一种偏振片及其制作方法与流程

本技术涉及一种光学领域，更具体的说，是涉及一种偏振片及其制作方法。

背景技术：

1、偏振片是常见的一种光学滤波片，偏振片包括多组线栅，通过线栅的周期性交替排列，可以实现对入射光的过滤，其中，偏振片的线栅主要材质为金属材质。而现有技术中对所述偏振片线栅的制作通常是使用纳米压印和物理气相沉积制作，使用纳米压印技术很难制作100纳米以下线栅，而使用物理气相沉积制作的偏振片的表面粗糙程度较大。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术提供了一种偏振片及其制作方法，方案如下：

2、一种偏振片的制作方法，包括：

3、提供一基板，具有相对的第一表面和第二表面；

4、通过离子束沉积方法，在第一表面形成周期排布的多条线栅。

5、优选的，在上述偏振片的制作方法中，多条线栅包括在第一方向上依次交替排布的第一线栅和第二线栅；

6、在第一表面形成周期排布的多条线栅，包括：

7、在第一表面形成图形化的牺牲层，牺牲层包括多个条形结构，相邻条形结构之间具有间隙；条形结构的延伸方向为第二方向；在第一方向上，条形结构具有相对的第一侧壁和第二侧壁；

8、在第一侧壁上形成第一线栅层，在第二侧壁上形成第二线栅层；

9、去除牺牲层，保留第一侧壁上的第一线栅层作为第一线栅，保留第二侧壁上的第二线栅层作为第二线栅；

10、其中，第一方向与第二方向垂直，且均平行于第一表面。

11、优选的，在上述偏振片的制作方法中，条形结构背离基板的顶部具有与第一侧壁相邻的第一顶面区域和与第二侧壁相邻的第二顶面区域；

12、基于第一离子束溅射工艺，在第一侧壁以及第一顶面区域形成第一线栅层；

13、完成第一离子束溅射工艺后，将基板水平旋转180°，基于第二离子束溅射工艺，在第二侧壁以及第二顶面区域形成第二线栅。

14、优选的，在上述偏振片的制作方法中，去除牺牲层前，还包括：

15、去除覆盖条形结构顶部的第一线栅层以及第二线栅层，形成露出条形结构的开口，用于去除牺牲层；

16、其中，剩余第一线栅层以及剩余第二线栅层与条形结构的顶部齐平。

17、优选的，在上述偏振片的制作方法中，去除牺牲层前，还包括：

18、去除覆盖条形结构顶部的第一线栅层以及第二线栅层，形成露出条形结构的开口，用于去除牺牲层；

19、其中，开口在基板上的垂直投影与条形结构在基板上的垂直投影重合。

20、优选的，在上述偏振片的制作方法中，采用离子束沉积设备制作偏振片，离子束沉积设备具有主离子源和辅离子源；

21、采用主离子源和辅离子源，通过第一离子束溅射工艺，沉积第一线栅层，通过第二离子束溅射工艺，沉积第二线栅层；

22、采用辅离子源进行刻蚀，去除条形结构顶部的第一线栅层和第二线栅层，形成露出条形结构顶部的开口；

23、基于开口，采用辅离子源进行刻蚀，去除条形结构。

24、优选的，在上述偏振片的制作方法中，沉积第一线栅层和第二线栅层时，工艺参数均包括：

25、主离子源基于通入氩气发射离子束，发射离子束的能量为400-1000ev，电流为0.5-1.5a，与垂直于靶材所在平面方向的夹角为10-75°；

26、辅离子源基于通入氧气和惰性气体发射离子束，发射的离子束的能量为50-400ev,电流为0.05-0.5a，与垂直于基板所在平面方向的夹角为0-30°。

27、优选的，在上述偏振片的制作方法中，去除条形结构顶部的第一线栅层和第二线栅层时，辅助离子源的工艺参数包括：

28、辅助离子源基于惰性气体发射的离子束能量为400-1000ev，电流为0.5-1.5a，与垂直于基板所在平面方向的夹角为0-45°。

29、优选的，在上述偏振片的制作方法中，去除条形结构时，辅助离子源的工艺参数包括：

30、辅助离子源基于通入氧气发射的离子束的能量为400-600ev，电流为0.5-0.8a。

31、优选的，在上述偏振片的制作方法中，惰性气体为氩气、氦气、氖气、氪气以及氙气中的一种或多种的混合气体。

32、优选的，在上述偏振片的制作方法中，第一线栅层以及第二线栅层均包括：

33、朝向所对应条形结构的第一保护层；

34、位于第一保护层背离所对应条形结构一侧的线栅层；

35、位于线栅层背离第一保护层一侧的第二保护层。

36、优选的，在上述偏振片的制作方法中，形成第一线栅层和第二线栅层的方法包括：

37、基于第一离子束溅射工艺，依次在第一侧壁以及第一顶面区域上形成第一线栅层的第一保护层、金属线栅以及第二保护层；

38、基于第二离子束溅射工艺，依次在第二侧壁以及第二顶面区域上形成第二线栅层的第一保护层、金属线栅以及第二保护层。

39、优选的，在上述偏振片的制作方法中，第一线栅层以及第二线栅层均为非金属线栅。

40、优选的，在上述偏振片的制作方法中，形成第一线栅层和第二线栅层的方法包括：

41、基于第一离子束溅射工艺，在第一侧壁以及第一顶面区域上形成一层非金属线栅作为第一线栅层；

42、基于第二离子束溅射工艺，在第二侧壁以及第二顶面区域上形成另一层非金属线栅作为第二线栅层。

43、优选的，在上述偏振片的制作方法中，第一线栅以及第二线栅均包括在第一方向上依次设置的透光的光学功能层、金属线栅以及保护层；

44、优选的，在上述偏振片的制作方法中，形成第一线栅层和第二线栅层的方法包括：

45、基于第一离子束溅射工艺，依次在第一侧壁以及第一顶面区域上形成第一线栅层的光学功能层、金属线栅以及保护层；

46、基于第二离子束溅射工艺，依次在第二侧壁以及第二顶面区域上形成第二线栅层的保护层、金属线栅以及光学功能层。

47、优选的，在上述偏振片的制作方法中，第一线栅层包括：朝向所对应条形结构的第一保护层；位于第一保护层背离所对应条形结构一侧的线栅层；位于线栅层背离第一保护层一侧的第二保护层；

48、其中，第二线栅层为光学功能层。

49、优选的，在上述偏振片的制作方法中，形成第一线栅层和第二线栅层的方法包括：

50、基于第一离子束溅射工艺，依次在第一侧壁以及第一顶面区域上形成第一线栅层的第一保护层、金属线栅以及第二保护层；

51、基于第二离子束溅射工艺，在第二侧壁以及第二顶面区域上形成一层光学功能层作为第二线栅层。

52、优选的，在上述偏振片的制作方法中，在第一表面形成图形化的牺牲层，包括：

53、在第一表面形成光刻胶层，基于o2腐蚀或是湿法腐蚀，对光刻胶层进行图形化处理；

54、或，在第一表面形成非晶碳层，基于o2腐蚀或是湿法腐蚀，对非晶碳层进行图形化处理；

55、或，在第一表面形成氧化硅层，基于氟基气体腐蚀，对氧化硅层进行图形化处理。

56、优选的，在上述偏振片的制作方法中，条形结构的顶部为平行于第一表面的平面；

57、或，条形结构的顶部具有凹槽。

58、一种偏振片，采用上述介绍中任一项的制作方法制作的偏振片，偏振片包括：

59、基板，基板具有相对的第一表面和第二表面；

60、位于第一表面上的多条线栅。

61、基于上述介绍，本技术提供了一种偏振片及其制作方法，制作方法，包括：提供一基板，具有相对的第一表面和第二表面；通过离子束沉积方法，在第一表面形成周期排布的多条线栅。采用离子束沉积法制作偏振片，能降低对基板的损伤，提高偏振片的使用寿命。同时使用离子束沉积方法制作的线栅表面粗糙程度小，具有较高的滤波效率以及透光性，通过离子束沉积法可以制作出厚度较低的线栅，提高了偏振片的性能。