本發(fā)明涉及一種包含多個熒光半導體量子棒的偏振光發(fā)射器件，和涉及其制造方法。本發(fā)明另外涉及偏振光發(fā)射器件在光學器件中的用途，和涉及包含該偏振光發(fā)射器件的光學器件。

背景技術(shù)：

光的偏振性質(zhì)被用于范圍從液晶顯示器到顯微鏡、冶金檢查和光通信的各種光學應(yīng)用中。

例如，國際專利申請公開(laid-open)號WO 2012/059931A1、WO2010/089743 A1、和WO 2010/095140 A2,；Tibert van der Loop,Master thesis for Master of Physical Sciences FNWI Universiteit van Amsterdam Roeterseiland Complex；Nieuwe achtergracht 1661018WV Amsterdam,M.Bashouti等人,“ChemPhysChem”2006,7，第102至106頁；M.Mohannadimasoudi等人,Optical Materials Express 3,第12期,第2045頁-第2054頁(2013),Tie Wang等人,“Self-Assembled Colloidal Superparticles from Nanorods”,Science 338 358(2012)。

專利文獻

1.WO 2012/059931 A1

2.WO 2010/089743 A1

3.WO 2010/095140 A2

非專利文獻

4.Tibert van der Loop,Master thesis for Master of Physical Sciences FNWI Universiteit van Amsterdam Roeterseiland Complex；Nieuwe achtergracht 166 1018WV Amsterdam

5.M.Bashouti等人，“ChemPhysChem”2006，7，第102至106頁，

6.M.Mohannadimasoudi等人，Optical Materials Express 3，第12期，第2045至2054頁(2013)，

7.Tie Wang等人，“Self-Assembled Colloidal Superparticles from Nanorods”，Science 338 358(2012)

發(fā)明概述

然而，發(fā)明人最近已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，仍存在一個或多個需要改進的相當大問題，如下文所列。

1.需要一種能夠發(fā)射具有高偏振比的偏振光的偏振光發(fā)射器件。

2.需要用于制造包含多個無機熒光半導體量子棒的所述偏振光發(fā)射器件的簡單制造方法，以減少生產(chǎn)成本和/或生產(chǎn)步驟。

發(fā)明人的目標在于解決所有上述問題。

出乎意料地，發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，一種新穎的偏振光發(fā)射器件(100)同時解決問題1和2，該器件包括含多個溝槽的基板(110)；和多個排列(align)在該基板的多個溝槽的表面上的無機熒光半導體量子棒(120)，其中該多個無機熒光半導體量子棒(120)不是自組裝的膠體超粒子。

在另一方面中，本發(fā)明涉及所述偏振光發(fā)射器件(100)在光學器件中的用途。

在另一方面中，本發(fā)明另外涉及一種包含偏振光發(fā)射器件(100)的光學器件(130)，其中所述偏振光發(fā)射器件(100)包括含多個溝槽的基板(110)；和多個排列在該基板的多個溝槽的表面上的無機熒光半導體量子棒(120)，其中該多個無機熒光半導體量子棒(120)不是自組裝的膠體超粒子。

本發(fā)明還提供了一種用于制造所述偏振光發(fā)射器件的方法，其中該用于制造該偏振光發(fā)射器件(100)的方法包括以下相繼的步驟：

(a)將多個無機熒光半導體量子棒分散于溶劑中；

(b)將來自步驟(a)的所得溶液提供至多個溝槽上；和

(c)蒸發(fā)經(jīng)涂覆的溶液的溶劑，以提供偏振光發(fā)射器件(100)。

從以下詳細說明將明了本發(fā)明的其他優(yōu)勢。

附圖說明

圖1:示出了偏振光發(fā)射器件(100)示意圖的橫截面視圖，該器件具有多個排列在基板(110)的多個溝槽的表面上的無機熒光半導體量子棒(120)。

圖2:示出了工作實施例1中所使用的基板和多個溝槽的透視圖。

圖3:示出了工作實施例1中所制造的偏振光發(fā)射器件1的器件性能。

圖4:示出了工作實施例2中所制造的偏振光發(fā)射器件1和2的偏振比(PR)與光柵間距(pitch)間的關(guān)系。

圖5:示出了工作實施例9中所制造的各器件的滴落澆鑄(drop casted)溶液體積與總發(fā)射強度間的關(guān)系，并且還示出了各器件的滴落澆鑄溶液體積與偏振比間的關(guān)系。

圖1中參考符號的列表

100.偏振光發(fā)射器件

110.基板

120.多個溝槽

130.多個無機熒光半導體量子棒

具體實施方式

在一個大體的方面中，一種偏振光發(fā)射器件(100)，其包括含多個溝槽(120)的基板(110)；和多個排列在基板(110)的多個溝槽(120)表面上的無機熒光半導體量子棒(130)，其中該多個無機熒光半導體量子棒(130)不是自組裝的膠體超粒子。

通常，該基板可以是可撓性、半剛性或剛性的。

基板材料并無特定限制。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，所述基板(100)和該多個溝槽(120)是透明的。

更優(yōu)選地，作為透明基板，可使用透明聚合物基板、玻璃基板、堆疊于透明聚合物膜上的薄玻璃基板、透明金屬氧化物(例如，氧化硅(oxide silicone)、氧化鋁、氧化鈦)。

在本發(fā)明的一些實施方式中，透明聚合物基板和/或聚合物膜可由以下制成：聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯醇縮丁醛(polyvinylvutyral)、尼龍、聚醚醚酮、聚砜、聚醚砜、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物、聚氟乙烯、四氟乙烯乙烯共聚物、四氟乙烯六氟聚合物共聚物或這些的任意組合。

在一些實施方式中，偏振光發(fā)射器件(100)另外包含光反射層。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，該光反射層可置于多個溝槽上、基板與多個溝槽之間中、或基板中。

根據(jù)本發(fā)明，術(shù)語“光反射”意指在偏振光發(fā)射器件操作期間所使用的波長或波長范圍下反射入射光的至少約60％。

優(yōu)選地，其超過70％，更優(yōu)選地，超過75％，最優(yōu)選地，其超過80％。

更優(yōu)選地，該光反射層置于多個溝槽上。

光反射層的材料并無特定限制。視需要，優(yōu)選可使用熟知的用于光反射層的材料。

在一些實施方式中，該光反射層可為單層或多層。

在一優(yōu)選實施方式中，該光反射層選自：Al層、Al+MgF₂堆疊層、Al+SiO堆疊層、Al+介電多層、Au層、介電多層、Cr+Au堆疊層；其中該光反射層更優(yōu)選為Al層、Al+MgF₂堆疊層或Al+SiO堆疊層。

通常，制造該光反射層的方法可視需要而變化，并選自熟知的技術(shù)。

在一些實施方式中，該光反射層可通過基于氣相的涂覆法(諸如濺鍍、化學氣相沉積、氣相沉積、閃蒸)或基于液體的涂覆法制得。

在本發(fā)明的一些實施方式中，作為優(yōu)選項，多個溝槽是多個平行微溝槽。

根據(jù)本發(fā)明，術(shù)語“微溝槽”意指微米級或納米級溝槽。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，該多個溝槽的軸向間距為10nm至1.2μm，和該多個溝槽自底部至頂部的高度為10nm至1μm。更優(yōu)選地，該軸向間距為50nm至1μm，且該高度為20nm至500nm。甚至更優(yōu)選地，該軸向間距為260nm至420nm，且該高度為50nm至100nm。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，多個溝槽(120)周期性地置于基板(110)的表面上。示例性地，多個溝槽(120)周期性地置于基板(110)的表面上，且彼此平行于溝槽的軸。

多個微溝槽的制造方法并無特定限制。

該多個微溝槽可經(jīng)制造為該基板的整體(integral)部分，或者可分開制造，并通過公眾已知的技術(shù)用透明粘結(jié)劑粘合至該基板上。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，可通過激光干涉法制造多個微溝槽。

上文在基板部分描述的透明材料(諸如透明聚合物、透明金屬氧化物)可優(yōu)選地用作該多個溝槽的組分。

激光干涉法的實例已描述在例如美國專利申請公開號2003/0017421中。

包括多個微溝槽(120)的基板(110)可例如從Edmund optics Co.、Koyo Co.、Shinetsu chemical Co.、Sigma-Aldrich獲得。

在一些實施方式中，多個無機熒光半導體量子棒(130)選自：II-VI、III-V或IV-VI半導體和這些的任意組合。

優(yōu)選地，無機熒光半導體量子棒可選自：Cds、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、GaAs、GaP、GaAs、GaSb、HgS、HgSe、HgSe、HgTe、InAs、InP、InSb、AlAs、AlP、AlSb、Cu₂S、Cu₂Se、CuInS2、CuInSe₂、Cu₂(ZnSn)S₄、Cu₂(InGa)S₄、TiO₂合金和這些的任意組合。

例如，就紅光發(fā)射而言，使用CdSe棒、在CdS棒中的CdSe點、在CdS棒中的ZnSe點、CdSe/ZnS棒、InP棒、CdSe/CdS棒、ZnSe/CdS棒或這些的任意組合。就綠光發(fā)射而言，使用諸如CdSe棒、CdSe/ZnS棒或這些的任意組合，和就藍光發(fā)射而言，使用諸如ZnSe、ZnS、ZnSe/ZnS核殼棒或這些的任意組合。

無機熒光半導體量子棒的實例已描述在例如國際專利申請公開號WO2010/095140A中。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，無機熒光半導體量子棒的整體結(jié)構(gòu)的長度為8nm至500nm。更優(yōu)選地，為10nm至160nm。所述無機熒光半導體量子棒的總直徑(overall diameter)是在1nm至20nm的范圍內(nèi)。更具體地，為1nm至10nm。

在一些實施方式中，該多個無機熒光半導體量子棒包括表面配體。

優(yōu)選地，該無機熒光半導體量子棒的表面可經(jīng)一種或多種表面配體涂覆。

不希望受理論約束，據(jù)信這樣的表面配體可有助于使無機熒光半導體量子棒更容易地分散于溶劑中。

常用的表面配體包括膦和氧化膦，諸如三辛基氧化膦(TOPO)、三辛基膦(TOP)和三丁基膦(TBP)；膦酸，諸如十二烷基膦酸(DDPA)、十三烷基膦酸(TDPA)、十八烷基膦酸(ODPA)和己基膦酸(HPA)；胺，諸如十二烷胺(DDA)、十四烷胺(TDA)、十六烷胺(HDA)和十八烷胺(ODA)；硫醇，諸如十六烷硫醇和己烷硫醇；巰基羧酸諸如巰基丙酸和巰基十一烷酸；和這些的任意組合。

表面配體的實例已描述在例如國際專利申請公開號WO2012/059931A中。

在一些實施方式中，偏振光發(fā)射器件(100)由光源照射。優(yōu)選地，UV、近UV或藍光源，諸如UV、近UV或藍色LED、CCFL、EL、OLED、氙氣燈或這些的任意組合。

在根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，偏振光發(fā)射器件(100)包括一個或多個光源。

出于本發(fā)明的目的，術(shù)語“近UV”意指波長為300nm至410nm的光。

在本發(fā)明的一些實施方式中，偏振光發(fā)射器件(100)另外包含透明鈍化層(140)。不希望受理論約束，據(jù)信，這樣的透明鈍化層可導致對排列在偏振光發(fā)射器件(100)的多個溝槽(120)的表面上的多個無機熒光半導體量子棒(130)的增加的保護。

優(yōu)選地，透明鈍化層(140)置于排列在偏振光發(fā)射器件(100)的多個溝槽(120)的表面上的多個無機熒光半導體量子棒(130)上。

更優(yōu)選地，透明鈍化層(140)完全覆蓋多個無機熒光半導體量子棒(130)，如同將多個無機熒光半導體量子棒包封在多個溝槽(120)與透明鈍化層(140)之間。

通常，該透明鈍化層可以是可撓性、半剛性或剛性的。該透明鈍化層的透明材料并無特定限制。

在一優(yōu)選實施方式中，該透明鈍化層選自：如上文在透明基板中所述的透明聚合物、透明金屬氧化物(例如，氧化硅、氧化鋁、氧化鈦)。

通常，制造該透明鈍化層的方法可視需要而不同，并且選自熟知的技術(shù)。

在一些實施方式中，該透明鈍化層可通過基于氣相的涂覆法(諸如濺鍍、化學氣相沉積、氣相沉積、閃蒸)或基于液體的涂覆法制得。

在另一方面中，本發(fā)明涉及偏振光發(fā)射器件(100)在光學器件中的用途。

在另一方面中，本發(fā)明另外涉及一種包含偏振光發(fā)射器件(100)的光學器件(150)，其中所述偏振光發(fā)射器件(100)包括含多個溝槽(120)的基板(110)；和多個排列在該基板的多個溝槽的表面上的無機熒光半導體量子棒(130)，其中多個無機熒光半導體量子棒(130)不是自組裝的膠體超粒子。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，光學器件(150)選自：液晶顯示器、量子棒顯示器、濾色器、偏振背光單元、顯微鏡、冶金檢查和光通信、或這些的任意組合。

更優(yōu)選地，偏振光發(fā)射器件(100)可用作偏振LCD背光單元。

光學器件的實例已經(jīng)描述在例如WO 2010/095140 A2(量子棒顯示器)和WO 2012/059931 A1(背光單元)中。在另一方面中，本發(fā)明的偏振光發(fā)射器件(100)優(yōu)選可用基于液體的涂覆法制得。

術(shù)語“基于液體的涂覆法”意指使用基于液體的涂料組合物的方法。此處，術(shù)語“基于液體的涂料組合物”包括溶液、分散液和懸浮液。

更具體地，基于液體的涂覆法可用以下方法中的至少一種進行：溶液涂覆、噴墨印刷、旋涂、浸涂、刮刀涂覆、棒式涂覆(bar coating)、噴涂、輥涂、狹縫式涂覆、凹版涂覆、柔性版印刷、膠版印刷、凸版印刷、凹版印刷或絲網(wǎng)印刷。

因此，本發(fā)明另外涉及一種制造所述偏振光發(fā)射器件(100)的方法，其中該方法包括以下相繼的步驟：

(a)將多個無機熒光半導體量子棒分散于溶劑中；

(b)將來自步驟(a)的所得溶液提供至多個溝槽上；和

(c)蒸發(fā)經(jīng)涂覆的溶液的溶劑，以提供偏振光發(fā)射器件(100)。

在本發(fā)明的一些實施方式中，該方法另外在步驟(b)之后并且在步驟(c)之前包括步驟(d):

(d)使提供至該多個溝槽上的所得溶液變平整(smooth)。

使提供至基板的多個溝槽上的所得溶液變平整的方法并無特定限制。優(yōu)選可以此方式使用熟知的整平(leveling)法。諸如，描述于例如JP 4782863B中的鼓風法(air blow)、涂刷器法(squeegee)、刮刀法(blade)、在密閉條件下加熱。

在一優(yōu)選實施方式中，溶劑為水或有機溶劑。有機溶劑的類型沒有特定限制。更優(yōu)選地，可使用以下作為溶劑：純凈水或選自以下的有機溶劑：甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、二甲氧基乙烷、二乙醚、二異丙醚、乙酸、乙酸乙酯、乙酸酐、四氫呋喃、二噁烷、丙酮、乙基甲基酮、四氯化碳、氯仿、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、苯、甲苯、鄰二甲苯、環(huán)己烷、戊烷、己烷、庚烷、乙腈、硝基甲烷、二甲基甲酰胺、三乙胺、吡啶、二硫化碳和這些的任意組合。最優(yōu)選的為純凈水或甲苯。

優(yōu)選地，在步驟(a)中，分散是用混合器或超聲波發(fā)生器進行。混合器或超聲波發(fā)生器的類型并無特定限制。

在另一優(yōu)選實施方式中，超聲波發(fā)生器優(yōu)選在空氣條件下用于混合。

作為優(yōu)選項，在步驟(b)中，優(yōu)選在空氣條件下，用如上所述基于液體的涂覆法將所得溶液涂覆至多個溝槽上，以得到偏振光發(fā)射器件。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，蒸發(fā)如下進行：通過在室溫下曝露于空氣條件、烘烤、真空、或這些的任意組合。

更優(yōu)選地，蒸發(fā)如下進行：通過在高于30℃且低于200℃的條件下烘烤，甚至更優(yōu)選地，在高于50℃且低于90℃的空氣條件下，以得到偏振光發(fā)射器件，優(yōu)選在空氣條件下進行。

下文工作實施例1至9提供了本發(fā)明偏振光發(fā)射器件的描述，以及詳細描述了它們的制造。

術(shù)語定義

根據(jù)本發(fā)明，術(shù)語“自組裝的膠體超粒子”意指特別描述在Tibert van der Loop,Master thesis for Master of Physical Sciences FNWI Universiteit van Amsterdam Roeterseiland Complex；Nieuwe achtergracht 166 1018WV Amsterdam中的呈膠體粒子形式的半導體納米棒裝配件。

術(shù)語“透明”意指至少約60％的入射光在偏振光發(fā)射器件中所用厚度下和在偏振光發(fā)射器件操作期間所用波長或波長范圍下透射。

優(yōu)選地，其超過70％，更優(yōu)選地，超過75％，最優(yōu)選地，其超過80％。

術(shù)語“熒光”定義為已吸收光或其他電磁輻射的物質(zhì)發(fā)射光的物理過程。其是冷光的形式。在多數(shù)情形下，所發(fā)射光具有比所吸收輻射更長的波長，并因此更低的能量。

術(shù)語“半導體”意指在室溫下導電率程度介于導體(諸如銅)與絕緣體(諸如玻璃)之間的材料。

術(shù)語“無機”意指不含碳原子的任何材料或含以離子地鍵合至其他原子的碳原子的任何化合物，諸如一氧化碳、二氧化碳、碳酸鹽、氰化物、氰酸鹽、碳化物和硫氰酸鹽。

術(shù)語“發(fā)射”意指由原子和分子中的電子躍遷發(fā)射電磁波。

除非另有說明，否則本說明書中所公開的每一特征均可由起到相同、等效或類似目的的替代性特征替代。因此，除非另有說明，否則所公開的每一特征僅為上位系列的等效或類似特征的一個實例。

參考以下實施例更詳細地描述本發(fā)明，該實施例僅僅是說明性的并且不限制本發(fā)明的范圍。

實施例

實施例1:制造具有反射式全息光柵的偏振光發(fā)射器件

通過使用破碎超聲波發(fā)生器(chip sonicator)(Branson Sonifier 250)超聲波處理而將0.003g經(jīng)三正辛基氧化膦(TOPO)覆蓋的棒狀納米晶體(Qlight Technologies)分散于甲苯(3g)中。

在丙酮中通過超聲波處理而清洗具有260nm間距和62.4nm高度微溝槽的全息光柵(購自Edmund Optics)。

全息光柵由5mm玻璃基板、具有用激光干涉制造的微溝槽的環(huán)氧樹脂、和鋁反射器組成。

然后，通過滴落澆鑄法將所得溶液涂覆至光柵上。將100微升所得溶液滴在25mm x25mm光柵上，并均勻地覆蓋光柵的全部區(qū)域。

涂覆所得溶液后，然后用抹刀在環(huán)境空氣中變平整。

變平整后，在20℃在空氣條件下蒸發(fā)經(jīng)涂覆的溶液中的甲苯，持續(xù)5分鐘。

因此，制得具有反射式全息光柵的偏振光發(fā)射器件。

實施例2:制造具有反射式全息光柵的偏振光發(fā)射器件

通過使用破碎超聲波發(fā)生器(Branson Sonifier 250)超聲波處理而將0.003g經(jīng)三正辛基氧化膦(TOPO)覆蓋的棒狀納米晶體(Qlight Technologies)分散于甲苯(3g)中。

在丙酮中通過超聲波處理而清洗具有260nm間距和62.4nm高度微溝槽的全息光柵(購自Edmund Optics)。

全息光柵由5mm玻璃基板、具有用激光干涉制造的微溝槽的環(huán)氧樹脂、和鋁反射器組成。

然后，通過滴落澆鑄法將所得溶液涂覆至光柵上。將100微升所得溶液滴在25mm x 25mm光柵上，并均勻地覆蓋光柵的全部區(qū)域。

在20℃在空氣條件下蒸發(fā)經(jīng)涂覆的溶液中的甲苯，持續(xù)5分鐘。

因此，制得具有反射式全息光柵的偏振光發(fā)射器件1。

以與如工作實施例2中所述的器件1相同的方式制造具有反射式全息光柵的偏振光發(fā)射器件2，除了全息光柵(購自Edmund Optics)具有彼此不同的間距和高度的微溝槽，420nm間距和50nm高度(器件2)。

實施例3:制造具有透射式閃耀光柵的偏振光發(fā)射器件

通過使用破碎超聲波發(fā)生器(Branson Sonifier 250)超聲波處理而將0.003g經(jīng)三正辛基氧化膦(TOPO)覆蓋的棒狀納米晶體(Qlight Technologies)分散于甲苯(3g)中。

在丙酮中通過超聲波處理而清洗從機械控制的微溝槽復制而來的具有0.84um間距和100nm高度的微溝槽的玻璃閃耀光柵(購自Edmund optics)。

然后，通過滴落澆鑄法將所得溶液涂覆至光柵上。將100微升所得溶液滴在25mm x 25mm光柵上，并均勻地覆蓋光柵的全部區(qū)域。

在20℃在空氣條件下蒸發(fā)經(jīng)涂覆的溶液中的甲苯，持續(xù)5分鐘。

實施例4:制造具有反射式閃耀光柵的偏振光發(fā)射器件

通過使用Branson破碎超聲波發(fā)生器超聲波處理而將0.003g經(jīng)三正辛基氧化膦(TOPO)覆蓋的棒狀納米晶體(Qlight Technologies)分散于甲苯(3g)中。

在丙酮中通過超聲波處理而清洗從具有鋁反射涂層的機械控制的微溝槽復制而來的具有0.84um間距和100nm高度的微溝槽的玻璃閃耀光柵(購自Edmund optics)。

然后，通過滴落澆鑄法將所得溶液涂覆至光柵上。將100微升所得溶液滴在25mm x 25mm光柵上，并均勻地覆蓋光柵的全部區(qū)域。

在20℃在空氣條件下蒸發(fā)經(jīng)涂覆的溶液中的甲苯，持續(xù)5分鐘。

實施例5:制造具有帶微溝槽的PET膜的偏振光發(fā)射器件

通過使用Branson破碎超聲波發(fā)生器超聲波處理而將0.003g經(jīng)三正辛基氧化膦(TOPO)覆蓋的棒狀納米晶體(其具有CdSe核和CdS殼)(Qlight technologies)分散于甲苯(3g)中。

在丙酮中通過超聲波處理而清洗具有1um間距和100nm高度微溝槽的光柵PET膜(來自Koyo Co.)。

然后，通過滴落澆鑄法將所得溶液涂覆至光柵上。將100微升所得溶液滴在25mm x 25mm具有微溝槽的PET膜上，并均勻地覆蓋光柵的全部區(qū)域。

在20℃在空氣條件下蒸發(fā)經(jīng)涂覆的溶液中的甲苯，持續(xù)5分鐘。

實施例6:制造具有帶微溝槽的聚二甲基硅氧烷(PDMS)橡膠的偏振光發(fā)射器件

通過使用Branson破碎超聲波發(fā)生器超聲波處理而將0.003g經(jīng)聚亞乙基亞胺覆蓋的棒狀納米晶體(Qlight Technologies)分散于水(3g)中。

在乙醇中通過超聲波處理而清洗從光柵復制而來的具有0.84um間距和100nm高度微溝槽的PDMS(購自Shinetsu Chemical Co.)。

為了在光柵上復制微溝槽，將二甲基硅氧烷單體與引發(fā)劑混合，并傾倒至光柵上，并保持(stay)直至完成聚合。

然后，通過滴落澆鑄法將所得溶液涂覆至光柵上。將100微升所得溶液滴在25mm x 25mm具有微溝槽的PDMS片上，并均勻地覆蓋光柵的全部區(qū)域。

在80℃空氣條件下蒸發(fā)經(jīng)涂覆的溶液中的水，持續(xù)10分鐘。

實施例7:制造具有帶微溝槽的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)樹脂的偏振光發(fā)射器件

通過使用Branson芯片超聲波發(fā)生器超聲波處理而將0.003g經(jīng)聚亞乙基亞胺覆蓋的棒狀納米晶體(Qlight Technologies)分散于水(3g)中。

在乙醇中通過超聲波處理而清洗從光柵復制而來的具有0.84um間距和100nm高度微溝槽的PMMA(來自Sigma-Aldrich)。

為在光柵上復制微溝槽，將溶解于丙酮中的PMMA傾倒至光柵上，并保持直至蒸發(fā)掉丙酮溶劑。

然后，通過滴落澆鑄法將所得溶液涂覆至光柵上。將100微升所得溶液滴在25mm x 25mm具有微溝槽的PMMA片上，并均勻地覆蓋光柵的全部區(qū)域。

在80℃空氣條件下蒸發(fā)經(jīng)涂覆的溶液中的水，持續(xù)10分鐘。

實施例8:評估偏振光發(fā)射器件

通過具有分光儀的偏振顯微鏡評估偏振光發(fā)射器件。

通過1W，405nm發(fā)光二極管激發(fā)該器件，并通過顯微鏡以10X物鏡觀察來自該器件的發(fā)射。透過長通濾光片(其截止波長為420nm)和偏振片將來自物鏡的光引至分光儀。長通濾光片的目標是截止405nm激發(fā)光。通過分光儀觀察平行和垂直于微溝槽偏振的峰值發(fā)射波長的光強度。

圖3中示出了實施例1中所制造的偏振光發(fā)射器件的發(fā)射光譜。

由等式l(Eq.l)確定發(fā)射的偏振比(下文為PR)，并在圖4中示出工作實施例2中所制造的器件的PR與溝槽間距間的關(guān)系。

等式1

PR＝{(發(fā)射強度)_//-(發(fā)射強度)_⊥}/{(發(fā)射強度)_//+(發(fā)射強度)_⊥}

實施例9:制造具有反射式全息光柵的偏振光發(fā)射器件

通過使用破碎超聲波發(fā)生器(Branson Sonifier 250)超聲波處理而將0.003g經(jīng)三正辛基氧化膦(TOPO)覆蓋的棒狀納米晶體(Qlight Technologies)分散于甲苯(3g)中。

在丙酮中通過超聲波處理而清洗具有260nm間距和62.4nm高度微溝槽的全息光柵(購自Edmund Optics)。

全息光柵由5mm玻璃基板、具有用激光干涉制造的微溝槽的環(huán)氧樹脂、和鋁反射器組成。

然后，通過滴落澆鑄法將所得溶液涂覆至光柵上。將100、80、50、30和10微升所得溶液滴在25mm x 25mm光柵上，并均勻地覆蓋光柵的全部區(qū)域。

在20℃在空氣條件下蒸發(fā)經(jīng)涂覆的溶液中的甲苯，持續(xù)5分鐘。

圖5示出了工作實施例9中所制造的各器件的滴落澆鑄溶液體積與總發(fā)射強度間的關(guān)系，并還示出了各器件的滴落澆鑄溶液體積與偏振比間的關(guān)系。