线栅型偏振器及其制造方法技术

本发明专利技术提供在可见光区域内显示出高偏振光分离能力，耐热性、耐久性良好的线栅型偏振器及可以生产性良好地制造该线栅型偏振器的能够大面积化的制造方法。具备如下工序的线栅型偏振器的制造方法：将光固化性组合物２０涂布于支承基板２２上的工序；将形成有沟２４的模具２６挤压于光固化性组合物２０的工序；在将模具２６挤压于光固化性组合物２０的状态下使光固化性组合物２０固化，形成具有对应于模具２６的沟２４的凸条１２的透光性基板１４的工序；将模具２６从透光性基板１４分离的工序；在透光性基板１４的凸条１２上形成金属细线的工序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及线栅(wire grid)型偏振器及其制造方法。
技术介绍
作为液晶显示装置、背面投影型电视机、正面投影型投影仪等图像显 示装置中所用的在可见光区域内显示出偏振光分离能力的偏振器，有吸收 型偏振器和反射型偏振器。吸收型偏振器是例如使碘等二色性染料在树脂膜中取向而得的偏振 器。但是，吸收型偏振器由于吸收一方的偏振光，因此光的利用效率低。另一方面，反射型偏振器通过使未入射偏振器而反射的光再次入射偏 振器，可以提高光的利用效率。因此，为了液晶显示装置等的高亮度化， 反射型偏振器的需求正在增长。作为反射型偏振器，有由双折射树脂层叠体形成的线偏振器、由胆甾 醇型液晶形成的圆偏振器、线栅型偏振器。但是，线偏振器和圆偏振器的偏振光分离能力低。因此，显示出高偏 振光分离能力的线栅型偏振器受到注目。线栅型偏振器具有在透明基板上多条金属细线相互平行地排列的结构。金 属细线的间距与入射光的波长相比足够短的情况下，入射光中具有与金属细线 垂直的电场矢量的成分(即，P偏振光)透射，具有与金属细线平行的电场矢量 的成分(即，S偏振光)被反射。作为在可见光区域内显示出偏振光分离能力的线栅型偏振器，已知以下的偏振器(1) 在玻璃基板上多条金属细线相互平行地排列的线栅型偏振器(专利 文献l);(2) 在树脂膜上多条金属细线相互平行地排列的线栅型偏振器(专利文献2、 3);(3)在形成于树脂层的多条沟中形成了金属细线的线栅型偏振器(专利文献4)。但是，(1)、 (2)的线栅型偏振器通过采用波长193mn的DUV(深紫外光) 的光刻法对蒸镀于基板上的金属膜进行图案形成而制成，因此制造工序多， 生产性、大面积化方面存在问题。此外，(2)的线栅型偏振器中，树脂膜使用热塑性树脂的情况下，耐热 性、耐久性方面存在问题。对于背面投影型电视机、正面投影型投影仪等， 随着以高亮度化为目标的光源的高能量化，设想在树脂的软化点以上的使 用，因此偏振器被要求耐热性。(3)的线栅型偏振器中，树脂的凸部上形成有金属细线。图案形成过程 中采用热压印法或光压印法，紧接着压印过程必须经过蚀刻过程。此外， 树脂膜使用热塑性树脂的情况下，耐热性、耐久性方面存在问题。专利文献1:国际公开第00/079317号文本专利文献2:日本专利特开2005-195824号公报专利文献3:日本专利特开2005-316495号公报专利文献4:日本专利特开2005-070456号公报专利技术的揭示本专利技术提供在可见光区域内显示出高偏振光分离能力，耐热性、耐久 性良好的线栅型偏振器及可以生产性良好地制造该线栅型偏振器的能够大 面积化的制造方法。本专利技术的线栅型偏振器的制造方法的特征在于，具备将光固化性组 合物涂布于支承基板上的工序；将形成有多条相互平行且具有一定间距的 沟的模具挤压于光固化性组合物，使得沟与光固化性组合物接触的工序；在将模具挤压于光固化性组合物的状态下使光固化性组合物固化，形成具 有对应于模具的沟的多条凸条的透光性基板的工序；将模具从透光性基板 分离的工序；在透光性基板的凸条上形成金属细线的工序。本专利技术的线栅型偏振器的制造方法可以还具备将支承基板从透光性基板分离的工序。作为所述光固化性组合物，较好是使用固化后形成具有以下的物性的 光固化树脂的组合物。折射率(nd)为l. 3 1.6，厚度为200"m时的可见光透射率在93X以上 的光固化树脂。另外，水的接触角在90。以上的光固化树脂。另外，维卡 软化点温度在15(TC以上的光固化树脂。作为所述光固化性组合物，较好是使用下述光固化性组合物。包含50 98质量％的不含氟原子的单体、0. 1 45质量％的含氟单体、 大于O. 1且小于等于20质量％的含氟表面活性剂和/或含氟聚合物以及1 10质量％的光聚合引发剂，且实质上不含溶剂，25'C时的粘度为1 200mPa* s的光固化性组合物。作为所述光固化性组合物的含氟单体，较好是使用以下述的式(1)或(2) 表示的含氟单体。CF「CR1-0-CR2=CH2 …(1)(CH2=CXCOO) nRF …(2)其中，式中的记号表示以下的含义。式(1)中，R'和R2分别独立地表示氢原子、氟原子、碳数1 3的烷基或 碳数1 3的氟代垸基，Q表示氧原子、以-NR3-表示的基团或可以具有官能团 的2价有机基团；其中，R3表示氢原子、碳数1 6的烷基、烷基羰基或甲苯 磺酰基。式(2)中，n表示l 4的整数，X表示氢原子、氟原子、甲基或三氟甲基， RF表示碳数l 30的n价含氟有机基团。作为在透光性基板的凸条上形成金属细线的工序，较好是使用斜向蒸 镀法。所述模具的沟的间距较好是在300nm以下。本专利技术的线栅型偏振器通过本专利技术的线栅型偏振器的制造方法制成。 本专利技术的线栅型偏振器在可见光区域内显示出高偏振光分离能力，耐 热性、耐久性良好。如果采用本专利技术的线栅型偏振器的制造方法，则可以生产性良好地制造在可见光区域内显示出高偏振光分离能力且耐热性、耐久性良好的线栅 型偏振器，而且能够大面积化。附图的简单说明图l为表示本专利技术的线栅型偏振器的一例的立体图。图2为表示本专利技术的线栅型偏振器的制造方法中的各工序的截面图。 图3为表示本专利技术的线栅型偏振器的制造方法中的各工序的截面图。 图4为表示本专利技术的线栅型偏振器的制造方法中所用的模具的一例的 立体图。图5为表示入射角9 =0°时的本专利技术的线栅型偏振器的P偏振光和S偏 振光的透射率与入射光波长的关系以及透射光的偏振度与入射光波长的关 系的图。图6为表示入射角6=45°时的本专利技术的线栅型偏振器的P偏振光和S偏 振光的透射率与入射光波长的关系以及透射光的偏振度与入射光波长的关 系的图。符号的说明IO:线栅型偏振器，12:凸条，14:透光性基板，16:金属细线，20:光固 化性组合物，22:支承基板，24:沟，26:模具。实施专利技术的最佳方式本说明书中，以式(l)表示的单体记作单体(l)。以其它式表示的单体 也同样表记。〈线栅型偏振器〉图l为表示本专利技术的线栅型偏振器的一例的立体图。线栅型偏振器IO 具有表面上形成有多条相互平行且具有一定间距Pp的凸条12的由光固化树 脂形成的透光性基板14以及形成于透光性基板14的凸条12上的金属细线 16。凸条12的间距Pp为凸条12的宽度Dp和形成有凸条12间的沟的宽度的总 和。凸条12的间距Pp较好是在300nm以下，更好是50 200nm。通过使间距Pp在300nm以下，线栅型偏振器IO显示出足够高的反射率且在400nm左右的 短波长区域也显示出高偏振光分离能力。此外，衍射产生的着色现象得到 抑制。凸条12的宽度Dp和间距Pp的比值(Dp/Pp)较好是0. 1 0.6，更好是 0.4 0.55。通过使Dp/Pp在0. l以上，线栅型偏振器10的偏振光分离能力变 得足够高。通过使Dp/Pp在0.6以下，干涉引起的透射光的着色得到抑制。凸条12的高度Hp较好是50 500nm，更好是100 300nm。通过使高度Hp 在50nm以上，金属细线16向凸条12上的选择性形成变得容易。通过使高度 Hp在500nm以下，线栅型偏振器10的偏振度的入射角依赖性减小。金属细线16的宽度Dm较好是与凸条12的宽度Dp相同。金属本文档来自技高网...

【技术保护点】
线栅型偏振器的制造方法，其特征在于，具备：　将光固化性组合物涂布于支承基板上的工序；　将形成有多条相互平行且具有一定间距的沟的模具挤压于光固化性组合物，使得沟与光固化性组合物接触的工序；　在将模具挤压于光固化性组合物的状态 下使光固化性组合物固化，形成具有对应于模具的沟的多条凸条的透光性基板的工序；　将模具从透光性基板分离的工序；　在透光性基板的凸条上形成金属细线的工序。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：海田由里，坂本宽，樱井宏己，川口泰秀，浅川昭彦，庭野和彦，
申请(专利权)人：旭硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]