【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、以及光学设备
[0001]本专利技术涉及一种偏光板及其制造方法、以及光学设备。
[0002]本申请根据2020年5月25日在日本申请的特愿2020
‑
090347号之专利主张优先权，在此引用该专利之内容。
技术介绍
[0003]偏光板是吸收一个方向的偏光，使与其正交方向的偏光透射的光学元件。在液晶显示装置中，原则上需要偏光板。特别是透射型液晶投影仪那样的使用光量大的光源的液晶显示装置，由于偏光板接收强的辐射线，所以需要优异的耐热性和耐光性，并且要求控制几厘米左右的大小、高的消光比和反射率特性。为了满足这些要求，提出了线栅型无机偏光板。
[0004]线栅型偏光板具有以下结构：在基板上将复数个向一个方向延伸的导线以比所使用的光波长的波段更窄的间距(数十nm～数百nm)排列配置的结构。当光入射到该偏光板时，与线的延伸方向平行的偏光波(TE波(S波))不能透射，与线的延伸方向垂直的偏光波(TM波(P波))直接透射。
[0005]线栅型偏光板的耐热性和耐光性优异，能够用来制作比较大的元件，具有高的消光比。并且，通过采用多层结构，也可以控制反射率特性，降低由偏光板的表面反射的返回光在液晶投影仪的装置内再次反射而产生的、由重影等引起的画质的劣化，因此线栅型偏光板适合于液晶投影仪等的用途。
[0006]根据以上情况，本申请提出了多种作为线栅型偏光板的偏光板。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献1：日本专利特表2016
‑>536651号公报
[0009]专利文献2：日本专利特表2019
‑
536074号公报
[0010]技术问题
[0011]专利文献1公开了在线栅偏光器(偏光板)的侧壁上形成有能够相互辅助的侧边栏的偏光板。且其记载有由此能够提高线栅偏光器的耐久性，在可见光谱中显示出良好的偏光特性之内容。但是，由于为了使高纵横比的线栅偏光器仅利用侧边栏提高耐久性，侧边栏的宽度自然变粗，因而不能得到透射率降低或反射率提高等良好的偏光特性。并且，填埋线栅偏光器之间的情况亦如此，虽然线栅偏光器的耐久性提高到能够触摸的程度，但是不能得到透射率进一步降低或反射率上升等良好的偏光特性。
[0012]专利文献2公开了从线栅偏光器(偏光板)的前端到侧壁形成有外涂层的偏光板、以及在外涂层上形成有抗反射层的偏光板。且其记载有由此线栅偏光器可以具有耐久性，并且可以具有高性能之内容。但是，即使通过外涂层支撑线栅偏光器以避免倒塌，由于包括空气层，因此无法得到透射率降低或反射率提高等高性能的偏光特性。并且，在此基础上设置抗反射层，虽然会恢复偏光特性，但由于工序随之增加，所以成本毫无疑问地也会增加。
[0013]近年来，照明/显示器的光源从灯泡向LED以及激光进化，即使在液晶投影仪中，也
通过使用数个半导体激光二极管(LD)以成为高光通量从而谋求高亮度化。由此，要求偏光板在高亮度的强光的环境下也具有耐久性，同时能够实现高透射率特性。为此，需要提出已优化的包括保护膜在内的栅格结构的偏光板。
[0014]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偏光板及其制造方法、以及具备该偏光板的光学设备，通过优化包括保护膜在内的栅格结构，在防止栅格倒塌等维持耐久性的同时改善了透射轴方向的光透射特性。
技术实现思路
[0015]本专利技术为了解决上述课题，提供以下手段。
[0016](1)本专利技术的一个实施例的偏光板是具有线栅结构的偏光板，并具备透明基板和复数个凸部，所述复数个凸部形成于所述透明基板的第1面且在第1方向上延伸，以相较于所使用的波段的光波长更短的间距相互分离地周期性排列，各个所述复数个凸部从所述透明基板侧起依次具有反射层、介电质层及吸收层，各个所述复数个凸部的顶面及侧面还被由介电质构成的保护膜覆盖，从将所述凸部以与所述透明基板的表面正交且从与所述第1方向正交的面予以截断的断面观看时，所述保护膜从所述顶面侧到所述透明基板侧的面积逐渐增加。
[0017](2)在上述实施例中，所述保护膜的形状也可以以相邻的所述凸部之间的中心为基准大致左右对称。
[0018](3)在上述实施例中，所述保护膜的底面也可以在所述透明基板上。
[0019](4)在上述实施例中，所述透明基板也可以沿着从覆盖所述凸部的侧面的的所述保护膜的外周面延伸的面被雕刻。
[0020](5)本专利技术的另一实施例的偏光板的制造方法是具有线栅结构的偏光板的制造方法，包括以下工序：在透明基板的第1面依次形成反射层、介电质层及吸收层，制作由反射层、介电质层及吸收层构成的层叠体的工序；通过选择性地蚀刻所述层叠体，形成在第1方向上延伸且以相较于所使用的波段的光波长更短的间距相互分离地周期性排列的复数个凸部的工序；以及形成覆盖各个所述复数个凸部的表面的由介电质层构成的保护膜的工序；其中，形成所述保护膜的工序包括进行蚀刻以使所述保护膜成为如下形态的工序：从将所述凸部以与所述透明基板的表面正交且与所述第1方向正交的面予以截断的断面观看时，所述保护膜从顶面侧到透明基板侧的面积逐渐增加。
[0021](6)本专利技术的其他实施例的光学设备具备上述实施例的偏光板。
[0022]根据本专利技术，能够提供在维持耐久性的同时改善透射轴方向的光透射特性的偏光板。
附图说明
[0023]图1为本专利技术的一实施例相关的偏光板的斜视示意图。
[0024]图2为本专利技术的一实施例相关的偏光板的断面示意图。
[0025]图3为用于说明图2所示偏光板之尺寸的断面示意图。
[0026]图4为本专利技术的另一实施例相关的偏光板的断面示意图。
[0027]图5为用于说明图4所示偏光板之尺寸的断面示意图。
[0028]图6为本专利技术的另一实施例相关的偏光板的断面示意图。
[0029]图7为用于说明图6所示偏光板之尺寸的断面示意图。
[0030]图8为保护膜形状加工前状态的模型的断面示意图。
[0031]图9为不具有保护膜的现有结构的模型的断面示意图。
[0032]图10为呈现对于本专利技术的一实施例相关的偏光板，通过模拟计算而得的光学特性中的透射轴透射率的曲线图。
[0033]图11为呈现对于本专利技术的一实施例相关的偏光板，通过模拟计算而得的透射轴透射率的每个波长波段的平均透射轴透射率的曲线图。
[0034]符号说明
[0035]10、11：透明基板
[0036]10a、11a：第1面
[0037]10b、11b：第2面
[0038]20：凸部
[0039]21：反射层
[0040]22：介电质层
[0041]23：吸收层
[0042]40A、41A、42A：保护膜
[0043]100、200、300：偏光板
[0044]100a、200a、300a：偏光板的表面
具体实施方式
【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；以及复数个凸部，所述复数个凸部形成于所述透明基板的第1面且在第1方向上延伸，以相较于所使用的波段的光波长更短的间距相互分离地周期性排列；其中，各个所述复数个凸部从透明基板侧起依次具有反射层、介电质层及吸收层，各个所述复数个凸部的顶面及侧面还被由介电质构成的保护膜覆盖，从将所述凸部以与所述透明基板的表面正交且与所述第1方向正交的面予以截断的断面观看时，所述保护膜从所述顶面侧到所述透明基板侧的面积逐渐增加。2.如权利要求1所述的偏光板，其特征在于，所述保护膜的形状以相邻的所述凸部之间的中心为基准大致左右对称。3.如权利要求1或2所述的偏光板，其特征在于，所述保护膜的底面在所述透明基板上。4.如权利要求1～3所述的偏光板，其特征在于，所述透明基板沿...
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