JP5365626B2 - ワイヤグリッド型偏光子の製造方法 - Google Patents
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Description
吸収型偏光子は、たとえば、ヨウ素等の二色性色素を樹脂フィルム中に配向させた偏光子である。しかし、吸収型偏光子は、一方の偏光を吸収するため、光の利用効率が低い。
反射型偏光子としては、複屈折樹脂積層体からなる直線偏光子、コレステリック液晶からなる円偏光子、およびワイヤグリッド型偏光子がある。
しかし、直線偏光子および円偏光子は、偏光分離能が低い。そのため、高い偏光分離能を示すワイヤグリッド型偏光子が注目されている。
(1)光透過性基板上に所定のピッチで金属細線が形成されたワイヤグリッド型偏光子(特許文献1)。
(2)光透過性基板の表面に所定のピッチで形成された複数の凸条の上面および凸条間の溝の底面に金属細線が形成されたワイヤグリッド型偏光子(特許文献2、非特許文献1)。
(2)のワイヤグリッド型偏光子は、(1)のワイヤグリッド型偏光子に比べ、偏光分離能が高い。しかし、(2)のワイヤグリッド型偏光子は、短波長領域(400nm付近)の透過率が低い問題を有する。
また、(2)のワイヤグリッド型偏光子を製造する際、1回の蒸着によって凸条の上面および凸条間の溝の底面に金属を蒸着している。しかし、1回の蒸着によって凸条の上面および凸条間の溝の底面に金属を蒸着する場合、凸条の側面に金属が蒸着しないようにするのは容易ではない。そのため、凸条の側面にも金属が蒸着しやすく、凸条の上面の金属細線と凸条間の溝の底面の金属細線とが連続しやすい。凸条の上面の金属細線と凸条間の溝の底面の金属細線とが連続した膜を形成すると、光を透過できなくなる。
(A)前記凸条の長さ方向に対して略直交し、かつ前記凸条の高さ方向に対して第1の側面の側に角度θLをなす方向から前記凸条の上面および第1の側面に下地層材料を少なくとも1回蒸着する。
(B)前記凸条の長さ方向に対して略直交し、かつ前記凸条の高さ方向に対して第2の側面の側に角度θRをなす方向から前記条件(A)の蒸着で形成された下地層の上面および前記凸条の第2の側面に下地層材料を少なくとも1回蒸着する。
(C)前記条件(A)の蒸着における角度θLは、下式(I)を満足し、前記条件(B)の蒸着における角度θRは、下式(II)を満足する。
60゜≦θL<90゜ ・・・(I)、
60゜≦θR<90゜ ・・・(II)。
(D)前記条件(A)の蒸着および前記条件(B)の蒸着で形成される下地層の高さHma1が、下式(III)を満足する。
1nm≦Hma1≦20nm ・・・(III)。
(E)前記条件(A)の蒸着および前記条件(B)の蒸着を行った後に、前記下地層の上面および前記凸条間の溝の底面に同時に金属または金属化合物を蒸着する。
(F)前記条件(E)の蒸着で形成される第1の金属細線の高さHma2および前記凸条の高さHpが、下式(IV)を満足する。
40nm≦Hma2≦0.9×Hp ・・・(IV)。
前記凸条の幅Dpと前記Ppの比(Dp/Pp)は、0.1〜0.6であることが好ましい。
前記Hpは、30〜500nmであることが好ましい。
0.45×(Pp−Dp)≦Dmb≦0.95×(Pp−Dp) ・・・(1−1)。
40nm≦Hmb<Hp ・・・(2−1)。
図1は、本発明の製造方法で製造されるワイヤグリッド型偏光子の一例を示す斜視図である。ワイヤグリッド型偏光子10は、表面に複数の凸条12が互いに平行にかつ所定のピッチ(Pp)で形成された光透過性基板14と、光透過性基板14の凸条12の上面16、ならびに凸条12の長さ方向に延びる2つの側面である第1の側面18および第2の側面20の上縁部を被覆する下地層22と、下地層22の上面に形成された金属または金属化合物からなる第1の金属細線24と、凸条12間の溝26の底面28に形成された金属または金属化合物からなる第2の金属細線30とを有する。
また、Ppは、蒸着によって金属細線を形成しやすい点から、100〜200nmが特に好ましい。
また、Dpは、蒸着によって金属細線を形成しやすい点から、30〜80nmが特に好ましい。
また、Hpは、透過率の波長分散を小さくできる点から、50〜120nmが特に好ましい。
光透過性基板14は、ワイヤグリッド型偏光子10の使用波長範囲において光透過性を有する基板である。光透過性とは、光を透過することを意味し、使用波長範囲は、具体的には、400nm〜800nmの範囲である。
光透過性基板14の厚さHsは、0.5〜1000μmが好ましく、1〜40μmがより好ましい。
光硬化樹脂としては、生産性の点から、光硬化性組成物の光ラジカル重合により形成される樹脂が好ましい。
下地層22は、下地層材料からなる複数の蒸着膜が積層された層である。下地層22が2回の蒸着によって形成される場合、第1の下地層22aと第2の下地層22bとが積層した層となる。
第1の金属細線24および第2の金属細線30(以下、これらをまとめて金属細線とも記す。)は、下地層22の上面および溝26の底面28に形成され、凸条12の第1の側面18および第2の側面20にはほとんど形成されず、第1の金属細線24と第2の金属細線30との間は、凸条12の第1の側面18および第2の側面20において連続していない。
Hma(Hma1とHma2との合計。)は、45〜120nmが好ましく、50〜75nmがより好ましい。
第1の金属細線24の幅Dmaは、凸条12の幅Dpよりも10〜40nm広いことが好ましく、凸条12の幅Dpよりも15〜30nm広いことがより好ましい。
0.45×(Pp−Dp)≦Dmb≦0.95×(Pp−Dp) ・・・(1−1)、 0.5×(Pp−Dp)≦Dmb≦0.9×(Pp−Dp) ・・・(1−2)。
Dmbが0.45×(Pp−Dp)以上であれば、第2の金属細線30による遮蔽効果により、ワイヤグリッド型偏光子10が充分に高い偏光分離能を示す。Dmbが0.95×(Pp−Dp)以下であれば、ワイヤグリッド型偏光子10の透過率が上昇する。
40nm≦Hmb<Hp ・・・(2−1)、
45nm≦Hmb≦0.8Hp ・・・(2−2)。
HmaとHmbとの関係は、Hmb≦Hmaとなる。
金属細線の厚さは非常に微細であるため、金属細線がわずかに傷ついただけでもワイヤグリッド型偏光子10の性能に影響する。また、錆により金属細線の導電率が低下し、ワイヤグリッド型偏光子10の性能が低下する場合がある。よって、金属細線の傷付きおよび錆を抑えるために、金属細線を保護層で被覆してもよい。
保護層としては、耐熱性、可視光透過性を有するものが好ましく、広帯域にわたり高い偏光分離能が得られる点から、屈折率の低いものがより好ましい。
保護層は、ワイヤグリッド型偏光子10の最表面に存在するため、鉛筆硬度H以上の硬さを有するものが好ましく、防汚性も有することが好ましい。
保護層または光透過性基板14は、光の利用効率を高めるため、表面に反射防止構造を有してもよい。
また、光透過性基板14の凸条12の上面16、ならびに凸条12の長さ方向に延びる2つの側面である第1の側面18および第2の側面20の上縁部を被覆する下地層22を有し、かつ第1の金属細線24が、下地層22の上面に形成されているため、従来のワイヤグリッド型偏光子に比べ、短波長領域の透過率が向上している。
ワイヤグリッド型偏光子10は、表面に複数の凸条12が互いに平行にかつ所定のピッチ(Pp)で形成された光透過性基板14を作製し、光透過性基板14の凸条12の上面16、ならびに凸条12の長さ方向に延びる2つの側面である第1の側面18および第2の側面20の上縁部に下地層22を形成し、下地層22の上面および凸条12間の溝26の底面28にそれぞれ第1の金属細線24および第2の金属細線30を同時に形成することによって製造される。
光透過性基板14の作製方法としては、インプリント法(光インプリント法、熱インプリント法。)、リソグラフィ法等が挙げられ、凸条12を生産性よく形成できる点および光透過性基板14を大面積化できる点から、インプリント法が好ましく、凸条12をより生産性よく形成できる点およびモールドの溝を精度よく転写できる点から、光インプリント法が特に好ましい。
(i)光硬化性組成物を基材の表面に塗布する工程。
(ii)複数の溝が互いに平行にかつ所定のピッチで形成されたモールドを、溝が光硬化性組成物に接するように、光硬化性組成物に押しつける工程。
(iii)モールドを光硬化性組成物に押しつけた状態で放射線(紫外線、電子線等。)を照射して光硬化性組成物を硬化させて、モールドの溝に対応する複数の凸条12を有する光透過性基板14を作製する工程。
(iv)光透過性基板14からモールドを分離する工程。
(v)光透過性基板14に下地層22および金属細線を形成する前または形成した後に、必要に応じて、光透過性基板14から基材を分離する工程。
(i)基材の表面に熱可塑性樹脂の被転写膜を形成する工程、または熱可塑性樹脂の被転写フィルムを作製する工程。
(ii)複数の溝が互いに平行にかつ一定のピッチで形成されたモールドを、溝が被転写膜または被転写フィルムに接するように、熱可塑性樹脂のガラス転移温度(Tg)または融点(Tm)以上に加熱した被転写膜または被転写フィルムに押しつけ、モールドの溝に対応する複数の凸条12を有する光透過性基板14を作製する工程。
(iii)光透過性基板14をTgまたはTmより低い温度に冷却して光透過性基板14からモールドを分離する工程。
(iv)光透過性基板14に下地層22および金属細線を形成する前または形成した後に、必要に応じて、光透過性基板14から基材を分離する工程。
下地層22は、光透過性基板14の凸条12が形成された面の斜め上方から下地層材料を蒸着させる斜方蒸着法により形成される。蒸着法としては、真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法等の物理蒸着法が挙げられる。
(A)図2に示す凸条12の長さ方向Lに対して略直交し、かつ凸条12の高さ方向Hに対して第1の側面18の側に角度θLをなす方向V1から、図3に示すように、凸条12の上面16および第1の側面18の上縁部に下地層材料を少なくとも1回蒸着し、第1の下地層22aを形成する。
(B)図2に示す凸条12の長さ方向Lに対して略直交し、かつ凸条12の高さ方向Hに対して第2の側面20の側に角度θRをなす方向V2から、図4に示すように第1の下地層22aの上面および凸条12の第2の側面20の上縁部に下地層材料を少なくとも1回蒸着し、第2の下地層22bを形成する。
(C)前記条件(A)の蒸着における角度θLは、下式(I)を満足し、前記条件(B)の蒸着における角度θRは、下式(II)を満足する。
60゜≦θL<90゜ ・・・(I)、
60゜≦θR<90゜ ・・・(II)。
(D)前記条件(A)の蒸着および前記条件(B)の蒸着で形成される下地層22の高さHma1が、下式(III)を満足する。
1nm≦Hma1≦20nm ・・・(III)。
条件(A)、(B)を満足しない場合、第1のヒサシ部32および第2のヒサシ部34が形成されないため、金属細線を形成する際に、凸条12の第1の側面18および第2の側面20に金属または金属化合物が蒸着しやすくなる。その結果、第1の金属細線24と第2の金属細線30とが連続し、ワイヤグリッド型偏光子10の透過率が低下する。なお、本明細書において、「略直交し」とは、方向Lと方向V1(または方向V2)のなす角度が85〜95度の範囲にあることを意味する。
光の波長以下のピッチの凸条12に蒸着を行う場合、蒸着の角度θL(またはθR)に応じて下地層22の形状が変化するため、角度θL(またはθR)によっては、適切な形状の下地層22を形成できない場合がある。角度θL(またはθR)が60゜未満では、第1のヒサシ部32および第2のヒサシ部34が形成されない、またはそれぞれの幅Dma1およびDma2が不足する。または、第1のヒサシ部32および第2のヒサシ部34を形成する際に、凸条12の第1の側面18および第2の側面20に金属または金属化合物が蒸着し、第1の金属細線24と第2の金属細線30とが連続する結果、ワイヤグリッド型偏光子10の透過率が低下する。角度θL(またはθR)が90゜以上では、下地層22の形成が困難である。角度θL(またはθR)は70°以上、85°以下が好ましく、75°以上、80°以下が特に好ましい。
Hma1が1nm未満では、凸条12の第1の側面18および第2の側面20に金属または金属化合物が蒸着されないようにするのに充分な幅をもった第1のヒサシ部32および第2のヒサシ部34が形成されないため、ワイヤグリッド型偏光子10の透過率が不充分となる。蒸着の角度θL(またはθR)が大きい状態で形成された金属細線は短波長の吸収が大きくなるところ、Hma1が20nmを超えるとそのような金属細線の厚さが大きくなるため、ワイヤグリッド型偏光子10の波長分散が大きくなり、短波長側の透過率が低下する。Hma1は10nm以上、15nm以下が好ましい。
凸条12の長さ方向Lに対して略直交し、かつ凸条12の高さ方向Hに対して第1の側面18の側に角度θLをなす方向V1または凸条12の高さ方向Hに対して第2の側面20の側に角度θLをなす方向V2の延長線上に蒸着源が位置するように、蒸着源に対向して配置された光透過性基板14の傾きを変更できる蒸着装置。
金属細線は、光透過性基板14の凸条12が形成された面の略垂直方向の上方から金属または金属化合物を蒸着させることにより形成される。蒸着法としては、真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法等の物理蒸着法が挙げられる。
(E)前記条件(A)の蒸着および前記条件(B)の蒸着を行った後に、図5に示すように、ほぼ角度θ=0゜の方向から下地層22の上面および凸条12間の溝26の底面28に同時に金属または金属化合物を蒸着する。
(F)前記条件(E)の蒸着で形成される第1の金属細線24の高さHma2および凸条12の高さHpが、下式(IV)を満足する。
40nm≦Hma2≦0.9×Hp ・・・(IV)。
条件(E)を満足しない場合、凸条12の第1の側面18および第2の側面20に金属または金属化合物が蒸着しやすくなる。その結果、第1の金属細線24と第2の金属細線30とが連続し、ワイヤグリッド型偏光子10の透過率が低下する。
Hma2が40nm未満では、ワイヤグリッド型偏光子10の偏光分離能が不充分となる。Hma2が0.9×Hpを超えると、ワイヤグリッド型偏光子10のp偏光の短波長側にリップルが現れ、ワイヤグリッド型偏光子10の短波長側の透過率が低下し、透過光の波長分散が大きくなる。
例1〜8は実施例であり、例9〜16は比較例である。
下地層および金属細線の各寸法は、ワイヤグリッド型偏光子の断面の透過型電子顕微鏡像または走査型電子顕微鏡像において5箇所の下地層および金属細線における各寸法の最大値を測定し、5箇所の該値を平均して求めた。
ワイヤグリッド型偏光子の表面側(金属細線が形成された面側)から波長405nmの固体レーザー光および波長635nmの半導体レーザー光を、ワイヤグリッド型偏光子の表面に対して垂直に入射し、p偏光透過率およびs偏光透過率を測定した。
波長400nmまたは700nmのp偏光透過率が、70%以上を○とし、70%未満を×とした。
ワイヤグリッド型偏光子の表面側から波長405nmの固体レーザー光および波長635nmの半導体レーザー光を、ワイヤグリッド型偏光子の表面に対して5°の角度で入射し、s偏光反射率を測定した。
波長400nmまたは700nmのs偏光反射率が、80%以上を○とし、80%未満を×とした。
偏光度は、下式から計算した。
偏光度=((Tp−Ts)/(Tp+Ts))×100
ただし、Tpは、p偏光透過率であり、Tsは、s偏光透過率である。
波長400nmまたは700nmの偏光度が99.5%以上を○とし、99.5%未満を×とした。
撹拌機および冷却管を装着した1000mLの4つ口フラスコに、
単量体1(新中村化学工業社製、NK エステル A−DPH、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート)の60g、
単量体2(新中村化学工業社製、NK エステル A−NPG、ネオペンチルグリコールジアクリレート)の40g、
光重合開始剤(チバスペシャリティーケミカルズ社製、IRGACURE907)の4.0g、
含フッ素界面活性剤(旭硝子社製、フルオロアクリレート(CH2=CHCOO(CH2)2(CF2)8F)とブチルアクリレートとのコオリゴマー、フッ素含有量:約30質量%、質量平均分子量:約3000)の0.1g、
重合禁止剤(和光純薬社製、Q1301)の1.0g、および
シクロヘキサノンの65.0gを入れた。
(光透過性基板の作製)
厚さ100μmの高透過ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(帝人デュポン社製、帝人テトロンO3、100mm×100mm)の表面に、光硬化性組成物1をスピンコート法により塗布し、厚さ1μmの光硬化性組成物1の塗膜を形成した。
蒸着源に対向する光透過性基板の傾きを変更可能な真空蒸着装置(昭和真空社製、SEC−16CM)を用い、光透過性基板の凸条に下地層材料および金属を蒸着させ、下地層および金属細線を形成し、裏面にPETフィルムが貼着されたワイヤグリッド型偏光子を得た。この際、凸条の長さ方向Lに対して略直交し、かつ凸条の高さ方向Hに対して第1の側面の側に角度θLをなす方向V1(すなわち第1の側面の側)からの蒸着と、凸条の長さ方向Lに対して略直交し、かつ凸条の高さ方向Hに対して第2の側面の側に角度θRをなす方向V2(すなわち第2の側面の側)からの蒸着と、角度θ=0゜からの蒸着とを順に行い、かつ各回の蒸着における蒸着源、角度θLまたはθRおよび1回の蒸着で形成される下地層または金属細線の厚さHma’を表1に示す材料、角度および厚さとした。なお、Hma’は水晶振動子を膜厚センサーとする膜厚モニターにより測定した。
また、得られたワイヤグリッド型偏光子について、透過率、反射率、偏光度を測定した。結果を表3に示す。
例1と同様にして光透過性基板を作製した後、蒸着の回数、各回の蒸着における蒸着源、角度θLまたはθRおよび1回の蒸着で形成される下地層または金属細線の厚さHma’を表1に示す材料、角度および厚さとした以外は、例1と同様にしてワイヤグリッド型偏光子を得た。
得られたワイヤグリッド型偏光子について、下地層および金属細線の各寸法を測定した。結果を表2に示す。
また、得られたワイヤグリッド型偏光子について、透過率、反射率、偏光度を測定した。結果を表3に示す。
(光透過性基板の作製)
前記PETフィルムの表面に、光硬化性組成物1をスピンコート法により塗布し、厚さ1μmの光硬化性組成物1の塗膜を形成した。
複数の溝が互いに平行にかつ所定のピッチで形成された石英製モールド(50mm×50mm、溝のピッチPp:150nm、溝の幅Dp:50nm、溝の深さHp:100nm、溝の長さ:50mm、溝の断面形状:矩形。)を、溝が光硬化性組成物1の塗膜に接するように、25℃にて0.5MPa(ゲージ圧)で光硬化性組成物1の塗膜に押しつけた。
光透過性基板から石英製モールドをゆっくり分離した。
各回の蒸着における蒸着源、角度θLまたはθRおよび1回の蒸着で形成される金属細線の厚さHma’を表1に示す材料、角度および厚さとした以外は、例1と同様にしてワイヤグリッド型偏光子を得た。
得られたワイヤグリッド型偏光子について、金属細線の各寸法を測定した。結果を表2に示す。
また、得られたワイヤグリッド型偏光子について、透過率、反射率、偏光度、角度依存性を測定した。結果を表3に示す。
(光透過性基板の作製)
前記PETフィルムの表面に、光硬化性組成物1をスピンコート法により塗布し、厚さ1μmの光硬化性組成物1の塗膜を形成した。
複数の溝が互いに平行にかつ所定のピッチで形成された石英製モールド(50mm×50mm、溝のピッチPp:120nm、溝の幅Dp:40nm、溝の深さHp:60nm、溝の長さ:50mm、溝の断面形状:矩形。)を、溝が光硬化性組成物1の塗膜に接するように、25℃にて0.5MPa(ゲージ圧)で光硬化性組成物1の塗膜に押しつけた。
各回の蒸着における蒸着源、角度θLまたはθRおよび1回の蒸着で形成される金属細線の厚さHma’を表1に示す材料、角度および厚さとした以外は、例1と同様にしてワイヤグリッド型偏光子を得た。
得られたワイヤグリッド型偏光子について、金属細線の各寸法を測定した。結果を表2に示す。
また、得られたワイヤグリッド型偏光子について、透過率、反射率、偏光度、角度依存性を測定した。結果を表3に示す。
例1と同様にして光透過性基板を作製した後、蒸着の回数、各回の蒸着における蒸着源、角度θLまたはθRおよび1回の蒸着で形成される下地層または金属細線の厚さHma’を表1に示す材料、角度および厚さとした以外は、例1と同様にしてワイヤグリッド型偏光子を得た。
得られたワイヤグリッド型偏光子について、下地層および金属細線の各寸法を測定した。結果を表2に示す。
また、得られたワイヤグリッド型偏光子について、透過率、反射率、偏光度を測定した。結果を表3に示す。
(光透過性基板の作製)
モールドとして、複数の溝が互いに平行にかつ所定のピッチで形成された石英製モールド(20mm×20mm、溝のピッチPp:100nm、溝の幅Dp:36nm、溝の深さHp:94nm、溝の長さ:10mm、溝の断面形状:矩形)を用いた以外は、例1と同様にして石英製モールドの溝に対応する複数の凸条を有する光透過性基板(凸条のピッチPp:100nm、凸条の幅Dp:36nm、凸条の高さHp:94nm。)を作製した。
各回の蒸着における蒸着源、角度θLまたはθRおよび1回の蒸着で形成される金属細線の厚さHma’を表1に示す材料、角度および厚さとした以外は、例1と同様にしてワイヤグリッド型偏光子を得た。
得られたワイヤグリッド型偏光子について、金属細線の各寸法を測定した。結果を表2に示す。
また、得られたワイヤグリッド型偏光子について、透過率、反射率、偏光度、角度依存性を測定した。結果を表3に示す。
例8と同様にして光透過性基板を作製した後、蒸着の回数、各回の蒸着における蒸着源、角度θLまたはθRおよび1回の蒸着で形成される下地層または金属細線の厚さHma’を表1に示す材料、角度および厚さとした以外は、例1と同様にしてワイヤグリッド型偏光子を得た。
得られたワイヤグリッド型偏光子について、下地層および金属細線の各寸法を測定した。結果を表2に示す。
また、得られたワイヤグリッド型偏光子について、透過率、反射率、偏光度を測定した。結果を表3に示す。
例9は、凸条の第1の側面および第2の側面にアルミニウムが蒸着され、底面に形成されたアルミニウム細線30と連続したため、測定不可能であった。
例10、11は、下地層の高さHma1が高すぎたため、p偏光透過率が低下した。
例12は、金属細線の高さHma’(Hma2)が高すぎ、凸条の第1の側面および第2の側面にアルミニウムが厚く蒸着されたため、評価できなかった。
例13は、非特許文献1の実験例(Fig2、Fig3)に相当する例であり、下地層を形成せずに一度の蒸着で第1の金属細線および第2の金属細線を形成しているため、第2の金属細線が、溝の底面をほぼ覆い隠してしまい、p偏光透過率が低下した。なお、表2の例13においては、Dma1の値は、第1の金属細線が凸条12の第1の側面18よりも外側に突出した部分の幅を記載し、Dma2の値は、第2の金属細線が凸条12の第2の側面20よりも外側に突出した部分の幅を記載した。
例14は、凸条の第1の側面および第2の側面にアルミニウムが薄く蒸着されたため、p偏光透過率が低下した。
例15は、下地層の高さHma1が高すぎたため、短波長側のp偏光透過率が低下した。また、Hma2の高さが不足しているため偏光度、s偏光反射率ともに低下した。
例16は、Hma2の高さが高すぎるため、p偏光の透過率の波長分散が大きくなり、短波長側のp偏光透過率が低下した。
なお、2008年4月8日に出願された日本特許出願2008−100553号の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
12 凸条
14 光透過性基板
16 上面
18 第1の側面
20 第2の側面
22 下地層
22a 第1の下地層
22b 第2の下地層
24 第1の金属細線
26 溝
28 底面
30 第2の金属細線
32 第1のヒサシ部
34 第2のヒサシ部
Claims (9)
- 表面に複数の凸条が互いに平行にかつ所定のピッチで形成された光透過性基板と、該光透過性基板の凸条の上面、ならびに該凸条の長さ方向に延びる2つの側面である第1の側面および第2の側面の上縁部を被覆する下地層と、該下地層の上面に形成された金属または金属化合物からなる第1の金属細線と、前記凸条間の溝の底面に形成された金属または金属化合物からなる第2の金属細線とを有するワイヤグリッド型偏光子を製造する方法であって、
前記下地層、第1の金属細線および第2の金属細線を、下記の条件(A)〜(F)を満足する蒸着法で形成する、ことを特徴とするワイヤグリッド型偏光子の製造方法。
(A)前記凸条の長さ方向に対して略直交し、かつ前記凸条の高さ方向に対して第1の側面の側に角度θLをなす方向から前記凸条の上面および第1の側面に下地層材料を少なくとも1回蒸着する。
(B)前記凸条の長さ方向に対して略直交し、かつ前記凸条の高さ方向に対して第2の側面の側に角度θRをなす方向から前記条件(A)の蒸着で形成された下地層の上面および前記凸条の第2の側面に下地層材料を少なくとも1回蒸着する。
(C)前記条件(A)の蒸着における角度θLは、下式(I)を満足し、前記条件(B)の蒸着における角度θRは、下式(II)を満足する。
60゜≦θL<90゜ ・・・(I)、
60゜≦θR<90゜ ・・・(II)。
(D)前記条件(A)の蒸着および前記条件(B)の蒸着で形成される下地層の高さHma1が、下式(III)を満足する。
1nm≦Hma1≦20nm ・・・(III)。
(E)前記条件(A)の蒸着および前記条件(B)の蒸着を行った後に、前記下地層の上面および前記凸条間の溝の底面に同時に金属または金属化合物を蒸着する。
(F)前記条件(E)の蒸着で形成される第1の金属細線の高さHma2および前記凸条の高さHpが、下式(IV)を満足する。
40nm≦Hma2≦0.9×Hp ・・・(IV)。 - 前記凸条のピッチPpが、300nm以下である、請求項1に記載のワイヤグリッド型偏光子の製造方法。
- 前記凸条の幅Dpと前記Ppの比(Dp/Pp)が、0.1〜0.6である、請求項1または2に記載のワイヤグリッド型偏光子の製造方法。
- 前記Hpが、30〜500nmである、請求項1〜3のいずれかに記載のワイヤグリッド型偏光子の製造方法。
- 前記第2の金属細線の幅Dmbおよび前記凸条間の溝の幅(Pp−Dp)が、下式(1−1)を満足する、請求項1〜4のいずれかに記載のワイヤグリッド型偏光子の製造方法。
0.45×(Pp−Dp)≦Dmb≦0.95×(Pp−Dp) ・・・(1−1)。 - 前記第2の金属細線の高さHmbおよび前記Hpが、下式(2−1)を満足する、請求項1〜5のいずれかに記載のワイヤグリッド型偏光子の製造方法。
40nm≦Hmb<Hp ・・・(2−1)。 - 前記下地層が前記凸条の第1の側面よりも外側に突出した部分の幅Dma1、および前記下地層が前記凸条の第2の側面よりも外側に突出した部分の幅Dma2が、それぞれ、5nm〜20nmである、請求項1〜6のいずれかに記載のワイヤグリッド型偏光子の製造方法。
- 前記下地層材料が、金属、金属化合物または金属酸化物である、請求項1〜7のいずれかに記載のワイヤグリッド型偏光子の製造方法。
- 前記第1の金属細線および前記第2の金属細線が、銀、アルミニウム、クロムまたはマグネシウムである、請求項1〜8のいずれかに記載のワイヤグリッド型偏光子の製造方法。
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