[發明專利]屏蔽至少一個亞波長尺度物體免受入射電磁波的設備和方法

有效

• 申請號: 201780065092.3
• 申請日: 2017-10-20
• 公開（公告）號: CN109844579B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: 阿爾喬姆·博里斯金;米特拉·達姆加尼亞;勞倫·布朗德
• 申請（專利權）人: 交互數字CE專利控股公司
• 主分類號: G02B5/20
• 分類號: G02B5/20
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 林強

一種用于屏蔽至少一個亞波長尺度物體(10)免受電磁波(20)的設備，該電磁波(20)入射在所述設備上，所述設備包括至少一層介電材料(介質1)，其表面具有形成臺階的至少一個突然的水平變化。至少所述表面的相對于所述臺階下部和側部與折射指數(n₂)小于所述介電材料的折射指數(n₁)的介質(111)接觸。所述至少一個亞波長尺度物體(10)位于電磁場強度小于閾值的靜區(QZ)中，所述靜區沿著所述電磁波(20)的入射方向在所述臺階附近的所述表面上方延伸。

技術領域

本公開涉及一種用于屏蔽物體免受電磁波的技術。更確切地說，本公開特別涉及用于屏蔽尺寸小于入射電磁波的波長的物體(也稱為亞波長尺度物體)免受這種電磁波的技術。

這些技術可用于廣泛的領域，例如顯示器(電視智能電話、平板電腦)、增強現實(AR)眼鏡、數字圖像傳感器等。

背景技術

本部分旨在向讀者介紹本領域的各個方面，其可能與下面描述和/或要求保護的本公開的各個方面相關。相信本討論有助于向讀者提供背景信息以便于更好地理解本公開的各個方面。因此，應該理解，這些陳述要從這個角度來閱讀，而不是作為現有技術的供認。

在光學領域，當今的技術水平使得能夠制造具有接近或者甚至小于可見光波長的納米尺度尺寸的結構元件的高度集成的部件(例如，芯片和光學傳感器)(例如，參見H.Mukawa等人發表于《Proceedings of SID》(2009年第17卷第3期第185-193頁)中的文章“使用具有反射體積全息圖的平面波導的全彩色眼鏡顯示器(Afull-coloreyewear display using planar waveguides with reflection volume holograms)”，或者S.Nishiwaki等人發表于《Nature Photonics》(2013年第7卷第240-246頁)的文章“用于高像素密度圖像傳感器的高效分色器(Efficient colour splitters for high-pixel density image sensors)”、或者文獻US2014/0111677、或H.Hua和B.Javadi發表于《Opt.Express》(2014年第22卷第13484頁)的文章“3D積分成像光學透視頭戴式顯示器(A 3D integral imaging optical see-through head-mounted display)”)。

例如，量子點(QD)是納米級核-殼半導體晶體，通常直徑在2nm到20nm之間。它們的光電特性隨尺寸、形狀和材料成分而變化。特別地，直徑范圍約5至12nm的量子點可以發射覆蓋從藍色到紅色的整個可見光譜的不同顏色的光。市售的量子點通常由硒化鎘/硫化鋅(CdSe/ZnS)結構制成，其中CdSe形成核并且ZnS殼用作量子點的發光穩定劑。

QD的一個關鍵特征是它能夠吸收寬電磁譜中的光，同時產生由量子點的參數控制的給定波長的單色光，如C.Dang等人在發表于《Nature Nanophotonics》(2012年第7卷第335頁)的文章“在膠體量子點薄膜中通過單激子增益實現紅色、綠色和藍色激光發射(Red,green and blue lasing enabled by single-exciton gain in colloidal quantum dot films)”中所描述的。QD精確轉換和調諧頻譜的能力可用于QD-LCD顯示器(用于“量子點-液晶顯示器”)，從而實現更高能效和更均衡的照明，如C.You等人在專利文獻US 2013/0335677A1中所說明的。