JP2009192587A - ワイヤグリッド型偏光素子 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明のワイヤグリッド型偏光素子は、所定の間隔で格子状凸部1aが並設されてなる基材1と、前記格子状凸部1a上に形成された光反射材料ワイヤ2と、光反射材料ワイヤ2上に形成され、内部に入射した光を減衰させる中間層3と、中間層3上に形成され、光の一部を内部に透過させる半透過層4と、を具備することを特徴とする。
【選択図】図1
Description
図1は、本発明の実施の形態に係るワイヤグリッド型偏光素子の一部を示す概略図である。図1に示すワイヤグリッド型偏光素子は、所定の間隔で格子状凸部1aが並設されてなる基材1と、光反射材料ワイヤ2上に形成された中間層3と、中間層3上に形成され、光の一部を内部に透過させる半透過層4と、から主に構成されている。なお、格子状凸部1a上に設けられる光反射材料ワイヤ2は、格子状凸部1aの上部のみに設けられていても良い。このワイヤグリッド型偏光素子は、バックライトのような照光手段を備えた表示装置に装着した場合に、半透過層4が外光側に位置し、基材1がバックライト側に位置するように配設される。これにより、バックライト側からの光Aを光反射材料ワイヤ2で反射させると共に、外光Bを半透過層4で部分的に内部に透過させて半透過層4、中間層3及び光反射材料ワイヤ2で光を減衰させる。なお、ワイヤグリッド型偏光素子の形態は、フィルム状体でも良く、板状体でも良い。
(実施例1)
上述した方法により、TAC(Triacetylcellulose)基材の片面上にUV転写でピッチ140nm、高さ約150nm、1/2高さにおける幅が約60nmで凸部先端が先細りになった波型断面形状を有する微細凹凸格子を設けたフィルムを用意し、この微細凹凸格子の格子状凸部上に、DCマグネトロンスパッタ法により、鉛直方向より30°傾けた上方からアルミニウムを厚さ150nm程度成膜して光反射材料ワイヤを形成し、その後、希釈した水酸化ナトリウム水溶液に基材を浸漬して、格子状凸部間に付着した余分なアルミニウムをウェットエッチングで除去した。
偏光度=(Imax−Imin)/(Imax+Imin)×100 %
光線透過率=(Imax+Imin)/2 ×100 %
ここで、Imaxは平行ニコル時の透過光強度であり、Iminは直交ニコル時の透過光強度である。
その結果、偏光度が99.4%であり、透過率が30%であった。
光反射材料ワイヤの立設方向に対して60°傾けた上方(図4(c)においてθ=60°)からクロムを厚さ5nm蒸着して半透過層を形成すること以外は実施例1と同様にして実施例2のワイヤグリッド型偏光素子を作製した。得られた実施例2のワイヤグリッド型偏光素子について、実施例1と同様にしてバックライト側からの光に対する垂直反射率と、外光に対する垂直反射率とを調べた。その結果、バックライト側からの光に対する垂直反射率が60%程度であり、外光(波長550nm)に対する垂直反射率は2%であった。また、実施例2のワイヤグリッド型偏光素子について、実施例1と同様にして偏光度及び透過率を測定した。その結果、偏光度が99.4%であり、透過率が32%であった。
光反射材料ワイヤ上に、マグネトロンスパッタにより、上方から硫化亜鉛を厚さ35nmで成膜して中間層を形成すること、及び光反射材料ワイヤの立設方向に対して60°傾けた上方(図4(c)においてθ=60°)からクロムを厚さ5nm蒸着して半透過層を形成すること以外は実施例1と同様にして実施例3のワイヤグリッド型偏光素子を作製した。このとき、クロムの屈折率がn2=3.1、クロムの消衰係数がk2=4.4であり、硫化亜鉛の屈折率がn1=2.4、硫化亜鉛の消衰係数がk1=0であるので、k2>k1、n2>0.5、k2>0.5を満足する。
上述した方法により、TAC基材の片面上にUV転写で微細凹凸格子を設けたフィルムを用意し、この微細凹凸格子の格子状凸部上に、DCマグネトロンスパッタ法により、鉛直方向より30°傾けた上方からアルミニウムを厚さ150nm程度成膜して光反射材料ワイヤを形成し、その後、希釈した水酸化ナトリウム水溶液に基材を浸漬して、格子状凸部間に付着した余分なアルミニウムをウェットエッチングで除去した。このようにして比較例のワイヤグリッド型偏光素子を作製した。
1a 格子状凸部
2 光反射材料ワイヤ
3 中間層
4 半透過層
11 照光装置
12 ワイヤグリッド型偏光素子
13 液晶セル
Claims (8)
- 基材と、前記基材上に所定の間隔をおいて格子状に形成された光反射材料ワイヤと、前記光反射材料ワイヤ上に形成された中間層と、前記中間層上に形成され、光の一部を内部に透過させる半透過層と、を具備し、前記半透過層側から入射した光の反射光を減衰させることを特徴とするワイヤグリッド型偏光素子。
- 基材と、前記基材上に所定の間隔をおいて格子状に形成され、光の一部を内部に透過させる半透過層と、前記半透過層上に形成された中間層と、前記中間層上に形成された光反射材料ワイヤと、を具備し、前記基材側から入射した光の反射光を減衰させることを特徴とするワイヤグリッド型偏光素子。
- 前記光反射材料ワイヤ又は前記半透過層の格子間にも中間層が形成されており、前記中間層が連続することを特徴とする請求項1又は請求項2記載のワイヤグリッド型偏光素子。
- 前記半透過層は、Ti、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Al、Si及びGeからなる群より選ばれた少なくとも一つ、又はこれらの元素の化合物を含むことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のワイヤグリッド型偏光素子。
- 前記中間層は、フッ化マグネシウム、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛及び窒化アルミニウムからなる群より選ばれたものを含むことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載のワイヤグリッド型偏光素子。
- 前記中間層の屈折率及び消衰係数をそれぞれn1,k1とし、前記半透過層の屈折率及び消衰係数をそれぞれn2,k2としたときに、k2>k1、n2>0.5、k2>0.5を満足することを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載のワイヤグリッド型偏光素子。
- 前記半透過層は、横断面視において前記光反射材料ワイヤの立設方向に対して所定の角度から成膜されてなることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載のワイヤグリッド型偏光素子。
- 表示デバイスと、前記表示デバイスを照光する照光手段と、請求項1から請求項7のいずれかに記載のワイヤグリッド型偏光素子と、を具備し、前記ワイヤグリッド型偏光子は、前記光反射材料ワイヤ面が前記照明手段側に配置されることを特徴とする表示装置。
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