CN102289020B - 偏光元件及其制造方法、液晶装置、电子设备 - Google Patents

偏光元件及其制造方法、液晶装置、电子设备 Download PDF

Info

Publication number
CN102289020B
CN102289020B CN201110166289.0A CN201110166289A CN102289020B CN 102289020 B CN102289020 B CN 102289020B CN 201110166289 A CN201110166289 A CN 201110166289A CN 102289020 B CN102289020 B CN 102289020B
Authority
CN
China
Prior art keywords
mentioned
metal level
dielectric layer
parts
polarization element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201110166289.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102289020A (zh
Inventor
熊井启友
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Publication of CN102289020A publication Critical patent/CN102289020A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102289020B publication Critical patent/CN102289020B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133528—Polarisers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/28—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising
    • G02B27/283—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising used for beam splitting or combining
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3025—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
    • G02B5/3058—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state comprising electrically conductive elements, e.g. wire grids, conductive particles
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133528—Polarisers
    • G02F1/133548—Wire-grid polarisers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/29—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection
    • G02F1/292—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection by controlled diffraction or phased-array beam steering

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

本发明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。

Description

偏光元件及其制造方法、液晶装置、电子设备
技术领域
本发明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。
背景技术
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(wiregrid)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。
[专利文献1]日本特开平10-73722号公报
[专利文献2]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℃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匀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。
发明内容
本发明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，本发明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。
根据本发明的偏光元件，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。
即，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。
在本发明中，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。
在本发明中，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匀的光学特性。
在本发明中，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。
在本发明中，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匀性。结果，可提高吸收型偏光元件的偏光特性在面内的均匀性。
在本发明中，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。
在本发明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匀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。
在本发明中，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。
在本发明中，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。
在本发明中，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部件的单位长度的体积小。
根据该方法，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，在偏光元件整面发现均匀的光学特性。
在本发明中，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。
根据该方法，由于当在高温环境下使用时，能够抑制金属层的氧化，所以可以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。
在本发明中，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。
根据该方法，能够提高TE波的衰减效应在基板的面内的均匀性。结果，能够提高吸收型偏光元件的偏光特性在面内的均匀性。
在本发明中，上述氧气为臭氧。
在该方法中，由于能够提高金属层的氧化速度，所以可提供生产率高的制造方法。另外，由于能够提高金属氧化层的致密性，所以可进一步提高耐氧化性以及耐磨耗性。
在本发明中，优选在形成上述电介质层的工序中，照射紫外光。
在该方法中，能够促进臭氧的分解反应，以低温形成氧化膜。另外，由于能够提高金属氧化层的致密性，所以可进一步提高耐氧化性以及耐磨耗性。
在本发明中，优选还具有在上述多个金属层之间的区域，对上述基板形成槽的工序。
在该方法中，能够减少基板与金属层界面的实效的折射率，可抑制在界面的反射。结果，能够增加TM波的透过率，获得明亮的偏光元件。
本发明的投射型显示装置具有：光源；液晶电光学元件，被射入从上述光源射出的光；投射光学系统，其将经过上述液晶电光学元件后的光投射到被投射面；和上述的偏光元件，该偏光元件被设置在从上述光源射出的光的光路上的上述光源与上述液晶电光学元件之间、和经过上述液晶电光学元件的光的光路上的上述液晶电光学元件与上述投射光学系统之间中的至少一方。
通过形成该构成，由于具备耐热性高的偏光元件，所以即便使用高输出的光源，也能抑制因氧化等导致偏光元件的劣化。因此，能够形成可靠性高且具有优异的显示特性的投射型显示装置。
本发明的液晶装置在一对基板间夹持液晶层而成，且在上述一对基板中的至少一个基板与上述液晶层之间设置有上述的偏光元件。
根据该构成，能够提供具备光学特性、可靠性优异的偏光元件的液晶装置。
本发明的电子设备具有上述的液晶装置。根据该构成，能够提供显示品质以及可靠性优异的电子设备。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式涉及的偏光元件的概略图。
图2是表示第1实施方式的偏光元件的制造工序的工序剖视图。
图3是第1实施方式的变形例涉及的偏光元件的概略图。
图4是表示作为电子设备的投影仪的结构的概略图。
图5是表示液晶装置的结构的概略图。
图6是表示作为搭载有液晶装置的电子设备的便携式电话的立体图。
图7是表示反射型偏光元件的YZ剖面的SEM照片。
图8是表示基于模拟解析的第1实施方式的光学特性的图。
附图标记说明：1A、1B...偏光元件，11...基板，12...金属层，12a...第1侧面，12b...第2侧面，12c...顶部，13...第1电介质层，13a...第1侧面(一个侧面)，13b...第2侧面(另一个侧面)，13c...顶部，14...第2电介质层，14a...第1部件，14b...第2部件，15...槽部，16...折射率低的区域，21...TM波，22...TE波，300...液晶装置，310...元件基板，320...对置基板，350...液晶层，800...投影仪(投射型显示装置)，810...光源(照明光学系统)，826...投射镜头(投射光学系统)，852...第1偏光元件(偏光元件)，1300...移动电话(电子设备)。
具体实施方式
[第1实施方式]
以下，参照附图对本发明的实施方式涉及的偏光元件以及偏光元件的制造方法进行说明。图1是本实施方式的偏光元件1A的概略图，图1(a)是局部立体图，图1(b)是以YZ平面剖切偏光元件1A的局部剖视图。
其中，在以下的说明中设定XYZ正交坐标系，并参照该XYZ坐标系对各部件的位置关系进行说明。此时，将与设置有金属层12的基板11的面11c平行的面设为XY平面，将金属层12的延伸方向设定为X轴方向。金属层12的排列轴为Y轴方向。另外，在以下的所有附图中，为了便于观察附图，使各构成要素的膜厚、尺寸的比率等适当不同。
(偏光元件)
如图1(a)以及图1(b)所示，偏光元件1A具备：基板11、位于基板11上且俯视呈条纹状形成的多个金属层12、覆盖一个金属层12的第1电介质层13、和设置在第1电介质层13之上的第2电介质层14。第1电介质层13对沿着金属层12的X轴方向延伸的第1侧面12a、与该第1侧面12a对置的第2侧面12b和顶部12c进行覆盖。
作为基板11，使用了玻璃基板。但是，基板11只要是具有透光性的材料即可，例如也可以使用石英、塑料等。另外，由于根据应用偏光元件1A的用途不同，偏光元件1A有时会蓄热而成为高温，所以作为基板11的材料，优选使用耐热性高的玻璃、石英。
作为金属层12的材料，可使用在可见域中光的反射率高的材料。在本实施方式中，使用铝作为金属层12的材料。除了铝外，例如也可以使用银、铜、铬、钛、镍、钨、铁等金属材料等。
在金属层12的第1侧面12a、第2侧面12b和顶部12c形成有第1电介质层13。作为第1电介质层13的材料，可使用在可见域中透光率高的材料，例如使用如氧化铝那样的电介质材料。在本实施例中，作为第1电介质层13，使用了金属层12的氧化物。如后所述，第1电介质层13能够通过使金属层12氧化来形成。
在相互邻接的两个金属层12之间设置有槽部15。槽部15以比可见光的波长短的周期在Y轴方向上以大致均等的间隔被设置。金属层12与第1电介质层13以相互相同的周期沿Y轴方向排列。
例如，金属层12的高度H1为50～200nm，金属层12的Y轴方向的宽度L1为40nm。第1电介质层13的高度H2为10～100nm，第1电介质层13的Y轴方向的宽度L2为5～30nm。第1电介质层13的宽度L2也可以称为第1电介质层13在金属层12的侧面的厚度。
另外，相互邻接的两个第1电介质层13的间隔S(槽部15的Y轴方向的宽度)为70nm，周期P(间距)为140nm。
第2电介质层14在金属层12的第1侧面12a、第2侧面12b和顶部12c被设置在第1电介质层13之上。换言之，第1电介质层13被设置在第2电介质层14与金属层12之间。而且，第2电介质层14与金属层12同样地沿X轴方向延伸。作为第2电介质层14的材料，可使用在可见区域中光的吸收率比第1电介质层13的光吸收率高的材料。
在本实施方式中，使用了锗。除锗之外，例如也可以使用硅、钼、碲等。另外，在图1(b)所示的YZ剖面中，第2电介质层14的Y轴方向的宽度L3采取比金属层12的宽度L1与第1电介质层13的宽度L2的2倍之和大、且比第1电介质层13(或金属层12)的周期P(间距)小的值。
第2电介质层14包括：形成在金属层12的第1侧面12a侧，换言之形成在第1电介质层13的第1侧面13a的第1部件14a，和形成在金属层12的第2侧面12b侧，换言之形成在第1电介质层13的第2侧面13b的第2部件14b，它们分别在金属层12的顶部12c(上端)重叠。
在本实施方式中，选择任意两个设置在金属层12的第2电介质层14，例如选择第2电介质层14K与第2电介质层14M，如果对构成第2电介质层14K的第1部件14aK的YZ剖面的截面积、与构成第2电介质层14M的第1部件14aM的YZ剖面的截面积进行比较，则第1部件14aK的截面积与第1部件14aM的截面积不同。同样，构成第2电介质层14K的第2部件14bK的截面积与构成第2电介质层14M的第2部件14bM的截面积不同。
上述的截面积的差异能够与单位长度的体积的差异对应。这里，使用金属层12K对第1部件14a的单位长度的体积的定义进行说明。将下述的值定义为第1部件14aK的单位长度的体积，所述值是将与金属层12K对应设置的第1部件14aK中、在X轴方向都设置有金属层12K与第1部件14aK的区域的第1部件14aK的体积除以该区域的X轴方向的长度而得到的值。对于第2部件14b的单位长度的体积以及第2电介质层14的单位长度的体积也同样定义。以下，在本说明书中，为方便说明，将单位长度的体积称作体积。
具体而言，第1部件14a的体积以及第2部件14b的体积都取决于到基板11的Y轴方向的第1端11a的距离。更具体而言，第1部件14a的体积随着靠近第1端11a而变大，第2部件14b的体积随着靠近与第1端11a对置的第2端11b而变大。而且，在最靠近第1端11a的金属层12中，构成第2电介质层14的第1部件14a的体积比构成第2电介质层14的第2部件14b的体积大，在离第1端11a最远的金属层12中，构成第2电介质层14的第1部件14a的体积比构成第2电介质层14的第2部件14b的体积小。
但是，由第1部件14a的体积与第2部件14b的体积之和表示的第2电介质层14的体积，在任意的第2电介质层14中都为大致恒定的值。
即，如图1(b)所示，第1部件14aK的体积与第2部件14bK的体积不同，第1部件14aL的体积与第2部件14bL的体积不同，第1部件14aM的体积与第2部件14bM的体积不同，但第2电介质层14K的体积、第2电介质层14L的体积与第2电介质层14M的体积都相互大致相等。
上述的第1部件14a的体积、第2部件14b的体积和第2电介质层14的体积间的关系，在YZ剖面中的第1部件14a的截面积、第2部件14b的截面积、和由第1部件14a的截面积与第2部件14b的截面积之和表示的第2电介质层14的截面积间的关系中也成立。
其中，在图1(a)中，夸大描述了第1部件14a的体积以及第2部件14b的体积对于到第1端11a的距离的依存性。
这样，具有金属层12、第1电介质层13和第2电介质层14的偏光元件1A，使如上所述那样在与金属层12的延伸方向正交的方向(Y轴方向)振动的直线偏光、即TM波21透过，并吸收在金属层12的延伸方向(X轴方向)振动的直线偏光、即TE波22。
(偏光元件的制造方法)
接下来，对本实施方式的偏光元件1A的制造方法进行说明。图2是表示第1实施方式中的偏光元件的制造方法的工序图。
本实施方式中的偏光元件1A的制造方法包括下述工序：在基板11上形成多个俯视呈条纹状的金属层12的金属层形成工序；在金属层12的第1侧面12a、第2侧面12b和顶部12c形成第1电介质层13的第1电介质层形成工序；在第1电介质层13的第1侧面13a、第2侧面13b和顶部13c(上端)，对第1电介质层13的与金属层12相反的一侧形成第2电介质层14(第1部件14a、第2部件14b)的第2电介质层形成工序。
并且，在上述的第2电介质层形成工序中含有下述工序：从相互邻接的两个第1电介质层13中的一方的第1电介质层13侧的方向斜向成膜，在第1电介质层13的顶部以及侧面形成第1部件14a的第1部件形成工序；和从另一方的第1电介质层13侧的方向斜向成膜，在第1电介质层13的上层形成第2部件14b的第2部件形成工序。以下，参照附图进行说明。
在图2(a)的金属层形成工序中，在基板11的面11c之上形成金属层12。具体而言，在基板11上使铝成膜，并在该铝膜上形成抗蚀剂膜。接着，对抗蚀剂膜进行曝光，之后对其显影，从而在抗蚀剂膜形成条纹状的图案。接着，使用形成的抗蚀剂膜作为蚀刻掩模，对铝膜进行蚀刻直到基板11的面11c。随后，通过除去抗蚀剂膜，如图2(a)所示，在基板11上形成被配置成条纹状的多个金属层12。
在图2(b)的第1电介质层形成工序中，在金属层12的第1侧面12a、第2侧面12b和顶部12c形成第1电介质层13。具体而言，在臭氧气体被控制在50Pa～100Pa的范围的石英等真空容器内，配置形成有金属层12的基板11。
接下来，从基板11的面11c侧照射由Deep-UV灯输出的紫外光(波长＜310nm)。例如，紫外光强度为120mW/cm2。由于臭氧气体在波长220nm～300nm的范围具有高吸收系数，所以光吸收反应的结果是能够高效地生成具有高能量的激发状态的氧原子。
该激发氧原子与通常的氧原子相比扩散系数(活性度)大，显示出高的氧化速度。而且，与热氧化相比能够以低温生成氧化膜。在本工序中，通过从与基板11的面11c相反一侧照射卤素灯，使基板温度上升至150℃，由此进一步促进了氧化反应。当以上述的环境进行20分钟的臭氧氧化时，在金属层12的表面形成了厚度(L2)为30nm的铝氧化膜(第1电介质层13)。第1电介质层的厚度能够按照对可见光赋予的相位差的大小而适当地设定。
根据本实施方式的制造方法，与以往相比能够以低温形成金属层12的氧化膜(第1电介质层13)。因此，不仅可以减少基板的裂纹、变形，而且能够降低对偏光元件的特性进行决定的金属层12的高度、宽度等尺寸在热处理前后发生变化。从而，能够提高偏光元件1A的偏光特性在面内的均匀性。
而且，根据本实施方式涉及的制造方法，与以往相比能够用更为致密的第1电介质层13覆盖金属层12的第1侧面12a、第2侧面12b和顶部12c。因此，即便在使用时温度上升，也能够防止因氧化等导致金属层12劣化，结果，能减少偏光特性降低。
在图2(c)的第1部件形成工序中，将锗斜向成膜，在第1电介质层13的第1侧面13a与顶部13c(上端)形成第1部件14a。具体而言，例如使用溅射装置，从相对于形成了金属层12以及第1电介质层13的基板11的面11c的面法线(Z轴方向)倾斜、且与金属层12的第1侧面12a相对的第1方向D1，使溅射粒子20堆积在第1电介质层13的第1侧面13a和顶部13c(上端)，形成第1部件14a。其中，在图2(c)以及图2(d)中，用箭头表示了溅射粒子20的主要的入射方向。基板11的面11c的面法线与溅射粒子20的入射方向所成的角度可以在大致40°～85°的范围内适宜设定。
在图2(d)的第2部件形成工序中，将锗斜向成膜，在第1电介质层13的上层形成第2部件14b。具体而言，例如使用溅射装置，从相对于基板11的面11c的面法线倾斜、且与金属层12的第2侧面12b相对的第2方向D2，使溅射粒子20堆积在第1电介质层13的第2侧面13b与第1部件14a之上，从而在第1电介质层13的上层形成第2部件14b。基板11的面11c的面法线与溅射粒子20的入射方向所成的角度能够在大致40°～85°的范围内适宜设定。
通过如此形成第1部件14a与第2部件14b，能够形成第2电介质层14。经由以上的工序，能够制造偏光元件1A。另外，在本实施方式中，第1部件的材料与第2部件的材料都为锗，但第1部件的材料与第2部件的材料也可以采用不同的材料。该情况下，第1部件的材料的光吸收率与第2部件的材料的光吸收率之差越小越优选。
这里，当在上述的第1部件形成工序中进行斜向成膜时，在金属层12与第1电介质层13的一部分成为影子的所谓阴影效应下，很难在相互邻接的两个金属层12之间所设的槽部15中将第1部件成膜。同样，在第2部件形成工序中，也受到斜向成膜时的阴影效应的影响，很难在槽部15将第2部件材料成膜。
作为在第1电介质层之上形成第2电介质层的方法，可考虑使第2电介质层的材料从与基板11的面法线(Z轴方向)平行的方向堆积在第1电介质层之上的方法。该情况下，第2电介质层的材料也堆积在基板11上的相互邻接的两个金属层12之间的区域(槽部15)。
但是，当在槽部15形成第2电介质层时，由于偏光元件1A的作为偏光板的特性降低，所以必须除去在槽部15形成的第2电介质层。另一方面，根据本实施方式涉及的制造方法，由于能够避免在槽部15形成第2电介质层，所以无需除去在槽部15形成的第2电介质层的工序。
第1部件14a被设置在第1电介质层13的第1侧面13a，而第1部件14a的基板11侧的端部14az位于基板11的面11c与第1电介质层13的顶部13c(上端)之间。即，第1部件14a的端部14az在第1侧面13a的面上形成终点。
同样，第2部件14b被设置在第1电介质层13的第2侧面13b，而第2部件14b的基板11侧的端部14bz位于基板11的面11c与第1电介质层13的顶部13c(上端)之间。即，第2部件14b的端部14bz在第2侧面13b的面上形成终点。
这样，第1部件14a与第2部件14b都未设置在槽部15中。而且，YZ剖面中的第2电介质层14的剖面形状如图1(b)所示，具有如第2电介质层14的宽度L3最大的部分与第1部件14a的基板11侧的端部14az以及第2部件14b的基板11侧的端部14bz相比更位于第2电介质层14的顶部侧那样的形状。
其中，在上述的第1部件形成工序与第2部件形成工序的斜向成膜中，在基板11的面11c中的靠近溅射装置的靶的区域与远离溅射装置的靶的区域，具有堆积的溅射粒子的量不同的趋势。具体而言，具有越靠近靶所堆积的溅射粒子的量越多的趋势。
因此，在图2(c)所示的第1部件形成工序中，第1部件14a的体积越靠近溅射装置的靶(Y轴正方向侧)越大，而越远离靶(Y轴负方向侧)则越小。另一方面，在图2(d)所示的第2部件形成工序中，第2部件14b的体积越靠近溅射装置的靶(Y轴负方向侧)越大，而越远离靶(Y轴正方向侧)则越小。
因此，如参照图1(b)进行说明的那样，第1部件14aK的体积与第2部件14bK的体积不同，第1部件14aL的体积与第2部件14bL的体积不同，第1部件14aM的体积与第2部件14bM的体积不同，但第2电介质层14K的体积、第2电介质层14L的体积和第2电介质层14M的体积相互大致相等。即，在金属层12分别形成体积大致相等的第2电介质层14。
接下来，对本实施方式的偏光元件1A的作用进行说明。
如上所述，在本实施方式的偏光元件1A中，金属层12由铝等在可见域中光反射率高的材料形成。而第1电介质层13由氧化铝等在可见域中透光率高的材料形成。并且，第2电介质层14(第1部件14a、第2部件14b)由在可见区域中光的吸收率比第1电介质层13的光吸收率高的锗等材料形成。
这样，通过使偏光元件1A成为金属层12、第1电介质层13和第2电介质层14的层叠构造，能够使在与金属层的延伸方向正交的方向振动的直线偏光、即TM波21透过，并吸收在金属层的延伸方向振动的直线偏光、即TE波22。
即，从基板11的第2电介质层14侧射入的TE波22通过第2电介质层14的光吸收作用而被衰减，一部分的TE波22未被吸收而在经过第2电介质层14以及第1电介质层13时被赋予相位差。经过第1电介质层13后的TE波22被金属层12(作为线栅发挥功能)反射。该反射后的TE波22在经过第1电介质层13时被赋予相位差，并因干涉效应而被衰减，其余的被第2电介质层14再次吸收。
由此，利用以上那样的TE波22的衰减效应，能够获得吸收型的所希望的偏光特性。
为了避免在槽部15形成第2电介质层14，当使第2电介质层14的材料从相对于Z轴方向倾斜的方向堆积到第1电介质层13之上时，第2电介质层14的材料的堆积量成为根据到靶的距离不同而各异的值。因此，TE波22的衰减效应在基板11的面内不均匀。但是，根据本实施方式的制造方法，由于由相互相同的材料构成的第1部件14a与第2部件14b，能够按照设置在各金属层12的第2电介质层14的体积彼此大致相等的方式，被分别形成在金属层12，所以可以提高TE波22的衰减效应在基板11的面内上的均匀性。作为其结果，能够提高吸收型偏光元件的偏光特性在面内的均匀性。
另外，由于用与以往相比更致密的第1电介质层13覆盖了金属层12的两侧面以及上面整体，所以能够防止因氧化等导致的金属层的劣化，可抑制偏光分离功能的降低。由于金属层12的其余侧面的面积与金属层12的全表面积相比非常小，所以金属层12的其余侧面无需被第1电介质层13覆盖，但也可以被其覆盖。
如上所述，根据本实施方式，偏光特性在面内的均匀性提高，即便在使用时温度上升，也能够得到偏光特性难以降低的偏光元件1A。
[第1实施方式的变形例]
图3是第1实施方式的变形例涉及的偏光元件1B的说明图。本实施方式的偏光元件1B与第1实施方式的偏光元件1A一部分相通。不同之处在于在金属层12间具有折射率比基板11低的区域16。
如图3所示那样，偏光元件1B除了偏光元件1A的结构之外，在相互邻接的两个金属层12之间具有折射率比基板11低的区域16。区域16通过利用干式蚀刻等除去在相互邻接的两个金属层12之间露出的基板11而形成。下掘的深度H3与金属层12的高度H1为同等程度。
根据该构成，由于能够减少基板与金属层界面的实效折射率，所以抑制了TM波21在界面的反射，结果能够使TM波21的透过率上升。
[投射型显示装置]
接下来，对本发明的电子设备的实施方式进行说明。图4所示的投影仪800具有光源810、二向色镜813、814、反射镜815、816、817、入射透镜818、中继透镜819、射出透镜820、光调制部822、823、824、正交二向色棱镜825、投射镜头826。
光源810由金属卤化物等灯811与反射灯的光的反射镜812构成。其中，作为光源810，除了金属卤化物以外，也可以使用超高压水银灯、闪光水银灯(flash mercury lamp)、高压水银灯、Deep UV灯、氙气灯、氙闪光灯等。
二向色镜813使来自光源810的白色光所含的红色光透过，并且，反射蓝色光与绿色光。透过的红色光被反射镜817反射，射入到红色光用的光调制部822。另外，被二向色镜813反射的蓝色光与绿色光中的绿色光由二向色镜814反射，射入到绿色光用的光调制部823。蓝色光透过二向色镜814，经由含有为了防止由于长光路导致的光损失而设置的入射透镜818、中继透镜819以及射出透镜820的中继光学系统821，蓝色光射入到光调制部824。
光调制部822～824隔着液晶光阀830在两侧配置有入射侧偏光元件840与射出侧偏光元件部850。入射侧偏光元件840被设置在从光源810射出的光的光路上的、光源810与液晶光阀830之间。另外，射出侧偏光元件部850被设置在经过液晶光阀830的光的光路上的、液晶光阀830与投射镜头826之间。入射侧偏光元件840与射出侧偏光元件部850被配置为相互的透过轴正交(正交偏振(cross-Nicole)配置)。
入射侧偏光元件840为反射型的偏光元件，使与透过轴正交的振动方向的光反射。
另一方面，射出侧偏光元件部850具有第1偏光元件(与预偏光板、预偏光镜(pre-polarizer)同义)852、第2偏光元件854。第1偏光元件852采用具有保护膜且耐热性高的、上述第2实施方式的本发明的偏光元件。另外，第2偏光元件854是以有机材料作为形成材料的偏光元件。第1偏光元件852以及第2偏光元件854都是吸收型的偏光元件，第1偏光元件852与第2偏光元件854配合来吸收光。其中，第1偏光元件852中也可以使用第1实施方式的本发明的偏光元件。另外，作为入射侧偏光元件840，也可以使用本发明的偏光元件。
通常，由于由有机材料形成的吸收型偏光元件容易因热而劣化，所以难以作为需要高亮度的大输出投影仪的偏光单元而使用。但是，在本发明的投影仪800中，在第2偏光元件854与液晶光阀830之间配置由耐热性高的无机材料形成的第1偏光元件852，第1偏光元件852与第2偏光元件854配合来吸收光。因此，可抑制由有机材料形成的第2偏光元件854的劣化。
被各光调制部822～824调制后的3个色光入射到正交二向色棱镜825。该正交二向色棱镜825通过将4个直角棱镜贴合而成，在其界面反射红光的电介质多层膜与反射蓝光的电介质多层膜形成为X字状。利用这些电介质多层膜将3个色光合成，形成表现彩色图像的光。合成后的光通过作为投射光学系统的投射镜头826被投影在屏幕827上，图像被放大显示。
对如上构成的投影仪800而言，由于射出侧偏光元件部850使用上述的本发明的偏光元件，所以即便使用高输出的光源，也能抑制偏光元件的劣化。因此，能够形成可靠性高且具有优异的显示特性的投影仪800。
[液晶装置]
图5是表示具有本发明涉及的偏光元件的液晶装置300的一个例子的剖面示意图。本实施方式的液晶装置300在元件基板310与对置基板320之间夹持液晶层350而构成。
元件基板310具有偏光元件330，对置基板320具有偏光元件340。偏光元件330以及偏光元件340是上述的第1实施方式的偏光元件。
偏光元件330具有基板主体331、金属层332以及保护膜333，偏光元件340具有基板主体341、金属层342以及保护膜343。其中，对于金属层332以及金属层342分别具有的第1电介质层13以及第2电介质层14未进行图示。在本实施方式中，基板主体331、341是偏光元件的基板，同时还兼作液晶装置用的基板。另外，金属层332与金属层342以相互交叉的方式配置。所有偏光元件都将金属层配置在内面侧(液晶层350侧)。
在偏光元件330的液晶层350侧具有像素电极314、未图示的布线、TFT元件，并设置有取向膜316。同样，在偏光元件340的内面侧设置有公共电极324、取向膜326。
在这样构成的液晶装置中，由于基板主体331、基板主体341兼具液晶装置用的基板、偏光元件用的基板的功能，所以能够减少部件个数。因此，能使装置整体轻薄化，可提高液晶装置300的功能。并且，由于装置构造被简化，所以制造容易且能够实现成本减少。
[电子设备]
接下来，对本发明的电子设备涉及的其他实施方式进行说明。图6是表示使用了图5所示的液晶装置的电子设备的一个例子的立体图。图6所示的移动电话(电子设备)1300具备本发明的液晶装置作为小尺寸的显示部1301，并具备多个操作按钮1302、听筒1303以及话筒1304而构成。由此，能够提供可靠性优异、且具备可以进行高品质显示的显示部的移动电话1300。
另外，除了上述移动电话之外，本发明的液晶装置还能够被应用为电子书、个人计算机、数字静态照相机、液晶电视、投影仪、取景型或监视直视型的照相机、车辆导航装置、寻呼机、掌上电脑、电子词典、文字处理器、工作站、可视电话、POS终端、具备触摸面板的设备等的图像显示单元。
另外，本发明并不局限于上述的实施方式，在不脱离本发明主旨的范围可进行各种变形来实施。
[偏光元件的试制验证以及可靠性评价]
为了确认发明效果，首先制作不具有第2电介质层14的偏光元件，并评价特性。
在评价中，假定将本发明的偏光元件作为液晶投影仪的光阀用的偏光元件而应用。由于本发明的偏光元件由无机材料形成且耐热性高，所以能够作为上述的具有高输出的光源的液晶投影仪的入射侧偏光元件来应用。
在这样的入射侧偏光元件中，需要对TM光具有高的透过率，对TE光具有高的反射率，并且具有低的透过率。具体而言，如果TM光的透过率I(TM)比80％大，TE光的透过率I(TE)比1％小，则使用上没有问题，如果以I(TM)/I(TE)定义的对比度在100以上则更为优选。另外，将TE光的透过率从初始值变化了10％的时间定义为偏光元件的产品寿命。
试制水准在表1中示出。第1电介质层13的宽度L2以上述的臭氧氧化的处理时间控制。各样品均在铝(金属层12)的高度H1：160nm，槽部15的宽度S：70nm，第1电介质层13(或金属层12)的周期P：140nm方面相同。样品No.1是未进行臭氧处理的比较例，没有在金属层12的表面形成自然氧化膜。该自然氧化膜与本发明的第1电介质层13不同，但为了方便，表1中将样品No.1的自然氧化膜的厚度表示为第1电介质层宽度L2。图7中示出No.2、3、4的SEM观察结果。由于在观察中对电介质层宽度进行测量，所以通过溶解铝，将第1电介质层13表面化。
[表1]
  样品No.   金属层宽度L1(nm)  第1电介质层宽度L2(nm)
  1   60  5
  2   40  15
  3   30  20
  4   18  26
对于上述制成的样品，在300℃的大气环境下进行了可靠性试验。并在随后的表2中表示TE光的透过率从初始值变化了10％的寿命时间与以No.1为基准时的寿命延长倍率。测定采用株式会社日立ハイテクノロジ一ズ公司制的分光光度计U-4100。
[表2]
  样品No.   寿命时间(hr)   寿命延长倍率
  1   3.2   1.0
  2   110.0   34.3
  3   230.0   71.7
  4   123.3   38.5
根据该结果，通过电介质层的形成使得寿命时间大幅度增加，在No.3(电介质层宽度20nm)中表示了寿命延长倍率最高的值。这里形成的第1电介质层13(氧化铝)与金属层12(铝)相比栅格常量大出20％程度。由此，如果如No.4那样，对进行臭氧处理前的金属层12的宽度(60nm)以第1电介质层13将金属层替换40％以上，则随着体积变化而产生结晶缺陷，结果认为氧以此作为导入路径，进行了氧化。综上可知，在试制的偏光元件的情况下，如果以进行臭氧处理前的金属层12的宽度的25％以上40％以下的范围来控制第1电介质层13的宽度L2，则能够制作产品寿命长的偏光元件。
根据这些结果，能够确认具备本发明的构成的反射型偏光元件具有良好的光学特性，本发明的结构在解决课题方面有效。
[基于模拟解析的光学特性评价]
接下来，对第1实施方式涉及的具备第2电介质层14的吸收型偏光元件的模拟解析结果进行说明。
在解析中，假定将本发明的偏光元件应用为液晶投影仪的光阀用的偏光元件来进行评价。由于本发明的偏光元件由无机材料形成且耐热性高，所以能够作为上述的具有高输出的光源的液晶投影仪的预偏光板来应用。
这样的预偏光板需要对于TM光具有高的透过率，以使TM光良好透过。另一方面，由于如上述那样2块偏光元件配合吸收TE光，所以对于TE光的吸收率而言不需要太高。具体而言，如果TM光的透过率大于80％、TE光的吸收率大于40％，则使用上没有问题。对于TE光的吸收率，为了减轻对第2块偏光元件的负担，优选比50％大。进而为了防止TE光被预偏光板反射而返回到光阀，TE光的反射率最好偏低，优选为20％以下。
鉴于此，在以下的解析中，以TM透光率比80％大，TE光反射率比20％小，TE光吸收率比40％大为基准来进行评价。
在模拟解析中，使用Grating Solver Development公司制的解析软件、即GSolver，将偏光元件的形状、构成材料的折射率等作为参数。
使用从基板起依次形成金属层12(铝)、第1电介质层13(氧化铝)、第2电介质层14(锗)的模型来进行数值计算。在第1实施方式(图1)中，用第1电介质层13覆盖金属层12的表面整体，并且用第2电介质层14覆盖第1电介质层13的顶部13c。
在计算中，设定铝(金属层12)的高度H1：80nm、宽度L1：20nm，氧化铝(第1电介质层13)的高度H2：20nm、宽度L2：20nm，锗(第2电介质层14)的高度：0～30nm、宽度L3：60nm，槽部15的Y轴方向的宽度S：80nm，第1电介质层13(或金属层12)的周期P：140nm。另外，关于上述的偏光元件的构成材料的折射率以及衰减系数，使用存储在GSolver的各参数。
在上述的模型中，求出了锗的厚度发生变化时的特性变化。图8是表示对于TM光以及TE光的透过、反射、吸收各特性的模拟结果的图。(a)表示透过特性，(b)表示反射特性，(c)表示吸收特性，横轴表示锗的厚度，纵轴表示波长为532nm(绿色)的各光学特性的值(单位：％)。这里，使锗的高度从0变化至30nm。
根据解析的结果可知，随着锗的高度增加，TE光的透过率以及反射率减少，并且TE光的吸收率上升，可见TE光的光学特性强烈受到锗的高度的影响。当作为上述的吸收型偏光元件进行使用时，优选TE光的吸收率处于40％以上且反射率处于20％以下的区域，具体而言，锗的高度为3nm～15nm之间的值。另外，当锗的高度为10nm以上时，由于TE光的吸收率减少，所以更优选锗的高度为3nm～8nm之间的值。
根据这些结果，能够确认具备本发明的结构的吸收型偏光元件具有良好的光学特性，确认了本发明的结构对于课题解决有效。

Claims (19)

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，
上述多个金属层中的第1金属层所具备的上述第1电介质层形成在该第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，并且，该第1电介质层在上述两个侧面以及第1金属层的顶部设在该第1金属层所具备的上述第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电介质层具有上述基板侧的端部，该端部位于上述基板的一面与上述第1金属层的顶部之间。
2.根据权利要求1所述的偏光元件，其特征在于，
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。
3.根据权利要求2所述的偏光元件，其特征在于，
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。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的偏光元件，其特征在于，
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。
5.根据权利要求2或3所述的偏光元件，其特征在于，
上述第1部件与上述第2部件由互为相同的材料构成。
6.根据权利要求5所述的偏光元件，其特征在于，
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。
7.根据权利要求1～3中任意一项所述的偏光元件，其特征在于，
在上述多个金属层之间的区域，对上述基板设置有槽。
8.一种偏光元件的制造方法，其特征在于，
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；
通过利用斜向成膜从上述一个金属层所具有的多个侧面中的一个侧面侧将上述第1部件的材料堆积在上述第1电介质层之上，来形成上述第1部件的工序；和
通过利用斜向成膜从上述一个金属层所具有的多个侧面中的与上述一个侧面对置的其他侧面侧将上述第2部件的材料堆积在上述第1电介质层的上层，来形成上述第2部件的工序。
9.根据权利要求8所述的偏光元件的制造方法，其特征在于，
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。
10.根据权利要求8或9所述的偏光元件的制造方法，其特征在于，
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。
11.根据权利要求8或9所述的偏光元件的制造方法，其特征在于，
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部件的单位长度的体积小。
12.根据权利要求8或9所述的偏光元件的制造方法，其特征在于，
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。
13.根据权利要求8或9所述的偏光元件的制造方法，其特征在于，
上述第1部件与上述第2部件由互为相同的材料构成。
14.根据权利要求8或9所述的偏光元件的制造方法，其特征在于，
上述氧气为臭氧。
15.根据权利要求8或9所述的偏光元件的制造方法，其特征在于，
在形成上述电介质层的工序中，照射紫外光。
16.根据权利要求8或9所述的偏光元件的制造方法，其特征在于，
还具有在上述多个金属层之间的区域，对上述基板形成槽的工序。
17.一种投射型显示装置，其特征在于，具有：
光源；
液晶电光学元件，被射入从上述光源射出的光；
投射光学系统，其将经过上述液晶电光学元件后的光投射到被投射面；和
权利要求1～3中任意一项所述的偏光元件，该偏光元件被设置在从上述光源射出的光的光路上的上述光源与上述液晶电光学元件之间、和经过上述液晶电光学元件的光的光路上的上述液晶电光学元件与上述投射光学系统之间中的至少一方。
18.一种液晶装置，其特征在于，
在一对基板间夹持液晶层而成，且在上述一对基板中的至少一个基板与上述液晶层之间设置有权利要求1～3中任意一项所述的偏光元件。
19.一种电子设备，其特征在于，具备权利要求18所述的液晶装置。
CN201110166289.0A 2010-06-16 2011-06-15 偏光元件及其制造方法、液晶装置、电子设备 Active CN102289020B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010136851A JP2012002971A (ja) 2010-06-16 2010-06-16 偏光素子及びその製造方法、液晶装置、電子機器
JP2010-136851 2010-06-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102289020A CN102289020A (zh) 2011-12-21
CN102289020B true CN102289020B (zh) 2014-04-09

Family

ID=45328351

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110166289.0A Active CN102289020B (zh) 2010-06-16 2011-06-15 偏光元件及其制造方法、液晶装置、电子设备

Country Status (4)

Country Link
US (5) US8416371B2 (zh)
JP (1) JP2012002971A (zh)
KR (1) KR101304813B1 (zh)
CN (1) CN102289020B (zh)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012002972A (ja) * 2010-06-16 2012-01-05 Seiko Epson Corp 偏光素子及びその製造方法、液晶装置、電子機器
JP2012002971A (ja) 2010-06-16 2012-01-05 Seiko Epson Corp 偏光素子及びその製造方法、液晶装置、電子機器
JP5760388B2 (ja) 2010-11-01 2015-08-12 セイコーエプソン株式会社 偏光素子とその製造方法、プロジェクター、液晶装置、電子機器
TW201447377A (zh) * 2013-06-07 2014-12-16 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 雷射合光裝置
US9354374B2 (en) * 2013-10-24 2016-05-31 Moxtek, Inc. Polarizer with wire pair over rib
US9632224B2 (en) 2014-06-25 2017-04-25 Moxtek, Inc. Broadband, selectively-absorptive wire grid polarizer
WO2016114847A1 (en) * 2015-01-16 2016-07-21 Moxtek, Inc. Broadband, selectively-absorptive wire grid polarizer
US10234613B2 (en) 2015-02-06 2019-03-19 Moxtek, Inc. High contrast inverse polarizer
WO2017073044A1 (ja) * 2015-10-28 2017-05-04 デクセリアルズ株式会社 偏光素子およびその製造方法
JP2019061125A (ja) * 2017-09-27 2019-04-18 デクセリアルズ株式会社 偏光板及びその製造方法、並びに光学機器
CN107894627A (zh) * 2017-12-28 2018-04-10 深圳市华星光电技术有限公司 线栅偏光片、显示面板及显示装置
US20190237644A1 (en) * 2018-01-30 2019-08-01 Mikro Mesa Technology Co., Ltd. Light emitting device with multi-layer isolation structure
KR102559836B1 (ko) * 2018-01-31 2023-07-27 삼성디스플레이 주식회사 편광자, 상기 편광자를 포함한 광학 장치, 상기 편광자를 포함한 디스플레이 장치 및 상기 편광자의 제조 방법
JP6988847B2 (ja) * 2019-02-28 2022-01-05 セイコーエプソン株式会社 光学モジュールおよびプロジェクター

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1952700A (zh) * 2005-10-17 2007-04-25 旭化成株式会社 线栅偏振片及其制造方法

Family Cites Families (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04101445A (ja) * 1990-08-21 1992-04-02 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体素子の製造方法
JP3221094B2 (ja) 1992-09-25 2001-10-22 富士ゼロックス株式会社 アクティブマトリクスパネル及びその製造方法
JP2705023B2 (ja) * 1993-11-26 1998-01-26 ウシオ電機株式会社 被処理物の酸化方法
JPH09195038A (ja) * 1996-01-12 1997-07-29 Canon Inc 凹凸形状を有する基板の蒸着方法
JPH09304620A (ja) * 1996-05-15 1997-11-28 Fuji Elelctrochem Co Ltd グリッド偏光子の製造方法
JPH1073722A (ja) * 1996-08-30 1998-03-17 Sony Corp 偏光光学素子及びその製造方法
JP4363684B2 (ja) 1998-09-02 2009-11-11 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド 薄膜トランジスタ基板およびこれを用いた液晶表示装置
US6122103A (en) * 1999-06-22 2000-09-19 Moxtech Broadband wire grid polarizer for the visible spectrum
US6288840B1 (en) 1999-06-22 2001-09-11 Moxtek Imbedded wire grid polarizer for the visible spectrum
KR100373161B1 (ko) 1999-09-14 2003-02-25 주식회사 하이닉스반도체 반도체 소자의 캐패시터 제조 방법
US6689284B1 (en) 1999-09-29 2004-02-10 Kabushiki Kaisha Toshiba Surface treating method
US6660660B2 (en) 2000-10-10 2003-12-09 Asm International, Nv. Methods for making a dielectric stack in an integrated circuit
JP2003053981A (ja) * 2001-08-13 2003-02-26 Noritsu Koki Co Ltd セラミックス基材上への電極形成方法
EP2031425A1 (en) 2002-02-12 2009-03-04 OC Oerlikon Balzers AG Optical component comprising submicron hollow spaces
US6785050B2 (en) 2002-05-09 2004-08-31 Moxtek, Inc. Corrosion resistant wire-grid polarizer and method of fabrication
JP4425059B2 (ja) 2003-06-25 2010-03-03 シャープ株式会社 偏光光学素子、およびそれを用いた表示装置
JP4366169B2 (ja) 2003-10-06 2009-11-18 岩谷産業株式会社 アルミニウムの表面処理方法
JP2006003447A (ja) * 2004-06-15 2006-01-05 Sony Corp 偏光分離素子及びその製造方法
JP2006126338A (ja) 2004-10-27 2006-05-18 Nippon Sheet Glass Co Ltd 偏光子およびその製造方法
JP4639761B2 (ja) * 2004-11-10 2011-02-23 旭硝子株式会社 偏光子及び透過型液晶プロジェクタ装置
JP4587875B2 (ja) 2005-05-27 2010-11-24 株式会社アルバック アルミニウム又はアルミニウム合金の耐食処理方法
JP4622685B2 (ja) * 2005-06-03 2011-02-02 ソニー株式会社 反射偏光子およびその製造方法
US20090309187A1 (en) 2005-08-24 2009-12-17 Jae-Hyoung Choi Semiconductor Device and Method of Fabricating the Same
JP2007116016A (ja) 2005-10-24 2007-05-10 Seiko Epson Corp 回折光学素子、パターン形成装置、およびパターン形成方法
JP4935209B2 (ja) 2005-10-27 2012-05-23 ソニー株式会社 偏光素子及びその製造方法
JP5145635B2 (ja) * 2005-12-26 2013-02-20 セイコーエプソン株式会社 液晶装置、及び投射型表示装置
JP2007178763A (ja) * 2005-12-28 2007-07-12 Seiko Epson Corp 光学素子の製造方法、液晶装置、及び投射型表示装置
JP5380796B2 (ja) * 2006-07-07 2014-01-08 ソニー株式会社 偏光素子及び液晶プロジェクター
JP4961941B2 (ja) * 2006-10-23 2012-06-27 凸版印刷株式会社 ワイヤグリッド偏光板およびその製造方法
JP2008145573A (ja) 2006-12-07 2008-06-26 Seiko Epson Corp 偏光素子とその製造方法、液晶装置、及び電子機器
JP4488033B2 (ja) * 2007-02-06 2010-06-23 ソニー株式会社 偏光素子及び液晶プロジェクター
US7957062B2 (en) 2007-02-06 2011-06-07 Sony Corporation Polarizing element and liquid crystal projector
US8027086B2 (en) 2007-04-10 2011-09-27 The Regents Of The University Of Michigan Roll to roll nanoimprint lithography
JP5069036B2 (ja) * 2007-04-16 2012-11-07 旭化成イーマテリアルズ株式会社 高偏光度を持つ偏光板
JP5045327B2 (ja) * 2007-09-18 2012-10-10 セイコーエプソン株式会社 偏光素子及びその製造方法、液層装置、電子機器
JP2008007861A (ja) 2007-09-28 2008-01-17 Iwatani Internatl Corp アルミニウムの表面処理方法
JP5139830B2 (ja) * 2008-02-12 2013-02-06 旭化成イーマテリアルズ株式会社 ワイヤグリッド型偏光素子
JP2009192586A (ja) * 2008-02-12 2009-08-27 Asahi Kasei E-Materials Corp ワイヤグリッド型偏光素子及びそれを用いた表示装置
WO2010005059A1 (ja) 2008-07-10 2010-01-14 旭硝子株式会社 ワイヤグリッド型偏光子およびその製造方法
JP2010072591A (ja) 2008-09-22 2010-04-02 Fujifilm Corp 偏光素子、及びその製造方法
JP2010108963A (ja) 2008-10-28 2010-05-13 Seiko Epson Corp 電気的固体装置、電気光学装置、および電気的固体装置の製造方法
JP2010117634A (ja) * 2008-11-14 2010-05-27 Sony Corp ワイヤグリッド偏光子及びその製造方法
JP5402101B2 (ja) * 2009-03-06 2014-01-29 セイコーエプソン株式会社 偏光素子、投射型表示装置、液晶装置、電子機器
JP2010210706A (ja) * 2009-03-06 2010-09-24 Seiko Epson Corp 偏光素子
JP5672702B2 (ja) * 2010-01-08 2015-02-18 セイコーエプソン株式会社 偏光素子、偏光素子の製造方法、電子機器
JP2012002971A (ja) 2010-06-16 2012-01-05 Seiko Epson Corp 偏光素子及びその製造方法、液晶装置、電子機器
JP2012002972A (ja) * 2010-06-16 2012-01-05 Seiko Epson Corp 偏光素子及びその製造方法、液晶装置、電子機器

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1952700A (zh) * 2005-10-17 2007-04-25 旭化成株式会社 线栅偏振片及其制造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP特开平10-73722A 1998.03.17

Also Published As

Publication number Publication date
KR101304813B1 (ko) 2013-09-05
USRE49885E1 (en) 2024-03-26
US20110310329A1 (en) 2011-12-22
US20190072817A1 (en) 2019-03-07
US8416371B2 (en) 2013-04-09
JP2012002971A (ja) 2012-01-05
USRE45993E1 (en) 2016-05-03
CN102289020A (zh) 2011-12-21
KR20110137256A (ko) 2011-12-22
USRE47179E1 (en) 2018-12-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102289020B (zh) 偏光元件及其制造方法、液晶装置、电子设备
CN102289021B (zh) 偏振元件及其制造方法、液晶装置、电子设备
CN102455456B (zh) 偏振光元件及其制造方法、投影仪、液晶装置及电子设备
US9910335B1 (en) Display panel, method of manufacturing display panel, and display apparatus
CN101900849B (zh) 偏振元件及其制造方法、投射型显示装置、液晶装置、电子设备
US8896800B2 (en) Liquid crystal panel and liquid crystal display device using the same
US9164307B2 (en) Polarizer, polarizer producing process, projector, liquid crystal device, and electronic device
US9250466B2 (en) Transreflective color filter and method for manufacturing the same and liquid crystal display device
US11822176B2 (en) Display panel and display device
CN1755453A (zh) 投射型显示装置
JP2006285001A (ja) シール構造、液晶装置、その製造方法およびプロジェクタ
US20080002112A1 (en) Liquid crystal display device and fabrication method thereof
KR20160125694A (ko) 디스플레이 패널 및 디스플레이 장치
US9599854B2 (en) Liquid crystal display device and electronic apparatus
JP2012103490A (ja) 偏光素子とその製造方法、プロジェクター、液晶装置、電子機器
JP6620839B2 (ja) 液晶装置および電子機器
JP6645527B2 (ja) 透過型液晶表示装置、および電子機器
JP2003167255A (ja) 液晶装置、液晶装置用基板の製造方法、及び電子機器
JP2017116569A (ja) 液晶装置の製造方法、及び電子機器
JP2015141314A (ja) 電気光学装置、及び電子機器
JP2019211657A (ja) 液晶装置、液晶装置の製造方法および電子機器
JP2007140017A (ja) 液晶装置、液晶装置用基板、液晶装置の製造方法、プロジェクタ
JP2016191847A (ja) 液晶装置の製造方法、液晶装置、及び電子機器
JP2009294287A (ja) 液晶表示素子

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant