[發明專利]偏振光元件及其制造方法、投影儀、液晶裝置及電子設備

有效

• 申請號: 201110328963.0
• 申請日: 2011-10-24
• 公開（公告）號: CN102455456A
• 公開（公告）日: 2012-05-16
• 發明（設計）人: 熊井啟友
• 申請（專利權）人: 精工愛普生株式會社
• 主分類號: G02B5/30
• 分類號: G02B5/30;G02B1/10;B32B9/04;B32B15/00;G02F1/1335;G03B21/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李洋;王軼

技術領域

本發明涉及偏振光元件及其制造方法、投影儀、液晶裝置及電子設備。

背景技術

作為偏振光元件的一種，公知有線柵(wire?grid)偏振光元件(例如，參照專利文獻1、2)。線柵偏振光元件具備由金屬構成的柵極(grid)以比使用的光的波長短的間距被鋪滿于透明的基板上的結構。由于線柵偏振光元件能夠僅由無機物構成，故與使用有機物的偏振光片相比，由光照射引起的劣化明顯減少，在推進高亮度化的液晶投影儀中，作為有效的器件(device)被關注。

專利文獻1：日本專利第4411202號公報

專利文獻2：日本特開平10-73722號公報

線柵偏振光元件雖具備優異的耐熱性，但伴隨著近年來的液晶投影儀趨于高亮度化，需求更進一步的高溫信賴性。

在專利文獻1中，通過在線柵偏振光元件的表面形成氨基膦酸酯(Amino?phosphonate)來實現金屬光柵的保護。然而，由于在被加熱至200℃以上的用途中有機分子亦即氨基膦酸酯被分解，故不能確保充分的信賴性。

另外，在專利文獻2中，通過利用熱處理使基板上的金屬光柵(金屬細線)的表面氧化來提高耐氛圍氣性。然而，為了進行氧化處理需要將基板加熱至500℃以上，存在基板出現裂紋、變形的情況。并且存在金屬光柵自身因熱膨脹而受損，決定光學特性的金屬光柵的高度、寬度等尺寸變化的情況。

發明內容

本發明是鑒于上述以往技術的問題點而形成的，其目的之一在于提供高溫信賴性優異的偏振光元件及其制造方法。

本發明的偏振光元件的特征在于，具有：基板；金屬層以及吸收材料層，它們在上述基板上形成為俯視條紋狀，且在上述基板的厚度方向層疊；第一電介質層，其由構成上述金屬層的金屬的氧化物構成，且形成于上述金屬層的表面；以及第二電介質層，其由形成上述吸收材料層的材料的氧化物構成，且形成于上述吸收材料層的表面。

根據該結構，能夠通過具備由金屬層與吸收材料層構成的層疊結構來實現吸收型的偏振光元件。另外，通過構成金屬層的金屬的氧化物亦即第一電介質層、與由構成吸收材料層的物質的氧化物構成的第二電介質層，將金屬層以及吸收材料層覆蓋，因此在使用時即便偏振光元件的溫度上升，金屬層以及吸收材料層的表面的氧化膜也難以生長。因此，能夠抑制金屬層以及吸收材料層的氧化，能夠抑制偏振光分離特性的變動。由此，能夠得到優異的高溫信賴性。

也可以在上述金屬層與上述吸收材料層之間形成有第三電介質層。

根據該結構，能夠防止在金屬層與吸收材料層之間產生構成元素的相互擴散，從而能夠抑制緣于上述擴散的偏振光分離特性的變動。

也可以在包括上述金屬層與上述吸收材料層的層疊體的上層形成有第四電介質層。

根據該結構，由于在層疊體的最上層形成與其他電介質層不同的第四電介質層，故能夠利用任意的電介質材料形成第四電介質層。由此，例如，由于還能夠利用具有光吸收性的材料、具有光透過性的材料形成第四電介質層，故能夠形成有助于提高偏振光元件的光學特性的結構。

亦可構成為，上述吸收材料層，由選自硅、鍺、鉻所構成的組群中的一種或兩種以上構成。

根據該結構，能夠實現低反射率的反射型偏振光元件。

亦可構成為，上述金屬層，由選自鋁、銀、銅、鉻、鈦、鎳、鎢、鐵所構成的組群中的一種或兩種以上的金屬構成。

根據該結構，能夠容易地在金屬層的表面形成由構成該金屬層的金屬的氧化物構成的電介質層，形成能夠有效地防止由于使用時的溫度上升引起的金屬層的氧化的偏振光元件。

本發明的偏振光元件的制造方法的特征在于，具有在基板的一面側形成金屬層以及吸收材料層的工序，該金屬層以及吸收材料層俯視呈條紋狀，且在上述基板的厚度方向層疊；以及形成第一電介質層和第二電介質層的工序，在該工序中，是通過在含氧的氛圍氣中使上述金屬層以及上述吸收材料層的表面氧化，而在上述金屬層的表面形成第一電介質層，并且在上述吸收材料層的表面形成第二電介質層。

根據該制造方法，由于在層疊形成金屬層與吸收材料層之后，通過將金屬層與吸收材料層一并進行氧化處理，來形成第一以及第二電介質層，故能夠容易地制造高溫信賴性優異的偏振光元件。

也可以設為上述含氧的氛圍氣為臭氧氛圍氣的方法。

根據該制造方法，能夠迅速地形成由細致的氧化膜構成的電介質層，從而能夠提高偏振光元件的高溫信賴性。

在形成上述第一以及第二電介質層的工序中，也可以設為向上述基板照射紫外線的方法。