干涉光调制器及显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种干涉光调制器及显示装置。该显示装置包括金属薄膜以及与金属薄膜间隔开的电介质多层薄膜。显示装置可以通过改变金属薄膜与电介质多层薄膜之间的间隔来实现颜色，并可以通过施加电压到每个各自的子像素来实现黑色。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的示范性实施例涉及干涉光调制器(interference light modulator)以 及采用该干涉光调制器的显示装置。
技术介绍
各种便携式终端已经配备先进通讯和显示设备。便携式终端的实例包括个人数字 助理(PDA)、便携式多媒体唱盘(PMP)、数字多媒体播放器(DMB)。便携式终端已大量采用液 晶显示器(IXD)作为其平板显示设备。IXD可以包括利用液晶的双折射率的光学开光，并可 以利用滤色器来实现颜色。然而，由于LCD利用光的偏振性质，所以LCD的光利用效率会较 低。此外，由于LCD中使用的滤色器，LCD的光利用效率会更低。由于滤色器较昂贵，所以 IXD也会昂贵。因此，需要一种不用滤色器而产生颜色图像的方法。
技术实现思路
本专利技术的示范性实施例涉及一种具有优良的光利用效率的干涉光调制器。本专利技术的示范性实施例涉及一种具有优越的光利用效率和颜色纯度的显示装置。本专利技术的另外的特征将在以下的描述中阐释，且从该描述中变得部分明显，或可 以通过实践本专利技术而习知。本专利技术的示范性实施例公开了一种干涉光调制器，该干涉光调制器包括基板、电 介质多层薄膜、金属薄膜和间隔物(spacer)。电介质多层薄膜设置在基板的表面上。金属 薄膜与电介质多层薄膜间隔开。间隔物支撑电介质多层薄膜和金属薄膜以保持电介质多层 薄膜和金属薄膜之间的间隔。本专利技术的示范性实施例公开了一种显示装置，该显示装置包括基板、电介质多层 薄膜、金属薄膜、间隔物以及背光单元。电介质多层薄膜设置在基板的表面上。金属薄膜与 电介质多层薄膜间隔开。间隔物支撑电介质多层薄膜和金属薄膜以维持电介质多层薄膜与 金属薄膜之间的间隔。背光单元朝基板或金属薄膜发射光。应当理解，前面概括的描述和下面详细的描述都是示范性和解释性的，旨在提供 对所要求的本专利技术的进一步解释。附图说明附图被包括以提供对本专利技术的进一步的理解并构成本说明书的一部分，附图示出 了本专利技术的示范性实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。图1是根据本专利技术示范性实施例的光调制器的截面图。图2是根据本专利技术示范性实施例的显示装置的截面图。图3是根据本专利技术示范性实施例的光调制器的截面图。图4是根据本专利技术的示范性实施例用于解释反射率和透射率相对于两个薄膜之 间的间隔的示意图。图5是根据本专利技术示范性实施例示出当图4的每个薄膜的反射率为0. 7并且薄膜 之间的间隔为700nm时透射率相对于波长的曲线图。图6是根据本专利技术示范性实施例示出显示装置的电介质多层薄膜的透射率和反 射率相对于波长的曲线图。图7是根据本专利技术示范性实施例示出显示装置的金属薄膜的反射率、透射率和吸 收率相对于波长的曲线图。图8A是根据本专利技术示范性实施例示出当显示装置的间隔物具有200nm的高度时 反射率、透射率和吸收率相对于波长的曲线图。图8B是根据本专利技术示范性实施例示出当间隔物具有200nm的高度时透 射穿过显 示装置的光调制器的光的光谱的曲线图。图8C根据本专利技术示范性实施例示出当间隔物具有200nm的高度时的色域(color gamut)ο图9A是根据本专利技术示范性实施例示出当显示装置的间隔物具有200nm的高度时 反射率、透射率和吸收率相对于波长的曲线图。图9B是根据本专利技术示范性实施例示出当间隔物具有140nm的高度时透射穿过显 示装置的光调制器的光的光谱的曲线图。图9C根据本专利技术示范性实施例示出当显示装置的间隔物具有140nm的高度时的 色域。图IOA是根据本专利技术的示范性实施例示出当显示装置的间隔物具有64nm的高度 时反射率、透射率和吸收率相对于波长的曲线图。图IOB是根据本专利技术示范性实施例示出当间隔物具有64nm的高度时透射穿过显 示装置的光调制器的光的光谱的曲线图。图IOC根据本专利技术示范性实施例示出当显示装置的间隔物具有64nm的高度时的 色域。图11示出了根据本专利技术示范性实施例的显示装置中的色域。图12是示出根据本专利技术示范性实施例的显示装置的黑模式(blackmode)的示意 图。图13A是示出根据本专利技术示范性实施例的显示装置在黑模式下的反射率、透射率 和吸收率的曲线图。图13B是示出根据本专利技术示范性实施例的显示装置在黑模式下的光谱的曲线图。 具体实施例方式在下文将参照附图更全面地描述本专利技术，附图中示出了本专利技术的示范性实施例。 然而，本专利技术可以以许多不同形式实施，而不应被解释为限于这里阐释的示范性实施例。相 反地，提供这些示范性实施例使得本公开透彻，并将本专利技术的范围充分传达给本领域技术 人员。附图中，为了清楚起见，层和区域的尺寸和相对尺寸可以被夸大。附图中相同的附图 标记指代相同的元件。应当理解，当称一元件或层在另一元件或层“上”或者“连接到”另一元件或层时， 它可以直接在另一元件或层上或直接连接到另一元件或层，或者可以存在插入的元件或层。相反地，当称一元件“直接”在另一元件或层“上”或“直接连接到”另一元件或层时，不 存在插入的元件或层。显示装置可以利用光的干涉来实现颜色，可以实施开关操作，并可以包括微机电 系统(MEMS)结构。显示装置可以不包括任何滤色器来实现颜色。图1是根据本专利技术示范性实施例的光调制器20的截面图。参照图1，光调制器20可以包括基板40 ；电介质多层薄膜30，设置在基板40的表面上；以及金属薄膜22，与电介 质多层薄膜30间隔开预定间隔。间隔物25设置在金属薄膜22与电介质多层薄膜30之间 以维持金属薄膜22与电介质多层薄膜30之间的预定间隔。基板40可以是玻璃基板。电介质多层薄膜30可以具有多个层交替堆叠的结构， 该多个层在它们的折射率之间具有大的差异。电介质多层薄膜30可以通过交替堆叠第一 层31和第二层32以构成具有两层或更多层的结构而形成，第一层31和第二层32的折射 率具有大的差异。例如，电介质多层薄膜30可以通过交替堆叠具有高折射率的TiO2层和 具有低折射率的SiO2层构成四层结构而形成。电介质多层薄膜30可以用作关于可见光的 高反射膜。然而，当金属薄膜22与电介质多层薄膜30间隔开预定间隔时，电介质多层薄膜 30可以具有关于预定波长的高光学透射率。为了增大电介质多层薄膜30的光学透射率，电 介质多层薄膜30可以具有六层或八层结构。金属薄膜22可以由Al、Mo、Cr、Ag、Au、W、Ni、 Cu及其合金中的至少一种形成。金属薄膜22可以由具有低的光吸收率的材料形成。透明电极35 (例如，铟锡氧化物(ITO)电极)可以形成在基板40与电介质多层薄 膜30之间，金属薄膜22可以用作相对电极(counter electrode)。电介质层21可以进一 步设置在金属薄膜22的表面上。电介质层21可以由氧化物、氮化物或氧化物与氮化物的 混合物形成。例如，电介质层21可以由SiO2形成。电介质层21可以具有例如约10至约 200nm的厚度。电介质层21越薄，在黑模式下电介质层21的光学透射率越小。因此，可以 更容易实现黑色。现在将描述制造图1的光调制器20的方法。透明电极35可以形成在基板40上。 电介质多层薄膜30可以通过交替堆叠例如TiO2层和SiO2层以形成四层(在某些情况下) 而形成。应当理解，可以采用任意合适数目的堆叠层来形成电介质多层薄膜30。氧化物或 氮化物被图案化以形成间隔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种干涉光调制器，包括：基板；电介质膜，设置在所述基板的表面上，所述电介质膜包括至少两层；金属膜，与所述电介质膜间隔开；以及间隔物，设置在所述电介质膜与所述金属膜之间。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：郑炳昊，奥利格普鲁德尼科夫，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]