[发明专利]线栅型偏振片及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种线栅型偏振片及其制造方法。

背景技术

作为用于液晶显示装置、背投电视、前投影仪等图像显示装置的、在可见光范围显示出偏振光分离能力的偏振片(也称作偏振光分离元件)，包括吸收型偏振片及反射型偏振片。

吸收型偏振片是例如使碘等二向色性色素在树脂薄膜中取向的偏振片。然而，吸收型偏振片只吸收一侧的偏振光，因此光的利用效率较低。

另一方面，反射型偏振片使没有入射到偏振片而被反射的光再次入射到偏振片，从而能够提高光的利用效率。因此，以实现液晶显示装置等的高亮度化为目的而使反射型偏振片的需求倍增。

作为反射型偏振片，包括线栅型偏振片、由双折射树脂层叠体构成的直线偏振片及由胆甾型液晶构成的圆偏振片。

然而，直线偏振片及圆偏振片显示出的偏振光分离能力较低。因此，显示出较高偏振光分离能力的线栅型偏振片受到重视。

线栅型偏振片具有下述结构，即，多个金属细线相互平行地排列在透光性基板上。在金属细线的间距比入射光的波长充分短的情况下，该线栅型偏振片使入射光中具有与金属细线正交的电场矢量的成分(即p偏振光)透过，将具有与金属细线相平行的电场矢量的成分(即s偏振光)反射。

作为在可见光范围显示出偏振光分离能力的线栅型偏振片，公知下述类型。

(1)以规定的间距在透光性基板上形成有金属细线的线栅型偏振片(专利文件1)。

(2)以规定的间距形成在透光性基板的表面上的多个凸条的上表面及侧面被由金属或者金属化合物构成的材料膜覆盖而形成金属细线的线栅型偏振片(专利文件2)。

(3)在该透光性基板的表面上隔开规定的间距形成有多个凸条，在透光性基板的凸条上形成金属层，并将该金属层作为金属细线的线栅型偏振片(专利文件3的图3)。

(4)在该透光性基板的表面上隔开规定的间距形成有多个凸条，在透光性基板的凸条上形成金属的板状体，将该金属的板状体作为金属细线的线栅型偏振片(专利文件4)。

然而，在(1)的线栅型偏振片中用光刻形成金属细线，因此生产率较低。

在(2)、(3)、(4)的线栅型偏振片中，只在凸条上形成有金属细线，因此偏振光分离能力较低。此外，根据入射光的角度、波长的不同而改变光学特性。

专利文件1：日本特开2005-070456号公报(美国公开2005/0046943，美国2007/0152358)

专利文件2：日本特开2006-003447号公报专利文件3：国际公开第2006/064693号单行本(美国公开2008/0129931)

专利文件4：日本特开2005-181990号公报(美国公开2005/0122588)

发明内容

发明要解决的问题

本发明提供一种在可见光范围显示出较高偏光度、较高p偏振光透过率及较高s偏振光反射率，并且光学特性的角度依赖性较低、波长依赖性较低的线栅型偏振片及其制造方法。

用于解决问题的方案

本发明的线栅型偏振片，其特征在于，具有透光性基板和金属层，在该透光性基板的表面上形成有多个宽度从底部朝向顶部逐渐变窄的凸条，该多个凸条以隔着形成在该凸条之间的平坦部相互平行并且隔开规定的间距的方式形成在该透光性基板的表面上，该金属层由金属或者金属化合物构成，其覆盖上述凸条的第1侧面的整个表面及与该侧面相邻的上述平坦部的一部分，并且该金属层覆盖上述凸条的第2侧面的一部分或者不覆盖上述凸条的第2侧面。

优选覆盖上述凸条的第1侧面的金属层的高度Hm1与上述凸条的高度Hp之比(Hm1/Hp)的比值为1～2。

优选上述凸条的与长度方向正交的截面形状为三角形或者梯形。

在上述凸条的与长度方向正交的截面形状为梯形的情况下，优选该凸条的顶部的宽度Dtp小于等于该凸条的底部的宽度Dbp的一半。

此外，在由上述线栅型偏振片的上述凸条的底部和上述平坦部构成的重复的1单元中，在将凸条的底部的宽度与上述平坦部的宽度的合计宽度作为凸条的间距Pp时，优选该间距Pp为300nm以下。

优选上述Dbp和上述Pp之比(Dbp/Pp)的比值为0.1～0.7。