[发明专利]图像显示系统以及反射式超构表面器件的制备方法

权利要求书

1.一种图像显示系统，其特征在于，包括：

光源；

起偏器，所述起偏器将所述光源发出的光转变成线偏振光；

反射式超构表面器件，所述反射式超构表面器件表面形成有满足预设相位分布的超构表面功能单元图案，所述超构表面功能单元图案将所述线偏振光反射形成预设图像对应的反射光线；以及

可拆卸检偏器，所述可拆卸检偏器对所述反射光线进行检偏后显示所述预设图像。

2.根据权利要求1所述的图像显示系统，其特征在于，所述预设相位分布根据设定参数结合马吕斯定律以及广义斯涅尔反射定律确定，其中，所述设定参数包括所述线偏振光的强度以及经所述可拆卸检偏器对所述反射光线进行检偏后的所述反射光的强度。

3.根据权利要求1所述的图像显示系统，其特征在于，

所述线偏振光包括由红、绿和蓝三色组成的白光。

4.根据权利要求1-3任一所述的图像显示系统，其特征在于，所述反射式超构表面器件包括：

衬底；

位于所述衬底之上的超构表面功能单元图案，所述超构表面功能单元图案满足所述预设相位分布。

5.根据权利要求1-3任一所述的图像显示系统，其特征在于，所述超构表面功能单元图案包括超构表面功能结构，所述超构表面功能结构包括多个超构表面功能单元，所述超构表面功能单元包括各向异性的亚波长结构，所述亚波长结构引入的相位满足所述预设相位分布。

6.根据权利要求5的图像显示系统，其特征在于，亚波长结构包括棒状和/或椭圆形。

7.根据权利要求5所述的图像显示系统，其特征在于，根据贝里几何相位原理设计的所述反射式超构表面器件，不同相位对应的所述亚波长结构的方位角不同。

8.根据权利要求5所述的图像显示系统，其特征在于，所述超构表面功能单元包括金属反射层、介质层和各向异性的金属亚波长结构的叠层结构；或者，所述超构表面功能单元包括金属反射层及各向异性的金属亚波长结构的叠层结构，或金属反射层及各向异性的介质亚波长结构的叠层结构。

9.一种反射式超构表面器件的制备方法，其特征在于，包括：

提供衬底；

在所述衬底之上形成满足预设相位分布的超构表面功能单元图案，所述超构表面功能单元图案将线偏振光反射形成预设图像对应的反射光线。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述预设相位分布根据设定参数结合马吕斯定律以及广义斯涅尔反射定律确定，其中，所述设定参数包括所述线偏振光的强度以及经可拆卸检偏器对所述反射光线进行检偏后的光的强度。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，在所述衬底之上形成满足预设相位分布的超构表面功能单元图案包括：

在所述衬底之上形成超构表面功能结构，其中，所述超构表面功能结构包括多个超构表面功能单元，所述超构表面功能单元包括各向异性的亚波长结构，所述亚波长结构引入的相位满足所述预设相位分布。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在所述衬底之上形成超构表面功能结构包括：

采用电子束蒸镀工艺或热蒸镀工艺在所述衬底之上依次蒸镀叠层的反射金属层和介质层；

在所述介质层上旋涂电子胶或光刻胶，采用电子束曝光或光罩曝光工艺对所述电子胶或所述光刻胶进行图案化，以使图案化的所述电子胶或所述光刻胶满足所述预设相位分布的超构表面功能单元图案；

采用电子束蒸镀工艺或热蒸镀工艺在所述介质层表面和残留的所述电子胶或所述光刻胶表面蒸镀金属层，并去除残留的所述电子胶或所述光刻胶，以保留所述介质层表面的金属层，形成所述亚波长结构的图案。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述采用电子束曝光或光罩曝光工艺对所述电子胶或所述光刻胶进行图案化还包括：

基于表面等离激元共振或者纳米结构散射理论，采用电子束曝光或光罩曝光工艺对所述电子胶或所述光刻胶进行图案化。