光學(xué)組件及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明關(guān)于一種光學(xué)組件及其制造方法，并且特別地，關(guān)于對寬頻光皆具有低反射率且對光入射角度不敏感的光學(xué)組件及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]光伏系統(tǒng)的保護蓋、照明系統(tǒng)的光罩、攝影系統(tǒng)的保護蓋等，皆為這些系統(tǒng)的必要光學(xué)組件。這些光學(xué)組件的入光面與出光面對于入射光線的反射率直接影響這些系統(tǒng)的效會K。
[0003]上述光學(xué)組件對于寬頻可見光波長范圍皆應(yīng)具有低反射率。相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)已有通過蒸鍍或濺鍍工藝在基材表面上反復(fù)鍍上不同的光學(xué)薄膜以完成多層薄膜結(jié)構(gòu)。此多層薄膜結(jié)構(gòu)對寬頻可見光波長范圍的反射率皆很低。然而，此多層薄膜結(jié)構(gòu)對于入射光的入射角度相當(dāng)敏感，也就是此多層薄膜結(jié)構(gòu)對于入射角度較大的入射光，反射率也較大。
[0004]綜觀現(xiàn)有技術(shù)所制造的光學(xué)組件，尚未見到對寬頻光皆具有低反射率且對光入射角度不敏感的光學(xué)組件被提出。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]因此，本發(fā)明所欲解決的一技術(shù)問題在于提供一種對寬頻光皆具有低反射率且對光入射角度不敏感的光學(xué)組件及其制造方法。
[0006]本發(fā)明的一優(yōu)選具體實施例的光學(xué)組件包含透明的基材、第一引晶層、多個第一納米柱以及第一保護層。第一引晶層形成以覆蓋透明的基材的入光面。多個第一納米柱形成在第一引晶層上。第一保護層形成以完全覆蓋多個第一納米柱。
[0007]在一具體實施例中，多個第一納米柱大體上垂直透明的基材的入光面。
[0008]在一具體實施例中，多個第一納米柱在透明的基材的入光面上成多個叢集排列。每一個叢集由多個與基材的入光面的法線方向成不同夾角的第一納米柱所構(gòu)成。
[0009]進一步，本發(fā)明的光學(xué)組件還包含第二引晶層、多個第二納米柱以及第二保護層。第二引晶層形成以覆蓋透明的基材的出光面。多個第二納米柱形成在第二引晶層上。第二保護層形成以完全覆蓋多個第二納米柱。
[0010]本發(fā)明的第一優(yōu)選具體實施例的制造光學(xué)組件的方法，首先制備透明的基材。接著，本發(fā)明的方法形成第一引晶層以覆蓋透明的基材的入光面。接著，本發(fā)明的方法在第一引晶層上形成多個第一納米柱。最后，本發(fā)明的方法形成第一保護層以完全覆蓋多個第一納米柱。
[0011]在一具體實施例中，第一引晶層由第一氧化物形成，并且可以通過水熱法(hydrothermal synthesis)工藝、原子層沉積(atomic layer deposit1n)工藝、派鍛工藝、溶膠-凝膠工藝、有機化學(xué)氣相沉積工藝、化學(xué)氣相沉積工藝、電化學(xué)沉積工藝，或其它沉積工藝形成。
[0012]在一具體實施例中，多個第一納米柱由第二氧化物形成，并且可以通過水熱法工藝、溶膠-凝膠工藝、有機化學(xué)氣相沉積工藝、化學(xué)氣相沉積法、電化學(xué)沉積工藝、模版工藝、氣液固沉積(vapor-liquid-solid growth)工藝、氣相傳輸沉積工藝，或其它沉積工藝形成。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)不同，本發(fā)明的光學(xué)組件不但對寬頻光具有低反射率，而且對光入射角度不敏感。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的一優(yōu)選具體實施例的光學(xué)組件的剖面視圖及第一納米柱與第一引晶層接合處的局部放大圖；
圖2是本發(fā)明的光學(xué)組件的一實施例的側(cè)視掃描式電子顯微鏡(SEM)照片；
圖3是本發(fā)明的光學(xué)組件的一實施例的頂視SEM照片；
圖4是本發(fā)明的光學(xué)組件的一變化的剖面視圖及第二納米柱與第二引晶層接合處B的局部放大圖；
圖5至圖7是本發(fā)明的一優(yōu)選具體實施例的制造光學(xué)組件的方法過程的剖面視圖；
圖8是本發(fā)明的對齊類型的第一納米柱的側(cè)視示意圖；
圖9是本發(fā)明的準(zhǔn)對齊類型的第一納米柱的側(cè)視示意圖；
圖10是本發(fā)明的花朵類型的第一納米柱的側(cè)視示意圖；
圖11及圖12是本發(fā)明的制造光學(xué)組件的方法進一步的步驟過程的剖面視圖；
圖13是本發(fā)明的ZnO第一納米柱的一實施例的反射率測試結(jié)果。
[0015]符號說明:
1、光學(xué)組件 10、透明的基材 102、入光面 104、出光面 12、第一引晶層 14、第一納米柱
16、第一保護層
17、第二引晶層
18、第二納米柱
19、第二保護層 N、法線方向。
【具體實施方式】
[0016]請參閱圖1，圖1以剖面視圖示意地顯示本發(fā)明的一優(yōu)選具體實施例的光學(xué)組件1本發(fā)明的光學(xué)組件I可以做為光伏系統(tǒng)的保護蓋、照明系統(tǒng)的光罩、攝影系統(tǒng)的保護蓋等，但不以此為限。
[0017]如圖1所示，本發(fā)明一優(yōu)選具體實施例的光學(xué)組件I包含透明的基材10、第一引晶層12、多個第一納米柱14以及第一保護層16。在一具體實施例中，透明的基材10可以由玻璃、壓克力、單晶晶體(例如，藍寶石)等材料所制成。
[0018]第一引晶層12形成以覆蓋透明的基材10的入光面102。多個第一納米柱14形成在第一引晶層12上。第一保護層16形成以完全覆蓋多個第一納米柱14。因第一保護層16的尺度很小，所以在圖1中，第一保護層16與多個第一納米柱14 一起標(biāo)示。在圖1中，可以清楚看出第一保護層16完全覆蓋在多個第一納米柱14的表面。
[0019]第一引晶層12的作用在于協(xié)助后續(xù)形成的第一納米柱14在第一引晶層12上分布均勻。若無第一引晶層12，直接形成在透明的基材10的入光面102上的第一納米柱14會分布不均，甚至入光面102上會有一些區(qū)域未形成第一納米柱14。
[0020]請參閱圖2及圖3，所述圖式為本發(fā)明的光學(xué)組件I的一實施例的掃描式電子顯微鏡(SEM)照片，以顯示多個第一納米柱14的結(jié)構(gòu)。圖2及圖3所示的實施例，其多個第一納米柱14由ZnO所形成，圖2顯示第一納米柱14的側(cè)視外觀，圖3顯示第一納米柱14的頂視外觀。圖2及圖3證實本發(fā)明所形成的多個第一納米柱14其高度與外徑比值相當(dāng)高。在實際應(yīng)用中，本發(fā)明的多個第一納米柱14具有高度與外徑比值的范圍為約I至100。也就是說，多個第一納米柱14本身的深寬比相當(dāng)高。通過本身具高深寬比的第一納米柱14，本發(fā)明的光學(xué)組件I對光入射角度不敏感。本發(fā)明的光學(xué)組件I對于寬頻光的反射率將于下文中以實際測試數(shù)據(jù)做說明。
[0021]在一具體實施例中，多個第一納米柱14大體上垂直透明的基材10的入光面102。
[0022]在于另一具體實施例中，多個第一納米柱14在透明的基材10的入光面102上形成多個叢集排列。每一個叢集由多個與入光面102的法線方向成不同夾角的第一納米柱14所構(gòu)成。
[0023]在一具體實施例中，第一引晶層12由第一氧化物形成。第一氧化物地組成可以是 Al2O3' AlxTiY0z、AlxCrY0z、AlxZrY0z、AlxHfY0z、AlxSiY0z、B2O3' BxPyOz> B1x、BixTiY0z、BaT13'CaO、CoO、Co0x、Co3O4' CrOxλ Ce02、Cu20、CuO、FeO、Fe0x、Ga2O3' Ge02、Hf02、In2O3' LaAlO3' La2O3λLa2CoO3、La2N13、La2MnO3、MoN、Mo2N、MoxN、MoO2、Mg0、Mn0x、N1、Nb205、PtO2、PxByOz、Ru0、Sc2O3'Si02、SixTiY0z、SixZryOzλ SixHfY0z、Sn02、Sb2O5' SrO、SrCO3λ SrT13' Ta2O5' Ta0xNY、TixZryOzλTi02、TixHfyOzλ V0X、W03、Y2O3λ ZnO、ZrO2λ PrOxλ Nd2O3λ Sm2O3' Eu2O3' Gd2O3' Dy2O3' Ho2O3' Er203、Tm203、Lu2O3或上述化合物的混合物，其中O蘭X蘭1，0蘭y蘭1，0蘭z蘭I。
[0024]在一具體實施例中，多個第一納米柱14由第二氧化物形成。第二氧化物組成可以是 A1203、AlxTiY0z、AlxCrY0z、AlxZrY0z、AlxHfY0Z、AlxSiY0z、B203、BxPY0z、Bi0x、BixTiY0z、BaTi03、CaO、CoO、Co0x、Co304、CrOxλ Ce02、Cu20、CuO、FeO、Fe0x、Ga2O3' Ge02、Hf02、In2O3' LaAlO3' La2O3λLa2CoO3、La2N13、La2MnO3、MoN、Mo2N、MoxN、MoO2、Mg0、Mn0x、N1、Nb205、PtO2、PxByOz、Ru0、Sc2O3'Si02、SixTiY0z、SixZryOzλ SixHfY0z、Sn02、Sb2O5' SrO、SrCO3λ SrT13' Ta2O5' Ta0xNY、TixZryOzλTi02、TixHfyOzλ V0X、W03、Y2O3λ ZnO、ZrO2λ PrOxλ Nd2O3λ Sm2O3' Eu2O3' Gd2O3' Dy2O3' Ho2O3' Er203、Tm203、Lu2O3，或上述化合物的混合物，其中0蘭X蘭1，0 = y = I?O蘭z蘭I。
[0025]在一具體實施例中，第一保護層16的組成可以是Al203、AlN、AlP、AlAs、AlxTiY0z、AlxCrY0z、AlxZrY0z、AlxHf Y0z、AlxSiY0z、B203、BN、BxPY0z、Bi0x、BixTiY0z、BaS、BaT13'CdS、CdSe、CdTeλ CaO、CaS、CaF2' CuGaS2' CoO、Co0x、Co304、CrOxλ CeO2λ Cu2Oλ CuO、CuxSλ FeO、Fe0x、GaN、GaAsλ GaP、Ga2O3' GeO2' HfO2' Hf3N4' HgTe、InP、InAs、In2O3' In2S3' InN、InSb、LaAlO3' La2S3'La2O2S、La203、La2CoO3'La2N13、La2MnO3、MoN、Mo2N、MoxN、MoO2、Mg0、Mn0x、MnS、Ni0、NbN、Nb205、PbS、Pt02、P0X、PxBY0z、RuO、Sc203、Si3N4' Si02、SiC、SixTiY0z、SixZrY0z、SixHfY0z、Sn02、Sb205、SrO, SrCO3> SrT13> SrS, SrS1^xSex, SrF2, Ta2O5, TaOxNy, Ta3N5, TaN、TaNx, TixZryOz, T12, TiN、TixSiYNz、TixHfyOz, VOx, W03、W2N, WXN、WS2、WXC、Y2O3' Y2O2S' ZnS1^xSe