JPH07140484A - 遮光薄膜 - Google Patents
遮光薄膜Info
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- JPH07140484A JPH07140484A JP5307062A JP30706293A JPH07140484A JP H07140484 A JPH07140484 A JP H07140484A JP 5307062 A JP5307062 A JP 5307062A JP 30706293 A JP30706293 A JP 30706293A JP H07140484 A JPH07140484 A JP H07140484A
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Landscapes
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- Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 安定な、製造し易い物質で、高い遮光性と絶
縁性を有する薄い遮光膜を得、この薄い遮光膜を用い
て、空間光変調素子を得る。 【構成】 Ｓｉ、Ｇｅのような単原素半導体とＳｉＯ2
のような誘電体膜とを、１／４波長膜厚で交互に積層さ
せることによって、上記単原素半導体の吸収領域におい
て、高い遮光性と絶縁性を有する多層薄膜が得られる。
これを液晶空間光変調素子の遮光膜として用いることに
より、高性能の液晶空間光変調素子を得た。
縁性を有する薄い遮光膜を得、この薄い遮光膜を用い
て、空間光変調素子を得る。 【構成】 Ｓｉ、Ｇｅのような単原素半導体とＳｉＯ2
のような誘電体膜とを、１／４波長膜厚で交互に積層さ
せることによって、上記単原素半導体の吸収領域におい
て、高い遮光性と絶縁性を有する多層薄膜が得られる。
これを液晶空間光変調素子の遮光膜として用いることに
より、高性能の液晶空間光変調素子を得た。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は単元素半導体を用いた多
層薄膜、特に、該多層薄膜を遮光膜として用いた液晶空
間光変調素子に関する。
層薄膜、特に、該多層薄膜を遮光膜として用いた液晶空
間光変調素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】本発明のような高い遮光性を有する薄膜
を用いる光学素子の例として、近年、光画像をリアルタ
イムで並列に書き込み、処理、表示する機能を持つ高性
能空間光変調素子の１つである、電界効果型液晶を用い
る液晶空間光変調素子（以下単にＳＬＭと略称する。）
をあげることができる。このＳＬＭは、高解像度、高感
度、低駆動電圧等の特性によって注目されているが、図
１に示すように、平板状の光導電層１、遮光層２、反射
層３および液晶層４を２枚の透明電極５で挟んだ構造を
持ち、遮光層２には絶縁性と同時に可視光で透過率０．
０１％以下という高い遮光性を満足することが必要とさ
れる。従来この遮光膜にはＣｄＴｅなどの金属間化合物
半導体が用いられてきた。図中、６はガラス基板、７は
書き込み光、８は読み出し光である。
を用いる光学素子の例として、近年、光画像をリアルタ
イムで並列に書き込み、処理、表示する機能を持つ高性
能空間光変調素子の１つである、電界効果型液晶を用い
る液晶空間光変調素子（以下単にＳＬＭと略称する。）
をあげることができる。このＳＬＭは、高解像度、高感
度、低駆動電圧等の特性によって注目されているが、図
１に示すように、平板状の光導電層１、遮光層２、反射
層３および液晶層４を２枚の透明電極５で挟んだ構造を
持ち、遮光層２には絶縁性と同時に可視光で透過率０．
０１％以下という高い遮光性を満足することが必要とさ
れる。従来この遮光膜にはＣｄＴｅなどの金属間化合物
半導体が用いられてきた。図中、６はガラス基板、７は
書き込み光、８は読み出し光である。
【０００３】しかし、上記のＣｄＴｅなどの金属間化合
物半導体の膜は形成過程において化学量論的組織からは
ずれ易く、製造が不安定で制御が繁雑になるという問題
点があった。また、誘電体多層膜のみによる構成も考え
られるが、これは高い遮光性を必要とする場合、膜厚が
厚くなりＳＬＭの解像度が悪くなるという問題点があっ
た。
物半導体の膜は形成過程において化学量論的組織からは
ずれ易く、製造が不安定で制御が繁雑になるという問題
点があった。また、誘電体多層膜のみによる構成も考え
られるが、これは高い遮光性を必要とする場合、膜厚が
厚くなりＳＬＭの解像度が悪くなるという問題点があっ
た。
【０００４】
【本発明が解決しようとする課題】本発明は、安定な、
製造し易い物質で、高い遮光性と絶縁性を有する薄い遮
光膜を得、この薄い遮光膜を用いて、膜厚によって解像
度に悪影響を与えないＳＬＭを提供しようとするもので
ある。
製造し易い物質で、高い遮光性と絶縁性を有する薄い遮
光膜を得、この薄い遮光膜を用いて、膜厚によって解像
度に悪影響を与えないＳＬＭを提供しようとするもので
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、単原素半
導体と誘電体膜とを、遮光する光の波長の光学膜厚で１
／４波長となるような膜厚で交互に積層させることによ
って、上記単原素半導体の吸収領域において、高い遮光
性と絶縁性を有する多層薄膜が得られることを見出し、
これをＳＬＭの遮光膜として用いることにより、高性能
のＳＬＭを得たものである。
導体と誘電体膜とを、遮光する光の波長の光学膜厚で１
／４波長となるような膜厚で交互に積層させることによ
って、上記単原素半導体の吸収領域において、高い遮光
性と絶縁性を有する多層薄膜が得られることを見出し、
これをＳＬＭの遮光膜として用いることにより、高性能
のＳＬＭを得たものである。
【０００６】
【作用】従来、このような目的に使用されていたＣdＴe
は、塊状物質の場合、可視域（４００〜７００nm)にお
ける吸収率は、単元素半導体であるＳi に比して１桁ほ
ど高い。しかし、上述のように形成過程において化学量
論的組織からはずれ易く、製造が不安定で制御が繁雑に
なるという問題があるものであった。一方、Ｓi、Ｇeの
ような単元素半導体は、吸収率は劣るものの、高い屈折
率を有している。その塊状物質の光学特性（ｎ−ｉｋ）
は以下のようである。
は、塊状物質の場合、可視域（４００〜７００nm)にお
ける吸収率は、単元素半導体であるＳi に比して１桁ほ
ど高い。しかし、上述のように形成過程において化学量
論的組織からはずれ易く、製造が不安定で制御が繁雑に
なるという問題があるものであった。一方、Ｓi、Ｇeの
ような単元素半導体は、吸収率は劣るものの、高い屈折
率を有している。その塊状物質の光学特性（ｎ−ｉｋ）
は以下のようである。
【表１】 この特性により、Ｓi 、Ｇe を高屈折率材料として用
い、低屈折率の誘電体との多層膜とすることにより、比
較的少ない層数で高い遮光効率を得ることができ、ま
た、阻止帯の幅が広がり、多層膜全反射ミラーとしての
波長特性も向上する。その上、単原素半導体および誘電
体はそれぞれに成膜し易い安定した物質であり、その積
層時の制御も容易となる。また、単原素半導体それ自体
の持つ吸収は、多層膜の遮光性を高めるものとなり、単
原素半導体膜と誘電体膜との干渉現象によって吸収およ
び反射が増大し、結果として合計膜厚も薄くなる。
い、低屈折率の誘電体との多層膜とすることにより、比
較的少ない層数で高い遮光効率を得ることができ、ま
た、阻止帯の幅が広がり、多層膜全反射ミラーとしての
波長特性も向上する。その上、単原素半導体および誘電
体はそれぞれに成膜し易い安定した物質であり、その積
層時の制御も容易となる。また、単原素半導体それ自体
の持つ吸収は、多層膜の遮光性を高めるものとなり、単
原素半導体膜と誘電体膜との干渉現象によって吸収およ
び反射が増大し、結果として合計膜厚も薄くなる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明による遮光膜を実施例によって
説明する。図２は本発明の１例として５５０nmを中心波
長とした遮光膜の分光透過特性を示し、単原素半導体Ｓ
i と誘電体ＳiＯ2とを、光学膜厚１／４波長で交互に１
５層積層したものであり、７０ｄＢの遮光性を得られる
合計膜厚は０．９２ｍμで、高性能の遮光膜が薄い膜厚
で得られた。図３は比較例としての誘電体多層膜で、Ｔ
iＯ2膜とＳiＯ2膜との遮光膜の分光透過特性を示したも
ので、上記実施例と同等の膜厚にした場合には、５５０
nmを中心波長とした１／４波長の光学膜厚で１３層
（０．９４ｍμ）となり、遮光性は３０ｄＢ未満であっ
た。この場合、上記実施例と同等の遮光性７０ｄＢを得
るためには、誘電体多層膜は３１層で膜厚は２．２９ｍ
μとなり本発明の約２．５倍の厚さとなってしまった。
上記実施例においては、単一波長での遮光性について述
べたが、層により中心波長を移動させることで２つ以上
の遮光域を作り広帯域化を行えることはいうまでもな
い。
説明する。図２は本発明の１例として５５０nmを中心波
長とした遮光膜の分光透過特性を示し、単原素半導体Ｓ
i と誘電体ＳiＯ2とを、光学膜厚１／４波長で交互に１
５層積層したものであり、７０ｄＢの遮光性を得られる
合計膜厚は０．９２ｍμで、高性能の遮光膜が薄い膜厚
で得られた。図３は比較例としての誘電体多層膜で、Ｔ
iＯ2膜とＳiＯ2膜との遮光膜の分光透過特性を示したも
ので、上記実施例と同等の膜厚にした場合には、５５０
nmを中心波長とした１／４波長の光学膜厚で１３層
（０．９４ｍμ）となり、遮光性は３０ｄＢ未満であっ
た。この場合、上記実施例と同等の遮光性７０ｄＢを得
るためには、誘電体多層膜は３１層で膜厚は２．２９ｍ
μとなり本発明の約２．５倍の厚さとなってしまった。
上記実施例においては、単一波長での遮光性について述
べたが、層により中心波長を移動させることで２つ以上
の遮光域を作り広帯域化を行えることはいうまでもな
い。
【０００８】さらに上記実施例においては、遮光性につ
いてのみ述べたが、これをＳＬＭの素子に組み込んで使
用する場合には反射も必要となり、特に読み出し光側で
は高い反射率が必要となるが、このような場合には上記
遮光膜の上に誘電体多層ミラーを積層すればよい。表２
にその実施例として可視光用のＳＬＭ素子に用いる遮光
膜と可視域用広帯域反射誘電体多層ミラーを積層した膜
構成を示す。図４にその分光透過率特性、図５に分光反
射率特性を示す。図から明らかなように、この実施例で
は７００nm以下の可視域で遮光特性は７０ｄＢ以上に達
し、高い遮光性と高い反射率を有するＳＬＭ素子が薄く
しかも安定して製作することが出来た。
いてのみ述べたが、これをＳＬＭの素子に組み込んで使
用する場合には反射も必要となり、特に読み出し光側で
は高い反射率が必要となるが、このような場合には上記
遮光膜の上に誘電体多層ミラーを積層すればよい。表２
にその実施例として可視光用のＳＬＭ素子に用いる遮光
膜と可視域用広帯域反射誘電体多層ミラーを積層した膜
構成を示す。図４にその分光透過率特性、図５に分光反
射率特性を示す。図から明らかなように、この実施例で
は７００nm以下の可視域で遮光特性は７０ｄＢ以上に達
し、高い遮光性と高い反射率を有するＳＬＭ素子が薄く
しかも安定して製作することが出来た。
【表２】 また、この他にも単色光用遮光膜と単一波長反射の誘電
体多層ミラーを積層した青、緑、赤の素子や、レーザー
光（例えば６３２．８nm）用素子などでも同様の結果が
得られた。
体多層ミラーを積層した青、緑、赤の素子や、レーザー
光（例えば６３２．８nm）用素子などでも同様の結果が
得られた。
【０００９】また上記実施例においては、単原素半導体
としてＳｉを用いたがこれはＧｅでもよく、また誘電体
膜にはＳｉＯ2 を用いたがこれはそれ以外のものでよ
く、金属酸化物に限らずフッ化物や硫化物でもよい。ま
た、このような遮光膜を用いる光学素子としてＳＬＭを
例として説明したが、その他の光学素子にも有効である
ことは言うまでもない。
としてＳｉを用いたがこれはＧｅでもよく、また誘電体
膜にはＳｉＯ2 を用いたがこれはそれ以外のものでよ
く、金属酸化物に限らずフッ化物や硫化物でもよい。ま
た、このような遮光膜を用いる光学素子としてＳＬＭを
例として説明したが、その他の光学素子にも有効である
ことは言うまでもない。
【００１０】
【発明の効果】以上のように、本発明は単原素半導体膜
と誘電体膜とを、中心波長の１／４波長の光学膜厚で交
互に積層することにより、じゅうらいにれいをみない高
い遮光性と絶縁性を有する薄い遮光膜が得られた。ま
た、これを利用することによって、光輝度で解像度の高
いＳＬＭを提供することが出来た。
と誘電体膜とを、中心波長の１／４波長の光学膜厚で交
互に積層することにより、じゅうらいにれいをみない高
い遮光性と絶縁性を有する薄い遮光膜が得られた。ま
た、これを利用することによって、光輝度で解像度の高
いＳＬＭを提供することが出来た。
【図１】本発明を用いる液晶空間光変調素子の構成を示
す概念図である。
す概念図である。
【図２】本発明の遮光膜の１実施例の遮光特性を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図３】比較のための誘電体のみによる遮光膜の遮光特
性を示すグラフである。
性を示すグラフである。
【図４】本発明の遮光膜と多層反射ミラーを積層した実
施例の遮光特性を示すグラフである。
施例の遮光特性を示すグラフである。
【図５】図４と同じ実施例の分光反射率特性を示すグラ
フである。
フである。
１ 光導電層 ２ 遮光層 ３ 反射層
４ 液晶層 ５ 透明電極 ６ ガラス基板 ７ 書き込み
光 ８ 読み出し光
４ 液晶層 ５ 透明電極 ６ ガラス基板 ７ 書き込み
光 ８ 読み出し光
Claims (3)
- 【請求項１】 単原素半導体膜と誘電体膜とを、中心波
長の１／４波長の光学膜厚で交互に積層することを特徴
とする上記単原素半導体の吸収領域における遮光薄膜 - 【請求項２】 光吸収層として、単原素半導体膜と誘電
体膜とを、中心波長の１／４波長の光学膜厚で交互に積
層した遮光薄膜を用いたことを特徴とする液晶空間光変
調素子 - 【請求項３】 上記遮光薄膜の上に誘電体多層膜ミラー
を積層したことを特徴とする請求項２の液晶空間光変調
素子
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5307062A JPH07140484A (ja) | 1993-11-15 | 1993-11-15 | 遮光薄膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5307062A JPH07140484A (ja) | 1993-11-15 | 1993-11-15 | 遮光薄膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07140484A true JPH07140484A (ja) | 1995-06-02 |
Family
ID=17964588
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5307062A Pending JPH07140484A (ja) | 1993-11-15 | 1993-11-15 | 遮光薄膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07140484A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19980027515A (ko) * | 1996-10-16 | 1998-07-15 | 김광호 | 광변조 장치 및 그 제조 방법 |
| JP2015503217A (ja) * | 2011-10-31 | 2015-01-29 | オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＯｓｒａｍ Ｏｐｔｏ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ ＧｍｂＨ | オプトエレクトロニクス半導体部品の製造方法およびオプトエレクトロニクス半導体レーザ |
-
1993
- 1993-11-15 JP JP5307062A patent/JPH07140484A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19980027515A (ko) * | 1996-10-16 | 1998-07-15 | 김광호 | 광변조 장치 및 그 제조 방법 |
| JP2015503217A (ja) * | 2011-10-31 | 2015-01-29 | オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＯｓｒａｍ Ｏｐｔｏ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ ＧｍｂＨ | オプトエレクトロニクス半導体部品の製造方法およびオプトエレクトロニクス半導体レーザ |
| US9124072B2 (en) | 2011-10-31 | 2015-09-01 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Methods of producing optoelectronic semiconductor components, and optoelectronic semiconductor lasers |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020528 |