CN110531454B - 线栅偏振元件、液晶装置和电子设备 - Google Patents

线栅偏振元件、液晶装置和电子设备 Download PDF

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Abstract

[课题]提供一种即便为具备电介质层、氧化膜等的构成也能抑制界面产生的线栅偏振元件、液晶装置和电子设备。[解决手段]一种线栅偏振元件(1)，该线栅偏振元件(1)在基板(2)的一个面(2a)并列有细线(10)，细线(10)在厚度方向具有以光反射材料为主要成分的反射部(40)和以光吸收材料为主要成分的吸收部(60)。反射部(40)包含氧。在反射部(40)的基板(2)侧的第1部分(11)和反射部(40)的与基板(2)相反一侧的端部的第2部分(12)之间，设置有在从第2部分(12)朝向第1部分(11)的方向上氧的比例逐渐减少、作为光反射材料的铝的比例逐渐增加的混合部分(45)(第1混合部分)。因此，即使在反射部(40)设置不同组成的部分，反射部(40)的内部也不产生界面。

Description

线栅偏振元件、液晶装置和电子设备
技术领域
本发明涉及线栅偏振元件、线栅偏振元件的制造方法和电子设备，上述线栅偏振元件具备多条细线并列延伸的线栅。
背景技术
在线栅偏振元件中，在透光性的基板的一个面并列有多条细线，其使在与细线的延伸方向正交的方向上振动的第1线性偏振光(P偏振光)透过，并阻止在细线的延伸方向上振动的第2线性偏振光(S偏振光)透过。该线栅偏振元件中，在细线中，在相对于基板的一个面的法线方向即厚度方向上，相对于由铝等光反射性元素构成的反射层，层叠有由铝或硅等的氧化物等构成的电介质膜、由硅等光吸收性元素构成的吸收层和由吸收层的氧化物构成的氧化膜(参见专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2017-37158号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在这种线栅偏振元件中，电介质层、氧化膜是与可靠性的提高及反射率的降低等有关的构成，在高亮度、高温下的苛刻状况下使用的投影仪中所用的线栅偏振元件中，是对于长时间保持性能有效的构成。但是，在上述构成的情况下，在反射层与电介质膜之间、电介质膜与吸收层之间、吸收层与氧化膜之间分别存在界面，该各界面处的反射等成为问题。
鉴于上述问题，本发明提供一种即便为具备电介质层、氧化膜等的构成也能抑制界面产生的线栅偏振元件、液晶装置和电子设备。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，本发明的一个方案的特征在于，具备基板和细线，上述细线具有包含光反射材料的反射部和位于上述反射部的与上述基板相反一侧的包含光吸收材料的吸收部，上述反射部包含氧、氮和碳中的至少一种元素，在上述反射部的上述基板侧的第1部分和上述反射部的与上述基板相反一侧的端部的第2部分之间，设置有在从上述第2部分朝向上述第1部分的方向上上述氧、氮和碳中的至少一种元素的比例逐渐减少、上述光反射材料的元素的比例逐渐增加的第1混合部分。
本发明中，在构成线栅的细线中，反射部包含氧、氮和碳中的至少一种元素，在反射部的基板侧的第1部分和反射部的与基板相反一侧的端部的第2部分之间，设置有组成稳定变化的第1混合部分。因此，即使在反射部设置有具有不同组成的部分的情况下，反射部也不存在界面。因此，难以发生因界面存在所引起的反射及高温环境下的界面处的密合性降低等问题。
本发明的另一方案的特征在于，其具备基板和细线，上述细线具有包含光反射材料的反射部和位于上述反射部的与上述基板相反一侧的包含光吸收材料的吸收部，上述吸收部包含氧、氮和碳中的至少一种元素，在上述吸收部的上述基板侧的端部的第3部分和上述吸收部的与上述基板相反一侧的第4部分之间，设置有在从上述第3部分朝向上述第4部分的方向上上述氧、氮和碳中的至少一种元素的比例逐渐减少、上述光吸收材料的元素的比例逐渐增加的第2混合部分。
本发明中，在构成线栅的细线中，吸收部包含氧、氮和碳中的至少一种元素，在吸收部的基板侧的端部的第3部分和吸收部的与基板相反一侧的第4部分之间，设置有组成稳定变化的第2混合部分。因此，即使在吸收部设置有具有不同组成的部分的情况下，吸收部也不存在界面。因此，难以发生因界面存在所引起的反射及高温环境下的界面处的密合性降低等问题。
本发明的另一方案的特征在于，其具备基板和细线，上述细线具有包含光反射材料的反射部和位于上述反射部的与上述基板相反一侧的包含光吸收材料的吸收部，上述反射部包含氧、氮和碳中的至少一种元素与包含在上述基板中的元素，在上述反射部的上述基板侧的端部的第5部分和上述反射部的与上述基板相反一侧的第6部分之间，设置有在从上述第5部分朝向上述第6部分的方向上上述氧、氮和碳中的至少一种元素的比例与包含在上述基板中的元素的比例逐渐减少、上述光反射材料的元素的比例逐渐增加的第3混合部分。
本发明中，在构成线栅的细线中，反射部包含氧、氮和碳中的至少一种元素，在反射部的基板侧的端部的第5部分和反射部的与基板相反一侧的第6部分之间，设置有组成稳定变化的第3混合部分。因此，即使在反射部设置有具有不同组成的部分的情况下，反射部也不存在界面。因此，难以发生因界面存在所引起的反射及高温环境下的界面处的密合性降低等问题。
本发明的另一方案的特征在于，其具备基板和细线，上述细线具有包含光反射材料的反射部和位于上述反射部的与上述基板相反一侧的包含光吸收材料的吸收部，上述吸收部包含氧、氮和碳中的至少一种元素，在上述吸收部的与上述基板相反一侧的端部的第7部分和上述吸收部的上述基板侧的第8部分之间，设置有在从上述第7部分朝向上述第8部分的方向上上述氧、氮和碳中的至少一种元素的比例逐渐减少、上述光吸收材料的元素的比例逐渐增加的第4混合部分。
本发明中，在构成线栅的细线中，吸收部包含氧、氮和碳中的至少一种元素，在吸收部的与基板相反一侧的端部的第7部分和吸收部的基板侧的第8部分之间，设置有组成稳定变化的第4混合部分。因此，即使在吸收部设置有具有不同组成的部分的情况下，吸收部也不存在界面。因此，难以发生因界面存在所引起的反射及高温环境下的界面处的密合性降低等问题。
本发明的另一方案的特征在于，其具备基板和细线，上述细线具有包含光反射材料的反射部和位于上述反射部的与上述基板相反一侧的包含光吸收材料的吸收部，上述反射部包含氧、氮和碳中的至少一种元素，在上述反射部的上述基板侧的第1部分和上述反射部的与上述基板相反一侧的端部的第2部分之间，设置有在从上述第2部分朝向上述第1部分的方向上上述氧、氮和碳中的至少一种元素的比例逐渐减少、上述光反射材料的元素的比例逐渐增加的第1混合部分，上述吸收部包含氧、氮和碳中的至少一种元素，在上述吸收部的上述基板侧的端部的第3部分和上述吸收部的与上述基板相反一侧的第4部分之间，设置有在从上述第3部分朝向上述第4部分的方向上上述氧、氮和碳中的至少一种元素的比例逐渐减少、上述光吸收材料的元素的比例逐渐增加的第2混合部分。
本发明中，在构成线栅的细线中，反射部包含氧、氮和碳中的至少一种元素，在反射部的基板侧的第1部分和反射部的与基板相反一侧的端部的第2部分之间，设置有组成稳定变化的第1混合部分。因此，即使在反射部设置有具有不同组成的部分的情况下，反射部也不存在界面。另外，吸收部包含氧、氮和碳中的至少一种元素，在吸收部的基板侧的端部的第3部分和吸收部的与基板相反一侧的第4部分之间，设置有组成稳定变化的第2混合部分。因此，即使在吸收部设置有具有不同组成的部分的情况下，吸收部也不存在界面。因此，难以发生因界面存在所引起的反射及高温环境下的界面处的密合性降低等问题
在具备应用了本发明的线栅偏振元件的液晶装置中，能够采用以下方案：在光朝向液晶面板的入射路径和光背离上述液晶面板的出射路径中的至少一个路径，配置有上述线栅偏振元件。该液晶装置能够用于直视型显示装置或投影型显示装置等各种电子设备等。
附图说明
图1是应用了本发明的线栅偏振元件的说明图。
图2是本发明的实施方式1的线栅偏振元件的截面图。
图3是示出使图2所示的细线的各区域为完整的层时的参考例的说明图。
图4是示出图2所示的线栅偏振元件的制造工序中形成构成各部分的膜的情况的说明图。
图5是示出图4所示的混合部分的形成方法的一例的说明图。
图6是示出图4所示的混合部分的形成方法的另一例的说明图。
图7是本发明的实施方式2的线栅偏振元件的截面图。
图8是本发明的实施方式3的线栅偏振元件的截面图。
图9是本发明的实施方式4的线栅偏振元件的截面图。
图10是本发明的实施方式5的线栅偏振元件的截面图。
图11是本发明的实施方式6的线栅偏振元件的截面图。
图12是本发明的实施方式7的线栅偏振元件的截面图。
图13是本发明的实施方式8的线栅偏振元件的截面图。
图14是本发明的实施方式9的线栅偏振元件的截面图。
图15是使用了透过型的液晶面板(电光装置)的投影型显示装置的说明图。
具体实施方式
参照附图对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是，在下述说明中参照的图中，使各层及各部件为在附图上可识别的程度的大小，因此各层、各部件的比例尺分别不同。另外，在下述说明中，厚度方向H是指与基板2的一个面2a垂直的法线方向。另外，在下述说明中，厚度方向H的一侧可以为基板2所在的一侧和与基板2所在的一侧相反的一侧中的任一者。
[实施方式1]
(线栅偏振元件1的整体构成)
图1是应用了本发明的线栅偏振元件1的说明图。如图1所示，线栅偏振元件1具有透光性的基板2和形成于基板2的一个面2a的线栅19。线栅19由以等间距平行并列的两条以上的细线10构成。
作为基板2，使用玻璃基板、石英基板、水晶基板、塑料基板等透光性基板。根据线栅偏振元件1用途的不同，线栅偏振元件1有时会蓄热而达到高温，因此，本方式中，使用耐热性高的玻璃或石英作为基板2。细线10的粗度和间距(细线10的间隔)为300nm以下、例如为150nm以下。本实施方式中，细线10的粗度和间距各自例如为20nm～50nm，细线10的厚度为150nm～300nm。
在如此构成的线栅19中，若细线10的间距与入射光的波长相比足够短，则使入射光中的在与细线10的延伸方向正交的方向上振动的第1线性偏振光(P波、TM波)透过，并阻止在细线10的延伸方向上振动的第2线性偏振光(S波、TE波)的透过。
(细线10的构成)
图2是本发明的实施方式1的线栅偏振元件1的截面图。图3是示出使图2所示的细线10的各区域为完整的层时的参考例的说明图。需要说明的是，在图2和后述实施方式中参照的图7～14中，对于构成混合部分中的各区域的元素的比例，用箭头C中的尺寸示意性地示出。如图2所示，在本方式的线栅偏振元件1中，细线10在厚度方向H上具有以光反射材料为主要成分的反射部40和以光吸收材料为主要成分的吸收部60。吸收部60相对于反射部40设置于光入射一侧。本方式中，光从设置有细线10一侧入射到基板2。因此，吸收部60相对于反射部40设置于与基板2相反一侧，通过吸收部60，可抑制从吸收部60的与基板2相反一侧入射的光因细线10而发生反射。需要说明的是，有时还用硅氧化物或铪氧化物等保护层覆盖细线10的侧面。
本方式中，细线10在相对于反射部40为与吸收部60相反一侧具有基底部30，该基底部30由与基板2相同的材料构成。
因此，在细线10的全部区域成为层的参考例中，如图3所示，成为对于基板2的一个面2a在厚度方向上依次层叠有基底部30、反射部40和吸收部60的结构。该情况下，在各区域之间产生界面。
本发明中，如下所述，为了提高可靠性、降低反射率等，在反射部40和吸收部60中的至少一者设置有不同组成的部分，但不同组成的部分之间设置有组成平稳变化的混合部分。另外，在反射部40与吸收部60之间有时也设置有组成平稳变化的混合部分。该情况下，并不明确地规定各区域的范围，本方式中，将以光反射材料为主要成分的部分作为反射部40，将以光吸收材料为主要成分的部分作为吸收部60。
(各区域的构成例)
在图2所示的线栅偏振元件1中，反射部40以铝、银、铜、铂、金等反射性金属为主要成分。本实施方式中，从在可见光波长区域将线栅19中的吸收损失抑制得较小的方面考虑，反射部40以铝、铝合金、银、或银合金等光反射材料为主要成分。本方式中，反射部40以铝为主要成分。
吸收部60以硅、锗等光吸收材料为主要成分。在将锗等用于吸收部60的情况下，有时也含有氧、氮而使双折射率的值合理化。本方式中，吸收部60以硅为主要成分。
基底部30是以氧化膜为主要成分的区域，本方式中，基底部30与基板同样是以硅氧化物为主要成分的区域。
(混合部分35的构成)
在图2所示的线栅偏振元件1的细线10中，反射部40包含氧、氮和碳中的至少一种元素。本方式中，反射部40包含氧。此处，在反射部40的基板2侧的端部的第5部分15和反射部40的与基板2相反一侧的第6部分16(在反射部40中相对于第5部分15位于与基板2相反一侧的部分)之间，设置有在从第5部分15朝向第6部分16的方向上基底部30中包含的元素(Si、O)的比例逐渐减少、作为光反射材料的元素的铝的比例逐渐增加的混合部分35(第3混合部分)。更具体而言，在混合部分35(第3混合部分)中，在从第5部分15朝向第6部分16的方向上反射部40中包含的铝的比例逐渐增加，基底部30中包含的硅(Si)和氧(O)的比例逐渐减少。
本方式中，吸收部60为在厚度方向H上组成一定或大致一定的层。因此，在反射部40与吸收部60之间存在界面。
(细线10的制造方法)
图4是示出图2所示的线栅偏振元件1的制造工序中形成构成各部分的膜的情况的说明图。图5是示出图4所示的混合部分35的形成方法的一例的说明图。图6是示出图4所示的混合部分35的形成方法的另一例的说明图。
在制造图2所示的线栅偏振元件1的情况下，如图4所示，在基板2的一个面2a形成用于形成各部分的膜后，如图2所示，将全部膜图案化，制成细线10。
此时，为了在反射部40设置混合部分35(第3混合部分)，如图5中示意性地示出的那样，使构成基底部30的元素的堆积速度(图5中以虚线L1表示)伴随着成膜时间的经过而降低，同时，使构成反射部40的元素的堆积速度(图5中以实线L2表示)伴随着成膜时间的经过而上升。例如，在形成基底部30、混合部分35和反射部40时，使用二元溅射法，使对于用于形成基底部30的靶材(氧化硅膜)的溅射速度伴随着成膜时间的经过而降低，同时，使对于用于形成反射部40的靶材(铝)的溅射速度伴随着成膜时间的经过而上升。更具体而言，在使用高频溅射法的情况下，使对于用于形成基底部30的靶材(氧化硅膜)的高频溅射功率伴随着成膜时间的经过例如从800W降低至0W，同时，使对于用于形成反射部40的靶材(铝)的高频溅射功率伴随着成膜时间的经过例如从0W增大至800W。
此处，关于构成各区域的元素的堆积速度，如图5所示，可以采用连续变化的方法。该情况下，在混合部分35中，构成基底部30的元素的比例和构成反射部40的元素的比例连续地发生变化。
另外，如图6中虚线L1和实线L2所示，也可以采用使构成各区域的元素的堆积速度以阶梯状变化的方法，该情况下，在混合部分35中，构成基底部30的元素的比例和构成反射部40的元素的比例以阶梯状发生变化。
根据该方法，成膜工序中的控制容易。该情况下，若使级数充分增多，则在混合部分35中构成基底部30的元素的比例和构成反射部40的元素也平稳地发生变化，因此在基底部30与反射部40之间不产生明确的界面。
关于图5和图6所示的成膜方法，在后述实施方式中，设置任一混合部分的情况也是同样的。另外，在图5和图6也可以采用下述方案：堆积速度在整个成膜期间发生变化，但是，在基底部30的成膜初期停止反射部40的成膜，基底部30中的与基板2接触的部分仅由氧化硅膜构成。另外，也可以采用下述方案：在反射部40的成膜末期停止基底部30的成膜，反射部40中的与吸收部60接触的部分仅由反射性金属构成。关于该方案，在后述实施方式中，设置任一混合部分的情况也是同样的。
(本方式的主要效果)
如上所述，在本方式的线栅偏振元件1中，反射部40的基底部30侧的部分成为组成从基底部30侧起缓慢变化的混合部分35(第3混合部分)，因此，在反射部40以及反射部40与基底部30之间的部分不存在组成急剧变化的界面。因此，在设置有基底部30的情况下，如参照图3所说明的那样，虽然界面的数量增加，但本方式中，在反射部40与基底部30之间不产生界面。另外，在反射部40设置有组成不同的部分的情况下，反射部40也不产生界面。因此，难以发生因界面存在所引起的反射及高温环境下的界面处的密合性降低等问题。特别是，若防止因界面所引起的反射，则发挥能够提高在与细线10的延伸方向正交的方向上振动的第1线性偏振光的透过效率等效果。
另外，本方式中，在反射部40设置有在从反射部40的第5部分15朝向第6部分16的方向上反射部40中包含的铝的比例逐渐增加、基底部30中包含的硅和氧的比例逐渐减少的混合部分35(第3混合部分)，因而反射部40的基板2侧与基底部30的密合性高。因此，即使在线栅偏振元件1的温度上升的情况下，也难以产生反射部40与基底侧的密合性降低等问题。
需要说明的是，基底部30和基板2由相同的材料构成，因此不存在因组成变化而产生的界面。
[实施方式2]
图7是本发明的实施方式2的线栅偏振元件1的截面图。实施方式1中，在反射部40的第5部分15与第6部分16之间设置有混合部分35，也可以为在反射部40的与基板2相反一侧的端部的第2部分12和反射部40的基板2侧的第1部分11(在反射部40中相对于第2部分12位于基板2侧的部分)之间设置混合部分的构成。具体而言，如图7所示，在线栅偏振元件1的细线10中，反射部40包含氧，设置有在从反射部40的第2部分12朝向第1部分11的方向上反射部40的光反射材料的元素(铝)的比例逐渐增加、氧的比例逐渐减少的混合部分45(第1混合部分)。
更具体而言，在第2部分12以氧化铝(Al2O3)为主要成分的情况下，在混合部分45(第1混合部分)中，在从反射部40的第2部分12朝向第1部分11的方向上铝的比例逐渐增加、氧的比例逐渐减少。因此，在第2部分12中，Al2O3的比例多，纯铝、Al2O、Al2O2的比例少；但在第1部分11中，相反地纯铝的比例多于Al2O3、Al2O、Al2O2的比例。
需要说明的是，本方式中，基底部30和吸收部60各自成为在厚度方向H上组成一定或大致一定的层。因此，在基底部30与反射部40之间、反射部40与吸收部60之间分别存在界面。
这样，本方式中，虽然在反射部40设置有组成不同的部分，但组成不同的部分之间成为组成平稳变化的混合部分45(第1混合部分)，因此在反射部40的内部不产生界面。因此，难以发生因界面存在所引起的反射及高温环境下的界面处的密合性降低等问题。需要说明的是，由于基底部30和基板2由相同材料构成，因此不存在因组成变化产生的界面。
[实施方式3]
图8是本发明的实施方式3的线栅偏振元件1的截面图。本方式中，如图8所示，在反射部40的第5部分15与第6部分16之间设置有混合部分35(第3混合部分)，在反射部40的第2部分12与第1部分11之间设置有混合部分45(第1混合部分)。
更具体而言，在反射部40的第5部分15与第6部分16之间，设置有在从第5部分15朝向第6部分16的方向上光反射材料的元素的比例逐渐增加、基底部30中包含的元素的比例逐渐减少的混合部分35(第3混合部分)。更具体而言，在混合部分35(第3混合部分)中，在从第5部分15朝向第6部分16的方向上作为光反射材料的元素的铝的比例逐渐增加、基底部30中包含的元素即硅和氧的比例逐渐减少。
另外，在反射部40的第2部分12与第1部分11之间，设置有在从第2部分12朝向第1部分11的方向上光反射材料的元素的比例逐渐增加、氧的比例逐渐减少的混合部分45(第1混合部分)。更具体而言，在第2部分12以氧化铝(Al2O3)为主要成分的情况下，在混合部分45(第1混合部分)中，在从第2部分12朝向第1部分11的方向上铝的比例逐渐增加，氧的比例逐渐减少。因此，在第2部分12中，Al2O3的比例多，纯铝、Al2O、Al2O2的比例少，但在第1部分11中，相反地纯铝的比例多于Al2O3、Al2O、Al2O2的比例。
需要说明的是，本方式中，吸收部60成为在厚度方向H上组成一定或大致一定的层。因此，在反射部40与吸收部60之间存在界面。
这样，本方式中，由于在基底部30与反射部40之间不产生界面，因此，能够在细线10整体抑制界面的产生。另外，虽然在反射部40设置有组成不同的部分，但组成不同的部分之间成为了组成平稳变化的混合部分45(第1混合部分)，因此在反射部40的内部不产生界面。因此，难以发生因界面存在所引起的反射及高温环境下的界面处的密合性降低等问题。需要说明的是，由于基底部30和基板2由相同材料构成，因此不存在因组成变化产生的界面。
[实施方式4]
图9是本发明的实施方式4的线栅偏振元件1的截面图。本方式中，反射部40和吸收部60各自包含氧、氮和碳中的任一种。本方式中，反射部40和吸收部60各自包含氧。另外，除了反射部40的混合部分35(第3混合部分)和混合部分45(第1混合部分)以外，在吸收部60也设置有混合部分。
更具体而言，如图9所示，在吸收部60的基板2侧的端部的第3部分13和吸收部60的与基板2相反一侧的第4部分14(在吸收部60中相对于第3部分13为与基板2相反一侧的部分)之间，设置有在从第3部分13朝向第4部分14的方向上吸收部60中包含的主要成分的元素的比例逐渐增加、氧逐渐减少的混合部分55(第2混合部分)。更具体而言，在吸收部60的第3部分13以硅氧化物为主要成分的情况下，在混合部分55中，在从第3部分13朝向第4部分14的方向上在吸收部60中作为主要成分包含的光吸收材料的元素即硅的比例逐渐增加，吸收部60中包含的氧的比例逐渐减少。
这样，本方式中，由于在基底部30与反射部40之间、反射部40的内部、反射部40与吸收部60之间以及吸收部60的内部不产生界面，因此能够在细线10整体抑制界面的产生。因此，难以发生因界面存在所引起的反射及高温环境下的界面处的密合性降低等问题。需要说明的是，由于基底部30和基板2由相同材料构成，因此不存在因组成变化产生的界面。
[实施方式5]
图10是本发明的实施方式5的线栅偏振元件1的截面图。本方式中，反射部40和吸收部60各自包含氧、氮和碳中的任一种。本方式中，反射部40和吸收部60各自包含氧。另外，除了反射部40的混合部分35(第3混合部分)和混合部分45(第1混合部分)以外，在吸收部60也设置有混合部分。
更具体而言，如图10所示，在吸收部60的基板2的相反侧的端部的第7部分17和吸收部60的作为基板2侧的第8部分18(在吸收部60中相较于第7部分17位于基板20侧的部分)之间，设置有在从第7部分17朝向第8部分18的方向上吸收部60中包含的主要成分的元素的比例逐渐增加、吸收部60中包含的氧的比例逐渐减少的混合部分65(第4混合部分)。更具体而言，在混合部分65(第4混合部分)中，在从第7部分17朝向第8部分18的方向上在吸收部60中作为主要成分包含的光吸收材料的元素即硅的比例逐渐增加，吸收部60中包含的氧的比例逐渐减少。因此，在第7部分17中，氧化硅(SiO2)的比例多，纯硅(Si)、SiO的比例少，但在第8部分18中，相反地纯硅的比例多于硅氧化物(SiO2、SiO)的比例。
需要说明的是，本方式中，在反射部40与吸收部60之间存在界面。
这样，本方式中，由于在基底部30与反射部40之间、反射部40的内部以及吸收部60的内部不产生界面，因此能够在细线10整体抑制界面的产生。因此，难以发生因界面存在所引起的反射及高温环境下的界面处的密合性降低等问题。需要说明的是，由于基底部30和基板2由相同材料构成，因此不存在因组成变化产生的界面。
[实施方式6]
图11是本发明的实施方式6的线栅偏振元件1的截面图。本方式中，反射部40和吸收部60各自包含氧、氮和碳中的任一种。本方式中，反射部40和吸收部60各自包含氧。另外，设置有反射部40的混合部分35(第3混合部分)、反射部40的混合部分45(第1混合部分)和吸收部60的混合部分55(第2混合部分)。
因此，本方式中，在细线10整体能够抑制界面的产生。因此，难以发生因界面存在所引起的反射及高温环境下的界面处的密合性降低等问题。需要说明的是，由于基底部30和基板2由相同材料构成，因此不存在因组成变化产生的界面。
[实施方式7]
图12是本发明的实施方式7的线栅偏振元件1的截面图。本方式中，吸收部60包含氧、氮和碳中的任一种。本方式中，吸收部60包含氧。本方式中，如图12所示，仅在吸收部60的基板2侧的端部的第3部分13和吸收部60的与基板2相反一侧的第4部分14之间设置有混合部分55(第2混合部分)。
[实施方式8]
图13是本发明的实施方式8的线栅偏振元件1的截面图。本方式中，吸收部60包含氧、氮和碳中的任一种。本方式中，吸收部60包含氧。本方式中，如图13所示，本方式中，仅在吸收部60的与基板2相反一侧的端部的第7部分17和吸收部60的基板2侧的第8部分18之间设置有混合部分65(第4混合部分)。
[实施方式9]
图14是本发明的实施方式9的线栅偏振元件1的截面图。本方式中，吸收部60包含氧、氮和碳中的任一种。本方式中，吸收部60包含氧。本方式中，如图14所示，在吸收部60的基板2侧的端部的第3部分13和吸收部60的与基板2相反一侧的第4部分14之间设置有混合部分55(第2混合部分)。另外，在吸收部60的与基板2相反一侧的端部的第7部分17和吸收部60的基板2侧的第8部分18之间设置有混合部分65(第4混合部分)。
[其他实施方式]
虽省略了图示，但也可以为设置有图7所示的混合部分45(第1混合部分)与图12所示的混合部分55(第2混合部分)的方案等对混合部分45(第1混合部分)、混合部分55(第2混合部分)、混合部分35(第3混合部分)和混合部分65(第4混合部分)中的任一者进行组合。
[其他实施方式]
在上述实施方式中，构成吸收部60的光吸收材料为硅，但在使用钨、钽、钛、钼等高熔点金属作为光吸收材料的情况下也可以应用本发明。另外，在上述实施方式中，以吸收部60和反射部40含有氧的情况为中心进行了说明，但在吸收部60和反射部40含有氮或碳的情况下也可以应用本发明，该情况下，在混合部分中，成为氮或碳的比例发生变化的方案。例如，在吸收部60以含有氮的锗等为主要成分的情况下，在设置于吸收部60的混合部分中，也可以成为氮的比例发生变化的方案。
在上述实施方式中，光从设置有细线10的一侧入射到基板2，因此吸收部60相对于反射部40设置于与基板2相反一侧，但在光从与细线10相反一侧入射到基板2的情况下，吸收部60相对于反射部40设置于基板2侧。这种情况下也可以应用本发明。另外，在上述实施方式中，对使用二元溅射法的例子进行了说明，但也可以采用通过反应性溅射法等改变元素比例的方法。
[投影型显示装置的构成例]
作为使用了上述实施方式的线栅偏振元件1的电子设备的一例，对投影型显示装置进行说明。图15是使用了透过型的液晶面板(液晶装置)的投影型显示装置的说明图。
图15所示的投影型显示装置800具有光源部810、分色镜813、814、反射镜815、816、817、入射透镜818、中继透镜819、出射透镜820、液晶装置(第1液晶装置821、第2液晶装置822和第3液晶装置823)、交叉分色棱镜825和投影透镜826(投影光学系统)。
光源部810由金属卤化物等的灯811与反射灯光的反光镜812构成。需要说明的是，除了金属卤化物以外，光源部810也可以使用超高压汞灯、闪光汞灯、高压汞灯、深紫外灯、氙灯、氙闪光灯等。另外，光源部810有时也使用激光元件或发光二极管等固体光源。
分色镜813使来自光源部810的白色光中包含的红色光透过，同时反射蓝色光和绿色光。透过的红色光被反射镜817反射，入射到红色光用的第2液晶装置822。另外，在被分色镜813反射的蓝色光和绿色光中，绿色光被分色镜814反射，入射到绿色光用的第1液晶装置821。蓝色光透过分色镜814，藉由为了防止长光程所致的光损失而设置的包含入射透镜818、中继透镜819和出射透镜820的中继光学系统828入射到蓝色光用的第3液晶装置823。
在第1液晶装置821、第2液晶装置822和第3液晶装置823各自中，夹着液晶面板830在两侧配置有入射侧偏振元件840和出射侧偏振元件850。入射侧偏振元件840设置在从光源部810出射的光的光程上的、光源部810与液晶面板830之间的入射路径。出射侧偏振元件850设置在通过了液晶面板830的光的光程上的、液晶面板830与投影透镜826之间的出射路径。入射侧偏振元件840和出射侧偏振元件850按照相互的透过轴正交而进行配置。
入射侧偏振元件840为反射型的偏振元件，反射与透过轴正交的振动方向的光。出射侧偏振元件850为使用应用了本发明的线栅偏振元件1的吸收型的偏振元件。
通过第1液晶装置821、第2液晶装置822和第3液晶装置823各自调制的三色光入射到交叉分色棱镜825。该交叉分色棱镜825通过贴合四个直角棱镜而成，在其界面以X字状形成有反射红光的电介质多层膜和反射蓝光的电介质多层膜。通过这些电介质多层膜合成三色光，形成表示彩色图像的光。所合成的光被作为投影光学系统的投影透镜826投影到屏幕827上，将图像放大显示。
本方式中，在第1液晶装置821、第2液晶装置822和第3液晶装置823各自中，出射侧偏振元件850使用应用了本发明的线栅偏振元件1，因此难以发生在出射侧偏振元件850反射的光入射到液晶面板830的情况。
需要说明的是，本方式中，出射侧偏振元件850使用应用了本发明的线栅偏振元件1，但也可以为入射侧偏振元件840使用应用了本发明的线栅偏振元件1的方案；或入射侧偏振元件840和出射侧偏振元件850双方使用应用了本发明的线栅偏振元件1的方案。
(其他投影型显示装置)
需要说明的是，关于投影型显示装置，也可以如下构成：使用出射各色光的LED光源等作为光源部，将从该LED光源出射的颜色的光分别供给到其他液晶装置。另外，除了上述投影型显示装置800以外，应用了本发明的线栅偏振元件1也可以用于在头戴式显示器、个人电脑、液晶电视、汽车导航装置等电子设备中构成液晶装置的情况。
符号说明
1…线栅偏振元件、2…基板、2a…一个面、10…细线、19…线栅、30…基底部、35…混合部分(第3混合部分)、40…反射部、45…混合部分(第1混合部分)、55…混合部分(第2混合部分)、65…混合部分(第4混合部分)、60…吸收部、800…投影型显示装置、810…光源部、821…第1液晶装置、822…第2液晶装置、823…第3液晶装置、825…交叉分色棱镜、826…投影透镜、830…液晶面板、840…入射侧偏振元件、850…出射侧偏振元件部

Claims (5)

1.一种线栅偏振元件，其特征在于，
所述线栅偏振元件具备基板和细线，
所述细线具有包含光反射材料的反射部和与所述反射部的与所述基板侧相反一侧相邻的包含光吸收材料的吸收部，
所述反射部和所述吸收部包含氧、氮和碳中的至少一种元素作为共通元素，
在所述反射部的所述基板侧的第1部分和所述反射部的与所述基板相反一侧的端部的第2部分之间，设置有在从所述第2部分朝向所述第1部分的方向上所述共通元素的比例逐渐减少、所述光反射材料的元素的比例逐渐增加的第1混合部分，
在所述吸收部的所述基板侧的端部的第3部分和所述吸收部的与所述基板相反一侧的第4部分之间，设置有在从所述第3部分朝向所述第4部分的方向上所述共通元素的比例逐渐减少、所述光吸收材料的元素的比例逐渐增加的第2混合部分。
2.如权利要求1所述的线栅偏振元件，其特征在于，
在所述反射部的所述基板侧的端部的第5部分和所述反射部的与所述基板相反一侧的第6部分之间，设置有在从所述第5部分朝向所述第6部分的方向上所述共通元素的比例与包含在所述基板中的元素的比例逐渐减少、所述光反射材料的元素的比例逐渐增加的第3混合部分。
3.如权利要求1或2所述的线栅偏振元件，其特征在于，
在所述吸收部的与所述基板相反一侧的端部的第7部分和所述吸收部的所述基板侧的第8部分之间，设置有在从所述第7部分朝向所述第8部分的方向上所述共通元素的比例逐渐减少、所述光吸收材料的元素的比例逐渐增加的第4混合部分。
4.一种液晶装置，其为具备权利要求1～3中任一项所述的线栅偏振元件的液晶装置，其特征在于，
在光朝向液晶面板的入射路径和光背离所述液晶面板的出射路径中的至少一个路径，配置有所述线栅偏振元件。
5.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备具备权利要求4所述的液晶装置。
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