JP2010049280A

JP2010049280A - Method for producing polarizing element

Info

Publication number: JP2010049280A
Application number: JP2009267171A
Authority: JP
Inventors: Hirotomo Kumai; 啓友熊井
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2009-11-25
Filing date: 2009-11-25
Publication date: 2010-03-04

Abstract

【課題】ラビング時の耐性を有し且つ光学特性の低下を少なく抑えたワイヤーグリッド型の偏光素子、該偏光素子の製造方法、該偏光素子を用いた液晶装置及び該液晶装置を備えた電子機器を提供することを目的とする。
【解決手段】基材１２と、基材１２上に所定の配列軸に沿って設けられた複数の金属細線１４と、複数の金属細線１４の各々を覆う複数の保護膜１６と、を備え、保護膜１６は、金属細線１４の上端部及び両側壁部を覆い、各々の金属細線１４の上端部に設けられた第２保護膜１６ｂの配列軸方向の幅が、各々の金属細線１４の配列軸方向の幅と各々の両側壁部における第１保護膜１６ａの配列軸方向の幅とを合わせた幅よりも広くなっており、隣接する金属細線１４の相対する側壁部に設けられた第１保護膜１６ａは空隙部１５を形成することを特徴とする。
【選択図】図４A wire grid type polarizing element that has resistance during rubbing and suppresses a decrease in optical characteristics, a method of manufacturing the polarizing element, a liquid crystal device using the polarizing element, and an electronic apparatus including the liquid crystal device The purpose is to provide.
A base material 12, a plurality of fine metal wires 14 provided on the base material 12 along a predetermined array axis, and a plurality of protective films 16 covering each of the plurality of fine metal wires 14, The protective film 16 covers the upper end portion and both side wall portions of the fine metal wires 14, and the width of the second protective film 16 b provided on the upper end portion of each fine metal wire 14 in the arrangement axis direction is the arrangement of the fine metal wires 14. The width in the axial direction and the width in the arrangement axial direction of the first protective film 16a in each side wall portion are wider than each other, and are provided on the opposite side wall portions of the adjacent metal thin wires 14. The protective film 16a is characterized by forming a gap 15.
[Selection] Figure 4

Description

本発明は、偏光素子、偏光素子の製造方法、液晶装置及び電子機器に関するものである。 The present invention relates to a polarizing element, a manufacturing method of a polarizing element, a liquid crystal device, and an electronic apparatus.

様々な電気光学装置の光変調装置として、液晶装置が用いられている。液晶装置の構造として、対向配置された一対の基板間に液晶層が挟持されているものが広く知られ、所定の偏光された光を液晶層に入射するための偏光素子や、電圧無印加時に液晶分子の配列を制御する配向膜が備えられる構成が一般的である。 A liquid crystal device is used as a light modulation device of various electro-optical devices. As a structure of a liquid crystal device, a structure in which a liquid crystal layer is sandwiched between a pair of substrates arranged opposite to each other is widely known, and a polarizing element for entering predetermined polarized light into the liquid crystal layer, or when no voltage is applied In general, an alignment film that controls the alignment of liquid crystal molecules is provided.

偏光素子としては、樹脂フィルムを一方向に延伸することで樹脂フィルムの構成要素を延伸方向に配向させて製造するフィルム型の偏光素子や、透明な基板上にナノスケールの金属細線を敷き詰めた構成のワイヤーグリッド型の偏光素子が知られている。なかでもワイヤーグリッド型の偏光素子は液晶装置内へ内蔵化が可能であるという特長を備えるため、液晶装置の薄型化に有効と考えられている。 As a polarizing element, a film-type polarizing element manufactured by orienting resin film components in the stretching direction by stretching the resin film in one direction, or a structure in which nanoscale metal fine wires are laid on a transparent substrate A wire grid type polarizing element is known. In particular, a wire grid type polarizing element has a feature that it can be incorporated in a liquid crystal device, and is considered to be effective for thinning the liquid crystal device.

ところが、ワイヤーグリッド型の偏光素子は、金属細線部がわずかな接触で破損するほど脆弱であり、取り扱いが非常に困難である。例えば、ワイヤーグリッド型の偏光素子を内蔵した液晶装置の製造では、偏光素子の表面にポリイミド膜を形成し配向膜を作製する。配向膜は、ポリイミド膜の表面を特定方向にラビング処理を施して作製するが、このラビング処理で金属細線が破損してしまうという課題を有する。そのため、金属細線が破損しないように適切な保護を施すことが必要となる。 However, the wire grid type polarizing element is so fragile that the metal thin wire portion is broken by a slight contact, and is very difficult to handle. For example, in the manufacture of a liquid crystal device incorporating a wire grid type polarizing element, a polyimide film is formed on the surface of the polarizing element to produce an alignment film. The alignment film is produced by rubbing the surface of the polyimide film in a specific direction. However, this rubbing process has a problem that the fine metal wires are damaged. Therefore, it is necessary to provide appropriate protection so that the fine metal wires are not damaged.

一方で、偏光素子の光学特性は金属細線の間の材質に影響を受け、屈折率が１であることが望ましいとされる。すなわち、金属細線間は空気（もしくは真空）が最良の材質である。したがって、偏光素子の保護のために金属細線間を例えば透明樹脂のような保護材料で完全に充填してしまうと、光学特性が低下することが考えられる。 On the other hand, the optical characteristics of the polarizing element are affected by the material between the thin metal wires, and it is desirable that the refractive index is 1. That is, air (or vacuum) is the best material between the fine metal wires. Therefore, if the space between the thin metal wires is completely filled with a protective material such as a transparent resin in order to protect the polarizing element, the optical characteristics may be deteriorated.

これらの課題に対し、例えば特許文献１や特許文献２といった手段が提案されている。すなわち、金属細線の形成面に保護材として透明基板を対向配置し、金属細線の破損を防ぐ方法である。また特許文献３には、金属細線の上面にスパッタ法を用いて保護層を成膜し金属細線を保護する方法が提案されている。 For these problems, means such as Patent Document 1 and Patent Document 2 have been proposed. That is, this is a method in which a transparent substrate as a protective material is disposed opposite to the surface on which the fine metal wires are formed to prevent the fine metal wires from being damaged. Patent Document 3 proposes a method of protecting a metal fine wire by forming a protective layer on the upper surface of the metal fine wire using a sputtering method.

特表２００３−５１９８１８号公報Special Table 2003-519818 特表２００５−５１３５４７号公報JP 2005-513547 A 特開２００７−１７７６２号公報JP 2007-17762 A

しかしながら、特許文献１及び２に記載の方法には、金属細線の保護材として用いられる透明基板のため偏光素子全体の厚みが増してしまうという問題がある。液晶装置への内蔵化を想定した場合、保護材の厚みが妨げになり薄型化に非常に不利である。また、特許文献３に記載の方法では、成膜速度の遅いスパッタ法を用いるため必要な厚みの保護膜の形成に長時間かかる上、金属細線の上面は保護しているが金属細線自体の強化は成されていないため、前述のラビング処理において破損は避けられない。 However, the methods described in Patent Documents 1 and 2 have a problem that the thickness of the entire polarizing element increases because of the transparent substrate used as a protective material for the fine metal wires. When built in a liquid crystal device is assumed, the thickness of the protective material becomes an obstacle, which is very disadvantageous for thinning. In addition, in the method described in Patent Document 3, it takes a long time to form a protective film having a necessary thickness because a sputtering method with a slow film formation rate is used, and the upper surface of the metal fine wire is protected, but the metal fine wire itself is strengthened. No damage is inevitable in the rubbing process described above.

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、ラビング時の耐性を有し且つ光学特性の低下を少なく抑えたワイヤーグリッド型の偏光素子及びその製造方法を提供することを目的とする。また、このような偏光素子を備えることにより、表示品質が高く信頼性に優れた液晶装置及び電子機器を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a wire grid type polarizing element that has resistance during rubbing and suppresses a decrease in optical characteristics, and a method for manufacturing the same. To do. It is another object of the present invention to provide a liquid crystal device and an electronic device that have high display quality and high reliability by including such a polarizing element.

上記の課題を解決するため、本発明の偏光素子は、基材と、前記基材上に所定の配列軸に沿って設けられた複数の金属細線と、前記複数の金属細線の各々を覆う複数の保護膜と、を備え、前記保護膜は、前記金属細線の上端部及び両側壁部を覆い、各々の前記金属細線の上端部に設けられた前記保護膜の前記配列軸方向の幅が、各々の前記金属細線の前記配列軸方向の幅と各々の前記両側壁部における前記保護膜の前記配列軸方向の幅とを合わせた幅よりも広くなっており、隣接する前記金属細線の相対する前記側壁部に設けられた前記保護膜は空隙部を形成することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a polarizing element of the present invention includes a base material, a plurality of fine metal wires provided on the base material along a predetermined arrangement axis, and a plurality of the thin metal wires covering each of the fine metal wires. The protective film covers the upper end portion and both side wall portions of the fine metal wires, and the width of the protective film provided on the upper end portions of the fine metal wires in the array axis direction is Each of the fine metal wires is wider than the total width of the metal thin wires in the arrangement axis direction and the width of the protective film on each of the side wall portions in the arrangement axis direction. The protective film provided on the side wall portion forms a void portion.

この構成の偏光素子によれば、保護膜によって金属細線の上端部及び両側壁部が補強されるため、金属細線の破損を防ぐことができる。また、金属細線の上端部に形成された保護膜の幅が金属細線の幅よりも広くなっているため、保護膜により隣接する金属細線間の上部における隙間が狭められたようになる。そのため、金属細線の上に他の材料を積層する場合においても、保護膜により金属細線間への積層物の入り込みを防止することができる。そのため金属細線間が埋没することなく優れた光学特性を備えたものとなる。 According to the polarizing element having this configuration, the upper end portion and both side wall portions of the fine metal wire are reinforced by the protective film, so that the fine metal wire can be prevented from being damaged. Further, since the width of the protective film formed on the upper end portion of the fine metal wire is wider than the width of the fine metal wire, the gap between the adjacent fine metal wires is narrowed by the protective film. Therefore, even when another material is laminated on the fine metal wires, the protective film can prevent the laminate from entering between the fine metal wires. Therefore, it has excellent optical characteristics without being buried between the fine metal wires.

本発明においては、隣接する前記金属細線の上端部に設けられた前記保護膜は、前記配列軸方向に平行な方向において互いに接触していることが望ましい。
この構成によれば、隣接する金属細線の上端部の保護膜が互いに接触しているので、金属細線間には空気（もしくは真空）を封入可能な空隙部が形成される。そのため、優れた光学特性を備えた偏光素子とすることができる。 In the present invention, it is desirable that the protective films provided on the upper ends of the adjacent fine metal wires are in contact with each other in a direction parallel to the arrangement axis direction.
According to this configuration, since the protective films at the upper end portions of the adjacent fine metal wires are in contact with each other, a gap that can enclose air (or vacuum) is formed between the fine metal wires. Therefore, it can be set as the polarizing element provided with the outstanding optical characteristic.

本発明においては、隣接する前記金属細線の上端部に設けられた前記保護膜の前記空隙部に面していない面には複数の堆積膜が形成され、保護層を成していることが望ましい。
この構成によれば、堆積膜による偏光素子の更なる補強が可能になる。堆積膜としては任意の材料を用いることができる。例えば導電性の物質で堆積膜を形成し、形成した導電性の膜を電極として利用するというように、堆積膜の性質により機能を付加することが可能となる。 In the present invention, it is desirable that a plurality of deposited films are formed on a surface of the protective film provided at the upper end portion of the adjacent fine metal wire that does not face the gap portion to form a protective layer. .
According to this configuration, the polarizing element can be further reinforced by the deposited film. Any material can be used as the deposited film. For example, it is possible to add a function depending on the properties of the deposited film, such as forming a deposited film with a conductive material and using the formed conductive film as an electrode.

本発明においては、前記保護膜は透光性の絶縁性材料で形成されていることが望ましい。
この構成によれば、金属細線が周囲と絶縁されるので、例えば偏光素子を装置に組み込む場合に装置の配線と金属細線が意に反して通電することがなく、安定した動作が可能な電子デバイスを提供できる。 In the present invention, the protective film is preferably formed of a light-transmitting insulating material.
According to this configuration, since the fine metal wire is insulated from the surroundings, for example, when a polarizing element is incorporated in the device, the wiring of the device and the fine metal wire are not energized unexpectedly, and an electronic device capable of stable operation Can provide.

本発明の偏光素子の製造方法は、基材上に所定の配列軸に沿って設けられた複数の金属配線を形成する工程と、前記複数の金属細線の上端部及び両側壁部を覆う保護膜を形成する工程と、を備え、前記保護膜を形成する工程では、ＣＶＤ法を用いて前記複数の金属細線の各々の上端部及び両側壁部に保護膜を形成し、更に成膜を進めて前記複数の金属細線の各々の上端部に成膜された前記保護膜を成長させることにより、前記金属細線の上端部に設けられた前記保護膜の前記配列軸方向の幅が、各々の前記金属細線の前記配列軸方向の幅と各々の前記両側壁部における前記保護膜の前記配列軸方向の幅を合わせた幅よりも広い保護膜を形成することを特徴とする。 The manufacturing method of the polarizing element of the present invention includes a step of forming a plurality of metal wirings provided along a predetermined array axis on a base material, and a protective film that covers upper end portions and both side wall portions of the plurality of metal thin wires. In the step of forming the protective film, a protective film is formed on the upper ends and both side walls of each of the plurality of thin metal wires using the CVD method, and the film formation is further advanced. By growing the protective film formed on the upper end portion of each of the plurality of thin metal wires, the width of the protective film provided on the upper end portion of the thin metal wire in the arrangement axis direction is set to each of the metal wires. A protective film having a width wider than the width of the thin lines in the arrangement axis direction and the width in the arrangement axis direction of the protective film on each side wall portion is formed.

ＣＶＤ法は形成する膜の成長速度（成膜速度）が大きいという特徴を有しているため、速い成膜速度で膜形成をすることが可能である。金属細線表面への保護膜形成が進行すると、反応初期には各々の金属細線の上端部や側壁部に均一に保護膜が成長する。
反応が進行すると、保護膜の厚みの分だけ隣接する金属細線の間が狭くなり、金属細線間に原料気体が行き渡りにくくなる。すると、金属細線間に原料の気体が進入するよりも速く成膜反応が進行するようになるため、原料気体が行き渡りにくい金属細線間では反応が起こりにくくなり、原料気体に曝される金属細線の上端部で保護膜の形成反応が進行しやすくなる。したがって、金属細線の上端部で保護膜形成の反応が優先的に進行し、隣接する金属細線間の上部の隙間を狭めるように保護膜が成長する。
金属細線の上端部で優先的に保護膜が成長すると、更に金属細線間には原料の気体が進入しにくくなるため、金属細線の間の膜成長が停止し、金属細線間が保護膜で埋没しないまま維持される。そのため、金属細線を効果的に保護膜で補強すると共に、保護膜形成により金属細線間が埋没することなく優れた光学特性を備えた偏光素子を容易に製造することができる。 Since the CVD method has a feature that the growth rate (deposition rate) of a film to be formed is high, the film can be formed at a high film formation rate. As the formation of the protective film on the surface of the fine metal wire proceeds, the protective film uniformly grows on the upper end portion and the side wall portion of each fine metal wire at the beginning of the reaction.
When the reaction proceeds, the space between the adjacent fine metal wires becomes narrower by the thickness of the protective film, and the raw material gas becomes difficult to spread between the fine metal wires. Then, since the film-forming reaction proceeds faster than the raw material gas enters between the fine metal wires, the reaction hardly occurs between the fine metal wires where the raw material gas is difficult to spread. The formation reaction of the protective film easily proceeds at the upper end. Therefore, the reaction for forming the protective film preferentially proceeds at the upper end portion of the fine metal wire, and the protective film grows so as to narrow the upper gap between the adjacent fine metal wires.
If the protective film grows preferentially at the upper end of the fine metal wires, the gas of the raw material becomes difficult to enter between the fine metal wires, so the film growth between the fine metal wires stops and the gap between the fine metal wires is buried with the protective film. Maintained without. For this reason, it is possible to easily reinforce the fine metal wire with the protective film and easily manufacture a polarizing element having excellent optical characteristics without being buried between the fine metal wires by forming the protective film.

前記金属細線の上端部から前記基板の鉛直方向への前記保護膜の厚みは、５０ｎｍ以上であることが望ましい。
上端部で保護膜形成の反応が優先的に進行すると、隣接する金属細線間の上部における隙間を狭める方向のみならず、金属細線の上端部から基板鉛直方向にも保護膜が成長する。保護膜の成長に伴い隣接する金属細線の上端部に形成された保護膜同士は互いに当接しつながる。金属細線のピッチは偏光素子の設計により異なるが、最大でも可視光の波長の数分の１程度（望ましくは１０分の１程度）である。よって、ピッチが最も大きい場合であっても５０ｎｍ程度の厚みの保護膜を形成しておけば上端部に形成された保護膜同士をつなぎ合わせることができる。そのため、保護膜を５０ｎｍ以上の厚みになるまで形成させると、確実に隣接する金属細線の上端部に形成された保護膜同士をつなぎ合わせることができ、強固に金属細線を保護することが可能となる。加えて、隣接した金属細線間には保護膜で覆われた空隙部が形成されるため、光学特性の上で有利な金属細線間に空隙部を有する構造の偏光素子を製造することができる。 The thickness of the protective film from the upper end of the thin metal wire in the vertical direction of the substrate is preferably 50 nm or more.
When the reaction for forming the protective film preferentially proceeds at the upper end portion, the protective film grows not only in the direction of narrowing the gap between the upper portions of the adjacent fine metal wires but also in the substrate vertical direction from the upper end portion of the fine metal wires. As the protective film grows, the protective films formed on the upper ends of the adjacent fine metal wires are in contact with each other. The pitch of the fine metal wires varies depending on the design of the polarizing element, but is at most about one-fifth of the wavelength of visible light (preferably about one-tenth). Therefore, even if the pitch is the largest, if the protective film having a thickness of about 50 nm is formed, the protective films formed on the upper end portions can be joined together. Therefore, if the protective film is formed to a thickness of 50 nm or more, the protective films formed on the upper end portions of the adjacent fine metal wires can be connected together, and the fine metal wires can be strongly protected. Become. In addition, since a void portion covered with a protective film is formed between adjacent metal thin wires, a polarizing element having a structure having a void portion between metal thin wires that is advantageous in terms of optical properties can be manufactured.

本発明の液晶装置は、一対の基板と、前記一対の基板の間に挟持された液晶層と、前記一対の基板のうち少なくとも一方の基板の前記液晶層側に設けられた先に記載の偏光素子と、前記偏光素子の前記液晶層側に設けられ、ラビング処理が施されてなる配向膜と、を備えることを特徴とする。
この液晶装置によれば、保護膜で補強された偏光素子を使用する構成であるため、偏光素子の破損による画質の低下が少なく信頼性に優れた液晶装置を実現することができる。また、金属細線間の空隙部を大きくとることができるため、光学特性に優れた液晶装置となり、さらにごく薄い保護膜で金属細線を保護した薄型の偏光素子を備えているため、液晶装置の薄型化が可能となる。 The liquid crystal device according to the present invention includes a pair of substrates, a liquid crystal layer sandwiched between the pair of substrates, and the polarization described above provided on the liquid crystal layer side of at least one of the pair of substrates. And an alignment film provided on the liquid crystal layer side of the polarizing element and subjected to a rubbing treatment.
According to this liquid crystal device, since the polarizing element reinforced with a protective film is used, it is possible to realize a liquid crystal device with excellent reliability with little deterioration in image quality due to damage of the polarizing element. In addition, since the gap between the fine metal wires can be made large, the liquid crystal device has excellent optical characteristics, and since the thin polarizing element that protects the fine metal wires with a very thin protective film is provided, the thin liquid crystal device can be obtained. Can be realized.

本発明の電子機器は、先に記載の液晶装置を光変調装置として備えることを特徴とする。
この電子機器によれば、表示品質が高く信頼性に優れた電子機器を実現できる。また、液晶装置部分の薄型化により、装置全体を薄型化した電子機器を実現することができる。 An electronic apparatus according to the present invention includes the liquid crystal device described above as a light modulation device.
According to this electronic device, an electronic device with high display quality and excellent reliability can be realized. Further, by thinning the liquid crystal device portion, it is possible to realize an electronic device in which the entire device is thinned.

本実施形態の偏光素子の概略図である。It is the schematic of the polarizing element of this embodiment. 同偏光素子の部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of the polarization element. 偏光素子の製造工程を示す工程断面図である。It is process sectional drawing which shows the manufacturing process of a polarizing element. 偏光素子の製造工程を示す工程断面図である。It is process sectional drawing which shows the manufacturing process of a polarizing element. 成膜速度が遅い場合を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the case where the film-forming speed | rate is slow. 偏光素子の製造に用いる露光装置の一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows an example of the exposure apparatus used for manufacture of a polarizing element. 複数の堆積膜で金属細線の保護層を形成した場合を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the case where the protective layer of a metal fine wire is formed with the some deposited film. 本実施形態の偏光素子を備えた液晶装置の一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows an example of the liquid crystal device provided with the polarizing element of this embodiment. 電子機器の一形態である携帯電話の斜視図である。It is a perspective view of a mobile phone which is one form of electronic equipment. 本発明の実施例を示す表である。It is a table | surface which shows the Example of this invention.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る偏光素子及び偏光素子の製造方法について説明する。図１は本実施形態の偏光素子１の部分斜視図である。図２は偏光素子１をＹＺ平面で切った部分断面図である。なお、以下の説明においてはＸＹＺ座標系を設定し、このＸＹＺ座標系を参照しつつ各部材の位置関係を説明する。この際、水平面内における所定の方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向とＹ軸方向のそれぞれの直交する方向をＺ軸方向とする。本実施形態の場合、偏光層を構成する金属細線の延在方向をＸ軸方向とし、金属細線の配列軸をＹ軸方向としている。また、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の膜厚や寸法の比率などは適宜異ならせている。 Hereinafter, a polarizing element and a method for manufacturing the polarizing element according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a partial perspective view of the polarizing element 1 of the present embodiment. FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the polarizing element 1 taken along the YZ plane. In the following description, an XYZ coordinate system is set, and the positional relationship of each member will be described with reference to this XYZ coordinate system. At this time, a predetermined direction in the horizontal plane is defined as an X-axis direction, a direction orthogonal to the X-axis direction in the horizontal plane is defined as a Y-axis direction, and a direction orthogonal to each of the X-axis direction and the Y-axis direction is defined as a Z-axis direction. In the case of this embodiment, the extending direction of the fine metal wires constituting the polarizing layer is the X-axis direction, and the arrangement axis of the fine metal wires is the Y-axis direction. In all of the following drawings, the film thicknesses and dimensional ratios of the constituent elements are appropriately changed in order to make the drawings easy to see.

（偏光素子）
図１に示すように、偏光素子１は、基板１２上に形成された偏光層１４Ｌと、偏光層１４Ｌを覆う保護膜１６と、を備えている。基板１２は、ガラスや石英、プラスチック等の透光性基材を基体としてなる。基板１２上には、Ｘ軸方向に延在する複数の金属細線１４が設けられている。金属細線１４は可視光の波長よりも短い周期でＹ軸方向に沿って均等な間隔で配列されており、これら複数の金属細線１４によりワイヤーグリッド型の偏光層１４Ｌが形成されている。偏光層１４Ｌは、金属細線１５の延在方向と直交する方向（Ｙ軸方向）に振動する直線偏光を透過させ、それと直交する方向（Ｘ軸方向）に振動する直線偏光を反射する反射型の偏光層である。金属細線１４としては、アルミニウム等の金属材料が用いられる。 (Polarizing element)
As shown in FIG. 1, the polarizing element 1 includes a polarizing layer 14L formed on the substrate 12, and a protective film 16 that covers the polarizing layer 14L. The substrate 12 has a translucent base material such as glass, quartz, or plastic as a base. A plurality of fine metal wires 14 extending in the X-axis direction are provided on the substrate 12. The thin metal wires 14 are arranged at equal intervals along the Y-axis direction with a period shorter than the wavelength of visible light, and a wire grid type polarizing layer 14 L is formed by the plurality of thin metal wires 14. The polarization layer 14L is a reflective type that transmits linearly polarized light that vibrates in a direction (Y-axis direction) orthogonal to the extending direction of the thin metal wires 15 and reflects linearly polarized light that vibrates in a direction orthogonal to the extending direction (X-axis direction). It is a polarizing layer. As the metal thin wire 14, a metal material such as aluminum is used.

基板１２上には、金属細線１４の表面を覆って保護膜１６が設けられている。保護膜１６は、シリコン酸化膜等の透光性絶縁膜によって形成されている。保護膜１６は、金属細線１４の側壁部を覆ってＸ軸方向に延在する第１保護膜１６ａと、金属細線１４の上面部を覆ってＸ軸方向に延在する第２保護膜１６ｂと、金属細線１４の隙間に露出した基板１２の表面を覆ってＸ軸方向に延在する第３保護膜１６ｃと、を備えている。第２保護膜１６ｂ同士はＹ軸方向において互いに接続されており、複数の第２保護膜１６ｂが一体となって偏光層１４Ｌの上面全体を覆っている。第１保護膜１６ａ、第２保護膜１６ｂ及び第３保護膜１６ｃに囲まれた領域は空隙部１５になっており、空隙部１５の内部は真空又は空気によって満たされている。第２保護膜１６ｂの偏光層１４Ｌとは反対側の面は保護面１３となっている。保護面１３は、金属細線１４のパターンを反映し、金属細線１４と平面的に重なる箇所は盛り上がり、空隙部１５と平面的に重なる箇所は凹んでおり、わずかに波打っている。 A protective film 16 is provided on the substrate 12 so as to cover the surface of the fine metal wires 14. The protective film 16 is formed of a light-transmitting insulating film such as a silicon oxide film. The protective film 16 includes a first protective film 16a that covers the side wall portion of the thin metal wire 14 and extends in the X-axis direction, and a second protective film 16b that covers the upper surface portion of the thin metal wire 14 and extends in the X-axis direction. And a third protective film 16c that covers the surface of the substrate 12 exposed in the gap between the fine metal wires 14 and extends in the X-axis direction. The second protective films 16b are connected to each other in the Y-axis direction, and the plurality of second protective films 16b are integrated to cover the entire top surface of the polarizing layer 14L. A region surrounded by the first protective film 16a, the second protective film 16b, and the third protective film 16c is a gap portion 15, and the inside of the gap portion 15 is filled with vacuum or air. The surface of the second protective film 16b opposite to the polarizing layer 14L is a protective surface 13. The protective surface 13 reflects the pattern of the fine metal wire 14, and a portion that overlaps the thin metal wire 14 is raised, and a portion that overlaps the void 15 is recessed and slightly waved.

図２に示すように、金属細線１４は、アルミニウム等の金属材料からなる金属突起体１４Ａと、金属突起体１４Ａ上に積層されたマスクＭ、とを備えている。金属細線１４の幅、高さ、間隔（ピッチ）は、例えば、５０ｎｍ、２５０ｎｍ、１４０ｎｍである。金属細線１４は可視光の波長よりも短い周期でＹ軸方向に多数配列しており、これにより、Ｙ軸方向に平行な偏光光を透過し、Ｘ軸方向に平行な偏光光を反射する反射型の偏光層１４Ｌが形成されている。 As shown in FIG. 2, the thin metal wire 14 includes a metal protrusion 14A made of a metal material such as aluminum, and a mask M stacked on the metal protrusion 14A. The width | variety, height, and space | interval (pitch) of the metal fine wire 14 are 50 nm, 250 nm, and 140 nm, for example. A number of the thin metal wires 14 are arranged in the Y-axis direction with a period shorter than the wavelength of visible light, and thereby, reflected light that transmits polarized light parallel to the Y-axis direction and reflects polarized light parallel to the X-axis direction. A type polarizing layer 14L is formed.

マスクＭは、後述する偏光素子１の製造方法で金属細線１４を形成する際のエッチングマスクとして用いられるものである。マスクＭは、例えばシリコン酸化膜によって形成されている。マスクＭは、アルミニウム等からなる金属突起体１４Ａの上面を保護し、シリコン酸化膜等からなる保護膜１６との密着性を向上する機能を有する。また、保護膜１６の成膜時には、金属細線１４の上面部への保護膜１６の成長を促進し、偏光層１４Ｌの上面を被覆し且つ金属細線間に大きな空隙部１５を備えた保護膜１６の形成を可能とする。なお、マスクＭは金属突起体１４Ａのパターニング後に除去し、金属突起体１４Ａのみで金属細線１を形成することも可能である。 The mask M is used as an etching mask when the fine metal wires 14 are formed by the manufacturing method of the polarizing element 1 described later. The mask M is formed of, for example, a silicon oxide film. The mask M has a function of protecting the upper surface of the metal protrusion 14A made of aluminum or the like and improving the adhesion with the protective film 16 made of a silicon oxide film or the like. Further, when the protective film 16 is formed, the growth of the protective film 16 on the upper surface portion of the thin metal wire 14 is promoted, the upper surface of the polarizing layer 14L is covered, and the protective film 16 having a large gap portion 15 between the thin metal wires. Can be formed. It is also possible to remove the mask M after the patterning of the metal protrusions 14A and form the fine metal wires 1 with only the metal protrusions 14A.

第２保護膜１６ｂの厚み（Ｚ軸方向の厚み）は例えば２００ｎｍである。本実施形態の場合、隣接する第２保護膜１６ｂ同士は互いに接続されているが、第２保護膜１６ｂ同士は必ずしも接続される必要はない。例えば第２保護膜１６ｂ同士の間に僅かに隙間が形成されている構成も可能である。この場合、金属細線１４毎に保護膜１６が形成され、Ｘ軸方向に延在する複数の保護膜１６がＹ軸方向に均等な間隔で多数配列されることになる。 The thickness (Z-axis direction thickness) of the second protective film 16b is, for example, 200 nm. In the present embodiment, the adjacent second protective films 16b are connected to each other, but the second protective films 16b are not necessarily connected to each other. For example, a configuration in which a slight gap is formed between the second protective films 16b is also possible. In this case, a protective film 16 is formed for each thin metal wire 14, and a plurality of protective films 16 extending in the X-axis direction are arranged at equal intervals in the Y-axis direction.

第１保護膜１６ａの厚み（Ｙ軸方向の厚み）は例えば１０ｎｍ〜５０ｎｍである。第１保護膜１６ａの厚みは、Ｙ軸方向において隣接する第１保護膜１６ａ同士が互いに接触しない（すなわち第１保護膜１６ａ間に空隙部１５が形成される）厚みとされる。第２保護膜１６ｂのＹ軸方向の幅は、第１保護膜１６ａを含む金属細線１４のＹ軸方向の幅（金属細線１４のＹ軸方向の幅と、金属細線１４の左右の側面に形成された第１保護膜１６ａのＹ軸方向の幅との総和）よりも大きい。金属細線間の領域には、基板１２から離れるにしたがって開口面積が小さくなるようなテーパ状の空隙部１５が形成されている。 The thickness (the thickness in the Y-axis direction) of the first protective film 16a is, for example, 10 nm to 50 nm. The thickness of the first protective film 16a is set such that the first protective films 16a adjacent in the Y-axis direction do not contact each other (that is, the gap 15 is formed between the first protective films 16a). The width in the Y-axis direction of the second protective film 16b is the width in the Y-axis direction of the fine metal wire 14 including the first protective film 16a (the width in the Y-axis direction of the fine metal wire 14 and the left and right side surfaces of the fine metal wire 14). The sum of the first protective film 16a and the width in the Y-axis direction). In the region between the thin metal wires, a tapered gap portion 15 is formed so that the opening area decreases as the distance from the substrate 12 increases.

第３保護膜１６ｃの厚み（Ｚ軸方向の厚み）は例えば１０ｎｍ〜５０ｎｍである。第３保護膜１６ｃは第１保護膜１６ａ及び第２保護膜１６ｂと一体に形成され、金属細線１４を基盤１２上に強固に固定する機能を有する。第１保護膜１６ａ、第２保護膜１６ｂ及び第３保護膜１６ｃによって囲まれた空間は空隙部１５となっており、空隙部１５の内部は第２保護膜１６ｂによって保護面１３側の空間と仕切られている。 The thickness (thickness in the Z-axis direction) of the third protective film 16c is, for example, 10 nm to 50 nm. The third protective film 16c is formed integrally with the first protective film 16a and the second protective film 16b, and has a function of firmly fixing the thin metal wire 14 on the substrate 12. A space surrounded by the first protective film 16a, the second protective film 16b, and the third protective film 16c is a void portion 15, and the inside of the void portion 15 is separated from the space on the protective surface 13 side by the second protective film 16b. It is partitioned.

（偏光素子の製造方法）
図３及び図４は偏光素子１の製造方法の説明図である。図３は金属細線１４の形成工程の説明図、図４は保護膜１６の形成工程の説明図である。図３及び図４は図２の断面図に対応する図である。 (Polarizing element manufacturing method)
3 and 4 are explanatory views of a method for manufacturing the polarizing element 1. FIG. 3 is an explanatory diagram of the formation process of the fine metal wires 14, and FIG. 4 is an explanatory diagram of the formation process of the protective film 16. 3 and 4 correspond to the cross-sectional view of FIG.

まず図３（ａ）に示すように、ガラス基板等の透光性基板１２を用意し、基板１２の一面側にアルミニウム等の金属膜１４ａとシリコン酸化膜等のマスク層ｍとを順に積層する。金属膜１４ａとマスク層ｍは少なくとも偏光素子が形成される領域の全面に形成する。金属膜１４ａ及びマスク層ｍを形成する方法としては、蒸着法やスパッタ法等の公知の成膜方法を用いることができる。本実施形態では金属膜１４ａとしてアルミニウムを用いるが、アルミニウム以外にも、金、銀、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、モリブデン、インジウム、ビスマス、若しくはそれらの合金を用いることができる。またマスク層ｍとしてシリコン酸化膜を用いるが、シリコン酸化膜以外にも、シリコン窒化膜やシリコン酸窒化膜等の他のシリコン化合物膜を用いることができる。 First, as shown in FIG. 3A, a light-transmitting substrate 12 such as a glass substrate is prepared, and a metal film 14a such as aluminum and a mask layer m such as a silicon oxide film are sequentially stacked on one surface side of the substrate 12. . The metal film 14a and the mask layer m are formed at least on the entire surface of the region where the polarizing element is formed. As a method for forming the metal film 14a and the mask layer m, a known film forming method such as a vapor deposition method or a sputtering method can be used. In the present embodiment, aluminum is used for the metal film 14a. In addition to aluminum, gold, silver, copper, palladium, platinum, rhodium, silicon, nickel, cobalt, manganese, iron, chromium, titanium, ruthenium, niobium, neodymium, Ytterbium, yttrium, molybdenum, indium, bismuth, or alloys thereof can be used. Further, although a silicon oxide film is used as the mask layer m, other silicon compound films such as a silicon nitride film and a silicon oxynitride film can be used in addition to the silicon oxide film.

次に、図３（ｂ）に示すように、マスク層ｍ上にレジスト材料をスピンコートにより塗布し、これをプリベークすることでレジスト層２０ａを形成する。次に、例えば波長が２６６ｎｍのレーザ光を露光光として用いた二光束干渉露光法によりレジスト層２０ａを露光する。ここでは、ピッチが可視光の波長以下（例えば１４０ｎｍ）の微細な縞状パターンとなるように露光を行う。 Next, as shown in FIG. 3B, a resist material is applied onto the mask layer m by spin coating, and this is pre-baked to form a resist layer 20a. Next, the resist layer 20a is exposed by, for example, a two-beam interference exposure method using laser light having a wavelength of 266 nm as exposure light. Here, exposure is performed so that the pitch is a fine striped pattern having a wavelength equal to or smaller than the wavelength of visible light (for example, 140 nm).

ここで、二光束干渉露光法を行う露光装置は、例えば図６に示すものを用いることができる。露光装置１２０は、露光光を照射するレーザ光源１２１と、回折型ビームスプリッタ１２２と、モニタ１２３と、ビームエキスパンダ１２４、１２５と、ミラー１２６、１２７と、基板１２を載置するステージ１２８とを備えている。 Here, as an exposure apparatus that performs the two-beam interference exposure method, for example, the one shown in FIG. 6 can be used. The exposure apparatus 120 includes a laser light source 121 that irradiates exposure light, a diffraction beam splitter 122, a monitor 123, beam expanders 124 and 125, mirrors 126 and 127, and a stage 128 on which the substrate 12 is placed. I have.

レーザ光源１２１は、例えば第４高調波の波長が２６６ｎｍであるＮｄ：ＹＶＯ４レーザ装置である。回折型ビームスプリッタ１２２は、レーザ光源１２１から出力された１本のレーザビームを分岐して２本のレーザビームを生成する分岐手段である。そして、回折型ビームスプリッタ１２２は、入射するレーザビームをＴＥ偏光としたときに強度の等しい２本の回折ビーム（±１次）を発生させる構成となっている。モニタ１２３は、回折型ビームスプリッタ１２２から出射した光を受光して電気信号に変換する。露光装置１２０では、この変換された電気信号に基づいて２本のレーザビームの交差角度などを調整できるようになっている。 The laser light source 121 is, for example, an Nd: YVO4 laser device having a fourth harmonic wavelength of 266 nm. The diffractive beam splitter 122 is a branching unit that splits one laser beam output from the laser light source 121 to generate two laser beams. The diffractive beam splitter 122 is configured to generate two diffracted beams (± first order) having the same intensity when the incident laser beam is TE polarized light. The monitor 123 receives the light emitted from the diffractive beam splitter 122 and converts it into an electrical signal. In the exposure apparatus 120, the crossing angle of the two laser beams can be adjusted based on the converted electric signal.

ビームエキスパンダ１２４は、レンズ１２４ａと空間フィルタ１２４ｂとを備えており、回折型ビームスプリッタ１２２で分岐された２本のレーザビームのうちの一方のビーム径を例えば３００ｍｍ程度に広げる構成となっている。同様に、ビームエキスパンダ１２５も、レンズ１２５ａと空間フィルタ１２５ｂとを備えており、２本のレーザビームのうちの他方のビーム径を広げる構成となっている。ミラー１２６、１２７は、ビームエキスパンダ１２４、１２５を透過したレーザビームをそれぞれステージ１２８に向けて反射させる構成となっている。ここで、ミラー１２６、１２７は、反射したレーザビームを交差させることで干渉光を発生させ、この干渉光を基板１２上のレジスト層２０ａに照射する。このような露光装置１２０を用いてレジスト層２０ａに干渉光を照射することで、レーザ光源１２１の波長よりも狭い形成ピッチでレジスト層２０ａを露光することができる。 The beam expander 124 includes a lens 124a and a spatial filter 124b, and has a configuration in which one of the two laser beams branched by the diffractive beam splitter 122 is expanded to, for example, about 300 mm. . Similarly, the beam expander 125 also includes a lens 125a and a spatial filter 125b, and is configured to increase the other beam diameter of the two laser beams. The mirrors 126 and 127 are configured to reflect the laser beams transmitted through the beam expanders 124 and 125 toward the stage 128, respectively. Here, the mirrors 126 and 127 generate interference light by intersecting the reflected laser beams, and irradiate the resist layer 20a on the substrate 12 with the interference light. By irradiating the resist layer 20 a with interference light using such an exposure apparatus 120, the resist layer 20 a can be exposed with a formation pitch narrower than the wavelength of the laser light source 121.

次に、図３（ｃ）に示すように、露光を行った後に更にレジスト層２０ａをベーク（ＰＥＢ）し、その後にレジスト層２０ａを現像する。これにより、縞状のパターンを有するレジスト２０をマスク層ｍ上に形成する。 Next, as shown in FIG. 3C, after the exposure, the resist layer 20a is further baked (PEB), and then the resist layer 20a is developed. Thereby, a resist 20 having a striped pattern is formed on the mask layer m.

次に、図３（ｄ）に示すように、レジスト２０を介してドライエッチング処理を行い、マスク層ｍをパターニングしてマスクＭを形成する。なお、レジスト２０はマスクＭを形成した後に剥離してもよい。また、仮にレジスト２０を剥離しない場合でも、次に示す金属膜１４ａのパターニング時にエッチングされることで除去されるため問題は無い。 Next, as shown in FIG. 3D, a dry etching process is performed through the resist 20, and the mask layer m is patterned to form a mask M. The resist 20 may be peeled off after the mask M is formed. Even if the resist 20 is not peeled off, there is no problem because it is removed by etching during the patterning of the metal film 14a described below.

次に、図３（ｅ）に示すように、マスクＭを介してドライエッチング処理を行い、金属膜１４ａをパターニングして金属細線１４を形成する。金属細線１４は、金属膜からなる金属突起体１４Ａと無機絶縁膜からなるマスクＭとの２層構造からなる。金属細線１４は基板１２上にストライプ状に形成され、金属細線１４間には基板１２を露出させる溝１５Ａが形成されている。金属細線１４Ａと溝１５Ａは微細な幅で交互に形成されており、これらが可視光の波長よりも短い周期で多数配列されることにより、反射型の偏光層１４Ｌが形成されている。なお、図３（ｅ）では金属細線１４を金属突起体１４ＡとマスクＭとの２層構造としたが、マスクＭは必ずしも必要ではなく、金属膜１４ａをパターニングした後、除去しても良い。 Next, as shown in FIG. 3E, a dry etching process is performed through a mask M, and the metal film 14a is patterned to form the fine metal wires 14. The fine metal wire 14 has a two-layer structure of a metal protrusion 14A made of a metal film and a mask M made of an inorganic insulating film. The fine metal wires 14 are formed in stripes on the substrate 12, and grooves 15 A that expose the substrate 12 are formed between the fine metal wires 14. The fine metal wires 14A and the grooves 15A are alternately formed with a minute width, and a large number of these are arranged with a period shorter than the wavelength of visible light, thereby forming a reflective polarizing layer 14L. In FIG. 3E, the thin metal wire 14 has a two-layer structure of the metal protrusion 14A and the mask M. However, the mask M is not always necessary and may be removed after the metal film 14a is patterned.

次に、図４（ａ）に示すように、金属細線１４上にＣＶＤ法を用いて保護膜を成膜する。ＣＶＤ法は薄膜の原料を気体で供給し、所望の箇所で化学反応を起こして薄膜を形成する方法である。ＣＶＤ法は、原料の気体が行き渡ればどんな形状の表面であっても膜を付着させることが出来る特徴を有する。そのため、ＣＶＤ法を用いてワイヤーグリッド型の偏光素子の保護膜を作成すると、原料の気体を金属細線の間にも均一に行き渡った後に反応をさせることが可能となる。反応の際には固体表面であれば保護膜が付着して成長するので、金属／非金属を問わず均一に保護膜を形成することができる。そのため、ＣＶＤ法の反応雰囲気下に曝される金属細線の上端部、側壁部及び金属細線の間に露出する基板表面の全てに保護膜を形成し、金属細線を補強することができる。 Next, as shown in FIG. 4A, a protective film is formed on the thin metal wire 14 by the CVD method. The CVD method is a method of forming a thin film by supplying a raw material of the thin film in a gas and causing a chemical reaction at a desired location. The CVD method has a feature that a film can be deposited on the surface of any shape as long as the raw material gas is spread. Therefore, when a protective film for a wire grid type polarizing element is formed by using the CVD method, it becomes possible to react after the raw material gas is evenly distributed between the thin metal wires. Since the protective film adheres and grows on the solid surface during the reaction, the protective film can be uniformly formed regardless of metal / nonmetal. Therefore, it is possible to reinforce the thin metal wire by forming a protective film on all of the substrate surface exposed between the upper end portion, the side wall portion, and the fine metal wire exposed in the reaction atmosphere of the CVD method.

保護膜１６の形成方法にはＣＶＤ法の外にも、一般に用いられる方法として蒸着法やスパッタ法が考えられる。しかし、蒸着法を用いた場合には、蒸着に用いられる装置内の膜原料が配置される位置から保護膜の形成面への射出角が、形成面上の位置により異なり、膜原料と形成面との距離が厳密には一定ではない。そのため、製造される保護膜の厚みに差が生じ、偏光素子の品質が一定しない。また、スパッタ法は、成膜速度が非常に遅いため本発明が想定する成膜速度を実現できない。そのため、ＣＶＤ法を用いた成膜を行った場合に、本発明が実施可能である。 In addition to the CVD method, a vapor deposition method or a sputtering method can be considered as a commonly used method for forming the protective film 16. However, when the vapor deposition method is used, the injection angle from the position where the film raw material in the apparatus used for vapor deposition is arranged to the formation surface of the protective film varies depending on the position on the formation surface. The distance to is not exactly constant. Therefore, a difference occurs in the thickness of the manufactured protective film, and the quality of the polarizing element is not constant. In addition, the sputtering method has a very slow film formation rate, and thus cannot achieve the film formation rate assumed by the present invention. Therefore, the present invention can be implemented when film formation using the CVD method is performed.

まず、図４（ａ）に示すように、金属細線１４を備えた基板１２をＣＶＤ法の作業環境下に配置し、保護膜１６の原料気体１６ｇを供給する。原料気体１６ｇは、溝１５Ａの底面に露出した基板１２にまで行き渡る。本実施形態では保護膜１６としてシリコン酸化物を形成することとし、原料気体１６ｇとしてＴＥＯＳと酸素（Ｏ₂）の混合気体を用いることとする。図面ではＴＥＯＳとＯ₂は区別して表記しておらず、いずれも原料気体１６ｇとして図示している。保護膜１６はシリコン酸化物以外にもシリコン窒化物（ＳｉＮ）、シリコン窒素酸化物（ＳｉＯＮ）、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）などの絶縁性の材料を使用することができ、選択する保護膜１６にあわせて原料気体１６ｇを適切なものを選ぶことができる。ＣＶＤ法は、熱ＣＶＤ法およびプラズマＣＶＤ法のいずれも使用することができる。本実施形態では熱ＣＶＤ法を用いることとしている。本実施形態の反応条件は、例えば、ガス流量：ＴＥＯＳ／Ｏ₂＝１２／３８８ｓｃｃｍ、圧力：５０Ｐａ、反応温度：２００℃、反応時間：２ｍｉｎである。 First, as shown in FIG. 4A, the substrate 12 provided with the fine metal wires 14 is placed in the working environment of the CVD method, and the raw material gas 16g of the protective film 16 is supplied. The raw material gas 16g reaches the substrate 12 exposed on the bottom surface of the groove 15A. In this embodiment, silicon oxide is formed as the protective film 16, and a mixed gas of TEOS and oxygen (O ₂ ) is used as the raw material gas 16g. In the drawing, TEOS and O ₂ are not distinguished from each other, and both are shown as a raw material gas 16g. In addition to silicon oxide, the protective film 16 can be made of an insulating material such as silicon nitride (SiN), silicon nitrogen oxide (SiON), alumina (Al ₂ O ₃ ), and the protective film 16 to be selected is selected. A suitable material gas of 16 g can be selected according to the above. As the CVD method, either a thermal CVD method or a plasma CVD method can be used. In this embodiment, the thermal CVD method is used. The reaction conditions of this embodiment are, for example, gas flow rate: TEOS / O ₂ = 12/388 sccm, pressure: 50 Pa, reaction temperature: 200 ° C., reaction time: 2 min.

次に、図４（ｂ）に示すように、原料気体１６ｇを反応させると、化学反応により生成する保護膜１６が近接した金属細線１４と基板１２の表面に堆積する。保護膜の成膜速度は例えば１００ｎｍ／ｍｉｎである。成膜初期の段階では、保護膜１６は、溝１５Ａの底面に露出した基板１２の表面、金属細線１４の側面部、及び金属細線１４の上端部に堆積する。反応が進行すると保護膜１６が成長するため厚みを持ってくる。そのため、金属細線１４の上端部を包み込むように基板１２に垂直な方向に保護膜１６が成長する。また、金属細線１４の上端部に形成された保護膜１６同士の間隔は成長した保護膜１６の厚みの分だけ狭くなる。その結果、溝１５Ａの底面及び側面に形成された保護膜１６は、金属細線１４の上端部に形成された保護膜１６と共に空隙部１５を形成する。 Next, as shown in FIG. 4B, when the raw material gas 16 g is reacted, the protective film 16 generated by the chemical reaction is deposited on the surface of the metal thin wire 14 and the substrate 12 that are close to each other. The deposition rate of the protective film is, for example, 100 nm / min. In the initial stage of film formation, the protective film 16 is deposited on the surface of the substrate 12 exposed on the bottom surface of the groove 15 A, the side surface portion of the fine metal wire 14, and the upper end portion of the fine metal wire 14. As the reaction progresses, the protective film 16 grows and thus increases its thickness. Therefore, the protective film 16 grows in a direction perpendicular to the substrate 12 so as to wrap around the upper end portion of the fine metal wire 14. Further, the distance between the protective films 16 formed on the upper end portion of the thin metal wire 14 is reduced by the thickness of the grown protective film 16. As a result, the protective film 16 formed on the bottom and side surfaces of the groove 15 A forms a gap 15 together with the protective film 16 formed on the upper end of the thin metal wire 14.

次に、図４（ｃ）に示すように、更に反応が進行すると、保護膜１６の厚みの分だけ隣接する金属細線１４の間隔は狭くなるため、空隙部１５に原料気体１６ｇが進入しにくくなる。そのため原料気体１６ｇは、空隙部１５に侵入する前に金属細線１４の上端部に形成された保護膜１６で次々と反応が進行し、上端部で優先的に保護膜１６の形成が進行する。 Next, as shown in FIG. 4C, when the reaction further proceeds, the distance between the adjacent fine metal wires 14 is reduced by the thickness of the protective film 16, so that the raw material gas 16 g hardly enters the gap portion 15. Become. For this reason, the raw material gas 16g is successively reacted in the protective film 16 formed on the upper end portion of the thin metal wire 14 before entering the gap portion 15, and the protective film 16 is preferentially formed on the upper end portion.

ここで、反応速度が遅い場合には、保護膜１６の厚みによって金属細線１４の間隔が狭くなっても空隙部１５に原料気体１６ｇが行き渡る十分な時間があるため、図５に示すように、優先的に金属細線１４の上端部に保護膜１６が形成することはなく、原料気体１６ｇが接する金属細線１４の側壁部、上端部及び基板１２に形成される保護膜１６の表面全体で反応が進行する。そのため、形成される保護膜１６で空隙部１５は徐々に埋没していく。このように空隙部１５が埋没した構造は光学特性上望ましくないため、本実施形態では反応速度を速め、空隙部１５を形成することとしている。 Here, when the reaction rate is slow, there is sufficient time for the raw material gas 16g to reach the gap 15 even when the interval between the thin metal wires 14 is narrowed due to the thickness of the protective film 16, so as shown in FIG. The protective film 16 is not preferentially formed on the upper end portion of the fine metal wire 14, and the reaction occurs on the side wall portion, the upper end portion of the fine metal wire 14 in contact with the raw material gas 16 g and the entire surface of the protective film 16 formed on the substrate 12. proceed. Therefore, the gap 15 is gradually buried in the protective film 16 that is formed. Since the structure in which the void portion 15 is buried in this way is not desirable in terms of optical characteristics, in this embodiment, the reaction rate is increased and the void portion 15 is formed.

次に、図４（ｄ）に示すように、更に反応が進行すると、隣接する金属細線１４の上端部で成長を続ける保護膜１６が、隣同士で互いに当接するに至る。これにより、隣接する金属細線１４の間には、保護膜１６で囲まれた空隙部１５が形成される。また、金属細線１４の上端部で当接した保護膜１６は、原料気体１６ｇに接する保護面１３を形成する。この状態で金属細線１４の上端部に形成された保護膜１６の、基板１２から鉛直方向の厚み（図中の厚みＷ１）は例えば５０ｎｍである。 Next, as shown in FIG. 4D, when the reaction further proceeds, the protective film 16 that continues to grow at the upper end portion of the adjacent fine metal wires 14 comes into contact with each other next to each other. Thereby, a gap 15 surrounded by the protective film 16 is formed between the adjacent fine metal wires 14. Moreover, the protective film 16 which contact | abutted in the upper end part of the metal fine wire 14 forms the protective surface 13 which contact | connects source gas 16g. In this state, the thickness of the protective film 16 formed on the upper end portion of the thin metal wire 14 in the vertical direction from the substrate 12 (thickness W1 in the drawing) is, for example, 50 nm.

次に、図４（ｅ）に示すように、更に反応が進行すると、保護面１３の上に保護膜１６が形成され、形成される保護膜１６が凹凸を埋めるために保護面１３は徐々に平坦に近づく。この状態で金属細線１４の上端部に形成された保護膜１６の、基板１２に垂直な方向の厚み（図中の厚みＷ２）は例えば２００ｎｍである。以上のようにして、本実施形態の偏光素子１が完成する。 Next, as shown in FIG. 4E, when the reaction further proceeds, a protective film 16 is formed on the protective surface 13, and the protective film 16 is gradually formed to fill the unevenness. It approaches flat. In this state, the thickness of the protective film 16 formed on the upper end portion of the thin metal wire 14 in the direction perpendicular to the substrate 12 (thickness W2 in the drawing) is, for example, 200 nm. As described above, the polarizing element 1 of the present embodiment is completed.

以上のようにして得られる偏光素子１によれば、保護膜１６によって金属細線１４の上端部及び側壁部を覆い補強をしたものとなり、金属細線１４の破損を防ぐことができる。また、第２保護膜１６ｂの配列軸方向の幅は、金属細線１４の配列軸方向の幅と金属細線１４の両側壁部に形成される第１保護膜１６ａとを合わせた幅よりも広くなっているため、溝１５Ａの上部が狭められたようになる。そのため、金属細線１４の上に他の材料を積層する場合においても、保護膜１６により溝１５Ａへの積層物の入り込みを防止することができる。そのため溝１５Ａが埋没することなく優れた光学特性を備えたものとなる。 According to the polarizing element 1 obtained as described above, the protective film 16 covers and reinforces the upper end portion and the side wall portion of the fine metal wire 14, and can prevent the fine metal wire 14 from being damaged. Further, the width in the arrangement axis direction of the second protective film 16b is wider than the width of the width in the arrangement axis direction of the fine metal wires 14 and the first protective film 16a formed on both side walls of the fine metal wires 14. Therefore, the upper part of the groove 15A is narrowed. Therefore, even when another material is laminated on the thin metal wire 14, the protective film 16 can prevent the laminate from entering the groove 15A. Therefore, the groove 15A has excellent optical characteristics without being buried.

また、本実施形態では、隣接する金属細線１４の上端部に設けられた第２保護膜１６ｂは、配列軸方向に平行な方向において互いに接触していることとしている。そのため、金属細線間には空気（もしくは真空）を封入可能な空隙部１５が形成され、優れた光学特性を備えた偏光素子１とすることができる。また、各々の金属細線１４を離間した第２保護膜１６ｂで保護する場合よりも強固に保護することができる。 In the present embodiment, the second protective films 16b provided on the upper end portions of the adjacent fine metal wires 14 are in contact with each other in a direction parallel to the arrangement axis direction. Therefore, a gap 15 that can enclose air (or vacuum) is formed between the thin metal wires, and the polarizing element 1 having excellent optical characteristics can be obtained. Further, it is possible to protect each of the fine metal wires 14 more firmly than when the second thin protective film 16b is used to protect each of the fine metal wires 14.

また、本実施形態では、保護膜１６は透光性の絶縁性材料で形成されていることとしている。金属細線１４が絶縁性材料に覆われ周囲と絶縁するので、例えば偏光素子１を装置に組み込む場合に金属細線１４が装置の配線と通電することがない。そのため、安定した駆動の装置とすることができる。 In the present embodiment, the protective film 16 is made of a light-transmitting insulating material. Since the fine metal wires 14 are covered with an insulating material and insulated from the surroundings, the fine metal wires 14 do not energize the wiring of the device when the polarizing element 1 is incorporated in the device, for example. Therefore, a stable drive device can be obtained.

また、以上のような構成の偏光素子１の製造方法によれば、保護膜１６の形成にＣＶＤ法を用いて行うこととしている。そのため、原料気体１６ｇが行き渡る箇所の金属細線１４の上端部、側壁部及び溝１５Ａに面する基板１２の表面に保護膜１６を形成し、金属細線１４を補強することができる。更に、成膜速度が早いというＣＶＤ法の特徴により、成膜が進行すると空隙部１５に原料気体１６ｇが行き渡るよりも先に成膜反応が起こる様になり、金属細線１４の上端部で優先して保護膜が成長する。すると、金属細線１４の間の膜成長が停止し、金属細線１４間が保護膜１６で埋没することなく優れた光学特性を備えた偏光素子１を製造することができる。 Moreover, according to the manufacturing method of the polarizing element 1 having the above configuration, the protective film 16 is formed using the CVD method. Therefore, the protective film 16 can be formed on the surface of the substrate 12 facing the upper end portion, the side wall portion, and the groove 15A of the fine metal wire 14 where the raw material gas 16g spreads, and the fine metal wire 14 can be reinforced. Furthermore, due to the characteristic of the CVD method that the film formation speed is high, the film formation reaction occurs before the raw material gas 16g reaches the gap 15 as the film formation progresses, and is given priority at the upper end of the thin metal wire 14. The protective film grows. Then, the film growth between the thin metal wires 14 is stopped, and the polarizing element 1 having excellent optical characteristics can be manufactured without being buried between the thin metal wires 14 with the protective film 16.

また、本実施形態では、金属細線１４の上端部に形成された第２保護膜１６ｂは、金属細線１４の上端部からの基板の鉛直方向への厚みが２００ｎｍであり、５０ｎｍ以上となっている。この厚みになるまで保護膜１６を形成させると、確実に隣接する金属細線１４の上端部に形成された第２保護膜１６ｂ同士をつなぎ合わせることができる。そのため強固に金属細線１４を保護することが可能となり、また金属細線間に空隙部１５を有することで、保護膜形成による光学特性の劣化を防ぎ、光学特性を維持した構造の偏光素子１を製造することができる。 In the present embodiment, the thickness of the second protective film 16b formed on the upper end portion of the thin metal wire 14 from the upper end portion of the thin metal wire 14 in the vertical direction of the substrate is 200 nm, and is 50 nm or more. . When the protective film 16 is formed until this thickness is reached, the second protective films 16b formed on the upper end portions of the adjacent metal thin wires 14 can be reliably joined together. Therefore, it is possible to strongly protect the fine metal wires 14, and by having the gap 15 between the fine metal wires, it is possible to prevent the deterioration of the optical characteristics due to the formation of the protective film and to manufacture the polarizing element 1 having a structure that maintains the optical characteristics. can do.

なお、本実施形態では、保護膜１６は１種のみ使用したが、保護面１３の表面に、更に複数の堆積膜を形成し、保護層２２を形成することとしても良い。 In the present embodiment, only one type of protective film 16 is used, but a plurality of deposited films may be further formed on the surface of the protective surface 13 to form the protective layer 22.

図７は、保護面１３に更に複数の堆積膜を形成した偏光素子２の断面図である。ここでは、シリコン酸化物とＩＴＯ（Indium Tin Oxide）が交互に階層構造を形成している。堆積膜の種類としてはここに挙げたシリコン酸化物とＩＴＯ以外に、例えばシリコン窒化物（ＳｉＮ）、シリコン窒素酸化物（ＳｉＯＮ）、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）などの材料も選択することができる。堆積膜の形成方法は所望の膜が形成できれば特に限定されない。本実施形態では、ＣＶＤ法を用いて堆積膜を形成した。偏光素子２は、保護面１３上にＩＴＯに合わせて変更した原料気体を反応させＩＴＯ膜を形成した後、再度ＣＶＤ法によりシリコン酸化物とＩＴＯ膜の成膜を繰り返して形成し、金属細線１４の上端部に全体として保護層２２を形成する。このＩＴＯ膜は電極として使用可能である。 FIG. 7 is a cross-sectional view of the polarizing element 2 in which a plurality of deposited films are further formed on the protective surface 13. Here, silicon oxide and ITO (Indium Tin Oxide) alternately form a hierarchical structure. As the kind of the deposited film, in addition to the silicon oxide and ITO mentioned here, materials such as silicon nitride (SiN), silicon nitrogen oxide (SiON), alumina (Al ₂ O ₃ ) can be selected. . The method for forming the deposited film is not particularly limited as long as a desired film can be formed. In this embodiment, the deposited film is formed using the CVD method. The polarizing element 2 is formed on the protective surface 13 by reacting a raw material gas changed in accordance with ITO to form an ITO film, and then repeatedly forming a silicon oxide and an ITO film by the CVD method. A protective layer 22 is formed as a whole at the upper end of the substrate. This ITO film can be used as an electrode.

この構成によれば、保護膜１６の表面に導電性を備えた堆積膜（ＩＴＯ膜）を別途形成することとしている。このＩＴＯ膜は例えば画素電極などの電極として使用可能である。そのため、偏光素子の更なる補強が可能であると共に、堆積膜の性質により機能を付加することが可能となる。 According to this configuration, a deposited film (ITO film) having conductivity is separately formed on the surface of the protective film 16. This ITO film can be used as an electrode such as a pixel electrode. Therefore, the polarizing element can be further reinforced and a function can be added depending on the properties of the deposited film.

（液晶装置）
図８は、本発明にかかる偏光素子を備えた液晶装置１０００の一例を示した断面模式図である。液晶装置１０００は、横電界方式の半透過反射型液晶装置である。 (Liquid crystal device)
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing an example of a liquid crystal device 1000 including the polarizing element according to the present invention. The liquid crystal device 1000 is a transverse electric field type transflective liquid crystal device.

液晶装置１０００は、ＴＦＴアレイ基板（第１基板）１００と対向基板（第２基板）２００との間に液晶層５００を挟持した構成を備えている。液晶層５００は、ＴＦＴアレイ基板１００と対向基板２００とが対向する領域の縁端に沿って設けられた図示略のシール材によって基板１００，２００間に封止されている。ＴＦＴアレイ基板１００の背面側（図示下面側）には、導光板９１０と反射板９２０とを具備したバックライト（照明装置）９００が設けられている。 The liquid crystal device 1000 has a configuration in which a liquid crystal layer 500 is sandwiched between a TFT array substrate (first substrate) 100 and a counter substrate (second substrate) 200. The liquid crystal layer 500 is sealed between the substrates 100 and 200 by a sealant (not shown) provided along the edge of the region where the TFT array substrate 100 and the counter substrate 200 face each other. A backlight (illumination device) 900 including a light guide plate 910 and a reflection plate 920 is provided on the back side (the lower side in the drawing) of the TFT array substrate 100.

ＴＦＴアレイ基板１００及び対向基板２００は、偏光素子１００Ａ、２００Ａを備えている。偏光素子１００Ａ、２００Ａは、前述の製造方法を用いて製造された偏光素子であり、それぞれガラスや石英、プラスチック等の透光性の基板上に保護膜を備えた金属細線が形成された構造を備えている。 The TFT array substrate 100 and the counter substrate 200 include polarizing elements 100A and 200A. Polarizing elements 100A and 200A are polarizing elements manufactured using the above-described manufacturing method, and each has a structure in which a thin metal wire having a protective film is formed on a light-transmitting substrate such as glass, quartz, or plastic. I have.

偏光素子１００Ａは基板１０１と金属細線１０２及び保護膜１０３を、偏光素子２００Ａは基板２０１と金属細線２０２及び保護膜２０３をそれぞれに備えている。本実施形態では、基板１０１、２０１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、金属細線１０２と金属細線２０２は、互いに交差するように配置されている。いずれの偏光素子も、金属細線が内面側（液晶層５００側）に配置されている。 The polarizing element 100A includes a substrate 101, a thin metal wire 102, and a protective film 103, and the polarizing element 200A includes a substrate 201, a thin metal wire 202, and a protective film 203, respectively. In this embodiment, the substrates 101 and 201 are substrates for polarizing elements and also serve as substrates for liquid crystal devices. Further, the fine metal wire 102 and the fine metal wire 202 are arranged so as to cross each other. In any of the polarizing elements, the thin metal wire is disposed on the inner surface side (the liquid crystal layer 500 side).

偏光素子１００Ａの内面側には、走査線３０ａ及び容量線３０ｂが形成されており、走査線３０ａ及び容量線３０ｂを覆って、シリコン酸化物等の透明絶縁膜からなるゲート絶縁膜１１０が形成されている。 A scanning line 30a and a capacitive line 30b are formed on the inner surface side of the polarizing element 100A, and a gate insulating film 110 made of a transparent insulating film such as silicon oxide is formed to cover the scanning line 30a and the capacitive line 30b. ing.

ゲート絶縁膜１１０上に、アモルファスシリコンの半導体層３５０が形成されており、半導体層３５０に一部乗り上げるようにしてソース電極６０ｂと、ドレイン電極３２０とが設けられている。ドレイン電極３２０の半導体層３５０に乗り上げている端部の反対の端部には容量電極３１０が一体に形成されている。半導体層３５０は、ゲート絶縁膜１１０を介して走査線３０ａと対向配置されており、当該対向領域で走査線３０ａがＴＦＴ３００のゲート電極を構成するようになっている。 An amorphous silicon semiconductor layer 350 is formed on the gate insulating film 110, and a source electrode 60 b and a drain electrode 320 are provided so as to partially run over the semiconductor layer 350. A capacitor electrode 310 is integrally formed at the end of the drain electrode 320 opposite to the end on the semiconductor layer 350. The semiconductor layer 350 is disposed to face the scanning line 30a with the gate insulating film 110 interposed therebetween, and the scanning line 30a constitutes the gate electrode of the TFT 300 in the facing region.

容量電極３１０は、ゲート絶縁膜１１０を介して容量線３０ｂと対向配置されており、容量電極３１０と容量線３０ｂとが対向する領域に、ゲート絶縁膜１１０をその誘電体膜とする蓄積容量７００が形成されている。 The capacitor electrode 310 is disposed opposite to the capacitor line 30b via the gate insulating film 110, and the storage capacitor 700 using the gate insulating film 110 as a dielectric film in a region where the capacitor electrode 310 and the capacitor line 30b face each other. Is formed.

半導体層３５０、ソース電極６０ｂ、ドレイン電極３２０、及び容量電極３１０を覆って、シリコン酸化物等からなる第１層間絶縁膜１２０が形成されている。この第１層間絶縁膜１２０上には、ＩＴＯ等の透明導電材料からなる透明共通電極１９０ｔと、アルミニウム等の反射性の金属膜を主体としてなる反射共通電極（反射偏光層）１９０ｒとからなる共通電極１９０が形成されている。 A first interlayer insulating film 120 made of silicon oxide or the like is formed so as to cover the semiconductor layer 350, the source electrode 60b, the drain electrode 320, and the capacitor electrode 310. A common common electrode 190t made of a transparent conductive material such as ITO and a reflective common electrode (reflective polarizing layer) 190r mainly made of a reflective metal film such as aluminum are formed on the first interlayer insulating film 120. An electrode 190 is formed.

共通電極１９０（１９０ｔ、１９０ｒ）を覆ってシリコン酸化物等からなる第２層間絶縁膜１３０が形成されており、第２層間絶縁膜１３０上にＩＴＯ等の透明導電材料からなる画素電極９０が形成されている。 A second interlayer insulating film 130 made of silicon oxide or the like is formed so as to cover the common electrode 190 (190t, 190r), and a pixel electrode 90 made of a transparent conductive material such as ITO is formed on the second interlayer insulating film 130. Has been.

第１層間絶縁膜１２０及び第２層間絶縁膜１３０には、それぞれの絶縁膜を貫通して容量電極３１０に達する画素コンタクトホール４５０が形成されており、この画素コンタクトホール４５０内に画素電極９０のコンタクト部９０ｂが一部埋設されることで、画素電極９０と容量電極３１０とが電気的に接続されている。なお、上記画素コンタクトホール４５０の形成領域に対応して共通電極１９０にも開口部が設けられており、共通電極１９０と画素電極９０とが接触しないようになっている。画素電極９０を覆う第２層間絶縁膜１３０上の領域には、ポリイミド等からなる配向膜１８０が形成されている。 A pixel contact hole 450 is formed in the first interlayer insulating film 120 and the second interlayer insulating film 130 so as to penetrate the respective insulating films and reach the capacitor electrode 310, and the pixel electrode 90 is formed in the pixel contact hole 450. By partially embedding the contact part 90b, the pixel electrode 90 and the capacitor electrode 310 are electrically connected. The common electrode 190 is also provided with an opening corresponding to the region where the pixel contact hole 450 is formed, so that the common electrode 190 and the pixel electrode 90 are not in contact with each other. An alignment film 180 made of polyimide or the like is formed in a region on the second interlayer insulating film 130 covering the pixel electrode 90.

対向基板２００が備える偏光素子２００Ａの内面側には、カラーフィルタ２２０と、配向膜２８０とが積層されている。なお、対向基板２００の外面側には、位相差板その他の光学素子を設けることができる。 A color filter 220 and an alignment film 280 are stacked on the inner surface side of the polarizing element 200 A included in the counter substrate 200. A phase difference plate and other optical elements can be provided on the outer surface side of the counter substrate 200.

カラーフィルタ２２０は、画素領域内で色度の異なる２種類の領域に区画された構成とすることが好ましく、具体例を挙げると、透過表示領域を構成する透明共通電極１９０ｔの平面領域に対応して第１の色材領域が設けられ、反射表示領域を構成する反射共通電極１９０ｔの平面領域に対応して第２の色材領域が設けられており、第１の色材領域の色度が、第２の色材領域の色度より大きいものとされている構成を採用できる。このような構成とすることで、カラーフィルタ２２０を表示光が１回のみ透過する透過表示領域と、２回透過する反射表示領域との間で表示光の色度が異なるのを防止でき、反射表示と透過表示の見映えを同じくして表示品質を向上させることができる。 The color filter 220 is preferably configured to be divided into two types of regions having different chromaticities in the pixel region. To give a specific example, the color filter 220 corresponds to the planar region of the transparent common electrode 190t constituting the transmissive display region. The first color material region is provided, and the second color material region is provided corresponding to the planar region of the reflective common electrode 190t constituting the reflective display region, and the chromaticity of the first color material region is A configuration that is larger than the chromaticity of the second color material region can be employed. By adopting such a configuration, it is possible to prevent the chromaticity of the display light from being different between the transmissive display region where the display light is transmitted only once through the color filter 220 and the reflective display region where the display light is transmitted twice. Display quality can be improved by making the display and the transparent display look the same.

本実施形態の液晶装置１０００においては、偏光素子１００Ａ及び２００Ａを液晶装置１０００内に組み込んだ構成であることから、基板本体１０１，２０１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になる。これにより、部品点数を削減することができるので装置全体が薄型化でき、液晶装置１０００の機能を向上させることができる。さらに、装置構造が簡略化されるので、コスト削減を図ることができる。また、液晶装置１０００が備える偏光素子１００Ａ及び２００Ａは保護膜１０３及び２０３により強固に保護されている構成となっている。そのため、液晶装置１０００の製造工程、特に配向膜２８０を形成するラビング工程において偏光素子が破損することを防ぎ、高い歩留まりの製造を実現することができる。加えて、用いる偏光素子は隣接する金属細線の間に空気を封入可能な空隙部を備えているため、良好な表示が可能である。 In the liquid crystal device 1000 of the present embodiment, since the polarizing elements 100A and 200A are incorporated in the liquid crystal device 1000, the substrate bodies 101 and 201 include a substrate for the liquid crystal device and a substrate for the polarizing element. It also serves as a function. As a result, the number of parts can be reduced, so that the entire apparatus can be thinned, and the function of the liquid crystal device 1000 can be improved. Furthermore, since the device structure is simplified, the cost can be reduced. In addition, the polarizing elements 100A and 200A included in the liquid crystal device 1000 are firmly protected by the protective films 103 and 203. Therefore, it is possible to prevent the polarizing element from being damaged in the manufacturing process of the liquid crystal device 1000, particularly in the rubbing process of forming the alignment film 280, and to realize high yield manufacturing. In addition, since the polarizing element to be used has a gap that can enclose air between the adjacent fine metal wires, good display is possible.

なお、本実施形態では液晶層を挟持する一対の基板のいずれも、基板の液晶層側に偏光素子が形成されていることとしたが、一方の基板にのみ偏光素子が形成されていることとしても構わない。 In this embodiment, the polarizing element is formed on the liquid crystal layer side of each of the pair of substrates sandwiching the liquid crystal layer. However, the polarizing element is formed only on one substrate. It doesn't matter.

また、本実施形態では液晶装置は横電界方式の半透過反射型液晶装置としたが、透過型液晶装置及び反射型液晶装置にも同様に好適に用いることが出来る。 In this embodiment, the liquid crystal device is a transverse electric field type transflective liquid crystal device, but can be suitably used for a transmissive liquid crystal device and a reflective liquid crystal device as well.

（電子機器）
図９は、本発明にかかる液晶装置を表示部に備えた電子機器の一実施形態としての携帯電話の斜視構成図である。この携帯電話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。 (Electronics)
FIG. 9 is a perspective configuration diagram of a mobile phone as an embodiment of an electronic apparatus including the liquid crystal device according to the present invention in a display unit. This cellular phone 1300 includes the liquid crystal device of the present invention as a small-sized display portion 1301, and includes a plurality of operation buttons 1302, an earpiece 1303, and a mouthpiece 1304.

本実施形態の携帯電話１３００においては、装置用の基板と偏光素子用の基板を共通させて全体を薄型化した液晶装置を備えているので、携帯電話１３００の装置全体を薄型化することができる。また、偏光素子が保護膜により強固に保護され、隣接する金属細線の間に空気を封入可能な空隙部を有している構成となっているので、信頼性が高く優れた表示特性を示す電子機器となる。 The cellular phone 1300 of the present embodiment includes a liquid crystal device that is thinned as a whole by sharing a substrate for a device and a substrate for a polarizing element. Therefore, the entire device of the cellular phone 1300 can be thinned. . In addition, since the polarizing element is firmly protected by a protective film and has a gap that can enclose air between adjacent thin metal wires, it is highly reliable and has excellent display characteristics. It becomes equipment.

上記実施の形態の液晶装置は、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、ディジタルスチルカメラ、液晶テレビ、プロジェクタ、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、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。 The liquid crystal device of the above embodiment is not limited to the mobile phone, but 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, electronic It can be suitably used as an image display means for devices such as notebooks, calculators, word processors, workstations, videophones, POS terminals, and touch panels.

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.

本発明の実施例として、偏光素子のラビングに対する強度を評価した結果を説明する。
本実施例で評価したサンプル（ＣＶＤサンプル）は、ＣＶＤ法による反応条件をガス流量：ＴＥＯＳ／Ｏ₂＝１２／３８８ｓｃｃｍ、圧力：４０Ｐａ、反応温度：１１０℃、反応時間：２ｍｉｎとして保護膜を形成した。保護膜の成膜レートは１０３ｎｍ／ｍｉｎであった。比較例として、スパッタ法を用いて膜厚が同程度になるように保護膜を形成した偏光素子（スパッタサンプル）を評価した。スパッタ法での反応条件は、ガス流量：Ａｒ／Ｎ₂＝３０／７ｓｃｃｍ、反応時間：６０ｍｉｎであった。保護膜の成膜レートは２．２ｎｍ／ｍｉｎであった。 As an example of the present invention, the result of evaluating the strength against rubbing of the polarizing element will be described.
The sample (CVD sample) evaluated in this example forms a protective film with the reaction conditions by the CVD method as follows: gas flow rate: TEOS / O ₂ = 12/388 sccm, pressure: 40 Pa, reaction temperature: 110 ° C., reaction time: 2 min. did. The deposition rate of the protective film was 103 nm / min. As a comparative example, a polarizing element (sputter sample) on which a protective film was formed using a sputtering method so as to have the same film thickness was evaluated. The reaction conditions in the sputtering method were gas flow rate: Ar / N ₂ = 30/7 sccm, reaction time: 60 min. The deposition rate of the protective film was 2.2 nm / min.

用意したそれぞれのサンプルの偏光素子表面にポリイミド膜を成膜し、２条件のラビングロール回転速度で、金属細線の延長方向に平行及び垂直の２方向に対してラビング処理を行い強度評価を行った。 A polyimide film was formed on the surface of the polarizing element of each sample prepared, and the strength was evaluated by rubbing treatment in two directions parallel and perpendicular to the extending direction of the thin metal wire at two conditions of rubbing roll rotation speed. .

図１０は偏光素子のラビングに対する強度を評価した結果を示す表である。図１０には評価の詳細な条件も合わせて表記してある。結果の表記では、ラビング処理により金属細線が破損したものを×、破損しなかったものを○で示してある。この場合の破損とは金属細線がラビング方向に倒れたり、金属細線が基板から剥離したりして偏光素子として機能しなくなった状態を指す。 FIG. 10 is a table showing the results of evaluating the strength against rubbing of the polarizing element. FIG. 10 also shows detailed conditions for evaluation. In the notation of the results, those in which the fine metal wires were damaged by the rubbing treatment are indicated by ×, and those that were not damaged are indicated by ○. In this case, the breakage refers to a state in which the fine metal wire falls in the rubbing direction or the fine metal wire peels off from the substrate and does not function as a polarizing element.

結果、スパッタサンプルは図中に示す標準条件以外の評価条件において偏光素子が破損したのに対し、ＣＶＤサンプルはいずれの条件においても破損が見られず、ＣＶＤサンプルはラビング耐性が格段に向上していることが確かめられた。 As a result, the sputter sample was damaged in the polarizing element under the evaluation conditions other than the standard conditions shown in the figure, whereas the CVD sample was not damaged under any conditions, and the CVD sample was greatly improved in rubbing resistance. I was confirmed.

１、２、１００Ａ、２００Ａ…偏光素子、１２…基板、１３…保護面、１４…金属細線、１５…空隙部、１６…保護膜、１６ａ…第１保護膜、１６ｂ…第２保護膜、１６ｃ…第３保護膜、２２…保護層、１００…ＴＦＴアレイ基板（第１基板）、１８０…配向膜、２００…対向基板（第２基板）、２８０…配向膜、５００…液晶層、１０００…液晶装置（光変調装置）、１３００…携帯電話（電子機器）。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2, 100A, 200A ... Polarizing element, 12 ... Board | substrate, 13 ... Protective surface, 14 ... Metal fine wire, 15 ... Gap part, 16 ... Protective film, 16a ... 1st protective film, 16b ... 2nd protective film, 16c 3rd protective film, 22 ... protective layer, 100 ... TFT array substrate (first substrate), 180 ... alignment film, 200 ... counter substrate (second substrate), 280 ... alignment film, 500 ... liquid crystal layer, 1000 ... liquid crystal Device (light modulation device), 1300... Cellular phone (electronic device).

Claims

Forming a plurality of metal wirings provided along a predetermined arrangement axis on the base material by etching the metal film provided on the base material through a mask; and
Forming a protective film covering the upper end portions and both side wall portions of the plurality of fine metal wires, and
The mask and the protective film are formed using an oxide,
In the step of forming the protective film, with the mask remaining on the upper end of the thin metal wire, a protective film is formed on the upper end and both side walls of each of the thin metal wires using the CVD method. By proceeding the film formation and growing the protective film formed on the upper ends of each of the plurality of fine metal wires, the width of the protective film provided on the upper ends of the fine metal wires in the array axis direction is increased. A polarizing element characterized by forming a protective film wider than a width obtained by combining the width in the arrangement axis direction of each of the thin metal wires and the width in the arrangement axis direction of the protective film in each of the side walls. Manufacturing method.

Forming a plurality of metal wirings provided along a predetermined arrangement axis on the base material by etching the metal film provided on the base material through a mask; and
Forming a protective film covering the upper end portions and both side wall portions of the plurality of fine metal wires, and
The mask and the protective film are formed using nitride,
In the step of forming the protective film, with the mask remaining on the upper end of the thin metal wire, a protective film is formed on the upper end and both side walls of each of the thin metal wires using the CVD method. By proceeding the film formation and growing the protective film formed on the upper ends of each of the plurality of fine metal wires, the width of the protective film provided on the upper ends of the fine metal wires in the array axis direction is increased. A polarizing element characterized by forming a protective film wider than a width obtained by combining the width in the arrangement axis direction of each of the thin metal wires and the width in the arrangement axis direction of the protective film in each of the side walls. Manufacturing method.

The method for manufacturing a polarizing element according to claim 1, wherein the CVD method is thermal CVD.

4. The method for manufacturing a polarizing element according to claim 1, wherein a thickness of the protective film covering an upper end portion of the thin metal wire in a vertical direction of the substrate is 50 nm or more. 5.