JP2021033283A - 傾斜サポートリブ付きワイヤグリッド偏光子 - Google Patents

傾斜サポートリブ付きワイヤグリッド偏光子 Download PDF

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Abstract

【課題】ワイヤグリッド偏光子(WGP)の性能を改善する。WGPを製造するための低コストの方法を発見する。
【解決手段】ワイヤグリッド偏光子(WGP)は、基板上にサポートリブ92のアレイを含むことができる。サポートリブ92の側面は、一側に傾斜されることができる。ワイヤ132は、各サポートリブ92の上側面及び遠位端上に設けられることができ、各ワイヤは、隣接するサポートリブ92のワイヤ132から分離されている。WGPは、エッチングを減らす又はなしで作成されることができる。
【選択図】図13

Description

本願は、概して、ワイヤグリッド偏光子に関連する。
ワイヤグリッド偏光子(WGP)は、光を2つの異なる偏光状態へと分割することができる。一方の偏光状態は、主にWGPを透過することができ、他方の偏光状態は、主に吸収又は反射されることができる。WGPの有効性又は性能は、主として透過される偏波(場合によりTpと呼ばれる)の高い透過率及び反対の偏光(場合によりTsと呼ばれる)の最小の透過率に基づく。高いコントラスト(Tp/Ts)を有することは有益であることができる。コントラストは、主として透過される偏波の透過率を増大すること(例えばTpを増大すること)及び反対の偏光の透過率を低下すること(例えばTsを低下すること)により向上されることができる。WGPの性能を改善することは有利であろう。
特に可視又は紫外光の偏光に対する高性能WGPのリブ及び他の光学デバイスのリブは、ナノメートルサイズのピッチ、ワイヤ幅、及びワイヤ高さで小さく且つ精巧であることができる。そのようなWGP及び他の光学デバイスを製造するのはコストがかかり得る。光学デバイスの低コストの製造方法を発見することは有利であろう。
パターニング及びエッチングは、WGPのワイヤを形成することができる。ワイヤグリッド偏光子のいくつかの望ましい材料が、エッチングするのに困難又は非実用的であることができる。ワイヤを形成するためのエッチングのニーズを低減又は排除することは有益であろう。
ワイヤグリッド偏光子(WGP)の性能を改善すること、WGPを製造するための低コストの方法を発見すること、そのようなWGPをエッチングするニーズを低減又は排除することが有利であろうことは認識されている。本発明は、これらのニーズを満たすWGPの様々な実施形態及びWGPの作成方法に関する。各実施形態は、これらのニーズのうちの1つ、いくつか、又はすべてを満たしてよい。
WGPは、基板上にサポートリブのアレイを含むことができる。サポートリブの側面は、一側に傾斜されることができる。各サポートリブの上側面及び遠位端にワイヤがあることができ、各ワイヤは、隣接するサポートリブのワイヤから分離されている。
(図面はスケールどおりに描かれていない場合がある。)
本発明の一実施形態に従う、基板11上に未硬化層12を設けることを含む、ワイヤグリッド偏光子(WGP)の作成方法におけるステップ10を示す概略側断面図である。
本発明の一実施形態に従う、未硬化層12内にサポートリブ22をインプリントすることを含む、WGPの作成方法における、ステップ10に続くことができる、ステップ20を示す概略側断面図である。
本発明の一実施形態に従う、未硬化層12を硬化して硬化層32を形成することを含む、WGPの作成方法における、ステップ20に続くことができる、ステップ30を示す概略側断面図である。
本発明の一実施形態に従う、モールド又はスタンプ13を除去すること、隣接するサポートリブ22の間にチャネル41を有する硬化層32内にサポートリブ22を残すことを含む、WGPの作成方法における、ステップ30に続くことができる、ステップ40を示す概略側断面図である。
本発明の一実施形態に従う、各サポートリブ22上にキャップ52を堆積すること、各キャップ52はサポートリブ22の側面Sの下に延びることを含む、WGPの作成方法における、ステップ40に続くことができる、ステップ50を示す概略側断面図である。
本発明の一実施形態に従う、各サポートリブ22上にワイヤ62を堆積すること、各ワイヤ62はサポートリブ22の側面Sの下に延びることを含む、WGPの作成方法における、ステップ40に続くことができる、ステップ60aを示す概略側断面図である。
本発明の一実施形態に従う、各キャップ52上にワイヤ62を堆積すること、各ワイヤ62はキャップ52の側面Sの下に延びることを含む、WGPの作成方法における、ステップ50に続くことができる、ステップ60bを示す概略側断面図である。
本発明の一実施形態に従う、各ワイヤ62上に下部リブ72を堆積すること、各下部リブ72はワイヤ62の側面Sの下に延びることを含む、WGPの作成方法における、ステップ60a又は60bに続くことができる、ステップ70を示す概略側断面図である。
本発明の一実施形態に従う、各下部リブ72上に上部リブ82を堆積すること、各上部リブ82は下部リブ72の側面Sの下に延びることを含む、WGPの作成方法における、ステップ70に続くことができる、ステップ80を示す概略側断面図である。
本発明の一実施形態に従う、基板11の表面11上の平行で細長いサポートリブ92のアレイ及び一側に傾斜されたサポートリブ92の側面92及び92を含む光学デバイス90の概略側断面図である。
本発明の一実施形態に従う、図9の光学デバイス90の概略斜視図である。
本発明の一実施形態に従う、光学デバイス110に対して近位端92の外角Api及びApuがそれぞれ遠位端92の内角Adi及びAduと値が類似していることを除いて、光学デバイス90と類似の光学デバイス110の概略側断面図である。
本発明の一実施形態に従う、本明細書に記載される他の光学デバイスと類似の光学デバイス120の概略側断面図であり、特に側面92及び92が湾曲する場合、基板11の表面11が粗い又は湾曲する場合、遠位端92が湾曲する場合、又はそれらの組み合わせにおいて、どれだけの角度Api、Apu、Adi及びAduが画定又は解釈されるかについてのガイダンスを提供する。
本発明の一実施形態に従う、例えば光学デバイス90及び110と類似のワイヤグリッド偏光子(WGP)のような光学デバイス130であるが、光学デバイス130はさらに各サポートリブ92の上側面92及び遠位端92上にワイヤ132を備えるものの概略側断面図である。
本発明の一実施形態に従う、光学デバイス130と類似の光学デバイス140であるが、光学デバイス140は、サポートリブ92の内側面92上に最大厚さTh132iのいくつかのワイヤ132及びチャネル93内の基板11の表面11上に最大厚さTh132sのいくつかワイヤ132をさらに備えるものの概略側断面図である。
本発明の一実施形態に従う、光学デバイス130及び140と類似の光学デバイス150であるが、光学デバイス150は、各サポートリブ92の上側面92及び遠位端92上で、ワイヤ132及びサポートリブ92の間に挟まれたキャップ152をさらに備えるものの概略側断面図である。
本発明の一実施形態に従う、光学デバイス150と類似の光学デバイス160であるが、光学デバイス160は、サポートリブ92の内側面92の少なくとも一部上にいくつかのキャップ152をさらに備えるものの概略側断面図である。
本発明の一実施形態に従う、基板11の表面11上に未硬化層172を設けることを含む、光学デバイスの作成方法におけるステップ170を示す概略側断面図である。
本発明の一実施形態に従う、未硬化のサポートリブ182のパターンを、一側に傾斜した未硬化のサポートリブ92の側面182及び182を有する未硬化層172内にインプリントすることを含む、ステップ170に続くことができる、光学デバイスの作成方法におけるステップ180を示す概略側断面図である。
本発明の一実施形態に従う、未硬化層172を硬化して固体の硬化したサポートリブ92を形成することを含む、ステップ180に続くことができる、光学デバイスの作成方法におけるステップ190を示す概略側断面図である。
本発明の一実施形態に従う、基板11の表面11に対する斜角A171にてスタンプ171を除去することを含む、ステップ190に続くことができる、光学デバイスの作成方法におけるステップ200を示す概略側断面図である。
本発明の一実施形態に従う、未硬化のサポートリブ182のパターンを、一側に傾斜した未硬化のサポートリブ92の側面182及び182を有する未硬化層172内にインプリントすることを含む、ステップ170に続くことができる(しかし、図17に例示されるものとは異なる形状のスタンプリブ171を有する)、光学デバイスの作成方法におけるステップ210を示す概略側断面図である。
本発明の一実施形態に従う、未硬化層172を硬化して固体の硬化したサポートリブ92を形成することを含む、ステップ210に続くことができる、光学デバイスの作成方法におけるステップ220を示す概略側断面図である。
本発明の一実施形態に従う、硬化したサポートリブ92上にコンフォーマル層231を設けることを含む、ステップ190、200、又は220のいずれかに続くことができる、光学デバイスの作成方法におけるステップ230を示す概略側断面図である。
定義。複数の同一を含む次の定義は、本特許出願全体に適用する。
本明細書で使用される場合、用語「コンフォーマル層(conformal layer)」は、機能トポロジの輪郭に一致する薄膜を意味する。例えば、全コンフォーマル層に亘る厚さは、1nm以上の最小値及び20nm以下の最大値を有することができる。別の例のように、コンフォーマル層の厚さの1nm以上の最小値により分割される最大値は、20以下、10以下、5以下、又は3以下であることができる。別の例のように、各ワイヤの遠位端におけるコンフォーマル層は、隣接するワイヤの遠位端にてコンフォーマル層から分離されることができ、遠位端は、基板から最も遠いワイヤの端である。
本明細書で使用される場合、用語「細長い(elongated)」は、長さ(表面へのリブの長さ)が、幅又は厚さより実質的に大きいことを意味する(例えば、長さは、幅、厚さ、又はそれらの両方の10倍以上、100倍以上、1000倍以上、又は10,000倍以上、より大きくすることができる)。
本明細書で使用される場合、用語「nm」はナノメートル(複数可)を意味する。
本明細書で使用される場合、用語「垂直角堆積(normal angle deposition)」は、材料が堆積される表面の面133に対して90度±10度の角度での堆積を意味する。図13を参照せよ。
本明細書で使用される場合、用語「上(on)」は、いくつかの他の固体材料を間に挟んで直接上に配置される又は上方に配置されることを意味する。
本明細書で使用される場合、用語「平行(parallel)」は、厳密な平行、標準的な製造公差内の平行、又はほぼ平行を意味し、それにより、厳密な平行からのずれは、デバイスの通常の使用に対して無視可能な効果しか及ぼさないであろう。
本明細書で使用される場合、WGPの異なる部分の間の同一の材料組成は、厳密に同一、標準的な製造公差内で同一、又はほぼ同一を意味し、それにより、厳密に同一からのずれは、デバイスの通常の使用に対して無視可能な効果しか及ぼさないであろう。
本明細書で別段、明示的に留意されない限り、全温度依存値は25℃でのそのような値である。
光学構造に使用される材料は、ある程度の光を吸収し、ある程度の光を反射し、またある程度の光を透過することができる。次の定義は、主に吸収性、主に反射性、又は主に透過性である材料間を区別する。各材料は、紫外線スペクトルに亘って、可視スペクトルに亘って、赤外線スペクトルに亘って、又はそれらの組み合わせについて、使用目的の波長範囲で吸収性、反射性、又は透過性であると考えることができ、異なる波長範囲で異なる特性を有することができる。材料は、反射率R、屈折率nの実部、屈折率の虚部/吸光係数kに基づいて、吸収性、反射性、及び透過性へと分類される。式1は、垂直入射での空気と材料の一様なスラブとの間のインタフェースの反射率Rを決定するのに使用される。
本明細書で別段の明示的な特定がない限り、波長範囲内でk≦0.1を有する材料は「透過性(transparent)」な材料であり、特定の波長範囲でk>0.1及びR≦0.6を有する材料は「吸収性(absorptive)」材料であり、特定の波長範囲でk>0.1及びR>0.6の材料は、「反射性(reflective)」材料である。特許請求の範囲において明示的に記載されている場合、特定の波長範囲でk>0.1及びR≧0.7、R≧0.8、又はR≧0.9を有する材料は、「反射性(reflective)」材料である。
本明細書で使用される場合、紫外線スペクトルは10nm以上且つ400nm未満を意味し、可視スペクトルは400nm以上且つ700nm未満を意味し、赤外線スペクトルは700nm以上且つ1mm以下を意味する。
5つ又は6つのサポートリブ22又は92が図面に例示され且つ本明細書に記載されるが、特に光学デバイスが導波管である場合に、6より多くのサポートリブ22又は92があることができ、又は例えば2又は3のような5よりより少ないサポートリブ22又は92があることができる。
第1の方法、図1〜図8。
図1〜図8に例示されるワイヤグリッド偏光子(WGP)の第1の作成方法は、次の順序又は特定される場合は他の順序で実行されることができる、次のステップのいくつか又はすべてを備えることができる。以下に記載されていない、追加のステップもあり得る。これらの追加のステップは、記載されているステップの、前、間、又は後であり得る。WGPは、エッチングを用いないで形成されることができる。
第1の方法は、基板11上に未硬化層12を設けるステップ10(図1)、スタンプ13を用いて未硬化層12内にサポートリブ22をインプリントするステップ20(図2)、未硬化層12を硬化して硬化層32を形成するステップ30(図3)、スタンプ13を除去して、隣接するサポートリブ22の間にチャネル41を用いて硬化層32内にサポートリブ22を残すステップ40(図4)を備えることができる。各サポートリブ22は、サポートリブ22の材料により隣接するサポートリブ22に結合されることができる。
一実施形態では、未硬化層12は、連続相全体に亘って分散された固体無機ナノ粒子を有する液体であることができ、硬化層32は、無機ナノ粒子の固体相互接続ネットワークを含むことができる。別の実施形態では、未硬化層12は、分散相及び連続相を含むコロイド懸濁液であることができ、未硬化層12を硬化することは、連続相を除去して硬化層32を画定する固体を形成することを含むことができる。
別の実施形態では、未硬化層12は、溶媒内に分子を含む溶液であることができる。溶媒は、水及び有機液体を含むことができる。分子は、反応基と結合する金属原子を含むことができる。各反応基は、−Cl,−OR,−OCOR,又は−N(Rであることができる。各Rは、例えば−CH,−CHCH,又は−CHCHCHのようなアルキル基であることができる。未硬化層12を硬化することは、分子を反応させて、硬化層32を画定する互いに連結された金属原子の固体を形成することを含むことができる。
第1の方法は、さらに、サポートリブ22のそれぞれの遠位端D上に上部リブ53、又は上部リブ53のスタックを堆積することを備えることができる(図5〜図8内のステップ50、60a又は60b、70、80又はそれらの組み合わせを参照)。ステップ10、20、30、及び40に続く、これらのステップの例示的な組み合わせは、ステップ50、ステップ50次いで60b、ステップ50、60b次いで70、ステップ50、60b、70次いで80、ステップ60a、ステップ60a次いで70、ステップ60a、70次いで80を含む。
ステップ50は、基板11から最も遠い各サポートリブ22の遠位端Dにて、各サポートリブ22上にキャップ52を堆積することを含むことができる。キャップ52は、スパッタリング堆積されることができる。キャップ52は、(例えば、紫外線スペクトルに亘って、可視スペクトルに亘って、赤外線スペクトルに亘って、又はそれらの組み合わせについて)透過性であることができる。
キャップ52は、チャネル41の一部又はすべてをブロックするために遠位端Dにて又はその近位にてサポートリブ22より幅広くすることができ、従って、後から堆積された上部リブ53がチャネル41内に堆積されるのを最小化又は防止することができる。例えば、1.1≦W/WSR、1.2≦W/WSR、1.4≦W/WSR、1.6≦W/WSR、1.8≦W/WSR、又は1.9≦W/WSR及びW/WSR≦2.1、W/WSR≦2.4、W/WSR≦2.8、W/WSR≦3.5、W/WSR≦4、又はW/WSR≦6であり、Wは、サポートリブ22の遠位端Dで測定されるキャップ52の幅であり、WSRは、サポートリブ22の遠位端Dから基板11に最も近いサポートリブ22の近位端Pに向かう距離の20%にて測定されるサポートリブ22の幅である。
ステップ60aは、ステップ40に続くことができ、基板11から最も遠い各サポートリブ22の遠位端Dにて、各サポートリブ22上にワイヤ62を堆積することを含むことができる。ステップ60bは、ステップ50に続くことができ、各キャップ52上にワイヤ62を堆積することを含むことができる。ワイヤ62の例示的な堆積法は、スパッタ堆積又は蒸発堆積を含む。ワイヤ62は、(例えば、紫外線スペクトルに亘って、可視スペクトルに亘って、赤外線スペクトルに亘って、又はそれらの組み合わせについて)反射性であることができる。ステップ60a及び60bは、次のステップ70及び80の前又は後に実行されることができる。
ステップ70は、ステップ60a又はステップ60bに続くことができ、各ワイヤ62上に下部リブ72を堆積することを含むことができる。下部リブ72は、屈折率の実部n≦1.6、n≦1.5、n≦1.4、n≦1.3、又はn≦1.2及び吸光係数k≦0.1、k≦0.01、又はk≦0.001を有することができる。ステップ80は、ステップ70に続くことができ、各下部リブ72上に上部リブ82を堆積することを含むことができる。上部リブ82は、屈折率の実部n≧1.6、n≧1.7、n≧1.9、n≧2.1、又はn≧2.3及び吸光係数k≦0.1、k≦0.01、又はk≦0.001を有することができる。この段落の屈折率及び吸光係数は、紫外線スペクトルに亘って、可視スペクトルに亘って、赤外線スペクトルに亘って、又はそれらの組み合わせについてそのような値であることができる。
上部リブ53のスタックを堆積することは、上部リブ53を堆積することを含むことができ、それにより、上部リブ53の1つ、いくつか、又はすべては隣接するサポートリブ22上の関連する上部リブ53から分離される。チャネル41の下端41は、上部リブ53の材料を含まないことができる。チャネル41の下端41は、キャップ52、ワイヤ62、下部リブ72、上部リブ82、又はそれらの組み合わせの材料を含まないことができる。キャップ52を堆積することは、各キャップ52を堆積することを含むことができ、それにより、隣接するサポートリブ22上のキャップ52から分離される。ワイヤ62を堆積することは、各ワイヤ62を堆積することを含むことができ、それにより、隣接するサポートリブ22上のワイヤ62から分離される。下部リブ72を堆積することは、各下部リブ72を堆積することを含むことができ、それにより、隣接するサポートリブ22上の下部リブ72から分離される。上部リブ82を堆積することは、各上部リブ82を堆積することを含むことができ、それにより、隣接するサポートリブ22上の上部リブ82から分離される。隣接するサポートリブ22上の関連する上部リブ53からの分離を伴う上部リブ53のいずれかの堆積は、以下の章「第1及び第2の方法、ワイヤ分離」に記載されるように実現されることができる。
サポートリブ22、上部リブ53、キャップ52、ワイヤ62、下部リブ72、上部リブ82、又はそれらの組み合わせは、基板11から最も遠い遠位端Dにて湾曲した断面形状を有することができる。この湾曲した断面形状は、放物線又は半楕円の断面形状であることができる。湾曲した断面形状は、主として透過される偏波の透過率を増大することによるように、WGP性能を改善することができる。
キャップ52はサポートリブ22の側面Sの下に延在することができ、ワイヤ62はキャップ52の側面Sの下に延在することができ、下部リブ72はワイヤ62の側面Sの下に延在することができ、上部リブ82は下部リブ72の側面Sの下に延在することができ、又はそれらの組み合わせが可能である。スタック内の低く隣接するリブの側面の下に延在する上部リブ53と組み合わされた湾曲した断面形状は、この形状はより薄い層に同一の偏光効果を実現することを可能にできるから、製造スループットを改善することができる。
サポートリブ22は、改善された光学性能のために、特に低波長で、例えばn22≦1.4、n22≦1.3、n22≦1.2、又はn22≦1.1のように低い屈折率(n22)を有することができる。さらに、サポートリブ22の屈折率(n22)は、基板11の屈折率(n11)より低くなることができ、キャップ52の屈折率(n52)より低くなることができ、又はそれらの両方が可能である。
この低い屈折率を実現する1つの方法は、硬化層32内に小さいボイド又はキャビティを含めることである。空気が充填されたこれらの小さいボイドは、硬化層32の全体的な屈折率を下げる。例えば、硬化層32は、約1.4−1.5の屈折率を有する二酸化シリコンを含むことができるが、ボイドを用いると、全体的な屈折率は1.4未満になることができる。これらのボイドは、大きな分子を有する未硬化層12内で溶媒を使用することにより形成されることができる。例えば、未硬化層12内の溶媒の化学物質は、70g/mol以上、80g/mol以上、90g/mol以上、100g/mol以上、又は110g/mol以上の分子量(molecular weight)を有することができる。別の例のように、この溶媒内の化学物質は、各分子内に、例えば15以上の原子、20以上の原子、又は25以上の原子のように多数の原子を有することができる。この溶媒内の化学物質は、十分に揮発性であり得るように、過度に高い分子量を有さないことは有用であり得る。従って、この溶媒内の全ての化学物質は、125g/mol以下、150g/mol以下、175g/mol以下、200g/mol以下、又は300g/mol以下の分子量を有することができる。この溶媒内の全ての分子は、30以下の原子、50以下の原子、又は75以下の原子を含むこともできる。さらに、この溶媒は、アリール分子、そうでなければ二重結合を有する分子のような大きな空間を占める構造を有することができる。例えば、未硬化層12は、ベンゼン又はキシレンを含むことができる。従って、サポートリブ22は、有機部分を含むことができる。例えば、サポートリブ22内の原子の0.1%以上、1%以上、又は10%以上及び15%以下、25%以下、又は50%以下は、有機部分の一部であることができる。
サポートリブ22及びキャップ52は、同一又は類似の材料組成を有することができる。例えば、サポートリブ22の材料組成の60%以上、75%以上、85%以上、又は90%以上及び92%以下、95%以下、又は99%以下は、キャップ52の材料組成と同一であることができる。サポートリブ22の無機部分は、キャップ52の無機部分と同一であることができる。従って、サポートリブ22及びキャップ52の間の材料組成の差は、サポートリブ22内に加えられた有機部分であることができる。
第1の光学デバイス、図5〜図8。
ワイヤグリッド偏光子(WGP)は、上記の第1の方法により形成されることができ、その結果として、幅広い様々な材料(エッチングが困難なこれらでさえ)を含むことができ、従って、場合によっては性能、耐久性、又はそれらの両方を向上することができる。エッチングの回避又は削減に起因して、WGPは、低コストで作成されることもできる。WGP及びWGPの成分は、上述のような特性を有することができる。
図5〜図8に例示されるように、WGPは、基板11上にサポートリブ22のアレイ、及びサポートリブ22のそれぞれの遠位端D上に上部リブ53又は上部リブ53のスタックを含むことができる。サポートリブ22及び上部リブ53のスタックは、図面の表面へと延びる長さで、平行で細長くされることができる。代わりに、サポートリブ22及び上部リブ53のスタックは、例えば、メタマテリアル偏光子のように、様々な方向に延在することができる。
上部リブ53又は上部リブ53のスタックは、1つの上部リブ53(図5及び図6a)、2つの上部リブ53(図6b)、3つの上部リブ53(図7)、4つの上部リブ53(図8)、又は4より多い上部リブ53を含むことができる。一実施形態では、上部リブ53のスタックは、サポートリブ22から外向きに移動する次の順で、すなわちキャップ52、ワイヤ62、下部リブ72、そして上部リブ82の順で、次の上部リブ53を含むことができる。別の実施形態では、上部リブ53のスタックは、サポートリブ22から外向きに移動する次の順で、すなわちワイヤ62、下部リブ72、そして上部リブ82の順で、次の上部リブ53を含むことができる。別の実施形態では、上部リブ53は、ワイヤ62を含むことができる。
傾斜サポートリブ付き第2の光学デバイス92。
図9〜図16及び図23に例示されるように、隣接するサポートリブ92の間にチャネル93を有する基板11の表面11上に平行で細長いサポートリブ92のアレイを備える光学デバイス90、110、120、130、140、150、160、及び230が示される。各サポートリブ92は、基板11に最も近い近位端92及び近位端92の反対の遠位端92を有する断面プロファイルを有することができる。遠位端92は、基板11から最も遠くされることができる。各サポートリブ92は、チャネル93に面して近位端92から遠位端92に延びる側面92及び92を有することもできる。チャネル93は、チャネル93の長さに沿って延びるエア充填領域を含むことができ、チャネル93の長さはチャネルの最長の寸法である。
図13〜図16に例示されるように、光学デバイス130、140、150及び160は、それぞれ、各サポートリブ92の上側面92及び遠位端92上にワイヤ132を有するワイヤグリッド偏光子(WGP)であることができる。ワイヤ132は、平行且つ細長くされることができる。偏光を容易にするために、各ワイヤ132は、隣接するサポートリブ92上のワイヤ132から分離されることができる。サポートリブ92及び加えられるキャップ152の形状の次の説明は、垂直入射からのワイヤ132の堆積であってでさえも、別個のサポートリブ92上のワイヤ132の分離を保証又は向上するのに有用であることができる(図13を参照)。
サポートリブ92の側面は、基板11に向かって傾斜してそれに面する内側面92と、内側面92の反対で基板11に面しない又は基板11から離れて面する上側面92を含むことができる。サポートリブ92のこのもたれ又は傾斜は、隣接するサポートリブ92上でワイヤ132から分離する各ワイヤ132を有する、上側面92上、遠位端92上、又はそれらの両方へのワイヤ132の堆積(特に、垂直角堆積により)を容易にすることができる。一実施形態では、全てのサポートリブ92は、単一方向にもたれることができる。
サポートリブ92のもたれ又は傾斜は、角度A92、Api、及びApuにより定量化されることができる。角度A92は、面95(図9〜図12)及び基板11の表面11の間の最小角度である。面95は、各サポートリブ92の長さL(図10)に沿って、サポートリブ92の中央を通って近位端92から遠位端92に延在する。A92の例示的値は、5≦A92、15≦A92、25≦A92、40≦A92、又は60≦A92及びA92≦45、A92≦60、A92≦75、又はA92≦85を含む。Apiは、内側面92及び基板11の表面11の間の外角である。Apiの例示的値は、5≦Api、15≦Api、25≦Api、35≦Api、45≦Api、55≦Api、又は65≦Api及びApi≦45、Api≦55、Api≦65、Api≦75、又はApi≦85を含むことができる。Apuは、上側面92及び基板11の表面11の間の外角である。Apuの例示的値は、95≦Apu、105≦Apu、115≦Apu、130≦Apu、又は150≦Apu及びApu≦135、Apu≦150、Apu≦165、又はApu≦175を含む。Api−Apuは、次のように関連されることができる。|180−Api−Apu|≦2、|180−Api−Apu|≦5、|180−Api−Apu|≦10、|180−Api−Apu|≦20、又は|180−Api−Apu|≦30
光学デバイスがワイヤ132を有するワイヤグリッド偏光子(WGP)である場合、次いで、角度A92、Api、及びApuは、サポートリブ92の間のサイズ及び間隔に沿って、各ワイヤ132を隣接するサポートリブ92上のワイヤ132から分離させて保持するよう選択されることができる。次式では、L(図9)は、チャネル内の1つのサポートリブ92から隣接するサポートリブ92までの、基板11の表面11に平行な直線距離であり、L(図9)は近位端92から遠位端92までの内側面92の直線距離である。概して、Lは、求められるWGP性能(例えば、Tp及びTsのバランス)に基づいて選択され、Lは、求められるサポートリブ92の構造的強度に基づいて選択される。次いで、角度A92は、次式A92=cos−1(L/L)から算出されることができる。A92のこの値は、チャネル11内の基板11の表面11がワイヤ132の垂直角堆積するのをブロッキングするサポートリブ92をもたらすことができる。上述の厳密なA92値を実現する必要はない又は望まれないことがある。そのような角度からのずれは、式A92=cos−1(X×L/L)により定量化されることができる。異なる状況に対する「X」の値は、次の2つの段落に記載される。
チャネル11の部分的ブロッキングは、チャネル93内のワイヤ132のいくつかの堆積が特定のWGP設計において容認される場合、又は堆積が上側面92に面する堆積ターゲットを用いて斜角にて実行される場合、許容可能であってよい。式A92=cos−1(X×L/L)において使用する場合にXの例示的範囲は、X≦0.95、X≦0.9、X≦0.8、X≦0.7、X≦0.6、X≦0.5、X≦0.4、又はX≦0.2を含む。
いくつか設計に対して、特に主として透過される偏波の高い透過率に対して(例えば、高Tp)、ワイヤ132を有する上側面92、遠位端92、又はそれらの両方の部分的カバレッジは、有用であることができる。これは、Xを増大してA92を減少させることにより実現されることができ。式A92=cos−1(X×L/L)において使用する場合にXの例示的範囲は、X≧1.03、X≧1.05、X≧1.1、X≧1.15、又はX≧1.2を含む。
サポートリブ92の遠位端92での角度Adi及びAduは、堆積の間のチャネル93の所望のブロッキング、WGPの耐久性、及び製造コストを低下するために、選択されることができ、以下に記載されるスタンプ171の形状により形成されることができる。Adiは、内側面92及び遠位端92の間の内角である。Aduは、上側面92及び遠位端92の間の内角である。
例えば、Adi及びAduは、図9〜図10に示されるように、90度に近くされることができる。この設計は、サポートリブ92の耐久性を改善することができ、スタンプ171のコストを減らすことができる。代わりに、図11に例示されるように、Adiは、90度未満(例えば、Adi<90、Adi≦80、Adi≦70、Adi≦60、又はAdi≦50及びAdi≧10)であることができ、及びAduは90度より大きく(例えば、Adu>90、Adu≧100、Adu≧110、Adu≧120、Adu≧130、及びAdu≦180)あることができ、従って、遠位端92にて内側面92をチャネル93の上に延ばす。この設計は、ワイヤ132の堆積の間、基板11の表面11のブロッキングを改善することができる。
チャネル角Aが、図9及び図11に例示される。チャネル角Aは、サポートリブ92の側面92及び92とチャネル93内の基板11の表面11との間の角度である。図9に例示されるように、各チャネル93において、1つのチャネル角Aは、90度未満であることができ、チャネルの反対の側面上の他のチャネル角Aは、90度より大きくされることができる。代わりに、図11に例示されるように、各チャネル93において、両チャネル角Aは、例えば90±5、90±10、90±15、又は90±20のようにおよそ90度にすることができる。両チャネル角A〜90を用いる図11の実施形態は、増大されたチャネル93の深さから得られる増大した性能に起因して、好ましくてよい。
次にさらに、前述の角度がどう画定又は解釈されるか記述する。「外角(external angle)」のように記載されるあらゆる角度は、サポートリブ92の外部で測定される。図12に例示されるように、側面92及び92が湾曲される場合、次いでサイドライン121が使用されて、角度Api及びApuを決定する。サイドライン121は、側面92又は92の最も狭い寸法で且つ側面92又は92の平均方向で整列する角度で整列される。角度Api及びApuが、基板の湾曲度又は基板11の表面11の粗さに起因するなど、精密且つ反復して光学デバイスに亘って決定されることができない場合、次いで、これらの角度Api及びApuは、基板11の中心を通じて延びる基板ライン123にて測定される。基板ライン123は、基板11の表面11の平均又は表面11の反対の基板11の側面11の平均のいずれかが最もスムースな表面を有する方向を有する。遠位端92が湾曲する場合、次いで、遠位線122が角度Adi及びAduを決定するのに使用される。遠位線122は、2つのサイドライン121が遠位端92を出る場所の間に延在する。
まとめると、式A92=cos−1(X×L/L)における距離L、距離L、角度A92、値X、及び遠位端92における角度Adi及びAduが、基板11の表面11に直交する方向から見えるように、サポートリブ92によりチャネル93内で基板11の表面11の部分的又は完全なブロッキングのために選択されることができる。この完全なブロッキングを示す図9内のライン94を参照せよ。基板11の表面11に直交する方向から見えるように、チャネル93の完全なブロッキングは、図13に例示されるように、各サポートリブ92の内側面92上、チャネル93内の基板11上、又はそれらの両方でワイヤ132を無視可能又はなしとすることができる。
代わりに、図14に例示されるように、ワイヤ132は、チャネル93に入り、各サポートリブ92の内側面92の一部、チャネル93内の基板11の一部、又はそれらの両方をカバーすることができる。例えば、各サポートリブ92の内側面92、チャネル93内の基板11、又はそれらの両方の50%以上、75%以上、又は90%以上が、ワイヤ132の材料を含まないこととすることができ、他の部分はワイヤ132でコーティングされることができる。
ワイヤ132は、内側面92の一部、チャネル93内の基板11の一部、又はそれらの両方をカバーしない場合、傾斜したサポートリブ92のブロッキング効果に起因して、小さい厚さでそれをカバーすることができる。例えば、Th132i≦10nm、Th132i≦20nm、又はTh132i≦50nmであり、Th132iは、内側面92に垂直に測定される内側面92上のワイヤ132の最大厚さである。別の例のように、Th132u/Th132i≧2、Th132u/Th132i≧5、Th132u/Th132i≧10、Th132u/Th132i≧20であり、Th132uは、上側面に垂直に測定される上側面92上のワイヤ132の最大厚さである。別の例のように、Th132u/Th132s≧2、Th132u/Th132s≧5、Th132u/Th132s≧10、又はTh132u/Th132s≧20であり、Th132sは、基板11の表面11に垂直に測定されるサポートリブ92に隣接するチャネル93内の基板11の表面11上のワイヤ132の最大厚さである。
図15〜図16に例示されるように、WGP150及び160は、さらに、各ワイヤ132と各サポートリブ92との間に少なくとも部分的に挟まれるキャップ152を備えることができる。キャップ152の目的は、さらに、ワイヤ132の堆積の間、チャネルを閉鎖することである。従って、キャップ152は、サポートリブ92の長さL及び角度Apiの製造限界を補償するのに役立つことができる。例えば、未硬化層172のスタンプ171への吸上が制限されることができ、従って、スタンプ−チャネル173の深さを制限する(図17〜図18)。この限界は、キャップ152の使用により補償されることができる。長いサポートリブ92とキャップ152の組み合わせの別の利点は、これが、チャネル93の長さを増大することができ、従って、米国特許第6122103号明細書に記載されるような低下した実効屈折率を有する大きな領域を提供することができることである。各サポートリブ92上のキャップ152が、隣接するサポートリブ92上のキャップ152から分離される(すなわち、接触しない)ことは有用であることができる。この分離は、分離ワイヤ132の堆積を容易にすることができる。
図15に例示されるように、キャップ152は、上側面92の一部又はすべて、遠位端92の一部又はすべて、又はそれらの両方をカバーすることができる。図16に例示されるように、キャップ152は、各サポートリブ92の内側面92の少なくとも一部をカバーすることができる。例えば、各サポートリブ92の内側面92の50%以上、75%以上、又は90%以上が、キャップ152の材料を含まないこととすることができ、他の部分はキャップ152でコーティングされることができる。
内側面92に垂直に測定される内側面92上のキャップ152の例示的最大厚さTh152iは、Th152i≦5nm、Th152i≦10nm、又はTh152i≦20nmを含む。別の例のように、Th152u/Th152i≧2、Th152u/Th152i≧5、Th152u/Th152i≧10、Th152u/Th152i≧20であり、Th152uは上側面92に垂直に測定される上側面92上のキャップ152の最大厚さである。
第2の方法、図9〜図23。
ワイヤグリッド偏光子(WGP)のような光学デバイスの第2の作成方法は、図17〜図23に例示される次のステップのいくつか又はすべてを備えることができる。第2の方法は、次の順序又は特定される場合は他の順序で実行されることができる。特許請求の範囲に、明記されていない限りは、いくつかのステップが同時に実行されることができる。以下に記載されていない、追加のステップもあり得る。これらの追加のステップは、記載されているステップの、前、間、又は後であり得る。光学デバイス及び光学デバイス自体の成分は、上述のような特性を有することができる。上記されていない、以下の第2の方法における光学デバイスの特性の追加の説明は、上述の光学デバイスに適用可能であることができる。
第2の方法は、次のうちのいくつか又はすべてを備えることができる。(a)基板11の表面11上の未硬化層172を設けるステップ170(図17)。(b)未硬化層172内に未硬化のサポートリブ182のパターンをインプリントするステップ180又は210(図18及び図21)。(c)未硬化層を硬化するステップ190又は220(図19及び図22)。(d)各サポートリブ92の上側面92及び遠位端92上にキャップ152を堆積する(図15及び図16)。(e)各サポートリブ92の上側面92、各サポートリブ92の遠位端92、又はそれらの両方にワイヤ132を堆積する(図13〜図16)。
(b)及び(c)未硬化層172内にサポートリブ92のパターンをインプリントすることが、例えば以下に記載されるようなスタンプ171などを用いて実行されることができ、それにより上述のような角度を有することができるもたれたサポートリブ92を生成する。
図18及び図21に例示されるように、インプリントは、スタンプ171を未硬化層172へと押圧することを含むことができる。スタンプ171は、チャネル93と嵌合するスタンプリブ171及びサポートリブ92と嵌合するスタンプチャネル173を含むことができる。
サポートリブ92のもたれた形状に起因して、スタンプ171をサポートリブ92からこれらを損傷することなく除去するのは困難であることができる。スタンプ171を光学デバイスからサポートリブ92を損傷することなく除去する1つの方法は、A92(図9〜図12を参照)に近くすることができる角度A171(図20を参照)でスタンプ171を除去することである。例えば、A171は、A92の2度、5度、10度、20度、又は30度内であることができる。
スタンプ171を光学デバイスからサポートリブ92を損傷することなく除去する他の方法は、柔軟なスタンプ171を使用すること、柔軟なサポートリブ92を使用すること、又はそれらの両方である。スタンプ171は、弾性材料を含むことができる。スタンプリブ171又は両方に連結されるスタンプ171のスタンプリブ171、基部171は、弾性であることができる。スタンプリブ171に連結されるスタンプ171のスタンプリブ171、基部171又は両方は、ポリイミド、ポリジメチルシロキサン、又はそれらの両方を備えることができる。スタンプリブ171、スタンプリブ171に連結されるスタンプ171の基部171、スタンプ171がサポートリブ92から除去される場合のサポートリブ92、又はそれらの組み合わせは、6GPa以下、3GPa以下、1GPa以下、又は0.1GPa以下及び0.1GPa以上、0.01GPa以上、0.005GPa以上、0.001GPa以上、又は0.0001GPa以上であることができる弾性のモジュールを有することができる。サポートリブ92は、未硬化層172を部分的に硬化し、スタンプ171を除去し、次いで硬化を完結することにより柔軟になることができる。部分的に硬化したサポートリブ92は、スタンプ171が除去されると、曲がることができる。
(c)未硬化層172を硬化することは、未硬化のサポートリブ182を固体で硬化されるサポートリブ92へと硬化することを含むことができる。一実施形態では、未硬化層172は、連続相全体に分散される固体無機ナノ粒子を有する液体であることができ、固体無機ナノ粒子は反応基に結合される金属原子を含み、各反応基は独立に−Cl、−OR、−OCOR、又は−N(Rであり、Rはアルキル基であり、硬化は分子を反応させて互いに連結される金属原子の固体を形成することを含むことができる。別の実施形態では、未硬化層172は、連続相全体に亘って分散された固体無機ナノ粒子を有する液体であることができ、硬化は、無機ナノ粒子の固体相互接続ネットワークを形成することを含むことができる。別の実施形態では、未硬化層172は、分散相及び連続相を含むコロイド懸濁液であることができ、未硬化層172を硬化することは連続相を除去することを含むことができる。
(d)及び(e)、キャップ152、ワイヤ132、又はそれらの両方は、スパッタ堆積により堆積されることができ、これは、別個のサポートリブ92上でキャップ152、ワイヤ132、又はそれらの両方の分離堆積を容易にすることができる。別個のサポートリブ92上のキャップ152、ワイヤ132、又はそれらの両方の分離堆積は、例えば所望の偏光の増大された透過率(例えばTpを増大)及び反対の偏光の低下された透過率(例えばTsを低下)のようなWGP性能を改善することができる。キャップ152のスパッタ堆積は、サポートリブ92に面する線形プロファイル152及びワイヤ132に面する湾曲プロファイル152を有するキャップ152をもたらすこともでき、これらは、WGP性能を改善することができる。この線形プロファイル152/湾曲プロファイル152は、WPG性能を改善することもできる。
キャップ152、ワイヤ132、又はそれらの両方の堆積は、垂直角堆積を含むことができる、又は垂直角堆積によるだけで実行されることさえできる。いくつかの製造施設には斜角堆積用の機器が欠如するため、そのような垂直角堆積は、追加機器の購入の回避に起因してWGPの製造コストを低下可能にすることができる。
(b)から(e)、図11及び図18〜図20に例示されるように、隣接するサポートリブ22及び92は、サポートリブ92の材料111により近位端92にて結合されることができる。これは、スタンプ171の全てを基板に押圧しないことにより実現されることができる。サポートリブ92の材料111によるサポートリブ92のこの接続は、サポートリブ92の強度を増大することができる。これは、傾斜又はもたれたサポートリブ92とともに、本明細書に記載された実施形態において特に有用であることができる。サポートリブ92は近位端92にて結合され得るが、各サポートリブ92は、遠位端92及び側面92及び92にて隣接するサポートリブ92から分離されることができる(すなわち接触しない)。この分離は、分離キャップ152、分離ワイヤ132、又はそれらの両方の堆積を容易にすることができる。
未硬化層172、サポートリブ92、キャップ152、又はそれらの組み合わせは、例えば1.1以下、1.2以下、1.3以下、又は1.4以下のような改善された光学性能の低い屈折率を有することができる。一実施形態では、そのような屈折率は1.0以上であることができる。
この低い屈折率を実現する1つの方法は、サポートリブ92内に残ることができる未硬化層172内に小さいボイド又はキャビティを含めることである。空気が充填されたこれらの小さいボイドは、全体的な屈折率を下げることができる。例えば、サポートリブ92は、約1.4−1.5の屈折率を有する二酸化シリコンを含むことができるが、ボイドを用いると、全体的な屈折率は1.4未満になることができる。これらのボイドは、大きな分子を有する未硬化層172内で溶媒を使用することにより形成されることができる。例えば、未硬化層172内の溶媒は、70g/mol以上、80g/mol以上、90g/mol以上、100g/mol以上、又は110g/mol以上の分子量(molecular weight)を有することができる。別の例のように、この溶媒内の化学物質は、例えば15以上の原子、20以上の原子、又は25以上の原子のように多数の原子を有することができる。この溶媒は、過度に高い分子量を有さないようにすることで、それにより、十分に揮発性にできることに有用であり得る。従って、この溶媒は、125g/mol以下、150g/mol以下、175g/mol以下、200g/mol以下、又は300g/mol以下の分子量を有することができる。この溶媒は、30以下の原子、50以下の原子、又は75以下の原子を有することもできる。さらに、この溶媒は、アリール分子、そうでなければ二重結合を有する分子のような大きな空間を占める構造を有することができる。例えば、未硬化層172は、ベンゼン又はキシレンを含むことができる。
サポートリブは、紫外線スペクトルに亘って、可視スペクトルに亘って、赤外線スペクトルに亘って、又はそれらの組み合わせについて屈折率の実部n≧1.7又はn≧2.0及び吸光係数k≦0.1を有する。サポートリブ92の例示的材料は、ハフニウム、鉛、ニオブ、タンタル、チタン、タングステン、ジルコニウム、シリコン、又はそれらの組み合わせの酸化物を含む。
サポートリブ92は、製造を容易にする、WGPの性能に影響を及ぼす、又はそれらの組み合わせをもたらす有機部分を含むことができる。これらの有機部分は、未硬化層172の材料組成の一部であることができ、未硬化層172は硬化されてサポートリブ92を形成した後に残ることができる。例えば、サポートリブ92内の原子の0.1%以上、1%以上及び25%以下、50%以下は、有機部分の一部であることができる。別の例のように、サポートリブ内の有機部分の質量パーセントは、0.1%以上20%以下であることができる。有機部分は、−CH、−CHCH、又はそれらの両方を含むことができる。別の例のように、全ての有機部分は、3以下の炭素原子を含むことができる。
キャップ152は、サポートリブ92と同一又はそれと異なる材料組成を有することができる。一実施形態では、キャップ152及びサポートリブ92は、二酸化シリコンを備えることができる。一実施形態では、キャップ152ではなくサポートリブ92は、それぞれの堆積/形成の異なる方法に起因して、有機部分を含むことができる(例えば、サポートリブ92は概してスピンオン、次いでインプリントにより形成され、キャップ152は概してスパッタリングにより形成される)。
サポートリブ92、基板11、及びキャップ152は、同一又は類似の材料組成を有することができる。例えば、サポートリブ92、基板11、キャップ152の材料組成の70%以上、80%以上、90%以上、又は95%以上は、同一であることができる。サポートリブ92、基板11、キャップ152、又はそれらの組み合わせは、紫外線スペクトル、可視スペクトル、又は赤外線スペクトルに亘って又はそれらの組み合わせについて透過性であることができる。ワイヤ132は、紫外線スペクトル、可視スペクトル、又は赤外線スペクトルに亘って又はそれらの組み合わせについて反射性であることができる。
図23に例示されるように、第2の方法は、さらに、硬化したサポートリブ92上にコンフォーマル層231を設けること、光学デバイス232を形成することを含むステップ230を備えることができる。ステップ230は、ステップ190、200又は220のいずれかに続くことができる。コンフォーマル層231は、原子層堆積により設けられることができる。コンフォーマル層231は、サポートリブ92の屈折率(n92)より高い屈折率(n231)を有することができる。これら屈折率の例示的値は、n92≧1.3、n92≧1.5、又はn92≧1.7、n92≦1.6、n92≦1.8、又はn92≦1.99、n231≧2.0又はn231≧2.2、及びn231≦3.0又はn92≦4.0を含む。これらの屈折率n231及びn92値並びに関係は、紫外線スペクトル、可視スペクトル、赤外線スペクトルに亘って又はそれらの組み合わせについてそのような値及び関係であることができる。光学デバイスが導波管である場合、コンフォーマル層231の追加は、特に使用目的の波長にて又は波長範囲に亘ってn231>n92の場合、導波管の性能を改善することができる。
第1及び第2の方法、ワイヤ分離。
隣接するサポートリブ22又は92上のワイヤ62又は132から分離されることはワイヤ62又は132に有用であることができる。次の段落は、第1の方法及び第2の方法の両方においてこれをどう実現するか記述する。
第1の方法では、堆積の好ましい方法はスパッタリングである。チャンバ内の圧力は、低方向性堆積のため立ち上げられることができ、全角度からのワイヤ62の堆積及びサポートリブ22の遠位端Dでのワイヤ62の選択的堆積が得られる。しかしながら、過度に高い堆積圧力は、過度に遅い堆積速度をもたらすことができる。5ミリトールの圧力は、(a)高い圧力による全角度からのワイヤ62の堆積を分散するために示唆される。(b)より低い圧力は、堆積速度を改善する。
第2の方法では、好ましい堆積方法は、蒸発又は低圧スパッタリングを含み、いずれも、各サポートリブ92の上側面92及び遠位端92上のワイヤ132の方向性堆積が得られる。蒸発又は低圧スパッタリングでは、プラズマを依然として維持するとともに、圧力が可能な限り低下されることができる。第2の方法では、傾斜サポートリブ92を用いて、蒸発又は低圧スパッタリングによるような方向性堆積が、隣接するサポートリブ92上のワイヤ62の分離を容易にすることができる。
第1の方法では、チャネル41は、上記のキャップ52により部分的にブロックされることができ、隣接するサポートリブ22上のワイヤ62の分離を容易にする。第2の方法では、チャネル93は、上記のキャップ152により部分的にブロックされることができ、隣接するサポートリブ92上のワイヤ132の分離を容易にする。
サポートリブ22又は92の形状は、ワイヤ62又は132の分離を容易にするのに役立つことができる。図2〜図8内のサポートリブ22は、製造を容易にする湾曲した遠位端Dを用いて例示されるが、ワイヤ62を互いから分離して保持するのをより困難にすることができる。図9〜図10及び図13〜図16に例示される第2の方法におけるサポートリブ92の遠位端92は、製造をより困難にすることができる長方形状を有するが、ワイヤ132を互いから分離して保持するのに役立つことができる。図11及び図19〜図20に例示される第2の方法におけるサポートリブ92の遠位端92は、ワイヤ132を互いから分離して保持するのにさらに役立つことができる台形形状を有する。上記の図9〜図10及び図13〜図16の長方形状及び図11及び図19〜図20の台形形状は、第1の方法に適用されることができる。第1の方法におけるスタンプ13は、図17〜図22のスタンプ171により置換されることができる。
サポートリブ22又は92の高いアスペクト比(AR)は、ワイヤ62又は132の分離を容易にするのに役立つことができる。ここで、AR=Th22/P又はAR=Th92/Pであり、Th22はサポートリブ22の厚さであり、Th92はサポートリブ92の厚さであり、Pはサポートリブ22又は92のピッチである。
上述の方法がワイヤ62又は132を分離して保持するのに不十分な場合、及びワイヤ62又は132がアルミニウムから作られる場合、次いで、チャネル41又は93内の少量のアルミニウムが酸化されて酸化アルミニウムを形成することができ、従って純粋なアルミニウムのワイヤ62又は132が互いから分離する。例としてアルミニウムが使用された。他の適切な材料で酸化が使用されることができる。等方性エッチングは、チャネル41又は93内の少量のワイヤ62又は132を除去するためにも使用されてよい。
傾斜サポートリブ付き92の第3の光学デバイス。
図23に例示されるように、光学デバイス232は、サポートリブ92上のコンフォーマル層231を含むことができる。光学デバイス232のサポートリブ92は、光学デバイス110のサポートリブ92と類似の形状で例示されるが、これらのサポートリブ92は本明細書に記載されるような他の形状を有することができる。コンフォーマル層231及びサポートリブ92は、上述のような屈折率値を有することができる。光学デバイスが導波管である場合、コンフォーマル層231の追加は、特に使用目的の波長にて又は波長範囲に亘ってn231>n92の場合、導波管の性能を改善することができる。光学デバイス232は、例えば、本明細書に記載されるようなワイヤ132を追加するなどしてWGPへと形成されることができる。

Claims (10)

  1. 隣接するサポートリブの間にチャネルを有する基板の表面上の平行で細長いサポートリブのアレイを備え、
    各サポートリブは、基板に最も近く配置される近位端及び前記基板から最も遠く配置される遠位端、前記チャネルに面して前記近位端から前記遠位端に延びる側面を有する断面プロファイルを有し、
    前記サポートリブの前記側面は、一側に傾斜され、前記側面は、前記基板に向かって傾斜し且つ面する内側面及び前記内側面の反対で前記基板から離れて面する上側面を含み、
    15≦A92≦75であり、A92は、面と前記基板の前記表面との間の最小角度であり、前記面は、各サポートリブの長さに沿って、前記近位端から前記遠位端まで前記サポートリブの中央を通って延び、
    各サポートリブの前記上側面及び前記遠位端上にワイヤがあり、各ワイヤは、隣接するサポートリブのワイヤから分離し、
    前記サポートリブ及び前記基板は、透過性であり、前記ワイヤは、紫外線スペクトル、可視スペクトル、又は赤外線スペクトルに亘って又はそれらの組み合わせについて反射性である、
    ワイヤグリッド偏光子(WGP)。
  2. 各サポートリブの前記上側面及び前記遠位端上に、各ワイヤ及び各サポートリブの間に少なくとも部分的に挟まれるキャップをさらに備え、
    前記キャップは、前記サポートリブとは異なる材料組成を有し、
    前記キャップは、紫外線スペクトル、可視スペクトル、又は赤外線スペクトルに亘って又はそれらの組み合わせについて透過性であり、
    前記キャップは、前記サポートリブに面する線形プロファイル及び前記ワイヤに面する湾曲プロファイルを有する、
    請求項1に記載のWGP。
  3. 45≦Api≦65及び115≦Apu≦135であり、Apiは、前記基板の前記内側面及び前記表面の間の外角であり、Apuは、前記基板の前記上側面及び前記表面の間の外角である、請求項1又は2に記載のWGP。
  4. |180−Api−Apu|≦10であり、Apiは、前記基板の前記内側面及び前記表面の間の外角であり、Apuは、前記基板の前記上側面及び前記表面の間の外角である、請求項1から3のいずれか一項に記載のWGP。
  5. |Api−Adi|≦20及び|180−Apu−Adu|≦20であり、Apiは、前記基板の前記内側面及び前記表面の間の外角であり、Adiは、前記内側面及び前記遠位端の間の内角であり、Apuは、前記上側面及び前記基板の前記表面の間の外角であり、Aduは、前記上側面及び前記遠位端の間の内角である、請求項1から4のいずれか一項に記載のWGP。
  6. であり、A92は、前記内側面及び前記基板の前記表面の間の外角であり、Lは、前記基板の前記表面に平行な、前記チャネル内の1つのサポートリブから隣接するサポートリブまでの直線距離であり、Lは、前記近位端から前記遠位端までの前記内側面の直線距離である、請求項1から5のいずれか一項に記載のWGP。
  7. 前記サポートリブは、屈折率の実部n≦1.4を有する、請求項1から6のいずれか一項に記載のWGP。
  8. 前記サポートリブは、紫外線スペクトルに亘って、可視スペクトルに亘って、赤外線スペクトルに亘って、又はそれらの組み合わせについて屈折率の実部n≧1.7及び吸光係数k≦0.1を有する、請求項1から7のいずれか一項に記載のWGP。
  9. 前記サポートリブは、可視スペクトルに亘って屈折率の実部n≧2.0を有する、請求項1から8のいずれか一項に記載のWGP。
  10. 前記サポートリブ内の原子の0.1%以上50%以下は、有機部分の一部である、請求項1から9のいずれか一項に記載のWGP。
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