CN102323677A - 偏振分光器件及其形成方法 - Google Patents

Abstract

一种偏振分光器件及其形成方法，所述偏振分光器件，包括：透明基底；位于所述透明基底上的偏振光栅，所述偏振光栅包括多条相互间隔平行排列的透光部和不透光部；位于所述偏振光栅上的透明层。本发明的偏振分光器件入射光线经偏振分光器件后的透射光和反射光的强度基本相同，都接近入射光线强度的50％，可以提高立体投影光学***的成像效果。

Description

偏振分光器件及其形成方法

技术领域

本发明涉及分光器件领域，尤其涉及偏振分光器件及其形成方法。

背景技术

成像技术不断发展，像素越来越高，我们能够在更大的屏幕上看到更清晰明亮、色彩丰富的视频和图形，但它们始终有一个限制，即它们是二维的。我们眼睛所看到的真实世界不只是简单的平面图像，而是具有景深的立体三维，这种感知三维的能力是视网膜不一致(或称为左右眼看一个物***置的轻微偏移)的一个副功能。因此如果要设计一个立体投影装置，它必须要模拟人类在观看物体时视网膜成像的这种视差。这种感觉暗示我们，看到的就是真实的(或几乎是真实的)，而不是平面的二维的。

立体投影是可以通过光的偏振原理来实现的，立体投影光学***产生两种偏振方向互相垂直的偏振光投影到屏幕上。而偏振光投射到投影幕上再反射到观众位置时偏振光方向须不改变，观众通过偏光眼镜每只眼睛只能看到相应的偏振光图像，从而在视觉神经装置中产生立体感觉。

现有技术的立体投影***中，利用偏振片产生两种不同偏振方向的偏振光，即P光和S光，但是不能同时产生P光和相等量的S光。图1为现有技术的偏振分光器件的立体图，图2为图1所示的偏振分光器件沿a-a方向的剖面结构示意图，结合参考图1和图2，现有技术的偏振分光器件包括玻璃基底10以及位于玻璃基底10上的多个铝条11，相邻的铝条11之间为空隙。参考图2，入射至该偏振分光器件的自然光12经该偏振分光器件后，分成反射光13和透射光14，反射光13和透射光14分别为P光和S光。现有技术的偏振分光器件反射光13和透射光14的强度差别较大，因此在应用于立体投影光学***时，立体投影光学***的成像效果不佳。针对现有的偏振分光器件的缺点，期望可以找到一种反射光和透射光的强度大致相等的偏振分光器件。

发明内容

本发明解决的问题是现有技术的偏振分光器件反射光和透射光的强度差别较大的问题。

为解决以上技术问题，本发明提供一种偏振分光器件，包括：

透明基底；

位于所述透明基底上的偏振光栅，所述偏振光栅包括多条相互间隔平行排列的透光部和不透光部；

位于所述偏振光栅上的透明层。

可选的，所述不透光部的横截面为矩形类梯形，所述类梯形靠近所述透明基底的底边长度大于相对的顶边的长度。

可选的，所述不透光部的材料为铝；

还包括：另一偏振光栅和另一透明层，所述另一偏振光栅与所述偏振光栅的结构相同；

所述另一偏振光栅位于所述透明层上，并且和所述偏振光栅的位置对应，所述另一透明层位于所述另一偏振光栅上。

可选的，所述不透光部的宽度为32-80nm，所述不透光部和透光部的厚度为65-150nm，透光部的宽度为120nm-150nm。

可选的，所述不透光部的材料为铜、铝、金、银、钛、钴、镍、钨中其中一种或它们的任意组合。

可选的，所述透明基底、透光部和所述透明层的材料为氧化硅、正硅酸乙酯其中之一或它们的组合。

可选的，所述透明基底、透光部和所述透明层、另一透明介质层的材料为氧化硅、正硅酸乙酯其中之一或它们的组合。

本发明还提供一种偏振分光器件的形成方法，包括：

提供透明基底；

在所述透明基底上形成具有沟槽阵列的透明介质层，所述沟槽阵列包括多个相互平行、呈长条状的沟槽；

在所述沟槽内填充不透光材料形成不透光部，所述不透光材料和相邻不透光材料之间的透明介质层为透光部，所述不透光部和透光部形成偏振光栅；

在所述偏振光栅上形成透明层。

可选的，所述沟槽的横截面为矩形或类梯形，所述类梯形靠近所述透明基底的底边长度大于相对的顶边的长度。

可选的，在所述透明基底上形成具有沟槽阵列的透明介质层包括：

在所述透明基底上形成第一透明介质层；

在所述第一透明介质层上形成第二透明介质层；

刻蚀所述第二透明介质层，在所述第二透明介质层中形成沟槽阵列，所述沟槽底部暴露出所述第一透明介质层，所述透明介质层包括第一透明介质层和第二透明介质层。

可选的，在所述透明基底上形成第一透明介质层之后，在所述第一透明介质层上形成第二透明介质层之前；还包括：在所述第一透明介质层上形成刻蚀停止层，所述刻蚀停止层位于所述沟槽下方。

可选的，所述刻蚀停止层的材料为氮化硅。

可选的，所述沟槽的宽度为32-80nm，所述沟槽的深度为65-150nm，相邻两沟槽之间的距离为120nm-150nm。

可选的，在所述沟槽内填充不透光材料包括：

用不透光材料填满所述沟槽且覆盖所述透明介质层；

利用化学机械研磨去除透明介质层上和高出沟槽的不透光材料，使沟槽内不透光材料的表面和所述透明介质层的表面相平。

可选的，用不透光材料填满所述沟槽且覆盖所述透明介质层之后，利用化学机械研磨去除透明介质层上和高出沟槽的不透光材料之前，还包括对所述不透光材料进行退火处理。

可选的，所述退火的温度范围为400-600摄氏度。

可选的，所述透明基底、透明介质层的材料为氧化硅、正硅酸乙酯其中之一或它们的组合。

可选的，所述不透光材料为铜、铝、金、银、钛、钴、镍、钨其中一种或它们的任意组合。

可选的，所述不透光部的材料为铝，还包括：在所述透明层上形成另一偏振光栅，在所述偏振光栅上形成另一透明层，所述另一偏振光栅的形成方法、材料与所述偏振光栅的形成方法、材料相同，所述另一透明层的形成方法、材料与所述透明层的形成方法、材料相同。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明的偏振分光器件，包括透明基底；位于所述透明基底上的偏振光栅，所述偏振光栅包括多条相互间隔平行排列的透光部和不透光部；位于所述偏振光栅上的透明层。也就是说，在不透光部之间***了透光部，而非现有技术的空隙，而且在偏振光栅上还覆盖了一层透明层，根据本发明的偏振分光器件的仿真结果得知：入射光线经偏振分光器件后的透射光和反射光的强度基本相同，都接近入射光线强度的50％。因此本发明的偏振分光器件可以提高立体投影光学***的成像效果。

附图说明

图1为现有技术的偏振分光器件的立体图；

图2为图1所示的偏振分光器件沿a-a方向的剖面结构示意图；

图3为本发明第一具体实施例的偏振分光器件的立体图；

图4为图3所示的偏振分光器件沿b-b方向的剖面结构示意图；

图5为本发明第一具体实施例的偏振分光器件其入射光强、反射光强和透射光强之间的相互关系的仿真模拟图；

图6为第二具体实施例的偏振分光器件的剖面结构示意图；

图7为本发明第二具体实施例的偏振分光器件其入射光强、反射光强和透射光强之间的相互关系的仿真模拟图；

图8为本发明第三具体实施例的偏振分光器件的剖面结构示意图；

图9为本发明第三具体实施例的偏振分光器件其入射光强、反射光强和透射光强之间的相互关系的仿真模拟图；

图10为本发明具体实施例的偏振分光器件形成方法的流程示意图；

图11～图15为本发明第一实施例的形成偏振分光器件的方法的剖面示意图；

图16～图19为本发明第二实施例的形成偏振分光器件的方法的剖面示意图。

具体实施方式

发明人发现现有技术中偏振分光器件的铝条暴露在空气中，因此铝条容易被氧化，改变了铝条表面的材料属性，相应的也就会影响入射光线经偏振分光器件后的透射光线和反射光线的强度。基于此机理，本发明提供了一种偏振分光器件，将不透光的金属条镶嵌在透明的材料之间，且在不透光的部位上也覆盖有透明材料，这样可以避免不透光的金属条被氧化，影响入射光线经偏振分光器件后的透射光线和折射光线的强度的问题。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

图3为本发明第一具体实施例的偏振分光器件的立体图，图4为图3所示的偏振分光器件沿b-b方向的剖面结构示意图，结合参考图3和图4，本发明的偏振分光器件包括：透明基底20；位于所述透明基底20上的偏振光栅30，所述偏振光栅30包括多条相互间隔平行排列呈长条状的透光部32和不透光部31，透光部32为透光材料，不透光部31为不透光材料；位于所述偏振光栅30上的透明层40。

参考图4，本发明第一具体实施例中，不透光部31的横截面为矩形，也就是沿b-b方向的截面为矩形。不透光部31的宽度d1为32-80nm(纳米)，优选42nm。所述不透光部31和透光部32的厚度h2为65-150nm，优选110nm。相邻两不透光部31之间的距离即透光部32的宽度d2为120nm-150nm，优选140nm。透明基底20的厚度h1范围为900-1100μm(微米)，优选1000μm。透明层40的厚度h3范围为900-1100μm(微米)，优选1000μm。

本发明第一具体实施例中，不透光部31的材料为金属，可以为铜、铝、金、银、钛、钴、镍、钨中的一种或它们的任意组合。但不透光部31不限于金属，也可以为其他的不透光材料。不透光部31的材料优选铝。

透光部32的材料为氧化硅、正硅酸乙酯(TEOS)或他们的组合。透光部的材料不限于氧化硅、TEOS，也可以为本领域技术人员公知的其他透明介质材料。

透明基底20和透明层40的材料为氧化硅、正硅酸乙酯(TEOS)或他们的组合。透明基底20和透明层40的材料不限于氧化硅、TEOS，也可以为本领域技术人员公知的其他透明介质材料。

图5为本发明第一具体实施例的偏振分光器件其入射光强、反射光强和透射光强之间的相互关系的仿真模拟图，横坐标为波长，单位为微米(μm)，纵坐标为光强比，曲线62为反射光线52的光强与入射光线51的光强之比，曲线63为透射光线53的光强与入射光线51的光强之比，曲线61为透射光线53、反射光线52的光强之和与入射光线51的光强之比。其中，不透光部31的材料为铝，其横截面为矩形，不透光部31的宽度d1为42nm，透光部32的宽度d2为140nm，h2为110nm，透明基底20为氧化硅，其厚度h1为1000μm，透明层40的材料为氧化硅，厚度为1000μm，入射光线为可见光，波长范围为380～780nm，入射光线51的入射角为45度。从图5的仿真结果可以获知：透射光线53和反射光线52的光强基本相等，光强比范围基本在0.45-0.50之间，都接近入射光线强度的50％，而且，根据曲线61可以得知光强的损失较少。因此本发明的偏振分光器件，由于在不透光部之间***了透光部，而且在偏振光栅上还覆盖了一层透明层，入射光线经偏振分光器件后的透射光和反射光的强度基本相同，都接近入射光线强度的50％，可以提高立体投影光学***的成像效果。

图6为第二具体实施例的偏振分光器件的剖面结构示意图，结合参考图6和图4，本发明第二具体实施例的偏振分光器件，偏振光栅30a中的不透光部31a的形状与第一具体实施例的偏振分光器件中的不透光部31的形状不同，不透光部31a的横截面呈类梯形，本发明中类梯形靠近所述透明基底的底边长度大于相对的顶边的长度。在具体实施例中，该类梯形包括呈梯形的第一面311a、呈矩形的第二面312a和呈梯形的第三面313a，所述第二面312a位于所述第一面311a和第三面313a之间，所述第一面311a与透明基底30接触的边即底边的长度大于所述第三面313a与透明层40接触的边即顶边的长度。本发明中，类梯形的形状不限于图6中示出的形状，也可以为其他形状的类梯形，只要保证底边长度大于顶边长度即可，而且本发明中的类梯形包括梯形。由于不透光部31a和透光部32a相互间隔设置，且不透光部31a镶嵌在透光部32a中，因此，透光部32a的形状随着不透光部31a做相应的调整。其他各种参数，例如d1，d2，h1，h2，h3均与第一实施例相同，透光部32a、不透光部31a的材料以及透明基底20和透明层40的材料均与第一实施例相同。

图7为本发明第二具体实施例的偏振分光器件其入射光强、反射光强和透射光强之间的相互关系的仿真模拟图，横坐标为波长，单位为微米(μm)，纵坐标为光强比，曲线62为反射光线52的光强与入射光线51的光强之比，曲线63为透射光线53的光强与入射光线51的光强之比，曲线61为透射光线53、反射光线52的光强之和与入射光线51的光强之比。其中，不透光部31a的材料为铝，其横截面为矩形，不透光部31a的宽度d1为42nm，透光部32a的宽度d2为140nm，h2为110nm，透明基底20为氧化硅，其厚度h1为1000μm，透明层40的材料为氧化硅，厚度为1000μm，入射光线为可见光，波长范围为380～780nm，入射光线51的入射角为45度。从图7的仿真结果可以获知：透射光线53和反射光线52的光强基本相等，范围基本在0.45-0.50之间，都接近入射光线强度的50％，而且，根据曲线61可以得知光强的损失较少。因此本发明的偏振分光器件，由于在不透光部之间***了透光部，而且在偏振光栅上还覆盖了一层透明层，入射光线经偏振分光器件后的透射光和反射光的强度基本相同，都接近入射光线强度的50％，可以提高立体投影光学***的成像效果。

以上所述的第一实施例和第二实施例的偏振分光器件中，不透光部的形状仅为示例性，本发明中的不透光部的横截面不限于以上所述的形状。

图8为本发明第三具体实施例的偏振分光器件的剖面结构示意图，参考图8，本发明第三具体实施例的偏振分光器件中具有两层偏振光栅30b、30c以及两层透明层40b、40c。也就是说，第三实施例的偏振分光器件，在第一实施例的基础上，还具有另一偏振光栅30c和另一透明层40c，所述另一偏振光栅30c与所述偏振光栅30b的结构相同；另一偏振光栅30c位于所述透明层40b上，并且和所述偏振光栅30b的位置对应，所述另一透明层40c位于所述另一偏振光栅30c上。在该第三具体实施例中，两层偏振光栅30b、30c的结构、形状相同，也就是说，偏振光栅30c为偏振光栅30b的复制，两者均与第一实施例的偏振光栅30相同，横截面均为矩形，不同的是，第三实施例的不透光部31b、31c的材料均为铝。两层透明层40b、40c的材料与第一实施例的透明层40相同，透明层40c的厚度与第一实施例相同，透明层40b的厚度h3为400nm～600nm。透明基底20的厚度h1、材料与第一实施例相同。不透光部31b、31c的宽度d1、厚度h2与第一实施例相同，透光部32b、32c的宽度d2、厚度h2与第一实施例相同。

图9为本发明第三具体实施例的偏振分光器件其入射光强、反射光强和透射光强之间的相互关系的仿真模拟图，横坐标为波长，单位为微米(μm)，纵坐标为光强比，曲线62为反射光线52的光强与入射光线51的光强之比，曲线63为透射光线53的光强与入射光线51的光强之比，曲线61为透射光线53、反射光线52的光强之和与入射光线51的光强之比。其中，不透光部31b、31c的宽度d1为42nm，透光部32b、32c的宽度d2为140nm，厚度h2为110nm，透明基底20为氧化硅，其厚度h1为1000μm，透明层40b的材料为氧化硅，厚度为500nm，透明层40c的材料为氧化硅，厚度为1000μm，入射光线为可见光，波长范围为380～780nm，入射光线51的入射角为45度。从图9的仿真结果可以获知：本发明第三实施例的具有双层偏振光栅的偏振分光器件，在500nm～700nm的波长范围内，入射光线51经偏振分光器件后的透射光53和反射光52的强度基本相同，都接近入射光线强度的50％，而且，根据曲线61可以得知光强的损失较少，可以提高立体投影光学***的成像效果。在图9中得知在400nm到700nm波长范围内，并不是所有波长范围内透射光53和反射光52的强度基本相同，但在图9中看到的是对应单个波长的光强比，而实际生活中不可能感知单个波长(激光也是属于窄段近似单波长)，将400nm-700nm作为波段来看他们的透反光强比曲线比是完全重合的一条线。

本发明还提供了一种形成偏振分光器件的方法，图10为本发明具体实施例的偏振分光器件的形成方法的流程示意图，参考图10，本发明具体实施例的偏振分光器件的形成方法包括：

步骤S21，提供透明基底；

步骤S22，在所述透明基底上形成具有沟槽阵列的透明介质层，所述沟槽阵列包括多个相互平行、呈长条状的沟槽；

步骤S23，在所述沟槽内填充不透光材料形成不透光部，所述不透光材料和相邻不透光材料之间的透明介质层为透光部，所述不透光部和透光部形成偏振光栅；

步骤S24，在所述偏振光栅上形成透明层。

图11～图15为本发明第一实施例的偏振分光器件的形成方法的剖面示意图，下面结合图10和图11～图15详细说明本发明第一具体实施例的形成偏振分光器件的方法。

结合参考图10和图11，执行步骤S21，提供透明基底20。该透明基底20的材料为玻璃，也可以为本领域技术人员公知的其他透明材料。结合参考图10和图13，执行步骤S22，在所述透明基底20上形成具有沟槽阵列的透明介质层21，所述沟槽阵列包括多个相互平行、呈长条状的沟槽22。

参考图12至图13，本发明第一具体实施例中，在所述透明基底20上形成具有沟槽阵列的透明介质层21包括：参考图12，在所述透明基底20上形成透明介质层21，该透明介质层21的材料为氧化硅，其形成方法为热氧化外延生长法；该透明介质层21的材料也可以为正硅酸乙酯(TEOS)，其形成方法为化学气相沉积；该透明介质层21的材料也可以为正硅酸乙酯和氧化硅的组合。参考图13，刻蚀所述透明介质层21，在所述透明介质层21中形成沟槽阵列，沟槽阵列中的多个沟槽22相互平行、呈长条状。其中，沟槽22的宽度L为32-80nm，沟槽22的深度h为65-150nm，相邻两沟槽22之间的距离d为120nm-150nm。透明介质层21的材料不限于氧化硅、TEOS，也可以为本领域技术人员公知的其他透明介质材料。沟槽22的宽度L对应不透光部的宽度d1，深度h对应不透光部的厚度h2，相邻两沟槽22之间的距离d对应透光部的宽度d2。

结合参考图10和图14，执行步骤S23，在所述沟槽内填充不透光材料形成不透光部31，所述不透光材料和相邻不透光材料之间的透明介质层为透光部32，所述不透光部31和透光部32形成偏振光栅30。在透明基底20和偏振光栅30之间具有一层透明介质层211，该透明介质层211和透明基底20共同构成了图4中所示的透明基底20。本发明具体实施例中，所述不透光部31的表面和透明介质层21的表面相平，需要说明的是，不透光部31的表面和透明介质层21的表面相平并不意味着两者的表面严格相平，允许在一定的工艺条件下有一定的误差。具体形成方法包括：用不透光材料填满所述沟槽且覆盖所述透明介质层21；利用化学机械研磨去除透明介质层21上和高出沟槽22的不透光材料，使沟槽22内的不透光材料的表面和所述透明介质层21的表面相平。本发明具体实施例中，用不透光材料填满所述沟槽22且覆盖所述透明介质层21之后，利用化学机械研磨去除透明介质层21上和高出沟槽22的不透光材料之前，还包括对不透光材料进行退火处理，退火的温度范围为400-600摄氏度。这样可以使不透光材料在退火工艺中回流以更好的填充沟槽，以免不透光材料填充不均匀。本发明中，不透光材料为金属，可以为铜、铝、金、银、钛、钴、镍、钨中其中的一种或它们的任意组合，本实施例中，选用铝，其形成方法可以为物理气相沉积等本领域技术人员公知的技术。

结合参考图10和图15，执行步骤S24，在所述偏振光栅30上形成透明层40。本发明第一实施例的形成偏振分光器件的方法形成的偏振分光器件对应图4所示的第一实施例的偏振分光器件。透明层40的材料为氧化硅、TEOS或者它们的组合，形成方法为化学气相沉积。透明层的厚度参见第一实施例的偏振分光器件中的具体参数。

本发明图6所示的第二实施例的偏振分光器件的形成方法，与第一实施例基本相同，不同的是由于不透光部的截面形状不同，因此在形成第二实施例的偏振分光器件时，形成沟槽时，需要调整刻蚀的参数以形成符合第二实施例要求的沟槽。

图8所示的本发明第三实施例的偏振分光器件，在执行完步骤S22、步骤S23、步骤S24后，继续执行步骤S22、步骤S23、步骤S24，也就是在透明层40上形成另一个偏振光栅和另一个透明层。

以上所述为本发明第一具体实施例的偏振分光器件的形成方法，图16至图19为本发明第二实施例的形成偏振分光器件的方法的剖面结构示意图，其中，步骤S21与第一实施例相同，在第二实施例中不做赘述。下面详述步骤S22。

本发明第二实施例中，在所述透明基底20上形成具有沟槽阵列的透明介质层包括：参考图16，在所述透明基底20上形成第一透明介质层21a，第一透明介质层21a的材料为氧化硅，其形成方法为热氧化生长法；第一透明介质层21a的材料也可以为TEOS，其形成方法为化学气相沉积；也可以为氧化硅和TEOS的组合。形成第一透明介质层21a之后，在第一透明介质层21a上形成刻蚀停止层24，该刻蚀停止层24仅形成在之后形成的沟槽22的下方；该实施例中，刻蚀停止层24的材料为氮化硅，其具体形成方法为：利用化学气相沉积法在第一透明介质层21a沉积一层氮化硅，之后光刻、刻蚀氮化硅，仅保留之后形成的沟槽22下方的氮化硅作为刻蚀停止层24。参考图17，之后，形成第二透明介质层21b，该第二透明介质层21b覆盖第一透明介质层21a和刻蚀停止层24，之后刻蚀第二透明介质层21b在所述第二透明介质层21b中形成沟槽阵列，在刻蚀第二透明介质层21b时，当刻蚀到刻蚀停止层24时停止对第二透明介质层21b的刻蚀，所述沟槽阵列中的沟槽22底部暴露出刻蚀停止层24。第二透明介质层21b的材料为氧化硅，其形成方法为热氧化生长法，第二透明介质层21b的材料也可以为TEOS，其形成方法为化学气相沉积；也可以为氧化硅和TEOS的组合。第一透明介质层21a、第二透明介质层21b共同作为透明介质层21。其中，沟槽22的宽度L为32-80nm，沟槽22的深度h为65-150nm，相邻两沟槽22之间的距离d为120nm-150nm。透明介质层21的材料不限于氧化硅、TEOS，也可以为本领域技术人员公知的其他透明介质材料。沟槽22的宽度L对应不透光部的宽度d1，深度h对应不透光部的厚度h2，相邻两沟槽22之间的距离d对应透光部的宽度d2。第一透明介质层21a、第二透明介质层21b的材料不限于氧化硅、TEOS，可以为本领域技术人员公知的其他透明介质材料。之后，参考图18，在所述沟槽22内填充不透光材料形成不透光部31，不透光材料的表面和第二透明介质层21b的表面相平，所述不透光材料和相邻不透光材料之间的透明介质层形成透光部32，所示透光部32和不透光部31形成偏振光栅30。具体请参见第一实施例中相应部分的描述。

之后，参考图19，执行步骤S24，在偏振光栅30上形成透明层40。该步骤与第一实施例相同，在此不做赘述。

本发明第二实施例的形成偏振分光器件的方法形成的偏振分光器件为图4所示的第一实施例的偏振分光器件。其中，图4中的基底20包括图19中的透明基底20、第一透明介质层21a、与刻蚀停止层在同一平面内的第二透明介质层21b的部分即图中虚线与第一透明介质层21a之间的部分。

本发明图6所示的第二实施例的偏振分光器件的形成方法，与第一实施例基本相同，不同的是由于不透光部的截面形状不同，因此在形成第二实施例的偏振分光器件时，形成沟槽时，需要调整刻蚀的参数以形成符合第二实施例要求的沟槽。

图8所示的本发明第三实施例的偏振分光器件，在执行完步骤S22、步骤S23、步骤S24后，继续执行步骤S22、步骤S23、步骤S24，也就是在透明层40上形成另一个偏振光栅和另一个透明层。

本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (19)

1.一种偏振分光器件，其特征在于，包括：

透明基底；

位于所述透明基底上的偏振光栅，所述偏振光栅包括多条相互间隔平行排列的透光部和不透光部；

位于所述偏振光栅上的透明层。

2.如权利要求1所述的偏振分光器件，其特征在于，所述不透光部的横截面为矩形或者类梯形，所述类梯形靠近所述透明基底的底边长度大于相对的顶边的长度。

3.如权利要求1所述的偏振分光器件，其特征在于，所述不透光部的材料为铝；

还包括：另一偏振光栅和另一透明层，所述另一偏振光栅与所述偏振光栅的结构相同；

所述另一偏振光栅位于所述透明层上，并且和所述偏振光栅的位置对应，所述另一透明层位于所述另一偏振光栅上。

4.如权利要求1所述的偏振分光器件，其特征在于，所述不透光部的宽度为32-80nm，所述不透光部和透光部的厚度为65-150nm，透光部的宽度为120nm-150nm。

5.如权利要求1所述的偏振分光器件，其特征在于，所述不透光部的材料为铜、铝、金、银、钛、钴、镍、钨中其中一种或它们的任意组合。

6.如权利要求1所述的偏振分光器件，其特征在于，所述透明基底、透光部和所述透明层的材料为氧化硅、正硅酸乙酯其中之一或它们的组合。

7.如权利要求3所述的偏振分光器件，其特征在于，所述透明基底、透光部和所述透明层、另一透明介质层的材料为氧化硅、正硅酸乙酯其中之一或它们的组合。

8.一种偏振分光器件的形成方法，其特征在于，包括：

提供透明基底；

在所述透明基底上形成具有沟槽阵列的透明介质层，所述沟槽阵列包括多个相互平行、呈长条状的沟槽；

在所述沟槽内填充不透光材料形成不透光部，所述不透光材料和相邻不透光材料之间的透明介质层为透光部，所述不透光部和透光部形成偏振光栅；

在所述偏振光栅上形成透明层。

9.如权利要求8所述的偏振分光器件的形成方法，其特征在于，所述沟槽的横截面为矩形或类梯形，所述类梯形靠近所述透明基底的底边长度大于相对的顶边的长度。

10.如权利要求9所述的偏振分光器件的形成方法，其特征在于，在所述透明基底上形成具有沟槽阵列的透明介质层包括：

在所述透明基底上形成第一透明介质层；

在所述第一透明介质层上形成第二透明介质层；

刻蚀所述第二透明介质层，在所述第二透明介质层中形成沟槽阵列，所述沟槽底部暴露出所述第一透明介质层。

11.如权利要求10所述的偏振分光器件的形成方法，其特征在于，在所述透明基底上形成第一透明介质层之后，在所述第一透明介质层上形成第二透明介质层之前；还包括：在所述第一透明介质层上形成刻蚀停止层，所述刻蚀停止层位于所述沟槽下方。

12.如权利要求11所述的偏振分光器件的形成方法，其特征在于，所述刻蚀停止层的材料为氮化硅。

13.如权利要求8所述的偏振分光器件的形成方法，其特征在于，所述沟槽的宽度为32-80nm，所述沟槽的深度为65-150nm，相邻两沟槽之间的距离为120nm-150nm。

14.如权利要求8所述的偏振分光器件的形成方法，其特征在于，在所述沟槽内填充不透光材料包括：

用不透光材料填满所述沟槽且覆盖所述透明介质层；

利用化学机械研磨去除透明介质层上和高出沟槽的不透光材料，使沟槽内不透光材料的表面和所述透明介质层的表面相平。

15.如权利要求14所述的偏振分光器件的形成方法，其特征在于，用不透光材料填满所述沟槽且覆盖所述透明介质层之后，利用化学机械研磨去除透明介质层上和高出沟槽的不透光材料之前，还包括对所述不透光材料进行退火处理。

16.如权利要求15所述的偏振分光器件的形成方法，其特征在于，所述退火的温度范围为400-600摄氏度。

17.如权利要求8所述的偏振分光器件的形成方法，其特征在于，所述透明基底、透明介质层的材料为氧化硅、正硅酸乙酯其中之一或它们的组合。

18.如权利要求8所述的偏振分光器件的形成方法，其特征在于，所述不透光材料为铜、铝、金、银、钛、钴、镍、钨其中一种或它们的任意组合。

19.如权利要求8～17任一项所述的偏振分光器件的形成方法，其特征在于，所述不透光部的材料为铝，还包括：在所述透明层上形成另一偏振光栅，在所述偏振光栅上形成另一透明层，所述另一偏振光栅的形成方法、材料与所述偏振光栅的形成方法、材料相同，所述另一透明层的形成方法、材料与所述透明层的形成方法、材料相同。

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