JP7240357B2 - 偏光素子、偏光素子の製造方法及びヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents
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また、特許文献3には、特定方向に延在する凹凸構造を表面上に有する樹脂等からなる基材と、前記凹凸構造の凸部の一方側面に偏在するように設けられた導電体とを有したワイヤグリッド偏光板であって、凹凸構造の延在方向に対する垂直方向の断面視において、隣接する2つの凸部の間隔であるピッチ及び凸部の高さについて、調整を行った、ワイヤグリッド偏光板が開示されている。
(1)透明な無機材料からなる基板と、
透明材料からなり、前記基板の表面に沿って設けられたべース部及び該ベース部から格子状に突出した突起部を有する、グリッド構造体と、
前記突起部上に形成された、光を吸収する吸収膜、光を反射する反射膜、又は、該吸収膜と該反射膜とを少なくとも有する多層膜からなる光学機能膜と、
を備えることを特徴とする、偏光素子。
(2)前記ベース部の厚さが、1nm以上であることを特徴とする、上記(1)に記載の偏光素子。
(3)前記突起部を前記偏光素子の吸収軸方向又は反射軸方向に直交する断面で見たときの形状が、矩形、台形、多角形又は楕円形であることを特徴とする、上記(1)又は(2)に記載の偏光素子。
(4)前記光学機能膜は、前記突起部の少なくとも先端に形成されていることを特徴とする、上記(1)~(3)のいずれかに記載の偏光素子。
(5)前記光学機能膜は、前記ベース部上には形成されていないことを特徴とする、上記(1)~(4)のいずれかに記載の偏光素子。
(6)前記光学機能膜は、前記突起部の先端及び前記突起部の側面の一部に形成されていることを特徴とする、上記(4)又は(5)に記載の偏光素子。
(7)前記光学機能膜は、前記突起部の側面の一部に形成された光学機能膜は、前記突起部の高さの10%以上を覆う範囲に形成されていることを特徴とする、上記(6)に記載の偏光素子。
(8)前記基板を構成する無機材料は、前記グリッド構造体を構成する材料とは、異なるものであることを特徴とする、上記(1)~(7)のいずれかに記載の偏光素子。
(9)少なくとも前記光学機能膜の表面を覆うように形成された保護膜をさらに備えることを特徴とする、上記(1)~(8)のいずれかに記載の偏光素子。
(10)前記保護膜は、撥水性コーティング又は撥油性コーティングを含むことを特徴とする、上記(9)に記載の偏光素子。
(11)前記光学機能膜が、前記吸収膜と前記反射膜とを少なくとも有する多層膜からなることを特徴とする、上記(1)~(10)のいずれかに記載の偏光素子。
(12)前記光学機能膜が、前記反射膜と前記吸収膜との間に、誘電体膜をさらに有することを特徴とする、上記(11)に記載の偏光素子。
(13)無機材料からなる基板上に、透明材料からなるグリッド構造体材料を形成する工程と、
前記グリッド構造体材料にナノインプリントを施すことによって、基板の表面に沿って設けられたべース部及び該ベース部から格子状に突出した突起部を有するグリッド構造体を、形成する工程と、
前記突起部上に、光を吸収する吸収膜、光を反射する反射膜、又は、該吸収膜と該反射膜とを少なくとも有する多層膜からなる光学機能膜を形成する工程と、を備えることを特徴とする、偏光素子の製造方法。
(14)前記光学機能膜を形成する工程は、スパッタリング又は蒸着法によって、前記突起部に対して複数の方向から交互に成膜を行うことを特徴とする、上記(13)に記載の偏光素子の製造方法。
(15)上記(1)~(14)のいずれかに記載の偏光素子を含むことを特徴とする、ヘッドアップディスプレイ装置。
(16)前記偏光素子の周囲に、放熱部材が設けられていることを特徴とする、上記(15)に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
まず、本発明の偏光素子の一実施形態について説明する。
本発明の偏光素子は、図1(a)及び(b)に示すように、透明な無機材料からなる基板10と、透明材料からなり、前記基板10の表面に沿って設けられたべース部21及び該ベース部21から格子状に突出した突起部22を有する、グリッド構造体20と、前記突起部22上に形成された、光を吸収する吸収膜、光を反射する反射膜、又は、該吸収膜と該反射膜とを少なくとも有する多層膜からなる光学機能膜30と、を備える偏光素子1である。
一方、従来のフィルムタイプの有機偏光板については、有機材料を多く用い、基板(ベースフィルム)や両面テープ(OCA:Optically Clear Adhesive)、グリッド構造体の厚さが大きくなることから、本発明の偏光素子に比べて放熱性や耐熱性が劣ると考えられる。
(基板)
本発明の偏光素子1は、図1(a)に示すように、基板10を備える。
前記基板10は、透明な無機材料からなる。無機材料を基板10として用いることで、基板10の熱伝導性が高くなるため、偏光素子1の放熱性の向上を図ることができる。
なお、本明細書において「透明」とは、使用帯域(可視光及び赤外光の帯域)に属する波長の光の透過率が高いことを意味し、例えば、当該光の透過率が70%以上であることを意味する。前記偏光素子1は、使用帯域の光に対して透明な材料を用いているため、偏光素子1の偏光特性や、光の透過性等に悪影響を与えることがない。
さらに、前記基板10の厚さTSについても、特に限定はされず、例えば0.3~10.0mmの範囲とすることができる。
本発明の偏光素子の実施形態1では、図1(a)に示すように、前記基板10上に、透明材料からなり、前記基板10の表面に沿って設けられたべース部21及び該ベース部21から格子状に突出した突起部22を有するグリッド構造体20をさらに備える。
前記グリッド構造体20は、表面に形成された格子状の突起部22上に、後述する光学機能膜30が設けられることによって、所望の偏光特性を得ることができる。
なお、前記突起部22の幅Wについては、走査型電子顕微鏡又は透過型電子顕微鏡で観察することにより測定することができる。本発明では、走査型電子顕微鏡又は透過型電子顕微鏡を用いて偏光素子1の吸収軸方向又は反射軸方向に直交する断面を観察し、任意の4箇所の突起部22について高さHの中心位置における幅を測定し、その算術平均値を突起部22の幅Wとすることができる。
なお、前記突起部22の高さHについては、走査型電子顕微鏡又は透過型電子顕微鏡で観察することにより測定することができる。本発明では、走査型電子顕微鏡又は透過型電子顕微鏡を用いて偏光素子1の吸収軸方向又は反射軸方向に直交する断面を観察し、任意の4箇所における突起部22の幅Wの中心位置における高さを測定し、その算術平均値を突起部22の高さHとすることができる。
偏光素子1の吸収軸方向又は反射軸方向に直交する断面を観察した際の形状として、例えば、図2に示すように、矩形、台形、三角形、釣鐘型等を有することができる。これらの形状を有することで、前記突起部22上に光学機能膜30を形成しやすく、偏光素子1に偏光特性を付与できるとともに、これらの形状はナノインプリントによっても形成可能であるため、製造容易性の点でも有利である。また、前記ベース部21の格子状に突出する突起部22間に形成された凹部の形状についても矩形、図25に示すように、台形、三角形、釣鐘型等を有することができる。これらの形状は、ナノインプリント形成時の離型性など生産性考慮して適宜最適な形状を選択することができる。
例えば、透明性を確保でき、製造容易性に優れる点からは、各種の熱硬化性樹脂、各種の紫外線硬化性樹脂、ガラス(スピン・オン・ガラス:SOG)等を、前記グリッド構造体20の材料として用いることが好ましい。
これらの中でも、短時間且つ容易に凹凸パターンを形成でき、さらに、前記ベース21を確実に形成できる点からは、インプリントによって、前記グリッド構造体20のベース部21及び突起部22を形成することが好ましい。
本発明の偏光素子の実施形態1では、図1(a)に示すように、前記グリッド構造体20の突起部22上に形成された、光を吸収する吸収膜、光を反射する反射膜、又は、該吸収膜と該反射膜とを少なくとも有する多層膜からなる光学機能膜30をさらに備える。
前記多層膜30は、入射光の一部を、吸収及び/又は反射することによって、偏光素子1に所望の偏光特性を付与することができる。
前記誘電体膜を有する場合、前記誘電体膜は、入射した光に対して前記吸収膜を透過し、前記反射膜で反射した当該偏光の位相が半波長ずれる膜厚で形成されることが好ましい。具体的な膜厚は、偏光の位相を調整し、干渉効果を高めることが可能な1~500nmの範囲で適宜設定される。
前記光学機能膜30が、前記突起部22の先端に形成されることによって、上述した光の反射作用及び光の吸収作用をより確実に発揮でき、偏光素子1全体の偏光性能をより高めることができるためである。
また、図4に示すように、前記光学機能膜30を前記グリッド構造体20の突起部22に対して斜めの方向からスパッタリングによって形成した場合には、前記突起部22の先端のうち、スパッタリングの照射源側に、前記光学機能膜30が多くはみ出しが形成状態となる。
さらに、図5に示すように、前記光学機能膜30が前記グリッド構造体20の突起部22の先端だけでなく、側面の一部を覆うようにはみ出した形成状態とすることもできる。
また、前記光学機能膜30の形成条件としては、例えば図26に示すように、前記グリッド構造体20の突起部22に対して複数の方向から交互にスパッタリング又は蒸着法を行うことによって、前記光学機能膜30を前記グリッド構造体20の突起部22の先端及び側面の一部に形成することができる。
例えば、前記光学機能膜30が、吸収膜の場合には、5~100nmとすることができる。また、前記光学機能膜30が、反射膜の場合には、5~200nmとすることができる。さらに、前記光学機能膜30が、多層膜の場合には、10~400nmとすることができる。
本発明の偏光素子の実施形態1では、上述した、基板10、グリッド構造体20及び光学機能膜30以外の部材を、さらに備えることもできる。
前記保護膜40を形成することで、偏光素子の耐疵付き性や防汚性、防水性をより高めることができる。
例えば、誘電材料からなる膜が挙げられ、より具体的には、無機酸化物、シラン系撥水材料等が挙げられる。前記無機酸化物としては、Si酸化物、Hf酸化物等が挙げられ、シラン系撥水材料は、パーフルオロデシルトリエトキシシラン(FDTS)等のフッ素系シラン化合物を含有するものであってもよく、オクタデシルトリクロロシラン(OTS)等の非フッ素系シラン化合物を含有するものであってもよい。
これらの材料の中でも、前記無機酸化物及び前記フッ素系撥水材料の少なくとも一方を含むことがより好ましい。前記保護膜40が、前記無機酸化物を含むことで、偏光素子の耐疵付き性をより高めることができ、前記フッ素系撥水材料を含むことで、偏光素子の防汚性及び防水性をより高めることができる。
ここで、前記放熱部材50については、放熱効果が高い部材であれば特に限定はされない。例えば、放熱器、ヒートシンク、ヒートスプレッダ、ダイパッド、ヒートパイプ、金属カバー、筐体等が挙げられる。
図8(a)から、前記基板10上に、格子状の突起部22を有するグリッド構造体20が形成されていることがわかる。また、図8(b)及び(c)から、前記グリッド構造体20には、前記基板10の表面に沿って設けられたべース部21及び該ベース部21から突出した突起部22が形成されていることがわかる。さらに、図8(d)から、前記突起部22の先端に吸収膜からなる光学機能膜30が形成されていることがわかる。
次に、本発明の偏光素子の製造方法について説明する。
本発明の偏光素子の製造方法は、図9(a)~(d)に示すように、無機材料からなる基板10上に、透明材料からなるグリッド構造体材料23を形成する(図9(a))工程と、
前記グリッド構造体材料23にナノインプリントを施すことによって(図9(b))、基板10の表面に沿って設けられたべース部21及び該ベース部21から格子状に突出した突起部22を有するグリッド構造体20を、形成する(図9(c))工程と、
前記突起部22上に、光を吸収する吸収膜、光を反射する反射膜、又は、該吸収膜と該反射膜とを少なくとも有する多層膜からなる光学機能膜30を形成する(図9(d))工程と、を備えることを特徴とする。
上述した工程を経ることによって、コストの高騰や製造の煩雑さを招くことなく、偏光特性及び放熱性に優れた偏光素子1を製造できる。
なお、図10(a)~(e)では基本的な構成の吸収型ワイヤグリッド偏光素子を作製するプロセスを示したが、金属膜と吸収膜の間にSiO2等の誘電膜を介したり、吸収層が多層膜である場合を考えると、さらに複雑なプロセスを要する。そのため、図10(a)~(e)に示すようなプロセスで作製される従来のワイヤグリッド偏光素子は、製造に係る費用や時間が大きくなり、高額になることが推測できる。また、偏光素子の量産をする場合は、光の波長よりも小さい凸形状を形成するための、精度の良い高額なエッチング装置やフォトリソグラフィ装置を、生産量に合わせ複数台準備することが必要となり、設備投資もより高額になることが予測される。
例えば、図9(b)に示すように、レプリカ原盤(本型原盤でも良い)を用い、ナノインプリントを行いつつ、前記グリッド構造体材料23に、UV照射や、加熱等を行うことにより、インプリントされた状態で硬化させた後、レプリカ原盤を離型することで、ベース部21及び突起部22が形成されたグリット構造体20を転写成形することができる。
まず、原盤用基材61上に、原盤用金属膜62を成膜した後(図11(a))、レジストマスク70を形成し(図11(b))、原盤用金属膜62にエッチングを施す(図11(c))。エッチング後、レジストマスク70を剥離することによって、原盤用基材61及び原盤用凸部63を備えた原盤60が得られる(図11(d))。
また、前記原盤60は、必要に応じて、離型膜コート64をさらに備えても良い(図11(e))。前記離型膜コート64を備えることで、前記グリッド構造体材料23にナノインプリントを施した後(図9(b))、離型をより容易に行うことができる。
前記保護膜の態様については、上述した本発明の偏光素子の中で説明した保護膜40と同様の条件とすることができる。
次に、本発明のヘッドアップディスプレイ装置の一実施形態について説明する。
本発明のヘッドアップディスプレイ装置の実施形態100は、図12に示すように、上述した本発明の偏光素子1を備える。
ヘッドアップディスプレイ装置100が、本発明の偏光素子1を備えることによって、偏光特性及び耐熱性を向上させることができる。従来の偏光素子を組み込んだヘッドアップディスプレイでは、放熱性に劣るため、長期間の使用や、今後の高輝度化・拡大表示に対応することを考えると、耐熱性が十分でないと考えられる。
本発明の偏光素子1を、前記表示素子3の前に置いたプレ偏光板として用いることによって、表示素子3から出射した表示画像を透過させつつ、太陽光が表示素子3へ入射するのを抑制できるため、ヘッドアップディスプレイの耐熱性及び耐久性をより高めることができる。
前記表示素子3の前面側(表示画像の出射方向の前方)に配置された偏光素子1は、表示素子3の前側に貼られた偏光素子と偏光軸が同一方向になる様に配置され、表示素子3から出射される表示画像を透過する。偏光素子1を透過した表示画像は、表示素子3に対し約45°の角度で配置されたミラー(反射器4)で反射され、フロントガラス面(表示面5)に出射されることで表示画像が運転者(人)に虚像として視認される。これらのヘッドアップディスプレイ装置を構成する各部材は、ハウジング内に収納される。
ここで、前記放熱部材50については、上述した本発明の偏光素子1の中で説明した放熱部材50と同様のものである。
例えば、図示はしていないが、前記偏光素子1を、前記表示素子3と前記光源2との間に設けることができる。
また、図示はしていないが、前記偏光素子1を、前記反射器4の中に組み込むこともできる。
さらに、ヘッドアップディスプレイ装置内に設けられたカバー部6を、前記偏光素子1から構成することもできる。
図6(b)に示されるような、ガラスからなる基板10と、紫外線硬化性樹脂(アクリル系樹脂)からなり、前記基板10の表面に沿って設けられたべース部21及び該ベース部21から格子状に突出した突起部22を有する、グリッド構造体20と、前記突起部22上に形成された、光を吸収するGeの吸収膜からなる光学機能膜30と、SiO2からなる保護膜40と、を備えた偏光素子1のモデルを作製した。
そして、作製した偏光素子1のモデルについて、以下に示す(1)~(9)のように、グリッド構造体20や光学機能膜30の条件を変更し、波長430~680nmの光に対する光学特性(透過軸透過率:Tp、吸収軸透過率:Ts、透過軸反射率:Rp、吸収軸反射率:Rs、コントラスト:CR)の評価を行った。
なお、作製したモデルの光学特性については、RCWA(Rigorous Coupled Wave Analysis)法による電磁界シミュレーションによって検証した。シミュレーションには、Grating Solver Development社のグレーティングシミュレータGsolverを用いた。
偏光素子1のモデルについて、グリッド構造体20の材料を、SOGからなるSiO2を用いた場合と、紫外線硬化性樹脂であるポリメタクリル酸メチル樹脂(PMMA)を用いた場合の、波長430~680nmに対する光学特性(Tp、Rp、Ts、Rs、CR)の平均値をプロットし比較した。比較結果を、図14に示す。
偏光素子1のモデルについて、グリッド構造体20のベース部21の厚さTBを変えた場合の、波長430~680nmに対する光学特性(Tp、Rp、Ts、Rs、CR)の平均値をプロットし比較した。比較結果を、図15に示す。
偏光素子1のモデルについて、グリッド構造体20の突起部22のベース部21から突出した高さHを変えた場合の、波長430~680nmに対する光学特性(Tp、Rp、Ts、Rs、CR)の平均値をプロットし比較した。比較結果を、図16に示す。
偏光素子1のモデルについて、光学機能膜30としての吸収膜の厚さ(突起部22に付着した吸収膜のうち、もっとも厚い部分の膜厚)を変えた場合の、波長430~680nmに対する光学特性(Tp、Rp、Ts、Rs、CR)の平均値をプロットし比較した。比較結果を、図17に示す。
偏光素子1のモデルについて、光学機能膜30としての吸収膜の材料を、Geを用いた場合と、FeSiを用いた場合の、波長430~680nmに対する光学特性(Tp、Rp、Ts、Rs、CR)の平均値をプロットし比較した。比較結果を、図18に示す。
偏光素子1のモデルについて、グリッド構造体20の各突起部21上に形成された光学機能膜30の入射光の透過軸に平行な幅(つまり、グリッド構造の長手方向と直交する方向の幅)を変えた場合の、光学特性(Tp、Rp、Ts、Rs、CR)の平均値をプロットし比較した。比較結果を、図19に示す。
偏光素子1のモデルについて、図3に示すような吸収膜が突起部22の先端のみ形成された場合、図4に示すような吸収膜が突起部22の先端の片側に厚く形成された場合、図5に示すような吸収膜が突起部22の先端の両側に厚く形成された場合と、形成状態を変えた際の、光学特性(Tp、Rp、Ts、Rs、CR)の平均値をプロットし比較した。比較結果を、図20に示す。
偏光素子1のモデルについて、光学機能膜30としての反射膜の厚さ(突起部22に付着した反射膜のうち、もっとも厚い部分の膜厚)を変えた場合の、波長430~680nmに対する光学特性(Tp、Rp、Ts、Rs、CR)の平均値をプロットし比較した。比較結果を、図21に示す。
偏光素子1のモデルについて、光学機能膜30として突起部22の先端及び側面に形成された反射膜の、突起部22を覆う範囲(突起部の高さHに対する光学機能膜に覆われた高さ範囲HXの割合(%))を変えた場合の、波長430~680nmに対する光学特性(Tp、Rp、Ts、Rs、CR)の平均値をプロットし、比較した。比較結果のうち、Tp、Rp、Ts、Rsについては、図27(a)に示し、コントラストについては、図27(b)に示す。
図27の結果から、反射膜が突起部22の突起部側面を覆う比率(HX/H)が大きくなると、光学特性を良好に維持しつつ、コントラスト特性を向上することができることがわかった。図27(b)では、反射膜が突起部22の突起部側面を覆う比率が、60%、76%、92%と大きくなることで、CR特性がより向上している。そのため、使用帯域の光に対し透明な材料でグリッド構造体20を形成した後に、光学機能膜30を成膜し、この光学機能膜30のグリット構造体20の突起部22の側面での成膜範囲を制御することによって、光学特性、特に、コントラストを制御することが可能となり、顧客のニーズに合わせた偏光特性を実現できることがわかる。
(ベース部21には形成されない、ベース部21に光学機能膜30の一部でも形成されるとTp特性が悪化してしまう。)
偏光素子1のモデルについて、光学機能膜30としての吸収膜、反射膜、誘電体膜の組合せを変えた場合の、波長430~680nmに対する光学特性(Tp、Rp、Ts、Rs、CR)の平均値をプロットし比較した。比較結果を、図22(a)に示す。なお、図22(a)において、「Ge」は、光学機能膜30がGeの吸収膜からなることを示し、「Al100」は、光学機能膜30が100nmの膜厚を有するAlの反射膜からなることを示し、「Ge/Al」は、光学機能膜30がGeの吸収膜と100nmの膜厚を有するAlの反射膜との積層体であることを示し、「Ge/SiO2_10/Al50」は、光学機能膜30が、Geの吸収膜と、10nmの膜厚を有するSiO2からなる誘電体膜と、50nmの膜厚を有するAlの反射膜と、の積層体であることを示す。また、図22(b)は、図22(a)に示した光学特性のうち、CRの結果のみを示したものである。
さらに、図22(a)及び(b)の結果から、反射膜(Al)/誘電体膜(SiO2)/吸収膜(Ge)の組合せでは、反射膜と吸収膜の2層構造と同等の偏光特性を維持しつつ、図22(b)の結果からコントラスを向上することが可能であることがわかる。
この様に、顧客のニーズに合わせた偏光特性に光学機能膜の構成で最適化が可能となる。
図6(b)に示されるような、ガラスからなる基板10と、紫外線硬化性樹脂(アクリル系樹脂)からなり、前記基板10の表面に沿って設けられたべース部21及び該ベース部21から格子状に突出した突起部22を有する、グリッド構造体20と、前記突起部22上に形成された、光を吸収するGeの吸収膜からなる光学機能膜30と、Al2O3からなる保護膜40と、を備えた偏光素子1のサンプルを実際に作製した。
作製した偏光素子1のサンプルについて、以下の(1)及び(2)の試験を行った。
ここで、図23(a)及び(b)は、実際に作製した本発明の偏光素子の断面について、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて拡大撮影した写真である。
図23(a)及び(b)の写真から、グリッド構造体20には、基板10の表面に沿って設けられたべース部21及び該ベース部21から突出した突起部22が形成されていることがわかる。また、図23(b)から、前記突起部22の先端に吸収膜からなる光学機能膜30が形成されていることがわかる。さらに、べース部21及び該ベース部21から突出した突起部22、前記突起部22の先端に吸収膜からなる光学機能膜30、これら全体を覆う形で保護膜40が形成されていることもわかる。なお、この保護膜40は今回ALD(Atomic Layer Deposition)成膜法を用いて形成したものであり、材料としてAl2O3を用い、厚み8nmで成膜している。
作製した偏光素子1のサンプルについて、高温試験を実施した。高温試験は、150℃で800時間放置するという条件で実施した。
図24に、高温試験投入前の波長430~680nmに対する光学特性(Tp、Rp、Ts、Rs、CR)の平均値と、高温試験(150℃、800時間投入後)の波長430~680nmに対する光学特性(Tp、Rp、Ts、Rs、CR)の平均値をプロットし比較した。
2 光源
3 表示素子
4 反射器
5 表示面
6 カバー部
10 基板
20 グリッド構造体
21 ベース部
22 突起部
23 グリッド構造体材料
30 光学機能膜
31 光学機能膜材料層
40 保護膜
50 放熱部材
60 原盤
61 原盤用基材
62 原盤用金属膜
63 原盤用凸部
64 離型膜コート
70 レジストマスク
80 金属膜
100 ヘッドアップディスプレイ装置
Claims (12)
- 透明な無機材料からなる基板と、
透明材料からなり、前記基板の表面に沿って設けられたべース部及び該ベース部から格子状に突出した突起部を有する、グリッド構造体と、
前記突起部上に形成された、光を吸収する吸収膜及び光を反射する反射膜を少なくとも有する多層膜からなる光学機能膜と、
を備える偏光素子であって、
前記光学機能膜は、前記突起部の先端及び側部の一部に形成され、且つ、前記突起部の高さの60%以上を覆っており、
前記光学機能膜は、前記反射膜と前記吸収膜との2層構造、又は、前記反射膜と前記吸収膜と誘電体膜との3層構造の多層膜であり、
前記偏光素子の偏光コントラスト比(Tp/Ts)が、3029以上であることを特徴とする、偏光素子。 - 前記ベース部の厚さが、1nm以上であることを特徴とする、請求項1に記載の偏光素子。
- 前記突起部を前記偏光素子の吸収軸方向又は反射軸方向に直交する断面で見たときの形状が、矩形、台形、多角形又は楕円形であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の偏光素子。
- 前記光学機能膜は、前記ベース部上には形成されていないことを特徴とする、請求項1~3のいずれか1項に記載の偏光素子。
- 前記基板を構成する無機材料は、前記グリッド構造体を構成する材料とは異なるものであることを特徴とする、請求項1~4のいずれか1項に記載の偏光素子。
- 少なくとも前記光学機能膜の表面を覆うように形成された保護膜を、さらに備えることを特徴とする、請求項1~5のいずれか1項に記載の偏光素子。
- 前記保護膜は、撥水性コーティング又は撥油性コーティングを含むことを特徴とする、
請求項6に記載の偏光素子。 - 前記光学機能膜が、前記反射膜と前記吸収膜との間に、誘電体膜をさらに有することを特徴とする、請求項1に記載の偏光素子。
- 無機材料からなる基板上に、透明材料からなるグリッド構造体材料を形成する工程と、
前記グリッド構造体材料にナノインプリントを施すことによって、基板の表面に沿って設けられたべース部及び該ベース部から格子状に突出した突起部を有するグリッド構造体を、形成する工程と、
前記突起部上に形成された、光を吸収する吸収膜及び光を反射する反射膜を少なくとも有する多層膜を形成する工程と、を備える偏光素子の製造方法であって、
前記光学機能膜を、前記突起部の先端及び側部の一部に、前記突起部の高さの60%以上を覆うように形成し、
前記光学機能膜は、前記反射膜と前記吸収膜との2層構造、又は、前記反射膜と前記吸収膜と誘電体膜との3層構造の多層膜であり、
得られた偏光素子の偏光コントラスト比(Tp/Ts)が、3029以上であることを特徴とする、偏光素子の製造方法。 - 前記光学機能膜を形成する工程は、スパッタリング又は蒸着法によって、前記突起部に対して複数の方向から交互に成膜を行うことを特徴とする、請求項9に記載の偏光素子の製造方法。
- 請求項1~8のいずれか1項に記載の偏光素子を含むことを特徴とする、ヘッドアップディスプレイ装置。
- 前記偏光素子の周囲に、放熱部材が設けられていることを特徴とする、請求項11に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
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