JPH05232502A - 光導電型液晶ライトバルブおよびその製造方法 - Google Patents
光導電型液晶ライトバルブおよびその製造方法Info
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- JPH05232502A JPH05232502A JP4035163A JP3516392A JPH05232502A JP H05232502 A JPH05232502 A JP H05232502A JP 4035163 A JP4035163 A JP 4035163A JP 3516392 A JP3516392 A JP 3516392A JP H05232502 A JPH05232502 A JP H05232502A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 少なくとも一対の電極の間に液晶層（２）と
ブロッキング特性を示す光電導体層（１）を有する液晶
ライトバルブにおいて、ブロッキング層（３１）のバン
ドギャップが光吸収層（２１）のバンドギャップよりも
大きく、炭素、窒素、酸素の不純物を含まない非合金型
ａ−Ｓｉで構成され、その製造方法がＥＣＲ法であるこ
とを特徴とする光導電型液晶ライトバルブおよびその製
法。 【効果】 十分な光感度を有し、かつ暗状態の比抵抗と
明状態での比抵抗の比を大きくすることにより、良好な
コントラストを示し、さらにａ−Ｓｉをブロッキング層
（３１）および光吸収層（２１）に使うことにより製造
過程が簡略化し、コストダウンを図ることができる。
ブロッキング特性を示す光電導体層（１）を有する液晶
ライトバルブにおいて、ブロッキング層（３１）のバン
ドギャップが光吸収層（２１）のバンドギャップよりも
大きく、炭素、窒素、酸素の不純物を含まない非合金型
ａ−Ｓｉで構成され、その製造方法がＥＣＲ法であるこ
とを特徴とする光導電型液晶ライトバルブおよびその製
法。 【効果】 十分な光感度を有し、かつ暗状態の比抵抗と
明状態での比抵抗の比を大きくすることにより、良好な
コントラストを示し、さらにａ−Ｓｉをブロッキング層
（３１）および光吸収層（２１）に使うことにより製造
過程が簡略化し、コストダウンを図ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光導電型液晶ライトバル
ブおよびその製造方法に関する。さらに詳しくは、光導
電材の光導電効果と、液晶の電気光学効果を利用した光
導電型液晶ライトバルブと、その製造方法に関する。
ブおよびその製造方法に関する。さらに詳しくは、光導
電材の光導電効果と、液晶の電気光学効果を利用した光
導電型液晶ライトバルブと、その製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４に一般的な液晶ライトバルブの構成
を示す。光導電体層９、液晶層２、前記光導電体層９と
液晶層２を挟んで配置される透明電極３、透明電極３を
含む電圧印加手段４、光導電体層９と液晶層２の間に反
射層５と配向処理膜６が配置される。透明電極３の外側
にはガラス基板７が配置される。
を示す。光導電体層９、液晶層２、前記光導電体層９と
液晶層２を挟んで配置される透明電極３、透明電極３を
含む電圧印加手段４、光導電体層９と液晶層２の間に反
射層５と配向処理膜６が配置される。透明電極３の外側
にはガラス基板７が配置される。
【０００３】このデバイスの基本動作を以下に説明す
る。尚、ここでは説明を簡単にするため反射層５と配向
処理膜６の抵抗値は光導電体層９、液晶層２の抵抗値に
比べて非常に小さいものと仮定する。
る。尚、ここでは説明を簡単にするため反射層５と配向
処理膜６の抵抗値は光導電体層９、液晶層２の抵抗値に
比べて非常に小さいものと仮定する。
【０００４】光導電体層９、液晶層２に電圧印加手段４
によりＶｏの電圧を印加すると、光導電体層９、液晶層
２にはそれぞれの層の抵抗値に比例する電圧が印加され
る。光導電体層９に光が照射されていないときには光導
電体層９の抵抗値が高いため液晶層２に掛かる電圧は小
さく、電気光学効果が生じるしきい値Ｖthより小さい。
によりＶｏの電圧を印加すると、光導電体層９、液晶層
２にはそれぞれの層の抵抗値に比例する電圧が印加され
る。光導電体層９に光が照射されていないときには光導
電体層９の抵抗値が高いため液晶層２に掛かる電圧は小
さく、電気光学効果が生じるしきい値Ｖthより小さい。
【０００５】そして光導電体層９側からの光のオン／オ
フパターンで構成される書き込み光８が照射されると、
光導電体層９の光の当たった部分では抵抗値が下がり、
この部分では液晶層２に掛かる電圧が高くなる。このと
きの電圧値はしきい値電圧Ｖthよりも大きくなり、液晶
層２の電気光学効果が生じ、液晶層２に像の書き込みが
行われる。この書き込まれた画像は、液晶層２側から読
みだし光９を投射し、反射層５による反射光の有無で構
成される画像１９となって取り出される。
フパターンで構成される書き込み光８が照射されると、
光導電体層９の光の当たった部分では抵抗値が下がり、
この部分では液晶層２に掛かる電圧が高くなる。このと
きの電圧値はしきい値電圧Ｖthよりも大きくなり、液晶
層２の電気光学効果が生じ、液晶層２に像の書き込みが
行われる。この書き込まれた画像は、液晶層２側から読
みだし光９を投射し、反射層５による反射光の有無で構
成される画像１９となって取り出される。
【０００６】このように作用するデバイスにおいて、コ
ントラストが明確で良好な像を記憶するためには以下式
を満たすことが必要となる。 ＲPCL << ＲLC << ＲPCD ……
ントラストが明確で良好な像を記憶するためには以下式
を満たすことが必要となる。 ＲPCL << ＲLC << ＲPCD ……
【０００７】ＲPCL は光が照射された領域の光導電体層
の抵抗値、ＲLCは液晶の抵抗値、Ｒ PCD は光が照射され
なかった領域の光導電体層の抵抗値である。ここで光導
電体層１と液晶層２との層の厚みがほぼ同じであるとす
ると、式は比抵抗値ρの置き換えるとが可能である。す
なわち、 ρPCL << ρLC << ρPCD …… となる。
の抵抗値、ＲLCは液晶の抵抗値、Ｒ PCD は光が照射され
なかった領域の光導電体層の抵抗値である。ここで光導
電体層１と液晶層２との層の厚みがほぼ同じであるとす
ると、式は比抵抗値ρの置き換えるとが可能である。す
なわち、 ρPCL << ρLC << ρPCD …… となる。
【０００８】この、式は光導電体層の特性から見る
と、ＲPCD 、ρPCD を大きくしてρ PCD ／ρPCL を大き
くする必要があるということである。
と、ＲPCD 、ρPCD を大きくしてρ PCD ／ρPCL を大き
くする必要があるということである。
【０００９】これを達成する方法として、 （ア）大きなバンドギャップを持つｉタイプの膜をブロ
ッキング層にして、それより小さなバンドギャップを持
つｉタイプの光吸収層を積層してｉ−ｉタイプのヘテロ
接合を形成し、実効的なρPCD を大きくする。 （イ）あるいは、大きなバンドギャップを持つ膜にホウ
素等の III族元素（またはリン等のＶ族元素）をドーピ
ングしたものをブロッキング層にし、それより小さなバ
ンドギャップを持つｉタイプの光吸収層を積層して光導
電体層部分をｐ−ｉ接合（またはｎ−ｉ接合）し、逆バ
イアスを印加して実効的なρPCD を大きくすることが考
えられる。
ッキング層にして、それより小さなバンドギャップを持
つｉタイプの光吸収層を積層してｉ−ｉタイプのヘテロ
接合を形成し、実効的なρPCD を大きくする。 （イ）あるいは、大きなバンドギャップを持つ膜にホウ
素等の III族元素（またはリン等のＶ族元素）をドーピ
ングしたものをブロッキング層にし、それより小さなバ
ンドギャップを持つｉタイプの光吸収層を積層して光導
電体層部分をｐ−ｉ接合（またはｎ−ｉ接合）し、逆バ
イアスを印加して実効的なρPCD を大きくすることが考
えられる。
【００１０】ブロッキング層に要求される材質として、
書き込み光を吸収しないよう大きなバンドギャップを有
することか挙げられる。ブロッキング層のバンドギャッ
プが小さいと、書き込み光が光吸収層に吸収される前に
ブロッキング層で吸収されてしまい、光感度が悪くなる
ためである。この要求を満たすためには、ブロッキング
層の材質として大きなバンドギャップを有するａ−Ｓｉ
Ｃやａ−ＳｉＮやａ−ＳｉＯなどの合金型のアモルファ
スシリコンが用いられていた。
書き込み光を吸収しないよう大きなバンドギャップを有
することか挙げられる。ブロッキング層のバンドギャッ
プが小さいと、書き込み光が光吸収層に吸収される前に
ブロッキング層で吸収されてしまい、光感度が悪くなる
ためである。この要求を満たすためには、ブロッキング
層の材質として大きなバンドギャップを有するａ−Ｓｉ
Ｃやａ−ＳｉＮやａ−ＳｉＯなどの合金型のアモルファ
スシリコンが用いられていた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】一般的なプラズマＣＶ
Ｄ法（以下、ＰＣＶＤ法と記す。）やスパッター法によ
り作成された前述のａ−ＳｉＣ、ａ−ＳｉＮ等の合金系
膜を作成するには、原料ガスとしてＳｉＨ4 ＋ＣＨ4 や
ＳｉＨ4 ＋ＮＨ3 等の混合ガスを必要とするため製造プ
ロセスの複雑さを増し、コストを引き上げる要因となっ
ていた。
Ｄ法（以下、ＰＣＶＤ法と記す。）やスパッター法によ
り作成された前述のａ−ＳｉＣ、ａ−ＳｉＮ等の合金系
膜を作成するには、原料ガスとしてＳｉＨ4 ＋ＣＨ4 や
ＳｉＨ4 ＋ＮＨ3 等の混合ガスを必要とするため製造プ
ロセスの複雑さを増し、コストを引き上げる要因となっ
ていた。
【００１２】また、これらの合金型のブロッキング層と
非合金型の光吸収層とを積層する際、ブロッキング層中
のＣ、Ｎ、Ｏという原子が光吸収層へ拡散し、所望の特
性が得られないという課題があった。
非合金型の光吸収層とを積層する際、ブロッキング層中
のＣ、Ｎ、Ｏという原子が光吸収層へ拡散し、所望の特
性が得られないという課題があった。
【００１３】本発明はこのような課題を鑑みてなされた
ものであり、ブロッキング層中のＣ、Ｎ、Ｏの原子の光
吸収層への拡散を防止し、ブロッキング層と光吸収層を
両方とも非合金系のａ−Ｓｉとすることによって、原料
ガスにＣＨ4 、ＮＨ3 等を用いる必要がなく、生産コス
トを低くすることができる光導電型液晶ライトバルブお
よびその製造方法を提供することを目的としている。
ものであり、ブロッキング層中のＣ、Ｎ、Ｏの原子の光
吸収層への拡散を防止し、ブロッキング層と光吸収層を
両方とも非合金系のａ−Ｓｉとすることによって、原料
ガスにＣＨ4 、ＮＨ3 等を用いる必要がなく、生産コス
トを低くすることができる光導電型液晶ライトバルブお
よびその製造方法を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記記載の課題を解決す
るために本発明によれば、少なくとも一対の電極の間に
液晶層とブロッキング特性を示す光導電体層を有する液
晶ライトバルブにおいて、前記光導電体層が光吸収層と
ブロッキング層とで構成され、ブロッキング層が光吸収
層より大きなバンドギャップを示し、ホウ素やリン等の
ドーピングが可能な非合金系アモルファスシリコンで構
成されていることを特徴とする。
るために本発明によれば、少なくとも一対の電極の間に
液晶層とブロッキング特性を示す光導電体層を有する液
晶ライトバルブにおいて、前記光導電体層が光吸収層と
ブロッキング層とで構成され、ブロッキング層が光吸収
層より大きなバンドギャップを示し、ホウ素やリン等の
ドーピングが可能な非合金系アモルファスシリコンで構
成されていることを特徴とする。
【００１５】本発明の光導電型液晶ライトバルブは、少
なくとも一対の電極の間に液晶層と光導電体層を有す
る。一対の電極としては例えば酸化スズインジウム（Ｉ
ＴＯ）、酸化スズ（ＳnＯ2)等があげられる。次に液晶
層としては例えばコレステリックノナノエイト等があげ
られる。
なくとも一対の電極の間に液晶層と光導電体層を有す
る。一対の電極としては例えば酸化スズインジウム（Ｉ
ＴＯ）、酸化スズ（ＳnＯ2)等があげられる。次に液晶
層としては例えばコレステリックノナノエイト等があげ
られる。
【００１６】光導電体層は光吸収層とブロッキング層か
ら構成され、ブロッキング層が光吸収層より大きなハン
ドギャップを示すことにより、コントラストが明確で良
好な像を記憶することができる。また光導電体層は、非
合金系アモルファスシリコンよりなり、エレクトロンサ
イクロトロンレゾナンス法（ＥＣＲ法）で作成すること
が好ましい。ブロキッング層が大きなバンドギャップを
有し、かつドーピングが効果的になされ得るのは従来の
ＰＣＶＤ法で作成されるａ−Ｓｉ膜よりも膜中に多量の
水素が含まれ、Ｓｉ原子とＨ原子の結合状態が異なるた
めと考えられる。
ら構成され、ブロッキング層が光吸収層より大きなハン
ドギャップを示すことにより、コントラストが明確で良
好な像を記憶することができる。また光導電体層は、非
合金系アモルファスシリコンよりなり、エレクトロンサ
イクロトロンレゾナンス法（ＥＣＲ法）で作成すること
が好ましい。ブロキッング層が大きなバンドギャップを
有し、かつドーピングが効果的になされ得るのは従来の
ＰＣＶＤ法で作成されるａ−Ｓｉ膜よりも膜中に多量の
水素が含まれ、Ｓｉ原子とＨ原子の結合状態が異なるた
めと考えられる。
【００１７】ＥＣＲ法を用いてブロッキング層を作成し
た場合、非合金型のａ−Ｓｉで十分大きなバンドギャッ
プを持ち、ドーピングが可能な膜が作成出来るため、ブ
ロッキング層の材質としてａ−ＳｉＣやａ−ＳｉＮとい
った原料材料の異なる膜を用いる必要がない。すなわ
ち、原料ガス種が少なくて済みデバイス作成プロセスの
簡略化が可能となり、デバイス作成コストを安価に出来
る。光導電体層の成膜に使用されるシリコン化合物とし
ては、ＳｉＨ4 、ＳｉＦ4Ｓｉ2Ｈ6 、Ｓｉ2Ｆ6 等の水
素またはハロゲンを含むシリコン化合物を使用する。
た場合、非合金型のａ−Ｓｉで十分大きなバンドギャッ
プを持ち、ドーピングが可能な膜が作成出来るため、ブ
ロッキング層の材質としてａ−ＳｉＣやａ−ＳｉＮとい
った原料材料の異なる膜を用いる必要がない。すなわ
ち、原料ガス種が少なくて済みデバイス作成プロセスの
簡略化が可能となり、デバイス作成コストを安価に出来
る。光導電体層の成膜に使用されるシリコン化合物とし
ては、ＳｉＨ4 、ＳｉＦ4Ｓｉ2Ｈ6 、Ｓｉ2Ｆ6 等の水
素またはハロゲンを含むシリコン化合物を使用する。
【００１８】ドーピング用の不純物としては、ｐ型アモ
ルファスシリコンにするためには例えばホウ素等が挙げ
られる。ｎ型にするためにはリン等があげられる。
ルファスシリコンにするためには例えばホウ素等が挙げ
られる。ｎ型にするためにはリン等があげられる。
【００１９】ブロッキング層、光吸収層のＥＣＲ法での
成膜条件はブロッキング層はシリコン化合物ガス流量が
０．１〜１００ｓｃｃｍ好ましくは０．５〜５ｓｃｃｍ
であり、不活性ガス流量が１０〜２００ｓｃｃｍ好まし
くは５０〜１５０ｓｃｃｍであり、マイクロ波出力が１
００〜１０００ｗ好ましくは５００〜７００ｗであり、
Ｈ2 流量が１〜１００ｓｃｃｍ好ましくは１０〜２０ｓ
ｃｃｍであり、ガス圧が０．１〜１０ｍＴｏｒｒ好まし
くは１．０〜１．５ｍＴｏｒｒであり、不純物をドーピ
ングする場合その流量は０．１〜１００ｓｃｃｍ（３０
００ｐｐｍＨ2希釈）好ましくは０．５〜５０ｓｃｃｍ
で成膜しその膜厚は１０〜１０００Å好ましくは５０〜
２００Åである。光吸収層はシリコン化合物ガス流量が
１０〜５００ｓｃｃｍ好ましくは１００〜３００ｓｃｃ
ｍであり、不活性ガス流量が１〜１００ｓｃｃｍ好まし
くは１０〜５０ｓｃｃｍであり、マイクロ波出力が１〜
５ｋｗ好ましくは２〜３ｋｗであり、ガス圧が０．１〜
１００ｍＴｏｒｒ好ましくは５〜２０ｍＴｏｒｒで成膜
し、その膜厚は１０００〜２００，０００Å好ましくは
１０，０００〜１００，０００Åである。
成膜条件はブロッキング層はシリコン化合物ガス流量が
０．１〜１００ｓｃｃｍ好ましくは０．５〜５ｓｃｃｍ
であり、不活性ガス流量が１０〜２００ｓｃｃｍ好まし
くは５０〜１５０ｓｃｃｍであり、マイクロ波出力が１
００〜１０００ｗ好ましくは５００〜７００ｗであり、
Ｈ2 流量が１〜１００ｓｃｃｍ好ましくは１０〜２０ｓ
ｃｃｍであり、ガス圧が０．１〜１０ｍＴｏｒｒ好まし
くは１．０〜１．５ｍＴｏｒｒであり、不純物をドーピ
ングする場合その流量は０．１〜１００ｓｃｃｍ（３０
００ｐｐｍＨ2希釈）好ましくは０．５〜５０ｓｃｃｍ
で成膜しその膜厚は１０〜１０００Å好ましくは５０〜
２００Åである。光吸収層はシリコン化合物ガス流量が
１０〜５００ｓｃｃｍ好ましくは１００〜３００ｓｃｃ
ｍであり、不活性ガス流量が１〜１００ｓｃｃｍ好まし
くは１０〜５０ｓｃｃｍであり、マイクロ波出力が１〜
５ｋｗ好ましくは２〜３ｋｗであり、ガス圧が０．１〜
１００ｍＴｏｒｒ好ましくは５〜２０ｍＴｏｒｒで成膜
し、その膜厚は１０００〜２００，０００Å好ましくは
１０，０００〜１００，０００Åである。
【００２０】ＰＣＶＤ法、スパッター法でａ−Ｓｉ層を
形成した場合、どうしても（ＳｉＨ 2)n 粉が堆積室内等
に発生してしまい、これが成膜基板上に付着して成膜欠
陥の発生を招いていたが、ＥＣＲ法ではそのような（Ｓ
ｉＨ2)n 粉は発生せず、膜欠陥を防止でき、デバイス作
成の歩留りを向上できる。
形成した場合、どうしても（ＳｉＨ 2)n 粉が堆積室内等
に発生してしまい、これが成膜基板上に付着して成膜欠
陥の発生を招いていたが、ＥＣＲ法ではそのような（Ｓ
ｉＨ2)n 粉は発生せず、膜欠陥を防止でき、デバイス作
成の歩留りを向上できる。
【００２１】
【作用】ＥＣＲ法で作成したブロッキング層では、Ｃや
ＮやＯの原子を含まない非合金系であるにもかかわら
ず、バンドギャップ２．２ｅＶと非常に大きなバンドギ
ャップを有するａ−Ｓｉ：Ｈ膜が得られる。これとバン
ドギャップ１．７ｅＶのａ−Ｓｉ：Ｈ膜からなる光吸収
層とを積層した光導電体層では、書き込み光の照射時と
非照射時で、実効的なρPCD ／ρPCL がブロッキング層
を有しない時に比べ、非常に大きく取れる。またブロッ
キング層を非合金型のアモルファスシリコンとすること
で光吸収層へのＣ，Ｎ，Ｏのコンタミーネションによる
光感度の劣化も取り除かれる。
ＮやＯの原子を含まない非合金系であるにもかかわら
ず、バンドギャップ２．２ｅＶと非常に大きなバンドギ
ャップを有するａ−Ｓｉ：Ｈ膜が得られる。これとバン
ドギャップ１．７ｅＶのａ−Ｓｉ：Ｈ膜からなる光吸収
層とを積層した光導電体層では、書き込み光の照射時と
非照射時で、実効的なρPCD ／ρPCL がブロッキング層
を有しない時に比べ、非常に大きく取れる。またブロッ
キング層を非合金型のアモルファスシリコンとすること
で光吸収層へのＣ，Ｎ，Ｏのコンタミーネションによる
光感度の劣化も取り除かれる。
【００２２】さらにこのブロッキング層はドーピングも
可能であり、原料ガス中のＢ2Ｈ6／ＳｉＨ4 ＝５％とし
たホウ素ドーピングにて１．９８ｅＶと非常に大きなバ
ンドギャップ有し、暗伝導度もノンドープにくらべ５〜
６桁大きくなっており、ホウ素ドーピングの効果が認め
られる。このホウ素をドーピングしたブロッキング層を
もちいた場合にも、逆バイアス印加状態にて書き込み光
の照射時と非照射時で、実効的なρPCD ／ρPCL が非常
に大きく取れ、同等の効果が認められる。このようにブ
ロッキング層と光吸収層を両方とも非合金系のａ−Ｓｉ
とすることによって、原料ガスにＣＨ4，ＮＨ3 を用い
る必要がなくなり、生産コストを低くすることが出来
る。
可能であり、原料ガス中のＢ2Ｈ6／ＳｉＨ4 ＝５％とし
たホウ素ドーピングにて１．９８ｅＶと非常に大きなバ
ンドギャップ有し、暗伝導度もノンドープにくらべ５〜
６桁大きくなっており、ホウ素ドーピングの効果が認め
られる。このホウ素をドーピングしたブロッキング層を
もちいた場合にも、逆バイアス印加状態にて書き込み光
の照射時と非照射時で、実効的なρPCD ／ρPCL が非常
に大きく取れ、同等の効果が認められる。このようにブ
ロッキング層と光吸収層を両方とも非合金系のａ−Ｓｉ
とすることによって、原料ガスにＣＨ4，ＮＨ3 を用い
る必要がなくなり、生産コストを低くすることが出来
る。
【００２３】
【実施例】最初にＥＣＲ法のａ−Ｓｉ成膜装置の構成を
説明する。第２図はＥＣＲ法成膜装置の構成を示した図
である。成膜装置はマイクロ波導波管１１、プラズマ生
成室１２、堆積室１３、排気系１４を備えている。プラ
ズマ生成室１２は空洞共振器構成となつており、導波管
１１を通してマイクロ波が導入される。尚、導波管１１
からマイクロ波を導入するマイクロ波導入窓１５は、マ
イクロ波が容易に通過する石英ガラスからなる。プラズ
マ生成室１２の周囲には磁気コイル１６が配置され、プ
ラズマ生成室１２に発散磁場を印加して生成したプラズ
マを堆積室１３に引き出す。堆積室１３には基板１８が
配置される。基板１８は透明電極３が堆積された、書き
込み光８に対して透明なガラス基板である。
説明する。第２図はＥＣＲ法成膜装置の構成を示した図
である。成膜装置はマイクロ波導波管１１、プラズマ生
成室１２、堆積室１３、排気系１４を備えている。プラ
ズマ生成室１２は空洞共振器構成となつており、導波管
１１を通してマイクロ波が導入される。尚、導波管１１
からマイクロ波を導入するマイクロ波導入窓１５は、マ
イクロ波が容易に通過する石英ガラスからなる。プラズ
マ生成室１２の周囲には磁気コイル１６が配置され、プ
ラズマ生成室１２に発散磁場を印加して生成したプラズ
マを堆積室１３に引き出す。堆積室１３には基板１８が
配置される。基板１８は透明電極３が堆積された、書き
込み光８に対して透明なガラス基板である。
【００２４】成膜処理はまず排気系１４によりプラズマ
生成室１２、堆積室１３を排気し続いて原料ガスを導入
する。原料ガスとしてはＳｉＨ4 やＳｉＦ4 等の水素ま
たはハロゲンを含むシリコン化合物と、ドーピングガス
として水素希釈されたＢ2Ｈ6これにＡｒなどの不活性ガ
スを適量加えた混合ガスが用いられ、堆積室１３に導入
される。ガス導入後、ガス圧を所定値に維持した状態で
プラズマ生成室１２にマイクロ波を導入すると共に磁界
を印加し、プラズマを励起する。すると、プラズマ化さ
れたガスは発散磁場により基板へと導かれ、基板上にａ
−Ｓｉ層が堆積する。実施例において基板は加熱されて
いない。
生成室１２、堆積室１３を排気し続いて原料ガスを導入
する。原料ガスとしてはＳｉＨ4 やＳｉＦ4 等の水素ま
たはハロゲンを含むシリコン化合物と、ドーピングガス
として水素希釈されたＢ2Ｈ6これにＡｒなどの不活性ガ
スを適量加えた混合ガスが用いられ、堆積室１３に導入
される。ガス導入後、ガス圧を所定値に維持した状態で
プラズマ生成室１２にマイクロ波を導入すると共に磁界
を印加し、プラズマを励起する。すると、プラズマ化さ
れたガスは発散磁場により基板へと導かれ、基板上にａ
−Ｓｉ層が堆積する。実施例において基板は加熱されて
いない。
【００２５】尚、プラズマ引き出し窓１７の位置、大き
さを調整することによって膜の均一性を向上させること
ができる。このような成膜装置を用いてａ−Ｓｉよりな
るブロッキング層を作成した際の成膜条件を表１に示
す。又、ホウ素ドーピング量と光学的バンドギャップ、
ホウ素ドーピング量と暗電導度との関係を図３にそれぞ
れ○，●で示す。またＰＣＶＤ法にて作成した際の成膜
条件を表２に、膜特性を上記と同様に図３にそれぞれ
△，▲で示す。
さを調整することによって膜の均一性を向上させること
ができる。このような成膜装置を用いてａ−Ｓｉよりな
るブロッキング層を作成した際の成膜条件を表１に示
す。又、ホウ素ドーピング量と光学的バンドギャップ、
ホウ素ドーピング量と暗電導度との関係を図３にそれぞ
れ○，●で示す。またＰＣＶＤ法にて作成した際の成膜
条件を表２に、膜特性を上記と同様に図３にそれぞれ
△，▲で示す。
【００２６】
【表１】
【００２７】
【表２】
【００２８】この図からも分かるように、ＥＣＲ法で作
成した膜ではノンドープでバンドギャップ２．２ｅＶと
一般的なＰＣＶＤ法で作成した膜に比べ、大きなバンド
ギャップを有している事が認められる。更に、ドーピン
グ量の増加に対して暗電導度σd も増加しており、ドー
ピング効果が現れていることに加え、バンドギャップも
原料ガス中のＢ2Ｈ6／ＳｉＨ4 ＝５％にて１．９８ｅＶ
と非常に大きな値を示した。このような大きなバンドギ
ャップを有し、かつドーピングが可能な膜は従来のＰＣ
ＶＤ法では作成することが出来ず、ＥＣＲ法により初め
て作成可能なものである。
成した膜ではノンドープでバンドギャップ２．２ｅＶと
一般的なＰＣＶＤ法で作成した膜に比べ、大きなバンド
ギャップを有している事が認められる。更に、ドーピン
グ量の増加に対して暗電導度σd も増加しており、ドー
ピング効果が現れていることに加え、バンドギャップも
原料ガス中のＢ2Ｈ6／ＳｉＨ4 ＝５％にて１．９８ｅＶ
と非常に大きな値を示した。このような大きなバンドギ
ャップを有し、かつドーピングが可能な膜は従来のＰＣ
ＶＤ法では作成することが出来ず、ＥＣＲ法により初め
て作成可能なものである。
【００２９】また、該ブロッキング層が大きなバンドギ
ャップを有し、かつドーピングが効果的になされ得るの
は、従来のＰＣＶＤ法で作成されるａ−Ｓｉ膜よりも膜
中に多量の水素が含まれ、Ｓｉ原子とＨ原子の結合状態
が異なるためと考えられる。次に前述のブロッキング特
性を示す光導電体層を有する光導電型液晶ライトバルブ
の作成例を示す。また図１にその概略図を示す。図１に
おいて３１はブロッキング層、２１は光吸収層である。
ャップを有し、かつドーピングが効果的になされ得るの
は、従来のＰＣＶＤ法で作成されるａ−Ｓｉ膜よりも膜
中に多量の水素が含まれ、Ｓｉ原子とＨ原子の結合状態
が異なるためと考えられる。次に前述のブロッキング特
性を示す光導電体層を有する光導電型液晶ライトバルブ
の作成例を示す。また図１にその概略図を示す。図１に
おいて３１はブロッキング層、２１は光吸収層である。
【００３０】作成例１：ブロッキング層をノンドープの
ａ−Ｓｉとした場合。 基板ガラス：コーニング＃７０５９ 透明電極 ：ＩＴＯを基板ガラス上に蒸着。 光導電体層 ブロッキング層：ＳｉＨ4 流量 １ｓｃｃｍ Ａｒ流量 １００ｓｃｃｍ マイクロ波出力 ５５０ｗ Ｈ2 １５ｓｃｃｍ ガス圧 １ｍＴｏｒｒ で成膜した膜厚約１００Åのａ−Ｓｉ：Ｈ膜。 光吸収層 ：ＳｉＨ4 流量 １２０ｓｃｃｍ Ａｒ流量 ２０ｓｃｃｍ マイクロ波出力 ２．５ｋｗ ガス圧 １２ｍＴｏｒｒ で成膜した膜厚約３〜１０μｍのａ−Ｓｉ：Ｈ膜。 反射層：屈折率が異なる材料を積層したもので、層厚は
０．０５〜０．１μｍ。具体的にはＭｇＦ−ＺｎＳ，Ｓ
ｉ−ＳｉＯ2 などを１０〜１５層積層した誘電ミラー。
ただし、本発明では光導電体層がＳｉ以外の原子に汚染
させるのを防止するためＳｉ−ＳｉＯ2 の組み合せが望
ましい。 配向処理膜：反射層上にシラン処理剤を塗布した後、高
温処理する。 液晶層：フェニルシクロヘキサン系にカイラル剤（コレ
ステリックノナノエイト等）を７〜８ｗｔ％混合し、７
〜８μｍの液晶層を形成し、層厚の２０％程度のねじれ
ピッチを有する。
ａ−Ｓｉとした場合。 基板ガラス：コーニング＃７０５９ 透明電極 ：ＩＴＯを基板ガラス上に蒸着。 光導電体層 ブロッキング層：ＳｉＨ4 流量 １ｓｃｃｍ Ａｒ流量 １００ｓｃｃｍ マイクロ波出力 ５５０ｗ Ｈ2 １５ｓｃｃｍ ガス圧 １ｍＴｏｒｒ で成膜した膜厚約１００Åのａ−Ｓｉ：Ｈ膜。 光吸収層 ：ＳｉＨ4 流量 １２０ｓｃｃｍ Ａｒ流量 ２０ｓｃｃｍ マイクロ波出力 ２．５ｋｗ ガス圧 １２ｍＴｏｒｒ で成膜した膜厚約３〜１０μｍのａ−Ｓｉ：Ｈ膜。 反射層：屈折率が異なる材料を積層したもので、層厚は
０．０５〜０．１μｍ。具体的にはＭｇＦ−ＺｎＳ，Ｓ
ｉ−ＳｉＯ2 などを１０〜１５層積層した誘電ミラー。
ただし、本発明では光導電体層がＳｉ以外の原子に汚染
させるのを防止するためＳｉ−ＳｉＯ2 の組み合せが望
ましい。 配向処理膜：反射層上にシラン処理剤を塗布した後、高
温処理する。 液晶層：フェニルシクロヘキサン系にカイラル剤（コレ
ステリックノナノエイト等）を７〜８ｗｔ％混合し、７
〜８μｍの液晶層を形成し、層厚の２０％程度のねじれ
ピッチを有する。
【００３１】作成例２：ブロッキング層をホウ素ドーピ
ング（原料ガス中のＢ2Ｈ6 ／ＳｉＨ4＝５％）した場
合。 ブロッキング層作成時以外の条件は作成例１と同じ。ブ
ロッキング層の作成条件のみ示す。 光導電体層 ブロッキング層：ＳｉＨ4 流量 １ｓｃｃｍ Ａｒ流量 １００ｓｃｃｍ Ｂ2Ｈ6(３０００ｐｐｍ Ｈ2希釈）１７ｓｃｃｍ （供給ガス中のＢ2Ｈ6 ／ＳｉＨ4 ＝５％） マイクロ波出力 ５５０Ｗ ガス圧 １ｍＴｏｒｒ で成膜した膜厚約１００Åのａ−Ｓｉ：Ｂ：Ｈ膜。
ング（原料ガス中のＢ2Ｈ6 ／ＳｉＨ4＝５％）した場
合。 ブロッキング層作成時以外の条件は作成例１と同じ。ブ
ロッキング層の作成条件のみ示す。 光導電体層 ブロッキング層：ＳｉＨ4 流量 １ｓｃｃｍ Ａｒ流量 １００ｓｃｃｍ Ｂ2Ｈ6(３０００ｐｐｍ Ｈ2希釈）１７ｓｃｃｍ （供給ガス中のＢ2Ｈ6 ／ＳｉＨ4 ＝５％） マイクロ波出力 ５５０Ｗ ガス圧 １ｍＴｏｒｒ で成膜した膜厚約１００Åのａ−Ｓｉ：Ｂ：Ｈ膜。
【００３２】このようにして作成された光導電型液晶ラ
イトバルブに、電圧印加手段４より１５０Ｖ、矩形波パ
ルスを印加し、書き込み光として５ｍＷ，６７０ｎｍの
半導体レーザー、またはハロゲン光源等の白色光を用い
て像の書き込みを行ったところ、良好なコントラスト比
が得られ、光導電体層が優れた光感度を有していること
が認められた。
イトバルブに、電圧印加手段４より１５０Ｖ、矩形波パ
ルスを印加し、書き込み光として５ｍＷ，６７０ｎｍの
半導体レーザー、またはハロゲン光源等の白色光を用い
て像の書き込みを行ったところ、良好なコントラスト比
が得られ、光導電体層が優れた光感度を有していること
が認められた。
【００３３】
【発明の効果】本発明の光導電型液晶ライトバルブにお
いては光導電体層にブロッキング特性を持たせ、そのブ
ロッキング層をＥＣＲ法により作成された大きなバンド
ギャップを有するノンドープのａ−Ｓｉ、あるいは不純
物をドーピングしたａ−Ｓｉとすることによって、十分
な光感度を有しかつ暗状態の比抵抗と明状態での比抵抗
の比を大きくすることができ、良好なコントラストを示
すデバイスを作成することができた。さらにブロッキン
グ層および光吸収層をａ−Ｓｉとすることで、デバイス
作成プロセスの簡略化が可能となり、コストダウンを図
ることができた。
いては光導電体層にブロッキング特性を持たせ、そのブ
ロッキング層をＥＣＲ法により作成された大きなバンド
ギャップを有するノンドープのａ−Ｓｉ、あるいは不純
物をドーピングしたａ−Ｓｉとすることによって、十分
な光感度を有しかつ暗状態の比抵抗と明状態での比抵抗
の比を大きくすることができ、良好なコントラストを示
すデバイスを作成することができた。さらにブロッキン
グ層および光吸収層をａ−Ｓｉとすることで、デバイス
作成プロセスの簡略化が可能となり、コストダウンを図
ることができた。
【図１】本発明による液晶ライトバルブの概略構成図で
ある。
ある。
【図２】ＥＣＲ法の成膜装置の概略構成図である。
【図３】成膜された光導電層中のホウ素ドーピング量と
光学的バンドギャップ、暗伝導度との関係を示した概略
図である。
光学的バンドギャップ、暗伝導度との関係を示した概略
図である。
【図４】一般的な液晶ライトバルブの概略構成図であ
る。
る。
１ 光導電体層 ２ 液晶層 ３ 透明電極 ４ 電圧印加手段 ５ 反射層 ６ 配向処理 ７ ガラス基板 ８ 書き込み光 ９ 読み出し光 １０ 光導電体層 １１ マイクロ波導波管 １２ プラズマ生成室 １３ 堆積室 １４ 排気系 １５ マイクロ波導入窓 １６ 磁気コイル １７ プラズマ引き出し窓 １８ 基板 １９ 画像 ２１ ブロッキング層 ３１ 光吸収層
Claims (3)
- 【請求項１】 少なくとも一対の電極の間に液晶層とブ
ロッキング特性を示す光導電体層を有する液晶ライトバ
ルブにおいて、前記光導電体層が光吸収層とブロッキン
グ層とで構成され、ブロッキング層が光吸収層より大き
なバンドギャップを示す、非合金系アモルファスシリコ
ンで構成されていることを特徴とする光導電型液晶ライ
トバルブ。 - 【請求項２】 ブロッキング層が不純物をドーピングし
たアモルファスシリコンである請求項１記載の光導電型
液晶ライトバルブ。 - 【請求項３】 前記光導電体層がエレクトロンサイクロ
トロンレゾナンス法より作成される請求項１記載の光導
電型液晶ライトバルブの製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4035163A JP2809540B2 (ja) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | 光導電型液晶ライトバルブおよびその製造方法 |
| EP93102666A EP0556849B1 (en) | 1992-02-21 | 1993-02-19 | Photoconductor coupled liquid crystal light valve and method for manufacturing the same |
| DE69316404T DE69316404T2 (de) | 1992-02-21 | 1993-02-19 | Flüssigkristall-Lichtventil gekoppelt mit einem photoleitenden Material und Verfahren zur Herstellung desselben |
| US08/384,359 US5602659A (en) | 1992-02-21 | 1995-02-02 | Liquid crystal light valve with photoconductor including light absorbing and light blocking layers of non-alloy amorphous silicon |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4035163A JP2809540B2 (ja) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | 光導電型液晶ライトバルブおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05232502A true JPH05232502A (ja) | 1993-09-10 |
| JP2809540B2 JP2809540B2 (ja) | 1998-10-08 |
Family
ID=12434204
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4035163A Expired - Fee Related JP2809540B2 (ja) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | 光導電型液晶ライトバルブおよびその製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5602659A (ja) |
| EP (1) | EP0556849B1 (ja) |
| JP (1) | JP2809540B2 (ja) |
| DE (1) | DE69316404T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20010045794A1 (en) * | 1996-01-19 | 2001-11-29 | Alwan James J. | Cap layer on glass panels for improving tip uniformity in cold cathode field emission technology |
| KR100858936B1 (ko) * | 2007-07-12 | 2008-09-18 | 경성대학교 산학협력단 | 양이온 함유 수용성 고분자층을 포함하는 고분자 유기 전계발광 소자 및 그 제조방법 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6418130A (en) * | 1987-07-13 | 1989-01-20 | Seiko Epson Corp | Liquid crystal light valve |
| JPH0329926A (ja) * | 1989-06-27 | 1991-02-07 | Seiko Instr Inc | 光書込液晶ライトバルブ |
| JPH03126920A (ja) * | 1989-10-12 | 1991-05-30 | Sharp Corp | 光導電型液晶ライトバルブ |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5834435A (ja) * | 1981-08-25 | 1983-02-28 | Canon Inc | 電気光学装置 |
| US4540647A (en) * | 1984-08-20 | 1985-09-10 | Eastman Kodak Company | Method for the manufacture of photoconductive insulating elements with a broad dynamic exposure range |
| US4925276A (en) * | 1987-05-01 | 1990-05-15 | Electrohome Limited | Liquid crystal light valve utilizing hydrogenated amorphous silicon photodiode |
| US5239397A (en) * | 1989-10-12 | 1993-08-24 | Sharp Kabushiki | Liquid crystal light valve with amorphous silicon photoconductor of amorphous silicon and hydrogen or a halogen |
| US5084777A (en) * | 1989-11-14 | 1992-01-28 | Greyhawk Systems, Inc. | Light addressed liquid crystal light valve incorporating electrically insulating light blocking material of a-SiGe:H |
| JPH0752268B2 (ja) * | 1990-06-21 | 1995-06-05 | シャープ株式会社 | 光書き込み型液晶素子 |
| US5272554A (en) * | 1991-01-28 | 1993-12-21 | Samsung Electronics Co. Ltd. | Liquid crystal light valve having a SiO2 /TiO2 dielectric mirror and a Si/SiO2 light blocking layer |
| JP2695708B2 (ja) * | 1991-03-12 | 1998-01-14 | シャープ株式会社 | 光導電型液晶ライトバルブ |
| JPH05165050A (ja) * | 1991-12-18 | 1993-06-29 | Sharp Corp | 光導電型液晶ライト・バルブ |
-
1992
- 1992-02-21 JP JP4035163A patent/JP2809540B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-02-19 DE DE69316404T patent/DE69316404T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-02-19 EP EP93102666A patent/EP0556849B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-02-02 US US08/384,359 patent/US5602659A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6418130A (en) * | 1987-07-13 | 1989-01-20 | Seiko Epson Corp | Liquid crystal light valve |
| JPH0329926A (ja) * | 1989-06-27 | 1991-02-07 | Seiko Instr Inc | 光書込液晶ライトバルブ |
| JPH03126920A (ja) * | 1989-10-12 | 1991-05-30 | Sharp Corp | 光導電型液晶ライトバルブ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5602659A (en) | 1997-02-11 |
| JP2809540B2 (ja) | 1998-10-08 |
| EP0556849A2 (en) | 1993-08-25 |
| DE69316404D1 (de) | 1998-02-26 |
| EP0556849B1 (en) | 1998-01-21 |
| DE69316404T2 (de) | 1998-08-20 |
| EP0556849A3 (ja) | 1994-01-26 |
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