JPH11142650A - グリッド偏光子 - Google Patents
グリッド偏光子Info
- Publication number
- JPH11142650A JPH11142650A JP9329609A JP32960997A JPH11142650A JP H11142650 A JPH11142650 A JP H11142650A JP 9329609 A JP9329609 A JP 9329609A JP 32960997 A JP32960997 A JP 32960997A JP H11142650 A JPH11142650 A JP H11142650A
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- JP
- Japan
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- light
- grid
- etching
- transmitting substrate
- metal
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- Pending
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- Polarising Elements (AREA)
- Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ドライエッチングによってグリッド偏光子を
製造する際に、エッチングのエンドポイント制御の問題
を回避でき、反射防止膜を損傷させることなく高偏光特
性を実現しうるようにする。 【解決手段】 第１の光透過性基板２０の一方の表面に
反射防止膜２２を設けるとともに他方の表面に金属グリ
ッド２４を設け、第２の光透過性基板３０の一方の表面
のみに反射防止膜３２を設けて、それら第１及び第２の
光透過性基板の各反射防止膜が外側に位置し、金属グリ
ッドが挾み込まれるように光学接着剤により接着一体化
する。両光透過性基板の材料に同一屈折率の光学ガラス
を用い、金属グリッド材に金を用いるのが好ましい。
製造する際に、エッチングのエンドポイント制御の問題
を回避でき、反射防止膜を損傷させることなく高偏光特
性を実現しうるようにする。 【解決手段】 第１の光透過性基板２０の一方の表面に
反射防止膜２２を設けるとともに他方の表面に金属グリ
ッド２４を設け、第２の光透過性基板３０の一方の表面
のみに反射防止膜３２を設けて、それら第１及び第２の
光透過性基板の各反射防止膜が外側に位置し、金属グリ
ッドが挾み込まれるように光学接着剤により接着一体化
する。両光透過性基板の材料に同一屈折率の光学ガラス
を用い、金属グリッド材に金を用いるのが好ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属グリッドによ
って単一偏光を作りだすグリッド偏光子に関し、更に詳
しく述べると、金属グリッドが間に挾み込まれるように
２枚の光透過性基板を接合一体化し、その両表面にそれ
ぞれ反射防止膜が設けられているグリッド偏光子に関す
るものである。このグリッド偏光子は、光通信や光計測
等の分野で有用である。
って単一偏光を作りだすグリッド偏光子に関し、更に詳
しく述べると、金属グリッドが間に挾み込まれるように
２枚の光透過性基板を接合一体化し、その両表面にそれ
ぞれ反射防止膜が設けられているグリッド偏光子に関す
るものである。このグリッド偏光子は、光通信や光計測
等の分野で有用である。
【０００２】
【従来の技術】偏光面を自由に設定することができる偏
光子としてグリッド偏光子が知られている。これは、多
数の線状金属（ワイヤ）を一定の周期で平行に配列した
グリッド構造をもつ光部品である。このような金属グリ
ッドを形成すると、グリッド周期が入射光の波長より短
い場合に、金属グリッドを形成している線状金属に対し
て平行な偏光成分（Ｐ偏光）は反射し、垂直な偏光成分
（Ｓ偏光）は透過するため、単一偏光を作りだす偏光子
として機能する。そのため、適当な偏光材料が無い赤外
線波長領域などでよく用いられている。
光子としてグリッド偏光子が知られている。これは、多
数の線状金属（ワイヤ）を一定の周期で平行に配列した
グリッド構造をもつ光部品である。このような金属グリ
ッドを形成すると、グリッド周期が入射光の波長より短
い場合に、金属グリッドを形成している線状金属に対し
て平行な偏光成分（Ｐ偏光）は反射し、垂直な偏光成分
（Ｓ偏光）は透過するため、単一偏光を作りだす偏光子
として機能する。そのため、適当な偏光材料が無い赤外
線波長領域などでよく用いられている。
【０００３】しかし光通信の分野では近赤外光が用いら
れており、例えば波長１．５５μｍの光に対応した偏光
子が必要となる。そのためには、グリッド周期を短くす
る必要があり、より微細なサブミクロンオーダの加工が
要求される。金属パターンを形成するにはウエットエッ
チング法やリフトオフ法などの手法があるが、現状では
ドライエッチング以外に微細なグリッドパターンを形成
できる技術はない。ドライエッチングには、化学的な作
用を伴うもの、あるいは物理的な作用のみのものがある
が、金属グリッド材として一般に金（Ａｕ）が使用され
ているために、物理的なエッチング法を採用することが
不可欠となっていて、イオンビームエッチング法が採用
されている。
れており、例えば波長１．５５μｍの光に対応した偏光
子が必要となる。そのためには、グリッド周期を短くす
る必要があり、より微細なサブミクロンオーダの加工が
要求される。金属パターンを形成するにはウエットエッ
チング法やリフトオフ法などの手法があるが、現状では
ドライエッチング以外に微細なグリッドパターンを形成
できる技術はない。ドライエッチングには、化学的な作
用を伴うもの、あるいは物理的な作用のみのものがある
が、金属グリッド材として一般に金（Ａｕ）が使用され
ているために、物理的なエッチング法を採用することが
不可欠となっていて、イオンビームエッチング法が採用
されている。
【０００４】このようなグリッド偏光子では、金属グリ
ッドの下地として反射防止膜が設けられている。即ち図
３に示すように、光透過性基板１０の表裏表面に反射防
止膜１２ａ，１２ｂを形成し、その一方の反射防止膜１
２ａの上に金属グリッド１４を形成する構造である。反
射防止膜を形成するのは、もしそれが無いと、反射光量
が多くなり、挿入損失が大となって偏光特性が悪化する
ためである。この反射防止膜は、例えば誘電体多層膜で
あり、蒸着法あるいはスパッタ法によって数百〜数千Å
の所定の膜厚に形成したものである。
ッドの下地として反射防止膜が設けられている。即ち図
３に示すように、光透過性基板１０の表裏表面に反射防
止膜１２ａ，１２ｂを形成し、その一方の反射防止膜１
２ａの上に金属グリッド１４を形成する構造である。反
射防止膜を形成するのは、もしそれが無いと、反射光量
が多くなり、挿入損失が大となって偏光特性が悪化する
ためである。この反射防止膜は、例えば誘電体多層膜で
あり、蒸着法あるいはスパッタ法によって数百〜数千Å
の所定の膜厚に形成したものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このようなことから、
反射防止膜上に形成した金属膜の上に、平行縞状のマス
クを設けてドライエッチングを行うため、反射防止膜の
損傷を極力抑制できるように金属膜のみを綺麗にエッチ
ングし金属グリッドを形成することが、製造上、不可欠
となっている。そのために、ドライエッチング工程での
エッチングのエンドポイント（終了の時点）をどのよう
に決定するかが問題となっている。もし適正なエンドポ
イントよりも前にエッチングを終了すれば、金属膜が残
るために良好な金属グリッドが形成できないし、逆に適
正なエンドポイントよりも後でエッチングを終了すれば
（オーバーエッチング）、反射防止膜の変質や損傷が甚
だしく挿入損失が低下してしまうからである。
反射防止膜上に形成した金属膜の上に、平行縞状のマス
クを設けてドライエッチングを行うため、反射防止膜の
損傷を極力抑制できるように金属膜のみを綺麗にエッチ
ングし金属グリッドを形成することが、製造上、不可欠
となっている。そのために、ドライエッチング工程での
エッチングのエンドポイント（終了の時点）をどのよう
に決定するかが問題となっている。もし適正なエンドポ
イントよりも前にエッチングを終了すれば、金属膜が残
るために良好な金属グリッドが形成できないし、逆に適
正なエンドポイントよりも後でエッチングを終了すれば
（オーバーエッチング）、反射防止膜の変質や損傷が甚
だしく挿入損失が低下してしまうからである。
【０００６】そこで従来技術ではエッチング時間で調整
する方法が採られてきた。つまり、予め実験によって金
属膜のエッチング速度を求めておき、金属膜の膜厚とエ
ッチング速度からエッチングに必要な時間を求めて、そ
のエッチング時間の経過を管理することでエッチング操
作を終わらせるという方法である。しかし実際には、エ
ッチング速度や金属膜の膜厚のばらつきなどによって、
特性不完全な製品が製造されることがあり歩留りが悪
く、また再現性が悪く特性のばらつきが大きいなどの欠
点があった。
する方法が採られてきた。つまり、予め実験によって金
属膜のエッチング速度を求めておき、金属膜の膜厚とエ
ッチング速度からエッチングに必要な時間を求めて、そ
のエッチング時間の経過を管理することでエッチング操
作を終わらせるという方法である。しかし実際には、エ
ッチング速度や金属膜の膜厚のばらつきなどによって、
特性不完全な製品が製造されることがあり歩留りが悪
く、また再現性が悪く特性のばらつきが大きいなどの欠
点があった。
【０００７】エッチングのエンドポイントを直接検出で
きる方法としては、紫外発光スペクトルを利用した技術
がある。これは、イオンビームエッチングを行っている
ときには、削れている表面から物質固有のプラズマの発
光があるが、エッチング対象材料が無くなり下地層がエ
ッチングされはじめると固有波長のプラズマ発光が無く
なるという現象を利用してエッチング完了を検出する方
法である。しかし、このようなエンドポイント検出シス
テムは非常に高価であり、且つ微小な領域しか検出でき
ないために被加工物全体のエッチング進行状況を把握し
難いという欠点がある。
きる方法としては、紫外発光スペクトルを利用した技術
がある。これは、イオンビームエッチングを行っている
ときには、削れている表面から物質固有のプラズマの発
光があるが、エッチング対象材料が無くなり下地層がエ
ッチングされはじめると固有波長のプラズマ発光が無く
なるという現象を利用してエッチング完了を検出する方
法である。しかし、このようなエンドポイント検出シス
テムは非常に高価であり、且つ微小な領域しか検出でき
ないために被加工物全体のエッチング進行状況を把握し
難いという欠点がある。
【０００８】本発明の目的は、ドライエッチングによっ
てグリッド偏光子を製造する際に、エッチングのエンド
ポイント制御の問題を回避でき、反射防止膜を損傷させ
ることなく高偏光特性を実現しうる構造のグリッド偏光
子を提供することである。
てグリッド偏光子を製造する際に、エッチングのエンド
ポイント制御の問題を回避でき、反射防止膜を損傷させ
ることなく高偏光特性を実現しうる構造のグリッド偏光
子を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、第１の光透過
性基板の一方の表面に反射防止膜を設けるとともに他方
の表面に金属グリッドを設け、第２の光透過性基板の一
方の表面のみに反射防止膜を設けて、それら第１及び第
２の光透過性基板の各反射防止膜が外側に位置し、金属
グリッドが挾み込まれるように光学接着剤により接着一
体化したグリッド偏光子である。なお、「光透過性基
板」とは、グリッド偏光子で使用する波長の光に対して
透過性能を有する基板を意味している。
性基板の一方の表面に反射防止膜を設けるとともに他方
の表面に金属グリッドを設け、第２の光透過性基板の一
方の表面のみに反射防止膜を設けて、それら第１及び第
２の光透過性基板の各反射防止膜が外側に位置し、金属
グリッドが挾み込まれるように光学接着剤により接着一
体化したグリッド偏光子である。なお、「光透過性基
板」とは、グリッド偏光子で使用する波長の光に対して
透過性能を有する基板を意味している。
【００１０】
【発明の実施の形態】具体的には、例えば第１の光透過
性基板及び第２の光透過性基板の基板材料が同一屈折率
の光学ガラスであり、光学接着剤もそれらと同一屈折率
のものを使用し、金属グリッド材に金を用いる構成が最
も好ましい。
性基板及び第２の光透過性基板の基板材料が同一屈折率
の光学ガラスであり、光学接着剤もそれらと同一屈折率
のものを使用し、金属グリッド材に金を用いる構成が最
も好ましい。
【００１１】
【実施例】図１は本発明に係るグリッド偏光子の製造説
明図であり、図２はその完成品の断面図である。本発明
のグリッド偏光子では、第１の光透過性基板２０と第２
の光透過性基板３０を用いる。これらの光透過性基板２
０，３０は、グリッド偏光子で実際に使用する波長の光
（例えば光通信の分野では、波長１．５５μｍの近赤外
光が用いられている）が透過する材料からなる。具体的
には、例えば光学ガラスが好適であり、磁性希土類鉄ガ
ーネット単結晶等も使用可能である。ここでは同一材
質、同一屈折率の光学ガラスからなる基板を使用してい
る。それら第１の光透過性基板２０及び第２の光透過性
基板３０のそれぞれ一方の表面に反射防止膜２２，３２
を形成する。この反射防止膜２２，３２は、前述のよう
に例えば誘電体多層膜であって、数百〜数千Åの膜厚
に、蒸着法あるいはスパッタ法によって成膜したもので
ある。第１の光透過性基板２０の他方の面（反射防止膜
２２が付着していない基板自体の面）に、所定の厚み
（具体的には２０００Å程度）で所定の周期の金属グリ
ッド２４を形成する。金属グリッド材としては、電気抵
抗が小さく且つ化学的にも安定な金（Ａｕ）が望まし
い。この金属グリッド２４は、予め金属膜を形成し、そ
の上にフォトレジストを用いて平行縞状のマスクを形成
してアルゴンイオンビームによるドライエッチングを行
うことによって作製できる。
明図であり、図２はその完成品の断面図である。本発明
のグリッド偏光子では、第１の光透過性基板２０と第２
の光透過性基板３０を用いる。これらの光透過性基板２
０，３０は、グリッド偏光子で実際に使用する波長の光
（例えば光通信の分野では、波長１．５５μｍの近赤外
光が用いられている）が透過する材料からなる。具体的
には、例えば光学ガラスが好適であり、磁性希土類鉄ガ
ーネット単結晶等も使用可能である。ここでは同一材
質、同一屈折率の光学ガラスからなる基板を使用してい
る。それら第１の光透過性基板２０及び第２の光透過性
基板３０のそれぞれ一方の表面に反射防止膜２２，３２
を形成する。この反射防止膜２２，３２は、前述のよう
に例えば誘電体多層膜であって、数百〜数千Åの膜厚
に、蒸着法あるいはスパッタ法によって成膜したもので
ある。第１の光透過性基板２０の他方の面（反射防止膜
２２が付着していない基板自体の面）に、所定の厚み
（具体的には２０００Å程度）で所定の周期の金属グリ
ッド２４を形成する。金属グリッド材としては、電気抵
抗が小さく且つ化学的にも安定な金（Ａｕ）が望まし
い。この金属グリッド２４は、予め金属膜を形成し、そ
の上にフォトレジストを用いて平行縞状のマスクを形成
してアルゴンイオンビームによるドライエッチングを行
うことによって作製できる。
【００１２】次に第１の光透過性基板２０と第２の光透
過性基板３０とを、それらの反射防止膜２２，３２が外
側に位置し、金属グリッド２４が内側に挾み込まれるよ
うな向きで組み合わせ、光学接着剤４０によって接着一
体化する。光学接着剤４０としては、両方の光透過性基
板２０，３０と同一屈折率のものを用いる。これによっ
て金属グリッド２４は内部に埋設され、両方の反射防止
膜２２，３２が空気に接する状態となり、図２に示すよ
うなグリッド偏光子５０が得られる。
過性基板３０とを、それらの反射防止膜２２，３２が外
側に位置し、金属グリッド２４が内側に挾み込まれるよ
うな向きで組み合わせ、光学接着剤４０によって接着一
体化する。光学接着剤４０としては、両方の光透過性基
板２０，３０と同一屈折率のものを用いる。これによっ
て金属グリッド２４は内部に埋設され、両方の反射防止
膜２２，３２が空気に接する状態となり、図２に示すよ
うなグリッド偏光子５０が得られる。
【００１３】本発明では、金属グリッド材の下地は反射
防止膜ではなく、基板自体であるので、ドライエッチン
グの際にオーバエッチングが行われても反射防止膜の損
傷が生じる恐れは全く無い。オーバエッチングによって
基板表面に多少損傷が生じても、後の工程で基板と同一
屈折率を有する光学接着剤で埋められて、その損傷箇所
は光学的に復元される。従って、エッチングのエンドポ
イントの高精度の制御を行う必要がないため、ドライエ
ッチングの工程管理が非常に簡単且つ容易になる。そし
て、グリッド偏光子の両表面（基板の非接着面）側に
は、使用媒質（通常、空気）の屈折率に対する所定の反
射防止膜が、何ら損傷を受けること無く形成されている
から、挿入損失が増大する恐れもなく、偏光特性は極め
て良好である。
防止膜ではなく、基板自体であるので、ドライエッチン
グの際にオーバエッチングが行われても反射防止膜の損
傷が生じる恐れは全く無い。オーバエッチングによって
基板表面に多少損傷が生じても、後の工程で基板と同一
屈折率を有する光学接着剤で埋められて、その損傷箇所
は光学的に復元される。従って、エッチングのエンドポ
イントの高精度の制御を行う必要がないため、ドライエ
ッチングの工程管理が非常に簡単且つ容易になる。そし
て、グリッド偏光子の両表面（基板の非接着面）側に
は、使用媒質（通常、空気）の屈折率に対する所定の反
射防止膜が、何ら損傷を受けること無く形成されている
から、挿入損失が増大する恐れもなく、偏光特性は極め
て良好である。
【００１４】
【発明の効果】本発明は上記のように、第１の光透過性
基板上に金属グリッドを形成し、その金属グリッドが内
部に埋設されるように第２の光透過性基板と光学接着剤
で貼り合わせる構造であり、反射防止膜は非接着面（外
側の表面）側にのみ位置するため、製造の過程で反射防
止膜が損傷を受ける恐れが無く高偏光特性が得られる。
また金属グリッドを形成する際のドライエッチングのエ
ンドポイント制御がラフでもよいため製造が容易とな
り、歩留りも向上する。
基板上に金属グリッドを形成し、その金属グリッドが内
部に埋設されるように第２の光透過性基板と光学接着剤
で貼り合わせる構造であり、反射防止膜は非接着面（外
側の表面）側にのみ位置するため、製造の過程で反射防
止膜が損傷を受ける恐れが無く高偏光特性が得られる。
また金属グリッドを形成する際のドライエッチングのエ
ンドポイント制御がラフでもよいため製造が容易とな
り、歩留りも向上する。
【図１】本発明に係るグリッド偏光子の製造説明図。
【図２】その完成品の断面図。
【図３】従来技術の一例を示す説明図。
２０ 第１の光透過性基板 ２２ 反射防止膜 ２４ 金属グリッド ３０ 第２の光透過性基板 ３２ 反射防止膜 ４０ 光学接着剤 ５０ グリッド偏光子
Claims (2)
- 【請求項１】 第１の光透過性基板の一方の表面に反射
防止膜を設けるとともに他方の表面に金属グリッドを設
け、第２の光透過性基板の一方の表面のみに反射防止膜
を設けて、それら第１及び第２の光透過性基板の各反射
防止膜が外側に位置し、金属グリッドが挾み込まれるよ
うに光学接着剤により接着一体化したグリッド偏光子。 - 【請求項２】 第１の光透過性基板及び第２の光透過性
基板の基板材料が同一屈折率の光学ガラスであり、金属
グリッド材が金である請求項１記載のグリッド偏光子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9329609A JPH11142650A (ja) | 1997-11-13 | 1997-11-13 | グリッド偏光子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9329609A JPH11142650A (ja) | 1997-11-13 | 1997-11-13 | グリッド偏光子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11142650A true JPH11142650A (ja) | 1999-05-28 |
Family
ID=18223273
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9329609A Pending JPH11142650A (ja) | 1997-11-13 | 1997-11-13 | グリッド偏光子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11142650A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003215344A (ja) * | 2001-03-29 | 2003-07-30 | Seiko Epson Corp | 偏光子、およびこの偏光子を用いた光学機器 |
| JP2008096677A (ja) * | 2006-10-11 | 2008-04-24 | Asahi Kasei Corp | ワイヤグリッド偏光板 |
| JP2008304919A (ja) * | 2001-03-29 | 2008-12-18 | Seiko Epson Corp | 偏光子を用いた光学機器 |
| JP2011048360A (ja) * | 2009-07-31 | 2011-03-10 | Asahi Kasei E-Materials Corp | ワイヤグリッド偏光子 |
| JP2012048225A (ja) * | 2010-07-30 | 2012-03-08 | Asahi Kasei E-Materials Corp | ワイヤグリッド偏光板及びこれを用いた偏光ビームスプリッター |
| US8873144B2 (en) | 2011-05-17 | 2014-10-28 | Moxtek, Inc. | Wire grid polarizer with multiple functionality sections |
| US8913321B2 (en) | 2010-09-21 | 2014-12-16 | Moxtek, Inc. | Fine pitch grid polarizer |
| US8913320B2 (en) | 2011-05-17 | 2014-12-16 | Moxtek, Inc. | Wire grid polarizer with bordered sections |
| US8922890B2 (en) | 2012-03-21 | 2014-12-30 | Moxtek, Inc. | Polarizer edge rib modification |
| US8947772B2 (en) | 2006-08-31 | 2015-02-03 | Moxtek, Inc. | Durable, inorganic, absorptive, ultra-violet, grid polarizer |
| US9348076B2 (en) | 2013-10-24 | 2016-05-24 | Moxtek, Inc. | Polarizer with variable inter-wire distance |
| US9523805B2 (en) | 2010-09-21 | 2016-12-20 | Moxtek, Inc. | Fine pitch wire grid polarizer |
-
1997
- 1997-11-13 JP JP9329609A patent/JPH11142650A/ja active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003215344A (ja) * | 2001-03-29 | 2003-07-30 | Seiko Epson Corp | 偏光子、およびこの偏光子を用いた光学機器 |
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| JP4737234B2 (ja) * | 2001-03-29 | 2011-07-27 | セイコーエプソン株式会社 | 偏光子を用いた光学機器 |
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| US8913320B2 (en) | 2011-05-17 | 2014-12-16 | Moxtek, Inc. | Wire grid polarizer with bordered sections |
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| US9348076B2 (en) | 2013-10-24 | 2016-05-24 | Moxtek, Inc. | Polarizer with variable inter-wire distance |
| US9354374B2 (en) | 2013-10-24 | 2016-05-31 | Moxtek, Inc. | Polarizer with wire pair over rib |
| US9632223B2 (en) | 2013-10-24 | 2017-04-25 | Moxtek, Inc. | Wire grid polarizer with side region |
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