JPH05119342A - Liquid crystal light valve - Google Patents

Liquid crystal light valve

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Publication number
JPH05119342A
JPH05119342A JP28283491A JP28283491A JPH05119342A JP H05119342 A JPH05119342 A JP H05119342A JP 28283491 A JP28283491 A JP 28283491A JP 28283491 A JP28283491 A JP 28283491A JP H05119342 A JPH05119342 A JP H05119342A
Authority
JP
Japan
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layer
liquid crystal
photoconductor
light valve
photoconductor layer
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Pending
Application number
JP28283491A
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Japanese (ja)
Inventor
Yukihiro Tsunoda
行広 角田
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Publication of JPH05119342A publication Critical patent/JPH05119342A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To provide a liquid crystal light valve which can form a high-contrast image by increasing the on-off voltage ratio of a liquid crystal layer in a bright state and a dark state. CONSTITUTION:This liquid crystal light valve has glass substrates 11a and 11b, transparent electrodes 12a and 12b consisting of lamination of transparent conductive films of ITO and transparent conductive films of SnO2, a photoconductor layer 13, an insulator layer 13a, a light shielding layer 14, a dielectric mirror 15, oriented films 16a and 16b, a sealing material 17, and the liquid crystal layer 18. The photoconductor layer 13 and the insulator layer 13a are formed alternately to the surfaces of the glass substrates 11a and 11b. The photoconductor layer 13 consisting of amorphous hydrogenated silicon oxide enclosed by the insulator layer 13a consisting of amorphous hydrogenated silicon oxide and the oriented film 16a are formed on the transparent electrode 12a. The glass substrates 11a and 11b are stuck to each other via a sealing material 17 and a liquid crystal is injected therebetween, thereafter, the substrates are sealed, by which the liquid crystal layer 18 is formed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光書き込み型の液晶ラ
イトバルブに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical writing type liquid crystal light valve.

【0002】[0002]

【従来の技術】図5は従来の光書き込み型の液晶ライト
バルブの構成を示す断面図である。
2. Description of the Related Art FIG. 5 is a sectional view showing the structure of a conventional photo-writing type liquid crystal light valve.

【0003】同図に示すように、従来の光書き込み型の
液晶ライトバルブは、透明なガラス基板71a 及び71b 、
透明電極72a 及び72b 、光導電体層73、遮光層74、誘電
体ミラー75、配向膜76a 及び76b 、スペーサを含んでい
るシール部材77並びに液晶層78を備えており、次のよう
にして形成される。
As shown in FIG. 1, a conventional optical writing type liquid crystal light valve has transparent glass substrates 71a and 71b.
The transparent electrodes 72a and 72b, the photoconductor layer 73, the light shielding layer 74, the dielectric mirror 75, the alignment films 76a and 76b, the seal member 77 including a spacer, and the liquid crystal layer 78 are provided, and are formed as follows. To be done.

【0004】先ず、ガラス基板71a 及び71b 上にITO
(酸化インジウム錫)透明導電膜とSnO2 (酸化錫)
透明導電膜との積層から成る透明電極72a 及び72b をそ
れぞれ形成し、次に一方の透明電極72a 上に非晶質水素
化シリコン(a−Si:H)から成る光導電体層73を形
成する。このa−Si:Hから成る光導電体層73の形成
は水素(H2 )ガスとシラン(SiH4 )ガスとを原料
とし、プラズマCVD法(化学気相成長法)を用いて行
う。
First, ITO is formed on the glass substrates 71a and 71b.
(Indium tin oxide) Transparent conductive film and SnO 2 (tin oxide)
Transparent electrodes 72a and 72b, each of which is formed by stacking with a transparent conductive film, are formed respectively, and then a photoconductor layer 73 of amorphous silicon hydride (a-Si: H) is formed on one transparent electrode 72a. .. The photoconductor layer 73 made of a-Si: H is formed by using a hydrogen (H 2 ) gas and a silane (SiH 4 ) gas as raw materials and using a plasma CVD method (chemical vapor deposition method).

【0005】次いで、光導電体層73の上に遮光層74を形
成し、更に遮光層74の上にシリコン及び酸化シリコンの
多層膜から成る誘電体ミラー75をスパッタ法により形成
する。
Next, a light shielding layer 74 is formed on the photoconductor layer 73, and a dielectric mirror 75 made of a multilayer film of silicon and silicon oxide is further formed on the light shielding layer 74 by a sputtering method.

【0006】次に、誘電体ミラー75と、他方の透明電極
72b 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76a 及び76b をそれぞれ形
成し、配向膜76a 及び76bの表面にラビングによる分子
配向処理を施した後、ガラス基板71a 及び71b をシール
部材77を介して貼り合わせる。
Next, the dielectric mirror 75 and the other transparent electrode
72b and a polyimide film is applied by spin coating and baked to form alignment films 76a and 76b, respectively, and after the alignment films 76a and 76b are subjected to a molecular alignment treatment by rubbing, the glass substrates 71a and 71b. Are pasted together via the seal member 77.

【0007】シール部材77を介して貼り合わせられたガ
ラス基板71a及び71b の間にカイラル材料を添加した混
合ネマチック液晶を注入し封止することにより、液晶層
78が形成され、光書き込み型の液晶ライトバルブが形成
される。
A liquid crystal layer is formed by injecting and sealing a mixed nematic liquid crystal containing a chiral material between the glass substrates 71a and 71b bonded together via a seal member 77.
78 is formed, and an optical writing type liquid crystal light valve is formed.

【0008】このような構成の液晶ライトバルブの透明
電極72a 及び72b 間には、交流電源79によって電圧が印
加される。ガラス基板71a 側からレーザビーム等の書き
込み光80a が走査され、画像が書き込まれる。即ち、書
き込み光80a が入射されると、光の当たった領域(明状
態)では、光導電体層73のインピーダンスが減少し、交
流電源79によって印加された電圧は液晶層78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
73のインピーダンスは減少せず、液晶が駆動するのに十
分な電圧が液晶層78に加わらない。従って、この明状態
と暗状態とにおける光導電体層73のインピーダンスの変
化により、画像を形成することができる。
A voltage is applied by an AC power supply 79 between the transparent electrodes 72a and 72b of the liquid crystal light valve having such a structure. Writing light 80a such as a laser beam is scanned from the glass substrate 71a side to write an image. That is, when the writing light 80a is incident, the impedance of the photoconductor layer 73 decreases in the light-exposed region (bright state), and the voltage applied by the AC power supply 79 is applied to the liquid crystal layer 78.
On the other hand, in areas not exposed to light (dark state), the photoconductor layer
The impedance of 73 is not reduced, and a sufficient voltage is not applied to the liquid crystal layer 78 to drive the liquid crystal. Therefore, an image can be formed by changing the impedance of the photoconductor layer 73 in the bright state and the dark state.

【0009】こうして画像が形成された液晶ライトバル
ブに読み出し光80bがガラス基板71b 側から入射する
と、画像に対応した部分の液晶層78の配向変化により入
射光の有する偏光状態が変調され、その反射光に基づい
て液晶ライトバルブに形成された画像を映し出すことが
できる。
When the reading light 80b enters the liquid crystal light valve on which the image is formed from the glass substrate 71b side, the polarization state of the incident light is modulated by the change in the orientation of the liquid crystal layer 78 at the portion corresponding to the image, and the reflection thereof is reflected. An image formed on the liquid crystal light valve can be displayed based on the light.

【0010】この液晶ライトバルブの動作モードとして
は、ツイステッドネマチック(TN)モード、ハイブリ
ッド電界効果(HFE)モード、ゲストホスト(GH)
モード及び相転移モード等を用いることができる。
The operation modes of the liquid crystal light valve are twisted nematic (TN) mode, hybrid electric field effect (HFE) mode and guest host (GH).
Modes and phase transition modes can be used.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】このような従来の光書
き込み型の液晶ライトバルブでは、a−Si:Hから成
る光導電体層は、その暗状態におけるインピーダンスが
液晶層のインピーダンスと同程度、或いは液晶層より小
さくなるように形成されている。
In such a conventional photo-writing type liquid crystal light valve, the impedance of the photoconductor layer made of a-Si: H in the dark state is similar to that of the liquid crystal layer. Alternatively, it is formed to be smaller than the liquid crystal layer.

【0012】このため、光導電体層のインピーダンスと
液晶層のインピーダンスとの整合を図り、明状態及び暗
状態における液晶層のオン−オフ電圧比を大きくするた
めには、暗状態における光導電体層のインピーダンスを
液晶層のインピーダンスに比べて高くし、明状態におけ
る光導電体層のインピーダンスを液晶層のインピーダン
スに比べて低くする必要があり、一般的には液晶層の厚
さに比べて光導電体層の厚さを厚くしなければならない
という問題点がある。
Therefore, in order to match the impedance of the photoconductor layer with the impedance of the liquid crystal layer and increase the on-off voltage ratio of the liquid crystal layer in the bright state and the dark state, the photoconductor in the dark state is required. The impedance of the layer should be higher than that of the liquid crystal layer, and the impedance of the photoconductor layer in the bright state should be lower than that of the liquid crystal layer. There is a problem that the thickness of the conductor layer must be increased.

【0013】従って、本発明は、光導電体層の厚さを厚
くすることなく、明状態及び暗状態における液晶層のオ
ン−オフ電圧比を大きくすることを可能にすることによ
り、高コントラストな画像を形成することのできる液晶
ライトバルブを提供するものである。
Therefore, the present invention enables a high contrast ratio by increasing the on-off voltage ratio of the liquid crystal layer in the bright state and the dark state without increasing the thickness of the photoconductor layer. A liquid crystal light valve capable of forming an image is provided.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】それぞれが電極を有する
2つの基板間に設けられている液晶層と、液晶層と2つ
の基板の一方との間に設けられていると共に非晶質水素
化ケイ素から形成されており2つの基板の一方の側から
の入射光によりインピーダンスが変化する光導電体層と
を備えており、光導電体層は非晶質水素化酸化ケイ素か
ら形成されている絶縁体により囲まれている。
A liquid crystal layer provided between two substrates each having an electrode, and an amorphous silicon hydride provided between the liquid crystal layer and one of the two substrates. A photoconductor layer whose impedance changes according to incident light from one side of the two substrates, the photoconductor layer being an insulator formed from amorphous hydrogenated silicon oxide. It is surrounded by.

【0015】[0015]

【作用】2つの基板の一方の側からの光が入射すると、
この入射光により光導電体層のインピーダンスが変化す
る。2つの基板の電極間に電圧を印加しておくと、光導
電体層のインピーダンスの変化により、2つの基板間に
設けられている液晶層に印加される電圧が変化して液晶
の配向状態が変化し、入射光に応じた画像が形成され
る。非晶質水素化ケイ素から形成されている光導電体層
は、非晶質水素化酸化ケイ素から形成されている絶縁体
により囲まれているので、従って、光導電体層のインピ
ーダンスの容量成分を低減でき、明状態及び暗状態にお
ける液晶層のオン−オフ電圧比を大きくすることが可能
となり、高コントラストな画像を形成することができ
る。
When the light from one side of the two substrates enters,
This incident light changes the impedance of the photoconductor layer. When a voltage is applied between the electrodes of the two substrates, the voltage applied to the liquid crystal layer provided between the two substrates changes due to the change in the impedance of the photoconductor layer, and the alignment state of the liquid crystal changes. An image that changes and is formed according to the incident light is formed. Since the photoconductor layer formed of amorphous silicon hydride is surrounded by the insulator formed of amorphous hydrogenated silicon oxide, the capacitance component of the impedance of the photoconductor layer is therefore reduced. It is possible to reduce the on-off voltage ratio of the liquid crystal layer in the bright state and the dark state, and it is possible to form a high-contrast image.

【0016】[0016]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0017】図1は本発明に係る光書き込み型の液晶ラ
イトバルブの一実施例の構成を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing the construction of an embodiment of a photo-writing type liquid crystal light valve according to the present invention.

【0018】同図に示すように、この実施例の光書き込
み型の液晶ライトバルブは、透明なガラス基板11a 及び
11b 、透明電極12a 及び12b 、光導電体層13、絶縁体層
13a、遮光層14、誘電体ミラー15、配向膜16a 及び16b
、スペーサを含んでいるシール材17並びに液晶層18を
備えている。
As shown in the figure, the optical writing type liquid crystal light valve of this embodiment has a transparent glass substrate 11a and a transparent glass substrate 11a.
11b, transparent electrodes 12a and 12b, photoconductor layer 13, insulator layer
13a, light shielding layer 14, dielectric mirror 15, alignment films 16a and 16b
A seal material 17 including a spacer and a liquid crystal layer 18 are provided.

【0019】光導電体層13と絶縁体層13a とは、ガラス
基板11a 及び11b の面に対して交互に形成されており、
光導電体層13は絶縁体層13a によって挟まれ、囲まれる
ように形成されている。
The photoconductor layers 13 and the insulator layers 13a are alternately formed on the surfaces of the glass substrates 11a and 11b.
The photoconductor layer 13 is formed so as to be sandwiched and surrounded by the insulator layer 13a.

【0020】この液晶ライトバルブは、次のようにして
形成される。
This liquid crystal light valve is formed as follows.

【0021】先ず、ガラス基板11a 上にITO透明導電
膜とSnO2 透明導電膜との積層から成る透明電極12a
をスパッタ法により形成する。
First, a transparent electrode 12a formed by stacking an ITO transparent conductive film and a SnO 2 transparent conductive film on a glass substrate 11a.
Are formed by a sputtering method.

【0022】次に、一方の透明電極12a 上に、非晶質水
素化酸化シリコン(a−SiO:H)から成る絶縁体層
13a によって囲まれた非晶質水素化シリコン(a−S
i:H)から成る光導電体層13を形成する。光導電体層
13及び絶縁体層13a の上に、遮光層14、誘電体ミラー15
及び配向膜16a を形成する。
Next, on one transparent electrode 12a, an insulator layer made of amorphous hydrogenated silicon oxide (a-SiO: H).
Amorphous silicon hydride surrounded by 13a (a-S
A photoconductor layer 13 of i: H) is formed. Photoconductor layer
The light shielding layer 14 and the dielectric mirror 15 are provided on the insulating layer 13 and the insulating layer 13a.
And the alignment film 16a is formed.

【0023】一方、ガラス基板11b 上にITO透明導電
膜とSnO2 透明導電膜との積層から成る透明電極12b
をスパッタ法により形成する。
On the other hand, a transparent electrode 12b formed by stacking an ITO transparent conductive film and a SnO 2 transparent conductive film on a glass substrate 11b.
Are formed by a sputtering method.

【0024】透明電極12b の上に配向膜16b を形成した
後、ガラス基板11a 及び11b をシール材17を介して貼り
合わせ、ガラス基板11a 及び11b の間に液晶を注入し封
止することにより、液晶層18が形成される。
After forming the alignment film 16b on the transparent electrode 12b, the glass substrates 11a and 11b are bonded together via the sealing material 17, and a liquid crystal is injected between the glass substrates 11a and 11b to seal them. A liquid crystal layer 18 is formed.

【0025】次に、透明電極12a が形成されたガラス基
板11a 上に、光導電体層13、絶縁体層13a 、遮光層14、
誘電体ミラー15及び配向膜16a を形成する製造方法を説
明する。
Next, on the glass substrate 11a on which the transparent electrode 12a is formed, the photoconductor layer 13, the insulator layer 13a, the light shielding layer 14,
A manufacturing method for forming the dielectric mirror 15 and the alignment film 16a will be described.

【0026】図2はガラス基板11a 上に形成された各層
の断面図であり、図2(A) 〜図2(E) は透明電極12a が
形成されたガラス基板11a 上に、光導電体層13、絶縁体
層13a 、遮光層14、誘電体ミラー15及び配向膜16a が形
成される際の各工程における各層の断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of each layer formed on the glass substrate 11a. FIGS. 2 (A) to 2 (E) show the photoconductor layer on the glass substrate 11a having the transparent electrode 12a formed thereon. FIG. 13 is a cross-sectional view of each layer in each step of forming 13, the insulating layer 13a, the light shielding layer 14, the dielectric mirror 15, and the alignment film 16a.

【0027】図2(A) に示すように、先ず、透明電極12
a が形成された一方のガラス基板11a 上に、プラズマC
VD法によりa−Si:Hから成る光導電体層13を厚さ
3 μm〜10μm堆積する。
As shown in FIG. 2A, first, the transparent electrode 12
Plasma C is formed on one glass substrate 11a on which a is formed.
The thickness of the photoconductor layer 13 made of a-Si: H was measured by the VD method.
Deposit 3 μm to 10 μm.

【0028】次いで、図2(B) に示すように、光導電体
層13上にレジスト21を塗布、露光してパターニングす
る。この実施例では、レジスト21は4 μm角にパターニ
ングしてあるが、パターニングのサイズとしては、1 μ
m〜20μm角であることが好ましく、パターニングの形
状は角形に限らず、長方形、丸形又は菱形でもよい。
Next, as shown in FIG. 2 (B), a resist 21 is applied on the photoconductor layer 13, exposed and patterned. In this embodiment, the resist 21 is patterned to have a size of 4 μm, but the patterning size is 1 μm.
It is preferably m to 20 μm square, and the patterning shape is not limited to a square shape, and may be a rectangular shape, a round shape, or a rhombic shape.

【0029】次いで、図2(C) に示すように、レジスト
21が光導電体層13上にパターニングされた基板に、イオ
ン注入器によって酸素イオン(O+ )をドーピングし、
光導電体層13を成すa−Si:Hの部分のうち、その上
にレジスト21のない部分を絶縁性のa−SiO:Hとす
ることにより、絶縁体層13a を形成する。
Then, as shown in FIG.
A substrate in which 21 is patterned on the photoconductor layer 13 is doped with oxygen ions (O + ) by an ion implanter,
Of the a-Si: H portion forming the photoconductor layer 13, the portion without the resist 21 thereon is made into an insulating a-SiO: H to form an insulator layer 13a.

【0030】この結果、絶縁性のa−SiO:Hから成
る絶縁体層13a がレジスト21のパターンに基づいて、イ
オンドーピングにより選択的に形成され、又、絶縁体層
13aに囲まれることにより光導電体層13が島状に形成さ
れたことになる。
As a result, the insulating layer 13a made of insulating a-SiO: H is selectively formed by ion doping based on the pattern of the resist 21, and the insulating layer 13a is also formed.
By being surrounded by 13a, the photoconductor layer 13 is formed in an island shape.

【0031】次いで、図2(D) に示すように、レジスト
21を剥離した後、遮光層14としてカーボン分散型有機樹
脂をスピンコートし、誘電体ミラー15としてSiO2
びTiO2 の誘電体膜を交互に積層した多層膜を電子ビ
ーム蒸着により形成する。
Then, as shown in FIG.
After stripping 21, the carbon-dispersed organic resin is spin-coated as the light-shielding layer 14, and a multilayer film in which dielectric films of SiO 2 and TiO 2 are alternately laminated is formed by electron beam evaporation as the dielectric mirror 15.

【0032】次いで、図2(E) に示すように、形成され
た誘電体ミラー15の上に、配向膜16a としてポリイミド
膜をスピンコート法で塗布、焼成し、ラビング等配向処
理することにより一方の基板を形成する。
Next, as shown in FIG. 2 (E), a polyimide film is applied as an alignment film 16a on the formed dielectric mirror 15 by spin coating, baked, and subjected to an alignment treatment such as rubbing. Forming a substrate.

【0033】これに対向する他方の基板は、図1に示す
ように、透明電極12b が形成された他方のガラス基板11
b 上に、配向膜16b としてポリイミド膜をスピンコート
法で塗布、焼成し、ラビング処理した後、シール材17を
形成し、上述の一方の基板と貼り合わせた後、液晶を真
空注入し封止することにより、液晶層18を形成する。こ
うして、光書き込み型の液晶ライトバルブが形成され
る。
The other substrate facing this is, as shown in FIG. 1, the other glass substrate 11 on which the transparent electrode 12b is formed.
On b, a polyimide film as an alignment film 16b is applied by a spin coating method, baked, and rubbed, and then a sealing material 17 is formed, which is bonded to one of the above substrates, and then liquid crystal is vacuum-injected and sealed. By doing so, the liquid crystal layer 18 is formed. In this way, an optical writing type liquid crystal light valve is formed.

【0034】このような構成の液晶ライトバルブの透明
電極12a 及び12b 間には、交流電源19によって電圧が印
加される。ガラス基板11a 側からレーザビーム等の書き
込み光20a が走査され、画像が書き込まれる。即ち、書
き込み光20a が入射されると、光の当たった領域(明状
態)では、光導電体層13のインピーダンスが減少し、交
流電源19によって印加された電圧は液晶層18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
13のインピーダンスは減少せず、液晶が駆動するのに十
分な電圧が液晶層18に加わらない。従って、この明状態
と暗状態とにおける光導電体層13のインピーダンスの変
化により、画像を形成することができる。
A voltage is applied by an AC power supply 19 between the transparent electrodes 12a and 12b of the liquid crystal light valve having such a structure. Writing light 20a such as a laser beam is scanned from the glass substrate 11a side to write an image. That is, when the writing light 20a is incident, the impedance of the photoconductor layer 13 decreases in the light-exposed region (bright state), and the voltage applied by the AC power supply 19 is applied to the liquid crystal layer 18.
On the other hand, in areas not exposed to light (dark state), the photoconductor layer
The impedance of 13 is not reduced, and a sufficient voltage to drive the liquid crystal is not applied to the liquid crystal layer 18. Therefore, an image can be formed by changing the impedance of the photoconductor layer 13 between the bright state and the dark state.

【0035】こうして画像が形成された液晶ライトバル
ブに読み出し光20bがガラス基板11b 側から入射する
と、画像に対応した部分の液晶層18の配向変化により入
射光の有する偏光状態が変調され、その反射光に基づい
て液晶ライトバルブに形成された画像を映し出すことが
できる。
When the readout light 20b enters the liquid crystal light valve on which the image is formed in this way from the glass substrate 11b side, the polarization state of the incident light is modulated by the change in the orientation of the liquid crystal layer 18 at the portion corresponding to the image, and the reflection thereof is reflected. An image formed on the liquid crystal light valve can be displayed based on the light.

【0036】この液晶ライトバルブの動作モードとして
は、TNモード、HFEモード、GHモード及び相転移
モード等を用いることができる。
As the operation mode of this liquid crystal light valve, a TN mode, an HFE mode, a GH mode, a phase transition mode and the like can be used.

【0037】従来の光書き込み型の液晶ライトバルブで
は、光導電体層は透明電極上に全面に積層されているの
で、暗状態における光導電体層のインピーダンス(容量
と抵抗の並列回路)は、液晶層に対して十分大きくなら
ない。しかしながら、上述の実施例では、光導電体層を
島状に形成し、その回りを絶縁体層で囲むことにより、
光導電体層のインピーダンスの容量成分を低減できるの
で、暗状態において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対して十分大きくすることができ
る。
In the conventional photo-writing type liquid crystal light valve, since the photoconductor layer is laminated on the entire surface of the transparent electrode, the impedance of the photoconductor layer in the dark state (parallel circuit of capacitance and resistance) is It does not become large enough for the liquid crystal layer. However, in the above-described embodiment, by forming the photoconductor layer in an island shape and surrounding it with an insulator layer,
Since the capacitance component of the impedance of the photoconductor layer can be reduced, the impedance of the photoconductor layer can be made sufficiently larger than the impedance of the liquid crystal layer in the dark state.

【0038】従って、光導電体層の回りに絶縁体層を設
けることにより、光導電体層のインピーダンスの容量成
分を低減でき、光導電体層のインピーダンスと液晶層の
インピーダンスとの整合を図り易くなる。即ち、液晶層
に十分大きなオン−オフ電圧比を有する電圧を印加する
ことが可能になるため、高コントラストな画像を形成す
ることができる。又、高コントラストな画像を形成する
ために、光導電体層の厚さを厚くする必要がないので、
製造のマージンを増加させることができる。
Therefore, by providing the insulator layer around the photoconductor layer, the capacitance component of the impedance of the photoconductor layer can be reduced, and the impedance of the photoconductor layer and the impedance of the liquid crystal layer can be easily matched. Become. That is, since it becomes possible to apply a voltage having a sufficiently large on-off voltage ratio to the liquid crystal layer, a high-contrast image can be formed. Also, since it is not necessary to increase the thickness of the photoconductor layer in order to form a high-contrast image,
The manufacturing margin can be increased.

【0039】次に、本発明に係る光書き込み型の液晶ラ
イトバルブの他の実施例を説明する。
Next, another embodiment of the photo-writing type liquid crystal light valve according to the present invention will be described.

【0040】図3は本発明に係る光書き込み型の液晶ラ
イトバルブの他の実施例の構成を示す断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing the construction of another embodiment of the optically writable liquid crystal light valve according to the present invention.

【0041】同図に示すように、この実施例の光書き込
み型の液晶ライトバルブは、透明なガラス基板31a 及び
31b 、透明電極32a 及び32b 、光導電体層33、絶縁体層
33a、金属電極34a 、配向膜35a 及び35b 、スペーサを
含んでいるシール材36並びに液晶層37を備えている。
As shown in the figure, the optical writing type liquid crystal light valve of this embodiment has a transparent glass substrate 31a and a transparent glass substrate 31a.
31b, transparent electrodes 32a and 32b, photoconductor layer 33, insulator layer
33a, a metal electrode 34a, alignment films 35a and 35b, a sealant 36 including a spacer, and a liquid crystal layer 37.

【0042】光導電体層33と絶縁体層33a とは、ガラス
基板31a 及び31b の面に対して交互に形成されており、
光導電体層33は絶縁体層33a によって挟まれ、囲まれる
ように形成されている。
The photoconductor layers 33 and the insulator layers 33a are alternately formed on the surfaces of the glass substrates 31a and 31b.
The photoconductor layer 33 is formed so as to be sandwiched and surrounded by the insulator layers 33a.

【0043】この液晶ライトバルブは、次のようにして
形成される。
This liquid crystal light valve is formed as follows.

【0044】先ず、ガラス基板31a 上にITO透明導電
膜とSnO2 透明導電膜との積層から成る透明電極32a
をスパッタ法により形成する。
First, a transparent electrode 32a formed by laminating an ITO transparent conductive film and a SnO 2 transparent conductive film on a glass substrate 31a.
Are formed by a sputtering method.

【0045】次に、一方の透明電極32a 上に、a−Si
O:Hから成る絶縁体層33a によって囲まれたa−S
i:Hから成る光導電体層33を形成する。光導電体層33
の上には、遮光層及び誘電体ミラーの役割を兼ねる金属
電極34a を島状に形成し、絶縁体層33a の上に金属電極
34a を囲むように配向膜35a を形成する。
Next, a-Si is formed on one transparent electrode 32a.
A-S surrounded by an insulator layer 33a composed of O: H
A photoconductor layer 33 of i: H is formed. Photoconductor layer 33
A metal electrode 34a, which also functions as a light-shielding layer and a dielectric mirror, is formed in the shape of an island on the upper side, and the metal electrode 34a is formed on the insulator layer 33a.
An alignment film 35a is formed so as to surround 34a.

【0046】一方、ガラス基板31b 上にITO透明導電
膜とSnO2 透明導電膜との積層から成る透明電極32b
をスパッタ法により形成する。
On the other hand, a transparent electrode 32b formed by stacking an ITO transparent conductive film and a SnO 2 transparent conductive film on a glass substrate 31b.
Are formed by a sputtering method.

【0047】透明電極32b の上に配向膜35b を形成した
後、ガラス基板31a 及び31b をシール材36を介して貼り
合わせ、ガラス基板31a 及び31b の間に液晶を注入し封
止することにより、液晶層37が形成される。
After the alignment film 35b is formed on the transparent electrode 32b, the glass substrates 31a and 31b are bonded together via the sealing material 36, and liquid crystal is injected between the glass substrates 31a and 31b to seal them. A liquid crystal layer 37 is formed.

【0048】次に、透明電極32a が形成されたガラス基
板31a 上に、光導電体層33、絶縁体層33a 及び金属電極
34a を形成する製造方法を説明する。
Next, on the glass substrate 31a on which the transparent electrode 32a is formed, the photoconductor layer 33, the insulator layer 33a and the metal electrode are formed.
A manufacturing method for forming 34a will be described.

【0049】図4はガラス基板31a 上に形成された各層
の断面図であり、図4(A) 〜図4(F) は透明電極32a が
形成されたガラス基板31a 上に、光導電体層33、絶縁体
層33a 及び金属電極34a が形成される際の各工程におけ
る各層の断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of each layer formed on the glass substrate 31a. FIGS. 4 (A) to 4 (F) show the photoconductor layer on the glass substrate 31a on which the transparent electrode 32a is formed. FIG. 6B is a cross-sectional view of each layer in each step of forming 33, the insulator layer 33a, and the metal electrode 34a.

【0050】図4(A) に示すように、先ず、透明電極32
a が形成された一方のガラス基板31a 上に、プラズマC
VD法によりa−Si:Hから成る光導電体層33を厚さ
3 μm〜10μm堆積する。
As shown in FIG. 4A, first, the transparent electrode 32
Plasma C is formed on one glass substrate 31a on which a is formed.
The thickness of the photoconductor layer 33 made of a-Si: H is determined by the VD method.
Deposit 3 μm to 10 μm.

【0051】次いで、図4(B) に示すように、光導電体
層33上に、アルミニウム(Al)から成る金属層34を電
子ビーム蒸着法により蒸着する。
Next, as shown in FIG. 4B, a metal layer 34 made of aluminum (Al) is vapor-deposited on the photoconductor layer 33 by an electron beam vapor deposition method.

【0052】次いで、図4(C) に示すように、金属層34
上にレジスト42を塗布、露光して角形にパターニングす
る。尚、この実施例では、金属層34としてAlを用いて
いるが、他の金属(例えばMo(モリブデン)、Ta
(タンタル)等)を用いてもよい。
Next, as shown in FIG. 4C, the metal layer 34
A resist 42 is applied on the surface and exposed to form a rectangular pattern. In this embodiment, Al is used as the metal layer 34, but other metals (for example, Mo (molybdenum) and Ta are used.
(Tantalum) and the like) may be used.

【0053】次いで、図4(D) に示すように、金属層34
をアルミエッチャントで剥離、パターニングし、島状の
金属電極34a と島状のレジスト42とを形成する。
Then, as shown in FIG. 4D, the metal layer 34
Is peeled off with an aluminum etchant and patterned to form an island-shaped metal electrode 34a and an island-shaped resist 42.

【0054】次いで、図4(E) に示すように、光導電体
層33上に金属電極34a とレジスト42とが形成された基板
に、イオン注入器によって酸素イオン(O+ )をドーピ
ングし、光導電体層33を成すa−Si:Hのうち、その
上に島状の金属電極34a 及び島状のレジスト42のない部
分を絶縁性のa−SiO:Hとすることにより、絶縁体
層33a を形成する。
Next, as shown in FIG. 4 (E), the substrate on which the metal electrode 34a and the resist 42 are formed on the photoconductor layer 33 is doped with oxygen ions (O + ) by an ion implanter, Of the a-Si: H forming the photoconductor layer 33, a portion without the island-shaped metal electrode 34a and the island-shaped resist 42 thereon is made into an insulating a-SiO: H, whereby the insulator layer is formed. Forming 33a.

【0055】この結果、絶縁性のa−SiO:Hから成
る絶縁体層33a が金属電極34a 及びレジスト42のパター
ンに基づいて、イオンドーピングにより選択的に形成さ
れ、又、絶縁体層33a に囲まれることにより光導電体層
33が島状に形成されたことになる。
As a result, an insulating a-SiO: H insulating layer 33a is selectively formed by ion doping based on the pattern of the metal electrode 34a and the resist 42, and is surrounded by the insulating layer 33a. Photoconductive layer
It means that 33 are formed like islands.

【0056】次いで、図4(F) に示すように、金属電極
34a の上に形成されたレジスト42を剥離した後、配向膜
35a としてポリイミド膜をスピンコート法で塗布、焼成
しラビング処理することにより、一方の基板を形成す
る。
Then, as shown in FIG. 4 (F), the metal electrode
After removing the resist 42 formed on the 34a, the alignment film
One substrate is formed by applying a polyimide film as 35a by a spin coating method, baking it, and rubbing it.

【0057】これに対向する他方の基板は、図3に示す
ように、透明電極32b が形成された他方のガラス基板31
b 上に、配向膜35b としてポリイミド膜をスピンコート
法で塗布、焼成し、ラビング処理した後、シール材36を
形成し、上述の一方の基板と貼り合わせた後、液晶が真
空注入し封止することにより、液晶層37を形成する。こ
うして、光書き込み型の液晶ライトバルブが形成され
る。
The other substrate facing this is, as shown in FIG. 3, the other glass substrate 31 on which the transparent electrode 32b is formed.
On b, a polyimide film is applied as an alignment film 35b by a spin coating method, baked, and rubbed, and then a sealing material 36 is formed, which is bonded to one of the above substrates, and then liquid crystal is vacuum injected and sealed. By doing so, the liquid crystal layer 37 is formed. In this way, an optical writing type liquid crystal light valve is formed.

【0058】このような構成の液晶ライトバルブの透明
電極32a 及び32b 間には、交流電源38によって電圧が印
加される。ガラス基板31b 側からレーザビーム等の書き
込み光40a が走査され、画像が書き込まれる。即ち、書
き込み光40a が入射されると、光の当たった領域(明状
態)では、光導電体層33のインピーダンスが減少し、交
流電源38によって印加された電圧は液晶層37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
33のインピーダンスは減少せず、液晶が駆動するのに十
分な電圧が液晶層37に加わらない。従って、この明状態
と暗状態とにおける光導電体層33のインピーダンスの変
化により、画像を形成することができる。
A voltage is applied by the AC power source 38 between the transparent electrodes 32a and 32b of the liquid crystal light valve having such a structure. Writing light 40a such as a laser beam is scanned from the glass substrate 31b side to write an image. That is, when the writing light 40a is incident, the impedance of the photoconductor layer 33 decreases in the light-exposed region (bright state), and the voltage applied by the AC power supply 38 is applied to the liquid crystal layer 37.
On the other hand, in areas not exposed to light (dark state), the photoconductor layer
The impedance of 33 does not decrease and the liquid crystal layer 37 does not receive sufficient voltage to drive the liquid crystal. Therefore, an image can be formed by changing the impedance of the photoconductor layer 33 between the bright state and the dark state.

【0059】こうして画像が形成された液晶ライトバル
ブに読み出し光40bがガラス基板31b 側から入射する
と、画像に対応した部分の液晶層37の配向変化により入
射光の有する偏光状態が変調され、その反射光に基づい
て液晶ライトバルブに形成された画像を映し出すことが
できる。
When the read light 40b enters the liquid crystal light valve on which the image is formed from the glass substrate 31b side, the polarization state of the incident light is modulated by the change in the orientation of the liquid crystal layer 37 at the portion corresponding to the image, and the reflection thereof is reflected. An image formed on the liquid crystal light valve can be displayed based on the light.

【0060】この液晶ライトバルブの動作モードとして
は、TNモード、HFEモード、GHモード及び相転移
モード等を用いることができる。
As the operation mode of this liquid crystal light valve, TN mode, HFE mode, GH mode, phase transition mode and the like can be used.

【0061】従来の光書き込み型の液晶ライトバルブで
は、光導電体層は透明電極上に全面に積層されているの
で、暗状態における光導電体層のインピーダンス(容量
と抵抗の並列回路)は、液晶層に対して十分大きくなら
ない。しかしながら、上述の実施例では、光導電体層を
島状に形成し、その回りを絶縁体で囲むことにより、光
導電体層のインピーダンスの容量成分を低減できるの
で、暗状態において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対して十分大きくすることができ
る。
In the conventional photo-writing type liquid crystal light valve, since the photoconductor layer is laminated on the entire surface of the transparent electrode, the impedance (parallel circuit of capacitance and resistance) of the photoconductor layer in the dark state is It does not become large enough for the liquid crystal layer. However, in the above-described embodiment, the photoconductor layer is formed in an island shape and the surroundings are surrounded by the insulator, so that the capacitance component of the impedance of the photoconductor layer can be reduced, and thus the photoconductor layer in the dark state. Can be made sufficiently higher than the impedance of the liquid crystal layer.

【0062】従って、a−Si:Hから成る光導電体層
は、a−SiO:Hから成る絶縁体層によって囲まれて
いるので、光導電体層のインピーダンスの容量成分を低
減でき、液晶層に十分大きなオン−オフ電圧比を有する
電圧を印加することが可能になる。このため、液晶層の
光学的な変化を十分起こさせることができ、高コントラ
ストな画像を形成することができる。又、高コントラス
トな画像を形成するために、光導電体層の厚さを厚くす
る必要がないので、製造のマージンを増加させることが
できる。
Therefore, since the photoconductor layer made of a-Si: H is surrounded by the insulator layer made of a-SiO: H, the capacitance component of the impedance of the photoconductor layer can be reduced and the liquid crystal layer. It is possible to apply a voltage having a sufficiently large on-off voltage ratio. Therefore, an optical change in the liquid crystal layer can be sufficiently caused, and a high-contrast image can be formed. Further, since it is not necessary to increase the thickness of the photoconductor layer in order to form a high-contrast image, it is possible to increase the manufacturing margin.

【0063】尚、上述の実施例においては、酸素イオン
のドーピングを行っているが、窒素イオンをドーピング
することにより絶縁体層を形成してもよい。
Although oxygen ions are doped in the above embodiments, the insulator layer may be formed by doping nitrogen ions.

【0064】[0064]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、それぞ
れが電極を有する2つの基板間に設けられている液晶層
と、液晶層と2つの基板の一方との間に設けられている
と共に非晶質水素化ケイ素から形成されており2つの基
板の一方の側からの入射光によりインピーダンスが変化
する光導電体層とを備えており、光導電体層は非晶質水
素化酸化ケイ素から形成されている絶縁体により囲まれ
ている。従って、光導電体層のインピーダンスの容量成
分を低減でき、明状態及び暗状態における液晶層のオン
−オフ電圧比を大きくすることが可能となり、高コント
ラストな画像を形成することができる。
As described above, according to the present invention, a liquid crystal layer provided between two substrates each having an electrode and a liquid crystal layer provided between the liquid crystal layer and one of the two substrates are provided. A photoconductor layer formed of amorphous silicon hydride, the impedance of which is changed by incident light from one side of the two substrates; It is surrounded by the formed insulator. Therefore, the capacitance component of the impedance of the photoconductor layer can be reduced, the on-off voltage ratio of the liquid crystal layer in the bright state and the dark state can be increased, and a high-contrast image can be formed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る光書き込み型の液晶ライトバルブ
の一実施例の構成を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of an embodiment of a photo-writing type liquid crystal light valve according to the present invention.

【図2】ガラス基板上に形成された各層の断面図であ
る。
FIG. 2 is a cross-sectional view of each layer formed on a glass substrate.

【図3】本発明に係る光書き込み型の液晶ライトバルブ
の他の実施例の構成を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of another embodiment of the optically writable liquid crystal light valve according to the present invention.

【図4】ガラス基板上に形成された各層の断面図であ
る。
FIG. 4 is a cross-sectional view of each layer formed on a glass substrate.

【図5】従来の光書き込み型の液晶ライトバルブの構成
を示す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a configuration of a conventional optical writing type liquid crystal light valve.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11a 、11b 、31a 、31b ガラス基板 12a 、12b 、32a 、32b 透明電極 13、33 光導電体層 13a 、33a 絶縁体層 14 遮光層 15 誘電体ミラー 16a 、16b 、35a 、35b 配向膜 18、37 液晶層 34a 金属電極 11a, 11b, 31a, 31b Glass substrate 12a, 12b, 32a, 32b Transparent electrode 13, 33 Photoconductor layer 13a, 33a Insulator layer 14 Light-shielding layer 15 Dielectric mirror 16a, 16b, 35a, 35b Alignment film 18, 37 Liquid crystal layer 34a Metal electrode

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 それぞれが電極を有する2つの基板間に
設けられている液晶層と、該液晶層と前記2つの基板の
一方との間に設けられていると共に非晶質水素化ケイ素
から形成されており前記2つの基板の一方の側からの入
射光によりインピーダンスが変化する光導電体層とを備
えており、該光導電体層は非晶質水素化酸化ケイ素から
形成されている絶縁体により囲まれていることを特徴と
する液晶ライトバルブ。
1. A liquid crystal layer provided between two substrates each having an electrode, formed from amorphous silicon hydride and provided between the liquid crystal layer and one of the two substrates. And a photoconductor layer whose impedance is changed by incident light from one side of the two substrates, the photoconductor layer being formed of amorphous silicon hydrooxide. Liquid crystal light valve characterized by being surrounded by.
【請求項2】 前記絶縁体は前記光導電体層を選択的に
イオンドーピングすることにより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。
2. The liquid crystal light valve according to claim 1, wherein the insulator is formed by selectively ion-doping the photoconductor layer.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08211404A (en) * 1994-11-02 1996-08-20 Hughes Aircraft Co Amorphous silicon pedestal liquid-crystal optical valve

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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