[发明专利]多重衍射光栅

说明书

技术领域

本发明涉及多重衍射光栅。特别涉及在用于具有二色以上的光源的显示元件时具有使显示装置的光取出效率提高的作用的多重衍射光栅。

背景技术

液晶显示元件、等离子显示元件、场发射显示元件、有机EL元件等显示元件在观察者一侧具有透明衬底。在液晶显示元件中，在背光的观察者一侧也具有透明衬底。从该透明衬底的背面侧(观察者的相反侧)的光源射出并入射到透明衬底上的光透过透明衬底后并非全部射出到观察者一侧，而是在透明衬底的内部产生全反射，没有从透明衬底射出而损失。在从光源射出后入射到透明衬底的光中，表示从透明衬底向观察者的方向射出的光的比例的光取出效率未必高，要求能够提高显示装置的透明衬底的光取出效率的光学部件。

另外，显示元件中多使用偏振膜，为了减少偏振膜的光损失，要求使从光源入射的光偏振。

作为使用二色以上的光源的显示元件，可以列举具有R(红色)、G(绿色)和B(蓝色)三种颜色的光的光源的显示元件，该显示元件中，作为能够提高透明衬底中的光取出效率、并且同时具有使光偏振的性能的光学部件，有：将具有与三色的各种光的波长对应的间隔的衍射光栅重叠而成的多重衍射光栅。

作为该多重衍射光栅，例如韩国公开专利第10-2006-0127638号公报(专利文献1)所公开，提出了将具有与三色的各种波长对应的间隔、与三色的各种波长对应的光栅的线宽和线高的三个衍射光栅准确地重叠(重ねる)而成的多重衍射光栅。难以准确地制作该多重衍射光栅，因此，要求能够更简便制造的多重衍射光栅。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供在用于具有透明衬底的显示装置时在保持以往的多重衍射光栅的偏振性能的同时能够更简便地制造的多重衍射光栅。

本发明人为了解决上述问题，对多重衍射光栅的结构进行了广泛深入的研究，结果发现，即使在没有将具有与二色以上的各色的光的波长对应的间隔的多个衍射光栅准确重叠的情况下，也可以显示与以往多重衍射光栅所具有的偏振性能同等的性能，从而完成了本发明。

即，本发明提供以下<1>～<7>。

<1>一种多重衍射光栅，其通过将多个衍射光栅重叠而构成，所述衍射光栅中，衍射光栅的形成光栅的栅线的间隔、线宽和线高与二色以上的各种光的波长对应，其特征在于，通过以下(A)或(B)中的至少一种简化设计配置了栅线，

(A)在栅线的至少一部分与其它栅线重叠(重なる)时，将重叠而成为一条的栅线的多个线宽和线高中的任一个以栅线及其他栅线的至少两个值为基础作为整体设定为一个值的简化设计；和

(B)在栅线与其它栅线的间隙达到一定距离以下时，用栅线材料填充该间隙的简化设计。

<2><1>所述的多重衍射光栅，其中，进行所述简化设计(A)和(B)二者配置了栅线。

<3><1>或<2>所述的多重衍射光栅，其中，所述简化设计(A)是设定具有以(1)或(2)的任一种方法确定的线宽和线高的栅线的简化设计，

(1)将重叠而成为一条的栅线的整体的线宽设定为线宽、将重叠前的多个衍射光栅的各个构成光栅的栅线的线高值中最大值以下且最小值以上的值设定为线高的方法，

(2)将重叠而成为一条的栅线的整体的线宽设定为重叠前的多个衍射光栅的各个构成光栅的栅线的线宽值中最大值以下且最小值以上的值、将线高设定为重叠前的多个栅线的各线高的合计值的简化方法。

<4><3>所述的多重衍射光栅，其中，重叠而成为一条的栅线中、一条栅线的全宽在其它栅线的全宽的整个范围内重叠时设定为具有由(2)确定的线宽和线高的一条栅线，一条栅线的线宽的仅一部分与其它栅线的线宽重叠时设定为具有由(1)确定的线宽和线高的一条栅线。

<5><3>或<4>所述的多重衍射光栅，其中，所述线宽和线高的确定方法(1)的线高确定方法，是将重叠前的多个栅线各自的线高值的平均值设定为线高的方法。

<6><3>或<4>所述的多重衍射光栅，其中，所述线宽和线高的确定方法(2)的线宽确定方法，是将重叠前的多个栅线各自的线宽值的平均值设定为线宽的方法。

<7><1>或<2>所述的多重衍射光栅，其中，所述简化设计(B)中的一定距离为30nm。