JPH08122810A - 空間光変調素子 - Google Patents
空間光変調素子Info
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- JPH08122810A JPH08122810A JP6256638A JP25663894A JPH08122810A JP H08122810 A JPH08122810 A JP H08122810A JP 6256638 A JP6256638 A JP 6256638A JP 25663894 A JP25663894 A JP 25663894A JP H08122810 A JPH08122810 A JP H08122810A
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- layer
- main surface
- insulating
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高輝度な読みだし光を変調できる空間光変調
素子を提供する。 【構成】 第１の絶縁基板の第１主平面102と第２の絶
縁基板の第１主平面105とが対向し、第１, 第２の絶縁
基板101,104間に液晶層109を挟持してなる表示装置であ
って、第１の絶縁基板の第１主平面102上には透明電極1
07が設けられ、第２の絶縁基板の第１主平面105上には
微小形状に分割された複数の金属反射膜112が設けら
れ、第２の絶縁基板の第２主平面106上には光導電層118
と透明電極119とが設けられており、金属反射膜112は、
第２の絶縁基板104内に設けられたスルーホール113の接
続配線114を介して光導電層118と電気的に接続されてい
る。
素子を提供する。 【構成】 第１の絶縁基板の第１主平面102と第２の絶
縁基板の第１主平面105とが対向し、第１, 第２の絶縁
基板101,104間に液晶層109を挟持してなる表示装置であ
って、第１の絶縁基板の第１主平面102上には透明電極1
07が設けられ、第２の絶縁基板の第１主平面105上には
微小形状に分割された複数の金属反射膜112が設けら
れ、第２の絶縁基板の第２主平面106上には光導電層118
と透明電極119とが設けられており、金属反射膜112は、
第２の絶縁基板104内に設けられたスルーホール113の接
続配線114を介して光導電層118と電気的に接続されてい
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、投射型ディスプレイ、
ホログラフィーテレビジョンまたは光演算装置などに用
いられる空間光変調素子に関する。
ホログラフィーテレビジョンまたは光演算装置などに用
いられる空間光変調素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、容易に大画面の映像を楽しむため
に投射型のディスプレイ（プロジェクター）の開発が盛
んに行われている。早くからＣＲＴを用いたプロジェク
ターは開発され現在広く生産されている。しかし近年
は、映像の高画質化が進み、より明るい画面が望まれか
つハイビジョンに代表されるような高精細な画像に対応
することが必要となった。ＣＲＴは原理上高精細と高輝
度を両立させることは難しいとされる。ＣＲＴの場合、
高精細化のためには電子ビーム径を絞る必要がありその
ためには電子ビームの強度をある程度制限する必要があ
る。逆に高輝度化のためには電子ビームの強度を大きく
する必要がありその時どうしても電子ビームの径は広が
ってしまう。
に投射型のディスプレイ（プロジェクター）の開発が盛
んに行われている。早くからＣＲＴを用いたプロジェク
ターは開発され現在広く生産されている。しかし近年
は、映像の高画質化が進み、より明るい画面が望まれか
つハイビジョンに代表されるような高精細な画像に対応
することが必要となった。ＣＲＴは原理上高精細と高輝
度を両立させることは難しいとされる。ＣＲＴの場合、
高精細化のためには電子ビーム径を絞る必要がありその
ためには電子ビームの強度をある程度制限する必要があ
る。逆に高輝度化のためには電子ビームの強度を大きく
する必要がありその時どうしても電子ビームの径は広が
ってしまう。
【０００３】そこで近年ＣＲＴと液晶を用いた空間光変
調素子を組み合わせたプロジェクターが開発された［テ
レビジョン学会技術報告、１７巻１０号１１ページ（１
９９３年）］。この空間光変調素子は、読みだし光を微
弱な書き込み情報光で変調する映像光増幅器であり、前
述のプロジェクタはＣＲＴで高精細な画像を空間光変調
素子へ書き込み、強力な読みだし光を変調することで高
精細化と高輝度化の両立が図れた。
調素子を組み合わせたプロジェクターが開発された［テ
レビジョン学会技術報告、１７巻１０号１１ページ（１
９９３年）］。この空間光変調素子は、読みだし光を微
弱な書き込み情報光で変調する映像光増幅器であり、前
述のプロジェクタはＣＲＴで高精細な画像を空間光変調
素子へ書き込み、強力な読みだし光を変調することで高
精細化と高輝度化の両立が図れた。
【０００４】前述のプロジェクタに用いられる空間光変
調素子の構造は既に幾つか提案されている。既に本発明
者等はダイオード構造のアモルファスシリコンを光導電
層に用い、微小な金属反射膜を画素として設け、液晶層
に強誘電性液晶を用いた空間光変調素子を提案している
（特開平４−１３６５８０号公報）。
調素子の構造は既に幾つか提案されている。既に本発明
者等はダイオード構造のアモルファスシリコンを光導電
層に用い、微小な金属反射膜を画素として設け、液晶層
に強誘電性液晶を用いた空間光変調素子を提案している
（特開平４−１３６５８０号公報）。
【０００５】空間光変調素子を用いたプロジェクターの
場合、明るい画面を得るためには読みだし光を強力にす
る必要がある。すなわち、空間光変調素子にとってみれ
ばどれだけ強力な読みだし光を変調できるかが重要な問
題となる。一般に強力な読みだし光を空間光変調素子に
照射した場合、読みだし光が光導電層に漏れ込んで誤ス
イッチングや変調光のコントラストの低下が起きる。
場合、明るい画面を得るためには読みだし光を強力にす
る必要がある。すなわち、空間光変調素子にとってみれ
ばどれだけ強力な読みだし光を変調できるかが重要な問
題となる。一般に強力な読みだし光を空間光変調素子に
照射した場合、読みだし光が光導電層に漏れ込んで誤ス
イッチングや変調光のコントラストの低下が起きる。
【０００６】ここで前述した特開平４−１３６５８０号
公報に記載の構造を図５に示す。図５において、501は
透明絶縁性基板、502は透明導電性電極、503は入力遮光
膜、504はｐ層、505はｉ層、506はｎ層、507はアモルフ
ァスシリコン光導電層、508は遮光層、509は金属反射
膜、510は配向膜、511は液晶層、512はスペーサ、513は
配向膜、514は透明導電性電極、515は透明絶縁性基板、
516は空間光変調素子、517は偏光子、518は検光子、519
は読みだし光、520は出力光、521は書き込み光、522は
出力遮光膜である。
公報に記載の構造を図５に示す。図５において、501は
透明絶縁性基板、502は透明導電性電極、503は入力遮光
膜、504はｐ層、505はｉ層、506はｎ層、507はアモルフ
ァスシリコン光導電層、508は遮光層、509は金属反射
膜、510は配向膜、511は液晶層、512はスペーサ、513は
配向膜、514は透明導電性電極、515は透明絶縁性基板、
516は空間光変調素子、517は偏光子、518は検光子、519
は読みだし光、520は出力光、521は書き込み光、522は
出力遮光膜である。
【０００７】この構造において読みだし光の遮光には出
力遮光膜と遮光層が寄与している。遮光層には黒色の顔
料や染料もしくはカーボンなどを含有させ遮光能力を増
大させた絶縁体が用いられる。この遮光層の役割は、
(1) 出力遮光膜の遮光の補助 (2) 金属反射膜と出力反射膜との間隙から光導電層に入
射する光の遮光である。出力遮光膜には通常数十ｎｍか
ら数百ｎｍの厚みの金属薄膜を用いられる。これにより
この出力遮光膜の下部にある光導電層に光が進入するこ
とを防止する。特にアモルファスシリコン光導電層の場
合は、不純物イオンをドーピングしていないｉ層の遮光
を行う。
力遮光膜と遮光層が寄与している。遮光層には黒色の顔
料や染料もしくはカーボンなどを含有させ遮光能力を増
大させた絶縁体が用いられる。この遮光層の役割は、
(1) 出力遮光膜の遮光の補助 (2) 金属反射膜と出力反射膜との間隙から光導電層に入
射する光の遮光である。出力遮光膜には通常数十ｎｍか
ら数百ｎｍの厚みの金属薄膜を用いられる。これにより
この出力遮光膜の下部にある光導電層に光が進入するこ
とを防止する。特にアモルファスシリコン光導電層の場
合は、不純物イオンをドーピングしていないｉ層の遮光
を行う。
【０００８】出力遮光膜の遮光能力は、膜厚が厚いほど
増加する。しかし膜厚が厚すぎると金属反射膜との電気
的な短絡が起き易くなる。これらの短絡がおきると金属
反射膜の電位は正確な書き込み光の変調を受けなくな
る。
増加する。しかし膜厚が厚すぎると金属反射膜との電気
的な短絡が起き易くなる。これらの短絡がおきると金属
反射膜の電位は正確な書き込み光の変調を受けなくな
る。
【０００９】特に出力遮光膜を微小形状に分割した金属
反射膜をマスクにしたセルフアラインで形成した場合に
は出力遮光膜の膜厚と短絡発生確立との関係がより顕著
となる。上述の様な短絡は、ディスプレイにとって画像
上の欠陥となり画像の品位を大きく低下させる。また高
精細なディスプレイになるほど画素の数が増加する。そ
れゆえに欠陥の発生確立が小さくとも画素数が多ければ
欠陥数が増加し、例えば２０００×２０００ドット（４
００万ドット）の場合たとえ欠陥の発生確立が１０ｐｐ
ｍであっても４０ドットの欠陥が画像上に存在する。
反射膜をマスクにしたセルフアラインで形成した場合に
は出力遮光膜の膜厚と短絡発生確立との関係がより顕著
となる。上述の様な短絡は、ディスプレイにとって画像
上の欠陥となり画像の品位を大きく低下させる。また高
精細なディスプレイになるほど画素の数が増加する。そ
れゆえに欠陥の発生確立が小さくとも画素数が多ければ
欠陥数が増加し、例えば２０００×２０００ドット（４
００万ドット）の場合たとえ欠陥の発生確立が１０ｐｐ
ｍであっても４０ドットの欠陥が画像上に存在する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】近年、ディスプレイに
は、より高輝度でより高精細な画像が求められている。
ところが上記のような構造では、明るくするために強力
な読みだし光を用いるには出力遮光膜の膜厚の増加が必
要となるがこれは欠陥の増加を招くという問題点を有し
ていた。
は、より高輝度でより高精細な画像が求められている。
ところが上記のような構造では、明るくするために強力
な読みだし光を用いるには出力遮光膜の膜厚の増加が必
要となるがこれは欠陥の増加を招くという問題点を有し
ていた。
【００１１】さらに遮光層もより高い遮光性能が求めら
れ黒色の顔料や染料もしくはカーボンなどの含有量の増
大もしくは遮光層の厚みの増大が必要となるが含有量の
増大にも限度がある。また厚みの増大は光導電層の体積
を減少させ空間光変調素子の感度を低下させ、また金属
反射膜の裏側を彫り込むことが反射電極のたわみを生じ
させることがあり反射光量を低下させることになる。
れ黒色の顔料や染料もしくはカーボンなどの含有量の増
大もしくは遮光層の厚みの増大が必要となるが含有量の
増大にも限度がある。また厚みの増大は光導電層の体積
を減少させ空間光変調素子の感度を低下させ、また金属
反射膜の裏側を彫り込むことが反射電極のたわみを生じ
させることがあり反射光量を低下させることになる。
【００１２】本発明は、上記問題点を鑑み、強力な読み
だし光を高コントラストに変調できかつ欠陥のほとんど
無い空間光変調素子を提供するものである。
だし光を高コントラストに変調できかつ欠陥のほとんど
無い空間光変調素子を提供するものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、読みだし光に対して不透明な基板を用い液晶
層と光導電層をそれぞれ基板の第１主平面と第２主平面
にわけて形成し、基板の厚みを利用して読みだし光の遮
光を行う構成である。
するため、読みだし光に対して不透明な基板を用い液晶
層と光導電層をそれぞれ基板の第１主平面と第２主平面
にわけて形成し、基板の厚みを利用して読みだし光の遮
光を行う構成である。
【００１４】
【作用】上記した構成により、読みだし光は従来の薄膜
で形成された遮光層や出力遮光膜とはちがって数ｍｍ程
度と言った従来の数千倍にもおよぶ厚みで光を遮光する
ため光導電層はほとんど読みだし光の影響をうけること
がなくなる。
で形成された遮光層や出力遮光膜とはちがって数ｍｍ程
度と言った従来の数千倍にもおよぶ厚みで光を遮光する
ため光導電層はほとんど読みだし光の影響をうけること
がなくなる。
【００１５】また、金属反射膜は基板上に形成するた
め、基板の平坦性を反映し鏡面が得易く反射率が向上す
る。また金属反射膜自身は薄膜で十分なため、基板表面
の平坦性が向上し、この上に形成される液晶層の配向性
が向上し、よりコントラスト比の高い空間光変調素子と
なる。
め、基板の平坦性を反映し鏡面が得易く反射率が向上す
る。また金属反射膜自身は薄膜で十分なため、基板表面
の平坦性が向上し、この上に形成される液晶層の配向性
が向上し、よりコントラスト比の高い空間光変調素子と
なる。
【００１６】
【実施例】以下に本発明の第１の実施例の空間光変調素
子について、図面を参照しながら説明する。図１は本発
明の第１の実施例における空間光変調素子の断面構造図
である。
子について、図面を参照しながら説明する。図１は本発
明の第１の実施例における空間光変調素子の断面構造図
である。
【００１７】図１において、101は第１の絶縁基板、102
は第１の絶縁基板の第１主平面、103は第１の絶縁基板
の第２主平面、104は第２の絶縁基板、105は第２の絶縁
基板の第１主平面、106は第２の絶縁基板の第２主平
面、107は透明電極、108は配向膜、109は液晶層、110は
配向膜、111はスペーサ、112は金属反射膜、113はスル
ーホール、114は接続配線、115はｎ層、116はｉ層、117
はｐ層、118はアモルファスシリコン光導電層、119は透
明電極、120は偏光子、121は検光子、122は読みだし
光、123は出力光、124は書き込み光である。
は第１の絶縁基板の第１主平面、103は第１の絶縁基板
の第２主平面、104は第２の絶縁基板、105は第２の絶縁
基板の第１主平面、106は第２の絶縁基板の第２主平
面、107は透明電極、108は配向膜、109は液晶層、110は
配向膜、111はスペーサ、112は金属反射膜、113はスル
ーホール、114は接続配線、115はｎ層、116はｉ層、117
はｐ層、118はアモルファスシリコン光導電層、119は透
明電極、120は偏光子、121は検光子、122は読みだし
光、123は出力光、124は書き込み光である。
【００１８】第１の絶縁基板101と第２の絶縁基板104と
の間に形成されて液晶層109によって読みだし光122を変
調する。その変調信号は、第２の絶縁基板104の第２主
平面上に形成された光導電層と書き込み光124によって
創出される。ｎ層115は、微小領域に分割されていて第
１主平面に形成された金属反射膜112とスルーホール113
中に形成された接続配線114によって電気的に接続され
ている。
の間に形成されて液晶層109によって読みだし光122を変
調する。その変調信号は、第２の絶縁基板104の第２主
平面上に形成された光導電層と書き込み光124によって
創出される。ｎ層115は、微小領域に分割されていて第
１主平面に形成された金属反射膜112とスルーホール113
中に形成された接続配線114によって電気的に接続され
ている。
【００１９】金属反射膜112には、たとえばアルミニウ
ム薄膜や銀薄膜の様な高反射率を有する金属が望まし
い。また膜厚も５０ｎｍから５００ｎｍ程度が望ましく
これによりその上部に形成される液晶層109の配向性が
向上する。第２の絶縁基板104にはセラミック基板や樹
脂基板が用いられこれらに可視光等を吸収する顔料や染
料や色素等を分散させてあってもよい。金属反射膜112
とｎ層115は接続配線114によって電気的に接続されてい
る。図では１つのスルーホールで接続されているが複数
のスルーホールで接続するようにしていても良い。また
スルーホール113はホールという形状にとらわれること
無くただ第１主平面と第２主平面との方向にだけ異方的
に電気的接続がとれる方法ならばかまわず、例えば樹脂
中に分散された導電性フィラーが１方向につながった場
合でもかまわない。
ム薄膜や銀薄膜の様な高反射率を有する金属が望まし
い。また膜厚も５０ｎｍから５００ｎｍ程度が望ましく
これによりその上部に形成される液晶層109の配向性が
向上する。第２の絶縁基板104にはセラミック基板や樹
脂基板が用いられこれらに可視光等を吸収する顔料や染
料や色素等を分散させてあってもよい。金属反射膜112
とｎ層115は接続配線114によって電気的に接続されてい
る。図では１つのスルーホールで接続されているが複数
のスルーホールで接続するようにしていても良い。また
スルーホール113はホールという形状にとらわれること
無くただ第１主平面と第２主平面との方向にだけ異方的
に電気的接続がとれる方法ならばかまわず、例えば樹脂
中に分散された導電性フィラーが１方向につながった場
合でもかまわない。
【００２０】また、図中の光導電層に整流性をもたせて
有るがこれに限定する必要がなくｎ層115やｐ層117を省
略しても良い。その時接続配線114はｉ層116と電気的接
続をとる。また配向膜108は、液晶層109の材料によって
は必要としない場合がある。また、透明電極119の書き
込み光124入射面側に保護層や保護基板等があってもか
まわない。
有るがこれに限定する必要がなくｎ層115やｐ層117を省
略しても良い。その時接続配線114はｉ層116と電気的接
続をとる。また配向膜108は、液晶層109の材料によって
は必要としない場合がある。また、透明電極119の書き
込み光124入射面側に保護層や保護基板等があってもか
まわない。
【００２１】以下に本発明の第２の実施例の空間光変調
素子について、図面を参照しながら説明する。図２は本
発明の第２の実施例における空間光変調素子の断面構造
図である。
素子について、図面を参照しながら説明する。図２は本
発明の第２の実施例における空間光変調素子の断面構造
図である。
【００２２】図２において、201は第１の絶縁基板、202
は第１の絶縁基板の第１主平面、203は第１の絶縁基板
の第２主平面、204は第２の絶縁基板、205は第２の絶縁
基板の第１主平面、206は第２の絶縁基板の第２主平
面、207は透明電極、208は配向膜、209は液晶層、210は
配向膜、211はスペーサ、212は金属反射膜、213はスル
ーホール、214は接続配線、215はｎ層、216はｉ層、217
はｐ層、218はアモルファスシリコン光導電層、219は絶
縁層、220は透明電極、221は偏光子、222は検光子、223
は読みだし光、224は出力光、225は書き込み光である。
基本的な構造は第１の実施例と同様であるので、同一部
分については詳細な説明は省略する。
は第１の絶縁基板の第１主平面、203は第１の絶縁基板
の第２主平面、204は第２の絶縁基板、205は第２の絶縁
基板の第１主平面、206は第２の絶縁基板の第２主平
面、207は透明電極、208は配向膜、209は液晶層、210は
配向膜、211はスペーサ、212は金属反射膜、213はスル
ーホール、214は接続配線、215はｎ層、216はｉ層、217
はｐ層、218はアモルファスシリコン光導電層、219は絶
縁層、220は透明電極、221は偏光子、222は検光子、223
は読みだし光、224は出力光、225は書き込み光である。
基本的な構造は第１の実施例と同様であるので、同一部
分については詳細な説明は省略する。
【００２３】この実施例の特徴は、光導電層218が微小
領域に分離していることである。また隣合う光導電層21
8の間隙には絶縁層219を配している。
領域に分離していることである。また隣合う光導電層21
8の間隙には絶縁層219を配している。
【００２４】これにより光導電層218は微小領域ごとに
独立しており、この領域内で生じる電荷およびその流れ
が隣の領域に影響を与えないため空間光変調素子として
解像度の向上に寄与する。また絶縁層219には書き込み
光225を遮光するための顔料や色素や染料を含有してい
てもよい。
独立しており、この領域内で生じる電荷およびその流れ
が隣の領域に影響を与えないため空間光変調素子として
解像度の向上に寄与する。また絶縁層219には書き込み
光225を遮光するための顔料や色素や染料を含有してい
てもよい。
【００２５】以下に本発明の第３の実施例の空間光変調
素子について、図面を参照しながら説明する。図３は本
発明の第３の実施例における空間光変調素子の断面構造
図である。
素子について、図面を参照しながら説明する。図３は本
発明の第３の実施例における空間光変調素子の断面構造
図である。
【００２６】図３において、301は第１の絶縁基板、302
は第１の絶縁基板の第１主平面、303は第１の絶縁基板
の第２主平面、304は第２の絶縁基板、305は第２の絶縁
基板の第１主平面、306は第２の絶縁基板の第２主平
面、307は透明電極、308は配向膜、309は液晶層、310は
配向膜、311はスペーサ、312は金属反射膜、313はスル
ーホール、314は接続配線、315はｎ層、316はｉ層、317
はｐ層、318はアモルファスシリコン光導電層、319は透
明電極、320は第３の絶縁基板、321は第３の絶縁基板の
第１主平面、322は第３の絶縁基板の第２主平面、323は
偏光子、324は検光子、325は読みだし光、326は出力
光、327は書き込み光であり、基本的な構造は第１の実
施例と同様であるので、同一部分については詳細な説明
は省略する。
は第１の絶縁基板の第１主平面、303は第１の絶縁基板
の第２主平面、304は第２の絶縁基板、305は第２の絶縁
基板の第１主平面、306は第２の絶縁基板の第２主平
面、307は透明電極、308は配向膜、309は液晶層、310は
配向膜、311はスペーサ、312は金属反射膜、313はスル
ーホール、314は接続配線、315はｎ層、316はｉ層、317
はｐ層、318はアモルファスシリコン光導電層、319は透
明電極、320は第３の絶縁基板、321は第３の絶縁基板の
第１主平面、322は第３の絶縁基板の第２主平面、323は
偏光子、324は検光子、325は読みだし光、326は出力
光、327は書き込み光であり、基本的な構造は第１の実
施例と同様であるので、同一部分については詳細な説明
は省略する。
【００２７】この実施例の特徴は、３つの基板からなり
第１の絶縁基板301と第２の絶縁基板304とで液晶層を形
成し、光導電層318は第３の絶縁基板320上に形成しこれ
を第２の絶縁基板304の第２主平面と対向させ接続配線3
14と光導電層318（もしくはｎ層315）と電気的に接続し
たものである。これにより液晶層309の形成と光導電層3
18の形成が独立して行え作成方法の自由度が増大する。
第１の絶縁基板301と第２の絶縁基板304とで液晶層を形
成し、光導電層318は第３の絶縁基板320上に形成しこれ
を第２の絶縁基板304の第２主平面と対向させ接続配線3
14と光導電層318（もしくはｎ層315）と電気的に接続し
たものである。これにより液晶層309の形成と光導電層3
18の形成が独立して行え作成方法の自由度が増大する。
【００２８】図では接続配線314とｎ層315は直接接して
いるが導電性樹脂や金属のバンプなどが間に介在しても
良い。また、第３の絶縁基板320は書き込み光327に対し
て透明でなければならない。
いるが導電性樹脂や金属のバンプなどが間に介在しても
良い。また、第３の絶縁基板320は書き込み光327に対し
て透明でなければならない。
【００２９】以下に本発明の第４の実施例の空間光変調
素子について、図面を参照しながら説明する。図４は本
発明の第４の実施例における空間光変調素子の断面構造
図である。
素子について、図面を参照しながら説明する。図４は本
発明の第４の実施例における空間光変調素子の断面構造
図である。
【００３０】図４において、401は第１の絶縁基板、402
は第１の絶縁基板の第１主平面、403は第１の絶縁基板
の第２主平面、404は第２の絶縁基板、405は第２の絶縁
基板の第１主平面、406は第２の絶縁基板の第２主平
面、407は透明電極、408は配向膜、409は液晶層、410は
配向膜、411はスペーサ、412は金属反射膜、413はスル
ーホール、414は接続配線、415はｎ層、416はｉ層、417
はｐ層、418はアモルファスシリコン光導電層、419は絶
縁層、420は透明電極、421は第３の絶縁基板、422は第
３の絶縁基板の第１主平面、423は第３の絶縁基板の第
２主平面、424は偏光子、425は検光子、426は読みだし
光、427は出力光、428は書き込み光であり、基本的な構
造は第１の実施例と同様であるので、同一部分について
は詳細な説明は省略する。
は第１の絶縁基板の第１主平面、403は第１の絶縁基板
の第２主平面、404は第２の絶縁基板、405は第２の絶縁
基板の第１主平面、406は第２の絶縁基板の第２主平
面、407は透明電極、408は配向膜、409は液晶層、410は
配向膜、411はスペーサ、412は金属反射膜、413はスル
ーホール、414は接続配線、415はｎ層、416はｉ層、417
はｐ層、418はアモルファスシリコン光導電層、419は絶
縁層、420は透明電極、421は第３の絶縁基板、422は第
３の絶縁基板の第１主平面、423は第３の絶縁基板の第
２主平面、424は偏光子、425は検光子、426は読みだし
光、427は出力光、428は書き込み光であり、基本的な構
造は第１の実施例と同様であるので、同一部分について
は詳細な説明は省略する。
【００３１】この実施例の特徴は、３つの基板からなり
第１の絶縁基板401と第２の絶縁基板404とで液晶層を形
成し、光導電層418は微小領域に分割して第３の絶縁基
板421上に形成しこれを第２の絶縁基板404の第２主平面
と対向させ接続配線414と光導電層418（もしくはｎ層41
5）と電気的に接続したものである。これにより光導電
層418は微小領域ごとに独立しており、この領域内で生
じる電荷およびその流れが隣の領域に影響を与えないた
め空間光変調素子として解像度の向上に寄与する。
第１の絶縁基板401と第２の絶縁基板404とで液晶層を形
成し、光導電層418は微小領域に分割して第３の絶縁基
板421上に形成しこれを第２の絶縁基板404の第２主平面
と対向させ接続配線414と光導電層418（もしくはｎ層41
5）と電気的に接続したものである。これにより光導電
層418は微小領域ごとに独立しており、この領域内で生
じる電荷およびその流れが隣の領域に影響を与えないた
め空間光変調素子として解像度の向上に寄与する。
【００３２】また絶縁層419には書き込み光428を遮光す
るための顔料や色素や染料を含有していてもよい。さら
に隣接する光導電層418の間隙を遮光するための遮光層
を第３の絶縁基板の第１主平面422上もしくは透明電極4
20とｐ層417との間もしくは透明電極420と絶縁層419の
間に設けても良い。
るための顔料や色素や染料を含有していてもよい。さら
に隣接する光導電層418の間隙を遮光するための遮光層
を第３の絶縁基板の第１主平面422上もしくは透明電極4
20とｐ層417との間もしくは透明電極420と絶縁層419の
間に設けても良い。
【００３３】なお、第１〜４の実施例において、光導電
層をアモルファスシリコンのｐ層、ｉ層、ｎ層の構造を
もつダイオードとしたがこれに限定するものではなく、
材料もシリコンカーバイト系やカドミウム系、セレン
系、ゲルマニウム系などでもよく結晶形態もアモルファ
スだけでなく微結晶や多結晶、結晶でもよい。また有機
半導体材料も使用できる。また整流作用をもつことが望
ましいが、ｐ，ｉ，ｎ構造に限定するものではない。
層をアモルファスシリコンのｐ層、ｉ層、ｎ層の構造を
もつダイオードとしたがこれに限定するものではなく、
材料もシリコンカーバイト系やカドミウム系、セレン
系、ゲルマニウム系などでもよく結晶形態もアモルファ
スだけでなく微結晶や多結晶、結晶でもよい。また有機
半導体材料も使用できる。また整流作用をもつことが望
ましいが、ｐ，ｉ，ｎ構造に限定するものではない。
【００３４】また、第１〜４の実施例において、液晶層
は強誘電性液晶が望ましく、動作モード液晶層の厚みを
らせんピッチ以下にした表面安定化強誘電性液晶モード
が望ましい。強誘電性液晶は、高速応答が可能であり視
野角も広い。他にもネマティック液晶を用いたツイスト
ネマティックモードや電界制御複屈折モード等でも良
い。
は強誘電性液晶が望ましく、動作モード液晶層の厚みを
らせんピッチ以下にした表面安定化強誘電性液晶モード
が望ましい。強誘電性液晶は、高速応答が可能であり視
野角も広い。他にもネマティック液晶を用いたツイスト
ネマティックモードや電界制御複屈折モード等でも良
い。
【００３５】
【発明の効果】以上のように本発明の空間光変調素子
は、液晶層と光導電層とが絶縁基板の第１主平面と第２
主平面とに分けて作り込むために、従来の薄膜による遮
光構造では使用できなかったより強い光強度を有する読
みだし光を高いコントラスト比を持って変調でき、表示
欠陥の少ない空間光変調素子を提供できる。
は、液晶層と光導電層とが絶縁基板の第１主平面と第２
主平面とに分けて作り込むために、従来の薄膜による遮
光構造では使用できなかったより強い光強度を有する読
みだし光を高いコントラスト比を持って変調でき、表示
欠陥の少ない空間光変調素子を提供できる。
【図１】本発明の第１の実施例の空間光変調素子の断面
構造図
構造図
【図２】本発明の第２の実施例の空間光変調素子の断面
構造図
構造図
【図３】本発明の第３の実施例の空間光変調素子の断面
構造図
構造図
【図４】本発明の第４の実施例の空間光変調素子の断面
構造図
構造図
【図５】従来の空間光変調素子の断面構造図
101 第１の絶縁基板 102 第１の絶縁基板の第１主平面 103 第１の絶縁基板の第２主平面 104 第２の絶縁基板 105 第２の絶縁基板の第１主平面 106 第２の絶縁基板の第２主平面 107 透明電極 108 配向膜 109 液晶層 110 配向膜 111 スペーサ 112 金属反射膜 113 スルーホール 114 接続配線 115 ｎ層 116 ｉ層 117 ｐ層 118 アモルファスシリコン光導電層 119 透明電極 201 第１の絶縁基板 202 第１の絶縁基板の第１主平面 203 第１の絶縁基板の第２主平面 204 第２の絶縁基板 205 第２の絶縁基板の第１主平面 206 第２の絶縁基板の第２主平面 207 透明電極 208 配向膜 209 液晶層 210 配向膜 211 スペーサ 212 金属反射膜 213 スルーホール 214 接続配線 218 アモルファスシリコン光導電層 219 絶縁層 220 透明電極 301 第１の絶縁基板 302 第１の絶縁基板の第１主平面 303 第１の絶縁基板の第２主平面 304 第２の絶縁基板 305 第２の絶縁基板の第１主平面 306 第２の絶縁基板の第２主平面 307 透明電極 308 配向膜 309 液晶層 310 配向膜 311 スペーサ 312 金属反射膜 313 スルーホール 314 接続配線 318 アモルファスシリコン光導電層 319 透明電極 320 第３の絶縁基板 321 第３の絶縁基板の第１主平面 322 第３の絶縁基板の第２主平面 401 第１の絶縁基板 402 第１の絶縁基板の第１主平面 403 第１の絶縁基板の第２主平面 404 第２の絶縁基板 405 第２の絶縁基板の第１主平面 406 第２の絶縁基板の第２主平面 407 透明電極 408 配向膜 409 液晶層 410 配向膜 411 スペーサ 412 金属反射膜 413 スルーホール 414 接続配線 418 アモルファスシリコン光導電層 419 絶縁層 420 透明電極 421 第３の絶縁基板 422 第３の絶縁基板の第１主平面 423 第３の絶縁基板の第２主平面
Claims (6)
- 【請求項１】第１の絶縁基板の第１主平面と第２の絶縁
基板の第１主平面とが対向し、前記第１と第２の絶縁基
板間に液晶層を挟持し、前記第１の絶縁基板の第１主平
面上には透明電極が設けられ、前記第２の絶縁基板の第
１主平面上には微小形状に分割された複数の金属反射膜
が設けられ、前記第２の絶縁基板の第２主平面上には光
導電層と透明電極とが設けられており、前記金属反射膜
は、前記第２の絶縁基板内に設けられたスルーホールを
介して前記光導電層と電気的に接続されていることを特
徴とする空間光変調素子。 - 【請求項２】第１の絶縁基板の第１主平面と第２の絶縁
基板の第１主平面とが対向し、前記第１と第２の絶縁基
板間に液晶層を挟持し、前記第１の絶縁基板の第１主平
面上には透明電極が設けられ、前記第２の絶縁基板の第
１主平面上には微小形状に分割された複数の金属反射膜
が設けられ、前記第２の絶縁基板の第２主平面上には微
小領域に分割された複数の光導電層と絶縁層と透明電極
とが設けられており、前記絶縁層は隣合う前記光導電層
の間隙を充填しており、前記金属反射膜は、前記第２の
絶縁基板内に設けられたスルーホールを介して前記光導
電層と電気的に接続されていることを特徴とする空間光
変調素子。 - 【請求項３】第１の絶縁基板の第１主平面と第２の絶縁
基板の第１主平面とが対向し、前記第２の絶縁基板の第
２主平面と第３の絶縁基板の第１主平面とが対向し、前
記第１と第２の絶縁基板間に液晶層を挟持し、前記第２
と第３の絶縁基板間に光導電層を挟持し、前記第１の絶
縁基板の第１主平面上には透明電極が設けられ、前記第
２の絶縁基板の第１主平面上には微小形状に分割された
複数の金属反射膜が設けられ、前記第２の絶縁基板の第
２主平面上には微小形状に分割された複数の金属電極が
設けられかつ前記金属電極は前記金属反射膜と前記第２
の絶縁基板内に設けられたスルーホールを介して電気的
に接続されており、前記第３の絶縁基板の第１主平面上
には光導電層と透明電極とが設けられ、前記光導電層
は、前記金属電極と電気的に接続されていることを特徴
とする空間光変調素子。 - 【請求項４】第１の絶縁基板の第１主平面と第２の絶縁
基板の第１主平面とが対向し、前記第２の絶縁基板の第
２主平面と第３の絶縁基板の第１主平面とが対向し、前
記第１と第２の絶縁基板間に液晶層を挟持し、前記第２
と第３の絶縁基板間に光導電層を挟持し、前記第１の絶
縁基板の第１主平面上には透明電極が設けられ、前記第
２の絶縁基板の第１主平面上には微小形状に分割された
複数の金属反射膜が設けられ、前記第２の絶縁基板の第
２主平面上には微小形状に分割された複数の金属電極が
設けられかつ前記金属電極は前記金属反射膜と前記第２
の絶縁基板内に設けられたスルーホールを介して電気的
に接続されており、前記第３の絶縁基板の第１主平面上
には微小領域に分割された複数の光導電層と絶縁層と透
明電極とが設けられ、前記絶縁層は隣合う前記光導電層
の間隙を充填しており、前記光導電層は、前記金属電極
と電気的に接続されていることを特徴とする空間光変調
素子。 - 【請求項５】第２の絶縁基板が可視光に対して不透明で
あることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の
空間光変調素子。 - 【請求項６】第２の絶縁基板が可視光に対して不透明で
ある層を含む複数の層からなることを特徴とする請求項
１〜４のいずれかに記載の空間光変調素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6256638A JPH08122810A (ja) | 1994-10-21 | 1994-10-21 | 空間光変調素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6256638A JPH08122810A (ja) | 1994-10-21 | 1994-10-21 | 空間光変調素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08122810A true JPH08122810A (ja) | 1996-05-17 |
Family
ID=17295391
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6256638A Pending JPH08122810A (ja) | 1994-10-21 | 1994-10-21 | 空間光変調素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08122810A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08211404A (ja) * | 1994-11-02 | 1996-08-20 | Hughes Aircraft Co | アモルファスシリコンペデスタル液晶光バルブ |
| NL1006302C2 (nl) * | 1997-06-12 | 1998-12-15 | Seed Capital Investments | Inrichting voor het weergeven van informatie. |
| US6365949B1 (en) | 1997-06-12 | 2002-04-02 | Zetfolie B.V. | Substrate having a unidirectional conductivity perpendicular to its surface, devices comprising such a substrate and methods for manufacturing such a substrate |
-
1994
- 1994-10-21 JP JP6256638A patent/JPH08122810A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08211404A (ja) * | 1994-11-02 | 1996-08-20 | Hughes Aircraft Co | アモルファスシリコンペデスタル液晶光バルブ |
| NL1006302C2 (nl) * | 1997-06-12 | 1998-12-15 | Seed Capital Investments | Inrichting voor het weergeven van informatie. |
| US6365949B1 (en) | 1997-06-12 | 2002-04-02 | Zetfolie B.V. | Substrate having a unidirectional conductivity perpendicular to its surface, devices comprising such a substrate and methods for manufacturing such a substrate |
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