JPS59170820A - 光書込型液晶ライトバルブ素子 - Google Patents

光書込型液晶ライトバルブ素子

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JPS59170820A
JPS59170820A JP58044745A JP4474583A JPS59170820A JP S59170820 A JPS59170820 A JP S59170820A JP 58044745 A JP58044745 A JP 58044745A JP 4474583 A JP4474583 A JP 4474583A JP S59170820 A JPS59170820 A JP S59170820A
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JP
Japan
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film
liquid crystal
refractive
light
valve element
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JP58044745A
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Fujio Okumura
藤男 奥村
Masakazu Nakano
正和 中野
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NEC Corp
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NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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    • G02F1/135Liquid crystal cells structurally associated with a photoconducting or a ferro-electric layer, the properties of which can be optically or electrically varied
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    • GPHYSICS
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は投射型の大画面表示装置などに用いら′i′す
る光素込型液晶ライトバルブ素子に関するもので」する
光摺込型液晶ライトパルプ素子は投射型大画面表71<
装置は及び光学ii!il像処理における入出力デバイ
スである、インコヒーレント畢コヒーレント光像変換素
子などに用いられ、光入力情報分光出力情報に変換する
だめのキーデバイスである。光書込型液晶ライトバルブ
の一般的な構造を第1図に示す。図において1,6はガ
ラス基板、2.7は透明電極、6は光導電5体、4は入
力光12と投射光13とを分離するための遮光族、5は
誘市体多層反射膜、8は液晶、9.9′は液晶分子を配
向させるための絶縁体からなる配向処理層、10げスベ
ーザー、11は電源である。七し2てその動作6次のと
おりである。あらかじめ透明%極2,7の旧1に交流を
圧を加えておく。この状態で&1交流電圧に、光導電8
体、遮光膜、誘箪体多層反射膜で分圧さね、液晶には液
晶がON状態にならない程度の電圧しかかかつていない
。次に入力光12が光導電体5に当ると当った部分だけ
抵抗が下がり、液晶にかかる霜、圧が増す。このとき液
晶にがかる1圧を液晶がONする値となるように設計し
ておけは入力光のパターンと同じパターンか液晶上に現
れる。この液晶面上に投射光を当て反射F〜だ光を投影
するのが投射型のディスプレイである。
この構造で各部に必要な性質は以下の通りである。まず
光徘込層である光導電体3は高分解能と昂コントラスト
を得るため暗導電率10−70−”Cm−1以下、人力
光堀射時の明導電率10−6〜10−410−4O−1
以上か必要である。遮光膜4は投射光160光導福、体
3への透過を防止するだめのもので、少くとも10−4
以下の透過率であることと、分解能を確保するために投
射光照射時に10−7Ω−1c@−1以下の明導゛■率
であることが必要である。また、誘電体多層反射膜5の
反射率は90チ以上が必要である。
従来上記条件を満足する材料とL−て光導電体3にはC
dS、遮光膜4にはCdTeが用いられる。光導′酸体
6がシリコン結晶である場合には5i02中に多量のニ
ッケルや亜鉛などの金属を含ませたサーメット等の薄膜
が遮光膜として用いらり、ている。
l、か11、こ第1らの物質はそれぞれ異質々ものであ
り、製造方法か異るため素子の作製に非常に長い時間を
必要とした。また、物質が異るため膜の接I(性の問題
や膨張率の差による膜のはく離の問題がちり、安定な素
子を再現性よく作るためには非常に高度な技術が賛求さ
れた。さらに、CdSの場合にはSによる真空装置の寿
命劣化の問題もある。
特性の上からは、CdS光導電体は応答速度がhミリ秒
から数十ミリ秒と遅いため高速走査配録には不向きであ
る。また、結晶シリコン結晶うものでは、St基板上に
ドツト数に対応し7たダイオードアレイを作製しなけれ
ばならないため、こtlを実用的なサイズで無欠陥に作
ることは非常に廂しく、歩留りが極端に悪いという問題
がある。以上説明したように従来の光書込型液晶ライト
バルブ素子は作製か難しく、動作速度から用途が制限さ
れる等の欠点ケ有していた。
本発明の目的は、上記の従来の光書込型液晶ライトバル
ブ素子の欠点を除去せしめ、光応答速度が速く、作製が
容易で特性の再現性のよい光書込型液晶ライトバルブ素
子を提供することにある。
本発明の光書込型液晶ライトバルブ素子は従来構造の光
書込型液晶ライトバルブ素子で特に光埼電体膜及び遮光
膜に非晶質シリコン膜を用いた光裏込型液晶ライトバル
ブ素子において、訪電1体多層反射膜の一部を構成する
高屈折率膜を非晶質シリコン膜と1−たことを特徴とす
るものである。
り下しζ各111〜の非品′1!]シリコンの特性を示
しざらに本分、明の光書込型液晶ライトバルブ素子を説
明する。
8年、非晶質シリコンの1itii箱子制御が水素によ
4・ダングリングボンドのン肖去によりBT能となるこ
とかヲ1テされて以来、非晶aシリコンの各力面への応
Jjlか盛んに研究心ノ1ている。その高い抵抗率と光
感度フン・ら光書込型液晶ライトバルブ素子への応用も
考えられた。SiH4のグロー放霜、法によって形IJ
V L fcノンドープa−8i:Hは、暗導1g′率
1O−8−−1Q−roΩ−+ cttt−3、明線、
宿率は例えf 100 mWの白色光のfFi明の下で
10−3〜10−6Ω−1c@−1であり、上514バ
、パi′小体部の条件を十分満足している。[2かも光
昨5、名神)UにCdSに比べ1桁程V速いことが知ら
オ′1ている。また特性はa−8i:Hに比べやや劣る
もσ)の、而」熱性において優り、弗素と水素を含んだ
a −Sl :I”’Hでも上記条件を満足するものが
得られている。しか1−1非晶質シリコンの場合には最
近1で遮光膜材料が見出さhなかったため光書込型液晶
ライトバルブ素子とL〜て実用Kにj2Zらなかった。
そこで発明者等はa−8t:F:Hの成長条件を変える
ことにより遮光膜に適した特性を持たせることが可能で
あることを見い出し7、本発明はこわを用いた光書込型
液晶ライトバルブ素子を提供するものである。
本発明では誘電体多層反射膜の部分にも非晶質シリコン
を用い、光導電体から誘電体多層反射膜1でを同一装置
で連続形成することを可能にし、安定でかつ炸裂が容易
な光書込型液晶ライトバルブを得た。誘電体多層反射膜
は一般に屈折率の大きな膜と小さな膜を組合わせ干渉効
果によって反射率を増大させるもので、それぞれの膜の
屈折率差が大きい程良い反射鏡が得らねることが知らハ
ている。通常は、誘電体材料として硫化亜鉛とフン化マ
グネシウム、鹸化セリウムとフッ化マグネシウム、二酸
化硅素と二酸化チタニウムなどの絹合せが用いられてい
る。しかj〜前記従来−型素子の欠点で肩・べたよう(
へ′、こt)らの鰹と遮光膜との拷赤ダt−i+ :i
!s < 、例え(d水かかかるとすぐに膜のrJ〈崗
1t か始−〕グこ リ°す4)1、こi’l ’、’
+一対し7本発明の光書込型液晶ライトバルブネ干−C
’ &−,11ii1述1.たように相料ケすべてシリ
コン糸7、、、−:、、、 、、、・こ(lによりこの
問題全解決しでいる。非λ1゜’(74/IIニフンは
市子与真σ〕感光体に使用可能な程か/、−′いjII
□“(゛あ2)3.1かも九纏電体、井光膜ともJ1゛
JrT”tI)ソ′1)二?ン′であね(6丁、この」
二に非晶質シリコンイ(中心ど1./ζ多層膜k・メ、
]け2.ことには何の問題もない、゛ま/こM i出体
多層反1r:J膜の低屈折率膜に5IO9や81NX谷
−1+1い冶(:1、汝定性が損なわれることはない。
1い・′1)I体々・層JY芽I膜の私憤、を功べるた
めに形hν(7A−’61色肪、’しく/〕4”M J
2.i4第21ン1に示す。図において14(・、lカ
ラス基板、i5,17,19,21id基板温1301
℃、1)、と81F4のカス7糧1イ今]七si F4
/1(、、が6(〕、貞空鵬二〇。
I Torrの条件Fでクロー放電法により形成j−1
た非晶1ノ・/すmlンa−8i : F : Hの膜
である。、膜Jp v、r ml 5ズハろ9OA、1
7〃\330A、19が430A、2 1、か5011
 [] Aであイ)3、+ 6 、 I 8.20 t
jl 5IH4、NH8、N2の混合比を7) : 4
 : 60、基オル詰m′30口℃真芹F O,T T
orrでクロー放電、法により形成L−′#:、 Si
 Nx膜で、膜ルはそハぞfl−膜16が54DX、1
8か470X、20が610^である。この場合、そt
)ぞハの役割(弓、21が遮光膜の代、りの土地であり
、15゜16の糺か550 umの波長の光ケ中心に反
則する反射増大膜、17.18が480umの波長の光
を、49.20が620umの波長の光を中心に反射さ
せる反射増大膜である。屈す「庵6非晶買シリコンかA
6、SiNx膜が253と1〜でδ4泗[7八−0と−
ぴ−)多凧・膜の可視域における反射率f第6図に示″
4−0図から分るように反射率はかなり広範囲に90受
以上の仙となってよ、・り反射鏡とし7て十分使J+4
−4jl能であ4)ことか分る。ピークの波長かA干す
れでいるのに膜厚制御が冗全てなかったためである。反
射(、′V′c関してにさト)に仙密な膜厚制御ケ省つ
/ζす、)1しの組合せ力、層数等を考えるととによ1
プさらに休きくすることが可能である。尚、この多層j
模に使っている非晶λシリコンに一遮光j換と同じ恰、
寅をも“1つており光によって素子の分%を能が劣化1
゛ることVJfi (身、 (Q′)ようシ(オー。導小体から銹霜1体多I曽反射
換寸でk 4’ tW1’j!+シリコン糸で、しかも
同一の装すで真空k・やぶl)、 −j−’ 、’ij
−紐的に形成できるため、本発明の光;”■込ハリ液晶
うイトノ・ルブ累子は従来型の素子に対1.1゛ノ、1
・に夕11R・す乙優ノ]た点かおる。−1−なわぢ、
1)J1晶′B(シリコン1ICdSに比べ光応答か少
く。1−もi Ry以十速いため高速応答の光吉込型液
11’ilライトバルブ−2+、子か得らi4゜ン)叶
ト1b(・←が*r fq+−であり、膜彰成時間の犬
+tafA:知縮が■」]能てあゐ。ν1(えは従来の
CdS式dTe/i+−: ’:巾体多層反帽jj(だ
と6神類の形成装置か必冑2・劉゛、ろ同頁?から出し
7人jする心安があ2)〃・・↑\発明の象゛1名・一
つの装橘で、1回真空に引D−J(・、:lよい1、位
って作製に夾する時間に大体し、〜1/4以トとなる5
、 5)伸糾成(夛6のためそflぞねの膜の界面を苗浄V
(iWつことが6−’i ’i:であり、L、かもぞれ
ぞねの脇の(」料かほとんど同じであるため不安1性/
ハ 々 い 。
4)CdS、CdTeに対l−非晶實シリ1ンース(状
公害杓料である。
以下に本発明の光f通湯液晶うイトバルブ素−■の一実
施例な第4図(Q示す。卯、4し1において22゜23
にガラス基板、24.25はITOス方明箱極、26は
基&温+3’300℃真空It’ Ill I Tor
r tJ)条件で5iF14のグロー放%法によって形
成しだa−8i:Hの光d11層層、27はSiF4と
H2とのカス混合比S I F4/’82が10、基鈑
温度500℃、真空m01Torr tJ−> %−件
でグロー放′市法により形成1−た)l −br ’ 
F” ’ 、IJυつ遮光膜、28は27と同一条件て
作製しまたasl:F:Hliu−r、Jti体多層反
射M [オVJ−4+ tMJ 10f :Ih率j+
sである。29はN20と5il(4のり1コ一放軍分
解法で形成1−7た5i02膜で誘電体多廓及躬膜(C
おrf’ l)低)7+、1折率膜である。30にSi
Oの址トめ7A着によってjト成した液晶の配向処理1
層、31にマイラフィルノ、のスペーサ、32は表示用
のネの合m界効果型σ9ツイスト・ネマティック液晶E
7で、成分ij 4−シフ/−4−n−ペンチルビフエ
ニルと4−シアノ−4−n−ヘンチルビフェニル、!−
4−,7ア/−47−n−オクメキシビフェニルと4−
シアノ−4′−n−ペンテルターフェニル?(−れツレ
Q、25.C1,51゜0.1,0.14の割合で混合
したものである。
上BLヒによって得た光書込型液晶ライトバルブ素子に
、従来のCdS糸のライトバルブ素子が作製に約1週間
装i〜でいたのに対1−わずか1日で作製すめことかで
きた。捷だ、パルス幅1μSee程用のレーザ光にも十
分追随し、高速性が確かめらねた。
画質に関しては、はぼ従来通りのものが得ら′i″Lだ
以上説明したように、本発明の光書込型液晶ライトバル
ブ素子に従来の素子に比べ作製が容易で再現性、安定性
がよく、高速でしかも材料が無公害物情である等、工朶
的に数多くの利点を有するものである。
【図面の簡単な説明】
i 1 [iQIは従来の一般的な光書込型液晶ライト
バルブ素子の構造図、第2図は非晶質シリコンを用いた
誘′出体多層反射膜の実験に用いた多層膜の構造図、第
6図は第2図に示L7た多層膜の反射率、第4図は本発
明の一実施例を示す構造図である。 1.6・・・ガラス基板、2,7・・・透明笥極、3・
・光導電体、4・・・遜光膜、5・・11体多j曽fX
躬膜、8・・・液晶、9,9′・・・配向処理層、1o
・・・スペーサー、11・・・電源、12・・・入力光
、16・・・投射光、14・・・カラス基板、15.1
7.19.21−a−8i:F:H膜、16.1 s、
 20−= 5iNxlll、22.23−ガラス基板
、24.25・・・ITO透明重極、26・・・a−8
i:H膜、27.28−a−8t :F’:H膜、29
 ・・・5i02膜、50・・・SiO配向処理膜、3
1・・・スペーサー、32・・・複合電界効果型ツイス
ト・ネマティク液晶。 特許出願人 日本電気株式会社 t′) 代 理 人 弁理士  内 原  晋・、\、−

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)貧1のガラス基鈑上に透明導電1膜、元導笥体膜
    、部光膜、胱市体多j−反射膜ケ積層し7、該第1の積
    漸カラス基板と第2の透明霜極付ガラス基板とで液晶を
    挾持しまた構造を持つ光書込型液晶ライトバルブ素子、
    釉に光導都゛体膜及び遮光膜に非晶v1シリコン膜を用
    いた光書込型液晶ライトバルブ素子において、高ル(折
    率膜と低屈折率膜とが組合さねたお、車体多層反射膜の
    うち高屈折率膜を非晶″tiJシリコン膜と1、たこと
    を特徴とする光曹込型液晶ライトバルブ素子。
JP58044745A 1983-03-17 1983-03-17 光書込型液晶ライトバルブ素子 Pending JPS59170820A (ja)

Priority Applications (1)

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JP58044745A JPS59170820A (ja) 1983-03-17 1983-03-17 光書込型液晶ライトバルブ素子

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02501334A (ja) * 1987-08-27 1990-05-10 ヒューズ―ジェイブイシー・テクノロジー・コーポレーション 液晶光バルブ装置
EP0422645A2 (en) * 1989-10-12 1991-04-17 Sharp Kabushiki Kaisha Photoconductor coupled liquid crystal light valve and production process of the same

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