KR0175226B1 - 광정보장치 및 그 제조방법 - Google Patents

광정보장치 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR0175226B1
KR0175226B1 KR1019940035808A KR19940035808A KR0175226B1 KR 0175226 B1 KR0175226 B1 KR 0175226B1 KR 1019940035808 A KR1019940035808 A KR 1019940035808A KR 19940035808 A KR19940035808 A KR 19940035808A KR 0175226 B1 KR0175226 B1 KR 0175226B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
semiconductor
photoconductivity
optical
light
dark conductivity
Prior art date
Application number
KR1019940035808A
Other languages
English (en)
Other versions
KR950021701A (ko
Inventor
요시히로 이즈미
사유리 후지와라
아키쯔구 하타노
요시타카 야마모토
Original Assignee
쯔지 하루오
샤프 가부시끼가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 쯔지 하루오, 샤프 가부시끼가이샤 filed Critical 쯔지 하루오
Publication of KR950021701A publication Critical patent/KR950021701A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR0175226B1 publication Critical patent/KR0175226B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/036—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes
    • H01L31/0376—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including amorphous semiconductors
    • H01L31/03762—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including amorphous semiconductors including only elements of Group IV of the Periodic Table
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL 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
    • G02F1/00—Devices 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
    • G02F1/01—Devices 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 
    • G02F1/13—Devices 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
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/135—Liquid crystal cells structurally associated with a photoconducting or a ferro-electric layer, the properties of which can be optically or electrically varied
    • G02F1/1354—Liquid crystal cells structurally associated with a photoconducting or a ferro-electric layer, the properties of which can be optically or electrically varied having a particular photoconducting structure or material
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/548—Amorphous silicon PV cells

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)

Abstract

본 발명은 반도체를 이용한 광정보장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로는 광도전효과 및 광기전력(photovoltaic) 효과를 이용하는 광정보장치에 관한 것이다. 이 광정보장치에서, 반도체의 광도전율과 암도전율은 외부자극을 이용한 에이징 처리에 의해 변화되고, 에이징 처리 이후의 광도전율과 암도전율은 에이징 처리 이전의 광도전율과 암도전율 각각의 초기값의 20% 이하로 된다.

Description

광정보장치 및 그 제조방법
제1도는 본 발명은 따른 실시예 1의 광 어드레스형 표시장치의 구성을 보여주는 평면도.
제2도는 제1도의 G-G'선 단면도.
제3도는 본 발명에 따른 실시예 2의 공간광 변조소자(LCLV)의 구성도.
제4도는 경험적으로 얻어진 SW 효과에 의한 a-Si:H의 암도전율σd의 경시변화를 나타낸 도면.
제5도는 경험적으로 얻어진 SW 효과에 의한 a-Si:H의 광도전율σp의 경시변화를 나타낸 도면.
제6도는 비정질실리콘의 일반적인 가역적 광유기현상(SW 효과)를 보여주는 도면.
제7도는 광 어드레스형 표시장치의 화소부의 등가회로도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1, 2 : 기판 3 : 클래딩 층
4 : 광스위칭소자 4a : 광도전재
5 : 화소전극 6 : 드레인전극
7a, 7b : 배향막 8a, 8b : 차광막
9 : 댕향전극 10 : 발광소자 어레이
11 : 마이크로렌즈 어레이 12 : 시일재
13, 24 : 액정 14, 19 : 투광성 기판
15 : 도전막 16 : 광도전층
17 : 차광막 18 : 유전체 미러
21, 22 : 배향막 25 : 전원
본 발명은 반도체를 이용한 광정보장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로는 광도전효과 및 광기전력(photovoltaic) 효과를 이용하는 광정보장치에 관한 것이다.
최근, 실리콘(Si), 게르마늄(Ge), 탄소(C) 등의 IV족 반도체의 비정질재료는 광기전력효과와 광도전효과가 우수하기 때문에 심도있게 연구되고 있다. 이런 비정질 반도체에 적량의 수소나 불소를 첨가하면 금제대(禁制帶 : forbidden band)중에 에너지 준위를 갖는 국지상태가 극단적으로 감소되고, 큰 μτ곱(캐리어 이동도μ와 수명 τ의 곱 : 이 값이 클수록 광도전효과도 커진다)을 얻을 수 있음이 발견되었다. 또, 가전자를 제어할 수 있다. 따라서, 수소나 불소를 적정량 첨가한 비정질 반도체는 여러 가지 광전변환소WK에 이용된다.
예컨대, 플라즈마 CVD(chemical vapor deposition)법으로 형성된 수소화 비정질실리콘(이하 a-Si:H라 한다)에서는 국지상태의 밀도가 1016eV-1cm-1이하이고, μτ곱이 약 10-7cm2V-1이다. a-Si:H는 광학 밴드갭(bandgap) Eg가 1.6~1.8 eV이므로, 가시광 영역에서 광감도를 갖는다. 따라서, a-Si:H는 광전변환소자에 널리 이용된다.
광흡수에 의해 생긴 전자-정공 쌍은 반도체의 접합부분에서 분리되어 서로 반대방향으로 이동하여 기전력을 발생시킨다. 이것이 광기전력 효과이다. 이 효과를 이용한 대표적인 소자로는 태양전지가 있다. 상기 a-Si:H는 결정질실리콘과 달리 다음과 같은 이점이 있다.
(1) 0.5~1 ㎛두께의 박막중에 형성될 수 있음(흡수계수가 크기 때문).
(2) 태양전지 제조에 극히 적은 전력이 필요함.
(3) 어떤 기판상에도 형성될 수 있어 연속 생산이 가능함.
이런 이유로, a-Si:H는 상용 태양전지에 널리 이용되고 있다. 보다 상세한 것은 태양전지 핸드북(일본 전기학회) 제4장을 참고한다.
반도체에 전계를 인가하는 동안 광을 조사하면 반도체의 전기저항이 낮아지는 데, 이것이 광도전효과이다. 이 효과 때문에, 광흡수에 의해 생긴 전자와 정공을 전극을 통해 외부로 배출시킬 수 있다. 광도전효과를 이용한 소자로는, 전자사진이나 화상센서 등에 사용되는 광센서 : 공간광 변조소자(SLM : Spatial Light Modulator) : 광 어드레스형 표시장치 등이 있다. a-Si:H는 상술한 이점 이외에도 유화카드뮴(CdS) 등의 다른 광도전 재료에 비해 광에 대한 응답속도가 높다는 장점을 갖기 때문에 이용도가 점차 높아지고 있다.
광센서에 대해서는 감광체의 개발 실용화(일본 과학정보) 제2장에 기재되어 있고, SLM에 대해서는 광 컴퓨팅(모리키타 출판) 제2장 또는 a-Si:H를 이용한 광도전형 액정 라이트밸브 소자의 개발(파이오니어 기술 정보) No.6, pp 2~9(1992)에 기재되어 있으며, 광 어드레스형 표시소자에 대해서는 일본국 특개평 제1-173016호 및 제4-356024호에 기재되어 있다.
a-Si:H 등의 반도체 비정질재료는 SW(Staebler-Wronski) 효과라 불리우는 가역적 광유기현상을 갖는다. 이 현상에서, a-Si:H를 밴드갭 광에 장시간 노출시키면 암도전율과 광도전율이 저하되고, 암도전율과 광도전율이 고온에서 어닐링에 의해 다시 회복된다. 이 현상은 1977년 Staebler와 Wronski에 의해 발견되었다. SW 효과에 대해 상세히 설명한다.
제6도는 Staebler와 Wronski가 최초로 관측한 가역적인 광유기현상의 암도전율과 광도전율의 변화를 보여준다. 이들 측정값은 200 mW/㎠의 백색광(파장 600~900 nm)을 사용한 경우를 보여준다. 제6도에서 알 수 있듯이, 광에 노출되면 암도전율이 A 상태에서 B 상태로 변하여 몇차수 낮아진다. 노광에 의해 광도전율도 약 1차수 낮아진다. 노광에 의해 암도전율이 감소된 상태(상태 B)는 상온에서 안정되어 있다. 그러나, 온도가 160℃이상 올라가면, 완화과정(relaxation process)이 현저히 관찰되고, 암도전율과 광도전율은 수시간내에 원래의 값으로 완전히 회복된다(상태 A).
현재 고려되는 유력한 의견으로, SW 효과가 생기는 이유는 광여기된 전자-정공 쌍이 전도대 테일(tail)상태와 가전자대 테일 상태를 통해 비발광적으로 재결합될 때 막중에 결함이 생기기 때문이다. 보다 상세한 것은, Reversible conductivitychange in discharge-produced amorphous Si, Appl. Phys. Lett. 31,292(1977) 또는Amorphous Silicon, 오옴사, 제5장 등을 참고한다.
비정질재료에 전계를 연속적으로 인가한 뒤 캐리어를 비정질재료에 주입해도 동일한 효과를 얻을 수 있다고 보고된 바 있다. 더 상세한 것은, Influence of excess carriers on the Staebler and Wronski effect of a-Si solar cells, J. Non-cryst. Solid 5960, 1139(1983)을 참고한다. 동일한 효과를 얻을 수 있는 이유는 태양전지의 i층에 주입된 캐리어가 재결합될 때 결함이 유도되어, 층의 막질을 저하시키기 때문이라는 것이 유력하다. 그러나, 물리적인 구조는 아직 충분히 밝혀지지 않았고 현재도 연구가 진행중에 있다.
비정질재료는 (a) 연속적인 광조사나 전계 인가 등의 외부자극에 의해 준안정상태가 변화되어, 암도전율과 광도전율이 경시적(經時的)으로 변화하는 특성, 및 (b)고온에서의 어닐링에 의해 암도전율과 광도전율이 초기상태로 회복되는 특성을 갖는다.
그러나, 이와같은 암도전율과 광도전율의 경시적 변화는 반도체 비정질재료를 이용한 각종 광정보장치는 바람직하지 않다. 이것은, 시간의 경과에 따라 장치의 특성이 초기값에서 벗어나 만족스런 성능을 얻을 수 없기 때문이다. 따라서, 장치의 신뢰성에 영향을 미치는 문제가 생긴다.
이하, a-Si:H의 광도전효과를 이용한 광 어드레스형 표시장치를 예로 들어, SW효과의 영향을 상세히 설명한다.
액티브매트릭스형 표시장치에서, 매 화소마다 배치되는 액티브소자(트랜지스터나 다이오드 등)은 개별적으로 구동되어, 품위가 우수한 표시가 가능하다. 액티브소자로서 박막트랜지스터를 사용하고, 표시매체로서 액정을 사용한 TFT-LCD가 액티브매트릭스형 표시장치의 대표적이다. 이런 TFT-LCD에서, 전기배선을 통해 구동신호를 전송할 경우, 배선저항과 기생용량에 의해 신호파형이 지연된다. 따라서, 대형 표시장치나 고품위 표시장치를 실현할 수 없다는 문제가 있다. 또, 동일 기판상에 주사신호용과 데이타신호용의 전기배선을 X-Y 매트릭스로 배열한 표시장치에서는 전기배선의 교차부에서 전기적 단락이나 단선이 생기기 쉽다는 프로세스상의 문제가 있다. 이런 문제들을 해결하기 위해, 구동신호를 광전송하는 광 어드레스형 표시장치가 개발되고 있다.
제7도는 상술한 일본국 특개형 제4-356024호 등에 기재된 광 어드레스형 표시장치의 화소부의 등가회로도이다. 도면중, RON과 ROFF는 각각 a-Si:H로 형성된 광스위칭소자(30)의 ON 저항과 OFF 저항이고, CLC는 표시매체(예 : 액정)의 용량이다.
선택시간 T1에서, 광스위칭소자(30)를 통해 데이XK신호의 내용을 99% 이상 안전하게 기입하는 조건은 다음과 같다.
여기서,이다.
비선택시간 T2에서, 데이타신호로 부터 광스위칭소자(30)를 통해 데이타신호가 누설되면, 크로스토크가 생긴다. 이 데이타신호의 누설을 50%이내로 억제하는 조건은 다음과 같다.
여기서이다.
NTSC 방식의 비디오 표시의 경우에는 일반적으로 T1= 63.5μsec, T2=16.7 msec(1/60 sec)이다. 대표적인 예로 CLC의 크기를 1pF로 가정하면 관계식 (1)과 (2)는
로 표현된다.
따라서, ON/OFF 비가 5 차수 이상일 필요가 있다. 관계식 (1),(2)에 대해서는 액정디바이스 핸드북 (일간공업신문사)p.418에 상세히 기재되어 있다.
이상 설명한 바와같이, 광 어드레스형 표시장치에 사용된 광스위칭소자는 ON/OFF비, 즉 광도전율 σp와 암도전율 σd의 비를 5 차수 이상으로 설정할 필요가 있다.
a-Si:H의 광조사강도 I와 광도전율 σp의 관계는 다음과 같다.
여기서 W는 활성화에너지, kB는 볼츠만상수, T는 절대온도이다. 광도전율 σp가 광조사강도 I의 γ승에 비례한다고 알려져있다. γ는 0.5~1의 값이다.
이런 관계로 부터, a-Si:H의 광도전율 σp와 암도전율 σd의 비를 5차수 이상으로 설정하면, 매우 큰 강도로 광을 조사해야 한다. 실험에 의하면, 수십mW/㎠ 이상의 밴드갭 광을 조사하면, 5차수 이상의 도전율 비를 얻을 수 있다.
따라서, 상술한 표시장치에 사용된 광스위칭소자에는 수십 mW/cm2이상의 광(신호)이 직접 조사된다. 그결과, 시간이 지날수록 a-Si:H의 광유기현상이 나타나고, 광스위칭소자의 특성이 초기상태에서 변화된다. 이때는, 결국 광도전율 σp와 암도전율 σd가 관계식 (1), (2)를 만족하지 않는다. 따라서, 콘트라스트의 저하나 화면의 플리커 등의 표시성능의 열화가 매우 분명하게 나타난다. 이것은, 표시장치의 신뢰성의 면에서 중요한 문제점이다.
이상에서, 광 어드레스형 표시장치에 사용된 광스위칭소자에 대해 설명했다. 마찬가지로, 반도체 비정질재료의 광도전효과를 이용한 광센서나 SLM 등의 각종 광정보장치에서도, SW 효과에 의한 소자특성의 경시변화가 신뢰성의 면에서 심각한 영향을 미친다.
또, 종래의 발광소자를 사용할 경우에는, 조사하는 광의 강도를 강화시키기가 곤란하다. 따라서, 경시변화가 생겨도 관계식 (1),(2)를 만족시키도록 광도전율 σp와 암도전율 σd의 설계값에 여유를 두기가 곤란하다.
비정질 태양전지의 경우에는, 현재 반도체 비정질재료의 막 자체의 안정성과 소자 구조의 변경에 의해 안정성이 향상되고 있다. 그러나, 10%정도의 변환효율의 열화는 피할 수 없다.
또, 고품위 텔레비젼(HDTV) 등의 고품위 표시장치를 실현하려면, 광스위칭소자의 ON/OFF 비를 1 차수 이상 더 향상시킬 필요가 있다.
본 발명의 광정보소자는 광도전효과나 광기전력 효과를 갖는 반도체를 포함하고, 상기 반도체의 광도전율과 암도전율은 외부자극을 이용한 에이징 처리에 의해 변화되며, 상기 에이징 처리 이후의 광도전율과 암도전율의 값은 에이징 처리 이전의 광도전율과 암도전율의 각각의 초기값의 20% 이하이다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 반도체는 IV족 반도체를 주성분으로 하는 비정질 반도체이다.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 반도체의 에이징 처리 이후의 광도전율과 암도전율의 비는 에이징 처리 이전의 초기의 광도전율과 암도전율의 비의 2배 이상이다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 광도전효과나 광기전력 효과를 갖는 반도체를 포함하는 광정보소자의 제조방법이 제공된다. 이 방법은, 상기 반도체의 광도전율과 암도전율을 외부자극을 주기 전의 광도전율과 암도전율의 각각의 초기값의 20% 이하로 낮추기 위해, 상기 반도체의 외부자극을 주어 반도체에 광도전율과 암도전율을 변화시키는 에이징 공정을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 에이징 공정은: 상기 반도체에 광을 조사하는 공정 : 및 상기 광조사를 소정시간 지속하여 상기 반도체의 광도전율과 암도전율을 변화시키고, 광도전율과 암도전율을 상기 광조사를 받기 전의 광도전율과 암도전율의 각각의 초기값의 20%이하로 낮추는 공정 : 을 포함한다. 에이징 공정은 상기 반도체에 대해 소정시간 전계를 인가하는 공정을 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 광조사 공정에서 100mW/cm2이상의 강도의 광을 상기 반도체에 조사한다. 상기 광조사 공정에서 상기 반도체의 밴드갭에 대응하는 파장을 포함한 파장대의 광을 상기 반도체에 조사할 수도 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 에이징 공정은: 상기 반도체에 전계를 인가하는 공정 : 및 상기 전계인가를 소정기간 지속하여 상기 반도체의 광도전율과 암도전율을 변화시키고, 광도전율과 암도전율을 상기 전계인가 이전의 광도전율과 암도전율의 각각의 초기값의 20%이하로 낮추는 공정 : 을 포함한다. 상기 에이징 공정은 상기 반도체에 대해 소정시간 광을 조사하는 공정을 더 포함할 수도 있다.
본 발명의 또다른 실시예에서, 상기 전계인가 공정에서 50~200mA/cm2의 전하를 상기 반도체에 주입한다.
본 발명의 또다른 특징에 따르면, 복수의 스위칭소자중 적어도 하나를 광신호에 따라 선택적으로 ON하는 광 어드레스 수단을 구비한 광정보장치를 제공한다. 이 장치에서, 상기 복수의 스위칭소자 각각에는 전기신호를 수신하는 입력단자, 수신된 전기신호를 출력하는 출력단자, 및 상기 수신된 광신호에 따라 광도전효과에 의해 상기 입력단자에서 출력단자 까지의 도전로를 제공하는 반도체가 있고 : 각 스위칭소자의 반도체의 광도전율과 암도전율은 외부자극을 이용한 에이징 처리에 의해 변화하며, 에이징 처리 이후의 광도전율과 암도전율은 에이징 처리 이전의 광도전율과 암도전율의 각 초기값의 20% 이하로 저하된다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 광 어드레스 수단에는 상기 복수의 스위칭소자 각각에 전기신호를 공급하는 수단과, 상기 복수의 스위칭소자 각각에 광신호를 공급하는 수단이 있다.
본 발명의 또다른 실시예에서, 광신호를 공급하는 상기 수단에는 광신호를 생성하는 발광수단과, 상기 발광수단으로 부터의 광신호를 상기 복수의 스위칭소자에 선택적으로 전송하는 수단이 있다.
본 발명의 또다른 실시예에서, 상기 광정보장치는: 상기 스위칭소자 각각에 대응 구비되고, 제각기 상기 스위칭소자들중 대응하는 스위칭소자의 출력단자에 접속되며, 각각 상기 대응 스위칭소자를 통해 전기신호를 수신하는 화소전극들 : 및 상기화소전극들에 의해 구동되는 표시매체 : 를 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 발광수단은 반도체 레이저이다.
본 발명의 또다른 특징에 따르면, 복수의 스위칭소자중의 적어도 하나를 광신호에 따라 선택적으로 ON하는 광 어드레스 수단을 구비한 광정보장치의 제조방법에 있어서: 상기 복수의 스위칭소자 각각에는 전기신호를 수신하는 입력단자, 수신된 전기신호를 출력하는 출력단자, 및 수신된 전기신호에 따라 광도전효과에 의해 입력단자로 부터 출력단자 까지의 도전로를 제공하는 반도체가 있다. 상기 방법은 상기 반도체에 외부자극을 주어 광도전율과 암도전율을 변화시키고, 상기 광도전율과 암도전율을 상기 외부자극을 받기 전의 광도전율과 암도전율의 초기값의 20% 이하로 낮추는 에이징 공정을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 광 어드레스 수단은 광신호를 생성하는 발광수단을 포함하고, 상기 에이징 공정은, 상기 발광수단에서 발광된 광을 상기 반도체에 조사하는 공정 : 및 상기 광조사를 수시간 지속하여 상기 반도체의 광도전율과 암도전율을 변화시키고, 광조사 이후의 광도전율과 암도전율을 광조사 이전의 광도전율과 암도전율의 각 초기값의 20% 이하로 낮추는 공정 : 을 포함한다.
본 발명의 또다른 실시예에서, 상기 광 어드레스 수단에는 상기 발광수단으로 부터의 광신호를 상기 복수의 스위칭소자 각각에 전송하는 도광수단이 있고, 상기 광조사는 상기 도광수단을 통해 행해진다.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 발광수단은 반도체 레이저이고, 상기 광조사에 레이저광을 이용한다.
본 발명의 또다른 실시예에서, 상기 광조사 공정에서 100 mW/cm2이상의 강도의 광을 상기 반도체에 조사한다.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 반도체의 밴드갭에 대응하는 파장을 포함한 파장대의 광을 상기 반도체에 조사한다.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 광 어드레스 수단에는 상기 복수의 스위칭소자 각각에 전기신호를 공급하는 수단이 있고, 상기 에이징 공정은 상기 공급수단에 의해 각 스위칭소자에 전기신호를 인가하여 상기 반도체에 소정시간 전계를 인가하는 공정을 더 포함한다.
본 발명의 또다른 실시예에서, 상기 광 어드레스 수단에는 상기 복수의 스위칭소자 각각에 전기신호를 공급하는 수단이 있고 : 상기 에이징 공정은, 상기 공급수단에 의해 각 스위칭소자에 전기신호를 공급하여 상기 반도체에 전계를 인가하는 공정 : 및 상기 전계인가를 소정시간 지속하여 상기 반도체의 광전도율과 암전도율을 변화시키고, 상기 광전도율과 암전도율을 전계인가 이전의 광전도율과 암전도율 각각의 초기값의 20% 이하로 낮추는 공정 : 을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 전계인가 공정에서 50~200 mA/cm2의 전하를 상기 반도체에 주입한다.
본 발명의 또다른 실시예에서, 상기 광 어드레스 수단에는 광신호를 생성하는 발광수단이 있고, 상기 에이징 공정은 상기 발광수단에서 발광된 광을 소정시간 상기 반도체에 조사하는 공정을 포함한다.
본 발명의 또다른 특징에 따르면, 상기 광정보장치는: 제1 및 제2기판 : 상기 제2기판에 대향하는 쪽의 제1기판면에 배치되는 반도체층 : 및 상기 제1기판에 대향하는 쪽의 제2기판면에 배치되는 전기광학매체 : 를 구비하고,상기 제1기판을 통해 외부에서 상기 반도체에 입력되는 공간광 정보를 상기 반도체층의 광도전효과를 이용해 상기 전기광학매체에 기입하며, 상기 제2기판을 통해 입력되는 광을 상기 전기광학매체에서 변조함으로써 전기광학매체에 기입되어 있는 공간광 정보를 판독하며, 상기 반도체층의 광도전율과 암도전율은 외부자극을 이용한 에이징처리에 의해 변화되고, 변화된 광도전율과 암도전율의 값은 에이징 처리 이전의 광도전율과 암도전율 각각의 초기값의 20% 이하이다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 광정보장치의 제조방법은: 제1 및 제2기판 : 상기 제2기판에 대향하는 쪽의 제1기판면에 배치되는 반도체층 : 및 상기 제1기판에 대향하는 쪽의 제2기판면에 배치되는 전기광학매체 ; 를 구비하고, 상기 제1기판을 통해 외부에서 상기 반도체에 입력되는 공간광 정보를 상기 반도체층의 광도전효과를 이용해 상기 전기광학매체에 기입하며, 상기 제2기판을 통해 입력되는 광을 상기 전기광학매체에서 변조함으로써 전기광학매체에 기입되어 있던 공간광 정보를 판독한다. 상기 방법은, 상기 반도체층에 외부자극을 주어 반도체층의 광도전율과 암도전율을 변화시키고, 광도전율과 암도전율을 외부자극을 주기 전의 광도전율과 암도전율 각각의 초기값의 20% 이하로 낮추는 에이징 공정을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 에이징 공정은: 상기 반도체층에 광을 조사하는 공정 : 및 상기 광조사를 소정시간 지속하여 상기 반도체층의 광도전율과 암도전율을 변화시키고,광도전율과 암도전율을 광조사 이전의 광도전율과 암도전율 각각의 초기값의 20% 이하로 낮추는 공정 : 을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 광조사 공정에서 100 mW/cm2의 강도의 광을 상기 반도체층에 조사한다.
본 발명의 또다른 실시예에서, 상기 광조사 공정에서 상기 반도체층의 밴드갭에 대응하는 파장을 포함한 파장대의 광을 상기 반도체층에 조사한다.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 광조사는 할로겐 램프, 메탈할라이드 램프 및 크세논 램프로 이루어지는 군에서 선택된 램프를 이용해 행해진다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 에이징 공정은 상기 반도체층에 소정시간 전계를 인가하는 공정을 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 에이징 공정은: 상기 반도체층에 전계를 인가하는 공정 : 및 상기 전계인가를 소정시간 지속하여 상기 반도체층의 광도전율과 암도전율을 변화시키고, 광도전율과 암도전율을 전계인가 이전의 광도전율과 암도전율 각각의 초기값의 20% 이하로 낮추는 공정 : 을 포함한다.
본 발명의 또다른 실시예에서, 상기 전계인가 공정에서 50~200 mA/cm2의 전하를 상기 반도체층에 주입한다.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 에이징 공정은 상기 반도체층에 소정시간 광을 조사하는 공정을 더 포함한다.
따라서, 이상 설명한 본 발명에 의하면, (1) ON/OFF비가 충분하고 소자 특성의 에이징이 거의 또는 전혀 없는 광전변환소자를 이용한 광정보장치를 제공하고, (2) 이 광정보장치를 제조하는 방법을 제공한다는 이점이 가능하다.
이하, 첨부 도면들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
제4, 5도는 본 발명의 광정보장치에 사용되는 광전변환소자의 특성을 보여준다. 반도체재료로서 a-Si:H를 사용하는 경우에 대해 설명한다. 제4도는 실험적으로 얻어진 SW 효과에 의한 암도전율 σd의 경시변화를 도시한 것이다. 제5도는 실험적으로 얻어진 SW 효과에 의한 aSi:H의 광도전율σp의 경시변화를 도시한 것이다. 광도전율σp와 암도전율 σd는 초기단계에서 경시변화가 크고, 광조사 기간이 지날수록 변화가 점차 작아진다. 이하, 광조사에 의해 생기는 SW 효과의 현상을 광조사-에이징(photo-aging)이라 한다.
보다 상세하게는, 암도전율은 초기상태의 약 10-9(1/Ωcm)로 부터 광조사-에이징 후의 약 10-10(1/Ωcm)으로 변한다. 광도전율은 초기상태의 약 5x10-5(1/Ωcm)로 부터 광조사-에이징 후의 약 10-5(1/Ωcm)으로 변한다. 즉, 광도전율 σp와 암도전율 σd둘다 초기값의 20% 이하로 변한다. 또, 일단 도전율이 20% 이하로 변한 뒤에는 도전율의 경시변화가 매우 작아진다.
반도체재료에 전계를 인가해도 같은 효과를 얻을 수 있다(이하, 이런 경우를 전계 에이징이라 한다).
암도전율 σd의 값은 SW 효과로 인해 초기값에 비해 약 1 차수 저하된다. 그러나, 광도전율 σp와 암도전율 σd의 비는 초기값에서 약간 증가된다. 즉,암도전율에 대한 광도전율의 비(σp/σd)는 광에이징에 의해 초기값에 비해 약 2배 향상된다.
따라서, 상기 광 어드레스형 표시장치와 마찬가지로, 광전변환소자의 광도전율 σp와 암도전율 σd의 비를 이용해 구동을 행하는 장치에 있어서는, SW 효과에 의한 경시변화를 고려하여 광전변환소자를 설계한다. 따라서, SW효과가 충분히 달성되는 시점으로 부터 구동을 위해 광조사 또는 전계 인가를 행하여 그 이후의 소자성능의 경시변화를 비교적 작게 할 수 있다. 또, SW 효과에 의한 광도전율σp의 변화량과 암도전율σd의 변화량의 차에 의해 광도전율 σp와 암도전율 σd의 비 (ON/OFF비)를 향상시킬 수 있다. 그러므로, 스위칭소자로서의 성능을 향상시킬 수 있다.
광조사나 전계인가 등의 외부자극(에이징)에 의해 안정화되는 반도체재료, 즉 SW 효과를 적극적으로 이용하는 반도체재료를 사용하면, 특성의 경시변화를 감소시키고, 성능이 안정된 광전변환소자를 얻을 수 있다. 또, 에이징 처리에 의해서는, 사용된 반도체의 광신호에 대한 감도(ON/OFF/)가 향상되고,광전변환소자의 성능이 향상된다. 그러나, 광기전력 효과를 이용하는 비정질 태양전지의 경우에는, SW 효과 때문에 변환효율이 떨어지므로, 에이징을 행하기에 바람직하지 않다.
후술하는 실시예에서는 a-Si:H 등의 IV족 비정질 반도체를 사용한 광정보장치에 대해 설명하겠지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 캘코게니드(chalcogenide)반도체나 마이크로크리스탈(microcrystal) 반도체와 같이 SW 효과를 내는 모든 반도체를 이용하는 장치에도 적용할 수 있고, 동일한 효과를 얻을 수 있다. 몇몇 결정계 반도체재료에서는, 접합부분에 전계인가 등의 외부자극을 가하면 SW 효과와 유사한 현상을 관찰할 수 있다. 본 발명은 이런 결정계 반도체재료에 적용할 수 있고, 같은 효과를 볼 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 각종 광정보장치에 대해 상세히 설명한다.
[실시예 1]
먼저, 광 어드레스형 표시장치에 대해 설명한다.
제1도는 광 어드레스형 표시장치의 구성을 나타낸 평면도이다. 제2도는 제1도의 G-G'선 단면도이다. 이 표시장치에서, 표시매체로서 액정(13)을 사이에 두고 한쌍의 기판(1,2)이 대향배치되어 있다.
기판(1 : 도면에서 하부기VKS)에서, 베이스로서의 유리기판(1a)상에 복수의 도광로(Y1,Y2,…,Yn)가 Y 방향으로 배열되어 있다. 그 위의 전 표면에는 클래딩 층(3)이 형성된다. Y1등의 도광로를 통해, 기판(1a)의 일단부에 배치된 발광소자 DJ레이(10)로 부터 광신호가 전송된다. 클래딩 층(3)위에는 Y1등의 도광로와 직교하는 X 방향으로 복수의 신호전극들(X1,X2,…,Xm)이 배열되어 있다.도광로 (Yn)와 신호전극(Xm)의 교차부에는 광도전재(4a)를 포함한 광스위칭소자(4)가 배치된다. 광스위칭소자(4)의 입력단자는 광도전재(4a)를 신호전극(Xm)에 접속하기 위한 것이다(이 입력단자는 신호전극 Xm의 일부일 수도 있다). 광스위칭소자(4)의 광도전재(4a)는 광스위칭소자(4)의 일부인 드레인전극(6 : 출력단자)을 통해 화소전극(5)에 접속된다. 이런 구성의 기판(1a)을 덮도록 폴리이미드 등으로 된 배향막(7a)을 형성한다. 또, 기판(1a)중에는 광스위칭소자(4)로 여분의 외부광이 입사하는 것을 방지하도록 차광막(8a)을 매립한다. 제1도에서, 11은 발광소자 어레이(10)로 부터의 광신호를 효율적으로 도광로(Yn)에 안내하기 위한 마이크로렌즈 어레이다.
타방의 기판(2)에는 베이스로서의 우리기판(2a)상에 투명한 대향전극(9)이 형성된다. 이 대향전극(9)위에는, 광스위칭소자(4)로 여분의 외부광이 입사되는 것을 방지하기 위한 차광막(8b)이 형성된다. 이런 구성의 기판(2a)을 덮도록 폴리이미드 등으로 된 배향막(7b)을 형성한다.
기판(1,2) 사이에 삽입된 액정(13) 시일재(12)로 밀봉된다.
따라서, 이상과 같은 구조의 광 어드레스형 표시장치에서는 다음과 같은 동작이 행해진다. 광스위칭소자(4)는 도광로(Yn)를 통해 발광소자 어레이(10)로 부터 전송된 광신호에 의해 제어된다. 광스위칭소자(4)는 광조사에 의해 저항이 낮아져 신호전극(Xm)과 화소전극(5)을 전기적으로 접속한다. 광스위칭소자(4)에 광이 조사되지 않으면, 저항이 높아져 신호전극(Xm)과 화소전극(5)을 전기적으로 절연한다. 즉, 본 실시예의 광 어드레스형 표시장치는 주사신호로서 광을 이용하고, 광도전효과에 의한 광스위칭소자(4)의 저항변화를 이용하여 구동될 수 있다.
다음, 광 어드레스형 표시장치의 제조방법에 대해 설명한다.
먼저, 광스위칭소자(4)로 여분의 외부광이 입사하는 것을 방지하기 위한 차광막(8a)을 기판(1a)에 매립한다. 이 차광막(8a)의 패턴은 광스위칭소자(4)의 패턴과 중첩 되도록 형성된다. 또는 차광막(8a)을 구비한 기판(1a)을 사용할 수도 있다.
다음, 기판(1a)상에 도광로(Y1,Y2,…Yn)를 형성한다. 도광로(Y1,Y2,…Yn)로서는, 예컨대 유리기판(1a)상에 부착된 광섬유, 이온 교환(또는 확산)형 유리 도파로, 또는 폴리이미드나 PCZ등의 고분자로 된 도파로를 사용할 수 있다. 발광소자 어레이(10)는 도광로(Y1)등의 단부에 미리 형성된다. 발광소자 어레이(10)로서는 LD 어레이나 LED 어레이를 사용할 수 있다. 발광소자 어레이(10) 대신에, 다면체 거울이나 음향광학소자를 이용한 광주사 시스템을 이용할 수도 있다.
다음, SiO2등의 굴절률이 낮은 막으로 된 클래딩 층(3)을 도광로 (Y1,Y2,…Yn)상에 형성한다. 이어서, 이 클래딩 층(3) 위에 각 도광로(Y1,Y2,…Yn)와 교차하도록 복 수의 신호전극 (X1,X2,…Xm)을 형성한다.
다음, a-Si:H로 된 광스위칭소자(4)를 형성한다. a-Si:H 막은 실란기체(SiH4)와 수소기체(H2)를 이용한 플라즈마 CVD법으로 형성된다. a-Si:H막은 플라즈마CVD법이 아닌 스퍼터링법으로 형성될 수도 있다.
이런 구조의 기판(1a)상에 ITO등의 투명 도전성 박막으로 된 화소전극(5)을 형성한다.
다른 기판(2)은 다음과 같이 제조된다. 먼저, ITO등으로 된 투명 대향전극(9)을 기판(2a)상에 형성한다.
다음, 광스위칭소자(4)에 위(즉, 외부)로 부터 광이 입사하는 것을 방지하기 위한 차광층(8b)을 대향전극(9)상에 형성한다. 차광층(8b)의 패턴은 스위칭소자(4)의 패턴에 중첩되도록 형성된다.
이상의 공정의 결과, 한쌍의 기판(1,2)이 완성된다. 기판(1,2)의 제조순서를 반대로, 즉 기판(1)보다 기판(2)을 먼저 제조할 수도 있다.
다음, 폴리이미드 등으로 된 배향막(7a,7b)을 스핀코팅법 등에 의해 각각 기판(1,2)상에 형성한다. 이어서, 배향막(7a,7b)을 러빙처리한다. 배향막(7a,7b)용으로는, 폴리아미드 등의 유기막이나 각종 LB막, SiO나 SiO2의 사방증착막 등의 다른 배향막재료를 사용할 수도 있다.
다음, 배향막(7a,7b)이 서로 마주보게 하고, 그 사이에 시일재(12)를 삽입하여 양 기판(1,2)을 서로 접합시킨다. 이때, 기판(1,2)사이에는 스페이서(도시안됨)를 배치하는 것이 편리하다. 스페이서를 배치하면, 기판(1,2) 사이의 간격을 기판(1) 또는 (2)의 어떤 위치에서도 일정하게 유지할 수 있다는 이점이 있다.
다음, 기판(1,2)사이에 액정을 주입하고 밀봉한다.
상기 방법으로 제조된 광 어드레서형 표시장치에서는 액정의 표시모드로서 다음과 같은 모드를 채택할 수 있다. 네마틱 액정의 경우에는, TN(Twisted Nematic)모드, 게스트-호스트 모드, ECB(Electrically Controlled Birefringence)모드, STN(Super Twisted Nematic) 모드 및 상전이 모드를 이용할 수 있다. 키랄 스멕틱 액정의 경우에는 , SSFLC(Surface Stabilized Ferroelectric Liquid Crystal) 모드를 이용할 수 있다. 또, 고분자와 액정의 복합막을 이용한 PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal) 모드를 이용할 수도 있다. 본 실시예에서는 MERCK사 제품인 불소계 액정 ZLI4792를 이용한 TN 모드를 채택한다.
상기 광 어드레스형 표시장치에서는 주사신호로서 광을 사용하므로 전기신호를 사용한 경우에 비해 배선저항의 영향을 적게 받는다. 따라서, 신호파형에 지연이 발생하지 않는다. 주사신호로서 전기신호를 사용할 경우에는, 배선 주변부나 중첩부에 기생용량이 생긴다. 주사신호로서 광을 사용할 경우에는 이런 기생용량이 생기지 않을 수 있음을 쉽게 알 수 있다. 따라서, 전기광학매체로서의 액정에 이상적인 구동파형을 인가할 수 있다. 그결과, 대형표시장치와 고품위 표시장치를 실현할 수 있다.
본 발명은 이상의 구조를 갖는 표시장치에 광조사-에이징 처리를 하여 광스위칭소자(4)의 성능과 표시성능을 향상시키는 것을 특징으로 한다. 이하, 광스위칭소자(4)의 향상된 성능과 광조사-에이징 처리방법에 대해 상세히 설명한다.
광스위칭소자는 상술한 바와같이 광도전성을 갖는 a-Si:H 막으로 구성되고, a-Si:H는 Staebler-Wronski 효과라 불리우는 가역적인 광유기현상을 나타낸다고 알려져 있다.
제4, 5도는 광조사-에이징 처리를 하였을 때의 a-Si:H의 암도전율과 광도전율의 경시변화를 나타낸 것이다. 광조사-에이징 처리시, 파장 670 nm(반도체 레이저)강도 200 mW/cm2의 광을 사용했다. 이 광을 광스위칭소자에 연속적으로 조사하였다. 광조사-에이징 처리에 사용된 광의 파장과 강도는 광도전체에 유효한 광유기현상을 발생시키기만 하면 상기 값에 한정되지 않는다. 이 광은 광스위칭소자를 구성하는데 사용되는 반도체의 밴드갭 부근의 파장을 갖는다.
그결과, 초기단계에서는 암도전율과 광도전율 둘다 큰 경시변화가 관찰되었다. 수시간의 광조사-에이징 후에, 암도전율과 광도전율은 안정되고 광을 더 조사해도 크게 변하지 않았다. 구체적으로, 광도전율σp와 암도전율 σd양자는 초기값의 20% 이하로 변하는 조건에서 a-Si:H를 사용하면, 광을 더 조사하여 암전도율과 광전도율의 변화를 억제할 수 있다. 실제로는 제4, 5도에 도시된 바와같이, a-Si:H 막을 사용했고, 광도전율 σp와 암도전율 σd양자 초기값의 20% 이하로 변했다. 그결과, 콘트라스트의 저하나 화면의 플리커 등의 표시성능의 저하를 제거할 수 있고, 경시변화가 거의 없는 양호한 표시성능을 얻을 수 있었다.
종래에는 광스위칭소자(4 : a-Si:H 막)에 광조사-에이징을 하지 않은채, 즉 초기상태로 표시장치를 사용하여, 발광소자 어레이(1)로 부터의 광주사신호에 의해 광스위칭소자(4 : a-Si:H 막)의 도전율이 경시변화되고, 따라서 표시성능이 악화되었다.
그러나, 본 발명에 따르면, 광스위칭소자(4)를 처음부터 안정시킨 상태로 표시장치를 사용하므로, 광스위칭소자(4)의 특성이 변하지 않는다. 따라서, 경시변화가 작고 안정된 특성을 발휘하는 표시장치를 제공할 수 있다.
제4, 5도에서 알 수 있듯이, 암전도율은 초기상태의 약 10-9(1/Ωcm)로 부터 광조사-에이징 이후의 약 10-10(1/Ωcm)으로 변한다. 광전도율은 초기상태의 약 5x10-5(1/Ωcm)로부터 광조사-에이징 이후의 약 10-5(1/Ωcm)으로 변한다. 즉, 도전율변화(σp/σd비)가 초기상태에 비해 약 2배로 향상된다.
이상 설명한 바와같이, 경시변화가 적은 안정된 표시장치를 제공할 수 있다. 또, 광스위칭소자(4)의 도전율 변화(σp/σd비)를 종래에 비해 2배로 할 수 있기 때문에 대형 또는 고품위의 표시장치를 제공할 수 있다. 광조사-에이징의 결과로 얻어진 안정된 광스위칭소자(a-Si:H)는 160℃이상으로 가열되면 도전율이 초기상태로 회복된다. 따라서, 광조사-에이징 이후의 광스위칭소자는 광조사-에이징이 없는 광스위칭소자와 쉽게 구별될 수 있다.
다음, 광조사-에이징 방법에 대해 설명한다. 상기 구조의 표시장치에서는 발광소자 어레이(10)을 사용하므로 광스위칭소자(4 : a-Si:H 막)의 특성을 안정화시킬 수 있다. 일반적으로, 발광소자 어레이(10)는 표시장치를 선순차 구동하기 위해 1 프레임당(1/주사선수)의 기간 동안 발광된다. 표시장치를 형성한 직후의 초기단계에서는 발광소자 어레이(10)를 수시간 연속발광하여 광조사-에이징을 행할 수 있다. 이 방법에서, 발광소자 어레이(10)에서 출사된 광은 마이크로렌즈 어레이(11)에 집광되어 도광로(Y1,Y2,…Yn)에 입사된다. 따라서, 도광로를 통해 전송된 광의 단위면적당 강도가 매우 높아서, 도광로상에 배치된 광스위칭소자(4 : a-Si:H 막)에 대해 우수한 광조사-에이징 효과를 얻을 수 있다. 특히, 발광소자 어레이(10)로서 고출력 반도체 레이저(예, 도시바사 제품의 TOLD9215)를 사용하면, 광 강도가 높아지고 우수한 광조사-에이징 효과를 얻을 수 있다. 또, 에이징 장치를 별도로 필요로 하지 않으므로, 에이징 처리를 쉽게 간단하게 행할 수 있다.
본 실시예에서는 광스위칭소자의 광도전체로 a-Si:H를 사용했지만, 본 발명은 이 재료에 한정되지 않고, 다른 어떤 재료도 사용할 수 있다. 예컨대, 근적외 파장의 광에는 비정질실리콘 게르마늄 수소화물(a-SiGeX:H)이나 비정질 게르마늄 수소화물(a-Ge:H)등을 사용할 수 있다. 일반적으로, 근적외 파장(800~1000 nm)의 LD와 LED는 광통신용으로 개발되고 있으며, 비교적 저렴하다. 또, 고출력 타입의 LD와 LED도 개발되고 있다. 이런 광원을 주사신호로서의 광을 내는데 이용할 때는, 근적외 파장의 광에 대해 감도가 높은 a-SiGeX:H를 이용해 광스위칭소자를 구성하는 것이 바람직하다.
이상 설명한 바와같이, 파장에 대해 사용된 광의 감도를 고려하면, Si, Ge, C 등의 IV족 반도체를 주성분으로 하는 다른 광도전성 비정질 재료를 광도전체로 사용할 수 있다. 이 경우, 상기 실시예와 마찬가지로, 광조사-에이징 처리를 하여 안정된 표시장치를 제공할 수 있다.
광도전성 반도체 다이오드 구조(예 : pin형, Schottky 형 또는 MIS형), 다이오드 2개를 서로 반대방향으로 직렬접속한 백투백 구조, 또는 다이오드 2개를 반대방향으로 병렬로 접속한 다이오드 링 구조를 갖도록 광스위칭소자를 형성하면, 도전율 변화(σp/σd비)를 효과적으로 향상시킬 수 있다.
이런 반도체의 접합을 이용한 소자를 광스위칭소자로 사용할 경우, 상술한 광조사-에이징 이외에 전계인가 에이징을 행하여 소자의 특성을 안정시킬 수 있고, 동일한 효과를 얻을 수 있다. 이 경우, 광스위칭소자에 접속된 신호선(전기배선)을 이용하여 소정 시간 전계를 인가하는 것이 바람직하다. 예컨대, 50~200 mA/cm2의 전하를 주입하여 에이징을 행한다.
본 실시예에서는 액정매체로서 액정을 사용한 액정표시장치(LCD)에 본 발명을 적용했지만, 본 발명은 이런 타입의 표시장치에만 한정되지 않고, ECD(electrochromic display), EPD(electrophoretic display)등에도 적용할 수 있다.
제1도와 같이, 본 발명은 투과형 표시장치에 적용되지만, 화소전극용으로 금속막 등의 반사성 재료를 이용하면 반사형 액정표시장치에도 적용할 수 있다. 또, 본 발명은 패널내에 컬러필터를 배치하면 컬러 액정표시장치에도 적용할 수 있다,
[실시예 2]
다음, 공간광 변조소자(SLM)에 대해 설명한다. SLM은 투사형 표시장치나 광연산소자로 이용될 수 있다.
이 소자는 광신호를 전기신호로 변환하는 광도전층과 전기신호를 다시 광신호로 변환하는 전기광학매체 양자가 투명도전막 사이에 배치한 간단한 구성으로 되어 있다. 액정은 전기광학 효과가 큰 재료로 알려져 있다. 전기광막매체로서 액정을 사용한 SLM을 특히 액정 라이트밸브(LCLV : Liquid crystal light valve) 라 한다.
제3도는 본 실시예의 공간광 변조소자(LCLV)의 구성도이다. 이 공간광 변조소자에서는 투광성기판(14,19)이 액정(24)을 사이에 두고 서로 대향배치되어 있다. 투광성 기판(14)의 액정층(24)쪽 표면에는 투명한 도전막(15), 광도전층(16), 차광막(17), 유전체 미러(18)가 차례대로 형성되어 있다. 투광성 기판(19)의 액정층(24)쪽 표면에는 투명도전막(20)이 형성된다.
기판(14)상의 유전체 미러(18)위에는 배향막(21)이 형성된다. 기판(19)의 투명도 전막(20) 위에는 배향막(22)이 형성된다. 이들 배향막(21, 22)은 분자배향 처리된다.
이후, 기판(14,19)은 배향막(21,22)이 서로 마주보게 접합된다. 양 기판(14,19) 사이에는 액정층(24)이 시일재(23)로 밀봉된다.
액정층(24)과 광도전층(16) 사이에 배치된 유전체 미러(18)는 투사광을 효율적으로 반사하고, 광도전층(16)과 유전체 미러(18) 사이에 배치된 차광막(17)은 투사광이 광도전층(16)으로 누설되는 것을 방지한다. 광도전층(16)의 재료로는, CdS, a-Si:H, BSO(Bi12SiO20)등으로의 광조사로 인해 임피던스가 크게 변하는 재료가 바람직하다. 본 실시예에서는 재료설계의 자유도와 원하는대로 제어가능한 특성 때문에 a-Si:H를 사용했다.
액정층(24)으로는 키랄 재료(MERCK사 제품의 S811)를 페닐시클로헥산계 네마틱 액정에 약 10wt% 첨가한 혼합 네마틱 액정을 사용한다. 셀 두께는 약 5㎛로 설정한다. 본 액정의 동작모드는 상전이 모드이다. 네마틱 액정을 사용하면, 상전이 모드 이외에 트위스티드 네마틱 모드, 전계유기 복굴절 모드, 동적 산란모드, 게스트-호스트 모드 또는 하이브리드 전계효과 모드를 이용할 수도 있다. 스멕틱 액정을 사용할 경우에는, 전계유기 복굴절모드, 게스트-호스트 모드 또는 광산란모드를 이용할 수 있다. 그외 강유전성 액정도 이용할 수 있다.
이하, 상기 구성을 갖는 SLM에서의 구동원리에 대해 설명한다.
투명도전막(15,20)은 전원(25)에 접속된다. 도면의 우측에서 입사된 기입용 광이 광도전층(16)에 인가되면, 기입용 광의 강도에 따라 광도전층(16)의 임피던스가 변화하므로, 액정층(24)에 인가된 전압도 변화한다.
한편, 도면의 좌측에서 입사된 판독용 광은 액정층(24)을 통과하고 유전체 미러(18)에서 반사되어 다시 액정층(24)을 통과한 뒤 출력된다. 그동안, 판독용 광은 액정층(24)에서 기입용 광에 대응하는 편광상태 변화로서 변조된다. 즉, SLM은 입/출력 일체형의 공간광 변조기로 작용할 수 있다.
투명도전막(15,20)에 인가된 전압이 DC 전압일 경우, 이 소자의 임계전압 Vth는 대략 다음과 같다.
여기서, VLth는 액정의 임계전압, Rp는 광도전층(16)의 저항, RL은 액정층(24)의 저항이다.
광조사에 의한 상기 소자의 구동조건은, 관계식(4)에서 Vth는 광조사시의 인가 전압 V보다는 작고 광차단시(어두운 상태)의 V보다는 크다.
상기 구조의 SLM 소자에서도, a-Si:H 막으로 광도전층(16)을 형성하여, SW효과라 불리우는 가역적인 광유기현상을 보인다. 구체적으로, 기입용 광을 광도전층(16)에 직접 조사하여, 제4, 5도에 도시된 SW 효과에서와 같이 Rp가 경시변화를 일으킨다. 그결과, 관계식(4)에 따라, Rp의 변화에 의해 Vth가 변화하고 액정층(24)의 분자배열제어에 악영향을 준다.
본 발명은 실시예 1과 마찬가지로, 상기 구성의 SLM 소자에서도 광조사-에이징 처리를 행하는 것을 특징으로 한다. 그결과, 광도전층(16)이 안정화되고 Rp가 안정화된다. 따라서, 더 이상의 특성의 경시변화가 없는 SLM 소자를 제공할 수 있다.
광조사-에이징에는 기입용 광과 동일한 광원을 사용하는 것이 편리하다. 기입용 광원으로는, 일반적으로 CRT, 액정 디스플레이, 또는 광도전층(16)의 광감도를 기본으로 적절히 선택한 LED나 레이저를 사용할 수 있다. 그러나, CRT와 액정 디스플레이는 광강도가 약하고, LED와 레이저는 광도전층(16)의 전면에 광조사를 행하기가 곤란하다는 등의 문제가 있다. 따라서, 이들은 실제로 광조사-에이징 처리용 광원으로 사용되기에는 효율이 나쁘다.
본 실시예에서는 투사형 표시장치로서 SLM소자를 사용할 경우에 기입용 광원으로 할로겐 램프, 크세논 램프 또는 메탈할라이드 램프를 사용하여 광조사-에이징을 행한다. 그결과, 광도전층(16)전면에 광을 조사할 수 있고, 100 mW/cm2이상의 광강도를 쉽게 얻을 수 있다. 따라서 수시간 내지 수십시간에 걸쳐 광조사-에이징을 완료할 수 있다.
투명도전막(15,20)에 인가된 전압이 AC 전압일 경우, 이 소자의 임계전압Vth는 다음과 같이 구할 수 있다.
여기서, VLth는 액정의 임계전압, Zp는 광도전층(16)의 임피던스, ZL은 액정층(24)의 임피던스이다.
광조사에 의한 상기 소자의 구동조건은, Vth가 광조사시의 인가전압 V보다는 작고 광차단시(어두운 상태)의 V보다는 크다.
이 경우에도, 광조사-에이징을 행하여 Zp가 안정되고, 더 이상의 특성의 경시변화가 없는 SLM 소자를 제공할 수 있다.
또, 직류구동, 교류구동 각각으로 SLM 소자에 광조사-에이징을 행할 때 소자의 특성을 안정시킬 수 있다. 즉, 신뢰성을 개선할 수 있다. 또, 소자의 분해능(해상도)을 개선하여 성능을 향상시킬 수 있다.
SLM 소자의 분해능은 각 층, 예컨대 광도전층(16), 차광층(17), 유전체 미러(18)또는 액정층(24)의 내면방향(각 층의 두께방향에 수직방향)으로 전계가 확장하는 정도에 따라 큰 영향을 받는다. 내면방향으로의 전계의 확장도는 물질고유의 도전율에 지배된다. 따라서, 물질의 도전율이 낮으면, 전계가 덜 확장하고, 고분해능을 갖는 SLM을 실현할 수 있다.
광조사-에이징에 있어서의 a-Si:H의 도전율 변화가 제4, 5도에 도시되어 있다. 도면에 의하면, 암도전율이 초기값보다 약 1 차수만큼 감소될 수 있음을 알 수 있다. 그결과, 상술한 구조의 SLM 소자의 경우에는, 에이징을 하기 전에 비해 광조사-에이징을 한 후에 분해능이 3~5배 향상되었음이 확인되었다.
광도전층(16)의 재료로서는, a-Si:H 대신에 Si, Ge, C 등의 IV족 반도체를 주성분으로 하는 광도전성 비정질물질을 사용할 수도 있다. 이런 비정질 물질을 사DYD하면, 상술한 실시예들에서와 마찬가지로 광조사-에이징을 행하여 분해능이 높은 안정된 SLM 소자를 제공할 수 있다.
광도전층(16)은 pin형, Schottky형, 또는 MIS 형 등의 반도체 다이오드 구조, 또는 다이오드 2개를 역방향으로 직렬접속한 백투백 다이오드 구조로 형성할 수 있다. 이런 구조는 관계식 (4), (5)의 조건에 마진을 두는데 유효하다.
상기 소자가 이런 반도체 접합을 이용한 광도전층(16)을 가질 경우에는, 상기 광조사-에이징 대신에 전계인가 에이징을 하면 소자의 특성을 안정시킬 수 있다.
예컨대, 광도전층(16)에 a-Si:H의 pin 다이오드 구조를 채택할 경우, 광도전층(16)에 50~200 mA/cm2의 전하가 순방향으로 주입되도록 수시간동안 전계를 인가하면 훨씬 효과적이다. 전계인가 에이징과 광조사-에이징을 병용하면 더 효과적일 수 있다.
상기 설명에서는 본 발명의 실시예로서 광 어드레스형 표시장치와 공간광 변조(SLM) 소자에 대해 자세히 설명하였지만, 본 발명은 이런 특정의 장치에 한정되지 않고, 광도전효과와 광기전력 효과를 이용한 다른 어떤 광정보장치에도 적용될 수 있다. 예컨대, Optical Stabilizer and Directional Coupler Switch Using Polymer Thin Film Waveguides with Liquid Crystal Clad Jpn.J.Appl.Phys.29.1724(1990)이나, 일본국 특원평 제4-17937호 등에 기재되어 있는 광량조절장치, 또는 일본국 특원평 제4-11157호에 기재되어 있는 핸드-라이팅 입력기능을 갖는 입출력 일체형 표시장치 등의 각종 광정보장치에 응용된다.
앞에서 상세히 설명한 바와같이, 본 발명에 따르면, 광조사 및/또는 전계인가 등의 외부자극에 의해 소자의 특성을 안정시킬 수 있다. 즉, SW 효과를 적극적으로 유도하는 반도체재료를 이용하여, 광 어드레스형 표시장치, SLM, 광센서 등의 각종 광정보장치에서 특성의 경시변화를 억제하고 안정된 성능을 얻을 수 있다.

Claims (36)

  1. 광도전효과나 광기전력 효과를 갖는 반도체를 포함한 광정보소자에 있어서:상기 반도체의 광도전율과 암도전율이 외부자극을 이용한 에이징 처리에 의해 변화되고, 상기 에이징 처리 이후의 광도전율과 암도전율의 값이 에이징 처리 이전의 광도전율과 암도전율 각각의 초기값의 20% 이하인 광정보소자.
  2. 제1항에 있어서, 상기 반도체가 IV족 반도체를 주성분으로 하는 비정질 반도체인 광정보소자.
  3. 제1항에 있어서, 상기 반도체의 에이징 처리 이후의 광도전율과 암도전율의 비가 에이징 처리 이전의 초기의 광도전율과 암도전율의 비의 2배 이상인 광정보소자.
  4. 광도전효과나 광기전력 효과를 갖는 반도체를 포함하는 광정보소자의 제조방법에 있어서 : 상기 반도체의 광도전율과 암도전율을 외부자극을 주기 전의 광도전율과 암도전율 각각의 초기값의 20% 이하로 낮추기 위해, 상기 반도체에 외부자극을 주어 반도체의 광도전율과 암도전율을 변화시키는 에이징 공정을 포함하는 광정보소자 제조방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 에이징 공정에서 상기 외부 자극의 인가는 연속적인 광 조사를 포함하는 광정보소자 제조방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 에이징 공정에서 상기 외부 자극의 인가는 전계를 인가하는 것을 더 포함하는 광정보소자 제조방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 광조사 공정에서 100 mW/cm2이상의 강도의 광을 상기 반도체에 조사하는 광정보소자 제조방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 광조사 공정에서 상기 반도체의 밴드갭에 대응하는 파장을 포함한 파장대의 광을 상기 반도체에 조사하는 광정보소자 제조방법.
  9. 제4항에 있어서, 상기 에이징 공정에서 상기 외부 자극의 인가는 전계의 연속적인 인가를 포함하는 광정보소자 제조방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 에이징 공정에서 상기 외부 자극의 인가는 광 조사를 더 포함하는 광정보소자 제조방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 전계인가 공정에서 50~200 mA/cm2의 전하를 상기 반도체에 주입하는 광정보소자 제조방법.
  12. 복수의 스위칭소자중 적어도 하나를 광신호에 따라 선택적으로 ON하는 광 어드레스 수단을 구비한 광정보장치에 있어서: 상기 복수의 스위칭소자 각각에는 전기신호를 수신하는 입력단자, 수신된 전기 신호를 출력하는 출력단자, 및 광도전 효과에 의해 수신된 광신호에 따라 상기 입력단자에서 출력단자 까지의 도전로를 제공하는 반도체가 있고 ; 각 스위칭소자의 반도체의 광도전율과 암도전율은 외부자극을 이용한 에이징 처리에 의해 변화하고, 에이징 처리 이후의 광도전율과 암도전율은 에이징 처리 이전의 광도전율과 암도전율의 각 초기값의 20% 이하로 저하되는 광정보장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 광 어드레스 수단은, 상기 복수의 스위칭소자 각각에 전기신호를 공급하는 수단 ; 과, 상기 복수의 스위칭소자 각각에 광신호를 공급하는 수단 : 을 포함하는 광정보장치.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 광신호를 공급하는 수단은 광신호를 생성하는 발광수단과, 상기 발광수단으로 부터의 광신호를 상기 복수의 스위칭소자에 선택적으로 전송하는 수단을 포함하는 광정보장치.
  15. 제 13항에 있어서, 상기 복수의 스위칭소자 각각에 대응하여 구비되고, 제각기 상기 스위치소자들중 대응하는 스위칭소자의 출력단자에 접속되며, 각각 상기 대응 스위칭소자를 통해 전기신호를 수신하는 화소전극들 : 및 상기 화소전극들에 의해 구동되는 표시 매체 : 를 더 포함하는 광정보장치.
  16. 제14항에 있어서, 상기 발광수단이 반도체 레이저인 광정보장치.
  17. 복수의 스위칭소자중의 적어도 하나를 광신호에 따라 선택적으로 ON하는 광 어드레스 수단으로, 상기 복수의 스위칭소자 각각은 전기신호를 수신하는 입력단자 : 수신된 전기신호를 출력하는 출력단자 ; 및 광도전효과에 의해 수신된 광신호에 따라 입력단자로 부터 출력단자 까지의 도전로를 제공하는 반도체 ; 를 구비한 광 어드레스 수단을 포함하는 광정보장치의 제조방법에 있어서 ; 상기 반도체에 외부자극을 주어 광도전율과 암도전율을 변화시키고, 상기 광도전율과 암도전율을 상기 외부자극을 받기 전의 광도전율과 암도전율 각각의 초기값의 20% 이하로 낮추는 에이징 공정 ; 을 포함하는 광정보장치 제조방법.
  18. 복수의 스위칭소자중의 적어도 하나를 광신호에 따라 선택적으로 ON하고 광신호를 생성하는 발광 수단을 포함하는 광 어드레스 수단으로, 상기 복수의 스위칭소자 각각은 전기신호를 수신하는 입력단자, 수신된 전기신호를 출력하는 출력단자, 및 광도전 효과에 의해 수신된 광신호에 따라 입력단자로 부터 출력단자 까지의 도전로를 제공하는 반도체 : 를 구비한 광 어드레스 수단을 포함하는 광정보장치의 제조방법에 있어서: 에이징 공정으로, 상기 발광 수단에서 발광된 광을 상기 반도체에 조사하는 공정 ; 및, 상기 광조사를 수시간 지속하여 상기 반도체의 광도전율과 암도전율을 변화시키고, 광조사 이후의 광도전율과 암도전율을 광조사 이전의 광도전율과 암도전율 각각의 초기값의 20% 이하로 낮추는 공정 ; 을 포함하는 에이징 공정을 포함하는 광정보장치 제조방법.
  19. 복수의 스위칭소자중의 적어도 하나를 광신호에 따라 선택적으로 ON하고, 광신호를 생성하는 발광 수단; 및 상기 발광 수단으로부터의 광신호를 상기 복수의 스위칭 소자 각각에 전송하는 도광 수단; 을 포함하는 광 어드레스 수단으로, 상기 복수의 스위칭소자 각각은 전기신호를 수신하는 입력단자; 수신된 전기신호를 출력하는 출력단자; 및 광도전 효과에 의해 수신된 광신호에 따라 입력단자로 부터 출력단자 까지의 도전로를 제공하는 반도체;를 구비한 광 어드레스 수단을 포함하는 광정보장치의 제조방법에 있어서: 에이징 공정으로, 상기 발광수단에서 발광된 광을 살기 반도체에 조사하는 공정; 및 상기 광조사를 상기 도광수단을 통해 수시간 지속하여 상기 반도체의 광도전율과 암도전율을 변화시키고, 광조사 이후의 광도전율과 암도전율을 광조사 이전의 광도전율과 암도전을 각각의 초기값의 20% 이하로 낮추는 공정;을 포함하는 에이징공정을 포함하는 광정보장치 제조방법.
  20. 제18항에 있어서, 상기 발광수단이 반도체 레이저이고, 상기 광조사에 레이저광을 이용하는 광정보장치 제조방법.
  21. 제18항에 있어서, 상기 광조사 공정에서 100 mW/cm2상의 강도의 광을 상기 반도체에 조사하는 광정보장치 제조방법.
  22. 제18항에 있어서, 상기 반도체의 밴드갭에 대응하는 파장을 포함한 파장대의 광을 상기 반도체에 조사하는 광정보장치 제조방법.
  23. 복수의 스위칭소자중의 적어도 하나를 광신호에 따라 선택적으로 ON하고, 광신호를 생성하는 발광 수단; 및 상기 복수의 스위칭 소자 각각에 전기 신호를 공급하는 수단; 을 포함하는 광 어드레스 수단으로, 상기 복수의 스위칭소자 각각은 전기신호를 수신하는 입력단자; 수신된 전기신호를 출력하는 출력단자; 및 광도전효과에 의해 수신된 광신호에 따라 입력단자로 부터 출력단자 까지의 도전로를 제공하는 반도체; 를 구비한 광 어드레스 수단을 포함하는 광정보장치의 제조방법에 있어서; 에이징 공정으로, 상기 발광수단에서 발광된 광을 상기 반도체에 조사하는 공정; 및 상기 광조사를 수시간 지속하여 상기 반도체의 광도전율과 암도전율을 변화시키고, 광조사 이후의 광도전율과 암도전율을 광조사 이전의 광도전율과 암도전율 각각의 초기값의 20% 이하로 낮추는 공정; 을 포함하는 에이징 공정을 포함하며, 상기 에이징 공정은 상기 전기 신호 공급 수단에 의해 각 스위칭소자에 전기신호를 인가하여 상기 반도체에 전계를 인가하는 공정을 더 포함하는 광정보장치 제조방법.
  24. 복수의 스위칭소자중의 적어도 하나를 광신호에 따라 선택적으로 ON하고, 상기 복수의 스위칭 소자 각각에 전기 신호를 공급하는 수단; 을 구비한 광 어드레스 수단으로, 상기 복수의 스위칭소자 각각은 전기신호를 수신하는 입력단자 : 수신된 전기신호를 출력하는 출력단자; 및 광도전 효과에 의해 수신된 광신호에 따라 입력단자로 부터 출력단자 까지의 도전로를 제공하는 반도체; 를 구비한 광 어드레스 수단을 포함하는 광정보장치의 제조방법에 있어서: 에이징 공정으로, 상기 전기 신호 공급수단에 의해 각 스위칭소자에 전기신호를 공급하여 상기 반도체에 전계를 인가하는 공정; 및 상기 전계 인가를 지속하여 상기 반도체의 광전도율과 암전도율을 변화시키고, 상기 광전도율과 암전도율을 전계인가 이전의 광전도율과 암전도율 각각의 초기값의 20% 이하로 낮추는 공정; 을 포함하는 에이징 공정을 포함하는 광정보장치 제조방법.
  25. 제24항에 있어서, 상기 전계인가 공정에서 50~200 mA/㎠의 전하를 상기 반도체에 주입하는 광정보장치 제조방법.
  26. 복수의 스위칭소자중의 적어도 하나를 광신호에 따라 선택적으로 ON하고, 상기 복수의 스위칭 소자 각각에 전기 신호를 공급하는 수단; 및 광신호를 생성하는 발광 수단; 을 구비한 광 어드레스 수단으로, 상기 복수의 스위칭소자 각각은 전기신호를 수신하는 입력단자; 수신된 전기신호를 출력하는 출력단자; 및 광도전율효과에 의해 수신된 광신호에 따라 입력단자로 부터 출력단자 까지의 도전로를 제공하는 반도체; 를 구비한 광 어드레스 수단을 포함하는 광정보장치의 제조방법에 있어서; 에이징 공정으로, 상기 전기 신호 공급 수단에 의해 각 스위칭소자에 전기신호를 공급하여 상기 반도체에 전계를 인가하는 공정; 및 상기 전계인가를 지속하여 상기 반도체의 광전도율과 암전도율을 변화시키고, 상기 광전도율과 암전도율을 전계인가 이전의 광전도율과 암전도율 각각의 초기값의 20% 이하로 낮추는 공정; 을 포함하는 에이징 공정을 포함하며, 상기 에이징 공정은 상기 발광수단에서 발광된 광을 상기 반도체에 조사하는 공정을 더 포함하는 광정보장치 제조방법.
  27. 제1및 제2기판; 상기 제2기판에 대향하는 제1 기판면에 배치되는 반도체층; 및 상기 제1기판에 대향하는 제2기판면에 배치되는 전기광학매체; 를 구비하고, 상기 제1기판을 통해 외부에서 상기 반도체층에 입력되는 공간광 정보를 상기 반도체층의 광도전효과를 이용해 상기 전기광학매체에 기입하며, 상기 제2기판을 통해 입력되는 광을 상기 전기광학매체에서 변조함으로써 전기광학매체에 기입되어 있던 공간광 정보를 판독하는 광정보장치에 있어서; 상기 반도체층의 광도전율과 암도전율은 외부자극을 이용한 에이징 처리에 의해 변화되고, 변화된 광도전율과 암도전율의 값은 에이징 처리 이전의 광도전율과 암도전율 각각의 초기값의 20% 이하인 광정보장치.
  28. 제1 및 제2기판; 상기 제2기판에 대향하는 제1기판면에 배치되는 반도체층; 및 상기 제1기판에 대향하는 제2기판면에 배치되는 전기광학매체; 를 구비하고, 상기 제1기판을 통해 외부에서 상기 반도체층에 입력되는 공간광 정보를 상기 반도체층의 광도전효과를 이용해 상기 전기광학매체에 기입하며, 상기 제2기판을 통해 입력되는 광을 상기 전기광학매체에서 변조함으로써 전기광학매체에 기입되어 있던 공간광 정보를 판독하는 광정보장치의 제조방법에 있어서; 상기 반도체층에 외부자극을 주어 반도체층의 광도전율과 암도전율을 변화시키고, 광도전율과 암도전율을 외부자극을 주기 전의 광도전율과 암도전율 각각의 초기값의 20% 이하로 낮추는 에이징 공정을 포함하는 광정보장치 제조방법.
  29. 제28항에 있어서, 상기 에이징 공정이, 상기 반도체층에 광을 조사하는 공정; 및 상기 광조사를 지속하여 상기 반도체의 광도전율과 암도전율을 변화시키고, 광도전율과 암도전율을 광조사 이전의 광도전율과 암도전율 각각의 초기값의 20% 이하로 낮추는 공정; 을 포함하는 광정보장치 제조방법.
  30. 제29항에 있어서, 상기 광조사 공정에서 100 mW/㎠의 강도의 광을 상기 반도 체층에 조사하는 광정보장치 제조방법.
  31. 제29항에 있어서, 상기 광조사 공정에서 상기 반도체층의 밴드갭에 대응하는 파장을 포함한 파장대의 광을 상기 반도체층에 조사하는 광정보장치 제조방법.
  32. 제29항에 있어서,상기 광조사가 할로겐 램프, 메탈할라이드 램프 및 크세논 램프로 이루어지는 군에서 선택된 램프를 이용해 행해지는 광정보장치 제조방법.
  33. 제29항에 있어서, 상기 에이징 공정이 상기 반도체층에 전계를 인가하는 공정을 더 포함하는 광정보장치 제조방법.
  34. 제28항에 있어서, 상기 에이징 공정이, 상기 반도체층에 전계를 인가하는 공정; 및 상기 전계인가를 지속하여 상기 반도체층의 광도전율과 암도전율을 변하시키고, 광도전율과 암도전율을 전계인가 이전의 광도전율과 암도전율 각각의 초기값의20% 이하로 낮추는 공정; 을 포함하는 광정보장치 제조방법.
  35. 제34항에 있어서, 상기 전계인가 공정에서 50~200 mA/cm2의 전하를 상기 반도체층에 주입하는 광정보장치 제조방법.
  36. 제34항에 있어서, 상기 에이징 공정이 상기 반도체층에 광을 조사하는 공정을 더 포함하는 광정보장치 제조방법.
KR1019940035808A 1993-12-20 1994-12-20 광정보장치 및 그 제조방법 KR0175226B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32033393A JP3165575B2 (ja) 1993-12-20 1993-12-20 光情報装置の製造方法
JP93-320333 1993-12-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR950021701A KR950021701A (ko) 1995-07-26
KR0175226B1 true KR0175226B1 (ko) 1999-03-20

Family

ID=18120316

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019940035808A KR0175226B1 (ko) 1993-12-20 1994-12-20 광정보장치 및 그 제조방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5536933A (ko)
JP (1) JP3165575B2 (ko)
KR (1) KR0175226B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016119390A1 (de) 2015-12-09 2017-06-14 Samsung Electronics Co., Ltd. Halbleitervorrichtung

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2794678B2 (ja) 1991-08-26 1998-09-10 株式会社 半導体エネルギー研究所 絶縁ゲイト型半導体装置およびその作製方法
JP2845303B2 (ja) 1991-08-23 1999-01-13 株式会社 半導体エネルギー研究所 半導体装置とその作製方法
US5485019A (en) 1992-02-05 1996-01-16 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and method for forming the same
US6624450B1 (en) 1992-03-27 2003-09-23 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and method for forming the same
US6683350B1 (en) 1993-02-05 2004-01-27 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Transistor and method for manufacturing the same
WO2000025086A1 (en) * 1998-10-23 2000-05-04 Mission Research Corporation Apparatus and method for producing a spectrally variable radiation source and systems including same
US6600473B1 (en) * 1999-01-20 2003-07-29 Fuji Xerox Co., Ltd. Photoconductive switching element, device using it, and apparatus, recording apparatus, and recording method in which the device is incorporated
WO2002071497A1 (de) * 2001-03-01 2002-09-12 Stmicroelectronics Nv Optoelektronisches bauelement
JP2003066869A (ja) * 2001-08-30 2003-03-05 Sharp Corp 表示装置
WO2014175447A1 (ja) * 2013-04-26 2014-10-30 浜松ホトニクス株式会社 半導体レーザ装置
US9793681B2 (en) * 2013-07-16 2017-10-17 Hamamatsu Photonics K.K. Semiconductor laser device
CN113189804A (zh) * 2021-04-19 2021-07-30 中国科学院上海光学精密机械研究所 一种用于匀光的自适应光束整形装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5845432A (ja) * 1981-09-10 1983-03-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 窓取付形空気調和機の換気制御装置
JPH0718999B2 (ja) * 1986-09-05 1995-03-06 松下電器産業株式会社 マトリクス表示装置
US4952031A (en) * 1987-06-19 1990-08-28 Victor Company Of Japan, Ltd. Liquid crystal display device
JPS6413527U (ko) * 1987-07-16 1989-01-24
JPH01173016A (ja) * 1987-12-28 1989-07-07 Toray Ind Inc 光導電体を用いた液晶表示装置
DE3807863A1 (de) * 1988-03-10 1989-09-21 Merck Patent Gmbh 2,3-difluorbenzolderivate
JP2689518B2 (ja) * 1988-09-22 1997-12-10 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置及びその駆動方法
JPH032836A (ja) * 1989-05-31 1991-01-09 Pioneer Electron Corp 光導電型液晶ライトバルブ
US5177628A (en) * 1990-04-24 1993-01-05 The University Of Colorado Foundation, Inc. Self-powered optically addressed spatial light modulator
JP2911662B2 (ja) * 1991-03-20 1999-06-23 シャープ株式会社 表示装置
US5307186A (en) * 1991-08-09 1994-04-26 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal light valve having capability of providing high-contrast image
US5168378A (en) * 1992-02-10 1992-12-01 Reliant Laser Corporation Mirror with dazzle light attenuation zone

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016119390A1 (de) 2015-12-09 2017-06-14 Samsung Electronics Co., Ltd. Halbleitervorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
JP3165575B2 (ja) 2001-05-14
JPH07175080A (ja) 1995-07-14
US5536933A (en) 1996-07-16
KR950021701A (ko) 1995-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5130830A (en) Spatial light modulator and spatial light modulating apparatus with alignment film having particular conductance
KR0175226B1 (ko) 광정보장치 및 그 제조방법
Johnson et al. Smart spatial light modulators using liquid crystals on silicon
KR100308511B1 (ko) 액정 장치 및 그 구동 방법
EP0552492B1 (en) A spatial light modulator and a method for producing the same
EP0567009B1 (en) A method for driving a spatial light modulator
EP0494666A2 (en) Spatial light modulator
EP0617312A2 (en) A spatial light modulator and a method for driving the same
US5231282A (en) Optical writing type liquid crystal light valve and writing apparatus therefor
JP2915724B2 (ja) 表示装置
EP0273050B1 (en) Near bandgap radiation modulation spatial light modulators
EP0707304B1 (en) Driving method for spatial light modulator and projection display system
US5071230A (en) Liquid crystal display device with selective transmitting means and an impedance changing layer
JPS6227709B2 (ko)
KR20010032543A (ko) 반사형 표시소자 및 반사형 표시소자를 이용한 영상장치
Perennes et al. Optimization of ferroelectric liquid crystal optically addressed spatial light modulator performance
Armitage et al. Liquid-crystal integrated silicon spatial light modulator
US5781267A (en) Anti-ferroelectric liquid crystal with black display in one frame, white in other and ratio giving grey scale
Collings et al. Optically addressed spatial light modulator: performance and applications
JPH09113929A (ja) 光走査型表示装置及びその駆動方法
EP0621645B1 (en) Optical switching element and optical scanning display using it
Burdge et al. Bottlenecks in developing optically addressed SLMs with desirable performance
JPH08122811A (ja) 空間光変調素子及びその製造方法
JPH1184343A (ja) 画像表示装置
JPH0659275A (ja) 画像表示装置の駆動方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20111019

Year of fee payment: 14

LAPS Lapse due to unpaid annual fee