WO2011152422A1 - 偏光板及び偏光板の製造方法 - Google Patents

偏光板及び偏光板の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2011152422A1
WO2011152422A1 PCT/JP2011/062534 JP2011062534W WO2011152422A1 WO 2011152422 A1 WO2011152422 A1 WO 2011152422A1 JP 2011062534 W JP2011062534 W JP 2011062534W WO 2011152422 A1 WO2011152422 A1 WO 2011152422A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
polarizing plate
substrate
grid
film
formation region
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/062534
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
直樹 花島
Original Assignee
ソニーケミカル＆インフォメーションデバイス株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ソニーケミカル＆インフォメーションデバイス株式会社 filed Critical ソニーケミカル＆インフォメーションデバイス株式会社
Priority to US13/699,762 priority Critical patent/US9097857B2/en
Priority to CN201180027148.9A priority patent/CN102939551B/zh
Publication of WO2011152422A1 publication Critical patent/WO2011152422A1/ja

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3025—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
    • G02B5/3058—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state comprising electrically conductive elements, e.g. wire grids, conductive particles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B2207/00—Coding scheme for general features or characteristics of optical elements and systems of subclass G02B, but not including elements and systems which would be classified in G02B6/00 and subgroups
    • G02B2207/101—Nanooptics

Definitions

  • the present invention relates to a polarizing plate that separates incident light into transmitted light and reflected light according to the polarization direction, and a method of manufacturing the polarizing plate.
  • a polarizing film in which an iodine compound is adsorbed on a polyvinyl alcohol (PVA) film and stretched and oriented to develop visible light dichroism is often used.
  • PVA polyvinyl alcohol
  • the polarizing film is sandwiched from both sides by a transparent film such as triacetyl cellulose (TAC) to ensure mechanical strength, heat resistance, and moisture resistance, and then hard-coded to prevent scratches and dirt.
  • TAC triacetyl cellulose
  • the light of the polarization component that does not pass among the light incident on the polarizing film is absorbed in the polarizing film and released as heat to the outside of the film. For this reason, when intense light is irradiated, there exists a problem that the temperature of a film rises by heat_generation
  • a polarizing plate composed entirely of an inorganic material.
  • Typical examples of the thin type are a polarizing glass and a wire grid polarizing plate.
  • the polarizing glass is made of metal island-like fine particles deposited in the glass, and exhibits absorption dichroism by anisotropy of plasma resonance absorption of the fine particles. Polarized components that do not pass are absorbed but have high heat resistance because they are composed of an inorganic material.
  • the wire grid polarizer a wire grid made of fine metal wires having a period equal to or less than the wavelength of light is formed on the surface of the substrate (see Patent Document 1).
  • This wire grid polarizing plate reflects a polarized component that does not pass through free electron plasma oscillation, and thus has an advantage that incident light can be used more effectively.
  • Polarizing plates made of these inorganic materials have been used as polarizing plates for liquid crystal projectors, which do not have the problem of deterioration in characteristics due to heat resistance found in organic polarizing films, and are irradiated with strong lamp light.
  • these inorganic polarizing plates do not contain organic material components that decompose at high temperatures, high heat resistance can be obtained, but polarizing films such as wire grids and fine particles on the substrate surface like wire grid polarizing plates and fine particle type polarizing plates.
  • polarizing films such as wire grids and fine particles on the substrate surface like wire grid polarizing plates and fine particle type polarizing plates.
  • the characteristics may be deteriorated due to oxidation from the surface in a high humidity or high temperature environment.
  • it is effective to coat a wire grid made of metal wires or metal fine particles with some protective film.
  • the protective film an organic monomolecular layer, an oxide film such as SiO 2 or Al 2 O 3 generally used as a barrier layer of a semiconductor device, or a nitride film such as SiN can be used.
  • Patent Document 3 describes that the reliability of the wire grid polarizer is improved by coating with a monolayer of a corrosion inhibitor made of aluminophosphonate of 10 nm or less. According to this, since the wire grid polarizing plate has a nano-level microstructure, if the materials and forming methods usually used for corrosion resistance are applied as they are, the optical characteristics may be significantly deteriorated. It is described that there is.
  • Patent Document 4 describes that the environment resistance of the wire grid polarizer is improved by covering the surface of Al constituting the wire grid. Although a surface thermal oxide film by heat treatment of Al is used here, this method has an advantage that the conductive base Al film necessary for electron beam drawing can be thermally oxidized together, and this portion can be made transparent. . Accordingly, it is also described that there is no need to remove the base film using etching, the lift-off method can be used as a patterning method, and the instability of the etching process can be avoided.
  • wire grid polarizing plates and fine particle polarizing plates are coated with a protective film in order to enhance environmental resistance.
  • a fine structure exists on the surface such as a wire grid or fine particles
  • the protective film even when the same material is used as the protective film, there is a problem that the effect of improving the reliability varies significantly depending on the formation method.
  • This alteration of the polarizing film tends to proceed along the grid in which the polarizing material is arranged due to the structure of the wire grid polarizing plate and the fine particle type polarizing plate, even if the defect itself is outside the effective range of the polarizing plate.
  • the altered region may expand within the effective range over time.
  • Such defects in the protective film include those that occur on the cut end face of the substrate in addition to those inherent in the film itself such as pinholes.
  • a part of the protective film formed on the polarizing film by dicing or scribing is used. It can be destroyed.
  • the cut end surface portion of the substrate has a high possibility of foreign matter adhering during handling and the like, and this is also one of the reasons that deterioration tends to proceed after the individual pieces.
  • an object of the present invention is to provide a highly reliable polarizing plate and a method for manufacturing such a polarizing plate even under high temperature and high humidity environments.
  • the polarizing plate according to the present invention has a non-formation region where no grid is formed on the peripheral edge of the substrate.
  • a pattern for forming a grid on a base film formed on the entire surface of the substrate and a pattern for forming a non-formation region not forming the grid on the peripheral edge of the substrate are formed. And a step of forming the grid and the non-formation region using the base film, and a step of forming a protective film for protecting the grid.
  • the polarizing film since the region where the grid is not formed is provided in the peripheral portion of the substrate, the polarizing film does not deteriorate even when the protective film on the peripheral portion of the substrate is broken.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a wire grid polarizer.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a fine particle type polarizing plate.
  • FIG. 3 is a plan view showing the polarizing plate.
  • 4A is a view showing a polarizing plate through which light is transmitted
  • FIG. 4B is a photograph showing the polarizing plate according to FIG. 4A.
  • the photographer's finger is shown at the left end.
  • FIG. 5A is a view showing a conventional polarizing plate that transmits light
  • FIG. 5B is a photograph showing the polarizing plate according to FIG. 5A.
  • the photographer's finger is shown at the left end.
  • the outline of the camera is shown in an arc shape.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing the peripheral edge of the substrate.
  • FIG. 7 is a plan view showing another polarizing plate.
  • FIG. 8 is a plan view showing another polarizing plate.
  • 9A to 9F are diagrams showing a manufacturing process of the wire grid polarizer.
  • 10A to 10G are diagrams showing a manufacturing process of the fine particle type polarizing plate.
  • a polarizing plate to which the present invention is applied and a manufacturing method thereof will be described in detail with reference to the drawings.
  • a wire grid 3 made of fine metal wires having a pitch equal to or smaller than the wavelength of light is formed on a substrate 2.
  • a wire grid polarizer 1A in which a protective film 4 is formed over the entire surface of the substrate 2, or a grid pattern 6 having a pitch less than the wavelength of light is formed on the substrate 5 as shown in FIG.
  • a fine particle type polarizing plate 1B in which fine particles 7 are arranged on the grid pattern 6 via a metal layer 9 and a protective film 8 is formed over the entire surface of the substrate 5.
  • the polarizing plate 1 does not form a grid G in which a polarizing film such as fine particles 7 arranged on the wire grid 3 or the grid pattern 6 is formed on the periphery of the substrates 2 and 5.
  • a region (hereinafter referred to as “non-forming region 10”) is provided.
  • the polarizing plate 1 can be applied to the grid G from the peripheral portion of the substrates 2 and 5 even when defects occur in the protective films 4 and 8 formed on the peripheral portions of the substrates 2 and 5 due to cutting and separating. It is possible to avoid deterioration of the polarizing film traveling along.
  • any glass or other optically transparent substrate can be used.
  • a substrate having high heat resistance and heat dissipation is often used in order to prevent the polarizing film from being destroyed by heat generated by absorption.
  • a quartz substrate not only has a higher thermal conductivity than glass, but also has the same composition as quartz glass, so it is convenient when etching the substrate itself to improve the optical characteristics of the polarizing plate.
  • a sapphire substrate it has excellent heat dissipation characteristics because it has a higher thermal conductivity than quartz, and even with the same cooling configuration, the substrate temperature can be kept lower than that of quartz, and the temperature of the optical system itself can be suppressed. There is an advantage that can be.
  • the polarizing film such as the fine particles 7 arranged on the wire grid 3 or the grid pattern 6, for example, in the case of the wire grid polarizing plate 1A, Al or AlSi can be used as a polarizing film material. There is no limit. On the other hand, Ge, Si, or the like is used in the case of the fine particle type polarizing plate 1B, but this is not limited to these materials.
  • the non-formation region 10 is a region where the grid G on which the polarizing films on the peripheral portions of the substrates 2 and 5 are formed is not formed.
  • a chipping region that is a minute chip of the substrates 2 and 5 may exist in the cut portion.
  • the protective films 4 and 8 are destroyed in a cutting region that occurs as a result of singulation and a chipping region adjacent to the cutting region.
  • the polarizing plate 1 is formed on the wire grid 3 or the grid pattern 6 even when the protective films 4 and 8 are broken by forming the non-formed region 10 at the peripheral edge where the protective films 4 and 8 are broken.
  • the arranged fine particles 7 are prevented from being exposed to the outside, and the polarizing film can be prevented from being deteriorated.
  • the polarizing plate 1 provided with the non-formed region 10 at the peripheral portion does not show the discoloration of the polarizing film over the entire surface, and is prevented from being deteriorated.
  • FIG. 5 in the polarizing plate in which the grid G is formed up to the peripheral portion and the non-forming region 10 is not provided, streaks A starting from the peripheral portion are observed, and the polarizing film is deteriorated. I understand that. In FIG. 5, streaks B starting from foreign matters remaining on the substrate were also observed.
  • the non-formation region 10 has a width much larger than the pitch of the grid G from the peripheral edge of the substrates 2 and 5 to the inside, and is preferably 0.2 mm or more. This is because even when there is a lot of chipping, the possibility of deterioration of the polarizing film due to the destruction of the protective films 4 and 8 can be reduced. That is, the range in which chipping can occur is at most 0.1 mm from the cut surface toward the inside of the substrate, so that the non-formed region 10 is 0.2 mm from the peripheral edge of the substrates 2 and 5 toward the inside of the substrate. By providing the above, the polarizing film is not affected by chipping.
  • the non-formation region 10 is formed in the range of 2 mm to 3 mm from the peripheral edge of the substrates 2 and 5 toward the inside. This is because the boundary of the effective area of the polarizing plate 1 on which the light beam is incident is often at a position of 2 mm to 3 mm from the edge of the substrate, so that the non-formed area 10 is 0.2 mm or more wide from the peripheral edge of the substrates 2 and 5.
  • the polarizing film By providing in the range of 2 mm to 3 mm, it is possible to prevent the polarizing film from being deteriorated due to the destruction of the protective films 4 and 8 without reducing the effective area as the polarizing plate 1.
  • the non-formation region 10 is effective even when the protective films 4 and 8 are formed on the substrates 2 and 5 that have been separated into pieces in advance. That is, in the polarizing plate 1, defects are likely to occur in the vicinity of the peripheral portions of the substrates 2 and 5 due to disorder of the grid structure of the protective films 4 and 8 and disorder of the substrate shape. In addition, the polarizing plate 1 has a high possibility of foreign matter adhering to the vicinity of the periphery when the substrates 2 and 5 are handled, and the degree of deterioration given to the polarizing film even with a slight defect depending on the type of foreign matter and the type of polarizing film is low. May be large.
  • the polarizing plate 1 does not include a cutting step after the formation of the protective films 4 and 8 by providing the non-formation region 10 in which the grid G is not formed in the vicinity of the peripheral portions of the substrates 2 and 5, It has a great effect on improving reliability.
  • the non-formation region 10 means a region where a fine lattice-like pattern (grid G) is not formed.
  • a metal such as an Al film is interposed through the protective films 4 and 8.
  • the case where the flat surfaces of the substrates 2 and 5 are exposed as they are or the case where the flat film covering the surfaces of the substrates 2 and 5 is exposed is also included.
  • the non-formed region 10 is in a state where the metal film 15 remains as it is. Become.
  • the metal film in the non-formation region 10 optically functions as a reflection film or a light-shielding film, and the non-formation region 10 serves as a light-shielding portion.
  • the non-forming region 10 is a region that does not function at all in terms of polarization characteristics.
  • the polarizing plate 1 it is preferable that the non-forming region 10 is small when it is desired to increase the effective region.
  • a light-shielding film (a film that shields part of it, such as a reflection film or an absorption film) is formed on this portion.
  • the metal film 15 formed in the non-forming region 10 is suitable for this purpose.
  • the light shielding film can be removed by etching so as to have transparency.
  • the protective films 4 and 8 are formed up to the non-formation region 10 at the peripheral edge of the substrates 2 and 5. If the protective film is formed except for the peripheral edge of the substrates 2 and 5 according to the region of the grid G where the fine particles 7 arranged on the wire grid 3 or the grid pattern 6 are formed, the protective film is formed. There is a possibility that the protective performance of the peripheral portion of the film region becomes insufficient due to the decrease in the film thickness. Therefore, the protective film is preferably formed larger than the formation region of the grid G, and is preferably formed on the entire surface of the substrate including the peripheral portion of the substrate.
  • the protective films 4 and 8 are formed in the polarizing plate 1 to the non-formation area
  • fine-particles 7 arranged on the wire grid 3 or the grid pattern 6 is provided.
  • the defect of the protective films 4 and 8 at the peripheral portions of the substrates 2 and 5 does not overlap with the formation region of the fine particles 7 arranged on the wire grid 3 or the grid pattern 6, thereby affecting the protection performance. There is nothing.
  • region 10 may be formed over the perimeter of the board
  • the non-formation region 10 may be formed larger than the sides 2B and 5B parallel to the direction of the wire grid 3 and the arrangement direction of the fine particles 7.
  • Deterioration of the polarizing film easily proceeds in the direction of the grid G along the wire grid 3 and the fine particles 7. Therefore, when the protective films 4 and 8 are broken at the cut end faces perpendicular to the direction of the wire grid 3 and the arrangement direction of the fine particles 7, the protection is performed at the cut end faces parallel to the direction of the wire grid 3 and the arrangement direction of the fine particles 7. Compared to the case where the films 4 and 8 are broken, there is a high possibility that the deterioration of the polarizing film spreads from the peripheral portions of the substrates 2 and 5 to the inside.
  • the non-forming region 10 is formed only on the sides 2A and 5A orthogonal to the direction of the wire grid 3 and the arrangement direction of the fine particles 7, or the size of the orthogonal sides 2A and 5A is determined from the parallel sides 2B and 5B.
  • the polarizing plate 1 has a large deterioration in the polarizing film while keeping the effective area large with respect to the sides parallel to the direction of the wire grid 3 and the arrangement direction of the fine particles 7. It is possible to prevent the progression to 1 effective region and to secure the performance of the protective film.
  • a manufacturing method of the wire grid polarizer 1A will be described with reference to FIG.
  • a plurality of wire grid polarizing plates 1A are formed on the wafer substrate 11 and then cut into pieces by cutting into a predetermined size.
  • an antireflection film (ARC) 12 is formed on the back surface of the wafer substrate 11 (FIG. 9A)
  • an Al thin film 13 is formed on the surface of the wafer substrate 11 by sputtering or the like (FIG. 9B).
  • an antireflection film (BARC) and a chemical catalyst type photoresist are applied in this order by a spin coater.
  • a resist grid pattern having a predetermined pitch, width, and height is formed.
  • a rectangular light shielding aperture mask is provided on the surface of the wafer substrate 11, and a region that is not exposed at the time of two-beam interference exposure is formed on the peripheral edge of the substrate 2 formed on the wafer substrate 11 (FIG. 9C).
  • a protective film 14 made of SiO 2 or the like is formed on the entire surface of the wafer substrate 11 by chemical vapor deposition (CVD) or the like (FIG. 9F).
  • CVD chemical vapor deposition
  • FIG. 9F the wire grid polarizing plate 1A formed on the wafer substrate 11 is cut into a predetermined size by a general-purpose glass scriber or the like and separated into individual pieces.
  • the wire grid polarizing plate 1 ⁇ / b> A may be divided into pieces before forming the protective film 14, and finally the protective film 14 may be formed.
  • a plurality of fine particle type polarizing plates 1B are also formed on a wafer substrate 16 made of a quartz substrate or the like, and then cut into a predetermined size.
  • a wafer substrate 16 made of a quartz substrate or the like
  • an Al thin film 18 is formed on the surface of the wafer substrate 16 by sputtering or the like (FIG. 10B).
  • an antireflection film and a chemical catalyst type photoresist are applied in this order by a spin coater.
  • a resist grid pattern having a predetermined pitch, width, and height is formed.
  • a rectangular light-shielding aperture mask is provided on the surface of the wafer substrate 16, and regions that are not exposed at the time of two-beam interference exposure are formed in each peripheral portion of the substrate 5 formed on the wafer substrate 16 (FIG. 10C).
  • the Al film partially functions as an etching mask, and as a result, the uneven grid pattern 6 having a predetermined pitch is formed on the quartz substrate. Further, it is not always necessary to provide an Al film on the grid pattern 6, and the Al film may be removed as appropriate. Fine particles 7 made of Ge or the like are formed on the substrate by sputtering (FIG. 10F). Thereby, the grid G and the non-formation area
  • FIG. 10E the Al thin film is left in the non-formed region 10 to function as a light shielding portion. However, the light shielding portion can be omitted by removing the Al thin film in the non-formed region 10 in the Al etching process. .
  • a protective film 19 made of SiO 2 or the like is formed on the entire surface of the wafer substrate 16 by chemical vapor deposition (CVD) or the like.
  • CVD chemical vapor deposition
  • the particulate polarizing plate 1B formed on the wafer substrate 16 is cut into a predetermined size and separated into individual pieces (FIG. 10G).
  • the protective film 19 may be separated into pieces before forming the protective film 19, and finally the protective film 19 may be formed. Further, the above-described steps are performed on the substrate 5 that has been individually separated. May be formed.
  • an Al thin film is deposited to a thickness of 230 nm by a DC sputtering apparatus on the surface of a 4-inch quartz substrate having an antireflection film (ARC) formed of a dielectric multilayer film on the back surface.
  • ARC antireflection film
  • BARC antireflection film
  • a chemical catalyst type photoresist having a thickness of 230 nm are applied in this order by a spin coater.
  • a resist grid pattern having a pitch of 150 nm, a width of 70 nm, and a height of 180 nm is formed.
  • Comparative Example 1 a protective film made of SiO 2 formed by chemical vapor deposition (CVD) with a thickness of about 20 nm was used as Comparative Example 2, and after the protective film was formed under the same conditions in the state of a 4-inch substrate before cutting. What was cut
  • a comparative example 2 and a comparative example 3 are provided except that a square light-shielding aperture mask is provided on the substrate surface during interference exposure to form a 24.5 mm ⁇ 24.5 mm outside area that is not exposed and a non-formation area 10 is provided. Examples produced under the same conditions were designated as Example 1 and Example 2, respectively.
  • the completed five types of wire grid polarizing plates were each left in an environment of 60 ° C. and 90% humidity for 100 hours to observe changes in the polarizing film.
  • an Al thin film is deposited by sputtering on the surface of a 25 mm square quartz substrate having an antireflection film (ARC) formed on the back surface by a dielectric multilayer film by sputtering.
  • ARC antireflection film
  • BARC antireflection film
  • a chemical catalyst type photoresist are applied in this order to a thickness of 28 nm and 230 nm, respectively, with a spin coater.
  • a resist grid pattern having a pitch of 150 nm, a width of 70 nm, and a height of 230 nm is formed.
  • Comparative Example 4 of a fine particle type polarizing plate was obtained by forming Ge fine particles on this substrate by sputtering.
  • Comparative Example 5 was obtained by forming a protective film made of SiO 2 with a thickness of about 20 nm by chemical vapor deposition (CVD).
  • Example 3 As an extreme example that occurs during handling of these three types of fine particle type polarizing plates, ten sheets of artificially adhered sebum on the four surfaces around the substrate are each in an environment with a temperature of 60 ° C. and a humidity of 90%. For 100 hours, and the change in polarization characteristics was observed.
  • Example 3 compared with Comparative Example 5, in Example 3 where the protective film was provided and the non-formed region 10 was provided in the vicinity of the side orthogonal to the grid pattern, no discoloration region or omission occurred around the substrate. .
  • the polarizing film is not deteriorated and is excellent in the high humidity test. It has been verified that it has high reliability.
  • the present invention is not limited to the wire grid polarizing plate 1A and the fine particle type polarizing plate 1B described here, but may be a device that depends on polarized light having a fine grid and a structure similar to the grid. But it can be applied.
  • the fine grid is assumed to have a structure with an uneven cross section mainly having a pitch of about 1 ⁇ 2 or less of the wavelength used.
  • the cross-sectional shape of the grid is appropriately determined within a range having a desired polarization characteristic, but when the “concave / convex depth / pitch” is 1/2 or more, it is suitable for producing a good polarization characteristic.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

高温や高湿度環境下においても、高い信頼性を持つ偏光板を提供する。基板（２）の周縁部にグリッド（３）を形成しない非形成領域（１０）を有する。

Description

偏光板及び偏光板の製造方法
　本発明は、入射光を偏光方向に応じて透過光と反射光とに分離する偏光板及び偏光板の製造方法に関する。
　本出願は、日本国において２０１０年５月３１日に出願された日本特許出願番号特願２０１０－１２４１７８を基礎として優先権を主張するものであり、この出願を参照することにより、本出願に援用される。
　近年、液晶表示装置などでは、薄型の偏光板としてポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルムにヨウ素化合物を吸着しこれを延伸配向させて可視光の吸収二色性を発現させた偏光フィルムが多く用いられている。偏光フィルムは、機械強度、耐熱性、耐湿性を確保するために、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）などの透明フィルムによって両面から挟み込まれ、その上に傷防止や汚れ付着防止などのためにハードコード処理がなされている。
　偏光フィルムに入射する光のうち通過しない偏光成分の光は、偏光フィルム内で吸収されて熱としてフィルム外に放出される。このため、強い光が照射される場合には、発熱によりフィルムの温度が上昇し偏光特性が劣化してしまうという問題がある。これは有機材料自体の耐熱性に原因があり本質的な改善は難しい。
　この問題に対して、完全に無機の材料だけから構成された偏光板が用いられる。薄型のものとして代表的なのは、偏光ガラスとワイヤグリッド偏光板である。偏光ガラスは、ガラス内に析出された金属の島状微粒子からなり、微粒子のプラズマ共鳴吸収の異方性によって吸収二色性を発現させるものである。通過しない偏光成分は吸収されるが無機材料で構成されているために高い耐熱性を有する。
　一方、ワイヤグリッド偏光板は、基板の表面に、光の波長以下の周期を持つ微細な金属線からなるワイヤグリッドが形成される（特許文献１参照）。このワイヤグリッド偏光板は、自由電子のプラズマ振動によって通過しない偏光成分は反射するため、入射光をより有効に利用できるメリットがある。
　またワイヤグリッドに類似のタイプとして、基板表面に楕円形状の金属微粒子を配列してなる微粒子型偏光板がある（特許文献２参照）。これは、微粒子のプラズマ共鳴吸収を利用したもので、ワイヤグリッド偏光板とは異なり、通過しない偏光成分を吸収することから、例えば、偏光板からの反射光で液晶パネルが温度上昇や劣化してしまうことを防止するため、液晶パネルの出射側に用いられる。
　これらの無機材料からなる偏光板は、有機偏光フィルムに見られる耐熱性による特性劣化の問題がなく、強いランプの光が照射される液晶プロジェクタ用の偏光板として用いられるようになってきた。
特表２００３－５０２７０８号公報 特開２００８－２１６９５６号公報 特開平１０－０７３７２２号公報 特開２００６－１２６４６４号公報
　これらの無機偏光板は、高温で分解する有機材料成分を含まないために高い耐熱性が得られるが、ワイヤグリッド偏光板や微粒子型偏光板のように基板表面にワイヤグリッドや微粒子などの偏光膜が形成されるタイプでは、偏光膜材料によっては、高湿度や高温環境で、表面からの酸化などによって特性が劣化してしまう場合がある。これを防ぐには、金属線からなるワイヤグリッド或いは金属微粒子を何らかの保護膜で被覆することが有効である。保護膜には、有機の単分子層からなるものや、一般的に半導体デバイスのバリア層として用いられるＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３などの酸化膜、ＳｉＮなどの窒化膜などを用いることができる。
　特許文献３では、１０ｎｍ以下のアルミノフォスフォネートからなる腐食防止剤の単分子層で被覆することで、ワイヤグリッド偏光板の信頼性を向上させることが記載されている。これによれば、ワイヤグリッド偏光板では、ナノレベルの微細構造を有するために、耐蝕性に関して通常用いられている材料や形成方法をそのまま適用した場合、著しい光学特性の劣化を招いてしまう場合があることが記載されている。
　特許文献４では、ワイヤグリッドを構成するＡｌの表面を被覆することでワイヤグリッド偏光板の耐環境性を改善することが記載されている。ここではＡｌの熱処理による表面熱酸化膜を用いているが、この方法では、電子ビーム描画で必要となる導電性下地Ａｌ膜を一緒に熱酸化できるため、この部分を透明化できるという利点がある。従って、エッチングを用いてこの下地膜を除去する必要がなく、リフトオフ法をパターニング方法として用いることができ、エッチング工程の不安定性を回避することができる、という利点についても述べられている。
　これらのように、ワイヤグリッド偏光板及び微粒子偏光板においては、耐環境性を高めるために保護膜を被覆することが一般的に認識されている。しかしながら、ワイヤグリッドや微粒子など表面に微細な構造が存在する場合、保護膜として同じ材料を用いた場合でも、その形成方法によってその信頼性の改善効果に著しい違いが生じてしまうという問題がある。
　こうした偏光膜上の保護膜の形成は、偏光特性の劣化を伴うため一般的には膜厚を薄くすることが望ましい。しかしながら、保護膜自体に内在する微小な欠陥の影響が大きくなるためその薄膜化には限界があり、厚さはその保護機能が低下しない範囲で最適に決められる。例えば、Ｇｅ等反応性に富む材料を偏光材料として用いる場合、ピンホールや切り出し端面の保護膜の微小な欠陥部から酸化反応が進行し偏光特性を劣化させてしまう場合がある。特に欠陥上に皮脂などの異物が存在する場合に著しい劣化を示すことがある。この偏光膜の変質はワイヤグリッド偏光板や微粒子型偏光板の構造上、偏光材料が配列しているグリッドに沿って進行する傾向があり、欠陥自体が偏光板の有効範囲外にあったとしても、時間の経過とともに変質領域が有効範囲内に拡大していくこともある。
　こうした保護膜の欠陥としては、ピンホールなど膜自体に内在するものの他に、基板の切断端面に生じるものがある。低価格化のため大型のウェハ上に偏光板を一括作成し最後に個片化するプロセスを用いる場合、ダイシングやスクライブなどによる個片化によって、偏光膜上に形成された保護膜の一部が破壊されてしまうことが生じる。また、基板の切断端面部分は取り扱いの際などで異物などが付着する可能性が高く、個片後に劣化が進行しやすくなってしまう一因でもあった。
　そこで、本発明は、高温や高湿度環境下においても、高い信頼性を持つ偏光板及びかかる偏光板の製造方法を提供することを目的とする。
　上述した課題を解決するために、本発明にかかる偏光板は、基板の周縁部にグリッドを形成しない非形成領域を有するものである。
　また、本発明に係る偏光板の製造方法は、基板の一面全体に形成された下地膜に、グリッドを形成するパターン及び上記基板の周縁部に上記グリッドを形成しない非形成領域を形成するパターンを有するレジストを設け、上記下地膜を用いた上記グリッド及び上記非形成領域を形成する工程と、上記グリッドを保護する保護膜を形成する工程とを備える。
　本発明によれば、基板の周縁部にグリッドを形成しない領域を設けているため、基板周縁部の保護膜に破壊が生じた場合にも偏光膜の劣化が生じることがない。
図１は、ワイヤグリッド偏光板を示す断面図である。 図２は、微粒子型偏光板を示す断面図である。 図３は、偏光板を示す平面図である。 図４Ａは、光を透過させた偏光板を示す図であり、図４Ｂは、図４Ａに係る偏光板を写した写真である。左端に、撮影者の指が写っている。 図５Ａは、光を透過させた従来の偏光板を示す図であり、図５Ｂは、図５Ａに係る偏光板を写した写真である。左端に、撮影者の指が写っている。また、カメラの輪郭が円弧状に写っている。 図６は、基板の周縁部を示す断面図である。 図７は、他の偏光板を示す平面図である。 図８は、他の偏光板を示す平面図である。 図９Ａ乃至図９Ｆは、ワイヤグリッド偏光板の製造工程を示す図である。 図１０Ａ乃至図１０Ｇは、微粒子型偏光板の製造工程を示す図である。
　以下、本発明が適用された偏光板及びその製造方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。本発明が適用された偏光板１は、例えば、図１に示すように、基板２上に光の波長以下のピッチをもつ微細な金属線からなるワイヤグリッド３が形成されるとともに、ワイヤグリッド３を保護する保護膜４が基板２の全面に亘って形成されたワイヤグリッド偏光板１Ａ、あるいは、図２に示すように、基板５上に光の波長以下のピッチを持つグリッドパターン６が形成されるとともに、当該グリッドパターン６上に金属層９を介して微粒子７が配列され、さらに基板５の全面に亘って保護膜８が形成された微粒子型偏光板１Ｂである。
　そして、この偏光板１は、図３に示すように、基板２，５の周縁部に、ワイヤグリッド３やグリッドパターン６上に配列される微粒子７といった偏光膜が形成されるグリッドＧを形成しない領域（以下、「非形成領域１０」という。）が設けられている。これにより、偏光板１は、切断個片化等によって基板２，５の周縁部に形成された保護膜４，８に欠陥が生じた場合にも、基板２，５の周縁部分からグリッドＧに沿って進行する偏光膜の劣化を回避できる。
　偏光板１Ａ、１Ｂを構成する基板２，５は、ガラスをはじめ光学的に透明なものであればどんなものでも使用可能である。液晶プロジェクタなどの用途では吸収によって発生する熱によって偏光膜が破壊してしまうことを避けるため、高い耐熱性、放熱性を有する基板を使用する場合が多い。
　例えば、水晶基板はガラスに比べて高い熱伝導率を有するのみならず、組成が石英ガラスと同じであるため基板自体をエッチングして偏光板の光学特性を高めたい場合に好都合である。またサファイヤ基板の場合には、水晶を凌ぐ高い熱伝導率を持つため放熱特性に優れ、同じ冷却構成であっても基板温度を水晶に比べて低く抑えることができ光学系自体の温度を抑えることができる利点がある。
　また、ワイヤグリッド３やグリッドパターン６上に配列される微粒子７といった偏光膜は、例えばワイヤグリッド偏光板１Ａの場合、偏光膜材料としてＡｌ或いはＡｌＳｉ等を用いることができるが、勿論これらの材料に限定されることはない。一方、微粒子型偏光板１Ｂの場合にはＧｅやＳｉなどが用いられるが、こちらもこれらの材料に限定されることはない。
　非形成領域１０は、基板２，５の周縁部の偏光膜が形成されるグリッドＧを形成しない領域である。偏光板１は、例えば、保護膜４，８が形成された後にウェハ基板の切断により個片化された場合に、当該切断部分に基板２，５の微小な欠けであるチッピング領域が存在し得る。保護膜４，８は、個片化に伴って生じる切断領域と、この切断領域に隣接するチッピング領域において破壊される。
　したがって、偏光板１は、このような保護膜４，８が破壊される周縁部に非形成領域１０を形成することにより、保護膜４，８の破壊によってもワイヤグリッド３やグリッドパターン６上に配列される微粒子７が外部に曝されることが防止され、偏光膜の劣化を防止することができる。
　図４に示すように、周縁部に非形成領域１０を設けた偏光板１は、全面に亘って偏光膜の変色が見られず、劣化が防止されている。一方、図５に示すように、周縁部までグリッドＧが形成され、非形成領域１０が設けられていない偏光板では、周縁部を起点としたスジＡが観察され、偏光膜の劣化が生じていることがわかる。なお、図５では、基板上に残留していた異物を起点としたスジＢも観察された。
　また、非形成領域１０は、基板２，５の周縁部から内側に向かって、グリッドＧのピッチよりも遥かに大きな幅を有し、好ましくは０．２ｍｍ以上である。これによりチッピングが多く存在する場合でも保護膜４，８の破壊に伴う偏光膜の劣化の可能性を小さくすることができるからである。すなわち、チッピングが生じうる範囲は、切断面より基板内側に向かって多くとも０．１ｍｍの範囲であることから、非形成領域１０を基板２，５の周縁部から基板内側に向かって０．２ｍｍ以上設けることにより、偏光膜がチッピングによる影響を受けることがない。
　なお、非形成領域１０は、基板２，５の周縁部から内側に向かって２ｍｍ～３ｍｍの範囲まで形成される。これは、光線が入射する偏光板１の有効領域の境界は基板端から２ｍｍ～３ｍｍの位置にあることが多いため、非形成領域１０を、基板２，５の周縁部から幅０．２ｍｍ以上２ｍｍ～３ｍｍの範囲で設けることにより、偏光板１としての有効面積を低下させずに保護膜４，８の破壊に伴う偏光膜の劣化を防止することができる。
　また、非形成領域１０は、予め個片化された基板２，５に保護膜４，８を形成する場合でも有効である。すなわち、偏光板１は、基板２，５の周縁部近傍では、保護膜４，８のグリッド構造の乱れや基板形状の乱れによって欠陥が発生しやすい。また、偏光板１は、基板２，５の取り扱い時などで周縁部近傍に異物が付着する可能性も高く、異物の種類や偏光膜の種類によってはわずかな欠陥でも偏光膜へ与える劣化度合いは大きいものとなる場合がある。このため、偏光板１は、基板２，５の周縁部付近にグリッドＧを形成しない非形成領域１０を設けることにより、保護膜４，８の形成後に切断工程を含まない場合であっても、信頼性を向上するうえで大きな効果がある。
　ここで、非形成領域１０とは、格子状の微細なパターン（グリッドＧ）が形成されていない領域を意味し、図６に示すように、保護膜４，８を介してＡｌ膜等の金属膜１５が露出している場合の他、基板２，５自体の平坦な表面がそのまま露出している場合や、基板２，５の表面を覆う平坦膜が露出している場合も含まれる。
　また、グリッドＧがＡｌ等の金属材料で形成されているワイヤグリッド偏光板１Ａや類似の構造を持つ偏光板の場合には、非形成領域１０は、金属膜１５がそのまま残存している状態となる。この場合、非形成領域１０の金属膜は、光学的には反射膜若しくは遮光膜として機能し、非形成領域１０は遮光部となる。
　非形成領域１０は、偏光特性的には何ら機能しない領域であり、偏光板１として、有効領域を大きくしたい場合には当該非形成領域１０が小さい方が好ましい。さらに、この非有効部分を通過した光が漏れ光となって悪影響を及ぼす場合には、この部分には遮光膜（反射膜や吸収膜等、その一部を遮光するもの）が形成されていることが好ましく、非形成領域１０に形成されている金属膜１５はこの目的には好適である。一方、反射した膜が悪影響を及ぼす場合には遮光膜をエッチングによって除去して透過性を持たせることも可能である。
　また、偏光板１は、基板２，５の周縁部の非形成領域１０まで保護膜４，８が形成される。仮に、ワイヤグリッド３やグリッドパターン６上に配列される微粒子７が形成されるグリッドＧの領域に応じて基板２，５の周縁部を除いて保護膜を形成した場合には、保護膜の成膜領域の周縁部分が膜厚減少によって保護性能が不十分となってしまう可能性がある。したがって、保護膜は、グリッドＧの形成領域よりも大きく形成されることが好ましく、さらに、基板周縁部を含む基板全面に形成されることが好ましい。
　そして、偏光板１は、基板２，５の周縁部の非形成領域１０まで保護膜４，８が形成されているため、ワイヤグリッド３やグリッドパターン６上に配列される微粒子７の保護性能が向上され、また、基板２，５の周縁部における保護膜４，８の不良がワイヤグリッド３やグリッドパターン６上に配列される微粒子７の形成領域と重なることもなく、この保護性能に影響することがない。
　また、非形成領域１０は、図３に示すように、基板２，５の全周に亘って形成してもよく、また、図７に示すように、基板２，５のワイヤグリッド３の方向や微粒子７の配列方向と直交する辺２Ａ，５Ａのみに形成し、あるいは、図８に示すように、基板２，５のワイヤグリッド３の方向や微粒子７の配列方向と直交する辺２Ａ，５Ａの非形成領域１０をワイヤグリッド３の方向や微粒子７の配列方向と平行な辺２Ｂ，５Ｂよりも大きく形成してもよい。
　偏光膜の劣化は、ワイヤグリッド３や微粒子７に沿ってグリッドＧの方向に進行しやすい。したがって、ワイヤグリッド３の方向や微粒子７の配列方向に直交する切断端面で保護膜４，８の破壊が生じている場合、ワイヤグリッド３の方向や微粒子７の配列方向に平行な切断端面で保護膜４，８が破壊されている場合に比べて、偏光膜の劣化が基板２，５の周縁部から内部に広がっていく可能性が高い。
　従って、非形成領域１０を、ワイヤグリッド３の方向や微粒子７の配列方向に直交する辺２Ａ，５Ａのみに形成、あるいは当該直交する辺２Ａ，５Ａでの大きさを平行な辺２Ｂ，５Ｂよりも大きくすることによっても、偏光板１は、ワイヤグリッド３の方向や微粒子７の配列方向と平行な辺に対しては有効領域を大きく保ったまま、偏光膜の劣化が内部に広がって偏光板１の有効領域まで進行することを防止し、保護膜の性能を確保することができる。
　次いで、ワイヤグリッド偏光板１Ａの製造方法について、図９を参照しながら説明する。ワイヤグリッド偏光板１Ａは、ウェハ基板１１に複数形成された後、所定サイズに切断されることにより個片化される。先ず、ウェハ基板１１の裏面に反射防止膜（ＡＲＣ）１２を形成した後（図９Ａ）、ウェハ基板１１の表面にＡｌ薄膜１３をスパッタ等により成膜する（図９Ｂ）。次に、反射防止膜（ＢＡＲＣ）と化学触媒型フォトレジストをこの順にスピンコータで塗布する。次いで、ＤＵＶ（遠紫外線）レーザによる二光束干渉露光を行って現像後、所定のピッチ、幅、高さのレジストのグリッドパターンを形成する。このとき、ウェハ基板１１の表面に角形遮光開口マスクを設け、ウェハ基板１１上に形成される基板２の周縁部に、二光束干渉露光時に露光されない領域を形成する（図９Ｃ）。
　次に、ＲＩＥエッチングでＡｌのグリッドパターンを形成するため、まずＣｌ４ガスによるＡｌエッチングを行った後（図９Ｄ）、残存レジストをＡｒガスによって除去する（図９Ｅ）。これにより、各基板２の周縁部には、ワイヤグリッド３及び非形成領域１０が形成される。なお、図９Ｅでは、非形成領域１０にＡｌ薄膜を残し、遮光部として機能させているが、Ａｌエッチング工程で非形成領域１０のＡｌ薄膜を除去することにより、遮光部を設けないこともできる。
　次いで、ウェハ基板１１の全面に、化学気相蒸着（ＣＶＤ）等により、ＳｉＯ２等からなる保護膜１４を形成する（図９Ｆ）。最後に、このウェハ基板１１に形成したワイヤグリッド偏光板１Ａを汎用のガラススクライバ等によって所定のサイズに切断し個片化する。なお、ワイヤグリッド偏光板１Ａは、保護膜１４を形成する前に個片化し、最後に保護膜１４を形成してもよい。また、ワイヤグリッド偏光板１Ａは、予め個片化された基板２に上述した工程を施すことにより形成してもよい。
　次いで、微粒子型偏光板１Ｂの製造方法について、図１０を参照しながら説明する。微粒子型偏光板１Ｂも、水晶基板等からなるウェハ基板１６に複数形成された後、所定のサイズに切断される。先ず、ウェハ基板１６の裏面に反射防止膜１７を形成した後（図１０Ａ）、ウェハ基板１６の表面にＡｌ薄膜１８をスパッタ等により成膜する（図１０Ｂ）。次に、反射防止膜と化学触媒型フォトレジストをこの順にスピンコータで塗布する。次いで、ＤＵＶレーザによる二光束干渉露光を行って現像後、所定のピッチ、幅、高さのレジストのグリッドパターンを形成する。このとき、ウェハ基板１６の表面に角形遮光開口マスクを設け、ウェハ基板１６上に複数形成される基板５の各周縁部に、二光束干渉露光時に露光されない領域を形成する（図１０Ｃ）。
　その後、Ｃｌ４ガスによるＡｌエッチングを行った後（図１０Ｄ）、残存レジストをＡｒガスによって除去する（図１０Ｅ）。ここではＡｌ膜は、エッチングマスクとして一部機能させており、結果的に水晶基板に所定ピッチの凸凹グリッドパターン６が形成される。また、必ずしもグリッドパターン６上にＡｌ膜を設ける必要はなく、適宜Ａｌ膜を除去しても良い。この基板に対しＧｅ等からなる微粒子７をスパッタにて配列形成する（図１０Ｆ）。これにより、各基板５の周縁部には、グリッドＧ及び非形成領域１０が形成される。なお、図１０Ｅでは、非形成領域１０にＡｌ薄膜を残し、遮光部として機能させているが、Ａｌエッチング工程で非形成領域１０のＡｌ薄膜を除去することにより、遮光部を設けないこともできる。
　次いで、ウェハ基板１６の全面に化学気相蒸着（ＣＶＤ）等により、ＳｉＯ２等からなる保護膜１９を形成する。最後に、このウェハ基板１６に形成した微粒子型偏光板１Ｂを所定のサイズに切断し、個片化する（図１０Ｇ）。なお、微粒子型偏光板１Ｂにおいても、保護膜１９を形成する前に個片化し、最後に保護膜１９を形成してもよく、また、予め個片化された基板５に上述した工程を施すことにより形成してもよい。
＜実験例１＞
　実験例１では、非形成領域１０を設けたワイヤグリッド偏光板１Ａと、非形成領域１０を設けないワイヤグリッド偏光板と、保護膜を形成しないワイヤグリッド偏光板について、それぞれ偏光膜の変化を観察した。
　本実験例１では、裏面に誘電体多層膜によって反射防止膜（ＡＲＣ）が形成された４インチ石英基板の表面にＤＣスパッタ装置でＡｌ薄膜を２３０ｎｍ成膜する。次に、厚さ２８ｎｍの反射防止膜（ＢＡＲＣ）と厚さ２３０ｎｍの化学触媒型フォトレジストをこの順にスピンコータで塗布する。次いで、ＤＵＶ（遠紫外線）レーザによる二光束干渉露光を行って現像後、ピッチ１５０ｎｍ、幅７０ｎｍ、高さ１８０ｎｍのレジストのグリッドパターンを形成する。次に、ＲＩＥエッチングでＡｌのグリッドパターンを形成するため、まずＣｌ４ガスによるＡｌエッチングを行った後、残存レジストをＡｒガスによって除去した。この４インチウェハに形成したワイヤグリッド偏光板を汎用のガラススクライバによって２５ｍｍ×２５ｍｍのサイズに切断し比較例１とした。
　比較例１に化学気相蒸着（ＣＶＤ）によってＳｉＯ２からなる保護膜を厚さ２０ｎｍ程度形成したものを比較例２とし、切断前の４インチ基板の状態で保護膜を同じ条件で形成した後にスクライブで２５ｍｍ×２５ｍｍに切断したものを比較例３とした。次に、干渉露光時に基板表面に角形遮光開口マスクを設けて２４．５ｍｍ×２４．５ｍｍの外側が露光されない領域を形成し、非形成領域１０を設けた以外は比較例２及び比較例３と同じ条件で作製したものを各々実施例１、実施例２とした。これら完成した５種類のワイヤグリッド偏光板を、各１０枚ずつ温度６０℃湿度９０％の環境下に１００時間放置し、偏光膜の変化を観察した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　結果を表１に示す。保護膜を形成していない比較例１では、すべてのサンプルについて、Ａｌ表面酸化などの変質が原因と考えられるうっすらとした偏光膜のムラが基板全面に発生した。
　基板の切断後に保護膜を形成しているが、基板の周縁部に非形成領域１０を設けずに個片化された基板の周縁部までワイヤグリッドが形成されている比較例２では、基板中央に変色や特性劣化はなかったが、基板周囲から中央に向かって伸びる筋状の変色領域が観察されたサンプルがあった。基板の周縁部に非形成領域１０を設けず基板の周縁部までワイヤグリッドが形成されるとともに、保護膜を形成した後に基板を切断した比較例３では、変色領域が観察されたサンプル数は比較例２よりも多かった。比較例２及び比較例３について、変色領域の偏光特性を評価したところ、本来反射すべき偏光成分の一部が透過しており、偏光特性の劣化が観察された。
　一方、かかる比較例２及び比較例３に対して、保護膜があり、かつ基板の周縁部に非形成領域１０を設けた実施例１及び実施例２では、保護膜の形成が基板切断の前であるか後であるかにかかわらず、全てのサンプルについて、基板中央や基板周縁部を含め、全面に亘って変色領域などは観察されなかった。
＜実験例２＞
　実験例２では、非形成領域１０を設けた微粒子型偏光板１Ｂと、非形成領域１０を設けない微粒子型偏光板と、保護膜を形成しない微粒子型偏光板について、それぞれ偏光膜の変化について観察した。
　実験例２では、裏面に誘電体多層膜によって反射防止膜（ＡＲＣ）が形成された２５ｍｍ角の水晶基板の表面にスパッタでＡｌ薄膜を６０ｎｍ成膜する。次に、反射防止膜（ＢＡＲＣ）と化学触媒型フォトレジストを、この順に各々２８ｎｍ、２３０ｎｍの厚さに、スピンコータで塗布する。次いで、ＤＵＶ（遠紫外線）レーザによる二光束干渉露光を行って現像後、ピッチ１５０ｎｍ、幅７０ｎｍ、高さ２３０ｎｍのレジストのグリッドパターンを形成する。その後、Ｃｌ４ガスによるＡｌエッチングを行った後、残存レジストをＡｒガスによって除去した。ここではＡｌ膜はエッチングマスクとして一部機能させており結果的に水晶基板にピッチ１５０ｎｍの凸凹グリッドパターンが形成される。この基板に対しＧｅ微粒子をスパッタにて配列形成することで微粒子型偏光板の比較例４を得た。次に、比較例４に化学気相蒸着（ＣＶＤ）によってＳｉＯ２からなる保護膜を厚さ２０ｎｍ程度形成したものを比較例５とした。
　また、干渉露光時に基板全面に遮光マスクを設けてグリッドに直交する方向だけが端から１ｍｍ程度の露光されない領域を形成し、非形成領域１０を設けた以外は比較例５と同じ条件で作製したものを実施例３とした。これら完成した３種類の微粒子型偏光板に対し、取り扱い時に生じる極端な例として基板の周囲４面に人為的に皮脂を付着させたものを、各１０枚ずつ温度６０℃湿度９０％の環境下に１００時間放置し、偏光特性の変化を観察した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　結果を表２に示す。保護膜を形成していない比較例４では、すべてのサンプルについて、Ｇｅの酸化が基板全面で生じ偏光膜が完全に透明化した。保護膜が形成されているが非形成領域１０を設けず、基板の周囲部分にもグリッドが形成されている比較例５では、基板中央に変色や特性劣化はなかったが基板周囲から中央に向かって伸びる筋状の変色領域が観察されたサンプルがあった。変色領域の偏光特性を評価したところ、本来反射吸収すべき偏光成分の一部が透過しており、偏光特性の劣化が観察された。
　一方、比較例５に対して、保護膜があり、かつグリッドパターンに直交する辺の付近に非形成領域１０を設けた実施例３では、基板周囲にも変色領域や抜けなどは発生しなかった。
　比較例５では、保護膜形成後での切断処理がないため、この劣化は切断による保護膜の一部破壊によるものではなく、基板端に存在する保護膜欠陥部分から皮脂によって何らかの偏光膜の変質が誘起されグリッドパターンに沿って進行していったと考えられる。実施例３の結果からは、グリッドパターンが形成されていない非形成領域１０では、このような保護膜の欠陥にかかわらず、グリッドパターンに沿った劣化の進行が生じないため十分な保護機能を保持していると考えられる。
　このように、ワイヤグリッド偏光板と微粒子型偏光板において、基板端付近にグリッドが形成されていない非形成領域１０を設けたものでは、偏光膜の劣化が生じることがなく、高湿度試験において優れた信頼性を有することが検証された。
　本発明は、ここに述べたワイヤグリッド偏光板１Ａや微粒子型偏光板１Ｂに限らず、微細なグリッド及びグリッドに類似な構造を有する偏光に依存するデバイスであれば、例えば波長板のようなものでも適用が可能である。この場合、微細なグリッドとは、主に使用波長の１／２以下程度のピッチを有する凸凹断面の構造が想定される。グリッドの断面形状は、所望の偏光特性を有する範囲で適切に決められるが、「凸凹深さ／ピッチ」が１／２以上であると良好な偏光特性を生じさせるために好適である。
１　偏光板、１Ａ　ワイヤグリッド偏光板、１Ｂ　微粒子型偏光板、２　基板、３　ワイヤグリッド、４　保護膜、５　基板、６　グリッドパターン、７　微粒子、８　保護膜、９　反射防止膜、１０　非形成領域、１１　ウェハ基板、１２　反射防止膜、１３　Ａｌ薄膜、１４　保護膜、１６　ウェハ基板、１７　反射防止膜、１８　Ａｌ薄膜、１９　グリッドパターン、２０　Ｇｅ微粒子、２１　保護膜

Claims (19)

  1. 　基板の周縁部にグリッドを形成しない非形成領域を有する偏光板。
  2. 　上記非形成領域には、上記グリッドを保護する保護膜が形成されている請求項１記載の偏光板。
  3. 　上記非形成領域には、遮光部が形成されている請求項１又は請求項２に記載の偏光板。
  4. 　上記非形成領域は、上記基板の周縁部から内側に向かって０．２ｍｍ以上設けられている請求項１～３のいずれか１項に記載の偏光板。
  5. 　上記非形成領域は、上記基板の周縁部から２～３ｍｍの位置まで設けられている請求項４記載の偏光板。
  6. 　上記基板は、略矩形状に形成され、
    　上記非形成領域は、上記基板の、上記グリッドの長手方向と略直交する辺の周縁部に設けられている請求項１～４のいずれか１項に記載の偏光板。
  7. 　さらに、上記非形成領域は、上記基板の、上記グリッドの長手方向と略平行な辺の周縁部に設けられている請求項６記載の偏光板。
  8. 　上記グリッドの長手方向と略直交する辺の周縁部に設けられている上記非形成領域が、上記グリッドの長手方向と略平行な辺の周縁部に設けられている上記非形成領域よりも大きく形成されている請求項７記載の偏光板。
  9. 　基板の一面全体に形成された下地膜に、グリッドを形成するパターン及び上記基板の周縁部に上記グリッドを形成しない非形成領域を形成するパターンを有するレジストを設け、上記下地膜を用いた上記グリッド及び上記非形成領域を形成する工程と、
    　上記グリッドを保護する保護膜を形成する工程とを備える偏光板の製造方法。
  10. 　ウェハ基板上に形成された複数の上記偏光板を切断する工程を備える請求項９記載の偏光板の製造方法。
  11. 　上記切断工程は、上記保護膜を形成する工程の前に行う請求項１０記載の偏光板の製造方法。
  12. 　上記切断工程は、上記保護膜を形成する工程の後に行う請求項１０記載の偏光板の製造方法。
  13. 　上記非形成領域には、上記保護膜が形成されている請求項９～１２のいずれか１項に記載の偏光板の製造方法。
  14. 　上記非形成領域には、遮光部が形成されている請求項９～１３のいずれか１項に記載の偏光板の製造方法。
  15. 　上記非形成領域は、上記基板の周縁部から内側に向かって０．２ｍｍ以上設けられている請求項９～１４のいずれか１項に記載の偏光板の製造方法。
  16. 　上記非形成領域は、上記基板の周縁部から２～３ｍｍの位置まで設けられている請求項１５記載の偏光板の製造方法。
  17. 　上記基板は、略矩形状に形成され、
    　上記非形成領域は、上記基板の、上記グリッドの長手方向と略直交する辺の周縁部に設けられている請求項９～１６のいずれか１項に記載の偏光板の製造方法。
  18. 　さらに、上記非形成領域は、上記基板の、上記グリッドの長手方向と略平行な辺の周縁部に設けられている請求項１７記載の偏光板の製造方法。
  19. 　上記グリッドの長手方向と略直交する辺の周縁部に設けられている上記非形成領域が、上記グリッドの長手方向と略平行な辺の周縁部に設けられている上記非形成領域よりも大きく形成されている請求項１８記載の偏光板の製造方法。
PCT/JP2011/062534 2010-05-31 2011-05-31 偏光板及び偏光板の製造方法 WO2011152422A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/699,762 US9097857B2 (en) 2010-05-31 2011-05-31 Polarizing plate and method for producing polarizing plate
CN201180027148.9A CN102939551B (zh) 2010-05-31 2011-05-31 偏振光板及偏振光板的制造方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010124178A JP2011248284A (ja) 2010-05-31 2010-05-31 偏光板及び偏光板の製造方法
JP2010-124178 2010-05-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011152422A1 true WO2011152422A1 (ja) 2011-12-08

Family

ID=45066782

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2011/062534 WO2011152422A1 (ja) 2010-05-31 2011-05-31 偏光板及び偏光板の製造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9097857B2 (ja)
JP (1) JP2011248284A (ja)
CN (1) CN102939551B (ja)
WO (1) WO2011152422A1 (ja)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5588893B2 (ja) * 2011-02-23 2014-09-10 日東電工株式会社 偏光板およびその製造方法
US8922890B2 (en) * 2012-03-21 2014-12-30 Moxtek, Inc. Polarizer edge rib modification
JP6206944B2 (ja) * 2013-03-07 2017-10-04 株式会社ブイ・テクノロジー 光配向用偏光照射装置
CN103244875B (zh) * 2013-05-30 2015-05-27 上海交通大学 一种具有纳米金属光栅的显示用背光结构
US20150050742A1 (en) * 2013-08-16 2015-02-19 Cdti Analysis of Occurrence of Corrosion Products with ZPGM and PGM Catalysts Coated on Metallic Substrates
US9348076B2 (en) 2013-10-24 2016-05-24 Moxtek, Inc. Polarizer with variable inter-wire distance
JP2015106149A (ja) * 2013-12-03 2015-06-08 株式会社リコー 光学フィルタ及び該光学フィルタを備える撮像装置、並びに光学フィルタの製造方法
KR101991216B1 (ko) * 2014-01-15 2019-06-19 다이니폰 인사츠 가부시키가이샤 편광자, 편광자의 제조 방법, 광 배향 장치 및 편광자의 장착 방법
JP6312454B2 (ja) * 2014-02-07 2018-04-18 株式会社ブイ・テクノロジー 偏光光照射装置
JP5789333B2 (ja) * 2014-07-25 2015-10-07 日東電工株式会社 偏光板およびその製造方法
KR20160031612A (ko) * 2014-09-12 2016-03-23 삼성디스플레이 주식회사 와이어 그리드 편광자, 이를 포함하는 표시 장치 및 이의 제조방법
US9995864B2 (en) 2015-04-03 2018-06-12 Moxtek, Inc. Wire grid polarizer with silane protective coating
US9703028B2 (en) 2015-04-03 2017-07-11 Moxtek, Inc. Wire grid polarizer with phosphonate protective coating
WO2016160795A1 (en) * 2015-04-03 2016-10-06 Moxtek, Inc. Wire grid polarizer with phosphonate protective coating
WO2016160784A1 (en) * 2015-04-03 2016-10-06 Moxtek, Inc. Wire grid polarizer with water-soluble materials
US10054717B2 (en) 2015-04-03 2018-08-21 Moxtek, Inc. Oxidation and moisture barrier layers for wire grid polarizer
WO2016160786A1 (en) * 2015-04-03 2016-10-06 Moxtek, Inc Wire grid polarizer with silane protective coating
CN105866875A (zh) * 2016-06-08 2016-08-17 武汉华星光电技术有限公司 金属线栅偏光片与液晶显示装置
EP3545345B1 (en) * 2016-11-22 2022-11-02 Moxtek, Inc. Wire grid polarizer heat sink
JP2019061125A (ja) * 2017-09-27 2019-04-18 デクセリアルズ株式会社 偏光板及びその製造方法、並びに光学機器
CN109581568B (zh) * 2017-09-28 2022-05-24 迪睿合株式会社 偏振光板及具备该偏振光板的光学设备
JP6575583B2 (ja) 2017-10-30 2019-09-18 セイコーエプソン株式会社 ワイヤーグリッド偏光装置および投射型表示装置
US10859744B2 (en) 2017-12-25 2020-12-08 Seiko Epson Corporation Method of manufacturing wire grid polarization element
JP7391495B2 (ja) * 2018-02-14 2023-12-05 デクセリアルズ株式会社 拡散板、拡散板の設計方法、表示装置、投影装置及び照明装置
CN113759456A (zh) * 2021-09-14 2021-12-07 长光卫星技术有限公司 一种带有玻璃基底的薄膜金属线栅偏振片的制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007052316A (ja) * 2005-08-19 2007-03-01 Seiko Epson Corp 液晶装置用基板、液晶装置用基板の製造方法、液晶装置、投射型表示装置
JP2009031538A (ja) * 2007-07-27 2009-02-12 Seiko Epson Corp 光学素子、液晶装置、液晶装置用マザー基板、および電子機器
JP2009086127A (ja) * 2007-09-28 2009-04-23 Seiko Epson Corp 液晶装置及び電子機器

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1073722A (ja) 1996-08-30 1998-03-17 Sony Corp 偏光光学素子及びその製造方法
US6122103A (en) 1999-06-22 2000-09-19 Moxtech Broadband wire grid polarizer for the visible spectrum
JP2002365417A (ja) * 2001-06-07 2002-12-18 Sankyo Seiki Mfg Co Ltd 偏光性回折素子およびその製造方法
JP2003315525A (ja) * 2002-04-26 2003-11-06 Ricoh Co Ltd 偏光回折素子およびその作製方法
CN1236331C (zh) * 2003-06-10 2006-01-11 武汉光迅科技有限责任公司 一种用于偏振分束/合束的纳米级光栅及其制作方法
CN1316265C (zh) * 2003-12-16 2007-05-16 财团法人工业技术研究院 具有双金属层光栅的偏光组件及其制造方法
JP4506412B2 (ja) 2004-10-28 2010-07-21 ウシオ電機株式会社 偏光素子ユニット及び偏光光照射装置
WO2007011047A1 (ja) * 2005-07-22 2007-01-25 Zeon Corporation グリッド偏光子及びその製法
JP5380796B2 (ja) 2006-07-07 2014-01-08 ソニー株式会社 偏光素子及び液晶プロジェクター
US7957062B2 (en) * 2007-02-06 2011-06-07 Sony Corporation Polarizing element and liquid crystal projector
JP4380714B2 (ja) * 2007-03-07 2009-12-09 セイコーエプソン株式会社 偏光素子の製造方法
US7722194B2 (en) * 2007-06-07 2010-05-25 Seiko Epson Corporation Optical element having a reflected light diffusing function and a polarization separation function and a projection display device
JP2009031392A (ja) * 2007-07-25 2009-02-12 Seiko Epson Corp ワイヤーグリッド型偏光素子、その製造方法、液晶装置および投射型表示装置
JP4412372B2 (ja) * 2007-09-12 2010-02-10 セイコーエプソン株式会社 偏光素子の製造方法
JP4535121B2 (ja) * 2007-11-28 2010-09-01 セイコーエプソン株式会社 光学素子及びその製造方法、液晶装置、電子機器
JP5238544B2 (ja) * 2008-03-07 2013-07-17 株式会社半導体エネルギー研究所 成膜方法及び発光装置の作製方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007052316A (ja) * 2005-08-19 2007-03-01 Seiko Epson Corp 液晶装置用基板、液晶装置用基板の製造方法、液晶装置、投射型表示装置
JP2009031538A (ja) * 2007-07-27 2009-02-12 Seiko Epson Corp 光学素子、液晶装置、液晶装置用マザー基板、および電子機器
JP2009086127A (ja) * 2007-09-28 2009-04-23 Seiko Epson Corp 液晶装置及び電子機器

Also Published As

Publication number Publication date
US20130128358A1 (en) 2013-05-23
CN102939551B (zh) 2016-08-17
CN102939551A (zh) 2013-02-20
JP2011248284A (ja) 2011-12-08
US9097857B2 (en) 2015-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2011152422A1 (ja) 偏光板及び偏光板の製造方法
JP6163180B2 (ja) 偏光板の製造方法
JP6402799B2 (ja) 光吸収型偏光素子、透過型プロジェクター、及び液晶表示装置
JP6056903B2 (ja) 偏光素子、及び透過型液晶プロジェクター
CN107111041B (zh) 无机偏振片
JP6285131B2 (ja) 偏光板、及び偏光板の製造方法
KR101809313B1 (ko) 그리드 편광 소자 및 그리드 편광 소자 제조 방법
JP5929881B2 (ja) グリッド偏光素子
KR101695293B1 (ko) 레이저 패턴 마스크 및 이의 제조 방법
US10295716B2 (en) Inorganic polarizing plate and production method thereof
JP2010066571A (ja) 偏光素子及びその製造方法、並びに液晶プロジェクタ
JPH04233542A (ja) アブレーション・マスク
JP6527211B2 (ja) 偏光板、及び偏光板の製造方法
JP2019109375A (ja) 偏光素子、偏光素子の製造方法
US10928574B2 (en) Polarizing plate, production method thereof and optical apparatus
JP2020064326A (ja) 偏光板及びこれを備える光学機器
TW201627753A (zh) Euv光罩無機保護薄膜組件製造方法
JP2016024419A (ja) ワイヤーグリッド偏光子、偏光画像撮像装置及びプロジェクター
JP6378252B2 (ja) 偏光素子及び液晶プロジェクター
JPS63297548A (ja) 光学保護膜とその製造方法
JP2019095817A (ja) 偏光素子、偏光素子の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201180027148.9

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11789825

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13699762

Country of ref document: US

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11789825

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1