專利名稱：多重衍射光柵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多重衍射光柵。特別涉及在用于具有二色以上的光源的顯示元件時(shí)具
有使顯示裝置的光取出效率提高的作用的多重衍射光柵。
背景技術(shù)：
液晶顯示元件、等離子顯示元件、場發(fā)射顯示元件、有機(jī)EL元件等顯示元件在觀 察者一側(cè)具有透明襯底。在液晶顯示元件中，在背光的觀察者一側(cè)也具有透明襯底。從該 透明襯底的背面?zhèn)?觀察者的相反側(cè))的光源射出并入射到透明襯底上的光透過透明襯底 后并非全部射出到觀察者一側(cè)，而是在透明襯底的內(nèi)部產(chǎn)生全反射，沒有從透明襯底射出 而損失。在從光源射出后入射到透明襯底的光中，表示從透明襯底向觀察者的方向射出的 光的比例的光取出效率未必高，要求能夠提高顯示裝置的透明襯底的光取出效率的光學(xué)部 件。 另外，顯示元件中多使用偏振膜，為了減少偏振膜的光損失，要求使從光源入射的 光偏振。 作為使用二色以上的光源的顯示元件，可以列舉具有R(紅色)、G(綠色)和B (藍(lán) 色)三種顏色的光的光源的顯示元件，該顯示元件中，作為能夠提高透明襯底中的光取出 效率、并且同時(shí)具有使光偏振的性能的光學(xué)部件，有將具有與三色的各種光的波長對(duì)應(yīng)的 間隔的衍射光柵重疊而成的多重衍射光柵。 作為該多重衍射光柵，例如韓國公開專利第10-2006-0127638號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn) 1)所公開，提出了將具有與三色的各種波長對(duì)應(yīng)的間隔、與三色的各種波長對(duì)應(yīng)的光柵的 線寬和線高的三個(gè)衍射光柵準(zhǔn)確地重疊(重& 3 )而成的多重衍射光柵。難以準(zhǔn)確地制作 該多重衍射光柵，因此，要求能夠更簡便制造的多重衍射光柵。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供在用于具有透明襯底的顯示裝置時(shí)在保持以往的多 重衍射光柵的偏振性能的同時(shí)能夠更簡便地制造的多重衍射光柵。 本發(fā)明人為了解決上述問題，對(duì)多重衍射光柵的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了廣泛深入的研究，結(jié) 果發(fā)現(xiàn)，即使在沒有將具有與二色以上的各色的光的波長對(duì)應(yīng)的間隔的多個(gè)衍射光柵準(zhǔn)確 重疊的情況下，也可以顯示與以往多重衍射光柵所具有的偏振性能同等的性能，從而完成 了本發(fā)明。 SP，本發(fā)明提供以下〈1〉 〈7〉。 〈1> 一種多重衍射光柵，其通過將多個(gè)衍射光柵重疊而構(gòu)成，所述衍射光柵中，衍 射光柵的形成光柵的柵線的間隔、線寬和線高與二色以上的各種光的波長對(duì)應(yīng)，其特征在 于，通過以下(A)或(B)中的至少一種簡化設(shè)計(jì)配置了柵線， (A)在柵線的至少一部分與其它柵線重疊(重^ 3 )時(shí)，將重疊而成為一條的柵線 的多個(gè)線寬和線高中的任一個(gè)以柵線及其他柵線的至少兩個(gè)值為基礎(chǔ)作為整體設(shè)定為一個(gè)值的簡化設(shè)計(jì)；禾口 (B)在柵線與其它柵線的間隙達(dá)到一定距離以下時(shí)，用柵線材料填充該間隙的簡 化設(shè)計(jì)。 〈2X1〉所述的多重衍射光柵，其中，進(jìn)行所述簡化設(shè)計(jì)(A)和(B) 二者配置了柵 線。 〈3X1〉或〈2〉所述的多重衍射光柵，其中，所述簡化設(shè)計(jì)(A)是設(shè)定具有以(1)或 (2)的任一種方法確定的線寬和線高的柵線的簡化設(shè)計(jì)， (1)將重疊而成為一條的柵線的整體的線寬設(shè)定為線寬、將重疊前的多個(gè)衍射光 柵的各個(gè)構(gòu)成光柵的柵線的線高值中最大值以下且最小值以上的值設(shè)定為線高的方法，
(2)將重疊而成為一條的柵線的整體的線寬設(shè)定為重疊前的多個(gè)衍射光柵的各個(gè) 構(gòu)成光柵的柵線的線寬值中最大值以下且最小值以上的值、將線高設(shè)定為重疊前的多個(gè)柵 線的各線高的合計(jì)值的簡化方法。 〈4X3〉所述的多重衍射光柵，其中，重疊而成為一條的柵線中、一條柵線的全寬在 其它柵線的全寬的整個(gè)范圍內(nèi)重疊時(shí)設(shè)定為具有由(2)確定的線寬和線高的一條柵線，一 條柵線的線寬的僅一部分與其它柵線的線寬重疊時(shí)設(shè)定為具有由(1)確定的線寬和線高 的一條柵線。 〈5X3〉或〈4〉所述的多重衍射光柵，其中，所述線寬和線高的確定方法(1)的線高
確定方法，是將重疊前的多個(gè)柵線各自的線高值的平均值設(shè)定為線高的方法。 〈6X3〉或〈4〉所述的多重衍射光柵，其中，所述線寬和線高的確定方法(2)的線寬
確定方法，是將重疊前的多個(gè)柵線各自的線寬值的平均值設(shè)定為線寬的方法。 〈7X1〉或〈2〉所述的多重衍射光柵，其中，所述簡化設(shè)計(jì)(B)中的一定距離為
30nm。 根據(jù)本發(fā)明，在用于具有透明襯底的顯示裝置時(shí)，在保持以往的多重衍射光柵的 偏振性能的同時(shí)能夠更簡便地制造。另外，本發(fā)明的多重衍射光柵的光取出效率也高。而 且，制造的多重衍射光柵可以適合應(yīng)用于具有二色以上、通常具有R、 G、B三色的多色光源 的顯示裝置，例如液晶顯示元件、等離子顯示元件、場發(fā)射顯示元件、有機(jī)EL元件等顯示元 件，因此，本發(fā)明在工業(yè)上極為有用。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中將多個(gè)衍射光柵重疊而成為多重衍射光柵的設(shè)計(jì)方法的說明 圖。 圖2是本發(fā)明中將多個(gè)衍射光柵重疊而成為多重衍射光柵的設(shè)計(jì)方法的說明圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的多重衍射光柵，其特征在于，在將多個(gè)衍射光柵重疊時(shí)，進(jìn)行以下(A)或 (B)任一種以上的簡化設(shè)計(jì)來配置柵線，所述衍射光柵中，衍射光柵的形成光柵的柵線的間 隔、線寬和線高與二色以上的各種光的波長對(duì)應(yīng)， (A)在柵線的至少一部分與其它柵線重疊時(shí)，將重疊而成為一條的柵線的多個(gè)線 寬和線高中的任一個(gè)以上的至少兩個(gè)值設(shè)定為一個(gè)值的簡化設(shè)計(jì)，
4
(B)在柵線與其它柵線的間隙達(dá)到一定距離以下時(shí)，用柵線材料填充該間隙的簡 化設(shè)計(jì)。 以下，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。 以往的多重衍射光柵，在將多個(gè)衍射光柵重疊時(shí)，進(jìn)行以下的(X)或(Y)的任一種 設(shè)計(jì)來配置柵線，所述衍射光柵中，衍射光柵的形成光柵的柵線的間隔、線寬和線高與二色 以上的各種光的波長對(duì)應(yīng)， (X)在柵線的至少一部分與其它柵線重疊時(shí)，如圖1的(X)所示，以使重疊的兩條 以上柵線的斷面成為疊合(重&合朽廿3)的斷面的方式設(shè)定柵線， (Y)在柵線的至少一部分與其它柵線重疊時(shí)，如圖1的(Y)所示，將重疊的兩條柵
線重疊的部分堆疊(積辦重tl 3 )在線高大的一方的柵線上來設(shè)定柵線。 但是，(X)或(Y)的設(shè)計(jì)中，存在以下問題兩條以上柵線重疊時(shí)的柵線的形狀復(fù)
雜，難以根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)行制造；以及在柵線相互鄰近時(shí)，難以根據(jù)設(shè)計(jì)制造柵線的間隙。 因此，本發(fā)明之一提出進(jìn)行簡化設(shè)計(jì)(A)、設(shè)計(jì)為可以簡便制造的多重衍射光柵。
(A)在柵線的至少一部分與其它柵線重疊時(shí)，將重疊而成為一條的柵線的多個(gè)線
寬和線高中的任一個(gè)以上的至少兩個(gè)值設(shè)定為一個(gè)值的簡化設(shè)計(jì)。 在(A)的簡化設(shè)計(jì)中，"將重疊而成為一條的柵線的多個(gè)線寬和線高中的任一個(gè)以 上的至少兩個(gè)值設(shè)定為一個(gè)值"是指由于在重疊前存在多個(gè)柵線，并且，由于以往的設(shè)計(jì)
(Y)中產(chǎn)生堆疊部分因此產(chǎn)生堆疊部分的寬度值，關(guān)于存在多個(gè)的線寬和線高值中的至少
一個(gè)，使值的數(shù)目至少減少一個(gè)，從而來簡化設(shè)計(jì)。 具體而言，作為線寬和線高的設(shè)定方法，可以列舉以下兩種。
(1)將重疊而成為一條的柵線的整體的線寬設(shè)定為線寬、將重疊前的多個(gè)衍射光 柵的各個(gè)構(gòu)成光柵的柵線的線高值中最大值以下且最小值以上的值設(shè)定為線高的方法，
(2)將重疊而成為一條的柵線的整體的線寬設(shè)定為重疊前的多個(gè)衍射光柵的各個(gè) 構(gòu)成光柵的柵線的線寬值中最大值以下且最小值以上的值、將線高設(shè)定為重疊前的多個(gè)柵 線的各線高的合計(jì)值的方法。 關(guān)于(1)中的"重疊而成為一條的柵線"，假若不根據(jù)(1)設(shè)定線寬和線高來進(jìn)行 重疊，則成為以往的設(shè)計(jì)方法(X)的"在柵線的至少一部分與其它柵線重疊時(shí)，如圖1的(X) 所示，以使重疊的兩條以上柵線的斷面成為疊合的斷面的方式設(shè)定柵線"。但是，在(1)中， 如圖2的(1)所示，將柵線的整體的線寬作為線寬，而且，將線高也設(shè)定為一個(gè)值，將重疊前 的多個(gè)衍射光柵的各個(gè)構(gòu)成光柵的柵線的線高值中最大值以下且最小值以上的值設(shè)定為 線高。關(guān)于該線高的設(shè)定方法，可以列舉設(shè)定為重疊前的多個(gè)衍射光柵的各個(gè)構(gòu)成光柵的 柵線的線高值中的最大值的情況、設(shè)定為最小值的情況、以及設(shè)定為平均值的情況。
另外，如果認(rèn)為(1)是不疊合而進(jìn)行堆疊的簡化設(shè)計(jì)，則可以如下考慮。關(guān)于(1) 中的"重疊而成為一條的柵線"，假若不按照(1)設(shè)定線寬和線高來堆疊，則成為以往設(shè)計(jì) 方法(Y)的"在柵線的至少一部分與其它柵線重疊時(shí)，如圖1的(Y)所示，將重疊的兩條柵 線重疊的部分堆疊在線高大的一方的柵線上來設(shè)定柵線"。但是，(1)中，如圖2的(3)所 示，將柵線整體的線寬作為線寬，而且將線高也設(shè)定為一個(gè)值，將堆疊前的多個(gè)衍射光柵的 各個(gè)構(gòu)成光柵的柵線的線高值中最大值以下且最小值以上的值設(shè)定為線高。該線高的設(shè)定 方法，可以列舉設(shè)定為重疊前的多個(gè)衍射光柵的各個(gè)構(gòu)成光柵的柵線的線高值中的最大
5值的情況、設(shè)定為最小值的情況、以及設(shè)定為平均值的情況。 關(guān)于(2)中的"重疊而成為一條的柵線"，假若不按照(2)設(shè)定線寬和線高而進(jìn)行 堆疊，則成為以往設(shè)計(jì)方法(Y)的"在柵線的至少一部分與其它柵線重疊時(shí)，如圖1的(Y) 所示，將重疊的兩條柵線重疊的部分堆疊在線高大的一方的柵線上來設(shè)定柵線"。但是，在 (2)中，如圖2的(2)所示，將柵線整體的線高設(shè)定為重疊前的多個(gè)柵線的各自線高的合計(jì) 值，而且將線寬也設(shè)定為一個(gè)值，設(shè)定為重疊前的多個(gè)衍射光柵的各個(gè)構(gòu)成光柵的柵線的 線寬值中的最大值以下且最小值以上的值。該線寬的設(shè)定方法可以列舉設(shè)定為重疊前的 多個(gè)衍射光柵的各個(gè)構(gòu)成光柵的柵線的線寬值中的最大值的情況、設(shè)定為最小值的情況、 以及設(shè)定為平均值的情況。 本發(fā)明的多重衍射光柵中，重疊而成為一條的柵線中，一條柵線的全寬在其它柵 線的全寬的整個(gè)范圍內(nèi)重疊時(shí)，成為具有由(2)確定的線寬和線高的一條柵線，一條柵線 的線寬的僅一部分與其它柵線的線寬重疊時(shí)，也可以成為具有由(1)確定的線寬和線高的 一條柵線，因此是優(yōu)選的。 上述(1)和(2)的線寬和線高的設(shè)定方法中，從可以簡便制造的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選 (l)，其中，更優(yōu)選設(shè)定為重疊前的多個(gè)衍射光柵的各個(gè)構(gòu)成光柵的柵線的線高值中的最小值。 另外，本發(fā)明提出簡化設(shè)計(jì)(B)。 (B)在柵線與其它柵線的間隙達(dá)到一定距離以下時(shí)，用柵線材料將該間隙填充的 簡化設(shè)計(jì)。 柵線與柵線間隙窄時(shí)，制造困難，因此，在簡化設(shè)計(jì)(B)中，將柵線與其它柵線的 間隙用柵線材料填充，從而將相鄰的兩條柵線形成為一條。作為判斷是否填充柵線間隙的 基準(zhǔn)的一定距離，可以列舉30nm，如果設(shè)定為54nm，則可以更簡便地制造，因此優(yōu)選。
恰好填充間隙的線的高度，通常設(shè)定為重疊前的多個(gè)衍射光柵的各個(gè)構(gòu)成光柵的 柵線的線高值中的最小值以上且最大值以下，優(yōu)選設(shè)定為最小值。 在上述(1)和(2)的線寬和線高的設(shè)定方法中選擇(1)，其中，以下方案是最優(yōu)選 的設(shè)定為重疊前的多個(gè)衍射光柵的各個(gè)構(gòu)成光柵的柵線的線高值中的最小值，并且將柵 線與其它柵線的間隙用柵線的材料填充而將相鄰的2條柵線變成1條，將恰好填充間隙的 線的高度設(shè)定為重疊前的多個(gè)衍射光柵的各個(gè)構(gòu)成光柵的柵線的線高值中的最小值。
即使進(jìn)行簡化設(shè)計(jì)(A)和(B)中的任一種時(shí)，多重衍射光柵也能夠比以往設(shè)計(jì)的 光柵更簡便地制造，而進(jìn)行(A)和(B)兩種簡化設(shè)計(jì)的多重衍射光柵能夠更簡便地制造，因 此更加優(yōu)選。 本發(fā)明的多重衍射光柵的材料，優(yōu)選使用折射率與其設(shè)置的透明襯底的材料的折 射率顯著不同的材料。設(shè)透明襯底的折射率為~、柵線的材料的折射率為ng時(shí)，以折射率 rig滿足ng-ns > 0. 15的方式來選擇柵線的材料。 透明襯底通常包括聚合物膜、玻璃等，因此作為多重衍射光柵的材料，可以列舉 氧化鉭、氧化鈦、氧化鉬、氧化鈮等高折射率的金屬化合物、鉭、鈦、鉬、鈮、銅、鋁等金屬。
使用這些材料，通過工業(yè)上通常使用的真空蒸鍍、濺射、光刻等方法，可以制造本 發(fā)明的多重衍射光柵。 作為使用本發(fā)明的多重衍射光柵的顯示裝置的光源，使用射出包含可見光的光的二色以上的光源。作為光源，只要是能夠輸出包含波長400nm 700nm的可見光的二色以上 的光的光源則沒有特別限制，具體地可以列舉LD(激光二極管)或LED(發(fā)光二極管)等。 通常以將各色混合時(shí)得到白色光的方式進(jìn)行設(shè)定，通常如果是二色，則設(shè)定為藍(lán)色與黃色， 如果是三色，則設(shè)定為紅色、綠色和藍(lán)色。為了提高顯示裝置的色重現(xiàn)性，除了紅色、綠色和 藍(lán)色三色以外，還可以增加例如深藍(lán)色、深紅色、黃色、黃綠色、藍(lán)綠色的光源。
實(shí)施例 以下通過實(shí)施例更詳細(xì)地說明本發(fā)明，但是，本發(fā)明不限于這些實(shí)施例。
由計(jì)算機(jī)模擬求出如下設(shè)計(jì)多重衍射光柵時(shí)光的取出效率。
(入射光) 從光源入射到多重衍射光柵的入射光設(shè)定為波長480nm的藍(lán)色光、波長560nm的 綠色光及波長640nm的紅色光。關(guān)于入射角，將垂直于多重光柵面的方向設(shè)定為0度，設(shè) 定50、60、70和80度四種，關(guān)于各色，將入射光量按入射角進(jìn)行分配使得入射角50度60
度70度so度為3 : 16 : 14 : ii的比率。光以p偏振光和s偏振光等分的方式進(jìn)
行設(shè)定。(透明襯底) 在包含折射率為1. 45的材料的透明襯底上形成多重衍射光柵，光從襯底側(cè)入射，
入射光向多重衍射光柵入射一次時(shí)，求出在透明襯底的形成有多重衍射光柵的一側(cè)射出的
光的量，計(jì)算s偏振光與p偏振光的比(SP比)及光取出效率(Eff)。 SP比=(s偏娠光成分的0次反射衍射以外的衍射光的總衍射效率)/(p偏振光成 分的0次反射衍射以外的衍射光的總衍射效率) Eff = ((s偏振光成分的0次反射衍射以外的衍射光的總衍射效率)+ (p偏振光成 分的0次反射衍射以外的衍射光的總衍射效率))+2
(計(jì)算方法) 在計(jì)算機(jī)模擬的計(jì)算中，使用RCWA (嚴(yán)格耦合波分析(RigorousCoupled Wave Analysis))法。計(jì)算程序使用Rsoft Diffractmod(商品名)。
(多重衍射光柵) 重疊前的衍射光柵如下設(shè)定(參考圖1)。
柵線的材料的折射率設(shè)為2. 05。
#1衍射光柵(藍(lán)色用) 柵線的間隔pi = 360nm(柵線的線寬)+ (柵線的間隔)=0. 15 柵線的線高dl = 70nm、柵線的線寬wl = 54nm #2衍射光柵(綠色用) 柵線的間隔pi = 420nm(柵線的線寬)+ (柵線的間隔)=0. 15 柵線的線高dl = 80nm、柵線的線寬wl = 63nm #3衍射光柵(紅色用) 柵線的間隔p 1 = 480nm(柵線的線寬)+ (柵線的間隔)=0. 15-條時(shí)，將j
-條時(shí)，將j 柵線的線高dl = 90nm、柵線的線寬wl = 72nm 將這些#1、 #2和#3衍射光柵重疊時(shí)，對(duì)于至少一部分重疊的柵線，如下所述設(shè)定 柵線的線寬和線高。
(X)-(O)將三個(gè)衍射光柵的柵線疊合，不進(jìn)行簡化設(shè)計(jì)。 (A)-(l)-(a)將三個(gè)衍射光柵的柵線疊合、且柵線重疊而成為一條時(shí)，將柵線整 體的線寬設(shè)定為線寬，將重疊前的多個(gè)柵線的線高中的最大值與最小值的平均值設(shè)定為線高。 (A)-(l)-(bl)將三個(gè)衍射光柵的柵線； 體的線寬設(shè)定為線寬，將柵線的線高設(shè)定為三種〗
(A)-(l)-(b2)將三個(gè)衍射光柵的柵線； 體的線寬設(shè)定為線寬，將柵線的線高設(shè)定為三種〗
(B)-(Xf30)將三個(gè)衍射光柵的柵線疊合、且4 線寬與該間隙相同、線高為70nm的柵線填充間隙。
肝的柵線疊合、且柵線與柵線的間隙為30nm以下時(shí)，用 f線填充間隙。
肝的柵線疊合、且柵線與柵線的間隙為54nm以下時(shí)，用 f線填充間隙。
肝的柵線疊合、且柵線與柵線的間隙為54nm以下時(shí)，用 f線填充間隙。
的柵線疊合、且柵線重疊而成為一條時(shí)，將柵線 &線的線高中的最大值與最小值的平均值設(shè)定為
t合、且柵線重疊而成為-i線中的最小線高70nm。 t合、且柵線重疊而成為-i線中的最大線高90nm。
f線與柵線的間隙為30nm以下時(shí)，用 (B)-(Xg30)將三個(gè)衍射光〗 線寬與該間隙相同、線高為90nm的教
(B)-(Xf54)將三個(gè)衍射光〗 線寬與該間隙相同、線高為70nm的教
(B)-(Xg54)將三個(gè)衍射光〗 線寬與該間隙相同、線高為90nm的教
(A)-(B)-(af30)將三個(gè)衍射光杉 整體的線寬設(shè)定為線寬，將重疊前的多個(gè)j
f線與柵線的間隙為30nm以下時(shí)，用線寬與該間隙相同、線高為70nm的柵線
-條時(shí)，將
線高，并且，在〗 材料填充間隙。 (A)-(B)-(ag30)將三個(gè)衍射光柵的柵線疊合、且柵線重疊而成為-整體的線寬設(shè)定為線寬，將重疊前的多個(gè)柵線的線高中的最大值與最小值的平均值設(shè)定為 線高，并且，在柵線與柵線的間隙為30nm以下時(shí)，用線寬與該間隙相同、線高為90nm的柵線 材料填充間隙。 (A)-(B)-(af54)將三個(gè)衍射光柵的柵線疊合、且柵線重疊而成為一條時(shí)，將柵線 整體的線寬設(shè)定為線寬，將重疊前的多個(gè)柵線的線高中的最大值與最小值的平均值設(shè)定為 線高，并且，在柵線與柵線的間隙為54nm以下時(shí)，用線寬與該間隙相同、線高為70nm的柵線 材料填充間隙。 (A)-(B)-(ag54)將三個(gè)衍射光柵的柵線疊合、且柵線重疊而成為一條時(shí)，將柵線 整體的線寬設(shè)定為線寬，將重疊前的多個(gè)柵線的線高中的最大值與最小值的平均值設(shè)定為 線高，并且，在柵線與柵線的間隙為54nm以下時(shí)，用線寬與該間隙相同、線高為90nm的柵線 材料填充間隙。 (A)-(B)-(blf30)將三個(gè)衍射光柵的柵線疊合、且柵線重疊而成為一條時(shí)，將柵線
整體的線寬設(shè)定為線寬，將柵線的線高設(shè)定為三種柵線中的最小線高70nm，并且，在柵線與
柵線的間隙為30nm以下時(shí)，用線寬與該間隙相同、線高為70nm的柵線填充間隙。 (A)-(B)-(blg30)將三個(gè)衍射光柵的柵線疊合、且柵線重疊而成為一條時(shí)，將柵線
8整體的線寬設(shè)定為線寬，將 柵線的間隙為30nm以下時(shí)
(A)-(B)-(blf54) 整體的線寬設(shè)定為線寬，將 柵線的間隙為54nm以下時(shí)
(A)-(B)-(blg54) 整體的線寬設(shè)定為線寬，將 柵線的間隙為54nm以下時(shí)
(A) - (B) - (b2f 30) 整體的線寬設(shè)定為線寬，將 柵線的間隙為30nm以下時(shí)
(A) - (B) - (b2g30) 整體的線寬設(shè)定為線寬，將 柵線的間隙為30nm以下時(shí)
(A) - (B) - (b2f 54) 整體的線寬設(shè)定為線寬，將 柵線的間隙為54nm以下時(shí)
(A) - (B) - (b2g54) 整體的線寬設(shè)定為線寬，將 柵線的間隙為54nm以下時(shí)
(Y) - (0)
每三個(gè)衍射光
肝線的線高設(shè)定為三種柵線中的最小線高70nm，并且，在柵線與 用線寬與該間隙相同、線高為90nm的柵線填充間隙。 瞎三個(gè)衍射光柵的柵線疊合、且柵線重疊而成為一條時(shí)，將柵線 肝線的線高設(shè)定為三種柵線中的最小線高70nm，并且，在柵線與 用線寬與該間隙相同、線高為70nm的柵線填充間隙。 瞎三個(gè)衍射光柵的柵線疊合、且柵線重疊而成為一條時(shí)，將柵線 肝線的線高設(shè)定為三種柵線中的最小線高70nm，并且，在柵線與 用線寬與該間隙相同、線高為90nm的柵線填充間隙。 瞎三個(gè)衍射光柵的柵線疊合、且柵線重疊而成為一條時(shí)，將柵線 肝線的線高設(shè)定為三種柵線中的最大線高90nm，并且，在柵線與 用線寬與該間隙相同、線高為70nm的柵線材料填充間隙。 瞎三個(gè)衍射光柵的柵線疊合、且柵線重疊而成為一條時(shí)，將柵線 肝線的線高設(shè)定為三種柵線中的最大線高90nm，并且，在柵線與 用線寬與該間隙相同、線高為90nm的柵線材料填充間隙。 瞎三個(gè)衍射光柵的柵線疊合、且柵線重疊而成為一條時(shí)，將柵線 肝線的線高設(shè)定為三種柵線中的最大線高90nm，并且，在柵線與 用線寬與該間隙相同、線高為70nm的柵線材料填充間隙。 瞎三個(gè)衍射光柵的柵線疊合、且柵線重疊而成為一條時(shí)，將柵線 肝線的線高設(shè)定為三種柵線中的最大線高90nm，并且，在柵線與 用線寬與該間隙相同、線高為90nm的柵線材料填充間隙。 t合、柵線也部分重疊時(shí)，將重疊部分堆疊在上面。 (A)-(2)將三個(gè)衍射光柵疊合、且柵線重疊而成為一條時(shí)，將柵線整體的線寬設(shè)定 重疊前的多個(gè)衍射光柵的各個(gè)柵線的線寬中的最大值與最小值的平均值，將線高設(shè)定為重 疊前的多個(gè)柵線的各個(gè)線高的合計(jì)值。 (B)-且，在柵線與j 隙。 (B)-且，在柵線與j 隙。 (B)-且，在柵線與j 隙。 (B)-且，在柵線與j 隙。 (A)-設(shè)定為重疊前的多 定為重疊前的多個(gè)
(Yf30)將三個(gè)衍射光柵疊合、柵線也部分重疊時(shí)，將重疊部分堆i 冊(cè)線的間隙為30nm以下時(shí)，用線寬與該間隙相同、線高為70nm的
(Yg30)將三個(gè)衍射光柵疊合、柵線也部分重疊時(shí)，將重疊部分堆i 班線的間隙為30nm以下時(shí)，用線寬與該間隙相同、線高為90nm的
(Yf54)將三個(gè)衍射光柵疊合、柵線也部分重疊時(shí)，將重疊部分堆i 冊(cè)線的間隙為54nm以下時(shí)，用線寬與該間隙相同、線高為70nm的
:在上面，并 盼線填充間
:在上面，并 盼線填充間
:在上面，并 盼線填充間
:在上面，并 盼線填充間
(Yg54)將三個(gè)衍射光柵疊合、柵線也部分重疊時(shí)，將重疊部分堆i 班線的間隙為54nm以下時(shí)，用線寬與該間隙相同、線高為90nm的
(2f30)將三個(gè)衍射光柵疊合、且柵線重疊而成為一條時(shí)，將柵線整體的線寬 衍射光柵的各個(gè)柵線的線寬中的最大值與最小值的平均值，將線高設(shè) 線的各個(gè)線高的合計(jì)值，并且，在柵線與柵線的間隙為30nm以下時(shí)，用線寬與該間隙相同、線高為70nm的柵線填充間隙。 (A)-(2g30)將三個(gè)衍射光柵疊合、且柵線重疊而成為一條時(shí)，將柵線整體的線寬 設(shè)定為重疊前的多個(gè)衍射光柵的各個(gè)柵線的線寬中的最大值與最小值的平均值，將線高設(shè) 定為重疊前的多個(gè)柵線的各個(gè)線高的合計(jì)值，并且，在柵線與柵線的間隙為30nm以下時(shí)， 用線寬與該間隙相同、線高為90nm的柵線填充間隙。 (A)-(2f54)將三個(gè)衍射光柵疊合、且柵線重疊而成為一條時(shí)，將柵線整體的線寬 設(shè)定重疊前的多個(gè)衍射光柵的各個(gè)柵線的線寬中的最大值與最小值的平均值，將線高設(shè)定 為重疊前的多個(gè)柵線的各個(gè)線高的合計(jì)值，并且，在柵線與柵線的間隙為54nm以下時(shí)，用 線寬與該間隙相同、線高為70nm的柵線填充間隙。 (A)-(2g54)將三個(gè)衍射光柵疊合、且柵線重疊而成為一條時(shí)，將柵線整體的線寬
設(shè)定重疊前的多個(gè)衍射光柵的各個(gè)柵線的線寬中的最大值與最小值的平均值，將線高設(shè)定
為重疊前的多個(gè)柵線的各個(gè)線高的合計(jì)值，并且，在柵線與柵線的間隙為54nm以下時(shí)，用
線寬與該間隙相同、線高為90nm的柵線填充間隙。 如上所述設(shè)定并計(jì)算的結(jié)果如表1所示。 表l
480nm560nm640nmSP比EffSP比EffSP比Eff
比較例1(x)-(o)5.200.4297.240.33211.980.209
實(shí)施例1(A)-(l)-(a)7,400,5677.200.32411.520.204
實(shí)施例2(A)-(l)-(bl)6.210.3639.320.25017.960.226
實(shí)施例3(A)-(l)-(b2)4.330.4867.020.36910.610.234
實(shí)施例4(B)-(Xf30)4.670.4496.740.35810.410.232
實(shí)施例5(B)-(Xg30)4.490.4546.590.36310.150.237
實(shí)施例6(B)-(Xf54)4.430.4756.250.3779.380.261
實(shí)施例7(B)-(Xg54)4.130.4815.950.3879.080.305
實(shí)施例8(A)-(B)-(af30)4.720.4446.710.35010.110.226
實(shí)施例9(A)-(B)-(ag30)3.520,4726.590.3569.900.231
實(shí)施例10(A)-(B)-(af54)4.470.4706.210.3709.160.256
實(shí)施例11(A)-(B)-(ag54)4.220.4805.930.3808.710.270
實(shí)施例12(A)-(B)-(b1。0)5.440.3868.200.2809.470.167
實(shí)施例13(A)隱(B)-(blf54)5.070.4167.380.3048.540.195
實(shí)施例14(A)-(B)-(b2g30)3.860,5076.410.4019.190.261
實(shí)施例15(A)-(B)-(b2g54)3.620.5335.740.4208.220.297
比較例2(Y)-(O)4.130.4585.790.36911.460.244
實(shí)施例16(A)-(2)3.750.4505.260.35510.990.229
實(shí)施例17(B)-(Y闊3.820.4785.530.39410.280.266
實(shí)施例18(B)-(Yg30)3.690,4835.450.39810.080.270
實(shí)施例19(B)-(Yf54)3.680.5045,270.4109.450.293
實(shí)施例20(B)-(Yg54)3.510.5145.100.4209.080.305
實(shí)施例21(A)-(B)-(2闊3.570.4645.170.37610.480.244
實(shí)施例22(A)-(B)-(2g30)3.500.4675.140.37910.380.248
實(shí)施例23(A)-(B)-(2f54)3.380.5024.960.4049.120.284
實(shí)施例24(A)-(B)-(2g54)3.220.5134.790.4158.660.298 從表1的數(shù)據(jù)可以看出，盡管實(shí)施例均進(jìn)行了簡化設(shè)計(jì)，但是與完全未進(jìn)行簡化
10設(shè)計(jì)的比較例1和比較例2相比，三種顏色全部的SP比沒有顯著下降。另外，可以得到高 Eff。 產(chǎn)業(yè)實(shí)用性 根據(jù)本發(fā)明，在用于具有透明襯底的顯示裝置時(shí)，在保持以往的多重衍射光柵的 偏振性能的同時(shí)可以更簡便地制造。另外，本發(fā)明的多重衍射光柵的光取出效率也高。而 且，制造的多重衍射光柵可以用于具有二色以上、通常R、G、B三色的多色光源的顯示裝置， 例如液晶顯示元件、等離子顯示元件、場發(fā)射顯示元件、有機(jī)EL顯示元件等顯示元件，因 此，本發(fā)明在工業(yè)上極為有用。
權(quán)利要求
一種多重衍射光柵，其通過將多個(gè)衍射光柵重疊而構(gòu)成，所述衍射光柵中，衍射光柵的形成光柵的柵線的間隔、線寬和線高與二色以上的各種光的波長對(duì)應(yīng)，其特征在于，通過以下(A)或(B)中的至少一種簡化設(shè)計(jì)配置了所述柵線，(A)在柵線的至少一部分與其它柵線重疊時(shí)，將重疊而成為一條的柵線的多個(gè)線寬和線高中的任一個(gè)以所述柵線及所述其他柵線的至少兩個(gè)值為基礎(chǔ)作為整體設(shè)定為一個(gè)值的簡化設(shè)計(jì)；和(B)在柵線與其它柵線的間隙達(dá)到一定距離以下時(shí)，用柵線材料填充該間隙的簡化設(shè)計(jì)。
2. 如權(quán)利要求l所述的多重衍射光柵，其中，進(jìn)行所述簡化設(shè)計(jì)(A)和(B) 二者配置了 柵線。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的多重衍射光柵，其中，所述簡化設(shè)計(jì)(A)是設(shè)定具有以如下 (1)或(2)的任一種方法確定的線寬和線高的柵線的簡化設(shè)計(jì)(1) 將重疊而成為一條的柵線的整體的線寬設(shè)定為線寬、將重疊前的多個(gè)衍射光柵的 各個(gè)構(gòu)成光柵的柵線的線高值中最大值以下且最小值以上的值設(shè)定為線高的方法；禾口(2) 將重疊而成為一條的柵線的整體的線寬設(shè)定為重疊前的多個(gè)衍射光柵的各個(gè)構(gòu)成 光柵的柵線的線寬值中最大值以下且最小值以上的值、將線高設(shè)定為重疊前的多個(gè)柵線的 各線高的合計(jì)值的簡化方法。
4. 如權(quán)利要求3所述的多重衍射光柵，其中，重疊而成為一條的柵線中，一條柵線的全 寬在其它柵線的全寬的整個(gè)范圍內(nèi)重疊時(shí)設(shè)定為具有由(2)確定的線寬和線高的一條柵 線，一條柵線的線寬的僅一部分與其它柵線的線寬重疊時(shí)設(shè)定為具有由(1)確定的線寬和 線高的一條柵線。
5. 如權(quán)利要求3或4所述的多重衍射光柵，其中，所述線寬和線高的確定方法(1)的線 高確定方法，是將重疊前的多個(gè)柵線各自的線高值的平均值設(shè)定為線高的方法。
6. 如權(quán)利要求3或4所述的多重衍射光柵，其中，所述線寬和線高的確定方法(2)的線 寬確定方法，是將重疊前的多個(gè)柵線各自的線寬值的平均值設(shè)定為線寬的方法。
7. 如權(quán)利要求1或2所述的多重衍射光柵，其中，所述簡化設(shè)計(jì)(B)中的一定距離為 30歷。
全文摘要
本發(fā)明提供一種多重衍射光柵，其通過將多個(gè)衍射光柵重疊而構(gòu)成，所述衍射光柵中，衍射光柵的形成光柵的柵線的間隔、線寬和線高與二色以上的各種光的波長對(duì)應(yīng)，其特征在于，通過以下(A)或(B)中的至少一種簡化設(shè)計(jì)配置了所述柵線，(A)在柵線的至少一部分與其它柵線重疊時(shí)，將重疊而成為一條的柵線的多個(gè)線寬和線高中的任一個(gè)以所述柵線及所述其他柵線的至少兩個(gè)值為基礎(chǔ)作為整體設(shè)定為一個(gè)值的簡化設(shè)計(jì)；和(B)在柵線與其它柵線的間隙達(dá)到一定距離以下時(shí)，用柵線材料填充該間隙的簡化設(shè)計(jì)。
文檔編號(hào)G02B5/18GK101750650SQ20091022579
公開日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2009年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月5日
發(fā)明者金起滿 申請(qǐng)人:住友化學(xué)株式會(huì)社