多重衍射光栅制造技术

本发明专利技术提供一种多重衍射光栅，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所述栅线，（Ａ）在栅线的至少一部分与其它栅线重叠时，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所述栅线及所述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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及多重衍射光栅。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。
技术介绍
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& 3 )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。
技术实现思路
因此，本专利技术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。 本专利技术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 了本专利技术。 SP，本专利技术提供以下〈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^ 3 )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；禾口 (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。 〈2X1〉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。 〈3X1〉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。 〈4X3〉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。 〈5X3〉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。 〈6X3〉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。 〈7X1〉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。 根据本专利技术，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。另外，本专利技术的多重衍射光栅的光取出效率也高。而 且，制造的多重衍射光栅可以适合应用于具有二色以上、通常具有R、 G、B三色的多色光源 的显示装置，例如液晶显示元件、等离子显示元件、场发射显示元件、有机EL元件等显示元 件，因此，本专利技术在工业上极为有用。附图说明 图1是现有技术中将多个衍射光栅重叠而成为多重衍射光栅的设计方法的说明 图。 图2是本专利技术中将多个衍射光栅重叠而成为多重衍射光栅的设计方法的说明图。 具体实施例方式本专利技术的多重衍射光栅，其特征在于，在将多个衍射光栅重叠时，进行以下(A)或 (B)任一种以上的简化设计来配置栅线，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， (A)在栅线的至少一部分与其它栅线重叠时，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上的至少两个值设定为一个值的简化设计，4 (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。 以下，对本专利技术进行详细说明。 以往的多重衍射光栅，在将多个衍射光栅重叠时，进行以下的(X)或(Y)的任一种 设计来配置栅线，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， (X)在栅线的至少一部分与其它栅线重叠时，如图1的(X)所示，以使重叠的两条 以上栅线的断面成为叠合(重&合朽廿3)的断面的方式设定栅线， (Y)在栅线的至少一部分与其它栅线重叠时，如图1的(Y)所示，将重叠的两条栅线重叠的部分堆叠(積办重tl 3 )在线高大的一方的栅线上来设定栅线。 但是，(X)或(Y)的设计中，存在以下问题两条以上栅线重叠时的栅线的形状复杂，难以根据设计进行制造；以及在栅线相互邻近时，难以根据设计制造栅线的间隙。 因此，本专利技术之一提出进行简化设计(A)、设计为可以简便制造的多重衍射光栅。(A)在栅线的至少一部分与其它栅线重叠时，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上的至少两个值设定为一个值的简化设计。 在(A)的简化设计中，"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 上的至少两个值设定为一个值"是指由于在重叠前存在多个栅线，并且，由于以往的设计(Y)中产生堆叠部分因此产生堆叠部分的宽度值，关于存在多个的线宽和线高值中的至少一个，使值的数目至少减少一个，从而来简化设计。 具体而言，作为线宽和线高的设定方法，可以列举以下两种。(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方法。 关于(1)中的"重叠而成为一条的栅线"，假若不根据(1)设定线宽和线高来进行 本文档来自技高网...

【技术保护点】
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所述栅线，（Ａ）在栅线的至少一部分与其它栅线重叠时，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所述栅线及所述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。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：金起满，
申请(专利权)人：住友化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]