KR20030097839A - 편광 소자 및 그 제조 방법 - Google Patents

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KR20030097839A
KR20030097839A KR10-2003-7013878A KR20037013878A KR20030097839A KR 20030097839 A KR20030097839 A KR 20030097839A KR 20037013878 A KR20037013878 A KR 20037013878A KR 20030097839 A KR20030097839 A KR 20030097839A
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가와즈미쓰히로
가와모토신지
야마모토히로아키
나가타히데시
세리코후빅트로비치우라디밀
이노마타히로유키
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닛폰 이타가라스 가부시키가이샤
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Abstract

편광 소자(20)는 투명 기판(21)의 한쪽 표면에 복수의 직선형 제1 오목부(22)가 서로 평행으로 형성된 제1 요철(凹凸) 구조를 가지며, 이 제1 요철 구조의 표면에는 이산화 규소로 이루어지는 유전체(30)의 층이 형성되어 있다. 유전체(30)의 층이 형성되어 있는 제2 요철 구조 중 제2 오목부(32)의 폭은 W이며, 깊이는 H이다. 제2 볼록부(33)의 폭은 d이며, 제2 오목부(32)의 각각에는 폭이 W이며, 깊이가 H인 박막형 도전체(13)가 매설되어 있다.

Description

편광 소자 및 그 제조 방법 {POLARIZING DEVICE, AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
종래 편광 소자에는 유전체 다층막을 이용한 편광 빔 스플리터, 복굴절 결정(複屈折結晶)을 이용한 로션 프리즘(Rochon prism)이나 글랜 톰프손 프리즘(Glan-Thompson prism), 또 유기 화합물의 수지 필름을 한 방향으로 연신(延伸)함으로써 요소나 2색성 염료를 일정 방향으로 배향(配向)시켜 제조되는 직선 편광 필름 등이 있다.
또 형상 이방성을 가지는 은(銀)미립자를 유리 중에서 석출(析出) 분산시킨 것을 특징으로 하는 편광 소자가 알려져 있다(예를 들면, NEW GLASS vol.12 No.4 1997, p42). 이 편광 소자는 할로겐화 은미립자를 분산시킨 유리가 가열 연신되어 할로겐화 은미립자의 회전 타원체에의 변형과 이 회전 타원체의 장축(長軸) 방향에의 배향이 동시에 실행된다. 계속해서, 환원성 분위기 하에서 유리가 가열되어, 할로겐화 은미립자가 은미립자로 환원됨으로써 편광 소자의 제작이 종료된다.
또 이 밖에, 이른바 적층형 편광 소자가 있다[스미토모 오사카 세멘트(주) 광편광 제어 소자 카탈로그]. 이 적층형 편광 소자는 먼저 진공 증착이나 스퍼터링 등의 진공 환경에서, 유리 등의 기판 상에 금속 또는 반도체의 박막 및 유전체층 쌍방을 교대로 수십층으로 적층한 적층 구조가 만들어진다. 다음에, 기판과 적층 구조가 그 적층 방향과 직교하는 방향으로 약 30㎛의 두께로 슬라이스된다. 계속해서, 슬라이스된 단면이 평활(平滑)하게 연마됨으로써 편광 소자가 제작된다.
또한 투명 기판의 표면에 금속 그리드를 형성한 이른바 금속 그리드 편광 소자가 실현되고 있다[일본국 특개평 9(1997)-304620호공보]. 이 편광 소자는 투명 기판 상에 금속막을 형성한 후에, 포토리소그래피 기술을 사용하여 금속막을 드라이 에칭하거나, 또는 리프트오프법(lift-off method)에 의해 금속 그리드를 형성함으로써 제작된다.
그러나, 직선 편광 필름의 경우에는, 염가이지만, 수지 필름을 연신하여 제작하고 있으므로, 무기 화합물계의 편광 소자와 비교하여 열이나 마모에 대한 내구성이 낮다고 하는 문제가 있다.
또 형상 이방성을 가지는 은미립자를 유리 중에서 석출 분산시킨 것을 특징으로 하는 편광 소자의 경우에는, 환원성 분위기 하에서 유리를 가열하여 할로겐화 은미립자를 은미립자로 환원하는 공정에 있어서, 할로겐화 은미립자가 재구형화(再球形化)되어 형상 이방성을 잃어 버리거나 은미립자의 체적이 수축되거나 한 결과, 입사광이 산란되어 삽입 손실이 증대되고, 편광 특성의 안정성이 낮아진다고 하는 문제가 있다. 또한 할로겐화 은미립자가 금속은으로 환원되는 처리 조작은 유리 표면으로부터 수십㎛의 깊이까지만 미치므로, 편광 특성에 기여하지 않는 할로겐화 은미립자가 잔류한다고 하는 문제가 있었다. 할로겐화 은미립자의 존재는 광의 삽입 손실을 증대시키는 동시에, 제조 상의 관점으로부터도 비효율적이므로 편광 소자의 제조 코스트의 저감화를 방해하는 원인이 되고 있다.
또 적층형 편광 소자의 경우에는, 제조 공정에 수고가 들기 때문에 역시 제조 코스트의 저감을 할 수 없다고 하는 문제가 있다. 또 금속 또는 반도체와 유전체층과의 계면(界面) 밀착력이 매우 작기 때문에, 적층할 수 있는 수에 한계가 있었다. 또한 입사광의 삽입 손실을 작게 억제하기 위해, 기판과 적층 구조를 약 30㎛ 이하의 두께로 슬라이스하는 동시에 그 단면을 평활하게 연마할 필요가 있다. 그런데, 이 가공 공정에서 적층 구조가 파괴되기 쉬우므로 제품 수율이 현저하게 나빠져, 매우 코스트가 높은 편광 소자로 되어 버린다고 하는 문제가 있다.
또 금속 그리드 편광 소자의 경우에는, 사용하는 편광 파장 이하로 그리드 사이의 간격을 좁게 할 필요가 있다. 예를 들면, 광 통신 파장의 1.55㎛에 대응하는 경우에는, 그리드의 선폭(線幅)과 그리드 사이의 간격을 서브미크로의 단위로 형성하기 위한 미세 가공이 필요하지만, 포트리소그래피 기술에서는 한계가 있다. 그리드의 선폭과 그리드 사이의 간격 중 어느 하나에서도 소정 폭보다 넓은 경우에는, 입사광이 금속막에 반사되어 삽입 손실이 커지는 동시에 편광 특성이 악화된다고 하는 문제가 있다. 또 금속막의 드라이 에칭 선택비(금속막의 에칭 속도/ 포토레지스트의 에칭 속도)가 작기 때문에 두꺼운 금속막을 에칭하려면 포토레지스트를 두껍게 하지 않으면 안되어, 실현이 곤란하다고 말하는 문제가 있다.
이 결과, 편광 특성을 발휘시키는 두께의 금속막이 생기지 않으므로, 예를 들면 전술한 일본국 특개평 09-304620호 공보에 기재된 금을 사용한 그리드 편광 소자의 편광 특성은 추가 시험의 결과, 그 소광비(消光比)가 20dB 정도이며, 광학 소자 등에서 요구되고 있는 성능을 충분히 만족시키고 있지 않다.
본 발명의 목적은 염가이며 또한 양호한 편광 특성을 가지는 편광 소자 및 그 편향 소자의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 관한 편광 소자를 나타내는 정면도이다.
도 2는 도 1의 편광 소자를 나타내는 평면도이다.
도 3은 도 1의 편광 소자(10)로부터 유전체(12)의 도시를 생략한 편광 소자(10)의 정면도이다.
도 4는 도 1의 편광 소자의 변형예를 나타내는 정면도이다.
도 5는 도 4의 편광 소자 제조 공정을 설명하는 설명도이며, (a)는 투명 기판의 가공 공정을 나타내고, (b)는 유전체의 형성 공정을 나타내고, (c)는 도전체의 매설 공정을 나타내고, (d)는 제조된 편광 소자를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 관한 편광 소자를 나타내는 정면도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 관한 편광 소자를 나타내는 정면도이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예 관한 편광 소자를 나타내는 정면도이다.
도 9는 본 발명의 제5 실시예에 관한 편광 소자를 나타내는 정면도이다.
도 10은 본 발명의 제6 실시예에 관한 편광 소자를 나타내는 정면도이다.
도 11은 본 발명의 제7 실시예에 관한 편광 소자를 나타내는 정면도이다.
도 12는 본 발명의 제8 실시예에 관한 편광 소자를 나타내는 정면도이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 편향 소자는 투과하는 전자파로부터 특정 파장의 성분을 흡수하여 편광을 만드는 편광 소자에 있어서, 투명 기판과, 이 투명 기판의 한쪽 표면과 직교하고, 평행하게 소정 간격으로 배치된 복수의 박막형 도전체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.
또 본 발명의 편향 소자는 상기 투명 기판이 상기 한쪽 표면에 새겨 형성된 복수의 제1 오목부를 가지며, 상기 복수의 박막형 도전체가 상기 제1 오목부에 매설된 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 편향 소자는 상기 복수의 박막형 도전체가 상기 한쪽 표면에 균일하게 설치된 유전체에 의해 형성된 복수의 제2 오목부에 매설된 것을 특징으로 한다.
또 본 발명의 편향 소자는 상기 한쪽 표면에 새겨 형성된 복수의 제1 오목부를 가지며, 상기 복수의 박막형 도전체가 상기 복수의 제1 오목부 측면에 형성된 것을 특징으로 한다.
또 본 발명의 편향 소자는 상기 한쪽 표면 및 상기 복수의 박막형 도전체 쌍방의 전체를 덮는 유전체를 가지는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명의 편향 소자는 상기 투명 기판의 한쪽 표면에 유전체를 가지며, 이 유전체가 평행하게 소정 간격으로 상기 한쪽 표면과 직교하여 새겨 형성된 복수의 홈부를 가지며, 상기 복수의 박막형 도전체가 상기 복수의 홈부에 매설된 것을 특징으로 한다.
또 본 발명의 편향 소자는 상기 도전체끼리의 소정 간격을 d, 높이를 H, 폭을 W, 상기 도전체의 복소 비유전율(複素比誘電率)의 절대치를 ｜ε|, 편광 파장을 λ, 및 d, W, H 및 λ의 단위를 ㎛로 하고,
0.1λ≤d〈0.5λ
0.5d〈H≤20d
0.06d≤W≤1.5d
1.0㎛≤｜ε｜ㆍWㆍ(H/d)
의 관계를 가지는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 본 발명의 편광 소자에 의하면, H와 d 및 W와 d는
0.7d〈H≤15d
0.06d≤W≤0.7d
의 관계를 가지는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 본 발명의 편광 소자에 의하면, H와 d 및 W와 d는
1.0d≤H≤10d
0.06d≤W≤0.5d
의 관계를 가지는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명의 편향 소자는 상기 도전체가 금, 은, 구리, 팔라듐, 백금, 알루미늄, 게르마늄, 로듐, 실리콘, 니켈, 코발트, 망간, 철, 크롬, 티타늄, 루테늄,니오븀, 네오디뮴, 이테르븀, 이트륨, 몰리브덴, 인듐, 비스무트로 이루어지는 군(群)에서 선택된 적어도 1종을 함유하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 편광 소자 제조 방법은 투과하는 전자파로부터 특정 파장의 성분을 흡수하여 편광을 만드는 편광 소자의 제조 방법으로서, 투명 기판의 표면에 복수의 직선형 제1 오목부를 서로 평행하게 소정 간격으로 새겨 형성하여 제1 요철(凹凸) 구조를 형성하는 제1 요철 구조 형성 공정과, 액상 석출법(液相析出法)에 의해 상기 제1 요철 구조에 유전체를 대략 균일한 두께로 석출시켜, 상기 제1 요철 구조의 제1 오목부의 폭보다 좁은 폭의 복수의 제2 오목부를 가지는 제2 요철 구조를 형성하는 제2 요철 구조 형성 공정과, 상기 제2 오목부에 도전체를 매설하는 도전체 매설 공정을 가지는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명의 편광 소자의 제조 방법은 상기 제2 요철 구조 형성 공정에서의 상기 액상 석출법은 상기 제1 요철 구조를 이산화 규소가 과포화(過飽和)로 용해되어 있는 규불화(珪弗化) 수소산 용액에 접촉시켜 상기 제1 요철 구조의 표면에 이산화 규소를 석출시키는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명 실시예에 관한 편광 소자를 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 관한 편광 소자를 나타내는 정면도이다. 도 2는 도 1의 편광 소자를 나타내는 평면도이다.
본 발명의 제1 실시예에 관한 편광 소자(10)는 투명 기판(11) 상에 유전체(12)가 배치되어 있다. 이 유전체(12)에 지지되면서 폭이 W이며, 높이가 H인 복수의 박막형 도전체(13)가 서로 평행하게 소정 간격 d를 가지고 투명 기판(11) 상에 세워져 있다.
투명 기판(11)은 사용하는 편광 파장에 대하여 투명한 기판이면 되고, 예를들면, 유리 기판, 수지 기판, 단결정 기판 등을 사용할 수 있다.
유리 기판은 종류가 많고, 예를 들면, 소다 라임 유리, 알루미노실리케이트 유리, 보로실리케이트 유리(borosilicate glass), 석영 유리 등이 있으며, 이들 중에서 편광 소자(10)의 용도에 따라 바람직한 것이 선택된다. 이들 중에서도 석영 유리는 자외선으로부터 근(近)적외선에 이르는 영역의 광 투과율이 높으므로, 편광 소자(10)를 광 통신용 파장(1.55㎛)의 광에 대하여 사용하는 경우에 특히 바람직하다. 또 석영 유리는 레이저 마모나 드라이 에칭 등의 표면 미세 가공 기술을 적용하기 쉬어, 이 점에서도 바람직하다.
편광 소자(10)를 광 통신용 파장에 적용하는 경우에는, 석영 유리 외에 갈륨-비소 단결정 기판을 투명기판(11)으로서 사용할 수 있다.
또 석영 유리 이외의 투명 기판을 사용하는 경우에, 투명 기판의 표면에 이산화 규소 피막(석영)을 수㎛의 두께로 형성한 것을 사용해도 된다. 편광 소자(10)는 투명 기판(11)의 표면으로부터 수㎛까지의 부분에서 편광 특성을 발휘시키므로, 그 부분이 석영 유리와 동일 특성이면, 석영 유리의 투명 기판과 동일하게 전술한 표면 미세 가공 기술의 적용이 용이하다.
그리고 편광 소자의 용도에 따라서는, 전술한 것 외에 아크릴, 폴리카보네이트 등의 투명 수지 기판을 사용해도 된다.
투명 기판(11)의 표면에 세워져 즉, 이 표면과 직교하여 배치된 복수의 박막형 도전체(13)는 투명 기판(11)또는 유전체(12)에 접촉한 상태로 고정되어 있다. 이 때문에, 복수의 박막형 도전체(13)는 투명 기판(11)으로부터 박리되지 않고, 도전체(13)와 투명 기판(11) 또는 유전체(12)와의 경계면에서도 각별한 배려를 하지 않고 양호한 밀착성을 유지할 수 있다. 이에 따라, 편광 특성을 발휘시키는 복수의 박막형 도전체(13)를 소정 위치에 고정할 수 있고, 그 결과, 안정된 편광 특성을 발휘시킬 수 있다. 또 기계 가공이나 조립 등의 후속 공정에서 받는 여러 가지의 외력에 대하여 쉽게 파괴되지 않는다.
도전체(13)에 접촉하는 동시에 도전체(13)를 고정하는 물질은 투명 기판(11)의 굴절률과 동일하거나 또는 대략 동일한 굴절률을 가지는 것이 바람직하다. 이것은 편광 소자(10)를 투과하는 광의 위상을 보상하기 위해서이다. 따라서, 이와 같은 물질은 투명 기판(11)과 동일한 것이 바람직하다. 투명 기판(11)과는 상이한 소재를 유전체(12)에 사용하는 경우에는, 투명 기판(11)의 굴절률에 근사 한 굴절률을 가지는 소재를 선택하는 것이 바람직하다.
그리고 투명 기판(11) 또는 유전체(12)을 다른 투명한 고체, 예를 들면, 접착제와 같은 경화성 투명 수지로 치환(置換)해도 된다.
다음에, 도 3을 참조하면서 편광 소자(10)의 편광 기능을 설명한다.
도 3은 도 1의 편광 소자(10)로부터 유전체(12)의 도시를 생략한 편광 소자(10)의 정면도이다.
편광 소자(10)에 입사하는 광 중, 파면(波面)이 도전체(13)의 측면에 평행이며, 전계가 y 방향으로 평행한 편광인 TE 편광(전계파)은 반사된다. 한편, 파면이 도전체(13)의 측면에 수직이며, 전계가 x 방향으로 평행한 편광인 TM 편광은 편광 소자(10)를 투과한다.
TE 편광에서는, 파장과 비교하여 도전체(13)는 실질적으로 도전체로서 작용하는 정도의 길이( 도 3의 높이 H)를 가지므로 도전체(13)에 과도 전류가 흐른다. 이 결과, 금속 표면에서의 현상과 유사한 반사 및 흡수 성능이 얻어지므로 TE 편광은 편광 소자(10)를 투과 하지 않는다.
한편, TM 편광에서는 파장과 비교하여 도전체(13)의 길이(도 3의 폭 W)가 짧으므로 도전체(13)는 실질적으로 도전체로서 작용하지 않아, 도전체(13)에 과도 전류가 흐르는 일이 없다. 따라서, TM 편광은 편광 소자(10)를 투과 한다.
일반적으로, 편광 소자의 편광 기능을 평가하기 위한 특성으로서, 소광비와 삽입 손실이 이용되고 있다.
소광비는 편광 소자에 입사한 직선 편광 중, 보다 많이 투과 하는 TM 편광의 투과율 TTM과, 보다 적게 투과 하는 TE 편광의 투과율 TTE와의 비(比)로부터, 다음 식으로 정의되는 값이다.
소광비(dB)=1O·log1O(TTM/TTE)
삽입 손실은 편광 소자에 입사한 직선 편광 중, 보다 많이 투과하는 TM 편광의 투과율 TTM의 백분율(%)로부터, 다음 식으로 정의되는 값이다.
삽입 손실(dB)=-10·log10(TTM/100)
소광비가 크고, 삽입 손실이 작은 것은 그 편광 소자의 편광 특성이 양호한 것을 의미한다.
다음에, 사용하는 편광 파장에 대하여 양호한 편광 특성을 발휘시키기 위한,도전체(13)의 형상, 즉, 폭 W, 높이 H 및 소정 간격 d에 대하여 설명한다.
도전체(13)의 형상은 사용하는 편광 파장으로부터 유도되는 것이 바람직하다. 도전체(13)가 투명 기판(11) 상에 세워지는 소정 간격 d는 파장 λ에 대하여
0.1λ≤d<0.5λ
인 것이 바람직하다.
소정 간격 d가 0.5λ를 넘으면, 사용하는 편광 파장 λ에 대하여 TE 편광을 반사 및 흡수하기 위해 기여하는 도전체(13)가 충분히 존재하지 않게 된다. 이 결과, TE 편광의 투과율이 높아져, 편광 소자(10)는 기능하지 않게 된다.
소정 간격 d가 작아질수록 편광을 분리하는 효과가 커지지만, d가 0.1λ 미만인 경우에는, 투과해야 할 TM 편광의 반사 및 흡수가 증대하므로, 즉 입사광의 삽입 손실이 증대하므로, 편광 소자(10)의 성능이 저하된다. 또 도 1에 나타내는 편광 소자(10)의 구조에 관해서는, d를 0.1λ 미만의 간격으로 하여 도전체(13)를 배치하는 것은 곤란하여, 공업 상의 관점에서도 바람직하지 않다.
또 도전체(13)의 높이 H는 도전체(13)의 소정 간격 d에 대하여, 0.5 d<H≤20d인 것이 바람직하다. 또한 0.7d<H≤15d인 것이 바람직하고, d≤H≤10d이면 더 한층 바람직하다.
도전체(13)의 높이 H는 입사하는 직선 편광의 진행 방향에 대하여 실질적으로 도전체로서 작용할 정도로 높은 것이 바람직하다. 즉, 도전체(13)는 TE 편광을 받으면 과도 전류가 흐르고, 그 결과, 금속 표면에서의 현상과 유사한 반사 및 흡수 성능이 얻어지고, TE 편광을 투과시키지 않을 정도로 높은 것이 바람직하다.
높이 H가 0.5d 미만인 경우에는, 도전체(13)는 입사하는 직선 편광의 진행 방향에 대하여 실질적으로 도전체로서 작용하지 않아, 충분한 소광비가 얻어지지 않는다.
또 높이 H를 높게 함으로써 소광비를 크게 할 수 있지만, 높이 H가 20d를 넘으면 그 이상으로 소광비가 커지지 않는다. 또 높이 H가 20d를 넘는 도전체를 형성하는 것은 현재의 기술에서는 현실적이지 않으므로, 공업 상의 관점에서 높이 H는 20d 이하가 바람직하다.
도전체(13)의 폭 W는 도전체(13)의 소정 간격 d에 대하여 0.06d≤W≤1.5d인 것이 바람직하다. 또한 0.06d≤W≤0.7d인 것이 바람직하고, 0.06d≤W≤0.5d이면 더 한층 바람직하다.
도전체(13)의 폭 W가 소정 간격 d에 대하여 작아지는데 따라, 삽입 손실이 작아지지만, 0.06d 미만이 되면, 충분히 큰 소광비가 얻어지지 않게 된다. 또 폭 W를 0.06d 미만으로 하려면, 박막형 도전체(13)의 두께는 매우 얇아지지 않으면 안되어, 이와 동일한 도전체를 형성하는 것은 곤란하며 현실적이지 못하다.
폭 W가 소정 간격 d에 대하여 커지는데 따라, 소광비가 커지지만, 폭 W가 1.5d를 넘으면, 투과해야 할 TM 편광의 반사 및 흡수가 증대되어 입사광의 삽입 손실이 커지므로 바람직하지 않다.
도전체(13)의 물성(物性)은 얻어진 편광 소자(10)의 편광 특성에 크게 영향을 미친다. 특히, 도전체(13)의 도전율과 비(比)유전률이 편광 특성에 기여하고, 이들이 클수록 TE 편광을 반사 및 흡수시키는 기능이 커지므로, 소광비가 커져 편광 특성이 향상된다.
도전율과 비유전율을 동시에 표현하는 물리량(物理量)으로서 복소 비유전율 ε의 절대치 ｜ε｜를 사용한 경우에는, ｜ε｜가 큰 도전체를 사용하면 소광비가 큰 편광 소자가 얻어지게 된다. 상기한 바와 같이 도전체(13)의 형상, 즉, 폭 W, 높이 H, 소정 간격 d, 및 도전체(13)의 물성치 ｜ε｜이 편광 특성을 결정하는 요인이다. 이들의 각 요인은 단독으로 편광 특성을 결정하는 것이 아니다.
따라서, 편광 소자(10)를 사용하는 편광 파장에 의해 도전체(13)의 형상, 즉, W, H, d를 관련시키고, 또한 이들의 형상을 도전체(13)의 물성치 ｜ε｜과 관련시킴으로써, 편광 소자(10)는 사용하는 편광 파장에 따라 최적의 특성을 발휘할 수 있다.
즉, 편광 소자(10)를 구성하는 도전체(13)의 형상과 물성치는 다음의 범위인 것이 바람직하다.
1.0㎛≤｜ε｜·W·(H/d)
예를 들면, ｜ε｜이 작은 도전체(13)를 사용한 경우에는, W 및 (H/d) 중 적어도 한쪽을 크게 하는 형상으로 하면, 편광 소자(10)는 실용상 충분한 특성을 가지게 된다. 또 ｜ε｜이 큰 도전체(13)를 사용한 경우에는, W 및 (H/d) 중 적어도 한쪽을 작게 하면 된다.
이와 같이 하여 사용하는 편광 파장에 따라 최적의 특성을 발현하도록 편광 소자(10)를 제작할 수 있다.
그리고 도전체(13)의 소재는 금, 은, 동, 팔라듐, 백금, 알루미늄, 게르마늄, 로듐, 실리콘, 니켈, 코발트, 망간, 철, 크롬, 티타늄, 루테늄, 니오븀, 네오디뮴, 이테르븀, 이트륨, 몰리브덴, 인듐, 비스무트로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종인 것이 바람직하다.
또한 도전체(13)의 소재는 상기 소재 중에서도 금, 은, 동, 알루미늄, 팔라듐, 로듐, 니켈, 코발트, 크롬으로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종인 것이 한층 바람직하다.
이들 소재는 금속 재료 중에서도 도전율과 비유전률이 비교적 크므로, 편광 소자(1O)를 구성하는 도전체(13)로서 사용한 경우, 편광 소자(10)에의 입사광의 반사와 흡수의 특성이 커지므로, 편광 소자(10)의 편광 특성을 향상시킬 수 있다.
도 4는 도 1의 편광 소자의 변형예를 나타내는 정면도이다.
도 4에서, 도 1의 구성 요소와 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙인다.
편광 소자(20)는 그 투명 기판(21)의 한쪽 표면에 복수의 직선형 제1 오목부(22)가 서로 평행으로 형성된 요철(凹凸) 구조(이하, 제1 요철 구조)를 가지고 있다. 이 제1 요철 구조의 표면에는 이산화 규소로 이루어지는 유전체(30)의 층이 형성되어 있다. 이 유전체(30)의 층은 어디에서도 대략 동일한 두께로 형성되어 있으므로, 표면의 외곽도 요철 구조(이하, 제2 요철 구조)를 가지고 있다. 제2 요철 구조의 오목부(32)[이하, 제2 오목부(32)]의 폭은 W이며, 깊이는 H이다. 또 제2 요철 구조의 볼록부(33)[이하, 제2의 볼록부(33)]의 폭은 d이다. 제2 오목부(32)의 각각에는 폭이 W이며, 높이가 H인 박막형 도전체(13)가 매설되어 있다.
도 5를 참조하면서 도 4의 편광 소자 제조 방법에 대하여 설명한다.
도 5는 도 4의 편광 소자 제조 공정을 설명하는 설명도이며, (a)는 투명 기판의 가공 공정을 나타내고, (b)는 유전체의 형성 공정을 나타내고, (c)는 도전체의 매설 공정을 나타내고, (d)는 제조된 편광 소자를 나타낸다.
먼저, (a)에 나타내는 바와 같이 투명 기판(21)의 상부에 복수의 직선형 제1 오목부(22)를 형성한다. 이 제1 오목부(22)를 형성하는 방법으로서는, 포토리소그래피 노광 기술, 전자선 묘화 기술, 레이저 묘화 기술, 레이저의 이광속(二光束) 간섭 노광 기술 등으로 노광한 후, 드라이 에칭 또는 웨트 에칭을 실시하는 방법이 있다. 또 미세한 제1 요철 구조를 형성할 수 있는 방법이기도 한 레이저 마모나, 프레스에 의한 패턴 전사 방법 등을 사용해도 된다.
이들 방법에 의해 폭이 W'이며 깊이가 H인 제1 오목부(22), 폭이 d'인 제1 볼록부(23)를 형성한다.
다음에, (b)에 나타내는 바와 같이 이산화 규소의 유전체(30)의 층을 제1 요철 구조의 표면에 형성한다.
유전체(30)의 층 형성은 액상 석출법에 의해 실시한다. 구체적으로는, 이산화 규소가 과포화 상태로 함유되는 규불화 수소산(H2SiF6) 용액(이하, 처리액)에 투명 기판(21)을 접촉시켜, 처리액 중의 이산화 규소 성분을 투명 기판(21)의 표면에 석출시킨다.
처리액은 규불화 수소산 용액에 실리카 겔, 실리카 유리 등의 이산화 규소 함유물을 대략 포화 상태로 용해한 후, 물, 또는 시약(붕산, 금속 알루미늄 등)을첨가하거나, 또는 대략 포화 상태의 규불화 수소산 용액의 온도를 상승시키는 등의 방법으로 이산화 규소를 과포화 상태로 함유시킨 것이다.
투명 기판(21)에 수지 기판을 사용하는 경우에는, 이산화 규소를 석출시키기 이전에, 미리, 메타크릴록시기(基), 아미노기 등을 가지는 유기 관능기를 함유하는 유기 규소 화합물로 이루어지는 피막을 형성하고, 그 후에 이산화 규소 피막을 형성하면, 수지 기판과 강력하게 밀착된 이산화 규소 피막을 형성할 수 있다.
이 액상 석출법에 의하면, 제1 오목부(22)의 바닥면, 측면 및 제1 볼록부(23)의 상면 각 표면에 동일한 석출 속도로 이산화 규소가 등방적(等方的)으로 석출된다. 이 때문에, 유전체(30)의 층이 형성된 후의 제2 오목부(32)의 폭 W는 투명 기판(21)의 상부에 형성된 제1 오목부(22)의 폭 W'보다 작아지고, 제2 오목부(32)의 깊이 H는 제1 오목부(22)의 깊이 H와 동일하게 된다. 도전체(13)로부터 근처의 도전체(13)까지의 간격 d는 제1 볼록부(23)의 폭 d'보다 커진다.
또 이 액상 석출법에 따라, 제2 오목부(32)의 폭이 매우 좁아, 이 폭에 대하여 15배나 깊은 홈 형상을 용이하게 형성할 수 있다.
유전체(30)의 층을 형성한 후에는, (c) 에 나타내는 바와 같이 도전체(13)를 제2 오목부(32)에 매설한다. 이 매설 방법으로서는 무전해 도금이 바람직하다.
또 도전체 원료를 함유한 용액을 유전체(30)의 층 상에 도포한 후, 가열하여, 제2 오목부(32)에 도전체(13)를 매설해도 된다. 이 도전체 원료를 함유한 용액을 도포하는 방법으로서는 캐스트법, 딥 코트법, 그라비아 코트법, 플렉소 인쇄법, 롤 코트법, 스프레이법, 스핀 코트법 등이 있다.
이 방법에서는, 제2 볼록부(33)의 표면에도 도전체(13)가 잔류하므로, 이대로는 편광 소자(20)의 삽입 손실이 증대된다. 이것을 피하기 위해, 도전체(13)를 매설한 후에 제2 볼록부(33)의 표면에 잔류되어 있는 도전체를 연마하거나 에칭하거나 천 등에 의해 닦아내거나 하여 제거한다.
이와 같이 형성하는 도전체(13)는, 예를 들면 폭 W가 0.1㎛, 높이 H가 1.5㎛, 간격 d가 0.5㎛이다. 이와 같은 형상의 도전체(13)를 오목부(32)에 매설하기 위해서는 오목부(32)의 폭 W가 0.1㎛, 깊이 H가 1.5㎛, 간격 d가 0.5㎛로 되는 것이 필요하다.
상기와 같이 하여 (d) 나타내는 편광 소자(20)가 제조된다.
그리고 제2 오목부(32)의 폭이 넓고 깊이가 얕은 경우에는, CVD법, 진공 증착법, 스퍼터링법 등을 사용해도 된다.
또 도전체(13)의 표면에 반사 방지 기능을 가지는 층을 형성함으로써, 삽입 손실이 저감되고, 편광 특성이 향상된 편광 소자(20)를 제조할 수 있다.
상기와 같이 하여 제조되는 편광 소자는 소광비를 25dB 이상, 삽입 손실을 1.0dB 이하로 하는 것이 용이하다.
또한 소광비가 30dB 이상이며, 삽입 손실이 1.0dB 이하인 1층에 바람직한 편광 소자로 할 수도 있다.
그리고 투명 기판(21)의 상부에 제1 오목부(22)를 형성한 후에 유전체(30)의 층을 형성하는 제조 방법에 대하여 설명했지만, 유전체(30)의 층 형성을 생략하고, 최초의 공정에서 제1 오목부(22)를 좁은 폭에 형성하고, 이 제1 오목부(22)에 도전체(13)를 매설해도 된다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 관한 편광 소자를 나타내는 정면도이다.
투명 기판(41)의 상부에는, 노광-드라이 에칭 등의 방법에 의해 복수의 직선형 제1 오목부(42)가 서로 평행으로 형성되어 있다. 이 제1 오목부(42)에는 도전체(13)가 직접 매설되어 있다. 도전체(13)의 폭은 W, 높이는 H이며, 인접하는 도전체(13)끼리의 간격은 d이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 관한 편광 소자를 나타내는 정면도이다.
투명 기판(51)의 상부에는 노광-드라이에칭 등 방법에 따라 유전체(52)의 표면에 복수의 직선형 홈부(53)가 평행으로 형성되어 있다. 투명 기판(51)에는 이산화 규소 등의 유전체(52)가 수㎛의 두께로 형성되어 있고, 홈부(53)에 도전체(13)가 매설되어 있다. 도전체(13)의 폭은 W, 높이는 H이며, 인접하는 도전체(13)끼리의 간격은 d이다. 각 도전체(13)는 유전체(52)에 접착되어 있다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 관한 편광 소자를 나타내는 정면도이다.
투명 기판(61)의 상부에는 노광-드라이 에칭 등의 방법에 의해 도전체(13)가 수㎛의 박막형으로 성형되어 있다.
도 9는 본 발명의 제5 실시예에 관한 편광 소자를 나타내는 정면도이다.
투명 기판(71)의 상부에는 노광-드라이 에칭 등의 방법에 의해 복수의 직선형 제1 요철 구조가 형성되어 있다. 제1 요철 구조의 제1 볼록부(73)의 측면에는 도전체(72)가 형성되어 있다. 이 도전체(72)는 제1 요철 구조의 전면(全面)에 무전해 도금 등에 의해 도전체(72)의 박막을 형성하고, 그 후, 지향성(指向性)이 높은(비등방성) 에칭(예를 들면 CF6가스를 사용한 리액티브 이온 에칭)을 사용하여 제1 볼록부(73)의 상면에 형성된 도전체와 제1 오목부(74)의 바닥면에 형성된 도전체를 제거하여 형성된다. 도전체(72)의 폭은 W, 높이는 H이며, 인접하는 도전체(72)끼리의 간격은 d이다. 도전체(72)는 제1 오목부(74)의 바닥면으로부터 직립(直立)되어 있다.
도 10은 본 발명의 제6 실시예에 관한 편광 소자를 나타내는 정면도이다.
투명 기판(81)의 상부에는, 노광-드라이 에칭 등 방법에 의해 복수의 직선형 제1 볼록부(82)를 가지는 제1 요철 구조가 형성되어 있다. 제1 요철 구조 중 제1 볼록부(82)의 상면으로부터 측면의 도중에 걸쳐 도전체(83)가 형성되어 있다. 이 도전체(83)는 제1 볼록부(82)의 상방으로부터 스퍼터법이나 CVD법 등에 의해 형성된 것이다. 도전체(83)의 폭은 W, 높이는 H이며, 인접하는 도전체(83)끼리의 간격은 d이다.
도 11은 본 발명의 제7 실시예에 관한 편광 소자를 나타내는 정면도이다.
본 실시예에 관한 편광 소자는 제6 실시예에 관한 편광 소자로부터 제1 볼록부(82)의 상면에 접착되어 있는 도전체(83)를 연마 등에 의해 제거한 점이 제6 실시예에 관한 편광 소자와 상이한 유일한 점이다. 제1 볼록부(82)의 상면 도전체를 제거함으로써 삽입 손실이 향상되어 있다.
도 12는 본 발명의 제8 실시예에 관한 편광 소자를 나타내는 정면도이다.
본 실시예에 관한 편광 소자는 제7 실시예에 관한 편광 소자에, 도전체(83)를 보호하는 동시에 투과광의 위상을 보상하기 위해, 유전체(84)에 의해 요철 구조의 전면이 덮여있다. 유전체(84)는 투명 기판(81)과 대략 동일한 굴절률을 가지는 것이다. 이 유전체(84)는, 예를 들면 알콕시실란 등의 유기 규소 화합물을 주성분으로 한 졸형(sol-type) 도포액을 제1 요철 구조의 전면에 도포하고, 이어서, 가열 처리를 실시하여 졸형 도포액을 겔화 반응에 의해 고체화시킴으로써 형성된다.
이상과 같이 본 발명의 편광 소자는 편광 특성을 발휘시키기 위한 투명 기판 표면 구조의 두께를, 적용하는 편광 파장과 동일한 정도까지 얇게 할 수 있으므로, 편광 소자의 박형화가 용이하다.
또 투명 기판의 표면에 편광 특성을 발휘시키기 위한 구조가 형성되어 있으므로, 대면적의 편광 소자를 용이하게 얻을 수 있다.
또한 대면적의 편광 소자로부터 소정 크기의 편광 소자를 잘라 내어 한번에 다수의 편광 소자를 제작할 수 있으므로, 편광 소자의 저코스트화의 촉진이 용이하다.
(실시예 1)
투명 기판으로서 1O0mm×100mm×2.1mm의 석영 유리를 준비했다. 이 투명 기판에 포토레지스트를 도포하고, He-Cd 레이저의 2광속 간섭 노광을 실행하고, 이어서, 리액티브 이온 에칭에 의해, 폭(W')이 0.30㎛이며, 깊이(H)가 1.5㎛인 직선형의 홈을 0.30㎛의 간격(d')으로 평행으로 배치한 요철 구조를 형성했다.
이어서, 이산화 규소를 과포화 상태에 함유시킨 규불화 수소산 용액(처리액}을 사용한 액상 석출법에 의해, 이산화 규소의 상(相)을 요철 구조의 전면에 0.10㎛의 두께로 형성하고, 폭(W)이 0.1㎛이며, 깊이(H)가 1.5㎛이며, 간격(d)이 0.5㎛인 요철 구조를 형성했다.
본 실시예에서의 액상 석출법에 있어서는, 규불화 수소산의 농도가 2.5mol/1이며, 처리액 온도가 35℃인 처리액을 사용했다.
그 후, 요철 구조의 오목부에 무전해 도금에 의해, 도전체로서의 금을 매설했다. 볼록부 상면에 형성된 여분의 금은 연마 장치를 사용하여 제거했다.
이와 같이 하여, 석영 유리의 표면에 폭(W)이 O.1㎛이며, 높이(H)가 1.5㎛인 박막형의 금을 0.5㎛의 간격(d)으로 직립시켜, 금이 이산화 규소에 접착된 편광 소자를 제작했다.
그리고 요철 구조의 형상이나, 도전체의 형상은 상기 편광 소자를 제작할 때에, 동일한 처리를 실시하여 제작한 다른 시료를 사용하고, 그 시료의 단면을 주사형 전자 현미경(SEM)에 의해 관찰하여 측정했다.
이 편광 소자의 편광 특성을 파장이 1.55㎛인 광을 사용하여 평가한 바, 소광비가 52.3dB이며, 삽입 손실이 0.13dB였다.
소광비와 삽입 손실은 전술한 정의에 따라 평가했다.
그리고 금과 이산화 규소와의 계면, 및 석영 유리와 이산화 규소와의 계면에서의 박리는 전혀 없었다.
(실시예 2∼10)
실시예 1과 동일하게 100mm×100mm×2.1mm의 석영 유리를 사용하여, 표 1에 나타내는 바와 같이 도전체의 종류와 형상이 상이한 편광 소자를 실시예 1과 동일한 순서로 제작했다.
표 1의 소정 간격 d, 높이 H, 폭 W, 및 파라미터 ｜ε｜·W·(H/d)의 각 단위는 ㎛이다.
표 2에 각 실시예의 편광 소자의 특성(소광비, 삽입 손실)을 나타냈다.
실시예 6에서 사용한 파장은 0.78㎛이며, 그 밖의 실시예에서 사용한 파장은 1.55㎛이다.
실시예 1: 본 발명의 편광 소자를 구성하는 도전체의 재질과 형상을 바람직한 범위에서 선택한 예이며, 소광비, 삽입 손실 모두 양호한 편광 특성이 얻어졌다.
실시예 2: 도전체의 폭 W가 실시예 1보다 크므로, 소광비는 크지만, 삽입 손실이 증대했다.
실시예 3: 도전체의 높이 H가 실시예 1보다 크므로, 큰 소광가 얻어졌다. H를 크게 해도 삽입 손실은 약간 증대했을 뿐이었다.
실시예 4: 도전체의 간격 d가 실시예 1보다 작으므로, 큰 소광비가 얻어졌다. W는 동일하므로 삽입 손실이 약간 증대했을 뿐이었다.
이와 같이 실시예 1∼4에 의하면, 도전체의 형상을 광범위하게 변화시켜도 양호한 편광 성능이 얻어졌다.
실시예 5: 도전체의 형상이 실시예 1과 동일하며, 도전체로서 알루미늄을 사용했다. 알루미늄을 사용해도 우수한 특성의 편광 소자가 얻어졌다.
실시예 6: 다른 실시예와 상이한 파장(0.78㎛)을 사용하고, 그것에 적합시킨 형상으로 함으로써, 다른 실시예(광통신 파장의 1.55㎛)와 동일하게 우수한 편광 특성이 얻어졌다.
실시예 7, 8: 도전체의 형상을 바꾸지 않고, 종류를 은, 구리로 해도 금과 동일하게 우수한 편광 특성이 얻어졌다.
실시예 9: 도전체의 폭 W를 작게 했으므로, 아주 작은 삽입 손실이 얻어졌다. 소광비는 약간 감소했을 뿐이었다.
실시예 10: 도전체의 형상이 반드시 양호한 범위가 아니고, 또한 도전율이 비교적 작은 알루미늄을 사용해도, 실용에 도움이 되는 편광 소자가 얻어졌다.
(비교예 1∼4)
실시예 1과 동일하게 100mm×100mm×2.1mm의 석영 유리를 사용하여, 표 3에 나타내는 바와 같이 도전체의 종류와 형상이 상이한 편광 소자를 실시예 1과 동일한 순서로 제작했다.
표 3에서의 소정 간격 d, 높이 H, 폭 W, 및 파라미터 ｜ε｜· W·(H/d)의 각 단위는 ㎛이다.
표 4에 각 비교예의 편광 소자의 특성(소광비, 삽입 손실)을 나타냈다.
비교예 1: 높이 H가 작기 때문에 충분한 편광 특성(소광비)이 얻어지지 않았다.
비교예 2: 도전체의 간격 d가 사용 파장에 대하여 크기 때문에, 충분한 소광비가 얻어지지 않았다.
비교예 3: 도전체의 물성치(物性値)와 형상과의 정합성(整合性)이 불충분하기 때문에, 특히 높이 H가 작으므로, 소광비, 및 삽입 손실 모두 실용에 도움이 될 수 없는 편광 특성이 되었다.
비교예 4: 도전체의 폭 W가 크기 때문에 삽입 손실이 매우 커졌다.
이상, 상세하게 설명한 바와 같이, 본 발명의 편광 소자에 의하면, 복수의 박막형 도전체가 투명 기판의 한쪽 표면과 직교하며, 평행하게 소정 간격으로 배치되어 있으므로, 산란이나 흡수에 의한 입사광의 삽입 손실을 작게 할 수 있고, 따라서, 편광 특성이 얻어진다. 또 단순한 구조이기 때문에 염가이다.
또 본 발명의 편광 소자에 의하면, 투명 기판은 한쪽 표면에 새겨 형성된 복수의 제1 오목부를 가지며, 복수의 박막형 도전체는 제1 오목부에 매설되어 있으므로, 도전체의 위치를 고정할 수 있고, 또 도전체는 투명 기판으로부터 박리되지 않아, 이 결과, 안정된 편광 특성을 발현시킬 수 있다.
또한 본 발명의 편광 소자에 의하면, 복수의 박막형 도전체는 한쪽 표면에 균일하게 설치된 유전체에 의해 형성된 복수의 제2 오목부에 매설되어 있으므로, 도전체의 위치를 고정할 수 있고, 또 도전체는 투명 기판으로부터 박리되지 않아, 이 결과, 안정된 편광 특성을 발현시킬 수 있다.
또 본 발명의 편광 소자에 의하면, 복수의 박막형 도전체는 한쪽의 표면에 새겨 형성된 복수의 제1 오목부 측면에 형성되어 있으므로, 도전체의 위치를 고정할 수 있고, 또 도전체는 투명 기판으로부터 박리되지 않아, 이 결과, 안정된 편광 특성을 발현시킬 수 있다.
또한 본 발명의 편광 소자에 의하면, 한쪽의 표면 및 복수의 박막형 도전체 쌍방의 전체를 유전체가 덮고 있으므로, 도전체는 유전체에 부동으로 보호되고 있으며, 따라서 기계 가공이나 조립 등의 후속 공정에서 받는 여러 가지의 외력에 대해서도 쉽게 파괴되지 않는다.
또 본 발명의 편광 소자에 의하면, 투명 기판의 한쪽 표면에 유전체를 가지며, 이 유전체는 평행하게 소정 간격으로 한쪽 표면과 직교하여 새겨 형성된 복수의 홈부를 가지고, 복수의 박막형 도전체는 상기 복수의 홈부에 매설되어 있으므로, 도전체의 위치를 고정할 수 있고, 또 도전체는 투명 기판으로부터 박리되지 않아, 이 결과, 안정된 편광 특성을 발현시킬 수 있다.
또한 본 발명의 편광 소자에 의하면, 도전체끼리의 소정 간격을 d, 높이를 H, 폭을 W, 상기 도전체의 복소 비유전률의 절대치를 ｜ε|, 편광 파장을 λ, 및 d, W, H 및 λ의 단위를 ㎛로 하고,
0.1λ≤d〈0.5λ
0.5d〈H≤20d
0.06d≤W≤1.5d
1.0㎛≤｜ε｜ㆍWㆍ(H/d)
의 관계를 가지므로, 소광비는 크고, 삽입 손실은 작아지며, 따라서 한층 양호한 편광 특성이 얻어진다.
바람직하게는, 본 발명의 편광 소자에 의하면, H와 d 및 W와 d는
0.7d〈H≤15d
0.06d≤W≤0.7d
의 관계를 가지므로, 소광비는 크고, 삽입 손실은 더욱 작아지며, 따라서 한층 양호한 편광 특성이 얻어진다.
더욱 바람직하게는, 본 발명의 편광 소자에 의하면, H와 d 및 W와 d는
1.0d≤H≤10d
0.06d≤W≤0.5d
의 관계를 가지므로, 소광비는 크고, 삽입 손실은 더욱 작아지며, 따라서 한층 양호한 편광 특성이 얻어진다.
또한 본 발명의 편광 소자에 의하면, 도전체가 금, 은, 구리, 팔라듐, 백금, 알루미늄, 게르마늄, 로듐, 실리콘, 니켈, 코발트, 망간, 철, 크롬, 티타늄, 루테늄, 니오븀, 네오디뮴, 이테르븀, 이트륨, 몰리브덴, 인듐, 비스무트로 이루어지는 군(群)에서 선택된 적어도 1종을 함유하므로, 이들을 도전체로서 사용하면 도전율과 비유전율이 비교적 큰 도전체로 할 수 있어, 입사광의 반사 및 흡수 특성이 커지며, 따라서 편광 특성을 한층 향상시킬 수 있다.
본 발명의 편광 소자의 제조 방법에 의하면, 도전체가 투명 기판의 표면에 평행하게 소정 간격으로 매설된 편광 소자를 제조할 수 있으므로, 편광 소자는 산란이나 흡수에 의한 입사광의 삽입 손실을 작게 할 수 있고, 따라서 양호한 편광 특성이 얻어진다. 또 단순한 공정이기 때문에 염가로 제조할 수 있다.

Claims (12)

  1. 투과하는 전자파로부터 특정 파장의 성분을 흡수하여 편광을 만드는 편광 소자에 있어서,
    투명 기판과,
    상기 투명 기판의 한쪽 표면과 직교하고, 또한 평행하게 소정 간격으로 배치된 복수의 박막형 도전체
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 투명 기판은 상기 한쪽 표면에 새겨 형성된 복수의 제1 오목부를 가지며, 상기 복수의 박막형 도전체는 상기 제1 오목부에 매설되는 것을 특징으로 하는 편광 소자.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 박막형 도전체는 상기 한쪽 표면에 균일하게 설치된 유전체에 의해 형성된 복수의 제2 오목부에 매설되는 것을 특징으로 하는 편광 소자.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 투명 기판은 상기 한쪽 표면에 새겨 형성된 복수의 제1 오목부를 가지며, 상기 복수의 박막형 도전체는 상기 복수의 제1 오목부 측면에 형성되는 것을 특징으로 하는 편광 소자.
  5. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 한쪽 표면 및 상기 복수의 박막형 도전체 쌍방의 전체를 덮는 유전체를 가지는 것을 특징으로 하는 편광 소자.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 투명 기판의 한쪽 표면에 유전체를 가지며, 상기 유전체는 평행하게 소정 간격으로 상기 한쪽 표면과 직교하여 새겨 형성된 복수의 홈부를 가지며, 상기 복수의 박막형 도전체는 상기 복수의 홈부에 매설되는 것을 특징으로 하는 편광 소자.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도전체끼리의 소정 간격을 d, 높이를 H, 폭을 W, 상기 도전체의 복소 비유전율(複素比誘電率)의 절대치를 ｜ε｜, 편광 파장을 λ, 및 d, W, H 및 λ의 단위를 ㎛로 하고,
    0.1λ≤d〈0.5λ
    0.5d〈H≤20d
    0.06d≤W≤1.5d
    1.0㎛≤｜ε｜ㆍWㆍ(H/d)
    의 관계를 가지는 것을 특징으로 하는 편광 소자.
  8. 제7항에 있어서,
    0.7d〈H≤15d
    0.06d≤W≤0.7d
    의 관계를 가지는 것을 특징으로 하는 편광 소자.
  9. 제7항에 있어서,
    1.0d≤H≤10d
    0.06d≤W≤0.5d
    의 관계를 가지는 것을 특징으로 하는 편광 소자.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도전체가 금, 은, 구리, 팔라듐, 백금, 알루미늄, 게르마늄, 로듐, 실리콘, 니켈, 코발트, 망간, 철, 크롬, 티타늄, 루테늄, 니오븀, 네오디뮴, 이테르븀, 이트륨, 몰리브덴, 인듐, 비스무트로 이루어지는 군(群)에서 선택되는 적어도 1종을 함유하는 것을 특징으로 하는 편광 소자.
  11. 투과하는 전자파로부터 특정 파장의 성분을 흡수하여 편광을 만드는 편광 소자의 제조 방법으로서,
    투명 기판의 표면에 복수의 직선형 제1 오목부를 서로 평행하게 소정 간격으로 새겨 형성하여 제1 요철(凹凸) 구조를 형성하는 제1 요철 구조 형성 공정과,
    액상 석출법(液相析出法)에 의해 상기 제1 요철 구조에 유전체를 대략 균일한 두께로 석출시켜, 상기 제1 오목부의 폭보다 좁은 폭의 복수의 제2 오목부를 가지는 제2 요철 구조를 형성하는 제2 요철 구조 형성 공정과,
    상기 복수의 제2 오목부에 도전체를 매설하는 도전체 매설 공정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 편광 소자의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제2 요철 구조 형성 공정에서의 상기 액상 석출법은 상기 제1 요철 구조를 이산화 규소가 과포화(過飽和)로 용해되어 있는 규불화(珪弗化) 수소산 용액에 접촉시켜 상기 제1 요철 구조의 표면에 이산화 규소를 석출시키는 것을 특징으로 하는 편광 소자의 제조 방법.
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