一種線柵偏振器及其制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種無機偏振器，尤其涉及一種線柵偏振器及其制造方法。
【背景技術】
[0002]線柵偏振器(Wire Grid Polarizer, WGP)由衍射光柵構成，其具有使透射的光線成為偏振光的功能，例如，衍射光柵在玻璃基板上以短于光的波長的間距平行地配置作為光柵線的多個金屬線，使得線柵偏振器對從光源射出并穿透線柵偏振器、電場在與光柵線平行的方向上振動的光進行反射，同時針對電場在與光柵線垂直的方向上振動的光進行透射，從而將光源射出的光線轉換為偏振光。
[0003]在現有的液晶顯示裝置中，以背光源發出的、經由擴散片出射的光線作為基準，若采用常規的下偏光片(lower polarizer)，則穿透該下偏光片的光線只有原來的85% (即，穿透率)。如果設置增亮膜(Dual Brightness Enhancement Film，DBEF)于擴散片與下偏光片之間，則穿透該下偏光片的光線可增加為134%，此時的光學增益系數為1.60，即134/85。另一方面，如果采用線柵偏振器取代下偏光片，則穿透該線柵偏振器的光線可達到143%，此時的光學增益系數為1.68。因此，線柵偏振器相較于增亮膜具有較好的光回收效率，可增加顯示器的亮度。然而，在現有的線柵偏振器中，其方位角為45度、135度、225度和315度的位置存在視角缺點，容易導致暗態漏光情形。
[0004]有鑒于此，如何設計一種新的線柵偏振器或對現有線偏振器進行結構改良，以克服現有技術中的上述視角缺陷，是業內相關技術人員亟待解決的一項課題。
【發明內容】
[0005]針對現有技術中的線柵偏振器在多個方向所存在的上述視角缺陷，本發明提供了一種新穎的線柵偏振器以及該線柵偏振器的制造方法。
[0006]依據本發明的一個方面，提供了一種線柵偏振器，包括吸收層和金屬線柵。吸收層包括:基板；多個第一凸起部，被配置為間隔分布于所述基板的上表面；鋁線，設置于每個第一凸起部的上表面；以及二氧化硅層，堆疊于所述鋁線的上方。金屬線柵包括:平坦層，涂布于所述二氧化硅層的表面；鋁層，設置于所述平坦層的上方；以及多個第二凸起部，被配置為間隔分布于所述鋁層的上表面，其中，藉由所述第二凸起部對所述鋁層進行蝕刻以形成光柵結構。
[0007]在其中的一實施例，所述第一凸起部和所述第二凸起部為光刻膠且均采用壓印法制成。
[0008]在其中的一實施例，所述第一凸起部以及所述第二凸起部均為沿寬度方向從底部到頂部逐漸變窄的梯形。
[0009]在其中的一實施例，任意相鄰的第一凸起部具有一第一間距，任意相鄰的第二凸起部具有一第二間距，且所述第一間距等于所述第二間距。
[0010]在其中的一實施例，任意相鄰的第一凸起部具有一第一間距，任意相鄰的第二凸起部具有一第二間距，且所述第一間距大于或小于所述第二間距。
[0011]在其中的一實施例，線柵偏振器用作液晶面板的下偏光片。
[0012]依據本發明的另一個方面，提供一種線柵偏振器的制造方法，包括以下步驟:
[0013]提供一基板；
[0014]形成多個第一凸起部于所述基板的上表面，其中，所述第一凸起部間隔分布且任意相鄰的第一凸起部具有第一間距；
[0015]依次堆疊鋁線和二氧化硅層于所述第一凸起部的上方；
[0016]涂布平坦層于所述二氧化硅層的表面；
[0017]形成鋁層于所述平坦層的上方；以及
[0018]形成多個第二凸起部于所述鋁層的上表面，其中，所述第二凸起部間隔分布，藉由所述第二凸起部對所述鋁層進行蝕刻以形成光柵結構，所述光柵結構具有一第二間距。
[0019]在其中的一實施例，所述第一凸起部和所述第二凸起部為光刻膠且均采用壓印法制成。
[0020]在其中的一實施例，所述第一凸起部以及所述第二凸起部均為沿寬度方向從底部到頂部逐漸變窄的梯形。
[0021]采用本發明的線柵偏振器及其制造方法，該線柵偏振器包括吸收層和金屬線柵構成的雙光柵結構，吸收層包括基板、間隔分布于基板上表面的多個第一凸起部、設置于每個第一凸起部上表面的鋁線以及堆疊于鋁線上方的二氧化硅層。金屬線柵包括涂布于二氧化硅層表面的平坦層、設置于平坦層上方的鋁層以及間隔分布于鋁層上表面的多個第二凸起部，藉由第二凸起部對鋁層進行蝕刻以形成光柵結構。相比于現有技術，本發明采用疊層的雙光柵結構可改善現有線柵偏振器的視角缺陷，并且還可消除暗態漏光的不良情形。
【附圖說明】
[0022]讀者在參照附圖閱讀了本發明的【具體實施方式】以后，將會更清楚地了解本發明的各個方面。其中，
[0023]圖1A示出現有技術中的一種使用普通的下偏光片時的光線穿透率的狀態示意圖；
[0024]圖1B示出現有技術中的一種使用增亮膜與下偏光片時的光線穿透率的狀態示意圖；
[0025]圖1C示出現有技術中的一種使用線柵偏振器作為下偏光片時的光線穿透率的狀態不意圖；
[0026]圖2示出依據本發明的一實施方式的線柵偏振器用于液晶面板時的結構示意圖；
[0027]圖3示出圖2的線柵偏振器中的吸收層的結構示意圖；
[0028]圖4示出圖2的線柵偏振器中的金屬線柵的結構示意圖；
[0029]圖5示出依據本發明的另一實施方式，線柵偏振器的制造方法的流程框圖；以及
[0030]圖6(a)至圖6(g)分別示出采用圖5的制造方法獲得線柵偏振器的分解步驟示意圖。
【具體實施方式】
[0031]為了使本申請所揭示的技術內容更加詳盡與完備，可參照附圖以及本發明的下述各種具體實施例，附圖中相同的標記代表相同或相似的組件。然而，本領域的普通技術人員應當理解，下文中所提供的實施例并非用來限制本發明所涵蓋的范圍。此外，附圖僅僅用于示意性地加以說明，并未依照其原尺寸進行繪制。
[0032]下面參照附圖，對本發明各個方面的【具體實施方式】作進一步的詳細描述。
[0033]圖1A示出現有技術中的一種使用普通的下偏光片時的光線穿透率的狀態示意圖，圖1B示出現有技術中的一種使用增亮膜與下偏光片時的光線穿透率的狀態示意圖，圖1C示出現有技術中的一種使用線柵偏振器作為下偏光片時的光線穿透率的狀態示意圖。
[0034]參照圖1A，數字100表示背光源(backlight)，102表示背光源貼合的擴散片(diffuser)，104 表不下偏光片(lower polarizer 或 rear polarizer)。字符 Pl 表不透射光，字符P2表不反射光。從圖1A的下偏光片104的左側和右側的光路來看，透射光Pl從100%衰減為85%，S卩，相對穿透率約為85% ;而反射光P2并未穿透下偏光片104，因此在下偏光片104的右側顯示P2為O。
[0035]相較之下，如圖1B所示，其在擴散片102與下偏光片104之間額外設置一增亮膜(Dual Brightness Enhancement Film，DBEF) 106，從圖中可知，從擴散片 102 出射的一部分透射光Pl穿透增亮膜106之后變為97%，另一部分透射光Pl穿透增亮膜106之后從68%變為59%，而擴散片102出射的反射光P2在增亮膜106的表面發生高反射，反射率為85%。進一步，經過增亮膜106的一部分透射光在進入下偏光片104并出射時，光線的強度從97 %減小為82 %，另一部分透射光在進入下偏光片104并出射時，光線的強度從59 %減小為50%，最終得到的相對穿透率約為132%，S卩，82%與50%相疊加。因此，圖1B與圖1A的光學增益系數比為1.55，即，132/85。
[0036]為了提高光學增益系數比值，如圖1C所示，其使用線柵偏振器108取代了傳統的下偏光片，從擴散片102出射的一部分透射光在進入線柵偏振器108并出射時，光線的強度從100%減小為85%，另一部分透射光在進入線柵偏振器108并出射時，光線的強度從68%減小為58%，最終得到的相對穿透率約為143%，g卩，85%與58%相疊加。因此，圖1C與圖1A的光學增益系數比為1.68，即，143/85，比圖1B的對應數值高，更比圖1A的對應數值高。因此，線柵偏振器相比于增