JP5786383B2 - Manufacturing method of polarizing element, polarizing element, projector, liquid crystal device, electronic device - Google Patents
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Description
本発明は、偏光素子の製造方法、偏光素子、プロジェクター、液晶装置、電子機器に関するものである。 The present invention relates to a polarizing element manufacturing method, a polarizing element, a projector, a liquid crystal device, and an electronic apparatus.
偏光素子の一種としてワイヤーグリッド偏光素子が知られている。ワイヤーグリッド偏光素子は、透明な基板上に金属からなる複数のグリッド（金属細線）が、用いる光の波長よりも短いピッチで設けられた構成を備えている。ワイヤーグリッド偏光素子は無機物のみで構成できるため、有機物を用いた偏光板と比較して光照射による劣化が著しく少なく、高輝度化が進む液晶プロジェクターにおいて有効なデバイスとして注目されている。 A wire grid polarizing element is known as a kind of polarizing element. The wire grid polarizing element has a configuration in which a plurality of metal grids (thin metal wires) are provided on a transparent substrate at a pitch shorter than the wavelength of light used. Since the wire grid polarizing element can be composed only of an inorganic material, it is noticed as an effective device in a liquid crystal projector in which the deterioration due to light irradiation is remarkably less than that of a polarizing plate using an organic material and the brightness is increased.
例えば、このようなワイヤーグリッド偏光素子は、透明な基板上に形成した金属膜を、フォトリソグラフィー技術を用いて微細にパターニングすることにより形成される。そのため、このような製造方法を採用する場合、パターニングの際に基板上に異物が付着すると、該異物の部分では所望のパターニングができず、グリッドが一部欠損し、ピンホールを生じるおそれがある。 For example, such a wire grid polarizing element is formed by finely patterning a metal film formed on a transparent substrate using a photolithography technique. Therefore, when such a manufacturing method is adopted, if foreign matter adheres to the substrate during patterning, desired patterning cannot be performed at the foreign matter portion, and a part of the grid may be lost, which may cause a pinhole. .
近年の液晶プロジェクターでは、鮮明な画像表示を行うために、「白（最大輝度）」と「黒（最小輝度）」の輝度比であるコントラストが重視されている。ところが、上述のようなピンホールを有するワイヤーグリッド偏光素子を液晶プロジェクターに用いると、最小輝度が増加してしまい、その結果、コントラストの低下を引き起こしてしまう。同様に、ワイヤーグリッド偏光素子を用いる液晶装置や、該液晶装置を用いた電子機器であっても、コントラスト低下の問題が生じるおそれがある。 In recent liquid crystal projectors, in order to display a clear image, the contrast, which is a luminance ratio between “white (maximum luminance)” and “black (minimum luminance)”, is emphasized. However, when a wire grid polarizing element having a pinhole as described above is used in a liquid crystal projector, the minimum luminance increases, resulting in a decrease in contrast. Similarly, a liquid crystal device using a wire grid polarizing element or an electronic device using the liquid crystal device may cause a problem of contrast reduction.
このようなワイヤーグリッド偏光素子の欠陥を修復する技術として、例えば特許文献１のような方法が開示されている。この方法では、金属膜の成膜後に、金属膜に存在する膜の欠陥部分に金属粒子を充填することにより、将来的にグリッドの欠陥となり得る部分を無くし、欠陥のないワイヤーグリッド偏光素子を形成することとしている。 As a technique for repairing such defects of the wire grid polarizing element, for example, a method as disclosed in Patent Document 1 is disclosed. In this method, after the metal film is formed, the defective part of the film existing in the metal film is filled with metal particles, thereby eliminating the part that may become a grid defect in the future, and forming a wire grid polarizing element having no defect. To do.
しかしながら、上記方法は、金属膜成膜後に異物が付着するなど、金属膜成膜後のフォトリソグラフィー工程に起因して生じ得るグリッドの欠陥には適用できない。そのため、上記方法では、例えばグリッドの形成後の検査で判明した欠陥を修復することができない。 However, the above method cannot be applied to a grid defect that may occur due to a photolithography process after the metal film is formed, for example, foreign matter adheres after the metal film is formed. Therefore, in the above method, for example, a defect found by inspection after grid formation cannot be repaired.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、グリッドの欠陥部を良好に修復し、コントラスト低下を低減することが可能な偏光素子の製造方法を提供することを目的の一つとする。また、グリッドの欠陥部が修復され、高いコントラストを示す偏光素子を提供することをあわせて目的の一つとする。さらに、このような偏光素子を有し、鮮明な画像表示が可能なプロジェクター、液晶装置、電子機器を提供することをあわせて目的の一つとする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a polarizing element that can satisfactorily repair a defective portion of a grid and reduce a decrease in contrast. To do. Another object is to provide a polarizing element in which a defective portion of a grid is repaired and high contrast is provided. It is another object of the present invention to provide a projector, a liquid crystal device, and an electronic device that have such a polarizing element and can display a clear image.
上記の課題を解決するため、本発明の偏光素子の製造方法は、基板と、前記基板上に平面視縞状に形成された複数の金属細線と、を有する偏光素子の製造方法であって、前記基板において前記金属細線が形成された面に、ネガ型の感光性樹脂と遮光性材料とを含む組成物を塗布する工程と、前記基板の前記金属細線が形成された面とは反対側の面から露光する工程と、を有することを特徴とする。 In order to solve the above problems, a method for producing a polarizing element of the present invention is a method for producing a polarizing element comprising a substrate and a plurality of fine metal wires formed in a planar view stripe pattern on the substrate, A step of applying a composition containing a negative photosensitive resin and a light-shielding material to a surface of the substrate on which the fine metal wires are formed; and a surface of the substrate opposite to the surface on which the fine metal wires are formed. And exposing from the surface.
本明細書において、複数の金属細線が設けられてなる層をグリッド部と呼ぶ。形成された金属細線に欠陥部があった場合、該欠陥部では、光はその偏光状態によらずグリッド部を透過できる。そのため、グリッド部を透過する光が組成物に含まれるネガ型感光性樹脂を硬化させる。対して、金属細線において欠陥部以外の部分では、金属細線の延在方向と直交する振動方向を有する直線偏光成分はグリッド部を透過できるが、金属細線の延在方向と同方向の振動方向を有する直線偏光成分はグリッド部を透過できない。そのため、欠陥部以外の部分では、欠陥部よりも組成物を露光する光量が少なくなる。その結果、欠陥部では欠陥部以外の部分よりも多くの感光性樹脂が硬化することとなり、欠陥部を遮光する遮光部が容易に形成される。 In the present specification, a layer provided with a plurality of fine metal wires is referred to as a grid portion. When the formed thin metal wire has a defect, light can pass through the grid at the defect regardless of the polarization state. Therefore, the negative photosensitive resin in which the light which permeate | transmits a grid part is contained in a composition is hardened. On the other hand, in the portion other than the defect portion in the thin metal wire, the linearly polarized light component having the vibration direction orthogonal to the extending direction of the thin metal wire can pass through the grid portion, but the vibration direction in the same direction as the extending direction of the thin metal wire is changed. The linearly polarized light component that has the light cannot pass through the grid portion. Therefore, in the part other than the defect part, the amount of light for exposing the composition is smaller than that of the defect part. As a result, more photosensitive resin is cured in the defective portion than in the portion other than the defective portion, and a light shielding portion that shields the defective portion is easily formed.
そのため、この方法によれば、欠陥部においてグリッド部を透過する光量が減少し、コントラスト低下を低減した偏光素子を容易に製造することが可能となる。 Therefore, according to this method, it is possible to easily manufacture a polarizing element in which the amount of light transmitted through the grid portion in the defective portion is reduced and the contrast is reduced.
なお、本明細書において「欠陥部」とは、金属細線が一部欠損している部分、金属細線が曲がっている部分、金属細線が幅方向で設計よりも細くなっている部分、金属細線が高さ方向で設計よりも低くなっている部分、など、所望の設計と異なった形状となった結果、偏光の選択性が低下している部分を指している。 In the present specification, the “defect portion” refers to a portion in which the fine metal wire is partially missing, a portion in which the fine metal wire is bent, a portion in which the fine metal wire is thinner than the design in the width direction, and a fine metal wire. It refers to a portion where the selectivity of polarization is reduced as a result of a shape different from the desired design, such as a portion that is lower than the design in the height direction.
本発明においては、前記露光する工程では、露光光として直線偏光を用い、平面視において前記直線偏光の振動方向と前記金属細線の延在方向とが成す角が４５度よりも小さくなるように露光することが望ましい。
この方法によれば、金属細線の欠陥の無い部分では、グリッド部を透過する露光光の光量が、グリッド部に入射する露光光の全量に対し半分よりも少ない量となる。対して、欠陥部では、グリッド部に入射する光の全量がグリッド部を透過する。そのため、欠陥部と欠陥の無い部分とでネガ型感光性樹脂の露光量の差が拡大し、欠陥部には他の部分よりもより多くの遮光部が設けられることとなる。したがって、全体としての透過光量をあまり減らすことなく、コントラスト低下を低減した偏光素子をより容易に製造することが可能となる。
In the present invention, in the exposure step, linearly polarized light is used as exposure light, and exposure is performed such that an angle formed by the vibration direction of the linearly polarized light and the extending direction of the thin metal wire is smaller than 45 degrees in plan view. It is desirable to do.
According to this method, the amount of exposure light transmitted through the grid portion is less than half of the total amount of exposure light incident on the grid portion in a portion where the fine metal wire has no defect. On the other hand, in the defect portion, the entire amount of light incident on the grid portion is transmitted through the grid portion. For this reason, the difference in the exposure amount of the negative photosensitive resin between the defective portion and the non-defect portion increases, and more light-shielding portions are provided in the defective portion than in other portions. Accordingly, it is possible to more easily manufacture a polarizing element with reduced contrast reduction without significantly reducing the amount of transmitted light as a whole.
本発明においては、前記直線偏光の振動方向が、前記金属細線の延在方向とほぼ平行であることが望ましい。
この方法によれば、露光光が欠陥部においてのみグリッド部を透過可能であるため、金属細線の欠陥の無い部分には遮光部を極力設けることなく、欠陥部に選択的に遮光部を設けることが可能となる。そのため、コントラスト低下を低減した偏光素子を容易に製造することが可能となる。
In the present invention, it is desirable that the vibration direction of the linearly polarized light is substantially parallel to the extending direction of the thin metal wire.
According to this method, since the exposure light can pass through the grid portion only in the defective portion, the light shielding portion is selectively provided in the defective portion without providing the light shielding portion as much as possible in the portion having no defect of the fine metal wire. Is possible. Therefore, it is possible to easily manufacture a polarizing element with reduced contrast reduction.
本発明においては、前記遮光性材料は、金属粒子であることが望ましい。
この方法によれば、コントラスト低下を低減し、且つ耐熱性が高い偏光素子を容易に製造することが可能となる。
In the present invention, the light shielding material is preferably metal particles.
According to this method, it is possible to easily manufacture a polarizing element with reduced contrast reduction and high heat resistance.
また、本発明の偏光素子は、基板と、前記基板上に平面視縞状に形成された複数の金属細線と、を有し、前記金属細線の欠陥部、および前記欠陥部を有する金属細線と前記欠陥部を有する金属細線と互いに隣り合う金属細線との間に、遮光性材料を含む遮光部が設けられていることを特徴とする。
また、本発明の偏光素子は、基板と、前記基板上に平面視縞状に形成された複数の金属細線と、を有し、前記金属細線の欠陥部に、遮光性材料を含む遮光部が設けられていることを特徴とする。
この構成によれば、遮光部がグリッド部のうち金属細線の欠陥部を透過する光を遮光するため、欠陥部が修復される。これにより、欠陥部での光漏れが低減され、高いコントラストを示す偏光素子とすることができる。
In addition, the polarizing element of the present invention includes a substrate and a plurality of fine metal wires formed on the substrate in a stripe shape in plan view, and a defect portion of the fine metal wire, and a fine metal wire having the defect portion, A light-shielding portion including a light-shielding material is provided between the fine metal wire having the defect and the fine metal wire adjacent to each other.
Moreover, the polarizing element of the present invention has a substrate and a plurality of fine metal wires formed in a stripe shape in plan view on the substrate, and a light-shielding portion containing a light-shielding material is present in the defective portion of the metal fine wires. It is provided.
According to this configuration, the light shielding portion shields light transmitted through the defective portion of the fine metal wire in the grid portion, so that the defective portion is repaired. Thereby, the light leakage in a defective part is reduced and it can be set as the polarizing element which shows high contrast.
本発明においては、前記遮光性材料として、金属粒子が含有されていることが望ましい。
この構成によれば、高いコントラストを示し、耐熱性が高い偏光素子とすることができる。
In the present invention, it is desirable that metal particles are contained as the light shielding material.
According to this configuration, a polarizing element that exhibits high contrast and high heat resistance can be obtained.
本発明においては、前記遮光性材料として、黒色粒子が含有されていることが望ましい。
この構成によれば、遮光部が光を吸収するため、高いコントラストを示す偏光素子とすることができる。
In the present invention, it is desirable that black particles are contained as the light shielding material.
According to this configuration, since the light shielding portion absorbs light, a polarizing element exhibiting high contrast can be obtained.
また、本発明のプロジェクターは、光を射出する照明光学系と、前記光を変調する液晶ライトバルブと、前記液晶ライトバルブで変調された光を被投射面に投射する投射光学系と、を備え、前記液晶ライトバルブと前記照明光学系との間、及び前記液晶ライトバルブと前記投射光学系との間のうち少なくとも一方に、上述の偏光素子が設けられていることを特徴とする。
この構成によれば、高いコントラストを示す偏光素子を備え、鮮明な画像表示が可能なプロジェクターを提供することができる。
The projector of the present invention includes an illumination optical system that emits light, a liquid crystal light valve that modulates the light, and a projection optical system that projects light modulated by the liquid crystal light valve onto a projection surface. The polarizing element described above is provided between at least one of the liquid crystal light valve and the illumination optical system and between the liquid crystal light valve and the projection optical system.
According to this configuration, it is possible to provide a projector that includes a polarizing element that exhibits high contrast and can display a clear image.
また、本発明の液晶装置は、一対の基板間に液晶層を挟持してなり、少なくとも一方の前記基板の前記液晶層側に、上述の偏光素子が形成されていることを特徴とする。
この構成によれば、高いコントラストを示す偏光素子を備え、鮮明な画像表示が可能な液晶装置を提供することができる。
The liquid crystal device of the present invention is characterized in that a liquid crystal layer is sandwiched between a pair of substrates, and the polarizing element described above is formed on the liquid crystal layer side of at least one of the substrates.
According to this configuration, it is possible to provide a liquid crystal device that includes a polarizing element exhibiting high contrast and can display a clear image.
また、本発明の電子機器は、上述の液晶装置を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、高いコントラストを示す表示部を具備した電子機器を提供することができる。
According to another aspect of the invention, an electronic apparatus includes the above-described liquid crystal device.
According to this configuration, it is possible to provide an electronic device including a display unit that exhibits high contrast.
以下、図１〜図７を参照しながら、本発明の実施形態に係る偏光素子および偏光素子の製造方法について説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の寸法や比率などは適宜異ならせてある。 Hereinafter, a polarizing element and a method for manufacturing the polarizing element according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In all the drawings below, the dimensions and ratios of the constituent elements are appropriately changed in order to make the drawings easy to see.
図１は、本実施形態の偏光素子を示す模式図であり、図１（ａ）は概略斜視図、図１（ｂ）は平面図、図１（ｃ）は図１（ｂ）に示す線分Ａ−Ａにおける矢視断面図である。 FIG. 1 is a schematic diagram showing a polarizing element of the present embodiment, in which FIG. 1 (a) is a schematic perspective view, FIG. 1 (b) is a plan view, and FIG. 1 (c) is a line shown in FIG. It is arrow sectional drawing in minute AA.
図１（ａ）に示すように、本実施形態の偏光素子１は、基板１１と、基板１１上に設けられたグリッド部１２０と、を備えている。グリッド部１２０は、基板１１上に平面視縞状に形成された複数の金属細線１２を有している。さらに、複数の金属細線１２のうち一部の金属細線（図では符号１２ｘで示す）は、一部破断した部分（欠陥部１３）を有しているが、欠陥部１３には遮光性材料を含む遮光部２０が設けられている。
As shown in FIG. 1A, the polarizing element 1 of the present embodiment includes a
なお、本明細書において「欠陥部」とは、金属細線が一部欠損している部分、金属細線が曲がっている部分、金属細線が幅方向で設計よりも細くなっている部分、金属細線が高さ方向で設計よりも低くなっている部分、など、所望の設計と異なった形状となった結果、偏光の選択性が低下している部分を指している。本実施形態では、金属細線１２が破断して欠損した部分が欠陥部１３に相当する。
In the present specification, the “defect portion” refers to a portion in which the fine metal wire is partially missing, a portion in which the fine metal wire is bent, a portion in which the fine metal wire is thinner than the design in the width direction, and a fine metal wire. It refers to a portion where the selectivity of polarization is reduced as a result of a shape different from the desired design, such as a portion that is lower than the design in the height direction. In the present embodiment, the portion where the
基板１１は、ガラスや石英、プラスチック等の透光性材料を形成材料としている。偏光素子１を適応する用途によっては、偏光素子１が蓄熱し高温になるため、基板１１は、耐熱性の高いガラスや石英を形成材料とすることが好ましい。本実施形態では基板１１としてガラス基板を用いている。
The
金属細線１２は、基板１１上で一方向に延在して形成されており、基板１１上に所定のピッチで互いに平行に配列されている。金属細線１２の材料としては、可視域において光の反射率が高い材料が用いられる。具体的には、例えばアルミニウム、銀、銅、クロム、チタン、ニッケル、タングステン、鉄などを金属細線１２の材料として用いることができる。本実施形態では金属細線１２の材料としてアルミニウムを用いている。
The
金属細線１２の幅は、可視光線の波長よりも十分短く、例えば８０ｎｍとすることができる。また、金属細線１２のピッチは例えば１５０ｎｍとすることができる。これにより、本実施形態による偏光素子１は可視光線に対して良好な偏光素子として機能する。
The width of the
金属細線１２は、例えば、基板１１上に金属薄膜を成膜した後にフォトリソグラフィー技術を用いて微細にパターニングすることにより形成される。この際、例えばパターニング時に基板上に異物が付着すると、該異物の部分では所望のパターニングができず、金属細線１２の一部が欠損し、ピンホール（欠陥部１３）を生じるおそれがある。本実施形態の偏光素子１では、このようにして形成される欠陥部１３に遮光部２０が充填されている。
The
図１（ｃ）に示すように、遮光部２０は、ネガ型の感光性樹脂を形成材料とするバインダー２０ｘと、バインダー２０ｘ内に分散する遮光材（遮光性材料）２０ｙと、を含んでいる。遮光部２０は、後述するように、ネガ型の感光性樹脂と遮光材とを含む組成物に露光することにより形成する。
As shown in FIG. 1C, the light-shielding
バインダー２０ｘを形成する感光性樹脂としては、通常知られたものであれば用いることができる。偏光素子１を適応する用途によっては、偏光素子１が蓄熱し高温になるため、例えば３００℃程度の温度まで耐える程度の耐熱性を有する樹脂を用いることが好ましい。
As the photosensitive resin for forming the
遮光材２０ｙとしては、カーボンブラック等の黒色の無機顔料あるいは黒色の有機顔料のような、光を吸収する材料を用いてもよく、金属粒子のような光を反射する材料を用いてもよく、また、これらを併用することとしてもよい。無機顔料や金属粒子を用いると、耐熱性が高い遮光部とすることができる。本実施形態では、遮光材２０ｙとしてアルミニウムの粒子を用いている。
As the
また遮光部２０は、図１（ｂ）に示すように、平面視において欠陥部１３を完全に塞ぎ、かつ、欠陥部１３を有する金属細線１２ｘと互いに隣り合う金属細線１２ｙの間にも入り込むように形成されている。
Further, as shown in FIG. 1B, the
また、遮光部２０は、図１（ｃ）に示すように、頂部２０ａが金属細線１２ｘの頂部１２ａと同じ高さとなっている。
本実施形態の偏光素子１は、以上のような構成となっている。
Moreover, as shown in FIG.1 (c), the
The polarizing element 1 of the present embodiment is configured as described above.
以上のような構成の偏光素子１によれば、遮光部２０が欠陥部１３を塞いでいるため、欠陥部１３で漏れ光が生じることがなく、高いコントラストを実現することができる。
According to the polarizing element 1 having the above-described configuration, since the
次いで、上述の偏光素子１の製造方法を説明する。図２〜図４は、偏光素子１の製造方法を示す工程図である。各図においては、（ａ）が図１（ａ）と対応する概略斜視図を示しており、（ｂ）が図１（ｃ）と対応する断面図を示している。 Next, a method for manufacturing the polarizing element 1 will be described. 2 to 4 are process diagrams showing a method for manufacturing the polarizing element 1. In each figure, (a) shows a schematic perspective view corresponding to FIG. 1 (a), and (b) shows a cross-sectional view corresponding to FIG. 1 (c).
まず、図２に示すように、基板１１上に金属細線１２を形成した後に、基板１１の金属細線１２を形成した側の面に、遮光材を含有する液状の組成物２０Ａを塗布する。組成物２０Ａには、図１で示したバインダー２０ｘの形成材料であるネガ型の感光性樹脂と、遮光材２０ｙとの他に、必要であれば有機溶剤を加えて液状の組成物としてもよい。組成物２０Ａの塗布方法としては、通常知られた種々の方法を採用することができる。塗布方法としては、例えば、スピンコート、スプレーコート、ロールコート、ダイコート、液滴吐出法等の方法を示すことができる。
First, as shown in FIG. 2, after forming the
組成物２０Ａを塗布すると、図２（ａ）（ｂ）に示すように、組成物２０Ａが複数の金属細線１２の間の溝、および金属細線１２の欠陥部１３に充填される。組成物２０Ａの塗布量は、欠陥部１３が充填される程度の量であれば足り、図２（ｂ）に示すように、金属細線１２を完全に埋没させるほどの量であってもかまわない。
When the
次いで、図３に示すように、基板１１の金属細線１２を形成した面とは反対側から、直線偏光を照射して感光性樹脂を露光し硬化させる。例えば、図３（ａ）に示すように、偏光分離素子３０を介して自然光Ｌを照射することで露光光を直線偏光Ｌａとして露光する。このとき、直線偏光Ｌａの振動方向が、金属細線１２の延在方向とほぼ平行となるようにして露光する。なお、本明細書において「ほぼ平行」とは、±１０°以内のずれを指している。
Next, as shown in FIG. 3, the photosensitive resin is exposed and cured by irradiating linearly polarized light from the side opposite to the surface of the
このように露光することで、図３（ｂ）に示すように、グリッド部１２０は、金属細線１２の延在方向と同方向の振動方向を有する直線偏光Ｌａを遮光する。対して、欠陥部１３では、直線偏光Ｌａを遮るものがないため、欠陥部１３に充填された組成物２０Ａは感光し現像液に対して不溶化する。
By exposing in this way, as shown in FIG.3 (b), the
次いで、溶媒Ｓで未硬化の組成物２０Ａを洗浄して現像することで、図４（ａ）（ｂ）に示すように、金属細線１２の欠陥部１３に遮光部２０が充填された偏光素子１が形成される。
本実施形態の偏光素子１は、以上のようにして製造することができる。
Next, the
The polarizing element 1 of this embodiment can be manufactured as described above.
以上のような構成の偏光素子１の製造方法によれば、金属細線１２の欠陥部１３を透過する光の光量と、金属細線１２の欠陥部以外の部分を透過する光の光量の差を利用して、遮光部２０を欠陥部１３に選択的に設けることができる。そのため、欠陥部１３を透過する光に起因したコントラスト低下を低減した偏光素子１を容易に製造することが可能となる。
According to the manufacturing method of the polarizing element 1 having the above-described configuration, the difference between the amount of light transmitted through the
なお、本実施形態においては、露光光が直線偏光Ｌａであることとしたが、金属細線１２の延在方向と同方向の振動成分の光を含むならば、露光光として用いることが可能である。
In the present embodiment, the exposure light is the linearly polarized light La. However, the exposure light can be used as the exposure light as long as it includes light having a vibration component in the same direction as the extending direction of the
例えば、自然光を露光光として用いる場合、金属細線１２における欠陥部１３以外の部分では、グリッド部１２０は金属細線１２の延在方向と同方向の振動方向を有する直線偏光成分を遮光し、金属細線１２の延在方向と直交する振動方向を有する直線偏光成分を透過させることとなる。そのため、金属細線１２の欠陥部１３では金属細線１２の欠陥部以外の部分よりも組成物２０Ａを露光する光量が多くなり、金属細線１２の欠陥部１３では金属細線１２の欠陥部以外の部分よりも多くの感光性樹脂が感光する。その結果、金属細線１２の欠陥部１３を遮光する遮光部２０が容易に形成される。そのため、金属細線１２の欠陥部１３を透過する光に起因したコントラスト低下を低減した偏光素子を容易に製造することが可能となる。
For example, when natural light is used as exposure light, the
また、露光光が直線偏光Ｌａである場合にも、直線偏光Ｌａの振動方向は金属細線１２の延在方向と平行であることに限らず、直線偏光Ｌａの振動方向と金属細線１２の延在方向とが成す角が、４５度よりも小さいこととすればよい。
Further, when the exposure light is linearly polarized light La, the vibration direction of the linearly polarized light La is not limited to being parallel to the extending direction of the
このような角度であれば、自然光を露光光として用いる場合よりも、金属細線１２の欠陥部１３を透過する光と、金属細線１２の欠陥部１３以外の部分を透過する光と、の光量の差が拡大し、金属細線１２の欠陥部には金属細線１２の欠陥部１３以外の部分よりもより多くの遮光部２０が設けられることとなる。したがって、全体としての透過光量をあまり減らすことなく、コントラスト低下を低減した偏光素子１をより容易に製造することが可能となる。
If it is such an angle, the light quantity of the light which permeate | transmits the
また、本実施形態においては、遮光部２０が、図１（ｂ）に示すように、平面視において欠陥部１３を完全に塞ぎ、かつ、欠陥部１３を有する金属細線１２ｘと互いに隣り合う金属細線１２ｙとの間にも入り込むように形成されていることとしたが、これに限らない。図５（ａ）は第１の変形例による偏光素子２の平面図、図５（ｂ）は第２の変形例による偏光素子３の平面図、図６（ａ）は第３の変形例による偏光素子４の図１（ｃ）に対応する断面図、図６（ｂ）は第４の変形例による偏光素子５の図１（ｃ）に対応する断面図である。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 1B, the
例えば、図５（ａ）に示す偏光素子２に設けられた遮光部２１のように、金属細線１２ｘと金属細線１２ｙとの間に入りこむことなく設けられていることとしてもよい。また、図５（ｂ）に示す偏光素子３に設けられた遮光部２２のように、遮光部２１よりも更に小さい領域にのみ配置されていることとしてもよい。このような遮光部２１，遮光部２２であっても、欠陥部１３に入射する光を遮光するため、コントラスト低下を低減することが可能である。
For example, it is good also as providing like the light-shielding
さらに、本実施形態においては、遮光部２０が、図１（ｃ）に示すように、頂部２０ａが金属細線１２ｘの頂部１２ａと同じ高さとなっていることとしたが、これに限らない。
Furthermore, in this embodiment, as shown in FIG.1 (c), although the
例えば、図６（ａ）に示す偏光素子４に設けられた遮光部２３のように、遮光部２３の頂部２３ａが金属細線１２の頂部１２ａよりも低いように薄く形成されているとしても、欠陥部１３を透過する光を遮光するため、コントラスト低下を低減することが可能である。また、図６（ｂ）に示す偏光素子５に設けられた遮光部２４のように、遮光部２４の頂部２４ａが金属細線１２の頂部１２ａよりも高く盛り上がるように形成されていることとしても構わない。
For example, even if the
また、本実施形態においては、欠陥部１３として、金属細線１２が寸断され欠損している箇所を例示し、欠陥部１３に遮光部２０を設けることとして説明したが、これに限らない。図７（ａ）は第５の変形例による偏光素子６の平面図、図７（ｂ）は第６の変形例による偏光素子７の平面図、図７（ｃ）は第７の変形例による偏光素子８の平面図、図７（ｄ）は図７（ｃ）の線分Ｂ−Ｂにおける矢視断面図を示す。
Moreover, in this embodiment, although the location where the metal thin wire |
例えば、図７（ａ）に示すように、金属細線１２Ｊが幅方向で設計よりも細くなっている箇所（欠陥部１４）を有している場合にも適用できる。上述の製造方法により、欠陥部１４を覆う遮光部２５を設けることで、コントラスト低下を低減した偏光素子６とすることができる。
For example, as shown to Fig.7 (a), it can apply also when the metal
また、図７（ｂ）に示すように、金属細線１２Ｋが曲がってしまっている箇所（欠陥部１５）を有している場合にも適用できる。上述の製造方法により、欠陥部１５を覆う遮光部２６を設けることで、コントラスト低下を低減した偏光素子７とすることができる。
Moreover, as shown in FIG.7 (b), it is applicable also when it has the location (defect part 15) where the metal
さらに、図７（ｄ）に示すように、金属細線１２Ｌが一部高さ方向で設計よりも低くなっている箇所（欠陥部１６）を有している場合にも適用できる。上述の製造方法により、欠陥部１６を覆い、図７（ｃ）（ｄ）に示すように金属細線１２Ｌに重なる遮光部２７を設けることで、コントラスト低下を低減した偏光素子８とすることができる。
Furthermore, as shown in FIG. 7D, the present invention can also be applied to the case where the
すなわち、このような欠陥部１４、欠陥部１５，欠陥部１６では、金属細線１２の延在方向と同方向の振動方向を有する直線偏光の一部がグリッド部１２０を透過して光漏れを起こすため、欠陥部がない部分を透過する光と光量差を生じる。この光量差を利用して、上述の製造方法により遮光部２５、遮光部２６，遮光部２７を欠陥部１４、欠陥部１５，欠陥部１６にそれぞれ選択的に設けることができる。
That is, in such a
［投射型表示装置］
図８は、プロジェクターの一実施形態を示す図である。
図８に示すプロジェクター８００は、光源（照明光学系）８１０、ダイクロイックミラー８１３、ダイクロイックミラー８１４、反射ミラー８１５、反射ミラー８１６、反射ミラー８１７、入射レンズ８１８、リレーレンズ８１９、射出レンズ８２０、光変調部８２２、光変調部８２３、光変調部８２４、クロスダイクロイックプリズム８２５、投射レンズ８２６、を有している。
[Projection type display device]
FIG. 8 is a diagram showing an embodiment of the projector.
8 includes a light source (illumination optical system) 810, a
光源８１０は、メタルハライド等のランプ８１１とランプの光を反射するリフレクター８１２とからなる。なお、光源８１０としては、メタルハライド以外にも超高圧水銀ランプ、フラッシュ水銀ランプ、高圧水銀ランプ、Ｄｅｅｐ ＵＶランプ、キセノンランプ、キセノンフラッシュランプ等を用いることも可能である。
The
ダイクロイックミラー８１３は、光源８１０からの白色光に含まれる赤色光を透過させるとともに、青色光と緑色光とを反射する。透過した赤色光は反射ミラー８１７で反射されて、赤色光用の光変調部８２２に入射される。また、ダイクロイックミラー８１３で反射された青色光と緑色光のうち、緑色光は、ダイクロイックミラー８１４によって反射され、緑色光用の光変調部８２３に入射される。青色光は、ダイクロイックミラー８１４を透過し、長い光路による光損失を防ぐために設けられた入射レンズ８１８、リレーレンズ８１９及び射出レンズ８２０を含むリレー光学系８２１を介して、青色光が光変調部８２４に入射される。
The
光変調部８２２、光変調部８２３、光変調部８２４は、液晶ライトバルブ８３０を挟んで両側に、入射側偏光素子８４０と射出側偏光素子部８５０と、が配置されている。入射側偏光素子８４０は、光源８１０から射出された光の光路上の、光源８１０と液晶ライトバルブ８３０との間に設けられている。また、射出側偏光素子部８５０は、液晶ライトバルブ８３０を通過した光の光路上の、液晶ライトバルブ８３０と投射レンズ８２６との間に設けられている。入射側偏光素子８４０と射出側偏光素子部８５０とは、互いの透過軸が直交して（クロスニコル配置）配置されている。
The
入射側偏光素子８４０は反射型の偏光素子であり、透過軸と直交する振動方向の光を反射させる。入射側偏光素子８４０には、上述した実施形態の偏光素子を用いる。
The incident
一方、射出側偏光素子部８５０は、第１偏光素子（プリ偏光板と同義）８５２と、第２偏光素子８５４と、を有している。また、第２偏光素子８５４は、有機材料を形成材料とする偏光素子である。第１偏光素子８５２及び第２偏光素子８５４は、いずれも吸収型の偏光素子であり、第１偏光素子８５２と第２偏光素子８５４とが協働して光を吸収している。なお、第１偏光素子８５２として先の実施形態の偏光素子を用いることもできる。
On the other hand, the exit side
光変調部８２２、光変調部８２３、光変調部８２４により変調された３つの色光は、クロスダイクロイックプリズム８２５に入射する。このクロスダイクロイックプリズム８２５は４つの直角プリズムを貼り合わせたものであり、その界面には赤光を反射する誘電体多層膜と青光を反射する誘電体多層膜とがＸ字状に形成されている。これらの誘電体多層膜により３つの色光が合成されて、カラー画像を表す光が形成される。合成された光は、投射光学系である投射レンズ８２６によってスクリーン（被投射面）８２７上に投写され、画像が拡大されて表示される。
The three color lights modulated by the
以上のような構成のプロジェクター８００は、入射側偏光素子８４０に、上述した実施形態の偏光素子を用いることとしているため、高コントラストで鮮明な画像表示が可能である。そのため、優れた表示特性を有するプロジェクター８００とすることができる。
Since the
また、入射側偏光素子８４０として上述した実施形態の偏光素子を用いる代わりに、射出側偏光素子部８５０として上述した実施形態の偏光素子を用いてもよい。入射側偏光素子８４０と射出側偏光素子部８５０のうち少なくとも一方に上述した実施形態の偏光素子を用いることによって、高コントラストで鮮明な画像表示が可能となる。
Further, instead of using the polarizing element of the above-described embodiment as the incident-side
［液晶装置］
図９は、本発明に係る偏光素子を備えた液晶装置３００の一例を示した断面模式図である。本実施形態の液晶装置３００は、素子基板３１０，対向基板３２０の間に液晶層３５０が挟持され構成されている。
[Liquid Crystal Device]
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing an example of a
素子基板３１０は偏光素子３３０を備え、対向基板３２０は偏光素子３４０を備えている。偏光素子３３０及び偏光素子３４０は、前述した実施形態の偏光素子である。
The
偏光素子３３０は基板本体３３１とグリッド部３３２及び保護膜３３３を備え、偏光素子３４０は基板本体３４１とグリッド部３４２及び保護膜３４３を備えている。基板本体３３１、基板本体３４１は、前述した基板１１に対応する。グリッド部３３２、グリッド部３４２は、前述したグリッド部１２０に対応する。
The
本実施形態では、基板本体３３１、基板本体３４１は偏光素子の基板であると同時に液晶装置用の基板も兼ねている。また、グリッド部３３２が備える金属細線とグリッド部３４２が備える金属細線とは、互いに交差するように配置されている。
In this embodiment, the substrate
偏光素子３３０の液晶層３５０側には、画素電極３１４や不図示の配線やＴＦＴ素子を備え、配向膜３１６が設けられている。同様に、偏光素子３４０の内面側には、共通電極３２４や配向膜３２６が設けられている。
On the
このような構成の液晶装置においては、基板本体３３１、基板本体３４１が、液晶装置用の基板と、偏光素子用の基板との機能を兼ねることから、部品点数を削減することができる。そのため、装置全体が薄型化でき、液晶装置３００の機能を向上させることができる。更に、装置構造が簡略化されるので、製造が容易であるとともにコスト削減を図ることができる。
In the liquid crystal device having such a configuration, the substrate
［電子機器］
次に、本発明の電子機器に係る他の実施形態について説明する。図１０は、図９に示した液晶装置を用いた電子機器の一例を示す斜視図である。図１０に示す携帯電話（電子機器）１３００は、本発明の液晶装置を小サイズの表示部１３０１として備え、複数の操作ボタン１３０２、受話口１３０３、及び送話口１３０４を備えて構成されている。これにより、信頼性に優れ、高品質な表示が可能な表示部を具備した携帯電話１３００を提供することができる。
[Electronics]
Next, another embodiment according to the electronic apparatus of the present invention will be described. FIG. 10 is a perspective view illustrating an example of an electronic apparatus using the liquid crystal device illustrated in FIG. A cellular phone (electronic device) 1300 illustrated in FIG. 10 includes the liquid crystal device of the present invention as a small-
また、本発明の液晶装置は、上記携帯電話の他にも、電子ブック、パーソナルコンピューター、デジタルスチールカメラ、液晶テレビ、プロジェクター、ビューファインダー型あるいはモニター直視型のビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳、電卓、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等々の画像表示手段として好適に用いることができる。 In addition to the mobile phone, the liquid crystal device of the present invention is an electronic book, personal computer, digital still camera, liquid crystal television, projector, viewfinder type or monitor direct view type video tape recorder, car navigation device, pager, It can be suitably used as image display means for electronic notebooks, calculators, word processors, workstations, videophones, POS terminals, devices equipped with touch panels, and the like.
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but it goes without saying that the present invention is not limited to such examples. Various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described examples are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.
１，３３０，３４０…偏光素子、１１…基板、１２…金属細線、１３…欠陥部、２０Ａ…組成物、１２０…グリッド部、３００…液晶装置、３５０…液晶層、８００…プロジェクター、８１０…光源（照明光学系）、８２６…投射レンズ（投射光学系）、８３０…液晶ライトバルブ、１３００…携帯電話（電子機器）、Ｌａ…直線偏光、 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,330,340 ... Polarizing element, 11 ... Board | substrate, 12 ... Metal fine wire, 13 ... Defect part, 20A ... Composition, 120 ... Grid part, 300 ... Liquid crystal device, 350 ... Liquid crystal layer, 800 ... Projector, 810 ... Light source (Illumination optical system), 826 ... projection lens (projection optical system), 830 ... liquid crystal light valve, 1300 ... mobile phone (electronic device), La ... linearly polarized light,
Claims (10)
前記基板において前記金属細線が形成された面に、ネガ型の感光性樹脂と遮光性材料とを含む組成物を塗布する工程と、
前記基板の前記金属細線が形成された面とは反対側の面から露光する工程と、を有することを特徴とする偏光素子の製造方法。 A manufacturing method of a polarizing element comprising: a substrate; and a plurality of fine metal wires formed in a stripe shape in plan view on the substrate,
Applying a composition containing a negative photosensitive resin and a light shielding material to the surface of the substrate on which the fine metal wires are formed;
And a step of exposing the surface of the substrate opposite to the surface on which the fine metal wires are formed.
前記基板上に平面視縞状に形成された複数の金属細線と、を有し、
前記金属細線の欠陥部、および前記欠陥部を有する金属細線と前記欠陥部を有する金属細線と互いに隣り合う金属細線との間に、遮光性材料を含む遮光部が設けられていることを特徴とする偏光素子。 A substrate,
A plurality of fine metal wires formed on the substrate in a stripe shape in plan view,
A light-shielding portion including a light-shielding material is provided between the metal thin-wire defect and the metal fine wire having the defect and the metal fine wire having the defect and the metal fine wire adjacent to each other. Polarizing element.
前記液晶ライトバルブと前記照明光学系との間、及び前記液晶ライトバルブと前記投射光学系との間のうち少なくとも一方に、請求項５から７のいずれか１項に記載の偏光素子が設けられていることを特徴とするプロジェクター。 An illumination optical system that emits light, a liquid crystal light valve that modulates the light, and a projection optical system that projects light modulated by the liquid crystal light valve onto a projection surface,
The polarizing element according to claim 5 is provided between at least one of the liquid crystal light valve and the illumination optical system and between the liquid crystal light valve and the projection optical system. A projector characterized by that.
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