[发明专利]线栅偏振器

说明书

技术领域

本发明涉及一种线栅偏振器(wire-grid polarizer)。特别涉及一种适合于面光源照明装置、显示器及投影仪的线栅偏振器。

背景技术

线栅偏振器由衍射光栅构成，其具有使透射的光成为偏振光的功能，所述衍射光栅在由玻璃等构成的基板上以比光的波长短的周期(光栅线的周期为光栅线的宽度与光栅线之间的间隔之和)平行地配置有作为光栅线(grating lines or grid lines)的多个金属线(金属丝)。线栅偏振器对从光源射出并透过线栅偏振器的光中的、电场在与光栅线平行的方向上振动的光进行反射，透射电场在与光栅线垂直的方向上振动的光，从而由从光源射出的光产生偏振光。

在这里，将光成分中的、电场与入射面(与光产生折射、反射、衍射等的面垂直的面，是包含表示入射光的直线的面)垂直地振动的成分称作S偏振成分，将电场在入射面内振动的成分称作P偏振成分。在光栅线表面反射的主要为S偏振成分，透射的主要为P偏振成分。

例如，线栅偏振器用于投影仪的情况下，针对从光源射出并为显示RGB(红、绿、蓝)而分离的各光，为了产生偏振光而在一处使用线栅偏振器，并且为了使通过液晶显示板后的光中的在液晶显示板偏振的光选择性地透射而在一处使用线栅偏振器，由此通常夹着液晶显示板而在两处使用线栅偏振器。

作为现有的投影仪的问题点，可举出重影(Ghost)。作为发生重影的原因之一，可举出在现有的线栅偏振器的光栅线的表面反射的光由基板等再次反射并射出而产生重影的现象。因此，渴望使用金属线的光栅线所引起的反射较少的线栅偏振器。

作为可解决这种问题点的线栅偏振器，提出了在由铝线构成的光栅线的表面上层叠有SiO₂层/Si层/SiO₂层这3层的线栅偏振器(例如参照专利文献1(国际公开WO2009/002792号公报))。

但是，这需要制造包含铝线在内由4层构成的光栅线，作为可降低光栅线所引起的反射的线栅偏振器，渴望具有更加简单的结构且容易制造的线栅偏振器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种线栅偏振器，能够降低由光栅线所引起的反射，且具有比以往简单的结构。

因此，本发明人对可降低光栅线所引起的反射且具有更加简单的结构的线栅偏振器进行锐意研究的结果，发现在光栅线上设置有半导体化合物层的线栅偏振器可降低光栅线表面的反射，从而完成了本发明。

(1)本发明的一种线栅偏振器，在基板上以比光的波长短的周期平行地配置有作为光栅线(grating lines or grid lines)的多个金属线，其特征在于，在光栅线的表面上层叠有由包括金属氮化物、金属砷化物、金属磷化合物以及金属与锑的化合物的组中所选择的1种以上的半导体化合物构成的层。

(2)优选的是，半导体化合物的折射率的虚部为0.2以上且3.0以下。

(3)优选的是，半导体化合物为从包括AlAs、GaAs、InGaAs、GaP、InP、GaN、InN、InGaN、AlN、AlGaN、GaSb及InGaSb的组中所选择的1种以上的半导体化合物。

(4)一种线栅偏振器，其特征在于，包括：透明基板；形成于所述透明基板上的条纹状的多个金属线；和形成于所述金属线上的光吸收层，所述光吸收层由半导体化合物构成，设所述半导体化合物的折射率n_m的实部为n_r，虚部为n_j，i为虚数单位，折射率n_m＝n_r+i×n_j，所述光吸收层的厚度为dt时，在300nm以上且850nm以下的波长范围内，构成所述光吸收层的所述半导体化合物满足以下所有关系式：10nm≤dt≤80nm；1.8≤n_r≤5.7；0.001≤n_j≤3.0。

(5)本发明的线栅偏振器，其特征在于，设所述金属线的排列周期为PL时，0＜PL＜400nm。

(6)本发明的线栅偏振器，其特征在于，设1个所述金属线的宽度为MW，所述金属线的面内的填充率FF＝MW/PL时，还满足以下关系式：0＜FF≤50％。