JP2014219604A - 偏光素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】挿入損失が大きくなることを抑制することが可能な偏光素子の製造方法を提供する。
【解決手段】形状異方性を有する複数の金属粒子を含む偏光素子の製造方法であって、金属を含む複数の粒子３ａが分散された誘電体基材を第１の方向（図中Ｚ軸方向）に圧縮することにより、複数の粒子を扁平化する第１の工程と、扁平化された複数の粒子の扁平率を低下させる第２の工程と、誘電体基材を第１の方向と交差する方向（図中Ｖ３方向）に延伸する第３の工程と、を含む。
【選択図】図２

Description

本発明は、偏光素子の製造方法に関する。

偏光素子の一種として、偏光ガラスが知られている。偏光ガラスは無機物のみで構成できるため、有機物を含む偏光板に比べ、光に対する劣化が著しく少ない。したがって、近年高輝度化が進んでいる液晶プロジェクターにおいて有効な光学デバイスとして注目されている。

一般的な偏光ガラスとしては、特許文献１に記載されたものが公知であり、その製造方法は以下の通りである。
（１）塩化物、臭化物、及びヨウ化物の群から選択した少なくとも１つのハロゲン化物及び銀を含有する組成物から、所望の形状のガラス製品を作製する。
（２）そのガラス製品を、該ガラス製品中にＡｇＣｌ、ＡｇＢｒ、又はＡｇＩの結晶を生成せしめるのに十分な期間にわたり、歪み点より高いが、ガラスの軟化点からは約５０℃は高くない温度にまでに加熱し、結晶含有製品を作製する。
（３）この結晶含有製品を、結晶が少なくとも５：１のアスペクト比に延伸されるように、アニール点より高いが、ガラスが約１０８ポアズの粘度を示す温度より低い温度において応力下で延伸せしめる。
（４）その製品を、該製品上に化学的な還元表面層を発達せしめるのに十分な期間にわたり、約２５０℃より高いが、ガラスのアニール点からは約２５℃は高くない温度の還元雰囲気に曝露する。これにより、延伸ハロゲン化銀粒子の少なくとも一部が銀元素に還元される。

一方、特許文献２の偏光素子の製造方法では、金属粒子層と透明誘電体層とを交互に積層し、この積層体を加熱するとともに金属粒子層を第１の方向に延伸して金属粒子を回転楕円体となし、次いで熱処理して金属粒子の光吸収異方性を除去し、その後第１の方向と直交する第２の方向に延伸している。

特開昭５６−１６９１４０号公報 特開平１１−１３３２３０号公報

しかしながら、特許文献１の偏光素子の製造方法では、原理的に延伸後の金属粒子の短軸方向の間隔が狭くなってしまう。そのため、挿入損失が大きくなり、実用に供し得ないという問題があった。
特許文献２の偏光素子の製造方法では、原理的に金属粒子の長軸方向の間隔が狭くなってしまう。そのため、挿入損失が大きくなり、実用に供し得ないという問題があった。特に、高アスペクト比（例えばアスペクト比が４〜５）の金属粒子を得ようとした場合には、第２の方向の延伸倍率を高くする必要がある一方で、金属粒子の短軸方向の間隔を十分確保するために第１の方向の延伸倍率を高くしなければならず、上記問題の発生が顕著であった。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みなされたものであって、挿入損失が大きくなることを抑制することが可能な偏光素子の製造方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用した。
（１）すなわち、本発明の一態様における偏光素子の製造方法は、形状異方性を有する複数の金属粒子を含む偏光素子の製造方法であって、金属を含む複数の粒子が分散された誘電体基材を第１の方向に圧縮することにより、前記複数の粒子を扁平化する第１の工程と、扁平化された前記複数の粒子の扁平率を低下させる第２の工程と、前記誘電体基材を前記第１の方向と交差する方向に延伸する第３の工程と、を含むことを特徴とする。

この製造方法によれば、第１の工程における誘電体基材への圧縮作用により、複数の粒子には誘電体基材の面内方向（第１の方向と垂直な方向）に概ね等方的な延伸力が働く。そのため、第３の工程において誘電体基材を延伸しても、隣り合う２つの金属粒子のある方向における中心間距離が小さくなり過ぎることを抑制することができる。そのため、高アスペクト比（例えばアスペクト比が４〜５）の金属粒子を得ようとした場合であっても、金属粒子の短軸方向の間隔を所望の長さにすることができる。従って、挿入損失が大きくなることを抑制することができる。

（２）上記（１）に記載の偏光素子の製造方法では、前記第１の工程において、前記誘電体基材を、前記第１の方向と、前記第１の方向と直交する第２の方向とに２軸圧縮し、
前記第３の工程において、前記誘電体基材を前記第２の方向に延伸してもよい。

この製造方法によれば、第１の工程において２軸の圧縮比を適宜調整することにより、複数の粒子の分散状態を制御することができる。そのため、第３の工程において誘電体基材を延伸しても、隣り合う２つの金属粒子のある方向における中心間距離が小さくなり過ぎることを抑制しやすくなる。

（３）上記（１）又は（２）に記載の偏光素子の製造方法では、前記第２の工程において、扁平化された前記複数の粒子を加熱してもよい。

この製造方法によれば、加熱温度や加熱時間を適宜調整することにより、複数の金属粒子の扁平率を所望の値にすることができる。

（４）上記（１）から（３）のうちいずれか一項に記載の偏光素子の製造方法では、前記誘電体基材は、誘電体基板の上に設けられた島状金属層を有していてもよい。

この製造方法によれば、島状金属層を構成する複数の金属粒子のサイズや配置を適宜調整することにより、所望の偏光作用を実現することができる。

第１実施形態に係る偏光素子の製造方法を示す斜視図である。 （ａ）〜（ｄ）第１実施形態に係る偏光素子の製造方法を示す工程図である。 （ａ）〜（ｄ）第２実施形態に係る偏光素子の製造方法を示す工程図である。 押出用金型を示す斜視図である。 押出用金型の内面形状を示す斜視図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。
以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等が異なっている。

[第１実施形態]
先ず、本発明の第１実施形態について説明する。

本実施形態に係る偏光素子の製造方法は、形状異方性を有する複数の金属粒子を含む偏光素子の製造方法であって、金属を含む複数の粒子が分散された誘電体基材を第１の方向に圧縮することにより、複数の粒子を扁平化する第１の工程と、扁平化された複数の粒子の扁平率を低下させる第２の工程と、誘電体基材を第１の方向と交差する方向に延伸する第３の工程と、を含むものである。

ここで、「扁平化」した形状とは、直角座標（デカルト座標）の原点に球の中心を配置し、球の寸法を例えばＸ軸方向に縮小して得られる形状（扁球形）のほか、球の寸法を例えばＸ軸方向に縮小するとともにＺ軸方向に拡大することにより得られる形状をも含む。尚、このような形状に完全に一致する形状に限らず、このような形状に概ね一致する形状であってもよい。

以下、図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態に係る偏光素子の製造方法を示す斜視図である。
図２（ａ）〜（ｄ）は、本実施形態に係る偏光素子の製造方法を示す工程図である。
図２（ａ）〜（ｄ）においては、誘電体基材１のうち島状金属層３を除いた他の層の図示を省略し、島状金属層３（金属粒子３ａ）が延伸される様子を示している。

先ず、図１に示すように、誘電体基板２の上面に複数の島状の金属粒子３ａ（粒子）が分布するように島状金属層３をスパッタ法等の成膜方法により成膜する。

島状金属層３は、複数の金属粒子３ａが誘電体基板２の面内方向に分散された層である。金属粒子３ａの平面形状は略円形である。金属粒子３ａの直径は約１００ｎｍである。島状金属層３の成膜は、誘電体基板２を約５００℃に加熱した状態で行い、成膜時間は５分程度とする。

誘電体基板２は、例えば、ＢＫ７ガラス（ホーヤガラス社製商品名）、パイレックスガラス（コーニンググラスワークス社製商品名、登録商標）、石英ガラス等の透明基板を用いることができる。本実施形態では、誘電体基板２としてＢＫ７ガラスを用いる。

金属粒子３ａの材料は、例えば、銅、金、銀、白金、ロジウム、鉄、ニッケル、クロム等の光吸収性が高い材料を用いることができる。本実施形態では、金属粒子３ａの材料として銅を用いる。

次に、島状金属層３において金属粒子３ａを所望の大きさに成長させるために、誘電体基板２をガラス転移点以下の温度で熱処理する。

次に、島状金属層３の上面に、スパッタ等の成膜方法により、誘電体層４を形成する。誘電体層４の厚さは、加熱による脱ガス処理を効率良く行う観点から、１５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲とする。本実施形態では、誘電体層４の厚さは約１５０ｎｍである。

誘電体層４の材料は、誘電体基板２と同じ材料を用いる。仮に、誘電体層４の材料が誘電体基板２の材料と異なると、熱膨張係数の違いから膜応力が発生する場合がある。この場合、誘電体基板２と誘電体層４との間で剥離が生じ、金属粒子３ａに光吸収異方性を付与することが困難となるという問題が生じる。本実施形態では、誘電体層４の材料として、誘電体基板２と同じ材料を用いるため、上記問題の発生を抑制できる。

次に、誘電体基板２を、３００℃以上ガラス転移点（５８０℃程度）以下の温度で加熱し、誘電体層４に混入したアルゴン等のスパッタガスの脱ガス処理を行う。

次に、所望の消光比及び挿入損失が得られるまで、島状金属層３と誘電体層４との成膜及び上記熱処理を複数回繰り返し、島状金属層３と誘電体層４とが交互に積層された積層体５を形成する。本実施形態では、島状金属層３上に誘電体層４を成膜する工程を５回繰り返し、島状金属層３と誘電体層４との組を５組積層することにより、積層体５を形成する。これにより、誘電体基板２上に積層体５が形成された誘電体基材１を得る。

誘電体基材１は、一辺の長さが２０ｍｍの立方体である。尚、次の工程において誘電体基材１が圧縮される方向をＺ軸方向とし、誘電体基材１が延伸される方向をＸ軸方向とする。Ｙ軸方向は、Ｘ軸方向とＺ軸方向のそれぞれに直交する方向である。本実施形態の場合、偏光素子の製造方法によって得られる偏光素子の金属粒子の長軸方向はＸ軸方向と一致し、金属粒子の短軸方向はＹ軸方向と一致する。

次に、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、誘電体基材１を第１の方向（Ｚ軸と平行な方向）に圧縮することにより、複数の金属粒子３ａを扁平化する（第１の工程）。

具体的には、誘電体基材１を、５４０℃まで加熱し、１０００ｋｇｆの圧縮荷重を負荷する（一軸圧縮）。圧縮荷重の負荷開始から６分経過後、圧縮荷重を維持しつつ降温を開始する。さらに４分経過後、誘電体基材１の温度が４５０℃になったところで除荷する。その後、誘電体基材１の温度が室温になるまで降温させる。圧縮後の誘電体基材１のＸ軸方向の大きさは２８ｍｍ、Ｙ軸方向の大きさは２８ｍｍ、Ｚ軸方向の大きさは１０ｍｍである。

これにより、金属粒子３ａの形状は、図２（ｂ）に示すように、平面視円形の扁平形状となる。本実施形態では第１の工程において誘電体基材１を第１の方向に一軸圧縮しているため、金属粒子３ａの第２の方向Ｖ２（Ｙ軸と平行な方向）における延伸倍率と、金属粒子３ａの第３の方向Ｖ３（Ｘ軸と平行な方向）における延伸倍率とは概ね等しい。

ここで、「第２の方向Ｖ２における延伸倍率Ｅｙ」は、第２の方向Ｖ２における金属粒子３ａの圧縮前の寸法をＤｙ１、第２の方向Ｖ２における金属粒子３ａの圧縮後の寸法をＤｙ２とすると、Ｅｙ＝Ｄｙ２／Ｄｙ１で表される。
「第３の方向Ｖ３における延伸倍率Ｅｘ」は、第３の方向Ｖ３における金属粒子３ａの圧縮前の寸法をＤｘ１、第３の方向Ｖ３における金属粒子３ａの圧縮後の寸法をＤｘ２とすると、Ｅｘ＝Ｄｘ２／Ｄｘ１で表される。

本実施形態においては、１＜Ｅｙ≒Ｅｘである。そのため、第２の方向Ｖ２において隣り合う２つの金属粒子３ａの中心間距離Ｐ１と、第３の方向Ｖ３において隣り合う２つの金属粒子３ａの中心間距離Ｐ２との比Ｐ２／Ｐ１は、圧縮前後において概ね同じである。

一方、複数の金属粒子３ａを扁平化する方法として、誘電体基材１を加熱ロール等で圧延する方法が考えられる。しかしこの方法では、金属粒子３ａを第２の方向Ｖ２に長軸を有する回転楕円体とする場合、誘電体基材１を第２の方向Ｖ２に圧延する必要がある。そのため、圧延後においては、第３の方向Ｖ３において隣り合う２つの金属粒子３ａの中心間距離Ｐ２が第２の方向Ｖ２において隣り合う２つの金属粒子３ａの中心間距離Ｐ１よりも小さくなる（Ｐ２＜Ｐ１）。

これに対し、本実施形態では、第１の工程において誘電体基材１を第１の方向に一軸圧縮しているため、第２の方向Ｖ２において隣り合う２つの金属粒子３ａの中心間距離Ｐ１と、第３の方向Ｖ３において隣り合う２つの金属粒子３ａの中心間距離Ｐ２との比Ｐ２／Ｐ１を、圧縮前後において概ね同じくすることができる。

次に、扁平化された複数の金属粒子３ａを加熱することにより、扁平化された複数の金属粒子３ａの扁平率を低下させる（第２の工程）。

具体的には、誘電体基材１を３００℃以上ガラス転移点程度（６３０℃）以下の範囲で熱処理して、金属粒子３ａの扁平率を低下させる。これにより、金属粒子３ａは、図２（ｃ）に示すように、球状となる。

尚、本実施形態では、扁平化された複数の金属粒子３ａを第２の工程において加熱しているが、これに限らない。例えば、第１の工程において誘電体基材１に加えた熱を利用してもよい。要は、扁平化された複数の金属粒子３ａの扁平率を低下させることができればよい。

次に、誘電体基材１を第１の方向と交差する方向に延伸する（第３の工程）。

本実施形態では、図２（ｃ）、（ｄ）に示すように、誘電体基材１を第１の方向と直交する第３の方向Ｖ３に延伸する。

ここで、第１の方向と第３の方向Ｖ３とは厳密に直交する必要はなく、例えば、第１の方向と第３の方向Ｖ３とのなす角度が６０°以上１２０°以下の範囲であればよく、好ましくは８０°以上１００°以下の範囲がよい。

具体的には、誘電体基材１を、３００℃以上ガラス転移点程度（６３０℃）以下の範囲で加熱した状態で、第３の方向Ｖ３における延伸倍率を３倍として延伸する。これにより、図２（ｄ）に示すように、金属粒子３ａは回転楕円体となり、アスペクト比が２の銅粒子が得られる。
第３の方向Ｖ３において隣り合う２つの金属粒子３ａの中心間距離Ｐ２’は、第２の方向Ｖ２において隣り合う２つの金属粒子３ａの中心間距離Ｐ１’よりも大きくなる（Ｐ２’＞Ｐ１’）。

また、誘電体基材１を第３の方向Ｖ３に延伸すると、延伸後の第２の方向Ｖ２において隣り合う２つの金属粒子３ａの中心間距離Ｐ１’は、延伸前の第２の方向Ｖ２において隣り合う２つの金属粒子３ａの中心間距離Ｐ１よりも小さくなる（Ｐ１’＜Ｐ１）。

延伸後の島状金属層３の面内における金属粒子３ａの短軸方向の平均間隔（以下、平均間隔と称する）は１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲とすることが好ましい。その理由は以下の通りである。ここで、「平均間隔」は、第２の方向Ｖ２において隣り合う２つの金属粒子３ａの中心間距離Ｐ１’の平均値である。

平均間隔が１００ｎｍ未満の場合、複数の金属粒子３ａが一つの粒子としてではなく、集合体として光を吸収するようになり、挿入損失が大きくなりやすい。一方、平均間隔が５００ｎｍよりも大きくなると、複数の金属粒子３ａの数（面密度）が少なくなり、消光比が低下しやすくなる。

平均距離を１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲とすれば、上記問題を解消することができる。本実施形態では、平均距離を２００ｎｍとする。

以上の工程を経ることにより、本実施形態に係る偏光素子を製造することができる。

以上説明したように、本実施形態の製造方法によれば、第１の工程において誘電体基材１を第１の方向に一軸圧縮しているため、複数の金属粒子３ａには島状金属層３の面内方向（第１の方向と垂直な方向）に概ね等方的な延伸力が働く。そのため、第３の工程において誘電体基材１を第３の方向Ｖ３に延伸しても、第２の方向Ｖ２において隣り合う２つの金属粒子３ａの中心間距離Ｐ１’ が小さくなり過ぎることを抑制することができる。すなわち、第２の方向Ｖ２において隣り合う２つの金属粒子３ａの中心間距離Ｐ１’を所望の長さにすることができる。そのため、高アスペクト比（例えばアスペクト比が４〜５）の金属粒子３ａを得ようとした場合であっても、金属粒子３ａの短軸方向の間隔を所望の長さにすることができる。従って、挿入損失が大きくなることを抑制することができる。

また、本実施形態の製造方法では、第２の工程において、扁平化された複数の金属粒子３ａを加熱するため、加熱温度や加熱時間を適宜調整することにより、複数の金属粒子３ａの扁平率を所望の値にすることができる。

また、本実施形態の製造方法では、誘電体基材１が誘電体基板２の上に設けられた島状金属層３を有するため、島状金属層３を構成する複数の金属粒子３ａのサイズや配置を適宜調整することにより、所望の偏光作用を実現することができる。

また、本実施形態の製造方法では、誘電体基板２の上に島状金属層３と誘電体層４とが交互に積層された積層体５を形成しているため、積層数を適宜調整することにより、良好な消光比を実現することができる。

尚、本実施形態では、誘電体基材１として、誘電体基板２上に積層体５が形成されたものを用いているが、これに限らない。例えば、誘電体基材として、ハロゲン化金属の粒子を分散して含有するガラスを用いてもよい。

[第２実施形態]
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
本実施形態に係る偏光素子の製造方法は、第１の工程において、誘電体基材１を、第１の方向（Ｚ軸に平行な方向）と、第１の方向と直交する第３の方向Ｖ３（Ｘ軸と平行な方向）とに２軸圧縮し、第３の工程において、誘電体基材１を第３の方向Ｖ３に延伸するものである。
尚、本実施形態では、第２の方向Ｖ２（Ｙ軸と平行な方向）における圧縮比を第３の方向Ｖ３における圧縮比よりも小さくして２軸圧縮する。

ここで、「第１の方向における圧縮比」とは、第１の方向における誘電体基材１の圧縮前の寸法Ｌｚ１と第１の方向における誘電体基材１の圧縮後の寸法Ｌｚ２との比Ｌｚ１／Ｌｚ２である。「第２の方向Ｖ２における圧縮比」とは、第２の方向Ｖ２における誘電体基材１の圧縮前の寸法Ｌｙ１と第２の方向Ｖ２における誘電体基材１の圧縮後の寸法Ｌｙ２との比Ｌｙ１／Ｌｙ２である。「第３の方向Ｖ３における圧縮比」とは、第３の方向Ｖ３における誘電体基材１の圧縮前の寸法Ｌｘ１と第３の方向Ｖ３における誘電体基材１の圧縮後の寸法Ｌｘ２との比Ｌｘ１／Ｌｘ２である。

本実施形態において、上記第１実施形態と同様の構成要素については、適宜、上記の実施形態と同様の符号を付してその説明を簡略化、あるいは省略する。

以下、図面を参照しながら説明する。
図３（ａ）〜（ｄ）は、本実施形態に係る偏光素子の製造方法を示す工程図である。

本実施形態においては、誘電体基材として、ハロゲン化銀粒子を含有するガラスバッチを用いる。ハロゲン化銀粒子の直径は約１３０ｎｍである。

先ず、このガラスバッチを溶融し、溶融体を冷却して、３０ｍｍ×３００ｍｍ×１００ｍｍの角柱状の誘電体基材１を得る。

次に、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、誘電体基材１を、第１の方向と第３の方向Ｖ３とに２軸圧縮する。これにより、複数の金属粒子３ａを扁平化する（第１の工程）。２軸圧縮において、第２の方向Ｖ２における圧縮比が第３の方向Ｖ３における圧縮比よりも小さくなるように、第１の方向の圧縮比と第３の方向Ｖ３の圧縮比とを設定する。

本実施形態においては、押出用金型を用いて誘電体基材１を２軸圧縮する。

図４は、押出用金型１０を示す斜視図である。

図４に示すように、押出用金型１０は、コンテナ部１１と、コンテナ部１１に固定されたダイス１２と、を備えている。コンテナ部１１は、入口開口１１ｈを有する。ダイス１２は、出口開口１２ｈを有する。

誘電体基材１をコンテナ部１１の入口開口１１ｈから挿入し、挿入された誘電体基材１に対してピストン１３を押圧することにより、誘電体基材１を圧縮加工することができる。ダイス１２の出口開口１２ｈからは、押出成形体（押出加工された誘電体基材）が取り出される。

図５は、押出用金型１０の内面形状を示す斜視図である。図５に示す押出用金型１０の内面形状は、誘電体基材１をＸ軸方向及びＺ軸方向の双方の方向に圧縮（２軸圧縮）させるための形状である。

図５に示すように、押出用金型１０の出口開口１２ｈは、Ｘ軸方向及びＺ軸方向において、入口開口１１ｈよりも縮小されている。コンテナ部１１の内面とダイス１２の内面とは、傾斜面１１ａ、１１ｂで段差なく滑らかに繋がっている。

尚、押出用金型１０の内面形状はこれに限らず、押出用金型１０の出口開口２ｈがＸ軸方向とＺ軸方向のうち１方向にのみ入口開口１１ｈよりも縮小されていてもよい。

また、押出用金型１０の内面形状は、押出用金型１０の出口開口２ｈがＸ軸方向とＺ軸方向のうち１方向に入口開口１１ｈよりも縮小されており、かつ、Ｘ軸方向とＺ軸方向のうち他の方向に入口開口１１ｈよりも拡大されていてもよい。

本実施形態に係る第１の工程においては、２軸圧縮用の押出用金型１０を用いる。例えば、押出用金型１０の入口開口１１ｈの寸法は３０ｍｍ×３００ｍｍであり、出口開口１２ｈの寸法は２０ｍｍ×１５０ｍｍである。

具体的には、誘電体基材１を押出用金型１０の入口開口１１ｈから挿入し、６３０°まで加熱し、挿入した誘電体基材１に対して５００００ｋｇｆの押出荷重をかける（２軸圧縮）。これにより、押出用金型１０の出口開口１２ｈからは、２０ｍｍ×１５０ｍｍ×３００ｍｍの角柱状の押出成形体が取り出される。

これにより、金属粒子３ａは、図３（ｂ）に示すように、平面視楕円形の扁平形状となる。

本実施形態では第１の工程において第１の方向と第３の方向Ｖ３とに２軸圧縮しているため、金属粒子３ａの第２の方向Ｖ２における延伸倍率と、金属粒子３ａの第３の方向Ｖ３における延伸倍率とが異なる。２軸圧縮による延伸倍率は、任意の値に調整可能である。本実施形態では、金属粒子３ａの第２の方向Ｖ２における延伸倍率を３とし、金属粒子３ａの第３の方向Ｖ３における延伸倍率を２／３としている。

また、本実施形態では、第２の方向Ｖ２における圧縮比が第３の方向Ｖ３における圧縮比よりも小さくなるように２軸圧縮しているため、第２の方向Ｖ２において隣り合う２つの金属粒子３ａの中心間距離Ｑ１は、第３の方向Ｖ３において隣り合う２つの金属粒子３ａの中心間距離Ｑ２よりも大きくなる（Ｑ１＞Ｑ２）。

次に、扁平化された複数の金属粒子３ａを加熱することにより、扁平化された複数の金属粒子３ａの扁平率を低下させる（第２の工程）。

具体的には、押出成形体を６７０℃まで加熱し、４時間保持して、金属粒子３ａの扁平率を低下させる。これにより、金属粒子３ａは、図３（ｃ）に示すように、球状となる。

次に、押出成形体を個片化するべく、押出成形体を第１の方向において、６０ｍｍ間隔で切断する。

次に、個片（個片化した押出成形体）を、図３（ｃ）、（ｄ）に示すように、第３の方向Ｖ３に延伸する（第３の工程）。

具体的には、個片を、６３０℃に加熱した状態で、第３の方向Ｖ３における延伸倍率を３倍として延伸する。言い換えると、第３の方向Ｖ３における個片の長さが１５０ｍｍから４５０ｍｍとなるまで延伸する。そのため、第３の方向Ｖ３において隣り合う２つの金属粒子３ａの中心間距離Ｑ２’は、第２の方向Ｖ２において隣り合う２つの金属粒子３ａの中心間距離Ｑ１’よりも大きくなる（Ｑ２’＞Ｑ１’）。

また、個片を第３の方向Ｖ３に延伸すると、第２の方向Ｖ２において隣り合う２つの金属粒子３ａの中心間距離Ｑ１’は、延伸前の第２の方向Ｖ２において隣り合う２つの金属粒子３ａの中心間距離Ｑ１よりも小さくなる（Ｑ１’＜Ｑ１）。

これにより、金属粒子３ａは、図３（ｄ）に示すように、回転楕円体となり、アスペクト比が２の銀粒子が得られる。

以上の工程を経ることにより、本実施形態に係る偏光素子を製造することができる。

以上説明したように、本実施形態の製造方法によれば、第１の工程において、第１の方向の圧縮比と第３の方向ＶＡの圧縮比とを適宜調整することにより、複数の金属粒子３ａの分散状態を制御することができる。そのため、第３の工程において誘電体基材１を延伸しても、隣り合う２つの金属粒子３ａのある方向における中心間距離が小さくなり過ぎることを抑制しやすくなる。
本実施形態では、第１の工程において、誘電体基材１の第２の方向Ｖ２における圧縮比が第３の方向Ｖ３における圧縮比よりも小さくなるように、誘電体基材１を第１の方向と第３の方向Ｖ３とに２軸圧縮しているため、第３の工程において個片を第３の方向Ｖ３に延伸しても、第２の方向Ｖ２において隣り合う２つの金属粒子３ａの中心間距離Ｑ１’が小さくなり過ぎることを確実に抑制することができる。すなわち、第２の方向Ｖ２において隣り合う２つの金属粒子３ａの中心間距離Ｑ１’を所望の長さにすることができる。そのため、高アスペクト比（例えばアスペクト比が４〜５）の金属粒子３ａを得ようとした場合であっても、金属粒子３ａの短軸方向の間隔を所望の長さにすることができる。従って、挿入損失が大きくなることを抑制しやすくなる。

以上、図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されないことは言うまでもない。上記の実施形態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。

１…誘電体基材、２…誘電体基板、３…島状金属層、３ａ…金属粒子（粒子）、Ｖ１…第１の方向、Ｖ２…第２の方向、Ｖ３…第３の方向

Claims (4)

1. 形状異方性を有する複数の金属粒子を含む偏光素子の製造方法であって、
   金属を含む複数の粒子が分散された誘電体基材を第１の方向に圧縮することにより、前記複数の粒子を扁平化する第１の工程と、
   扁平化された前記複数の粒子の扁平率を低下させる第２の工程と、
   前記誘電体基材を前記第１の方向と交差する方向に延伸する第３の工程と、
   を含む偏光素子の製造方法。
2. 前記第１の工程において、前記誘電体基材を、前記第１の方向と、前記第１の方向と直交する第２の方向とに２軸圧縮し、
   前記第３の工程において、前記誘電体基材を前記第２の方向に延伸する請求項１に記載の偏光素子の製造方法。
3. 前記第２の工程において、扁平化された前記複数の粒子を加熱する請求項１又は２に記載の偏光素子の製造方法。
4. 前記誘電体基材は、誘電体基板の上に設けられた島状金属層を有する請求項１から３のうちいずれか一項に記載の偏光素子の製造方法。

Images