一种光学构造体，该光学构造体包括透镜层以及光学不透明的第一掩模层和第二掩模层。该透镜层具有第一主表面，该第一主表面包括沿正交的第一方向和第二方向布置的多个微透镜。该第一掩模层和该第二掩模层与该第一主表面间隔开并限定有沿该第一方向和该第二方向布置的相应多个第一贯穿开口和第二贯穿开口。该第一掩模层设置在结构化的该第一主表面与该第二掩模层之间。微透镜与该第一开口之间且与该第二开口之间一一对应。该光学构造体包括中间层，该中间层设置在结构化的该第一主表面与该第一掩模层之间，并包括波纹状的第二主表面，该第二主表面面向该第一掩模层的波纹状的第三主表面并与该第三主表面基本上配准，以便在该第二主表面与该第三主表面之间限定基本均匀的间隔。匀的间隔。匀的间隔。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】波纹状的金属层和包括波纹状的金属层的光学构造体
技术介绍
[0001]光学元件可包括微透镜和具有与微透镜对准的针孔的针孔掩模。
技术实现思路
[0002]本说明书大体涉及波纹状的金属层和光学构造体。该光学构造体可以包括透镜层和波纹状的金属层。显示系统可包括靠近传感器的光学构造体。
[0003]在本说明书的一些方面，提供了一种光学构造体，该光学构造体包括透镜层以及间隔开的、光学不透明的第一掩模层和第二掩模层。该透镜层包括结构化的第一主表面，该第一主表面包括沿正交的第一方向和第二方向布置的多个微透镜。间隔开的、光学不透明的第一掩模层和第二掩模层与该第一主表面间隔开并且限定有沿该第一方向和该第二方向布置的相应多个第一贯穿开口和第二贯穿开口。该第一掩模层设置在结构化的该第一主表面与该第二掩模层之间。微透镜与该第一贯穿开口之间且与该第二贯穿开口之间一一对应。该光学构造体包括中间层，该中间层设置在结构化的该第一主表面与该第一掩模层之间，并包括波纹状的第二主表面，该第二主表面面向该第一掩模层的波纹状的第三主表面并与该第三主表面基本上配准，以便在该第二主表面与该第三主表面之间限定基本均匀的间隔。
[0004]在本说明书的一些方面，提供了光学构造体。该光学构造体包括：透镜层，该透镜层包括沿正交的第一方向和第二方向布置的多个微透镜；光学不透明的第一掩模层，该第一掩模层与多个微透镜间隔开并且限定有沿该第一方向和该第二方向布置的多个第一贯穿开口；和波纹状的金属层，该波纹状的金属层具有在约50nm至约500nm范围内的基本均匀的厚度并且嵌入在多个微透镜与该第一掩模层之间的该光学构造体中，使得对于沿与该第一方向和该第二方向正交的厚度方向传播并且从该光学构造体的透镜层侧入射到该光学构造体上的可见光，该光学构造体反射入射光的少于约25％。微透镜与该第一贯穿开口之间一一对应。
[0005]在本说明书的一些方面，提供了金属层，该金属层包括规则波纹状的第一主表面和规则波纹状的相反的第二主表面。该第一主表面和该第二主表面中的每个主表面的规则波纹沿至少第一方向以小于约500nm的间距规则地布置。该金属层具有在约50nm至约500nm范围内的平均厚度并且限定有沿该第一方向和正交的第二方向布置的多个贯穿开口。
[0006]在本说明书的一些方面，提供了金属层，该金属层包括规则波纹状的第一主表面和规则波纹状的相反的第二主表面。该第一主表面和该第二主表面的规则波纹基本上彼此配准，使得该第一主表面和该第二主表面在其间限定基本均匀的间隔。该第一主表面和该第二主表面中的每个主表面的规则波纹沿至少第一方向以小于约500nm的间距布置。该金属层是光学不透明的并且限定有沿该第一方向和正交的第二方向布置的多个贯穿开口。
[0007]这些和其它方面将从以下详细描述中变得显而易见。但是，在任何情况下，本简要概述都不应解释为限制可要求保护的主题。
附图说明
[0008]图1是根据一些实施方案的光学构造体的示意性剖视图。
[0009]图2至图3是根据一些实施方案的光学构造体或光学构造体的一部分的各层或各表面的波纹的示意性俯视平面图。
[0010]图4A至图4B是根据一些实施方案的多个微透镜和贯穿开口的示意性俯视投影图。
[0011]图5是根据一些实施方案的光学构造体或光学构造体的一部分的卷曲的示意图。
[0012]图6是根据一些实施方案的显示系统的示意性剖视图。
[0013]图7至图8是设置在中间层上的示例性波纹状的金属层的图像。
具体实施方式
[0014]在以下说明中参考附图，该附图形成本专利技术的一部分并且其中以举例说明的方式示出各种实施方案。附图未必按比例绘制。应当理解，在不脱离本说明书的范围或实质的情况下，可设想并进行其他实施方案。因此，以下具体实施方式不应被视为具有限制意义。
[0015]光学构造体可包括微透镜阵列和金属掩模，该金属掩模具有对应于微透镜的贯通开口(例如，针孔)阵列。然而，已经发现，使用金属掩模可能会导致贯通开口之间的掩模区域产生不必要的镜面反射。根据本说明书的一些实施方案，已经发现，使用波纹状的金属层(例如，具有间距小于可见光波长的波纹)而不是平坦或基本上平面的金属层可实质上减少不必要的反射。波纹状的金属层可通过将金属沉积(例如，溅射)到具有波纹状的主表面的层上来形成，该主表面通过从工具复制图案(例如，在浇铸和固化过程中)而形成。在一些情况下，在基底的一侧形成透镜层以及在基底的相对侧形成具有波纹状的主表面的层可能会在所形成的光学构造体中导致不必要的卷曲。然而，已经发现，通过适当地选择透镜层和具有波纹状的主表面的层的材料及厚度，可减少或基本上消除卷曲。
[0016]在一些实施方案中，该光学构造体可用作角度选择性光学滤光器，其可用于各种应用，例如指纹感测应用。该光学构造体可以设置在设备(例如，移动电话)的指纹感测区域和设备中的传感器之间，并且可以适于将从指纹感测区域中的手指反射的光透射到传感器，同时拒绝从不同角度入射到光学构造体上的光。除波纹状的金属掩模层之外，还可以使用第二掩模层来减少不必要的串扰(例如，在入射到一个微透镜上的光透射穿过对应于另一微透镜的开口的情况下)。
[0017]图1是根据一些实施方案的光学构造体100的示意性剖视图。该光学构造体包括透镜层110以及可以是掩模层的层120和130，在这种情况下，层120和130中的一者可以称为第一掩模层，而层120和130中的另一者可以称为第二掩模层。层120和130分别包括贯穿开口126和136。第一掩模层中的贯穿开口可以称为第一开口，并且第二掩模层中的贯穿开口可以称为第二开口。在一些实施方案中，层120和130中的一者或两者可以是金属层。在实施方案中，层120为波纹状的金属层。在一些实施方案中，层130为基本上平面的层。透镜层110可以设置在基底层140上。在一些实施方案中，光学构造体100还包括设置在基底层140和层120之间的中间层115和/或还包括设置在层120和层130之间的间隔层145。光学构造体100可包括第一主表面112、第二主表面117和第三主表面122，其中第一主表面112为透镜层110的远离第二主表面117的表面，第二主表面为中间层115的面向第三主表面122并且远离第一主表面112的主表面。第三主表面122是层120的远离中间层115的主表面。光学构造体100
的第三主表面122还可以或可替代地被描述为层120的与层120的第一主表面121相对的第二主表面。
[0018]在一些实施方案中，光学构造体100包括透镜层110，该透镜层包括结构化的第一主表面112，该第一主表面包括沿正交的第一方向和第二方向(例如，x方向和y方向，参照所示的x
‑
y
‑
z坐标系)布置的多个微透镜114；光学构造体100还可包括间隔开的、光学不透明的第一掩模层120和第二掩模层130，该第一掩模层和第二掩模层与第一主表面112间隔开并且限定有沿第一方向和第二方向布置的相应多本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光学构造体，所述光学构造体包括：透镜层，所述透镜层包括结构化的第一主表面，所述第一主表面包括沿正交的第一方向和第二方向布置的多个微透镜；间隔开的、光学不透明的第一掩模层和第二掩模层，所述第一掩模层和所述第二掩模层与所述第一主表面间隔开并且限定有沿所述第一方向和所述第二方向布置的相应多个第一贯穿开口和第二贯穿开口，所述第一掩模层设置在结构化的所述第一主表面与所述第二掩模层之间，所述微透镜与所述第一贯穿开口之间且与所述第二贯穿开口之间一一对应；和中间层，所述中间层设置在结构化的所述第一主表面与所述第一掩模层之间，并且包括波纹状的第二主表面，所述第二主表面面向所述第一掩模层的波纹状的第三主表面并与所述第三主表面基本上配准，以便在所述第二主表面和所述第三主表面之间限定基本均匀的间隔。2.根据权利要求1所述的光学构造体，其中金属基本上填充所述基本均匀的间隔。3.根据权利要求2所述的光学构造体，其中所述金属包括锆、钛、铬、镍或铁中的一种或多种。4.根据权利要求1至3中任一项所述的光学构造体，其中所述基本均匀的间隔在约50nm至约500nm的范围内。5.根据权利要求1至4中任一项所述的光学构造体，其中所述第二主表面和所述第三主表面的基本上配准的波纹沿至少一个方向以小于约500nm的间距规则地布置。6.根据权利要求1至5中任一项所述的光学构造体，其中所述透镜和所述中间层具有相应的平均厚度h1和h2，0.7≤h2/h1≤5。7.根据权利要求1至6中任一项所述的光学构造体，其中所述透镜和所述中间层各自包含丙烯酸酯。8.根据权利要求1至7中任一项所述的光学构造体，其中对于沿与所述第一方向和所述第二方向正交的方向传播并且从所述光学构造体的所述透镜层侧入射到所述光学构造体上的可见光，所述光学构造体反射入射光的少于约25％。9.一种光学构造体，所述光学构造体包括：透镜层，所述透镜层包括沿正交的第一方向和第二方向布置的多个微透镜...
【专利技术属性】
技术研发人员：亚当，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：
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