[發明專利]金屬線柵偏振器及其制作方法、顯示裝置

有效

• 申請號: 201610027707.0
• 申請日: 2016-01-15
• 公開（公告）號: CN105487160B
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 葉志杰;彭銳;王欣欣;賈文斌;黃磊;許凱
• 申請（專利權）人: 京東方科技集團股份有限公司;合肥鑫晟光電科技有限公司
• 主分類號: G02B5/30
• 分類號: G02B5/30;G03F7/00
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 李莎

本發明涉及顯示技術領域，公開了一種金屬線柵偏振器制作方法，包括步驟：S1：在襯底基板上制作出間距為P，寬度為W的輔助線柵；S2：利用原子層沉積方式在輔助線柵上覆蓋一層厚度大于P/2?W的金屬薄膜；S3：刻蝕輔助線柵頂部和溝槽對應區域的金屬薄膜；S4：去掉輔助線柵，形成間距為P/2，寬度為P/2?W的金屬線柵，以形成金屬線柵偏振器。還公開了一種金屬線柵偏振器及顯示裝置。本發明的金屬線柵偏振器制作方法制作的偏振器的金屬線柵之間的間距可以為現有方法制作的偏振器的金屬線柵的間距的一半，因此本發明的金屬線柵偏振器的整體偏振性能得到了大大的提升。

技術領域

本發明涉及顯示技術領域，特別涉及一種金屬線柵偏振器及其制作方法、顯示裝置。

背景技術

偏振器件在現代光學系統中有著舉足輕重的作用，LCD顯示器中必不可少的起偏器和檢偏器，OLED面板中偏振片用來減少環境反射光對顯示的影響，攝影鏡頭前加上偏振鏡來消除反射光。

而傳統的偏振器件，如晶體偏振器尺寸大、價格昂貴且角度入射性能不好。而金屬光柵是基于金屬柵條表面的電子在入射光作用下沿柵條方向自由振蕩，在垂直于柵條方向上受限制，從而表現出強烈的偏振特性，可作為偏振器或偏振分束器。相比傳統的偏振器件，如偏振片等，金屬線柵偏振器在入射光角度變化很大時也有很好的偏振效果、價格便宜、溫度適應性好，尺寸很小，便于應用于微系統中。所以，金屬線柵偏振器具有傳統偏振器件無法比擬的優勢。

目前制作金屬線柵偏振器的主要方法包括：納米壓印技術、電子書直寫曝光技術、X射線光刻技術和全息光刻技術。但上述方法制作出的金屬線柵偏振器的相鄰兩線柵之間的最小間隔距離P較大，導致偏振光透過率較低，消光比也較低，即整體偏振性能較差。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是：如何減小相鄰兩線柵之間的間隔距離，以提高整體偏振性能。

(二)技術方案

為解決上述技術問題，本發明提供了一種金屬線柵偏振器制作方法，包括步驟：

S1：在襯底基板上制作出間距為P，寬度為W的輔助線柵；

S2：利用原子層沉積方式在輔助線柵上覆蓋一層厚度大于P/2-W的金屬薄膜；

S3：刻蝕輔助線柵頂部和溝槽對應區域的金屬薄膜；

S4：去掉輔助線柵，形成間距為P/2，寬度為P/2-W的金屬線柵，以形成金屬線柵偏振器。

其中，所述步驟S1包括：

在所述襯底基板上依次形成光刻膠、金屬掩膜薄膜及電致抗蝕劑；

利用電子束曝光方式經過曝光顯影制作出間距為P，寬度為W的電致抗蝕劑線柵圖形；

以電致抗蝕劑線柵圖形為掩膜板刻蝕金屬掩膜薄膜，制作出間距為P，寬度為W的金屬掩膜線柵圖形。

以所述金屬掩膜線柵圖形為掩膜板刻蝕暴露出的光刻膠，制作出間距為P，寬度為W的光刻膠輔助線柵。

其中，所述金屬掩膜薄膜材料為金屬Cr，采用反應氣體為Cl₂的感應耦合等離子體方式刻蝕Cr薄膜。

其中，所述步驟S1和S4中，采用反應氣體為O₂的感應耦合等離子體方式刻蝕光刻膠。

其中，所述步驟S1包括：采用納米壓印技術制作出間距為P，寬度為W的光刻膠或聚合物的輔助線柵。

其中，所述步驟S3包括：以Ar為反應氣體，垂直于所述襯底基板方向，采用離子束刻蝕技術將輔助線柵頂部和溝槽對應區域的金屬薄膜刻蝕掉，刻蝕過程中實時對刻蝕工藝參數進行調整，使所述金屬線柵寬度為P/2-W。