TWI467252B - Wire grid type polarizer and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本發明係關於線柵型偏光件及其製造方法。
諸如液晶顯示裝置、背投影式電視、前投影機(front projector)等影像顯示裝置所使用,在可見光區域中呈偏光分離能力的偏光件(亦稱「偏光分離元件」)係有如:吸收型偏光件與反射型偏光件。
吸收型偏光件係例如使諸如碘等雙色性色素配向於樹脂薄膜中的偏光件。但是,因為吸收型偏光件會吸收其中一偏光,因而光的利用效率較低。
另一方面,反射型偏光件係藉由使未入射於偏光件而被反射的光,再度入射於偏光件,便可提高光的利用效率。所以,在液晶顯示裝置等的高輝度化目的下,對反射型偏光件的需求將提高。
反射型偏光件係有如:由雙折射樹脂積層體構成的直線偏光件、由膽固醇型液晶構成的圓偏光件、以及線柵型偏光件。
但是,直線偏光件與圓偏光件的偏光分離能力較低。所以,呈較高偏光分離能力的線柵型偏光件備受矚目。
線柵型偏光件係具有在透光性基板上呈相互平行排列複數金屬細線的構造。當金屬細線的間距充分短於入射光
波長時,在入射光中,具有垂直相交於金屬細線的電場向量之成分(即p偏光)將穿透,而具有平行於金屬細線的電場向量之成分(即s偏光)則會被反射。
在可見光區域中呈偏光分離能力的線柵型偏光件,已知有如下述:
(1)在透光性基板上隔著預定間距形成金屬細線的線柵型偏光件(專利文獻1)。
(2)在透光性基板表面上,隔著預定間距形成的複數凸條上面及側面,受到由金屬或金屬化合物所構成之材料膜被覆,而形成金屬細線的線柵型偏光件(專利文獻2)。
(3)在表面隔著預定間距形成複數凸條的透光性基板之凸條上,形成金屬層而成為金屬細線的線柵型偏光件(專利文獻3中的第3圖)。
(4)在表面隔著預定間距形成複數凸條的透光性基板之凸條上,形成金屬的板狀體而成為金屬細線的線柵型偏光件(專利文獻4)。
但是,(1)的線柵型偏光件,因為金屬細線係依微影形成,因而生產性較低。
(2)、(3)、(4)的線柵型偏光件,因為金屬細線係僅形成在凸條而已,因而偏光分離能力較低。且,會因入射光的角度與波長而造成光學特性出現變化。
專利文獻1:日本專利特開2005-070456號公報(美國專
利公開2005/0046943、美國專利2007/0152358)
專利文獻2:日本專利特開2006-003447號公報
專利文獻3:國際公開第2006/064693號公報(美國專利公開2008/0129931)
專利文獻4:日本專利特開2005-181990號公報(美國專利公開2005/0122588)
本發明係提供:在可見光區域中呈現較高的偏光度、p偏光穿透率、及s偏光反射率,且光學特性的角度依存性與波長依存性均較低的線柵型偏光件及其製造方法。
本發明線柵型偏光件的特徵在於:具有透光性基板與金屬層;該透光性基板係從底部起隨著朝向頂部而寬度逐漸變狹窄的複數凸條隔著形成於該凸條間的平坦部相互平行,且隔著預定間距形成於表面者;該金屬層係由金屬或金屬化合物所構成,並被覆著前述凸條之第1側面整面及鄰接於該側面之前述平坦部的一部分,且未被覆前述凸條之第2側面、或被覆著第2側面之一部分。
被覆著前述凸條之第1側面的金屬層高度Hm1與前述凸條高度Hp的比(Hm1/Hp),最好係1~2。
前述凸條之垂直相交於其長度方向的截面形狀,最好係三角形或梯形。
當前述凸條之垂直相交於其長度方向的截面形狀係梯形時,該凸條頂部之寬度Dtp,最好係該凸條底部之寬度Dbp的一半以下。
再者,前述線柵型偏光件的由前述凸條底部與前述平坦部所構成之重複1單元中,當將凸條底部之寬度與前述平坦部寬度的合計寬度設為凸條的間距Pp時,該間距Pp最好在300nm以下。
前述Dbp與前述Pp的比(Dbp/Pp),最好係0.1~0.7。
另外,上述金屬層的高度Hm1,係指凸條高度、與覆蓋凸條頂部而形成的金屬層相對於透光性基板主表面的垂直方向厚度合計值。另外,本發明中,前述凸條的第1側面全面,即從同側面的下端起至上端均依預定厚度形成金屬層,因此在同側面區域形成之金屬層部分的高度可設為等於凸條高度。
本發明線柵型偏光件之製造方法,係製造具有透光性基板與金屬層之線柵型偏光件的方法,該透光性基板係從底部起隨著朝向頂部而寬度逐漸變狹窄的複數凸條隔著形成於該凸條間的平坦部相互平行,且隔著預定間距形成於表面者;該金屬層係由金屬或金屬化合物所構成,並被覆著前述凸條之第1側面整面及鄰接於該側面之前述平坦部的一部分,且未被覆前述凸條之第2側面、或被覆著第2側面之一部分,其中,從相對於前述凸條之長度方向約略垂直相交,且相對於前述凸條之高度方向於第1側面之側構成25~40°角度的方向,將金屬或金屬化合物依蒸鍍量為
40~60nm的條件蒸鍍,形成前述金屬層。
被複著前述凸條之第1側面的金屬層高度Hm1與前述凸條高度Hp的比(Hm1/Hp),最好係1~2。
前述凸條之垂直相交於其長度方向的截面形狀,最好係三角形或梯形。
當前述凸條之垂直相交於其長度方向的截面形狀係梯形時,該凸條頂部之寬度Dtp,最好係該凸條底部之寬度Dbp的一半以下。
前述凸條最好係由光硬化樹脂或熱可塑性樹脂構成,且依印製法形成。
本發明的線柵型偏光件係在可見光區域中,呈現較高的偏光度、p偏光穿透率及s偏光反射率,且光學特性的角度依存性與波長依存性均較低。
根據本發明線柵型偏光件之製造方法,可製得在可見光區域中,呈現較高的偏光度、p偏光穿透率及s偏光反射率,且光學特性的角度依存性與波長依存性均較低的線柵型偏光件。
特別係根據本發明,可獲得p偏光穿透率達70%以上、s偏光反射率達70%以上、偏光度達99.5%以上的線柵型偏光件。
第1圖係顯示本發明線柵型偏光件之一例的立體圖。
第2圖係顯示透光性基板之一例的立體圖。
第3圖係顯示本發明線柵型偏光件之另一例的立體圖。
第4圖係顯示透光性基板之另一例的立體圖。
本發明線柵型偏光件係具有透光性基板與金屬層。該透光性基板係從底部起隨著朝向頂部而寬度逐漸變狹窄的複數凸條隔著形成於該凸條間的平坦部相互平行,且隔著預定間距形成於表面者。該金屬層係由金屬或金屬化合物所構成,並被覆著前述凸條之第1側面整面及鄰接於該側面之前述平坦部的一部分。在凸條上所存在的金屬層係形成朝凸條長度方向延伸的線狀,相當於構成線柵型偏光件的金屬細線。
透光性基板係在線柵型偏光件的使用波長範圍,具有透光性的基板。所謂「透光性」係指光穿透過的涵義,使用波長範圍具體係400nm~800nm之範圍。最好是400nm~800nm之範圍內的平均透光率達85%以上的透光性基板。
本發明中所謂「凸條」係指從透光性基板的主表面(平坦部)突起,且該突起係朝單一方向延伸的部分。凸條可由與透光性基板主表面呈一體,且與透光性基板表面部分相同的材料構成,亦可由不同於透光性基板主表面部分的透光性材料構成。凸條較佳係由與透光性基板主表面呈一
體,且與透光性基板表面部分相同的材料構成,係以藉由將透光性基板之至少主表面部分施行成形而形成的凸條為佳。
複數凸條係只要實質的形成平行便可,亦可非形成完全平行。又,各凸條係以在面內最容易顯現出光學異向性的直線為佳,但在鄰接之凸條不會接觸的範圍內,亦可為曲線或折線。
凸條係以其長度方向、與垂直相交於透光性基板主表面的方向之截面形狀橫跨長度方向呈大致一定,且複數凸條中,該等之截面形狀全部呈大致一定為佳。凸條的截面形狀係從底部(透光性基板主表面)朝向頂部而寬度逐漸變狹窄的形狀。具體的截面形狀係有如:三角形、梯形等。該截面形狀亦可係角或邊(側面)呈曲線狀。又,在透光性基板表面上呈平行或略平行形成的複數凸條間之間距寬度(即平坦部寬度),較佳係均呈大致一定。
本發明中,所謂「凸條頂部」係指前述截面形狀最高部分在長度方向上相連接的部分。凸條頂部係可為面,亦可為線。例如截面形狀係梯形的情況,頂部便形成「面」,當截面形狀係三角形的情況,頂部便形成「線」。本發明中,將除凸條頂部以外的表面,稱「凸條側面」。另外,相鄰接的2個凸條間之面(由鄰接2個凸條所形成之溝渠的平坦部)不被視為凸條的表面,而是視為透光性基板的主表面。
透光性基板的材料係有如:光硬化樹脂、熱可塑性樹脂、玻璃等,就可利用後述之印製法形成凸條的觀點來看,
較佳為光硬化樹脂或熱可塑性樹脂,就可利用光印製法形成凸條的觀點、以及耐熱性與耐久性優異的觀點來看,更佳為光硬化樹脂。就生產性的觀點來看,光硬化樹脂較佳係將能利用光自由基聚合而光硬化的光硬化性組成物,施行光硬化而獲得的光硬化樹脂。
光硬化性組成物較佳係經光硬化後的硬化膜對水的接觸角達90°以上。若該硬化膜對水的接觸角達90°以上,當利用光印製法形成凸條之際,與模具間之脫模性會變佳,可施行高精度轉印,所獲得之線柵型偏光件能充分發揮目標性能。且,即便該接觸角較大,仍不會阻礙金屬層的附著。
本發明的線柵型偏光件中,金屬細線係由朝凸條長度方向延伸且具有預定寬度的線條金屬層構成。金屬層係被覆著凸條第1側面整面、及該側面所鄰接之平坦部之一部分,平坦部的其餘部分並無形成。與在凸條第1側面所形成之金屬層相鄰接形成的平坦部之金屬層被覆部分,寬度較佳係10nm~50nm之範圍。金屬層係可被覆著凸條頂部的一部分或全部,或者亦可被覆著凸條頂部的全部及凸條第2側面的一部分。但,由於穿透率會降低,因此不要第2側面全部均被覆。被覆著凸條第1側面整面、凸條間的平坦部之一部分、凸條頂部、及凸條第2側面之一部分的金屬層呈連續一事係為慣例。凸條的第1側面較佳係由金屬層完全被覆,但因製造上的問題等,亦會有極些微一部分的第1側面未被
覆金屬層的情況。即便該情況下,若第1側面幾乎全面係由金屬層被覆的話,便視同第1側面整面由金屬層被覆。另外,在第2側面所形成的金屬層,在從凸條頂部朝下方的側面中,較佳係形成於從凸條頂部朝下方且寬度5/100以下的側面區域。
金屬層的材料係只要具有充分導電性的金屬材料便可,較佳係亦考慮耐蝕性等特性的材料。金屬材料係有如金屬或金屬化合物。
金屬係有如:金屬單體、合金、含有摻質或雜質的金屬等。具體係可舉例如:鋁、銀、鉻、鎂、鋁系合金、銀系合金等。
金屬層的材料係就對可見光的反射率高、可見光吸收較少,且具有高導電率的觀點來看,較佳為鋁、鋁系合金、銀、鉻、鎂,更佳為鋁、鋁系合金。
金屬層較佳係依蒸鍍法形成。蒸鍍法係有如物理蒸鍍法(PVD)或化學蒸鍍法(CVD),較佳為真空蒸鍍法、濺鍍法、離子蒸鍍法,更佳為真空蒸鍍法。真空蒸鍍法係所附著之微粒子對透光性基板的入射方向控制較為容易,可輕易執行後述斜向蒸鍍法。因為金屬層的形成係必需在凸條第1側面、及凸條間所形成之平坦部一部分,選擇性施行金屬或金屬化合物的蒸鍍而形成,因而蒸鍍法最佳係利用真空蒸鍍法施行的斜向蒸鍍法。
因為金屬層係非常微細,因而即便金屬細線有些微損
傷,亦會影響線柵型偏光件的性能。且,會有因氧化等化學變化(鏽蝕生成等),而導致金屬層的導電率降低,且線柵型偏光件的性能降低之情況。所以,為能抑制金屬層的損傷及化學變化,亦可將金屬層利用保護層被覆。保護層不僅被覆著金屬層表面,且亦可將露出的透光性基板表面被覆。此外,亦可形成一完全填平凸條間的溝渠,令金屬層所存在的面變成平坦的保護層。
保護層的材料係可舉例如:樹脂、金屬氧化物、玻璃等。僅被覆金屬層的保護層材料,亦可為非透光性的不透明材料,而連其他表面亦被覆的保護層材料,則使用可形成透光性保護層的材料。即便材料本身的透光性較低之情況,若為層厚度充分薄的保護層,仍可作為透光性保護層。此外,保護層的材料較佳係耐熱性與化學耐久性較高的材料。另外,亦可使金屬層表面自然或積極的產生化學變化而形成保護層。例如,當金屬層的材料係使用鋁的情況,在空氣中氧化而於表面形成氧化鋁薄膜,該金屬氧化物薄膜便具有金屬層的保護層機能。保護層的厚度較佳為1~20nm。當使金屬層表面自然地產生化學變化而形成保護層的情況,更佳為1~10nm。當使金屬表面積極地產生化學變化而形成保護層的情況,更佳為3~20nm。
當保護層亦有被覆著透光性基板表面時,在保護層與透光性基板表面間的界面處,會有p偏光反射降低的可能性。所以,較佳係使保護層的折射率與透光性基板的折射率呈實質一致。又,就在廣帶域中獲得高偏光分離能力的
觀點來看,更佳係折射率較低的材料,例如折射率在1.55以下的材料。
因為保護層係存在於線柵型偏光件的最表面,因而較佳係具有鉛筆硬度H以上的硬度,較佳亦具有防污性。又,亦可在保護層的表面設置抗反射構造(例如抗反射膜等)。且,亦可連透光性基板的背面也有設置硬質表面層或抗反射構造。
線柵型偏光件係製作出在表面依相互平行且相隔預定間距之方式形成複數凸條的透光性基板之後,利用在凸條的第1側面整面、及鄰接於該側面的凸條間之平坦部一部分,形成金屬層便可製得。
透光性基板的製作方法係有如印製法(光印製法、熱印製法。)、微影法等,就可生產性佳地形成凸條之觀點、及可將透光性基板大面積化的觀點來看,較佳為印製法,就可依生產性更佳地形成凸條之觀點、及可精度佳地轉印模具溝渠的觀點來看,更佳為光印製法。
光印製法係一種例如藉由電子束描繪與蝕刻的組合,而製作出依相互平行且相隔預定間距之方式形成複數溝渠的模具,再將該模具的溝渠轉印於在任意基材表面所塗佈的光硬化性組成物上,同時使該光硬化性組成物進行光硬化的方法。
利用光印製法施行的透光性基板之製作,具體較佳係
經由下述步驟(i)~(iv)實施:(i)將光硬化性組成物塗佈於基材表面的步驟;(ii)將依相互平行且相隔預定間距之方式形成複數溝渠的模具,押抵於光硬化性組成物上,而形成溝渠接觸到光硬化性組成物狀態的步驟;(iii)在將模具押抵於光硬化性組成物的狀態下,施行放射線(紫外線、電子束等)的照射而使光硬化性組成物硬化,而製作具有對應模具溝渠的複數凸條之透光性基板的步驟;(iv)從透光性基板中將模具分離的步驟。
另外,所獲得之基材上的透光性基板,可在與基材呈一體的狀態下,執行後述金屬層的形成。又,視需要,在金屬層形成後,可將透光性基板與基材進行分離。且,在將基材上所製作的透光性基板從基材上分離後,便可施行後述的金屬層形成。
依熱印製法施行的透光性基板製作,具體較佳係經由下述步驟(i)~(iii)實施:(i)在基材表面形成熱可塑性樹脂的被轉印膜之步驟、或製作熱可塑性樹脂的被轉印薄膜之步驟;(ii)將依相互平行且相隔一定間距之方式形成複數溝渠的模具,依溝渠接觸到被轉印膜或被轉印薄膜的方式,押抵於經加熱至熱可塑性樹脂的玻璃轉移溫度(Tg)或熔點(Tm)以上之被轉印膜或被轉印薄膜上,而製作具有對應模具溝渠的複數凸條之透光性基板的步驟;
(iii)將透光性基板冷卻至低於Tg或Tm的溫度,而從透光性基板上將模具分離的步驟。
另外,所獲得之基材上的透光性基板,可在與基材呈一體的狀態下,執行後述金屬層的形成。又,視需要,在金屬層形成後,可將透光性基板與基材進行分離。且,在將基材上所製作的透光性基板從基材上分離後,便可施行後述的金屬層形成。
印製法中所使用之模具的材料係有如矽、鎳、石英、樹脂等,就轉印精度的觀點來看,較佳為樹脂。樹脂係有如氟系樹脂(乙烯-四氟乙烯共聚物等)、環狀烯烴、聚矽氧樹脂、環氧樹脂、丙烯酸樹脂等,就模具精度的觀點來看,較佳為光硬化性丙烯酸樹脂。樹脂模具係就重複轉印耐久性的觀點來看,較佳係表面設有厚度2~10nm的無機膜。無機膜較佳係例如:SiO2
、TiO2
、Al2
O3
等氧化膜。
印製法中所使用的基材係可舉例如:玻璃板(石英玻璃板、無鹼玻璃板等)、由樹脂(聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚二甲基矽氧烷、透明氟樹脂等)構成的薄膜等。當將玻璃板使用為基材的情況,可依單片式執行印製法,當將薄膜使用為基材的情況,印製法係可依滾輪對滾輪(roll to roll)方式實施。
在金屬層的形成方法方面,為能將金屬層形成於凸條的第1側面整面、以及鄰接於該側面的凸條間之平坦部一部分處,較佳係利用真空蒸鍍法施行的斜向蒸鍍法。
具體而言,在略垂直相交凸條長度方向,且相對於凸條高度方向在第1側面之側上,從形成25~40°角度的方向,將金屬或金屬化合物依蒸鍍量成為40~60nm的條件施行蒸鍍,便可形成目標的金屬層。
所謂「蒸鍍量成為40~60nm的條件」,係指在凸條上形成金屬層之際,使在未形成凸條的區域(平坦的平板部分)表面上,施行金屬或金屬化合物的蒸鍍而形成之金屬層的厚度Hm'成為40~60nm之條件。
另外,相關該蒸鍍量條件的條件搜尋,係可採用一種針對預先另行準備的條件搜尋用透光性基板之平坦部分,將預定的金屬層形成用金屬或金屬化合物,從預定方向施行蒸鍍,來尋找出在該平坦部上獲得40~60nm厚度之金屬層之蒸鍍條件的方法。在基材上所製得之透光性基板的凸條中,利用斜向蒸鍍法連續形成金屬層的方法,係可採用滾輪對滾輪(roll to roll)方式、或單片式。金屬層的形成係依基材與透光性基板呈一體的狀態實施。基材與蒸鍍源係依:使基板的相對於凸條長度方向呈略垂直相交,且相對於凸條高度方向在第1側面之側上形成一定角度(25~40°角度)的方向之延長線,與來自蒸鍍源的蒸鍍物質射出方向一致的方式,呈相對向配置。
當基材係如薄膜般的可撓性物時,在利用滾輪對滾輪方式,依印製法形成凸條之後,再連續的利用斜向蒸鍍法便可形成金屬層,因而可實現高生產性。
當基材係如玻璃板般具有剛性物的情況,利用例如:
對朝水平方向或垂直方向搬送的基材,將蒸鍍源呈傾斜配置的方法;對朝水平方向或垂直方向搬送的基材,利用蒸鍍物質的斜向射出成分之方法;對朝斜向方向搬送的基材,利用蒸鍍物質垂直射出成分的方法;以及對固定基材使用可動式蒸鍍源的方法等,連續的利用斜向蒸鍍法便可形成金屬層。
再者,偏光板用途的情況,大多係光的穿透軸會平行於玻璃板的對角線。此情況,藉由在基板與蒸鍍源間導入狹縫,並適當地設定該狹縫的線狀開口部與玻璃板各邊所構成的夾角,或使狹縫長度方向與凸條長度方向併行,藉此便可對凸條選擇性的形成金屬層。
以下,針對本發明線柵型偏光件的實施形態,使用圖式進行說明。以下的圖式係示意圖,實際的線柵型偏光件並非具有如圖示的理論且理想之形狀。例如實際的線柵型偏光件中,凸條等的形狀多少會有崩潰情形,金屬層厚度多少會有不均勻情況發生。
另外,本發明中的凸條與金屬層的各尺寸,係在線柵型偏光件截面的掃描式電子顯微鏡圖像或穿透式電子顯微鏡圖像中,測定5個凸條及該凸條上的金屬層各尺寸最大值,並將5個該最大值施行平均而獲得。
第1圖係顯示本發明線柵型偏光件的第1實施形態的立體圖。線柵型偏光件10係具有透光性基板14與金屬層20。
該透光性基板14中,朝圖式箭頭A方向延伸,且截面形狀呈三角形的複數凸條12係隔著在該凸條12間所形成之溝渠的平坦部13呈相互平行且隔著預定間距Pp形成於表面。該金屬層20係由金屬或金屬化合物構成,且被覆著凸條12的第1側面16之整面、鄰接於第1側面16且凸條12間的平坦部13一部分、以及鄰接於第1側面16的凸條12之第2側面18一部分,而平坦部13的其餘部分處、及第2側面18的其餘部分處均無形成。金屬層20係朝凸條12長度方向延伸而構成金屬細線。
Pp係凸條12的底部寬度Dbp、與在凸條12間所形成之平坦部13的寬度之合計。Pp較佳係300nm以下且50nm以上、更佳50~250nm。若Pp在300nm以下,便呈現較高的s偏光反射率,且即便在400nm左右的短波長區域中仍呈現較高的偏光度。且,可抑制因繞射所造成的著色現象。此外,若Pp係50~200nm,便容易利用蒸鍍形成金屬層20。
Dbp與Pp的比(Dbp/Pp),較佳係0.1~0.7、更佳0.25~0.55。若Dbp/Pp達0.1以上,便呈現較高的偏光度。藉由將Dbp/Pp設定在0.5以下,便可抑制因干涉所造成的穿透光著色情形。
Dbp係就可輕易利用蒸鍍形成金屬層20的觀點來看,較佳為30~100nm。
凸條12的高度Hp較佳係80~300nm、更佳係120~270nm。若Hp達80nm以上,特別係達120nm以上,偏光分離能力便會充分提高。若Hp在300nm以下,波長分散
會變小。又,若Hp係80~300nm,便可輕易地利用蒸鍍形成金屬層20。
如第1圖所示,第1側面16對透光性基板平坦部構成之主表面的傾斜角θ 1、與第2側面18對同主表面的傾斜角θ 2,較佳係30~90°。θ 1與θ 2係可為相同、亦可不同。
透光性基板14的厚度Hs較佳係0.5~1000μm、更佳係1~40μm。
金屬層20較佳係滿足下述條件(a)~(c)中任一項或全部。
條件(a):條件(a)係相關金屬層20之厚度的條件。
Dm1係被覆著凸條12之第1側面16的金屬層20中,在凸條寬度方向上的厚度最大值。
Dm2係被覆著凸條12之第2側面18的金屬層20中,在凸條寬度方向上的厚度最大值。
Dm係凸條12頂部的金屬層20之寬度,略等於Dm1與Dm2的合計。
Dm1較佳係滿足下式(I):0.2×(Pp-Dbp)≦Dm1≦0.5×(Pp-Dbp)...(I)
若Dm1達0.2×(Pp-Dbp)以上,便呈現較高的p偏光穿透率,且波長分散較小。若Dm1在0.5×(Pp-Dbp)以下,便會充分提高偏光分離能力。
當利用斜向蒸鍍法形成金屬層20時,凸條12的第2側面18一部分亦會由金屬層20被覆,而被覆著第2側面18之一部
分的金屬層20,就p偏光穿透率的觀點來看,較佳係盡可能不要形成。所以,Dm2較佳係0~20nm。若Dm2在20nm以下,便呈現較高的p偏光穿透率,且光學特性的角度依存性能充分降低。
Dm較佳係滿足下式(II):0.25×(Pp-Dbp)≦Dm≦0.6×(Pp-Dbp)...(II)
若Dm係達0.25×(Pp-Dbp)以上,偏光分離能力便充分提高。若Dm在0.6×(Pp-Dbp)以下,凸條12間的平坦部13之空間會變廣,呈現較高的p偏光穿透率。
條件(b):條件(b)係相關金屬層20之高度的條件。
Hm1係被覆著凸條12之第1側面16的金屬層20之高度。
Hm2係被覆著凸條12之第2側面18的金屬層20之高度。
另外,此處所謂「金屬層20的高度」,在金屬層20上有形成保護層時,並未包含該保護層的厚度。
Hm1較佳係80~340nm、更佳係120~310nm。若Hm1達80nm以上,便會抑制金屬層20結晶化,呈現較高的s偏光反射率。若Hm2在340nm以下,即便在短波長區域中偏光分離能力仍會充分提高。
依如上述,將第2側面18之一部分被覆的金屬層20,就p偏光穿透率的觀點來看,較佳係盡可能不要形成。所以,Hm2較佳係0~20nm。若Hm2在20nm以下,便呈現較高的p偏光穿透率,且光學特性的角度依存性能充分降低。
條件(c):
Hm1/Hp較佳係1~2、更佳係1~1.5。若Hm1/Hp達1以上,便會提升偏光分離能力。若Hm1/Hp在2以下,則光學特性的角度依存性便會充分降低。
金屬層20係如第2圖所示,從略垂直相交於凸條12的長度方向L,且相對於凸條12的高度方向H,在第1側面16之側形成25~40°角度θL
的方向V1,將金屬或金屬化合物依蒸鍍量成為40~60nm的條件施行蒸鍍,藉此便可形成。
蒸鍍亦可依總計蒸鍍量為40~60nm的條件,分開n次(其中,n係2以上的整數)實施。第i次(其中,i係1~n-1的整數)的角度θL i
與第i+1次的角度θL i+1
,較佳係θL i+1
<θL i
。
角度θL
係例如可藉由使用下述蒸鍍裝置進行調整。
可依:使蒸鍍源位於略垂直相交於凸條12的長度方向L,且相對於凸條12的高度方向H,在第1側面16之側形成角度θL
的方向V1延長線上之方式,變更與蒸鍍源相對向配置的透光性基板14之傾斜的蒸鍍裝置。
蒸鍍源係有如金屬(銀、鋁、鉻、鎂等),就對可見光的反射率高、可見光的吸收少、且具有較高導電率的觀點來看,較佳為鋁、鋁系合金、銀、鉻、鎂,更佳為鋁、鋁系合金。
第3圖係顯示本發明線柵型偏光件的第2實施形態的立體圖。線柵型偏光件10係具有透光性基板14與金屬層20。該透光性基板14中,截面形狀呈梯形的複數凸條12係隔著在該凸條12間所形成之溝渠的平坦部13呈相互平行且隔著
預定間距Pp形成於表面。該金屬層20係由金屬或金屬化合物構成,且被覆著:凸條12的第1側面16之整面、鄰接於第1側面16且凸條12間的平坦部13一部分、鄰接於第1側面16的凸條12之頂部19整面、以及鄰接於頂部19的凸條12之第2側面18一部分,而平坦部13的其餘部分處、及第2側面18的其餘部分處均無形成。金屬層20係朝凸條12之長度方向延伸而構成金屬細線。
第2實施形態中,相關與第1實施形態的線柵型偏光件10屬相同之構造,不再贅述。
凸條12的頂部19之寬度Dtp較佳係Dbp的一半以下、更佳係40nm以下、特佳係20nm以下。若Dtp在Dbp的一半以下,穿透率便會更為提高,角度依存性會充分降低。
Dm係被覆著凸條12之頂部19的金屬層20之寬度,略等於Dm1、Dm2及Dtp的合計。
金屬層20係可如同第1實施形態之線柵型偏光件10的金屬層20般形成。另外,當被覆著凸條12之頂部19的金屬層20厚度不足的情況,便如第4圖所示,亦可從略垂直相交於凸條12的長度方向L,且相對於凸條12的高度方向H,在第2側面18之側形成25~40°角度θR
的方向V2,將金屬或金屬化合物依蒸鍍量成為20nm以下的條件施行蒸鍍。
以上所說明的本發明線柵型偏光件中,在透光性基板表面所形成的複數凸條之截面形狀,係從底部起隨著朝向頂部而寬度逐漸變狹窄的形狀,且該凸條的第1側面整面、及鄰接於該側面之凸條間之平坦部的一部分係由金屬層被
覆,因而可見光區域中呈現較高的偏光度、p偏光穿透率、及s偏光反射率,且光學特性的角度依存性、與波長依存性較低。
另一方面,習知線柵型偏光件係金屬層僅形成於凸條上,凸條間的平坦部並未由金屬層所被覆,因而光學特性的角度依存性與波長依存性較高。
再者,以上所說明的本發明線柵型偏光件之製造方法,因為從略垂直相交於凸條長度方向,且相對於前述凸條高度方向,在第1側面之側形成25~40°角度θ的方向,將金屬或金屬化合物依蒸鍍量成為40~60nm的條件施行蒸鍍,而形成金屬層,因而可製得在可見光區域中呈現較高的偏光度、p偏光穿透率、及s偏光反射率,且光學特性的角度依存性與波長依存性均低的線柵型偏光件。
前述本發明的第1與第2實施形態的線柵型偏光件中,就第1圖與第2圖的說明,係針對將凸條的第1側面設為該凸條的左側面,並在該側面整面形成金屬層的例子進行說明,且,針對將凸條的第2側面設為該凸條的右側面,並在該側面上端部分的面上形成金屬層之例子進行說明,但當然亦可將同圖式的凸條右側面設為第1側面,並將同圖式的凸條左側面設為第2側面。
以下,利用實施例針對本發明進行更詳細說明,惟本發明並不僅侷限於該等實施例。
例1~12係屬於實施例,例13~21係屬於比較例。
金屬層(金屬細線)的各尺寸係在線柵型偏光件截面的穿透式電子顯微鏡圖像中,測定5個凸條上之金屬層的各尺寸最大值(其中,Dm、Dm1及Dm2係依上述定義的值),並將5個該最大值進行平均而求得。
穿透率係使用紫外可見分光光度計(JASCO公司製、V-7200)進行測定。測定係將附屬的偏光件,在光源與線柵型偏光件之間,在線柵型偏光件的金屬細線長軸上,朝平行於吸收軸的方向安裝,再從線柵型偏光件的表面側(有形成金屬層之面側)射入偏光而實施。測定波長係設為450nm、550nm、650nm。
p偏光穿透率係將達80%以上時設為「○」,將70%以上且小於80%時設為「△」,將小於70%時設為「×」。
反射率係使用紫外可見分光光度計(JASCO公司製、V-7200)進行測定。測定係將附屬的偏光件,在光源與線柵型偏光件之間,在線柵型偏光件的金屬細線長軸上,朝吸收軸直行方向安裝,再依相對於線柵型偏光件表面為5度的角度射入偏光而實施。測定波長係設為450nm、550nm、650nm。
s偏光穿透率係將達80%以上時設為「○」,將70%以上且小於80%時設為「△」,將小於70%時設為「×」。
偏光度係從下式計算出:偏光度=((Tp-Ts)/(Tp+Ts))0.5
其中,Tp係p偏光穿透率,Ts係s偏光穿透率。
偏光度達99.5%以上時設為「○」,小於99.5時設為「×」。
從垂直相交於凸條長度方向L,且相對於凸條高度方向H在第1側面之側形成θL
=45°角度的方向V1,朝線柵型偏光件的表面側射入光時的Tp與Ts之差;從垂直相交於凸條長度方向L,且相對於凸條高度方向H在第2側面之側形成θR
=45°角度的方向V2,朝線柵型偏光件的表面側射入光時的Tp與Ts之差;及從凸條高度方向H(θ=0°)方向朝線柵型偏光件的表面側射入光時的Tp與Ts之差,全部均在±5%以下的情況便設為「○」,即便有1個超過±5%的情況便設為「×」。
在裝設有攪拌機與冷卻管的1000mL四口燒瓶中,裝填入:單體1(新中村化學工業公司製、NK酯A-DPH、二季戊四醇六丙烯酸酯):60g;單體2(新中村化學工業公司製、NK酯A-NPG、新戊二醇二丙烯酸酯):40g;光聚合起始劑(汽巴超級化學公司製、IRGACURE907):4.0g;含氟界面活性劑(旭硝子公司製、氟化丙烯酸酯(CH2
=CHCOO(CH2
)2
(CF2
)8
F)與丙烯酸丁酯的共寡聚物、氟
含有量:約30質量%、質量平均分子量:約3000):0.1g;聚合終止劑(和光純藥公司製、Q1301):1.0g;以及環己酮:65.0g。
將燒瓶內於常溫與遮光狀態下施行1小時攪拌而均勻化。接著,一邊將燒瓶內施行攪拌,一邊徐緩添加膠質狀二氧化矽100g(固體含量:30g),更施行1小時攪拌而均勻化。接著,添加環己酮340g,將燒瓶內在常溫與遮光狀態下施行1小時攪拌,獲得光硬化性組成物1的溶液。
在厚度100μm高穿透聚對苯二甲酸乙二酯(PET)薄膜(帝人杜邦公司製、帝人帝特龍O3、100mm×100mm)表面上,將光硬化性組成物1利用旋塗法施行塗佈,形成厚度5μm的光硬化性組成物1之塗膜。
將複數溝渠係隔著在該溝渠間所形成之平坦部呈相互平行,且隔著預定間距形成的石英製模具(面積:150mm×150mm、圖案面積:100mm×100mm、溝渠間距Pp:160nm、溝渠寬度Dbp:65nm、溝渠深度Hp:200nm、溝渠長度:100mm、溝渠截面形狀:略二等邊三角形),依溝渠可接觸光硬化性組成物1之塗膜的方式,在25℃下,依0.5MPa(計示壓)押抵於光硬化性組成物1的塗膜上。
在保持該狀態下,從PET薄膜側將高壓水銀燈(頻率:1.5kHz~2.0kHz;主波長光:255nm、315nm及365nm;在365nm中的照射能量:1000mJ)之光照射15秒鐘,而使光硬
化性組成物1進行硬化,便製得具有對應於石英製模具之溝渠的複數凸條、以及該凸條間之平坦部的透光性基板(凸條間距Pp:160nm、凸條底部之寬度Dbp:65nm、凸條高度Hp:200nm、θ 1與θ 2:80.8°)。從透光性基板上將石英製模具徐緩分離。
使用可變更相對向於蒸鍍源的透光性基板之傾斜度的真空蒸鍍裝置(昭和真空公司製、SEC-16CM),在透光性基板的凸條上,利用斜向蒸鍍法施行鋁蒸鍍,而形成金屬層,獲得在背面有黏貼PET薄膜的線柵型偏光件。
此時,從略垂直相交於凸條長度方向L且相對於凸條高度方向H在第1側面之側形成角度θL
的方向V1(即第1側面之側),施行1次蒸鍍,且將該蒸鍍中的角度θL
、以及在該蒸鍍中未形成凸條的平坦區域處所形成之金屬層的厚度Hm',設為如表1所示之角度與厚度。另外、Hm'係利用將晶體振盪器(crystal oscillator)設為膜厚感測器的膜厚監視器進行測定。
如例1般的製作透光性基板後,除將蒸鍍時的角度θL
與依蒸鍍所形成之金屬層的厚度Hm',設為表1所示之角度與厚度之外,其餘均如同例1般的獲得線柵型偏光件。
除模具係使用複數溝渠為隔著在該溝渠間所形成之平
坦部呈相互平行且隔著預定間距形成的鎳製模具(面積:150mm×150mm、圖案面積:100mm×100mm、溝渠間距Pp:150nm、溝渠寬度Dbp:60nm、溝渠深度Hp:200nm、溝渠長度:100mm、溝渠截面形狀:略二等邊三角形)之外,其餘均如同例1般的製作具有對應於鎳製模具之溝渠的複數凸條、與該凸條間之平坦部的透光性基板(凸條間距Pp:150nm、凸條寬度Dbp:60nm、凸條高度Hp:200nm、θ 1與θ 2:81.5°)。
除將蒸鍍時的角度θL
與依蒸鍍所形成之金屬層的厚度Hm',設為表1所示之角度與厚度之外,其餘均如同例1般的獲得線柵型偏光件。
如例4般的製作透光性基板後,除將蒸鍍時的角度θL
與依蒸鍍所形成之金屬層的厚度Hm',設為表1所示之角度與厚度之外,其餘均如同例1般的獲得線柵型偏光件。
除模具係使用複數溝渠為隔著在該溝渠間所形成之平坦部呈相互平行且隔著預定間距形成的鎳製模具(面積:150mm×150mm、圖案面積:100mm×100mm、溝渠間距Pp:150nm、溝渠寬度Dbp:40nm、溝渠深度Hp:200nm、溝渠長度:100mm、溝渠截面形狀:略二等邊三角形)之外,其餘均如同例1般的製作具有對應於鎳製模具之溝渠的複數
凸條、與該凸條間之平坦部的透光性基板(凸條間距Pp:150nm、凸條寬度Dbp:40nm、凸條高度Hp:200nm、θ 1與θ 2:84.3°)。
除將蒸鍍時的角度θL
與依蒸鍍所形成之金屬層的厚度Hm',設為表1所示之角度與厚度之外,其餘均如同例1般的獲得線柵型偏光件。
除模具係使用複數溝渠為隔著在該溝渠間所形成之平坦部呈相互平行且隔著預定間距形成的鎳製模具(面積:150mm×150mm、圖案面積:100mm×100mm、溝渠間距Pp:200nm、溝渠寬度Dbp:75nm、溝渠深度Hp:160nm、溝渠長度:100mm、溝渠截面形狀:略二等邊三角形)之外,其餘均如同例1般的製作具有對應於鎳製模具之溝渠的複數凸條、與該凸條間之平坦部的透光性基板(凸條間距Pp:200nm、凸條寬度Dbp:75nm、凸條高度Hp:160nm、θ 1及θ 2:76.8°)。
除將蒸鍍時的角度θL
與依蒸鍍所形成之金屬層的厚度Hm',設為表1所示之角度與厚度之外,其餘均如同例1般的獲得線柵型偏光件。
除模具係使用複數溝渠為隔著在該溝渠間所形成之平坦部呈相互平行且隔著預定間距形成的鎳製模具(面積:150mm×150mm、圖案面積:100mm×100mm、溝渠間距Pp:200nm、溝渠寬度Dbp:60nm、溝渠深度Hp:170nm、溝渠長度:100mm、溝渠截面形狀:略直角三角形)之外,其餘均如同例1般的製作具有對應於鎳製模具之溝渠的複數凸條、與該凸條間之平坦部的透光性基板(凸條間距Pp:200nm、凸條寬度Dbp:60nm、凸條高度Hp:170nm、θ 1:70.6°、θ 2:90°)。
除將蒸鍍時的角度θL
與依蒸鍍所形成之金屬層的厚度Hm',設為表1所示之角度與厚度之外,其餘均如同例1般的獲得線柵型偏光件。
除模具係使用複數溝渠為隔著在該溝渠間所形成之平坦部呈相互平行且隔著預定間距形成的鎳製模具(面積:150mm×150mm、圖案面積:100mm×100mm、溝渠間距Pp:200nm、溝渠上部之寬度Dbp:80nm、溝渠底部之寬度Dtp:20nm、溝渠深度Hp:200nm、溝渠長度:100mm、溝渠截面形狀:略梯形)之外,其餘均如同例1般的製作具有對應於鎳製模具之溝渠的複數凸條、與該凸條間之平坦部的透光性基板(凸條間距Pp:200nm、凸條底部之寬度Dbp:60nm、凸條頂部之寬度Dtp:20nm、凸條高度Hp:200nm。
θ 1=θ 2=84.3°)。
使用可變更相對向於蒸鍍源的透光性基板之傾斜度的真空蒸鍍裝置(昭和真空公司製、SEC-16CM),在透光性基板的凸條上,利用斜向蒸鍍法施行鋁蒸鍍,而形成金屬層,獲得在背面有黏貼PET薄膜的線柵型偏光件。
此時,從略垂直相交於凸條長度方向L且相對於凸條高度方向H在第1側面之側形成角度θL
的方向V1(即第1側面之側)施行的蒸鍍,依表1所示角度θL
與厚度Hm'施行1次,接著,從略垂直相交於凸條長度方向L且相對於凸條高度方向H在第2側面之側形成角度θR
的方向V2(即第2側面之側)施行的蒸鍍,依表1所示之角度θR
與厚度Hm'施行1次。
如例10般的製作透光性基板後,除將蒸鍍次數、各次蒸鍍時的角度θL
(或角度θR
)、以及依1次蒸鍍所形成之金屬層的厚度Hm',設為表1所示之角度與厚度之外,其餘均如同例1般的獲得線柵型偏光件。
如例4般的製作透光性基板後,除將蒸鍍時的角度θL
與依蒸鍍所形成之金屬層的厚度Hm',設為表1所示之角度與厚度之外,其餘均如同例1般的獲得線柵型偏光件。
除模具係使用複數溝渠為相互平行且隔著預定間距形
成的矽製模具(面積:20mm×20mm、圖案面積:10mm×10mm、溝渠間距Pp:215nm、溝渠寬度Dbp:110nm、溝渠深度Hp:150nm、溝渠長度:10mm、溝渠截面形狀:略二等邊三角形)之外,其餘均如同例1般的製作具有對應於矽製模具之溝渠的複數凸條的透光性基板(凸條間距Pp:215nm、凸條寬度Dbp:110nm、凸條高度Hp:150nm)。
除將各次蒸鍍時的角度θL
(或角度θR
)、及由1次蒸鍍所形成之金屬層的厚度Hm',設為表1所示之角度與厚度之外,其餘均如同例1般的獲得線柵型偏光件。
除模具係使用複數溝渠為相互平行且隔著預定間距形成的矽製模具(面積:20mm×20mm、圖案面積:10mm×10mm、溝渠間距Pp:130nm、溝渠寬度Dbp:63nm、溝渠深度Hp:15nm、溝渠長度:10mm、溝渠截面形狀:略二等邊三角形)之外,其餘均如同例1般的製作具有對應於矽製模具之溝渠的複數凸條的透光性基板(凸條間距Pp:130nm、凸條寬度Dbp:63nm、凸條高度Hp:15nm)。
除將蒸鍍時的角度θL
與依蒸鍍所形成之金屬層的厚度Hm',設為表1所示之角度與厚度之外,其餘均如同例1般的獲得線柵型偏光件。
如例15般的製作透光性基板後,除將蒸鍍次數、各次蒸鍍時的角度θL
(或角度θR
)、以及由1次蒸鍍所形成之金屬層的厚度Hm',設為表1所示之角度與厚度之外,其餘均如同例1般的獲得線柵型偏光件。
除模具係使用複數溝渠為相互平行且隔著預定間距形成的鎳製模具(面積:20mm×20mm、圖案面積:10mm×10mm、溝渠間距Pp:200nm、溝渠上部之寬度Dbp:65nm、溝渠底部之寬度Dtp:50nm、溝渠深度Hp:100nm、溝渠長度:10mm、溝渠截面形狀:略梯形)之外,其餘均如同例1般的製作具有對應於鎳製模具之溝渠的複數凸條的透光性基板(凸條間距Pp:200nm、凸條底部之寬度Dbp:65nm、凸條頂部之寬度Dtp:50nm、凸條高度Hp:100nm)。
除將蒸鍍時的角度θL
與依蒸鍍所形成之金屬層的厚度Hm',設為表1所示之角度與厚度之外,其餘均如同例1般的獲得線柵型偏光件。
除模具係使用複數溝渠為相互平行且隔著預定間距形成的鎳製模具(面積:20mm×20mm、圖案面積:10mm×10mm、溝渠間距Pp:200nm、溝渠上部之寬度Dbp:80nm、溝渠底部之寬度Dtp:50nm、溝渠深度Hp:200nm、溝渠長度:10mm、溝渠截面形狀:略梯形)之外,其餘均如同例1般的製作具有對應於鎳製模具之溝渠的複數凸條
的透光性基板(凸條間距Pp:200nm、凸條底部之寬度Dbp:80nm、凸條頂部之寬度Dtp:50nm、凸條高度Hp:200nm)。
除將蒸鍍時的角度θL
與依蒸鍍所形成之金屬層的厚度Hm',設為表1所示之角度與厚度之外,其餘均如同例1般的獲得線柵型偏光件。
如例1般的製作透光性基板後,除將蒸鍍時的角度θL
與依蒸鍍所形成之金屬層的厚度Hm',設為表1所示之角度與厚度之外,其餘均如同例1般的獲得線柵型偏光件。
除模具係使用複數溝渠為隔著在該溝渠間所形成平坦部呈相互平行且隔著預定間距形成的石英製模具(面積:150mm×150mm、圖案面積:100mm×100mm、溝渠間距Pp:160nm、溝渠寬度Dp:65nm、溝渠深度Hp:200nm、溝渠長度:100mm、溝渠截面形狀:略矩形)之外,其餘均如同例1般的製作具有對應於石英製模具之溝渠的複數凸條、與該凸條間之平坦部的透光性基板(凸條間距Pp:160nm、凸條寬度Dp:65nm、凸條高度Hp:200nm)。
除將蒸鍍時的角度θL
與依蒸鍍所形成之金屬層的厚度Hm',設為表1所示之角度與厚度之外,其餘均如同例1般的獲得線柵型偏光件。
如例1般的製作透光性基板後,除將蒸鍍時的角度θL
、θR
、及依蒸鍍所形成之金屬層的厚度Hm',設為表1所示之角度與厚度之外,其餘均如同例1般的獲得線柵型偏光件。
針對例1~21的線柵型偏光件,測定金屬層的各尺寸。結果如表1所示。
再者,針對例1~21的線柵型偏光件,施行穿透率、反射率、偏光度、及角度依存性的測定。結果如表2所示。
例1~例9係因為具有至少被覆著截面呈三角形之凸條的第1側面整面、及鄰接於該側面的凸條間平坦部一部分的金屬層,因而呈現較高的偏光度、p偏光穿透率、及s偏光反射率,且光學特性的角度依存性與波長依存性較低。
例10~例12係因為具有至少被覆著截面呈略梯形之凸條的第1側面整面、及鄰接於該側面的凸條間平坦部一部分的金屬層,因而呈現較高的偏光度、p偏光穿透率、及s偏光反射率,且光學特性的角度依存性與波長依存性較低。
例13係因為被覆著凸條側面的金屬層厚度Dm1與Dm2均過厚,凸條間的平坦部幾乎被金屬層埋藏,因而p偏光穿透率降低,光學特性的角度依存性偏高。
例14係相當於專利文獻2的實施例2之例子,被覆著截面呈略三角形之凸條的第2側面之金屬層厚度Dm2、高度Hm2均較大。且,並未形成被覆著凸條間平坦部的金屬層。因而,p偏光穿透率降低,光學特性的角度依存性偏高。
例15、16係相當於專利文獻4的實施例4、5之例子,因為並未形成被覆著凸條間平坦部的金屬層,因而光學特性的角度依存性、波長依存性偏高。
例17、18係相當於專利文獻3的實施例9、10之例子,因為在凸條頂部形成金屬層,而第1側面整面並未受到金屬層被覆,未形成被覆著凸條間平坦部的金屬層,因而p偏光穿透率降低,光學特性的角度依存性偏高。
例19係因為截面呈三角形之凸條的第1側面之金屬層形成嫌不足,並未形成被覆著凸條間平坦部的金屬層,因
而s偏光反射率降低、光學特性的角度依存性偏高。
例20係因為凸條的截面形狀呈矩形,因而p偏光穿透率降低、光學特性的角度依存性偏高。
例21係因為凸條的第1側面與第2側面完全被覆著金屬層,因而p偏光的穿透率降低。
本發明線柵型偏光件係可有效使用為諸如:液晶顯示裝置、背投影式電視、前投影機等影像顯示裝置的偏光件。
另外,2009年2月5日所提出申請的日本專利申請案2009-025051號之說明書、申請專利範圍、圖式、摘要等全部內容均爰引於本案中,並融入為本發明說明書的揭示。
10‧‧‧線柵型偏光件
12‧‧‧凸條
13‧‧‧平坦部
14‧‧‧透光性基板
16‧‧‧第1側面
18‧‧‧第2側面
19‧‧‧頂部
20‧‧‧金屬層
Dbp‧‧‧寬度
Dtp‧‧‧寬度
H‧‧‧高度方向
Hm1、Hm2‧‧‧金屬層高度
Hp‧‧‧凸條高度
Hs‧‧‧厚度
Pp‧‧‧間距
L‧‧‧長度方向
Dm、Dm1、Dm2‧‧‧寬度
V1‧‧‧方向
θ 1、θ 2‧‧‧傾斜角
θL
、θR
‧‧‧角度
第1圖係顯示本發明線柵型偏光件之一例的立體圖。
第2圖係顯示透光性基板之一例的立體圖。
第3圖係顯示本發明線柵型偏光件之另一例的立體圖。
第4圖係顯示透光性基板之另一例的立體圖。
10‧‧‧線柵型偏光件
12‧‧‧凸條
13‧‧‧平坦部
14‧‧‧透光性基板
16‧‧‧第1側面
18‧‧‧第2側面
20‧‧‧金屬層
Dbp‧‧‧寬度
Dm、Dm1、Dm2‧‧‧寬度
Pp‧‧‧間距
Hm1、Hm2‧‧‧金屬層高度
Hp‧‧‧凸條高度
Hs‧‧‧厚度
θ 1、θ 2‧‧‧傾斜角
Claims (15)
- 一種線柵型偏光件,具有:透光性基板,係從底部起隨著朝向頂部而寬度逐漸變狹窄的複數凸條隔著形成於該凸條間的平坦部相互平行,且隔著預定間距形成於表面者;及金屬層,係由金屬或金屬化合物所構成,並被覆著前述凸條之第1側面整面及鄰接於該側面之前述平坦部的一部分,且未被覆前述凸條之第2側面、或被覆著第2側面之一部分,前述凸條之頂部之金屬層的寬度Dm滿足下式(II):0.25×(Pp-Dbp)≦Dm≦0.6×(Pp-Dbp)...(II),惟,Pp是凸條之底部的寬度、與形成於凸條間之平坦部之寬度的合計,Dbp是凸條之底部的寬度。
- 如申請專利範圍第1項之線柵型偏光件,其中被覆著前述凸條之第1側面的金屬層高度Hm1與前述凸條高度Hp的比(Hm1/Hp)係1~2。
- 如申請專利範圍第1或2項之線柵型偏光件,其中前述凸條之垂直相交於其長度方向的截面形狀係三角形或梯形。
- 如申請專利範圍第1或2項之線柵型偏光件,其中前述凸條之垂直相交於其長度方向的截面形狀係梯形;該凸條頂部之寬度Dtp係該凸條底部之寬度Dbp的一半以下。
- 如申請專利範圍第1或2項之線柵型偏光件,其中前述間距Pp係300nm以下。
- 如申請專利範圍第1或2項之線柵型偏光件,其中前述凸條底部之寬度Dbp與前述Pp的比(Dbp/Pp)係0.1~0.7。
- 如申請專利範圍第1或2項之線柵型偏光件,其中前述金屬層是被覆前述凸條之第2側面的一部份。
- 如申請專利範圍第1或2項之線柵型偏光件,從垂直相交於凸條長度方向L,且相對於凸條高度方向H在第1側面之側形成θL =45°角度的方向V1,朝線柵型偏光件的表面側射入光時的p偏光穿透率Tp、與從凸條高度方向H(θ=0°)方向朝線柵型偏光件的表面側射入光時的p偏光穿透率Tp之差在±5%以下,從垂直相交於凸條長度方向L,且相對於凸條高度方向H在第1側面之側形成θL =45°角度的方向V1,朝線柵型偏光件的表面側射入光時的s偏光穿透率Ts、與從凸條高度方向H(θ=0°)方向朝線柵型偏光件的表面側射入光時的s偏光穿透率Ts之差在±5%以下,從垂直相交於凸條長度方向L,且相對於凸條高度方向H在第2側面之側形成θR =45°角度的方向V2,朝線柵型偏光件的表面側射入光時的p偏光穿透率Tp、與從凸條高度方向H(θ=0°)方向朝線柵型偏光件的表面側射入光時的p偏光穿透率Tp之差在±5%以下,從垂直相交於凸條長度方向L,且相對於凸條高度方向H在第2側面之側形成θR =45°角度的方向V2,朝線 柵型偏光件的表面側射入光時的s偏光穿透率Ts、與從凸條高度方向H(θ=0°)方向朝線柵型偏光件的表面側射入光時的s偏光穿透率Ts之差在±5%以下。
- 一種線柵型偏光件之製造方法,係製造具有透光性基板與金屬層之線柵型偏光件的方法,該透光性基板係從底部起隨著朝向頂部而寬度逐漸變狹窄的複數凸條隔著形成於該凸條間的平坦部相互平行,且隔著預定間距形成於表面者;該金屬層係由金屬或金屬化合物所構成,並被覆著前述凸條之第1側面整面及鄰接於該側面之前述平坦部的一部分,且未被覆前述凸條之第2側面、或被覆著第2側面之一部分,並且線柵型偏光件在前述凸條之頂部之金屬層的寬度Dm滿足下式(II),0.25×(Pp-Dbp)≦Dm≦0.6×(Pp-Dbp)...(II),惟,Pp是凸條之底部的寬度、與形成於凸條間之平坦部之寬度的合計,Dbp是凸條之底部的寬度,其中,前述線柵型偏光件之製造方法是從相對於前述凸條之長度方向約略垂直相交,且相對於前述凸條之高度方向於第1側面之側構成25~40°角度的方向,將金屬或金屬化合物依蒸鍍量為40~60nm的條件蒸鍍,形成前述金屬層。
- 如申請專利範圍第9項之線柵型偏光件之製造方法,其中被覆著前述凸條之第1側面的金屬層高度Hm1與前述凸條高度Hp的比(Hm1/Hp)係1~2。
- 如申請專利範圍第9或10項之線柵型偏光件之製造方 法,其中前述凸條之垂直相交於其長度方向的截面形狀係三角形或梯形。
- 如申請專利範圍第9或10項之線柵型偏光件之製造方法,其中前述凸條之垂直相交於其長度方向的截面形狀係梯形;該凸條頂部之寬度Dtp係該凸條底部之寬度Dbp的一半以下。
- 如申請專利範圍第9或10項之線柵型偏光件之製造方法,其中前述凸條係由光硬化樹脂或熱可塑性樹脂所構成,且依壓印法所形成。
- 如申請專利範圍第9或10項之線柵型偏光件之製造方法,其中前述金屬層是被覆前述凸條之第2側面的一部份。
- 如申請專利範圍第9或10項之線柵型偏光件之製造方法,從垂直相交於凸條長度方向L,且相對於凸條高度方向H在第1側面之側形成θL =45°角度的方向V1,朝線柵型偏光件的表面側射入光時的p偏光穿透率Tp、與從凸條高度方向H(θ=0°)方向朝線柵型偏光件的表面側射入光時的p偏光穿透率Tp之差在±5%以下,從垂直相交於凸條長度方向L,且相對於凸條高度方向H在第1側面之側形成θL =45°角度的方向V1,朝線柵型偏光件的表面側射入光時的s偏光穿透率Ts、與從凸條高度方向H(θ=0°)方向朝線柵型偏光件的表面側射入光時的s偏光穿透率Ts之差在±5%以下, 從垂直相交於凸條長度方向L,且相對於凸條高度方向H在第2側面之側形成θR =45°角度的方向V2,朝線柵型偏光件的表面側射入光時的p偏光穿透率Tp、與從凸條高度方向H(θ=0°)方向朝線柵型偏光件的表面側射入光時的p偏光穿透率Tp之差在±5%以下,從垂直相交於凸條長度方向L,且相對於凸條高度方向H在第2側面之側形成θR =45°角度的方向V2,朝線柵型偏光件的表面側射入光時的s偏光穿透率Ts、與從凸條高度方向H(θ=0°)方向朝線柵型偏光件的表面側射入光時的s偏光穿透率Ts之差在±5%以下。
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