JP2019082672A - 偏光板及び偏光板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
1.偏光板
2.偏光板の製造方法
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。
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。
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。
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。
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。
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、SiO2等のSi酸化物、Al2O3、酸化ベリリウム、酸化ビスマス、等の金属酸化物、MgF2、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。
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。
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。
Claims (8)
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。 - 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。
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