WO2011078254A1 - 吸収型偏光素子およびその製造方法 - Google Patents

吸収型偏光素子およびその製造方法 Download PDF

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WO2011078254A1
WO2011078254A1 PCT/JP2010/073193 JP2010073193W WO2011078254A1 WO 2011078254 A1 WO2011078254 A1 WO 2011078254A1 JP 2010073193 W JP2010073193 W JP 2010073193W WO 2011078254 A1 WO2011078254 A1 WO 2011078254A1
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mold
polarizing element
film
metal
major axis
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PCT/JP2010/073193
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English (en)
French (fr)
Inventor
由里子 海田
康宏 池田
寛 坂本
Original Assignee
旭硝子株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3025—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
    • G02B5/3058—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state comprising electrically conductive elements, e.g. wire grids, conductive particles

Definitions

  • the present invention relates to an absorptive polarizing element and a method for manufacturing the same.
  • An absorptive polarizing element is used in a display device (for example, a liquid crystal display element or a projector).
  • a display device for example, a liquid crystal display element or a projector.
  • polarizing plates iodine polarizing plates, dye polarizing plates
  • iodine or dichroic dyes have been developed.
  • the technique of the infrared polarizing glass using the grain of a metal compound for example, silver halide
  • a technique for stretching a glass containing a metal compound and then reducing the glass, or a technique for reducing a glass containing a metal compound to deposit metal fine particles and then stretching the glass is disclosed. .
  • an absorptive polarizing element having optical characteristics and durability.
  • an iodine-based polarizing plate has relatively good polarization characteristics but does not necessarily have sufficient heat resistance and moisture resistance.
  • the dye-based polarizing plate has relatively good heat resistance and moisture resistance, but the degree of polarization and the transmittance are not always sufficient.
  • the polarizing plate using a metal compound precipitates metal particles by reduction, the metal (for example, silver) which can be utilized is limited and it is difficult to apply to the visible light region.
  • an object of the present invention is to provide an absorptive polarizing element in which both optical characteristics and durability are achieved, and a method for manufacturing the same.
  • the present invention is an absorptive polarizing element comprising a light transmissive substrate and a metal film having a plurality of holes disposed on the light transmissive substrate, wherein the holes have a major axis and a minor axis. And an absorptive polarizing element in which the major axis direction of the plurality of holes is directed in the same direction.
  • the present invention is an absorptive polarizing element comprising a light-transmitting substrate and a plurality of metal protrusions disposed on the light-transmitting substrate, the metal protrusions having a major axis and a minor axis,
  • the present invention provides an absorptive polarizing element in which the major axis directions of the plurality of metal protrusions are oriented in the same direction.
  • a major axis of the hole or the metal projection is greater than 120 nm and not more than 500 nm, and a minor axis of the hole or the metal projection is 20 nm or more and 120 nm or less.
  • the constituent material of the metal film or the metal protrusion is preferably Al, Mg, Ig, or Ag.
  • the absorptive polarizing element of the present invention preferably further comprises a protective film for protecting the metal film or the metal protrusion.
  • the present invention provides a porous film having a plurality of holes having a major axis and a minor axis on a substrate, the major axis direction of the plurality of holes being directed in the same direction, and a metal film on the porous film
  • the metal film is peeled from the base material to obtain a metal film having a plurality of holes corresponding to the plurality of holes of the porous film, and the metal film is pasted on the light-transmitting substrate.
  • the present invention comprises, on a light transmissive substrate, a porous film having a plurality of holes having a major axis and a minor axis, and the major axis direction of the plurality of holes being directed in the same direction, on the porous film, And a metal film is formed on the substrate in the plurality of holes, the porous film and the metal film on the porous film are removed from the substrate, and a plurality of metal films on the substrate in the plurality of holes are provided.
  • a method for producing an absorptive polarizing element is provided that obtains the metal protrusions.
  • the present invention comprises a porous film having a plurality of holes having a major axis and a minor axis on a light-transmitting substrate, and the major axis direction of the plurality of holes is directed in the same direction.
  • a method for manufacturing an absorptive polarizing element wherein a metal film is formed on the porous film.
  • a plurality of protrusions having a long diameter and a short diameter are formed on a light-transmitting substrate, and a plurality of protrusions are oriented in the same direction, and oblique deposition is performed.
  • a method of manufacturing an absorptive polarizing element is provided, wherein metal protrusions are formed on the plurality of protrusions.
  • a resin layer is formed on the substrate, a mold having protrusions corresponding to the plurality of holes is brought into contact with the resin layer, and the mold is placed on the resin layer. It is preferable to form the porous film by curing or solidifying the resin layer in a state where the resin is in contact with the resin layer and separating the mold from the cured or solidified resin layer.
  • a resin layer is formed on the substrate, a mold having recesses corresponding to the plurality of protrusions is brought into contact with the resin layer, and the mold is placed on the resin layer. It is preferable to form the plurality of protrusions by curing or solidifying the resin layer in a state of contacting the mold and separating the mold from the cured or solidified resin layer.
  • an absorptive polarizing element having both optical characteristics and durability can be provided.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a polarizing element 10 according to the first embodiment of the present invention.
  • the polarizing element 10 is a laminated body in which a light transmissive substrate 11, a connection film 12, a metal film 13, and a protective film 14 are laminated.
  • the light-transmitting substrate 11 is a substrate made of a material that transmits light (particularly, light in the visible region), such as glass or resin.
  • the light-transmitting substrate has an average transmittance of 90% or more in a range of 400 nm to 800 nm.
  • the thickness of the light-transmitting substrate 11 is not limited as long as the transmittance is satisfied. For example, any of a plate shape of about several mm or more and a film shape of 0.1 mm or less can be used.
  • As the light transmissive substrate 11 a glass film or glass plate having a thickness of 10 ⁇ m to 1 cm can be used.
  • connection film 12 is for connecting the light-transmitting substrate 11 and the metal film 13, for example, an optical adhesive layer.
  • This connection layer is a layer for bonding or laminating the light transmissive substrate 11 and the metal film 13 and is also referred to as a bonding layer.
  • the connection film 12 may be omitted and the metal film 13 may be disposed directly on the light transmissive substrate 11.
  • the connecting film 12 may be omitted, and a porous film may be disposed between the light transmissive substrate 11 and the metal film 13.
  • a porous film may be disposed between the connection film 12 and the metal film 13.
  • the protective film 14 is made of an insulator such as SiO 2 , SiN, Al 2 O 3 , ZrO 2 , or other insulating materials, and covers the metal film 13 to protect it from the outside. If there is no significant problem in protecting the metal film 13, the protective film 14 may be omitted.
  • the metal film 13 has uniaxially anisotropic holes (holes, hereinafter referred to as holes H). Since the hole H has anisotropy, anisotropy occurs in the surface plasmon induced in the metal film 13, and light transmitted through the polarizing element 10 becomes polarized.
  • the hole is preferably a through-hole penetrating in the thickness direction of the metal film, but may be a concave hole formed in the metal film in a concave shape.
  • the metal film may include a metal film and a metal sheet.
  • the hole H has an elliptical shape in a plan view and has uniaxial anisotropy in the X-axis direction, that is, the major axis Lx and minor axis Ly of the hole H differ from each other.
  • the transmittance of light in the polarization direction in each of the Y-axis directions is different.
  • the X-axis direction and the Y-axis direction are arbitrary orthogonal axis directions in the plane direction of the light-transmitting substrate.
  • plasmon what captured collective vibrations of free electrons in metal as quantum mechanical quasiparticles (elementary excitation) is called plasmon, and in particular, one that satisfies surface boundary conditions is called surface plasmon.
  • Al, Mg, In, Ag, Al alloy, Mg alloy, In alloy, or Ag alloy can be used as the constituent material of the metal film 13.
  • Al and Mg can be preferably used for polarization of light in the visible region because surface plasmon resonance can occur in almost the entire visible region.
  • the thickness of the metal film 13 is preferably 30 nm or more and 1 ⁇ m or less. When the thickness of the metal film 13 is less than 30 nm, light is transmitted through the metal film 13 itself, and the influence of the anisotropy of the holes H is reduced. As the thickness of the metal film 13, a more preferable range is 40 nm or more and 200 nm or less, and a further preferable range is 45 nm or more and 150 nm or less. It is desirable for manufacturing that the thickness of the metal film 13 is as thin as possible so long as the optical characteristics of the polarizing element 10 can be exhibited.
  • the hole H has anisotropy in the X-axis direction. That is, the plurality of holes H have a major axis Lx and a minor axis Ly, and the directions of the major axis Lx of the plurality of holes H (X-axis direction) are directed in the same direction.
  • “directing in the same direction” means that the directions of the major diameters Lx of the plurality of holes H are substantially parallel.
  • the present invention is described with the major axis direction of the hole H as the X-axis direction and the minor axis direction of the hole H as the Y-axis direction. The same applies when the minor axis direction of H is the X-axis direction.
  • a plurality of major axis directions are preferably within ⁇ 5 ° with respect to the reference X-axis (in some cases Y-axis), and within ⁇ 3 °. It is more preferable.
  • the hole H preferably has an elliptical shape extended in the X-axis direction in plan view (the major axis is in the X-axis direction).
  • the shape of the hole H is not limited to an elliptical shape, and may be, for example, an elongated circular shape, a rectangular shape, a rhombus shape, or an elongated polygonal shape.
  • the shape of the hole H is elliptical, elongated circular, rectangular, rhombus, elongated polygon. The shape is not limited.
  • the hole H has biaxial anisotropy.
  • the depth of the hole H may be a certain depth (for example, 30 nm or more). More specifically, the depth of the hole H itself is preferably 30 nm or more and 1 ⁇ m or less.
  • the major axis Lx of the hole H corresponds to the target wavelength region (target wavelength region, for example, the visible region), and the minor axis Ly of the hole H corresponds to the outside of the target wavelength region.
  • target wavelength region target wavelength region, for example, the visible region
  • minor axis Ly of the hole H corresponds to the outside of the target wavelength region.
  • the major axis Lx is more than 120 nm and 500 nm or less, and the minor axis Ly is 20 nm or more and 120 nm or less.
  • the major axis Lx is more preferably 130 nm or more and 400 nm or less, and further preferably 150 nm or more and 350 nm or less.
  • the minor axis Ly is more preferably 25 nm or more and 110 nm or less, and further preferably 30 nm or more and 100 nm or less. The reason why the lower limit of the minor axis Ly is 20 nm will be described later.
  • the polarizing element of the first embodiment of the present invention light having a wavelength (center wavelength) centered at a wavelength 3.3 times the diameter (diameter) of the hole H is transmitted.
  • the major axis Lx is greater than 120 nm to 500 nm
  • light having a central wavelength ⁇ cx greater than 396 nm to 1650 nm is transmitted through the polarization element in the X-axis direction.
  • the minor axis Ly is 120 nm or less
  • light having a central wavelength ⁇ cy of 396 nm or less is transmitted with respect to the polarization in the Y-axis direction.
  • the ratio of the length of the major axis Lx to the minor axis Ly of the hole H is preferably 2 or more and 20 or less.
  • the aspect ratio is more preferably 2.5 or more and 15 or less, and further preferably 3 or more and 12 or less.
  • the aspect ratio affects both the degree of polarization of light transmitted through the polarizing element 10 and the transmittance of the polarizing element 10. That is, the range of the aspect ratio is defined by the relationship between the degree of polarization and the transmittance.
  • the degree of polarization of the light transmitted through the polarizing element 10 increases. That is, when the major axis Lx has a size corresponding to the target wavelength region, and the minor axis Ly is reduced to correspond to the target wavelength region (that is, the aspect ratio is increased), the polarization in the direction of the minor axis Ly (Y-axis direction). Since the central wavelength through which the light is transmitted deviates more greatly from the target wavelength region (for example, the visible region), the intensity of polarized light in the Y-axis direction in the target wavelength region decreases.
  • the central wavelength through which polarized light in the direction of the major axis Lx (X-axis direction) passes corresponds to the target wavelength region, and the intensity of polarized light in the X-axis direction in the target wavelength region is constant. As a result, the degree of polarization increases. On the other hand, when the aspect ratio exceeds 15, it is difficult to produce a polarizer and the yield is lowered, which is not preferable.
  • the transmittance of the polarizing element 10 is decreased. That is, when the major axis Lx is set to a size corresponding to the target wavelength region and the minor axis Ly is decreased so as to correspond to the target wavelength region (that is, the aspect ratio is increased), the aperture of the polarizing element 10 of the present invention to be described later will be described. Since the rate becomes small, the transmittance of the polarizing element 10 becomes small.
  • the lower limit value of the minor axis Ly of the hole H is set to 20 nm.
  • the minor diameter Ly of the hole H is reduced, the degree of polarization increases.
  • the minor axis Ly of the hole H is too small, the transmittance is reduced. From the viewpoint of the balance between the degree of polarization and the transmittance, the lower limit Ly of the hole H is set to 20 nm.
  • the length of the major axis Lx and the central wavelength ⁇ cx of the polarized light correspond to the optical characteristics of the polarizing element. That is, the optical characteristics of the polarizing element 10 have wavelength dependency. In order to reduce this wavelength dependence, it is conceivable to distribute the major axis Lx of the plurality of holes H formed in the metal film 13 within a range of, for example, more than 120 nm to 500 nm. Specifically, as shown in FIG. 1, the major diameters Lx of the plurality of holes H of the metal film 13 are set to several different lengths. In this way, the polarizing element 10 having substantially constant optical characteristics in the visible region can be obtained. That is, the polarization of white light including R (red), G (green), and B (blue) light can be obtained by one polarizing element 10.
  • a plurality of holes H having different long diameters Lx are preferably uniformly distributed on the metal film 13 (for example, the holes H having different long diameters Lx are randomly arranged on the metal film 13. To do.) If the distribution of the long diameter Lx on the metal film 13 is uneven, the optical characteristics vary depending on the location on the metal film 13. For example, if holes H having substantially the same major diameter Lx are close to each other, light having a central wavelength Lcx corresponding to the major diameter Lx is allowed to pass therethrough, which increases the wavelength dependence, which is not preferable.
  • the length of the major axis Lx is preferably distributed in a certain range.
  • the minor axis Ly may be distributed in a certain range, but may be constant. If the center wavelength ⁇ cy is sufficiently deviated from the visible region, the minor axis Ly is not a problem.
  • the ratio of the opening area S1 of the holes H is preferably large to some degree.
  • the transmittance of the polarizing element 10 becomes low.
  • Increasing the aperture ratio increases the intensity of light transmitted through the polarizing element 10.
  • the opening ratio is preferably in the range of 40 to 70%.
  • the arrangement of the holes H itself for example, the distance (pitch) between the centers of gravity of adjacent holes H can be either constant or irregular, and can be arbitrarily selected. However, in order to reduce the wavelength dependence of the polarizing element 10, it is preferable to have a certain distribution in the interval between the holes H, that is, the pitch, that is, the holes H are randomly arranged on the metal film 13. It is preferable that the pitch of the holes H is not constant.
  • the pitch between adjacent holes H is preferably 50 nm or more and 800 nm or less, and more preferably 50 nm or more and 200 nm or less. By setting the pitch range, it is possible to improve the luminance by enhancing the plasmon light.
  • the polarizing element 10 includes the metal film 13 having the anisotropic hole H, and transmits polarized light corresponding to the anisotropy of the hole H. Then, by controlling the long diameter Lx of the hole H, the polarizing element 10 having various characteristics can be obtained. Further, since the hole H is formed in the metal film 13, the polarizing element 10 has relatively high durability. Further, due to the holes H, the luminance can be improved by enhancing the plasmon light.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing the polarizing element 20 according to the second embodiment of the present invention.
  • the polarizing element 20 is a laminated body in which a light transmissive substrate 21, a connection film 22, a metal protrusion 23, and a protective film 24 are laminated.
  • the connection film 22 may be omitted and the metal protrusion 23 may be directly disposed on the light transmissive substrate 21.
  • this connection layer is a layer for bonding or laminating the light transmissive substrate 11 and the metal film 13 and is also referred to as a bonding layer.
  • the metal protrusion 23 is a general term for a protruding line portion and a protruding portion formed of metal.
  • the light transmissive substrate 21, the connection film 22, and the protective film 24 correspond to the light transmissive substrate 11, the connection film 12, and the protective film 14 in the first embodiment. Form can be used. For this reason, description of the light transmissive substrate 21 and the like is omitted.
  • the metal protrusion 23 will be described.
  • Each of the plurality of metal protrusions (that is, dot-like ridges) 23 has uniaxial anisotropy in the shape of its bottom surface. Since the metal protrusion 23 has anisotropy, anisotropy occurs in the surface plasmon induced in the metal protrusion 23, and the light transmitted through the polarizing element 20 becomes polarized.
  • the metal protrusion 23 is formed in an elliptic cylinder shape and has uniaxial anisotropy in the X-axis direction (the major axis Lx and the minor axis Ly of the bottom surface of the metal protrusion 23 are different), respectively, in the x-axis direction and the y-axis direction. The transmittance of light in the polarization direction is different.
  • Al, Mg, In, Ag, Al alloy, Mg alloy, In alloy, or Ag alloy can be used similarly to the metal film 13 of the first embodiment of the present invention.
  • Al, Mg, In, or Ag can be preferably used.
  • the thickness (that is, the height) of the metal protrusion 23 is preferably 30 nm or more and 1 ⁇ m or less, similarly to the thickness of the metal film 13 in the first embodiment of the present invention.
  • the thickness of the metal protrusion 23 is less than 30 nm, the metal protrusion 23 itself transmits light regardless of its shape and size, and the influence of anisotropy of the metal protrusion 23 is reduced.
  • a more preferable range is 40 nm or more and 200 nm or less, and a further preferable range is 45 nm or more and 150 nm or less.
  • the thickness of the metal protrusion 23 is small as long as the optical characteristics of the polarizing element 10 can be exhibited. If the metal protrusions 23 have different thicknesses, the average of the thicknesses is represented. However, in this case, the thickness of the thickest metal protrusion 23 is preferably 1 ⁇ m or less.
  • the metal protrusion 23 has anisotropy in the X-axis direction. That is, the bottom surfaces of the plurality of metal protrusions 23 have the major axis Lx and the minor axis Ly, and the major axis Lx direction (X-axis direction) of the plurality of metal projections 23 is directed in the same direction.
  • “directing in the same direction” means that the directions of the major diameters Lx of the plurality of metal protrusions 23 are substantially parallel. It is preferable that the direction of the plurality of major diameters is within ⁇ 5 ° with respect to the reference X axis (in some cases, the Y axis) at 100 ⁇ m ⁇ 100 ⁇ m around one metal protrusion 23.
  • the shape of the bottom surface of the metal protrusion 23 preferably has an elliptical shape extended in the X-axis direction (the major axis is the X-axis direction).
  • the shape of the hole H is not limited to an elliptical shape, and may be, for example, an elongated circular shape, a rectangular shape, a rhombus shape, or an elongated polygonal shape.
  • the shape of the hole H is elliptical, elongated circular, rectangular, rhombus, elongated polygon. The shape is not limited.
  • the metal protrusion 23 has biaxial anisotropy. However, since surface plasmon resonance occurs only in the vicinity of the surface of the metal protrusion 23, the thickness of the metal protrusion 23 only needs to be a certain level (for example, 30 nm or more and 1 ⁇ m or less). It is not necessarily limited to 1 ⁇ m or less.
  • the metal protrusion 23 may have a columnar shape, a trapezoidal shape, or a conical shape in longitudinal section.
  • the metal protrusion 23 is preferably a metal protrusion having an upper surface that is flat and has a columnar shape or a trapezoidal shape, and an elliptical or elongated circular shape in plan view.
  • polarized light having a wavelength corresponding to the long diameter of the hole H is transmitted.
  • polarized light having a wavelength corresponding to the major axis of the metal protrusion 23 is absorbed.
  • the metal film 13 having the holes H in the first embodiment and the metal protrusions 23 in the present embodiment respectively generate polarized light by transmission and absorption of predetermined polarized light.
  • polarized light whose polarization direction is the major axis direction (X-axis direction) of the hole H is transmitted.
  • polarized light having a polarization direction in the direction perpendicular to the major axis direction of the metal protrusion 23 (Y-axis direction) is transmitted.
  • the major axis Lx of the metal protrusion 23 is greater than 120 nm and not more than 500 nm, and the minor axis Ly is not less than 10 nm and not more than 120 nm.
  • the major axis Lx is more preferably 130 nm or more and 400 nm or less, and further preferably 150 nm or more and 350 nm or less.
  • the minor axis Ly is more preferably 20 nm or more and 110 nm or less, and further preferably 25 nm or more and 100 nm or less. The reason why the lower limit of the minor axis Ly is 10 nm will be described later.
  • the polarizing element In the polarizing element according to the second embodiment of the present invention, light having a wavelength centered at a wavelength (center wavelength) that is 3.3 times the diameter (diameter) of the metal protrusion 23 is absorbed. Therefore, when the major axis Lx is more than 120 nm to 500 nm, light having a center wavelength ⁇ cx of more than 396 nm to 1650 nm is absorbed for polarized light in the X-axis direction. When the minor axis Ly is 120 nm or less, light having a center wavelength ⁇ cy of 396 nm or less is absorbed for polarized light in the Y-axis direction.
  • the aspect ratio is preferably 4 or more and 15 or less, more preferably 5 or more and 12 or less.
  • the aspect ratio of the metal protrusion 23 has a lower limit value compared to the aspect ratio of the hole H in the polarizing element 10 in the first embodiment of the present invention. This is because the influence of the aspect ratio of the metal protrusion 23 on the transmittance of the polarizing element 20 is smaller than the influence of the aspect ratio of the hole H on the transmittance of the polarizing element 10.
  • This polarizing element 20 has a large area occupancy rate to be described later regardless of the aspect ratio. For this reason, it is allowed to increase the aspect ratio in order to improve the degree of polarization.
  • the lower limit value of the short diameter Ly of the metal protrusion 23 is set to 10 nm, which is smaller than the lower limit value of the short diameter Ly of the hole H in the first embodiment of the polarizing element 10. Yes. Therefore, even if the short diameter Ly of the metal protrusion 23 is reduced, the transmittance can be ensured (that is, the area occupancy rate does not decrease so much), while the degree of polarization increases.
  • the optical characteristics of the polarizing element 20 of the second embodiment have wavelength dependency.
  • the major diameters Lx of the plurality of metal protrusions 23 are set to several different lengths.
  • the polarizing element 20 having substantially constant optical characteristics in the visible region can be obtained. That is, the polarization of white light including R (red), G (green), and B (blue) light can be obtained by one polarizing element 10.
  • a plurality of metal protrusions 23 having different major diameters Lx are uniformly distributed on the surface of the light-transmitting substrate 21. If the distribution of the major axis Lx on the light transmissive substrate 21 is uneven, the optical characteristics vary depending on the location of the light transmissive substrate 21.
  • the length of the major axis Lx is preferably distributed in a certain range.
  • the minor axis Ly may be distributed in a certain range, but may be constant. If the center wavelength ⁇ cy is sufficiently deviated from the visible region, the minor axis Ly is not a problem.
  • the ratio of the area S 2 of the metal protrusion 23 to the surface area S 0 of the polarizing element 20 is preferably large to some extent. If the area occupancy is too small, the degree of polarization of the light transmitted through the polarizing element 20 becomes small. Increasing the area occupancy increases the degree of polarization of light transmitted through the polarizing element 20.
  • the area occupancy is preferably in the range of 30 to 70%.
  • the arrangement of the metal protrusions 23, for example, the distance (pitch) between the centers of gravity of the adjacent metal protrusions 23 may be either constant or uneven. However, in order to reduce the wavelength dependency of the polarizing element 20, it is preferable to provide a certain distribution of the intervals between the holes H. That is, it is preferable that the metal protrusions 23 are randomly arranged (that is, the pitch of the metal protrusions 23 is not constant).
  • the pitch between adjacent metal protrusions 23 is preferably 50 nm or more and 800 nm or less, and more preferably 50 nm or more and 200 nm or less. By setting the pitch range, it is possible to improve the luminance by enhancing the plasmon light.
  • the polarizing element 20 includes the anisotropic metal protrusion 23 and absorbs polarized light corresponding to the anisotropy of the metal protrusion 23 to generate polarized light. Then, by controlling the long diameter Lx of the metal protrusion 23, the polarizing element 20 having various characteristics can be obtained. Moreover, since it is not necessary to use a pigment
  • the manufacturing method of an absorption-type polarizing element is demonstrated.
  • the metal film 13 or the metal protrusion 23 having the hole H is produced by nanoimprint using a mold (mold) and metal film formation (sputtering, vapor deposition, etc.). Details will be described below.
  • IA Production process of first mold (mold M1)
  • IB Step of producing a porous film having uneven holes on the base material 31 (a resin layer is formed on the surface of the light-transmitting base material 31, and projections corresponding to a plurality of holes having a predetermined pattern are formed on the resin layer.
  • the resin layer is cured or solidified in a state where the mold is brought into contact with the resin layer, the mold is separated from the cured or solidified resin layer, and a plurality of holes having a major axis and a minor axis are provided.
  • IC Formation of a porous film in which the major axis directions of the plurality of holes are oriented in the same direction.
  • Step of forming metal film 35 on the surface of porous film 34 ID The process of peeling the metal film 35 (The process of peeling the metal film 35 from the base material 31, and obtaining the metal film 35 provided with the some hole corresponding to a some hole.) IE. A process of attaching the metal film 35 to the light transmissive substrate 11
  • mold M1 a mold having a convex portion P1 having a shape corresponding to the hole H is produced. Basically, when the mold M1 is manufactured, the mold M1 is finally manufactured through the molds M11, M12, M13, and M14.
  • the molds M11, M12, M13, and M14 are as follows.
  • Mold M11 Concave and non-stretched aluminum plate Mold M12: Convex and non-stretched resin film Mold M13: Concave and non-stretched resin film Mold M14: Concave and stretched resin film
  • Molds M11, M12, and M13 are in a non-stretched state before the stretching process. Since the mold M13 is produced by stretching the mold M13, the molds M13 and M14 are both concave, and have shifted from the non-stretched state to the stretched state. As will be described later, the mold M13 is stretched in order to manufacture the mold M1 that can form holes with uniaxial anisotropy.
  • the first mold M11 can be manufactured using, for example, a method such as (a) aluminum anodic oxidation method, (b) polymer phase separation method, (c) fine processing into quartz glass, silicon or the like.
  • a convex mold can be directly produced. Therefore, the production of the mold M11 is omitted, It can be the first mold.
  • the following six manufacturing methods can be typically used. In summary, the manufacturing method 2-1 described below is most preferable from the viewpoint of cost, transfer accuracy, and area increase.
  • Manufacturing method 1-1 First mold M11 is manufactured by aluminum anodization of a base material made of aluminum.
  • Production method 2-1 A phase separation structure is formed using an incompatible different high molecular polymer, and the first mold M11 is produced.
  • Production method 2-2 A phase-separated structure is formed using an incompatible dissimilar polymer, and the first mold M12 is produced.
  • Manufacturing method 3-1 The first mold M11 is manufactured by fine processing on a base material made of quartz glass, silicon, or the like.
  • Manufacturing method 3-2 The first mold M12 is manufactured by microfabrication to a base material made of quartz glass, silicon or the like.
  • Manufacturing method 4-1 The mold M1 is manufactured by fine processing on a base material made of quartz glass, silicon, or the like.
  • Mold M12 (convex, non-stretched state): Mold M12 is produced by transferring mold M11 to the photocurable resin layer of the base material (base material made of acrylic resin) on which the photocurable resin layer is formed. To do.
  • Mold M13 (concave, unstretched state): Mold M12 is produced by transferring mold M12 to a base material made of stretchable resin.
  • Mold M14 (concave shape, stretched state): Mold M13 is stretched to produce mold M14.
  • Mold M1 (convex shape, stretched state): Using the mold M14, a mold M1 is produced by using an electroforming method on a base material made of polyethylene terephthalate (PET).
  • the mold M11 has a concave portion H11 corresponding to the convex portion P1 of the mold M1.
  • an aluminum plate is used as a base material, and a mold M11 having a recess H11 is manufactured using an aluminum anodizing method (FIG. 3A). That is, a porous (having many porous (holes)) film can be formed by anodizing an aluminum plate or the like as a base material of the mold M11. Depending on the conditions of anodization (for example, the types of electrolyte and metal, temperature, voltage, etc.), the density and diameter of the porous layer can be controlled to some extent. The porous film thus formed can be used as the mold M11.
  • the long diameter and the short diameter of the recess H11 are not constant and have a certain degree of distribution.
  • nanoimprint for example, optical imprint method, thermal imprint method
  • This resin mold M12 can be manufactured by the photoimprint method (or thermal imprint method) represented by the following procedures (i) to (iv).
  • a resin layer made of a photocurable composition or a thermoplastic resin is formed on the surface of a base material (for example, a base material made of an acrylic resin).
  • the mold M11 is pressed against a resin layer made of a photocurable composition or a thermoplastic resin. In the case of a thermoplastic resin, it is preferable to press the mold M11 in a state heated to a glass transition temperature (Tg) or a melting point (Tm) or higher.
  • Tg glass transition temperature
  • Tm melting point
  • thermosetting composition In a state where the mold M11 is pressed against the resin layer made of the photocurable composition or the thermoplastic resin, the photocurable composition is cured, or the thermoplastic resin is solidified. That is, the resin layer is cured or solidified.
  • radiation ultraviolet ray, electron beam, etc.
  • thermoplastic resin In the case of a thermoplastic resin, it is cooled to a temperature lower than Tg or Tm.
  • the mold M11 is separated from the substrate.
  • thermosetting composition when a thermosetting composition is used instead of the photocurable composition, the thermosetting composition is cured by heating.
  • photocurable composition examples include a photocurable acrylic resin and a photocurable epoxy resin
  • thermoplastic resin examples include an acrylic resin, polycarbonate, polystyrene, and polyolefin (polypropylene, polyethylene). Can be mentioned.
  • resin mold M13 is produced from resin mold M12 using nanoimprint.
  • the material constituting the resin mold M13 is polystyrene, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), cycloolefin resin (COP), ethylene-tetrafluoroethylene copolymer (ETFE), polypropylene (PP), polyamide.
  • a stretchable thermoplastic resin such as (PA) or ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVA) can be used.
  • the resin mold M13 is stretched to give anisotropy.
  • the resin mold M13 is stretched in the X-axis direction to produce the mold M14.
  • the circular recess H13 is deformed to become an elliptical recess H14.
  • Examples of the stretching method include a method in which the resin mold M13 is uniaxially stretched to a necessary magnification by a tenter. If the glass transition temperature (Tg) of the resin constituting the resin mold M13 is greatly exceeded during stretching, the recess H14 disappears, which is not preferable. Similarly, stretching at a temperature significantly lower than Tg is not preferable because the resin mold M13 is broken. A moderate temperature is Tg-20 ° C to Tg + 20 ° C. When the resin mold M13 is thin and does not have mechanical strength that can withstand stretching, it is preferable to laminate a carrier film on the resin mold M13 and perform stretching as a laminate. A polyethylene film is suitable as the carrier film.
  • mold M1 (FIG. 3E) Using the mold M14, a base material made of, for example, polyethylene terephthalate (PET) is electrocasted (electroplated) with Ni to produce a mold M1 having an elliptical convex portion P1.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the production of the molds M13, M14, and M1 can be omitted. That is, the mold M12 is produced using a stretchable resin (for example, a thermoplastic resin), the mold M12 is stretched, and can be used in place of the mold M1 as a final mold. In this case, when producing the mold M12 from the mold M11, for example, the thermoplastic resin is solidified in a state where the mold M11 is pressed.
  • a stretchable resin for example, a thermoplastic resin
  • the mold M1 is the final mold. That is, since the mold M12 is made of resin, it is inferior in durability to the mold M1 made of Ni. Further, since the transfer from the mold M11 to the mold M12 is a transfer from the concave to the convex, if the constituent material of the mold M12 is a stretchable resin (for example, a thermoplastic resin), the transfer accuracy and the damage to the mold M11 are reduced. There are difficulties in terms of. From the viewpoint of transfer accuracy and reduction of damage to the mold M11, a photocurable resin is more preferable as a constituent material of the mold M12 than a thermoplastic resin.
  • the mold M12 is transferred to a new resin without being stretched to produce the mold M13.
  • the mold M12 using a stretchable resin may be stretched to form a final mold.
  • Mold M12 (convex, non-stretched state): Mold M12 is produced by transferring mold M11 to the photocurable resin layer of the base material (base material made of acrylic resin) on which the photocurable resin layer is formed. To do.
  • Mold M13 (concave type, non-stretched state): Mold M12 is manufactured by transferring mold M12 to a stretchable resin.
  • Mold M14 (concave shape, stretched state): Mold M13 is stretched to produce mold M14.
  • Mold M1 (convex shape, stretched state): Using the mold M14, the mold M1 is produced by using an electroforming method on a base material made of PET.
  • the mold M11 having the recess H11 is manufactured by using the polymer phase separation structure (FIG. 3A).
  • block copolymers in which different polymers that are incompatible with each other for example, methyl methacrylate (hereinafter referred to as MMA) and styrene (hereinafter referred to as ST)) are bonded have various phase separation structures.
  • MMA methyl methacrylate
  • ST styrene
  • ST styrene
  • the cylindrical block copolymer is treated with oxygen plasma, and the MMA phase portion is oxidized and removed (that is, dry etching), thereby forming a structure having cylindrical holes.
  • the structure thus formed can be used as the mold M11. Note that wet etching can be used instead of dry etching.
  • the concave mold M11 can be produced using the ST-rich block copolymer. Thereafter, the mold M1 can be manufactured by the same method as the manufacturing method 1-1.
  • the molds M12 and M13 can be omitted. That is, the mold M11 is produced by forming a polymer phase separation structure using a stretchable resin (for example, a thermoplastic resin), and the mold M11 is stretched to form the mold M14, thereby forming the mold M1.
  • a stretchable resin for example, a thermoplastic resin
  • the mold M14 formed by extending the mold M11 has the following difficulties. That is, it is preferable to leave the mold M11 as a master and ensure the reproducibility of the mold M1, but the master cannot be left. In addition, the strength of the mold M11 is reduced by etching at the time of manufacture, and there is a possibility that the mold M11 is broken during stretching.
  • the mold M12 is transferred to a new resin without being stretched to produce the mold M12.
  • a mold M11 using a stretchable resin may be stretched and used as the mold M14.
  • Production Method 2-2 Method for Producing First Mold M12 Using Polymer Phase Separation Structure
  • a mold M11 was produced with a polymer phase separation structure.
  • the mold M1 is manufactured in the order of the molds M12, M13, M14, and M1.
  • Mold M12 (convex type, unstretched state): Mold M12 is produced by applying a block copolymer capable of adopting a phase separation structure to a substrate, forming a polymer phase separation structure, and etching.
  • Mold M13 (concave, non-stretched state): The mold M12 is transferred to a stretchable resin to produce the mold M13.
  • Mold M14 (concave shape, stretched state): Mold M13 is stretched to produce mold M14.
  • Mold M1 (convex shape, stretched state): Using the mold M14, a mold M1 is produced by using an electroforming method on a base material made of polyethylene terephthalate (PET).
  • the convex mold M11 can be produced by using a block copolymer of MMA rich (for example, the ratio of MMA is 80 to 60% by volume and the ratio of ST is 20 to 40% by volume).
  • the block copolymer has a cylindrical structure in which a cylindrical ST phase and an MMA phase surrounding the ST phase are complicated.
  • the cylindrical block copolymer is treated with oxygen plasma to oxidize and remove the MMA phase portion, thereby forming a structure having cylindrical convex portions.
  • a convex mold can be produced using the MMA-rich MMA-ST-block copolymer.
  • the structure thus formed can be used as the mold M12.
  • the manufacturing method 2-1 is preferable to the manufacturing method 2-2.
  • Manufacturing method 3-1 (method of manufacturing the first mold M11 by microfabrication on a substrate such as silicon or quartz glass)
  • the mold M1 is manufactured in the order of the molds M11, M12, M13, M14, and M1.
  • Mold M11 (concave, non-stretched): base material surface such as silicon or quartz glass by EB direct drawing or by using a patterned resist mask or a resin mask produced based on a polymer phase separation structure Is finely processed (etching or the like) to produce a mold M11.
  • Mold M12 (convex type, unstretched state): Mold M11 is transferred to a photocurable resin or the like to produce mold M12.
  • Mold M13 (concave, unstretched): produced by transferring mold M12 to stretchable resin.
  • Mold M14 (concave shape, stretched state): Mold M13 is stretched to produce mold M14.
  • Mold M1 (convex shape, stretched state): Using the mold M14, a mold M1 is produced by using an electroforming method on a base material made of polyethylene terephthalate (PET).
  • the mold M11 having the concave portion H11 is manufactured by microfabrication into silicon, quartz glass, or the like (FIG. 3A).
  • a large number of recesses may be formed by etching a substrate such as silicon or quartz glass by EB direct drawing.
  • a silicon substrate may be etched using a mask to form a large number of recesses.
  • a patterned resist mask can be used as the mask.
  • a resin mask produced based on a polymer phase separation structure can also be used.
  • a solution of a block copolymer of ST (styrene) and 4VP (4-vinylpyridine) is applied on a silicon substrate to form a thin film.
  • This block copolymer takes a cylinder structure in which a cylindrical phase (4VP phase) and a phase (ST phase) surrounding the 4VP phase are complicated.
  • fluoride ions at the interface between the 4VP phase and the silicon substrate become locally high due to protonation of pyridine in the 4VP phase.
  • the silicon substrate is wet-etched corresponding to the cylindrical shape of the 4VP phase, and a structure having a cylindrical hole is formed.
  • the silicon substrate is etched to form a large number of holes. Thereafter, the block copolymer thin film is removed from the silicon substrate, and a silicon substrate having a large number of holes can be used as the mold M11.
  • the production of the molds M13, M14, and M1 can be omitted.
  • the mold M12 is transferred to a new resin without stretching, and the mold M13 is produced. This is preferably the same as described in the production method 1-1.
  • Manufacturing method 3-2 (method of producing the first mold M12 by microfabrication into silicon, quartz glass, etc.)
  • the mold M1 is manufactured in the order of the molds M12, M13, M14, and M1.
  • Mold M12 (convex, non-stretched state): Microfabrication of silicon, quartz glass, etc. by EB direct drawing or using a patterned resist mask or a resin mask produced based on a polymer phase separation structure (Etching or the like).
  • Mold M13 (concave, unstretched): produced by transferring mold M12 to stretchable resin.
  • Mold M14 (concave shape, stretched state): The mold M13 is stretched and produced.
  • Mold M1 (convex type, stretched state): produced by electroforming using mold M14.
  • the mold M11 was manufactured by fine processing into silicon, quartz glass, or the like.
  • a convex mold can be produced by changing the mask pattern.
  • Manufacturing Method 4-1 (Mold M1 is manufactured by microfabrication into quartz glass, silicon, etc.)
  • an anisotropic mold M1 is directly manufactured.
  • a mold M1 having an elliptical convex portion P1 is manufactured by electron beam processing or the like on a quartz glass substrate.
  • this manufacturing method is simple, the processing process is expensive.
  • it is preferable to store M1 as a master but since the mold M1 is used for actual production, the possibility of damage to the mold M1 is high. It is necessary to newly produce a mold M1.
  • giving pore anisotropy can be performed at various stages.
  • the shape of a through hole H35 of the metal film 35 described later is a circular shape, and the shape of the through hole H35 is an elliptical shape by extending the metal film 35.
  • the porous film 34 is produced on the base material 31 by the above-described optical imprint method (thermal imprint method) as follows.
  • a resin layer 32 is formed on a substrate 31 (for example, a substrate made of acrylic resin) (FIG. 4A).
  • the resin layer 32 is preferably made of a photocurable composition, a thermosetting composition, or a thermoplastic resin.
  • a photocurable composition is preferred because it can be carried out at room temperature, has high productivity, and has high shape reproducibility.
  • the mold M1 is pressed against the resin layer 32 (FIG. 4B).
  • the mold M1 When the resin layer 32 is a thermoplastic resin, the mold M1 is pressed in a state of being heated to a glass transition temperature (Tg) or a melting point (Tm) or higher. (Iii) In a state where the mold M1 is pressed against the resin layer 32, the photocurable composition or the thermosetting composition is cured, or the thermoplastic resin is solidified (FIG. 4B). (Iv) The mold M1 is separated from the substrate 31 (FIG. 4C). As described above, the film 33 having the recess H33 is formed. The film 33 may be etched to penetrate the bottom of the recess H33. As a result, a porous film 34 having a through hole H34 is formed (FIG. 5A).
  • Step of forming metal film on porous film 34 (FIG. 5B) A metal film 35 such as Al is formed on the porous film 34 by an isotropic film formation method such as sputtering or vapor deposition. By using the isotropic film formation method, the metal film 35 is formed on both the porous film 34 and the bottom of the through hole H34 (on the base material 31). Here, the metal film 35 formed on the porous film 34 corresponds to the metal film 13 of the polarizing element 10. On the other hand, the metal film 35 formed on the bottom of the through hole H34 (that is, on the base material 31) corresponds to the metal protrusion 23 of the polarizing element 20.
  • the thickness of the metal film 35 on the porous film 34 is preferably equal to or less than the thickness of the porous film 34 (depth of the through hole H34). If the thickness of the metal film 35 formed on the porous film 34 is too large, the metal film 35 formed on the porous film 34 and the metal film 35 formed on the bottom (on the base material 31) of the through hole H34 are formed. There is a possibility that separation in the next step (peeling of the metal film 35) becomes difficult. When the thickness of the metal film 35 is small to some extent, the metal film 35 formed on the porous film 34 and the metal film 35 formed on the bottom of the through hole H34 (on the base material 31) are separated by the side surface of the through hole H34. It will be in the state. As a result, in the next step (peeling of the metal film 35), the metal film 35 is separated into the porous film 34 and the bottom of the through hole H34.
  • Metal film 35 peeling step (FIG. 5C) By removing the porous film 34 by dissolving it with a solvent or the like, the metal film 35 having the elliptical through hole H35 is peeled off. As described above, at the time of this peeling, the metal film 35 is divided into the metal film 35 formed on the porous film 34 and the metal film 35 formed on the bottom (base material 31) of the through hole H34. To be separated. As a result, the peeled metal film 35 has a hole H35 and corresponds to the metal film 13 of the polarizing element 10.
  • FIG. 6 shows a state where the peeled metal film 35 is attached to the light transmissive substrate 11 via the connection film 12.
  • FIG. 1 shows a state in which a protective film 14 is subsequently formed.
  • the metal film 35 in FIG. 6 corresponds to the metal film 13 in FIG.
  • One aspect of the method for manufacturing the polarizing element 20 according to the second embodiment of the present invention includes the following steps. First, a porous film having a plurality of holes having a major axis and a minor axis and having the major axis direction of the plurality of holes oriented in the same direction is formed on the light transmissive substrate. Next, a metal film is formed on the porous film and on the substrate in the plurality of holes. Next, the porous film and the metal film on the porous film are removed from the substrate to obtain a plurality of metal protrusions as the metal film on the substrate in the plurality of holes.
  • the manufacturing method of the polarizing element 20 is halfway through the above-mentioned “I. Manufacturing method of the polarizing element 10 (first embodiment). (IA) to (IE)”. -C)
  • the same process as the method for manufacturing the polarizing element 10 can be adopted up to the "process for forming the metal film on the porous film 34".
  • a light transmissive material is used as the substrate 31.
  • the metal film 35 is removed together with the porous film 34 (lift-off).
  • the metal film 35 is formed on the metal film 35 formed on the porous film 34 and on the bottom (base material 31) of the through hole H34.
  • the metal film 35 is separated. As a result, the base material 31 having the metal protrusion 36 (corresponding to the metal protrusion 23 of the polarizing element 20) is left (FIG. 7).
  • the protective film 24 is formed on the metal protrusion 36, a structure corresponding to the polarizing element 20 is formed (FIG. 2).
  • the polarizing elements 10 and 20 can be manufactured in parallel. That is, in the metal film formation process, the metal film 35 and the metal protrusions 36 are simultaneously formed by using a relatively isotropic film formation method (for example, vapor deposition from the vertical direction). On the other hand, it is also possible to produce the polarizing element 10 by using a more anisotropic film forming method (for example, an evaporation method from an oblique direction (that is, an oblique evaporation method)). Hereinafter, the manufacturing method of the polarizing element by this oblique vapor deposition method is demonstrated.
  • a relatively isotropic film formation method for example, vapor deposition from the vertical direction.
  • a more anisotropic film forming method for example, an evaporation method from an oblique direction (that is, an oblique evaporation method)
  • Method for manufacturing polarizing element 10 using anisotropic film formation method (FIGS. 8 and 1)
  • the other aspect of the manufacturing method of the polarizing element 10 which concerns on the 1st Embodiment of this invention has the following processes. First, a porous film having a plurality of holes having a major axis and a minor axis and having the major axis direction of the plurality of holes oriented in the same direction is formed on the light transmissive substrate. Next, a metal film is formed on the porous film by oblique deposition.
  • a metal film 37 of Al or the like is formed on the porous film 34 by oblique vapor deposition from the short axis direction (Y-axis direction) A1 of the through hole H34.
  • the film is preferentially formed on the porous film 34, and the film formation in the through hole H34 is limited.
  • a metal film 37 having a through hole H37 is formed on the porous film.
  • the protective film 14 is formed on the metal film 37, the polarizing element 10 corresponding to FIG. 1 is formed.
  • FIG. 8 shows a state in which a metal film 37 is formed on the laminated base material 31 and porous film 34.
  • FIG. 1 shows a state in which a protective film 14 is subsequently formed.
  • the substrate 31 and the metal film 37 in FIG. 8 correspond to the light transmissive substrate 11 and the metal film 13 in FIG. 1, respectively.
  • the resin layer is cured or solidified while the mold is in contact with the resin layer, the mold is separated from the cured or solidified resin layer, and a plurality of protrusions having a major axis and a minor axis are provided on the substrate. And a step of forming a plurality of protrusions in which the major axis directions of the plurality of protrusions are directed in the same direction.) IVC.
  • a resin layer is formed on the substrate, a mold having holes corresponding to the plurality of protrusions is brought into contact with the resin layer, and the mold is brought into contact with the resin layer.
  • a method of curing or solidifying the resin layer and separating the mold from the cured or solidified resin layer is preferable. A method for producing this mold will be described in “A. Production of mold M2” below.
  • mold M2 Fabrication of mold M2 (FIGS. 9A to 9E) A mold M2 having a recess H2 having a shape corresponding to the metal protrusion 23 is produced. Basically, the mold M2 is finally manufactured through the molds M21, M22, M23, and M24 as follows.
  • the molds M21, M22, M23, and M24 are as follows.
  • Mold M22 Convex and non-stretched resin film
  • Mold M23 Concave and non-stretched resin film
  • Mold M24 Concave and stretched resin film
  • the mold M2 can be manufactured by a plurality of methods.
  • the mold M22 is made of (a) aluminum anodizing method, (b) polymer phase separation method, (c) quartz glass, silicon, etc.
  • the mold M22 can be manufactured using a method such as microfabrication.
  • a convex mold can be directly produced, so that the mold M21 can be the first mold. For this reason, the following six manufacturing methods can be typically used as a method of manufacturing the mold M2.
  • (I) Manufacturing method 1-2 A first mold M22 is manufactured by aluminum anodizing a base material made of aluminum.
  • Manufacturing Method 1-2 (Method for Producing First Mold M22 by Aluminum Anodization)
  • the mold M2 is manufactured in the order of the molds M22, M23, M24, and M2.
  • Mold M22 (concave, non-stretched state): A mold M22 is manufactured by Al anodization of a base material made of aluminum.
  • Mold M23 (convex type, unstretched state): Mold M23 is produced by transferring mold M22 to a base material made of stretchable resin.
  • Mold M24 (convex shape, stretched state): Mold M23 is stretched to produce mold M24.
  • Mold M2 (concave shape, stretched state): Using the mold M24, a mold M2 is produced by using an electroforming method on a base material made of polyethylene terephthalate (PET).
  • PET polyethylene terephthalate
  • a mold M22 is produced by forming a polymer phase separation structure using a stretchable resin (for example, a thermoplastic resin), the mold M22 is stretched, and used as a final mold instead of the mold M2.
  • a stretchable resin for example, a thermoplastic resin
  • the mold M2 is the final mold. That is, it is preferable to leave the mold M22 as a master and ensure the reproducibility of the mold M2. In addition, the strength of the mold M22 is reduced by etching at the time of manufacture, and there is a possibility that the mold M22 is broken during stretching.
  • the mold M22 is transferred to a new resin without being stretched to produce the mold M23.
  • a mold M22 using a stretchable resin may be stretched to form a final mold.
  • Manufacturing method 2-4 (preparing the first mold M21 by the polymer phase separation structure)
  • the mold M2 is manufactured in the order of the molds M21, M22, M23, M24, and M2.
  • Mold M21 (convex, non-stretched state): A phase separation structure is formed using an incompatible different high molecular polymer, and then a mold M21 is manufactured by etching.
  • Mold M22 (concave shape, unstretched state): Mold M21 is produced by transferring mold M21 to the photocurable resin layer of the base material (base material made of acrylic resin) on which the photocurable resin layer is formed. .
  • Mold M23 (convex, non-stretched): produced by transferring mold M22 to a base material made of stretchable resin.
  • Mold M24 (convex type, stretched state): Mold M23 is stretched to produce mold M24.
  • Mold M2 (concave shape, stretched state): Using the mold M24, the mold M2 is produced by electroforming the base material made of polyethylene terephthalate (PET).
  • Manufacturing method 3-3 (the first mold M22 is manufactured by microfabrication into silicon, quartz glass, etc.)
  • the mold M2 is manufactured in the order of the molds M22, M23, M24, and M2.
  • Mold M22 (concave, non-stretched): base material surface such as silicon or quartz glass by EB direct drawing or by using a patterned resist mask or a resin mask produced based on a polymer phase separation structure The mold M22 is produced by finely processing (such as etching).
  • Mold M23 (convex type, unstretched state): Mold M23 is produced by transferring mold M22 to a base material made of stretchable resin.
  • Mold M24 (convex shape, stretched state): Mold M23 is stretched to produce mold M24.
  • Mold M2 (concave shape, stretched state): Using the mold M24, a mold M2 is produced by using an electroforming method on a base material made of polyethylene terephthalate (PET).
  • PET polyethylene terephthalate
  • Mold M21 is produced by microfabrication on the surface of a substrate such as silicon or quartz glass
  • the mold M2 is manufactured in the order of the molds M21, M22, M23, M24, and M2.
  • Mold M21 (convex, non-stretched): base material such as silicon or quartz glass by EB direct drawing or using a patterned resist mask or a resin mask produced based on a polymer phase separation structure
  • the mold M21 is produced by finely processing the surface (etching or the like).
  • Mold M22 (concave shape, unstretched state): Mold M21 is produced by transferring mold M21 to the photocurable resin layer of the base material (base material made of acrylic resin) on which the photocurable resin layer is formed. .
  • Mold M23 (convex type, unstretched state): Mold M23 is produced by transferring mold M22 to a base material made of stretchable resin.
  • Mold M24 (convex type, stretched state): Mold M23 is stretched to produce mold M23.
  • Mold M2 (concave shape, stretched state): Using the mold M24, the mold M2 is produced by electroforming the base material made of polyethylene terephthalate (PET).
  • Manufacturing method 4-2 (Mold M2 is manufactured by microfabrication into silicon, quartz glass, etc.)
  • the mold M2 is directly manufactured so that the formed metal protrusion has anisotropy.
  • a mold M2 having an elliptical recess H2 is produced by electron beam processing or the like on a quartz glass substrate.
  • the manufacturing method 2-3 is most preferable from the viewpoints of cost, transfer accuracy, and large area. Further, comparing the manufacturing methods of the molds M1 and M2, the manufacturing method of the mold M1 is generally more advantageous in terms of accuracy. Since the mold M23 uses a stretchable resin, the mold M23 is manufactured by thermal imprinting from the mold M22. That is, in the manufacturing process of the mold M2, “thermal imprint from the concave mold M22” is used. For this reason, the mold M1 that does not require “thermal imprint from the concave mold” is more advantageous in terms of accuracy than the mold M2. However, the manufacturing method of the mold M2 that does not use the “thermal imprint from the concave mold M22” (for example, the direct manufacturing of the mold M2 by the “manufacturing method 4-2”) does not have such a difficulty.
  • the resin layer 42 is formed on the substrate 41 (FIG. 10A).
  • the resin layer 42 is preferably made of a photocurable composition, a thermosetting composition, or a thermoplastic resin.
  • the mold M2 is pressed against the resin layer 42 (FIG. 10B). When the resin layer 32 is a thermoplastic resin, the mold M1 is pressed in a state of being heated to a glass transition temperature (Tg) or a melting point (Tm) or higher.
  • a metal film (metal protrusion P44) is formed on the protrusion P43 by an anisotropic film formation method. That is, a metal film (metal protrusion P44) is formed on the protrusion P43 by oblique vapor deposition from the major axis direction (X-axis direction) A2 of the protrusion P43. In this case, the film is preferentially formed on the convex portion P43, and the film formation on the film 43 is limited. As a result, a metal protrusion P44 is formed.
  • FIG. 11 shows a state in which the metal protrusion P44 is formed on the convex portion P43 of the laminated base material 41 and film 43.
  • FIG. 2 shows a state in which the protective film 14 is formed thereafter.
  • the substrate 41 and the metal protrusion P44 in FIG. 11 correspond to the light transmissive substrate 21 and the metal protrusion 23 in FIG. 2, respectively.
  • the absorption type, high durability, and thin polarizing elements 10 and 20 can be formed.
  • the metal film 13 and the metal protrusion 23 are protected by the protective films 14 and 24.
  • Example 1 corresponds to the manufacturing method 4-1. That is, a mold M1 having a convex portion (quartz transparent mold described later) is produced by electron beam processing, and a polarizing element finally produced using this mold M1 corresponds to FIG.
  • photocurable composition X 0.55 g of EBECRYL150 (trade name) (modified bisphenol A diacrylate, manufactured by Daicel Cytec), HDDA (1,6-hexanediol diacrylate, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) 0.45 g and 0.04 g of a photopolymerization initiator (manufactured by Ciba Specialty Chemicals, trade name: Irgacure 907) are added and mixed to prepare a photocurable composition X having a viscosity of 1000 mPa ⁇ s.
  • EBECRYL150 modified bisphenol A diacrylate, manufactured by Daicel Cytec
  • HDDA 1,6-hexanediol diacrylate, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.
  • a photopolymerization initiator manufactured by Ciba Specialty Chemicals, trade name: Irgacure 907
  • a film 33 having a recess H33 on the surface of the base material 31 is produced (FIGS. 4A to 4C). That is, after applying polyimide (Ube Industries, Ltd .: U-Varnish) by spin coating on a base material 31, for example, an 8-inch quartz glass substrate (Asahi Glass Co., Ltd .: trade name: AQ) having a thickness of 0.5 mm, Bake at 300 ° C. to form a polyimide coating having a thickness of 500 nm. On top of that, the photocurable composition X is applied by spin coating to form a 100 nm thick photocurable composition coating (photocurable composition layer 32) (FIG. 4A). .
  • polyimide Ube Industries, Ltd .: U-Varnish
  • Mold M1 made of a quartz glass transparent mold having a plurality of elliptical convex portions formed by electron beam processing (area: 150 mm ⁇ 150 mm, pattern area: 100 mm ⁇ 100 mm, convex major axis Lx: 200 nm to 300 nm, convex portion
  • the short axis Ly 30 to 50 nm, the height of the convex part: 80 nm, and the pitch of the convex part: 100 nm to 600 nm
  • the convex portions are in contact with the coating film of the photocurable composition (the layer 32 of the photocurable composition) (FIG. 4B).
  • the obtained film 33 is subjected to oxygen plasma etching to remove the remaining film of 20 nm.
  • the porous film 34 hole long diameter Lx: 200 to 300 nm, hole short diameter Ly: 30 to 50 nm, hole cured diameter Ly: 30 to 50 nm, which is obtained by curing the photocurable resin through the polyimide film on the quartz glass substrate (base material 31).
  • a hole depth: 50 nm and a pitch: 100 nm to 600 nm are prepared (FIG. 5A).
  • Metal film (Al film) deposition Using a load lock type sputtering device (SPH-2500 manufactured by Showa Vacuum Co., Ltd.), a metal film 35 made of Al is formed on the surface of the porous film 34 on which the photocurable resin on the quartz glass substrate is cured by sputtering using Al as a target. Film (manufacture of metal film 35).
  • the film thickness Hm of the metal film 35 was 50 nm (FIG. 5B).
  • the film thickness Hm can be measured by a film thickness monitor using a crystal resonator as a film thickness sensor. That is, the metal film 35 has a plurality of holes H35 (hole long diameter Lx: 200 to 300 nm, hole short diameter Ly: 30 to 50 nm, hole depth: 50 nm, pitch: 100 nm to 600 nm).
  • a 30 ⁇ m-thick protective film (Toray Film Processing Co., Ltd .: Tretec) is laminated on the Al porous film 34, and the metal film 35 is peeled from the quartz glass substrate together with the protective film (FIG. 5C).
  • An optical adhesive manufactured by Toa Gosei Co., Ltd .: Aronix LCR0623 was applied by spin coating onto a light-transmitting substrate 11 made of a 0.7 mm thick glass substrate (Asahi Glass Co., Ltd .: AN100), and a 5 ⁇ m thick coating film Is made. A metal film 35 with a protective film peeled off from the quartz glass substrate is attached thereon.
  • the metal film 35 is adhered on the glass substrate. Thereafter, the protective film is peeled off (FIG. 6).
  • the optical characteristics of the polarizing element 10 thus obtained are shown in FIG.
  • the transmittances T1 and T2 are the transmittances of polarized light whose polarization direction is the major axis direction and the minor axis direction, respectively. It can be seen that the transmittances T1 and T2 are different, and the manufactured polarizing element 10 functions as a polarizing element.
  • Example 2 corresponds to the manufacturing method 2-1. That is, the concave mold M11 is manufactured by the polymer phase separator. Thereafter, molds M12, M13, M14, and M1 are sequentially manufactured. This mold M1 is a convex type, and the polarizing element finally produced using this mold M1 corresponds to FIG.
  • a 1 wt% toluene solution of a block copolymer of ST and MMA (number average molecular weight: 10,000, ST: 55 mol%, 66 vol%) is prepared.
  • the solution is applied onto a quartz glass substrate (AQ manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., thickness 0.5 mm, 8 inch square) and dried to produce a polymer phase separation structure film having a thickness of 200 nm.
  • the polymer phase separation structure membrane has a cylindrical phase separation structure in which a cylindrical MMA phase having a diameter of 50 to 70 nm and an ST phase surrounding the MMA phase are complicated.
  • This quartz glass substrate is introduced into an ICP etching apparatus (L-201D-SLA manufactured by Canon Anelva Co., Ltd.) and etched by oxygen plasma to selectively remove the PMMA portion.
  • a polystyrene film (mold M11) on which a cylindrical recess H11 (recess diameter: 50 nm to 70 nm, recess depth: 100 nm, pitch: 120 nm) is formed is formed on the quartz glass substrate.
  • a polyethylene film having a thickness of 30 ⁇ m (Toraytec 7332 manufactured by Toray Film Processing Co., Ltd.) is attached to the polystyrene film, and the polystyrene film is peeled off from the quartz glass substrate.
  • a photocurable composition X is applied on a quartz glass substrate (AQ manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., thickness 0.5 mm, 8 inch square) by spin coating to form a coating film of the photocurable composition having a thickness of 150 nm. To do.
  • the mold M12 having a plurality of cylindrical convex portions P12 (the convex portion diameter: 50 nm to 70 nm, the convex portion height: 100 nm, the pitch: 120 nm) corresponding to the concave portion H11 of the mold M11 is formed. .
  • Resin mold M13 having a thickness of 100 nm and a pitch of 120 nm is formed.
  • mold M14 A 30 ⁇ m-thick polyethylene film (Tortec 7332 manufactured by Toray Film Processing Co., Ltd.) is attached to the resin mold M13, and the resin mold M13 is peeled from the quartz glass substrate. A laminate of the resin mold M13 and the polyethylene film is stretched about 3 times at 80 ° C. by a tenter to obtain a laminate of the mold M14 and the polyethylene film. That is, the mold M14 has a plurality of oval concave portions H14 (longer diameter Lx: 200 nm to 300 nm, short diameter Ly: 30 nm to 50 nm, concave depth: 80 nm, pitch: 80 to 150 nm).
  • the product is made of Ni having a plurality of elliptical convex portions P1 (the major axis Lx of the convex part: 200 nm to 300 nm, the minor axis Ly of the convex part: 30 nm to 50 nm, the height of the convex part: 80 nm, the pitch: 80 to 150 nm).
  • the mold M1 is formed.
  • Example 2 (Preparation of polarizing element 10) In Example 2, a porous film 34 having a plurality of through-holes H34 (hole major diameter Lx: 200 nm to 300 nm, pore minor diameter Ly: 30 nm to 50 nm, pores basically in the same manner as in Example 1) Depth: 70 nm, pitch: 80-150 nm). However, it differs from Example 1 in the following points. That is, instead of the mold M1 in Example 1 (a quartz glass transparent mold in which a plurality of dots are formed by electron beam processing), the Ni mold M1 is used. Further, the high pressure mercury lamp is irradiated from the side of the quartz glass substrate on which the coating film (photocurable composition layer 32) of the photocurable resin is applied.
  • the mold M1 instead of the mold M1 in Example 1 (a quartz glass transparent mold in which a plurality of dots are formed by electron beam processing), the Ni mold M1 is used. Further, the high pressure mercury lamp is irradiated from the side of the quartz
  • a metal film 35 having a plurality of through holes H35 formed on the glass substrate (hole long diameter Lx: 200 nm to 300 nm, hole short diameter Ly: 30 nm to 50 nm, hole depth: 50 nm, pitch: 80 to 150 nm).
  • the polarizing elements obtained in Examples 1 and 2 were put into an oven maintained at 120 ° C. and subjected to a heat resistance test for 1000 hours. As a result, the transmittances T1 and T2 of this polarizing element were changed ( ⁇ T). 1% or less.
  • Embodiments of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and can be expanded and modified.
  • the expanded and modified embodiments are also included in the technical scope of the present invention.
  • This polarizing element has a high transmittance in a wide wavelength range, a high degree of polarization, and an excellent durability, and is useful for a liquid crystal display device and a liquid crystal projector.

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Abstract

　光学特性と耐久性の両立が図られた吸収型偏光素子を提供する。　光透過性基板と、前記光透過性基板上に配置される複数の孔を備える金属膜と、を具備する吸収型偏光素子であって、前記孔は長径と短径とを有し、かつ前記複数の孔の長径の方向が同一方向を指向する、吸収型偏光素子。または、光透過性基板と、前記光透過性基板上に配置される複数の金属突起と、を具備する吸収型偏光素子であって、前記金属突起は長径と短径とを有し、かつ前記複数の金属突起の長径の方向が同一方向を指向する、吸収型偏光素子。

Description

吸収型偏光素子およびその製造方法
　本発明は、吸収型偏光素子およびその製造方法に関する。
　表示装置（例えば、液晶表示素子、プロジェクタ）に吸収型偏光素子が用いられている。例えば、ヨウ素や二色性色素を用いた偏光板（ヨウ素系偏光板、色素系偏光板）が開発されている。また、金属化合物（例えば、ハロゲン化銀）の粒子を用いた、赤外線偏光ガラスの技術が開示されている（特許文献１、２参照）。この特許においては金属化合物を含有したガラスを延伸し、その後このガラスを還元する技術、あるいは、金属化合物を含有したガラスを還元して金属微粒子を析出させた後、延伸する技術が開示されている。
特開平２－２４８３４１号公報 国際公開第２００８－１２９７６３号パンフレット
　しかしながら、光学特性と耐久性とを備えた吸収型偏光素子を得るのは必ずしも容易でない。例えば、ヨウ素系偏光板は、偏光特性は比較的良好であるが、耐熱性、耐湿性が必ずしも十分ではない。色素系偏光板は、耐熱性、耐湿性は比較的良好であるが、偏光度、透過率が必ずしも十分ではない。
　また、金属化合物を用いた偏光板は、還元により金属粒子を析出することから、利用可能な金属（例えば、銀）が限定され、可視光領域への適用が困難である。
　上記に鑑み、本発明は光学特性と耐久性の両立が図られた吸収型偏光素子およびその製造方法を提供することを目的とする。
　本発明は、光透過性基板と、前記光透過性基板上に配置される複数の孔を備える金属膜と、を具備する吸収型偏光素子であって、前記孔は長径と短径とを有し、かつ前記複数の孔の長径の方向が同一方向を指向する、吸収型偏光素子を提供する。
　本発明は、光透過性基板と、前記光透過性基板上に配置される複数の金属突起と、を具備する吸収型偏光素子であって、前記金属突起は長径と短径とを有し、かつ前記複数の金属突起の長径の方向が同一方向を指向する、吸収型偏光素子を提供する。
　本発明の吸収型偏光素子において、前記孔または前記金属突起の長径が１２０ｎｍより大きく５００ｎｍ以下であり、前記孔または前記金属突起の短径が２０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下であることが好ましい。
　本発明の吸収型偏光素子において、前記金属膜または前記金属突起の構成材料がＡｌ、Ｍｇ、Ｉｇ、またはＡｇであることが好ましい。
　本発明の吸収型偏光素子において、前記金属膜または前記金属突起を保護する保護膜、をさらに具備することが好ましい。
　本発明は、基材上に、長径と短径とを有する複数の孔を備え、かつ複数の孔の長径の方向が同一方向を指向する、多孔膜を形成し、前記多孔膜上に金属膜を形成し、前記基材から前記金属膜を剥離し、前記多孔膜の複数の孔に対応する、複数の孔を備える金属膜を得て、光透過性基板上に、前記金属膜を貼り付ける、吸収型偏光素子の製造方法を提供する。
　本発明は、光透過性基板上に、長径と短径とを有する複数の孔を備え、かつ複数の孔の長径の方向が同一方向を指向する、多孔膜を形成し、前記多孔膜上、および、前記複数の孔内の基板上に金属膜を形成し、前記基板から、前記多孔膜および前記多孔膜上の金属膜を除去し、前記複数の孔内の基板上の金属膜として、複数の金属突起を得る、吸収型偏光素子の製造方法を提供する。
　本発明は、光透過性基板上に、長径と短径とを有する複数の孔を備え、かつ複数の孔の長径の方向が同一方向を指向する、多孔膜を形成し、斜方蒸着により、前記多孔膜上に金属膜を形成する、吸収型偏光素子の製造方法を提供する。
　本発明は、光透過性基板上に、長径と短径とを有する複数の突起であり、かつ複数の突起の長径の方向が同一方向を指向する、複数の突起を形成し、斜方蒸着により、前記複数の突起上に金属突起を形成する、吸収型偏光素子の製造方法を提供する。
　本発明の吸収型偏光素子の製造方法において、前記基材上に、樹脂層を形成し、前記樹脂層に、前記複数の孔に対応する突起を有するモールドを接触させ、前記樹脂層に前記モールドを接触させた状態で、前記樹脂層を硬化または固化させ、前記硬化または固化した樹脂層から前記モールドを分離することによって、前記多孔膜を形成することが好ましい。
　本発明の吸収型偏光素子の製造方法において、前記基材上に、樹脂層を形成し、前記樹脂層に、前記複数の突起に対応する凹部を有するモールドを接触させ、前記樹脂層に前記モールドを接触させた状態で、前記樹脂層を硬化または固化させ、前記硬化または固化した樹脂層から前記モールドを分離することによって、前記複数の突起を形成することが好ましい。
　本発明によれば、光学特性と耐久性の両立が図られた吸収型偏光素子を提供できる。
本発明の第１実施形態に係る吸収型偏光素子を表す分解斜視図である。 本発明の第２実施形態に係る吸収型偏光素子を表す分解斜視図である。 吸収型偏光素子製造用のモールドの製造工程の一例を表す斜視図である。 吸収型偏光素子の製造工程の一例を表す斜視図である。 吸収型偏光素子の製造工程の一例を表す斜視図である。 吸収型偏光素子の製造工程の一例を表す斜視図である。 吸収型偏光素子の製造工程の一例を表す斜視図である。 吸収型偏光素子の製造工程の一例を表す斜視図である。 吸収型偏光素子製造用のモールドの製造工程の一例を表す斜視図である。 吸収型偏光素子の製造工程の一例を表す斜視図である。 吸収型偏光素子の製造工程の一例を表す斜視図である。 吸収型偏光素子の光学的特性の一例を表すグラフである。
　以下、図面を参照して、本発明の第１の実施の形態を図１を参照しながら詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
　図１は本発明の第１実施形態に係る偏光素子１０を表す分解斜視図である。偏光素子１０は、光透過性基板１１、接続膜１２、金属膜１３、保護膜１４を積層した積層体である。
　光透過性基板１１は、光（特に、可視領域の光）を透過する材料、例えば、ガラス、樹脂からなる基板である。好ましくは、４００ｎｍ～８００ｎｍの範囲における平均透過率が、９０％以上の光透過性基板である。かかる透過率を満たす範囲であれば、光透過性基板１１の厚さは問われない。例えば、数ｍｍ程度あるいはそれ以上の板状、０．１ｍｍ以下のフィルム状の何れでも利用できる。光透過性基板１１として、１０μｍ～１ｃｍのガラスフィルム、ガラス板を利用できる。
　接続膜１２は、光透過性基板１１と金属膜１３とを接続するためのもの、例えば、光学接着剤の層である。この接続層は、光透過性基板１１と金属膜１３とを接合、または積層するための層であり、接合層とも称される。但し、接続膜１２を省略して、金属膜１３を光透過性基板１１上に直接配置してもよい。また、接続膜１２を省略して、光透過性基板１１と金属膜１３との間に多孔膜を配置してもよい。接続膜１２と金属膜１３の間に多孔膜を配置してもよい。
　保護膜１４は、絶縁体、例えば、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、またはその他の絶縁性材料からなり、金属膜１３を被覆して、外界から保護する。なお、金属膜１３の保護に大きな問題が無ければ、保護膜１４を省略しても良い。
　金属膜１３は、一軸異方性の孔（ホール。以下この孔を孔Ｈともいう。）を有する。この孔Ｈが異方性を有することで、金属膜１３に誘起される表面プラズモンに異方性が生じ、偏光素子１０を透過する光が偏光を帯びるようになる。本発明においてこの孔は、金属膜の厚さ方向において貫通している貫通孔が好ましいが、金属膜に凹状に形成された凹状孔であってもよい。本明細書において金属膜は、金属フィルム、金属シートを含んでもよいものである。
　金属の表面には、表面プラズモンが存在し、光（電磁波）と結合することで、光吸収が起こる。この現象は、表面プラズモン共鳴(Surface Plasmon Resonance :SPR)である。後述のように、孔Ｈを例えば、平面視で楕円形状とし、Ｘ軸方向の一軸異方性を持たせることで、すなわち孔Ｈの長径Ｌｘ、短径Ｌｙを異ならせることで、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向それぞれの偏光方向の光の透過率が異なる。なお、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向とは、光透過性基板の平面方向において任意の直交する軸方向である。
　なお、金属中の自由電子の集団振動を量子力学的な準粒子（素励起）として捉えたものをプラズモンといい、特に、表面の境界条件を満たすものを表面プラズモンという。
　金属膜１３の構成材料として、Ａｌ、Ｍｇ、Ｉｎ、Ａｇ、Ａｌ合金、Ｍｇ合金、Ｉｎ合金、またはＡｇ合金を用いることができる。中でも、Ａｌ、Ｍｇは、可視領域のほぼ全範囲で表面プラズモン共鳴が生じ得るため、可視領域の光の偏光のために好ましく利用できる。
　金属膜１３の厚さは、３０ｎｍ以上、１μｍ以下が好適である。金属膜１３の厚さが３０ｎｍ未満であると、金属膜１３自体を光が透過し、孔Ｈの異方性の影響が低減する。金属膜１３の厚さとして、より好ましい範囲は、４０ｎｍ以上、２００ｎｍ以下、さらに好ましい範囲は、４５ｎｍ以上、１５０ｎｍ以下である。偏光素子１０としての光学特性を発現できる範囲で、金属膜１３の厚さは薄い方が製造上望ましい。
　ここでは、孔ＨがＸ軸方向の異方性を有する。即ち、複数の孔Ｈは、長径Ｌｘと短径Ｌｙとを有し、かつ複数の孔Ｈの長径Ｌｘの方向（Ｘ軸方向）が同一方向を指向する。ここで、「同一方向を指向する」とは、複数の孔Ｈの長径Ｌｘの方向が略平行であることを意味する。
　本明細書においては、便宜上、孔Ｈの長径方向をＸ軸方向、孔Ｈの短径方向をＹ軸方向として本発明の説明を行なっているが、孔Ｈの長径方向をＹ軸方向、孔Ｈの短径方向をＸ軸方向としても同様である。以下、本発明の第２の実施形態の説明でも同様である。
　１個の孔Ｈの周囲１００μｍ×１００μｍにおいて、複数の長径の方向が、基準であるＸ軸（場合によってはＹ軸）に対し、±５°以内であることが好ましく、±３°以内であることがより好ましい。
　孔Ｈは、平面視でＸ軸方向に引き延ばされた楕円形状を有する（長径がＸ軸方向）ことが好ましい。しかし、孔Ｈの形状は、楕円形状に限られず、例えば、細長円形状、矩形状、菱形状、細長多角形状でも良い。孔ＨのＸ軸方向の長さ（長径Ｌｘ）がＹ軸方向の長さ（短径Ｌｙ）より大きければ、孔Ｈの形状は、楕円形状、細長円形状、矩形状、菱形状、細長多角形状に限定されることはない。
　なお、孔Ｈの深さを考慮すれば、孔Ｈは２軸方向の異方性を有することになる。但し、表面プラズモン共鳴は金属膜１３の表面近傍のみで生じることから、孔Ｈの深さがある程度以上（例えば、３０ｎｍ以上）あればよい。より具体的には、孔Ｈの深さ自体は、３０ｎｍ以上、１μｍ以下が好適である。
　本発明の偏光素子においては、目的とする波長領域（目的波長領域、例えば、可視領域）に孔Ｈの長径Ｌｘを対応させ、目的波長領域外に孔Ｈの短径Ｌｙを対応させる。この結果、目的波長領域において、短径Ｌｙの方向（Ｙ軸方向）の偏光が吸収され、長径Ｌｘの方向（Ｘ軸方向）の偏光が偏光素子１０を透過することになる。
　偏光素子を可視領域に適用するためには、長径Ｌｘを１２０ｎｍ超、５００ｎｍ以下、短径Ｌｙを２０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下とすることが好ましい。長径Ｌｘは、１３０ｎｍ以上４００ｎｍ以下がより好ましく、１５０ｎｍ以上３５０ｎｍ以下がさらに好ましい。短径Ｌｙは、２５ｎｍ以上１１０ｎｍ以下がより好ましく、３０ｎｍ以上１００ｎｍ以下がさらに好ましい。なお、短径Ｌｙの下限値を２０ｎｍとしている理由は後述する。
　本発明の第１の実施形態の偏光素子においては、孔Ｈの径（直径）の３．３倍の波長を中心とする波長（中心波長）の光が透過する。このため、長径Ｌｘを１２０ｎｍ超～５００ｎｍとすると、Ｘ軸方向の偏光について中心波長λｃｘ３９６ｎｍ超～１６５０ｎｍの光が、偏光素子を透過する。また、短径Ｌｙを１２０ｎｍ以下とすると、Ｙ軸方向の偏光について中心波長λｃｙ３９６ｎｍ以下の光が透過する。即ち、３９６ｎｍ以上の可視領域において、Ｘ軸方向の偏光が透過し、Ｙ軸方向の偏光が吸収される傾向にある。この結果、金属膜１３に入射した非偏光が偏光となって出射する。
　孔Ｈの長径Ｌｘと短径Ｌｙの長さの比（アスペクト比（＝Ｌｘ／Ｌｙ））は、２以上、２０以下であることが好ましい。アスペクト比は、２．５以上、１５以下がより好ましく、３以上、１２以下がさらに好ましい。次に示すように、アスペクト比は、偏光素子１０を透過する光の偏光度と、偏光素子１０の透過率の双方に影響を与える。即ち、偏光度と透過率の関係で、アスペクト比の範囲が規定される。
　孔Ｈのアスペクト比を大きくすると（すなわち、アスペクト比を、２以上とすると）、偏光素子１０を透過する光の偏光度が大きくなる。即ち、長径Ｌｘは目的波長領域に対応する大きさとし、短径Ｌｙを目的波長領域に対応するように小さくすると（すなわち、アスペクト比は大きくすると）、短径Ｌｙの方向（Ｙ軸方向）の偏光が透過する中心波長が目的波長領域（例えば、可視領域）からより大きく外れることで、目的波長領域におけるＹ軸方向の偏光の強度が小さくなる。一方、長径Ｌｘの方向（Ｘ軸方向）の偏光が透過する中心波長は目的波長領域に対応しており、目的波長領域におけるＸ軸方向の偏光の強度は一定となる。この結果、偏光度は大きくなる。一方、アスペクト比が１５を超えると、偏光子の製造が困難になり歩留りが低下することとなり、好ましくない。
　また、上記したように孔Ｈのアスペクト比を大きくすると、偏光素子１０の透過率が小さくなる。即ち、長径Ｌｘは目的波長領域に対応する大きさとし、短径Ｌｙを目的波長領域に対応するように小さくすると（すわわち、アスペクト比は大きくすると）、後述する本発明の偏光素子１０の開口率が小さくなることから、偏光素子１０の透過率が小さくなる。
　既述のように、本実施形態では、孔Ｈの短径Ｌｙの下限値を２０ｎｍとしている。孔Ｈの短径Ｌｙを小さくすると偏光度が高くなる。一方、孔Ｈの短径Ｌｙを小さくしすぎると透過率の低下を招く。偏光度と透過率のバランスの観点から、孔Ｈの短径Ｌｙの下限を２０ｎｍとしている。
　このように長径Ｌｘの長さと偏光の中心波長λｃｘとが、偏光素子の光学特性に対応する。即ち、偏光素子１０の光学特性には波長依存性がある。この波長依存性を低減するために、金属膜１３に複数個形成されている孔Ｈの長径Ｌｘを、例えば１２０ｎｍ超～５００ｎｍ以下の範囲内において分布させることが考えられる。具体的には、図１に示すように、金属膜１３の複数の孔Ｈの長径Ｌｘを幾つかの異なる長さとする。このようにして、可視領域において略一定の光学特性を有する偏光素子１０を得ることができる。即ち、ひとつの偏光素子１０によって、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）の光を含む白色光の偏光が得られる。
　ここで、異なる長径Ｌｘの孔Ｈの複数個は、金属膜１３上に均一に分布していることが好ましい（例えば、金属膜１３上に異なる長径Ｌｘの孔Ｈがランダムに配置されるようにする。）。金属膜１３上での長径Ｌｘの分布にムラが有ると、金属膜１３上の場所によって、光学特性が異なることになる。例えば、ほぼ同一の長径Ｌｘの孔Ｈが近接して存在すると、その箇所ではその長径Ｌｘに対応する中心波長Ｌｃｘの光を通すことになり、波長依存性が大きくなり、好ましくない。
　このように、波長依存性を低減するには、長径Ｌｘの長さはある範囲で分布することが好ましい。一方、短径Ｌｙはある範囲で分布させても良いが、一定でも差し支えない。中心波長λｃｙが可視領域から十分外れていれば、短径Ｌｙはそれほど問題ではない。
　偏光素子１０の表面積Ｓ０に対する、孔Ｈの開口面積Ｓ１の割合（すなわち、開口率（＝Ｓ１／Ｓ０））は、ある程度大きい方が好ましい。開口率が小さすぎると、偏光素子１０の透過率が低くなる。開口率を大きくすると、偏光素子１０を透過する光の強度が大きくなる。この開口率としては、４０～７０％の範囲が好ましい。
　孔Ｈの配置自体、例えば、隣接する孔Ｈの重心間の距離（ピッチ）は、一定、あるいは不揃いの何れでも差し支えなく、任意に選択することができる。但し、偏光素子１０の波長依存性を低減するには、孔Ｈの間隔、すなわちピッチにある程度の分布を持たせた方が好ましい即ち、金属膜１３上に孔Ｈがランダムに配置されるようにすること（すなわち、孔Ｈのピッチが一定でないようにすること）が好ましい。
　隣接する孔Ｈ間のピッチは、５０ｎｍ以上、８００ｎｍ以下が好ましく、５０ｎｍ以上、２００ｎｍ以下がより好ましい。このピッチの範囲とすることにより、プラズモン光増強による輝度の向上が可能となる。
　以上のように、偏光素子１０は、異方性の孔Ｈを有する金属膜１３を備え、この孔Ｈの異方性に対応する偏光を透過させる。そして、孔Ｈの長径Ｌｘを制御することで、種々の特性を有する偏光素子１０を得ることができる。また、孔Ｈが金属膜１３に形成されることから、偏光素子１０は比較的耐久性が良い。また、孔Ｈに起因して、プラズモン光増強による輝度の向上が得られる。
　次に、本発明の第２の実施の形態について図面２を参照しながら詳細に説明する。
（第２の実施の形態）
　図２は本発明の第２実施形態に係る偏光素子２０を表す分解斜視図である。偏光素子２０は、光透過性基板２１、接続膜２２、金属突起２３、保護膜２４を積層した積層体である。但し、接続膜２２を省略して、金属突起２３を光透過性基板２１上に直接配置してもよい。この接続層は、本発明の第１の実施形態において説明したように、光透過性基板１１と金属膜１３とを接合、または積層するための層であり、接合層とも称される。又、金属突起２３とは、金属により形成された凸条部、突状部を総称するものである。
　光透過性基板２１、接続膜２２、保護膜２４（光透過性基板２１等）は、第１実施形態での光透過性基板１１、接続膜１２、保護膜１４に対応し、同様の材料、形態を利用できる。このため、光透過性基板２１等は説明を省略する。以下、金属突起２３につき説明する。
　複数個のそれぞれの金属突起（すなわちドット状の凸条部）２３は、その底面の形状において一軸異方性を有する。金属突起２３が異方性を有することで、金属突起２３に誘起される表面プラズモンに異方性が生じ、偏光素子２０を透過する光が偏光を帯びるようになる。金属突起２３を例えば、楕円柱形状とし、Ｘ軸方向の一軸異方性を持たせることで（金属突起２３の底面の長径Ｌｘ、短径Ｌｙを異ならせる）、ｘ軸方向、ｙ軸方向それぞれの偏光方向の光の透過率が異なる。
　金属突起２３の構成材料として、本発明の第１の実施形態の金属膜１３と同様に、Ａｌ、Ｍｇ、Ｉｎ、Ａｇ、Ａｌ合金、Ｍｇ合金、Ｉｎ合金、またはＡｇ合金を用いることができる。中でも、Ａｌ、Ｍｇ、Ｉｎ、またはＡｇを好ましく用いることができる。
　金属突起２３の厚さ（すなわち高さ）は、本発明の第１の実施形態における金属膜１３の厚さと同様に、３０ｎｍ以上、１μｍ以下が好適である。金属突起２３の厚さが３０ｎｍ未満であると、その形状、寸法に依らず金属突起２３自体が光を透過し、金属突起２３の異方性の影響が低減する。金属突起２３の厚さとして、より好ましい範囲は、４０ｎｍ以上、２００ｎｍ以下、さらに好ましい範囲は、４５ｎｍ以上、１５０ｎｍ以下である。偏光素子１０としての光学特性を発現できる範囲で、金属突起２３の厚さが小さいことが製造上望ましい。金属突起２３において厚さが異なる場合には、その厚さの平均を表す。但し、この場合において最も厚い金属突起２３の厚さは、１μｍ以下とするのが好ましい。
　ここでは、金属突起２３がＸ軸方向の異方性を有する。即ち、複数の金属突起２３は、その底面が長径Ｌｘと短径Ｌｙとを有し、かつ複数の金属突起２３の長径Ｌｘの方向（Ｘ軸方向）が同一方向を指向する。ここで、「同一方向を指向する」とは、複数の金属突起２３の長径Ｌｘの方向が略平行であることを意味する。１個の金属突起２３の周囲１００μｍ×１００μｍにおいて、複数の長径の方向が、基準であるＸ軸（場合によってはＹ軸）に対し、複数の長径の方向が±５°以内であることが好ましく、±３°以内であることがより好ましい。
　金属突起２３の底面の形状は、Ｘ軸方向に引き延ばされた楕円形状を有する（長径がＸ軸方向）ことが好ましい。しかし、孔Ｈの形状は、楕円形状に限られず、例えば、細長円形状、矩形状、菱形状、細長多角形状でも良い。孔ＨのＸ軸方向の長さ（長径Ｌｘ）がＹ軸方向の長さ（短径Ｌｙ）より大きければ、孔Ｈの形状は、楕円形状、細長円形状、矩形状、菱形状、細長多角形状に限定されることはない。
　なお、金属突起２３の厚さを考慮すれば、金属突起２３は２軸方向の異方性を有することになる。但し、表面プラズモン共鳴は金属突起２３の表面近傍のみで生じることから、金属突起２３の厚さがある程度以上（例えば、３０ｎｍ以上、１μｍ以下）であればよいが、金属突起２３の厚さ自体は必ずしも１μｍ以下に限定されない。金属突起２３は、その縦断面が、柱形状、台形状でも、円錐形状でもよい。好ましくは、金属突起２３としては、その上表面が平面であって柱形状ないし台形状をなした、平面視で楕円形状ないし細長円形状をなす金属突起が好ましい。
　既述のように、第１の実施形態の偏光素子では、孔Ｈの長径に対応する波長の偏光が透過する。これに対して、本実施形態では、金属突起２３の長径に対応する波長の偏光が吸収される。このように、第１の実施形態での孔Ｈを有する金属膜１３、本実施形態での金属突起２３それぞれで、所定の偏光の透過、吸収によって、結果として、偏光を生成する。第１の実施形態に係る偏光素子１０では孔Ｈの長径方向（Ｘ軸方向）を偏光方向とする偏光が透過する。これに対して、本実施形態に係る偏光素子２０では金属突起２３の長径方向に垂直な方向（Ｙ軸方向）を偏光方向とする偏光が透過する。
　偏光素子を可視領域に適用するためには、金属突起２３の長径Ｌｘを１２０ｎｍ超、５００ｎｍ以下とし、短径Ｌｙを１０ｎｍ以上、１２０ｎｍ以下とすることが好ましい。長径Ｌｘは、１３０ｎｍ以上４００ｎｍ以下がより好ましく、１５０ｎｍ以上３５０ｎｍ以下がさらに好ましい。短径Ｌｙは、２０ｎｍ以上１１０ｎｍ以下がより好ましく、２５ｎｍ以上１００ｎｍ以下がさらに好ましい。なお、短径Ｌｙの下限値を１０ｎｍとしている理由は後述する。
　本発明の第２の実施形態の偏光素子においては、金属突起２３の径（直径）の３．３倍の波長（中心波長）を中心とする波長の光が吸収される。このため、長径Ｌｘを１２０ｎｍ超～５００ｎｍとすると、Ｘ軸方向の偏光について中心波長λｃｘ３９６ｎｍ超～１６５０ｎｍの光が吸収される。また、短径Ｌｙを１２０ｎｍ以下とすると、Ｙ軸方向の偏光について中心波長λｃｙが３９６ｎｍ以下の光が吸収される。即ち、３９６ｎｍ以上の可視領域において、Ｘ軸方向の偏光が吸収され、Ｙ軸方向の偏光が透過することになる。この結果、金属突起２３に入射した非偏光が偏光となって出射する。
　金属突起２３の長径Ｌｘと短径Ｌｙの長さの比（アスペクト比（＝Ｌｘ／Ｌｙ））は、３以上、２０以下であることが好ましい。アスペクト比は、４以上、１５以下がより好ましく、５以上、１２以下がさらに好ましい。
　金属突起２３のアスペクト比は、本発明の第１の実施形態における偏光素子１０での孔Ｈのアスペクト比と比べて、下限値が大きい。これは、金属突起２３のアスペクト比が偏光素子２０の透過率に与える影響が、孔Ｈのアスペクト比が偏光素子１０の透過率に与える影響よりも、小さいことによる。この偏光素子２０では、アスペクト比によらず後述する面積占有率は大きい。このため偏光度の向上のためにアスペクト比を大きくすることが許容される。
　既述のように、本実施形態では、金属突起２３の短径Ｌｙの下限値を１０ｎｍと、偏光素子１０での第１の実施形態における孔Ｈの短径Ｌｙの下限値より、小さくしている。そのため、金属突起２３の短径Ｌｙを小さくしても、透過率を確保できる（すなわち面積占有率がそれほど低下しない）一方、偏光度は大きくなることによる。
　第１の実施形態の偏光素子１０と同様、第２の実施形態の偏光素子２０の光学特性には波長依存性があることになる。この波長依存性を低減するために、複数個形成されている長径Ｌｘを、例えば５０ｎｍ以上、５００ｎｍ以下の範囲で分布させることが考えられる。具体的には、図２に示すように、複数の金属突起２３の長径Ｌｘを幾つかの異なる長さとする。このようにして、可視領域において略一定の光学特性を有する偏光素子２０を得ることができる。即ち、ひとつの偏光素子１０によって、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）の光を含む白色光の偏光が得られる。
　ここで、異なる長径Ｌｘの金属突起２３の複数個は、光透過性基板２１の面上に均一に分布していることが好ましい。光透過性基板２１上での長径Ｌｘの分布にムラが有ると、光透過性基板２１の場所によって、光学特性が異なることになる。
　このように、波長依存性を低減するには、長径Ｌｘの長さはある範囲で分布することが好ましい。一方、短径Ｌｙはある範囲で分布させても良いが、一定でも差し支えない。中心波長λｃｙが可視領域から十分外れていれば、短径Ｌｙはそれほど問題ではない。
　偏光素子２０の表面積Ｓ０に対する、金属突起２３の面積Ｓ２の割合（すなわち、面積占有率（＝Ｓ２／Ｓ０））は、ある程度大きい方が好ましい。面積占有率が小さすぎると、偏光素子２０を透過する光の偏光度が小さくなる。面積占有率を大きくすることで、偏光素子２０を透過する光の偏光度が大きくなる。この面積占有率としては、３０～７０％の範囲が好ましい。
　金属突起２３の配置自体、例えば、隣接する金属突起２３の重心間の距離（ピッチ）は、一定、あるいは不揃いの何れでも差し支えない。但し、偏光素子２０の波長依存性を低減するには、孔Ｈの間隔にある程度の分布を持たせた方が好ましい。即ち、金属突起２３がランダムに配置されるようにすること（すなわち、金属突起２３のピッチが一定でないようにすること）が好ましい。
　隣接する金属突起２３間のピッチは５０ｎｍ以上、８００ｎｍ以下が好ましく、５０ｎｍ以上、２００ｎｍ以下がより好ましい。このピッチの範囲とすることにより、プラズモン光増強による輝度の向上が可能となる。
　以上のように、偏光素子２０は、異方性の金属突起２３を備え、この金属突起２３の異方性に対応する偏光を吸収して、偏光を生成する。そして、金属突起２３の長径Ｌｘを制御することで、種々の特性を有する偏光素子２０を得ることができる。また、色素を用いる必要が無いことから、偏光素子２０は比較的耐久性が良い。
（吸収型偏光素子の製造方法）
　以下、吸収型偏光素子の製造方法について、説明する。基本的には、モールド（鋳型）を用いたナノインプリントおよび金属の成膜（スパッタリング、蒸着等）によって、孔Ｈを有する金属膜１３あるいは金属突起２３を作製する。以下、詳細を説明する。
Ｉ．偏光素子１０の製造方法
　本発明の第１の実施態様に係る偏光素子１０の製造方法の一態様としては、（Ａ）工程にて予めモールドを作製しておき、このモールドを使用して、基本的に以下（Ｉ－Ｂ）～（Ｉ－Ｅ）の工程を順次経て偏光素子１０を製造するのが好ましい。
　　Ｉ－Ａ．第１のモールド（モールドＭ１）の作製工程
　　Ｉ－Ｂ．基材３１に凹凸の孔を有する多孔膜を作製する工程
　　（光透過性の基材３１面上に、樹脂層を形成し、樹脂層に、所定パターンを有する、複数の孔に対応する突起を有するモールドを接触させ、樹脂層にモールドを接触させた状態で、樹脂層を硬化または固化させ、硬化または固化した樹脂層からモールドを分離して、長径と短径とを有する複数の孔を備え、かつ複数の孔の長径の方向が同一方向を指向する、多孔膜を形成する工程。）
　　Ｉ－Ｃ．多孔膜３４面への金属膜３５を形成する工程
　　Ｉ－Ｄ．金属膜３５を剥離する工程
　　（基材３１から金属膜３５を剥離し、複数の孔に対応する、複数の孔を備える金属膜３５を得る工程。）
　　Ｉ－Ｅ．光透過性基板１１へ金属膜３５を貼り付ける工程
　以下、本発明の吸収型偏光素子を製造するために最終的に使用されるモールド（モールドＭ１という。）の作製の工程（Ａ）について、図３の（Ａ）～（Ｅ）を参照しながら説明する。
Ｉ－Ａ．モールドＭ１の作製
　孔Ｈに対応する形状の凸部Ｐ１を有するモールドＭ１を作製する。基本的にモールドＭ１を作製するに当たっては、モールドＭ１１、Ｍ１２、Ｍ１３、およびＭ１４を経て、最終的にモールドＭ１を作製する。ここで、モールドＭ１１、Ｍ１２、Ｍ１３、およびＭ１４は、以下のようなものである。
　　モールドＭ１１：　凹型、非延伸状態のアルミ二ウム板
　　モールドＭ１２：　凸型、非延伸状態の樹脂フィルム
　　モールドＭ１３：　凹型、非延伸状態の樹脂フィルム
　　モールドＭ１４：　凹型、延伸状態の樹脂フィルム
　モールドＭ１１からモールドＭ１２が、モールドＭ１２からモールドＭ１３が作製されることから、モールドＭ１１、Ｍ１２、Ｍ１３において凹型と凸型が交互に現れる。
　モールドＭ１１、Ｍ１２、およびＭ１３は、延伸処理前の非延伸状態である。モールドＭ１３を延伸処理することで、モールドＭ１４が作製されることから、モールドＭ１３、Ｍ１４は共に凹型であり、非延伸状態から延伸状態へと移行している。後述のように、モールドＭ１３を延伸するのは、一軸異方性が付与された孔が形成できるようなモールドＭ１を製造するためである。
　ここで、複数の方法によって、モールドＭ１を作製することが可能である。最初のモールドＭ１１は、例えば、(ａ)アルミ陽極酸化法、(ｂ)ポリマー相分離法、(ｃ)石英ガラス、シリコン等への微細加工などの方法を利用して作製することができる。前記した、(ｂ)ポリマー相分離、(ｃ)石英ガラス、シリコン等への微細加工においては、直接、凸型のモールドを作製することができるため、モールドＭ１１の作製を省略し、モールドＭ１２を最初のモールドとすることができる。モールドＭ１の作製方法としては、代表的に次の６つの製造方法を用いることができる。概略で述べると、コスト、転写精度、大面積化の点から、下記する製造方法２－１が最も好ましい。
　（i）製造方法１－１：アルミニウムからなる基材をアルミ陽極酸化によって最初のモールドＭ１１を作製する。
　（ii）製造方法２－１：非相溶な異種高分子ポリマーを用いて相分離構造を形成し、最初のモールドＭ１１を作製する。
　（iii）製造方法２－２：非相溶な異種高分子ポリマーを用いて相分離構造を形成し、最初のモールドＭ１２を作製する。
　（iv）製造方法３－１：石英ガラス、シリコン等からなる基材への微細加工によって最初のモールドＭ１１を作製する。
　（v）製造方法３－２：石英ガラス、シリコン等からなる基材への微細加工によって最初のモールドＭ１２を作製する。
　（vi）製造方法４－１：石英ガラス、シリコン等からなる基材への微細加工によってモールドＭ１を作製する。
　以下に、上記したモールドＭ１の作製に係る６つの製造方法について順次説明する。
Ｉ－Ａ－１．製造方法１－１（アルミ陽極酸化によって最初のモールドＭ１１を作製する方法）
　この製造方法１－１では、次の（１）～（５）に示すように、モールドＭ１１、Ｍ１２、Ｍ１３、Ｍ１４、Ｍ１を順次作製し、最終的にモールドＭ１を作製する。
（１）モールドＭ１１（凹型、非延伸状態）：アルミニウムからなる基材をＡｌ陽極酸化によりモールドＭ１１を作製する。
（２）モールドＭ１２（凸型、非延伸状態）：光硬化性樹脂層が形成された基材（アクリル樹脂からなる基材）の光硬化性樹脂層にモールドＭ１１を転写してモールドＭ１２を作製する。
（３）モールドＭ１３（凹型、非延伸状態）：延伸可能な樹脂からなる基材にモールドＭ１２を転写してモールドＭ１３を作製する。
（４）モールドＭ１４（凹型、延伸状態）：モールドＭ１３を延伸してモールドＭ１４を作製する。
（５）モールドＭ１（凸型、延伸状態）：モールドＭ１４を用いて、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる基材に対し電気鋳造法を利用してモールドＭ１を作製する。
　以下、各モールドの作製について、詳述する。
（１）モールドＭ１１の作製（図３（Ａ））
　このモールドＭ１１はモールドＭ１の凸部Ｐ１に対応する凹部Ｈ１１を有する。
　ここでは、基材としてアルミニウム板を用い、アルミ陽極酸化方法を用いて、凹部Ｈ１１を有するモールドＭ１１を作製する（図３（Ａ））。即ち、モールドＭ１１の基材としてのアルミニウム板等を陽極酸化することで、多孔質（多数のポーラス（孔）を有する）皮膜を形成できる。陽極酸化の条件（例えば、電解質および金属の種類、温度や電圧等）により、ある程度ポーラスの密度、径を制御することも可能である。このようにして形成した多孔質被膜をモールドＭ１１として利用できる。
　ここで、金属膜１３の孔Ｈあるいは金属突起２３の長径Ｌｘにある程度の分布を持たせるためには、凹部Ｈ１１の長径、短径は一定でなく、ある程度分布を有することが好ましい。
（２）モールドＭ１２の作製（図３（Ｂ））
　陽極酸化を用いて作製されたモールドＭ１１は、柔軟性に欠け、必ずしも延伸に適していない。そこで、凹型のモールドＭ１１から凸型の樹脂モールドＭ１２を作製し、さらに凸型の樹脂モールドＭ１２から凹型の樹脂モールドＭ１３を作製する。
　このように、モールドＭ１１から樹脂モールドＭ１２を作製するには、樹脂へのナノインプリント（例えば、光インプリント法、熱インプリント法）を利用できる。
　この樹脂モールドＭ１２は、次の手順（ｉ）～（iv）で表される、光インプリント法（または、熱インプリント法）により作製できる。
　（ｉ）基材（例えば、アクリル樹脂からなる基材）の表面に光硬化性組成物または熱可塑性樹脂からなる樹脂層を形成する。
　（ii）光硬化性組成物または熱可塑性樹脂からなる樹脂層にモールドＭ１１を押しつける。熱可塑性樹脂の場合、ガラス転移温度（Ｔｇ）または融点（Ｔｍ）以上に加熱した状態で、モールドＭ１１を押しつけるのが好ましい。
　（iii）モールドＭ１１を光硬化性組成物または熱可塑性樹脂からなる樹脂層に押しつけた状態で、光硬化性組成物を硬化させる、または、熱可塑性樹脂を固化させる。即ち、樹脂層を硬化または固化する。
　光硬化性組成物の場合、放射線（紫外線、電子線等）を照射する。熱可塑性樹脂の場合、ＴｇまたはＴｍより低い温度に冷却する。
　（iv）基材からモールドＭ１１を分離する。
　なお、以上(i)～(iv)において、光硬化性組成物に替えて、熱硬化性組成物を用いる場合、加熱により熱硬化性組成物を硬化させる。
　上記した光硬化性組成物としては、例えば光硬化性アクリル樹脂、光硬化性エポキシ樹脂などが挙げられ、また熱可塑性樹脂としては、アクリル樹脂、ポリカカーボネート、ポリスチレン、ポリオレフィン（ポリプロピレン、ポリエチレン）などが挙げられる。
（３）樹脂モールドＭ１３の作製（図３（Ｃ））
　同様にして、ナノインプリントを用いて、樹脂モールドＭ１２から樹脂モールドＭ１３を作製する。樹脂モールドＭ１３を構成する材料としては、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、シクロオレフィン樹脂（ＣＯＰ）、エチレン－テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアミド（ＰＡ）、エチレン－ビニルアルコール共重合体（ＥＶＡ）等の延伸可能な熱可塑性樹脂を利用できる。
（４）モールドＭ１４の作製（図３（Ｄ））
　樹脂モールドＭ１３を延伸して異方性を付与する。例えば、Ｘ軸方向に樹脂モールドＭ１３を延伸して、モールドＭ１４を作製する。例えば、樹脂モールドＭ１３に円形状の凹部Ｈ１３が形成されている場合には、円形状の凹部Ｈ１３が変形し、楕円形状の凹部Ｈ１４となる。
　延伸方法としては、例えば、樹脂モールドＭ１３をテンター（ｔｅｎｔｅｒ）により、必要な倍率に一軸に延伸する手法が挙げられる。延伸の際に、樹脂モールドＭ１３を構成する樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）を大きく上回ると、凹部Ｈ１４が消失するため好ましくない。また、Ｔｇから大幅に低い温度で延伸すると樹脂モールドＭ１３が破壊されるため同様に好ましくない。適度な温度はＴｇ－２０℃～Ｔｇ＋２０℃である。
　また、樹脂モールドＭ１３が薄く、延伸に耐える機械強度を有さない場合、樹脂モールドＭ１３にキャリアフィルムを積層し、積層体として延伸を行うことが好ましい。キャリアフィルムとしてはポリエチレンフィルムが適している。
（５）モールドＭ１の作製（図３（Ｅ））
　モールドＭ１４を用いて、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる基材に対し、Ｎｉで電気鋳造（電気めっき）し、楕円形状の凸部Ｐ１を有するモールドＭ１が作製される。
　以上の製造方法１－１においては、モールドＭ１３、Ｍ１４、およびＭ１の作製を省略することも可能である。即ち、延伸可能な樹脂（例えば、熱可塑性樹脂）を用いてモールドＭ１２を作製し、このモールドＭ１２を延伸し、最終的なモールドとして、モールドＭ１に替えて用いることができる。この場合、モールドＭ１１からモールドＭ１２の作製に際して、モールドＭ１１を押しつけた状態で、例えば、熱可塑性樹脂が固化される。
　このように作製された、延伸されたモールドＭ１２には、次のような難点があることから、本実施形態では、モールドＭ１を最終的なモールドとしている。即ち、モールドＭ１２は樹脂製なので、Ｎｉ製のモールドＭ１よりも、耐久性に劣る。また、モールドＭ１１からモールドＭ１２への転写は、凹から凸の転写となるため、モールドＭ１２の構成材料を延伸可能な樹脂（例えば、熱可塑性樹脂）とすると、転写精度およびモールドＭ１１へのダメージ低減の点で難がある。転写精度およびモールドＭ１１へのダメージ低減の点から、モールドＭ１２の構成材料として、熱可塑性樹脂より、光硬化性樹脂の方が好ましい。
　以上の理由から、本実施形態では、モールドＭ１２を延伸することなく、新たな樹脂に転写してモールドＭ１３を作製している。但し、このような点がさほど問題にならないのであれば、延伸可能な樹脂を用いたモールドＭ１２を延伸し、最終的なモールドとしても良い。
Ｉ－Ａ－２．製造方法２－１（ポリマー相分離構造の最初のモールドＭ１１を作製する方法）
　この製造方法２－１では、次の（１）～（５）に示すように、モールドＭ１１、Ｍ１２、Ｍ１３、Ｍ１４、Ｍ１の順に、モールドＭ１を作製する。
（１）モールドＭ１１（凹型、非延伸状態）：モールド基材として互いに非相溶な異種高分子ポリマーを用いて相分離構造を形成し、次いでエッチングによりモールドＭ１１作製する。
（２）モールドＭ１２（凸型、非延伸状態）：光硬化性樹脂層が形成された基材（アクリル樹脂からなる基材）の光硬化性樹脂層にモールドＭ１１を転写してモールドＭ１２を作製する。
（３）モールドＭ１３（凹型、非延伸状態）：延伸可能な樹脂にモールドＭ１２を転写してモールドＭ１３を作製する。
（４）モールドＭ１４（凹型、延伸状態）：モールドＭ１３を延伸してモールドＭ１４を作製する。
（５）モールドＭ１（凸型、延伸状態）：モールドＭ１４を用いて、PETからなる基材に対し電気鋳造法を利用してモールドＭ１を作製する。
　既述のように、ここでは、ポリマー相分離構造を用いて、凹部Ｈ１１を有するモールドＭ１１を作製する（図３（Ａ））。
　互いに非相溶な異種高分子（例えば、メチルメタクリレート（以下、ＭＭＡという）とスチレン（以下、ＳＴという））が結合されたブロック共重合体は、種々の相分離構造を採ることが知られている。例えば、ＳＴの比率を８０～６０体積％、ＭＭＡの比率を２０～４０体積％（ＳＴリッチ（ｒｉｃｈ））のブロック共重合体は、円筒形状の相（ＭＭＡ相）、このＭＭＡ相を取り囲む相（ＳＴ相）が入り組んだシリンダ構造となる。そして、このシリンダ構造のブロック共重合体を酸素プラズマで処理し、ＭＭＡ相部分を酸化、除去することで（すなわち、ドライエッチング）、円筒形状の孔を有する構造物が形成される。このようにして形成された構造物をモールドＭ１１として利用できる。なお、ドライエッチングに替えて、ウェットエッチングを用いることも可能である。
　以上のように、ＳＴリッチのブロック共重合体を用いて、凹型のモールドＭ１１を作製できる。その後は、製造方法１－１と同様の手法により、モールドＭ１を作製できる。
　以上の製造方法２－１において、モールドＭ１２、Ｍ１３の作製を省略することも可能である。即ち、延伸可能な樹脂（例えば、熱可塑性樹脂）を用いたポリマー相分離構造の形成により、モールドＭ１１を作製し、このモールドＭ１１を延伸してモールドＭ１４を形成し、モールドＭ１を形成する。
　モールドＭ１１を延伸して形成されたモールドＭ１４には、次のような難点がある。即ち、モールドＭ１１をマスターとして残し、モールドＭ１の再現性を確保することが好ましいところ、マスターを残すことができない。また、作製時のエッチングにより、モールドＭ１１の強度が低下し、延伸時に破壊する可能性もある。
　以上の理由から、本実施形態では、モールドＭ１１を延伸することなく、新たな樹脂に転写してモールドＭ１２を作製している。但し、このような点がさほど問題にならないのであれば、延伸可能な樹脂を用いたモールドＭ１１を延伸し、モールドＭ１４として使用してもよい。
Ｉ－Ａ－３．製造方法２－２（ポリマー相分離構造によって最初のモールドＭ１２を作製する方法）
　この製造方法２－１では、ポリマー相分離構造によってモールドＭ１１を作製した。これに対して、ポリマー相分離構造を用いて、凸部Ｈ１２を有するモールドＭ１２を作製することも可能である。この場合、モールドＭ１１の作製は不要となる。
　製造方法２－２では、次の（１）～（４）に示すように、モールドＭ１２、Ｍ１３、Ｍ１４、Ｍ１の順に、モールドＭ１を作製する。
（１）モールドＭ１２（凸型、非延伸状態）：基材への相分離構造を採ることが可能なブロック共重合体の塗布、ポリマー相分離構造の形成およびエッチングによりモールドＭ１２を作製する。
（２）モールドＭ１３（凹型、非延伸状態）：延伸可能な樹脂にモールドＭ１２を転写してモールドＭ１３を作製する。
（３）モールドＭ１４（凹型、延伸状態）：モールドＭ１３を延伸してモールドＭ１４を作製する。
（４）モールドＭ１（凸型、延伸状態）：モールドＭ１４を用いて、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる基材に対し電気鋳造法を利用してモールドＭ１を作製する。
　即ち、ＭＭＡリッチ（例えば、ＭＭＡの比率を８０～６０体積％、ＳＴの比率を２０～４０体積％）のブロック共重合体を用いて、凸型のモールドＭ１１を作製できる。この場合、ブロック共重合体は、円筒形状のＳＴ相、ＳＴ相を取り囲むＭＭＡ相が入り組んだシリンダ構造となる。このシリンダ構造のブロック共重合体を酸素プラズマで処理し、ＭＭＡ相部分を酸化、除去することで、円筒形状の凸部を有する構造物が形成される。このように、ＭＭＡリッチのＭＭＡ－ＳＴ－ブロック共重合体を用いて、凸型のモールドを作製できる。このようにして形成された構造物をモールドＭ１２として利用できる。
　一般に、凸型のモールドを作ることは凹型のモールドを作るより難しいので、製造方法２－１の方が製造方法２－２より好ましい。
Ｉ－Ａ－４．製造方法３－１（シリコン、石英ガラス等の基材への微細加工によって最初のモールドＭ１１を作製する方法）
　この製造方法３－１では、次の（１）～（５）に示すように、モールドＭ１１、Ｍ１２、Ｍ１３、Ｍ１４、Ｍ１の順に、モールドＭ１を作製する。
（１）モールドＭ１１（凹型、非延伸状態）：ＥＢ直描画により、または、パターニングされたレジストマスクもしくはポリマー相分離構造をベースとして作製した樹脂マスクを用いて、シリコン、石英ガラス等の基材面を微細加工することで（エッチング等）、モールドＭ１１を作製する。
（２）モールドＭ１２（凸型、非延伸状態）：光硬化性樹脂等にモールドＭ１１を転写してモールドＭ１２を作製する。
（３）モールドＭ１３（凹型、非延伸状態）：延伸可能な樹脂にモールドＭ１２を転写して作製する。
（４）モールドＭ１４（凹型、延伸状態）：モールドＭ１３を延伸してモールドＭ１４を作製する。
（５）モールドＭ１（凸型、延伸状態）：モールドＭ１４を用いて、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる基材に対し電気鋳造法を利用してモールドＭ１を作製する。
　既述のように、ここでは、シリコン、石英ガラス等への微細加工を用いて、凹部Ｈ１１を有するモールドＭ１１を作製する（図３（Ａ））。
　ＥＢ直描画により、シリコン、石英ガラス等の基板をエッチングして、多数の凹部を形成してもよい。マスクを用いて、シリコン基板をエッチングして、多数の凹部を形成してもよい。マスクとして、パターニングされたレジストマスクを用いることができる。さらに、次に示すように、ポリマー相分離構造をベースとして作製した樹脂マスクを用いることもできる。
　例えば、シリコン基板上に、ＳＴ（スチレン）と４ＶＰ（４－ビニルピリジン）のブロック共重合体の溶液を塗布し、薄膜を形成する。このブロック共重合体は、円筒形状の相（４ＶＰ相）と、この４ＶＰ相を取り囲む相（ＳＴ相）と、が入り組んだシリンダ構造を採る。このシリコン基板を希フッ酸水溶液に浸漬させると、４ＶＰ相中のピリジンのプロトン化によって、４ＶＰ相－シリコン基板の界面のフッ化物イオンは局所的に高濃度となる。この結果、４ＶＰ相の円筒形状に対応して、シリコン基板がウェットエッチングされ、円筒形状の孔を有する構造物が形成される。即ち、ブロック共重合体をマスクとして、シリコン基板がエッチングされ、多数の孔が形成される。その後、シリコン基板からブロック共重合体の薄膜を除去し、多数の孔が形成されたシリコン基板をモールドＭ１１として使用できる。
　以上の製造方法３－１において、モールドＭ１３、Ｍ１４、およびＭ１の作製を省略することも可能であること、しかし、モールドＭ１２を延伸することなく、新たな樹脂に転写してモールドＭ１３を作製するのが好ましいことは、製造方法１－１で述べたのと同様である。
Ｉ－Ａ－５．製造方法３－２（シリコン、石英ガラス等への微細加工によって最初のモールドＭ１２を作製する方法）
　この製造方法３－２では、次の（１）～（４）に示すように、モールドＭ１２、Ｍ１３、Ｍ１４、Ｍ１の順に、モールドＭ１を作製する。
（１）モールドＭ１２（凸型、非延伸状態）：ＥＢ直描画により、または、パターニングされたレジストマスクもしくはポリマー相分離構造をベースとして作製した樹脂マスクを用いて、シリコン、石英ガラス等を微細加工することで（エッチング等）、作製する。
（２）モールドＭ１３（凹型、非延伸状態）：延伸可能な樹脂にモールドＭ１２を転写して作製する。
（３）モールドＭ１４（凹型、延伸状態）：モールドＭ１３を延伸して作製する。
（４）モールドＭ１（凸型、延伸状態）：モールドＭ１４を用いた電鋳により作製する。
　また、製造方法３－１では、シリコン、石英ガラス等への微細加工によってモールドＭ１１を作製した。これに対して、シリコン、石英ガラス等への微細加工を用いて、凸部Ｈ１２を有するモールドＭ１２を作製することも可能である。この場合、モールドＭ１１の作製は不要となる。マスクのパターンを変更することで、凸型のモールドを作製できる。
６．製造方法４－１（石英ガラス、シリコン等への微細加工によってモールドＭ１を作製する）
　この製造方法３－２では、異方性を有するモールドＭ１を直接作製する。例えば、石英ガラス基板への電子線加工等により、楕円形状の凸部Ｐ１を有するモールドＭ１を作製する。この製造方法は簡便ではあるが、加工プロセスに費用がかかる。また、モールドＭ１の再現性を確保するためには、原盤としてＭ１を保存することが好ましいが、モールドＭ１を実際の生産に使用するため、モールドＭ１の破損の可能性も高く、破損した場合、新たにモールドＭ１を作製する必要がある。
　孔の異方性の付与は種々の段階で実行可能である。例えば、後述の金属膜３５の貫通孔Ｈ３５の形状を円形状とし、この金属膜３５を延伸することで、貫通孔Ｈ３５の形状を楕円形状とすることも考えられる。
Ｉ－Ｂ．基材３１に凹凸の孔を有する多孔膜を作製する工程（図４（Ａ）～（Ｃ））
　次のようにして、既述の光インプリント法（熱インプリント法）により、基材３１上に多孔膜３４を作製する。
（ｉ）基材３１（例えば、アクリル樹脂からなる基材）上に樹脂層３２を形成する（図４（Ａ））。
　樹脂層３２は、光硬化性組成物、熱硬化性組成物、または熱可塑性樹脂からなることが好ましい。室温で実施できること、生産性が高いこと、形状再現性が高いことから、光硬化性組成物が好ましい。
（ii）樹脂層３２にモールドＭ１を押しつける（図４（Ｂ））。樹脂層３２が熱可塑性樹脂である場合、ガラス転移温度（Ｔｇ）または融点（Ｔｍ）以上に加熱した状態で、モールドＭ１を押しつける。
（iii）モールドＭ１を樹脂層３２に押しつけた状態で、光硬化性組成物または熱硬化性組成物を硬化させる、または熱可塑性樹脂を固化する（図４（Ｂ））。
（iv）基材３１からモールドＭ１を分離する（図４（Ｃ））。
　以上のようにして、凹部Ｈ３３を有する膜３３が形成される。
　膜３３をエッチングし、凹部Ｈ３３の底を貫通させてもよい。この結果、貫通孔Ｈ３４を有する多孔膜３４が形成される（図５（Ａ））。 　　　　
Ｉ－Ｃ．多孔膜３４への金属膜の形成工程（図５（Ｂ））
　スパッタリング、蒸着等の等方的成膜法により、多孔膜３４上にＡｌ等の金属膜３５を形成する。等方的成膜方法を用いることで、多孔膜３４上および貫通孔Ｈ３４の底（基材３１上）の双方に金属膜３５が形成される。ここで、多孔膜３４上に形成された金属膜３５は、偏光素子１０の金属膜１３に対応する。一方、貫通孔Ｈ３４の底（すなわち、基材３１上）に形成された金属膜３５は、偏光素子２０の金属突起２３に対応する。
　ここで、多孔膜３４上での金属膜３５の厚さを、多孔膜３４の厚さ（貫通孔Ｈ３４の深さ）以下とすることが好ましい。多孔膜３４上に形成された金属膜３５の厚さが大きすぎると、多孔膜３４上に形成された金属膜３５と貫通孔Ｈ３４の底（基材３１上）に形成された金属膜３５が一体化され、次の工程（金属膜３５の剥離）での分離が困難となる可能性がある。金属膜３５の厚さがある程度小さいと、多孔膜３４上に形成された金属膜３５と貫通孔Ｈ３４の底（基材３１上）に形成された金属膜３５が、貫通孔Ｈ３４の側面で区分された状態となる。その結果、次の工程（金属膜３５の剥離）の際に、金属膜３５が多孔膜３４上と、貫通孔Ｈ３４の底上とのそれぞれに分離されることになる。
Ｉ－Ｄ．金属膜３５の剥離工程（図５（Ｃ））
　多孔膜３４を溶剤で溶解等して除去することで、楕円形状の貫通孔Ｈ３５を有する金属膜３５が剥離される。既述のように、この剥離の際に、金属膜３５は、多孔膜３４上に形成された金属膜３５と、貫通孔Ｈ３４の底（基材３１）上に形成された金属膜３５とに分離される。その結果、剥離された金属膜３５は、孔Ｈ３５を有し、偏光素子１０の金属膜１３に対応する。
Ｉ－Ｅ．光透過性基板１１への貼り付け工程（図６、および図１）
　図６は、剥離された金属膜３５を、接続膜１２を介して、光透過性基板１１に貼り付けた状態を表す。図１はその後に保護膜１４を形成した状態を表す。既述のように、図６の金属膜３５は、図１の金属膜１３と対応する。
ＩＩ．偏光素子２０の製造方法（図７、および図２）
　本発明の第２の実施形態に係る偏光素子２０の製造方法の一態様は、以下の工程を有する。
　まず、光透過性基板上に、長径と短径とを有する複数の孔を備え、かつ複数の孔の長径の方向が同一方向を指向する、多孔膜を形成する。
　次に、多孔膜上、および、複数の孔内の基板上に金属膜を形成する。
　次に、基板から、多孔膜および多孔膜上の金属膜を除去し、複数の孔内の基板上の金属膜として、複数の金属突起を得る。
　偏光素子２０の製造方法は、前述の「Ｉ．偏光素子１０（第１の実施形態）の製造方法。（Ｉ－Ａ）～（Ｉ－Ｅ）」の工程」の途中まで、すなわち、（Ｉ－Ｃ）「多孔膜３４上への金属膜の形成工程」まで、偏光素子１０の製造方法と同一の工程を採用できる。但し、基材３１として光透過性のものを用いる。多孔膜３４を溶剤で溶解等して除去することで、多孔膜３４と共に、金属膜３５が除去される（リフトオフ）。このとき、「Ｄ．金属膜３５の剥離工程」で説明したように、金属膜３５は、多孔膜３４上に形成された金属膜３５と、貫通孔Ｈ３４の底（基材３１）上に形成された金属膜３５とに分離される。その結果、金属突起３６（偏光素子２０の金属突起２３に対応）を有する基材３１が残される（図７）。金属突起３６上に保護膜２４を形成すると、偏光素子２０に対応する構造が形成される（図２）。
　図４～図７に示されるように、偏光素子１０、２０を並行して作製することが可能である。即ち、金属膜の形成工程において、比較的等方的な成膜方法（例えば、垂直方向からの蒸着）を用いることで、金属膜３５、金属突起３６が同時に作製される。
　これに対して、より異方的な成膜方法（例えば、斜め方向からの蒸着法（すなわち、斜方蒸着法））を用いて、偏光素子１０を作製することも可能である。以下、この斜方蒸着法による偏光素子の製法について説明する。
ＩＩＩ．異方的な成膜方法を用いた偏光素子１０の製造方法（図８、および図１）
　本発明の第１の実施形態に係る偏光素子１０の製造方法の他の態様は、以下の工程を有する。
　まず、光透過性基板上に、長径と短径とを有する複数の孔を備え、かつ複数の孔の長径の方向が同一方向を指向する、多孔膜を形成する。
　次に、斜方蒸着により、多孔膜上に金属膜を形成する。
　ここでは、図８に示すように、貫通孔Ｈ３４の短軸方向（Ｙ軸方向）Ａ１からの斜方蒸着により、多孔膜３４上にＡｌ等の金属膜３７を形成する。この場合、多孔膜３４の上に優先的に成膜され、貫通孔Ｈ３４内への成膜は制限される。この結果、貫通孔Ｈ３７を有する金属膜３７が多孔膜３４上に形成される。金属膜３７上に保護膜１４を形成すると、図１に対応する偏光素子１０が形成される。
　図８は、積層された基材３１、多孔膜３４に金属膜３７を形成した状態を表す。図１はその後に保護膜１４を形成した状態を表す。図８の基材３１、金属膜３７はそれぞれ、図１の光透過性基板１１、金属膜１３と対応する。
ＩＶ．異方的な成膜方法を用いた偏光素子２０の製造方法
　本発明の第２の実施形態に係る偏光素子２０の製造方法の他の態様としては、（ＩＶ－Ａ）工程にて予めモールドを作製しておき、このモールドを使用して、基本的に以下（ＩＶ－Ｂ）～（ＩＶ―Ｃ）の工程を順次経て偏光素子２０を製造するのが好ましい。
　　ＩＶ－Ａ．モールドＭ２の作製する工程
　　ＩＶ－Ｂ．凸部Ｐ４３を有する膜４３を作製する工程
　　（光透過性の基材面上に、樹脂層を形成し、樹脂層に、所定パターンを有する、複数の孔に対応する突起を有するモールドを接触させ、樹脂層にモールドを接触させた状態で、樹脂層を硬化または固化させ、硬化または固化した樹脂層からモールドを分離して、基材上に、長径と短径とを有する複数の突起を備え、かつ複数の突起の長径の方向が同一方向を指向する、複数の突起を形成する工程。）
　　ＩＶＣ．凸部Ｐ４３へ金属膜を形成する工程
　上記最初の複数の突起を形成する工程としては、基材上に、樹脂層を形成し、樹脂層に、複数の突起に対応する孔を有するモールドを接触させ、樹脂層にモールドを接触させた状態で、樹脂層を硬化または固化させ、硬化または固化した樹脂層からモールドを分離する方法が好ましい。このモールドを作製する方法を、下記、「Ａ．モールドＭ２の作製」に説明する。
ＩＶ－Ａ．モールドＭ２の作製（図９（Ａ）～（Ｅ））
　金属突起２３に対応する形状の凹部Ｈ２を有するモールドＭ２を作製する。基本的には、次のようにモールドＭ２１、Ｍ２２、Ｍ２３、およびＭ２４を経て、最終的にモールドＭ２を作製する。
　ここで、モールドＭ２１、Ｍ２２、Ｍ２３、Ｍ２４は、以下のようなものである。
　　モールドＭ２１：　凹型、非延伸状態のシリコン基板
　　モールドＭ２２：　凸型、非延伸状態の樹脂フィルム
　　モールドＭ２３：　凹型、非延伸状態の樹脂フィルム
　　モールドＭ２４：　凹型、延伸状態の樹脂フィルム
　モールドＭ１と同様、複数の方法によって、モールドＭ２を作製することが可能である。モールドＭ２１の作製を省略し、モールドＭ２２を最初のモールドとする場合、例えば、モールドＭ２２は、(ａ)アルミ陽極酸化法、(ｂ)ポリマー相分離法、(ｃ)石英ガラス、シリコン等への微細加工などの方法を利用してモールドＭ２２を作製することができる。前記した(ｃ)石英ガラス、シリコン等への微細加工においては、直接、凸型のモールドを作製することができるため、モールドＭ２１を最初のモールドとすることができる。このため、モールドＭ２の作製方法として、代表的に次の６つの製造方法を用いることができる。
　（i）製造方法１－２：アルミニウムからなる基材をアルミ陽極酸化によって最初のモールドＭ２２を作製する。
　（ii）製造方法２－３：非相溶な異種高分子ポリマーを用いて相分離構造を形成し、モールドＭ２２を作製する。
　（iii）製造方法２－４：非相溶な異種高分子ポリマーを用いて相分離構造を形成し、最初のモールドＭ２１を作製する。
　（iv）製造方法３－３：石英ガラス、シリコン等からなる基材への微細加工によって最初のモールドＭ２２を作製する。
　（v）製造方法３－４：石英ガラス、シリコン等からなる基材への微細加工によって最初のモールドＭ２１を作製する。
　（vi）製造方法４－２：石英ガラス、シリコン等からなる基材への微細加工によってモールドＭ２を作製する。
ＩＶ－Ａ－１．製造方法１－２（アルミ陽極酸化によって最初のモールドＭ２２を作製する方法）
　この製造方法１－２では、次の（１）～（４）に示すように、モールドＭ２２、Ｍ２３、Ｍ２４、Ｍ２の順に、モールドＭ２を作製する。
（１）モールドＭ２２（凹型、非延伸状態）：アルミニウムからなる基材をＡｌ陽極酸化によりモールドＭ２２を作製する。
（２）モールドＭ２３（凸型、非延伸状態）：延伸可能な樹脂からなる基材にモールドＭ２２を転写してモールドＭ２３を作製する。
（３）モールドＭ２４（凸型、延伸状態）：モールドＭ２３を延伸してモールドＭ２４を作製する。
（４）モールドＭ２（凹型、延伸状態）：モールドＭ２４を用いて、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる基材に対し電気鋳造法を利用してモールドＭ２を作製する。
　上記（１）～（４）における工程の詳細は、「製造方法１－１」で説明したのと同様である。
ＩＶ－Ａ－２．製造方法２－３（ポリマー相分離構造によって最初のモールドＭ２２を作製する方法）
　この製造方法２－３では、次の（１）～（４）に示すように、モールドＭ２２、Ｍ２３、Ｍ２４、Ｍ２の順に、モールドＭ２を作製する。
（１）モールドＭ２２（凹型、非延伸状態）：非相溶な異種高分子ポリマーを用いて相分離構造を形成し、次いでエッチングによりモールドＭ２２を作製する。
（２）モールドＭ２３（凸型、非延伸状態）：延伸可能な樹脂からなる基材にモールドＭ２２を転写してモールドＭ２３を作製する。
（３）モールドＭ２４（凸型、延伸状態）：モールドＭ２３を延伸してモールドＭ２４を作製する。
（４）モールドＭ２（凹型、延伸状態）：モールドＭ２４を用いて、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる基材に対し電気鋳造法を利用してモールドＭ２を作製する。
　上記（１）～（４）における工程の詳細は、本発明の第１の実施形態の偏光素子の製造方法において説明した「（ii）製造方法２－１」、「（iii）製造方法２－２」の方法と同様である。
　上記した製造方法２－３において、モールドＭ２３、Ｍ２４、Ｍ２の作製を省略することも可能である。即ち、延伸可能な樹脂（例えば、熱可塑性樹脂）を用いたポリマー相分離構造の形成により、モールドＭ２２を作製し、このモールドＭ２２を延伸し、最終的なモールドとして、モールドＭ２に替えて用いる。
　この最終的なモールド（延伸されたモールドＭ２２）には、次のような難点があることから、本実施形態では、モールドＭ２を最終的なモールドとしている。即ち、モールドＭ２２をマスターとして残し、モールドＭ２の再現性を確保することが好ましい。また、作製時のエッチングにより、モールドＭ２２の強度が低下し、延伸時に破壊する可能性もある。
　以上の理由から、本実施形態では、モールドＭ２２を延伸することなく、新たな樹脂に転写してモールドＭ２３を作製している。但し、このような点がさほど問題にならないのであれば、延伸可能な樹脂を用いたモールドＭ２２を延伸し、最終的なモールドとしても良い。
ＩＶ－Ａ－３．製造方法２－４（ポリマー相分離構造によって最初のモールドＭ２１を作製する）
　この製造方法２－４では、次の（１）～（５）に示すように、モールドＭ２１、Ｍ２２、Ｍ２３、Ｍ２４、Ｍ２の順に、モールドＭ２を作製する。
（１）モールドＭ２１（凸型、非延伸状態）：非相溶な異種高分子ポリマーを用いて相分離構造を形成し、次いでエッチングによりモールドＭ２１を作製する。
（２）モールドＭ２２（凹型、非延伸状態）：光硬化性樹脂層が形成された基材（アクリル樹脂からなる基材）の光硬化性樹脂層にモールドＭ２１を転写してモールドＭ２２を作製する。
（３）モールドＭ２３（凸型、非延伸状態）：延伸可能な樹脂からなる基材にモールドＭ２２を転写して作製する。
（４）モールドＭ２４（凸型、延伸状態）：モールドＭ２３を延伸してモールドＭ２４を作製する。
（５）モールドＭ２（凹型、延伸状態）：モールドＭ２４を用いて、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる基材に対し電気鋳造法を利用してモールドＭ２を作製する。
　上記（１）～（５）における工程の詳細は、本発明の第１の実施形態の偏光素子の製造方法において説明した「（ii）製造方法２－１」、「（iii）製造方法２－２」の方法と同様である。凸型のモールドを作ることは凹型のモールドを作るより難しいので、製造方法２－３の方が製造方法２－４より好ましい。
ＩＶ－Ａ－４．製造方法３－３（シリコン、石英ガラス等への微細加工によって最初のモールドＭ２２を作製する）
　この製造方法３－３では、次の（１）～（４）に示すように、モールドＭ２２、Ｍ２３、Ｍ２４、Ｍ２の順に、モールドＭ２を作製する。
（１）モールドＭ２２（凹型、非延伸状態）：ＥＢ直描画により、または、パターニングされたレジストマスクもしくはポリマー相分離構造をベースとして作製した樹脂マスクを用いて、シリコン、石英ガラス等の基材面を微細加工することで（エッチング等）、モールドＭ２２を作製する。
（２）モールドＭ２３（凸型、非延伸状態）：延伸可能な樹脂からなる基材にモールドＭ２２を転写してモールドＭ２３を作製する。
（３）モールドＭ２４（凸型、延伸状態）：モールドＭ２３を延伸してモールドＭ２４を作製する。
（４）モールドＭ２（凹型、延伸状態）：モールドＭ２４を用いて、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる基材に対し電気鋳造法を利用してモールドＭ２を作製する。
　上記（１）～（４）における工程の詳細は、本発明の第１の実施形態の偏光素子の製造方法において説明した「（iv）製造方法３－１」、および「（ｖ）製造方法３－２」の方法と同様である。
ＩＶ－Ａ－５．製造方法３－４（シリコン、石英ガラス等の基材面への微細加工によってモールドＭ２１を作製する）
　この製造方法３－４では、次の（１）～（５）に示すように、モールドＭ２１、Ｍ２２、Ｍ２３、Ｍ２４、Ｍ２の順に、モールドＭ２を作製する。
（１）モールドＭ２１（凸型、非延伸状態）：ＥＢ直描画により、または、パターニングされたレジストマスクもしくはポリマー相分離構造をベースとして作製した樹脂マスクを用いて、シリコン、石英ガラス等の基材面を微細加工することで（エッチング等）、モールドＭ２１を作製する。
（２）モールドＭ２２（凹型、非延伸状態）：光硬化性樹脂層が形成された基材（アクリル樹脂からなる基材）の光硬化性樹脂層にモールドＭ２１を転写してモールドＭ２２を作製する。
（３）モールドＭ２３（凸型、非延伸状態）：延伸可能な樹脂からなる基材にモールドＭ２２を転写してモールドＭ２３を作製する。
（４）モールドＭ２４（凸型、延伸状態）：モールドＭ２３を延伸してモールドＭ２３を作製する。
（５）モールドＭ２（凹型、延伸状態）：モールドＭ２４を用いて、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる基材に対し電気鋳造法を利用してモールドＭ２を作製する。
　上記（１）～（５）における工程の詳細は、本発明の第１の実施形態の偏光素子の製造方法において説明した「（iv）製造方法３－１」、および「（ｖ）製造方法３－２」の方法と同様である。
ＩＶ－Ａ－６．製造方法４－２（シリコン、石英ガラス等への微細加工によってモールドＭ２を作製する）
　形成される金属突起が異方性を有するように、モールドＭ２を直接、作製する。例えば、石英ガラス基板への電子線加工等により、楕円形状の凹部Ｈ２を有するモールドＭ２を作製する。この製造方法は簡便ではあるが、加工プロセスに費用がかかる。また、モールドＭ１の再現性を確保することが好ましいところ、マスターを残すことができない。
　以上のモールドＭ２の作製法のなかでは、コスト、転写精度、大面積化の点から、製造方法２－３が最も好ましい。
　また、モールドＭ１、Ｍ２の製造方法を比較すると、一般に、モールドＭ１の製造方法が精度の点でより有利である。モールドＭ２３は、延伸可能な樹脂を用いることから、モールドＭ２２からの熱インプリントにより作製される。即ち、モールドＭ２の製造工程において、「凹型のモールドＭ２２からの熱インプリント」が用いられる。このため、「凹型のモールドからの熱インプリント」を製造上必要としないモールドＭ１は、モールドＭ２よりも、精度の点でより有利である。但し、「凹型のモールドＭ２２からの熱インプリント」を用いないモールドＭ２の製造方法（例えば、「製造方法４－２」でのモールドＭ２の直接作製）では、このような難点を有しない。
ＩＶ－Ｂ．凸部Ｐ４３を有する膜４３の作製工程（図１０（Ａ）～（Ｃ））
　次のようにして、既述の光インプリント法（熱インプリント法）により、基材４１上に凸部Ｐ４３を有する膜４３を作製する。
（ｉ）基材４１上に樹脂層４２を形成する（図１０（Ａ））。樹脂層４２は、光硬化性組成物、熱硬化性組成物、または熱可塑性樹脂からなることが好ましい。
（ii）樹脂層４２にモールドＭ２を押しつける（図１０（Ｂ））。樹脂層３２が熱可塑性樹脂である場合、ガラス転移温度（Ｔｇ）または融点（Ｔｍ）以上に加熱した状態で、モールドＭ１を押しつける。
（iii）モールドＭ１を樹脂層４２に押しつけた状態で、光硬化性組成物または熱硬化性組成物を硬化させる、または熱可塑性樹脂を固化させる（図１０（Ｂ））。
（iv）基材３１からモールドＭ２を分離する（図１０（Ｃ））。
　以上のようにして、凸部Ｐ４３を有する膜４３が形成される。
ＩＶ－Ｃ．凸部Ｐ４３への金属膜の形成工程（図１１、および図２）
　本実施形態では、図１１に示すように、異方的成膜法により、凸部Ｐ４３上に金属膜（金属突起Ｐ４４）を形成する。即ち、凸部Ｐ４３の長径方向（Ｘ軸方向）Ａ２からの斜方蒸着により、凸部Ｐ４３上に金属膜（金属突起Ｐ４４）を形成する。この場合、凸部Ｐ４３に優先的に成膜され、膜４３上への成膜は制限される。この結果、金属突起Ｐ４４が形成される。金属突起Ｐ４４上に保護膜２４を形成すると、図２に対応する偏光素子２０が形成される。
　図１１は、積層された基材４１、膜４３の凸部Ｐ４３に金属突起Ｐ４４を形成した状態を表す。図２はその後に保護膜１４を形成した状態を表す。図１１の基材４１、金属突起Ｐ４４はそれぞれ、図２の光透過性基板２１、金属突起２３と対応する。
　以上のようにして、吸収型で、高耐久性、薄型の偏光素子１０、２０を形成できる。偏光素子１０、２０は、保護膜１４、２４により、金属膜１３、金属突起２３が保護される。
　以下、本発明の実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、これらに限定されない。
［実施例１］
　実施例１は、前述した製造方法４－１に対応する。即ち、電子線加工によって凸部を有するモールドＭ１（後述の石英製透明モールド）が作製され、このモールドＭ1を使用して最終的に作製された偏光素子は図１に対応する。
（光硬化性組成物Ｘの調製）
　バイヤル容器（内容積６ｍＬ）に、EBECRYL150（商品名）（変性ビスフェノールAジアクリレート、ダイセル・サイテック社製）の０．５５ｇ、HDDA（1、6-ヘキサンジオールジアクリレート、新中村化学社製）の０．４５ｇ、および光重合開始剤（チバスペシャリティケミカルズ社製、商品名：イルガキュア９０７）の０．０４ｇを加えて混合し、粘度が１０００ｍＰａ・ｓの光硬化性組成物Ｘを調製する。
（凹部Ｈ３３を有する膜３３の作製）
　基材３１面に凹部Ｈ３３を有する膜３３を作製する（図４（Ａ）～（Ｃ））。即ち、基材３１、例えば、厚さ０．５ｍｍの８インチ石英ガラス基板（旭硝子社製：商品名：ＡＱ）面に、ポリイミド（宇部興産社製：Ｕ－ワニス）をスピンコートにより塗布後、３００℃にて焼成し、厚さ５００ｎｍのポリイミドの塗膜を形成する。その上に、光硬化性組成物Ｘをスピンコート法により塗布し、厚さ１００ｎｍの光硬化性組成物の塗膜（光硬化性組成物の層３２）を形成する（図４（Ａ））。
　電子線加工により複数の楕円形状の凸部が形成された石英ガラス製透明モールドからなるモールドＭ１（面積：１５０ｍｍ×１５０ｍｍ、パターン面積：１００ｍｍ×１００ｍｍ、凸部の長径Ｌｘ：２００ｎｍ～３００ｎｍ、凸部の短径Ｌｙ：３０～５０ｎｍ、凸部の高さ：８０ｎｍ、凸部のピッチ：１００ｎｍ～６００ｎｍ）を２５℃にて０．５ＭＰａ（ゲージ圧）で上記光硬化性組成物の塗膜に押しつけ、凸部が光硬化性組成物の塗膜（光硬化性組成物の層３２）に接するようにする（図４（Ｂ））。
　光硬化性組成物の塗膜（光硬化性組成物の層３２）に石英ガラス製透明モールドを押しつけた状態で、光硬化性組成物を硬化させる。即ち、透明モールド側から高圧水銀灯（周波数＝１．５ｋＨｚ～２．０ｋＨｚ、主波長光＝２５５ｎｍ、３１５ｎｍおよび３６５ｎｍ、３６５ｎｍにおける照射エネルギー＝１０００ｍＪ）の光を１５秒間照射する。このようにして、透明モールドの凸部に対応する複数の凹部Ｈ３３（凹部の長径Ｌｘ：２００～３００ｎｍ、凹部の短径Ｌｙ：３０～５０ｎｍ、凹部の深さ：８０ｎｍ、ピッチ：１００ｎｍ～６００ｎｍ）を有する膜３３を形成する。その後、光透過性基板から前記透明モールドをゆっくり分離する（図４（Ｃ））。
　得られた膜３３を酸素プラズマエッチングし、２０ｎｍの残膜を除去する。このようにして、石英ガラス基板（基材３１）上にポリイミド膜を介して光硬化性樹脂が硬化した多孔膜３４（孔の長径Ｌｘ：２００～３００ｎｍ、孔の短径Ｌｙ：３０～５０ｎｍ、孔の深さ：５０ｎｍ、ピッチ：１００ｎｍ～６００ｎｍ）を作製する（図５（Ａ））。
（金属膜（Ａｌ膜）の成膜）
　ロードロック式スパッタリング装置（昭和真空社製SPH-2500）を用い、石英ガラス基板上の光硬化性樹脂が硬化した多孔膜３４面に、Ａｌをターゲットとして、スパッタによりＡｌからなる金属膜３５を成膜する（金属膜３５の作製）。金属膜３５の膜厚Ｈｍは５０ｎｍとした（図５（Ｂ））。なお、膜厚Ｈｍ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できる。すなわち、金属膜３５は複数の孔Ｈ３５（孔の長径Ｌｘ：２００～３００ｎｍ、孔の短径Ｌｙ：３０～５０ｎｍ、孔の深さ：５０ｎｍ、ピッチ：１００ｎｍ～６００ｎｍ）を有する。
（金属膜３５の剥離と転写）
　Ａｌ成膜した多孔膜３４上に厚さ３０μｍの保護フィルム（東レフィルム加工社製：トレテック）をラミネートし、石英ガラス基板から保護フィルムと共に金属膜３５を剥離する（図５（Ｃ））。
　厚さ０．７ｍｍのガラス基板（旭硝子社製：ＡＮ１００）からなる光透過性基板１１上に、光学接着剤（東亜合成社製：アロニックスＬＣＲ０６２３）をスピンコートにより塗布し、厚さ５μｍの塗膜を作製する。その上に、石英ガラス基板から剥離した保護フィルムつき金属膜３５を貼り付ける。即ち、ガラス基板側から高圧水銀灯（周波数＝１．５ｋＨｚ～２．０ｋＨｚ、主波長光＝２５５ｎｍ、３１５ｎｍおよび３６５ｎｍ、３６５ｎｍにおける照射エネルギー＝１０００ｍＪ）の光を１５秒間照射し、光学接着剤を硬化させ、金属膜３５をガラス基板上に接着する。その後、保護フィルムを剥離する（図６）。
（保護膜（ＳｉＯ２膜）の成膜）
　ロードロック式スパッタリング装置（昭和真空社製SPH-2500）を用い、ガラス基板上の金属膜３５にＳｉＯ２をターゲットとしてスパッタによりＳｉＯ２からなる保護膜１４を成膜して、表面がＳｉＯ２（保護膜１４）で保護された金属膜３５からなる偏光素子を作製する（図１）。ＳｉＯ２の膜厚Ｈｍは２００ｎｍとした。なお、膜厚Ｈｍ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できる。
　このようにして得られた偏光素子１０の光学特性を図１２に示す。透過率Ｔ１、およびＴ２はそれぞれ、偏光方向が長径方向、短径方向の偏光の透過率である。透過率Ｔ１、およびＴ２が異なり、作製した偏光素子１０が偏光素子として機能することが判る。
　この偏光素子１０の波長０．５５μｍにおける偏光度Ａは、次式によって８８％が得られる。
　Ａ＝（Ｔ１－Ｔ２）／（Ｔ１＋Ｔ２）
　　＝（０．８－０．０５）／（０．８＋０．０５）
　　＝０．８８＝８８％
［実施例２］
　実施例２は、前述した製造方法２－１に対応する。即ち、ポリマー相分離体によって凹型のモールドＭ１１を作製する。その後、モールドＭ１２、Ｍ１３、Ｍ１４、Ｍ１が順に作製される。このモールドＭ１は凸型であり、このモールドＭ1を使用して最終的に作製された偏光素子は図１に対応する。
（モールドＭ１１の作製）
　ＳＴとＭＭＡのブロック共重合体（数平均分子量：１００００、ＳＴ：５５ｍｏｌ％、６６ｖｏｌ％）のトルエン１ｗｔ％溶液を用意する。該溶液を、石英ガラス基板（旭硝子社製ＡＱ、厚さ０．５ｍｍ、８インチ角）上に塗布、乾燥し、厚さ２００ｎｍのポリマー相分離構造膜を作製する。このポリマー相分離構造膜は、直径５０～７０ｎｍの円筒形状のＭＭＡ相、ＭＭＡ相を取り囲むＳＴ相が入り組んだシリンダ状相分離構造を有する。この石英ガラス基板をＩＣＰエッチング装置（キャノンアネルバ社製Ｌ－２０１Ｄ－ＳＬＡ）に導入し、酸素プラズマによりエッチングを行い、ＰＭＭＡ部分を選択的に除去する。その結果、円筒状の凹部Ｈ１１（凹部の径：５０ｎｍ～７０ｎｍ、凹部の深さ：１００ｎｍ、ピッチ：１２０ｎｍ）が形成されたポリスチレン膜（モールドＭ１１）が石英ガラス基板上に形成される。このポリスチレン膜上に厚さ３０μｍのポリエチレンフィルム（東レフィルム加工社製トレテック７３３２）を貼りつけ、石英ガラス基板からポリスチレン膜を剥離する。
（モールドＭ１２の作製）
　石英ガラス基板（旭硝子社製ＡＱ、厚さ０．５ｍｍ、８インチ角）上に、光硬化性組成物Ｘをスピンコート法により塗布し、厚さ１５０ｎｍの光硬化性組成物の塗膜を形成する。
　光硬化性組成物の塗膜に上記モールドＭ１１を押しつけた状態で、光硬化性組成物Ｘを硬化させる。即ち、石英ガラス基板側から高圧水銀灯（周波数＝１．５ｋＨｚ～２．０ｋＨｚ、主波長光＝２５５ｎｍ、３１５ｎｍおよび３６５ｎｍ、３６５ｎｍにおける照射エネルギー＝１０００ｍＪ）の光を１５秒間照射する。このようにして、モールドＭ１１の凹部Ｈ１１に対応する複数の円筒状の凸部Ｐ１２（凸部の径：５０ｎｍ～７０ｎｍ、凸部の高さ：１００ｎｍ、ピッチ：１２０ｎｍ）を有するモールドＭ１２を形成する。
（樹脂モールドＭ１３の作製）
　ポリスチレン（和光純薬社製、数平均分子量２５０００の）の２ｗｔ％トルエン溶液を石英ガラス基板（旭硝子社製ＡＱ、厚さ０．５ｍｍ、８インチ角）に塗布し、乾燥し、厚さ５００ｎｍのポリスチレン膜を形成する。ポリスチレン膜を１２０℃に加熱して石英ガラス基板上に形成されたモールドＭ１２を押し当て、モールドＭ１２の凸条に対応する複数の円形状の凹部Ｈ１３（凹部の径：５０ｎｍ～７０ｎｍ、凹部の深さ：１００ｎｍ、ピッチ：１２０ｎｍ）を有する樹脂モールドＭ１３を形成する。
（モールドＭ１４の作製）
　厚さ３０μｍのポリエチレンフィルム（東レフィルム加工社製トレテック７３３２）を樹脂モールドＭ１３に貼りつけ、石英ガラス基板から樹脂モールドＭ１３を剥離する。樹脂モールドＭ１３とポリエチレンフィルムの積層体をテンターにより８０℃で約３倍に延伸し、モールドＭ１４とポリエチレンフィルムの積層体を得る。即ち、モールドＭ１４は、楕円形状の凹部Ｈ１４（凹部の長径Ｌｘ：２００ｎｍ～３００ｎｍ、凹部の短径Ｌｙ：３０ｎｍ～５０ｎｍ、凹部の深さ：８０ｎｍ、ピッチ：８０～１５０ｎｍ）を複数有する。
（モールドＭ１の作製）
　ガラス基板（旭硝子社製ＡＮ１００、厚さ０．７ｍｍ）にシランカップリング剤（信越シリコーン社製ＫＢＥ－９０３）０．５ｗｔ％水溶液を塗布し、１００℃で１時間乾燥させる。このガラス基板に、前述の延伸したポリエチレンフィルムとモールドＭ１４の積層体を、モールドＭ１４側をガラス基板と接するように貼合し、６０℃で２時間処理し、ポリエチレンフィルムを剥離し、ガラス基板上にモールドＭ１４のみを接着する。このモールドＭ１４が積層されたガラス基板をＮｉ電鋳し、モールドＭ１４をトルエンで溶かす。その結果、楕円形状の凸部Ｐ１（凸部の長径Ｌｘ：２００ｎｍ～３００ｎｍ、凸部の短径Ｌｙ：３０ｎｍ～５０ｎｍ、凸部の高さ：８０ｎｍ、ピッチ：８０～１５０ｎｍ）を複数有するＮｉ製のモールドＭ１を形成する。
（偏光素子１０の作製）
　実施例２においては、基本的には実施例１と同様の手法で、複数の貫通孔Ｈ３４を有する多孔膜３４（孔の長径Ｌｘ：２００ｎｍ～３００ｎｍ、孔の短径Ｌｙ：３０ｎｍ～５０ｎｍ、孔の深さ：７０ｎｍ、ピッチ：８０～１５０ｎｍ）を得る。但し、次の点で、実施例１と異なる。即ち、実施例１でのモールドＭ１（電子線加工により複数のドットが形成された石英ガラス製透明モールド）に替えて、上記Ｎｉ製のモールドＭ１を用いる。また、高圧水銀灯を光硬化性樹脂の塗膜（光硬化性組成物の層３２）が塗布された石英ガラス基板側から照射する。
　その後、ガラス基板上に形成された複数の貫通孔Ｈ３５を有する金属膜３５（孔の長径Ｌｘ：２００ｎｍ～３００ｎｍ、孔の短径Ｌｙ：３０ｎｍ～５０ｎｍ、孔の深さ：５０ｎｍ、ピッチ：８０～１５０ｎｍ）を得る。
　実施例１および２で得られた偏光素子を１２０℃に保持されたオーブンに投入し、１０００時間の耐熱試験を行った結果、この偏光素子の透過率Ｔ１、Ｔ２とも、その変化（ΔＴ）は、１％以下であった。
（その他の実施形態）
　本発明の実施形態は上記の実施形態に限られず拡張、変更可能であり、拡張、変更した実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
　本発明によれば、光学特性と耐久性の両立が図られた吸収型偏光素子を提供できる。この偏光素子は、広範囲な波長域において、高い透過率を有し、偏光度が高く、かつ耐久性に優れており、液晶表示装置用や液晶プロジェクター用に有用である。
　なお、２００９年１２月２２日に出願された日本特許出願２００９－２９０３９５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、本発明の開示として取り入れるものである。
　１０，２０…偏光素子、１１，２１…光透過性基板、１２，２２…接続膜、１３…金属膜、２３…金属突起、１４，２４…保護膜

Claims (16)

  1. 　光透過性基板と、前記光透過性基板上に配置される複数の孔を備える金属膜と、を具備する吸収型偏光素子であって、
    　前記孔は長径と短径とを有し、かつ前記複数の孔の長径の方向が同一方向を指向する、吸収型偏光素子。
  2. 　光透過性基板と、前記光透過性基板上に配置される複数の金属突起と、を具備する吸収型偏光素子であって、
    　前記金属突起は長径と短径とを有し、かつ前記複数の金属突起の長径の方向が同一方向を指向する、吸収型偏光素子。
  3. 　前記孔の長径が１２０ｎｍ超、５００ｎｍ以下であり、前記孔の短径が２０ｎｍ以上、１２０ｎｍ以下である請求項１記載の吸収型偏光素子。
  4. 　前記孔の長径Ｌｘと短径Ｌｙの長さ比（アスペクト比＝Ｌｘ／Ｌｙ）が、２以上、２０以下である請求項１または３に記載の吸収型偏光素子。
  5. 　前記金属突起の長径が１２０ｎｍ超、５００ｎｍ以下であり、前記金属突起の短径が１０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下である請求項２記載の吸収型偏光素子。
  6. 　前記金属突起の長径Ｌｘと短径Ｌｙの長さ比（アスペクト比＝Ｌｘ／Ｌｙ）が、３以上、２０以下である請求項２または５に記載の吸収型偏光素子。
  7. 　前記金属膜の構成材料がＡｌ、Ｍｇ、Ｉｎ、Ａｇ、Ａｌ合金、Ｍｇ合金、Ｉｎ合金、またはＡｇ合金である請求項１、３、４のいずれか１項に記載の吸収型偏光素子。
  8. 　前記金属突起の構成材料がＡｌ、Ｍｇ、Ｉｎ、Ａｇ、Ａｌ合金、Ｍｇ合金、Ｉｎ合金、またはＡｇ合金である請求項２、５、６のいずれか１項に記載の吸収型偏光素子。
  9. 　前記金属膜を保護する保護膜をさらに具備する、請求項１、３、４、８のいずれか１項に記載の吸収型偏光素子。
  10. 　前記金属突起を保護する保護膜をさらに具備する、請求項２、５、６、９のいずれか１項に記載の吸収型偏光素子。
  11. 　基材上に、長径と短径とを有する複数の孔を備え、かつ複数の孔の長径の方向が同一方向を指向する、多孔膜を形成し、
    　前記多孔膜上に金属膜を形成し、
    　前記基材から前記金属膜を剥離し、前記多孔膜の複数の孔に対応する、複数の孔を備える金属膜を得て、
    　光透過性基板上に、前記金属膜を貼り付ける、
    　吸収型偏光素子の製造方法。
  12. 　光透過性基板上に、長径と短径とを有する複数の孔を備え、かつ複数の孔の長径の方向が同一方向を指向する、多孔膜を形成し、
    　前記多孔膜上、および、前記複数の孔内の基板上に金属膜を形成し、
    　前記基板から、前記多孔膜および前記多孔膜上の金属膜を除去し、
    　前記複数の孔内の基板上の金属膜として、複数の金属突起を得る、
    　吸収型偏光素子の製造方法。
  13. 　光透過性基板上に、長径と短径とを有する複数の孔を備え、かつ複数の孔の長径の方向が同一方向を指向する、多孔膜を形成し、
    　斜方蒸着法により、前記多孔膜上に金属膜を形成する、
    　吸収型偏光素子の製造方法。
  14. 　光透過性基板上に、長径と短径とを有する複数の突起であり、かつ複数の突起の長径の方向が同一方向を指向する、複数の突起を形成し、
    　斜方蒸着法により、前記複数の突起上に金属突起を形成する、
    　吸収型偏光素子の製造方法。
  15. 　前記基材上に、樹脂層を形成し、
    　前記樹脂層に、前記複数の孔に対応する突起を有するモールドを接触させ、
    　前記樹脂層に前記モールドを接触させた状態で、前記樹脂層を硬化または固化させ、
    　前記硬化または固化した樹脂層から前記モールドを分離することによって、
    　前記多孔膜を形成する、
    　請求項１２～１４のいずれかに記載の吸収型偏光素子の製造方法。
  16. 　前記基材上に、樹脂層を形成し、
    　前記樹脂層に、前記複数の突起に対応する凹部を有するモールドを接触させ、
    　前記樹脂層に前記モールドを接触させた状態で、前記樹脂層を硬化または固化させ、
    　前記硬化または固化した樹脂層から前記モールドを分離することによって、
    　前記複数の突起を形成する、
    　請求項１５に記載の吸収型偏光素子の製造方法。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2013175767A1 (ja) * 2012-05-23 2016-01-12 コニカミノルタ株式会社 偏光板、偏光板の製造方法および画像表示装置
JP2018098343A (ja) * 2016-12-13 2018-06-21 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像素子、金属薄膜フィルタ、電子機器
WO2019066011A1 (ja) * 2017-09-29 2019-04-04 富士フイルム株式会社 積層体
KR20190047901A (ko) * 2017-10-30 2019-05-09 한국생산기술연구원 채널이 형성된 몰드를 이용한 나노와이어 패턴형성 방법
WO2020044900A1 (ja) * 2018-08-29 2020-03-05 富士フイルム株式会社 カバーフイルムおよび画像表示装置
US11081511B2 (en) 2016-12-13 2021-08-03 Sony Semiconductor Solutions Corporation Imaging element, manufacturing method of imaging element, metal thin film filter, and electronic device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002372620A (ja) * 2001-06-13 2002-12-26 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 偏光制御素子及びその製造方法
JP2004117703A (ja) * 2002-09-25 2004-04-15 Osaka Industrial Promotion Organization 位相差板
JP2006106758A (ja) * 2004-10-06 2006-04-20 Lg Electronics Inc ワイヤーグリッド偏光子及びその製造方法
JP2008286882A (ja) * 2007-05-15 2008-11-27 Nippon Sheet Glass Co Ltd 偏光子

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002372620A (ja) * 2001-06-13 2002-12-26 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 偏光制御素子及びその製造方法
JP2004117703A (ja) * 2002-09-25 2004-04-15 Osaka Industrial Promotion Organization 位相差板
JP2006106758A (ja) * 2004-10-06 2006-04-20 Lg Electronics Inc ワイヤーグリッド偏光子及びその製造方法
JP2008286882A (ja) * 2007-05-15 2008-11-27 Nippon Sheet Glass Co Ltd 偏光子

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2013175767A1 (ja) * 2012-05-23 2016-01-12 コニカミノルタ株式会社 偏光板、偏光板の製造方法および画像表示装置
US11616091B2 (en) 2016-12-13 2023-03-28 Sony Semiconductor Solutions Corporation Imaging element, manufacturing method of imaging element, metal thin film filter, and electronic device
JP2018098343A (ja) * 2016-12-13 2018-06-21 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像素子、金属薄膜フィルタ、電子機器
CN110036482A (zh) * 2016-12-13 2019-07-19 索尼半导体解决方案公司 成像元件、金属薄膜滤波器和电子设备
CN110036482B (zh) * 2016-12-13 2023-12-15 索尼半导体解决方案公司 成像器件和成像方法
US11081511B2 (en) 2016-12-13 2021-08-03 Sony Semiconductor Solutions Corporation Imaging element, manufacturing method of imaging element, metal thin film filter, and electronic device
EP3555917B1 (en) * 2016-12-13 2023-09-20 Sony Semiconductor Solutions Corporation Imaging element, metal thin film filter, and electronic device
JP7154736B2 (ja) 2016-12-13 2022-10-18 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像素子、電子機器
WO2019066011A1 (ja) * 2017-09-29 2019-04-04 富士フイルム株式会社 積層体
KR20190047901A (ko) * 2017-10-30 2019-05-09 한국생산기술연구원 채널이 형성된 몰드를 이용한 나노와이어 패턴형성 방법
KR102015278B1 (ko) * 2017-10-30 2019-08-28 한국생산기술연구원 채널이 형성된 몰드를 이용한 나노와이어 패턴형성 방법
WO2020044900A1 (ja) * 2018-08-29 2020-03-05 富士フイルム株式会社 カバーフイルムおよび画像表示装置
JPWO2020044900A1 (ja) * 2018-08-29 2021-09-09 富士フイルム株式会社 カバーフイルムおよび画像表示装置
CN112638643A (zh) * 2018-08-29 2021-04-09 富士胶片株式会社 覆盖膜及图像显示装置

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