(57)【要約】【課題】本発明は、高輝度を得ることができると共に、工程数を減らすことができるワイヤグリッド偏光子、これを含む液晶表示装置およびワイヤグリッド偏光子の製造方法に関する。【解決手段】本発明によれば、基板上に所定の間隔で並んで配置される第１格子と、第１格子上に設けられた第２格子と、を含むワイヤグリッド偏光子をインプリント工程、蒸着工程、ウェットエッチング工程のみで形成する。これにより、工程数を減少させて製造コストおよび製造時間を減らすことができ、信頼性を確保できるという効果がある。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に一定のピッチと高さを備えた第１格子を少なくとも１つ以上備えた第１格子層と、
前記第１格子上に一定のピッチと高さを備えた第２格子を少なくとも１つ以上備えた第２格子層と、を含み、
前記第１格子の幅と前記第２格子の幅の比率は１:(０.２〜１.５)を満足することを特徴とするワイヤグリッド偏光子。
【請求項２】
前記第１格子および第１格子層は、ポリマー材料で形成され、前記第２格子は金属材料で形成される、請求項１に記載のワイヤグリッド偏光子。
【請求項３】
前記第２格子の幅と前記第２格子の間隔の比率が１:(０.２〜１.５)を満足する、請求項２に記載のワイヤグリッド偏光子。
【請求項４】
前記第２格子の幅と前記第２格子の高さの比率が１:(１〜５)を満足する、請求項２に記載のワイヤグリッド偏光子。
【請求項５】
前記第２格子のピッチと前記第２格子の高さの比率が１:(１〜５)を満足する、請求項２に記載のワイヤグリッド偏光子。
【請求項６】
前記第１格子の幅と前記第１格子の間隔の比率が１:(０.２〜１.５)を満足する、請求項１〜５のうちのいずれか一項に記載のワイヤグリッド偏光子。
【請求項７】
前記第１格子の幅と前記第１格子の高さの比率が１:(０.２〜５)を満足する、請求項６に記載のワイヤグリッド偏光子。
【請求項８】
前記第２格子のピッチ又は前記第１格子のピッチは５０ｎｍ〜１μｍである、請求項１に記載のワイヤグリッド偏光子。
【請求項９】
前記第１格子および前記第２格子は、その横断面形状が 円形状、楕円形状、又は多角形状に形成される、請求項８に記載のワイヤグリッド偏光子。
【請求項１０】
基板上に積層される第１格子ベース層を加工して一定のピッチを有する複数個の第１格子を形成する第１段階と、
前記第１格子上に第２格子ベース層を形成する第２段階と、
前記第２格子ベース層をエッチングして、前記第１格子の幅と第２格子の幅の比率が１:(０.２〜１.５)を満足するように複数の第２格子を形成する第３段階と、を含むことを特徴とするワイヤグリッド偏光子の製造方法。
【請求項１１】
前記第１段階は、
ポリマー材料の前記第１格子ベース層の上部に複数の溝を有するインプリント用モールドを加圧して前記複数の溝と対応する領域に複数の第１格子を形成する段階である、請求項１０に記載のワイヤグリッド偏光子の製造方法。
【請求項１２】
前記第２段階は、
金属材料層を蒸着工程により形成する段階である、請求項１１に記載のワイヤグリッド偏光子の製造方法。
【請求項１３】
前記第１段階は、
前記第１格子の幅と前記第１格子の間隔の比率が１:(０.２〜１.５)を満足するか、前記第１格子の幅と前記第１格子の高さの比率が１:(０.２〜５)を満足するように形成する、請求項１０〜１２のうちのいずれか一項に記載のワイヤグリッド偏光子の製造方法。
【請求項１４】
前記３段階は、ウェットエッチング工程で行われ、
前記第２格子の幅と前記第２格子の間隔の比率が１:(０.２〜１.５)を満足するか、前記第２格子の幅と前記第２格子の高さの比率が１:(１〜５)を満足するか、又は、前記第２格子のピッチと前記第２格子の高さの比率が１:(１〜５)を満足するようにエッチング工程を行う段階である、請求項１３に記載のワイヤグリッド偏光子の製造方法。
【請求項１５】
液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルに光を供給するバックライトユニットと、
前記液晶表示パネルの上部面又は下部面、又は前記バックライトユニットに含まれた光の効率を高める複数の光学シートのうちのいずれか１つの面に設けられた請求項１〜５のうちのいずれか一項に記載のワイヤグリッド偏光子と、を含む、液晶表示装置。
【請求項１６】
前記ワイヤグリッド偏光子は、
前記第１格子の幅と前記第１格子の間隔の比率が１:(０.２〜１.５)を満足するか、前記第１格子の幅と前記第１格子の高さの比率が１:(０.２〜５)を満足するように形成する、請求項１５に記載の液晶表示装置。
【請求項１７】
請求項１〜５のうちのいずれか一項に記載のワイヤグリッド偏光子を含む、３次元立体映像ディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高輝度を得ることができると共に、工程数を減らすことができるワイヤグリッド偏光子、これを含む液晶表示装置およびワイヤグリッド偏光子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、偏光子あるいは偏光素子とは、自然光のような偏光されていない光のうちで特定の振動方向を有する直線偏光を射出する光学素子を意味する。光学素子の一種であるワイヤグリッド偏光子は、伝導性ワイヤグリッドを用いて偏光を作る光学素子である。これは、他の偏光子に比べて高い偏光分離性能を有するので、かなり以前から赤外線領域の波長帯において有用な反射型偏光子として用いられてきた。
【０００３】
このような、ワイヤグリッド偏光子を形成する工程は、基板上への金属蒸着工程、フォトレジストコーティング工程、フォトリソグラフィー工程、フォトレジスト現像工程、金属層エッチング工程、フォトレジスト剥離工程のように、６〜７の工程を要し、製造時間が長く、製造コストが高いという問題が生じている。
【０００４】
なお、ワイヤグリッド偏光子の性能を決定する要因の中で最も重要なものは、ワイヤグリッド間の間隔ピッチと入射光波長との関係である。即ち、ワイヤグリッド間ピッチが十分に小さくない場合、入射光を偏光させず回折させることになり、望む効果を期待し難しい。このように、ワイヤグリッド偏光子の偏光特性は、ワイヤグリッド間ピッチ、ワイヤグリッドの幅および高さが重要な要素となる。
【０００５】
ところが、上述した従来の工程ではワイヤグリッドの幅および高さを調節することは難しかった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、基板上に所定の間隔で並んで配置される第１格子と、第１格子上に設けられた第２格子と、を含むワイヤグリッド偏光子をインプリント工程、蒸着工程、ウェットエッチング工程のみで製造することにより工程数を削減し、製造コストおよび製造時間を減らすことができ、信頼性を確保できる製造工程を提供することにある。
【０００７】
特に、ウェットエッチング工程により輝度向上及び偏光効率を極大化できる構造の第２格子を備えた、透過率を向上させることができるワイヤグリッド偏光子を提供することを本発明の他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、基板上に一定のピッチと高さを備えた第１格子を少なくとも１つ以上備えた第１格子層と、上記第１格子上に一定のピッチと高さを備えた第２格子を少なくとも１つ以上備えた第２格子層と、を含み、上記第１格子の幅と上記第２格子の幅の比率は１:(０.２〜１.５)を満足することを特徴とするワイヤグリッド偏光子を提供することができる。
【０００９】
この場合、上述したワイヤグリッド偏光子の上記第１格子および第１格子層はポリマー材料で形成され、上記第２格子は金属材料で形成できる。
【００１０】
特に、上述した構造において、上記第２格子の構造は上記第２格子の幅と上記第２格子の間隔の比率が１:(０.２〜１.５)を満足するか、上記第２格子の幅と上記第２格子の高さの比率が１:(１〜５)を満足するか、上記第２格子のピッチと上記第２格子の高さの比率が１:(１〜５)を満足するように形成することができる。
【００１１】
さらに、本発明に係る上述した構造のワイヤグリッド偏光子は、上記第１格子の幅と上記第１格子の間隔の比率が１:(０.２〜１.５)を満足するように形成したり、又は、上記第１格子の幅と上記第１格子の高さの比率が１:(０.２〜５)を満足するように形成したりすることができる。
【００１２】
いずれの場合でも、上記第２格子のピッチ又は上記第１格子のピッチは５０ｎｍ〜１μｍの範囲で形成することができる。
【００１３】
さらに、本発明に係る上記第１格子および上記第２格子は、その横断面形状を円形状、楕円形状、又は多角形状に形成することができる。
【００１４】
上述した構造のワイヤグリッド偏光子は、次のような工程で形成することができる。具体的には、本発明に係る製造工程は、基板上に積層される第１格子ベース層を加工して一定のピッチを有する複数の第１格子を形成する第１段階と、上記第１格子上に第２格子ベース層を形成する第２段階と、上記第２格子ベース層をエッチングして、上記第１格子の幅と第２格子の幅の比率が１:(０.２〜１.５)を満足するように複数の第２格子を形成する第３段階と、を含んで構成することができる。
【００１５】
この場合、上記第１段階は、ポリマー材料の上記第１格子ベース層の上部に複数の溝を有するインプリント用モールドを加圧して、上記複数の溝と対応する領域に複数の第１格子を形成する段階とすることができる。
【００１６】
また、上記第２段階は、金属材料層を蒸着工程により形成する段階とすることができる。
【００１７】
特に、上述した製造工程において、上記第１段階は、上記第１格子の幅と上記第１格子の間隔の比率が１:(０.２〜１.５)を満足するか、上記第１格子の幅と上記第１格子の高さの比率が１:(０.２〜５)を満足するように形成することが好ましい。
【００１８】
さらに、本発明に係る製造工程において、上記第３段階は、ウェットエッチング工程で行われ、上記第２格子の幅と上記第２格子の間隔の比率が１:(０.２〜１.５)を満足するか、上記第２格子の幅と上記第２格子の高さの比率が１:(１〜５)を満足するか、又は、上記第２格子のピッチと上記第２格子の高さの比率が１:(１〜５)を満足するようにエッチング工程を行う段階とすることができる。
【００１９】
本発明に係る上述した構造のワイヤグリッド偏光子は液晶表示装置に適用することができる。
【００２０】
具体的には、液晶表示パネルと、上記液晶表示パネルに光を供給するバックライトユニットと、上記液晶表示パネルの上部面又は下部面、又は上記バックライトユニットに含まれた光の効率を高める複数の光学シートのうちのいずれか一面に設けられた上述の本発明に係るワイヤグリッド偏光子と、を含む液晶表示装置を形成できる。
【００２１】
このような液晶表示装置に含まれるワイヤグリッド偏光子は、上記第１格子の幅と上記第１格子の間隔の比率が１:(０.２〜１.５)を満足するか、上記第１格子の幅と上記第１格子の高さの比率が１:(０.２〜５)を満足するように形成できることは上述した通りである。
【００２２】
本発明に係るワイヤグリッド偏光子は、上述した液晶表示装置以外にも３次元立体映像をディスプレイする装置にも適用できることは勿論である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、基板上に所定の間隔で並んで配置される第１格子と、第１格子上に設けられた第２格子と、を含むワイヤグリッド偏光子をインプリント工程、蒸着工程、ウェットエッチング工程のみで形成でき、工程数を削減して製造コストおよび製造時間を減らすことができ、信頼性を確保できるという効果がある。
【００２４】
なお、ウェットエッチング工程で最適な高さおよび幅を有するように第２格子を形成することにより、透過率を向上させ、輝度の向上及び偏光効率を増加させることができるという利点も得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係るワイヤグリッド偏光子の作用原理を示す斜視図である。
【図２】図１に示すワイヤグリッド偏光子の第１および第２格子のそれぞれの高さおよび幅について説明するための断面図である。
【図３】本発明に係るワイヤグリッド偏光子の第２格子の高さおよび幅による透過率を示す図である。
【図４】透過率および輝度を示すグラフである。
【図５】本発明に係るワイヤグリッド偏光子の製造方法を示す工程図である。
【図６】本発明に係るワイヤグリッド偏光子の製造方法を示す工程図である。
【図７】本発明に係るワイヤグリッド偏光子の製造方法を示す工程図である。
【図８】本発明に係る第１格子のパターンが半球形状に形成されたワイヤグリッド偏光子を示す断面図である。
【図９】図８に示すワイヤグリッド偏光子の製造方法を示す斜視図である。
【図１０】図８に示すワイヤグリッド偏光子の製造方法を示す斜視図である。
【図１１】図８に示すワイヤグリッド偏光子の製造方法を示す斜視図である。
【図１２】本発明の他の実施例に係るワイヤグリッド偏光子の構造を示す図である。
【図１３】本発明のまた他の実施例に係るワイヤグリッド偏光子の構造を示す図である。
【図１４】本発明の実施例に係る液晶表示装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明に係る複数のワイヤグリッドは、少なくとも２つの層に形成され、図１に示すように、基板１００上に所定の間隔で並んで配置される第１格子１１０を複数備えた第１格子層と、上記第１格子層の第１格子１１０上に形成された第２格子１１２を複数備えた第２格子層とを含む。即ち、基板１００上に一定のピッチ(Ｈ)で幅(Ｆ)と高さ(Ｅ)を備えた第１格子１１０を少なくとも１つ以上備えた第１格子層と、上記第１格子１１０上に一定のピッチ(Ａ)で幅(Ｃ)と高さ(Ｄ)を備えた第２格子１１２を少なくとも１つ以上備えた第２格子層とを含んで構成されることが好ましい。
【００２７】
この場合、特に、上記第１格子の幅(Ｆ)と第２格子の幅(Ｃ)の比率はＦ:Ｃ＝１:(０.２〜１.５)を満足するように形成することが好ましい。
【００２８】
この場合、上記第２格子１１２は金属材料で形成され、上記第２格子の幅(Ｃ)と上記第２格子の間隔(Ｂ)の比率がＣ:Ｂ＝１:(０.２〜１.５)を満足するか、上記第２格子の幅(Ｃ)と上記第２格子の高さ(Ｄ)の比率がＣ:Ｄ＝１:(１〜５)を満足するか、さらに上記第２格子のピッチ(Ａ)と上記第２格子の高さ(Ｄ)の比率がＡ:Ｄ＝１:(１〜５)を満足するように形成することができる。以上の構造により、透過率、輝度及び偏光効率を極大化させることができる。
【００２９】
(実施の形態)
以下、添付の図面を参照して本発明に係る構成および作用を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。添付の図面を参照した説明において、同一の構成要素には同一の符号を付し、これについての重複説明は省略する。
【００３０】
図１は、本発明に係るワイヤグリッド偏光子の作用原理を示す斜視図であり、図２は、図１に示すワイヤグリッド偏光子の第１および第２格子のそれぞれの高さおよび幅を説明するための断面図である。
【００３１】
図１及び図２を参照すると、本発明に係るワイヤグリッド偏光子は、基板上に所定間隔で並んで配置される複数個のワイヤグリッド(格子状構造物)を含む。このようなワイヤグリッド偏光子は、ピッチ(格子の幅と格子間の間隔を合計した距離)が入射光の波長より十分小さい場合、非偏光状態の光が入射される時に伝導性のワイヤグリッドと直交するベクトルを有する成分、即ち、Ｐ偏光は透過し、ワイヤグリッドと平行なベクトルを有する成分、即ち、Ｓ偏光は反射されることになる。  
【００３２】
このようなワイヤグリッド偏光子の光学特性は、透過率、偏光効率、及び偏光消光比などにより評価することができる。偏光効率は(Ｔｐ−Ｔｓ)/(Ｔｐ＋Ｔｓ)である。ここで、ＴｐはＰ波透過率、ＴｓはＳ波透過率である。偏光消光比はＴｐ/Ｔｓである。即ち、３つの特性を評価して必要な用途を決めることができる。
【００３３】
本発明に係る複数個のワイヤグリッドは、少なくとも２つの層に形成され、図１に示すように、基板１００上に所定の間隔で並んで配置される第１格子１１０を複数備えた第１格子層と、上記第１格子層の第１格子１１０上に形成された第２格子１１２を複数備えた第２格子層とを含む。
【００３４】
ワイヤグリッド偏光子の光学特性は、第１および第２格子１１０、１１２のそれぞれの幅(Ｆ、Ｃ)、高さ(Ｅ、Ｄ)により、又は、第１格子のピッチ(Ｈ)と第２格子のピッチ(Ａ)により変わることになる。ここでピッチとは、各格子の幅と隣り合う格子までの距離の合計を意味し、図示した構造で第１格子１１０のピッチ(Ｈ)は第１格子の間隔(Ｇ)と第１格子の幅(Ｆ)の合計を意味し、第２格子１１２のピッチ(Ａ)は第２格子の間隔(Ｂ)と第２格子の幅(Ｃ)の合計を意味する。
【００３５】
このようなワイヤグリッド偏光子において格子の高さと幅により透過率を調節することができる。同一のピッチで格子の幅が広くなると透過率は低くなり、偏光消光比は高くなる。
【００３６】
最大偏光効率を確保するためにピッチが減少すると偏光特性が増加する。同一の格子間の距離および同一の格子の幅で形成する場合は、格子の高さが増加するほど偏光特性が向上し、同一の格子間の距離および同一の格子の高さで形成する場合は、格子の幅が増加するほど偏光特性が向上する。
【００３７】
このように、最大輝度を得るためには、最適なピッチ及び格子の高さ並びに幅を調整して形成しなければならない。上記で説明した条件を考慮して第１および第２格子１１０、１１２のそれぞれの幅(Ｆ、Ｃ)、高さ(Ｅ、Ｄ)又は各格子間ピッチ(Ａ、Ｈ)を下記の表１のように形成することができる。図示した構造でＢは第２格子間の間隔を意味し、Ｇは第１格子間の間隔を意味する。
【００３８】
【表１】
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【００３９】
上記表１と図２を参照すると、本発明に係るワイヤグリッド偏光子は、基板１００上に一定のピッチ(Ｈ)で幅(Ｆ)と高さ(Ｅ)を備えた第１格子１１０を少なくとも１つ以上備えた第１格子層と、上記第１格子１１０上に一定のピッチ(Ａ)で幅(Ｃ)と高さ(Ｄ)を備えた第２格子１１２を少なくとも１つ以上備えた第２格子層とを含んで構成されることが好ましい。この場合、特に、上記第１格子の幅(Ｆ)と第２格子の幅(Ｃ)の比率は、Ｆ:Ｃ＝１:(０.２〜１.５)を満足するように形成することが好ましい。
【００４０】
さらに、上記第２格子１１２は、金属材料で形成され、上記第２格子の幅(Ｃ)と上記第２格子の間隔(Ｂ)の比率がＣ:Ｂ＝１:(０.２〜１.５)を満足するか、上記第２格子の幅(Ｃ)と上記第２格子の高さ(Ｄ)の比率がＣ:Ｄ＝１:(１〜５)を満足するか、さらに上記第２格子のピッチ(Ａ)と上記第２格子の高さ(Ｄ)の比率がＡ:Ｄ＝１:(１〜５)を満足するように形成することができる。以上の構造により、透過率、輝度、及び偏光効率を極大化させることができる。特に、この場合、上記第２格子１１２のピッチ(Ａ)は５０ｎｍ〜１μｍの範囲で形成することが好ましい。
【００４１】
特に、上記第２格子１１２のピッチ(Ａ)と上記第２格子の高さ(Ｄ)の比率のみを考慮して透過率の向上の程度を測定した結果を図３により説明すると次の通りである。
【００４２】
図３は、本発明の好ましい一例で、上記第２格子のピッチ(Ａ)と第２格子の高さ(Ｄ)の比率がＡ:Ｄ＝１:(１〜５)を満足する範囲の値を利用して測定した結果である。
【００４３】
図３(ａ)は、第２格子１１２の高さ(Ｄ)を１００〜１５０ｎｍとし、第２格子１１２のピッチ(Ａ)を１００〜２００ｎｍとした場合に、第２格子１１２の幅(Ｃ)を狭くしたときの透過率を示している。
【００４４】
また、図３(ｂ)は第２格子１１２の高さ(Ｄ)を１５１〜２００ｎｍとし、第２格子１１２のピッチ(Ａ)を１００〜２００ｎｍとした場合に、第２格子１１２の幅(Ｃ)を狭くしたときの透過率を示している。
【００４５】
さらに、図３(ｃ)は第２格子１１２の高さ(Ｄ)を２０１〜３００ｎｍとし、第２格子１１２のピッチ(Ａ)を１００〜２００ｎｍとした場合に、第２格子１１２の幅(Ｃ)を狭くしたときの透過率を示している。即ち、図３(ａ)、(ｂ)、(ｃ)のようにＡ:Ｄ＝１:(１〜５)の範囲では、第２格子１１２の高さ(Ｄ)を一定にし、第２格子１１２の幅(Ｃ)を段々と狭くするほど透過率が向上することが分かる。例えば、図４に示すように、透過率が４０〜６０％である場合に、望ましくは５０％である場合に高い輝度を示す。これにより、本発明に係る第１および第２格子１１０、１１２の高さ(Ｅ、Ｄ)および幅(Ｆ、Ｃ)又は第２格子１１２のピッチ(Ａ)で形成される場合に高い透過率を示すことが分かる。
【００４６】
また、表２は、本発明の第２格子１１２間のピッチ(Ａ)による透過率および偏光効率を示している。
【００４７】
【表２】
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【００４８】
上述した本発明に係る第２格子の構造に、さらに本発明に係る第１格子の構造を調節することにより、最大の光学効果を実現することができる。特に、このためには本発明における上記第１格子１１０は、ポリマー材料で構成し、上記第１格子の幅(Ｆ)と第１格子の間隔(Ｇ)の比率がＦ:Ｃ＝１:(０.２〜１.５)を満足するか、又は、上記第１格子の幅(Ｆ)と上記第１格子の高さ(Ｅ)の比率がＦ:Ｅ＝１:(０.２〜５)を満足するように形成することが好ましい。さらに、上述した本発明における上記第１格子のピッチ(Ｈ)は５０ｎｍ〜１μｍの範囲で形成することができる。
【００４９】
本発明に係る第１格子および第２格子は、ストライプ状、曲線状、四角形状、三角形状などの多様な形状に形成することができる。即ち、上記第１格子および上記第２格子は、その横断面形状を円形状、楕円形状、又は多角形状など様々に形成することができる。
【００５０】
以下では、本発明に係るワイヤグリッド偏光子の製造工程について図５〜７を参照して説明する。図５〜７は、本発明に係るワイヤグリッド偏光子の製造工程を示し、本実施例では、第１格子および第２格子がストライプ状に形成されることを例として挙げて説明する。
【００５１】
本発明に係るワイヤグリッド偏光子の製造工程は、基板上に積層される第１格子ベース層１２２を加工して一定のピッチを有する複数個の第１格子１１０を形成する第１段階と、上記第１格子上に第２格子ベース層１２４を形成する第２段階と、上記第２格子ベース層１２４をエッチングして複数の第２格子１１２を形成する第３段階と、を含んでなる。
【００５２】
特に、この場合、上記第３段階での第１格子の幅(Ｆ)と第２格子の幅(Ｃ)の比率はＦ:Ｃ＝１:(０.２〜１.５)で形成することが好ましい。
【００５３】
図５を参照すると、先ず、本発明に係る製造工程における第１段階は、基板１００上にポリマー材料である、例えばＵＶレジンを塗布して第１格子ベース層１２２を形成する。次いで、上記第１格子ベース層１２２が塗布された基板１００の上部に溝１２６と突出部１２８とを有するインプリント用モールド１２０を位置合わせする。ここで、インプリント用モールド１２０の複数の溝１２６および突出部１２８は、互いに一定の間隔で離隔された形態で繰り返して形成される。また、インプリント用モールド１２０の溝１２６は第１格子１１０が形成される位置と対応する。
【００５４】
この際、インプリント用モールド１２０の溝１２６の高さおよび幅は、後で上記第１格子の幅(Ｆ)と上記第１格子の高さ(Ｅ)に対応することになり、上述した本発明に係る上記第１格子の高さ(Ｅ)と上記第１格子の幅(Ｆ)の比率であるＦ:Ｅ＝１:(０.２〜５)と対応するように形成することが好ましい。
【００５５】
即ち、インプリント用モールドで製造する場合に、結果物の上記第１格子の構造が上記第１格子の幅(Ｆ)と上記第１格子の間隔(Ｇ)の比率がＦ:Ｇ＝１:(０.２〜１.５)を満足するか、上記第１格子の幅(Ｆ)と上記第１格子の高さ(Ｅ)の比率がＦ:Ｅ＝１:(０.２〜５)を満足するようにインプリントの溝と高さとを調節して形成することが好ましい。 
【００５６】
なお、上記インプリント用モールド１２０の溝１２６はストライプ状に形成される。上記インプリント用モールド１２０は、インプリント用モールド１２０の溝１２６とポリマー材料からなる第１格子ベース層１２２とが接触するように、ポリマー材料からなる第１格子ベース層１２２を加圧させた後ＵＶを照射する。これにより、ポリマー材料からなる第１格子ベース層１２２には、インプリント用モールド１２０の溝１２６と対応する部分に複数の第１格子１１０が形成される。
【００５７】
その後には、図６に示すように、複数の第１格子１１０が形成された基板１００上に金属層の第２格子ベース層１２４を蒸着させた後、図７のように上記第２格子ベース層１２４をエッチングして第１格子１１０上に第２格子１１２を形成する。
【００５８】
具体的には、複数の第１格子１１０が形成された基板１００上に蒸着された金属層の第２格子ベース層１２４をウェットエッチング工程を経て第２格子１１２を形成する。なお、上述したウェットエッチング工程時に、結果物の上記第２格子の幅(Ｃ)と第２格子の間隔(Ｂ)の比率がＣ:Ｂ＝１:(０.２〜１.５)を満足するか、又は、上記第２格子の幅(Ｃ)と上記第２格子の高さ(Ｄ)の比率がＣ:Ｄ＝１:(１〜５)を満足するか、又は、上記第２格子のピッチ(Ａ)と上記第２格子の高さ(Ｄ)の比率がＡ:Ｄ＝１:(１〜５)のうちのいずれか１つ以上を充足するようにエッチング工程を行うことが好ましい。その結果、基板１００の第１格子１１０上に第２格子１１２が形成されたワイヤグリッド偏光子が形成される。
【００５９】
このように図５〜図７に示すように、インプリント工程、蒸着工程、ウェットエッチング工程のみにより、第１および第２格子１１０、１１２を含むワイヤグリッド偏光子を形成することができる。このように、製造工程を削減することにより、製造コストの低減効果が得られ、大量量産に適用することができる。
【００６０】
一方、図８は、ワイヤグリッド偏光子の第１格子１４０がストライプ状でない、半円形状の曲線を有する場合を示す断面図であり、図９〜図１１は図８に示されたワイヤグリッド偏光子の製造方法を説明するための図であり、その他の構成は図２、図５〜図７と同一の工程または同一の構造を有するので詳細な説明は省略する。但し、この場合、上記第１格子の断面形状が半円又は半楕円形状であるため、外面が曲率を有する場合に上記第１格子の幅(Ｆ)と第１格子の間隔(Ｇ)は、上記第１格子の高さ(Ｅ)の１/２地点の水平線と上記第１格子の曲面が当接する点から垂直線を下方に描いた部分を基準として上記第１格子の幅(Ｆ)と第１格子の間隔(Ｇ)を定義する。
【００６１】
また、図１２に示す構造のように、第１格子１１０の形状がストライプ状であり、第２格子の断面形状が円形状又は楕円形状構造で形成することも可能である。これにより、第１格子１１０を形成し第２格子ベース層を形成した後、ウェットエッチング工程を調節する場合には、図１２の構造のようなワイヤグリッド偏光子を実現することができる。
【００６２】
図１３は、本発明に係る他の実施例を示すものであり、図示した構造は本発明に係る好ましい実施例において、上記第１格子の幅(Ｆ)と第２格子の幅(Ｃ)の比率をＦ:Ｃ=１:(０.２〜１.５)とした場合、図１３に示すように、上記第２格子の幅（Ｃ）が第１格子の幅（Ｆ）よりも広くなりうる。即ち、図１３は、上記第２格子の幅(Ｃ)が第１格子の幅(Ｆ)の１〜１.５倍の形状を示すものである。もちろん、図示した構造で第２格子は外面が楕円の曲率を有するものであるが、ストライプ状や四角形状とすることも可能である。
【００６３】
図１４は、本発明に係るワイヤグリッド偏光子を含む液晶表示装置を示す断面図である。
【００６４】
図１４を参照すると、本発明の実施例に係る液晶表示装置は、液晶表示パネル２００と、液晶表示パネル２００に光を供給するバックライトユニット２３０と、液晶表示パネル２００の上部および下部又はバックライトユニットに含まれた光学シートのうちのいずれか１つの面にパターニングされて形成されたワイヤグリッド偏光子とを含む。上記バックライトユニット２３０は、光源２３２と、その光源２３２からの光を拡散させる拡散シート２３６と、光源２３２の下部に設けられた反射シート２３４とを含む。
【００６５】
上記光源２３２は、冷陰極蛍光ランプ(Cold Cathode Fluorescent Lamp:ＣＣＦＬ)、外部電極蛍光ランプ(External Electrode Fluorescent:ＥＥＦＬ)、発光ダイオード(Light Emitting Diode：ＬＥＤ)のうちのいずれか１つで形成できる。このような光源２３２は光を生成してその光を拡散シート２３６側に出射させる。
【００６６】
上記反射シート２３４は、反射効率の高い材料で形成され、液晶表示パネル２００の反対方向に進む光を拡散シート２３６側に反射させて光損失を減らす役割をする。
【００６７】
上記拡散シート２３６は、光源２３２から入射された光を液晶表示パネル２００の正面に向かうようにし、広い範囲で均一な分布を有するように光を拡散させて液晶表示パネル２００に照射するようにする。このような拡散シート２３６としては両面に所定の光拡散用部材がコーティングされた透明樹脂で構成されたフィルムを用いることが好ましい。
【００６８】
上記液晶表示パネル２００は、カラーフィルタ基板２１２と、液晶層２０２を挟んでカラーフィルタ基板２１２と対向して貼り合わせた薄膜トランジスタ基板２１０と、を含む。
【００６９】
上記カラーフィルタ基板２１２には光漏れ防止のためのブラックマトリックスと、カラー化のためのカラーフィルタ、画素電極との間で垂直方向の電界を形成する共通電極と、それらの上に液晶配向のために塗布された上部配向膜を含むカラーフィルタアレイが上部基板上に形成される。上記薄膜トランジスタ基板２１０には互いに交差するように形成されたゲートラインおよびデータラインと、それらの交差部に形成された薄膜トランジスタと、薄膜トランジスタと接続された画素電極と、それらの上に液晶配向のために塗布された下部配向膜を含む薄膜トランジスタアレイが下部基板上に形成される。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明に係るワイヤグリッド偏光子は、図１４に示すように、液晶表示パネル２００の下部に形成され、液晶表示パネル２００の上部面又はバックライトユニット２３０に含まれた光学シートのうちのいずれか１つの面に形成することができる。なお、本発明に係るワイヤグリッド偏光子は、図に示すように、液晶モジュール面に付着してもよく、一定間隔を置いて配置してもよく、さらに第２格子が上部に向かうようにしてもよく、下部に向かうようにしてもよい。
【００７１】
また、本発明に係るワイヤグリッド偏光子は、液晶表示パネル２００の下部面に所定の間隔で並んで配置される第１格子１１０と、第１格子１１０上に形成された第２格子１１２とを含む。
【００７２】
本発明に係るワイヤグリッド偏光子は、上述した液晶表示装置以外にも、３次元立体映像を実現できるディスプレイ装置にも適用することができ、高い輝度と信頼度を実現できるという汎用性がある。
【図２】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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