(57)【要約】  ワイヤグリッド偏光子は、薄くしたがって可撓性のガラス基板（１０２）と、ガラス基板の少なくとも一部分に亘って配置された光学樹脂層（１２０）とを含み、光学樹脂層は、基部およびその基部から伸展する複数のリブを含み、複数のリブの個々のリブが、約４０ｎｍから２４０ｎｍのピッチで相互に間隔を空けて配置されており、複数のリブの個々のリブが、隣接するリブ間の隙間を画定し、いずれの隙間も、ワイヤグリッド偏光子の長さに亘って、１０マイクロメートルを超えていない。
2018537713.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤグリッド偏光子を形成するための方法であって、前記方法が、
ガラスウェブの表面に光学樹脂層を塗布する工程と、
前記光学樹脂層を外周の少なくとも一部分の周りに伸展している複数の突起を含む複製ローラーの前記外周と接触させる工程と、
前記光学樹脂層を硬化させる工程と
を含む、方法。
【請求項２】
前記光学樹脂層を塗布する前に前記ガラスウェブにタイコート層を塗布する工程をさらに含み、前記タイコート層が前記ガラスウェブと前記光学樹脂層の間に配置されている、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記光学樹脂層の上に反射材料を蒸着させる工程をさらに含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記複製ローラーの前記外周の少なくとも一部分の周りに前記ガラスウェブを導くことで、前記光学樹脂層を、前記外周全体より短い前記外周の弧長に沿って、前記複製ローラーの前記外周に接触させる工程をさらに含む、請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記光学樹脂層を接触させる工程が、前記光学樹脂層で複数のリブを形成する工程をさらに含み、前記複数のリブの個々のリブが、約４０ｎｍから２４０ｎｍのピッチで相互に間隔を空けて配置されており、前記複数のリブの前記個々のリブが、前記ワイヤグリッド偏光子の長さに亘って、隣接するリブ間の隙間を１０μｍ以下に画定する、請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記硬化の工程が、前記ガラスウェブの背面から前記光学樹脂層を電磁放射線に曝露させる工程を含む、請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
バッチ材料を溶解して溶融ガラスを形成する工程と、
前記溶融ガラスを前記ガラスウェブに形成する工程と、
前記ガラスウェブを運搬方向に移動する工程と
をさらに含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
ワイヤグリッド偏光子であって、
ガラスウェブと、
前記ガラスウェブの少なくとも一部分に亘って配置された光学樹脂層と、
を含み、前記光学樹脂層が、
基部と、
前記基部から伸展する複数のリブと、
を含み、前記複数のリブの個々のリブが、約４０ｎｍから２４０ｎｍのピッチで相互に間隔を空けて配置されており、前記複数のリブの前記個々のリブが隣接するリブ間の隙間を画定し、各隙間が前記ワイヤグリッド偏光子の長さに亘って１０μｍ以下である、ワイヤグリッド偏光子。
【請求項９】
前記ワイヤグリッド偏光子の前記長さが１２７ｃｍより長い、請求項８に記載のワイヤグリッド偏光子。
【請求項１０】
前記複数のリブの前記個々のリブ間の前記ピッチが、約２００ｎｍである、請求項８または９に記載のワイヤグリッド偏光子。
【請求項１１】
前記隙間のいずれもが、前記ワイヤグリッド偏光子の前記長さに亘って１μｍを超えない、請求項８から１０のいずれか１項に記載のワイヤグリッド偏光子。
【請求項１２】
前記ワイヤグリッド偏光子の前記長さに亘って前記ガラスウェブの底面と前記複数のリブの上面の間で測定した前記ワイヤグリッド偏光子の平面度公差が、約１μｍ未満である、請求項８から１１のいずれか１項に記載のワイヤグリッド偏光子。
【請求項１３】
前記ガラスウェブと前記光学樹脂層の間に配置されたタイコート層をさらに含む、請求項８から１２のいずれか１項に記載のワイヤグリッド偏光子。
【請求項１４】
前記複数のリブの前記個々のリブ間の幅が、約２０ｎｍから１２０ｎｍの間である、請求項８から１３のいずれか１項に記載のワイヤグリッド偏光子。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本願は、２０１５年１１月２３日に提出された米国仮特許出願第６２／２５８，７７７号に米国特許法第１１９条に基づく優先権の恩典を主張し、その内容に依拠するものであり、同出願は引用により全文が本明細書に組み込まれている。
【技術分野】
【０００２】
本明細書は、概してワイヤグリッド偏光子、より詳細にはシームレスワイヤグリッド偏光子に関するものである。シームレスワイヤグリッド偏光子を製造するための方法および工具を含む装置についても記載している。
【背景技術】
【０００３】
液晶式表示装置（ＬＣＤ）は、選択的に光を液晶表示装置に通す液晶を含む。作動時に、液晶表示装置は、光を発生させ液晶材料を含む画素の方へ導く照明または背面照明を含んでもよい。照明または背面照明は、白色光、すなわち電磁スペクトルの異なる波長の組合せを含む光を生成することができる。背面照明からの光は、液晶表示装置の個々の画素に到達する前に偏光してもよく、個々の画素の液晶材料は、背面照明からの偏光が個々の画素を通過できるように選択的に配向してもよく、あるいは偏光が個々の画素を通過するのを防ぐように選択的に配向してもよい。
【０００４】
液晶表示装置は、背面照明からの光の波長を吸収する偏光フィルターを含む場合があり、吸収された波長は、背面照明からの消費エネルギーを表している。いくつかの偏光フィルターは、反射した波長の光と関連するエネルギーを再利用できるように、フィルターを通過しない波長の光を反射することができる。従来の反射偏光フィルターは、二軸配向フィルムの複数の層から形成してもよく、あるいは微細複製工程の一部として継目のある工具を用いて形成してもよい。ただし、複数層のフィルムから形成される反射偏光フィルターは、生産コストが高く、温度勾配に影響され易いことでフィルターの変形を招く場合があり、反射偏光フィルターの大きさ、およびそれに追随して液晶表示装置の大きさをも制限してしまうことがある。継目のある工具で形成される偏光フィルターでは、工作の継目によって、目に見える切れ目が偏光フィルターに形成されることがあり、反射偏光フィルター、およびそれに追随して液晶表示装置の大きさを制限してしまう場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、シームレスワイヤグリッド反射偏光子を製造するための代替的な装置および方法が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施形態では、ワイヤグリッド偏光子はガラスウェブと、ガラスウェブの少なくとも一部分に亘って配置された光学樹脂層とを含み、光学樹脂層は基部と、基部から伸展している複数のリブを含み、複数のリブの個々のリブは、約４０ナノメートル（ｎｍ）から２４０ｎｍのピッチで相互に間隔を置いて配置されており、複数のリブの個々のリブは、隣接するリブ間の隙間を画定し、各々の隙間はワイヤグリッド偏光子の長さに亘って、１０マイクロメートル（μｍ）以下である。リブは、例えば、平行する線形配列のリブを含んでもよい。
【０００７】
別の実施形態では、ワイヤグリッド偏光子の形成方法は、ガラスウェブを運搬方向に移動する工程と、ガラスウェブに亘って光学樹脂層を塗布する工程と、光学樹脂層を、外周の少なくとも一部分の周りに伸展する複数の突起を含む複製ローラーの外周と接触させる工程と、光学樹脂層を硬化させる工程とを含む。
【０００８】
別の実施形態では、複製ローラーは、外周と、複製ローラーの外周の周りに伸展する複数の突起を含み、複数の突起の個々の突起は、約４０ｎｍから２４０ｎｍのピッチで相互に間隔を置いて配置されている。複数の突起の個々の突起は、隣接する突起間の隙間を画定しており、隙間はいずれも、複製ローラーの外周の周りにおいて１０μｍを超えない。突起は、例えば、線形突起の配列、例えば、ローラーの回転軸と平行に伸展する線形突起の配列を含んでもよい。
【０００９】
さらに別の実施形態では、複製ローラーを形成する方法は、ローラーの外周をフォトレジスト層で被覆する工程と、フォトレジスト層の部分を第１の強度の電磁放射線の曝露させる工程と、フォトレジスト層の他の部分を、第１の強度の電磁放射線のより弱い第２の強度の電磁放射線に曝露させる工程とを含む。
【００１０】
実施形態の追加の特徴および長所は、以下の詳細な記述に記載しており、当業者においては、一部はその記述から容易に理解され、あるいは以下の詳細な記述、請求項ならびに添付の請求項を含む本明細書に記載の実施形態を実行することにより認識されるであろう。
【００１１】
前述の全般的な記述および下記の詳細な記述のいずれもが、様々な実施形態について記載しており、特許請求される主題の本質および特徴を理解するための概要および骨子を提供することを意図したものであることが理解されるべきである。添付の図面は、様々な実施形態の更なる理解をもたらすために含まれており、本明細書に組み入れられ、その一部を構成している。図面は、本明細書に記載する様々な実施形態を示しており、その記述と共に、特許請求される主題の原理および動作の説明に役立っている。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本明細書に図示し記載した１つ以上の実施形態に係るワイヤグリッド偏光子の概略図である。
【図２】図２は、本明細書に図示し記載した１つ以上の実施形態に係る、断面２−２に沿った図１のワイヤグリッド偏光子の概略断面図である。
【図３】図３は、本明細書に図示し記載した１つ以上の実施形態に係る、複製ローラーを含むガラス製造装置の概略図である。
【図４】図４は、本明細書に図示し記載した１つ以上の実施形態に係る、図３の複製ローラーおよびガラス製造装置の一部分の概略側面図である。
【図５】図５は、本明細書に図示し記載した１つ以上の実施形態に係る、図４の複製ローラーの拡大概略側面図である。
【図６】図６は、本明細書に図示し記載した１つ以上の実施形態に係る、図４の位相偏移マスクおよび複製ローラーの外周の概略図である。
【図７Ａ】図７Ａは、本明細書に図示し記載した１つ以上の実施形態に係る、図６の位相マスク、および複製ローラーの外周の断面の概略図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、本明細書に示し記載した１つ以上の実施形態に係る、位相マスクを通過し図７Ａの複製ローラーの外周に入射するエネルギーの波長の強度およびピッチの表記の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
ここで、ワイヤグリッド偏光子を製造する装置および方法の実施形態について詳細に参照する。可能な限り、図面の全体を通じて、同一または類似の部品を参照する場合に、同じ参照番号を使用する。図１および図２は、ガラスウェブ上のワイヤグリッド偏光子を示している。ワイヤグリッド偏光子は、ガラスウェブ上に光学樹脂層を蒸着させ、複製ローラーで光学樹脂層上にリブを形成することで、ガラスウェブ上に製作してもよい。反射体を、リブ上に後で蒸着させて、ワイヤグリッド偏光子を形成してもよい。実施形態では、複製ローラーは、複製ローラーの外周の周りに伸展する複数の突起を含む。光学樹脂層と接触することで、複製ローラーを用いて光学樹脂層上に連続的にリブを形成することができ、それによりワイヤグリッド偏光子を連続的に製作することができる。位相マスクリソグラフィー法を用いて、複製ローラー上の複数の突起の個々の突起間の幅およびピッチが、ワイヤグリッド偏光子のリブと一致するように、ワイヤグリッド偏光子の外周上に複数の突起を形成してもよい。位相マスクリソグラフィー法により形成された複製ローラーを利用することにより、ワイヤグリッド偏光子のリブの寸法に関する公差とワイヤグリッド偏光子の平面度とを制御することができるため、不適合なパーツおよび製造コストを低減する。ワイヤグリッド偏光子ならびにワイヤグリッド偏光子を連続的に製造するための方法および装置を、添付の図面を具体的に参照しつつ、本明細書においてより詳細に記載する。
【００１４】
本明細書において用いる場合、用語「長手方向」とは、ワイヤグリッド偏光子の製作に用いられるワイヤグリッド偏光子と構成要素の前後方向（すなわち、図示における±Ｘ方向）を指す。用語「側方向」とは、ワイヤグリッド偏光子の組立に用いられるワイヤグリッド偏光子と構成要素の横方向（すなわち、図示における±Ｙ方向）を指し、長手方向に横切る方向である。用語「垂直方向」とは、ワイヤグリッド偏光子の製作に用いられるワイヤグリッド偏光子と構成要素の上下方向（すなわち、図示における±Ｚ方向）を指す。
【００１５】
範囲は、本明細書では、「およその」１つの特定の値から、および／または「およその」別の特定の値までとして表現可能である。そのような範囲を表現する場合、別の実施形態は、１つの特定の値からおよび／または他の特定の値までを含む。同様に、値を近似値として表現する、例えば、先行詞「およそ」を用いる場合、特定の値が別の実施形態を形成することが理解されよう。範囲の各々の端点は、他の端点に関連して、および他の端点と関係なく意味を有することがさらに理解されよう。
【００１６】
別段の明示がない限り、本明細書に示すいかなる方法もその工程が特定の順番で行われることが求められることを意図するものではなく、いかなる装置も特定の配向が求められることを意図するものではない。したがって、方法の請求項は実際にその工程が従うべき順番を詳述するものではなく、あるいは装置の請求項は実際に個々の構成要素の順番または配向を詳述するものではなく、もしくは請求項や明細書において、工程が特定の順番に限られるべきとの別段の特別な記載がない限り、あるいは装置の構成要素の特定の順番または配向を詳述していない場合、いかなる点においても、順番または配向が推測されることを意図するものでは全くない。このことは、工程の配置、作業の流れ、構成要素の順番、または構成要素の配向に関するロジックの問題、文法的構成または句読法に由来する明白な意味、ならびに本明細書に記載する実施形態の数または種類などの解釈におけるあらゆる可能な黙示的基準に当てはまる。
【００１７】
本明細書で用いる場合、単数形の不定冠詞「ａ」、「ａｎ」および定冠詞「ｔｈｅ」は、文脈に別段の明確な指示がない限り、複数の対象物も含む。したがって、例えば、「１つの（ａ）」構成要素についての言及は、文脈で別段の明確な示唆がない限り、そのような構成要素の２つ以上を有する態様を含む。
【００１８】
図１を参照すると、ワイヤグリッド偏光子１００が概略的に示されている。ワイヤグリッド偏光子１００は、ガラスウェブ１０２、ガラスウェブ１０２上に配置された光学樹脂層１２０、および光学樹脂層１２０上に配置された複数の反射体１３０を含む。ワイヤグリッド偏光子１００は、光学樹脂層１２０とガラスウェブ１０２の間の接着を促すべく、光学樹脂層１２０とガラスウェブ１０２の間に配置されたタイコート層１１０を任意に含んでもよい。
【００１９】
ガラスウェブ１０２、タイコート層１１０および光学樹脂層１２０は、透明または光透過性の材料を含む。例えば、実施形態では、ガラスウェブ１０２、タイコート層１１０および光学樹脂層１２０は、可視スペクトルの８５％に亘って波長の少なくとも８５％の光の透過を可能にする。実施形態では、本明細書でより詳細に記載するように、ガラスウェブ１０２はダウンドロー法によって形成し得るガラスウェブを含む。ガラスウェブ１０２は、ヤング率が約７０ギガパスカル（ＧＰａ）から約８０ＧＰａで熱膨張係数（ＣＴＥ）が約１ｐｐｍ／℃から約５ｐｐｍ／℃であるガラス材料から形成することができる。熱膨張係数が約１ｐｐｍ／℃から約５ｐｐｍ／℃のガラス材料でガラスウェブ１０２を形成することにより、ガラスウェブ１０２は温度勾配に曝露した場合、ワイヤグリッド偏光子１００を液晶表示装置の構成要素として利用する場合などに、ワイヤグリッド偏光子１００の寸法安定性を維持することができる。
【００２０】
実施形態では、タイコート層１１０は、シリコーンやシロキサンベースなどの材料を含んでもよい。光学樹脂層１２０は、ポリ（メチルメタクリレート）、ポリウレタン、ポリカーボネートなどの熱可塑性材料または熱硬化性樹脂で形成する場合があり、硬化前に低い粘性を有する紫外線硬化型の熱硬化性材料を含んでもよい。
【００２１】
複数の反射体１３０は、光の透過を阻害する反射材料を含むことができる。実施形態では、反射体１３０は、アルミニウムなどの金属被覆で形成する場合がある。複数の反射体１３０は、ワイヤグリッド偏光子１００を跨いで横方向に伸展し、複数の反射体１３０の個々の反射体は、長手方向に相互に分離されている。
【００２２】
図２を参照すると、ワイヤグリッド偏光子１００の断面図は、図１の断面２−２に沿って示されている。ガラスウェブ１０２は、垂直方向に測定した厚さ１０を有する、ワイヤグリッド偏光子１００の背面と称する場合がある底面１０３を有する平面ウェブを含む。実施形態では、厚さ１０は、端点を含めて、約１００μｍから約２００μｍとすることができる。垂直方向に測定した比較的小さい厚さ１０により、ガラスウェブ１０２を可撓性にすることが可能となるため、本明細書でさらに詳細に記載するように、ガラスウェブ１０２をロールまたはスプール上に巻き付けることができ、ワイヤグリッド偏光子１００を連続運搬法またはロールツーロール法で加工および製作することが可能になる。
【００２３】
任意選択のタイコート層１１０は、存在する場合、ガラスウェブ１０２と光学樹脂層１２０の間に位置する。タイコート層１１０は、垂直方向に測定される厚さ１２を含む。実施形態では、タイコート層１１０の厚さ１２は、端点を含めて約０．１μｍから約２．０μｍとすることができる。いくつかの実施形態では、タイコート層１１０の厚さ１２を、端点を含めて約０．７μｍから約０．８μｍの範囲としてもよい。
【００２４】
光学樹脂層１２０は、ガラスウェブ１０２上および／または任意選択のタイコート層１１０上に配置され、基部１２２と基部１２２から直交して上方に、すなわち図２における垂直方向に伸展する複数のリブ１２４を含む。光学樹脂層１２０は、基部１２２で垂直方向に測定された厚さ１４を含み、複数のリブ１２４の個々のリブは、各々、垂直方向に測定された厚さ１６を含み、厚さ１６は厚さ１４より分厚い。実施形態では、基部１２２での厚さ１４は、約１００ｎｍであり、複数のリブ１２４での厚さ１６は、約２００ｎｍである。別言すると、いくつかの実施形態では、複数のリブ１２４の個々のリブは、基部１２２より上で垂直方向に１００ｎｍ伸展することができる。いくつかの実施形態では、基部１２２の厚さ１４は、約９５ｎｍから約１０５ｎｍの間であり、複数のリブ１２４の厚さ１６は、約１９０ｎｍから２１０ｎｍの間である。他の実施形態では、基部１２２の厚さ１４は、約９０ｎｍから約１１０ｎｍの間であり、複数のリブ１２４の厚さ１６は、約１８０ｎｍから２２０ｎｍの間である。
【００２５】
実施形態では、複数のリブ１２４の個々のリブの厚さ１６、タイコート層１１０の厚さ１２、およびガラスウェブ１０２の厚さ１０は、長手方向にワイヤグリッド偏光子１００の長さ２８に沿って測定する場合、実質的に均一である。特に、ワイヤグリッド偏光子１００の長さ２８に沿って、複数のリブ１２４、タイコート層１１０およびガラスウェブ１０２は、ガラスウェブ１０２の底面１０３と複数のリブ１２４の上面１２５との間で測定した場合に、平面度公差が約１μｍ未満であってもよい。実施形態では、ワイヤグリッド偏光子１００の長さ２８は、それに沿って平面度公差が測定され、約１２７ｃｍより長くてもよい。他の実施形態では、ワイヤグリッド偏光子１００の長さ２８は、それに沿って平面度公差が測定され、約１５２ｃｍより長くてもよい。ワイヤグリッド偏光子１００の平面度の偏差を制限することにより、ワイヤグリッド偏光子１００において平面度の偏差によって生じる目に見える欠陥、例えばワイヤグリッド偏光子１００を液晶表示装置に利用する場合に目に見え得る欠陥が、低減される場合がある。
【００２６】
複数のリブ１２４の個々のリブは、前面１２６、および前面１２６から長手方向に間隔を置いて配置された背面１２８を含む。複数のリブ１２４の個々のリブは、長手方向に前面１２６と背面１２８との間で測定された幅１８を有し、複数のリブ１２４の各々のリブは、後に続く隣接するリブ１２４の個々の前面１２６間で長手方向に測定されたピッチ２０によって隣接するリブと分離されている。いくつかの実施形態では、複数のリブ１２４の個々のリブ間のピッチ２０は、約２００ｎｍであり、複数のリブ１２４の個々のリブ間の幅１８は、約１００ｎｍである。換言すれば、複数のリブ１２４の個々のリブ間の幅１８は、複数のリブ１２４の個々のリブ間の隙間２２とほぼ同じである。
【００２７】
いくつかの実施形態では、複数のリブ１２４の個々のリブ間の幅１８は、約２０ｎｍから約１２０ｎｍの間であり、複数のリブ１２４の個々のリブ間のピッチ２０は、端点を含めて約４０ｎｍから約２４０ｎｍの間である。個々のリブ間のピッチ２０と個々のリブ間の幅１８は、幅１８とピッチ２０との比率が約１：２となるように選択してもよい。幅１８およびピッチ２０を、幅１８とピッチ２０との比率が約１：２となるように選択することで、ワイヤグリッド偏光子を液晶表示装置に利用する場合、ワイヤグリッド偏光子１００が所望のコントラスト比をもたらすことができる。図２の実施形態では、複数のリブ１２４は、矩形の断面図または正方形を含むものとして示しているが、複数のリブ１２４は、ワイヤグリッド偏光子１００に入射する光の選択的な偏光を補助すべく、波形または三角形を含むがこれらに限定されないあらゆる適切な形状を含められることが理解されるべきである。
【００２８】
実施形態では、複数のリブ１２４の個々のリブは、周期的に間隔を置いて配置される、および複数のリブ１２４の個々のリブ間のピッチ２０および隙間２２は、長手方向にワイヤグリッド偏光子１００の長さ２８に沿って測定する場合、概して均一である。例えば、実施形態では、隙間２２は、隣接するリブ間の隙間２２の各々が、ワイヤグリッド偏光子１００の長さ２８に沿って測定する場合に約１０μｍ以下となるような公差を有してもよい。いくつかの実施形態では、隙間２２は、隣接するリブ間の隙間２２の各々が、ワイヤグリッド偏光子１００の長さ２８に沿って測定する場合に約１μｍ以下となり得るような公差を有する。他の実施形態では、隙間２２は、隣接するリブ間の隙間２２の各々が、ワイヤグリッド偏光子１００の長さ２８に沿って測定する場合に約０．５μｍ以下となるような公差を有する。
【００２９】
ワイヤグリッド偏光子の長さ２８に沿って、複数のリブ１２４の個々のリブ間の隙間２２は、複数のリブ１２４が概して平行となるように、横方向に各々の個々の隙間２２に沿って概して一様であってもよい。例えば、一実施形態では、隙間２２は、平均幅が約１０μｍを超える部分が横方向に約１０μｍを超えて伸展する部分では、隙間２２のいずれの部分も平均幅が約１０μｍを超えないように公差を有してもよい。別の実施形態では、隙間２２は、平均幅が約１μｍを超える部分が横方向に約１０μｍを超えて伸展する部分では、隙間２２のいずれの部分も平均幅が約１μｍを超えないように公差を有してもよい。別の実施形態では、隙間２２は、平均幅が約０．５μｍを超える部分が横方向に約１０μｍを超えて伸展する部分では、隙間２２のいずれの部分も平均幅が約０．５μｍを超えないように公差を有してもよい。
【００３０】
実施形態では、隙間２２の公差が測定されるワイヤグリッド偏光子１００の長さ２８は、約１２７ｃｍより長くてもよい。他の実施形態では、隙間２２の公差が測定されるワイヤグリッド偏光子１００の長さ２８は、約１５２ｃｍより長くてもよい。複数のリブ１２４の隣接するリブ間の隙間２２の大きさを制限することにより、ワイヤグリッド偏光子１００を液晶表示装置の構成要素として利用する場合に、ワイヤグリッド偏光子１００の隙間２２の大きさにおける偏差によって生じる目に見える欠陥を低減することができる。
【００３１】
上述のように、複数の反射体１３０は、光学樹脂層の複数のリブ１２４に配置される。複数の反射体１３０は、選択的に、電界が複数の反射体１３０と垂直な電界を有する光の波にワイヤグリッド偏光子１００を通過させつつ、複数の反射体１３０と平行な電界を有する光の波を反射させることができる。
【００３２】
再び図１を参照すると、動作時、非偏光３０は、入射角３１でワイヤグリッド偏光子１００に入射する。入射角３１は任意の適切な角度を含んでもよく、入射角３１はゼロ、すなわち非偏光３０がワイヤグリッド偏光子１００の表面に直角であってもよいことが理解されるべきである。非偏光３０の反射部分３２は、ワイヤグリッド偏光子１００から反射し、一方で非偏光３０の透過部分３４は、ワイヤグリッド偏光子１００を通って透過する。反射部分３２は、複数の反射体１３０と平行な電界を有する光波を含んでもよく、一方で透過部分は、複数の反射体１３０と垂直な電界を有する光波を含む。このようにして、ワイヤグリッド偏光子１００は、ワイヤグリッド偏光子１００を液晶表示装置の構成要素として利用する場合に、後に液晶表示装置の画素に導かれ得る偏光を選択的に透過可能とすることができる。
【００３３】
図１および図２のワイヤグリッド偏光子１００を製造する方法について、ここで、図３から図６Ｂを参照して説明する。
【００３４】
実施形態では、ガラスウェブ１０２はガラスリボンを含む場合がある。ガラスは、概して脆性材料として知られおり、非可撓性で、引っ掻き傷、剥離、破断を招きやすいが、断面（例えば厚さ）が薄いガラスは、実際には極めて可撓性となり得る。長い薄板またはウェブ状のガラスは、まさに紙やプラスチックフィルムのように、ロールに巻き付けたり、巻き取ったりすることが可能である。
【００３５】
最初に図３を参照すると、ガラス製造装置２００は、溶解槽２１０、清澄槽２１５、混合槽２２０、吐出槽２２５およびフュージョンドロー装置（ＦＤＭ）２４１を含む場合がある。ガラスバッチ材料は、矢印２１２で示すように、溶解槽２１０に導入される。バッチ材料は、溶融ガラス２２６を形成するために溶解される。清澄槽２１５は、接続管２２１を通して溶解槽２１０からの溶融ガラス２２６を受け入れる高温処理領域を有し、清澄槽２１５で溶融ガラス２２６から泡が取り除かれる。清澄槽２１５は、接続管２２２によって混合槽２２０と流体連通している。混合槽２２０は、接続管２２７によって吐出槽２２５と流体連通している。
【００３６】
吐出槽２２５は、下降管２３０を通じてフュージョンドロー装置２４１に溶融ガラス２２６を供給する。フュージョンドロー装置２４１は、インレット２３２、形成槽２３５および引出ロール組立体２４０を備えている。図１０に示すように、下降管２３０からの溶融ガラス２２６は、形成槽２３５に至るインレット２３２に流れ込む。形成槽２３５は、トラフ２３７内に流入した後溢れ出て、２つの側部２３８ａおよび２３８ｂを流れ落ち、側部２３８ａと２３８ｂが収束する主根部２３９の下で融合する前に、溶融ガラス２２６を受け入れる開口２３６を含む。溶融ガラス２２６の２つの溢流は、引出ロール組立体２４０によって下方に引き出される前に、再び一つになって（例えば、融合して）、図３に図示する実施形態のガラスウェブであるガラスウェブ１０２を形成する。ガラスウェブは粘性または粘弾性状態のままであるため、寸法変化が生じ易くなっている。ガラスウェブの寸法変化を抑えるために、引出ロール組立体２４０は、ガラスウェブが形成槽２３５から連続して形成されるため、ガラスウェブに張力をかけることで、ガラスウェブを「引き出す」。「引き出す」という用語は、本明細書で用いる場合、ガラスウェブが粘性または粘弾性状態にある間にガラス製造装置２００を通してガラスウェブを移動させることを指す。ガラスウェブは、応力および平面性がガラスウェブに付与され、ガラスウェブが弾性状態に変化する「硬化ゾーン」で粘弾性変化を遂げる。
【００３７】
本明細書に記載するようなフュージョンドロー装置を利用してガラスウェブ１０２を形成してもよいが、ガラスウェブを形成するための他の工程および方法も企図される。例えば、限定されるものではないが、「再引出し」法を用いて、またはフロートガラス法を用いて、ガラスウェブを形成してもよい。「再引出し」法（図示せず）では、「予備成形」ガラス板の表面に熱を加えてもよい。「予備成形」ガラス板を加熱する際に、「予備成形」ガラス板を引き出して、「予備成形」ガラス板の厚さを薄くして、ガラスウェブを形成してもよい。フロートガラス方法（図示せず）では、溶融ガラスを、溶融金属、例えば溶融スズのベッドに亘って「浮遊」させてもよい。溶融ガラスが溶融金属に亘って浮遊するとき、溶融ガラスは、溶融金属上で拡散してガラスリボンを形成し、ガラスリボンは実質的に均一な厚さを有する。ガラスリボンは、次いで、溶融金属のベッドから引出し冷却して、ガラスウェブを形成してもよい。
【００３８】
引き続き図３を参照すると、ガラスウェブが引出ロール組立体２４０を出るとき、ガラスウェブは弾性状態である。一実施形態では、ガラスウェブ１０２が硬化ゾーンを通過した後、ガラスウェブ１０２は運搬方向１０７に移動し、処理されてワイヤグリッド偏光子１００が製造される。別法として、ガラスウェブ１０２が硬化ゾーンを通過した後、ガラスウェブ１０２はスプール（図示せず）によって巻き取ってもよく、ワイヤグリッド偏光子１００は、ロールツーロール法などの、後に続く運搬工程で形成してもよい。ロールツーロール法では、ガラスウェブ１０２を、投入スプールから解き、運搬方向１０７に運び、ワイヤグリッド偏光子１００を形成する処理をした後に、出力スプールの周りに巻き戻すことができる。
【００３９】
ここで図４を参照すると、ガラスウェブ１０２が運搬方向１０７に移動するとき、アプリケーター３５０は、ガラスウェブ１０２の上面（底面１０３の反対側）にタイコート層１１０を塗布する。タイコート層１１０をガラスウェブ１０２に塗布した後、別のアプリケーター３６０が、光学樹脂層１２０を形成する樹脂をタイコート層１１０上に塗布する。図４に示すように、ガラスウェブ１０２が運搬方向１０７に運ばれるとき、タイコート層１１０および光学樹脂層１２０をガラスウェブ１０２に連続的に塗布することができる。
【００４０】
一旦タイコート層１１０および光学樹脂層１２０がガラスウェブ１０２に塗布されると、ガラスウェブ１０２は、複製ローラー３００へ運搬される。複製ローラー３００は、円筒形状を有し、光学樹脂層１２０に接触する外周３１０を含むことができる。複製ローラー３００の外周３１０は、外周３１０から放射状に外方向に伸展し、かつ複製ローラー３００の外周３１０の周りに伸展する複数の突起３２０を含む。
【００４１】
ガラスウェブ１０２が運搬方向１０７に運ばれるとき、ガラスウェブ１０２に配置された光学樹脂層１２０は、複製ローラー３００の外周３１０と接触させられる。複製ローラー３００は、ガラスウェブ１０２が運搬方向１０７に運ばれるときに、複数の突起３２０の個々の突起が光学樹脂層１２０に圧入されるように配置される。実施形態では、複製ローラー３００は惰性回転しており、ガラスウェブ１０２が運搬方向１０７に運搬されるときに、複製ローラー３００と光学樹脂層１２０が接触する結果として回転する場合がある。他の実施形態では、複製ローラー３００は、例えばモーター等の原動力によって駆動させてもよく、ガラスウェブ１０２が運搬方向１０７に運ばれるときに、原動力によって回転させてもよい。
【００４２】
複製ローラー３００が光学樹脂層１２０と接触および係合するとき、ガラスウェブ１０２は、複製ローラー３００が外周３１０の弧長４０に沿って光学樹脂層１２０に接触および係合するように、複製ローラー３００の外周３１０の少なくとも一部分の周りに導くことができる。ガラスウェブ１０２を外周３１０の少なくとも一部分の周りに導くことにより、光学樹脂層１２０と接触する弧長４０は、ガラスウェブ１０２が外周３１０の少なくとも一部分の周りに導かれない場合より大きい。図４は、主に長手方向に伸展する運搬方向１０７から垂直方向に上方に伸展するように導かれたガラスウェブ１０２を示しているが、ガラスウェブ１０２は、ガラスウェブが複製ローラー３００の外周３１０の弧長の周りに導かれて接触し、弧長が外周３１０全体より短くなるように任意の適切な方向に導き得ることが理解されるべきである。ガラスウェブ１０２は、エアーバーや空気軸受などの様々な非接触式装置を用いて、複製ローラー３００の外周３１０の周りに導いてもよい。
【００４３】
図５を参照すると、光学樹脂層１２０と接触する、複製ローラー３００の弧長４０の拡大図が描かれている。図５に示すように、複数の突起３２０の個々の突起は、ガラスウェブ１０２が運搬方向１０７に移動するとき、弧長４０に沿って光学樹脂層１２０に圧入されている。複数の突起３２０が光学樹脂層１２０に圧入されるとき、複数の突起３２０の個々の突起は、光学樹脂層１２０を変形させて、光学樹脂層１２０にリブ１２４を形成している。特に、ワイヤグリッド偏光子１００の複数のリブ１２４は、複製ローラー３００の複数の突起３２０と一致しかつ相補形であり、複数の突起３２０を光学樹脂層１２０に圧入することで形成されている。複数の突起３２０の各々の突起は、光学樹脂層１２０のリブ１２４（図２）の幅１８と一致する幅２４を含む。同様に、複数の突起３２０の個々の突起は、光学樹脂層１２０のリブ１２４（図２）のピッチ２０と一致するピッチ２６で相互に分離されている。いくつかの実施形態では、複数の突起３２０の個々の突起の幅２４は、複数のリブ１２４の個々のリブ間の幅１８と同じであり、複数の突起３２０の個々の突起間のピッチ２６は、複数のリブ１２４の個々のリブ間のピッチ２０と同じである。他の実施形態では、光学樹脂層１２０は、処理の間に縮んでしまう場合があり、複数の突起３２０の幅２４およびピッチ２６は、光学樹脂の寸法変化を収容すべく、複数のリブ１２４の結果的に得られた幅１８および結果的に得られたピッチ２０より約１％から約５％大きくなる。図５に図示する実施形態では、複数の突起３２０が、矩形の断面または正方形状を含んでいるように描かれているが、複数の突起３２０は、ワイヤグリッド偏光子１００上に複数のリブ１２４を形成する場合に、波形または三角形を含むがこれらに限定されない任意の適切な形状を含んでもよいことが理解されるべきである。
【００４４】
実施形態では、複数の突起３２０の個々の突起は、周期的に間隔を置いて配置され、複数の突起３２０の個々の突起間のピッチ２６は、複製ローラー３００の外周３１０の周りで測定される場合は、概して一様である。例えば、実施形態では、隙間２５は、隣接する突起間の隙間２５の各々が、複製ローラー３００の外周３１０の周りで測定される場合に、約１０μｍ以下となるように公差を有してもよい。いくつかの実施形態では、隙間２５は、隣接する突起間の隙間２５の各々が、複製ローラー３００の外周３１０の周りで測定される場合に、約１μｍ以下となり得るように公差を有する。他の実施形態では、隙間２５は、隣接する突起間の隙間２５の各々が、複製ローラー３００の外周３１０の周りで測定される場合に、約０．５μｍ以下となり得るように公差を有する。
【００４５】
複製ローラー３００の外周３１０の周りでは、複数の突起３２０の個々の突起の間の個々の隙間２５はまた、複数の突起３２０が概して平行となるように、複製ローラー３００を跨いで軸方向（横方向として図５に図示）に概して一様であってもよい。例えば、一実施形態では、隙間２５は、平均幅が約１０μｍを超える部分が軸方向に約１０μｍを超えて伸展する部分では、隙間２５のいずれの部分も平均幅が約１０μｍを超えないように公差を有してもよい。別の実施形態では、隙間２５は、平均幅が約１μｍを超える部分が軸方向に約１０μｍを超えて伸展する部分では、隙間２５のいずれの部分も平均幅が約１μｍを超えないように公差を有してもよい。別の実施形態では、隙間２５は、平均幅が約０．５μｍを超える部分が軸方向に約１０μｍを超えて伸展する部分では、隙間２５のいずれの部分も平均幅が約０．５μｍを超えないように公差を有してもよい。
【００４６】
複製ローラー３００の複数の突起３２０の個々の突起間の隙間２５の公差を制限することで、複製ローラー３００は、「シームレス」に見える場合がある。すなわち、複数の突起３２０のパターンは、複製ローラーの表面に亘って一様である。そうすることで、複製ローラー３００の複数の突起は、ワイヤグリッド偏光子１００上に複数のリブ１２４を形成することができ、それにより複数のリブ１２４が、複数のリブ１２４の個々のリブ間の隙間２２（図２）において、制限された公差を以って周期的に間隔を置いて配置されることで、例えばワイヤグリッド偏光子１００を液晶表示装置に利用する場合に目に見え得るような欠陥が抑制される。さらに、複製ローラー３００の複数の回転により形成されるワイヤグリッド偏光子１００は、ローラーの公差が厳格であるため「シームレス」のように見える場合がある。
【００４７】
再び図４を参照すると、一旦複製ローラー３００の複数の突起３２０が光学樹脂層１２０に圧入されると、光学樹脂層１２０は、ガラスウェブ１０２上および／またはタイコート層１１０上で硬化される。図４に図示する実施形態では、硬化ランプ３４０を用いて、紫外線などのエネルギー５２を光学樹脂層１２０の方に導き、ガラスウェブ１０２および／またはタイコート層１１０に光学樹脂層１２０を硬化させてもよい。特に、硬化ランプ３４０は、複製ローラー３００の複数の突起に追従および／または並行する光学樹脂層１２０にエネルギー５２を導いて、光学樹脂層にリブ１２４を形成する。いくつかの実施形態では、光学樹脂層１２０および任意選択のタイコート層１１０は、存在する場合、ガラスウェブ１０２の背面１０３から硬化させてもよいが、さらに別の実施形態では、光学樹脂層および任意選択のタイコート層は、直接硬化させてもよい。光学樹脂層１２０は、紫外線を発する硬化ランプで硬化されているように記載および図示されているが、光学樹脂層１２０は、限定されるものではないが、電子ビーム、熱または化学添加剤の適用など、選択される特定の光学樹脂に適した任意の適切な硬化法によって硬化させてもよいことが理解されるべきである。
【００４８】
再び図２を参照すると、一旦複数のリブ１２４が光学樹脂層１２０に形成され、光学樹脂層１２０がガラスウェブ１０２上および／またはタイコート層１１０上で硬化されたら、複数の反射体１３０が光学樹脂層１２０の複数のリブ１２４に塗布される。実施形態では、複数の反射体１３０は、光学樹脂層１２０の基部１２２に塗布される導電材料の量を最小限に抑えることができる軸外スパッタリング蒸着により、光学樹脂層１２０のリブ１２４に塗布される。光学樹脂層１２０の基部１２２に塗布される導電材料の量を最小限に抑えることで、光学樹脂層１２０に塗布される導電材料は、主に、基部１２２とは反対側のリブ１２４に塗布できる。反射体１３０を形成する導電材料の塗布に続いて、光学樹脂層１２０の基部１２２に偶発的に塗布され得る任意の導電材料を、例えばエッチングプロセスによって除去してもよい。導電材料が主にリブ１２４に塗布されるため、反射体１３０を形成するためにリブ１２４上に導電材料を保持しつつ、基部１２２から任意の導電材料を除去するのに十分な時間をかけてワイヤグリッド偏光子１００をエッチングすることができる。
【００４９】
一旦反射体１３０がワイヤグリッド偏光子１００に塗布されたら、ワイヤグリッド偏光子１００を横方向に切って、別々のワイヤグリッド偏光子１００を形成してもよい。いくつかの実施形態では、ワイヤグリッド偏光子１００を、出力スプール（図示せず）によって巻き取ってもよい。
【００５０】
複製ローラー３００および複製ローラー３００上に複数の突起３２０を形成する方法について、ここで、図６から７Ｂを参照して詳細に説明する。
【００５１】
図６から図７Ｂに示すように、複製ローラー３００上の複数の突起３２０は、位相マスクリソグラフィー法を用いて形成される。複製ローラー３００の外周３１０は、最初にフォトレジスト材料で被覆されて、複製ローラー３００の外周３１０上にフォトレジスト層３１２が形成される。
【００５２】
フォトレジスト層３１２に複数の突起３２０を形成するために、３６５ｎｍのｉ線ランプなどのエミッター４００は、ピンホール開口４０２を通って、位相偏移マスク４１０の方に電磁放射線５０を放出する。電磁放射線５０が位相偏移マスク４１０を通過するとき、位相偏移マスク４１０は、本明細書でより詳細に記載するように、電磁放射線５０の位相偏移を惹起させる。
【００５３】
図７Ａを参照すると、位相偏移マスク４１０および複製ローラー３００の外周３１０の一部分の拡大図が示されている。位相偏移マスク４１０は、位相偏移マスク４１０の表面上に複数の透過回折格子４１２を含む光透過性基板４１８を含んでいる。基板４１８は、基板４１８が可視スペクトルの８５％に亘って波長の少なくとも８５％の光の透過を許容するように光透過性であってもよい。電磁放射線５０が位相偏移マスク４１０を通過するとき、電磁放射線５０の位相は、電磁放射線５０の一定の波長が建設的に相互干渉し、電磁放射線５０の他の波長が破壊的に相互干渉するように偏移する。図７Ａに図示する実施形態では、第１の透過回折格子４１４および第２の透過回折格子４１６が、矩形断面または正方形等の個々の形態部４１１の配列を含んでいるように示されているが、第１の透過回折格子４１４および第２の透過回折格子４１６は、限定的ではないが、波形または三角形の個々の形態部などの、電磁放射線５０に対して建設的および破壊的な干渉を惹起するのに適した任意の形状の個々の形態部４１１の配列を含んでもよいことが理解されるべきである。
【００５４】
図７Ａに図示するように、位相偏移マスク４１０は、第１の透過回折格子４１４と、第１の透過回折格子４１４から間隔を空けて配置された第２の透過回折格子４１６を含む。図７Ａに図示する実施形態では、位相偏移マスク４１０は、第１の透過回折格子４１４と第２の透過回折格子４１６の間に配置された不透明部分４１９を含む。位相偏移マスク４１０は、第１の透過回折格子４１４と第２の透過回折格子４１６の間での電磁放射線５０の透過を阻止することができる。第１の透過回折格子４１４と第２の透過回折格子４１６を利用することで、電磁放射線５０の建設的および破壊的な干渉が増大できる。特に、第１の透過回折格子４１４を通過する電磁放射線５０は、第２の透過回折格子４１６を通過した電磁放射線５０に建設的かつ破壊的に干渉することができる。
【００５５】
図７Ｂを参照すると、フォトレジスト層３１２に入射する電磁放射線５０の強度は、電磁放射線５０の波長が建設的に相互干渉する場合に上昇する。反対に、フォトレジスト層３１２に入射する電磁放射線５０の強度は、電磁放射線５０の波長が破壊的に相互干渉する場合は、低下し、かつゼロまたはほぼゼロになる場合がある。このように、フォトレジスト層３１２の部分は、電磁放射線５０の波長が建設的に相互干渉する場合は、第１の強度で電磁放射線５０に曝露するが、一方で、フォトレジスト層３１２の他の部分は、電磁放射線５０の波長が破壊的に相互干渉する場合は、第１の強度より弱い第２の強度の電磁放射線５０に曝露する。実施形態では、電磁放射線５０の波長が破壊的に相互干渉する場合は、第２の強度は、ゼロまたは実質的にゼロとなる場合がある。
【００５６】
図６に示すように、一旦複製ローラー３００の外周３１０の一部分が電磁放射線５０に曝露すると、複製ローラー３００は回転することができ、外周３１０の全体が位相偏移マスク４１０を通じて電磁放射線５０に曝露するまでこのプロセスを繰り返すことができる。実施形態では、複製ローラー３００の外周３１０は、複数の突起３２０の形成に必要な曝露の回数を低減するべく、比較的小さくてもよい。例えば、一実施形態では、複製ローラーの外周３１０は、約６４ｃｍである。実施形態では、複製ローラー３００の外周３１０は、約４０ｃｍから約９０ｃｍの間であってもよい。他の実施形態では、複製ローラー３００の外周は、約６０ｃｍから約７０ｃｍの間である。
【００５７】
いくつかの実施形態では、モーター５００は複製ローラー３００と結合しており、曝露と曝露の間に軸６０を中心に複製ローラー３００を回転させてもよい。モーター５００は、モーターの軸の角回転を制御してもよく、エンコーダー、ステッパーモーター等備えたギアモーターを含んでもよい。一旦複製ローラー３００の外周３１０の一部分が曝露すると、モーター５００は、複製ローラー３００の外周３１０の曝露部分の弧長６２と一致する所定の角距離だけ、複製ローラー３００を回転させることができる。弧長６２に一致する所定の角距離だけ複製ローラーを回転させることによって、モーター５００は、電磁放射線５０に曝露している外周３１０の部分間における切れ目の制限を補助することができる。そうすることで、モーター５００は、複数の突起３２０のピッチ２６および幅２４が、複製ローラー３００の外周３１０の周りで概して一様となるように、複数の突起３２０のピッチ２６および幅２４での切れ目の制限を補助することができる。
【００５８】
いくつかの実施形態では、固定された角回転だけ複製ローラーを回転させる代わりに、モーター５００は、複製ローラーの外周３１０において温度変化などによって生じ得る動揺を収容すべく、複製ローラー３００を様々な角回転で選択的に回転させてもよい。特に、温度変動は、複製ローラーの外周３１０を膨張または収縮させることがあり、そのいずれかが、毎回曝露時に曝露している外周３１０の弧長６２に影響を及ぼす場合がある。実施形態では、一旦外周３１０の一部分が電磁放射線５０に曝露すると、露出部分のフォトレジスト層３１２の重合作用により寸法変化が生じる場合があり、それにより露出部分のフォトレジスト層３１２の厚さが、電磁放射線５０に曝露しなかった外周３１０の部分でフォトレジスト層３１２の厚さより薄くなる場合がある。フォトレジスト層３１２の曝露部分と露出していない部分の厚さの差は、ヘリウム−ネオンレーザー（図示せず）などにより検出することができるため、ヘリウム−ネオンレーザーは、外周３１０の電磁放射線５０に曝露した部分の弧長６２と外周３１０の曝露しなかった部分との間の境界線の検出に用いることができる。弧長６２との境界線を検出することにより、モーター５００は、検出された弧長６２との境界線を基にして複製ローラー３００を選択的に回転させて、外周３１０のその後に曝露した部分間のずれを制限することができる。
【００５９】
フォトレジスト層３１２がポジレジストから形成される実施形態では、電磁放射線５０の第１の強度に曝露したフォトレジスト層３１２の部分は、電磁放射線５０への曝露後、特定の溶媒に溶解するようになる。別言すると、フォトレジスト層３１２は、当初は可溶性であってもよく、電磁放射線５０の第１の強度に曝露するフォトレジスト層３１２の部分は、例えばフォトレジスト層３１２がネガ型レジストから形成される場合など、電磁放射線５０に曝露した後には、特定の溶媒に不溶性となる。いずれの例でも、一旦フォトレジスト層３１２が電磁放射線５０に曝露すると、フォトレジスト層３１２の可溶性部分は、特定の溶媒などによって除去することができ、複製ローラー３００の突起３２０を形成するフォトレジスト層３１２の不溶性部分が残されることになる。
【００６０】
再び図７Ａおよび７Ｂを参照すると、電磁放射線５０の波の建設的および破壊的干渉を通して、電磁放射線５０の第１の強度または比較的強い強度電磁放射線５０に曝露したフォトレジスト層３１２の部分間の距離は、透過回折格子４１２の個々の形態部４１１間のピッチｐの１／２ほどの小ささであってもよい。例えば、第１の透過回折格子４１４および第２の透過回折格子４１６を含む位相偏移マスク４１０を用いることにより、電磁放射線５０の第１の強度に曝露したフォトレジスト層３１２の部分間の距離は、さらに、透過回折格子４１２の個々の形態部４１１間のピッチｐの１／４ほどに小さくなってもよい。したがって、透過回折格子４１２の個々の形態部４１１間のピッチｐが４００ｎｍである例示的な実施形態では、位相偏移マスク４１０が、電磁放射線５０の波間の建設的および破壊的な干渉を促す場合があるため、電磁放射線５０の第１の強度に曝露したフォトレジスト層３１２の部分間の距離が１００ｎｍほどに小さくなることがある。そのような実施形態では、個々の突起（図５）間のピッチはまた、複製ローラー３００の突起３２０が図２に示すワイヤグリッド偏光子１００のリブ１２４を形成するように、１００ｎｍほどに小さくしてもよい。
【００６１】
位相マスクリソグラフィー法によって複製ローラー３００上に直接複数の突起３２０を形成することにより、複製ローラーに別々の部材を塗布して複数の突起３２０を形成する工程と比べて、複数の突起３２０が真円度公差を維持することができる。特に、実施形態では、複製ローラー３００の複数の突起３２０の真円度公差は、約１μｍ未満である。換言すれば、個々の突起はいずれも、複製ローラー３００の外周３１０の周りで測定する場合は、複製ローラー３００の重心軸から外方向に放射状に、複数の突起３２０の個々の突起の他のいずれかより１μｍを超えて長い距離までは伸展していない。複製ローラー３００の複数の突起３２０に対して約１μｍ未満の真円度公差を維持することにより、複製ローラー３００は、複数のリブ１２４（図２）が形成されるときに、ワイヤグリッド偏光子１００の平面度公差を維持することができるため、上記のように、ワイヤグリッド偏光子１００を液晶表示装置に利用する場合に目に見え得る欠陥を減少させることができる。
【００６２】
ワイヤグリッド偏光子は、ガラスウェブ上に光学樹脂層を蒸着させ、複製ローラーで光学樹脂層上にリブを形成することによって、ガラスウェブ上に製作し得ることが、理解されるべきである。反射体を、後にリブに蒸着させて、ワイヤグリッド偏光子を形成してもよい。実施形態では、複製ローラーは、複製ローラーの外周の周りに伸展する複数の突起を含む。複製ローラーを用いることで、光学樹脂層との接触により、光学樹脂層上に連続的にリブを形成することができるため、ワイヤグリッド偏光子の連続的な製作が可能になる。位相マスクリソグラフィー法を用いることで、複製ローラー上の複数の突起の個々の突起間の幅およびピッチがワイヤグリッド偏光子のリブと一致するように、ワイヤグリッド偏光子の外周上に複数の突起を形成することができる。位相マスクリソグラフィー法を用いて形成された複製ローラーを利用することにより、ワイヤグリッド偏光子のリブの寸法公差とワイヤグリッド偏光子の平面度が調整できるため、不適合な部品や製造コストが低減される。
【００６３】
本発明の主題の趣旨および範囲を逸脱することなく、本明細書に記載の実施形態に対して様々な修正や変更を行い得ることは、当業者には明らかであろう。したがって、本明細書は、そのような修正および変更が添付の請求項およびそれらの等価物の範囲内である限り、本書に記載の様々な実施形態の修正および変更を網羅することが意図されている。
【００６４】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【００６５】
実施形態１
ワイヤグリッド偏光子を形成するための方法であって、
ガラスウェブの表面に光学樹脂層を塗布する工程と、
前記光学樹脂層を、外周の少なくとも一部分の周りに伸展している複数の突起を含む複製ローラーの前記外周に接触させる工程と、
前記光学樹脂層を硬化させる工程と
を含む、方法。
【００６６】
実施形態２
前記光学樹脂層を塗布する前に前記ガラスウェブにタイコート層を塗布する工程をさらに含み、前記タイコート層が前記ガラスウェブと前記光学樹脂層の間に配置されている、実施形態１の方法。
【００６７】
実施形態３
前記光学樹脂層の上に反射材料を蒸着させる工程をさらに含む、実施形態１または２に記載の方法。
【００６８】
実施形態４
前記複製ローラーの前記外周の少なくとも一部分の周りに前記ガラスウェブを導くことで、前記光学樹脂層を、前記外周全体より短い前記外周の弧長に沿って、前記複製ローラーの前記外周に接触させる工程をさらに含む、実施形態１から３のいずれか１つに記載の方法。
【００６９】
実施形態５
前記光学樹脂層を接触させる工程が、前記光学樹脂層で複数のリブを形成する工程をさらに含み、前記複数のリブの個々のリブが、約４０ｎｍから２４０ｎｍのピッチで相互に間隔を空けて配置されており、前記複数のリブの前記個々のリブが、前記ワイヤグリッド偏光子の長さに亘って、隣接するリブ間の隙間を１０μｍ以下に画定する、実施形態１から４のいずれか１つに記載の方法。
【００７０】
実施形態６
前記複数のリブが矩形の断面を含む、実施形態５に記載の方法。
【００７１】
実施形態７
前記硬化させる工程が、前記ガラスウェブの背面から前記光学樹脂層を電磁放射線に曝露させる工程を含む、実施形態１から６のいずれか１つに記載の方法。
【００７２】
実施形態８
バッチ材料を溶解して溶融ガラスを形成する工程と、
前記溶融ガラスを前記ガラスウェブに形成する工程と、
前記ガラスウェブを運搬方向に移動する工程と
をさらに含む、実施形態１から７のいずれか１つに記載の方法。
【００７３】
実施形態９
ワイヤグリッド偏光子であって、
ガラスウェブと、
前記ガラスウェブの少なくとも一部分に亘って配置された光学樹脂層と、
を含み、前記光学樹脂層が、
基部と
前記基部から伸展する複数のリブと、
を含み、前記複数のリブの個々のリブが、約４０ｎｍから２４０ｎｍのピッチで相互に間隔を空けて配置されており、前記複数のリブの前記個々のリブが隣接するリブ間の隙間を画定し、各々の隙間が、前記ワイヤグリッド偏光子の長さに亘って１０μｍ以下である、ワイヤグリッド偏光子。
【００７４】
実施形態１０
前記ワイヤグリッド偏光子の前記長さが１２７ｃｍより長い、実施形態９に記載のワイヤグリッド偏光子。
【００７５】
実施形態１１
前記ガラスウェブの熱膨張係数が、約１ｐｐｍ／℃から約５ｐｐｍ／℃の間である、実施形態９または１０に記載のワイヤグリッド偏光子。
【００７６】
実施形態１２
前記ガラスウェブの厚さが約１００ｎｍから約２００ｎｍの間である、実施形態９から１１のいずれか１つに記載のワイヤグリッド偏光子。
【００７７】
実施形態１３
前記複数のリブの前記個々のリブ間の前記ピッチが約２００ｎｍである、実施形態９から１２のいずれか１つに記載のワイヤグリッド偏光子。
【００７８】
実施形態１４
前記隙間のいずれもが、前記ワイヤグリッド偏光子の前記長さに亘って１μｍを超えない、実施形態９から１３のいずれか１つに記載のワイヤグリッド偏光子。
【００７９】
実施形態１５
前記ガラスウェブの底面と前記複数のリブの上面との間で前記ワイヤグリッド偏光子の前記長さに亘って測定した前記ワイヤグリッド偏光子の平面度公差が、約１μｍ未満である、実施形態９から１４のいずれか１つに記載のワイヤグリッド偏光子。
【００８０】
実施形態１６
前記ガラスウェブと前記光学樹脂層の間に配置されたタイコート層をさらに含む、実施形態９から１５のいずれか１つに記載のワイヤグリッド偏光子。
【００８１】
実施形態１７
前記複数のリブの前記個々のリブ間の幅が、約２０ｎｍから１２０ｎｍの間である、実施形態９から１６のいずれか１つに記載のワイヤグリッド偏光子。
【００８２】
実施形態１８
前記複数のリブの前記個々のリブ間の幅が、約１００ｎｍである、実施形態９から１７のいずれか１つに記載のワイヤグリッド偏光子。
【００８３】
実施形態１９
前記複数のリブが矩形の断面を含む、実施形態９から１８のいずれか１つに記載のワイヤグリッド偏光子。
【００８４】
実施形態２０
複製ローラーを形成する方法であって、
ローラーの外周をフォトレジスト層で被覆する工程と、
位相偏移マスクを通して電磁放射線を導くことで、前記フォトレジスト層の部分を第１の強度の電磁放射線に曝露させ、前記フォトレジスト層の他の部分を電磁放射線の前記第１の強度とは異なる第２の強度の電磁放射線に曝露させる工程と、
を含む方法。
【００８５】
実施形態２１
前記曝露させる工程が、第１の透過回折格子と前記第１の透過回折格子から間隔を空けて配置された第２の透過回折格子を通して前記電磁放射線を導く工程を含む、実施形態２０に記載の方法。
【００８６】
実施形態２２
前記電磁放射線を導いた後に前記ローラーを回転させる工程をさらに含む、実施形態２０または２１のいずれか１つに記載の方法。
【００８７】
実施形態２３
前記フォトレジスト層の少なくとも一部分を除去して複数の突起を前記外周上に形成する工程をさらに含む、実施形態２０または２２に記載の方法。
【００８８】
実施形態２４
前記複数の突起が、矩形の断面を含む、実施形態２３に記載の方法。
【００８９】
実施形態２５
複製ローラーであって、
外周と、
前記複製ローラーの前記外周の周りに伸展している複数の突起と、
を含み、
前記複数のリブの個々のリブが、約４０ｎｍから２４０ｎｍのピッチで相互に間隔を空けて配置され、
前記複数の突起の前記個々の突起が、隣接する突起間の隙間を画定し、
各々の隙間が１０μｍ以下である、複製ローラー。
【００９０】
実施形態２６
前記複製ローラーの前記外周が約４０ｃｍから９０ｃｍの間である、実施形態２５に記載の複製ローラー。
【００９１】
実施形態２７
前記複製ローラーの前記外周が約６４ｃｍである、実施形態２５または２６に記載の複製ローラー。
【００９２】
実施形態２８
各々の隙間が約１μｍ以下である、実施形態２５から２７のいずれか１つに記載の複製ローラー。
【００９３】
実施形態２９
前記複数の突起がフォトレジスト材料を含む、実施形態２５から２８のいずれか１つに記載の複製ローラー。
【００９４】
実施形態３０
前記複数の突起の真円度公差が約１μｍ未満である、実施形態２５から２９のいずれか１つに記載の複製ローラー。
【００９５】
実施形態３１
前記複数の突起が矩形の断面を含む、実施形態２５から３０のいずれか１つに記載の複製ローラー。
【符号の説明】
【００９６】
１０、１２、１６  厚さ
１８、２４  幅
２０、２６  ピッチ
２２、２５  隙間
２８  長さ
３０  非偏光
３１  入射角
３２  反射部分
３４  透過部分
４０、６２  弧長
５０  電磁放射線
５２  エネルギー
６０  軸
１００  ワイヤグリッド偏光子
１０２  ガラスウェブ
１０３  背面
１０７  運搬方向
１１０  タイコート層
１２０  光学樹脂層
１２２  基部
１２４  リブ
１２５  上面
１２６  前面
１２８  背面
１３０  反射体
２００  ガラス製造装置
２１０  溶解槽
２１２  矢印
２１５  清澄槽
２２０  混合槽
２２１、２２２、２２７  接続管
２２５  吐出槽
２２６  溶融ガラス
２３０  下降管
２３２  インレット
２３５  形成槽
２３６  開口
２３７  トラフ
２３８ａ、２３８ｂ  側部
２３９  主根部
２４０  引出ロール組立体
２４１  フュージョンドロー装置
３００  複製ローラー
３１０  外周
３１２  フォトレジスト層
３２０  突起
３４０  硬化ランプ
３５０  アプリケーター
３６０  別のアプリケーター
４００  エミッター
４０２  ピンホール開口
４１０  位相偏移マスク
４１１  形態部
４１２  透過回折格子
４１４  第１の透過回折格子
４１６  第２の透過回折格子
４１８  光透過性基板
４１９  不透明部分
５００  モーター
【図１】
2018537713.tif 000003
【図２】
2018537713.tif 000004
【図３】
2018537713.tif 000005
【図４】
2018537713.tif 000006
【図５】
2018537713.tif 000007
【図６】
2018537713.tif 000008
【図７Ａ】
2018537713.tif 000009
【図７Ｂ】
2018537713.tif 000010
【国際調査報告】
2018537713.tif 000011
2018537713.tif 000012
2018537713.tif 000013
2018537713.tif 000014
2018537713.tif 000015