KR970000836B1 - Liquid crystal light valve having capability of providing high-contrast image - Google Patents

Liquid crystal light valve having capability of providing high-contrast image Download PDF

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히데히꼬 야마시따
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샤프 가부시끼가이샤
쯔지 하루오
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Abstract

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Description

하이 콘트라스트 이미지를 제공할 수 있는 액정 라이트 밸브Liquid Crystal Light Valves That Can Provide High Contrast Images

제1도는 본 발명의 제1실시예에 따른 액정 라이트 밸브를 개략적으로 도시한 단면도.1 is a cross-sectional view schematically showing a liquid crystal light valve according to a first embodiment of the present invention.

제2도는 제1도에 도시된 액정 라이트 밸브에 포함하는 구동 유니트의 개략도.2 is a schematic diagram of a drive unit included in the liquid crystal light valve shown in FIG.

제3도는 제2도에 도시된 LED 어레이의 접속을 도시한 사시도.3 is a perspective view showing the connection of the LED array shown in FIG.

제4도는 제1도에 도시한 액정 라이트 밸브가 적용되는 투사형 이미지 디스플레이장치의 제1실시예를 도시한 개략도.4 is a schematic diagram showing a first embodiment of a projection image display apparatus to which the liquid crystal light valve shown in FIG. 1 is applied.

제5도는 본 발명의 제2실시예에 따른 액정 라이트 밸브를 개략적으로 도시한 단면도.5 is a sectional view schematically showing a liquid crystal light valve according to a second embodiment of the present invention.

제6도는 본 발명의 제3실시예에 따른 액정 라이트 밸브내에 포함된 광도파로와 LED유니트를 포함하는 기판을 도시한 단면도.6 is a cross-sectional view showing a substrate including an optical waveguide and an LED unit included in a liquid crystal light valve according to a third embodiment of the present invention.

제7도는 본 발명의 제4실시예에 따른 액정 라이트 밸브를 개략적으로 도시한 단면도.7 is a sectional view schematically showing a liquid crystal light valve according to a fourth embodiment of the present invention.

제8도는 본 발명의 제4실시예에 따른 액정 라이트 밸브를 개략적으로 도시한 사시도.8 is a perspective view schematically showing a liquid crystal light valve according to a fourth embodiment of the present invention.

제9도는 제8도는 A-A에 따라 절단한 단면도.9 is a cross-sectional view taken along the line A-A in FIG.

제10도는 제8도 및 제9도에 도시한 액정 라이트 밸브에 포함된 구동 유니트의 개략도.10 is a schematic view of a drive unit included in the liquid crystal light valve shown in FIGS. 8 and 9;

제11도는 본 발명의 제6실시예에 따른 액정 라이트 밸브를 개략적으로 도시한 단면도.FIG. 11 is a sectional view schematically showing a liquid crystal light valve according to a sixth embodiment of the present invention. FIG.

제12도는 제11도에 도시한 액정 라이트 밸브에 포함된 구동 유니트를 도시한 개략도.FIG. 12 is a schematic diagram showing a drive unit included in the liquid crystal light valve shown in FIG.

제13도는 제12도에 도시한 LED 어레이의 접속을 상세히 도시한 사시도.13 is a perspective view showing in detail the connection of the LED array shown in FIG.

제14도는 본 발명의 제7실시예에 따른 액정 라이트 밸브를 개략적으로 도시한 단면도.14 is a sectional view schematically showing a liquid crystal light valve according to a seventh embodiment of the present invention.

제15도는 본 발명의 제8실시예에 따른 액정 라이트 밸브에 적용되는 2차원 광연산 소자를 도시한 개략도.FIG. 15 is a schematic diagram showing a two-dimensional optical operation element applied to a liquid crystal light valve according to an eighth embodiment of the present invention. FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10,40,80 : 액정 라이트 밸브 11,41,63,81 : 광도파로10,40,80: liquid crystal light valve 11,41,63,81: optical waveguide

12a,12b,42a,42b,82a,82b : 유리 기판 13,43,82 : 투명 전극12a, 12b, 42a, 42b, 82a, 82b: glass substrate 13, 43, 82: transparent electrode

14,44 : 클래드층 14,45,85 : 금속막14,44: cladding layer 14,45,85: metal film

16,46,86 : 광도전체층 17,47,87 : 유전층(유전체 미러)16,46,86: photoconductive layer 17,47,87: dielectric layer (dielectric mirror)

19,49,89 : 데이타 전송용 전극 20a,20b,40a,40b,90a,90b : 배향막19, 49, 89: electrodes for data transmission 20a, 20b, 40a, 40b, 90a, 90b: alignment layer

21,51,91 : 액정층 25 : LED 어레이21, 51, 91: liquid crystal layer 25: LED array

26 : 구동회로 27 : 광학렌즈 어레이26 drive circuit 27 optical lens array

28 : 반사경 31 : 램프28: reflector 31: lamp

32 : 렌즈 33 : 편광 스플리터32: lens 33: polarized splitter

61 : 기판 62 : LED 장치61 substrate 62 LED device

63,81 : 광도파도 64a,64b : LED 전극63,81: Optical waveguide 64a, 64b: LED electrode

본 발명은 투사형 디스플레이 장치, 공간 광변조 소자 및 코히어런트 광연산 소자용으로 사용되는 액정 라이트 밸브에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to liquid crystal light valves used for projection display devices, spatial light modulators, and coherent photocalculators.

이미지를 나타내는 신호(이하, 이미지 신호라 함)에 따라 액정 밸브상에 이미지를 형성하기 위한 어드레스 시스템에는 전기 어드레스 시스템, 레이저 열 어드레스 시스템 또는 광 어드레스 시스템이 있다.An address system for forming an image on a liquid crystal valve according to a signal representing an image (hereinafter referred to as an image signal) includes an electric address system, a laser column address system or an optical address system.

전기 어드레스 방식에 있어서, 간단히 멀티플렉스 구동 시스템의 액정 라이드 밸브는 매트릭스 상태로 배치된 다수의 주사 전극과 신호 전극을 갖도록 배열되어 있다. 이 액정 라이트 밸브는 X방향과 Y방향으로 각각 배열된 주사 전극들(X1, X2... Xn)과 신호 전극들(Y1, Y2... Ym)로 구성되는 임의의 화소들상에 선택적으로 전압을 인가하고 전선을 통해 주사 신호와 데이타 신호를 전송하도록 배치된다.In the electric address method, the liquid crystal ride valve of the multiplex drive system is simply arranged to have a plurality of scan electrodes and signal electrodes arranged in a matrix state. This liquid crystal light valve is composed of scan electrodes X 1 , X 2 ... X n and signal electrodes Y 1 , Y 2 ... Y m arranged in the X and Y directions, respectively. It is arranged to selectively apply a voltage on the pixels and to transmit the scan signal and the data signal over the wire.

광 어드레스 시스템에 있어서, 액정층과 광도전체층은 조사된 빛의 효과를 통해 직접적으로 액정을 어드레싱하기 위해 투명 전극을 갖는 2개의 유리기판 사이에 놓여지도록 액정 라이트 밸브를 배열한다.In the optical address system, the liquid crystal layer and the photoconductor layer arrange a liquid crystal light valve so as to be placed between two glass substrates having transparent electrodes to directly address the liquid crystal through the effect of irradiated light.

광어드레스형 액정 라이트 밸브의 전형적인 예는 광학 제14권 217(1975)에서 제이, 그린버그, 에이. 제이 콥슨, 더블류. 딜러, 엘. 프라스, 디. 보스헬, 지. 미어(J. Grinberg, A. Jacopson, W. Miller, L. Frasss, D. Boswe, G. Myer)에 의한 새로운 실-시간 논코히어런트 대 코히어런트 기록 이미지 변환기(A New Real-Time Noncoherent To Coherent Write Image Convereter) 및 하이브리드 전계 효과 액정 라이트 밸브(The Hybrid Field Effect Liquid Crystal Light Valve)에 개시되어 있다.A typical example of an optical address type liquid crystal light valve is described in J., Greenberg, A., et al. Jay Copson, W. Dealer, L. Pras, d. Boshel, G. A New Real-Time Noncoherent To Coherent Record Image Converter by J. Grinberg, A. Jacopson, W. Miller, L. Frasss, D. Boswe, G. Myer Coherent Write Image Convereter and The Hybrid Field Effect Liquid Crystal Light Valve.

이러한 예에서, 광어드레스형 액정 라이트 밸브는 한쌍의 유기 기판, 2개의 투명전극, 광도전체층, 유전체 미러, 2개의 배향막, 밀봉 부재, 액정층 및 교류 전원을 갖도록 배치된다. 상기 교류 전원은 투명 전극들사이에 전압을 인가하도록 작용한다. 어드레스(기입) 광선이 하나의 유리기판위로 입사될 때, 광도전체층의 임피던스는 광조사 영역(밝은 영역)에서 감소되어, 전압이 교류 전원으로부터 액정층에 인가될 수 있도록 된다.In this example, the photo-address liquid crystal light valve is arranged to have a pair of organic substrates, two transparent electrodes, a photoconductor layer, a dielectric mirror, two alignment films, a sealing member, a liquid crystal layer and an alternating current power source. The AC power supply acts to apply a voltage between the transparent electrodes. When the address (write) light beam is incident on one glass substrate, the impedance of the photoconductor layer is reduced in the light irradiation area (bright area), so that a voltage can be applied from the AC power source to the liquid crystal layer.

한편, 광이 조사되지 않는(어두운 상태) 다른 영역에서는 액정층에 인가되지 않도록 광도전체층의 광도전체층의 임피던스가 일정하게 유지된다.On the other hand, in another region where light is not irradiated (dark), the impedance of the photoconductor layer of the photoconductor layer is kept constant so as not to be applied to the liquid crystal layer.

밝은 상태와 어두운 상태간의 차이로 인해 어드레스 광에 대응하여 이미지 정보가 형성된다. 이 이미지 정보는 독출 광선에 의해 독출될 수 있다.Due to the difference between the bright state and the dark state, image information is formed corresponding to the address light. This image information can be read out by the read light rays.

이 형태의 액정 라이트 밸브는 투사형 디스플레이 장치, 코히어런트 광연산 소자등에도 응용될 수 있다.This type of liquid crystal light valve can be applied to a projection display device, a coherent photo-operating element, and the like.

다른 예로서는 전기 어드레스 시스템과 광 어드레스 시스템이 결합된 어드레스형의 액정 라이트 밸브가 제안되어 있다. 일본국 특허공개공보 제2-134617호에 개시된 바오 같이, 전기 어드레스 시스템에서의 데이타 신호는 광신호를 사용하여 전송된다.As another example, an address type liquid crystal light valve in which an electric address system and an optical address system are combined is proposed. As disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-134617, the data signal in the electric address system is transmitted using an optical signal.

단순 멀티플렉스 구동형(simple multiplex driving type)의 상술한 전기 어드레스형 액정 라이트 밸브는 디스플레이 화소를 제외한 화소들위에 분압 전압을 인가하도록 배치된다. 따라서, 이러한 공지된 라이트 밸브는 디스플레이 콘트라스트가 저하되는 문제가 있다. 디스플레이 상태를 제어하기 위해 사용되는 데이타 신호가 디스플레이 화소들에 인가될 때의 시간은 듀티 비율에 의해 정의되는 일정 시간이다. 나머지 시간동안, 디스플레이 상태의 제어와 무관한 데이타신호가 디스플레이 화소들에 인가된다. 따라서, 액정은 비선택시에 전송된 데이타 신호에 응답하게 되는 문제가 있다. 이 문제를 해결하기 위해, 전압 평균화법(voltage averaging method)이라는 방법이 매트릭스 전극을 갖는 단순 매트릭스 구동 시스템에 일반적으로 사용된다.The above-mentioned electric address type liquid crystal light valve of the simple multiplex driving type is arranged to apply a divided voltage on the pixels except the display pixels. Therefore, such a known light valve has a problem that the display contrast is lowered. The time when the data signal used to control the display state is applied to the display pixels is a constant time defined by the duty ratio. For the rest of the time, a data signal is applied to the display pixels irrelevant to the control of the display state. Therefore, the liquid crystal has a problem in that it responds to the transmitted data signal when it is not selected. To solve this problem, a method called voltage averaging method is commonly used in simple matrix drive systems with matrix electrodes.

그러나, 주사 전극의 수(n)가 증가함에 따라 상기 전압 평균화법에서의 동작 전압의 마진은 감소한다. 사용되는 액정 재료가 일정한 광선 특성을 갖는 경우에, 실용적인 디스플레이 수준을 유지하기 위한 주사 전극의 수(n)는 한정된다. 따라서, 전압 평균화법을 이용하여 홀드된 주사 전극을 배열한 것보다 높은 해상도 또는 큰 스크린을 제공하는 것이 어렵게 된다.However, as the number n of scan electrodes increases, the margin of the operating voltage in the voltage averaging method decreases. When the liquid crystal material used has a constant light ray characteristic, the number n of scan electrodes for maintaining a practical display level is limited. Therefore, it becomes difficult to provide a higher resolution or a larger screen than the arrangement of the held scan electrodes using voltage averaging.

게다가, 공지된 전기 어드레스형 액정 라이트 밸브에 있어서 전선의 저항과 커패시턴스가 신호 파형을 지연시키기 때문에 대형 장치나 고밀도장치를 실현하는 것은 불가능하다.In addition, in the known electric address type liquid crystal light valve, it is impossible to realize a large size device or a high density device because the resistance and capacitance of the wire delay the signal waveform.

한편, 광어드레스형 시스템의 공지된 액정 라이트 밸브는 CRT 또는 액정 패널과 같은 어드레스 광원을 필요로 한다. 이로 인해, 전체 장치의 크기를 축소시킬 수 없다는 문제가 발생된다.On the other hand, the known liquid crystal light valve of the optical address type system requires an address light source such as a CRT or a liquid crystal panel. As a result, a problem arises in that the size of the entire apparatus cannot be reduced.

공지된 전기 어드레스 시스템과 공지된 광조사 어드레스 시스템이 결합된 어드레스 시스템(일본국 특허공개공보 제2-134617호 참조)에 있어서, 데이타 신호의 파형은 광 강도의 변화로 변환되어 광도전체층에 기록된다. 따라서, 광강도의 미세한 변화를 지속할 만큼의 고감도 광도전체층을 제공해야 할 필요가 있다. 상기 광도전체층은 스크린상에 이미지를 균일하게 표시하기 위해 균일한 감도 분포를 가져야 한다.In an address system (see Japanese Patent Laid-Open No. 2-134617) in which a known electric address system and a known light irradiation address system are combined, the waveform of the data signal is converted into a change in the light intensity and recorded in the photoconductor layer. do. Therefore, there is a need to provide a highly sensitive photoconductor layer that is capable of sustaining minute changes in light intensity. The photoconductor layer should have a uniform sensitivity distribution in order to display the image uniformly on the screen.

따라서, 본 발명의 목적은 하이 콘트라스트 이미지를 형성할 수 있으며, 크기에 있어서 소형화를 실현할 수 있는 액정 라이트 밸브를 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a liquid crystal light valve capable of forming a high contrast image and realizing miniaturization in size.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 액정 라이트 밸브는 그 위에 제1투명 전극 수단(13,43,83,106,206,308,311)을 갖는 제1기판(12a,42,82a,101,203,301) ; 그 위에 제2투명 전극 수단을 갖는 제2기판(12b,42b,82b,113,212,316) ; 상기 제1기판과 제2기판 사이에 제공되는 액정층(21,51,91,111,215,319) ; 그로 입사된 광에 응하여 임피던스를 변화시키도록 되어 있는 광도전체층(16,46,86,107,209,313)으로서, 상기 광도전체층은 상기 액정층과 상기 제1기판간에 배치된 광도전체층 ; 상기 액정층의 상기 제1기판과 동일한 면에 배치되어 있고, 제1방향을 따라 연장되는 복수의 광도파로(light waveguide)를 포함하는 데이타 신호에 응하여 이미지를 형성하기 위한 액정 라이트 밸브에 있어서, 상기 제2투명 전극 수단은 상기 제1방향과 교차하는 방향을 따라 연장되는 복수의 스트라이프 전극을 포함하고, 광 주사 신호 공급 수단은 사용시에 상기 광도전체층으로 광을 방출하도록 상기 광도파로에 접속되어 있으며, 데이타 신호 공급 수단은 사용시에, 상기 제2전극으로 데이타 신호를 인가하도록 상기 제2전극에 접속되어 있다.In order to achieve the above object, the liquid crystal light valve of the present invention comprises: first substrates 12a, 42, 82a, 101, 203, 301 having first transparent electrode means 13, 43, 83, 106, 206, 308, 311 thereon; Second substrates 12b, 42b, 82b, 113, 212, 316 having second transparent electrode means thereon; A liquid crystal layer 21, 51, 91, 111, 215, 319 provided between the first substrate and the second substrate; A photoconductor layer (16,46,86,107,209,313) adapted to change impedance in response to incident light thereon, the photoconductor layer comprising: a photoconductor layer disposed between the liquid crystal layer and the first substrate; A liquid crystal light valve for forming an image in response to a data signal disposed on the same surface as the first substrate of the liquid crystal layer and including a plurality of light waveguides extending in a first direction. The second transparent electrode means includes a plurality of stripe electrodes extending along a direction crossing the first direction, and an optical scan signal supply means is connected to the optical waveguide to emit light to the photoconductor layer when in use. The data signal supply means is connected to the second electrode to apply a data signal to the second electrode when in use.

본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 광도파로는 제1기판위에 스트라이프 형태로 형성된다. 제2기판 위에 형성된 투명 전극은 스트라이프 형태로 패턴화된다.According to another aspect of the invention, the optical waveguide is formed in a stripe shape on the first substrate. The transparent electrode formed on the second substrate is patterned in the form of a stripe.

본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 광도파로는 고분자 도파로로 형성된다.According to another aspect of the invention, the optical waveguide is formed of a polymer waveguide.

본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 광도파로는 전계발광(electro-luminescent)소자로 형성된다.According to another aspect of the invention, the optical waveguide is formed of an electroluminescent element.

본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 제1기판은 2개의 작은 기판을 포함한다. 또한, 상기 광도파로는 상기 2개의 작은 기판들 중 하나에 형성된 제1광도파로와 다른 작은 기판에 형성된 제2광도파로를 포함한다.According to another aspect of the invention, the first substrate comprises two small substrates. Further, the optical waveguide includes a first optical waveguide formed on one of the two small substrates and a second optical waveguide formed on the other small substrate.

본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 액정층 위에 형성된 작은 전극은 섬유판(fiber plate)으로 형성된다.According to another aspect of the present invention, the small electrode formed on the liquid crystal layer is formed of a fiber plate.

본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 제1 및 제2광도파로 중 적어도 하나는 전계 발광 소자로 형성된다.According to another aspect of the present invention, at least one of the first and second optical waveguides is formed of an electroluminescent element.

동작시, 광선이 제1기판으로부터 광도전체층에 인가될때, 광도전체층으 임피던스는 적절한 주사선들을 선택하도록 변화된다. 광도파로로부터 빛이 인가되는 선택부 상에서 광도전체층의 임피던스는 액정층의 임피던스보다 적다. 이는 액정층 상의 제1기판에 제공되는 투명 전극으로 인가되는 데이타 신호의 거의 대부분이 인가될 수 있도록 한다. 한편, 광도파로로부터 빛이 인가되지 않는 광도전체층의 비선택부상에서, 광도전체층의 임피던스는 액정층의 임피던스보다 크다. 따라서, 디스플레이 상태의 제어와 무관한 데이타 신호는 액정층에 인가되지 않도록 한다.In operation, when light rays are applied from the first substrate to the photoconductor layer, the impedance of the photoconductor layer is changed to select the appropriate scan lines. The impedance of the photoconductor layer on the selector to which light is applied from the optical waveguide is smaller than the impedance of the liquid crystal layer. This allows almost all of the data signals applied to the transparent electrode provided on the first substrate on the liquid crystal layer to be applied. On the other hand, on the unselected portion of the photoconductor layer where no light is applied from the optical waveguide, the impedance of the photoconductor layer is larger than the impedance of the liquid crystal layer. Therefore, the data signal irrelevant to the control of the display state is prevented from being applied to the liquid crystal layer.

상술한 바와 같이, 전선을 통해 주사 신호를 전송하는 단순 멀티플렉스 구동 시스템의 공지된 액정 라이트 밸브와는 달리, 주사 신호가 광도파로로 보내진 빛으로 전송되기 때문에, 이러한 액정 라이트 밸브에서는 광도전체층의 비선택된 대응하는 액정에 데이타 신호를 언제나 인가하는 것은 아니다. 따라서, 광도전체층의 선택부로부터 액정층에 인가되는 전압 대 광도전체층의 비선택부로부터 액정층에 인가되는 전압의 바이어스 비율은 증가하게 된다. 이에 따라, 액정 라이트 밸브는 하이 콘트라스트 이미지를 형성할 수 있게 된다.As described above, unlike the known liquid crystal light valve of the simple multiplex drive system that transmits the scan signal through the wire, since the scan signal is transmitted to the light sent to the optical waveguide, in such a liquid crystal light valve, The data signal is not always applied to the corresponding unselected liquid crystals. Therefore, the bias ratio of the voltage applied to the liquid crystal layer from the selection portion of the photoconductor layer to the liquid crystal layer from the non-selection portion of the photoconductor layer is increased. Accordingly, the liquid crystal light valve can form a high contrast image.

또한, 단 한개의 광원, 즉 액정 라이트 밸브만 필요하기 때문에 전체 장치의 크기가 축소되게 된다.In addition, since only one light source, i.e., a liquid crystal light valve, is required, the size of the entire apparatus is reduced.

나아가, 주사 신호(펄스 파형)는 광도전체층에 기입되기 전에 빛의 온/오프 상태로 변환된다. 따라서, 광도전체층은 어떤 임계값 이상의 임피던스를 나타낼 수 있으면 된다. 광도전체층은 그 위에 데이타 신호가 기입되는 때에 데이타 신호를 가변광강도로 변화나는 기법에서의 광도전체층과는 달리, 고성능을 구비할 필요는 없다. 이는 장치의 제조시 유리하다.Further, the scan signal (pulse waveform) is converted to the on / off state of light before writing to the photoconductor layer. Therefore, the photoconductor layer only needs to be able to exhibit impedance above a certain threshold. The photoconductor layer does not need to have high performance, unlike the photoconductor layer in the technique of changing the data signal to variable light intensity when a data signal is written thereon. This is advantageous in the manufacture of the device.

본 발명에 의하며, 주사 신호는 주사용 광신호원으로 가능하는 전계 발광 소자로부터 보내지는 빛을 통해 전송된다. 따라서, 본 발명의 액정 라이트 밸브는 전선을 통해 주사 신호를 전송하기 위한 매트릭스 전극으로 정열된 단순 매트릭스 구동 시스템의 공지된 액정 라이트 밸브와 달리, 광도전체층층의 비선택부에 대응하는 액정에 데이타 신호를 인가하지 않는다. 이는 광도전체층의 선택부로부터 액정에 인가되는 전압 대 광도전체층의 비선택부로부터 액정층에 인가되는 전압의 바이어스 비율이 커진다는 것을 의미한다. 이로 인해, 본 발명의 액정 라이트 밸브는 하이-콘트라스트를 갖는 이미지를 형성할 수 있게 된다.According to the invention, the scanning signal is transmitted via light sent from an electroluminescent element which is possible as an optical signal source for scanning. Accordingly, the liquid crystal light valve of the present invention, unlike the known liquid crystal light valve of the simple matrix drive system, is arranged as a matrix electrode for transmitting the scan signal through the wire, the data signal to the liquid crystal corresponding to the non-selected portion of the photoconductive layer layer Do not authorize. This means that the bias ratio of the voltage applied to the liquid crystal from the selection portion of the photoconductor layer to the liquid crystal layer from the non-selection portion of the photoconductor layer is increased. This enables the liquid crystal light valve of the present invention to form an image having high contrast.

광도파로는 제1기판에 포함되는 두 기판상에 형성된다. 이는 인접한 주사선들간의 간격을 제거하고 주사선의 수를 증가시켜, 해상도와 개구수(numerical aperture)를 향상시킨다.The optical waveguide is formed on two substrates included in the first substrate. This eliminates the spacing between adjacent scan lines and increases the number of scan lines, thereby improving resolution and numerical aperture.

제1기판의 두 측면의 기판 중, 액정층의 한 측면에 기판은 빛의 누설에 의해 야기되는 누화(crosstalk)를 방지하도록 섬유판으로 형성된다.Of the substrates on both sides of the first substrate, the substrate on one side of the liquid crystal layer is formed of a fiber board to prevent crosstalk caused by leakage of light.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1도와 제4도를 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 액정 라이트 밸브를 설명할 것이다. 제1도는 이 액정 라이트 밸브를 개략적으로 나타낸 단면도이다.A liquid crystal light valve according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 4. 1 is a sectional view schematically showing this liquid crystal light valve.

제1도에 도시된 바와 같이, 10은 액정 라이트 밸브이고, 광도파로(11), 유리기판(12a,12b), 투명 전극(13), 클래드층(14), 금속막(15), 광도전체층(16), 유전체 미러(17), 데이타 전송용 전극(19), 배향막(20a,20b) 및 액정층(21)을 갖도록 배열된다.As shown in FIG. 1, 10 is a liquid crystal light valve, and the optical waveguide 11, the glass substrates 12a and 12b, the transparent electrode 13, the cladding layer 14, the metal film 15, and the photoconductor It is arranged to have a layer 16, a dielectric mirror 17, an electrode for data transmission 19, alignment films 20a and 20b, and a liquid crystal layer 21.

광도파로(11)는 이온 교환법에 기반한 열이나 전개에 의해 유리 기판(12a)에 스프라이프(가는 선)형태로 형성된다. 이 광도파로(11)를 따라 주사용 광신호가 전송된다.The optical waveguide 11 is formed in the shape of a stripe (thin line) on the glass substrate 12a by heat or development based on ion exchange. The optical signal for scanning is transmitted along the optical waveguide 11.

본 실시예에 따르면, 발광 다이오드 등으로부터 보내진 지향성(directivity)이 나쁜 빛조차도 가이드하도록, 예를 들면, 광도파로(11)와 같은 멀티모드 광도파로가 탈륨(T1) 이온 교환에 의해 형성된다. 그 대신에, 은(Ag) 이온을 이용할 수 있다.According to this embodiment, for example, a multi-mode optical waveguide such as the optical waveguide 11 is formed by thallium (T1) ion exchange so as to guide even light having poor directivity sent from a light emitting diode or the like. Instead, silver (Ag) ions can be used.

투명 전극(13)은 주석을 도핑한 산화 인듐(ITO : 인듐 주석 산화물)으로 형성된다. 투명 전극(13)은 광도파로(11)와 유리 기판(12a)상에 그 사이에 위치한 클래드층(14)를 통해 스퍼터링법으로 형성된다. 투명 전극(13)은 광도파로(11)와 중첩하도록 스트라이프 형태로 패턴화될 수도 있다.The transparent electrode 13 is formed of indium oxide (ITO: indium tin oxide) doped with tin. The transparent electrode 13 is formed on the optical waveguide 11 and the glass substrate 12a by the sputtering method through the cladding layer 14 located therebetween. The transparent electrode 13 may be patterned in a stripe shape so as to overlap the optical waveguide 11.

클래드층(14)은 유리 기판(12a) 및 광도파로(11) 양자와 투명 전극(13)사이에 스퍼터링 기법으로 증착된다. 이것은 투명 전극(13)의 굴절율이 광도파로(11)의 굴절율보다 크기 때문에 형성된다. 클래드층(14)의 재료는 굴절율이 낮은 유전체인 이산화규소(SiO2)이다. SiO2막의 두께는 발광원으로 기능하는 광도파로(11)에서 적당한 빛이 누설되도록 설정할 필요가 있다. 그 두께는 500∼5000Å의 범위가 바람직하다. 본 실시예에서, SiO2의 두께는 3000Å이자.The cladding layer 14 is deposited by a sputtering technique between both the glass substrate 12a and the optical waveguide 11 and the transparent electrode 13. This is formed because the refractive index of the transparent electrode 13 is larger than that of the optical waveguide 11. The material of the cladding layer 14 is silicon dioxide (SiO 2 ), which is a dielectric having a low refractive index. The thickness of the SiO 2 film needs to be set so that appropriate light leaks from the optical waveguide 11 serving as a light emitting source. The thickness is preferably in the range of 500 to 5000 mm 3. In this embodiment, the thickness of SiO 2 is 3000 kPa.

유리 기판(12a)의 이면, 즉, 광도파로(11)가 형성된 면의 반대측 면에는 광도파로(11)이외의 어떤 곳에서 인가되는 빛도 차단하는 금속막(15)이 배치된다.On the rear surface of the glass substrate 12a, that is, on the side opposite to the surface on which the optical waveguide 11 is formed, a metal film 15 for blocking light applied anywhere other than the optical waveguide 11 is disposed.

금속막(15)의 재료는 알루미늄(A1)이나 몰리브덴(Mo) 등이다. 이러한 경우에, 액정 패널의 컬러 필터 등에 자주 사용되는 안료 분산형 차광막이 금속막(15) 대신에 사용될 수도 있다.The material of the metal film 15 is aluminum (A1), molybdenum (Mo), or the like. In such a case, a pigment dispersed light shielding film which is often used for a color filter or the like of a liquid crystal panel may be used instead of the metal film 15.

투명 전극(13)상에는, 광도파로(11)로부터의 빛을 수신하도록 광도전체층(16)이 형성된다. 광도전체층(16)은 플라스마 CVD기법(화학 기상 증착법)에 의해 비정질 수 소화규소(a-Si : H)로 형성된다.On the transparent electrode 13, a photoconductor layer 16 is formed to receive light from the optical waveguide 11. The photoconductor layer 16 is formed of amorphous silicon hydroxide (a-Si: H) by plasma CVD (chemical vapor deposition).

광도전체층(16)은 a-Si : H 대신에 빛이 조사량에 따라 임피던스가 변하는 특성을 갖도록 형성할 수도 있다. 광도전체층(16)은 다른 재료로는 규산비스무스(Bi12SiO20), 황화카디뮴(Cds), 비정질 수소화실리콘카바이드(a-SiC : H), 비정질 수소화산화규소(a-SiO : H), 및 비정질 수소화질화규소(a-SiN : H)등을 사용할 수도 있다.The photoconductor layer 16 may be formed so that light has a characteristic of changing impedance according to the irradiation amount instead of a-Si: H. The photoconductor layer 16 includes bismuth silicate (Bi 12 SiO 20 ), cadmium sulfide (Cds), amorphous silicon hydride carbide (a-SiC: H), and amorphous silicon hydride (a-SiO: H). , And amorphous silicon oxynitride (a-SiN: H) may be used.

광도전체층(16)에 암전류를 억제하는 기법으로, 캐리어의 선택정 투과성을 이용하여 저지형 전극 구조를 형성하는 방법이 있다. 예컨대, 광도전체층(16)이 a-Si으로 형성된 경우, 인(P)을 도핑한 얇은 n형 층과 붕소(B)를 도핑한 얇은 p형 층(두층 모두 a-Si으로 만들어짐)이 pin형 다이오드 구조나 pinip형 다이오드 구조의 백투백(back-to-back) 다이오드 구조를 갖도록 결합된다. 선택적으로, 쇼트키 접합(Schottky junction)이나 와이드 갭(wide-gap)특성을 갖는 재료와의 헤테로 접합등을 이용해 저지형 전극 구조를 형성할 수 있다. 50∼300Å 정도의 상당히 얇은 SiO2또는 SiNX막 등을 필요에 따라 광도전체층(16)의 한쪽면이나 양쪽면에 배치할 수도 있다.As a technique of suppressing dark current in the photoconductor layer 16, there is a method of forming a stop type electrode structure by using a selective crystal transmittance of a carrier. For example, when the photoconductor layer 16 is formed of a-Si, a thin n-type layer doped with phosphorus (P) and a thin p-type layer doped with boron (B) (both layers are made of a-Si) It is coupled to have a back-to-back diode structure of a pin type diode structure or a pinip type diode structure. Alternatively, the low electrode structure can be formed by using Schottky junction or heterojunction with a material having wide-gap characteristics. An extremely thin SiO 2 or SiN X film or the like of about 50 to 300 kPa may be disposed on one or both surfaces of the photoconductor layer 16 as necessary.

광도전체층(16)에는 전자빔 증착법에 의해 유전체 미러(17)가 형성된다. 이 유전체 미러(17)는 이산화티탄(TiO2)층과 SiO2층을 교대로 적층해 형성된 다층막으로 이루어진다.The dielectric mirror 17 is formed on the photoconductor layer 16 by electron beam deposition. The dielectric mirror 17 is made of a multilayer film formed by alternately stacking a titanium dioxide (TiO 2 ) layer and an SiO 2 layer.

유전체 미러(17)를 통해 광도전체층(16)으로 독출광(18)이 누설되는 것을 방지하기 위해, 유전체 미러(17)과 광도전체층(16)사이에 차광층을 설치할 수 있다. 이 차광층으로는, 카본 분산형 유기 박막, 텔루륨화 카드뮴(CdTe) 및 은을 전기 도금한 산화 알루미늄(Al2O3)을 이용할 수 있다.In order to prevent the read light 18 from leaking into the photoconductor layer 16 through the dielectric mirror 17, a light shielding layer may be provided between the dielectric mirror 17 and the photoconductor layer 16. As the light shielding layer, a carbon dispersed organic thin film, cadmium telluride (CdTe), and aluminum oxide (Al 2 O 3 ) electroplated with silver can be used.

유리 기판(12a)에 대향하는 유리 기판(12b)에는, 데이타 전송용 전극(19)이 배치되는데, 이 데이타 전송용 전극(19)은 기판(12b)상에 증착된 ITO로 형성되고, 스퍼터링 기법에 의해 스트라이프 형태로 패턴화된다.On the glass substrate 12b opposite the glass substrate 12a, an electrode 19 for data transmission is arranged, which is formed of ITO deposited on the substrate 12b, and sputtering technique. Is patterned into a stripe pattern.

유전체 미러(17)와 데이타 전송용 전극(19)에는, 플리이미드막을 스핀 코팅하여 그 코팅된 막을 소결시켜 배향막(220a,20b)을 각각 형성한다. 이 배향막(20a,20b)의 표면에는 연마법에 의해 분자 배향 처리가 수행된다.On the dielectric mirror 17 and the electrode 19 for data transmission, a pleimide film is spin coated to sinter the coated film to form alignment films 220a and 20b, respectively. Molecular alignment treatment is performed on the surfaces of the alignment films 20a and 20b by a polishing method.

이어서, 유리 기판(12a,12b)는 데이타 전송용 전극(19)과 주사용 광도파로(11)가 수직으로 위치하도록 스페이서(도시안됨)를 통하여 붙여진다. 배향막(20a,20b)과 스페이서(들)로 이루어진 공간에 액정을 주입하여 액정층(21)을 형성한다. 사용된 액정은 그 임피던스가 광도전체층(16)중 주사선으로 선택된 부분보다는 크지만 광도전체층(16)중 주사선으로 선택되지 않은 나머지 부분보다는 작도록 선택해야 한다.Subsequently, the glass substrates 12a and 12b are pasted through spacers (not shown) so that the data transfer electrode 19 and the scanning optical waveguide 11 are vertically positioned. The liquid crystal layer 21 is formed by injecting liquid crystal into a space formed of the alignment layers 20a and 20b and the spacer (s). The liquid crystal used should be chosen such that its impedance is greater than the portion selected for the scan line of the photoconductor layer 16 but less than the remaining portion not selected for the scan line of the photoconductor layer 16.

상술한 구성을 갖는 액정 라이트 밸브에서, 액정층(21)의 임피던스는 조사된 빛에 의해 주사선으로 선택된 광도전체층(16) 부분의 임피던스에 비해서도 훨씬 크기 때문에, 전극들 사이에 인가된 데이타 신호들의 대부분이 액정층(21)에 인가될 수 있다. 액정층(21)의 임피던스는 빛이 조사되지 않은 나머지 광도전체층(16) 부분의 임피던스보다 작기 때문에, 데이타 신호가 액정층(21)에 인가되지 않는다.In the liquid crystal light valve having the above-described configuration, since the impedance of the liquid crystal layer 21 is much larger than the impedance of the portion of the photoconductor layer 16 selected as the scanning line by the irradiated light, the impedance of the data signals applied between the electrodes Most of them may be applied to the liquid crystal layer 21. Since the impedance of the liquid crystal layer 21 is smaller than the impedance of the remaining portion of the photoconductor layer 16 to which light is not irradiated, no data signal is applied to the liquid crystal layer 21.

따라서, 본 실시예에 따르면 주사 신호는 광도파로부터의 빛으로 전송된다. 전기 배선을 통해 주사 신호를 전송하기 위해 매트릭스 전극을 갖는 단순 멀티플렉스 구동 시스템의 공지된 액정 라이트 밸브와는 달리, 광도전체층의 비선택부에 데이타 신호는 항상 인가되지 않는다.Thus, according to this embodiment, the scanning signal is transmitted as light from the optical waveguide. Unlike known liquid crystal light valves of simple multiplex drive systems having matrix electrodes for transmitting scan signals over electrical wiring, data signals are not always applied to the non-selected portions of the photoconductor layer.

그 결과, 광도전체층의 비선택부로부터 액정층으로 인가된 전압 대 광도전체층의 선택부로부터 액정층으로 인가된 전압의 바이어스 비율이 더 커진다. 따라서, 본 실시예의 라이트 밸브를 이용하면, 하이 콘트라스트 이미지를 형성할 수 있고, 배선 저항이나 커패시턴스에 의해 신호 파형에 지연이 발생하지 않기 때문에 대형 장치 또는 고밀도 장치를 실현할 수 있다.As a result, the bias ratio of the voltage applied to the liquid crystal layer from the non-selection portion of the photoconductor layer to the liquid crystal layer from the selection portion of the photoconductor layer becomes larger. Therefore, when the light valve of the present embodiment is used, a high contrast image can be formed, and since a delay does not occur in the signal waveform due to the wiring resistance or capacitance, a large device or a high density device can be realized.

나아가, 본 실시예의 라이트 밸브는 전압 평균법에서 이용된 동작 전압의 마진을 증가시키도록 동작하며, 이 전압은 주사선의 수(normal number)에 의해 정의된다. 그 결과, 라이트 밸브는 보다 높은 해상도나 큰 스크린을 제공할 수 있도록 한다.Furthermore, the light valve of this embodiment operates to increase the margin of the operating voltage used in the voltage averaging method, which voltage is defined by the normal number of scan lines. As a result, the light valve makes it possible to provide higher resolution or larger screens.

더하여, 데이타 신호의 파형을 변형하여 계조(階調)도 표시할 수 있다.In addition, the waveform of the data signal can be modified to display gray scales.

상술한 실시예에서, 광도파로(11)은 유리 기판(12a)의 한쪽면과 동일한 레벨로 형성된다. 이러한 경우에, 광도파로를 완전히 유리 기판의 내부에 형성할 수 있다.In the above-described embodiment, the optical waveguide 11 is formed at the same level as one side of the glass substrate 12a. In such a case, the optical waveguide can be formed completely inside the glass substrate.

제2도는 제1도에 도시한 액정 라이트 밸브(10)의 구동 유니트를 개략적으로 도시하고 있다. 제2도에는 설명을 간략화하기 위해 신호나 타이밍 발생 유니트를 도시하지 않았다.FIG. 2 schematically shows a drive unit of the liquid crystal light valve 10 shown in FIG. 2 does not show a signal or a timing generating unit to simplify the description.

제2도에 도시된 바와같이, 액정 라이트 밸브(10)의 구동 유니트는 주사 신호용 LED(발광 다이오드) 어레이(25)와 투명 전극(19)을 구동하는 구동 유니트(26)를 갖도록 구성되어 있다. LED어레이(25) 대신에, 반도체 레이저(LD)를 사용해도 좋다.As shown in FIG. 2, the drive unit of the liquid crystal light valve 10 is configured to have an LED (light emitting diode) array 25 for scanning signals and a drive unit 26 for driving the transparent electrode 19. As shown in FIG. Instead of the LED array 25, a semiconductor laser LD may be used.

LED 어레이(25)는 액정 라이트 밸브(10)에 접속되어, 광 펄스 신호는 LED 어레이(25)로부터 액정 라이트 밸브(107)로 가이드된다.The LED array 25 is connected to the liquid crystal light valve 10 so that the light pulse signal is guided from the LED array 25 to the liquid crystal light valve 107.

제3도는 제2도에 도시된 LED 어레이(25)의 접속부를 상세히 도시한 사시도이다.3 is a perspective view showing in detail the connection of the LED array 25 shown in FIG.

도시된 바와 같이, LED 어레이(25)로부터 발산된 빛은 광학 렌즈 어레이(27)를 통해 액정 라이트 밸브(10)의 광도파로로 가이드된다. 또 다른 접속 방식으로, 광학 렌즈 어레이(27)를 이용하지 않고, 광도파로의 단부가 LED 어레이(25)의 인광 표면에 직접 접속될 수 있다.As shown, light emitted from the LED array 25 is guided through the optical lens array 27 to the optical waveguide of the liquid crystal light valve 10. In another connection manner, the end of the optical waveguide can be directly connected to the phosphor surface of the LED array 25 without using the optical lens array 27.

반사경(28)은 광도전체층으로 빛이 효과적으로 가이드되도록, 광도파로의 단부로 누설된 빛을 반사시키는 역할을 한다. 반사경은 Al이나 Ag 등으로 형성되고 제1도에 도시된 금속막(15)에 대응한다.The reflector 28 serves to reflect the light leaked to the end of the optical waveguide so that the light is effectively guided to the photoconductor layer. The reflector is made of Al, Ag, or the like and corresponds to the metal film 15 shown in FIG.

제4도는 제1도의 액정 라이트 밸브가 이용되는 투사형 디스플레이 장치의 한 실시예를 개략적으로 도시한 것이다.4 schematically shows an embodiment of a projection display device in which the liquid crystal light valve of FIG. 1 is used.

도시된 바와 같이, 투사형 디스플레이 장치는 액정 라이트 밸브(10), 램프(31), 렌즈(32), 편광빔 스플리터(33), 렌즈(34) 및 스크린(35)을 구비하도록 구성된다. 램프(31)에서 나온 빛은 렌즈(32)의 편광빔 스플리터(33)를 통해 이미지가 형성되는 액정 라이트 밸브(10)로 인가된다. 액정 라이트 밸브(10)의 액정층 중 분자 배향상태가 변화하는 부분을 통해 빛이 전송될 때, 전기광학 효과로 인해 빛의 편광 방향이 변화한다. 따라서, 액정 라이트 밸브(10)에 반사된 빛은 편광빔 스플리터(33)을 투과할 수 있다. 반사된 빛은 렌즈(34)를 통해 확장되어, 액정 라이트 밸브(10)에 형성된 이미지가 스크린(35)에 투사되도록 한다.As shown, the projection display device is configured to include a liquid crystal light valve 10, a lamp 31, a lens 32, a polarization beam splitter 33, a lens 34, and a screen 35. Light emitted from the lamp 31 is applied to the liquid crystal light valve 10 through which the image is formed through the polarization beam splitter 33 of the lens 32. When light is transmitted through a portion of the liquid crystal layer of the liquid crystal light valve 10 in which the molecular alignment state changes, the polarization direction of the light is changed due to the electro-optic effect. Therefore, the light reflected by the liquid crystal light valve 10 may pass through the polarization beam splitter 33. The reflected light extends through the lens 34 so that the image formed in the liquid crystal light valve 10 is projected onto the screen 35.

따라서, CRT용 또는 액정 디스플레이용 어드레스 광원 등을 필요로 하면 공지된 광학적 어드레스 시스템의 액정 라이트 밸브와는 달리, 본 실시예의 액정 라이트 밸브는 이러한 광원을 필요로 하지 않는다. 따라서, 본 실시예의 액정 라이트 밸브는 전체 장치의 크기를 줄이는데 크게 기여한다.Therefore, when an address light source for a CRT or a liquid crystal display is required, unlike the liquid crystal light valve of the known optical address system, the liquid crystal light valve of this embodiment does not require such a light source. Therefore, the liquid crystal light valve of this embodiment contributes greatly to reducing the size of the entire apparatus.

본 실시예에서 사용된 액정의 동작 모드는 네마틱(nematic)액정의 하이브리드 전계 효과 모드이다. 다른 동작 모드로서, 트위스티드 네마틱 모드, 수퍼트위스티드 네마틱 모드 또는 전계 유기 복굴절(電界誘起復屈折 ; electrically controlled birefingent) 모드를 사용할 수도 있다.The operating mode of the liquid crystal used in this embodiment is a hybrid field effect mode of nematic liquid crystal. As another mode of operation, a twisted nematic mode, a supertwisted nematic mode or an electrically controlled birefingent mode may be used.

더우기, 강유전성(ferroelectric) 액정, 반강유전성 액정 및 일렉트로-클리닉 효과(electro-clinic effect)를 갖는 세마틱 액정을 사용해도 좋다. 또한, 네마틱 액정을 갖는 상이전(相移轉) 모드, 동작산란 모드나 게스트-호스트 모드, 또는 액정복합막이나 세마틱 액정은 평광빔 스플리터(33)를 제거하도록 할 수 있다.Furthermore, ferroelectric liquid crystals, antiferroelectric liquid crystals, and sematic liquid crystals having an electro-clinic effect may be used. In addition, the phase transfer mode with the nematic liquid crystal, the operation scattering mode or the guest-host mode, or the liquid crystal composite film or the sematic liquid crystal can be made to remove the flat beam splitter 33.

한편, 본 발명의 제2실시예에 따른 액정 라이트 밸브에 관해 설명하면 다음과 같다.Meanwhile, the liquid crystal light valve according to the second embodiment of the present invention will be described.

제5도는 본 발명에 따른 액정 라이트 밸브의 제2실시예를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도시된 바와 같이, 액정 라이트 밸브(40)는 광도파로(41), 유리기판(42a,42b), 투명 전극(43), 클래드층(44), 금속막(45), 광도전체층(46), 유전체 미러(47), 데이타 전송용 전극(49), 배향막(50a,50b) 및 액정층(51)을 갖도록 구성된다.5 is a cross-sectional view schematically showing a second embodiment of the liquid crystal light valve according to the present invention. As shown, the liquid crystal light valve 40 includes an optical waveguide 41, glass substrates 42a and 42b, a transparent electrode 43, a cladding layer 44, a metal film 45, and a photoconductor layer 46. And dielectric mirror 47, data transfer electrode 49, alignment films 50a and 50b, and liquid crystal layer 51.

광도파로(41)은 이온 교환법에 의해 유리 기판(42a)에 스프라이프(가는 선)형태로 형성된다. 이 광도파로(41)를 따라 주사용 광신호가 전송된다. 본 실시예에 따르면, LED에서 방출된 빛과 같이 지향성이 나쁜 빛도 가이드하도록, 탈륨(Tl) 이온 교환법에 의해 형성된 멀티모드 광도파로가 이용된다. 이 경우에, 은(Ag) 이온도 이용할 수 있다.The optical waveguide 41 is formed in the shape of a stripe (thin line) on the glass substrate 42a by an ion exchange method. Scanning optical signals are transmitted along the optical waveguide 41. According to this embodiment, a multimode optical waveguide formed by a thallium (Tl) ion exchange method is used to guide light having poor directivity such as light emitted from an LED. In this case, silver (Ag) ions can also be used.

투명 전극(43)은 주석을 도프한 산화인듐(ITO)으로 형성된다. 투명 전극(43)은 그 사이에 위치한 클래드층(44)을 통해 광도파로(41)와 유리 기판(42a)상에 스퍼터링법으로 형성된다.The transparent electrode 43 is formed of indium oxide (ITO) doped with tin. The transparent electrode 43 is formed by sputtering on the optical waveguide 41 and the glass substrate 42a through the cladding layer 44 positioned therebetween.

투명 전극(43)을 형성하는 ITO의 패턴은, 광도파로(11)의 스트라이프 형태로 평행하고 1/2 피치만큼 시프트되도록 위치한다. ITO를 제외한 투명 전극의 다른 부분은 투명 전극들(43) 사이의 단락을 방지하도록 SiO2와 같은 절연물(52)로 형성된다. 따라서, 광도파로(41)와 절연물(52)은 클래드층(44)을 그 사이에 두고서도 중첩된다.The pattern of ITO which forms the transparent electrode 43 is located so that it may be parallel and shifted by 1/2 pitch in the stripe form of the optical waveguide 11. The other part of the transparent electrode except ITO is formed of an insulator 52 such as SiO 2 to prevent a short circuit between the transparent electrodes 43. Therefore, the optical waveguide 41 and the insulator 52 overlap with the cladding layer 44 therebetween.

클래드층(44)은 투명 전극과 기판(42a)에 형성된 광도파로(41) 및 유리 기판(42a) 사이에 스퍼터링법으로 증착된다. 이런 클래드층(44)은 투명 전극(43)의 굴절율이 광도파로(41)의 굴절율보다 크기 때문에 제공된다.The cladding layer 44 is deposited by sputtering between the transparent electrode, the optical waveguide 41 formed on the substrate 42a, and the glass substrate 42a. This cladding layer 44 is provided because the refractive index of the transparent electrode 43 is larger than that of the optical waveguide 41.

클래드층(44)은 굴절율이 낮은 유전체로 된 SiO2등으로 형성된다. SiO2막의 두께는 광원으로서 기능하는 적절한 빛이 누설되도록 설정되어야 한다. 그 두께는 500∼5000Å의 범위가 바람직하다. 본 실시예에서, SiO2의 두께는 3000Å이다.The cladding layer 44 is made of SiO 2 or the like made of a dielectric having a low refractive index. The thickness of the SiO 2 film should be set so that appropriate light leaks which functions as a light source. The thickness is preferably in the range of 500 to 5000 mm 3. In this embodiment, the thickness of SiO 2 is 3000 kPa.

유리 기판(42a)의 이면, 즉, 광도파로(41)가 형성된 면의 반대측 면에는 광도파로(41)이외의 어떤 곳에서 인가되는 빛도 차단하는 금속막(45)이 증착되어 있다.On the back surface of the glass substrate 42a, that is, on the side opposite to the surface on which the optical waveguide 41 is formed, a metal film 45 for blocking light applied anywhere other than the optical waveguide 41 is deposited.

금속막(45)의 재료는 은(Ag), 알루미늄(Al)이나 몰리브덴(Mo) 등이다. 선택적으로, 액정 패널의 컬러 필터 등에 자주 사용되는 안료 분사형 차광막을 금속막(45) 대신에 사용할 수도 있다.The material of the metal film 45 is silver (Ag), aluminum (Al), molybdenum (Mo), or the like. Alternatively, a pigment-jet light shielding film which is often used for color filters and the like of liquid crystal panels may be used instead of the metal film 45.

투명 전극(43)상에는, 광도파로(41)로부터의 빛을 받도록 광도전체층(46)이 증착된다. 광도전체층(46)은 플라스마 CVD법(화학 기상 증착)에 의해 비정질 수소화규소(a-Si : H)로 이루어진다.On the transparent electrode 43, the photoconductor layer 46 is deposited so as to receive light from the optical waveguide 41. The photoconductor layer 46 is made of amorphous silicon hydride (a-Si: H) by plasma CVD (chemical vapor deposition).

광도전체층(46)은 a-Si : H 대신에 비의 조사량에 따라 임피던스가 변하는 특성을 갖도록 형성될 수도 있다. 광도전체층(46)의 다른 재료로는 규산비스무스(Bi12SiO20), 황화카디뮴(Cds), 비정질 수소화실리콘카바이드(a-SiC : H), 비정질 수소화산화규소(a-SiO : H), 및 비정질 수소화질화규소(a-SiN : H)등을 사용할 수도 있다.The photoconductor layer 46 may be formed to have a characteristic in which impedance changes according to the irradiation amount of the ratio instead of a-Si: H. Other materials of the photoconductor layer 46 include bismuth silicate (Bi 12 SiO 20 ), cadmium sulfide (Cds), amorphous silicon hydride carbide (a-SiC: H), and amorphous silicon hydride (a-SiO: H). , And amorphous silicon oxynitride (a-SiN: H) may be used.

광도전체층(46)에 암전류를 억제하는 기법으로 캐리어의 선택적으로 투과성을 이용하여 저지형 전극 구조를 형성하는 것이 가능하다. 예컨대, 광도전체층(46)이 a-Si : H로 형성되면, a-Si으로 만들어진 인(P)이 도핑된 얇은 n형 층과 붕소(B)가 도핑된 p형층이 pinip형 구조의 백투백 다이오드 구조를 갖도록 결합된다. 선택적으로, 쇼트키 접합이나 와이드 갭 특성을 갖는 재료와의 헤테로 접합등을 이용해 저지형 전극 구조를 형성하는 방법도 있다. 50∼300Å 정도로 대단히 얇은 SiO2또는 SiNX막 등을 필요에 따라 광도전체층(46)이 한쪽면이나 양쪽면에 증착할 수 있다.As a technique of suppressing dark current in the photoconductor layer 46, it is possible to form a stop type electrode structure by selectively using a permeability of a carrier. For example, when the photoconductor layer 46 is formed of a-Si: H, the thin n-type layer doped with phosphorus (P) made of a-Si and the p-type layer doped with boron (B) are back-to-back with pinip structure. It is coupled to have a diode structure. Alternatively, there is also a method of forming a low electrode structure using a schottky junction, heterojunction with a material having a wide gap characteristic, or the like. An extremely thin SiO 2 or SiN X film or the like, such as 50 to 300 GPa, can be deposited on one or both surfaces as necessary.

광도전체층(46)에는 전자빔 증착법에 의해 유전체 미러(47)가 형성된다. 이 유전체 미러(47)는 이산화티탄(TiO2)층과 SiO2층을 교대로 적층해 이루어진 다층막으로 이루어진다.The dielectric mirror 47 is formed on the photoconductor layer 46 by electron beam deposition. The dielectric mirror 47 is made of a multilayer film formed by alternately stacking a titanium dioxide (TiO 2 ) layer and an SiO 2 layer.

유전체 미러(47)를 통해 광도전체층(46)으로 독출광(48)이 누설되는 것을 방지하도록, 유전체 미러(47)와 광도전체층(46) 사이에 차광층을 설치할 수 있다. 이 차광층으로는, 카본 분산형 유기 박막, 텔루륨화 카드뮴(CdTe) 및 은이 전기 도금된 산화 알루미늄(Al2O3)을 이용할 수 있다.A light shielding layer may be provided between the dielectric mirror 47 and the photoconductor layer 46 to prevent the read light 48 from leaking into the photoconductor layer 46 through the dielectric mirror 47. As the light shielding layer, a carbon dispersed organic thin film, cadmium telluride (CdTe), and aluminum oxide (Al 2 O 3 ) electroplated with silver can be used.

유리 기판(42a)에 대향하는 유리 기판(42b)에는, 데이타 전송용 전극(49)이 배치되는데, 이 데이타 전송용 전극(49)은 스퍼터링법으로 증착시킨 ITO가 스트라이프 형태로 기판(42b)상에 패턴화되어 형성된다.On the glass substrate 42b opposite to the glass substrate 42a, a data transfer electrode 49 is disposed. The data transfer electrode 49 is formed on the substrate 42b in the form of a stripe of ITO deposited by sputtering. It is formed patterned on.

유전체 미러(47)와 데이타 전송용 전극(49)에는, 폴리이미드막을 스핀 코팅하고 그 코팅된 막을 소결시켜 배향막(50a,50b)을 각각 형성한다. 배향막(50a,50b)의 표면에는 연마법에 의해 분자 배향 처리가 수행된다.On the dielectric mirror 47 and the data transmission electrode 49, a polyimide film is spin coated and the coated film is sintered to form alignment films 50a and 50b, respectively. Molecular alignment treatment is performed on the surfaces of the alignment films 50a and 50b by a polishing method.

이어서, 유리 기판(42a,42b)는 데이타 전송용 전극(49)과 주사용 광도파로(41)가 수직으로 위치하도록 스페이서(도시안됨)을 통하여 붙여진다. 배향막(50a,50b)과 스페이서(들)로 정의된 공간에 액정을 주입하여 액정층(51)을 형성한다. 사용되는 액정의 임피던스는 주사선으로 선택된 광도전체층(46) 부분보다는 크지만 주사선으로 선택되지 않은 나머지 광도전체층(46) 부분보다는 작도록 선택해야 한다.Subsequently, the glass substrates 42a and 42b are pasted through spacers (not shown) so that the data transmission electrode 49 and the scanning optical waveguide 41 are vertically positioned. The liquid crystal layer 51 is formed by injecting liquid crystal into the space defined by the alignment layers 50a and 50b and the spacer (s). The impedance of the liquid crystal used should be chosen to be larger than the portion of the photoconductor layer 46 selected as the scan line but smaller than the portion of the photoconductor layer 46 not selected as the scan line.

상술한 구성을 갖는 액정 라이트 밸브에서, 액정층(51)의 임피던스는 비의 조사에 의해 주사선으로 선택된 광도전체층(46) 부분의 임피던스에 비해서는 훨씬 크기 때문에, 전극들 사이에 인가된 데이타 신호들의 대부분이 액정층(51)으로 인가될 수 있다. 액정층(51)의 임피던스는 빛이 조사되지 않은 나머지 광도전체층(46) 부분의 임피던스보다 작기 때문에, 데이타 신호가 액정층(51)에 인가되지 않는다.In the liquid crystal light valve having the above-described configuration, since the impedance of the liquid crystal layer 51 is much larger than the impedance of the portion of the photoconductor layer 46 selected as the scan line by the irradiation of the ratio, the data signal applied between the electrodes Most of these may be applied to the liquid crystal layer 51. Since the impedance of the liquid crystal layer 51 is smaller than the impedance of the remaining portion of the photoconductor layer 46 to which light is not irradiated, the data signal is not applied to the liquid crystal layer 51.

액정 라이트 밸브(40)는 빛의 조사에 의해 주사선으로 선택된 1개의 광도전체층(46)이 2개의 주사용 투명 전극들(43)과 접촉하도록 되고, 주사선이 2개로 분할되는 방식으로 하나의 주사용 투명 전극(42)에만 데이타 신호가 인가되도록 동기 주사가 수행된다. 본 실시예에 따른 액정 라이트 밸브는 하이 콘트라스트의 이미지를 제공하고, 그 해상도도 2배로 증가된다.The liquid crystal light valve 40 causes one photoconductor layer 46 selected as a scanning line to be in contact with two scanning transparent electrodes 43 by the irradiation of light, and one main line in such a manner that the scanning line is divided into two. Synchronous scanning is performed so that a data signal is applied only to the transparent electrode 42 used. The liquid crystal light valve according to the present embodiment provides a high contrast image, and its resolution is also doubled.

상술한 실시예에서, 광도파로(41)는 유리 기판(42a)의 한 표면과 동일한 표면상에 형성된다. 이 경우에, 광도파로는 완전히 유리 기판의 내부에 형성될 수 있다.In the above-described embodiment, the optical waveguide 41 is formed on the same surface as one surface of the glass substrate 42a. In this case, the optical waveguide can be formed completely inside the glass substrate.

제2실시예에 따른 액정 라이트 밸브는 제1실시예에 따른 액정 라이트 밸브와 동일한 구동 유니트를 갖는다. 제2실시예에 포함된 LED 어레이의 접속부의 구성도 제1실시예의 접속부의 구성과 같다. 액정 라이트 밸브(40)를 이용하는 투사형 디스플레이 장치의 구성과 액정의 동작 모드도 제4도에 도시된 제1실시예와 동일한 것이다.The liquid crystal light valve according to the second embodiment has the same drive unit as the liquid crystal light valve according to the first embodiment. The configuration of the connection portion of the LED array included in the second embodiment is also the same as that of the connection portion of the first embodiment. The configuration of the projection display device using the liquid crystal light valve 40 and the operation mode of the liquid crystal are also the same as those of the first embodiment shown in FIG.

이어서, 본 발명의 제3실시예에 다른 액정 라이트 밸브를 설명하면 다음과 같다.Next, another liquid crystal light valve according to the third embodiment of the present invention will be described.

상술한 바와 같이, 제1실시예의 액정 라이트 밸브의 구동 유니트는 제2도에 도시된 주사용 광신호원 역할을 하는 LED 어레이(25)를 포함한다. 그러나, 이런 구성에서, LED 어레이에 대해 광도파로의 단부를 매우 정확하게 위치시킬 것이 요구된다. 이런 문제점을 개량하기 위해, 제3실시예에 다른 액정 라이트 밸브는 LED 어레이를 갖는 LED 유니트를 광도파로와 동일한 기판상에 인접하게 위치하도록 형성된다.As described above, the drive unit of the liquid crystal light valve of the first embodiment includes an LED array 25 serving as the scanning optical signal source shown in FIG. However, in this configuration, it is required to position the end of the optical waveguide very accurately with respect to the LED array. To remedy this problem, the liquid crystal light valve according to the third embodiment is formed so that the LED unit having the LED array is located adjacent to the same substrate as the optical waveguide.

제6도는 본 발명의 제3실시예의 액정 라이트 밸브에 광도파로와 LED 유니트가 형성되어 있는 기판을 도시한 단면도이다.6 is a cross-sectional view showing a substrate on which an optical waveguide and an LED unit are formed in the liquid crystal light valve of the third embodiment of the present invention.

도시한 바와 같이, 실리콘 단결정으로 이루어진 기판(61)상에 형성된 LED 유니트(62)와 광도파로(63)가 서로 인접하여 위치하도록 형성된다. LED 유니트(62)는 a-SiXC1-X: H로 이루어지고 pin 구조를 갖는다. 이 재료를 이용하면 비교적 저온에서 LED 유니트(62)를 형성할 수 있고 결과적으로 높은 휘도를 갖는 LED 유니트를 제공할 수 있다. 그 외에, GaP 등으로 이루어진 버퍼층이 제공되고 사용된 기판에 실리콘이 함유되지 않았다면, AlXGa1-XAs계의 LED가 사용될 수 있다.As shown, the LED unit 62 and the optical waveguide 63 formed on the substrate 61 made of silicon single crystal are formed adjacent to each other. The LED unit 62 is made of a-Si X C 1-X : H and has a pin structure. Using this material, it is possible to form the LED unit 62 at a relatively low temperature and consequently to provide an LED unit with high brightness. In addition, if a buffer layer made of GaP or the like is provided and the substrate used does not contain silicon, an Al X Ga 1-X As-based LED may be used.

이 경우, AlXGa1-XAs계의 조성비 X를 조정함으로써 LED 유니트(62)에 포함된 LED는 인광 파장 영역이 변화될 수 있다. 따라서, 광도전체층의 감도에 따라 LED는 그 발광 파장을 변화할 수 있고, 이것은 성능 향상에 유리한 것이다.In this case, the phosphorescent wavelength range of the LED included in the LED unit 62 can be changed by adjusting the composition ratio X of the Al X Ga 1-X As system. Therefore, depending on the sensitivity of the photoconductor layer, the LED can change its emission wavelength, which is advantageous for improving performance.

광도파로(63)는 SiO2-GeO2로 이루어진 코어층(65)과 SiO2로 이루어진 클래드층(66)을 갖도록 형성된다. SiO2계 재료로 이루어진 광도파로(63)는 SiC14개스와 GeiC14개스의 산화 반응에 기초한 CVD법에 의해 형성된다. 다른 수단으로서, 화염 증착 기법이 이용된다. 이 기법으로, GeC14개시 대신에 TiC14개스로 형성된 SiO2-TiO2를 코어층으로 사용할 수 있다.An optical waveguide 63 is formed to have a cladding layer 66 composed of the core layer 65 and the SiO 2 consisting of SiO 2 -GeO 2. SiO optical waveguide 63 consisting of a 2-based material is formed by a CVD method based on oxidation of SiC 14 gas and 14 gas GeiC. As another means, a flame deposition technique is used. With this technique, SiO 2 -TiO 2 formed of TiC 14 gas can be used as the core layer instead of GeC 14 initiation.

LED 전극(64a,64b)이 LED 유니트(62)의 상부 및 하부에 제공된다. a-SiX-C1-X로 구성된 LED를 사용하는 경우, 투명 전극 또는 메탈 전극이 LED 전극(64a,64b)으로 사용될 수 있다. AlXGa1-XAs로 이루어진 LED를 사용하는 경우에는, 단결정 실리콘으로 이루어진 기판(61)이 전극으로 사용될 수 있다.LED electrodes 64a and 64b are provided on the upper and lower portions of the LED unit 62. When using an LED composed of a-Si X -C 1-X , a transparent electrode or a metal electrode can be used as the LED electrodes 64a and 64b. When using an LED made of Al X Ga 1-X As, a substrate 61 made of single crystal silicon may be used as an electrode.

도시된 바와 같이, LED 유니트(62)와 광도파로(63)는 동일한 기판(61)상에 서로 인접하여 위치하도록 형성된다. 따라서, LED 유니트(62)로부터 방출된 빛은 LED 유니트(62)의 측면에 위치한 광도파로(63)로 가이드된다.As shown, the LED unit 62 and the optical waveguide 63 are formed to be adjacent to each other on the same substrate 61. Thus, the light emitted from the LED unit 62 is guided to the optical waveguide 63 located on the side of the LED unit 62.

즉, 제1실시예 및 제2실시예에 다른 광도파로(11,41)가 형성되어 있는 유리 기판(12a,42a) 대신에, 제4실시예에 따른 액정 라이트 밸브는, 상술한 바와 같이 LED 유니트(62)와 광도파로(63)가 형성된 기판을 제공한다. 제3실시예의 액정 라이트 밸브의 나머지 구성은 제1 및 제2실시예에 따른 액정 라이트 밸브의 구성과 기본적으로 동일하다.That is, instead of the glass substrates 12a and 42a in which the optical waveguides 11 and 41 are formed in the first and second embodiments, the liquid crystal light valve according to the fourth embodiment is an LED as described above. Provided is a substrate on which a unit 62 and an optical waveguide 63 are formed. The rest of the configuration of the liquid crystal light valve of the third embodiment is basically the same as that of the liquid crystal light valve according to the first and second embodiments.

제3실시예에 따르면, 제1실시예 및 제2실시예와 같이 액정 라이트 밸브로 인해 하이 콘트라스트 이미지를 제공하고 전체적인 장치의 크기를 줄일 수 있다.According to the third embodiment, as in the first and second embodiments, the liquid crystal light valve can provide a high contrast image and reduce the size of the entire apparatus.

광도파로(63)에 대해 LED 유니트(62)의 위치 정렬은 포토그소그래피 기법에 의해 구현된다. 간단하고 정밀한 위치 정렬이 가능하다.The alignment of the LED unit 62 with respect to the optical waveguide 63 is implemented by photolithography technique. Simple and precise position alignment is possible.

제3실시예에서, 기판(61)은 가시 광선에 대한 차광층 역할을 한다. 따라서, 금속막(15,45)을 필요로 하는 제1실시예 및 제2실시예와는 달리, 금속막을 배치할 필요가 없다.In the third embodiment, the substrate 61 serves as a light shielding layer for visible light. Therefore, unlike the first and second embodiments requiring the metal films 15 and 45, it is not necessary to arrange the metal film.

이어서, 본 발명의 제4실시예에 따른 액정 라이트 밸브를 설명하면 다음과 같다.Next, the liquid crystal light valve according to the fourth embodiment of the present invention will be described.

제7도는 제4실시예의 액정 라이트 밸브를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도시된 바와 같이, 이 액정 라이트 밸브(80)는 광도파로(81), 한쌍의 유리 기판(82a,82b), 투명 전극(83), 클래드층(84), 금속막(85), 광도전체층(86), 유전체 미러(87), 데이타 전송용 전극(89), 배향막(90a,90b) 및 액정층(91)을 갖도록 구성된다.7 is a sectional view schematically showing the liquid crystal light valve of the fourth embodiment. As shown, the liquid crystal light valve 80 includes an optical waveguide 81, a pair of glass substrates 82a and 82b, a transparent electrode 83, a cladding layer 84, a metal film 85, and a photoconductor layer. 86, dielectric mirror 87, data transfer electrode 89, alignment films 90a and 90b, and liquid crystal layer 91.

광도파로(81)는 광중합된 폴리카보네이트(Z)로 이루어진 고분자 도파로이다. 광도파로(81)의 스트라이프형 패턴이 포토리소그래피 공정으로 형성될 수 있다. 고분자 도파로의 다른 재료로는 폴리우레탄, 에폭시, 감광성 플라스틱 및 포토레지스트 등이 이용될 수 있다.The optical waveguide 81 is a polymer waveguide made of photopolymerized polycarbonate (Z). The stripe pattern of the optical waveguide 81 may be formed by a photolithography process. Other materials of the polymer waveguide may include polyurethane, epoxy, photosensitive plastic, photoresist, and the like.

광도파로(81)와 유전체 미러(87) 사이에는, 광도파로(81)로부터 유전체 미러(87)로 빛이 누설되는 것을 방지하기 위한 클래드층(84)이 제공된다.Between the optical waveguide 81 and the dielectric mirror 87, a cladding layer 84 is provided to prevent light from leaking from the optical waveguide 81 to the dielectric mirror 87.

클래드층(84)은 광도파로(81)보다 굴절율이 작은 수지를 코팅해 형성된다.The cladding layer 84 is formed by coating a resin having a smaller refractive index than the optical waveguide 81.

유리 기판(82a,82b), 투명 전극(83), 금속막(85), 광도전체층(86), 유전체 미러(87), 데이타 전송용 전극(89), 배향막(90a,90b) 및 액정층(91)은 제1실시예 또는 제2실시예에 포함된 것과 동일한 합성물과 재료를 갖는다.Glass substrates 82a and 82b, transparent electrode 83, metal film 85, photoconductor layer 86, dielectric mirror 87, data transfer electrode 89, alignment films 90a and 90b, and liquid crystal layer 91 has the same composites and materials as those included in the first embodiment or the second embodiment.

제1실시예 또는 제2실시예에 따른 액정 라이트 밸브와 같이, 제4실시예에 다른 액정 라이트 밸브도 하이콘트라스트 이미지를 제공하고 전체적인 장치의 크기를 줄일 수 있다.Like the liquid crystal light valve according to the first or second embodiment, other liquid crystal light valves in the fourth embodiment can also provide a high contrast image and reduce the size of the overall apparatus.

본 발명의 이상의 제1실시예 및 제2실시예에서, 광도전체층(16,46)의 프로세스 온도(a-SiC : H를 이용하는 경우에 약 300℃)를 고려할 필요가 있으므로, 광도파로(11,41)로서 내열성이 높은 이온 교환 유리 도파로를 사용한다. 광도전체층(16,46)은 광도파로(11,41)상에 증착된다. 반면에, 제4실시예의 액정 라이트 밸브에서는 광도전체층(86)이 광도파로(81)보다도 유리 기판(82a)에 더 가깝게 위치한다. 따라서, 고분자 도파로 같이 내열성이 약한 광도파로(81)이라도 광도전체층(86)을 형성한 후에 형성할 수 있다. 이것은 내열성이 약한 고분자 도파로를 광도파로(81)로서 사용할 수 있음을 의미한다.In the above first and second embodiments of the present invention, since the process temperature of the photoconductor layers 16 and 46 (a-SiC: about 300 DEG C when using H) needs to be taken into consideration, the optical waveguide 11 (41) is used an ion exchange glass waveguide having high heat resistance. The photoconductor layers 16 and 46 are deposited on the optical waveguides 11 and 41. On the other hand, in the liquid crystal light valve of the fourth embodiment, the photoconductor layer 86 is located closer to the glass substrate 82a than the optical waveguide 81. Therefore, even the optical waveguide 81 having low heat resistance like the polymer waveguide can be formed after the photoconductor layer 86 is formed. This means that the polymer waveguide with weak heat resistance can be used as the optical waveguide 81.

제1실시예 내지 제4실시예들에 액정 라이트 밸브에서, 액정 라이트 밸브으 양쪽면에는 한쌍의 편광판이 크로스-니콜(cross-nicol)방식으로 형성된다. 액정 라이트 밸브에 저장 기능을 갖는 강유전성 액정을 사용하면, 이 액정 라이트 밸브를 2차원 연산소자로 이용할 수도 있다.In the liquid crystal light valve in the first to fourth embodiments, a pair of polarizing plates are formed on both sides of the liquid crystal light valve in a cross-nicol manner. If a ferroelectric liquid crystal having a storage function is used for the liquid crystal light valve, this liquid crystal light valve can also be used as a two-dimensional computing element.

이어서, 본 발명의 제5실시예에 따른 액정 라이트 밸브를 설명하면 다음과 같다.Next, the liquid crystal light valve according to the fifth embodiment of the present invention will be described.

이 실시예에서는, 주사용 광신호원 역할을 하는 광도파로 대신에, EL소자를 사용한다.In this embodiment, an EL element is used instead of the optical waveguide serving as a scanning optical signal source.

제8도는 제5실시예에 따른 액정 라이트 밸브를 개략적으로 도시한 사시도이다. 제9도는 제8도에 도시된 A-A선을 따라 절단된 라이트 밸브를 도시한 단면도이다.8 is a perspective view schematically showing a liquid crystal light valve according to a fifth embodiment. FIG. 9 is a cross-sectional view showing the light valve cut along the line A-A shown in FIG.

제8도는 인광층이 박막으로 구성되고 교류 전원이 EL소자를 구동하는 구조를 도시한 것이다.8 shows a structure in which the phosphor layer is composed of a thin film and the AC power source drives the EL element.

제8도 및 제9도에 도시된 바와 같이, 액정 라이트 밸브(100)은 유기 기판(101,113), 배면 전극(102), 하부 절연층(103), 인광층(104), 상부 절연층(105), 투명 전극(106), 광도전체층(107), 차광층(108), 유전체 미러(109), 배향막(110a,110b), 액정층(11), 데이타 전송용 전극(112), 밀봉재(111) 및 금속막(115)을 갖는다.As shown in FIGS. 8 and 9, the liquid crystal light valve 100 includes an organic substrate 101 and 113, a back electrode 102, a lower insulating layer 103, a phosphorescent layer 104, and an upper insulating layer 105. ), Transparent electrode 106, photoconductor layer 107, light shielding layer 108, dielectric mirror 109, alignment layers 110a and 110b, liquid crystal layer 11, electrode for data transmission 112, sealing material ( 111 and a metal film 115.

이어서, 액정 라이트 밸브(100)의 제조 방법에 대해 설명하면 다음과 같다.Next, the manufacturing method of the liquid crystal light valve 100 is demonstrated.

본 실시예의 액정 라이트 밸브(100)는 EL소자로부터 방출된 빛이 안정되게 발광되도록 인광층을 절연층들 사이에 삽입시킨 샌드위치 구조를 갖도록 형성된다.The liquid crystal light valve 100 of this embodiment is formed to have a sandwich structure in which a phosphorescent layer is inserted between insulating layers so that light emitted from the EL element is stably emitted.

먼저, 유리 기판(101)상에 배면 전극(102)을 EB증착법으로 형성한다. 그 재료는 알루미늄을 이용한다. 이어서, 에칭 처리르 하여 스트라이프 형태로 배면 전극(102)을 패턴화한다. 알루미늄 대신에, Ti(티탄)이나 Mo 등을 사용할 수도 있다.First, the back electrode 102 is formed on the glass substrate 101 by EB deposition. The material uses aluminum. Subsequently, the back electrode 102 is patterned in the form of a stripe by etching. Instead of aluminum, Ti (titanium), Mo, or the like may be used.

본 실시예에서, 배면 전극(102)은 스트라이프 형태로 형성된다. 배면 전극(102)의 형태는 발광 소자의 배치를 다양하게 설계할 수 있도록 변할 수 있다.In the present embodiment, the back electrode 102 is formed in a stripe shape. The shape of the back electrode 102 may be changed to enable various designs of the arrangement of the light emitting device.

이어서, 배면 전극(102)과 투명 전극(106)사이에 인광층(104)에 안정한 고전계를 인가하기 위한 절연층이 제공된다. 사실상, 이 절연층들은 배면 전극(102)에 형성된 하부 절연층(103)과 투명 전극(106)에 형성된 상부 절연층(105)이다.Next, an insulating layer for applying a stable high electric field to the phosphor layer 104 is provided between the back electrode 102 and the transparent electrode 106. In fact, these insulating layers are the lower insulating layer 103 formed on the back electrode 102 and the upper insulating layer 105 formed on the transparent electrode 106.

하부 절연층(103)은 Al1O3와 SiNX로 이루어진 적층 구조를 갖도록 형성된다. Al2O3막은 Al2O3타케트를 이용해 Ar(아르곤) 개스 환경에서 형성된다. SiNX막은 Si 타케트를 이용해 Ar과 N2(질소)의 혼합 개스 환경에서 형성된다. 이들 막을 형성하기 위해, RF(고주파) 스퍼터링 기법을 이용한다.The lower insulating layer 103 is formed to have a laminated structure consisting of Al 1 O 3 and SiN X. An Al 2 O 3 film is formed in an Ar (argon) gas environment using an Al 2 O 3 target . SiN X films are formed in a mixed gas environment of Ar and N 2 (nitrogen) using Si targets. To form these films, RF (high frequency) sputtering techniques are used.

이어서, 하부 절연층(103)하부에 인광층(104)이 적층된다. 이 인광층(104)은 박막형 인광층 또는 형광체 재료를 유전체증에 분산시킨 분말형 인광층으로 형성된다.Subsequently, a phosphorescent layer 104 is stacked below the lower insulating layer 103. The phosphor layer 104 is formed of a thin phosphor layer or a powder phosphor layer obtained by dispersing a phosphor material in dielectricosis.

이제, 박막형 인광층에 대해 설명하면 다음과 같다.Now, the thin film phosphorescent layer will be described.

박막형 인공층은, 주 재료인 ZnS(황화아연)에 주 인광 물질인 Mn(망간)을 0.5wt% 첨가하여 형성된 ZnS : Mn으로 이루어진다. 기판 온도를 300∼500℃ 범위로 설정하고 EB 증착법이 사용된다. 그 결과, 발광파장은 황색을 띠는 585nm이다.The thin-film artificial layer consists of ZnS: Mn formed by adding 0.5 wt% of Mn (manganese), which is a main phosphor, to ZnS (zinc sulfide), which is a main material. The substrate temperature is set in the range of 300 to 500 ° C. and EB deposition is used. As a result, the light emission wavelength is 585 nm which is yellowish.

인광층의 광감지 파장에 대해 그후에 형성된 광도전체층(107)의 의존성을 고려하여, 인광층의 재료로는 적색 영역에 대해서는 주 재료중의 CaS(황화칼슘)에 발광 중심 재료 중의 Eu(유로퓸)을 첨가한 CaS : Eu를, 녹색 영역에 대해서는 ZnS에 Tb(테르븀)과 전하 보충 재료 중의 F(불소)를 첨가한 ZnS : Tb, F를, 청색 영역에 대해서는 SrS(황화스트로늄)에 Ce(세륨)과 K(칼륨)을 첨가한 SrS : Ce, K를 이용한다.Taking into account the dependence of the photoconductor layer 107 formed thereafter on the light sensing wavelength of the phosphorescent layer, the phosphor layer is composed of Ca (calcium sulfide) in the main material with respect to the red region, and Eu (Europium) in the emission center material. CaS: Eu added with ZnS: Tb (terbium) in ZnS for green region and F (fluorine) in charge replenishment material; SrS: Ce, K added cerium) and K (potassium) are used.

인광층을 형성하는데는, CVD법, RF 스퍼터링법 또는 ALE(원자층 에피택셜(Atomic Layer Epitaxial)법 등을 이용할 수 있다.In order to form a phosphorescent layer, CVD method, RF sputtering method, ALE (Atomic Layer Epitaxial) method, etc. can be used.

인광층을 열화시키는 원인이 되는 수분 등을 제거하기 위해, 인광층을 400∼600℃에서 진공 열처리를 해야 한다.In order to remove the moisture etc. which cause deterioration of a phosphorescent layer, the phosphorescent layer should be vacuum-heat-treated at 400-600 degreeC.

이어서, 분말형 인광층에 관해 설명하면 다음과 같다.Next, the powdered phosphorescent layer will be described.

분말형 인광층은, 인광층 재료의 원 재료중의 ZnS에 인광 중심재료인 Cu(구리)와 Cl(염소)를 첨가한 ZnS : Cu, Cl로 형성된다. 입경이 5∼20㎛인 ZnS : Cu, Cl 등의 형광 재료를 50∼100㎛ 정도의 두께로 인광층층을 형성하도록 유전체중에 분산시킨다.The powdered phosphorescent layer is formed of ZnS: Cu and Cl in which Cu (copper) and Cl (chlorine), which are phosphorescent core materials, are added to ZnS in the raw material of the phosphorescent layer material. A fluorescent material such as ZnS: Cu or Cl having a particle diameter of 5 to 20 mu m is dispersed in the dielectric so as to form a phosphorescent layer layer with a thickness of about 50 to 100 mu m.

분말형 인광층의 경우, 인광층에 인가되는 전계강도는 약 1×104∼3×104V/㎝이다. 인광층에는 절연성 브레이크다운이 잘 일어나지 않기 때문에, 분말형 인광층으로 이루어진 인광층(104)을 투명 전극(106)과 배면 전극(102) 사이에 직접 삽입할 수 있다. 즉, 이 경우에는, 하부 절연층(103)과 상부 절연층(105)을 반드시 형성할 필요가 없다.In the case of the powdered phosphorescent layer, the electric field strength applied to the phosphorescent layer is about 1 × 10 4 to 3 × 10 4 V / cm. Since an insulating breakdown hardly occurs in the phosphor layer, the phosphor layer 104 made of a powdered phosphor layer can be directly inserted between the transparent electrode 106 and the back electrode 102. That is, in this case, the lower insulating layer 103 and the upper insulating layer 105 do not necessarily need to be formed.

인광층에 의해 얻어지는 발광색은, 인광 중심재료가 ZnS : Cu, Cl일 경우는 청록색이고, ZnS : Cu, Al일 경우는 녹색이며, ZnS : Cu, Mn, Cl일 경우는 황색이다. 박막형 인광층의 경우와 마찬가지로, 광도전체층(107)의 광감지파장에 대한 의존성에 따라 재료를 선택할 수 있다.The luminescent color obtained by the phosphorescent layer is cyan in the case where the phosphorescent core material is ZnS: Cu, Cl, green in the case of ZnS: Cu, Al, and yellow in the case of ZnS: Cu, Mn, Cl. As in the case of the thin-film phosphorescent layer, a material can be selected according to the dependence on the photosensitive wavelength of the photoconductor layer 107.

상술한 과정에서 형성된 박막형 인광층이나 분말형 인광층에 상부 절연층(105)을 형성한다.The upper insulating layer 105 is formed on the thin film type phosphor layer or the powder type phosphor layer formed in the above-described process.

상부 절연층(105)은 SiOX와 SiNX로 이루어진 적층 구조를 갖도록 형성된다. SiOX막은 Ar와 O2로(산소)의 혼합 개스에서 형성되고 SiNX막은 Ar와 N2의 혼합 개스에서 형성된다. 이들 막을 형성하는데는, RF 스퍼터링법이 이용된다.The upper insulating layer 105 is formed to have a laminated structure consisting of SiO x and SiN X. The SiO X film is formed in a mixed gas of Ar and O 2 furnace (oxygen) and the SiN X film is formed in a mixed gas of Ar and N 2 . In order to form these films, RF sputtering is used.

상부절연층(105)의 재료로는, SiOX와 SiNX대신에 BaTa2O6(탄탈산바륨), SrTiO3(티탄산스트로늄) 또는 Ta2O5(산화탄탈)을 사용할 수도 있다.As the material of the upper insulating layer 105, BaTa 2 O 6 (barium tantalate), SrTiO 3 (strontium titanate) or Ta 2 O 5 (tantalum oxide) may be used instead of SiO X and SiN X.

그후, RF 스퍼터링법을 이용해, 유리기판(101), 배면 전극(102), 하부 절연층(103), 인광층(104) 및 상부 절연층(105)으로 구성된 기판상의 거의 전면에 투명 전극(106)을 형성한다. 이 투명 전극(106)의 재료로는 ITO를 이용한다.Thereafter, using the RF sputtering method, the transparent electrode 106 is almost entirely on the substrate formed of the glass substrate 101, the back electrode 102, the lower insulating layer 103, the phosphorescent layer 104 and the upper insulating layer 105. ). ITO is used as a material of this transparent electrode 106.

전술한 구조는 인광층(104)로 이루어진 주사용 광신호원과는 완전히 독립적으로 액정 라이트 밸브를 구동할 수 있는 이점을 갖는다.The above-described structure has the advantage that the liquid crystal light valve can be driven completely independently of the scanning optical signal source composed of the phosphor layer 104.

EL 소자로 이루어진 인광층(104)의 구동은 쌍극성 펄스에 의해 행해진다. 단극성 펄스를 이용하려면, 인광층(104)와 배면 전극(102) 사이에 전류 제한층을 배치할 필요가 있다. 이 전류 제한층은 MnO2(이산화망간)을 결합 수지에 분산시켜 형성된 두꺼운 막이고, 그 두께는 1∼10㎛이다.The phosphor layer 104 made of the EL element is driven by a bipolar pulse. In order to use a unipolar pulse, it is necessary to arrange a current limiting layer between the phosphor layer 104 and the back electrode 102. This current limiting layer is a thick film formed by dispersing MnO 2 (manganese dioxide) in a binder resin, and its thickness is 1 to 10 mu m.

이어서, 투명 전극(106)상에 a-Si : H 막을 플라즈마 CVD법으로 형성한다. 이 막은 주사용 광신호원 역할을 하는 인광층(104)으로부터 빛을 수신하는 역할을 한다.Subsequently, an a-Si: H film is formed on the transparent electrode 106 by plasma CVD. This film serves to receive light from the phosphor layer 104 serving as an optical source for scanning.

빛의 조사량에 따라 임피던스가 변화하는 광도전체층(107)으로는, Bi12SiO20, CdS, a-SiC : H, a-SiO : H a-SiN : H를 사용할 수 있다.As the photoconductor layer 107 whose impedance changes depending on the irradiation amount of light, Bi 12 SiO 20 , CdS, a-SiC: H, a-SiO: H a-SiN: H can be used.

다음에, 광도전체층(107)상에 차광층(108)을 통하여 유전체 미러(109)를 EB 증착법으로 형성한다. 유전체층(109)는 TiO2막과 SiO2막을 교대로 적층한 다층막이다.Next, the dielectric mirror 109 is formed on the photoconductor layer 107 through the light shielding layer 108 by the EB deposition method. The dielectric layer 109 is a multilayer film in which a TiO 2 film and an SiO 2 film are alternately stacked.

유전체 미러(109)를 통해 광도전체층(107)으로 독출광(106)이 누설되는 것을 방지하려면, 유전체 미러(109)와 광도전체층(107) 사이에 차광층(108)을 형성한다.To prevent leakage of the read light 106 through the dielectric mirror 109 to the photoconductor layer 107, a light shielding layer 108 is formed between the dielectric mirror 109 and the photoconductor layer 107.

차광층(108)은 카본 분산형 유기박막, CdTe, 또는 Ag를 전계가 인가되지 않은 상태에서 도금한 Al2O3일수도 있다.The light shielding layer 108 may be Al 2 O 3 in which a carbon dispersed organic thin film, CdTe, or Ag is plated without an electric field applied thereto.

유리 기판(101)의 이면, 즉 EL 소자가 형성되는 면의 반대측 면에는, EL 소자 이외의 광원으로부터 조사된 빛을 차단하는 금속막(115)을 배치한다. 이 금속막(115)은 Ag, Al 또는 Mo로 형성된다. 또, 액정 패널의 컬러 필터 등에 사용되는 안료-분산형 차광막을 금속박(115)대신에 사용할 수도 있다.On the back surface of the glass substrate 101, that is, the surface opposite to the surface on which the EL element is formed, a metal film 115 for blocking light emitted from light sources other than the EL element is disposed. This metal film 115 is formed of Ag, Al or Mo. Moreover, the pigment-disperse light shielding film used for the color filter of a liquid crystal panel, etc. can also be used instead of the metal foil 115.

유리 기판(101)에 대향하는 유리 기판(113)에는, 데이타 전송용 전극(112)을 형성한다. 이 전극(112)을 형성하려면, 스퍼터링법으로 ITO재료를 다음 스트라이프 형태로 패턴화한다.On the glass substrate 113 facing the glass substrate 101, an electrode 112 for data transfer is formed. To form this electrode 112, the ITO material is patterned into the next stripe form by sputtering.

유전체 미러(119)와 데이타 전송용 전극(112)에는 폴리이미드막을 스핀코팅한 다음 소결하여 배향막(110a,110b)을 각각 형성한다. 배향막(110a,110b)의 표면은 연마에 의해 분자 배향처리를 수행한다.The dielectric mirror 119 and the data transfer electrode 112 are spin coated with a polyimide film and then sintered to form alignment films 110a and 110b, respectively. Surfaces of the alignment films 110a and 110b are subjected to molecular alignment treatment by polishing.

이어서, 유전체 미러(109)와 주사용 광신호원 역할을 하는 인광층(104)이 직각으로 교차하도록 유리 기판들(101,113)이 그 사이의 스페이서(들)(도시되지 않음)로 서로 붙여진다. 그리고 나서, 액정층(111)을 형성할 목적으로 유리 기판들 사이의 공간에 액정을 주입하고 밀봉재(114)로 밀봉한다.Subsequently, the glass substrates 101 and 113 are pasted with spacers (not shown) therebetween so that the dielectric mirror 109 and the phosphor layer 104 serving as a scanning optical signal source are at right angles. Then, liquid crystal is injected into the space between the glass substrates for the purpose of forming the liquid crystal layer 111 and sealed with a sealing material 114.

액정층(111)의 액정의 임피던스는 주사선으로 선택된 광도전체층(107) 부분의 임피던스보다는 훨씬 크지만, 주사선으로 선택되지 않은 광도전체층(107) 부분의 임피던스보다는 작다. 따라서, 전극들 사이에 인가된 거의 모든 데이타 신호들은 액정층(111)에 인가된다. 반면에, 주사선으로 선택되지 않은 광도전체층(209) 부분보다도 더 큰 임피던스를 갖기 때문에, 어떠한 데이타 신호도 액정층(111)에 인가되지 않는다.The impedance of the liquid crystal of the liquid crystal layer 111 is much larger than the impedance of the portion of the photoconductor layer 107 selected as the scanning line, but smaller than the impedance of the portion of the photoconductor layer 107 not selected as the scanning line. Therefore, almost all data signals applied between the electrodes are applied to the liquid crystal layer 111. On the other hand, since it has a larger impedance than the portion of the photoconductor layer 209 not selected as the scan line, no data signal is applied to the liquid crystal layer 111.

제10도는 제15실시예에 따른 액정 라이트 밸브(100)에 포함된 구동부를 개략적으로 도시한 도면이다. 설명을 간략하게 하기 위해, 신호와 타이밍 발생부는 도시하지 않는다.FIG. 10 is a view schematically illustrating a driving unit included in the liquid crystal light valve 100 according to the fifteenth embodiment. For simplicity, the signal and timing generator are not shown.

도시된 바와 같이, 액정 라이트 밸브(100)의 구동부는 주파 신호용 EL 소자를 구동하는 구동기 어레이(121)와 액정 라이트 밸브(100)에 포함된 데이타 전송용 전극(112)를 구동하는 구동회로(122)가 제공한다.As shown, the driving unit of the liquid crystal light valve 100 drives the driver array 121 for driving the EL element for the frequency signal and the driving circuit 122 for driving the data transfer electrode 112 included in the liquid crystal light valve 100. ) Provides.

액정 라이트 밸브(100)를 이용하는 투사형 디스플레이 장치의 구성 및 액정층의 동작 모드는 제4도에 도시된 투사형 디스플레이 장치와 동일하다.The configuration of the projection display device using the liquid crystal light valve 100 and the operation mode of the liquid crystal layer are the same as those of the projection display device shown in FIG.

따라서, 제5실시예에 따른 액정 라이트 밸브를 이용하면 제1실시예에 따른 액정 라이트 밸브와 마찬가지로 하이 콘트라스트의 이미지를 형성할 수 있고 장치의 소형화를 실현할 수 있다.Therefore, when the liquid crystal light valve according to the fifth embodiment is used, a high contrast image can be formed similarly to the liquid crystal light valve according to the first embodiment, and the device can be miniaturized.

또한, LED 어레이 등의 발광소자 어레이를 액정 라이트 밸브에 접속할 필요가 없어서, 위치정렬 등의 고도한 기술을 요구하지 않는다.In addition, it is not necessary to connect an array of light emitting elements such as an LED array to a liquid crystal light valve, and thus does not require high technology such as alignment.

이어서, 본 발명의 제6실시예에 따른 액정 라이트 밸브를 설명하면 다음과 같다.Next, the liquid crystal light valve according to the sixth embodiment of the present invention will be described.

제11도는 제6실시예에 따른 액정 라이트 밸브를 개략적으로 도시한 단면도이다.11 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal light valve according to a sixth embodiment.

도시된 바와 같이, 액정 라이트 밸브(200)는 광도파로(201,202), 제1기판(203), 제2기판(204), 클래드층(205), 투명 전극(206), 접착 수지(207), 금속막(208), 광도전체층(209), 차광막(210), 유전체 미러(211), 유리 기판(212), 데이타 전송용 전극(213), 배향막(214a,214b) 및 액정층(215)을 갖도록 구성된다.As shown, the liquid crystal light valve 200 includes the optical waveguides 201 and 202, the first substrate 203, the second substrate 204, the cladding layer 205, the transparent electrode 206, the adhesive resin 207, Metal film 208, photoconductor layer 209, light shielding film 210, dielectric mirror 211, glass substrate 212, data transfer electrode 213, alignment films 214a and 214b and liquid crystal layer 215 It is configured to have.

주사용 광신호로서는, 광도파로(201,202)를 통해 누설광을 이용할 수 있다.As the scanning optical signal, leaky light can be used through the optical waveguides 201 and 202.

우선적으로, 광도파로(201,202)의 제조 방법을 설명한다.First, the manufacturing method of the optical waveguides 201 and 202 will be described.

광도파로(201)를 형성하려면, 제1기판(203)상에 습식 에칭법으로 홈을 형성한다. 보다 구체적으로 설명하면, 제1기판(203)의 양쪽면에 레지스트가 코팅되고 예비소결된다(pre-sintered). 그 막들을 노광(露光), 현상, 사후소결한다. 이 홈들을 형성하도록 한쪽면에 마스크를 형성한다. 이어서, 완충 플루오르화수소산으로 에칭처리를 한 뒤 레지스트를 양쪽면에서 박리하다. 그 결과, 측면에 스트라이프 형태의 홈이 형성된다.In order to form the optical waveguide 201, grooves are formed on the first substrate 203 by a wet etching method. More specifically, the resist is coated on both sides of the first substrate 203 and pre-sintered. The films are exposed, developed and post-sintered. A mask is formed on one side to form these grooves. Subsequently, after etching with buffered hydrofluoric acid, the resist is peeled off from both sides. As a result, stripe-shaped grooves are formed on the side surfaces.

습식 에칭법 이외에도, Ar 개스를 이용하는 스퍼터 에칭법과 Ar-이온 에칭법 등의 건식 에칭법이나 기계적 연마에 의해 홈을 형성할 수도 있다.In addition to the wet etching method, the grooves may be formed by dry etching methods such as sputter etching using Ar gas and Ar-ion etching, or by mechanical polishing.

광도전체층(201)의 재료로는 포토리소그래피 기술에 의해 쉽게 가공되거나 성형되는 고분자 재료를 사용한다. 구체적으로, 내열성이 우수한 폴리이미드가 가장 바람직한데, 이것은 플라즈마 CVD법으로 광도전체층(209)를 형성할 때 기판의 온도를 300℃까지 올릴 필요가 있기 때문이다.As the material of the photoconductor layer 201, a polymer material which is easily processed or molded by photolithography technology is used. Specifically, polyimide having excellent heat resistance is most preferable because it is necessary to raise the temperature of the substrate to 300 ° C when forming the photoconductor layer 209 by the plasma CVD method.

제1기판(203)의 홈이 형성된 표면에는 폴리이미드를 용매에 희석해 스피너로 코팅한다. 그후 이 면을 열처리한다. 열처리 면에 레지스트를 도포한다. 레지스트를 도포한 면을 제1기판(203)에 형성된 홈들을 피복하도록 마스크를 형성하기 위해 예비소결, 노광, 현상 및 사후 소결한다. 이어서, 도포된 폴리이미드를 에칭하고 레지스트를 그 표면에서 박리한다. 최종적으로 열처리하여 그 표면에 광도파로(201)를 형성한다.On the grooved surface of the first substrate 203, polyimide is diluted in a solvent and coated with a spinner. This surface is then heat treated. A resist is applied to the heat treated surface. The resist coated surface is presintered, exposed, developed and post sintered to form a mask to cover the grooves formed in the first substrate 203. The applied polyimide is then etched and the resist is peeled off at its surface. Finally, heat treatment is performed to form the optical waveguide 201 on the surface.

폴리이미드의 에칭법으로는, 히드라진과 하이드레이트계 부식액에 의한 에칭법으로 이용한다.As an etching method of a polyimide, it uses by the etching method by hydrazine and a hydrate-type corrosion liquid.

본 실시예에서 사용된 폴리이미드는 비감광성이다. 그러나, 감광성 폴리이미드를 사용하면 광도파로 제조 공정 단계를 줄일 수 있게 된다.The polyimide used in this example is non-photosensitive. However, the use of photosensitive polyimide can reduce the optical waveguide fabrication process steps.

폴리이미드는 섬유판(하기 참조)으로 제조된 제1기판(203)보다 더 큰 굴절율을 가지므로 기판쪽에는 크래드층이 필요치 않다.Since the polyimide has a larger refractive index than the first substrate 203 made of a fibreboard (see below), no cladding layer is required on the substrate side.

반면에, 광도파로(201) 위에는 ITO로 제조된 투명 전극(206)이 형성된다. 투명 전극(206)은 광도파로(201)보다 더 큰 굴절율을 가지므로 클래드층(205)를 구비해 주어야 한다. 클래드층(205)은 SiO2, 즉 낮은 굴절율을 갖는 유전체를 스퍼터링법으로 형성시킨다.On the other hand, the transparent electrode 206 made of ITO is formed on the optical waveguide 201. Since the transparent electrode 206 has a larger refractive index than the optical waveguide 201, the transparent electrode 206 should have a cladding layer 205. The cladding layer 205 forms SiO 2 , that is, a dielectric having a low refractive index by sputtering.

클래드층(205)을 형성시키는 또 다른 방법에서 광도파로(201)을 형성하기 위해 사용된 폴리이미드보다 굴절율이 낮은 폴리이미드를 사용한다. 이경우에는, 중간량 정도의 빛이 광도파로(201)로부터 누출되도록 클래드층(205)을 형성시켜야 한다. 클래드층(205)의 적절한 두께는 50 내지 5000Å이다. 본 실시예에서 클래드층(205)의 두께는 약 3000Å이다.Another method of forming the clad layer 205 uses a polyimide having a lower refractive index than the polyimide used to form the optical waveguide 201. In this case, the cladding layer 205 must be formed so that an intermediate amount of light leaks from the optical waveguide 201. Suitable thickness of clad layer 205 is 50 to 5000 mm 3. In this embodiment, the thickness of the cladding layer 205 is about 3000 mm 3.

제2기판(204) 위에 광도파로(202)를 형성시킬 때에는 제1기판(203), 제2기판(204), 광도파로(202) 및 접착수지(207)의 굴절율을 매치시킬 필요가 있다. 즉, 광도파로(202)에서 누출된 빛이 제1기판(203)을 통과하기 위해서는 제1기판(203)이 광도파로(202)의 굴절율과 같거나 더 큰 굴절율을 가져야 한다. 나아가, 제2기판(204)은 광도파로(202)보다 더 작은 굴절율을 가져야 한다.When the optical waveguide 202 is formed on the second substrate 204, the refractive indices of the first substrate 203, the second substrate 204, the optical waveguide 202, and the adhesive resin 207 need to match. That is, in order for the light leaked from the optical waveguide 202 to pass through the first substrate 203, the first substrate 203 must have a refractive index equal to or greater than that of the optical waveguide 202. Furthermore, the second substrate 204 should have a smaller refractive index than the optical waveguide 202.

이러한 조건을 충족시키기 위해서, 제1기판(203)으로는 약 1.53의 굴절율을 갖는 섬유판을, 제2기판(204)로는 약 1.457의 굴절율을 갖는 석영을, 그리고 광도파로(202)로는 약 1.53의 굴절율을 갖는 폴리이미드를 선택해야 한다. 접착 수지(207)는 광도파로(202)의 클래드층과 접촉하게 되므로 약 1.48의 굴절율을 갖는 것으로 선택해야 한다. 이 경우, 약 1.61의 굴절율을 갖는 폴리이미드가 광도파로(201)용으로 사용될 수 있다.To satisfy this condition, a fibrous plate having a refractive index of about 1.53 for the first substrate 203, quartz having a refractive index of about 1.457 for the second substrate 204, and about 1.53 for the optical waveguide 202. A polyimide having a refractive index should be selected. Since the adhesive resin 207 comes into contact with the cladding layer of the optical waveguide 202, it should be selected to have a refractive index of about 1.48. In this case, polyimide having a refractive index of about 1.61 can be used for the optical waveguide 201.

광도파로(201)는 광도파로(202)와 같은 폭을 갖는다. 서로 인접한 광도파로들(202) 사이의 피치는 광도파로(201) 각각의 폭보다 2배 더 넓다. 광도파로(201)와 마찬가지로 인접 광도파로들(202) 사이의 피치는 광도파로(202) 각각이 폭보다 2배 더 넓다. 광도파로(201)는 대응되는 광도파로(202)로부터 각각 평행하게 1/2피치만큼 시프트되도록 위치한다.The optical waveguide 201 has the same width as the optical waveguide 202. The pitch between the optical waveguides 202 adjacent to each other is twice as wide as the width of each of the optical waveguides 201. Like the optical waveguide 201, the pitch between adjacent optical waveguides 202 is twice as wide as each of the optical waveguides 202. The optical waveguides 201 are positioned to be shifted by 1/2 pitch in parallel from the corresponding optical waveguides 202, respectively.

석영으로 만들어진 제2기판(204)위에 홈을 형성시키기 위해, 반응성 이온 에칭(RIE) 방법을 사용하는 것이 매우 효과적이다. 반응 가스로서 CF4대신에, CF4와 H2의 혼합 가스, CF4와 C2H4의 혼합 가스, C2F5, C2F6와 C2H4의 혼합 가스, CHF3및 C4F8을 사용할 수 있다. 또한, 아르곤 가스를 사용하는 스퍼터링 에칭법, 아르곤 이온 빔 에칭법 또는 기계적 연마법을 사용하는 것도 가능하다.In order to form grooves on the second substrate 204 made of quartz, it is very effective to use a reactive ion etching (RIE) method. Instead of CF 4 as reactant gas, mixed gas of CF 4 and H 2 , mixed gas of CF 4 and C 2 H 4 , mixed gas of C 2 F 5 , C 2 F 6 and C 2 H 4 , CHF 3 and C 4 F 8 can be used. It is also possible to use a sputtering etching method using argon gas, an argon ion beam etching method or a mechanical polishing method.

광도파로(202)를 형성시키는 방법은 앞서 기술한 광도파로(201) 형성 방법과 동일하다.The method of forming the optical waveguide 202 is the same as the method of forming the optical waveguide 201 described above.

제2기판(204)의 배면, 즉 광도파로(202)가 형성되는 표면의 반대쪽 표면위에는 광도파로를 제외한 어떤곳에서 인가되는 빛도 모두 차단하는 금속막(208)이 형성된다.On the back surface of the second substrate 204, that is, on the surface opposite to the surface where the optical waveguide 202 is formed, a metal film 208 is formed to block all light applied anywhere except the optical waveguide.

금속막(208)은 Ag, Al 또는 Mo로 만들 수 있다. 그렇지 않으면, 액정 패널의 컬러 필터로 주로 사용되는 안료-분산형 차광막을 금속막(208) 대신에 사용할 수도 있다.The metal film 208 may be made of Ag, Al or Mo. Otherwise, a pigment-dispersion light shielding film mainly used as a color filter of the liquid crystal panel may be used instead of the metal film 208.

다음에는 클래드층(205)상에 위치한 충돌을 형성시키는 방법에 대해 기술할 것이다.Next, a method of forming a collision located on the clad layer 205 will be described.

클래드층(205)위에는 ITO로 만들어진 투명 전극(206)이 스퍼터링법으로 형성된다. 투명 전극(206)위에는 플라즈마 CVD 기술에 의하여 a-Si : H 로 된 재료가 광도전체층(209)으로서 형성된다. 이러한 광도전체층은 광도파로(201)로부터 빛이 수용된다.On the cladding layer 205, a transparent electrode 206 made of ITO is formed by sputtering. On the transparent electrode 206, a material of a-Si: H is formed as the photoconductor layer 209 by the plasma CVD technique. The photoconductor layer receives light from the optical waveguide 201.

임피던스가 빛의 조사량에 따라 변하는 광도전체층(209)으로서 Bi12SiO20, CdS, a-SiC : H, a-SiO : H 또는 a-SiN : H를 사용할 수 있다.Bi 12 SiO 20 , CdS, a-SiC: H, a-SiO: H, or a-SiN: H may be used as the photoconductor layer 209 whose impedance changes according to the irradiation amount of light.

그 다음에는 광도전체층(209)위에 차광층(210)이 형성된다. 그후, EB 증착법으로 유전체 미러(211)를 형성한다. 유전체 미러(211)은 TiO2층과 SiO2층이 교대로 적층된 다층막이다.Next, a light shielding layer 210 is formed on the photoconductor layer 209. Thereafter, the dielectric mirror 211 is formed by EB deposition. The dielectric mirror 211 is a multilayer film in which TiO 2 layers and SiO 2 layers are alternately stacked.

독출막(216)이 유전체 미러(211)를 통해 광도전체층(209)으로 누출되는 것을 방지하기 위해서 유전체 미러(211)와 광도전체층(209) 사이에 차광층(210)이 형성되어야 한다. 차광층(210)으로는 탄소-분산형 유기박막, CdTe 및 Ag가 전기 도금된 Al2O3를 사용할 수 있다.In order to prevent the read layer 216 from leaking into the photoconductor layer 209 through the dielectric mirror 211, a light shielding layer 210 must be formed between the dielectric mirror 211 and the photoconductor layer 209. As the light blocking layer 210, Al 2 O 3 electroplated with a carbon-dispersed organic thin film, CdTe, and Ag may be used.

제1기판(203)과 대향하는 유리 기판(212)위에는 데이타 전송용 전극(213)이 제공된다. 데이타 전송용 전극(213)을 형성하기 위해 스퍼터링법으로 증착된 투명한 ITO가 유리 기판(212)상에 스트라이프 형태로 패턴화된다.The data transfer electrode 213 is provided on the glass substrate 212 facing the first substrate 203. Transparent ITO deposited by sputtering to form the data transfer electrode 213 is patterned in a stripe shape on the glass substrate 212.

유전체 미러(211)와 데이타 전송용 전극(213)에는, 폴리이미드를 스핀코팅하고 그 코팅된 막을 소결시켜 배향막(214a 및 214b)이 각각 형성된다. 배향막(214a 및 214b)의 표면에는 분자 배향처리가 수행된다.On the dielectric mirror 211 and the data transfer electrode 213, the alignment films 214a and 214b are formed by spin coating polyimide and sintering the coated film. Molecular alignment treatment is performed on the surfaces of the alignment films 214a and 214b.

그리고 나서, 데이타 전송용 전극(213)이 주사용 광도파로(201)와 직각으로 교차되도록 제1기판(203)과 유리 기판(212)은 스페이서(들)(도시되지 않음)를 통하여 서로 붙여진다. 양쪽 기판사이의 공간속에 액정을 주입하고 액정층(215)을 형성시키기 위해 밀봉한다.Then, the first substrate 203 and the glass substrate 212 are attached to each other through spacer (s) (not shown) such that the data transfer electrode 213 crosses the optical waveguide 201 at right angles. . Liquid crystal is injected into the space between both substrates and sealed to form the liquid crystal layer 215.

끝으로, 광도파로(201)가 형성된 제1기판(203)을 광도파로(202)가 형성된 제2기판(204)에 대해 적절한 위치로 배치시키고, 양쪽 기판(203 및 204)을 접착제(207)로 서로 붙인다. 상술한 바와 같이 제1기판(203)은 섬유판으로 제조된 것이고 제2기판(204)는 석영으로 제조된 것이다.Finally, the first substrate 203 on which the optical waveguide 201 is formed is disposed at an appropriate position with respect to the second substrate 204 on which the optical waveguide 202 is formed, and both substrates 203 and 204 are attached to the adhesive 207. Glue them together. As described above, the first substrate 203 is made of fibrous board and the second substrate 204 is made of quartz.

액정층(215)을 형성시키기 위해 사용된 액정은 조사광에 의해 주사선으로 선택된 광도전체층(209) 부분보다는 더 큰 임피던스를 가지며, 주사선으로 선택되지 않은 광도전체층(209) 부분보다는 더 작은 임피던스를 갖는다.The liquid crystal used to form the liquid crystal layer 215 has a larger impedance than the portion of the photoconductor layer 209 selected as the scanning line by the irradiation light, and has a smaller impedance than the portion of the photoconductor layer 209 not selected as the scanning line. Has

액정층(215)의 액정은 주사선으로 선택된 광도전체층(209) 부분보다 훨씬 더 큰 임피던스를 갖는다. 따라서, 전극들사이에 인가된 데이타 신호의 대부분은 액정층(215)에 인가된다. 그러나, 액정층(215)은 주사선으로 선택되지 않은 광도전체층(209) 부분보다 더 큰 임피던스를 갖기 때문에 액정층(215)위에 다른 어떤 데이타 신호도 인가되지 않는다.The liquid crystal of the liquid crystal layer 215 has a much higher impedance than the portion of the photoconductor layer 209 selected as the scan line. Therefore, most of the data signal applied between the electrodes is applied to the liquid crystal layer 215. However, since the liquid crystal layer 215 has a larger impedance than the portion of the photoconductor layer 209 which is not selected as the scan line, no other data signal is applied on the liquid crystal layer 215.

제1실시예에 따른 액정 라이트 밸브와 같이, 제6실시예에 따른 액정 라이트 밸브 역시 하이 콘트라스트 이미지를 제공하고 장치의 소형화를 실현할 수 있다.Like the liquid crystal light valve according to the first embodiment, the liquid crystal light valve according to the sixth embodiment can also provide a high contrast image and realize miniaturization of the device.

공지된 액정 라이트 밸브에서는 광도파로가 하나의 기판위에 형성되어 있다. 따라서, 인접 주사선들 사이에 간격(gap)이 존재하게 된다. 그러나, 이러한 실시예에 따르면 광도파로가 두개의 기판위에 형성되므로 인접 주사선들 사이의 그러한 간격은 없어지게 된다. 따라서, 주사선의 수를 증가시킬 수 있고 이로 인해 액정 라이트 밸브의 개구수와 해상도가 개선된다.In known liquid crystal light valves, an optical waveguide is formed on one substrate. Thus, there is a gap between adjacent scan lines. However, according to this embodiment, since the optical waveguide is formed on the two substrates, such a gap between adjacent scan lines is eliminated. Therefore, the number of scanning lines can be increased, thereby improving the numerical aperture and resolution of the liquid crystal light valve.

제1기판(203)이 유리로 제조되는 경우, 광도파로(202)에서 누출된 광신호는 제1기판(203)을 통과하는 중에 확산된다. 따라서, 주사선상의 광량이 감소된다. 또한 광신호가 인접 주사선위에 누출되면, 누화가 일어날 수도 있다. 이러한 단점을 방지하기 위하여 제6실시예의 액정 라이트 밸브에서는 제1기판(203)을 섬유판으로 제조한다. 섬유판을 사용하면 광신호를 수평 방향으로 확산시키지 않으면서 수직 상향 방향(제11도에 도시된 독출광의 주행 방법과 반대 방향)으로 광도파로(202)에서 유도된 광신호를 전송할 수 있다.When the first substrate 203 is made of glass, the optical signal leaked from the optical waveguide 202 is diffused while passing through the first substrate 203. Thus, the amount of light on the scan line is reduced. In addition, crosstalk may occur when an optical signal leaks over adjacent scanning lines. In order to prevent this disadvantage, in the liquid crystal light valve of the sixth embodiment, the first substrate 203 is made of a fiber board. The fiber board can transmit the optical signal induced in the optical waveguide 202 in the vertical upward direction (opposite to the traveling method of the read light shown in FIG. 11) without spreading the optical signal in the horizontal direction.

제12도에는 제11도에 도시된 액정 라이트 밸브(200)의 구동 유니트가 개략적으로 도시되어 있다.FIG. 12 schematically shows a drive unit of the liquid crystal light valve 200 shown in FIG.

도면에 도시된 바와 같이, 구동 유니트는 주사 신호용 LED 어레이(211)와 데이타 전송용 전극(213)을 구동하는 구동회로(222)를 제공해 준다. LED 어레이(221) 대신에 반도체 레이저 어레이를 사용할 수 있다.As shown in the figure, the drive unit provides a drive circuit 222 for driving the scan signal LED array 211 and the data transfer electrode 213. A semiconductor laser array may be used instead of the LED array 221.

LED 어레이(221)는 광펄스 신호가 LED 어레이(221)로부터 액정 라이트 밸브(200)로 가이드될 수 있도록 액정 라이트 밸브(200)에 접속된다.The LED array 221 is connected to the liquid crystal light valve 200 so that a light pulse signal can be guided from the LED array 221 to the liquid crystal light valve 200.

제13도는 제12도에 도시되어 있는 LED 어레이(221)의 접속을 상세히 도시한 사시도이다.FIG. 13 is a perspective view showing in detail the connection of the LED array 221 shown in FIG.

도면에 도시된 바와 같이, 제12도에 도시된 LED 어레이(221)는 LED 어레이(221a 및 221b)로 구성된다. LED 어레이(221a 및 221b)로부터 방출된 빛은 광학 프리즘(223a 및 223b)을 통해 각각 광도파로(225a와 225b)로 가이드된다. 광도파로(225a 및 225b)는 제11도에 도시된 액정 라이트 밸브의 광도파로(201 및 202)에 각각 대응한다.As shown in the figure, the LED array 221 shown in FIG. 12 is composed of LED arrays 221a and 221b. Light emitted from the LED arrays 221a and 221b is guided to the optical waveguides 225a and 225b through the optical prisms 223a and 223b, respectively. The optical waveguides 225a and 225b respectively correspond to the optical waveguides 201 and 202 of the liquid crystal light valve shown in FIG.

즉, LED 어레이와 광학 프리즘의 각 쌍을 상부 및 하부 광도파로에 각각 제공한다. 설명을 더 간단하게 하기 위해, 제13도에서는 상부 및 하부 광도파로(225a 및 225b)만을 도시하고, 액정 라이트 밸브의 다른 소자들은 도시하지 않았다.That is, each pair of LED array and optical prism is provided to the upper and lower optical waveguides, respectively. For simplicity of explanation, only the upper and lower optical waveguides 225a and 225b are shown in FIG. 13, and other elements of the liquid crystal light valve are not shown.

광학 프리즘(223a 및 223b)을 사용하지 않고, 광도파로(225a 및 225b)의 각 단면을 LED 어레이(221a 및 221b)의 각 발광면으로 직접 접속시킨다.Instead of using the optical prisms 223a and 223b, the respective cross sections of the optical waveguides 225a and 225b are directly connected to the respective light emitting surfaces of the LED arrays 221a and 221b.

(224a 및 224b)는 액정 라이트 밸브(200)의 광도전체층으로 빛을 효율적으로 가이드하기 위하여 광도파로(225a 및 225b)의 단면상에서 빛을 반사시키는 반사경을 나타내는 것이다. 이들 반사경은 Al 또는 Ag로 제조된다.Reference numerals 224a and 224b indicate reflectors reflecting light on cross sections of the optical waveguides 225a and 225b in order to guide light efficiently into the photoconductor layer of the liquid crystal light valve 200. These reflectors are made of Al or Ag.

액정 라이트 밸브(200)를 사용하는 투사형 이미지 디스플레이 장치의 구성 및 액정층의 동작 방식은 제4도에 도시된 투사형 이미지 디스플레이 장치와 동일한 것이다.The configuration of the projection image display apparatus using the liquid crystal light valve 200 and the operation method of the liquid crystal layer are the same as those of the projection image display apparatus shown in FIG.

이제, 본 발명의 제7실시예에 따른 액정 라이트 밸브에 대하여 기술하고자 한다.Now, a liquid crystal light valve according to a seventh embodiment of the present invention will be described.

제14도는 본 발명의 제7실시예에 따른 액정 라이트 밸브를 개략적으로 도시한 단면도이다.14 is a cross-sectional view schematically showing a liquid crystal light valve according to a seventh embodiment of the present invention.

이러한 액정 라이트 밸브에서는 제11도에 도시된 액정 라이트 밸브(200)에 포함된 주사용 광신호원으로 기능하는 하부 광도파로(202) 대신 EL 소자로 제조된 인광층을 사용한다.In such a liquid crystal light valve, a phosphor layer made of an EL element is used instead of the lower optical waveguide 202 serving as a scanning optical signal source included in the liquid crystal light valve 200 shown in FIG.

제14도에 도시된 바와 같이 액정 라이트 밸브(300)는 섬유판(301), 광도파로(302), 배면 전극(303), 유리 기판(304), 하부 절연층(305), EL 소자로 만들어진 인광층(306), 상부 절연층(307), 투명 전극(308), 접착 수지(309), 클래드층(310), 투명 전극(311), 금속막(312), 광도전체층(313), 차광층(314), 유전체 미러(315), 유리 기판(316), 데이타 전송용 전극(317), 배향막(318a 및 318b) 및 액정층(319)을 갖도록 정열되어 있다.As shown in FIG. 14, the liquid crystal light valve 300 is formed of a fiber plate 301, an optical waveguide 302, a back electrode 303, a glass substrate 304, a lower insulating layer 305, and an phosphorescent element. Layer 306, upper insulating layer 307, transparent electrode 308, adhesive resin 309, cladding layer 310, transparent electrode 311, metal film 312, photoconductive layer 313, light shielding The layer 314, the dielectric mirror 315, the glass substrate 316, the data transfer electrode 317, the alignment films 318a and 318b, and the liquid crystal layer 319 are aligned.

이제 액정 라이트 밸브(300)의 제조 방법에 관하여 기술하고자 한다.Now, a method of manufacturing the liquid crystal light valve 300 will be described.

액정 라이트 밸브(300)는 EL소자가 안정하게 빛을 출력하도록 상부 및 하부 절연층(305 및 307) 사이에 인광층(306)이 배치되어 있는 샌드위치 구조로 형성된다.The liquid crystal light valve 300 is formed in a sandwich structure in which the phosphor layer 306 is disposed between the upper and lower insulating layers 305 and 307 so that the EL element can stably output light.

우선, 배면 전극(303)을 유리 기판(304)에 형성시킨다. 이 공정에서는 EB증착법을 사용하여 Al 대신에 Ti 또는 Mo를 사용할 수도 있다.First, the back electrode 303 is formed on the glass substrate 304. In this process, Ti or Mo may be used instead of Al by using the EB deposition method.

배면 전극(303)과 투명 전극(308)사이에는 인광층(306)에 안정한 고전계를 인가하기 위한 절연층들이 필요하다. 구체적으로, 배면 전극(303) 쪽에는 하부 절연층(305)을 형성시키고 투명 전극(308) 쪽에는 상부 절연층(307)을 형성시킨다.Insulation layers are required between the back electrode 303 and the transparent electrode 308 for applying a stable high field to the phosphor layer 306. Specifically, the lower insulating layer 305 is formed on the back electrode 303 side, and the upper insulating layer 307 is formed on the transparent electrode 308 side.

하부 절연층(305)은 Al2O3층과 SiNX층이 교대로 적층되어 있는 적층 구조를 사용한다. Al2O3로 된 층은 Al2O3타겟을 갖는 Ar 환경에서 형성되고 SiNX로 된 층은 Si 타겟을 갖는 Ar 및 N2의 혼합 가스 속에서 형성된다. 이때, RF스퍼터링법을 사용한다.The lower insulating layer 305 uses a laminated structure in which an Al 2 O 3 layer and a SiN X layer are alternately stacked. A layer of Al 2 O 3 is a layer formed in an Ar environment having an Al 2 O 3 target with SiN X is formed in a mixed gas of Ar and N 2 with a Si target. At this time, the RF sputtering method is used.

그 다음, 하부 절연층(305)위에 EL소자로 된 인광층을 적층시킨다. 인광층(306)은 형광 물질이 유전체안에 분산되어 있는 분말형 인광층과 박막형 인광층으로 형성된다. 그리고 나서, 인광층(306)위에 상부 절연층(307)이 형성된다.Then, a phosphorescent layer made of an EL element is laminated on the lower insulating layer 305. The phosphor layer 306 is formed of a powder phosphor layer and a thin film phosphor layer in which fluorescent material is dispersed in a dielectric. An upper insulating layer 307 is then formed over the phosphor layer 306.

상부 절연층(307)은 SiOX층과 SiNX층이 교대로 적층되어 있는 적층 구조를 갖도록 형성된다. SiOX로 된 층은 Si 타겟을 갖는 Ar 및 O2의 혼합 가스속에서 형성되고, SiNX로 된 층은 Si 타겟을 갖는 Ar 및 N2의 혼합 가스 속에서 형성된다. 이때, RF스퍼터링법을 사용한다.The upper insulating layer 307 is formed to have a laminated structure in which a SiO X layer and a SiN X layer are alternately stacked. The layer of SiO X is formed in a mixed gas of Ar and O 2 having a Si target, and the layer of SiN X is formed in a mixed gas of Ar and N 2 having a Si target. At this time, the RF sputtering method is used.

SiOX및 SiNX대신, 상부 절연층(307)을 형성시키기 위해 사용될 수 있는 재료는 BaTa2O6, SrTiO6또는 Ta2O5이다.Instead of SiO X and SiN X , the materials that can be used to form the upper insulating layer 307 are BaTa 2 O 6 , SrTiO 6 or Ta 2 O 5 .

그 다음, RF 스퍼터링법을 사용하여 상부 절연층(307) 위에 투명 전극(308)을 형성시킨다. 전극(308)의 재료는 ITO이다.Then, the transparent electrode 308 is formed on the upper insulating layer 307 using the RF sputtering method. The material of the electrode 308 is ITO.

상술한 배열은, 투명 전극(308)이 접지되면 주사용 광신호원으로 작용하는 발광층(306)과 완전히 독립적으로 라이트 밸브가 구동될수 있게 하는 등의 장점을 갖는다.The above arrangement has the advantage that the light valve can be driven completely independently of the light emitting layer 306 serving as the scanning optical signal source when the transparent electrode 308 is grounded.

EL 소자로 이루어진 인광층(306)은 쌍극성 펄스에 의해 교류 구동된다. 인광층(306)과 배면 전극(303)사이에 전류 제한층이 제공되면, 인광층(306)은 단극성 펄스에 의해 직류 구동될 수 있다. 전류 제한층은 MnO2가 분산되어 있는 접착 수지로 형성된 두꺼운 막이다. 이 막의 두께는 1㎛ 내지 10㎛이다.The phosphor layer 306 made of an EL element is AC driven by a bipolar pulse. If a current limiting layer is provided between the phosphor layer 306 and the back electrode 303, the phosphor layer 306 can be driven directly by a unipolar pulse. The current limiting layer is a thick film formed of an adhesive resin in which MnO 2 is dispersed. The thickness of this film is 1 µm to 10 µm.

다음으로 광도파로(302)의 제조 방법에 대해 설명한다.Next, the manufacturing method of the optical waveguide 302 is demonstrated.

광도파로(302)를 형성학 위해서 습식-에칭법에 의해 섬유판(301) 상에 광도로파용 홈을 형성시킨다. 즉, 섬유판(301)이 양쪽 표면상에 레지스트를 코팅한다. 코팅된 레지스트의 한쪽 표면상에 마스크를 형성시키기 위해 예비 소결, 노광, 현상 및 사후 소결이 수행된다. 이어서, 완충된 플루오르화수소산을 사용함으로써 마스크상에서 에칭을 수행하고 레지스트는 표면으로부터 박리되어 표면상에 줄무늬 홈을 완성시킨다.In order to form the optical waveguide 302, grooves for optical waveguide are formed on the fiber plate 301 by wet-etching. That is, the fibreboard 301 coats the resist on both surfaces. Pre-sintering, exposure, development and post-sintering are performed to form a mask on one surface of the coated resist. Subsequently, etching is performed on the mask by using buffered hydrofluoric acid and the resist is peeled off from the surface to complete the stripe groove on the surface.

습식-에칭 기법 대신에, 홈을 형성시키기 위하여 Ar 가스 또는 아르곤 이온 비임 에칭을 이용하여 스퍼터 에칭같은 건식 에칭법이나 기계적 연마법을 이용할 수 있다.Instead of wet-etching techniques, dry etching or mechanical polishing may be used to form grooves, such as sputter etching using Ar gas or argon ion beam etching.

광도파로(302)는 포토리소그래피나 성형가공이 용이한 고분자 재료를 사용하다. 구체적으로는, 플라즈마 CVD 기술에 의해 광도전체층(313)을 형성시키는 경우 기판을 300℃까지 가열해야 하기 때문에 내열성이 강한 폴리이미드가 가장 적합하다.The optical waveguide 302 uses a polymer material that is easy to photolithography or molding. Specifically, when the photoconductor layer 313 is formed by the plasma CVD technique, since the substrate must be heated to 300 ° C, polyimide having high heat resistance is most suitable.

제1기판(301) 중 홈이 형성된 면에 폴리이미드를 용매로 희석해 스피너로 코팅한다. 그리고 나서, 이 면을 열처리한다. 열처리 면에 레지스트를 코팅한다. 레지스트를 코팅한 면을 제1기판(301)에 형성된 홈을 피복하도록 마스크를 형성하도록 예비 소결, 노광, 현상 및 사후소결한다. 그리고 나서, 코팅된 폴리이미드를 에칭하고 레지스트를 그 표면에서 박리한다. 최종적으로 열처리하여 그 표면에 광도파로(302)를 형성한다.The polyimide is diluted with a solvent and coated with a spinner on the grooved surface of the first substrate 301. Then, this surface is heat treated. The resist is coated on the heat treated side. The surface coated with the resist is pre-sintered, exposed, developed and post-sintered to form a mask to cover the grooves formed in the first substrate 301. The coated polyimide is then etched and the resist is peeled off at its surface. Finally, the heat treatment is performed to form the optical waveguide 302 on the surface.

폴리이미드의 에칭법으로는 히드라진과 하이드레이트계 부식액에 의한 습식 에칭법이 이용된다.As the etching method of the polyimide, a wet etching method using hydrazine and a hydrate-based corrosion solution is used.

이 실시예에서, 사용된 폴리이미드는 비감광성이다. 그러나, 감광성 폴리이미드를 사용하면 광도파로 제조방법의 단계를 감소시킬 수 있다.In this example, the polyimide used is non-photosensitive. However, the use of photosensitive polyimide can reduce the steps of the optical waveguide manufacturing method.

광도파로(301)상에 형성되고 ITO로 구성된 투명 전극(311)은 광도파로(302)보다 더 큰 굴절율을 가지므로 클래드층(310)을 형성시킬 필요가 있다. 바이어스 스퍼터링법으로, 굴절율이 낮은 유전체인 SiO2로 클래드층(310)을 제조한다.Since the transparent electrode 311 formed on the optical waveguide 301 and composed of ITO has a larger refractive index than the optical waveguide 302, it is necessary to form the cladding layer 310. By the bias sputtering method, the clad layer 310 is made of SiO 2 , which is a dielectric having a low refractive index.

클래드층(310)을 형성시키는 다른 방법으로는, 클래드층(310) 제조용 폴리이미드는 광도파로(302)를 제조하는데 사용되는 폴리이미드보다 더 작은 굴절율을 갖는다. 이러한 경우에, 적절한 양의 광이 광도파로(302)로부터 누출되도록 클래드층(310)을 형성시켜야 한다. 클래드층(310)의 적절한 두께는 50Å이다. 이 실시예에서, 클래드층(310)의 두께는 약 3000Å이다.As another method of forming the cladding layer 310, the polyimide for producing the cladding layer 310 has a smaller refractive index than the polyimide used for producing the optical waveguide 302. In this case, the clad layer 310 must be formed so that an appropriate amount of light leaks from the optical waveguide 302. The appropriate thickness of the clad layer 310 is 50 mm 3. In this embodiment, the thickness of the clad layer 310 is about 3000 mm 3.

광도파로(302)는 배면 전극(303)과 동일한 폭을 갖는다. 인접한 광도파로(302)사이의 피치는 광도파로(302) 폭의 2배이다. 광도파로(202)와 마찬가지로, 인접한 배면 전극(303) 사이의 피치는 배면 전극(303)폭의 2배이다. 광도파로(302)는 각각 대응하는 배면 전극(303)으로부터 1/2 피치 정도로 시프트하도록 배면 전극(303)에 평행하게 위치한다.The optical waveguide 302 has the same width as the back electrode 303. The pitch between adjacent optical waveguides 302 is twice the width of the optical waveguide 302. Like the optical waveguide 202, the pitch between adjacent back electrodes 303 is twice the width of the back electrodes 303. The optical waveguides 302 are positioned parallel to the back electrode 303 so as to shift from the corresponding back electrode 303 by about a half pitch.

제2기판(304)의 배면상에, 즉 배면 전극(303)이 형성된 표면과 반대되는 표면 상에 광도파로 외의 다른 장소에서 인가된 광을 차단하는 금속막(312)이 형성된다.A metal film 312 is formed on the back surface of the second substrate 304, that is, on the surface opposite to the surface on which the back electrode 303 is formed, to block the light applied at a place other than the optical waveguide.

금속막(312)는 Ag, Al 또는 Mo로 형성될 수 있다. 금속막(312)대신, 주로 액정 패널의 컬러 필터로 사용되는 안료-분산형 차광막을 사용할 수 있다.The metal film 312 may be formed of Ag, Al, or Mo. Instead of the metal film 312, a pigment-dispersion light shielding film mainly used as a color filter of a liquid crystal panel can be used.

이어서 클래드층(310) 위에 위치하는 층을 제조하는 방법에 관하여 설명한다.Next, a method of manufacturing a layer located on the clad layer 310 will be described.

클래드층(310)상에, ITO로 만든 투명 전극(311)을 스퍼터링법에 의해 증착시킨다. 투명 전극(311)상에는, 광도파로(301) 및 EL 소자로부터 빛이 수신되는 광도전체층(313)으로서 a-Si : H 물질이 플라즈마 CVD법에 의해 사용된다.On the cladding layer 310, a transparent electrode 311 made of ITO is deposited by sputtering. On the transparent electrode 311, an a-Si: H material is used by the plasma CVD method as the photoconductor layer 313 where light is received from the optical waveguide 301 and the EL element.

조사된 빛에 따라 임피던스가 변화하는 광도전체층(313)으로서 Bi12SiO20, CdS, a-SiC : H, a-SiO : H 또는 a-SiN : H를 사용할 수 있다.Bi 12 SiO 20 , CdS, a-SiC: H, a-SiO: H, or a-SiN: H may be used as the photoconductor layer 313 whose impedance changes according to the irradiated light.

다음으로는, 광도전체층(13)상에 차광층(314)이 형성된다. 이어서, 유전체 미러(315)가 EB 증착법으로 형성된다. 유전체 미러(315)는 TiO2층 및 SiO2층이 교대로 적층되어 이루어진 다층막으로 구성되어 있다.Next, the light shielding layer 314 is formed on the photoconductor layer 13. Subsequently, dielectric mirror 315 is formed by EB deposition. The dielectric mirror 315 is composed of a multilayer film formed by alternately stacking TiO 2 layers and SiO 2 layers.

독출광(320)이 유전체 미러(315)를 통해 광도전체층(313)으로 누설되는 것을 방지하기 위하여, 유전체 미러(315)와 광도전체층(313) 사이에 차광층(314)을 제공해야 한다. 차광층(314)으로서, 탄소-분산형 유기박막, CdTe 및 Ag를 전계가 인가되지 않은 상태에서 도금한 Al2O3를 사용할 수 있다.In order to prevent the read light 320 from leaking through the dielectric mirror 315 to the photoconductor layer 313, a light shielding layer 314 must be provided between the dielectric mirror 315 and the photoconductor layer 313. . As the light shielding layer 314, Al 2 O 3 obtained by plating a carbon-dispersed organic thin film, CdTe, and Ag with no electric field applied thereto can be used.

섬유판(301)과 대향하는 유리 기판(316)상에는 데이타 전송용 전극(317)이 제공된다. 전극(317)을 형성하도록 스퍼터링법에 의해 유리 기판(316)상에 증착된 투명 ITO는 스트라이프 형태로 패턴화된다.On the glass substrate 316 facing the fiber board 301, an electrode 317 for data transmission is provided. The transparent ITO deposited on the glass substrate 316 by the sputtering method to form the electrode 317 is patterned in a stripe form.

유전체 미러(315) 및 데이타 전송용 전극(317)에는, 각각 폴리이미드를 스핀코팅하고 코팅된 막을 소결시킴으로써 배면막(318a,318b)을 형성한다. 이어서, 배향막(318a,318b)의 표면상에서 분자 배향이 수행된다.On the dielectric mirror 315 and the data transfer electrode 317, back films 318a and 318b are formed by spin coating polyimide and sintering the coated film, respectively. Subsequently, molecular alignment is performed on the surfaces of the alignment films 318a and 318b.

배향막(318a,318b)을 형성시킨 후, 데이타 전송용 전극(317)이 직각으로 광도파로(302)와 교차하도록 스페이서(들)(도시되지 않음)를 통해 섬유판(301)과 유리 기판(316)을 서로 접착시킨다. 두 기판 사이의 공간으로 액정이 주입된 후 밀봉하여 액정층(319)을 형성한다.After the alignment films 318a and 318b are formed, the fiber plate 301 and the glass substrate 316 through spacer (s) (not shown) so that the data transmission electrode 317 crosses the optical waveguide 302 at right angles. Glue them together. The liquid crystal is injected into the space between the two substrates and then sealed to form the liquid crystal layer 319.

최종적으로, 인광층(306)이 형성된 유리 기판(304)에 대해 광도파로(302)가 형성된 섬유판(301) 우치를 적절하게 정열시킨다. 또한, 접착 수지(309)를 사용하여 (301)과 (304)를 서로 접착시킨다.Finally, the fibrous plate 301 on which the optical waveguide 302 is formed is properly aligned with respect to the glass substrate 304 on which the phosphor layer 306 is formed. Further, the adhesive resin 309 is used to bond the 301 and 304 to each other.

액정층(319)을 생성시키기 위해 사용하는 액정은 조사광에 의해 주사선으로서 선정된 광도전체층(313) 부분보다 더 큰 임피던스를 갖고 또 주사선으로서 선정되지 않은 광도전체층(313) 부분보다 더 작은 임피던스를 갖는다. 그러므로, 전극 사이에 인가된 데이타 신호의 대부분은 액정층(319)로 인가된다. 그러나, 주사선으로서 선정되지 않은 광도전체층(313) 부분은 액정층(319)보다 더 큰 임피던스를 갖기 때문에, 데이타 신호는 액정층(319)으로 인가되지 않는다.The liquid crystal used to generate the liquid crystal layer 319 has a larger impedance than the portion of the photoconductor layer 313 selected as the scanning line by the irradiation light and is smaller than the portion of the photoconductor layer 313 not selected as the scanning line. Has impedance. Therefore, most of the data signals applied between the electrodes are applied to the liquid crystal layer 319. However, since the portion of the photoconductor layer 313 which is not selected as the scan line has a larger impedance than the liquid crystal layer 319, the data signal is not applied to the liquid crystal layer 319.

제1실시예에 따른 액정 라이트 밸브과 같이, 제6실시예에 다른 액정 라이트 밸브는 하이 콘트라스트 이미지가 제공하고 장치의 크기도 소형화될 수 있다.Like the liquid crystal light valve according to the first embodiment, the liquid crystal light valve according to the sixth embodiment can be provided with a high contrast image and the size of the device can be miniaturized.

공지된 액정 라이트 밸브에서는, 기판상에 광도파로가 형성되어 있다. 따라서, 인접한 주사선 사이에 간격이 존재한다. 그러나, 본 실시예에 따라, 인접한 주사선 사이의 이러한 간격을 없앨 수 있도록 광도파로를 2개의 기판 상에 형성시킨다. 이렇게 함으로써 주사선의 수가 증가되어 해상도를 향상시키고 액정 라이트 밸브의 개구수를 증가시킨다.In a known liquid crystal light valve, an optical waveguide is formed on a substrate. Thus, there is a gap between adjacent scan lines. However, according to the present embodiment, an optical waveguide is formed on two substrates so that this gap between adjacent scanning lines can be eliminated. This increases the number of scanning lines, improving the resolution and increasing the numerical aperture of the liquid crystal light valve.

섬유판(301)대신 유리 기판을 사용하는 경우, 광이 유리 기판을 통과하는 동안 인광층(306)으로부터 누출된 광 신호가 확산된다. 이로 인해 주사선상의 광량을 감소시키게 된다. 나아가, 광신호가 인접한 주사선상으로 누출되는 경우, 혼선이 발생할 수 있다. 이러한 단점을 방지하기 위하여 제7실시예의 액정 라이트 밸브에서는, 기판이 섬유판(301)으로 되어 있다. 섬유판을 사용하면 광신호과 수평 방향으로 확산되지 않으면서 인광층(306)으로부터 유도된 광신호를 수직 방향으로(제14도에 도시한 독출광의 주행 방향과 반대되는 방향으로)전송시킬 수 있다.If a glass substrate is used instead of the fiber board 301, the light signal leaked from the phosphor layer 306 is diffused while the light passes through the glass substrate. This reduces the amount of light on the scan line. Furthermore, crosstalk can occur when an optical signal leaks onto adjacent scan lines. In order to prevent this disadvantage, in the liquid crystal light valve of the seventh embodiment, the substrate is made of fibreboard 301. By using the fiber board, the optical signal derived from the phosphor layer 306 can be transmitted in the vertical direction (in a direction opposite to the traveling direction of the read light shown in FIG. 14) without being diffused in the horizontal direction with the optical signal.

제7실시예에 따른 액정 라이트 밸브에서는, 주사용 광신호원으로서 기능하는 하부 광도파로가 EL 소자가 구성된 인광층(306)을 사용한다. 유사하게, 주사용 광신호원으로서 작용하는 상부 광도파로로는 EL 소자로 구성된 인광층을 사용할 수 있다. 또는, 상부 및 하부 밸브 광도파로는 각각 EL 소자로 구성된 인광층을 사용할 수 있다. 어떠한 경우라도 액정 라이트 밸브는 적절하게 구동될 수 있다.In the liquid crystal light valve according to the seventh embodiment, the lower optical waveguide serving as the optical signal source for scanning uses the phosphor layer 306 including the EL element. Similarly, as the upper optical waveguide serving as the optical signal source for scanning, a phosphorescent layer composed of EL elements can be used. Alternatively, the upper and lower valve optical waveguides may use phosphorescent layers each composed of EL elements. In any case, the liquid crystal light valve can be properly driven.

이 실시예에서는, 주사선으로서 스트라이프 형태으 충돌 여기형(collision-excitement type) EL 소자를 사용한다. 이 경우에, 주입형 EL 소자를 사용할 수도 있다. 주입형 EL 소자의 예로서는, a-SiC : H로 이루어진 인광층을 갖는 pin 소자를 사용할 수 있다.In this embodiment, a collision-excitement type EL element in stripe form is used as the scan line. In this case, an injection type EL element can also be used. As an example of the injection type EL element, a pin element having a phosphorescent layer made of a-SiC: H can be used.

액정 라이트 밸브(300)를 사용하는 투사형 디스프레이 장치의 구성 및 광 밸브(300)에 포함된 액정층의 작동 모드는 제4도에 도시된 투사형 이미지 디스플레이 장치와 동일한 것이다. 따라서, 액정 라이트 밸브(300)는 하이 콘트라스트 및 높은 해상도를 갖는 투사형 디스플레이 장치에 응용될 수 있다.The configuration of the projection display device using the liquid crystal light valve 300 and the operation mode of the liquid crystal layer included in the light valve 300 are the same as those of the projection image display device shown in FIG. Accordingly, the liquid crystal light valve 300 may be applied to a projection display device having high contrast and high resolution.

제15도를 참조하면, 본 발명의 제8실시예에 따른 액정 라이트 밸브에 대해 설명하고 있다. 제8실시예의 액정 라이트 밸브는 제1실시예 내지 제7실시예에 따른 액정 라이트 밸브를 2차원 광연산소자에 적용할 수 있도록 배열되어 있다.Referring to FIG. 15, a liquid crystal light valve according to an eighth embodiment of the present invention is described. The liquid crystal light valve of the eighth embodiment is arranged so that the liquid crystal light valve according to the first to seventh embodiments can be applied to the two-dimensional optical operation element.

제15도는 제8실시예에 따른 액정 라이트 밸브가 2차원 광연산소자에 적용되는 경우, 광연산 방법을 도시한 개략도이다.FIG. 15 is a schematic diagram showing a photo-operation method when the liquid crystal light valve according to the eighth embodiment is applied to a two-dimensional photo-operation element.

도시된 바와 같이, 액정 라이트 밸브(471)는 금속막(15,45,85,115,208 및 312)을 제외하고 제1실시예 내지 제7실시예(제1도, 제5도, 제7도, 제9도, 제11도 및 제14도 참조)에 따른 액정 라이트 밸브(10 내지 300)에서와 동일한 성분을 갖도록 배열되어 있다. (474)는 크로스-니콜(cross-nicol)방식으로 라이트 밸브(471)의 표면 중 어느 하나에 제공되는 편광판을 나타낸다.As shown, the liquid crystal light valve 471 has the first to seventh embodiments (FIGS. 1, 5, 7, and 9 except for the metal films 15, 45, 85, 115, 208 and 312). 11 and 14), the same components as in the liquid crystal light valves 10 to 300 are arranged. 474 denotes a polarizing plate provided on either surface of the light valve 471 in a cross-nicol manner.

액정 라이트 밸브(471)는 그 액정층으로서, 저장 기능을 갖는 강유전성 액정을 사용한다. 이때, 저장형 액정으로 게스트-호스트형 또는 상-변환형 액정을 사용할 수 있다.The liquid crystal light valve 471 uses a ferroelectric liquid crystal having a storage function as the liquid crystal layer. In this case, a guest-host type or a phase-change type liquid crystal may be used as the storage liquid crystal.

제1실시예 내지 제7실시예에 다른 액정 라이트 밸브(10,40,80,100,200 및 300)와 마찬가지로, 액정 라이트 밸브(474)로 인해 하이 콘트라스트 이미지를 제공할 수 있다.Similar to the other liquid crystal light valves 10, 40, 80, 100, 200, and 300 in the first to seventh embodiments, the liquid crystal light valve 474 may provide a high contrast image.

다음으로 액정 라이트 밸브(471)가 2차원 광연산 소자로서 사용되는 경우 광연산방법에 관하여 설명한다.Next, when the liquid crystal light valve 471 is used as the two-dimensional optical operation element, the optical operation method will be described.

먼저, 2차원 데이타의 일부를 LED주사 신호 및 데이타 신호로 라이트 밸브(471)상에 기록한다. 제15도는 이미지 데이타 -(472)가 라이트 밸브(471)에 기록된 상태를 나타낸다. 즉, 라이트 밸브(471)으 액정층이 상술한 바와 같은 저장형 액정을 제공하기 때문에 기록된 이미지 데이타 -(472)는 액정층에 저장된다.First, part of the two-dimensional data is recorded on the light valve 471 as an LED scan signal and a data signal. FIG. 15 shows a state where image data-472 is recorded in the light valve 471. FIG. That is, the recorded image data-472 is stored in the liquid crystal layer because the light valve 471 provides the storage liquid crystal as described above.

다음으로는 다른 종류의 이미지 데이타 +(473)를 적외선으로 한쪽에서(제15도의 왼쪽에서 도시됨)라이트 밸브(471)에 인가할 때, a-Si : H로 이루어진 광도전체층이 적외선을 전송할 수 있는 성질을 갖기 때문에 데이타 +(473)를 나타내는 적외선은 라이트 밸브(471)에서 광도전체층을 통해 전송될 수 있다. 전송된 광선(475)은 데이타 -(472)가 저장된 액정의 일부분에서 편광판(474)에 의해 차단된다. 따라서, 데이타 -(472)가 데이타 +(473)로부터 영향을 받지 않도록 전송된 광선(475)을 선정한다. 이렇게 하여 제8실시예의 액정 라이트 밸브(471)가 2차원 광연산 또는 이미지 채킹에 적용될 수 있다.Next, when another kind of image data + (473) is applied to the light valve 471 from one side (shown to the left of FIG. 15) in infrared, a photoconductor layer composed of a-Si: H transmits infrared rays. Because of its nature, infrared light representing data + 473 can be transmitted through the photoconductor layer at light valve 471. Transmitted light ray 475 is blocked by polarizer 474 at the portion of the liquid crystal where data-472 is stored. Thus, transmitted beam 475 is selected such that data-472 is not affected from data + 473. In this way, the liquid crystal light valve 471 of the eighth embodiment can be applied to two-dimensional photo-operation or image checking.

Claims (14)

그 위에 제1투명 전극 수단(13,43,83,106,206,308,311)을 갖는 제1기판(12a,42,82a,101,203,301) ; 그 위에 제2투명 전극 수단을 갖는 제2기판(12b,42b,82b,113,212,316) ; 상기 제1기판과 제2기판 사이에 제공되는 액정층(21,51,91,111,215,319) ; 그로 입사된 광에 응하여 임피던스를 변화시키도록 되어 있는 광도전체층(16,46,86,107,209,313)으로서, 상기 광도전체층은 상기 액정층과 상기 제1기판간에 배치된 광도전체층 ; 상기 액정층의 상기 제1기판과 동일한 면에 배치되어 있고, 제1방향을 따라 연장되는 복수의 광도파로(light waveguide)를 포함하는 데이타 신호에 응하여 이미지를 형성하기 위한 액정 라이트 밸브에 있어서, 상기 제2투명 전극 수단은 상기 제1방향과 교차하는 방향을 따라 연장되는 복수의 스트라이프 전극을 포함하고, 광 주사 신호 공급 수단은 사용시에 상기 광도전체층으로 광을 방출하도록 상기 광도파로에 접속되어 있으며, 데이타 신호 공급 수단은 사용시에, 상기 제2전극으로 데이타 신호를 인가하도록 상기 제2전극에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 라이트 밸브.First substrates 12a, 42, 82a, 101, 203, 301 having first transparent electrode means 13, 43, 83, 106, 206, 308, 311 thereon; Second substrates 12b, 42b, 82b, 113, 212, 316 having second transparent electrode means thereon; A liquid crystal layer 21, 51, 91, 111, 215, 319 provided between the first substrate and the second substrate; A photoconductor layer (16,46,86,107,209,313) adapted to change impedance in response to incident light thereon, the photoconductor layer comprising: a photoconductor layer disposed between the liquid crystal layer and the first substrate; A liquid crystal light valve for forming an image in response to a data signal disposed on the same surface as the first substrate of the liquid crystal layer and including a plurality of light waveguides extending in a first direction. The second transparent electrode means includes a plurality of stripe electrodes extending along a direction crossing the first direction, and an optical scan signal supply means is connected to the optical waveguide to emit light to the photoconductor layer when in use. And a data signal supply means is connected to said second electrode to apply a data signal to said second electrode when in use. 제1항에 있어서, 상기 복수의 광도파로는 상기 제1기판상에 형성되고, 상기 제1투명 전극 수단은 스트라이프 형태로 패턴화되는 것을 특징으로 하는 액정 라이트 밸브.The liquid crystal light valve of claim 1, wherein the plurality of optical waveguides are formed on the first substrate, and the first transparent electrode means is patterned in a stripe shape. 제2항에 있어서, 상기 제1투명 전극 수단은 상기 광도파로와 평행하게 연장하는 복수의 스트라이프 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 라이트 밸브.3. The liquid crystal light valve of claim 2, wherein the first transparent electrode means includes a plurality of stripe electrodes extending in parallel with the optical waveguide. 제1항에 있어서, 상기 광도파로 각각은 고분자 광도파로로 형성되고, 상기 광도전체층은 상기 제1기판과 상기 복수의 광도파로 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 액정 라이트 밸브.The liquid crystal light valve of claim 1, wherein each of the optical waveguides is formed of a polymer optical waveguide, and the photoconductor layer is positioned between the first substrate and the plurality of optical waveguides. 제1항에 있어서, 상기 광도파로 각각은 인광층을 포함하는 전계 발광 소자 및 상기 인광층과 이면 전극(rear electrode)이 그 사이에 삽입되어 있는(sandwiching) 두개의 절연층으로 구성된 것을 특징으로 하는 액정 라이트 밸브.2. The optical waveguide of claim 1, wherein each of the optical waveguides comprises an electroluminescent element including a phosphorescent layer and two insulating layers sandwiching the phosphorescent layer and a rear electrode therebetween. Liquid crystal light valve. 제1항에 있어서, 상기 라이트 밸브는 상기 제1투면 전극 수단(206,311)에 관하여 대향하는 측면에는 상기 제1기판(202,301)상에 배치된 제3기판(204,304)을 더 포함하며, 상기 광도파로는 상기 제1 및 제3기판상에 각각 형성된 두 그룹으로 분리되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 라이트 밸브.The optical waveguide according to claim 1, wherein the light valve further comprises third substrates 204 and 304 disposed on the first substrates 202 and 301 at opposite sides with respect to the first projection electrode means 206 and 311. Is divided into two groups each formed on the first and third substrates. 제6항에 있어서, 상기 제1기판은 섬유판(fiber plate)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정 라이트 밸브.The liquid crystal light valve of claim 6, wherein the first substrate is formed of a fiber plate. 제6항에 있어서, 적어도 한 그룹의 광도파로는 전계 발광 소자로 구성된 것을 특징으로 하는 액정 라이트 밸브.7. The liquid crystal light valve according to claim 6, wherein at least one group of optical waveguides is composed of an electroluminescent element. 제1항에 있어서, 상기 광 주사 신호 공급 수단은 상기 광도파로로 주사용 광신호를 유도하도록 상기 광도파로의 한쪽 단부에 배치된 발광 다이오드 어레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 라이트 밸브.2. The liquid crystal light valve as claimed in claim 1, wherein the optical scanning signal supply means includes a light emitting diode array disposed at one end of the optical waveguide so as to induce a scanning optical signal into the optical waveguide. 제1항에 있어서, 상기 광 주사 신호 공급 수단은 상기 광도파로로 주사용 광신호를 유도하도록 상기 광도파로의 한쪽 단부에 배치된 반도체 레이저를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 라이트 밸브.2. The liquid crystal light valve according to claim 1, wherein said optical scanning signal supply means includes a semiconductor laser disposed at one end of said optical waveguide so as to guide an optical signal for scanning to said optical waveguide. 제1항에 있어서, 상기 광도파로는 전계 발광 소자를 포함하고, 상기 광주사 신호 공급 수단은 상기 전계 발광 소자를 구동하기 위한 구동기 어레이(driver array)를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 라이트 밸브.The liquid crystal light valve according to claim 1, wherein the optical waveguide includes an electroluminescent element, and the optical scanning signal supply means includes a driver array for driving the electroluminescent element. 제3항에 있어서, 상기 제1전극은 스트라이프 형태인 상기 복수의 광도파로와 평행하며, 반 피치(half pitch)만큼 시프트되도록 위치하는 것을 특징으로 하는 액정 라이트 밸브.The liquid crystal light valve of claim 3, wherein the first electrode is parallel to the plurality of optical waveguides having a stripe shape and positioned to be shifted by a half pitch. 제7항에 있어서, 상기 제1기판상의 광도파로와 상기 제3기판상의 광도파로는 하나의 광도파로의 넓이의 두배인 피치로 각각 정열되어 있고, 상기 제1기판상의 광도파로와 상기 제3기판상의 광도파로는 서로에 관하여 반 피치만큼 시프트되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 라이트 밸브.8. The optical waveguide on the first substrate and the optical waveguide on the third substrate are arranged at a pitch that is twice the width of one optical waveguide, and the optical waveguide on the first substrate and the third substrate are respectively arranged. The optical waveguide of the phase is shifted by half pitch with respect to each other. 제13항에 있어서, 상기 제1기판, 상기 제3기판 및 상기 광도파로의 굴절율(indexes of refraction)은 서로 동일하고, 상기 제1기판의 굴절율은 상기 제3기판의 상기 광도파로의 굴절율과 동일하거나 큰 것을 특징으로 하는 액정 라이트 밸브.The method of claim 13, wherein the indexes of refraction of the first substrate, the third substrate and the optical waveguide are the same, and the refractive index of the first substrate is the same as the refractive index of the optical waveguide of the third substrate. Liquid crystal light valve, characterized in that or large.
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