TW201728426A - 線柵偏振器及其製造方法 - Google Patents

Abstract

一種線柵偏振器，包含玻璃網、放置在玻璃網的至少一部分上的光學樹脂層，光學樹脂層包含基部部分以及從基部部分延伸的複數個肋，其中複數個肋的各個肋彼此間隔一節距，此節距為約40 nm與240 nm之間，且其中在線柵偏振器的一長度上，複數個肋的各個肋界定鄰接肋之間的間隙，且每一間隙等於或小於10 µm。

Description

線柵偏振器及其製造方法

本申請案根據專利法第28條之規定，主張對於申請於2015年11月23日的美國臨時專利申請案第62/258,777號的優先權，在此仰賴該臨時申請案之內容且併入該臨時申請案之內容全文以作為參考。

本說明書一般而言相關於線柵偏振器（wire grid polarizers），且更特定而言相關於無縫（seamless）線柵偏振器。亦說明了包含用於製造無縫線柵偏振器的工具的方法與設備。

液晶顯示器（Liquid Crystal Displays; LCD）包含選擇性地使光通過LCD的液晶。在作業中，LCD可包含光源或背光源，光源或背光源產生光並將光導向包含液晶材料的像素。光源或背光源可產生白光，亦即，包含電磁頻譜中的不同波長的組合的光。來自背光源的光可在到達LCD各個像素之前被偏振（polarized），且各個像素的液晶材料可被選擇性地定向，而允許來自背光源的被偏振的光穿過各個像素，或可被選擇性地定向以防止被偏振的光穿過各個像素。

LCD可包含吸收來自背光源的光的波長的偏振濾光片（polarizing filter），所吸收的波長代表從背光源浪費掉的能量。一些偏振濾光片可反射不穿過濾光片的光的波長，使得相關聯於所反射的光的波長的能量可被再利用。習知的反射性偏振濾光片可由多個雙軸定向膜層形成，或可作為微複製製程（micro-replication process）之部分由縫合工具（seamed tooling）形成。然而，由多個膜層形成的反射性偏振濾光片的生產成本高昂，並可容易受到熱梯度的影響而導致濾光片變形，此可限制反射性偏振濾光片的尺寸並從而限制LCD的尺寸。對於由縫合工具形成的偏振濾光片，工具的接縫可在偏振濾光片中形成可見的不連續處，這可限制反射性偏振濾光片的尺寸並從而限制LCD的尺寸。

因此，需要用於製造無縫線柵反射性偏振器的替代性設備與方法。

在一個具體實施例中，一種線柵偏振器包含玻璃網、定位在玻璃網的至少一部分上的光學樹脂層，光學樹脂層包含基部部分以及從基部部分延伸的複數個肋，其中複數個肋的各個肋彼此間隔一節距，此節距為約40奈米（nanometers; nm）與240 nm之間，且其中在線柵偏振器的一長度上，複數個肋的各個肋界定鄰接肋之間的間隙，且每一間隙等於或小於10微米（micrometers; µm）。肋可例如包含平行肋線性陣列。

在另一具體實施例中，一種用於形成線柵偏振器的方法，包含在一輸送方向中移動玻璃網，在玻璃網上施加光學樹脂層，由複製輥的外圓周接觸光學樹脂層，複製輥包含沿著外圓周的至少一部分周圍延伸的複數個突起部，以及固化光學樹脂層。

在另一具體實施例中，複製輥包含外圓周以及沿著複製輥外圓周周圍延伸的複數個突起部，其中複數個突起部的各個突起部彼此間隔一節距，此節距位於約40 nm與240 nm之間。複數個突起部的各個突起部界定鄰接突起部之間的間隙，且沿著複製輥外圓周的周圍沒有間隙大於10 µm。突起部可例如包含線性突起部陣列，例如平行於輥的旋轉軸延伸的線性突起部。

在又另一具體實施例中，一種用於形成複製輥的方法，包含由光阻層塗佈輥的外圓周，使光阻層的部分暴露至第一強度的電磁輻射，並使光阻層的其他部分暴露至第二強度的電磁輻射，第二強度小於第一強度。

下面的實施方式將闡述具體實施例的額外特徵與優點，且其部分將為在本發明領域中具有通常知識者根據說明書或由實作本文所述之具體實施例而可顯然明瞭，包含下面的實施方式、申請專利範圍、以及附加圖式。

應瞭解到，上面的概略說明以及下面的實施方式說明各種具體實施例，且意為提供用於瞭解所請技術主題之本質與特性的概觀或框架。包含附加圖式以提供對於各種具體實施例的進一步瞭解，且附加圖式被併入且構成本說明書的部分。圖式圖示說明本文所說明的各種具體實施例，且與說明書一起用於解釋所請技術主題的原理與作業。

現將詳盡參照用於製造線柵偏振器的設備與方法的具體實施例。在圖式中盡可能地使用相同的元件符號以代表相同或類似的部件。第1圖與第2圖繪製玻璃網（glass web）上的線柵偏振器。可在玻璃網上沉積光學樹脂層，並由複製輥在光學樹脂層上形成肋（ribs），以在玻璃網上製造線柵偏振器。之後可在肋上沉積反射器，以形成線柵偏振器。在多個具體實施例中，複製輥包含延伸在複製輥外圓周周圍的複數個突起部（projections）。透過與光學樹脂層接觸，可利用複製輥以連續地形成肋至光學樹脂層上，這可允許連續式地製造線柵偏振器。可利用相位遮罩微影製程在線柵偏振器的外圓周上形成複數個突起部，使得複製輥上的複數個突起部的各個突起部的寬度以及各個突起部之間的節距對應於線柵偏振器的肋。藉由利用透過相位遮罩微影製程形成的複製輥，可控制對於線柵偏振器肋尺寸以及線柵偏振器平坦度的允許誤差（tolerance），從而減少不符標準的部件以及生產成本。本文將特定參照附加圖式，以更詳細地說明線柵偏振器以及用於連續式地製造線柵偏振器的方法與設備。

本文使用的用詞「縱向方向」，代表線柵偏振器以及用於製造線柵偏振器的部件的前後方向（亦即在所繪製的正負X方向中）。用詞「橫向方向」，代表線柵偏振器以及用於製造線柵偏振器的部件的交叉方向（亦即在所繪製的正負Y方向中），並橫截於縱向方向。用詞「垂直方向」，代表線柵偏振器以及用於製造線柵偏振器的部件的上下方向（亦即在所繪製的正負Z方向中）。

本文可將範圍表示為從「約」一個特定值，及（或）至「約」另一個特定值。在表示此種範圍時，另一具體實施例包含從此一個特定值及（或）至此另一個特定值。類似的，當值被表示為近似值時（例如藉由使用前綴詞「約」），將瞭解到特定值形成另一具體實施例。將進一步瞭解到每個範圍的任一端點相對於另一端點都是顯著的，且獨立於另一端點。

除非另外明確說明，否則本文所闡述的任何方法均不應被解譯為需要由特定次序執行方法的步驟，亦非需要任何特定於設備的定向。因此，在方法請求項並未實際記載步驟應遵循的次序的情況下，或在設備請求項並未實際記載各個部件的次序或定向的情況下，或申請專利範圍或說明書並未另外特定說明步驟應受限於特定次序的情況下，或並未記載設備部件的特定次序或定向的情況下，在任何方面都並非意為表明了次序或定向。這適用於任何可能的非明確的解譯基礎，包含：針對步驟設置、作業流程、部件次序、或部件定向的邏輯事項；由文法組織或標點符號所導出的簡單意義，以及；說明書所說明的具體實施例的數量或類型。

本文所使用的單數形式「一（a）」、「一（an）」與「該」，包含複數的指代，除非背景內容清楚地表明並非如此。因此，例如，對於「一」部件的參照，包含具有兩個或更多個此種部件的態樣，除非背景內容清楚地表明並非如此。

參照第1圖，示意繪製線柵偏振器100。線柵偏振器100包含玻璃網102、位在玻璃網102上的光學樹脂層120、以及位在光學樹脂層120上的複數個反射器130。線柵偏振器100可可選地包含位於光學樹脂層120與玻璃網102之間的銜接塗層（tie coat layer）110，以促進光學樹脂層120與玻璃網102之間的黏合（adhesion）。

玻璃網102、銜接塗層110、以及光學樹脂層120，包含通透或透光的材料。例如在多個具體實施例中，玻璃網102、銜接塗層110、以及光學樹脂層120准許在可見光譜的85%之間的波長光學透射至少85%。在多個具體實施例中，玻璃網102包含可透過下拉式（downdraw）製程形成的玻璃網，此將於本文中詳細說明。形成玻璃網102的玻璃材料，可具有約70 GPa （十億帕）與約85 GPa之間的楊氏係數，以及約1 ppm/°C （百萬分之一/攝氏度）與約5 ppm/°C之間的熱膨脹係數（coefficient of thermal expansion; CTE）。藉由以具有約1 ppm/°C與約5 ppm/°C之間的CTE的玻璃材料形成玻璃網102，玻璃網102可在暴露至溫度梯度時維持線柵偏振器100的尺寸穩定度（諸如在線柵偏振器100作為LCD的部件時）。

在多個具體實施例中，銜接塗層110可包含諸如矽樹脂（silicone）、矽氧烷基材料（siloxane-based materials）或類似者的材料。光學樹脂層120可由熱塑性或熱固性材料例如聚（甲基丙烯酸甲酯）、聚氨酯、聚碳酸酯或類似者形成，並且可以包括在固化之前具有低粘度的紫外線固化的熱固性材料。

複數個反射器130可包括禁止光透射的反射性材料。在多個實施例中，反射器130可由金屬塗層形成，例如鋁或類似者。複數個反射器130在橫向方向上橫跨線柵偏振器100延伸，且複數個反射器130的各個反射器在縱向方向上彼此分離。

參考第2圖，沿著第2圖的截面2-2示出線柵偏振器100的截面圖。玻璃網102包含具有底表面103的平面網，此平面網可被稱為線柵偏振器100的背側，在垂直方向上被評估厚度10。在多個具體實施例中，厚度10可以從約100 µm到約200 µm，包括端點。在垂直方向上評估的相對小的厚度10，可導致玻璃網102是柔性的，使得玻璃網102可被纏繞在卷或捲軸上，這可允許在連續輸送或卷對卷製程中處理和製造線柵偏振器100，此將在本文中更詳細地描述。

可選的銜接塗層110（當存在時）位於玻璃網102和光學樹脂層120之間。銜接塗層110包括在垂直方向中評估的厚度12。在多個具體實施例中，銜接塗層110的厚度12可為約0.1 µm至約2.0 µm，包括端點。在一些具體實施例中，銜接塗層110的厚度12可在約0.7 µm至約0.8 µm的範圍內，包括端點。

光學樹脂層120位於玻璃網102及（或）可選的銜接塗層110上，並且包括基部122和從基部122正交向上（亦即在第2圖的垂直方向上）延伸的複數個肋124。光學樹脂層120包括在垂直方向上評估的基部122處的厚度14，且複數個肋124中的各個肋之每一者，包括在垂直方向上評估的厚度16，其中厚度16大於厚度14。在多個具體實施例中，基部部分122處的厚度14為約100 nm，且複數個肋124處的厚度16為約200 nm。換句話說，在一些具體實施例中，複數個肋124中的各個肋，可在垂直方向上在基部122上方延伸100 nm。在一些具體實施例中，基部部分122處的厚度14在約95 nm和約105 nm之間，並且複數個肋124處的厚度16在約190 nm和210 nm之間。在其他具體實施例中，基部部分122處的厚度14在約90 nm和約110 nm之間，且複數個肋124處的厚度16在約180 nm和220 nm之間。

在多個具體實施例中，複數個肋124的各個肋的厚度16、銜接塗層110的厚度12、和玻璃網102的厚度10大體而言是均勻的（此係沿著線柵偏振器100的長度28在縱向方向中評估）。詳言之，沿著線柵偏振器100的長度28，複數個肋124、銜接塗層110、和玻璃網102可具有小於約1 µm的平坦度容許誤差，此平坦度容許誤差係於玻璃網102的底表面103和複數個肋124的頂表面125之間評估。在多個具體實施例中，線柵偏振器100的長度28（平坦度容許誤差被沿著此長度評估）可大於約127公分（cm）。在其他具體實施例中，線柵偏振器100的長度28（平坦度容許誤差被沿著此長度評估）可大於約152 cm。藉由限制線柵偏振器100的平坦度的偏差，可減少由線柵偏振器100中的平坦度偏差引起的可見缺陷，例如當線柵偏振器100用於LCD中時可見的缺陷。

複數個肋124中的各個肋，包括前側126和後側128，前側126和後側128在縱向方向上間隔開。複數個肋124中的各個肋具有在縱向方向上在前側126和後側128之間評估的寬度18，並且複數個肋124中的每個肋與相鄰肋間隔一節距20，節距20係於縱向方向上在隨後相鄰的肋124與相應的前側126之間評估。在一些具體實施例中，複數個肋124的各個肋之間的節距20為約200 nm，且複數個肋124的各個肋的寬度18為約100 nm。換句話說，複數個肋124中的各個肋的寬度18，約相同於複數個肋124中的各個肋之間的間隙22。

在一些具體實施例中，多個肋124的各個肋的寬度18在約20 nm和約120 nm之間，且多個肋124的各個肋之間的節距20在約40 nm和約240 nm之間，包括端點。可將各個肋之間的節距20和各個肋的寬度18，選擇為使得寬度18和節距20之間的比率為約1:2。藉由選擇寬度18和節距20使得寬度18和節距20之間的比率為約1:2，當線柵偏振器100用於LCD中時，線柵偏振器100可提供期望的對比度。雖然在第2圖所示的具體實施例中，多個肋124被繪製為包括矩形截面或正方形形狀，但是應當理解，多個肋124可包括任何合適的形狀，以幫助將投射於線柵偏振器100上的光選擇性地偏振，這種形狀包含（但不限於）波形或三角形形狀。

在多個具體實施例中，多個肋124的各個肋週期性地間隔開，且當在縱向上沿著線柵偏振器100的長度28評估時，多個肋124的各個肋之間的節距20和間隙22大體上是均勻的。例如，在多個具體實施例中，間隙22可具有容許誤差，使得相鄰肋之間的每一間隙22小於或等於約10 µm（此係沿著線柵偏振器100的長度28評估）。在一些實施例中，間隙22具有容許誤差，使得相鄰肋之間的每一間隙22可小於或等於約1 µm（此係沿著線柵偏振器100的長度28評估）。在其他具體實施例中，間隙22具有容許誤差，使得相鄰肋之間的每一間隙22小於或等於約0.5 µm（此係沿著線柵偏振器100的長度28評估）。

沿著線柵偏振器的長度28，多個肋124的各個肋之間的間隙22在橫向方向中沿著每一單獨間隙22亦可為大體上均勻的，使得多個肋124大體上平行。例如，在一個具體實施例中，間隙22可具有容許誤差，使得沒有間隙22具有平均寬度大於約10 µm的間隙22的任何部分，其中平均寬度大於約10 µm的部分在橫向方向中延伸超過約10 µm。在另一具體實施例中，間隙22可具有容許誤差，使得沒有間隙22具有平均寬度大於約1 µm的間隙22的任何部分，其中平均寬度大於約1 µm的部分在橫向方向中延伸超過約10 µm。在另一具體實施例中，間隙22可具有容許誤差，使得沒有間隙22具有平均寬度大於約0.5 µm的間隙22的任何部分，其中平均寬度大於約0.5 µm的部分在橫向方向中延伸超過約10 µm。

在多個具體實施例中，據以評估間隙22的容許誤差的線柵偏振器100的長度28，可大於約127cm。在其他具體實施例中，據以評估間隙22的容許誤差的線柵偏振器100的長度28，可大於約152cm。藉由限制多個肋124的相鄰肋之間的間隙22的尺寸，當線柵偏振器100作為LCD的組件時，可減少由線柵偏振器100中的間隙22的尺寸偏差引起的可見缺陷。

如上所述，多個反射器130位於光學樹脂層的多個肋124上。多個反射器130可選擇性地允許具有垂直於多個反射器130的電場的光波通過線柵偏振器100，同時反射具有平行於多個反射器130的電場的光波。

再次參考圖1，在作業中，非偏振光30以入射角31入射在線柵偏振器100上。應瞭解到，入射角31可包括任何合適的角度，且入射角31可以為零（亦即非偏振光30可垂直於線柵偏振器100的表面）。非偏振光30的反射部分32從線柵偏振器100反射，而非偏振光30的透射部分34透射通過線柵偏振器100。反射部分32可包括具有平行於多個反射器130的電場的光波，而透射部分包括具有垂直於多個反射器130的電場的光波。以這種方式，線柵偏振器100可選擇性地允許偏振光的透射，當線柵偏振器100用作LCD的部件時，偏振光可隨後被導向LCD顯示器的像素。

現將參考第3圖至第6B圖，說明製造第1圖與第2圖的線柵偏振器100的方法。

在多個具體實施例中，玻璃網102可包括玻璃帶（glass ribbon）。儘管玻璃一般而言已知為脆性材料、不易彎曲且容易受到劃傷、碎裂和斷裂，但具有薄橫截面（例如厚度）的玻璃實際上可相當具有柔性。長的薄片或網中的玻璃，可被捲繞至卷上並從卷上鬆開，非常像是紙或塑料膜。

首先參考第3圖，玻璃製造設備200可包括熔解容器（melting vessel）210、澄清容器（fining vessel）215、混合容器（mixing vessel）220、遞送容器（delivery vessel）225以及熔融拉製機（fusion draw machine; FDM）241。玻璃批次材料被引入熔解容器210（如箭頭212所示）。批次材料被熔解以形成熔融玻璃（molten glass）226。澄清容器215具有高溫處理區域，高溫處理區域透過連接管221接收來自熔解容器210的熔融玻璃226，且在澄清容器215中將氣泡從熔融玻璃226移除。澄清容器215透過連接管222與混合容器220流體連通。混合容器220透過連接管227與遞送容器225流體連通。

遞送容器225透過下導管（downcomer）230將熔融玻璃226供應進FDM 241。FDM 241包含入口232、成形容器235、以及拉引捲筒組件240。如第10圖圖示，來自下導管230的熔融玻璃226流入入口232，入口232連接至成形容器235。成形容器235包含接收熔融玻璃226的開口236，熔融玻璃226流入溝槽237，且隨後溢流並向下流至兩側238a與238b，隨後於根部239（兩側收斂於此處）下方融合在一起。兩條溢流的熔融玻璃226流再結合（例如熔接），隨後被拉引捲筒組件240向下拉伸以形成玻璃網102，此在繪製於第3圖的具體實施例中為玻璃網。當玻璃網保持粘性或粘彈性狀態時，玻璃網易於發生尺寸變化。為了控制玻璃網的尺寸變異，拉引捲筒組件240藉由在玻璃網從成形容器235連續形成時向玻璃網施加張力，以「拉伸」玻璃網。本文所用的用詞「拉伸」，是指在玻璃網處於粘性或粘彈性狀態時使玻璃網移動通過玻璃製造裝置200。玻璃網在「固化區」中經歷粘彈性轉移，在其中將應力和平坦度設定到玻璃網中，且玻璃網轉移至彈性狀態。

雖然如本文所述的熔融拉製機可用於形成玻璃網102，但是可以設想形成玻璃網的其他製程和方法。例如但不限於，也可使用「再拉伸（redraw）」製程或使用浮法玻璃（float glass）方法形成玻璃網。在「再拉伸」製程（未繪製）中，可將熱量施加到「預成型（preform）」玻璃片的表面。當「預成型」玻璃片被加熱時，可拉伸「預成型」玻璃片，以減小「預成型」玻璃片的厚度以形成玻璃網。在浮法玻璃法（未繪製）中，熔融玻璃可「漂浮」在熔融金屬床（例如熔融錫）上。當熔融玻璃漂浮在熔融金屬上時，熔融玻璃散佈在熔融金屬上以形成玻璃帶，其中玻璃帶具有實質上均勻的厚度。隨後，可將玻璃帶從熔融金屬床拉出，並冷卻以形成玻璃網。

繼續參考第3圖，當玻璃網離開拉引捲筒組件240時，玻璃網處於彈性狀態。在一個具體實施例中，在玻璃網102通過固化區之後，玻璃網102在輸送方向107上移動並被處理，以製造線柵偏振器100。或者，在玻璃網102通過固化區之後，玻璃網102可被由捲軸（未繪製）捲繞，且可在隨後的輸送製程中形成線柵偏振器100（例如卷對卷製程）。在卷對卷製程中，玻璃網102可從輸入捲軸展開、在輸送方向107上輸送、並且被處理以形成線柵偏振器100，然後圍繞輸出捲軸重新捲繞。

現在參考第4圖，當玻璃網102沿輸送方向107移動時，施加器350將銜接塗層110施加到玻璃網102的頂表面（相對於底表面103）。在將銜接塗層110施加到玻璃網102之後，另一個施加器360在銜接塗層110上施加將形成光學樹脂層120的樹脂。如第4圖所示，當玻璃帶102在輸送方向107上輸送時，銜接塗層110和光學樹脂層120可被連續地施加至玻璃網102。

一旦銜接塗層110和光學樹脂層120已經被施加至玻璃網102，則玻璃網102被輸送到複製輥300。複製輥300可具有圓柱形狀，並且包括外圓周310，外圓周310接觸光學樹脂層120。複製輥300的外圓周310包括從外圓周310徑向向外延伸並且圍繞複製輥300的外圓周310延伸的多個突起部320。

當在輸送方向107上輸送玻璃網102時，使位在玻璃網102上的光學樹脂層120接觸複製輥300的外圓周310接觸。將複製輥300定位成使得，隨著玻璃網102在輸送方向107上移動，多個突起部320的各個突起部被壓入光學樹脂層120中。在多個具體實施例中，複製輥300是自由運轉的並可旋轉，此係因為在玻璃網102被輸送於輸送方向107上時複製輥300與光學樹脂層120接觸。在其他具體實施例中，複製輥300可由動力驅動（例如通過馬達或類似者），並可在玻璃網102在輸送方向107上輸送時由動力旋轉。

當複製輥300接觸並接合光學樹脂層120時，玻璃網102可被引導以圍繞複製輥300的外圓周310的至少一部分，使得複製輥300沿著外圓周310的弧長40接觸並接合光學樹脂層120。藉由引導玻璃網102以圍繞外圓周310的至少一部分，與光學樹脂層120接觸的弧長40大於玻璃網102不圍繞外圓周310的至少一部分時的弧長。儘管第4圖繪製由主要在縱向方向延伸為在垂直方向向上延伸的輸送方向107上引導玻璃網102，但是應當瞭解到，可沿任何合適的方向引導玻璃網102，而使玻璃網被引導以圍繞並接觸複製輥300的外圓周310的弧長， 弧長小於整個外圓周310。可由各種非接觸式裝置（諸如氣桿、空氣軸承或類似者）引導玻璃網102以圍繞複製輥300的外圓周310。

參照第5圖，繪製了接觸光學樹脂層120的複製輥300的弧長40的放大圖。如第5圖圖示，隨著玻璃網102移動於輸送方向107中，複數個突起部320的各個突起部沿著弧長40被壓入光學樹脂層120中。隨著複數個突起部320被壓入光學樹脂層120，複數個突起部320的個別突起部使光學樹脂層120變形，而將肋124形成於光學樹脂層120中。特定而言，線柵偏振器100對應於（並互補於）複製輥300的複數個突起部320，且透過將複數個突起部320壓入光學樹脂層120而形成。複數個突起部320的每一突起部包含寬度24，寬度24對應於光學樹脂層120的肋124的寬度18（第2圖）。類似的，複數個突起部320的各個突起部與彼此相隔節距26，節距26對應於光學樹脂層120的肋124的節距20（第2圖）。在一些具體實施例中，複數個突起部320的各個突起部的寬度24，相同於複數個肋124的各個肋的寬度18，而複數個突起部320的各個突起部之間的節距26相同於複數個肋124的各個肋之間的節距20。在其他具體實施例中，光學樹脂層120可在處理期間內收縮，而複數個突起部320的寬度24與節距26，大於複數個肋124的結果寬度18與結果節距20約1%與約5%之間，以容納光學樹脂尺寸的改變。儘管第5圖中繪製的具體實施例中將複數個突起部320繪製為包含矩形截面或正方形，但應瞭解到複數個突起部320可包含適合在線柵偏振器100上形成複數個肋120的任何形狀（包含但不限於波形或三角形）。

在多個具體實施例中，複數個突起部320的各個突起部週期性地間隔開，且在圍繞複製輥300的外圓周310評估時，複數個突起部320的各個突起部之間的節距26為大抵均勻的。例如在多個具體實施例中，間隙25可具有容許誤差，使得鄰接突起部之間的間隙25之每一者小於或等於約10 µm（圍繞複製輥300的外圓周310評估之下）。在一些具體實施例中，間隙25可具有容許誤差，使得鄰接突起部之間的間隙25之每一者可小於或等於約1 µm（圍繞複製輥300的外圓周310評估之下）。在其他具體實施例中，間隙25可具有容許誤差，使得鄰接突起部之間的間隙25之每一者可小於或等於約0.5 µm（圍繞複製輥300的外圓周310評估之下）。

在複製輥300的外圓周310周圍的複數個突起部320的各個突起部之間的各個間隙25，在跨於複製輥300的軸向方向中（在第5圖中繪製為橫向方向）亦可為大抵均勻的，使得複數個突起部320為大抵平行。例如在一個具體實施例中，間隙25可具有容許誤差，使得沒有間隙25具有平均寬度大於約10 µm的間隙25的任何部分，其中平均寬度大於約10 µm的部分在軸向方向中延伸超過約10 µm。在另一具體實施例中，間隙25可具有容許誤差，使得沒有間隙25具有平均寬度大於約1 µm的間隙25的任何部分，其中平均寬度大於約1 µm的部分在軸向方向中延伸超過約10 µm。在另一具體實施例中，間隙25可具有容許誤差，使得沒有間隙25具有平均寬度大於約0.5 µm的間隙25的任何部分，其中寬度大於約0.5 µm的部分在軸向方向中延伸超過約10 µm。

限制複製輥300的複數個突起部320的各個突起部之間的間隙25的容許誤差，複製輥300可呈現為「無縫的」。換言之，複數個突起部320的圖樣在複製輥的表面上是均勻的。藉此，複製輥300的複數個突起部可形成線柵偏振器100上的複數個肋124，使得複數個肋124週期性地間隔開而複數個肋124的各個肋之間的間隙22（第2圖）中的容許誤差受到限制，從而限制了缺陷（諸如在線柵偏振器100被使用於LCD中時可為可見的缺陷）。再者，由於嚴格的輥的容許誤差，由複製輥300的多次旋轉所形成的線柵偏振器100可呈現為「無縫的」 。

再次參照第4圖，一旦複製輥300的複數個突起部320被壓入光學樹脂層120，則光學樹脂層120被固化在玻璃網102及（或）銜接塗層110上。在第4圖繪製的具體實施例中，可使用固化燈340將能量52（諸如紫外線光）導向光學樹脂層120，以將光學樹脂層120固化至玻璃網102及（或）銜接塗層110。特定言之，隨即於複製輥300的複數個突起部在光學樹脂層中形成肋124之後（及（或）形成肋124的同時），固化燈340將能量52導向光學樹脂層120。在一些具體實施例中，光學樹脂層120以及可選的銜接塗層110（若存在），可被從玻璃網102的背側103固化，雖然在進一步的具體實施例中，光學樹脂層120以及可選的銜接塗層110可被直接固化。雖然光學樹脂層120被說明並繪製為由發出紫外線光的固化燈固化，但應瞭解到光學樹脂層120可由對於所選特定光學樹脂為適當的任何適合的固化方法來固化，包含但不限於施加電子束、熱或化學添加物。

再次參照第2圖，一旦複數個肋124已被形成於光學樹脂層120中且光學樹脂層120已被固化在玻璃網102及（或）銜接塗層110上，則複數個反射器130被施加至光學樹脂層120的肋124。在多個具體實施例中，複數個反射器130被透過離軸濺射沉積（off-axis sputtering deposition）施加至光學樹脂層120的肋124，此可最小化施加至光學樹脂層120的基部部分122的傳導性材料量。藉由最小化施加至光學樹脂層120的基部部分122的傳導性材料量，施加至光學樹脂層120的傳導性材料可被主要地施加至肋124而非基部部分122。隨即於施加傳導性材料以形成反射器130之後，可以被負面地施加至光學樹脂層120的基部部分122的任何傳導性材料可被移除（例如藉由蝕刻製程）。由於傳導性材料被主要地施加至肋124，可蝕刻線柵偏振器100一段充足的時間以從基部部分122移除任何傳導性材料，同時保持肋124上的傳導性材料以形成反射器130。

一旦反射器130已被施加至線柵偏振器100，線柵偏振器100可被切割於橫向方向中以形成個別的線柵偏振器100。在一些具體實施例中，線柵偏振器100可被由輸出捲軸（output spool）（未繪製）捲起。

現將參照第6圖至第7B圖詳細說明複製輥300以及複製輥300上的複數個突起部320的方法。

如第6圖至第7B圖圖示，使用相位遮罩微影製程形成複製輥300上的複數個突起部320。由光阻材料初始塗佈複製輥300上的外圓周310，以在複製輥300的外圓周310上形成光阻層312。

為了在光阻層312中形成複數個突起部320，發射器400（諸如365 nm深紫外線（I-line）燈）發出電磁輻射50透過針孔孔徑402朝向相移遮罩410。隨著電磁輻射50通過相移遮罩410，相移遮罩410引發電磁輻射50的相移，此將於本文中更詳細說明。

參照第7A圖，繪製了複製輥300的外圓周310的一部分以及相移遮罩410的放大圖。相移遮罩410包含透光基板418，透光基板418包含相移遮罩410表面上的複數個透射光柵（transmission grating）412。基板418可為透光的，使得基板418准許可見光譜的85%上的波長光學透射至少85%。隨著電磁輻射50通過相移遮罩410，電磁輻射50的相位偏移，使得電磁輻射50的某些波長彼此發生建設性干涉，而電磁輻射50的其他波長彼此發生破壞性干涉。雖然在第7A圖繪製的具體實施例中，第一透射光柵414與第二透射光柵416被繪製為包含各個特徵的陣列411（包含矩形截面或正方形形狀），但應瞭解到第一透射光柵414與第二透射光柵416可包含具有適合引發電磁輻射50中的建設性與破壞性干涉的任何形狀的各別特徵陣列411，包含但不限於波形或三角形各別特徵。

如第7A圖所繪製，相移遮罩410包含彼此間隔開的第一透射光柵414與第二透射光柵416。在第7A圖繪製的具體實施例中，相移遮罩410包含位於第一透射光柵414與第二透射光柵416之間的不透明部分419。相移遮罩410可防止第一透射光柵414與第二透射光柵416之間的電磁輻射透射。藉由利用第一透射光柵414與第二透射光柵416，可提升電磁輻射50的建設性與破壞性干涉。特定言之，通過第一透射光柵414的電磁輻射50可與通過第二透射光柵416的電磁輻射50發生建設性與破壞性干涉。

參照第7B圖，投射在光阻層312上的電磁輻射50的強度提升，其中電磁輻射50的波彼此發生建設性干涉。相對的，投射在光阻層312上的電磁輻射50的強度可被降低並可為零或接近零，其中電磁輻射50的波彼此發生破壞性干涉。以此方式，光阻層312的部分暴露至具有第一強度的電磁輻射50（其中電磁輻射50的波彼此發生建設性干涉），而光阻層312的其他部分暴露至具有小於第一強度的第二強度的電磁輻射50（其中電磁輻射50的波彼此發生破壞性干涉）。在多個具體實施例中，第二強度可為零或接近零，其中電磁輻射50的波彼此發生破壞性干涉。

如第6圖圖示，一旦複製輥30的外圓周310的一部分已暴露至電磁輻射50，則複製輥300可被旋轉，且製程可被重複，直到外圓周310整體都已被透過相移遮罩410暴露至電磁輻射50為止。在多個具體實施例中，複製輥300的外圓周310可相當小，以減少形成複數個突起部320所需的暴露次數。例如在一個具體實施例中，複製輥的外圓周310為約64公分。在多個具體實施例中，複製輥300的外圓周310可為約40公分與約90公分之間。在其他具體實施例中，複製輥300的外圓周可為約60公分與約70公分之間。

在一些具體實施例中，馬達500耦接至複製輥300，並可在每次暴露之間沿著軸60旋轉複製輥300。馬達500可控制馬達的桿的角旋轉，並可包含具有編碼器的齒輪馬達、步進馬達、或類似者。一旦複製輥300的外圓周310的一部分已被暴露，則馬達500可將複製輥300旋轉預定角距離，此預定角距離對應於複製輥300的外圓周310的所暴露部分的弧長62。藉由將複製輥旋轉對應於弧長62的預定角距離，馬達500可支援限制暴露至電磁輻射50的外圓周310的部分之間的不連續性。因此，馬達500可支援限制複數個突起部320的節距26與寬度24中的不連續性，使得複數個突起部320的節距26與寬度24在複製輥300的外圓周310周圍為大抵均勻的。

在一些具體實施例中，馬達500可選擇性地將複製輥300旋轉可變角旋轉，以接納複製輥外圓周310中的擾動（可諸如由溫度改變而導致），而非將複製輥旋轉固定角旋轉。特定而言，溫度擾動可使得複製輥的外圓周310延展或收縮，此延展或收縮可影響在每次暴露期間內所暴露的外圓周310的弧長62。在多個具體實施例中，一旦外圓周310的一部分已被暴露至電磁輻射50，則所暴露部分處的光阻層312的聚合反應可造成尺寸改變，使得所暴露部分處的光阻層312的厚度可小於未暴露至電磁輻射50的外圓周310部分處的光阻層312的厚度。可偵測光阻層312的所暴露部分與未暴露部分之間的厚度差異，諸如透過氦氖雷射（未繪製），且因此可使用氦氖雷射以偵測外圓周310所暴露部分的弧長62與外圓周310未暴露至電磁輻射50的部分之間的邊界。藉由偵測弧長62的邊界，馬達500可基於所偵測的弧長62邊界，以選擇性地旋轉複製輥300，以限制外圓周310隨後被暴露部分之間的失準。

在其中由正光阻劑形成光阻層312的多個具體實施例中，暴露至第一強度的電磁輻射50的光阻層312的部分在暴露於電磁輻射50時變得可溶於特定溶劑。或者，光阻層312可最初是可溶的，且暴露於第一強度的電磁輻射50的光阻層321的部分在暴露於電磁輻射50時變得不溶於特定的溶劑，諸如當由負光阻劑形成光阻層312時。在兩種情況下，一旦光阻層312已經暴露於電磁輻射50，則可去除光阻層312的可溶部分（諸如用特定溶劑），留下光阻層312的不溶部分，此不溶部分形成複製輥300的突起部320。

再次參照第7A圖與第7B圖，透過電磁輻射50波的建設性與破壞性干涉，暴露於第一強度的電磁輻射50（或相當高強度的電磁輻射50）的光阻層312部分之間的距離，可小如透射光柵412的各個特徵411之間的節距p的二分之一。例如，藉由使用包含第一透射光柵414與第二透射光柵416的相移遮罩410，暴露於第一強度的電磁輻射50的光阻層321部分之間的距離可進一步被減少為小如透射光柵412的各個特徵411之間的節距p的四分之一。因此，在其中透射光柵412的各個特徵411之間的節距p為400 nm的範例具體實施例中，相移遮罩410可協助電磁輻射50波之間的建設性與破壞性干涉，使得暴露於第一強度的電磁輻射50的光阻層321部分之間的距離可小如100 nm。在此種具體實施例中，各個突起部之間的節距（第5圖）亦可小如100 nm，使得複製輥300的突起部320形成第2圖圖示的線柵偏振器100的肋124。

藉由透過相位遮罩微影製程將複數個突起部320直接形成至複製輥300上，複數個突起部320可維持圓度容許誤差，相較於施加個別構件至複製輥而形成複數個突起部320。特定而言，在多個具體實施例中，複製輥300的複數個突起部320的圓度容許誤差小於約1 µm。換言之，各個突起部從複製輥300中央軸徑向向外延伸出的距離，均不超過複數個突起部320的各個突起部的任何其他者1 µm以上（在沿著複製輥300外圓周310評估時）。藉由維持對於複製輥300的複數個突起部320的圓度容許誤差小於約1 µm，複製輥300可在形成複數個肋124（第2圖）時維持線柵偏振器100的平坦度容許誤差，從而減少在線柵偏振器100被用於LCD中時可見的缺陷（如上文所說明）。

現應瞭解到，可藉由在玻璃網上沈積光學樹脂層，並由複製輥在光學樹脂層上形成肋，而在玻璃網上製造線柵偏振器。隨後，可在肋上沈積反射器，而形成線柵偏振器。在多個具體實施例中，複製輥包含沿著複製輥外圓周延伸的複數個突起部。透過接觸光學樹脂層，複製輥可被利用而連續形成肋至光學樹脂層上，此可允許連續製造線柵偏振器。可利用相位遮罩顯影製程在線柵偏振器的外圓周上形成複數個突起部，使得在複製輥上複數個突起部的各個突起部的寬度（以及突起部之間的節距）對應於線柵偏振器的肋。藉由利用使用相位遮罩微影製程所形成的複製輥，可控制線柵偏振器的肋的尺寸容許誤差以及線柵偏振器的平坦度，從而減少不符標準的部件以及製造成本。

在本發明技術領域中具有通常知識者將可顯然理解到，可對本文所說明的具體實施例進行各種修改與變異，而不脫離所請技術主題的精神與範圍。因此，說明書意為涵蓋本文所說明的各種具體實施例的修改與變異，只要這些修改與變異位於附加申請專利範圍及其均等範圍的範圍內。

10‧‧‧厚度
12‧‧‧厚度
14‧‧‧厚度
16‧‧‧厚度
18‧‧‧寬度
20‧‧‧節距
22‧‧‧間隙
24‧‧‧寬度
25‧‧‧間隙
26‧‧‧節距
28‧‧‧長度
30‧‧‧非偏振光
31‧‧‧入射角
32‧‧‧反射部分
34‧‧‧透射部分
40‧‧‧弧長
50‧‧‧電磁輻射
52‧‧‧能量
60‧‧‧軸
62‧‧‧弧長
100‧‧‧線柵偏振器
102‧‧‧玻璃網
103‧‧‧底表面
107‧‧‧輸送方向
110‧‧‧銜接塗層
120‧‧‧光學樹脂層
122‧‧‧基部部分
124‧‧‧肋
125‧‧‧頂表面
126‧‧‧前側
128‧‧‧後側
130‧‧‧反射器
210‧‧‧熔解容器
212‧‧‧引入玻璃批次材料
215‧‧‧澄清容器
220‧‧‧混合容器
221‧‧‧連接管
222‧‧‧連接管
225‧‧‧遞送容器
226‧‧‧熔融玻璃
227‧‧‧連接管
230‧‧‧下導管
232‧‧‧入口
235‧‧‧成形容器
236‧‧‧開口
237‧‧‧溝槽
238a‧‧‧兩側之一
238b‧‧‧兩側之一
239‧‧‧根部
240‧‧‧拉引捲筒組件
241‧‧‧熔融拉製機
300‧‧‧複製輥
310‧‧‧外圓周
312‧‧‧光阻層
320‧‧‧突起部
340‧‧‧固化燈
350‧‧‧施加器
360‧‧‧施加器
400‧‧‧發射器
402‧‧‧針孔孔徑
410‧‧‧相移遮罩
411‧‧‧特徵陣列
412‧‧‧透射光柵
414‧‧‧第一透射光柵
416‧‧‧第二透射光柵
418‧‧‧透光基板
419‧‧‧不透明部分
500‧‧‧馬達

第1圖示意繪製根據所圖示並說明於本文中的一或更多個具體實施例的線柵偏振器；

第2圖示意繪製根據所圖示並說明於本文中的一或更多個具體實施例的第1圖線柵偏振器沿著截面2-2的截面；

第3圖示意繪製根據所圖示並說明於本文中的一或更多個具體實施例的包含複製輥（replicating roller）的玻璃生產設備；

第4圖示意繪製根據所圖示並說明於本文中的一或更多個具體實施例的複製輥以及第3圖玻璃生產設備的一部分的側面圖；

第5圖示意繪製根據所圖示並說明於本文中的一或更多個具體實施例的第4圖複製輥的放大側面圖。

第6圖示意繪製根據所圖示並說明於本文中的一或更多個具體實施例的第4圖複製輥的相移遮罩與外圓周；

第7A圖示意繪製根據所圖示並說明於本文中的一或更多個具體實施例的第6圖複製輥的相位遮罩以及外圓周的一區段；且

第7B圖示意繪製根據所圖示並說明於本文中的一或更多個具體實施例的，穿過相位遮罩並投射在第7A圖複製輥的外圓周上的能量的波長的強度與節距（pitch）的表示。

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30‧‧‧非偏振光

31‧‧‧入射角

32‧‧‧反射部分

34‧‧‧透射部分

100‧‧‧線柵偏振器

102‧‧‧玻璃網

110‧‧‧銜接塗層

120‧‧‧光學樹脂層

130‧‧‧反射器

Claims (15)

1. 一種用於形成一線柵偏振器的方法，包含以下步驟： 施加步驟，將一光學樹脂層施加至一玻璃網的一表面；接觸步驟，由一複製輥的一外圓周接觸該光學樹脂層，該複製輥包含沿著該外圓周的至少一部分的周圍延伸的複數個突起部；以及固化步驟，固化該光學樹脂層。
2. 如請求項1所述之方法，該方法進一步包含以下步驟：在施加該光學樹脂層之前將一銜接塗層施加至該玻璃網，該銜接塗層定位在該玻璃網與該光學樹脂層之間。
3. 如請求項1所述之方法，該方法進一步包含以下步驟：將一反射性材料沈積到該光學樹脂層上。
4. 如請求項1所述之方法，該方法進一步包含以下步驟：沿著該複製輥的該外圓周的至少一部分的周圍引導該玻璃網，使得該光學樹脂層沿著該外圓周的一弧長接觸該複製輥的該外圓周，該弧長小於該外圓周的整體。
5. 如請求項1所述之方法，其中接觸該光學樹脂層的該接觸步驟進一步包含以下步驟：在該光學樹脂層中形成複數個肋，其中該複數個肋的各個肋彼此間隔一節距，該節距為約40 nm與約240 nm之間，且其中該複數個肋的該各個肋在該線柵偏振器的一長度上界定鄰接肋之間的間隙，該間隙等於或小於10 µm。
6. 如請求項1所述之方法，其中該固化步驟包含以下步驟：透過該玻璃網的一背側，使該光學樹脂層暴露至電磁輻射。
7. 如請求項1-6之任一項所述之方法，該方法進一步包含以下步驟： 熔解批次材料以形成熔融玻璃； 將該熔融玻璃成形為該玻璃網；以及 在一輸送方向中移動該玻璃網。
8. 一種線柵偏振器，包含： 一玻璃網； 一光學樹脂層，該光學樹脂層定位在該玻璃網的至少一部分上，該光學樹脂層包含： 一基部部分；以及 複數個肋，該複數個肋從該基部部分延伸，其中該複數個肋的各個肋彼此間隔一節距，該節距為約40 nm與約240 nm之間，且其中該複數個肋的該各個肋在該線柵偏振器的一長度上界定鄰接肋之間的間隙，且每一間隙等於或小於10 µm。
9. 如請求項8所述之線柵偏振器，其中該線柵偏振器的該長度大於127公分。
10. 如請求項8所述之線柵偏振器，其中該複數個肋的該各個肋之間的該節距為約200 nm。
11. 如請求項8所述之線柵偏振器，其中在該線柵偏振器的該長度上該等間隙皆不大於1 µm。
12. 如請求項8所述之線柵偏振器，其中在該線柵偏振器的該長度上，在該玻璃網的一底表面與該複數個肋的一頂表面之間評估的該線柵偏振器的一平坦度容許誤差小於約1 µm。
13. 如請求項8所述之線柵偏振器，該線柵偏振器進一步包含定位在該玻璃網與該光學樹脂層之間的一銜接塗層。
14. 如請求項8所述之線柵偏振器，其中該複數個肋的該各個肋的一寬度為約20 nm與120 nm之間。
15. 如請求項8所述之線柵偏振器，其中該複數個肋的該各個肋的一寬度為約100 nm。