[发明专利]线栅型偏振器的制造方法和液晶显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及线栅型偏振器的制造方法和具有由该制造方法制得的线栅型偏振器的液晶显示装置。

背景技术

作为液晶显示装置等所用的在可见光区域内显示出偏振光分离能力的偏振器(也称为偏振光分离元件)，有线栅型偏振器。

线栅型偏振器具有多条金属细线相互平行地排列于透光性基板的结构。在金属细线的间距与入射光的波长相比足够短的情况下，入射光中具有与金属细线垂直的电场矢量的成分(即p偏振光)透射，具有与金属细线平行的电场矢量的成分(即s偏振光)被反射。

从背光单元入射的光中，在线栅型偏振器处不入射而反射的光在背光单元处被再反射，然后再入射于线栅型偏振器，由此可提高光的利用效率，因此以液晶显示装置的高亮度化为目的的线栅型偏振器的需求日益增高。

作为在可见光区域内显示出偏振光分离能力的线栅型偏振器，已知以下的偏振器。(1)在透光性基板上隔开规定的间距形成金属细线的线栅型偏振器(参见专利文献1)。(2)在透光性基板的表面上隔开规定的间距形成多根凸条的上面和侧面被由金属或金属化合物构成的材料膜包覆而形成金属细线的线栅型偏振器(参见专利文献2)。(3)在多根凸条隔开规定的间距形成于表面的透光性基板的凸条上形成金属板状体作为金属细线的线栅型偏振器（参见专利文献4）。（4）在多根凸条隔开规定的间距形成于表面的透光性基板的凸条上形成金属层作为金属细线的线栅型偏振器(参见专利文献3的图3)。

但是，(1)的线栅型偏振器的金属细线用光刻法形成，因此生产性低。（2）、（3）和（4）的线栅型偏振器中，不仅在背光源侧，在液晶面板侧（液晶显示装置的可视侧）也发生s偏振光的反射，因此如果在线栅型偏振器的液晶面板处反射的s偏振光再入射于液晶面板，则从液晶面板的可视侧显示的图像的对比度下降。

作为液晶面板侧处的反射得以抑制的线栅型偏振器，提出了将由氧化铝等形成的吸收层设置在比金属细线更靠近液晶面板侧的线栅型偏振器（参见专利文献5）。

但是，氧化铝（Al₂O₃）是透明材料、即透射率极高的材料，几乎不吸收光，因此不能充分抑制s偏振光在液晶面板侧处的反射。

现有技术文献

专利文献1：日本专利特开2005-070456号公报

专利文献2：日本专利特开2006-003447号公报

专利文献3：日本专利特开2005-181990号公报

专利文献4：国际公开第2006/064693号文本

专利文献5：日本专利特开2009-186929号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

本发明提供一种能够制造偏振度和p偏振光透射率高、且一面的s偏振光反射率高而另一面的s偏振光反射率低的线栅型偏振器的方法，以及亮度高、对比度下降得以抑制的液晶显示装置。

解决技术问题的手段

本发明的线栅型偏振器是制造以下线栅型偏振器的方法，该线栅型偏振器具备：多根凸条介以形成于该凸条间的平坦部相互平行、且隔开规定的间距形成于表面的透光性基板，和包覆凸条的至少一个侧面、由金属层和金属氧化物层构成的包覆层，所述包覆层中，从所述凸条的一半高度位置到底部为止的包覆厚度的最大值小于从所述凸条的一半高度位置到顶部为止的包覆厚度的最大值；其特征在于，所述金属层通过以该金属层上不形成氧化物的方式蒸镀铝而形成，所述金属氧化物层通过以该金属氧化物层上产生氧缺陷的方式于氧的存在下蒸镀铝而形成。

本发明的线栅型偏振器的制造方法中，优选具备：从与所述凸条的长度方向大致垂直、且第一侧面侧与所述凸条的高度方向成满足下式（a）的角度θR1的方向蒸镀铝，形成所述金属氧化物层或所述金属层的工序（1R1）；和在工序（1R1）之后，从与所述凸条的长度方向大致垂直、且第一侧面侧与所述凸条的高度方向成满足下式（b）的角度θ^R₂（°）的方向，以达到比工序（1R1）多的蒸镀量的条件蒸镀铝，形成所述金属层或所述金属氧化物层的工序（1R2），

tan（θ^R₁±10）＝（Pp－Dpb/2）/Hp    （a）

θ^R₁＋3≦θ^R₂≦θ^R₁＋30               （b）

其中，Pp为凸条间的间距，Dpb为凸条的底部宽度，Hp为凸条的高度。