專(zhuān)利名稱(chēng)：反射型光調(diào)制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及反射型光調(diào)制裝置。
背景技術(shù)：
作為反射型光調(diào)制裝置，公知有反射型液晶(LCoS(注冊(cè)商標(biāo))=Liquid crystal on silicon)裝置。反射型液晶裝置具備二維排列的多個(gè)像素電極；導(dǎo)電性光透過(guò)層；以 及配置于多個(gè)像素電極和導(dǎo)電性光透過(guò)層之間的液晶層(光調(diào)制層)，經(jīng)由導(dǎo)電性光透過(guò) 層將入射的光反射并在任意的像素電極和導(dǎo)電性光透過(guò)層之間形成電場(chǎng)而使液晶層產(chǎn)生 調(diào)制作用，從而得到所期望的光像。而且，為了提高光的反射率而得到更高亮度的光像，在 液晶層和多個(gè)像素電極之間設(shè)置有電介質(zhì)多層膜。例如非專(zhuān)利文獻(xiàn)1，2中，公開(kāi)了具備反射型液晶構(gòu)造的液晶光閥(LCLV =Liquid Crystal Light Valve) 0非專(zhuān)利文獻(xiàn)1中所記載的電介質(zhì)多層膜由具有λ/4( λ :入射光 的波長(zhǎng))的光學(xué)膜厚的多個(gè)Si層以及SiO2層交替地層疊而成。另外，非專(zhuān)利文獻(xiàn)2中所 記載的電介質(zhì)多層膜由具有λ /4的光學(xué)膜厚的多個(gè)TiO2層以及S^2層交替地層疊而成。非專(zhuān)禾Ij 文獻(xiàn) 1 :U. Efron et al. ,"Silicon liquid crystal light valves status and issues，，，Optical Engineering, November, December 1983, Vol. 22, No. 6, pp. 682-686(1983)非專(zhuān)利文獻(xiàn) 2 :A. Jacobson et al. , "A real-time optical data processing device”，Information Display, Vol. 12，September 1975，PP.17—22(1975)

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明者的知識(shí)見(jiàn)解，以往的反射型液晶裝置中，采用在玻璃基板等的表面 上層疊有電介質(zhì)多層膜的裝置。而且，通過(guò)使其層疊數(shù)增多，可以得到超99%的高反射率。 例如，為了在玻璃基板上的電介質(zhì)多層膜中得到99%以上的反射率，有必要設(shè)置Ti02/Si& 為13層、Hf02/Si02* 19層，為了得到99.8%以上的反射率，有必要設(shè)置1102/5丨02為17 層、Hf02/Si02 為 25 層。然而，由于電介質(zhì)多層膜在液晶層和像素電極之間配置，因而在像素電極和導(dǎo)電 性光透過(guò)層之間形成的電場(chǎng)不僅在液晶層中被施加，而且在電介質(zhì)多層膜中也被施加。若 電介質(zhì)多層膜的層疊數(shù)增多，則電介質(zhì)多層膜的厚度(物理膜厚)增加，施加于電介質(zhì)多層 膜的電場(chǎng)的比例變大，所以向液晶層的電場(chǎng)施加效率降低。本發(fā)明有鑒于上述問(wèn)題而完成，其目的在于提供具備能夠抑制向光調(diào)制層的電場(chǎng) 施加效率的降低并能夠?qū)崿F(xiàn)高反射率的電介質(zhì)多層膜的反射型光調(diào)制裝置。解決問(wèn)題的技術(shù)手段為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的反射型光調(diào)制裝置的特征在于，為將從前方入射的 光反射并在二維排列的多個(gè)像素的每一個(gè)中將光調(diào)制從而向前方輸出光像的反射型光調(diào) 制裝置，具備導(dǎo)電性光透過(guò)層，包含透過(guò)光的導(dǎo)電性材料；金屬制的多個(gè)像素電極，沿著導(dǎo)電性光透過(guò)層二維排列；光調(diào)制層，配置于多個(gè)像素電極和導(dǎo)電性光透過(guò)層之間，對(duì)應(yīng)于 由各像素電極以及導(dǎo)電性光透過(guò)層形成的電場(chǎng)而將光進(jìn)行調(diào)制；以及電介質(zhì)多層膜，形成 于多個(gè)像素電極上，其中，電介質(zhì)多層膜包含與像素電極接觸的第1層和折射率比第1層高 且與第1層接觸的第2層。如以上所述，以往的一般的反射型光調(diào)制裝置中，利用在玻璃基板上形成的電介 質(zhì)多層膜。與此不同，本發(fā)明的反射型光調(diào)制裝置中，電介質(zhì)多層膜形成在金屬制的多個(gè)像 素電極上。由此，能夠利用金屬表面的高反射率。另外，本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)了，在金屬表面上形 成電介質(zhì)多層膜的情況下，首先將低折射率層(第1層)形成在金屬表面上，其次通過(guò)在其 上面層疊高折射率層(第2層)，從而與從高折射率層開(kāi)始層疊的情況相比，能夠以極少的 層疊數(shù)得到充分的反射率。因此，根據(jù)上述的反射型光調(diào)制裝置，能夠使電介質(zhì)多層膜的物 理膜厚比以往的更薄且抑制向光調(diào)制層的電場(chǎng)施加效率的降低，并且，能夠?qū)崿F(xiàn)充分高的 反射率并提高光的取出效率?；蛘?，本發(fā)明的反射型光調(diào)制裝置的特征在于，為將從前方入射的光反射并在二 維排列的多個(gè)像素的每一個(gè)中將光調(diào)制從而向前方輸出光像的反射型光調(diào)制裝置，具備 導(dǎo)電性光透過(guò)層，包含透過(guò)光的導(dǎo)電性材料；金屬制的多個(gè)像素電極，沿著導(dǎo)電性光透過(guò)層 二維排列；光調(diào)制層，配置于多個(gè)像素電極和導(dǎo)電性光透過(guò)層之間，對(duì)應(yīng)于由各像素電極以 及導(dǎo)電性光透過(guò)層形成的電場(chǎng)而將光進(jìn)行調(diào)制；以及電介質(zhì)多層膜，形成于多個(gè)像素電極 上，其中，電介質(zhì)多層膜具備與像素電極接觸的第3層；折射率低于第3層且與第3層接觸 的第1層；以及折射率高于第1層且與第1層接觸的第2層，第3層的光學(xué)膜厚實(shí)質(zhì)上等于 (λ/2)Χη(η為奇數(shù))，其中，λ為光的波長(zhǎng)。這樣，即使在金屬表面上形成高折射率層(第3層)的情況下，通過(guò)使該第3層的 光學(xué)膜厚實(shí)質(zhì)上等于(λ/2) X η (η為奇數(shù))，從而能夠使對(duì)反射率的影響極其小。因此，通 過(guò)在第3層上從低折射率層(第1層)開(kāi)始形成電介質(zhì)多層膜，從而能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)質(zhì)上與上 述的反射型光調(diào)制裝置相同的反射特性。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明的反射型光調(diào)制裝置，能夠抑制向光調(diào)制層的電場(chǎng)施加效率的降低并 提高光的取出效率。


圖1為表示作為本發(fā)明所涉及的反射型光調(diào)制裝置的一個(gè)實(shí)施方式的反射型液 晶裝置的結(jié)構(gòu)的平面圖。圖2為圖1所示的反射型液晶裝置的沿著II-II線的側(cè)面截面圖。圖3為擴(kuò)大表示電介質(zhì)多層膜的結(jié)構(gòu)的側(cè)面截面圖。圖4為表示電介質(zhì)多層膜的變形例的結(jié)構(gòu)的側(cè)面截面圖。圖5(a)為表示與鋁基板接觸的第1層為低折射率膜(SiO2)的方式的圖、以及圖 5(b)為表示與鋁基板接觸的第1層為高折射率膜(TiO2)的方式的圖。圖6為表示在鋁基板的表面上不設(shè)置電介質(zhì)多層膜的情況下的分光反射率的圖 表。圖7為表示圖5(a)所示的方式中電介質(zhì)多層膜的層疊數(shù)為2層、4層、6層、以及10層的各情況下的分光反射率的圖表。圖8為表示圖5 (a)所示的方式中電介質(zhì)多層膜的層疊數(shù)為4層、6層、10層、以及 14層的各情況下的分光反射率的圖表。圖9為表示圖5 (b)所示的方式中電介質(zhì)多層膜的層疊數(shù)為3層、5層、7層、以及 9層的各情況下的分光反射率的圖表。圖10為表示圖5 (b)所示的方式中層疊數(shù)為5層、9層、15層、以及21層的各情況 下的分光反射率的圖表。圖11為表示在鋁基板的表面上以各種各樣的光學(xué)膜厚nd (50 [nm]、150 [nm]、以及 250 [nm])設(shè)置SW2膜的情況下的分光反射率特性的圖表。圖12(a)為表示與保護(hù)膜接觸的層為低折射率膜(SiO2)的方式的圖、以及圖 12(b)為表示與保護(hù)膜接觸的層為高折射率膜(TiO2)的方式的圖。圖13為表示保護(hù)膜的光學(xué)膜厚為150 [nm]、設(shè)置有圖12(a)所示的方式中6層的 電介質(zhì)多層膜的情況下的分光反射率的圖表。圖14為表示保護(hù)膜的光學(xué)膜厚為150 [nm]、設(shè)置有圖12(b)所示的方式中5層的 電介質(zhì)多層膜的情況下的分光反射率的圖表。圖15為表示圖12 (a)所示的方式中保護(hù)膜的光學(xué)膜厚為50 [nm]，其上層的光學(xué)膜 厚為150 [nm]的情況(即作為第1層的低折射率層的光學(xué)膜厚為200 [nm]的情況)下的分 光反射率的圖表。圖16為表示圖12(b)所示的方式中保護(hù)膜的光學(xué)膜厚為50[nm]的情況(即作為 第1層的低折射率層的光學(xué)膜厚為50[nm]的情況)下的分光反射率的圖表。圖17為表示圖12(a)所示的方式中保護(hù)膜的光學(xué)膜厚為250 [nm]，其上層的光學(xué) 膜厚為150 [nm]的情況(即作為第1層的低折射率層的光學(xué)膜厚為400 [nm]的情況)下的 分光反射率的圖表。圖18為表示圖12(b)所示的方式中保護(hù)膜的光學(xué)膜厚為250[nm]的情況(即作 為第1層的低折射率層的光學(xué)膜厚為250[nm]的情況)下的分光反射率的圖表。圖19 (a)為表示與保護(hù)膜(MgF2)接觸的層為低折射率膜(SiO2)的方式的圖、以及 圖19(b)為表示與保護(hù)膜接觸的層為高折射率膜(TiO2)的方式的圖。圖20為表示光L從相對(duì)于電介質(zhì)多層膜傾斜的方向入射的情況的圖。圖21為表示相對(duì)于P偏振光成分以及S偏振光成分的電介質(zhì)多層膜的反射率的 例子的圖表，表示在鋁基板上配置有作為第1層的低折射率層(SiO2)的情況。圖22為表示相對(duì)于P偏振光成分以及S偏振光成分的電介質(zhì)多層膜的反射率的 例子的圖表，表示在鋁基板上配置有作為第1層的高折射率層(TiO2)的情況。圖23為表示Nb205/Si&電介質(zhì)多層膜中的分光反射特性的圖表，表示在鋁基板上 配置有作為第1層的低折射率層(SiO2、光學(xué)膜厚150[nm])的情況。圖M為表示Nb205/Si&電介質(zhì)多層膜中的分光反射特性的圖表，表示在鋁基板上 配置有作為第1層的高折射率層(Nb2O5、光學(xué)膜厚150[nm])的情況。圖25為表示鋁鏡的分光反射率的測(cè)定結(jié)果的圖表。圖沈?yàn)楸硎九渲糜凶鳛榕c鋁鏡接觸的第1層的低折射率層(SiO2)的情況下，鋁 鏡上形成的電介質(zhì)多層膜的反射率的測(cè)定結(jié)果(實(shí)線)以及該電介質(zhì)多層膜的反射率的計(jì)算結(jié)果(虛線)的圖表。圖27為表示配置有作為與鋁鏡接觸的第1層的高折射率層(TiO2)的情況下，鋁 鏡上形成的電介質(zhì)多層膜的反射率的測(cè)定結(jié)果(實(shí)線)以及該電介質(zhì)多層膜的反射率的計(jì) 算結(jié)果(虛線)的圖表。符號(hào)的說(shuō)明1…反射型液晶裝置、4…像素、12…硅基板、14···驅(qū)動(dòng)電路層、16…像素電極、18， 28，52…電介質(zhì)多層膜、18a 18d，28a 28cl···低折射率層、18e 18h，28e 28h…高折 射率層、20…液晶層、22···透明導(dǎo)電膜、24···透明基板、30···鋁基板、36，46…保護(hù)膜、281… 下層、282…上層。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖，詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的反射型光調(diào)制裝置的實(shí)施方式。此外，在附 圖說(shuō)明中，對(duì)相同要素標(biāo)以相同符號(hào)，省略重復(fù)的說(shuō)明。(實(shí)施方式)圖1為表示作為本發(fā)明所涉及的反射型光調(diào)制裝置的一個(gè)實(shí)施方式的反射型液 晶裝置的結(jié)構(gòu)的平面圖。另外，圖2為圖1所示的反射型液晶裝置的沿著II-II線的側(cè)面 截面圖。此外，圖1和圖2中為了便于說(shuō)明，顯示有CTZ直角坐標(biāo)系。如圖1所示，本實(shí)施 方式的反射型液晶裝置1具備沿著互相垂直的2軸(X軸以及Y軸)二維排列的多個(gè)像素 4。反射型液晶裝置1為將從前方(Z軸正方向)入射的光反射并在各像素4的每一個(gè)中將 入射光調(diào)制從而將任意的光像向前方輸出的裝置。參照?qǐng)D2，反射型液晶裝置1具備硅基板12、驅(qū)動(dòng)電路層14、多個(gè)像素電極16、電 介質(zhì)多層膜18、液晶層20、透明導(dǎo)電膜22、以及透明基板對(duì)。透明基板M具有沿著XY平面的表面Ma，該表面2 構(gòu)成反射型液晶裝置1的表 面10a。透明基板2 主要包含例如玻璃等的光透過(guò)性材料，將從反射型液晶裝置1的表面 IOa入射的規(guī)定波長(zhǎng)的光L，向反射型液晶裝置1的內(nèi)部透過(guò)。另外，透明導(dǎo)電膜22為本實(shí) 施方式中的導(dǎo)電性光透過(guò)層。透明導(dǎo)電膜22被構(gòu)成為，在透明基板M的背面24b上形成， 且主要包含透過(guò)光L的導(dǎo)電性材料(例如ΙΤ0)。多個(gè)像素電極16按照?qǐng)D1所示的多個(gè)像素4的排列而二維狀地排列，沿著透明導(dǎo) 電膜22而在硅基板12上排列。各像素電極16由例如鋁等的金屬材料構(gòu)成，其表面16a被 加工成平坦且光滑。多個(gè)像素電極16由驅(qū)動(dòng)電路層14上所設(shè)置的有源矩陣電路驅(qū)動(dòng)。有 源矩陣電路被設(shè)置于多個(gè)像素電極16和硅基板12之間，且對(duì)應(yīng)于從反射型液晶裝置1將 要輸出的光像而控制向各像素電極16的施加電壓。這樣的有源矩陣電路具有例如控制在 X軸方向上并列的各像素列的施加電壓的第1驅(qū)動(dòng)電路和控制在Y軸方向上并列的各像素 列的施加電壓的第2驅(qū)動(dòng)電路，并成為由兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電路對(duì)指定的像素4的像素電極16施加 規(guī)定電壓的結(jié)構(gòu)。液晶層20為本實(shí)施方式中的光調(diào)制層。液晶層20配置于多個(gè)像素電極16和透 明導(dǎo)電膜22之間，對(duì)應(yīng)于由各像素電極16和透明導(dǎo)電膜22形成的電場(chǎng)而對(duì)光L進(jìn)行調(diào) 制。即，若由有源矩陣電路對(duì)某一像素電極16施加電壓，則在透明導(dǎo)電膜22和該像素電極 16之間形成電場(chǎng)。該電場(chǎng)按照對(duì)應(yīng)于各自的厚度的比例而被分別施加于電介質(zhì)多層膜18以及液晶層20。而且，對(duì)應(yīng)于施加于液晶層20的電場(chǎng)的大小，液晶分子20a的排列方向發(fā) 生變化。若光L透過(guò)透明基板M以及透明導(dǎo)電膜22而入射至液晶層20a，則該光L在通過(guò) 液晶層20的期間由液晶分子20a調(diào)制，在電介質(zhì)多層膜18中反射后，再次由液晶層20調(diào) 制后而被取出。電介質(zhì)多層膜18配置于多個(gè)像素電極16和液晶層20之間。特別地，本實(shí)施方式 的電介質(zhì)多層膜18在多個(gè)像素電極16的表面16a上直接形成。電介質(zhì)多層膜18與像素 電極16的表面16a所具有的光反射作用協(xié)同，將光L以例如超過(guò)99%的高反射率反射。此處，圖3為擴(kuò)大表示電介質(zhì)多層膜的結(jié)構(gòu)的側(cè)面截面圖。如圖3所示，電介質(zhì) 多層膜18被構(gòu)成為，包括包含與像素電極16接觸的層18a(第1層)的多個(gè)低折射率層 18a 18d、以及包含折射率高于低折射率層18a且與低折射率層18a接觸的層18e (第2 層)的多個(gè)高折射率層18e 18h。低折射率層18a 18d和高折射率層18e 1 在 像素電極16上交替地層疊。作為低折射率層18a 18d的構(gòu)成材料，例如可以例示Si02、 MgF2,特別優(yōu)選為主要包含Si02。另外，作為高折射率層18e 18h的構(gòu)成材料，例如可以 例示Ti02、Nb205、Τει205、Hf02、等，優(yōu)選為包含這些材料中的至少一種材料。此外，本實(shí)施方式中表示了電介質(zhì)多層膜18的層疊數(shù)為8層(低折射率層18a 18d和高折射率層18e 1 各4層)的情況，電介質(zhì)多層膜18的層疊數(shù)優(yōu)選為2層以上 (即低折射率層和高折射率層各1層以上)、10層以下(即低折射率層和高折射率層各5層 以下)。此外，電介質(zhì)多層膜的層疊數(shù)并不限定為偶數(shù)，也可以為奇數(shù)。在該情況下，電介質(zhì) 多層膜18中位于最靠近液晶層20的一側(cè)的電介質(zhì)膜為低折射率層。以下的實(shí)施方式中， 不論電介質(zhì)多層膜18的層疊數(shù)為偶數(shù)或者為奇數(shù)，位于最靠近液晶層20的一側(cè)的電介質(zhì) 膜優(yōu)選為高折射率層。另外，低折射率層18a的光學(xué)膜厚(=nXd，η為低折射率層18a的折射率，d為 低折射率層18a的物理膜厚)優(yōu)選為設(shè)定在(λ/4) 士30%的范圍內(nèi)，其中，λ為光L的波 長(zhǎng)?；蛘?，也可以設(shè)定為低折射率層18a的光學(xué)膜厚實(shí)質(zhì)上等于(λ/4)Χη(η為奇數(shù))。另 外，在光L從相對(duì)于電介質(zhì)多層膜18傾斜的方向入射的情況下，低折射率層18a的光學(xué)膜 厚優(yōu)選為設(shè)定在(A/4COS0) 士 30%的范圍內(nèi)，其中，θ為低折射率層18a的內(nèi)部中的光L 的入射角(即光L進(jìn)入低折射率層18a中的方向和層厚方向的相對(duì)角度)?；蛘?，也可以設(shè) 定為低折射率層18a的光學(xué)膜厚實(shí)質(zhì)上等于(X/4c0Se)Xn(n為奇數(shù))。此外，關(guān)于低折 射率層18a的光學(xué)膜厚的優(yōu)選值，在后面敘述的實(shí)施例中進(jìn)行詳細(xì)描述。以上所說(shuō)明的本實(shí)施方式的反射型液晶裝置1具有如下的效果。反射型液晶裝置 1中，由于電介質(zhì)多層膜18在金屬制的多個(gè)像素電極16上形成，因而能夠利用金屬表面的 高反射率而提高相對(duì)于光L的反射率。另外，如后面敘述的實(shí)施例中所示，在金屬表面上形 成電介質(zhì)多層膜18的情況下，通過(guò)首先將低折射率層(第1層)18a形成于金屬表面上，其 次在其上面層疊高折射率層(第2層)18e，從而與從高折射率層開(kāi)始層疊的情況相比，能夠 以極其少的層疊數(shù)而得到充分的反射率。因此，根據(jù)本實(shí)施方式的反射型液晶裝置1，能夠 使電介質(zhì)多層膜18的物理膜厚比以往的更薄且抑制向液晶層20的電場(chǎng)施加效率的降低， 并且，能夠?qū)崿F(xiàn)充分高的反射率并提高光的取出效率。(變形例)圖4為表示作為上述實(shí)施方式的變形例的電介質(zhì)多層膜觀的結(jié)構(gòu)的側(cè)面截面圖。上述實(shí)施方式所涉及的反射型液晶裝置1可以具備圖4所示的電介質(zhì)多層膜觀取代圖3 所示的電介質(zhì)多層膜18。參照?qǐng)D4，電介質(zhì)多層膜觀由包含與像素電極16接觸的層^a (第1層)的多個(gè) 低折射率層28a 28d和包含折射率高于低折射率層28a且與低折射率層28a接觸的層 ^e(第2層)的多個(gè)高折射率層28e 2 交替地層疊而成。此外，除了低折射率層^a 的低折射率層28b ^cU以及高折射率層^e ^h的各構(gòu)成材料，與圖3所示的低折射 率層18a 18d和高折射率層18e 1 相同。本變形例的低折射率層28a具有與像素電極16接觸的下層281和被下層281和 高折射率層28e夾持的上層觀2。下層以及上層282可以由相同的材料構(gòu)成，也可以由 不同的材料構(gòu)成。作為下層的構(gòu)成材料，例如可以例示Si02、MgF2，并包含其中的至少 一種材料。上層觀2的構(gòu)成材料與圖3所示的低折射率層18a 18d相同，特別優(yōu)選為主 要包含Si02。如本變形例的電介質(zhì)多層膜觀那樣的結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用于例如像素電極16的表面 16a上形成有絕緣性的保護(hù)膜的情況。即在由鋁等的金屬構(gòu)成的部件(本實(shí)施例中為像素 電極16)的表面上施以保護(hù)膜的情況。這樣的保護(hù)膜在大部分的情況下，由作為低折射率 物質(zhì)的SW2或者M(jìn)gF2構(gòu)成。因此，在制造電介質(zhì)多層膜28時(shí)，在像素電極16的表面16a 上殘留這樣的保護(hù)膜而作為下層觀1，在其上面形成SW2等的低折射率物質(zhì)的膜而作為上 層觀2，從而可以適宜地得到本變形例所涉及的低折射率層^a。這樣，也可以將形成于像 素電極16的表面16a上的保護(hù)膜作為低折射率層^a的一部分(下層觀1)而利用。即使 在這樣的結(jié)構(gòu)中，也能夠適當(dāng)?shù)氐玫脚c上述實(shí)施方式的反射型液晶裝置1相同的效果。此外，本變形例中，電介質(zhì)多層膜觀的層疊數(shù)優(yōu)選為2層以上10層以下，其中，低 折射率層28a算作1層。另外，低折射率層28a的光學(xué)膜厚(即下層281的光學(xué)膜厚和上層 觀2的光學(xué)膜厚之和)優(yōu)選為設(shè)定在(λ/4) 士 30%的范圍內(nèi)，其中，λ為光L的波長(zhǎng)，也可 以設(shè)置為實(shí)質(zhì)上等于(λ/4)Χη(η為奇數(shù))。在光L從相對(duì)于電介質(zhì)多層膜觀傾斜的方向 入射的情況下，低折射率層^a的光學(xué)膜厚優(yōu)選為設(shè)定在(λ /4cos θ ) 士30%的范圍內(nèi)，其 中，θ為低折射率層^a中的光L的入射角，也可以設(shè)定為實(shí)質(zhì)上等于(X/4C0Se)Xn(n 為奇數(shù))。(實(shí)施例1)<鋁上的電介質(zhì)多層膜的反射率>對(duì)在鋁基板上形成電介質(zhì)多層膜的情況下的分光反射率進(jìn)行了調(diào)查。電介質(zhì)多層 膜的構(gòu)成材料為，使低折射率層為SiO2，使高折射率層為T(mén)i02。而且，將入射光的波長(zhǎng)假定 為λ = 600[nm]，使各層的光學(xué)膜厚為150[nm](即λ/4)。作為電介質(zhì)多層膜的層疊方 式，具有圖5(a)所示的與鋁基板30接觸的第1層32為低折射率膜(SiO2)的方式Α、以及 圖5 (b)所示的與鋁基板30接觸的第1層42為高折射率膜(TiO2)的方式B。圖6為表示鋁基板的表面上不設(shè)置電介質(zhì)多層膜的情況下的分光反射率的圖表。 圖7為表示圖5 (a)所示的方式A中電介質(zhì)多層膜的層疊數(shù)為2層、4層、6層、以及10層的 各情況下的分光反射率的圖表。圖8為表示方式A中層疊數(shù)為4層、6層、10層、以及14層 的各情況下的分光反射率的圖表。圖9為表示圖5(b)所示的方式B中電介質(zhì)多層膜的層 疊數(shù)為3層、5層、7層、以及9層的各情況下的分光反射率的圖表。圖10為表示方式B中層疊數(shù)為5層、9層、15層、以及21層的各情況下的分光反射率的圖表。圖5(a)所示的方式A中，如圖7所示，可知層疊數(shù)為2層(即S^2低折射率層以 及TiA高折射率層各1層)的情況下，波長(zhǎng)600 [nm]下的反射率超過(guò)95 %，大于鋁基板(參 照?qǐng)D6)的反射率。而且，如圖7和圖8所示，層疊數(shù)為6層(SiOJS折射率層以及TiO2高 折射率層各3層)的情況下，波長(zhǎng)600 [nm]下的反射率超過(guò)99 %，層疊數(shù)為10層(SiO2低 折射率層以及TW2高折射率層各5層)的情況下為99. 8%。與此相對(duì)，圖5(b)所示的方式B中，如圖9和圖10所示，出現(xiàn)了入射光的波長(zhǎng) 600[nm]附近的波長(zhǎng)下的反射率降低的現(xiàn)象。該反射率的下降程度，在層疊數(shù)為21層以上 的情況下減輕，但是在未滿10層的較少層疊數(shù)的情況下，不能夠充分地得到所期望的波長(zhǎng) 下的反射率。另外，下表1為匯總方式A、B的各自中的電介質(zhì)多層膜的層疊數(shù)、反射率以及厚度 (物理膜厚)的表。此外，表1中的粗體字表示反射型液晶裝置中的優(yōu)選的數(shù)值。如表1所 示，若方式B中的層疊數(shù)為11層以上，則反射率為99%以上，若為15層以上，則反射率為 99. 8%以上。這樣，可知方式B中若層疊數(shù)增多，則在反射型液晶裝置中可以得到充分的反 射率。但是，若層疊數(shù)為11層以上，則厚度會(huì)超過(guò)0.9[μπι]，若層疊數(shù)為15層以上，則厚 度會(huì)超過(guò)1.2[μπι]。這樣的電介質(zhì)多層膜變厚時(shí)，則如上所述使向液晶層(光調(diào)制層)的 電場(chǎng)施加效率降低，所以不優(yōu)選。與此相對(duì)，方式A中層疊數(shù)僅有6層的情況下，反射率為 99%以上，10層時(shí)的反射率為99. 8以上。在該情況下，層疊數(shù)為6層時(shí)厚度約為0. 5 [ μ m]， 10層時(shí)厚度約為0. 8[ μ m]，可知與方式B相比較，能夠極其薄地構(gòu)成電介質(zhì)多層膜。[表 1]
權(quán)利要求
1.一種反射型光調(diào)制裝置，其特征在于，其為將從前方入射的光反射并在二維排列的多個(gè)像素的每一個(gè)中將所述光進(jìn)行調(diào)制 從而向前方輸出光像的反射型光調(diào)制裝置， 具備導(dǎo)電性光透過(guò)層，包含透過(guò)所述光的導(dǎo)電性材料； 金屬制的多個(gè)像素電極，沿著所述導(dǎo)電性光透過(guò)層二維排列； 光調(diào)制層，配置于所述多個(gè)像素電極和所述導(dǎo)電性光透過(guò)層之間，對(duì)應(yīng)于由各像素電 極以及導(dǎo)電性光透過(guò)層形成的電場(chǎng)而將所述光進(jìn)行調(diào)制；以及 電介質(zhì)多層膜，形成于所述多個(gè)像素電極上， 所述電介質(zhì)多層膜包含 與所述像素電極接觸的第1層；以及 折射率高于所述第1層且與所述第1層接觸的第2層。
2.如權(quán)利要求1所述的反射型光調(diào)制裝置，其特征在于，所述第1層的光學(xué)膜厚在(λ/4) 士30%的范圍內(nèi)，其中，λ為所述光的波長(zhǎng)。
3.如權(quán)利要求1所述的反射型光調(diào)制裝置，其特征在于，所述第1層的光學(xué)膜厚實(shí)質(zhì)上等于(λ/4)Χη，其中，η為奇數(shù)、λ為所述光的波長(zhǎng)。
4.如權(quán)利要求1所述的反射型光調(diào)制裝置，其特征在于，所述第1層的光學(xué)膜厚在(X/4cOS0) 士 30%的范圍內(nèi)，其中，θ為所述第1層的內(nèi)部 中的所述光的入射角、λ為所述光的波長(zhǎng)。
5.如權(quán)利要求1所述的反射型光調(diào)制裝置，其特征在于，所述第1層的光學(xué)膜厚實(shí)質(zhì)上等于(λ /4cos θ ) Xn，其中，η為奇數(shù)、θ為所述第1層 的內(nèi)部中的所述光的入射角、λ為所述光的波長(zhǎng)。
6.如權(quán)利要求1 5中任意一項(xiàng)所述的反射型光調(diào)制裝置，其特征在于，所述電介質(zhì)多層膜由包含所述第1層的多個(gè)低折射率層和包含所述第2層且折射率高 于所述多個(gè)低折射率層的多個(gè)高折射率層互相交替地層疊而成，所述多個(gè)低折射率層的層數(shù)和所述多個(gè)高折射率層的層數(shù)之和為10層以下。
7.如權(quán)利要求1 6中任意一項(xiàng)所述的反射型光調(diào)制裝置，其特征在于，所述第1層包含SiO2,所述第2層包含Ti02、Nb205、Tii205以及HfO2中的至少一種材料。
8.如權(quán)利要求1 7中任意一項(xiàng)所述的反射型光調(diào)制裝置，其特征在于， 所述第1層具有與所述像素電極接觸的下層；和 被所述下層和所述第2層夾持的上層， 所述上層包含SiO2,所述下層包含S^2以及MgF2中的至少一種材料。
9.一種反射型光調(diào)制裝置，其特征在于，其為將從前方入射的光反射并在二維排列的多個(gè)像素的每一個(gè)中將所述光進(jìn)行調(diào)制 從而向前方輸出光像的反射型光調(diào)制裝置， 具備導(dǎo)電性光透過(guò)層，包含透過(guò)所述光的導(dǎo)電性材料；金屬制的多個(gè)像素電極，沿著所述導(dǎo)電性光透過(guò)層二維排列； 光調(diào)制層，配置于所述多個(gè)像素電極和所述導(dǎo)電性光透過(guò)層之間，對(duì)應(yīng)于由各像素電 極以及導(dǎo)電性光透過(guò)層形成的電場(chǎng)而將所述光進(jìn)行調(diào)制；以及 電介質(zhì)多層膜，形成于所述多個(gè)像素電極上， 所述電介質(zhì)多層膜具備 與所述像素電極接觸的第3層；折射率低于所述第3層且與所述第3層接觸的第1層；以及 折射率高于所述第1層且與所述第1層接觸的第2層，所述第3層的光學(xué)膜厚實(shí)質(zhì)上等于(λ/2)Χη，其中，η為奇數(shù)、λ為所述光的波長(zhǎng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及反射型光調(diào)制裝置。反射型液晶裝置(反射型光調(diào)制裝置)(1)具備包含透過(guò)光(L)的導(dǎo)電性材料的透明導(dǎo)電膜(22)；沿著透明導(dǎo)電膜(22)二維排列的金屬制的多個(gè)像素電極(16)；配置于多個(gè)像素電極(16)和透明導(dǎo)電膜(22)之間并對(duì)應(yīng)于由各像素電極(16)以及透明導(dǎo)電膜(22)形成的電場(chǎng)而將光(L)進(jìn)行調(diào)制的液晶層(20)；以及形成于多個(gè)像素電極(16)上的電介質(zhì)多層膜(18)。電介質(zhì)多層膜(18)包含與像素電極(16)接觸的第1層和折射率高于第1層且與第1層接觸的第2層。由此，實(shí)現(xiàn)了具備能夠抑制向光調(diào)制層的電場(chǎng)施加效率的降低并能夠?qū)崿F(xiàn)高反射率的電介質(zhì)多層膜的反射型光調(diào)制裝置。
文檔編號(hào)G02F1/1335GK102067019SQ20088012993
公開(kāi)日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2008年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月19日
發(fā)明者大林寧 申請(qǐng)人:浜松光子學(xué)株式會(huì)社