偏光片及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种偏光片(10)，其包括：一透明基板(100)，其包括一第一表面(110)，所述第一表面(110)上形成有多个间隔设置的第一凸条(120)，相邻两个第一凸条(120)之间形成一第一凹槽(130)；一第一金属层(310)设置于所述第一凹槽(130)的内壁表面。本发明提供的偏光片(10)的线栅的节距足够小，从而使得光线被偏光片极化。
【专利说明】偏光片及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种偏光片及其制备方法，尤其涉及一种线栅型偏光片及其制备方法。
【背景技术】
[0002]偏光片广泛应用于平板显示器中以提升显示质量。现有技术中有很多制备这些偏光片的方法，例如机械拉伸、化学刻蚀等。然而，这些方法制备的偏光片的质量以及稳定性均较差，且不易安装至其它元件上。进一步地，由于需要额外的矫正材料以解决其技术问题，因此，现有的偏光片的成本较高，价格昂贵。进一步，现有的偏光片由于其线栅的节距不够小，因此，入射光被折射而不是被极化，因此该种偏光片的对入射光的极化效果较差。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，确有必要提供一种对入射光极化效果较好的偏光片及其制备方法。
[0004]一种偏光片，其包括:一透明基板，其包括一第一表面，所述第一表面上形成有多个间隔设置的第一凸条，相邻两个第一凸条之间形成一第一凹槽；一第一金属层设置于所述第一凹槽的内壁表面。
[0005]本发明提供的偏光片具有以下有益效果:第一，由于投射到第一凸条的光线在穿过第一凸条的过程中，被形成于第一凹槽内壁上的第一金属层反射，从而无法穿透第一凸条而进入第一凹槽内，因此，投射到第一凸条上的光线最大程度的从第一凸条的出射;第二，由于光线只能从第一凸条部分投射，这使得线栅的节距足够小，从而使得光线被偏光片极化。
[0006]—种制备偏光片的方法，其包括:步骤a:提供一透明基板,其包括一第一表面,该第一表面上形成有多个间隔设置的第一凸条，相邻两第一凸条之间形成一第一凹槽；步骤b:形成一第一金属层于所述第一凹槽的内壁表面。
[0007]本发明提供的制备偏光片的方法具有以下有益效果:第一，所制备得到的偏光片中，金属层设置于凹槽的内壁上，这使得光线只能从凸条部分投射，进而线栅的节距足够小，从而使得光线被偏光片极化；以及第二，本发明所提供的偏光片的制备方法十分简易，因此成本低，且可实现批量化生产。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1为本发明第一实施例提供的偏光片的结构示意图。
[0009]图2为本发明第二实施例提供的偏光片的制备方法的流程图。
[0010]图3为本发明第三实施例提供的偏光片的结构示意图。
[0011]图4为本发明第四实施例提供的偏光片的制备方法的流程图。
【具体实施方式】[0012]请参阅图1，本发明第一实施例提供一种偏光片10,其包括:一透明基板100、一金属层300以及一透明保护层400。所述透明基板100包括一第一表面110。所述第一表面110上形成有多个间隔设置的凸条120，相邻两凸条120之间形成一凹槽130。所述金属层300设置于所述凹槽130的内壁表面。所述透明保护层400覆盖所述第一表面110的暴露部分和所述金属层300。
[0013]所述透明基板100是在线栅型偏光片10之使用波长范围内具有透光性之基板。透光性是指光可投射，使用波长范围为400纳米至800纳米。优选地，在400纳米至800纳米范围内平均透光率为85%以上之透光性基板。所述透明基板100的材料可为光硬化树脂、热可塑性树脂或玻璃等。具体地，所述透明基板100的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚奈二甲酸乙二酯、聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚氧化乙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚丁二烯、聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯。本实施例中，所述透明基板100的材料为聚甲基丙烯酸甲酯。
[0014]所述凸条120与所述透明基板100可由相同的材料制成或由不同的材料制成。若所述凸条120与所透明基板100的材料相同，则优选地所述凸条120与所述透明基板100为一体成型。所述多个凸条120的尺寸一致。所述多个凸条120平行且等间隔设置。所述凸条120的与其长度方向垂直相交之横截面的形状不限，优选地为矩形、梯形或者半圆形。每一凸条120均包括两个相对的沿长度方向延伸的侧壁122以及一个与该两相对的侧壁122连接的顶部端面124。所述顶部端面124远离所述透明基板100。所述凸条120的侧壁122和顶部表面124可为弧面。当所述凸条120的横截面为半圆形时，所述侧壁122和顶部表面124均为弧面，且侧壁122和顶部表面124连接成一半圆形。本实施例中，所述凸条120的横截面为矩形。
[0015]所述凹槽130形成于相邻的两个凸条120之间。具体地，该相邻的两个凸条120的彼此相邻且相对的侧壁122以及第一表面110位于该相邻的两个凸条120之间的部分所形成的空间形成所述凹槽130。所述相邻的两个凸条120的彼此相邻且相对的侧壁122以及第一表面110位于该相邻的两个凸条120之间的部分为所述凹槽130的内壁。第一表面110位于该相邻的两个凸条120之间的部分为相对于凸条120的平坦部。
[0016]所述凹槽130的深度即所述凸条120的高度的范围为15纳米至120纳米，优选为45纳米至85纳米。凸条120的底部宽度的范围为15纳米到120纳米，优选为45纳米到85纳米。凸条120的顶部宽度的范围为15纳米到120纳米，优选为45纳米到85纳米。通过选用上述尺寸的偏光片可使偏光片达到高的出光效率。
[0017]所述金属层300的作用为反射可见光，并尽可能少的吸收反射光。所述金属层300设置于所述凹槽130的内壁表面上。金属层300形成于所述透明基板100的凹槽130的内壁和透明保护层400之间。所述金属层300为连续设置。所述金属层300优选地具有良好的导电性。优选地，所述金属层300对可见光的反射率高，且对可见光吸收少，且具有高导电率。优选地，所述金属层300的材料为铜、铝、金、钙、铬、镁、锂或其合金。所述金属层300的厚度大于I纳米。优选地，所述金属层300的厚度为4至500纳米。
[0018]金属层300设置于凹槽130的内壁上，因此，投射到凹槽130的内壁上的可见光均被金属层300反射从而无法由透明基板100的凹槽130部分透射，而投射到凸条120的顶部表面124部分的光线则可由凸条120的顶部表面124直接透射。进一步地，由于投射到凸条120的顶部表面124部分的光线在穿过凸条120的过程中，被形成于凹槽130内壁上的金属层300反射，从而无法穿透凸条120而进入凹槽130内，因此，投射到凸条120的顶部表面124部分的光线最大程度的从凸条120的顶部表面124部分投射。由于光线只能从凸条120的顶部表面124出射，这使得线栅型偏光片10的节距足够小，从而使得光线被偏光片10极化。
[0019]所述透明保护层400的作用为保护所述金属层300。所述透明保护层400的材料可为光硬化树脂、热可塑性树脂或玻璃等。具体地，所述透明保护层400的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚奈二甲酸乙二酯、聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚氧化乙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯PC、聚丁二烯、聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯。透明保护层400与所述凸条120的顶部表面124以及所述金属层400直接接触。本实施例中，所述透明保护层400的材料为聚甲基丙烯酸甲酯。
[0020]本发明第一实施例提供的偏光片10的工作原理为:偏光片10具有多个由金属层300形成的金属细线，该多个金属细线相互平行地排列于透明基板100上。当金属细线之间的间距充分地短于入射光之波长时，入射光中具有与金属细线垂直相交之电场向量的部分通过，具有与金属细线平行之电场向量之成份被反射，从而所述入射光被所述偏光片10极化。
[0021]本发明第一实施例提供的偏光片10的有益效果为:第一，由于金属层300设置于凹槽130的内壁上，因此，投射到凹槽130的内壁上的可见光均被金属层300反射从而无法由透明基板100的凹槽130部分透射，而投射到凸条120的顶部表面部分的光线则可由凸条120的顶部表面直接透射;第二，由于投射到凸条120的顶部表面部分的光线在穿过凸条120的过程中，被形成于凹槽130内壁上的金属层300反射，从而无法穿透凸条120而进入凹槽130内，因此，投射到凸条120的顶部表面部分的光线最大程度的从凸条120的顶部表面部分投射；第三，由于光线只能从凸条120的顶部表面124部分投射，这使得线栅的节距足够小，从而使得光线被偏光片10极化；以及第四，所述透明保护层400可有效的保护所述金属层300，使得金属层300在使用中避免磨损，延长了所述偏光片10的使用寿命。
[0022]请参阅图2，本发明第二实施例提供一种制备本发明第一实施例中的偏光片10的方法。所述偏光片10的制备方法包括以下步骤:
[0023]步骤a:提供一透明基板100，所述透明基板100包括一第一表面100，形成有多个间隔设置的凸条120于所述第一表面100，相邻两凸条120之间形成一凹槽130 ；
[0024]步骤b:形成一金属层300于所述凹槽130的内壁表面；以及
[0025]步骤c:形成一透明保护层400覆盖所述第一表面100的暴露部分以及所述金属层 300。
[0026]在步骤a中，所述透明基板100上的所述凸条120的形成方法包括纳米压印或纳米光刻。
[0027]在步骤b中，所述步骤b包括以下子步骤:
[0028]步骤bl:形成一金属覆盖层200于所述透明基板100的形成有凸条120的表面；
[0029]步骤b2:去除所述凸条120的远离透明基板100的顶部端面124上的金属覆盖层200从而剩余的金属覆盖层200形成仅覆盖凹槽130的内壁表面的金属层300。
[0030]在步骤bl中，所述形成金属覆盖层200的方法包括物理气相沉积法和化学气相沉积法。所述物理气相沉积法包括真空蒸镀法、溅射镀膜法、电弧等离子体镀法或离子镀膜法。
[0031]在步骤b2中，去除所述凸条120的顶部表面124的金属覆盖层200的方法包括酸处理法、光刻法或机械打磨。
[0032]在步骤c中，所述形成透明保护层400的方法包括溶液涂溃法、热贴合、旋转涂布或伴随UV固化的聚合物成型。所述步骤c为可选择步骤，本发明第一实施例提供的制备偏光片10的方法也可不包括步骤C。
[0033]本发明第二实施例提供的制备偏光片10的方法的有益效果是:第一，所制备得到的偏光片10中的金属层300设置于凹槽130的内壁上，这使得光线只能从凸条120的顶部表面124部分出射，进而偏光片10的线栅的节距足够小，从而使得光线被偏光片10极化；以及第二，所提供的偏光片10的制备方法十分简易，从而偏光片10的成本降低，还可实现
批量化生产。
[0034]请参阅图3，本发明第三实施例提供一种偏光片10，其包括一透明基板100、一第一金属层310、一第二金属层320、一第一透明保护层410和一第二透明保护层420。所述透明基板100包括两相对的表面,分别为一第一表面110和一第二表面112。所述第一表面110分别形成有多个间隔设置的第一凸条120，相邻两个第一凸条120之间形成一第一凹槽130。所述多个第一凸条120之间形成有多个第一凹槽130。所述第一金属层310设置于所述所有第一凹槽130的内壁表面。所述第一透明保护层410覆盖所述第一表面110的暴露部分和所述第一金属层310。所述第二表面112分别形成有多个间隔设置的第二凸条122，相邻两个第二凸条122之间形成一第二凹槽132。所述多个第二凸条122之间形成有多个第二凹槽132。所述第二金属层320设置于所述所有第二凹槽132的内壁表面。所述第二透明保护层420覆盖所述第二表面112的暴露部分以及所述第二金属层320。
[0035]本发明第三实施例提供的偏光片10的结构与第一实施例提供的偏光片10的结构相似，其区别在于，所述第三实施例中的透明基板100的两个相对的第一表面110和第二表面112上分别形成有第一凸条120、第二凸条122,第一金属层310、第二金属层320、第一透明保护层410以及第二透明保护层420。
[0036]可以理解地，所述第一透明保护层410、第二透明保护层420为可选的，即第四实施例提供的偏光片10也可以不包括所述第一透明保护层410和第二透明保护层420。
[0037]第三实施提供的偏光片10具有以下有益效果:由于透明基板100的两侧均形成有金属层形成的线栅，因此，两侧的线栅互相作用，可加强偏光片10的偏光效果。
[0038]本发明第四实施例提供一种制备第三实施例中的偏光片10的方法，其包括以下步骤:
[0039]步骤A:提供一透明基板100，所述透明基板100包括一第一表面110和一第二表面112，所述第一表面110上形成有多个间隔设置的第一凸条120，相邻两个第一凸条120之间形成一第一凹槽130，所述第二表面112上形成有多个间隔设置的第二凸条122，相邻两个第二凸条120之间形成一第二凹槽132 ；
[0040]步骤B:形成一第一金属层310于所述第一凹槽130的内壁表面，形成一第二金属层320于所述第二凹槽132的内壁的表面。
[0041]步骤C:形成一第一透明保护层410覆盖所述第一表面110的暴露部分以及所述第一金属层300，形成一第二透明保护层420覆盖所述第二表面112的暴露部分以及所述第二金属层320。
[0042]本发明第四实施例提供的制备偏光片10的方法与本发明第二实施例提供的制备偏光片10的方法相似，其区别在于，所述透明基板100的两侧分别形成第一凸条120、第二凸条122，所述第一凹槽130的内壁上形成第一金属层300、所述第二凹槽132的内壁上形成所述第二金属层320。
[0043]可以理解地，所述第一透明保护层410和第二透明保护层420为可选的，本发明第四实施例中也可以不形成所述第一透明保护层410和第二透明保护层420。
【权利要求】
1.一种偏光片,其包括: 至少一透明基板，其包括一第一表面，所述第一表面上形成有多个间隔设置的第一凸条，相邻两个第一凸条之间形成一第一凹槽； 其特征在于: 一第一金属层设置于所述第一凹槽的内壁表面。
2.如权利要求1所述的偏光片，其特征在于，所述第一凹槽的内壁表面包括所述相邻的两个第一凸条的彼此相邻且相对的侧壁以及第一表面位于该相邻的两个第一凸条之间的部分。
3.如权利要求1所述的偏光片，其特征在于，所述多个第一凸条平行且等间隔设置。
4.如权利要求1所述的偏光片，其特征在于，所述多个第一凸条中每个凸条的与其长度方向垂直相交之横截面的形状为矩形、梯形、三角形或者半圆形。
5.如权利要求1所述的偏光片，其特征在于，所述第一金属层的材料为铜、铝、金、钙、锂或其合金。
6.如权利要求1所述的偏光片，其特征在于，进一步包括一第一透明保护层覆盖所述第一表面的暴露部分和所述第一金属层。
7.如权利要求1所述的偏光片，其特征在于，所述透明基板进一步包括一第二表面，所述第二表面上形成有多个间隔设置的第二凸条，相邻两个第二凸条之间形成一第二凹槽，一第二金属层设置于所述第二凹槽的内壁表面。
8.如权利要求7所述的偏光片，其特征在于，进一步包括一第二透明保护层覆盖所述第二表面的暴露部分和所述第二金属层。
9.一种制备偏光片的方法，其包括: 步骤a:提供一透明基板，其包括一第一表面，该第一表面上形成有多个间隔设置的第一凸条，相邻两第一凸条之间形成一第一凹槽； 步骤b:形成一第一金属层于所述第一凹槽的内壁表面。
10.如权利要求9所述的制备偏光片的方法，其特征在于，所述步骤a中形成所述第一凸条的方法包括纳米压印或纳米光刻。
11.如权利要求9所述的制备偏光片的方法，其特征在于，所述步骤b包括以下子步骤: 步骤bl:形成一第一金属覆盖层于所述透明基板的第一表面； 步骤b2:去除所述第一凸条的远离透明基板的顶部端面上的第一金属覆盖层从而剩余的第一金属覆盖层形成仅覆盖第一凹槽的内壁表面的第一金属层。
12.如权利要求11所述的制备偏光片的方法，其特征在于，在步骤b2中所述去除第一金属覆盖层的方法包括酸处理法、光刻法或机械打磨。
13.如权利要求9所述的制备偏光片的方法，其特征在于，进一步包括一步骤c:形成一第一透明保护层覆盖所述透明基板的第一表面表面的暴露部分以及所述第一金属层。
14.如权利要求13所述的制备偏光片的方法，其特征在于，所述形成透明保护层的方法包括溶液涂溃法、热贴合、旋转涂布或伴随UV固化的聚合物成型。
15.如权利要求9所述的制备偏光片的方法,其特征在于， 步骤a中所述透明基板进一步包括一第二表面，该第二表面平行于所述第一表面，该第二表面上形成有多个间隔设置的第二凸条，相邻两第二凸条之间形成一第二凹槽；以及 步骤b中，进一步包括形成一第二金属层于所述第二凹槽的内壁表面的步骤。
16.如权利要求15所述的制备偏光片的方法，其特征在于，进一步包括一步骤d:形成一第一透明保护层覆盖所述透明基板的第一表面表面的暴露部分以及所述第一金属层。
17.—种制备偏光片的方法,其包括: 步骤A:提供一透明基板，所述透明基板包括一第一表面和一第二表面，所述第一表面上形成有多个间隔设置的第一凸条，相邻两第一凸条之间形成一第一凹槽，所述第二表面上形成有多个间隔设置的第二凸条，相邻两第二 凸条之间形成一第二凹槽； 步骤B:形成一第一金属层于所述第一凹槽的内壁表面，形成一第二金属层于所述第二凹槽的内壁的表面。
18.如权利要求17所述的制备偏光片的方法，其特征在于，步骤C:形成一第一透明保护层覆盖所述第一表面的暴露部分以及所述第一金属层，形成一第二透明保护层覆盖所述第二表面的暴露部分以及所述第二金属层。
【文档编号】G02B5/30GK103969729SQ201310028168
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2013年1月24日 优先权日:2013年1月24日
【发明者】袁弓夷 申请人:威克力投资有限公司