專利名稱：偏光元件、偏光元件的制造方法、電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及偏光元件、偏光元件的制造方法、電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
作為電子設(shè)備的液晶投影儀具備作為光調(diào)制裝置的液晶裝置。公知該液晶裝置具 有在對(duì)置配置的一對(duì)基板間夾持有液晶層的構(gòu)成。在該一對(duì)基板上分別形成有用于對(duì)液晶 層施加電壓的電極。而且，在各基板的外側(cè)分別配置有入射側(cè)偏光元件及出射側(cè)偏光元件， 成為對(duì)液晶層入射和出射規(guī)定偏光的構(gòu)成。另一方面，為了在上述液晶投影儀中得到黑的 投影圖像，需要由上述出射側(cè)偏光元件吸收幾乎全部的光能。因此，出射側(cè)偏光元件的溫度 上升尤其明顯。因此，公知有在出射側(cè)配置2個(gè)偏光元件，利用配置于液晶裝置的后方的出 射預(yù)偏光元件吸收大半的光能，利用配置于后段的出射主偏光元件提高投影圖像的對(duì)比度 的方法。并且，還公知一種為了獲得更高的耐熱性而由無(wú)機(jī)物構(gòu)成的偏光元件。該偏光元 件包括基板、形成于基板上的反射層、形成于反射層上的電介質(zhì)層、形成于電介質(zhì)層上的 光吸收層(例如參照專利文獻(xiàn)1)。專利文獻(xiàn)1日本特開2005-37900號(hào)公報(bào)然而，伴隨著液晶投影儀的高亮度化，即便采用上述由無(wú)機(jī)物構(gòu)成的偏光元件作 為出射預(yù)偏光元件，出射預(yù)偏光元件的溫度也會(huì)達(dá)到數(shù)百度，因此導(dǎo)致偏光元件的特性變差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決上述課題的至少一部而提出，可通過下述的方式或應(yīng)用例實(shí)現(xiàn)。[應(yīng)用例1]本應(yīng)用例涉及的偏光元件具備基板；多個(gè)反射層，其位于所述基板 上，隔開一定間隔被排列成帶狀；形成在所述反射層上的電介質(zhì)層；以及吸收層，其位于所 述電介質(zhì)層上，朝向鄰接的一方的所述反射層側(cè)和鄰接的另一方的所述反射層側(cè)各具有凸 部。根據(jù)該構(gòu)成，利用吸收層的凸部增大了偏光元件的表面積，能夠以容易的構(gòu)成有 效地進(jìn)行散熱。尤其在將偏光元件作為液晶投影儀的光調(diào)制裝置的一部分使用的情況下， 當(dāng)從作為光源的鹵素?zé)?、高壓水銀燈等照射光時(shí)，由于照射光所產(chǎn)生的熱從反射層、具有凸 部的吸收層散熱，所以能夠避免因熱產(chǎn)生的惡化等。并且，由于吸收層的凸部分別朝向鄰接 的一方的反射層側(cè)和另一方的反射層側(cè)設(shè)置，所以實(shí)現(xiàn)了吸收層的構(gòu)成均衡(對(duì)稱性)。由 此，使對(duì)于斜入射光的旋光性下降，當(dāng)用作出射預(yù)偏光元件時(shí)，能夠防止對(duì)比度的下降。[應(yīng)用例2]上述應(yīng)用例涉及的偏光元件在鄰接的上述吸收層之間具有縫隙。根據(jù)該構(gòu)成，熱被從鄰接的吸收層之間形成的縫隙放出，進(jìn)一步提高了散熱性。[應(yīng)用例3]上述應(yīng)用例涉及的偏光元件的上述吸收層具有第1吸收層和第2吸收 層，該第1吸收層具有設(shè)置于鄰接的一方的上述反射層側(cè)的第1凸部，該第2吸收層具有設(shè) 置于鄰接的另一方的上述反射層側(cè)的第2凸部。
根據(jù)該構(gòu)成，利用第1及第2吸收層的第1及第2凸部，能夠有效地散熱。而且， 由于吸收層的第1凸部與第2凸部被設(shè)成朝向互為相反的方向，所以減少了對(duì)于斜入射光 的旋光性，能夠降低漏光強(qiáng)度。[應(yīng)用例4]對(duì)于上述應(yīng)用例涉及的偏光元件，在與上述反射層的排列方向正交的 剖視下，上述第1吸收層與上述第2吸收層的截面積比相等。根據(jù)該構(gòu)成，由于第1吸收層與第2吸收層的截面積比相等，所以提高了構(gòu)成均 衡，能夠高效地降低對(duì)于斜入射光的旋光性。[應(yīng)用例5]上述應(yīng)用例涉及的偏光元件的上述吸收層由下述的無(wú)機(jī)微粒形成，該 無(wú)機(jī)微粒具有上述反射層的排列方向上的微粒直徑的長(zhǎng)度，比與上述反射層的排列方向正 交的方向上的微粒直徑的長(zhǎng)度長(zhǎng)的形狀各向異性。根據(jù)該構(gòu)成，由于吸收層由具有形狀各向異性的無(wú)機(jī)微粒形成，所以進(jìn)一步提高 了光的吸收性。[應(yīng)用例6]本應(yīng)用例涉及的偏光元件的制造方法包括下述步驟在基板上形成隔 開一定間隔并被排列成帶狀的多個(gè)反射層的反射層形成步驟；在上述反射層上形成電介質(zhì) 層的電介質(zhì)層形成步驟；以及在上述電介質(zhì)層上形成朝向鄰接的一方的上述反射層側(cè)和鄰 接的另一方的上述反射層側(cè)各具有凸部的吸收層的吸收層形成步驟。根據(jù)該構(gòu)成，由于利用吸收層的凸部增大了偏光元件的表面積，所以能夠利用容 易的構(gòu)成有效地進(jìn)行散熱。尤其在將偏光元件作為液晶投影儀的光調(diào)制裝置的一部分使 用的情況下，當(dāng)從作為光源的鹵素?zé)?、高壓水銀燈等照射光時(shí)，由于照射光所產(chǎn)生的熱從反 射層、具有凸部的吸收層散熱，所以能夠避免因熱產(chǎn)生的惡化等。并且，由于吸收層的凸部 分別朝向鄰接的一方的反射層側(cè)和另一方的反射層側(cè)設(shè)置，所以實(shí)現(xiàn)了吸收層的構(gòu)成均衡 (對(duì)稱性)。由此，使得對(duì)于斜入射光的旋光性下降，降低了漏光。[應(yīng)用例7]在上述應(yīng)用例涉及的偏光元件的制造方法的上述吸收層形成步驟中， 包括下述步驟第1吸收層形成步驟，從鄰接的上述反射層中的一方的上述反射層側(cè)傾斜 成膜，在上述一方的上述反射層側(cè)形成傾斜的具有第1凸部的第1吸收層；第2吸收層形成 步驟，從鄰接的上述反射層中的另一方的上述反射層側(cè)傾斜成膜，在上述另一方的上述反 射層側(cè)形成傾斜的具有第2凸部的第2吸收層。根據(jù)該構(gòu)成，能夠利用第1及第2吸收層的第1及第2凸部有效地散熱。而且，由 于吸收層的第1凸部和第2凸部被朝向互為相反的方向設(shè)置，所以使得對(duì)于斜入射光的旋 光性下降，能夠降低漏光強(qiáng)度。[應(yīng)用例8]本應(yīng)用例涉及的電子設(shè)備搭載有上述的偏光元件、或通過上述的偏光 元件的制造方法制成的偏光元件。根據(jù)該構(gòu)成，能夠提供散熱性及光學(xué)特性優(yōu)異的電子設(shè)備。尤其當(dāng)作為液晶投影 儀的出射預(yù)偏光元件使用時(shí)，散熱性優(yōu)異，而且能夠提高對(duì)比度。


圖1是表示偏光元件的構(gòu)成的簡(jiǎn)略圖。圖2是表示偏光元件的形態(tài)及漏光強(qiáng)度的特性的說明圖。圖3是表示偏光元件的形態(tài)及漏光強(qiáng)度的特性的說明圖。
圖4是表示偏光元件的制造方法的步驟圖。圖5是表示作為電子設(shè)備的液晶投影儀的構(gòu)成的簡(jiǎn)略圖。圖中1...偏光元件、2...基板、3...反射層、4...電介質(zhì)層、5...吸收層、 5a...第1吸收層、5b...第2吸收層、6...保護(hù)層、IOa...第1凸部、10b...第2凸部、 20...縫隙、50a...無(wú)機(jī)微粒、100...液晶投影儀。
具體實(shí)施例方式下面，根據(jù)附圖，對(duì)將本發(fā)明具體化的實(shí)施方式進(jìn)行說明。其中，由于各附圖中的 各部件在各附圖上被形成為可識(shí)別程度的大小，所以圖示中各部件縮小比例并不相同。(偏光元件的構(gòu)成)首先，對(duì)偏光元件的構(gòu)成進(jìn)行說明。圖1表示偏光元件的構(gòu)成，圖1 (a)為俯視圖， 圖1(b)為剖面圖，圖1(c)為局部放大圖。如圖1所示，偏光元件1具備基板2、在基板2 上間隔一定距離被排列成帶狀的多個(gè)反射層3、形成于反射層3上的電介質(zhì)層4、和在電介 質(zhì)層4上并朝向鄰接的一方的反射層3側(cè)與鄰接的另一方的反射層3側(cè)分別具有凸部的吸 收層5。其中，在以下的說明中，設(shè)定CTZ坐標(biāo)系，并參照該CTZ坐標(biāo)系對(duì)各部件的位置關(guān) 系進(jìn)行說明。此時(shí)，將水平面內(nèi)的規(guī)定的方向設(shè)為X軸方向、將在水平面內(nèi)與X軸方向正交 的方向設(shè)為Y軸方向、將在垂直面內(nèi)與X軸方向和Y軸方向分別正交的方向設(shè)為Z軸方向。 在本實(shí)施方式中，將以下說明的反射層3的延伸方向作為Y軸方向、將反射層3的排列軸作 為X軸方向進(jìn)行描述。基板2是相對(duì)使用頻帶的光(本實(shí)施方式中為可見光域)為透明的材料，例如是 玻璃、石英、藍(lán)寶石、水晶或塑料等具有透光性的材料。其中，由于根據(jù)應(yīng)用偏光元件1的用 途不同，有時(shí)偏光元件1會(huì)蓄熱而成為高溫，所以作為基板2的材料，優(yōu)選使用耐熱性高的 玻璃、石英、藍(lán)寶石或水晶。在基板2的一面?zhèn)?，如圖1 (a)所示，沿Y軸方向延伸的多個(gè)反射層3形成為俯視近 似呈條紋狀(帶狀)。反射層3使用光反射性相對(duì)高的光反射性材料，例如是鋁(Al)。另 外，除了鋁之外，還可以使用銀、金、銅、鉬、鉻、鈦、鎳、鎢、鐵、硅、鍺、碲等金屬或半導(dǎo)體材料寸。反射層3以比可見光域的波長(zhǎng)短的周期在X軸方向以均等的間隔形成，在鄰接的 反射層3之間形成有槽部7。例如，反射層3的高度為20 200nm、反射層3的寬度為20 70nm。而且，鄰接的反射層3的間隔(槽部7的X軸方向的寬度)為80 130nm，周期(間 距)為150nm。這樣，偏光元件1的反射層3具有線柵(wire grid)構(gòu)造。而且，使相對(duì)反 射層3的延伸方向(Y軸方向)沿近似平行方向振動(dòng)的直線偏光(TE波)反射(衰減)，使 相對(duì)反射層3的延伸方向在近似正交的方向(X軸方向)振動(dòng)的直線偏光(TM波)透射。電介質(zhì)層4由通過濺射法或溶膠凝膠法(例如通過旋涂法涂覆溶膠并通過熱固化 使之凝膠化的方法)而成膜的SiO2等相對(duì)于可見光透明的光學(xué)材料形成。電介質(zhì)層4作 為吸收層5的基底層而形成。而且，其形成目的在于，相對(duì)于在吸收層5中反射的偏光，對(duì) 透射過吸收層5并被反射層3反射的偏光的相位進(jìn)行調(diào)整，來(lái)提高干涉效果。構(gòu)成電介質(zhì)層4的材料，除了 S^2之外，還可以使用Al203、MgF2等一般的材料。它 們能夠通過濺射、氣相成長(zhǎng)法、蒸鍍法等將一般的真空成膜、溶膠狀的物質(zhì)涂覆在基板2上
5并使其熱固化而薄膜化。另外，優(yōu)選電介質(zhì)層4的折射率為大于1且在2. 5以下。吸收層5形成在電介質(zhì)層4上。在本實(shí)施方式中，如圖1(b)所示，吸收層5形成 在電介質(zhì)層4的頂部。吸收層5由無(wú)機(jī)微粒50a形成。該無(wú)機(jī)微粒50a如圖1 (c)所示，具有反射層3的 排列方向(Y軸方向)上的微粒直徑的長(zhǎng)度La，比與反射層3的排列方向(Y軸方向)正交 的方向(X軸方向)上的微粒直徑的長(zhǎng)度Lb長(zhǎng)的形狀各向異性。這樣，通過具有形狀各向 異性，能夠使光學(xué)常數(shù)在Y軸方向(長(zhǎng)軸方向)和X軸方向(短軸方向)上不同。結(jié)果，可 獲得吸收與長(zhǎng)軸方向平行的偏光成分、透過與短軸方向平行的偏光成分這一規(guī)定的偏光特 性。以如此具有形狀各向異性的無(wú)機(jī)微粒50a構(gòu)成的吸收層5，能夠通過傾斜成膜、例如斜 向?yàn)R射成膜等形成。吸收層5能夠通過傾斜成膜、例如斜向?yàn)R射成膜等形成。作為吸收層5的材料，可 選擇適于偏光元件1所使用的頻帶的材料。即，金屬材料、半導(dǎo)體材料是滿足該條件的材 料，具體而言，作為金屬材料，可列舉出Al、Ag、Cu、Au、Mo、Cr、Ti、W、Ni、Fe、Si、Ge、Te、Sn 單體或含有它們的合金。另外，作為半導(dǎo)體材料，可列舉出Si、Ge、Te。并且，！^eSi2(尤其 是β -FeSi2)、MgSi2, NiSi2, BaSi2, CrSi2, CoSi2等硅化物類材料也適用。尤其是作為無(wú)機(jī) 微粒50a的材料，通過使用鋁或由其合金構(gòu)成的鋁系金屬微粒、或者含有β鐵硅化物、鍺、 碲的半導(dǎo)體微粒，能夠在可見光域得到高的對(duì)比度(高吸光度比)。其中，為了使可見光以 外的波段、例如紅外域具有偏光特性，作為構(gòu)成無(wú)機(jī)微粒層的無(wú)機(jī)微粒，優(yōu)選使用Ag(銀)、 Cu(銅)、Au(金)的微粒等。這是由于上述金屬的長(zhǎng)軸方向的共振波長(zhǎng)位于紅外域附近。 除此之外，也可以根據(jù)使用頻帶，而采用鉬、鉻、鈦、鎢、鎳、鐵、硅等材料。而且，吸收層5在與反射層3的排列方向(Y軸方向)正交的剖視(X軸方向的剖 視)下，朝向鄰接的一方的反射層3側(cè)和鄰接的另一方的反射層3側(cè)分別形成有凸部。在 本實(shí)施方式中，吸收層5具有第1吸收層fe和第2吸收層恥，該第1吸收層fe具有設(shè)置于 鄰接的一方的反射層3側(cè)的第1凸部10a、該第2吸收層恥具有設(shè)置于鄰接的另一方的反 射層3側(cè)的第2凸部10b。即，如圖1(b)所示，相對(duì)于形成有一個(gè)反射層3的排列方向(Y 軸方向)，分別在X軸正方向側(cè)及X軸負(fù)方向側(cè)形成了第1吸收層fe和第2吸收層恥。而 且，在本實(shí)施方式中，在與反射層3的排列方向正交的剖視下，當(dāng)繪出相對(duì)基板2沿垂直方 向?qū)⒎瓷鋵? 二分的中心線時(shí)，第1吸收層fe與第2吸收層恥的截面積比幾乎同等。并 且，在鄰接的吸收層5之間形成有縫隙20。由此，能夠從基板2面借助該縫隙高效地散熱。在吸收層5上形成有保護(hù)層6。保護(hù)層6可以使用Si02、A1203、MgF2等一般的材 料。它們可通過濺射、氣相成長(zhǎng)法、真空鍍膜法等將一般的真空成膜、溶膠狀的物質(zhì)涂覆于 基板2上并使其熱固化而實(shí)現(xiàn)薄膜化。這里，對(duì)使用偏光元件1作為出射預(yù)偏光元件時(shí)的第1及第2吸收層fe、5b的形 態(tài)、與來(lái)自出射主偏光元件的漏光強(qiáng)度的關(guān)系進(jìn)行說明。圖2是表示漏光強(qiáng)度的特性的說 明圖。圖2(a)是為了通過模擬求出漏光強(qiáng)度的特性，而將偏光元件模型化的圖。在本模 擬中，使用了圖2(a)的(a-Ι) (a-4)所示的4個(gè)第1 第4模型Ml M4。而且，第1吸 收層fe與第2吸收層恥的截面積比在第1 第4模型中發(fā)生變化。需要說明的是，在本模 擬中，設(shè)反射層3的寬度為45nm、高度為60nm，電介質(zhì)層4的厚度為10歷。周期為150nm。
6而且，將基板2、反射層3、電介質(zhì)層4、吸收層5的材質(zhì)分別設(shè)為SiO2、鋁、SiO2、非晶硅。下面，對(duì)第1 第4模型Ml M4的特征部分進(jìn)行說明。首先，在第1模型Ml中， 如圖2(a)的(a-Ι)所示，在與反射層3的排列方向正交的方向上的剖視下，相對(duì)于假想中 心線，將第1吸收層fe與第2吸收層恥的截面積比設(shè)為5 5。即，對(duì)于第1模型M1，第1 吸收層fe與第2吸收層恥的截面積比相同。同樣，第2模型M2如圖2(a)的(a_2)所示， 將第2吸收層恥與第1吸收層如的截面積比設(shè)為3 7。第3模型M3如圖2(a)的(a-3) 所示，將第2吸收層恥與第1吸收層如的截面積比設(shè)為1 9。而且，在第4模型M4中， 如圖2(a)的(a-4)所示，將第2吸收層恥與第1吸收層fe的截面積比設(shè)為0 10。艮口， 在第4模型M4中，處于沒有第2吸收層恥的狀態(tài)。圖2 (b)是表示含有各第1 第4模型Ml M4的偏光元件的模擬用模型配置的 圖。如圖2(b)所示，按照與入射光的光軸L正交的方式在光的入射側(cè)配置入射側(cè)偏光元件 200a，在光的出射側(cè)配置出射主偏光元件200b。其中，假定入射側(cè)偏光元件及出射主偏光元 件200a、200b為理想的吸收型偏光元件，維持正交偏光(crossed nicols)狀態(tài)。而且，在 入射側(cè)偏光元件200a與出射主偏光元件200b之間配置有各第1 第4模型Ml M4作為 出射預(yù)偏光元件。這里，各第1 第4模型Ml M4與出射主偏光元件200b維持并行偏光 (Paralleled nicols)狀態(tài)。在本模擬中，考慮到液晶投影儀的照明光，以傾斜角為θ、相 對(duì)于光軸L將旋轉(zhuǎn)角設(shè)為Φ，來(lái)定義斜入射光。另外，在實(shí)際的液晶投影儀中，在入射側(cè)偏 光元件200a與作為出射預(yù)偏光元件的第1 第4模型Ml M4之間配置有液晶裝置，但由 于只想明確作為出射預(yù)偏光元件的第1 第4模型Ml M4的特性，所以在本模擬中省略 了液晶裝置。圖3 (c)表示了第1 第4模型Ml M4中的來(lái)自出射主偏光元件200b的漏光強(qiáng) 度的相對(duì)值。在計(jì)算中，設(shè)θ =5°、(]5在0° 345°之間每15°變化，求出它們的和。 根據(jù)本模擬，相對(duì)于第1模型Ml (第2吸收層恥第1吸收層fe=截面積比5 5)，在第 2模型M2(截面積比3 7)中具有約4.3倍的漏光強(qiáng)度，在第3模型M3(截面積比1 9) 中具有約10.7倍的漏光強(qiáng)度，在第4模型M4(截面積比0 10)中具有約11.8倍的漏光 強(qiáng)度。換言之，在本實(shí)施方式中，只要至少形成微小的第2吸收層恥，則具有降低漏光強(qiáng)度 的效果，并且可知當(dāng)?shù)?吸收層fe與第2吸收層恥的截面積比相等(5 5、左右對(duì)稱) 時(shí)，漏光強(qiáng)度的降低效果最佳。另一方面，圖3(d)是針對(duì)各個(gè)模型(Ml M4)表示了來(lái)自 相對(duì)光軸L轉(zhuǎn)過旋轉(zhuǎn)角Φ的出射主偏光元件200b的出射光強(qiáng)度的結(jié)果。圖中，Φ =0°、 180°是圖1所示的坐標(biāo)系中的X-Z平面內(nèi)，前者與來(lái)自第2吸收層恥側(cè)的入射光對(duì)應(yīng)、后 者與來(lái)自第1吸收層fe側(cè)的入射光對(duì)應(yīng)。由圖3(d)可知，在第1模型Ml中，第1象限到 第4象限的強(qiáng)度分布幾乎相同。該強(qiáng)度分布與將理想的吸收型偏光元件以正交偏光配置的 狀態(tài)相同，通過第1模型Ml不會(huì)產(chǎn)生旋光。另一方面，關(guān)于第2模型M2到第4模型M4，第 1象限與第2象限間、以及第3象限與第4象限間的對(duì)稱性瓦解、并且漏光強(qiáng)度增加。從圖 2 (a)可知，這是由于構(gòu)造的左右對(duì)象性瓦解，使得截面內(nèi)的光學(xué)軸從Z軸方向傾斜，導(dǎo)致對(duì) 斜入射光增加了旋光性。另外，除了上述θ =5°的斜入射光的模擬之外，通過θ = 10°及θ =20°的 斜入射光也可以進(jìn)行上述同樣的模擬。由此，與上述同樣，通過在第1吸收層fe的基礎(chǔ)上 形成第2吸收層恥，具有降低漏光強(qiáng)度的效果，進(jìn)而，當(dāng)?shù)?吸收層fe與第2吸收層恥的截面積比相等(5 5)時(shí)，漏光強(qiáng)度最低。對(duì)于如上述那樣構(gòu)成的本實(shí)施方式的偏光元件1，基板2的表面?zhèn)?、即柵格狀的?射層3、電介質(zhì)層4及吸收層5的形成面?zhèn)缺蛔鳛楣馊肷涿?。而且，偏光元?通過利用光的 透射、反射、干涉、基于光學(xué)各向異性對(duì)偏光波進(jìn)行的選擇性光吸收這4個(gè)作用，使得具有 與反射層3的排列方向平行的電場(chǎng)成分(柵格軸方向、Y軸方向)的偏光波(TE波(S波)) 衰減，并且使具有與反射層3的排列方向垂直的電場(chǎng)成分(柵格直角方向、X軸方向)的偏 光波(TM波(P波))透射。即，TE波因吸收層5的光吸收作用而衰減。反射層3作為線柵 發(fā)揮功能，對(duì)透過吸收層5及電介質(zhì)層4的TE波進(jìn)行反射。這里，被反射層3反射的TE波 與被吸收層5反射的TE波干涉而衰減。這樣能夠進(jìn)行TE波的選擇性衰減。(偏光元件的制造方法)接著，對(duì)偏光元件的制造方法進(jìn)行說明。圖4是表示偏光元件的制造方法的步驟 圖。本實(shí)施方式涉及的偏光元件的制造方法包括在基板上形成多個(gè)隔開一定間隔并排列 成帶狀的反射層的反射層形成步驟；在反射層上形成電介質(zhì)層的電介質(zhì)層形成步驟；和在 電介質(zhì)層上形成朝向鄰接的一方的反射層側(cè)、與鄰接的另一方的反射層側(cè)各具有凸部的吸 收層的吸收層形成步驟。并且，在吸收層形成步驟中，包括第1吸收層形成步驟，從鄰接的 反射層中的一方的反射層側(cè)傾斜成膜，在一方的反射層側(cè)形成傾斜的具有第1凸部的第1 吸收層；和第2吸收層形成步驟，從鄰接的反射層中的另一方的反射層側(cè)傾斜成膜，在另一 方的反射層側(cè)形成傾斜的具有第2凸部的第2吸收層。下面，參照附圖進(jìn)行說明。在圖4(a)的反射層形成步驟中，在基板2上形成反射層3。例如，通過使用光刻法 對(duì)鋁等的金屬膜進(jìn)行圖案加工來(lái)形成。在圖4(b)的電介質(zhì)層形成步驟中，在反射層3上形成電介質(zhì)層4。例如，通過濺射 法、溶膠凝膠法形成SiA等的電介質(zhì)層4。在圖4(c)的第1吸收層形成步驟中，從鄰接的反射層3中的一方的反射層3側(cè)傾 斜成膜，在一方的反射層3側(cè)形成傾斜的具有第1凸部IOa的第1吸收層fe。具體而言，例 如使用濺射裝置，通過從斜向?qū)π纬捎蟹瓷鋵?的基板2堆積濺射粒子，來(lái)形成第1吸收層 fe。其中，在圖4(c)中用箭頭表示了濺射粒子的入射方向。針對(duì)基板2面的傾斜成膜的傾 斜角度，可在大致0 50°的范圍適當(dāng)設(shè)定。在圖4(d)的第2吸收層形成步驟中，從鄰接的反射層3中的另一方的反射層3側(cè) 傾斜成膜，在另一方的反射層3側(cè)形成傾斜的具有第2凸部IOb的第2吸收層恥。S卩，從 與上述的第1吸收層形成步驟中的傾斜成膜的傾斜方向相反方向的傾斜方向成膜。具體而 言，例如使用濺射裝置，通過從傾斜方向?qū)π纬捎蟹瓷鋵?的基板2堆積濺射粒子，來(lái)形成 第2吸收層恥。其中，在圖4(d)中用箭頭表示了濺射粒子的入射方向。針對(duì)基板2面的傾 斜成膜的傾斜角度，可在大致0 50°的范圍適當(dāng)設(shè)定。需要說明的是，在上述的第1及第2吸收層形成步驟中，通過上述的傾斜成膜，在 電介質(zhì)層4上形成無(wú)機(jī)微粒50a，該無(wú)機(jī)微粒50a具有反射層3的排列方向上的微粒直徑的 長(zhǎng)度La，比與反射層3的排列方向正交的方向上的微粒直徑的長(zhǎng)度Lb長(zhǎng)的形狀各向異性 (參照?qǐng)D1(c))。另外，還可以在第2吸收層形成步驟之后，進(jìn)行第1吸收層形成步驟，或同時(shí)進(jìn)行 第1及第2吸收層形成步驟。
這里，在上述的第1及第2吸收層形成步驟的傾斜成膜中，在靠近濺射裝置的靶一 側(cè)及遠(yuǎn)離靶一側(cè)，堆積的濺射粒子的量不同，具有越靠近靶堆積的濺射粒子的量越多的傾 向。因此，在圖4(c)所示的第1吸收層形成步驟中，越靠近濺射裝置的靶一側(cè)(X軸負(fù)方向 側(cè))第1吸收層fe的體積越大，越遠(yuǎn)離靶一側(cè)(X軸正方向側(cè))第1吸收層如的體積越 小。另一方面，在圖4(d)所示的第2吸收層形成步驟中，越靠近濺射裝置的靶一側(cè)(X軸正 方向側(cè))第2吸收層恥的體積越大，越遠(yuǎn)離靶一側(cè)(X軸負(fù)方向側(cè))第2吸收層恥的體積 越小。因此，各第1吸收層fe及各第2吸收層恥的體積不同，但和各反射層3對(duì)應(yīng)的第1 吸收層fe與第2吸收層恥的體積之和相等，在各反射層3上形成體積相等的吸收層5。由 此，能夠具備取得了均衡的光學(xué)特性。在圖4(e)的保護(hù)層形成步驟中，在第1及第2吸收層5ajb上形成保護(hù)層6。保 護(hù)層6例如通過對(duì)S^2實(shí)施濺射法等來(lái)形成。經(jīng)過以上的步驟，能夠制造偏光元件1。(電子設(shè)備的構(gòu)成)接著，對(duì)電子設(shè)備的構(gòu)成進(jìn)行說明。圖5是表示作為電子設(shè)備的液晶投影儀的構(gòu) 成的簡(jiǎn)略圖。液晶投影儀100具備作為光源的燈、液晶面板和偏光元件1等。如圖5所示，液晶投影儀100的光學(xué)引擎部分具備針對(duì)紅色光LR的入射側(cè)偏光 元件1A、液晶面板90、出射預(yù)偏光元件1B、出射主偏光元件1C、針對(duì)綠色光LG的入射側(cè)偏 光元件1A、液晶面板90、出射預(yù)偏光元件1B、出射主偏光元件1C、針對(duì)藍(lán)色光LB的入射側(cè) 偏光元件1A、液晶面板90、出射預(yù)偏光元件1B、出射主偏光元件IC和對(duì)從各個(gè)出射主偏光 元件IC出來(lái)的光進(jìn)行合成并向投影鏡頭(未圖示)射出的十字分色鏡(Cross Dichroic ft~ism)60。這里，偏光元件1可分別應(yīng)用于入射側(cè)偏光元件1A、出射預(yù)偏光元件1B、出射主 偏光元件1C。尤其是通過將偏光元件1應(yīng)用于出射預(yù)偏光元件1B，能夠降低來(lái)自出射主偏 光元件IC的漏光強(qiáng)度，提高對(duì)比度。在液晶投影儀100中，利用分光鏡(未圖示)將從光源燈(未圖示)射出的光分 離成紅色光LR、綠色光LG、藍(lán)色光LB，并入射到與各個(gè)光對(duì)應(yīng)的入射側(cè)偏光元件1A，接著， 通過各個(gè)入射側(cè)偏光元件IA而偏光后的光LR、LG、LB被液晶面板90空間調(diào)制后射出，并 在通過了出射預(yù)偏光元件1B、出射主偏光元件IC后，被十字分色鏡60合成，從投影鏡頭投 影。即使光源燈是高輸出的燈，由于偏光元件1相對(duì)于強(qiáng)光具有優(yōu)異的耐光特性，所以能夠 提供高可靠性的液晶投影儀。另外，搭載有偏光元件1的電子設(shè)備不局限于液晶投影儀100，除此之外，例如還 能夠應(yīng)用到汽車的導(dǎo)航儀、儀表盤的液晶顯示器等中。因此，根據(jù)上述實(shí)施方式，具有以下所示的效果。偏光元件1具備吸收層5，該吸收層5包括在鄰接的一方的反射層3側(cè)傾斜并具 有第1凸部IOa的第1吸收層5a、和在鄰接的另一方的反射層3側(cè)傾斜并具有第2凸部IOb 的第2吸收層恥。由此，表面積增大，能夠提高散熱性。并且，相對(duì)于斜入射光的旋光性下 降，降低了漏光強(qiáng)度。另外，通過使第1吸收層如與第2吸收層恥的截面積比相等，能夠 進(jìn)一步降低漏光強(qiáng)度。而且，通過將這樣的偏光元件1應(yīng)用于液晶投影儀100，能夠提供散 熱性及光學(xué)特性優(yōu)異且對(duì)比度較高的液晶投影儀100。此外，并不僅局限于上述的實(shí)施方式，還可列舉如下的變形例。(變形例1)在上述實(shí)施方式中，雖然使第1吸收層fe與第2吸收層恥的截面積
9比相等(5 5)，但并不局限于此。例如，第1吸收層如相對(duì)于第2吸收層恥的截面積比 (第1吸收層fe的截面積第2吸收層恥的截面積)可以為1 9，也可以為9 1。艮口， 只要朝向不同的方向分別形成第1吸收層如和第2吸收層恥即可。由此，也能夠使旋光 性下降，降低漏光強(qiáng)度。(變形例2)在上述實(shí)施方式中，將第1吸收層fe固定為一定的截面積，使第2吸 收層恥的截面積變化，但也可以將第2吸收層恥固定為一定的截面積固定而使第1吸收 層如的截面積變化。換言之，可以將第1吸收層fe與第2吸收層恥交換。由此，也能夠 獲得與上述相同的效果。
權(quán)利要求
1.一種偏光元件，其特征在于，具備 基板；多個(gè)反射層，其位于所述基板上，隔開一定間隔被排列成帶狀； 形成在所述反射層上的電介質(zhì)層；以及吸收層，其位于所述電介質(zhì)層上，朝向鄰接的一方的所述反射層側(cè)和鄰接的另一方的 所述反射層側(cè)各具有凸部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏光元件，其特征在于， 在鄰接的所述吸收層之間具有縫隙。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的偏光元件，其特征在于， 所述吸收層具有第1吸收層和第2吸收層，所述第1吸收層具有被設(shè)置在鄰接的一方的所述反射層側(cè)的第1凸部，所述第2吸收 層具有被設(shè)置于鄰接的另一方的所述反射層側(cè)的第2凸部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的偏光元件，其特征在于，在與所述反射層的排列方向正交的剖視下，所述第1吸收層與所述第2吸收層的截面 積比相等。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任意一項(xiàng)所述的偏光元件，其特征在于， 所述吸收層由下述的無(wú)機(jī)微粒形成，該無(wú)機(jī)微粒具有所述反射層的排列方向上的微粒直徑的長(zhǎng)度，比與所述反射層的排列 方向正交的方向上的微粒直徑的長(zhǎng)度長(zhǎng)的形狀各向異性。
6.一種偏光元件的制造方法，其特征在于，包括在基板上形成隔開一定間隔被排列成帶狀的多個(gè)反射層的反射層形成步驟； 在所述反射層上形成電介質(zhì)層的電介質(zhì)層形成步驟；以及在所述電介質(zhì)層上形成朝向鄰接的一方的所述反射層側(cè)和鄰接的另一方的所述反射 層側(cè)各具有凸部的吸收層的吸收層形成步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的偏光元件的制造方法，其特征在于， 在所述吸收層形成步驟中，包括第1吸收層形成步驟，從鄰接的所述反射層中的一方的所述反射層側(cè)傾斜成膜，在所 述一方的所述反射層側(cè)形成傾斜的具有第1凸部的第1吸收層；和第2吸收層形成步驟，從鄰接的所述反射層中的另一方的所述反射層側(cè)傾斜成膜，在 所述另一方的所述反射層側(cè)形成傾斜的具有第2凸部的第2吸收層。
8.一種電子設(shè)備，其特征在于，搭載有權(quán)利要求1 5中任意一項(xiàng)所述的偏光元件、或 通過權(quán)利要求6或7所述的偏光元件的制造方法制成的偏光元件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種偏光元件、偏光元件的制造方法、電子設(shè)備。所述偏光元件具備基板；多個(gè)反射層，其位于上述基板上，隔開一定間隔被排列成帶狀；形成在上述反射層上的電介質(zhì)層；以及吸收層，其位于上述電介質(zhì)層上，朝向鄰接的一方的上述反射層側(cè)和鄰接的另一方的上述反射層側(cè)分別具有凸部。
文檔編號(hào)G02F1/1335GK102122011SQ201110006578
公開日2011年7月13日 申請(qǐng)日期2011年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月8日
發(fā)明者澤木大輔 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社