JP2019536074A - Overcoat wire grid polarizer - Google Patents
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Abstract
ワイヤグリッド偏光子(WGP)は、耐久性があり得、かつ高性能を有し得る。WGPは、基板11上にワイヤ13のアレイを含み得る。オーバーコート層32は、ワイヤ13のアレイの遠位端部に配置され得、かつワイヤ13間のチャンネル15にわたり得る。コンフォーマルコート層61は、ワイヤ13とオーバーコート層32との間でワイヤ13の側面13sおよび遠位端部13dを被覆し得る。オーバーコート層は、酸化アルミニウムを含み得る。反射防止層33は、オーバーコート層32の上に配置され得る。Wire grid polarizers (WGPs) can be durable and have high performance. The WGP may include an array of wires 13 on a substrate 11. Overcoat layer 32 may be disposed at the distal end of the array of wires 13 and may span channels 15 between wires 13. The conformal coat layer 61 may cover the side surface 13s and the distal end 13d of the wire 13 between the wire 13 and the overcoat layer 32. The overcoat layer can include aluminum oxide. The anti-reflection layer 33 can be disposed on the overcoat layer 32.
Description
本出願は、概して、ワイヤグリッド偏光子に関する。 The present application relates generally to wire grid polarizers.
光を2つの異なる偏光状態に分割するために、ワイヤグリッド偏光子(WGP)が使用され得る。一方の偏光状態が高い割合でWGPを通過し得、および他方の偏光状態が高い割合で吸収または反射され得る。WGPの効果または性能は、非常に高い割合の一方の偏光(Tp)の透過および対立する偏光(Ts)の最低限の透過に基づく。高コントラスト(Tp/Ts)を有することが有益であり得る。対立する偏光の反射率(Rs)も偏光子の性能の重要なインジケータであり得る。 A wire grid polarizer (WGP) can be used to split the light into two different polarization states. One polarization state can pass through the WGP at a high rate and the other polarization state can be absorbed or reflected at a high rate. The effect or performance of WGP is based on a very high percentage of transmission of one polarization (Tp) and the minimum transmission of opposite polarization (Ts). It may be beneficial to have a high contrast (Tp / Ts). Opposite polarization reflectivity (Rs) can also be an important indicator of polarizer performance.
特に可視光または紫外光の偏光のためのWGPのワイヤは、ナノメートルサイズのピッチ、ワイヤ幅およびワイヤ高さの小さく繊細なワイヤを有し得る。WGPは、高性能を必要とするシステム(例えば、コンピュータプロジェクター、半導体検査器具など)において使用される。WGPの小さい欠陥、例えば腐食したワイヤおよび潰れたワイヤは、システムの性能を著しく低下させ得る(例えば、コンピュータプロジェクターからの歪んだ像)。通常の取り扱いがワイヤを潰す原因となり得る。そのため、腐食および機械的損傷からワイヤを保護することが重要であり得る。 WGP wires, particularly for visible or ultraviolet light polarization, may have small and fine wires with nanometer size pitch, wire width and wire height. WGP is used in systems that require high performance (eg, computer projectors, semiconductor inspection instruments, etc.). Small defects in WGP, such as corroded and crushed wires, can significantly degrade system performance (eg, distorted images from computer projectors). Normal handling can cause the wires to be crushed. As such, it can be important to protect the wire from corrosion and mechanical damage.
酸化は、コントラストおよび/またはRsに悪影響を与えることにより、性能を低下させ得る。アルミニウムワイヤは、経時的に自然酸化物を形成するため、下部の実質的に純粋なアルミニウムが消費され、従って実質的に純粋なアルミニウムワイヤのサイズを縮小し、かつWGPの偏光特性を変更する。 Oxidation can degrade performance by adversely affecting contrast and / or Rs. Since the aluminum wire forms a native oxide over time, the underlying substantially pure aluminum is consumed, thus reducing the size of the substantially pure aluminum wire and changing the polarization characteristics of the WGP.
高ワイヤグリッド偏光子(WGP)性能を有し、かつワイヤを腐食、機械的損傷および酸化から保護することが有利であることが認識されている。本発明は、これらのニーズを満たすWGPの様々な実施形態およびWGPの作製方法に関する。各実施形態または方法は、これらのニーズの1つ、いくつかまたは全てを満たし得る。 It has been recognized that it would be advantageous to have high wire grid polarizer (WGP) performance and to protect the wire from corrosion, mechanical damage and oxidation. The present invention relates to various embodiments of WGP and methods for making WGP that meet these needs. Each embodiment or method may meet one, some or all of these needs.
WGPは、透明基板の面の上に配置されたワイヤのアレイであって、隣接するワイヤ間にチャンネルを備えるワイヤのアレイを含み得る。オーバーコート層は、ワイヤのアレイの遠位端部に配置され得、かつチャンネルにわたり得る。 A WGP may include an array of wires disposed on a surface of a transparent substrate, with a channel between adjacent wires. An overcoat layer can be disposed at the distal end of the array of wires and can span the channels.
一実施形態では、防湿層は、ワイヤとオーバーコート層との間でワイヤの側面および遠位端部を被覆し得る。別の実施形態では、反射防止層は、オーバーコート層の上に配置され得る。 In one embodiment, the moisture barrier may cover the side and distal end of the wire between the wire and the overcoat layer. In another embodiment, an antireflective layer can be disposed over the overcoat layer.
WGPを製造する方法は、以下のステップを以下の順序で含み得る:
1.隣接するワイヤ間にチャンネルを備えた状態で、透明基板の面の上にワイヤのアレイを提供するステップ。これらのチャンネルは、空気で満たされ得る。各ワイヤは、底面が基板の最も近くに配置され、かつ遠位端部が基板から最も遠くに配置されている断面プロファイルを有し得る。各ワイヤは、対向する側面を有し得、それらの対向する側面は、それぞれワイヤの対向する側面上のチャンネルに面し、かつ底面から遠位端部まで延在する。
2.チャンネルが空気で満たされた状態を維持しながら、ワイヤの側面および遠位端部に防湿層を適用するステップ。
3.ワイヤのアレイの遠位端部において、防湿層の上にオーバーコート層を適用してチャンネルにわたらせ、およびチャンネルを空気で満たされた状態に維持するステップ。
A method of manufacturing a WGP may include the following steps in the following order:
1. Providing an array of wires on a surface of a transparent substrate with a channel between adjacent wires. These channels can be filled with air. Each wire may have a cross-sectional profile with a bottom surface disposed closest to the substrate and a distal end disposed farthest from the substrate. Each wire may have opposing sides that each face a channel on the opposing side of the wire and extend from the bottom to the distal end.
2. Applying a moisture barrier to the side and distal end of the wire while maintaining the channel filled with air.
3. Applying an overcoat layer over the moisture barrier at the distal end of the array of wires to span the channel and keeping the channel filled with air.
図面は、縮尺通りでないことがあり得る。 The drawings may not be to scale.
[定義]
本明細書では、用語「コンフォーマルコート層」は、WGPのトポロジーに一致する層を意味する。
[Definition]
As used herein, the term “conformal coat layer” means a layer that conforms to the topology of WGP.
本明細書では、用語「Rsの低下」は、選択吸収型WGPに関するRsの増加または反射型WGPに関するRsの減少を意味する。 As used herein, the term “decrease Rs” means an increase in Rs for selective absorption WGP or a decrease in Rs for reflection WGP.
本明細書では、用語「長尺状」は、ワイヤ13の長さLがワイヤ幅Wまたはワイヤ厚さTh13を実質的に上回ることを意味する(図1〜図2を参照されたい)。例えば、紫外光または可視光に対するWGPは、適用例に依存して20〜100ナノメートルのワイヤ幅W、および50〜500ナノメートルのワイヤ厚さTh13、および約1ミリメートル〜20センチメートル以上のワイヤ長さLを有し得る。そのため、長尺状ワイヤ13は、ワイヤ幅Wおよび/またはワイヤ厚さTh13よりも何倍も(例えば、少なくとも10倍、少なくとも100倍、少なくとも1000倍または少なくとも10,000倍)大きい長さLを有し得る。用語「長尺状」は、ワイヤ13の長さLが、意図した用途の波長帯のいずれの波長よりも長いことも意味し得る。例えば、長さLは、可視光の最長の波長である700nmを上回り得る。
As used herein, the term “elongate” means that the length L of the wire 13 is substantially greater than the wire width W or wire thickness Th 13 (see FIGS. 1-2). For example, WGP for ultraviolet light or visible light may have a wire width W of 20-100 nanometers and a wire thickness Th 13 of 50-500 nanometers, and about 1 millimeter to 20 centimeters or more, depending on the application. It may have a wire length L. Thus, the
本明細書では、用語「上に配置された」は、上に直接配置されることまたは間に他の何らかの固形物があって上方に配置されることを意味する。 As used herein, the term “placed on” means placed directly on or placed above with some other solid in between.
本明細書では、用語「Tp」は、主に透過された偏光(通常、p偏光)の透過率を意味し、用語「Ts」は、対立する偏光(通常、s偏光)の透過率を意味し、および用語「Rs」は、対立する偏光の反射率を意味する。 As used herein, the term “Tp” mainly refers to the transmittance of transmitted polarized light (usually p-polarized light), and the term “Ts” refers to the transmittance of oppositely polarized light (usually s-polarized light). And the term “Rs” means the reflectivity of the opposite polarization.
図1〜図2に示すように、ワイヤグリッド偏光子(WGP)10は、透明基板11の面11fの上に配置されたワイヤ13のアレイを含んで示されている。ワイヤ13のアレイは、実質的に平行でありかつ長尺状であり得、隣接するワイヤ13間にチャンネル15がある。チャンネル15は、固体、液体、真空または空気などの気体で満たされ得る。各ワイヤ13は、底面13bが基板11の最も近くに配置され、遠位端部13dが基板11から最も遠くに配置され、および対向する側面13sがそれぞれワイヤの対向する側面13sにおけるチャンネル15に面し、かつ底面13bから遠位端部13dまで延在する、断面プロファイルを有し得る。各ワイヤ13は、一般にワイヤグリッド偏光子のワイヤに使用される金属および/または誘電体を含む、偏光するための材料で作製され得るかまたはそれを含み得る。例えば、米国特許第7,961,393号明細書および米国特許第8,755,113号明細書(これらは、参照により本明細書に組み込まれる)を参照されたい。
As shown in FIGS. 1-2, a wire grid polarizer (WGP) 10 is shown including an array of
図3〜図6に示すように、オーバーコート層32がワイヤ13のアレイの遠位端部13dに配置され、および複数のチャンネル15にわたり得る。オーバーコート層32は、ワイヤ13に対して構造的な支持を提供し、ワイヤが倒壊することを避けることができ、かつWGP30、40または50を取り扱うことおよび清掃することができるようにし得る。
As shown in FIGS. 3-6, an overcoat layer 32 may be disposed at the
オーバーコート層32は、図3〜図4および図6に示すように、チャンネル15に入り込むオーバーコート層32が最小限の状態で複数のチャンネル15にわたり得る。あるいは、オーバーコート層32は、図5に示すように、ワイヤ13の側面13sの下の方までほとんどまたは全てに延在し得る。
As shown in FIGS. 3 to 4 and 6, the overcoat layer 32 may extend over the plurality of
オーバーコート層32は、例えば、二酸化ケイ素などの透明な誘電体であり得る。オーバーコート層32の材料を慎重に選択することにより、経時的なWGPの性能低下を回避することを支援し得る。例えば、オーバーコート層32は、酸化アルミニウムを含み得、これによりワイヤ13を酸化から保護し得る。オーバーコート層32の材料組成は、一態様では少なくとも99質量パーセントの酸化アルミニウム、別の態様では少なくとも90質量パーセントの酸化アルミニウム、別の態様では少なくとも50質量パーセントの酸化アルミニウムまたは別の態様では少なくとも20質量パーセントの酸化アルミニウムであり得る。
The overcoat layer 32 may be a transparent dielectric such as silicon dioxide, for example. Careful selection of the material for the overcoat layer 32 may help to avoid degradation of WGP performance over time. For example, the overcoat layer 32 can include aluminum oxide, which can protect the
オーバーコート層32の堆積が不完全であることに起因して、オーバーコート層32の材料は、正確な化学量論比でないことがあり得る。例えば、用語酸化アルミニウム(Al2O3)は、3つの酸素原子当たり約2つのアルミニウム原子、例えばAlxOyを意味し、ここで、1.9≦x≦2.1および2.9≦y≦3.1である。 Due to the incomplete deposition of the overcoat layer 32, the material of the overcoat layer 32 may not be the exact stoichiometric ratio. For example, the term aluminum oxide (Al 2 O 3 ) means about two aluminum atoms per three oxygen atoms, such as Al x O y , where 1.9 ≦ x ≦ 2.1 and 2.9 ≦ y ≦ 3.1.
図5に示すように、オーバーコート層32を遠位端部13dから底面13bまでの側面13sの下の方まで一部または全てに延在させることにより、ワイヤ13の側面13sを酸化から保護し得る。オーバーコート層32は、側面13sに沿って10〜100ナノメートルの厚さTh32を含み得る。オーバーコート層32は、側面13sに沿ったまたは遠位端部13dから底面13bまでの両方の側面13sに沿った個所においてこの厚さTh32を有し得る。オーバーコート層32がワイヤ13の側面13sを下方に延在する状態でも、チャンネル15は、依然として空気で満たされ得る。あるいは、オーバーコート層32は、その屈折率に起因して性能に悪影響を与え得るため、オーバーコート層は、遠位端部13dから底面13bまでのワイヤの側面13sの下の方まで部分的にのみ、例えば一態様では道程の<25%または別の態様では道程の10%〜50%などで延在し得る。
As shown in FIG. 5, by extending a part or all of the overcoat layer 32 from the
本明細書で説明するWGPは、耐久性試験前に測定された性能と、耐久性試験後に測定された性能との以下の差の1つ以上を有し得る:<0.01%のTsの増加、<0.005%のTsの増加、<0.001%のTsの増加、<1%のRsの低下、<0.5%のRsの低下および<0.25%のRsの低下。これらの値は、単一のWGPに対するものとすることも、または100個のWGPの平均とすることもできる。耐久性試験は、300℃の温度で168時間または500時間にわたって実施される。耐久性試験は、製造直後に、またはWGPが保護環境(例えば、室温、紫外光から保護されている、低湿度など)に維持されている場合には製造後3週間以内に実施される。オーバーコート層32がないと、168時間の同じ耐久性試験後、平均して約0.04%のTsの増加および平均して約3%のRsの低下があった。 The WGP described herein may have one or more of the following differences between the performance measured before the durability test and the performance measured after the durability test: <0.01% Ts Increase, <0.005% Ts increase, <0.001% Ts increase, <1% Rs decrease, <0.5% Rs decrease and <0.25% Rs decrease. These values can be for a single WGP or an average of 100 WGPs. The durability test is performed at a temperature of 300 ° C. for 168 hours or 500 hours. The durability test is performed immediately after manufacture or within 3 weeks after manufacture if the WGP is maintained in a protective environment (eg, room temperature, protected from ultraviolet light, low humidity, etc.). Without the overcoat layer 32, there was an average increase in Ts of about 0.04% and an average decrease in Rs of about 3% after the same durability test of 168 hours.
本発明の以前には、WGPの主な故障は、倒壊したワイヤ13であった。ワイヤ13は、高いが(例えば、約200〜400nm)、あまり幅Wが広くなく(例えば、約50〜70nm)、およびワイヤ13の遠位端部13dが固定されていなかったため、ワイヤ13は、簡単に倒壊された。本発明者らは、倒壊しにくいワイヤ13により、より強いWGPを作り出すことを望んだ。関連の米国特許公報は、米国特許出願公開第2003/0224116号明細書、米国特許出願公開第2012/0075699号明細書、米国特許第6,288,840号明細書、米国特許第6,665,119号明細書および米国特許第7,026,046号明細書を含み、これらには、耐久性を向上するためのいくつかの発想が含まれており、これらの発想は、これらのいくつかがWGP性能の著しい低下も引き起こし得るため、耐久性が非常に重要な課題であるにもかかわらず、広く使用されていない。
Prior to the present invention, the main failure of WGP was the
本発明者らは、オーバーコート層32の追加によって引き起こされる性能の著しい低下を予測したが、ワイヤの安定性を高める必要性のためにオーバーコート層32をいずれにしても追加した。本発明者らは、オーバーコート層32の追加に起因する性能低下が反射防止層33をオーバーコート層32の上に配置するように追加することによって回避され得ることを発見した(図3〜図4を参照されたい)。オーバーコート層32は、反射防止層33を適用するためのベースまたは土台を提供し得る。オーバーコート層32の追加に起因するいずれの性能低下も、オーバーコート層32の上に反射防止層33を追加することによって回避または最小限にされ得る。この性能の定量化について、下記の方法セクションで説明する。
The inventors predicted a significant decrease in performance caused by the addition of the overcoat layer 32, but added the overcoat layer 32 anyway due to the need to increase the stability of the wire. The inventors have discovered that performance degradation due to the addition of the overcoat layer 32 can be avoided by adding an
図3のWGP30に示すように、反射防止層33は、オーバーコート層32を横切って連続的に延在する、オーバーコート層32上に配置された複数の薄膜層31を含み得、およびオーバーコート層32での入射光の反射を減少させることができる。薄膜反射防止層33の一例は、少なくとも2つの対の層であり、各対は、二酸化ケイ素の層と、95%のZrO2および5%のTiO2の層とを含み、および各層の厚さは、30〜300ナノメートルである。
As shown in
図4のWGP40に示すように、反射防止層33は、オーバーコート層32上に配置された、アレイ状に形成された複数の突出部41を含み得る。突出部41は、オーバーコート層32での入射光の反射を減少させるように設計され得る。例えば、各突出部41は、700ナノメートル未満の幅W41および高さH41を有し得る。
As shown in the
図6に示すように、コンフォーマルコート層61は、ワイヤ13の上に配置され得る。コンフォーマルコート層61は、ワイヤ13の露出面を覆い得る。コンフォーマルコート層61は、基板11の露出面の上にも配置され得る(「露出面」は、ワイヤ13で覆われていない基板の面を意味する)。コンフォーマルコート層61の使用は、有益であり得る。なぜなら、ワイヤ13の外形および基板11の露出面に従うことにより、コンフォーマルコート層61の厚さT61を最小限にし得、従ってWGP性能に対するコンフォーマルコート層61のいずれの悪影響も低下させ得るためである。例えば、コンフォーマルコート層61の最大厚さは、一態様では<5ナノメートル(nm)、別の態様では<10nm、別の態様では<25nmまたは別の態様では<50nmであり得る。
As shown in FIG. 6, the
コンフォーマルコート層61は、酸化バリア層、防湿層またはその両方を含み得る。WGPワイヤ13の酸化は、コントラストまたはRsに悪影響を与えることにより、WGPの性能を低下させ得る。酸化バリア層は、ワイヤ13の酸化を減少させ得るため、そのようなWGPの性能低下を減少させ得るかまたは回避し得る。用語「酸化バリア」は、第2の材料への酸素侵入を低下させることができる第1の材料を意味し、酸素侵入により、第2の材料を酸化させ得る。酸化バリアは、ワイヤ13上に置かれて、ワイヤ13を酸化から保護し得る。酸化バリア層として使用され得る化学物質の非限定的な例は、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、炭化ケイ素またはこれらの組み合わせを含む。
The
WGPの腐食は、WGPの性能を低下させ得る。例えば、水分がWGP上に結露し、かつ毛管現象によってワイヤ13間の細いチャンネル15に運ばれ得る。その後、水分は、ワイヤ13を腐食し得る。腐食された領域は、コントラストが低下され、Rsが変更され得るか、または全く偏光できなくなり得る。防湿層は、腐食に抵抗し得る。防湿層は、ワイヤ13を水分または他の腐食から保護し得る。防湿層として使用され得る化学物質の例は、限定されるものではないが、酸化ハフニウム、酸化ジルコニウム、アミノホスホン酸(amino phosphonate)またはこれらの組み合わせを含む。腐食保護化学物質の例は、米国特許第6,785,050号明細書および米国特許出願公開第2016/0291209号明細書に説明されており、これらの両方は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
WGP corrosion can degrade WGP performance. For example, moisture can condense on the WGP and be carried to the
コンフォーマルコート層61は、希土類酸化物、例えばスカンジウム、イットリウム、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、プロメチウム、サマリウム、ユウロピウム、カドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウムおよびルテチウムの酸化物を含み得る。これらの希土類酸化物は、酸化バリア層、防湿層またはその両方の少なくとも一部であり得る。
The
コンフォーマルコート層61は、ワイヤ13と異なり得、すなわち、(1)ワイヤ13とコンフォーマルコート層61との間に境界線もしくは境界層があり得、または(2)コンフォーマルコート層61の材料には、ワイヤ13の材料と比べて何らかの違いがあり得る。例えば、自然酸化アルミニウムがアルミニウムワイヤ13の表面に形成し得る。その後、酸化アルミニウムの層(酸化バリア層)は、リブに適用され得る(例えば、ALDによって)。酸化アルミニウムのこの追加された層は、自然酸化アルミニウムの厚さおよび/または密度がワイヤ13のコア(例えば、実質的に純粋なアルミニウム)を酸化から保護するために不十分であり得るために重要であり得る。この例では、酸化バリア層(Al2O3)は、ワイヤ13の表面(Al2O3)と同じ材料組成を有するが、酸化バリア層は、(1)酸化バリア層とワイヤ13との間の境界層、および/または(2)自然酸化アルミニウムに対する酸化バリア層の密度の増加などの材料特性の違いに起因して依然として異なり得る。
The
[画像プロジェクター]
本明細書で説明するWGPは、画像プロジェクター、例えば図7に示す画像プロジェクター70または図8に示す画像プロジェクター80などにおいて使用され得る。画像プロジェクター70または80は、光のビーム73または83を放出することができる光源71または81、1つまたは複数の空間光変調器77、および本明細書で説明するWGPの実施形態による1つまたは複数のWGP74を含み得る。
[Image projector]
The WGP described herein may be used in an image projector, such as the
空間光変調器77は、光のビーム73または83の少なくとも一部を受光するように配置され得る。空間光変調器77は、複数のピクセルを有することができ、各ピクセルは、信号を受信できる。信号は、電子信号であり得る。各ピクセルが信号を受信するか否かまたは信号の強さに依存して、ピクセルは、光のビーム73もしくは83の一部の偏光を回転させ得るか、または偏光に変化を引き起こすことなく光のビーム73もしくは83の一部を透過もしくは反射させ得る。1つまたは複数の空間光変調器77は、液晶デバイス/ディスプレイ(LCD)であり得、かつ透過型、反射型または半透過型であり得る。
Spatial light modulator 77 may be arranged to receive at least a portion of
1つまたは複数のWGP74は、空間光変調器77に入る前、空間光変調器77から出た後またはその両方の光のビーム73または83の少なくとも一部内に配置され得る。1つまたは複数のWGP74は、空間光変調器77に偏光を提供することにより、かつWGP74のタイプおよび回転ならびに各ピクセルが信号を受信したかどうかに依存して、空間光変調器77の各ピクセルからの光を透過、反射または吸収することにより、像を形成することを支援する。
One or more WGPs 74 may be placed in at least a portion of the
投影レンズ系75は、光のビーム73または83の少なくとも一部を受光するために配置され得、かつ像を投影し得る。投影レンズ系75は、米国特許第6,585,378号明細書および米国特許第6,447,120号明細書において説明されており、これらは、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。あるいは、光のビーム73または83は、ユーザの眼に直接または投影レンズ系75の代わりの別のデバイスに放出され得る。
図7に示すように、画像プロジェクター70は、色分割オプティクス72および色合成オプティクス78をさらに含み得る。光源71は、最初に非偏光であり得る光のビーム73を放出し得る。色分割オプティクス72は、光のビーム73の少なくとも一部を受光するように配置され得、光源71と空間光変調器77との間に配置され得、および光のビーム73を複数の異なる色の光ビームに分割し、色付きのビーム73cを規定し得る。色付きのビーム73cは、原色であり得る。
As shown in FIG. 7, the
色合成オプティクス78は、空間光変調器77と投影レンズ系75(またはユーザの眼もしくは他のデバイス)との間に配置され得、かつ色付きのビーム73cの少なくとも一部を受光するように配置され得る。色合成オプティクス78は、色付きのビーム73cの少なくとも一部を最終的なビームまたは合成ビーム73fに再合成し得る。色合成オプティクス78は、異なる色の光を、投影するための単一の像に合成するために、コンピュータプロジェクターにおいて使用される。色合成オプティクス78は、X−Cube、X−Cubeプリズム、X−プリズム、光再合成プリズムまたはクロスダイクロイックプリズムと呼ばれることがある。X−Cubeは、一般に、ダイクロイックコーティングを備える4つの直角プリズムから作製され、これらが固定されてキューブを形成する。
投影レンズ系75は、合成ビーム73fを受光するように配置され得、かつ色付きの像73iを投影し得る。色付きの像73iは、スクリーン76上または人の眼に投影され得る。
The
空間光変調器77は、色分割オプティクス72と色合成オプティクス78との間の光路において、色付きのビーム73cの少なくとも1つを受光するように配置され得る。画像プロジェクター70は、色付きのビーム73cのそれぞれに空間光変調器77を含み得る。1つまたは複数のWGP74は、空間光変調器77に入る前、空間光変調器77から出た後またはその両方の色付きのビーム73cの少なくとも1つの内に配置され得る。
The spatial light modulator 77 may be arranged to receive at least one of the colored beams 73 c in the optical path between the
図8に画像プロジェクター80で示すように、光源81は、複数の異なる色の光ビームを順次に放出し、色付きのビーム83を規定し得る。色付きのビーム83は、原色であり得る。投影レンズ系75(またはユーザの眼もしくは他のデバイス)は、色付きのビーム83を受光するように配置され得、かつ色付きの像73iを投影し得る。色付きの像73iは、スクリーン76上または人の眼に投影され得る。空間光変調器77は、光源81と投影レンズ系75との間の光路において、色付きのビーム83を受光するように配置され得る。WGP74は、空間光変調器77に入る前、空間光変調器77から出た後またはその両方の色付きのビーム83内に配置され得る。
As shown by the
[方法]
WGPの製造方法は、以下の順序で実施され得る以下のステップのいくつかまたは全てを含み得る。下記で説明しない追加的なステップがあり得る。これらの追加的なステップは、説明されるステップの前、それらの間またはそれらの後にあり得る。
1.透明基板11の面11fの上に配置されたワイヤ13のアレイを提供するステップ。ワイヤ13のアレイは、実質的に平行でありかつ長尺状であり得、隣接するワイヤ13間にチャンネル15がある。チャンネル15は、空気で満たされ得る。各ワイヤ13は、底面13bが基板11の最も近くに配置され、かつ遠位端部13dが基板11から最も遠くに配置されている断面プロファイルを有し得る。各ワイヤ13は、対向する側面13sを有し、それらの対向する側面は、それぞれワイヤの対向する側面13sにおけるチャンネル15に面し、かつ底面13bから遠位端部13dまで延在し得る。図1〜図2を参照されたい。
2.チャンネル15が空気で満たされた状態を維持しながら、ワイヤ13の側面13sおよび遠位端部13dにコンフォーマルコート層61を適用するステップ。コンフォーマルコート層61を適用する方法は、スパッタ堆積および蒸着を含む。コンフォーマルコート層61の適用は、以下の1つを含み得る:(i)酸化バリア層を適用してから防湿層を適用すること、(ii)防湿層を適用してから酸化バリア層を適用すること、または(iii)防湿層もしくは酸化バリア層を適用すること。図6ならびに上述の酸化バリア層、防湿層およびコンフォーマルコート層61の説明を参照されたい。
3.ワイヤ13のアレイの遠位端部13dにおいて、コンフォーマルコート層61の上にオーバーコート層32を適用して複数のチャンネル15にわたらせ、およびチャンネル15が空気で満たされた状態を維持するステップ。オーバーコート層32は、上述したような質量パーセントで上述の材料を含み得る。オーバーコート層32は、ワイヤ13の側面13sを下方に遠位端部13dから底面13bまで延在し得る。オーバーコート層32は、ワイヤ13の側面13sに沿って、例えば10〜100ナノメートルなどの様々な厚さT32を含み得る。オーバーコート層32は、スパッタ堆積によって適用され得る。図3〜図5および上述のオーバーコート層32の説明を参照されたい。
4.オーバーコート層32の上に反射防止層33を適用するステップ。図3〜図4および反射防止層33の説明を参照されたい。
[Method]
The WGP manufacturing method may include some or all of the following steps that may be performed in the following order. There may be additional steps not described below. These additional steps can be before, between or after the described steps.
1. Providing an array of
2. Applying a
3. At the
4). Applying an
上述の方法では、オーバーコート層32を適用することによって失われた性能のいくつかまたは全ては、反射防止層33を適用することによって取り戻され得る。そのため、以下の式の1つ以上が真であり得る:Tp1−Tp2<2%、Tp1−Tp2<1.5%、Tp1−Tp2<1%またはTp1−Tp2<0.5%、ここで、下付きの1は、オーバーコート層32を適用する前の性能を指し、および下付きの2は、反射防止層33を適用した後の性能を指す。
In the method described above, some or all of the performance lost by applying the overcoat layer 32 can be regained by applying the
Claims (10)
前記ワイヤのアレイの各ワイヤは、底面が前記透明基板の最も近くに配置され、かつ遠位端部が前記透明基板から最も遠くに配置されている断面プロファイルを有し、および対向する側面は、それぞれ前記ワイヤの対向する側面上の前記チャンネルに面し、かつ前記底面から前記遠位端部まで延在する、ワイヤのアレイ、
前記ワイヤのアレイの前記遠位端部に配置され、かつ前記チャンネルにわたるオーバーコート層、および
前記ワイヤと前記オーバーコート層との間で前記ワイヤの前記側面および前記ワイヤの前記遠位端部を被覆する、防湿層を含むコンフォーマルコート層
を含むワイヤグリッド偏光子(WGP)。 An array of wires disposed on a surface of a transparent substrate, substantially parallel and elongated, with channels between adjacent wires;
Each wire of the array of wires has a cross-sectional profile in which the bottom surface is disposed closest to the transparent substrate and the distal end is disposed furthest from the transparent substrate, and the opposing side surfaces are An array of wires each facing the channel on the opposite side of the wire and extending from the bottom surface to the distal end;
An overcoat layer disposed at the distal end of the array of wires and spanning the channel; and covering the side of the wire and the distal end of the wire between the wire and the overcoat layer A wire grid polarizer (WGP) comprising a conformal coat layer comprising a moisture barrier layer.
光のビームを放出することができる光源と、
前記光のビームの少なくとも一部を受光するように配置され、かつ複数のピクセルを有する空間光変調器であって、各ピクセルは、信号を受信し、かつ前記信号に基づき、偏光の変化を引き起こすことなく前記光のビームの少なくとも一部を透過させることができるか、または前記光のビームの少なくとも一部の偏光を回転させることができる、空間光変調器と、
を含み、
前記WGPは、前記空間光変調器に入る前、前記空間光変調器から出た後、またはその両方の前記光のビームの少なくとも一部内に配置される、請求項1から8のいずれか一項に記載のWGP。 Forming part of an image projector, the image projector
A light source capable of emitting a beam of light;
A spatial light modulator arranged to receive at least a portion of the beam of light and having a plurality of pixels, each pixel receiving a signal and causing a change in polarization based on the signal A spatial light modulator capable of transmitting at least part of the beam of light without rotating or rotating the polarization of at least part of the beam of light,
Including
9. The WGP according to any one of claims 1 to 8, wherein the WGP is disposed in at least a portion of the beam of light before entering the spatial light modulator, after exiting the spatial light modulator, or both. WGP of description.
前記チャンネルは、空気で満たされている、請求項1から9のいずれか一項に記載のWGP。 The overcoat layer extends down the side of the wire from the distal end to the bottom including a thickness of 10 to 100 nanometers;
The WGP according to any one of claims 1 to 9, wherein the channel is filled with air.
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