偏光板及其制造方法技术

提供一种利用廉价的原料和廉价的制造装置而具有充分的反射率特性的偏光板。一种具有线栅结构的偏光板，具备透明基板和格栅状凸部，所述格栅状凸部以比使用区域的光的波长短的间距在透明基板上排列、在预定方向上延伸，其中，构成格栅状凸部的吸收层包含在本征半导体中加入了微量的特定元素的杂质半导体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】偏光板及其制造方法
本专利技术涉及偏光板及其制造方法。
技术介绍
以往，作为偏光元件，提出了下述吸收型线栅型偏光元件：在基板上形成间距比使用区域的光的波长小的金属格栅，在该金属格栅上形成介电层和无机微粒层，从而利用干涉效应抵消从金属格栅反射的光，同时使其他的偏光成分透射。随着近年来液晶投影仪的高辉度化、高精细化，对于这样的偏光元件，降低反射率的要求越来越高。反射率高时会成为液晶面板故障的原因，此外，还会因杂散光而引起画质的劣化。这里，线栅型偏光元件的反射率特性是由构成格栅结构的层间的干涉、层内的吸收决定的。而且，还提出了通过将适应需求的材料用在格栅结构的吸收层等中来控制反射率的方法(参照专利文献1)。如专利文献1中记载的那样，格栅状凸部可以由各种材料构成。而且，如果能够以廉价的材料、廉价的制造成本获得低反射率的偏光元件，则能够进一步满足近年来的行业要求。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特表2010－530994号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题本专利技术是鉴于上述
技术介绍
做出的，其目的在于，利用廉价的原料和廉价的制造装置，提供具有充分的反射率特性的偏光板。用于解决课题的方法本专利技术人等发现，在具备透明基板和以比使用区域的光的波长短的间距在透明基板上排列、在预定方向上延伸的格栅状凸部的具有线栅结构的偏光板中，如果构成格栅状凸部的吸收层含有在本征半导体中加入了微量的特定元素的杂质半导体，则能够利用廉价的原料和廉价的制造装置，获得具有充分的反射率特性的偏光板，从而完成了本专利技术。即，本专利技术为一种具有线栅结构的偏光板，具备透明基板和格栅状凸部，该格栅状凸部以比使用区域的光的波长短的间距在前述透明基板上排列、在预定方向上延伸，前述格栅状凸部至少包含反射层和吸收层，前述吸收层包含杂质半导体。前述杂质半导体可以为p型半导体。前述杂质半导体可以含有5价元素。前述杂质半导体可以为n型半导体。前述杂质半导体可以含有3价元素。前述透明基板和前述格栅状凸部的端面可以为露出前述透明基板和前述格栅状凸部的构成材料的露出面。前述露出面上可以具备电极。此外，本专利技术还是一种具备上述任一偏光板的光学设备。此外，本专利技术还是一种具有线栅结构的偏光板的制造方法，具有：在透明基板的一面形成反射层的反射层形成工序、以及在前述反射层的与前述透明基板相反的面上形成吸收层的吸收层形成工序，前述吸收层形成工序是将包含杂质半导体的靶材进行溅射而形成吸收层。前述杂质半导体可以为p型半导体。前述杂质半导体可以含有3价元素。前述杂质半导体可以为n型半导体。前述杂质半导体可以含有5价元素。专利技术效果根据本专利技术，提供能够利用廉价的原料和廉价的制造装置而具有充分的反射率特性的偏光板。附图说明[图1]是显示偏光板的截面示意图。[图2]是本专利技术一个实施方式涉及的偏光板的顶视图。[图3]是显示实施例1的偏光板的偏光光学特性的图表。[图4]是显示比较例1的偏光板的偏光光学特性的图表。具体实施方式以下，参照附图，详细地对本专利技术实施方式进行说明。[偏光板]本专利技术的偏光板为具有线栅结构的偏光板，具备透明基板和以比使用区域的光的波长短的间距(周期)在透明基板上排列、在预定方向上延伸的格栅状凸部。此外，该格栅状凸部至少包含反射层和吸收层，吸收层包含杂质半导体。其中，本专利技术的偏光板只要表现本专利技术的效果即可，还可以存在透明基板、反射层、吸收层以外的层。图1为显示本专利技术一个实施方式涉及的偏光板10的截面示意图。如图1所示，偏光板10具备透明基板1和在透明基板1的一个面上以比使用区域的光的波长短的间距排列的格栅状凸部5。格栅状凸部5从透明基板1侧开始依次具有反射层2、间隙层3和吸收层4。即，偏光板10具有格栅状凸部5在透明基板1上呈一维格栅状排列的线栅结构，所述格栅状凸部5是反射层2、间隙层3和吸收层4从透明基板1侧开始按上述顺序层叠而形成的。这里，将如图1所示格栅状凸部5的延伸方向(预定方向)称为Y轴方向。此外，将与Y轴方向正交、格栅状凸部5沿透明基板1的主面排列的方向称为X轴方向。这种情况下，入射偏光板10的光在透明基板1的形成有格栅状凸部5的一侧优选从与X轴方向和Y轴方向正交的方向入射。具有线栅结构的偏光板通过利用透射、反射、干涉和光学各向异性带来的偏光波的选择性光吸收这4个作用，使具有与Y轴方向平行的电场成分的偏光波(TE波(S波))衰减，使具有与X轴方向平行的电场成分的偏光波(TM波(P波))透射。因此，图1中，Y轴方向为偏光板的吸收轴的方向，X轴方向为偏光板的透射轴的方向。从图1所示的偏光板10的形成有格栅状凸部5一侧入射的光在通过吸收层4和间隙层3时一部分被吸收而衰减。透过吸收层4和间隙层3的光中，偏光波(TM波(P波))以高透射率透过反射层2。而透过吸收层4和间隙层3的光中，偏光波(TE波(S波))在反射层2被反射。在反射层2被反射的TE波在通过吸收层4和间隙层3时一部分被吸收，一部分被反射而返回反射层2。此外，在反射层2被反射的TE波在通过吸收层4和间隙层3时发生干涉而衰减。通过如上述那样进行TE波的选择性衰减，偏光板10能够表现出期望的偏光特性。如图1所示，本专利技术偏光板中的格栅状凸部在从各一维格栅的延伸方向(预定方向)观察时、即在与预定方向正交的截面观察时，具有反射层2、间隙层3和吸收层4。这里，使用图1，对于本说明书中的尺寸进行说明。高度H意味着与图1中透明基板1的主面垂直的方向的尺寸。宽度W意味着从沿格栅状凸部5的延伸方向的Y轴方向观察时，与高度方向正交的X轴方向的尺寸。此外，将从沿格栅状凸部5的延伸方向的Y轴方向观察偏光板10时，格栅状凸部5在X轴方向的重复间隔称为间距P。本专利技术的偏光板中，格栅状凸部的间距P只要比使用区域的光的波长短即可，没有特别限制。从制作的容易性和稳定性的观点出发，格栅状凸部的间距P例如优选为100nm～200nm。该格栅状凸部的间距P可以通过利用扫描型电子显微镜或透射型电子显微镜进行观察来测定。例如，可以使用扫描型电子显微镜或透射型电子显微镜对任选的4个位置测定间距P，将其算术平均值作为格栅状凸部的间距P。以下将该测定方法称为电子显微镜法。本专利技术的偏光板的特征在于，将格栅状凸部所含的吸收层设为包含杂质半导体。由此，能够利用廉价的原料和廉价的制造装置实现具有充分的反射率特性的偏光板。(透明基板)作为透明基板(图1中的透明基板1)，只要是对使用区域的光显示透光性的基板即可，没有特别限制，可以根据目的适当选择。“对使用区域的光显示透光性”并不意味着使用区域的光的透射率为100％，而只要显示能够保持作为偏光板的功能的透光性即可。作为使用区域的光，例如可列举波长380nm～810nm左右的可见光。透明基板的主面形状没本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有线栅结构的偏光板，/n具备透明基板和格栅状凸部，所述格栅状凸部以比使用区域的光的波长短的间距在所述透明基板上排列、在预定方向上延伸，/n所述格栅状凸部至少包含反射层和吸收层，/n所述吸收层含有杂质半导体。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180618 JP 2018-1151581.一种具有线栅结构的偏光板，
具备透明基板和格栅状凸部，所述格栅状凸部以比使用区域的光的波长短的间距在所述透明基板上排列、在预定方向上延伸，
所述格栅状凸部至少包含反射层和吸收层，
所述吸收层含有杂质半导体。


2.根据权利要求1所述的偏光板，所述杂质半导体为p型半导体。


3.根据权利要求2所述的偏光板，所述杂质半导体含有3价元素。


4.根据权利要求1所述的偏光板，所述杂质半导体为n型半导体。


5.根据权利要求4所述的偏光板，所述杂质半导体含有5价元素。


6.根据权利要求1～5中任一项所述的偏光板，所述透明基板和所述格栅状凸部的端面是露出所述透明基板和所述格栅状凸部的构成材料的露出面。

【专利技术属性】
技术研发人员：涩谷和幸，榊原重司，菅原利明，松野雄介，高田昭夫，
申请(专利权)人：迪睿合株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP