本發明提供了一種寬視角液晶空間光調制器，屬于液晶器件技術領域。本發明采用由設置于光敏層表面金屬反射材料形成呈陣列式分布的像素單元和連接各像素單元的感光區、以及填充光吸收材料于每個像素單元中形成阻光區構成反射層，并在每個阻光區的部分上表面設置金屬反射單元形成金屬隔離網柵，本發明僅在靠近感光區側玻璃基板表面設置電導層，并將感光區和電導層共同作為一個電極，而金屬隔離網柵作為另一電極，實現在通電狀態下任意兩個相鄰金屬感光區與金屬反射單元之間形成共面水平電場驅動液晶分子。基于本發明器件結構能夠提高器件的視角性能，使得可視視角拓寬，同時藉由結構的改良提高了器件的感光靈敏度以及成像效果。

技術領域

本發明屬于液晶器件技術領域，具體涉及一種寬視角液晶空間光調制器。

背景技術

空間光調制器(Spatial Light Modulator，SLM)是指在主動控制下，它可以通過液晶分子調制光場的某個參量，如通過折射率調制相位、通過偏振面的旋轉調制偏振態、或是實現非相干到相干光的轉換，從而將一定的信息寫入光波中，達到光波調制的目的。

空間光調制器一般按照讀出光的讀出方式不同，可以分為反射式和透射式；而按照輸入控制信號的方式不同又可分為光尋址(OA-SLM)和電尋址(EA-SLM)。光尋址時，所有像素的尋址同時完成，是一種并行尋址模式，特點是速度快。空間光調制器是實時光學信息處理，自適應光學和光計算等現代光學領域的關鍵器件。在很大程度上，空間光調制器的性能決定了及應用領域的實用價值和發展前景。

目前，利用光尋址的空間光調制器的液晶光閥大多為多膜系統，參考中國專利CN98114542公開了一種液晶光閥，其結構自上而下依次包括：上玻璃層、上電導層、液晶層、介質反射鏡、光阻擋層、光敏層、下電導層、下玻璃層。其中：光阻擋層一般采用碲化鎘(CdTe)和釩氧酞菁(VOPc)形成的復合多層吸收膜，CdTe多晶材料電阻率為10⁸Ω.cm，只能對藍、綠光有較強的吸收，氟化鎂和硫化鋅形成的復合多層結構作為介質反射鏡，采用半導體硅(Si)作為光敏層。這種液晶光閥可以用作實時變化的光學互連、并行的光學邏輯運算、光學數字運算、光學矩陣運算以及圖像處理方面邊緣增強、圖像加減等。但是這種液晶光閥的空間分辨率還不夠高，視角也受限，僅適用于一般的圖像處理，并且制造工藝較為復雜，易遭受環境污染，質量不穩定，重復性差。

現有技術由于載流子主要產生在表面區域，因此這部分載流子會在光電導層表面形成一個導電電荷層，當部分讀出光透過介質反射鏡和吸收層人射到光電導層上后，在光電導層表面形成的電荷層將平滑寫入光產生的電荷潛像，導致輸出圖像的分辨率和對比度降低。目前，液晶光閥液晶盒大都采用傳統的TN垂直電場模式，液晶是旋轉直立型，光學特性隨視角的變化非常小，通常上視角約10°，下視角約40°，左右視角約為30°，可視角度窄。利用電壓讓液晶分子從水平面板排列轉成垂直面板排列，液晶因旋轉角度的關系，造成透光的光線較具方向性，導致在不同角度下，肉眼看到的光線會偏移，即所謂的灰階反轉；同時，在旋轉過程中，靠近玻璃側的液晶受到配向膜(PI)影響站不直，導致不均勻現象。特別是對于遮光要求較高的液晶光閥都是采用扭曲向列模式實現的，這種光閥采用雙面平面電極，90°扭曲角排列結構，使用添加手性劑的向列相材料，沿摩擦方向正交貼附偏光片，然而上述液晶光閥具有如下缺點：

(1).視角窄；以不同角度入射相同強度的線偏振光時，由于有效折射率的變化，成為橢圓偏振光，經過第二個偏振片后，入射角不同的出射光強不再相等，形成視角問題，其視角小于40°。

(2).響應速度較慢；扭曲向列模式液晶光閥采用自然回落方式工作，由于沒有其他外力的作用，其響應速度超過40ms。

(3).對比度低；扭曲向列型液晶光閥利用的是液晶的旋光特性，對比度較低，尤其是暗態不夠暗。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于：提供一種寬視角、高分辨率、高靈敏度的液晶空間光調制器。