CN114935789B - 一种窄带滤光片及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于滤光片领域，公开了窄带滤光片及其制备方法，窄带滤光片包括第一反射板组件、与第一反射板组件平行设置的第二反射板组件和支撑结构，第二反射板组件通过支撑结构支撑在第一反射板组件上，第一反射板组件、第二反射板组件和支撑结构之间围合形成反射腔，反射腔内填充有液晶材料，液晶材料的折射率随着施加给反射腔的电压的变化而变化，即通过施加不同的电压给反射腔，可以改变液晶材料的折射率，液晶材料在不同折射率时，窄带滤光片适用于不同波长，并且具有良好的透过率，从而使得窄带滤光片适用的波段可调谐，从而能够形成不同的光谱通道，还解决了线阵型和面阵型通光面积小的问题，且该窄带滤光片结构小巧且简单，利于微型化。
Description
技术领域
本发明涉及滤光片领域，尤其涉及一种基于F-P结构的大口径变波长窄带滤光片及其制备方法。
背景技术
分光元器件的主要作用是将连续的光谱分成若干个小的光谱带，窄带滤光片就属于分光元器件的一种，其可以对连续光谱选择性透过，目标光谱之外的光截止，主要应用在多光谱成像、遥感等领域。多光谱成像一般是指将很多个光谱通道集中在一个光学通道上的技术，其具有图谱合一的特征，可以覆盖从可见光到红外一系列波段，是一种重要的光谱信息获取手段。常见的技术方案是通过给光学系统前方添加滤光片机构来实现，传统方式主要有转轮旋转式结构、多相机并行结构、焦平面阵列式结构等，但因其结构庞大、光谱通道数少和重量劣势等因素难以满足机载和星载等特殊应用场所。随着多光谱成像系统向着微型化、轻型化和更高的集成化发展，尤其在机载和星载的特殊情况下，要求载荷具备多重功能且对重量限制苛刻。另外一种技术方案是通过组合掩模、离子束刻蚀或者多次光刻的方式制作的微型线性或阵列的窄带滤光片，虽然它们拥有结构小和重量轻的优势，但因为自身结构原因单个几何通道透光面积小而在大口径成像光路中使用被制约。因此大口径的变波长窄带滤光片在自身结构、光谱通道数、光谱分辨率和可集成化上体现出了自身的巨大优势。
F-P结构是由两块高反射率的平板对向平行放置构成，光线入射后在间隔腔层内反射产生多光束干涉，满足透射条件的光才能被透过，这种对光谱的选择特性被广泛的应用在窄带滤光片技术领域。F-P结构窄带滤光片(F-P NBF)有以下优点：
1、吸收小、光谱透射率高、截止度深；
2、窄带矩形度好、光谱分辨率高；
3、重量轻、通光口径大。
基于F-P腔结构窄带滤光片的优势，现大多数线性渐变窄带滤光片、阵列变化窄带滤光片都采用该结构，其通过改变相邻的线元或阵元通道腔层材料的物理厚度，来实现多个光谱通道。但线性渐变窄带滤光片和阵列变化窄带滤光片在设计制作完成后，同样面临着光谱波段固定不可调谐、单个阵元通光面积小且工艺一致性差的制约。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种窄带滤光片，其旨在解决现有的窄带滤光片光谱波段固定不可调谐、单个阵元通光面积小且结构繁重的技术问题。
为达到上述目的，本发明提供的方案是：
一种窄带滤光片，包括第一反射板组件、第二反射板组件和支撑结构，所述第二反射板组件通过所述支撑结构支撑在所述第一反射板组件上，所述第二反射板组件与所述第一反射板组件平行设置，所述第一反射板组件、所述第二反射板组件和所述支撑结构之间围合形成反射腔，所述反射腔内填充有液晶材料，所述液晶材料的折射率随着施加给反射腔的电压的变化而变化，从而使所述窄带滤光片适用的波段可调谐。
优选地，所述第一反射板组件包括第一基板、第一ITO导电层、第一反射膜堆、第一配向层和第一电极，所述第一ITO导电层、所述第一反射膜堆和所述第一配向层自下而上依次叠设在所述第一基板上，所述第一电极与所述第一ITO导电层电性连接，所述支撑结构设置在所述第一配向层上。
优选地，所述第一反射膜堆为四分之一参考波长的低折射率膜和四分之一参考波长的高折射率膜的叠层。
优选地，所述第一反射膜堆的膜系结构表示为(L1H1)5，5表示周期，L1的材料为二氧化硅，L1的厚度为145.12nm，H1的材料为二氧化钛，H1的厚度为92.86nm。
优选地，所述第一配向层形成有沟槽，所述第一配向层的材料为一氧化硅，厚度为137nm。
优选地，所述第二反射板组件包括第二基板、第二ITO导电层、第二反射膜堆、第二配向层和第二电极，所述第二ITO导电层、所述第二反射膜堆和所述第二配向层自下而上依次叠设在所述第二基板上，所述第二电极与所述第二ITO导电层电性连接，所述第二反射板组件通过所述第二配向层倒装在所述支撑结构上，所述第二基板的结构与所述第一基板的结构一样，所述第二ITO导电层与所述第一ITO导电层的结构一样，所述第二反射膜堆的结构与所述第一反射膜堆的结构一样，所述第二配向层的结构和所述第一配向层的结构一样。
优选地，所述第一基板背离所述第一ITO导电层的一侧和所述第二基板背离所述第二ITO导电层的一侧均设置有增透膜。
本发明的第二个目的在于提供一种窄带滤光片的制备方法，包括以下步骤：
提供第一基板和第二基板，第一基板和第二基板结构一样；
在所述第一基板的第一面形成第一ITO导电层，同时，在所述第二基板的第一面形成第二ITO导电层；
在所述第一ITO导电层上形成第一反射膜堆，同时，在所述第二ITO导电层上形成第二反射膜堆；
在所述第一反射膜堆上形成第一配向层，在所述第二反射膜堆上形成第二配向层；
采用掩膜沉积法在所述第一配向层上形成支撑结构，所述支撑结构上形成有反射腔；
在所述反射腔内注入液晶材料，并在真空环境下将所述第二基板倒装在支撑结构上，旋转调整所述第二基板的角度完成配向；
在所述第一ITO导电层侧边形成与所述第一ITO导电层连通的第一电极，在所述第二ITO导电层侧边形成与所述第二ITO导电层连通的第二电极；
优选地，所述第一配向层的制备方法包括：
在所述第一反射膜堆的45度方向采用电子束热蒸发技术沉积一氧化硅，以形成膜层内部柱状微观结构沿第一反射膜堆45度方向生长的一氧化硅薄膜；
使用摩擦工具沿纵向方向摩擦一氧化硅薄膜以在一氧化硅薄膜上形成沟槽；
所述第二配向层的制备方法包括：
在所述第二反射膜堆的45度方向采用电子束热蒸发技术沉积一氧化硅，以形成膜层内部柱状微观结构沿第一反射膜堆45度方向横向生长的一氧化硅薄膜；
使用摩擦工具沿纵向方向摩擦一氧化硅薄膜以在一氧化硅薄膜上形成沟槽。
优选地，还包括在所述第一基板的第二面形成增透膜，在所述第二基板的第二面形成增透膜。
本发明提供的窄带滤光片通过在反射腔内填充液晶材料，并通过改变施加给反射腔的电压来调整液晶材料的折射率，液晶材料在不同折射率时，窄带滤光片适用于不同波长，并且具有良好的透过率，从而使得窄带滤光片适用的波段可调谐，从而能够形成不同的光谱通道，另外，本发明的窄带滤光片的口径尺寸相比于阵列、线列式窄带滤光片有着不可比拟的优势，解决了线阵型和面阵型通光面积小，光能利用率低的问题，且该窄带滤光片结构小巧且简单，利于微型化。
本发明提供的窄带滤光片的制备方法采用两块相同的基板同时制备导电层和反射膜堆，能够保证工艺的一致性，并通过掩膜沉积法制备支撑结构，相比较与其他方法，该方法拥有实现简单便于操作、成本低、可重复性好等特点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的窄带滤光片的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的第一配向层的柱状微观结构的局部示意图；
图3是本发明实施例提供的窄带滤光片的在不同折射率时的透射光谱图；
图4是本发明实施例提供的窄带滤光片的制备流程图。
附图标号说明：
10、第一反射板组件；11、第一基板；12、第一ITO导电层；13、第一反射膜堆；14、第一配向层；141、柱状微观结构；15、第一电极；16、增透膜；20、第二反射板组件；21、第二基板；22、第二ITO导电层；23、第二反射膜堆；24、第二配向层；25、第二电极；30、支撑结构；40、反射腔；50、液晶材料；60、光学胶；70、掩膜版。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
还需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。
另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
如图1-图3所示，其为本发明的一种实施例的窄带滤光片。
请参阅图1-图3所示，本发明实施例的一种窄带滤光片，包括第一反射板组件10、第二反射板组件20和支撑结构30，第二反射板组件20通过支撑结构30支撑在第一反射板组件10上，第二反射板组件20与第一反射板组件10平行设置，第一反射板组件10、第二反射板组件20和支撑结构30之间围合形成反射腔40，反射腔40内填充有液晶材料50，液晶材料50的折射率随着施加给反射腔40的电压的变化而变化，即通过施加不同的电压给反射腔40，可以改变液晶材料50的折射率，液晶材料50在不同折射率时，窄带滤光片适用于不同波长，并且具有良好的透过率，从而使得窄带滤光片适用的波段可调谐，从而能够形成不同的光谱通道。
可以理解地，反射腔40的深度为822.5nm。即，支撑结构30的厚度为822.5nm。根据公式2nLCd＝mλ0来确定支撑结构30的支撑厚度，nLC为液晶材料50的折射率，λ0为中心波长，m为干涉级次(m＝1,2,···)。液晶材料50选择nLC为1.55，λ0为850nm。为获得较好的窄带矩形度，选择m＝3，可得支撑结构30的厚度为822.5nm。支撑结构30采用0.3nm/s速率自然沉积。
可选地，支撑结构30采用锗(Ge)材料制备。
可以理解地，液晶材料50的折射率范围为：1.49≤nLC≤1.61，当折射率在1.49至1.61之间变化，可以使不同波长位置光透过，形成光谱通道波长可变可调谐的效果，在波长850nm处，液晶材料50的折射率nLC为1.55。
可以理解地，第一反射板组件10和第二反射板组件20的结构一样，安装时，第一反射板组件10和第二反射板组件20相向安装。
本发明实施例的窄带滤光片通过在反射腔40内填充液晶材料50，并通过改变施加给反射腔40的电压来调整液晶材料50的折射率，液晶材料50在不同折射率时，窄带滤光片适用于不同波长，并且具有良好的透过率，从而使得窄带滤光片适用的波段可调谐，从而能够形成不同的光谱通道，另外，本发明实施例的窄带滤光片的口径尺寸相比于阵列、线列式窄带滤光片有着不可比拟的优势，解决了线阵型和面阵型通光面积小，光能利用率低的问题，且该窄带滤光片结构小巧且简单，利于微型化。
请参阅图1-图3所示，示例性地，在某些实施例中，第一反射板组件10包括第一基板11、第一ITO导电层12、第一反射膜堆13、第一配向层14和第一电极15，第一ITO导电层12、第一反射膜堆13和第一配向层14自下而上依次叠设在第一基板11上，第一电极15与第一ITO导电层12电性连接，支撑结构30设置在第一配向层14上，通过合理设置第一反射板组件10的结构便于向反射腔40施加电压。
示例性地，在某些实施例中，第一基板11的材料为K9玻璃。
示例性地，在某些实施例中，根据薄膜偶数倍光学厚度时为虚设层的特性，在第一基板11上溅射212.5nm厚度的ITO薄膜充当液晶材料50的电极，溅射速率0.5nm/s，烘烤温度280℃。
示例性地，在某些实施例中，第一反射膜堆13为四分之一参考波长的低折射率膜和四分之一参考波长的高折射率膜的叠层。
具体地，反射层在中心波长850nm处最大反射是满足窄带透过率较高的关键，根据介质薄膜的干涉效应设计第一反射膜堆13，第一反射膜堆13的膜系结构表示为(L1H1)5，5表示周期，即第一反射膜堆13包括五个低折射率膜和五个高折射率膜，参考波长λ0为850nm，L1的材料为二氧化硅(SiO2)，折射率为1.48，L1的厚度为145.12nm，H1的材料为二氧化钛(TiO2)，折射率为2.23，H1的厚度为92.86nm，L1以0.5nm/s沉积，氩气离子源辅助，H1以0.3nm/s沉积，氩气离子源辅助。
可以理解地，第一反射膜堆13中低折射率膜和高折射率膜的层数也可以设计成其他数量，具体根据实际需求设计。
请重点参阅图1和图2，,第一配向层14的材料为一氧化硅(SiO)，折射率为1.55，第一配向层14的厚度为137nm，第一配向层14采用45度蒸汽入射角以0.5nm/s自然沉积而成，即第一配向层14内部的柱状微观结构141沿第一反射膜堆13的45度方向横向生长。第一配向层14经过表面处理后，可以为反射腔40内的液晶分子提供其所需依附或对准的理想方向。此处所述第一配向层14的表面处理为采用摩擦棒对表面进行摩擦处理获得配向，如图2所示，图中，Y轴所在方向为横向，X轴所在方向为纵向，Z轴所在方向为竖直方向，定义第一反射膜堆的顶面为xOy面，则柱状微观结构141的截面为yOz面，摩擦棒的摩擦方向与为X轴方向，即一氧化硅薄膜上形成的沟槽的延伸方向与X轴方向平行。
请参阅图1-图3所示，示例性地，在某些实施例中，第二反射板组件20包括第二基板21、第二ITO导电层22、第二反射膜堆23、第二配向层24和第二电极25，第二ITO导电层22、第二反射膜堆23和第二配向层24自下而上依次叠设在第二基板21上，第二电极25与第二ITO导电层22电性连接，第二反射板组件20通过第二配向层24倒装在支撑结构30上，安装时旋转第二反射板组件20的角度使第二配向层24的与第一配向层14平行，即第二配向层24摩擦得到的沟槽的延伸方向与第一配向层14摩擦得到的沟槽的延伸方向平行。通过合理设置第二反射板组件20的结构便于向反射腔40施加电压。
第二基板21的结构与第一基板11的结构一样，第二ITO导电层22与第一ITO导电层12的结构一样，第二反射膜堆23的结构与第一反射膜堆13的结构一样，第二配向层24的结构和第一配向层14的结构一样，在此不赘述。
请参阅图1和图2所示，示例性地，在某些实施例中，第一基板11背离第一ITO导电层12的一侧和第二基板21背离第二ITO导电层22的一侧均设置有增透膜16，通过在第一基板11上和第二基板21设置增透膜16，能够减少第一基板11表面的反射以及第二基板21表面的反射。
可选地，增透膜16为四分之一参考波长的低折射率膜和四分之一参考波长的高折射率膜的叠层。
具体地，低折射率膜的材料为二氧化硅(SiO2)，折射率为1.48，高折射率膜的材料为五氧化二钽(Ta2O5)，折射率为2.1。
具体地，以入射光垂直入射为例，增透膜16的膜系结构表示为H2L1H2L1H2L1H2L1，即增透膜16包括五个低折射率膜和五个高折射率膜，H2L1H2L1H2L1H2L1的厚度依次为39.67nm，131.7nm，19.72nm，115.43nm，95.71nm，118.18nm，51.85nm，207.03nm。L3以0.5nm/s沉积，氩气离子源辅助，H2以0.3nm/s沉积，氩气离子源辅助。
可以理解地，增透膜16中低折射率膜和高折射率膜的层数也可以设计成其他数量，具体根据实际需求设计。
请参阅图1所示，示例性地，窄带滤光片还包括填充在第一反射板组件10、第二反射板组件20和支撑结构30四周的光学胶60。
具体地，设置有第一电极15和第二电极25的位置用导电胶代替光学胶60，通过导电胶引出第一电极15和第二电极25。
请参阅图1-图4所示，本发明实施例还提供了一种窄带滤光片的制备方法。由于第二基板21制备增透膜16、第二ITO导电层22、第二反射膜堆23和第二配向层24与第一基板11制备增透膜16、第一ITO导电层12、第一反射膜堆13和第一配向层14的方法一样，因此，图中未示出第二基板21的制备流程。
以下以850nm为中心波长，在800nm～900nm波段工作的窄带滤光片举例说明窄带滤光片的制备方法，其包括以下步骤：
步骤S100，提供第一基板11和第二基板21，第一基板11和第二基板21结构一样，对第一基板11和第二基板21进行清洗并擦干。
步骤S200，在第一基板11的第二面形成增透膜16，在第二基板21的第二面形成增透膜16。
步骤S300，在第一基板11的第一面形成第一ITO导电层12，同时，在第二基板21的第一面形成第二ITO导电层22。
步骤S400，在第一ITO导电层12上形成第一反射膜堆13，同时，在第二ITO导电层22上形成第二反射膜堆23。
步骤S500，在第一反射膜堆13上形成第一配向层14，在第二反射膜堆23上形成第二配向层24。
步骤S600，采用掩膜沉积法在第一配向层14上形成支撑结构30，支撑结构30内形成有反射腔40。
步骤S700，在反射腔40内注入液晶材料50，并在真空环境下将第二基板21倒装在支撑结构30上，并去除气泡，旋转调整第二基板21的角度完成配向。
步骤S800，在第一ITO导电层12侧边形成与第一ITO导电层12连通的第一电极15，在第二ITO导电层22侧边形成与第二ITO导电层22连通的第二电极25。
可以理解地，步骤S300和步骤S400中，同时制备第一基板11和第二基板21，即为在同一环境中，利用同一方法在第一基板11上镀制第一ITO导电层12、第一反射膜堆13和在第二基板21上镀制第二ITO导电层22、第二反射膜堆23，从而能够保证工艺的一致性。
可以理解地，步骤S200中，可以同时在第一基板11和第二基板21上制备增透膜16，也可以分开制备。同理，步骤S500中，可以同时在第一基板11和第二基板21上制备第一配向层14和第二配向层24，也可以分开制备。
可以理解地，增透膜16的制备不是必要的，即可在某些实施例中，可以不实施步骤S200。
本发明实施例的窄带滤光片的制备方法制备出来的窄带滤光片在反射腔40内填充有液晶材料50，通过改变施加给反射腔40的电压可以调整液晶材料50的折射率，从而能够实现多个光谱通道。并且采用两块相同的基板同时制备导电层和反射膜堆，能够保证工艺的一致性。此外，通过掩膜沉积法制备支撑结构30，相比较与其他方法，该方法拥有实现简单便于操作、成本低、可重复性好等特点。
可选地，步骤S100中，使用酒精和丙酮各50％的溶液对第一基板11和第二基板21进行超声波清洗，清洗完成后使用干洁的棉球擦拭干净。
可选地，第一基板11和第二基板21采用K9玻璃，直径为30mm，厚度为1mm。
可选地，步骤S200中，采用电子束蒸发离子辅助沉积技术在第一基板11上镀制增透膜16，以及采用电子束蒸发离子辅助沉积技术在第二第一基板11上镀制增透膜16。
增透膜16的膜系结构表示为H2L1H2L1H2L1H2L1，L1的材料为二氧化硅(SiO2)，折射率为1.48，H2的材料为五氧化二钽(Ta2O5)，折射率为2.1，H2L1H2L1H2L1H2L1的厚度依次为39.67nm，131.7nm，19.72nm，115.43nm，95.71nm，118.18nm，51.85nm，207.03nm，L3以0.5nm/s沉积，氩气离子源辅助，H2以0.3nm/s沉积，氩气离子源辅助。
可选地，步骤S300中，采用磁控溅射沉积技术在第一基板11上镀制第一ITO导电层12，以及采用磁控溅射沉积技术在第二基板21上镀制第二ITO导电层22。
可选地，步骤S400中，采用电子束蒸发离子辅助沉积技术在第一ITO导电层12上镀制第一反射膜堆13，以及采用电子束蒸发离子辅助沉积技术在第二ITO导电层22上镀制第二反射膜堆23。
可选地，步骤S400中，第一反射膜堆13为四分之一参考波长厚的低折射率膜和四分之一参考波长厚的高折射率膜的叠层。
第一反射膜堆13的膜系结构表示为(L1H1)5，5表示周期，即第一反射膜堆13包括五个低折射率膜和五个高折射率膜，参考波长λ0为850nm，L1的材料为二氧化硅(SiO2)，折射率为1.48，L1的厚度为145.12nm，H1材料为二氧化钛(TiO2)，折射率为2.23，H1的厚度为92.86nm，L1以0.5nm/s沉积，H1以0.3nm/s沉积，氩气离子源辅助。
第二反射膜堆23的结构以及制备方法与第一反射膜堆13一致，在此不赘述。
可选地，步骤S500中，第一配向层14的制备方法包括：
在第一反射膜堆13的45度方向采用电子束热蒸发技术沉积一氧化硅，以形成膜层内部柱状微观结构141沿第一反射膜堆13的45度方向生长的一氧化硅薄膜，沉积速率为0.5nm/s；
使用摩擦工具沿纵向方向摩擦一氧化硅薄膜以在一氧化硅薄膜上形成沟槽，如图2所示，图中，Y轴所在方向为横向，X轴所在方向为纵向，Z轴所在方向为竖直方向，定义第一反射膜堆的顶面为xOy面，则柱状微观结构141的截面为yOz面，摩擦棒的摩擦方向为X轴方向，即一氧化硅薄膜上形成的沟槽的延伸方向与X轴方向平行；
第二配向层25的制备方法包括：
在第二反射膜堆23的45度方向采用电子束热蒸发技术沉积一氧化硅，以形成膜层内部柱状微观结构141沿第二反射膜堆23的45度方向生长的一氧化硅薄膜，沉积速率为0.5nm/s；
使用摩擦工具沿纵向方向摩擦一氧化硅薄膜以在一氧化硅薄膜上形成沟槽，如图2所示，图中，Y轴所在方向为横向，X轴所在方向为纵向，Z轴所在方向为竖直方向，定义第一反射膜堆的顶面为xOy面，则柱状微观结构141的截面为yOz面，摩擦棒的摩擦方向为X轴方向，即一氧化硅薄膜上形成的沟槽的延伸方向与X轴方向平行。
步骤S700中，旋转调整第二基板21的角度完成配向，即旋转调整第二基板21的角度使得第二配向层24与第一配向层14平行，即第二配向层24摩擦得到的沟槽的延伸方向与第一配向层14摩擦得到的沟槽的延伸方向平行。
步骤S600，采用掩膜沉积法在第一配向层14上形成支撑结构30包括：
步骤S601，将根据反射腔40的深度、宽度和长度设计的掩膜版70放置在第一配向层14上。可以理解地，反射腔40的深度为822.5nm。根据公式2nLCd＝mλ0来确定支撑结构30的支撑厚度，nLC为液晶材料50的折射率，λ0为中心波长，m为干涉级次(m＝1,2,···)。液晶材料50选择nLC为1.55，λ0为850nm。为获得较好的窄带矩形度，选择m＝3，可得支撑结构30的厚度为822.5nm，因此掩膜版70的高度稍大于822.5nm，宽度少于第一配向层14的宽度，长度少于第一配向层14的长度。
步骤S602，采用采用锗(Ge)材料以0.3nm/s速率自然沉积形成支撑结构30。
步骤S603，取走掩膜版70。
可选地，步骤S800中，从第一ITO导电层12暴露的侧边采用导电胶粘结第一电极15，以及从第二ITO导电层22暴露的侧边采用导电胶粘结第二电极25，最后在第一反射膜堆13、第一ITO导电层12、第一配向层14、支撑结构30、第二反射膜堆23、第二ITO导电层22和第二配向层24的四周滴入光学胶60，紫外灯照射固化。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种窄带滤光片，其特征在于，包括第一反射板组件、第二反射板组件和支撑结构，所述第二反射板组件通过所述支撑结构支撑在所述第一反射板组件上，所述第二反射板组件与所述第一反射板组件平行设置，所述第一反射板组件、所述第二反射板组件和所述支撑结构之间围合形成反射腔，所述反射腔内填充有液晶材料，所述液晶材料的折射率随着施加给反射腔的电压的变化而变化，从而使所述窄带滤光片适用的波段可调谐；所述第一反射板组件包括第一基板、第一ITO导电层、第一反射膜堆、第一配向层和第一电极，所述第一ITO导电层、所述第一反射膜堆和所述第一配向层自下而上依次叠设在所述第一基板上，所述第一电极与所述第一ITO导电层电性连接，所述支撑结构设置在所述第一配向层上；所述第二反射板组件包括第二基板、第二ITO导电层、第二反射膜堆、第二配向层和第二电极，所述第二ITO导电层、所述第二反射膜堆和所述第二配向层自下而上依次叠设在所述第二基板上，所述第二电极与所述第二ITO导电层电性连接，所述第二反射板组件通过所述第二配向层倒装在所述支撑结构上，所述第二基板的结构与所述第一基板的结构一样，所述第二ITO导电层与所述第一ITO导电层的结构一样，所述第二反射膜堆的结构与所述第一反射膜堆的结构一样，所述第二配向层的结构和所述第一配向层的结构一样；所述第一基板背离所述第一ITO导电层的一侧和所述第二基板背离所述第二ITO导电层的一侧均设置有增透膜，增透膜的膜系结构表示为H2L1H2L1H2L1H2L1，L1的材料为二氧化硅（SiO2），折射率为1.48，H2的材料为五氧化二钽（Ta2O5），折射率为2.1，H2L1H2L1H2L1H2L1的厚度依次为39.67nm，131.7nm，19.72nm，115.43nm，95.71nm，118.18nm，51.85nm，207.03nm；
所述第一配向层的制备方法包括：
在所述第一反射膜堆的45度方向采用电子束热蒸发技术沉积一氧化硅，以形成膜层内部柱状微观结构沿第一反射膜堆45度方向生长的一氧化硅薄膜；
使用摩擦工具沿纵向方向摩擦一氧化硅薄膜以在一氧化硅薄膜上形成沟槽；
所述第二配向层的制备方法包括：
在所述第二反射膜堆的45度方向采用电子束热蒸发技术沉积一氧化硅，以形成膜层内部柱状微观结构沿第一反射膜堆45度方向横向生长的一氧化硅薄膜；
使用摩擦工具沿纵向方向摩擦一氧化硅薄膜以在一氧化硅薄膜上形成沟槽。
2.如权利要求1所述的窄带滤光片，其特征在于，所述第一反射膜堆为四分之一参考波长厚的低折射率膜和四分之一参考波长厚的高折射率膜的叠层。
3.如权利要求2所述的窄带滤光片，其特征在于，所述第一反射膜堆的膜系结构表示为(L1H1)5，5表示周期，L1的材料为二氧化硅，L1的厚度为145.12nm，H1的材料为二氧化钛，H1的厚度为92.86nm。
4.如权利要求1所述的窄带滤光片，其特征在于，所述第一配向层形成有沟槽，所述第一配向层的材料为一氧化硅，厚度为137nm。
5.一种如权利要求1-4任意一项所述窄带滤光片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供第一基板和第二基板，第一基板和第二基板结构一样；
在所述第一基板的第一面形成第一ITO导电层，同时，在所述第二基板的第一面形成第二ITO导电层；
在所述第一ITO导电层上形成第一反射膜堆，同时，在所述第二ITO导电层上形成第二反射膜堆；
在所述第一反射膜堆上形成第一配向层，在所述第二反射膜堆上形成第二配向层；
采用掩膜沉积法在所述第一配向层上形成支撑结构，所述支撑结构上形成有反射腔；
在所述反射腔内注入液晶材料，并在真空环境下将所述第二基板倒装在支撑结构上，旋转调整所述第二基板的角度完成配向；
在所述第一ITO导电层侧边形成与所述第一ITO导电层连通的第一电极，在所述第二ITO导电层侧边形成与所述第二ITO导电层连通的第二电极。
6.如权利要求5所述的窄带滤光片的制备方法，其特征在于，还包括在所述第一基板的第二面形成增透膜，在所述第二基板的第二面形成增透膜。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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