(57)【要約】  ワイヤ・グリッド偏光子は、所定の周期Λを有する、複数の実質的に直線状である金属線を薄膜基板上に形成することによって作製される。基板の表面上に、複数の実質的に直線状であるナノメートル規模の周期的表面レリーフ構造が生成される。周期的表面レリーフ構造は、長さが約４センチメートルより大きく、幅が約４センチメートルより大きい領域を覆い、周期Λは、約１０ナノメートルと約５００ナノメートルの間である。周期的レリーフ構造上に材料の１つまたは複数の層が形成される。１つまたは複数の層は、長さが約４センチメートルより大きく、幅が約４センチメートルより大きい基板の領域に、複数の実質的に直線状の金属線を形成する１つまたは複数の導体材料を含む。
2008522226.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄膜基板上に所定の周期Λを有する、複数の実質的に直線状の金属線を形成する方法であって、
該基板の表面上に複数の実質的に直線状の、ナノメートル規模の周期的表面レリーフ構造を生成する工程と、
該周期的レリーフ構造上に材料の１つまたは複数の層を形成する工程と
を備え、該周期的表面レリーフ構造が、長さが約４センチメートルより大きく、幅が約４センチメートルより大きい領域を覆い、該１つまたは複数の層は、長さが約４センチメートルより大きく、幅が約４センチメートルより大きい該基板の領域に、複数の実質的に直線状の金属線を形成する１つまたは複数の導体材料を含み、該周期Λが約１０ナノメートルと約５００ナノメートルの間である方法。
【請求項２】
前記１つまたは複数の層が、フォトリソグラフィ技術で前記材料の１つまたは複数の層をいずれもパターン化せずに形成される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ナノメートル規模の周期的表面レリーフ構造を生成する工程が、延伸表面を弾力的に延伸、被覆または処理する工程と、薄膜基板を回復して該ナノメートル規模の周期的表面レリーフ構造を生成する工程とを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ナノメートル規模の周期的表面レリーフ構造を生成する工程が、前記基板上でインプリント・リソグラフィを実行する工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記ナノメートル規模の周期的表面レリーフ構造を生成する工程が、前記基板上でステップ・アンド・リピート・インプリント・リソグラフィを実行する工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記ナノメートル規模の周期的表面レリーフ構造を生成する工程が、該ナノメートル規模の周期的表面レリーフ構造を、モールドを利用して前記基板にステップ・アンド・リピート方式にスタンプ又はエンボス加工する工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
金属を斜めに付着させて前記周期的レリーフ構造の選択部分を覆い、前記複数の実質的に直線状の金属線を形成する工程をさらに備える、請求項４、５または６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記基板が透明である、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記基板がポリマ材料で作成される、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記基板がポリ（ジメチルシロキサン）からなる、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
材料の１つまたは複数の層を形成する前記工程と、ナノメートル規模の周期的表面レリーフ構造を生成する前記工程と、前記１つまたは複数の材料を選択的に形成する前記工程とが、
ａ）犠牲被覆で被覆された透明基板上にナノメートル規模の周期的表面レリーフ構造を形成する工程と、
ｂ）該周期的表面レリーフ構造上にマスキング材料を斜めに付着させる工程と、
ｃ）該周期的表面レリーフ構造の風下側の谷に該マスキング材料を破断させる工程と、
ｄ）該犠牲被覆の露出部分をエッチングして、該基板の一部を露出させる工程と、
ｅ）該犠牲被覆上の該マスキング材料の残りの部分および該基板の該露出部分を、導体金属で被覆する工程と、
ｆ）該犠牲被覆の残りの部分および該マスキング材料の対応する部分および導体材料を除去して、該薄膜基板上に所定の周期Λの複数の実質的に直線状の金属線を残す工程と、を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
材料の１つまたは複数の層を形成する前記工程と、ナノメートル規模の周期的表面レリーフ構造を生成する前記工程と、前記１つまたは複数の材料を選択的にエッチングする前記工程とが、
ａ）前記基板の表面に犠牲材料の層を形成する工程と、
ｂ）該表面が周期Λである反復的波状トポロジを有するように、該基板の該表面を座屈させる工程と、
ｄ）該マスキング層の該材料を該座屈第１層に対して傾斜角を有して付着させて、マスキング層の材料は、周期Λで厚さが交互に変化する領域に配置構成される工程と、次に、
ｅ）該マスキング層の該材料が、周期Λ’を有する複数の線に破断するに十分な応力が付与された長さまで該基板が延伸するように、該基板に単軸引っ張り力を印加する工程と、次に、
ｆ）該マスキング層の該材料線の間にある該犠牲層の領域を除去する工程と、次に、
ｇ）金属層が、該マスキング層の該線および該基板の該露出部分に重なるように該金属層を該構造上に付着させる工程と、次に、
ｈ）該犠牲層の部分と、該マスキング層の材料の該線に重なる該金属層の部分との下にある該マスキング層の材料の前記線を除去して、該基板に直接重なる周期Λ’を有する該金属層の平行線を残す工程と、次に、
ｉ）該基板は実質的に応力が付与されていない長さまで緩和し、該金属層の該材料線の該周期がΛまで低下するように、該基板から該単軸引っ張り力を除去する工程と
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記表面が周期Λである反復的波状トポロジを有するように、前記基板の前記表面を座屈させる工程が、該波状トポロジをもたらすプラズマ表面処理で前記基板の前記表面を処理する工程を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記表面が周期Λである反復的波状トポロジを有するように、前記基板の前記表面を座屈させる工程が、
第１単軸引っ張り力を印加して、前記基板は前記応力が付与されていない長さから第１応力長さまで延伸するように、前記基板に応力が付与される工程と、次に、
前記基板の表面上に犠牲材料の層を形成する工程と、
前記基板は実質的に該応力が付与されない長さになり、前記犠牲層の前記材料が座屈して、周期がΛである反復的波状トポロジを有するように、前記被覆基板から該第１単軸引っ張り力を除去する工程、
を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記基板に単軸引っ張り力を印加する工程が、隔置された２対のピンチ・ローラに該基板を通す工程を含み、各対のピンチ・ローラが異なる接線速度で回転する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
材料の１つまたは複数の層を形成する前記工程と、ナノメートル規模の周期的表面レリーフ構造を生成する前記工程と、該１つまたは複数の材料を選択的にエッチングする前記工程とが、
ａ）第１単軸引っ張り力を印加して、前記基板は前記応力が付与されていない長さから第１応力長さまで延伸するように、前記基板に応力を付与する工程と、次に、
ｂ）前記基板の表面上に犠牲材料の層を形成する工程と、次に、
ｃ）前記基板は実質的に該応力が付与されない長さになり、前記犠牲層の前記材料が座屈して、周期Λを有する反復的波状トポロジを有するように、前記被覆基板から該第１単軸引っ張り力を除去する工程と、次に、
ｄ）材料のマスキング層を前記座屈された第１層に対して傾斜角を有するように付着させて、マスキング層の該材料が、周期Λで交互の厚さを有する領域に配置構成される工程と、次に、
ｅ）該第１単軸引っ張り力を超える第２単軸引っ張り力を該基板に印加して、該マスキング層の該材料が、周期Λ’の複数の線に破断するように、前記基板が、前記第１応力長さを超える第２応力長さまで延伸される工程と、次に、
ｆ）該マスキング層の材料の該線の間にある前記犠牲層の領域を除去する工程と、次に、
ｇ）金属層が該マスキング層の該線に重なり、前記犠牲層の一部を露出させるように、前記金属層を前記構造に付着させる工程と、次に、
ｈ）前記犠牲層の部分と該マスキング層の材料の該線に重なる前記金属層の部分の下にある該マスキング層の材料の該線を除去して、前記基板に直接重なる周期Λ’を有する該金属層の平行線を残す工程と、次に、
ｉ）前記基板は実質的に応力が付与されていない長さまで緩和され、前記金属層の前記材料線の該周期がΛまで低下するように、前記基板から該第２単軸引っ張り力を除去する工程と、
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記犠牲層の部分と該マスキング層の材料の該線に重なる前記金属層の部分との下にある前記マスキング層の材料の前記線を、剥離方法によって除去する工程をさらに含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記剥離方法が、溶剤として水を加える工程を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記マスキング層が金属材料からなる、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記マスキング層が絶縁材料からなる、請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
前記マスキング層が傾斜角を有するように付着させる前記工程が、該マスキング層の真空蒸着を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２２】
ナノメートル規模の周期的表面レリーフ構造を形成する前記工程が、１つまたは複数の導体材料を含む前記材料の１つまたは複数の層を、ナノメートル規模の直線状の形体を有するナノインプリント・ローラを利用して前記基板上でパターン化する工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２３】
材料の１つまたは複数の層が、前記基板上の１つまたは複数の導体材料を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２４】
ワイヤ・グリッド偏光子であって、
薄膜基板上に形成された所定の周期Λを有する複数の実質的に直線状の金属線を備え、該線が、長さが約４センチメートルより大きく、幅が約４センチメートルより大きい領域を覆い、該周期Λが約１０ナノメートルと約５００ナノメートルの間である、
ワイヤ・グリッド偏光子。
【請求項２５】
前記薄膜基板が透明である、請求項２３に記載の偏光子。
【請求項２６】
前記薄膜基板がポリマ材料で作成される、請求項２３に記載の偏光子。
【請求項２７】
前記基板がポリ（ジメチルシロキサン）からなる、請求項２３に記載の偏光子。
【請求項２８】
所定の周期Λを有する、前記複数の実質的に直線状の金属線が、請求項１に記載の方法によって前記薄膜基板上に形成される、請求項２３に記載の偏光子。
【請求項２９】
所定の周期Λを有する、前記複数の実質的に直線状の金属線が、請求項１２に記載の方法によって前記薄膜基板上に形成される、請求項２３に記載の偏光子。
【請求項３０】
所定の周期Λを有する、前記複数の実質的に直線状の金属線が、請求項１６に記載の方法によって前記薄膜基板上に形成される、請求項２３に記載の偏光子。
【請求項３１】
前記線が、長さが約４センチメートルから約２００センチメートル、および幅が約４センチメートルから約２００センチメートルの領域を覆う、請求項２３に記載の偏光子。
【請求項３２】
直視型表示装置であって、
バックライト源と、
液晶アレイと、
該バックライト源と該液晶アレイの間に配置されたワイヤ・グリッド偏光子と、
第２偏光子と
を備え、該液晶アレイが、該ワイヤ・グリッド偏光子と該第２偏光子の間に配置され、該第２偏光子が、該ワイヤ・グリッド偏光子の透過した光を透過するように構成される、直視型表示装置。
【請求項３３】
前記バックライト源と前記ワイヤ・グリッド偏光子との間に配置された光拡散器をさらに備える、請求項３２に記載の装置。
【請求項３４】
前記バックライト源に組み込まれた光拡散器をさらに備える、請求項３２に記載の装置。
【請求項３５】
前記ワイヤ・グリッド偏光子に組み込まれた光拡散器をさらに備える、請求項３２に記載の装置。
【請求項３６】
前記第２偏光子がワイヤ・グリッド偏光子である、請求項３２に記載の装置。
【請求項３７】
前記第２偏光子が吸収型偏光子である、請求項３２に記載の装置。
【請求項３８】
第３偏光子をさらに備え、該第３偏光子が吸収型偏光子であり、前記液晶表示装置が、前記第２偏光子と該第３偏光子の間に配置され、前記ワイヤ・グリッド偏光子が、空隙によって隔置された複数のワイヤ・グリッド部を有するタイル型ワイヤ・グリッド偏光子である、請求項３７に記載の装置。
【請求項３９】
前記ワイヤ・グリッド部は、前記第３偏光子を通して観測すると、前記空隙が商業的に許容可能な表示装置の用途を十分に満たす程度に微小となるように、相互に対して十分に近い、請求項３８に記載の装置。
【請求項４０】
前記ワイヤ・グリッド偏光子が、薄膜基板上に形成された所定の周期Λを有する、複数の実質的に直線状の金属線を含み、該線が、長さが約４センチメートルから約２００センチメートル、および幅が約４センチメートルから約２００センチメートルの領域を覆い、該周期Λが約１０ナノメートルと約５００ナノメートルの間である、請求項３２に記載の装置。
【請求項４１】
前記薄膜基板が透明である、請求項４０に記載の装置。
【請求項４２】
前記薄膜基板がポリマ材料で作成される、請求項４０に記載の装置。
【請求項４３】
前記基板がポリ（ジメチルシロキサン）からなる、請求項４０に記載の装置。
【請求項４４】
所定の周期Λを有する、前記複数の実質的に直線状の金属線が、請求項１に記載の方法によって前記薄膜基板上に形成される、請求項４０に記載の装置。
【請求項４５】
所定の周期Λを有する、前記複数の実質的に直線状の金属線が、請求項１２に記載の方法によって前記薄膜基板上に形成される、請求項４０に記載の装置。
【請求項４６】
所定の周期Λを有する、前記複数の実質的に直線状の金属線が、請求項１６に記載の方法によって前記薄膜基板上に形成される、請求項４０に記載の装置。
【請求項４７】
応力が付与されない長さを有するエラストマ材料の薄膜基板上に、所定の周期Λを有する複数の実質的に直線状の金属線を形成する方法であって、
ａ）第１単軸引っ張り力を印加して、該基板は該応力が付与されない長さから第１応力長さまで延伸されるように、該基板に応力が付与される工程と、次に、
ｂ）該延伸された基板を材料の犠牲層で被覆する工程と、次に、
ｃ）該基板は実質的に前記応力が付与されない長さになり、該犠牲層の該材料が座屈して、周期Λを有する反復的波状トポロジを有するように、該被覆基板から該第１単軸引っ張り力を除去する工程と、次に、
ｄ）前記座屈第１層に対して傾斜角を有して材料のマスキング層を付着させて、マスキング層の該材料が、周期Λを有する厚さが交互する領域に配置構成される工程と、次に、
ｅ）該第１単軸引っ張り力を超える第２単軸引っ張り力を該基板に印加して、前記マスキング層の前記材料が、周期Λ’を有する複数の線に破断するように、該基板が、該第１応力長さを超える第２応力長さまで延伸される工程と、次に、
ｆ）該マスキング層の材料の該線の間にある該犠牲層の領域を除去する工程と、次に、
ｇ）金属層が該マスキング層の該線に重なり、該基板の一部を露出させるように、該金属層を該構造に付着させる工程と、次に、
ｈ）該犠牲層の部分と該マスキング層の材料の該線に重なる該金属層の部分との下にある該マスキング層の材料の該線を除去して、該基板に直接重なる周期Λ’を有する該金属層の平行線を残す工程と、次に、
ｉ）該基板は実質的に応力が付与されていない該長さまで緩和され、該金属層の材料の該線の該周期がΛまで低下するように、該基板から該第２単軸引っ張り力を除去する工程と
を備える方法。
【請求項４８】
前記犠牲層が水溶性ポリマからなる、請求項４７に記載の方法。
【請求項４９】
前記犠牲層の部分と前記マスキング層の前記材料線に重なる前記該金属層の部分との下にある前記マスキング層の材料の前記線を、剥離方法によって除去する工程をさらに含む、請求項４８に記載の方法。
【請求項５０】
前記剥離方法が、溶剤として水を加える工程を含む、請求項４９に記載の方法。
【請求項５１】
前記基板がポリ（ジメチルシロキサン）からなる、請求項４７に記載の方法。
【請求項５２】
前記マスキング層が金属材料からなる、請求項４７に記載の方法。
【請求項５３】
前記マスキング層が絶縁材料からなる、請求項４７に記載の方法。
【請求項５４】
前記マスキング層の前記材料線の間にある前記犠牲層の領域を、反応性イオン・エッチングによって除去する工程をさらに備える、請求項４７に記載の方法。
【請求項５５】
前記マスキング層を真空蒸着する工程をさらに含む、請求項４７に記載の方法。
【請求項５６】
ワイヤ・グリッド偏光子であって、
ａ）エラストマ材料の薄膜基板が、応力が付与されない長さから第１応力長さまで延伸されるように、該基板に応力が付与されるために第１単軸引っ張り力を印加する工程と、次に、
ｂ）該延伸基板を材料の第１層で被覆する工程と、次に、
ｃ）該基板は実質的に前記応力が付与されない長さになり、該第１層の該材料が座屈して、周期Λを有する反復的波状トポロジを有するように、該被覆基板から該第１単軸引っ張り力を除去する工程と、次に、
ｄ）座屈第１層に対して傾斜角を有して該材料の第２層を付着させ、該第２層の材料が、周期Λで厚さが交互する領域に配置構成されるように、該工程と、次に、
ｅ）該第１単軸引っ張り力を超える第２単軸引っ張り力を該基板に印加して、該第２層の該材料が、周期Λ’を有する複数の線に破断するように、該基板が、前記第１応力長さを超える第２応力長さまで延伸される工程と、次に、
ｆ）該第２層の該材料線の間にある該第１層の領域を除去する工程と、次に、
ｇ）金属層が該第２層の該線に重なり、該基板の一部を露出させるように、該金属層を該構造に付着させる工程と、次に、
ｈ）該第１層の部分と該第２層の該材料線に重なる該金属層の部分との下にある該第２層の該材料線を除去して、該基板に直接重なる周期Λ’を有する該金属層の線を残す工程と、次に、
ｉ）該基板は実質的に応力は付与されていない該長さまで緩和され、該金属層の該材料線の該周期がΛまで低下するように、該基板から該第２単軸引っ張り力を除去する工程と
よって形成されるワイヤ・グリッド偏光子。
【請求項５７】
前記犠牲層が水溶性ポリマからなる、請求項５６に記載のワイヤ・グリッド偏光子。
【請求項５８】
前記犠牲層の部分と該マスキング層の該材料線に重なる前記金属層の部分との下にある前記マスキング層の材料の前記線を、剥離方法によって除去する工程をさらに含む、請求項５６に記載のワイヤ・グリッド偏光子。
【請求項５９】
前記剥離方法が、溶剤として水を加える工程を含む、請求項５８に記載のワイヤ・グリッド偏光子。
【請求項６０】
前記基板がポリ（ジメチルシロキサン）からなる、請求項５６に記載のワイヤ・グリッド偏光子。
【請求項６１】
前記マスキング層が金属材料からなる、請求項５６に記載のワイヤ・グリッド偏光子。
【請求項６２】
前記マスキング層が絶縁材料からなる、請求項５６に記載のワイヤ・グリッド偏光子。
【請求項６３】
前記マスキング層の材料の前記線の間にある前記犠牲層の領域を、反応性イオン・エッチングによって除去する工程をさらに備える、請求項５６に記載のワイヤ・グリッド偏光子。
【請求項６４】
前記マスキング層を真空蒸着する工程をさらに含む、請求項５６に記載のワイヤ・グリッド偏光子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、ワイヤ・グリッド偏光子に関する。特に、本発明の実施形態は、ワイヤ・グリッド偏光子を使用する表示アセンブリ、およびこのような表示装置に使用可能な大面積ワイヤ・グリッド偏光子を製造する非フォトリソグラフィ技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願は、２００４年１１月３０日出願で「ＮＯＮ−ＰＨＯＴＯＬＩＴＨＯＧＲＡＰＨＩＣ  ＭＥＴＨＯＤ  ＦＯＲ  ＦＯＲＭＩＮＧ  Ａ  ＷＩＲＥ  ＧＲＩＤ  ＰＯＬＡＲＩＺＥＲ  ＦＯＲ  ＯＰＴＩＣＡＬ  ＡＮＤ  ＩＮＦＲＡＲＥＤ  ＷＡＶＥＬＥＮＧＴＨＳ」と題した同一出願人による同時係属の米国特許出願第１１／００１，４４９号に対する優先権を主張し、その全開示は参照によって本明細書に組み込まれる。本出願は、２００５年５月４日出願で「ＡＮ  ＩＭＰＲＯＶＥＤ  ＤＩＲＥＣＴ−ＶＩＥＷ  ＬＩＱＵＩＤ  ＣＲＹＳＴＡＬ  ＤＩＳＰＬＡＹ  ＡＳＳＥＭＢＬＹ」と題した同一出願人による米国暫定特許出願第６０／６７７，３０９号に対する優先権も主張し、その全開示は参照によって本明細書に組み込まれる。本出願は、２００５年５月４日出願で「ＤＩＲＥＣＴ−ＶＩＥＷ  ＬＩＱＵＩＤ  ＣＲＹＳＴＡＬ  ＤＩＳＰＬＡＹ  ＡＳＳＥＭＢＬＹ  ＷＩＴＨ  ＯＰＴＩＭＩＺＥＤ  ＰＯＬＡＲＩＺＥＲＳ」と題した同一出願人による米国暫定特許出願第６０／６７７，３１０号に対する優先権も主張し、その全開示は参照によって本明細書に組み込まれる。
【０００３】
直視型液晶表示装置（ＬＣＤ）が長年使用されていることが認識される。これらの直視型ＬＣＤは、ラップトップ・コンピュータ、デスクトップ・モニタ、ＴＶ、携帯電話、および他の用途に広く使用されている。ほぼ全ての直視型ＬＣＤはネマチック型（ＴＮ、ＶＡおよびＩＰＳ）であり、したがって液晶材料に電界を印加することによって生成される光学効果を閲覧するために、偏光子を必要とする。直視型ＬＣＤの実施例が、図１に概略的に図示されている。通常、これらの直視型ＬＣＤアセンブリは、非偏光１０２を発光するバックライト１００、１面の偏光１１２を透過する第１偏光子１１０、個々に変調可能な液晶素子のプレーナ・アレイ１１８、および第２偏光子１２０を含む。第１偏光子の機能は、１偏光面のみを透過して、プレーナ液晶アレイ１１８を照射することである。現在の全ての設計で、偏光子１１８および１２０は両方とも２色型（吸収型）であり、１偏光面のみが透過され、直交する偏光面は吸収される。
【０００４】
タンデム吸収型偏光子をこのように使用することの１つの重大な問題は、バックライト照射の正味の透過量が非常に低いことである。吸収型偏光子では、理論的に高々５０の出力の％バックライトのみが、ＬＣＤの照射に使用可能であり、閲覧者１３０が閲覧可能である。実際には、吸収型偏光子の効率は最大ではなく、使用可能なバックライト照射の４０〜４５％しか、任意の１つの偏光子を通して透過することができない。したがって、タンデム対の偏光子１１８および１２０によるバックライト照射の正味の透過は、高々３６〜４０％に過ぎない。
【０００５】
より高い割合のバックライトの出力を、液晶層および閲覧者が使用可能にするために、長年にわたって幾つかの偏光回復技術が開発されている。これらの技術は、通常は吸収され、したがって使用不可能である偏光面の一部を、ＬＣＤの照射に使用される偏光面へと変換する。偏光回復技術の１つの代表的な実施例が、図２に図示されている。図２に図示された実施例は、米国特許第５，４２２，７５６号明細書からのものである。偏光回復の他の実施例は、米国特許第５，５８７，８１６号明細書、第５，７５１，３８８号明細書および第５，９７３，８３３号明細書で見られる。先行技術の偏光回復に使用された原理を、図２から理解することができる。前記図１のように、非偏光１０２がバックライト１００から提供される。バックライト１００が拡散反射特性を有さない場合は、追加の拡散層２４０を含める必要がある。拡散特性は、光２４２の偏光面をランダム化し、ｐ偏光の一部をｓ偏光に、ｓ偏光の一部をｐ偏光に変換するために活用されている。反射偏光子２５０は、基本的に伝統的な２色偏光子とは異なる。つまり１偏光面２５２を透過し、直交する偏光面２５４を反射するのである。偏光回復は、望ましくない反射される偏光面２５２を反射し、その一部を所望の偏光面に変換して、その後に反射偏光子２５０で透過することによって遂行される。
【０００６】
図２も、このような反射偏光子の問題を示す。反射偏光子２５０の消光比は非常に低いので、十分なコントラストを生成する表示装置には第２「クリーンアップ」偏光子１１０が必要であり、これで後置吸収型偏光子の必要がなくなるわけではない。したがって、現在の全ての直視型ＬＣＤ設計では、現在使用可能な偏光回復方法を使用しているものでも、２つの吸収型偏光子を直列状にして使用する。
【０００７】
反射偏光子を使用する先行した偏光回復技術が、図３Ａ、図３Ｂに図示されている。このような先行技術の反射偏光子の設計の実施例は、例えば米国特許第５，４２２，７５６号明細書で見ることができる。図３Ａの反射偏光子３００は、プリズム面３１６を有するように作製された透明基板３１２および３１４を含む。３１２および３１４のプリズム面を接合する前に、多層絶縁体コーティングを一方または両方のプリズム面に付着させる。多層を付着させた後、その光学特性を損なうような空隙が一切ない状態で、プリズム面を相互に結合する。これは、複雑で費用がかかる製造工程である。図３Ｂの拡大図で示すように、プリズム面３１６は、非晶質薄膜３２０が複屈折薄膜３２２と交互になる重なりで配置された交互のポリマ薄膜の数百の層で構成される。薄膜の重なりは入射光のｐ偏光３１８−ｐを透過し、ｓ偏光３１８−ｓを反射する。上記問題に加えて、これらの反射偏光子には性能と費用両方に関する問題が更にある。特に、図３Ａおよび図３Ｂに示したタイプの再帰反射偏光子は、製造に費用がかかる複雑な多層構造を使用する。したがって先行技術の反射偏光子は、ＬＣＤの輝度改善に対する要求に対応しているが、以上の問題および他の知られている問題が残っている。
【０００８】
２つの吸収型偏光子の使用に対する代替方法は、ワイヤ・グリッド偏光子を使用することである。ワイヤ・グリッド偏光子は通常、透過基板に支持され、間隔が狭い平行な導体線のアレイを備える。このような偏光子の斜視概概図が図４に図示されている。ここで見られるように、偏光子４１０は、透明基板４１４上に平行な導体線４１２のアレイを備える。各導体線は、厚さｔ、幅ｗ、および隣接線に対する周期的間隔（または周期）Λを特徴とする。使用時には、非偏光４１６が角度φで入射する。（注：入射角φはゼロでもよい。つまり、光４１６は偏光子４１０の表面に対して垂直でよい。）入射光４１６の一部分４１８は反射し、別の部分４２０は透過する。反射部分４１８はほぼ全体がｓ偏光（導体線４１２の方向に対して平行な電界ベクトル）であり、透過部分４２０はほぼ全体がｐ偏光（導体線４１２の方向に対して垂直な電界ベクトル）である。
【０００９】
ワイヤ・グリッド偏光子は、一偏光面（例えばｓ偏光）に対して完全な鏡として機能し、直交する偏光面（例えばｐ偏光）に対して完全に透明であることが理想である。実際には、最も反射率の高い金属でさえ、入射光の一部を吸収し、８０から９５パーセントしか反射しない。同様に、表面反射のせいで、名目上透明な基板が、入射光の１００パーセントは透過しない。問題の波長および入射角度の範囲における偏光子の性能は、透過ビーム（Ｔｐ／Ｔｓ）と反射ビーム（Ｒｓ／Ｒｐ）とのコントラスト比および光学的効率（透過する入射非偏光のパーセンテージ）を特徴とする。
【００１０】
ワイヤ・グリッド偏光子の全体的挙動は、（１）平行な導体線の中心間距離、つまり周期性と、（２）入射光の波長との関係によって決定される。線の周期Λが問題の波長より小さい場合のみ、アレイが偏光子と同様の挙動をする。線の周期が問題の波長を超えている場合、グリッドは回折格子として機能する。さらに、導体線の周期が問題の波長の約１／３から２倍の範囲（つまりλ／３＜Λ＜２λ）に入る移行領域が存在する。このような移行領域には、大きい突然の変化の発生が観測される。つまり、反射率の増大とそれに対応するｐ偏光の反射率の減少である。このような「レイリー共鳴」は、任意の所与の入射角について１つまたは複数の特定の波長で生じる。その結果、このような移行領域に入る周期性を有するワイヤ・グリッドは、広帯域偏光子として使用するには不適切である。
【００１１】
ワイヤ・グリッド偏光子の技術は、２色吸収型偏光子に対して幾つかの固有の利点を提供する。ワイヤ・グリッド偏光子は、光の反射と透過によって機能し、したがって温度の影響を受けず、余分な量のエネルギも吸収しない。これに対して２色吸収型偏光子は、光の選択的吸収および透過によって機能する。したがって、２色に基づく偏光子は、（ａ）熱の存在時の劣化に対する有機染料の感受性、および（ｂ）染料分子を並べるためにポリマを延伸することによって達成されるポリマ位置合わせの熱的再構成（緩和）のせいで、温度感受性を呈する。このような温度感受性は、２色吸収型偏光子の作成に使用可能な製造工程のタイプを制限する。使用可能な比較的低温の工程は、往々にして歩留まり、品質および費用の点で最適ではない。
【００１２】
ワイヤ・グリッド偏光子は、ミリ波およびマイクロ波の周波数範囲で使用するように開発された。これは最初に、当時存在していた処理技術（例えば心金上に細いワイヤを延伸する）では、十分に小さい周期で平行な導体線を生成することができなかったので、赤外線および可視波長の範囲で使用することができなかった。フォトリソグラフィを適用すると、必要な小さい周期を獲得するという問題が克服された。例えば、「Ｐｒｏｃｅｓｓ  ｆｏｒ  Ｆａｂｒｉｃａｔｉｎｇ  Ｓｍａｌｌ  Ｇｅｏｍｅｔｒｙ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｄｅｖｉｃｅｓ  Ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ」と題したガーヴィン（Ｇａｒｖｉｎ）らの米国特許第４，０４９，９４４号を参照すると、これは部分的に、フォトリソグラフィ材料のホログラフィ露光を使用するワイヤ・グリッド偏光子の作製方法を教示している。ワイヤ・グリッド偏光子の形成方法にフォトリソグラフィを適用する他の方法が、例えば「Ｂｒｏａｄｂａｎｄ  Ｗｉｒｅ  Ｇｒｉｄ  Ｐｏｌａｒｉｚｅｒ  Ｆｏｒ  ｔｈｅ  Ｖｉｓｉｂｌｅ  Ｓｐｅｃｔｒｕｍ」と題したパーキンス（Ｐｅｒｋｉｎｓ）らの米国特許第６，１２２，１０３号、および「Ｗｉｒｅ  Ｇｒｉｄ  Ｐｏｌａｒｉｚｅｒ」と題したクルツ（Ｋｕｒｔｚ）らの米国特許第６，６６５，１１９号明細書で教示されている。
【００１３】
「Ｐｒｏｃｅｓｓ  Ｆｏｒ  Ｐｒｅｐａｒｉｎｇ  Ｌｉｇｈｔ  Ｐｏｌａｒｉｚｉｎｇ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ」と題したバード（Ｂｉｒｄ）らの米国特許第３，０４６，８３９号、および「Ｍｅｔｈｏｄ  Ｆｏｒ  Ｍａｋｉｎｇ  Ｐｏｌａｒｉｚｅｒｓ  Ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ  ａ  Ｍｕｌｔｉｐｌｉｃｉｔｙ  ｏｆ  Ｐａｒａｌｌｅｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｓｔｒｉｐｓ  ｏｎ  ａ  Ｇｌａｓｓ  Ｃａｒｒｉｅｒ」と題したクルーガー（Ｋｒｕｅｇｅｒ）らの米国特許第４，４５６，５１５号明細書は、困難なエッチング工程を削除するワイヤ・グリッド偏光子形成のフォトリソグラフィ工程を開示している。微細間隔の平行な線のフォトリソグラフィ・パターンを、透明な基板上に直接作製した後に、金属の薄い層をある傾斜角で基板に付着させる。傾斜入射角は、レジスト・パターンの周期的なトポグラフィ工程と組み合わされて、金属を主にパターンの側壁に蓄積させる。その後にフォトレジストを洗い流すと、フォトレジストの隆起間で基板に取り付けられ、レジスト・パターンの側壁に蓄積した細い金属線のみが残る。
【００１４】
平行な導体線の周期性を約１マイクロメートル（生成されるデバイスを近ＩＲスペクトルに制限する）から約０．１マイクロメートル（可視スペクトルに適切）まで減少させるフォトリソグラフィ技術が、例えばカルト（Ｋａｒｔｈｅ）（ボルフガング・カルト（Ｗｏｒｆｇａｎｇ  Ｋａｒｔｈｅ）の「Ｎａｎｏｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  ａｎｄ  Ｄｅｖｉｃｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ」ＳＰＩＥ議事録２２１３巻（１９９４年７月）ｐｐ．２８８−２９６参照）で開示されている。
【００１５】
フォトリソグラフィを使用する方法でワイヤ・グリッド偏光子を作製する技術は、固有の、かつよく認識された限界に直面している。第１に、１回の露光中に露光可能な区域の辺の長さ（および、したがって偏光子のサイズ）が、数インチに制限される。これは、ラップトップ・コンピュータ、テレビ・セット、携帯電話、個人情報機器（ＰＤＡ）などに使用されているような大部分の直視型表示装置にとって小さすぎる。第２に、フォトリソグラフィ工程の費用は、高分解能フォトリソグラフィ・マスク・アライナ、およびこのようなシステムを収容するために必要な必須の極めて高品質のクリーンルーム設備の費用のせいでかなり高くなる。
【００１６】
ホログラフィ・フォトリソグラフィは、フォトレジストを露光する明および暗領域を形成するために使用されてきた。これを実行するためには、非常に高度な光学機構およびレーザが必要であるが、干渉パターンを有するフォトレジストを露光することができる。しかし、２本の傾斜ビームの干渉によって生じる干渉パターンは、レーザの波長より小さい任意の周期を生成することができない。したがって、可視レーザでは、可視偏光子にとって必要な１００ｎｍ以下の周期を獲得することが不可能である。極端紫外線波長のレーザが必要となり、このスペクトル領域で使用するのに適切なフォトレジストは、通常、入手可能ではない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
したがって、当技術分野では、直視型表示装置に使用するほど十分に大きいワイヤ・グリッド偏光子、およびこのようなワイヤ・グリッド偏光子を作製する方法が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
先行技術に伴う欠点は、本発明の実施形態によって克服される。
本発明の第１の実施形態に従うと、ワイヤ・グリッド偏光子は、薄膜基板上に所定の周期Λを有する、複数の実質的に直線状の金属線を形成する方法を使用して作製される。犠牲層および１つまたは複数の導体材料を含む材料の１つまたは複数の層が、基板の表面上に形成される。ナノメートル規模の周期的表面レリーフ構造が、基板および／または犠牲層の表面に生成される。次に、１つまたは複数の材料を選択的にエッチングして、複数の実質的に直線状の金属線を形成する。例えば、直線は、薄膜基板を弾力的に延伸して、回復し、前記金属線の形成を可能にすることにより、形成される。
【００１９】
材料層は、フォトリソグラフィ技術で、１つまたは複数の材料のいずれもパターン化することなく、パターン化し、エッチングされる。
本発明の別の実施形態に従うと、ワイヤ・グリッド偏光子は、薄膜基板上に形成された所定の周期Λを有する複数の実質的に直線状の金属線を備える。直線は、長さが約４センチメートル、２０センチメートルまたは４０センチメートルより大きく、幅が約４センチメートル、２０センチメートルまたは４０センチメートルより大きい領域を覆い、周期Λは約１０ナノメートルと約５００ナノメートルの間である。
【００２０】
別の実施形態に従うと、直視型表示装置は、バックライト源、液晶表示装置、およびバックライト源と液晶アレイとの間に配置されたワイヤ・グリッド偏光子を備える。液晶表示装置は、ワイヤ・グリッド偏光子と第２偏光子の間に配置される。第２偏光子は、ワイヤ・グリッド偏光子が透過した光を透過するように構成される。
【００２１】
本発明の以上およびその他の形体は、以下の詳細な説明からさらに明白になる。このような説明には、１組の図面が添付される。記述に対応する図面の数字は、本発明の形体を指し、記述と図面の両方を通して、同じ数字は同じ形体を指示する。
【００２２】
本発明の様々な他の目的、形体および付随の利点は、同じ参照文字が幾つかの図を通して同じ部品または類似部品を指定している添付図面との組合せで考察するとさらによく理解されことが完全に認識されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下の詳細な説明は、例示のために多くの特定の詳細を含むが、以下の詳細の多くの変形物および代替物が本発明の範囲に入ることが、当業者には認識される。したがって、以下で説明する本発明の例示的実施形態は、請求の範囲にある本発明の汎用性を一切失わず、それを制限することもなく記載されている。
【００２４】
本発明の第１の実施形態は、可視および赤外線スペクトルで機能するように適切な周期を有する平行な導体線を特徴とするワイヤ・グリッド偏光子を形成する方法を提供する。必須の小さい周期性を達成するためにフォトリソグラフィに頼る先行技術の技術とは異なり、本発明の方法はフォトリソグラフィを一切使用せず、したがってフォトリソグラフィ工程に付随する結果としてのデバイス・サイズおよび機器の資本経費の制限を受けない。したがって、例えば長さ約１０センチメートル、幅１０センチメートルより大きい大型ワイヤ・グリッド偏光子が作製される。
【００２５】
本明細書では、「フォトリソグラフィ」および「フォトリソグラフィ技術」という用語は通常、自身上に被覆を有するか、有していない基板材料の表面に感光性材料（例えばフォトレジスト）を被覆し、次に明及び暗領域のパターンに露光する工程を指す。感光性材料は、照明に曝された領域では変化し、非露光領域ではほぼ変化しない。露光領域は、その後の現像（溶解）手順で可溶性が上昇する（正のフォトレジスト）か、可溶性が低下する（負のフォトレジスト）。明及び暗領域のパターンは通常（排他的ではないが）、マスク・アライナとして知られる非常に高度な機器と組み合わせて使用されたフォトマスクで形成される。マスク・アライナ（通常は数百万ドル）とそれを収容するために必要な超クリーンルームとは、両方ともスループットが低く、高い費用がかかるので、これは比較的高価な製造工程になる。
【００２６】
本明細書では、「フォトリソグラフィ技術で１つまたは複数の材料をパターン化せずに」という用語は、通常、ワイヤ・グリッド偏光子の金属線の基板をパターン化する工程に、マスク・アライナまたは同様の高度且つ高価な機器を使用する必要がない作製工程を指す。「フォトリソグラフィ技術で１つまたは複数の材料をパターン化せずに」という用語は、１つまたは複数の材料をパターン化するためにマスタを作製するフォトリソグラフィ技術の使用を排除しない、ということに留意されたい。
【００２７】
図５Ａから図５Ｋは、特に可視および赤外線波長で機能するのに適切なワイヤ・グリッド偏光子を形成する本発明の工程を示す。工程は、図５Ａに示すように、応力が付与されない長さ「Ｌ」および適切な弾性率を有するエラストマ材料の薄膜からなる基板５２２を設けることによって開始される。基板５２２に適切なエラストマ薄膜の実施例は、ＳＹＬＧＡＲＤ  １８４という商標でミシガン州ミッドランドのダウ・コーニング社（Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）から商業的に入手可能な１００ミクロンの厚さのポリ（ジメチルシロキサン）の薄膜である。このような材料は、降伏せずにその長さの１００パーセントまで軸方向に延伸できるようにする弾性容量を有するように配合される（降伏せずに２００％延伸を超えることができる配合もある）。本明細書では、「降伏せずに」という用語は、非弾性（つまり永久）変形がないという意味である。対向する単軸延伸力Ｆ１およびＦ２を図５Ｂの基板５２２に印加して、これを「Ｌ’」まで延伸させる。
【００２８】
例示により制限なく図５Ｌで示すように、例えば異なる角速度ω１およびω２で回転する２対の同一サイズのピンチ・ローラのような異なる接線速度で動作する隔置された２対のピンチ・ローラ５４２、５４４に基板５２２を通過させることにより、ロール・ツー・ロール環境で基板に延伸力Ｆ１およびＦ２が印加される。下流のピンチ・ローラ５４４が上流のローラ５４２より高い接線速度を有する場合、２対のピンチ・ローラ５４２、５４４は、基板５２２に沿って長手方向に延伸力が印加される。
【００２９】
図５Ｃでは、応力が付与された基板５２２に、オーバレイ犠牲層５２４を形成する材料を被覆する。犠牲層５２４は、例えば犠牲材料を基板５２２の表面に付着させるか、基板の表面を例えばプラズマまたは他の反応性環境などと作用させて犠牲層５２４を形成するなど、任意の適切な技術で形成される。犠牲層は、好適には約０．０１マイクロメートル（μｍ）と約１０μｍの間、さらに好適には約０．１μｍと約０．５μｍの間の厚さである。犠牲層５２４の材料は、好適には反応性イオン・エッチング工程が容易に可能な水溶性ポリマを含む。（１）反応性エッチング工程が可能であり、（２）以下で説明する剥離工程を実行し、遂行するために適切な溶剤を使用することを条件として、他にも犠牲層５２４に適切な材料がある。
【００３０】
犠牲層５２４に適切な水溶性ポリマは、幾つかのクラスに入り、そこから選択したものを以下に挙げる。
（１）カルボン酸基を含むポリマおよび１価陽イオンを含むその塩：ポリ（アクリル酸）、ポリ（メタクリル酸）、ポリ（マレイン酸）、そのナトリウム塩、カリウム塩、およびアンモニア塩。
（２）アミド基を含むポリマ：ポリ（アクリルアミド）、ポリ（メタクリルアミド）。
（３）ヒドロキシル置換基を有する基を含むポリマ：ポリ（ヒドロキシエチルアクリレート）、ポリ（２−ヒドロキシプロピルメタクリレート）、ポリ（ビニルアルコール）。
（４）多くのエーテル基、および場合によっては何らかのヒドロキシ末端基を含むポリマ：ポリ（エチレングリコール）、ポリ（エチレングリコール）モノメタクリレートのポリマ。
（５）スルホン酸基を含むポリマまたは１価陽イオンを含むその塩：ポリ（スチレンスルホン酸）、ポリ（スチレンスルホン酸、ナトリウム塩）、ポリ（ビニルスルホン酸、ナトリウム塩）。
（６）多くのイミンまたはアミン基を有するポリマ：ポリ（エチレンイミン）、ポリ（ビニルアミン）。
（７）糖基の直鎖であるポリマ：寒天、可溶性澱粉、ヒドロキシエチルセルロース。
（８）アミノ酸の直鎖である、または環化アミノ酸基を有するポリマ：ゼラチン、ポリ（ビニルピロリドン）。
（９）そのナトリウム塩の形態のフェノールホルムアルデヒド樹脂：レゾール。
（１０）水溶性でない単位体を含むものもある共重合体の組合せ：ポリ（アクリルアミドコアクリル酸）、ポリ（マレイン酸コメチルビニルエーテル）、ポリ（ビニルアルコールコビニルアセテート）、ポリ（ビニルピロリドンコビニルアセテート）。
【００３１】
犠牲層５２４は、液体形態で基板５２２に塗布され、その後に空気中で乾燥する。あるいは、犠牲層５２４は、真空蒸発器内で基板５２２に付着させるか、別個の薄膜として形成させ、その後に基板５２２の応力が付与された薄膜に積層される。
【００３２】
図５Ｄに示すように、基板５２２から軸方向の延伸力Ｆ１およびＦ２を除去すると、これが元の長さＬへとほぼ復帰し、犠牲層５２４が座屈する。このような座屈の結果、隆起５２６と谷５２８の平行な列を備える波打ったトポロジを有する。座屈の理論によると、結果として生じるこのような波打ちの周期Λは、以下の関係式に従って求めることができる。
Λ／ｔ＝［π２Ｅ２／６（１−ｖ１２）Ｅ１（δＬ／Ｌ）］。
ここで、
ｔ＝付着した層５２４の厚さ、
Ｅ１＝基板５２２のヤング率、
Ｅ２＝付着した層５２４のヤング率、
ｖ１＝基板薄膜５２２のポアソン比、
Ｌ＝延伸前の基板５２２の元の長さ、
δＬ＝Ｌ’−Ｌは層５２４を付着させる直前に延伸したときの基板薄膜５２２の長さの変化、である。
【００３３】
ヤング率（弾性率と呼ぶこともある）は通常、所与の材料の剛性の尺度を指す。ヤング率、小さい歪みについて、応力（延伸力を延伸力に対して垂直な基板５２２の断面積で割った値）の変化と歪みとの比（δＬ／Ｌ）の限界として定義される。ポアソン比は、他の２方向で薄くなるために材料が１方向に延伸する傾向の尺度である。ポアソン比は、単位幅当たりの横方向収縮を単位長さ当たりの長手方向の延伸で割った値（δＬ／Ｌ）と定義される。
【００３４】
本発明の実施形態は、他の材料および工程を使用して、ワイヤ・グリッド偏光子を作製するために類似の表面トポグラフィを展開する。例えば、Ｎ．ボウデン（Ｂｏｗｄｅｎ）らは「Ｔｈｅ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  ｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｏｒｄｅｒｅｄ，ｓｉｎｕｓｏｉｄａｌ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ  ｂｙ  ｐｌａｓｍａ  ｏｘｉｄａｔｉｏｎ  ｏｆ  ａｎ  ｅｌａｓｔｏｍｅｒｉｃ  ｐｏｌｙｍｅｒ」（Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ第７５巻１７号、１９９９年１０月２５日）で、エラストマ基板のプラズマ表面処理の結果、図５Ｄで示したものと同様の波状表面になる工程を説明しており、参照によって本明細書に組み込まれる。ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）上に波を生成するこのような技術は、浅浮き彫りでパターン化している。ＰＤＭＳを加熱し、その表面を酸素プラズマ中で酸化する。酸化は表面上に薄い合成の珪酸塩層を形成する。ＰＤＭＳが冷めると、これは収縮し、珪酸塩層に圧縮応力が付与される。この応力は、座屈によって緩和され、０．５μｍから１０μｍの波長の波のパターンを形成する。波は、ＰＤＭＳの段または縁部付近で局所的に整列される。波の波長、振幅およびパターンは、ＰＤＭＳの温度および酸化の継続時間を制御することによって制御される。
【００３５】
図５Ｅに示すように、金属または絶縁材料の薄膜からなるマスキング層５３０を、例えば真空蒸着工程などによって、傾斜角５３２で犠牲層５２４の上記トポロジ上に付着させる。図示されるように、その結果として付着したマスキング層５３０は、犠牲層５２４の波打ちの周期Λを繰り返し、それを辿る、交互する厚さの連続体であることを特徴とする。概して、波打つ犠牲層５２４が傾斜角５３２付着物の「風上」側になる重なり部分で、マスキング層５３０の厚さが大きくなり、傾斜付着物の「風下」である犠牲層５２４の区域の重なり部分では、付着厚さが薄くなる。薄い金属層を座屈した表面トポロジに斜めに付着させ、その後破断するまで応力が付与されて平行な金属線を形成するために、周期的により厚くなり、より薄くなる金属層を形成することについては、Ｆ．カッツェンベルク（Ｋａｔｚｅｎｂｅｒｇ）の「Ｃｏｓｔ−Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ  Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｈｉｇｈｌｙ  Ｒｅｇｕｌａｒ  Ｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ  Ｍｅｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ  Ｌａｙｅｒｓ」（Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  第１４巻（２００３年）ＰＰ．１０１９〜１０２２）で教示されている。
【００３６】
本発明の代替実施形態に従うと、マスキング層５３０が最終的にワイヤ・グリッド偏光子の平行な導体線を構成しない場合は、マスキング層５３０として絶縁材料を使用することが可能である。付着するのに好適な金属は、アルミ、銀、ニッケル、銅、タングステン、およびタングステンとチタンの合金を含み、これは全て、低い内部歪みで犠牲層５２４に付着する金属である。マスキング層５３０として付着するのに適切な絶縁材料の例は、塩化ナトリウム、二酸化ケイ素および窒化ケイ素を含むが、それに制限されず、これは全て容易に破断する材料である。入射角５３２は好適には約４５度より大きい。４５度に近い角度の場合、付着した材料は、周期的な表面レリーフ構造に対応して厚くなるか薄くなる領域を有する。例えば図５Ｎに示すような５５度など、４５度より非常に大きい付着角度では、付着した被覆が不連続になり、付着物源に面した波状の面には厚い蓄積領域があり、付着物源に面していない波状の面には付着物が蓄積しない。その結果、幅ｄの空隙５２７だけ隔置された幅ｗを有する材料５２５の付着細片のパターンになる。例示として、このような不連続被覆は、基板表面の周期的レリーフ構造の高さｈが約０．３Λであると形成される。
【００３７】
付着層が不連続ではなく、厚くなり、薄くなるだけの４５度に近い付着角度では、軸方向の力Ｆ１’およびＦ２’が図５Ｆに示すように印加され、エラストマ基板５２２をｌ”まで延伸する。このように基板５２２を延伸した結果、マスキング層５３０は周期的に分布した薄い領域で破断し、間隔５３４だけ隔置されたマスキング層５３０の材料の周期的に分布した平行線のパターンを形成させる。犠牲層５２４は、図５Ｃで示すようにこの時点で（Ｌ’まで）延伸している基板５２２に付着しているので、力Ｆ１’およびＦ２’の結果生じる正味引っ張り力は、最初に印加された力を超えねばならない。というのは、基板５２２の応力が付与された長さＬ”が、犠牲層５２４の破断を生じさせるために、以前の応力が付与された長さＬ’を超えねばならないからである。また、マスキング層の周期的に分布する線の周期は、基板５２２の応力が付与された長さが増加する（Ｌ”対Ｌ’）ので、Λを多少上回る新しい値Λ’になる。
【００３８】
間隔５３４の幅は、好適にはλ／５とλ／１０の間である。ここでλは、本明細書で説明したように製造されるワイヤ・グリッド偏光子で偏光される光または他の放射の特徴的波長である。このような間隔５３４は、本明細書で説明した工程によって形成されるワイヤ・グリッド偏光子の平行な導体（金属）線の幅を決定することが分かる。好適には、平行な導体線の周期は、その結果のデバイスが偏光子として効率的に機能するために、約λ／３以下である。
【００３９】
次に、軸方向の力Ｆ１およびＦ２を加え続け、間隔５３４を維持しながら、デバイスを反応性イオン・エッチング工程にかける。このような工程では、デバイスを真空処理室内に配置し、ここでは反応性イオン・エッチング工程が、間隔５３４によって露出した犠牲層５２４の部分を除去する一方、マスキング層５３０の周期的に分布した部分が犠牲層５２４の下にある部分を保護し、図５Ｇに示す構造を残す。
【００４０】
次に、エラストマ基板５２２を延伸させ続けながら、薄い金属層５３６を表面上に真空蒸着させる。好適には、薄い金属層５３６を形成する蒸発物は通常、基板５２２の表面に当たって、以下で検討するその後の剥離を容易にする。薄い金属層５３６の周期的に分布した部分は、本明細書の工程で形成されるワイヤ・グリッド偏光子の導体線を形成することが分かる。薄い金属層の形成に適切な材料はアルミ、金、銀およびニッケルを含むが、それに制限されない。このような材料はそれぞれ、その他の特徴の中でも問題の波長における良好な反射を特徴とする。図５Ｈに見られるように、薄い金属層５３６は間隔５３４と、犠牲層５２４に重なるマスキング層５３０の周期的に分布した部分とを交互に被覆する。しかし、金属層は、マスキング層５３０の周期的に分布した部分の下で犠牲層５２４の細片の側部が露出するほど、犠牲層の厚さに対して十分に薄い。
【００４１】
図５Ｉで示すように、応力が付与されたデバイスを、犠牲層５２４を溶解可能な溶剤５３８に浸漬する。層５２４が上記検討したように水溶性ポリマを備える場合、水は溶剤の適切な選択肢になる。溶剤は、上述した露出側から犠牲層５２４にアクセスすることができる。その結果、犠牲層５２４の残りの水溶性ポリマ材料が溶解し、重なった層５３０および５３６の剥離を引き起こす。このような工程の結果が、図５Ｊに図示されている。図で見られるように、薄い金属層５３６の周期的に分布した部分のみが残っている。
【００４２】
次に、エラストマ基板５２２をＬ”まで延伸する軸方向の力Ｆ１’およびＦ２’を除去し、剥離工程後に残る薄い金属層５３６の区間に形成された平行な導体層の周期がΛ’からΛの所定の値に低下した状態で、これをほぼ元の寸法に回復させる。その結果のワイヤ・グリッド偏光子が図５Ｋに図示されている。
【００４３】
犠牲層５２４および／または基板５２２上に所望の波状パターンを形成するために、上述した技術には多くの変形物があることが当業者には認識される。例えば図５Ｍに示すように、レジスト５５０の形態の犠牲層を基板の表面上に形成し、ナノインプリント・ローラ５５２を使用して、周期的な表面レリーフ構造でパターン化することができる。ナノインプリント・ローラは、所望のナノメートル規模の周期Λ’を有する複数の直線状の形体５５４を有する。この周期がレジスト５４０に転写される。あるいは、同様の技術を使用して、基板５２２自体をパターン化することができる。
【００４４】
したがって、本発明の以上の実施形態は、（１）薄い座屈層（犠牲層５２４）を形成するために別個の犠牲被覆材料を使用すること、（２）反応性イオン・エッチングによって犠牲被覆材料の一部を選択的に除去すること、（３）最適性能になるように選択された組成および厚さの薄い金属層（薄い金属層５３６）を付着させること、および（４）後に望ましくない構造を除去するために、犠牲層の可溶性を利用する剥離工程を使用することとを特徴とする作製工程を提供することにより、周期が十分に小さいワイヤ・グリッド偏光子の作製を悩ませた問題に取り組んでいる。
【００４５】
また、ステップ・アンド・リピート方式ナノインプリント技術を使用して、（例えば図５Ｄに示すような）周期的な表面レリーフ構造を形成するか、ワイヤ・グリッド偏光子の導体線を形成する。例えば、図６Ａから図６Ｅは、本発明の実施形態を実現するように適応させることができるソフト・ナノインプリント・リソグラフィ技術を示す。このような技術では、その表面上に隆起した形体６０４および空隙６０６のパターンを有するマスタ６０２が作製される。マスタ６０２上の形体のパターンは、エラストマ・スタンプに転写すべきパターンの逆である。好適には、形体のパターンは、および約１０ｎｍと約２００ｎｍの間の幅の形体を有する約２０ｎｍと約５００ｎｍの間のピッチを特徴とする。このような形体は、電子ビーム・リソグラフィを使用して適切な基板に形成することができる。適切な基板の実施例は、例えば下にあるケイ素基板上のポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）のケイ素または薄い（例えば３００ｎｍ）層を含む。
【００４６】
スタンプ６０８は剛性のバックプレーン６１０およびエラストマ層６１２を含む。未硬化状態または部分的に硬化した状態で、エラストマ層６１２は図６Ｂに示すようにマスタ６０２上のパターンに押圧される。エラストマ層６１２はその後に硬化して、マスタ６０２から転写したパターンを固定する。スタンプ６１０と確実かつ再現可能な状態でコンフォーマル・コンタクトさせ、比較的欠陥がない状態でそこから隔置するために、スタンプは比較的低い確定されたヤング率および高い靱性を呈して、脆弱な形体の脆性破壊によって引き起こされる局所的な過負荷および欠陥を回避することが望ましい。スタンプが、十分な弾性挙動を呈して、大幅に（例えば約２５％以上）歪んだ後でもスタンプが元の形状を回復できるようにすることも望ましい。さらに、スタンプ６１０が、低い付着仕事量を呈して、小さい力でのマスタからのスタンプの分離を容易にし、基板への粒子の付着を防止することが望ましい。例示として、エラストマ層６１２は、ポリ（ジメチルシロキサン）などのシロキサンエラストマ材料の層である。エラストマ材料の選択は、印刷すべき形体のサイズにも部分的に依存する。概して、形体が小型化すると、使用するエラストマのヤング率を上げる必要がある。
【００４７】
図６Ｃに示すように、スタンプ６０８のエラストマ層６１２上のパターンは、例えば浸漬するか、インク・パッド（図示せず）と接触させることにより、レジスト６１４で被覆される。好適には、レジストは、基板上に印刷されると自己組織化した単層を形成するタイプである。レジスト６１４の材料の選択は、一部はレジストを印刷すべき基板の材料に、および一部はエラストマ層６１２をレジスト６１４と連結できるか否かに依存する。例示として、アルカンチオールが、金、銀および銅上に自己組織化して稠密に整列した単層を形成し、ＰＤＭＳなどのシロキサンエラストマで作成したスタンプを使用して印刷される。適切なアルカンチオールの例には、ドデカンチオール（ＣＨ３（ＣＨ２）１１ＳＨ）およびヘキサデカンチオール（ＣＨ３（ＣＨ２）１５ＳＨ）が含まれる。
【００４８】
スタンプ６０８のレジスト被覆したエラストマ層６１２を表面に接触させると、レジスト６１４がスタンプ６１４の隆起部分から基板６１５の表面に転写される。その結果、図６Ｄに示すように、基板６１５の表面にレジスト６１４の自己組織化単層のパターンが生じる。例示として、基板６１５はポリマ下層６１８上に金、銅または銀などの金属６１６の層を含む。レジスト６１４に覆われていない基板６１５の部分は、図６Ｅに示すように適切なエッチング工程を使用してエッチングされる。例示として、金は、酸素で飽和した１モル水酸化カリウム（ＫＯＨ）に０．１モル溶液のシアン化物を入れて使用し、エッチングされる。金属層６１６のエッチングは、下にあるポリマ６１８上に隔置された金属線のパターンを形成する。金属線を覆う残りのレジスト６１４がある場合、それは全て除去可能な犠牲層と見なされる。
【００４９】
スタンプ６０８のサイズが制限されている場合は、上述した技術を使用して、図６Ｆに示すようなステップ・アンド・リピート方式リソグラフィの使用を通じて大面積のワイヤ・グリッド偏光子が生成される。特に、スタンプ６０８は基板６１５の一部にレジスト・パターンを印加し、次にレジスト・パターンが繰り返される隣接部分へと移動する。パターンが基板６１５の十分に大きい面積を覆ったら、基板がエッチングされて波状表面パターンを生成する。スタンプ６０８または基板６１５の移動に使用されるステッパは、例えば約１μｍから約２５μｍの間という広範囲のステッピング公差を有してよい。ステッピング公差は、効率の関数であり、欠陥の問題を排除するものではないことが分かる。
【００５０】
図６Ａ〜図６Ｅに示した技術の変形物では、本発明の実施形態に従うナノインプリント・スタンプ式リソグラフィおよび斜め金属付着を使用して、ワイヤ・グリッド偏光子を作製する。特に、ナノインプリント・スタンプ６０８は、図６Ａ〜図６Ｂに関して上記したように作製される。スタンプ６０８は、基板６２０に印刷された場合に自己組織化単層を形成するタイプのレジスト６１４で被覆してよい。スタンプ６０８のレジスト被覆した表面が基板６２０の表面に押圧されると、レジスト６１４のパターンが図６Ｇに示すような透明な基板６２０（例えばガラスまたはポリマ）に転写される。レジストは図６Ｈに示され、図６Ｃに関して上記したようにパターンを形成する。次に、基板６２０はパターン化したレジスト６１４の開口を通じてエッチングされ、基板６２０の表面に周期的なレリーフ構造、つまり図６Ｉに示すような隆起６２１および谷６２３のパターンを残す。これで、金属６２２は傾斜角（例えば図５Ｎに関して上記で検討したように４５度より大きい）で隆起６２１と谷６２３のパターン上に付着される。周期λ、谷の深さおよび斜め付着の角度を適切に選択することにより、斜め付着は、隔置されてワイヤ・グリッド偏光子のワイヤを形成する金属線を有するメタライゼーション６２４のパターンを形成する。
【００５１】
別の代替実施形態では、コンパクト・ディスク（ＣＤ）またはディジタル・ビデオ・ディスク（ＤＶＤ）作製で使用するものと同様な熱間または冷間スタンピング技術を通じて、ワイヤ・グリッド・パターンを変形可能な基板（例えば適切なポリマ）に直接スタンピングするために、マスタが使用される。マスタ上のワイヤ・グリッド・パターンは、そのパターンの電子ビーム・リソグラフィまたはレーザ・エッチングを使用して、高度に研磨してフォトレジストを被覆したガラス・マスタ基板内に作製される。次に、例えば紫外線光でフォトレジストを硬化し、硬化していない部分を洗い流す。次に、ガラス・マスタの表面を、レジストの開口を通してエッチングし、パターンを形成する。次に、金属（例えばニッケルまたは銀のダイ）がガラス・マスタの頂部に電気鋳造される。次に、金属モールドが除去されて、例えばニッケル合金で電気めっきされ、１つまたは複数のスタンパを生成する。スタンパを使用して、ワイヤ・グリッド・パターンをポリマ（例えばポリカーボネート）基板が射出成形され、波状表面が形成される。射出成形は通常、溶融した材料を通常は高い圧力で型に強制的に入れ、次に材料が型のパターンの鏡像の形状をとるように冷却する製造方法を指す。
【００５２】
上記技術により、約２０ナノメートル（ｎｍ）と約５００ナノメートルの間の周期Λを特徴とする大規模ワイヤ・グリッド偏光子を製造することができ、偏光子の金属線は、長さが約４センチメートル（または２０センチメートルまたは４０センチメートル）から約１０キロメートルおよび幅が約４（または２０センチメートルまたは４０センチメートル）から５００センチメートルという寸法を有する基板面積を覆い、金属線は幅が約１０ｎｍから約１００ｎｍ、厚さが約５ｎｍから約１０００ｎｍである。このようなワイヤ・グリッド偏光子は、１平方メートル当たり約１ドルと１平方メートル当たり約１００ドルの間の費用で大量生産することができる。このような規模でワイヤ・グリッド偏光子を製造するための適切な技術がないことが、これまでこのような偏光子を直視型表示装置の用途で使用することを妨害してきた。対照的に、マスク・アライナの使用を含むフォトリソグラフィ技術を使用して作製したワイヤ・グリッド偏光子は、１平方メートル当たり約８０，０００ドルの費用がかかる。
【００５３】
例えば上記述のように製造した大規模ワイヤ・グリッド偏光子は、フラットスクリーン・モニタの液晶表示装置で使用するような直視型表示装置アセンブリに使用される。例えば、図７Ａは、本発明の実施形態に従う改良された直視型ＬＣＤアセンブリ７００Ａを示す。アセンブリ７００では、非偏光７４２はバックライト７０１によって生成され、単純にするためにバックライト７０１には光散乱機能が組み込まれているものと仮定する。非偏光７４２はワイヤ・グリッド偏光子７０２に入射し、その一部は反射し７６０、一部は透過する７８０。透過光７８０は、液晶表示装置（ＬＣＤ）アレイなどの画像生成デバイス７１８を直接照射し、反射面の偏光７６０はバックライト７０１へと戻る。ＬＣＤアレイ７１８は、ワイヤ・グリッド偏光子７０２と、透過光７８０を透過するような方法で配向された偏光軸を有する第２偏光子７２０との間に配置される。
【００５４】
ワイヤ・グリッド偏光子は、所望の偏光面の非常に大きな割合（例えば＞９０％）を透過し、望ましくない偏光面は基本的に透過しない（例えば＜０．０１％）ことが公知である。対照的に、直視型ＬＣＤに使用される先行技術の反射性偏光子の複雑な構造は、望ましくない偏光面のかなりの割合（例えば＞１０％）をＬＣＤアレイへと透過する。したがって、先行技術の反射性偏光子を有するＬＣＤアセンブリでは、図２の２５２で示すような望ましくない偏光面を有するこの透過光を全て除去するために、反射性偏光子の後に２次「クリーンアップ」偏光子が必要である。先行技術の設計で、バックライトと液晶の間にある偏光子のこのようなタンデム構造では、全偏光子が本質的に事実上無効であるので、所望の偏光面の全体的透過は、単一のワイヤ・グリッド偏光子を使用する本発明の実施形態より大幅に低い。所望の偏光面でこのように透過が改善されることは、先行技術の反射性偏光子に対して本発明の光学的効率が改善されることに寄与する２つの要素のうち第１の要素である。
【００５５】
再び図７Ａを参照すると、反射光７６０は、ほぼ独占的に望ましくない偏光面（例えば＞９０％）で構成される。光７６０の偏光面は、バックライト７０１から拡散反射しながらスクランブルされる（つまり反射後は偏光面が保持されない）。偏光がスクランブルされた光７６０Ａは、バックライト７０１で反射すると、再びワイヤ・グリッド偏光子７０２に向かって戻る。適正な偏光面である戻り光７６０Ａの部分は、ワイヤ・グリッド偏光子７０２によって透過され７８０Ａ、望ましくない偏光面は再び反射する（明快さのために、これは図示されない）。先行技術の反射性偏光子に対するワイヤ・グリッド偏光子の改善された選択性は、本発明の改善された光学的効率の第２の要素につながる。先行技術の設計では、反射性偏光子の複雑な構造から反射した光は、望ましくない偏光面とともに、望ましい偏光面の大きい部分を有する。この反射／スクランブル工程では、所望の偏光面がスクランブルされて望ましくない偏光面になり、その後に反射性偏光子によって拒絶（反射）され、それによって反射／スクランブル工程を妨害するはずであり、これも有効性を低下させる。この工程が繰り返され、その度に最初は有用でなかった直交偏光の透過部分が増加する。
【００５６】
図７Ａの直視型表示装置７００には、幾つかの変形物が可能である。例えば図７Ｂに示すように、直視型表示装置７００Ｂは、偏光スクランブル機能を達成するためにバックライト７０１とワイヤ・グリッド偏光子７０２の間に配置された別個の層状拡散器７０４を有する。あるいは図７Ｃに示すように、直視型表示装置７００Ｃは、拡散器７４０、または反射ワイヤ・グリッド偏光子７０２に一体状に組み込まれた同等の機能を有する。
【００５７】
また、幾つかの可能なタイプの偏光子が、検光子と呼ばれることもある第２偏光子７２０として使用される。例えば図７Ｄに示すように、直視型表示装置７００Ｄは、ワイヤ・グリッド偏光子７０２とタンデムの第２偏光子として第２ワイヤ・グリッド偏光子７２１を使用する。しかし図７Ｄに示すように、ワイヤ・グリッド偏光子を前置偏光子として使用する場合、本質的な反射性の性質が重大な問題になる。周囲光源７３０は、前方のワイヤ・グリッド偏光子７２０で強力に反射し、表示装置７００Ｄによって生成されるコントラストを低下させる。したがって、周囲光源７３０からの反射７１０は表示装置７００Ｄから放射される光と競合し、それによって表示装置から生成されるコントラストを大幅に低下させる。したがって、タンデム・ワイヤ・グリッド型偏光子の使用は、表示装置７００Ｅの視認性に悪影響を及ぼすことがある。
【００５８】
２つのタンデム・ワイヤ・グリッド偏光子の代替物として、直視型表示装置７００Ｅは、図７Ｅに示すように、後置偏光子としてのワイヤ・グリッド偏光子７０２とタンデム状に、前置偏光子としてワイヤ吸収型偏光子７２２を使用する。この組合せは革新的である。というのは、ワイヤ・グリッド偏光子７０２の優れた反射偏光能力が、後置偏光機能にとって最適であり、吸収型偏光子７２２の低い反射率が、前置偏光機能にとって最適だからである。
【００５９】
別の代替実施形態では、図７Ｆに示すように、直視型表示装置７００Ｆ内に、従来の第１および第２吸収型偏光子７２２Ａ、７２２Ｂとタンデムにタイル型ワイヤ・グリッド偏光子７３２を使用する。タイル型ワイヤ・グリッド偏光子７３２は、空隙７３６によって隔置されたワイヤ・グリッド部７３４を含む。タイル型ワイヤ・グリッド偏光子７３２は、例えば上記ステップ・アンド・リピート・インプリント・リソグラフィを使用して作製される。例えばＬＣＤ表示装置などの画像生成装置７１８が、従来の表示装置のように２つの吸収型偏光子７２２Ａ、７２２Ｂの間に光路に沿って配置される。この組合せは革新的である。というのは、表示装置産業では、空隙７３６を通る非偏光のせいで、表示装置を見ると偏光「タイル」間の隙間が現れてしまうので、タイル型偏光子は通常、回避すべきものと見なされるからである。したがって、タイル型偏光子の使用は当業者にとって非常に反直感的である。しかし、第２吸収型偏光子７２２Ｂが、空隙７３６を通る非偏光を「クリーンアップ」する。したがって、ワイヤ・グリッド部７３４が相互に十分に近い場合、空隙７３６は商業的に許容可能な表示装置という目的を十分に満たす程度に感知不能である。ワイヤ・グリッド部７３４の間隔は、経験的に決定される。ワイヤ・グリッド区間７３４の間隔は、商業的に入手可能なステップ・アンド・リピート・インプリント・リソグラフィ技術を使用して制御される。
【００６０】
先行技術と比較した本発明の以上の実施形態の重要な革新は、このような直視型表示用途にワイヤ・グリッド偏光子を使用することに留意されたい。この革新は、図２に示した「クリーンアップ」偏光子１１０を削除することができるワイヤ・グリッド偏光子の優れた反射偏光能力のため重要であり、これによってＬＣＤ製造工程を大幅に単純化し、光学効率を改善して、ＬＣＤの費用を削減する。
【００６１】
本発明の実施形態は、大規模ワイヤ・グリッド偏光子の経済的大量生産を可能にする。本発明の実施形態では、極めて小さい周期を必要とする波長において、最小限のエネルギ吸収、温度への不感受性、およびその結果の低いエネルギ消費量および長い寿命という経済性を含む、ワイヤ・グリッド偏光子の性能の利点を実現する。このような偏光子を形成するための先行技術と対照的に、本発明の方法は、小さい表示サイズおよび多大な資本投資を含む、フォトリソグラフィの使用に固有の特徴によって制限されない。
【００６２】
本発明の実施形態は、先行技術の装置の短所を克服する直視型液晶表示装置の偏光子のタイプの最適な組合せを提供する。本発明の実施形態は、先行技術の装置の短所を克服する直視型液晶表示装置の反射偏光子を提供する。本発明の実施形態は、偏光と偏光回復という２つの機能を組み合わせて１つの単純な層にする直視型液晶表示装置の反射偏光子を提供する。このような反射偏光子は、直視型液晶表示装置により効率的である。本発明の実施形態は、十分な表示のコントラストを達成するために別個の偏光子層の使用を回避することにより、ＬＣＤの製造を単純化することもできる。また、本発明の実施形態は、現在の複雑で高価な偏光回復層を単一のワイヤ・グリッド偏光子と交換することによって、ＬＣＤアセンブリの費用を削減することができる。
【００６３】
以上は本発明の好適な実施形態を完全に説明しているが、様々な代替物、改造物および同等物を使用することが可能である。したがって、本発明の範囲は以上の説明を参照して決定されるものではなく、添付の特許請求の範囲およびその十分な範囲の均等物を参照してされるものである。好適であるか否かにかかわらず全ての形体を、好適であるか否かにかかわらず全ての他の形体と組み合わせることができる。添付の特許請求の範囲は、「の手段」という句を使用する任意の請求項で、手段と作用の制限を明示的に挙げていない限り、そのような制限を含むもとのは解釈されない。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】直視型液晶表示装置アセンブリの一部の３次元組立分解図。
【図２】タンデム対の吸収偏光子を使用する直視型表示装置の一部の３次元組立分解図。
【図３Ａ】先行技術の反射型偏光子の実施例の断面図。
【図３Ｂ】先行技術の反射型偏光子の実施例の断面図。
【図４】動作原理を示す先行技術のワイヤ・グリッド偏光子の斜視図。
【図５Ａ】本発明の実施形態に従うエラストマ基板上に複数の実質的に平行な金属線を形成する方法を示す図。
【図５Ｂ】本発明の実施形態に従うエラストマ基板上に複数の実質的に平行な金属線を形成する方法を示す図。
【図５Ｃ】本発明の実施形態に従うエラストマ基板上に複数の実質的に平行な金属線を形成する方法を示す図。
【図５Ｄ】本発明の実施形態に従うエラストマ基板上に複数の実質的に平行な金属線を形成する方法を示す図。
【図５Ｅ】本発明の実施形態に従うエラストマ基板上に複数の実質的に平行な金属線を形成する方法を示す図。
【図５Ｆ】本発明の実施形態に従うエラストマ基板上に複数の実質的に平行な金属線を形成する方法を示す図。
【図５Ｇ】本発明の実施形態に従うエラストマ基板上に複数の実質的に平行な金属線を形成する方法を示す図。
【図５Ｈ】本発明の実施形態に従うエラストマ基板上に複数の実質的に平行な金属線を形成する方法を示す図。
【図５Ｉ】本発明の実施形態に従うエラストマ基板上に複数の実質的に平行な金属線を形成する方法を示す図。
【図５Ｊ】本発明の実施形態に従うエラストマ基板上に複数の実質的に平行な金属線を形成する方法を示す図。
【図５Ｋ】本発明の実施形態に従うエラストマ基板上に複数の実質的に平行な金属線を形成する方法を示す図。
【図５Ｌ】本発明の実施形態に従う基板の延伸を示す概略断面図。
【図５Ｍ】本発明の実施形態に従うナノインプリント・ローラを使用したナノメートル規模の波状表面の形成を示す概略断面図。
【図５Ｎ】約４５度より大きい角度での斜め付着を示す概略断面図。
【図６Ａ】本発明の実施形態に従うナノインプリント・スタンプ・リソグラフィを使用したナノメートル規模の波状表面の形成を示す概略断面図。
【図６Ｂ】本発明の実施形態に従うナノインプリント・スタンプ・リソグラフィを使用したナノメートル規模の波状表面の形成を示す概略断面図。
【図６Ｃ】本発明の実施形態に従うナノインプリント・スタンプ・リソグラフィを使用したナノメートル規模の波状表面の形成を示す概略断面図。
【図６Ｄ】本発明の実施形態に従うナノインプリント・スタンプ・リソグラフィを使用したナノメートル規模の波状表面の形成を示す概略断面図。
【図６Ｅ】本発明の実施形態に従うナノインプリント・スタンプ・リソグラフィを使用したナノメートル規模の波状表面の形成を示す概略断面図。
【図６Ｆ】本発明の実施形態に従うステップ・アンド・リピート方式ナノインプリント・スタンプ・リソグラフィを使用したワイヤ・グリッド偏光子のナノメートル規模のレリーフ構造表面の形成を示す３次元概図。
【図６Ｇ】本発明の実施形態に従うナノインプリント・スタンプ・リソグラフィおよび斜め金属付着を使用したワイヤ・グリッド偏光子の形成を示す概略断面図。
【図６Ｈ】本発明の実施形態に従うナノインプリント・スタンプ・リソグラフィおよび斜め金属付着を使用したワイヤ・グリッド偏光子の形成を示す概略断面図。
【図６Ｉ】本発明の実施形態に従うナノインプリント・スタンプ・リソグラフィおよび斜め金属付着を使用したワイヤ・グリッド偏光子の形成を示す概略断面図。
【図６Ｊ】本発明の実施形態に従うナノインプリント・スタンプ・リソグラフィおよび斜め金属付着を使用したワイヤ・グリッド偏光子の形成を示す概略断面図。
【図７Ａ】本発明の実施形態に従うワイヤ・グリッド偏光子がある直視型液晶表示装置アセンブリの３次元概図。
【図７Ｂ】本発明の実施形態に従うワイヤ・グリッド偏光子がある直視型液晶表示装置アセンブリの３次元概図。
【図７Ｃ】本発明の実施形態に従うワイヤ・グリッド偏光子がある直視型液晶表示装置アセンブリの３次元概図。
【図７Ｄ】本発明の実施形態に従うワイヤ・グリッド偏光子がある直視型液晶表示装置アセンブリの３次元概図。
【図７Ｅ】本発明の実施形態に従うワイヤ・グリッド偏光子がある直視型液晶表示装置アセンブリの３次元概図。
【図７Ｆ】本発明の実施形態に従うタイル張りされたワイヤ・グリッド偏光子がある直視型液晶表示装置アセンブリの３次元概図。
【図１】
2008522226.tif 000003
【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
2008522226.tif 000006
【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図５Ｆ】
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【図５Ｇ】
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【図５Ｈ】
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【図５Ｉ】
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【図５Ｊ】
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【図５Ｋ】
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【図５Ｌ】
2008522226.tif 000019
【図５Ｍ】
2008522226.tif 000020
【図５Ｎ】
2008522226.tif 000021
【図６Ａ】
2008522226.tif 000022
【図６Ｂ】
2008522226.tif 000023
【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図６Ｆ】
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【図６Ｇ】
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【図６Ｈ】
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【図６Ｉ】
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【図６Ｊ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
2008522226.tif 000033
【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図７Ｅ】
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【図７Ｆ】
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