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CN110023799A - 光学部件及使用该光学部件的液晶面板及它们的制造方法 - Google Patents

光学部件及使用该光学部件的液晶面板及它们的制造方法 Download PDF

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CN110023799A
CN110023799A CN201780073924.6A CN201780073924A CN110023799A CN 110023799 A CN110023799 A CN 110023799A CN 201780073924 A CN201780073924 A CN 201780073924A CN 110023799 A CN110023799 A CN 110023799A
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optical component
wire grid
substrate
light
liquid crystal
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CN201780073924.6A
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粟屋信义
田名网克周
田中觉
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Original Assignee
Scivax Corp
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Abstract

本发明的目的在于提供一种机械强度较高、透射率等光学特性较高的光学部件及使用该光学部件的液晶面板以及它们的制造方法。所述光学部件具备：基板(1)，其采用对使用频带波长的光而言透明的材料形成；线栅部(2)，其在基板(1)上呈线与间隙状地配置有多个凸部(21)；覆盖部(3)，其采用对使用频带的光而言透明的电介质形成，并且覆盖线栅部(2)；以及空隙部(4)，其形成在线栅部(2)的相邻的凸部(21)间，与连结该相邻的凸部(21)的顶点(21a)彼此而成的直线相比向覆盖部(3)侧突出。

Description

光学部件及使用该光学部件的液晶面板及它们的制造方法
技术领域
本发明涉及一种光学部件及使用该光学部件的液晶面板、以及它们的制造方法。
背景技术
液晶显示装置中，通过将偏振片配置在将液晶材料夹持在具有透明电极的玻璃基板中而得到的液晶单元的两面来构成液晶面板。
以往的偏振片使用使聚乙烯醇中含浸碘而使其向一个方向延伸的吸收型偏振片，但是近年来为了高效地使用液晶的背光源光而使画面变亮，正在研究线栅型偏振镜来作为反射型偏振片。
但是，以往的线栅偏振镜是Al等金属且高纵横比的线条图案(line pattern)露出的构造，由于容易发生破损，所以处理方法或制造方法受到限制。
此外，近年来要求面板薄型化、机械性能提高，因此期望与液晶单元一体化，但是在金属光栅裸露的以往构造中难以实现这样的一体化。
因此，存在将金属嵌入电介质中并进一步在上层形成覆盖部的结构(例如专利文献1)。在该情况下，构造上线栅的强度得以提高，并且能够在上层的覆盖部上直接形成TFT或透明电极，从而能够实现与液晶单元的一体化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-141533
发明内容
但是，当在金属间填充有电介质时，与以往那样的金属间由介电常数为1的空气分离的情况相比透射率损失较大，因而无法得到所期望的光学特性。
因此，本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种机械强度较高、透射率等光学特性较高的光学部件及使用该光学部件的液晶面板以及它们的制造方法。
为了实现上述目的，本发明的光学部件，其特征在于，具备：基板，其采用对使用频带波长的光而言透明的材料形成；线栅部，其在所述基板上呈线与间隙状地配置有多个凸部；覆盖部，其采用对使用频带的光而言透明的电介质形成，并且覆盖所述线栅部；以及空隙部，其形成在所述线栅部的相邻的所述凸部间，与连结该相邻的凸部的顶点彼此而成的直线相比向所述覆盖部侧突出。
在该情况下，所述空隙部与连结所述凸部的顶点彼此而成的直线相比向所述覆盖部侧突出的部分的长度相对于所述凸部的高度为10％以上更佳。此外，也可以是，所述空隙部与连结所述相邻的凸部的底部彼此而成的直线相比向所述基板侧突出。
此外，更优选关于所述空隙部，在形成在所述凸部间的凹部的深度的一半以上之处空隙部的宽度相对于该凹部的宽度为三分之二以上。
此外，也可以是，在所述基板的与配置所述线栅部的面相反一侧的面形成有对光赋予相位差的相位差元件构造。
此外，更优选，所述覆盖部的与配置所述线栅部的面相反一侧的面平坦地形成为平面度小于10nm。
此外，也可以是，在所述覆盖部的与配置所述线栅部的面相反一侧的面或者所述基板的与配置所述线栅部的面相反一侧的面具备薄膜晶体管(TFT)。
此外，本发明的液晶面板在上述的本发明的光学部件的表面一体地形成有液晶单元。
此外，本发明的光学部件，其在用于形成取向膜的紫外线照射装置中使紫外线偏振，所述基板及所述覆盖部采用对于紫外线而言透明的材料形成。
此外，在这些情况下，更优选所述覆盖部的厚度是使所述使用频带的光的透射光因发生干涉而相长的厚度。
此外，本发明的光学部件制造方法，其特征在于，包括：形成基板、金属层和掩模层的多层形成工序，其中，该基板采用对使用频带的光而言透明的材料形成，该金属层形成在该基板上，采用金属或金属氧化物形成，该掩模层采用对使用频带波长的光而言透明的电介质形成，并且用于在所述金属层形成作为线栅发挥功能的凹凸构造；线栅部形成工序，将所述掩模层作为掩模进行蚀刻，以残留所述掩模的一部分的方式在所述金属层上形成作为线栅发挥功能的凹凸构造；以及覆盖部成膜工序，在所述凹凸构造上形成采用对使用频带波长的光而言透明的电介质形成的覆盖部。
在该情况下，更优选所述线栅形成工序将所述掩模层的一部分残留所述金属层的厚度的10％以上。
此外，更优选具有使所述覆盖部的表面平坦化为平面度小于10nm的平坦化工序。
此外，本发明的液晶面板的制造方法，其特征在于：在上述的本发明的光学部件的表面一体地形成有液晶单元。
发明效果
本发明的光学部件不会使线栅的光学特性劣化，而能够提高机械强度并防止氧化等化学性劣化。此外，能够实现与液晶单元的一体化，从而能够实现液晶面板的薄膜化、以及机械强度的提高等。
附图说明
图1是表示本发明的光学部件的概略截面图。
图2是表示具有相位差元件构造的本发明的光学部件的概略截面图。
图3是表示本发明的光学部件的概略截面图。
图4是表示本发明的光学部件的概略截面图。
图5是表示本发明的光学部件的概略截面图。
图6是表示本发明的光学部件的概略截面图。
图7是表示本发明的液晶面板的概略截面图。
图8是表示本发明的液晶面板的概略截面图。
图9是表示本发明的液晶面板的概略截面图。
图10是说明本发明的光学部件制造方法的概略截面图。
图11是表示仿真1的光学部件的模型的概略截面图。
图12是表示仿真1的光学特性(透射率)的图表。
图13是表示仿真1的光学特性(消光比)的图表。
图14是表示仿真2的光学部件的模型的概略截面图。
图15是表示仿真2的光学特性(透射率)的图表。
图16是表示仿真2的光学特性(消光比)的图表。
图17是表示仿真3的光学部件的模型的概略截面图。
图18是表示仿真3的光学特性(透射率)的图表。
图19是表示仿真4的光学特性(透射率)的图表。
图20是表示仿真5的光学部件的模型的概略截面图。
图21是表示仿真5的光学特性(透射率)的图表。
图22是表示仿真5的光学特性(消光比)的图表。
附图标记说明
1 基板
2 线栅部
3 覆盖部
4 空隙部
5 薄膜晶体管(TFT)
7 液晶单元
11 相位差元件构造
21 凸部
21a 顶点
21b 底部
22 凹部
具体实施方式
下面，对本发明的光学部件进行说明。如图1所示，本发明的光学部件主要由基板1、线栅部2、覆盖部3和空隙部4构成。
基板1采用对使用频带波长的光而言透明的材料形成，用于支承线栅部2。作为基板1的材料，只要是对使用频带波长的光而言透明的材料即可，可以是任意材料，在可见光范围内使用的情况下，能够使用石英玻璃或无硷玻璃等无机化合物或透明树脂等。此外，在如液晶面板的取向膜的取向处理中所使用的紫外线照射装置那样在紫外光范围内使用的情况下，考虑到耐热性及透过性，石英玻璃或无硷玻璃等无机化合物是适合的。
此外，如图2所示，也可以在基板1的与配置线栅部2的面相反一侧的面形成对光赋予相位差的相位差元件构造11。作为相位差元件构造11，只要能够对透过该相位差元件构造11的电磁波施以相位差即可，可以是任意的构造，例如能够形成为具有宽度小于波长λ的凸部及凹部的线与间隙状。
线栅部2是在基板1上呈线与间隙状地配置多个凸部21而作为偏振镜发挥功能的部分，其使入射的光的P偏振成分透过，而将S偏振成分反射。
作为凸部21的材料，根据光的使用频带波长适当设定即可，例如能够使用铝(Al)或银(Ag)、非晶硅等金属或金属氧化物。特别是，铝(Al)因反射率较高、廉价且干法刻蚀加工容易而优选。另外，该凸部21也可以是采用多种材料形成的多层构造。
此外，线栅部2优选凸部21的间距越窄且纵横比越高而在较大的波长范围、特别是短波长范围内得到越高的消光比。例如，为了在波长为400nm至700nm的可见光范围得到良好的特性，线栅部2的图案的间距可以为200nm以下，优选为100nm以下。此外，为了具有良好的偏振特性，铝(Al)的凸部21的纵横比可以为4以上，优选为5以上。
覆盖部3采用对使用频带波长的光而言透明的电介质形成，以与线栅部2成为一体的方式形成，是覆盖线栅部2的部件。由此，线栅部2的强度得以提高。
此外，在制造液晶面板的取向膜时，在紫外线照射装置中使用偏振镜。该偏振镜因照射波长为300nm以下的紫外线而容易成为非常高的温度。在偏振镜为使用铝的线栅的情况下，当温度成为200℃以上的高温时，铝发生氧化而导致劣化。另一方面，只要如本发明的光学部件那样用覆盖部3覆盖线栅部2，就能够防止铝的氧化，从而能够防止线栅部的劣化。另外，在该情况下，更优选线栅部2的凸部21的侧壁部由覆盖部3的电介质较薄地覆盖。
此外，覆盖部3更优选使与配置线栅部2的面相反一侧的面31平坦化。由此，能够在覆盖部3上直接形成薄膜晶体管(TFT)或透明电极，能够实现与液晶单元的一体化。在该情况下，覆盖部3更优选线与间隙的1周期范围内的表面侧的平面度小于10nm。此外，作为透明的电介质，能够根据光学部件的使用目的适当选择，例如能够使用二氧化硅(SiO2)等。在覆盖部3的面31形成液晶单元的情况下，采用二氧化硅(SiO2)形成的硅氧化膜因介电常数较低且接近于作为液晶单元的基底基板材料的玻璃而优选。
此外，覆盖部3的厚度更优选为使用频带的光的透射光因发生干涉而相长的厚度。例如紫外线照射装置中所使用的紫外线较多地使用波长为254nm或313nm的紫外线。因此，以使254nm或313nm的紫外线的透射光因发生干涉而相长的方式调节覆盖部的厚度即可。
空隙部4形成在线栅部2的相邻的凸部21间即凹部22。在该空隙部4填充空气等气体即可。由此，由于在凸部21间具备介电常数接近于1的空气等气体，所以与在凸部21间填充覆盖部3的材料的情况相比，能够提高线栅部2的光的透射率。另外，空隙部4也可以是真空状态。
这里，空隙部4更优选在形成在相邻的凸部21间的凹部22尽可能较大地形成。具体而言，更优选在凹部22的深度的一半以上之处空隙部4的宽度相对于该凹部22的宽度为三分之二以上。
为了形成这样的空隙部4，空隙部4以与连结相邻的凸部21的顶点21a彼此而成的直线相比向覆盖部3侧(基板1的相反侧)突出的方式形成即可。该突出的部分的长度可以为凸部21的高度的10％以上，优选为20％以上。
此外，空隙部4以与连结相邻的凸部21的底部21b彼此而成的直线相比向基板1侧突出的方式形成即可。
如图3、图4所示，这样形成的光学部件也可以具有在覆盖部3侧的表面31形成的薄膜晶体管(TFT)5。此外，如图5所示，薄膜晶体管(TFT)5也可以形成在基板1的表面12一侧。
此外，在基板1形成有相位差元件构造11的情况下，如图6所示，也可以在该相位差元件构造11的表面粘接保护基板6。作为保护基板6的材料，例如能够使用石英玻璃或无硷玻璃等无机化合物或透明树脂等。
此外，如图7～图9所示，这样形成的本发明的光学部件能够在覆盖部3的表面31一体地形成液晶单元7。这里，液晶单元7是至少具有液晶并且能够使直线偏光的偏振方向旋转的部件。作为液晶单元7，只要使用以往已知的部件即可，可以使用任意部件，例如由被密封在取向膜间的液晶及间隔物等构成。此外，在液晶单元7上进一步形成玻璃基板81、偏振片82、ITO等透明电极83等。
接着，使用图10，对用于制造本发明的光学部件的光学部件制造方法进行说明。本发明的光学部件制造方法主要包括多层形成工序、线栅部形成工序和覆盖部成膜工序。
如图10(a)所示，多层形成工序是用于形成基板1、金属层20和掩模层30的工序，其中，该基板1采用对使用频带波长的光而言透明的材料形成，该金属层20形成在该基板1上，采用金属或金属氧化物形成，该掩模层30采用对使用频带波长的光而言透明的电介质形成，并且用于在金属层20形成作为线栅发挥功能的凹凸构造。
基板1的结构只要准备与上述的本发明的光学部件的基板1相同的结构即可。
金属层20是作为形成上述的本发明的光学部件的线栅部2的基础的层。金属层20通过热CVD或等离子体CVD等CVD、溅射等PVD等公知技术形成在基板1上即可。
掩模层30形成在金属层20上，具有用于在金属层20形成作为线栅发挥功能的凹凸构造的掩模用凹凸构造。此外，掩模层30在覆盖部成膜工序中成为覆盖部3的一部分。因此，掩模层30的材料更优选与覆盖部3的材料相同。此外，掩模层30的厚度更优选以使得在线栅部形成工序中的蚀刻之后掩模层30的一部分为金属层20的厚度的10％以上、优选残留20％以上的方式进行调整。关于掩模层30的形成，首先，通过热CVD或等离子体CVD等CVD、溅射等PVD等公知技术在金属层20上形成前掩模层。接着，在该前掩模层形成掩模用凹凸构造。掩模用凹凸构造的形成无论以何种方式进行均可，例如使用压印技术或光刻技术、蚀刻等以往公知的方法即可。
线栅部形成工序是将掩模层30作为掩模进行蚀刻、如图10(b)所示那样用于以残留掩模的一部分的方式在金属层20形成作为线栅发挥功能的凹凸构造的工序。作为蚀刻，使用干法刻蚀等以往公知的蚀刻方法即可。此外，在线栅部形成工序中，更优选在进行了蚀刻时在凸部21上掩模层30的一部分为凸部21的高度的10％以上，优选残留20％以上。由此，在接下来的覆盖部成膜工序中，能够使从残留在凸部21上的掩模层30的侧壁部生长的电介质与从残留在相邻的凸部21上的掩模层30的侧壁部生长的电介质连接。即，通过封闭凸部21间的凹部22，能够抑制电介质膜在凸部21的侧壁生长，将凸部21间的空隙部4保持得较大，从而能够防止线栅部2的光学特性的劣化。此外，在线栅部形成工序中，在进行了蚀刻时凹部22以比相邻的凸部21的底面深的方式形成更佳。由此，在接下来的覆盖部成膜工序中，即使电介质在凹部22的底面侧生长，也能够抑制生长到凸部21间，因此能够将凸部21间的空隙部4保持得较大，从而能够防止线栅部2的光学特性的劣化。凹部22的深度形成为即使经过覆盖部成膜工序空隙部4与连结相邻凸部21的底部21b彼此而成的直线相比也能够向基板1侧突出的大小。
覆盖部成膜工序是如图10(c)所示那样用于在凹凸构造上形成采用对使用频带波长的光而言透明的电介质形成的覆盖部3的工序。覆盖部3通过热CVD或等离子体CVD等CVD、溅射等PVD等公知的技术形成即可。蒸镀更优选在凸部21的上部较快而在凸部21的侧壁和凹部22的底部较慢地进行各向异性的生长。由此，能够在线栅的凸部21间形成空隙部4。另外，作为透明的电介质，能够根据光学部件的使用目的适当选择，例如能够使用二氧化硅(SiO2)等。在覆盖部3的表面形成液晶单元的情况下，采用二氧化硅(SiO2)形成的硅氧化膜因介电常数较低且接近于作为液晶的基底基板的材料的玻璃而优选。该硅氧化膜例如通过CVD形成。在热CVD的情况下，以甲硅烷和氧气作为反应气体并且基板温度为300℃至400℃时进行成膜。在等离子体CVD的情况下，使用甲硅烷和氧气或者使用正硅酸乙酯(TEOS)和氧气作为气体并且基板温度为200℃至400℃时进行成膜。在线栅部2的凸部21下部的侧壁形成较薄的膜，在凸部21上部侧壁的膜厚与高度一起变厚，在比凸部21的顶点21a高的区域与相邻的侧壁连接并且在表面形成连续膜。
此外，也可以具有如图10(d)所示那样在覆盖部成膜工序之后使该覆盖部3的表面平坦的平坦化工序。在该情况下，可以使覆盖部表面的平面度小于10nm。平坦化的方法使用以往公知的方法即可。例如硅氧化膜的表面能够通过回蚀或研磨进行平坦化。在该平坦化工序之后，经过在光学部件的表面形成液晶单元的液晶单元形成工序，能够将液晶面板与本发明的光学部件一体地制造。
接着，使用仿真来计算基于空隙部4的有无或空隙部4的形状而得到的光学部件的光学特性。仿真使用新思科技公司(synopsys,Inc)制的软件DiffractMOD。
(仿真1)
作为光学部件，采用如图11所示那样包括基板1、线栅部2和覆盖部3的光学部件，其中，该基板1采用二氧化硅(SiO2)形成，该线栅部2形成在该基板1上，呈线与间隙状，并且采用铝(Al)形成，该覆盖部3采用二氧化硅(SiO2)形成，以200nm的厚度覆盖线栅部2的上表面。此外，关于线栅部2，线的截面(凸部21)呈宽度为40nm、高度为180nm的长方形，该凸部21的间距为100nm，形成在该凸部21间的凹部22的宽度为60nm。
此外，凹部22的空隙部4的截面形状形成为，凹部22的底面侧呈长方形，其顶端呈以该长方形的上边为底边的等腰三角形。长方形的宽度为50nm、高度为140nm，等腰三角形的底边的宽度为50nm、高度为120nm。此外，凹部22的底面侧的凸部21的侧壁与空隙部4之间的二氧化硅(SiO2)的厚度为5nm(实施例1-A)。此外，作为比较，还对未设置覆盖部3的结构(比较例1-B)、线栅部2的凹部22完全为空隙的结构(比较例1-C)、以及凸部21间由硅氧化膜填充的结构(比较例1-D)进行了研究。
对于上述结构，使光相对于基板1的上表面(配置线栅部的面)垂直地入射。计算此时的入射光的波长与透射率(P偏振光的出射光的光强度/P偏振光的入射光的光强度)的关系所得到的结果在图12中示出。此外，针对入射光的波长与消光比(P偏振光的透射率/S偏振光的透射率)的关系计算所得到的结果在图13中示出。另外，基板1的下表面(与配置线栅部的面相反一侧的面)的反射在计算时未考虑。如图12、图13所示，本发明的光学部件(实施例1-A)与未设置覆盖部3的现有结构(比较例1-B)相比，在线栅部2的光学特性上未观察到显著的劣化。此外，即使与线栅部2的凹部22完全为空隙的结构(比较例1-C)相比，也表现为同等的光学特性。
(仿真2)
接着，对空隙部4的宽度与光学部件的光学特性的关系进行了仿真。
作为光学部件，采用如图14所示那样包括基板1、线栅部2和覆盖部3的光学部件，其中，该基板1采用二氧化硅(SiO2)形成，该线栅部2形成在该基板1上，呈线与间隙状，并且采用铝(Al)形成，该覆盖部3采用二氧化硅(SiO2)形成，以200nm的厚度覆盖线栅部2的上表面。此外，线栅部2的线的截面(凸部21)呈宽度为40nm、高度为200nm的长方形，该凸部21的间距为100nm，形成在该凸部21间的凹部22的宽度为60nm。
此外，凹部2的空隙部4的截面形状形成为，凹部22的底面侧一半呈长方形，其顶端呈以该长方形的上边为底边的等腰三角形。长方形的高度为100nm，等腰三角形的高度为200nm。此外，如表1所示，对凸部21的侧壁与长方形的空隙部4之间的二氧化硅(SiO2)的厚度为5nm(实施例2-A)、10nm(实施例2-B)、20nm(实施例2-C)这3种情况进行了研究。此外，作为比较，还对线栅部2的凹部22完全为空隙的结构(比较例2-D)、凸部21间由硅氧化膜填充的结构(比较例2-E)进行了研究。
(表1)
对于上述结构，使光相对于基板1的上表面(配置线栅部的面)垂直地入射。计算此时的入射光的波长与透射率(P偏振光的出射光的光强度/P偏振光的入射光的光强度)的关系所得到的结果在图15中示出。此外，针对入射光的波长与消光比(P偏振光的透射率/S偏振光的透射率)的关系计算所得到的结果在图16中示出。另外，基板1的下表面(与配置线栅部的面相反一侧的面)的反射在计算时未考虑。如图15、图16所示，可知只要凸部21的侧壁的二氧化硅(SiO2)的厚度主要(凸部21的高度的一半以上之处)为10nm以下、即空隙部4的主要(凹部22的深度的一半以上之处)宽度相对于凹部22的宽度为三分之二以上(67％以上)，则能够提供在线栅部2的光学特性上没有显著劣化的光学部件。
(仿真3)
接着，对空隙部4的高度与光学部件的光学特性的关系进行了仿真。
作为光学部件，采用如图17所示那样包括基板1、线栅部2和覆盖部3的光学部件，其中，该基板1采用二氧化硅(SiO2)形成，该线栅部2形成在该基板1上，呈线与间隙状，并且采用铝(Al)形成，该覆盖部3采用二氧化硅(SiO2)形成，以200nm的厚度覆盖线栅部2的上表面。此外，线栅部2的线的截面(凸部21)呈宽度为40nm、高度为180nm的长方形，该凸部21的间距为100nm，形成在该凸部21间的凹部22的宽度为60nm。
此外，凹部2的空隙部4的截面形状形成为，凹部22的底面侧呈长方形，其顶端呈以该长方形的上边为底边的等腰三角形。此外，凸部21的侧壁与长方形的空隙部4之间的二氧化硅(SiO2)的厚度为5nm，长方形的宽度为50nm，等腰三角形的底边的宽度为50nm，高度为120nm。此外，如表2所示，对空隙部4的长方形的高度为100nm(实施例3-A)、140nm(实施例3-B)、180nm(实施例3-C)、200nm(实施例3-D)这4种情况进行了研究。此外，作为比较，还对未设置覆盖部3的现有结构(比较例3-E)进行了研究。
(表2)
对于上述结构，使光相对于基板1的上表面(配置线栅部的面)垂直地入射。计算此时的入射光的波长与透射率(P偏振光的出射光的光强度/P偏振光的入射光的光强度)的关系所得到的结果在图18中示出。另外，基板1的下表面(与配置线栅部的面相反一侧的面)的反射在计算时未考虑。如图18所示，在空隙部4的长方形的高度为凹部22的深度的九分之七以上(78％以上)的情况下(实施例3-B、实施例3-C、实施例3-D)，线栅部2的光学特性与现有结构(比较例3-E)的光学特性大致同等。
(仿真4)
接着，对于与仿真1相同的光学部件，设想如取向膜用的紫外线照射装置那样的在波长比可见光短的紫外光范围内使用的情况，对光学特性进行了仿真。光相对于基板1的上表面(配置线栅部的面)垂直地入射。计算此时的入射光的波长与透射率(P偏振光的出射光的光强度/P偏振光的入射光的光强度)的关系所得到的结果在图19中示出。另外，基板1的下表面(与配置线栅部的面相反一侧的面)的反射在计算时未考虑。如图19所示，针对具有350nm以上波长的紫外线，本发明的光学部件(实施例1-A)与未设置覆盖部3的现有结构(比较例1-B)相比，在线栅部2的光学特性上未观察到显著的劣化。
(仿真5)
设想如取向膜用的紫外线照射装置那样的在波长比可见光短的紫外光范围内使用的情况，为了使光学部件的线栅部为更佳的结构，将仿真1的各光学部件的线栅部2和空隙部4的大小缩小至70％。对于该光学部件，对紫外光范围内的光学特性进行了仿真。
具体而言，作为光学部件，采用如图20所示那样包括基板1、线栅部2和覆盖部3的光学部件，其中，该基板1采用二氧化硅(SiO2)形成，该线栅部2形成在该基板1上，呈线与间隙状，并且采用铝(Al)形成，该覆盖部3采用二氧化硅(SiO2)形成，以200nm的厚度覆盖线栅部2的上表面。此外，线栅部2的线的截面(凸部21)呈宽度为28nm、高度为126nm的长方形，该凸部21的间距为70nm，形成在该凸部21间的凹部22的宽度为42nm。
此外，凹部2的空隙部4的截面形状形成为，凹部22的底面侧呈长方形，其顶端呈以该长方形的上边为底边的等腰三角形。长方形的宽度为35nm、高度为98nm，等腰三角形的底边的宽度为35nm、高度为84nm。此外，凹部22的底面侧的凸部21的侧壁与空隙部4之间的二氧化硅(SiO2)的厚度为3.5nm(实施例5-A)。此外，作为比较，还对未设置覆盖部3的结构(比较例5-B)、线栅部2的凹部22完全为空隙的结构(比较例5-C)、以及凸部21间由硅氧化膜填充的结构(比较例5-D)进行了研究。
使光相对于基板1的上表面(配置线栅部的面)垂直地入射。计算此时的入射光的波长与透射率(P偏振光的出射光的光强度/P偏振光的入射光的光强度)的关系所得到的结果在图21中示出。此外，针对入射光的波长与消光比(P偏振光的透射率/S偏振光的透射率)的关系计算所得到的结果在图22中示出。另外，基板1的下表面(与配置线栅部的面相反一侧的面)的反射在计算时未考虑。如图21、图22所示，针对具有254nm的波长的紫外线，本发明的光学部件(实施例5-A)与未设置覆盖部3的现有结构(比较例5-B)相比，在线栅部2的光学特性上未观察到显著的劣化。

Claims (15)

1.一种光学部件，其特征在于，具备：
基板，其采用对使用频带的光而言透明的材料形成；
线栅部，其在所述基板上呈线与间隙状地配置有多个凸部；
覆盖部，其采用对使用频带的光而言透明的电介质形成，并且覆盖所述线栅部；以及
空隙部，其形成在所述线栅部的相邻的所述凸部间，与连结该相邻的凸部的顶点彼此而成的直线相比向所述覆盖部侧突出。
2.根据权利要求1所述的光学部件，其特征在于：
所述空隙部与连结所述凸部的顶点彼此而成的直线相比向所述覆盖部侧突出的部分的长度相对于所述凸部的高度为10％以上。
3.根据权利要求1或2所述的光学部件，其特征在于：
关于所述空隙部，在形成在所述凸部间的凹部的深度的一半以上之处空隙部的宽度相对于该凹部的宽度为三分之二以上。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的光学部件，其特征在于：
所述空隙部与连结所述相邻的凸部的底部彼此而成的直线相比向所述基板侧突出。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的光学部件，其特征在于：
在所述基板的与配置所述线栅部的面相反一侧的面形成有对光赋予相位差的相位差元件构造。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的光学部件，其特征在于：
所述覆盖部的与配置所述线栅部的面相反一侧的面平坦地形成为平面度小于10nm。
7.根据权利要求6所述的光学部件，其特征在于：
具备形成在所述覆盖部的与配置所述线栅部的面相反一侧的面的薄膜晶体管。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的光学部件，其特征在于：
具备形成在所述基板的与配置所述线栅部的面相反一侧的面的薄膜晶体管。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的光学部件，其特征在于：
所述光学部件在用于形成取向膜的紫外线照射装置中使紫外线偏振，
所述基板及所述覆盖部采用对于紫外线而言透明的材料形成。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的光学部件，其特征在于：
所述覆盖部的厚度是使所述使用频带的光的透射光因发生干涉而相长的厚度。
11.一种液晶面板，其特征在于：
在权利要求6至8中任一项所述的光学部件的表面一体地形成有液晶单元。
12.一种光学部件制造方法，其特征在于，包括：
形成基板、金属层和掩模层的多层形成工序，其中，该基板采用对使用频带的光而言透明的材料形成，该金属层形成在该基板上，采用金属或金属氧化物形成，该掩模层采用对使用频带的光而言透明的电介质形成，并且用于在所述金属层形成作为线栅发挥功能的凹凸构造；
线栅部形成工序，将所述掩模层作为掩模进行蚀刻，以残留所述掩模的一部分的方式在所述金属层上形成作为线栅发挥功能的凹凸构造；以及
覆盖部成膜工序，在所述凹凸构造上形成采用对使用频带的光而言透明的电介质形成的覆盖部。
13.根据权利要求12所述的光学部件制造方法，其特征在于：
所述线栅形成工序将所述掩模层的一部分残留所述金属层的厚度的10％以上。
14.根据权利要求12或13所述的光学部件制造方法，其特征在于：
具有使所述覆盖部的表面平坦化为平面度小于10nm的平坦化工序。
15.一种液晶面板的制造方法，其特征在于：
具有在权利要求6至8中任一项所述的光学部件的表面一体地形成液晶单元的液晶单元形成工序。
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