[发明专利]一种入射角度不敏感的颜色滤光片及其制备方法

权利要求书

1.一种入射角不敏感的颜色滤光片，包括基底（2），其特征在于，所述的基底（2）上布置有若干圆柱形的光栅（1），所述光栅（1）以正六边形排列，光栅材料为硅，基底材料为熔融石英。

2.根据权利要求1所述的入射角不敏感的颜色滤光片，其特征在于，所述光栅（1）垂直于基底（2）设置；光栅（1）的厚度为70-200nm；光栅（1）的圆柱半径为40-90nm；多个光栅（1）的圆柱圆心距为100-280nm。

3.一种权利要求1或2所述的入射角不敏感的颜色滤光片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）根据需要制作的滤光片的中心波长，优化得到光栅厚度、光栅的圆柱半径和光栅的圆柱圆心距；

（2）在熔融石英基底上沉积一层硅层，退火，其中硅层厚度等于光栅厚度；

（3）将铝箔进行预处理；

（4）将预处理后的铝箔进行二次阳极氧化，制备得到有序排列的多孔氧化铝，其中孔径等于光栅的圆柱半径，孔圆心距等于光栅的圆柱圆心距；

（5）在多孔氧化铝上旋涂一层聚甲基丙烯酸甲酯，作为去除铝基底的保护层；

（6）在硫酸铜和盐酸混合溶液中去除铝基底，清洗，得到包覆有保护层的多孔氧化铝模板框架；

（7）氧等离子轰击熔融石英基底的硅层，然后将多孔氧化铝模板框架固定于步骤（2）中熔融石英基底的硅层上；

（8）剥离多孔氧化铝模板框架上的聚甲基丙烯酸甲酯层；

（9）在有序排列的孔氧化铝模板框架上原子层沉积氧化物；

（10）利用反应离子刻蚀去除覆盖在多孔氧化铝表面的氧化物层；

（11）利用KOH溶液去除多孔氧化铝模板框架，所需的二维光栅模板轮廓出现，由氧化物柱有序排列组成，氧化物柱以正六边形排列，氧化物柱为圆柱形；

（12）利用反应离子刻蚀同时对氧化物柱和硅层进行刻蚀处理，将二维光栅模板转移到底下的硅层，所需的二维光栅被制备出，湿法刻蚀去除剩余的氧化物柱，其中光栅以正六边形排列，光栅形状为圆柱形，光栅材料为硅，得到入射角不敏感的颜色滤光片。

4.根据权利要求3所述的入射角不敏感的颜色滤光片的制备方法，其特征在于，步骤（2）中的退火条件为：首先在1000-1100℃快速退火15-25s，然后在550-650℃退火20-25h，最后在850-950℃退火15-25h。

5.根据权利要求4所述的入射角不敏感的颜色滤光片的制备方法，其特征在于，步骤（2）中的退火条件为：首先在1050℃快速退火20s，然后在600℃退火24h，最后在900℃退火20h。

6.根据权利要求3所述的入射角不敏感的颜色滤光片的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述铝箔为纯度为99.999%的高纯铝箔。

7.根据权利要求3所述的入射角不敏感的颜色滤光片的制备方法，其特征在于，所述的氧化物为二氧化钛、二氧化铪或五氧化二钽。

8.根据权利要求7所述的入射角不敏感的颜色滤光片的制备方法，其特征在于，所述的氧化物为二氧化钛。

9.根据权利要求3所述的入射角不敏感的颜色滤光片的制备方法，其特征在于，步骤（12）中，所述的反应离子刻蚀条件为：四氟化碳的体积流量为20-30sccm，氧气的体积流量为3-6sccm。

10.根据权利要求9所述的入射角不敏感的颜色滤光片的制备方法，其特征在于，所述的反应离子刻蚀条件为：四氟化碳的体积流量为25sccm，氧气的体积流量为3.1sccm。