JPH09329783A - Spatial light modulation element - Google Patents

Spatial light modulation element

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Publication number
JPH09329783A
JPH09329783A JP8147021A JP14702196A JPH09329783A JP H09329783 A JPH09329783 A JP H09329783A JP 8147021 A JP8147021 A JP 8147021A JP 14702196 A JP14702196 A JP 14702196A JP H09329783 A JPH09329783 A JP H09329783A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
liquid crystal
thickness
transparent substrate
light
Prior art date
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Pending
Application number
JP8147021A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsuhiko Katano
克彦 片野
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP8147021A priority Critical patent/JPH09329783A/en
Publication of JPH09329783A publication Critical patent/JPH09329783A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To evade the reduction of a contrast ratio and resolution and fanlis due to the defective alignment of liquid crystal molecules and to obtain satisfactory display quality by locally arranging spacer for controlling the thickness of liquid crystal(LC) around a display part without distributing them on the display part and sufficiently thickening a transparent substrate. SOLUTION: After lapping the surface of an LC alignment layer, thermosetting epoxy group adhesive 7 into which spacer 6c is mixed is applied to the surfaces of a transparent electrode layer 2a and an LC alignment layer 6b so as to surround a display part while remaining only an LC injection port. IN this case, the spacer 6c for holding the thickness of an LC layer at a fixed value is arranged so as not to be included in the display part and the thickness (h) of a 2nd transparent substrate 2 to be a rectangular plate having the thickness (h) and the length a×b of the side is a value satisfying h<3> >= 12p(1-ν<2> )}/ π<4> wE(1/a<2> +1/b<2> )<2> }. In the inequality, (w) is the variation of a center part at the time of applying external load (p) to the substrate 2, ν is the Poisson's ratio and E is Young's modulus.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、情報を含む書き込
み光を感光体層に入射させ、書き込み光の強度分布に対
応する電界を液晶層に印加し、これにより液晶層に入射
した読み出し光を変調して出射させる光書き込み型の空
間光変調素子(Spatial Light Modulator:以下、SL
Mと略称する)に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention makes writing light containing information incident on a photoconductor layer and applying an electric field corresponding to the intensity distribution of the writing light to the liquid crystal layer, whereby the reading light incident on the liquid crystal layer is applied. An optical writing type spatial light modulator (Spatial Light Modulator: hereinafter SL) that modulates and emits
(Abbreviated as M).

【0002】[0002]

【従来の技術】光書き込み型のSLMは、インコヒー
レント光とコヒーレント光の相互変換、データの並列
処理や画像の直接演算処理、光強度増幅機能を利用し
たビデオプロジェクタの表示等への応用が可能である。
2. Description of the Related Art An optical writing type SLM can be applied to mutual conversion between incoherent light and coherent light, parallel processing of data, direct arithmetic processing of an image, and display of a video projector using a light intensity amplifying function. It is.

【0003】光書き込み型のSLMは、一般に、透明電
極層が形成された透明基板2枚の間に、感光体層、遮光
層、ミラー層及び電気光学効果層の4層を有する。感光
体層は、光が入射しないときには抵抗率が高く、光が入
射すると抵抗率が大幅に低下する性質をもち、例えばC
dSや非晶質水素化シリコン(a−Si:H)のような
材料で構成される。ミラー層は、書き込み光と読み出し
光を空間的に分離する役割をし、その光アイソレーショ
ンの程度がSLMの信号増幅率を決定する。ミラー層と
しては、例えばSiO2 膜とTiO2 膜とを交互に積層
した誘電体の多層膜が用いられる。遮光層は、感光体層
とミラー層との間に設けられ、書き込み光と読み出し光
のアイソレーションを高める役割をし、例えばSiO2
−Cuのサーメット膜が用いられる。電気光学効果層
は、印加電界に応じて屈折率、散乱、旋光性などの光学
特性を変える性質をもち、電気光学結晶や液晶などが用
いられる。
An optical writing type SLM generally has four layers of a photosensitive layer, a light shielding layer, a mirror layer and an electro-optical effect layer between two transparent substrates on which transparent electrode layers are formed. The photoconductor layer has a high resistivity when no light is incident, and has a property of significantly decreasing when light is incident.
It is composed of a material such as dS or amorphous silicon hydride (a-Si: H). The mirror layer serves to spatially separate the writing light and the reading light, and the degree of optical isolation determines the signal amplification factor of the SLM. As the mirror layer, for example, a dielectric multilayer film in which SiO 2 films and TiO 2 films are alternately laminated is used. Shielding layer is provided between the photosensitive layer and the mirror layer, and a role to enhance the isolation of the writing light and reading light, for example, SiO 2
A Cu cermet film is used. The electro-optical effect layer has a property of changing optical characteristics such as refractive index, scattering, and optical rotatory power according to an applied electric field, and an electro-optical crystal or liquid crystal is used.

【0004】これら4層を2枚の透明基板の間に保持す
るために、通常は接着剤が用いられる。接着剤は、SL
Mの表示部全面にわたって均一な機能を付与するため
に、それぞれの層を安定的に保つ役割と、各層を外界か
ら遮断してこれらの性能劣化を防ぐ役割がある。特に、
電気光学効果層として流体である液晶層を用いる場合
は、該液晶層を均一な層厚に保持するために、しばしば
スペーサが用いられている。スペーサの材質は、レジ
ン、ガラス等であり、その形状は、球あるいは円柱で、
直径は数μmから数十μm 程度である。
An adhesive is usually used to hold these four layers between two transparent substrates. Adhesive is SL
In order to impart a uniform function to the entire surface of the display portion of M, it has a role of keeping each layer stable and a role of blocking each layer from the outside to prevent the performance deterioration thereof. Especially,
When a liquid crystal layer which is a fluid is used as the electro-optical effect layer, a spacer is often used in order to keep the liquid crystal layer in a uniform layer thickness. The material of the spacer is resin, glass, etc., and its shape is a sphere or a cylinder.
The diameter is several μm to several tens of μm.

【0005】通常の液晶表示セルを作製するには、制御
したい液晶層厚と同じ直径のスペーサを選び、これを基
板の片面に一定密度で均一に分布させ、基板同士を重ね
合わせて接着剤にて貼り合わせる。そして、2枚の基板
の間隙に液晶を注入し、その注入口を接着剤で封止す
る。これらの貼り合わせ用、注入口封止用の接着剤とし
ては、エポキシ系接着剤が多用されている。
In order to fabricate a normal liquid crystal display cell, spacers having the same diameter as the liquid crystal layer thickness to be controlled are selected, and the spacers are evenly distributed at a constant density on one side of the substrates. And stick together. Then, liquid crystal is injected into the gap between the two substrates, and the injection port is sealed with an adhesive. Epoxy adhesives are often used as adhesives for bonding and sealing the injection port.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】液晶層を均一の厚さに
保持するためのスペーサを基板上に分布させる方法とし
ては、スペーサの粒子を揮発性の高い溶媒中に分散させ
てこれを噴霧する方法や、スペーサを帯電させておき、
同電位のスペーサ同士を反発させるとともにスペーサに
対して電位差をもつ基板上に吸着させる方法などがあ
る。
As a method for distributing spacers on a substrate for keeping a liquid crystal layer in a uniform thickness, spacer particles are dispersed in a highly volatile solvent and sprayed. Method, the spacer is charged,
There is a method of repelling spacers having the same potential and adsorbing them on a substrate having a potential difference with respect to the spacers.

【0007】しかし、液晶の表示部にスペーサ同士が数
個集まり凝集することがある。又、溶媒とともにスペー
サを噴霧する場合は、基板表面の液晶表示部にスペーサ
以外の残留物が残ることがある。これらは液晶表示部に
おいて不均一な欠陥となって表示品質を低下させたり、
スペーサ周囲の液晶分子が異常配向する原因にもなる。
特に、SLMを用いた投射型ディスプレイの場合、液晶
表示部を拡大投射するので、スペーサの像が投影画像の
ドット抜けとなり、画像のコントラスト比低下、解像度
低下の原因になる。これはRGB各色に対応したSLM
による画像をスクリーン上で重ねてカラー像にする場合
に顕著となる。
However, some spacers may be aggregated and aggregated in the liquid crystal display part. When the spacers are sprayed together with the solvent, residues other than the spacers may remain on the liquid crystal display portion on the surface of the substrate. These are non-uniform defects in the liquid crystal display unit, which deteriorates the display quality,
It also causes abnormal alignment of liquid crystal molecules around the spacer.
In particular, in the case of a projection type display using an SLM, the liquid crystal display unit is enlarged and projected, so that the image of the spacer becomes missing dots of the projected image, which causes a reduction in the image contrast ratio and a reduction in the resolution. This is an SLM corresponding to each RGB color
It becomes remarkable when the image according to is overlapped on the screen to form a color image.

【0008】本発明の目的は、このような画像欠陥の発
生を防止し、且つSLMの液晶層の厚さを表示部全体に
わたって均一とし、表示品質の良好なSLMを提供する
ことである。
An object of the present invention is to prevent such image defects from occurring and to make the thickness of the liquid crystal layer of the SLM uniform over the entire display portion to provide an SLM having good display quality.

【0009】[0009]

【課題を解決する為の手段】本発明者は、スペーサある
いはスペーサ以外の残留物に起因する画像欠陥を生じな
くするためにはスペーサを表示部周囲にのみ分布させ、
又、液晶層の厚さを表示部全体にわたって均一に保つた
めには基板のたわみを最小限に維持すれば良いと考え、
本発明を成すに到った。
In order to prevent image defects caused by spacers or residues other than the spacers, the present inventor distributes the spacers only around the display portion.
Also, in order to keep the thickness of the liquid crystal layer uniform over the entire display area, it is necessary to keep the deflection of the substrate to a minimum,
The present invention has been accomplished.

【0010】即ち、本発明は、少なくとも書き込み光に
対して透明な、第1透明電極層が形成された第1透明基
板と、少なくとも読み出し光に対して透明な、第2透明
電極層が形成された第2透明基板と、該第1及び第2透
明電極層の間に挟持された感光体層、遮光層、ミラー層
及び電気光学効果層たる液晶層を備え、前記感光体層に
書き込み光を入射させ、該書き込み光による前記感光体
層の特性変化に応じて、前記液晶層に入射する読み出し
光を変調してその変調光を出射する、光書き込み型空間
光変調素子において、前記液晶層の厚さを一定に保持す
るスペーサが表示部に存在しないように配置されるとと
もに、厚さh、辺の長さa×bの四角形の平板である前
記第2透明基板の厚さhが、 数式:h3 ≧{12p(1−ν2 )}/{π4 wE(1
/a2 +1/b2 2 } を満足する値をもつ空間光変調素子である。
That is, according to the present invention, a first transparent substrate which is transparent to at least writing light and on which a first transparent electrode layer is formed, and a second transparent electrode layer which is transparent to at least reading light are formed. A second transparent substrate, a photoconductor layer sandwiched between the first and second transparent electrode layers, a light-shielding layer, a mirror layer and a liquid crystal layer as an electro-optical effect layer, and write light is applied to the photoconductor layer. In the optical writing type spatial light modulation element, which is incident and modulates the reading light incident on the liquid crystal layer and emits the modulated light according to the characteristic change of the photosensitive layer due to the writing light, Spacers for keeping the thickness constant are arranged so as not to exist in the display unit, and the thickness h of the second transparent substrate, which is a rectangular flat plate having a thickness h and a side length a × b, is expressed by : H 3 ≧ {12p (1-ν 2 )} / {π 4 wE (1
It is a spatial light modulator having a value satisfying / a 2 + 1 / b 2 ) 2 }.

【0011】ここで、前記第2透明基板に外部荷重pが
加えられた際の第2透明基板の中心部の変位量はwであ
り、前記第2透明基板のポワソン比、ヤング率は各々
ν、Eである。
Here, the amount of displacement of the central portion of the second transparent substrate when an external load p is applied to the second transparent substrate is w, and the Poisson's ratio and Young's modulus of the second transparent substrate are respectively ν. , E.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】SLMの液晶層の表示部の周囲は
接着剤によって封止がなされる。本発明では、液晶層の
厚さを均一に保持するためのスペーサの粒子を、未硬化
の接着剤中に予め均一に分散混入させ、これをスクリー
ン印刷あるいはディスペンサなどの方法によって液晶を
挟み込む面の両方又は一方の周辺部に塗布する。液晶を
挟み込む面同士を重ね合わせて適当な圧力で押しつけた
まま加熱処理あるいは紫外線照射によって接着剤を硬化
させる。そして、スペーサ径に相当する厚さの空隙が得
られ、この空隙に液晶を充填する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The periphery of a display portion of a liquid crystal layer of an SLM is sealed with an adhesive. In the present invention, spacer particles for uniformly maintaining the thickness of the liquid crystal layer are preliminarily uniformly mixed and mixed in the uncured adhesive, and the surface of the liquid crystal is sandwiched by a method such as screen printing or a dispenser. Apply to both or one peripheral area. The adhesive is cured by heat treatment or UV irradiation while the surfaces sandwiching the liquid crystal are overlapped and pressed with an appropriate pressure. Then, a void having a thickness corresponding to the spacer diameter is obtained, and the void is filled with liquid crystal.

【0013】スペーサとしては、シリカガラスやレジン
など、液晶セル用として市販されているものを使用でき
る。SLMに用いる透明基板は、スパッタリングやCV
Dなどの方法で機能性膜を多層成膜するため、強度、耐
久性の点からガラス基板が用いられる。機能性膜を多層
積層する第1透明基板は、膜応力によりたわみが生じる
ので、例えば、面積48×34mmの透明基板では厚さを8mm
と厚くしている。他方、第2透明基板は、第1透明基板
のように多くの膜を積層するわけではないが、自重ある
いは外部応力が加わってもたわみを生じないようにする
必要がある。たわみを生じると液晶層の厚さが不均一に
なるからである。従って、液晶層の厚さを均一に保持し
得る厚さを算出することが重要である。
As the spacer, commercially available ones for liquid crystal cells such as silica glass and resin can be used. The transparent substrate used for SLM is sputtering or CV.
Since a functional film is formed in multiple layers by the method such as D, a glass substrate is used in terms of strength and durability. Since the first transparent substrate in which functional films are laminated in multiple layers is bent due to film stress, for example, a transparent substrate with an area of 48 × 34 mm has a thickness of 8 mm.
And it is thick. On the other hand, the second transparent substrate does not have as many films laminated as the first transparent substrate, but it is necessary to prevent the second transparent substrate from being bent even if its own weight or external stress is applied. This is because the thickness of the liquid crystal layer becomes non-uniform when it is bent. Therefore, it is important to calculate the thickness that can keep the thickness of the liquid crystal layer uniform.

【0014】そこで、第2透明基板の厚さの算出法を次
に示す。図2は、長さa、幅b、厚さhの長方形板が周
辺で単純支持され、これに数式1で示される一般的な分
布荷重によって、たわみが生じたことを示す概念図であ
る。この長方形板のx−y面上、任意の点のたわみ量
w′は、数式2によって表される。式中、Dは曲げ剛性
を示し、数式3で表される。ここで、Eはヤング率、ν
はポワソン比である。
Therefore, a method of calculating the thickness of the second transparent substrate will be described below. FIG. 2 is a conceptual diagram showing that a rectangular plate having a length a, a width b, and a thickness h is simply supported on the periphery thereof, and that the general distributed load shown in Formula 1 causes the bending. The deflection amount w'of an arbitrary point on the xy plane of this rectangular plate is expressed by Equation 2. In the formula, D represents bending rigidity and is represented by Formula 3. Where E is Young's modulus, ν
Is the Poisson's ratio.

【0015】[0015]

【数1】 [Equation 1]

【0016】[0016]

【数2】 [Equation 2]

【0017】[0017]

【数3】 (Equation 3)

【0018】今、図2における長方形板の中央でのたわ
み量wは、数式2に、x=a/2、y=b/2を代入
し、又、数式3を代入することにより、数式4で表され
る。すなわち、長方形板の最大たわみ量は、板の中央で
のたわみ量wであり、これは板の厚さhの3乗に反比例
する。数式4を書き換えると、数式5が得られる。数式
5における板の厚さhは限界値であるから、長方形板が
分布荷重pを受けたときに、長方形板の中央でのたわみ
量wを所定の許容範囲に入れるためには、hを限界値以
上とすればよい。
Now, the deflection amount w at the center of the rectangular plate in FIG. 2 can be obtained by substituting x = a / 2 and y = b / 2 into equation 2 and by substituting equation 3 into equation 4 It is represented by. That is, the maximum deflection amount of the rectangular plate is the deflection amount w at the center of the plate, which is inversely proportional to the cube of the plate thickness h. By rewriting Equation 4, Equation 5 is obtained. Since the plate thickness h in Equation 5 is a limit value, when the rectangular plate is subjected to the distributed load p, the h is limited so that the deflection amount w at the center of the rectangular plate falls within a predetermined allowable range. It should be more than the value.

【0019】[0019]

【数4】 (Equation 4)

【0020】[0020]

【数5】 (Equation 5)

【0021】[0021]

【実施例】図1は、本発明の実施例に係るSLMを説明
するための概略断面図である。以下、本実施例によりS
LMの作製法を説明する。第1の透明基板1はガラス基
板であり、その片側の面に透明電極層1aが形成され
る。透明電極層1aは、高周波スパッタリング法により
形成された厚さ 0.1μm のITO(インジウム・スズの
酸化物)の薄膜である。一方、第2の透明基板2も同様
に、厚さ 0.1μm のITO薄膜たる透明電極層2aが形
成される。
1 is a schematic sectional view for explaining an SLM according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, according to this embodiment, S
A method for manufacturing the LM will be described. The first transparent substrate 1 is a glass substrate, and the transparent electrode layer 1a is formed on one surface of the glass substrate. The transparent electrode layer 1a is a thin film of ITO (indium tin oxide) having a thickness of 0.1 μm formed by a high frequency sputtering method. On the other hand, similarly, on the second transparent substrate 2, a transparent electrode layer 2a, which is an ITO thin film having a thickness of 0.1 μm, is formed.

【0022】先ず、第2透明基板2の厚さhを算出す
る。第2透明基板2の材質はガラスであり、辺の長さa
=48mm、b=34mm、ポワソン比ν=0.210 、ヤング率E
=8220kgf/mm2 である。第2透明基板2にかかる分布荷
重pを100gf/100mm2としたときに、液晶層6の変調の均
一性を得るためには、第2透明基板2の中央でのたわみ
量wを、SLMの読み出し光の波長の1/2である 300
×10-6mm以内とすればよい。上記数値を数式5に代入す
ることによって、h=3.2mm が導き出される。従って、
第2透明基板2の厚さを3.2mm 以上とすれば、液晶層の
変調の均一性が保たれる。
First, the thickness h of the second transparent substrate 2 is calculated. The material of the second transparent substrate 2 is glass, and the side length a is
= 48 mm, b = 34 mm, Poisson's ratio ν = 0.210, Young's modulus E
= 8220 kgf / mm 2 . When the distributed load p applied to the second transparent substrate 2 is set to 100 gf / 100 mm 2 , in order to obtain the modulation uniformity of the liquid crystal layer 6, the deflection amount w at the center of the second transparent substrate 2 is set to SLM. 1/2 of the wavelength of read light 300
It should be within × 10 -6 mm. By substituting the above numerical values into Equation 5, h = 3.2 mm is derived. Therefore,
When the thickness of the second transparent substrate 2 is 3.2 mm or more, the modulation uniformity of the liquid crystal layer is maintained.

【0023】透明電極層1a上には感光体層3が形成さ
れる。感光体層3は、プラズマCVD法により形成され
た厚さ20μm の非晶質水素化シリコン(a−Si:H)
である。感光体層としては、この他に非晶質水素化炭化
珪素(a−SiC:H)、非晶質水素化窒化珪素(a−
SiN:H)、非晶質水素化酸化珪素(a−SiO:
H)等も用いることができる。
A photosensitive layer 3 is formed on the transparent electrode layer 1a. The photoconductor layer 3 is formed of a plasma CVD method and has a thickness of 20 μm of amorphous silicon hydride (a-Si: H).
It is. In addition to this, as the photoconductor layer, amorphous hydrogenated silicon carbide (a-SiC: H) and amorphous hydrogenated silicon nitride (a-
SiN: H), amorphous hydrogenated silicon oxide (a-SiO:
H) and the like can also be used.

【0024】感光体層3上には遮光層4が形成される。
遮光層4は、高周波スパッタリング法により形成された
厚さ 2.5μm のSiO2 −Cuのサーメット膜である。
遮光層4上には誘電体ミラー層5が形成される。誘電体
ミラー層5は、電子ビーム蒸着法によりSiO2 膜とT
iO2 膜とを交互に1/4波長分の厚さで合計13層積
層したもので、全膜厚が約1μm の多層膜であり、その
光学的反射率は99%以上である。
A light shielding layer 4 is formed on the photoreceptor layer 3.
The light shielding layer 4 is a 2.5 μm thick SiO 2 —Cu cermet film formed by a high frequency sputtering method.
A dielectric mirror layer 5 is formed on the light shielding layer 4. The dielectric mirror layer 5 is formed of an SiO 2 film and a T film by an electron beam evaporation method.
A total of 13 layers, each having a thickness of ¼ wavelength, alternately laminated with an iO 2 film, are multilayer films having a total film thickness of about 1 μm, and the optical reflectance thereof is 99% or more.

【0025】液晶配向層6a及び6bは、液晶層6を挟
むように設けられる。液晶配向層6aは誘電体ミラー層
5の上に、液晶配向層6bは透明電極層2aの上に、い
ずれもポリイミド溶液がスピンコート法で塗布された後
に 150〜 180℃で1時間焼成することにより成膜され
る。液晶配向層6a及び6bの層厚は焼成後で60nm程度
になるようにスピンコート回転数が制御される。次に、
液晶配向層6a,6bの表面にはラビング処理が施され
る。ラビング処理条件は、ラビング布や液晶の種類に応
じて、ラビングドラムの回転数、基板に接する圧力等を
変えることによって選択される。ラビング方向は、注入
された液晶の配列方向になり、SLMを組み上げた際、
透明基板1及び2のラビング方向が互いに45°の角度
を成すようにラビング処理されている。
The liquid crystal alignment layers 6a and 6b are provided so as to sandwich the liquid crystal layer 6. The liquid crystal alignment layer 6a is on the dielectric mirror layer 5, the liquid crystal alignment layer 6b is on the transparent electrode layer 2a, and both are baked at 150 to 180 ° C. for 1 hour after the polyimide solution is applied by spin coating. To form a film. The spin coating rotation speed is controlled so that the liquid crystal alignment layers 6a and 6b have a layer thickness of about 60 nm after firing. next,
The surfaces of the liquid crystal alignment layers 6a and 6b are rubbed. The rubbing processing conditions are selected by changing the number of rotations of the rubbing drum, the pressure in contact with the substrate, etc., depending on the type of rubbing cloth or liquid crystal. The rubbing direction is the alignment direction of the injected liquid crystals, and when the SLM is assembled,
The transparent substrates 1 and 2 are rubbed so that the rubbing directions form an angle of 45 ° with each other.

【0026】各々の液晶配向層表面にラビング処理が施
された後、透明電極層2a及び液晶配向層6bの上に、
表示部を取り囲むように、スペーサ6cが混入された熱
硬化性エポキシ系接着剤7が、液晶注入口のみを残して
スクリーン印刷法により塗布される。熱硬化性エポキシ
系接着剤7にスペーサ6cが混入される量は、 300〜40
0個/mm2となるように調整される。又、スペーサは、用
いる液晶に合わせて最適な直径のものを選ぶことができ
る。
After the surface of each liquid crystal alignment layer is rubbed, the transparent electrode layer 2a and the liquid crystal alignment layer 6b are coated with
A thermosetting epoxy adhesive 7 mixed with the spacer 6c is applied by a screen printing method so as to surround the display portion, leaving only the liquid crystal injection port. The amount of the spacer 6c mixed in the thermosetting epoxy adhesive 7 is 300 to 40.
It is adjusted to be 0 pieces / mm 2 . Further, the spacer having an optimum diameter can be selected according to the liquid crystal used.

【0027】各層が形成された透明基板1と、各層が形
成され且つスペーサ混入の接着剤が塗布された透明基板
2とが、液晶配向層6aと6bとが対向するように貼り
合わされる。そして、透明基板同士は適当な圧力で押さ
えつけられつつオーブン中に投じられ、80〜 100℃で90
分間の熱処理によりエポキシ系接着剤7が硬化する。接
着剤硬化後に、SLMは、真空ベルジャー内に液晶溜ま
りとともにセットされ、真空ベルジャー内の排気に伴い
液晶セル内も低圧となる。液晶セルの液晶注入口が液晶
溜まりに触れると、液晶がセル内に毛細管現象によって
充填され、液晶層6が形成される。
The transparent substrate 1 on which each layer is formed and the transparent substrate 2 on which each layer is formed and to which the spacer-containing adhesive is applied are attached so that the liquid crystal alignment layers 6a and 6b face each other. Then, the transparent substrates are put into an oven while being pressed with an appropriate pressure, and at 90 ° C at 80 to 100 ° C.
The epoxy adhesive 7 is cured by the heat treatment for 1 minute. After the adhesive is hardened, the SLM is set in the vacuum bell jar together with the liquid crystal reservoir, and the pressure inside the liquid crystal cell becomes low as the vacuum bell jar is exhausted. When the liquid crystal inlet of the liquid crystal cell touches the liquid crystal reservoir, the liquid crystal is filled in the cell by the capillary phenomenon, and the liquid crystal layer 6 is formed.

【0028】液晶充填後、真空ベルジャー内からSLM
が取り出され、液晶注入口が紫外線硬化型接着剤で封止
される。封止用接着剤は、液晶を損なうことのない為に
は、加熱硬化型よりも紫外線硬化型の方が望ましい。封
止用接着剤が十分に固化した後、SLMは、オーブンに
入れられて液晶のクリアリング温度以上に加熱されアニ
ール処理が施され、SLMが完成する。
After filling the liquid crystal, SLM from the inside of the vacuum bell jar.
Is taken out and the liquid crystal injection port is sealed with an ultraviolet curable adhesive. The sealing adhesive is preferably an ultraviolet curable adhesive rather than a heat curable adhesive in order not to damage the liquid crystal. After the sealing adhesive is sufficiently solidified, the SLM is placed in an oven and heated to a temperature equal to or higher than the clearing temperature of the liquid crystal and annealed to complete the SLM.

【0029】尚、本発明のSLMで用いられる液晶とし
ては、TN液晶、STN液晶、PDLC(高分子分散型
液晶)などがある。
The liquid crystal used in the SLM of the present invention includes TN liquid crystal, STN liquid crystal, PDLC (polymer dispersed liquid crystal) and the like.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上のとおり、本発明のSLMは、液晶
層の厚さを制御するスペーサを表示部に分布させず表示
部周辺に局在させ、且つ透明基板の厚さを十分に厚くし
た。これによって、本発明のSLMを用いて投影される
画像においては、表示部上でのスペーサの凝集に起因す
るコントラスト比の低下、解像度の低下及び液晶分子の
配向不良による欠陥などを回避でき、良好な表示品質を
得ることができた。
As described above, in the SLM of the present invention, the spacers for controlling the thickness of the liquid crystal layer are not distributed in the display portion but localized in the display portion periphery and the transparent substrate is made sufficiently thick. . As a result, in an image projected using the SLM of the present invention, it is possible to avoid a decrease in contrast ratio due to agglomeration of spacers on the display portion, a decrease in resolution, defects due to misalignment of liquid crystal molecules, etc. It was possible to obtain excellent display quality.

【0031】又、基板のたわみによる液晶層の厚さムラ
が抑制されたことにより、液晶層を表示部全体にわたっ
て均一に変調させることができ、良好な表示品質を得る
ことができた。
Further, since the thickness unevenness of the liquid crystal layer due to the deflection of the substrate is suppressed, the liquid crystal layer can be uniformly modulated over the entire display portion, and good display quality can be obtained.

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

【図1】本発明の実施例に係るSLM(空間光変調素
子)の完成状態を示す概略断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing a completed state of an SLM (spatial light modulator) according to an embodiment of the invention.

【図2】周辺を単純支持された長方形板が分布荷重を受
けてたわんだ状態を示す概念図である。
FIG. 2 is a conceptual diagram showing a state where a rectangular plate whose periphery is simply supported is bent under a distributed load.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、2・・・・・透明基板 1a、2a・・・透明電極層 3・・・・・・・感光体層 4・・・・・・・遮光層 5・・・・・・・誘電体ミラー層 6・・・・・・・液晶層 6a、6b・・・液晶配向層 6c・・・・・・スペーサ 7・・・・・・・エポキシ系接着剤 1, 2 ... Transparent substrate 1a, 2a ... Transparent electrode layer 3 ... Photoconductor layer 4 ... Shading layer 5 ... Dielectric Mirror layer 6 ... Liquid crystal layer 6a, 6b Liquid crystal alignment layer 6c Spacer 7 Epoxy adhesive

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G02F 1/135 G02F 1/135 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location G02F 1/135 G02F 1/135

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも書き込み光に対して透明な、
第1透明電極層が形成された第1透明基板と、少なくと
も読み出し光に対して透明な、第2透明電極層が形成さ
れた第2透明基板と、該第1及び第2透明電極層の間に
挟持された感光体層、遮光層、ミラー層及び電気光学効
果層たる液晶層を備え、前記感光体層に書き込み光を入
射させ、該書き込み光による前記感光体層の特性変化に
応じて、前記液晶層に入射する読み出し光を変調してそ
の変調光を出射する、光書き込み型空間光変調素子にお
いて、 前記液晶層の厚さを一定に保持するスペーサが表示部に
存在しないように配置されるとともに、 前記第2透明基板は厚さh及び辺の長さa×bの四角形
の平板であり、前記第2透明基板に外部荷重pが加えら
れた際の第2透明基板の中心部の変位量をwとし、前記
第2透明基板のポワソン比、ヤング率を各々ν、Eとし
たときに、 前記第2透明基板の厚さhが、 数式:h3 ≧{12p(1−ν2 )}/{π4 wE(1/
2+1/b2 2 } を満足する値をもつことを特徴とする空間光変調素子。
1. At least transparent to writing light,
Between the first transparent substrate on which the first transparent electrode layer is formed, the second transparent substrate on which the second transparent electrode layer is formed, which is transparent to at least the reading light, and between the first and second transparent electrode layers. A photosensitive layer sandwiched between, a light-shielding layer, a mirror layer and a liquid crystal layer that is an electro-optical effect layer, write light is incident on the photosensitive layer, according to the characteristic change of the photosensitive layer by the write light, In a photo-writing type spatial light modulator that modulates read light incident on the liquid crystal layer and emits the modulated light, a spacer that keeps the thickness of the liquid crystal layer constant is arranged in the display unit. In addition, the second transparent substrate is a quadrangular flat plate having a thickness h and a side length a × b, and has a center portion of the second transparent substrate when an external load p is applied to the second transparent substrate. The displacement amount is w, and the Poisson's ratio of the second transparent substrate is , Young's modulus is ν and E, respectively, the thickness h of the second transparent substrate is expressed by the following formula: h 3 ≧ {12p (1-ν 2 )} / {π 4 wE (1 /
A spatial light modulator having a value satisfying a 2 + 1 / b 2 ) 2 }.
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