１３を形成し、この光導電体層１３の上
に接合層１４を介してＣdＴe（テルル化カドミウム）に
Ｉ族元素（Ｈ，Ｌi，Ｎa，Ｋ，Ｃu，Ｒb，Ａg，Ｃs，Ａ
u，Ｆr）を不純物として添加した遮光層１５を形成し、
この遮光層１５の上に接合層１６を介して誘電体ミラー
層１７を形成している。
【００１４】そして、誘電体ミラー層１７と他のガラス
基板２１の一面に形成した透明電極２２との間に液晶
（光変調体）２３を介設し、更に透明電極１２，２２間
に電源２４を接続することで空間光変調素子１０が完成
する。
基板２１の一面に形成した透明電極２２との間に液晶
（光変調体）２３を介設し、更に透明電極１２，２２間
に電源２４を接続することで空間光変調素子１０が完成
する。
【００１５】前記接合層１４は要部の拡大断面図である
図３に示すように、光導電体層１３から遮光層１５に向
かって順にＳiＯ2層１４ａ、ＣdＴeにＣu が添加された
Ｏ2リッチなＣdＴe+Ｃu層１４ｂ及びＣdＴeにＣu が添
加されたＣdＴe+Ｃu層１４ｃを積層して構成される。こ
こで、ＣdＴe+Ｃu層１４ｂ及びＣdＴe+Ｃu層１４ｃにお
けるＣu の添加量は遮光層１５と同様に１〜１，０００
ｐｐｍ、好ましくは３００〜４００ｐｐｍとする。
図３に示すように、光導電体層１３から遮光層１５に向
かって順にＳiＯ2層１４ａ、ＣdＴeにＣu が添加された
Ｏ2リッチなＣdＴe+Ｃu層１４ｂ及びＣdＴeにＣu が添
加されたＣdＴe+Ｃu層１４ｃを積層して構成される。こ
こで、ＣdＴe+Ｃu層１４ｂ及びＣdＴe+Ｃu層１４ｃにお
けるＣu の添加量は遮光層１５と同様に１〜１，０００
ｐｐｍ、好ましくは３００〜４００ｐｐｍとする。
【００１６】また、接合層１６は前記接合層１４とは順
序を逆にし、遮光層１５から誘電体ミラー層１７に向か
って順にＣdＴeにＣu が添加されたＣdＴe+Ｃu層１６
ａ、ＣdＴeにＣu が添加されたＯ2 リッチなＣdＴe+Ｃu
層１６ｂ及びＳiＯ2層１６ｃを積層して構成される。
尚、誘電体ミラー層１７と液晶２３との間には配向層２
５ａを形成している。
序を逆にし、遮光層１５から誘電体ミラー層１７に向か
って順にＣdＴeにＣu が添加されたＣdＴe+Ｃu層１６
ａ、ＣdＴeにＣu が添加されたＯ2 リッチなＣdＴe+Ｃu
層１６ｂ及びＳiＯ2層１６ｃを積層して構成される。
尚、誘電体ミラー層１７と液晶２３との間には配向層２
５ａを形成している。
【００１７】次に、サンプル１〜５について具体的な製
造方法を述べる。 （サンプル１）一面側にアモルファスシリコン層をすで
に形成したガラス基板（コーニング社７０５９）を高周
波マグネトロンスパッタ装置内に設置する。この高周波
マグネトロンスパッタ装置内の適当な箇所には、６Ｎ
（６ナイン）以上の純度のＣdＴeターゲットと３Ｎ以上
の純度のＣu ターゲットがセットされ、更に１３．５６
ＭＨz の高周波が印加される。先ず、基板温度を１５０
℃に保持したまま真空度を２×１０-6Torr以下とし、バ
リアブルコンダクタンスバルブを全開状態でＡr ガスを
３mTorr （ミリトール）導入し、ＳiＯ2を３００Ｗ（ワッ
ト）で７分間成長せしめる。次いで、Ａr ガスを維持し
たまま、６Ｎ以上の純度のＯ2 ガスを３mTorr 加え、バ
リアブルコンダクタンスバルブを絞って全ガス圧力が、
例えば９mTorr となるようにしてＯ2 リッチなＣdＴe+
Ｃu層を５分間成長せしめる。更に、バリアブルコンダ
クタンスバルブを開けながら、全ガス圧力を９mTorrに
維持してＯ2 の導入量を少しずつ減らして止め、ＣdＴe
+Ｃu層を５分間成長せしめる。この後、バリアブルコン
ダクタンスバルブを全開しＡr ガスを３mTorr として、
２時間以上かけてＣdＴe+Ｃu遮光層を１．５μｍ成長せ
しめた。このようにして得られたものをサンプル１とす
る。
造方法を述べる。 （サンプル１）一面側にアモルファスシリコン層をすで
に形成したガラス基板（コーニング社７０５９）を高周
波マグネトロンスパッタ装置内に設置する。この高周波
マグネトロンスパッタ装置内の適当な箇所には、６Ｎ
（６ナイン）以上の純度のＣdＴeターゲットと３Ｎ以上
の純度のＣu ターゲットがセットされ、更に１３．５６
ＭＨz の高周波が印加される。先ず、基板温度を１５０
℃に保持したまま真空度を２×１０-6Torr以下とし、バ
リアブルコンダクタンスバルブを全開状態でＡr ガスを
３mTorr （ミリトール）導入し、ＳiＯ2を３００Ｗ（ワッ
ト）で７分間成長せしめる。次いで、Ａr ガスを維持し
たまま、６Ｎ以上の純度のＯ2 ガスを３mTorr 加え、バ
リアブルコンダクタンスバルブを絞って全ガス圧力が、
例えば９mTorr となるようにしてＯ2 リッチなＣdＴe+
Ｃu層を５分間成長せしめる。更に、バリアブルコンダ
クタンスバルブを開けながら、全ガス圧力を９mTorrに
維持してＯ2 の導入量を少しずつ減らして止め、ＣdＴe
+Ｃu層を５分間成長せしめる。この後、バリアブルコン
ダクタンスバルブを全開しＡr ガスを３mTorr として、
２時間以上かけてＣdＴe+Ｃu遮光層を１．５μｍ成長せ
しめた。このようにして得られたものをサンプル１とす
る。
【００１８】（サンプル２）上記のサンプル１を作るま
での工程は同じであるが、更に引続いて、バリアブルコ
ンダクタンスバルブを絞り、Ａr ガス圧力を９mTorr と
してＣdＴe+Ｃu層を成長せしめる。次いで、Ｏ2 の導入
量を少しづつ増加するとともに全ガス圧力を９mTorr に
維持するためバリアブルコンダクタンスバルブを同時に
少しづつ開く。そして、Ｏ2 の流量がサンプル１で形成
したＯ2 リッチなＣdＴe+Ｃu層を形成した時と同じにな
ったらこの操作を止め、ＣdＴe+Ｃu層を５分間成長せし
める。このようにして得られたものをサンプル２とす
る。
での工程は同じであるが、更に引続いて、バリアブルコ
ンダクタンスバルブを絞り、Ａr ガス圧力を９mTorr と
してＣdＴe+Ｃu層を成長せしめる。次いで、Ｏ2 の導入
量を少しづつ増加するとともに全ガス圧力を９mTorr に
維持するためバリアブルコンダクタンスバルブを同時に
少しづつ開く。そして、Ｏ2 の流量がサンプル１で形成
したＯ2 リッチなＣdＴe+Ｃu層を形成した時と同じにな
ったらこの操作を止め、ＣdＴe+Ｃu層を５分間成長せし
める。このようにして得られたものをサンプル２とす
る。
【００１９】（サンプル３）サンプル２を作製した後、
真空を破らずに、基板温度を１５０℃に維持したまま全
てのスパッタリングを止め、そのままチャンバー内に
１．５時間放置（アニール）してから取り出す。このよ
うにして得られたものをサンプル３とする。
真空を破らずに、基板温度を１５０℃に維持したまま全
てのスパッタリングを止め、そのままチャンバー内に
１．５時間放置（アニール）してから取り出す。このよ
うにして得られたものをサンプル３とする。
【００２０】（サンプル４）接合層としてのＳiＯ2層、
Ｏ2 リッチなＣdＴe+Ｃu層及びＣdＴe+Ｃu層を形成しな
いで、アモルファスシリコン層上に直接遮光層（ＣdＴe
+Ｃu）を形成し、これをサンプル４とする。
Ｏ2 リッチなＣdＴe+Ｃu層及びＣdＴe+Ｃu層を形成しな
いで、アモルファスシリコン層上に直接遮光層（ＣdＴe
+Ｃu）を形成し、これをサンプル４とする。
【００２１】（サンプル５）公表特許平２−５０１３３
４号公報に開示されたもの、つまり接合層（Ｃu の添加
なし）はあるが、遮光層をＣdＴe（Ｃu の添加なし）と
したものをサンプル５とする。
４号公報に開示されたもの、つまり接合層（Ｃu の添加
なし）はあるが、遮光層をＣdＴe（Ｃu の添加なし）と
したものをサンプル５とする。
【００２２】以上のサンプル１〜５の明暗抵抗率を以下
の（表１）に示す。尚、各サンプルの抵抗率を計るため
に必要な電極についてはＡl 電極を形成した。またサン
プル１〜３についての光学濃度（Optical Density:Ｏ．
Ｄ．）の値は７００ｎｍの波長で２であり、従来と変り
はなかった。なお、光学濃度とは透過率の逆数の自然対
数値である。
の（表１）に示す。尚、各サンプルの抵抗率を計るため
に必要な電極についてはＡl 電極を形成した。またサン
プル１〜３についての光学濃度（Optical Density:Ｏ．
Ｄ．）の値は７００ｎｍの波長で２であり、従来と変り
はなかった。なお、光学濃度とは透過率の逆数の自然対
数値である。
【００２３】
【表１】
【００２４】上記の（表１）から以下のことが言える。 サンプル２からＣu が添加されてもアニール処理がな
されないものは、抵抗率が低い。サンプル１にあっては
遮光層を形成する際に、基板温度を１５０℃としつつ２
時間以上としたことによってアニール処理したと同様の
効果が得られ、抵抗率が向上したものと考えられる。 サンプル４と５の比較から、Ｃu を添加することによ
って抵抗率は向上する。 Ｃu が添加され且つ接合層を設け更にアニールが施さ
れたサンプル１，３は従来の素子に比べて、大幅に抵抗
率が向上し、更に明・暗抵抗率の差がなくなる。
されないものは、抵抗率が低い。サンプル１にあっては
遮光層を形成する際に、基板温度を１５０℃としつつ２
時間以上としたことによってアニール処理したと同様の
効果が得られ、抵抗率が向上したものと考えられる。 サンプル４と５の比較から、Ｃu を添加することによ
って抵抗率は向上する。 Ｃu が添加され且つ接合層を設け更にアニールが施さ
れたサンプル１，３は従来の素子に比べて、大幅に抵抗
率が向上し、更に明・暗抵抗率の差がなくなる。
【００２５】Ｃu 以外の他のＩ族金属であるＡg，Ａuに
ついてもサンプルを作製したが、同様の結果が得られ
た。
ついてもサンプルを作製したが、同様の結果が得られ
た。
【００２６】Ｈ2 については、Ａr 中に１０〜５０％と
なるようにＨ2 を混入し、Ｃu 等の金属ターゲットをセ
ットせず、全ガス圧が６．０×１０-3Torrとなるように
導入し、上記と同一の条件でスパッタリングを行い、１
０8 Ω・ｃｍ台の抵抗値が得られた。
なるようにＨ2 を混入し、Ｃu 等の金属ターゲットをセ
ットせず、全ガス圧が６．０×１０-3Torrとなるように
導入し、上記と同一の条件でスパッタリングを行い、１
０8 Ω・ｃｍ台の抵抗値が得られた。
【００２７】次に、本発明の別実施例を図４に基づいて
説明する。図４は本発明に係る別の空間光変調素子の斜
視図であり、空間光変調素子３０は、透明基板３１の一
面にＩＴＯからなる透明電極３２を形成し、この透明電
極３２上にアモルファス水素化シリコンからなる光導電
体層３３を形成し、この光導電体層３３の上にＣdＴe
（テルル化カドミウム）にＶ族元素（Ｎ，Ｐ，Ａs，Ｓ
b，Ｂi ）を不純物として添加した遮光層３４を形成
し、この遮光層３４の上に誘電体ミラー層３５を形成し
ている。
説明する。図４は本発明に係る別の空間光変調素子の斜
視図であり、空間光変調素子３０は、透明基板３１の一
面にＩＴＯからなる透明電極３２を形成し、この透明電
極３２上にアモルファス水素化シリコンからなる光導電
体層３３を形成し、この光導電体層３３の上にＣdＴe
（テルル化カドミウム）にＶ族元素（Ｎ，Ｐ，Ａs，Ｓ
b，Ｂi ）を不純物として添加した遮光層３４を形成
し、この遮光層３４の上に誘電体ミラー層３５を形成し
ている。
【００２８】そして、誘電体ミラー層３５と他の透明基
板３６の一面に形成した透明電極３７との間に液晶（光
変調体）３８を介設し、更に透明電極３２，３７間に電
源４１を接続することで空間光変調素子３０が完成す
る。
板３６の一面に形成した透明電極３７との間に液晶（光
変調体）３８を介設し、更に透明電極３２，３７間に電
源４１を接続することで空間光変調素子３０が完成す
る。
【００２９】以下に具体的な製造方法を述べる。一方の
透明基板３１上にＩＴＯからなる透明電極３２をスパッ
タリング法により形成する。この透明電極３２上に、ａ
-Ｓi：Ｈ（アモルファス水素化シリコン）からなる膜厚
が２０μｍの光導電体層３３をＣＶＤ法により積層す
る。
透明基板３１上にＩＴＯからなる透明電極３２をスパッ
タリング法により形成する。この透明電極３２上に、ａ
-Ｓi：Ｈ（アモルファス水素化シリコン）からなる膜厚
が２０μｍの光導電体層３３をＣＶＤ法により積層す
る。
【００３０】そして、光導電体層３３上に、遮光層３４
を積層する。この遮光層３４は窒素（Ｎ）を添加された
ＣdＴeを、高周波マグネトロンスパッタリング法（高周
波スパッタ法の一種である。）により２．３μｍ積層し
たものである。スパッタリングガスにはアルゴン（Ａr
）を用い、このアルゴンに対して窒素ガス（Ｎ2 ）濃
度を２．２％として、成膜圧力（放電ガス圧）１０mTor
r 、高周波電力０．６Ｗ／cm2 、基板温度を室温として
スパッタリングを行う。このようにして得られた遮光層
３４の抵抗率は４×１０8Ω・cmであり、剥がれやひび割
れは認められなかった。
を積層する。この遮光層３４は窒素（Ｎ）を添加された
ＣdＴeを、高周波マグネトロンスパッタリング法（高周
波スパッタ法の一種である。）により２．３μｍ積層し
たものである。スパッタリングガスにはアルゴン（Ａr
）を用い、このアルゴンに対して窒素ガス（Ｎ2 ）濃
度を２．２％として、成膜圧力（放電ガス圧）１０mTor
r 、高周波電力０．６Ｗ／cm2 、基板温度を室温として
スパッタリングを行う。このようにして得られた遮光層
３４の抵抗率は４×１０8Ω・cmであり、剥がれやひび割
れは認められなかった。
【００３１】このように、前記遮光層は基板温度を１０
０℃より低い室温とし、放電ガス圧を１０mTorr とし
て、高周波スパッタ法により形成したので、遮光層３４
の抵抗率が１０8Ω・cm以上となり、光導電体層３３の導
電率変化を損失なく液晶３８に伝えることができる。
０℃より低い室温とし、放電ガス圧を１０mTorr とし
て、高周波スパッタ法により形成したので、遮光層３４
の抵抗率が１０8Ω・cm以上となり、光導電体層３３の導
電率変化を損失なく液晶３８に伝えることができる。
【００３２】また、得られた遮光層３４の光学濃度を図
５に示す。図５によれば、波長４００〜８００ｎｍで光
学濃度の値は２．５〜７．５であり、十分な遮光性を有
することが確認できる。このように、遮光層３４が抵抗
率が高く、遮光性も十分であるので、空間光変調素子の
画像品質を良好にすることができる。
５に示す。図５によれば、波長４００〜８００ｎｍで光
学濃度の値は２．５〜７．５であり、十分な遮光性を有
することが確認できる。このように、遮光層３４が抵抗
率が高く、遮光性も十分であるので、空間光変調素子の
画像品質を良好にすることができる。
【００３３】さらに、遮光層３４上に誘電体ミラー層３
５を積層する。この誘電体ミラー層３５はＳiＯ2とＴi
Ｏ2とをＳi 及びＴi をターゲットとして直流スパッタ
法を用いて交互に積層することにより形成する。誘電体
ミラー層３５にも遮光層３４と同様に剥がれやひび割れ
は認められなかった。
５を積層する。この誘電体ミラー層３５はＳiＯ2とＴi
Ｏ2とをＳi 及びＴi をターゲットとして直流スパッタ
法を用いて交互に積層することにより形成する。誘電体
ミラー層３５にも遮光層３４と同様に剥がれやひび割れ
は認められなかった。
【００３４】さて、もう一方の透明基板３６上にＩＴＯ
からなる透明電極３７をスパッタリング法により形成す
る。誘電体ミラー層３５及び透明電極３７の上にＳiＯ2
からなる配向層３９ａ及び３９ｂをスパッタリング法に
よりそれぞれ形成する。この配向層３９ａ及び３９ｂは
液晶分子を配向させるためにある。
からなる透明電極３７をスパッタリング法により形成す
る。誘電体ミラー層３５及び透明電極３７の上にＳiＯ2
からなる配向層３９ａ及び３９ｂをスパッタリング法に
よりそれぞれ形成する。この配向層３９ａ及び３９ｂは
液晶分子を配向させるためにある。
【００３５】配向層３９ａ及び３９ｂが形成された透明
基板３１及び３６を、図示していないスペーサー及びシ
ール材を介して貼り合わせ、両基板３１，３６の間に液
晶３８（光変調体）を挟持する。
基板３１及び３６を、図示していないスペーサー及びシ
ール材を介して貼り合わせ、両基板３１，３６の間に液
晶３８（光変調体）を挟持する。
【００３６】このように、本空間光変調素子は強い読み
出し光に対応して遮光特性の十分な遮光層を有してお
り、この遮光層により画像品質が極めて良好である。
出し光に対応して遮光特性の十分な遮光層を有してお
り、この遮光層により画像品質が極めて良好である。
【００３７】Ｎ以外の他のＶ族元素であるＰ，Ａs，Ｓ
b，Ｂi についてもサンプルを作製したが、同様の結果
が得られた。
b，Ｂi についてもサンプルを作製したが、同様の結果
が得られた。
【００３８】
【発明の効果】本発明は上記構成により、次の効果を発
揮する。請求項１の空間光変調素子は、空間光変調素子
の光導電体層と誘電体ミラー層との間に設ける遮光層と
して、ＣdＴe（テルル化カドミウム）にＣu 等のＩ族元
素を不純物として添加したので、高抵抗で且つ抵抗値に
バラツキがなく、更に明・暗抵抗率の差が小さい遮光層
が得られる。
揮する。請求項１の空間光変調素子は、空間光変調素子
の光導電体層と誘電体ミラー層との間に設ける遮光層と
して、ＣdＴe（テルル化カドミウム）にＣu 等のＩ族元
素を不純物として添加したので、高抵抗で且つ抵抗値に
バラツキがなく、更に明・暗抵抗率の差が小さい遮光層
が得られる。
【００３９】請求項２の空間光変調素子は、アモルファ
スシリコン層からなる光導電体層と遮光層との間に、Ｓ
iＯ2層、ＣdＴeにＩ族元素が添加されたＯ2 リッチな層
及びＣdＴeにＩ族元素が添加された層を積層してなる接
合層を設けることで、光導電体層と遮光層との剥離を防
止することができる。
スシリコン層からなる光導電体層と遮光層との間に、Ｓ
iＯ2層、ＣdＴeにＩ族元素が添加されたＯ2 リッチな層
及びＣdＴeにＩ族元素が添加された層を積層してなる接
合層を設けることで、光導電体層と遮光層との剥離を防
止することができる。
【００４０】請求項３の空間光変調素子は、ＴiＯ2とＳ
iＯ2とを交互に積層した誘電体ミラー層と遮光層との間
に、ＳiＯ2層、ＣdＴeにＩ族元素が添加されたＯ2 リッ
チな層及びＣdＴeにＩ族元素が添加された層を積層して
なる接合層を設けることで、光導電体層と遮光層との剥
離を防止することができる。
iＯ2とを交互に積層した誘電体ミラー層と遮光層との間
に、ＳiＯ2層、ＣdＴeにＩ族元素が添加されたＯ2 リッ
チな層及びＣdＴeにＩ族元素が添加された層を積層して
なる接合層を設けることで、光導電体層と遮光層との剥
離を防止することができる。
【００４１】請求項４の空間光変調素子は、空間光変調
素子の光導電体層と誘電体ミラー層との間に設ける遮光
層として、ＣdＴe（テルル化カドミウム）にＮ等のＶ族
元素を不純物として添加したので、十分な遮光特性を有
し、しかも抵抗率が高い遮光層が得られる。したがっ
て、画像品質が良好な空間光変調素子を提供することが
できる。
素子の光導電体層と誘電体ミラー層との間に設ける遮光
層として、ＣdＴe（テルル化カドミウム）にＮ等のＶ族
元素を不純物として添加したので、十分な遮光特性を有
し、しかも抵抗率が高い遮光層が得られる。したがっ
て、画像品質が良好な空間光変調素子を提供することが
できる。
【００４２】また、前記遮光層として、ＣdＴeにＮ等の
Ｖ族元素を不純物として添加した場合には、前述のよう
に抵抗率を高くすることができるとともに、他の材料と
の密着性が良好になるので、光導電体層と遮光層との間
に及び遮光層と誘電体ミラー層との間にそれぞれ接合層
を設けなくてもよい。
Ｖ族元素を不純物として添加した場合には、前述のよう
に抵抗率を高くすることができるとともに、他の材料と
の密着性が良好になるので、光導電体層と遮光層との間
に及び遮光層と誘電体ミラー層との間にそれぞれ接合層
を設けなくてもよい。
【００４３】
【００４４】
【００４５】
【図１】本発明に係る空間光変調素子を組み込んだプロ
ジェクタの全体構成図
ジェクタの全体構成図
【図２】本発明に係る空間光変調素子の斜視図
【図３】本発明に係る空間光変調素子の要部の拡大断面
図
図
【図４】本発明に係る別の空間光変調素子の斜視図
【図５】別の空間光変調素子の遮光層の光学濃度を示す
図
図
１０，３０…空間光変調素子、１１，２１…ガラス基
板、３１，３６…透明基板、１２，２２，３２，３７…
透明電極、１３，３３…光導電体層、１４，１６…接合
層、１４ａ，１６ｃ…ＳiＯ2層、１４ｂ，１６ｂ…Ｏ2
リッチなＣdＴe+Ｃu層、１４ｃ，１６ａ…ＣdＴe+Ｃu
層、１５，３４…遮光層、１７，３５…誘電体ミラー
層、２３，３８…液晶（光変調体）。
板、３１，３６…透明基板、１２，２２，３２，３７…
透明電極、１３，３３…光導電体層、１４，１６…接合
層、１４ａ，１６ｃ…ＳiＯ2層、１４ｂ，１６ｂ…Ｏ2
リッチなＣdＴe+Ｃu層、１４ｃ，１６ａ…ＣdＴe+Ｃu
層、１５，３４…遮光層、１７，３５…誘電体ミラー
層、２３，３８…液晶（光変調体）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−323368（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−72523（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−38644（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−93195（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−89759（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−102525（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−51341（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−51340（ＪＰ，Ａ) 実表 平２−501334（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/135
Claims (4)
- 【請求項１】 光書き込み手段によって光導電体層に情
報を書き込み、この書き込んだ情報に応じて光変調体を
変調させ、この光変調体に入射した読み出し光を誘電体
ミラー層によって反射せしめるようにした空間光変調素
子において、前記光導電体層と誘電体ミラー層との間に
ＣdＴe（テルル化カドミウム）にＩ族元素（Ｈ，Ｌi，
Ｎa，Ｋ，Ｃu，Ｒb，Ａg，Ｃs，Ａu，Ｆr）を不純物と
して添加した遮光層を設けたことを特徴とする空間光変
調素子。 - 【請求項２】 請求項１記載の空間光変調素子におい
て、前記光導電体層はアモルファスシリコン層からな
り、この光導電体層と遮光層との間には接合層が設けら
れ、この接合層は光導電体層から遮光層に向かって順に
ＳiＯ2層、ＣdＴeにＩ族元素が添加されたＯ2 リッチな
層及びＣdＴeにＩ族元素が添加された層を積層して構成
されることを特徴とする空間光変調素子。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の空間光変
調素子において、前記誘電体ミラー層はＴiＯ2とＳiＯ2
とを交互に積層してなり、前記遮光層と誘電体ミラー層
との間には接合層が設けられ、この接合層は遮光層から
誘電体ミラー層に向かって順にＣdＴeにＩ族元素が添加
された層、ＣdＴeにＩ族元素が添加されたＯ2 リッチな
層及びＳiＯ2層を積層して構成されることを特徴とする
空間光変調素子。 - 【請求項４】 光書き込み手段によって光導電体層に情
報を書き込み、この書き込んだ情報に応じて光変調体を
変調させ、この光変調体に入射した読み出し光を誘電体
ミラー層によって反射せしめるようにした空間光変調素
子において、前記光導電体層と誘電体ミラー層との間に
ＣdＴe（テルル化カドミウム）にＶ族元素（Ｎ，Ｐ，Ａ
s，Ｓb，Ｂi ）を不純物として添加した遮光層を設けた
ことを特徴とする空間光変調素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7036886A JP3006749B2 (ja) | 1994-07-04 | 1995-02-24 | 空間光変調素子 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6-152361 | 1994-07-04 | ||
| JP15236194 | 1994-07-04 | ||
| JP7036886A JP3006749B2 (ja) | 1994-07-04 | 1995-02-24 | 空間光変調素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0876140A JPH0876140A (ja) | 1996-03-22 |
| JP3006749B2 true JP3006749B2 (ja) | 2000-02-07 |
Family
ID=26375975
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7036886A Expired - Fee Related JP3006749B2 (ja) | 1994-07-04 | 1995-02-24 | 空間光変調素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3006749B2 (ja) |
-
1995
- 1995-02-24 JP JP7036886A patent/JP3006749B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0876140A (ja) | 1996-03-22 |
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