[发明专利]反射式相位延迟器及包含该反射式相位延迟器的半导体发光组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种反射式相位延迟器(reflective phase retarder)以及包含该反射式相位延迟器的半导体发光组件(semiconductor light-emitting device)。

背景技术

波板(wave plate)，也被称之为相位延迟器，其可以设计用以转换光线的偏极态。相位延迟器的先前技术大多为穿透式相位延迟器，可应用于光学系统里，用来转换穿透光线的偏极态。

反射式相位延迟器已被提出应用在例如微投影机等光学系统里，藉以由提升背光模块(backlight module)中的极化效率(polarization efficiency)来满足微晶投影技术所应具备的高显示对比(contrast ratio)的需求。

关于反射式相位延迟器的先前技术，目前仅见周期性(periodic)排列的凸条与沟渠之金属绕射光栅(diffraction grating)，但其制作困难。也有金属粒子构成的粗化表面做为反射式相位延迟器，惟其制作更为困难，目前仅见于理论。

此外，目前尚未见到采用反射式相位延迟器之半导体发光组件的结构被提出。

发明内容

因此，本发明之一目的在于提供一种反射式相位延迟器，且制造容易。

此外，本发明之另一目的在于提供一种包含反射式相位延迟器的半导体发光组件。

本发明的反射式相位延迟器的第一较佳具体实施例，包含基板、反射层以及多层膜结构层。反射层形成在基板上。多层膜结构层形成在反射层上且由奇数层对称性膜堆重复堆栈所构成。奇数层对称性膜堆包含至少一非均向性介质薄膜(anisotropic mediumfilm)。具有第一偏极态的光线自多层膜结构层的顶表面射入，经多层膜结构层将第一偏极态转换成一第二偏极态，且经反射层反射从顶表面射出。

本发明的反射式相位延迟器的第二较佳具体实施例，包含透明基板、多层膜结构层以及反射层。多层膜结构层形成在透明基板的第一表面上，且由奇数层对称性膜堆重复堆栈所构成。奇数层对称性膜堆包含至少一非均向性介质薄膜。反射层形成在多层膜结构层上。具有第一偏极态的光线自透明基板与第一表面相对的第二表面射入，经多层膜结构层将第一偏极态转换成第二偏极态，且经反射层反射从第二表面射出。

在一具体实施例中，至少一非均向性介质薄膜皆由纳米柱状介质结构数组所构成。

本发明的反射式相位延迟器的第三较佳具体实施例，包含基板、反射层以及非均向性介质薄膜。反射层形成在基板上。非均向性介质薄膜形成在反射层上，且由纳米柱状介质结构数组所构成。具有第一偏极态的光线自非均向性介质薄膜射入，经非均向性介质薄膜将第一偏极态转换成第二偏极态，且经反射层反射从非均向性介质薄膜射出。

本发明的反射式相位延迟器的第四较佳具体实施例，包含透明基板、非均向性介质薄膜以及反射层。非均向性介质薄膜形成在透明基板的第一表面上，且由纳米柱状介质结构数组所构成。反射层形成在非均向性介质薄膜上。具有第一偏极态的光线自透明与基板的第一表面相对的第二表面射入，经非均向性介质薄膜将第一偏极态转换成第二偏极态，且经反射层反射从第二表面射出。

本发明的半导体发光组件的一较佳具体实施例，包含半导体迭层、偏极分光镜以及反射式相位延迟器。半导体迭层包含发光层。发光层能被电流激发以发射第一偏极态光线以及第二偏极态光线。偏极分光镜形成在半导体迭层之顶表面上，用以让第一偏极态光线穿透，并反射第二偏极态光线。反射式相位延迟器形成在半导体迭层的底表面上。经反射的第二偏极态光线射入反射式相位延迟器，经反射式相位延迟器转换成第三偏极态光线，且经反射式相位延迟器反射至偏极分光镜，进而穿透偏极分光镜，其中第三偏极态光线的偏极态与第一偏极态光线的偏极态相同。

在一具体实施例中，反射式相位延迟器包含多层膜结构层以及反射层。多层膜结构层形成在半导体迭层的底表面上，由奇数层对称性膜堆重复堆栈所构成。奇数层对称性膜堆包含至少一非均向性介质薄膜。反射层形成在多层膜结构层上。

在一具体实施例中，至少一非均向性介质薄膜皆由纳米柱状介质结构数组所构成。

在一具体实施例中，偏极分光镜由多条平行的次波长金属线所构成，且相邻的次波长金属线具有固定的间距。

在一具体实施例中，偏极分光镜为多层非均向性介质膜结构。