[發明專利]無機偏光板及其制造方法

有效

• 申請號: 201510524640.7
• 申請日: 2015-08-24
• 公開（公告）號: CN105388551B
• 公開（公告）日: 2019-12-27
• 發明（設計）人: 高橋英司
• 申請（專利權）人: 迪睿合株式會社
• 主分類號: G02B5/30
• 分類號: G02B5/30
• 代理公司: 11327 北京鴻元知識產權代理有限公司
• 代理人: 李琳;許向彤

一種無機偏光板，所述無機偏光板包括：基底，對供使用的波長范圍內的光是透明的；線性金屬層；線性介質層；以及線性光吸收層，具有光吸收功能，并且以此順序設置，其中，所述線性金屬層在所述基底上以比所述光的波長短的間距相互隔開地對齊；所述多個線性介質層中的每個設置在所述多個線性金屬層中的每個上；所述多個線性光吸收層中的每個設置在所述多個線性介質層中的每個上；以及，在與所述線性金屬層的縱向方向正交的方向上切割所述線性金屬層得到的橫截面的形狀為下底在所述基底的一側以及上底在所述線性介質層的一側的梯形，在所述梯形中，所述下底的長度長于所述上底的長度。

技術領域

本發明涉及一種無機偏光板以及該無機偏光板的制造方法。

背景技術

在液晶顯示裝置中，由于其成像原理，有必要在液晶面板的表面上設置偏光板。所述偏光板的功能是用來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過。

通常，將基于碘(iodine-based)或基于染料(dye-based)的有機高分子材料(polymeric organic material)包含在薄膜內的二向色性偏光板已經廣泛地被用作上述偏光板。關于這種使用材料的偏光板的典型的制造方法，包括將聚乙烯醇基薄膜用二向色性材料(如碘)浸染，使用交聯劑交聯，并進行單向拉伸。由于所述二向色性偏光板是通過上述拉伸方法制造的，因此該二向色性偏光板通常容易收縮。此外，由于在聚乙烯醇基薄膜中采用親水性聚合物，因此該聚乙烯醇基薄膜極易變形，尤其是在潮濕的環境下。此外，所述偏光板基本上使用薄膜，導致裝置的機械強度弱。為了避免這些情況，已經使用將透明保護薄膜結合到偏光板的方法。

近來，液晶顯示裝置的使用已有所增加，且其性能也有所改善。伴隨著這一趨勢，這就要求構成液晶顯示裝置的每個裝置具有高可靠性和耐久性。例如，如果是采用了高輻射強度的光源的液晶顯示裝置，諸如透射式液晶投影儀，偏光板將接收到強輻射光線。因此，用于上述用途的偏光板就需要具有極好的耐熱性。由于上述基于薄膜(film-based)的偏光板是有機物質，因此，這將對上述性能的改善有所限制。

在美國，出自康寧股份有限公司(Corning Incorporated)產品名為Polarcor的具有高耐熱性的無機偏光板已經存在。該偏光板具有銀粒子散布在玻璃中的結構，并且沒有使用有機材料，諸如薄膜。其原理是使用了島狀粒子的等離子體共振。具體地，當光射入稀有金屬或透射金屬的島狀粒子時，利用了表面等離子體共振造成的光吸收，并且吸收的波長受粒子形狀或周邊介電常數的影響。當島狀粒子的形狀為橢圓形時，其長軸方向和短軸方向之間的共振波長是不同的。因此，可以獲得偏振特性。特別地，可以得到使平行于長軸的偏振分量在長波長側被吸收，而使平行于短軸的偏振分量穿過的偏振特性。然而，在Polarcor的情況下，可以獲得偏振特性的波長范圍是紅外光區附近的區域，而沒有覆蓋液晶顯示裝置所需要的可見光區。據推測這是由于用于島狀粒子的銀的物理特性。

美國專利No.6772608公開了一種使用上述原理的紫外(UV)偏光板，在該紫外偏光板中，通過熱還原法在玻璃中沉淀粒子，并公開了使用銀作為金屬粒子的具體例子。在這種情況下，與上文所述Polarcor不同，假定利用了在短軸方向上的吸收。如該專利中圖1所示，該公開的偏光板甚至可以在400nm附近的范圍內起到偏光板的作用，但是消光比小且可吸收的光的波段(band)非常窄。因此，即使通過將Polarcor與美國專利No.6772608所公開的技術結合，依舊無法得到覆蓋整個可見光范圍的偏光板。

此外，在J.Opt.Soc.Am.A,Vol.8,No.4,619-624中公開了一種利用島狀金屬粒子的等離子體共振的無機偏光板的理論分析。根據該文獻，鋁粒子的共振波長約比銀粒子短200nm。該文獻公開了有可能通過利用鋁粒子來制造覆蓋可見光范圍的偏光板。