CN113597578B - 偏光片、电子装置及制备偏光片的方法 - Google Patents

偏光片、电子装置及制备偏光片的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113597578B
CN113597578B CN202080000214.2A CN202080000214A CN113597578B CN 113597578 B CN113597578 B CN 113597578B CN 202080000214 A CN202080000214 A CN 202080000214A CN 113597578 B CN113597578 B CN 113597578B
Authority
CN
China
Prior art keywords
wire grid
metal wire
dielectric layer
polarizer
metal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202080000214.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113597578A (zh
Inventor
谷新
袁广才
董学
韩佳慧
黄华
梁蓬霞
郭康
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BOE Technology Group Co Ltd
Original Assignee
BOE Technology Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BOE Technology Group Co Ltd filed Critical BOE Technology Group Co Ltd
Publication of CN113597578A publication Critical patent/CN113597578A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113597578B publication Critical patent/CN113597578B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3025—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
    • G02B5/3058—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state comprising electrically conductive elements, e.g. wire grids, conductive particles
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133528—Polarisers
    • G02F1/133548—Wire-grid polarisers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3016—Polarising elements involving passive liquid crystal elements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2323/00—Functional layers of liquid crystal optical display excluding electroactive liquid crystal layer characterised by chemical composition
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2323/00—Functional layers of liquid crystal optical display excluding electroactive liquid crystal layer characterised by chemical composition
    • C09K2323/03—Viewing layer characterised by chemical composition
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2323/00—Functional layers of liquid crystal optical display excluding electroactive liquid crystal layer characterised by chemical composition
    • C09K2323/03—Viewing layer characterised by chemical composition
    • C09K2323/031—Polarizer or dye
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1347—Arrangement of liquid crystal layers or cells in which the final condition of one light beam is achieved by the addition of the effects of two or more layers or cells

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)

Abstract

本公开的实施例提供了一种偏光片、电子装置以及偏光片的制备方法。该偏光片包括：衬底基板和设置在衬底基板上的金属线栅结构；金属线栅结构包括：多个金属线栅层和一个或多个层叠在金属线栅层中相邻金属线栅层之间的介质层，其中多个金属线栅层中每个包括多个沿平行于衬底基板的表面的第一方向周期排列的金属线条，和多个金属线栅层中每个在垂直于衬底基板的表面的第二方向上层叠，其中所述多个金属线栅层中每个中的金属线条的周期小于或等于300nm。

Description

偏光片、电子装置及制备偏光片的方法
技术领域
本公开的实施例涉及偏光片、电子装置以及制备偏光片的方法。
背景技术
液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)具有低成本，超高分辨率，大尺寸化及技术成熟度高等优点。近年来，实现高对比度的双盒(Double-Cell)LCD以及广色域LCD日益得到重视。这些产品使用了具有高偏振特性的偏光片，以获得偏振光。
发明内容
本公开至少一实施例提供一种偏光片，其包括：
衬底基板，和
设置在所述衬底基板上的金属线栅结构，
其中，所述金属线栅结构包括：
多个金属线栅层，其中，所述多个金属线栅层中每个包括多个沿平行于所述衬底基板的表面的第一方向周期排列的金属线条，所述多个金属线栅层中每个在垂直于所述衬底基板的表面的第二方向上层叠，和
一个或多个层叠在所述多个金属线栅层中相邻金属线栅层之间的介质层，
其中所述多个金属线栅层中每个中的金属线条的周期小于或等于300nm。
例如，在本公开至少一实施例提供的偏光片中，所述多个金属线栅层中的所述金属线条在所述第二方向上的相对位置关系选自重合、互补和部分重合。
例如，在本公开至少一实施例提供的偏光片中，所述介质层选自无机化合物介质层、有机化合物介质层及此二者的组合，所述无机化合物介质层中的无机化合物选自氧化硅、氮化硅、氮氧化硅及其任何混合物，并且所述有机化合物介质层中的有机化合物为具有大于100℃的耐热温度的热固化或光固化树脂胶。
例如，在本公开至少一实施例提供的偏光片中，所述一个或多个介质层中至少之一朝向远离所述衬底基板的方向依次包括：
第一介质层，所述第一介质层是设置为保护层的无机化合物介质层，并且由选自氧化硅、氧化氮和所述有机化合物之一的材料形成；
第二介质层，所述第二介质层是设置为平坦化层的有机化合物介质层；
第三介质层，所述第三介质层是设置为结合促进层的无机化合物介质层，并且由氮化硅形成；和
第四介质层，所述第四介质层是设置为保护层的无机化合物介质层，并且由氧化硅形成。
例如，在本公开至少一实施例提供的偏光片中，所述金属线条由选自铝、钛、银、金、铜以及它们中一种或多种的合金的材料形成。
例如，在本公开至少一实施例提供的偏光片中，所述偏光片还包括位于所述金属线栅结构上远离所述衬底基板一侧的保护层。
例如，在本公开至少一实施例提供的偏光片中，
所述保护层由选自氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、有机化合物及其任何混合物之一的材料形成，所述有机化合物为具有大于100℃的耐热温度的热固化或光固化树脂胶。
例如，在本公开至少一实施例提供的偏光片中，所述偏光片符合以下的一项或多项：
所述多个金属线栅层的层数为2～4层；
所述多个金属线栅层中至少两个或多个中的所述金属线条具有相同或不同的周期，且所述周期为40～200nm；
所述多个金属线栅层中至少两个或多个中的所述金属线条具有相同或不同的宽度，且所述宽度为20～150nm；
所述多个金属线栅层中至少两个或多个中的所述金属线条具有相同或不同的高度，且所述高度为160～300nm；
所述多个金属线栅层中至少两个或多个中的所述金属线条具有相同或不同的高宽比。
在一个示例中，所述偏光片中的金属线栅结构的多个金属线条之间基本没有所述介质层。
本公开至少一实施例还提供一种制造偏光片的方法，包括：
提供衬底基板；和
在所述衬底基板上形成金属线栅结构，
其中，所述金属线栅结构包括：
多个金属线栅层，其中，所述多个金属线栅层中每个包括多个沿平行于所述衬底基板的表面的第一方向周期排列的金属线条，所述多个金属线栅层在垂直于所述衬底基板的表面的第二方向上层叠，和
一个或多个层叠在所述多个金属线栅层中相邻金属线栅层之间的介质层，
其中所述多个金属线栅层中每个中的金属线条的周期小于或等于300nm。
例如，在本公开至少一实施例提供的方法中，在所述衬底基板上形成所述金属线栅结构包括：
在所述衬底基板上交替形成所述金属线栅结构所包括的所述多个金属线栅层和所述一个或多个介质层。
例如，在本公开至少一实施例提供的方法中，使用选自铝、钛、银、金、铜以及它们中的一种或多种的合金的材料形成所述多个金属线条。
例如，在本公开至少一实施例提供的方法中，通过纳米压印方法形成所述金属线栅结构的至少一个金属线栅层的金属线条。
例如，在本公开至少一实施例提供的方法中，所述形成所述金属线栅结构的一个或多个介质层选自以下之一：
通过化学气相沉积方法形成无机化合物介质层，
通过旋涂或者刮涂的方法形成有机化合物介质层，和
通过化学气相沉积方法形成无机化合物介质层，并且通过旋涂或者刮涂的方法形成有机化合物介质层。
在至少一示例中，所述形成所述金属线栅结构的一个或多个介质层包括使得所述金属线条之间基本没有介质层。
例如，在本公开至少一实施例提供的方法中，还包括：在所述金属线栅结构上远离所述衬底基板的一侧形成保护层。
本公开至少一实施例还提供了一种电子装置，其包括至少一个如上所述的偏光片。
例如，在本公开至少一实施例提供的电子装置中，所述电子装置包括液晶显示面板。
在至少一示例中，所述液晶显示面板为双盒型液晶显示面板。
例如，所述双盒型液晶显示面板还包括阵列基板，所述偏光片设置在所述阵列基板的一侧，或者所述阵列基板形成用于提供所述偏光片的介质层。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。
图1为一种线栅偏光片的结构示意图；
图2为示出了线栅层的高宽比对线栅偏光片的偏振效率的影响的图表；
图3为示出了金属线栅当高宽比过高时出现倒伏的电子显微镜照片；
图4A为本公开一实施例提供的一种线栅偏光片的结构示意图；
图4B为如图4A所示的线栅偏光片中所用的介质层的结构示意图；
图5为本公开另一实施例提供的另一种线栅偏光片的结构示意图；
图6为示出了本公开一实施例提供的一种线栅偏光片的显微照片；
图7为本公开一实施例提供的一种示例性的制造偏光片的方法的流程示意图；
图8为本公开一实施例提供的包括偏光片的液晶显示面板的截面结构示意图；
图9为本公开另一实施例提供的另一种包括偏光片的液晶显示面板的截面结构示意图；和
图10为本公开另一实施例提供的另一种包括偏光片的液晶显示面板的结构示意图。
具体实施方式
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
需要说明的是，由于本公开的实施例所涉及的各结构尺寸通常在毫米(mm)、微米(μm)、亚微米(100nm～1.0μm)、纳米(nm)数量级，为了清楚起见，本公开的实施例附图中各结构的尺寸均被夸大，但是不代表实际尺寸。
偏光片可以包括有机偏光片和金属线栅偏光片。有机偏光片中起偏振作用的通常是聚乙烯醇(PVA)膜。PVA膜经染色后吸附具有二向吸收功能的碘分子，且通过拉伸使碘分子在PVA膜上有序排列，由此形成具有均匀二向吸收性能的偏光膜，该偏光膜的透过轴与拉伸方向垂直。
金属线栅偏光片(Wire Grip Polarizer，WGP)是一种高偏振特性偏光片，其能够透过入射光中电场方向垂直于线栅方向的分量，而能够反射入射光中电场方向平行于线栅方向的分量。基于这样的工作原理，金属线栅偏光片可以通过增加防反射膜等的方式将反射光再反射回金属栅偏光片，以重新利用这部分光，金属线栅偏光片透过入射光的能力远远大于传统偏光片，其透过率可达90％以上，并且具有良好的对比度特性。
更具体而言，金属线栅偏光片包括金属线栅，金属线栅包括多条平行的金属线条，这些金属线条具有一定的宽度(W)、高度(H)和周期(P)。沿该金属线条的方向(即金属线条的延伸方向)为透射方向，入射光可分解为振动方向与透射方向平行的光和振动方向与透射方向垂直的光。振动方向与透射方向垂直的光无法透过偏光片，而振动方向与透射方向平行的光可以透过，由此可以得到沿透射方向偏振的线性偏振光。
由于金属线栅偏光片可在高温或高湿度环境中实现卓越的耐久性，所以相比于传统的有机材料制备的偏光片，金属线栅偏光片在众多领域具有不可比拟的优势。
发明人注意到，具有优越的偏振特性和透光率的线栅偏光片非常适合用作具有高偏振特性的内置偏光片。另一方面，金属线栅偏光片中的金属线栅的周期越小，金属线栅高度越高，则偏光片的偏振特性越好。然而，当金属线栅的高度过高时，有可能会发生金属线栅倒伏，导致金属线栅偏光片的偏振特性变差。
图1示出一种金属线栅偏光片100，该金属线栅偏光片100包括衬底基板101以及在衬底基板101上形成的一系列具有一定周期(P)、高度(H)和宽度(W)的金属线条102，即金属线栅。用于形成金属线栅的金属材料可为例如铜、铝、钛、银、金等或者这些金属材料的合金。金属线栅的材料和结构都会对偏光片的光学特性产生影响。例如，当金属线栅的周期不大于140nm且采用金属铝时，金属线栅偏光片对于可见光的偏振效率(polarityefficiency)能达到99.9％。此外，在周期相同并且不超过一定高度的情况下，金属线栅偏光片的偏振特性还随着光栅高度增加而增加。
图2为示出了金属线栅中金属线条的高宽比对金属线栅偏光片的偏振效率的影响的图表，其中金属线栅中的金属线条周期不变，而金属线条的高度变化。参考图2，对于周期为140nm的铝线栅的情形，当线栅高度从最初(即160nm)增加时，金属线栅偏光片的偏振效率渐增加，当线栅高度为/>(即240nm)时，金属线栅偏光片的偏振效率可达到最大值99.95％。然而，当金属线栅高度进一步增加时，金属线栅偏光片的偏振效率转为降低，这主要是因为部分金属线条部分发生了倒伏而导致的。
图3是示出了金属线栅当高宽比过高时出现倒伏的电子显微镜照片。如图3所示，对于形成在衬底基板上的金属线栅，当金属线栅的金属线条的高宽比过高时，金属线栅偏光片的部分金属线条(参见箭头)变得倾斜，从而改变其所在位置的线栅周期，从而使得线栅周期对于整个金属线栅不再一致，从而金属线栅偏光片的偏振效率变劣。
本公开至少一实施例提供了一种偏光片，该偏光片包括衬底基板和设置在所述衬底基板上的金属线栅结构。该金属线栅结构包括多个金属线栅层和一个或多个层叠在多个金属线栅层中相邻金属线栅层之间的介质层。该多个金属线栅层中每个包括多个沿平行衬底基板的表面的第一方向周期排列的金属线条，并且该多个金属线栅层中每个在垂直于衬底基板的表面的第二方向上层叠。
在至少一示例中，在偏光片的金属线栅结构的金属线条之间基本没有位于相邻金属线栅层之间的介质层的材料。如果介质层材料进入金属线条之间，会使光学透过率有微小损失，因此，金属线条之间进入的介质层材料越少越好。在至少一个示例中，“基本”表示在偏光片的金属线栅结构的金属线条之间存在的介质层的体积少于金属线条之间的间隙体积的20％。例如，在偏光片的金属线栅结构的金属线条之间存在的介质层的体积少于金属线条之间的间隙体积的10％。又例如，在偏光片的金属线栅结构的金属线条之间存在的介质层的体积少于金属线条之间的间隙体积的5％。又例如，在偏光片的金属线栅结构的金属线条之间存在的介质层的体积少于金属线条之间的间隙体积的1％。在至少一个示例中，在偏光片的金属线栅结构的金属线条之间没有介质层。
本公开的至少一个实施例中，在衬底基板上制作相对高度较小的第一金属线栅层，然后在第一金属线栅层上形成介质层，并且在介质层上形成第二金属线栅层，由此得到叠层的金属线栅偏光片。通过金属线栅偏光片中在同一方向上层叠的多个金属线栅层，增加了金属线栅层的总高度，从而避免金属线栅偏光片因金属线栅倒伏所致的偏振特性的降低。例如，通过上述具有叠层的金属线栅结构，配合适当的金属线栅周期(例如约140nm)和金属材料(例如铝或铝合金)，本公开至少一实施例的金属线栅偏光片可实现99.99％或更高的偏振效率。
图4A为本公开一实施例提供的一种线栅偏光片200的结构示意图，图4B为如图4A所示的线栅偏光片200中所用的一种示例性的介质层203的结构示意图。参考图4A，该实施例的偏光片200包括衬底基板201和设置在衬底基板201上的金属线栅结构210。金属线栅结构210包括两个层叠的金属线栅层，即第一金属线栅层202和第二金属线栅层204，并且还包括层叠在第一金属线栅层202和第二金属线栅层204之间的介质层203。
第一金属线栅层202包括多个沿平行于衬底基板201的板面的第一方向排列的多个金属线条202a，这些金属线条202a构成第一金属线栅；第二金属线栅层204包括多个沿平行于衬底基板201的板面的第一方向排列的多个金属线条204a，这些金属线条204a构成第二金属线栅；并且，第一金属线栅层202和第二金属线栅层204在垂直于衬底基板201的板面的第二方向上层叠。
例如，在至少一示例中，衬底基板201可为由包括但不限于选自玻璃、PET、PVA、PI、聚丙烯酸或其组合的一种或多种材料制成。此外，对于金属线栅偏光片200而言，该衬底基板201可以是独立提供的，也可以与其他部件共用的，即复用其他部件的表面作为衬底基板以形成金属线栅结构210。
在至少一示例中，第一金属线栅层202的多个金属线条202a和第二金属线栅层204的多个金属线条204a分别由金属或合金形成。例如，多个金属线条202a和204a可由相同或不同的金属或合金形成。例如，多个金属线条202a和204a可分别由选自铝、钛、银、金、铜或它们的任一合金形成。例如，多个金属线条202a和204a可由铜或铝形成。
例如，在该实施例中，介质层203覆盖第一金属线栅层202，用作平坦层以在其上形成第二金属线栅层204，由此第一金属线栅层202和第二金属线栅层204相对于衬底基板具有不同距离，例如，彼此在平行于衬底基板的表面的方向上彼此不重叠。在至少一示例中，在第一金属线栅层202的多个金属线条之间基本没有介质层。
图4B中示出了如图4A所示的线栅偏光片中所用的介质层203的结构示意图。如图4B所示，该介质层203朝向远离衬底基板201的方向依次包括第一介质层203a、第二介质层203b、第三介质层203c和第四介质层203d，其中该第一介质层203a设置在第一金属线栅层202的表面上，并且第二金属线栅层204设置在第四介质层203d的表面上。
其中，第一介质层203a被配置为保护层，对第一金属线栅层202起到保护作用，可选自由氧化硅或氮化硅形成的无机化合物介质层或由具有大于100℃的耐热温度的热固化或光固化树脂胶形成的有机化合物介质层，示例的，为了降低对透过率的影响，第一介质层203a可采用氧化硅形成；
第二介质层203b被配置为平坦化层，以提高第一介质层203a靠近第二金属线栅层204一侧表面的平坦度，为第二金属线栅层204的制备提供平坦表面，示例的，第二介质层203b可采用具有大于100℃的耐热温度的热固化或光固化树脂胶形成；
第四介质层203d被配置为保护层，一方面，对第一金属线栅层202起到保护作用，另一方面，第四介质层203d作为第二金属线栅层204形成的基底，与第二金属线栅层204直接接触。因此，第四介质层203d的材料需要和第二金属线栅层204的材料之间具有较高的刻蚀选择比，以在后续进行第二金属线栅层204的刻蚀时，防止介质层203靠近第二金属线栅层204一侧的表面被破坏，示例的，第四介质层203d可由氧化硅形成。
第三介质层203c被配置为结合促进层，以提高第二介质层203b和第四介质层203d之间的粘附力，防止在制备过程中，第四介质层203d从第二介质层203b的表面脱落，以保证偏光片200的稳定性，示例的，第三介质层203c可采用氮化硅形成；
在一个示例中，第一介质层203a的厚度可为10～1000nm，例如约100nm；第二介质层203b的厚度可为200nm～5000nm，例如约1000nm、约2000nm、约3000nm或约4000nm；第三介质层203c的厚度可为50～1000nm，例如约100nm；第四介质层203d的厚度可为50～120nm，例如约80nm。
在图4A和图4B所示的实施例的示例中，介质层203为包括无机化合物介质层和有机化合物介质层的复合介质层。然而，在本公开的实施例的另一些示例中，例如，介质层203可为单个介质层或由多个介质子层层叠在一起形成的复合介质层。例如，该复合介质层的多个介质子层可以彼此相同或不同，并且分别为无机化合物介质层或有机化合物介质层。例如，该复合介质层中的无机化合物介质层或有机化合物介质层交替层叠。无机化合物介质层可以包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等。有机化合物介质层可以包括树脂材料，例如具有高于100℃的耐热温度的热固化或紫外光固化树脂胶。本公开的实施例对此不作限制。在至少一示例中，单个无机化合物介质层或复合介质层中的无机化合物介质子层的厚度可为50～1000nm，例如约100nm；单个有机化合物介质层或复合介质层中的有机化合物介质子层的厚度可为500～5000nm，例如约1000nm、约2000nm、约3000nm或约4000nm；复合介质层的总厚度可为100nm至6000nm。
例如，在金属线栅结构210中的第一金属线栅层202和第二金属线栅层204中，多个金属线条202a或204a可具有相同或不同的线栅周期、线栅高度和线栅宽度。例如，在第一金属线栅层202和第二金属线栅层204中，多个金属线条202a或204a的周期的范围可分别为40～200nm，例如80～120nm，又例如约100nm。例如，在第一金属线栅层202或第二金属线栅层204中，多个金属线条202a或204a的高度的范围可分别为160～300nm，例如180～240nm，例如约200nm。例如，在第一金属线栅层202或第二金属线栅层204中，多个金属线条202a或204a的宽度的范围可分别为20～150nm，例如30～80nm，例如约50nm。
在图4A所示的实施例的示例中，第一金属线栅层202中的多个金属线条202a和第二金属线栅层204中的多个金属线条204a具有相同的线栅周期，例如，进一步还可以具有相同的线栅高度，更进一步还可以具有相同的线栅宽度。
然而，在另一个示例中，第一金属线栅层202中的多个金属线条202a和第二金属线栅层104中的多个金属线条204a的线栅周期、线栅高度和线栅宽度中的一个或多个可相同或不同。
在至少一个示例中，在金属线栅结构210中，第一金属线栅层202中的多个金属线条202a和第二金属线栅层204中的多个金属线条204a在垂直于衬底基板201的板面的第二方向上是对齐的，即多个金属线条202a和204a在衬底基板201的板面上的垂直投影是重合的。例如，第一金属线栅层202中的多个金属线条202a和第二金属线栅层104中的多个金属线条204a的线栅周期相等，如果多个金属线条202a和204a的宽度相等，则它们在衬底基板201的板面上的垂直投影完全重叠对应，或者如果多个金属线条202a和204a的宽度不相等，例如金属线条202a的宽度小于金属线条204a的宽度，则金属线条202a在衬底基板201的板面上的垂直投影在金属线条204a在衬底基板201的板面上的垂直投影之内。在另一个示例中，第一金属线栅层202中的多个金属线条202a和第二金属线栅层204中的多个金属线条204a在垂直于衬底基板201的板面的第二方向上是互补的，即多个金属线条202a和204a在衬底基板201的板面上的垂直投影是不重合的，并且进一步例如拼合在一起覆盖衬底基板201的全部板面。在又一个示例中，第一金属线栅层202中的多个金属线条202a和第二金属线栅层204中的多个金属线条204a在垂直于衬底基板201的板面的第二方向上是部分对齐的，即多个金属线条202a和204a在衬底基板201的板面上的垂直投影有部分重合并且不会覆盖衬底基板201的全部板面。本公开的实施例对此不作限制。
采用叠层设计的金属线栅结构210显著提升了偏光片200的偏振效率。在下表1中列出了当第一金属线栅层202中的多个金属线条202a和第二金属线栅层204中的多个金属线条204a分别处于重合、互补或半重合的位置时偏光片200的透过率和偏振效率。
表1：叠层线栅偏光片各层中金属线栅的相对位置对偏光片性能的影响
上表1中的结果显示，当第一金属线栅层202中的多个金属线条202a和第二金属线栅层204中的多个金属线条204a处于线栅位置重合、互补和半重合的相对位置关系时，偏光片200的偏振效率相似，即，三者均可达到99.999％以上的优异偏振效率。可见，多个金属线条202a和多个金属线条204a的相对位置关系对偏振效率没有显著影响。另外，当第一金属线栅层202中的多个金属线条202a和第二金属线栅层204中的多个金属线条204a处于线栅位置半重合的相对位置关系时，偏光片200的透过率略高于多个金属线条202a与多个金属线条204a处线栅位置重合或互补时所得的透过率。
如图4A所示，本公开至少一实施例提供的偏光片200还可包括位于金属线栅结构210上远离衬底基板一侧的保护层205。该保护层205覆盖第二金属线栅层204，用于保护金属线栅结构210的线栅，例如防止第二金属线栅层204的线栅因摩擦而损坏。保护层205可为单个保护层或者由多个保护子层层叠在一起形成的复合保护层。例如，该复合保护层的多个保护子层可以彼此相同或不同，并且分别为无机化合物保护层或者有机化合物保护层。例如，该复合保护层中的无机化合物保护层或有机化合物保护层交替层叠。例如，保护层205的材料可以为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等无机材料，也可以为例如耐热温度高于100℃的树脂材料等有机材料。例如，保护层205的厚度的范围可以为10～500nm。
例如，在至少一个示例中，在第二金属线栅层204的多个金属线条之间基本没有保护层205。
图4A所示的实施例包括两个金属线栅层，即第一金属线栅层102和第二金属线栅层104，但是本公开的其他实施例可以包括更多的金属线栅层，例如，在本公开另一实施例提供的偏光片中，包括3个金属线栅层；在本公开另一实施例提供的偏光片中，包括4个金属线栅层；在本公开的其他实施例可以包括多于4个金属线栅层。
图4A所示的实施例通过使用包括两个较低线栅高度的金属线栅层形成叠层线栅偏光片，虽然增加了金属线栅偏光片中的金属线栅层的总高度，但却避免了金属线栅高度过高导致的金属线栅倒伏现象，因此有助于实现高于99.99％的偏振效率。
图5示出了根据本公开另一实施例的另一种偏光片300，该偏光片300包括：衬底基板301和设置在该衬底基板301上的金属线栅结构310，其中，该金属线栅结构310包括三个金属线栅层，即第一金属线栅层302、第二金属线栅层304和第三金属线栅层306，并且还包括层叠在第一金属线栅层302与第二金属线栅层304之间的第一介质层303和层叠在第二金属线栅层304与第三金属线栅层306之间的第二介质层305。
第一金属线栅层302、第二金属线栅层304和第三金属线栅层306分别包括多个沿平行于衬底基板201的板面的第一方向排列的多个金属线条302a、304a和306a，并且第一金属线栅层302、第二金属线栅层304和第三金属线栅层306在垂直于衬底基板201的板面的第二方向上层叠。
例如，在至少一示例中，衬底基板301可为由包括但不限于选自玻璃、PET、PVA、PI、聚丙烯酸或其组合的一种或多种材料制成。
在至少一示例中，多个金属线条302a、304a和306a分别由金属或合金形成。例如，多个金属线条302a、304a和306a可由相同或不同的金属或合金形成。例如，多个金属线条302a、304a和306a可分别由选自铝、钛、银、金、铜或它们任一合金形成。例如，多个金属线条302a、304a和306a可由铜或铝形成。
例如，在该实施例中，第一介质层303覆盖第一金属线栅层302，用作平坦层以在其上形成第二金属线栅层304；第二介质层305覆盖第二金属线栅层304，用作平坦层以在其上形成第三金属线栅层306。第一介质层303和第二介质层305分别可为单个介质层或者由多个介质子层层叠在一起形成的复合介质层。例如，该复合介质层的多个介质子层可以彼此相同或不同，并且分别为无机化合物介质层或有机化合物介质层。例如，该复合介质层中无机化合物介质层或有机化合物介质层交替层叠。无机化合物介质层可以包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等。有机化合物介质层可以包括树脂材料，例如具有高于100℃的耐热温度的热固化或紫外光固化树脂胶。
在至少一个示例中，在第一金属线栅层302和第二金属线栅层304的多个金属线条之间基本没有介质层303或305。
例如，在金属线栅结构310中的第一金属线栅层302、第二金属线栅层304和第三金属线栅层306中，多个金属线条302a、304a或306a可具有相同或不同的线栅周期、线栅高度和线栅宽度。例如，在第一金属线栅层302、第二金属线栅层304和第三金属线栅层306中，多个金属线条302a、304a或306a的周期的范围可为40～200nm，例如80～120nm，又例如100nm。例如，在第一金属线栅层302、第二金属线栅层304和第三金属线栅层306中，多个金属线条302a、304a或306a的高度的范围可为160～300nm，例如180～240nm，例如200nm。例如，在第一金属线栅层302、第二金属线栅层304和第三金属线栅层306中，多个金属线条302a、304a或306a的宽度的范围可为20～150nm，例如30～80nm，例如50nm。
在图5所示的实施例的示例中，第一金属线栅层302、第二金属线栅层304和第三金属线栅层306中的多个金属线条302a、304a或306a具有不同的线栅周期，例如，进一步还可以具有不同的线栅高度，更进一步还可以具有不同的线栅宽度。
然而，在另一个示例中，第一金属线栅层302、第二金属线栅层304和第三金属线栅层306中的多个金属线条302a、304a或306a的线栅周期、线栅高度和线栅宽度中的一个或多个可分别相同或不同。
例如，在金属线栅结构310中，第一金属线栅层302、第二金属线栅层304和第三金属线栅层306中的多个金属线条302a、304a和306a中的任何两个在垂直于衬底基板301的板面的第二方向上是对齐的。在另一个示例中，第一金属线栅层302、第二金属线栅层304和第三金属线栅层306中的多个金属线条302a、304a和306a中的任何两个在垂直于衬底基板301的板面的第二方向上是不对齐的。
如图5所示，本公开至少一实施例提供的偏光片300还可包括位于金属线栅结构310上远离衬底基板一侧的保护层307。该保护层307用于保护金属线栅结构310的线栅，例如防止第三金属线栅层306的线栅因摩擦而损坏。保护层307的材料可以为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等无机材料，或者可以为树脂材料等有机材料。例如，保护层307的厚度的范围可以为10～500nm。
例如，在至少一个示例中，在第三金属线栅层306的多个金属线条之间基本没有保护层307。
图5所示的实施例通过使用包括三个较低线栅高度的金属线栅层形成叠层线栅偏光片，虽然增加了金属线栅偏光片中的金属线栅层的总高度，但是却避免了金属线栅高度过高导致的线栅倒伏现象，因此有助于实现高于99.99％的偏振效率。
图6示出了根据本公开一实施例的一种金属线栅偏光片的电子显微镜(SEM)照片。如图6所示，在衬底基板上依次形成了第一金属线栅层、介质层、第二金属线栅层和保护层，例如对应于图4A所示实施例的一个示例。在该图6所示实施例中，第一金属线栅层与第二金属线栅层具有不同的线栅高度，整体高度高于例如图3所示的金属线栅偏光片。然而，无论是第一金属线栅层还是第二金属线栅层中，都没有出现线栅倒伏的现象，因此不会导致偏光片的偏振效率下降的问题。而且，如图6的SEM照片所示，第一金属线栅层的金属线条之间基本没有介质层，第二金属线栅层的金属线条之间基本没有保护层。
本公开至少一实施例还提供给了一种制造偏光片的方法，用于制备上述任一所述的金属线栅偏振片，该方法包括：提供衬底基板；在衬底基板上形成金属线栅结构。该金属线栅结构包括多个金属线栅层和在多个金属线栅层中相邻金属线栅层之间的介质层。多个金属线栅层中每个包括多个沿平行于衬底基板的板面的第一方向栅距排列的金属线条，多个金属线栅层在垂直于衬底基板的板面的第二方向上层叠。
图7示出了形成如本公开至少一实施例的线栅偏光片的制造方法的流程示意图，该方法包括如下步骤：
步骤S1：提供衬底基板；
步骤S2：在衬底基板上形成第一金属线栅层；
步骤S3：在第一金属线栅层上形成介质层；
步骤S4：在介质层上形成第二金属线栅层；
步骤S5：在第二金属线栅层上形成保护层。
例如，在至少一个示例中，在衬底基板上形成金属线栅结构包括在衬底基板上交替形成金属线栅结构所包括的多个金属线栅层和一个或多个位于相邻金属线栅层之间的介质层。
在上述方法中，在衬底基板201上依次形成第一金属线栅层202、介质层203和第二金属线栅层204。例如，形成第一金属线栅层202和第二金属线栅层204的材料可以为铝、钛、银、金、铜或它们的任一合金。
例如，形成第一金属线栅层202和第二金属线栅层204每个的方法包括采用构图方法形成线栅层中的多个彼此并列的金属线条。构图方法包括光刻法、压印法等。
例如，压印法的示例包括：在基板上形成厚度为160～240nm的金属薄膜；在金属薄膜上形成厚度为80～120nm的硬掩模层；在所形成的硬掩模层上涂覆压印胶，压印，固化，实现光栅结构；最后通过干刻工艺实现金属线栅结构。在该方法中，在基板上形成金属薄膜可为厚度为约200nm的铝薄膜；硬掩模层可为厚度为约100nm的SiO层。
例如，介质层203可为单个介质层或者由多个介质子层层叠在一起形成的复合层，例如，该复合层的多个介质子层可以为无机化合物介质层或有机化合物介质层，例如，该复合层中无机化合物介质层或有机化合物介质层交替层叠。形成介质层203的方法可以根据其材料或结构进行选择，例如：通过化学气相沉积方法形成无机化合物介质层或无机化合物介质子层，或者通过旋涂或者刮涂的方法形成有机化合物介质层或有机化合物介质子层。
在至少一个示例中，该形成介质层203并使得基本没有介质层进入第一金属线栅层的金属线栅之间。
例如，保护层205的材料可以为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等无机材料，或者可以为树脂材料等有机材料，例如，可以通过化学气相沉积方法形成该保护层105。
在至少一个示例中，该形成保护层205并使得基本没有保护层进入第二金属线栅层的金属线栅之间。
上述方法对应于图4A所示的实施例，形成了两个金属线栅层，但是本公开的其他实施例可以包括更多的金属线栅层，因此需要形成更多的金属线栅层。
对应地，相对于以上所阐述的方法，可在步骤S5之前根据需要一次或多次重复步骤S3和步骤S4以形成包括更多金属线栅层和介质层的金属线栅结构，例如形成如图5所示的包括第一金属线栅层302、第一介质层303、第二金属线栅层304、第二介质层305和第三金属线栅层306的金属线栅结构。然后，在所得到的金属线栅结构上形成保护层。
本公开至少一实施例还提供了一种包括如上述任一偏光片的电子装置。例如，本公开至少一实施例提供的电子装置的一个实施例是显示面板，例如液晶显示面板，例如单盒(single-cell)型液晶面板或双盒(double-cell)型液晶显示面板。
下面以双盒型液晶显示面板为例进行说明，但是本公开的实施例不限于此。
图8为本公开一实施例提供的包括双盒型液晶显示面板800的截面结构示意图。如该图8所示，液晶显示面板800包括层叠的下液晶面板800A和上液晶面板800B，具体而言，液晶显示面板800在远离背光源801的方向上依次包括下偏光片802、下阵列基板803、下液晶层804、金属线栅偏光片(叠层偏光片)805、上阵列基板806、上液晶层807、彩色滤光片808、上对置基板809和上偏光片810。该金属线栅偏光片805为如上所述的根据本公开任一实施例的金属线栅偏光片。
在该实施例中，下液晶面板800A包括下偏光片802、下阵列基板803、下液晶层804、金属线栅偏光片805；上液晶面板800B包括上阵列基板806、上液晶层807、彩色滤光片808、上对置基板809和上偏光片810。这里，上阵列基板806由两个液晶面板共用，该上阵列基板806与下阵列基板803一起构成液晶盒；在另一个示例中，还可以为下液晶面板提供一个对置基板(未示出)，该对置基板位于上阵列基板806靠近背光源801一侧并与下阵列基板803一起构成液晶盒。
在该实施例中，下液晶面板800A作为调光屏，上液晶面板800B作为显示屏，二者共同实现显示功能，调光屏在显示屏的背光侧且为对显示屏进行背光调制。
在至少一个示例中，下液晶面板800A例如为水平电场型，具体例如为面内开关(IPS)型或边缘电场开关(FFS)型；上液晶面板800B例如为垂直电场型或水平电场型等。下阵列基板803和上阵列基板806分别包括像素阵列，像素阵列包括布置为阵列的多个像素单元、多条栅线、多条数据线，这些栅线和数据线彼此交叉限定了用于这些像素单元的多个像素区域，每个像素单元包括像素电路，该像素电路包括开关元件(例如薄膜晶体管)和像素电极等，而且根据需要还可以包括与像素电极配合以驱动液晶分子的公共电极(例如水平电场型)。
在图中的实施例的示例中，彩色滤光片808位于上对置基板809的靠近背光源801一侧，然而，在其他示例中，彩色滤光片也可以设置在上对置基板809远离背光源801一侧。并且，在上液晶面板为垂直电场型时，在上对置基板的一侧(例如靠近背光源801一侧)还可以设置有公共电极层。
下偏光片802和上偏光片810例如均为有机偏光片，它们的偏振方向相同，但是都与金属线栅偏光片805的偏振方向相垂直。
在图中示出的该实施例的示例中，金属线栅偏光片805设置在上阵列基板806靠近背光源801一侧，例如，金属线栅偏光片805被粘结在上阵列基板806的靠近背光源801一侧的表面上；或者，金属线栅偏光片805和上阵列基板806共享部分结构，例如，金属线栅偏光片805使用上阵列基板806的靠近背光源801一侧的表面作为其衬底基板，即金属线栅偏光片805的金属线栅结构直接制备在上阵列基板806的靠近背光源801一侧的表面上。在为下液晶面板提供对置基板的示例中，该金属线栅偏光片805可以设置在对置基板靠近背光源801一侧上，或设置在对置基板和上阵列基板806之间(也即仍然位于上阵列基板806靠近背光源801一侧)。
该实施例的双盒型液晶显示面板800采用金属线栅偏光片805，相比于采用基于有机材料的偏光片而言，不但能够获得更好的偏振特性，而且减小了整体的厚度，有助于实现更小的外形。此外，在本实施例的至少一个变型中，下偏光片802和上偏光片810至少之一由金属线栅偏光片替代，且可以利用其他基板(下阵列基板或上阵列基板)作为衬底基板形成，由此可以有助于实现更小的外形。
图9示出了本公开另一实施例提供的包括双盒型液晶显示面板900的截面结构示意图。如该图所示，液晶显示面板900包括层叠的下液晶面板900A和上液晶面板900B，具体而言，液晶显示面板900在远离背光源901的方向上依次包括下偏光片902、下阵列基板903、下液晶层904、上阵列基板905、金属线栅偏光片(叠层偏光片)906、上液晶层907、彩色滤光片908、上对置基板909和上偏光片910。该金属线栅偏光片906为如上所述的根据本公开任一实施例的金属线栅偏光片。图9所示的实施例与图8所示的实施例的区别在于：金属线栅偏光片906被设置在上阵列基板905的远离背光源901一侧。
在该实施例中，下液晶面板900A包括下偏光片902、下阵列基板903、下液晶层904；上液晶面板900B包括上阵列基板905、金属线栅偏光片906、上液晶层907、彩色滤光片908、上对置基板909和上偏光片910。这里，上阵列基板905由两个液晶面板共用，该上阵列基板905与下阵列基板903一起构成液晶盒；在另一个示例中，还可以为下液晶面板提供一个对置基板，该对置基板，该对置基板位于上阵列基板905靠近背光源901一侧并与下阵列基板903一起构成液晶盒。
在该实施例中，同样，下液晶面板900A作为调光屏，上液晶面板900B作为显示屏，二者共同实现显示功能，调光屏在显示屏的背光侧且为对显示屏进行背光调制。
图中示出的示例中，金属线栅偏光片906使用上阵列基板905的远离背光源901一侧的表面作为其衬底基板，即金属线栅偏光片906的金属线栅结构直接制备在上阵列基板905的远离背光源901一侧的表面上。本实施例中其他结构与图8所示的实施例类似，不再赘述。
该实施例的双盒型液晶显示面板900采用金属线栅偏光片906，相比于采用基于有机材料的偏光片而言，不但能够获得更好的偏振特性，而且减小了整体的厚度，有助于实现更小的外形。
在本实施例的至少一个变型中，下偏光片902和上偏光片910至少之一由金属线栅偏光片替代，由此可以有助于实现更小的外形。此外，在本实施例的至少一个变型中，下偏光片902和上偏光片910至少之一由金属线栅偏光片替代，且可以利用其他基板(下阵列基板或上阵列基板)作为衬底基板形成，由此可以有助于实现更小的外形。
图10示出了本公开另一实施例提供的双盒型液晶显示面板1000的截面结构示意图。如该图所示，液晶显示面板1000包括层叠的下液晶面板1000A和上液晶面板1000B，具体而言，液晶显示面板1000在朝向远离背光源1001的方向上依次包括、下偏光片1002、下阵列基板1003、下液晶层1004、金属线栅偏光片(叠层偏光片)1005、上液晶层1006、彩色滤光片1007、上对置基板1008和上偏光片1009，其中金属线栅偏光片1005同时用作下液晶面板1000A和上液晶面板1000B的一部分。该金属线栅偏光片1005为根据本公开一实施例的金属线栅偏光片，并且依次包括衬底基板1005a、第一金属线栅层1005b、介质层1005c和第二金属线栅层1005d，其中，该介质层1005c复用为上阵列基板的衬底基板，并在第一金属线栅层1005b和第二金属线栅层1005d中每个的远离衬底基板一侧上进一步形成上阵列基板的其他功能膜层。图10所示的实施例与图8和图9所示的实施例的区别在于：金属线栅偏光片1005的介质层1005c复用为上阵列基板的衬底基板，并在第一金属线栅层1005b和第二金属线栅层1005d中每个的远离衬底基板一侧进一步形成上阵列基板的其他功能膜层。
在该实施例中，下液晶面板1000A包括下偏光片1002、下阵列基板1003、下液晶层1004和金属线栅偏光片1005；上液晶面板1000B包括金属线栅偏光片1005、上液晶层1006、彩色滤光片1007、上对置基板1008和上偏光片1009。金属线栅偏光片1005同时用作下液晶面板1000A和上液晶面板1000B的一部分。
同样，在该实施例中，下液晶面板1000A作为调光屏，上液晶面板1000B作为显示屏，二者共同实现显示功能，调光屏在显示屏的背光侧且为对显示屏进行背光调制。
在这里，该介质层1005c复用为上阵列基板的衬底基板，并在第一金属线栅层1005b和第二金属线栅层1005d中每个的远离衬底基板一侧上进一步形成上阵列基板的其他功能膜层，并且金属线栅偏光片1005同时用作下液晶面板1000A和上液晶面板1000B的一部分。本实施例中其他结构与图8所示的实施例类似，不再赘述。
该实施例的双盒型液晶显示面板1000采用金属线栅偏光片1005，相比于采用基于有机材料的偏光片而言，不但能够获得更好的偏振特性，而且减小了整体的厚度，有助于实现更小的外形。
此外，在本实施例的至少一个变型中，下偏光片1002和上偏光片1009至少之一由金属线栅偏光片替代，且可以利用其他基板(下阵列基板或上对置基板)作为衬底基板形成，由此可以有助于实现更小的外形。
本公开至少一实施例提供的金属线栅偏光片及其制作方法，通过层间介质层来叠加多个金属线栅层形成了新的金属线栅结构，其避免了金属光栅高度超过一定范围之后的光栅倒伏的问题，从而得到具有高偏振特性的偏光片，其可用于需要高对比度的双盒型液晶显示装置。
有以下几点需要说明：
(1)本公开实施例附图只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。
(2)为了清晰起见，在用于描述本公开的实施例的附图中，层或区域的厚度被放大或缩小，即这些附图并非按照实际的比例绘制。可以理解，当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称作位于另一元件“上”或“下”时，该元件可以“直接”位于另一元件“上”或“下”，或者可以存在中间元件。
(3)在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。
以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (18)

1.一种偏光片，包括：
衬底基板，和
设置在所述衬底基板上的金属线栅结构，
其中，所述金属线栅结构包括：
多个金属线栅层，其中，所述多个金属线栅层中每个包括多个沿平行于所述衬底基板的表面的第一方向栅距排列的金属线条，所述多个金属线栅层中每个在垂直于所述衬底基板的表面的第二方向上层叠，和
一个或多个层叠在所述多个金属线栅层中相邻金属线栅层之间的介质层，
其中所述多个金属线栅层中每个的金属线条的周期小于或等于300nm，其中，
所述介质层选自无机化合物介质层、有机化合物介质层及此二者的组合，所述无机化合物介质层中的无机化合物选自氧化硅、氮化硅、氮氧化硅及其任何混合物，并且所述有机化合物介质层中的有机化合物为具有大于100℃的耐热温度的热固化或光固化树脂胶；
所述一个或多个介质层中至少之一沿远离所述衬底基板的方向依次包括：
第一介质层，所述第一介质层被配置为保护层，并且是由氧化硅或氮化硅形成的无机化合物介质层或由具有大于100℃的耐热温度的热固化或光固化树脂胶形成的有机化合物介质层；
第二介质层，所述第二介质层被配置为平坦化层，并且由具有大于100℃的耐热温度的热固化或光固化树脂胶形成；
第三介质层，所述第三介质层被配置为结合促进层，并且由氮化硅形成；和
第四介质层，所述第四介质层被配置为保护层，并且由氧化硅形成。
2.如权利要求1所述的偏光片，其中，所述多个金属线栅层中的所述金属线条在所述第二方向上的相对位置关系选自重合、互补和部分重合之一。
3.如权利要求1所述的偏光片，其中，所述金属线条由选自铝、钛、银、金、铜以及它们中一种或多种的合金的材料形成。
4.如权利要求1所述的偏光片，其中，所述偏光片还包括位于所述金属线栅结构上远离所述衬底基板一侧的保护层。
5.如权利要求4所述的偏光片，其中，所述保护层由选自氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、有机化合物及其任何混合物之一的材料形成，所述有机化合物为具有大于100℃的耐热温度的热固化或光固化树脂胶。
6.如权利要求1～5中任一项所述的偏光片，其中所述偏光片符合以下的一项或多项：
所述多个金属线栅层的层数为2～4层；
所述多个金属线栅层中至少两个或多个中的所述金属线条具有相同或不同的周期，且所述周期为40～200nm；
所述多个金属线栅层中至少两个或多个中的所述金属线条具有相同或不同的宽度，且所述宽度为20～150nm；
所述多个金属线栅层中至少两个或多个中的所述金属线条具有相同或不同的高度，且所述高度为160～300nm；
所述多个金属线栅层中至少两个或多个中的所述金属线条具有相同或不同的高宽比。
7.如权利要求1所述的偏光片，其中，在所述金属线条之间基本上没有介质层。
8.一种制备偏光片的方法，包括：
提供衬底基板；和
在所述衬底基板上形成金属线栅结构，
其中，所述金属线栅结构包括：
多个金属线栅层，其中，所述多个金属线栅层中每个包括多个沿平行于所述衬底基板的表面的第一方向栅距排列的金属线条，和所述多个金属线栅层在垂直于所述衬底基板的表面的第二方向上层叠，和
一个或多个层叠在所述多个金属线栅层中相邻金属线栅层之间的介质层，
其中所述多个金属线栅层中每个中的金属线条的周期小于或等于300nm，其中，
所述介质层选自无机化合物介质层、有机化合物介质层及此二者的组合，所述无机化合物介质层中的无机化合物选自氧化硅、氮化硅、氮氧化硅及其任何混合物，并且所述有机化合物介质层中的有机化合物为具有大于100℃的耐热温度的热固化或光固化树脂胶；
所述一个或多个介质层中至少之一沿远离所述衬底基板的方向依次包括：
第一介质层，所述第一介质层被配置为保护层，并且是由氧化硅或氮化硅形成的无机化合物介质层或由具有大于100℃的耐热温度的热固化或光固化树脂胶形成的有机化合物介质层；
第二介质层，所述第二介质层被配置为平坦化层，并且由具有大于100℃的耐热温度的热固化或光固化树脂胶形成；
第三介质层，所述第三介质层被配置为结合促进层，并且由氮化硅形成；和
第四介质层，所述第四介质层被配置为保护层，并且由氧化硅形成。
9.如权利要求8所述的方法，其中，在所述衬底基板上形成所述金属线栅结构包括：
在所述衬底基板上交替形成所述金属线栅结构所包括的所述多个金属线栅层和所述一个或多个介质层。
10.如权利要求8所述的方法，其中，使用选自铝、钛、银、金、铜以及它们中的一种或多种的合金的材料形成所述多个金属线条。
11.如权利要求8所述的方法，其中，通过纳米压印方法形成所述金属线栅结构的至少一个金属线栅层的金属线条。
12.如权利要求8所述的方法，其中，所述形成所述金属线栅结构的一个或多个介质层选自以下之一：
通过化学气相沉积方法形成无机化合物介质层，
通过旋涂或者刮涂的方法形成有机化合物介质层，和
通过化学气相沉积方法形成无机化合物介质层，并且通过旋涂或者刮涂的方法形成有机化合物介质层。
13.如权利要求8所述的方法，其中，所述形成所述金属线栅结构的一个或多个介质层包括使得所述金属线条之间基本没有介质层。
14.如权利要求8所述的方法，还包括：
在所述金属线栅结构上远离所述衬底基板的一侧形成保护层。
15.一种电子装置，其包括至少一个如权利要求1～7中任一项所述的偏光片。
16.如权利要求15所述的电子装置，其中，所述电子装置包括液晶显示面板。
17.如权利要求16所述的电子装置，其中，所述液晶显示面板为双盒型液晶显示面板。
18.如权利要求17所述的电子装置，其中，在所述双盒型液晶显示面板中还包括阵列基板，所述偏光片设置在所述阵列基板的一侧，或者所述阵列基板形成用于提供所述偏光片的介质层。
CN202080000214.2A 2020-03-02 2020-03-02 偏光片、电子装置及制备偏光片的方法 Active CN113597578B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2020/077480 WO2021174392A1 (zh) 2020-03-02 2020-03-02 偏光片、电子装置及制备偏光片的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113597578A CN113597578A (zh) 2021-11-02
CN113597578B true CN113597578B (zh) 2023-11-17

Family

ID=77614430

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080000214.2A Active CN113597578B (zh) 2020-03-02 2020-03-02 偏光片、电子装置及制备偏光片的方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20220308275A1 (zh)
CN (1) CN113597578B (zh)
WO (1) WO2021174392A1 (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101154571A (zh) * 2006-09-30 2008-04-02 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 栅极侧壁层的形成方法
CN106444159A (zh) * 2016-12-15 2017-02-22 武汉华星光电技术有限公司 导光组件、背光模块以及阵列基板
WO2017133103A1 (zh) * 2016-02-02 2017-08-10 京东方科技集团股份有限公司 线栅偏振片及制作方法、显示装置
CN108152877A (zh) * 2017-12-29 2018-06-12 深圳市华星光电技术有限公司 金属线栅偏光片及其制作方法、液晶显示器

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105700268A (zh) * 2016-04-08 2016-06-22 武汉华星光电技术有限公司 液晶透镜及3d显示装置
CN108447872B (zh) * 2018-03-14 2021-01-22 京东方科技集团股份有限公司 阵列基板及其制作方法和显示装置
CN110133909A (zh) * 2019-04-23 2019-08-16 华为技术有限公司 3d显示装置和终端设备
CN110707126B (zh) * 2019-09-02 2021-05-07 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 阵列基板及其制造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101154571A (zh) * 2006-09-30 2008-04-02 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 栅极侧壁层的形成方法
WO2017133103A1 (zh) * 2016-02-02 2017-08-10 京东方科技集团股份有限公司 线栅偏振片及制作方法、显示装置
CN106444159A (zh) * 2016-12-15 2017-02-22 武汉华星光电技术有限公司 导光组件、背光模块以及阵列基板
CN108152877A (zh) * 2017-12-29 2018-06-12 深圳市华星光电技术有限公司 金属线栅偏光片及其制作方法、液晶显示器

Also Published As

Publication number Publication date
CN113597578A (zh) 2021-11-02
US20220308275A1 (en) 2022-09-29
WO2021174392A1 (zh) 2021-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109324435B (zh) 显示装置
CN104823299B (zh) 具有反射偏振片的发射显示器
US10684394B2 (en) Anti-reflection structure and fabrication method thereof, display device and fabrication method thereof
CN110989065B (zh) 偏振器、包括偏振器的显示面板和制造偏振器的方法
US7605883B2 (en) Wire grid polarizer and liquid crystal display device using the polarizer
US20070230211A1 (en) Organic light emitting device and display device
TWI709769B (zh) 液晶顯示裝置
US10048535B2 (en) Display device including a polarizer unit having electric conductivity
TW201732329A (zh) 附相位差層之偏光板及圖像顯示裝置
US20150070762A1 (en) Polarizer, display device having the same, and method of manufacturing the same
KR102278454B1 (ko) 하이브리드 편광자를 갖는 발광 디스플레이
CN103885238A (zh) 显示装置及其制造方法
JP2013167823A (ja) 無機偏光板
CN107275505A (zh) 有机发光二极管装置、圆偏振片和补偿膜
TW202038493A (zh) 顯示面板
CN113597578B (zh) 偏光片、电子装置及制备偏光片的方法
TW201135287A (en) Wire grid polarizer, liquid crystal device including the wire grid polarizer, 3-D stereoscopic image display device including the wire grid polarizer, and method of manufacturing the wire grid polarizer
US20210124103A1 (en) Viewing angle adjusting film and display device including the same
CN101989012A (zh) 硅基液晶成像器
CN117908178A (zh) 带相位差层的偏振片及图像显示装置
KR20140140685A (ko) 와이어 그리드 편광판 및 이를 구비하는 액정 표시패널 및 액정 표시장치
JP2017224398A (ja) 画像表示装置
US10394080B2 (en) Wideband compensation stack film and optical element using the same
CN217181267U (zh) 一种具有提高宽视角亮度的圆偏光片及显示器
CN110262133A (zh) 具有cop延迟器和cop匹配rm的低反射率lcd

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant