JPH08106095A

JPH08106095A - 電気書込型及び光書込型液晶空間光変調器

Info

Publication number: JPH08106095A
Application number: JP24320094A
Authority: JP
Inventors: Katsuki Matsushita; 克樹松下; Tadao Iwaki; 岩城　　忠雄; Naoki Kato; 直樹加藤; Rieko Sekura; 利江子瀬倉
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 1994-10-06
Filing date: 1994-10-06
Publication date: 1996-04-23

Abstract

(57)【要約】【目的】斜方蒸着法を基本とする配向膜層を用いた液
晶空間光変調器の配向膜層下地を平滑化、同質化するこ
とにより、前記配向膜層をより均質にし、そのことによ
りコントラストむらの少ない高コントラストの液晶空間
光変調器を提供することを目的とする。【構成】順に透明基板、透明電極層、配向膜層、液晶
組成物層、配向膜層、透明電極層、透明基板とから構成
される電気書込型液晶空間光変調器や、順に透明基板、
透明電極層、光導電膜層、遮光膜層、光反射層、配向膜
層、液晶組成物層、配向膜層、透明電極層、透明基板と
から構成される光書込型液晶空間光変調器であって、前
記配向膜層は、一酸化珪素を主成分とする斜方蒸着層、
あるいはこの斜方蒸着層の上に界面活性物質を修飾させ
たものであり、前記液晶組成物は誘電率の異方性が負で
あるネマチック液晶組成物、あるいは強誘電性液晶組成
物であり、前記配向膜層と光反射層との間、あるいは前
記配向膜層と透明電極層との間に二酸化珪素を主成分と
する平滑化層が形成された構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、光計測や光情報処理
などで空間的に光を変調したり、プロジェクタなどの画
像投影装置や感光式プリンタなどで画像強度を増幅する
のに用いられる光書込型液晶空間光変調器や液晶ディス
プレイなどで用いられる電気書込型液晶空間光変調器に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電気書込型空間光変調器や光書込
型液晶空間光変調器においては、誘電率の異方性が負で
あるネマチック液晶組成物や強誘電性液晶組成物の液晶
分子を特定の一方向に配向させる方法として、一酸化珪
素を透明基板の法線方向に対して特定の角度傾けて真空
蒸着やスパッタし、特定の方向性を有する一酸化珪素カ
ラムを作製することにより配向膜層を形成する手段が知
られていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法で形成された配向膜層は、配向膜層を形成する
表面の状態で上記一酸化珪素カラムの状態が影響を受け
て、液晶分子の配向の一様性が乱れるという問題点を有
している。例えば、透明電極層としてよく用いられるＩ
ＴＯ（Indium-Tin-Oxide）や光反射層としてよく用いら
れる誘電体多層膜ミラーは、その成膜条件によっては表
面状態が凸凹する場合が多く、その結果一酸化珪素カラ
ムの方向性が乱れて液晶配向状態を悪化させるという問
題点を有している。あるいはまた、一般に透明電極層を
形成する材料と反射膜層を形成する材料とは異なった材
料となるため、これらの上に配向膜層を形成する場合に
は各々に対して適切な形成条件を設定しなければ良好な
液晶配向が得られないという問題点を有している。本発
明は、上述した従来の問題点を解決するためになされた
ものであり、提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明では、順に透明基
板、透明電極層、配向膜層、液晶組成物、配向膜層、透
明電極層、透明基板とから構成される電気書込型液晶空
間光変調器や、順に透明基板、透明電極層、光導電膜
層、遮光膜層、光反射層、配向膜層、液晶組成物層、配
向膜層、透明電極層、透明基板とから構成される光書込
型液晶空間光変調器において、前記配向膜層は、一酸化
珪素を主成分とする斜方蒸着層、あるいはこの斜方蒸着
層の上に界面活性物質を修飾させたものであり、前記液
晶組成物は誘電率の異方性が負であるネマチック液晶組
成物、あるいは強誘電性液晶組成物である場合に前記配
向膜層を形成する場合においては、前記配向膜層と光反
射層との間、あるいは前記配向膜層と透明電極層との間
に二酸化珪素を主成分とする平滑化層を形成した構成と
することにより上記問題点を解決した。

【０００５】

【作用】上記のように構成された電気書込型液晶空間光
変調器や光書込型液晶空間光変調器においては、平滑化
層は光反射層としての誘電体ミラーや透明電極層上の物
理的凸凹を埋め込み平滑化するためその上に形成した配
向膜層の一酸化珪素カラムの方向性をより一様なものと
するため、液晶分子の配向をより均一なものとする作用
を有する。また、前記平滑化層としては、透明電極層の
上にこれを形成する場合においても、光反射層の上にこ
れを形成する場合においても同一の材料を用いることが
できるため、その上に形成する配向膜層の形成条件を同
じにするという作用を有する。

【０００６】

【実施例】以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本発明の平滑化層を有する光書込型液晶
空間光変調器の構成を示す模式的断面図である。図１に
おいて、１ａと１ｂはガラスやプラスティックなどの透
明基板、２ａと２ｂはＩＴＯや酸化スズなどの透明電極
層、３は水素化アモルファスシリコンやセレンあるいは
硫化カドミウムなどからなる光導電体層、４は遮光膜
層、５は誘電体ミラーからなる光反射層、６ａと６ｂは
配向膜層、７ａと７ｂは平滑化層、８は液晶組成物層、
９はスペーサ、１０は書込光、１１は読出光である。

【０００７】透明基板１ａおよび１ｂは、石英ガラスや
バリウムホウ珪酸ガラスなどの一般薄膜プロセスで多用
されているガラスやフリントガラスやクラウンガラスな
どの一般光学ガラスを用いたり、水晶、シリコン酸ビス
マス単結晶、サファイア、酸化マグネシウム単結晶やル
チル単結晶などの透明単結晶材料を用いたり、透明アク
リル系樹脂やポリカーボネートなどの材料を用いること
ができる。一般には、当該透明基板１ａおよび１ｂの上
には成膜処理が必要となるため無機材料を用いることが
好ましい。また、透明基板１ａおよび１ｂは、液晶組成
物層８の層厚に影響を与えるために可能な限り加工面の
平坦度を良くし表面粗さを小さくしたものを用いるのが
好ましい。本発明で用いた透明基板の液晶組成物層側の
反射波面精度はλ／４以上のものを用いた。

【０００８】配向膜層６ａと６ｂは、液晶組成物の種類
によってその形成法が異なるが、これを斜法蒸着法によ
って形成する場合は、真空槽の中で一酸化珪素原料を加
熱蒸発させて、成膜面の法線方向に対して６０〜８７度
の角度で一酸化珪素薄膜を付着形成する斜方蒸着法を用
いるのが好ましい。誘電率異方性が負のネマチック液晶
組成物を成膜面に対して垂直配向させる場合には、前記
斜方蒸着法によって形成された一酸化珪素薄膜の上にさ
らにＮ，Ｎジメチル−Ｎオクタデシル１−３−アミノプ
ロピルトリメトキシシリルクロライド（DMOAP)やオクタ
デシルトリメトキシシラン（ODS)や長鎖アルコールなど
の界面活性物質の薄膜層を形成する方法が多用されてい
る。

【０００９】光導電層としては、プラズマ化学的気相成
長法（PCVD:Plazuma Chemical Vapor Deposition）を用
いて形成した水素化アモルファスシリコンを膜厚１〜１
０μｍ積層したものを用いる場合が多い。この水素化ア
モルファスシリコンの膜厚は書込光１０の強度および当
該光書込型液晶空間光変調器の各構成要素間のインピー
ダンス整合条件によって決定される。

【００１０】透明電極層２ａおよび２ｂは、ＩＴＯを膜
厚０．０２〜０．３μｍ積層したものを用いる。従来の
光書込型液晶空間光変調器では、特に配向膜層を斜法蒸
着法で形成するときは、ＩＴＯ表面が凸凹にならないよ
うにスパッタ法や高温真空蒸着法で形成していたが、本
発明の構成では特にこのような配慮は不要となる。ただ
し、透過率を最大にするように、成膜後２００〜４５０
℃でアニーリング処理を行うのが好ましい。また、本発
明では、形成された透明電極層２ａまたは２ｂをマトリ
ックス状にパターニングするような構成とはなっていな
いが、複数の空間領域を並列に使用したい場合には、こ
れら透明電極層を薄膜加工してマトリックス状にパター
ニング加工して用いてもよいことは言うまでもない。

【００１１】遮光層４としては、CdTe、SiGe化合物、S
i、As₃Se₂などの無機系化合物あるいはフタロシアニン
系有機化合物などの光吸収係数の大きな材料を１〜２０
μｍ形成して単層膜構造としたものや、前記無機系化合
物とそれよりも屈折率の低い無機化合物（例えば、Si
O₂、MgF₂、ZnS 、あるいはZnSe）などを各々例えばλ／
４ずつ交互に積層して形成した誘電体ミラー構造にした
もの、あるいはこれら単層膜構造と誘電体ミラー構造と
を複合化させたものを用いる。このとき用いる遮光層４
として、CrやNiCrなどの光吸収係数は大きいが、電気伝
導度も極めて大きい金属材料薄膜を用いると、書込画像
が形成されないことは言うまでもない。このような場合
は、遮光層４に用いる金属材料薄膜を書込画像が充分サ
ンプリングできる大きさにまでマトリックス状にパター
ニングすればよい。もちろん、読出光１１が光導電体層
３に光学的影響を与えない程度に弱い場合には、本発明
の光書込型液晶空間光変調器の構成から遮光層４を省略
してもよい。

【００１２】光反射層５としては、TiO₂、ZrO₂、HfO₂、
Ta₂O₅またはSi₃N₄などの高屈折率誘電体材料とSiO₂、Mg
F₂、氷硝石、CaF₂またはGeO₂などの低屈折率誘電体材料
を例えば各々λ／４ずつ交互に積層して形成した誘電体
ミラーを用いるのが一般的である。もちろん、光反射層
５としてはAl、Ag、Rh、PtまたはAuなどの反射率の高い
金属材料薄膜を用いることができるが、これら金属材料
薄膜は上述したように電気伝導度が大きいため、この場
合は金属材料薄膜を書込画像が充分サンプリングできる
大きさにまでマトリックス状にパターニングして用いな
ければならない。さらに、光反射層５としてマトリック
ス状に加工された金属材料薄膜を用いる場合には、マト
リックス間隙からの読出光１１の漏れがあるために遮光
層４を省略することはできない。

【００１３】平滑化層７ａおよび７ｂは、有機修飾SiO₂
やシリコンアルコキシドを溶媒で溶かしたものを、成膜
表面にスピンコーティングやディッピング法で展開塗布
した後、１５０〜５００℃でアニーリングして形成す
る。このとき、アニーリング温度が２５０℃程度以下と
低温の場合は、アニーリング後に有機修飾SiO₂やシリコ
ンアルコキシドが充分分解反応せず有機成分が残存する
が、表面の平滑化および斜方蒸着法で形成した配向膜層
６ａおよび６ｂの配向状態には影響を与えない。アニー
リング温度は２５０〜３５０℃で行うのが望ましい。ま
た、平滑化層７ａと７ｂの膜厚は、０．０１〜１μｍと
した。この膜厚は、平滑化層７ａと７ｂとを形成する成
膜面の凸凹状態に依存する。

【００１４】スペーサ９は液晶組成物層８の層厚を制御
すると同時に、この液晶組成物層８を外気の影響から遮
蔽する働きをする。スペーサ９は、紫外線硬化型接着剤
や熱硬化型接着剤中に、粒径を目的とする液晶組成物層
８の層厚近傍に制御された二酸化珪素球や高分子球を混
入したものをシール領域に塗布した後硬化させて作製し
た。もちろん、これら二酸化珪素球や高分子球を液晶組
成物層８中に分散することにより、液晶組成物層８の層
厚を制御してもよいが、これら二酸化珪素球や高分子球
が画素欠陥となるためあまり好ましくない。

【００１５】また、液晶ディスプレイなどに用いられる
電気書込型液晶空間光変調器の構成は、上記に説明して
きた光書込型液晶空間光変調器から遮光層と光反射層と
を削除した構成になっており、その基本動作は光書込型
液晶空間光変調器と同様であるのでその説明を省略す
る。ただし、電気書込型液晶空間光変調器に用いられる
透明電極層は互いに対向しあったマトリックス状に分割
された電極構造となっており、薄膜トランジスタや逐次
信号同期などによって所望の画素のＯＮ／ＯＦＦを行う
ことにより画像の表示を行うことが光書込型液晶空間光
変調器の透明電極層の構成と大きく異なる部分であるこ
とは言うまでもない。

【００１６】

【実施例】

［実施例１］液晶組成物層８として誘電率異方性が負で
あるネマチック液晶組成物を用いた場合の実施例を説明
する。このとき、透明基板１ａと１ｂとしては合成石英
基板を両面とも反射波面精度λ／４以上に研磨加工した
ものを用いた。また、透明電極層２ａとしては膜厚０．
１４μｍのＩＴＯ薄膜を用い、透明電極層２ｂとしては
膜厚０．１７μｍのＩＴＯ薄膜を用いた。さらに、透明
基板１ａの上に光導電膜層３として、膜厚７μｍのイン
トリンシックな水素化アモルファスシリコンを形成し
た。さらに、遮光膜層４としては膜厚２μｍのCdTe化合
物を形成した上に、Siのλ／４（λ＝６５０ｎｍ）膜と
SiO₂のλ／４膜（λ＝６５０ｎｍ）とを交互に３層ずつ
積層したものを用いた。さらに、光反射層５としては、
TiO₂とSiO₂とをλ／４膜（λ＝650nm）で６層ずつ積層
した。次に、光反射層５と透明電極層２ｂとの上に、有
機修飾SiO₂をスピンコートした後２００℃でアニールし
て０．０３μｍの平滑化層７ａと７ｂを形成した。その
上に、基板法線に対して83〜87度の角度でSiO を斜方蒸
着して配向膜層６ａと６ｂの下地を形成した。さらに、
これら配向膜層の下地をDMOAP の０．０００２〜１％の
約８０℃水溶液に浸漬した後充分な洗浄乾燥させてDMOA
P薄膜を形成して配向膜層６ａと６ｂとした。

【００１７】なお斜方蒸着膜層の膜厚は０．０３〜０．
３μｍとした。このようにして成膜形成した透明基板１
ａの上に平均粒径２〜８μｍの高分子球を混入させたエ
ポキシ系接着剤でシール領域を印刷形成し、透明基板１
ｂを重畳加圧して液晶セルを形成した。その液晶セル中
に誘電率異方性が負のネマチック液晶組成物を真空中で
注入し、注入口をエポキシ系接着剤で封止して本発明の
光書込型液晶空間光変調器を作製した。

【００１８】このようにして作製した本発明の光書込型
液晶空間光変調器の透明電極層２ａと２ｂとの間に、振
幅２０〜４０ｖで周波数５００〜１０ＫＨｚの正弦波電
圧を印加し、書込光１０を光導電膜層に照射しながら、
偏光子を介して所定の偏光状態になった単色の読出光１
１を照射し本発明の光書込型液晶空間光変調器からの読
出光を検光子を通して観察したところ、配向むらに起因
するコントラストむらはほとんど観察されず３０００以
上のコントラストが得られた。なお、同様の構成で平滑
化層を設けない従来の光書込型液晶空間光変調器で同一
の測定を行ったところわずかな液晶配向むらが観察され
コントラストは８００〜１２００程度であった。

【００１９】［実施例２］実施例１同様、液晶組成物層
８として誘電率異方性が負であるネマチック液晶組成物
を用いた場合の実施例を説明する。ただし、この実施例
では透明電極層２ａの上には平滑化層を形成しないで配
向膜層６ｂとして界面活性物質ODSを修飾させたものを
用いた。また、透明基板１ａと１ｂとしては合成石英基
板を両面とも反射波面精度λ/4以上に研磨加工したもの
を用いた。また、透明電極層２ａとしては膜厚０．１４
μｍのＩＴＯ薄膜を用い、透明電極層２ｂとしては膜厚
０．１７μｍのＩＴＯ薄膜を用いた。さらに、透明基板
１ａの上に光導電膜層３として、膜厚７μｍのイントリ
ンシックな水素化アモルファスシリコンを形成した。さ
らに、遮光膜層４としては膜厚２μｍのCdTe化合物を形
成した上に、Siのλ／４（λ＝６５０ｎｍ）膜とSiO₂の
λ／４膜（λ＝６５０ｎｍ）とを交互に３層ずつ積層し
たものを用いた。さらに、光反射層５としては、TiO₂と
SiO₂とをλ／４膜（λ＝６５０ｎｍ）で６層ずつ積層し
た。

【００２０】次に、光反射層５の上に、有機修飾SiO₂を
スピンコートした後150℃でアニールして0．０５μｍの
平滑化層７ａを形成した。その上に、基板法線に対して
８３〜８７度の角度でＳｉＯを斜方蒸着して配向膜層６
ａの下地を形成した。さらに、この配向膜層の下地と透
明電極層２ｂとをODSの０．０００２〜１％の約７０℃
水溶液に浸漬した後充分な洗浄乾燥させてＯＤＳ薄膜を
形成して配向膜層６ａと６ｂとした。なお斜方蒸着膜層
の膜厚は０．０３〜０．３μｍとした。このようにして
成膜形成した透明基板１ａの上に平均粒径２〜８μｍの
高分子球を混入させたエポキシ系接着剤でシール領域を
印刷形成し、透明基板１ｂを重畳加圧して液晶セルを形
成した。その液晶セル中に誘電率異方性が負のネマチッ
ク液晶組成物を真空中で注入し、注入口をエポキシ系接
着剤で封止して本発明の光書込型液晶空間光変調器を作
製した。

【００２１】このようにして作製した本発明の光書込型
液晶空間光変調器の透明電極層２ａと２ｂとの間に、振
幅２０〜４０ｖで周波数５００〜１０ＫＨｚの正弦波電
圧を印加し、書込光１０を光導電膜層に照射しながら、
偏光子を介して所定の偏光状態になった単色の読出光１
１を照射し本発明の光書込型液晶空間光変調器からの読
出光を検光子を通して観察したところ、配向むらに起因
するコントラストむらはほとんど観察されず２８００以
上のコントラストが得られた。なお、同様の構成で平滑
化層を設けない従来の光書込型液晶空間光変調器で同一
の測定を行ったところわずかな液晶配向むらが観察され
コントラストは２００〜８００程度であった。

【００２２】［実施例３］液晶組成物層８として強誘電
性液晶組成物を用いた場合の実施例を説明する。このと
き、透明基板１ａと１ｂとしては合成石英基板を両面と
も反射波面精度λ／８以上に研磨加工したものを用い
た。また、透明電極層２ａとしては膜厚０．０８μｍの
ＩＴＯ薄膜を用い、透明電極層１ｂとしては膜厚０．１
４μｍのＩＴＯ薄膜を用いた。さらに、透明基板１ａの
上に光導電膜層３として、膜厚３μｍのイントリンシッ
クな水素化アモルファスシリコンを形成した。さらに、
遮光膜層４としてSiのλ／４（λ＝６５０ｎｍ）膜とSi
O₂のλ／４膜（λ＝６５０ｎｍ）とを交互に５層ずつ積
層したものを用いた。さらに、光反射層５としては、Ti
O₂とSiO₂とをλ／４膜（λ＝６５０ｎｍ）で７層ずつ積
層した。次に、光反射層５と透明電極層２ｂとの上に、
シリコンアルコキシドをスピンコートした後２５０℃で
アニールして０．０５μｍの平滑化層７ａと７ｂを形成
した。その上に、基板法線に対して７５〜８５度の角度
でSiOを斜方蒸着して配向膜層６ａと６ｂを形成した。
なお、配向膜層の膜厚は０．０３〜０．３μｍとした。

【００２３】このようにして成膜形成した透明基板１ａ
の上に平均粒径1μｍ前後の二酸化珪素球を混入させた
紫外線硬化型接着剤でシール領域を印刷形成し、透明基
板１ｂを重畳加圧しながら紫外線を照射して液晶セルを
形成した。その液晶セル中に強誘電性液晶組成物を真空
中で注入し、注入口をエポキシ系接着剤で封止して本発
明の光書込型液晶空間光変調器を作製した。

【００２４】このようにして作製した本発明の光書込型
液晶空間光変調器の透明電極層２ａと２ｂとの間に、１
０〜２０ｖの正電圧、負電圧、ゼロ電圧の繰り返しから
なり、周波数100〜1KHzのパルス電圧を印加しながら書
込光１０を光導電膜層に照射しながら、偏光子を介して
所定の偏光状態になった単色の読出光１１を照射し本発
明の光書込型液晶空間光変調器からの読出光を検光子を
通して観察したところ、配向むらに起因するコントラス
トむらはほとんど観察されず３０００〜５０００のコン
トラストが得られた。なお、同様の構成で平滑化層を設
けない従来の光書込型液晶空間光変調器で同一の測定を
行ったところわずかな液晶配向むらが観察されコントラ
ストは８００〜１８００程度であった。

【００２５】［実施例４］液晶組成物層８として誘電率
異方性が負であるネマチック液晶組成物を用いた場合の
電気書込型液晶空間光変調器の実施例を説明する。この
とき、透明基板１ａと１ｂとしては合成石英基板を両面
とも反射波面精度λ／４以上に研磨加工したものを用い
た。また、透明電極層２ａおよび２ｂとしては膜厚０．
０８μｍのＩＴＯ薄膜を用いた。さらに、これら透明電
極層２ａおよび２ｂを線幅５００μｍ、ピッチ５５０μ
ｍのストライプ状に微細加工した後、互いに直交するよ
うに対向して配置した。

【００２６】本実施例では、光導電膜層３、遮光層４お
よび光反射層５は形成していない。次に、透明電極層２
ａと２ｂとの上に、シリコンアルコキシドをスピンコー
トした後４００℃でアニールして０．０６μｍの平滑化
層７ａと７ｂを形成した。その上に、基板法線に対して
８３〜８７度の角度でＳｉＯを斜方蒸着して配向膜層６
ａと６ｂの下地を形成した。さらに、これら配向膜層の
下地をＤＭＯＡＰの０．０００２〜１％の約８０℃水溶
液に浸漬した後充分な洗浄乾燥させてDMOAP薄膜を形成
して配向膜層６ａと６ｂとした。なお斜方蒸着膜層の膜
厚は０．０３〜０．３μｍとした。このようにして成膜
形成した透明基板１ａの上に平均粒径２〜８μｍの高分
子球を混入させたエポキシ系接着剤でシール領域を印刷
形成し、透明基板１ｂを重畳加圧して液晶セルを形成し
た。その液晶セル中に誘電率異方性が負のネマチック液
晶組成物を真空中で注入し、注入口をエポキシ系接着剤
で封止して本発明の光書込型液晶空間光変調器を作製し
た。

【００２７】このようにして作製した本発明の光書込型
液晶空間光変調器の透明電極層２ａと２ｂとの間に、振
幅２〜１５ｖの書込電圧を印加しながら、偏光子を介し
て所定の偏光状態になった単色の読出光１１を照射透過
し、本発明の電気書込型液晶空間光変調器からの読出光
を検光子を通して観察したところ、透明電極形成部分で
は配向むらに起因するコントラストむらはほとんど観察
されず３０００以上のコントラストが得られた。なお、
同様の構成で平滑化層を設けない従来の電気書込型液晶
空間光変調器で同一の測定を行ったところわずかな液晶
配向むらが観察されコントラストは８００〜１８００程
度であった。

【００２８】［実施例５］液晶組成物層８として強誘電
性液晶組成物を用いた場合の電気書込型液晶空間光変調
器の実施例を説明する。このとき、透明基板１ａと１ｂ
としては合成石英基板を両面とも反射波面精度λ／４以
上に研磨加工したものを用いた。また、透明電極層２ａ
および２ｂとしては膜厚０．０７μｍのＩＴＯ薄膜を用
いた。さらに、これら透明電極層２ａおよび２ｂを線幅
５００μｍ、ピッチ５５０μｍのストライプ状に微細加
工した後、互いに直交するように対向して配置した。本
実施例では、光導電膜層３、遮光層４および光反射層５
は形成していない。次に、透明電極層２ａと２ｂとの上
に、有機修飾SiO₂をスピンコートした後３００℃でアニ
ールして０．０２μｍの平滑化層７ａと７ｂを形成し
た。その上に、基板法線に対して７５〜８５度の角度で
SiO を斜方蒸着して配向膜層６ａと６ｂを形成した。な
お、斜方蒸着膜層の膜厚は０．０３〜０．３μｍとし
た。このようにして成膜形成した透明基板１ａの上に平
均粒径1μｍ前後の二酸化珪素球を混入させた紫外線硬
化型接着剤でシール領域を印刷形成し、透明基板１ｂを
重畳加圧した後紫外線硬化させて液晶セルを形成した。
その液晶セル中に強誘電性液晶組成物を真空中で注入
し、注入口をエポキシ系接着剤で封止して本発明の電気
書込型液晶空間光変調器を作製した。

【００２９】このようにして作製した本発明の光書込型
液晶空間光変調器の透明電極層２ａと２ｂとの間に、振
幅２〜１５ｖの書込電圧を印加しながら、偏光子を介し
て所定の偏光状態になった単色の読出光１１を照射透過
し、本発明の電気書込型液晶空間光変調器からの読出光
を検光子を通して観察したところ、透明電極形成部分で
は配向むらに起因するコントラストむらはほとんど観察
されず５０００以上のコントラストが得られた。なお、
同様の構成で平滑化層を設けない従来の電気書込型液晶
空間光変調器で同一の測定を行ったところわずかな液晶
配向むらが観察されコントラストは５００〜２８００程
度であった。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による平滑
化層を有する液晶空間光変調器は、順に透明基板、透明
電極層、配向膜層、液晶組成物層、配向膜層、透明電極
層、透明基板とから構成される電気書込型液晶空間光変
調器や、順に透明基板、透明電極層、光導電膜層、遮光
膜層、光反射層、配向膜層、液晶組成物層、配向膜層、
透明電極層、透明基板とから構成される光書込型液晶空
間光変調器において、前記配向膜層は、一酸化珪素を主
成分とする斜方蒸着層、あるいはこの斜方蒸着層の上に
界面活性物質を修飾させたものであり、前記液晶組成物
は誘電率の異方性が負であるネマチック液晶組成物、あ
るいは強誘電性液晶組成物であり、前記配向膜層と光反
射層との間、あるいは前記配向膜層と透明電極層との間
に二酸化珪素を主成分とする平滑化層が形成された構成
とすることにより、従来の光書込型液晶空間光変調器に
比べてコントラストむらが少なく、その結果高コントラ
ストの光書込型液晶空間光変調器を実現することができ
た。このことにより、より均質な空間的光変調特性を必
要とする光計測分野や、より高画質の画像の再生が要求
されるプロジェクタやプリンタなどでの画質特性向上に
対しての効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の平滑化層を有する光書込型液晶空間光
変調器の構成を示す模式的断面図である。

【符号の説明】

１ａ、１ｂ透明基板２ａ、２ｂ透明電極層３光導電膜層４遮光層５光反射層６ａ、６ｂ配向膜層７ａ、７ｂ平滑化層８液晶組成物層９スペーサ１０書込光１１読出光

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者瀬倉利江子東京都江東区亀戸６丁目31番１号セイコー電子工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】順に第１の透明基板、第１の透明電極
層、第１の配向膜層、液晶組成物層、第２の配向膜層、
第２の透明電極層、第２の透明基板とから構成される電
気書込型液晶空間光変調器において、前記第１および／または第２の配向膜層は、一酸化珪素
を主成分とする斜方蒸着層、あるいはこの斜方蒸着層の
上に界面活性物質を修飾させたものであり、前記液晶組成物は誘電率の異方性が負であるネマチック
液晶組成物、あるいは強誘電性液晶組成物であり、前記第１の配向膜層と第１の透明電極層との間、あるい
は前記第２の配向膜層と第２の透明電極層との間に二酸
化珪素を主成分とする平滑化層が形成されていることを
特徴とする電気書込型液晶空間光変調器。
【請求項２】前記第１の配向膜層と第１の透明電極層
との間に形成される平滑化層と、前記第２の配向膜層と
第２の透明電極層との間に形成される平滑化層の材料が
同一材料である請求項１記載の電気書込型液晶空間光変
調器。
【請求項３】順に第１の透明基板、第１の透明電極
層、光導電膜層、遮光膜層、光反射層、第１の配向膜
層、液晶組成物層、第２の配向膜層、第２の透明電極
層、第２の透明基板とから構成される光書込型液晶空間
光変調器において、前記第１および／または第２の配向膜層は、一酸化珪素
を主成分とする斜方蒸着層、あるいはこの斜方蒸着層の
上に界面活性物質を修飾させたものであり、前記液晶組成物は誘電率の異方性が負であるネマチック
液晶組成物、あるいは強誘電性液晶組成物であり、前記第１の配向膜層と光反射層との間、あるいは前記第
２の配向膜層と第２の透明電極層との間に二酸化珪素を
主成分とする平滑化層が形成されていることを特徴とす
る光書込型液晶空間光変調器。
【請求項４】前記第１の配向膜層と光反射層との間に
形成される平滑化層と、前記第２の配向膜層と第２の透
明電極層との間に形成される平滑化層の材料が同一材料
である請求項３記載の電気書込型液晶空間光変調器。
【請求項５】前記平滑化層は、有機修飾二酸化珪素
あるいはシリコンアルコキシドを塗布、焼成して形成し
たことを特徴とする請求項２記載の電気書込型液晶空間
光変調器および請求項４記載の光書込型液晶空間光変調
器。