CN1727941A - 具有光吸收层的光调制器 - Google Patents

Abstract

空间光调制器包括第一区域(14)和第二区域(16)。光吸收层(28)和第二区域(16)的至少一部分接触。光吸收层(28)包括第一层(40)和第二层(42)，第二层(42)具有小于约75％的反射率。

Description

具有光吸收层的光调制器

技术领域

本发明涉及空间光调制器。

背景技术

已经为投影和显示系统提出各种技术，如利用使用不同材料的空间光调制的技术。这些技术其中之一是微机械空间光调制(SLM)器件，其中器件的大部分是具有旋光性的。在这样的系统中，像素区包括对于用于成像系统的颜色生成有用的区域。但是这些系统也具有不能用于产生光的区域，而且这些区域反射的光有些情况下可能使系统的色域和对比度劣化。

发明内容

本发明的空间光调制器包括：第一区域、第二区域和与第二区域的至少一部分接触的光吸收层，该光吸收层包括反射的第一层和连接到反射的第一层的第二层，该第二层具有小于约75％的反射率。

本发明还涉及该空间光调制器的制造方法，该方法包括：提供能够通过调制产生颜色的第一区域和连接到第一区域的第二区域；以及形成与第二区域接触的光吸收层，该光吸收层包括：反射的第一层和连接到该第一层的第二层，该第二层具有小于约75％的反射率。

附图说明

通过参考下列详细说明的图，本发明的目的、特征和优点将会变得清楚，在图中相同的参考数字对应于相似的但不一定相同的组成部分。为简明起见，当其在后面的附图中出现时，前面描述过其功能的附图标记可能不一定再描述。

图1是光调制器件的代表性像素单元的实施例的顶视图；

图2A是沿图1的2-2线截取的横截面视图，它表示根据一个示范实施例，具有位于第二区的光吸收层的代表性像素单元；

图2B是根据一个示范实施例的图2A的光吸收层的放大横截面视图；

图2C是根据一个示范实施例的图2A的光吸收层的放大横截面视图；

图3是表示根据一个示范实施例的光调制器件的一部分的一个实施例的顶视图，示出了位于第二区上的光吸收层；

图4是根据一个示范实施例的双间隙显示器件的代表性像素单元的横截面视图，示出了淀积在钝化层上的光吸收层。

图5A是根据一个示范实施例的单间隙显示器件的代表性像素单元的横截面视图，示出了其上淀积的牺牲层。

图5B是根据一个示范实施例的图5A的实施例的横截面视图，其中牺牲层的一部分被去除。

图5C是根据一个示范实施例的图5B的实施例的横截面视图，其上在其上设置了吸收层。

图5D是图5C的实施例的横截面视图，其中牺牲层被去除。

图6是根据一个示范实施例的显示器件的示意图，该显示器利用了如图2B所描述的吸收层。

图7是描述光吸收层的不同实施例的光反射系数的曲线图。

具体实施方式

此处所公开的是适用于诸如光电子显示器件的各种电子器件(例如空间光调制器等)的光吸收层结构。不受任何理论的限制，在一些实施例中，该光吸收层可以减少来自不能用于颜色生成的区域的入射光的反射，并允许大部分反射光被其中使用该光吸收层的器件的像素区域所控制。

在此处公开的示范实施例中，光吸收层(遮盖层或HID层)淀积在光调制器件的不能用于产生有用光的区域(此处称为第二区域)。这些区域可以是支撑和将操作区连接在一起的光调制器件的辅助部件，或者可以是制造工艺所遗留的人工产物。一般，从这些区域反射的光可能降低相关系统的色域和对比度。光吸收层可以有利于充分防止光到达不能用于产生有用光的区域。光吸收层也可以有助于暗态反射光的减少和增加对于产生颜色有用的光。

根据一些示范实施例，光吸收层可包括至少一层，该层包含至少一种能够吸收至少一部分波长在适当的预定范围内的被引导光的材料。预定范围的一个非限制性实例是可见光范围，即400-700纳米。适合的材料包括但不限于钽铝合金、钨氮化硅合金、氮化钽合金、镍、镍合金、氮化钛合金及其混合物中的至少一种。

光吸收层可用于各种光调制器件，其中空间光调制器件是一个非限制性实例。适合的器件一般包括衬底、淀积在衬底第一部分上的第一区和淀积在衬底第二部分上的第二区。此处所使用的“第一区”一词定义为通常对于光产生有用的相关器件的一个或一些区域。在采用具有第一区的像素单元的适合的显示系统中可以使用各种色相。此处所使用的“第二区”一词定义为位于衬底上、衬底内或毗邻衬底的一个区或一些区，该区或这些区不能用于主要目的或功能(如颜色生成)，但具有一定的反射性。第二区的例子包括但不限于支持器件功能的架构组成部分以及制造或组装过程遗留的人工产物。功能性架构组成部分包括但不限于弯曲部分、柱、底部电容器板区域、边界区域等。制造过程人工产物的非限制实例包括通路、清除孔等。

为说明起见，图1描述了光调制器件的一部分或像素单元10。像素单元10具有像素12。如此处所采用的，像素12是有效调制不同颜色光的像素单元10的区域。调制可以以任何适当的方式完成。认为每个像素单元10的有效或功能部分构成主要光反射区14。

像素12在图1中被描述成一个基本上呈正方形的部件。但是可以想到像素12可以具有任何合适的几何形状和/或结构。此外，应该明白可以使用像素12的阵列。阵列可以包括任何数量的像素12以获得所需要的功能。为简化起见，将针对如图1所示的单个像素12进行讨论。

除第一区14之外，图1所示的像素单元10具有不能用于有效光调制的区域或区。这些区可能是像素单元10的辅助功能所必需的或可能是制造遗留的人工产物。通常，在像素处于暗态操作过程中，从这些区反射的光在有些情况下可能降低相关系统的色域和对比度。如图1所描述的，这些区域统一命名为第二区16。可能包含在像素单元10的第二区16中的组成部分的非限制实例包括但不限于(多个)柱18、(多个)底部电容器板区20、(多个)清除孔或区22以及(多个)弯曲部分24和边界区27。应该明白，第二区16中的不同组成部分的结构、位置和操作在像素单元10结构之间可以不同。可以想到包含在第二区16中的架构功能部件可以根据需要和/或要求被给定阵列中的一个或多个像素单元10共享。因此，柱18可以和毗邻的像素单元10共享。类似地，功能部件24也可以根据需要共享。

每个像素12可以包括适当的架构，如支撑柱18。支撑柱18可以根据需要定位以方便器件操作。如所描述的，根据像素单元10的具体架构，可以将支撑柱18定位在最靠近诸如边缘25的位置处。类似地，每个像素12可以在适合于像素12功能制造等的位置处包含各种其它入射光反射结构。这些组成部分单独或集体构成第二区16。可以想到第二区16可以在像素单元10上构成邻接或非邻接的区域。

光吸收层28(如图2A和2B所示)以减少从区16反射的光量的方式与第二区16的至少一部分接触。如此处所用的“接触”、“与...接触”等这些词意在包括两个或更多组成部分之间的直接接触和/或间接接触。可以想到光吸收层28可以与足以减少不需要的反射光而对第一区14的功能不产生过度损害的第二区16的一些部分接触。因此，光吸收层28可以与第二区16的全部或选择部分接触。

应该明白，光吸收层28可以以允许光吸收层28和第二区16为叠加关系的任何适当方式覆盖第二区16。根据需要这可以包括相应组成部分之间的直接接触和/或组成部分之间的分隔(即非直接接触)。

为了进一步举例说明此处所公开的光吸收层28，将重点集中到图2A、2B和2C。图2A使沿图1的2-2线截取的像素单元10的一部分的横截面视图，该图包括第一区14和第二区16的一部分，其中光吸收层28与第二区16接触。图2B和2C是光吸收层28的实施例的放大的横截面视图。

现在特别参看图2A，像素单元10包括由合适材料构成的衬底26。合适衬底材料的例子包括但不限于硅、玻璃、塑料以及各种可以支撑CMOS结构以及其它架构和结构的材料。

第一区14可以由合适的反射和调制层构成。如此处所描述的，第一区14可以包括下面的反射层15和覆盖在上面的实际反射层17，二者之间为空气间隙19。在法布里一珀罗器件等中找到一种结构的非限制实施例。也可以想到其它具有光反射区的结构，所述反射区有例如微反射镜、硅上液晶(LCOS)和液晶显示器(LCD)。

在衬底26上也布置至少一个第二区16。如在此之前所描述的，“第二区”是任何存在于像素单元16中的不能用于光调制的任何区域。从第二区16发出的反射光可能导致采用这样的(多个)像素单元10的显示系统或光调制操作过程中色域和对比度的降低。可以想到第二区16可以由像素结构的邻接区构成。也可能在衬底26的表面上布置各种非邻接区。第二区16可以包括各种与像素单元10有关的架构功能部件。

在一个实施例中，光吸收层28和第二区16的至少一部分接触。如图2A所示，光吸收层28的一个非限制性实例是以在第二区16的上表面和光吸收层28的下表面之间形成间隙29的方式与第二区16接触。光吸收层28可以安装在适当的支撑物(未表示出)上以形成并保持适当的间隙29。

在一些实施例中，光吸收层28可以与第二区16直接接触。也可以想到在第二区16和光吸收层28之间插入各种层间层(未表示出)。同样地，在光吸收层28被称为在第二区16“上”或“处”的地方，意味着层28或者直接与区16接触或者通过层间层与之接触。

应该明白光吸收层28可以包括至少两个彼此相连的层。在光吸收层28的不同层被称为“连接到”或“布置在”光吸收层28的其它层上的地方，如此处所使用的，可以认为这包括彼此直接接触的层，或其间插入其它层的层。如图2B中所描述的，第一(例如反射)层40布置在紧接第二区16的地方，而第二层42布置在远离第二区16的地方。

可以想到40、42这两层中的至少一层包括反射至少一部分给定波长范围内(如400-700nm)的被引导光。合适的材料包括但不限于钽铝合金、钨氮化硅合金、氮化钽合金、镍、镍合金、氮化钛合金以及这些合金的混合物中的至少一种。合适的钽铝合金一般用组成式Ta_XAl_Y表示，其中x和y的比例，相应于钽对铝的比例，可以在约1∶1-约1∶2之间。合适的钨氮化硅合金一般用组成式WSiN表示，其中不同组分之间的原子比通常在约2∶4∶5和2∶4∶9之间。类似地，氮化钛可以用组成式Ti_XN_Y表示，其中x和y代表在约3∶4-约4∶3之间的原子比。在此处描述的实施例中，远离第二区16布置的第二层42由所列举的材料构成，而第一层40包括反射更宽光谱的材料，包括但不限于铝、铝合金、银、银合金、金、金合金、钽铝、氮化钛、钨氮化硅、钨、硅、铬、铜及其混合物。

如图2B中所描述的，光吸收层28可以包括另外的层(例如三层、四层等)。在三层结构中，光吸收层28包括第一层40、连接到第一层40的第二层42、以及介于第一层40和第二层42之间的第三或分隔层44。一般，采用这三层40、42、44的组合结构用于有利地吸收光，所述光如果不被吸收就会从第二区16反射并降低相关系统的色域和对比度。在一个实施例中，可以在第二层42上布置第四层45(例如透明电介质)。

应该明白第一层40、第二层42、第三(分隔)层44以及第四层45中每一层的厚度足以减少从第二区16反射的可见光的百分比。光吸收层28构造成吸收被引导到第二区16的可见光范围内的光。更特别地，可以配置层40、42、44和45各自的厚度，从而吸收波长在约400-约700nm范围内的被引导光的至少一部分。可想到分别用于第一层40、第二层42、第三层44和第四层45的材料可以在可见光光谱范围内调节以吸收入射的反射光。

光吸收层28的第一层40可以由任何合适的具有相当高反射率的材料构成。在一个实施例中，第一层40具有大于约75％的反射率(例如反射体层)。

可以想到可以有利地使用反射率大于约85％的材料，典型地，一些选择的材料具有大于约90％的反射率。可以用于该实施例的第一层40的合适材料的实例包括但不限于铝、铝合金、银、银合金、铜和/或金中的至少一种。在一个可供选择的实施例中，第一层40的反射率可以低于约75％。本实施例的适用于第一层40的材料包括但不限于钽铝、氮化钛、钨氮化硅合金、钨、硅、铬以及这些材料的混合物。第一层40可以具有任何适当的厚度，该厚度适于达到光吸收层28和相关像素单元10所需要的反射率和总体性能。第一层40可具有约300埃-约5000埃的厚度。

第一层40可具有很小的或没有透射率。因此，在一个实施例中，附加层(它的一个非限制性实例可以是光学非功能层)可以与第一层40的一侧接触，该侧和与第二或第三层42、44接触的那侧相对(即在第一层40的下面)。应该明白，这些附加层基本上不影响光吸收层28的功能。不受任何理论的束缚，相信光吸收层28的第一层40基本上不使光透射通过到达附加层，因此可能以这种方式调整结构，同时光吸收层28的功能没有大的改变。

光吸收层28的第二层42可以包括任何能够吸收400-700纳米范围内的反射光的至少一部分的适当材料。在所描述的一个实施例中，第二层42的材料包括但不限于钽铝合金、钨氮化硅合金、氮化钽合金、镍、镍合金、氮化钛及其混合物中的至少一种。在一个非限制性实施例中，第二层42包括钽铝。第二层42可构造成适于促进在所需要范围内的光吸收和促进光吸收层28和相关像素单元10的总体性能的任何厚度。在一个实施例中，可以想到第二层42的厚度为约50埃-约300埃。不受任何理论的束缚，相信在一些实施例中，改变第二层42的厚度可能有助于在可见光波长范围内调节第二层，从而吸收波长为400-700纳米的反射光的至少一部分。因而，例如，诸如钽铝合金的材料，当其厚度小于约100埃时，呈现宽的低吸收率带。因此，可以在光吸收层28中将钽铝合金层作为第二层42，从而允许可见光波长范围内的吸收调节到所需要的波长范围内。

可以在第一层40和第二层42之间插入或建立第三(分隔)层44。第三层44具有厚度T和一定的光学透明度值，使得入射在第二区16的光的一部分被吸收。如所描述的，第三层44可用于在从第一层40反射的光和从第二层42反射的光之间形成光路长度差，这便于吸收一部分入射的反射光。第三层44可以具有任何适于获得理想的光路长度差并促进像素单元10的功能的厚度。如所描述的，可以想到第三层44具有厚度T，T为约300埃-约8000埃。在一个非限制性实施例中，第三层44具有约250-约1000埃的厚度。

第三(分隔)层44可以由具有适当光学品质的材料构成，所述光学品质为如在所提到的厚度T下的约0.005-约0.050的折射率。合适的第三层44材料的实例包括但不限于二氧化硅、氮化硅、碳化硅以及空气中的至少一种。

如此处所描述的，可以想到光吸收层28可以具有全面的光学特性，如折射率(n)和消光系数(k)，他们随要被吸收光的波长的改变而改变。可以想到光吸收层28在5500波长下有效地呈现1.7-2.0之间的折射率。

在一个实施例中，光吸收层28也可以包括建立在第二层42之上的第四层45。第四层45可以是任何适于完成所需要功能(例如抗反射涂层)的适当的材料或材料的混合物。在一个非限制性示例实施例中，该材料是透明电介质。可以使用任何适当的透明介质，它的非限制性实例包括氟化镁、二氧化硅、二氧化钛、氧化镁、氧化铝、二氧化锆、氧化钇、二氟化钡、二氟化钙、氟化铅、二氧化钍、氧化铬、二氧化铪、二氧化锡、氧化锌、五氧化钽、硫化镉、硫化锌，和/或他们的混合物。应该明白第四层45的厚度为约0埃-约30，000埃。在一个实施例中，第四层45约为600埃。

应该明白第四层45的折射率和光学厚度可以选择，使得层45用作，例如，抗反射涂层，以使表面反射基本最小化。在一个实施例中，第四层45可以包括(多种)梯度折射率材料或膜，使得它可以用做抗反射涂层。在本实施例中，不使用附加的抗反射涂层。第四层45的折射率可以在整个层45中变化，以和可能存在于空气/第四层45界面处的空气的折射率基本匹配，由此显著减少或消除来自第四层45的表面反射。通过逐步改变整个层45中的折射率，层45和空气之间的突变光学界面被显著减少或消除。不受任何理论的限制，相信界面的减少或消除显著减少或消除了表面反射，这对系统的对比度可能是有害的。

第四层45也可包括一系列层和/或多个层。第四层45也可能包括用于抵消来自彼此的不需要的反射的介质层。应该明白这一系列层可能用作抗反射涂层。层45可以为一到几十个单独的膜的叠层(多个层)，这部分地取决于所需要的器件10的复杂性和功能性的程度。

在一个实施例中，其中第四层45包括一系列用作抗反射涂层的层，(多个)层45的厚度和折射率可以使发生在第二层42和第四层45之间的光学界面的反射最小化。应该明白这些不需要的反射可能降低光调制器的性能，包括但不限于色域和对比度。可在层45中用作抗反射涂层的材料的非限制性实例包括二氟化镁、二氧化钛、二氧化硅、氧化镁、氧化铝、二氧化锆、氧化钇、二氟化钡、二氟化钙、氟化铅、二氧化钍、氧化铬、二氧化铪、二氧化锡、氧化锌、五氧化钽、硫化镉、硫化锌，和/或其混合物。

图2C表示第四层45的一个可供选择的实施例，其中添加可选的附加层47，以辅助第四层用作抗反射涂层。

为便于说明，图3表示了图1的像素单元10的顶视图，其中第二区16上的光吸收层28包含位于像素12中心的清除区22。

应该明白，光吸收层28可以以任何便于减少不需要的光的反射的任何方式相对于第二区16布置。因而，光吸收层28可以接触(直接和/或间接接触)第二区16的组成部分。作为非限制性实例，可以在第二区16和光吸收层28之间布置钝化层46，如图4所示。

钝化层46可以选择性淀积在第二区16的组成部分上，并且也可以淀积在第一区14上。当钝化层46淀积在第一区14上时，可以想到它由不妨碍第一区14的性能的一种或几种材料构成。因而，所述材料可具有适当的光学透明度以及适当的电介质特性。这样的材料技术人员通常是知道的。

当采用钝化层46时，可以想到光吸收层28可以直接淀积在钝化层46上。或者，可以在钝化层46和光吸收层28之间形成间隙29，使得光吸收层28相对于钝化层46和相关的第二区16是悬置的。

在一些示范实施例中，光吸收层28可以用于双间隙结构中。如图4中所表示的双间隙器件30包括钝化层46，它布置在主要光反射区14上而且介于光吸收层28和第二区16之间。如所描述的，可以在光吸收层28和钝化层46之间或光吸收层28和第二区16的组成部分之间形成间隙29。

具有光吸收层28的像素单元可以通过一种方法形成，该方法包括在衬底26上形成和第二区16叠加的光吸收层28。衬底26可以同时具有第一区14和设在其上的第二区16。此处所使用的“形成”意指合适的淀积和构造或图形化步骤。

光吸收层28的形成可以包括形成与第二区16接触的至少两个材料层。在一个实施例中，第二层42具有小于约75％的反射率。第二层42可以由一种材料构成，该材料包括钽铝合金、钨硅合金、氮化钽合金、镍、镍合金、氮化钽合金以及这些材料的混合物中的至少一种。

为了制造如图2B所示的实施例，可以通过任何合适的淀积技术淀积第一层40。然后通过任何合适的淀积技术与第一层40接触淀积第三(分隔)层44。随后淀积第二层42。再进一步，该方法可以包括在第二层42上淀积第四(透明电介质)层45。合适的淀积技术的非限制性实例包括各种附加工艺，这些工艺包括但不限于物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)、蒸发、溅射、外延生长等。

在一些实施例中，光吸收层28可以构造成两层结构。在这样实施例中，典型地，这两层包括具有反射特性的第一层40和具有小于约75％的反射率的第二层42。

在一个示范实施例中，第一层40具有大于约35％的反射率；而在一个可供选择的实施例中，该反射率为约85％-约92％。在一个示范实施例中，第二层42具有约10％-约25％的反射率；而在可供选择的实施例中，该反射率为约25％-约50％范围。在另一个示范实施例中，第一和第二层40、42的反射率都小于约75％。更进一步，一个非限制示范实施例包括反射率为约40％-约50％的第一层40和反射率为约15％-约20％的第二层42。

此处所描述的制造方法可进一步包括在第一区14和第二区16上形成钝化层46。钝化层16可在光吸收层28(如图4所示)形成之前形成，并且可以根据需要和/或要求通过任何适合的淀积工艺和图形化完成。该方法的实施例中钝化层46和光吸收层28直接接触。如此处所讨论的，可以选择在光吸收层28和钝化层46之间形成间隙29。间隙29可以通过任何合适的制造方法或顺序形成。

图5A-5D所列的制造顺序图解说明了非限制性制造方法的实例。

如图5A所示，提供衬底26，它至少具有一个第一区14以及至少一个布置在其上的第二区16。

在第一区14的至少一部分(例如像素)和第二区16的至少一部分上形成牺牲层48。该层的形成可以通过任何合适的淀积和图形化技术完成。牺牲层48可以包括任何适于随后通过适当的制造后去除技术被清除的材料。这样的去除技术包括但不限于各种干刻或湿刻法(如气体或蒸汽相刻蚀)、通过离子轰击的物理刻蚀或等离子体刻蚀、以及化学或物理/化学刻蚀。也可以想到所选的牺牲材料48可以利用湿刻法或其它去除工艺(subtractive processes)处理。可以想到适合的牺牲层48材料包括但不限于包含硅、非晶硅、多晶硅、氮化硅、二氧化硅和聚酰亚胺中的至少一种的合成物。

现在参看图5B，该方法进一步包括从叠加在第二区16的一部分上的区/区域中去除牺牲层48的一部分，由此形成被暴露的第二区16。被暴露的第二区16可用作光吸收层28的支撑连接体区。作为例子，如图5B所示，从第二区16的一个组成部分(如柱18)上的区域去除牺牲层48。

如图5C所示，去除一部分牺牲层48后，该方法进一步包括在暴露的第二区16和覆盖在第二区16上的牺牲层48的残留部分二者上形成光吸收层28。这导致光吸收层28的一部分与暴露的第二区16(如柱18所限定的区)直接接触，并且导致光吸收层28的第二部分与牺牲层48的残留部分接触。

该方法包括去除牺牲层48的残留部分，如图5D所示。可以用任何合适的方法进行去除。牺牲层48的一部分去除后，在光吸收层28的一些部分和第二区16的一些部分之间产生(多个)间隔50。如图所示，光吸收层28的至少一部分和第二区16的一部分直接接触，如在柱18或其它合适的(多个)支撑结构处接触。相对于第二区16的其它组成部分，例如(多个)弯曲部分24和(多个)清除区22，光吸收层28的第二部分可以悬置，由此其间形成(多个)间隔50，从而生产出可以被称为单间隙器件60的器件。

在单隙器件60的制造过程中，第二区16具有至少一个支撑连接体区(如柱18)以及至少一个下层区(如弯曲部分24)，该下层区被介于弯曲部分24(或第二区16的其它组成部分)和光吸收层28之间的牺牲层48覆盖。牺牲层48最终被去除(例如刻蚀掉)，从而光吸收层28和柱18直接接触，并相对于弯曲部分24悬置。

光吸收层28可以应用于各种系统，包括但不限于前和背投影仪、近眼器件、直接观察显示器以及集成电路。显示器件的一个非限制性实例如图6中所示。可以想到显示器70可以包括至少一个配置有此处所公开的光吸收层28的像素单元阵列。如图6所示，来自光源72的光通过透镜74聚焦在光调制器件84(如像素单元10)上。虽然表示的是单个透镜，74通常是一组透镜、积分器和镜子，它们共同将来自光源72的光聚焦并引导到像素单元10的表面上。来自控制器76的成像数据和控制信号被写在与每个像素单元10(包括光调制器件84中的像素本身或像素单元阵列)相关的合适的SRAM单元、DRAM单元、电容器或其它存储元件上。在这些相关单元中的数据可以促使至少一个像素激发光调制或处于“开”状态。处于非激活或关闭状态的像素单元10可以使光反射离开投影透镜80并可选择进入到光阱78中。或者，与处于关闭状态的像素相比，处于开状态的像素吸收可见光谱的不同部分的光，因而提供光调制。在一个实施例中，可以使用具有多个吸收特性的多个像素状态。虽然多个像素单元10可以被激发到“开”状态，以将光反射到投影透镜80，但是为简化起见只表示出单个透镜。投影透镜80将通过光调制器件84被调制的光聚焦到单独的成像平面或屏幕82上。

从空间光调制器件84的像素单元10阵列的区域16反射的光的至少一部分被和像素单元10阵列相关的光吸收层28吸收，并被防止到达投影透镜80和/或单独的成像平面82。

光吸收层28的实施例可以用于各种应用领域。例如，该光吸收层可以有利地包含在各种使用各种光反射或光发射器件的投影仪和集成电路结构中。

在一些实施例中，集成电路会包含半导体衬底26以及设在半导体衬底26之上的第一区14。第二区16(通常包括不用于光反射的支撑结构和制造过程中的人工产物)。光吸收层28可以与第二区16的至少一部分接触。如果需要或要求，集成电路，如使用其上具有光吸收层28的像素单元10的集成电路可以用作单波长工具。例如，其上淀积光吸收层28的集成电路可以调节到某个波长(非限制性实例包括190nm)，以获得来自入射光反射区16的特定范围内的低的光反射。

为了进一步说明此处所公开的光吸收层28和光调制器件84，参考下列实例。下列实例是为了说明而不是想限制本发明或权利要求所述实施例的范围。

实例1

为了评价光调制器件中光吸收层28的效用，制造了具有如图1所示的通用结构的像素单元的测试器件，其中像素单元具有第一和第二区。

在第一和第二区上淀积牺牲层。通过首先淀积包含800埃铝的第一层在第二区上(和牺牲层上)形成光吸收层。然后在铝上淀积包含500埃二氧化硅的分隔(第三)层。通过在二氧化硅上淀积包含75埃钽铝的第二层完成该光吸收层。根据不同的参数评估所得到的器件，并且发现该器件有减少来自入射光反射区的反射的功能。

实例2-4

不同光吸收层的反射率的光学模拟结果示于图7中，其中光吸收层的二氧化硅层(分隔(第三)层)的厚度分别改变到600、700和800埃。

图7表示反射率百分比对入射波长的关系曲线。如图7所示，在二氧化硅分隔层厚度为600埃情况下(实例2中描述的)，光吸收层在整个可见光谱范围内的反射率平均约为4％。发现实例1-4中的铝层具有约92％的反射率，而钽铝层具有约18％的反射率。如图7所示，当存在光吸收层时，来自第二区的光的反射减少。

实例5

对于有和没有光吸收层时处于暗态的像素单元的反射率进行计算。对具有光吸收层的像素的反射比和没有光吸收层的相似像素单元的反射比进行比较，其中所述光吸收层包括由800埃铝形成的第一层、由600埃二氧化硅形成的分隔(第三)层，以及由75埃钽铝形成的第二层。

计算了没有光吸收层的像素的第一区和第二区的总的反射率。结果示于表1中。

结果表明没有光吸收层时，整个像素单元的总反射率约为15％，部分由于来自第二区的反射。来自该区的光控制总反射光百分比，因而通常使整个系统的色域和对比度下降。

表1：没有光吸收层时，像素单元区域的面积％和对反射光的贡献

区域	平方	面积％	反射率％	被反射的总输入光％	总反射光％
						底部电容器板区域	824	8.16％	92.0％	7.51％	48.0％
弯曲部分和柱区域	973	9.64％	46.0％	4.43％	28.3％
						清除	49	0.49％	92.0％	0.45％	2.9％
像素区域	8250	81.72％	4.0％	3.27％	20.9％
						合计	10096	100.00％		15.66％	23.7％

对其上具有光吸收层的像素单元的第二区的总反射率和相应的第一区的总反射率进行计算，结果汇总于表2。当像素的总反射率保持在约4％时，被反射光的量此时主要由第一区(像素)决定而不是由第二区(底部电容器板区域、柱和清除区)决定。注意有效面积(第一区)的百分比轻微减少，从81.7％减少到76.7％。

表2：有光吸收层时，像素单元区域的面积％和对反射光的贡献

区域	平方	面积％	反射率％(具有HID)	被反射的总输入光％	总反射光％
						HID区域	2566	23.31％	4.0％	0.93％	23.3％
像素区域	8444	76.69％	4.0％	3.07％	76.7％
						合计	11010	100.00％		4.00％	100％

因此，在一些实施例中，可以利用第二区上的光吸收层减少第一和第二区的暗态反射。与包括铝、二氧化硅和氮化钛的光吸收层的约9％的反射率相比，铝、二氧化硅和钽铝的光吸收层具有约4％的反射率。对于一些实施例，较低的反射率可导致更高的对比度。

虽然详细描述了几个实施例，本领域技术人员应该清楚公开的实施例可以被修改。因此，前面的描述认为是示范性的而非限制性的。

Claims (10)

1.空间光调制器，它包含：

第一区域(14)；

第二区域(16)；以及

与第二区域(16)的至少一部分接触的光吸收层(28)，光吸收层(28)包括：

反射的第一层(40)；以及

连接到反射的第一层(40)的第二层(42)，第二层(42)具有小于约75％的反射率。

2.如权利要求1所定义的空间光调制器，其中第一层(40)包括铝、铝合金、银、银合金、金、金合金、钽铝、氮化钛、钨氮化硅、钨、硅、铬、铜及其混合物；且其中第二层(42)包含钽铝合金、钨氮化硅合金、氮化钽合金、镍、镍合金、氮化钽合金及其混合物中的至少一种。

3.如权利要求1和2中任何一个所定义的空间光调制器，其中第二层(42)包含钽铝。

4.如权利要求1到3任何一个所定义的空间光调制器，其中光吸收层(28)进一步包含介于第一层(40)和第二层(42)之间的第三层(44)，并且其中第三层(44)具有吸收至少一部分光的光学透明度和厚度。

5.如权利要求1到4任何一个所定义的空间光调制器，其中光吸收层(28)进一步包含布置在第二层(42)上的第四层(45)。

6.如权利要求5所定义的空间光调制器，其中第四层(45)包含透明电介质，该透明电介质具有适于减少该透明电介质的表面反射的梯度折射率。

7.如权利要求5所定义的空间光调制器，其中第四层(45)包含一系列层，这些层包括二氟化镁、二氧化钛、二氧化硅、氧化镁、氧化铝、二氧化锆、氧化钇、二氟化钡、二氟化钙、氟化铅、二氧化钍、氧化铬、二氧化铪、二氧化锡、氧化锌、五氧化钽、硫化镉、硫化锌及其混合物中的至少一种。

8.如权利要求1至7任何一个所定义的空间光调制器，其中光吸收层(28)吸收波长为约400nm-约700nm的光的至少一部分。

9.如权利要求1所定义的空间光调制器，其中在第二区域(16)和光吸收层(28)之间布置钝化层(46)。

10.一种制造空间光调制器的方法，包括：

提供能够通过调制产生颜色的第一区域(14)和连接到第一区域(14)的第二区域(16)；以及

形成与第二区域(16)接触的光吸收层(28)，光吸收层(28)包括：

反射的第一层(40)；以及连接到第一层(40)的第二层(42)，第二层(42)具有小于约75％的反射率。

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