JP2006106758A - ワイヤーグリッド偏光子及びその製造方法 - Google Patents
ワイヤーグリッド偏光子及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006106758A JP2006106758A JP2005293486A JP2005293486A JP2006106758A JP 2006106758 A JP2006106758 A JP 2006106758A JP 2005293486 A JP2005293486 A JP 2005293486A JP 2005293486 A JP2005293486 A JP 2005293486A JP 2006106758 A JP2006106758 A JP 2006106758A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wire grid
- grid polarizer
- grating pattern
- grating
- manufacturing
- 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.)
- Withdrawn
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 46
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 45
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 45
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 27
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 7
- 238000001459 lithography Methods 0.000 claims description 5
- 238000000059 patterning Methods 0.000 claims description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 29
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 11
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 10
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 9
- 238000001127 nanoimprint lithography Methods 0.000 description 7
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 6
- 239000010408 film Substances 0.000 description 6
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Substances [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000000025 interference lithography Methods 0.000 description 2
- 230000028161 membrane depolarization Effects 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70058—Mask illumination systems
- G03F7/70191—Optical correction elements, filters or phase plates for controlling intensity, wavelength, polarisation, phase or the like
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
- H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
- H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
- H01L21/0274—Photolithographic processes
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Polarising Elements (AREA)
Abstract
【課題】可視光線透過率を向上させるワイヤーグリッド偏光子及び該ワイヤーグリッド偏光子を容易に製造できる製造方法を提供する。
【解決手段】ワイヤーグリッド偏光子は、第１表面と第２表面を有する基板と、前記第１表面の上に形成された複数の金属ワイヤーと、前記第２表面に形成され、入射光の波長の半分以下のグレーティング周期を有するグレーティングパターンとを含む。
【選択図】図４
【解決手段】ワイヤーグリッド偏光子は、第１表面と第２表面を有する基板と、前記第１表面の上に形成された複数の金属ワイヤーと、前記第２表面に形成され、入射光の波長の半分以下のグレーティング周期を有するグレーティングパターンとを含む。
【選択図】図４
Description
本発明は、光学素子（Optical device）に関し、特に、ワイヤーグリッド偏光子（Wire grid Polarizer）及びその製造方法に関する。
一般に、従来技術に係るワイヤーグリッド偏光子は、透明ガラス基板（Transparent glass substrate）の上に形成された複数の並列金属電極（Wires）から構成され、入射光（Incident light beam）を偏光させる。
図７は、従来技術に係るワイヤーグリッド偏光子の構造を示す図である。
図７に示すように、従来技術に係るワイヤーグリッド偏光子は、透明ガラス基板１０と、該透明ガラス基板１０の上に形成された金属格子（Metallic grid）（複数の並列ワイヤー）１１とから構成される。図中、Ａは格子間隔（Grid spacing）を、Ｈは格子の高さを、Ｐｉは入射光のＰ波（P Polarization）を、Ｓｉは入射光のＳ波（S Polarization）を、Ｐｔは前記Ｐ波の透過光（Transmitted light beam）を、Ｓｔは前記Ｓ波の透過光を示す。
前記ワイヤーグリッド偏光子の性能は、偏光消滅率または偏光吸収率（Polarization extinction ratio）と光透過率（Light transmittance）により表すことができる。前記ワイヤーグリッド偏光子が高い偏光消滅率を有するためには、金属格子１１の周期（Period）が入射光の波長より短くならなければならない。例えば、肉眼で感知できる可視光線領域は、一般に４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長である。従って、可視光線領域で使用されるワイヤーグリッド偏光子の格子周期（Grid period）が２００ｎｍ以下にならないと入射光を適切に偏光させることができない。また、前記格子周期が青色の波長に比べて十分小さくないため、前記偏光消滅率は前記入射光の波長が短くなるほど低くなる。
前記ワイヤーグリッド偏光子の偏光消滅率と光透過率は、反比例の関係であり、格子周期と金属格子（金属ワイヤー）の高さ及び幅に依存する。従って、同一の偏光消滅率を有していても高い光透過率を有することが性能向上のために必要である。
前記ワイヤーグリッド偏光子は、一般にリソグラフィ方法を用いて透明ガラス基板の上に金属ワイヤー（金属格子）を形成することにより製造される。前記ワイヤーグリッド偏光子の光透過率は、金属ワイヤーと入射光の反射率（Reflectivity）により決定される。例えば、可視光線が透明ガラス基板に垂直に入射するとき、それぞれ空気／ガラス界面（Interface）で約４％の反射損失が発生する。従って、前記金属ワイヤーが形成された透明ガラス基板の反対表面に反射防止膜（Anti-reflection Coating）が形成される。しかしながら、前記反射防止膜が可視光線の波長帯域で使用されるためには、多層反射防止膜（Multilayer Anti-reflection Coatings）（例えば、４〜５層の反射防止膜）が必要である。また、前記多層反射防止膜は、真空蒸着技術（Vacuum deposition technique）により形成されるため、その形成には多くの時間及び費用がかかる。
前述したように、従来技術に係るワイヤーグリッド偏光子は、約４％の反射損失が発生するという問題があった。
また、従来技術に係るワイヤーグリッド偏光子の多層反射防止膜は、真空蒸着工程により形成されるため、前記多層反射防止膜を形成するために多くの時間及び費用がかかるという問題もあった。
一方、他の従来技術に係るワイヤーグリッド偏光子に関する技術は、以下の特許文献１及び２に記載されている。
米国特許第６，７８８，４６１号明細書
米国特許第６，２４３，１９９号明細書
本発明の目的は、可視光線透過率を向上させるワイヤーグリッド偏光子を提供することにある。
本発明の他の目的は、可視光線透過率を向上させるワイヤーグリッド偏光子を容易に製造できる製造方法を提供することにある。
このような目的を達成するための本発明の実施形態に係るワイヤーグリッド偏光子は、第１表面と第２表面を有する基板と、前記第１表面の上に形成された複数の金属ワイヤーと、前記第２表面に形成され、入射光の波長の半分以下のグレーティング周期を有するグレーティングパターンとを含むことを特徴とする。
また、本発明の実施形態に係るワイヤーグリッド偏光子は、第１表面と第２表面を有する基板と、前記第１表面の上に形成された複数の金属ワイヤーと、前記第２表面に形成されたグレーティングパターンと、を含み、ここで、前記グレーティングパターンは、前記第２表面をエッチングすることにより形成されることを特徴とする。
このような目的を達成するための本発明の実施形態に係るワイヤーグリッド偏光子の製造方法は、第１表面及び第２表面を有する基板の第１表面の上に金属ワイヤーを形成する段階と、前記基板の第２表面に入射光の波長の半分以下のグレーティング周期を有するグレーティングパターンを形成する段階とを含むことを特徴とする。
さらに、本発明の実施形態に係るワイヤーグリッド偏光子の製造方法は、基板の第１表面の上に複数の金属ワイヤーを形成する段階と、前記基板の第２表面にグレーティングパターンを形成する段階と、を含み、ここで、前記グレーティングパターンは、前記第２表面をエッチングすることにより形成されることを特徴とする。
本発明の実施形態に係るワイヤーグリッド偏光子及びその製造方法は、金属ワイヤーが形成された透明ガラス基板の反対表面にグレーティングパターンを形成することにより、可視光線透過率を向上させるという効果がある。
また、本発明の実施形態野に係るワイヤーグリッド偏光子及びその製造方法は、リソグラフィ方法を用いてグレーティングパターンを形成することにより、可視光線透過率を向上させるワイヤーグリッド偏光子の製造工程を単純化できるという効果がある。
以下、可視光線透過率を向上させるワイヤーグリッド偏光子及び前記ワイヤーグリッド偏光子の製造工程を単純化できる製造方法を図１〜図６を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明を説明するためのワイヤーグリッド偏光子の格子周期と偏光消滅率の関係を示すグラフである。
図１に示すように、本発明の実施形態に係るワイヤーグリッド偏光子の金属ワイヤーの材料はアルミニウムであり、各金属ワイヤーの高さは１４０ｎｍであり、各金属ワイヤーの幅は格子周期（格子周期は入射光の波長の半分以下でなければならない）の半分であると仮定する場合、前記格子周期が短くなるほど偏光効率が向上する。例えば、赤（４５０ｎｍ）、緑（５５０ｎｍ）、青（６５０ｎｍ）の波長で偏光消滅率が１０，０００以上になるためには前記格子周期が１２０ｎｍ以下でなければならないことが分かる。ここで、金属ワイヤーの幅は６０ｎｍである。また、前記ワイヤーグリッド偏光子はレーザー干渉リソグラフィ（Laser Interference Lithography）方法又はナノインプリントリソグラフィ（Nano imprint lithography）方法により製造される。
以下、本発明の実施形態に係るワイヤーグリッド偏光子に適用される金属ワイヤーをナノインプリントリソグラフィ方法により製造する方法を図２及び図３を参照して詳細に説明する。
図２及び図３は、本発明の実施形態に係るワイヤーグリッド偏光子に適用される金属ワイヤーをナノインプリントリソグラフィ方法により製造する方法を示す図である。
図２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、研磨された前面及び背面を有する透明ガラス基板１０の上に金属薄膜２０を蒸着する。ここで、金属薄膜２０の材料としては、アルミニウム、銀、クロムなどを利用することができ、透明ガラス基板１０の代りに透明プラスチック基板（Transparent plastic substrate）を使用することもできる。
図２（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、金属薄膜２０の上にポリマー層（Polymer layer）３０をコーティングした後、予め製造したグレーティング構造（Grating structure）のモールド（Mold）４０を利用してポリマー層３０をグレーティング構造にパターニング（patterning）する。ここで、熱ナノインプリント法（Thermal Nanoimprint）を用いてポリマー層３０をパターニングするとき、ポリマー層３０をプリベーク（Pre-bake）することが好ましい。それに対して、ＵＶナノインプリント法（UV Nanoimprint）を用いてポリマー層３０をパターニングするときは、コートされたポリマー層３０をプリベークせずに、紫外線に対して透明なモールドを利用してポリマー層３０をパターニングすることが好ましい。例えば、熱ナノインプリント法を用いるときは、透明ガラス基板１０の温度をポリマー層３０のガラス転移温度（Glass transition temperature）以上に上昇させると共に、モールド４０でポリマー層３０を押圧する。また、前記ＵＶナノインプリント法を用いるときは、モールド４０でポリマー層３０を押圧しながらモールド４０を通じて紫外線を露光（Exposure）してポリマー層３０を硬化する。
モールド４０の材料としては、シリコン（Silicone: Ｓｉ）、シリコン酸化膜（Silicon oxide: ＳｉＯ２）、石英ガラス（quartz glass）、ニッケル（Nickel: Ｎｉ）、プラチナ（Platinum: Ｐｔ）、クロム（Chrome: Ｃｒ）、ポリマー物質（polymer material）などが使用される。
図２（Ｅ）に示すように、モールド４０をポリマー層３０から分離すると、モールド４０によりグレーティング構造（例えば、四角形状のグレーティング構造）を有するポリマーパターン３０−１が形成される。ここで、前記熱ナノインプリント法を用いるときは、透明ガラス基板１０が冷却された後、モールド４０をポリマーパターン３０−１から分離することが好ましい。また、前記ＵＶナノインプリント法を用いるとき、紫外線硬化が終わった後、モールド４０をポリマーパターン３０−１から分離することが好ましい。
図３Ｆに示すように、金属薄膜２０の一部分が露出するようにポリマーパターン３０−１をドライエッチング（Dry etching）する。
図３Ｇに示すように、金属薄膜２０がドライエッチングされると、透明ガラス基板１０の一部分が露出し、金属薄膜２０は格子構造になる。また、前記格子構造の金属薄膜（金属ワイヤー）２０−１の上にのみポリマーパターン３０−１が残る。
図３Ｈに示すように、前記格子構造の金属薄膜（金属ワイヤー）２０−１の上に形成されたポリマーパターン３０−１を前記ドライエッチング工程で除去することにより、金属ワイヤー（金属格子）２０−１が前記透明ガラス基板１０の上に形成される。
図３Ｈに示すように、前記格子構造の金属薄膜（金属ワイヤー）２０−１の上に形成されたポリマーパターン３０−１を前記ドライエッチング工程で除去することにより、金属ワイヤー（金属格子）２０−１が前記透明ガラス基板１０の上に形成される。
しかしながら、前記ワイヤーグリッド偏光子は、透明ガラス基板１０の上に製造されるため、透明ガラス基板１０の前面及び背面の屈折率の差により入射光の一部分（約４％）が反射される。従って、本発明の実施形態に係るワイヤーグリッド偏光子は、金属ワイヤー２０−１が形成された透明ガラス基板１０の反対表面に入射光の波長の半分以下のグレーティング周期を有するグレーティングパターン（例えば、三角形状のグレーティングパターン（triangle-shaped grating patterns））を形成することにより、反射率を低減して光透過率を増加させることができる。ここで、前記グレーティングパターンの幅は、透明ガラス基板１０の内部方向へ行くほど広くなることが好ましい。
以下、本発明の実施形態に係るワイヤーグリッド偏光子の構造を図３を参照して詳細に説明する。
図４は、本発明の実施形態に係るグレーティングパターンを有するワイヤーグリッド偏光子の構造を示す図である。
図４に示すように、前記グレーティングパターンを有するワイヤーグリッド偏光子は、第１表面（例えば、前面）と第２表面（例えば、背面）を有する透明ガラス基板１０と、前記第１表面上に形成された金属ワイヤー（金属格子）２０−１と、前記第２表面に形成され、入射光の波長の半分以下のグレーティング周期を有するグレーティングパターン１０−１とから構成される。ここで、前記金属ワイヤー２０−１は、前記グレーティングパターン（例えば、三角形状のグレーティングパターン）１０−１の方向に合わせて形成されることが好ましい。
図４に示すように、前記グレーティングパターンを有するワイヤーグリッド偏光子は、第１表面（例えば、前面）と第２表面（例えば、背面）を有する透明ガラス基板１０と、前記第１表面上に形成された金属ワイヤー（金属格子）２０−１と、前記第２表面に形成され、入射光の波長の半分以下のグレーティング周期を有するグレーティングパターン１０−１とから構成される。ここで、前記金属ワイヤー２０−１は、前記グレーティングパターン（例えば、三角形状のグレーティングパターン）１０−１の方向に合わせて形成されることが好ましい。
前記グレーティングパターンの構造は、三角形状の構造（Triangle-shaped structure）、半楕円形状の構造（Semioval-shaped structure）、アーチ状の構造（Arch structure）又は一辺が半円の四角形状の構造（semicircle-square structure）などの多様な形状を有することができる。そのうち、三角形状の構造は、透明ガラス基板１０の内部方向へ行くほどその幅が急激が広くなるので、該三角形状の構造を使用することが好ましい。従って、以下、前記三角形状のグレーティング構造（三角形状のグレーティングパターン）を有するワイヤーグリッド偏光子を例にして説明する。
前記三角形状のグレーティングパターンが適用されたワイヤーグリッド偏光子は、透明ガラス基板の屈折率を連続的に変化させて不連続的な屈折率の変化を除去することにより、反射率を低減することができる。本発明による実験結果によると、従来技術に係るワイヤーグリッド偏光子の反射損失は４％であるが、本発明によるワイヤーグリッド偏光子の反射損失は０．５％以下である。
前記ワイヤーグリッド偏光子のグレーティング周期が入射光の波長の半分以下でなければならない理由は、三角形状のグレーティングパターンによる回折（Diffraction）を除去するためである。すなわち、可視光線の波長が４００ｎｍ〜６００ｎｍであると仮定する場合、グレーティング周期は２００ｎｍ以下でなければならない。前記グレーティングパターンの高さが高いほど透明ガラス基板の屈折率が緩慢に変化するため有利であり、グレーティング周期が２００ｎｍ以下であると共に、グレーティングパターンの深さが２００ｎｍ以上であると、透明ガラス基板１０の反射率は０．５％以下となる。
以下、本発明の実施形態に係るワイヤーグリッド偏光子の構造を容易に製造する方法を図５を参照して詳細に説明する。すなわち、前記金属ワイヤーを製造する工程と同様に前記ナノインプリントリソグラフィ方法を用いて前記三角形状のグレーティングパターンを容易に形成できる。
図５は、本発明の実施形態に係る三角形状のグレーティングパターンを有するワイヤーグリッド偏光子の構造を示す図である。
図５（Ａ）乃至（Ｃ）に示すように、透明ガラス基板１０の上にポリマー層５０を形成し、予め製造した三角形状のグレーティング構造のモールド６０でポリマー層５０を押圧する。
図５（Ｄ）に示すように、ポリマー層５０が硬化した後、モールド６０をポリマー層５０から分離すると、入射光の波長の半分の以下のグレーティング周期で形成された三角形状のグレーティング構造のポリマーパターン５０−１が透明ガラス基板１０の上に形成される。
図５（Ｅ）に示すように、透明ガラス基板１０の第２表面が露出するようにポリマーパターン５０−１の全体表面をドライエッチングすると、入射光の波長の半部以下のグレーティング周期（例えば、２００ｎｍ以下）を有する三角形状のグレーティングパターン１０−１が透明ガラス基板１０の第２表面（背面）に形成される。ここで、透明ガラス基板１０の第２表面（背面）がエッチングされることにより、三角形状のグレーティングパターン１０−１が形成される。
以下、本発明の実施形態に係る２００ｎｍのグレーティング周期を有するグレーティングパターンが適用されたワイヤーグリッド偏光子の反射率を図６を参照して詳細に説明する。
図６は、本発明の実施形態に係るワイヤーグリッド偏光子の反射率の変化を示す図である。
図６に示すように、本発明に係るワイヤーグリッド偏光子の反射率は、光の偏光によって変化し、グレーティングパターン面に対する垂直偏光が低い反射率を有する。また、１００ｎｍの高さより２００ｎｍの高さのグレーティングパターンが低い反射率を有することが分かる。従って、本発明の実施形態に係るワイヤーグリッド偏光子に適用された各グレーティングパターン１０−１は、２００ｎｍ以下のグレーティング周期を有して透明ガラス基板１０に形成されることが好ましい。また、本発明の実施形態に係るワイヤーグリッド偏光子に適用された各グレーティングパターン１０−１の高さは、少なくとも２００ｎｍであることが好ましく、グレーティングパターン１０−１の幅は、グレーティング周期の６０％以下であることが好ましい。例えば、グレーティング周期が２００ｎｍであると、グレーティングパターンの幅は１２０ｎｍ以下になり、グレーティング周期が１００ｎｍであると、グレーティングパターンの幅は６０ｎｍ以下になることが好ましい。
一方、本発明の実施形態に係るワイヤーグリッド偏光子に適用されたグレーティングパターンは、前記レーザー干渉リソグラフィ方法又はナノインプリントリソグラフィ方法により製造でき、その他の多様なリソグラフィ方法で製造することもできる。
１０：透明ガラス基板
１０−１：グレーティングパターン
２０：金属薄膜
２０−１：金属ワイヤー
３０、５０：ポリマー層
３０−１、５０−１：ポリマーパターン
４０、６０：モールド
１０−１：グレーティングパターン
２０：金属薄膜
２０−１：金属ワイヤー
３０、５０：ポリマー層
３０−１、５０−１：ポリマーパターン
４０、６０：モールド
Claims (26)
- 第１表面と第２表面を有する基板と、
前記第１表面の上に形成された複数の金属ワイヤーと、
前記第２表面に形成され、入射光の波長の半分以下のグレーティング周期を有するグレーティングパターンと、
を含むことを特徴とするワイヤーグリッド偏光子。 - 前記グレーティングパターンは、
三角形状のグレーティングパターンであることを特徴とする、請求項１に記載のワイヤーグリッド偏光子。 - 前記グレーティングパターンは、
前記第２表面をエッチングすることにより形成されることを特徴とする、請求項１に記載のワイヤーグリッド偏光子。 - 前記グレーティングパターンの構造は、
三角形状の構造であることを特徴とする、請求項３に記載のワイヤーグリッド偏光子。 - 前記グレーティングパターンの幅は、
前記基板の内部方向へ行くほど広くなることを特徴とする、請求項１に記載のワイヤーグリッド偏光子。 - 前記グレーティングパターンの幅は、
前記グレーティング周期の６０％以下であることを特徴とする、請求項１に記載のワイヤーグリッド偏光子。 - 前記グレーティングパターンは、
三角形状の構造、半楕円形状の構造、アーチ状の構造又は一辺が半円の四角形状の構造のうちいずれか１つの構造を有することを特徴とする、請求項１に記載のワイヤーグリッド偏光子。 - 前記グレーティング周期は、
２００ｎｍ以下であることを特徴とする、請求項１に記載のワイヤーグリッド偏光子。 - 前記グレーティングパターンの高さは、
２００ｎｍ以上であることを特徴とする、請求項１に記載のワイヤーグリッド偏光子。 - 前記グレーティングパターンは、
リソグラフィ方法により形成されることを特徴とする、請求項１に記載のワイヤーグリッド偏光子。 - 第１表面と第２表面を有する基板と、
前記第１表面の上に形成された複数の金属ワイヤーと、
前記第２表面に形成されたグレーティングパターンと、を含み、
前記グレーティングパターンは、前記第２表面をエッチングすることにより形成されることを特徴とする、ワイヤーグリッド偏光子。 - 前記グレーティングパターンは、
三角形状のグレーティングパターンであることを特徴とする、請求項１１に記載のワイヤーグリッド偏光子。 - 前記三角形状のグレーティングパターンは、
前記ワイヤーグリッド偏光子に入射する光の波長の半分以下のグレーティング周期を有することを特徴とする、請求項１２に記載のワイヤーグリッド偏光子。 - 前記複数の金属ワイヤーは、
前記三角形状のグレーティングパターンの方向に合わせて形成されることを特徴とする、請求項１１に記載のワイヤーグリッド偏光子。 - 第１表面及び第２表面を有する基板の前記第１表面の上に金属ワイヤーを形成する段階と、
前記基板の前記第２表面に入射光の波長の半分以下のグレーティング周期を有するグレーティングパターンを形成する段階と、
を含むことを特徴とするワイヤーグリッド偏光子の製造方法。 - 前記グレーティングパターンは、
三角形状であることを特徴とする、請求項１５に記載のワイヤーグリッド偏光子の製造方法。 - 前記グレーティングパターンは、
前記第２表面をエッチングすることにより形成されることを特徴とする、請求項１５に記載のワイヤーグリッド偏光子の製造方法。 - 前記グレーティングパターンの幅は、
前記基板の内部方向へ行くほど広くなることを特徴とする、請求項１５に記載のワイヤーグリッド偏光子の製造方法。 - 前記グレーティングパターンは、
三角形状の構造、半楕円形状の構造、アーチ状の構造又は一辺が半円の四角形状の構造のうちいずれか１つの構造を有することを特徴とする、請求項１５に記載のワイヤーグリッド偏光子の製造方法。 - 前記グレーティング周期は、
２００ｎｍ以下であることを特徴とする、請求項１５に記載のワイヤーグリッド偏光子の製造方法。 - 前記グレーティングパターンの高さは、
２００ｎｍ以上であることを特徴とする、請求項１５に記載のワイヤーグリッド偏光子の製造方法。 - 前記グレーティングパターンは、
リソグラフィ方法により形成されることを特徴とする、請求項１５に記載のワイヤーグリッド偏光子の製造方法。 - 前記グレーティングパターンを形成する段階は、
前記基板の上にポリマー層を形成する段階と、
前記ポリマー層をグレーティング構造にパターニングする段階と、
前記基板の表面が露出するように前記パターニングされたグレーティング構造をエッチングする段階と、
を含むことを特徴とする請求項１５に記載のワイヤーグリッド偏光子の製造方法。 - 基板の第１表面の上に複数の金属ワイヤーを形成する段階と、
前記基板の第２表面にグレーティングパターンを形成する段階と、を含み、
前記グレーティングパターンは、前記第２表面をエッチングすることにより形成されることを特徴とする、ワイヤーグリッド偏光子の製造方法。 - 前記グレーティングパターンは、
三角形状のグレーティングパターンであることを特徴とする、請求項２４に記載のワイヤーグリッド偏光子の製造方法。 - 前記三角形状のグレーティングパターンは、
前記ワイヤーグリッド偏光子に入射する光の波長の半分以下のグレーティング周期を有することを特徴とする、請求項２５に記載のワイヤーグリッド偏光子の製造方法。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020040079683A KR100623026B1 (ko) | 2004-10-06 | 2004-10-06 | 선 격자 편광자 및 그 제조방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2006106758A true JP2006106758A (ja) | 2006-04-20 |
Family
ID=36125238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005293486A Withdrawn JP2006106758A (ja) | 2004-10-06 | 2005-10-06 | ワイヤーグリッド偏光子及びその製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20060072194A1 (ja) |
| EP (1) | EP1645903A1 (ja) |
| JP (1) | JP2006106758A (ja) |
| KR (1) | KR100623026B1 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008256975A (ja) * | 2007-04-05 | 2008-10-23 | Asahi Glass Co Ltd | 液晶表示装置 |
| KR100962065B1 (ko) * | 2007-12-04 | 2010-06-08 | 미래나노텍(주) | 광학 특성이 향상된 와이어 그리드 편광판 및 그 제조 방법 |
| WO2011078254A1 (ja) * | 2009-12-22 | 2011-06-30 | 旭硝子株式会社 | 吸収型偏光素子およびその製造方法 |
| JP2013024982A (ja) * | 2011-07-19 | 2013-02-04 | Isuzu Seiko Glass Kk | ワイヤーグリッド偏光子およびその製造方法 |
| JP2016122214A (ja) * | 2006-07-07 | 2016-07-07 | ソニー株式会社 | 投影方法 |
| WO2018128128A1 (ja) * | 2017-01-06 | 2018-07-12 | 富士通株式会社 | 光検知器及び撮像装置 |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7351346B2 (en) * | 2004-11-30 | 2008-04-01 | Agoura Technologies, Inc. | Non-photolithographic method for forming a wire grid polarizer for optical and infrared wavelengths |
| JP2008522226A (ja) * | 2004-11-30 | 2008-06-26 | アグーラ テクノロジーズ インコーポレイテッド | 大規模ワイヤ・グリッド偏光子の応用および作製技術 |
| US7570424B2 (en) | 2004-12-06 | 2009-08-04 | Moxtek, Inc. | Multilayer wire-grid polarizer |
| US7800823B2 (en) | 2004-12-06 | 2010-09-21 | Moxtek, Inc. | Polarization device to polarize and further control light |
| US7961393B2 (en) | 2004-12-06 | 2011-06-14 | Moxtek, Inc. | Selectively absorptive wire-grid polarizer |
| US20080055719A1 (en) * | 2006-08-31 | 2008-03-06 | Perkins Raymond T | Inorganic, Dielectric Grid Polarizer |
| KR100671825B1 (ko) * | 2006-04-05 | 2007-01-19 | 주식회사 바이오포커스 | 인유두종바이러스에 의한 자궁경부암 진단키트 |
| EP1873573A1 (en) * | 2006-06-28 | 2008-01-02 | JDS Uniphase Corporation | Polarization recovery plate |
| US8755113B2 (en) | 2006-08-31 | 2014-06-17 | Moxtek, Inc. | Durable, inorganic, absorptive, ultra-violet, grid polarizer |
| US20080129930A1 (en) * | 2006-12-01 | 2008-06-05 | Agoura Technologies | Reflective polarizer configuration for liquid crystal displays |
| US20100003605A1 (en) | 2008-07-07 | 2010-01-07 | International Business Machines Corporation | system and method for projection lithography with immersed image-aligned diffractive element |
| US8248696B2 (en) | 2009-06-25 | 2012-08-21 | Moxtek, Inc. | Nano fractal diffuser |
| WO2011037323A2 (ko) * | 2009-09-22 | 2011-03-31 | 주식회사 엘지화학 | 광배향막 제조용 자외선 고투과 이중 선 격자 편광판 및 이의 제조방법 |
| US8611007B2 (en) | 2010-09-21 | 2013-12-17 | Moxtek, Inc. | Fine pitch wire grid polarizer |
| US8913321B2 (en) | 2010-09-21 | 2014-12-16 | Moxtek, Inc. | Fine pitch grid polarizer |
| KR101250396B1 (ko) * | 2010-11-04 | 2013-04-05 | 엘지이노텍 주식회사 | 와이어그리드편광자 및 이를 포함하는 액정표시장치 |
| US8913320B2 (en) | 2011-05-17 | 2014-12-16 | Moxtek, Inc. | Wire grid polarizer with bordered sections |
| US8873144B2 (en) | 2011-05-17 | 2014-10-28 | Moxtek, Inc. | Wire grid polarizer with multiple functionality sections |
| US8922890B2 (en) | 2012-03-21 | 2014-12-30 | Moxtek, Inc. | Polarizer edge rib modification |
| US9632223B2 (en) | 2013-10-24 | 2017-04-25 | Moxtek, Inc. | Wire grid polarizer with side region |
| CN105467500A (zh) * | 2016-02-02 | 2016-04-06 | 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 |
| CN107219723B (zh) * | 2017-08-02 | 2021-01-22 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种金属光栅的制作方法、金属光栅及显示装置 |
| CN108680982B (zh) | 2018-05-18 | 2020-04-17 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种偏光器件及其制备方法、显示基板和显示装置 |
| CN114325907A (zh) * | 2020-09-30 | 2022-04-12 | 京东方科技集团股份有限公司 | 波浪形光栅、显示面板及波浪形光栅的制造方法 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3291871A (en) * | 1962-11-13 | 1966-12-13 | Little Inc A | Method of forming fine wire grids |
| US4009933A (en) * | 1975-05-07 | 1977-03-01 | Rca Corporation | Polarization-selective laser mirror |
| DE2818103A1 (de) * | 1978-04-25 | 1979-11-08 | Siemens Ag | Verfahren zur herstellung von aus einer vielzahl von auf einer glastraegerplatte angeordneten parallel zueinander ausgerichteten elektrisch leitenden streifen bestehenden polarisatoren |
| US4512638A (en) * | 1982-08-31 | 1985-04-23 | Westinghouse Electric Corp. | Wire grid polarizer |
| US4743092A (en) * | 1986-11-26 | 1988-05-10 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Polarizing grids for far-infrared and method for making same |
| EP0416157A1 (de) * | 1989-09-07 | 1991-03-13 | Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. | Polarisator |
| JP2001330728A (ja) * | 2000-05-22 | 2001-11-30 | Jasco Corp | ワイヤーグリット型偏光子及びその製造方法 |
| US6714350B2 (en) * | 2001-10-15 | 2004-03-30 | Eastman Kodak Company | Double sided wire grid polarizer |
| US6947215B2 (en) * | 2001-12-27 | 2005-09-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical element, optical functional device, polarization conversion device, image display apparatus, and image display system |
| US20040246579A1 (en) * | 2003-06-09 | 2004-12-09 | Griffin Christopher James | Optical isolator |
| AU2003304304A1 (en) * | 2003-07-05 | 2005-01-21 | Carl Zeiss Smt Ag | Device for the polarization-specific examination of an optical system |
| US20060056024A1 (en) * | 2004-09-15 | 2006-03-16 | Ahn Seh W | Wire grid polarizer and manufacturing method thereof |
-
2004
- 2004-10-06 KR KR1020040079683A patent/KR100623026B1/ko not_active IP Right Cessation
-
2005
- 2005-10-04 US US11/243,733 patent/US20060072194A1/en not_active Abandoned
- 2005-10-04 EP EP05021641A patent/EP1645903A1/en not_active Withdrawn
- 2005-10-06 JP JP2005293486A patent/JP2006106758A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016122214A (ja) * | 2006-07-07 | 2016-07-07 | ソニー株式会社 | 投影方法 |
| JP2008256975A (ja) * | 2007-04-05 | 2008-10-23 | Asahi Glass Co Ltd | 液晶表示装置 |
| KR100962065B1 (ko) * | 2007-12-04 | 2010-06-08 | 미래나노텍(주) | 광학 특성이 향상된 와이어 그리드 편광판 및 그 제조 방법 |
| WO2011078254A1 (ja) * | 2009-12-22 | 2011-06-30 | 旭硝子株式会社 | 吸収型偏光素子およびその製造方法 |
| JPWO2011078254A1 (ja) * | 2009-12-22 | 2013-05-09 | 旭硝子株式会社 | 吸収型偏光素子およびその製造方法 |
| JP2013024982A (ja) * | 2011-07-19 | 2013-02-04 | Isuzu Seiko Glass Kk | ワイヤーグリッド偏光子およびその製造方法 |
| WO2018128128A1 (ja) * | 2017-01-06 | 2018-07-12 | 富士通株式会社 | 光検知器及び撮像装置 |
| JP2018113278A (ja) * | 2017-01-06 | 2018-07-19 | 富士通株式会社 | 光検知器及び撮像装置 |
| US11282873B2 (en) | 2017-01-06 | 2022-03-22 | Fujitsu Limited | Photodetector and imaging device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100623026B1 (ko) | 2006-09-19 |
| EP1645903A1 (en) | 2006-04-12 |
| US20060072194A1 (en) | 2006-04-06 |
| KR20060030812A (ko) | 2006-04-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2006106758A (ja) | ワイヤーグリッド偏光子及びその製造方法 | |
| JP7237057B2 (ja) | 偏光素子 | |
| US9988724B2 (en) | Inorganic polarizing plate having trapezoid shaped metal layers and production method thereof | |
| KR100512141B1 (ko) | 와이어 그리드 편광자 제조 방법 | |
| JP5023324B2 (ja) | カラーフィルタ装置及びその製造方法 | |
| JP5077404B2 (ja) | 回折素子及び光学装置 | |
| JP4386413B2 (ja) | ワイヤーグリッド偏光子の製造方法 | |
| KR100584992B1 (ko) | 광학부품 및 그 제조방법 | |
| JP6285131B2 (ja) | 偏光板、及び偏光板の製造方法 | |
| JP7296245B2 (ja) | 偏光板および光学機器、並びに偏光板の製造方法 | |
| JP2005316495A (ja) | フレキシブルワイヤグリッド偏光子及びその製造方法 | |
| US20060056024A1 (en) | Wire grid polarizer and manufacturing method thereof | |
| JPH1073722A (ja) | 偏光光学素子及びその製造方法 | |
| JP2010169722A (ja) | 光学素子の製造方法及び光学素子 | |
| WO1999038040A1 (fr) | Masque de phase destine a la fabrication d'un reseau de diffraction et procede de fabrication | |
| JP2006084776A (ja) | ワイヤーグリッド偏光子及びその製造方法 | |
| CN105093380B (zh) | 无机偏光板及其生产方法 | |
| JP2010117634A (ja) | ワイヤグリッド偏光子及びその製造方法 | |
| KR20080046016A (ko) | 와이어 그리드 편광자 제조방법 | |
| KR100643965B1 (ko) | 와이어 그리드 편광자 및 그 제조 방법 | |
| CN109917503B (zh) | 一种光栅器件及其制造方法、显示装置 | |
| KR20130126391A (ko) | 와이어 그리드 편광자 제조방법 및 그 제조방법을 이용한 와이어 그리드 편광자 | |
| JP2018036670A (ja) | 偏光板、及び偏光板の製造方法 | |
| JP2010117646A (ja) | 機能性グリッド構造体及びその製造方法 | |
| KR20050038243A (ko) | 선격자 편광판 제조 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20090106 |