JPH0450821A - 光導電型液晶ライトバルブ - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、投射型液晶表示装置などに用いられる書込み
光源一体型の光導電型液晶ライトバルブに関する。

背景技術 第３図は、かかる投射型液晶表示装置の構成の一例であ
って、本出願人による特願昭６３−２８４９７（１号の
明細書に開示した装置を示す。図において、書込み光源
一体型の光導電型液晶ライトバルブ１においては、動画
等の像を書き込む手段として、例えば、無機エレクトロ
ルミネセンス層を有する電界発光素子２が用いられてい
る。電界発光素子（以下ＥＬ素子という）２は、交差電
極間の蛍光による像を光導電型液晶ライトバルブ部の光
導電層に書き込む。一方、光源３から発せられた光はミ
ラー４及びコンデンサレンズ５を経て偏光ビ−ムスプリ
ッタ６に入射する。この入射光のうちＰ偏光成分はその
まま偏光ビームスプリッタ６を通過し、Ｓ偏光成分は偏
光ビームスプリッタ６で進行方向が直角に曲げられて光
導電型液晶ライトバルブ１に入射する。

ここで、光導電型液晶ライトバルブ１の液晶層に像が描
かれていると、光導電型液晶ライトバルブ１で反射され
た反射光中には液晶層の像の濃淡に応じて局部的にＰ偏
光成分が含まれることになる。そして、この反射光中の
Ｐ偏光成分のみが偏光ビームスプリッタ６をそのまま通
過することにより、このＰ偏光成分による像が投影レン
ズ７を介してスクリーン８上に投影されるのである。

第４図は、この投射型液晶表示装置に用いられる光導電
型液晶ライトバルブ部１の構成を示す。

第４図において、液晶層１１の周りにはスペーサ１２が
配され、液晶層１１の両面には配向層１３゜１４が設け
られている。非晶質珪素からなる光導電層１５は、液晶
層１１の配向層１４上に誘電体からなる反射層１６及び
プラセオジウム・マンガン酸化物（Ｐ　ｒ　ｘ　Ｍｎ　
ｌ−Ｘ　ＯＹ　　（Ｘ、Ｙは有理数））からなる光遮断
層１７を介して積層されている。

反射層１６は読出し側から入射する投射光を反射する。

光遮断層１７は反射層］６からの漏光を吸収する。液晶
層］１の配向層１３の外側面にはインジウム・スズ酸化
物（１，Ｔ、　Ｏ，’）からなる透明電極（導電層）１
８が配され、一方の光導電層１５の外側面には、二酸化
スズ（ＳｎＯ２）からなる透明電極（導電層）１９が配
されている。

このように、これら各機能膜によって液晶層１１等は挟
持され、透明導電膜１８．１９間には交流電圧が印加さ
れるようにして、光導電型液晶ライトバルブ部が構成さ
れる。

また、ＥＬ素子部は、光導電型液晶ライトバルブ部の書
込み側の透明導電膜１９側から順に配置医れた透明絶縁
層２３、透明電極２４、透明絶縁層２５、硫化亜鉛（Ｚ
　ｎ　Ｓ）からなる無機エレクトロルミネセンス層２６
、透明絶縁層２７及び金属電極２８によって構成されて
いる。このＥＬ素子部において、透明電極２４はＸ方向
において互いに平行に伸長するように配されたストリッ
プ状の複数の電極群からなり、金属電極２８はＹ方向に
おいて互いに平行に伸長するように配されたストリップ
状の複数の電極２４．２８は交叉している。

ＥＬ素子部の電極２４．２８駆動回路５０は、Ｘ、Ｙ方
向電極群２４．２８の中から、所望の画素に対応する交
叉点を形成する各１電極を選択し、その電極間に交流電
圧を印加することにより電極群間に挾まれたＺｎ８層２
６の対応する部分を発光させる。そして、この発光光に
よって光導電型液晶ライトバルブ部の光導電膜１５に画
像が書き込まれるのである。

かかる構成の光導電型液晶ライトバルブ１において、透
明電極膜１８．１９間に所定の交流電圧が印加された場
合、図の右側のＥＬ素子部の書込み側から入射した画像
書込み蛍光光によって光導電層１５上に像を描いたとき
、光導電層１５の内部抵抗が像の濃淡に従って局部的に
変化する。このために、これらの局部に対応するところ
に隣接する液晶層１１には、透明電極膜１８．１９間の
交流電圧が像の濃淡に従って印加されることになる。

この液晶層１１には正の誘電異方性を持ったネマティッ
ク液晶を用いる。左右の電極上の配向膜上で液晶分子の
配列方向を４５°ねじって（４５″ｔｗｉｓｔ）配向す
るように、配向膜をいわゆるＨＦＥ　（Ｈｙｂｒｉｄ　
Ｆｉｅｌｄ　Ｅｆｆｅｃｔ）配向して配置する。透明電
極１８．１９間に交流電圧を印加しておくと、光導電層
１５上に像が描かれている部分では液晶分子は電界方向
に向きを変えるので４５’ｔｖｉｓｔ状態がくずれ、こ
れによって図の左側（読出し側）から入射した投射光に
対する反射光像が変わる。

しかしながら、上記書込み光源一体型光導電型液晶ライ
トバルブは、通常は基板２１上に電極２８からＥＬ素子
部の各機能膜を積層し次に光導電型液晶ライトバルブの
各機能膜を積層して形成するので、特にＥＬ発光素子部
に有機ニレクトロルミネセンス層からなる有機ＥＬ素子
を用いた場合においては、有機ＥＬ素子の耐熱温度が低
い故に、せいぜい１００℃程度で有機ＥＬ素子の特性は
劣化してしまう。一方、光導電型液晶ライトバルブ部の
各機能膜の最適成膜条件は、光電導層のａ−８ｉ膜は２
５０℃〜３００℃、反射層の誘電体ミラーは２００℃〜
３００℃といずれも１００℃を越える高温である。した
がって、現行の第４図の構造の書込み光源一体型光導電
型液晶ライトバルブでは、無機ＥＬ素子に比して、低電
圧駆動が可能という大きなメリットを持った有機ＥＬ素
子には対応できていない。

発明の概要 〔発明の目的コ 本発明の目的は、耐熱温度の低い有機ＥＬ素子を製造工
程において劣化させない書込み光源一体型の光導電型液
晶ライトバルブを提供することにある。

［発明の構成］ 本発明による光導電型液晶ライトバルブは、光導電型液
晶ライトバルブ部と、電界発光素子部とからなる書込み
光源一体型の光導電型液晶ライトバルブであって、前記
光導電型液晶ライトバルブ部は間隙を隔てて対向する一
対の透明基板と、前記透明基板の各々の内側面に積層さ
れた対向する一対の透明電極層と、前記透明電極層間に
順に積層された光導電層及び液晶層とからなり、前記電
界発光素子部は前記光導電層側の前記透明基板の外側に
配置されていることを特徴とする。

［発明の作用コ 以上の構成により、耐熱温度の低いＥＬ素子部は加熱を
要求される光導電層部形成後に形成されるので、特性劣
化を生ずることなくＥＬ素子部−体型の光導電型液晶ラ
イトバルブ部が得られる。

実施例 以下、本発明の実施例を図に基づいて詳細に説明する。

第１図は、本実施例の光導電型液晶ライトバルブの概略
断面図である。第１図において第４図と同一部材は夫々
同一符号にて示す。本実施例の光導電型液晶ライトバル
ブ１０は、ＥＬ素子２が基板２１を介して光導電型液晶
バルブ部の外側に配置されている以外は、基本的な構造
は第４図に示す従来のものと同じである。

実施例の光導電型液晶ライトバルブの製造は、以下のよ
うに行われる。

まず、ガラス基板２１上の一方の主面（図面左側）に所
定マスクを用いて二酸化スズを蒸着して電極１９を成膜
する。次に、例えばプラズマＣＶＤ装置によって、二酸
化スズの透明電極群上に厚さ数μｍの非晶質珪素の光導
電層１５を全体に亘って成膜する。

次に、高周波又は直流スパッタ装置あるいはＥＢ蒸着装
置などにより、光導電層１５上にプラセオジウム・マン
ガン酸化物からなる光遮断層１７を、次に誘電体からな
る反射層１６を積層してその後、配向層１４を形成する
。

このように、ガラス基板２１上に透明電極１９、光導電
層１５、光遮断層１７、反射層１６及び配向層１４を順
に積層したものが得られる。

次に、得られた基板２１の反対側主面（第１図の右側）
上にＥＬ素子部を形成する。すなわち、ＥＬ素子部は、
書込み側の透明導電膜１９の反対側の基板２１上にスト
リップ状の複数の平行透明電極２４、正孔輸送層２５、
有機ＥＬ層２６ａ１電子輸送層２７及びストリップ状の
複数の交叉金属電極２８を順に積層され、さらに保護層
２９が形成される。このＥＬ素子部においても、対向す
る透明電極２４．２８はＸＹ力方向おいて互いに平行か
つ交差して伸長するように配されたストリップ状の複数
の電極群からなっている。このようにして、基板２１の
両面に各機能膜を有した基板を得る。

他方、さらなるガラス基板２０上に全体に亘って形成さ
れた透明電極１８及び配向層１３を順に積層したものを
作成する。これも、高周波又は直流スパッタ装置あるい
はＥＢ蒸着装置などにより成膜できる。なお、これらガ
ラス基板２０．２１には、液晶注入用通路が予め設けら
れている。

次に、得られたガラス基板２０．２１を、配向層１３．
１４が向かい合いかつ後に液晶層１１となる空間（ギャ
ップ）を画定するように、これら基板の周りにスペーサ
１２を配して画基板を貼り合わす。

その後、液晶を当該空間へ注入し封止して液晶層を形成
することによって、第１図に示す如き光導電型液晶ライ
トバルブ１０が得られる。

他の実施例としては、かかる光導電型液晶ライトバルブ
１０においては、第２図に示すように基板２１を、その
面法線方向に伸長する複数の光ファイバー２１ａ、２１
ｂの束からなるファイバー平板とすれば良い。光ファイ
バーの各々は所望画像よりも十分少なる画素を構成する
程度の直径を有するものであることが好ましい。

すなわち、ガラス基板２１をファイバー平板にすれば、
ＥＬ素子部の発光点からの蛍光が各光ファイバ内を伝達
するので基板２１中での光の拡散が防止でき、画像をに
じませることなく、光導電液晶ライトバルブ部に書き込
める特徴が出てくるのである。

第１図に示す装置の構造は、ガラス基板２１を介してラ
イトバルブに書き込む構造になっており、ＥＬ素子の画
素で発光した光は広がりライトバルブ部での画像は多少
にじむが、ガラス基板Ａのかわりに、光ファイバーを束
ねた構造のガラス板、いわゆるファイバー平板を用いれ
ば、光の広かりはなく、ライトバルブ部に導くことがで
きるのである。

このように、耐熱性の低い有機ＥＬ素子は、液晶ライト
バルブ部の機能膜を成膜した後に形成するので製造中の
熱による劣化はなく、当然ライトバルブ部の機能膜も、
成膜温度を制約することなく個々の膜の最適成膜条件で
形成できるようになる。また、ガラス基板としてファイ
バープレートを用いれば、画像のにじみなく、光をライ
トバルブ部に導くことができる。

上記実施例においては、有機エレクトロルミネセンス層
からなる有機ＥＬ素子部を有する書込み光源一体型の光
導電型液晶ライトバルブ装置について説明したが、無機
ＥＬ素子部を有する装置についても同様な効果を奏する
。

発明の詳細 な説明したように、本発明による光導電型液晶ライトバ
ルブにおいては、ヒートシンクをなす１枚のガラス基板
を介して、一方の基板主面に先導電型ライトバルブ部分
が形成され、反対側の主面にＥＬ発光素子部が形成され
ている構造をする故に、ＥＬ素子部を高温にさらされず
製造できるので特性劣化がない光導尾形液晶バルブが得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明による光導電型液晶ライトバ
ルブの概略断面図、第３図は投射型液晶表示装置の一例
を示す構成図、第４図は従来の光導電型液晶ライトバル
ブの概略断面図である。主要部分の符号の説明 １．１０・・・・・・光導電型液晶ライトバルブ２・・
・・・・ＥＬ素子 ３・・・・・・光源 ６・・・・・・偏光ビームスプリッタ ８・・・・・・スクリーン ト・・・・・液晶層 ５・・・・・・光導電層 ６・・・・・・反射層 ８．１９・・・・・・透明電極 ０．２１・・・・・・ガラス基板

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）光導電型液晶ライトバルブ部と、電界発光素子部
   とからなる書込み光源一体型の光導電型液晶ライトバル
   ブであって、 前記光導電型液晶ライトバルブ部は間隙を隔てて対向す
   る一対の透明基板と、前記透明基板の各々の内側面に積
   層された対向する一対の透明電極層と、前記透明電極層
   間に順に積層された光導電層及び液晶層とからなり、 前記電界発光素子部は前記光導電層側の前記透明基板の
   外側に配置されていることを特徴とする書き込み光源一
   体型光導電型液晶ライトバルブ。
2. （２）前記透明基板は面法線方向に伸長する複数の光フ
   ァイバ群からなることを特徴とする請求項１記載の光導
   電型液晶ライトバルブ。
3. （３）前記光導電層及び前記液晶層間に光遮断層及び反
   射層を前記光導電層から順に介挿したことを特徴とする
   請求項２記載の光導電型液晶ライトバルブ。