一种线栅偏振器及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种无机偏振器，尤其涉及一种线栅偏振器及其制造方法。
【背景技术】
[0002]线栅偏振器(Wire Grid Polarizer, WGP)由衍射光栅构成，其具有使透射的光线成为偏振光的功能，例如，衍射光栅在玻璃基板上以短于光的波长的间距平行地配置作为光栅线的多个金属线，使得线栅偏振器对从光源射出并穿透线栅偏振器、电场在与光栅线平行的方向上振动的光进行反射，同时针对电场在与光栅线垂直的方向上振动的光进行透射，从而将光源射出的光线转换为偏振光。
[0003]在现有的液晶显示装置中，以背光源发出的、经由扩散片出射的光线作为基准，若采用常规的下偏光片(lower polarizer)，则穿透该下偏光片的光线只有原来的85% (即，穿透率)。如果设置增亮膜(Dual Brightness Enhancement Film，DBEF)于扩散片与下偏光片之间，则穿透该下偏光片的光线可增加为134%，此时的光学增益系数为1.60，即134/85。另一方面，如果采用线栅偏振器取代下偏光片，则穿透该线栅偏振器的光线可达到143%，此时的光学增益系数为1.68。因此，线栅偏振器相较于增亮膜具有较好的光回收效率，可增加显示器的亮度。然而，在现有的线栅偏振器中，其方位角为45度、135度、225度和315度的位置存在视角缺点，容易导致暗态漏光情形。
[0004]有鉴于此，如何设计一种新的线栅偏振器或对现有线偏振器进行结构改良，以克服现有技术中的上述视角缺陷，是业内相关技术人员亟待解决的一项课题。
【发明内容】
[0005]针对现有技术中的线栅偏振器在多个方向所存在的上述视角缺陷，本发明提供了一种新颖的线栅偏振器以及该线栅偏振器的制造方法。
[0006]依据本发明的一个方面，提供了一种线栅偏振器，包括吸收层和金属线栅。吸收层包括:基板；多个第一凸起部，被配置为间隔分布于所述基板的上表面；铝线，设置于每个第一凸起部的上表面；以及二氧化硅层，堆叠于所述铝线的上方。金属线栅包括:平坦层，涂布于所述二氧化硅层的表面；铝层，设置于所述平坦层的上方；以及多个第二凸起部，被配置为间隔分布于所述铝层的上表面，其中，藉由所述第二凸起部对所述铝层进行蚀刻以形成光栅结构。
[0007]在其中的一实施例，所述第一凸起部和所述第二凸起部为光刻胶且均采用压印法制成。
[0008]在其中的一实施例，所述第一凸起部以及所述第二凸起部均为沿宽度方向从底部到顶部逐渐变窄的梯形。
[0009]在其中的一实施例，任意相邻的第一凸起部具有一第一间距，任意相邻的第二凸起部具有一第二间距，且所述第一间距等于所述第二间距。
[0010]在其中的一实施例，任意相邻的第一凸起部具有一第一间距，任意相邻的第二凸起部具有一第二间距，且所述第一间距大于或小于所述第二间距。
[0011]在其中的一实施例，线栅偏振器用作液晶面板的下偏光片。
[0012]依据本发明的另一个方面，提供一种线栅偏振器的制造方法，包括以下步骤:
[0013]提供一基板；
[0014]形成多个第一凸起部于所述基板的上表面，其中，所述第一凸起部间隔分布且任意相邻的第一凸起部具有第一间距；
[0015]依次堆叠铝线和二氧化硅层于所述第一凸起部的上方；
[0016]涂布平坦层于所述二氧化硅层的表面；
[0017]形成铝层于所述平坦层的上方；以及
[0018]形成多个第二凸起部于所述铝层的上表面，其中，所述第二凸起部间隔分布，藉由所述第二凸起部对所述铝层进行蚀刻以形成光栅结构，所述光栅结构具有一第二间距。
[0019]在其中的一实施例，所述第一凸起部和所述第二凸起部为光刻胶且均采用压印法制成。
[0020]在其中的一实施例，所述第一凸起部以及所述第二凸起部均为沿宽度方向从底部到顶部逐渐变窄的梯形。
[0021]采用本发明的线栅偏振器及其制造方法，该线栅偏振器包括吸收层和金属线栅构成的双光栅结构，吸收层包括基板、间隔分布于基板上表面的多个第一凸起部、设置于每个第一凸起部上表面的铝线以及堆叠于铝线上方的二氧化硅层。金属线栅包括涂布于二氧化硅层表面的平坦层、设置于平坦层上方的铝层以及间隔分布于铝层上表面的多个第二凸起部，藉由第二凸起部对铝层进行蚀刻以形成光栅结构。相比于现有技术，本发明采用叠层的双光栅结构可改善现有线栅偏振器的视角缺陷，并且还可消除暗态漏光的不良情形。
【附图说明】
[0022]读者在参照附图阅读了本发明的【具体实施方式】以后，将会更清楚地了解本发明的各个方面。其中，
[0023]图1A示出现有技术中的一种使用普通的下偏光片时的光线穿透率的状态示意图；
[0024]图1B示出现有技术中的一种使用增亮膜与下偏光片时的光线穿透率的状态示意图；
[0025]图1C示出现有技术中的一种使用线栅偏振器作为下偏光片时的光线穿透率的状态不意图；
[0026]图2示出依据本发明的一实施方式的线栅偏振器用于液晶面板时的结构示意图；
[0027]图3示出图2的线栅偏振器中的吸收层的结构示意图；
[0028]图4示出图2的线栅偏振器中的金属线栅的结构示意图；
[0029]图5示出依据本发明的另一实施方式，线栅偏振器的制造方法的流程框图；以及
[0030]图6(a)至图6(g)分别示出采用图5的制造方法获得线栅偏振器的分解步骤示意图。
【具体实施方式】
[0031]为了使本申请所揭示的技术内容更加详尽与完备，可参照附图以及本发明的下述各种具体实施例，附图中相同的标记代表相同或相似的组件。然而，本领域的普通技术人员应当理解，下文中所提供的实施例并非用来限制本发明所涵盖的范围。此外，附图仅仅用于示意性地加以说明，并未依照其原尺寸进行绘制。
[0032]下面参照附图，对本发明各个方面的【具体实施方式】作进一步的详细描述。
[0033]图1A示出现有技术中的一种使用普通的下偏光片时的光线穿透率的状态示意图，图1B示出现有技术中的一种使用增亮膜与下偏光片时的光线穿透率的状态示意图，图1C示出现有技术中的一种使用线栅偏振器作为下偏光片时的光线穿透率的状态示意图。
[0034]参照图1A，数字100表示背光源(backlight)，102表示背光源贴合的扩散片(diffuser)，104 表不下偏光片(lower polarizer 或 rear polarizer)。字符 Pl 表不透射光，字符P2表不反射光。从图1A的下偏光片104的左侧和右侧的光路来看，透射光Pl从100%衰减为85%，S卩，相对穿透率约为85% ;而反射光P2并未穿透下偏光片104，因此在下偏光片104的右侧显示P2为O。
[0035]相较之下，如图1B所示，其在扩散片102与下偏光片104之间额外设置一增亮膜(Dual Brightness Enhancement Film，DBEF) 106，从图中可知，从扩散片 102 出射的一部分透射光Pl穿透增亮膜106之后变为97%，另一部分透射光Pl穿透增亮膜106之后从68%变为59%，而扩散片102出射的反射光P2在增亮膜106的表面发生高反射，反射率为85%。进一步，经过增亮膜106的一部分透射光在进入下偏光片104并出射时，光线的强度从97 %减小为82 %，另一部分透射光在进入下偏光片104并出射时，光线的强度从59 %减小为50%，最终得到的相对穿透率约为132%，S卩，82%与50%相叠加。因此，图1B与图1A的光学增益系数比为1.55，即，132/85。
[0036]为了提高光学增益系数比值，如图1C所示，其使用线栅偏振器108取代了传统的下偏光片，从扩散片102出射的一部分透射光在进入线栅偏振器108并出射时，光线的强度从100%减小为85%，另一部分透射光在进入线栅偏振器108并出射时，光线的强度从68%减小为58%，最终得到的相对穿透率约为143%，g卩，85%与58%相叠加。因此，图1C与图1A的光学增益系数比为1.68，即，143/85，比图1B的对应数值高，更比图1A的对应数值高。因此，线栅偏振器相比于增