JPS63253924A - ライトバルブ及びその製造法 - Google Patents

ライトバルブ及びその製造法

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JPS63253924A
JPS63253924A JP62088092A JP8809287A JPS63253924A JP S63253924 A JPS63253924 A JP S63253924A JP 62088092 A JP62088092 A JP 62088092A JP 8809287 A JP8809287 A JP 8809287A JP S63253924 A JPS63253924 A JP S63253924A
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JP
Japan
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light
layer
silicon
film
photoconductive layer
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JP62088092A
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Chiharu Ito
千春 伊藤
Tomio Sonehara
富雄 曽根原
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Seiko Epson Corp
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/135Liquid crystal cells structurally associated with a photoconducting or a ferro-electric layer, the properties of which can be optically or electrically varied
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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    • G02F1/1352Light-reflecting layers

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はライトバルブの拾遺とその製造法に関する。
〔発明の概要〕
本発明は、ライトバルブにおいて、光導電層と光反射膜
をシリコンの同族化合物により形成することにより、耐
環境性に優れ、ラビング等による配向処理に適した硬度
を持つ光反射膜の供給を可能にする。また、本発明のラ
イトバルブの製造法は、光導電層と光反射膜が、シリコ
ンの同族化合物により形成されるという点に竹目し、光
導電層と光反11J膜を同一の処理装置内において一連
の工程として作製することにより、成膜工程の面素化を
可能とするとともに、光導電層、光反(11112の汚
染を減少することを可能にする。
〔従来の技術〕
従来のライトバルブは特開昭59−21G12Gに示さ
れている(1が造を有する。
光導電層に要求される条件は、書き込み光として用いら
れるレーザー等の光源の波長に対する光感量率が大きい
事で、従来は、アモリファスシリコン、CdS等が用い
られていた。
また、光反射膜は、光導電層が光感量率が高い波長帯の
光に対する反射率が十分高く、読み出し光による光J4
電層の抵抗減少を阻11−することが必要である。また
書き込み先が照射された部分のみの液晶層に、液晶駆動
に要する電圧が加わる様にするために、高抵抗率である
必要がある。
この様な条件を満すものの従来例として、IEEE  
Transactions  on  clcctro
n  devices、   Vol。
E l) −22、N o O(1075)  r 1
’ b o t o ac t i v a t c 
d D旨cfrirzrcntL i q u i d
 −Cr y s t a l  L i gh t 
 Valvc  for  Co1or  Symbo
l。
gy  DisplayJに示されている如<ZnSと
N、、A11”、もしくは、T、0.と5lO3による
多層膜が用いられていた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら従来例では、アモルファスシリコンとS、
0!を除いては構成元素がまちまちであり、光導電層を
作製する工程と光反射膜の各層を作製する工程を別々の
工程として行なうか、もしくは、多種類の蒸発源もしく
は反応ガス供給源を持った装置を用いて各月を作製する
必要があるとと6に、各層を作製するための条件を複雑
に操作する必要があり、工程数の簡素化、生産性の向上
にはおのずから限界がある。また、各層の作製を同一の
装置内で行なうことが不可能な場合は、各層を形成した
後大気中に取り出す必要が生じると、とがあり、大気に
よる形成膜の汚染が考えられる。
さらに、液晶の配向を向上させるために必要なラビング
等に耐え得る硬度を持つミラー形成が困難な場合もある
〔問題点を解決するための手段〕
本発明のライトバルブは次の事を特徴とする。
(1ン  一対の透明f[2極、前記透明電極間に1F
人された光導電層、液晶層、及び光反射膜から成るライ
トバルブおいて、前記光導電層と前記光反flJI12
が、シリコンの同族化合物から成る。
(2) 前記光導電層がアモルファスシリコンカラ成り
、前記光反射膜が炭化ケイ索とアモリファスシリコンを
交互に積層した多層膜から成る。
(3)  前記光導電層がアモルファスシリコン−ゲル
マニウムから成り、前記光反射膜が炭化ケイ素とアモル
ファスシリコンを交互に4iI層した多層膜から成る。
さらに本発明のライトバルブの製造法は、(a)透明電
極を設けたガラス基板上に、シリコンのト4族化合物か
ら成る光導電層を形成する]工程。
(b)前記光ノ4電ロ上に光反射膜の第一のt1■成要
索としてシリコンの同族化合物層を形成する工程。
(c)前記工程b)により形成されたシリコンの同族化
合物層−Lに、他のシリコンの同族化合物層を形成し、
光反射膜の第二の(1が成要素とする工程。
(d)所望の光反射率を有する光反射膜とするために、
前記工程b)及びC)を複数回繰り返し多層膜を形成す
る工程。
(e)前記多層股上に、透明電極をf1′シたガラス基
板をスペーサーを介して取り付ける工程。
(f)前記先攻tlJ )2と前機工程C)により取り
付けたガラス基板間の空間に液晶を封入する工程。
前記上f′la> 、l)) 、C) 、及びd)の工
程を同一の処理装置内において一連の工程として処理し
た後、C)、f)の工程を行なうことを特徴とする。
〔作用〕
本発明の上記の11カ成によれば、光導電層にレーザー
光による書き込み光が入射すると、古き込み光が当った
部分のみの光導電層の抵抗が減少し、この抵抗の減少し
た光導電層と透明電極間に位置する液晶に加わる電圧は
、光導電層の抵抗減少により液晶を駆動する電圧以上と
なり、液晶は、他の部分と異なった方向に配向する。こ
の特続み出し光を古き込み光き反対の方向から入射する
と、吉き込み光を照射したことにより配向方向の異なっ
た液晶の部分に入射した読み出し光は、先攻r11膜で
反射され出力する間に、液晶の配向によりリターデーシ
g/を受LJる。一方、上記以外の部分に人QJ した
読み出し光は液晶によるリターデーションを受けずにそ
のまま光反射膜で反射され出力する。従って、ETき込
み光が入QJ した部分に対応する液晶層に入射した読
み出し光と他の読み出し光は偏光方向が異なるため、偏
光板等を通ずことにより、書き込み光が入射した部分を
画素として判別できる。
本来先導電層は、書き込ろ光にも読ろ出し光にも反応す
るはずであるが、光反射膜により読み出し先はすべて反
射され、光導電層側からは遮光膜として働くため、光導
電層は亡き込み光のみに応答する。
また、本発明の上記の製造法によれば、光4層と光反射
膜がシリコンの同族化合物により形成されているので、
同一の処理HDl内に“おいて、蒸発源もしくは反応ガ
スの切り換えだけにより光[f[f居と光反射膜を形成
することができる。
〔実施例〕
第1図(a)は本発明の実施例によるライトバルブ、第
1図(b)は本発明の実施例に関する光導電層と先攻り
t +aである。
第1図(a)において101と101′はガラス等の透
明基板、102と102′はITO(1ndium  
Tin  0xide)等の透明型4M、103はアモ
ルファスシリコンの光導電層、104は光反射膜、10
5は液晶、100.106′はスペーサーである。
第1図(b)は第1図(a)の光導電FJ103と先攻
QJI2104の詳細な構成であり、104゜は炭化ケ
イ素、104bはアモルファスシリコンである。
光導電層のアモルファスシリコンは成瞑条件によって決
まるある波長λをピークに、比較的広域な可視域に光感
受性を示す。先攻IRflは、読み出し光のうちで、ア
モルファスシリコ/が光感受性を示す波長領域のほぼ1
00%を反射し、読み出し光による光導電層の抵抗減少
を防ぐ必要がある。光反射膜の構成要素である炭化ケイ
素とアモルファスシリコンの膜厚dは、光シク電層のア
モルファスシリコンの光感量率が最大になる波長λにお
ける光反射率が最大となるよう d=1/n  λ/4 によって決める。ここでnはアモルファスシリコンもし
くは炭化ケイ素の屈折率である。本実施例におけるアモ
ルファスシリコンにはλ=550nmに光〔量率のピー
クを持つため、炭化ケイ素の膜aは、炭化ケイ素の屈折
率が約2.8であることから、約50nmに設定する。
アモルファスシリコンは屈折率が約3.4であるので膜
厚は4゜nmに設定する。炭化ケイ素とアモルファスシ
リコンは交互に4’l AMし、λ=550nm以外の
波長での反射率を向上させるために、1o層以上の多層
膜とすることにより、読み出し光による光導電層の抵抗
変化を防止しうる良好な光反射膜を得る。
上述した炭化ケイ素、アモルファスシリコンのIh2厚
ハ、 光C電層のアモルファスシリコンの光FA受量率
ピークがλ=550nmにあった場合に筬応するもので
あるが、本実施例はそのInを限定するものではなく、
光導電層の成膜条件によって決る光感量率がピークを示
す波長に適合する様に適宜設定する。また、多層膜の層
積数も、光導電層の光感量率に合わせ適宜設定するもの
でありその数を限定するものではない。
本発明の他の実施例として光導電層にアモルファスシリ
コン・ゲルマニウムを用い、光反ロア112は炭化ケイ
素とアモルファスシリコンの多層膜によって形成するも
のも考えられる。その場合における炭化ゲイ?9Bの膜
17、アモルファスシリコン層の膜厚は、アモルファス
シリコン・ゲルマニウムの光感量率が最大となる波長に
合わせて決定し、積后数も光感量率に合わせて、十分な
遮光性が得られる数とする。
次に製造法を説明する8第1図(c)は本発明の実施例
によるライトバルブの’/J C法である。
透明電極を有したガラス基板上に光Jσ電層を形成し、
次に光反射膜の第一の(1カ成要索として炭化ケイ素層
を形成した後、先攻q1膜の第二の11が成要索として
アモルファスシリコン層を形成する。この光反射膜のt
lが成要索である炭化ケイ素層とアモルファスシリコン
層を形成する工f’Jを交互に複数回繰り返し最後に炭
化ケイ階層を形成し、ITr望の先攻口1膜とする。そ
の後、配向処理を行ない液晶を封入しライトバルブを得
る。
高周波スパッタにより作製したITOから成る透明電極
を打するガラス基板」二に、アモルファスシリコンもし
くはアモルファスシリコン・ゲルマニウムから成る光導
電層、炭化ケイ素とアモルファスシリコンから成る光反
射膜を作製する方法としては、プラズマCVD法等が考
えられる。プラズマCVDによる製膜条件は表■に示す
通りである。
表  1 光4電居としてアモルファスシリコンを作製する場合に
は反応ガスとして5i11./I1.を用い、アモルフ
ァスシリコン・ゲルマニラムラ作”Aする場合にはS 
i 114 /IIs +G e Ilaを用いる。光
反射膜層の炭化ケイ素は、反応ガスとしてS 311a
 /IL +Cl1aを用い、アモルファスシリコンは
光導電層の場合同様5ill−/II、を反応ガスとし
て用いる。従って第1図(c)に示した製造工程の中で
光導電層を作製する工程と、先攻0(痕を作製するため
に炭化ケイ素とアモルファスシリコンを交互に積層し多
層膜とする工程は同一のプラズマCVD装置内で反応ガ
スをリノり換えることにより一連の工程として行なう。
次に電気光学材料として液晶を用いるために、他に月1
llffしたITOから成る透明電極を打したガラス基
板と、前記した反射股上にポリイミドをスピ/フートシ
、ラビングをすることにより配向処理を行なう。これら
基板間にスペーサーを配置し基板を対向させ周辺を固む
し、スペーサーにより作られた空域に液晶を封入する。
本実施例では液晶として強誘電性液晶であるDOUAM
IIC(1)−dccyloxybenzyl 1dc
ncP’   amino−2−mctbylbuty
lcinnamate)を用いた。
この様な生産性の高い工程により作製されたライトバル
ブは、化学的に安定な材料を用いているため動作の信頼
性が高い。数十Vの電源電圧を印加したところ光ビーム
により画像の書き込みが行なわれた。
第2図(a)は本発明の他の実施例によるライトバルブ
の光導電層と光反射膜を示したものであり、第2図(a
)以外の(1カ成は第1図(a)と同じである。第2図
(a)において、201は光導電層、202は光反射膜
、202aは光反射膜の(1カ成要素であるアモルファ
スシリコンA?l、202bは先攻r1.を瞑の他の措
成要索である炭化シリコン層である。
第2図(a)に示された光反射膜は、液晶に接する而が
アモルファスシリコン層になっており、配向処理に問題
がなければ光反射膜として採用するととも可能である。
第2図(b)は本発明の他の実施例によるライトバルブ
のr!A造法である。
第2図(b)の製造法は、光反射膜の液晶に接する層が
アモルファスシリコンとなる様に、第1図(c)におけ
る配向処理の前工程である炭化ケイ素層を形成する工程
が除かれている以外は、第1図(c)と同じである。
〔発明の効果〕
以上に述べたように本発明は、光導電層と光反射膜の1
1が成要素が、シリコンもしくはシリコンの同族化合物
であるので、耐環境性に優れ、かつ、ラビング等による
配向処理に適した硬度を持っ先攻nJ膜の(IL給をi
iJ能とし、さらに、本発明のライトバルブの製造法に
よれば、同一の処FI!装置内で一連の工程として、光
導電層と光反射膜を作製することができ、工11数のE
 DA化を可能とするとともに、光導電に1、光反射膜
が大気によって汚染されることを防ぐことを可能にする
【図面の簡単な説明】
第1図(a)は本発明の一実施例を示すライトバルブの
主要断面図。 第1図(b)は本発明の一実施例に閃るライトバルブの
光導電層と反射膜の主要断面図。 第1図(c)は本発明の一実施例を示すライトバルブの
製造法を示す図。 第2図(a)は本発明の他の実施例によるライトバルブ
の光導電層と光反射膜の主要断面図。 第2121(b)は本発明の他の実施例によるライトバ
ルブの製造法を示す図。 101.101′・・・ガラス基板 102.102’・・・透明電極 103・・・光導電層 104・・・光反01股 104a・・・炭化ケイ素層 104b・・・アモルファスシリコン層105・・・液
晶 toe、IOC’ ・・・スペーサー 以  上 出1’1人 セイコーエプソン株式会社代理人 弁理士
 最 上  務 他1名(υ (J)) 第1医 第1図 (α) (シ) 第2図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一対の透明電極、前記透明電極間に挿入された光
    導電層、液晶層、及び光反射膜から成るライトバルブに
    おいて、前記光導電層と前記光反射膜が、シリコンの同
    族化合物から成ることを特徴とするライトバルブ。
  2. (2)前記光導電層がアモルファスシリコンから成り、
    前記光反射膜が炭化ケイ素とアモルファスシリコンを交
    互に積層した多層膜から成ることを特徴とする特許請求
    第一項記載のライトバルブ。
  3. (3)前記光導電層がアモルファスシリコン・ゲルマニ
    ウムから成り、前記光反射膜が炭化ケイ素とアモルファ
    スシリコンを交互に積層した多層膜から成ることを特徴
    とする特許請求第一項記載のライトバルブ。
  4. (4)(a)透明電極を設けたガラス基板上に、シリコ
    ンの同族化合物から成る光導電層を形成する工程。 (b)前記光導電層上に光反射膜の第一の構成要素とし
    てシリコンの同族化合物層を形成する工程。 (c)前記工程b)により形成されたシリコンの同族化
    合物層上に、他のシリコンの同族化合物層を形成し、光
    反射膜の第二の構成要素とする工程。 (d)所望の光反射率を有する光反射膜とするために、
    前記工程b)及びc)を複数回繰り返し多層膜を形成す
    る工程。 (e)前記多層膜上に、透明電極を有したガラス基板を
    スペーサーを介して取り付ける工程。 (f)前記光反射膜と前記工程e)により取り付けたガ
    ラス基板間の空間に液晶を封入する工程。 前記工程a)、b)、c)、及びd)の工程を同一の処
    理理装置内において一連の工程として処理した後、e)
    、f)の工程を行なうことを特徴とするライトバルブの
    製造法。
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