偏光元件及其制造方法、液晶装置、电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供线栅型偏光元件及其制造方法、液晶装置、电子设备，以便具有高的环境性、且与以往相比发现均匀的光学特性。本发明专利技术的线栅型偏光元件具备：基板；俯视呈条纹状地设置在该基板的一面的金属层；设置在金属层所具有的多个侧面中的相互对置的两个侧面及金属层的顶部的第1电介质层；和设置在该第1电介质层上的第2电介质层。第2电介质层的基板侧的端部位于基板的一面与第1金属层的顶部之间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及偏光元件以及偏光元件的制造方法、液晶装置、电子设备。
技术介绍
作为各种电气光学装置的光调制装置，采用了液晶装置。作为液晶装置的构造，普遍已知有一种在对置配置的一对基板间夹持有液晶层的构造。而且，具备用于向液晶层射入规定偏光的偏光元件、在无电压施加时控制液晶分子的排列的取向膜的构成较为普遍。作为偏光元件，已知有一种通过使含碘、二色性染料的树脂薄膜沿一个方向延伸， 使碘、二色性染料在延伸方向取向而制造的薄膜型偏光元件；在透明的基板上铺满纳米级的金属细线而形成的线栅型(wire grid)偏光元件。由于线栅型偏光元件由无机材料构成，所以具有耐热性优异的特长，尤其被使用在对耐热性有需求的领域。例如，被作为液晶投影仪的光阀用的偏光元件而使用。作为这样的线栅型偏光元件，例如公开有在专利文献1中举出的技术。另外，作为抑制了反射率的线栅型偏光元件，例如公开有在专利文献2中举出的技术。日本特开平10-73722号公报日本特开2010-72591号公报在专利文献1中，使基板上的金属栅格通过热处理氧化，在金属栅格表面形成氧化膜，由此能够提供环境耐性优异的偏光元件。但是，在专利文献1所示的方法中，由于以 500°C以上的温度对基板进行处理，所以基板会产生裂纹、变形。另外，金属栅格本身也因热膨胀而受到损伤，决定偏光元件的特性的金属栅格的高度、宽度等尺寸在热处理前后发生变化。因此，存在着在偏光元件整体无法发现均勻的偏光特性这一课题。并且，在液晶装置动作时温度上升的情况下，由于金属栅格变质，所以存在偏光特性降低这一课题。在专利文献2中，虽然公开了在光反射层上设置光吸收层的线栅型偏光元件的制造方法，但并未公开在光反射层的上表面与侧面设置氧化膜，并在该氧化膜之上设置光吸收层的线栅型偏光元件的制造方法。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述的课题的至少一部而提出。为了解决上述课题，本专利技术的偏光元件具备基板和多个金属层，该多个金属层呈条纹状设置在上述基板的一面，且具有第1电介质层及第2电介质层，上述第2电介质层的光吸收率高于上述第1电介质层的光吸收率。在上述多个金属层中的第1金属层所具有的多个侧面中相互对置的两个侧面以及该第1金属层的顶部，该第1金属层所具有的上述第1 电介质层被设置在该第1金属层所具有的上述第2电介质层与该第1金属层之间，上述第 1金属层所具有的上述第2电介质层的上述基板侧的端部位于上述基板的一面与上述第1 金属层的顶部之间。根据本专利技术的偏光元件，能够使在与金属层的延伸方向正交的方向上振动的直线偏光TM波透过，吸收在金属层的延伸方向振动的直线偏光TE波。S卩，从基板的第2电介质层侧射入的TE波通过第2电介质层的光吸收作用而衰减，一部分的TE波未被吸收而经过第2电介质层以及第1电介质层，被金属层(作为线栅发挥功能)反射。该反射后的TE波在经过第1电介质层时被赋予相位差，基于干涉效应而衰减，其余的被第2电介质层吸收。由此，利用这样的TE波的衰减效应，能够得到具有所希望的偏光特性的吸收型偏光元件。而且，由于金属层的两侧面以及顶部被第1电介质层覆盖，所以防止了金属层因氧化等而劣化，能够抑制偏光分离功能的降低。在本专利技术中，优选上述第2电介质层具有第1部件与第2部件，设置于上述第1金属层的上述第1部件与上述第2部件在上述第1金属层的顶部相互重叠。根据该构成，能够更有效地吸收从基板的第2电介质层侧射入的TE波。在本专利技术中，优选上述第1金属层设置在上述基板的一端侧，上述多个金属层中的第2金属层设置在上述基板的另一端侧，设置在上述第1金属层的上述第1部件的单位长度的体积比设置在上述第2金属层的上述第1部件的单位长度的体积大，设置在上述第 1金属层的上述第2部件的单位长度的体积比设置在上述第2金属层的上述第2部件的单位长度的体积小。根据该构成，能够减小第1部件与第2部件的体积之和、即减小第2电介质层的体积的偏差。结果，能够降低TE波的吸收率的面内不均，可以在偏光元件整面发现均勻的光学特性。在本专利技术中，优选上述多个金属层是从铝、银、铜、铬、钛、镍、钨、铁中选出的材料， 上述第1电介质层是上述多个金属层的氧化物，上述第2电介质层由从硅、锗、钼、碲中选出的材料构成。根据该构成，由于在高温环境下使用时，能够抑制金属层的氧化，所以可抑制偏光元件的偏光特性劣化。另外，能够提高吸收型偏光元件的TE波的吸收率。在本专利技术中，优选上述第1部件与上述第2部件由互为相同的材料构成。根据该构成，能够提高TE波的衰减效应在基板的面内的均勻性。结果，可提高吸收型偏光元件的偏光特性在面内的均勻性。在本专利技术中，优选在上述多个金属层之间的区域，对上述基板设置有槽。根据该构成，能够减少基板与金属层界面的实效的折射率，抑制在界面的反射。结果，能够增加TM波的透过率，可得到明亮的偏光元件。在本专利技术涉及的偏光元件的制造方法中，该偏光元件具备基板；呈条纹状设置在上述基板的一面的多个金属层；设置在上述多个金属层中的一个金属层的表面的第1电介质层；和设置在上述第1电介质层之上且含有第1部件与第2部件的第2电介质层；上述偏光元件的制造方法具有下述工序通过在氧气气氛中，使设置在上述基板的一个面的上述多个金属层的表面氧化，来形成上述第1电介质层的工序；使上述第1部件的材料从下述的第1方向堆积在上述第1电介质层之上，来形成上述第1部件的工序，其中该第1方向是指与上述一个金属层所具有的多个侧面中的一个侧面相对的方向；和使上述第2部件的材料从下述的第2方向堆积在上述第1电介质层的上层，来形成上述第2部件的工序，其中该第2方向是指与上述一个金属层所具有的多个侧面中的另一侧面、即与上述一个侧面对置的侧面相对的方向。在该方法中，能够减小第1部件与第2部件的体积之和、即减小第2电介质层的体积的偏差。结果，能够容易地制造TE波的吸收率的面内不均降低、在偏光元件整面具有均勻的光学特性的吸收型偏光元件。另外，在该方法中，由于能够用致密性高的金属氧化层覆盖金属层的表面，所以即便组装有偏光元件的液晶装置等在动作时温度上升，也很难引起金属层因氧化等而劣化。 结果，能够以较低的温度制造偏光特性难以降低的偏光元件。在本专利技术中，优选在形成上述第1部件的工序中，按照上述第1部件的上述基板侧的端部位于上述基板的一面与上述一个金属层的顶部之间的方式，使上述第1部件的材料堆积在上述第1电介质层之上，在形成上述第2部件的工序中，按照上述第2部件的上述基板侧的端部位于上述基板的一面与上述一个金属层的顶部之间的方式，使上述第2部件的材料堆积在上述第1电介质层的上层。根据该方法，能够增加TM波的透过率，得到明亮的偏光元件。在本专利技术中，优选在形成上述第2部件的工序中，按照上述第2部件在上述一个金属层的顶部与上述第1部件重叠的方式形成上述第2部件。根据该方法，能够更有效地吸收从基板的第2电介质层侧射入的TE波。在本专利技术中，优选上述多个金属层中的第1金属层设置在上述基板的一端侧，上述多个金属层中的第2金属层设置在上述基板的另一端侧，设置在上述第1金属层的上述第1部件的单位长度的体积比设置在上述第2金属层的上述第1部件的单位长度的体积大，设置在上述第1金属层的上述第2部件的单位长度的体积比设置在上述第2金属层的上述第2部件的单位本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种偏光元件，其特征在于，具备基板和多个金属层，该多个金属层呈条纹状设置在上述基板的一面，且具有第１电介质层及第２电介质层，上述第２电介质层的光吸收率高于上述第１电介质层的光吸收率，在上述多个金属层中的第１金属层所具有的多个侧面中相互对置的两个侧面以及该第１金属层的顶部，该第１金属层所具有的上述第１电介质层被设置在该第１金属层所具有的上述第２电介质层与该第１金属层之间，上述第１金属层所具有的上述第２电介质层的上述基板侧的端部位于上述基板的一面与上述第１金属层的顶部之间。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：熊井启友，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：JP