[實用新型]可集成反射式濾光片

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201921997928.6
• 申請日: 2019-11-19
• 公開（公告）號: CN210534364U
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅明輝;吳尚亮;喬文;李瑞彬;李玲;周振;成堂東;陳林森
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州蘇大維格科技集團股份有限公司
• 主分類號: G02B5/26
• 分類號: G02B5/26
• 代理公司: 蘇州謹和知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32295
• 代理人: 唐靜芳

本實用新型涉及一種可集成反射式濾光片，包括從下到上依次設(shè)置的基底、金屬層、介質(zhì)層及金屬光柵層，所述金屬光柵層為周期性或準周期性排列，所述金屬光柵層的周期小于500nm。通過對金屬光柵層的周期的調(diào)節(jié)，可以實現(xiàn)對不同顏色的調(diào)制，利用減色原理，大幅度提高了光能的利用率；且該可集成反射式濾光片，降低了對入射角的依賴性，能夠在較寬范圍內(nèi)實行較好的濾光效果；反射光譜隨偏振角呈規(guī)律性變化，可應用于防偽；在制作工藝上與現(xiàn)行的平面微納加工技術(shù)相兼容，集成于光學系統(tǒng)和光電子器件中。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種濾光器件，具體涉及一種具有一維金屬光柵結(jié)構(gòu)的可集成反射式濾光片，可應用于光電子器件、防偽以及太陽能電池等方面。

背景技術(shù)

濾光片作為光學系統(tǒng)以及光電子器件中的重要部分，廣泛應用于圖像傳感、光學顯示、光學檢測以及光學調(diào)制等方面。傳統(tǒng)的濾光片主要采用染色法，包括染料著色和印刷等方法，但是此類濾光片經(jīng)過長時間的紫外輻射和曝光后，性能會大幅度的降低。隨著微納制造技術(shù)的發(fā)展，基于微納結(jié)構(gòu)的具有優(yōu)異性能的可集成濾光片成為一種迫切需求。

國內(nèi)外的研究人員對基于微納結(jié)構(gòu)的濾光片進行了一系列的研究，并取得了一定的進展。例如一種基于金屬-介質(zhì)-金屬的法布里-珀羅窄帶反射型彩色濾光片，這種結(jié)構(gòu)利用高折射率的介質(zhì)層對P型偏振光在0～80度的入射范圍內(nèi)可以保持中心波長不變，但這種結(jié)構(gòu)需要受腔體長度的限制，不易于集成；再例如一種基于金屬-介質(zhì)-金屬的可以應用于白光的法布里-珀羅透射型彩色濾光片，這種結(jié)構(gòu)對P型和S型偏振光在0～60度的入射范圍內(nèi)都基本可以保持相同的中心波長，但只有32％的透過率，這種濾光片采用增色原理，大幅度降低了光能的利用率；還有一種角度不敏感形反射式濾光片，入射角在0～45內(nèi)變化時可以保持中心波長基本不變化，大角度入射時反射率退化嚴重；還有研究人員基于偶極子共振的完美吸收原理設(shè)計了基于金屬-介質(zhì)-金屬的圓孔型微納結(jié)構(gòu)彩色印刷方法，根據(jù)該種彩色印刷方法制成的結(jié)構(gòu)具有色純度高，串擾小，對入射角不敏感以及分辨率高的優(yōu)點，通過改變周期以及圓孔半徑的大小可以實現(xiàn)對反射光顏色在可見光區(qū)的大范圍調(diào)制，這種結(jié)構(gòu)需要經(jīng)過多次鍍膜和刻蝕過程，增加了工藝的制作難度。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種用于可見光波段且基于減色原理的可集成反射式濾光片，其不僅具有較高的光能利用率，入射角度不敏感，且反射光譜隨入射光偏振角的改變規(guī)律性變化。

為達到上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案：一種可集成反射式濾光片，包括從下到上依次設(shè)置的基底、金屬層、介質(zhì)層及金屬光柵層，所述金屬光柵層為周期性或準周期性排列，所述金屬光柵層的周期小于500nm。

進一步地，所述金屬光柵層具有若干個開口，若干個所述開口的之間的距離小于所述金屬光柵層周期的一半。

進一步地，所述金屬光柵層的厚度范圍為10～120nm。

進一步地，所述金屬層的厚度小于可見光在所述金屬層的趨膚深度。

進一步地，所述金屬層的厚度小于30nm。

進一步地，所述金屬光柵層的材料為金、銀或鋁。

進一步地，所述金屬層的材料為金或銀或鋁。

進一步地，所述介質(zhì)層的材料為二氧化硅或氮化硅或氧化鋁。

進一步地，所述基底的材料為柔性透明材料或石英。

本實用新型的有益效果在于：通過對金屬光柵層的周期的調(diào)節(jié)，可以實現(xiàn)對不同顏色的調(diào)制，利用減色原理，大幅度提高了光能的利用率；

該可集成反射式濾光片，降低了對入射角的依賴性，能夠在較寬范圍內(nèi)實行較好的濾光效果；

反射光譜隨偏振角呈規(guī)律性變化，可應用于防偽；

金屬層小于厚度小于可見光在該金屬層中的趨膚深度，節(jié)約了成本；