LCD中光致隔子的制备工艺研究文献综述

 2022-11-26 15:28:33

文献综述

1.研究现状

对基于硅基板的反射式液晶光电子器件的研究始于20世纪70年代初。1973年,M.N.Ernstoff等人首次是实现了使用有源单晶硅板对液晶器件的像素阵列的驱动[1]。1981年首个基于场效应的向列液晶LCOS器件问世[2]。1989年,首个铁电液晶LCOS器件(FLC-LCOS器件)问世[3]。20世纪90年代初,LCOS器件被用到光学相关器[4]中,对入射光进行振幅调制[5],起到了空间滤波的作用。20世纪90年代末,在光学相关器[6]中使用液晶电视屏幕[7]作为液晶空间光调制器,实现对光的相位和振幅调制。2008年,Moreno I[8]等人使用琼斯(Jones)矩阵和米勒(Muller)矩阵从理论上分析了LCOS器件对入射光束偏振状态的调制作用,得到了器件在施加不同电压时对入射光的振幅和相位的调制效果。2012年,Zhang Z.C.等采用相位补偿的方法对纯相位调制型LCOS空间光调制器件的空间非均匀型进行优化,显著的提高了光的衍射效率、减少了串扰[9]。同年,Robertson等人将LCOS器件应用到了可重构光学复用器中[10]。2014年,SV King等人利用LCOS器件成功地研制出来高分辨率3D显微镜[11]。2016年,Y.Wang等使用LCOS器件优化了模式选择转化器地电光性能[12]

1997年,Lorenz,H等人介绍了IBM公司研制出的负性SU8光刻胶[13],该光刻胶通过标准紫外标准剂进行曝光,可获得很好的长宽比。1998年,Lorenz,H等人在进行SU8的力学性能研究[14]中提出SU8适用于MEMS应用、封装等。2001年,J.Zhu等人提出SU8系列光刻胶是一种新型的环氧负性光刻胶,具有很好的光敏性和高光性[15]。2002年,Liu,Jing Quan等人利用三个工艺参数进行了实验,得到的实验结果输出结构侧壁轮廓平直,线条细腻,空降分辨率高[16]。2003年,Ling.Zhong Geng等人对曝光参数进行了优化,提高了紫外光刻的图案质量[17]。2004年,J.Zhu等人表示SU8已广泛应用于MEMS领域[18]。2006年,Sung-Jin Kim等人通过控制曝光剂量、软烘焙时间和选择附着力促进层,提高了附着力[19]。2009年,朱军等人通过对SU8光学性能以及最小计量的测定研究改性了SU8光刻胶的光刻工艺[20]。2013年,Srinivasa Reddy Kuppireddi等人认为SU8是MEMS封装的材料[21]。2015年,Tian,Yingtao等人的研究表示,SU8工艺的灵活性使很多设备结构得以实现[22]

2.LCOS器件常规制备工艺

LCOS器件的制备相对于传统透射式液晶器件的制备来说难度更高,主要体现在LCOS器件的硅基板与玻璃基板热膨胀系数存在明显的差异,基板形不一致,盒厚均匀性控制难度很大,制备流程如下所示。整个制备过程均在实验室超净无尘环境中完成。

2.1 ITO(氧化铟锡)玻璃基板 表面平整度的测量和选择

采用:索菲干涉仪

选择与LCOS芯片的表面形貌相匹配的基板制作器件(可以进一步过得均匀的液晶层厚度)

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