P参数t、p、a、f和d的其他组合。
[0042]在工作中，入射到器件上的光束101相继通过第二透明电极241和液晶层230传播，并入射(impinge)到亚波长光栅233上。亚波长光栅233与第一电极221的反射顶面225 一起将入射于其上的光101反射回去，使其再次通过液晶层230传播。电压V被施加在第一电极221与第二电极241之间，由此改变液晶层230的光学相位延迟。其结果是，可变的相位延迟被施加到光束101上。通过适当选择的反射式WP结构220的参数a、b、t和d，亚波长光栅233与第一电极221的反射顶面225可以在反射中一起充当与图4中所不液晶指向矢328成角α = 45度取向的半波片，如现有技术中半波片的作用一样，切换入射光101的TE和TM偏振。这种切换会导致液晶器件200对光束101的偏振状态的灵敏度降低，因为入射光束101的TE偏振分量和TM偏振分量均通过液晶层230传播，一次作为TE光，一次作为TM光。在一些实施例中，角α不等于45度，但仍为锐角。如果需要有一定程度的偏振相关性，反射式FB WP 220的延迟值可能在单程中偏离四分之一波。
[0043]再次参见图3，在所示实施例中，电极221由多个像素电极组成，其在图3中由两个像素电极221a和221b代表，并且也在图4中以平面图示出。这些像素电极可通过使用在支承基底211内提供的电路被独立寻址。通过在第二电极241与每个像素电极221a和221b之间施加不同的电压，液晶器件200可以施加在光束101的整个波阵面上以基本与偏振无关的方式变化的光学相移，由此充当可变相位阵列器件。
[0044]图4以“顶视”平面图示出了液晶器件200的一个实施例，其中这些像素电极基本为方形，由像素电极间的间隙325隔开，这些间隙325对它们进行电气上的相互绝缘。该覆盖液晶层的指向矢由箭头328示意性示出，在本实施例中与薄膜金属条带224成角α =45°。光栅条带的这一取向可确保在第一次通过时由液晶层230对入射光的一个偏振施加的相移，将在光从WP 220反射时，在第二次通过液晶层230过程中，被同样地施加到与之正交的偏振上。在其他实施例中，液晶指向矢328与光栅条带224之间的角α可能不是45°，也可能在像素之间各有不同。液晶指向矢328的所需取向例如，可以通过使用本领域已知的将液晶层夹在中间的液晶取向层(在图3中未示出)得以保证。还应理解的是，像素电极221可能不是正方形。
[0045]应该理解的是，尽管图3和4呈现了位于常规液晶层230、亚波长金属光栅233下方的多个像素电极221以及第二或底板电极241，但液晶器件200可以仅包括一个像素电极221，有效地使液晶器件200成为非像素化的相位可变延迟器，其可用于需要对整个光束101施加相同的可变光学相移的应用场合。
[0046]现在参见图5，在一个实施例中，金属条带224不会在相邻像素电极上方保持不间断，但包括位于电极间隙325上方的光栅间隙328。这些光栅间隙328也可被称为“像素围栏”，它们将金属条带224的位于一个像素电极上方的部分与金属条带224的直接位于相邻像素电极上方的部分分隔开，由此将薄膜金属光栅233分为相互间电绝缘的多个单独的像素光栅。光栅间隙或开口 328可减轻像素之间不需要的电气串扰，此类串扰可能在如图4所示的实施例中由于通过薄膜金属光栅233在相邻像素间的电容耦合而出现，在该实施例中，金属条带224在两个或更多像素上方连续延伸。
[0047]有利的是，在液晶器件200内包括薄膜金属光栅233可在液晶器件200内生成相对薄的偏振均等化半波片，由此不会显著提高工作电压，且不需要对“底部”第一电极221进行任何改动。如图6所示，一种用以提供具备任何所需延迟的反射式FB波片的方法可被描述为涉及以下一般步骤或操作:a)在步骤610，在平面反射器上生成透明的电介质隔离层；b)在步骤620，在隔离层上形成亚波长薄膜金属光栅。步骤或操作620之后，可以有可选的步骤或操作630，步骤或操作630为在亚波长金属光栅上覆盖光栅钝化层，以保护金属光栅免受环境及可能的后续加工步骤造成的影响。
[0048]上述参照图6概要给出的方法可以在采用常规CMOS技术制造的LCoS(硅基液晶)器件中方便地使用，仅需对其进行最少的非破坏性改动即可。具体而言，标准LCoSCMOS晶片的最终“顶”层通常为诸如二氧化硅(S12)等电介质材料的平面钝化层。在液晶层下方的电极具有如图1B所示波纹状顶面的硅基液晶器件、例如通过参考并入本申请的2013/0070326号美国专利文件中所述的硅基液晶器件中，必须去除此电极钝化层方可形成电极所需的曲折浮雕，去除的方法诸如是，在CMOS晶片的顶部电极的金属内蚀刻出深度经过谨慎选择的亚微米级凹槽。相反，在FB WP 220中“顶部”反射面225和“底部”反射面227的隔离可有利地避免将光栅线蚀刻到反射金属层221的表面内，从而无需使用定时蚀亥IJ，并避免因蚀刻深度误差可能造成的晶片产量问题。此外，可以执行上文参照图6所述方法的步骤610，以便将位于LCoS CMOS晶片的顶部的电极钝化层加入到光栅隔离层内，其中在该情况下，所述电极钝化层是步骤610中的平面反射器。
[0049]再参见图3，液晶器件200的一个实施例采用顶部有钝化平金属电极211/232的常规LCoS CMOS晶片作为基底202，基本对晶片的各组成层无改动。LCoS晶片202的顶部钝化层232在本实施例中可作为反射波片220的隔离层222的一部分加入到液晶器件200中。由此，在本实施例中，为了制造反射式FB波片220，无需去除已沉积的经LCoSCMOS加工的钝化层232(其在本文中也被称为电极钝化层或电极盖层)；相反，采用合适材料的间隔层242可以被直接设置在电极盖层232的上方，以提供厚度d对应于所需固定波片延迟值、例如半波延迟λ/2的隔离层242。有利的是，如果需要，可以采用除生产CMOS晶片202的LCOS CMOS制造设施之外的LCoS制造设施来制造FB波片220。
[0050]电极盖层232通常为二氧化硅(S12)层，但也可以采用本领域已知的其他任何合适的透明电介质材料，例如但不限于氮化硅(Si3N4)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(T12)、五氧化二钽(Ta2O5)或氧化铪(HfO2)层。间隔层242的材料也可从同一组透明电介质材料中选择，且可以是材料与电极盖层242相同或相匹配的层；例如，它们可能都是S1jl。金属条带224可由例如薄膜铝(Al)或任何适用金属制成，包括但不限于金(Au)、银(Ag)和铜(Cu)。
[0051]现在参见图7，其中示出了可采用常规CMOS LCOS技术和工艺制造的液晶器件200的一种示例实施例或变化形式的一个单元的截面图。它包括具有LCoS电路层403的硅(Si)或二氧化硅(S12)基底401。反射式像素电极421设置在基底顶部，并位于LCoS电路层403上方，采用CMOS制造的电极钝化层405覆盖像素电极421，以保护它们免受环境及后续加工步骤的影响。FB WP层结构422设置在电极钝化层405上，其包括电介质材料的间隔层，随后是由平行间隔开的金属条带形成的金属光栅，以及光栅盖层，例如上文参照图3所述的间隔层242、薄膜金属光栅233和光栅盖层234。光栅盖层234(在图6未单独示出)用于使FB WP层422顶面平整，并保护薄膜金属光栅免受后续加工步骤(例如取向层涂刷(alignment layer brushing))等的影响。贝占附到FB WP层结构422和第二电极413的光栅盖层上的取向层411和412用于将液晶层430内的液晶分子按所需的方向排列。取向层411、412可以是例如聚合物层，例如聚酰亚胺，面对液晶层430的表面经过本领域已知的适当的摩光或涂刷处理。第二或底板电极412对器件的工作波长为透明，其形式可以是具有合适导电性的涂层，例如由氧化铟锡(ITO)制成，设置在玻璃盖板432上，用以从顶部保护液晶层430，同时又允许入射到其上的光能够通过液晶层430来回传播。液晶层430的侧面由液晶单元衬垫417加以保护。
[0052]LCoS技术的速度和紧凑性已使其在用于高清晰度光学投影设备的空间光调制器方面获得了成功的应用。根据本发明的一个方面，具有以距其预定距离置于平面像素化或非像素化电极上的亚波长金属光栅133或233的FB波片可以在基于LCoS的空间光调制器中用作微调延迟器。微调延迟器可提供相对较小的双折射，其与LCoS空间光调制器液晶层的由电压控制的双折射相结合，可实现更宽的视角，并提高图像对比度。
[0053]现在转至图8和9，一种用于制造图3_4、5或7中所示类型液晶器件的示例方法可能包括以下可采用常规CMOS和LCoS技术和工艺实现的步骤或操作。如图所示，此方法可在步骤710处开始，其中透明间隔层541被沉积到LCoS基底510上，LCoS基底510具有采用钝化层532在顶部进行钝化的第一电极521。晶片510可以是由顶上具有钝化电极521/532的硅或二氧化硅基底511形成的常规CMOS LCoS晶片，见图8 (a)。第一电极521可以被像素化，也可以不被像素化。在一个实施例中，间隔层541可能是与电极钝化层532材料匹配的电介质材料。例如，两层可能都是Si02。或者，间隔层541可以含有Si02、Si3N4、A1203、T12, Ta2O5或HfO 2。应该理解的是，这一材料列表并无排他性，间隔层的材料可以是能够贴附到电极盖层532上的任何适用的不导电透明材料。
[0054]间隔层541的沉积可以采用本领域已知的任何适用的沉积方法，例如但不限于CVD沉积、PECVD沉积、离子辅助沉积和离子束溅射。在一个实施例中，间隔层541被沉积到某一厚度，使其与电极钝化层532 —起提供具备所需光学厚度的隔离层525，所需光学厚度可基于目标波片延迟进行选择。相应地，步骤710可以包括通过测量或根据LCoS基底510的规格数据表等方式获得电极钝化层532的厚度值，并根据电极钝化层532的厚度和W