线栅偏振片及其制造方法技术

本发明专利技术的线栅偏振片，主要由具有格子状凸部（１ａ）的树脂基体（１）、设置成覆盖着所述树脂基体（１）的凸部（１ａ）及其侧面（１ｂ）的至少一部分的电介质层（２）、以及设置于所述电介质层上的金属线（３）构成。采用这种线栅偏振片，则具备具有格子状凸部的微细凹凸格子的结构，在结构上不受制约，而且能够在可见光区域的宽带域兼具优异的偏振度和透射率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及以及使用它的液晶显示装置。
技术介绍
由于近年来的光刻技术的发展，已经能够形成具有光波长水平的间距的微细结构的图案。这样具有非常小的间距的图案的构件和产品，不仅在半导体领域，而且在光学领域也使用范围广泛，非常有用。例如，以金属等构成的导线以特定的间距排列为格子状形成的线栅，只要该间距与入射光(例如可见光的波长400nm～800nm)相比是相当小的间距(例如1/2以下)，则几乎全部反射与导线平行振动的电场矢量分量的光线，而使垂直于导线的电场矢量分量的光线几乎全部透过，因此能够作为形成单一偏振的偏振片使用。线栅偏振片能够反射不透过的光线将其再度加以利用，因此从光线的有效利用的观点考虑也是理想的。但是已有的光刻技术中，难以在100cm2以上的大面积上实现120nm水平或120nm以下的间距的微细凹凸格子。近年，具有小间距的微细凹凸格子的线栅偏振元件得到了开发(日本特表2003-502708号公报)。该线栅偏转元件如图10所示，具有在玻璃基板101的格子状凸部101a上隔着电介质膜102形成导电元件103的结构。该线栅偏转元件将格子状凸部101a与电介质膜102合在一起的厚度的区域Y的折射率设定得比玻璃基板101的基台部X的折射率低。利用这样的结构，使发生光的透射、反射特性急剧变化的谐振现象的谐振点向短波长一侧移动，能够提高透射与反射的效率。但是，上述线栅偏振元件存在着这样的问题，即必须考虑作为衍射光栅使用的情况下可见光光谱内的谐振，在可见光的低波长区域不能够得到足够的偏振度。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供在可见光区域的宽带域上兼具优异的偏振度和透射率的，以及使用这种线栅偏振片的液晶显示装置。本专利技术的线栅偏振片，其特征在于，具备具有格子状凸部的树脂基体、设置成覆盖所述树脂基体的格子状凸部及其侧面的至少一部分的电介质层、以及设置于所述电介质层上的金属线。在本专利技术的线栅偏振片中，最好是包含位于所述格子状凸部的顶部上方的电介质层的区域的折射率比所述树脂基体的折射率高。在本专利技术的线栅偏振片中，最好是所述电介质层的折射率比所述树脂基体的折射率高。在本专利技术的线栅偏振片中，最好是所述树脂基体的格子状凸部的间距小于或等于120nm。在本专利技术的线栅偏振片中，最好是所述电介质层由氧化钛、氧化铈、氧化锆、氧化铝、氧化钇、二氧化硅、氮化硅、氮化铝、或它们的复合物构成。在本专利技术的线栅偏振片中，最好是所述金属线由铝或其包含其合金的金属构成。在本专利技术的线栅偏振片中，最好是所述金属线偏向所述电介质层的一个侧面设置。在本专利技术的线栅偏振片中，最好是单位尺寸为100cm2以上。本专利技术的液晶显示装置，其特征在于，具备液晶面板、对所述液晶面板照射光线的照明手段、以及配置于所述液晶面板与所述照明手段之间的上述线栅偏振片。在本专利技术的液晶显示装置中，最好是所述液晶面板是透射型液晶面板。本专利技术的液晶显示装置，其特征在于，具备光源、使来自所述光源的光线偏振分离的上述线栅偏振片、使由所述偏振片起偏振的光线透射或反射的液晶显示元件、以及使被所述液晶显示元件透过或反射的光线投射于屏幕上的投射光学系统。本专利技术的线栅偏振片的制造方法，其特征在于，具备在表面具有格子状凸部的树脂基体的包含所述格子状凸部的区域上形成电介质层的工序、以及在所述电介质层上形成金属线的工序。在本专利技术的线栅偏振片的制造方法中，最好是所述表面具有格子状凸部的树脂基体，通过将表面上具有100nm到100μm间距的凹凸格子的被延伸构件，以所述凹凸格子的长度方向的大致垂直方向上的所述被延伸构件的宽度为任意宽度的状态，在与所述长度方向大致平行的方向上单轴延伸加以制作。在本专利技术的线栅偏振片的制造方法中，最好是所述树脂状基体的格子状凸部的形状，是使表面上具有100nm到100μm间距的凹凸格子的被延伸构件，以所述凹凸格子的长度方向的大致垂直方向上的所述被延伸构件的宽度为任意宽度的状态，在与所述长度方向大致平行的方向上单轴延伸，利用由此得到的构件制作得到模具，利用所制作的这种具有微细凹凸格子的模具，通过转印微细凹凸格子对树脂基体赋形。在本专利技术的线栅偏振片的制造方法，最好是在所述金属线的形成工序中，在与所述格子状凸部的格子的长度方向垂直相交的平面内，从树脂基体面的法线与蒸镀源构成的角度为30°以下的方向开始将金属迭层，形成金属线。附图说明表示本专利技术的特征的许多新的特点在本说明书附属的权利要求书中已经详细指出。为了能够充分理解本专利技术、其工作上的好处、通过实施能够实现的目的，应该参考例示说明本专利技术的优选实施方式的附图以及记述。图1是表示本专利技术实施方式的线栅偏振片的一部分的概略剖面图。图2(a)～(c)是说明与本专利技术实施方式的线栅偏振片的制造方法相关的，用来获得具有凹凸格子的被延伸构件的方法的剖面图。图3(a)、(b)是表示与本专利技术实施方式的线栅偏振片的制造方法相关的，自由端单轴延伸前后的被延伸构件的俯视图。图4(a)～(g)是说明本专利技术实施方式的线栅偏振片的制造方法的剖面图。图5是表示使用本专利技术实施方式的线栅偏振片的液晶显示装置的图。图6(a)是本专利技术实施方式的转印格子状凸部的转印薄膜的断面的代表性SEM像。图6(b)是本专利技术实施方式的电介质迭层转印格子状凸部的转印薄膜的断面的代表性SEM像。图6(c)是本专利技术实施方式的线栅偏振片的断面的代表性SEM像。图7是比较例2的线栅偏振片的断面的代表性SEM像。图8是表示本专利技术实施方式的线栅偏振片以及比较例的线栅偏振片的偏振特性的特性图。图9是表示本专利技术实施方式的线栅偏振片以及比较例的线栅偏振片的光线透射率特性的特性图。图10是表示线栅偏振元件的概略剖面图。具体实施例方式下面就本专利技术的实施方式，参照附图依照(1)本专利技术的线栅偏振片、(2)获得本专利技术的具有格子状凸部的树脂基体的方法、(3)本专利技术的线栅偏振片的制造方法的顺序进行详细说明。(1)本专利技术的线栅偏振片图1是示出本专利技术实施方式的线栅偏振片的一部分的概略剖面图。图1所示的线栅偏振片主要由具有格子状凸部的树脂基体1(以下也称为树脂基体1)、设置成覆盖着所述树脂基体的格子状凸部1a(以下也称为凸部1a)及其侧面1b的至少一部分的电介质层2、以及设置于所述电介质层2上的金属线3构成。树脂基体1使用的树脂只要是在可见光区域实质上透明的树脂即可。例如可以是甲基丙烯酸甲酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯树脂、环烯烃树脂(COP)、交联聚乙烯树脂、聚氯乙烯树脂、聚烯丙基树脂(日文ポリアリレ一ト树脂；英文polyallylateresin)、聚亚苯基醚(ポリフエニレンエ一テル)树脂、改性聚亚苯基醚树脂、聚醚酰亚胺(ポリエ一テルイミド)树脂、聚醚砜(ポリエ一テルサルフオン)树脂、聚砜(ポリサルフオン)树脂、聚醚酮树脂等非晶性热可塑性树脂，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯(ポリエチレンナフタレ一ト)树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、芳香族聚酯树脂、聚羧醛树脂、聚酰胺树脂等结晶性热可塑性树脂，以及丙烯酸系树脂、环氧系树脂、氨基甲酸酯系树脂等紫外线固化树脂和热固化树脂。又，作为基体，可以采用作为树脂基体1的紫外线固化性树脂或热固化树脂与玻璃等无机物基板、上述热可塑性树脂、三乙酸酯树本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种线栅偏振片，其特征在于，具备：具有格子状凸部的树脂基体、设置成覆盖着所述树脂基体的格子状凸部及其侧面的至少一部分的电介质层、以及设置于所述电介质层上的金属线。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：山木宏，佐藤祐辅，生田目卓治，河津泰幸，
申请(专利权)人：旭化成电子材料株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]