[发明专利]光学元件及其制造方法

说明书

本发明提供一种光学元件。该光学元件包括：一基板；多个金属栅，形成于该基板上；一图案化第一有机层，形成于该等金属栅上；一彩色滤光片，为该图案化第一有机层所包围；一第二有机层，形成于该图案化第一有机层与该彩色滤光片上；以及一光收集层，为该第二有机层所包围，并对应该彩色滤光片。该光收集层的折射率高于该第二有机层的折射率。本发明另提供一种光学元件的制造方法。

技术领域

本发明涉及一种光学元件，特别涉及一种具有形成于彩色滤光片上的光收集层(light collection layer)的光学元件及其制造方法。

背景技术

在具有复合金属栅(composite metal grid，CMG)结构的光学元件中，于彩色滤光片上，是需要设置微透镜结构的。而在具有波导彩色滤光片(wave guide color filter，WGCF)结构的光学元件中，则是使用包围彩色滤光片的低折射率材料取代原本的微透镜形成波导结构。

然而，在具有波导彩色滤光片(WGCF)结构的光学元件中，由于缺乏来自相邻像素的光，使得目前像素的量子效率(QE)峰值下降，特别对于蓝色(B)滤光片来说是如此。

因此，开发一种可提升特别是蓝色(B)滤光片的量子效率(QE)光谱并使彩色滤光片之间维持低串音干扰的具有波导彩色滤光片(WGCF)结构的光学元件是众所期待的。

发明内容

根据本发明的一实施例，提供一种光学元件。该光学元件包括：一基板；多个金属栅(metal grids)，形成于该基板上；一图案化第一有机层，形成于该等金属栅上；一彩色滤光片，为该图案化第一有机层所包围；一第二有机层，形成于该图案化第一有机层与该彩色滤光片上；以及一光收集层(light collection layer)，为该第二有机层所包围，并对应该彩色滤光片。该光收集层的折射率高于该第二有机层的折射率。

在部分实施例中，该图案化第一有机层的折射率介于约1.2至约1.45之间。在部分实施例中，该彩色滤光片为一蓝色滤光片。在部分实施例中，该彩色滤光片包括一红色滤光片、一绿色滤光片、或一蓝色滤光片。在部分实施例中，该光收集层的折射率高于该彩色滤光片的折射率。在部分实施例中，该光收集层的折射率介于约1.6至约1.9之间。

在部分实施例中，该光收集层(light collection layer)露出于该第二有机层。在部分实施例中，该光收集层进一步为该第二有机层所覆盖。在部分实施例中，位于该光收集层上方的该第二有机层的厚度小于或等于约50nm。在部分实施例中，一部分的该光收集层进一步延伸进入该彩色滤光片。

在部分实施例中，该光收集层具有矩形、锥形、曲形、或多边形的形状。在部分实施例中，该光收集层与该彩色滤光片接触的表面的宽度定义为一最大宽度。在部分实施例中，该光收集层的该最大宽度小于该彩色滤光片的宽度的一半。在部分实施例中，该光收集层为锥形，且该光收集层的宽度随着远离该彩色滤光片的方向连续式地减小。在部分实施例中，该光收集层为曲形，且该光收集层的宽度随着远离该彩色滤光片的方向连续式地减小。在部分实施例中，该光收集层为多边形，且该光收集层的宽度随着远离该彩色滤光片的方向阶梯式地减小。在部分实施例中，该光收集层包括一第一矩形与一第二矩形，该第二矩形垂直于该第一矩形，且该第一矩形与该彩色滤光片接触。

在部分实施例中，该光学元件还包括一氧化层，覆盖该金属栅。在部分实施例中，该光学元件还包括一抗反射层(anti-reflection layer)，形成于该第二有机层上。在部分实施例中，该光收集层的折射率高于该抗反射层的折射率。