光学元件制造技术

本发明专利技术提供一种光学元件。该光学元件包括复数个金属栅、一第一图案化有机层、以及一第二图案化有机层。该第一图案化有机层包括一第一部分、一第二部分、一第三部分、以及复数个第四部分，该第一部分具有一第一厚度，该第二部分具有一第二厚度，该第三部分具有一第三厚度。该第一部分、该第二部分与该第三部分分别形成于该等金属栅之间，该等第四部分形成于该等金属栅上。该第一部分的该第一厚度大于该第二部分的该第二厚度，该第二部分的该第二厚度大于该第三部分的该第三厚度。该第二图案化有机层形成于该第一图案化有机层的该等第四部分上。

【技术实现步骤摘要】
光学元件
本专利技术涉及一种光学元件，特别涉及一种包括具有不同厚度或宽度的红色/绿色/蓝色滤光片的光学元件。
技术介绍
光学元件包括许多结构形态。在具有复合金属栅(compositemetalgrid，CMG)结构的光学元件中，于彩色滤光片上，是需要设置微透镜的。而在具有波导彩色滤光片(waveguidecolorfilter，WGCF)结构的光学元件中，则是使用包围彩色滤光片的低折射率材料取代原本的微透镜形成波导结构。然而，在具有波导彩色滤光片(WGCF)结构的光学元件中，由于彩色滤光片中波导模式(guidingmode，GM)与平板局限模式(slabconfinementmode，SCM)之间产生共振(或耦合)效应，使得入射光很容易被局限在彩色滤光片中，而导致像素的灵敏度或量子效率(QE)下降。因此，开发一种可避免在红色/绿色/蓝色滤光片中波导模式(GM)与平板局限模式(SCM)之间产生共振(或耦合)效应的具有波导彩色滤光片(WGCF)结构的光学元件是众所期待的。
技术实现思路
根据本专利技术的一实施例，提供一种光学元件。该光学元件包括：复数个金属栅、一第一图案化有机层、以及一第二图案化有机层。该第一图案化有机层包括一第一部分、一第二部分、一第三部分、以及复数个第四部分，该第一部分具有一第一厚度，该第二部分具有一第二厚度，该第三部分具有一第三厚度。该第一部分、该第二部分与该第三部分分别形成于该等金属栅之间，该等第四部分形成于该等金属栅上。该第一部分的该第一厚度大于该第二部分的该第二厚度，该第二部分的该第二厚度大于该第三部分的该第三厚度。该第二图案化有机层形成于该第一图案化有机层的该等第四部分上。在部分实施例中，该第一图案化有机层的折射率介于大约1.2至大约1.5之间。在部分实施例中，该第二图案化有机层的折射率介于大约1.2至大约1.5之间。在部分实施例中，该第一图案化有机层的该第一部分的该第一厚度、该第二部分的该第二厚度、以及该第三部分的该第三厚度的其中任一者介于大约0.1微米至大约0.5微米之间。在部分实施例中，本专利技术光学元件还包括复数个彩色滤光片，包括一红色滤光片、一绿色滤光片、以及一蓝色滤光片。该红色滤光片包括一主要部分，形成于该第一图案化有机层的该第一部分上，且为该第二图案化有机层所包围，该绿色滤光片包括一主要部分，形成于该第一图案化有机层的该第二部分上，且为该第二图案化有机层所包围，以及该蓝色滤光片包括一主要部分，形成于该第一图案化有机层的该第三部分上，且为该第二图案化有机层所包围。在部分实施例中，该红色(R)滤光片的该主要部分的厚度大于该绿色(G)滤光片的该主要部分的厚度，以及该绿色(G)滤光片的该主要部分的该厚度大于该蓝色(B)滤光片的该主要部分的厚度。在部分实施例中，该蓝色(B)滤光片的该主要部分的该厚度大于或等于约1微米。在部分实施例中，该红色(R)滤光片的该主要部分的宽度大于该绿色(G)滤光片的该主要部分的宽度，以及该绿色(G)滤光片的该主要部分的该宽度大于该蓝色(B)滤光片的该主要部分的宽度。在部分实施例中，本专利技术光学元件还包括复数个突出部，形成于该第一图案化有机层的该第一部分、该第二部分、以及该第三部分上。在部分实施例中，该等突出部包括金字塔形、圆柱形、或拱形。在部分实施例中，形成于该第一部分上的该等相邻突出部的间距大于形成于该第二部分上的该等相邻突出部的间距，以及形成于该第二部分上的该等相邻突出部的该间距大于形成于该第三部分上的该等相邻突出部的间距。在部分实施例中，形成于该第一部分上的该等突出部的高度大于形成于该第二部分上的该等突出部的高度，以及形成于该第二部分上的该等突出部的该高度大于形成于该第三部分上的该等突出部的高度。在部分实施例中，该红色滤光片还包括一延伸部分，延伸自该红色滤光片的该主要部分，形成于该第一图案化有机层中。该绿色滤光片还包括一延伸部分，延伸自该绿色滤光片的该主要部分，形成于该第一图案化有机层中。该蓝色滤光片还包括一延伸部分，延伸自该蓝色滤光片的该主要部分，形成于该第一图案化有机层中。在部分实施例中，该红色滤光片的该延伸部分的厚度大于该绿色滤光片的该延伸部分的厚度，以及该绿色滤光片的该延伸部分的该厚度大于该蓝色滤光片的该延伸部分的厚度。在部分实施例中，该红色滤光片的该延伸部分的宽度大于该绿色滤光片的该延伸部分的宽度，以及该绿色滤光片的该延伸部分的该宽度大于该蓝色滤光片的该延伸部分的宽度。在部分实施例中，该红色滤光片的该延伸部分的该宽度小于该红色滤光片的该主要部分的该宽度，该绿色滤光片的该延伸部分的该宽度小于该绿色滤光片的该主要部分的该宽度，该蓝色滤光片的该延伸部分的该宽度小于该蓝色滤光片的该主要部分的该宽度。在部分实施例中，本专利技术光学元件还包括一平坦层，形成于该第二图案化有机层与该等彩色滤光片上。在本专利技术中，通过调整红色/绿色/蓝色滤光片的厚度与宽度以避免在红色/绿色/蓝色滤光片中波导模式(GM)与平板局限模式(SCM)之间产生共振(或耦合)效应，例如，调整红色滤光片的厚度，使其大于绿色滤光片的厚度，以及调整绿色滤光片的厚度，使其大于蓝色滤光片的厚度。并确保蓝色滤光片相对小的厚度至少大于或等于约1微米。通过在设计阶段调整红色/绿色/蓝色滤光片的特殊厚度，可改变红色/绿色/蓝色滤光片中的平板局限模式(SCM)，而避免在红色/绿色/蓝色滤光片中波导模式(GM)与平板局限模式(SCM)之间产生共振(或耦合)效应，有助于光的穿透及提升像素的灵敏度或量子效应(QE)。再者，调整红色滤光片的宽度，使其大于绿色滤光片的宽度，以及调整绿色滤光片的宽度，使其大于蓝色滤光片的宽度。并使蓝色滤光片相对小的宽度至少大于或等于一特定值。通过在设计阶段调整红色/绿色/蓝色滤光片的特殊宽度，可改变红色/绿色/蓝色滤光片中的波导模式(GM)，有效抑制在红色/绿色/蓝色滤光片中波导模式(GM)与平板局限模式(SCM)之间的共振(或耦合)效应。附图说明图1是根据本专利技术的一实施例，一种光学元件的剖面示意图；图2是根据本专利技术的一实施例，一种光学元件的剖面示意图；图3是根据本专利技术的一实施例，一种光学元件的剖面示意图；图4是根据本专利技术的一实施例，一种光学元件的剖面示意图；图5是根据本专利技术的一实施例，显示光学元件不同的量子效率(QE)光谱；以及图6是根据本专利技术的一实施例，显示光学元件不同的量子效率(QE)光谱。附图标记说明：10光学元件12基板14金属栅16第一图案化有机层16a第一图案化有机层的第一部分16b第一图案化有机层的第二部分16c第一图案化有机层的第三部分16d第一图案化有机层的第四部分18第二图案化有机层20彩色滤光片22红色滤光片22’红色滤光片的主要部分22”红色滤光片的延伸部分24绿色滤光片24’绿色滤光片的主要部分24”绿色滤光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学元件，包括：/n复数个金属栅；/n一第一图案化有机层，包括一第一部分、一第二部分、一第三部分、以及复数个第四部分，该第一部分具有一第一厚度，该第二部分具有一第二厚度，该第三部分具有一第三厚度，其中该第一部分、该第二部分与该第三部分分别形成于该等金属栅之间，该等第四部分形成于该等金属栅上，其中该第一部分的该第一厚度大于该第二部分的该第二厚度，该第二部分的该第二厚度大于该第三部分的该第三厚度；以及/n一第二图案化有机层，形成于该第一图案化有机层的该等第四部分上。/n

【技术特征摘要】
20190201 US 16/265,2941.一种光学元件，包括：
复数个金属栅；
一第一图案化有机层，包括一第一部分、一第二部分、一第三部分、以及复数个第四部分，该第一部分具有一第一厚度，该第二部分具有一第二厚度，该第三部分具有一第三厚度，其中该第一部分、该第二部分与该第三部分分别形成于该等金属栅之间，该等第四部分形成于该等金属栅上，其中该第一部分的该第一厚度大于该第二部分的该第二厚度，该第二部分的该第二厚度大于该第三部分的该第三厚度；以及
一第二图案化有机层，形成于该第一图案化有机层的该等第四部分上。


2.如权利要求1所述的光学元件，其中该第一图案化有机层的折射率介于1.2至1.5之间，该第二图案化有机层的折射率介于1.2至1.5之间，以及该第一图案化有机层的该第一部分的该第一厚度、该第二部分的该第二厚度、以及该第三部分的该第三厚度的其中任一者介于0.1微米至0.5微米之间。


3.如权利要求1所述的光学元件，还包括复数个彩色滤光片以及一平坦层，其中该等彩色滤光片包括一红色滤光片、一绿色滤光片、以及一蓝色滤光片，该红色滤光片包括一主要部分，形成于该第一图案化有机层的该第一部分上，且为该第二图案化有机层所包围，该绿色滤光片包括一主要部分，形成于该第一图案化有机层的该第二部分上，且为该第二图案化有机层所包围，该蓝色滤光片包括一主要部分，形成于该第一图案化有机层的该第三部分上，且为该第二图案化有机层所包围，以及该平坦层形成于该第二图案化有机层与该等彩色滤光片上。


4.如权利要求3所述的光学元件，其中该红色滤光片的该主要部分的厚度大于该绿色滤光片的该主要部分的厚度，该绿色滤光片的该主要部分的该厚度大于该蓝色滤光片的该主要部分的厚度，以及该蓝色滤光片的该主要部分的该厚度大于或等于1微米。


5.如权利要求3所述的光学元件，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：林国峰，谢锦全，
申请(专利权)人：采钰科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71