光学部件及使用该光学部件的液晶面板及它们的制造方法技术

本发明专利技术的目的在于提供一种机械强度较高、透射率等光学特性较高的光学部件及使用该光学部件的液晶面板以及它们的制造方法。所述光学部件具备：基板(1)，其采用对使用频带波长的光而言透明的材料形成；线栅部(2)，其在基板(1)上呈线与间隙状地配置有多个凸部(21)；覆盖部(3)，其采用对使用频带的光而言透明的电介质形成，并且覆盖线栅部(2)；以及空隙部(4)，其形成在线栅部(2)的相邻的凸部(21)间，与连结该相邻的凸部(21)的顶点(21a)彼此而成的直线相比向覆盖部(3)侧突出。

Optical components and liquid crystal panels using the optical components and their manufacturing methods

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光学部件及使用该光学部件的液晶面板及它们的制造方法
本专利技术涉及一种光学部件及使用该光学部件的液晶面板、以及它们的制造方法。
技术介绍
液晶显示装置中，通过将偏振片配置在将液晶材料夹持在具有透明电极的玻璃基板中而得到的液晶单元的两面来构成液晶面板。以往的偏振片使用使聚乙烯醇中含浸碘而使其向一个方向延伸的吸收型偏振片，但是近年来为了高效地使用液晶的背光源光而使画面变亮，正在研究线栅型偏振镜来作为反射型偏振片。但是，以往的线栅偏振镜是Al等金属且高纵横比的线条图案(linepattern)露出的构造，由于容易发生破损，所以处理方法或制造方法受到限制。此外，近年来要求面板薄型化、机械性能提高，因此期望与液晶单元一体化，但是在金属光栅裸露的以往构造中难以实现这样的一体化。因此，存在将金属嵌入电介质中并进一步在上层形成覆盖部的结构(例如专利文献1)。在该情况下，构造上线栅的强度得以提高，并且能够在上层的覆盖部上直接形成TFT或透明电极，从而能够实现与液晶单元的一体化。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2012-141533
技术实现思路
但是，当在金属间填充有电介质时，与以往那样的金属间由介电常数为1的空气分离的情况相比透射率损失较大，因而无法得到所期望的光学特性。因此，本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种机械强度较高、透射率等光学特性较高的光学部件及使用该光学部件的液晶面板以及它们的制造方法。为了实现上述目的，本专利技术的光学部件，其特征在于，具备：基板，其采用对使用频带波长的光而言透明的材料形成；线栅部，其在所述基板上呈线与间隙状地配置有多个凸部；覆盖部，其采用对使用频带的光而言透明的电介质形成，并且覆盖所述线栅部；以及空隙部，其形成在所述线栅部的相邻的所述凸部间，与连结该相邻的凸部的顶点彼此而成的直线相比向所述覆盖部侧突出。在该情况下，所述空隙部与连结所述凸部的顶点彼此而成的直线相比向所述覆盖部侧突出的部分的长度相对于所述凸部的高度为10％以上更佳。此外，也可以是，所述空隙部与连结所述相邻的凸部的底部彼此而成的直线相比向所述基板侧突出。此外，更优选关于所述空隙部，在形成在所述凸部间的凹部的深度的一半以上之处空隙部的宽度相对于该凹部的宽度为三分之二以上。此外，也可以是，在所述基板的与配置所述线栅部的面相反一侧的面形成有对光赋予相位差的相位差元件构造。此外，更优选，所述覆盖部的与配置所述线栅部的面相反一侧的面平坦地形成为平面度小于10nm。此外，也可以是，在所述覆盖部的与配置所述线栅部的面相反一侧的面或者所述基板的与配置所述线栅部的面相反一侧的面具备薄膜晶体管(TFT)。此外，本专利技术的液晶面板在上述的本专利技术的光学部件的表面一体地形成有液晶单元。此外，本专利技术的光学部件，其在用于形成取向膜的紫外线照射装置中使紫外线偏振，所述基板及所述覆盖部采用对于紫外线而言透明的材料形成。此外，在这些情况下，更优选所述覆盖部的厚度是使所述使用频带的光的透射光因发生干涉而相长的厚度。此外，本专利技术的光学部件制造方法，其特征在于，包括：形成基板、金属层和掩模层的多层形成工序，其中，该基板采用对使用频带的光而言透明的材料形成，该金属层形成在该基板上，采用金属或金属氧化物形成，该掩模层采用对使用频带波长的光而言透明的电介质形成，并且用于在所述金属层形成作为线栅发挥功能的凹凸构造；线栅部形成工序，将所述掩模层作为掩模进行蚀刻，以残留所述掩模的一部分的方式在所述金属层上形成作为线栅发挥功能的凹凸构造；以及覆盖部成膜工序，在所述凹凸构造上形成采用对使用频带波长的光而言透明的电介质形成的覆盖部。在该情况下，更优选所述线栅形成工序将所述掩模层的一部分残留所述金属层的厚度的10％以上。此外，更优选具有使所述覆盖部的表面平坦化为平面度小于10nm的平坦化工序。此外，本专利技术的液晶面板的制造方法，其特征在于：在上述的本专利技术的光学部件的表面一体地形成有液晶单元。专利技术效果本专利技术的光学部件不会使线栅的光学特性劣化，而能够提高机械强度并防止氧化等化学性劣化。此外，能够实现与液晶单元的一体化，从而能够实现液晶面板的薄膜化、以及机械强度的提高等。附图说明图1是表示本专利技术的光学部件的概略截面图。图2是表示具有相位差元件构造的本专利技术的光学部件的概略截面图。图3是表示本专利技术的光学部件的概略截面图。图4是表示本专利技术的光学部件的概略截面图。图5是表示本专利技术的光学部件的概略截面图。图6是表示本专利技术的光学部件的概略截面图。图7是表示本专利技术的液晶面板的概略截面图。图8是表示本专利技术的液晶面板的概略截面图。图9是表示本专利技术的液晶面板的概略截面图。图10是说明本专利技术的光学部件制造方法的概略截面图。图11是表示仿真1的光学部件的模型的概略截面图。图12是表示仿真1的光学特性(透射率)的图表。图13是表示仿真1的光学特性(消光比)的图表。图14是表示仿真2的光学部件的模型的概略截面图。图15是表示仿真2的光学特性(透射率)的图表。图16是表示仿真2的光学特性(消光比)的图表。图17是表示仿真3的光学部件的模型的概略截面图。图18是表示仿真3的光学特性(透射率)的图表。图19是表示仿真4的光学特性(透射率)的图表。图20是表示仿真5的光学部件的模型的概略截面图。图21是表示仿真5的光学特性(透射率)的图表。图22是表示仿真5的光学特性(消光比)的图表。附图标记说明1基板2线栅部3覆盖部4空隙部5薄膜晶体管(TFT)7液晶单元11相位差元件构造21凸部21a顶点21b底部22凹部具体实施方式下面，对本专利技术的光学部件进行说明。如图1所示，本专利技术的光学部件主要由基板1、线栅部2、覆盖部3和空隙部4构成。基板1采用对使用频带波长的光而言透明的材料形成，用于支承线栅部2。作为基板1的材料，只要是对使用频带波长的光而言透明的材料即可，可以是任意材料，在可见光范围内使用的情况下，能够使用石英玻璃或无硷玻璃等无机化合物或透明树脂等。此外，在如液晶面板的取向膜的取向处理中所使用的紫外线照射装置那样在紫外光范围内使用的情况下，考虑到耐热性及透过性，石英玻璃或无硷玻璃等无机化合物是适合的。此外，如图2所示，也可以在基板1的与配置线栅部2的面相反一侧的面形成对光赋予相位差的相位差元件构造11。作为相位差元件构造11，只要能够对透过该相位差元件构造11的电磁波施以相位差即可，可以是任意的构造，例如能够形成为具有宽度小于波长λ的凸部及凹部的线与间隙状。线栅部2是在基板1上呈线与间隙状地配置多个凸部21而作为偏振镜发挥功能的部分，其使入射的光的P偏振成分透过，而将S偏振成分反射。作为凸部21的材料，根据光的使用频带波长适当设定即可，例如能够使用铝(Al)或银(Ag)、非晶硅等金属或金属氧化物。特别是，铝(Al)因反射率较高、廉价且干法刻蚀加工容易而优选。另外，该凸部21也可以是采用多种材料形成的多层构造。此外，线栅部2优选凸部21的间距越窄且纵横比越高而在较大的波长范围、特别是短波长范围内得到越高的消光比。例如，为了在波长为400nm至700nm的可见光范围得到良好的特性，线栅部2的图案的间距可以为200nm以下，优选为100nm以下。此外，为了具有良好的偏振特性，铝(Al)的凸部21的纵横比可以为4以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学部件，其特征在于，具备：基板，其采用对使用频带的光而言透明的材料形成；线栅部，其在所述基板上呈线与间隙状地配置有多个凸部；覆盖部，其采用对使用频带的光而言透明的电介质形成，并且覆盖所述线栅部；以及空隙部，其形成在所述线栅部的相邻的所述凸部间，与连结该相邻的凸部的顶点彼此而成的直线相比向所述覆盖部侧突出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.06 JP 2016-2368901.一种光学部件，其特征在于，具备：基板，其采用对使用频带的光而言透明的材料形成；线栅部，其在所述基板上呈线与间隙状地配置有多个凸部；覆盖部，其采用对使用频带的光而言透明的电介质形成，并且覆盖所述线栅部；以及空隙部，其形成在所述线栅部的相邻的所述凸部间，与连结该相邻的凸部的顶点彼此而成的直线相比向所述覆盖部侧突出。2.根据权利要求1所述的光学部件，其特征在于：所述空隙部与连结所述凸部的顶点彼此而成的直线相比向所述覆盖部侧突出的部分的长度相对于所述凸部的高度为10％以上。3.根据权利要求1或2所述的光学部件，其特征在于：关于所述空隙部，在形成在所述凸部间的凹部的深度的一半以上之处空隙部的宽度相对于该凹部的宽度为三分之二以上。4.根据权利要求1至3中任一项所述的光学部件，其特征在于：所述空隙部与连结所述相邻的凸部的底部彼此而成的直线相比向所述基板侧突出。5.根据权利要求1至4中任一项所述的光学部件，其特征在于：在所述基板的与配置所述线栅部的面相反一侧的面形成有对光赋予相位差的相位差元件构造。6.根据权利要求1至5中任一项所述的光学部件，其特征在于：所述覆盖部的与配置所述线栅部的面相反一侧的面平坦地形成为平面度小于10nm。7.根据权利要求6所述的光学部件，其特征在于：具备形成在所述覆盖部的与配置所述线栅部的面相反一侧的面的薄膜晶体管。8.根据权利要求1至4中任一项所述的光学部件，其特征在于：具备形成在所述基...

【专利技术属性】
技术研发人员：粟屋信义，田名网克周，田中觉，
申请(专利权)人：SCIVAX株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP