偏光片的製造方法

2023-09-23 06:12:55

專利名稱:偏光片的製造方法
技術領域：
本發明涉及一種偏光片的製造方法。
背景技術：
近年來，由於液晶顯示裝置具輕、薄、耗電小等優點，所以被廣泛應用於筆記本計算機、行動電話、個人數字助理等現代化信息設備。由於液晶顯示裝置是一種被動組件，其本身並不能發光，因而需利用一光源系統作為液晶顯示裝置的光源，如背光系統。常見的背光系統包括導光板和光源。自背光系統出射的光線進入液晶單元時必須為偏振光，因而於液晶單元兩側貼上偏光片以整合液晶的偏振態。
現有偏光片有吸收式偏光片和反射式偏光片。吸收式偏光片一般為碘系偏光片或染料系偏光片。由於背光系統出射的光線為自然光，任意自然光均可認為是任意兩偏振方向相互垂直的線偏振光相互結合作用的結果，即可將任意自然光拆解為任意兩個偏振方向相互垂直的線偏振光，則背光系統出射的任意光線均可認為是偏振方向平行於偏光片光軸方向的線偏振光與偏振方向垂直於偏光片光軸方向的線偏振光相互作用的結果。故，背光系統出射的光線進入偏光片後，偏振方向平行於偏光片光軸方向的線偏振光通過偏光片直接出射，而偏振方向垂直於偏光片光軸方向的線偏振光被偏光片吸收，造成光線浪費。由上述可知，該種偏光片最大光透過率理論上為50％，實際上僅能達到40％多，光利用率較低。而且製造上述偏光片，需通過染色、延伸、貼合、乾燥等多個步驟，其製程複雜。
現有的反射式偏光片的作用是使偏振方向平行於偏光片光軸方向的線偏振光通過偏光片直接出射，而將偏振方向垂直於偏光片光軸方向的線偏振光反射，反射光通過兩個1/4波片或一個1/2波片後相位延遲1/2個波長，因而偏振方向垂直於偏光片光軸方向的線偏振光相位延遲1/2個波長後變成偏振方向平行於偏光片光軸方向的線偏振光，再經過偏光片出射。這種偏光裝置光最大透過率理論上可達到100％，實際上一般為70％左右。但利用此種偏光裝置其結構較為複雜，需要增加兩個1/4波片或一個1/2個波片和一反射膜，成本也比較高。

發明內容
有鑑於此，有必要提供一種透光率高及製造成本低的偏光片的製造方法。
一種偏光片的製造方法，其包括以下步驟(1)提供一片由具有光學各向異性性質材料製成的透光基板；(2)在該透光基板的至少一個表面上形成多個凹槽，以使自然光入射至該具多個凹槽的表面後，可變成單一偏振態的線偏振光從該透光基板另一個與該具多個凹槽的表面相對的表面出射。
相較於現有技術，所述的偏光片的製造方法，通過在透光基板一個表面上形成多個凹槽而製成偏光片，其製程簡單及製造成本低，所得到偏光片的透光率約為70％並且能得到單一偏振態的線偏振光。

圖1為本發明實施例提供的一種偏光片的製造方法的流程圖。
圖2為本發明實施例提供的一種偏光片用於液晶顯示裝置的結構示意圖。
具體實施方式
下面將結合附圖對本發明實施例作進一步的詳細說明。
請參閱圖1，本發明實施例提供的一種偏光片的製造方法，其包括以下步驟步驟100提供一片由具有光學各向異性性質材料製成的透光基板，該透光基板至少可讓可見光(波長範圍約為390～760納米)穿透，其厚度為1～10毫米，較佳為2～5毫米。本實施例中，該透光基板的材料為方解石，方解石可讓波長範圍為350～2300納米的光穿透。當然，該透光基板也可選自三氧化二鋁(Al2O3)、二氧化矽(SiO2)或釩酸釔(YVO4)等其他各向異性材料。
步驟200在該透光基板的其中一個表面上形成多個凹槽。該凹槽為橢圓形凹槽。該橢圓形凹槽的深度為2～100微米，較佳為5～50微米。該橢圓形凹槽的短軸的尺寸小於入射光的波長，較佳為入射光波長的一半，該橢圓形凹槽的長軸的尺寸等於或大於入射光的波長，較佳為入射光波長的兩倍且沿該透光基板的表面。該多個橢圓形凹槽的長軸方向是沿同一方向，且該方向與該透光基板表面平行。該橢圓形凹槽的長短軸尺寸比為2～100，較佳為5～20。該步驟200可採用雷射加工方法在該透光基板的表面上形成該多個凹槽。
本發明實施例的製造方法進一步包括一個步驟300在該透光基板具多個凹槽的表面形成一層抗反射膜層(Antireflective Coating)。該抗反射膜層至少可讓可見光(波長範圍約為390～760納米)穿透。該抗反射膜層自凹槽表面向上分別包括四層子膜層一層二氧化鈦(TiO2)層，其厚度為10～16納米，折射率約為2.35左右；一層二氧化矽(SiO2)層，其厚度為26～32納米，折射率約為1.46左右；一層二氧化鈦(TiO2)層，其厚度為80～120納米；一層二氧化矽(SiO2)層，其厚度為78～86納米。該抗反射膜層是利用多重膜間的幹涉原理以減少偏光片對入射光的反射，而達到抗反射的效果。
該步驟300可採用真空鍍膜法在該透光基板帶多個凹槽的表面上形成該透光層。真空鍍膜法可包括電子束蒸鍍法(Electron-Beam Evaporation)、離子束蒸鍍法(Ion-Beam Evaporation)、磁控濺鍍法(Magnetron Sputtering)及電子自旋共振沉積法(Electron Spin Resonance Deposition)等。
本發明實施例提供的偏光片的製造方法，通過在透光基板一個表面上形成多個凹槽而製成偏光片，其製程簡單及製造成本低。經上述方法製得的偏光片，其中一個表面帶有多個橢圓形凹槽。請參閱圖2，為本發明液晶顯示裝置10的結構示意圖。該液晶顯示裝置10包括一片上基板104，一片與上基板104相對設置的下基板108，一層液晶層106，該液晶層106設置於上基板104與下基板108之間，一片上偏光片102、一片下偏光片110和一背光模組112。該兩片偏光片102、110是採用本發明實施例提供的製造方法製造，其分別設置於上基板104與下基板108的外側面。背光模組112發出的自然光可看成兩個振幅相同且振動方向相互垂直的非相干的線偏振光的疊加。背光模組112發出的自然光入射至下偏光片110帶有多個凹槽的表面後，由於下偏光片110具有光學各向異性，入射光做正交將線偏振光分離出來，從而使偏光片出射的光為單一偏振態的線偏振光。而且每片偏光片的透光率約為70％，因而該液晶顯示裝置10透光率可達到普通液晶顯示裝置的3倍左右，另外也不需增加光學膜片，製造成本較低且可使偏光片對入射光的反射率降至1％左右。
另外，本領域技術人員還可以在本發明精神內做其它變化，當然，這些依據本發明精神所做的變化，都應包含在本發明所要求保護的範圍之內。
權利要求
1.一種偏光片的製造方法，其包括以下步驟(1)提供一片由具有光學各向異性性質材料製成的透光基板；(2)在該透光基板的至少一個表面上形成多個凹槽，以使自然光入射至該具多個凹槽的表面後，可變成單一偏振態的線偏振光從該透光基板另一個與該具多個凹槽的表面相對的表面出射。
2.如權利要求
1所述的偏光片的製造方法，其特徵在於所述的透光基板的材料為方解石、二氧化矽、三氧化二鋁和釩酸釔晶體中的一種。
3.如權利要求
1所述的偏光片的製造方法，其特徵在於所述的透光基板的厚度為1～10毫米。
4.如權利要求
1所述的偏光片的製造方法，其特徵在於所述的凹槽為橢圓形凹槽。
5.如權利要求
1所述的偏光片的製造方法，其特徵在於所述的凹槽的深度為2～100微米。
6.如權利要求
4所述的偏光片的製造方法，其特徵在於所述的橢圓形凹槽的長短軸長度比為2～100。
7.如權利要求
1所述的偏光片的製造方法，其特徵在於所述的步驟(2)採用雷射加工方法在該透光基板的表面上形成該多個凹槽。
8.如權利要求
1所述的偏光片的製造方法，其特徵在於所述的偏光片的製造方法進一步包括一個步驟(3)在該透光基板具多個凹槽的表面形成一層抗反射膜層，以減少偏光片對入射自然光的反射。
9.如權利要求
8所述的偏光片的製造方法，其特徵在於所述的抗反射膜層自凹槽表面向上分別包括四層子膜層一層二氧化鈦層，厚度為10～16納米；一層二氧化矽層，厚度為26～32納米；一層二氧化鈦層，厚度為80～120納米；一層二氧化矽層，厚度為78～86納米。
10.如權利要求
8所述的偏光片的製造方法，其特徵在於所述的步驟(3)採用真空鍍膜法形成該抗反射膜層。
專利摘要
本發明涉及一種偏光片的製造方法，其包括以下步驟(1)提供一片由具有光學各向異性性質材料製成的透光基板；(2)在該透光基板的至少一個表面上形成多個凹槽，以使自然光入射至該具多個凹槽的表面後，可變成單一偏振態的線偏振光從該透光基板另一個與該具多個凹槽的表面相對的表面出射。所述偏光片的製造方法製程簡單及製造成本低，所得到偏光片的透光率約為70％並且能得到單一偏振態的線偏振光。
文檔編號G02B1/11GK1991419SQ200510121399
公開日2007年7月4日 申請日期2005年12月30日
發明者陳杰良 申請人:鴻富錦精密工業(深圳)有限公司, 鴻海精密工業股份有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan