(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の一面上に一の方向に延在する複数の金属細線と、該複数の金属細線の上に設けられた保護層と、該複数の金属細線のうち互いに隣り合う２本の金属細線と該基板と該保護層とによって囲まれる空洞部と、を備え、
前記複数の金属細線各々の端部は、前記一の方向の断面において順テーパ形状を有し、
前記保護層は、前記複数の金属細線各々の端部を介して、前記複数の金属細線の上から前記基板の一面まで延在している、
ことを特徴とする偏光素子。
【請求項２】
前記空洞部の酸素濃度が前記保護層外の酸素濃度より低い、
ことを特徴とする請求項１に記載の偏光素子。
【請求項３】
前記空洞部に不活性ガスが封入されている、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の偏光素子。
【請求項４】
前記複数の金属細線および複数の前記空洞部は、前記保護層と前記基板とによって密閉されている、
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の偏光素子。
【請求項５】
基板の一面上に一の方向に延在する複数の金属細線と、該複数の金属細線の上に設けられた保護層と、該複数の金属細線のうち互いに隣り合う２本の金属細線と該基板と該保護層とによって囲まれる空洞部と、を備え、該複数の金属細線各々の端部は、該一の方向の断面において順テーパ形状を有する偏光素子の製造方法であって、
金属膜を前記基板の一面上に形成する金属膜形成工程と、
前記金属膜上に縞状のレジストパターンを形成するレジスト形成工程と、
前記縞状のレジストパターンをマスクとして前記金属膜をエッチングして、前記複数の金属細線を形成するパターン形成工程と、
前記複数の金属細線の上に前記保護層を形成する保護層形成工程と、を有し、
前記金属膜形成工程において、前記金属膜の端部に順テーパ形状を持たせるように前記金属膜を形成し、
前記保護層形成工程において、前記２本の金属細線と前記基板と前記保護層とによって囲まれた前記空洞部が形成されるように、前記保護層を形成する、
ことを特徴とする偏光素子の製造方法。
【請求項６】
前記保護層形成工程において、前記一の方向と交差し、かつ前記基板の一面の法線に対して斜めの方向から、前記保護層を斜方蒸着する、
ことを特徴とする請求項５に記載の偏光素子の製造方法。
【請求項７】
前記金属膜形成工程において、前記金属膜の端部に順テーパ形状を持たせるように、膜源と前記基板との間にマスクを設けて前記金属膜を前記基板の一面に蒸着する、
ことを特徴とする請求項５または６に記載の偏光素子の製造方法。
【請求項８】
請求項１ないし４のいずれか一項に記載の偏光素子を備えたことを特徴とするプロジェクター。
【請求項９】
請求項１ないし４のいずれか一項に記載の偏光素子を備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的にワイヤーグリッド偏光素子と呼ばれる偏光分離素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤーグリッド偏光素子は、透明な基板上に金属から成るグリッドが敷き詰められた構成となっている。ワイヤーグリッド偏光素子の一番の特徴は、グリッドのピッチが用いる波長よりも十分短いことである。
ワイヤーグリッド偏光素子は、無機物のみから構成できるため、有機物を用いた偏光素子に比べ、熱による劣化が少ないことを特徴としている。しかしながら、プロジェクターが年々高輝度化されるのに伴い、その光路に配置される無機偏光素子の温度の上昇に起因する高温信頼性が問題となってきている。
調査の結果、無機偏光素子が高温保持された場合に観測される光学特性劣化は、金属グリッド（一般的にはアルミニウムが用いられている）の表面に成長する熱酸化膜に起因するもので有ることが判ってきた。
金属グリッドを保護する技術として、特許文献１には、斜方成膜法によって金属グリッド上に保護層を設けることが記載されている。特許文献１によれば、互いに隣り合う２本の金属細線と基板と保護層とによって空洞部が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１７７６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の方法で保護層を形成した場合、空洞部の端部は保護層に覆われていないため、空洞部の端部から空洞部の内部に酸素が供給される。そのため高温環境下において金属グリッドが酸化する虞がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例に係る偏光素子は、基板の一面上に一の方向に延在する複数の金属細線と、該複数の金属細線の上に設けられた保護層と、該複数の金属細線のうち互いに隣り合う２本の金属細線と該基板と該保護層とによって囲まれる空洞部と、を備え、前記複数の金属細線各々の端部は、前記一の方向の断面において順テーパ形状を有し、前記保護層は、前記複数の金属細線各々の端部を介して、前記複数の金属細線の上から前記基板の一面まで延在していることを特徴とする。
【０００７】
本適用例によれば、複数の金属細線各々の端部は、その延在方向の断面において順テーパ形状を有し、保護層は、複数の金属細線各々の端部を介して、複数の金属細線の上から基板の一面まで延在している。そのため、複数の金属細線のうち互いに隣り合う２本の金属細線の間の空間は、互いに隣り合う２本の金属細線と基板と保護層とによって囲まれる空洞部となる。空洞部の外部から空洞部の内部へ酸素が供給されにくいため、金属細線は高温環境に晒された際、初期には酸化するものの、次第に酸素しにくくなる。したがって、高温環境に晒された際に金属細線の酸化が少なく、特性劣化の抑えられた高温信頼性の高い偏光素子の提供が可能となる。
【０００８】
［適用例２］上述の適用例において、前記空洞部の酸素濃度が空洞部外の酸素濃度より低いことを特徴とする。
【０００９】
本適用例によれば、空洞内の酸素量が少ないため、高温環境に晒された際の金属細線の初期酸化が少ない。そのため、特性劣化の抑えられた高温信頼性の高い偏光素子の提供が可能となる。
【００１０】
［適用例３］上述の適用例において、前記空洞部に不活性ガスが封入されていることを特徴とする。
【００１１】
本適用例によれば、空洞内の気圧を空洞外の気圧に比べて低い状態に保つこと無く、空洞内の酸素濃度を低く抑えることが出来る。その為、空洞内外の気圧差による保護層の破壊が抑えられ、これによって特性劣化の抑えられた高温信頼性の高い偏光素子の提供が可能となる。
【００１２】
［適用例４］上述の適用例において、前記複数の金属細線および複数の前記空洞部は、前記保護層と前記基板とによって密閉されていることを特徴とする。
【００１３】
本適用例によれば、複数の金属細線および複数の前記空洞部は、保護層と基板とによって密閉されているため、空洞部の外部から空洞部の内部へ酸素が供給されない。そのため、金属細線は高温環境に晒された際、初期のみ酸化するものの、酸素の枯渇と共に酸化も停止する。したがって、高温環境に晒された際に金属細線の酸化が少なく、特性劣化の抑えられた高温信頼性の高い偏光素子の提供が可能となる。
【００１４】
［適用例５］本適用例に係る偏光素子の製造方法は、基板の一面上に一の方向に延在する複数の金属細線と、該複数の金属細線の上に設けられた保護層と、該複数の金属細線のうち互いに隣り合う２本の金属細線と該基板と該保護層とによって囲まれる空洞部と、を備え、該複数の金属細線各々の端部は、該一の方向の断面において順テーパ形状を有する偏光素子の製造方法であって、金属膜を前記基板の一面上に形成する金属膜形成工程と、前記金属膜上に縞状のレジストパターンを形成するレジスト形成工程と、前記縞状のレジストパターンをマスクとして前記金属膜をエッチングして、前記複数の金属細線を形成するパターン形成工程と、前記複数の金属細線の上に前記保護層を形成する保護層形成工程と、を有し、前記金属膜形成工程において、前記金属膜の端部に順テーパ形状を持たせるように前記金属膜を形成し、前記保護層形成工程において、前記２本の金属細線と前記基板と前記保護層とによって囲まれた前記空洞部が形成されるように、前記保護層を形成することを特徴とする。
【００１５】
本適用例によれば、金属膜の製膜と金属膜の端部の順テーパ加工とが同時に行われる。また、複数の金属細線各々の端部が順テーパを有しているため、保護層は、順テーパ形状部分を介して、複数の金属細線の上および複数の空洞部の上から連続的に基板の一面上に導かれる。よって、複数の金属細線のうち互いに隣り合う２本の金属細線の間の空間を、互いに隣り合う２本の金属細線と基板と保護層とによって囲まれる空洞部とすることが容易である。したがって、高温環境に晒された際に金属細線の酸化が少なく、特性劣化の抑えられた高温信頼性の高い偏光素子を、煩雑な工程を経ることなく、容易に形成することできる。
【００１６】
［適用例６］上述の適用例において、保護層形成工程において、一の方向と交差し、かつ基板の一面の法線に対して斜めの方向から、保護層を斜方蒸着することを特徴とする。
【００１７】
本適用例によれば、複数の金属細線のうち互いに隣り合う２本の金属細線の間の空間を、互いに隣り合う２本の金属細線と基板と保護層とによって囲まれる空洞部とすることが容易である。
【００１８】
［適用例７］上述の適用例において、金属膜形成工程において、金属膜の端部に順テーパ形状を持たせるように、膜源と基板との間にマスクを設けて金属膜を基板の一面に蒸着することを特徴とする。
【００１９】
本適用例によれば、金属膜の端部に順テーパ形状を容易に持たせることができる。
【００２０】
［適用例８］本適用例に係るプロジェクターは、上記適用例のいずれか一例に記載の偏光素子を備えたことを特徴とする。
【００２１】
本適用例によれば、表示品位及び信頼性に優れた偏光光学系を備えたプロジェクターを実現することができる。
【００２２】
［適用例９］本適用例に係る電子機器は、上記適用例のいずれか一例に記載の偏光素子を備えたことを特徴とする。
【００２３】
本適用例によれば、表示品位及び信頼性に優れた偏光光学系を備えた電子機器を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１実施形態に係る偏光素子を示す図。
【図２】第１実施形態に係る偏光素子の製造工程を示すフローチャート。
【図３】第１実施形態に係る偏光素子の製造工程を示す図。
【図４】第１実施形態に係る偏光素子の製造工程を示す図。
【図５】保護層の結晶構造を示す図。
【図６】従来の偏光素子を示す図。
【図７】第２実施形態に係るプロジェクターを示す概略構成図。
【図８】第３実施形態に係る電子機器を示す概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態に付き、図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００２６】
（第１実施形態）
まず、本実施形態における偏光素子１００について、図１を参照しながら説明する。ここで、図１（ａ）は本実施形態の偏光素子１００を示す    平面図であって、図１（ｂ）は図１（ａ）におけるＡ−Ａ’断面図および偏光素子の動作説明図であって、図１（ｃ）は図１（ａ）におけるＢ−Ｂ’断面図であって、図１（ｄ）は図１（ａ）におけるＣ−Ｃ’断面図である。
図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すように、偏光素子１００は、光反射型の偏光素子であって、基板１１１Ａと、この基板１１１Ａの一面１１１Ｂを覆う下地層１１４上に形成されたワイヤーグリッド偏光層１１８と、基板１１１Ａの一面１１１Ｂ上にワイヤーグリッド偏光層１１８を介して設けられる保護層１１３と、を有して構成されている。
【００２７】
基板１１１Ａは、ガラスや石英、プラスチック等の透明基板からなり、偏光素子１００が反射型である場合には、金属基板やセラミック基板等の不透明な基板を用いてもよい。
【００２８】
また、下地層１１４は、必要に応じて基板１１１Ａの一面１１１Ｂに形成されるものであり、例えばシリコン酸化物膜やアルミニウム酸化物膜により形成することができる。下地層１１４は、エッチングにより金属細線１１８Ａをパターン形成する際の、エッチング等による基板１１１Ａの損傷を防止する機能や、基板１１１Ａに対する金属細線１１８Ａの密着性を改善する機能を有する。また偏光素子１００として反射型の偏光素子を形成する場合には、下地層１１４を光反射性の金属材料により形成してもよい。
【００２９】
ワイヤーグリッド偏光層１１８は、所定の間隔をもってストライプ状に配置された複数の金属細線１１８Ａを有している。ワイヤーグリッド偏光層１１８は下地層１１４の上に設けられている。複数の金属細線１１８Ａは、平面視で縞状パターンを形成しており、例えば、金属細線１１８Ａの幅Ｌが約７０ｎｍ、金属細線１１８Ａの高さＨが約１５０ｎｍ、互いに隣り合う２本の金属細線１１８Ａ間のスペースＳが約７０ｎｍとなっている。なお、高さＨは１５０ｎｍ以下とする。
【００３０】
ここで、金属細線１１８Ａの幅Ｌ、スペースＳにより規定されるＬ／Ｓ比は、偏光素子１００の光学特性を決める重要なパラメーターとなっている。図１（ｂ）に示すように、可視光の波長よりも狭いピッチ（約１４０ｎｍ）で形成された複数の金属細線１１８Ａを有していることで、偏光素子１００に入射した光の偏光方向により偏光選択が行なわれる。具体的には、金属細線１１８Ａの延在方向（図１（ａ）のＸ軸方向）と垂直な方向に偏光軸を有する直線偏光Ｅｔを透過する一方、金属細線１１８Ａの延在方向と平行な方向に偏光軸を有する直線偏光Ｅｒを反射する。したがって、本実施形態の偏光素子１００は、金属細線１１８Ａの延在方向と平行な反射軸と、かかる反射軸と直交する方向（図１（ａ）のＹ軸方向）の透過軸とを有する。
【００３１】
図１（ｃ）に示すように、Ｘ軸方向と平行な断面において、金属細線１１８Ａの端部１２０は順テーパ形状を有している。本明細書では便宜上、金属細線１１８Ａのうち端部１２０を除いた部分を金属細線１１８Ａの平坦部１１９と呼ぶ。偏光素子１００としての有効使用領域は、前記金属細線１１８Ａに平坦部１１９が形成されている領域であり、前記金属細線１１８Ａの端部１２０は、有効使用領域の外に形成されている。
【００３２】
複数の金属細線１１８Ａの上方には保護層１１３が設けられている。保護層１１３は、ＳｉＯ2やＭｇＦ2等の誘電体材料により形成された誘電体層である。保護層１１３は、後述するように、斜方成膜法を用いて成膜されており、斜め配向された針状の結晶構造を有する（図５参照）。
【００３３】
図１（ａ）〜（ｄ）に示すように、保護層１１３は、複数の金属細線１１８Ａ各々の端部を介して、複数の金属細線１１８Ａの上、すなわち平坦部１１９の上面から基板１１１Ａの一面１１１Ｂまで延在している。このように、保護層１１３は、端部１２０の上面と、下地層１１４の表面のうち端部１２０に続く領域とにも設けられている。さらに、図１（ａ）、（ｂ）、（ｄ）に示すように、空洞部１１８Ｂの上部にも保護層１１３が設けられている。そのため、複数の金属細線１１８Ａのうち互いに隣り合う２本の金属細線１１８Ａの間の空間は、互いに隣り合う２本の金属細線１１８Ａと基板１１１Ａ（下地層１１４）と保護層１１３とによって囲まれる空洞部１１８Ｂとなっている。
【００３４】
複数の金属細線１１８Ａおよび複数の空洞部１１８Ｂは、保護層１１３と基板１１１Ａ（下地層１１４）とによって密閉されていることが好ましい。これによれば、空洞部１１８Ｂの外部から空洞部１１８Ｂの内部へ酸素が供給されないため、金属細線１１８Ａは高温環境に晒された際、初期のみ酸化するものの、酸素の枯渇と共に酸化も停止する。したがって、高温環境に晒された際に金属細線１１８Ａの酸化が少なく、特性劣化の抑えられた高温信頼性の高い偏光素子の提供が可能となる。
【００３５】
なお、複数の金属細線１１８Ａおよび複数の空洞部１１８Ｂは、必ずしも保護層１１３と基板１１１Ａ（下地層１１４）とによって密閉されている必要はない。空洞部１１８Ｂへの酸素の供給を十分少なくすることができるように、空洞部１１８Ｂが互いに隣り合う２本の金属細線１１８Ａと基板１１１Ａ（下地層１１４）と保護層１１３とによって囲まれていれば、金属細線１１８Ａの酸化の進行を遅くして、特性劣化を抑えるという効果が得られる。
【００３６】
空洞部１１８Ｂの酸素濃度は、保護層１１３と基板１１１Ａ（下地層１１４）とによって形成される空間の外における酸素濃度よりも低く保つことが好ましい。そのためには、空洞部１１８Ｂにアルゴンや窒素などの不活性ガス等の気体を封入するとよい。封入される気体の量は特に限定されるものではなく、充分に真空に近い状態であってもよい。しかし、空洞部１１８Ｂに不活性ガス等の気体を封入しておけば、空洞部１１８Ｂの内部の気圧を空洞部１１８Ｂの外部の気圧に比べて低い状態に保つこと無く、空洞部１１８Ｂの酸素濃度を低く抑えることが出来る。その為、空洞部１１８Ｂの内外の気圧差による保護層１１３の破壊が抑えられ、これによって特性劣化の抑えられた高温信頼性の高い偏光素子の提供が可能となる。
【００３７】
このように、本実施形態の偏光素子１００では、空洞部１１８Ｂの外部から空洞部１１８Ｂの内部に酸素が供給されることを防止することができる。あるいは、空洞部１１８Ｂの外部から空洞部１１８Ｂの内部に酸素が供給されにくくすることにより、空洞部１１８Ｂの内部に供給される酸素の量を極めて少なくすることができる。従って、偏光素子１００が高温環境に晒された際に金属細線１１８Ａの酸化が起こりにくくすることができる。これによって、偏光素子１００の高温信頼性を高めることができる。
【００３８】
（偏光素子の製造方法）
次に、上述した構成の偏光素子１００の製造方法について、図２及び図３及び図４を参照しながら説明する。ここで、図２は偏光素子１００の製造工程を示すフローチャートであり、図３（ａ）〜（ｅ）は、偏光素子の製造工程を示す略図であり、図１（ａ）におけるＡ−Ａ’断面に対応する。図４（ａ）〜（ｅ）は、偏光素子１００の製造工程を示す略図であり、図１（ａ）におけるＢ−Ｂ’断面図に対応する。
【００３９】
以下、図２のフローチャートに沿って製造方法を説明する。
【００４０】
まず、金属膜形成工程Ｓ１において、図３（ａ）に示すように、ガラスや石英、プラスチック等の透光性材料からなる基板１１１Ａの一面１１１Ｂの上に、スパッタ法等の蒸着法により例えばシリコン酸化物膜を成膜して下地層１１４とする。その後、下地層１１４上に、スパッタ法等の蒸着法を用いてアルミニウム（Ａｌ）を成膜して金属膜１１２ａを形成する。
この時、図４（ａ）に示すように、スパッタターゲット（膜源）と基板との間にマスク１１６を設けることで、金属膜１１２ａを基板１１１Ａの一面１１１Ｂに製膜すると同時に金属膜１１２ａの端部に順テーパ形状を持たせることが可能である。
【００４１】
金属膜１１２ａを構成する金属としては、アルミニウム以外にも、例えば金、銅、パラジウム、白金、ロジウム、シリコン、ニッケル、コバルト、マンガン、鉄、クロム、チタン、ルテニウム、ニオブ、ネオジウム、イッテルビウム、イットリウム、タリウム、モリブデン、インジウム、ビスマス、若しくはその合金のいずれかを用いることができる。
【００４２】
次に、レジスト形成工程Ｓ２において、金属膜１１２ａ上にレジストをスピンコートにより塗布し、これをベークして、レジスト膜を形成する。その後、露光、現像処理を施し、図３（ｂ）、図４（ｂ）に示すように、平面視で縞状のレジスト１１５ａを形成する。具体的には、上記レジスト膜に対して、形成されるレジスト１１５ａが縞状に配置されるよう選択的にレーザー照射を行う。形成されるレジスト１１５ａのピッチは、本実施形態では１４０ｎｍであるから、可視光の波長以下の微細な縞状パターンを形成可能な干渉露光法（本実施形態においては二光束干渉露光）を用いる。このような露光を行った後、ベーク（ＰＥＢ: Post Exposure Bake）を行い、さらにエッチングによりレジスト膜の露光部分を取り除くことで、図３（ｂ）、図４（ｂ）に示したパターンを有するレジスト１１５ａを形成することができる。
【００４３】
続いて、パターン形成工程Ｓ３において、図３（ｃ）、図４（ｃ）に示すように、形成したレジスト１１５ａをマスクとして上記金属膜１１２ａをエッチングする。
【００４４】
さらに、レジスト除去工程Ｓ４において、レジスト１１５ａを除去することで、図３（ｄ）、図４（ｄ）に示すような金属細線１１８Ａを複数形成し、ワイヤーグリッド偏光層１１８を形成する。
【００４５】
最後に、保護層形成工程Ｓ５について、図３（ｅ）を用いて詳細に説明する。図３（ｅ）の矢印で示すように、金属細線１１８Ａの上面と空洞部１１８Ｂの上部を覆う様に、誘電体材料を斜方蒸着する。具体的には、金属細線１１８Ａの延在方向と交差し、かつ基板１１１Ａの一面１１１Ｂの法線に対して斜め方向から、誘電体材料を斜方蒸着する。本実施例においては、基板１１１Ａを平面視したとき、Ｙ軸方向から誘電体材料を斜方蒸着した。これにより、互いに隣り合う２本の金属細線１１８Ａと下地層１１４と保護層１１３とによって空洞部１１８Ｂが囲まれるように、ワイヤーグリッド偏光層１１８の上に保護層１１３を容易に形成することができる。
【００４６】
ここで、従来技術による偏光素子２００を図６に示す。偏光素子２００は、金属細線２１８Ａの延在方向（Ｘ軸方向）と平行な断面において、金属細線２１８Ａの端部が垂直断面形状を有している。保護層２１３は、図６のＹ軸方向と平行な方向から斜方製膜される為に、金属細線２１８Ａの平坦部２１９の上面は保護層２１３で覆われるが、金属細線２１８Ａの端部は保護層２１３によって覆われない。よって、金属細線２１８Ａの端部には空洞部２１８Ｂの開放部を有することとなり、空洞部２１８Ｂは外部に開放された空間として形成される。したがって、偏光素子１００が高温環境に晒された際の金属細線２１８Ａの酸化を抑えることが出来ない。
【００４７】
一方、本実施形態によれば、保護層１１３は、順テーパ形状を有する端部１２０を介して、複数の金属細線（突起体）１１８Ａの上および複数の空洞部１１８Ｂの上から連続的に基板１１１Ａの一面１１１Ｂに導かれる。よって空洞部１１８Ｂは、互いに隣り合う２本の金属細線１１８Ａと下地層１１４と保護層１１３とによって確実に密閉することが可能となる。
【００４８】
この際、例えば蒸着法を用いると、蒸着装置の成膜時の雰囲気ガスが、空洞部１１８Ｂに封入された状態で保護層１１３によって密封されることになる。したがって、雰囲気ガスがアルゴンであればアルゴンが封入され、また空気が封入されることもありうる。更に、蒸着装置内が減圧状態であるから、空洞部１１８Ｂ内も同様に減圧状態となる。このようにして、隣接する金属細線１１８Ａ同士の間に、不活性ガス等の気体が封入された空洞部１１８Ｂが形成される。
【００４９】
以上の工程により、図１に示すように、保護層１１３と基板１１１Ａ（下地層１１４）とによって形成される空間の中に複数の金属細線１１８Ａおよび複数の空洞部１１８Ｂが、設けられた偏光素子１００を製造することができる。
【００５０】
このような過程を経ることによって、互いに隣り合う２本の金属細線１１８Ａと基板１１１Ａと保護層１１３とによって囲まれた空洞部１１８Ｂを確実に形成することができる。これにより、消光比（偏光成分に対する透過率の比）が良好で、高温信頼性の高いワイヤーグリッド型の偏光素子１００を容易に形成することができる。
【００５１】
（第２実施形態）
〔プロジェクター〕
図７は、第１実施形態に係る偏光素子を備えたプロジェクター８００の要部を示す概略構成図である。本実施形態のプロジェクター８００は、光変調装置として液晶光変調装置を用いた液晶プロジェクターである。
プロジェクター８００は、は光源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、出射レンズ８２０、赤色光用液晶光変調装置８２２、緑色光用液晶光変調装置８２３、青色光用液晶光変調装置８２４、クロスダイクロイックプリズム８２５、投射レンズ８２６、入射側偏光素子８３１、入射側偏光素子８３２、入射側偏光素子８３３、射出側偏光素子８３４、射出側偏光素子８３５、射出側偏光素子８３６を備える。
【００５２】
光源８１０は、メタルハライド等のランプ８１１とランプ８１１の光を反射するリフレクタ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。
【００５３】
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、入射側偏光素子８３１を介して赤色光用液晶光変調装置８２２に入射する。また、ダイクロイックミラー８１３で反射された緑色光は、ダイクロイックミラー８１４によって反射され、入射側偏光素子８３２を介して緑色光用液晶光変調装置８２３に入射する。さらに、ダイクロイックミラー８１３で反射された青色光は、ダイクロイックミラー８１４を透過する。青色光に対しては、長い光路による光損失を防ぐため、入射レンズ８１８、リレーレンズ８１９および出射レンズ８２０を含むリレーレンズ系からなる導光手段８２１が設けられている。この導光手段８２１を介して、青色光が入射側偏光素子８３３を介して青色光用液晶光変調装置８２４に入射する。
【００５４】
各光変調装置８２２〜８２４により変調された３つの色光は、各射出側偏光素子８３４〜８３６を介して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８２７上に投写され、画像が拡大されて表示される。
【００５５】
ここで、本実施形態のプロジェクターにおいては、偏光素子８３１〜８３６として、図１に示した第１実施形態に係る偏光素子を採用している。ランプ８１１からなる光源８１０は高エネルギーの発光が行われるものであるため、有機材料では当該高エネルギーの光により分解ないし変形が生じるおそれがある。そこで、耐光性及び耐熱性の高い金属膜からなるワイヤーグリッド偏光層１１８を具備した偏光素子によって偏光素子８３１〜８３６を構成している。
【００５６】
上記実施形態では、３板式のプロジェクターを例にして説明したが、単板式の投射型表示装置や直視型表示装置に第１実施形態に係る偏光素子を適用することも可能である。
【００５７】
（第３実施形態）
〔電子機器〕
図８は、第１実施形態に係る偏光素子を備えた液晶装置を、表示部に有する電子機器の一例である携帯電話の斜視構成図であり、この携帯電話１３００は、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。
上記液晶装置は、上記携帯電話に限らず、電子ブック、パーソナルコンピューター、ディジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダー型あるいはモニタ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、いずれの電子機器においても、高輝度、高コントラスト、広視野角の透過表示及び反射表示を得ることができる。
【符号の説明】
【００５８】
１００…偏光素子、１１１Ａ…基板、１１１Ｂ…基板の一面、１１２ａ…金属膜、１１３…保護層、１１４…下地層、１１５ａ…レジスト、１１８…ワイヤーグリッド偏光層、１１８Ａ…金属細線、１１８Ｂ…空洞部、１１９…平坦部、１２０…端部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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