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LCOS结构及其制备方法

文献发布时间:2024-04-18 19:58:53


LCOS结构及其制备方法

技术领域

本发明涉及半导体器件制备技术领域,特别涉及一种LCOS结构及其制备方法。

背景技术

随着5G时代的到来,大数据、物联网、云计算、区块链及人工智能等技术均得以迅速发展。其中,为应对爆炸式增长的互联网业务量,各大网络运营商普遍采用以波分复用(Wavelength Division Multiplexing,WDM)技术为平台的光传输网来提供大容量、高速率的带宽。目前,常用的波分复用设备为可重构光分插复用器(Reconfigurable OpticalAdd/Drop Multiplexer,ROADM),其使波分复用从简单的点对点过渡到环网和多环相交拓扑,以实现网状网,并能够支持超带宽光通道交换,拥有超大容量的交换能力和高效率动态分配带宽。

可重构光分插复用器的功能是进行波长选择和上下话路。其中,可重构光分插复用器是采用波长选择开关(Wavelength Selective Switch,WSS)来实现波长选择功能。如图1所示,1×N端的WSS包括1个输入端口100和N个输出端口101,且来自输入端口100的任意一个或一组波长的光信号可从任意一个输出端口101输出。WSS的原理是改变入射光信号中相位、偏振态、角度或者位置,以使光偏转至不同的输出端口101。其中,硅基液晶(LiquidCrystal On Silicon,LCOS)空间光调制器是目前较为常用的光束偏转元件之一,其是通过改变入射光信号的相位,实现光束偏转。

如图2所示,LCOS结构一般由硅片200、像素驱动电路201、液晶膜层202和玻璃基片203组成。其中,所述液晶膜层202的上下表面分别设置有上电极层204和下电极层205,且所述下电极层205还兼作为反射镜,以反射入射光信号。而当入射光L0依次经过所述玻璃基片203、所述上电极层204、所述液晶膜层202和所述下电极层205时,由于各个膜层的材质不同,所述入射光L0会在各介质分界面发生一定程度的反射,则依次形成第一反射光L1、第二反射光L2、第三反射光L3和第四反射光L4。然而,基于现有LCOS结构,反射形成的第一反射光L1、第二反射光L2和所述第三反射光L3的光强较强,则导致所述入射光L0透射至所述液晶膜层202的光强较弱,造成严重的光信号损耗。以及,所述下电极层205的反射率有限,则反射回去的所述第四反射光L4的光强较弱,进一步加剧LCOS结构的光信号损耗,影响器件性能。

因此,亟需一种新的LCOS结构,以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种LCOS结构及其制备方法,以解决如何降低LCOS结构中光信号的损耗的问题。

为解决上述技术问题,本发明提供一种LCOS结构,包括:衬底以及依次形成于所述衬底上的电路层、第一电极层、液晶结构、第二电极层和透明基板;

其中,所述第二电极层的相对两表面以及所述透明基板的顶表面上分别设置有对应的减反膜结构。

可选的,在所述的LCOS结构中,所述减反膜结构包括第一减反组合膜和第二减反组合膜;其中,所述液晶结构和所述第二电极层之间层叠设置具有若干层介质膜的第一减反组合膜;所述第二电极层和所述透明基板之间层叠设置具有若干层介质膜的第二减反组合膜。

可选的,在所述的LCOS结构中,每层所述第一减反组合膜包括由下至上依次层叠的第一介质膜和第二介质膜;每层所述第二减反组合膜包括由下至上依次层叠的第三介质膜和第四介质膜;其中,所述第一介质膜和所述第二介质膜的折射率不同,且所述第三介质膜和所述第四介质膜的折射率不同。

可选的,在所述的LCOS结构中,所述液晶结构的材质包括聚合物层,所述第二电极层的材质包括氧化铟锡,所述透明基板的材质包括玻璃;以及,所述第一介质膜的折射率大于所述第二介质膜的折射率,所述第三介质膜的折射率小于所述第四介质膜的折射率。

可选的,在所述的LCOS结构中,所述减反膜结构包括第三减反组合膜;所述透明基板的顶表面层叠设置具有若干层介质膜的所述第三减反组合膜。

可选的,在所述的LCOS结构中,每层所述第三减反组合膜包括由下至上依次层叠的第五介质膜和第六介质膜;其中,所述第五介质膜的折射率与所述第六介质膜的折射率不同。

可选的,在所述的LCOS结构中,所述第五介质膜的折射率大于所述第六介质膜的折射率。

可选的,在所述的LCOS结构中,所述LCOS结构还包括反射保护层和反射层;所述反射保护层和所述反射层由下至上依次设置于所述第一电极层与所述液晶结构之间;其中,所述反射保护层的折射率与所述反射层的折射率不同。

可选的,在所述的LCOS结构中,所述反射保护层和/或所述反射层为非规整膜系;且所述反射保护层和所述反射层的厚度之和小于或等于所述液晶结构的厚度的三分之一。

基于同一发明构思,本发明还提供一种LCOS结构的制备方法,包括:

提供一衬底;

在所述衬底上依次形成电路层、第一电极层、液晶结构、第二电极层和透明基板;

其中,所述第二电极层的相对两表面以及所述透明基板的顶表面上分别设置有对应的减反膜结构。

综上所述,本发明提供一种LCOS结构及其制备方法。其中,所述LCOS结构包括:衬底以及依次形成于所述衬底上的电路层、第一电极层、液晶结构、第二电极层和透明基板;其中,所述第二电极层的相对两表面以及所述透明基板的顶表面上分别设置有对应的减反膜结构。相较于现有技术,本发明在所述第二电极层和所述透明基板的表面设置所述减反膜结构,以降低光信号在进入所述液晶结构之前的反射率,增大光信号进入所述液晶结构的透射率,从而缓解光信号在进入所述液晶结构之前的损耗问题。进一步的,在制备所述LCOS结构的过程中,本发明还在所述第一电极层与所述液晶结构之间设置反射保护层和反射层。所述反射保护层不但能够起到保护所述第一电极层的作用,避免其氧化或损伤,而且所述反射保护层与所述反射层之间存在折射率差,基于此,所述反射保护层与所述反射层的结合还能够提高入射光经过所述液晶结构后的反射率,进一步降低了光信号的插损,提高器件性能。

附图说明

本领域的普通技术人员将会理解,提供的附图用于更好地理解本发明,而不对本发明的范围构成任何限定。

图1是本发明中波长选择开关的结构示意图。

图2是本发明中现有的LCOS结构的示意图。

图3是本发明实施例中LCOS结构的示意图。

图4是本发明实施例中第一减反组合膜的结构及分布示意图。

图5是本发明实施例中第二减反组合膜的结构及分布示意图。

图6是本发明实施例中第三减反组合膜的结构及分布示意图。

图7是本发明实施例中第三减反组合膜的反射率与光信号波长的关系图。

图8是本发明实施例中LCOS结构的制备方法的流程图。

以及,附图中:

100-输入端口;101-输出端口;

200-硅片;201-像素驱动电路;202-液晶膜层;203-玻璃基片;204-上电极层;205-下电极层;

300-衬底;301-电路层;302-第一电极层;303-液晶结构;303a-第一取向层;303b-液晶层;303c-第二取向层;304-第二电极层;305-透明基板;306-第一减反组合膜;307-第二减反组合膜;308-第三减反组合膜;309-反射保护层;310-反射层;311-绝缘层;

L0-入射光;L1-第一反射光;L2-第二反射光;L3-第三反射光;L4-第四反射光。

具体实施方式

为使本发明的目的、优点和特征更加清楚,以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且未按比例绘制,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。此外,附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的,各附图需要展示的侧重点不同,有时会采用不同的比例。还应当理解的是,除非特别说明或者指出,否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等,而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。以及,本说明书中单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数对象,术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的,术语“若干”通常是以包括“至少一个”的含义而进行使用的,术语“至少两个”通常是以包括“两个或两个以上”的含义而进行使用的。

请参阅图3,本实施例提供一种LCOS结构,包括:衬底300以及依次形成于所述衬底300上的电路层301、第一电极层302、液晶结构303、第二电极层304和透明基板305;其中,所述第二电极层304的相对两表面以及所述透明基板305的顶表面上分别设置有对应的减反膜结构。

可见,本实施例提供的所述LCOS结构在所述第二电极层304和所述透明基板305的表面设置所述减反膜结构,以降低光信号在进入所述液晶结构303之前的反射率,增大光信号进入所述液晶结构303的透射率,从而缓解光信号在进入所述液晶结构303之前的损耗问题,有效提高器件性能。

以下结合附图3至图8具体说明本实施例提供的所述LCOS结构。

请继续参阅图3,本实施例提供的所述LCOS结构是利用液晶分子的双折射效应,通过对像素加压改变光的偏振状态,进而对光的振幅和/或相位进行调制。因此,为保障光信号呈低损耗状态,光信号需要尽可能多地透射至所述液晶结构303内,以及,经过所述液晶结构303调制后的光束需要尽可能多地从所述第一电极层302的表面反射回去。

基于此,本实施例提供的所述LCOS结构包括:衬底300以及由下至上依次形成于所述衬底300上的电路层301、第一电极层302、液晶结构303、具有若干层介质膜的第一减反组合膜306、第二电极层304、具有若干层介质膜的第二减反组合膜307、透明基板305和具有若干层介质膜的第三减反组合膜308。需要说明的是,本实施例所指的由下至上的方向是指由所述衬底300朝向所述透明基板305的方向。

具体的,所述衬底300是本领域技术人员熟知的任何用以承载半导体集成电路组成元件的底材,可以是晶圆,也可以是经过外延生长工艺处理后的晶圆。可选的,所述衬底300包括绝缘体上硅(silicon-on-insulator,SOI)基底、体硅(bulk silicon)基底、锗基底、锗硅基底、磷化铟(InP)基底、砷化镓(GaAs)基底或者绝缘体上锗基底等。

所述电路层301形成于所述衬底300的内部及表面,且与所述第一电极层302电性相接。优选的,所述电路层301为CMOS像素电路,包括多个像素单元。所述第一电极层302为各个像素单元引出的电极,且位于各个像素单元的顶部,以能够向所述液晶结构303施加电压。优选的,所述第一电极层302的材质包括铝。需要说明的是,在所述LCOS结构中所述第一电极层302不仅用于向所述液晶结构303施加电压实现光偏转,还用于对入射进来的光信号进行反射,即用作反射镜。对此,在制备所述第一电极层302之前,需要采用化学机械抛光工艺(Chemical Mechanical Polishing,CMP)抛光所述电路层301的顶表面,以确保形成于所述电路层301上的所述第一电极层302具有平坦表面,从而在实现光反射的同时,能够准确控制光路。

所述液晶结构303包括由下至上依次层叠的第一取向层303a、液晶层303b和第二取向层303c。其中,所述第一取向层303a和所述第二取向层303c均是具有直条状刮痕的薄膜,其作用是引导所述液晶层303b内液晶分子的排列方向。所述液晶层303b具有液晶分子,其由所述第一取向层303a和所述第二取向层303c配向,并能够在第一电极层302和所述第二电极层304形成的电场内扭转,以改变其折射率,实现对光信号相位的调制,从而调控光的偏转。

请参阅图3、图4和图5,所述第二电极层304具有相对的第一表面和第二表面,且所述第一表面朝向所述液晶结构303,所述第二表面朝向所述透明基板305。由于所述第二电极层304的第一表面和第二表面对应的反射率均比较高,且所述第二电极层304对光信号的吸收能力较强,例如对于波长为1550nm的光信号,厚度为150nm的所述第二电极层304最大透过率仅为85%。因此,本实施例提供的所述LCOS结构在所述第一表面与所述液晶结构303之间层叠设置所述第一减反组合膜306;以及,在所述第二表面与所述透明基板305之间层叠设置所述第二减反组合膜307。

具体的,所述第二取向层303c与所述第二电极层304之间设置具有若干层的所述第一减反组合膜306。优选的,所述第一减反组合膜306包括由下至上依次层叠的第一介质膜3061和第二介质膜3062。其中,所述第一介质膜3061和所述第二介质膜3062的折射率不同。进一步的,鉴于所述第二取向层303c的材质包括聚合物层,例如为聚酰亚胺(Polyimide,PI),所述第二电极层304的材质包括氧化铟锡(Indium tin oxide,ITO),所述透明基板305的材质包括玻璃,故所述第一介质膜3061的折射率大于所述第二介质膜3062的折射率。换言之,所述第二取向层303c和所述第二电极层304之间设置有若干层高低折射率相交替的介质膜,且所述第二取向层303c的表面直接设置有所述第一介质膜3061,所述第二电极层304的第一表面直接设置有所述第二介质膜3062。其中,本实施例中高折射率介质膜和低折射率介质膜是指同一对介质膜中折射率相对高的一者,以及折射率相对低的一者。

需要说明的是,当光信号从折射率为n

T=1-R;

由此可见,当相邻介质的折射率相差越大,反射率越大,透射率越小。因此,本实施例在LCOS结构内设置减反膜结构,以利用所述减反膜结构与介质构成的等效介质,从而缩小等效分界面两侧材质的折射率之差;以及,鉴于所述减反膜结构的材质和厚度,可以减少材料对光信号的吸收,并利用干涉相消原理来降低反射光能量,实现对光信号反射率的降低及透射率的提高,有效缓解光信号在进入所述液晶结构303之前反射损耗大的问题。

示例性的,所述第二电极层304的材质为ITO,其具有一定的光吸收能力,则其复数折射率n

如图4所示,本实施例不限定所述第一减反组合膜306的具体层数,即所述第二取向层303c和所述第二电极层304之间可以设置一对高低折射率交替的介质膜,也可以设置多对高低折射率交替的介质膜。以及,本实施例也不限定每层所述第一减反组合膜306中第一介质膜3061和第二介质膜3062的具体厚度,可根据入射光波长以及所需的具体透射率计算确定。例如,对于波长为1550nm的光信号,当ITO|0.67L1.15H1.01L1.35H|AL时,透过率可以增加17.4%。其中,介质膜的单位厚度为四分之一光学厚度。即,λ/(4n),λ为入射光的波长,n为介质膜的折射率。进一步的,申请人对设置不同的层数及不同厚度的所述第一减反组合膜306进行了仿真模拟。从如表1可以明显看出设置所述第一减反组合膜306有利于提高光信号的透射率,降低反射率,缓解光信号在入射所述液晶结构303之前的能量损耗。其中,D1至D6指对应介质膜的单位厚度的倍数。

表1第一减反组合膜的层数和厚度与光学参数的关系表

请参阅图3和图5,对于波长为1550nm的光信号,且当所述透明基板305的材质为玻璃,所述第二电极层304的材质为ITO时,所述透明基板305与所述第二电极层304之间的分界面的反射率高达18.50%。因此,为进一步降低所述光信号进入所述液晶结构303之前的反射率,本实施例提供的所述LCOS结构在所述第二电极层304的所述第二表面和所述透明基板305之间还层叠设置具有若干层介质膜的所述第二减反组合膜307。优选的,所述第二减反组合膜307包括由下至上依次层叠的第三介质膜3071和第四介质膜3072。其中,所述第三介质膜3071的折射率与所述第四介质膜3072折射率不同。进一步的,基于所述透明基板305的材质为玻璃,所述第二电极层304的材质为ITO,所述第三介质膜3071的折射率小于所述第四介质膜3072的折射率。换言之,所述透明基板305和所述第二电极层304之间设置有若干层高低折射率相交替的介质膜,且所述第二电极层304的第二表面直接设置有所述第三介质膜3071,所述透明基板305的表面直接设置有所述第四介质膜3072。优选的,所述第三介质膜3071的材质为MgF

同理,如图5所示,本实施例不限定所述第二减反组合膜307的具体层数,即,所述第二电极层304与所述透明基板305之间可以设置一对高低折射率相交替的介质膜或多对高低折射率相交替的介质膜。以及,本实施例也不限定每层所述第二减反组合膜307中第三介质膜3071和第四介质膜3072的具体厚度,可根据入射光波长以及所需的具体透射率计算确定。例如,对于波长为1550nm的光信号,Glass|0.95H1.24L0.77H1.14L|ITO时,透过率可以增加16.5%。进一步的,申请人对设置不同的层数及不同厚度的所述第二减反组合膜307进行了仿真模拟。从表2可以明显看出设置所述第二减反组合膜307有利于提高光信号的透射率,降低反射率,进一步缓解了光信号在入射所述液晶结构303之前的能量损耗。

表2第二减反组合膜的层数和厚度与光学参数的关系表

请参阅图3和图6,由于光信号是经空气传播至所述透明基板305的,且所述透明基板305的折射率为1.52,而空气的折射率为1,故在空气与所述透明基板305的分界面也会产生反射现象,且反射率为4.26%。因此,为进一步降低所述光信号进入所述液晶结构303之前的反射率,本实施例提供的所述LCOS结构在所述透明基板305的顶表面层叠设置具有若干层介质膜的所述第三减反组合膜308。优选的,所述第三减反组合膜308包括由下至上依次层叠的第五介质膜3081和第六介质膜3082。其中,所述第五介质膜3081的折射率大于所述第六介质膜3082的折射率。同样,在所述透明基板305的顶表面形成若干层高低折射率相交替的减反膜结构。优选的,所述第五介质膜3081的材质包括Ta

进一步的,本实施例不限定所述第三减反组合膜308的具体层数,即,所述透明基板305的顶表面可以设置一对高低折射率交替的介质膜,也可以设置多对高低折射率交替的介质膜。以及,本实施例也不限定每层所述第三减反组合膜308中第五介质膜3081和第六介质膜3082的具体厚度,可根据入射光波长以及所需的具体透射率计算确定。示例性的,如图6所示,在所述透明基板305的顶表面设置一层所述第三减反组合膜308,对于波长为1550nm的光信号,所述第五介质膜3081的厚度为57.6nm,所述第六介质膜3082的厚度为345nm。基于此,请参阅图7,由于入射光的波长是影响减反膜结构的反射率的因素之一,故在不同的波段下,所述第三减反组合膜308改善的反射率不同。且在1550nm的波段下,所示例的第三减反组合膜308能够将反射率降低至0.00025%,基本接近于零,大幅度降低了所述透明基板305表面的反射率,并使得所述光信号的透过率增加4.26%。

综上可知,本实施例提供的所述LCOS结构在所述第二电极层304的第一表面和第二表面分别设置了第一减反组合膜306和第二减反组合膜307,以及在所述透明基板305的顶表面设置了第三减反组合膜308,则在各个减反膜结构的组合作用下,降低光信号在进入所述液晶结构303之前的反射率,增大光信号进入所述液晶结构303的透射率,有效缓解光信号损耗的问题。其中,所述第一减反组合膜306、所述第二减反组合膜307和所述第三减反组合膜308可以为均匀性膜结构,也可以为非均匀性膜结构,本实施例对此不做限定。示例性的,对于波长为1550nm的光信号,且令所述透明基板305的顶表面的膜结构和所述第二电极层304的上下表面的减反膜结构分别为:A|1.42L 0.26H|Glass;Glass|0.95H1.24L0.77H1.14L|ITO;ITO|0.67L1.15H1.01L1.35H|AL,则相对于未设置减反膜结构的情况,所述LCOS结构整体的光信号透过率会增加4.26%+17.4%+16.5%=38.16%。其中,A指空气。

请继续参阅图3,当光信号经过所述液晶结构303之后,会入射至所述第一电极层302,并经所述第一电极层302反射回去。但所述第一电极层302的反射率较为有限,也会造成一定程度的光能量损耗,影响器件性能。因此,本实施例提供的所述LCOS结构在所述第一电极层302和所述液晶结构303之间还设置了反射保护层309和所述反射层310,以提高由所述液晶结构303出射的光信号的反射率,进而降低所述LCOS结构整体的光信号损耗,有效提高器件性能。

具体的,所述第一电极层302上由下至上依次层叠设置有所述反射保护层309和所述反射层310。其中,所述第一电极层302与所述电路层301之间还形成有绝缘层311,以避免干扰及保护各个像素单元。所述反射保护层309覆盖于所述第一电极层302和暴露出的所述绝缘层311上。优选的,所述反射保护层309的材质包括二氧化硅。需要说明的是,在现有的LCOS结构标准半导体芯片工艺中,会在所述第一电极层302的表面覆盖一层二氧硅作为钝化保护层,以保护所述第一电极层302,避免其被氧化或损伤。而本实施例则是利用所第一电极层302上覆盖的钝化保护层,来提高对光信号的反射能力。具体的,在原有的起到钝化保护的膜层厚度的基础上优化厚度,以形成所述反射保护层309。所述反射保护层309既能够满足钝化保护的作用,又能与所述反射层310组合实现高反射率,缓解光信号损耗的问题,提高器件性能。示例性的,原有的起到钝化保护的二氧化硅的厚度为20纳米,现将二氧化硅的厚度增加至100纳米,以作为所述反射保护层309。可以理解的是,采用与原有的钝化保护层相同的材质形成所述反射保护层309,不仅能兼顾钝化保护和高反射率的技术效果,还使得所述反射保护层309具有良好的兼容性,工艺操作简单。

进一步的,所述反射层310覆盖所述反射保护层309的表面,且所述反射保护层309的折射率与所述反射层310的折射率不同。换言之,所述反射保护层309与所述反射层310形成了高低折射率相结合的膜结构,以增大相邻介质之间的折射率之差,从而提高对应的反射率。其中,本实施例不限定所述反射保护层309和所述反射层310的具体折射率大小。示例性的,所述反射层310的折射率相对高于所述反射保护层309的折射率,以及所述反射层310的折射率相对高于所述液晶结构303中与所述反射层310相接的第一取向层303a的折射率。进一步的,所述反射层310可以是单层膜,也可以是高低折射率交替的多层膜。基于此,所述反射保护层309和所述反射层310共同构成了高低折射率相结合的膜结构,且在所述膜结构与所述第一电极层302复合作用下,有效提高了经所述液晶结构303出射的所述光信号的反射率,缓解光信号损耗问题。

优选的,所述反射保护层309和/或所述反射层310为介质膜系;即,非金属膜。需要说明的是,本领域技术人员熟知的高反射膜为金属膜。金属膜具有宽带没有入射角限制的优点且反射率高,尤其是金(Au)、银(Ag)等金属的反射率非常高。然而,金(Au)和银(Ag)属于小半径杂质,极易在硅中进行间隙式扩散,导致驱动电路功能失效。若采用金(Au)和银(Ag)这类金属作为反射膜,很容易导致电路层301的失效,而介质膜系可以规避这个问题。但介质膜系通常需要多对高折射率和低折射率的组合膜实现高反射率。因此,采用介质膜系实现高反射率不但叠加的膜层数量多,而且膜结构的整体厚度也非常大。鉴于现有的LCOS结构标准半导体芯片工艺,LCOS结构中的各个膜层均符合标准化尺寸要求,若将厚度较大的多层介质膜结构置于所述第一电极层302和所述液晶结构303之间,会导致上下电极向所述液晶结构303施加的电压被多层介质膜结构分压,则造成LCOS结构中像素单元结构的功能失效。因此,在不改变原LCOS结构标准半导体芯片工艺的基础上,LCOS结构中能够给予所述反射保护层309和所述反射层310的厚度极其有限。

因此,本实施例采用金属膜和介质膜相结合的膜层结构,来提高LCOS结构的反射率,且能够满足膜结构厚度薄的要求,不影响电路性能。优选的,所述反射保护层309的材质为二氧化硅,所述反射层310的材质包括锗和/或硅。示例性的,当所述反射保护层309的材质为二氧化硅时,所述反射层310的材质无论是锗还是硅,对波长为1550nm的光信号的反射率高达98%以上,且所述反射保护层309和所述反射层310的厚度之和小于光信号波长的四分之一。优选的,所述反射保护层309和/或所述反射层310为非规整膜系。即,所述反射保护层309和所述反射层310中至少存在一层膜的光学厚度不是设计波长四分之一整数倍,以能够获取光信号更优异的光谱特性。

进一步的,所述反射保护层309和所述反射层310的厚度之和小于或等于所述液晶结构303的厚度的三分之一,以避免所述反射保护层309和所述反射层310的厚度对像素单元结构的功能造成影响。以及,通过调节所述反射保护层309和所述反射层310的厚度,所述光信号经所述反射保护层309、所述反射层310和所述第一电极层302反射后的光束之间的光程差等于所述光束的波长的整数倍,或反射后的所述光束之间的相位差等于2nπ,n为正整数,以使得反射后的所述光束之间能够发生干涉相长,提高光信号强度。

综上可知,本实施例提供的所述LCOS结构利用所述减反膜结构和反射保护层309及反射层310,实现了降低入射至所述液晶结构303之前的光信号的反射率,确保所述光信号尽可能多地入射至所述液晶结构303,经所述液晶结构303调制;以及,实现了增加经所述液晶结构303出射的光信号的反射率,确保所述光信号尽可能多地反射回去,有效缓解光信号在所述LCOS结构内传播过程中的损耗问题。

基于同一发明构思,本实施例还提供一种LCOS结构的制备方法,用于制备上述所述LCOS结构。具体的,请参阅图3和图8,所述LCOS结构的制备方法包括:

步骤一S10:提供一衬底300。

步骤二S20:在所述衬底300上依次形成电路层301、第一电极层302、液晶结构303、第二电极层304和透明基板305;其中,所述第二电极层304的相对两表面以及所述透明基板305的顶表面上分别设置有对应的减反膜结构。

具体的,先在所述衬底300上制备所述电路层301,即液晶像素驱动CMOS电路。其中,各个像素单元的引出电极构成所述第一电极层302。优选的,所述第一电极层302为铝层。且在所述电路层301和所述第一电极层302之间形成绝缘层311。然后,在所述第一电极层302和所述绝缘层311的表面依次覆盖所述反射保护层309和所述反射层310。以及,经涂覆、烘烤、摩擦等操作在所述反射层310上形成第一取向层303a。其次,在所述透明基板305的顶表面上沉积若干层所述第三减反组合膜308,以及在所述透明基板305的相对的另一表面上沉积若干层所述第二减反组合膜307。随之,在所述第二减反组合膜307暴露出的表面上依次沉积所述第二电极层304、若干层所述第一减反组合膜306和第二取向层303c。继而,在所述第一取向层303a和所述第二取向层303c之间形成用于容置所述液晶层303b的侧墙以及胶框等结构。最后,向液晶层303b所在区域滴入液晶,再进行封胶等操作,从而完成所述LCOS结构的制备。

综上所述,本实施例提供的所述LCOS器件及其制备方法在所述第二取向层303c和所述第二电极层304的第一表面之间设置具有若干层介质膜的第一减反组合膜306,在所述第二电极层304的第二表面和所述透明基板305之间设置具有若干层介质膜的第二减反组合膜307,以及在所述透明基板305的顶表面设置具有若干层介质膜的第三减反组合膜308,以实现降低入射至所述液晶结构303之前的光信号的反射率,确保所述光信号尽可能多地入射至所述液晶结构303,经所述液晶结构303调制。以及,在所述第一电极层302和所述第一取向层303a之间还设置有反射保护层309和反射层310,以实现增加经所述液晶结构303出射的光信号的反射率,确保所述光信号尽可能多地反射回去,有效缓解光信号在所述LCOS结构内传播过程中的损耗问题,提高器件性能。

此外还应该认识到,虽然本发明已以较佳实施例披露如上,然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言,在不脱离本发明技术方案范围情况下,都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均仍属于本发明技术方案保护的范围。

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06120116506919