半导体聚光结构及制备方法、近眼显示器件及制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115712160A(43)申请公布日2023.02.24(21)申请号202211205974.4(22)申请日2022.09.30(71)申请人西安赛富乐斯半导体科技有限公司地址710075陕西省西安市高新区上林苑一路15号4栋4102(72)发明人宋杰陈辰(74)专利代理机构广州华享智信知识产权代理事务所(普通合伙)44576专利代理师梁顺珍代春兰(51)Int.Cl.G02B1/00(2006.01)G02B19/00(2006.01)G02B27/01(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图3页(54)发明名称半导体聚光结构及制备方法、近眼显示器件及制备方法(57)摘要本申请公开了一种半导体聚光结构及制备方法、近眼显示器件及制备方法，该半导体聚光结构包括本体；所述本体上设有多个纳米孔；所述纳米孔呈周期性分布以使所述本体形成光子晶体。本申请通过在半导体聚光结构的本体上设有多个呈周期性分布以使所述本体形成光子晶体的纳米孔，通过该光子晶体即可将发光元件所发出的广角发散光会聚成束，实现光线的准直化或者会聚化，而且相对于现有采用相同材质的光波导实现广角发散光会聚光束的技术手段，不但不会显著削弱光强(可以有效保留至少90％的光强)，而且还能将所制得的近眼显示器件的发光效率提高接近50倍。CN115712160ACN115712160A权利要求书1/2页1.一种半导体聚光结构，其特征在于：包括本体；所述本体上设有多个纳米孔；所述纳米孔呈周期性分布以使所述本体形成光子晶体。2.根据权利要求1所述的半导体聚光结构，其特征在于：所述本体包括衬底层和设于所述衬底层上的介质层；所述纳米孔设置在所述介质层上。3.根据权利要求2所述的半导体聚光结构，其特征在于：所述介质层的厚度取值范围为1000‑10000nm。4.根据权利要求1‑3任意一项所述的半导体聚光结构，其特征在于：所述纳米孔的孔径与光波长的关系式为：D＝0.557λ‑62nm，其中，D为纳米孔的孔径，λ为光波长；所述纳米孔之间的间距与光波长的关系式为：d＝‑0.002λ2‑0.725λ+457nm，其中，d为纳米孔之间的间距，λ为光波长。5.根据权利要求4所述的半导体聚光结构，其特征在于：所述纳米孔的孔径取值范围为10‑1000nm。6.根据权利要求4所述的半导体聚光结构，其特征在于：所述纳米孔之间的间距取值范围为10‑1000nm。7.一种半导体聚光结构的制备方法，其特征在于：所述方法包括：提供本体；在所述本体上设置多个呈周期性分布以使所述本体形成光子晶体的纳米孔。8.根据权利要求7所述的半导体聚光结构的制备方法，其特征在于：所述提供本体，包括：提供衬底层；在所述本体上设置多个呈周期性分布以使所述本体形成光子晶体的纳米孔，包括：在所述衬底层上设置带有多个呈周期性分布以使所述本体形成光子晶体的纳米孔的介质层。9.根据权利要求7或8所述的半导体聚光结构的制备方法，其特征在于：所述纳米孔的孔径与光波长的关系式为：D＝0.557λ‑62nm，其中，D为纳米孔的孔径，λ为光波长；所述纳米孔之间的间距与光波长的关系式为：d＝‑0.002λ2‑0.725λ+457nm，其中，d为纳米孔之间的间距，λ为光波长。10.一种近眼显示器件，其特征在于：包括发光元件和半导体聚光结构；所述半导体聚光结构包括本体，所述本体上设有多个呈周期性分布以使所述本体形成光子晶体的纳米孔；所述半导体聚光结构设置在所述发光元件的光线传播路径上。11.根据权利要求10所述的近眼显示器件，其特征在于：所述半导体聚光结构正对所述发光元件的发光面。12.根据权利要求10所述的近眼显示器件，其特征在于：所述本体包括衬底层和设于所述衬底层上的介质层；所述纳米孔设置在所述介质层上。13.根据权利要求10‑12任意一项所述的近眼显示器件，其特征在于：所述纳米孔的孔径与光波长的关系式为：D＝0.557λ‑62nm，其中，D为纳米孔的孔径，λ为光波长；所述纳米孔之间的间距与光波长的关系式为：d＝‑0.002λ2‑0.725λ+457nm，其中，d为纳米孔之间的间距，λ为光波长。14.一种近眼显示器件的制备方法，其特征在于：所述方法，包括：2CN115712160A权利要求书2/2页提供发光元件；提供本体上设置多个呈周期性分布以使所述本体形成光子晶体的纳米孔的半导体聚光结构；将所述半导体聚光结构设置在所述发光元件的光线传播路径上。15.根据权利要求14所述的近眼显示器件的制备方法，其特征在于：所述提供本体上设置多个呈周期性分布以使所述本体形成光子晶体的纳米孔的半导体聚光结构，包括：提供衬底层；在所述衬底层上设置带有多个呈周期性分布以使所述本体形成光子晶体的纳米孔的介质层。16