[发明专利]用于控制光出射方向的光学部件及其制造方法

说明书

本公开涉及金属表面等离子和发光显示技术领域，提供一种用于控制光出射方向的光学部件及其制造方法。用于控制光出射方向的光学部件，包括；透明基底；在所述透明基底表面上并列等间距排布并沿与所述排布的方向垂直的方向延伸的多个金属膜条；以及形成在所述多个金属膜条上的介质光栅，其中所述介质光栅的狭缝沿所述多个金属膜条的延伸方向延伸。利用金属表面产生的表面等离子体对光束的方向在纳米领域进行控制，从而实现对LED出射光方向的整体控制。

技术领域

本公开涉及金属表面等离子和发光显示技术领域，具体而言，涉及一种用于控制光出射方向的光学部件及其制造方法。

背景技术

LED作为常用的光源，在各个行业的作用越来越重要，包括电视、电视、手机等背光结构，对于LED出射光方向的控制具有重要的意义。如果使用传统的控制方法，很难满足高准直、超衍射的光束，在纳米领域对于光束进行控制是一种可行的办法。

金属表面等离子技术虽然发展时间较短，但是随着加工工艺的进展，人类对于表面等离子特性的进一步了解，表面等离子技术已经成为目前社会发展的一个热点，形成包括表面等离子体共振技术、表面光谱增强技术等，以这些技术为基础的传感器广泛的应用于生物医学、机械、物理、化学等领域。

表面等离子技术作为一种新兴技术，如何将其特有的性质应用于LED 出射光的方向控制是目前该技术领域新兴的课题。

发明内容

本公开的目的在于提供一种用于控制光出射方向的光学部件及其制造方法，利用金属表面产生的表面等离子体对光束的方向在纳米领域进行控制，从而实现对LED出射光方向的整体控制。

本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得清晰，或者部分地通过本公开的实践而习得。

根据本公开的第一方面，提供一种用于控制光出射方向的光学部件，包括；

透明基底；

在所述透明基底表面上并列等间距排布并沿与所述排布的方向垂直的方向延伸的多个金属膜条；以及

形成在所述多个金属膜条上的介质光栅，其中所述介质光栅的狭缝沿所述多个金属膜条的延伸方向延伸。

在本公开的一种示例性实施方式中，所述介质光栅的介质折射率为 1.6-1.8。

在本公开的一种示例性实施方式中，所述介质光栅的介质折射率为 1.72。

在本公开的一种示例性实施方式中，所述多个金属膜条的间距、厚度及所述介质光栅的厚度、周期中任一的尺度与出射光的波长为同一数量级。

在本公开的一种示例性实施方式中，所述多个金属膜条的间距为 100nm、厚度为250nm，所述介质光栅的厚度为80nm，其中位于所述多个金属膜条中的奇数金属膜条上的介质光栅的周期为305nm，位于所述多个金属膜条中的偶数金属膜条上的介质光栅的周期为503nm。

在本公开的一种示例性实施方式中，所述多个金属膜条的间距为 100nm、厚度为250nm，所述介质光栅的厚度为80nm，其中位于所述多个金属膜条中的奇数金属膜条上的介质光栅的周期为503nm，位于所述多个金属膜条中的偶数金属膜条上的介质光栅的周期为305nm。

在本公开的一种示例性实施方式中，所述金属膜条由包括银的材料构成。

在本公开的一种示例性实施方式中，所述光学部件还包括形成在所述透明基底下的光源。

在本公开的一种示例性实施方式中，所述光源为面光源。

在本公开的一种示例性实施方式中，所述光源为LED光源。

根据本公开的第二方面，提供一种用于控制光出射方向的光学部件的制造方法，包括：