[發明專利]偏振分光器件及其形成方法

有效

• 申請號: 201110295248.1
• 申請日: 2011-09-29
• 公開（公告）號: CN102323677A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 黃城;唐德明
• 申請（專利權）人: 上海麗恒光微電子科技有限公司
• 主分類號: G02B27/28
• 分類號: G02B27/28;G02B5/30;G02B5/18
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

技術領域

本發明涉及分光器件領域，尤其涉及偏振分光器件及其形成方法。

背景技術

成像技術不斷發展，像素越來越高，我們能夠在更大的屏幕上看到更清晰明亮、色彩豐富的視頻和圖形，但它們始終有一個限制，即它們是二維的。我們眼睛所看到的真實世界不只是簡單的平面圖像，而是具有景深的立體三維，這種感知三維的能力是視網膜不一致(或稱為左右眼看一個物體位置的輕微偏移)的一個副功能。因此如果要設計一個立體投影裝置，它必須要模擬人類在觀看物體時視網膜成像的這種視差。這種感覺暗示我們，看到的就是真實的(或幾乎是真實的)，而不是平面的二維的。

立體投影是可以通過光的偏振原理來實現的，立體投影光學系統產生兩種偏振方向互相垂直的偏振光投影到屏幕上。而偏振光投射到投影幕上再反射到觀眾位置時偏振光方向須不改變，觀眾通過偏光眼鏡每只眼睛只能看到相應的偏振光圖像，從而在視覺神經裝置中產生立體感覺。

現有技術的立體投影系統中，利用偏振片產生兩種不同偏振方向的偏振光，即P光和S光，但是不能同時產生P光和相等量的S光。圖1為現有技術的偏振分光器件的立體圖，圖2為圖1所示的偏振分光器件沿a-a方向的剖面結構示意圖，結合參考圖1和圖2，現有技術的偏振分光器件包括玻璃基底10以及位于玻璃基底10上的多個鋁條11，相鄰的鋁條11之間為空隙。參考圖2，入射至該偏振分光器件的自然光12經該偏振分光器件后，分成反射光13和透射光14，反射光13和透射光14分別為P光和S光。現有技術的偏振分光器件反射光13和透射光14的強度差別較大，因此在應用于立體投影光學系統時，立體投影光學系統的成像效果不佳。針對現有的偏振分光器件的缺點，期望可以找到一種反射光和透射光的強度大致相等的偏振分光器件。

發明內容

本發明解決的問題是現有技術的偏振分光器件反射光和透射光的強度差別較大的問題。

為解決以上技術問題，本發明提供一種偏振分光器件，包括：

透明基底；

位于所述透明基底上的偏振光柵，所述偏振光柵包括多條相互間隔平行排列的透光部和不透光部；

位于所述偏振光柵上的透明層。

可選的，所述不透光部的橫截面為矩形類梯形，所述類梯形靠近所述透明基底的底邊長度大于相對的頂邊的長度。

可選的，所述不透光部的材料為鋁；

還包括：另一偏振光柵和另一透明層，所述另一偏振光柵與所述偏振光柵的結構相同；

所述另一偏振光柵位于所述透明層上，并且和所述偏振光柵的位置對應，所述另一透明層位于所述另一偏振光柵上。

可選的，所述不透光部的寬度為32-80nm，所述不透光部和透光部的厚度為65-150nm，透光部的寬度為120nm-150nm。

可選的，所述不透光部的材料為銅、鋁、金、銀、鈦、鈷、鎳、鎢中其中一種或它們的任意組合。

可選的，所述透明基底、透光部和所述透明層的材料為氧化硅、正硅酸乙酯其中之一或它們的組合。

可選的，所述透明基底、透光部和所述透明層、另一透明介質層的材料為氧化硅、正硅酸乙酯其中之一或它們的組合。

本發明還提供一種偏振分光器件的形成方法，包括：

提供透明基底；

在所述透明基底上形成具有溝槽陣列的透明介質層，所述溝槽陣列包括多個相互平行、呈長條狀的溝槽；

在所述溝槽內填充不透光材料形成不透光部，所述不透光材料和相鄰不透光材料之間的透明介質層為透光部，所述不透光部和透光部形成偏振光柵；

在所述偏振光柵上形成透明層。

可選的，所述溝槽的橫截面為矩形或類梯形，所述類梯形靠近所述透明基底的底邊長度大于相對的頂邊的長度。

可選的，在所述透明基底上形成具有溝槽陣列的透明介質層包括：

在所述透明基底上形成第一透明介質層；

在所述第一透明介質層上形成第二透明介質層；

刻蝕所述第二透明介質層，在所述第二透明介質層中形成溝槽陣列，所述溝槽底部暴露出所述第一透明介質層，所述透明介質層包括第一透明介質層和第二透明介質層。

可選的，在所述透明基底上形成第一透明介質層之后，在所述第一透明介質層上形成第二透明介質層之前；還包括：在所述第一透明介質層上形成刻蝕停止層，所述刻蝕停止層位于所述溝槽下方。

可選的，所述刻蝕停止層的材料為氮化硅。