JPH1020330A - 空間光変調素子 - Google Patents
空間光変調素子Info
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- JPH1020330A JPH1020330A JP8179708A JP17970896A JPH1020330A JP H1020330 A JPH1020330 A JP H1020330A JP 8179708 A JP8179708 A JP 8179708A JP 17970896 A JP17970896 A JP 17970896A JP H1020330 A JPH1020330 A JP H1020330A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 液晶セルを接着する接着剤の収縮による、液
晶層の層厚の不均一性を大幅に低減させ、輝度ムラのな
い良好な表示品質の投影画像を得ることがができる空間
光変調素子を提供すること。 【解決手段】液晶セルの第1 の透明基板と第2 の透明基
板とを貼り合わせる接着剤に、硬化後に弾力性があり、
硬化収縮応力が小さいシリコンゴム系接着剤を用い、第
1 の透明基板と第2 の透明基板とから成る液晶セル（接
着体）を気密容器に収納し、前記接着体と前記気密容器
との間に充填した充填物質の圧力を外部圧力よりも高く
保ち、第1 の透明基板と第2 の透明基板の外側の面に均
一な押しつける力を働かせることにより、液晶層の層厚
を均一に保持することを特徴とした、表示品質が良好な
空間光変調素子を提供することにある。
晶層の層厚の不均一性を大幅に低減させ、輝度ムラのな
い良好な表示品質の投影画像を得ることがができる空間
光変調素子を提供すること。 【解決手段】液晶セルの第1 の透明基板と第2 の透明基
板とを貼り合わせる接着剤に、硬化後に弾力性があり、
硬化収縮応力が小さいシリコンゴム系接着剤を用い、第
1 の透明基板と第2 の透明基板とから成る液晶セル（接
着体）を気密容器に収納し、前記接着体と前記気密容器
との間に充填した充填物質の圧力を外部圧力よりも高く
保ち、第1 の透明基板と第2 の透明基板の外側の面に均
一な押しつける力を働かせることにより、液晶層の層厚
を均一に保持することを特徴とした、表示品質が良好な
空間光変調素子を提供することにある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、情報を有する電気
信号、或いは光信号としての書き込み光の強度変化に対
応して、入射光を変調して出射させる電気書き込み式或
いは光書き込み式の空間光変調素子に関するものであ
る。
信号、或いは光信号としての書き込み光の強度変化に対
応して、入射光を変調して出射させる電気書き込み式或
いは光書き込み式の空間光変調素子に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】以下、光書き込み式空間光変調素子に関
して説明し、電気書き込み式空間光変調素子の説明を省
くが、電気書き込み式空間光変調素子に対しても本発明
の主張点に関しては全く同じ説明が成り立つ。光書き込
み式の空間光変調素子（以下、特にことわらない限り、
単に空間光変調素子と呼ぶ）は書込み光の強度分布に応
じて、二次元の拡がりを持って入射する読出し光の振幅
あるいは位相を、二次元空間的にかつ実時間で変調する
素子である。二次元光情報の同時処理性に依る高速処理
性を利用した光コンピューティングなどの光情報処理、
インコヒーレント／コヒーレント変換性を利用した画像
の直接演算処理、波長変換を利用した可視−不可視変
換、そして、光増幅機能を利用した高輝度プロジェクタ
ーなどに応用される。
して説明し、電気書き込み式空間光変調素子の説明を省
くが、電気書き込み式空間光変調素子に対しても本発明
の主張点に関しては全く同じ説明が成り立つ。光書き込
み式の空間光変調素子（以下、特にことわらない限り、
単に空間光変調素子と呼ぶ）は書込み光の強度分布に応
じて、二次元の拡がりを持って入射する読出し光の振幅
あるいは位相を、二次元空間的にかつ実時間で変調する
素子である。二次元光情報の同時処理性に依る高速処理
性を利用した光コンピューティングなどの光情報処理、
インコヒーレント／コヒーレント変換性を利用した画像
の直接演算処理、波長変換を利用した可視−不可視変
換、そして、光増幅機能を利用した高輝度プロジェクタ
ーなどに応用される。
【０００３】以下、空間光変調素子の作動原理について
説明する。空間光変調素子の主要部分は多層膜を含み、
その多層膜の基本的構成は書込み光の強度に応じてその
膜厚方向のインピーダンスが変化する感光体層、感光体
層を読出し光から絶縁する遮光層、入射光を反射すると
共に、遮光層と共同して感光体層を読出し光から絶縁す
る誘電体ミラー、そして、感光体層の変化したインピー
ダンスの変化量に応じて入射光を変調する液晶層から成
り、これらの層は一対の透明電極で挟持され、交流電圧
が印加されている。
説明する。空間光変調素子の主要部分は多層膜を含み、
その多層膜の基本的構成は書込み光の強度に応じてその
膜厚方向のインピーダンスが変化する感光体層、感光体
層を読出し光から絶縁する遮光層、入射光を反射すると
共に、遮光層と共同して感光体層を読出し光から絶縁す
る誘電体ミラー、そして、感光体層の変化したインピー
ダンスの変化量に応じて入射光を変調する液晶層から成
り、これらの層は一対の透明電極で挟持され、交流電圧
が印加されている。
【０００４】以下、図３に一典型例として示した空間光
変調素子を用い、その動作原理を説明する。第1 の透明
基板側から書込み光が入射し、入射光は第2 の透明基板
側から入射する。一対の第1 の透明電極、第2 の透明電
極間には交流電圧が印加されている( 図示しない) 。こ
こで液晶層は、液晶分子の配列方向が基板面にほぼ平行
に、且つ両基板面間で約45度回転(45 度ツイスト) して
おり、旋光効果と電界制御複屈折効果の双方を示すよう
に調整されている。各層は書き込み光が無いとき比抵抗
値が充分に高く調整されているので、いわば厚み方向に
直列結合された状態にあり、書込み光が入射しない状態
で、感光体層のインピーダンスは他の遮光層と誘電体ミ
ラー層と液晶層の合成（直列）インピーダンスよりも充
分高く、液晶層の層間には液晶層の分子が電界方向に配
向し始める直前の電圧（閾値電圧）が分圧されるよう調
整されている。このとき液晶分子は配向膜に習って配向
している。この状態で第1 偏光成分のみを含む、直線偏
光である入射光が入射すると、入射光は複屈折作用を受
けず、ツイスト角に依存した旋光作用のみを受けるが、
誘電体ミラーによる反射を受け、液晶層を逆行するとき
に反対方向の旋光作用を受けるので、結果として入射光
と全く同一方向に振動する直線偏光が出射する。この出
射光が偏向ビームスプリッターなどの偏向分離素子( 図
示しない) を経て第1 偏光と直角方向に振動する第2 偏
光成分のみが出力光として取り出されるされるが、出射
光には第2 偏光成分は含まれていないため出力光は零と
なる。この状態が光書き込みされていない状態である。
変調素子を用い、その動作原理を説明する。第1 の透明
基板側から書込み光が入射し、入射光は第2 の透明基板
側から入射する。一対の第1 の透明電極、第2 の透明電
極間には交流電圧が印加されている( 図示しない) 。こ
こで液晶層は、液晶分子の配列方向が基板面にほぼ平行
に、且つ両基板面間で約45度回転(45 度ツイスト) して
おり、旋光効果と電界制御複屈折効果の双方を示すよう
に調整されている。各層は書き込み光が無いとき比抵抗
値が充分に高く調整されているので、いわば厚み方向に
直列結合された状態にあり、書込み光が入射しない状態
で、感光体層のインピーダンスは他の遮光層と誘電体ミ
ラー層と液晶層の合成（直列）インピーダンスよりも充
分高く、液晶層の層間には液晶層の分子が電界方向に配
向し始める直前の電圧（閾値電圧）が分圧されるよう調
整されている。このとき液晶分子は配向膜に習って配向
している。この状態で第1 偏光成分のみを含む、直線偏
光である入射光が入射すると、入射光は複屈折作用を受
けず、ツイスト角に依存した旋光作用のみを受けるが、
誘電体ミラーによる反射を受け、液晶層を逆行するとき
に反対方向の旋光作用を受けるので、結果として入射光
と全く同一方向に振動する直線偏光が出射する。この出
射光が偏向ビームスプリッターなどの偏向分離素子( 図
示しない) を経て第1 偏光と直角方向に振動する第2 偏
光成分のみが出力光として取り出されるされるが、出射
光には第2 偏光成分は含まれていないため出力光は零と
なる。この状態が光書き込みされていない状態である。
【０００５】書込み光が入射すると、入射した部分の感
光体層内に電子正孔対が生じる。書込み光側の透明電極
Ａが負バイアスの状態で正孔は電界によって負バイアス
電極側にドリフトし、透明電極側から運び去られる。電
子は遮光層側へドリフトするが、遮光層の比抵抗値は高
いので、界面に留まり、この電荷が遮光層と誘電体ミラ
ー層と液晶層から成る複合層に閾値電圧以上の電位差を
生じさせ、液晶層が活性化する。言い換えると、書き込
み光により発生した光キャリヤーにより、感光体層のイ
ンピーダンスが低下し、液晶層にかかる電圧が閾値電圧
以上に増加するために液晶層が活性化する。活性状態で
液晶分子が電界方向に配列し始めるため、空間光変調素
子に入射する直線偏光である入射光は液晶層を往復する
間に複屈折作用を受け、液晶層の配列の度合いに応じて
偏光状態が変調されて、空間光変調素子を出射する。こ
の変調された出射光の性質は書込み光の強度分布及びそ
の時間的変化に1 対1 に対応するので、読出し光の偏光
状態が空間的に(2次元的に) 、且つ実時間的に変調され
る。
光体層内に電子正孔対が生じる。書込み光側の透明電極
Ａが負バイアスの状態で正孔は電界によって負バイアス
電極側にドリフトし、透明電極側から運び去られる。電
子は遮光層側へドリフトするが、遮光層の比抵抗値は高
いので、界面に留まり、この電荷が遮光層と誘電体ミラ
ー層と液晶層から成る複合層に閾値電圧以上の電位差を
生じさせ、液晶層が活性化する。言い換えると、書き込
み光により発生した光キャリヤーにより、感光体層のイ
ンピーダンスが低下し、液晶層にかかる電圧が閾値電圧
以上に増加するために液晶層が活性化する。活性状態で
液晶分子が電界方向に配列し始めるため、空間光変調素
子に入射する直線偏光である入射光は液晶層を往復する
間に複屈折作用を受け、液晶層の配列の度合いに応じて
偏光状態が変調されて、空間光変調素子を出射する。こ
の変調された出射光の性質は書込み光の強度分布及びそ
の時間的変化に1 対1 に対応するので、読出し光の偏光
状態が空間的に(2次元的に) 、且つ実時間的に変調され
る。
【０００６】この出射光が偏光ビームスプリッターなど
の偏光分離素子を経て第1 偏光と直角方向に振動する第
2 偏光成分のみが出力光として分離して取り出される。
この状態が光書込みされた状態である。この出力光を、
表示部全体に渡って、書込み光の強度に１対１で均一に
且つ精度良く対応させることが極めて大切であるが、そ
のためには動作原理から明かなように、各構成層の膜厚
が均一である必要があり、とりわけ液晶層の層厚の均一
化が大切である。通常、液晶層の層厚は数μm から数十
μm であり、層厚分布はその十分の１以下に抑える必要
がある。
の偏光分離素子を経て第1 偏光と直角方向に振動する第
2 偏光成分のみが出力光として分離して取り出される。
この状態が光書込みされた状態である。この出力光を、
表示部全体に渡って、書込み光の強度に１対１で均一に
且つ精度良く対応させることが極めて大切であるが、そ
のためには動作原理から明かなように、各構成層の膜厚
が均一である必要があり、とりわけ液晶層の層厚の均一
化が大切である。通常、液晶層の層厚は数μm から数十
μm であり、層厚分布はその十分の１以下に抑える必要
がある。
【０００７】液体である液晶層を均一な層厚に保持する
ためには、しばしばスペーサーが用いられている。スペ
ーサはレジン、あるいはガラス等の材質の球状、あるい
は円柱状の形状をしており、数μｍから数十μｍ程度で
ある。空間光変調素子をはじめとする多くの液晶表示セ
ルでは、制御したい液晶層厚と同じ直径のスペーサを選
び、これを素子を形成する基板の片側にある一定密度で
均一に分布させ、基板同士を重ね合わせて貼り合わせ、
スペーサによって形成されている間隙に液晶を注入する
ことにより液晶層を形成する。
ためには、しばしばスペーサーが用いられている。スペ
ーサはレジン、あるいはガラス等の材質の球状、あるい
は円柱状の形状をしており、数μｍから数十μｍ程度で
ある。空間光変調素子をはじめとする多くの液晶表示セ
ルでは、制御したい液晶層厚と同じ直径のスペーサを選
び、これを素子を形成する基板の片側にある一定密度で
均一に分布させ、基板同士を重ね合わせて貼り合わせ、
スペーサによって形成されている間隙に液晶を注入する
ことにより液晶層を形成する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】スペーサによって間隔
が保たれている液晶層は、液晶の外部への漏れの防止、
および層間隔の保持のために、周囲を接着剤で封止され
ている。接着剤は多くの場合、強度が高く耐候性の良好
なエポキシ系接着剤が用いられている。しかし、エポキ
シ系接着剤の場合、硬化する際に数％の体積収縮がおこ
るので、接着剤の硬化処理前に液晶層厚が均一に保たれ
ていても、硬化処理後に層厚が不均一となることがあ
る。
が保たれている液晶層は、液晶の外部への漏れの防止、
および層間隔の保持のために、周囲を接着剤で封止され
ている。接着剤は多くの場合、強度が高く耐候性の良好
なエポキシ系接着剤が用いられている。しかし、エポキ
シ系接着剤の場合、硬化する際に数％の体積収縮がおこ
るので、接着剤の硬化処理前に液晶層厚が均一に保たれ
ていても、硬化処理後に層厚が不均一となることがあ
る。
【０００９】ところで、実際の空間光変調素子は説明の
ために示した図３のような接着構造をとることは稀であ
り、製造上の都合と封止特性向上のため図４、図５のよ
うに、接着剤層部分の厚みが液晶層部分の厚みよりも大
きい構造をとる。このとき、接着剤の収縮体積は図２の
場合よりも大きくなるので、この層厚の不均一性は特に
大きくなり、許容値である十分の数μm を超える。接着
剤の硬化後に液晶層の層厚は素子の中央部分は厚くなる
方向に、そして周辺部分は薄くなる方向に変化し、液晶
層自体が全体として凸状となるが、これは接着剤の硬化
収縮によりテコの原理が作用したためと考えられる。層
厚の不均一性は、勿論第2 の透明基板の厚みを大きくす
ることによって小さくはなるが、層厚の不均一性は、厚
みに対して一次の反比例関係にあるので、不均一性の大
幅な低減のためには、第2 の基板の厚みを大幅に厚くし
なければならない。第2 の透明基板を極度に厚くする
と、基板に内在する光学的歪みが空間光変調素子の液晶
層への入射光と、液晶層からの反射光に擾乱を与え、そ
の結果、空間光変調素子の反射光（出力光）にノイズを
発生させ、このノイズの大きさが基板の厚みに対して一
次以上の比例関係にあるため極めて好ましくない。
ために示した図３のような接着構造をとることは稀であ
り、製造上の都合と封止特性向上のため図４、図５のよ
うに、接着剤層部分の厚みが液晶層部分の厚みよりも大
きい構造をとる。このとき、接着剤の収縮体積は図２の
場合よりも大きくなるので、この層厚の不均一性は特に
大きくなり、許容値である十分の数μm を超える。接着
剤の硬化後に液晶層の層厚は素子の中央部分は厚くなる
方向に、そして周辺部分は薄くなる方向に変化し、液晶
層自体が全体として凸状となるが、これは接着剤の硬化
収縮によりテコの原理が作用したためと考えられる。層
厚の不均一性は、勿論第2 の透明基板の厚みを大きくす
ることによって小さくはなるが、層厚の不均一性は、厚
みに対して一次の反比例関係にあるので、不均一性の大
幅な低減のためには、第2 の基板の厚みを大幅に厚くし
なければならない。第2 の透明基板を極度に厚くする
と、基板に内在する光学的歪みが空間光変調素子の液晶
層への入射光と、液晶層からの反射光に擾乱を与え、そ
の結果、空間光変調素子の反射光（出力光）にノイズを
発生させ、このノイズの大きさが基板の厚みに対して一
次以上の比例関係にあるため極めて好ましくない。
【００１０】液晶の複屈折効果を利用して読み出し光を
変調する空間光変調素子では、液晶層の層間隔の不均一
性はそのまま投影画像の輝度ムラとして反映される。本
発明の目的は、以上述べたような、液晶層層厚の不均一
性を、原理的に極めて小さくできる空間光変調素子を提
供することを目的とする。
変調する空間光変調素子では、液晶層の層間隔の不均一
性はそのまま投影画像の輝度ムラとして反映される。本
発明の目的は、以上述べたような、液晶層層厚の不均一
性を、原理的に極めて小さくできる空間光変調素子を提
供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決する為の手段】本発明は、第1 の透明基板
と第2 の透明基板とを貼り合わせる接着剤に、硬化後に
弾力性があり、硬化収縮応力が小さいシリコンゴム系接
着剤を用い、液晶層の層厚は、第1 の透明基板と第2 の
透明基板とから成る接着体を気密容器に収納し、前記接
着体と前記気密容器との間に充填した充填物質の圧力を
外部圧力よりも高く保ち、第1 の透明基板と第2 の透明
基板の外側の面に均一な力を働かせることにより均一に
保持されることを特徴とした、表示品質が良好な空間光
変調素子を提供することにある。
と第2 の透明基板とを貼り合わせる接着剤に、硬化後に
弾力性があり、硬化収縮応力が小さいシリコンゴム系接
着剤を用い、液晶層の層厚は、第1 の透明基板と第2 の
透明基板とから成る接着体を気密容器に収納し、前記接
着体と前記気密容器との間に充填した充填物質の圧力を
外部圧力よりも高く保ち、第1 の透明基板と第2 の透明
基板の外側の面に均一な力を働かせることにより均一に
保持されることを特徴とした、表示品質が良好な空間光
変調素子を提供することにある。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明では、空間光変調素子の液
晶層部分を形成するために、第1 の透明基板と第2 の透
明基板とを接着する接着剤にシリコンゴム系接着剤を使
用する。シリコンゴム系接着剤は一般に耐候性、耐熱
性、絶縁性、耐薬品性が良好で、空間光変調素子内に封
入する液晶を外界の湿気などから保護するうえで、物理
化学的に十分な機能を有する。
晶層部分を形成するために、第1 の透明基板と第2 の透
明基板とを接着する接着剤にシリコンゴム系接着剤を使
用する。シリコンゴム系接着剤は一般に耐候性、耐熱
性、絶縁性、耐薬品性が良好で、空間光変調素子内に封
入する液晶を外界の湿気などから保護するうえで、物理
化学的に十分な機能を有する。
【００１３】しかも、硬化後もゴム弾性体なので体積収
縮によって透明基板にかかる応力が小さいため、液晶層
の層厚に大きな不均一性を生じせしめることがない。そ
の反面、硬化後もゴム弾性体のため、液晶層の層厚を通
常の使用条件のなかで一定に保持し続けることが難し
い。即ち液晶層の層厚保持性が劣っている。そこで図
１、あるいは図２に示すように、第1 の透明基板と第2
の透明基板とから成り、シリコンゴム系接着剤で接着し
た接着体を気密容器に収納し、前記接着体と前記気密容
器との間の空間の充填物質の圧力を外部圧力よりも高く
保ち、第1 の透明基板と第2 の透明基板とに、外部から
常に均一な力で押しつける力を作用させることによっ
て、スペーサによって規定された液晶層層厚を均一に保
持するようにした。
縮によって透明基板にかかる応力が小さいため、液晶層
の層厚に大きな不均一性を生じせしめることがない。そ
の反面、硬化後もゴム弾性体のため、液晶層の層厚を通
常の使用条件のなかで一定に保持し続けることが難し
い。即ち液晶層の層厚保持性が劣っている。そこで図
１、あるいは図２に示すように、第1 の透明基板と第2
の透明基板とから成り、シリコンゴム系接着剤で接着し
た接着体を気密容器に収納し、前記接着体と前記気密容
器との間の空間の充填物質の圧力を外部圧力よりも高く
保ち、第1 の透明基板と第2 の透明基板とに、外部から
常に均一な力で押しつける力を作用させることによっ
て、スペーサによって規定された液晶層層厚を均一に保
持するようにした。
【００１４】充填物質としては乾燥空気、不活性ガスな
どのガスの他に、シリコン油のような液体、またはこれ
らを混用することもできる。また、容器内圧力は高すぎ
ると、容器が膨らんだり、透明窓に光学的歪みが生じる
ので、上限がある。また、逆に低すぎると、セル厚を安
定的に均一に保つことができなくなるので、下限があ
る。接合体（素子）の形状にも依存するが、好ましい圧
力範囲は、外部圧（使用環境）プラス２×１０3 〜１×
１０5 Ｐａｓｃａｌである。
どのガスの他に、シリコン油のような液体、またはこれ
らを混用することもできる。また、容器内圧力は高すぎ
ると、容器が膨らんだり、透明窓に光学的歪みが生じる
ので、上限がある。また、逆に低すぎると、セル厚を安
定的に均一に保つことができなくなるので、下限があ
る。接合体（素子）の形状にも依存するが、好ましい圧
力範囲は、外部圧（使用環境）プラス２×１０3 〜１×
１０5 Ｐａｓｃａｌである。
【００１５】さらにまた、気密容器の透明な窓として、
光源光から入射光としての偏光を分離し、且つ反射光か
ら出力光としての偏光を分離する機能を果たす偏光ビー
ムスプリッター（ＰＢＳ）を用いることができる。
光源光から入射光としての偏光を分離し、且つ反射光か
ら出力光としての偏光を分離する機能を果たす偏光ビー
ムスプリッター（ＰＢＳ）を用いることができる。
【００１６】
【実施例】以下に、本発明による空間光変調素子の具体
的な作製例について図３に沿って説明する。第1 の透明
ガラス基板１上に第1 の透明電極層２として、スパッタ
リング法により厚さ０．１μｍのＩＴＯ膜を形成した。
この透明電極層の上に感光体層３として膜圧が２５μｍ
の非晶質水素化珪素（ａ−Ｓｉ：Ｈ）膜を形成した。こ
のａ−Ｓｉ：Ｈ膜はモノシラン（ＳｉＨ4 ）ガス、水素
（Ｈ2 ）ガスを原料とし、プラズマＣＶＤ法により形成
した。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−Ｓｉ
Ｎ：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。感光体層の上に遮光層４とし
て、高周波スパッタリング法により膜厚が２．５μｍの
二酸化珪素（ＳｉＯ2 ）−銅（Ｃｕ）のサーメット膜を
形成した。さらに遮光層の上に誘電体ミラー層５として
電子ビーム蒸着法により二酸化珪素（ＳｉＯ2 ）膜と二
酸化チタン（ＴｉＯ2 ）膜を交互に１／４波長ずつ計１
３層積層し、膜厚が約１μｍの多層膜を形成した。光学
的反射率は９８％以上となる。第2 のガラス基板上には
透明電極層９としてスパッタリング法により０．１μｍ
のＩＴＯ膜を形成した。
的な作製例について図３に沿って説明する。第1 の透明
ガラス基板１上に第1 の透明電極層２として、スパッタ
リング法により厚さ０．１μｍのＩＴＯ膜を形成した。
この透明電極層の上に感光体層３として膜圧が２５μｍ
の非晶質水素化珪素（ａ−Ｓｉ：Ｈ）膜を形成した。こ
のａ−Ｓｉ：Ｈ膜はモノシラン（ＳｉＨ4 ）ガス、水素
（Ｈ2 ）ガスを原料とし、プラズマＣＶＤ法により形成
した。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−Ｓｉ
Ｎ：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。感光体層の上に遮光層４とし
て、高周波スパッタリング法により膜厚が２．５μｍの
二酸化珪素（ＳｉＯ2 ）−銅（Ｃｕ）のサーメット膜を
形成した。さらに遮光層の上に誘電体ミラー層５として
電子ビーム蒸着法により二酸化珪素（ＳｉＯ2 ）膜と二
酸化チタン（ＴｉＯ2 ）膜を交互に１／４波長ずつ計１
３層積層し、膜厚が約１μｍの多層膜を形成した。光学
的反射率は９８％以上となる。第2 のガラス基板上には
透明電極層９としてスパッタリング法により０．１μｍ
のＩＴＯ膜を形成した。
【００１７】以上のように成膜された第1 のガラス基板
と第2 のガラス基板の成膜面に液晶配向膜溶液（ポリイ
ミド溶液）をスピンコート法で塗布し、１５０〜１８０
℃で１時間焼成して配向層６、８を形成した。層厚が焼
成後６０ｎｍ程度になるようにスピンコート回転数を調
整した。この後、配向層表面をラビング処理した。ラビ
ング方向は、液晶を注入した際に液晶が配列する方向に
なるが、基板を組上げた際、互いに４５°の角度を成す
ようにした。ラビングドラムの回転数、基板に接する圧
力は、ラビング布や液晶の種類により最適になるように
調節した。
と第2 のガラス基板の成膜面に液晶配向膜溶液（ポリイ
ミド溶液）をスピンコート法で塗布し、１５０〜１８０
℃で１時間焼成して配向層６、８を形成した。層厚が焼
成後６０ｎｍ程度になるようにスピンコート回転数を調
整した。この後、配向層表面をラビング処理した。ラビ
ング方向は、液晶を注入した際に液晶が配列する方向に
なるが、基板を組上げた際、互いに４５°の角度を成す
ようにした。ラビングドラムの回転数、基板に接する圧
力は、ラビング布や液晶の種類により最適になるように
調節した。
【００１８】ラビング処理を施した後、液晶スペーサー
１２として直径が４μｍの球状の高分子樹脂を、第1 の
ガラス基板の表面に均一に散布した。この後、これら２
枚の基板１、１０を液晶配向層６、８を対向するように
貼り合わせ、適当な圧力で基板同士を圧縮しつつ液晶注
入口を残して周囲をシリコンゴム接着剤で接着し、セル
を作製した。この作製したセルを図４及び図５に示す。
１２として直径が４μｍの球状の高分子樹脂を、第1 の
ガラス基板の表面に均一に散布した。この後、これら２
枚の基板１、１０を液晶配向層６、８を対向するように
貼り合わせ、適当な圧力で基板同士を圧縮しつつ液晶注
入口を残して周囲をシリコンゴム接着剤で接着し、セル
を作製した。この作製したセルを図４及び図５に示す。
【００１９】このセルと液晶の入った液晶溜めを真空ベ
ルジャー内にセットし、真空ポンプで十分に排気、減圧
し、セルの液晶注入口を液晶に漬けて液晶をセル内に充
填した。大気圧に戻してセルを取り出し、液晶注入口を
シリコンゴム接着剤で封止した。封止剤が十分固化した
後、素子をオーブンに入れて液晶のクリアリング温度以
上に加熱してアニール処理した。
ルジャー内にセットし、真空ポンプで十分に排気、減圧
し、セルの液晶注入口を液晶に漬けて液晶をセル内に充
填した。大気圧に戻してセルを取り出し、液晶注入口を
シリコンゴム接着剤で封止した。封止剤が十分固化した
後、素子をオーブンに入れて液晶のクリアリング温度以
上に加熱してアニール処理した。
【００２０】アニール処理後の素子（接着体）を、図１
のようにステンレス製の容器にセットし、容器内の気密
が十分に保たれるように空間光変調素子とステンレス容
器の素を、容器内の圧力が外部の圧力よりも約５×１０
3 Ｐａｓｃａｌ高くなるよう封入した。以上のように作
製した空間光変調素子は液晶層の層厚の均一性が極めて
良好であった。
のようにステンレス製の容器にセットし、容器内の気密
が十分に保たれるように空間光変調素子とステンレス容
器の素を、容器内の圧力が外部の圧力よりも約５×１０
3 Ｐａｓｃａｌ高くなるよう封入した。以上のように作
製した空間光変調素子は液晶層の層厚の均一性が極めて
良好であった。
【００２１】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の空間光
変調素子は、液晶を封入するために第1 の透明基板と第
2 の透明基板とを貼り合わせる接着剤に、硬化後に弾力
性があり、硬化収縮応力が小さいシリコンゴム系接着剤
を用い、液晶層層厚を保持する力は圧縮気体による圧力
を利用することにより、液晶層厚が常に均一に保たれて
いるので、本空間光変調素子によって投影される画像
は、輝度ムラのない良好な表示品質を得ることができ
る。
変調素子は、液晶を封入するために第1 の透明基板と第
2 の透明基板とを貼り合わせる接着剤に、硬化後に弾力
性があり、硬化収縮応力が小さいシリコンゴム系接着剤
を用い、液晶層層厚を保持する力は圧縮気体による圧力
を利用することにより、液晶層厚が常に均一に保たれて
いるので、本空間光変調素子によって投影される画像
は、輝度ムラのない良好な表示品質を得ることができ
る。
【００２２】また、封入する気体に乾燥空気や不活性ガ
スを用いるので、湿気による接着剤や液晶の劣化を遅ら
せることができ、本空間光変調素子の耐久性を大幅に延
ばすことができる。
スを用いるので、湿気による接着剤や液晶の劣化を遅ら
せることができ、本空間光変調素子の耐久性を大幅に延
ばすことができる。
【図１】は、本発明による空間光変調素子の構成図であ
る。
る。
【図２】は、本発明の別の実施例による空間光変調素子
の構成図である。
の構成図である。
【図３】は、空間光変調素子の機能を説明するために示
した従来の空間光変調素子の構成図である。
した従来の空間光変調素子の構成図である。
【図４】は、従来の空間光変調素子の封止構造を示した
図である。
図である。
【図５】は、同様に従来の空間光変調素子の封止構造を
示した図である。
示した図である。
１、２１ 第１の透明基板（第１のガラス基板） ２ 第１の透明電極（ＩＴＯ膜） ３ 感光体層（ａ−Ｓｉ膜） ４ 遮光層（SiO2:Cu サーメット膜 ） ５ 誘電体ミラー層（ＴｉＯ2 ／ＳｉＯ2
１３層膜） ６、８ 配向層（ポリイミド膜） ７、２７ 液晶層 ９ 第２の透明電極（ＩＴＯ膜） １０ 第２の透明基板（第２のガラス基板） １１、３１ 接着剤 １２、３２ スペーサ １３ 書き込み光 １４、２００ 入射光、出力光 １００ 空間光変調素子の構成層（薄膜群） １１０ 接着体（素子） １１１ シリコンゴム系接着剤 １２０ 気密容器（ステンレス容器） １３０ 封入孔 １４０ 容器内（充填物質） １５０ 接着剤 １６０ 透明な窓 １７０ 偏光ビームスプリッター（ＰＢＳ） １８０ 光源光、または出力光 １９０ 出力光、または光源光 ３００ 外部
１３層膜） ６、８ 配向層（ポリイミド膜） ７、２７ 液晶層 ９ 第２の透明電極（ＩＴＯ膜） １０ 第２の透明基板（第２のガラス基板） １１、３１ 接着剤 １２、３２ スペーサ １３ 書き込み光 １４、２００ 入射光、出力光 １００ 空間光変調素子の構成層（薄膜群） １１０ 接着体（素子） １１１ シリコンゴム系接着剤 １２０ 気密容器（ステンレス容器） １３０ 封入孔 １４０ 容器内（充填物質） １５０ 接着剤 １６０ 透明な窓 １７０ 偏光ビームスプリッター（ＰＢＳ） １８０ 光源光、または出力光 １９０ 出力光、または光源光 ３００ 外部
Claims (4)
- 【請求項１】 少なくとも、第1 の基板と、第2 の基板
と、前記第1 の基板上に形成された第1 の電極層と、前
記第2 の基板上に形成された第2 の電極層と、前記第1
の電極層と前記第2 の電極層とで挟持された液晶層と、
少なくとも一部分が透明な気密容器と、前記気密容器内
に充填された充填物質と、から成り、前記第1 の基板と
前記第2 の基板とが弾力性のある接着剤で接着され、且
つ前記第1 の基板と前記第2 の基板とから成る接着体が
透明な気密容器に収納され、尚且つ前記接着体と前記気
密容器との間に充填された前記充填物質の圧力を外部圧
力よりも高く保つことにより、前記液晶層の厚みが均一
に保持され、前記第1 の電極層と前記第2 の電極層との
間に電圧を印加することにより発生する前記液晶層間の
電界或いは電流、前記電界或いは前記電流により起こる
前記液晶層の特性変化、前記特性変化により、少なくと
も一方側が透明な前記第1 の基板側及び／または前記第
2 の基板側から入射する入射光が変調されることを特徴
とする電気書き込み式空間光変調素子。 - 【請求項２】 少なくとも、第1 の透明基板と、第2 の
透明基板と、前記第1 の透明基板上に形成された第1 の
透明電極層と、前記第2 の透明基板上に形成された第2
の透明電極層と、前記第1 の透明電極層と前記第2 の透
明電極層とで挟持された感光体層及び液晶層と、少なく
とも一部分が透明な気密容器と、前記気密容器内に充填
された充填物質と、から成り、前記第1 の透明基板と前
記第2の透明基板とが弾力性のある接着剤で接着され、
且つ前記第1 の透明基板と前記第2 の透明基板とから成
る接着体が前記気密容器に収納され、尚且つ前記接着体
と前記気密容器との間に充填された前記充填物質の圧力
を外部圧力よりも高く保つことにより、前記液晶層の厚
みが均一に保持され、前記感光体層に書き込み光が入射
すると引き起こされる前記感光体層のインピーダンス変
化、前記インピーダンス変化により発生する前記液晶層
間の電界或いは電流変化、前記電界或いは前記電流によ
り起こる前記液晶層の特性変化、前記特性変化により前
記第1 の透明基板側または前記第2 の透明基板側から入
射する入射光が変調されることを特徴とする光書き込み
式空間光変調素子。 - 【請求項３】 請求項１、２記載の空間光変調素子に於
いて、弾力性のある接着剤がシリコン系接着剤であるこ
とを特徴とした電気書き込み式或いは光書き込み式空間
光変調素子 - 【請求項４】 請求項１、２記載の空間光変調素子に於
いて、気密容器の入射光側の窓が偏光子と検光子とを兼
ねる偏光ビームスプリッター（ＰＢＳ）であることを特
徴とした電気書き込み式或いは光書き込み式空間光変調
素子
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8179708A JPH1020330A (ja) | 1996-07-09 | 1996-07-09 | 空間光変調素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8179708A JPH1020330A (ja) | 1996-07-09 | 1996-07-09 | 空間光変調素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1020330A true JPH1020330A (ja) | 1998-01-23 |
Family
ID=16070494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8179708A Pending JPH1020330A (ja) | 1996-07-09 | 1996-07-09 | 空間光変調素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1020330A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100704370B1 (ko) | 2005-09-15 | 2007-04-06 | 삼성전기주식회사 | 밀봉 캡을 이용한 광변조기 모듈 패키지 및 그 제조 방법 |
-
1996
- 1996-07-09 JP JP8179708A patent/JPH1020330A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100704370B1 (ko) | 2005-09-15 | 2007-04-06 | 삼성전기주식회사 | 밀봉 캡을 이용한 광변조기 모듈 패키지 및 그 제조 방법 |
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