线栅偏振器以及制造线栅偏振器的方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及线栅偏振器(wire grid polarizer)以及制造线栅偏振器的方法。
【背景技术】
[0002]其中导线(conductor wire)被彼此平行地布置以使来自电磁波的某些光偏振的平行导线阵列通常被称为线栅偏振器。
[0003]响应于入射的非偏振光，具有比入射光的波长小的周期的线栅偏振器反射平行于其线的方向的偏振光，并使垂直于其线(wire)的方向的偏振光从其透射。线栅偏振器比吸收型偏振器更有益，因为其允许被反射的偏振光被再利用。
【发明内容】
[0004]示例性实施方式提供具有优良的可加工性的线栅偏振器、具有该线栅偏振器的显示装置以及制造该线栅偏振器的方法。
[0005]然而，示例性实施方式不限于这里阐述的那些。通过参照以下给出的详细描述，对于本申请所属的领域中的普通技术人员而言，以上和其它的示例性实施方式将变得更加明显。
[0006]根据示例性实施方式，提供一种线栅偏振器，该线栅偏振器包括:衬底，配置为具有设置在该衬底的第一表面上的多个凹进图案；多个导电线图案，配置为分别设置在衬底的该多个凹进图案中；以及氧化物层，配置为设置在衬底和导电线图案上。
[0007]根据另一示例性实施方式，提供一种线栅偏振器，该线栅偏振器包括:衬底，被配置为具有设置在该衬底的第一表面上的多个第一凹进图案以及也设置在该衬底的第一表面上的第二凹进图案，第二凹进图案具有比第一凹进图案的宽度大的宽度；多个导电线图案，配置为分别设置在衬底的该多个第一凹进图案中；反射层，配置为设置在衬底的第二凹进图案中；以及氧化物层，配置为设置在衬底、导电线图案和反射层上。
[0008]根据另一示例性实施方式，提供一种制造线栅偏振器的方法，该方法包括:在衬底的第一表面上形成多个凹进图案；在衬底的第一表面上以及在该多个凹进图案内形成导电材料层；以及氧化导电材料层的在衬底上的部分以形成氧化物层以及分别在该多个凹进图案中的多个导电线图案。
[0009]根据另一示例性实施方式，提供一种制造线栅偏振器的方法，该方法包括:在衬底的第一表面上形成多个第一凹进图案以及具有比第一凹进图案的宽度大的宽度的第二凹进图案；在衬底的第一表面上以及在该多个第一凹进图案和第二凹进图案内形成导电材料层；以及氧化导电材料层的在衬底上的部分，以形成氧化物层以及分别在该多个第一凹进图案中的多个导电线图案和在第二凹进图案中的反射层。
[0010]根据示例性实施方式，可以提供具有优良的可加工性的线栅偏振器。
[0011]其它的特征和示例性实施方式将从以下的详细描述、附图和权利要求而变得明显。
【附图说明】
[0012]图1是根据示例性实施方式的线栅偏振器的竖直截面图。
[0013]图2是根据另一示例性实施方式的线栅偏振器的竖直截面图。
[0014]图3是根据另一示例性实施方式的线栅偏振器的竖直截面图。
[0015]图4是根据另一示例性实施方式的线栅偏振器的竖直截面图。
[0016]图5是根据另一示例性实施方式的线栅偏振器的竖直截面图。
[0017]图6是根据另一示例性实施方式的线栅偏振器的竖直截面图。
[0018]图7、8、9、10、11、12和13是示出根据示例性实施方式的制造线栅偏振器的方法的截面图。
[0019]图14、15、16、17和18是示出根据另一示例性实施方式的制造线栅偏振器的方法的截面图。
[0020]图19、20、21、22、23、24和25是示出根据另一示例性实施方式的制造线栅偏振器的方法的截面图。
[0021]图26、27、28、29和30是示出根据另一示例性实施方式的制造线栅偏振器的方法的截面图。
【具体实施方式】
[0022]本发明构思的方面和特征以及用于实现所述方面和特征的方法将通过参照关于附图被详细描述的实施方式而明显。然而，本发明构思不限于在下文中公开的实施方式，但是能够以多种形式被实现。在该描述中限定的事物，诸如详细的构造和元件，不过是提供用来辅助本领域的普通技术人员对本发明构思的综合理解，本发明构思仅被限定在权利要求的范围内。在整个描述中，在不同的图中，相同的附图标记被用于相同的元件。在图中，层和区域的尺寸和相对尺寸可以被夸大以使说明清晰。
[0023]用于指定一个元件在位于不同层上的另一元件上或在一层上的术语“在……上”包括元件直接位于另一元件或层上的情形以及元件经由另一层或再一元件位于另一元件上的情形。
[0024]虽然术语“第一、第二等”被用于描述各种构成元件，但是这样的构成元件不受该术语限制。术语仅用于将一个构成元件与另一个构成元件区别开。因此，在下面的描述中，第一构成元件可以是第二构成元件。
[0025]在下文，将参照附图描述示例性实施方式。
[0026]图1是根据示例性实施方式的线栅偏振器的竖直截面图。
[0027]参照图1，根据示例性实施方式的线栅偏振器可以包括:衬底110，具有形成在其上的多个凹进图案；多个导电线图案121，分别设置在衬底110的该多个凹进图案中；以及氧化物层123，设置在衬底110和导电线图案121上。
[0028]衬底110的材料可以考虑衬底110的使用目的以及衬底110将经受的处理类型而被适当地选择，只要其允许衬底110从其透射可见光。在示例性实施方式中，衬底110可以由各种聚合物诸如玻璃、石英、亚克力(acrylic)、三乙酰纤维素(TAC)、环烯烃共聚物(COP)、环烯烃聚合物(COC)、聚碳酸酯(PC)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或聚醚砜(PES)形成，但是实施方式不限于此。衬底110可以由具有某种程度的柔性的光学膜材料形成。
[0029]为了实现期望的偏振性能，考虑到衬底110设置在导电线图案121当中，具有低折射率的材料可以用于形成衬底110。在示例性实施方式中，衬底110可以具有1.0至1.7的折射率，但是实施方式不限于此。
[0030]导电线图案121可以以规则的周期并排地布置在衬底110上。该周期是导电线图案121的中心至中心间距(center to center spacing)。导电线图案121的周期越短，导电线图案121的关于入射光波长的偏振光消光比(polarized light extinct1n rat1)越高，但是制造导电线图案121变得越来越困难。可见光通常落入约380nm至约780nm的波长范围内。为了使根据示例性实施方式的线栅偏振器具有关于三原色(即，红色(R)、绿色(G)和蓝色(B))的光的高消光比，导电线图案121会需要被形成为具有至少约200nm或更小的周期以充分地进行偏振。导电线图案121可以形成为具有120nm或更小的周期以提供至少与现有技术的偏振片一样高的偏振性能，但是实施方式不限于此。
[0031]导电线图案121可以由任何导电材料形成。在示例性实施方式中，导电线图案121可以由金属材料形成，具体地，可以由从由铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、镍(Ni)、铁(Fe)、钨(W)、钴(Co)和钼(Mo)构成的组选出的金属或其合金形成，但是实施方式不限于此。
[0032]导电线图案121的宽度可以小于导电线图案121的周期，并可以被设定为使导电线图案121可提供良好的偏振性能的范围内，例如在约1nm至约200nm的范围内，但是实施方式不限于此。导电线图案121的厚度可以被设定为约1nm至约500nm的范围内，但是实施方式不限于此。如这里所用的，按照附图来看，宽度是在水平方向上并且厚度是在垂直方向上。
[0033]氧化物层123可以形成在衬底110和导电线图案121上。在示例性实施方式中，氧化物层123可以由导电线图案121的材料的氧化物形成。
[0034]氧化物层123可以形成至这样的厚度使得导电线图案121能够与在随后的工艺期间将要形成的布线或薄膜晶体管(TFT)器件有效地绝缘。在示例性实施方式中，氧化物层123可以形成为10nm至100nm的厚度，在这样情况下，氧化物层123不仅能够有效地绝缘导电线图案121，而且能够有助于显示装置的可加工性和减薄，但是实施方式不限于此。在另一示例性实施方式中，氧化物层123可以形成至200nm至300nm的厚度。
[0035]图2是根据另一示例性实施方式的线栅偏振器的竖直截面图。
[0036]参照图2，根据另一示例性实施方式的线栅偏振器包括支撑衬底111、形成在支撑衬底111上并且其上形成有多个凹进图案的衬底110、分别设置在衬底110的该多个凹进图案中的多个导电线图案121、以及设置在衬底110和导电线图案121上的氧化物层123。