[发明专利]栅偏振元件

说明书

一种栅偏振元件，通过做成防止由氧化性气体带来的劣化的构造，从而适当地用于紫外域的光的偏振用。在透明基板(1)上设有由许多线状部(21)构成的条纹状的栅层(2)的构造的栅偏振元件能够使紫外线偏振，栅层(2)被气体阻断层(3)覆盖，该气体阻断层将活性氧或臭氧那样的通过紫外线生成的氧化性气体阻断。气体阻断层(3)在偏振的光的波长中是透明的。

技术领域

本申请的发明涉及作为偏振元件的一种的栅(grid)偏振元件。

背景技术

获得偏振光的偏振元件以偏光太阳镜那样的熟悉的制品为代表，已知有偏光滤光片或偏振膜等的光学元件，在液晶显示器等的显示设备中也被较多使用。在偏振元件中，根据将偏振光取出的方式而分类为几种，其中之一是线栅偏振元件。

线栅偏振元件是在透明基板上设有由金属(导电体)构成的微细的条纹状的栅(grid、格子)的构造。通过将形成栅的多个线状部的离开间隔设为偏振的光的波长以下，从而作为偏振镜发挥功能。对于直线偏振光中的、在栅的长度方向上具有电场成分的偏振光而言由于等效于平坦的金属，所以进行反射，另一方面，对于在与长度方向垂直的方向上具有电场成分的偏振光而言，由于等效于仅有透明基板，所以透过透明基板而射出。因此，从偏振元件只射出与栅的长度方向垂直的方向的直线偏振光。通过控制偏振元件的姿态，使栅的长度方向朝向期望的方向，从而能够得到偏振光的轴(电场成分的朝向)朝向期望的方向的偏振光。

以下，为了说明的方便，将在栅的长度方向上具有电场成分的直线偏振光称作s偏振光，将在与长度方向垂直的方向上具有电场成分的直线偏振光称作p偏振光。通常，将电场相对于入射面(与反射面垂直、包含入射光线和反射光线的面)垂直的偏振光称作s波，将平行的偏振光称作p波，但以栅的长度方向与入射面平行为前提而这样区别。

表示这样的偏振元件的性能的基本的指标是消光比ER和透过率TR。消光比ER是透过了偏振元件的偏振光的强度中、p偏振光的强度(Ip)相对于s偏振光的强度(Is)的比(Ip/Is)。此外，透过率TR通常是射出p偏振光的能量相对于入射的s偏振光和p偏振光的总能量的比(TR＝Ip/(Is+Ip))。理想的偏振元件为，消光比ER＝∞，透过率TR＝50％。

专利文献1：特开2009－69382号公报

专利文献2：特开2007－17762号公报

关于光的利用，如以显示器技术为代表那样利用可视域的光的情况较多，但在光通信等的领域中利用红外域的光。另一方面，将光作为能量利用的情况也较多，在此情况下利用紫外线的情况较多。例如光刻中的抗蚀剂的曝光(感光处理)或紫外线硬化型树脂的硬化处理等。因而，在偏振光的利用中，在将偏振光作为能量利用的情况下，需要紫外域的波长的偏振光。

若表示更具体的一例，如在液晶显示器的制造工艺中，近年来采用称作光取向的技术。该技术是通过光照射得到在液晶显示器中需要的取向膜的技术。如果对聚酰亚胺那样的树脂制的膜照射紫外域的偏振光，则膜中的分子被按照偏振光的朝向排列，能够得到取向膜。由于与称作摩擦的机械性的取向处理相比能够得到高性能的取向膜，所以较多被采用作为高画质的液晶显示器的制造工艺。

这样，在某种用途中，需要得到更短的波长域的偏振光，则需要用于此的偏振元件。但是，对于这样的使短波长域的光偏振的偏振元件还没进行如此的研究，作为产品也几乎没有出现实用性的产品。所谓短波长域，是从可视的短波长侧(例如450nm以下)到紫外域的波长域。

作为可视光用，经常使用使树脂层的吸收轴一致的偏振膜。但是，作为紫外线用，由于树脂在紫外线下短期间劣化，所以不能使用。

在使紫外线偏振的情况下，可以使用采用方解石的棱镜偏振元件。但是，棱镜偏振元件虽然适合于如激光那样对较窄的区域照射偏振光的用途，但并不面向如光取向那样向某种程度较大的区域照射偏振光的用途。