JP2018537713A - ワイヤグリッド偏光子およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
ワイヤグリッド偏光子は、薄くしたがって可撓性のガラス基板(102)と、ガラス基板の少なくとも一部分に亘って配置された光学樹脂層(120)とを含み、光学樹脂層は、基部およびその基部から伸展する複数のリブを含み、複数のリブの個々のリブが、約40nmから240nmのピッチで相互に間隔を空けて配置されており、複数のリブの個々のリブが、隣接するリブ間の隙間を画定し、いずれの隙間も、ワイヤグリッド偏光子の長さに亘って、10マイクロメートルを超えていない。
Description
本願は、2015年11月23日に提出された米国仮特許出願第62/258,777号に米国特許法第119条に基づく優先権の恩典を主張し、その内容に依拠するものであり、同出願は引用により全文が本明細書に組み込まれている。
本明細書は、概してワイヤグリッド偏光子、より詳細にはシームレスワイヤグリッド偏光子に関するものである。シームレスワイヤグリッド偏光子を製造するための方法および工具を含む装置についても記載している。
液晶式表示装置(LCD)は、選択的に光を液晶表示装置に通す液晶を含む。作動時に、液晶表示装置は、光を発生させ液晶材料を含む画素の方へ導く照明または背面照明を含んでもよい。照明または背面照明は、白色光、すなわち電磁スペクトルの異なる波長の組合せを含む光を生成することができる。背面照明からの光は、液晶表示装置の個々の画素に到達する前に偏光してもよく、個々の画素の液晶材料は、背面照明からの偏光が個々の画素を通過できるように選択的に配向してもよく、あるいは偏光が個々の画素を通過するのを防ぐように選択的に配向してもよい。
液晶表示装置は、背面照明からの光の波長を吸収する偏光フィルターを含む場合があり、吸収された波長は、背面照明からの消費エネルギーを表している。いくつかの偏光フィルターは、反射した波長の光と関連するエネルギーを再利用できるように、フィルターを通過しない波長の光を反射することができる。従来の反射偏光フィルターは、二軸配向フィルムの複数の層から形成してもよく、あるいは微細複製工程の一部として継目のある工具を用いて形成してもよい。ただし、複数層のフィルムから形成される反射偏光フィルターは、生産コストが高く、温度勾配に影響され易いことでフィルターの変形を招く場合があり、反射偏光フィルターの大きさ、およびそれに追随して液晶表示装置の大きさをも制限してしまうことがある。継目のある工具で形成される偏光フィルターでは、工作の継目によって、目に見える切れ目が偏光フィルターに形成されることがあり、反射偏光フィルター、およびそれに追随して液晶表示装置の大きさを制限してしまう場合がある。
したがって、シームレスワイヤグリッド反射偏光子を製造するための代替的な装置および方法が必要である。
一実施形態では、ワイヤグリッド偏光子はガラスウェブと、ガラスウェブの少なくとも一部分に亘って配置された光学樹脂層とを含み、光学樹脂層は基部と、基部から伸展している複数のリブを含み、複数のリブの個々のリブは、約40ナノメートル(nm)から240nmのピッチで相互に間隔を置いて配置されており、複数のリブの個々のリブは、隣接するリブ間の隙間を画定し、各々の隙間はワイヤグリッド偏光子の長さに亘って、10マイクロメートル(μm)以下である。リブは、例えば、平行する線形配列のリブを含んでもよい。
別の実施形態では、ワイヤグリッド偏光子の形成方法は、ガラスウェブを運搬方向に移動する工程と、ガラスウェブに亘って光学樹脂層を塗布する工程と、光学樹脂層を、外周の少なくとも一部分の周りに伸展する複数の突起を含む複製ローラーの外周と接触させる工程と、光学樹脂層を硬化させる工程とを含む。
別の実施形態では、複製ローラーは、外周と、複製ローラーの外周の周りに伸展する複数の突起を含み、複数の突起の個々の突起は、約40nmから240nmのピッチで相互に間隔を置いて配置されている。複数の突起の個々の突起は、隣接する突起間の隙間を画定しており、隙間はいずれも、複製ローラーの外周の周りにおいて10μmを超えない。突起は、例えば、線形突起の配列、例えば、ローラーの回転軸と平行に伸展する線形突起の配列を含んでもよい。
さらに別の実施形態では、複製ローラーを形成する方法は、ローラーの外周をフォトレジスト層で被覆する工程と、フォトレジスト層の部分を第1の強度の電磁放射線の曝露させる工程と、フォトレジスト層の他の部分を、第1の強度の電磁放射線のより弱い第2の強度の電磁放射線に曝露させる工程とを含む。
実施形態の追加の特徴および長所は、以下の詳細な記述に記載しており、当業者においては、一部はその記述から容易に理解され、あるいは以下の詳細な記述、請求項ならびに添付の請求項を含む本明細書に記載の実施形態を実行することにより認識されるであろう。
前述の全般的な記述および下記の詳細な記述のいずれもが、様々な実施形態について記載しており、特許請求される主題の本質および特徴を理解するための概要および骨子を提供することを意図したものであることが理解されるべきである。添付の図面は、様々な実施形態の更なる理解をもたらすために含まれており、本明細書に組み入れられ、その一部を構成している。図面は、本明細書に記載する様々な実施形態を示しており、その記述と共に、特許請求される主題の原理および動作の説明に役立っている。
ここで、ワイヤグリッド偏光子を製造する装置および方法の実施形態について詳細に参照する。可能な限り、図面の全体を通じて、同一または類似の部品を参照する場合に、同じ参照番号を使用する。図1および図2は、ガラスウェブ上のワイヤグリッド偏光子を示している。ワイヤグリッド偏光子は、ガラスウェブ上に光学樹脂層を蒸着させ、複製ローラーで光学樹脂層上にリブを形成することで、ガラスウェブ上に製作してもよい。反射体を、リブ上に後で蒸着させて、ワイヤグリッド偏光子を形成してもよい。実施形態では、複製ローラーは、複製ローラーの外周の周りに伸展する複数の突起を含む。光学樹脂層と接触することで、複製ローラーを用いて光学樹脂層上に連続的にリブを形成することができ、それによりワイヤグリッド偏光子を連続的に製作することができる。位相マスクリソグラフィー法を用いて、複製ローラー上の複数の突起の個々の突起間の幅およびピッチが、ワイヤグリッド偏光子のリブと一致するように、ワイヤグリッド偏光子の外周上に複数の突起を形成してもよい。位相マスクリソグラフィー法により形成された複製ローラーを利用することにより、ワイヤグリッド偏光子のリブの寸法に関する公差とワイヤグリッド偏光子の平面度とを制御することができるため、不適合なパーツおよび製造コストを低減する。ワイヤグリッド偏光子ならびにワイヤグリッド偏光子を連続的に製造するための方法および装置を、添付の図面を具体的に参照しつつ、本明細書においてより詳細に記載する。
本明細書において用いる場合、用語「長手方向」とは、ワイヤグリッド偏光子の製作に用いられるワイヤグリッド偏光子と構成要素の前後方向(すなわち、図示における±X方向)を指す。用語「側方向」とは、ワイヤグリッド偏光子の組立に用いられるワイヤグリッド偏光子と構成要素の横方向(すなわち、図示における±Y方向)を指し、長手方向に横切る方向である。用語「垂直方向」とは、ワイヤグリッド偏光子の製作に用いられるワイヤグリッド偏光子と構成要素の上下方向(すなわち、図示における±Z方向)を指す。
範囲は、本明細書では、「およその」1つの特定の値から、および/または「およその」別の特定の値までとして表現可能である。そのような範囲を表現する場合、別の実施形態は、1つの特定の値からおよび/または他の特定の値までを含む。同様に、値を近似値として表現する、例えば、先行詞「およそ」を用いる場合、特定の値が別の実施形態を形成することが理解されよう。範囲の各々の端点は、他の端点に関連して、および他の端点と関係なく意味を有することがさらに理解されよう。
別段の明示がない限り、本明細書に示すいかなる方法もその工程が特定の順番で行われることが求められることを意図するものではなく、いかなる装置も特定の配向が求められることを意図するものではない。したがって、方法の請求項は実際にその工程が従うべき順番を詳述するものではなく、あるいは装置の請求項は実際に個々の構成要素の順番または配向を詳述するものではなく、もしくは請求項や明細書において、工程が特定の順番に限られるべきとの別段の特別な記載がない限り、あるいは装置の構成要素の特定の順番または配向を詳述していない場合、いかなる点においても、順番または配向が推測されることを意図するものでは全くない。このことは、工程の配置、作業の流れ、構成要素の順番、または構成要素の配向に関するロジックの問題、文法的構成または句読法に由来する明白な意味、ならびに本明細書に記載する実施形態の数または種類などの解釈におけるあらゆる可能な黙示的基準に当てはまる。
本明細書で用いる場合、単数形の不定冠詞「a」、「an」および定冠詞「the」は、文脈に別段の明確な指示がない限り、複数の対象物も含む。したがって、例えば、「1つの(a)」構成要素についての言及は、文脈で別段の明確な示唆がない限り、そのような構成要素の2つ以上を有する態様を含む。
図1を参照すると、ワイヤグリッド偏光子100が概略的に示されている。ワイヤグリッド偏光子100は、ガラスウェブ102、ガラスウェブ102上に配置された光学樹脂層120、および光学樹脂層120上に配置された複数の反射体130を含む。ワイヤグリッド偏光子100は、光学樹脂層120とガラスウェブ102の間の接着を促すべく、光学樹脂層120とガラスウェブ102の間に配置されたタイコート層110を任意に含んでもよい。
ガラスウェブ102、タイコート層110および光学樹脂層120は、透明または光透過性の材料を含む。例えば、実施形態では、ガラスウェブ102、タイコート層110および光学樹脂層120は、可視スペクトルの85%に亘って波長の少なくとも85%の光の透過を可能にする。実施形態では、本明細書でより詳細に記載するように、ガラスウェブ102はダウンドロー法によって形成し得るガラスウェブを含む。ガラスウェブ102は、ヤング率が約70ギガパスカル(GPa)から約80GPaで熱膨張係数(CTE)が約1ppm/℃から約5ppm/℃であるガラス材料から形成することができる。熱膨張係数が約1ppm/℃から約5ppm/℃のガラス材料でガラスウェブ102を形成することにより、ガラスウェブ102は温度勾配に曝露した場合、ワイヤグリッド偏光子100を液晶表示装置の構成要素として利用する場合などに、ワイヤグリッド偏光子100の寸法安定性を維持することができる。
実施形態では、タイコート層110は、シリコーンやシロキサンベースなどの材料を含んでもよい。光学樹脂層120は、ポリ(メチルメタクリレート)、ポリウレタン、ポリカーボネートなどの熱可塑性材料または熱硬化性樹脂で形成する場合があり、硬化前に低い粘性を有する紫外線硬化型の熱硬化性材料を含んでもよい。
複数の反射体130は、光の透過を阻害する反射材料を含むことができる。実施形態では、反射体130は、アルミニウムなどの金属被覆で形成する場合がある。複数の反射体130は、ワイヤグリッド偏光子100を跨いで横方向に伸展し、複数の反射体130の個々の反射体は、長手方向に相互に分離されている。
図2を参照すると、ワイヤグリッド偏光子100の断面図は、図1の断面2−2に沿って示されている。ガラスウェブ102は、垂直方向に測定した厚さ10を有する、ワイヤグリッド偏光子100の背面と称する場合がある底面103を有する平面ウェブを含む。実施形態では、厚さ10は、端点を含めて、約100μmから約200μmとすることができる。垂直方向に測定した比較的小さい厚さ10により、ガラスウェブ102を可撓性にすることが可能となるため、本明細書でさらに詳細に記載するように、ガラスウェブ102をロールまたはスプール上に巻き付けることができ、ワイヤグリッド偏光子100を連続運搬法またはロールツーロール法で加工および製作することが可能になる。
任意選択のタイコート層110は、存在する場合、ガラスウェブ102と光学樹脂層120の間に位置する。タイコート層110は、垂直方向に測定される厚さ12を含む。実施形態では、タイコート層110の厚さ12は、端点を含めて約0.1μmから約2.0μmとすることができる。いくつかの実施形態では、タイコート層110の厚さ12を、端点を含めて約0.7μmから約0.8μmの範囲としてもよい。
光学樹脂層120は、ガラスウェブ102上および/または任意選択のタイコート層110上に配置され、基部122と基部122から直交して上方に、すなわち図2における垂直方向に伸展する複数のリブ124を含む。光学樹脂層120は、基部122で垂直方向に測定された厚さ14を含み、複数のリブ124の個々のリブは、各々、垂直方向に測定された厚さ16を含み、厚さ16は厚さ14より分厚い。実施形態では、基部122での厚さ14は、約100nmであり、複数のリブ124での厚さ16は、約200nmである。別言すると、いくつかの実施形態では、複数のリブ124の個々のリブは、基部122より上で垂直方向に100nm伸展することができる。いくつかの実施形態では、基部122の厚さ14は、約95nmから約105nmの間であり、複数のリブ124の厚さ16は、約190nmから210nmの間である。他の実施形態では、基部122の厚さ14は、約90nmから約110nmの間であり、複数のリブ124の厚さ16は、約180nmから220nmの間である。
実施形態では、複数のリブ124の個々のリブの厚さ16、タイコート層110の厚さ12、およびガラスウェブ102の厚さ10は、長手方向にワイヤグリッド偏光子100の長さ28に沿って測定する場合、実質的に均一である。特に、ワイヤグリッド偏光子100の長さ28に沿って、複数のリブ124、タイコート層110およびガラスウェブ102は、ガラスウェブ102の底面103と複数のリブ124の上面125との間で測定した場合に、平面度公差が約1μm未満であってもよい。実施形態では、ワイヤグリッド偏光子100の長さ28は、それに沿って平面度公差が測定され、約127cmより長くてもよい。他の実施形態では、ワイヤグリッド偏光子100の長さ28は、それに沿って平面度公差が測定され、約152cmより長くてもよい。ワイヤグリッド偏光子100の平面度の偏差を制限することにより、ワイヤグリッド偏光子100において平面度の偏差によって生じる目に見える欠陥、例えばワイヤグリッド偏光子100を液晶表示装置に利用する場合に目に見え得る欠陥が、低減される場合がある。
複数のリブ124の個々のリブは、前面126、および前面126から長手方向に間隔を置いて配置された背面128を含む。複数のリブ124の個々のリブは、長手方向に前面126と背面128との間で測定された幅18を有し、複数のリブ124の各々のリブは、後に続く隣接するリブ124の個々の前面126間で長手方向に測定されたピッチ20によって隣接するリブと分離されている。いくつかの実施形態では、複数のリブ124の個々のリブ間のピッチ20は、約200nmであり、複数のリブ124の個々のリブ間の幅18は、約100nmである。換言すれば、複数のリブ124の個々のリブ間の幅18は、複数のリブ124の個々のリブ間の隙間22とほぼ同じである。
いくつかの実施形態では、複数のリブ124の個々のリブ間の幅18は、約20nmから約120nmの間であり、複数のリブ124の個々のリブ間のピッチ20は、端点を含めて約40nmから約240nmの間である。個々のリブ間のピッチ20と個々のリブ間の幅18は、幅18とピッチ20との比率が約1:2となるように選択してもよい。幅18およびピッチ20を、幅18とピッチ20との比率が約1:2となるように選択することで、ワイヤグリッド偏光子を液晶表示装置に利用する場合、ワイヤグリッド偏光子100が所望のコントラスト比をもたらすことができる。図2の実施形態では、複数のリブ124は、矩形の断面図または正方形を含むものとして示しているが、複数のリブ124は、ワイヤグリッド偏光子100に入射する光の選択的な偏光を補助すべく、波形または三角形を含むがこれらに限定されないあらゆる適切な形状を含められることが理解されるべきである。
実施形態では、複数のリブ124の個々のリブは、周期的に間隔を置いて配置される、および複数のリブ124の個々のリブ間のピッチ20および隙間22は、長手方向にワイヤグリッド偏光子100の長さ28に沿って測定する場合、概して均一である。例えば、実施形態では、隙間22は、隣接するリブ間の隙間22の各々が、ワイヤグリッド偏光子100の長さ28に沿って測定する場合に約10μm以下となるような公差を有してもよい。いくつかの実施形態では、隙間22は、隣接するリブ間の隙間22の各々が、ワイヤグリッド偏光子100の長さ28に沿って測定する場合に約1μm以下となり得るような公差を有する。他の実施形態では、隙間22は、隣接するリブ間の隙間22の各々が、ワイヤグリッド偏光子100の長さ28に沿って測定する場合に約0.5μm以下となるような公差を有する。
ワイヤグリッド偏光子の長さ28に沿って、複数のリブ124の個々のリブ間の隙間22は、複数のリブ124が概して平行となるように、横方向に各々の個々の隙間22に沿って概して一様であってもよい。例えば、一実施形態では、隙間22は、平均幅が約10μmを超える部分が横方向に約10μmを超えて伸展する部分では、隙間22のいずれの部分も平均幅が約10μmを超えないように公差を有してもよい。別の実施形態では、隙間22は、平均幅が約1μmを超える部分が横方向に約10μmを超えて伸展する部分では、隙間22のいずれの部分も平均幅が約1μmを超えないように公差を有してもよい。別の実施形態では、隙間22は、平均幅が約0.5μmを超える部分が横方向に約10μmを超えて伸展する部分では、隙間22のいずれの部分も平均幅が約0.5μmを超えないように公差を有してもよい。
実施形態では、隙間22の公差が測定されるワイヤグリッド偏光子100の長さ28は、約127cmより長くてもよい。他の実施形態では、隙間22の公差が測定されるワイヤグリッド偏光子100の長さ28は、約152cmより長くてもよい。複数のリブ124の隣接するリブ間の隙間22の大きさを制限することにより、ワイヤグリッド偏光子100を液晶表示装置の構成要素として利用する場合に、ワイヤグリッド偏光子100の隙間22の大きさにおける偏差によって生じる目に見える欠陥を低減することができる。
上述のように、複数の反射体130は、光学樹脂層の複数のリブ124に配置される。複数の反射体130は、選択的に、電界が複数の反射体130と垂直な電界を有する光の波にワイヤグリッド偏光子100を通過させつつ、複数の反射体130と平行な電界を有する光の波を反射させることができる。
再び図1を参照すると、動作時、非偏光30は、入射角31でワイヤグリッド偏光子100に入射する。入射角31は任意の適切な角度を含んでもよく、入射角31はゼロ、すなわち非偏光30がワイヤグリッド偏光子100の表面に直角であってもよいことが理解されるべきである。非偏光30の反射部分32は、ワイヤグリッド偏光子100から反射し、一方で非偏光30の透過部分34は、ワイヤグリッド偏光子100を通って透過する。反射部分32は、複数の反射体130と平行な電界を有する光波を含んでもよく、一方で透過部分は、複数の反射体130と垂直な電界を有する光波を含む。このようにして、ワイヤグリッド偏光子100は、ワイヤグリッド偏光子100を液晶表示装置の構成要素として利用する場合に、後に液晶表示装置の画素に導かれ得る偏光を選択的に透過可能とすることができる。
図1および図2のワイヤグリッド偏光子100を製造する方法について、ここで、図3から図6Bを参照して説明する。
実施形態では、ガラスウェブ102はガラスリボンを含む場合がある。ガラスは、概して脆性材料として知られおり、非可撓性で、引っ掻き傷、剥離、破断を招きやすいが、断面(例えば厚さ)が薄いガラスは、実際には極めて可撓性となり得る。長い薄板またはウェブ状のガラスは、まさに紙やプラスチックフィルムのように、ロールに巻き付けたり、巻き取ったりすることが可能である。
最初に図3を参照すると、ガラス製造装置200は、溶解槽210、清澄槽215、混合槽220、吐出槽225およびフュージョンドロー装置(FDM)241を含む場合がある。ガラスバッチ材料は、矢印212で示すように、溶解槽210に導入される。バッチ材料は、溶融ガラス226を形成するために溶解される。清澄槽215は、接続管221を通して溶解槽210からの溶融ガラス226を受け入れる高温処理領域を有し、清澄槽215で溶融ガラス226から泡が取り除かれる。清澄槽215は、接続管222によって混合槽220と流体連通している。混合槽220は、接続管227によって吐出槽225と流体連通している。
吐出槽225は、下降管230を通じてフュージョンドロー装置241に溶融ガラス226を供給する。フュージョンドロー装置241は、インレット232、形成槽235および引出ロール組立体240を備えている。図10に示すように、下降管230からの溶融ガラス226は、形成槽235に至るインレット232に流れ込む。形成槽235は、トラフ237内に流入した後溢れ出て、2つの側部238aおよび238bを流れ落ち、側部238aと238bが収束する主根部239の下で融合する前に、溶融ガラス226を受け入れる開口236を含む。溶融ガラス226の2つの溢流は、引出ロール組立体240によって下方に引き出される前に、再び一つになって(例えば、融合して)、図3に図示する実施形態のガラスウェブであるガラスウェブ102を形成する。ガラスウェブは粘性または粘弾性状態のままであるため、寸法変化が生じ易くなっている。ガラスウェブの寸法変化を抑えるために、引出ロール組立体240は、ガラスウェブが形成槽235から連続して形成されるため、ガラスウェブに張力をかけることで、ガラスウェブを「引き出す」。「引き出す」という用語は、本明細書で用いる場合、ガラスウェブが粘性または粘弾性状態にある間にガラス製造装置200を通してガラスウェブを移動させることを指す。ガラスウェブは、応力および平面性がガラスウェブに付与され、ガラスウェブが弾性状態に変化する「硬化ゾーン」で粘弾性変化を遂げる。
本明細書に記載するようなフュージョンドロー装置を利用してガラスウェブ102を形成してもよいが、ガラスウェブを形成するための他の工程および方法も企図される。例えば、限定されるものではないが、「再引出し」法を用いて、またはフロートガラス法を用いて、ガラスウェブを形成してもよい。「再引出し」法(図示せず)では、「予備成形」ガラス板の表面に熱を加えてもよい。「予備成形」ガラス板を加熱する際に、「予備成形」ガラス板を引き出して、「予備成形」ガラス板の厚さを薄くして、ガラスウェブを形成してもよい。フロートガラス方法(図示せず)では、溶融ガラスを、溶融金属、例えば溶融スズのベッドに亘って「浮遊」させてもよい。溶融ガラスが溶融金属に亘って浮遊するとき、溶融ガラスは、溶融金属上で拡散してガラスリボンを形成し、ガラスリボンは実質的に均一な厚さを有する。ガラスリボンは、次いで、溶融金属のベッドから引出し冷却して、ガラスウェブを形成してもよい。
引き続き図3を参照すると、ガラスウェブが引出ロール組立体240を出るとき、ガラスウェブは弾性状態である。一実施形態では、ガラスウェブ102が硬化ゾーンを通過した後、ガラスウェブ102は運搬方向107に移動し、処理されてワイヤグリッド偏光子100が製造される。別法として、ガラスウェブ102が硬化ゾーンを通過した後、ガラスウェブ102はスプール(図示せず)によって巻き取ってもよく、ワイヤグリッド偏光子100は、ロールツーロール法などの、後に続く運搬工程で形成してもよい。ロールツーロール法では、ガラスウェブ102を、投入スプールから解き、運搬方向107に運び、ワイヤグリッド偏光子100を形成する処理をした後に、出力スプールの周りに巻き戻すことができる。
ここで図4を参照すると、ガラスウェブ102が運搬方向107に移動するとき、アプリケーター350は、ガラスウェブ102の上面(底面103の反対側)にタイコート層110を塗布する。タイコート層110をガラスウェブ102に塗布した後、別のアプリケーター360が、光学樹脂層120を形成する樹脂をタイコート層110上に塗布する。図4に示すように、ガラスウェブ102が運搬方向107に運ばれるとき、タイコート層110および光学樹脂層120をガラスウェブ102に連続的に塗布することができる。
一旦タイコート層110および光学樹脂層120がガラスウェブ102に塗布されると、ガラスウェブ102は、複製ローラー300へ運搬される。複製ローラー300は、円筒形状を有し、光学樹脂層120に接触する外周310を含むことができる。複製ローラー300の外周310は、外周310から放射状に外方向に伸展し、かつ複製ローラー300の外周310の周りに伸展する複数の突起320を含む。
ガラスウェブ102が運搬方向107に運ばれるとき、ガラスウェブ102に配置された光学樹脂層120は、複製ローラー300の外周310と接触させられる。複製ローラー300は、ガラスウェブ102が運搬方向107に運ばれるときに、複数の突起320の個々の突起が光学樹脂層120に圧入されるように配置される。実施形態では、複製ローラー300は惰性回転しており、ガラスウェブ102が運搬方向107に運搬されるときに、複製ローラー300と光学樹脂層120が接触する結果として回転する場合がある。他の実施形態では、複製ローラー300は、例えばモーター等の原動力によって駆動させてもよく、ガラスウェブ102が運搬方向107に運ばれるときに、原動力によって回転させてもよい。
複製ローラー300が光学樹脂層120と接触および係合するとき、ガラスウェブ102は、複製ローラー300が外周310の弧長40に沿って光学樹脂層120に接触および係合するように、複製ローラー300の外周310の少なくとも一部分の周りに導くことができる。ガラスウェブ102を外周310の少なくとも一部分の周りに導くことにより、光学樹脂層120と接触する弧長40は、ガラスウェブ102が外周310の少なくとも一部分の周りに導かれない場合より大きい。図4は、主に長手方向に伸展する運搬方向107から垂直方向に上方に伸展するように導かれたガラスウェブ102を示しているが、ガラスウェブ102は、ガラスウェブが複製ローラー300の外周310の弧長の周りに導かれて接触し、弧長が外周310全体より短くなるように任意の適切な方向に導き得ることが理解されるべきである。ガラスウェブ102は、エアーバーや空気軸受などの様々な非接触式装置を用いて、複製ローラー300の外周310の周りに導いてもよい。
図5を参照すると、光学樹脂層120と接触する、複製ローラー300の弧長40の拡大図が描かれている。図5に示すように、複数の突起320の個々の突起は、ガラスウェブ102が運搬方向107に移動するとき、弧長40に沿って光学樹脂層120に圧入されている。複数の突起320が光学樹脂層120に圧入されるとき、複数の突起320の個々の突起は、光学樹脂層120を変形させて、光学樹脂層120にリブ124を形成している。特に、ワイヤグリッド偏光子100の複数のリブ124は、複製ローラー300の複数の突起320と一致しかつ相補形であり、複数の突起320を光学樹脂層120に圧入することで形成されている。複数の突起320の各々の突起は、光学樹脂層120のリブ124(図2)の幅18と一致する幅24を含む。同様に、複数の突起320の個々の突起は、光学樹脂層120のリブ124(図2)のピッチ20と一致するピッチ26で相互に分離されている。いくつかの実施形態では、複数の突起320の個々の突起の幅24は、複数のリブ124の個々のリブ間の幅18と同じであり、複数の突起320の個々の突起間のピッチ26は、複数のリブ124の個々のリブ間のピッチ20と同じである。他の実施形態では、光学樹脂層120は、処理の間に縮んでしまう場合があり、複数の突起320の幅24およびピッチ26は、光学樹脂の寸法変化を収容すべく、複数のリブ124の結果的に得られた幅18および結果的に得られたピッチ20より約1%から約5%大きくなる。図5に図示する実施形態では、複数の突起320が、矩形の断面または正方形状を含んでいるように描かれているが、複数の突起320は、ワイヤグリッド偏光子100上に複数のリブ124を形成する場合に、波形または三角形を含むがこれらに限定されない任意の適切な形状を含んでもよいことが理解されるべきである。
実施形態では、複数の突起320の個々の突起は、周期的に間隔を置いて配置され、複数の突起320の個々の突起間のピッチ26は、複製ローラー300の外周310の周りで測定される場合は、概して一様である。例えば、実施形態では、隙間25は、隣接する突起間の隙間25の各々が、複製ローラー300の外周310の周りで測定される場合に、約10μm以下となるように公差を有してもよい。いくつかの実施形態では、隙間25は、隣接する突起間の隙間25の各々が、複製ローラー300の外周310の周りで測定される場合に、約1μm以下となり得るように公差を有する。他の実施形態では、隙間25は、隣接する突起間の隙間25の各々が、複製ローラー300の外周310の周りで測定される場合に、約0.5μm以下となり得るように公差を有する。
複製ローラー300の外周310の周りでは、複数の突起320の個々の突起の間の個々の隙間25はまた、複数の突起320が概して平行となるように、複製ローラー300を跨いで軸方向(横方向として図5に図示)に概して一様であってもよい。例えば、一実施形態では、隙間25は、平均幅が約10μmを超える部分が軸方向に約10μmを超えて伸展する部分では、隙間25のいずれの部分も平均幅が約10μmを超えないように公差を有してもよい。別の実施形態では、隙間25は、平均幅が約1μmを超える部分が軸方向に約10μmを超えて伸展する部分では、隙間25のいずれの部分も平均幅が約1μmを超えないように公差を有してもよい。別の実施形態では、隙間25は、平均幅が約0.5μmを超える部分が軸方向に約10μmを超えて伸展する部分では、隙間25のいずれの部分も平均幅が約0.5μmを超えないように公差を有してもよい。
複製ローラー300の複数の突起320の個々の突起間の隙間25の公差を制限することで、複製ローラー300は、「シームレス」に見える場合がある。すなわち、複数の突起320のパターンは、複製ローラーの表面に亘って一様である。そうすることで、複製ローラー300の複数の突起は、ワイヤグリッド偏光子100上に複数のリブ124を形成することができ、それにより複数のリブ124が、複数のリブ124の個々のリブ間の隙間22(図2)において、制限された公差を以って周期的に間隔を置いて配置されることで、例えばワイヤグリッド偏光子100を液晶表示装置に利用する場合に目に見え得るような欠陥が抑制される。さらに、複製ローラー300の複数の回転により形成されるワイヤグリッド偏光子100は、ローラーの公差が厳格であるため「シームレス」のように見える場合がある。
再び図4を参照すると、一旦複製ローラー300の複数の突起320が光学樹脂層120に圧入されると、光学樹脂層120は、ガラスウェブ102上および/またはタイコート層110上で硬化される。図4に図示する実施形態では、硬化ランプ340を用いて、紫外線などのエネルギー52を光学樹脂層120の方に導き、ガラスウェブ102および/またはタイコート層110に光学樹脂層120を硬化させてもよい。特に、硬化ランプ340は、複製ローラー300の複数の突起に追従および/または並行する光学樹脂層120にエネルギー52を導いて、光学樹脂層にリブ124を形成する。いくつかの実施形態では、光学樹脂層120および任意選択のタイコート層110は、存在する場合、ガラスウェブ102の背面103から硬化させてもよいが、さらに別の実施形態では、光学樹脂層および任意選択のタイコート層は、直接硬化させてもよい。光学樹脂層120は、紫外線を発する硬化ランプで硬化されているように記載および図示されているが、光学樹脂層120は、限定されるものではないが、電子ビーム、熱または化学添加剤の適用など、選択される特定の光学樹脂に適した任意の適切な硬化法によって硬化させてもよいことが理解されるべきである。
再び図2を参照すると、一旦複数のリブ124が光学樹脂層120に形成され、光学樹脂層120がガラスウェブ102上および/またはタイコート層110上で硬化されたら、複数の反射体130が光学樹脂層120の複数のリブ124に塗布される。実施形態では、複数の反射体130は、光学樹脂層120の基部122に塗布される導電材料の量を最小限に抑えることができる軸外スパッタリング蒸着により、光学樹脂層120のリブ124に塗布される。光学樹脂層120の基部122に塗布される導電材料の量を最小限に抑えることで、光学樹脂層120に塗布される導電材料は、主に、基部122とは反対側のリブ124に塗布できる。反射体130を形成する導電材料の塗布に続いて、光学樹脂層120の基部122に偶発的に塗布され得る任意の導電材料を、例えばエッチングプロセスによって除去してもよい。導電材料が主にリブ124に塗布されるため、反射体130を形成するためにリブ124上に導電材料を保持しつつ、基部122から任意の導電材料を除去するのに十分な時間をかけてワイヤグリッド偏光子100をエッチングすることができる。
一旦反射体130がワイヤグリッド偏光子100に塗布されたら、ワイヤグリッド偏光子100を横方向に切って、別々のワイヤグリッド偏光子100を形成してもよい。いくつかの実施形態では、ワイヤグリッド偏光子100を、出力スプール(図示せず)によって巻き取ってもよい。
複製ローラー300および複製ローラー300上に複数の突起320を形成する方法について、ここで、図6から7Bを参照して詳細に説明する。
図6から図7Bに示すように、複製ローラー300上の複数の突起320は、位相マスクリソグラフィー法を用いて形成される。複製ローラー300の外周310は、最初にフォトレジスト材料で被覆されて、複製ローラー300の外周310上にフォトレジスト層312が形成される。
フォトレジスト層312に複数の突起320を形成するために、365nmのi線ランプなどのエミッター400は、ピンホール開口402を通って、位相偏移マスク410の方に電磁放射線50を放出する。電磁放射線50が位相偏移マスク410を通過するとき、位相偏移マスク410は、本明細書でより詳細に記載するように、電磁放射線50の位相偏移を惹起させる。
図7Aを参照すると、位相偏移マスク410および複製ローラー300の外周310の一部分の拡大図が示されている。位相偏移マスク410は、位相偏移マスク410の表面上に複数の透過回折格子412を含む光透過性基板418を含んでいる。基板418は、基板418が可視スペクトルの85%に亘って波長の少なくとも85%の光の透過を許容するように光透過性であってもよい。電磁放射線50が位相偏移マスク410を通過するとき、電磁放射線50の位相は、電磁放射線50の一定の波長が建設的に相互干渉し、電磁放射線50の他の波長が破壊的に相互干渉するように偏移する。図7Aに図示する実施形態では、第1の透過回折格子414および第2の透過回折格子416が、矩形断面または正方形等の個々の形態部411の配列を含んでいるように示されているが、第1の透過回折格子414および第2の透過回折格子416は、限定的ではないが、波形または三角形の個々の形態部などの、電磁放射線50に対して建設的および破壊的な干渉を惹起するのに適した任意の形状の個々の形態部411の配列を含んでもよいことが理解されるべきである。
図7Aに図示するように、位相偏移マスク410は、第1の透過回折格子414と、第1の透過回折格子414から間隔を空けて配置された第2の透過回折格子416を含む。図7Aに図示する実施形態では、位相偏移マスク410は、第1の透過回折格子414と第2の透過回折格子416の間に配置された不透明部分419を含む。位相偏移マスク410は、第1の透過回折格子414と第2の透過回折格子416の間での電磁放射線50の透過を阻止することができる。第1の透過回折格子414と第2の透過回折格子416を利用することで、電磁放射線50の建設的および破壊的な干渉が増大できる。特に、第1の透過回折格子414を通過する電磁放射線50は、第2の透過回折格子416を通過した電磁放射線50に建設的かつ破壊的に干渉することができる。
図7Bを参照すると、フォトレジスト層312に入射する電磁放射線50の強度は、電磁放射線50の波長が建設的に相互干渉する場合に上昇する。反対に、フォトレジスト層312に入射する電磁放射線50の強度は、電磁放射線50の波長が破壊的に相互干渉する場合は、低下し、かつゼロまたはほぼゼロになる場合がある。このように、フォトレジスト層312の部分は、電磁放射線50の波長が建設的に相互干渉する場合は、第1の強度で電磁放射線50に曝露するが、一方で、フォトレジスト層312の他の部分は、電磁放射線50の波長が破壊的に相互干渉する場合は、第1の強度より弱い第2の強度の電磁放射線50に曝露する。実施形態では、電磁放射線50の波長が破壊的に相互干渉する場合は、第2の強度は、ゼロまたは実質的にゼロとなる場合がある。
図6に示すように、一旦複製ローラー300の外周310の一部分が電磁放射線50に曝露すると、複製ローラー300は回転することができ、外周310の全体が位相偏移マスク410を通じて電磁放射線50に曝露するまでこのプロセスを繰り返すことができる。実施形態では、複製ローラー300の外周310は、複数の突起320の形成に必要な曝露の回数を低減するべく、比較的小さくてもよい。例えば、一実施形態では、複製ローラーの外周310は、約64cmである。実施形態では、複製ローラー300の外周310は、約40cmから約90cmの間であってもよい。他の実施形態では、複製ローラー300の外周は、約60cmから約70cmの間である。
いくつかの実施形態では、モーター500は複製ローラー300と結合しており、曝露と曝露の間に軸60を中心に複製ローラー300を回転させてもよい。モーター500は、モーターの軸の角回転を制御してもよく、エンコーダー、ステッパーモーター等備えたギアモーターを含んでもよい。一旦複製ローラー300の外周310の一部分が曝露すると、モーター500は、複製ローラー300の外周310の曝露部分の弧長62と一致する所定の角距離だけ、複製ローラー300を回転させることができる。弧長62に一致する所定の角距離だけ複製ローラーを回転させることによって、モーター500は、電磁放射線50に曝露している外周310の部分間における切れ目の制限を補助することができる。そうすることで、モーター500は、複数の突起320のピッチ26および幅24が、複製ローラー300の外周310の周りで概して一様となるように、複数の突起320のピッチ26および幅24での切れ目の制限を補助することができる。
いくつかの実施形態では、固定された角回転だけ複製ローラーを回転させる代わりに、モーター500は、複製ローラーの外周310において温度変化などによって生じ得る動揺を収容すべく、複製ローラー300を様々な角回転で選択的に回転させてもよい。特に、温度変動は、複製ローラーの外周310を膨張または収縮させることがあり、そのいずれかが、毎回曝露時に曝露している外周310の弧長62に影響を及ぼす場合がある。実施形態では、一旦外周310の一部分が電磁放射線50に曝露すると、露出部分のフォトレジスト層312の重合作用により寸法変化が生じる場合があり、それにより露出部分のフォトレジスト層312の厚さが、電磁放射線50に曝露しなかった外周310の部分でフォトレジスト層312の厚さより薄くなる場合がある。フォトレジスト層312の曝露部分と露出していない部分の厚さの差は、ヘリウム−ネオンレーザー(図示せず)などにより検出することができるため、ヘリウム−ネオンレーザーは、外周310の電磁放射線50に曝露した部分の弧長62と外周310の曝露しなかった部分との間の境界線の検出に用いることができる。弧長62との境界線を検出することにより、モーター500は、検出された弧長62との境界線を基にして複製ローラー300を選択的に回転させて、外周310のその後に曝露した部分間のずれを制限することができる。
フォトレジスト層312がポジレジストから形成される実施形態では、電磁放射線50の第1の強度に曝露したフォトレジスト層312の部分は、電磁放射線50への曝露後、特定の溶媒に溶解するようになる。別言すると、フォトレジスト層312は、当初は可溶性であってもよく、電磁放射線50の第1の強度に曝露するフォトレジスト層312の部分は、例えばフォトレジスト層312がネガ型レジストから形成される場合など、電磁放射線50に曝露した後には、特定の溶媒に不溶性となる。いずれの例でも、一旦フォトレジスト層312が電磁放射線50に曝露すると、フォトレジスト層312の可溶性部分は、特定の溶媒などによって除去することができ、複製ローラー300の突起320を形成するフォトレジスト層312の不溶性部分が残されることになる。
再び図7Aおよび7Bを参照すると、電磁放射線50の波の建設的および破壊的干渉を通して、電磁放射線50の第1の強度または比較的強い強度電磁放射線50に曝露したフォトレジスト層312の部分間の距離は、透過回折格子412の個々の形態部411間のピッチpの1/2ほどの小ささであってもよい。例えば、第1の透過回折格子414および第2の透過回折格子416を含む位相偏移マスク410を用いることにより、電磁放射線50の第1の強度に曝露したフォトレジスト層312の部分間の距離は、さらに、透過回折格子412の個々の形態部411間のピッチpの1/4ほどに小さくなってもよい。したがって、透過回折格子412の個々の形態部411間のピッチpが400nmである例示的な実施形態では、位相偏移マスク410が、電磁放射線50の波間の建設的および破壊的な干渉を促す場合があるため、電磁放射線50の第1の強度に曝露したフォトレジスト層312の部分間の距離が100nmほどに小さくなることがある。そのような実施形態では、個々の突起(図5)間のピッチはまた、複製ローラー300の突起320が図2に示すワイヤグリッド偏光子100のリブ124を形成するように、100nmほどに小さくしてもよい。
位相マスクリソグラフィー法によって複製ローラー300上に直接複数の突起320を形成することにより、複製ローラーに別々の部材を塗布して複数の突起320を形成する工程と比べて、複数の突起320が真円度公差を維持することができる。特に、実施形態では、複製ローラー300の複数の突起320の真円度公差は、約1μm未満である。換言すれば、個々の突起はいずれも、複製ローラー300の外周310の周りで測定する場合は、複製ローラー300の重心軸から外方向に放射状に、複数の突起320の個々の突起の他のいずれかより1μmを超えて長い距離までは伸展していない。複製ローラー300の複数の突起320に対して約1μm未満の真円度公差を維持することにより、複製ローラー300は、複数のリブ124(図2)が形成されるときに、ワイヤグリッド偏光子100の平面度公差を維持することができるため、上記のように、ワイヤグリッド偏光子100を液晶表示装置に利用する場合に目に見え得る欠陥を減少させることができる。
ワイヤグリッド偏光子は、ガラスウェブ上に光学樹脂層を蒸着させ、複製ローラーで光学樹脂層上にリブを形成することによって、ガラスウェブ上に製作し得ることが、理解されるべきである。反射体を、後にリブに蒸着させて、ワイヤグリッド偏光子を形成してもよい。実施形態では、複製ローラーは、複製ローラーの外周の周りに伸展する複数の突起を含む。複製ローラーを用いることで、光学樹脂層との接触により、光学樹脂層上に連続的にリブを形成することができるため、ワイヤグリッド偏光子の連続的な製作が可能になる。位相マスクリソグラフィー法を用いることで、複製ローラー上の複数の突起の個々の突起間の幅およびピッチがワイヤグリッド偏光子のリブと一致するように、ワイヤグリッド偏光子の外周上に複数の突起を形成することができる。位相マスクリソグラフィー法を用いて形成された複製ローラーを利用することにより、ワイヤグリッド偏光子のリブの寸法公差とワイヤグリッド偏光子の平面度が調整できるため、不適合な部品や製造コストが低減される。
本発明の主題の趣旨および範囲を逸脱することなく、本明細書に記載の実施形態に対して様々な修正や変更を行い得ることは、当業者には明らかであろう。したがって、本明細書は、そのような修正および変更が添付の請求項およびそれらの等価物の範囲内である限り、本書に記載の様々な実施形態の修正および変更を網羅することが意図されている。
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
実施形態1
ワイヤグリッド偏光子を形成するための方法であって、
ガラスウェブの表面に光学樹脂層を塗布する工程と、
前記光学樹脂層を、外周の少なくとも一部分の周りに伸展している複数の突起を含む複製ローラーの前記外周に接触させる工程と、
前記光学樹脂層を硬化させる工程と
を含む、方法。
ワイヤグリッド偏光子を形成するための方法であって、
ガラスウェブの表面に光学樹脂層を塗布する工程と、
前記光学樹脂層を、外周の少なくとも一部分の周りに伸展している複数の突起を含む複製ローラーの前記外周に接触させる工程と、
前記光学樹脂層を硬化させる工程と
を含む、方法。
実施形態2
前記光学樹脂層を塗布する前に前記ガラスウェブにタイコート層を塗布する工程をさらに含み、前記タイコート層が前記ガラスウェブと前記光学樹脂層の間に配置されている、実施形態1の方法。
前記光学樹脂層を塗布する前に前記ガラスウェブにタイコート層を塗布する工程をさらに含み、前記タイコート層が前記ガラスウェブと前記光学樹脂層の間に配置されている、実施形態1の方法。
実施形態3
前記光学樹脂層の上に反射材料を蒸着させる工程をさらに含む、実施形態1または2に記載の方法。
前記光学樹脂層の上に反射材料を蒸着させる工程をさらに含む、実施形態1または2に記載の方法。
実施形態4
前記複製ローラーの前記外周の少なくとも一部分の周りに前記ガラスウェブを導くことで、前記光学樹脂層を、前記外周全体より短い前記外周の弧長に沿って、前記複製ローラーの前記外周に接触させる工程をさらに含む、実施形態1から3のいずれか1つに記載の方法。
前記複製ローラーの前記外周の少なくとも一部分の周りに前記ガラスウェブを導くことで、前記光学樹脂層を、前記外周全体より短い前記外周の弧長に沿って、前記複製ローラーの前記外周に接触させる工程をさらに含む、実施形態1から3のいずれか1つに記載の方法。
実施形態5
前記光学樹脂層を接触させる工程が、前記光学樹脂層で複数のリブを形成する工程をさらに含み、前記複数のリブの個々のリブが、約40nmから240nmのピッチで相互に間隔を空けて配置されており、前記複数のリブの前記個々のリブが、前記ワイヤグリッド偏光子の長さに亘って、隣接するリブ間の隙間を10μm以下に画定する、実施形態1から4のいずれか1つに記載の方法。
前記光学樹脂層を接触させる工程が、前記光学樹脂層で複数のリブを形成する工程をさらに含み、前記複数のリブの個々のリブが、約40nmから240nmのピッチで相互に間隔を空けて配置されており、前記複数のリブの前記個々のリブが、前記ワイヤグリッド偏光子の長さに亘って、隣接するリブ間の隙間を10μm以下に画定する、実施形態1から4のいずれか1つに記載の方法。
実施形態6
前記複数のリブが矩形の断面を含む、実施形態5に記載の方法。
前記複数のリブが矩形の断面を含む、実施形態5に記載の方法。
実施形態7
前記硬化させる工程が、前記ガラスウェブの背面から前記光学樹脂層を電磁放射線に曝露させる工程を含む、実施形態1から6のいずれか1つに記載の方法。
前記硬化させる工程が、前記ガラスウェブの背面から前記光学樹脂層を電磁放射線に曝露させる工程を含む、実施形態1から6のいずれか1つに記載の方法。
実施形態8
バッチ材料を溶解して溶融ガラスを形成する工程と、
前記溶融ガラスを前記ガラスウェブに形成する工程と、
前記ガラスウェブを運搬方向に移動する工程と
をさらに含む、実施形態1から7のいずれか1つに記載の方法。
バッチ材料を溶解して溶融ガラスを形成する工程と、
前記溶融ガラスを前記ガラスウェブに形成する工程と、
前記ガラスウェブを運搬方向に移動する工程と
をさらに含む、実施形態1から7のいずれか1つに記載の方法。
実施形態9
ワイヤグリッド偏光子であって、
ガラスウェブと、
前記ガラスウェブの少なくとも一部分に亘って配置された光学樹脂層と、
を含み、前記光学樹脂層が、
基部と
前記基部から伸展する複数のリブと、
を含み、前記複数のリブの個々のリブが、約40nmから240nmのピッチで相互に間隔を空けて配置されており、前記複数のリブの前記個々のリブが隣接するリブ間の隙間を画定し、各々の隙間が、前記ワイヤグリッド偏光子の長さに亘って10μm以下である、ワイヤグリッド偏光子。
ワイヤグリッド偏光子であって、
ガラスウェブと、
前記ガラスウェブの少なくとも一部分に亘って配置された光学樹脂層と、
を含み、前記光学樹脂層が、
基部と
前記基部から伸展する複数のリブと、
を含み、前記複数のリブの個々のリブが、約40nmから240nmのピッチで相互に間隔を空けて配置されており、前記複数のリブの前記個々のリブが隣接するリブ間の隙間を画定し、各々の隙間が、前記ワイヤグリッド偏光子の長さに亘って10μm以下である、ワイヤグリッド偏光子。
実施形態10
前記ワイヤグリッド偏光子の前記長さが127cmより長い、実施形態9に記載のワイヤグリッド偏光子。
前記ワイヤグリッド偏光子の前記長さが127cmより長い、実施形態9に記載のワイヤグリッド偏光子。
実施形態11
前記ガラスウェブの熱膨張係数が、約1ppm/℃から約5ppm/℃の間である、実施形態9または10に記載のワイヤグリッド偏光子。
前記ガラスウェブの熱膨張係数が、約1ppm/℃から約5ppm/℃の間である、実施形態9または10に記載のワイヤグリッド偏光子。
実施形態12
前記ガラスウェブの厚さが約100nmから約200nmの間である、実施形態9から11のいずれか1つに記載のワイヤグリッド偏光子。
前記ガラスウェブの厚さが約100nmから約200nmの間である、実施形態9から11のいずれか1つに記載のワイヤグリッド偏光子。
実施形態13
前記複数のリブの前記個々のリブ間の前記ピッチが約200nmである、実施形態9から12のいずれか1つに記載のワイヤグリッド偏光子。
前記複数のリブの前記個々のリブ間の前記ピッチが約200nmである、実施形態9から12のいずれか1つに記載のワイヤグリッド偏光子。
実施形態14
前記隙間のいずれもが、前記ワイヤグリッド偏光子の前記長さに亘って1μmを超えない、実施形態9から13のいずれか1つに記載のワイヤグリッド偏光子。
前記隙間のいずれもが、前記ワイヤグリッド偏光子の前記長さに亘って1μmを超えない、実施形態9から13のいずれか1つに記載のワイヤグリッド偏光子。
実施形態15
前記ガラスウェブの底面と前記複数のリブの上面との間で前記ワイヤグリッド偏光子の前記長さに亘って測定した前記ワイヤグリッド偏光子の平面度公差が、約1μm未満である、実施形態9から14のいずれか1つに記載のワイヤグリッド偏光子。
前記ガラスウェブの底面と前記複数のリブの上面との間で前記ワイヤグリッド偏光子の前記長さに亘って測定した前記ワイヤグリッド偏光子の平面度公差が、約1μm未満である、実施形態9から14のいずれか1つに記載のワイヤグリッド偏光子。
実施形態16
前記ガラスウェブと前記光学樹脂層の間に配置されたタイコート層をさらに含む、実施形態9から15のいずれか1つに記載のワイヤグリッド偏光子。
前記ガラスウェブと前記光学樹脂層の間に配置されたタイコート層をさらに含む、実施形態9から15のいずれか1つに記載のワイヤグリッド偏光子。
実施形態17
前記複数のリブの前記個々のリブ間の幅が、約20nmから120nmの間である、実施形態9から16のいずれか1つに記載のワイヤグリッド偏光子。
前記複数のリブの前記個々のリブ間の幅が、約20nmから120nmの間である、実施形態9から16のいずれか1つに記載のワイヤグリッド偏光子。
実施形態18
前記複数のリブの前記個々のリブ間の幅が、約100nmである、実施形態9から17のいずれか1つに記載のワイヤグリッド偏光子。
前記複数のリブの前記個々のリブ間の幅が、約100nmである、実施形態9から17のいずれか1つに記載のワイヤグリッド偏光子。
実施形態19
前記複数のリブが矩形の断面を含む、実施形態9から18のいずれか1つに記載のワイヤグリッド偏光子。
前記複数のリブが矩形の断面を含む、実施形態9から18のいずれか1つに記載のワイヤグリッド偏光子。
実施形態20
複製ローラーを形成する方法であって、
ローラーの外周をフォトレジスト層で被覆する工程と、
位相偏移マスクを通して電磁放射線を導くことで、前記フォトレジスト層の部分を第1の強度の電磁放射線に曝露させ、前記フォトレジスト層の他の部分を電磁放射線の前記第1の強度とは異なる第2の強度の電磁放射線に曝露させる工程と、
を含む方法。
複製ローラーを形成する方法であって、
ローラーの外周をフォトレジスト層で被覆する工程と、
位相偏移マスクを通して電磁放射線を導くことで、前記フォトレジスト層の部分を第1の強度の電磁放射線に曝露させ、前記フォトレジスト層の他の部分を電磁放射線の前記第1の強度とは異なる第2の強度の電磁放射線に曝露させる工程と、
を含む方法。
実施形態21
前記曝露させる工程が、第1の透過回折格子と前記第1の透過回折格子から間隔を空けて配置された第2の透過回折格子を通して前記電磁放射線を導く工程を含む、実施形態20に記載の方法。
前記曝露させる工程が、第1の透過回折格子と前記第1の透過回折格子から間隔を空けて配置された第2の透過回折格子を通して前記電磁放射線を導く工程を含む、実施形態20に記載の方法。
実施形態22
前記電磁放射線を導いた後に前記ローラーを回転させる工程をさらに含む、実施形態20または21のいずれか1つに記載の方法。
前記電磁放射線を導いた後に前記ローラーを回転させる工程をさらに含む、実施形態20または21のいずれか1つに記載の方法。
実施形態23
前記フォトレジスト層の少なくとも一部分を除去して複数の突起を前記外周上に形成する工程をさらに含む、実施形態20または22に記載の方法。
前記フォトレジスト層の少なくとも一部分を除去して複数の突起を前記外周上に形成する工程をさらに含む、実施形態20または22に記載の方法。
実施形態24
前記複数の突起が、矩形の断面を含む、実施形態23に記載の方法。
前記複数の突起が、矩形の断面を含む、実施形態23に記載の方法。
実施形態25
複製ローラーであって、
外周と、
前記複製ローラーの前記外周の周りに伸展している複数の突起と、
を含み、
前記複数のリブの個々のリブが、約40nmから240nmのピッチで相互に間隔を空けて配置され、
前記複数の突起の前記個々の突起が、隣接する突起間の隙間を画定し、
各々の隙間が10μm以下である、複製ローラー。
複製ローラーであって、
外周と、
前記複製ローラーの前記外周の周りに伸展している複数の突起と、
を含み、
前記複数のリブの個々のリブが、約40nmから240nmのピッチで相互に間隔を空けて配置され、
前記複数の突起の前記個々の突起が、隣接する突起間の隙間を画定し、
各々の隙間が10μm以下である、複製ローラー。
実施形態26
前記複製ローラーの前記外周が約40cmから90cmの間である、実施形態25に記載の複製ローラー。
前記複製ローラーの前記外周が約40cmから90cmの間である、実施形態25に記載の複製ローラー。
実施形態27
前記複製ローラーの前記外周が約64cmである、実施形態25または26に記載の複製ローラー。
前記複製ローラーの前記外周が約64cmである、実施形態25または26に記載の複製ローラー。
実施形態28
各々の隙間が約1μm以下である、実施形態25から27のいずれか1つに記載の複製ローラー。
各々の隙間が約1μm以下である、実施形態25から27のいずれか1つに記載の複製ローラー。
実施形態29
前記複数の突起がフォトレジスト材料を含む、実施形態25から28のいずれか1つに記載の複製ローラー。
前記複数の突起がフォトレジスト材料を含む、実施形態25から28のいずれか1つに記載の複製ローラー。
実施形態30
前記複数の突起の真円度公差が約1μm未満である、実施形態25から29のいずれか1つに記載の複製ローラー。
前記複数の突起の真円度公差が約1μm未満である、実施形態25から29のいずれか1つに記載の複製ローラー。
実施形態31
前記複数の突起が矩形の断面を含む、実施形態25から30のいずれか1つに記載の複製ローラー。
前記複数の突起が矩形の断面を含む、実施形態25から30のいずれか1つに記載の複製ローラー。
10、12、16 厚さ
18、24 幅
20、26 ピッチ
22、25 隙間
28 長さ
30 非偏光
31 入射角
32 反射部分
34 透過部分
40、62 弧長
50 電磁放射線
52 エネルギー
60 軸
100 ワイヤグリッド偏光子
102 ガラスウェブ
103 背面
107 運搬方向
110 タイコート層
120 光学樹脂層
122 基部
124 リブ
125 上面
126 前面
128 背面
130 反射体
200 ガラス製造装置
210 溶解槽
212 矢印
215 清澄槽
220 混合槽
221、222、227 接続管
225 吐出槽
226 溶融ガラス
230 下降管
232 インレット
235 形成槽
236 開口
237 トラフ
238a、238b 側部
239 主根部
240 引出ロール組立体
241 フュージョンドロー装置
300 複製ローラー
310 外周
312 フォトレジスト層
320 突起
340 硬化ランプ
350 アプリケーター
360 別のアプリケーター
400 エミッター
402 ピンホール開口
410 位相偏移マスク
411 形態部
412 透過回折格子
414 第1の透過回折格子
416 第2の透過回折格子
418 光透過性基板
419 不透明部分
500 モーター
18、24 幅
20、26 ピッチ
22、25 隙間
28 長さ
30 非偏光
31 入射角
32 反射部分
34 透過部分
40、62 弧長
50 電磁放射線
52 エネルギー
60 軸
100 ワイヤグリッド偏光子
102 ガラスウェブ
103 背面
107 運搬方向
110 タイコート層
120 光学樹脂層
122 基部
124 リブ
125 上面
126 前面
128 背面
130 反射体
200 ガラス製造装置
210 溶解槽
212 矢印
215 清澄槽
220 混合槽
221、222、227 接続管
225 吐出槽
226 溶融ガラス
230 下降管
232 インレット
235 形成槽
236 開口
237 トラフ
238a、238b 側部
239 主根部
240 引出ロール組立体
241 フュージョンドロー装置
300 複製ローラー
310 外周
312 フォトレジスト層
320 突起
340 硬化ランプ
350 アプリケーター
360 別のアプリケーター
400 エミッター
402 ピンホール開口
410 位相偏移マスク
411 形態部
412 透過回折格子
414 第1の透過回折格子
416 第2の透過回折格子
418 光透過性基板
419 不透明部分
500 モーター
Claims (14)
- ワイヤグリッド偏光子を形成するための方法であって、前記方法が、
ガラスウェブの表面に光学樹脂層を塗布する工程と、
前記光学樹脂層を外周の少なくとも一部分の周りに伸展している複数の突起を含む複製ローラーの前記外周と接触させる工程と、
前記光学樹脂層を硬化させる工程と
を含む、方法。 - 前記光学樹脂層を塗布する前に前記ガラスウェブにタイコート層を塗布する工程をさらに含み、前記タイコート層が前記ガラスウェブと前記光学樹脂層の間に配置されている、請求項1に記載の方法。
- 前記光学樹脂層の上に反射材料を蒸着させる工程をさらに含む、請求項1または2に記載の方法。
- 前記複製ローラーの前記外周の少なくとも一部分の周りに前記ガラスウェブを導くことで、前記光学樹脂層を、前記外周全体より短い前記外周の弧長に沿って、前記複製ローラーの前記外周に接触させる工程をさらに含む、請求項1から3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記光学樹脂層を接触させる工程が、前記光学樹脂層で複数のリブを形成する工程をさらに含み、前記複数のリブの個々のリブが、約40nmから240nmのピッチで相互に間隔を空けて配置されており、前記複数のリブの前記個々のリブが、前記ワイヤグリッド偏光子の長さに亘って、隣接するリブ間の隙間を10μm以下に画定する、請求項1から4のいずれか1項に記載の方法。
- 前記硬化の工程が、前記ガラスウェブの背面から前記光学樹脂層を電磁放射線に曝露させる工程を含む、請求項1から5のいずれか1項に記載の方法。
- バッチ材料を溶解して溶融ガラスを形成する工程と、
前記溶融ガラスを前記ガラスウェブに形成する工程と、
前記ガラスウェブを運搬方向に移動する工程と
をさらに含む、請求項1から6のいずれか1項に記載の方法。 - ワイヤグリッド偏光子であって、
ガラスウェブと、
前記ガラスウェブの少なくとも一部分に亘って配置された光学樹脂層と、
を含み、前記光学樹脂層が、
基部と、
前記基部から伸展する複数のリブと、
を含み、前記複数のリブの個々のリブが、約40nmから240nmのピッチで相互に間隔を空けて配置されており、前記複数のリブの前記個々のリブが隣接するリブ間の隙間を画定し、各隙間が前記ワイヤグリッド偏光子の長さに亘って10μm以下である、ワイヤグリッド偏光子。 - 前記ワイヤグリッド偏光子の前記長さが127cmより長い、請求項8に記載のワイヤグリッド偏光子。
- 前記複数のリブの前記個々のリブ間の前記ピッチが、約200nmである、請求項8または9に記載のワイヤグリッド偏光子。
- 前記隙間のいずれもが、前記ワイヤグリッド偏光子の前記長さに亘って1μmを超えない、請求項8から10のいずれか1項に記載のワイヤグリッド偏光子。
- 前記ワイヤグリッド偏光子の前記長さに亘って前記ガラスウェブの底面と前記複数のリブの上面の間で測定した前記ワイヤグリッド偏光子の平面度公差が、約1μm未満である、請求項8から11のいずれか1項に記載のワイヤグリッド偏光子。
- 前記ガラスウェブと前記光学樹脂層の間に配置されたタイコート層をさらに含む、請求項8から12のいずれか1項に記載のワイヤグリッド偏光子。
- 前記複数のリブの前記個々のリブ間の幅が、約20nmから120nmの間である、請求項8から13のいずれか1項に記載のワイヤグリッド偏光子。
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WO2007116972A1 (ja) * | 2006-04-07 | 2007-10-18 | Asahi Glass Company, Limited | ワイヤグリッド型偏光子およびその製造方法 |
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JP5533671B2 (ja) * | 2009-02-05 | 2014-06-25 | 旭硝子株式会社 | 偏光子付き積層体、支持体付き表示装置用パネル、表示装置用パネル、表示装置およびこれらの製造方法 |
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CN104334333B (zh) * | 2012-05-24 | 2017-03-01 | 旭硝子株式会社 | 光学构件的制造方法、光学构件、带有保护膜的光学构件以及光学面板的制造方法 |
WO2014200750A1 (en) * | 2013-06-10 | 2014-12-18 | Corning Incorporated | Optical structures having integrated component layers |
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