柵偏振元件、光取向裝置、偏振方法及柵偏振元件制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種偏振元件、光取向裝置、偏振方法及柵偏振元件制造方法，所述偏振元件，能夠?qū)目梢姸滩ㄩL(zhǎng)區(qū)域至紫外區(qū)的偏振光向某種程度的大區(qū)域照射，在消光比和透過率等基本性能方面具有優(yōu)良的特性。設(shè)置于透明基板1上的條紋狀的柵格(2)由非晶硅形成，在使用波長(zhǎng)中折射率實(shí)數(shù)部n比衰減系數(shù)k大。設(shè)構(gòu)成柵格(2)的各線狀部(21)與一側(cè)的相鄰的線狀部的距離為t、與另一側(cè)的相鄰的線狀部的距離為T時(shí)，柵格(2)周期性地具有實(shí)質(zhì)上t＜T的部分。設(shè)各線狀部(21)的寬度的平均值為w時(shí)，在t＜T的部分處于t/T＞0.0159w+0.3735的關(guān)系。
【專利說明】柵偏振元件、光取向裝置、偏振方法及柵偏振元件制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)的發(fā)明涉及使用柵偏振元件的偏振技術(shù)。

【背景技術(shù)】
[0002]獲得偏振光的偏振元件，已知有偏振濾光片、偏振膜等各種光學(xué)元件，例如偏振太陽(yáng)鏡這樣的隨身物品，在液晶顯示器等顯示器件中也廣泛采用。偏振元件根據(jù)取出偏振光的方式而分為幾種，其中一個(gè)為線柵偏振元件。
[0003]線柵偏振元件采用了在透明基板上設(shè)置由金屬(導(dǎo)電體)構(gòu)成的微細(xì)的條紋狀柵格的構(gòu)造。通過使柵格的間隔小于要偏振的光的波長(zhǎng)，從而作為偏振器發(fā)揮作用。在直線偏振光之中，對(duì)于在柵格的長(zhǎng)度方向具有電場(chǎng)成分的偏振光來說，與平板金屬等效，所以產(chǎn)生反射，另一方面，對(duì)于在與長(zhǎng)度方向垂直的方向具有電場(chǎng)成分的偏振光來說，與只有透明基板的情況等效，所以穿透透明基板而射出。因此，從偏振器只射出與柵格的長(zhǎng)度方向垂直的方向的直線偏振光。通過控制偏振元件的姿勢(shì)而使柵格的長(zhǎng)度方向朝向期望方向，能夠得到偏振光的軸(電場(chǎng)成分的方向)朝向期望方向的偏振光。
[0004]下面，為了便于說明，將在柵格的長(zhǎng)度方向具有電場(chǎng)成分的直線偏振光稱為s偏振光，將在與長(zhǎng)度方向垂直的方向具有電場(chǎng)成分的直線偏振光稱為P偏振光。通常，將電場(chǎng)與入射面(與反射面垂直且包含入射光線和反射光線的面)垂直的波稱為s波，將平行的波稱為P波，以柵格的長(zhǎng)度方向與入射面平行為前提來進(jìn)行區(qū)別。
[0005]表示這種偏振元件的性能的基本指標(biāo)是消光比ER和透過率TR。消光比ER是透過了偏振元件的偏振光的強(qiáng)度之中的、P偏振光的強(qiáng)度(Ip)相對(duì)于S偏振光的強(qiáng)度(Is)之比(Ip/Is)。另外，透過率TR通常是射出的p偏振光的能量與入射的s偏振光和p偏振光的全部能量之比(TR = Ip/(Is+Ip))。在理想的偏振元件中，消光比ER =c?、透過率TR =50%。
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開2011-8172號(hào)公報(bào)
[0007]發(fā)明的概要
[0008]發(fā)明要解決的課題
[0009]對(duì)于光的利用，以顯示器技術(shù)為代表，利用可見區(qū)的光的情況很多，但是在光通信等領(lǐng)域中利用紅外區(qū)的光。另一方面，將光作為能量利用的情況也很多，在該情況下大多利用紫外區(qū)的光。例如，可以舉出光刻蝕中的抗蝕劑的曝光(感光處理)、紫外線固化型樹脂的固化處理等。因此，在偏振光的利用中，將偏振光作為能量利用的情況下，需要紫外區(qū)的波長(zhǎng)的偏振光。
[0010]示出更具體的一個(gè)例子，在液晶顯示器的制造工藝中，近年來采用被稱為光取向的技術(shù)。該技術(shù)是通過光照射而在液晶顯示器上得到需要的取向膜的技術(shù)。向聚酰亞胺這樣的樹脂制的膜照射紫外區(qū)的偏振光時(shí)，膜中的分子在偏振光的方向上排列，得到取向膜。與被稱為研磨(rubbing)的機(jī)械取向處理相比，能夠得到高性能的取向膜，所以作為高畫質(zhì)的液晶顯示器的制造工藝被廣泛采用。
[0011]像這樣，在某種用途中，需要得到更短的波長(zhǎng)區(qū)域的偏振光，需要用于得到短波長(zhǎng)區(qū)域的偏振光的偏振元件。然而，對(duì)于使這種短波長(zhǎng)區(qū)域的光偏振的偏振元件，尚未進(jìn)行深入研究，也幾乎沒有出現(xiàn)可實(shí)用的產(chǎn)品。短波長(zhǎng)區(qū)域是從可見的短波長(zhǎng)側(cè)(例如450nm以下)到紫外區(qū)的波長(zhǎng)區(qū)域。
[0012]作為用于可見光的偏振膜，往往使用使樹脂層的吸收軸一致的偏振膜。然而，作為用于紫外線的偏振膜，樹脂受紫外線影響而在短期間劣化，所以無法使用。
[0013]在使紫外區(qū)的光偏振的情況下，能夠使用利用了方解石的棱鏡偏振器。然而，棱鏡偏振器適用于像激光那樣在窄區(qū)域照射偏振光的用途，不適用于像光取向那樣在某種程度的寬區(qū)域照射偏振光的用途。
[0014]上述的線柵(wire grid)偏振元件是能夠向某種程度的寬區(qū)域照射偏振光的偏振元件。將多個(gè)線柵偏振元件排列，能夠向更寬區(qū)域照射偏振光。
[0015]在線柵偏振元件中，條紋狀柵格的材料使用鎢、銅、鋁等。在紫外線用線柵偏振元件的情況下，大多使用在紫外區(qū)具有高反射率的鋁。然而，線柵偏振元件雖然對(duì)于比500nm左右長(zhǎng)的可見區(qū)的光表現(xiàn)出某種程度的高消光比及透過率，然而隨著波長(zhǎng)變短，消光比和透過率從400nm附近開始急劇下降。其原因雖然未完全解開，但推測(cè)為起因于鋁的光學(xué)性質(zhì)。
[0016]像這樣，在光取向這樣的光學(xué)工藝的用途中，希望有一種能夠?qū)目梢姸滩ㄩL(zhǎng)區(qū)域至紫外區(qū)的偏振光照射到某種程度的寬區(qū)域的實(shí)用的偏振元件，但消光比、透過率這樣的基本性能優(yōu)異的偏振元件尚未開發(fā)出來。為了提高取向處理的品質(zhì)，需要只照射朝向期望方向的偏振光(消光比的提高)，為了提高生產(chǎn)性(處理效率)需要更高透過率的偏振元件。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0017]本發(fā)明是考慮上述課題而做出的，其意義在于，提供一種偏振元件，能夠在某種程度的寬區(qū)域照射從可見短波長(zhǎng)區(qū)域至紫外區(qū)的偏振光，在消光比、透過率這樣的基本性能方面具有優(yōu)異的特性。
[0018]為了解決上述課題，本申請(qǐng)的技術(shù)方案1所記載的發(fā)明，一種柵偏振元件，由透明基板和設(shè)置在透明基板上的條紋狀的柵格構(gòu)成，使在柵格的材質(zhì)中折射率實(shí)數(shù)部η比衰減系數(shù)k大的波長(zhǎng)的光偏振，柵格由非晶狀的硅形成，將構(gòu)成柵格的各線狀部與一側(cè)的相鄰的線狀部的距離設(shè)為t，將與另一側(cè)的相鄰的線狀部的距離設(shè)為T時(shí)，柵格周期性地具有實(shí)質(zhì)上t < T的部分。
[0019]此外，為了解決上述課題，技術(shù)方案2所記載的發(fā)明，在所述技術(shù)方案1的構(gòu)成中，所述折射率實(shí)數(shù)部η比衰減系數(shù)k大的波長(zhǎng)為330nm以上。
[0020]此外，為了解決上述課題，技術(shù)方案3所記載的發(fā)明，在所述技術(shù)方案1或2的構(gòu)成中，將所述各線狀部的寬度的平均值設(shè)為w時(shí)，在所述t < T的部分，處于t/T >0.0159W+0.3735 的關(guān)系。
[0021]此外，為了解決上述課題，技術(shù)方案4所記載的發(fā)明，在所述技術(shù)方案1或2的構(gòu)成中，在從沿著所述透明基板的表面的方向且垂直于所述線狀部的長(zhǎng)度方向的方向觀察時(shí)，所述柵格不具有如下那樣的部位，該部位是兩個(gè)所述線狀部隔著寬距離T排列的部分連續(xù)的部位。
[0022]此外，為了解決上述課題，技術(shù)方案5所記載的發(fā)明，一種光取向裝置，具備光源和技術(shù)方案1?4中任一項(xiàng)所記載的柵偏振元件，柵偏振元件配置在配置有光取向用的膜材的照射區(qū)域和光源之間。
[0023]此外，為了解決上述課題，技術(shù)方案6所記載的發(fā)明，一種偏振方法，使用由透明基板和設(shè)置在透明基板上的條紋狀的柵格構(gòu)成的柵偏振元件，使在柵格的材質(zhì)中折射率實(shí)數(shù)部η比衰減系數(shù)k大的波長(zhǎng)的光偏振，柵格由非晶狀的硅形成，將構(gòu)成柵格的各線狀部與一側(cè)的相鄰的線狀部的距離設(shè)為t，將與另一側(cè)的相鄰的線狀部的距離設(shè)為T時(shí)，柵格周期性地具有實(shí)質(zhì)上t < T的部分。
[0024]此外，為了解決上述課題，技術(shù)方案7所記載的發(fā)明，在所述技術(shù)方案6的構(gòu)成中，所述折射率實(shí)數(shù)部η比衰減系數(shù)k大的波長(zhǎng)為330nm以上。
[0025]此外，為了解決上述課題，技術(shù)方案8所記載的發(fā)明，在所述技術(shù)方案6或7的構(gòu)成中，將所述各線狀部的寬度的平均值設(shè)為w時(shí)，在所述1 < T的部分，處于t/T >0.0159W+0.3735 的關(guān)系。
[0026]此外，為了解決上述課題，技術(shù)方案9所記載的發(fā)明，一種制造柵偏振元件的柵偏振元件制造方法，該柵偏振元件由透明基板和設(shè)置于透明基板上的條紋狀的柵格構(gòu)成，設(shè)構(gòu)成柵格的各線狀部與一側(cè)的相鄰的線狀部的狹縫的距離為t，設(shè)與另一側(cè)的相鄰的線狀部的狹縫的距離為T時(shí)，柵格周期性地具有實(shí)質(zhì)上t < T的部分，該柵偏振元件制造方法具有如下工序:中間薄膜制作工序，在透明基板上制作中間薄膜；光刻工序，將中間薄膜成圖使其成為由多個(gè)中間線狀部構(gòu)成的條紋狀；柵格用薄膜制作工序，在通過光刻工序而成為條紋狀的中間薄膜的各槽的側(cè)面制作柵格用薄膜；以及中間薄膜除去工序，將中間薄膜除去并通過柵格用薄膜形成所述各線狀部；光刻工序是如下的工序:在形成有所述距離t的狹縫的位置按照與該距離t相當(dāng)?shù)膶挾萀1形成各中間線狀部，將各中間線狀部的分離間隔設(shè)為將所述距離T與所述線狀部的寬度相加而得到的距離L2。
[0027]發(fā)明的效果:
[0028]如以下說明，根據(jù)本申請(qǐng)的各技術(shù)方案的發(fā)明，一種柵格元件，使在柵格的材質(zhì)中折射率實(shí)數(shù)部η比衰減系數(shù)k大的波長(zhǎng)的光偏振，柵格由非晶狀的硅形成，將構(gòu)成柵格的各線狀部與一側(cè)的相鄰的線狀部的距離設(shè)為t，將與另一側(cè)的相鄰的線狀部的距離設(shè)為T時(shí)，柵格周期性地具有實(shí)質(zhì)上t < T的部分，所以不必較大地降低透過率，就能夠提高消光比。因此，能夠照射品質(zhì)更好的偏振光。
[0029]此外，根據(jù)技術(shù)方案4所記載的發(fā)明，除了上述效果之外，不具有線狀部以寬的分離間隔T排列的部分連續(xù)的部位，所以消光比不會(huì)降低。
[0030]此外，根據(jù)技術(shù)方案5所記載的發(fā)明，除了上述效果之外，能夠以高能量照射品質(zhì)好的偏振光并進(jìn)行光取向，所以能夠以高生產(chǎn)性得到優(yōu)質(zhì)的光取向膜。
[0031]此外，根據(jù)技術(shù)方案9所記載的發(fā)明，在光刻工序中，在形成有所述距離t的狹縫的位置按照與該距離t相當(dāng)?shù)膶挾萀1形成各中間線狀部，將各中間線狀部的分離間隔設(shè)為將所述距離T與所述線狀部的寬度相加而得到的距離L2，所以能夠容易地制造基本性能優(yōu)良的柵偏振兀件。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]圖1是示意性地表示本申請(qǐng)發(fā)明的實(shí)施方式的柵偏振元件的立體概略圖。
[0033]圖2是表示在發(fā)明人們進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)中制作的非晶硅的光學(xué)常數(shù)的概略圖。
[0034]圖3是對(duì)實(shí)施方式的柵偏振元件中的電磁波的傳播狀況進(jìn)行了模擬的結(jié)果的圖。
[0035]圖4是在表現(xiàn)出圖2的光學(xué)常數(shù)的非晶硅中將254nm作為使用波長(zhǎng)的情況下，對(duì)透過率及消光比相對(duì)于偏在比t/T怎樣變化進(jìn)行了模擬的結(jié)果的圖。
[0036]圖5是表示鋁的光學(xué)常數(shù)的圖。
[0037]圖6是將表現(xiàn)出圖5的光學(xué)常數(shù)的鋁作為柵格2的材質(zhì)采用的情況下，對(duì)使偏在比t/T變化時(shí)透過率及消光比怎樣變化進(jìn)行了模擬的結(jié)果的圖。
[0038]圖7是示意性地表示在實(shí)施方式的柵偏振元件中消光比提高的理由的立體概略圖。
[0039]圖8是表示對(duì)X方向磁場(chǎng)成分Hx的波紋進(jìn)行了確認(rèn)的模擬的結(jié)果的圖。
[0040]圖9是示意性地表示通過X方向磁場(chǎng)成分Hx的波紋(旋轉(zhuǎn))新產(chǎn)生電場(chǎng)Ey的狀況的正面截面概略圖。
[0041]圖10是對(duì)使用了非晶硅制的柵格2的柵偏振元件的最佳構(gòu)造進(jìn)行了研討的結(jié)果的圖。
[0042]圖11是表示實(shí)施方式的柵偏振元件的制造方法的概略圖。
[0043]圖12是表示實(shí)施方式的柵偏振元件的另一制造方法的概略圖。
[0044]圖13是表示通過圖11的制造方法制造的柵偏振元件和通過圖12的制造方法制造的柵偏振元件的形狀差異的概略圖。
[0045]圖14表示實(shí)施方式的柵偏振元件的使用例，是搭載了柵偏振元件的光取向裝置的截面概略圖。
[0046]符號(hào)的說明:
[0047]1透明基板；2柵格；21線狀部；3中間薄膜；4柵格用薄膜；5光源；6反射鏡；7柵偏振兀件；10工件

【具體實(shí)施方式】
[0048]接下來說明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】(實(shí)施方式)。
[0049]圖1是示意性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式的柵偏振元件的示意圖。圖1所示的柵偏振元件主要由透明基板1和設(shè)置在透明基板1上的柵格2構(gòu)成。實(shí)施方式的偏振元件具有與線柵偏振元件類似的結(jié)構(gòu)，如后述那樣，柵格2不是導(dǎo)電體(金屬線)，所以簡(jiǎn)稱為柵偏振元件。
[0050]透明基板1的“透明”指的是，相對(duì)于使用波長(zhǎng)(使用偏振元件進(jìn)行偏振的光的波長(zhǎng))具有足夠的透過性。在該實(shí)施方式中，設(shè)想為將紫外區(qū)的光作為使用波長(zhǎng)，所以作為透明基板1的材質(zhì)，采用石英玻璃(例如合成石英)。
[0051]如圖1所示，柵格2是由平行地延伸的多個(gè)線狀部21構(gòu)成的條紋狀器件。各線狀部21由非晶狀的硅形成。并且，在柵格2中，各線狀部21偏在。即，將各線狀部21與一側(cè)的相鄰的線狀部21的距離設(shè)為t，將與另一側(cè)的相鄰的線狀部21的距離設(shè)為T時(shí)，周期性地具有實(shí)質(zhì)上t < T的部分。以下為便于說明，將t/T稱為偏在比。
[0052]在上述說明中，“實(shí)質(zhì)上t < T的部分”是指，一側(cè)的分離距離t與另一側(cè)的分離距離T實(shí)質(zhì)上不同?！皩?shí)質(zhì)上”是指，不包括由于制造上的偏差而引起的距離的差異，而是為了發(fā)揮后述作用，有意地設(shè)為t Φ T。
[0053]另外，“周期性”是非隨機(jī)的意思。在t古T是由于制造上的偏差而產(chǎn)生的情況下是隨機(jī)的，然而，為了發(fā)揮后述的作用而有意地設(shè)為t Φ T，所以成為周期性。另外，該情況下的周期性是指，沿著透明基板1的表面，從與柵格2的長(zhǎng)度方向垂直的方向觀看時(shí)，t Φ T的部分周期性地存在。
[0054]這種實(shí)施方式的柵偏振元件的構(gòu)成，是本發(fā)明人對(duì)于在從可見短波長(zhǎng)區(qū)域至紫外區(qū)的區(qū)域(以下統(tǒng)稱為短波長(zhǎng)區(qū)域)中得到更高的消光比和透過率的柵偏振元件的構(gòu)成是何種形態(tài)進(jìn)行了深入研究的成果。
[0055]發(fā)明人對(duì)在短波長(zhǎng)區(qū)域中得到消光比和透過率的柵偏振元件、尤其柵格2的結(jié)構(gòu)和材料進(jìn)行了深入研究的結(jié)果，確認(rèn)了根據(jù)與以往的線柵偏振元件不同的思路選定柵格2的材料和結(jié)構(gòu)是有效的。
[0056]以往的線柵偏振元件又稱為反射型柵偏振元件，柵格使用高反射率的金屬，使在柵格的長(zhǎng)度方向具有電場(chǎng)成分的直線偏振光反射，從而不透過透明基板1。在這種思路的柵偏振元件中，如上所述，在更短的波長(zhǎng)區(qū)域，消光比、透過率這樣的基本性能的提高存在極限。
[0057]本申請(qǐng)的發(fā)明人想到了與這種以往的柵偏振元件的思路不同的、也可稱為吸收型柵偏振元件的想法。雖然是吸收型，但不是利用在可見光用的偏振膜等中常見的由高分子進(jìn)行的光吸收，而是利用由電磁感應(yīng)現(xiàn)象引起的光的衰減。
[0058]眾所周知，在金屬那樣的導(dǎo)電性介質(zhì)中的光的傳播中，折射率作為復(fù)折射率處理。如果為了將復(fù)折射率與通常的折射率進(jìn)行區(qū)別而設(shè)為η’，則復(fù)折射率η’如以下的式1表
/j、l Ο
[0059]【數(shù)學(xué)式1】
[0060]n’ = n-1k (式 1)
[0061]在式1中，η是復(fù)折射率的實(shí)數(shù)部分(以下稱為折射率實(shí)數(shù)部)，k是所謂的衰減系數(shù)。在折射率實(shí)數(shù)部分η大于衰減系數(shù)k并采用不均等的柵結(jié)構(gòu)的情況下，能夠得到發(fā)明人想到的利用由電磁感應(yīng)現(xiàn)象引起的光衰減的柵偏振元件。
[0062]首先，說明在實(shí)施方式的柵偏振元件中作為柵格材質(zhì)使用的非晶硅的復(fù)折射率和作為比較例的鋁的復(fù)折射率。圖2是表示在發(fā)明人進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)中制作的非晶硅膜的光學(xué)常數(shù)(折射率實(shí)數(shù)部分η、衰減系數(shù)k)的示意圖。
[0063]圖2所示的光學(xué)常數(shù)的非晶硅膜通過濺射法在石英制的透明基板1上制作，所以成膜溫度為25°C、膜厚為lOOnm程度。如圖2所示，非晶硅以330nm程度的波長(zhǎng)為界，η和k的大小反轉(zhuǎn)。即，在比330nm程度短的波長(zhǎng)區(qū)域，折射率實(shí)數(shù)部η比衰減系數(shù)k小，但是在330nm以上的波長(zhǎng)區(qū)域，η比k大。η > k的關(guān)系在到400nm為止的紫外區(qū)域也不變，此外，雖然省略圖示，在比400nm長(zhǎng)而超過450nm的可見區(qū)域也同樣。
[0064]發(fā)明人們想到的吸收型柵偏振元件在η > k的關(guān)系下有效地發(fā)揮功能。即，在圖2中示出光學(xué)常數(shù)的非晶硅中，在比330nm更長(zhǎng)的長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)使用時(shí)有效地發(fā)揮功能。在330nm以上的范圍內(nèi)能夠選擇任意的波長(zhǎng)，作為一例說明將365nm作為使用波長(zhǎng)的情況。在365nm時(shí)，非晶娃 η = 4.03, k = 3.04。
[0065]發(fā)明人們?cè)趯⒕哂羞@樣的η及k的非晶硅作為柵格2的材質(zhì)的情況下，對(duì)于透過率和消光比怎樣變化進(jìn)行了模擬。以下說明其結(jié)果。
[0066]圖3是對(duì)實(shí)施方式的柵偏振元件中的電磁波的傳播狀況進(jìn)行模擬的結(jié)果的圖。在圖3中，設(shè)想了通過圖2所示的硅薄膜構(gòu)成圖1所示的柵偏振元件的情況下，對(duì)于使偏在比t/T各種變化的情況下透過率及消光比怎樣變化進(jìn)行了模擬解析。圖3中的(1)表示透過率，(2)表示消光比。在圖3的模擬中，使用了 RCWA(Rigorous Coupled-Wave Analysis)法，使用美國(guó)國(guó)立標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所(NIST)發(fā)布的軟件(http://physics.nist.gov/Divis1ns/Div844/facilities/scatmech/html/grating, htm),計(jì)算出各 t/T 中的透過率以及消光比。
[0067]如圖2所示，折射率實(shí)數(shù)部η和衰減系數(shù)k根據(jù)波長(zhǎng)而成為不同的值，但是如前述那樣，設(shè)波長(zhǎng)為365nm, η = 4.03, k = 3.04。電介質(zhì)和透磁率根據(jù)該η及k預(yù)先計(jì)算并代入。此外，柵格2的寬度W在10?30nm之間以5nm間隔變化，但是高度為170nm，是一定的。此外，在10?30nm的各個(gè)柵格寬度W使偏在比t/T變化。具體地說，在偏在比t/T =1時(shí)，以t = T = 90nm為起點(diǎn)，以始終滿足t+T = 180nm的方式減小t而增大T,由此使t/T變化。
[0068]在圖3(1)中，將t/T = 1時(shí)(不偏在的情況)的透過率設(shè)為1，作為相對(duì)于此的相對(duì)值，示出了使t/T小于1時(shí)的透過率。圖3(2)的消光比也同樣，以將t/T = 1時(shí)的值設(shè)為1的情況下的相對(duì)值示出。
[0069]如圖3(1)所示，使t/T小于1時(shí)，與t/T = 1的情況相比透過率下降，但是在10?30nm的柵格寬度W，只要在t/T = 1?0.3程度的范圍，透過率的大小就不會(huì)下降。
[0070]另一方面，如圖3(2)所示，在柵格寬度w為25nm以下的條件下，確認(rèn)到了通過使t/T小于1而與t/T = 1的情況相比消光比顯著提高。
[0071]接下來，作為比較例，說明波長(zhǎng)小于330nm的情況。例如，在圖2中，波長(zhǎng)為254nm的情況下η < k。在這樣的η及k的條件下構(gòu)成由非晶硅制的柵格2形成的柵偏振元件的情況下，同樣地對(duì)透過率和消光比怎樣變化進(jìn)行了模擬。其結(jié)果在圖4中示出。圖4是在圖2示出的光學(xué)常數(shù)的非晶硅中將254nm作為使用波長(zhǎng)的情況下，對(duì)透過率及消光比相對(duì)于偏在比t/T怎樣變化進(jìn)行了模擬的結(jié)果的圖。同樣，圖4(1)中示出了透過率，圖4(2)中示出了消光比。柵格2的寬度同樣地在10?30nm之間以5nm間隔變化，高度為170nm，是一定的。
[0072]如圖4(1)所示，在波長(zhǎng)254nm的條件下(n < k的條件)，確認(rèn)到了透過率在10?20nm的柵格寬度W稍微提高，但是透過率在其他柵格寬度W稍微下降。此外，在任何柵格寬度W的情況下，如果使t/T小于1則消光比急劇減小。消光比的下降在部分地確認(rèn)到透過率的提高的、偏在比t/T小的區(qū)域較為顯著。即，在η < k的條件下，即便使柵格2偏在，消光比不但沒有任何提高，反而急劇減小。像這樣，在使用波長(zhǎng)中柵格2的光學(xué)常數(shù)具有η< k的關(guān)系的情況下，柵偏振元件即便使柵格2偏在，消光比不但沒有任何提高，反而急劇減小，與此相對(duì)，具有η > k的關(guān)系的情況下，提聞偏在化能夠較大地提聞消光比，這種情況下透過率也不會(huì)較大地下降。
[0073]此外，作為另一比較例，說明以往使用的由鋁制的柵格構(gòu)成的柵偏振元件。圖5是表不招的光學(xué)常數(shù)的圖，基于Aleksandar D.Raki ▲ c ▼.Algorithm forthe determinat1n of intrinsic optical constants of metal films:applicat1n toaluminum, Appl.0pt.34，4755-4767(1995)公開的數(shù)據(jù)而制作。如圖5所示，在鋁的情況下，在同樣的短波長(zhǎng)區(qū)域，折射率實(shí)數(shù)部η始終比衰減系數(shù)k小。
[0074]圖6是在圖5示出的光學(xué)常數(shù)的鋁作為柵格2的材質(zhì)采用的情況下，對(duì)使偏在比t/T變化時(shí)透過率及消光比怎樣變化進(jìn)行了模擬的結(jié)果的圖。同樣地，圖6(1)中示出了透過率，圖6(2)中示出了消光比。
[0075]使用波長(zhǎng)設(shè)想為254nm，作為在該波長(zhǎng)下得到的參數(shù)，設(shè)折射率實(shí)數(shù)部η = 0.183、衰減系數(shù)k = 2.93。使柵格2的寬度同樣地在10?30nm之間以5nm間隔變化，高度為170nm,是一定的。
[0076]如圖6(1)所示，由鋁構(gòu)成的柵格2的情況下，確認(rèn)到了透過率在10?20nm的柵格寬度W稍微提高。在偏在比t/T越小時(shí)透過率越高，最大為40%程度。但是，如圖6(2)所示，在任一柵格寬度W的情況下，如果使t/T小于1則消光比急劇減小。消光比的下降在部分地確認(rèn)到透過率的提高的、偏在比t/T小的區(qū)域較為顯著。即，將柵格2的材質(zhì)設(shè)為鋁的情況下，如果使柵格2偏在，最重要的消光比也會(huì)降低，透過率的提高和消光比的提高無法兼得。
[0077]像這樣，在柵格2的材質(zhì)中η > k的條件成立的情況下，能夠得到通過提高柵格2的偏在化來提高消光比的效果。在具有η > k的柵格2的實(shí)施方式的柵偏振元件中，關(guān)于能夠得到消光比的提高的理由，以下說明可推測(cè)出的事項(xiàng)。圖7是示意性地表示在實(shí)施方式的柵偏振元件中消光比提高的理由的立體概略圖。
[0078]如前述那樣，消光比是p偏振光的強(qiáng)度(Ip)相對(duì)于s偏振光的強(qiáng)度(Is)之比，為了提高消光比，使S偏振光無法透過偏振元件即可，在此主要考慮S偏振光的舉動(dòng)。
[0079]在圖7中，為方便起見，設(shè)光在紙面上從上向下傳播，并設(shè)該方向?yàn)閦方向。此外，設(shè)柵格2的延伸方向?yàn)閥方向，因此，s偏振光(圖5中以Ls示出)具有電場(chǎng)成分Ey。該s偏振光的磁場(chǎng)成分(未圖不)成為X方向(Hx)。
[0080]這樣的s偏振光照射到柵偏振元件的柵格2時(shí)，s偏振光的電場(chǎng)Ey被柵格2的電介質(zhì)削弱。另一方面，柵格2之間的介質(zhì)大多數(shù)情況下是空氣，但是一般來說電介質(zhì)比柵格2小，所以在柵格2之間的空間中電場(chǎng)Ey不會(huì)像柵格2內(nèi)那樣變?nèi)酢?br> [0081]結(jié)果，在x-y平面內(nèi)產(chǎn)生電場(chǎng)Ey的旋轉(zhuǎn)成分。并且，按照與法拉第電磁感應(yīng)對(duì)應(yīng)的以下的麥克斯維爾方程式(式2)，根據(jù)該x-y平面的旋轉(zhuǎn)的強(qiáng)弱，在z方向上感應(yīng)出兩個(gè)相互反向的磁場(chǎng)Hz。
[0082]【數(shù)2】

3(0β
[0083]RotE =--

dt
[0084]式⑵
[0085]g卩，以柵格2間的中央的電場(chǎng)Ey最高的地方為界，在一側(cè)Hz朝向光的傳播方向前方，在另一側(cè)Hz朝向后方。在此，雖然在圖7中省略，但是X方向的磁場(chǎng)Hx與Ey同位相且朝向X軸的負(fù)側(cè)存在。該X方向磁場(chǎng)成分Hx被生成的z方向成分Hz拉拽而變形為波紋狀。
[0086]圖8是表示對(duì)該X方向磁場(chǎng)成分Hx的波紋進(jìn)行確認(rèn)的模擬的結(jié)果的圖。在圖8中，同樣地將柵格2的材質(zhì)設(shè)為非晶硅，以波長(zhǎng)365nm的光學(xué)常數(shù)(n = 4.03、k = 3.04)進(jìn)行了模擬(n>k)。在圖8中，柵格2的各線狀部21的寬度為15nm，各線狀部21的間隔為90nm是一定的，各線狀部21的高度為170nm。模擬基于FDTD (Finite-Difference Time-Domain)法來進(jìn)行，使用的軟件是Mathworks公司(美國(guó)馬薩諸塞州)的MATLAB (該公司的注冊(cè)商標(biāo))。
[0087]在圖8中，上側(cè)的濃黑色部分表示電場(chǎng)Ez的負(fù)成分，中段的淡灰色部分表示電場(chǎng)Ez的正成分。磁場(chǎng)以矢量(箭頭)示出。
[0088]如圖8所示，照射到柵格2之前的s偏振光沒有Hz成分，所以只有Hx成分，但是由于照射到柵格2的前述Hz成分的生成，能夠確認(rèn)到磁場(chǎng)在x-z面內(nèi)出現(xiàn)波紋。如圖8所示，磁場(chǎng)的波紋處于可以稱為順時(shí)針的磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)的狀況。另外，在圖8中，y方向是光的傳播方向，z方向是柵格2的長(zhǎng)度方向，與圖7不同。
[0089]產(chǎn)生這樣的磁場(chǎng)成分Hx的波紋(旋轉(zhuǎn))后，按照與安培-麥克斯維爾法則對(duì)應(yīng)的麥克斯維爾方程式(式3)，還在圖7的y方向上產(chǎn)生電場(chǎng)。
[0090]【數(shù)3】
[0091]RotH = j + ε-~ (式 3)
dt
[0092]該情形在圖9示意性地示出。圖9是示意性地表示由于X方向磁場(chǎng)成分Hx的波紋(旋轉(zhuǎn))而新產(chǎn)生電場(chǎng)Ey的情形的正面截面概略圖。
[0093]如圖9所示，由于x-z面內(nèi)的磁場(chǎng)成分Hx的波紋(旋轉(zhuǎn))，在柵格2內(nèi)產(chǎn)生朝向圖9的紙面近前側(cè)的電場(chǎng)Ey，在柵格2和柵格2之間產(chǎn)生朝向紙面里側(cè)的電場(chǎng)Ey。這種情況下，因?yàn)槿肷涞膕偏振光的原來的電場(chǎng)Ey朝向紙面近前側(cè)，所以柵格2間的電場(chǎng)由于上述磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)而抵消，作用為波動(dòng)分?jǐn)唷＝Y(jié)果，電場(chǎng)Ey局部地存在于柵格2內(nèi)，通過與柵格2的材質(zhì)相應(yīng)的吸收，s偏振光的能量一邊在柵格2內(nèi)傳播一邊消失。
[0094]另一方面，關(guān)于p偏振光，雖然電場(chǎng)成分朝向X方向(Ex),但是在y方向觀察時(shí)，電介質(zhì)的分布是均勻的，所以實(shí)質(zhì)上不產(chǎn)生前述那樣的電場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)成分。因此，對(duì)于P偏振光，不產(chǎn)生s偏振光那樣的電場(chǎng)的柵格2內(nèi)的局部存在化、柵格2內(nèi)的衰減。即，對(duì)于s偏振光，通過產(chǎn)生磁場(chǎng)成分Hx的波紋(旋轉(zhuǎn))而使電場(chǎng)Ey在柵格2內(nèi)局部地存在，并通過柵格2內(nèi)的吸收使s偏振光選擇性地衰減，這是本實(shí)施方式的柵偏振元件的動(dòng)作原理。通過使柵格2偏在化而使柵格2間的間隔部分地變窄，能夠有效地達(dá)成這樣的s偏振光的電場(chǎng)Ey的局部存在化，并且推測(cè)為由此能夠提高消光比。圖3所示的消光比的提高被認(rèn)為是基于這樣的機(jī)理。
[0095]此外，在折射率實(shí)數(shù)部η比衰減系數(shù)k小的情況下，實(shí)質(zhì)上不產(chǎn)生上述的電場(chǎng)Ey的局部存在化。折射率實(shí)數(shù)部η和衰減系數(shù)k使用物理常數(shù)ε和μ表示時(shí)，成為以下的式4。
[0096]【數(shù)4】
?1 ]r2 _ ε.β
[0097]?—欠-(式 4)

￡.0//0
[0098]根據(jù)式4，η < k意味著具備負(fù)的電介質(zhì)。這意味著，波動(dòng)不可以進(jìn)入內(nèi)部，在上述的情況下，意味著在柵格2內(nèi)不形成電場(chǎng)。因此，實(shí)質(zhì)上不產(chǎn)生上述那樣的電場(chǎng)的局部存在化。另一方面，通過使柵格2偏在化而產(chǎn)生柵格間隔大的部位時(shí)，s偏振光穿過該部位而容易傳播，結(jié)果消光比較大地下降。圖4和圖6所示的消光比的急劇減小被認(rèn)為是這樣的狀況。
[0099]圖10是對(duì)使用了這樣的非晶硅制的柵格2的柵偏振元件的最佳構(gòu)造進(jìn)行了研討的結(jié)果的圖。如圖3(2)所示，使偏在比t/T從1開始減小時(shí)(逐漸偏在)，消光比立即變高。消光比在某個(gè)t/T成為峰值，然后下降。并且，以某個(gè)t/T為界，消光比比相對(duì)值1變小。即，與不偏在的情況相比，消光比變小。因此，消光比只要是小于相對(duì)值1時(shí)的t/T的值(以下稱為臨界偏在比)以上的偏在比即可。
[0100]圖10是將該臨界偏在比進(jìn)行圖示的圖。圖10所示的直線是對(duì)各標(biāo)記應(yīng)用最小二乗法而引出的直線。如圖所示，只要設(shè)為t/T > 0.0159W+0.3735，就能夠預(yù)見消光比的提高。并且，參照?qǐng)D3(1)可知，在該范圍內(nèi)透過率幾乎不下降。即，能夠得到消光比和透過率兼得的柵偏振元件。
[0101]接下來說明實(shí)施方式的柵偏振元件的制造方法。以下的說明也是柵偏振元件制造方法的發(fā)明的實(shí)施方式的說明。
[0102]圖11是表示實(shí)施方式的柵偏振元件的制造方法的概略圖。在實(shí)施方式的制造方法中，首先，如圖11 (1)所示，在透明基板1上制作中間薄膜3。中間薄膜3是制作柵格用的薄膜時(shí)成為基底的薄膜。中間薄膜3最終要被除去，所以材料無特別限制。只要形狀穩(wěn)定性好且在蝕刻時(shí)能夠迅速除去即可。例如，將光蝕劑等有機(jī)材料、碳等選為中間薄膜3的材質(zhì)。
[0103]接著，如圖11(2)所示，進(jìn)行光刻而將中間薄膜3成圖(patterning)。S卩，進(jìn)行光蝕劑的整面涂覆和曝光、顯像、蝕刻而將中間薄膜3成圖。成圖是使中間薄膜3成為由沿著紙面垂直方向延伸的多個(gè)線狀部(以下稱為中間線狀部)31構(gòu)成的條紋狀。這時(shí)，各中間線狀部31的寬度L1及其分離間隔L2決定最終制作的柵格2的各線狀部21的間隔t、T。
[0104]接著，如圖11(3)所示，在由各中間線狀部31形成的槽的側(cè)面制作中間薄膜4。柵格用薄膜4僅在槽的側(cè)面制作即可，但是通常覆蓋整面而在整體制作柵格用薄膜4。柵格用薄膜4是由柵格2的材料即硅構(gòu)成的薄膜，例如通過濺射法制作。柵格用薄膜4制作后，進(jìn)行柵格用薄膜4的各向異性蝕刻。各向異性蝕刻是透明基板1的厚度方向的蝕刻。通過該蝕刻，如圖11(4)所示成為在中間線狀部31的兩側(cè)壁殘留有柵格用薄膜4的狀態(tài)。
[0105]然后，使用僅能夠蝕刻中間薄膜3的材料的蝕刻劑來進(jìn)行蝕刻，將各中間線狀部31全部除去。由此，成為由硅制的各線狀部21構(gòu)成的柵格2形成在透明基板1上的狀態(tài)，得到實(shí)施方式的柵偏振元件。得到的柵偏振元件具有規(guī)定的偏在比t/T，為了成為該值而根據(jù)柵格寬度w決定各中間線狀部31的尺寸L1、L2。
[0106]具有規(guī)定的偏在比t/T的柵偏振元件的制造方法，除了圖11所示的方法，還可以有其他方法。關(guān)于這一點(diǎn)，使用圖12進(jìn)行說明。圖12是表示實(shí)施方式的柵偏振元件的另一制造方法的概略圖。
[0107]在圖12所示的制造方法中，也在透明基板1上制作中間薄膜3，進(jìn)行光刻而將中間薄膜3成圖。這時(shí)，與圖11所示的方法相比，中間薄膜3的成圖方法不同。
[0108]在圖11中，在最終產(chǎn)品上形成有較窄寬度t的狹縫的位置，以與該寬度t相當(dāng)?shù)膶挾萀1形成各中間線狀部31。然后，將各中間線狀部31的分離間隔設(shè)為將較寬狹縫的寬度T與線狀部21的寬度(柵格寬度W)相加而得到的間隔L2。另一方面，在圖12所示的方法中，在形成有較寬寬度T的狹縫的位置，以與該寬度T相當(dāng)?shù)膶挾萀1形成各中間線狀部31。然后，將各中間線狀部31的分離間隔設(shè)為將較窄狹縫的寬度t與線狀部21的寬度相加而得到的間隔L2。
[0109]除了上述點(diǎn)以外實(shí)質(zhì)上相同，進(jìn)行柵格用薄膜4的制作(圖12(3))、柵格用薄膜4的各向異性蝕刻(圖12(4))、各中間線狀部31的除去(圖12(5))而在透明基板1上形成柵格2。通過這樣的方法也能夠制造上述實(shí)施方式的柵偏振元件。
[0110]圖11的制造方法和圖12的制造方法在技術(shù)上是等價(jià)的，從制造的容易性、柵格2的尺寸精度、產(chǎn)品的基本性能等方面來看，圖11所示的方法更為有利。將圖11(3)和圖12(3)相對(duì)比可知，制作柵格用薄膜4時(shí)，由各中間線狀部31形成的槽的縱橫比，圖12的制造方法比圖11的制造方法更高?？v橫比高的槽的內(nèi)面的膜制作通常比較困難，在槽深的部分膜厚容易變薄。
[0111]此外，在柵格用薄膜4的各向異性蝕刻中，在圖12(4)的情況下，與圖11(4)相比，必須對(duì)縱橫比高的槽的底面進(jìn)行各向異性蝕刻。使蝕刻劑選擇性地到達(dá)縱橫比高的槽的底面通常較為困難，在底面柵格用薄膜4容易殘留。如果在底面殘留了柵格用薄膜4，則從前述的說明可知，會(huì)導(dǎo)致柵偏振元件的消光比和透過率等基本性能的下降。
[0112]另外，在圖11的制造方法和圖12的制造方法中，在制造出的柵偏振元件中柵格2的形狀稍微不同。使用圖13說明這一點(diǎn)。圖13是表示通過圖11的制造方法制造的柵偏振元件和通過圖12的制造方法制造的柵偏振元件的形狀差異的概略圖。
[0113]在圖13中詳細(xì)示出了實(shí)施方式的柵偏振元件制造時(shí)的柵格用薄膜4的各向異性蝕刻。其中，圖13(1-1)對(duì)應(yīng)于圖11的制造方法，圖13(2-1)對(duì)應(yīng)于圖12的制造方法。
[0114]在柵格用薄膜4的各向異性蝕刻中，為了消除槽底部的柵格用薄膜4的殘留，經(jīng)常進(jìn)行稍微過剩的蝕刻(過蝕刻)。各向異性蝕刻通過用電場(chǎng)吸引等離子中的離子來進(jìn)行，但是槽開口的邊緣部分容易帶電，雖然通過電場(chǎng)賦予各向異性，但是邊緣部分容易受到強(qiáng)烈的離子沖擊。因此，如圖13所示，柵格用薄膜4容易成為在槽開口的邊緣部分被斜向切削的截面形狀。
[0115]因此，在制造出的柵偏振元件的柵格2中，各線狀部21的上表面成為錐臺(tái)面。這時(shí)，如圖13(1-2)所示，在圖11的制造方法中，各線狀部21的上表面是朝向較寬間隔T 一側(cè)的狹縫而逐漸變低的錐臺(tái)面，與此相對(duì)，在圖12所示的制造方法中，如圖13(2-2)所示，各線狀部21的上表面是朝向較窄間隔t 一側(cè)的狹縫而逐漸變低的錐臺(tái)面。由于這樣的各線狀部21的截面形狀的差異，能夠識(shí)別是通過圖11的制造方法制造的還是通過圖12的制造方法制造的。
[0116]接下來，說明這樣的柵偏振元件的使用例。圖14表示實(shí)施方式的柵偏振元件的使用例，是搭載了柵偏振元件的光取向裝置的截面概略圖。
[0117]圖14所示的裝置是用于得到前述的液晶顯示器用的光取向膜的光取向裝置，通過向?qū)ο笪?工件)10照射偏振光，使工件10的分子構(gòu)造成為統(tǒng)一到一定的方向的狀態(tài)。因此，工件10是光取向膜用的膜(膜材)，例如是聚亞酰胺制的薄片。工件10為薄片狀的情況下，采用輥到輥的搬運(yùn)方式，在搬送途中照射偏振光。被光取向用的膜材覆蓋的液晶基板有時(shí)也成為工件，這種情況下，采用將液晶基板載放到載物臺(tái)上并搬運(yùn)、或者通過傳送帶搬運(yùn)的構(gòu)成。
[0118]圖14所示的裝置具備:光源5、覆蓋光源5的背后的反射鏡6、以及配置在光源5和工件6之間的柵偏振元件7。柵偏振元件7是前述的實(shí)施方式的柵偏振元件。
[0119]多數(shù)情況下，在光取向中需要照射紫外線，所以光源5使用高壓水銀燈這樣的紫外線燈。光源5使用在垂直于工件10的搬運(yùn)方向的方向(在此為紙面垂直方向)上較長(zhǎng)的光源。
[0120]如前述那樣，柵偏振元件7以柵格2的長(zhǎng)度為基準(zhǔn)，使p偏振光選擇性地透過。因此，使P偏振光的偏振軸朝向進(jìn)行光取向的方向，將柵偏振兀件7相對(duì)于工件10姿勢(shì)精度較好地配置。
[0121]另外，由于難以制造大型的柵偏振元件，所以需要向較大區(qū)域照射偏振光的情況下，采用將多個(gè)柵偏振元件排列在同一平面上的構(gòu)成。這種情況下，各柵偏振元件被配置為，排列多個(gè)柵偏振元件的面與工件10的表面平行，工件相對(duì)于各柵偏振元件中的柵格的長(zhǎng)度方向處于規(guī)定的朝向。
[0122]上述的實(shí)施方式的柵偏振元件，柵格2由非晶狀的硅形成，在使用波長(zhǎng)中折射率實(shí)數(shù)部η大于衰減系數(shù)k，所以不必降低透過率，就能夠提高消光比。因此，能夠照射品質(zhì)更好的偏振光。另外，柵格寬度w由于制造上的偏差等其他理由而在各線狀部21之間不同的情況下，應(yīng)用上述算式時(shí)，應(yīng)用各線狀部21的寬度的平均值。
[0123]此外，搭載了這樣的柵偏振元件的光取向裝置使用消光比高的柵偏振元件，所以能夠進(jìn)行高品質(zhì)的光取向處理，能夠得到高品質(zhì)的光取向膜。因此，對(duì)高畫質(zhì)的顯示器的制造能夠較大地貢獻(xiàn)。
[0124]另外，在實(shí)施方式的柵偏振元件的構(gòu)造中，說明了周期性地存在t辛T的部分，但是距離t的部分和距離T的部分交替存在的構(gòu)造(圖1所示的構(gòu)造)是其中的一例。周期性的柵格的偏在構(gòu)造除此之外還可以想到很多。但是，并不優(yōu)選線狀部21以寬的分離間隔T排列的部分連續(xù)。這是因?yàn)椋瑂偏振光在該部分容易透過而消光比降低。將柵格間隔的形態(tài)表示為t (窄)、T(寬)時(shí)，作為優(yōu)選的另一例，可以舉出ttTttTttT…或ttTtTttTtt..等。包括該例在內(nèi)，本申請(qǐng)發(fā)明并不排除包含t = T的部分。S卩，在所有部位t古T并不是必須的條件。但是，從得到消光比提高的效果的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選為在柵格的整個(gè)區(qū)域中的一半以上的區(qū)域成為t古T。
[0125]此外，在上述的實(shí)施方式中，使用波長(zhǎng)為330nm以上的紫外線(例如365nm)，但是使用波長(zhǎng)為400nm以上(可見光)的情況下也能夠使用本申請(qǐng)發(fā)明的柵偏振元件。例如，在400?450nm程度的接近紫外區(qū)的可見區(qū)也能夠合適地使用。
【權(quán)利要求】
1.一種柵偏振元件，其特征在于， 該柵偏振元件由透明基板和設(shè)置在透明基板上的條紋狀的柵格構(gòu)成，使在柵格的材質(zhì)中折射率實(shí)數(shù)部η比衰減系數(shù)k大的波長(zhǎng)的光偏振， 柵格由非晶狀的硅形成， 將構(gòu)成柵格的各線狀部與一側(cè)的相鄰的線狀部的距離設(shè)為t，將與另一側(cè)的相鄰的線狀部的距離設(shè)為T時(shí)，柵格周期性地具有實(shí)質(zhì)上t < T的部分。
2.如權(quán)利要求1所述的柵偏振元件，其特征在于， 所述折射率實(shí)數(shù)部η比衰減系數(shù)k大的波長(zhǎng)為330nm以上。
3.如權(quán)利要求1或2所述的柵偏振元件，其特征在于， 將所述各線狀部的寬度的平均值設(shè)為w時(shí)，在所述t < T的部分，處于t/T >0.0159W+0.3735 的關(guān)系。
4.如權(quán)利要求1或2所述的柵偏振元件，其特征在于， 在從沿著所述透明基板的表面的方向且垂直于所述線狀部的長(zhǎng)度方向的方向觀察時(shí)，所述柵格不具有如下那樣的部位，該部位是兩個(gè)所述線狀部隔著寬距離T排列的部分連續(xù)的部位。
5.一種光取向裝置，其特征在于， 具備光源和權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的柵偏振元件， 柵偏振元件配置在配置有光取向用的膜材的照射區(qū)域和光源之間。
6.—種偏振方法,其特征在于， 該偏振方法使用由透明基板和設(shè)置在透明基板上的條紋狀的柵格構(gòu)成的柵偏振元件，使在柵格的材質(zhì)中折射率實(shí)數(shù)部η比衰減系數(shù)k大的波長(zhǎng)的光偏振， 柵格由非晶狀的硅形成， 將構(gòu)成柵格的各線狀部與一側(cè)的相鄰的線狀部的距離設(shè)為t，將與另一側(cè)的相鄰的線狀部的距離設(shè)為T時(shí)，柵格周期性地具有實(shí)質(zhì)上t < T的部分。
7.如權(quán)利要求6所述的偏振方法，其特征在于， 所述折射率實(shí)數(shù)部η比衰減系數(shù)k大的波長(zhǎng)為330nm以上。
8.如權(quán)利要求6或7所述的偏振方法，其特征在于， 將所述各線狀部的寬度的平均值設(shè)為w時(shí)，在所述t < T的部分，處于t/T >0.0159w+0.3735 的關(guān)系。
9.一種柵偏振元件制造方法，制造柵偏振元件，其特征在于， 該柵偏振元件由透明基板和設(shè)置于透明基板上的條紋狀的柵格構(gòu)成， 設(shè)構(gòu)成柵格的各線狀部與一側(cè)的相鄰的線狀部的狹縫的距離為t，設(shè)與另一側(cè)的相鄰的線狀部的狹縫的距離為T時(shí)，柵格周期性地具有實(shí)質(zhì)上t < T的部分， 該柵偏振元件制造方法具有如下工序: 中間薄膜制作工序，在透明基板上制作中間薄膜； 光刻工序，將中間薄膜成圖使其成為由多個(gè)中間線狀部構(gòu)成的條紋狀； 柵格用薄膜制作工序，在通過光刻工序而成為條紋狀的中間薄膜的各槽的側(cè)面制作柵格用薄膜；以及 中間薄膜除去工序，將中間薄膜除去并通過柵格用薄膜形成所述各線狀部； 光刻工序是如下的工序:在形成有所述距離t的狹縫的位置按照與該距離t相當(dāng)?shù)膶挾萀I形成各中間線狀部，將各中間線狀部的分離間隔設(shè)為將所述距離T與所述線狀部的寬度相加而得到的距離L2。
【文檔編號(hào)】G02F1/1337GK104280808SQ201410305311
【公開日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月9日
【發(fā)明者】鶴岡和之, 影林由郎 申請(qǐng)人:優(yōu)志旺電機(jī)株式會(huì)社