[发明专利]偏光元件及其制造方法、液晶装置、电子设备

说明书

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(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。

[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。