JP2019082672A - 偏光板及び偏光板の製造方法 - Google Patents

偏光板及び偏光板の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2019082672A
JP2019082672A JP2018083984A JP2018083984A JP2019082672A JP 2019082672 A JP2019082672 A JP 2019082672A JP 2018083984 A JP2018083984 A JP 2018083984A JP 2018083984 A JP2018083984 A JP 2018083984A JP 2019082672 A JP2019082672 A JP 2019082672A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
metal
subgrid
light
polarizing plate
grid
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.)
Granted
Application number
JP2018083984A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7327907B2 (ja
Inventor
昭夫 高田
Akio Takada
昭夫 高田
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.)
Dexerials Corp
Original Assignee
Dexerials Corp
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 Dexerials Corp filed Critical Dexerials Corp
Priority to JP2018083984A priority Critical patent/JP7327907B2/ja
Priority to CN201910197290.6A priority patent/CN110398799B/zh
Priority to US16/370,786 priority patent/US10852465B2/en
Publication of JP2019082672A publication Critical patent/JP2019082672A/ja
Priority to JP2023041651A priority patent/JP7372494B2/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7327907B2 publication Critical patent/JP7327907B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements
    • G02B5/3025Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
    • G02B5/3033Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements
    • G02B5/3025Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
    • G02B5/3058Polarisers, 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
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/005Projectors using an electronic spatial light modulator but not peculiar thereto
    • G03B21/006Projectors using an electronic spatial light modulator but not peculiar thereto using LCD's

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

【課題】高い信頼性が得られる偏光板及び偏光板の製造方法を提供する。【解決手段】偏光板は、使用波長帯域の光に対して透明である透明基板11と、透明基板11上に金属からなる反射層が使用帯域の光の波長よりも小さいピッチで配列され、所定方向に延在する金属グリット12と、金属グリッド12よりも小さいピッチで金属グリッド上に形成され、反射層と同じ金属からなる金属サブグリッド13と、金属サブグリッド13の凹部が光吸収性材料で充填された吸収層14とを備える。【選択図】図1

Description

本技術は、ワイヤーグリッド型の偏光板及び偏光板の製造方法に関する。
ワイヤーグリッド型の偏光板は、高い耐久性を有するため、例えば光密度が大きい液晶プロジェクタにおいて好適に用いられる。このような偏光板において、光学特性上重要な要件は、低反射である。反射率が高い場合、液晶パネルの誤動作の原因や迷光により画質劣化を引き起す。
近年、液晶プロジェクタの輝度度化や高精細化により、より低反射な偏光板が望まれている。ワイヤーグリッド型の偏光板は、例えば、反射層と誘電体層と吸収層とを備えており、ワイヤーグリッドと平行なS偏光反射率を、上部の誘電層及び吸収層による吸収効果及び3層の干渉効果を用いて抑制する(例えば、特許文献1参照。)。
特開2012−103728号公報
また、偏光板に求められる光学特性として、高い透過率がある。特に、近年の液晶プロジェクタの高輝度化のトレンドにおいては、低反射とともに重要な特性である。
前述の3層構造においては、主に光の吸収作用が生じるのはS偏光であるが、若干のP偏光成分も吸収され、透過率を低下させる。前述の3層構造において、透過率は、グリッドのピッチに依存し、ピッチを小さくすることにより向上する。
しかしながら、前述の3層構造において、ピッチを小さくすると、グリッドの幅も小さくなることになり、3層積層膜の接触面積が減少することとなる。したがって、例えば、金属膜上に酸化膜やさらに金属等吸収膜を積層した場合、接触面積の低下により付着強度が低下し、信頼性が低下する虞がある。
本技術は、このような実情に鑑みて提案されたものであり、高い信頼性が得られる偏光板及び偏光板の製造方法を提供する。
前述した課題を解決するために、本技術に係る偏光板は、使用波長帯域の光に対して透明である透明基板と、前記透明基板上に金属からなる反射層が前記使用帯域の光の波長よりも小さいピッチで配列され、所定方向に延在する金属グリットと、前記金属グリッドよりも小さいピッチで前記金属グリッド上に形成され、前記金属からなる金属サブグリッドと、前記金属サブグリッド上に形成され、光吸収性材料を含む吸収部とを備える。
また、本技術に係る偏光板の製造方法は、使用波長帯域の光に対して透明である透明基板上に成膜された金属層の表面にサブグリッドパターンを形成し、前記サブグリッドパターンの凹部に光吸収性材料を充填して吸収層を形成し、前記金属層をエッチングすることにより前記使用帯域の光の波長よりも小さいピッチで配列されたグリッドパターンを形成し、前記透明基板と、前記透明基板上に金属からなる反射層が前記使用帯域の光の波長よりも小さいピッチで配列され、所定方向に延在する金属グリットと、前記金属グリッドよりも小さいピッチで前記金属グリッド上に形成され、前記金属からなる金属サブグリッドと、前記金属サブグリッドの凹部に光吸収性材料を充填してなる吸収部とを備える偏光板を製造する。
また、本技術に係る偏光板の製造方法は、使用波長帯域の光に対して透明である透明基板上に成膜された金属層の表面にサブグリッドパターンを形成し、前記金属層をエッチングすることにより前記使用帯域の光の波長よりも小さいピッチで配列されたグリッドパターンを形成し、前記サブグリッドパターンの上部に光吸収性材料を蒸着し、前記透明基板と、前記透明基板上に金属からなる反射層が前記使用帯域の光の波長よりも小さいピッチで配列され、所定方向に延在する金属グリットと、前記金属グリッドよりも小さいピッチで前記金属グリッド上に形成され、前記金属からなる金属サブグリッドと、前記金属サブグリッドの上部に光吸収性材料を蒸着してなる吸収部とを備える偏光板を製造する。
本技術によれば、金属サブグリッドによる接触面積の増加により、金属サブグリッドと吸収部との間の付着強度を向上させることができ、高い信頼性を得ることができる。
図1は、具体例1として示す偏光板の構造を模式的に示す断面図である。 図2は、具体例2として示す偏光板の構造を模式的に示す断面図である。 図3は、具体例3として示す偏光板の構造を模式的に示す断面図である。 図4は、偏光板の製造方法を説明するための断面図である。 図5は、PS−b−PMMAブロックコポリマーの分子量(モル質量)とサブグリッドパターンの周期長との関係を示すグラフである。 図6は、本法により作製された偏光板の構造を模式的に示す断面図である。 図7は、本法により作製された偏光板の光学特性を示すグラフである。
以下、本技術の実施の形態について、図面を参照しながら下記順序にて詳細に説明する。
1.偏光板
2.偏光板の製造方法
<1.偏光板>
本実施の形態に係る偏光板は、使用波長帯域の光に対して透明である透明基板と、透明基板上に金属からなる反射層が使用帯域の光の波長よりも小さいピッチで配列され、所定方向に延在する金属グリットと、金属グリッドよりも小さいピッチで金属グリッド上に形成され、金属からなる金属サブグリッドと、金属サブグリッド上に形成され、光吸収性材料を含む吸収部とを備える。このような偏光板によれば、金属サブグリッドによる接触面積の増加により、金属サブグリッドと吸収部との間の付着強度を向上させることができ、狭ピッチ偏光板において、光学特性及び信頼性の両立を維持することができる。
金属グリットは、反射層のピッチが使用波長帯域の波長の1/2以下である。これにより、例えば液晶プロジェクタ用の偏光板において、良好な偏光効果を得ることができる。例えば使用波長帯域の最小波長が青色帯域の400nmであった場合、200nm以下のピッチとなり、金属グリッドの反射層幅とスペース幅とが1:1である場合、反射層幅は100nm以下となる。
金属グリットは、吸収軸であるY方向に帯状に延びた金属薄膜の反射層が配列されてなるものである。すなわち、反射層は、ワイヤーグリッド型偏光子としての機能を有し、透明基板のワイヤーグリッドが形成された面に向かって入射した光のうち、ワイヤーグリッドの長手方向に平行な方向(Y方向)に電界成分をもつ偏光波(TE波(S波))を減衰させ、ワイヤーグリッドの長手方向と直交する方向(X方向)に電界成分をもつ偏光波(TM波(P波))を透過させる。
金属サブグリッドは、反射層上に金属グリッドのピッチよりも小さいピッチで形成される。金属サブグリッドは、表面積を大きくするのが目的であるため、金属サブグリッドのピッチは、必ずしも整数比である必要はないが、対称性の観点から1周期以上であることが好ましい。
金属サブグリッドのピッチPは、金属グリッドのピッチをA、Duty比(反射層幅G/金属グリッドピッチA)をDとした場合、下記(1)式を満たすことが好ましい。
P<D×A/2 (1)
すなわち、金属サブグリッドのピッチは、反射層幅Gの1/2より小さいことが好ましい。これにより、反射層幅が100nm以下であっても金属サブグリッドと吸収部との間の付着強度を向上させ、高い信頼性を得ることができる。
また、金属サブグリッドの凹部の深さは、金属グリッドの凸の高さの1/2以下であることが好ましい。これにより、金属グリッド及び金属サブグリッドの強度を保つことができる。
吸収部は、TE波を偏光波の選択的光吸収作用によって減衰させる。吸収部の構成を適宜調整することによって、反射層で反射したTE波について、吸収部を透過する際に一部を反射し、反射層に戻すことができ、また、吸収部を通過した光を干渉により減衰させることができる。吸収部の構成としては、例えば、金属サブグリッドの凹部に光吸収性材料を充填してなる吸収層、金属サブグリッドの上部に光吸収性材料を成膜してなる吸収層、金属サブグリッドの上部に光吸収性材料を斜め蒸着してなる吸収層などを挙げることができる。
また、耐久性向上のため、反射層と吸収部とを有する格子状凸部の表面及び格子状凸部間の底面部の表面に誘電体からなる保護膜を成膜してもよい。
このような構成の光学部材によれば、透過、反射、干渉、偏光波の選択的光吸収の4つの作用を利用することで、反射層の格子に平行な電界成分をもつ偏光波(TE波(S波))を減衰させ、格子に垂直な電界成分をもつ偏光波(TM波(P波))を透過させることができる。すなわち、TE波は、吸収部の偏光波の選択的光吸収作用によって減衰され、吸収部を透過したTE波は、ワイヤーグリッドとして機能する格子状の反射層によって反射される。
[具体例1]
図1は、具体例1として示す偏光板の構造を模式的に示す断面図である。図1に示すように、偏光板は、使用波長帯域の光に対して透明である透明基板11と、透明基板11上に金属からなる反射層が使用帯域の光の波長よりも小さいピッチで配列され、所定方向に延在する金属グリット12と、金属グリッド12よりも小さいピッチで金属グリッド上に形成され、反射層と同じ金属からなる金属サブグリッド13と、金属サブグリッド13の凹部が光吸収性材料で充填された吸収層14とを備える。すなわち、具体例1として示す偏光板は、吸収部として、金属サブグリッド13の凹部が光吸収性材料で充填された吸収層14を有するものである。
透明基板11としては、使用帯域の光に対して透光性を示す基板であれば特に制限されず、目的に応じて適宜選択することができる。「使用帯域の光に対して透光性を示す」とは、使用帯域の光の透過率が100%であることを意味するものではなく、偏光板としての機能を保持可能な透光性を示せばよい。使用帯域の光としては、例えば、波長380nm〜810nm程度の可視光が挙げられる。
金属グリット12は、吸収軸であるY方向に帯状に延びた金属薄膜が配列されてなるものである。すなわち、金属グリット12は、ワイヤーグリッド型偏光子としての機能を有し、透明基板11のワイヤーグリッドが形成された面に向かって入射した光のうち、ワイヤーグリッドの長手方向に平行な方向(Y方向)に電界成分をもつ偏光波(TE波(S波))を減衰させ、ワイヤーグリッドの長手方向と直交する方向(X方向)に電界成分をもつ偏光波(TM波(P波))を透過させる。
金属グリット12としては、使用帯域の光に対して反射性を有する材料であれば特に制限されず、例えばAl、Ag、Cu、Mo、Cr、Ti、Ni、W、Fe、Si、Ge、Teなどの金属単体もしくはこれらを含む合金又は半導体材料を用いることができる。
金属サブグリッド13は、金属グリット12と同じ金属から構成される。これにより、金属グリッド12と金属サブグリッド13との間の強度を大きくすることができる。
また、金属サブグリッド13のピッチは、グリッド幅の1/2より小さいことが好ましい。また、金属サブグリッド13の凹部の深さは、金属グリッドの凸の高さの1/2以下であることが好ましい。これにより、金属グリッド12及び金属サブグリッド13の強度を保つことができる。
吸収層14は、金属サブグリッド13の凹部に光吸収性材料が充填されて構成される。吸収層14は、金属サブグリッド13の凹部の一部に形成されても、全部に形成されてもよい。
また、吸収層14は、金属材料や半導体材料等の光学定数の消衰定数が零でない、光吸収作用を持つ光吸収性材料からなり、使用帯域の光によって適宜選択される。金属材料としては、Ta、Al、Ag、Cu、Au、Mo、Cr、Ti、W、Ni、Fe、Sn等の元素単体又はこれらの1種以上の元素を含む合金が挙げられる。また、半導体材料としては、Si、Ge、Te、ZnO、シリサイド材料(β−FeSi、MgSi、NiSi、BaSi、CrSi、CoSi、TaSi等)が挙げられる。これらの材料を用いることにより、偏光板は、適用される可視光域に対して高い消光比が得られる。これらの中でも、Fe又はTaを含むとともに、Siを含んで構成されることが好ましい。
このような構成からなる偏光板によれば、金属サブグリッド13の凹部に吸収層14が形成されているため、接触面積の増加により金属サブグリッド13と吸収層14との間の付着強度を向上させ、高い信頼性を得ることができる。
[具体例2]
図2は、具体例2として示す偏光板の構造を模式的に示す断面図である。図2に示すように、偏光板は、使用波長帯域の光に対して透明である透明基板21と、透明基板21上に金属からなる反射層が使用帯域の光の波長よりも小さいピッチで配列され、所定方向に延在する金属グリット22と、金属グリッド22よりも小さいピッチで金属グリッド上に形成され、反射層と同じ金属からなる金属サブグリッド23と、金属サブグリッド23の上部に光吸収性材料を斜め蒸着してなる吸収層24とを備える。すなわち、具体例1として示す偏光板は、吸収部として、金属サブグリッド23の上部に光吸収性材料を斜め蒸着してなる吸収層24を有するものである。
透明基板21、金属グリッド22、及び金属サブグリッド23は、それぞれ前述した具体例1に示す偏光板の透明基板11、金属グリッド12、及び金属サブグリッド13と同様であるため、ここでは説明を省略する。
吸収層24は、具体例1に示す偏光板の吸収層14と同様の光吸収性材料を用いることができる。吸収層24は、蒸着対象面である金属サブグリッド23の法線Sに対して傾斜する方向から光吸収性材料を堆積して形成される。金属サブグリッド23の法線Sに対する傾斜角度は、例えば60°以上80°以下である。これにより、金属サブグリッド23の所望の位置に吸収層24を成膜することができ、光学特性を制御することができる。
[具体例3]
図3は、具体例3として示す偏光板の構造を模式的に示す断面図である。図3に示すように、偏光板は、使用波長帯域の光に対して透明である透明基板31と、透明基板31上に金属からなる反射層が使用帯域の光の波長よりも小さいピッチで配列され、所定方向に延在する金属グリット32と、金属グリッド32よりも小さいピッチで金属グリッド上に形成され、反射層と同じ金属からなる金属サブグリッド33と、金属サブグリッド33の上部に光吸収性材料を成膜してなる吸収層34とを備える。すなわち、具体例1として示す偏光板は、吸収部として、金属サブグリッド33の上部に光吸収性材料を成膜してなる吸収層34を有するものである。
透明基板31、金属グリッド32、及び金属サブグリッド33は、それぞれ前述した具体例1に示す偏光板の透明基板11、金属グリッド12、及び金属サブグリッド13と同様であるため、ここでは説明を省略する。
吸収層34は、具体例1に示す偏光板の吸収層14と同様の光吸収性材料を用いることができる。吸収層34は、金属サブグリッド33上を覆い被せるように成膜され、金属グリッド32の凹部には空間が形成される。例えば、スパッタ粒子の出射方向にある程度ランダム性がある汎用スパッタシステムを用いて吸収層34を成膜することにより、誘電体膜を成膜しなくても、吸収効果及び干渉効果を用いてS偏光反射率を抑制することができる。
[変形例]
前述した具体例1〜3では、金属サブグリッド上に吸収層を形成することとしたが、これに限られるものではなく、金属サブグリッド上に誘電体層を成膜し、誘電体上に吸収層を形成するようにしてもよい。これにより、吸収効果及び干渉効果を用いてS偏光反射率を抑制することができる。また、金属サブグリッド上に光吸収性材料と誘電体とが混合されてなる混合層を形成し、例えば光吸収性材料又は誘電体の濃度が層厚方向に傾斜した濃度分布を有するようにしてもよい。誘電体としては、SiO等のSi酸化物、Al、酸化ベリリウム、酸化ビスマス、等の金属酸化物、MgF、氷晶石、ゲルマニウム、二酸化チタン、ケイ素、フッ化マグネシウム、窒化ボロン、酸化ボロン、酸化タンタル、炭素、又はこれらの組み合わせ等の一般的な材料が挙げられる。これらの中でも、Si酸化物が好ましく用いられる。
また、前述した具体例1、2では、透明基板上に金属グリッドを設けることとしたが、透明基板上に誘電体層を設け、誘電体層上に金属グリッドを形成してもよい。また、透明基板又は誘電体層を掘りこんで凸状の台座とし、この台座上に金属グリッドを形成するようにしてもよい。また、台座の断面形状も、長方形に限定されず、例えば台形状であっても、曲面であってもよい。
<2.偏光板の製造方法>
次に、本実施形態に係る偏光板の製造方法について説明する。使用波長帯域の光に対して透明である透明基板上に成膜された金属層の表面にサブグリッドパターンを形成し、前記サブグリッドパターンの凹部に光吸収性材料を充填して吸収層を形成し、金属層をエッチングすることにより前記使用帯域の光の波長よりも小さいピッチで配列されたグリッドパターンを形成し、透明基板と、前記透明基板上に金属からなる反射層が前記使用帯域の光の波長よりも小さいピッチで配列され、所定方向に延在する金属グリットと、金属グリッドよりも小さいピッチで金属グリッド上に形成され、金属からなる金属サブグリッドと、金属サブグリッドの凹部に光吸収性材料を充填してなる吸収部とを備える偏光板を製造する。このような偏光板の製造方法によれば、金属サブグリッドの凹部に吸収層が形成されるため、接触面積の増加により金属サブグリッドと吸収層との間の付着強度を向上させ、高い信頼性を得ることができる。
図4は、偏光板の製造方法を説明するための断面図である。先ず、透明基板41上に反射層42を、例えばスパッタリング法により成膜させる。次に、ガイドパターン55とブロックコポリマー56とを用いて(S1)、露光及び現像を行い、サブグリッドパターン43を形成する(S2)。サブグリッドパターン53のピッチは、グリッドパターンのグリッド幅の1/2より小さいことが好ましい。また、サブグリッドパターン43のエッチング深さは、反射層42の厚みの1/2以下であることが好ましい。これにより、反射層42の強度を保つことができる。
ガイドパターン55は、例えばフォトレジストと反射防止層とから形成され、サブグリッドパターン43の直線性を向上させる。例えば、ポリスチレン(PS)とポリメチルメタクリレート(PMMA)とのブロックコポリマーは、各ブロックの極性の相違からミクロ相分離を生じるため、ガイドパターン55を使用しない場合、フィンガプリントパターンとなるが、ガイドパターン55を使用することにより、サブグリッドパターン43の直線性を向上させることができる。なお、フィンガプリントパターンとした場合、直線性がなくなり、偏光特性が劣化する可能性があるが、所望の偏光特性が得られるのであれば特に問題ない。
ブロックコポリマー56は、エッチング選択比に差がある2種類のモノマーを用いて生成されたブロック共重合体であり、例えば、ポリスチレン(PS)とポリメチルメタクリレート(PMMA)とのブロックコポリマーを用いることができる。そして、トリメチルアルミニウム(TMA)を接触させ、PMMAのカルボニル基との錯体を形成し、PMMAブロックのみにTMAを取り込ませた後、水蒸気(HO)に接触させる。この工程を繰り返すことにより、PMMAとTMAの錯体部分が酸化され、アルミナが配列したマスクを得ることができる。次に、Oプラズマにてポリスチレン部分を含む有機樹脂を取り除き、反応性イオンエッチングにより反射層42をエッチングしてサブグリッドを形成する。最後に、アルミナのマスクを取り除くことにより、サブグリッドパターン43を形成することができる。
図5は、PS−b−PMMAブロックコポリマーの分子量(モル質量)とサブグリッドパターンの周期長との関係を示すグラフである。200kg/molのPS−b−PMMAブロックコポリマーを用いることにより、100nm以下のピッチのサブグリッドが得られることが分かる。
次に、サブグリッドパターン43の凹部に吸収層44を形成する(S3)。例えば、ALD法(Atomic Layer Deposition法、原子堆積法)やプラズマCVDを用いることにより、サブグリッドパターン43の凹部に光吸収性材料を充填することができる。
次に、レジスト57によるグリッドパターンをフォトリソグラフィ法やナノプリント法により形成し(S4)、エッチングにより下層の反射層42に転写させ、金属グリッド52、金属サブグリッド53、及び吸収層54からなる凸部を形成する。エッチングとしては、例えば反射層42としてアルミニウムを使用した場合、塩素系プラズマエッチングを用いることが好ましい。
また、必要に応じて、耐久性を高める目的で、保護膜をコートしてもよい。保護膜の種類としては、シリカ膜や撥水剤(有機系や有機−無機ハイブリッド)が挙げられる。
このような偏光板の製造方法によれば、金属サブグリッド53の凹部に吸収層54が形成されるため、接触面積の増加により金属サブグリッド53と吸収層54との間の付着強度を向上させ、高い信頼性を得ることができる。
図6は、本法により作製された偏光板の構造を模式的に示す断面図であり、図7は、本法により作製された偏光板の光学特性を示すグラフである。図6に示すように、波長板は、透明基板61(コーニング社製、EAGLE XG)と、透明基板61上にAlからなる反射層が配列された金属グリット62と、金属グリッド62上に形成され、Alからなる金属サブグリッド63と、金属サブグリッド63の凹部に光吸収性材としてFeSi(Fe=5atm%)を成膜してなる吸収層64とを備える。各寸法は、反射層ピッチA:150nm、反射層幅G:46nm、反射層高さh:180nm、サブグリッドピッチP:23nm、サブグリッド高さhs:38nmである。
図7に示すように、本法により作製された偏光板は、偏光板で重要な緑色波長帯域(波長520−590nm)において、S偏光反射率(Rs)が大きく低下しており、液晶プロジェクタにおいて好適に用いることができることが分かる。
[他の製法]
前述した製法では、サブグリッドパターンの凹部に光吸収性材料を充填して吸収層を形成した後、金属層をエッチングすることによりグリッドパターンを形成することとしたが、グリッドパターンを形成後に、吸収部を成膜してもよい。
すなわち、使用波長帯域の光に対して透明である透明基板上に成膜された金属層の表面にサブグリッドパターンを形成し、金属層をエッチングすることにより使用帯域の光の波長よりも小さいピッチで配列されたグリッドパターンを形成し、サブグリッドパターンの上部に光吸収性材料を蒸着し、透明基板と、前記透明基板上に金属からなる反射層が前記使用帯域の光の波長よりも小さいピッチで配列され、所定方向に延在する金属グリットと、金属グリッドよりも小さいピッチで金属グリッド上に形成され、金属からなる金属サブグリッドと、金属サブグリッドの上部に光吸収性材料を蒸着してなる吸収部とを備える偏光板を製造してもよい。
蒸着方法として、例えば斜め蒸着を用いて成膜することにより、具体例2に示すように金属サブグリッドの所望の位置に吸収層を成膜することができ、光学特性を制御することができる。また、蒸着方法として、例えばスパッタ粒子の出射方向にある程度ランダム性がある汎用スパッタシステムを用いて吸収層を成膜することにより、具体例3に示すように誘電体膜を成膜しなくても、吸収効果及び干渉効果を用いてS偏光反射率を抑制することができる。
このような偏光板の製造方法によれば、反射層上に金属サブグリッドが形成されるため、接触面積の増加により金属サブグリッドと吸収部との間の付着強度を向上させ、高い信頼性を得ることができる。
11 透明基板、12 金属グリット、13 金属サブグリッド、14 吸収層、21 透明基板、22 金属グリット、23 金属サブグリッド、24 吸収層、31 透明基板、32 金属グリット、33 金属サブグリッド、34 吸収層、41 透明基板、42 反射層、43 サブグリッドパターン、44 吸収層、55 ガイドパターン、56 ブロックコポリマー、57 レジスト、51 透明基板、52 金属グリット、53 金属サブグリッド、54 吸収層、61 透明基板、62 金属グリット、63 金属サブグリッド、64 吸収層

Claims (8)

  1. 使用波長帯域の光に対して透明である透明基板と、
    前記透明基板上に金属からなる反射層が前記使用帯域の光の波長よりも小さいピッチで配列され、所定方向に延在する金属グリットと、
    前記金属グリッドよりも小さいピッチで前記金属グリッド上に形成され、前記金属からなる金属サブグリッドと、
    前記金属サブグリッド上に形成され、光吸収性材料を含む吸収部と
    を備える偏光板。
  2. 前記吸収部が、前記金属サブグリッドの凹部に光吸収性材料を充填してなる請求項1記載の偏光板。
  3. 前記吸収部が、前記金属サブグリッドの上部に光吸収性材料を成膜してなる請求項1又は2記載の偏光板。
  4. 前記吸収部が、前記金属サブグリッドの上部に光吸収性材料を斜め蒸着してなる請求項1記載の偏光板。
  5. 前記金属サブグリッドのピッチが、前記反射層幅の1/2より小さい請求項1乃至4のいずれか1項に記載の偏光板。
  6. 前記金属サブグリッドの凹部の深さが、前記金属グリッドの凸の高さの1/2以下である請求項1乃至5のいずれか1項に記載の偏光板。
  7. 使用波長帯域の光に対して透明である透明基板上に成膜された金属層の表面にサブグリッドパターンを形成し、前記サブグリッドパターンの凹部に光吸収性材料を充填して吸収層を形成し、前記金属層をエッチングすることにより前記使用帯域の光の波長よりも小さいピッチで配列されたグリッドパターンを形成し、
    前記透明基板と、前記透明基板上に金属からなる反射層が前記使用帯域の光の波長よりも小さいピッチで配列され、所定方向に延在する金属グリットと、前記金属グリッドよりも小さいピッチで前記金属グリッド上に形成され、前記金属からなる金属サブグリッドと、前記金属サブグリッドの凹部に光吸収性材料を充填してなる吸収部とを備える偏光板を製造する偏光板の製造方法。
  8. 使用波長帯域の光に対して透明である透明基板上に成膜された金属層の表面にサブグリッドパターンを形成し、前記金属層をエッチングすることにより前記使用帯域の光の波長よりも小さいピッチで配列されたグリッドパターンを形成し、前記サブグリッドパターンの上部に光吸収性材料を蒸着し、
    前記透明基板と、前記透明基板上に金属からなる反射層が前記使用帯域の光の波長よりも小さいピッチで配列され、所定方向に延在する金属グリットと、前記金属グリッドよりも小さいピッチで前記金属グリッド上に形成され、前記金属からなる金属サブグリッドと、前記金属サブグリッドの上部に光吸収性材料を蒸着してなる吸収部とを備える偏光板を製造する偏光板の製造方法。
JP2018083984A 2018-04-25 2018-04-25 偏光板及び偏光板の製造方法 Active JP7327907B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018083984A JP7327907B2 (ja) 2018-04-25 2018-04-25 偏光板及び偏光板の製造方法
CN201910197290.6A CN110398799B (zh) 2018-04-25 2019-03-15 偏振片和偏振片的制备方法
US16/370,786 US10852465B2 (en) 2018-04-25 2019-03-29 Polarizing plate and polarizing plate manufacturing method
JP2023041651A JP7372494B2 (ja) 2018-04-25 2023-03-16 偏光板及び偏光板の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018083984A JP7327907B2 (ja) 2018-04-25 2018-04-25 偏光板及び偏光板の製造方法

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023041651A Division JP7372494B2 (ja) 2018-04-25 2023-03-16 偏光板及び偏光板の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019082672A true JP2019082672A (ja) 2019-05-30
JP7327907B2 JP7327907B2 (ja) 2023-08-16

Family

ID=66670436

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018083984A Active JP7327907B2 (ja) 2018-04-25 2018-04-25 偏光板及び偏光板の製造方法
JP2023041651A Active JP7372494B2 (ja) 2018-04-25 2023-03-16 偏光板及び偏光板の製造方法

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023041651A Active JP7372494B2 (ja) 2018-04-25 2023-03-16 偏光板及び偏光板の製造方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10852465B2 (ja)
JP (2) JP7327907B2 (ja)
CN (1) CN110398799B (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109581570B (zh) * 2018-11-23 2021-09-07 京东方科技集团股份有限公司 金属线栅及其制造方法、显示面板、显示装置
EP3992679A4 (en) * 2019-06-28 2023-08-09 Dexerials Corporation POLARIZING ELEMENT, METHOD OF MAKING POLARIZING ELEMENT AND HEAD-UP DISPLAY DEVICE
PH12020050192A1 (en) * 2019-07-17 2021-05-17 Moxtek Inc Reflective wire grid polarizer with transparent cap
CN113933924A (zh) * 2020-06-29 2022-01-14 京东方科技集团股份有限公司 金属线栅偏振器及其制作方法、显示装置
CN113867032A (zh) * 2020-06-30 2021-12-31 京东方科技集团股份有限公司 一种线栅偏光片及其制造方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008216956A (ja) * 2006-07-07 2008-09-18 Sony Corp 偏光素子及び液晶プロジェクター
JP2009234114A (ja) * 2008-03-27 2009-10-15 Canon Inc パターン形成方法、基板の加工方法、偏光板及び磁気記録媒体
JP2010117634A (ja) * 2008-11-14 2010-05-27 Sony Corp ワイヤグリッド偏光子及びその製造方法
JP2010210705A (ja) * 2009-03-06 2010-09-24 Seiko Epson Corp 偏光素子および偏光素子の製造方法、投射型表示装置、液晶装置、電子機器
JP2011039351A (ja) * 2009-08-14 2011-02-24 Seiko Epson Corp 偏光素子および偏光素子の製造方法、投写型表示装置、液晶装置、電子機器
JP2011141468A (ja) * 2010-01-08 2011-07-21 Seiko Epson Corp 偏光素子、偏光素子の製造方法、電子機器
JP2016206689A (ja) * 2016-08-31 2016-12-08 デクセリアルズ株式会社 無機偏光板

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1602947A4 (en) * 2003-03-13 2007-03-28 Asahi Glass Co Ltd Diffraction element and optical device
TWI230834B (en) * 2003-12-31 2005-04-11 Ind Tech Res Inst High-transmissivity polarizing module constituted with sub-wavelength structure
JP2007183524A (ja) * 2006-01-06 2007-07-19 Cheil Industries Inc 偏光光学素子及びそれを用いた液晶表示装置
US20070217008A1 (en) * 2006-03-17 2007-09-20 Wang Jian J Polarizer films and methods of making the same
CN101501536A (zh) * 2006-08-09 2009-08-05 日本板硝子株式会社 透射型偏振元件以及使用该透射型偏振元件的复合偏振片
JP4488033B2 (ja) * 2007-02-06 2010-06-23 ソニー株式会社 偏光素子及び液晶プロジェクター
US7755718B2 (en) * 2007-08-10 2010-07-13 Seiko Epson Corporation Optical element, liquid crystal device, and display
TW200928462A (en) * 2007-12-28 2009-07-01 Ind Tech Res Inst Wire grid polarizer and method of fabrication
JP2010169722A (ja) * 2009-01-20 2010-08-05 Seiko Epson Corp 光学素子の製造方法及び光学素子
JP2010210706A (ja) 2009-03-06 2010-09-24 Seiko Epson Corp 偏光素子
JP2010277077A (ja) 2009-04-28 2010-12-09 Sumitomo Chemical Co Ltd ワイヤグリッド偏光子
US8913321B2 (en) * 2010-09-21 2014-12-16 Moxtek, Inc. Fine pitch grid polarizer
JP5938241B2 (ja) 2012-03-15 2016-06-22 日立マクセル株式会社 光学素子およびその製造方法
JP5998593B2 (ja) 2012-04-04 2016-09-28 株式会社リコー 偏光素子及び画像表示装置
WO2014010200A1 (ja) 2012-07-10 2014-01-16 日本電気株式会社 光学素子、光学装置および表示装置
WO2015056191A1 (en) 2013-10-15 2015-04-23 Eulitha A.G. Polarizer and a method for forming the same
US9354374B2 (en) * 2013-10-24 2016-05-31 Moxtek, Inc. Polarizer with wire pair over rib
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
CN109581570B (zh) * 2018-11-23 2021-09-07 京东方科技集团股份有限公司 金属线栅及其制造方法、显示面板、显示装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008216956A (ja) * 2006-07-07 2008-09-18 Sony Corp 偏光素子及び液晶プロジェクター
JP2009234114A (ja) * 2008-03-27 2009-10-15 Canon Inc パターン形成方法、基板の加工方法、偏光板及び磁気記録媒体
JP2010117634A (ja) * 2008-11-14 2010-05-27 Sony Corp ワイヤグリッド偏光子及びその製造方法
JP2010210705A (ja) * 2009-03-06 2010-09-24 Seiko Epson Corp 偏光素子および偏光素子の製造方法、投射型表示装置、液晶装置、電子機器
JP2011039351A (ja) * 2009-08-14 2011-02-24 Seiko Epson Corp 偏光素子および偏光素子の製造方法、投写型表示装置、液晶装置、電子機器
JP2011141468A (ja) * 2010-01-08 2011-07-21 Seiko Epson Corp 偏光素子、偏光素子の製造方法、電子機器
JP2016206689A (ja) * 2016-08-31 2016-12-08 デクセリアルズ株式会社 無機偏光板

Also Published As

Publication number Publication date
CN110398799A (zh) 2019-11-01
JP2023063519A (ja) 2023-05-09
JP7372494B2 (ja) 2023-10-31
US20190331840A1 (en) 2019-10-31
JP7327907B2 (ja) 2023-08-16
CN110398799B (zh) 2023-08-22
US10852465B2 (en) 2020-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7372494B2 (ja) 偏光板及び偏光板の製造方法
JP5157016B2 (ja) 共振する障壁層を伴う超紫外線フォトリソグラフィー
US20060251973A1 (en) Reflective-type mask blank for EUV lithography and method for producing the same
JP7296245B2 (ja) 偏光板および光学機器、並びに偏光板の製造方法
JP5360545B2 (ja) 吸収性の空洞を有する極紫外線フォトリソグラフィマスク
JP6577641B2 (ja) 偏光板及びその製造方法、並びに光学機器
JP2020042083A (ja) 光学素子、液晶表示装置および投射型画像表示装置
JP6527211B2 (ja) 偏光板、及び偏光板の製造方法
US10859742B2 (en) Polarizing plate and optical device
CN112088326B (zh) 偏振片及其制造方法、以及光学仪器
US11385536B2 (en) EUV mask blanks and methods of manufacture
JP7333168B2 (ja) 偏光素子、偏光素子の製造方法及び光学機器
CN109975910B (zh) 偏振光板及其制造方法以及光学设备
JP7226966B2 (ja) 偏光板及び偏光板の製造方法
WO2019009151A1 (ja) 光学部材およびこれを用いた光学系装置
US11867938B2 (en) Polarizing plate having outermost layer of anti-reflection layer recessed towards substrate
JP7394020B2 (ja) 偏光板及びその製造方法、ならびに光学機器
JP7075372B2 (ja) 偏光板及びその製造方法、並びに光学機器
JP5703704B2 (ja) 反射型マスクの製造方法
KR20240074865A (ko) 메타표면을 포함하는 광학 요소의 반사 방지 구조화
TW202331404A (zh) 用於積體電路的圖案化之極紫外線(euv)光罩架構
CN118033800A (zh) 线栅偏振元件及其制造方法以及光学设备

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210408

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220209

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220215

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220408

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220816

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221013

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20230117

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230316

C60 Trial request (containing other claim documents, opposition documents)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60

Effective date: 20230316

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20230327

C21 Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21

Effective date: 20230328

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230523

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230707

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230725

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230803

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7327907

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150