用于计算具有纳米线的光学堆漫反射的系统及方法

用于计算具有纳米线的光学堆漫反射的系统及方法
【专利摘要】本公开涉及一种用于改进透明导电膜光学质量的方法，该透明导电膜包含有多层光学堆以及嵌入其中的导电纳米线。
【专利说明】用于计算具有纳米线的光学堆漫反射的系统及方法
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请基于35U.S.C. § 119(e)，要求于2012年4月6日提交的美国临时申请号 61/621,359和于2012年8月2日提交的美国临时申请号61/678,886,以及于2012年11 月2日提交的美国专利申请号13/667,556以及于2013年3月14日提交的美国专利申请 号13/831，351的权益，以上申请以全文引用方式并入本文。

【背景技术】
[0003] 透明导电膜包括涂覆在高透光表面或基底上的导电材料，并且被广泛应用于诸如 液晶显示器（LCD)的平板显示器、触摸板或触摸传感器、电致发光设备（例如，发光二级 管）、薄膜光伏电池，或被用作抗静电层和电磁波屏蔽层。
[0004] 当前，真空沉积的金属氧化物如铟锡氧化物（ITO)是用于向电介质表面（诸如玻 璃和聚合物膜）提供光学透明性和导电性的工业标准材料。然而，金属氧化膜易碎并且在 弯曲或其他物理性应力下易于损坏。金属氧化膜还要求升高的沉积温度和/或高的退火温 度，以实现高导电性水平。对于易于吸收水分的某些基底，如塑料和有机基底（如聚碳酸 酯），金属氧化膜的适当粘附成为了问题。因此，严重限制了金属氧化膜在柔性基底上的应 用。另外，真空沉积是成本很高的过程并且需要专用设备。
[0005] 近年来，存在用复合金属纳米材料（例如银纳米线）替代平板显示器中当前的工 业标准透明导电ITO膜的趋势。通常，透明导电膜通过首先在基底上涂覆包括银纳米线和 粘结剂的墨水组合物而形成。然后，可涂覆透明的UV或热固化聚合物材料，以形成防护层。 基于纳米线的涂覆技术尤其适用于印刷电子器件。通过使用基于溶液的形式，印刷电子技 术使得在大面积柔性基底上制造坚固的电子器件成为可能。
[0006] 透明导电膜中纳米线的存在可能会导致某些光学挑战，而这些光学挑战通常在连 续的ITO膜中并不会遇到。例如，当ITO触摸传感器关闭时，该ITO触摸传感器在环境光下 显示黑色；而由基于银纳米线的透明膜制成的触摸传感器可能具有"乳状"或"混浊"的样 子。乳状外观可能影响图像质量（当LCD模块打开时），表现为较低对比度或者其他图像问 题。因此，存在解决基于纳米线的透明导体所特有的光学挑战的需求。


【发明内容】

[0007] 本文提供了涉及通过减小或最小化光学堆中的漫反射来解决纳米线显示器乳状 外观问题的方法的多种实施方式，其中该光学堆包括至少一个基于纳米线的导电膜。
[0008] -个实施方式是一种方法，其包括：为具有纳米线的光学堆选择光学堆参数以及 根据光学堆参数计算多个漫反射值，其中，每个漫反射值用于多个光学堆配置的各自的配 置。该方法还包括至少基于漫反射值的比较来选择光学堆配置中之一，以及根据所选的光 学堆配置形成光学堆。
[0009] 在一个实施方式中，方法包括计算多个镜面反射值，其中每个镜面反射值均用于 光学堆配置的各配置。
[0010] 在一个实施方式中，计算漫反射值包括计算纳米线的散射截面。
[0011] 在一个实施方式中，计算漫反射值包括对于每个光学堆配置，分别计算光学堆内 纳米线位置处入射光的电磁场，以及计算光学堆内从纳米线散射的光的传递矩阵。
[0012] 在一个实施方式中，计算漫反射包括基于散射截面以及纳米线位置处入射光的场 来计算从纳米线散射的光的量。
[0013] 在一个实施方式中，计算入射光的场包括计算纳米线位置处的漫散射光的电磁 场。
[0014] 在一个实施方式中，多个光学堆参数包括光学堆的层数。在一个实施方式中，多个 光学堆参数包括光学堆的层的厚度范围。在一个实施方式中，多个光学堆参数包括光学堆 的层的折射率范围。
[0015] 在一个实施方式中，形成光学堆的层包括在基底上形成第一层，以及在第一层上 形成第二层，纳米线被置于第一层或者第二层内。
[0016] 在一个实施方式中，方法包括根据光学堆参数计算多个镜面反射值，其中每个镜 面反射值用于多个光学堆配置中的各自的配置。
[0017] 在一个实施方式中，计算多个镜面反射值包括对于入射到每个光学堆配置的光计 算传递矩阵。
[0018] 在一个实施方式中，选择光学堆配置中之一部分地基于镜面反射值的比较。
[0019] 在一个实施方式中，选择光学堆配置中之一包括选择对应于最小漫反射值的光学 堆配置。
[0020] 在一个实施方式中，方法包括将具有纳米线的光学堆的输入光学堆参数输入到处 理器，并且将输入光学堆参数存储在与处理器耦接的存储器电路中。方法还包括在处理器 中对于多个光学堆计算多个漫反射值，其中每个光学堆具有根据光学堆参数的各自配置。 计算漫反射值包括，对于每个配置、分别地计算对应于光学堆纳米线位置的光学堆内位置 处的入射光的电磁场值，以及部分地基于电磁场值计算传递矩阵以提供光学堆表面处的漫 反射值。
[0021] 在一个实施方式中，方法包括将漫反射值互相比较并选择漫反射值中之一。
[0022] 在一个实施方式中，方法包括从处理器中将对应于所选漫反射值的所选择的光学 堆配置输出。
[0023] 在一个实施方式中，输入光学堆参数包括光学堆的至少一层的折射率范围。在一 个实施方式中，所选的光学堆配置包括折射率范围内的折射率。在一个实施方式中，输入光 学堆参数包括光学堆的层的厚度范围。
[0024] 在一个实施方式中，所选的光学堆配置包括光学堆的层的厚度范围内的厚度。
[0025] 在一个实施方式中，方法包括根据所选的光学堆配置形成光学堆。
[0026] 在一个实施方式中，计算漫反射值包括计算纳米线的散射截面。
[0027] -个实施方式是一种系统，包括：处理器；与处理器耦接的存储器；与处理器耦接 的输入件，被配置为接收光学堆的第一参数。处理器配置为计算对应于光学堆内纳米线位 置处入射光电磁场值的集合、计算纳米线的光散射分布、计算光学堆的表面漫反射值集合， 以及估计光学堆的第二参数集合。第二参数对应于漫反射值集合的优选值。输出件耦接到 处理器，并配置为从处理器接收第二参数。
[0028] 在一个实施方式中，系统包括与输出件耦接的显示器，显示器被配置为显示第二 参数。
[0029] 在一个实施方式中，系统包括耦接到输出件的沉积设备，沉积设备被配置为接收 第二参数，并根据第二参数沉积光学堆的第一光学层。
[0030] 一个实施方式是一种方法，包括将光学堆的参数输入到处理器，在处理器中，估计 对应于光学堆纳米线位置的入射光的电磁场值集合，以及在处理器中估计纳米线的光散射 分布。方法还包括，在处理器中，基于电磁场值和散射截面估计光学堆表面处的漫反射值集 合，以及将对应于所选漫反射值的光学堆配置从处理器中输出。
[0031] 在一个实施方式中，估计电磁场集合包括根据光学堆参数计算第一传递矩阵。
[0032] 在一个实施方式中，估计漫反射值集合包括根据光学堆参数计算第二传递矩阵。

【专利附图】

【附图说明】
[0033] 在附图中，相同的参考编号指示相同的元件或行为。附图中元件的尺寸和相对位 置不必须按照比例示出。例如，不同元件的形状和角没有按比例示出，并且一些元件随意地 放大和定位，以提高附图的可读性。此外，所示元件的具体形状并不旨在传递关于具体元件 实际形状的任何信息，并且仅是为了便于在附图中便于识别而进行的选择。
[0034] 图1是依照本实施方式的包含有纳米线的光学堆的截面图。
[0035] 图2A示出了依照一个实施方式光学堆的镜面反射。
[0036] 图2B示出了依照一个实施方式光学堆的漫反射。
[0037] 图3A为光学堆内的漫反射曲线。
[0038] 图3B为光学堆内的镜面反射曲线。
[0039] 图4A-4C示出了在不同介质中以及不同厚度下几种波长的漫反射曲线。
[0040] 图5A-5C示出了在不同介质中以及不同厚度下几种波长的镜面反射。
[0041] 图6为依照一个实施方式的光学堆的截面。
[0042] 图7示出了光学堆中的全内反射。
[0043] 图8为依照一个实施方式包含有三层的光学堆的截面图。
[0044] 图9A为依照一个实施方式示意了光学堆中顶部模式和底部模式传播的光学堆的 截面。
[0045] 图9B为依照一个实施方式不意了光学堆中漫散射光传播的顶部模式和底部模式 的光学堆截面。
[0046] 图IOA示出了依照一个实施方式的⑶I。
[0047] 图IOB示出了依照另一实施方式的⑶I。
[0048] 图IOC示出了依照一个实施方式优化的镜面反射和漫反射曲线。
[0049] 图IOD示出了依照一个实施方式的⑶I。
[0050] 图IOE示出了依照另一实施方式的⑶I。
[0051] 图11为依照一个实施方式的系统框图。
[0052] 图12为依照一个实施方式用于减少光学堆中漫反射的方法。
[0053] 图13为依照另一实施方式用于减少光学堆中漫反射的方法。
[0054] 图14示出了依照一个实施方式包含有光学堆的平板装置。

【具体实施方式】
[0055] 本文的描述包括纳米线显示器的"乳状"外观的潜在原因、解决"乳状"外观的方 法以及具有更低或者没有乳状外观的光学堆。如本文使用的，"光学堆"指的是薄膜的多层 式堆，其中来自外部光源或者内部光源的光穿过此多层式堆，一个或多个层对光的光学特 性有影响。光学堆内的薄膜通常为功能性膜，诸如透明导电膜、偏振器、滤色器、防眩膜，或 防反射膜以及保护涂层和透明粘合剂。薄膜可以是柔性的（例如，聚合物基底）或刚性的 (例如，玻璃基底）。光学堆通常耦接至另一功能性单元如显示器。除膜之外，膜间的空隙 或者膜与显示器间的空隙也影响光的光学特性，并且认为是光学堆的一部分。
[0056] 此外，在膜定向的上下文中，位于另一膜"之上"的膜被配置成比该另一膜更邻近 外部光源（或观察者）。例如，位于纳米线层之上的上涂层总是设置在外部光源（或观察 者）与纳米线层之间。位于另一膜"之下"的膜配置成比该另一膜更远离外部光源（或观 察者）。例如，在采用了位于纳米层之下的下涂层的光学堆中，纳米线层总是设置在外部光 源（或观察者）与下涂层之间。
[0057] 图1示出了透明导电薄膜的光学堆30。在基本光学堆（30)中，如在更复杂的光 学堆中（例如，在整个触摸板中），多个或所有层或结构元件可能在某种程度上导致了漫反 射。本文中描述的多种实施方式是通过操作和修改各个层或结构元件来减弱漫反射的方 法。然而，应理解，可组合任何一个或多个实施方式，以提供进一步减小漫反射的额外益处。 因此，多种实施方式涉及光学堆，其包括至少一个纳米线层；以及与纳米线层相邻的至少一 个基底，其中纳米线层包括多个导电纳米线，并且当从光学堆的与入射光相同的侧面观察 时，入射光的漫反射是入射光的某个百分比。如本文中所使用的，"相邻"指的是基底与纳米 线层的相对位置。基底与纳米线层可以直接接触，或者彼此靠近，而在两者之间插设一个或 多个中间层。
[0058] 光学堆30包括嵌入在透明绝缘层34内的导电纳米线32。透明绝缘层34以及纳 米线32位于基底36上。
[0059] 光学堆30是可以使用在平板显示器中的类型。因此，具有极大增强光学堆的视觉 特征的属性对于光学堆30是期望的。如上所述，包含有纳米线32的光学堆30可能遭受"乳 状"或模糊的质量。这种乳状质量能够减损光学堆30的视觉特征。具体地，当需要显示诸 如黑色的深颜色时，光学堆30可能相反地显示了乳白色，这给所显示图像的质量带来负面 影响。
[0060] 这些不良特征的一个来源是从纳米线32的漫反射。典型地，当光遇到表面或物体 时，反射角等于入射角，这被称为镜面反射。在图2A中示出了镜面反射。在图2A中，光线 以入射角O i入射到光学堆30的表面37上。光线以角度Φ,从光学堆30的表面37反射， 其中，等于Φ?。
[0061] 然而，如图2Β所示，照射到光学堆30的表面37、或者事实上任何表面上的某些光， 还以多个角t被漫反射。这种漫反射本身体现在光在与以镜面反射的预期角度不同的多 个方向上被散射。虽然图2B中仅标记了一个角Θ p但是漫反射光以多个角吣被反射。在 图2B中，入射到表面37上的光在许多方向上被散射。虽然通常相当小部分的光从任何表 面被漫反射，然而图2B中的光学堆30由于纳米线32的存在而受到更多的漫反射。
[0062] 当光入射到尺寸小于光波长的物体或结构上时，光从物体上漫散射。一般地，纳米 线32以及光学堆30的半径小于lOOnm，例如半径在5nm到IOOnm之间。IOOnm远小于可见 光的最小波长。因此，当任何可见光遇到纳米线32时，它从纳米线32漫反射。在透明膜中， 入射到表面37上的绝大多数光透射过表面37并进入到其中嵌有纳米线32的层34中。仅 有小部分光在表面反射。然而，与纳米线32交互的光的某一部分被漫反射。这种漫反射是 乳状质量的主要原因，乳状质量有时能够减少包含有纳米线32的光学堆30的外观。已经 证明，当纳米线32嵌入到光学堆30时，利用计算可以以几种方式来减小纳米线32的漫反 射。
[0063] 这种方法之一是减小其中嵌有纳米线32的层34的折射率。图3A示出了漫反射相 对入射到纳米线32上的光波长的曲线。示出了三条曲线，每一条对应折射率分别为1. 43、 1. 33及1. 23的层。折射率为1. 43的曲线的峰值远高于η等于1. 33以及η等于1. 23的曲 线。对于折射率等于1. 43的层，漫反射的峰值出现在光波长约为400nm时。400nm是可见 光谱的边界并且对应于紫色光。人通常不能看见小于380nm的波长，其对应于紫外线。
[0064] 当折射率减小到η = 1. 33时，不仅漫反射的峰值减小了，而且它也移到了更小的 波长。对于折射率η = 1. 33的材料，峰值减小到了约6X 10_4且峰值波长为约370nm。因 此，不仅更少的光被漫反射回并出了光学堆30的表面37,而且被反射的光的更大部分移出 了可见光谱并进入到紫外光谱。这里应该注意到，此曲线图中，漫反射值是任意单位，然而 对于理解改变光学堆30的参数对漫反射的相对影响是有帮助的。
[0065] 折射率为η = 1. 23的材料的漫反射是三条曲线中最小的。对于η = 1. 23,峰值漫 反射约为4. 5 X 10'并且同样重要的是，峰值波长更进一步移进了对于人眼是不可见的紫 外线范围。因此，将纳米线32置于折射率较小的层34内，既能够减小漫反射也可以将峰值 漫反射从可见光谱移离开。
[0066] 尽可能的减小镜面反射也是期望的。图3Β示出了与图3Α中相同的三个折射率η 的镜面反射相对光波长的三条曲线。由图3Β中可以看出，对于折射率为η = 1. 43的层34， 镜面反射是最高的。对于η =1.43,峰值镜面反射约为0.04。然而，在约300nm处的峰值 是在可见范围之外。对于折射率为η = 1. 33的层34,峰值镜面反射有少量下降。然而对于 大部分可见光谱，对应的波长约为400nm到700nm，n = L 33的镜面反射远低于n = L 43 的镜面反射。因此，尽管本公开主要关注的是减小漫反射，但是也不忽视镜面反射。既减少 镜面反射又减少漫反射能够极大的增强光学堆30的视觉特征。
[0067] 对于折射率为η = 1. 23的层34,镜面反射是最低的。不仅峰值镜面反射减小，并 且镜面反射在大部分可见光谱内几乎接近于〇,其中低点出现在约500nm处。因此，减小其 中嵌有纳米线32的层的折射率对于漫反射以及镜面反射都是非常有益的。
[0068] 能够影响镜面反射以及漫反射的光学堆30的另一参数是其中嵌有纳米线32的层 34的厚度。图4A示出了对于若干波长以及η = 1. 23的折射率，漫反射相对其中嵌有纳米 线32的层34的厚度的曲线。可以看出，波长为400nm的光的漫反射稍高于波长为450nm、 500nm或650nm的光的漫反射。可能最显著的是，在层34的厚度为约20nm到400nm的整个 厚度范围内，对于任何给定波长，漫反射大部分保持恒定。相比于图4A中其他波长的漫反 射，400nm光的漫反射既在量值上更大，并且变化也更大。在其他光学堆中，情况并非如此。 事实上，层的厚度在某些配置中可能是非常重要的。
[0069] 图4B绘制了在折射率为η = I. 33的层34中的纳米线32的漫反射图。折射率的 稍微增加导致了漫反射量值的增加。具体地，波长为400nm的光的漫反射比波长为450nm、 500nm或650nm的光的漫反射增加地更多。因此，图3A和图3B以及图4A-4C示出了在接近 可见光谱的紫色端处漫反射波动最剧烈。
[0070] 在图4C中，折射率为η = 1. 43。随着此折射率的增加，出现了 400nm光的漫反射 的大幅增加。也出现了波长为450nm、500nm以及650nm的光的漫反射的较小增加，但程度 小得多。
[0071] 然而,随着其中嵌有纳米线32的层34的厚度的变化，镜面反射大幅波动。对于图 5A中绘制的四种波长的光的每一个，镜面反射遵循正弦波图。随着层34厚度的增加，所有 波长的光在他们的镜面反射量值上经历波峰以及波谷。当层的厚度接近于0时，对于四种 波长光的每一个，镜面反射都接近于约4%的峰值。
[0072] 随着厚度增加到约lOOnm，图5A绘制的所有四种波长都经历镜面反射的最小值。 随着层34的厚度向200nm增加，所有四种波长的光再次接近峰值。根据堆中层的厚度，光 在贯穿光学堆的位置将经历相长干涉以及相消干涉。另外，从表面37反射的光与从下面反 射的光可能有180度的相位差。因此，取决于层34和层38的厚度以及材料，从下面反射的 光可能与从表面37反射的光发生相消干涉并因此减小了镜面反射。
[0073] 在图5B中，绘制了当层34的折射率为1. 33时，四种波长的光的镜面反射。波峰和 波谷出现在当折射率为1. 23时出现的大致相同的位置。然而，现在的最小值高于η = 1. 23 时。具体地，最小值仅下降到约1 %的镜面反射，而当η = 1. 23时，最小值下降到约0。
[0074] 图5C中，其中嵌有纳米线32的层34的折射率为η = 1. 43。如图5Β以及图5Α中 一样，此处峰值保持在约4%。然而，镜面反射百分比的最小值相对于η = 1.33的1%以及 η = 1. 23的0%已增加到了约2. 5%。因此，为了减少镜面反射，在某些光学堆中具有较低 的折射率是期望的。
[0075] 图6示出了依照一个实施方式的光学堆30。依照一个实施方式，光学堆30包括在 绝缘层34内的纳米线32。层34置于层38上，层38是高折射率层。层38也是光学透明 的。层38可以增强从纳米线32的漫射光的前向散射。当纳米线32置于相对于层38具有 较低折射率的层34内时，促进了漫射光的更多前向散射。换句话说，当光从纳米线32漫反 射时，更多的光将朝着层38前向散射。因此，更少的光将朝着光学堆30的表面37被漫反 射回。这部分是因为，当存在紧靠较低折射率层的较高折射率层时，相对于后向散射，有增 加的态密度用于前向散射。如前面所述，增加的态密度促进了前向散射。
[0076] 如图7中所示地，纳米线32之下具有高折射率层38的另一优势是，漫反射光的全 内反射可以出现在高折射率层38内。入射角大于临界角Θ。时，出现全内反射。相对于在 折射交界面的法线测量入射角。当光从高折射率层38传播到低折射率层34时，到达层38 与层34交界面的光折向高折射率层38。当入射角足够大时，在低折射率层34内的透射角 相对于法线达到90度。在这一点上，光不再透射进入到低折射率层34。这种交互服从斯涅 尔定律，表述为：
[0077] Ii1Sin ( Θ ) i = n2sin ( Θ ) 2
[0078] 通过简单运算，可以计算出全内反射将要发生的临界角Θ。，如下：
[0079] Θ c = arcsin (Ii2Ai1)
[0080] 因此，低折射率层34与高折射率层38之间的差异越大，临界角将会越小。随着临 界角变小，在到达高折射率层38与低折射率层34的交界面时，更多的光将进行全内反射。 因此，选择具有足够高折射率的层38能够进一步减小到达光学堆30的表面37的漫反射光 的量。因此，如参照图6所述，促进全内反射与增强的前向散射相关。具体地，从纳米线32 前向散射进入到高折射率层38的光越多，在高折射率层38内将进行全内反射的光便越多， 并且将不会到达表面并因此导致乳状的增加。
[0081] 根据参照图6和图7讨论的原理，图8公开了依照一个实施方式的光学堆30,其 中，如前面描述，高折射率层38置于低折射率层34之下并且在基底36之上。具有包含有 低折射率层34、嵌入在低折射率层34内的纳米线32、以及在低折射率层之下相邻的高折射 率层的光学堆30提供了参照图6和图7所描述的增强。具有折射率通常在低折射率层34 与高折射率层38的折射率之间的基底36,提供了额外的结构支撑并且能够使其附到平板 设备上。
[0082] 尽管光学堆30的前述实施方式提供了优势，但是为了最小化漫反射以及镜面反 射，光学堆的优化可能仍然非常困难。为了提供具有最小漫反射的光学堆，对于给定的层和 纳米线配置，利用有效的方法来计算或估计光学堆30的漫反射是有益处的。光学堆30的 漫反射能够通过求解光学堆30的麦斯威尔方程组来计算。麦斯威尔方程的微分形式描述 了电场E以及磁场B的属性，如下 ：

【权利要求】
1. 一种方法，包括： 为具有纳米线的光学堆选择光学堆参数； 根据所述光学堆参数，对于多个光学堆配置的每一个计算多个漫反射值集合，每个漫 反射值集合包括用于从所述光学堆的各反射角的多个漫反射值； 至少部分地基于所述多个角的所述漫反射值集合的比较来选择所述光学堆配置中之 一；以及 根据所选的光学堆配置，形成所述光学堆的层。
2. 如权利要求1所述的方法，包括： 对于所述光学堆配置中之一的各光学堆配置，计算用于所述多个反射角的多个镜面反 射值。
3. 如权利要求1所述的方法，包括： 计算多个镜面反射值，其中每个镜面反射值用于各自的光学堆配置； 将所述镜面反射值与预定镜面反射值比较；以及 基于与所述预定镜面反射值的比较，选择所述光学堆配置中之一。
4. 如权利要求2所述的方法，其中，选择所述光学堆配置中之一包括：选择具有比所述 预定镜面反射值低的镜面反射值的光学堆配置。
5. 如权利要求1所述的方法，包括： 将每个集合的漫反射值与至少一个预定漫反射值比较；以及 至少部分地基于与所述至少一个预定漫反射值的比较，来选择所述光学堆配置中之 〇
6. 如权利要求5所述的方法，其中，选择所述光学堆配置中之一包括：选择其中每个反 射角的漫反射值低于至少一个预定漫反射阈值的光学堆配置。
7. 如权利要求1所述的方法，其中，选择所述光学堆配置中之一包括：选择对应于最小 漫反射值的光学堆配置。
8. 如权利要求1所述方法，包括： 对于每个集合计算各自的总的漫反射值；以及 选择对应于最小的总的漫反射值的光学堆配置。
9. 如权利要求8所述的方法，其中，对于每个集合计算所述各自的总的漫反射值包括： 对该集合的所述漫反射值求和。
10. 如权利要求8所述的方法，其中，计算所述各自的总的漫反射值包括：根据各反射 角为所述漫反射分配各自的权重因子。
11. 如权利要求1所述的方法，包括： 计算多个各自的漫反射平均值，每个漫反射平均值对应于各自集合的所述漫反射值的 平均值；以及 至少部分地基于所述多个漫反射平均值，选择所述光学堆配置。
12. 如权利要求1所述的方法，其中，计算所述漫反射值包括：计算所述纳米线的散射 截面。
13. 如权利要求1所述的方法，其中，计算所述漫反射值包括：对于每个光学堆配置，分 别地： 计算所述光学堆内所述纳米线的位置处的入射光的电磁场；以及 计算从所述光学堆内所述纳米线散射的光的传递矩阵。
14. 如权利要求13所述的方法，其中，计算所述漫反射值包括：基于所述散射截面以及 所述纳米线的所述位置处的入射光的场，来计算从所述纳米线散射的光的量。
15. 如权利要求14所述的方法，其中，计算所述入射光的场包括：计算在所述纳米线的 所述位置处漫散射光的电磁场。
16. 如权利要求1所述的方法，其中，所述多个光学堆参数包括所述光学堆的层数。
17. 如权利要求1所述的方法，其中，形成所述光学堆的层包括： 在基底上形成第一层；以及 在所述第一层上形成第二层，所述纳米线被置于所述第一层或第二层。
18. -种方法，包括： 将输入光学堆参数存储到与处理器耦接的存储器电路中； 在所述处理器中，对于多个光学堆配置，计算多个漫反射值集合，其中每个光学堆具有 根据所述光学堆参数的各自配置，每个漫反射值集合包括用于从所述光学堆的表面的各反 射角的多个漫反射值，计算所述漫反射集合包括，对于每个配置，分别地： 计算与所述光学堆内纳米线位置对应的光学堆内位置处的入射光的电磁场值；以及 部分地基于所述电磁场值，计算传递矩阵以提供用于从所述光学堆的表面的多个反射 角的所述多个漫反射值， 基于所述漫反射值来选择光学堆配置。
19. 如权利要求18所述的方法，其中，选择所述光学堆配置包括：选择对应于最小漫反 射值的光学堆配置。
20. 如权利要求18所述的方法，包括： 对于每个集合，计算各自的总的漫反射值；以及 选择对应于最小的总的漫反射值的光学堆配置。
21. 如权利要求18所述的方法，其中，所述输入光学堆参数包括所述光学堆的至少一 层的折射率范围。
22. 如权利要求21所述的方法，其中，所选的光学堆配置包括来自于所述折射率范围 内的折射率。
23. 如权利要求18所述的方法，其中，所述输入光学堆参数包括所述光学堆的层的厚 度范围。
24. 如权利要求23所述的方法，其中，所选的光学堆配置包括来自于所述光学堆的层 的厚度范围内的厚度
25. 如权利要求17所述的方法，其中，计算所述漫反射值集合包括：计算所述纳米线的 散射截面。
26. -种系统，包括： 处理器； 与所述处理器耦接的存储器； 与所述处理器耦接的输入件，被配置为接收光学堆的第一参数，所述处理器被配置为 计算与光学堆内纳米线对应的位置的入射光电磁场值的集合、计算所述纳米线的光散射分 布、计算所述光学堆的表面处的多个漫反射值的集合，并且估计所述光学堆的第二参数的 集合，所述第二参数对应于优选的漫反射值的集合，每个漫反射值的集合包括对于从所述 光学堆的表面的各反射角的多个漫反射值；以及 耦接到所述处理器的输出件，被配置为从所述处理器接收所述第二参数。
27. 如权利要求26所述的系统，包括与所述输出件耦接的显示器，所述显示器被配置 为显示所述第二参数。
28. 如权利要求26所述的系统，包括与所述输出件耦接的沉积装置，所述沉积装置被 配置为接收所述第二参数，并根据所述第二参数沉积所述光学堆的第一光学层。
29. -种方法，包括： 将光学堆的参数输入到处理器； 在所述处理器中，估计与光学堆内纳米线对应的位置的入射光的电磁场值的集合； 在所述处理器中，估计所述纳米线的光散射分布； 在所述处理器中，基于电磁场值和所述散射截面，估计所述光学堆的表面处的多个漫 反射值集合，每个漫反射值集合包括对于从所述光学堆的所述表面的各反射角的多个漫反 射值；以及 从所述处理器输出对应于所选漫反射值集合的光学堆配置。
30. 如权利要求29所述的方法，其中，估计电磁场值的集合包括：根据所述光学堆的参 数计算第一传递矩阵。
31. 如权利要求30所述的方法，其中，估计所述漫反射值集合包括：根据所述光学堆的 参数计算第二传递矩阵。
【文档编号】G06F17/50GK104428771SQ201380029858
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年4月4日 优先权日:2012年4月6日
【发明者】维克特·波多利斯基, 迈克尔·A·斯派德, 杰弗瑞·沃克, 代海霞 申请人:凯博瑞奥斯技术公司