[发明专利]偏振元件及其制造方法

说明书

本发明所涉及的偏振元件为具有线栅构造的偏振元件，具备：透明基板11；以及格子状凸部10，在透明基板11上以比使用波段的光小的间距排列，并沿既定方向延伸，格子状凸部10包含形成在透明基板11上的反射层12，反射层12具有金属层15和氧化物层16，该氧化物层16从既定方向来看，覆盖金属层15的侧面，且由构成金属层15的金属的氧化物构成。

关联申请的相互参考

本申请主张于2015年10月28日在日本专利申请的特愿2015－212023的优先权，在此为进行参照而引入该在先的申请的整个公开。

技术领域

本发明涉及具有线栅（wire grid）构造的偏振元件及其制造方法。

背景技术

偏振元件是吸收一个方向的偏振光、并使与它正交的方向的偏振光透射的光学元件。液晶显示装置中，原理上需要偏振元件。特别是，在如透射型液晶投影仪那样的、使用光量大的光源的液晶显示装置中，偏振元件受到较强的辐射线，因此需要优异的耐热性，并且要求数厘米程度的大小和较高的消光比。为了响应这些要求，提出了线栅型的无机偏振元件（例如，参照专利文献1及2）。

线栅型的偏振元件具有在基板上以比所使用的波长的波段窄的间距（数十nm～数百nm）并排多数沿一个方向延伸的导体的金属线（反射层）而配置的构造（线栅构造）。若光入射该偏振元件，则与金属线的延伸方向平行的偏振光（TE波（S波））不能透射，而与金属线的延伸方向垂直的偏振光（TM波（P波））原样透射。线栅型的偏振元件由于耐热性优异、能制作比较大的元件、并具有较高的消光比，所以适合于液晶投影仪等的用途。

例如，在专利文献1记载的线栅型偏振元件中，在透明基板上形成以一定间隔配置凸状的线的栅（grid）构造层。该栅构造层由树脂形成。接着，通过溅射蚀刻将各自的凸状的线的前端部加工成人字形的形状。然后，使金属粒子从斜面入射，在树脂制的栅构造层的前端部周围形成金属层。

另外，在专利文献2记载的线栅型偏振元件中，在透明基板上形成金属线，并在其上设置电介质层和吸收层。与金属线的延伸方向平行的偏振光（TE波（S波）），被电介质层和吸收层选择性地吸收。由此，在使用于液晶投影仪的情况下，能够减小在偏振元件的表面反射的返回光在液晶投影仪的装置内再次反射而产生的双重影像（ghost）等造成的、画质的劣化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010－66635号公报；

专利文献2：日本特开2014－52439号公报。

发明内容

发明要解决的课题

然而，在现有的线栅型的偏振元件中，由于对应于所使用的波长波段的、间距和栅宽度（栅的排列方向的栅的宽度）的关系，原理上越是短波长侧，光的透射率就越下降。在液晶投影仪中使用的可见光区域（红色波段：波长λ＝600～680nm，绿色波段：波长λ＝520nm～590nm，蓝色波段：λ＝430nm～510nm）中，蓝色波段的透射率会最低。已知通过缩小偏振元件的栅宽度，能够提高透射率，但是实际上形成缩小栅宽度的图案包括制造偏差在内难度较高，另外，因为缩小了宽度也难以维持可靠性。

鉴于如上所述的问题点而构思的本发明的目的在于提供能够谋求改善透射轴方向的光透射特性的偏振元件及其制造方法。

用于解决课题的方案

为了解决上述课题，本发明所涉及的偏振元件是具有线栅构造的偏振元件，其具有：透明基板；以及格子状凸部，在所述透明基板上以比使用波段的光的波长小的间距排列，并沿既定方向延伸，所述格子状凸部包含形成在所述透明基板上的反射层，所述反射层具有金属层和氧化物层，所述氧化物层从所述既定方向来看，覆盖所述金属层的侧面，并由构成所述金属层的金属的氧化物构成。