偏光板及其制造方法、以及光学装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及偏光板及其制造方法、以及光学装置。偏光板(100)是具有线栅结构的偏光板，具备：透明基板(10)；复数个凸部(20)，形成于透明基板(10)的第一面(10a)，以短于所使用的带宽的光的波长的间距排列并在第一方向延伸；以及防反射层(30)，形成于透明基板(10)的第二面(10b)，第二面(10b)为第一面(10a)的相反侧；复数个凸部(20)各自的表面(20a)、以及防反射层(30)的表面(30a)分别被由第二介电质构成的保护膜(40A)、(40B)所披覆。护膜(40A)、(40B)所披覆。护膜(40A)、(40B)所披覆。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】偏光板及其制造方法、以及光学装置


[0001]本专利技术是关于偏光板及其制造方法、以及光学装置。
[0002]本申请基于2020年5月12日于日本提出申请的特愿2020
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083839号主张优先权，并在此援用其内容。

技术介绍

[0003]偏光板是一种光学元件，会吸收一个方向的偏光，并使正交于所述方向的方向的偏光透射。液晶显示装置中，就原理而言需要偏光板。特别是在如透射型液晶投影机这般，使用光量大的光源的液晶显示装置中，由于偏光板受到强烈的辐射线，因此在需要优异的耐热性、耐光性的同时，也被要求约几cm程度的大小、高消光比以及反射率特性的控制。为了因应这些要求，线栅型的无机偏光板被提出。
[0004]线栅型的偏光板具有配置为以下的结构：在基板上，以窄于所使用的光的波长带宽的间距(数十nm～数百nm)，排列复数个在一个方向延伸的导体的栅线。若光入射到所述偏光板，平行于栅线的延伸方向的偏光(TE波(S波))便无法透射，垂直于栅线的延伸方向的偏光(TM波(P波))则可就此透射。
[0005]线栅型的偏光板，耐热性、耐光性优异，可以制作相较之下较大的元件，具有高消光比。此外，通过制成多层结构，也可以控制反射率特性，减低由于在偏光板的表面反射的回光再度在液晶投影机的装置内反射而产生虚反射等所导致的画质劣化，因此，适用于液晶投影机等用途。
[0006]由于以上情事，作为线栅型的偏光板，有各种偏光板被提出。
[0007]〔先前技术文献〕
[0008]〔专利文献〕/>[0009]〔专利文献1〕日本特表2016
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536651号公报
[0010]〔专利文献2〕日本特表2019
‑
536074号公报

技术实现思路

[0011]〔专利技术要解决的课题〕
[0012]专利文献1公开了一种偏光板，所述偏光板在线栅偏光子(偏光板)的侧壁形成有能互相辅助的侧边栏；以及一种偏光板，所述偏光板是将线栅偏光子之间予以填埋。据此，根据记载，可改善线栅偏光子的耐久性，并在可见光谱内呈现良好的偏光特性。然而，为了仅通过侧边栏来改善高长宽比的线栅偏光子的耐久性，侧边栏的宽度自然会有所变粗，因而导致透射率降低、反射率上升等，无法获得良好的偏光特性。此外，将线栅偏光子之间予以填埋时，同样地，虽然线栅偏光子的耐久性改善，但会导致透射率更为降低、反射率更为上升等，而无法获得良好的偏光特性。
[0013]专利文献2公开了一种偏光板，所述偏光板形成有从线栅偏光子(偏光板)的前端到侧壁的外罩层(overcoat layer)；以及一种偏光板，所述偏光板在外罩层上形成有防反
射层。据此，根据记载，线栅偏光子可具有耐久性，且可具有高性能。然而，即使通过外罩层来支持线栅偏光子并避免倒塌崩坏，由于含有空气层，因而导致透射率降低、反射率上升等，无法获得高性能的偏光特性。此外，虽认为通过在外罩层上形成防反射层可回复偏光特性，但无法改善防反射层本身的耐久性。
[0014]近年来，照明、显示器光源从灯泡进化成LED及激光，在液晶投影机中，也通过使用数个半导体激光(LD)使其成为高光束，而追求着高亮度化。据此，偏光板被要求即使在高光度的强光环境下也可以耐受，同时具有高透射率特性。为此，需要提出对栅结构包括保护膜进行最优化的偏光板。
[0015]本专利技术有鉴于上述情事，目的在于：提供一种偏光板及其制造方法、以及具备所述偏光板的光学装置，所述偏光板通过对栅结构包括保护膜进行最优化，而在维持耐久性的同时改善透射轴方向的光透射特性。
[0016]〔用于解决课题的手段〕
[0017]本专利技术为了解决上述课题，提供以下手段。
[0018](1)本专利技术一态样的偏光板，是具有线栅结构的偏光板，并具备：透明基板；复数个凸部，形成于所述透明基板的第一面，在第一方向延伸，以短于所使用的带宽的光的波长的间距互相分离，并周期性地排列；以及防反射层，形成于所述透明基板的第二面，所述第二面为所述第一面的相反侧；所述复数个凸部各自从所述透明基板一侧起依序具有反射层、由第一介电质构成的介电质层、以及吸收层；所述凸部的表面及所述防反射层的表面被由第二介电质构成的介电质层构成的保护膜所披覆。
[0019](2)上述态样的偏光板中，所述保护膜的膜厚可小于或等于2.5nm。
[0020](3)上述态样的偏光板中，所述保护膜的膜厚可大于或等于2.5nm。
[0021](4)上述态样的偏光板中，所述由第一介电质构成的介电质层可由SiO2构成，所述由第二介电质构成的保护膜可由Al2O3构成。
[0022](5)上述态样的偏光板中，所述由第二介电质构成的保护膜可为ALD膜。
[0023](6)上述态样的偏光板中，所述防反射层可为高折射率膜与低折射率膜的交互叠层体。
[0024](7)上述态样的偏光板中，所述防反射层可为离子束辅助蒸镀膜或离子束溅镀膜。
[0025](8)上述态样的偏光板中，所述高折射率膜可由TiO2构成，所述低折射率膜可由SiO2构成。
[0026](9)上述态样的偏光板中，所述透明基板相对于所使用的带宽的光的波长为透明，且可由选自以玻璃、水晶、石英、以及蓝宝石构成的群组中的任意的材料构成。
[0027](10)上述态样的偏光板中，所述由第一介电质构成的介电质层可由选自以Si氧化物、Ti氧化物、Zr氧化物、Al氧化物、Nb氧化物及Ta氧化物构成的群组中的任意的材料构成。
[0028](11)上述态样的偏光板中，所述反射层可由铝或铝合金构成。
[0029](12)上述态样的偏光板中，所述吸收层对于所使用的带宽的光的波长具有吸收作用，且可由选自以金属、合金材料及半导体材料构成的群组中的任意的材料构成。
[0030](13)上述态样的偏光板中，前记偏光板的表面可被有机系拒水膜所披覆。
[0031](14)本申请的其他态样之偏光板的制造方法，制造具有线栅结构的偏光板，包括以下步骤：在透明基板的第一面依序形成反射层、由第一介电质构成的介电质层以及吸收
层，而制作由反射层、介电质层以及吸收层构成的叠层体；通过选择性地蚀刻所述叠层体，形成复数个凸部，所述复数个凸部在第一方向延伸，以短于所使用的带宽的光的波长的间距互相分离，并周期性地排列；在所述透明基板的第二面形成防反射层，所述第二面为所述第一面的相反侧；在所述凸部的表面及所述防反射层的表面形成由第二介电质构成的保护膜。
[0032](15)上述其他态样之偏光板的制造方法中，所述保护膜可形成为膜厚小于或等于2.5nm。
[0033](16)上述其他态样之偏光板的制造方法中，所述保护膜可形成为膜厚大于或等于2.5nm。
[0034](17)上述其他态样之偏光板的制造方法中，还可包括以下步骤：在所述偏光板的表面形成有机系拒水膜。
[0035](18)本申请其他态样的光学装置具备上述态样的偏光板。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种偏光板，具有线栅结构，并具备：透明基板；复数个凸部，形成于所述透明基板的第一面，在第一方向延伸，以短于所使用的带宽的光的波长的间距互相分离，并周期性地排列；以及防反射层，形成于所述透明基板的第二面，所述第二面为所述第一面的相反侧；所述复数个凸部各自从所述透明基板一侧起依序具有反射层、由第一介电质构成的介电质层、以及吸收层；所述凸部的表面及所述防反射层的表面被由第二介电质构成的保护膜所披覆。2.如权利要求1所述的偏光板，其中，所述保护膜的膜厚小于或等于2.5nm。3.如权利要求1所述的偏光板，其中，所述保护膜的膜厚大于或等于2.5nm。4.如权利要求1
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3任一项所述的偏光板，其中，所述由第一介电质构成的介电质层是由SiO2构成，所述由第二介电质构成的保护膜是由Al2O3构成。5.如权利要求4所述的偏光板，其中，所述由第二介电质构成的保护膜是ALD膜。6.如权利要求1
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5任一项所述的偏光板，其中，所述防反射层是高折射率膜与低折射率膜的交互叠层体。7.如权利要求6所述的偏光板，其中，所述防反射层是离子束辅助蒸镀膜或离子束溅镀膜。8.如权利要求6或7所述的偏光板，其中，所述高折射率膜是由TiO2构成，所述低折射率膜是由SiO2构成。9.如权利要求1
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8任一项所述的偏光板，其中，所述透明基板相对于所使用的带宽的光的波长为透明，且是由选自以玻璃、水晶、石英、以及蓝宝石构成的群组中的任意的材料构成。10.如权利要求1
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9任一项所述的偏光板，其中，所述由第一介电质构成的介电质层是由选自以...

【专利技术属性】
技术研发人员：武田吐梦，
申请(专利权)人：迪睿合株式会社，
类型：发明
国别省市：