线栅偏振片制造技术

本实用新型专利技术提供一种对435nm至500nm的入射光具有优越的偏振分离性能和高的光学对称性的线栅偏振片。该线栅偏振片包括：具有在特定方向延伸的格子状凹凸形状的基材；和设置为与具有所述格子状凹凸形状的基材的凸部的一方向侧的侧面相接、并在所述基材的凸部顶部的上方延伸的金属丝，基材的凸部的间距在120nm以下，在与所述格子状凹凸形状的延伸方向垂直的面内，基材的凸部截面形状为大致矩形形状。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种在可见蓝色波长区域的光学特性良好、且表现出左右光学对称性的线栅偏振片。
技术介绍
线栅偏振片是在玻璃或膜片等的基材上以一定方向规则地排列直线状的金属丝(细丝)的偏振元件。通过以纳米级控制金属丝的粗细、金属丝的间隔，可以得到高的偏振性和光透过率。例如，在制作在可见波长区域具有足够的偏振性能的线栅偏振元件的情况下，已知金属丝加上空隙的宽度(间距)需要是150nm以下的极微细构造。将线栅偏振片使用于液晶显示装置等的显示器的情况下，为了具有不依存于视角 的高的光学性能，也就是说为了对左右的入射光具有高的光学对称性，还为了实现具有良好对比度的显示，期望线栅偏振片表现出高的偏振分离性能。现有技术中有例如相对于基材面的垂直方向对称地排列金属丝以得到偏振透射对称性的方法。具体地说，已知有在基材表面制作铝薄膜，然后在铝薄膜上形成聚合物层，之后使用通过干涉曝光法或电子束光刻法等制作的具有图案的模具在聚合物层上形成图案，使用聚合物层的图案通过干法刻蚀将Al层制作成金属丝的方法(专利文献I)，或者是对于凹凸形状基材，通过倾斜蒸镀法从两个方向对基材凸部的侧面蒸镀Al的方法(专利文献2)。这里，基材面是指基材的平均的表面，在基材表面有细微的凹凸的情况下，基材面是指将这些细微的凹凸平均化了的平滑的面。现有技术文献专利文献专利文献I特开2006-084776号公报专利文献2特开2001-330728号公报
技术实现思路
技术要解决的技术问题但是，干涉曝光、电子束光刻法、干法刻蚀等的方法存在需要高价的装置、制作面积存在限制、生产率低等问题。另一方面，与从两个方向进行蒸镀的方法相比，从基材凸部的一个方向侧的侧面有选择地蒸镀Al的方法在工序上比较简易，而且生产率较高，但是该方法存在不能够充分得到左右的入射光的光学对称性等的光学特性的问题。尤其是需要紫 蓝色区域波长、即360nm 500nm的特性的提高。另外，在使用线栅偏振片时，为了保护偏振面的铝丝等的金属丝，存在使用粘着剂等掩埋图案面的情况。但是，由于感应光的自由电子的屏蔽电场依存于波长，以往150nm间距的线栅中，不能形成足够的屏蔽电场，因此导致可见紫 蓝色区域波长的偏振特性显著下降，因此该方法不适用。本技术正是鉴于上述问题点而提出的，其目的在于提供一种对于来自左右的入射光体现高的光学对称性的线栅偏振片。另外，其目的还在于提供一种即使由粘着剂等掩埋图案面，也在可见紫 蓝色区域波长即360nm 500nm显示良好的偏振透射性能的线栅偏振片。解决问题的技术手段本技术的专利技术人发现，即使金属丝的截面形 状为非对称的线栅偏振片，在某种特定的构造中，可以不依存于左右的入射角而显示一定的高的偏振透射特性。具体地说，格子状凹凸形状的间距为120nm以下，金属丝设为比凸部顶部高，基材的格子状凸部为矩形状。通过这样的构造，提高金属丝的形状对称性，且进一步地通过间距的效果来缓和光学的非对称性，因此，即使是仅在基材的格子状凹凸形状的凸部的一方的侧面侧设有金属丝的线栅偏振片，也能够得到不依存于左右的入射角的一定高的偏振透射特性。即，本技术如下所示。本技术的线栅偏振片，包括具有在特定方向上延伸的格子状凹凸形状的基材；和被设置为与具有格子状凹凸形状的基材的凸部的一方向侧的侧面相接、并向基材的凸部顶部的上方延伸的金属丝，该线栅偏振片的基材的凸部的间距在120nm以下，在与格子状凹凸形状的延伸方向垂直的面内，基材的凸部的截面形状为大致矩形形状。本技术的线栅偏振片中，理想的是格子状凸部的凸部高度/凸部半值宽度的值为I. O 10。本技术的线栅偏振片中，理想的是格子状凸部的半值宽度为间距的O. 2倍 O. 7 倍。本技术的线栅偏振片中，理想的是在与基材的特定方向垂直的面内，在基材的凸部的侧方以及上方存在金属丝，金属丝的高度是基材的凸部高度的1.1倍 10倍。本技术的线栅偏振片中，理想的是形成于基材的格子状凹凸部上的金属丝的平均宽度是格子状凹凸的间距宽度的O. 2倍 O. 5倍。本技术的线栅偏振片中，理想的是基材的格子状凹凸部以及金属丝在填充有折射率为I. O至I. 5的树脂的情况下，在435nm至500nm的波长区域，偏振特性的下降不足4倍。本技术的线栅偏振片，包括具有在特定方向上延伸的格子状凹凸形状的基材；和被设置为与具有格子状凹凸形状的基材的凸部的一方向侧的侧面相接、并向基材的凸部顶部的上方延伸的金属丝，在与延伸方向垂直的面内，相对于基材面的垂直方向，分别从左右的对称方向入射时，光线透过率的差在435nm至500nm的波长区域为4%以下。本技术的线栅偏振片中，理想的是其是从基材面的垂直方向入射时在435nm 500nm的波长区域的偏振度为98%以上的线栅偏振片。本技术的线栅偏振片中，理想的是相对于基材面的垂直方向，从入射角至少为45°的左右方向入射时，在435nm至500nm的波长区域的光线透过率均为35%以上。技术的效果根据本技术的一实施方式，本技术能够提供一种对于360nm 500nm的入射光显示高的光学对称性，且即使使用粘着剂等保护铝等的金属丝的情况下也能够显示良好的偏振分离性能的线栅偏振片。附图说明图I是示出本技术的实施方式的线栅偏振片的示意图，其中图I(A)示出线栅偏振片的上表面的示意图，图I(B)示出图I(A)的a-b间的截面的示意图。图2是示出本技术的实施方式的线栅偏振片A在435nm 500nm的角度依存光线透过率的图。图3是示出本技术的比较例的线栅偏振片H在435nm 500nm的角度依存光线透过率的图。图4是示出本技术的比较例的线栅偏振片I在435nm 500nm的角度依存光 线透过率的图。图5示出本技术的实施方式的线栅偏振片A的特定波长区域的偏振透过率(Ts)，同时示出贴有粘着层的情况下的偏振透过率(Ts)。图6示出本技术的实施方式的线栅偏振片H的特定波长区域的偏振透过率(Ts)，同时示出贴有粘着层的情况下的偏振透过率(Ts)。符号说明101基材102金属丝具体实施方式本技术的专利技术人发现，对于线栅偏振片，即使在仅在基材的格子状凹凸形状的凸部的一方的侧面侧设有金属丝的情况下，通过提高金属丝的形状对称性，使格子状凹凸形状的间距为120nm以下，设置金属丝比凸部顶部高，并使基材的格子状凸部为矩形状，也可以对左右的入射光体现高的光学对称性。本技术的线栅偏振片包括具有在特定方向延伸的格子状凹凸形状的基材；与具有格子状凹凸形状的基材凸部的一个方向侧的侧面相接且比所述基材凸部的顶部更向上方延伸的金属丝，基材凸部的间距为120nm以下，在与格子状凹凸形状的延伸方向垂直的面内，基材凸部截面形状为大致矩形形状。下面，基于例示具体的构成的图I，对构成线栅偏振片的各成分进行说明。又，图I(A)示出线栅偏振片的上表面的示意图，图I(B)示出图UA)的a-b间的截面的示意图。(I)基材本技术中重要的是基材101的凸部的间距为120nm以下。通过在120nm以下，使得尤其是360nm至500nm的波长区域显示出高的光学特性(偏振度、透过率、掩埋特性、光学对称性)。尤其是，作为显示材料使用的情况下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种线栅偏振片，包括具有在特定方向上延伸的格子状凹凸形状的基材；和被设置为与具有所述格子状凹凸形状的基材的凸部的一方向侧的侧面相接、并向所述基材的凸部顶部的上方延伸的金属丝，其特征在于， 基材的凸部的间距在120nm以下，在与所述格子状凹凸形状的延伸方向垂直的面内，基材的凸部的截面形状为大致矩形形状。2.如权利要求I所述的线栅偏振片，其特征在于，所述格子状凸部的凸部高度/凸部半值宽度的值为I. O 10。3.如权利要求I或2所述的线栅偏振片，其特征在于，所述格子状凸部的半值宽度为间距的O. 2倍 O. 7倍。...

【专利技术属性】
技术研发人员：河津泰幸，吉冈邦久，木下大辅，佐藤佑辅，
申请(专利权)人：旭化成电子材料株式会社，
类型：实用新型
国别省市：