JPH07110492A - Spatial optical modulation element and its production - Google Patents

Spatial optical modulation element and its production

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Publication number
JPH07110492A
JPH07110492A JP15353394A JP15353394A JPH07110492A JP H07110492 A JPH07110492 A JP H07110492A JP 15353394 A JP15353394 A JP 15353394A JP 15353394 A JP15353394 A JP 15353394A JP H07110492 A JPH07110492 A JP H07110492A
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JP
Japan
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layer
photoconductive layer
spatial light
liquid crystal
light modulator
Prior art date
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Pending
Application number
JP15353394A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koji Akiyama
浩二 秋山
Akifumi Ogiwara
昭文 荻原
Kuni Ogawa
久仁 小川
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP15353394A priority Critical patent/JPH07110492A/en
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  • Liquid Crystal (AREA)
  • Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide the spatial optical modulation element which cannot stably operate even if reading-out is executed with reading-out light of high intensity. CONSTITUTION:A transparent conductive electrode 102, a photoconductive layer 101 and island-shaped light reflection mirrors 103 are laminated on a glass substrate 106. The photoconductive layer 101 between these island-shaped light reflection mirrors 103 is removed by a half or more by etching to form hole parts. Al light shielding films 114 are formed on a part of the bases and flanks of these hole parts and high polymers contg. red pigments are packed into the hole parts to form light absorption layers 104; thereafter, a polyimide oriented film 109 subjected to a rubbing treatment is laminated thereon. A ferroelectric liquid crystal layer 105 having a thickness of 1 to 2mum is held between such substrate and a glass substrate 108 laminated with a transparent conductive electrode 107 consisting of ITO and the polyimide oriented film 115.

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、光演算装置、プロジェ
クションディスプレイなどに用いられる空間光変調素子
及びその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spatial light modulator used for an optical arithmetic unit, a projection display and the like and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶層を用いた光アドレス型の空間光変
調素子(以下、空間光変調素子といえば、特に断わらな
い限りこの光アドレス型のものをさす)の基本的な構造
は、光導電層と電界の印加により光の透過率が変化する
液晶層を対向する2つの透明導電性電極で挟み込んだも
のである。この素子の駆動は、両透明導電性電極間に外
部から電圧を印加することによってなされる。そして、
この状態で光導電層に書き込み光を照射すると、光導電
層の電気抵抗が変化して液晶層に印加される電圧が変化
し、この電圧の大きさに応じて液晶層を通過する読み出
し光が変調する。
2. Description of the Related Art The basic structure of an optical address type spatial light modulating element using a liquid crystal layer (hereinafter, spatial light modulating element refers to this optical addressing type unless otherwise specified) is a photoconductive layer. A liquid crystal layer whose light transmittance changes by application of a layer and an electric field is sandwiched between two transparent conductive electrodes facing each other. This element is driven by applying a voltage from the outside between both transparent conductive electrodes. And
When the photoconductive layer is irradiated with writing light in this state, the electric resistance of the photoconductive layer changes, the voltage applied to the liquid crystal layer changes, and the reading light passing through the liquid crystal layer changes depending on the magnitude of this voltage. Modulate.

【0003】この動作を使って、光のしきい値処理、波
長変換、インコヒーレント/コヒーレント変換、画像メ
モリなどの機能を実現することができるため、空間光変
調素子は光情報処理のキー・デバイスとして位置づけら
れている。また、光強度の大きい読み出し光を書き込み
光とは反対の方向から入射し、反射型で書き込んだ内容
を読み出せば、光増幅機能をも実現することができるた
め、プロジェクションディスプレイとしても応用するこ
とができる。このプロジェクションディスプレイにおい
ては、空間光変調素子はアクティブマトリックス型液晶
ライトバルブに比べて高解像度で明るい画面が得られる
として大きな期待を集めている。
By using this operation, functions such as optical threshold processing, wavelength conversion, incoherent / coherent conversion, and image memory can be realized. Therefore, the spatial light modulator is a key device for optical information processing. Is positioned as. In addition, it can also be used as a projection display because it can realize a light amplification function by making read light with high light intensity incident from the direction opposite to the write light and reading the written content in a reflective type. You can In this projection display, the spatial light modulation element is expected to obtain a brighter screen with higher resolution than that of an active matrix type liquid crystal light valve, and therefore, there are great expectations.

【0004】空間光変調素子をプロジェクションディス
プレイに応用するための問題点は、強度の強い読み出し
光を書き込み側の光導電層に洩れないように工夫する必
要があることである。このため、屈折率の異なる誘電体
を1/4波長の膜厚で交互に幾重にも積層した誘電体ミ
ラーを液晶層と光導電層との間に形成したものが多数報
告されている(例えば、特開平1−315723号公
報)。誘電体ミラーを用いると、読み出し光の洩れを抑
えることができ、効果的である。しかし、素子を動作さ
せていると、誘電体ミラー中に電荷がトラップされ時間
と共に蓄積していくため、液晶層にかかる電圧が不安定
になり、素子の動作条件が変動したり残像を生じたりす
るという問題がある。
A problem in applying the spatial light modulator to a projection display is that it is necessary to devise so that the read light having high intensity does not leak to the photoconductive layer on the write side. Therefore, it has been reported that a large number of dielectric mirrors in which dielectrics having different refractive indexes are alternately laminated with a film thickness of ¼ wavelength are formed between a liquid crystal layer and a photoconductive layer (for example, , JP-A-1-315723). The use of a dielectric mirror is effective because it can suppress leakage of read light. However, when the device is operated, charges are trapped in the dielectric mirror and accumulate with time, so the voltage applied to the liquid crystal layer becomes unstable, and the operating conditions of the device change and afterimages occur. There is a problem of doing.

【0005】このような誘電体ミラーの問題点を解決す
るために、誘電体ミラーの代わりに2次元アレイ状に配
列した島状の金属反射膜を形成したものが報告されてい
る(例えば、特開昭62−40430号公報)。この場
合、島状金属膜のない部分では読み出し光が光導電層に
洩れてしまうため、図7に示すように光吸収層407と
して黒色顔料を分散した高分子ポリマーが充填されてい
る。尚、図7中、401、408はガラス基板、40
2、406は透明導電性電極、403は光導電層、40
4は島状金属膜、405は液晶層である。
In order to solve the problems of such a dielectric mirror, it has been reported that an island-shaped metal reflective film arranged in a two-dimensional array is formed instead of the dielectric mirror (for example, a special feature). (Kaisho 62-40430). In this case, the readout light leaks to the photoconductive layer in the portion where the island-shaped metal film is not present, and therefore, as shown in FIG. 7, the light absorption layer 407 is filled with a high molecular polymer in which a black pigment is dispersed. In FIG. 7, 401 and 408 are glass substrates,
2, 406 are transparent conductive electrodes, 403 is a photoconductive layer, 40
Reference numeral 4 is an island-shaped metal film, and 405 is a liquid crystal layer.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、通常、
読み出し光には、ハロゲンランプ、メタルハライドラン
プ、キセノンランプなどの高輝度の光源が使用される
が、これらの光源には赤外光が含まれており、これは赤
外カットフィルターで幾分除去することはできるが完全
には除去することができない。従って、空間光変調素子
にはどうしても赤外光が照射されてしまう。従来例とし
て挙げた図7の空間光変調素子では、読み出し光を遮光
するために黒色顔料を分散した高分子ポリマーが使用さ
れているが、赤外光もここで吸収されてしまい、液晶層
の温度が上昇する。液晶は温度が上昇すると相転移を生
じてしまい、所望の動作が不可能になるという問題があ
る。そのため、読み出し光の強度を強くできなかった
り、大がかりな冷却装置が必要になったりするという問
題があった。
However, in general,
High-intensity light sources such as halogen lamps, metal halide lamps, and xenon lamps are used for the readout light, but these light sources include infrared light, which is partially removed by an infrared cut filter. It can be done, but it cannot be completely removed. Therefore, the spatial light modulator is inevitably irradiated with infrared light. In the spatial light modulation element of FIG. 7 given as a conventional example, a high molecular polymer in which a black pigment is dispersed is used to shield the reading light, but infrared light is also absorbed here and the liquid crystal layer of the liquid crystal layer is absorbed. The temperature rises. There is a problem that the liquid crystal undergoes a phase transition when the temperature rises, making it impossible to perform a desired operation. Therefore, there are problems that the intensity of the reading light cannot be increased and a large-scale cooling device is required.

【0007】一方、空間光変調素子の光導電層には、水
素化非晶質シリコン(以下、a−Si:Hと略記する)
薄膜が最もよく利用されている。a−Si:H膜の禁止
帯幅は、1.7〜1.8eV(a−Si:Hなど薄膜の
禁止帯幅は、通常hν−(αhν)1/2 プロットにより
求められる。但し、hはプランク定数、νは光の振動
数、αは吸収係数である。)と小さく、青〜赤の可視光
全域を吸収してしまう。従って、a−Si:Hからなる
光導電層に光が洩れないようにするためには、どうして
も黒色のものを使わざるを得ず、その部分での赤外光の
吸収は避けられない。赤色光を透過するように、a−S
i:H膜の禁止帯幅を大きくすることは水素含有量を増
加させることによって可能であるが、SiH4 をH2
HeやArなどで10〜80%濃度に希釈したガスを用
いた従来のプラズマCVD法では、一般に水素含有量が
増加すると膜の光導電性が著しく低下するため、空間光
変調素子の光導電層としては使用することができなかっ
た。
On the other hand, in the photoconductive layer of the spatial light modulator, hydrogenated amorphous silicon (hereinafter abbreviated as a-Si: H) is used.
Thin films are most commonly used. The forbidden band width of the a-Si: H film is 1.7 to 1.8 eV (The forbidden band width of a thin film such as a-Si: H is usually obtained by the hν- (αhν) 1/2 plot. Is a Planck's constant, ν is the frequency of light, and α is an absorption coefficient.) It is small and absorbs the entire visible light range from blue to red. Therefore, in order to prevent light from leaking to the photoconductive layer made of a-Si: H, it is unavoidable to use a black one, and absorption of infrared light at that portion is unavoidable. A-S to transmit red light
Although it is possible to increase the band gap of the i: H film by increasing the hydrogen content, it is a conventional practice to use a gas obtained by diluting SiH 4 with H 2 or He or Ar to a concentration of 10 to 80%. In the plasma CVD method of (1), the photoconductivity of the film is generally remarkably lowered when the hydrogen content is increased, so that it cannot be used as the photoconductive layer of the spatial light modulator.

【0008】また、光導電層の機能を高めるためには、
水素化非晶質窒化ゲルマニウム(以下、a−Ge1-x
x :Hと略記する)のような禁止帯幅の狭い層を積層す
る場合があるが、通常、このような窒化膜を形成するた
めにはGeH4 及びN2 の混合ガスを用いたプラズマC
VD法が採用される。しかし、GeH4 比べてN2 の方
が分解しにくいため、大きな高周波電力を投入しないと
窒素を含んだ膜を得ることができず、a−Si:Hのよ
うな光導電層の上にa−Ge1-xx :H膜を積層しよ
うとすると、エネルギーの大きなイオンがa−Si:H
層に衝突してダメージを与え、膜中にキャリヤトラップ
として働く欠陥を多く生成し、a−Si:Hの光導電性
を劣化させてしまうという問題があった。
In order to enhance the function of the photoconductive layer,
Hydrogenated amorphous germanium nitride (hereinafter a-Ge 1-x N
x : H) may be stacked in a narrow band gap, but normally, in order to form such a nitride film, plasma C using a mixed gas of GeH 4 and N 2 is used.
The VD method is adopted. However, since N 2 is more difficult to decompose than GeH 4 , a film containing nitrogen cannot be obtained unless a large high-frequency power is applied, and a is not formed on the photoconductive layer such as a-Si: H. When an attempt is made to stack a —Ge 1-x N x : H film, ions with high energy are a-Si: H.
There has been a problem that the layer is collided and damaged, many defects that act as carrier traps are generated in the film, and the photoconductivity of a-Si: H is deteriorated.

【0009】本発明は、前記従来技術の課題を解決する
ため、強度の大きい読み出し光で読み出しても、素子の
誤動作や温度上昇による動作不良が生じることのない空
間光変調素子を提供すると共に、禁止帯幅が広く、か
つ、光導電性に優れた光導電層としてのa−Si:H膜
と光導電層にダメージを与えることのない窒化膜の作製
を可能とした空間光変調素子の製造方法の提供すること
を目的とする。
In order to solve the above-mentioned problems of the prior art, the present invention provides a spatial light modulation element that does not cause malfunction of the element or malfunction due to temperature rise even when reading with high intensity reading light. Manufacture of a spatial light modulator capable of producing an a-Si: H film as a photoconductive layer having a wide band gap and excellent photoconductivity and a nitride film without damaging the photoconductive layer The purpose is to provide a method.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の空間光変調素子は、透明導電性電極を具備
した2枚の透明絶縁性基板で挟まれた領域に、赤色光を
透過する禁止帯幅の広い光導電層と、液晶層と、これら
の層の間の同一平面内に設けられた複数個の島状光反射
鏡とを少なくとも備えた空間光変調素子であって、前記
島状光反射鏡間の前記光導電層に穴部を設け、前記穴部
に赤外光を透過し可視光を吸収する光吸収層を充填した
構成である。
To achieve the above object, the spatial light modulator of the present invention transmits red light to a region sandwiched by two transparent insulating substrates having transparent conductive electrodes. A spatial light modulator having at least a photoconductive layer having a wide band gap, a liquid crystal layer, and a plurality of island-shaped light reflecting mirrors provided in the same plane between these layers, A hole is provided in the photoconductive layer between the island-shaped light reflecting mirrors, and the hole is filled with a light absorption layer that transmits infrared light and absorbs visible light.

【0011】また、前記構成においては、光導電層が整
流性を有するのが好ましい。また、前記構成において
は、光導電層がシリコンを主成分とする非晶質半導体層
からなるのが好ましい。
In the above structure, it is preferable that the photoconductive layer has a rectifying property. Further, in the above structure, the photoconductive layer is preferably made of an amorphous semiconductor layer containing silicon as a main component.

【0012】また、前記構成においては、光導電層の禁
止帯幅が2.0eV以上であるのが好ましい。また、前
記構成においては、光導電層と島状光反射鏡との間に、
前記光導電層の禁止帯幅よりも狭く、かつ、導電率が大
きい中間層が介在するのが好ましく、この場合にはさら
に、中間層が、窒化ゲルマニウム又は窒化シリコンゲル
マニウムからなるのが好ましい。
Further, in the above structure, the band gap of the photoconductive layer is preferably 2.0 eV or more. In the above structure, between the photoconductive layer and the island-shaped light reflecting mirror,
It is preferable that an intermediate layer having a conductivity smaller than the band gap of the photoconductive layer and having a large conductivity is interposed. In this case, it is preferable that the intermediate layer is made of germanium nitride or silicon germanium nitride.

【0013】また、本発明の空間光変調素子の第1の製
造方法は、透明導電性電極を具備した2枚の透明絶縁性
基板で挟まれた領域に、赤色光を透過する禁止帯幅の広
い光導電層と、液晶層と、これらの層の間の同一平面内
に設けられた複数個の島状光反射鏡とを少なくとも備え
た空間光変調素子の製造方法であって、少なくともシリ
コンを主成分として含む化合物ガスをヘリウムで1%以
下に希釈した混合ガスを真空容器内に導入し、前記混合
ガスに電界を印加してプラズマを発生させ、前記化合物
ガスを分解して光導電層を形成した後、液晶層を形成す
ることを特徴とする。
Further, according to the first method of manufacturing a spatial light modulator of the present invention, a band gap for transmitting red light is provided in a region sandwiched between two transparent insulating substrates having transparent conductive electrodes. A method for manufacturing a spatial light modulator comprising at least a wide photoconductive layer, a liquid crystal layer, and a plurality of island-shaped light reflecting mirrors provided in the same plane between these layers, wherein at least silicon is used. A mixed gas obtained by diluting a compound gas containing as a main component with helium to 1% or less is introduced into a vacuum container, an electric field is applied to the mixed gas to generate plasma, and the compound gas is decomposed to form a photoconductive layer. A liquid crystal layer is formed after the formation.

【0014】また、本発明の空間光変調素子の第2の製
造方法は、透明導電性電極を具備した2枚の透明絶縁性
基板で挟まれた領域に、赤色光を透過する禁止帯幅の広
い光導電層と、液晶層と、これらの層の間の同一平面内
に設けられた複数個の島状光反射鏡とを少なくとも備
え、前記光導電層と島状光反射鏡との間に窒化ゲルマニ
ウム又は窒化シリコンゲルマニウムからなる中間層が介
在する空間光変調素子の製造方法であって、少なくとも
ゲルマニウムを主成分として含む化合物ガスを窒素で1
%以下に希釈した混合ガスを真空容器内に導入し、前記
混合ガスに電界を印加してプラズマを発生させ、前記化
合物ガスを分解して中間層を形成した後、液晶層を形成
することを特徴とする。
Further, according to the second method of manufacturing the spatial light modulator of the present invention, the forbidden band width for transmitting red light is provided in the region sandwiched between the two transparent insulating substrates having the transparent conductive electrodes. A wide photoconductive layer, a liquid crystal layer, and at least a plurality of island-shaped light reflecting mirrors provided in the same plane between these layers, and between the photoconductive layer and the island-shaped light reflecting mirrors. A method for manufacturing a spatial light modulator in which an intermediate layer made of germanium nitride or silicon germanium nitride intervenes, wherein a compound gas containing at least germanium as a main component is replaced with nitrogen gas.
% Of the mixed gas is introduced into a vacuum container, an electric field is applied to the mixed gas to generate plasma, the compound gas is decomposed to form an intermediate layer, and then a liquid crystal layer is formed. Characterize.

【0015】[0015]

【作用】本発明の構成によれば、読み出し光が島状光反
射鏡の間から光導電層に洩れてきても、赤外光は光吸収
層及び光導電層を透過してしまうため、素子内で吸収さ
れることはない。従って、素子の温度が上昇し液晶層内
の液晶が相転移して動作不良を起こすことはない。ま
た、可視光が光導電層に洩れてきた場合、光導電層の電
気抵抗が減少し、液晶層がスイッチングしてしまうため
問題があるが、可視光のうち青色及び緑色の成分は光吸
収層で吸収されてしまうので、光導電層に洩れてくるの
は赤色光である。
According to the structure of the present invention, even if the readout light leaks from between the island-shaped light reflecting mirrors to the photoconductive layer, the infrared light passes through the light absorption layer and the photoconductive layer, so that the device It is not absorbed within. Therefore, the temperature of the device does not rise and the liquid crystal in the liquid crystal layer does not undergo a phase transition to cause a malfunction. In addition, when visible light leaks into the photoconductive layer, the electric resistance of the photoconductive layer decreases and the liquid crystal layer switches, which causes a problem. It is the red light that leaks into the photoconductive layer as it is absorbed by.

【0016】しかし、光導電層は赤色光を吸収せず透過
してしまうので、光導電層の電気抵抗はほとんど影響を
受けない。従って、読み出し光の洩れ光によって液晶層
がスイッチングしてしまうおそれはない。以上のことか
ら、本発明の空間光変調素子は、強度の大きい読み出し
光で読み出しても、素子の誤動作や温度上昇による動作
不良を起こすことがなく、明るい画像を提供することが
できる。
However, since the photoconductive layer does not absorb and transmits red light, the electric resistance of the photoconductive layer is hardly affected. Therefore, there is no possibility that the liquid crystal layer is switched by the leaked light of the reading light. From the above, the spatial light modulation element of the present invention can provide a bright image without causing malfunction of the element or malfunction due to temperature rise even when reading with a high intensity read light.

【0017】次に、本発明の第1の方法によれば、なぜ
赤色光を透過するような広い禁止帯幅を持ちながら高い
光導電性を有するa−Si:H膜を得ることができるか
について説明する。
Next, according to the first method of the present invention, why is it possible to obtain an a-Si: H film having a wide bandgap for transmitting red light and having high photoconductivity? Will be described.

【0018】一般に、a−Si:Hなどの非晶質半導体
薄膜は、プラズマCVD法によって作製される。a−S
i:Hの場合、原料ガスであるSiH4 はH2 やArで
希釈されて真空容器内に導入される。SiH4 は、プラ
ズマ中で中間種SiH、SiH2 、SiH3 などに解離
する。a−Si:H膜は、これらの中間種が拡散により
基体上に到着し、表面で吸着反応を起こすことによって
成膜される。
Generally, an amorphous semiconductor thin film such as a-Si: H is produced by a plasma CVD method. a-S
In the case of i: H, SiH 4 which is a source gas is diluted with H 2 or Ar and introduced into a vacuum container. SiH 4 dissociates into intermediate species SiH, SiH 2 , SiH 3 and the like in plasma. The a-Si: H film is formed by these intermediate species arriving on the substrate by diffusion and causing an adsorption reaction on the surface.

【0019】このため、膜中のシリコン原子と水素原子
との結合状態や水素含有量は、成膜に寄与する中間種の
種類や膜成長表面の状態に強く依存する。膜成長表面に
拡散してくる中間種は、主に寿命の長いSiH3 である
ことが知られている。
Therefore, the bonding state of silicon atoms and hydrogen atoms in the film and the hydrogen content strongly depend on the kind of intermediate species contributing to film formation and the state of the film growth surface. It is known that the intermediate species diffusing to the film growth surface is mainly SiH 3 having a long life.

【0020】また、通常のプラズマ気相中では、中間種
同士の2次反応も無視することができず、複数個のSi
原子からなる高次の中間種が存在することや、多量の水
素でSiH4 を希釈するとSiH3 のみの成膜になるこ
とが知られている。HeやArなどの希ガスは、中間種
や膜を構成する原子と結合したりすることがなく、高い
励起エネルギ準位を持っている。
In a normal plasma gas phase, the secondary reaction between intermediate species cannot be ignored, and a plurality of Si
It is known that there exists a high-order intermediate species composed of atoms, and that when SiH 4 is diluted with a large amount of hydrogen, a film of only SiH 3 is formed. Noble gases such as He and Ar have a high excitation energy level without being bonded to intermediate species or atoms forming the film.

【0021】従って、希ガスの希釈によってSiH4
度を非常に小さくしてやれば、中間種濃度の減少による
気相中での2次反応の減少やプラズマ中の電子温度の上
昇により、成膜に寄与する中間種もSiH、SiH2
どの寿命は短いが、大きなエネルギーを持つものへ移り
変わってくるものと考えられる。
Therefore, if the SiH 4 concentration is made extremely small by diluting the rare gas, the secondary reaction in the gas phase is reduced due to the reduction in the concentration of the intermediate species and the electron temperature in the plasma is increased, thereby contributing to the film formation. The intermediate species to be used also have a short life such as SiH and SiH 2, but it is considered that the intermediate species will have a large energy.

【0022】このため、基体の加熱温度を比較的低くし
て、膜中からの水素の熱脱離を抑制すれば、膜中の水素
含有量は多くても中間種によって膜成長表面に運ばれて
くるエネルギーにより結合エネルギーの大きい安定した
原子のネットワークを構成することができ、電子の移動
がスムーズに行われる欠陥の無い良質な膜を構成するこ
とができる。すなわち、原料ガスを多量の希ガスで希釈
したプラズマCVD法を採用すれば、水素含有量が多
く、禁止帯幅の広い、かつ、光導電性の優れたa−S
i:H膜を得ることができる。
Therefore, if the heating temperature of the substrate is made relatively low and the thermal desorption of hydrogen from the film is suppressed, the hydrogen content in the film is carried to the film growth surface by the intermediate species at most. A stable atomic network having a large binding energy can be formed by the incoming energy, and a defect-free high-quality film in which electrons can be smoothly moved can be formed. That is, when the plasma CVD method in which the source gas is diluted with a large amount of rare gas is adopted, an a-S having a high hydrogen content, a wide band gap, and excellent photoconductivity is obtained.
An i: H film can be obtained.

【0023】次に、前記本発明方法の第2の方法によれ
ば、なぜ光導電層にダメージを与えることなく窒化膜の
作成が可能となるかについて説明する。a−Ge1-x
x :Hのような窒化膜もa−Si:Hと同様にプラズマ
CVD法により作製される。GeH4 はN2 に比べて分
解し易いため、a−Si:Hの成膜時と同じ程度の低電
力高周波を投入してもN2 は分解されずにGeH4 のみ
分解されて窒素をほとんど含まないa−Ge:H膜が成
長してしまう。
Next, the reason why it becomes possible to form a nitride film without damaging the photoconductive layer according to the second method of the present invention will be described. a-Ge 1-x N
A nitride film such as x : H is also produced by the plasma CVD method similarly to a-Si: H. Since GeH 4 is more easily decomposed than N 2 , even if a low-power high-frequency wave of the same degree as when a-Si: H is deposited is applied, N 2 is not decomposed and only GeH 4 is decomposed, and most of the nitrogen is decomposed. The a-Ge: H film, which does not contain it, grows.

【0024】しかし、窒素の希釈によってGeH4 濃度
を小さくし、低パワーであってもGeH4 がほとんど分
解してしまうようにすると、N2 の分解が進んで膜中に
窒素が取り込まれるようになるので、a−Ge
1ーx x :Hを低パワーの高周波の印加によって成膜す
ることができる。従って、a−Si:H上に積層するよ
うな場合においても、従来のようにa−Si:Hにダメ
ージを与えることなく成膜することができる。
However, if the GeH 4 concentration is reduced by diluting the nitrogen so that the GeH 4 is almost decomposed even at low power, the decomposition of N 2 proceeds and nitrogen is taken into the film. Therefore, a-Ge
-1-x N x: H to a film can be formed by application of a low power radio frequency. Therefore, even in the case of stacking on a-Si: H, it is possible to form a film without damaging a-Si: H as in the conventional case.

【0025】[0025]

【実施例】以下、実施例を用いて本発明をさらに具体的
に説明する。図1は本発明に係る空間光変調素子の一実
施例を示す断面図である。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to examples. FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the spatial light modulator according to the present invention.

【0026】図1に示すように、透明絶縁性基板106
(例えば、ガラス基板)上には、透明導電性電極(例え
ば、ITO(インジウム−スズ酸化物)、ZnOまたは
SnO2 等の導電性酸化物)102と、整流性を有する
光導電層101とが順次積層されている。また、光導電
層101の上には、島状光反射鏡103と、液晶層10
5を配向する配向膜109とが順に配置されている。ま
た、対向側の透明導電性電極107にも配向膜115が
一様に成膜されている。尚、図1中、108は透明絶縁
性基板(例えば、ガラス基板)である。
As shown in FIG. 1, the transparent insulating substrate 106.
A transparent conductive electrode (for example, a conductive oxide such as ITO (indium-tin oxide), ZnO or SnO 2 ) 102 and a photoconductive layer 101 having a rectifying property are provided on (for example, a glass substrate). It is sequentially laminated. The island-shaped light reflecting mirror 103 and the liquid crystal layer 10 are provided on the photoconductive layer 101.
Alignment film 109 for orienting 5 is sequentially arranged. An alignment film 115 is also uniformly formed on the transparent conductive electrode 107 on the opposite side. In FIG. 1, 108 is a transparent insulating substrate (for example, a glass substrate).

【0027】この空間光変調素子の駆動は、両透明導電
性電極102、107間に外部から電圧を印加すること
によってなされる。この状態で光導電層101に書き込
み光110が照射されると、光が照射されている部分の
液晶層105に印加される電圧が増大し、この電圧の大
きさに応じて液晶分子の配向状態が変化する。この配向
状態の変化は偏光子111と検光子112を組み合わせ
た光学系を用いて、書き込み光110とは反対の方向か
ら読み出し光113を入射することにより、島状光反射
鏡103からの反射光として観測することができる。
The spatial light modulator is driven by externally applying a voltage between the transparent conductive electrodes 102 and 107. When the photoconductive layer 101 is irradiated with the writing light 110 in this state, the voltage applied to the liquid crystal layer 105 in the portion irradiated with the light is increased, and the alignment state of the liquid crystal molecules is increased according to the magnitude of this voltage. Changes. This change in the alignment state is caused by the optical system in which the polarizer 111 and the analyzer 112 are combined, and the read light 113 is incident from the direction opposite to the write light 110, whereby the reflected light from the island-shaped light reflecting mirror 103 is reflected. Can be observed as.

【0028】液晶層105に使用する材料としては、ネ
マティック液晶、スーパーツイストネマティック液晶、
強誘電性液晶、反強誘電性液晶、ポリマー中に液晶を分
散させた分散型液晶等がある。強誘電性液晶または反強
誘電性液晶を用いた場合、液晶層105の厚みを小さく
することができることから、電気インピーダンスを小さ
くすることができ、光導電層101の膜厚を薄く設定す
ることができるとともに、高速応答が可能となり、メモ
リ機能も持つことから有用である。また、強誘電性液晶
の透過特性は電圧に対して急峻な閾値特性を有するた
め、入力光に対する閾値処理を行う上で最適な材料であ
る。一方、分散型液晶を用いた場合は、偏光子111、
検光子112および配向膜109,115が不用にな
り、出力光が明るくなると共に、素子及び光学系が簡単
になるという利点がある。
Materials used for the liquid crystal layer 105 include nematic liquid crystal, super twist nematic liquid crystal,
There are ferroelectric liquid crystals, antiferroelectric liquid crystals, dispersion type liquid crystals in which liquid crystals are dispersed in a polymer, and the like. When the ferroelectric liquid crystal or the anti-ferroelectric liquid crystal is used, the thickness of the liquid crystal layer 105 can be reduced, so that the electric impedance can be reduced and the thickness of the photoconductive layer 101 can be set thin. This is useful because it enables high-speed response and has a memory function. Further, the transmission characteristic of the ferroelectric liquid crystal has a steep threshold characteristic with respect to the voltage, and is therefore an optimal material for performing threshold processing on input light. On the other hand, when the dispersion type liquid crystal is used, the polarizer 111,
There is an advantage that the analyzer 112 and the alignment films 109 and 115 are unnecessary, the output light is bright, and the element and the optical system are simple.

【0029】また、分散型液晶以外の液晶材料を用いた
場合には、液晶層105は樹脂によって密封されるとと
もに、層厚を調整するためにスペーサー(図1には示し
ていない)が液晶層105中に混入される。このスペー
サーとしては通常、アルミナや石英のビーズあるいはガ
ラスファイバーの粉末が使用される。また、これらのス
ペーサーは液晶層105を密封する樹脂中にも混入され
る。液晶を配向するための配向膜109,115は、S
iOx斜法蒸着膜またはラビング処理を施したポリイミ
ド、ポリビニルアルコールなどの有機高分子薄膜からな
っている。
When a liquid crystal material other than the dispersion type liquid crystal is used, the liquid crystal layer 105 is sealed with a resin, and a spacer (not shown in FIG. 1) is used to adjust the layer thickness. It is mixed in 105. As the spacer, beads of alumina or quartz or powder of glass fiber is usually used. Further, these spacers are also mixed in the resin that seals the liquid crystal layer 105. The alignment films 109 and 115 for aligning the liquid crystal are S
It is composed of an iO x oblique deposition film or a thin film of an organic polymer such as polyimide or polyvinyl alcohol subjected to a rubbing treatment.

【0030】光導電層101に使用する材料としては、
650nm〜800nmの赤色光に対して90%以上の
透過率を有するものが好ましい。例えば、禁止帯幅が
2.0eV以上のa−Si:H、a−Si1-x x
H、a−Ge1-x x :H(水素化非晶質炭化ゲルマニ
ウム)などの水素化非晶質半導体、または非晶質セレ
ン、Bi12SiO20などがある。尚、水素化非晶質半導
体には、キャリヤトラップとして働くダングリングボン
ドを効果的に減少させるために、F,Clなどのハロゲ
ン原子を水素と同様に添加してもよいし、および/また
は微量(例えば0.1〜10原子%)の酸素原子を含有
させてもよい。これらの中では、原料ガスを希ガスで希
釈したプラズマCVD法により得られるa−Si:Hが
最も光導電性が優れており、素子の感度を上げることが
でき有用である。
As the material used for the photoconductive layer 101,
Those having a transmittance of 90% or more for red light of 650 nm to 800 nm are preferable. For example, more forbidden band width 2.0eV of a-Si: H, a- Si 1-x C x:
Hydrogenated amorphous semiconductors such as H, a-Ge 1-x C x : H (hydrogenated amorphous germanium carbide), amorphous selenium, Bi 12 SiO 20 and the like. It should be noted that halogen atoms such as F and Cl may be added to the hydrogenated amorphous semiconductor in the same manner as hydrogen in order to effectively reduce the dangling bonds that act as carrier traps, and / or a minute amount. (For example, 0.1 to 10 atom%) oxygen atoms may be contained. Among these, a-Si: H obtained by a plasma CVD method in which a source gas is diluted with a rare gas has the highest photoconductivity and is useful because it can increase the sensitivity of the device.

【0031】光導電層101に整流性をもたせるために
は、内部にp/i、i/n、p/i/n構造を形成すれ
ばよい(但し、i層とはアンドープ層を意味する)。上
記の水素化非晶質半導体の場合、p型不純物としては
B、Al、Ga等の元素、n型不純物としてはN、P、
As、Sb、Se等の元素を添加すればよい。さらに、
上記の水素化非晶質半導体で構成した整流性を有する光
導電層の場合、透明導電性電極102側よりp/i、i
/n又はp/i/nとした方が、移動度の小さい正孔の
移動距離が小さくなるので、光感度をより高めることが
できる。また、液晶層105にμsのオーダーで高速応
答するような強誘電性液晶を使用した場合は、液晶の応
答速度を維持するために大きな順方向電流を流す必要が
ある。水素含有量の多い非晶質半導体は、不純物を添加
しても水素が不純物を不活性化するように結合してしま
うため、不純物の添加効果は顕著でなく、必要な順方向
電流を流すことができない場合がある。
In order to impart rectifying property to the photoconductive layer 101, a p / i, i / n, p / i / n structure may be formed inside (however, the i layer means an undoped layer). . In the case of the hydrogenated amorphous semiconductor, the p-type impurity is an element such as B, Al, or Ga, and the n-type impurity is N, P, or the like.
Elements such as As, Sb, and Se may be added. further,
In the case of the rectifying photoconductive layer formed of the hydrogenated amorphous semiconductor, p / i, i from the transparent conductive electrode 102 side is used.
When / n or p / i / n is set, the migration distance of holes having low mobility is reduced, and thus photosensitivity can be further increased. Further, when the liquid crystal layer 105 is made of a ferroelectric liquid crystal that responds at high speed in the order of μs, it is necessary to flow a large forward current in order to maintain the response speed of the liquid crystal. In an amorphous semiconductor containing a large amount of hydrogen, hydrogen is bonded so as to inactivate the impurities even if the impurities are added, so that the effect of adding the impurities is not remarkable, and a necessary forward current is applied. May not be possible.

【0032】このような場合には、n層の代わりに光導
電層101よりも禁止帯幅の狭いa−Ge1ーx x :H
(但し、x≦0.5)又は水素化非晶質窒化シリコンゲ
ルマニウム(a−Si1ーx-y Gexy :H、但し、
0.5≦x,y≦0.5)を中間層116として光導電
層101と島状光反射鏡103との間に挿入すれば(図
2参照)、読み出し光113の洩れ光を効率よく吸収し
てくれるので、より好ましい。また、a−Ge1ーxx
H及びa−Si1ーx-yGexy:H中には禁止帯幅が広
がらない程度に酸素原子を含有しても問題は無い。
In such a case, a-Ge 1 -x N x : H having a narrower band gap than the photoconductive layer 101 instead of the n layer is used.
(Provided that x ≦ 0.5) or hydrogenated amorphous silicon germanium nitride (a-Si 1-xy Ge x N y : H, provided that
0.5 ≦ x, y ≦ 0.5) is inserted as the intermediate layer 116 between the photoconductive layer 101 and the island-shaped light reflecting mirror 103 (see FIG. 2), the leak light of the read light 113 can be efficiently emitted. It is more preferable because it absorbs. In addition, a-Ge 1-x N x :
There is no problem if H and a-Si 1-xy Ge x N y : H contain oxygen atoms to the extent that the band gap does not widen.

【0033】具体的には、それぞれO/Ge≦30%及
びO/(Si+Ge)≦30%である。また、a−Ge
1-xx :H及びa−Si1-x-y Gexy :Hは、ア
ンドープの状態で10-8Ω/cm以上とa−Si:Hに
比べて導電率が大きいため、ダイオ−ド構成において大
きな順方向電流を流すことができると共に、光導電層1
01中を移動する光キャリヤの移動を妨げることはな
い。また、可視光が入射しても、光生成したキャリヤに
対して熱的に励起された自由キャリヤの密度が大きいた
め、読み出し光113の洩れ光が入射しても液晶層を誤
動作させることがなく非常に有効である。
Specifically, O / Ge ≦ 30% and O / (Si + Ge) ≦ 30%, respectively. Also, a-Ge
1-x N x : H and a-Si 1-xy Ge x N y : H have a conductivity of 10 −8 Ω / cm or more in the undoped state, which is higher than that of a-Si: H, and thus the A large forward current can be passed in the photo structure and the photoconductive layer 1
It does not impede the movement of the optical carrier moving in the 01. Further, even if visible light enters, the density of free carriers thermally excited with respect to the photo-generated carriers is high, so that even if leaked light of the reading light 113 enters, the liquid crystal layer does not malfunction. It is very effective.

【0034】島状光反射鏡103は、反射率の大きなA
l、Ag、Mo、Ni、Cr、Mgなどの金属薄膜から
なり、2次元マトリックス状又はモザイク状に配列され
る。また、キャリヤの横方向への拡散を防止し、素子の
高解像度化を図る目的で島状光反射鏡103間の光導電
層101は、少なくともn層部分又は中間層をエッチン
グして除去する必要がある。これにより、島状光反射鏡
103間でのキャリヤの拡散を抑制することができ、素
子の高解像度化が可能となる。しかし、このままでは強
度の大きな光で読み出した場合に島状光反射鏡103間
の間隙から読み出し光113が光導電層101に入射
し、誤動作させてしまうため、さらに前記エッチングに
よって形成された穴部に光導電層101が吸収する青〜
緑色光を吸収してしまう光吸収層104(例えば、赤色
顔料を配合した高分子ポリマーを塗布、または無機の赤
色フィルター、赤色のa−C:Hやa−Si:Hによっ
て形成)を形成する必要がある。また、読み出し光11
3の遮光をより完全なものとするために、Al、Ag、
Mo、Ni、Cr、Mgなどの金属遮光膜114を穴部
の底部及び側面の一部に形成してもよい。
The island-shaped light reflecting mirror 103 has a large reflectance A.
It is composed of a metal thin film such as 1, Ag, Mo, Ni, Cr, or Mg, and is arranged in a two-dimensional matrix or mosaic. Further, the photoconductive layer 101 between the island-shaped light-reflecting mirrors 103 must be removed by etching at least the n-layer portion or the intermediate layer for the purpose of preventing lateral diffusion of carriers and improving the resolution of the device. There is. As a result, the diffusion of carriers between the island-shaped light reflecting mirrors 103 can be suppressed, and the resolution of the device can be increased. However, if this is left as it is, the read light 113 enters the photoconductive layer 101 from the gap between the island-shaped light reflecting mirrors 103 when reading with high intensity light, causing a malfunction, so that the hole portion formed by the etching is further added. The blue absorbed by the photoconductive layer 101
A light absorbing layer 104 that absorbs green light (for example, a high molecular polymer mixed with a red pigment is applied, or formed by an inorganic red filter or red aC: H or a-Si: H) is formed. There is a need. In addition, the reading light 11
In order to make the shading of 3 more perfect, Al, Ag,
A metal light-shielding film 114 such as Mo, Ni, Cr, or Mg may be formed on the bottom of the hole and a part of the side surface.

【0035】尚、島状光反射鏡103の代わりにTaO
2 、Siのように屈折率の大きな薄膜とMgF、SiO
2 のように屈折率の小さな薄膜を交互に多層に積層した
多層誘電体ミラーを使用してもよい。
Incidentally, TaO is used instead of the island-shaped light reflecting mirror 103.
2 , a thin film with a large refractive index such as Si and MgF, SiO
It may be used a small thin film of refractive index alternately multilayered dielectric mirror laminated on the multilayer as 2.

【0036】光導電層101に好適な、2.0eV以上
の禁止帯幅を有し、かつ、光導電性の優れたa−Si:
H膜は、図3に示すようなプラズマCVD装置を用いて
作製することができる。電源201は、直流、高周波
(1kHz〜100MHz)又はマイクロ波(1GHz
以上)の電源であり、真空容器202内の電極203に
マッチング回路204を介して接続されている(但し、
直流の場合はマッチング回路204は不要)。電極20
3にはシャワー状に多数の穴が穿設されており、これら
の穴を通して原料ガスボンベ205、希ガスボンベ20
6、不純物ガスボンベ207、208内の原料ガス、希
ガス、不純物ガスが真空容器202内に導入される。
尚、各ガスは、マスフローコントローラー209、21
0、211、212によって所定の流量に調節される。
膜を形成するための基板213は、ヒーター214上に
配置され所定の温度に加熱される。尚、図3中、215
は真空ポンプ、216はバルブである。
A-Si having a forbidden band width of 2.0 eV or more, which is suitable for the photoconductive layer 101 and has excellent photoconductivity:
The H film can be produced using a plasma CVD apparatus as shown in FIG. The power supply 201 is direct current, high frequency (1 kHz to 100 MHz) or microwave (1 GHz).
The above power source is connected to the electrode 203 in the vacuum container 202 through the matching circuit 204 (however,
In the case of direct current, the matching circuit 204 is unnecessary). Electrode 20
3 has a large number of holes like showers, and the raw material gas cylinder 205 and the rare gas cylinder 20 are passed through these holes.
6. The raw material gas, the rare gas, and the impurity gas in the impurity gas cylinders 207 and 208 are introduced into the vacuum container 202.
In addition, each gas is a mass flow controller 209, 21
A predetermined flow rate is adjusted by 0, 211 and 212.
The substrate 213 for forming the film is placed on the heater 214 and heated to a predetermined temperature. 215 in FIG.
Is a vacuum pump and 216 is a valve.

【0037】以下に、成膜手順を以下に説明する。ま
ず、高真空に排気された真空容器202内に、ある所定
の流量の原料ガス及び希ガス(必要であれば、不純物ガ
ス)を導入し、真空ポンプ215とバルブ216によっ
て所定の圧力となるように調整した後、電極203と接
地された基板213との間に電界を印加してプラズマを
発生させ、基板213上に所定の膜厚のa−Si:H膜
を形成する。
The film forming procedure will be described below. First, a source gas and a rare gas (if necessary, an impurity gas) having a predetermined flow rate are introduced into the vacuum container 202 that has been evacuated to a high vacuum, and a predetermined pressure is set by the vacuum pump 215 and the valve 216. Then, an electric field is applied between the electrode 203 and the grounded substrate 213 to generate plasma, and an a-Si: H film having a predetermined thickness is formed on the substrate 213.

【0038】a−Si:Hの成膜に用いられる原料ガス
としては、ガス分子内にダングリングボンドを終端する
働きを有する水素原子を含んでいることが必要であり、
具体的には、SiH4,Si26,Si38,Si
410,SiH4ーnn,SiH4ーnCln(但し、n=1,2,
3)のうち1種類もしくはこれらの組合せからなる混合ガ
ス、またはこれらのガスとSiF4,Si26,SiC
4のうちの1種類または2種類以上を混合したガスが
挙げられる。また、これらのガスを希釈する希ガスとし
ては、He、Ne、Ar、Kr、Xe等が使用される。
The source gas used for forming the a-Si: H film must contain hydrogen atoms in the gas molecules, which have the function of terminating dangling bonds.
Specifically, SiH 4 , Si 2 H 6 , Si 3 H 8 , Si
4 H 10 , SiH 4 -n F n , SiH 4 -n Cl n (where n = 1,2,
Mixed gas consisting of one of the above 3 or a combination thereof, or these gases and SiF 4 , Si 2 F 6 and SiC
Examples of the gas include a gas of 1 4 or a mixture of 2 or more thereof. He, Ne, Ar, Kr, Xe, etc. are used as a rare gas for diluting these gases.

【0039】また、膜の電気伝導度を変化させるために
不純物を添加するには、n型伝導の場合には、P、A
s,Sb,Seの不純物を添加するために、PH3,P
3,PF5,PCl2F,PCl23,PCl3,PBr
3,AsH3,AsF3,AsF5,AsCl3,AsB
3,SbH3,SbF3,SbCl3,H2Se等のガス
を上記原料ガス及び希釈ガスに混合すればよく、p型伝
導の場合にはB、Al,Ga,Inの不純物を添加する
ためにB26,BF3,BCl3,BBr3,(CH3 3
Al,(C253Al,(iC493Al,(C
33In,(CH33Ga,(C253In,(C2
53Ga等のガスを上記の原料ガスおよび希ガスに混
合すればよい。
In order to change the electric conductivity of the film,
To add impurities, in the case of n-type conduction, P, A
In order to add impurities such as s, Sb, and Se, PH3, P
F3, PFFive, PCl2F, PCl2F3, PCl3, PBr
3, AsH3, AsF3, AsFFive, AsCl3, AsB
r3, SbH3, SbF3, SbCl3, H2Gas such as Se
Can be mixed with the above-mentioned raw material gas and diluent gas,
In the case of conduction, impurities such as B, Al, Ga, In are added.
For B2H6, BF3, BCl3, BBr3, (CH3) 3
Al, (C2HFive)3Al, (iCFourH9)3Al, (C
H3)3In, (CH3)3Ga, (C2HFive)3In, (C2
HFive)3Gas such as Ga is mixed with the above-mentioned raw material gas and rare gas.
Just match.

【0040】尚、中間層116として使用されるa−G
1-xx :Hについても、上述のa−Si:Hと同様
に図3に示すプラズマCVD装置を用いて成膜すること
ができる。但し、この場合には、真空容器202内に導
入されるガスは、GeH4,Ge26,Ge38,Ge
4,GeCl4,GeBr4,GeI4,GeF2,Ge
Cl2,GeBr2,GeI2,GeHF3,GeH22
GeH3F,GeHCl3,GeH2Cl2,GeH3
l,GeHBr3,GeH2Br2,GeH3Br,GeH
3,GeH22,GeH3Iのうちの1種類または2種
類以上を混合したガス及びN2 である。また、a−Si
1-x-y Gexy :Hの成膜を行う場合には、これらの
ガスに上記のシリコン化合物ガスを混合すればよい。
Incidentally, a-G used as the intermediate layer 116
Also for e 1-x N x : H, it is possible to form a film by using the plasma CVD apparatus shown in FIG. However, in this case, the gases introduced into the vacuum container 202 are GeH 4 , Ge 2 H 6 , Ge 3 H 8 , and Ge.
F 4, GeCl 4, GeBr 4 , GeI 4, GeF 2, Ge
Cl 2, GeBr 2, GeI 2 , GeHF 3, GeH 2 F 2,
GeH 3 F, GeHCl 3 , GeH 2 Cl 2 , GeH 3 C
l, GeHBr 3 , GeH 2 Br 2 , GeH 3 Br, GeH
One of I 3 , GeH 2 I 2 , and GeH 3 I, or a mixed gas of two or more thereof, and N 2 . In addition, a-Si
When a 1-xy Ge x N y : H film is formed, these gases may be mixed with the above silicon compound gas.

【0041】以下に具体的実施例を挙げて、本発明をよ
り詳細に説明する。(実施例1)図1に示すように、ガ
ラス基板106上にスパッタ蒸着法によってITOを
0.05〜0.2μmの膜厚で成膜し、透明導電性電極
102を形成した。次いで、これを図3に示すプラズマ
CVD装置内に移し、真空容器202内を1×10 -6
orr以下に排気した後、ヒーター214によって10
0〜200℃に加熱した。次いで、Heで希釈した濃度
10ppmのB26 :100sccmとSiH4
0.05〜1sccmを真空容器202内に導入し、圧
力を0.5〜1.0Torrに調整した後、電極203
に13.56MHz、10〜20Wの高周波電力を印加
してプラズマを発生させ、p型a−Si:H層を0.0
1〜0.1μmの膜厚で形成した。
The present invention will be described below with reference to specific examples.
Will be described in detail. (Example 1) As shown in FIG.
ITO is deposited on the lath substrate 106 by the sputter deposition method.
Transparent conductive electrode with a film thickness of 0.05 to 0.2 μm
102 was formed. Then, this is the plasma shown in FIG.
It is moved to the inside of the CVD device and the inside of the vacuum container 202 is set to 1 × 10. -6T
After exhausting to below orr, the heater 214
Heated to 0-200 ° C. Then the concentration diluted with He
10 ppm B2 H6 : 100 sccm and SiHFour :
0.05-1 sccm is introduced into the vacuum vessel 202, and
After adjusting the force to 0.5 to 1.0 Torr, the electrode 203
Apply 13.56MHz, 10 ~ 20W high frequency power to
Then, plasma is generated and the p-type a-Si: H layer is exposed to 0.0
It was formed with a film thickness of 1 to 0.1 μm.

【0042】次いで、真空容器202内を一度高真空に
排気した後、He:100sccmとSiH4 :0.0
5〜1sccmを真空容器202内に導入し、同様にし
てi型アンドープa−Si:H層を1〜2μmの膜厚で
形成し、再び真空容器202内を真空排気した。次い
で、Heで希釈した濃度10ppmのPH3 :100s
ccmとSiH4 :0.05〜1sccmを真空容器2
02内に導入し、同様にしてn型a−Si:H層を0.
1〜0.5μmの膜厚で積層し、光導電層101を形成
した。次いで、光導電層101の面上に、抵抗加熱蒸着
法等によってAl膜を成膜し、写真蝕刻法によって島状
光反射鏡103を形成した(但し、島状光反射鏡103
は写真蝕刻法だけでなく、リフトオフ法を用いても形成
できる)。ここで、島状光反射鏡103は1000×2
000のマトリックス状に配列され、1つの島のサイズ
は23μm×23μm、島間のピッチは25μmであ
る。
Next, the inside of the vacuum container 202 was once evacuated to a high vacuum, and then He: 100 sccm and SiH 4 : 0.0
5-1 sccm was introduced into the vacuum container 202, an i-type undoped a-Si: H layer was formed in a thickness of 1 to 2 μm in the same manner, and the inside of the vacuum container 202 was evacuated again. Then, PH 3 diluted with He at a concentration of 10 ppm: 100 s
ccm and SiH 4: vacuum the 0.05~1sccm container 2
02, and in the same manner, an n-type a-Si: H layer having a thickness of 0.
A photoconductive layer 101 was formed by stacking layers with a film thickness of 1 to 0.5 μm. Then, an Al film was formed on the surface of the photoconductive layer 101 by a resistance heating vapor deposition method or the like, and an island-shaped light reflecting mirror 103 was formed by a photo-etching method (however, the island-shaped light reflecting mirror 103 was formed.
Can be formed not only by photolithography but also by lift-off method). Here, the island-shaped light reflecting mirror 103 is 1000 × 2
The size of one island is 23 μm × 23 μm, and the pitch between islands is 25 μm.

【0043】次いで、島状光反射鏡103間の光導電層
101をエッチングによって半分以上除去し、穴部を設
けた。次いで、この穴部の底部及び側面の一部にAl遮
光膜114を形成し、穴部内に赤色顔料を含む高分子ポ
リマーを充填して光吸収層104を形成した後、ラビン
グ処理を施したポリイミド配向膜109を積層した。こ
れとITOからなる透明導電性電極107及びポリイミ
ド配向膜115を積層したガラス基板108との間に1
〜2μm厚の強誘電性液晶層105を挟み込んで空間光
変調素子(1)を作製した。
Next, half or more of the photoconductive layer 101 between the island-shaped light reflecting mirrors 103 was removed by etching to form holes. Next, an Al light-shielding film 114 is formed on the bottom and part of the side surface of the hole, and a high molecular polymer containing a red pigment is filled in the hole to form the light absorption layer 104, and then a rubbing-treated polyimide is applied. The alignment film 109 was laminated. 1 is provided between this and a glass substrate 108 on which a transparent conductive electrode 107 made of ITO and a polyimide alignment film 115 are laminated.
A spatial light modulator (1) was produced by sandwiching a ferroelectric liquid crystal layer 105 having a thickness of ˜2 μm.

【0044】また、これとは別に、Heで希釈した濃度
100ppmのB26 :100sccmとSiH4
10sccmとを用いてp型a−Si:H層を、He:
100sccmとSiH4 :10sccmとを用いてi
型アンドープa−Si:H層を、Heで希釈した濃度1
00ppmのPH3 :100sccmとSiH4 :10
sccmとを用いてn型a−Si:Hをそれぞれ空間光
変調素子(1)の場合と全く同じ膜厚で成膜して光導電
層101を形成し、これを使って空間光変調素子(1)
と全く同様にして空間光変調素子(2)を作製した。つ
まり、空間光変調素子(1)の光導電層101は、Si
4 濃度{=SiH4 /(SiH4 +He)}が500
ppm〜1%の範囲で作製されたが、空間光変調素子
(2)の方は、SiH4 濃度が10%で作製された。
Separately from this, B 2 H 6 : 100 sccm and SiH 4 : 100 ppm with a concentration of 100 ppm diluted with He.
10 sccm and p-type a-Si: H layer, He:
I using 100 sccm and SiH 4 : 10 sccm
Type undoped a-Si: H layer diluted with He to a concentration of 1
00ppm of PH 3: 100sccm and SiH 4: 10
sccm and n-type a-Si: H are formed to have the same film thickness as in the case of the spatial light modulator (1) to form the photoconductive layer 101, which is used to form the spatial light modulator ( 1)
A spatial light modulator (2) was produced in exactly the same manner as. That is, the photoconductive layer 101 of the spatial light modulator (1) is made of Si.
H 4 concentration {= SiH 4 / (SiH 4 + He)} is 500
Although produced in the range of ppm to 1%, the spatial light modulator (2) was produced with a SiH 4 concentration of 10%.

【0045】これらの空間光変調素子の両透明導電性電
極102、107間に、図4に示す交流電圧波形(Vp
=2〜10V、Tp :T=1:10、T=333μs)
を印加し、書き込み光110としてArイオンレーザ
(488nm)を用い、読み出し光113としてHe−
Neレーザ(633nm)を用いて動作を調べた。ここ
で、図4を用いて素子の動作を簡単に説明する。但し、
印加電圧は、透明導電性電極107が+となるように設
定した。書き込み光110は光導電層101が逆バイア
スされる+のパルス印加時に照射され、これによって液
晶層105にかかる電圧が増加して液晶はオフ状態から
オン状態へスイッチし、読み出し光113による出力光
が出力される。その後、光導電層101が順バイアスさ
れる−のパルスが印加されると、液晶層105は書き込
み光110の照射如何にかかわらずオフ状態にスイッチ
される。
An AC voltage waveform (V p shown in FIG. 4 is generated between the transparent conductive electrodes 102 and 107 of these spatial light modulators.
= 2 to 10 V, T p : T = 1: 10, T = 333 μs)
Is applied, an Ar ion laser (488 nm) is used as the writing light 110, and He- as the reading light 113.
The operation was investigated using a Ne laser (633 nm). Here, the operation of the device will be briefly described with reference to FIG. However,
The applied voltage was set so that the transparent conductive electrode 107 became +. The writing light 110 is emitted when the + pulse for reverse biasing the photoconductive layer 101 is applied, whereby the voltage applied to the liquid crystal layer 105 is increased, the liquid crystal is switched from the off state to the on state, and the output light by the reading light 113 is output. Is output. After that, when the pulse of − which is forward biased to the photoconductive layer 101 is applied, the liquid crystal layer 105 is switched to the off state regardless of the irradiation of the writing light 110.

【0046】このような動作条件で、空間光変調素子
(1)の光感度は70μW/cm2 、立ち上がり時間は
30μs、立ち下がり時間は60μsであるのに対し、
空間光変調素子(2)の光感度は90μW/cm2 、立
ち上がり時間は50μs、立ち下がり時間は60μsで
あった。
Under these operating conditions, the spatial light modulator (1) has a photosensitivity of 70 μW / cm 2 , a rise time of 30 μs, and a fall time of 60 μs.
The spatial light modulator (2) had a photosensitivity of 90 μW / cm 2 , a rise time of 50 μs, and a fall time of 60 μs.

【0047】また、空間光変調素子(1)、(2)に使
用したi層を、石英基板上に約1μmの膜厚で成膜し、
光学的禁止帯幅及び100mW/cm2 強度のAM1光
を照射したときの光導電率を調べた。その結果、光学的
禁止帯幅は、空間光変調素子(1)の方が2.05〜
2.36eV、空間光変調素子(2)の方が1.87e
Vであり、光導電率は、空間光変調素子(1)の方が
1.0×10-5〜3.2×10-5Ω/cmであり、空間
光変調素子(2)の方が5.7×10-6Ω/cmであっ
た。
Further, the i layer used in the spatial light modulators (1) and (2) is formed on a quartz substrate to have a film thickness of about 1 μm,
The optical forbidden band width and the photoconductivity when irradiated with AM1 light having an intensity of 100 mW / cm 2 were examined. As a result, the optical bandgap of the spatial light modulator (1) is 2.05
2.36 eV, the spatial light modulator (2) is 1.87 e
The spatial light modulator (1) has a photoconductivity of 1.0 × 10 −5 to 3.2 × 10 −5 Ω / cm, and the spatial light modulator (2) has a higher photoconductivity. It was 5.7 × 10 −6 Ω / cm.

【0048】次に、これらの空間光変調素子(1)、
(2)301と、書き込み光源302としてのCRT
(陰極線管)と、投射用光源303としての反射鏡付き
キセノンランプと、投射用レンズ系304と、偏光ビー
ムスプリッター305と、スクリーン306とを用い
て、図5に示すような投射型ディスプレイ装置を作製し
た。そして、これらの素子の両透明導電性電極102、
107間に、図4に示す交流電圧波形(Vp =2〜10
V、Tp :T=1:10、T=333μs)を印加し
た。この装置において、200ルーメンの投射光で、ス
クリーン306上に拡大投影したところ、空間光変調素
子(2)の方は画像が白っぽくなり不鮮明であったのに
対し、空間光変調素子(1)の方は、投射光を1000
ルーメンにしても明るい鮮明な画像を安定に出力してい
た。空間光変調素子(2)は、光吸収層104から投射
光の赤色成分が光導電層101に洩れてしまい、液晶層
105がスイッチングしてしまった。また、空間光変調
素子(1)は、長時間使用しても、素子の温度上昇によ
る動作不良は見られなかった。
Next, these spatial light modulators (1),
(2) 301 and CRT as writing light source 302
Using a (cathode ray tube), a xenon lamp with a reflecting mirror as a light source for projection 303, a projection lens system 304, a polarization beam splitter 305, and a screen 306, a projection display device as shown in FIG. It was made. Then, both transparent conductive electrodes 102 of these elements,
The AC voltage waveform (V p = 2 to 10) shown in FIG.
V, T p : T = 1: 10, T = 333 μs) was applied. In this apparatus, when the image was enlarged and projected on the screen 306 with a projected light of 200 lumens, the image of the spatial light modulation element (2) was whitish and unclear, whereas that of the spatial light modulation element (1). One is the projected light 1000
Even in lumens, bright and clear images were output stably. In the spatial light modulator (2), the red component of the projected light leaked from the light absorption layer 104 to the photoconductive layer 101, and the liquid crystal layer 105 was switched. Further, the spatial light modulation element (1) did not show any operation failure due to the temperature rise of the element even after being used for a long time.

【0049】(実施例2)実施例1で作製した空間光変
調素子(1)において、光導電層101のn型a−S
i:H層をa−Ge1-xx :H中間層116に置き換
え、図2示すような構造の光導電層101を作製した。
a−Ge1-xx :H中間層116の作製は、図3に示
すプラズマCVD装置を用いてa−Si:Hのp/i構
造を作製したあと、真空容器202内にGeH4 :0.
1〜1sccm、N2 :100sccmを導入し、0.
1〜0.5μmの膜厚で成膜することにより行った。こ
の光導電層101を用い、実施例1と同様にして空間光
変調素子(3)を作製した。
Example 2 In the spatial light modulator (1) manufactured in Example 1, the n-type aS of the photoconductive layer 101 was used.
The i: H layer was replaced with an a-Ge 1-x N x : H intermediate layer 116, and a photoconductive layer 101 having a structure as shown in FIG. 2 was produced.
The a-Ge 1-x N x : H intermediate layer 116 is produced by forming a p-i structure of a-Si: H using the plasma CVD apparatus shown in FIG. 3 and then forming GeH 4 in the vacuum container 202. 0.
1 to 1 sccm, N 2 : 100 sccm was introduced, and
It was performed by forming a film with a film thickness of 1 to 0.5 μm. Using this photoconductive layer 101, a spatial light modulator (3) was produced in the same manner as in Example 1.

【0050】また、空間光変調素子(3)に使用した光
導電層101を同じように別に作製し、a−Ge1-x
x :H層の上にAl電極を形成し、光導電層101の電
圧−電流特性を調べた。その結果を図6に示す。光電流
は、逆バイアス下でITO電極102側から波長450
nm、強度0.5μW/cm2 の単色光を照射して得ら
れたものである。このように、良好なフォトダイオード
特性を確認することができた。
Further, the photoconductive layer 101 used for the spatial light modulator (3) was separately prepared in the same manner, and a-Ge 1-x N
An Al electrode was formed on the x : H layer, and the voltage-current characteristics of the photoconductive layer 101 were examined. The result is shown in FIG. The photocurrent has a wavelength of 450 from the ITO electrode 102 side under reverse bias.
It was obtained by irradiation with monochromatic light having a wavelength of 0.5 μW / cm 2 and an intensity of 0.5 μW / cm 2 . In this way, good photodiode characteristics could be confirmed.

【0051】空間光変調素子(3)に使用したa−Ge
1-xx :H膜はGeH4 濃度{=GeH4 /(GeH
4 +N2 )}が0.1〜1%の範囲で作製されたもので
あるが、この膜(A膜)を約1μmの膜厚で石英板及び
結晶Siウェーハ上に堆積して、光学的禁止帯幅および
赤外吸収(IR)スペクトルをそれぞれ測定した。ま
た、比較のためにGeH4 :10〜50sccm、N
2 :100sccmの流量(GeH4 濃度としては10
〜30%、他は同じ条件)で作製した膜(B膜)につい
ても同様に調べた。
A-Ge used for the spatial light modulator (3)
The 1-x N x : H film has a GeH 4 concentration {= GeH 4 / (GeH 4
4 + N 2 )} was produced in the range of 0.1 to 1%, and this film (A film) was deposited on a quartz plate and a crystalline Si wafer with a film thickness of about 1 μm, and The band gap and infrared absorption (IR) spectrum were measured, respectively. For comparison, GeH 4 : 10 to 50 sccm, N
2 : 100 sccm flow rate (GeH 4 concentration is 10
The film (B film) produced under the conditions of ˜30% and the other conditions being the same) was also examined.

【0052】その結果、光学的禁止帯幅は1.2〜1.
6eV(A膜)及び0.8〜1.1eV(B膜)であ
り、IRスペクトルでは、A膜はN−H結合に起因して
いると思われる3300cm-1及び1150cm-1付近
の吸収ピークと、Ge−N結合に起因していると思われ
る760cm-1及び1430cm-1付近の吸収帯が顕著
に観測されたが、B膜はこれらのピークが不明瞭であっ
た。
As a result, the optical band gap is 1.2 to 1.
6eV is (A layer) and 0.8~1.1eV (B film), the IR spectrum, A film absorption peak around 3300 cm -1 and 1150 cm -1 appears to be attributable to N-H bonds If, while the absorption band near 760 cm -1 and 1430 cm -1 appears to be due to the Ge-N bond is significantly observed, B films these peaks were obscured.

【0053】次に、B膜の作製条件において高周波電力
を5倍にしたところ、A膜と同様な特性を有するa−G
1-xx :H膜を得た(これをC膜とする)。このC
膜を中間層116として用いた空間光変調素子(4)を
作製した。
Next, when the high frequency power was quintupled under the manufacturing conditions of the B film, an a-G film having the same characteristics as the A film was obtained.
An e 1-x N x : H film was obtained (this is referred to as C film). This C
A spatial light modulator (4) using the film as the intermediate layer 116 was produced.

【0054】これらの空間光変調素子(3)、(4)の
動作特性を実施例1と同様にして調べたところ、空間光
変調素子(3)の光感度は70μW/cm2 、立ち上が
り時間は30μs、立ち下がり時間は30μsであった
が、空間光変調素子(4)の光感度は95μW/cm
2 、立ち上がり時間は45μs、立ち下がり時間は30
μsであった。空間光変調素子(4)は、中間層116
の形成時にa−Si:H光導電層101に欠陥を生成し
たため、空間光変調素子(3)に比べて特性が劣化した
ものと考えられる。
When the operating characteristics of these spatial light modulators (3) and (4) were examined in the same manner as in Example 1, the optical sensitivity of the spatial light modulator (3) was 70 μW / cm 2 , and the rise time was Although the fall time was 30 μs and the fall time was 30 μs, the photosensitivity of the spatial light modulator (4) was 95 μW / cm.
2 , rise time is 45μs, fall time is 30
It was μs. The spatial light modulator (4) includes an intermediate layer 116.
It is considered that the defect was generated in the a-Si: H photoconductive layer 101 at the time of formation, and thus the characteristics were deteriorated as compared with the spatial light modulator (3).

【0055】(実施例3)実施例1で作製した空間光変
調素子(3)において、a−Ge1-xx :H膜中間層
116の代わりに、GeH4 :0.1〜1sccm、S
iH4 :0.1〜1sccm、N2 :200sccmを
導入して、禁止帯幅が1.4〜1.8eVのa−Si
1-x-y Gexy :H膜を使用した空間光変調素子
(5)を作製した。この空間光変調素子(5)を図5の
投射型ディスプレイ装置に配置したところ、CRT30
2上に映し出された映像は、空間光変調素子(1)と同
様にスクリーン306上に高輝度で鮮明に拡大投影され
ることが確認された。また、長時間使用しても、素子の
温度上昇による動作不良は見られなかった。
Example 3 In the spatial light modulator (3) manufactured in Example 1, GeH 4 : 0.1 to 1 sccm, instead of the a-Ge 1-x N x : H film intermediate layer 116. S
iH 4: 0.1~1sccm, N 2: to introduce the 200sccm, forbidden band width is 1.4~1.8eV a-Si
A spatial light modulator (5) using a 1-xy Ge x N y : H film was produced. When this spatial light modulator (5) is arranged in the projection type display device of FIG.
It was confirmed that the image projected on the screen 2 was clearly magnified and projected on the screen 306 with high brightness similarly to the spatial light modulator (1). In addition, even after long-term use, no malfunction was observed due to the temperature rise of the element.

【0056】作製したこれらの空間光変調素子(1)、
(3)、(5)は、動的ホログラムを表示するための空
間光変調素子としても機能する。
These manufactured spatial light modulators (1),
(3) and (5) also function as a spatial light modulator for displaying a dynamic hologram.

【0057】尚、本発明の液晶層、光導電層、中間層、
光吸収層および印加電圧波形は、上記実施例1、2、3
に挙げたものに限定されないことはいうまでもない。ま
た、図5のプロジェクションシステムにおいて、R,
G,B3色表示用3つのCRTと3つの空間光変調素子
を組合せ、色分解光学系および色合成光学系を読みだし
光学系内に組み入れることによって、スクリーン上にカ
ラー画像を出力できることは言うまでもない。
The liquid crystal layer, photoconductive layer, intermediate layer, and
The light absorption layer and the applied voltage waveform are the same as those in Examples 1, 2, 3
Needless to say, it is not limited to those listed in. In addition, in the projection system of FIG.
It goes without saying that a color image can be output on the screen by combining the three CRTs for G and B three-color display and the three spatial light modulation elements and incorporating the color separation optical system and the color synthesis optical system into the optical system. .

【0058】[0058]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る空間
光変調素子の構成によれば、強度の大きい読み出し光で
読み出しても安定に動作することのできる空間光変調素
子を提供することができる。
As described above, according to the structure of the spatial light modulation element of the present invention, it is possible to provide the spatial light modulation element that can stably operate even if it is read by the read light having high intensity. it can.

【0059】また、本発明に係る空間光変調素子の第1
の製造方法によれば、禁止帯幅が広く、かつ、光導電性
に優れた水素化非晶質シリコン(a−Si:H)膜を作
製することができるので、a−Si:H膜を光導電層と
して使用することが可能となる。
Further, the first spatial light modulator according to the present invention
According to the manufacturing method of (1), a hydrogenated amorphous silicon (a-Si: H) film having a wide forbidden band and excellent photoconductivity can be produced. It can be used as a photoconductive layer.

【0060】また、本発明に係る空間光変調素子の第2
の製造方法によれば、光導電層にダメージを与えること
なく、水素化非晶質窒化ゲルマニウム(a−Ge1-x
x :H)のような禁止帯幅の狭い窒化膜を光導電層の上
に積層することが可能となるので、光導電層の機能を高
めることができる。
The second embodiment of the spatial light modulator according to the present invention
According to the manufacturing method of ( 1) , hydrogenated amorphous germanium nitride (a-Ge 1-x N) is obtained without damaging the photoconductive layer.
Since a nitride film having a narrow bandgap such as x : H) can be laminated on the photoconductive layer, the function of the photoconductive layer can be enhanced.

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

【図1】本発明に係る空間光変調素子の一実施例を示す
断面図
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a spatial light modulator according to the present invention.

【図2】本発明に係る空間光変調素子の一実施例に使用
した光導電層の断面図
FIG. 2 is a sectional view of a photoconductive layer used in one embodiment of the spatial light modulator according to the present invention.

【図3】本発明に係る空間光変調素子の一実施例の作製
に使用したプラズマCVD装置の概略図
FIG. 3 is a schematic view of a plasma CVD apparatus used for manufacturing an embodiment of the spatial light modulator according to the present invention.

【図4】本発明に係る空間光変調素子の一実施例に使用
した印加電圧、書き込み光、出力光のタイミング図
FIG. 4 is a timing chart of applied voltage, write light, and output light used in an embodiment of the spatial light modulator according to the present invention.

【図5】本発明に係る空間光変調素子の一実施例で使用
した投射型ディスプレイ装置の構成図
FIG. 5 is a configuration diagram of a projection type display device used in an embodiment of the spatial light modulator according to the present invention.

【図6】本発明に係る空間光変調素子の一実施例に使用
した光導電層の電圧−電流特性図
FIG. 6 is a voltage-current characteristic diagram of a photoconductive layer used in one embodiment of the spatial light modulator according to the present invention.

【図7】従来の空間光変調素子の断面図FIG. 7 is a sectional view of a conventional spatial light modulator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 光導電層 102、107 透明導電性電極 103 島状光反射鏡 104 光吸収層 105 液晶層 106、108 透明絶縁性基板 109、115 配向膜 110 書き込み光 113 読み出し光 114 遮光膜 116 中間層 201 電源 202 真空容器 203 電極 204 マッチング回路 205 原料ガスボンベ 206 希ガスボンベ 207、208 不純物ガスボンベ 209、210、211、212 マスフローコントロ
ーラー 213 基板 214 ヒーター 215 真空ポンプ 216 バルブ
101 Photoconductive Layer 102, 107 Transparent Conductive Electrode 103 Island Light Reflector 104 Light Absorption Layer 105 Liquid Crystal Layer 106, 108 Transparent Insulating Substrate 109, 115 Alignment Film 110 Write Light 113 Readout Light 114 Light Shielding Film 116 Intermediate Layer 201 Power Supply 202 vacuum container 203 electrode 204 matching circuit 205 raw material gas cylinder 206 rare gas cylinder 207, 208 impurity gas cylinder 209, 210, 211, 212 mass flow controller 213 substrate 214 heater 215 vacuum pump 216 valve

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】透明導電性電極を具備した2枚の透明絶縁
性基板で挟まれた領域に、赤色光を透過する禁止帯幅の
広い光導電層と、液晶層と、これらの層の間の同一平面
内に設けられた複数個の島状光反射鏡とを少なくとも具
備し、前記島状光反射鏡間の前記光導電層に穴部を設
け、前記穴部に赤外光を透過し可視光を吸収する光吸収
層を充填したことを特徴とする空間光変調素子。
1. A photoconductive layer having a wide bandgap for transmitting red light, a liquid crystal layer, and a region between these layers in a region sandwiched between two transparent insulating substrates provided with transparent conductive electrodes. At least a plurality of island-shaped light reflecting mirrors provided in the same plane, holes are provided in the photoconductive layer between the island-shaped light reflecting mirrors, and infrared light is transmitted through the holes. A spatial light modulator comprising a light absorbing layer for absorbing visible light.
【請求項2】光導電層が整流性を有する請求項1記載の
空間光変調素子。
2. The spatial light modulator according to claim 1, wherein the photoconductive layer has a rectifying property.
【請求項3】光導電層がシリコンを主成分とする非晶質
半導体層からなる請求項1記載の空間光変調素子。
3. The spatial light modulator according to claim 1, wherein the photoconductive layer is an amorphous semiconductor layer containing silicon as a main component.
【請求項4】光導電層の禁止帯幅が2.0eV以上であ
る請求項1記載の空間光変調素子。
4. The spatial light modulator according to claim 1, wherein the band gap of the photoconductive layer is 2.0 eV or more.
【請求項5】光導電層と島状光反射鏡との間に、前記光
導電層の禁止帯幅よりも狭く、かつ導電率が大きい中間
層が介在する請求項1記載の空間光変調素子。
5. A spatial light modulator according to claim 1, wherein an intermediate layer narrower than the band gap of the photoconductive layer and having a high conductivity is interposed between the photoconductive layer and the island-shaped light reflecting mirror. .
【請求項6】中間層が、窒化ゲルマニウム又は窒化シリ
コンゲルマニウムからなる請求項5記載の空間光変調素
子。
6. The spatial light modulator according to claim 5, wherein the intermediate layer is made of germanium nitride or silicon germanium nitride.
【請求項7】透明導電性電極を具備した2枚の透明絶縁
性基板で挟まれた領域に、赤色光を透過する禁止帯幅の
広い光導電層と、液晶層と、これらの層の間の同一平面
内に設けられた複数個の島状光反射鏡とを少なくとも備
えた空間光変調素子の製造方法であって、少なくともシ
リコンを主成分として含む化合物ガスをヘリウムで1%
以下に希釈した混合ガスを真空容器内に導入し、前記混
合ガスに電界を印加してプラズマを発生させ、前記化合
物ガスを分解して光導電層を形成した後、液晶層を形成
することを特徴とする空間光変調素子の製造方法。
7. A photoconductive layer having a wide bandgap for transmitting red light, a liquid crystal layer, and a space between these layers in a region sandwiched by two transparent insulating substrates provided with transparent conductive electrodes. A method of manufacturing a spatial light modulator comprising at least a plurality of island-shaped light reflecting mirrors provided in the same plane, wherein the compound gas containing at least silicon as a main component is 1% with helium.
After introducing the diluted mixed gas into a vacuum container and applying an electric field to the mixed gas to generate plasma, the compound gas is decomposed to form a photoconductive layer, and then a liquid crystal layer is formed. A method of manufacturing a featured spatial light modulator.
【請求項8】透明導電性電極を具備した2枚の透明絶縁
性基板で挟まれた領域に、赤色光を透過する禁止帯幅の
広い光導電層と、液晶層と、これらの層の間の同一平面
内に設けられた複数個の島状光反射鏡とを少なくとも備
え、前記光導電層と島状光反射鏡との間に窒化ゲルマニ
ウム又は窒化シリコンゲルマニウムからなる中間層が介
在する空間光変調素子の製造方法であって、少なくとも
ゲルマニウムを主成分として含む化合物ガスを窒素で1
%以下に希釈した混合ガスを真空容器内に導入し、前記
混合ガスに電界を印加してプラズマを発生させ、前記化
合物ガスを分解して中間層を形成した後、液晶層を形成
することを特徴とする空間光変調素子の製造方法。
8. A photoconductive layer having a wide bandgap for transmitting red light, a liquid crystal layer, and a region between these layers, in a region sandwiched between two transparent insulating substrates provided with transparent conductive electrodes. At least a plurality of island-shaped light reflecting mirrors provided in the same plane, and spatial light in which an intermediate layer made of germanium nitride or silicon germanium nitride is interposed between the photoconductive layer and the island-shaped light reflecting mirrors. A method for manufacturing a modulation element, wherein a nitrogen-containing compound gas containing at least germanium as a main component is used.
% Of the mixed gas is introduced into a vacuum container, an electric field is applied to the mixed gas to generate plasma, the compound gas is decomposed to form an intermediate layer, and then a liquid crystal layer is formed. A method of manufacturing a featured spatial light modulator.
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