[发明专利]电调控光学相位调制元件

说明书

电调控光学相位调制元件包含第一基板、第二基板、液晶层、透明层以及第一补偿层。第二基板相对第一基板设置。液晶层位于第一基板与第二基板之间。透明层位于第一基板与液晶层之间。透明层具有第一部分以及第二部分。第一补偿层位于透明层的第一部分与第二部分之间。第一补偿层具有邻近该液晶层的一平坦表面。通过第一补偿层的设计，可减小不同位置的折射率差异而减少绕射效应，并且使邻近液晶层的表面变得平坦而进一步降低绕射效应。

技术领域

本发明是关于一种电控光学相位调制元件。

背景技术

电调控光学相位调制器包含光电材料层(例如液晶材料)，光电材料层具有可随电场调整的折射率。通过适当设计电极形状，当特定电压施加于电极上时，可以使光电材料层的相位差分布足以实现各种光学效果。举例而言，光电材料层可模仿光学元件，例如透镜、光栅以及开关。

然而，在目前用于产生电场的电极设计下，由于电极以及电极间的间隙会导致不连续的折射率分布，而会有绕射效应。绕射效应会降低光学调制器的光学效率。更甚者，电极具有不平坦的表面形貌，而导致设置于此不平坦表面上的光电材料层可能有局部的折射率变化，而在整层的光电材料层引发折射率差异，这会增强绕射效应。因此，目前的光学调制器存在降低绕射效应的需求。

发明内容

根据本发明的部分实施方式，电调控光学相位调制元件包含第一基板、第二基板、液晶层、透明层以及第一补偿层。第二基板相对第一基板设置。液晶层位于第一基板与第二基板之间。透明层位于第一基板与液晶层之间。透明层具有第一部分以及第二部分。第一补偿层位于透明层的第一部分与第二部分之间。第一补偿层具有邻近该液晶层的一平坦表面。

于本发明的部分实施方式中，第一补偿层的平坦表面与透明层邻近液晶层的表面共平面。

于本发明的部分实施方式中，电调控光学相位调制元件还包含第二补偿层，位于第一补偿层以及透明层上。

于本发明的部分实施方式中，第一补偿层具有邻近第二补偿层的一层，第一补偿层的层是由不同于第二补偿层的材料所制成。

于本发明的部分实施方式中，第一补偿层具有邻近第二补偿层的一层，第一补偿层的层是由相同于第二补偿层的材料所制成。

于本发明的部分实施方式中，第一补偿层以及第二补偿层具有一介面于其中，该介面与该透明层邻近液晶层的表面共平面。

于本发明的部分实施方式中，透明层的第一部分的表面以及透明层的第二部分的表面共平面。

于本发明的部分实施方式中，第一补偿层包含多个层，第一补偿层的层的至少二个具有不同的折射率。

于本发明的部分实施方式中，透明层是由导电材料所制成。

于本发明的部分实施方式中，在一应用波长范围内，第一补偿层与透明层的折射率差异小于0.1。

于本发明的部分实施方式中，第一基板具有第一区域以及第二区域，透明层位于第一区域且不位于第二区域，电调控光学相位调制元件在第一区域的反射率以及电调控光学相位调制元件在第二区域的反射率之间的差异小于0.1。

于本发明的部分实施方式中，电调控光学相位调制元件还包含图案化透明导电层，位于透明层与第一基板之间，其中图案化透明导电层具有第一电极以及第二电极，第一电极与第二电极被一间隙分隔开来，且透明层的第一部分与第二部分分别位于图案化透明导电层的第一电极以及第二电极上。

于本发明的部分实施方式中，在一应用波长范围内，第一补偿层以及图案化透明导电层的折射率差异小于0.1。

于本发明的部分实施方式中，第一基板具有第一区域以及第二区域，图案化透明导电层位于第一区域且不位于第二区域，电调控光学相位调制元件在第一区域的反射率以及电调控光学相位调制元件在第二区域的反射率之间的差异小于0.1。