[发明专利]线栅型偏振片及其制造方法、和使用其的相位差膜及液晶显示元件

说明书

技术领域

本发明涉及线栅型偏振片及其制造方法、和使用该线栅型偏振片的相位差膜及液晶显示元件。

背景技术

作为光学领域的偏振片，使用的有偏振层板、偏振棱镜、玻片堆偏振器(Pile of Plates)、线栅型偏振片。并且，在这些偏振片中，线栅型偏振片是这样的偏振片，其利用光栅的间隔比光的波长还短得多的金属光栅对平行于光栅的偏振光进行反射，而对垂直于光栅的偏振光进行透射，由于能够将其制成薄膜，因此用途很多，并且，与偏振层板比较，由于其能够得到高的消光比，并且具有高的耐久性，因此作为投射光学系统的偏振片而被广泛使用。

并且，一直以来，这种线栅型偏振片主要用作红外线区域用的偏振片，但已知也可以通过缩短金属光栅的光栅周期，将其用作可见光区域(400～800nm)用的偏振片，其制造方法也正在被研究。例如，在特开2006-201540号公报(文献1)中，公开了一种制造线栅型偏振片的制造方法，包括以下工序：将表面具有0.01～100μm间距的细微凹凸光栅的被延伸部件，在与所述凹凸光栅的长度方向大致垂直的方向上使所述被延伸部件的宽度保持自由的状态下，在与所述长度方向大致平行的方向上进行单轴延伸的工序；在所述单轴延伸的延伸部件的所述细微凹凸光栅上形成金属层的工序；以及将偏光板本体压在所述延伸部件上，再从所述延伸部件上取下所述偏光板本体，从而在所述偏光板本体上形成与所述细微凹凸光栅相对应的间距的金属线的工序。

但是，像文献1中所记载的这种线栅型偏振片的制造方法，由于需要复杂的工序，尤其是需要进行金属蒸镀的工序，而该金属蒸镀需要进行真空处理，所以不适合作为工业上制造大面积的线栅型偏振片的方法。

并且，在特开2006-84776号公报(文献2)中公开了一种线栅型偏振片的制造方法，包括：制作模子的阶段；在基板上按特定的顺序形成金属薄膜和聚合物的阶段；利用所述模子将聚合物成形的阶段；利用所述成形的聚合物来蚀刻金属薄膜以形成金属光栅图案的阶段；以及除去所述聚合物的阶段。

然而，文献2中所记载的这种线栅型偏振片的制造方法，由于蚀刻工序需要至少进行2次，因此工序复杂，并且存在批量生产性方面的问题。

发明内容

本发明是鉴于所述现有技术的课题而完成的，目的在于提供：能高效且准确地制造金属光栅的光栅周期相当短、且可以用作可见光区域用偏振片的线栅型偏振片的制造方法，及通过该制造方法得到的线栅型偏振片，以及在膜表面具备该线栅型偏振片的相位差膜及使用该相位差膜的液晶显示元件。

本发明者们为了达到所述目的进行了悉心研究，结果发现，根据包括以下工序的线栅型偏振片的制造方法：制备形成有具有亚微米大小的光栅形状的凹部、并且可见光透射率为80％以上的树脂膜的工序；将平均直径为所述凹部的平均线宽的1/2以下的导电性纳米材料填充于所述凹部的工序；以及除去没有填充于所述凹部的导电性纳米材料的工序，能高效且准确地制造金属光栅的光栅周期相当短、且可以用作可见光区域用偏振片的线栅型偏振片，从而完成了本发明。

即，本发明的线栅型偏振片的制造方法是包括以下工序的方法：

制备树脂膜的工序，所述树脂膜形成有具有亚微米大小的光栅形状的凹部，并且可见光透射率为80％以上；

将导电性纳米材料填充于所述凹部的工序，所述导电性纳米材料的平均直径为所述凹部的平均线宽的1/2以下；以及

除去没有填充于所述凹部的导电性纳米材料的工序。

并且，在本发明的线栅型偏振片的制造方法中，优选所述导电性纳米材料的复折射率中虚数部的绝对值大于0.1。

并且，在本发明的线栅型偏振片的制造方法中，优选所述树脂膜形成有凹部，所述凹部具有光栅周期为400nm以下、线宽为200nm以下的光栅形状。

本发明的线栅型偏振片具备：树脂膜，所述树脂膜形成有具有亚微米大小的光栅形状的凹部，并且可见光透射率为80％以上；以及填充于所述凹部的导电性纳米材料或其凝集体。

并且，在本发明的线栅型偏振片中，优选所述导电性纳米材料的复折射率中虚数部的绝对值大于0.1。

并且，在本发明的线栅型偏振片中，优选所述树脂膜形成有凹部，所述凹部具有光栅周期为400nm以下、线宽为200nm以下的光栅形状。

本发明的相位差膜具备所述线栅型偏振片。并且，本发明的液晶显示元件具备所述相位差膜。