TWI454758B - 偏光器及包括偏光器之顯示裝置 - Google Patents

偏光器及包括偏光器之顯示裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWI454758B
TWI454758B TW097124976A TW97124976A TWI454758B TW I454758 B TWI454758 B TW I454758B TW 097124976 A TW097124976 A TW 097124976A TW 97124976 A TW97124976 A TW 97124976A TW I454758 B TWI454758 B TW I454758B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
wire
wires
polarizer
light
substrate
Prior art date
Application number
TW097124976A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200918966A (en
Inventor
Jiro Nishida
Daisuke Kubota
Original Assignee
Semiconductor Energy Lab
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 Semiconductor Energy Lab filed Critical Semiconductor Energy Lab
Publication of TW200918966A publication Critical patent/TW200918966A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI454758B publication Critical patent/TWI454758B/zh

Links

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
    • G02B5/3058Polarisers, 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

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Description

偏光器及包括偏光器之顯示裝置
本發明係關於一種偏光器以及具有偏光器的半導體裝置。例如,本發明關於以使用偏光器的液晶顯示面板為代表的電光裝置以及將具有使用偏光器的有機發光元件的發光顯示裝置作為其零件的電子設備。
注意,在本說明書中,“半導體裝置”是指一種藉由利用半導體特性來發揮功能的所有裝置,亦即,電光裝置、半導體電路和電子設備均屬於半導體裝置。
在光的電振盪中,自然光具有隨機的振盪方向,與此相反,在特定的方向上振盪的光被稱為偏振光。液晶面板的顯示原理就是利用該偏振光,並且作為其用途,薄膜型偏光器已經廣泛地被實用化。薄膜型偏光器使含有碘的高分子材料的薄膜沿特定方向延伸,並僅使一個方向的直線偏振光的光透射,且吸收與該直線偏振光的光正交的偏振光。
然而,使用碘的偏光器的耐熱性低,並且具有該偏光器的液晶面板的使用環境條件受到限定。
此外,作為其耐熱性比使用碘的偏光器高的偏光器,專利文獻1提出了細長金屬絲與基板表面平行配置的具有絲柵結構的偏光器。
此外,專利文獻2提出了另一種具有絲柵結構的偏光 器,其中,配置有多個細長線狀的金屬層,在該金屬層之間的槽部設置有多孔層,並且在槽部的底面上配置有細長線狀的金屬層。
專利文獻1 日本專利申請公開2002-328234號公報專利文獻2 日本專利申請公開2007-33559號公報
本發明人藉由在具有絲柵結構的偏光器中以鋁絲的幅度為L、以鋁絲的間隔為S,算出了具有與鋁絲平行的電場成分的光(TE波)的透射率TC 以及具有與鋁絲垂直的電場成分的光(TM波)的透射率TP 的傾向。注意,將鋁絲的厚度t假設為170nm來算出幅度L或間隔S的相關關係。
當使S/L比率保持恒定且增大幅度L時,透射率TC 增高。此外,當使幅度L保持恒定且增大S/L比率時,透射率TC 也增高。
當使S/L比率保持恒定且縮短幅度L時,透射率TP 增高。此外,當使幅度L保持恒定且增大S/L比率時,透射率TP 也增高。
灰度指數是上述透射率TP和透射率TC的比率(TP /TC )。根據上述結果,可以理解為即使調節幅度L和間隔S也難以實現具有充分的透射率TP 和透射率TC 的比率的絲柵結構的偏光器。
當增大鋁絲的厚度t時,比率(TP /TC )增高並且透 射率TP 和透射率TC 分別下降。在透射率TP 和透射率TC 之間存在有與鋁絲厚度t的增高相對應的變化量的差別,因此根據這些變化量可以算出透射率TP 的消光係數kP 和透射率TC 的消光係數kC 。透射率TP 也被稱為平行透射率。其為對這樣一種光的透射率,該光包括與具有絲柵結構的偏光器的偏振軸(鋁絲的方向)平行的磁場成分。透射率TC 也被稱為正交透射率。其為對這樣一種光的透射率,該光包括與具有絲柵結構的偏光器的偏振軸(鋁絲的方向)正交的磁場成分。
與使用碘的偏光器相比,具有絲柵結構的偏光器的消光係數kC 大,因此即使厚度t薄於1μm(上述相關關係中,厚度t被假設為薄於1μm的170nm),吸光量也大。由此,與使用碘的偏光器相比,具有絲柵結構的偏光器可以實現薄膜化。使用碘的偏光器的厚度厚於1μm。
然而,與使用碘的偏光器相比,具有絲柵結構的偏光器的消光係數比率(kP /kC )低,在可獲得相同灰度的條件下,透射率TP 大幅度下降。當透射率TP 大幅度下降時,例如,作為組件安裝有所述偏光器的電光裝置或發光顯示裝置不能獲得明亮的顯示。
由此,本發明的目的是提供一種具有絲柵結構的偏光器,其中提高透射率TP 而不使透射率TP 大幅度下降,且降低透射率TC 。而且,本發明的目的是在顯示裝置中藉由降低由干涉導致的光學特性的波長依賴性,來降低顏色不均勻性。
本發明人經過對絲柵結構進行各種研討,發明了其平行透射率TP 增高且正交透射率TC 降低的具有新的結構的偏光器。
該偏光器具有如圖1所示的截面結構。圖1是沿著與構成絲柵結構的一個金屬絲的長邊方向正交的截面切割的模式圖。在該偏光器中,在基板表面上的至少兩個不同的平行表面上分別形成多個金屬絲,而不在相同的表面上配置所有的金屬絲,並且將多個金屬絲中相鄰的金屬絲配置為彼此具有位元差。具體而言,在具有透光性的基板上以各間隔S為大致相等的方式配置多個金屬絲,並使金屬絲的長邊方向與基板表面平行排列。多個金屬絲可以大致分為兩種:配置在與基板表面平行的第一表面上的第一組的金屬絲101被形成在具有透光性的基板上,而配置在與基板表面平行的第二表面上的第二組金屬絲102被配置為比第一組金屬絲更加突出。注意,第一表面和第二表面是位於基板表面上的兩個不同的平行表面。第一組的金屬絲和第二組的金屬絲鄰接且交替地配置。此外,在圖1中,附圖標記110表示入射光的方向。
另外,包括至少兩個以上的第一組的金屬絲和至少兩個以上的第二組的金屬絲是最好的結構之一。此外,所有金屬絲中,大約一半相當於第一組,而餘下的相當於第二組。本發明的偏光器包括相互留有間隔而配置的金屬絲。圖1所示的截面結構是在第一層形成第一組的金屬絲並且在第二層形成第二組的金屬絲的結構,即在兩個層中形成 多個金屬絲的一個例子。但是,不侷限於兩個層,還可以在三個層(或更多層)中形成多個金屬絲。但是,偏光器的多個金屬絲被週期性地配置。
在本說明書中,“週期性”是指如下結構:當將所有金屬絲的數目設為N(N是4以上的整數)時,在第一組的金屬絲的平面方向的鄰旁配置第二組的金屬絲,並在該第二組的金屬絲的水準方向的鄰旁配置第一組的金屬絲,以後迴圈進行上述配置的結構,即,以一個第一組的金屬絲和一個第二組的金屬絲為一組,配置N/2組金屬絲的結構。注意,當N是奇數時,由於第一組的金屬絲或第二組的金屬絲多出一個金屬絲,因此所有金屬絲中的大約一半相當於第一組的金屬絲。
此外,截面中的第一組的金屬絲的中心和第二組的金屬絲的中心離基板的距離不同。將從基板表面到金屬絲的中心之間的距離更短的一方稱為第一組的金屬絲,而將距離更長的一方稱為第二組的金屬絲。
圖2表示將入射光110的波長分別設定為400nm、500nm、600nm、700nm來模擬的平行透射率TP 的結果。圖3表示模擬的正交透射率TC 的結果。這裏,藉由使用日本Rsoft公司製造的光學計算用模擬軟體“Diffract MOD”來執行模擬。
另外,這裏在如下條件下執行模擬:採用鋁作為金屬絲的材料,金屬絲的幅度L、間隔S、膜厚度b分別固定為25nm、25nm、240nm。
另外,將相鄰的第一組的金屬絲101和第二組的金屬絲102之間的位差設為距離D,並且在0nm至360nm的範圍內改變該距離D。注意,距離D為0nm的情況是指其金屬絲以均勻的間隔在相同的位置排成一列的常規的絲柵結構。距離D為0nm的絲柵結構對應於上述專利文獻1所示的結構。
為了與距離D為0nm時的平行透射率進行比較,圖2的縱軸表示距離D=0nm的平行透射率的值為1時的比率,即,距離D(D>0)的平行透射率TP 對於距離D=0nm的平行透射率的比率。
根據圖2所示的結果,當距離D長於0nm時,在400nm至700nm的波長範圍內可確認到平行透射率TP 的增加。在常規的絲柵結構中,由於在一個層中形成所有的金屬絲,所以在該層中以均勻的密度配置有多個金屬絲。與常規的絲柵結構不同,在本發明的絲柵結構中在與入射光110垂直的表面上存在密度高的區域和密度低的區域。在密度高的區域中配置有第一組的金屬絲和第二組的金屬絲的雙方,所以金屬絲的總合數量多。在密度低的區域中僅配置有第一組的金屬絲和第二組的金屬絲中的一方,所以金屬絲的數量少。由於存在金屬絲的密度低的區域,圖2中的平行透射率TP 增加,即透射光量增大。在圖1所示的結構中,沿入射光110的前進方向金屬絲的密度(與光的前進方向垂直的表面上的金屬絲的數量)變化,即,金屬絲密度從低到高或從高到低變化。
為了與距離D為0nm時的正交透射率進行比較,圖3的縱軸表示距離D=0nm的正交透射率的值為1時的比率,即,距離D(D>0)的正交透射率TC 對於距離D=0nm的正交透射率的比率。
根據圖3所示的結果,當距離D長於0nm時,在600nm至700nm的波長範圍內可確認到正交透射率TP 的降低。相對於光解析度的相鄰的金屬絲之間的間隔充分短,因此由於距離D的增加實現與偏光器的厚度厚的結構相同的效果,光吸收量增大。其結果,實現圖3中的正交透射率TC 的降低。
此外,在圖2中,當距離D大於厚度b=240nm時,波長400nm的平行透射率TP 下降。由此,為了獲得增加平行透射率TP 且降低正交透射率TC 的偏光器,最好採用使在與入射光垂直的方向重疊的區域中第一組和第二組的金屬絲的金屬絲的密度變小的絲柵結構。
此外,當距離D充分大於厚度b=240nm時,相當於常規的絲柵結構:其中,第一組的金屬絲101和第二組的金屬絲102在與入射光垂直的方向上分離,且第一組的金屬絲101中的相鄰兩個金屬絲之間不配置一個第二組的金屬絲。距離D充分大於金屬絲的厚度b的絲柵結構對應於上述專利文獻2所示的實施方式6的結構。
換言之,根據圖2和圖3的結果,可以說專利文獻2所示的結構是可降低平行透射率TP 的偏光器。
另外,為了比較,與上述同樣地藉由使用日本Rsoft 公司製造的光學計算用模擬軟體“Diffract MOD”,對於圖16所示的結構執行平行透射率和正交透射率的計算。圖16所示的結構是一種絲柵結構,其特徵在於金屬絲的厚度彼此相等,並且以6個金屬絲為一個週期設置。此外,配置在光入射介面1103上的兩個金屬絲的間隔為W。其結果,圖16所示的結構有平行透射率增大的傾向。此外,當間隔W擴大時,正交透射率也增大,而有灰度下降的傾向。在圖16中,附圖標記1102表示入射光的方向。
另外,根據從圖16所示的結構而獲得的模擬結果,可以說採用間隔W窄小的結構是最好的。在本發明中,藉由以彼此相鄰且位置錯開的6個平行金屬絲為一個週期來使間隔W窄小化,以實現增加平行透射率TP 且降低正交透射率TC 的絲柵結構。藉由增加平行透射率TP 且降低正交透射率TC ,例如,在作為組件安裝有上述偏光器的電光裝置或發光顯示裝置中,可以獲得同時實現高明亮度和高灰度的顯示。
本說明書中公開的發明結構之一是具有偏光器的顯示裝置,所述偏光器包括:具有透光性的基板;其第一中心包含在與所述基板的表面平行的第一表面中的第一組的金屬絲;以及其第二中心包含在與所述基板的表面平行的第二表面中的第二組的金屬絲,其中,所述第一組的金屬絲和所述第二組的金屬絲在長邊方向上互相平行,所述第一組的金屬絲和所述第二組的金屬絲位於離所述基板表面不同的高度處,並且,與所述第一組的金屬絲相比,所述第 二組的金屬絲以與所述基板表面間隔距離D的方式來配置,並且,所述距離D等於或小於所述第一組的金屬絲的厚度,並且,在與所述長邊方向正交的截面上,將相鄰的第一組的金屬絲和第二組的金屬絲配置得使連接所述第一中心和所述第二中心的線段形成為鋸齒形。
在上述結構中,第一組的金屬絲的短邊方向上的各金屬絲之間的間隔相等,並且第二組的金屬絲的各金屬絲之間的間隔相等。第一組的金屬絲的短邊方向是與第一組的金屬絲的長邊方向正交的方向。第一組的金屬絲的長邊方向是一個金屬絲延伸的方向。
此外,在上述結構中,當距離D短於第一組的金屬絲的厚度時,在所述第一組的金屬絲中相鄰的兩個金屬絲之間配置有一個第二組的金屬絲。在此情況下,沿入射光的前進方向金屬絲的密度變化,即,金屬絲密度從低到高或從高到低變化。此外,當距離D和第一組的金屬絲的厚度幾乎相等時,可獲得在與入射光垂直的表面配置的金屬絲密度均勻的區域。
注意,在基板表面上正交的兩個方向分別被稱為X方向、Y方向。金屬絲的長邊方向相當於Y方向。金屬絲的短邊方向相當於X方向。此外,金屬絲的幅度L和金屬絲的間隔S是X方向上的距離。
此外,在上述結構中,與所述基板表面平行的第一表面和與所述基板表面平行的第二表面之間的間隔等於或小於第一組的金屬絲的厚度。此處,“間隔”是指與基板平 面垂直的方向,即Z方向。當與所述基板表面平行的第一表面和與所述基板表面平行的第二表面之間的間隔長於第一組的金屬絲的厚度時,由干涉導致的光學特性的波長依賴性變得明顯。
圖1所示的結構可以藉由奈米壓印法、光蝕刻法、電子束刻蝕法、全像攝影法、雷射蝕刻法等來形成。
在第二組的金屬絲和具有透光性的基板之間提供具有透光性的組件,以便支撐第二組的金屬絲。最好的是,提供折射率比具有透光性的基板低的透光組件。
本說明書中公開的另一個發明結構是一種偏光器,包括:設置在具有透光性的基板上的第一組的金屬絲以及在所述第一組的金屬絲之間的透光組件;以及在所述透光組件上的第二組的金屬絲,其中,所述第二組的金屬絲之間配置有第一組的金屬絲的一部分,並且,所述第一組的一個金屬絲的厚度比所述透光組件的厚度厚。
由於進行偏振分離,當入射到偏光器的光波長為400nm時,在相鄰的第一組的金屬絲的截面中,從第一組的金屬絲的中心到鄰接的第一組的金屬絲的中心之間的一個週期,即間距為120nm以下。根據上述結構,從第一組的金屬絲到鄰接的第一組的金屬絲之間的一個週期的長度(間距)為入射光的波長的1/3以下,最好為1/4以下。另外,該第一組和第二組的金屬絲以及兩者之間的間隔只要在上述一個週期的範圍內就可以採用不同的值。此外,一個金屬絲的幅度L最好為入射光的波長的1/10以下。注意 ,當入射到偏光器的光波長為400nm時,最好的是,第一組和第二組的金屬絲的一個金屬絲的幅度L都為40nm以下。
在上述結構中,所述第一組的金屬絲及第二組的金屬絲的與長邊方向正交的截面形狀不侷限於矩形,可以採用各種形狀如三角形形狀。此外,最好的是,透光組件的在與所述第一組金屬絲的長邊方向正交的截面上的面積越小,偏光器的光學特性越可以得到提高。因此,將透光組件的截面形狀設為其幅度比第二組的金屬絲的截面形狀小的矩形。此外,為了穩定地支撐第二組的金屬絲,將所述透光組件的截面形狀設為梯形。
另外,也可以設置覆蓋金屬絲的透光組件,以便更加穩定地支撐金屬絲來進一步提高機械強度。
作為透光組件,例如可以使用氧化矽、氟化鎂或樹脂等的介質材料。作為透光組件的形成方法,可以採用真空氣相澱積法、濺射法、PCVD法、離子電鍍法等。
另外,也可以採用如下結構:藉由蝕刻加工具有透光性的基板來形成多個槽,在各槽中形成第一組的金屬絲,在基板的槽之間的突出部上形成第二組的金屬絲。
作為具有透光性的基板,可以使用玻璃、陶瓷、樹脂等具有透光性的材料。此外,作為具有透光性的基板,也可以使用由玻璃中的雜質成分控制折射率的高折射率玻璃基板。作為具有透光性的陶瓷,可以舉出在PbZrO3 和PbTiO3 的固溶體中添加幾mol%的La2 O3 並進行烘焙而形 成的多晶體(也稱為PLZT)。
另外,作為金屬絲的材料,可以使用反射率高的金屬如鋁、銀、金、銅或它們的合金等。
偏光器也可以用於應用需要偏振光的光學處理的裝置中,而不侷限於顯示裝置如液晶顯示裝置、有機EL發光顯示裝置和無機EL發光顯示裝置。此外,本發明的偏光器也可以應用到電磁波,而不侷限於光。注意,在本說明書中,光至少包含紅外光及可見光。
本發明可以實現能夠提高平行透射率TP 且降低正交透射率TC 的具有優良光學特性的絲柵結構的偏光器。此外,本發明還可以實現在可見光的區域中的顏色不均勻性被降低的顯示裝置。
以下說明本發明的實施方式。
實施方式1
圖4A和4B示出了本發明的絲柵結構的偏光器的一個例子。以下說明其製造方法。圖4A是沿與基板表面垂直的表面切割的截面圖。圖4B相當於圖4A的透視圖。
首先,準備具有透光性的基板401。作為具有透光性的基板401,可以使用玻璃、陶瓷、樹脂等具有透光性的材料。此外,作為具有透光性的基板401,也可以使用由玻璃中的雜質成分控制折射率的高折射率玻璃基板。
接著,在具有透光性的基板401上形成絲柵結構。圖4A和4B所示的絲柵結構可以藉由光奈米壓印法或熱奈米壓印法等的奈米壓印法、光蝕刻法、電子束刻蝕法、全像攝影法、雷射蝕刻法等來形成。對圖4A和4B所示的絲柵結構的製造方法沒有特別的限制。
例如,在具有透光性的基板401上藉由PCVD法形成氧化矽膜,然後,進行使用光蝕刻法的構圖來形成透光組件404。此處顯示了使用氧化矽作為透光組件404的例子,但是也可以使用氟化鎂、樹脂等的介質材料。此外,形成方法不限於PCVD法,還可以使用真空氣相澱積法、濺射法、離子電鍍法、塗敷法等。
接著,形成鋁膜,在鋁膜上藉由塗敷法形成由有機樹脂構成的薄膜,將模具按壓到該薄膜來形成具有凹陷部分的掩模。然後,從薄膜撤除模具,使用上述掩模選擇性地蝕刻鋁膜,以形成第一組的金屬絲402以及第二組的金屬絲403。如圖4B所示,第一組的金屬絲402和第二組的金屬絲403在長邊方向即Y方向平行排列。各個金屬絲配置為彼此分開間隔S的形式。該距離S是在短邊方向即X方向上的距離。第二組的金屬絲403形成在透光組件404上。相當於透光組件404的膜厚度的距離D表示Z方向的距離,還可以說是基板平面與第二組的金屬絲403之間的距離。當距離D大於0nm時,與第一組的金屬絲402相比,第二組的金屬絲403以與所述基板表面間隔距離D的方式來配置。此外,也可以說,第一組的金屬絲402形成在與 基板表面平行的第一表面上,第二金屬絲403形成在與基板表面平行的第二表面上,並且第一表面和第二表面的Z方向上的間隔相當於距離D。
另外,作為其他製造方法的例子,雖然步驟數量增加,但可以採用如下程序:在形成第一組的金屬絲402之後,形成透光組件404,在其上形成第二組的金屬絲403。或者,也可以採用如下程序:形成透光組件404,在其上形成第二組的金屬絲403,然後形成第一組的金屬絲402。
另外,在用作偏光器的情況下,透光組件404的寬度最好等於或小於第二組的金屬絲403的寬度。因此,可以使用第二組的金屬絲403作為掩模進行蝕刻,來將透光組件404的寬度形成為與第二組的金屬絲403的寬度幾乎相同的寬度。此外,金屬絲的厚度b設定為50nm至800nm。
圖5表示進行過蝕刻以減小透光組件的寬度來形成倒錐形的透光組件的例子。圖5所示的絲柵結構包括:在具有透光性的基板501上的第一組的金屬絲502;在倒錐形的透光組件504上的第二組的金屬絲503。
實施方式2
圖6示出了本發明的絲柵結構的偏光器的另一例子。在本實施方式中描述一種偏光器,其中,為了提高絲柵結構的機械強度,使用透光組件604覆蓋第一組的金屬絲602和第二組的金屬絲603。第二組的金屬絲603的中心位於與第一組的金屬絲602的排列不同的排列中。這裏所謂的“ 中心”是指與金屬絲的長邊方向正交的短邊方向,即,沿金屬絲的寬度方向切割的截面形狀的中心。例如,在截面形狀為四角形的情況下,連接對角的兩個線段的交叉點可稱為“中心”。另外,連接一個金屬絲的截面中心的線可稱為中心軸,其平行於金屬絲的長邊方向。
圖6所示的偏光器包括:具有透光性的基板601;在與所述具有透光性的基板的表面平行的第一表面中具有第一中心的第一組的金屬絲602;在與所述具有透光性的基板的表面平行的第二表面中具有第二中心的第二組的金屬絲603,其中,在第一組的金屬絲中相鄰的金屬絲之間配置有一個第二組的金屬絲,並且,第一組的金屬絲和第二組的金屬絲在長邊方向上互相平行。在與所述長邊方向正交的截面上,將交替設置的第一組的金屬絲602和第二組的金屬絲603配置得使連接第一組金屬絲的第一中心605和第二組金屬絲的第二中心606的多個線段607連接的圖形形成為鋸齒形。另外,連接第一組金屬絲的第一中心605和第二組金屬絲的第二中心606的連續假想線也可稱為三角波。
在圖6所示的偏光器中,以具有位差且平行排列的一個第一組的金屬絲和一個第二組的金屬絲,總計兩個金屬絲為一個週期重複地設置金屬絲。另外,將配置在光608的入射介面(此處,第二組的金屬絲一側)的兩個金屬絲的間隔W,即第二組的金屬絲的間隔W減小到120nm以下的範圍內。
在本實施方式中,使用含有微量矽的鋁合金作為第一組的金屬絲602和第二組的金屬絲603的材料。除了含有矽的鋁合金之外,也可以使用含有微量釹的鋁合金或含有微量鈮的鋁合金。藉由將矽、釹、鈮等包含在鋁膜中,可以防止鋁特有的膜品質的變化,如小丘和晶鬚等。
在本實施方式中,使用具有透光性的樹脂作為透光組件604。除了樹脂外,還可以使用氧化矽或氟化鎂。此外,不限制於使用相同的材料的方式,也可以使用不同的材料層疊多種材料層來形成透光組件604。
作為圖6所示的偏光器的製造方法,可以採用奈米壓印法、光蝕刻法、電子束刻蝕法、全像攝影法、雷射蝕刻法等。此外,也可以藉由上述方法的組合來製造圖6所示的偏光器。
本實施方式可以與實施方式1自由地組合。
實施方式3
圖7示出了本發明的絲柵結構的偏光器的另一例子。在本實施方式中描述一種偏光器,其中在具有透光性的基板701中形成槽,並且,該偏光器包括:在基板的凹陷部分之上的第一組的金屬絲702以及在基板的突出部分之上的第二組的金屬絲703。以下說明其製造方法。
首先,準備具有透光性的基板701。作為具有透光性的基板701,可以使用玻璃、陶瓷、樹脂等具有透光性的材料。此外,作為具有透光性的基板701,也可以使用由 玻璃中的雜質成分控制折射率的高折射率玻璃基板。
接著,對具有透光性的基板701進行加工來形成具有寬度(L+2S)的槽。作為將具有透光性的基板加工的方法,採用雷射蝕刻法、噴砂法、光蝕刻法等。這裏,使用脈衝寬度以飛秒(10-15 秒)振盪的雷射振盪器來形成槽。作為可用作超短光脈衝雷射器的雷射器,可舉出在藍寶石、YAG、陶瓷YAG、陶瓷Y2 O3 、KGW(鎢酸鉀釓)、Mg2 SiO4 、YLF、YVO4 、GdVO4 等晶體中添加了Nd、Yb、Cr、Ti、Ho、Er等摻雜質的雷射器。在雷射蝕刻法中,一般雷射不容易進行雷射波長以下的加工。但藉由使用超短光脈衝雷射器,可以只用能源密度高的雷射光束的中央部分來加工,因此可以進行微細加工(雷射波長以下的加工)。
接著,形成鋁膜,藉由奈米壓印法形成掩模,然後使用該掩模蝕刻鋁膜,來形成第一組的金屬絲702和第二組的金屬絲703。藉由上述步驟,製造具有圖7所示的絲柵結構的偏光器。
用於制作圖7所示的絲柵結構的程序不侷限於上述步驟,也可以適當地利用光奈米壓印法或熱奈米壓印法等的奈米壓印法、光蝕刻法、電子束刻蝕法、全像攝影法等。
另外,在本實施方式中,基板平面不是基板的突出部分,而是指槽的底面。可以說基板的突出部分相當於實施方式1所示的透光組件。藉由採用本實施方式所示的結構,可以使實施方式1所示的透光組件和基板的材料相同, 並且可以使對入射光的折射率相同,因此可以獲得比實施方式1的偏光器能降低光折射的影響的偏光器。
另外,本實施方式可以與實施方式1或實施方式2自由地組合。
實施方式4
圖8示出了本發明的絲柵結構的偏光器的另一例子。在本實施方式中描述一種偏光器,其中,在具有透光性的基板801上具有第一組的金屬絲802、第二組的金屬絲803和第三組的金屬絲804。
圖8所示的多層結構設置有厚度比實施方式1薄的多層金屬絲。例如,當實施方式1的膜厚度設定為200nm時,本實施方式中的各金屬絲的膜厚度設定為100nm。藉由降低金屬絲的寬度和金屬絲的厚度之間的比率,可以擴大金屬絲的製造程序中的容許範圍。
圖8所示的偏光器包括:具有透光性的基板801;在與所述具有透光性的基板的表面平行的第一表面中具有第一中心的第一組的金屬絲802;在與所述具有透光性的基板的表面平行的第二表面中具有第二中心的第二組的金屬絲803;在與所述基板的表面平行的第三表面中具有第三中心的第三組的金屬絲804,其中,第一組的金屬絲802和第三組的金屬絲804互相重疊地配置。此外,第一組的金屬絲802和第三組的金屬絲804的數量相同,且以幾乎相同的間隔形成。因此,其一個週期,即間距等於實施方式3所 示的距離。
另外,圖8所示的偏光器中,第一組的金屬絲和第二組的金屬絲在長邊方向上互相平行,並且,第一組的金屬絲和第二組的金屬絲位於離基板表面不同的高度處,並且,與第一組的金屬絲相比,第二組的金屬絲以與所述基板表面間隔距離D的方式來配置。此外,該距離D幾乎等於第一組的金屬絲的厚度b。
以下說明其製造方法。
首先,準備具有透光性的基板801。此處使用玻璃基板。接著,形成第一組的金屬絲802。此處,藉由光奈米壓印法形成第一組的金屬絲802。具體而言,在具有透光性的基板801上形成第一鋁膜,在第一鋁膜上藉由塗敷法形成由有機樹脂構成的薄膜,將模具按壓到該薄膜來形成具有凹陷部分的掩模。然後,從薄膜撤除模具,使用上述掩模選擇性地蝕刻第一鋁膜,以形成第一組的金屬絲802。
接著,在去除掩模後,形成具有透光性的絕緣膜。例如,藉由PCVD法形成氧化矽膜。
接著,蝕刻具有透光性的絕緣膜的一部分,以露出第一組的金屬絲802的上表面。此處,進行化學機械研磨(CMP)處理。藉由上述步驟,在第一組的金屬絲802之間形成第一透光組件805。
接著,為了形成第二組的金屬絲803,在第一透光組件805和第一組的金屬絲802上形成第二鋁膜。雖然此處未 示出,但由於第一組的金屬絲802的露出的上表面形成有氧化膜,所以第一組的金屬絲802與在此形成的第二鋁膜不接觸。該氧化膜在以後的程序中進行蝕刻處理時用作蝕刻阻擋物。
接著,與第一組的金屬絲802的形成方法同樣,藉由利用光奈米壓印法形成第二組的金屬絲803。在第二鋁膜上藉由塗敷法形成由有機樹脂構成的薄膜,將模具按壓到該薄膜來形成具有凹陷部分的掩模。然後,從薄膜撤除模具,使用上述掩模選擇性地蝕刻第二鋁膜,以形成第二組的金屬絲803。在上述蝕刻處理中,第一組的金屬絲802的表面上形成有氧化膜。該氧化膜被用作蝕刻阻擋物。
接著,在去除掩模後,形成具有透光性的絕緣膜。例如,藉由PCVD法形成氧化矽膜。
接著,蝕刻具有透光性的絕緣膜的一部分,以露出第二組的金屬絲803的上表面。此處,進行化學機械研磨(CMP)處理。藉由上述步驟,在第二組的金屬絲803之間形成第二透光組件806。
接著,形成第三組的金屬絲804。具體而言,在第二透光組件806和第二組的金屬絲803上形成第三鋁膜,在第三鋁膜上藉由塗敷法形成由有機樹脂構成的薄膜,將模具按壓到該薄膜來形成具有凹陷部分的掩模。然後,從薄膜撤除模具,使用上述掩模選擇性地蝕刻第三鋁膜,以形成第三組的金屬絲804。在上述蝕刻處理中,第二組的金屬絲803的表面上也形成有氧化膜。該氧化膜被用作蝕刻阻 擋物。
根據上述程序,可以製造圖8所示的偏光器。
由於藉由上述程序而得到的偏光器使用玻璃基板,使用鋁作為金屬絲,並且使用氧化矽作為透光組件,因此與常規的使用碘的偏光器相比,可以實現耐熱性高的偏光器。因此,安裝有上述偏光器的液晶面板不受特定的使用環境條件的限制,可以應用到需要具有耐熱性的投影儀用顯示器、車載顯示器等中。
在上述程序中示出了形成三層金屬絲的例子,但也可以形成四層或更多層的金屬絲。
另外,在上述程序中示出了使用光奈米壓印法的例子,但不侷限於此,也可以利用熱奈米壓印法、光蝕刻法、電子束刻蝕法、全像攝影法、雷射蝕刻法等。此外,也可以藉由上述方法的組合來製造圖8所示的偏光器。
本實施方式可以與實施方式1至3中的任何一個自由地組合。
實施方式5
在本實施方式中,用圖9A、9B和9C表示藉由與上述實施方式不同的製造方法製造偏光器的例子。以下說明其製造方法。
首先,準備具有透光性的基板901。
然後,在具有透光性的基板901上形成氧化矽、氟化鎂或樹脂等的介質膜。作為介質膜的形成方法,採用真空 氣相澱積法、濺射法、PCVD法、離子電鍍法等。
接著,在介質膜上形成第一鋁膜。然後,在第一鋁膜上藉由塗敷法形成由有機樹脂構成的薄膜,將模具按壓到該薄膜來形成具有凹陷部分的掩模。然後,從薄膜撤除模具,使用上述掩模選擇性地蝕刻第一鋁膜,以形成第二組的金屬絲903。接著,將形成第二組的金屬絲903之後殘留的掩模仍舊用作掩模905而蝕刻介質膜來形成透光組件902。這時的截面圖相當於圖9A。
接著,藉由利用氣相澱積法或濺射法形成第二鋁膜。如圖9B所示那樣,在掩模905上和透光組件902之間分別形成金屬膜906和第一組的金屬絲904。
接著,藉由去除掩模905來去除金屬膜,以獲得圖9C所示的偏光器。如圖9C所示,第一組的金屬絲904的截面形狀成為三角形。這不同於第二組的金屬絲903的截面形狀的矩形。
本實施方式示出了,首先形成第二組的金屬絲903,之後形成第一組的金屬絲904的例子。另外,在X方向上第一組的金屬絲和第二組的金屬絲之間的間隔S是0。然而,由於第一組的金屬絲的截面形狀為三角形,因此第一組的金屬絲904的先端與第二組的金屬絲903彼此分開。
另外,也可以採用圖10所示的結構,以形成X方向上的間隔S。只要第一組的金屬絲和第二組的金屬絲不接觸,就對第一組的金屬絲的截面形狀沒有特別的限制,也可以採用先端具有彎曲表面的形狀的第一組的金屬絲914 。在圖10所示的結構中,第一組的金屬絲914互相之間的間隔彼此相等,並且第二組的金屬絲903互相之間的間隔彼此相等,但是第一組的金屬絲914之間的間隔與第二組的金屬絲903之間的間隔不同。此外,在圖10所示的結構中,第一組的金屬絲914的寬度L1比第二組的金屬絲903的寬度L2窄。雖然金屬絲的寬度不同,但是只要採用週期性重複地設置間距的結構即可。該間距相當於從第一組的金屬絲914的截面中心到與該第一組的金屬絲相鄰的第一組的金屬絲的截面中心之間的距離。所述間距設定為入射光的波長的1/3以下,最好為1/4以下。此外,第一組的金屬絲914的寬度L1和第二組的金屬絲903的寬度L2設定為入射光的波長的1/10以下。
另外,只要第一組的金屬絲的先端是與第二組的金屬絲分開的,就對第二組的金屬絲的截面形狀沒有特別的限制。如圖11所示,第二組的金屬絲923的截面形狀可以為三角形。圖11示出了第一組的金屬絲922的截面形狀為矩形的實例。此外,在圖11中,在具有透光性的基板921上形成有透光組件924,並在其上形成有第二組的金屬絲923。
本實施方式可以與實施方式1至4中的任何一個自由地組合。
在下面所述的實施例中,對於具有如上所述的結構的本發明進行更詳細的說明。
實施例1
作為本發明的液晶顯示裝置及電子設備可舉出如下:照相機、數位照相機、護目鏡型顯示器(頭盔顯示器)、導航系統、音頻再現裝置(汽車音響、音響元件等)、筆記本式個人電腦、投影儀、遊戲機、可擕式資訊終端(可擕式電腦、手機、可擕式遊戲機、或電子圖書等)、具備記錄媒體的圖像再現裝置(具體而言,能夠再現記錄媒體如數位通用磁片(DVD)等並具有可以顯示其圖像的顯示器的裝置)等。在圖12以及圖13中示出這種電子設備的具體例子。
圖12A為具有22英寸至50英寸的大螢幕的大型顯示裝置,包括框體2001、支撐台2002、顯示部2003和視頻輸入端子2005等。顯示部2003相當於實施例1的液晶模組。注意,顯示裝置包括個人電腦用、TV廣播接收用、互動式TV用等的所有資訊顯示用顯示裝置。根據本發明,即使使用具有一邊長超過1000 mm的第五代之後的玻璃基板,也與通常的絲柵結構相比,可以提高平行透射率,從而,可以提供能夠實現對比度高的圖像顯示的大型顯示裝置。
圖12B示出筆記本式個人電腦,包括主體2201、框體2202、顯示部2203、鍵盤2204、外部連接埠2205、定位裝置2206等。根據本發明,可以提供能夠實現色彩再現範圍廣的圖像顯示的筆記本式個人電腦。
圖12C為具備記錄媒體的可擕式圖像再現裝置(具體地為DVD再現裝置),包括主體2401、框體2402、顯示 部A 2403、顯示部B 2404、記錄媒體(DVD等)讀取部2405、操作鍵2406、揚聲器部2407等。顯示部A 2403主要顯示圖像資訊,而顯示部B 2404主要顯示文字資訊。注意,具備記錄媒體的圖像再現裝置包括家用遊戲機等。根據本發明,與通常的絲柵結構相比,可以提高平行透射率,因此可以提供能夠實現對比度高的圖像顯示的圖像再現裝置。
圖12D示出無線的可以僅僅攜帶其顯示器的的TV。在框體2502中安裝有電池和信號接收器,使用該電池來驅動顯示部2503和揚聲器部2507。能夠使用充電器2500來反復進行電池的充電。此外,充電器2500能夠接收/發送圖像信號並將該圖像信號發送到顯示器的信號接收器。使用操作鍵2506來控制框體2502。此外,因為圖12D所示的裝置能夠藉由操縱操作鍵2506來將信號從框體2502發送到充電器2500,所以圖12D所示的裝置可以說是互動式圖像/音頻通訊裝置。另外,能夠藉由操縱操作鍵2506來將信號從框體2502發送到充電器2500,並能夠藉由將充電器2500發送的信號由其他電子設備接收來進行其他電子設備的通訊控制,所以圖12D所示的裝置也可以說是通用遙控裝置。根據本發明,與通常的絲柵結構相比,可以提高平行透射率,因此可以提供能夠實現對比度高的圖像顯示的顯示器。
在圖13所示的一種手機中,將具備有操作開關1904和麥克風1905等的主體(A)1901和具備有顯示面板(A) 1908、背光燈部1900、顯示面板(B)1909、揚聲器1906等的主體(B)1902使用鉸鏈1910能夠開閉地連接。顯示面板(A)1908和顯示面板(B)1909與電路基板1907和背光燈部1900一起被收容在主體(B)1902的框體1903中。顯示面板(A)1908和顯示面板(B)1909的像素部配置得可以從形成在框體1903的視窗被視覺確認。在此,重疊配置背光燈部1900和顯示面板(A)1908,以獲得透射型液晶顯示裝置。作為背光燈部1900,既可使用冷陰極管,又可使用LED元件。
顯示面板(A)1908與顯示面板(B)1909可以按照該手機1900的功能適當地設定像素數量等規格。例如,可以將顯示面板(A)1908作為主屏、將顯示面板(B)1909作為副屏而組合。
另外,顯示面板的種類可以不同。例如,可以使用液晶顯示裝置作為顯示面板(A),且使用EL元件作為顯示面板(B)來製造發光顯示裝置。
本實施例的手機可以對應於其功能和用途而被改變成各種各樣的樣式。例如,可以將照相元件設置在鉸鏈1910部分而製造帶照相機功能的手機。此外,也可以採用將操作開關之類1904、顯示面板(A)1908以及顯示面板(B)1909安裝在一個框體中的結構。
另外,圖14A表示顯示面板(A)1908的結構例子。在顯示面板(A)1908中,使用密封材料1922貼合設置有像素電極的第一基板1920和與第一基板相對的第二基板 1923。此外,密封材料1922形成為包圍顯示部1921的形式,並且在由第一基板、第二基板和密封材料包圍的區域中設置有液晶層。圖14A所示的顯示面板(A)1908的液晶密封方法是使用液晶滴落法並在低壓下貼合基板的方法。一對基板的間隔由間隙材料(具體地說,球狀間隔物、柱狀間隔物、包含在密封材料中的填料等)保持。根據驅動顯示面板(A)1908的液晶模式(TN模式、VA模式、ISP模式等)適當地選擇間隙材料,即可。但是,雖然IPS模式可以在第二基板上不設置電極,但其他的液晶模式在很多情況下將相對電極設置在第二基板上。此時,在貼合一對基板的同時,進行連接以獲得相對電極與設置在第一基板的端子電極之間的導通。注意,附圖標記1924表示撓性印刷電路程(FPC)。
圖14B表示藉由使用與圖14A不同的液晶密封方法來製造的面板結構的例子。注意,在圖14B中,與圖14A相同的部分由相同的附圖標記表示。在圖14B所示的顯示面板中,藉由利用液晶注入法等從由第一密封材料1925形成的液晶注入口注入液晶,然後,使用第二密封材料1926密封液晶注入口。
另外,圖14C表示與圖14A不同的面板結構的例子。注意,在圖14C中,與圖14A相同的部分由相同的附圖標記表示。在圖14C所示的面板中,用於驅動顯示部的驅動IC1927安裝在第一基板1920上。藉由將驅動IC1927安裝在第一基板1920上,實現電路的集成化。
另外,圖14D表示與圖14A不同的面板結構的例子。注意,在圖14D中,與圖14A相同的部分由相同的附圖標記表示。在圖14D所示的面板中,用於驅動顯示部1929的驅動電路1928形成在第一基板1920即同一基板上。驅動電路1928可以使用非晶矽TFT或多晶矽TFT等。此外,除了驅動電路以外,還可以將其他電路(光感測器電路、CPU等)形成在同一基板上。
在圖14A、14B、14C、14D所示的顯示面板上重疊提供所希望的光學薄膜,例如偏光器、防反射膜、濾色器等。在本發明中,藉由將實施方式所示的偏光器重疊在顯示面板(A)1908,與通常的絲柵結構相比,可以提高平行透射率,從而可以實現對比度高的圖像顯示。
如圖17所示,藉由在顯示面板1309上設置背光燈光閥1304和反射鏡並且使用覆蓋物1306覆蓋,完成了主動矩陣型液晶顯示裝置1308(透射型)。圖17表示其截面圖的一部分。此外,也可以將背光燈光閥1304設置為不重疊於顯示面板1309的顯示區域且使用光導板。藉由使用黏合劑或有機樹脂固定覆蓋物1306和顯示面板1309。此外,由於該主動矩陣型液晶顯示裝置1308是透射型,所以將偏振片1303貼合到基板1300和相對基板1305的雙方。此外,也可以設置其他光學薄膜(抗反射膜和偏振膜等)和保護膜(未圖示)。另外,也可以採用被動型液晶顯示裝置作為液晶顯示裝置。
在圖17中,附圖標記1300表示基板,1301表示像素電 極,1302表示柱狀間隔物,1307表示密封劑,1310表示彩色層和與各個像素相對應地設置有遮光層的彩色濾光片,1315表示平坦化膜,1311表示相對電極,1312、1313表示定向膜,1314表示液晶層,1317表示保持電容,1316表示TFT,1318表示像素部分。此外,作為構成像素部分1318的TFT,可以使用非晶矽TFT、多晶矽TFT、半非晶TFT、單晶TFT。
圖15A表示前投影儀,包括投射裝置2601、螢幕2602等。本發明的偏光器可以應用於構成投射裝置2601的一部分的液晶模組2808中。
圖15B表示後投影儀,包括主體2701、投射裝置2702、鏡子2703、螢幕2704等。本發明的偏光器可以應用於構成投射裝置2702的一部分的液晶模組2808中。
圖15C是表示圖15A和15B中的投射裝置2601、2702的結構例子的圖。投射裝置2601、2702由光源光學系統2801、鏡子2802、2804至2806、分色鏡2803、稜鏡2807、液晶模組2808、相位差板2809、投射光學系統2810構成。投射光學系統2810由包含投射透鏡的光學系統構成。雖然本實施例示出了三板結構的例子,但沒有特別的限制。例如,也可以採用單板結構。實施者也可以在圖15C的箭頭所示的光路中適當地設置光學透鏡、用於調節相位差的薄膜、IR薄膜等的光學系統。
圖15D是表示圖15C中的光源光學系統2801的結構例子的圖。在本實施例中,光源光學系統2801由反射器2811 、光源2812、透鏡陣列2813、2814、偏振光轉換元件2815、聚光透鏡2816構成。注意,圖15D所示的光源光學系統只是一個例子,並不侷限於此。例如,實施者也可以在光源光學系統中適當地設置光學透鏡、用於調節相位差的薄膜、IR薄膜等的光學系統。
前投影儀及後投影儀的光源很強,因此液晶模組及偏光器被加熱到高溫。根據本實施例,能夠使用耐熱性高的無機材料製造絲柵結構的偏光器,這是有效的。此外,與通常的絲柵結構相比,可以提高平行透射率,從而可以實現對比度高的圖像顯示。
如上所述,藉由實施本發明而獲得的液晶顯示裝置可用作所有電子設備的顯示部。
本實施例可以與實施方式1至5中的任何一個自由地組合。
本說明書根據2007年7月6日在日本專利局受理的日本專利申請編號2007-179034而製作,所述申請內容包括在本說明書中。
101‧‧‧第一組的金屬絲
102‧‧‧第二組的金屬絲
401‧‧‧具有透光性的基板
402‧‧‧第一組的金屬絲
403‧‧‧第二組的金屬絲
404‧‧‧透光組件
501‧‧‧具有透光性的基板
502‧‧‧第一組的金屬絲
503‧‧‧第二組的金屬絲
504‧‧‧透光組件
601‧‧‧具有透光性的基板
602‧‧‧第一組的金屬絲
603‧‧‧第二組的金屬絲
604‧‧‧透光組件
605‧‧‧第一中心
606‧‧‧第二中心
607‧‧‧線段
701‧‧‧具有透光性的基板
702‧‧‧第一組的金屬絲
703‧‧‧第二組的金屬絲
801‧‧‧具有透光性的基板
802‧‧‧第一組的金屬絲
803‧‧‧第二組的金屬絲
804‧‧‧第三組的金屬絲
805‧‧‧第一透光組件
806‧‧‧第二透光組件
901‧‧‧具有透光性的基板
902‧‧‧透光組件
903‧‧‧第二組的金屬絲
904‧‧‧第一組的金屬絲
905‧‧‧掩模
906‧‧‧金屬膜
914‧‧‧第一組的金屬絲
921‧‧‧具有透光性的基板
922‧‧‧第一組的金屬絲
923‧‧‧第二組的金屬絲
924‧‧‧透光組件
1300‧‧‧基板
1301‧‧‧像素電極
1302‧‧‧柱狀間隔物
1303‧‧‧偏振片
1304‧‧‧背光燈光閥
1305‧‧‧相對基板
1306‧‧‧覆蓋物
1307‧‧‧密封劑
1308‧‧‧主動矩陣型液晶顯示裝置
1309‧‧‧顯示面板
1310‧‧‧彩色濾光片
1311‧‧‧相對電極
1312‧‧‧定向膜
1313‧‧‧定向膜
1314‧‧‧液晶層
1315‧‧‧平坦化膜
1316‧‧‧薄膜電晶體
1317‧‧‧電容
1318‧‧‧像素部分
1900‧‧‧背光燈部
1901‧‧‧主體(A)
1902‧‧‧主體(B)
1903‧‧‧框體
1904‧‧‧操作開關
1905‧‧‧麥克風
1906‧‧‧揚聲器
1907‧‧‧電路基板
1908‧‧‧顯示面板(A)
1909‧‧‧顯示面板(B)
1910‧‧‧鉸鏈
1920‧‧‧第一基板
1921‧‧‧顯示部
1922‧‧‧密封材料
1923‧‧‧第二基板
1924‧‧‧撓性印刷電路(FPC)
1925‧‧‧第一密封材料
1926‧‧‧第二密封材料
1927‧‧‧驅動IC
1928‧‧‧驅動電路
1929‧‧‧顯示部
2001‧‧‧框體
2002‧‧‧支撐台
2003‧‧‧顯示部
2005‧‧‧視頻輸入端子
2201‧‧‧主體
2202‧‧‧框體
2203‧‧‧顯示部
2204‧‧‧鍵盤
2205‧‧‧外部連接埠
2206‧‧‧定位裝置
2401‧‧‧主體
2402‧‧‧框體
2403‧‧‧顯示部A
2404‧‧‧顯示部B
2405‧‧‧讀取部
2406‧‧‧操作鍵
2407‧‧‧揚聲器部
2500‧‧‧充電器
2502‧‧‧框體
2503‧‧‧顯示部
2506‧‧‧操作鍵
2507‧‧‧揚聲器部
2601‧‧‧投射裝置
2602‧‧‧螢幕
2701‧‧‧主體
2702‧‧‧投射裝置
2703‧‧‧鏡子
2704‧‧‧螢幕
2801‧‧‧光源光學系統
2802‧‧‧鏡子
2803‧‧‧分色鏡
2804‧‧‧鏡子
2805‧‧‧鏡子
2806‧‧‧鏡子
2807‧‧‧稜鏡
2808‧‧‧液晶模組
2809‧‧‧相位差板
2810‧‧‧投射光學系統
2811‧‧‧反射器
2812‧‧‧光源
2813‧‧‧透鏡陣列
2814‧‧‧透鏡陣列
2815‧‧‧偏振光轉換元件
2816‧‧‧聚光透鏡
在附圖中:圖1是本發明的絲柵結構的示意圖;圖2是表示距離D的平行透射率TP 的模擬結果的圖表;圖3是表示距離D的正交透射率TC 的模擬結果的圖 表;圖4A是表示本發明的絲柵結構的一個例子的截面圖,圖4B是其透視圖;圖5是表示本發明的絲柵結構的一個例子的截面圖;圖6是表示本發明的絲柵結構的一個例子的截面圖;圖7是表示本發明的絲柵結構的一個例子的截面圖;圖8是表示本發明的絲柵結構的一個例子的截面圖;圖9A至9C是表示本發明的絲柵結構的製造程序的例子的截面圖;圖10是表示本發明的絲柵結構的一個例子的截面圖;圖11是表示本發明的絲柵結構的一個例子的截面圖;圖12A至12D是表示電子設備的一個例子的圖;圖13是表示電子設備的一個例子的圖;圖14A至14D是液晶顯示裝置的透視圖;圖15A至15D是表示液晶投影儀裝置的一個例子的圖;圖16是表示比較例的截面圖;圖17是主動矩陣型液晶顯示裝置的截面圖。
401‧‧‧具有透光性的基板
402‧‧‧第一組的金屬絲
403‧‧‧第二組的金屬絲
404‧‧‧透光組件

Claims (20)

  1. 一種偏光器,包括:透光基板;在所述透光基板上的第一金屬絲;與所述透光基板接觸的透光組件;所述透光組件上的第二金屬絲;以及均等地介於所述第一金屬絲及所述第二金屬絲之間的間隔,其中,每個間隔的寬度對應到所述第一金屬絲在短邊方向的寬度,其中,所述透光組件中的一個位在相鄰的兩個所述第一金屬絲之間,以及其中,所述第一金屬絲和所述第二金屬絲在平行於所述第一金屬絲的所述短邊方向之方向上相互重疊。
  2. 根據申請專利範圍第1項的偏光器,其中相鄰的兩個第一金屬絲之間的距離為入射到所述偏光器的入射光的波長的1/3或更小。
  3. 根據申請專利範圍第1項的偏光器,其中所述第一金屬絲和所述第二金屬絲與所述透光基板平行。
  4. 根據申請專利範圍第1項的偏光器,其中所述第一金屬絲和所述第二金屬絲為相互平行。
  5. 根據申請專利範圍第1項的偏光器,其中每個所述第一金屬絲的底面和所述透光基板之間的距離彼此相等。
  6. 根據申請專利範圍第1項的偏光器,其中每個所述 第二金屬絲的底面和所述透光基板之間的距離彼此相等。
  7. 根據申請專利範圍第1項的偏光器,其中所述透光組件的截面具有長方形形狀或反錐形形狀。
  8. 根據申請專利範圍第1項的偏光器,其中所述透光組件包含樹脂、氧化矽和氟化鎂的至少一者。
  9. 根據申請專利範圍第1項的偏光器,其中所述第一金屬絲的截面具有三角形形狀或長方形形狀。
  10. 根據申請專利範圍第1項的偏光器,其中所述第二金屬絲的截面具有三角形形狀或長方形形狀。
  11. 根據申請專利範圍第1項的偏光器,其中所述第一金屬絲和所述第二金屬絲的厚度為50nm至800nm。
  12. 根據申請專利範圍第1項的偏光器,其中所述第一金屬絲和所述第二金屬絲包含鋁、銀、金、銅、或其合金。
  13. 一種偏光器,包括:透光基板;在所述透光基板上的第一金屬絲;與所述透光基板接觸的透光組件;所述透光組件上的第二金屬絲;以及均等地介於所述第一金屬絲及所述第二金屬絲之間的間隔,其中,每個間隔的寬度對應到所述第一金屬絲在短邊方向的寬度,其中,所述第一金屬絲位在與所述透光基板平行的第一水平面上,每個所述第一金屬絲具有第一中心, 其中,所述第二金屬絲位在與所述透光基板平行的第二水平面上,每個所述第二金屬絲具有第二中心,其中,在所述第一金屬絲和所述第二金屬絲的長邊方向上,所述第一金屬絲與所述第二金屬絲平行,其中,所述第一金屬絲和所述第二金屬絲配置成使得各連接相鄰的所述第一中心和所述第二中心的多個線段在與所述長邊方向垂直的截面上呈現鋸齒形線段,以及其中,所述第一金屬絲和所述第二金屬絲在平行於所述第一金屬絲的所述短邊方向之方向上相互重疊。
  14. 根據申請專利範圍第13項的偏光器,其中所述第二金屬絲中的一個設置在相鄰的兩個第一金屬絲之間。
  15. 根據申請專利範圍第13項的偏光器,其中相鄰的第一中心之間的距離為入射到所述偏光器的入射光的波長的1/3或更小。
  16. 根據申請專利範圍第13項的偏光器,其中所述第一金屬絲的截面具有三角形形狀或長方形形狀。
  17. 根據申請專利範圍第13項的偏光器,其中所述第二金屬絲的截面具有三角形形狀或長方形形狀。
  18. 根據申請專利範圍第13項的偏光器,其中所述第一金屬絲和所述第二金屬絲的厚度為50nm至800nm。
  19. 根據申請專利範圍第13項的偏光器,其中所述第一金屬絲和所述第二金屬絲包含鋁、銀、金、銅、或其合金。
  20. 根據申請專利範圍第13項的偏光器,其中所述偏 光器安裝到選自照相機、數位相機、護目鏡型顯示器、導航系統、聲音再現裝置、個人電腦、投影機、遊戲機、行動電腦、手機、可攜式遊戲機、電子書籍以及圖像再現設備中的電子設備。
TW097124976A 2007-07-06 2008-07-02 偏光器及包括偏光器之顯示裝置 TWI454758B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007179034 2007-07-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200918966A TW200918966A (en) 2009-05-01
TWI454758B true TWI454758B (zh) 2014-10-01

Family

ID=40213379

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW097124976A TWI454758B (zh) 2007-07-06 2008-07-02 偏光器及包括偏光器之顯示裝置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8493658B2 (zh)
JP (1) JP5354977B2 (zh)
CN (1) CN101339266B (zh)
TW (1) TWI454758B (zh)

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8755113B2 (en) 2006-08-31 2014-06-17 Moxtek, Inc. Durable, inorganic, absorptive, ultra-violet, grid polarizer
JP4695101B2 (ja) * 2007-01-24 2011-06-08 株式会社 日立ディスプレイズ 偏光子及びそれを用いた液晶表示装置
KR101074801B1 (ko) * 2009-09-09 2011-10-19 삼성모바일디스플레이주식회사 발광 표시 장치
WO2011043439A1 (ja) * 2009-10-08 2011-04-14 旭硝子株式会社 ワイヤグリッド型偏光子およびその製造方法
KR101084175B1 (ko) * 2009-11-23 2011-11-17 삼성모바일디스플레이주식회사 유기 발광 디스플레이 장치 및 그 제조 방법
US8913321B2 (en) * 2010-09-21 2014-12-16 Moxtek, Inc. Fine pitch grid polarizer
US8611007B2 (en) * 2010-09-21 2013-12-17 Moxtek, Inc. Fine pitch wire grid polarizer
KR20120089123A (ko) * 2011-02-01 2012-08-09 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
WO2012111581A1 (en) 2011-02-18 2012-08-23 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device
US8873144B2 (en) * 2011-05-17 2014-10-28 Moxtek, Inc. Wire grid polarizer with multiple functionality sections
US8913320B2 (en) * 2011-05-17 2014-12-16 Moxtek, Inc. Wire grid polarizer with bordered sections
CN103890646B (zh) 2011-10-25 2017-05-03 日本电气硝子株式会社 液晶元件和液晶元件用晶胞
CN103959158B (zh) 2011-11-28 2017-08-01 株式会社半导体能源研究所 液晶显示装置
JP2013167823A (ja) * 2012-02-16 2013-08-29 Dexerials Corp 無機偏光板
JP2013167824A (ja) * 2012-02-16 2013-08-29 Dexerials Corp 偏光素子、偏光素子の製造方法
KR101866437B1 (ko) * 2012-03-19 2018-06-11 동우 화인켐 주식회사 반사형 편광자 및 그 제조방법
US8922890B2 (en) * 2012-03-21 2014-12-30 Moxtek, Inc. Polarizer edge rib modification
KR101977061B1 (ko) * 2012-07-10 2019-05-13 삼성디스플레이 주식회사 편광 소자, 이를 포함하는 표시 패널 및 이의 제조 방법
US9354374B2 (en) 2013-10-24 2016-05-31 Moxtek, Inc. Polarizer with wire pair over rib
KR102150859B1 (ko) * 2014-01-13 2020-09-03 삼성디스플레이 주식회사 표시장치
JP2015219319A (ja) * 2014-05-15 2015-12-07 デクセリアルズ株式会社 無機偏光板及びその製造方法
JP5996587B2 (ja) * 2014-08-22 2016-09-21 デクセリアルズ株式会社 無機偏光板及びその製造方法
US10498937B2 (en) * 2015-06-08 2019-12-03 Lg Innotek Co., Ltd. Camera module
KR102567008B1 (ko) * 2016-03-18 2023-08-14 삼성디스플레이 주식회사 금속선 편광자를 포함하는 표시 장치 및 그 제조 방법
CN105785493B (zh) * 2016-05-09 2019-01-22 深圳市华星光电技术有限公司 金属光栅偏光片及其制作方法
JP7226936B2 (ja) * 2018-07-26 2023-02-21 デクセリアルズ株式会社 偏光板及び光学機器
KR102069196B1 (ko) * 2019-03-28 2020-01-23 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
JP7333721B2 (ja) * 2019-07-29 2023-08-25 株式会社日立エルジーデータストレージ ホログラム導光板、ヘッドマウントディスプレイ
JP2021173863A (ja) * 2020-04-24 2021-11-01 株式会社東海理化電機製作所 切替表示装置、及び表示用偏光板の製造方法
CN112152078B (zh) * 2020-09-29 2021-08-03 武汉敏芯半导体股份有限公司 一种窄线宽激光器及其制作方法
CN112198705A (zh) * 2020-10-26 2021-01-08 武汉华星光电技术有限公司 彩膜基板、阵列基板及显示面板
JP2023109636A (ja) * 2022-01-27 2023-08-08 デクセリアルズ株式会社 ワイヤグリッド偏光素子およびその製造方法ならびに光学機器

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7158302B2 (en) * 2003-10-23 2007-01-02 Industry Technology Research Institute Wire grid polarizer with double metal layers
US20070086762A1 (en) * 2005-10-13 2007-04-19 3M Innovative Properties Company Front end for 3D imaging camera

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001343512A (ja) * 2000-05-31 2001-12-14 Canon Inc 回折光学素子及びそれを有する光学系
US6532111B2 (en) 2001-03-05 2003-03-11 Eastman Kodak Company Wire grid polarizer
WO2004019070A2 (en) 2002-08-21 2004-03-04 Nanoopto Corporation Method and system for providing beam polarization
CN1688905A (zh) 2002-10-14 2005-10-26 皇家飞利浦电子股份有限公司 偏振装置
JP2006517307A (ja) 2003-02-10 2006-07-20 ナノオプト コーポレーション 汎用広帯域偏光器、それを含むデバイスおよびその製造方法
JP4425059B2 (ja) 2003-06-25 2010-03-03 シャープ株式会社 偏光光学素子、およびそれを用いた表示装置
JP2005172844A (ja) 2003-12-05 2005-06-30 Enplas Corp ワイヤグリッド偏光子
CN1316265C (zh) * 2003-12-16 2007-05-16 财团法人工业技术研究院 具有双金属层光栅的偏光组件及其制造方法
JP2006163291A (ja) 2004-12-10 2006-06-22 Canon Inc 光学素子及びその製造方法
US20080129931A1 (en) 2004-12-16 2008-06-05 Toray Industries, Inc. A Corporation Of Japan Polarizer, Method For Producing The Same, And Liquid Crystal Display Device Using The Same
US20090153961A1 (en) 2005-07-22 2009-06-18 Zeon Corporation Grid Polarizer and Method for Manufacturing the Same
JP2007033559A (ja) 2005-07-22 2007-02-08 Nippon Zeon Co Ltd グリッド偏光子
TWI273287B (en) 2005-07-29 2007-02-11 Taiwan Tft Lcd Ass Integrated type optical film with wire grid polarizer structure and manufacturing method thereof
JP2007047251A (ja) 2005-08-08 2007-02-22 Seiko Epson Corp 光学素子の製造方法、投射型表示装置
KR100714016B1 (ko) 2005-12-13 2007-05-04 삼성에스디아이 주식회사 유기 발광 표시장치
JP4647545B2 (ja) 2006-05-19 2011-03-09 日立マクセル株式会社 ワイヤグリッド偏光子の製造方法
JP5069037B2 (ja) 2007-04-16 2012-11-07 旭化成イーマテリアルズ株式会社 積層ワイヤグリッド偏光板

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7158302B2 (en) * 2003-10-23 2007-01-02 Industry Technology Research Institute Wire grid polarizer with double metal layers
US20070086762A1 (en) * 2005-10-13 2007-04-19 3M Innovative Properties Company Front end for 3D imaging camera

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009037227A (ja) 2009-02-19
CN101339266A (zh) 2009-01-07
US20090009865A1 (en) 2009-01-08
JP5354977B2 (ja) 2013-11-27
CN101339266B (zh) 2013-07-10
TW200918966A (en) 2009-05-01
US8493658B2 (en) 2013-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI454758B (zh) 偏光器及包括偏光器之顯示裝置
JP4497041B2 (ja) ワイヤーグリッド偏光子の製造方法
JP4925030B2 (ja) 液晶表示装置及びその製造方法
US6839108B1 (en) Liquid crystal display device and method of manufacturing the same
JP4744156B2 (ja) 液晶表示装置
JP2000002872A (ja) 液晶表示装置およびその作製方法
TWI637221B (zh) 顯示裝置和電子裝置
JP5057324B2 (ja) 液晶装置、及び電子機器
JP5045249B2 (ja) 偏光素子の製造方法
JP4637312B2 (ja) 液晶表示装置およびその作製方法
JP5045327B2 (ja) 偏光素子及びその製造方法、液層装置、電子機器
JP4021053B2 (ja) 半導体装置
JP2010160504A (ja) プロジェクタ
JP2009139853A (ja) 液晶表示装置
JP5067434B2 (ja) 液晶装置、及びプロジェクタ
JP4788453B2 (ja) 液晶装置及びその製造方法、並びに電子機器
JP4613707B2 (ja) 液晶装置の製造方法、液晶装置、プロジェクタ
JP2006227156A (ja) 液晶表示装置および電子機器
JP2013182120A (ja) 偏光素子およびその製造方法、液晶装置、電子機器
JP2008157997A (ja) 液晶装置及び電子機器
JP4438377B2 (ja) 液晶表示装置、及び電子機器
KR100300414B1 (ko) 반사형 액정표시소자
JP4874420B2 (ja) 液晶表示装置
JP4258231B2 (ja) 電気光学装置、およびそれを用いた電子機器
JP2010204239A (ja) 液晶装置および電子機器