JPH08286205A - 空間光変調素子および投射型ディスプレイ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 少なくとも第１のｉ層，ｎ層，第２のｉ層か
ら成る光導電層１０３上に反射層を形成して、高輝度の
光源を読み出し光として使用しても反射層の剥離の無
い、安定した美しい画像を出力できる空間光変調素子を
提供する。 【構成】 ガラス基板１０１上に、透明導電性電極１０
２と、少なくとも第１のｉ層１１５とｎ層１１６と第２
のｉ層１１７とから成る光導電層１０３とを順次積層
し、光導電層１０３の上に、反射層１０４と、液晶層１
０５を配向する配向膜１０６とを順に配置するととも
に、これと透明導電性電極１０７及び配向膜１０８を積
層した透明絶縁性基板１０９との間に０．８〜１．５μ
ｍ厚の強誘電性液晶層１０５を挟み込み、透明導電性電
極１０２，１０７間に外部電源を接続する構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光演算装置、投射型デ
ィスプレイ等に用いられる空間光変調素子、およびそれ
を用いた投射型ディスプレイに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、液晶を用いた光アドレス型の
空間光変調素子（以下、空間光変調素子といえば、特に
ことわらない限りこの光アドレス型のものさす）の基本
的な構造は、光導電層と電界の印加により光の透過率が
変化する液晶層を対向する２つの透明導電性電極で挟み
込んだものである。この素子の駆動は、両透明導電性電
極間に外部から電圧を印加することによってなされる。
そして、この状態で光導電層に書き込み光を照射する
と、光導電層の電気抵抗が変化して液晶層に印加される
電圧が変化し、この電圧の大きさに応じて液晶層を通過
する読み出し光が変調される。この動作を使って、光の
しきい値処理、波長変換、インコヒーレント／コヒーレ
ント変換、画像メモリなどの機能を実現することができ
るため、空間光変調素子は光情報処理のキー・デバイス
として位置づけられている。また、光強度の大きい読み
出し光を書き込み光とは反対の方向から入射し、書き込
んだ内容を反射型で読み出せば、光増幅機能をも実現す
ることができる。そのため、投射型ディスプレイとして
も応用することができ、汎用性に優れた光機能素子とし
て期待されている。

【０００３】現在、実用化されている投射型ディスプレ
イの方式としては、この光アドレス型空間光変調素子を
用いたものの他に、高輝度の３本の陰極線管（以下、Ｃ
ＲＴと略記する）による投射、およびアクティブマトリ
ックス液晶ライトバルブを高輝度光源で投射するものが
ある。

【０００４】ＣＲＴによる方法は、対角５〜９インチの
Ｒ，Ｇ，Ｂ３本の高輝度ＣＲＴに画像を表示し、その画
像を３本の投射レンズでスクリーン上に投射して合成
し、カラー画像を得るものである。しかし、この方式に
は、明るい画面を得るためにＣＲＴを高輝度表示しなけ
ればならず、解像度およびコントラストが小さい、およ
び投影装置の重量が重いなどの問題がある。

【０００５】アクティブマトリックス液晶ライトバルブ
の方法は、Ｒ，Ｇ，Ｂ３枚の液晶パネルまたはＲ，Ｇ，
Ｂカラーフィルターを一体化した１枚の液晶パネルに画
像を表示し、メタルハライドランプやハロゲンランプな
どの高輝度のバックライト光源で読みだし、スクリーン
上に投影するもので、ＣＲＴによる方法に対し、投影装
置を小型軽量にできる利点がある。しかし、高解像度の
画像を得るためには、液晶パネルの画素サイズを小さく
せねばならず、このため、画素の大きさに対する遮光領
域(アクティブマトリックス駆動のためのトランジスタ
部分)の割合が大きくなり画素の開口率が低下して画像
が暗くなるという問題がある。以上のように、解像度と
明るさはトレード・オフの関係にあり、ＣＲＴおよびア
クティブマトリックス液晶ライトバルブを用いたプロジ
ェクションディスプレイではこれらを両立することがで
きなかった。

【０００６】一方、光アドレス型空間光変調素子を用い
た場合は、光導電層にＣＲＴで画像を入力し、その画像
を液晶層側から高輝度光源によって反射型で読み出し、
投射レンズによってスクリーン上に投影する方式であ
る。この方式は、小型軽量で、かつ高解像度で明るい画
面を提供でき、従来のディスプレイがもつ、明るさと解
像度の両立というトレード・オフの問題を解決できる画
期的な方法である。

【０００７】空間光変調素子を構成する光導電層として
は、可視光に対し高光感度の水素化非晶質シリコン（以
下、ａ−Ｓｉ：Ｈと略記する）薄膜が使用され、液晶層
としては高速応答の強誘電性液晶（以下、ＦＬＣと略記
する）が使用されるのが一般的である。この素子の一例
の断面図を、図１０に示す（ジー．モデル 他 アプラ
イド フィジックス レター ５５巻 １９８９年 ５
３７頁、（Ｇ．Ｍｏｄｄｅｌ ｅｔ ａｌ．， Ａｐｐ
ｌ． Ｐｈｙｓ． Ｌｅｔｔ． ５５，（１９８９）ｐ．
５３７））。この素子は、光導電層１００１がａ−Ｓ
ｉ：Ｈ膜で構成されたｐｉｎダイオードであり、これと
反射鏡１００２及びＦＬＣ液晶層１００３を透明導電性
電極１００４、１００５を形成したガラス基板１００
６、１００７で挟み込んだ構造をしている。また、この
ような構造を有する空間光変調素子を搭載し、これに画
像を書き込む手段としてＣＲＴを使用した投射型ディス
プレイが報告されている（エム・ボーン他、エス・アイ
・ディ ９１ ダイジェスト 254-256頁,（ M.Bone et a
l. SID Digest pp.254-256.））。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来例の空間光変調素
子は、ｎ層上に反射鏡１００２が形成されていた。しか
し、ｎ層上に多層誘電体反射鏡または金属薄膜反射鏡を
形成すると反射鏡が剥離し易いという問題があった。特
に、動作時に高温になり、非常に強い光が照射される投
射型ディスプレイにおいては、この問題が非常に顕著で
ある。実際、従来の構造をもった空間光変調素子を投射
型ディスプレイ素子に搭載し、１時間動作−１時間停止
を繰り返したところ、素子によっては多少のバラツキは
あるが１０００回を越えるあたりから反射鏡１００２の
剥離が部分的に発生し始め、その数（面積）は繰り返し
回数の増加に従い徐々に増加することが判明した。この
反射鏡１００２の剥離は、投射画像において明るさのム
ラとなって現われたり、ひどい場合にはその部分での液
晶層１００３のスイッチングが停止してしまうため、空
間光変調素子のディスプレイとしての実用化を進める上
で解決されるべき大きな課題であった。

【０００９】以上のように、従来の空間光変調素子を使
用していた状態では、反射鏡の剥離を生じてしまい、明
るさや動作のムラの無い高品質の画像を出力することが
困難であり、これが空間光変調素子を用いた投射型ディ
スプレイの実用化への大きな障害となっていた。

【００１０】本発明は、前記従来技術の課題を解決する
ため、反射鏡の剥離がなく、ムラの無い高品質な画像を
出力できる空間光変調素子および投射型ディスプレイを
提供することを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、第１の発明の空間光変調素子は、透明導電性電極を
具備した２枚の透明絶縁性基板で挟まれた領域に光導電
層と反射鏡と液晶層を少なくとも備え、前記光導電層が
少なくとも第１のｉ層とｎ層と第２のｉ層を順次積層し
た構成を有し、前記第２のｉ層上に前記反射層が形成さ
れていることを特徴とする。

【００１２】また、前記構成において、ｎ層に比べて第
２のｉ層の膜厚が小さいことが好ましく、また、第２の
ｉ層の膜厚が０．００１〜１μｍの範囲であることが好
ましく、また、ｎ層及び第２のｉ層が、シリコンおよび
水素を主成分とする非晶質半導体からなることを特徴と
することが好ましい。

【００１３】また、前記構成において、ｎ層及び第２の
ｉ層が、炭素を含有することを特徴とすることが好まし
く、また、第１のｉ層に接してｐ層が形成されているこ
とが好ましく、また、ｐ層が、シリコンおよび炭素およ
び水素を主成分とする非晶質半導体からなることが好ま
しく、また、前記構成において、ｎ層及び第２のｉ層
が、シリコンおよび炭素および水素を主成分とする非晶
質半導体からなり、ｐ層の炭素含有量がｎ層及び第２の
ｉ層の炭素含有量よりも多いことが好ましい。

【００１４】また、第２の発明の空間光変調素子は、透
明導電性電極を具備した２枚の透明絶縁性基板で挟まれ
た領域に光導電層と反射層と液晶層を少なくとも備え、
前記光導電層が少なくともｉ層とｎ層と絶縁層を順次積
層した構成を有し、前記絶縁層上に前記反射層が形成さ
れていることを特徴とする。

【００１５】また前記構成において、ｎ層に比べて絶縁
層の膜厚が小さいことが好ましく、また、絶縁層の膜厚
が０．００１〜０．１μｍの範囲であることが好まし
く、また、ｉ層及びｎ層が、シリコンおよび水素を主成
分とする非晶質半導体からなることが好ましい。

【００１６】また、ｉ層に接してｐ層が形成されている
ことが好ましく、また、ｐ層が、シリコンおよび炭素お
よび水素を主成分とする非晶質半導体からなることが好
ましく、また、絶縁層がシリコンおよび窒素または／お
よび酸素を主成分とすることが好ましい。

【００１７】また、前記構成において、ｎ層と絶縁層と
の間に第２のｉ層が形成されていることが好ましく、ま
た、反射層が島状に分割され、２次元に配列しているこ
とが好ましく、また、島状に形成されている反射鏡の間
の光導電層が除去され、かつ除去された部分に光吸収層
が存在していることが好ましく、また、液晶層が１つ以
上の安定状態を有するものであることが好ましい。

【００１８】また、第３の発明の投射型ディスプレイ
は、透明導電性電極を具備した２枚の透明絶縁性基板で
挟まれた領域に光導電層と反射層と液晶層を少なくとも
備え、前記光導電層が少なくとも第１のｉ層とｎ層と第
２のｉ層を順次積層した構成を有し、かつ前記第２のｉ
層上に反射鏡を形成した空間光変調素子と、前記透明導
電性電極に接続された前記空間光変調素子を駆動するた
め前記透明導電性電極に接続された電源と、前記空間光
変調素子に入力する画像を表示するための画像入力手段
と、前記画像入力手段に表示された画像を前記光導電層
に結像するための画像結像手段と前記空間光変調素子が
出力する画像を読み出す光源及び投射レンズを少なくと
も構成要素とすることを特徴とする。

【００１９】また、第４の発明の投射型ディスプレイ
は、透明導電性電極を具備した２枚の透明絶縁性基板で
挟まれた領域に光導電層と反射層と液晶層を少なくとも
備え、前記光導電層が少なくともｉ層とｎ層と絶縁層を
順次積層した構成を有し、かつ前記絶縁層上に反射鏡を
形成した空間光変調素子と、前記透明導電性電極に接続
された前記空間光変調素子を駆動するため前記透明導電
性電極に接続された電源と、前記空間光変調素子に入力
する画像を表示するための画像入力手段と、前記画像入
力手段に表示された画像を前記光導電層に結像するため
の画像結像手段と前記空間光変調素子が出力する画像を
読み出す光源及び投射レンズを少なくとも構成要素とす
ることを特徴とする。

【００２０】また、前記構成において、画像入力手段が
陰極線管からなることが好ましく、また、空間光変調素
子を駆動するための電源は、ある一定の周期で電圧が変
化する直流電源であることが好ましい。

【００２１】

【作用】従来の空間光変調素子において、反射鏡が剥離
する原因について鋭意検討を加えた結果、本発明者ら
は、ＰやＡｓなどのｎ型不純物のｎ層中への添加量と反
射鏡の剥離との間に相関があり、ｎ層中におけるｎ型不
純物量が増加すると、反射鏡の剥離が生じ易いことを見
出した。この原因については、現在明確になっていない
が、概ね以下のように考えている。

【００２２】ｎ型不純物であるＰやＡｓを水素化非晶質
シリコン（以下、ａ−Ｓｉ：Ｈと略記する）に添加する
と、膜中に（ＳｉＨ₂）_n（ｎ＝１，２，３，…）結合が
増加し、水素含有量が増加することが判明した。この結
果に基づいて、反射鏡剥離のメカニズムとして次の２つ
を考えている。先ず、第１のメカニズムとしては、ｎ層
表面も当然のことながら多数の水素原子で覆われている
ため、この上に反射鏡を形成しても、水素原子は１価の
原子であり反射鏡を構成する原子とは結合を形成しない
ということである。つまり、ｎ層と反射鏡との付着性は
弱く、反射鏡は剥離し易い状態になっている。第２のメ
カニズムとしては、ｎ層中に含まれる多くの水素によっ
て、膜を構成する原子のネットワーク構造は疎になって
おり、シリコン原子と水素原子との結合長に大きな分布
を生じているということである。結合長の分布は結合エ
ネルギのバラツキを意味し、シリコン原子と非常に弱く
結合している水素原子が存在することを示唆している。
従って、空間光変調素子を投射型ディスプレイに適用し
た場合、素子は高輝度の光が照射されるため温度上昇を
招く。これが引金となって、ｎ層中に存在する結合の弱
い水素が遊離し、水素分子となってｎ層中から出てい
き、ガス状となった水素がｎ層と反射層との界面に溜
り、反射層を下から浮き上がらせる。素子の温度上昇
は、冷却方法や使用する光源の明るさ等に依存するが、
一般的に２０℃以上、極端な場合には３０℃以上にも達
することがある。この温度上昇に併せて、１ｍＷ/ｃｍ²
以上の比較的強度の大きい書き込み光照射が、水素の遊
離をより起こり易いものにしていると考えられる。

【００２３】以上のように、反射層剥離の原因について
現在考えられる２点について述べたが、実際はこの２つ
のメカニズムが同時に起こっているものと思われる。

【００２４】本発明の空間光変調素子は、ｎ層と反射層
との間にｉ層または絶縁層を挿入することにより反射層
が剥離するのを防止している。ｎ層と反射層の間にｉ層
または絶縁層を挿入することによって、反射層は水素含
有量の小さいｉ層または絶縁層と接することになり、反
射層を構成する原子とこれらの層を構成する原子とは結
合を形成し易く、反射層とこれらの層との付着力は強固
なものとなる。また、強度の大きい読み出し光を照射し
た時の温度上昇による水素の脱離がｎ層中で生じても、
水素分子が反射鏡に到達する前にｉ層または絶縁層が水
素分子を取り込み、結合を形成するため、反射層の内側
に水素ガスが貯ることがない。従って、反射層の剥離が
生じないものと思われる。

【００２５】また、上記剥離メカニズムより、ｎ層のＰ
添加量を減少して剥離を防止する手法も考えられる。し
かし、この場合光導電層内部に形成される拡散電位が小
さくなるため、書き込み光照射により発生する光電流の
印加電圧に対する依存性が大きくなるため、空間光変調
素子の感度が低下してしまう問題がある。さらには、光
導電層を流れる順方向電流も小さくなるため、画像消去
が不十分になり残像を生じてしまうなど問題を生じてし
まい効果的でない。

【００２６】これに対し、本発明の空間光変調素子は、
ｎ層のＰ添加量を充分大きくできるため、光導電層内部
の拡散電位が大きく順方向電流も大きいため、上記のよ
うな問題を生じることはない。

【００２７】

【実施例】以下、実施例を用いて本発明をさらに具体的
に説明する。図１は第１の発明に係る空間光変調素子の
一実施例を示す断面図である。

【００２８】図１に示すように、透明絶縁性基板１０１
（例えば、ガラス基板）上には、透明導電性電極（例え
ば、ＩＴＯ（インジウム−スズ酸化物）、ＺｎＯ又はＳ
ｎＯ ₂ などの導電性酸化物）１０２と、光導電層１０３
とが順次積層されている。また、光導電層１０３の上に
は、反射層１０４と液晶層１０５を配向する配向膜１０
６とが順に配置されている。また、対向側の透明導電性
電極１０７にも配向膜１０８が一様に成膜されている。
なお、図１中、１０９は透明絶縁性基板（例えば、ガラ
ス基板）である。

【００２９】この空間光変調素子の駆動は、両透明導電
性電極１０２，１０７間に接続された外部電源１１４に
よって交流電圧（例えば、図４に示す電圧波形）または
直流電圧（例えば、図５に示す電圧波形）を印加するこ
とによってなされる。但し、光導電層１０３と接する透
明導電性電極１０２側が＋になるように印加されるもの
として、図４においては、＋の電圧印加時が消去期間、
−の電圧印加時が書き込み期間であり、一方図５におい
ては、電圧の高い時が消去期間、低い時が書き込み期間
である。書き込み期間（＝書き込み用の電圧が空間光変
調素子に印加されている状態）に光導電層１０３に書き
込み光１１０が照射されると、光が照射されている部分
での液晶層１０５にかかる電圧が増大し、この電圧の大
きさに応じて液晶分子の配向状態が変化する。この配向
状態の変化は偏光子１１１と検光子１１２を組み合わせ
た光学系を用いて、書き込み光１１０とは反対の方向か
ら読み出し光１１３を入射することにより、反射層１０
４からの反射光として観測することができる。但し、偏
光子１１１および検光子１１２は１つの偏光ビームスプ
リッターで代用することもできる。

【００３０】外部電源１１４によって空間光変調素子に
与えられる印加電圧波形の具体的な例を図４及び図５に
示す。図４，図５に示す波形は、消去時の印加電圧の大
きさ（以下、Ｖ_eと表現する）および書き込み時の印加
電圧の大きさ（以下、Ｖ_wと表現する）および消去期間
（Ｔ_e）と書き込み期間（Ｔ_w）の比（Ｔ_e／Ｔ_w：以下こ
れをデューティ比という）および周期（Ｔ＝Ｔ_e＋Ｔ_w）
が一定の例を示す。

【００３１】Ｖ_eおよびＶ_wの繰り返し周波数の範囲は、
下限としては肉眼でチラツキが感じられない程度であ
り、上限としては液晶層が応答できる程度である。後者
は、使用する液晶の材料や液晶層の厚みに依存するが、
具体的な周波数（周期）の範囲としては１Ｈｚ以上１Ｍ
Ｈｚ以下（１μｓ以上１ｓ以下）が望ましく、好適には
１０Ｈｚ以上５０ｋＨｚ以下（２０μｓ以上０．１ｓ以
下）、最適には３０Ｈｚ以上１０ｋＨｚ以下（１００μ
ｓ以上０．３３ｓ以下）である。

【００３２】また、Ｖ_wに対するＶ_eの大きさは、液晶層
のコントラスト比を大きくするために少なくとも２倍以
上必要である。また、Ｔ_eに対してＴ_wを長くすれば、出
力像を出力している期間が長くなるため、ディスプレイ
として使用する場合は、Ｔ_wをできるだけ長くする方が
よい。

【００３３】前記液晶層１０５に用いる材料としては、
ネマティック液晶、ス−パ−ツイストネマティック液
晶、強誘電性液晶、反強誘電性液晶、ポリマー中に液晶
を分散させた分散型液晶等が挙げられる。強誘電性液晶
または反強誘電性液晶を用いた場合、液晶層１０５の厚
みを小さくできることから電気インピーダンスを小さく
でき、光導電層１０３の膜厚を薄く設定できるととも
に、高速応答が可能で、メモリ機能ももつことから有用
である。この特徴は、強誘電性液晶および反強誘電性液
晶の混合物を使用しても得られる。また、強誘電性液晶
の透過特性は電圧に対し急峻な閾値特性を有するため、
入力光に対する閾値処理を行う上では最適な材料であ
る。強誘電性液晶または反強誘電性液晶のように少なく
とも１つ以上の安定状態を有する液晶を使用した場合
は、この安定状態の１つを出力像としては黒となるＯＦ
Ｆ状態に設定することにより、高コントラスト比が得ら
れるので効果的である。

【００３４】一方、分散型液晶を用いた場合は、配向膜
１０６，１０８が不要になるとともに偏光子１１１、検
光子１１２も必ずしも必要としないため、出力光が明る
くなるとともに、素子構造および光学系が簡単になると
いう利点がある。また、液晶層１０５は樹脂によって密
封されるとともに、層厚を調整するためにスペーサー
（図１には図示せず）が液晶層１０５中に混入される。
このスペーサーとしては通常、アルミナや石英のビーズ
またはガラスファイバーの粉末が使用される。また、こ
れらのスペーサーは液晶層１０５を密封する樹脂中にも
混入される。

【００３５】液晶を配向するための配向膜１０６，１０
８は、ＳｉＯ_x 斜法蒸着膜またはラビング処理を施した
ポリイミド、ポリビニルアルコール等の有機高分子薄膜
からなる。光導電層１０３を構成する材料としては、比
較的低温（４００℃以下）で広い面積に成膜することが
できるもので、書き込み光１１０の入射に対し効率よく
光キャリヤを発生し、液晶層１０５側へ効率よく輸送す
る機能もつものが好ましい。具体的に使用される材料お
よび構成としては、例えば、ａ−Ｓｉ：Ｈ、ａ−Ｇｅ：
Ｈ（水素化非晶質ゲルマニウム）、ａ−Ｓｉ_1-x Ｃ_x ：
Ｈ（水素化非晶質シリコンカーバイド、但し、０＜ｘ＜
１）、ａ−Ｓｉ_1-x Ｇｅ_x ：Ｈ（水素化非晶質シリコン
ゲルマニウム）、ａ−Ｇｅ_1-x Ｃ_x ：Ｈ（水素化非晶質
炭化ゲルマニウム）、ａ−Ｇｅ_1-x Ｎ_x ：Ｈ（水素化非
晶質窒化ゲルマニウム）などの水素化非晶質半導体の単
層、またはこれらのうちの２つ以上の材料を組合せて積
層したものである。尚、衆知のことではあるが、上記の
水素化非晶質半導体には、キャリヤトラップとして働く
ダングリングボンドを効果的に減少させるために、Ｆ，
Ｃｌなどのハロゲン原子を水素と同様に添加してもよい
し、および／または微量（例えば0.１〜１０原子％）の
酸素（Ｏ）原子または窒素（Ｎ）原子を含有させてもよ
い。

【００３６】光導電層１０３は、少なくとも透明導電性
電極１０２上に第１のｉ層１１５、ｎ層１１６および第
２のｉ層１１７を順次積層した構造を有している（但
し、ｉ層とはアンドープ層を意味する）。また、光導電
層１０３に形成される内部電圧（拡散電位）を大きくす
るために、透明導電性電極１０２と第１のｉ層１１５と
の間にｐ層１１８を形成するのが好ましい。また、光導
電層１０３の膜厚は、液晶層１０５の膜厚との関係で決
められるが、通常０．５〜３０μｍ、好ましくは０．８
〜１０μｍ、最適には１〜４μｍである。

【００３７】ｐ層１１８を形成するには、上記材料にｐ
型不純物としてＢ、Ａｌ、Ｇａ等の元素を１×１０^ー4原
子％〜１０原子％の範囲で添加するとよい。また、ｐ層
１１８の膜厚は、通常１０〜１００００オングストロー
ム（以下、Åと略記する）、好ましくは２０〜３，００
０Å、最適には５０〜５００Åとされる。第１のｉ層１
１５の膜厚は、通常０．３〜１８μｍ、好ましくは０．
５〜９μｍ、最適には０．８〜３．７μｍである。ｎ層
１１６を形成するには、上記材料にｎ型不純物として
Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｓｅなどの元素を１×１０^ー4原子％〜
１０原子％の範囲で添加するとよい。

【００３８】また、ｎ層１１６の膜厚は、５０〜２００
００Å、好ましくは１００〜５０００Å、最適には５０
０〜３０００Åとされる。但し、ｎ層１１６の膜厚は、
第２のｉ層１１７の膜厚よりも大きい方が、Ｖ_e の印加
による画像の消去が効率よく行えると共に、小さい光強
度の書き込み光１１０によっても画像を書き込むことが
できるため好ましい。具体的な第２のｉ層１１７の膜厚
としては、１０Å〜１μｍの範囲で有る。また、ｐ層１
１８を設ける代わりに透明導電性電極１０２と第１のｉ
層１１４との間にＡｕ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ａｇ，Ａｌ，Ｃｒ
などの金属薄膜を形成し、ショットキー障壁を形成して
光導電層１０３の内部電圧を大きくしてもよい。このよ
うに光導電層１０３に大きな内部電圧を形成することに
より、書き込み光１１０の入射に対して、効率的な光キ
ャリヤ発生および輸送が可能になるとともに、液晶層１
０５に書き込んだ画像を大きな順方向バイアス（Ｖ_e ）
を印加することによって高速に消去できる利点がある。
さらには、図５に示すように、光導電層１０３に対して
順バイアスになる直流電圧波形によっても、空間光変調
素子を駆動することが出来るようになる。

【００３９】反射層１０４には、ＴａＯ₂ 、Ｓｉのよう
に誘電率の大きな薄膜とＭｇＦ、ＳｉＯ₂ のように誘電
率の小さな薄膜とを交互に多層に積層した誘電体反射鏡
が使用される。また、別の方式としては図２に示すよう
に反射層２０１として、反射率の大きなＡｌ，Ａｇ，Ｍ
ｏ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｍｇ，Ｔｉなどの金属薄膜で島状に形
成し、２次元マトリックス状またはモザイク状に配列し
たものが使用される。但し、図２は第１の発明に係る空
間光変調素子の一実施例を示す断面図である。島状反射
層２０１は図２のように分離していなければならない
が、その形状の如何は問わない。島状反射層２０１がこ
のように分離している理由は、これらが連続していると
同一電位になって電位差を生じないため、作像が不可能
になるためである。つまり、個々の反射層２０１が、そ
れぞれ、出力画像における１個の画素に対応している。
また、キャリヤの横方向への拡散を防止し、素子の高解
像度化を図る目的で島状反射層２０１間の光導電層１０
３は少なくともエッチングして除去する必要がある。

【００４０】こうすることにより、島状反射層２０１間
でのキャリヤの横流れは抑制され、素子の高解像度化が
可能になる。しかし、このままでは強度の大きな光で読
み出した場合、島状反射鏡層２０１間の間隙から読み出
し光１１３が光キャリヤの発生を司る光導電層１０３に
入射し、液晶層１０５を誤動作させてしまう。これを防
ぐために、図２に示すように島状反射層２０１間の光導
電層１０３をすべて除去することが望ましいが、図３に
示すように、可視光を殆ど吸収せずに透過できる程度の
膜厚、好ましくは１μｍ以下、最適には０．５μｍ以下
の光導電層１０３を残すように設定してもよい。但し、
図３は第１の発明に係る空間光変調素子の一実施例を示
す断面図である。さらに、この溝の部分に、可視光を吸
収する材料で構成される光吸収層２０２（例えば、炭素
粒子を分散した有機高分子ポリマー、黒色顔料または黒
色染料を配合した有機高分子ポリマー、またはａ−Ｃ：
Ｈ、ａ−Ｇｅ：Ｈ、ａ−Ｇｅ_1ーxＮ_x：Ｈなどの無機薄膜
から成る）を形成すれば、島状反射層２０１の間隙から
洩れてくる読み出し光１１３を効果的に吸収することが
できる。

【００４１】さらに、読み出し光１１３の遮光をより完
全なものにするため、Ａｌ，Ａｇ，Ｍｏ，Ｎｉ，Ｃｒ，
Ｍｇなどの金属遮光膜２０３を溝の底部に形成してもよ
い。島状反射層２０１間の電気的絶縁を完全にするため
に、ＳｉＯ_x，ＳｉＮ_x，ＳｉＣ_x，ＧｅＯ_x，ＧｅＮ_x，
ＧｅＣ_x，ＡｌＯ_x，ＡｌＮ_x，ＢＣ_x，ＢＮ_xなどの無機
絶縁物またはポリイミド，ポリビニルアルコール，ポリ
カーボネート，ポリパラキシレン，ポリエチレンテレフ
タレート，ポリプロピレン，ポリ塩化ビニル，ポリ塩化
ビニリデン，ポリスチレン，ポリ四弗化エチレン，ポリ
三弗化塩化エチレン，ポリ弗化ビニリデン，六弗化プロ
ピレン−四弗化エチレンコポリマー，三弗化エチレン−
弗化ビニリデンコポリマ−，ポリブテン，ポリビニルブ
チラ−ル，ポリウレタンなどの有機絶縁物からなる絶縁
膜２０４を溝の部分に形成してもよい。

【００４２】但し、光演算用の空間光変調素子の場合の
ように、読み出し光１１３に強度の大きい光を使用しな
い場合は、この反射層１０４，２０１を設ける必要はな
く、光導電層１０３と配向膜１０６との界面の反射で代
用することができる。

【００４３】図６は第２の発明に係る空間光変調素子の
一実施例を示す断面図である。図６に示すように、透明
絶縁性基板６０１（例えば、ガラス基板）上には、透明
導電性電極（例えば、ＩＴＯ（インジウム−スズ酸化
物）、ＺｎＯ又はＳｎＯ₂ などの導電性酸化物）６０２
と、光導電層６０３とが順次積層されている。また、光
導電層６０３の上には、反射層６０４と液晶層６０５を
配向する配向膜６０６とが順に配置されている。また、
対向側の透明導電性電極６０７にも配向膜６０８が一様
に成膜されている。なお、図６中、６０９は透明絶縁性
基板（例えば、ガラス基板）である。

【００４４】この空間光変調素子の駆動は、図１の場合
と同様に両透明導電性電極６０２，６０７間に接続され
た外部電源６１４によって交流電圧（例えば、図４に示
す電圧波形）または直流電圧（例えば、図５に示す電圧
波形）を印加することによって行うことができる。但
し、図１の場合と同様に、光導電層６０３と接する透明
導電性電極６０２側が＋になるように印加される。

【００４５】液晶層６０５に用いる材料は、上記のもの
と同様なものが使用される。また、図６には示していな
いが、液晶層６０５は上述のように樹脂によって密封さ
れるとともに、層厚を調整するために上記のようなスペ
ーサーが液晶層６０５中に混入される。また、液晶を配
向するための配向膜６０６，６０８にも、上記のような
ものが使用される。

【００４６】光導電層６０３は、少なくとも透明導電性
電極６０２上にｉ層６１５、ｎ層６１６および絶縁層６
１７を順次積層した構造を有している。また、光導電層
６０３に形成される内部電圧を大きくするために、透明
導電性電極６０２とｉ層６１５との間にｐ層６１８を形
成するのが好ましい。

【００４７】光導電層６０３のうちｐ層６１８、ｉ層６
１５およびｎ層６１６を構成するための材料としては、
図１の場合と同様に上記の非晶質半導体材料の使用が好
ましい。また、絶縁層６１７を構成するための材料とし
ては、ＳｉＯ_x，ＳｉＮ_x，ＳｉＮ_xＯ_y，ＧｅＯ_x，Ｇｅ
Ｎ_x，ＧｅＮ_xＯ_y，ＡｌＯ_x，ＡｌＮ_x，ＢＣ_x，ＢＮ_xな
どの無機絶縁物またはポリイミド，ポリビニルアルコー
ル，ポリカーボネート，ポリパラキシレン，ポリエチレ
ンテレフタレート，ポリプロピレン，ポリ塩化ビニル，
ポリ塩化ビニリデン，ポリスチレン，ポリ四弗化エチレ
ン，ポリ三弗化塩化エチレン，ポリ弗化ビニリデン，六
弗化プロピレン−四弗化エチレンコポリマー，三弗化エ
チレン−弗化ビニリデンコポリマ−，ポリブテン，ポリ
ビニルブチラ−ル，ポリウレタン等の有機絶縁物などが
挙げられる。

【００４８】中でも反射層６０４の剥離防止に効果的で
あるのが、ＳｉＮ_x、ＳｉＯ_x、ＳｉＮ_xＯ_y、ＧｅＯ_x、
ＧｅＮ_x、ＧｅＮ_xＯ_yである。また、ｐ層６１８を設け
る代わりに透明導電性電極６０２とｉ層６１５の間にＡ
ｕ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ａｇ，Ａｌ，Ｃｒなどの金属薄膜を形
成し、ショットキー障壁を形成して光導電層６０３の内
部電圧を大きくしてもよい。

【００４９】光導電層６０３の膜厚は、液晶層６０５の
膜厚との関係で決められるが、通常０．５〜３０μｍ、
好ましくは０．８〜１０μｍ、最適には１〜４μｍであ
る。ｐ層６１８の膜厚は、１０〜１００００Å、好まし
くは２０〜３，０００Å、最適には５０〜５００Åとさ
れる。ｉ層６１５の膜厚は、通常０．３〜１８μｍ、好
ましくは０．５〜９μｍ、最適には０．８〜３．７μｍ
である。ｎ層６１６の膜厚は、５０〜２００００Å、好
ましくは１００〜５，０００Å、最適には５００〜３，
０００Åである。但し、ｎ層６１６の膜厚は、絶縁層６
１７の膜厚よりも大きい方が、Ｖ_e の印加による画像の
消去が効率よく行えると共に、小さい光強度の書き込み
光６１０によっても画像を書き込むことができるため好
ましい。具体的な絶縁層６１７の膜厚としては、１０〜
１０００Åの範囲で有る。また、反射層６０４の剥離を
より効果的に防止するために、ｎ層６１６と絶縁層６１
７の間に第２のｉ層を挿入してもよい。この第２のｉ層
の具体的な膜厚は、１０Å〜１μｍの範囲で有る。

【００５０】反射層６０４には、上記のような誘電体反
射鏡が使用される。また、別の方式としては図７に示す
ように反射層７０１として、図２の場合と同様に金属薄
膜を島状に形成し、２次元マトリックス状またはモザイ
ク状に配列したものが使用される。但し、図７は第２の
発明に係る空間光変調素子の一実施例を示す断面図であ
る。島状反射層７０１は図７のように分離していなけれ
ばならないが、その形状の如何は問わない。島状反射層
７０１間の光導電層６０３は全て除去することが望まし
いが、図８に示すように、可視光を殆ど吸収せずに透過
できる程度の膜厚、好ましくは１μｍ以下、最適には
０．５μｍ以下の光導電層６０３を残すように設定して
もよい。但し、図８は第２の発明に係る空間光変調素子
の一実施例を示す断面図である。この溝の部分には、図
２の場合と同様に可視光を吸収する材料で構成される光
吸収層７０２が形成され、読み出し光６１３の遮光をよ
り完全なものにするため、金属遮光膜７０３を溝の底部
に形成されるのが好ましい。島状反射層７０１間の電気
的絶縁を完全にするために、上記の材料からなる絶縁膜
７０４を溝の部分に形成してもよい。

【００５１】以下に具体的実施例を挙げて、本発明をよ
り詳細に説明する。 （実施例１）図１は本発明に係る空間光変調素子の実施
例１を示す断面図である。図１に示すように、ガラス基
板１０１上に、スパッタ法によってＩＴＯを０．０５〜
０．２μｍの膜厚で成膜し、透明導電性電極１０２を形
成した。次いで、これをプラズマＣＶＤ装置内に配置
し、真空容器内を１×１０^-6Ｔｏｒｒ以下に排気した
後、ヒーターで２７０℃に加熱した。Ｈｅで希釈した濃
度１００ｐｐｍ（１ｐｐｍ＝１×１０^ー6）のＢ₂Ｈ₆を４
００ｓｃｃｍ及びＳｉＨ₄：１．２ｓｃｃｍ、Ｃ₂Ｈ ₂ ：
０．６ｓｃｃｍを真空容器内に導入し圧力を０．８Ｔｏ
ｒｒに調整した後、周波数１３．５６ＭＨｚの高周波電
力３０Ｗを電極に印加して放電を発生させ、５０〜５０
０Å厚のｐ型ａ−Ｓｉ_1-xＣ_x：Ｈ層１１８を形成した。
尚、Ｘ線光電子分光分析法（以下、ＸＰＳと略記する）
により、このｐ層１１８のｘを調べたところ約０．４５
〜０．５であった。

【００５２】続いて、真空容器内を一度高真空に排気し
た後、Ｈ₂ ：１００ｓｃｃｍおよびＳｉＨ₄ ：４０ｓｃ
ｃｍを真空容器内に導入し、圧力０．８Ｔｏｒｒ、高周
波電力１５Ｗで同様に第１のｉ層としてアンドープａ−
Ｓｉ：Ｈ層１１５を１．６〜３．７μｍを形成して再び
真空容器内を真空排気した。次いで、Ｈｅで希釈した濃
度２００ｐｐｍのＰＨ₃：４００ｓｃｃｍとＳｉＨ₄ ：
１．５ｓｃｃｍ、Ｃ₂Ｈ ₂ ：０．３ｓｃｃｍを真空容器
内に導入し圧力を０．８Ｔｏｒｒに調整した後、高周波
電力１５Ｗの条件で０．０５〜０．３μｍのｎ型ａ−Ｓ
ｉ_1ーxＣ_x：Ｈ層１１６を形成した。続いて、Ｈｅ：４０
０ｓｃｃｍとＳｉＨ₄ ：１．５ｓｃｃｍ、Ｃ₂Ｈ₂：０．
３ｓｃｃｍを真空容器内に導入し圧力を０．８Ｔｏｒｒ
に調整した後、高周波電力１５Ｗの条件で１００〜１０
００Åの第２のｉ層としてアンドープａ−Ｓｉ_1ーxＣ_x：
Ｈ層１１７を形成して光導電層１０３を作製した。尚、
ＸＰＳにより、このｎ層１１６および第２のｉ層１１７
のｘを調べたところ、ともに約０．２３〜０．２５であ
った。次いで、スパッタ蒸着法によりＳｉとＳｉＯ₂を
交互に多層に積層して多層誘電体反射層１０４を形成し
た後、ラビング処理を施したポリイミド配向膜１０６を
積層した。そして、これとＩＴＯからなる透明導電性電
極１０７及びポリイミド配向膜１０８を積層したガラス
基板１０９との間に０．８〜１．３μｍ厚の強誘電性液
晶層１０５を挟み込んで空間光変調素子（１）を作製し
た。

【００５３】この空間光変調素子（１）の両透明導電性
電極１０２、１０７間に、図４に示す交流電圧波形（Ｖ
_e＝１５Ｖ、Ｖ_w＝−２Ｖ、Ｔ_e／Ｔ_w＝１／５９、Ｔ＝１
６．７ｍｓ）を印加し、書き込み光１１０として白色光
を用い、読み出し光１１３としてＨｅ−Ｎｅレーザ（６
３３ｎｍ）を用いて動作を調べた。但し、印加電圧は透
明導電性電極１０２がプラス（＋）となるように設定し
た。

【００５４】このような動作条件で、空間光変調素子
（１）の光感度は５０〜８０μＷ／ｃｍ² 、立ち上がり
時間は３０〜５０μｓ、解像度は５０〜７０ｌｐ（ｌｉ
ｎｅｐａｉｒｓ）／ｍｍ（ＭＴＦ＝５０％）、コントラ
スト比２００：１であった。この空間光変調素子を図９
に示すような投射型ディスプレイ装置に組み込んだ。９
０１は白色拡散面をもつスクリーン、９０２はメタルハ
ライドランプやキセノンランプなどの反射鏡付き投射用
光源、９０３は書き込み光源としてＣＲＴ、９０４は空
間光変調素子、９０５は空間光変調素子９０４の出力像
をスクリーン９０１上に４０倍に拡大する投射用レンズ
系である。なお、９０６は偏光ビームスプリッター、９
０７はＣＲＴ９０３に表示された画像を空間光変調素子
９０４の光導電体層１０３に結像するための結像レンズ
系、９０８はリレーレンズ系、９０９はプリ偏光子、９
１０は補助レンズ、９１１は空間光変調素子９０４を駆
動するための外部電源である。外部電源９１１の電圧波
形は、上記の特性評価に使用したものと同じである。

【００５５】ここで、本実施例の投射像の形成、消去お
よびスクリーン上に投射された結果に付いて簡単に述べ
る。Ｖ_w の電圧が印加されている期間に、ＣＲＴ９０３
に表示されている画像が空間光変調素子（１）９０４に
書き込まれ、スクリ−ン９０１上に書き込まれた画像が
投影される。Ｖ_e の電圧が印加される期間で、書き込ま
れた画像が消去される。

【００５６】投射用光源９０２を点灯したときの空間光
変調素子（１）９０４上の照度は２００万ｌｘであり、
得られたスクリーン９０１上の像のコントラスト比は、
１５０：１であり、残像や焼き付き現象は見られなかっ
た。また、この時空間光変調素子（１）９０４の表面温
度は約３５℃であった。この状態で１０００時間経過し
ても、反射層１０４の剥離は生じなかった。

【００５７】次に、比較のために第２のｉ層１１７を形
成しなかった以外は空間光変調素子（１）と全く同様の
空間光変調素子（２）を作製し、素子（１）の場合と同
様に図９に示した投射型ディスプレイ装置に搭載し、評
価した。その結果、投射初期の特性は素子（１）とほぼ
同じであったが、およそ５００時間の連続動作によって
反射層１０４が素子（２）の中心付近から剥離しはじ
め、スクリーン９０１上の投射画像にまだら模様が浮き
上がることが判明した。

【００５８】図９では、ＣＲＴ９０３によって書き込み
画像を与えたが、ＣＲＴの代わりに他のディスプレイ、
例えば液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、電界
発光素子、発光ダイオードアレイ、２次元スキャン装置
を兼ね備えた半導体レーザなどを使用しても良い。

【００５９】（実施例２）図２は本発明の空間光変調素
子の実施例２を示す断面図である。図２に示すように、
ガラス基板１０１上に0.０５〜0.２μｍ厚のＩＴＯ透明
電極１０２をスパッタ法により成膜した。次いで、これ
をプラズマＣＶＤ装置内に配置し、真空容器内を１×１
０^-6Ｔｏｒｒ以下に排気した後、ヒーターで２７０℃に
加熱した。Ｈｅで希釈した濃度５０ｐｐｍのＢ₂Ｈ₆を４
００ｓｃｃｍ及びＳｉＨ₄ ：２．４ｓｃｃｍ、Ｃ₂Ｈ₂：
０．５ｓｃｃｍを真空容器内に導入し圧力を０．８Ｔｏ
ｒｒに調整した後、周波数１３．５６ＭＨｚの高周波電
力３０Ｗを電極に印加して放電を発生させ、５０〜５０
０Å厚のｐ型ａ−Ｓｉ_1-xＣ_x：Ｈ層１１８を形成した。

【００６０】続いて、真空容器内を一度高真空に排気し
た後、Ｈ₂ ：１００ｓｃｃｍおよびＳｉＨ₄ ：４０ｓｃ
ｃｍを真空容器内に導入し、圧力０．８Ｔｏｒｒ、高周
波電力１５Ｗで同様に第１のｉ層としてアンドープａ−
Ｓｉ：Ｈ層１１５を１．６〜３．７μｍを形成して再び
真空容器内を真空排気した。次いで、Ｈ₂ で希釈した濃
度４００ｐｐｍのＰＨ₃ ：１００ｓｃｃｍとＳｉＨ₄ ：
４０ｓｃｃｍを真空容器内に導入し、圧力を０．８Ｔｏ
ｒｒに調整した後、高周波電力１５Ｗの条件で０．３〜
１μｍのｎ型ａ−Ｓｉ：Ｈ層１１６を形成した。続い
て、Ｈ₂ ：２００ｓｃｃｍとＳｉＨ₄ ：４０ｓｃｃｍを
真空容器内に導入し圧力を０．８Ｔｏｒｒに調整した
後、高周波電力１５Ｗの条件で１００〜１０００Åの第
２のｉ層としてアンドープａ−Ｓｉ：Ｈ層１１７を形成
して光導電層１０３を作製した。

【００６１】次いで、光導電層１０３の表面に真空蒸着
法によってＣｒ：５０００Å厚を堆積し、写真蝕刻法に
よってパターニングを行い、島状反射層２０１を形成し
た。このとき、島状反射層２０１の形状は２４μｍ角の
正方形で、２μｍの間隔を保ちながら１０００×２００
０個の反射鏡がマトリックス状に配列している（ただ
し、島状反射層２０１は写真蝕刻法だけでなく、リフト
オフ法を用いても形成できる）。次いで、この島状反射
層２０１をマスクにして、ドライエッチング法によっ
て、島状反射層２０１の間の光導電層１０３をエッチン
グにより除去した。

【００６２】次に、上から真空蒸着法により約５００〜
１０００Å厚のＡｌを蒸着した。この時、このＡｌ膜は
島状反射層２０１上および溝内に形成されることにな
り、島状反射層２０１はＡｌ／Ｃｒの２重構造となり、
溝内に形成された部分は読み出し光１１３を遮光するた
めの金属遮光膜２０３となる。次いで、ポリイミドから
なる絶縁膜２０４を形成した。さらに、炭素粒子を含む
レジストを塗布して溝内に充填して光吸収層２０２を形
成した後、ラビング処理を施したポリイミド配向膜１０
６を積層した。これとＩＴＯの透明導電性電極１０７お
よび配向膜１０６と同様に作製したポリイミド配向膜１
０８を積層したガラス基板１０９との間に０．８〜１．
５μｍ厚の強誘電性液晶層１０５をサンドイッチして、
図２に示した空間光変調素子（３）を完成した。

【００６３】この空間光変調素子（３）を、実施例１と
同様にして評価したところ、光感度は８０μＷ／ｃ
ｍ² 、立ち上がり時間は３０μｓ、コントラスト比は２
５０：１であった。

【００６４】次にこの素子を実施例１と同様にして、図
９に示す投射型ディスプレイ装置に搭載し、その出力画
像を調べた。但し、この時の外部電源９１１からの出力
波形は、図５の波形に於てＶ_e＝１５Ｖ、Ｖ_w＝０Ｖ、Ｔ
_e／Ｔ_w＝１／５９で繰り返し周波数が６０Ｈｚのものを
使用した。投射用光源９０２を点灯したときの空間光変
調素子（３）９０４上の照度は２００万ｌｘであり、得
られたスクリーン９０１上の像のコントラスト比は、２
００：１で、残像や焼き付き現象は見られなかった。ま
た、この時の空間光変調素子（１）９０４の表面温度は
約４０℃であった。この状態で１０００時間経過して
も、島状反射層１０４の剥離は生じなかった。

【００６５】次に、比較のために第２のｉ層１１７を形
成しなかった以外は空間光変調素子（３）と全く同様の
空間光変調素子（４）を作製し、素子（３）の場合と同
様に図９に示した投射型ディスプレイ装置に搭載し評価
した。その結果、投射初期の特性は素子（３）とほぼ同
じであったが、およそ２００時間の連続動作によって島
状反射層２０１が素子（３）の中心付近から剥離しはじ
め、スクリーン９０１上の投射画像にまだら模様が浮き
上がることが判明した。

【００６６】（実施例３）図３は本発明の空間光変調素
子の実施例３を示す断面図である。図３に示すように、
ガラス基板１０１上に0.０５〜0.２μｍ厚のＩＴＯ透明
電極１０２をスパッタ法により成膜した。次いで、これ
をプラズマＣＶＤ装置内に配置し、真空容器内を１×１
０^-6Ｔｏｒｒ以下に排気した後、ヒーターで３００℃に
加熱した。Ｈｅで希釈した濃度５０ｐｐｍのＢ₂Ｈ₆を４
００ｓｃｃｍ及びＳｉＨ₄ ：２．４ｓｃｃｍ、Ｃ₂Ｈ₂：
０．５ｓｃｃｍを真空容器内に導入し圧力を０．８Ｔｏ
ｒｒに調整した後、周波数１３．５６ＭＨｚの高周波電
力３０Ｗを電極に印加して放電を発生させ、５０〜５０
０Å厚のｐ型ａ−Ｓｉ_1-xＣ_x：Ｈ層１１８を形成した。

【００６７】続いて、基板１０１の温度を２５０℃にし
た後、真空容器内を一度高真空に排気し、Ｈ₂ ：１００
ｓｃｃｍおよびＳｉＨ₄ ：４０ｓｃｃｍを真空容器内に
導入し、圧力０．８Ｔｏｒｒ、高周波電力１５Ｗで同様
に第１のｉ層としてアンドープａ−Ｓｉ：Ｈ層１１５を
２．７〜３．７μｍを形成して再び真空容器内を真空排
気した。次いで、Ｈ₂で希釈した濃度４００ｐｐｍのＰ
Ｈ₃：１００ｓｃｃｍとＳｉＨ₄ ：４０ｓｃｃｍを真空
容器内に導入し圧力を０．８Ｔｏｒｒに調整した後、高
周波電力１５Ｗの条件で０．３〜１μｍのｎ型ａ−Ｓ
ｉ：Ｈ層１１６を形成した。続いて、Ｈ₂ ：２００ｓｃ
ｃｍとＳｉＨ₄ ：４０ｓｃｃｍを真空容器内に導入し圧
力を０．８Ｔｏｒｒに調整した後、高周波電力１５Ｗの
条件で１００〜１０００Åの第２のｉ層としてアンドー
プａ−Ｓｉ：Ｈ層１１７を形成して光導電層１０３を作
製した。

【００６８】次いで、光導電層１０３の表面に真空蒸着
法によりＣｒ：５０００Å厚を堆積し、写真蝕刻法によ
ってパターニングを行い、島状反射層２０１を形成し
た。このとき島状反射層２０１の形状は２５μｍ角の正
方形で、２μｍの間隔を保ちながら２０００×２０００
個の反射鏡がマトリックス状に配列している。次いで、
この島状反射層２０１をマスクにして、ドライエッチン
グ法によって、島状反射層２０１の間の光導電層１０３
を０．５〜１μｍの厚みを残してエッチングにより除去
し、溝を形成した。次に、上から真空蒸着法により約５
００〜１０００Å厚のＡｌを蒸着し、この溝内に読み出
し光１１３を遮光するための金属遮光膜２０３を形成し
た。次いで、ポリイミドからなる絶縁膜２０４を形成し
た。

【００６９】さらに、炭素粒子を含むレジストを塗布し
て溝内に充填して光吸収層２０２を形成した後、ラビン
グ処理を施したポリイミド配向膜１０６を積層した。こ
れとＩＴＯの透明導電性電極１０７および配向膜１０６
と同様に作製したポリイミド配向膜１０８を積層したガ
ラス基板１０９との間に０．８〜１．５μｍ厚の強誘電
性液晶層１０５をサンドイッチして、図３に示した空間
光変調素子（５）を完成した。

【００７０】この空間光変調素子（５）を、実施例１と
同様にして評価したところ、光感度は８０μＷ／ｃ
ｍ² 、立ち上がり時間は３０μｓ、コントラスト比は２
８０：１であった。次にこの素子を実施例１と同様にし
て、図９に示す投射型ディスプレイ装置に搭載し、その
出力画像を調べた。但し、この時の外部電源９１１から
の出力波形は、図４の波形に於てＶ_e＝１５Ｖ、Ｖ_w＝−
２Ｖ、Ｔ_e／Ｔ_w＝１／５９で繰り返し周波数が６０Ｈｚ
のものを使用した。１０００時間以上の連続投射を行っ
ても、島状反射層２０１の剥離が生じないことを確認し
た。

【００７１】（実施例４）実施例２で作製した空間光変
調素子（３）において、ｐ層１１８の代わりに真空蒸着
法により形成した５００〜１０００Å厚のＰｄ薄膜を使
用した空間光変調素子（６）を作製した。この素子
（６）を実施例２と同様に、図９に示す投射型ディスプ
レイ装置に搭載し、その出力画像を調べた。但し、この
時の外部電源９１１からの出力波形は、図５の波形にお
いてＶ_e ＝１５Ｖ、Ｖ_w ＝０．０５Ｖ、Ｔ_e ／Ｔ_w ＝１
／５９で繰り返し周波数が６０Ｈｚのものを使用した。
１０００時間以上の連続投射を行っても、島状反射層２
０１の剥離が生じないことを確認した。

【００７２】（実施例５）図６は本発明の空間光変調素
子の実施例５を示す断面図である。図６に示すように、
ガラス基板６０１上に、スパッタ法によってＩＴＯを
０．０５〜０．２μｍの膜厚で成膜し、透明導電性電極
６０２を形成した。次いで、これをプラズマＣＶＤ装置
内に配置し、真空容器内を１×１０^-6Ｔｏｒｒ以下に排
気した後、ヒーターで２７０℃に加熱した。Ｈｅで希釈
した濃度１００ｐｐｍ（１ｐｐｍ＝１×１０^ー6）のＢ₂
Ｈ₆を４００ｓｃｃｍおよびＳｉＨ₄ ：１．２ｓｃｃ
ｍ、Ｃ₂Ｈ₂：０．６ｓｃｃｍを真空容器内に導入し圧力
を０．８Ｔｏｒｒに調整した後、周波数１３．５６ＭＨ
ｚの高周波電力３０Ｗを電極に印加して放電を発生さ
せ、５０〜５００Å厚のｐ型ａ−Ｓｉ_1-xＣ_x：Ｈ層６１
８を形成した。

【００７３】続いて、真空容器内を一度高真空に排気し
た後、Ｈ₂ ：１００ｓｃｃｍ及びＳｉＨ₄ ：４０ｓｃｃ
ｍを真空容器内に導入し、圧力０．８Ｔｏｒｒ、高周波
電力１５Ｗで同様にｉ層としてアンドープａ−Ｓｉ：Ｈ
層６１５を１．６〜３．７μｍを形成して再び真空容器
内を真空排気した。次いで、Ｈｅで希釈した濃度２００
ｐｐｍのＰＨ₃ ：４００ｓｃｃｍとＳｉＨ₄ ：１．５ｓ
ｃｃｍ、Ｃ₂Ｈ₂：０．３ｓｃｃｍを真空容器内に導入し
圧力を０．８Ｔｏｒｒに調整した後、高周波電力１５Ｗ
の条件で０．０５〜０．３μｍのｎ型ａ−Ｓｉ_1ーxＣ_x：
Ｈ層６１６を形成した。続いて、ＮＯ₂ ：４００ｓｃｃ
ｍとＳｉＨ₄ ：５ｓｃｃｍを真空容器内に導入し圧力を
０．８Ｔｏｒｒに調整した後、高周波電力４０Ｗの条件
で１００〜１０００Åの絶縁層としてＳｉＮ_xＯ_y層６１
７を形成して光導電層６０３を作製した。

【００７４】次いで、スパッタ蒸着法によりＳｉとＳｉ
Ｏ₂ を交互に多層に積層して多層誘電体反射層６０４を
形成した後、ラビング処理を施したポリイミド配向膜６
０６を積層した。そして、これとＩＴＯからなる透明導
電性電極６０７及びポリイミド配向膜６０８を積層した
ガラス基板６０９との間に０．８〜１．３μｍ厚の強誘
電性液晶層６０５を挟み込んで空間光変調素子（７）を
作製した。

【００７５】この空間光変調素子（７）の両透明導電性
電極６０２、６０７間に、図４に示す交流電圧波形（Ｖ
_e＝１５Ｖ、Ｖ_w＝−２Ｖ、Ｔ_e／Ｔ_w＝１／５９、Ｔ＝１
６．７ｍｓ）を印加し、書き込み光６１０として白色光
を用い、読み出し光６１３としてＨｅ−Ｎｅレーザ（６
３３ｎｍ）を用いて動作を調べた。但し、印加電圧は透
明導電性電極６０２がプラス（＋）となるように設定し
た。

【００７６】このような動作条件で、空間光変調素子
（７）の光感度は６０〜１００μＷ／ｃｍ² 、立ち上が
り時間は３０〜５０μｓ、解像度は５０〜７０ｌｐ（ｌ
ｉｎｅｐａｉｒｓ）／ｍｍ（ＭＴＦ＝５０％）、コント
ラスト比は２００：１であった。この空間光変調素子を
図９に示すような投射型ディスプレイ装置に組み、実施
例１と同様にして、出力画像を評価した。投射用光源９
０２を点灯したときの空間光変調素子（７）９０４上の
照度は２００万ｌｘであり、得られたスクリーン９０１
上の像のコントラスト比は１５０：１で、残像や焼き付
き現象は見られなかった。この時空間光変調素子（７）
９０４の表面温度は約３５℃であった。この状態で１０
００時間経過しても、反射層６０４の剥離は生じなかっ
た。

【００７７】次に比較のために絶縁層６１７を形成しな
かった以外は空間光変調素子（７）と全く同様の空間光
変調素子（８）を作製し、素子（７）の場合と同様に図
９に示した投射型ディスプレイ装置に搭載し評価した。
その結果、投射初期の特性は素子（７）とほぼ同じであ
ったが、およそ５００時間の連続投射によって反射層６
０４が素子（８）の中心付近から剥離しはじめ、スクリ
ーン９０１上の投射画像にまだら模様が浮き上がること
が判明した。

【００７８】（実施例６）図７は本発明の空間光変調素
子の実施例６を示す断面図である。図７に示すように、
ガラス基板６０１上に0.０５〜0.２μｍ厚のＩＴＯ透明
電極６０２をスパッタ法により成膜した。次いで、これ
をプラズマＣＶＤ装置内に配置し、真空容器内を１×１
０^-6Ｔｏｒｒ以下に排気した後、ヒーターで２７０℃に
加熱した。Ｈｅで希釈した濃度５０ｐｐｍのＢ₂Ｈ₆を４
００ｓｃｃｍ及びＳｉＨ₄ ：２．４ｓｃｃｍ、Ｃ₂Ｈ₂：
０．５ｓｃｃｍを真空容器内に導入し圧力を０．８Ｔｏ
ｒｒに調整した後、周波数１３．５６ＭＨｚの高周波電
力３０Ｗを電極に印加して放電を発生させ、５０〜５０
０Å厚のｐ型ａ−Ｓｉ_1-xＣ_x：Ｈ層６１８を形成した。
続いて、真空容器内を一度高真空に排気した後、Ｈ₂ ：
１００ｓｃｃｍおよびＳｉＨ₄ ：４０ｓｃｃｍを真空容
器内に導入し、圧力０．８Ｔｏｒｒ、高周波電力１５Ｗ
で同様にｉ層としてアンドープａ−Ｓｉ：Ｈ層６１５を
１．６〜３．７μｍを形成して再び真空容器内を真空排
気した。

【００７９】次いで、Ｈ₂で希釈した濃度４００ｐｐｍ
のＰＨ₃：１００ｓｃｃｍとＳｉＨ₄：４０ｓｃｃｍを真
空容器内に導入し圧力を０．８Ｔｏｒｒに調整した後、
高周波電力１５Ｗの条件で０．３〜１μｍのｎ型ａ−Ｓ
ｉ：Ｈ層６１６を形成した。続いて、Ｎ₂ ：２００ｓｃ
ｃｍとＳｉＨ₄ ：４ｓｃｃｍを真空容器内に導入し圧力
を０．８Ｔｏｒｒに調整した後、高周波電力３０Ｗの条
件で１００〜１０００Åの絶縁層としてＳｉＮ_x 層６１
７を形成して光導電層６０３を作製した。次いで、光導
電層６０３の表面に真空蒸着法によりＣｒ：５０００Å
厚を堆積し、写真蝕刻法によってパターニングを行い、
島状反射層７０１を形成した。

【００８０】このとき島状反射層７０１の形状は２４μ
ｍ角の正方形で、２μｍの間隔を保ちながら１０００×
２０００個の反射鏡がマトリックス状に配列している。
次いで、この島状反射層７０１をマスクにして、ドライ
エッチング法によって、島状反射層７０１の間の光導電
層６０３をエッチングにより除去した。次に、上から真
空蒸着法により約５００〜１０００Å厚のＡｌを蒸着し
た。この時、このＡｌ膜は島状反射層７０１上および溝
内に形成されることになり、島状反射層７０１はＡｌ／
Ｃｒの２重構造となり、溝内に形成された部分は読み出
し光６１３を遮光するための金属遮光膜７０３となる。
次いで、ポリイミドからなる絶縁膜７０４を形成した。
さらに、炭素粒子を含むレジストを塗布して溝内に充填
して光吸収層７０２を形成した後、ラビング処理を施し
たポリイミド配向膜６０６を積層した。これとＩＴＯの
透明導電性電極６０７および配向膜６０６と同様に作製
したポリイミド配向膜６０８を積層したガラス基板６０
９との間に０．８〜１．５μｍ厚の強誘電性液晶層６０
５をサンドイッチして、図７に示した空間光変調素子
（９）を完成した。

【００８１】この空間光変調素子（９）を、実施例５と
同様にして評価したところ、光感度は９０μＷ／ｃ
ｍ² 、立ち上がり時間は３０μｓ、コントラスト比は２
５０：１であった。

【００８２】次にこの素子を実施例５と同様にして、図
９に示す投射型ディスプレイ装置に搭載し、その出力画
像を調べた。但し、この時の外部電源９１１からの出力
波形は、図５の波形に於てＶ_e＝１５Ｖ、Ｖ_w＝０Ｖ、Ｔ
_e／Ｔ_w＝１／５９で繰り返し周波数が６０Ｈｚのものを
使用した。投射用光源９０２を点灯したときの空間光変
調素子（９）９０４上の照度は２００万ｌｘであり、得
られたスクリーン９０１上の像のコントラスト比は２０
０：１で、残像や焼き付き現象は見られなかった。この
時空間光変調素子（９）９０４の表面温度は約４０℃で
あった。この状態で１０００時間経過しても、島状反射
層６０４の剥離は生じなかった。

【００８３】次に、比較のために絶縁層６１７を形成し
なかった以外は空間光変調素子(９)と全く同様の空間光
変調素子（１０）を作製し、素子（９）の場合と同様に
図９に示した投射型ディスプレイ装置に搭載し評価し
た。その結果、投射初期の特性は素子（９）とほぼ同じ
であったが、およそ２００時間の連続動作によって島状
反射層７０１が素子（１０）の中心付近から剥離しはじ
め、スクリーン９０１上の投射画像にまだら模様が浮き
上がることが判明した。

【００８４】（実施例７）図８は本発明の空間光変調素
子の実施例７を示す断面図である。図８に示すように、
ガラス基板１０１上に0.０５〜0.２μｍ厚のＩＴＯ透明
電極６０２をスパッタ法により成膜した。次いで、これ
をプラズマＣＶＤ装置内に配置し、真空容器内を１×１
０^-6Ｔｏｒｒ以下に排気した後、ヒーターで３００℃に
加熱した。Ｈｅで希釈した濃度５０ｐｐｍのＢ₂Ｈ₆を４
００ｓｃｃｍ及びＳｉＨ₄ ：２．４ｓｃｃｍ、Ｃ₂Ｈ₂：
０．５ｓｃｃｍを真空容器内に導入し圧力を０．８Ｔｏ
ｒｒに調整した後、周波数１３．５６ＭＨｚの高周波電
力３０Ｗを電極に印加して放電を発生させ、５０〜５０
０Å厚のｐ型ａ−Ｓｉ_1-xＣ_x：Ｈ層６１８を形成した。

【００８５】続いて、基板６０１の温度を２５０℃にし
た後、真空容器内を一度高真空に排気し、Ｈ₂ ：１００
ｓｃｃｍおよびＳｉＨ₄ ：４０ｓｃｃｍを真空容器内に
導入し、圧力０．８Ｔｏｒｒ、高周波電力１５Ｗで同様
にｉ層としてアンドープａ−Ｓｉ：Ｈ層６１５を２．７
〜３．７μｍを形成して再び真空容器内を真空排気し
た。次いで、Ｈ₂で希釈した濃度４００ｐｐｍのＰＨ₃：
１００ｓｃｃｍとＳｉＨ ₄ ：４０ｓｃｃｍとを真空容器
内に導入し圧力を０．８Ｔｏｒｒに調整した後、高周波
電力１５Ｗの条件で０．３〜１μｍのｎ型ａ−Ｓｉ：Ｈ
層６１６を形成した。続いて、Ｏ₂ ：２０ｓｃｃｍとＳ
ｉＨ₄ ：５ｓｃｃｍを真空容器内に導入し圧力を０．８
Ｔｏｒｒに調整した後、高周波電力１５Ｗの条件で１０
０〜１０００Åの絶縁層としてＳｉＯ_x層６１７を形成
して光導電層６０３を作製した。

【００８６】次いで、光導電層６０３の表面に真空蒸着
法によりＣｒ：５０００Å厚を堆積し、写真蝕刻法によ
ってパターニングを行い、島状反射層７０１を形成し
た。このとき島状反射層７０１の形状は２５μｍ角の正
方形で、２μｍの間隔を保ちながら２０００×２０００
個の反射鏡がマトリックス状に配列している。次いで、
この島状反射層７０１をマスクにして、ドライエッチン
グ法によって、島状反射層７０１の間の光導電層６０３
を０．５〜１μｍの厚みを残してエッチングにより除去
し、溝を形成した。次に、上から真空蒸着法により約５
００〜１０００Å厚のＡｌを蒸着し、この溝内に読み出
し光６１３を遮光するための金属遮光膜７０３を形成し
た。次いで、ポリイミドからなる絶縁膜７０４を形成し
た。

【００８７】さらに、炭素粒子を含むレジストを塗布し
て溝内に充填して光吸収層７０２を形成した後、ラビン
グ処理を施したポリイミド配向膜６０６を積層した。こ
れとＩＴＯの透明導電性電極６０７および配向膜６０６
と同様に作製したポリイミド配向膜６０８を積層したガ
ラス基板６０９との間に０．８〜１．５μｍ厚の強誘電
性液晶層６０５をサンドイッチして、図８に示した空間
光変調素子（１１）を完成した。

【００８８】この空間光変調素子（１１）を、実施例５
と同様にして評価したところ、光感度は８０μＷ／ｃｍ
² 、立ち上がり時間は３０μｓ、コントラスト比は２８
０：１であった。

【００８９】次にこの素子を実施例５と同様にして、図
９に示す投射型ディスプレイ装置に搭載し、その出力画
像を調べた。但し、この時の外部電源９１１からの出力
波形は、図４の波形においてＶ_e＝１５Ｖ、Ｖ_w＝−２
Ｖ、Ｔ_e／Ｔ_w＝１／５９で繰り返し周波数が６０Ｈｚの
ものを使用した。１０００時間以上の連続投射を行って
も、島状反射層７０１の剥離が生じないことを確認し
た。

【００９０】（実施例８）実施例６で作製した空間光変
調素子（９）において、ｐ層６１８の代わりに真空蒸着
法により形成した５００〜１０００Å厚のＰｄ薄膜を使
用した空間光変調素子（１２）を作製した。この素子
（１２）を実施例６と同様に図９に示す投射型ディスプ
レイ装置に搭載し、その出力画像を調べた。但し、この
時の外部電源９１１からの出力波形は、図５の波形にお
いてＶ_e＝１５Ｖ、Ｖ_w＝０．０５Ｖ、Ｔ_e ／Ｔ_w ＝１／
５９で繰り返し周波数が６０Ｈｚのものを使用した。１
０００時間以上の連続投射を行っても、島状反射層７０
１の剥離が生じないことを確認した。

【００９１】（実施例９）実施例６で作製した空間光変
調素子（９）において、ｎ層６１６と絶縁層６１７の間
に第２のｉ層として１００〜１０００Å厚のアンドープ
ａ−Ｓｉ：Ｈ膜を形成した空間光変調素子（１３）を作
製した。この素子（１３）を実施例６と同様に図９に示
す投射型ディスプレイ装置に搭載し、その出力画像を調
べた。但し、この時の外部電源９１１からの出力波形
は、図５の波形に於てＶ_e＝１５Ｖ、Ｖ_w＝０Ｖ、Ｔ_e／
Ｔ_w＝１／５９で繰り返し周波数が６０Ｈｚのものを使
用した。１０００時間以上の連続投射を行っても、島状
反射層７０１の剥離が生じないことを確認した。

【００９２】以上作製した素子は、動的ホログラムを表
示するための空間光変調素子としても機能する。

【００９３】なお、本発明の液晶層は上記実施例にあげ
られたものに限らず、光導電層も上記実施例にあげられ
たものに限らず、絶縁膜、光吸収層および印加電圧波形
も上記実施例にあげられたものに限られないことはいう
までもない。また、図９のプロジェクションシステムに
おいて、Ｒ，Ｇ，Ｂ３色表示用３つのＣＲＴと３つの空
間光変調素子を組合せ、色分解光学系および色合成光学
系を読みだし光学系内に組み入れることによって、スク
リーン上にカラー画像を出力できることは言うまでもな
い。

【００９４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る空間
光変調素子によれば、ｎ層と反射層の間に形成したｉ層
または絶縁層により反射層と光導電層との密着性を高め
ることができるので、反射層の剥離の無い長寿命の素子
を提供することができる。

【００９５】また、本発明に係わる投射型ディスプレイ
によれば、空間光変調素子の反射層の剥離が無いので、
安定した美しい画像を出力できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の空間光変調素子の実施例１を示す断面
図

【図２】本発明の空間光変調素子の実施例２を示す断面
図

【図３】本発明の空間光変調素子の実施例３を示す断面
図

【図４】本実施例の空間光変調素子の駆動に使用した交
流電圧波形図

【図５】本実施例の空間光変調素子の駆動に使用した他
の直流電圧波形図

【図６】本発明の空間光変調素子の実施例５を示す断面
図

【図７】本発明の空間光変調素子の実施例６を示す断面
図

【図８】本発明の空間光変調素子の実施例７を示す断面
図

【図９】本実施例で使用した投射型ディスプレイ装置の
構成図

【図１０】従来の空間光変調素子の断面図

【符号の説明】

１０１，１０９ 透明絶縁性基板 １０２，１０７ 透明導電性電極 １０３ 光導電層 １０４ 反射層 １０５ 液晶層 １０６，１０８ 配向膜 １１０ 書き込み光 １１１ 偏光子 １１２ 検光子 １１３ 読み出し光 １１４ 外部電源 １１５ 第１のｉ層 １１６ ｎ層 １１７ 第２のｉ層 １１８ ｐ層 ２０１ 島状反射層 ６０１，６０９ 透明絶縁性基板 ６０２，６０７ 透明導電性電極 ６０３ 光導電層 ６０４ 反射層 ６０５ 液晶層 ６０６，６０８ 配向膜 ６１０ 書き込み光 ６１１ 偏光子 ６１２ 検光子 ６１３ 読み出し光 ６１４ 外部電源 ６１５ 第１のｉ層 ６１６ ｎ層 ６１７ 第２のｉ層 ６１８ ｐ層 ７０１ 島状反射層 ９０１ スクリーン ９０２ 光源 ９０３ ＣＲＴ ９０４ 空間光変調素子 ９０５ 投射レンズ系 ９０６ 偏光ビームスプリッター ９０７ 結像レンズ系 ９０８ リレーレンズ系 ９０９ プリ偏光子 ９１０ 補助レンズ ９１１ 外部電源

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】透明導電性電極を具備した２枚の透明絶縁
   性基板で挟まれた領域に光導電層と反射鏡と液晶層を少
   なくとも備え、前記光導電層が少なくとも第１のｉ層と
   ｎ層と第２のｉ層を順次積層した構成を有し、前記第２
   のｉ層上に前記反射層が形成されていることを特徴とす
   る空間光変調素子。
2. 【請求項２】ｎ層に比べて第２のｉ層の膜厚が小さいこ
   とを特徴とする請求項１記載の空間光変調素子。
3. 【請求項３】第２のｉ層の膜厚が０．００１〜１μｍの
   範囲であることを特徴とする請求項２記載の空間光変調
   素子。
4. 【請求項４】ｎ層及び第２のｉ層が、シリコンおよび水
   素を主成分とする非晶質半導体からなることを特徴とす
   る請求項１記載の空間光変調素子。
5. 【請求項５】ｎ層及び第２のｉ層が、炭素を含有するこ
   とを特徴とする請求項４記載の空間光変調素子。
6. 【請求項６】第１のｉ層に接してｐ層が形成されている
   ことを特徴とする請求項１記載の空間光変調素子。
7. 【請求項７】ｐ層が、シリコンおよび炭素および水素を
   主成分とする非晶質半導体からなることを特徴とする請
   求項６記載の空間光変調素子。
8. 【請求項８】ｎ層及び第２のｉ層が、シリコンおよび炭
   素および水素を主成分とする非晶質半導体からなり、ｐ
   層の炭素含有量がｎ層及び第２のｉ層の炭素含有量より
   も多いことを特徴とする請求項７記載の空間光変調素
   子。
9. 【請求項９】透明導電性電極を具備した２枚の透明絶縁
   性基板で挟まれた領域に光導電層と反射層と液晶層を少
   なくとも備え、前記光導電層が少なくともｉ層とｎ層と
   絶縁層を順次積層した構成を有し、前記絶縁層上に前記
   反射層が形成されていることを特徴とする空間光変調素
   子。
10. 【請求項１０】ｎ層に比べて絶縁層の膜厚が小さいこと
    を特徴とする請求項９記載の空間光変調素子。
11. 【請求項１１】絶縁層の膜厚が０．００１〜０．１μｍ
    の範囲であることを特徴とする請求項１０記載の空間光
    変調素子。
12. 【請求項１２】ｉ層及びｎ層が、シリコンおよび水素を
    主成分とする非晶質半導体からなることを特徴とする請
    求項９記載の空間光変調素子。
13. 【請求項１３】ｉ層に接してｐ層が形成されていること
    を特徴とする請求項９記載の空間光変調素子。
14. 【請求項１４】ｐ層が、シリコンおよび炭素および水素
    を主成分とする非晶質半導体からなることを特徴とする
    請求項１３記載の空間光変調素子。
15. 【請求項１５】絶縁層がシリコンおよび窒素または／お
    よび酸素を主成分とすることを特徴とする請求項９記載
    の空間光変調素子。
16. 【請求項１６】ｎ層と絶縁層との間に第２のｉ層が形成
    されていることを特徴とする請求項９記載の空間光変調
    素子。
17. 【請求項１７】反射層が島状に分割され、２次元に配列
    していることを特徴とする請求項１または９記載の空間
    光変調素子。
18. 【請求項１８】島状に形成されている反射鏡の間の光導
    電層が除去されており、かつ除去された部分に光吸収層
    が存在していることを特徴とする請求項１７記載の空間
    光変調素子。
19. 【請求項１９】液晶層が１つ以上の安定状態を有するも
    のであることを特徴とする請求項１または９記載の空間
    光変調素子。
20. 【請求項２０】透明導電性電極を具備した２枚の透明絶
    縁性基板で挟まれた領域に光導電層と反射層と液晶層を
    少なくとも備え、前記光導電層が少なくとも第１のｉ層
    とｎ層と第２のｉ層を順次積層した構成を有し、かつ前
    記第２のｉ層上に反射鏡を形成した空間光変調素子と、
    前記透明導電性電極に接続された前記空間光変調素子を
    駆動するため前記透明導電性電極に接続された電源と、
    前記空間光変調素子に入力する画像を表示するための画
    像入力手段と、前記画像入力手段に表示された画像を前
    記光導電層に結像するための画像結像手段と前記空間光
    変調素子が出力する画像を読み出す光源及び投射レンズ
    を少なくとも構成要素とすることを特徴とする投射型デ
    ィスプレイ。
21. 【請求項２１】透明導電性電極を具備した２枚の透明絶
    縁性基板で挟まれた領域に光導電層と反射層と液晶層を
    少なくとも備え、前記光導電層が少なくともｉ層とｎ層
    と絶縁層を順次積層した構成を有し、かつ前記絶縁層上
    に反射鏡を形成した空間光変調素子と、前記透明導電性
    電極に接続された前記空間光変調素子を駆動するため前
    記透明導電性電極に接続された電源と、前記空間光変調
    素子に入力する画像を表示するための画像入力手段と、
    前記画像入力手段に表示された画像を前記光導電層に結
    像するための画像結像手段と前記空間光変調素子が出力
    する画像を読み出す光源及び投射レンズを少なくとも構
    成要素とすることを特徴とする投射型ディスプレイ。
22. 【請求項２２】画像入力手段が陰極線管からなることを
    特徴とする請求項２０または２１記載の投射型ディスプ
    レイ。
23. 【請求項２３】空間光変調素子を駆動するための電源
    は、ある一定の周期で電圧が変化する直流電源であるこ
    とを特徴とする請求項２０または２１記載の投射型ディ
    スプレイ。