一种高对比度光栅偏振片制造技术

本公开提供了一种高对比度光栅偏振片，涉及光电器件技术领域。该偏振片包括衬底；位于所述衬底上的高对比度光栅以及与所述高对比度光栅交错设置的等离子体金属天线结构，所述高对比度光栅包括半导体光栅或者电介质光栅；所述高对比度光栅用于透射第一偏振方向的光，所述等离子体金属天线结构用于反射第二偏振方向的光，所述第一偏振方向与所述第二偏振方向相反。本公开的偏振片中高对比度光栅采用半导体材料或者电介质材料制成，由此可以替代大部分金属材料，能够大幅降低生产成本；并且设置有与高对比度光栅交错分布的等离子体金属天线结构，还能够减小光栅厚度，结构简单，便于制造，同时性能仍然非常接近于传统的线栅偏振片。片。片。

【技术实现步骤摘要】
一种高对比度光栅偏振片


[0001]本公开一般涉及光电器件
，具体涉及一种高对比度光栅偏振片。

技术介绍

[0002]偏振片是一种滤光器，其允许特定偏振方向的光波通过，同时阻挡其它偏振方向的光波。根据工作原理的不同，商用偏振片可以分为薄膜偏振片和线栅偏振片两类。薄膜偏振片是将有机化合物的分子链沿特定方向排列，而线栅偏振片是在玻璃上周期地刻蚀金属光栅，并利用麦克斯韦方程组来求解结构的边界条件。相较于薄膜偏振片，线栅偏振片具有更高的透射率、更高的消光比以及更大的工作温度范围。
[0003]然而，相关技术中线栅偏振片的制作工艺困难，价格昂贵，这严重影响了大规模量产。并且根据金属对电磁波的作用原理，电磁波只能在金属表面与之相互作用，对于大多数金属而言这个穿透深度约为10nm，但目前为了支撑光栅的特定结构，金属光栅的厚度一般在100nm～300nm，使得位于内部的金属没有任何光电作用，材料浪费很大，同时也极大地增加了制作难度。

技术实现思路

[0004]鉴于相关技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种高对比度光栅偏振片，结构简单，同时成本低廉。
[0005]本公开提供一种高对比度光栅偏振片，所述偏振片包括：
[0006]衬底；
[0007]位于所述衬底上的高对比度光栅以及与所述高对比度光栅交错设置的等离子体金属天线结构，所述高对比度光栅包括半导体光栅或者电介质光栅；所述高对比度光栅用于透射第一偏振方向的光，所述等离子体金属天线结构用于反射第二偏振方向的光，所述第一偏振方向与所述第二偏振方向相反。
[0008]可选地，在本公开一些实施例中，所述等离子体金属天线结构位于高对比度光栅间隙的底部、左侧壁和右侧壁中的至少一个位置。
[0009]可选地，在本公开一些实施例中，所述等离子体金属天线结构位于每个高对比度光栅条的顶部、左侧壁和右侧壁；或者，所述等离子体金属天线结构位于每个高对比度光栅条的顶部。
[0010]可选地，在本公开一些实施例中，所述衬底与所述高对比度光栅之间，和/或，所述衬底与所述等离子体金属天线结构之间还分别设置有第一粘结层。
[0011]可选地，在本公开一些实施例中，所述第一粘结层包括SiN层、Al2O3层和SiO2层中的任意一种。
[0012]可选地，在本公开一些实施例中，所述等离子体金属天线结构与所述高对比度光栅之间，和/或，所述等离子体金属天线结构与所述第一粘结层之间还分别设置有第二粘结层。
[0013]可选地，在本公开一些实施例中，所述第二粘结层包括Ti层、Ge层和Al层中的任意一种。
[0014]可选地，在本公开一些实施例中，所述高对比度光栅的外表面以及所述等离子体金属天线结构的外表面覆盖有保护层。
[0015]可选地，在本公开一些实施例中，所述等离子体金属天线结构的凹槽内，和/或，所述等离子体金属天线结构与高对比度光栅间隙所围成的凹槽内还分别填充有所述保护层。
[0016]可选地，在本公开一些实施例中，所述保护层包括SiN层、Al2O3层和SiO2层中的任意一种。
[0017]从以上技术方案可以看出，本公开实施例具有以下优点：
[0018]本公开实施例提供了一种高对比度光栅偏振片，该偏振片中高对比度光栅采用半导体材料或者电介质材料制成，由此可以替代大部分金属材料，能够大幅降低生产成本；并且设置有与高对比度光栅交错分布的等离子体金属天线结构，还能够减小光栅厚度，结构简单，便于制造，同时性能仍然非常接近于传统的线栅偏振片。
附图说明
[0019]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本公开的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0020]图1为本公开实施例提供的一种高对比度光栅偏振片的结构示意图；
[0021]图2为本公开实施例提供的一种S偏振光入射到高对比度光栅偏振片上的示意图；
[0022]图3为本公开实施例提供的一种θ等于0度且φ等于90度的S偏振光的电场模拟示意图；
[0023]图4为本公开实施例提供的一种P偏振光入射到高对比度光栅偏振片上的示意图；
[0024]图5为本公开实施例提供的一种θ等于0度且φ等于90度的P偏振光的电场模拟示意图；
[0025]图6为本公开实施例提供的一种偏振片的电子显微镜图像；
[0026]图7为本公开实施例提供的再一种高对比度光栅偏振片的结构示意图；
[0027]图8为本公开实施例提供的再一种高对比度光栅偏振片的结构示意图；
[0028]图9为本公开实施例提供的再一种高对比度光栅偏振片的结构示意图；
[0029]图10为本公开实施例提供的另一种高对比度光栅偏振片的结构示意图；
[0030]图11为本公开实施例提供的另一种高对比度光栅偏振片的结构示意图；
[0031]图12为本公开实施例提供的另一种高对比度光栅偏振片的结构示意图；
[0032]图13为本公开实施例提供的又一种高对比度光栅偏振片的结构示意图；
[0033]图14为本公开实施例提供的又一种高对比度光栅偏振片的结构示意图；
[0034]图15为本公开另一实施例提供的一种高对比度光栅偏振片的结构示意图；
[0035]图16为本公开另一实施例提供的再一种高对比度光栅偏振片的结构示意图；
[0036]图17为本公开另一实施例提供的再一种高对比度光栅偏振片的结构示意图；
[0037]图18为本公开另一实施例提供的又一种高对比度光栅偏振片的结构示意图；
[0038]图19为本公开再一实施例提供的一种高对比度光栅偏振片的结构示意图；
[0039]图20为本公开再一实施例提供的另一种高对比度光栅偏振片的结构示意图；
[0040]图21为本公开再一实施例提供的又一种高对比度光栅偏振片的结构示意图。
[0041]附图标记：
[0042]100
‑
高对比度光栅偏振片，101
‑
衬底，102
‑
高对比度光栅，103
‑
等离子体金属天线结构，104
‑
第一粘结层，105
‑
第二粘结层，106
‑
保护层，107
‑
缝隙，108
‑
气孔。
具体实施方式
[0043]为了使本
的人员更好地理解本公开方案，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本公开保护的范围。
[0044]本公开的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高对比度光栅偏振片，其特征在于，所述偏振片包括：衬底；位于所述衬底上的高对比度光栅以及与所述高对比度光栅交错设置的等离子体金属天线结构，所述高对比度光栅包括半导体光栅或者电介质光栅；所述高对比度光栅用于透射第一偏振方向的光，所述等离子体金属天线结构用于反射第二偏振方向的光，所述第一偏振方向与所述第二偏振方向相反。2.根据权利要求1所述的偏振片，其特征在于，所述等离子体金属天线结构位于高对比度光栅间隙的底部、左侧壁和右侧壁中的至少一个位置。3.根据权利要求1所述的偏振片，其特征在于，所述等离子体金属天线结构位于每个高对比度光栅条的顶部、左侧壁和右侧壁；或者，所述等离子体金属天线结构位于每个高对比度光栅条的顶部。4.根据权利要求1至3中任意一项所述的偏振片，其特征在于，所述衬底与所述高对比度光栅之间，和/或，所述衬底与所述等离子体金属天线结构之间还分别设置有第一粘结层...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔尧，常瑞华，邵宥楠，纪一鹏，
申请(专利权)人：浙江博升光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：