CN102084275A

CN102084275A - 线栅型偏振器及其制造方法

Info

Publication number: CN102084275A
Application number: CN2009801267835A
Authority: CN
Inventors: 海田由里子; 坂本宽; 见矢木崇平; 高山公介; 樱井宏巳; 志堂寺荣治
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2008-07-10
Filing date: 2009-07-09
Publication date: 2011-06-01
Anticipated expiration: 2029-07-09
Also published as: US20110096396A1; WO2010005059A1; JP5459210B2; EP2299299A4; TWI479206B; TW201007230A; KR20110031440A; CN102084275B; EP2299299A1; JPWO2010005059A1

Abstract

本发明提供在可见光范围内显示出高偏振光分离能力且提高了短波长范围的透射率的线栅型偏振器以及可容易地制造该线栅型偏振器的方法。该线栅型偏振器(10)包括：透光性基板(14)，该透光性基板(14)的表面以相互平行且隔开规定的间距的方式形成有多条凸条(12)；基底层(22)，该基底层(22)至少存在于该凸条(12)的顶部，由金属氧化物形成；金属细线，该金属细线由位于该基底层(22)的表面上并且至少存在于凸条(12)的顶部的金属层(24)形成。

Description

线栅型偏振器及其制造方法

技术领域

本发明涉及线栅(wire grid)型偏振器及其制造方法。

背景技术

作为液晶显示装置、背面投影型电视机、正面投影型投影仪等图像显示装置中所用的在可见光范围内显示出偏振光分离能力的偏振器(也称为偏振光分离元件)，有吸收型偏振器和反射型偏振器。

吸收型偏振器是例如使碘等二色性染料在树脂膜中取向而得的偏振器。但是，吸收型偏振器由于吸收一方的偏振光，因此光的利用效率低。

另一方面，反射型偏振器通过使未入射偏振器而反射的光再次入射偏振器，可以提高光的利用效率。因此，为了液晶显示装置等的高亮度化，反射型偏振器的需求正在增长。

作为反射型偏振器，有由双折射树脂层叠体形成的线偏振器、由胆甾醇型液晶形成的圆偏振器、线栅型偏振器。

但是，线偏振器和圆偏振器的偏振光分离能力低。因此，显示出高偏振光分离能力的线栅型偏振器受到注目。

线栅型偏振器具有在透光性基板上多条金属细线相互平行地排列的结构。金属细线的间距与入射光的波长相比足够短的情况下，入射光中具有与金属细线垂直的电场矢量的成分(即，p偏振光)透射，具有与金属细线平行的电场矢量的成分(即，s偏振光)被反射。

作为在可见光范围内显示出偏振光分离能力的线栅型偏振器，已知以下的偏振器：

(1)在透光性基板上以规定的间距形成有金属细线的线栅型偏振器(专利文献1)；

(2)以规定的间距形成于透光性基板表面的多条凸条的上表面和侧面被由金属或金属化合物形成的材料膜被覆而形成金属细线的线栅型偏振器(专利文献2)。

但是，(1)、(2)的线栅型偏振器的偏振光分离能力都还不足。

此外，作为亮处对比度得到了改善的线栅型偏振器，已知以下的偏振器：

(3)在透光性基板上以规定的间距形成有金属细线和低反射率构件(SiO₂等)的线栅型偏振器(专利文献3)。

但是，(3)的线栅型偏振器在短波长范围的透射率尚不足。

专利文献1：日本专利特开2005-070456号公报

专利文献2：日本专利特开2006-003447号公报

专利文献3：日本专利特开2008-046637号公报

发明的揭示

本发明提供在可见光范围内显示出高偏振光分离能力且提高了短波长范围的透射率的线栅型偏振器、以及可容易地制造该线栅型偏振器的方法。

本发明的线栅型偏振器的特征在于，包括：透光性基板，该透光性基板的表面以相互平行且隔开规定的间距的方式形成有多条凸条；基底层，该基底层至少存在于所述凸条的顶部，由金属氧化物形成；金属细线，该金属细线由位于所述基底层的表面上并且至少存在于凸条的顶部的金属层形成。

所述金属层还可以存在于凸条的侧面的至少一部分。此外，金属层还可以存在于凸条的侧面的整个表面。

所述基底层还可以存在于凸条的侧面的整个表面。此外，基底层还可以存在于凸条间的透光性基板表面。

所述金属氧化物较好是SiO₂或TiO₂。

凸条顶部的所述基底层的高度较好为1～20nm。

凸条顶部的所述金属层的高度较好是在30nm以上。

还有，较好是金属细线的间距(Pa)为50～200nm，金属细线的宽度(Da)和间距(Pa)的比值(Da/Pa)为0.1～0.6。

本发明的线栅型偏振器的制造方法的特征在于，至少在表面以相互平行且隔开规定的间距的方式形成有多条凸条的透光性基板的凸条的顶部蒸镀金属氧化物，形成由金属氧化物形成的基底层；接着，至少在凸条的顶部在所述基底层的表面上蒸镀金属，形成金属层作为金属细线。

所述基底层较好的是通过使用真空蒸镀法的斜向蒸镀法至少形成在凸条的顶部。

此外，所述基底层较好的是形成在凸条的整个表面和凸条间的透光性基板表面，此时，基底层更好的是通过溅射法形成。

所述金属层较好的是形成在凸条的侧面的至少一部分和凸条的顶部。金属层更好的是形成在凸条的侧面的整个表面和凸条的顶部。

此外，所述金属层较好的是通过使用真空蒸镀法的斜向蒸镀法形成。

通过使用真空蒸镀法的斜向蒸镀法形成所述金属层时，较好的是以下述条件形成。

(A)从与凸条的长度方向大致垂直且与凸条的高度方向成角度θ^R的方向蒸镀金属；

(B)从与凸条的长度方向大致垂直且在所述角度θ^R的相反侧与凸条的高度方向成角度θ^L的方向蒸镀金属；

(C)交替进行采用所述条件(A)的蒸镀和采用所述条件(B)的蒸镀，采用所述条件(A)的蒸镀进行m次，m在1以上，采用所述条件(B)的蒸镀进行n次，n在1以上，合计次数m+n在3次以上；

(D)采用所述条件(A)的m次蒸镀中的第一次蒸镀的角度θ^R满足下式(IV)，采用所述条件(B)的n次蒸镀中的第一次蒸镀的角度θ^L满足下式(V)：

15°≤θ^R≤45°…(IV)、

15°≤θ^L≤45°…(V)；

(E)所述m在2以上时，第i次的θ^R _i和第(i-1)次的θ^R _(i-1)满足下式(VI)，i＝2～m，所述n在2以上时，第j次的θ^L _j和第(j-1)次的θ^L _(j-1)满足下式(VII)，j＝2～n：

θ^R _i≤θ^R _(i-1)…(VI)、

θ^L _j≤θ^L _(j-1)…(VII)。

本发明的线栅型偏振器在可见光范围内显示出高偏振光分离能力，且短波长范围的透射率提高。

通过本发明的线栅型偏振器的制造方法，可容易地制造在可见光范围内显示出高偏振光分离能力且提高了短波长范围的透射率的线栅型偏振器。

附图的简单说明

图1为表示本发明的线栅型偏振器的第一实施方式的立体图。

图2为表示本发明的线栅型偏振器的第二实施方式的立体图。

图3为表示本发明的线栅型偏振器的第三实施方式的立体图。

图4为表示透光性基板的一例的立体图。

实施发明的最佳方式

<线栅型偏振器>

本发明的线栅型偏振器包括：透光性基板，该透光性基板的表面以相互平行且隔开规定的间距的方式形成有多条凸条；基底层，该基底层至少存在于凸条的顶部，由金属氧化物形成；金属细线，该金属细线由位于基底层的表面上并且至少存在于凸条的顶部的金属层形成。至少存在于凸条的顶部的金属层呈沿凸条的长度方向延伸的线状，因而相当于构成线栅型偏振器的金属细线。

本发明的凸条、基底层和金属层的各尺寸是指通过线栅型偏振器的截面的扫描型电子显微镜图像或透射型电子显微镜图像测得的尺寸。

(透光性基板)

透光性基板是在线栅型偏振器的使用波长范围内具有透光性的基板。透光性是指使光透过，使用波长范围具体是400nm～800nm的范围。

本发明中，凸条是指从透光性基板的表面竖起且该竖起沿一个方向延伸的部分。凸条既可以与透光性基板的表面形成一体且由与透光性基板的表面部分相同的材料形成，也可以由与透光性基板的表面部分不同的透光性材料形成。凸条较好是与透光性基板的表面形成一体且由与透光性基板的表面部分相同的材料形成，优选通过至少对透光性基板的表面部分进行成形而形成的凸条。

凸条的与其长度方向垂直且与透光性基板的主表面垂直的方向的截面形状在整个长度方向上大致恒定，在多条凸条中，它们的截面形状较好是都大致恒定。所述截面形状较好是从透光性基板的表面沿高度方向以保持大致恒定的宽度的方式竖起的形状，或者是从透光性基板的表面沿高度方向以宽度逐渐减少的方式竖起的形状。也可以是从透光性基板的表面沿高度方向以具有大致恒定的宽度的方式竖起、然后以宽度逐渐减少的方式竖起的形状。作为具体的截面形状，可例举例如矩形、梯形、三角形、半圆形、半椭圆形、矩形上部为半圆形的形状等。

本发明中，凸条的顶部是指所述截面形状的最高的部分沿长度方向连接而成的部分。凸条的顶部既可以是面也可以是线。例如，截面形状为矩形或梯形时，顶部成为面，截面形状为三角形或半圆形时，顶部成为线。本发明中，将凸条的顶部以外的表面称为(凸条的)侧面。相邻的2条凸条间的面(由相邻的2条凸条形成的沟的底面)不视为凸条的表面，而是视为(凸条间的)透光性基板表面。

作为透光性基板的原料或材料，可例举光固化树脂、热塑性树脂、玻璃等，从可通过后述的压印法形成凸条的角度来看，优选光固化树脂或热塑性树脂，从可通过光压印法形成凸条以及耐热性和耐久性良好的角度来看，特优选光固化树脂。作为光固化树脂，从生产性的角度来看，优选对可通过光自由基聚合而光固化的光固化性组合物进行光固化而得的光固化树脂。

作为光固化性组合物，优选光固化后的固化膜对水的接触角在90°以上的组合物。如果该固化膜对水的接触角在90°以上，则通过光压印法形成凸条时，与模具的脱模性变好，可以实现高精度的转印，所得的线栅型偏振器可以充分发挥目标性能。此外，即使该接触角较大，也不会影响基底层的附着。

在具有凸条的区域内，透光性基板的厚度(包含凸条的高度)较好为0.5～1000μm，更好为1～40μm。此外，在具有凸条的区域内，除去凸条的高度后的透光性基板的厚度较好为0.3μm以上，更好为0.5μm以上。具有凸条的区域以外的透光性基板的厚度与上述的具有凸条的区域内的透光性基板的厚度(包含凸条的高度)大致相等，较好为0.5～1000μm，更好为1～40μm。

凸条的高度较好为30～500nm，更好为50～300nm。通过使该高度在30nm以上，基底层向凸条表面上的选择性形成变得容易。通过使该高度在500nm以下，线栅型偏振器的偏振度的入射角依赖性减小。此外，从容易通过蒸镀形成金属层的角度来看，凸条的高度特好是80～270nm。

(基底层)

基底层是由金属氧化物形成的层。因为金属层必须存在于基底层的表面上，所以基底层至少存在于凸条的顶部，金属层除了存在于凸条的顶部以外还存在于凸条的侧面的情况下，基底层还存在于该金属层所存在的侧面。此外，基底层也可以存在于不存在金属层的凸条的侧面，还可以存在于凸条间的透光性基板的表面。基底层较好是存在于凸条的整个表面，更好是存在于凸条的整个表面和凸条间的透光性基板的表面。即，更好是存在有凸条的透光性基板表面的整个面上存在有基底层。

作为金属氧化物，可例举SiO₂、Al₂O₃、TiO₂、ZrO₂、SnO₂等。特别是从线栅型偏振器在短波长范围显示出高透射率的角度来看，特优选SiO₂或TiO₂。此外，对于由Al₂O₃、TiO₂、ZrO₂等高折射率材料形成的基底层，未被金属层被覆的基底层的表面与空气或透光性基板材料之间的界面处的折射率差大，可进一步提高短波长范围内的透射率。

基底层的厚度既可以是实质上均匀的厚度，也可以具有存在部分差异的厚度。例如，凸条的顶部、凸条的侧面以及凸条间的透光性基板的表面处的基底层的厚度可以各不相同。例如，凸条顶部的基底层的厚度可以比其它表面的基底层的厚度厚。还有，凸条顶部的基底层的厚度是指凸条的高度方向的厚度，以下有时也将凸条顶部的基底层的厚度称为高度。

凸条顶部的基底层的高度(凸条的高度方向的厚度)较好为1～20nm，特好为2～15nm。如果该高度在1nm以上，则金属细线的膜质提高，线栅型偏振器的p偏振光透射率提高。如果该高度在20nm以下，则因与透光性基板的干涉而产生的波长色散得到抑制，线栅型偏振器的p偏振光透射率提高。凸条侧面的基底层的厚度通常是与凸条顶部的基底层的高度相等的厚度或是在凸条顶部的基底层的高度以下的厚度。凸条侧面的基底层的厚度也可以自顶部起向下方逐渐变薄。凸条顶部以外的基底层的厚度与凸条顶部的基底层的高度相等或在凸条顶部的基底层的高度以下，更好是不论在哪个位置都具有大致均匀的厚度，该厚度较好是在1nm以上。

基底层较好是通过蒸镀法形成。作为蒸镀法，可例举物理蒸镀法(PVD)和化学蒸镀法(CVD)，其中优选真空蒸镀法、溅射法、离子电镀法等蒸镀法。特优选真空蒸镀法或溅射法。真空蒸镀法容易对附着的微粒的相对于透光性基板的入射方向进行控制，容易进行后述的斜向蒸镀法。另一方面，溅射法中，微粒的入射方向容易变得随机，适合作为在具有凹凸的表面形成厚度均匀的薄膜的方法。因此，仅在凸条的顶部或在凸条的顶部和侧面选择性地形成基底层时，优选使用真空蒸镀法，在存在有凸条的透光性基板的整个表面形成基底层时，优选使用溅射法。作为溅射法，也可使用反应溅射法(例如使用金属靶在含氧气体中进行溅射而形成金属氧化物层等方法)。此外，溅射法中，使用特别高真空的气氛的溅射法(例如磁控溅射法等)比较容易控制入射方向，因而也可代替所述真空蒸镀法用于基底层的形成。以下说明中，只要没有特别说明，溅射法是指通用的直流溅射法或高频溅射法。

溅射法等生成高能微粒而使该微粒附着于凸条的表面的方法中，凸条的表面可能会因高能微粒的碰撞而受到侵蚀。例如，截面形状为矩形的凸条中，其角部可能会受到侵蚀而变圆。还会有凸条的宽度减少、凸条的高度降低等情况。特别是凸条的材料是树脂等较为软质的材料时，容易发生上述侵蚀。此外，认为越靠高能微粒的碰撞较多的凸条的上部，越容易发生上述侵蚀。因此，通过溅射法等来形成基底层后，凸条的形状可能会变成与形成基底层前的形状不同的形状。但是，只要该形状变化不是很极端就可以接受。这是因为：线栅型偏振器根本上是通过其金属细线的宽度和间距来发挥其功能的器件，只要形成有具有规定的宽度和间距的金属细线，则透光性基板的凸条的形状对功能的影响小。

(金属细线)

本发明中线栅型偏振器中，金属细线由凸条表面上的金属层构成。金属层位于基底层的表面上并且至少存在于凸条的顶部。金属层也可以存在于凸条的顶部以及凸条的侧面，此时，存在于凸条的顶部和凸条的侧面的金属层通常是连续的。金属层存在于侧面时，既可以存在于一方的侧面，也可以同时存在于两个侧面。凸条侧面的金属层既可以存在于比凸条的规定的高度更靠上方，也可以存在于整个侧面。金属层不存在于凸条间的透光性基板的表面，但整个侧面都存在金属层时，在透光性基板的表面与凸条的侧面接触的部分(凸条的竖起部)可以有一定程度的侧面的金属层的溢出。

因为金属层存在于凸条的顶部，所以可发挥线栅型偏振器的功能。而且，因为金属层存在于凸条的侧面，所以从透光性基板的背面(不存在金属细线的主表面)入射的s偏振光被吸收，线栅型偏振器对从背面侧入射的光显示出低s偏振光反射率。还有，因为在整个侧面存在金属层，所以从透光性基板的表面入射的s偏振光被高效地反射，线栅型偏振器显示出高偏振光分离能力。

此外，因为金属层形成于基底层的表面，所以在形成金属层时因金属材料结晶化而导致的微小金属粒子的生成得到抑制。藉此，因微小金属粒子的存在而导致的光吸收减少，线栅型偏振器的透射率提高。

凸条顶部的金属层的高度(凸条的高度方向的厚度)较好是在30nm以上。如果该高度在30nm以上，则s偏振光透射(特别是在短波长范围内)得到抑制，线栅型偏振器显示出足够高的偏振光分离能力。如果凸条顶部的金属层的高度过高，则发生衍射现象或金属层的结晶化，线栅型偏振器的透射率可能会降低，并且金属层的形成变得困难，因此其上限较好为200nm。凸条顶部的金属层的高度特好为40～150nm。

凸条侧面的金属层的厚度(距基底层表面的厚度)通常是与凸条顶部的金属层的高度相等的厚度或是在凸条顶部的金属层的高度以下的厚度。凸条侧面的金属层的厚度也可以自顶部起向下方逐渐变薄。

被覆凸条侧面的金属层较好是存在于凸条侧面的面积的50％以上的区域内，更好为60％以上，进一步更好为70％以上，特好为100％。被覆侧面的金属层的面积大，从线栅型偏振器的背面侧入射的s偏振光被高效地吸收，因此对从背面侧入射的光显示出更低的s偏振光反射率。此外，金属层占凸条侧面的面积的100％时，从透光性基板的表面入射的s偏振光被高效地反射，线栅型偏振器显示出高偏振光分离能力。

吸收型偏振器的基本功能由金属细线的宽度和间距(金属细线的宽度方向的重复距离)决定。金属细线的宽度(与金属细线的长度方向垂直的方向的宽度)是从光的入射方向(垂直于透光性基板的主表面的方向)观察到的金属层的宽度，既有可能比透光性基板的凸条的宽度窄，也有可能比透光性基板的凸条的宽度宽。例如，凸条的顶部为平面时，可以形成比凸条的顶部的宽度更宽的宽度的金属层，凸条的顶部为线状时，可以在凸条的顶部和侧面形成金属层，制成具有宽度的金属层。凸条的顶部为平面时，通常优选与该平面的宽度相等或比该宽度宽一些的宽度的金属层。还有，金属细线的间距与凸条的间距相等。

如果用Da表示金属细线的宽度，用Pa表示金属细线的间距，则Da和Pa的比值(Da/Pa)较好为0.1～0.6，更好为0.2～0.5。通过使Da/Pa在0.1以上，对从线栅型偏振器的正面(形成有金属细线的面)侧入射的光显示出更高的偏振度。通过使Da/Pa在0.6以下，p偏振光透射率更高。

间距(Pa)较好是在300nm以下，更好是50～200nm。通过使Pa在300nm以下，线栅型偏振器显示出足够高的反射率且在400nm左右的短波长范围内也显示出足够高的偏振光分离能力。此外，衍射产生的着色现象得到抑制。

金属细线的宽度(Da)更好是10～120nm，如果还考虑到通过蒸镀形成金属层的难易程度，则特好是30～100nm。包含基底层的凸条的最大宽度较好是与金属细线的宽度(Da)相等或在Da以下。

金属层的材料是具有足够的导电性的金属材料即可，优选除导电性以外也考虑了耐腐蚀性等特性的材料。作为金属材料，可例举金属单体、合金、含有掺杂剂或规定量以下的杂质的金属等。可例举例如铝、银、铬、镁、铝系合金、银系合金等。此外，也可使用含有碳等非金属元素作为掺杂剂等的金属。从对可见光的反射率高、可见光的吸收少且具有高电导率的角度来看，优选铝、铝系合金、银、铬、镁，特优选铝或铝系合金。

金属层较好是通过蒸镀法形成。作为蒸镀法，可例举物理蒸镀法(PVD)和化学蒸镀法(CVD)，其中优选真空蒸镀法、溅射法、离子电镀法等蒸镀法。金属层的形成特优选真空蒸镀法。真空蒸镀法容易对附着的微粒的相对于透光性基板的入射方向进行控制，容易进行后述的斜向蒸镀法。金属层的形成中，必须仅在凸条的顶部或在凸条的顶部和凸条的侧面选择性地蒸镀金属来形成金属层，因此使用真空蒸镀法的斜向蒸镀法是最理想的金属层的形成方法。此外，溅射法中，使用特别高真空的气氛的溅射法(例如磁控溅射法等)比较容易控制入射方向，因而可用于金属层的形成。

(保护层)

因为金属细线的宽度和厚度非常小，所以金属细线只要受到轻微的损伤，就会影响线栅型偏振器的性能。此外，有时金属细线的电导率由于氧化等化学变化(生锈等)而下降，线栅型偏振器的性能会下降。因此，为了抑制金属细线的损伤和化学变化等，可以用保护层被覆金属细线。保护层不仅被覆金属层的表面，还可以被覆暴露(即其上没有金属层)的基底层的表面或暴露(即其上没有基底层)的透光性基板的表面。还可以形成用于填补凸条间的沟而使存在有金属细线的面变得平坦的保护层。

作为保护层的材料，可以例举树脂、金属氧化物、玻璃等。作为仅被覆金属层的保护层的材料，可以是非透光性的不透明的材料，而作为也被覆其它表面的保护层的材料，采用可形成透光性保护层的材料。即使在材料本身的透光性低的情况下，只要是层的厚度足够薄的保护层，则可制成透光性保护层。此外，作为保护层的材料，优选耐热性和化学耐久性好的材料。也可以使金属层的表面自然或主动地发生化学变化来形成保护层。例如使用铝作为金属层的材料时，铝在空气中被氧化而在表面形成氧化铝薄膜，该金属氧化物薄膜起到金属细线的保护层的作用。

保护层也被覆基底层表面或透光性基板表面时，保护层与这些表面之间的界面处的p偏振光反射可能会减弱。因此，较好是使保护层的折射率和基底层或透光性基板的折射率实质上一致。此外，从可在宽频带内获得高偏振光分离能力的角度来看，更好是由折射率低的材料形成。

保护层由于存在于线栅型偏振器的最表面，因此较好是具有铅笔硬度H以上的硬度，较好是还具有防污性。此外，可以在保护层的表面设置防反射结构(例如防反射膜等)。还可以在透光性基板的背面也设置硬质表面层或防反射结构。

<线栅型偏振器的制造方法>

线栅型偏振器通过下述方法制造：制作表面以相互平行且隔开规定的间距的方式形成有多条凸条的透光性基板，接着形成基底层，然后形成金属层。

(透光性基板的制作)

作为透光性基板的制作方法，可例举压印法(光压印法、热压印法)、光刻法等，从能以良好的生产性形成凸条以及能使透光性基板大面积化的角度来看，优选压印法，从能以更好的生产性形成凸条以及能以良好的精度转印模具的沟的角度来看，特优选光压印法。

光压印法例如是如下方法：通过电子束曝光和蚀刻的组合来制作以相互平行且隔开规定的间距的方式形成有多条沟的模具，将该模具的沟转印至涂布于任意基材的表面的光固化性组合物，并同时使该光固化性组合物光固化。

基于光压印法的透光性基板的制作具体通过下述工序(i)～(iv)来进行。

(i)将光固化性组合物涂布于基材的表面的工序。

(ii)将形成有多条相互平行且具有规定的间距的沟的模具挤压于光固化性组合物，使得沟与光固化性组合物接触的工序。

(iii)在将模具挤压于光固化性组合物的状态下照射放射线(紫外线、电子射线等)以使光固化性组合物固化，制成具有对应于模具的沟的多条凸条的透光性基板的工序。

(iv)将模具从透光性基板分离的工序。

所得的基材上的透光性基板可以保持与基材形成一体的状态进行后述的基底层和金属层的形成。也可以根据需要在形成金属层后将透光性基板和基材分离。还可以将制作在基材上的透光性基板从基材分离，然后进行后述的基底层和金属层的形成。

基于热压印法的透光性基板的制作具体通过下述工序(i)～(iii)来进行。

(i)在基材的表面形成热塑性树脂的被转印膜的工序，或制作热塑性树脂的被转印薄膜的工序。

(ii)将形成有多条相互平行且具有一定的间距的沟的模具挤压于已加热至热塑性树脂的玻璃化温度(Tg)或熔点(Tm)以上的被转印膜或被转印薄膜，使得沟与被转印膜或被转印薄膜接触，制成具有对应于模具的沟的多条凸条的透光性基板的工序。

(iii)将透光性基板冷却至低于Tg或Tm的温度，将模具从透光性基板分离的工序。

(基底层和金属层的形成)

本发明的线栅型偏振器较好是通过下述方法制造：在表面以相互平行且隔开规定的间距的方式形成有多条凸条的透光性基板的凸条的表面蒸镀金属氧化物，至少在该凸条的顶部形成由金属氧化物形成的基底层，然后至少在凸条的顶部在所述基底层的表面上蒸镀金属，形成金属层作为金属细线。如上所述，较好是通过使用真空蒸镀法的斜向蒸镀法至少在凸条的顶部形成基底层。此外，在凸条的整个表面和凸条间的透光性基板表面形成基底层时，较好是通过溅射法形成基底层。金属层较好是形成于凸条的侧面的至少一部分和凸条的顶部，更好是形成于整个侧面和凸条的顶部。为了在上述特定的表面选择性地形成金属层，较好是通过使用真空蒸镀法的斜向蒸镀法来形成金属层。

采用斜向蒸镀法的基底层或金属层的形成中，通过交替地实施各1次以上的从与凸条的长度方向大致垂直且与凸条的高度方向成一定角度的方向进行蒸镀的工序以及从与凸条的长度方向大致垂直且在所述角度的相反侧与凸条的高度方向成一定角度的方向进行蒸镀的工序，可形成目标基底层或金属层。本说明书中，“大致垂直”是指凸条的长度方向和与凸条的高度方向成一定角度的方向之间所成的角度处于85～95度的范围内。

以采用斜向蒸镀法的金属层的形成为例，进一步对斜向蒸镀法进行说明。金属层的形成较好是在下述条件下进行。该方法是适用于制造后述的第三实施方式的线栅型偏振器的方法。

(C)交替进行采用所述条件(A)的蒸镀和采用所述条件(B)的蒸镀，采用所述条件(A)的蒸镀进行m次，m在1以上，采用所述条件(B)的蒸镀进行n次，n在1以上，合计次数m+n在3次以上，较好是在6次以下，更好是4～5次；

15°≤θ^R≤45°…(IV)、

15°≤θ^L≤45°…(V)；

θ^R _i≤θ^R _(i-1)…(VI)、

θ^L _j≤θ^L _(j-1)…(VII)。

制造后述的第一实施方式和第二实施方式的线栅型偏振器时，通过改变所述条件的蒸镀方向的角度和蒸镀次数，同样可形成金属层。例如，第一实施方式中，可以进一步减小条件(D)中的蒸镀角度，第二实施方式中，可以使两个方向的第一次蒸镀的蒸镀角度更大，使第二次以后的蒸镀角度与上述同样为40°以下。

通过斜向蒸镀法形成基底层时，基底层必须在与金属层的形成范围相同或在金属层的形成范围以上的范围内形成。为了在凸条的顶部和凸条间的透光性基板表面形成基底层，较好是采用比15°更小的角度。对于斜向蒸镀法，即使蒸镀角度大，也会发生一定程度的垂直方向的蒸镀，因而通常较好是采用大的蒸镀角度。因此，通过斜向蒸镀法形成基底层时，角度θ^R和角度θ^L分别采用大于45°的角度，该角度合适的是60°以上且小于90°。该角度较好为65～85°，更好为70～80°。采用斜向蒸镀法形成基底层时，所述m+n可以是2，此外，无需采用所述条件(D)。

溅射法中，蒸镀方向是随机的，形成基底层时，通过采用溅射法，可以不受凹凸影响地在透光性基板表面形成厚度大致均匀的基底层。因此，基底层的形成更好是通过溅射法进行。

<各实施方式的线栅型偏振器>

下面利用附图对本发明的线栅型偏振器进行说明。下图为示意图，实际的线栅型偏振器并非如图所示的具有理论上的理想形状的线栅型偏振器。例如，凸条等的形状的塌陷不少，基底层或金属层的厚度的不均也有少量发生。图示的透光性基板的表面的凸条具有矩形的截面形状，但如上所述实际制造的线栅型偏振器中，具有顶部变圆的形状或宽度向上方收窄的形状的情况并不少。

〔第一实施方式〕

图1为表示本发明的线栅型偏振器的第一实施方式的立体图。线栅型偏振器10包括：透光性基板14，该透光性基板14的表面以相互平行且隔开规定的间距(Pp)的方式形成有多条凸条12；基底层22，该基底层22被覆该凸条12的上表面16以及凸条12的沿长度方向延伸的侧面18和侧面20这2个侧面的上缘部；金属层24，该金属层24由形成于基底层22的上表面的金属材料形成。金属层24沿凸条的长度方向延伸而构成金属细线。下面将凸条间的透光性基板的表面称为沟26。

Pp为凸条12的宽度Dp和形成于凸条12间的沟26的宽度的总和。Pp较好是50～200nm。

Dp和Pp的比值(Dp/Pp)较好是0.1～0.55，更好是0.25～0.45。

此外，从容易通过蒸镀形成金属层的角度来看，Dp较好是30～80nm。

凸条12的高度Hp较好是50～300nm。

透光性基板14的厚度Hs较好是1～40μm。

凸条顶部的基底层22的高度Hx是被覆凸条12的上表面16的部分的基底层的厚度。Hx较好是2～15nm。

第一实施方式中的Dx1和Dx2是基底层22从凸条12的侧面18或侧面20向外侧突出的部分的宽度，Da1和Da2是金属层24从凸条12的侧面18或侧面20向外侧突出的部分的宽度。

金属层24的宽度Da、凸条12的间距Pp和凸条12的宽度Dp较好是满足下式(5)。

Da-Dp≤0.4×(Pp-Dp) …(5)。

如果Da-Dp在0.4×(Pp-Dp)以下，则可确保沟26的开口，线栅型偏振器10的p偏振光透射率提高。

〔第二实施方式〕

图2为表示本发明的线栅型偏振器的第二实施方式的立体图。线栅型偏振器10包括：透光性基板14，在该透光性基板14的表面以相互平行且隔开规定的间距(Pp)的方式形成有多条凸条12；基底层22，该基底层22共计被覆4个面，即该凸条12的上表面16、沿凸条12的长度方向延伸的侧面18和侧面20这2个侧面的表面以及沟26的底面；金属层24，该金属层24形成于基底层22的上表面。

第二实施方式中，对于与第一实施方式的线栅型偏振器10相同的构成省略说明。

第二实施方式中的Dx1和Dx2既是基底层22从凸条12的侧面18或侧面20向外侧突出的部分的宽度，也是被覆凸条12的侧面18或侧面20的基底层22的厚度。

〔第三实施方式〕

图3为表示本发明的线栅型偏振器的第三实施方式的立体图。线栅型偏振器10包括：透光性基板14，在该透光性基板14的表面以相互平行且隔开规定的间距(Pp)的方式形成有多条凸条12；基底层22，该基底层22共计被覆4个面，即该凸条12的上表面16、沿凸条12的长度方向延伸的侧面18和侧面20这2个侧面的表面以及沟26的底面；金属层24，该金属层24被覆该凸条12的上表面16、侧面18和侧面20的基底层22的表面。

第三实施方式中，对于与第一实施方式或第二实施方式的线栅型偏振器10相同的构成省略说明。

第三实施方式中的Da1和Da2既是金属层24从凸条12的侧面18或侧面20向外侧突出的部分的宽度，也是形成于将凸条12的侧面18或侧面20被覆的基底层22的表面的金属层24的厚度。

被覆凸条12的侧面18的金属层24的宽度(从凸条12的上表面16到沟的深度方向的长度)Ha1、被覆凸条12的侧面20的金属层24的宽度(从凸条12的上表面16到沟的深度方向的长度)Ha2以及凸条12的高度Hp较好是分别满足下式(6-1)、(7-1)，更好是分别满足下式(6-2)、(7-2)，进一步更好是分别满足下式(6-3)、(7-3)。

Ha1≥0.5×Hp …(6-1)、

Ha2≥0.5×Hp …(7-1)、

Ha1≥0.6×Hp …(6-2)、

Ha2≥0.6×Hp …(7-2)、

Ha1＝Hp …(6-3)、

Ha2＝Hp …(7-3)。

如果Ha1和Ha2分别在Hp的50％以上，则被覆侧面18的金属层24和被覆侧面20的金属层24的面积增大，从线栅型偏振器10的背面侧入射的s偏振光被高效地吸收，因此对从背面侧入射的光显示出更低的s偏振光反射率。Ha1和Ha2与Hp相等时，从线栅型偏振器10的正面侧入射的s偏振光被高效地反射，线栅型偏振器10显示出高偏振光分离能力。

凸条12的上表面16、侧面18、侧面20和沟26的底面分别既可以是平面也可以是曲面。

<各实施方式的线栅型偏振器的制造方法>

〔第一实施方式的线栅型偏振器的制造方法〕

第一实施方式的线栅型偏振器10可通过下述方法制造：通过满足下述条件(A1)～(J1)的蒸镀法形成基底层22和金属层24，该基底层22被覆透光性基板14的凸条12的上表面16，该金属层24形成于该基底层22的上表面。

(基底层的形成方法)

基底层22通过从透光性基板14的形成有凸条12的面的斜上方蒸镀金属氧化物的斜向蒸镀法而形成。

具体而言，基底层22较好是通过满足下述条件(A1)～(E1)的斜向蒸镀法而形成：

(A1)如图4所示，从与凸条12的长度方向L大致垂直且朝侧面18侧与凸条12的高度方向H成角度θ^R的方向V1对凸条12的上表面16或通过满足下述条件(B1)的蒸镀而形成的基底层22的上表面蒸镀金属化合物；

(B1)如图4所示，从与凸条12的长度方向L大致垂直且朝侧面20侧与凸条12的高度方向H成角度θ^L的方向V2对凸条12的上表面16或通过满足所述条件(A1)的蒸镀而形成的基底层22的上表面蒸镀金属化合物；

(C1)进行1次采用所述条件(A1)的蒸镀，进行1次采用所述条件(B1)的蒸镀；

(D1)满足所述条件(A1)的蒸镀的角度θ^R较好是满足下式(1-I)，满足所述条件(B1)的蒸镀的角度θ^L较好是满足下式(1-II)：

45°≤θ^R＜90°…(1-I)、

45°≤θ^L＜90°…(1-II)；

(E1)通过满足所述条件(A1)的蒸镀形成的基底层22的高度和通过满足所述条件(B1)的蒸镀形成的基底层22的高度较好是满足下式(1-III)：

0.5nm≤Hx’≤15nm …(1-III)。

这里，Hx’是凸条顶部的通过1次蒸镀而形成的基底层22的高度。

条件(A1)～(C1)：不满足条件(A1)～(C1)时，因为未形成基底层22从凸条12的侧面18或侧面20向外侧突出的部分，所以形成金属层24时，金属容易蒸镀于侧面18和侧面20。此外，金属氧化物容易蒸镀于沟26的底面。

条件(D1)：对间距在光的波长以下的凸条12进行蒸镀的情况下，基底层22的形状根据蒸镀的角度θ^R或θ^L而变化，因此根据角度θ^R或θ^L的不同，有时无法形成合适的形状的基底层22。角度θ^R或θ^L小于45°时，无法形成基底层22从侧面18或侧面20向外侧突出的部分。此外，各宽度Dx1和Dx2不足。此外，形成基底层22从侧面18或侧面20向外侧突出的部分时，金属氧化物蒸镀于侧面18和侧面20。角度θ^R或θ^L为90°时，难以形成基底层22。因此，形成图1所示的比凸条12的上表面16更宽的基底层时，角度θ^R或θ^L较好是65～85°。

条件(E1)：通过1次蒸镀而形成的基底层22的高度Hx’小于0.5nm时，因为未充分形成基底层22从凸条12的侧面18或侧面20向外侧突出的部分，所以形成金属层24时，金属容易蒸镀于侧面18和侧面20。如果Hx’大于10nm，则因为基底层22的厚度增大，所以线栅型偏振器10的波长色散增大，短波长侧的透射率降低。Hx’较好是2～10nm。

(金属层的形成方法)

金属层24通过从透光性基板14的形成有凸条12的面的斜上方蒸镀金属而形成。

具体而言，金属层24较好是通过满足下述条件(F1)～(J1)的斜向蒸镀法而形成：

(F1)从与凸条12的长度方向L大致垂直且朝侧面18侧与凸条12的高度方向H成角度θ^R的方向V1对基底层22的上表面或通过满足下述条件(G1)的蒸镀而形成的金属层24的上表面蒸镀金属；

(G1)从与凸条12的长度方向L大致垂直且朝侧面20侧与凸条12的高度方向H成角度θ^L的方向V2对基底层22的上表面或通过满足所述条件(F1)的蒸镀而形成的金属层24的上表面蒸镀金属；

(H1)交替进行采用所述条件(F1)的蒸镀和采用所述条件(G1)的蒸镀，采用所述条件(F1)的蒸镀进行m次，m在1以上，采用所述条件(G1)的蒸镀进行n次，n在1以上，合计次数m+n在3次以上；

(I1)采用所述条件(F1)的m次蒸镀中的第一次蒸镀的角度θ^R满足下式(1-IV)，采用所述条件(G1)的n次蒸镀中的第一次蒸镀的角度θ^L满足下式(1-V)：

10°≤θ^R≤45°…(1-IV)、

10°≤θ^L≤45°…(1-V)；

(J1)所述m在2以上时，第i次的θ^R _i和第(i-1)次的θ^R _(i-1)满足下式(1-VI)，i＝2～m，所述n在2以上时，第j次的θ^L _j和第(j-1)次的θ^L _(j-1)满足下式(1-VII)，j＝2～n：

θ^R _i≤θ^R _(i-1) …(1-VI)、

θ^L _j≤θ^L _(j-1) …(1-VII)。

条件(F1)、(G1)：不满足条件(F1)、(G1)时，金属容易蒸镀于沟26的底面。

条件(H1)：合计分3次以上交替地进行采用条件(F1)的蒸镀和采用条件(G1)的蒸镀，因而金属不会不均匀地蒸镀，可形成均匀的金属层24。

条件(I1)：对间距在光的波长以下的凸条12进行蒸镀的情况下，金属层24的形状根据蒸镀的角度θ^R或θ^L而变化，因此根据角度θ^R或θ^L的不同，有时无法形成合适的形状的金属层24。m次蒸镀中的第一次蒸镀的角度θ^R和n次蒸镀中的第一次蒸镀的角度θ^L小于10°时，金属也蒸镀于凸条12间的沟26的底面。m次蒸镀中的第一次蒸镀的角度θ^R和n次蒸镀中的第一次蒸镀的角度θ^L如果大于45°，则金属不均匀地蒸镀，形成朝斜向倾斜的金属层24。

条件(J1)：不满足条件(J1)时，难以形成高度Ha在30nm以上的金属层24。

〔第二实施方式的线栅型偏振器的制造方法〕

第二实施方式的线栅型偏振器10可通过下述方法制造：通过溅射法形成基底层22，通过满足下述条件(A2)～(H2)的蒸镀法形成金属层24，该基底层22被覆透光性基板14的凸条12的上表面16、侧面18、侧面20和沟26的底面，该金属层24形成于将凸条12的上表面16被覆的基底层22的上表面。

(基底层的形成方法)

基底层22通过使金属氧化物附着于透光性基板14的形成有凸条12的整个面的溅射法而形成。

(金属层的形成方法)

金属层24通过从透光性基板14的形成有凸条12的面的斜上方蒸镀金属而形成。通过溅射法形成的基底层22未充分形成从凸条12的侧面18或侧面20向外侧突出的部分，因此形成金属层24时，金属容易蒸镀于侧面18和侧面20。因此，为了使侧面不存在金属层24、形成金属层24的宽度比凸条12的上表面16宽的金属层24，具体而言较好是通过满足下述条件(A2)～(H2)的斜向蒸镀法来形成：

(A2)如图4所示，从与凸条12的长度方向L大致垂直且朝侧面18侧与凸条12的高度方向H成角度θ^R的方向V1对基底层22的表面和/或通过满足下述条件(B2)的蒸镀而形成的金属层24的表面蒸镀金属至少1次；

(B2)如图4所示，从与凸条12的长度方向L大致垂直且朝侧面20侧与凸条12的高度方向H成角度θ^L的方向V2对基底层22的表面和/或通过满足所述条件(A2)的蒸镀而形成的金属层24的表面蒸镀金属至少1次；

(C2)交替进行采用所述条件(A2)的蒸镀和采用所述条件(B2)的蒸镀，采用所述条件(A2)的蒸镀进行m次，m在2以上，采用所述条件(B2)的蒸镀进行n次，n在2以上，合计次数m+n在5次以上；

(D2)采用所述条件(A2)的m次蒸镀中的第一次蒸镀的角度θ^R满足下式(2-I)，采用所述条件(B2)的n次蒸镀中的第一次蒸镀的角度θ^L满足下式(2-II)：

45°≤θ^R＜90°…(2-I)、

45°≤θ^L＜90°…(2-II)；

(E2)通过采用所述条件(A2)的m次蒸镀中的第一次蒸镀而形成的金属层24的高度和通过采用所述条件(B2)的n次蒸镀中的第一次蒸镀而形成的金属层24的高度满足下式(2-III)：

0.5nm≤Ha’≤15nm …(2-III)，

式中，Ha’是通过1次蒸镀而形成的金属层24的高度。

(F2)采用所述条件(A2)的m次蒸镀中的第二次蒸镀的角度θ^R满足下式(2-IV)，采用所述条件(B2)的n次蒸镀中的第二次蒸镀的角度θ^L满足下式(2-V)：

10°≤θ^R≤45°…(2-IV)、

10°≤θ^L≤45°…(2-V)；

(G2)通过采用所述条件(A2)的m次蒸镀中的第二次蒸镀而形成的金属层24的高度和通过采用所述条件(B2)的n次蒸镀中的第二次蒸镀而形成的金属层24的高度满足下式(2-III)：

1nm≤Ha’≤15nm …(2-III)，

式中，Ha’是通过1次蒸镀而形成的金属层24的高度。

(H2)所述m在3以上时，第i次的θ^R _i和第(i-1)次的θ^R _(i-1)满足下式(2-VI)，i＝3～m，所述n在3以上时，第j次的θ^L _j和第(j-1)次的θ^L _(j-1)满足下式(2-VII)，j＝3～n：

θ^R _i≤θ^R _(i-1) …(2-VI)、

θ^L _j≤θ^L _(j-1) …(2-VII)。

条件(A2)、(B2)：不满足条件(A2)、(B2)时，因为未形成金属层24从凸条12的侧面18或侧面20向外侧突出的部分，所以金属容易蒸镀于被覆侧面18和侧面20的基底层22。此外，金属容易蒸镀于沟26的底面。

条件(C2)：合计分5次以上交替地进行采用条件(A2)的蒸镀和采用条件(B2)的蒸镀，因而金属不会不均匀地蒸镀，可形成均匀的金属层24。

条件(D2)：对间距在光的波长以下的凸条12进行蒸镀的情况下，金属层24的形状根据蒸镀的角度θ^R或θ^L而变化，因此根据角度θ^R或θ^L的不同，有时无法形成合适的形状的金属层24。角度θ^R或θ^L小于45°时，无法形成金属层24从凸条12的侧面18或侧面20向外侧突出的部分。此外，各宽度Da1和Da2不足。此外，形成金属层24从凸条12的侧面18或侧面20向外侧突出的部分时，金属蒸镀于被覆侧面18和侧面20的基底层22。角度θ^R或θ^L为90°时，难以形成金属层24。角度θ^R或角度θ^L较好的是在60°以上且在85°以下，特好是65°～80°。

条件(E2)：凸条12顶部的通过1次蒸镀而形成的金属层24的高度Ha’小于0.5nm时，因为未充分形成金属层24从凸条12的侧面18或侧面20向外侧突出的部分，所以金属容易蒸镀于被覆侧面18和侧面20的基底层22。如果Ha’大于10nm，则金属层24的厚度增大。

条件(F2)：对间距在光的波长以下的凸条12进行蒸镀的情况下，金属层24的形状根据蒸镀的角度θ^R或θ^L而变化，因此根据角度θ^R或θ^L的不同，有时无法形成合适的形状的金属层24。m次蒸镀中的第二次蒸镀的角度θ^R和n次蒸镀中的第二次蒸镀的角度θ^L小于10°时，金属也蒸镀于凸条12间的沟26的底面。m次蒸镀中的第二次蒸镀的角度θ^R和n次蒸镀中的第二次蒸镀的角度θ^L如果大于45°，则金属不均匀地蒸镀，形成朝斜向倾斜的金属层24。

条件(G2)：通过1次蒸镀而形成的金属层24的高度Ha’小于1nm时，难以形成高度Ha在30nm以上的金属层24。如果Ha’大于15nm，则金属层24的厚度增大。

条件(H2)：不满足条件(H2)时，难以形成高度Ha在30nm以上的金属层24。

〔第三实施方式的线栅型偏振器的制造方法〕

第三实施方式的线栅型偏振器10较好是通过下述方法制造：通过溅射法形成基底层22，通过满足下述条件(A3)～(E3)的斜向蒸镀法形成金属层24，该基底层22被覆透光性基板14的凸条12的上表面16、侧面18、侧面20和沟26的底面，该金属层24形成于将凸条12的上表面16、侧面18和侧面20被覆的基底层22的表面。

(基底层的形成方法)

(金属层的形成方法)

具体而言，金属层24通过满足下述条件(A3)～(E3)的斜向蒸镀法而形成：

(A3)如图4所示，从与凸条12的长度方向L大致垂直且朝侧面18侧与凸条12的高度方向H成角度θ^R的方向V1对基底层22的表面和/或通过满足下述条件(B3)的蒸镀而形成的金属层24的表面蒸镀金属至少1次；

(B3)如图4所示，从与凸条12的长度方向L大致垂直且朝侧面20侧与凸条12的高度方向H成角度θ^L的方向V2对基底层22的表面和/或通过满足所述条件(A3)的蒸镀而形成的金属层24的表面蒸镀金属至少1次；

(C3)交替进行采用所述条件(A3)的蒸镀和采用所述条件(B3)的蒸镀，采用所述条件(A3)的蒸镀进行m次，m在1以上，采用所述条件(B3)的蒸镀进行n次，n在1以上，合计次数m+n在3次以上，较好是在6次以下，更好是4～5次；

(D3)采用所述条件(A3)的m次蒸镀中的第一次蒸镀的角度θ^R满足下式(3-IV)，采用所述条件(B3)的n次蒸镀中的第一次蒸镀的角度θ^L满足下式(3-V)：

15°≤θ^R≤45°…(3-IV)、

15°≤θ^L≤45°…(3-V)；

(E3)所述m在2以上时，第i次的θ^R _i和第(i-1)次的θ^R _(i-1)满足下式(3-VI)，i＝2～m，所述n在2以上时，第j次的θ^L _j和第(j-1)次的θ^L _(j-1)满足下式(3-VII)，j＝2～n：

θ^R _i≤θ^R _(i-1) …(3-VI)、

θ^L _j≤θ^L _(j-1) …(3-VII)。

条件(A3)、(B3)：不满足条件(A3)、(B3)时，无法在将凸条12的上表面16、侧面18和侧面20被覆的基底层22的表面形成金属层24。

条件(C3)：不满足条件(C3)时，形成于将凸条12的上表面16被覆的基底层22的上表面的金属层24的高度Ha降低。即，如果欲通过满足条件(A3)、(B3)的各1次的蒸镀来进行蒸镀，以使得金属层24从凸条12的侧面18或侧面20向外侧突出的部分具有足够的厚度，则需要增大角度θ^R或角度θ^L，其结果是，蒸镀于上表面的金属的量减少。

此外，通过交替进行采用条件(A3)的蒸镀和采用条件(B3)的蒸镀，金属不会不均匀地蒸镀，金属层24从凸条12的侧面18或侧面20向外侧突出的部分的厚度Da1和Da2大致相同。

条件(D3)：对间距在光的波长以下的凸条12进行蒸镀的情况下，金属层24的形状根据蒸镀的角度θ^R或θ^L而变化，因此根据角度θ^R或θ^L的不同，有时无法形成合适的形状的金属层24。m次蒸镀中的第一次蒸镀的角度θ^R和n次蒸镀中的第一次蒸镀的角度θ^L小于15°时，金属也蒸镀于沟26的底面。m次蒸镀中的第一次蒸镀的角度θ^R和n次蒸镀中的第一次蒸镀的角度θ^L如果大于45°，则金属不均匀地蒸镀，形成朝斜向倾斜的金属层24。

条件(E3)：不满足条件(E3)时，若使金属层24从凸条12的侧面18或侧面20向外侧突出的部分达到规定的厚度，则形成于将凸条12的上表面16被覆的基底层22的上表面的金属层24的高度Ha过低。此外，若使将凸条12的上表面16被覆的基底层22的上表面的金属层24的高度Ha达到30nm以上，则金属层24从侧面18或侧面20向外侧突出的部分的厚度过厚。

条件(F3)：蒸镀法较好是还满足下述条件(F3)：

(F3)通过采用所述条件(A3)的m次蒸镀中的第一次蒸镀而形成的金属层24的高度和通过采用所述条件(B3)的n次蒸镀中的第一次蒸镀而形成的金属层24的高度满足下式(3-III)：

0.5nm≤Ha’≤10nm …(3-III)。

这里，Ha’是凸条顶部的通过1次蒸镀而形成的金属层24的高度。

初期的蒸镀中，如果降低金属层24的高度Ha’，则金属层24从凸条12的侧面18或侧面20向外侧突出的部分可能会过厚。

〔第一实施方式～第三实施方式的制造方法的共通点〕

角度θ^R或θ^L例如可通过使用下述蒸镀装置来调整：

能改变与蒸镀源相向地配置的透光性基板14的倾斜度，以使得蒸镀源位于与凸条12的长度方向L大致垂直且朝侧面18侧与凸条12的高度方向H成角度θ^R的方向V1或朝侧面20侧与凸条12的高度方向H成角度θ^L的方向V2的延长线上的蒸镀装置。

上述的线栅型偏振器10的制造方法中，因为通过满足上述条件的蒸镀法形成金属层24或形成基底层22和金属层24，所以可容易地制造线栅型偏振器10。

实施例

以下，通过实施例对本发明进行更详细的说明，但本发明并不局限于这些实施例。

例1～13是实施例，例14～16是比较例。

(基底层和金属细线的各尺寸)

如下所述求出基底层和金属层(金属细线)的各尺寸：测定线栅型偏振器的截面的透射型电子显微镜图像或扫描型电子显微镜图像中的5处的基底层和金属层的各尺寸的最大值，将5处的该值平均而求得。

(透射率)

从线栅型偏振器的正面侧(形成有金属层的面侧)使波长405nm的固体激光和波长635nm的半导体激光与线栅型偏振器的表面垂直地入射，测定p偏振光透射率和s偏振光透射率。

波长400nm或700nm的p偏振光透射率在78％以上的记作S，在75％以上且低于78％的记作A，低于75％的记作X。

(反射率)

从线栅型偏振器的正面侧或背面侧(未形成金属细线的面侧)使波长405nm的固体激光和波长635nm的半导体激光相对于线栅型偏振器的正面或背面以5°的角度入射，测定s偏振光反射率。

正面侧的波长400nm或700nm的s偏振光透射率在82％以上的记作S，在80％以上且低于82％的记作A，低于80％的记作X。

背面侧的波长400nm或700nm的s偏振光反射率低于40％的记作A，在40％以上的记作X。

(偏振度)

偏振度通过下式计算。

偏振度＝((Tp-Ts)/(Tp+Ts))^0.5

这里，Tp是p偏振光透射率，Ts是s偏振光透射率。

波长400nm或700nm的偏振度在99.7以上的记作S，在99.5％以上且低于99.7％的记作A，低于99.5％的记作X。

(光固化性组合物的调制)

在安装有搅拌机和冷却管的1000mL的4口烧瓶中加入

单体1(新中村化学工业株式会社(新中村化学工業社)制，NK ESTER A-DPH，二季戊四醇六丙烯酸酯)60g、

单体2(新中村化学工业株式会社制，NK ESTER A-NPG，新戊二醇二丙烯酸酯)40g、

光聚合引发剂(汽巴精化株式会社(チバスペシヤリテイ一ケミカルズ社)制，IRGACURE 907)4.0g、

含氟表面活性剂(旭硝子株式会社(旭硝子社)制，氟代丙烯酸酯(CH₂＝CHCOO(CH₂)₂(CF₂)₈F)和丙烯酸丁酯的共聚物，氟含量：约30质量％，质均分子量：约3000)0.1g、

阻聚剂(和光纯药株式会社(和光純薬社)制，Q1301)1.0g、以及

环己酮65.0g。

在使烧瓶内处于常温和避光的状态下搅拌1小时使其均匀化。接着，一边对烧瓶内进行搅拌一边缓慢添加100g胶态二氧化硅(固体成分：30g)，再在使烧瓶内处于常温和避光的状态下搅拌1小时使其均匀化。接着，添加340g环己酮，在使烧瓶内处于常温和避光的状态下搅拌1小时，得到光固化性组合物1的溶液。

〔例1〕

(透光性基板的制作)

在厚100μm的高透射聚对苯二甲酸乙二酯(PET)薄膜(帝人杜邦株式会社(帝人デユポン社)制，Teijin Tetoron O3，100mm×100mm)的表面通过旋涂法涂布光固化性组合物1，形成厚1μm的光固化性组合物1的涂膜。

将以相互平行且隔开规定的间距的方式形成有多条沟的石英制模具(50mm×50mm，沟的间距：150nm，沟的宽度：50nm，沟的深度：100nm，沟的长度：50mm，沟的截面形状：矩形)于25℃、0.5MPa(表压)的条件下挤压于光固化性组合物1的涂膜，使得沟与光固化性组合物1的涂膜接触。

在保持该状态的情况下，从石英制模具侧照射高压汞灯(频率：1.5kHz～2.0kHz，主波长光：255nm、315nm和365nm，365nm时的照射能量：1000mJ)的光15秒，使光固化性组合物1固化，形成具有对应于石英制模具的沟的多条凸条的透光性基板(凸条的间距Pp：150nm，凸条的宽度Dp：50nm，凸条的高度Hp：100nm)。

将石英制模具慢慢地从透光性基板分离。

(基底层和金属层的形成)

使用能改变与蒸镀源相向的透光性基板的倾斜度的真空蒸镀装置(昭和真空株式会社(昭和真空社)制，SEC-16CM)对透光性基板的凸条蒸镀金属氧化物和金属，形成图1所示的基底层和金属层，得到背面粘附有PET薄膜的线栅型偏振器。此时，交替进行从与凸条的长度方向L大致垂直且朝一方的侧面侧与凸条的高度方向H成角度θ^R的方向V1(即侧面18侧)实施的蒸镀以及从与凸条的长度方向L大致垂直且朝另一方的侧面侧与凸条的高度方向H成角度θ^L的方向V2(即侧面20侧)实施的蒸镀，并且将各次蒸镀的蒸镀源、角度θ^R或θ^L和通过1次蒸镀而形成的基底层的高度Hx’或金属层的高度Ha’设定为表1、2所示的材料、角度和厚度。Hx’和Ha’利用以晶体振子作为膜厚传感器的膜厚监控仪测定。

对于所得的线栅型偏振器，测定基底层和金属层的各尺寸。结果示于表3。

此外，对于所得的线栅型偏振器，测定透射率、反射率、偏振度。结果示于表4。

〔例2〕

(透光性基板的制作)

与例1同样地制作透光性基板。

(基底层的形成)

使用具有负载锁定机构的串联型溅射装置(日真精机株式会社(日真精機社)制)在透光性基板的形成有凸条的整个面上蒸镀金属氧化物，形成图2所示的基底层。

将金属氧化物的种类、通过溅射法形成的基底层的高度Hx’设定为表1所示的材料和高度。

(金属层的形成)

使用能改变与蒸镀源相向的透光性基板的倾斜度的真空蒸镀装置(昭和真空株式会社制，SEC-16CM)对透光性基板的凸条蒸镀金属，形成图2所示的金属层，得到背面粘附有PET薄膜的线栅型偏振器。此时，交替进行从与凸条的长度方向L大致垂直且朝一方的侧面侧与凸条的高度方向H成角度θ^R的方向V1(即侧面18侧)实施的蒸镀以及从与凸条的长度方向L大致垂直且朝另一方的侧面侧与凸条的高度方向H成角度θ^L的方向V2(即侧面20侧)实施的蒸镀，并且将各次蒸镀的蒸镀源、角度θ^R或θ^L和通过1次蒸镀而形成的金属层的高度Ha’设定为表2所示的材料、角度和厚度。

〔例3〕

与例1同样地制成透光性基板后，除了将金属氧化物的种类、通过溅射法形成的基底层的高度Hx’设定为表1所示的材料和高度以外，与例2同样地形成图3所示的基底层。

接着，除了将蒸镀的次数以及各次蒸镀的蒸镀源、角度θ^R或θ^L和通过1次蒸镀而形成的金属层的高度Ha’设定为表2所示的材料、角度和高度以外，与例2同样地形成图3所示的金属层，得到线栅型偏振器。

〔例4〕

与例1同样地制成透光性基板后，除了将蒸镀的次数以及各次蒸镀的蒸镀源、角度θ^R或θ^L和通过1次蒸镀而形成的基底层的高度Hx’或金属层的高度Ha’设定为表1、2所示的材料、角度和高度以外，与例1同样地形成图1所示的基底层和金属层，得到线栅型偏振器。

〔例5〕

与例1同样地制成透光性基板后，除了将金属氧化物的种类、通过溅射法形成的基底层的高度Hx’设定为表1所示的材料和高度以外，与例2同样地形成图2所示的基底层。

接着，除了将蒸镀的次数以及各次蒸镀的蒸镀源、角度θ^R或θ^L和通过1次蒸镀而形成的金属层的高度Ha’设定为表2所示的材料、角度和高度以外，与例2同样地形成图2所示的金属层，得到线栅型偏振器。

〔例6～13〕

〔例14〕

与例1同样地制成透光性基板后，除了将蒸镀的次数以及各次蒸镀中的蒸镀源、角度θ^L或θ^R和通过1次蒸镀而形成的金属层的高度Ha’设定为表2所示的材料、角度和高度以外，与例1同样地操作，得到无基底层的线栅型偏振器。

〔例15〕

(透光性基板的制作)

除了使用以相互平行且隔开规定的间距的方式形成有多条沟的硅制模具(20mm×20mm，沟的间距：200nm，沟的宽度：60nm，沟的深度：100nm，沟的长度：10mm，沟的截面形状：矩形)作为模具以外，与例1同样地制作具有对应于硅制模具的沟的多条凸条的透光性基板(凸条的间距Pp：200nm，凸条的宽度Dp：60nm，凸条的高度Hp：100nm)。

(金属层的形成)

除了将蒸镀的次数以及各次蒸镀的蒸镀源、角度θ^R或θ^L和通过1次蒸镀而形成的金属层的高度Ha’设定为表2所示的材料、角度和高度以外，与例1同样地形成无基底层的线栅型偏振器。

〔例16〕

在厚100μm的高透射聚对苯二甲酸乙二酯(PET)薄膜(帝人杜邦株式会社制，Teijin Tetoron O3，100mm×100mm)的表面通过溅射法形成厚100nm的SiO₂膜。

接着，在SiO₂膜上通过溅射法形成厚100nm的Al膜，制成在PET薄膜上层叠有SiO₂膜、Al膜的多层膜。

在Al膜上通过旋涂法涂布厚100nm的抗蚀剂(日本瑞翁株式会社(日本ゼオン社)制，ZEP520A)。使用电子束曝光装置(日立高新技术株式会社(日立ハイテクノロジ一社)制，HL800D(50keV))进行EB曝光、显影，形成以相互平行且隔开规定的间距(200nm)的方式形成有多条沟(宽度：100nm)的抗蚀膜。

接着，使用等离子体蚀刻装置(莎姆克株式会社(サムコ社)制，RIE-140iPC)利用SF₆进行蚀刻，制成专利文献3的图3所示的线栅型偏振器。

对于所得的线栅型偏振器，测定金属层的各尺寸。结果示于表3。

[表1]

[表2]

[表3]

[表4]

例1～例13中，因为在凸条的上表面形成有由金属氧化物形成的基底层，所以显示出高偏振度、高p偏振光透射率和高s偏振光反射率。

例14中，因为没有基底层，所以p偏振光的透射率降低。

例15是相当于专利文献2的实施例1的例子，因为没有基底层，所以p偏振光的透射率降低。

例16是相当于专利文献3的例子，因为没有树脂栅，所以短波长的p偏振光透射率降低。

产业上利用的可能性

本发明的线栅型偏振器可用作液晶显示装置、背面投影型电视机、正面投影型投影仪等图像显示装置的偏振器。

另外，在这里引用2008年7月10日提出申请的日本专利申请2008-180448号的说明书、权利要求书、附图和摘要的所有内容作为本发明说明书的揭示。

符号的说明

10 线栅型偏振器

12 凸条

14 透光性基板

16 凸条的上表面

18 凸条的一方的侧面

20 凸条的另一方的侧面

22 基底层

24 金属层

26 凸条间的沟

Claims

1.一种线栅型偏振器，其特征在于，包括：

透光性基板，该透光性基板的表面以相互平行且隔开规定的间距的方式形成有多条凸条；

基底层，该基底层至少存在于所述凸条的顶部，由金属氧化物形成；

金属细线，该金属细线由位于所述基底层的表面上并且至少存在于凸条的顶部的金属层形成。

2.如权利要求1所述的线栅型偏振器，其特征在于，金属层还存在于凸条的侧面的至少一部分。

3.如权利要求1或2所述的线栅型偏振器，其特征在于，金属层还存在于凸条的侧面的整个表面。

4.如权利要求1～3中的任一项所述的线栅型偏振器，其特征在于，基底层还存在于凸条的侧面的整个表面。

5.如权利要求1～4中的任一项所述的线栅型偏振器，其特征在于，金属氧化物是SiO₂或TiO₂。

6.如权利要求1～5中的任一项所述的线栅型偏振器，其特征在于，凸条顶部的基底层的高度为1～20nm。

7.如权利要求1～6中的任一项所述的线栅型偏振器，其特征在于，凸条顶部的金属层的高度在30nm以上。

8.如权利要求1～7中的任一项所述的线栅型偏振器，其特征在于，金属细线的间距(Pa)为50～200nm，金属细线的宽度(Da)和间距(Pa)的比值(Da/Pa)为0.1～0.6。

9.一种线栅型偏振器的制造方法，该方法是制造线栅型偏振器的方法，其特征在于，

至少在表面以相互平行且隔开规定的间距的方式形成有多条凸条的透光性基板的凸条的顶部蒸镀金属氧化物，形成由金属氧化物形成的基底层；

接着，至少在凸条的顶部在所述基底层的表面上蒸镀金属，形成金属层作为金属细线。

10.如权利要求9所述的制造方法，其特征在于，通过使用真空蒸镀法的斜向蒸镀法至少在凸条的顶部形成基底层。

11.如权利要求9所述的制造方法，其特征在于，在凸条的整个表面和凸条间的透光性基板表面形成基底层。

12.如权利要求11所述的制造方法，其特征在于，通过溅射法形成基底层。

13.如权利要求9～12中的任一项所述的制造方法，其特征在于，在凸条的侧面的至少一部分和凸条的顶部形成金属层。

14.如权利要求9～13中的任一项所述的制造方法，其特征在于，在凸条的侧面的整个表面和凸条的顶部形成金属层。

15.如权利要求9～14中的任一项所述的制造方法，其特征在于，通过使用真空蒸镀法的斜向蒸镀法形成金属层。

16.如权利要求15所述的制造方法，其特征在于，使用斜向蒸镀法按照下述条件形成金属层：

15°≤θ^R≤45°…(IV)、

15°≤θ^L≤45°…(V)；

θ^R _i≤θ^R _(i-1) …(VI)、

θ^L _j≤θ^L _(j-1) …(VII)。