偏振片和偏振片的制备方法技术

本发明专利技术提供得到高可靠性的偏振片和偏振片的制备方法。所述偏振片具备：相对于使用波长波段的光是透明的透明基板11；在透明基板11上以比使用波段的光的波长小的间距排列由金属构成的反射层，在规定方向延伸的金属栅12；以比金属栅12小的间距在金属栅上形成，由与反射层相同的金属构成的金属亚栅13；和用光吸收性材料填充金属亚栅13的凹部得到的吸收层14。

Polarizer and its preparation

【技术实现步骤摘要】
偏振片和偏振片的制备方法
本技术涉及线栅型的偏振片(偏光板)和偏振片的制备方法。
技术介绍
由于线栅型的偏振片具有高耐久性，所以例如适合用于光密度大的液晶投影仪。在此种偏振片中，光学特性上重要的要件是低反射。在反射率高的情况下，由于液晶面板的错误工作(誤動作)的原因或杂散光而引起画质劣化。近年来，由于液晶投影仪的高亮度化或高精细化，期望更低反射的偏振片。线栅型的偏振片例如具备反射层、电介体层和吸收层，利用上部的电介体层和吸收层的吸收效果(吸收效应)和3层的干涉效果(干涉效应)来抑制与线栅平行的S偏振光反射率(例如参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2012-103728号公报。
技术实现思路
专利技术所要解决的课题另外，作为偏振片所要求的光学特性，有高透射率。特别是在近年来的液晶投影仪的高亮度化的趋势下，与低反射同样为重要的特性。在上述的3层结构中，主要产生光吸收作用的是S偏振光，也吸收若干P偏振光成分，降低透射率。在上述3层结构中，透射率依赖于栅的间距，通过减小间距而提高。但是，在上述的3层结构中，若减小间距，则栅的宽度也会变小，导致3层层合膜的接触面积减少。因此，例如在金属膜上层合氧化膜或进一步层合金属等吸收膜的情况下，粘附强度因接触面积的降低而降低，有可靠性降低之虞。本技术鉴于此种实际情况而提出，提供得到高可靠性的偏振片和偏振片的制备方法。用于解决课题的手段为了解决上述的课题，本技术所涉及的偏振片具备：相对于使用波长波段(帯域)的光是透明的透明基板；在上述透明基板上以比上述使用波段的光的波长小的间距排列由金属构成的反射层，在规定方向延伸的金属栅；以比上述金属栅小的间距在上述金属栅上形成，由上述金属构成的金属亚栅；和在上述金属亚栅上形成，含有光吸收性材料的吸收部。另外，本技术所涉及的偏振片的制备方法是在相对于使用波长波段的光是透明的透明基板上成膜的金属层的表面形成亚栅图案，在上述亚栅图案的凹部填充光吸收性材料来形成吸收层，通过蚀刻上述金属层来形成以比上述使用波段的光的波长小的间距排列的栅图案，制备偏振片，所述偏振片具备：上述透明基板；在上述透明基板上以比上述使用波段的光的波长小的间距排列由金属构成的反射层，在规定方向延伸的金属栅；以比上述金属栅小的间距在上述金属栅上形成，由上述金属构成的金属亚栅；和在上述金属亚栅的凹部填充光吸收性材料而成的吸收部。另外，本技术所涉及的偏振片的制备方法是在相对于使用波长波段的光是透明的透明基板上成膜的金属层的表面形成亚栅图案，通过蚀刻上述金属层来形成以比上述使用波段的光的波长小的间距排列的栅图案，在上述亚栅图案的上部蒸镀光吸收性材料，制备偏振片，所述偏振片具备：上述透明基板；在上述透明基板上以比上述使用波段的光的波长小的间距排列由金属构成的反射层，在规定方向延伸的金属栅；以比上述金属栅小的间距在上述金属栅上形成，由上述金属构成的金属亚栅；和在上述金属亚栅的上部蒸镀光吸收性材料而成的吸收部。专利技术效果根据本技术，通过增加金属亚栅的接触面积，可提高金属亚栅与吸收部之间的粘附强度，可得到高可靠性。附图简述[图1]图1是示意性地表示作为具体例1示出的偏振片的结构的截面图。[图2]图2是示意性地表示作为具体例2示出的偏振片的结构的截面图。[图3]图3是示意性地表示作为具体例3示出的偏振片的结构的截面图。[图4]图4是用于说明偏振片的制备方法的截面图。[图5]图5是表示PS-b-PMMA嵌段共聚物的分子量(摩尔质量)与亚栅图案的周期性长度的关系的图。[图6]图6是示意性地表示利用本法制作的偏振片的结构的截面图。[图7]图7是表示利用本法制作的偏振片的光学特性的图。具体实施方式以下，一面参照附图，一面按以下顺序详细地对本技术的实施方式进行说明。1．偏振片2．偏振片的制备方法<1．偏振片>本实施方式所涉及的偏振片具备：相对于使用波长波段的光是透明的透明基板；在透明基板上以比使用波段的光的波长小的间距排列由金属构成的反射层，在规定方向延伸的金属栅；以比金属栅小的间距在金属栅上形成，由金属构成的金属亚栅；和在金属亚栅上形成，含有光吸收性材料的吸收部。根据此种偏振片，通过增加金属亚栅的接触面积，可提高金属亚栅与吸收部之间的粘附强度，在窄间距偏振片中，可维持光学特性和可靠性的并存。金属栅的反射层的间距为使用波长波段的波长的1/2以下。由此，例如在液晶投影仪用的偏振片中，可得到良好的偏振光效果。例如在使用波长波段的最小波长为蓝色波段的400nm的情况下，间距为200nm以下，在金属栅的反射层宽度与间隙宽度为1:1的情况下，反射层宽度为100nm以下。金属栅是在作为吸收轴的Y方向排列伸展成波段状的金属薄膜的反射层而成。即，反射层具有作为线栅型偏振器的功能，在向透明基板的形成线栅的面入射的光中，使在与线栅的长度方向平行的方向(Y方向)具有电场成分的偏振波(TE波(S波))衰减，使在与线栅的长度方向垂直的方向(X方向)具有电场成分的偏振波(TM波(P波))透射。金属亚栅以比金属栅的间距小的间距在反射层上形成。由于金属亚栅的目的在于增大表面积，所以金属亚栅的间距无需一定为整数比，但从对称性的观点出发，优选为1个周期以上。在将金属栅的间距记为A，将Duty比(反射层宽度G/金属栅间距A)记为D的情况下，金属亚栅的间距P优选满足下述(1)式。P<D×A/2(1)即，金属亚栅的间距优选比反射层宽度G的1/2小。由此，即使反射层宽度为100nm以下，也可提高金属亚栅与吸收部之间的粘附强度，得到高可靠性。另外，金属亚栅的凹部的深度优选为金属栅的突起(凸)的高度的1/2以下。由此，可保持金属栅和金属亚栅的强度。吸收部通过偏振波的选择性光吸收作用使TE波衰减。通过适宜调整吸收部的构成，对于用反射层反射的TE波，在透射吸收部时将一部分反射，可返回至反射层，另外，可通过干涉使通过吸收部的光衰减。作为吸收部的构成，例如可列举出在金属亚栅的凹部填充光吸收性材料而成的吸收层、在金属亚栅的上部将光吸收性材料成膜而成的吸收层、在金属亚栅的上部倾斜蒸镀光吸收性材料而成的吸收层等。另外，为了提高耐久性，也可在具有反射层和吸收部的格子状凸部的表面和格子状凸部间的底面部的表面将由电介体构成的保护膜成膜。根据此种构成的光学部件，通过利用透射、反射、干涉、偏振波的选择性光吸收这4种作用，可使具有与反射层的格子平行的电场成分的偏振波(TE波(S波))衰减，可使具有与格子垂直的电场成分的偏振波(TM波(P波))透射。即，TE波因吸收部的偏振波的选择性光吸收作用而衰减，透射吸收部的TE波因作为线栅发挥功能的格子状的反射层而反射。[具体例1]图1是示意性地表示作为具体例1示出的偏振片的结构的截面图。如图1所示，偏振片具备：相对于使用波长波段的光是透明的透明基板11；在透明基板11上以比使用波段的光的波长小的间距排列由金属构成的反射层，在规定方向延伸的金属栅12；以比金属栅12小的间距在金属栅上形成，由与反射层相同的金属构成的金属亚栅13；和用光吸收性材料填充金属亚栅13的凹部得到的吸收层14。即，作为具体例1示出的偏振片具有用光吸收性材料填充金属亚栅13的凹部得到的吸收层14作为吸收部。作为透明基板11本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.偏振片，其具备：相对于使用波长波段的光是透明的透明基板；在所述透明基板上以比所述使用波段的光的波长小的间距排列由金属构成的反射层，在规定方向延伸的金属栅；以比所述金属栅小的间距在所述金属栅上形成，由所述金属构成的金属亚栅；和在所述金属亚栅上形成，含有光吸收性材料的吸收部。

【技术特征摘要】
2018.04.25 JP 2018-0839841.偏振片，其具备：相对于使用波长波段的光是透明的透明基板；在所述透明基板上以比所述使用波段的光的波长小的间距排列由金属构成的反射层，在规定方向延伸的金属栅；以比所述金属栅小的间距在所述金属栅上形成，由所述金属构成的金属亚栅；和在所述金属亚栅上形成，含有光吸收性材料的吸收部。2.权利要求1所述的偏振片，其中，所述吸收部是在所述金属亚栅的凹部填充光吸收性材料而成。3.权利要求1或2所述的偏振片，其中，所述吸收部是在所述金属亚栅的上部将光吸收性材料成膜而成。4.权利要求1所述的偏振片，其中，所述吸收部是在所述金属亚栅的上部倾斜蒸镀光吸收性材料而成。5.权利要求1~4中任一项所述的偏振片，其中，所述金属亚栅的间距比所述反射层宽度的1/2小。6.权利要求1~5中任一项所述的偏振片，其中，所述金属亚栅的凹部的深度为所述金属栅的突起的高度的1/2以下。7.偏振片的制备方法，其是在相对于使用波长波段的光...

【专利技术属性】
技术研发人员：高田昭夫，
申请(专利权)人：迪睿合株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP