JP2002328222A - 偏光素子及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価でかつ良好な偏光特性を有する偏光素子
及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 偏光素子２０は、透明基板２１の一方の
表面に複数の直線状の第１の凹部２２が互いに平行に形
成された、第１の凹凸構造を有し、この第１の凹凸構造
の表面には二酸化珪素から成る誘電体３０の層が形成さ
れている。誘電体３０の層が形成している第２の凹凸構
造のうち第２の凹部３２の幅はＷであり、深さはＨであ
る。第２の凸部３３の幅はｄであり、第２の凹部３２の
各々には幅がＷであり、深さがＨである薄膜状の導電体
１３が埋設されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は偏光素子及びその製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、偏光素子には誘電体多層膜を利用
した偏光ビームスプリッタや複屈折結晶を利用したロー
ションプリズムやグラムトムソンプリズム、また、有機
化合物の樹脂フィルムを一方向に延伸することによって
ヨウ素や二色性染料を一定方向に配向させて製造される
直線偏光フィルムなどがある。

【０００３】また、形状異方性を有する銀微粒子をガラ
ス中で析出分散させたことを特徴とする偏光素子が知ら
れている（例えば、ＮＥＷ ＧＬＡＳＳ ｖｏｌ．１２
Ｎｏ．４ １９９７， ｐ４２）。この偏光素子は、
ハロゲン化銀微粒子を分散させたガラスが加熱延伸され
てハロゲン化銀微粒子の回転精円体ヘの変形と該回転精
円体の長軸方向への配向とが同時に行われる。続いて、
還元性雰囲気下でガラスが加熱されハロゲン化銀微粒子
が銀微粒子に還元されることによって偏光素子の作成が
終了する。

【０００４】また他に、いわゆる積層型偏光素子がある
（住友大阪セメント（株）光偏光制御素子カタログ）。
この積層型偏光素子は、先ず、真空蒸着やスパッタリン
グ等の真空環境において、ガラス等の基板上に金属又は
半導体の薄膜及び誘電体層双方が交互に数十層に積層さ
れた積層構造が作られる。次いで、基板と積層構造とが
その積層方向に直交する方向に約３０μｍの厚さにスラ
イスされる。さらに、スライスされた断面が平滑に研磨
されて偏光素子の作成が終了する。

【０００５】さらに、透明基板の表面に金属グリッドを
形成したいわゆる金属グリッド偏光素子が実現されてい
る（特開平０９−３０４６２０号公報）。この偏光素子
は透明基板の上に、金属膜が形成された後に、フォトリ
ソグラフィ技術を用いて金属膜をドライエッチングする
か、又はリフトオフ法により金属グリッドを形成するこ
とにより作製される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、直線偏
光フィルムの場合は、安価ではあるが、樹脂フィルムを
延伸して作製しているので、無機化合物系の偏光素子と
比較して熱や摩耗に対する耐久性が低いという問題があ
る。

【０００７】形状異方性を有する銀微粒子をガラス中で
析出分散させたことを特徴とする偏光素子の場合は、還
元性雰囲気下でガラスを加熱してハロゲン化銀微粒子を
銀微粒子に還元する工程において、ハロゲン化銀微粒子
が再球状化して形状異方性が失われたり、銀微粒子の体
積が収縮したりした結果、入射光が散乱されて挿入損失
が増大するために偏光特性の安定性が低くなるという問
題がある。さらに、ハロゲン化銀微粒子が金属銀に還元
する処理操作はガラス表面から数十μｍの深さまでしか
及ばないので、偏光特性に寄与しないハロゲン化銀微粒
子が残留するという問題があった。ハロゲン化銀微粒子
の存在は光の挿入損失を増加させるとともに、製造上の
観点からも非効率であるので低コスト化を妨げる原因と
なっている。

【０００８】積層型偏光素子の場合は、製造工程に手間
がかかるので低コスト化ができないという問題がある。
また、金属又は半導体と誘電体層との界面の密着力が極
めて小さく、このため、積層することができる積層数に
限界があった。さらに、入射光の挿入損失を小さく抑え
るために、基板と積層構造とを約３０μｍ以下の厚さに
スライスするとともにその断面を平滑に研磨する必要が
あるので、この加工工程で積層構造が破壊され易く、製
品歩留が著しく小さくなり、非常にコストの高い素子と
なってしまうという問題がある。

【０００９】金属グリッド偏光素子の場合は、グリッド
周期を使用する偏光波長以下にする必要がある。例え
ば、光通信波長の１．５５μｍに対応する場合には、グ
リッドの線幅とグリッド間の間隔とをサブミクロンの単
位で形成するための微細加工が必要となるが、フォトリ
ソグラフィ技術では限界がある。グリッドの線幅とグリ
ッド間の間隔のいずれかでも所定の幅より広い場合には
入射光が金属膜に反射され、挿入損失が大きくなるとと
もに偏光特性が悪化するという問題がある。また、金属
膜のドライエッチング選択比（金属膜のエッチング速度
／フォトレジストのエッチング速度）が小さいために厚
い金属膜をエッチングするにはフォトレジストを厚くし
なければならず、実現が困難であるという問題がある。

【００１０】この結果、偏光特性を発現させる厚さの金
属膜とすることができないので、例えば上述した特開平
０９−３０４６２０号公報に記載の、金を用いたグリッ
ド偏光素子の偏光特性は追試の結果、その消光比が２０
ｄＢ程度であり、光学素子等で要求されている性能を十
分満足できない。

【００１１】本発明の目的は、安価でかつ良好な偏光特
性を有する偏光素子及びその製造方法を提供することに
ある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の偏光素子は、透過する電磁波から特
定波長の成分を吸収して偏光を作る偏光素子において、
透明基板と、該透明基板の表面に平行に所定の間隔をも
って立設された複数の薄膜状の導電体とから成ることを
特徴とする。

【００１３】この偏光素子によれば、複数の薄膜状の導
電体が透明基板の表面に平行に所定の間隔をもって立設
されているので、散乱や吸収による入射光の挿入損失を
小さくすることができ、もって、良好な偏光特性が得ら
れる。また、単純な構造であることから安価である。

【００１４】請求項２記載の偏光素子は、請求項１記載
の偏光素子において、前記透明基板は、前記一方の表面
に刻設された複数の第１の凹部を有し、前記複数の薄膜
状の導電体は前記第１の凹部に埋設されたことを特徴と
する。

【００１５】この偏光素子によれば、透明基板は、一方
の表面に刻設された複数の第１の凹部を有し、複数の薄
膜状の導電体は第１の凹部に埋設されているので、導電
体の位置を固定でき、また、導電体は透明基板から剥離
することがなく、この結果、安定した偏光特性を発現さ
せることができる。

【００１６】請求項３記載の偏光素子は、請求項２記載
の偏光素子において、前記複数の薄膜状の導電体は、前
記一方の表面に一様に設けられた誘電体によって形成さ
れた複数の第２の凹部に埋設されたことを特徴とする。

【００１７】この偏光素子によれば、複数の薄膜状の導
電体は、一方の表面に一様に設けられた誘電体によって
形成された複数の第２の凹部に埋設されているので、導
電体の位置を固定でき、また、導電体は透明基板から剥
離することがなく、この結果、安定した偏光特性を発現
させることができる。

【００１８】請求項４記載の偏光素子は、請求項１記載
の偏光素子において、前記一方の表面に刻設された複数
の第１の凹部を有し、前記複数の薄膜状の導電体は前記
複数の第１の凹部の側面に形成されたことを特徴とす
る。

【００１９】この偏光素子によれば、複数の薄膜状の導
電体は、一方の表面に刻設された複数の第１の凹部の側
面に形成されているので、導電体の位置を固定でき、ま
た、導電体は透明基板から剥離することがなく、この結
果、安定した偏光特性を発現させることができる。

【００２０】請求項５記載の偏光素子は、請求項１又は
４記載の偏光素子において、前記一方の表面及び前記複
数の薄膜状の導電体双方の全体を覆う誘電体を有するこ
とを特徴とする。

【００２１】この偏光素子によれば、一方の表面及び複
数の薄膜状の導電体双方の全体を誘電体が覆っているの
で、導電体は誘電体に不動に保護されており、もって機
械加工や組立などの後工程で受ける種々の外力に対して
も容易に破壊されない。

【００２２】請求項６記載の偏光素子は、請求項１記載
の偏光素子において、前記透明基板の一方の表面に誘電
体を有し、該誘電体は、平行に所定の間隔をもって前記
一方の表面に直交して刻設された複数の溝部を有し、前
記複数の薄膜状の導電体は前記複数の溝部に埋設された
ことを特徴とする。

【００２３】この偏光素子によれば、透明基板の一方の
表面に誘電体を有し、該誘電体は、平行に所定の間隔を
もって一方の表面に直交して刻設された複数の溝部を有
し、複数の薄膜状の導電体は前記複数の溝部に埋設され
ているので、導電体の位置を固定でき、また、導電体は
透明基板から剥離することがなく、この結果、安定した
偏光特性を発現させることができる。

【００２４】請求項７記載の偏光素子は、請求項１乃至
６のいずれか１項に記載の偏光素子において、前記導電
体どうしの所定の間隔をｄ、高さをＨ、幅をＷ、前記導
電体の複素比誘電率の絶対値を｜ε｜、偏光波長をλ、
並びにｄ、Ｗ及びＨの単位をμｍとして、 ０．１λ≦ｄ＜０．５λ ０．５ｄ＜Ｈ≦２０ｄ ０．０６ｄ≦Ｗ≦１．５ｄ １．０μｍ≦｜ε｜・Ｗ・（Ｈ／ｄ） の関係を有することを特徴とする。

【００２５】この偏光素子によれば、導電体どうしの所
定の間隔をｄ、高さをＨ、幅をＷ、前記導電体の複素比
誘電率の絶対値を｜ε｜、偏光波長をλ、並びにｄ、Ｗ
及びＨの単位をμｍとして、 ０．１λ≦ｄ＜０．５λ ０．５ｄ＜Ｈ≦２０ｄ ０．０６ｄ≦Ｗ≦１．５ｄ １．０μｍ≦｜ε｜・Ｗ・（Ｈ／ｄ） の関係を有するので、消光比は大きく、挿入損失は小さ
くなり、もって一層に良好な偏光特性が得られる。

【００２６】請求項８記載の偏光素子は、請求項７項に
記載の偏光素子において、前記Ｈとｄとの関係及び前記
Ｗとｄとの関係に代えて、 ０．７ｄ＜Ｈ≦１５ｄ ０．０６ｄ≦Ｗ≦０．７ｄ の関係を有することを特徴とする。

【００２７】この偏光素子によれば、Ｈとｄとの関係及
びＷとｄとの関係に代えて、 ０．７ｄ＜Ｈ≦１５ｄ ０．０６ｄ≦Ｗ≦０．７ｄ の関係を有するので、消光比はより大きく、挿入損失は
より小さくなり、もって、より一層に良好な偏光特性が
得られる。

【００２８】請求項９記載の偏光素子は、請求項７項に
記載の偏光素子において、前記Ｈとｄとの関係及び前記
Ｗとｄとの関係に代えて、 １．０ｄ≦Ｈ≦ｌ０ｄ ０．０６ｄ≦Ｗ≦０．５ｄ の関係を有することを特徴とする。

【００２９】この偏光素子によれば、Ｈとｄとの関係及
びＷとｄとの関係に代えて、 １．０ｄ≦Ｈ≦ｌ０ｄ ０．０６ｄ≦Ｗ≦０．５ｄ の関係を有するので、消光比はさらに大きく、挿入損失
はさらに小さくなり、もって、さらに良好な偏光特性が
得られる。

【００３０】請求項１０記載の偏光素子は、請求項１乃
至９のいずれか１項に記載の偏光素子において、前記導
電体が金、銀、銅、パラジウム、白金、アルミニウム、
ゲルマニウム、ロジウム、シリコン、ニッケル、コバル
ト、マンガン、鉄、クロム、テタン、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、ビスマスからなる群から選ばれた
少なくとも１種を含むことを特徴とする。

【００３１】この偏光素子は、導電体が金、銀、銅、バ
ラジウム、白金、アルミニウム、ゲルマニウム、ロジウ
ム、シリコン、ニッケル、コバルト、マンガン、鉄、ク
ロム、テタン、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、
ビスマスからなる群から選ばれた少なくとも１種を含む
ので、これらを導電体として使用すれば導電率と比誘電
率が比較的大きい導電体にでき、入射光の反射及び吸収
特性が大きくなり、もって、偏光特性を一層に向上させ
ることができる。

【００３２】上記目的を達成するために、請求項１１記
載の偏光素子の製造方法は、透過する電磁波から特定波
長の成分を吸収して偏光を作る偏光素子の製造方法であ
って、透明基板の表面に、複数の直線状の凹部を互いに
平行に所定の間隔をもって刻設して第１の凹凸構造を形
成する第１の凹凸構造形成工程と、液相析出法によって
前記第１の凹凸構造に誘電体を略均一の厚さに析出させ
て、前記第１の凹凸構造の第１の凹部の幅よりも狭い幅
の第２の凹部を有する第２の凹凸構造を形成する第２の
凹凸構造形成工程と、前記第２の凹部に導電体を埋設す
る導電体埋設工程とを有することを特徴とする偏光素子
の製造方法。

【００３３】この偏光素子の製造方法によれば、導電体
が透明基板の表面に平行に所定の間隔をもって埋設され
た偏光素子を製造できるので、偏光素子は散乱や吸収に
よる入射光の挿入損失を小さくでき、もって、良好な偏
光特性が得られる。また、単純な構造であることから安
価である。

【００３４】請求項１２記載の偏光素子の製造方法は、
請求項１１記載の偏光素子の製造方法において、前記第
２の凹凸構造形成工程における前記液相析出法は、前記
第１の凹凸構造を、二酸化珪素が過飽和に溶解された珪
弗化水素酸溶液に接触させて前記第１の凹凸構造の表面
に二酸化珪素を析出させることを特徴とする。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
偏光素子を図面を参照しながら詳細に説明する。

【００３６】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る
偏光素子を示す正面図である。図２は、図１の偏光素子
を示す平面図である。

【００３７】本発明の第１の実施の形態に係る偏光素子
１０は、透明基板１１の上に誘電体１２が配置されてい
る。この誘電体１２に保持されながら幅がＷ、高さがＨ
の複数の薄膜状の導電体１３が互いに平行に所定の間隔
ｄをもって透明基板１１の上に立設されている。

【００３８】透明基板１１は、使用する偏光波長に対し
て透明な基板であればよく、例えば、ガラス基板、樹脂
基板、単結晶基板などを用いることができる。

【００３９】ガラス基板は種類が多いので、偏光素子１
０の用途に応じて、例えば、ソ―ダライムガラス、アル
ミノシリケートガラス、ホウケイ酸ガラス、石英ガラス
などから好適なものを選択できる。この中でも石英ガラ
スは紫外線から近赤外線に至る領域の光の透過率が高い
ので、偏光素子１０を光通信用波長（１．５５μｍ）の
光に対して使用する場合に特に好適である。また、石英
ガラスはレーザーアブレージョンやドライエッチングな
どの表面微細加工技術を適用し易い。

【００４０】偏光素子１０を光通信用波長に適用する場
合には、石英ガラスの他にガリウム−ヒ素単結晶基板を
透明基板１１として使用してもよい。

【００４１】また、石英ガラス以外の透明基板１１を使
用する場合でも、透明基板１１の表面に二酸化珪素被膜
（石英）を数μｍの厚さで形成したものを用いることが
できる。この場合、偏光素子１０は透明基板１１の表面
から数μｍの部分で偏光特性を発現させるので、その部
分が石英ガラスと同じ特性であれば、石英ガラスの透明
基板と同様に上述の表面微細加工技術の適用が容易であ
る。

【００４２】なお、偏光素子の用途によっては、上述し
たものの他にアクリル、ポリカーボネートなどの透明樹
脂基板を用いてもよい。

【００４３】透明基板１１の表面に立設された複数の薄
膜状の導電体１３は、透明基板１１又は誘電体１２に接
触した状態で固定されている。このため、複数の薄膜状
の導電体１３は透明基板１１から剥離することがなく、
導電体１３と透明基板１１又は誘電体１２との境界面に
おいても格別の配慮をすることなく良好な密着性を維持
できる。これにより、偏光特性を発現させる複数の薄膜
状の導電体１３を所定の位置に固定することができ、そ
の結果、安定した偏光特性を発現させることができる。
また、機械加工や組立などの後の工程で受ける種々の外
力に対して、容易に破壊されることがない。

【００４４】導電体１３に接触するとともに導電体１３
を固定する物質は、透明基板１１の屈折率と等しいか又
は略等しい屈折率を有するものが望ましい。偏光素子１
０を透過する光の位相を補償するためである。このよう
な物質としては、透明基板１１と同じ素材であることが
望ましく、透明基板１１とは異なる誘電体１２を用いる
場合はその屈折率が透明基板１１に近似する素材を選択
することが好ましい。

【００４５】なお、透明基板１１あるいは誘電体１２を
他の透明な固体、例えば、接着剤のような硬化性透明樹
脂に置き換えてもよい。

【００４６】次に、図３を参照しながら偏光素子１０の
偏光機能を説明する。

【００４７】図３は、図１から誘電体１２の図示を省略
した偏光素子１０の正面図である。

【００４８】偏光素子１０に入射する光のうち、波面が
導電体１３の側面に平行であり、電界がｙ方向に平行な
偏光であるＴＥ偏光（電界波）は反射される。一方、波
面が導電体１３の側面に垂直であり、電界がｘ方向に平
行な偏光であるＴＭ偏光は偏光素子１０を透過する。

【００４９】ＴＥ偏光では波長に比較して導電体１３の
長さ（図３の高さＨ）が実質的に導電体として作用する
程度に長いので導電体１３に過渡電流が流れる。この結
果、金属表面における現象と類似の反射及び吸収性能が
得られるのでＴＥ偏光は偏光素子１０を透過しない。

【００５０】一方、ＴＭ偏光では波長に比較して導電体
１３の長さ（図３の幅Ｗ）が短いために実質的に導電体
として作用せず、導電体１３に過渡電流が流れることが
ない。したがって、ＴＭ偏光は偏光素子１０を透過す
る。

【００５１】一般に、偏光素子の偏光機能を評価するた
めの特性として、消光比と挿入損失とが用いられてい
る。

【００５２】消光比は、偏光素子に入射した直線偏光の
うち、より多く透過するＴＭ偏光の透過率Ｔ_TMと、より
少なく透過するＴＥ偏光の透過率Ｔ_TEとの比から、次式
で定義される値である。

【００５３】 消光比（ｄＢ）＝１０ｌｏｇ₁₀（Ｔ_TM／Ｔ_TE） 挿入損失は、偏光素子に入射した直線偏光のうち、より
多く透過するＴＭ偏光の透過率Ｔ_TMの百分率（％）か
ら、次式で定義される値である。

【００５４】 挿入損失（ｄＢ）＝−１０ｌｏｇ₁₀（Ｔ_TM／１００） 消光比が大きく、挿入損失が小さいことは、その偏光素
子の偏光特性が良好であることを意味する。

【００５５】使用する偏光波長に対して良好な偏光特性
を発現させるための、導電体１３の形状、すなわち、幅
Ｗ、高さＨ及び所定の間隔ｄについて説明する。

【００５６】これら導電体１３の形状は使用する偏光波
長から導かれることが望ましい。

【００５７】まず、導電体１３が透明基板１１上に立設
される所定の間隔ｄは、波長λに対して、０．ｌλ≦ｄ
＜０．５λであることが好ましい。

【００５８】所定の間隔ｄが０．５λを超えると、使用
する偏光波長λに対して、ＴＥ偏光を反射及び吸収する
ために寄与する導電体１３が十分に存在しないことにな
る。その結果、ＴＥ偏光の透過率が高くなり、偏光素子
１０は機能しなくなる。

【００５９】所定の間隔ｄが小さくなるほど偏光を分離
する効果が大きくなるが、ｄが０．１λ未満の場合に
は、透過すべきＴＭ偏光の反射及び吸収が増大し、すな
わち入射光の挿入損失が増大するので、偏光素子１０の
性能が低下する。また、図１に示す偏光素子１０の構造
に関しては、ｄを０．１λ未満の間隔にして導電体１３
を配置することは困難であり、工業上の観点からも好ま
しくない。

【００６０】また、導電体１３の高さＨは、導電体１３
の所定の間隔ｄに対して、０．５ｄ＜Ｈ≦２０ｄである
ことが好ましい。さらには、０．７ｄ＜Ｈ≦１５ｄであ
ることが好ましく、ｄ≦Ｈ≦１０ｄであればなお一層に
好ましい。

【００６１】導電体１３の高さＨは、入射する直線偏光
の進行方向に対して実質的に導電体として作用する程度
に長く、ＴＥ偏光を受けて過渡電流が流れ、その結果、
金属表面における現象と類似の反射及び吸収性能が得ら
れて、ＴＥ偏光を透過させない程度に大きいことが望ま
しい。

【００６２】Ｈが０．５ｄ未満の場合には、導電体１３
の高さＨは、入射する直線偏光の進行方向に対して実質
的に導電体として作用せず、十分な消光比が得られな
い。

【００６３】また、Ｈを大きくすることによって消光比
を大きくできるが、Ｈが２０ｄを超えるとそれ以上に消
光比が大きくならない。またＨが２０ｄを超えるような
導電体を形成することは現在の技術では現実的ではない
ので、工業上の観点からＨは２０ｄ以下が好ましい。

【００６４】導電体１３の幅Ｗは導電体１３の所定の間
隔ｄに対して、０．０６ｄ≦Ｗ≦１．５ｄであることが
好ましい。さらには、０．０６ｄ≦Ｗ≦０．７ｄである
ことが好ましく、０．０６ｄ≦Ｗ≦０．５ｄであればな
お一層に好ましい。

【００６５】導電体１３の幅Ｗは所定の間隔ｄに対して
小さくなるにしたがって、挿入損失が小さくなるが、
０．０６ｄ未満になると、十分に大きな消光比が得られ
なくなる。また、Ｗが０．０６ｄ未満とするには、薄膜
状の導電体１３の厚さが極めて薄いものとなり、このよ
うな導電体を形成することは困難で現実的でない。

【００６６】Ｗが所定の間隔ｄに対して大きなるにした
がって、消光比が大きくなるが、Ｗが１．５ｄを超える
と、透過すべきＴＭ偏光の反射及び吸収が増大して入射
光の挿入損失が大きくなるので好ましくない。

【００６７】導電体１３の物性は、得られた偏光素子１
０の偏光特性に大きく影響する。とりわけ、導電体１３
の導電率と比誘電率が偏光特性に寄与する物性であり、
これらが大きいほどＴＥ偏光を反射及び吸収させる機能
が大きくなるので、消光比が大きくなって偏光特性が向
上する。

【００６８】導電率と比誘電率とを同時に表現する物理
量として、複素比誘電率εの絶対値｜ε｜を使用する
と、｜ε｜の大きい導電体を用いれば消光比の大きい偏
光素子が得られる。上記したように導電体１３の形状、
すなわち、幅Ｗ、高さＨ、所定の間隔ｄと、導電体１３
の物性値｜ε｜とが偏光特性を決定する要因であり、ま
た、各要因はそれぞれ単独で偏光特性を決定するもので
ない。

【００６９】したがって、偏光素子１０を使用する偏光
波長によって導電体１３の形状、すなわち、Ｗ、Ｈ、ｄ
を関係づけ、さらに、これらの形状を導電体１３の物性
値｜ε｜と関連づけることにより、偏光素子１０は使用
する偏光波長に応じて最適な特性を発現できる。

【００７０】すなわち、偏光素子１０を構成する導電体
１３の形状と物性値とは次の範囲であることが好まし
い。

【００７１】１．０μｍ≦｜ε｜・Ｗ・（Ｈ／ｄ） 例えば、｜ε｜の小さい導電体１３を用いた場合には、
Ｗ及び（Ｈ／ｄ）の少なくとも一方を大きくするような
形状とすれば、偏光素子１０は実用上十分な特性を有す
るものになる。また、｜ε｜の大きい導電体１３を用い
た場合には、Ｗ及び（Ｈ／ｄ）の少なくとも一方を小さ
くするなどして、導電体１３を形成する工程の負荷を減
じることができる形状とすればよい。

【００７２】このようにして、使用する偏光波長に応じ
て最適な特性を発現するように偏光素子１０を作成でき
る。

【００７３】なお、導電体１３の素材は、金、銀、銅、
パラジウム、白金、アルミニウム、ゲルマニウム、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、ビスマスからなる群から選ばれた少なくとも１種で
あることが好ましい。

【００７４】さらに、導電体１３の素材は、金、銀、
銅、アルミニウム、パラジウム、ロジウム、ニッケル、
コバルト、クロムからなる群から選ばれた少なくとも１
種であることが一層に好ましい。

【００７５】これらの素材は、金属材料の中でも導電率
と比誘電率とが比較的大きいので、偏光素子１０を構成
する導電体１３として用いた場合、偏光素子１０への入
射光の反射と吸収の特性が大きくなるので、偏光素子１
０の偏光特性を向上させることができる。

【００７６】図４は、図１の偏光素子の変形例を示す正
面図である。

【００７７】図１の構成要素と同一の構成要素には同一
の符号を付す。図４に示すように、偏光素子２０は、そ
の透明基板２１の一方の表面に複数の直線状の第１の凹
部２２が互いに平行に形成された凹凸構造（以下、第１
の凹凸構造）を有している。この第１の凹凸構造の表面
には二酸化珪素から成る誘電体３０の層が形成されてい
る。この誘電体３０の層は略同じ厚さに形成されている
ので表面の外郭も凹凸構造（以下、第２の凹凸構造）を
有している。第２の凹凸構造の凹部３２（以下、第２の
凹部３２）の幅はＷであり、深さはＨである。また、第
２の凸部３３の幅はｄである。第２の凹部３２の各々に
は幅がＷであり、深さがＨである薄膜状の導電体１３が
埋設されている。

【００７８】図５を参照しながら図４の偏光素子の製造
方法について説明する。

【００７９】図５は、図４の偏光素子の製造工程を説明
する説明図であり、（ａ）は透明基板の加工工程を示
し、（ｂ）は誘電体の形成工程を示し、（ｃ）は導電体
の埋設工程を示し、（ｄ）は製造された偏光素子を示
す。

【００８０】先ず、（ａ）に示すように透明基板２１の
上部に複数の直線状の第１の凹部２２を形成する。この
第１の凹部２２を形成する方法としては、フォトリソグ
ラフィー露光技術、電子線描画技術、レーザー描画技
術、レーザーの二光束干渉露光技術などで露光した後、
ドライエッチング又はウェットエッチングを実施する。
他にも微細な第１の凹凸構造を形成できる方法であるレ
ーザーアブレージョンや、プレスによるパターン転写の
方法などを用いてもよい。

【００８１】これらの方法によって幅がＷ’で深さがＨ
の第１の凹部２２、幅がｄ’の第１の凸部２３を形成す
る。

【００８２】次に、（ｂ）に示すように二酸化珪素の誘
電体３０の層を第１の凹凸構造の表面に形成する。

【００８３】誘電体３０の層の形成は液相析出法によっ
て実施する。具体的には、二酸化珪素が過飽和状態で含
有される珪弗化水素酸（Ｈ₂ＳｉＦ₆）溶液（以下、処理
液）に透明基板２１を接触させて、処理液中の二酸化珪
素成分を透明基板２１の表面に析出させる。

【００８４】処理液は、珪弗化水素酸溶液にシリカゲ
ル、シリカガラス等の二酸化珪素含有物を略飽和状態に
溶解した後、水、もしくは試薬（ホウ酸、金属アルミニ
ウム等）を添加するか、または略飽和状態の珪弗化水素
酸溶液の温度を上昇させる等の方法で、二酸化珪素を過
飽和状態に含有させたものである。

【００８５】透明基板２１に樹脂基板を使用する場合に
は、二酸化珪素を析出させる以前に、予め、メタクリロ
キシ基、アミノ基などを有する有機官能基を含む有機珪
素化合物からなる被膜を形成し、その後に二酸化珪素被
膜を形成すれば、樹脂基板と強固に密着した二酸化珪素
被膜を形成できる。

【００８６】この液相析出法によれば、第１の凹部２２
の底面、側面及び第１の凸部２３の上面の各表面に同じ
析出速度で二酸化珪素が等方的に析出する。このため、
誘電体３０の層が形成された後の第２の凹部３２の幅Ｗ
は、透明基板２１の上部に形成された第１の凹部２２の
幅Ｗ’よりも小さくなり、第２の凹部３２の深さＨは第
１の凹部２２の深さＨと等しくなる。導電体１３から隣
の導電体１３までの間隔ｄは第１の凸部２３の幅ｄ’よ
りも大きくなる。

【００８７】また、この液相析出法によって、第２の凹
部３２の幅が極めて狭く、この幅に対して１５倍もの深
い溝形状を容易に形成できる。

【００８８】誘電体３０の層を形成した後は、（ｃ）に
示すように導電体１３を第２の凹部３２に埋設する。こ
の埋設方法としては無電解メッキが好適に用いられる。

【００８９】また、導電体原料を含有した溶液を誘電体
３０の層の上に塗布した後、加熱して、第２の凹部３２
に導電体１３を埋設してもよい。

【００９０】この導電体原料を含有した溶液を塗布する
方法としてはキャスト法、ディップコート法、グラビア
コート法、フレキソ印刷法、ロールコート法、スプレー
法、スピンコート法などがある。

【００９１】この方法では第２の凸部３３の表面にも導
電体１３が残留するので、このままでは偏光素子２０の
挿入損失が増大する。これを避けるために、導電体１３
を埋設した後で第２の凸部３３の表面に残留している導
電体を、研磨したり、エッチングしたり、布等によって
拭き取ったりして除去すればよい。

【００９２】このように形成する導電体１３は、例えば
幅Ｗが０．ｌμｍ、高さＨが１．５μｍ、間隔ｄが０．
５μｍである。このような形状の導電体１３を凹部３２
に埋設するためには、凹部３２の幅Ｗが０．ｌμｍ、深
さＨが１．５μｍ、間隔ｄが０．５μｍとすることが必
要である。

【００９３】上記のようにして（ｄ）に示す偏光素子２
０が製造される。

【００９４】なお、第２の凹部３２の幅が広く深さが浅
い場合にはＣＶＤ法、真空蒸着法、スパッタリング法を
用いてもよい。

【００９５】また、導電体１３の表面に反射防止機能を
有する層を形成することにより、挿入損失が低減し、偏
光特性が向上した偏光素子２０を製造することが可能で
ある。

【００９６】上記のように製造される偏光素子において
は、消光比を２５ｄＢ以上、挿入損失を１．０ｄＢ以下
にすることが容易である。

【００９７】さらに、消光比が３０ｄＢ以上であり、挿
入損失が１．０ｄＢ以下である一層に好ましい偏光素子
にすることができる。

【００９８】なお、透明基板２１の上部に第１の凹部２
２を形成した後に誘電体３０の層を形成する製造方法に
ついて説明したが、誘電体３０の層の形成を省略して、
最初の工程で第１の凹部２２を狭い幅に形成し、この第
１の凹部２２に導電体１３を埋設してもよい。

【００９９】図６は、本発明の第２の実施の形態にかか
る偏光素子を示す正面図である。

【０１００】透明基板４１の上部には、露光―ドライエ
ッチング等の方法によって複数の直線状の第１の凹部４
２が互いに平行に形成されている。この第１の凹部４２
には導電体１３が直接に埋設されている。導電体１３の
幅はＷ、高さはＨであり、隣り合う導電体１３どうしの
間隔はｄである。

【０１０１】図７は、本発明の第３の実施の形態にかか
る偏光素子を示す正面図である。

【０１０２】透明基板５１の上部には、露光―ドライエ
ッチング等の方法によって誘電体５２の表面に複数の直
線状の溝部５３が平行に形成されている。透明基板５１
には二酸化珪素などの誘電体５２が数μｍの厚さで形成
されており、溝部５３に導電体１３が埋設されている。
導電体１３の幅はＷ、高さはＨであり、隣り合う導電体
１３どうしの間隔はｄである。各導電体１３は誘電体５
２に着接している。

【０１０３】図８は、本発明の第４の実施の形態にかか
る偏光素子を示す正面図である。

【０１０４】透明基板６１の上部には、露光―ドライエ
ッチング等の方法によって導電体１３が数μｍの薄膜状
に成形されている。

【０１０５】図９は、本発明の第５の実施の形態にかか
る偏光素子を示す正面図である。

【０１０６】透明基板７１の上部には、露光―ドライエ
ッチング等の方法によって複数の直線状の第１の凹凸構
造が形成されている。第１の凹凸構造の第１の凸部７３
の側面には導電体７２が形成されている。この導電体７
２は、第１の凹凸構造の全面に無電解メッキなどにより
導電体７２を形成し、その後、指向性の高い（非等方
性）エッチング（例えばＣＦ₆ガスを用いたリアクティ
ブイオンエッチング）を用いて第１の凸部７３の上面と
第１の凹部７４の底面の導電体を除去して形成される。
導電体７２の幅はＷ、高さはＨであり、隣り合う導電体
７２どうしの間隔はｄである。導電体７２は第１の凹部
７４の底面から直立している。

【０１０７】図１０は、本発明の第６の実施の形態にか
かる偏光素子を示す正面図である。

【０１０８】透明基板の上部には、露光―ドライエッチ
ング等の方法によって複数の直線状の凹凸構造が形成さ
れている。第１の凹凸構造のうち第１の凸部８２の上面
から側面の途中までには導電体８３が形成されている。
この導電体８３は第１の凸部８２の上方からスパッタ法
やＣＶＤ法などによって形成されたものである。導電体
８３の幅はＷ、高さはＨであり、隣り合う導電体８３ど
うしの間隔はｄである。

【０１０９】図１１は、本発明の第７の実施の形態にか
かる偏光素子を示す正面図である。

【０１１０】本実施の形態にかかる偏光素子は、第６の
実施の形態に係る偏光素子から第１の凸部８２の上面に
着接している導電体を研磨などにより除去した点が第６
の実施の形態に係る偏光素子と異なる唯一の点である。
第１の凸部８２の上面の導電体を除去したことによって
挿入損失が向上している。

【０１１１】図１２は、本発明の第８の実施の形態にか
かる偏光素子を示す正面図である。

【０１１２】本実施の形態にかかる偏光素子は、第７の
実施の形態に係る偏光素子に、導電体８３を保護すると
ともに透過光の位相を補償するために誘電体８４などで
凹凸構造の全面を覆つた形態である。誘電体８４は透明
基板８１と略同等の屈折率を有するものである。この誘
電体８４は、例えばアルコキシシランなどの有機珪素化
合物を主成分としたゾル状塗布液を第１の凹凸構造の全
面に塗布し、次いで、加熱処理を施して、ゾル状塗布液
をグル化反応により固化させることにより形成される。

【０１１３】以上のように本発明の偏光素子は、偏光特
性を発現させるための透明基板表面の構造の厚さを、適
用する偏光波長と同等程度まで薄くできるので、素子の
薄型化が容易である。

【０１１４】また、透明基板の表面に偏光特性を発現さ
せるための構造が形成されているので、大面積の偏光素
子を容易に得ることができる。

【０１１５】さらに、大面積の偏光素子から所定の大き
さの偏光素子を切り出して一度に多数の偏光素子を作製
することができるので、偏光素子の低コスト化を促進す
ることが容易になる。

【０１１６】

【実施例】（実施例１）透明基板として１００ｍｍ×１
００ｍｍ×２．ｌｍｍの石英ガラスを用意した。この透
明基板にフォトレジストを塗布し、Ｈｅ―Ｃｄレーザの
二光束干渉露光を行い、次いで、リアクティブイオンエ
ッチングにより、幅（Ｗ’）が０．３０μｍ、深さ
（Ｈ）が１．５μｍの直線状の溝を、０．３０μｍの間
隔（ｄ’）で並設した凹凸構造を形成した。

【０１１７】次いで、凹凸構造の全面に、液相析出法に
より二酸化珪素を０．１０μｍの厚さで形成して、幅
（Ｗ）が０．ｌμｍ、深さ（Ｈ）が１．５μｍ、間隔
（ｄ）が０．５μｍの凹凸構造を形成した。

【０１１８】本実施例で用いた液相析出法で使用した二
酸化珪素を過飽和状態に含有させた珪弗化水素酸溶液
（処理液）中の珪弗化水素酸の濃度は２．５ｍｏ１／１
とし、処理液温度は３５℃とした。

【０１１９】その後、凹凸構造の凹部に無電解メッキに
より、導電体としての金を埋設した。凸部上面に形成さ
れた余分な金を研磨装置を使って取り除いた。

【０１２０】このようにして、石英ガラスの表面に、幅
（Ｗ）が０．ｌμｍ、高さ（Ｈ）が１．５μｍの薄膜状
の金を０．５μｍの間隔（ｄ）で直立させて金が二酸化
珪素に着接された偏光素子を作製した。

【０１２１】なお、凹凸構造の形状や、導電体の形状
は、上記の偏光素子を作製する際に、同一の処理を施し
て作製した別の試料を用いて、その試料の断面を走査型
電子顕微鏡（ＳＥＭ）により観察して測定した。

【０１２２】この偏光素子の偏光特性を波長が１．５５
μｍの光を用いて評価したところ、消光比が５２．３ｄ
Ｂ、挿入損失が０．１３ｄＢを実現できた。

【０１２３】消光比と挿入損失は前述した定義に従って
評価した。

【０１２４】また金と二酸化珪素との界面、および石英
ガラスと二酸化珪素との界面での剥離は全くなかった。

【０１２５】（実施例２〜１０）実施例１と同様に１０
０ｍｍ×１００ｍｍ×２．ｌｍｍの石英ガラスを用い
て、表１に示すように導電体の種類と形状が異なる偏光
素子を実施例１と同様の手順で作製した。

【０１２６】表１の所定の間隔ｄ、高さＨ、幅Ｗ、及び
パラメータ｜ε｜・Ｗ・（Ｈ／ｄ）の各単位はμｍであ
る。

【０１２７】表２に各実施例の偏光素子の特性（消光
比、挿入損失）を示した。

【０１２８】実施例６のみ使用波長が０．７８μｍで、
その他の例は１．５５μｍである。

【０１２９】

【表１】

【０１３０】

【表２】

【０１３１】実施例１：本発明の偏光素子を構成する導
電体の材質と形状を好ましい範囲で選択した例であり、
消光比、挿入損失ともに良好な偏光特性を示した。

【０１３２】実施例２：導電体の幅Ｗが実施例１より大
きいので、消光比は大きいが、挿入損失が増大した。

【０１３３】実施例３：導電体の高さＨが実施例１より
大きいので、大きい消光比が得られた。Ｈを大きくして
も挿入損失はわずかに増大したのみであつた。

【０１３４】実施例４：導電体の間隔ｄが実施例１より
小さいので、大きい消光比が得られた。Ｗを大きくして
いないので挿入損失がわずかに増大したのみであった。

【０１３５】このように実施例１〜４から、導電体の形
状を広範囲に変化させても良好な偏光性能を示す素子が
作製できることが示された。

【０１３６】実施例５：導電体の形状が実施例１と同じ
で、導電体としてアルミニウムを用いた。アルミニウム
を使用しても優れた特性の偏光素子が得られることが示
された。

【０１３７】実施例６：他の実施例と異なる波長（０．
７８μｍ）を使用して、それに適合させた形状とするこ
とにより、他の実施例（光通信波長の１．５５μｍ）と
同様に優れた偏光特性を示した。

【０１３８】実施例６〜８：導電体の形状を変えず、種
類をアルミニウム、銀、銅としても金と同様に優れた偏
光特性を示した。

【０１３９】実施例９：導電体の幅Ｗを小さくしたの
で、極めて小さい挿入損失が得られた。消光比はわずか
に減少したのみであった。

【０１４０】実施例１０：導電体の形状が必ずしも良好
な範囲ではなく、さらに導電率の比較的小さいアルミニ
ウムを使用しても、実用に供する偏光素子とすることが
できることが示された。

【０１４１】（比較例１〜４）実施例１と同様に１００
ｍｍ×１００ｍｍ×２．ｌｍｍの石英ガラスを用いて、
表３に示すように導電体の種類と形状が異なる偏光素子
を実施例１と同様の手順で作製した。

【０１４２】表３の所定の間隔ｄ、高さＨ、幅Ｗ、及び
パラメータ｜ε｜・Ｗ・（Ｈ／ｄ）の各単位はμｍであ
る。

【０１４３】表４に各比較例の偏光素子の特性（消光
比、挿入損失）を示した。

【０１４４】

【表３】

【０１４５】

【表４】

【０１４６】比較例１：高さＨが小さいために十分な偏
光特性（消光比）が得られなかった。

【０１４７】比較例２：導電体の間隔ｄが使用波長に対
して大きいため、十分な消光比が得られなかった。

【０１４８】比較例３：導電体の物性値と形状との整合
性が不十分のため、特に高さＨが小さいので、消光比、
及び挿入損失ともに実用に供することができない偏光特
性となった。

【０１４９】比較例４：導電体の幅Ｗが大きいため挿入
損失が極めて大きくなった。

【０１５０】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、請求項１
記載の偏光素子によれば、複数の薄膜状の導電体が透明
基板の表面に平行に所定の間隔をもって立設されている
ので、散乱や吸収による入射光の挿入損失を小さくする
ことができ、もって、偏光特性が得られる。また、単純
な構造であることから安価である。

【０１５１】請求項２記載の偏光素子によれば、透明基
板は、一方の表面に刻設された複数の第１の凹部を有
し、複数の薄膜状の導電体は第１の凹部に埋設されてい
るので、導電体の位置を固定でき、また、導電体は透明
基板から剥離することがなく、この結果、安定した偏光
特性を発現させることができる。

【０１５２】請求項３記載の偏光素子によれば、複数の
薄膜状の導電体は、一方の表面に一様に設けられた誘電
体によって形成された複数の第２の凹部に埋設されてい
るので、導電体の位置を固定でき、また、導電体は透明
基板から剥離することがなく、この結果、安定した偏光
特性を発現させることができる。

【０１５３】請求項４記載の偏光素子によれば、複数の
薄膜状の導電体は、一方の表面に刻設された複数の第１
の凹部の側面に形成されているので、導電体の位置を固
定でき、また、導電体は透明基板から剥離することがな
く、この結果、安定した偏光特性を発現させることがで
きる。

【０１５４】請求項５記載の偏光素子によれば、一方の
表面及び複数の薄膜状の導電体双方の全体を誘電体が覆
っているので、導電体は誘電体に不動に保護されてお
り、もって機械加工や組立などの後工程で受ける種々の
外力に対しても容易に破壊されない。

【０１５５】請求項６記載の偏光素子によれば、透明基
板の一方の表面に誘電体を有し、該誘電体は、平行に所
定の間隔をもって一方の表面に直交して刻設された複数
の溝部を有し、複数の薄膜状の導電体は前記複数の溝部
に埋設されているので、導電体の位置を固定でき、ま
た、導電体は透明基板から剥離することがなく、この結
果、安定した偏光特性を発現させることができる。

【０１５６】請求項７記載の偏光素子によれば、導電体
どうしの所定の間隔をｄ、高さをＨ、幅をＷ、前記導電
体の複素比誘電率の絶対値を｜ε｜、偏光波長をλ、並
びにｄ、Ｗ及びＨの単位をμｍとして、 ０．１λ≦ｄ＜０．５λ ０．５ｄ＜Ｈ≦２０ｄ ０．０６ｄ≦Ｗ≦１．５ｄ １．０μｍ≦｜ε｜・Ｗ・（Ｈ／ｄ） の関係を有するので、消光比は大きく、挿入損失は小さ
くなり、もって一層に良好な偏光特性が得られる。

【０１５７】請求項８記載のによれば、Ｈとｄとの関係
及びＷとｄとの関係に代えて、 ０．７ｄ＜Ｈ≦１５ｄ ０．０６ｄ≦Ｗ≦０．７ｄ の関係を有するので、消光比はより大きく、挿入損失は
より小さくなり、もって、より一層に良好な偏光特性が
得られる。

【０１５８】請求項９記載の偏光素子によれば、Ｈとｄ
との関係及びＷとｄとの関係に代えて、 １．０ｄ≦Ｈ≦ｌ０ｄ ０．０６ｄ≦Ｗ≦０．５ｄ の関係を有するので、消光比はさらに大きく、挿入損失
はさらに小さくなり、もって、さらに良好な偏光特性が
得られる。

【０１５９】請求項１０記載の偏光素子によれば、導電
体が金、銀、銅、バラジウム、白金、アルミニウム、ゲ
ルマニウム、ロジウム、シリコン、ニッケル、コバル
ト、マンガン、鉄、クロム、テタン、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、ビスマスからなる群から選ばれた
少なくとも１種を含むので、これらを導電体として使用
すれば導電率と比誘電率が比較的大きい導電体にでき、
入射光の反射及び吸収特性が大きくなり、もって、偏光
特性を一層に向上させることができる。

【０１６０】請求項１１記載の偏光素子の製造方法によ
れば、導電体が透明基板の表面に平行に所定の間隔をも
って埋設された偏光素子を製造できるので、偏光素子は
散乱や吸収による入射光の挿入損失を小さくでき、もっ
て、良好な偏光特性が得られる。また、単純な工程であ
ることから安価に製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る偏光素子を示
す正面図である。

【図２】図１の偏光素子を示す平面図である。

【図３】図１から誘電体１２の図示を省略した偏光素子
１０の正面図である。

【図４】図１の偏光素子の変形例を示す正面図である。

【図５】図４の偏光素子の製造工程を説明する説明図で
あり、（ａ）は透明基板の加工工程を示し、（ｂ）は誘
電体の形成工程を示し、（ｃ）は導電体の埋設工程を示
し、（ｄ）は製造された偏光素子を示す。

【図６】本発明の第２の実施の形態にかかる偏光素子を
示す正面図である。

【図７】本発明の第３の実施の形態にかかる偏光素子を
示す正面図である。

【図８】本発明の第４の実施の形態にかかる偏光素子を
示す正面図である。

【図９】本発明の第５の実施の形態にかかる偏光素子を
示す正面図である。

【図１０】本発明の第６の実施の形態にかかる偏光素子
を示す正面図である。

【図１１】本発明の第７の実施の形態にかかる偏光素子
を示す正面図である。

【図１２】本発明の第８の実施の形態にかかる偏光素子
を示す正面図である。

【符号の説明】

１０，２０ 偏光素子 １１，２１，４１，５１，６１，７１，８１ 透明基板 １２，３０，５２，８４ 誘電体 １３，７２，８３ 導電体 ２２，４２，７４，第１の凹部 ３２ 第２の凹部 ｄ 導電体どうしの間隔 Ｈ 導電体の高さ Ｗ 幅

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 博章 大阪府大阪市中央区北浜４丁目７番28号 日本板硝子株式会社内 (72)発明者 永田 秀史 大阪府大阪市中央区北浜４丁目７番28号 日本板硝子株式会社内 (72)発明者 ウラジミール ヴィクトロビッチ セリコ フ 大阪府大阪市中央区北浜４丁目７番28号 日本板硝子株式会社内 (72)発明者 猪又 宏之 大阪府大阪市中央区北浜４丁目７番28号 日本板硝子株式会社内 Ｆターム(参考） 2H049 BA05 BA43 BA45 BC01 BC08 BC25

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透過する電磁波から特定波長の成分を吸
   収して偏光を作る偏光素子において、透明基板と、平行
   に所定の間隔をもって前記透明基板の一方の表面に直交
   して配置された複数の薄膜状の導電体とから成ることを
   特徴とする偏光素子。
2. 【請求項２】 前記透明基板は、前記一方の表面に刻設
   された複数の第１の凹部を有し、前記複数の薄膜状の導
   電体は前記第１の凹部に埋設されたことを特徴とする請
   求項１記載の偏光素子。
3. 【請求項３】 前記複数の薄膜状の導電体は、前記一方
   の表面に一様に設けられた誘電体によって形成された複
   数の第２の凹部に埋設されたことを特徴とする請求項２
   記載の偏光素子。
4. 【請求項４】 前記透明基板は、前記一方の表面に刻設
   された複数の第１の凹部を有し、前記複数の薄膜状の導
   電体は前記複数の第１の凹部の側面に形成されたことを
   特徴とする請求項１記載の偏光素子。
5. 【請求項５】 前記一方の表面及び前記複数の薄膜状の
   導電体双方の全体を覆う誘電体を有することを特徴とす
   る請求項１又は４記載の偏光素子。
6. 【請求項６】 前記透明基板の一方の表面に誘電体を有
   し、該誘電体は、平行に所定の間隔をもって前記一方の
   表面に直交して刻設された複数の溝部を有し、前記複数
   の薄膜状の導電体は前記複数の溝部に埋設されたことを
   特徴とする請求項１記載の偏光素子。
7. 【請求項７】 前記導電体どうしの所定の間隔をｄ、高
   さをＨ、幅をＷ、前記導電体の複素比誘電率の絶対値を
   ｜ε｜、偏光波長をλ、並びにｄ、Ｗ及びＨの単位をμ
   ｍとして、 ０．１λ≦ｄ＜０．５λ ０．５ｄ＜Ｈ≦２０ｄ ０．０６ｄ≦Ｗ≦１．５ｄ １．０μｍ≦｜ε｜・Ｗ・（Ｈ／ｄ） の関係を有することを特徴とする請求項１乃至６のいず
   れか１項に記載の偏光素子。
8. 【請求項８】 前記Ｈとｄとの関係及び前記Ｗとｄとの
   関係に代えて、 ０．７ｄ＜Ｈ≦１５ｄ ０．０６ｄ≦Ｗ≦０．７ｄ の関係を有することを特徴とする請求項７記載の偏光素
   子。
9. 【請求項９】 前記Ｈとｄとの関係及び前記Ｗとｄとの
   関係に代えて、 １．０ｄ≦Ｈ≦ｌ０ｄ ０．０６ｄ≦Ｗ≦０．５ｄ の関係を有することを特徴とする請求項７記載の偏光素
   子。
10. 【請求項１０】 前記導電体が金、銀、銅、パラジウ
    ム、白金、アルミニウム、ゲルマニウム、ロジウム、シ
    リコン、ニッケル、コバルト、マンガン、鉄、クロム、
    テタン、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
    スからなる群から選ばれた少なくとも１種を含むことを
    特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の偏光
    素子。
11. 【請求項１１】 透過する電磁波から特定波長の成分を
    吸収して偏光を作る偏光素子の製造方法であって、 透明基板の表面に、複数の直線状の凹部を互いに平行に
    所定の間隔をもって刻設して第１の凹凸構造を形成する
    第１の凹凸構造形成工程と、 液相析出法によって前記第１の凹凸構造に誘電体を略均
    一の厚さに析出させて、前記第１の凹部の幅よりも狭い
    幅の複数の第２の凹部を有する第２の凹凸構造を形成す
    る第２の凹凸構造形成工程と、 前記複数の第２の凹部に導電体を埋設する導電体埋設工
    程とを有することを特徴とする偏光素子の製造方法。
12. 【請求項１２】 前記第２の凹凸構造形成工程における
    前記液相析出法は、 前記第１の凹凸構造を、二酸化珪素が過飽和に溶解され
    た珪弗化水素酸溶液に接触させて前記第１の凹凸構造の
    表面に二酸化珪素を析出させることを特徴とする請求項
    １１記載の偏光素子の製造方法。