KR20000077236A - 광 변조기, 상기 광 변조기를 사용하는 광원, 상기 광변조기를 사용하는 표시장치 및 상기 광 변조기를구동하는 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광 변조기에 관한 것으로서, 특히 표면 플라즈몬을 응용한 광 변조기와 상기 광 변조기를 쓴 광원과 표시장치, 및 이들의 구동방법을 제공함을 목적으로 하는 것으로서, 광 변조기는 프리즘상에 형성된 금속박막과 전기 광학물질(electro-optical material) 사이의 계면에서 발생하는 표면 플라즈몬(surface plasmon)을 이용한 2개의 단위소자와 미러로 구성되어 있다. 흡수 및 재방출에 기인한 투과광과 단위소자에서 발생하는 반사광 양쪽은 출사광, 다음 단위 소자상의 입사광 또는 미러상의 입사광으로 된다. 따라서, 모든 광을 광의 손실이 없이 최종적인 출사광으로 이용할 수 있다. 또한, 광의 색은 공간적으로 분할을 할 수 있고 또한 전압에 의해 파장을 바꿈으로서 시간적으로 분할이 가능해 진다. 그 결과, 표면 플라즈몬을 이용하여 표면 플라즈몬에 의해 흡수된 광을 재방출하는 구성의 단위소자 2개와 미러를 조합하여 반사광과 투과광의 쌍방을 이용함으로서 원래의 광을 손실이 거의 없이 시공간적으로 분할을 할 수 있다.

Description

광 변조기, 상기 광 변조기를 사용하는 광원, 상기 광 변조기를 사용하는 표시장치 및 상기 광 변조기를 구동하는 구동방법{LIGHT MODULATOR, LIGHT SOURCE USING THE LIGHT MODULATOR, DISPLAY APPARATUS USING THE LIGHT MODULATOR, AND METHOD FOR DRIVING THE LIGHT MODULATOR}
본 발명은 광 변조기에 관한 것으로서, 특히 표면 플라즈몬(surface plasmon : 이하 표면 플라즈몬이라 한다)을 이용한 광 변조기와 상기 광 변조기를 사용한 광원과 표시장치 및 상기 광 변조기의 구동방법에 관한 것이다.
종래의 기술에 의한 표시장치, 특히 필드 시퀀셜(필드 순차) 표시장치로는 예컨대 1990년 12월 14일에 간행된 Shunsuke Kobayashi의 편저「컬러 액정 디스플레이」117 페이지에 컬러의 필터원판(color disk)을 사용한 장치가 개시되어 있다. 상기 장치에서 모노크롬 브라운관의 앞에 광의 3원색인 적색, 녹색, 청색으로 나누어 도포한 컬러의 필터원판이 배치되고, 표시에 동기하여 회전하여 컬러 표시가 가능해 진다. 마찬가지로 백색광원의 앞에 컬러의 필터원판을 놓고 블랙 셔터(흑백의 셔터식 표시소자)를 조합하여서도 컬러 표시가 가능하다. 또한, 다른 방식의 장치로서, 상기 「컬러 액정 디스플레이」120 페이지 및 121 페이지에, 모노크롬 CRT(음극선관)의 앞에 π셀이라고 불리는 고속 액정표시소자 2개와 편광판 및 컬러 편광판을 3장 조합하여필드 순차 컬러표시를 실행하는 장치가 개시되어 있다. 또한, CRT 또는 LED(발광 다이오드)나 냉음극관을 백 라이트로서 사용하고, 액정 모니터를 블랙 셔터로서 사용한 예도 상기 「컬러 액정 디스플레이」 122 페이지 및 123 페이지에 개시되어 있다. 상기 장치에서, 교대로 점멸시키기 위해 3원색 각각의 백 라이트가 준비된다. 상기들의 일 예가 「월간 디스플레이」 1998년 7월호의 11페이지 내지 16페이지에 필드 시퀀셜-풀 컬러 LCD로서 도시되어 있다. 상기 예에서, 현재 보급되어 있는 액정표시장치의 조명광인 냉음극관 백 라이트를 적색, 녹색, 청색으로 시간적으로 변경하고 있다.
최근, 전술한 바와 같은 컬러필터나 컬러광원을 사용하지 않고 컬러표시를 실현하는 표시장치로서 표면 플라즈몬파(SPW)라고 하는 금속과 절연체(유전체)의 계면에서 유지되는 전자파를 이용한 광 변조기와 상기 광 변조기를 이용하여 컬러표시를 가능하게 한 표시장치와 광원이 제안되어 있다. 즉, 금속 등의 도체는 정(positive)의 고유의 전하의 연속영역 속에서 정전적으로 조화된 전자의 가스로서 정의할 수 있다. 이는 1입방 센티미터당 1023개의 전자가 존재하는 것과 거의 같은 전자밀도를 갖는 응축된 전자 플라즈마라고 생각된다. 보통의 플라즈마 진동인 체적-플라즈마진동 이외에 표면-플라즈마진동이라고 불리는 종파가 존재한다. 상기 표면-플라즈마진동에 의한 전계는 금속표면에 평행한 방향으로는 주기적인 파동의 형태를 가지고 금속표면에 수직한 방향으로는 지수함수적으로 감소하는 감쇠파의 형태를 갖는다. 그리고, 플라즈몬이라 함은 금속내의 플라즈마 진동(전도성 전자 가스의 집단적인 파(wave)의 여기(excitation))의 양자(quantum)이다. 전자밀도가 높기 때문에 양자효과는 현저해 진다. 상기 표면 플라즈몬파는 공진결합에 의해서 광학적으로 여기하는 것이 가능해 진다. 상기 공진 조건은 금속과 절연체의 계면부근에서 매체의 굴절율과 두께에 강하게 의존한다. 또한, 광파의 강도는 광파를 표면 플라즈몬파에 결합함으로서 변조할 수가 있다. 일반적으로 표면 플라즈몬파와 광파간의 결합이 강하면 출사광파의 감쇠가 커지고 결합이 약하면 출사광파는 거의 감쇠하지 않는다.
전반사 감쇠(ATR)효과는 고 굴절율 프리즘을 통하여 표면 플라즈몬파를 광학적으로 여기하기 위해서 이용되고 있다. 자유공간을 이동하는 광은 임계각을 넘는 각도로 프리즘을 통하여 금속-절연체 계면으로 보내지고 표면 플라즈몬파 영역에 겹치질 이버네센트파(evanescent wave)의 영역을 형성한다. 이버네센트파의 전파계수 Kev와 표면 플라즈몬의 전파정수 Ksp가 일치하면 표면 플라즈몬 공명이 금속표면상에서 여기된다. 표면 플라즈몬파를 광학적으로 여기하기 위해서는 주로 2가지형상이 사용된다. 제1의 형상은 오토(Otto)의 전반사(ATR)형상이다. 상기 오토의 형상을 도 1의 A에 도시한다. 상기 오토의 형상에서는 두꺼운 절연체(102)상에 포개여진 금속 매체층(101)과 고 굴절율 프리즘(103)의 사이에 작은 공극(104)이 존재한다. 입사광에 의해서 표면 플라즈몬파(105)이 광학적으로 여기된다. 또한, 표면 플라즈몬파를 광학적으로 여기하는 제2의 형태는 도 1의 B에 도시하는 크레츠만(Kretschmann)의 변형 ATR형상이다. 상기 형상에서는 얇은 금속박(101)이 프리즘(103)과 절연체(102)의 사이에 삽입되어 있다. 상기 구성에서도 반사광(106)으로 되지 않는 흡수광에 의해 표면 플라즈몬파(105)가 광학적으로 여기되지만, 공극이 존재하지 않기 때문에 보다 실용적이다. 또한, 이버네센트파를 발생하기 위한 고 굴절율 프리즘(103)은 입사광의 파장보다 미세한 주기를 갖는 회절격자 등 및 그 밖의 광학부품이어도 양호하다.
여기서, 이버네센트파(evanescent wave)의 전파정수(파수) Kev는 광학부품으로서 프리즘을 쓴 경우에는 다음과 같은 식으로 표시된다.
여기서, c는 진공중에서의 광속도, ω는 각진동수, λ는 파장, n(ω) 및 n(λ)는 각진동수ω 및 파장λ인 때의 프리즘의 굴절율, K0(ω)는 진공중에서 각진동수ω인 때의 파수(wave number), θ는 광의 프리즘 저면에 대한 입사각이다. 따라서, 프리즘의 굴절율 n(ω) 또는 n(λ)와 광의 입사각 θ를 조절함으로서 이버네센트파(evanescent wave)의 파수(wave number)와 금속표면 플라즈몬의 전파정수(propagation constant)를 일치시킬 수가 있다.
한편, 표면 플라즈몬의 전파정수 Ksp는 표면 플라즈몬의 각진동수를 ω로 한고 금속의 유전율과 금속에 접하는 저 굴절율 매질의 유전율을 각각 εm과 ε0로 하면,
로 표시된다. 여기서, εm(ω) 및 εm(λ)는 각진동수 ω 및 파장 λ인 때의 금속의 유전율이다. 여기서 εm은 복소수이기 때문에 전파정수 Ksp도 또한 복소수이다. Kev = Ksp인 때에 프리즘을 사용하여 발생된 이버네센트파가 표면 플라즈몬을 발생시킨다. 금속 표면 플라즈몬을 강하게 여기하기 위해서 그 금속 표면 플라즈몬 자신이 수명이 긴 파동이어야만 한다. 즉, 전파계수 Ksp의 허수항이 작고 전파에 따르는 감쇠가 작은 것이 필요한다.
전파계수 ksp의 허수항은 각 복소수를 Ksp = Ksp'+ iKsp", εm =εm' + iεm"(ε는 정확하게는 각 진동수 또는 파장에 의존한다)로 하면 근사적으로 해가 구해져,
이 된다. 따라서, 금속 표면플라즈몬의 강도를 결정하는 인자는 εm"/(εm')2이고 (이들 ε는 정확하게는 각진동수 또는 파장에 의존한다), 금속 표면 플라즈몬을 여기하는 금속으로는 |εm"/(εm')2|의 값이 작은 금속이 바람직하다. 구체적으로는 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 알루미늄(Al) 등이 사용 가능하다.
상기 표면 플라즈몬을 이용하고 저 굴절율의 유전체로서 액정 등의 전계인가(application of electric field)에 따라 굴절율이 변하는 물질을 사용하여 전계에서 파장을 선택하여 표시를 행하는 액정표시장치(미국특허 5,451,980호 명세서) 내지 프로젝터 (미국특허 5,570,139호 명세서)가 제안되어 있다. 또한, 상기 소자의 학회 발표에서의 예가 1995년의 미국의「Appl. Phys. Lett.」67권 19호의 2759페이지에 도시되어 있다. 상기 문헌에는 도 2의 A와 같이, 액정을 사용하여 흡수파장을 가변적으로 하여 반사광의 파장역을 전기적으로 변화시킨 소자가 개시되어 있고, 또한 도 2의 B와 같이, 상기 소자에서의 전압치를 바꾸었을 때의 파장에 대한 반사광 강도의 특성의 측정(파선) 및 계산결과(실선)가 도시되어 있다. 상기 소자로서는 프리즘(103)으로서 60°의 SF6유리 프리즘을 사용하고 금속박막(101)으로서 50nm의 은 박막을 증착하고 배향막(108)으로서 MgF2를 50°의 사방증착에 의해 50nm 형성하고 있다. 기판(110)은 유리기판상에 투명전극인 ITO막을 형성한 위에 같은 배향막(108)를 사방증착하고 있다. 스페이서(109)에 의해 4μm의 셀 갭으로 한 후 액정(107)으로서 메르크사(Merck KGaA))제의 BL009를 주입하고 있다. 도 2의 A에 도시된 바와 같이, 상기 소자에 백색광을 편광판을 통하여 p-편광의 직선 편광으로서 입사하며 전압을 인가하여 반사광의 파장 의존성을 조사한 결과가 도 2의 B에 도시되어 있다. 전압 0V에서는 640nm 부근에 흡수의 최대치가 존재한다. 전압을 인가해 가면 흡수 극대가 저파장측에 시프트해져 10V에서 560nm, 30V에서 450nm으로 된다. 측정결과와 계산결과는 양호하게 일치한다.
또한, 다른 기술로서 흡수된 광의 재방출을 이용하는 기술이 있다. 상기 예로서, 미국, 1997년「SID 97 DIGEST」63페이지 내지 66페이지에 나타난 기술을 설명한다. 도 3의 A는 종래의 기술에 의한 크레츠만법(Kretschmann method)을 대칭구조로 하여 특정 파장역의 투과광을 얻는 소자의 단면도이다. 도 3의 B는 상기 소자로서 중앙 매체의 굴절율을 바꾸었을 때 파장에 대한 투과광 강도의 계산결과를 도시하는 다이어그램이다. 상기 소자는 도 2의 A에 도시된 구조의 소자에서 기판(110)측을 제거하여 상측과 같은 구조를 하측에 대칭적으로 제공한 것과 동일하다고 생각된다. 그러나, 중앙부의 전기 광학물질(111)의 막 두께는 도 2의 A의 소자에 비해 극히 얇게 설정된다. 상기 대칭적인 구조와 대단히 얇은 중앙의 전기 광학물질(111)은 입사측상의 계면에서 발생된 표면 플라즈몬파와, 금속과의 다음 계면에서의 표면 플라즈몬파와 결합하는 것을 가능하게 하여 출사측상에 다른 표면 플라즈몬파를 발생시킨다. 상기 표면 플라즈몬파는 같은 파장의 광을 재차 방출시킨다. 상기와 같은 방법으로 흡수된 광을 재방출하는 것이 가능해진다. 도3의 B는 상기 소자에서 중앙 물질의 굴절율 이방성(dn)을 0 내지 0.2 및 0.5로 변화시켰을 때의 이론적인 계산 결과이다. 상기 dn이 0이면 450nm의 파장의 광을 방출하고, 상기 dn이 0.2이면 530nm의 광을 방출하고, 상기 dn이 0,5이면 650nm의 광을 방출한다. 표면 플라즈몬은 표면에서의 효과이기 때문에 상기와 같은 재방출을 일으키기위해서 중앙 물질의 막 두께는 지극히 얇게 약 1 파장 정도로 설정된다. 중앙 물질로서 액정재료를 쓴 경우에는 상기 막 두께 때문에 통상적인 액정소자의 응답속도보다 2자릿수 정도 빠른 응답속도가 실현될 수 있다고 여겨진다.
또한, 상기 문헌의 다른 기술로서, 도 4에 도시하는 기술은 표면 플라즈몬을 이용한 필드 시퀀셜표시를 행하는 직시형(direct-view type)의 액정표시장치의 구성예를 도시하고 있다. 여기서, 도3의 A의 한 소자를 소자(100)로서 사용한다. 선광원(112)으로부터의 광은 실린드리컬 렌즈(113)를 통해서 상기 소자(100)상에 입사하고, 매 시간 주기마다 광의 3원색 중의 1색을 선택하고 계단상 표면을 갖는 반사판(114)에 의해 액정패널(115)의 전체에 광을 조사하여 필드 시퀀셜표시를 가능하게 하고 있다. 또한, 특허나 다른 문헌에서는 상기를 이용한 다른 액정표시소자나 프로젝터도 제안되고 있다. 상기 미국특허 5,570,139호 명세서 기재의 기술로서 도 5에 도시된 바와 같이 표면 플라즈몬을 이용한 액정표시소자용 광원의 예가 개시되어 있다. 백색광이 우상측에서 조사되고 순차적으로 복수(3개)의 단위소자(100A, 100B, 100C)에 입사됨으로써 그 출사광이 광원으로서 성립한다. 각 단위소자(100A, 100B, 100C)에서 특정 파장역, 즉, 청색, 녹색, 적의 흡수를 행하여 노랑, 마젠타(magenta), 시안(cyan) 각각의 색을 얻는다. 상기 사이클이 3개 소자에서 반복되어 소정 색의 광을 얻는다.
한편, 프로젝터에 이용하고 있는 예로서, 1997년「SPIE」지 3019권의 35페이지 내지 40페이지에 나타난 기술이 있다. 상기 기술은, 도 6에 도시된 바와 같이 본 기술에 의한 표면 플라즈몬을 이용한 프로젝터의 예의 단면도를 도시하고 있다. 중앙의 표면 플라즈몬 소자(100D)는 도 5의 프리즘(103)을 하나의 유닛으로 한 것 이외에는 도 5와 거의 같은 구성으로 되어 있다. 입사측에는 램프(116), 반사판(117), 릴레이 렌즈(118), 인테그레이터(119), 편광판(120)이 배치되고, 출사측에는 투영 렌즈(121)를 통해서 도면 밖의 모노크롬의 변조를 행하여 상(image)을 얻는 반사형 액정표시장치 등을 배치하여 화상의 표시를 행하고 있다. 램프로부터 출사된 광은 반사판에 의해 1 방향으로 모이게 되며 릴레이 렌즈와 인테그레이터에 의해 좁은 영역의 평행광에 가깝게 된다. 편광판에 의해 1쪽의 편광으로 정돈되고, 표면 플라즈몬 소자로 색의 선택과 화상의 표시를 하고, 투영 렌즈를 개재하여 최종적인 투영이 행하여진다. 필드 시퀀셜표시에 따라 상기 프로젝션(projection)이 가능해 진다.
또한, 일본국 공개공보 평성5-313108호에는 금속-절연체의 계면이 광파를 전해주는 플레이너 파 가이드에 인접하여 배치되어 형성되어 있는 광 변조기가 개시되어 있다. 상기 광 변조기에서 계면에 인가된 고주파 전압은 절연막이 공진하게 하여 계면상에 표면 플라즈몬파를 발생시킨다. 상기 파는 파 가이드(wave guide)에서 점차로 소멸하는 광파에 결합되어 광파의 강도를 변화시킨다.
전술한 종래의 기술에 의한 광 변조기, 특히 표면 플라즈몬을 이용한 광 변조기 및 이를 이용한 표시장치는 다음과 같은 문제가 있다. 제1의 문제점은 구조가 복잡하다는 점이다. 그 이유는 종래의 기술에 의한 기술로서는 특정한 파장역의 3원색의 광을 동시에 얻는데에는 전계에 의한 파장이 가변인 단위소자가 3개 필요하기 때문이다. 제2의 문제점은 광의 손실이 크다는 점이다. 그 이유는 표면 플라즈몬이 흡수된 반사광, 또는, 흡수한 광의 재방출광만을 이용하고 있기 때문이다. 따라서, 이용되지 않은 광은 결과적으로 손실되어 버린다. 예컨대, 도 4의 기술로는 필드 시퀀셜표시가 어떤 색을 표시하고 있는 기간은 3원색 중에서 다른 2색은 전혀 이용되지 않는다. 제3의 문제점은 시간적으로도 공간적으로도 분할할 수 있는 광 변조기가 존재하지 않는 점이다.
따라서, 본 발명의 목적은 구조가 간편한 광 변조기를 제공함에 있다. 또한, 본 발명의 다른 목적은 광의 손실을 최소로 한 광 변조기를 제공함에 있다. 또한, 본 발명의 다른 목적은 시간적으로도 공간적으로도 분할할 수 있는 광 변조기를 제공함에 있다. 또한, 본 발명은 전술한 바와 같은 광 변조기를 사용한 표시장치와 그 표시방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명은 금속박막과 전기 광학물질의 계면에 생기는 표면 플라즈몬을 응용한 광 변조기에 관한 것이다. 본 발명의 특징은 2개의 단위소자 및 미러를 포함하는 것을 특징으로 하는 것으로서,
상기 2개의 단위소자는 각각의 저면에 금속박막이 개별적으로 제공되어 있으며 금속부막이 대향 배치된 한 쌍의 프리즘과, 상기 대향 배치된 금속박막 사이에 끼워진 전기 광학물질을 포함하고, 상기 2개의 단위소자는 상기 금속박막이 서로 평행 배치되도록 상기 각 단위소자의 각 프리즘의 한 면끼리 접하도록 평행 배치되고, 상기 미러는 미러면이 상기 금속박막과 평행한 방향으로 상기 단위소자끼리 접하지 않는 측의 한쪽의 단위소자의 프리즘의 정점에 따라 연장되도록 배치되는 것을 특징으로 한다. 상기 전기 광학물질로는 액정물질이 사용된다. 또한, 상기 전기 광학물질 대신에 공극(air gap)이 채택될 수 있다. 단위소자를 구성하는 프리즘 사이에 배치한 피에조 물질(piezo material)에 의해 상기 공극의 두께는 변화될 수 있다. 또한, 상기 프리즘 대신에 회절격자를 채택하는 것도 가능하다. 또한, 상기 광 변조기를 이용함으로서 광원을 구성할 수 있거나 또는 액정표시장치나 액정 프로젝터를 구성할 수도 있다.
본 발명의 광 변조기에서는 단위소자에서 발생하는 흡수하고 재방출함에 의한 투과광과 반사광의 쌍방을 출사광 또는 다음 단위소자에의 입사광 또는 미러로의 입사광으로 함으로서, 모든 광을 손실 없이 최종적인 출사광으로 이용할 수가 있다. 또한, 공간적으로 광의 색을 분할할 수 있다. 또한, 전압에 의해 파장을 변경함으로서 시간적인 분할도 가능해 진다.
도 1의 A 및 B는 종래의 기술에 따른 오토(Otto) 및 크레츠만(Kretschmann)에 의한 표면 플라즈몬파 발생기의 각각의 다이어그램.
도 2의 A 및 B는 종래의 기술에 의한 액정을 사용하여 흡수파장을 가변적으로 하여 반사광의 파장역을 전기적으로 변화시킨 구조의 단면도와 상기 소자에서의 전압치를 바꾸었을 때 파장에 대한 반사광 강도의 특성의 측정 및 계산결과를 도시하는 그래프.
도 3의 A 및 B는 종래의 기술에 의한 크레츠만법을 대칭구조로 하여 특정파장역의 투과광을 얻는 소자의 단면도와 당해 소자에서의 중앙 물질의 굴절율을 바꾸었을 때의 파장에 대한 투과광 강도의 계산결과를 도시하는 도면.
도 4는 종래의 기술에 의한 표면 플라즈몬을 이용한 필드 시퀀셜표시를 하는 직시형 액정표시장치의 구성도.
도 5는 종래의 기술에 의한 표면 플라즈몬을 이용한 액정표시소자용의 광원의 예를 도시하는 도면.
도 6은 종래의 기술에 의한 표면 플라즈몬을 이용한 프로젝터의 일 예의 구성도.
도 7의 A 및 B는 본 발명의 제1의 실시예의 구성과 그 동작을 각각 설명하는 도면.
도 8의 A 내지 C는 본 발명의 제3의 실시예의 구성과 그 동작을 각각 설명하는 도면.
도 9의 A 내지 C는 본 발명의 제4의 실시예의 구성과 그 동작을 각각 설명하는 도면.
도 10은 본 발명의 제5의 실시예의 구성을 도시하는 도면.
도 11은 본 발명의 제6의 실시예의 구성을 도시하는 도면.
도 12의 A 및 B는 본 발명의 제6의 실시예에서의 필터의 특성예와 그 분광특성을 도시하는 도면.
도 13은 본 발명의 제7의 실시의 형태에 있어서의 구동방법을 도시하는 도면.
도 14의 A 및 B는 본 발명의 제8의 실시예에 있어서의 분광특성을 각각 도시하는 도면.
도 15의 A 내지 C는 본 발명의 제9의 실시예의 동작을 각각 도시하는 도면.
도 16의 A 및 B는 본 발명의 제11의 실시예의 공간분할된 광 강도를 각각 도시하는 도면.
〈도면의 주요부호에 대한 간단한 설명〉
1 : 제1의 단위소자 2 : 제2의 단위소자
3 : 미러 4 : 편광변화소자
11, 12 : 프리즘 13, 14 : 금속박막
15 : 전기 광학물질 16 : 피에조 물질
17 : 공극 18 : 파장특성 개선필터
19 : 회절격자 20 : 액정
21 : 차광부 22 : 개구부
23 : 마이크로 렌즈 100, 100A 내지 100D : 소자
101 : 금속박막 102 : 절연체
103 : 프리즘 104 : 공극
105 : 표면 플라즈몬파 106 : 반사광
107 : 액정 108 : 배향막
109 : 스페이서 110 : 기판
111 : 전기 광학물질 112 : 선광원
113 : 실린드리컬 렌즈 114 : 반사판
115 : 액정패널 116 : 램프
117 : 반사판 118 : 릴레이 렌즈
119 : 인테그레이터 120 : 편광판
121 : 투영 렌즈
이하, 본 발명의 실시예에 관해서 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
(제1의 실시예)
먼저, 본 발명의 제1의 실시예에 관해 기술될 것이다. 도 7의 A에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1의 실시예는 크레츠만법(Kretschmann method)을 대칭구조로 각각 실시한 제1 및 제2의 단위소자(1, 2)와, 하나의 미러(3)를 포함하는 것으로서, 필요에 따라 편광방향을 한 방향으로 정렬하는 소자가 추가된다. 여기서, 편광변환소자(4)가 광 입사로(light incident path)에 제공된다. 상기 크레츠만법을 대칭구조로 실시한 제1 및 제2의 단위소자(1, 2)는 각각 직각 삼각형의 단면을 갖는 두개의 프리즘(11, 12)의 각각의 경사면이 대향하여 배치되고, 각 경사면상에 각각 금속박막(13, 14)이 형성되고, 또한, 대향하여 배치된 상기 금속박막(13, 14) 사이에 전계 강도에 따라 굴절율이 변화되는 전기 광학물질(15)을 삽입하여 배치되도록 구성되어 있다. 그리고, 상기 제1 및 제2의 단위소자(1, 2)는 각 프리즘의 한 면끼리 거의 접한 상태로 평행 배치되고, 그 결과 각 프리즘(11, 12)의 저변 및 상기 금속박막(13, 14)은 평행한 위치에 배치된다. 동시에 상기 미러(3) 표면의 면도 상기 평형된 면과 평행하고, 또한, 상기 단위소자(1, 2)끼리 접하지 않은 측의 제2의 단위소자(2)의 프리즘의 정점에 일단이 접하도록 배치된다. 또한, 상기 편광변환소자(4)는 상기 미러(3)가 접하지 않은 측의 제1의 단위소자(1)의 입사광측의 위치, 즉 제2의 단위소자(2)와 접하지 않은 측의 프리즘(12)면에 대향하는 위치에 배치된다.
도 7의 B는 상기와 같이 구성된 제1의 실시예의 동작을 설명하는 도면으로서, R, G, B(적색, 녹색, 청)의 3원색의 광이 어떻게 전달하는가를 모식적으로 도시한 도면이다. 상기 편광변환소자(4)에 의해서 직선편광이 된 백색광은 제1의 단위소자(1)의 프리즘(12)의 한 면에 입사되어 금속박막(14)에 도달된다. 여기서, 어떤 시간에 있어서, 입사측의 제1의 단위소자(1)에서는 적색의 광을 흡수하고 재방출한다. 따라서, 적색의 광이 출사된다. 다른 녹과 청색의 광을 포함하는 반사광은 제2의 단위소자(2)에 입사한다. 제2의 단위소자(2)에서는 프리즘(11)을 통해서 금속박막(13)에 도달되어 청 광을 흡수하고 재방출한다. 그 때문에, 반사광으로서 녹색의 광이 출사된다. 또한, 청색의 광은 제2의 단위소자(2)를 투과한 후, 미러(3)에서 반사되어 출사된다. 이와 같이 백색광이 적색, 녹색, 청의 순으로 공간적으로 분할된다. 또한, 제1의 단위소자(1)와 제2의 단위소자(2)에 각각 전압을 인가함으로서 전기 광학물질(15)에 있어서의 굴절율이 변화하기 때문에 상기 흡수-재방출의 광 파장을 바꾸는 것이 가능해 진다. 예컨대, 제1의 단위소자(1)로 녹색, 제2의 소자로 적을 흡수 및 재방출 하도록 하면, 백색광이 녹색, 청색, 적의 순으로 공간적으로 분할된다. 이러한 시간적인 스위칭을 행함으로서 공간적으로 분할된 광을 시간적으로도 분할하는 것이 가능해 진다. 또한, 광의 손실은 지극히 작아진다. 특히 입사측에 무편광(non-polarized light))의 광을 직선편광의 광에 정렬하는 상기 편광변환소자(4)를 삽입함으롬서 광의 손실은 거의 없게 된다.
(제2의 실시예)
이하, 본 발명의 제2의 실시예가 기술될 것이다. 본 발명의 제2의 실시예에서, 상기 제1의 실시예의 전계에서 굴절율이 변화되는 전기 광학물질(15)로서 액정물질을 사용하고 있다. 상기 경우에 필요에 따라 액정물질을 배향시키기 위한 배향막이 형성된다. 상기 제2의 실시예의 동작은 제1의 실시예와 같다. 전압을 인가함으로서 전기 광학물질(15)로서의 액정물질의 액정 배향이 변화되고, 액정이 갖는 굴절율의 이방성 때문에 액정물질의 굴절율이 변화된다. 결과적으로 전압에 의한 파장을 바꾸는 것이 가능해 진다. 액정물질의 영역이 1파장 정도의 두께로 극히 박막화 되어 있기 때문에, 벌크(bulk)적인 스위칭이 아니고 표면에서만의 스위칭으로 되어 보통의 액정물질을 사용한 소자보다 2자리수 만큼 고속의 응답이 얻어진다는 점이다. 따라서, 고속응답이 가능한 광 변조기를 얻을 수 있다.
예컨대, 도 7을 참조하면, 제1 및 제2의 단위소자(1, 2)의 프리즘(11, 12)으로서 60°의 SF6유리(독일 : 쇼트사 제조)의 프리즘을 사용하고, 금속박막(13, 14)으로서 은 박막을 증착하고 다시 도면에는 도시되지 않은 배향막으로서 MgF2를 사방증착 한다. 상기 프리즘(11, 12)을 전기 광학물질(15)로서의 액정을 사이에 끼워 접착제를 사용치 않고 접함한다. 상기 금속박막(13, 14)에는 배선을 배설하여 전압을 인가할 수 있도록 한다. 각각 상기와 같이 구성된 제1 및 제2의 단위소자(1, 2)를 SF6와 굴절율이 거의 같은 1.805의 굴절율의 매칭 오일을 사용하여 광학적으로 접착한다. 또한, 미러(3)를 배치한다. 또한, 백색광원으로부터의 광을 편광변환소자(4)로서의 편광판을 통하여 조사한다. 그리고, 상기 배선 사이, 즉 금속박막(13, 14)의 사이에 전압을 인가함으로서 적색, 녹색, 청색이 공간적으로 분할된다. 또한 전압치를 조정함으로서 시간적으로도 스위칭을 할 수 있고, (1) 적색, 녹색, 청색, (2) 녹색, 청색, 적색, (3) 청색, 적색, 녹색의 순으로 고속으로 스위칭이 가능해 진다.
또한, 상기 경우에 프리즘(11, 12)으로서 산화티탄을 가열하여 루틸(rutile)의 결정형의 하나를 사용한다. 굴절율은 2.8정도로 밝혀진다. 상기 프리즘을 사용하여 제1 및 제2의 단위소자(1, 2)를 형성하고, 상기 소자들을 평행 배치한 뒤에 미러(3)를 제공한다. 또한, 무편광의 광을 p-편광으로 변환하는 편광변환소자(4)를 제공한다. 상기와 같은 구성으로 편광변환소자의 효과와 고 굴절 프리즘의 사용에 의해 상기 구성보다도 효율이 대단히 높아졌다. 또한, 프리즘으로서 굴절율이 1.92 정도인 H0YA사의 FDS1 유리를 쓴 경우도 검토했지만 루틸 프리즘 쪽이 효율이 높았다.
(제3의 실시예)
이하, 본 발명의 제3의 실시예가 기술될 것이다. 본 발명의 제3의 실시예에서, 제1의 실시예의 전계에서 굴절율이 변화되는 물질(15) 대신에 공극(air gap)을 채택하여 피에조 효과(압전 효과)가 있는 물질을 프리즘(11, 12)의 대향 사이의 한쪽의 끝 또는 양쪽의 끝에 배치한 것이다. 도 8A는 제3의 실시예의 구성을 도시하는 도면이다. 제1의 실시예에서 제공되고 있던 전기 광학물질(15) 대신에 프리즘(11, 12) 사이의 양단에 피에조 물질(16)이 제공되고 상기 피에조 물질(16)에 의해서 프리즘(11, 12)사이에 공극(17)이 제공된다.
도 8의 B 및 C는 상기 제3의 실시예의 동작을 설명하는 도면이다. 상기 제3의 실시예에서, 제1 및 제2의 실시예와는 달리 전압의 인가에 의해 굴절율을 변화시키는 것이 아니고 공극(17)의 두께를 변화시킨다. 피에조 물질(16)에 전압을 인가하면 전압치에 의해 왜곡이 생겨 도 8C에 도시하는 바와 같은 신장(elongation), 또는 도 8C에 도시된 바와 같이 축소(shrinkage)시켜, 이에 의해 공극(17)의 두께를 변화시키는 것이 가능하다. 상기 성질을 이용하여 표면 플라즈몬의 결합 조건을 변화시켜 제1 및 제2의 실시예와 같은 효과를 얻는다. 상기 방식의 이점은 액정을 쓴 경우에 비하면 공극(17)의 영역은 액정보다 저 굴절율이기 때문에 프리즘(11, 12)이 고 굴절율일 필요가 없다는 점이다. 상기은 저 코스트화에 유리하여 진다는 것을 의미한다.
상기 제3의 실시예의 구체예로서, 피에조효과를 갖는 물질로서 박막화가 용이하다는 점에서 산화아연(Zn0)을 사용한다. 액정을 쓰지 않는 점과 피에조 물질을 사용하기 위한 이하의 공정 이외에는 제2의 실시예와 같이 제조하는 것이 가능하다. 각 단위소자(1, 2)의 프리즘(11)의 은 박막(13)의 양 단부에 산화아연의 박막(16)을 형성하여 패터닝한다. 그 후, 극히 소량의 은 페이스트(paste)를 제어식 디스펜서(control type dispenser)로 도포하여 프리즘(12)의 은 박막(14)을 형성한 면을 접합하여, 상기 산화아연의 박막(16)에 의해서 양 프리즘(11, 12)의 각각의 은 박막(13, 14) 사이에 공극(17)을 형성하고 있다. 또한, 미러(3)와 편광변환소자(4)를 사용한다. 상기 구체예에 의해, 제1의 실시예의 구체예와 같은 높은 효율이 얻어진다. 또한, 상기 제3의 실시예에서, 피에조 물질로서 산화아연을 사용했지만, 박막화가 가능하다면 어떠한 물질을 사용하여도 무방하다. 예컨대, 질화알루미늄(A1N)으로 마그네트론 스퍼터법(magnetron sputtering method)이나 듀얼 빔 스퍼터링법(duel beam sputtering method)에 의해 양호한 박막을 얻을 수 있다. 또한 산화아연으로 ECR 플라즈마 스퍼터링범으로 더욱 양호한 박막을 얻을 수 있다. 반면에 최근에는 PZT 계열로도 박막화가 달성될 수 있다.
(제4의 실시예)
이하, 본 발명의 제 4의 실시예가 기술될 것이다. 본 발명의 제4의 실시예에서, 제3의 실시예와 같이 피에조효과를 나타내는 물질을 사용하지만, 도 9의 A에 도시하는 바와 같이, 제1의 실시예에 있어서의 전기 광학물질(15) 대신에 공극(17)만이 제공되고, 각각의 단위소자(1, 2)의 프리즘(11, 12)의 각 표면에서 입사, 투과, 반사 등의 광이 지나는 면 이외에 피에조효과를 나타내는 물질(16)이 배치된다. 상기 제4의 실시예에서는 제3의 실시예에서와 같이 공극의 두께를 변화시킨다. 피에조 물질(16)에 전압을 인가하면 전압치에 의해 왜곡이 생겨 도 9의 B와 같은 신장(elongation)과 도 9의 C와 같은 축소(shrinkage)를 시켜, 그 결과 프리즘(11, 12) 사이의 공극(17)의 두께를 변화시키는 것이 가능해 진다. 상기 방식의 이점은 제3의 실시예의 이점에 추가하여 피에조 물질(16)을 박막화할 필요가 없고, 또한, 도 9의 A,도 9의 B,도 9의 C에 도시된 바와 같이 프리즘의 전면상에 제공되는 경우에는 패터닝이 불필요하기 때문에 패터닝 정밀도가 요구되지 않고, 저렴하게 제조할 수 있다는 점에 있다. 또한, 피에조 물질(16)용의 전극의 취출이 용이하다는 점이 있다. 주목할 점은 피에조 물질(16)의 신축방향과 프리즘(11, 12) 사이의 대향하는 방향이 다르기 때문에 도면 중의 좌우방향에 약간의 이동이 생기지만 이는 대단히 작은 범위이므로 무시할 수 있다는 점이다. 또한, 상기 제4의 실시예에서, 피에조 물질(16)로서 제3의 실시예와 마찬가지의 물질을 이용할 수 있지만 상기 실시예에서는 제3의 실시예와 같은 박막화가 필요치 않기 때문에 더욱 여러가지의 피에조 물질의 사용이 가능해 진다.
(제5의 실시예)
이하, 본 발명의 제5의 실시예가 기술될 것이다. 본 발명의 제5의 실시예는 제1 내지 제4의 실시예의 프리즘(11, 12) 대신에 회절격자를 사용하는 실시예에 관한 것이다. 도 10에 도시하는 바와 같이, 제1의 실시예의 프리즘을 배치하고 있었던 부분에 회절격자(18)가 사용된다. 즉, 소요 두께의 전기 광학물질(15)의 양면에 금속박막(13, 14)을 형성하고 상기 금속박막(13, 14)의 표면에 회절격자(18)를 각각 배설한 것이다. 회절격자(18)로서는 입사광의 파장보다 짧은 주기를 갖는 회절격자가 선택된다. 본 실시예에서는 제1 내지 제4의 실시예에 따라 액정과 같은 전기 광학물질이나 피에조효과를 나타내는 물질 어느쪽이나 사용될 수 있다. 상기 제5의 실시예에서는 제1의 실시예와 같은 동작이 가능하고 특히 큰 프리즘이 필요치 않기 때문에 장치 전체가 콤팩트하게 되고 또한 경량화도 가능해 진다.
(제6의 실시예)
이하, 본 발명의 제6의 실시예가 기술될 것이다. 본 발명의 제6의 실시예에는 제1 내지 제5의 실시예에서 사용하는 제2의 단위소자의 출사측에 필터를 제공되어 있다. 도 11은 제6의 실시예로서 제1의 실시예에 적용한 구성을 도시하고 있다. 제2의 단위소자(2)의 출사측에 파장 특성 개선용의 필터(19)가 제공되어 있다. 상기 필터(19)의 특성은 각각의 단위소자에서 흡수 및 재방출되는 출사광과, 단위소자(1)와 단위소자(2)에서 흡수만을 행하여 단위소자(1)과 단위소자(2)에서 반사되는 출사광 사이의 파장역 및 강도가 다른 점을 보상하기 위한 것이다. 상기 필터(19)의 특성은 필요하다면 사용하는 전압이나 막 두께나 굴절율 등의 조건하에서 표면 플라즈몬 흡수로부터 발생하는 흡수가 만족스럽지 않는 파장역을 커트하는 특성이다. 도 12의 A는 상기 제6의 실시예에서 사용하는 필터의 특성의 일 예를 도시하고 있다. 상기 특성은 도 8의 B에 도시한 특성에 가까운 흡수 및 재방출의 특성으로서 파장 460nm, 550nm, 680nm에서 피크를 갖는 광 변조기를 사용한 경우의 제2의 단위소자의 반사광에 포함되는 불필요한 파장역의 광을 커트하는 특성이 나타나 있다. 도 12의 B는 제6의 실시예를 적용한 경우의 공간분할된 각 단위공간에서의 출사광의 파장 특성을 도시하고 있다. 제1의 단위소자(1)에서 적색의 광을 흡수 및 재방출하는 것을, 제2의 단위소자(2)에서 청색의 광을 흡수 및 재방출하는 것을 나타내고, 제2의 단위소자(2)에서 녹 광이 반사되는 경우를 나타내고 있다. 상기는 불필요한 파장역이 커트되고 양호히 색이 공간분할되어 있는것을 의미한다.
(제7의 실시예)
이하, 제 7의 실시예가 기술될 것이다. 본 발명의 제7의 실시예는 제1 내지제6의 실시예에 있어서의 전계의 인가방법, 즉 구동방법에 관한 것이다. 도 13은 제7의 실시예에 있어서의 구동방법의 1예를 도시한 것이다. 여기서는 동 도면과 같이 필드 시퀀셜의 서브필드시간 내에서의 흡수하는 광의 파장을 고정으로 하지 않고 시프트하기 위한 구동법인 것에 그 특징이 있다. 즉, 서브필드 내에 인가하는 전압의 진폭을 변화시킨다. 도 14의 A는 상기 구동방법에 의해 시프트되는 파장 특성 범위를 도시하는 도면이다. 또한 도 14의 B는 상기 구동방법을 이용하는 경우(실선)와 이용하지 않는 경우(파선)에서 얻어지는 파장 특성의 차이를 도시한 도면이다. 본 구동방법으로서는 인가되는 전압의 진폭을 서브필드시간 내에 변화시키기 때문에, 출사광은 그 변화에 따라 파장 특성을 시프트 한 시간평균에 상응하게 된다. 따라서, 파장역의 폭을 조절하는 것이 가능해 진다. 동시에 제2의 단위소자로부터의 반사광의 파장역도 조정할 수 있다. 도 14의 B에서, 액정부분에 정 및 부(positive and negative)로 대칭인 전압을 인가하였지만 상의 잔상(image persistence)과 같은 문제가 생기지 않는 경우는 한 쪽만의 극성을 갖는 전압의 인가만으로도 양호하다. 피에조 물질(piezo material)의 경우에도 인가 전압치의 조건은 다르지만 동일한 방식으로 실현이 가능하다.
(제8의 실시예)
이하, 본 발명의 제8의 실시예가 기술될 것이다. 본 발명의 제8의 실시예에서는 제1 내지 제7의 실시예의 광 변조기를 사용 함으로서 압축색분할광원(compression color division)을 구성하고 있다. 상기 실시예에서는 특히 도시하지 않았지만, 상기 제1 내지 제7의 실시예에서 제1 및 제2의 단위소자(1, 2)로부터 각각 다른 파장의 광을 분할하여 출사하는 것이 가능하기 때문에 압축색분할광원을 구성하는 것이 가능하다. 여기서, 압축색분할광원이라 함은 시간적으로도 공간적도 분할되고 또한 광의 손실이 적은 광원이다. 예컨대, 도 13의 B에 도시한 바와 같이, 다수의 파장역의 광을 포함하는 백색광원 등과 제1의 실시예의 광 변조기의 조합에 의해 실현된다. 마찬가지로, 백색광원 등과 제2 내지 제7의 실시예의 광 변조기의 조합에 의해 실현된다. 상기 제8의 실시예의 광원에 의해 필드 시퀀셜표시에 있어서의 광의 손실이 없어진다.
(제9의 실시예)
이하, 본 발명의 제 9의 실시예가 기술될 것이다. 본 발명의 제9의 실시예에서는 제1 내지 제7의 실시예의 광 변조기 또는 제8의 실시예의 압축색분할광원을 사용함으로서 필드 시퀀셜방식의 액정표시장치를 구성하고 있다. 도 15의 A 내지 도 15의 C는 상기 제9의 실시예에 의한 액정표시장치의 일부와 그 동작을 도시하는 도면이다. 즉, 액정표시장치의 액정(20)은 직시형 또는 반사형 또는 투사형의 액정패널로서 구성되고, 상기 액정(20)의 차광부(21)에 의해서 구획되는 개구부(22) 중에서 짝을 이루는 3개 단위의 개구부(22)에 대향하여 각각 마이크로 렌즈(23)를 배치하고, 각 마이크로 렌즈(23)에 대하여 도면 밖의 좌측에 제1 내지 제8의 실시예의 광 변조기 또는 광원이 배치된다. 상기 구성에서는 분할된 각 색의 광의 광로를 렌즈로 조정하고 동 도면의 좌방향으로부터 입사하도록 한다. 마이크로 렌즈를 통하여 액정층에 입사하고 개구부와 차광부에서 화소구조(picture element structure)를 투과한다. 처음의 기간에는 도 15의 A에 도시된 바와 같이 상기 각각의 화소상에 가장 높은 것으로 부터 수직으로 순차로 적색, 청색, 녹으로 표시된다. 다음 기간에서는 도 15의 B에 도시된 바와 같이 녹색, 적색, 청의 순으로 표시되고, 최후의 기간에는 도 15의 C에 도시된 바왁 같이 청색, 녹색, 적으로 표시된다. 상기를 반복함으로서 화소마다 색을 바꾸는 방식에서의 필드 시퀀셜표시가 가능하고 광의 손실이 적은 액정표시장치가 얻어진다.
(제10의 실시예)
이하, 본 발명의 제10의 실시예가 기술될 것이다. 본 발명의 제10의 실시예에서는 제1 내지 제9의 실시예에 의거하여 프로젝터를 구성하고 있다. 도시하지는 않았지만 제1 내지 제9의 실시예를 프로젝터장치의 일부에 적용함으로서 실현된다. 동작은 지금까지 기술한 것과 같다. 프로젝터와 같은 투사형으로는 광의 손실이 크고 광원의 강도가 필요하게 되고 소비전력의 증가나 장치 소형화의 곤란과 같은 문제점을 안고 있다. 본 구성에 의해 광의 손실이 없는 프로젝터를 얻을 수 있다. 또한, 프로젝터에서의 표시방법으로서는 제9의 액정표시장치를 이용한 방법 이외에도 DMD(디지털 미러 디바이스)나 TMA(박막 필름 마이크로-미러 어레이) 등의 다른 여러가지 장치를 사용하는 방법이 있다. 또한, 상기 소자들을 다수 사용한 형태도 가능하다.
(제11의 실시예)
이하, 본 발명의 제11의 실시예가 기술될 것이다. 본 발명의 제11의 실시예는 제9의 실시예에 있어서의 액정표시장치 또는 제10의 실시형테에 있어서의 프로젝터의 구동방법이다. 공간적으로 분할되어 출사되는 광은 각각 단위공간마다 강도가 다르다. 이것은 전술한 흡수 및 재방출에 의해 출사되는 광과 2회의 흡수와 반사만으로서 출사되는 광의 강도차 이외에도 단위소자의 설계조건이나 작성조건 및 미러의 반사율이나 광로의 차이나 광로 중의 매질의 차이등에 기인하다. 그래서, 액정표시장치나 프로젝터로 사용하는 모노크롬 변조용장치 등으로 이를 보정하도록 구동한다.
도 16의 A 내지 도 16의 B는 제11의 실시예의 동작을 도시하는 도면이다. 도 16의 A는 광 변조기에 의해 얻는 공간분할된 각 광선의 강도이다. 도 16의 B는 상기 도 16의 A의 특성인 때에 있어서의 모노크롬 변조의 강도의 설정 범위이다. 이들 도 16의 A와 도 16의 B의 특성을 곱한 것이 실제 표시로서 얻어진다. 상기 방법에 의해 광 변조기에서 발생하는 강도차를 없애는 것이 가능하다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명은 금속박막과 전기 광학물질의 계면에 생기는 표면 플라즈몬을 응용한 2개의 단위소자와 미러로서 광 변조기를 구성하고, 단위소자에서 발생하는 흡수하고 재방출함에 의한 투과광과 반사광의 쌍방을 출사광 또는 다음 단위소자에의 입사광 또는 미러에의 입사광으로 함으로서, 모든 광을 손실이 없이 최종적인 출사광으로 이용할 수 있고 또한, 공간적으로 광의 색을 분할할 수 있고 또한 전압에 의해 파장을 바꿈으로서 시간적인 분할도 가능하다.
따라서, 본 발명에 따라서, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다. 제1의 효과는 구조가 지극히 간편하게 된다는 점이다. 그 이유는 전계를 인가하는 단위소자가 2개만으로 해결되기 때문이다. 제2의 효과는 광의 손실이 극히 적고 유효하게 광을 이용할 수 있다는 점이다. 그 이유는 대칭구조에 의해 재 결합된 투과광과 반사광의 쌍방을 교묘히 또한 유효히 사용하기 때문이다. 제3의 효과는 시간적으로도 공간적으로도 분할할 수 있는 광 변조기를 제공할 수 있는 것이다. 그 이유는 소자구조에 의해 공간적으로 광을 각 파장영역 마다 분할할 수 있음과 동시에 전계의 인가에 의해 파장을 가변적으로 할 수 있어 시간적으로도 분할할 수 있기 때문다. 제4의 효과는 저렴하게 실현이 가능한 점이다. 그 이유는 장치 구성이 간편하게 됨과 동시에 피에조효과를 이용함으로서 굴절율이 낮게 되기 때문에 비싼 프리즘이나 비싼 회절격자가 불필요하게 되고 저렴한 프리즘이나 저렴한 회절격자를 이용할 수 있기 때문이다. 제5의 효과는 장치 전체가 조밀하게 되고 또한 경량화 된다는 점이다. 그 이유는 프리즘 대신에 회절격자를 사용하기 때문이다. 제6의 효과는 출사되는 광의 파장 특성이 양호한 것이다. 그 이유는 파장 특성을 보정하는 필터를 사용하거나 구동방법을 고안함으로서 파장 특성을 개선하고 있기 때문이다.

Claims (11)

  1. 금속박막과 전기 광학물질(electro-optical material) 사이의 계면에서 발생하는 표면 플라즈몬을 응용한 광 변조기에 있어서,
    2개의 단위소자와 미러를 포함하고,
    상기 2개의 단위소자는 각각의 저면에 대향 배치된 금속박막이 별도로 제공된 한 쌍의 프리즘과, 상기 대향배치된 금속박막 사이에 끼워진 전기 광학물질을 각각 포함하고,
    상기 2개의 단위소자는 상기 금속박막을 서로 평행하게 배치하기 위해 상기 각 단위소자의 각 프리즘의 한 면끼리 접하도록 평행 배치되고,
    상기 미러는 미러면이 상기 금속박막과 평행한 방향으로 향해져 상기 단위소자끼리 접하지 않은 측의 한 쪽의 단위소자의 프리즘의 정점에 따라 연장되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 광 변조기.
  2. 제 1항에 있어서,
    액정재료는 상기 전기 광학물질로서 사용되는 것을 특징으로 하는 광 변조기.
  3. 금속박막과 전기 광학물질의 계면에 생기는 표면 플라즈몬을 응용한 광 변조기에 있어서,
    2개의 단위소자와 미러로서 이루어지고,
    상기 2개의 단위소자는 각각 저면에 금속박막이 제공되고 또한 상기 금속박막이 공극(air gap)을 통하여 대향 배치된 한 쌍의 프리즘과, 상기 공극을 확보하기 위해서 상기 금속박막 사이에 끼워진 피에조 물질(piezo material)을 포함하고,
    상기 2개의 단위소자는 상기 금속박막이 평행 배치되도록 상기 각 단위소자의 각 프리즘의 한 면끼리 접하도록 평행 배치되고, 상기 미러는 그 미러면이 상기 금속박막과 평행한 방향으로 향해져 상기 단위소자끼리 접하지 않은 측의 한쪽의 단위소자의 프리즘의 정점에 따라 연장되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 광 변조기.
  4. 금속박막과 전기 광학물질의 계면에 생기는 표면 플라즈몬을 응용한 광 변조기에 있어서,
    2개의 단위소자와 미러로서 이루어지고,
    상기 2개의 단위소자는 각각 저면에 금속박막이 제공되고 또한 그 금속박막이 공극을 개재하여 대향배치된 1쌍의 프리즘과, 변조되는 광이 투과하지 않는 상기 프리즘의 한 면에 제공된 피에조 물질을 포함하고,
    상기 2개의 단위소자는 상기 금속박막이 평행 배치되도록 상기 각 단위소자의 각 프리즘의 일 면끼리 접하도록 평행 배치되고,
    상기 미러는 그 미러면이 상기 금속박막과 평행한 방향으로 향해져 상기 단위소자끼리 접하지 않은 측의 한 쪽의 단위소자의 프리즘의 정점에 따라 연재하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 광 변조기.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프리즘이 회절격자로 대체되는 것을 특징으로 하는 광 변조기.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    편광방향을 한 방향으로 정열하는 소자를 상기 미러가 접하지 않은 다른 쪽의 단위소자의 입사광측상에 배치한 것을 특징으로 하는 광 변조기.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    파장 특성을 조정하는 필터가 상기 한쪽의 단위소자의 출사측상에 배치되는 것을 특징으로 하는 광 변조기.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 따른 광 변조기를 구동하는 방법에 있어서,
    입사되는 광을 복수 파장의 광으로 공간분할하는 단계와,
    상기 금속박막에 인가되는 전압을 변화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 변조기의 구동방법.
  9. 제 1항 내지 제 7항의 어느 한 항에 따른 상기 광 변조기와 상기 광 변조기에 입사되는 백색광원을 조합시킨 것을 특징으로 하는 압축색분할방식의 광원.
  10. 액정패널을 조사하는 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 따른 상기 광 변조기 또는 제 9항에 따른 광원을 사용하는 조사장치와,
    상기 액정패널 또는 스크린 상에 투영된 화상(image)을 표시하는 표시장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  11. 제 10항 따른 표시장치를 구동하는 방법에 있어서,
    상기 광 변조기에 의한 공간분할에서의 광 출력의 강도차를 보정하기 위해서 상기 표시장치를 구동하는 단계를 포함하는 표시장치의 구동방법.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100623522B1 (ko) * 2004-03-09 2006-09-18 한국생산기술연구원 광변조장치의 제조방법
KR100623521B1 (ko) * 2004-03-09 2006-09-18 한국생산기술연구원 광변조장치
KR100791574B1 (ko) * 2004-05-10 2008-01-03 막스-보른 인스티튜트 푸트 니히트리네아데 옵틱 운트 쿠르짜이트쉬펙트로시코피 표면 플라즈몬 광학장치 및 포토리소그라피용 빛방출표면플라즈몬 소스
US7359598B2 (en) 2001-11-10 2008-04-15 Seoul National University Industry Foundation Surface plasmon optic devices and radiating surface plasmon sources for photolithography
US9158279B2 (en) 2011-10-13 2015-10-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Spatial light modulators, holographic 3-dimensional display apparatuses including the spatial light modulators, and methods of modulating spatial light

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6534798B1 (en) * 1999-09-08 2003-03-18 California Institute Of Technology Surface plasmon enhanced light emitting diode and method of operation for the same
US6801691B2 (en) * 1999-12-23 2004-10-05 Spectalis Corp. Optical waveguide structures
US7043134B2 (en) 1999-12-23 2006-05-09 Spectalis Corp. Thermo-optic plasmon-polariton devices
US6667807B2 (en) * 2001-03-30 2003-12-23 Optech Ventures, Llc Surface plasmon resonance apparatus and method
US6914999B2 (en) * 2002-05-31 2005-07-05 Spectalis Corp. Electro-optic modulators
US7027689B2 (en) 2003-01-24 2006-04-11 Lucent Technologies Inc. Optical routers based on surface plasmons
US6956221B2 (en) * 2003-02-03 2005-10-18 Agilent Technologies, Inc. Tunable cross-coupling evanescent mode optical devices and methods of making the same
US7193719B2 (en) * 2004-05-17 2007-03-20 Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. Device and method for tuning an SPR device
JP2006024640A (ja) * 2004-07-06 2006-01-26 Fujitsu Ltd 多層配線回路基板
US7221440B2 (en) * 2004-07-22 2007-05-22 Eastman Kodak Company System and method for controlling ink concentration using a refractometer
US7911428B2 (en) * 2004-09-27 2011-03-22 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Method and device for manipulating color in a display
US20060077148A1 (en) * 2004-09-27 2006-04-13 Gally Brian J Method and device for manipulating color in a display
US7898521B2 (en) * 2004-09-27 2011-03-01 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Device and method for wavelength filtering
US7375813B2 (en) * 2004-10-21 2008-05-20 Eastman Kodak Company Method and system for diffusion attenuated total reflection based concentration sensing
US7518570B2 (en) * 2005-01-10 2009-04-14 International Business Machines Corporation Method and apparatus for miniaturizing digital light processing displays using high refractive index crystals
US7271914B2 (en) * 2005-02-02 2007-09-18 National Taiwan University Biomolecular sensor system utilizing a transverse propagation wave of surface plasmon resonance (SPR)
KR101233422B1 (ko) * 2005-03-03 2013-02-13 유리 페트로비치 구스쵸 광 방사선의 변조방법, 전기광학 변조기(변형) 및전기광학장치(변형)
JP2007122059A (ja) * 2005-10-28 2007-05-17 Samsung Electro Mech Co Ltd 回折型光変調器を利用するディスプレイシステムにおける印加電圧調整装置
US20080068295A1 (en) * 2006-09-19 2008-03-20 Hajjar Roger A Compensation for Spatial Variation in Displayed Image in Scanning Beam Display Systems Using Light-Emitting Screens
WO2008088892A2 (en) * 2007-01-19 2008-07-24 Pixtronix, Inc. Sensor-based feedback for display apparatus
KR101404529B1 (ko) * 2008-01-30 2014-06-09 휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피. 플라즈몬 증강 발광 다이오드
CN102112916B (zh) 2008-07-31 2013-04-10 Nxp股份有限公司 显示器件
US20100157406A1 (en) * 2008-12-19 2010-06-24 Qualcomm Mems Technologies, Inc. System and method for matching light source emission to display element reflectivity
US8302845B2 (en) * 2009-03-09 2012-11-06 Packaging Corporation Of America Shipper display container
CN101997948B (zh) * 2009-08-18 2014-02-19 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 应用便携式电子装置的检测方法
WO2011089243A1 (en) * 2010-01-22 2011-07-28 Vrije Universiteit Brussel Evanescent wave absorption based devices
KR101129223B1 (ko) 2010-01-26 2012-03-26 중앙대학교 산학협력단 표면 플라즈몬 공명 현상을 이용한 전광 논리소자 및 광변조기
US8848294B2 (en) 2010-05-20 2014-09-30 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Method and structure capable of changing color saturation
JP5270738B2 (ja) * 2011-04-12 2013-08-21 シャープ株式会社 光学フィルター、表示セル及び表示装置
GB2493698B (en) * 2011-08-08 2018-02-28 Univ Nottingham Trent Surface plasmon resonance in thin films
US8749538B2 (en) 2011-10-21 2014-06-10 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Device and method of controlling brightness of a display based on ambient lighting conditions
KR101238052B1 (ko) 2011-10-25 2013-02-27 중앙대학교 산학협력단 표면 플라즈몬 공명을 이용한 전광 스위치
US9183812B2 (en) 2013-01-29 2015-11-10 Pixtronix, Inc. Ambient light aware display apparatus
KR102067763B1 (ko) 2013-03-13 2020-01-17 삼성전자주식회사 공간 광변조기, 이를 포함한 홀로그래피 영상 표시 장치 및 공간 광변조 방법
US10197793B2 (en) * 2016-05-12 2019-02-05 The Chinese University Of Hong Kong Light modulator using total internal reflection at an interface with a tunable conductive layer
US11009398B2 (en) * 2018-05-30 2021-05-18 Samsung Electronics Co., Ltd. Tunable optical filter based upon liquid crystal cell and wavelength sweeping method
CN110161600B (zh) * 2019-07-09 2022-08-30 京东方科技集团股份有限公司 一种阵列基板及其制备方法和液晶显示装置
US20210190682A1 (en) * 2021-01-28 2021-06-24 Universidad De Los Andes Plasmonic device, system and method

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4451123A (en) * 1982-12-20 1984-05-29 Gte Laboratories Incorporated High frequency light modulation device
JPS60117210A (ja) 1983-11-29 1985-06-24 Olympus Optical Co Ltd 空間光変調器
DE68909075T2 (de) * 1988-03-16 1994-04-07 Texas Instruments Inc Spatialer Lichtmodulator mit Anwendungsverfahren.
JPH02254405A (ja) 1989-03-28 1990-10-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 空間光変調器
DE3914377A1 (de) * 1989-04-29 1990-11-08 Basf Ag Verfahren zur optischen filterung von polarisiertem licht
JP2956977B2 (ja) 1989-10-27 1999-10-04 キヤノン株式会社 投射型表示装置
US5115336A (en) * 1990-03-09 1992-05-19 Eastman Kodak Company Photorefractive system and process for its use
US5067788A (en) 1990-03-21 1991-11-26 Physical Optics Corporation High modulation rate optical plasmon waveguide modulator
GB9012099D0 (en) * 1990-05-31 1990-07-18 Kodak Ltd Optical article for multicolour imaging
GB9012162D0 (en) * 1990-05-31 1990-07-18 Kodak Ltd Optical article for reflection modulation
US5155617A (en) * 1991-06-13 1992-10-13 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Electro-optic attenuated total internal reflection modulator and method
US5221982A (en) * 1991-07-05 1993-06-22 Faris Sadeg M Polarizing wavelength separator
US5451980A (en) 1993-10-19 1995-09-19 The University Of Toledo Liquid crystal flat panel color display with surface plasmon scattering
US5570139A (en) * 1994-05-13 1996-10-29 Wang; Yu Surface plasmon high efficiency HDTV projector
TW357271B (en) * 1996-02-26 1999-05-01 Seiko Epson Corp Light regulator, display and the electronic machine
US6034809A (en) * 1998-03-26 2000-03-07 Verifier Technologies, Inc. Optical plasmon-wave structures
US6040936A (en) * 1998-10-08 2000-03-21 Nec Research Institute, Inc. Optical transmission control apparatus utilizing metal films perforated with subwavelength-diameter holes

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7359598B2 (en) 2001-11-10 2008-04-15 Seoul National University Industry Foundation Surface plasmon optic devices and radiating surface plasmon sources for photolithography
KR100623522B1 (ko) * 2004-03-09 2006-09-18 한국생산기술연구원 광변조장치의 제조방법
KR100623521B1 (ko) * 2004-03-09 2006-09-18 한국생산기술연구원 광변조장치
KR100791574B1 (ko) * 2004-05-10 2008-01-03 막스-보른 인스티튜트 푸트 니히트리네아데 옵틱 운트 쿠르짜이트쉬펙트로시코피 표면 플라즈몬 광학장치 및 포토리소그라피용 빛방출표면플라즈몬 소스
US9158279B2 (en) 2011-10-13 2015-10-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Spatial light modulators, holographic 3-dimensional display apparatuses including the spatial light modulators, and methods of modulating spatial light

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