[发明专利]无机偏光板及其制造方法

说明书

一种无机偏光板，所述无机偏光板包括：基底，对供使用的波长范围内的光是透明的；线性金属层；线性介质层；以及线性光吸收层，具有光吸收功能，并且以此顺序设置，其中，所述线性金属层在所述基底上以比所述光的波长短的间距相互隔开地对齐；所述多个线性介质层中的每个设置在所述多个线性金属层中的每个上；所述多个线性光吸收层中的每个设置在所述多个线性介质层中的每个上；以及，在与所述线性金属层的纵向方向正交的方向上切割所述线性金属层得到的横截面的形状为下底在所述基底的一侧以及上底在所述线性介质层的一侧的梯形，在所述梯形中，所述下底的长度长于所述上底的长度。

技术领域

本发明涉及一种无机偏光板以及该无机偏光板的制造方法。

背景技术

在液晶显示装置中，由于其成像原理，有必要在液晶面板的表面上设置偏光板。所述偏光板的功能是用来吸收相互正交的偏振分量(即P波和S波)之一，并使另一偏振分量通过。

通常，将基于碘(iodine-based)或基于染料(dye-based)的有机高分子材料(polymeric organic material)包含在薄膜内的二向色性偏光板已经广泛地被用作上述偏光板。关于这种使用材料的偏光板的典型的制造方法，包括将聚乙烯醇基薄膜用二向色性材料(如碘)浸染，使用交联剂交联，并进行单向拉伸。由于所述二向色性偏光板是通过上述拉伸方法制造的，因此该二向色性偏光板通常容易收缩。此外，由于在聚乙烯醇基薄膜中采用亲水性聚合物，因此该聚乙烯醇基薄膜极易变形，尤其是在潮湿的环境下。此外，所述偏光板基本上使用薄膜，导致装置的机械强度弱。为了避免这些情况，已经使用将透明保护薄膜结合到偏光板的方法。

近来，液晶显示装置的使用已有所增加，且其性能也有所改善。伴随着这一趋势，这就要求构成液晶显示装置的每个装置具有高可靠性和耐久性。例如，如果是采用了高辐射强度的光源的液晶显示装置，诸如透射式液晶投影仪，偏光板将接收到强辐射光线。因此，用于上述用途的偏光板就需要具有极好的耐热性。由于上述基于薄膜(film-based)的偏光板是有机物质，因此，这将对上述性能的改善有所限制。

在美国，出自康宁股份有限公司(Corning Incorporated)产品名为Polarcor的具有高耐热性的无机偏光板已经存在。该偏光板具有银粒子散布在玻璃中的结构，并且没有使用有机材料，诸如薄膜。其原理是使用了岛状粒子的等离子体共振。具体地，当光射入稀有金属或透射金属的岛状粒子时，利用了表面等离子体共振造成的光吸收，并且吸收的波长受粒子形状或周边介电常数的影响。当岛状粒子的形状为椭圆形时，其长轴方向和短轴方向之间的共振波长是不同的。因此，可以获得偏振特性。特别地，可以得到使平行于长轴的偏振分量在长波长侧被吸收，而使平行于短轴的偏振分量穿过的偏振特性。然而，在Polarcor的情况下，可以获得偏振特性的波长范围是红外光区附近的区域，而没有覆盖液晶显示装置所需要的可见光区。据推测这是由于用于岛状粒子的银的物理特性。

美国专利No.6772608公开了一种使用上述原理的紫外(UV)偏光板，在该紫外偏光板中，通过热还原法在玻璃中沉淀粒子，并公开了使用银作为金属粒子的具体例子。在这种情况下，与上文所述Polarcor不同，假定利用了在短轴方向上的吸收。如该专利中图1所示，该公开的偏光板甚至可以在400nm附近的范围内起到偏光板的作用，但是消光比小且可吸收的光的波段(band)非常窄。因此，即使通过将Polarcor与美国专利No.6772608所公开的技术结合，依旧无法得到覆盖整个可见光范围的偏光板。

此外，在J.Opt.Soc.Am.A,Vol.8,No.4,619-624中公开了一种利用岛状金属粒子的等离子体共振的无机偏光板的理论分析。根据该文献，铝粒子的共振波长约比银粒子短200nm。该文献公开了有可能通过利用铝粒子来制造覆盖可见光范围的偏光板。