。
[0139] 通过例如，使用0?4的干法蚀刻执行这一过程中的蚀刻。
[0140] 随后，通过使用图案化的第一掩膜层6'作为掩膜，在金属层2'上进行蚀刻，从而 获得每个横截面形状为梯形的多个线性金属层2。
[0141] 关于在该过程中的蚀刻，优选地使用含有N2的蚀刻气体，这是由于所述线性金属 层的横截面形状可以很容易地制成梯形。此外，通过使用含有队的蚀刻气体，可以降低线 性金属层的侧表面的粗糙度，并且可以获得具有更优良的偏振特性的无机偏光板。
[0142] 随后，去除图案化的第一掩膜层6'，从而获得无机偏光板。
[0143] 实例
[0144] 下文阐述本发明的实例，但是在任何情况下本发明并不限于这些实例。（测试实例 1)
[0M5] 通过使用GratingSolver发展有限公司制造的分级模拟器（gradingsimulator) Gsolver的严格親合波分析（RCWA)进行电磁场仿真。
[0146] 在电磁场仿真中，当线性金属层的形状改变为图3A、图3B、图3C和图3D所示的形 状时，对偏振特性进行了评估。
[0147] 在图3A、图3B、图3C和图3D所示的每个偏光板中，介质层5(Si02:30nm)、线性金 属层2(A1 :190nm)、线性介质层3(Si02:7.5nm)，以及线性光吸收层4(FeSi(Fe5atm%): 25nm)以介质层5、线性金属层2、线性介质层3、线性光吸收层4的顺序形成在基底1上。在 图3A、图3B、图3C和图3D中，介质层5、线性金属层2、线性介质层3和线性光吸收层4分 别是相同的电压（thesamevoltage)。此外，栅格的间距为141nm。表1描述了线性金属 层3的横截面的顶部宽度、中部宽度和底部宽度。
[0148] 当520nm至590nm的波长范围内的光从线性光吸收层4那侧射入时对无机偏光板 的偏振特性进行了评估。仿真结果如表1所示。
[0149] 表 1
[0150]
[0151] 在本说明书中各符号如下所示。
[0152] Tp :透射轴透过率
[0153] CR :对比度（透射轴透过率/吸收轴透过率）
[0154] Rp:透射轴反射率
[0155] Rs:吸收轴反射率
[0156] 从表1可以看出，作为本发明的一个实施例的状态4相较于不是本发明实施例的 状态1至状态3具有较高的透射轴透过率、较大的对比度以及较低的透射轴反射率，状态4 在绿色光区域（550nm附近）中获得优良的偏振特性，这对于在液晶显示装置中的实际应用 是非常重要的。
[0157] (测试实例2)
[0158] 改变线性金属层的形状后的多个样品已经制造出来，并对其偏振特性进行了评 估。
[0159] 具体地，如图4A至图4E所示具有横截面形状的无机偏光板（扫描电镜照片）已 经制造出来，并且对其偏振特性进行了评估。
[0160] 每个样品具有如下结构，介质层（Si02:35nm)、线性金属层（A1 :200nm)、线性介质 层（Si02:10nm)，以及线性光吸收层（FeSi(Fe5atm%) :25nm)以介质层、线性金属层、线 性介质层、线性光吸收层的顺序形成在基底（玻璃）上。此外，栅格的间距为141nm。通过 改变蚀刻条件来改变线性金属层的横截面形状。具体地，通过改变C12/BC13蚀刻气体中N2 的含量来改变线性金属层的横截面形状。
[0161] 关于偏振特性的评估，使用日立高新技术公司制造的U-4100评估透过率，借助于 JASC0公司生产的V-570评估反射率。光从线性光吸收层一侧射入。测量结果如表2所示。 此外，图4A至图4E的每个图中的线性金属层的顶部宽度（TOP)和底部宽度（Bottom)之间 的差值（顶部宽度-底部宽度）也在表2中示出。
[0162] 表 2
[0163]
[0164] 从表2可以看出，作为本发明的实施例的样品D和样品E相较于不是本发明实施 例的样品A、样品B和样品C具有较高的对比度和较低的透射轴反射率，且样品D和样品E 具有优良的偏振特性。
[0165] (测试实例3)
[0166] 通过使用GratingSolver发展有限公司制造的分级模拟器Gsolver的严格親合 波分析（RCWA)进行电磁场仿真。
[0167] 在电磁场仿真中，当线性光吸收层的材料改变为以下表3中所示的材料时，对偏 振特性进行了评估。应当注意到，线性光吸收层和线性介质层的薄膜厚度以使吸收轴反 射率Rs变低的方式进行调整（对应于线性光吸收层的每种材料的光学乘法器（optical multiplier)))。此外，图3D(状态4)为该仿真的模型，且栅格的间距为141nm。可以看出， 通过使用TaSi(含Ta的硅化物）作为线性光吸收层的材料，可以进一步降低吸收轴反射 率，并在较宽的波长范围内得到了较低的反射率。Ta含量为20atm%、25atm%和33atm%时 的评估结果如图5所示。如表3和图5所示，吸收轴反射率处于相同的水平，但是，如表3 和图6所示，透射轴透过率随着Ta含量的增加而降低。因此，由于期望偏光板既具有高透 过率又具有低反射率，优选地，Ta的含量应设置为40atm%或小于40atm%，更优选地，应设 置为30atm%或小于30atm%。
[0168] 表 3
[0169]
[0170] 基于仿真结果，通过使用用于线性光吸收层的TaSi(Ta20atm% )来制造与在测 试实例2中的样品D相同的样品，并评估了吸收轴反射率。测量结果如表4和图7所示。与 仿真结果类似，可以证实降低吸收轴反射率Rs的效果。
[0171] 表 4
[0172]
[0173] (测试实例4)
[0174] 进行了一场测试，该测试是为了证实当在制造线性金属层的工艺中蚀刻气体包含 队时，在本发明的无机偏光板的制造中，线性金属层侧表面的平滑度提升。
[0175] 具体地，铝膜的表面粗糙度（算术平均粗糙度：Ra)是通过使用蚀刻气体（该蚀刻 气体中的队浓度被改变）对形成在玻璃基底上的铝膜进行蚀刻来测量的。铝膜通过溅射 方法形成。
[0176] 借助于原子力显微镜（AFM)测量Ra。测量面积是1μπιΧ1μπι。
[0177] 测量结果如表5所示。
[0178] 表 5
[0179]
[0180] 相比使用不含Ν2的蚀刻气体蚀刻铝膜，使用含化的蚀刻气体蚀刻后的铝膜具有较 小的铝膜表面的Ra值。
[0181] 由于本发明的无机偏光板在偏振特性上表现优异，所以本发明的无机偏光板适用 于液晶显示装置。
【主权项】
1. 一种无机偏光板，包括： 基底，所述基底对供使用的波长范围内的光是透明的； 多个线性金属层； 多个线性介质层；以及 多个线性光吸收层，所述多个线性光吸收层具有吸收光的功能，其中，以所述基底、所 述线性金属层、所述线性介质层，所述线性光吸收层的顺序依次设置各层， 其中，所述多个线性金属层在所述基底上以比所述光的波长短的间距相互隔开地对 齐， 其中，所述多个线性介质层中的每个线性介质层设置在所述多个线性金属层中的每个 线性金属层上， 其中，所述多个线性光吸收层中的每个线性光吸收层设置在所述多个线性介质层中的 每个线性介质层上，以及 其中，在与所述线性金属层的纵向方向正交的方向上切割所述线性金属层得到的横截 面的形状为下底在所述基底的一侧以及上底在所述线性介质层的一侧的梯形，在所述梯形 中，所述下底的长度长于所述上底的长度。2. 根据权利要求1所述的无机偏光板，其中，在所述线性金属层的所述横截面形状中， 所述下底的长度与所述上底的长度之间的差值，即（所述下底的长度）_(所述上底的长 度），为 1.Onm至 20.Onm。3. 根据权利要求1所述的无机偏光板，其中，所述线性金属层的平均厚度为20nm至 400nm〇4. 根据权利要求1所述的无机偏光板，其中，所述线性金属层的材料为铝或铝合金。5. 根据权利要求1所述的无机偏光板，其中，所述线性介质层的材料为Si02。6. 根据权利要求1所述的无机偏光板，其中，所述线性光吸收层的材料为Si或硅化物。7. 根据权利要求6所述的无机偏光板，其中，所述硅化物为含Fe量为lOatm%或小于 lOatm%的硅化物。8. 根据权利要求6所述的无机偏光板，其中，所述娃化物为含Ta量为40atm%或小于 40atm%的硅化物。9. 根据权利要求1所述的无机偏光板，其中，所述基底的材料为玻璃、水晶或蓝宝石。10. -种根据权利要求1至权利要求9中任意一项所述的无机偏光板的制造方法，包 括：使用含有N2的蚀刻气体来蚀刻形成在所述基底上的金属层。11. 根据权利要求10所述的制造方法，其中，所述蚀刻气体包含C12和BC13。
【专利摘要】一种无机偏光板，所述无机偏光板包括：基底，对供使用的波长范围内的光是透明的；线性金属层；线性介质层；以及线性光吸收层，具有光吸收功能，并且以此顺序设置，其中，所述线性金属层在所述基底上以比所述光的波长短的间距相互隔开地对齐；所述多个线性介质层中的每个设置在所述多个线性金属层中的每个上；所述多个线性光吸收层中的每个设置在所述多个线性介质层中的每个上；以及，在与所述线性金属层的纵向方向正交的方向上切割所述线性金属层得到的横截面的形状为下底在所述基底的一侧以及上底在所述线性介质层的一侧的梯形，在所述梯形中，所述下底的长度长于所述上底的长度。
【IPC分类】G02B5/30
【公开号】CN105388551
【申请号】CN201510524640
【发明人】高桥英司
【申请人】迪睿合株式会社
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年8月24日
【公告号】US20160054497