本发明专利技术提供一种光偏振化结构及发光装置。上述光偏振化结构，包含具有不同宽度尺寸的第一、二条状单体，以不同周期交错地排列设置于一基底上。上述相邻的第一条状单体间具有第一间距不等于相邻的第二条状单体间的第二间距。由于上述不同尺寸的第一、二条状单体以不同周期性地排列设置，使得可提高入射光的极化比及其穿透率。此外，依据上述光偏振化结构，在相对较大的入射角时，仍可获得相对较高的极化比及相对较高的穿透率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种光偏振化结构，特别涉及一种具有不同宽度尺寸的金属 栅，且以不同周期性地排列的光偏振化结构，及其使用此光偏振化结构的发 光装置。
技术介绍
一般而言，光是以非偏振化的形式存在。然而，光必需经过偏振化后，才可使用于显示器中，例如液晶显示器(liquid crystal display)。在已知中，光 可透过金属4册偏光片(wire grid polarizer)、高分子偏光片(polymer polarizer)或 多层薄膜偏光片的方式，使其偏振化。然而，上述金属栅光偏振化结构的设 计方式，通常会降低光的穿透率。此外，在光以较大的角度入射时，光的穿 透率及极化比(PS ratio)通常较低。发光二极管(light emitting diode; LED )因其具有高亮度、体积小、重 量轻、低耗电量和寿命长等优点，所以被广泛地应用于显示产品中。特别是， 显示器中的光源。然而，由发光二极管的发光层所发射的光，必需经过多个 不同折射率的材料层，使得大部分发光层所发射的光会被反射回半导体基底中，而导致发光二极管的出光率偏低。图1显示一种发光二极管的剖面图。在图1中，外延层6及发光层4形 成于基底2的上方，且包覆层8包覆上述元件。如图l所示，发光层4会发 射光线。当光线入射至不同折射层的沉层叠，例如外延层6与包覆层8，部 分的光线会被反射，且被发光层及电极层吸收或从发光二极管的侧面逃逸。 一般而言，对在空气中以氮化镓为基质的发光二极管(GaN based LED)的发光 层而言，其所产生的光仅4.59%左右可经折射出光至空气中。此外，发光二 极管所产生的光同时也需偏振化后，才可使用于显示器中。然而，再经过偏 振化处理，也会使发光二极管的出光效率更加降低。因此，亟需一种可提高入射光穿透率及极化比的光偏振化结构及使用此 光偏振化结构的发光装置，且此发光装置可发射高极化比的光。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种光偏振化结构。上述光偏振化结构，包含基底(substrate),以及多个具有第一宽度的第一条状单体(elongated element)及多 个具有第二宽度的第二条状单体，其平行且交错地形成于该基底上，且邻近 的该第 一条状单体间具有第 一间距，而邻近的该第二条状单体间具有第二间 距，其中该第一间距不等于该第二间距，且该第一宽度不等于该第二宽度。 上述第一、第二条状单体还包含第一条状金属层与第一覆盖层的堆叠层及第 二条状金属层与第二覆盖层的堆叠层。由于上述光偏振化结构具有不同宽度 尺寸的条状单体，且以不同周期性地排列设置，使得可提高入射光的极化比 (PSratio)及其穿透率(transmittance)。此外，依据上述光偏振化结构，在相对 较大的入射角时，仍可获得相对较高的极化比及相对较高的穿透率。本专利技术另提供一种可发射偏振化光的发光装置。上述发光装置，包含具 有一发光波段的发光元件；以及可作为高穿透率的极化光滤光片(filter)的光 偏振化结构，其设置于该发光元件上方，且该光偏振化结构，包含多个第一 条状金属层与多个第二条状金属层，其平行且交错地设置于该发光元件上 方，且邻近的该第一条状金属层间具有第一间距，而邻近的该第二条状金属 层间具有第二间距，其中该第一间距不等于该第二间距。由于上述第一、二条状金属层具有不同的宽度尺寸及不相等的间距，使得可提高发光装置的极 化比及穿透率。附图说明图1显示一种发光二极管的剖面图2A显示根据本专利技术实施例的一种光偏振化结构的剖面图； 图2B显示根据本专利技术实施例的一种光偏振化结构的上视图； 图2C显示根据本专利技术另一实施例的一种光偏振化结构的剖面图； 图3显示光线入射至根据本专利技术实施例的光偏振化结构的示意图； 图4A-4B显示根据本专利技术实施例的光偏振化结构的穿透率及极化比的 分析图；以及图5显示根据本专利技术另一实施例的一种发光装置的剖面图6A-6B显示根据本专利技术一实施例的一种光偏振化结构的示意图。附图标记i兌明2 基底6 外延层10 发光二极管52~基底56 第二条状金属层 58 覆盖层 60 发光装置 64~支撑层4~发光层8 包覆层50 偏振化结构54-第一条状金属层57 第一条状单体59-第二条状单体62~发光元件66 透光材料具体实施例方式接下来以实施例并配合图式以详细说明本专利技术，在图式或描述中，相似 或相同部分使用相同的符号。在图式中，实施例的形状或厚度可扩大，以简 化或是方便标示。图中元件的部分将以描述说明的。可了解的是，未绘示或 描述的元件，可以是具有各种本领域技术人员所知的形式。本专利技术以一种光偏振化结构(light-polarizing structure),也可以称为偏光 片(polarizer)的实施例作为说明。可以了解的是，上述光偏振化结构当然可应 用于各种显示器，例如液晶显示器(liquid crystal display; LCD)、投影机或其 它需要偏振化光源的装置。图2A显示根据本专利技术实施例的一种光偏振化结构50的剖面图。如图 2A所示，首先，提供基底52,例如是玻璃、具有多晶结构的二氧化硅(fUsed silica)、氧化铪(Hf02)、氧化铝(八1203)、氧化锌(ZnO)、可弯曲的塑胶(flexible plastic)或其它合适的透明基底。在一实施例中，上述基底52的折射率 (refractive index; n)可以是介于1 1.78之间，且此基底52的光吸收率(K)为0 或接近0。可以了解的是，上述各类基底的材料仅用以说明本专利技术具体实施 的方式，并不用来限制本专利技术。此外，具有符合上述折射率范围及光吸收率 条件的透明基材皆可作为本专利技术的基底。接着，形成多个第一条状金属层(elongated metal layer)54与多个第二条 状金属层56于上述基底52上，且上述第一条状金属层54具有第一宽度， 而上述第二条状金属层56具有第二宽度，其中第一条状金属层54的第一宽 度小于第二条状金属层56的第二宽度，如图2A中的wl及w2所示。此外，邻近的第一条状金属层54间具有第一间距(distance),如图2A的 Dl所示，而邻近的第二条状金属层56间具有第二间距，如图2A的D2，其 中第 一条状金属层间的第 一 间距(D1)大于第二条状金属层间的第二间距 (D2)。再者，上述第一条状金属层54的第一宽度(wl)与第二条状金属层56 的第二宽度(w2)的和小于第一间距或第二间距。在一实施例中，形成上述第一条状金属层54与第二条状金属层56的方 式，可以是通过例如蒸镀(evaporating)、溅射(sputtering)或其它合适的方式， 沉积金属材料层(未显示)，例如是铝(A1)、金(Au)、银(Ag)或其它合适的金属 材料及其合金(alloy)于上述基底52的上方。接着，通过光刻/蚀刻 (photol他ographic/etching)或搭配金属剥离(liftoff)的方式，图案化上述金属材 料层，以形成具有不同宽度的第一条状金属层54与第二条状金属层56。由于上述条状金属层的间距及宽度皆为纳米等级(nano-scaled),其光刻 方式可以是激光全息干涉光刻(laser holography interfer本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光偏振化结构，包含： 基底，其具有一折射率； 多个具有第一宽度的第一条状单体，形成于该基底上，且邻近的该第一条状单体间具有第一间距；以及 多个具有第二宽度的第二条状单体，与该第一条状单体平行且交错地形成于该基底上，且邻 近的该第二条状单体间具有第二间距，其中该第一宽度不等于该第二宽度。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王日富，赵嘉信，薛翰聪，赖俊峰，祁锦云，孙健仁，许荣宗，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]
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